JP2008007541A - Coke extrusion method and coke manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炉体の下部に蓄熱室を有し、その上部に燃焼室と炭化室とが交互に配列された室炉式コークス炉において、炭化室で乾留して生成されたコークスを炭化室から押し出すためのコークス押し出し方法及びコークス製造方法に関する。 The present invention has a heat storage chamber at the lower part of the furnace body, and in the chamber furnace type coke oven in which combustion chambers and carbonization chambers are alternately arranged at the upper part, coke produced by dry distillation in the carbonization chamber is obtained. The present invention relates to a coke extrusion method and a coke production method for extruding from a coke.
コークス炉において、炭化室内で石炭を乾留して生成されたコークス(コークス塊)を押し出し装置を用いて炭化室から押し出す際に、炭化室内でコークスの押し詰りを起こし、その結果、押し出し負荷が増大して、コークス炉炭化室の炉壁に大きな力が作用し、炉壁を損傷することがある。押し詰りが甚だしい場合には、炉壁が破壊されたり、あるいは押し出し装置でコークスを押し出すことが不可能となり、炉の温度を下げてから、人力でコークスを掻き出したりしなければならない。このように押し詰りが発生すると、炉壁の補修費が増大し、炉の停止による生産量の低減を余儀なくされる。 In the coke oven, when coke (coke lump) produced by carbonizing coal in the carbonization chamber is extruded from the carbonization chamber using an extrusion device, the coke is clogged in the carbonization chamber, resulting in an increase in the extrusion load. As a result, a large force acts on the furnace wall of the coke oven carbonization chamber, and the furnace wall may be damaged. If the clogging is severe, the furnace wall will be destroyed, or it will be impossible to extrude coke with an extrusion device, and the coke must be scraped out manually after the furnace temperature has been lowered. When clogging occurs in this way, the repair cost of the furnace wall increases, and the production volume is inevitably reduced by stopping the furnace.
このような問題に対して、押し出し負荷を低減し、炉壁の損傷を防止するための技術として、以下のようなものが提案されている。 In order to solve such problems, the following techniques have been proposed as techniques for reducing the extrusion load and preventing damage to the furnace wall.
例えば、コークス炉の炭化室の炉底レンガを補修する際に、乾燥粉コークスを炭化室に入れ、乾燥粉コークスが炉底レンガ表面の凹部を埋めて平坦にすることによって、コークス押し出し時におけるコークス塊と炉底間の摩擦を低減する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。 For example, when repairing the bottom brick in the carbonization chamber of the coke oven, the dry powder coke is placed in the carbonization chamber, and the dry powder coke fills the recesses on the surface of the bottom brick and flattens it. There is a method of reducing the friction between the lump and the furnace bottom (for example, see Patent Document 1).
また、原料石炭を炭化室内へ装入するに先立ち、粒状(5mm以下)の耐火材料(グラファイトやSi3N4など)を傾斜付きの炉底に敷き詰めておき、コークス押し出し時におけるコークス塊と炉底間の摩擦を低減して、結果として炉壁損傷を防ぐという技術もある(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、前記の特許文献1、2に記載されている技術では、十分な押し出し負荷低減には結びつかないという問題がある。 However, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that they cannot be sufficiently reduced in pushing load.
すなわち、前記の特許文献1、2に記載されている技術は、いずれも、コークス塊と炭化室炉底との摩擦力低減を図ろうとするものであるが、コークスの押し詰りの発生及び押し出し負荷の増大の主原因は、コークス塊と炭化室炉底との摩擦力ではなく、押し出し装置を用いてコークス塊の押し出しを行う際に、押し出し装置のラムヘッドで押されたコークス塊が変形・崩壊して、押し出し方向と直交する水平方向にひろがることにより、コークス塊と炭化室側壁との摩擦力が増すことにあるからである。 That is, both of the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are intended to reduce the frictional force between the coke lump and the carbonization chamber furnace bottom. The main cause of the increase is not the frictional force between the coke mass and the bottom of the coking chamber, but when the coke mass is extruded using an extrusion device, the coke mass pushed by the ram head of the extrusion device deforms and collapses This is because the frictional force between the coke lump and the carbonization chamber side wall is increased by spreading in the horizontal direction perpendicular to the extrusion direction.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉の炭化室からコークス塊を押し出す際に、的確に押し出し負荷を低減して、コークス炉壁の損傷を軽減することができるコークス押し出し方法及びコークス製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when extruding a coke lump from a coking chamber of a coke oven, the coke oven can accurately reduce the extrusion load and reduce the damage to the coke oven wall. The object is to provide an extrusion method and a coke production method.
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
(1)、コークス炉の炭化室内のコークス塊を、押し出し装置を用いて炭化室から押し出す際に、押し出し中の押し出し力をモニターし、前記押し出し力が、少なくとも最大押し出し力の40%以上である場合に、コークス塊に振動を付与しながら押し出すことを特徴とするコークス押し出し方法。
(2)、押し出し力が、最大押し出し力の20%以上の場合に、コークス塊に振動を付与しながら押し出すことを特徴とする(1)に記載のコークス押し出し方法。
(3)、押し出し装置の駆動装置の負荷電流値を測定して押し出し力をモニターすることを特徴とする(1)または(2)に記載のコークス押し出し方法。
(4)、振動の付与後に押し出し力が、振動付与を開始した際の押し出し力未満である場合には、振動の付与を停止することを特徴とする(1)ないし(3)のいずれかにコークス押し出し方法。
(5)、押し出し装置がコークス塊に押し当てて炭化室からコークス塊を押し出すためのラムヘッドを有し、該ラムヘッドを振動させることによりコークス塊に振動を付与することを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載のコークス押し出し方法。
(6)、振動方向として少なくとも押し出し方向成分を含んだ振動を付与することを特徴とする(1)ないし(5)のいずれかに記載のコークス押し出し方法。
(7)、2Hz〜100Hzの周波数成分を1種類以上含んだ振動を付与することを特徴とする(1)ないし(6)のいずれかに記載のコークス押し出し方法。
(8)、1種類以上の正弦波を含んだ波形の振動を付与することを特徴とする(1)ないし(7)のいずれかに記載のコークス押し出し方法。
(9)、振動レベルが0.5G〜10Gの加速度レベルである振動を付与することを特徴とする(1)ないし(8)のいずれかに記載のコークス押し出し方法。
(10)、(1)ないし(9)に記載のコークス押し出し方法を用いて、コークス塊を炭化室から押し出すことを特徴とするコークス製造方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) When extruding the coke lump in the carbonization chamber of the coke oven from the carbonization chamber using an extrusion device, the extrusion force during extrusion is monitored, and the extrusion force is at least 40% or more of the maximum extrusion force. A method for extruding coke, wherein the coke mass is extruded while applying vibration.
(2) The coke extrusion method according to (1), wherein when the extrusion force is 20% or more of the maximum extrusion force, the coke mass is extruded while being vibrated.
(3) The coke pushing method according to (1) or (2), wherein the pushing force is monitored by measuring a load current value of a driving device of the pushing device.
(4) According to any one of (1) to (3), the application of vibration is stopped when the extrusion force after application of vibration is less than the extrusion force at the start of application of vibration. Coke extrusion method.
(5) The extrusion device has a ram head for pressing the coke lump against the coke lump to extrude the coke lump from the carbonization chamber, and the coke lump is vibrated by vibrating the ram head. The coke extrusion method according to any one of (4).
(6) The coke extrusion method according to any one of (1) to (5), wherein a vibration including at least an extrusion direction component is applied as a vibration direction.
(7) The coke extrusion method according to any one of (1) to (6), wherein vibration including one or more types of frequency components of 2 Hz to 100 Hz is applied.
(8) The coke extrusion method according to any one of (1) to (7), wherein vibration having a waveform including one or more types of sine waves is applied.
(9) The coke extrusion method according to any one of (1) to (8), wherein vibration having a vibration level of an acceleration level of 0.5G to 10G is applied.
(10) A coke production method comprising extruding a coke mass from a carbonization chamber using the coke extrusion method according to any one of (1) to (9).
本発明によれば、コークス炉の炭化室からコークス塊を押し出す際の押し出し負荷を低減させることができる。これによりコークス炉の炉壁の損傷を軽減し、炉壁の延命化を図ることができる。また、押し詰りの発生を防止できるので、操業遅延が回避され、生産性が向上する。さらに、配合炭の揮発分や配合炭の膨張圧、高膨張圧炭の配合量に関わらず押し出し負荷(例えば、押し出しラム駆動装置の最高負荷電流値)を、管理レベル内に維持できるので、配合炭の管理が非常に容易となる。したがって、コストの安い揮発分の多い石炭や揮発分の少ない石炭あるいは、膨張圧の高い石炭の使用量を増加させることができるので、コークス製造のコストも低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the extrusion load at the time of extruding a coke lump from the carbonization chamber of a coke oven can be reduced. Thereby, damage to the furnace wall of the coke oven can be reduced, and the life of the furnace wall can be extended. Further, since the occurrence of clogging can be prevented, operation delay is avoided and productivity is improved. In addition, the extrusion load (for example, the maximum load current value of the extrusion ram drive unit) can be maintained within the control level regardless of the volatile content of the blended coal, the expansion pressure of the blended coal, and the blending amount of the high expansion pressure coal. Charcoal management becomes very easy. Accordingly, the amount of low-cost coal with high volatile content, low volatile content, or high expansion pressure can be increased, so that the cost of coke production can be reduced.
本発明では、コークス炉の炭化室内に装入した石炭を乾留して製造したコークスの塊であるコークス塊に対して、振動を付与しながら炭化室から押し出すことで、押し出し負荷を低減させる。コークス塊に振動を付与することにより、コークス塊と炭化室炉壁との間の摩擦を静摩擦から動摩擦に変化させて、摩擦係数を低下させ、それにより押し出し負荷が低減する。そして、このようなコークス塊への振動付与は、押し詰まりが発生しやすい、押し出し力が高くなると予想される場合に行なうことが効果的である。 In the present invention, the extrusion load is reduced by extruding from the carbonization chamber while applying vibration to the coke mass, which is a mass of coke produced by dry distillation of coal charged into the carbonization chamber of the coke oven. By applying vibration to the coke mass, the friction between the coke mass and the carbonization chamber furnace wall is changed from static friction to dynamic friction, thereby reducing the friction coefficient, thereby reducing the extrusion load. It is effective to apply such vibration to the coke mass when it is likely that clogging is likely to occur and the extrusion force is expected to increase.
なお、本発明で言うコークス塊は、炭化室内にあるコークス全体のことを指すものであり、コークス同士が固着したブロック状のコークス部分だけを意味するものではない。コークスは、炉内で冷却される過程で、ひび割れるが、押し出し過程で、コークス同士が、お互いに密に接触し、一体化したものとしてコークス全体に振動を伝えることができるので、コークス全体が固着して一体化したブロック状である必要はない。 In addition, the coke lump said by this invention refers to the whole coke in a carbonization chamber, and does not mean only the block-shaped coke part which coke fixed. Coke cracks in the process of being cooled in the furnace, but in the extrusion process, the cokes come into close contact with each other and can transmit vibrations throughout the coke as a single unit, so the entire coke is fixed. Thus, it is not necessary to have an integrated block shape.
まず、コークス塊に振動を付与する一実施形態を図面に基づいて説明する。 First, an embodiment for imparting vibration to a coke mass will be described with reference to the drawings.
図1は、コークス炉炭化室内のコークス塊と押し出し装置の、押し出し方向における縦断面を示す説明図であり、図2は、コークス押し出し装置の一例を示す斜視図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing a longitudinal section of the coke lump and the extrusion device in the coke oven carbonization chamber in the extrusion direction, and FIG. 2 is a perspective view showing an example of the coke extrusion device.
図1中、10がコークス炉の炭化室で、その中でコークス塊11が生成される。そして、図1、図2において、20がコークス押し出し装置であり、押し出しラム21と、押し出しラム駆動装置(図示せず)と、押し出しラム21の先端に設けられたラムヘッド22とを備えているとともに、コークス塊11に押し当てられるラムヘッド22の押し当て面が、上下方向に、上部押し当て面22a、中間押し当て面22b、下部押し当て面22cの3個の押し当て面に分割されていて、その内の押し当て面積が一番大きい中間押し当て面22bを加振ロッド24を介して押し出し方向に振動させるための加振機23が押し出しラム21に取り付けられている。
In FIG. 1,
上記のように構成されたコークス押し出し装置20を用いて、コークス塊11を炭化室10から押し出す場合の手順を以下(a)〜(c)に示す。
The procedure in the case of extruding the
(a)まず、図1に示すように炭化室10外に待機している状態から、押し出しラム21を作動させて、ラムヘッド22の各押し当て面22a、22b、22cを炭化室10内のコークス塊11に押し当て、ラムヘッド22を図1中の白矢印の向きに前進させる。
(A) First, as shown in FIG. 1, the pushing
(b)次に、コークス塊11の押し出しを開始するとほぼ同時に、加振機23によって中間押し当て面22bを押し出し方向(図1中に両方向の矢印で示す)に振動させて、コークス塊11に振動を付与しながら、ラムヘッド22を前進させる。
(B) Next, when the extrusion of the
(c)そして、コークス塊11全体が炭化室10から押し出されたら、中間押し当て面22bの振動を停止し、押し出しラム21を当初の待機位置まで後退させる。
(C) When the
上記のようにしてコークス塊11の押し出しを行うことによって、コークス塊11に付与される振動で、コークス塊11と炭化室10の炉壁との間の摩擦が静摩擦から動摩擦に変化して、摩擦係数が低下し、それにより押し出し負荷が低減する。その結果、炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。
By extruding the
なお、上記では、押出しの最初から最後までコークス塊に振動を付与したが、押し出しラム駆動装置の負荷電流値を測定し、押し出し荷重(押し出し負荷)が所定の値以上になった際に、コークス塊11に振動を付与し、押し出し荷重が所定の値より小さくなったら、振動を付与するのを停止するようにしてもよい。通常、押し出し荷重が最大になるのは、押し出し開始位置からのラムヘッド22の前進移動距離が1m〜1.5mになったところなので、ラムヘッド22の前進移動距離が1.5mを超えたら、コークス塊11に振動を付与するのを停止するようにしてもよい。
In the above, vibration was applied to the coke mass from the beginning to the end of extrusion, but when the load current value of the extrusion ram driving device was measured and the extrusion load (extrusion load) exceeded a predetermined value, the coke mass was When the vibration is applied to the
なお、ラムヘッドの振動方向は、コークス塊全体に振動を付与することができれば、炉の上下方向や押し出し方向のいずれも用いることができる。しかし、炉の上下方向への振動を主体とした振動は、ラムヘッドからコークス塊全体に確実に振動を伝えることが難しく、例えば、ラムヘッドに複数の突起を設けてコークス塊に突起を突き刺す等の工夫が必要である。しかし、この場合、ラムヘッドの突起を突き刺されたコークス塊の周辺部分のみが振動し、その部分のみのコークス塊が崩壊する可能性が高く、コークス塊全体に振動を伝えにくくなる。さらに、上下方向の振動方向を主体とした場合は、コークス塊を持ち上げる方向を含むので、加振機の負荷が大きく、加振機の駆動能力を大きくする必要がある。 As the vibration direction of the ram head, any of the vertical direction and the extrusion direction of the furnace can be used as long as vibration can be applied to the entire coke mass. However, it is difficult to reliably transmit vibration from the ram head to the entire coke block, for example, vibrations mainly in the vertical direction of the furnace. is required. However, in this case, there is a high possibility that only the peripheral portion of the coke mass pierced with the protrusion of the ram head vibrates, and the coke mass of only that portion collapses, and it becomes difficult to transmit vibration to the entire coke mass. Furthermore, when the vibration direction in the vertical direction is mainly used, since it includes the direction in which the coke mass is lifted, the load on the shaker is large and the drive capability of the shaker needs to be increased.
以上のことから、ラムヘッドの振動方向は、押し出し方向の振動成分を含んだ振動方向の場合が、ラムヘッドの構造を簡単することができ、加振機の駆動能力を小さくできるので、好ましい。さらに好適には、押し出し方向の振動成分を主体とした振動方向がより好ましい。もちろん、斜め上方方向、あるいは、斜め下方方向に振動を与えてもよい。 From the above, it is preferable that the vibration direction of the ram head is a vibration direction including a vibration component in the pushing direction because the structure of the ram head can be simplified and the driving capability of the vibration exciter can be reduced. More preferably, a vibration direction mainly including a vibration component in the pushing direction is more preferable. Of course, the vibration may be applied obliquely upward or obliquely downward.
また、上記では、中間押し当て面22bにのみ加振機23を連結しているが、上部押し当て面22a、下部押し当て面22cにもそれぞれ加振機を連結して、振動させる押し当て面を適宜1個以上選択して振動させてもよい。また、ラムヘッド22の押し当て面を3個に分割し、その内の中間押し当て面22bの押し当て面積が一番大きくなるようにしているが、必要に応じて、分割する個数や押し当て面積の割合を選定すればよい。もちろん、ラムヘッド22の押し当て面を分割しなくともよい。
Further, in the above description, the
さらに、振動の周波数帯域は、2Hz〜100Hzの単一周波数が制御上好ましいが、この帯域の周波数成分が、2種類以上含まれてもよい。規則振動あるいは不規則振動でもよい。振動の周波数帯域が100Hzを超えると、振動の振幅が小さくなるので、コークス塊に与える振動の効果が小さくなる。より好ましくは、60Hz以下である。また、振動の周波数帯域が2Hz未満になると、十分な加速度を得るために加振機への投入エネルギーの増大が必要であり、コークス塊に与える振動の効果が、不十分になりがちである。特に、30Hz〜60Hzが好ましい。 Furthermore, the frequency band of vibration is preferably a single frequency of 2 Hz to 100 Hz in terms of control, but two or more types of frequency components in this band may be included. Regular vibration or irregular vibration may be used. When the frequency band of vibration exceeds 100 Hz, the vibration amplitude decreases, so the effect of vibration on the coke mass decreases. More preferably, it is 60 Hz or less. In addition, when the frequency band of vibration is less than 2 Hz, it is necessary to increase the input energy to the shaker in order to obtain sufficient acceleration, and the effect of vibration given to the coke mass tends to be insufficient. In particular, 30 Hz to 60 Hz is preferable.
また、振動波形は、必ずしも正弦波である必要はなく、三角波や矩形波あるいは、連続したインパルス波のような波形やそれらが混在した波形でもよい。また、1種類以上の正弦波を含んだ波形でラムヘッドを振動させることが好ましい。 The vibration waveform is not necessarily a sine wave, and may be a triangular wave, a rectangular wave, a waveform such as a continuous impulse wave, or a waveform in which they are mixed. Moreover, it is preferable to vibrate the ram head with a waveform including one or more types of sine waves.
また、振動の加速度レベルは、コークス塊に有効な振動を与えるために0.5G以上の加速度レベルがあればよい。さらに1G以上の加速度レベルがさらに好ましい。また、押し出し装置の機械的強度を考慮して10G以下とするのが、好ましい。なお、加速度レベルの「G」は重力加速度で1G=9.8m/s2である。 Also, the acceleration level of vibration may be an acceleration level of 0.5 G or more in order to give effective vibration to the coke mass. Further, an acceleration level of 1G or more is more preferable. Moreover, it is preferable to set it as 10 G or less considering the mechanical strength of an extrusion apparatus. The acceleration level “G” is a gravitational acceleration of 1G = 9.8 m / s 2 .
なお、加速度レベルの測定は、任意の方法で行なうことができる。例えば、ラムヘッドの加振部分に取り付けた加速度ピックアップの信号をチャージアンプで変換し、パソコンで記録して求めることができる。 The acceleration level can be measured by an arbitrary method. For example, an acceleration pickup signal attached to the vibration portion of the ram head can be obtained by converting it with a charge amplifier and recording it with a personal computer.
また、加振機は、周波数と加速度レベルを任意に調整できる装置が好ましく、その駆動方法は、モーター、油圧、水圧等が採用できる。但し、高温負荷から狭いスペースに搭載可能な加振機構として、例えば、バイブロハンマーやエアーハンマー等が使用可能である。 Further, the vibration exciter is preferably a device that can arbitrarily adjust the frequency and the acceleration level, and a motor, hydraulic pressure, water pressure, or the like can be adopted as the driving method. However, for example, a vibro hammer or an air hammer can be used as a vibration mechanism that can be mounted in a narrow space from a high temperature load.
上記のような振動付与は、コークス押し出しを行なう全ての場合に実施することもできるが、押し詰まりの発生する確率が高い場合に行なうことが効果的である。 The vibration application as described above can be performed in all cases where coke extrusion is performed, but it is effective to perform when the probability of occurrence of clogging is high.
コークス炉操業において、コークス炉内にて乾留が終了したコークス塊を押し出す際に、押し出しの途中で、押出し機の負荷が上がり最後まで押せない、押し詰まりが発生する場合がある。押し詰まりは、炉壁とコークスとの過剰な接触や、押し詰まり処置時の温度低下によるレンガ損傷を引き起こすので避けるべき問題である。押し詰まりは、押し出し装置の押し出し力をモニターすることで、予測することができる。 In coke oven operation, when extruding a coke lump that has been dry-distilled in the coke oven, the load on the extruder increases during the extrusion, and the clogging may not occur until the end. Clogging is a problem that should be avoided because it causes excessive contact between the furnace wall and coke and brick damage due to temperature drop during clogging. Clogging can be predicted by monitoring the extrusion force of the extrusion device.
したがって、本発明では、コークス炉の炭化室内のコークス塊を、押し出し装置を用いて炭化室から押し出す際に、押し出し中の押し出し力をモニターし、前記押し出し力が、少なくとも最大押し出し力の40%以上である場合に、コークス塊に振動を付与しながら押し出すものとする。 Therefore, in the present invention, when the coke lump in the carbonization chamber of the coke oven is extruded from the carbonization chamber using an extrusion device, the extrusion force during extrusion is monitored, and the extrusion force is at least 40% or more of the maximum extrusion force. In this case, the coke mass is extruded while applying vibration.
最大押し出し力とは、押し詰まりの発生する際の押し出し力であり、通常は炉体保護の観点から、最大押し出し力の50%程度の範囲で操業を行なうように押し出し力を管理している。コークス塊に振動を付与しながら押し出すことで、押し出し力の上昇を防止できるが、押し出し力が、最大押し出し力の40%を超えて上昇してから振動を付与しても効果が少なく、押し詰まりの発生を防止できない場合がある。したがって、押し出し力が、少なくとも最大押し出し力の40%以上である場合には、コークス塊に振動を付与しながら押し出しを行なう。 The maximum pushing force is the pushing force when clogging occurs. Usually, from the viewpoint of protecting the furnace body, the pushing force is managed so that the operation is performed in the range of about 50% of the maximum pushing force. Extrusion while applying vibration to the coke mass can prevent the extrusion force from increasing, but even if the extrusion force exceeds 40% of the maximum extrusion force and vibration is applied, it is less effective and clogged. May not be prevented. Therefore, when the extrusion force is at least 40% of the maximum extrusion force, the extrusion is performed while applying vibration to the coke mass.
一方で、過去の操業経験では、押出し力が最大押し出し力の25%以上となる場合には、押し詰まりが6%程度の確率で発生している。したがって、最大押し出し力の20%以上の場合に、コークス塊に振動を付与しながら押し出しを行うことが、押し詰まりの発生を十分に防止して、コークス塊の押し出しを行なうことができるので好ましい。 On the other hand, in past operational experience, when the extrusion force is 25% or more of the maximum extrusion force, clogging occurs with a probability of about 6%. Accordingly, when the maximum pushing force is 20% or more, it is preferable to perform the extrusion while applying vibration to the coke mass, since the occurrence of clogging can be sufficiently prevented and the coke mass can be extruded.
押し出し力は、押し出し装置の駆動装置の負荷電流値として測定することができる。したがって、押し出し装置の押し出しラム駆動装置の負荷電流値(押し出し電流)を測定し、押し出し電流が所定の値以上になった際に、コークス塊に振動を付与すればよい。 The pushing force can be measured as a load current value of a driving device of the pushing device. Accordingly, the load current value (push current) of the push ram driving device of the push device is measured, and when the push current becomes a predetermined value or more, vibration is applied to the coke mass.
振動付与後も押し出し力のモニターを継続し、振動を付与しながら押し出しを完了するが、押し出し力が振動付与を開始した際の押し出し力未満である場合には、振動を付与するのを停止するようにしてもよい。 Continue to monitor the extrusion force after applying the vibration and complete the extrusion while applying the vibration, but stop applying the vibration if the extrusion force is less than the extrusion force at the start of applying the vibration. You may do it.
室炉式コークス炉で、図1、図2に示したコークス押し出し装置20を用いて、コークス塊に振動を付与しながら押し出しを行った。過去の操業データから、押し詰まりは押し出し力が588kN(押し出し電流180A)の時に、発生することが分かっていた。振動の付与は、押し出しの最初から行なわずに、押し出し時の押し出し電流値を測定することで押し出し力をモニターし、押し出し力が206kN以上(押し出し電流63A)となり、最大押し出し力の35%まで上昇した状態で行なった。振動を付与する際には、コークス塊の端面からラムヘッド22によりコークス塊11に振動(周波数50Hz、加速度レベル1G、振動加振力196kN、正弦波)を加えながら、押し出しラム駆動装置(油圧シリンダ)により一定速度で押し出し、押し出し力(押し出し荷重)の測定を続けた。なお、ラムヘッド22は押し出し面22a、22b、22cに三分割されていて、そのうちの押し出し面22b(押し出し面の全体面積の1/2)を振動可能とし、背面より加振機23で加振した。なお、加振機23は、振動モーター(偏芯した錘を高速回転)を用いた。押し出し終了時に振動を停止(振動OFF)した。
In the chamber type coke oven, the
その際、押し出し力は、ラムヘッド22に取り付けたロードセルの信号をストレインアンプで変換し、計測器(パソコン)で記録して求めた。また、加速度レベルは、ラムヘッド22の加振部分(押し出し面22b)に取り付けた加速度ピックアップ(B&K社製Piezoelectric Charge Accelerometer 型番Type 4383)の信号をチャージアンプ(B&K社製Charge Amplifier 型番Type 2635)で変換し、計測器(パソコン)で記録して求めた。
At that time, the pushing force was obtained by converting the signal of the load cell attached to the
以上のような方法でコークスの製造を継続したところ、振動の付与を行なわない操業の際には、従来50回の押し出しに付き3回の押し詰まりが発生していたところ、押し出し力が増加した状態での振動の付与により、60回の押し出しを行なっても1回の押し詰まりしか発生しなかった。 When coke production was continued in the manner as described above, when operation was performed without applying vibration, the extrusion force increased when the conventional three times of clogging occurred after 50 extrusions. Due to the application of vibration in the state, only one clogging occurred even when the extrusion was performed 60 times.
次回からのコークス押し出し時には、振動の付与を、押し出し力が265kN(押し出し電流81A)となり、最大押し出し力の45%まで上昇した状態で行なった。押し詰まりの発生は、50回の押し出しに付き2回の発生となり、改善傾向ではあるものの、十分に押し詰まりの発生を防止することはできなかった。 During the next coke extrusion, the vibration was applied in a state where the extrusion force was 265 kN (extrusion current 81 A) and increased to 45% of the maximum extrusion force. Occurrence of clogging occurred twice per 50 extrusions, and although there was an improvement trend, the occurrence of clogging could not be sufficiently prevented.
図3に、押し出し電流値が上昇した炭化室において振動を付与した際に測定した、押し出し力の時間変化を実線で示す。また参考に、以前に同じ炭化室で押し詰まりが発生した時に測定した押し出し力の時間変化を点線で併せて示す。図3によれば、振動を付与しない場合は押し出し力が588kNまで上昇して押し詰まりが発生したが、押し出し力が最大押し出し力の35%である206kNの状態で振動を付与することで、押し出し力が低下して、押し詰まりが発生しなかったことが分かる。 FIG. 3 shows the change over time of the pushing force measured when applying vibration in the carbonization chamber where the pushing current value has increased, as a solid line. For reference, the change over time of the extrusion force measured when clogging occurred in the same carbonization chamber before is shown together with a dotted line. According to FIG. 3, when no vibration is applied, the pushing force rises to 588 kN and clogging occurs. However, by applying vibration in the state of 206 kN, which is 35% of the maximum pushing force, the pushing force is increased. It can be seen that the clogging did not occur because the force decreased.
以上のような方法でコークス塊に振動を付与することで、コークス炉における押し詰まりの発生を防止して、コークスを製造することができた。 By applying vibration to the coke lump by the method as described above, it was possible to prevent the occurrence of clogging in the coke oven and produce coke.
10 コークス炉の炭化室
11 コークス塊
20 コークス押し出し装置
21 押し出しラム
22 ラムヘッド
22a 上部押し当て面
22b 中間押し当て面
22c 下部押し当て面
23 加振機
24 加振ロッド
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