7200164 シャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2022-12-23

(45)【発行日】2023-01-06

(54)【発明の名称】シャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   F27B 1/28 20060101AFI20221226BHJP

   B22D 45/00 20060101ALI20221226BHJP

   F27D 21/00 20060101ALI20221226BHJP

   F27D 3/00 20060101ALI20221226BHJP

【ＦＩ】

F27B1/28

B22D45/00 B

F27D21/00 N

F27D21/00 Z

F27D3/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020061076

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021162169

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2021-09-10

(73)【特許権者】

【識別番号】500483219

【氏名又は名称】パンパシフィック・カッパー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110722

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100213540

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 恵庭

(72)【発明者】

【氏名】今村 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】原 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】土屋 岳

(72)【発明者】

【氏名】阿部 由歩

【審査官】櫛引 明佳

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－２９１４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０１７６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０８３１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０１９７８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ １／００－１／２８

Ｆ２７Ｄ ３／００

Ｆ２７Ｄ ２１／００

Ｃ２２Ｂ １／００－６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炉内の電気銅の積層レベルが所定範囲に収まるようにシャフト炉の装入口から適宜に電気銅を装入すると共に、前記炉内の温度が所定範囲に収まるようにバーナの風量を適宜に調節しながら、前記シャフト炉から出湯した溶銅を保持炉で貯留しつつ連続鋳造ラインへ安定的に供給する連続溶融ラインに適用されるシャフト炉の監視方法であって、
前記保持炉で貯留する溶銅レベルの下降速度を検知する手順と、
前記バーナの風量の総和の上昇速度を検知する手順と、
前記電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔を検知する手順と、
前記下降速度、前記上昇速度及び前記時間間隔に基づいて、前記シャフト炉内で前記電気銅の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手順と、
を含み、
前記判定を行う手順では、
前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記下降速度が所定速度を超過するという第１条件と、前記上昇速度が所定速度を超過するという第２条件と、前記時間間隔が所定時間間隔を超過するという第３条件とを満たすことを含める
ことを特徴とするシャフト炉の監視方法。

【請求項2】

請求項１に記載のシャフト炉の監視方法において、
前記判定を行う手順では、
前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記シャフト炉内に設けられた複数の温度計の検出する温度が全て所定温度を上回るという第４条件を満たすことを追加する
ことを特徴とするシャフト炉の監視方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のシャフト炉の監視方法において、
前記棚吊りが発生していると判定した場合に所定の警報を発する手順を更に含む
ことを特徴とするシャフト炉の監視方法。

【請求項4】

請求項１に記載のシャフト炉の監視方法に適用されるシャフト炉の監視装置であって、
前記保持炉で貯留する溶銅レベルの下降速度に係る情報を取得する手段と、
前記バーナの風量の総和の上昇速度に係る情報を取得する手段と、
前記電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔に係る情報を取得する手段と、
前記下降速度、前記上昇速度及び前記時間間隔に基づいて、前記シャフト炉内で前記電気銅の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手段と、
を備え、
前記判定を行う手段は、
前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記下降速度が所定速度を超過するという第１条件と、前記上昇速度が所定速度を超過するという第２条件と、前記時間間隔が所定時間間隔を超過するという第３条件とを満たすことを含める
ことを特徴とするシャフト炉の監視装置。

【請求項5】

請求項４に記載のシャフト炉の監視装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記保持炉で貯留する溶銅レベルの下降速度に係る情報を取得する手順と、
前記バーナの風量の総和の上昇速度に係る情報を取得する手順と、
前記電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔に係る情報を取得する手順と、
前記下降速度、前記上昇速度及び前記時間間隔に基づいて、前記シャフト炉内で前記電気銅の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手順と、
をコンピュータに実行させ、
前記判定を行う手順では、
前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記下降速度が所定速度を超過するという第１条件と、前記上昇速度が所定速度を超過するという第２条件と、前記時間間隔が所定時間間隔を超過するという第３条件とを満たすことを含める
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、電気銅の連続溶融ラインに配置されたシャフト炉の操業状態を監視するシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

銅の連続溶融・連続鋳造ライン等に用いられるシャフト炉は、その炉体が筒状をしていることから燃焼効率が良いというメリットがある（特許文献１，２，３等を参照）。通常、台車やコンベアで搬送されてくる電気銅は、シャフト炉の所定高さに位置する装入口から逐次に装入され、シャフト炉の炉底寄りに設けられた複数系統のバーナによって溶融される。溶融された銅（溶銅）は、シャフト炉の底部に到達すると、炉壁に設けられた横穴（出湯口）から炉外へ出湯し、保持炉の炉壁に設けられた流入口へ流入する。そして、保持炉の反対側の炉壁に設けられた出湯口からオーバーフローした溶銅がタンディッシュを介して鋳型へ注入される。この保持炉には、シャフト炉から溶銅が出湯される速度とタンディッシュへ溶銅が注入される速度との差を吸収する機能（バッファ機能）がある。

【0003】

ここで、特許文献１には、保持炉内の溶銅量及び溶銅温度をシャフト炉及び保持炉のバーナ制御へフィードバックする溶銅の製造方法が開示されており、特許文献２には、燃焼状態の映像信号をパターン認識し、これをバーナの燃焼圧制御装置へフィードバックする自動制御溶解炉が開示されている。また、特許文献３には、シャフト炉内に異なる種類の銅又は銅合金材料を層状に装入積載して炉下部で連続的に漸次溶解し、その溶湯を出湯口から取り出して種類ごとの保持炉へ分配する銅合金の溶解方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平３－２６４６２６号公報

【文献】特開平１－２３４５３０号公報

【文献】特許昭６１－２４６１３９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、銅の連続溶融・連続鋳造ラインの操業を継続すると、シャフト炉で発生するスラグ量が次第に多くなり、レンガの流出も目立つようになる。その原因としては、シャフト炉内に装入された電気銅がスムーズに炉底に向かって落下できずに途中で停滞する「棚吊り」の発生が考えられる。この棚吊りが発生すると、バーナの位置にまで原料が落下していない状態で燃焼が行われるので、いわゆる空焚きの状態となってシャフト炉の炉壁（レンガ）が損傷し、剥離したレンガが溶湯に混入してスラグの発生量も増加するからである。

【0006】

従来は、例えばシャフト炉から出湯される溶銅の量が減少した場合に、棚吊りが発生している可能性を想定し、バーナの風量を増やして棚吊りが解消されるまで保持炉内溶銅量の減少を抑制するという対処をしていた。しかしながら、シャフト炉から出湯される溶銅の量は、棚吊り以外の要因でも変化し得るので、実際には棚吊りが発生しているにもかかわらず風量を増やすのが遅れてしまい溶銅の供給量低下への対応が遅れるという事態も生じていたと考えられる。

【0007】

そこで、本発明は上記の課題に鑑み、連続溶融ラインに配置されたシャフト炉に棚吊りが発したか否かを高い精度で検出することが可能なシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため請求項１に記載の本発明は、炉内の電気銅の積層レベルが所定範囲に収まるようにシャフト炉の装入口から適宜に電気銅を装入すると共に、前記炉内の温度が所定範囲に収まるようにバーナの風量を適宜に調節しながら、前記シャフト炉から出湯した溶銅を保持炉で貯留しつつ連続鋳造ラインへ安定的に供給する連続溶融ラインに適用されるシャフト炉の監視方法であって、前記保持炉が貯留する溶銅レベルの下降速度を検知する手順と、前記バーナの風量の総和の上昇速度を検知する手順と、前記電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔を検知する手順と、前記下降速度、前記上昇速度及び前記時間間隔に基づいて、前記シャフト炉内で前記電気銅の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手順とを含み、前記判定を行う手順では、前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記下降速度が所定速度を超過するという第１条件と、前記上昇速度が所定速度を超過するという第２条件と、前記時間間隔が所定時間間隔を超過するという第３条件とを満たすことを含める、ことを特徴とする。

【0009】

上記課題を解決するため請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のシャフト炉の監視方法において、前記判定を行う手順では、前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記シャフト炉内に設けられた複数の温度計の検出する温度が全て所定温度を上回るという第４条件を満たすことを追加する、ことを特徴とする。

【0010】

上記課題を解決するため請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載のシャフト炉の監視方法において、前記棚吊りが発生していると判定した場合に所定の警報を発する手順を更に含むことを特徴とする。

【0011】

上記課題を解決するため請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載のシャフト炉の監視方法に適用されるシャフト炉の監視装置であって、前記保持炉で貯留する溶銅レベルの下降速度に係る情報を取得する手段と、前記バーナの風量の総和の上昇速度に係る情報を取得する手段と、前記電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔に係る情報を取得する手段と、前記下降速度、前記上昇速度及び前記時間間隔に基づいて、前記シャフト炉内で前記電気銅の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手段とを備え、前記判定を行う手段は、前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記下降速度が所定速度を超過するという第１条件と、前記上昇速度が所定速度を超過するという第２条件と、前記時間間隔が所定時間間隔を超過するという第３条件とを満たすことを含める、ことを特徴とする。

【0012】

上記課題を解決するため請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載のシャフト炉の監視装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記保持炉で貯留する溶銅レベルの下降速度に係る情報を取得する手順と、前記バーナの風量の総和の上昇速度に係る情報を取得する手順と、前記電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔に係る情報を取得する手順と、前記下降速度、前記上昇速度及び前記時間間隔に基づいて、前記シャフト炉内で前記電気銅の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手順とをコンピュータに実行させ、前記判定を行う手順では、前記棚吊りが発生していると判定するための条件に、前記下降速度が所定速度を超過するという第１条件と、前記上昇速度が所定速度を超過するという第２条件と、前記時間間隔が所定時間間隔を超過するという第３条件とを満たすことを含める、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係るシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置又はプログラムによれば、（１）保持炉が貯留する溶銅レベルの下降速度と、（２）バーナの風量の総和の上昇速度と、（２）電気銅が前記シャフト炉へ装入される時間間隔との３つのパラメータに基づいて電気銅の棚吊りの発生の有無を判定するので、このうち１又は２つのみに基づく場合と比較して高精度である。具体的には、棚吊り発生後にバーナの風量を抑えて棚吊りの解消を待つという適切な対応をすることが可能であり、また、棚吊りが発生していないにもかかわらず誤ってバーナの風量を抑えてしまい連続溶融の効率が著しく低下するという不都合を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明に係るシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラムが適用される連続溶融ラインの一実施形態を示す概略図である。

【図2】図２は、棚吊りが発生していないときにおけるシャフト炉の状態を説明する説明図である。

【図3】図３は、棚吊りが発生しているときにおけるシャフト炉の状態を説明する説明図である。

【図4】図４（Ａ）は、保持炉が保持している溶銅の量の時間変化を示すグラフ、図４（Ｂ）はバーナの風量の総和の時間変化を示すグラフ、図４（Ｃ）はシャフト炉に対する電気銅の装入量の時間変化を示すグラフである。

【図5】図５は、棚吊りの発生の有無を判定する処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係るシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラムが適用される連続溶融ラインの一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0016】

１．連続溶融ラインの概要
図１は、本発明に係るシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置及びプログラムが適用される連続溶融ラインの一実施形態を示す概略図、図２は、棚吊りが発生していないときにおけるシャフト炉の状態を説明する説明図、図３は、棚吊りが発生しているときにおけるシャフト炉の状態を説明する説明図である。図１～図３に示すとおり、連続溶融ライン１は、連続鋳造ライン２の上流側に位置しており、搬送部１０と、シャフト炉１１と、ラウンダ１８と、保持炉１２と、キャストラウンダ１９と、監視装置１７とを備える。このうち監視装置１７の配置先は管理室などである。

【0017】

１－１．搬送部
搬送部１０は、電気銅２００を搬送し、シャフト炉１１の所定の高さに位置する装入口１１Ａからシャフト炉１１の内部へ装入するコンベア又は台車と、シャフト炉１１の内部に配置された例えば光学式のレベルセンサ１４とを有している。このレベルセンサ１４は、シャフト炉１１の内部に積層された電気銅２００の最も上部の高さ（積層レベル）が所定の下限レベルを下回るか否かを示す信号を不図示の検出器へ出力する。この検出器は、電気銅２００の積層レベルが下限レベルを下回る場合に電気銅２００が装入可能である旨を光や音などで運転員１００Ａへ通知すると共に、積層レベルが下限レベルを上回る場合に電気銅２００が装入不可能である旨を運転員１００Ａへ通知する。運転員１００Ａは、電気銅２００を装入可能である場合にコンベア又は台車を操作して電気銅２００を装入口１１Ａから装入し、それ以外の場合には装入口１１Ａに対する電気銅２００の装入を行わずに待機する。但し、運転員１００Ａは、装入口１１Ａから一度に装入される電気銅２００の枚数を適切な枚数に適宜に選定することにより、シャフト炉１１内の積層レベルが装入口１１Ａの高さを超えないようにしている。つまり、運転員１００Ａは、シャフト炉１１内の電気銅２００の積層レベルが下限レベルから装入口１１Ａの高さに至る適正範囲（所定範囲）に収まるよう適宜に電気銅２００を装入する。

【0018】

１－２．シャフト炉
シャフト炉１１は、その装入口１１Ａから装入された電気銅２００を１２００℃程度の溶融温度で溶融し、溶融した溶銅を出湯する。例えば、シャフト炉１１のサイズは、例えば高さ約１０ｍ、内径約２ｍで、シャフト炉１１の容量は約５０ｔであり、１時間当たり約２０トンの溶銅を出湯する。図２又は図３に示すとおり、シャフト炉１１の炉底寄りには、複数のバーナ１５ａ，１５ａ，…が複数段（例えば、下段から順番にＡ段、Ｂ段、Ｃ段の３段とする。）に亘って設けられている。
Ａ段、Ｂ段、Ｃ段には、それぞれ複数のバーナ１５ａが適当な配置間隔で配置されている。これら各段の複数のバーナ１５ａ，１５ａ，…が所定の燃料（ＬＰＧ）にエア（酸素）を混合して燃焼させると、バーナ１５ａ，１５ａ，…から炎が噴射されるのでシャフト炉１１の炉内が加熱され、炉内に積層されている電気銅２００の温度が上昇して溶融する。そして、溶融した銅（溶銅３００）は、重力を受けてシャフト炉１１の底部に到達すると、シャフト炉１１の炉底近傍に設けられた横穴（出湯口１１Ｂ）から炉外へ出湯し、ラウンダ１８を介して保持炉１２へ向かう。

【0019】

ここで、シャフト炉１１の内部においてバーナ１５ａが設けられたエリアには、複数の温度計が適当な位置関係で設けられており、複数のバーナ１５ａ，１５ａ，…の噴射口近傍の温度をそれぞれ計測することができるようになっている。また、複数の温度計の出力は不図示の検出器へ入力され、温度計が検出した温度は検出器によって可視化される。

【0020】

そして、運転員１００Ｂ又は不図示の制御装置は、複数の温度計が個別に検出する温度を参照し、それらの温度がそれぞれ所定の上限温度（１２００℃）を超えないように、複数のバーナ１５ａ，１５ａ，…に供給されるエアの風量を個別に調節する。このように、本実施形態の連続溶融ライン１では、複数の温度計が個別に検出する温度に応じて、シャフト炉１１の炉内各部の温度が所定範囲（１２００℃以下）に収まるように、シャフト炉１１の炉底寄りに位置する複数のバーナ１５ａ，１５ａ，…の風量が適宜に調節される。なお、個々のバーナ１５ａのエア風量の調節は、バーナ１５ａに接続されたエア配管内のバルブ（不図示）などを介して行われ、エア圧力を確保するためにブロワ１５も併せて調節される。

【0021】

１－３．保持炉
保持炉１２は、シャフト炉１１の炉底近傍の出湯口１Ｂから出湯した溶銅３００を貯留し、シャフト炉１１から溶銅３００が出湯される速度と、溶銅３００がタンディッシュ１３に注入される速度との差を吸収する。保持炉１２の容量は約３０ｔ、保持炉１２のサイズは、例えば、長さ約３ｍ、内径約２ｍである。具体的には、保持炉１２の一方の炉壁の所定高さには流入口１２Ａが設けられ、他方の炉壁には出湯口１２Ｂが設けられており、流入口１２Ａの高さよりも出湯口１２Ｂの高さの方が低く設定されている。そして、保持炉１２に貯留される溶銅３００の湯面レベルが所定レベル（出湯口１２Ｂの高さ）に達している場合には出湯口１２Ｂから溶銅３００が安定した速度（ほぼ一定の速度）で流出（オーバーフロー）し、キャストラウンダ１９を介してタンディッシュ１３へ流入する。一方、溶銅３００の湯面レベルが所定レベル（出湯口１２Ｂの高さ）に達していない場合には出湯口１２Ｂから溶銅３００が流出（オーバーフロー）しない。

【0022】

また、保持炉１２には、保持炉１２に貯留された溶銅３００の湯面レベルを算出する炉体傾転角度検出器による湯面レベル計１６設けられており、湯面レベル計１６の出力は不図示の検出器へ与えられる。この検出器は、湯面レベル計１６が検出する湯面レベルが所定の上限レベルを超えた場合に、その旨を光や音などで運転員１００Ｃへ通知する。運転員１００Ｃは、当該通知によって湯面レベルが所定の上限レベルを超えたことを認識すると、シャフト炉１１の燃焼エア風量を抑制することにより、シャフト炉１１から保持炉１２への溶銅３００の流入を一時的に抑制する。

【0023】

１－４．タンディッシュ
そして、保持炉１２の出湯口１２Ｂから流出（オーバーフロー）した溶銅３００は、キャストラウンダ１９を介して連続鋳造ライン２のタンディッシュ１３へ流入する。タンディッシュ１３へ流入した溶銅３００は、タンディッシュ１３の底部に設けられた複数の出湯口から落下して所定速度で鋳型へ注入される。
したがって、シャフト炉１１から出湯した溶銅３００は、保持炉１２へ貯留されつつ連続鋳造ライン２へ安定的に供給される。
なお、以上の連続溶融ライン１においては、保持炉１２にもバーナ（不図示）が設けられており、その炉内温度は貯留中の溶銅３００の温度が低下しないよう適切に制御されるものとする。また、ラウンダ１８，キャストラウンダ１９などの温度も溶銅３００の温度が低下しないよう適切に制御されるものとする。

【0024】

１－５．監視装置の構成
監視装置１７は、プログラムやデータを記憶する記憶部、プログラムを実行するプロセッサ、マウスやキーボードやボタン等の入力器、モニタやスピーカなどの出力器を備えたコンピュータである。この監視装置１７は、連続溶融ライン１の操業中に当該プログラムを実行し、保持炉１２が貯留する溶銅レベル（湯面レベル）に係るデータと、連続溶融ライン１の操業中に複数のバーナ１５ａへ供給される風量に係るデータと、搬送部１０がシャフト炉１１へ電気銅２００を装入したタイミングに係るデータとを収集（取得）して記憶部へ蓄積する。例えば、監視装置１７は、溶銅レベル（湯面レベル）に係るデータを湯面レベル計１６から所定のサンプリング間隔で収集し、風量に係るデータをブロワ１５から所定のサンプリング間隔で収集し、装入タイミングに係るデータをレベルセンサ１４から所定のサンプリング間隔で収集する。なお、これらデータのサンプリング間隔は、例えば、１秒～１時間の所定間隔に設定される。

【0025】

１－６．監視装置の動作
図４（Ａ）は保持炉が保持している溶銅の量の時間変化を示すグラフ、図４（Ｂ）はバーナの風量の総和の時間変化を示すグラフ、図４（Ｃ）はシャフト炉に対する電気銅の装入量の時間変化を示すグラフである。
図４に点線枠で囲った時期には、保持炉１２に貯留されている溶銅の量が急激に減少し（図４（Ａ）の実線矢印）、バーナの風量の総和が急激に上昇し（図４（Ｂ）の実線矢印）、且つ、シャフト炉１１に電気銅２００が装入される時間間隔が拡大している（図４（Ｃ）の実線矢印）ことから、この時期に棚吊り（図３）が発生していたものと判断される。

【0026】

一方、保持炉１２に貯留されている溶銅の量が急激に減少した場合であっても、バーナの風量の総和が安定している場合や、電気銅２００の装入時間間隔が安定しているような場合には、棚吊りが発生していないと判断する。もちろん、保持炉１２に貯留されている溶銅の量が安定している場合にも、棚吊りは発生していない。

【0027】

図５は、棚吊りの発生の有無を判定する処理のフローチャートである。図５に示すとおり、本実施形態の監視装置１７は、記憶部に蓄積されたデータに基づいて、保持炉１２が貯留する溶銅レベル（湯面レベル）の下降速度を算出（検知）する手順（Ｓ１）と、複数のバーナ１５ａの風量総和の上昇速度を算出（検知）する手順（Ｓ２）と、シャフト炉１１へ電気銅２００が装入される時間間隔（すなわち装入不可能期間の長さ）を算出（検知）する手順（Ｓ３）とを実行する。例えば、監視装置１７は、溶銅レベルの下降速度として３０分前から現時点までの下降速度（ｍｍ／分）を算出し、風量総和の上昇速度として３０分前から現時点までの上昇速度（Ｎｍ３／ｈ／分）を算出し、電気銅２００装入の時間間隔として３０分前から現時点までの平均的な時間間隔（分）を算出する。なお、この算出に用いるデータの範囲が長すぎると、棚吊りを見過ごす可能性が高まり、その反対にデータの範囲が短すぎると、ノイズの影響で誤検出する可能性が高まるので、データの範囲は適切に設定されることが望ましい。

【0028】

続いて、監視装置１７は、保持炉１２における溶銅レベルの下降速度、バーナ１５ａの風量総和の上昇速度、及び電気銅２００の装入の時間間隔に基づいて、シャフト炉１１内で電気銅２００の棚吊りが発生しているか否かの判定を行う手順を実行する。例えば、監視装置１７は、保持炉１２が貯留する溶銅レベルの下降速度が所定速度（０．５ｔ／分）を超過するという第１条件（Ｓ１１Ｙ）と、バーナ１５ａの風量総和の上昇速度が所定速度（１００Ｎｍ３／ｈ／分）を超過するという第２条件（Ｓ１２Ｙ）と、シャフト炉１１へ電気銅２００が装入される時間間隔が所定時間間隔（２０分）を超過するという第３条件（Ｓ１３Ｙ）との全てが満たされた場合に棚吊り（図３）が発生していると判定して出力部より所定の警報を発報する（Ｓ１５）。一方、第１条件（Ｓ１１Ｙ）、第２条件（Ｓ１２Ｙ）及び第３条件（Ｓ１３Ｙ）の少なくとも１つが満たされない場合には、棚吊りが発生していない（図２）と判定して警報を発報しない（Ｓ１４）。更に、監視装置１７は、以上のステップＳ１～Ｓ１５の処理を十分に短い時間間隔で（例えば１分ごとに）繰り返し実行する。

【0029】

なお、出力器が発報する所定の警報は、音、振動、光、画像、又はこれらの組み合わせによって構成される。この警報に促された運転員１００Ａ，１００Ｂは、例えば、シャフト炉１１に対する電気銅２００の装入を控えると共に、全てのバーナ１５ａの風量を棚吊り解消用の所定値に抑え、この状態を一定以上の時間に亘って継続することにより、棚吊りの解消を図る。

【0030】

２．実施形態の効果
以上説明したとおり、本実施形態に係るシャフト炉の監視方法、シャフト炉の監視装置又はプログラムによれば、（１）保持炉１２が貯留する溶銅レベルの下降速度と、（２）バーナ１５ａの風量の総和の上昇速度と、（２）電気銅２００がシャフト炉１１へ装入される時間間隔との３つのパラメータ全てに基づいて電気銅２００の棚吊りの発生の有無を判定するので、このうち１又は２つのみに基づく場合と比較して高精度である。具体的には、棚吊り発生直後に運転員１００Ｂがバーナ１５ａの風量を抑えて棚吊りの解消を待つという適切な対応をすることが可能であり、また、棚吊りが発生していないにもかかわらず運転員１００Ｂが誤ってバーナ１５ａの風量を抑えてしまい連続溶融の効率が著しく低下するという不都合を確実に回避することができる。

【0031】

３．変形例
３－１．フローチャートについて
なお、図５のフローチャートのステップの順序は機能が損なわれない範囲内で入れ替えが可能である。例えば、ステップＳ１～Ｓ３の順序は入れ替え可能であり、ステップＳ１１～Ｓ１３の順序は入れ替えが可能である。

【0032】

３－２．手順の自動化について
また、上述した実施形態においては、運転員１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが手動で行った手順の一部又は全部を自動化してもよい。例えば、シャフト炉１１に対する電気銅２００の装入、バーナ１５ａの風量調節、保持炉１２の傾転の少なくとも１つの手順を自動化してもよい。また、監視装置１７が自動で行った手順の少なくとも一部を運転員１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが手動で行ってもよい。例えば、監視装置１７が自動で収集したデータの少なくとも一部は運転員１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが手動で入力してもよい。

【0033】

３－３．温度パラメータの併用について
上述した実施形態では、棚吊りの発生の有無を検出するために、溶銅レベル（１）、風量総和（２）、装入の時間間隔（３）という３つのパラメータを用いたが、複数の温度計が検出する温度（４）というパラメータを併用してもよい。例えば、監視装置１７は、上述した第１条件、第２条件、第３条件の全てが満たされた場合（図５のＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の全てＹＥＳ）であっても、複数の温度計の検出する温度が全て所定温度（１０００℃）を上回るという第４条件が満たされない場合には棚吊りが発生していないと判定してもよい。つまり、監視装置１７は、第１条件、第２条件、第３条件、第４条件の全てが満たされた場合に棚吊りが発生したと判定し、第１条件、第２条件、第３条件、第４条件のうち少なくとも１つの条件が満たされない場合に棚吊りが発生していないと判定してもよい。

【0034】

３－４．その他
本発明は各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、上記の実施形態では、溶銅レベル（１）、風量総和（２）、装入の時間間隔（３）という３つのパラメータを用いたが、シャフト炉内の温度（４）に係るパラメータのみを使用して（簡易的に）棚吊り検知を行うことも可能である。例えば、第４条件が満たされた場合に棚吊りが発生していると判定し、第４条件が満たされない場合に棚吊りが発生していないと判定してもよい。

【符号の説明】

【0035】

１ 連続溶融ライン
１０ 搬送部
１１ シャフト炉
１１Ａ 装入口
１１Ｂ 出湯口
１２ 保持炉
１２Ａ 流入口
１２Ｂ 出湯口
１４ レベルセンサ
１５ ブロワ
１５ａ バーナ
１６ 湯面レベル計
１７ 監視装置
１８ ラウンダ
１９ キャストラウンダ
１００Ａ 運転員
１００Ｂ 運転員
１００Ｃ 運転員
２００ 電気銅
３００ 溶銅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】