特許 6398587 高炉原料装入制御装置、高炉原料装入制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6398587

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】高炉原料装入制御装置、高炉原料装入制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   C21B 7/20 20060101AFI20180920BHJP

【ＦＩ】

   C21B7/20 306

   C21B7/20 301

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-211896(P2014-211896)

(22)【出願日】2014年10月16日

(65)【公開番号】特開2016-79455(P2016-79455A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年6月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】羽田野 裕朗

(72)【発明者】

【氏名】坂本 愛一郎

(72)【発明者】

【氏名】高坂 吾郎

(72)【発明者】

【氏名】玉木 康介

【審査官】 池ノ谷 秀行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３４５２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１５８５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５３３５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２１Ｂ ７／００−７／２４

Ｃ２１Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベルレス式高炉の炉頂側に配置されたホッパーに装入された原料を、当該ホッパーの下方に配置されたゲートと、高炉本体内の炉頂側に配置された旋回シュートとを介して高炉本体内の炉底側の領域に装入するための制御を行う高炉原料装入制御装置であって、
傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動の開始を指示する傾動開始指示手段と、
旋回方向の初期位置にある前記旋回シュートの旋回の開始を指示する旋回開始指示手段と、
傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動角が指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動動作時間が、前記旋回シュートの旋回速度が０（ゼロ）から指定値になるのに要する時間に基づいて定められる旋回加速時間以上であるか否か、または、前記旋回加速時間を上回るか否かを判定する時間大小判定手段と、
前記傾動開始指示手段による指示により傾動が開始された前記旋回シュートの傾動角が現在値から前記指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったか否か、または、前記旋回加速時間を下回ったか否かを判定する傾動残り時間判定手段と、を有し、
前記旋回開始指示手段は、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定された場合、または、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定された場合であって、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回ったと判定された場合に、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミング、または、当該タイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始を指示し、
前記旋回開始指示手段は、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になっていないと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回っていないと判定された場合には、前記旋回シュートの旋回の開始を指示せず、
前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定されなかった場合、または、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定されなかった場合、前記旋回開始指示手段、前記傾動開始指示手段は、それぞれ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になり、且つ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になる前に前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始、傾動の開始を指示することを特徴とする高炉原料装入制御装置。

【請求項2】

前記旋回シュートの傾動角の指定値を取得し、当該指定値に応じた前記傾動動作時間を導出する傾動動作時間導出手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の高炉原料装入制御装置。

【請求項3】

前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定されなかった場合、または、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定されなかった場合、前記旋回開始指示手段、前記傾動開始指示手段は、傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動の開始と、旋回方向の初期位置にある前記旋回シュートの旋回の開始と、を同時に指示することを特徴とする請求項１または２に記載の高炉原料装入制御装置。

【請求項4】

前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置に最初に到達するタイミングよりも、予め設定された落下開始遅れ時間だけ前のタイミングになると、前記旋回シュートへの原料の装入の開始を指示する原料装入指示手段を更に有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の高炉原料装入制御装置。

【請求項5】

ベルレス式高炉の炉頂側に配置されたホッパーに装入された原料を、当該ホッパーの下方に配置されたゲートと、高炉本体内の炉頂側に配置された旋回シュートとを介して高炉本体内の炉底側の領域に装入するための制御を行う高炉原料装入制御方法であって、
傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動の開始を指示することを傾動開始指示手段により行う傾動開始指示工程と、
旋回方向の初期位置にある前記旋回シュートの旋回の開始を指示することを旋回開始指示手段により行う旋回開始指示工程と、
傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動角が指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動動作時間が、前記旋回シュートの旋回速度が０（ゼロ）から指定値になるのに要する時間に基づいて定められる旋回加速時間以上であるか否か、または、前記旋回加速時間を上回るか否かを判定することを時間大小判定手段により行う時間大小判定工程と、
前記傾動開始指示工程による指示により傾動が開始された前記旋回シュートの傾動角が現在値から前記指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったか否か、または、前記旋回加速時間を下回ったか否かを判定することを傾動残り時間判定手段により行う傾動残り時間判定工程と、を有し、
前記旋回開始指示工程は、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定された場合、または、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定された場合であって、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回ったと判定された場合に、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミング、または、当該タイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始を指示し、
前記旋回開始指示工程は、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になっていないと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回っていないと判定された場合には、前記旋回シュートの旋回の開始を指示せず、
前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定されなかった場合、または、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定されなかった場合、前記旋回開始指示工程、前記傾動開始指示工程は、それぞれ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になり、且つ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になる前に前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始、傾動の開始を指示することを特徴とする高炉原料装入制御方法。

【請求項6】

請求項１〜４の何れか１項に記載の高炉原料装入制御装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高炉原料装入制御装置、高炉原料装入制御方法、およびプログラムに関し、特に、ベルレス式高炉の高炉本体内に原料（コークスや鉱石等）を装入するために用いて好適なものである。

【背景技術】

【0002】

鉄鋼業における製銑工程において、コークスや鉱石等の原料は、ベルトコンベアでベルレス式高炉の炉頂部に運ばれ、炉頂ホッパーに装入される。ベルレス式高炉では、炉頂ホッパーに装入された原料は、下部流調ゲートを介して、高炉本体内にある旋回シュートに装入され、旋回シュートから高炉本体内の炉底側に堆積される。

【0003】

旋回シュートは、その先端が予め設定された初期位置(炉内上部)で待機する。そして、原料を装入する際に、旋回シュートを初期位置から移動させる。このとき、旋回シュートを、鉛直方向（または水平方向）に対して指定角度だけ傾動させる。また、旋回シュートを、旋回速度が指定値になるまで加速する。このようにした後、旋回シュートの旋回位置が所望の落下開始位置になるタイミングで旋回シュートから原料が装入されるように、下部流調ゲートが開放される。このようにして原料を装入した後、旋回シュートを初期位置に戻し、次の原料の装入に備える。ここで、初期位置は、傾動角の初期値（傾動方向の初期位置）と旋回角の初期値（旋回方向の初期位置）とにより定められる。一般に、傾動角の初期値は待機位置、旋回角の初期値はガレージ位置とそれぞれ呼ばれている。

【0004】

旋回シュートを初期位置から動作させる技術として特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、サウンジング装置により、高炉本体の内部の原料の表面の高さ位置の測定が終了し、サウンジング装置の重錘の巻き上げが完了した後、旋回シュートの旋回と傾動とを同時に開始することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−１６２１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、旋回シュートの旋回と傾動とを同時に開始する。したがって、例えば、旋回シュートの傾動角が指定値になるまでの時間の方が、旋回シュートの旋回速度が指定値になるまでの時間よりも長い場合には、以下のような課題が生じる。

【0007】

すなわち、旋回シュートの旋回速度が指定値になり、且つ、旋回シュートの周方向における位置が落下開始位置に対応する位置になっても、旋回シュートの傾動角が指定値にならない場合がある。この場合、旋回シュートの傾動角が指定値になるまで旋回シュートを余分に回転させる必要がある。したがって、原料の装入が待たされることになる。

【0008】

そこで、本発明は、ベルレス式高炉の炉底側への原料の装入を早期に開始できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の高炉原料装入制御装置は、ベルレス式高炉の炉頂側に配置されたホッパーに装入された原料を、当該ホッパーの下方に配置されたゲートと、高炉本体内の炉頂側に配置された旋回シュートとを介して高炉本体内の炉底側の領域に装入するための制御を行う高炉原料装入制御装置であって、傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動の開始を指示する傾動開始指示手段と、旋回方向の初期位置にある前記旋回シュートの旋回の開始を指示する旋回開始指示手段と、傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動角が指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動動作時間が、前記旋回シュートの旋回速度が０（ゼロ）から指定値になるのに要する時間に基づいて定められる旋回加速時間以上であるか否か、または、前記旋回加速時間を上回るか否かを判定する時間大小判定手段と、前記傾動開始指示手段による指示により傾動が開始された前記旋回シュートの傾動角が現在値から前記指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったか否か、または、前記旋回加速時間を下回ったか否かを判定する傾動残り時間判定手段と、を有し、前記旋回開始指示手段は、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定された場合、または、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定された場合であって、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回ったと判定された場合に、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミング、または、当該タイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始を指示し、前記旋回開始指示手段は、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になっていないと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定手段により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回っていないと判定された場合には、前記旋回シュートの旋回の開始を指示せず、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定されなかった場合、または、前記時間大小判定手段により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定されなかった場合、前記旋回開始指示手段、前記傾動開始指示手段は、それぞれ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になり、且つ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になる前に前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始、傾動の開始を指示することを特徴とする。

【0010】

本発明の高炉原料装入制御方法は、ベルレス式高炉の炉頂側に配置されたホッパーに装入された原料を、当該ホッパーの下方に配置されたゲートと、高炉本体内の炉頂側に配置された旋回シュートとを介して高炉本体内の炉底側の領域に装入するための制御を行う高炉原料装入制御方法であって、傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動の開始を指示することを傾動開始指示手段により行う傾動開始指示工程と、旋回方向の初期位置にある前記旋回シュートの旋回の開始を指示することを旋回開始指示手段により行う旋回開始指示工程と、傾動方向の初期位置にある前記旋回シュートの傾動角が指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動動作時間が、前記旋回シュートの旋回速度が０（ゼロ）から指定値になるのに要する時間に基づいて定められる旋回加速時間以上であるか否か、または、前記旋回加速時間を上回るか否かを判定することを時間大小判定手段により行う時間大小判定工程と、前記傾動開始指示工程による指示により傾動が開始された前記旋回シュートの傾動角が現在値から前記指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったか否か、または、前記旋回加速時間を下回ったか否かを判定することを傾動残り時間判定手段により行う傾動残り時間判定工程と、を有し、前記旋回開始指示工程は、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定された場合、または、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定された場合であって、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になったと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回ったと判定された場合に、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミング、または、当該タイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始を指示し、前記旋回開始指示工程は、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間になっていないと判定された場合、または、前記傾動残り時間判定工程により、前記傾動残り時間が、前記旋回加速時間を下回っていないと判定された場合には、前記旋回シュートの旋回の開始を指示せず、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間以上であると判定されなかった場合、または、前記時間大小判定工程により、前記傾動動作時間が、前記旋回加速時間を上回ると判定されなかった場合、前記旋回開始指示工程、前記傾動開始指示工程は、それぞれ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になってから、前記旋回シュートが予め設定された落下開始位置を最初に通過するタイミングよりも前のタイミングに、前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になり、且つ、前記旋回シュートの旋回速度が前記指定値になる前に前記旋回シュートの傾動角が前記指定値になるように、前記旋回シュートの旋回の開始、傾動の開始を指示することを特徴とする。

【0011】

本発明のプログラムは、前記高炉原料装入制御装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、傾動方向の初期位置にある旋回シュートの傾動の開始を指示した後に、旋回方向の初期位置にある旋回シュートの旋回の開始を指示する。その際、旋回シュートの傾動角が現在値から指定値になるのに要する時間に基づいて定められる傾動残り時間が、旋回シュートの旋回速度が０（ゼロ）から指定値になるのに要する時間に基づいて定められる旋回加速時間になった場合、または、傾動残り時間が、旋回加速時間を下回った場合に、旋回シュートの旋回の開始を指示する。したがって、旋回シュートが余分な旋回を行うことを抑制することができる。よって、ベルレス式高炉の炉底側への原料の装入を早期に開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】ベルレス式高炉の概略構成の一例を模式的に示す図（ベルレス式高炉をその側方から透視して見た場合の図）である。

【図2】ベルレス式高炉の概略構成の一例を模式的に示す図（ベルレス式高炉の高炉本体の内部を炉頂から炉底の方向に沿って見た図）である。

【図3】高炉原料装入制御装置の機能的な構成の一例を示す図である。

【図4】傾動速度、旋回速度、およびゲート開速度のタイムチャートの一例を示す図である。

【図5】高炉原料装入制御装置の処理の一例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。尚、説明および表記の都合上、各図では、説明に必要な部分のみを示し、また、各部分を必要に応じて簡略化して示す。

【0015】

（高炉の概要）
図１および図２は、ベルレス式高炉の概略構成の一例を模式的に示す図である。図１は、ベルレス式高炉（の下部流調ゲートよりも炉底側）を、その側方から透視して見た図である。図２は、ベルレス式高炉の高炉本体の内部を炉頂から炉底の方向に沿って見た図である。尚、図１および図２に示すＸ−Ｙ−Ｚ座標は、各図の向きの関係を示すものであり、各座標の原点は同じである（図１および図２に示す位置に限定されない）。

【0016】

図１において、下部流調ゲート弁１１０が開放されると、原料は、垂直シュート１２０の内部を通過して、高炉本体１３０内の炉頂側（例えば、高炉本体１３０内の頂部付近）にある旋回シュート１４０に導かれる。その後、原料は、旋回シュート１４０の動作に従って、高炉本体１３０内の炉底側の領域に堆積される（例えば図１に示す白抜きの矢印線を参照）。

【0017】

尚、原料としては、コークスおよび鉱石が用いられる。鉱石に少量のコークスを混ぜてもよい。下部流調ゲート弁１１０の上方には、例えば、２つのホッパー（不図示）が配置される。ホッパーには、コークスおよび鉱石の何れかが装入される。２つのホッパーを配置する場合、例えば、これら２つのホッパーを交互に選択し、当該選択したホッパーに装入されている原料を、下部流調ゲート弁１１０、垂直シュート１２０、および旋回シュート１４０を介して高炉本体１３０内に装入する。これにより、コークスおよび鉄鉱石は、所定の順番で繰り返し高炉本体１３０内に装入される。尚、１回の原料の装入（１つのホッパーからの原料の装入）をダンプといい、原料の装入の繰り返しの単位をチャージという。

【0018】

旋回シュート１４０は、高炉本体１３０の鉛直方向の中心軸１５０に対して傾動することができる（図１に示す矢印線１６０を参照）。高炉本体１３０の鉛直方向の中心軸１５０に対する旋回シュート１４０の傾き角を傾動角という。尚、高炉本体１３０の水平方向に対する旋回シュート１４０の傾き角を傾動角として定義しても、高炉本体１３０の鉛直方向の中心軸１５０に対する旋回シュート１４０の傾き角を傾動角と定義した場合と同義である。
また、旋回シュート１４０は、高炉本体１３０の周方向に旋回させることができる（図１に示す矢印線１７０を参照）。

【0019】

旋回シュート１４０は初期位置にあり、初期位置から動作を開始する。前述したように、初期位置は、傾動角の初期値（傾動方向の初期位置である待機位置）と旋回角の初期値（旋回方向の初期位置であるガレージ位置）とにより定まる。
待機位置は、例えば、旋回シュート１４０が水平方向（高炉本体１３０の炉壁）に近くなるように予め定められる。図１に示す例では、実線で示す旋回シュート１４０が待機位置にある旋回シュートであるものとする。尚、図１において、破線で示す旋回シュート１４０は、初期位置から移動して旋回している様子を示すものである。

【0020】

ガレージ位置は、例えば、高炉本体１３０の周方向における、基準位置からの角度として予め定められる。例えば、図２に示す例において、高炉本体１３０の内壁面上の基準位置１３１を０°とする。また、高炉本体１３０の内壁面上の位置１３２をガレージ位置とする。この場合、ガレージ位置１３２は、例えば、高炉本体１３０の鉛直方向の中心軸１５０と基準位置１３１とを相互に結ぶ仮想線と、高炉本体１３０の鉛直方向の中心軸１５０とガレージ位置１３２とを相互に結ぶ仮想線との、時計方向（図２の基準位置１３１の傍らに付している矢印線の方向）回りにおいてなす角度φである。このように、図２に示す例では、実線で示す旋回シュート１４０がガレージ位置にある旋回シュートであるものとする。

【0021】

尚、ガレージ位置を、反時計方向回りにおける角度として定義しても、時計方向回りにおける角度として定義した場合と同義である。
また、図２では、ガレージ位置を１つだけ示すが、複数のガレージ位置を設定してもよい。

【0022】

本実施形態では、旋回シュート１４０は、初期位置から一定の加速度で加速しながら旋回し、旋回速度が指定値になると当該指定値で旋回を継続する。この際、本実施形態では、旋回シュート１４０の旋回速度が指定値になった後、操業条件等に応じて指定される落下開始位置を旋回シュート１４０が最初に通過するタイミングで原料が旋回シュートから高炉本体１３０内に装入されるようにする。

【0023】

図２に示す例では、高炉本体１３０の内壁面上の位置１３３と、高炉本体１３０の鉛直方向の中心軸１５０を相互に結ぶ仮想線上の、傾動角の指定値に対応する位置が落下開始位置であるものとする。具体的に、図２に示す例では、破線で示す旋回シュート１４０が落下開始位置にある旋回シュートである。
また、本実施形態では、旋回シュート１４０の旋回速度が指定値になってから、旋回シュート１４０が落下開始位置を最初に通過するタイミング（または、当該タイミングよりも前）に、旋回シュート１４０の傾動角が指定値になるようにする。旋回シュートの旋回速度及び傾動角の指定値は、操業条件等に応じて定められる。

【0024】

図１の説明に戻り、マイクロ波レベル計１８０は、高炉本体１３０の内壁面の領域のうち、旋回シュート１４０の動作と干渉しない領域に取り付けられる。マイクロ波レベル計１８０は、例えば、以下のようにして、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置を測定する。まず、マイクロ波レベル計１８０は、高炉本体１３０の鉛直下方に向けてマイクロ波を送信する。マイクロ波は、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面で反射する。マイクロ波レベル計１８０は、この反射波を受信する。そして、マイクロ波レベル計１８０は、マイクロ波の送受信間隔に基づいて、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置を測定する。マイクロ波レベル計１８０は、このような測定を常時または予め決められたタイミングで行う。マイクロ波レベル計１８０は、公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【0025】

尚、図１に示す例では、マイクロ波レベル計１８０を１つだけ示すが、複数のマイクロ波レベル計を設けてもよい。例えば、高炉本体１３０の周方向に、複数のマイクロ波レベル計を設けることができる。
また、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置を、原料１９０に非接触で測定することができれば、マイクロ波レベル計１８０を用いる必要はない。例えば、超音波レベル計をマイクロ波レベル計１８０の代わりに用いてもよい。また、旋回シュート１４０の動作と干渉しない領域に取り付けることができれば、サウンジング装置を用いてもよい。

【0026】

（高炉原料装入制御装置３００）
図３は、高炉原料装入制御装置３００の機能的な構成の一例を示す図である。尚、高炉原料装入制御装置３００のハードウェアの構成は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、および各種のインターフェースを備える情報処理装置や、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）や、専用のハードウェアを用いることにより実現される。図３に示す高炉原料装入制御装置３００の各ブロック３０１〜３１０は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行すること等によって実現される。

【0027】

図４は、傾動速度、旋回速度、およびゲート開速度のタイムチャートの一例を示す図である。図４では、主に、初期位置にある旋回シュート１４０の動作を開始してから、下部流調ゲート弁１１０を開放する（ダンプを開始する）までの部分について示す。
ここで、傾動速度とは、旋回シュート１４０を傾動させる方向（図１の矢印線１６０の方向）における旋回シュート１４０の速度をいう。図４において、傾動速度が下向きになっているのは、旋回シュート１４０を下降させることを表す。

【0028】

旋回速度とは、旋回シュート１４０を旋回させる方向（図１および図２の矢印線１７０の方向）における旋回シュート１４０の速度をいう。
ゲート開速度とは、下部流調ゲート弁１１０が開放する際の下部流調ゲート弁１１０の移動速度をいう。
以下、必要に応じて図４を参照しながら、図３に示す高炉原料装入制御装置３００が有する機能の一例を説明する。

【0029】

［傾動動作時間導出部３０１］
傾動動作時間導出部３０１は、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動の開始を指示してから、旋回シュート１４０の傾動角が指定値になるまでに要する時間Ｔ０［ｓ］を導出する。尚、以下の説明では、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動の開始を指示してから、旋回シュート１４０の傾動角が指定値になるまでに要する時間Ｔ０を、必要に応じて傾動動作時間Ｔ０と称する。

【0030】

以下に、傾動動作時間導出部３０１の処理の具体例を説明する。
まず、傾動動作時間導出部３０１は、傾動角の指定値を取得する。具体的に傾動動作時間導出部３０１は、上位のコンピュータから送信された、傾動角の指定値の情報を受信することにより、傾動角の指定値の情報を取得する。この他、傾動動作時間導出部３０１は、オペレータによる高炉原料装入制御装置３００のユーザインターフェースの入力操作に基づいて、傾動角の指定値の情報を取得してもよい。

【0031】

尚、以下の説明では、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動角を指定値にするために、旋回シュート１４０を傾動させる角度（待機位置（傾動角の初期値）と指定値との差）を、必要に応じて、傾動目標移動角度Ｌ［°］と表記する。

【0032】

図４の傾動速度のタイムチャートのように、本実施形態では、一定の加速度で加速しながら傾動、指定値Ｖｔ［°／ｓ］で傾動、一定の減速度（負の加速度）で減速しながら傾動、傾動の停止を、この順で行う。このような傾動動作により、旋回シュート１４０は、その傾動角が、待機位置（傾動角の初期値）から指定値になるまで傾動する。
旋回シュート１４０が傾動する際の加速時間Ｔｔ１［ｓ］と減速時間Ｔｔ２［ｓ］は、旋回シュート１４０の傾動方向における性能に基づいて予め定めることができる。以下の説明では、旋回シュート１４０が傾動する際の加速時間Ｔｔ１、旋回シュート１４０が傾動する際の減速時間Ｔｔ２を、必要に応じて、それぞれ、傾動加速時間Ｔｔ１、傾動減速時間Ｔｔ２と称する。また、旋回シュート１４０が傾動速度の指定値Ｖｔで傾動する時間を、必要に応じて、傾動定速時間Ｔｔ３と称する。

【0033】

前述したように本実施形態では、旋回速度は、初期位置から一定の加速度で加速しながら旋回し、旋回速度が指定値Ｖｒ［°／ｓ］になると当該指定値で旋回を継続する（図４の旋回速度のタイムチャートを参照）。
旋回シュート１４０の加速時間（すなわち、旋回シュート１４０の旋回速度が０（ゼロ）から指定値になるのに要する時間）Ｔｒ１［ｓ］は、旋回シュート１４０の旋回方向における性能に基づいて予め定めることができる。以下の説明では、旋回シュート１４０が旋回する際の加速時間Ｔｒ１を、必要に応じて、旋回加速時間Ｔｒ１と称する。

【0034】

以上の傾動目標移動角度Ｌ［°］、傾動加速時間Ｔｔ１［ｓ］、傾動減速時間Ｔｔ２［ｓ］、および傾動速度の指定値Ｖｔ［°／ｓ］を用いると、傾動動作時間Ｔ０［ｓ］は、以下の（１）式で表される。
Ｔ０＝Ｔｔ１+｛Ｌ−Ｖｔ×（Ｔｔ１＋Ｔｔ２）／２｝／Ｖｔ＋Ｔｔ２ ・・・（１）

【0035】

ここで、原料の装入を開始するタイミングを早めるためには、旋回速度が指定値Ｖｒに達する前に、傾動動作の完了を確実にすることが好ましい。発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、旋回シュート１４０の旋回を余分に行う場合が生じるからである。
そこで、本実施形態では、以下の（２）式に示すように、前記（１）式に余裕時間Ｔα［ｓ］を加算した時間を傾動動作時間Ｔ０とする。
Ｔ０＝Ｔｔ１+｛Ｌ−Ｖｔ×（Ｔｔ１＋Ｔｔ２）／２｝／Ｖｔ＋Ｔｔ２＋Ｔα ・・・（２）

【0036】

本実施形態では、傾動動作時間導出部３０１は、前記（２）式の計算を行うことにより、傾動動作時間Ｔ０を導出する。尚、余裕時間Ｔαは正の値である。余裕時間Ｔαを考慮しない場合には、余裕時間Ｔαを０（ゼロ）とすればよい。
（２）式に示す例では、傾動動作時間Ｔ０に、余裕時間Ｔαが含まれる。このように、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動角が指定値になるのに要する時間に、余裕時間Ｔαを加算した時間も、傾動動作時間Ｔ０と等価なものであり、傾動動作時間Ｔ０の概念に含まれる。一方、余裕時間Ｔαは０（ゼロ）であってもよい。この場合には、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動角が指定値になるのに要する時間が傾動動作時間Ｔ０になる。

【0037】

［時間大小判定部３０２］
時間大小判定部３０２は、傾動動作時間導出部３０１で導出された傾動動作時間Ｔ０が、旋回加速時間Ｔｒ１を上回るか否かを判定する。尚、傾動動作時間導出部３０１で導出された傾動動作時間Ｔ０が、旋回加速時間Ｔｒ１以上であるか否かを判定してもよい。

【0038】

［傾動開始指示部３０３］
傾動開始指示部３０３は、時間大小判定部３０２により、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回ると判定された場合に起動する。
傾動開始指示部３０３は、旋回シュート１４０の傾動方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に対し、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動の開始を指示する傾動開始指示信号を出力する。

【0039】

［傾動残り時間導出部３０４］
傾動残り時間導出部３０４は、傾動開始指示部３０３により、旋回シュート１４０の傾動の開始が指示されると、旋回シュート１４０の旋回を開始する以前の各時刻（例えば、図４に示す時刻ｔｃ１）から前述した傾動動作が完了するまでの残り時間（すなわち、旋回シュート１４０の傾動角が現在値から指定値になるのに要する時間）Ｔｔｒ［ｓ］を導出する。以下の説明では、この旋回シュート１４０の旋回を開始する以前の各時刻を、必要に応じて、旋回開始前時刻ｔｃ１と称する。また、旋回開始前時刻ｔｃ１から前述した傾動動作が完了するまでの残り時間Ｔｔｒを、必要に応じて、傾動残り時間Ｔｔｒと称する。尚、図４において、旋回開始前時刻ｔｃ１の下に示す白抜きの矢印線は、旋回開始前時刻ｔｃ１が時々刻々と更新されること（加速時間Ｔｔ１が終了し、傾動定速時間Ｔｔ３になっても旋回開始前時刻ｔｃ１が設定されること）を示す。

【0040】

ここで、旋回シュート１４０の傾動を開始させてから、旋回開始前時刻ｔｃ１までの間に、待機位置（傾動角の初期値）から旋回シュート１４０を傾動させた角度（待機位置（傾動角の初期値）と旋回開始前時刻ｔｃ１における傾動角との差）を、必要に応じて、傾動現在移動角度Ｌ０［°］と称する。また、この傾動現在移動角度Ｌ０の位置にある旋回シュート１４０の傾動角を指定値にするために、旋回シュート１４０を傾動させるのに必要な残りの角度を、必要に応じて、目標残傾動角度Ｌ１［°］と称する。

【0041】

目標残傾動角度Ｌ１は、傾動目標移動角度Ｌと傾動現在移動角度Ｌ０とを用いると、以下の（３）式で表される。
Ｌ１＝Ｌ−Ｌ０ ・・・（３）
前述した傾動残り時間Ｔｔｒは、目標残傾動角度Ｌ１だけ旋回シュート１４０を傾動させるのに要する時間である。

【0042】

傾動残り時間導出部３０４は、旋回シュート１４０の傾動角を検出する傾動角検出器３１１から、旋回開始前時刻ｔｃ１における旋回シュート１４０の傾動角の情報を入力する。次に、傾動残り時間導出部３０４は、旋回開始前時刻ｔｃ１における旋回シュート１４０の傾動角と、旋回シュート１４０の待機位置（傾動角の初期値）とから、傾動現在移動角度Ｌ０を導出する。次に、傾動残り時間導出部３０４は、（３）式の計算を行って、目標残傾動角度Ｌ１を導出する。
傾動角検出器３１１は、例えば、旋回シュート１４０の傾動方向の動作を行うためのモータの減速機に取り付けられている。尚、傾動角検出器３１１は、公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【0043】

尚、本実施形態では、図４に示す傾動速度と時間との関係を示す関数は、予め定められている。
また、傾動残り時間Ｔｔｒは、旋回開始前時刻ｔｃ１から傾動動作が完了するまでの時間に、余裕時間Ｔαを加算した時間となる。
本実施形態では、傾動加速時間Ｔｔ１が経過する前（傾動方向の加速が終了する前）においては、傾動残り時間導出部３０４は、以下の（４）式の計算を行うことにより、傾動残り時間Ｔｔｒを導出する。一方、傾動加速時間Ｔｔ１が経過した後（傾動方向の加速が終了した後）においては、傾動残り時間導出部３０４は、以下の（５）式の計算を行うことにより、傾動残り時間Ｔｔｒを導出する。
Ｔｔｒ＝（Ｔｔ１−Ｔｔｃ）＋［Ｌ１−｛Ｖｔ＋（Ｖｔ×Ｔｔｃ）／Ｔｔ１｝×（Ｔｔ１−Ｔｔｃ）／２−Ｖｔ×Ｔｔ２／２］／Ｖｔ＋Ｔｔ２＋Ｔα ・・・（４）
Ｔｔｒ＝（Ｌ１−Ｖｔ×Ｔｔ２／２）／Ｖｔ＋Ｔｔ２＋Ｔα ・・・（５）

【0044】

（４）式において、Ｔｔｃは、図４に示すように、旋回シュート１４０の傾動を開始させた時刻ｔｓ１から、旋回開始前時刻ｔｃ１までの期間である。すなわち、旋回シュート１４０の傾動を開始させた時刻ｔｓ１を、傾動開始時刻ｔｓ１と称するとすると、Ｔｔｃは、旋回開始前時刻ｔｃ１から傾動開始時刻ｔｓ１を減算した時間である。
（４）式および（５）式に示す例では、傾動残り時間Ｔｔｒに、余裕時間Ｔαが含まれる。このように、旋回開始前時刻ｔｃ１から前述した傾動動作が完了するまでの残り時間に、余裕時間Ｔαを加算した時間も、傾動残り時間Ｔｔｒと等価なものであり、傾動残り時間Ｔｔｒの概念に含まれる。一方、余裕時間Ｔαは０（ゼロ）であってもよい。余裕時間Ｔαが０（ゼロ）である場合には、旋回開始前時刻ｔｃ１から前述した傾動動作が完了するまでの残り時間が傾動残り時間Ｔｔｒになる。
尚、旋回シュート１４０の傾動動作が減速している最中における（図４のＴｔ２を示す両矢印線の中の期間における）傾動残り時間Ｔｔｒは、（５）式では表されない。実際の操業においては、傾動減速時間Ｔｔ２は、短時間である。そこで、ここでは、このような短時間の傾動減速時間Ｔｔ２よりも、旋回加速時間Ｔｒ１が短いことは想定されない（すなわち、傾動残り時間Ｔｔｒが傾動減速時間Ｔｔ２よりも短くなることはない）ものとした。ただし、旋回シュート１４０の傾動動作が減速している最中においても、傾動残り時間Ｔｔｒを計算してもよい。

【0045】

［旋回開始判定部３０５］
旋回加速時間Ｔｒ１と傾動残り時間Ｔｔｒとが一致したときに旋回シュート１４０の旋回を開始すれば、旋回シュート１４０の傾動動作が完了したときに旋回シュート１４０の旋回速度が指定値Ｖｒになる。ただし、前述したように、旋回速度が指定値Ｖｒに達する前に、傾動動作の完了を確実にすることが好ましい。
そこで、本実施形態では、旋回開始判定部３０５は、旋回シュート１４０の旋回の開始ができるタイミングであるか否かを判定するために、傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１を下回るか否かを判定する。

【0046】

尚、旋回開始判定部３０５は、傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１以下であるか否かを判定してもよい。また、旋回開始判定部３０５は、旋回加速時間Ｔｒ１に余裕時間を加算した上で、前記判定を行ってもよい。すなわち、旋回シュート１４０が旋回する際の加速時間に余裕時間を加算した時間も、旋回加速時間Ｔｒ１と等価なものであり、旋回加速時間Ｔｒ１の概念に含まれる。

【0047】

［旋回開始指示部３０６］
旋回開始指示部３０６は、旋回開始判定部３０５により、傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１を下回ると判定された場合に起動する。
旋回開始指示部３０６は、旋回シュート１４０の旋回方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に対し、ガレージ位置にある旋回シュート１４０の旋回の開始を指示する旋回開始指示信号を出力する。

【0048】

［傾動・旋回開始指示部３１０］
傾動・旋回開始指示部３１０は、時間大小判定部３０２により、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回らないと判定された場合に起動する。この場合には、旋回シュート１４０の傾動と旋回を同時に開始しても、旋回速度が指定値Ｖｒに達する前に、前述した傾動動作が完了する。

【0049】

そこで、本実施形態では、傾動・旋回開始指示部３１０は、前述した傾動開始指示信号および旋回開始指示信号の双方を出力する。傾動開始指示部３０３の欄で説明したように、傾動開始指示信号は、旋回シュート１４０の傾動方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に出力される。また、旋回開始指示部３０６の欄で説明したように、旋回開始指示信号は、旋回シュート１４０の旋回方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に出力される。
尚、旋回速度が指定値Ｖｒに達する前に、前述した傾動動作が完了するようにしていれば、旋回シュート１４０の傾動と旋回を同時に開始させなくてもよい。

【0050】

［旋回残り時間導出部３０７］
旋回残り時間導出部３０７は、旋回開始指示部３０６または傾動・旋回開始指示部３１０により、旋回シュート１４０の旋回の開始が指示されると、旋回シュート１４０の旋回を開始した以降の各時刻（例えば、図４に示す時刻ｔｃ２）から前述した旋回加速が完了するまでの残り時間（すなわち、旋回シュート１４０の旋回速度［°／ｓ］が現在値Ｖ０から指定値Ｖｒになるのに要する時間）Ｔｇｒ［ｓ］を導出する（図４の旋回速度のタイムチャートを参照）。
以下の説明では、旋回シュート１４０の旋回を開始した以降の各時刻を、必要に応じて、旋回開始後時刻ｔｃ２と称する。また、旋回開始後時刻ｔｃ２から前述した旋回加速が完了するまでの残り時間Ｔｇｒを、必要に応じて、旋回残り時間Ｔｇｒと称する。また、旋回シュート１４０の旋回速度の現在値Ｖ０を必要に応じて旋回現在速度Ｖ０と称する。

【0051】

図１を参照しながら説明したように、下部流調ゲート弁１１０が開放してから、原料が、垂直シュート１２０および旋回シュート１４０を介して高炉本体１３０内に装入されるまでの間に時間が生じる。したがって、下部流調ゲート弁１１０の開放を指示するタイミングと原料が高炉本体１３０内に装入されるタイミングとにタイムラグが生じる。そこで、本実施形態では、このタイムラグに対応する時間を落下開始遅れ時間Ｔｄ［ｓ］として予め設定しておく（図４のゲート開速度のタイムチャートを参照）。

【0052】

ここで、旋回シュート１４０の旋回を開始させた時刻ｔｓ２を、必要に応じて、旋回開始時刻ｔｓ２と称する。
また、旋回開始時刻ｔｓ２から、旋回開始後時刻ｔｃ２までの間に、ガレージ位置（旋回角の初期値）から旋回シュートを旋回させた角度（ガレージ位置（旋回角の初期値）と旋回開始後時刻ｔｃ２における旋回角との差）を、必要に応じて、旋回現在移動角度φ０［°］と称する。
また、旋回開始時刻ｔｓ２から、旋回開始後時刻ｔｃ２までの間に、旋回シュート１４０が旋回する時間を、必要に応じて、旋回現在移動時間Ｔｒｃ［ｓ］と称する。
また、旋回残り時間Ｔｇｒの間に、旋回シュート１４０が旋回する角度（旋回開始後時刻ｔｃ２）における旋回角と、加速完了時における旋回角との差）を、必要に応じて旋回残り移動角度φＲ［°］と称する。尚、図４において、旋回開始後時刻ｔｃ２の下に示す白抜きの矢印線は、旋回開始後時刻ｔｃ２が時々刻々と更新されることを示す。

【0053】

尚、本実施形態では、図４に示す旋回速度と時間との関係を示す関数は、予め定められている。
また、旋回残り時間Ｔｇｒは、旋回開始後時刻ｔｃ２から旋回動作が完了するまでの時間となる。
具体的に、本実施形態では、旋回残り時間Ｔｇｒは、旋回現在速度Ｖ０と旋回残り移動角度φＲとを用いると、以下の（６）式で表される。
Ｔｇｒ＝２×φＲ／（Ｖｒ＋Ｖ０） ・・・（６）

【0054】

ここで、旋回シュート１４０が加速しているときに旋回現在速度Ｖ０の瞬時値を導出することは容易ではない。そこで、本実施形態では、旋回現在移動角度φ０と旋回現在移動時間Ｔｒｃとから、以下の（７）式により、旋回現在速度Ｖ０が定められるものとする。
Ｖ０＝２×φ０／Ｔｒｃ ・・・（７）
（７）式を（６）式に代入すると、旋回残り時間Ｔｇｒは、以下の（８）式で表される。
Ｔｇｒ＝２×φＲ／（Ｖｒ＋２×φ０／Ｔｒｃ）・・・（８）
旋回残り時間導出部３０７は、旋回シュート１４０の旋回角を検出する旋回角検出器３１２から、旋回開始後時刻ｔｃ２における旋回シュート１４０の旋回角の情報を入力する。次に、旋回残り時間導出部３０７は、旋回開始後時刻ｔｃ２における旋回シュート１４０の旋回角と、旋回シュート１４０のガレージ位置（旋回角の初期値）とから、旋回現在移動角度φ０を計算する。
旋回角検出器３１２は、例えば、旋回シュート１４０の旋回方向の動作を行うためのモータの減速機に取り付けられている。尚、旋回角検出器３１２は、公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【0055】

次に、旋回残り時間導出部３０７は、旋回開始時刻ｔｓ２と、旋回開始後時刻ｔｃ２とから、旋回現在移動時間Ｔｒｃを導出する。次に、旋回残り時間導出部３０７は、旋回現在移動角度φ０と、旋回シュート１４０の加速度と、旋回速度の指定値Ｖｒとから、旋回残り移動角度φＲを導出する。そして、旋回残り時間導出部３０７は、（８）式の計算を行うことにより、旋回残り時間Ｔｇｒを導出する。
尚、旋回残り時間導出部３０７は、（８）式の計算を行わずに、簡略化した以下の（９）式の計算を行うことにより、旋回残り時間Ｔｇｒを導出してもよい。
Ｔｇｒ＝Ｔｒ１−Ｔｒｃ ・・・（９）

【0056】

［ゲート開判定部３０８］
ゲート開判定部３０８は、下部流調ゲート弁１１０の開放を指示するタイミングであるか否かを判定する。
以下に、ゲート開判定部３０８の処理の具体例を説明する。

【0057】

図４に示すように、ここでは簡単のため、旋回加速時間Ｔｒ１が経過したタイミングで、旋回シュート１４０が落下開始位置に到達するものとする。この場合、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄと一致したときに、下部流調ゲート弁１１０を開放すれば、旋回シュート１４０が落下開始位置に到達したタイミングで旋回シュート１４０から高炉本体１３０内への原料の装入を開始することができる。ただし、旋回シュート１４０から高炉本体１３０内への原料の装入される際に、旋回速度が指定値Ｖｒに確実に達していることが好ましい。
そこで、本実施形態では、ゲート開判定部３０８は、下部流調ゲート弁１１０の開放を開始するタイミングであるか否かを判定するために、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回るか否かを判定する。

【0058】

尚、旋回シュート１４０から高炉本体１３０内への原料の装入される際に、旋回速度が指定値Ｖｒに確実に達するようにするための余裕時間を前述したタイムラグに加味して落下開始遅れ時間Ｔｄを設定してもよい。
また、ゲート開判定部３０８は、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄ以下であるか否かを判定してもよい。

【0059】

また、旋回加速時間Ｔｒ１が経過したタイミングで、旋回シュート１４０が落下開始位置に到達しない場合には、例えば、落下開始遅れ時間Ｔｄに対し、旋回加速時間Ｔｒ１が経過したタイミングから、旋回シュート１４０が落下開始位置に最初に到達するまでのタイミングまでの時間を減算した上で、前記判定を行えばよい。
この他、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回るか否かを判定する代わりに、旋回現在移動時間Ｔｒｃが、旋回加速時間Ｔｒ１から落下開始遅れ時間Ｔｄを減算した時間を上回るか否かを判定してもよい。

【0060】

［ゲート開指示部３０９］
ゲート開指示部３０９は、ゲート開判定部３０８により、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回ると判定された場合に起動する。
ゲート開指示部３０９は、下部流調ゲート弁１１０または下部流調ゲート弁１１０の制御装置に対し、下部流調ゲート弁１１０の開放の開始を指示するゲート開指示信号を出力する。

【0061】

（動作フローチャート）
次に、図５のフローチャートを参照しながら、高炉原料装入制御装置３００の処理の一例を説明する。尚、ここでは、簡単のため、旋回加速時間Ｔｒ１が経過したタイミングで、旋回シュート１４０が落下開始位置に到達すると仮定した場合を例に挙げて説明する。

【0062】

まず、ステップＳ５０１において、傾動動作時間導出部３０１は、（２）式の計算を行うことにより、傾動動作時間Ｔ０を導出する。
次に、ステップＳ５０２において、時間大小判定部３０２は、ステップＳ５０１で導出した傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回るか否かを判定する。

【0063】

この判定の結果、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回らない場合には、後述するステップＳ５１１に進む。
一方、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回る場合には、ステップＳ５０３に進む。
ステップＳ５０３に進むと、傾動開始指示部３０３は、旋回シュート１４０の傾動方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に対し、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動の開始を指示する傾動開始指示信号を出力する。

【0064】

次に、ステップＳ５０４において、傾動残り時間導出部３０４は、（３）式の計算と、（４）式または（５）式の計算とを行うことにより、傾動残り時間Ｔｔｒを導出する。
次に、ステップＳ５０５において、旋回開始判定部３０５は、ステップＳ５０４で導出された傾動残り時間Ｔｔｒが、旋回加速時間Ｔｒ１を下回るか否かを判定する。この判定の結果、傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１を下回らない場合には、ステップＳ５０４に戻る。そして、傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１を下回るまで、ステップＳ５０４、Ｓ５０５を繰り返し行う。

【0065】

傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１を下回ると、ステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６に進むと、旋回開始指示部３０６は、旋回シュート１４０の旋回方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に対し、ガレージ位置にある旋回シュート１４０の旋回の開始を指示する旋回開始指示信号を出力する。
次に、ステップＳ５０７において、旋回残り時間導出部３０７は、（８）式の計算を行うことにより、旋回残り時間Ｔｇｒを導出する。
次に、ステップＳ５０８において、ゲート開判定部３０８は、ステップＳ５０７で導出された旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回るか否かを判定する。この判定の結果、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回らない場合には、ステップＳ５０７に戻る。そして、旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回るまで、ステップＳ５０７、Ｓ５０８を繰り返し行う。

【0066】

旋回残り時間Ｔｇｒが落下開始遅れ時間Ｔｄを下回ると、ステップＳ５０９に進む。ステップＳ５０９に進むと、ゲート開指示部３０９は、下部流調ゲート弁１１０または下部流調ゲート弁１１０の制御装置に対し、下部流調ゲート弁１１０の開放の開始を指示するゲート開指示信号を出力する。

【0067】

その後、ステップＳ５１０において、高炉原料装入制御装置３００は、例えば、上位のコンピュータからの指示に基づいて、旋回シュート１４０および下部流調ゲート弁１１０等の制御を行う。ステップＳ５０９でゲート開指示信号を出力した後の高炉原料装入制御装置３００の動作は、公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。そして、図５のフローチャートによる処理を終了する。

【0068】

前述したように、ステップＳ５０２の判定の結果、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回らない場合には、ステップＳ５１１に進む。ステップＳ５１１に進むと、傾動・旋回開始指示部３１０は、旋回シュート１４０の傾動方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に傾動開始指示信号を出力すると共に、旋回シュート１４０の旋回方向の動作を行うためのモータまたは当該モータの制御装置に旋回開始指示信号を出力する。そして、前述したステップＳ５０７に進む。

【0069】

尚、図５のフローチャートは、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置の測定のタイミングに影響を受けずに実行される。
また、図５では、ステップＳ５０２、Ｓ５１１の処理を行うようにしたが、必ずしもこれらの処理を行う必要はない。例えば、図５のフローチャートを採用した場合、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１を上回らない場合には、最初のステップＳ５０５の判定においてステップＳ５０６に進む（ステップＳ５０５でＹＥＳと判定される）。したがって、傾動の開始と旋回の開始は略同時に行われるからである。

【0070】

（まとめ）
以上のように本実施形態では、待機位置にある旋回シュート１４０の傾動の開始を指示した後、傾動残り時間Ｔｔｒが旋回加速時間Ｔｒ１を下回ると、ガレージ位置にある旋回シュート１４０の旋回の開始を指示する。したがって、傾動動作時間Ｔ０が旋回加速時間Ｔｒ１より長い場合でも、旋回シュート１４０を余分に旋回させる必要がなくなる。したがって、初期位置にある旋回シュート１４０の動作を開始してから旋回シュート１４０を介して高炉本体１３０に原料を装入できるようになるまでに要する時間を短縮することができ、原料の装入を早期に開始できる。

【0071】

また、本実施形態では、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置を測定する装置が、旋回シュート１４０の動作と干渉しないようにする。したがって、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置の測定を待たずに、初期位置にある旋回シュート１４０の動作を開始することができる。特に、本実施形態では、マイクロ波レベル計１８０のように、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置を、原料１９０に非接触で測定するレベル測定装置を用いる。したがって、初期位置にある旋回シュート１４０の動作を、高炉本体１３０に堆積している原料１９０の表面の高さ位置の測定に影響されずに開始することを容易に行うことができる。

【0072】

（変形例）
本実施形態では、旋回シュート１４０が旋回する際の加速度や、旋回シュート１４０が傾動する際の加速度および減速度を一定とする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、これらは一定でなくてもよい。また、例えば、操業によって、旋回シュート１４０が旋回する際の加速度や、旋回シュート１４０が傾動する際の加速度および減速度が変更される場合には、変更後の値に基づいて旋回加速時間Ｔｒ１や傾動動作時間Ｔ０を導出することができる。

【0073】

また、本実施形態では、傾動残り時間Ｔｔｒが、旋回加速時間Ｔｒ１を下回るか否かを判定する場合を例に挙げて説明した（ステップＳ５０５）。また、前述したように、傾動残り時間Ｔｔｒが、旋回加速時間Ｔｒ１以下であるか否かを判定してもよい。さらに、必ずしも、これらのようにして判定しなくもてよい。例えば、傾動動作時間Ｔ０から旋回加速時間Ｔｒ１を減じた値が、現在傾動経過時間Ｔｔｃ（旋回シュート１４０の傾動を開始した時刻から、旋回開始前時刻ｔｃ１までの経過時間）以下であるか否か、または、現在傾動経過時間を下回るか否かを判定しても、前記の判定と同義の判定を行うことになるので、これらのようにしてもよい。

【0074】

尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0075】

１１０：下部流調ゲート弁、１２０：垂直シュート、１３０：高炉本体、１４０：旋回シュート、３００：高炉原料装入制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】