JP2008303239A - Method for estimating load required to extrude coke in coke oven - Google Patents

Method for estimating load required to extrude coke in coke oven Download PDF

Info

Publication number
JP2008303239A
JP2008303239A JP2007149228A JP2007149228A JP2008303239A JP 2008303239 A JP2008303239 A JP 2008303239A JP 2007149228 A JP2007149228 A JP 2007149228A JP 2007149228 A JP2007149228 A JP 2007149228A JP 2008303239 A JP2008303239 A JP 2008303239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coke
extrusion
furnace wall
furnace
load
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.)
Granted
Application number
JP2007149228A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5042713B2 (en
Inventor
Asayuki Nakagawa
朝之 中川
Kenji Kato
健次 加藤
Takashi Arima
孝 有馬
Koichi Fukuda
耕一 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2007149228A priority Critical patent/JP5042713B2/en
Publication of JP2008303239A publication Critical patent/JP2008303239A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5042713B2 publication Critical patent/JP5042713B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for estimating a load required to extrude coke in a coke oven by considering an influence of the wall unevenness of the coke oven to be exerted on the load required to extrude the coke and using oven wall profile information since the load is affected by a shape and a position of the wall unevenness. <P>SOLUTION: The oven wall profile in a carbonization chamber of the coke oven is set. The carbonization chamber is divided in the longitudinal direction of the coke oven into a section of the even oven wall and a section of the uneven oven wall on the basis of the oven wall profile. The coke cake in the carbonization chamber is also divided into a plurality of component zones. Whether the coke cake in each component zone exists in the section of the even oven wall or the section of the uneven oven wall is discriminated. The extrusion force required to move the coke cake, which exists in each component zone and in the section of the even or uneven oven wall, at a predetermined speed is calculated by exerting the reaction force corresponding to the position of each component zone in the longitudinal direction of the coke oven on the coke cake from both of the coke extrusion side and its opposite side. The load required to extrude the whole coke cake from the carbonization chamber is estimated on the basis of the calculated extrusion force in each component region. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば水平室炉式コークス炉のコークス押出し時において、特に、炉壁に凹凸がある場合のコークス押出し負荷を推定する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for estimating a coke extrusion load when coke extrusion is performed in, for example, a horizontal chamber type coke oven, particularly when the furnace wall is uneven.

コークス炉を安定に操業することは、生産量の確保、製造コストの低減、そして、炉体保護の観点から重要なことである。しかし、実際には、様々なことが原因でトラブルが発生し、操業の安定が維持できないことが多い。
図10に、コークス炉30の炭化室からコークスケーキ31を押出す際の状態を模式的に示すが、例えば、コークス炉の炭化室からコークスを押出す際に、押出し機のラム32の負荷が異常に上昇し、コークスの排出ができなくなるというトラブルがある。
また、コークスを押出す際には、ラム32による押出し力の一部が側圧として炉壁33にかかる。この時の荷重は、コークスの押出しに必要な力が大きいほど大きくなり、炉壁を損壊するなどのトラブルを発生させる。
Stable operation of the coke oven is important from the viewpoints of securing production volume, reducing manufacturing costs, and protecting the furnace body. However, in reality, troubles occur due to various reasons, and it is often impossible to maintain stable operation.
FIG. 10 schematically shows a state when the coke cake 31 is extruded from the carbonization chamber of the coke oven 30. For example, when the coke is extruded from the carbonization chamber of the coke oven 30, the load on the ram 32 of the extruder is increased. There is a problem that it rises abnormally and it becomes impossible to discharge coke.
Further, when the coke is extruded, a part of the pushing force by the ram 32 is applied to the furnace wall 33 as a side pressure. The load at this time becomes larger as the force required to extrude the coke becomes larger, causing troubles such as damage to the furnace wall.

コークスが押出し機のラム32によって押される際に、炭化室の炉壁煉瓦表面の状態が正常であり、かつコークスの乾留状態が正常である場合には、ラムに異常な押出し負荷が加わることはない。しかし、コークス炉の炭化室では、その炉壁33に炉壁カーボンが付着して凸部34が形成されたり、炉壁が損傷して凹部35が形成されたりしている場合も多く、そのような場合には凹凸部がコークスの押出しの抵抗となりラムによるコークスの押出し負荷が増加する。   When the coke is pushed by the ram 32 of the extruder, if the state of the furnace wall brick surface of the carbonization chamber is normal and the coking state of the coke is normal, an abnormal extrusion load is applied to the ram. Absent. However, in the carbonization chamber of a coke oven, there are many cases where the furnace wall carbon adheres to the furnace wall 33 to form a convex part 34, or the furnace wall is damaged to form a concave part 35. In such a case, the concavo-convex portion becomes resistance to coke extrusion, and the coke extrusion load by the ram increases.

そこで、炉壁のプロフィール情報に基づいて、コークスを押出す際の炉壁にかかる荷重をあらかじめ計算することができれば、押出し機のラムが異常な負荷上昇を起こさないような操業条件に事前に変更することができ、また、計算した荷重から、炉壁の耐圧限界を超えないように操業条件を管理したり、炉壁修復の必要性などを把握したりすることができる。   Therefore, if the load applied to the furnace wall during coke extrusion can be calculated in advance based on the profile information of the furnace wall, the operating conditions are changed in advance so that the ram of the extruder does not cause an abnormal load increase. It is also possible to manage the operating conditions so as not to exceed the pressure limit of the furnace wall from the calculated load, and to grasp the necessity of the furnace wall repair.

このような問題に対し、特許文献1には、炉体プロフィール情報を基にしてコークス押出し時の負荷波形を粒子要素法を用いた計算によって求めるとともに、上記計算で求めた負荷波形と、コークスを実際に押出す際に計測して生成した負荷波形とを比較してコークス炉の操業条件を解析することが提案されている。
また、特許文献2には、水平室炉式コークス炉において、製造されたコークスを押出し機により炭化室から押出す際に、炭化室の少なくとも一方側の炉壁全体にかかる荷重または圧力、および、炭化室炉壁の局部にかかる荷重または圧力を、離散要素法(粒子要素法)を用いた計算により推算することが提案されている。
For such a problem, Patent Document 1 discloses a load waveform at the time of coke extrusion based on the furnace body profile information by calculation using the particle element method, and the load waveform obtained by the above calculation and coke. It has been proposed to analyze the operating conditions of the coke oven by comparing with the load waveforms measured and generated during actual extrusion.
Patent Document 2 discloses a load or pressure applied to the entire furnace wall on at least one side of the carbonization chamber when the produced coke is extruded from the carbonization chamber by an extruder in a horizontal chamber furnace type coke oven, and It has been proposed to estimate the load or pressure applied to the local area of the coking chamber furnace wall by calculation using the discrete element method (particle element method).

さらに、このような計算による方法とは別に、押出し負荷の評価装置を用い、試験用のコークスケーキを押出す時の炉壁にかかる荷重分布を測定することにより、コークスケーキの押出し挙動や押詰り挙動を解析することも特許文献3により提案されている。   In addition to the calculation method described above, the extrusion load of the coke cake and clogging are measured by measuring the load distribution on the furnace wall when extruding the test coke cake. Analyzing the behavior is also proposed in Patent Document 3.

しかし、特許文献1、2に提案されている粒子要素法を用いた計算では、炉体プロフィールやコークスの微小な凹凸が、押出し負荷に及ぼす影響については考慮できるとされているが、炉壁の凹凸形状や炉壁に複数点在する凹凸が、押出し負荷にどのような影響を及ぼすかについては明確に考慮されておらず、押出し負荷を低減し、上記のようなトラブルの発生を防止するためには、炉壁凹凸がトータルとして押出負荷に及ぼす定量的な影響についてのさらなる検討が必要である。
また、特許文献3に提案されている評価装置によって荷重を実測する方法でも、炉壁の凹凸が押出し負荷に与える影響については考慮されていない。
However, in the calculation using the particle element method proposed in Patent Documents 1 and 2, it is considered that the influence of the furnace body profile and the minute unevenness of the coke on the extrusion load can be considered. There is no clear consideration on how the uneven shape or unevenness scattered on the furnace wall affects the extrusion load, in order to reduce the extrusion load and prevent the occurrence of the above troubles Therefore, it is necessary to further examine the quantitative effect of the unevenness of the furnace wall on the extrusion load.
Further, even in the method of actually measuring the load with the evaluation device proposed in Patent Document 3, the influence of the unevenness of the furnace wall on the extrusion load is not taken into consideration.

特開2003−277759号公報JP 2003-277759 A 特開2000−144139号公報JP 2000-144139 A 特開平10−332501号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-332501

そこで、本発明は、コークス炉の炉壁凹凸の形状や存在位置の違いによる炉壁凹凸の押出し負荷に対する影響を考慮して、炉壁プロファイル情報から押出し負荷の推定方法を確立することを課題とする。   Accordingly, the present invention has an object to establish an estimation method of extrusion load from furnace wall profile information in consideration of the influence on the extrusion load of the furnace wall unevenness due to the difference in the shape and location of the furnace wall unevenness of the coke oven. To do.

上記課題を解決する本発明の要旨は、次のとおりである。
(1)コークス炉の炭化室における炉壁プロフィールを設定し、炉壁のプロフィールに基づいて、炭化室を、炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割し、炭化室内のコークスケーキを複数の要素領域に分割し、各要素領域についてそれが炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別し、それぞれの場合について、各要素領域に存在するコークスケーキが所定の速度で移動するために必要な押出し力を、その要素領域の炉長方向の位置に応じた反力をコークス押出し側と反対側から付加することによって求め、求められた各要素領域の押出し力に基づいて、コークスケーキ全体を炭化室から押出す際の押出し負荷を推定することを特徴とするコークス押出し負荷の推定方法。
(2)前記押出し力を求める際に、前記分割された区間の炉高方向の位置に応じた荷重をさらに付加することを特徴とする(1)に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
(3)前記押出し力を粒子要素法により求めることを特徴とする(1)または(2)に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
(4)前記押出し力を、炭化室を模した評価装置による試験により求めることを特徴とする(1)または(2)に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) Set the furnace wall profile in the carbonization chamber of the coke oven, and divide the carbonization chamber into sections with no irregularities and sections with irregularities on the furnace wall in the furnace length direction based on the furnace wall profile. The coke cake in the room is divided into a plurality of element areas, and for each element area, it is determined whether it is in a section with no unevenness or a section with unevenness in the furnace wall, and in each case exists in each element area Each element obtained by obtaining the extrusion force necessary for the coke cake to move at a predetermined speed by adding a reaction force corresponding to the position in the furnace length direction of the element area from the side opposite to the coke extrusion side. A method for estimating a coke extrusion load, characterized by estimating an extrusion load when the entire coke cake is extruded from a carbonization chamber based on an extrusion force in a region.
(2) The method for estimating a coke extrusion load according to (1), wherein a load corresponding to a position in the furnace height direction of the divided section is further added when obtaining the extrusion force.
(3) The method for estimating a coke extrusion load according to (1) or (2), wherein the extrusion force is obtained by a particle element method.
(4) The method for estimating a coke extrusion load according to (1) or (2), wherein the extrusion force is obtained by a test using an evaluation device simulating a carbonization chamber.

本発明によれば、押出し負荷における炉壁凹凸の大きさや存在位置の違いの影響が定量的に明確にされるので、炉壁のプロフィール情報から押出し負荷をより明確に推定できるようになり、コークス押出し時におけるトラブルの発生を低減することができる。   According to the present invention, since the influence of the difference in the size and position of the furnace wall unevenness in the extrusion load is clarified quantitatively, the extrusion load can be estimated more clearly from the profile information of the furnace wall, and the coke The occurrence of troubles during extrusion can be reduced.

以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
コークスケーキを炭化室から押出す際の押出し負荷を図1に示す手順で推定する。
そのために、まず、コークス炉の炭化室について、炉壁凹凸の位置や大きさに関する炉壁プロフィールを設定し(ステップ1)、その炉壁プロフィールに基づいて、炭化室を、炉高方向及び炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割する(ステップ2)。
炉壁プロフィールの設定は、対象とする炭化室の炉壁をレーザ距離計を移動させて実測する方法(例えば、特開2005−249698号公報参照。)や、過去のデータに基づいて炉壁モデルを作成する方法によって行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The extrusion load when extruding the coke cake from the carbonization chamber is estimated by the procedure shown in FIG.
For this purpose, first, a furnace wall profile relating to the position and size of the furnace wall irregularities is set for the carbonization chamber of the coke oven (step 1), and the carbonization chamber is set in the furnace height direction and the furnace length based on the furnace wall profile. In the direction, the furnace wall is divided into a section having no unevenness and a section having unevenness (step 2).
The furnace wall profile is set by a method of actually measuring the furnace wall of the target carbonization chamber by moving a laser distance meter (see, for example, JP-A-2005-249698) or a furnace wall model based on past data. By the way you create.

次に、炭化室内のコークスケーキを、図2に示すように炉長方向と炉高方向にそれぞれ複数の要素領域に分割するとともに、各要素領域が、炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別する(ステップ3)。   Next, as shown in FIG. 2, the coke cake in the carbonization chamber is divided into a plurality of element regions in the furnace length direction and the furnace height direction, and each element region has a section and unevenness on the furnace wall. It is determined which of the sections it is (step 3).

コークスケーキを炭化室から押出す際に必要な押出し力は、主に、炉底摩擦力と炉壁摩擦力により決定されるが、一般には、炭化室の押出機ラム側からガイド車側に行くにしたがって炉壁にかかる側圧が減少する(例えば特開平8−283730号公報、参照)ため、炉壁摩擦力も同様に減少する。
また、コークスケーキの炉高方向については炉底に近くなるほどコークスの自荷重が付加され、それにともなって炉底摩擦力と炉壁摩擦力が増大する。
The extrusion force required to extrude the coke cake from the carbonization chamber is mainly determined by the furnace bottom friction force and the furnace wall friction force. Generally, the coke cake goes from the extruder ram side to the guide car side of the carbonization chamber. Accordingly, the side pressure applied to the furnace wall is reduced (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-283730), so that the furnace wall friction force is similarly reduced.
In addition, in the direction of the furnace height of the coke cake, the closer to the furnace bottom, the more the coke self-load is applied, and the furnace bottom frictional force and the furnace wall frictional force increase accordingly.

そのため、各要素領域に存在するコークスケーキを所定の速度で移動させるのに必要な押出し力F1を求める際、要素領域に存在するコークスケーキに、その炉高方向の位置に応じた荷重Wをあらかじめ付加しておくとともに、要素領域の炉長方向の位置及び炉壁凹凸の有無に応じた反力F2を設定しておく(ステップ4)。   Therefore, when obtaining the extrusion force F1 required to move the coke cake existing in each element region at a predetermined speed, the load W corresponding to the position in the furnace height direction is applied to the coke cake existing in the element region in advance. In addition to this, a reaction force F2 is set in accordance with the position of the element region in the furnace length direction and the presence or absence of furnace wall irregularities (step 4).

そして、各要素領域に存在するコークスケーキを所定の速度で移動させるのに必要な押出し力F1を、炉壁に凹凸のない場合及び凹凸がある場合のそれぞれについて、後述するように、シミュレーションや評価装置によって求める際、前記荷重Wに加え、前記反力F2をさらに付加するようにする(ステップ5)。
最後に、そのようにして求められた要素領域毎に求められた押出し負荷に基づいて、コークスケーキを炭化室から押出す際の全体としての押出し負荷を推定する(ステップ6)。
The extrusion force F1 required to move the coke cake existing in each element region at a predetermined speed is simulated and evaluated as described later for each of the case where the furnace wall has no unevenness and the case where the furnace wall has unevenness. When it is determined by the apparatus, the reaction force F2 is further added in addition to the load W (step 5).
Finally, based on the extrusion load obtained for each element region thus obtained, the overall extrusion load when the coke cake is extruded from the carbonization chamber is estimated (step 6).

分割された各要素領域に存在するコークスケーキを所定の速度で移動させるのに必要な押出し力を求めるには、(1)粒子要素法を用いたシミュレーションにより求める方法、あるいは、(2)評価装置を用いた試験により求める方法、によって定量的に算出する。
以下、特に炉壁凹凸がある場合についてそれらの方法を説明する。
In order to obtain the extrusion force required to move the coke cake existing in each divided element region at a predetermined speed, (1) a method for obtaining by simulation using the particle element method, or (2) an evaluation device It is calculated quantitatively by a method obtained by a test using.
Hereinafter, those methods will be described particularly when there are furnace wall irregularities.

最初に、粒子要素法を用いたシミュレーションにより求める方法について説明する。
粒子要素法を用いて押出し力を求めるため、まず、1個の擬似コークス塊を、外形が実際のコークス塊の形状とほぼ同一になるように多数の単位粒子を組み合わせて表現し、この擬似コークス塊を組み合わせてモデルとなる擬似コークスケーキを作成する。また、炉壁の凹凸形状を境界条件として数式で表記しておく。そして、擬似コークスケーキを押出し機のラムにより炭化室から押出す際に、粒子要素法を用いた計算により個々の擬似コークス塊の動きをシミュレーションし、擬似コークス塊が炭化室炉壁に作用した場合の押出し力の増大量を解析する。
First, a method for obtaining by simulation using the particle element method will be described.
In order to obtain the extrusion force using the particle element method, first, one pseudo coke lump is expressed by combining many unit particles so that the outer shape is almost the same as the shape of the actual coke lump. Create a simulated coke cake by combining the lumps. Moreover, the uneven shape of the furnace wall is expressed by a mathematical expression as a boundary condition. When the pseudo coke cake is extruded from the carbonization chamber by the extruder ram, the movement of each pseudo coke mass is simulated by calculation using the particle element method, and the pseudo coke mass acts on the carbonization chamber furnace wall The amount of increase in the extrusion force is analyzed.

図3に、モデルとして使用する擬似コークスケーキの構成例を示す。
まず、疑似コークス塊を構成する単位粒子1を直径10mmの大きさの球とし、それを56個凝集させておおよそ幅30mm、長さ80mmの集合体とし、それにより図3のように擬似コークス塊2を表現する。そして、その擬似コークス塊2を、炉幅方向中央部空隙3をはさんで、コークス炉の擬似炭化室4に2列に積層充填して、コークスケーキのモデルとなる擬似コークスケーキ5を構成する。
FIG. 3 shows a configuration example of a pseudo coke cake used as a model.
First, unit particles 1 constituting the pseudo coke mass are formed into spheres having a diameter of 10 mm, and 56 particles are aggregated to form an aggregate of approximately 30 mm in width and 80 mm in length, thereby producing a pseudo coke mass as shown in FIG. 2 is expressed. Then, the pseudo coke lump 2 is stacked and filled in two rows in the coking oven pseudo carbonization chamber 4 across the central gap 3 in the furnace width direction to form a pseudo coke cake 5 serving as a coke cake model. .

炭化室の炉壁レンガの一部がえぐれている(凹部がある)場合やカーボン付着がある(凸部がある)場合を想定するためには、擬似炭化室の炉壁レンガに凹部あるいは凸部を形成し、擬似コークスケーキ5に、それに対応する凹部6あるいは凸部7を形成する。図4の(a)に炉壁に凹部がある場合の、(b)に凸部がある場合の平面図をそれぞれ示す。
この例では、炉壁凹凸部は、炉高方向全体に形成されているものとし、炉壁の凹部に位置する疑似コークス塊2の単位粒子1の個数を多くして、その炉幅方向の長さが、炉壁の平滑部に位置する疑似コークス塊2の炉幅方向の長さに比べて長くなるようにし、逆に、炉壁の凸部に位置する疑似コークス塊2では、単位粒子1の個数を少なくして炉幅方向の長さが短くなるようにしている。
In order to assume a case where some of the furnace wall bricks in the carbonization chamber have been removed (there are recesses) or carbon deposits (there are projections), the furnace wall bricks in the pseudo carbonization chamber have recesses or protrusions. And the corresponding concave portion 6 or convex portion 7 is formed on the pseudo coke cake 5. FIG. 4A shows a plan view when the furnace wall has a concave portion and FIG. 4B shows a plan view when the convex portion has a convex portion.
In this example, the concavo-convex portion of the furnace wall is formed in the entire furnace height direction, and the number of unit particles 1 of the pseudo coke lump 2 located in the concave portion of the furnace wall is increased so that the length in the furnace width direction is increased. Is longer than the length in the furnace width direction of the pseudo coke lump 2 positioned in the smooth portion of the furnace wall. Conversely, in the pseudo coke lump 2 positioned in the convex portion of the furnace wall, the unit particle 1 The number in the furnace width direction is reduced to shorten the length in the furnace width direction.

そのように構成した擬似コークスケーキ5に所定の押出し力Fを加えて、擬似コークスケーキを所定の速度で押出し、粒子要素法を用いた計算により個々の擬似コークス塊の動きをシミュレーションし、押出し力を計算する。   The pseudo coke cake 5 thus configured is applied with a predetermined extrusion force F, the pseudo coke cake is extruded at a predetermined speed, and the movement of each pseudo coke mass is simulated by calculation using the particle element method. Calculate

炉壁に凹凸がある場合の粒子要素法を用いた計算では、あらかじめ炉壁の形状を境界条件として設定しておき、炭化室の炉壁の凹部あるいは凸部を、擬似コークスケーキに形成した凹部あるいは凸部が通過する時の個々の擬似コークス塊の動きを推定し、擬似コーク塊最外面の単位粒子が炉壁に接触するかどうかを判定し、接触している場合には擬似コークス塊が炉壁に及ぼす作用力を計算し、その作用力から、押出し力の変化を計算する。   In the calculation using the particle element method when the furnace wall has irregularities, the shape of the furnace wall is set as a boundary condition in advance, and the concave or convex part of the furnace wall of the carbonization chamber is formed into a pseudo coke cake. Alternatively, estimate the movement of each pseudo coke mass when the convex part passes, and determine whether the unit particles on the outermost surface of the pseudo coke mass touch the furnace wall. The acting force acting on the furnace wall is calculated, and the change in the pushing force is calculated from the acting force.

例えば、炭化室の炉壁レンガに凹部がある場合、擬似コーク塊最外面の半径Rを有する単位粒子1と炉壁の接触を次のような手順で判定する。
コークス押出し方向をX軸とし、図5に示すように凹部を7つのゾーンに分割し、凹部の角部をP1〜P4として各ゾーンの境界のX座標値χを次のように決める。
For example, when there is a recess in the furnace wall brick of the carbonization chamber, the contact between the unit particle 1 having the radius R of the outermost surface of the pseudo coke mass and the furnace wall is determined by the following procedure.
The coke extrusion direction is taken as the X axis, the recess is divided into seven zones as shown in FIG. 5, and the corners of the recess are defined as P1 to P4, and the X coordinate value χ at the boundary of each zone is determined as follows.

(ゾーン1)凹部手前の原点からP1のX座標まで。
(ゾーン2)ゾーン1の終点のX座標から、P1とP2を通る直線からRだけ離れた直線とP1を中心とする半径Rなる円の交点のX座標まで。
(ゾーン3)ゾーン2の終点のX座標から、P1とP2を通る直線とP2とP3を通る直線の両方に接触状態にある円の中心のX座標まで。
(ゾーン4)ゾーン3の終点のX座標から、P2とP3を通る直線とP3とP4を通る直線の両方に接触状態にある円の中心のX座標まで。
(ゾーン5)ゾーン4の終点のX座標から、P3とP4を通る直線からRだけ離れた直線とP4を中心とする半径Rなる円の交点のX座標まで。
(ゾーン6)ゾーン5の終点のX座標からP4のX座標まで。
(ゾーン7)ゾーン6の終点のX座標から計算で想定した凹部を越えた終点までの範囲。
(Zone 1) From the origin before the recess to the X coordinate of P1.
(Zone 2) From the X coordinate of the end point of Zone 1 to the X coordinate of the intersection of a straight line separated by R from the straight line passing through P1 and P2 and a circle having a radius R centered on P1.
(Zone 3) From the X coordinate of the end point of Zone 2 to the X coordinate of the center of the circle in contact with both the straight line passing through P1 and P2 and the straight line passing through P2 and P3.
(Zone 4) From the X coordinate of the end point of Zone 3 to the X coordinate of the center of the circle in contact with both the straight line passing through P2 and P3 and the straight line passing through P3 and P4.
(Zone 5) From the X coordinate of the end point of the zone 4 to the X coordinate of the intersection of a straight line separated by R from the straight line passing through P3 and P4 and a circle having a radius R centered on P4.
(Zone 6) From the X coordinate of the end point of Zone 5 to the X coordinate of P4.
(Zone 7) The range from the X coordinate of the end point of zone 6 to the end point exceeding the concavity assumed in the calculation.

また、図5に示されるように、炉壁プロフィールに垂直に球の半径Rだけ離れた点を結んだ線を、単位粒子が炉壁に接触しているかどうかを判定するための接触判定ラインに設定する。
そして、上記のように設定された各ゾーンのX座標値χの範囲について、着目する単位粒子がゾーン1〜ゾーン7のどのゾーンにあるかを順次判定し、どれかのゾーンにあれば、炉壁によって構成されるそのゾーンの境界に単位粒子が接触しているかどうかを判定する。
次に、着目した単位粒子の中心が接触判定ライン上にあるか、又は、それよりも炉壁プロフィールに近い場合(単位粒子のY座標が接触判定ラインのY座標に等しいかそれ以上の場合)は、単位粒子と境界(炉壁)は接触していると判定し、それ以外の場合は、接触していないと判定する。
Further, as shown in FIG. 5, a line connecting points perpendicular to the furnace wall profile by a radius R of the sphere is used as a contact determination line for determining whether unit particles are in contact with the furnace wall. Set.
Then, with respect to the range of the X coordinate value χ of each zone set as described above, it is sequentially determined which zone of the zone 1 to zone 7 the unit particle of interest is in. It is determined whether the unit particle is in contact with the boundary of the zone constituted by the wall.
Next, when the center of the focused unit particle is on the contact determination line or closer to the furnace wall profile (when the Y coordinate of the unit particle is equal to or greater than the Y coordinate of the contact determination line) Determines that the unit particles and the boundary (furnace wall) are in contact, and otherwise determines that they are not in contact.

このような単位粒子と炉壁との接触判定を、炉壁凹部に対応する範囲にある擬似コークス塊の単位粒子について順次行い、接触している場合についてぞれぞれの炉壁に対する作用力を計算する。
その際、擬似コークスケーキを所定の速度で移動させ、1つの擬似コークス塊が凹部を通過する際の炉壁に対する作用力を所定の時間ピッチで順次計算し、押出し力の増大量を求める。
Such contact determination between the unit particles and the furnace wall is sequentially performed on the unit particles of the pseudo coke lump in the range corresponding to the furnace wall concave portion, and the acting force on each furnace wall is determined in the case of contact. calculate.
At that time, the pseudo coke cake is moved at a predetermined speed, and the acting force on the furnace wall when one pseudo coke mass passes through the recess is sequentially calculated at a predetermined time pitch to obtain the increase amount of the extrusion force.

以上のような手順を、擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙3の値d、擬似コークスケーキと炉壁との間隙の値s、炉壁レンガの凹部あるいは凸部の形状を種々に変更して実施することにより、さまざまな擬似コークスケーキの状態の下で、炉壁凹凸の形状が押出し負荷に与える影響を定量的に推定することができる。   The above procedure is used to change the value 3 of the gap 3 at the center of the pseudo coke cake in the furnace width direction, the value s of the gap between the pseudo coke cake and the furnace wall, and the shape of the concave or convex part of the furnace wall brick. As a result, it is possible to quantitatively estimate the influence of the shape of the unevenness of the furnace wall on the extrusion load under various pseudo coke cake conditions.

実際のコークス炉では、前述のように、コークスケーキ内の炉長方向における押し圧の分布及び炉高方向における自荷重の分布が存在し、凹部(または凸部)の位置によって押出し負荷が変動するので、擬似コークスケーキに反力を付与して、自荷重の違いを擬似的に再現する。例えば、擬似コークスケーキ押出し側と反対側から反力を与えることにより、凹部の炉長方向の位置を擬似的に変化させることができる。さらに、擬似コークスケーキ上方から荷重を与えることにより、凹部の炉高方向の位置を擬似的に変化させることができる。   In an actual coke oven, as described above, there is a distribution of pressing pressure in the furnace length direction and a self-load distribution in the furnace height direction in the coke cake, and the extrusion load varies depending on the position of the concave portion (or convex portion). Therefore, a reaction force is applied to the pseudo coke cake, and the difference in self-load is simulated. For example, the position of the recess in the furnace length direction can be changed in a pseudo manner by applying a reaction force from the side opposite to the pseudo coke cake extrusion side. Furthermore, by applying a load from above the pseudo coke cake, the position of the recess in the furnace height direction can be changed in a pseudo manner.

このような方法によって計算した計算結果の一例を図6に示す。
この例では、図3に示した擬似コークスケーキを用い、擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙d3mm、4.5mm、9mmの3種類に設定するとともに、深さが10mmで斜面の傾斜角が18度の凹部を形成し、擬似コークスケーキと炉壁との間隔を1mmに設定して、2cm/sの速度で擬似コークスケーキを移動させた時の押出し力の変化を計算したものである。
なお、炉高方向の想定位置に応じて、単位粒子の重量を変化させて付加する荷重を変化させた。また、炉長方向の想定位置に応じて、押出し力を加える側と反対側からの反力を変化させた。
An example of the calculation result calculated by such a method is shown in FIG.
In this example, the pseudo coke cake shown in FIG. 3 is used, and the three types of gaps d3 mm, 4.5 mm, and 9 mm at the center of the pseudo coke cake in the furnace width direction are set, and the inclination angle of the slope is 10 mm deep. Is a change in the extrusion force when the pseudo coke cake is moved at a speed of 2 cm / s with a recess of 18 degrees formed, the interval between the pseudo coke cake and the furnace wall set to 1 mm. .
Note that the load applied by changing the weight of the unit particles was changed according to the assumed position in the furnace height direction. Moreover, the reaction force from the side opposite to the side to which the pushing force is applied was changed according to the assumed position in the furnace length direction.

図6の(a)〜(c)の各図において、横軸は押出しの時間経過を示し、縦軸は擬似コークス塊を移動させるのに必要な力を示している。縦軸の値が小さいほど、押出し負荷が低く、結果が良好であることを示す。図6より、炉幅方向中央部の間隔dが狭くなる(すなわち(a)→(b)→(c)の順)につれて、矢印で示した部分で押出し力の上昇が認められる。   In each of FIGS. 6A to 6C, the horizontal axis indicates the time elapsed for extrusion, and the vertical axis indicates the force required to move the pseudo coke mass. A smaller value on the vertical axis indicates a lower extrusion load and better results. As shown in FIG. 6, as the distance d at the center in the furnace width direction becomes narrower (that is, in the order of (a) → (b) → (c)), an increase in the pushing force is recognized at the portion indicated by the arrow.

以上説明したように、粒子要素法を用いたシミュレーションでは、モデルを構成する単位粒子が炉壁に接触している場合についてぞれぞれの炉壁に対する作用力を計算する際、擬似コークスケーキ押出し側と反対側からの作用力や擬似コークスケーキ上方から作用力を種々変化させることにより、炉長方向及び炉高方向の凹凸位置に応じた押出し力を推定することができる。   As described above, in the simulation using the particle element method, when calculating the acting force on each furnace wall when the unit particles constituting the model are in contact with the furnace wall, pseudo coke cake extrusion is performed. By variously changing the acting force from the opposite side and the upper side of the pseudo coke cake, it is possible to estimate the pushing force according to the uneven position in the furnace length direction and the furnace height direction.

つぎに、評価装置を用いた試験により求める方法を、炉壁表面に突起(凸部)が存在することを想定した場合について説明する。
この例では、図7、8に示すコークス押出負荷の評価装置を用いて押出し負荷を求める。
評価装置の基台11上には、一定の間隔を置いて左右の支持体12、13が設置されており、押出方向前後にも一定の間隔を置いて油圧シリンダ14とエアシリンダ16が設置されている。支持体間には、左右の側壁となる一対の側面パネル18、19が配置され、各側面パネルの前後の端部には前後パネル20、21が配置されており、側面パネルと前後パネルにより、コークスケーキ24の押圧空間が形成される。
Next, a method obtained by a test using an evaluation apparatus will be described in the case where it is assumed that protrusions (convex parts) exist on the furnace wall surface.
In this example, the extrusion load is obtained using a coke extrusion load evaluation apparatus shown in FIGS.
On the base 11 of the evaluation apparatus, left and right supports 12 and 13 are installed with a certain interval, and a hydraulic cylinder 14 and an air cylinder 16 are also arranged with a certain interval before and after the extrusion direction. ing. Between the supports, a pair of side panels 18 and 19 serving as left and right side walls are arranged, and front and rear panels 20 and 21 are arranged at front and rear ends of each side panel. A pressing space for the coke cake 24 is formed.

油圧シリンダ14は、コークスケーキ24に押出し力を作用させるもので、そのラムヘッドの先端にはコークスケーキに押出し力を伝えるための押し側ブロック15が取り付けられている。また、エアシリンダ16は、押出し力に対する反力を作用させるもので、そのピストンロッド先端には、反力を伝え、押出し力を受けるための受け側ブロック17が取り付けられている。
油圧シリンダ14によって各パネルによって囲まれたコークスケーキ24を押出すとき、エアシリンダ16による反力の大きさを変えることにより、実際に押出されるコークスケーキ24の炉長方向の想定位置を変えた条件で、押出し力を測定することが可能となる。
The hydraulic cylinder 14 applies an extrusion force to the coke cake 24, and a push-side block 15 for transmitting the extrusion force to the coke cake is attached to the tip of the ram head. The air cylinder 16 applies a reaction force against the pushing force, and a receiving side block 17 for transmitting the reaction force and receiving the pushing force is attached to the tip of the piston rod.
When extruding the coke cake 24 surrounded by each panel by the hydraulic cylinder 14, the assumed position in the furnace length direction of the actually extruded coke cake 24 was changed by changing the magnitude of the reaction force by the air cylinder 16. Under the conditions, it is possible to measure the extrusion force.

前後パネル20、21は、コークスとともに側面パネル18、19間をコークス押出方向に移動するため、側面パネル18、19間の間隔よりも小さい幅に形成されて、側面パネル18、19は、コークス押出し方向と垂直な方向(幅方向)は移動可能とし、コークス押出し時にコークス押出し方向に移動しないように基台11上のエアシリンダ16側にストッパー(図示せず)を設ける。各パネルは、コークス装入時及び押出し時に移動できるように、チェーンなどの手段により垂直に吊り下げ支持されて基台11上に設置される。   The front and rear panels 20 and 21 move in the coke extrusion direction between the side panels 18 and 19 together with the coke. Therefore, the front and rear panels 20 and 19 are formed to have a width smaller than the interval between the side panels 18 and 19. The direction perpendicular to the direction (width direction) is movable, and a stopper (not shown) is provided on the air cylinder 16 side on the base 11 so as not to move in the coke extrusion direction during coke extrusion. Each panel is suspended and supported vertically by means such as a chain so that it can be moved at the time of coke charging and extrusion, and is installed on the base 11.

側面パネル18、19と支持体12、13の間、押し側及び受け側のブロック15、17とそれぞれに対向する前後パネル20、21の間には、ロードセル22が複数個づつ設置され、油圧シリンダ14の押出し力、エアシリンダ16が受ける受力、及び、左右の側面パネル18、19の受力が、例えば、それぞれ複数の測定値の合計値として検出される。   A plurality of load cells 22 are installed between the side panels 18 and 19 and the supports 12 and 13 and between the front and rear panels 20 and 21 facing the push-side and receiving-side blocks 15 and 17, respectively. For example, the extruding force 14, the receiving force received by the air cylinder 16, and the receiving force of the left and right side panels 18 and 19 are detected as total values of a plurality of measured values, respectively.

側面パネル18、19のコークスと対向する面には、図9に示されるような突起25を、ボルトなどを用いて任意の位置に取り付けることができるようになっている。
突起25は、側面パネル18、19上面と連続する斜面及び該パネル上面と平行な水平面を有する楔形とし、斜面の角度や長さなどが異なる突起25を複数準備しておくことにより、突起の形状の違いによる押出し力の変化を測定できるようになっている。
この突起25を用いることで、壁面に凸凹がある場合の押出負荷に及ぼす影響を定量的に測定できるようにする。
A protrusion 25 as shown in FIG. 9 can be attached to an arbitrary position on the surface of the side panels 18 and 19 facing the coke using a bolt or the like.
The protrusion 25 has a wedge shape having a slope that is continuous with the top surfaces of the side panels 18 and 19 and a horizontal plane that is parallel to the top face of the panel, and by preparing a plurality of protrusions 25 having different angles and lengths of the slope, The change in the extrusion force due to the difference between the two can be measured.
By using the protrusion 25, the influence on the extrusion load when the wall surface is uneven can be quantitatively measured.

各パネルに囲まれたコークスケーキの上方は開放されているので、測定するコークス上に荷重を積載することができる。実際のコークス炉では、コークスの高さ方向に自荷重の分布が存在するので、荷重を積載することによって、自荷重が異なる炉の高さ方向で突起25の想定位置を変化させることができる。   Since the upper part of the coke cake surrounded by each panel is open, a load can be loaded on the coke to be measured. In an actual coke oven, there is a self-load distribution in the height direction of the coke. Therefore, by loading the load, the assumed position of the protrusion 25 can be changed in the height direction of the furnace where the self-load is different.

基台11上に設けられた油圧シリンダ14側の機枠には、例えばレーザ距離計のような位置検出器26が取り付けられており、コークス押出時の押し側ブロック15の移動距離を連続的に計測することができるようになっている。   A position detector 26 such as a laser distance meter is attached to a machine frame on the hydraulic cylinder 14 side provided on the base 11, and the moving distance of the push side block 15 during coke extrusion is continuously measured. It can be measured.

上記のように構成されたコークスケーキ押出負荷評価装置においては、例えば小型電気炉室炉などで乾留して得られた所定サイズのコークスケーキ24を、装置の側壁パネル8、9及び前後パネル20、21で囲まれる空間に装入する。装入されたコークスケーキ24と側面パネル18、19の間のクリアランスを、左右の支持体12、13の移動により調整する。左右の支持体12、13の一方の側の側面パネル19には、あらかじめ突起25を図9(a)のように取り付けておく。   In the coke cake extrusion load evaluation apparatus configured as described above, for example, the coke cake 24 having a predetermined size obtained by dry distillation in a small electric furnace chamber furnace or the like is used for the side wall panels 8, 9 and the front and rear panels 20, A space surrounded by 21 is inserted. The clearance between the charged coke cake 24 and the side panels 18 and 19 is adjusted by the movement of the left and right supports 12 and 13. A protrusion 25 is attached in advance to the side panel 19 on one side of the left and right supports 12 and 13 as shown in FIG.

その後、油圧シリンダ14を作動させてコークスケーキ24に押出し力を付与するとともに、エアシリンダによって反力を作用させる。その結果、コークスケーキ24は、(押出し力−反力)の力によってエアシリンダ側に移動する。その際、コークスケーキは、図9(a)の初期状態(I)から、突起の斜面を移動(登坂)し(II)、最終的には突起頂点に乗り上げる(III)ように移動する。
コークスが突起25を通過する際、ロードセルにより、左右の側面パネルにかかる力、押出す際の押出し力、反力を作用する際の受力をそれぞれ測定する。
Thereafter, the hydraulic cylinder 14 is operated to apply an extrusion force to the coke cake 24, and a reaction force is applied by the air cylinder. As a result, the coke cake 24 moves to the air cylinder side by the force of (extrusion force-reaction force). At that time, the coke cake moves from the initial state (I) of FIG. 9A to move the slope of the protrusion (uphill) (II) and finally ride on the protrusion vertex (III).
When the coke passes through the protrusion 25, the load cell measures the force applied to the left and right side panels, the pushing force when pushing, and the receiving force when applying the reaction force.

側面パネル18、19に角度9.5度、長さ182.5mmの斜面を有する突起を設置し、おおよそのサイズが押出方向600mm、幅400mm、高さ400mmのコークスケーキを押出した場合の、コークスの移動距離に対するロードセルの検出荷重(それぞれの面における複数個の合計値)の変化を図9(b)に示す。   Coke when a projection having an inclined surface with an angle of 9.5 degrees and a length of 182.5 mm is installed on the side panels 18 and 19 and a coke cake having an approximate size of 600 mm in the extrusion direction, 400 mm in width and 400 mm in height is extruded. FIG. 9B shows the change in the load detected by the load cell with respect to the movement distance (a plurality of total values on each surface).

なお、図9(b)において、(イ)は押し側のブロック15と前パネル20の間に設けられたロードセル22で測定された荷重の合計値(押出し力)、(ロ)は受け側のブロック17と後パネル21の間に設けられたロードセル22で測定された荷重の合計値(反力)、(ハ)は支持体13と右側の側面パネル19の間に設けられたロードセル22で測定された荷重の合計値(右壁受力)、(ニ)は支持体12と左側の側面パネル18の間に設けられたロードセル22で測定された荷重の合計値(左壁受力)をそれぞれ示す。   In FIG. 9B, (a) is the total load value (extrusion force) measured by the load cell 22 provided between the push-side block 15 and the front panel 20, and (b) is the receiving side. The total load value (reaction force) measured by the load cell 22 provided between the block 17 and the rear panel 21, (C) is measured by the load cell 22 provided between the support 13 and the right side panel 19. (D) is the total load value (left wall force) measured by the load cell 22 provided between the support 12 and the left side panel 18, respectively. Show.

油圧シリンダ14によりコークスケーキ24に押出し力を作用する際には、エアシリンダ16による反力が一定になるようにエアシリンダ16の空気圧を制御する。この一定とする反力の設定値を変更(この反力の設定値により押出し力も変化する)することにより、実際のコークスケーキ24の炉長方向の想定位置での押出し力の推定が可能となる。   When the pushing force is applied to the coke cake 24 by the hydraulic cylinder 14, the air pressure of the air cylinder 16 is controlled so that the reaction force by the air cylinder 16 becomes constant. By changing the set value of the reaction force to be constant (the pushing force also changes depending on the setting value of the reaction force), it is possible to estimate the pushing force at the assumed position in the furnace length direction of the actual coke cake 24. .

図9(b)において(イ)の押出し力と(ロ)の反力の差がコークスケーキ24に作用する荷重に相当する。図9(b)から移動距離が120〜330mmの範囲で押出し力(イ)はコークスケーキ24の押出し方向への移動とともに増加し、右壁受力(ハ)および左壁受力(ニ)は、図9(a)の(III)に示すコークスケーキ24が突起25の斜面を乗り超えた位置に相当する移動距離(300〜330mm)で最大となる。   In FIG. 9B, the difference between the extrusion force (A) and the reaction force (B) corresponds to the load acting on the coke cake 24. From FIG. 9 (b), the pushing force (a) increases with the movement of the coke cake 24 in the pushing direction in the range of the moving distance of 120 to 330 mm, and the right wall receiving force (c) and the left wall receiving force (d) are 9C is maximized at a moving distance (300 to 330 mm) corresponding to a position where the coke cake 24 shown in (III) of FIG.

以上のようなコークス押出負荷の試験を、突起の形状、エアシリンダの反力、上部積載荷重を変えて行い、それぞれの場合における側壁にかかる力、押出し力、受力をそれぞれ測定し、これら測定値、さらには炉高方向の荷重に基づいて押出負荷を推定することにより、さまざまな形状の凹凸が、コークス炉の炉長方向や炉高方向において複数に分割された要素領域に存在する時の当該要素領域における押出負荷を推定することができる。   The above coke extrusion load test is performed by changing the shape of the protrusion, the reaction force of the air cylinder, and the upper load load, and measuring the force on the side wall, the pushing force, and the receiving force in each case, and measuring these. By estimating the extrusion load based on the value and also the load in the furnace height direction, unevenness of various shapes is present in the element area divided into multiple parts in the furnace length direction and furnace height direction of the coke oven. The extrusion load in the element region can be estimated.

以上の説明では、主に炉壁に凹部がある場合を例としたが、凸部がある場合でも同様に実施できるものである。
また、押出し力を推定しようとする要素領域に、炉壁凹凸ある場合を例として説明したが、炉壁凹凸がない場合には、シミュレーションによる方法及び評価装置による方法のいずれであっても、その位置に応じた反力を付加することにより、炉壁凹凸がある場合と同様にしてそれぞれその区間における押出し力を推定することができる。
In the above description, the case where there is a concave portion on the furnace wall is mainly taken as an example.
Moreover, although the case where the furnace region has unevenness in the element region where the extrusion force is to be estimated has been described as an example, in the case where there is no furnace wall unevenness, either the method by simulation or the method by the evaluation apparatus, By adding a reaction force according to the position, the pushing force in each section can be estimated in the same manner as when there is a furnace wall unevenness.

以上のようにして、炉長方向や炉高方向において複数に分割された各要素領域について押出し力の推定値を求め、それらの推定値を炉長方向及び炉高方向で総和することにより、実炉全体のコークスケーキ想定した押出し力を推定することができる。   As described above, an estimated value of the extrusion force is obtained for each element region divided into a plurality in the furnace length direction and the furnace height direction, and the estimated values are summed in the furnace length direction and the furnace height direction. The extrusion force assumed for the coke cake of the whole furnace can be estimated.

コークスケーキを炭化室から押出す際の押出し負荷を推定する手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure which estimates the extrusion load at the time of extruding a coke cake from a carbonization chamber. 粒子要素法を用いてコークス押出し力を計算する際の炉長方向及び炉高方向の要素領域を示す図である。It is a figure which shows the element area | region of the furnace length direction at the time of calculating coke extrusion force using a particle element method, and a furnace height direction. 粒子要素法を用いてコークス押出し力を計算する際のモデルとして使用する擬似コークスケーキの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the pseudo coke cake used as a model at the time of calculating coke extrusion force using a particle element method. 擬似コークスケーキと炉壁との設定条件を説明する図である。It is a figure explaining the setting conditions of a pseudo coke cake and a furnace wall. 粒子要素法により単位粒子と炉壁との接触を判定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of determining the contact of a unit particle and a furnace wall by the particle element method. 粒子要素法を用いて計算された結果の1例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result calculated using the particle element method. コークス押出負荷の評価装置の平面図である。It is a top view of the evaluation apparatus of coke extrusion load. コークス押出負荷の評価装置の側面図である。It is a side view of the evaluation apparatus of coke extrusion load. コークス押出負荷の評価装置を用いた押出し力の測定方法を説明するための図であり、(a)はコークス押出し中の模式図、(b)は測定結果の一例である。It is a figure for demonstrating the measuring method of the extrusion force using the evaluation apparatus of coke extrusion load, (a) is a schematic diagram in coke extrusion, (b) is an example of a measurement result. コークス炉の炭化室からコークスを押し出す際の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state at the time of pushing out coke from the carbonization chamber of a coke oven.

符号の説明Explanation of symbols

1 単位粒子
2 擬似コークス塊
3 擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙
4 炭化室
5 擬似コークスケーキ
6 炉壁の凹部
7 炉壁の凸部
8 擬似コークスケーキと炉壁との間隙
11 基台
12、13 支持体
14 油圧シリンダ
15 押し側のブロック
16 エアシリンダ
17 受け側のブロック
18、19 側面パネル
20、21 前後パネル
22 ロードセル
23 ローラ
24 コークスケーキ
25 突起
26 位置検出器
30 コークス炉
31 コークスケーキ
32 押出し機のラム
33 炉壁
34 炉壁の凸部
35 炉壁の凹部
F 押出し力
d 擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙の値
s 擬似コークスケーキと炉壁との間隙の値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unit particle | grain 2 Pseudo coke lump 3 The gap | interval of the center part of the pseudo coke cake in the furnace width direction 4 The carbonization chamber 5 Pseudo coke cake 6 The concave part of the furnace wall 7 The convex part of the furnace wall 8 The gap between the pseudo coke cake and the furnace wall 11 Base DESCRIPTION OF SYMBOLS 12, 13 Support body 14 Hydraulic cylinder 15 Push side block 16 Air cylinder 17 Receiving side block 18, 19 Side panel 20, 21 Front and rear panel 22 Load cell 23 Roller 24 Coke cake 25 Protrusion 26 Position detector 30 Coke oven 31 Coke cake 32 Extruder ram 33 Furnace wall 34 Furnace wall convex part 35 Furnace wall concave part F Extrusion force d Value of gap at the center of the pseudo coke cake in the width direction s Value of gap between the pseudo coke cake and the furnace wall

Claims (4)

コークス炉の炭化室における炉壁プロフィールを設定し、
炉壁のプロフィールに基づいて、炭化室を、炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割し、
炭化室内のコークスケーキを複数の要素領域に分割し、各要素領域についてそれが炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別し、
それぞれの場合について、各要素領域に存在するコークスケーキが所定の速度で移動するために必要な押出し力を、その要素領域の炉長方向の位置に応じた反力をコークス押出し側と反対側から付加することによって求め、
求められた各要素領域の押出し力に基づいて、コークスケーキ全体を炭化室から押出す際の押出し負荷を推定することを特徴とするコークス押出し負荷の推定方法。
Set the furnace wall profile in the coking oven carbonization chamber,
Based on the profile of the furnace wall, the carbonization chamber is divided in the furnace length direction into a section with no irregularities and a section with irregularities on the furnace wall,
Dividing the coke cake in the carbonization chamber into a plurality of element areas, and determining whether each element area is in a section without unevenness or a section with unevenness in the furnace wall,
In each case, the extrusion force required for the coke cake present in each element region to move at a predetermined speed is determined from the opposite side of the coke extrusion side by the reaction force corresponding to the position of the element region in the furnace length direction. Seeking by adding,
A method for estimating a coke extrusion load, characterized by estimating an extrusion load when the entire coke cake is extruded from a carbonization chamber based on the obtained extrusion force of each element region.
前記押出し力を求める際に、前記分割された要素領域の炉高方向の位置に応じた荷重をさらに付加することを特徴とする請求項1に記載のコークス押出し負荷の推定方法。   The method for estimating a coke extrusion load according to claim 1, further comprising adding a load according to a position in a furnace height direction of the divided element region when obtaining the extrusion force. 前記押出し力を粒子要素法により求めることを特徴とする請求項1または2に記載のコークス押出し負荷の推定方法。   The method for estimating a coke extrusion load according to claim 1 or 2, wherein the extrusion force is obtained by a particle element method. 前記押出し力を、炭化室を模した評価装置による試験により求めることを特徴とする請求項1または2に記載のコークス押出し負荷の推定方法。   3. The method for estimating a coke extrusion load according to claim 1 or 2, wherein the extrusion force is obtained by a test using an evaluation device simulating a carbonization chamber.
JP2007149228A 2007-06-05 2007-06-05 Estimation method of coke extrusion load in coke oven. Active JP5042713B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007149228A JP5042713B2 (en) 2007-06-05 2007-06-05 Estimation method of coke extrusion load in coke oven.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007149228A JP5042713B2 (en) 2007-06-05 2007-06-05 Estimation method of coke extrusion load in coke oven.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008303239A true JP2008303239A (en) 2008-12-18
JP5042713B2 JP5042713B2 (en) 2012-10-03

Family

ID=40232246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007149228A Active JP5042713B2 (en) 2007-06-05 2007-06-05 Estimation method of coke extrusion load in coke oven.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5042713B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009209290A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Nippon Steel Corp Evaluation method for load to oven wall at extruding of coke in coke oven
US20100095752A1 (en) * 2007-02-22 2010-04-22 Masato Sugiura Coke oven wall surface evaluation apparatus, coke oven wall surface repair supporting apparatus, coke oven wall surface evaluation method, coke oven wall surface repair supporting method and computer program
JP2010100729A (en) * 2008-10-23 2010-05-06 Nippon Steel Corp Method for estimating side surface load at the time of coke extrusion in chamber type coke oven, and method for operating chamber type coke oven based on estimated side surface load
JP2010100725A (en) * 2008-10-23 2010-05-06 Nippon Steel Corp Method for estimating coke extrusion force in chamber type coke oven, and method for operating chamber type coke oven based on estimated extrusion force
JP2012037937A (en) * 2010-08-03 2012-02-23 Nippon Steel Corp Particle behavior analyzing apparatus, particle behavior analyzing method, and computer program
WO2014084053A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 Jfeスチール株式会社 Method for estimating coke extrusion force and method for repairing coke oven
JP2021109951A (en) * 2020-01-15 2021-08-02 Jfeスチール株式会社 Evaluation method of push clogging risk of coke oven, estimation method of push-out power, push clogging preventing method, operation method of coke oven, and evaluation device of push clogging risk
CN114058390A (en) * 2020-07-31 2022-02-18 上海梅山钢铁股份有限公司 Method for detecting address of coke oven vehicle

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100095752A1 (en) * 2007-02-22 2010-04-22 Masato Sugiura Coke oven wall surface evaluation apparatus, coke oven wall surface repair supporting apparatus, coke oven wall surface evaluation method, coke oven wall surface repair supporting method and computer program
US8311777B2 (en) * 2007-02-22 2012-11-13 Nippon Steel Corporation Coke oven wall surface evaluation apparatus, coke oven wall surface repair supporting apparatus, coke oven wall surface evaluation method, coke oven wall surface repair supporting method and computer program
JP2009209290A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Nippon Steel Corp Evaluation method for load to oven wall at extruding of coke in coke oven
JP2010100729A (en) * 2008-10-23 2010-05-06 Nippon Steel Corp Method for estimating side surface load at the time of coke extrusion in chamber type coke oven, and method for operating chamber type coke oven based on estimated side surface load
JP2010100725A (en) * 2008-10-23 2010-05-06 Nippon Steel Corp Method for estimating coke extrusion force in chamber type coke oven, and method for operating chamber type coke oven based on estimated extrusion force
JP2012037937A (en) * 2010-08-03 2012-02-23 Nippon Steel Corp Particle behavior analyzing apparatus, particle behavior analyzing method, and computer program
WO2014084053A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 Jfeスチール株式会社 Method for estimating coke extrusion force and method for repairing coke oven
CN104812873A (en) * 2012-11-27 2015-07-29 杰富意钢铁株式会社 Method for estimating coke extrusion force and method for repairing coke oven
CN104812873B (en) * 2012-11-27 2016-11-09 杰富意钢铁株式会社 The extrusion force method of estimation of coke and the method for repairing and mending of coke oven
RU2606978C2 (en) * 2012-11-27 2017-01-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Method of evaluating coke extrusion force and coke furnace repair method
US10072995B2 (en) 2012-11-27 2018-09-11 Jfe Steel Corporation Coke extrusion force estimation method and coke oven repairing method
JP2021109951A (en) * 2020-01-15 2021-08-02 Jfeスチール株式会社 Evaluation method of push clogging risk of coke oven, estimation method of push-out power, push clogging preventing method, operation method of coke oven, and evaluation device of push clogging risk
JP7136134B2 (en) 2020-01-15 2022-09-13 Jfeスチール株式会社 Coke oven clogging risk evaluation method, extrusion force estimation method, clogging suppression method, coke oven operating method, and clogging risk evaluation device
CN114058390A (en) * 2020-07-31 2022-02-18 上海梅山钢铁股份有限公司 Method for detecting address of coke oven vehicle
CN114058390B (en) * 2020-07-31 2024-06-04 上海梅山钢铁股份有限公司 Method for detecting vehicle address of coke oven

Also Published As

Publication number Publication date
JP5042713B2 (en) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5042713B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
KR101342235B1 (en) Method for estimation of coke oven load generated during coke extrusion
JP5114669B2 (en) Evaluation method of furnace wall load during coke extrusion in coke oven.
JP4970071B2 (en) Evaluation method of coke extrusion load
JP5114664B2 (en) Coke extrusion load evaluation method and apparatus
JP5114667B2 (en) Evaluation method and apparatus for coke extrusion load
JP4538097B2 (en) Method for estimating the load generated during coke extrusion in a coke oven.
JP5590270B1 (en) Coke force estimation method and coke oven repair method
JP5505231B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
JP7136134B2 (en) Coke oven clogging risk evaluation method, extrusion force estimation method, clogging suppression method, coke oven operating method, and clogging risk evaluation device
JP5605091B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
JP5505221B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
JP5605105B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
JP5182005B2 (en) Method for estimating coke extrusion force in chamber coke oven and method for operating chamber coke oven based on estimated extrusion force
JP5605129B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
JP2010100729A (en) Method for estimating side surface load at the time of coke extrusion in chamber type coke oven, and method for operating chamber type coke oven based on estimated side surface load
JP6260254B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.
JP6394264B2 (en) Estimation method of coke uplift in horizontal chamber type coke oven and coke cake extrusion method based on uplift obtained thereby
JP5776645B2 (en) Estimation method of coke extrusion load in coke oven.

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090915

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120619

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120711

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5042713

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350