JPH0411604B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0411604B2 JPH0411604B2 JP60012567A JP1256785A JPH0411604B2 JP H0411604 B2 JPH0411604 B2 JP H0411604B2 JP 60012567 A JP60012567 A JP 60012567A JP 1256785 A JP1256785 A JP 1256785A JP H0411604 B2 JPH0411604 B2 JP H0411604B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- furnace pressure
- pressure
- control
- waste gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/38—Removal of waste gases or dust
- C21C5/40—Offtakes or separating apparatus for converter waste gases or dust
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炉内圧（炉圧）検出手段と、該検出
された炉圧を所定の設定値と比較しその偏差に応
じた制御信号を出力する炉圧調節手段と、該調節
手段からの制御信号に基づいて炉内から発生する
廃ガスの流量を制御する流量制御手段とから成
り、炉口とスカートとの間を密閉またはこれと略
同等の状態にし、前記炉圧を所定値となるように
制御する密閉形転炉廃ガス処理装置における炉圧
制御方法に関する。
された炉圧を所定の設定値と比較しその偏差に応
じた制御信号を出力する炉圧調節手段と、該調節
手段からの制御信号に基づいて炉内から発生する
廃ガスの流量を制御する流量制御手段とから成
り、炉口とスカートとの間を密閉またはこれと略
同等の状態にし、前記炉圧を所定値となるように
制御する密閉形転炉廃ガス処理装置における炉圧
制御方法に関する。
従来の転炉廃ガス処理装置においては、炉口部
の上部に位置するスカートを炉口部に密着させ
ず、適当な間隔を開けて操業を行なつている。廃
ガス回収は炉口部の圧力Poを検出し、この圧力
Poが大気圧Paに等しくなるように、フイードバ
ツク制御にてダンパを操作することにより行なわ
れる。この時、炉口とスカート間の間隔が広いと
炉圧変動時に多量のガス量の流入、流出を招き、
回収率が低下する。逆に、炉口とスカート間の間
隔が狭いとプロセス・ゲインが高くなり、炉圧制
御ループがハンチングを起して操業を続けること
が困難となる。
の上部に位置するスカートを炉口部に密着させ
ず、適当な間隔を開けて操業を行なつている。廃
ガス回収は炉口部の圧力Poを検出し、この圧力
Poが大気圧Paに等しくなるように、フイードバ
ツク制御にてダンパを操作することにより行なわ
れる。この時、炉口とスカート間の間隔が広いと
炉圧変動時に多量のガス量の流入、流出を招き、
回収率が低下する。逆に、炉口とスカート間の間
隔が狭いとプロセス・ゲインが高くなり、炉圧制
御ループがハンチングを起して操業を続けること
が困難となる。
本発明者等はこの解決策として、炉圧制御系が
不安定状態（ハンチング状態）であるか否かを判
別し、不安定時には、調節系の制御パラメータを
現在のものより一段弱いものに変更する方法を提
案している。なお、制御系の不安定状態を判別す
る判別方式については、特開昭58−168106号公報
として公開されているが、こゝで、その概要につ
いて説明する。
不安定状態（ハンチング状態）であるか否かを判
別し、不安定時には、調節系の制御パラメータを
現在のものより一段弱いものに変更する方法を提
案している。なお、制御系の不安定状態を判別す
る判別方式については、特開昭58−168106号公報
として公開されているが、こゝで、その概要につ
いて説明する。
第３図イは、プロセス変数Ｘの時間的変化の一
例を示したグラフであり、第３図ロは同じ時間に
おける操作変数Ｙの時間的変化の一例を示したグ
ラフである。
例を示したグラフであり、第３図ロは同じ時間に
おける操作変数Ｙの時間的変化の一例を示したグ
ラフである。
第３図イにおける３個の極点（山または谷の頂
点）の値X1，X2，X3と発生時刻tX1，tX2，tX3が
求まり、また第３図ロにおける同様な３個の極点
の値Y1，Y2，Y3と発生時刻tY1，tY2，tY3が求ま
つたものとする。
点）の値X1，X2，X3と発生時刻tX1，tX2，tX3が
求まり、また第３図ロにおける同様な３個の極点
の値Y1，Y2，Y3と発生時刻tY1，tY2，tY3が求ま
つたものとする。
このとき、Ｘの波形の周期（tX3−tX1）とＹの
波形の周期（tY3−tY1）を比較し、両者の比が或
る許容範囲s1の範囲内で１に近いか否かを判定す
る。すなわち次の式を満足するか否かを判定す
る。
波形の周期（tY3−tY1）を比較し、両者の比が或
る許容範囲s1の範囲内で１に近いか否かを判定す
る。すなわち次の式を満足するか否かを判定す
る。
｜（tX3−tX1）／（tY3−tY1）−１｜s1
さらに、波形Ｘの振幅の減衰率が或る所定の減
衰率αより大であるかどうかを判定する。すなわ
ち次の式を満足するか否かを判定する。
衰率αより大であるかどうかを判定する。すなわ
ち次の式を満足するか否かを判定する。
｜X3−X2｜＞α・｜X2−X1｜
同様に、波形Ｙの振幅の減衰率が或る所定の減
衰率αより大であるかどうかを判定する。すなわ
ち次の式を満足するか否かを判定する。
衰率αより大であるかどうかを判定する。すなわ
ち次の式を満足するか否かを判定する。
｜Y3−Y2｜＞α・｜Y2−Y1｜
以上、３条件が成立したときは制御動作が不安
定化した、つまりハンチングが発生したと判断す
る。
定化した、つまりハンチングが発生したと判断す
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、この方法では制御ゲインは弱める方向
だけであり、したがつて、一度制御ゲインを弱め
ると、強める手段がないためプロセスゲインの広
範囲な変動に対して制御ゲインが弱くなる場合が
生じるという問題点がある。
だけであり、したがつて、一度制御ゲインを弱め
ると、強める手段がないためプロセスゲインの広
範囲な変動に対して制御ゲインが弱くなる場合が
生じるという問題点がある。
本発明は、このような点に鑑みてなされ、吹錬
が進むにつれて炉口・スカート間が密閉状態にさ
れ、従つてこの過程において炉口・スカート間間
隔が急変するような密閉形転炉廃ガス処理装置に
おいて、制御パラメータを適応させることのでき
る炉圧制御方法を提供することを目的とする。
が進むにつれて炉口・スカート間が密閉状態にさ
れ、従つてこの過程において炉口・スカート間間
隔が急変するような密閉形転炉廃ガス処理装置に
おいて、制御パラメータを適応させることのでき
る炉圧制御方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明は、
調節手段からの操作出力および炉圧の各々に基づ
き制御動作が不安定領域にあるか否かを個別に判
断し、炉圧の振幅が所定値より小であるか否かを
判別し、前記調節手段からの操作出力および炉圧
が共に不安定領域にない状態、および、炉圧の振
幅が所定値より小でない状態が所定時間以上継続
したときは、制御パラメータが弱いものと判断
し、前記調節手段の制御パラメータを一段階強め
ることを特徴とする。
調節手段からの操作出力および炉圧の各々に基づ
き制御動作が不安定領域にあるか否かを個別に判
断し、炉圧の振幅が所定値より小であるか否かを
判別し、前記調節手段からの操作出力および炉圧
が共に不安定領域にない状態、および、炉圧の振
幅が所定値より小でない状態が所定時間以上継続
したときは、制御パラメータが弱いものと判断
し、前記調節手段の制御パラメータを一段階強め
ることを特徴とする。
つまり、特開昭58−168106号公報に記載されて
いるプロセス制御の不安定状態判別方式は、要約
すると、プロセスのフイードバツク制御におい
て、プロセス変数が時間に対して振動的に変化
し、しかもその振動の減衰が遅く、操作変数も同
じく振動しその減衰が遅いという状態にあり、そ
の上プロセス変数の振動周期と操作変数の振動周
期がほぼ等しければ、ハンチングが発生したと判
断するという原理に立つているが、本発明ではこ
の考え方をさらに拡張し、プロセス変数（炉内圧
力）および操作変数（調節計出力）が時間に対し
て振動的に変化していない状態が一定時間以上継
続すれば安定であると判別し、制御ゲインを一段
階強める適応制御を行なうようにする。
いるプロセス制御の不安定状態判別方式は、要約
すると、プロセスのフイードバツク制御におい
て、プロセス変数が時間に対して振動的に変化
し、しかもその振動の減衰が遅く、操作変数も同
じく振動しその減衰が遅いという状態にあり、そ
の上プロセス変数の振動周期と操作変数の振動周
期がほぼ等しければ、ハンチングが発生したと判
断するという原理に立つているが、本発明ではこ
の考え方をさらに拡張し、プロセス変数（炉内圧
力）および操作変数（調節計出力）が時間に対し
て振動的に変化していない状態が一定時間以上継
続すれば安定であると判別し、制御ゲインを一段
階強める適応制御を行なうようにする。
第１図は本発明の一実施例を説明するための構
成概要図である。先ず、転炉廃ガス処理装置の構
成概要から説明する。
成概要図である。先ず、転炉廃ガス処理装置の構
成概要から説明する。
転炉１の中に屑鉄と溶けた銑鉄（溶銑）２を入
れた後、ランス３を通して高圧酸素を吹きつけて
精錬（これを吹錬という）を行ない、吹錬終了後
に転炉１を傾けて出鋼する。この吹錬の際、ラン
ス３から吹き込まれた酸素ジエツトは溶けた銑鉄
のＣと反応し、COに富む大量の廃ガスを発生す
る。一方、酸素ジエツトと鋼浴の衝突面は非常に
高温になり、鋼浴のFeが気化するため多量の酸
化鉄粉も発生する。従つて、廃ガス処理装置とし
ては、大量、高温の廃ガスを冷却する設備と集塵
する設備とに分けられる。このようにして発生し
た高温、多塵の大量の廃ガスは、誘引送風機１１
により誘引されて煙道内を流れるわけであるが、
その際、例えば冷却水管群から成るガス冷却器７
において冷却された後、１次集塵器６において粗
いダストの捕集がなされ、続く２次集塵器８にお
いて微細なダストの最終集塵がなされ、かくして
除塵清浄化された廃ガスは、誘引送風機１１を経
て図示せざるガスホルダなどに燃料として回収さ
れる。ところで、転炉１においては、吹錬の中期
には大量のガスを発生するが、その初期や末期に
おいては発生量は少ない。また吹錬中において副
原料を投入したり、ランス３から吹きつける酸素
の量を変えても廃ガスの発生量は変動する。この
ような廃ガス発生量の変動によりフード５内のガ
ス圧も変動する。そこで、フード５内のガス圧が
適当な範囲内に収まるよう廃ガスの流量制御が行
なわれている。
れた後、ランス３を通して高圧酸素を吹きつけて
精錬（これを吹錬という）を行ない、吹錬終了後
に転炉１を傾けて出鋼する。この吹錬の際、ラン
ス３から吹き込まれた酸素ジエツトは溶けた銑鉄
のＣと反応し、COに富む大量の廃ガスを発生す
る。一方、酸素ジエツトと鋼浴の衝突面は非常に
高温になり、鋼浴のFeが気化するため多量の酸
化鉄粉も発生する。従つて、廃ガス処理装置とし
ては、大量、高温の廃ガスを冷却する設備と集塵
する設備とに分けられる。このようにして発生し
た高温、多塵の大量の廃ガスは、誘引送風機１１
により誘引されて煙道内を流れるわけであるが、
その際、例えば冷却水管群から成るガス冷却器７
において冷却された後、１次集塵器６において粗
いダストの捕集がなされ、続く２次集塵器８にお
いて微細なダストの最終集塵がなされ、かくして
除塵清浄化された廃ガスは、誘引送風機１１を経
て図示せざるガスホルダなどに燃料として回収さ
れる。ところで、転炉１においては、吹錬の中期
には大量のガスを発生するが、その初期や末期に
おいては発生量は少ない。また吹錬中において副
原料を投入したり、ランス３から吹きつける酸素
の量を変えても廃ガスの発生量は変動する。この
ような廃ガス発生量の変動によりフード５内のガ
ス圧も変動する。そこで、フード５内のガス圧が
適当な範囲内に収まるよう廃ガスの流量制御が行
なわれている。
すなわち、フード５内のガス圧を検出し、炉圧
発信器１２から調節計１４へ送る。調節計１４で
は、予め設定されている設定値とガス圧を比較
し、その差が零になるように操作出力信号をダン
パ操作器１５に送り、２次ダンパ９の開閉動作を
制御して廃ガス流量を調節する。スカート４は、
吹錬初期は開放状態で上に上つているが、吹錬が
進むにつれて降下し、炉口に密着するまで降下す
る。その後、さらに密閉性を高めるため、外側シ
ール１７を閉める。この過程において炉口間隔は
急変し、従つてプロセスパラメータも急変する。
このプロセスパラメータの変動に対して、制御パ
ラメータの強弱を炉口圧力と操作出力より判別
し、制御パラメータが強い場合は前述の如き判別
方式によつてハンチングを検知し、制御パラメー
タを１段階弱める。また、制御パラメータが弱い
場合は、１段階強めることにより常に安定且つ最
適な制御パラメータを適応させるようにする。
発信器１２から調節計１４へ送る。調節計１４で
は、予め設定されている設定値とガス圧を比較
し、その差が零になるように操作出力信号をダン
パ操作器１５に送り、２次ダンパ９の開閉動作を
制御して廃ガス流量を調節する。スカート４は、
吹錬初期は開放状態で上に上つているが、吹錬が
進むにつれて降下し、炉口に密着するまで降下す
る。その後、さらに密閉性を高めるため、外側シ
ール１７を閉める。この過程において炉口間隔は
急変し、従つてプロセスパラメータも急変する。
このプロセスパラメータの変動に対して、制御パ
ラメータの強弱を炉口圧力と操作出力より判別
し、制御パラメータが強い場合は前述の如き判別
方式によつてハンチングを検知し、制御パラメー
タを１段階弱める。また、制御パラメータが弱い
場合は、１段階強めることにより常に安定且つ最
適な制御パラメータを適応させるようにする。
ここで、制御パラメータを１段階強める場合に
ついて、第２図を参照して説明する。なお、第２
図はかかる場合の動作を説明するためのフローチ
ヤートである。
ついて、第２図を参照して説明する。なお、第２
図はかかる場合の動作を説明するためのフローチ
ヤートである。
すなわち、炉口圧力Poと操作出力MVをそれ
ぞれ監視し（，′参照）、振動周期が不安定領
域にあるか否かを判別する。なおこの判別の方法
としては、上述の如き不安定化判別方式が用いら
れることは云う迄もない。そして、それぞれの振
動周期が不安定領域にない場合は（参照）、炉
圧Poの振幅がΔx（半固定値）より小であるか否
かを判別する（参照）。上記の条件がそろつた
状態がＴ秒間以上継続した場合は（参照）、プ
ロセスゲインに比べ制御ゲインが弱いものと判断
し、制御ゲインを１段階（1.5倍程度）強めて制
御を継続させる。なお、このような処理は、第１
図の演算器１６によつて行なわれる。つまり、演
算器１６は操業条件によつて変動するプロセスゲ
インに対し、制御ゲインが適正であるか否かを相
対的に判別し、適正でない場合は適宜な制御ゲイ
ンを適応させる機能を有している。したがつて、
調節計１４は演算器１６からの出力を受けてその
ゲインを自動的に変更し得る形式のものであり、
通常はデイジタル式調節計が使用される。
ぞれ監視し（，′参照）、振動周期が不安定領
域にあるか否かを判別する。なおこの判別の方法
としては、上述の如き不安定化判別方式が用いら
れることは云う迄もない。そして、それぞれの振
動周期が不安定領域にない場合は（参照）、炉
圧Poの振幅がΔx（半固定値）より小であるか否
かを判別する（参照）。上記の条件がそろつた
状態がＴ秒間以上継続した場合は（参照）、プ
ロセスゲインに比べ制御ゲインが弱いものと判断
し、制御ゲインを１段階（1.5倍程度）強めて制
御を継続させる。なお、このような処理は、第１
図の演算器１６によつて行なわれる。つまり、演
算器１６は操業条件によつて変動するプロセスゲ
インに対し、制御ゲインが適正であるか否かを相
対的に判別し、適正でない場合は適宜な制御ゲイ
ンを適応させる機能を有している。したがつて、
調節計１４は演算器１６からの出力を受けてその
ゲインを自動的に変更し得る形式のものであり、
通常はデイジタル式調節計が使用される。
上述の如く、本発明においては、炉圧の振幅が
所定値Δxより小であるか否かを判別するように
しているが、これは次のような理由に基づいてい
る。即ち、不安定現象が認められないときは、
制御パラメータが適切な場合、制御パラメータ
が弱い場合がある。これを区別するために、本発
明においては、炉圧の振幅に着目し、炉圧の振幅
が所定値Δxより一定時間大きい場合は制御パラ
メータが弱いとして判断するようにした。炉圧の
振幅が所定値Δxより小さい場合、制御パラメー
タは適切と判断し、現在値をそのまま用いる。
所定値Δxより小であるか否かを判別するように
しているが、これは次のような理由に基づいてい
る。即ち、不安定現象が認められないときは、
制御パラメータが適切な場合、制御パラメータ
が弱い場合がある。これを区別するために、本発
明においては、炉圧の振幅に着目し、炉圧の振幅
が所定値Δxより一定時間大きい場合は制御パラ
メータが弱いとして判断するようにした。炉圧の
振幅が所定値Δxより小さい場合、制御パラメー
タは適切と判断し、現在値をそのまま用いる。
なお、上記では主として調節計の比例ゲインを
調節する場合について説明したが、必要に応じて
積分時定数や微分時定数を調節することができ
る。
調節する場合について説明したが、必要に応じて
積分時定数や微分時定数を調節することができ
る。
本発明によれば、スカート高さの急変、外側シ
ール開閉によるスカートと炉口間の間隔の急変に
よるプロセスゲイン変化に対し、その時の制御パ
ラメータの適正値をハンチング傾向にあるか否か
で判別し、その結果に応じて適正な制御パラメー
タを適応させることが出来るので、通常操業から
密閉操業までの広範囲な操業が可能となり、廃ガ
ス回収率の向上、操業の安定化を図ることができ
る利点がもたらされる。
ール開閉によるスカートと炉口間の間隔の急変に
よるプロセスゲイン変化に対し、その時の制御パ
ラメータの適正値をハンチング傾向にあるか否か
で判別し、その結果に応じて適正な制御パラメー
タを適応させることが出来るので、通常操業から
密閉操業までの広範囲な操業が可能となり、廃ガ
ス回収率の向上、操業の安定化を図ることができ
る利点がもたらされる。
第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第
２図は制御パラメータを一段強める場合の動作を
説明するためのフローチヤート、第３図は不安定
化判別方式を説明するためのグラフである。 符号説明、１……転炉、２……溶銑、３……ラ
ンス、４……スカート、５……フード、６……１
次集塵器、７……ガス冷却器、８……２次集塵
器、９……２次ダンパ、１０……ベンチユリ、１
１……誘引送風機、１２……炉圧発信器、１３…
…スカート位置計、１４……炉圧調節計、１５…
…ダンパ操作端、１６……演算器、１７……外側
シール。
２図は制御パラメータを一段強める場合の動作を
説明するためのフローチヤート、第３図は不安定
化判別方式を説明するためのグラフである。 符号説明、１……転炉、２……溶銑、３……ラ
ンス、４……スカート、５……フード、６……１
次集塵器、７……ガス冷却器、８……２次集塵
器、９……２次ダンパ、１０……ベンチユリ、１
１……誘引送風機、１２……炉圧発信器、１３…
…スカート位置計、１４……炉圧調節計、１５…
…ダンパ操作端、１６……演算器、１７……外側
シール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉内圧（炉圧）検出手段と、該検出された炉
圧を所定の設定値と比較しその偏差に応じた制御
信号を出力する炉圧調節手段と、該調節手段から
の制御信号に基づいて炉内から発生する廃ガスの
流量を制御する流量制御手段とから成り、炉口と
スカートとの間を密閉またはこれと略同等の状態
にし、前記炉圧を所定値となるように制御する密
閉形転炉廃ガス処理装置における炉圧制御方法で
あつて、 前記調節手段からの操作出力および炉圧の各々
に基づき制御動作が不安定領域にあるか否かを個
別に判断し、 炉圧の振幅が所定値より小であるか否かを判別
し、 前記調節手段からの操作出力および炉圧が共に
不安定領域にない状態、および、炉圧の振幅が所
定値より小でない状態が所定時間以上継続したと
きは、制御パラメータが弱いものと判断し、 前記調節手段の制御パラメータを一段階強め
る、ことを特徴とする密閉形転炉廃ガス処理装置
における炉圧制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012567A JPS61174308A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 転炉廃ガス処理装置における炉圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012567A JPS61174308A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 転炉廃ガス処理装置における炉圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174308A JPS61174308A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0411604B2 true JPH0411604B2 (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=11808927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012567A Granted JPS61174308A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 転炉廃ガス処理装置における炉圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013155898A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 蒸気圧力制御方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6720071B2 (en) | 2001-02-21 | 2004-04-13 | Ntn Corporation | Tip seal and seal material for scroll type compressor |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP60012567A patent/JPS61174308A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013155898A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 蒸気圧力制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61174308A (ja) | 1986-08-06 |
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