JP2014019749A - Method for estimating the coke extrusion load in coke oven - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば水平室式コークス炉のコークス押出し時において、炭化室の炉壁に突起部がある場合に、乾留後のコークスケーキを炭化室から押出す際、押出しに必要な力を推定する方法に関するものである。 The present invention estimates the force required for extrusion when extruding a coke cake after carbonization from a carbonization chamber when there is a protrusion on the furnace wall of the carbonization chamber at the time of coke extrusion in a horizontal chamber type coke oven, for example. It is about the method.
近年のコークス炉操業では、コークス品質及び生産性の向上を狙って炭化室内へ装入する石炭の水分を低減させる方法が多く取り入れられており、石炭の装入（充填）密度が上昇する傾向にある。その結果、コークスケーキを押し出す際に炭化室の側壁（炉壁）にかかる荷重が上昇し、これにともないコークス押出負荷も増加する傾向にある。 In recent coke oven operations, many methods have been adopted to reduce the moisture content of coal charged into the carbonization chamber with the aim of improving coke quality and productivity, and the coal charging (packing) density tends to increase. is there. As a result, when extruding the coke cake, the load applied to the side wall (furnace wall) of the carbonization chamber increases, and the coke extrusion load tends to increase accordingly.
また、長期間稼動して炉体の老朽化が進展しているコークス炉も増えており、そのようなコークス炉の炭化室では、炉壁にカーボンが付着して突起部（凸部）が形成されている場合も多い。
炭化室の炉壁に突起部が存在するとその分だけ炉幅（炉壁間距離）が狭くなる。そのような炉幅が狭くなった狭窄部をコークスケーキが通過する際、炉壁面とコークスケーキ表面との間の相互作用が大きくなり、押出しに必要な力（以降、「押出負荷」と記載する場合がある。）や炉壁に作用する荷重がさらに増加することになる。
In addition, the number of coke ovens that have been operating for a long time and the aging of the furnace bodies has been increasing, and in the carbonization chamber of such coke ovens, carbon adheres to the furnace walls and projections (convex parts) are formed. There are many cases.
If there is a projection on the furnace wall of the carbonization chamber, the furnace width (inter-furnace wall distance) becomes narrow accordingly. When the coke cake passes through such a narrowed portion of the furnace width, the interaction between the furnace wall surface and the coke cake surface increases, and the force required for extrusion (hereinafter referred to as "extrusion load") The load acting on the furnace wall will increase further.
このため、炭化室からコークスケーキを押出すのに必要な力や炉壁に作用する荷重（炉壁押し圧）を事前に評価し、押出し機や炭化室の炉壁に過度の荷重が付加されないようにすることがより重要になっている。 For this reason, the force required to extrude coke cake from the carbonization chamber and the load acting on the furnace wall (furnace wall pressing pressure) are evaluated in advance, and no excessive load is applied to the furnace wall of the extruder or carbonization chamber. Is becoming more important.
本発明者らも、特許文献１、２のように、炉壁に形成された凹凸が、コークスケーキ押出し力や炉壁荷重に与える大きさを測定する押出負荷測定装置を開発し、その装置を用いたコークス押出し試験によって、炉壁に存在する凹凸が押出負荷に与える影響を評価する技術や、特許文献３のように、炭化室炉壁の凹凸形状を一定のルールに則って「抵抗指数」として数値化し、予め求められた抵抗指数と押出負荷との関係からコークスケーキの押出負荷を求める技術を開発している。 The inventors have also developed an extrusion load measuring device that measures the size of the unevenness formed on the furnace wall on the coke cake extrusion force and the furnace wall load as in Patent Documents 1 and 2, The technology for evaluating the influence of the unevenness present on the furnace wall on the extrusion load by the coke extrusion test used, and the shape of the unevenness of the carbonization chamber furnace wall according to a certain rule as in Patent Document 3, "resistance index" We have developed a technology for obtaining the coke cake extrusion load from the relationship between the resistance index and the extrusion load obtained in advance.
一方、炭化室に装入された石炭は、乾留過程において軟化溶融し、形成された軟化溶融層が炉幅方向中央で会合した後に炉幅方向に収縮し、コークスの水平焼減りが生じる。この水平焼減りは、コークス内部の空隙量、および、炉壁とコークス塊間に形成される空隙量と密接に関連している。
水平焼減り量が多くて炉幅方向の空隙が大きいほど、押出しに必要な力は少なくて済み、結果として、炉壁にかかる荷重（圧力）も低減されるため、コークス押出し力や炉壁荷重に与える影響を評価する際、炉幅方向の空隙を考慮することが必要である。
On the other hand, the coal charged in the carbonization chamber is softened and melted during the dry distillation process, and the formed softened and melted layer meets at the center in the furnace width direction and then contracts in the furnace width direction, resulting in horizontal burning of the coke. This horizontal burn-out is closely related to the amount of voids inside the coke and the amount of voids formed between the furnace wall and the coke mass.
The larger the amount of horizontal burn-out and the larger the gap in the furnace width direction, the less force is required for extrusion. As a result, the load (pressure) applied to the furnace wall is also reduced, so the coke extrusion force and furnace wall load are reduced. It is necessary to consider the gap in the furnace width direction when evaluating the effect on the furnace.
この観点から、特許文献４では、Ｘ線ＣＴを用いて試験コークス炉で乾留したコークスケーキの断層画像を撮影し、得られた断層画像を画像解析して、コークスケーキの炉幅方向収縮量と、コークスケーキ内部に存在する亀裂量とを求め、求められた収縮量及び亀裂量に基づいてコークスケーキの押出し性を推定する技術を提案している。 From this viewpoint, in Patent Document 4, a tomographic image of coke cake obtained by carbonization in a test coke oven using X-ray CT is taken, and the obtained tomographic image is subjected to image analysis to determine the amount of contraction in the furnace width direction of the coke cake. The present inventors have proposed a technique for obtaining the amount of cracks existing in the coke cake and estimating the extrudability of the coke cake based on the obtained shrinkage amount and crack amount.
また、特許文献５では、前記の押出負荷測定装置を用いたコークス押出し試験によって、炉壁に存在する突起部によって形成された炉幅狭窄部をコークスケーキが通過するのに必要な力（突起乗り越え力）と、狭窄部を構成する突起の高さｈ、コークスケーキの炉幅方向の隙間の合計値ｗ、及び、炭化室の炉幅により定義したＱ値との対応関係を予め求めておき、実コークス炉炭化室の炉壁のプロファイル情報から得られる突起高さｈと原料石炭の種類や乾留条件から得られる炉幅方向の全空隙量ｗを用いて前記Ｑを算出してコークスケーキの押出負荷を評価する技術を提案している。 Moreover, in patent document 5, the force (climb overcoming protrusion) required for a coke cake to pass the furnace width constriction part formed of the protrusion part which exists in the furnace wall by the coke extrusion test using the said extrusion load measuring apparatus. Force) and the height h of the protrusions constituting the constricted portion, the total value w of the gap in the furnace width direction of the coke cake, and the Q value defined by the furnace width of the carbonization chamber, in advance, Extrusion of coke cake by calculating the Q using the projection height h obtained from the profile information of the furnace wall of the actual coke oven carbonization chamber and the total void amount w in the furnace width direction obtained from the type and raw carbonization conditions of the raw coal. A technology to evaluate the load is proposed.
特許文献４、５の方法では、いずれも、コークス炉に装入する原料石炭ごとに、試験炉を用いて乾留試験を行い、得られたコークスケーキから実測によって空隙率を求める必要があり、測定に手間がかかるという問題がある。
また、特許文献４の方法では、炉壁とコークス塊間の両側の空隙、コークスケーキの炉幅方向中央部の空隙ばかりでなく、コークスケーキ内部に存在する空隙も考慮されているが、突起乗り越え力との関連については具体的な検討がなされておらず、一方、特許文献５の方法では、内部に存在する全空隙量を考慮して突起乗り越え力を推定する検討がなされていない。
そこで、本発明では、コークスケーキの全空隙率を、装入石炭の充填状況（装入嵩密度）と石炭の性状からより簡便な方法で推定するとともに、その全空隙率を用いてコークスケーキが炉幅狭窄部を通過するのに必要な力を精度良く推定することにより、実コークス炉炭化室の炉壁に突起部を有する場合のコークス押出負荷を推定する方法を提供することを課題とする。
In each of the methods of Patent Documents 4 and 5, it is necessary to perform a dry distillation test using a test furnace for each raw coal charged in the coke oven, and to determine the porosity by actual measurement from the obtained coke cake. There is a problem that it takes time and effort.
Further, in the method of Patent Document 4, not only the gap on both sides between the furnace wall and the coke lump and the gap in the center of the coke cake in the furnace width direction, but also the gap existing in the coke cake is taken into consideration. No specific study has been made on the relationship with the force, while the method of Patent Document 5 has not conducted a study of estimating the protrusion overcoming force in consideration of the total void amount existing inside.
Therefore, in the present invention, the total porosity of the coke cake is estimated by a simpler method from the charging state of the charged coal (charge bulk density) and the properties of the coal, and the coke cake is obtained using the total porosity. It is an object of the present invention to provide a method for estimating a coke extrusion load when a projection is provided on a furnace wall of an actual coke oven carbonization chamber by accurately estimating a force required to pass through the furnace narrowing portion. .
本発明者は、炭化室の炉壁に突起部がある場合、コークスを炭化室から押出す際に、コークスケーキが突起による炉幅狭窄部を通過するのに必要な力を精度良く推定するために、コークスケーキの全空隙率と突起乗り越え力との間の関係について検討した。
その際、コークスケーキの全空隙率としてコークスケーキ内部に存在する空隙を考慮して検討した結果、全空隙率とコークスケーキが炉幅狭窄部を通過するのに必要な突起乗り越え力との間に一定の関係があることを見出した。
また、実操業では、原料石炭（本願明細書においては、「原料石炭」とは「装入炭」を意味している。）の水分量や揮発分含有量がコークスケーキの押出し力に影響するとされていることから、炭化室内のコークスケーキの全空隙率と、原料石炭の揮発分含有量ＶＭ及び石炭の炭化室への装入嵩密度ＢＤとの関係を検討した結果、全空隙率はＶＭとＢＤの両方と特定の関係を有しており、乾留後のコークスケーキの全空隙率はこれらの値から予測できることを見出した。
そして、これらの知見に基づき、コークスケーキが炉幅狭窄部を通過するのに必要な突起乗り越え力を原料石炭の揮発分含有量ＶＭと装入嵩密度ＢＤとから予測することを可能として、本発明に到達した。
In order to accurately estimate the force required for the coke cake to pass through the furnace width constriction due to the protrusion when the coke is extruded from the carbonization chamber when the furnace wall of the carbonization chamber has a protrusion. Secondly, the relationship between the total porosity of the coke cake and the force over the protrusions was investigated.
At that time, as a result of considering the void existing inside the coke cake as the total void ratio of the coke cake, it was found that the total void ratio and the protrusion overcoming force necessary for the coke cake to pass through the furnace width narrowing portion I found a certain relationship.
In actual operation, the moisture content and volatile content of raw coal (in the present specification, “raw coal” means “charging coal”) affects the extrusion force of coke cake. As a result of examining the relationship between the total porosity of the coke cake in the carbonization chamber, the volatile content VM of the raw coal and the bulk density BD charged into the carbonization chamber of the coal, the total porosity is VM It was found that the total porosity of the coke cake after dry distillation can be predicted from these values.
Based on these findings, it is possible to predict the protrusion overcoming force necessary for the coke cake to pass through the furnace width constriction from the volatile content VM of the raw coal and the charged bulk density BD. The invention has been reached.
そのようになされた本発明の要旨は以下のとおりである。
（１） 炭化室の炉壁に相当する側壁に突起部を形成した押出負荷測定装置を用いた試験用コークスケーキの押出し試験によって、試験用コークスケーキが前記突起による炉幅狭窄部を通過するのに必要な突起乗り越え力を測定し、測定された該乗り越え力に基づいて、炭化室の炉壁に突起部を有する実コークス炉のコークス押出負荷を推定する方法であって、
揮発分含有量ＶＭの異なる原料石炭をそれぞれ異なる嵩密度ＢＤで試験用乾留炉に装入して、全空隙率の異なる試験用コークスケーキを作製し、乾留後のコークスケーキの全空隙率を測定して、該全空隙率と前記ＶＭ及びＢＤとの間の関係を予め求めておき、
さらに、前記全空隙率の異なる試験用コークスケーキを用いて前記押出し試験を実施し、該コークスケーキの全空隙率と前記突起乗り越え力との関係を予め求めておき、
実コークス炉炭化室におけるコークス押出し時において、原料石炭の揮発分含有量ＶＭと装入嵩密度ＢＤから、前記関係式に基づいて炭化室におけるコークスケーキの全空隙率を求め、前記予め求めておいた全空隙率と突起乗り越え力との関係から、前記突起部を有する実コークス炉のコークス押出負荷を推定することを特徴とするコークス押出負荷の推定方法。
The gist of the present invention thus made is as follows.
(1) The test coke cake passes through the narrowed portion of the furnace width due to the projection by the extrusion test of the test coke cake using the extrusion load measuring device in which the projection is formed on the side wall corresponding to the furnace wall of the carbonization chamber. A method of estimating a coke extrusion load of an actual coke oven having a protrusion on the furnace wall of the carbonization chamber based on the measured overcoming force,
Raw coals with different volatile content VMs are charged into test dry distillation furnaces with different bulk densities BD to produce test coke cakes with different total porosity, and the total porosity of coke cake after dry distillation is measured. Then, a relationship between the total porosity and the VM and BD is obtained in advance,
Furthermore, the extruding test is performed using a test coke cake having a different total porosity, and a relationship between the total porosity of the coke cake and the protrusion overcoming force is obtained in advance.
At the time of coke extrusion in the actual coke oven carbonization chamber, the total porosity of the coke cake in the carbonization chamber is obtained from the volatile content VM of the raw coal and the charged bulk density BD based on the above relational expression, A method for estimating a coke extrusion load, wherein the coke extrusion load of an actual coke oven having the projection is estimated from the relationship between the total porosity and the projection overcoming force.
なお、上記コークスケーキの全空隙率は、試験用乾留炉内に装入した乾留缶壁を含む所定断面において、該断面内に存在する、乾留缶の表面とコークス塊間の両側の空隙、コークスケーキの炉幅方向中央部の空隙、及びコークスケーキ内部に存在する空隙の合計面積の、所定断面の面積に対する割合（％）を意味する。 Note that the total porosity of the coke cake is the gap between the surface of the carbonization can and the coke lump existing in the cross section, including the carbonization can wall charged in the test carbonization furnace, It means the ratio (%) of the total area of the voids in the center of the cake in the furnace width direction and the voids present inside the coke cake to the area of the predetermined cross section.
本発明では、石炭の装入嵩密度という操業条件に関するパラメータと、石炭の揮発分含有量という石炭性状に関するパラメータだけを用いて、コークスケーキが、炭化室の炉壁に存在する突起による炉幅狭窄部を通過するために必要な乗り越え力を、簡便にかつ精度良く推定することができ、これにより、炉壁に突起部を有する実コークス炉のコークス押出負荷を精度良く推定することができる。
このため、コークス押出負荷を軽減するようにコークス炉の操業条件や装入石炭の性状を管理することで、コークス押し詰まり等のトラブルの発生を防止できる。その結果、コークスの生産性が向上する。
In the present invention, using only the parameter relating to the operating condition of coal charging bulk density and the parameter relating to the coal property such as the volatile content of coal, the coke cake is narrowed by the furnace width due to the protrusions existing on the furnace wall of the carbonization chamber. The overcoming force required to pass through the section can be estimated easily and accurately, and thereby the coke extrusion load of an actual coke oven having a protrusion on the furnace wall can be estimated with high accuracy.
For this reason, the occurrence of troubles such as coke clogging can be prevented by managing the operating conditions of the coke oven and the properties of the charged coal so as to reduce the coke extrusion load. As a result, coke productivity is improved.
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。
本発明者らは、炭化室の炉壁に突起部がある場合、コークスを炭化室から押出す際に、コークスケーキが突起による炉幅狭窄部を通過するのに必要な力を精度良く推定するために、乾留後に生じる空隙を詳細に調査するとともに、コークスケーキの全空隙率と突起乗り越え力との間の関係について検討した。
検討に当たっては、空隙率を変化させた試験用コークスケーキを作製し、特許文献２、３に示されるような押出負荷測定装置を用いて、試験用コークスケーキの押出負荷測定試験を実施し、試験用コークスケーキの全空隙率とコークス押出負荷との関係を調べた。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The present inventors accurately estimate the force required for the coke cake to pass through the furnace width constriction due to the protrusion when the coke is extruded from the carbonization chamber when there is a protrusion on the furnace wall of the carbonization chamber. For this purpose, the voids generated after carbonization were investigated in detail, and the relationship between the total porosity of the coke cake and the force over the protrusions was examined.
In the examination, a test coke cake with a changed porosity was prepared, and an extrusion load measuring test of the test coke cake was performed using an extrusion load measuring device as shown in Patent Documents 2 and 3, and the test was performed. The relationship between the total porosity of coke cake and the coke extrusion load was investigated.
試験用コークスケーキの作製は、試験用乾留炉に原料石炭を装入して行った。詳細には、まず乾留缶に原料石炭を充填し、試験用の小型電気乾留炉を用いて乾留缶を側面から加熱することにより実施した。その際、原料石炭の含水量を調整して装入石炭の装入嵩密度ＢＤを変化させる方法や、揮発分含有量ＶＭの異なる原料石炭を用いる方法によって、乾留に伴う収縮量を変化させ、空隙率の異なる複数のコークスケーキを作製した。なお、乾留缶は、耐熱性に優れた金属性の材料（ブリキ等）が好適である。 The test coke cake was produced by charging raw coal into a test dry distillation furnace. In detail, first, the raw material coal was filled in the carbonization can, and the carbonization can was heated from the side using a small electric carbonization furnace for testing. At that time, by adjusting the water content of the raw coal and changing the charged bulk density BD of the charged coal, or by using the raw material coal having a different volatile content VM, the shrinkage amount due to dry distillation is changed, A plurality of coke cakes having different porosity were prepared. The dry distillation can is preferably made of a metallic material (such as tinplate) having excellent heat resistance.
作製したコークスケーキの空隙率の測定は、前記乾留炉で乾留した試験用コークスケーキを乾留缶に入れた状態で、Ｘ線ＣＴを用いて断層画像を撮影し、断層画像を画像解析して求めた。
図１に断層画像の一例を示す。原料石炭の乾留により、図１のように、炉壁に相当する乾留缶壁９とコークスケーキの間１０、及びコークスケーキの炉幅方向中央１１に空隙が形成されるとともに、コークスケーキ内部、すなわち、コークスケーキを形成するコークス塊とコークス塊の間１２及びコークス塊の内部１３にも空隙が形成される。
The porosity of the prepared coke cake is obtained by taking a tomographic image using X-ray CT and analyzing the tomographic image in a state where the test coke cake carbonized in the carbonization furnace is placed in a carbonization can. It was.
FIG. 1 shows an example of a tomographic image. As shown in FIG. 1, by dry distillation of the raw coal, voids are formed between the dry distillation can wall 9 corresponding to the furnace wall and the coke cake 10, and in the center 11 in the furnace width direction of the coke cake. Between the coke lump and the coke lump forming the coke cake, and in the interior 13 of the coke lump, voids are also formed.
本発明では、この断層画像をコークスケーキの長手方向（紙面と垂直方向）に所定ピッチで複数撮像し、各画像で解析領域を設定し、画像ごとに解析領域内の空隙１０〜１３の合計面積を画像解析して求め、それを解析領域の面積で割って画像ごとの空隙率を求め、それを平均して全空隙率（％）とする。
なお、断層画像の枚数は、精度向上の点からは１０枚以上が好ましく、５０枚以上がさらに好ましい。また、断層画像を撮像するための所定のピッチは、撮像する断層画像の枚数とコークスケーキの長手方向（紙面と垂直方向）の長さに応じて、等間隔となる様に設定することが好ましい。
In the present invention, a plurality of the tomographic images are imaged at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the coke cake (perpendicular to the paper surface), an analysis area is set for each image, and the total area of the voids 10 to 13 in the analysis area for each image Is obtained by image analysis, and is divided by the area of the analysis region to obtain a void ratio for each image, and averaged to obtain a total void ratio (%).
The number of tomographic images is preferably 10 or more, more preferably 50 or more, from the viewpoint of improving accuracy. Further, the predetermined pitch for capturing the tomographic images is preferably set so as to be equally spaced according to the number of tomographic images to be captured and the length of the coke cake in the longitudinal direction (perpendicular to the paper surface). .
このように作製された試験用コークスケーキを用いて押出負荷測定試験を実施した。図６に、測定装置および試験の概略を示す。
この装置では、試験用コークスケーキ１の前後に押出し側と受け側の当て板４、５を配置し、それぞれの当て板を油圧シリンダ（図示せず）に接続して、試験用コークスケーキ１に対し押出し力Ｆｐと、コークス炉炭化室の炉長方向の想定位置に応じた一定の反力Ｆｒを加えながら、試験用コークスケーキ１を押出すようになっている。
試験用コークスケーキ１の押出し時の押出し力Ｆｐと反力Ｆｒの測定は、当て板４、５の外側にロードセル（図示せず）を複数個設置して行う。
An extrusion load measurement test was carried out using the test coke cake thus prepared. FIG. 6 shows an outline of the measuring apparatus and the test.
In this apparatus, extrusion side and receiving side contact plates 4, 5 are arranged before and after the test coke cake 1, and each contact plate is connected to a hydraulic cylinder (not shown). The test coke cake 1 is extruded while applying a constant reaction force Fr according to the extrusion force Fp and the assumed position in the furnace length direction of the coke oven carbonization chamber.
The extruding force Fp and reaction force Fr at the time of extruding the test coke cake 1 are measured by installing a plurality of load cells (not shown) on the outside of the contact plates 4 and 5.
ここで、押出し力Ｆｐに対して反力Ｆｒを付加するのは次の理由による。
実コークス炉では、炭化室のＰＳ（押出し機側）からＣＳ（コークガイド車側）に行くにしたがってコークスケーキ内を伝達する力（または、圧力）が減少する。この炉長方向の位置の違いによるコークスケーキに作用する力（または、圧力）の違いを擬似的に再現するために、炉長方向の位置を想定した反力を付加するようにしている。
Here, the reaction force Fr is added to the extrusion force Fp for the following reason.
In an actual coke oven, the force (or pressure) transmitted through the coke cake decreases from the coking chamber PS (extruder side) to CS (coke guide wheel side). In order to simulate the difference in force (or pressure) acting on the coke cake due to the difference in position in the furnace length direction, a reaction force assuming the position in the furnace length direction is added.
炭化室の炉壁表面に突起が存在することを想定したコークス押出負荷測定試験を実施するには、突起６を作製し、それを、図６に示すように、試験装置の側面パネル２のコークスケーキと対向する面に、例えば、ボルトや溶接などを用いて取付ける。
突起６は、種々の炭化室の調査に基づき、実炉の炭化室の炉壁に形成された突起の形状を模擬して、図７に示されるような、側面パネル２上面と連続する斜面７及び該パネル上面と平行な水平面８を有する楔形とした。
In order to carry out the coke extrusion load measurement test assuming that protrusions exist on the furnace wall surface of the carbonization chamber, the protrusions 6 are prepared and are connected to the coke of the side panel 2 of the test apparatus as shown in FIG. It is attached to the surface facing the cake using, for example, bolts or welding.
The projection 6 is a slope 7 that is continuous with the upper surface of the side panel 2 as shown in FIG. And a wedge shape having a horizontal plane 8 parallel to the upper surface of the panel.
上記のコークスケーキの押出負荷測定装置を用いた押出し試験においては、まず、側面パネル２、３に、図７に示す形状とサイズ（長さ４００ｍｍ、水平面の長さ２２０ｍｍ、突起の厚み３０ｍｍ、斜面の角度９．５°）の突起を取付ける。次に、小型電気乾留炉で乾留して得られた所定サイズ（例えば、長さ６００×高さ３７０×幅４３０mm）の試験用コークスケーキ１を乾留缶から取り出して、図６（ａ）に示すように、装置の左右の側面パネル２、３及び押し側および受け側の当て板４、５で囲まれる空間に配置する。 In the extrusion test using the above-described coke cake extrusion load measuring device, first, the side panels 2 and 3 are provided with the shape and size shown in FIG. 7 (length 400 mm, horizontal plane length 220 mm, protrusion thickness 30 mm, slope Attach a projection with an angle of 9.5 °. Next, a test coke cake 1 having a predetermined size (for example, length 600 × height 370 × width 430 mm) obtained by carbonization in a small electric carbonization furnace is taken out from the carbonization can and is shown in FIG. 6 (a). In this way, the device is arranged in a space surrounded by the left and right side panels 2 and 3 and the pressing plates 4 and 5 on the receiving side.
その際、コークスケーキ１を構成するコークス塊と側面パネル２、３の間の空隙量は、前記測定された空隙１０の値（例えば、片側で２．５ｍｍ程度）に調整しておく。また、試験用コークスケーキの側面は、突起の形状に合わせた形状としておく。さらに、必要に応じてコークスケーキの上部に所定の重さの錘を積載する。 At that time, the gap amount between the coke lump constituting the coke cake 1 and the side panels 2 and 3 is adjusted to the value of the measured gap 10 (for example, about 2.5 mm on one side). Further, the side surface of the test coke cake has a shape that matches the shape of the protrusion. Furthermore, a weight having a predetermined weight is loaded on top of the coke cake as necessary.
この状態で、図示しない押出し用油圧シリンダ装置を作動させ、当て板４を介してコークスケーキ１に押出し力Ｆｐを付与するとともに、反力付加用油圧シリンダによって当て板５を介して一定の反力Ｆｒを作用させながら押出しを開始する。
押出しの開始後、コークスケーキ１は、押出し力Ｆｐによって移動する。その際に、各ロードセルにより、押出し力Ｆｐ及び反力Ｆｒを連続的に測定する。
コークスケーキ１の側面が突起の斜面７を上り始めると、反力Ｆｒは一定を維持するように制御されているので、押出し力と反力の差が次第に増加して行き、コークスケーキ１が突起６の斜面７を乗り超え、図６（ｂ）に示すように、突起６の水平面８と、それと対向する側面パネル３との間に形成された狭窄部を通過する。その際に、押出し力Ｆｐの値は最大値を示す。この最大値が、コークスケーキが炉幅狭窄部を通過するために必要な力（突起乗り越え力）に相当する。
In this state, an extruding hydraulic cylinder device (not shown) is operated to apply an extruding force Fp to the coke cake 1 via the contact plate 4, and a constant reaction force is applied via the contact plate 5 by the reaction force adding hydraulic cylinder. Extrusion is started while Fr is applied.
After the start of extrusion, the coke cake 1 is moved by the extrusion force Fp. At that time, the extrusion force Fp and the reaction force Fr are continuously measured by each load cell.
When the side surface of the coke cake 1 starts to rise up the slope 7 of the protrusion, the reaction force Fr is controlled to maintain a constant value, so that the difference between the extrusion force and the reaction force gradually increases, and the coke cake 1 protrudes. As shown in FIG. 6 (b), the vehicle passes over a constricted portion formed between the horizontal surface 8 of the protrusion 6 and the side panel 3 facing it. At that time, the value of the extrusion force Fp shows the maximum value. This maximum value corresponds to the force required for the coke cake to pass through the narrowed portion of the furnace width (force overcoming the protrusion).
ここで、炉長方向の位置の違いによる反力Ｆｒの値は、ＣＳから繰り返し計算を行うことにより、求めることができる。例えば、後述の様に、炉壁を複数の領域（ｐ、ｑ）に区分けした場合、最もＣＳ寄りの領域の反力Ｆｒは０であるため、当該領域の力のバランスは、当該領域をＰＳからＣＳへ押出す力Ｆｐ１と、当該領域の側圧転化により生じる最大押出し力Ｐｗ１が釣り合っていることになる。また、最もＣＳ寄りの領域をＰＳからＣＳへ押出す力Ｆｐ１は、ＰＳ寄りの隣の領域の反力と釣り合っているため、このＦｐ１を当該領域の反力として求めることができる。 Here, the value of the reaction force Fr due to the difference in the position in the furnace length direction can be obtained by repeatedly calculating from CS. For example, as described later, when the furnace wall is divided into a plurality of regions (p, q), the reaction force Fr in the region closest to the CS is 0, so the balance of the force in the region is PS in the region. Therefore, the force Fp1 for pushing from the side to the CS and the maximum pushing force Pw1 generated by the lateral pressure conversion in the region are balanced. Further, since the force Fp1 for pushing the region closest to CS from PS to CS is balanced with the reaction force of the adjacent region near PS, this Fp1 can be obtained as the reaction force of the region.
次に、上記のＰＳ寄りの隣の領域のバランスとしては、当該領域をＰＳからＣＳへ押出す力Ｆｐ２は、当該領域の側圧転化により生じる最大押出し力Ｐｗ２と反力であるＦｐ１との合計と釣り合っているため、Ｐｗ２を求めることにより、当該領域をＰＳからＣＳへ押出す力Ｆｐ２を求めることができる。このＦｐ２が、さらにＰＳ寄りの隣の領域の反力として求めることができる。
以降、同様の計算を繰り返すことにより、炉長方向の所望の位置の領域における反力を求めることができる。
Next, as the balance of the region adjacent to the PS, the force Fp2 for pushing the region from PS to CS is the sum of the maximum pushing force Pw2 generated by the lateral pressure conversion of the region and the reaction force Fp1. Since it is balanced, the force Fp2 for pushing the region from PS to CS can be obtained by obtaining Pw2. This Fp2 can be obtained as a reaction force of an adjacent region closer to PS.
Thereafter, by repeating the same calculation, the reaction force in the region of the desired position in the furnace length direction can be obtained.
ちなみに、側圧転化により生じる最大押し出し力については、乾留後のコークスケーキと炉壁との間の間隙から、コークスケーキ押出し時の側圧転化率を求め、この側圧転化率から最大押し出し圧力を算出（例えば、特開平８−２８３７３０号公報を参照）し、この最大押し出し圧力に対して、当該領域の側壁面積を乗じた値に、摩擦係数を乗じることにより、当該領域の最大押し出し力を、求めることができる。
また、上記の乾留後のコークスケーキと炉壁との間の間隙については、伝熱計算（例えば、「鉄と鋼」vol.90(2004),No.9, P.728-733を参照）により、求めることができる。
Incidentally, regarding the maximum extrusion force generated by the side pressure conversion, the side pressure conversion rate at the time of coke cake extrusion is obtained from the gap between the coke cake after the dry distillation and the furnace wall, and the maximum extrusion pressure is calculated from this side pressure conversion rate (for example, JP-A-8-283730) and multiplying the maximum extrusion pressure by the side wall area of the region and the coefficient of friction to obtain the maximum extrusion force of the region. it can.
In addition, regarding the gap between the coke cake after the carbonization and the furnace wall, heat transfer calculation (see, for example, “Iron and Steel” vol. 90 (2004), No. 9, P. 728-733) Can be obtained.
なお、押出し用油圧シリンダにより試験用のコークスケーキ１に押出し力を作用する際には、コークスケーキ１に作用する反力Ｆｒが一定になるように、反力付加用油圧シリンダを制御する。上述したように、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、実コークス炉におけるコークスケーキ１の炉長方向の想定位置を変えることができ、突起部が炉長方向の任意の位置にある場合での、コークス押出負荷を評価することができる。 When the pushing force is applied to the test coke cake 1 by the pushing hydraulic cylinder, the reaction force adding hydraulic cylinder is controlled so that the reaction force Fr acting on the coke cake 1 is constant. As described above, the assumed position of the coke cake 1 in the length direction of the coke cake 1 in the actual coke oven is changed by changing the set value of the reaction force to be constant (the push force also changes depending on the set value of the reaction force). It is possible to evaluate the coke extrusion load when the protrusion is at an arbitrary position in the furnace length direction.
また、コークスケーキ１の上部に積載する錘の質量を変えることにより、実コークス炉におけるコークスケーキ１の炉高方向の想定位置を変えることができ、炉高方向の任意の位置でのコークス押出負荷を評価することができる。すなわち、コークスケーキ１の炉高方向の想定位置に対して、当該位置よりも上部のコークスケーキ１の質量の錘を積載することで、コークスケーキ１の炉高方向の想定位置を変えることができる。ここで、錘の質量は、コークスケーキの嵩密度と実コークス炉で想定しているコークスケーキの高さにより設定することができる。 In addition, by changing the mass of the weight loaded on the upper part of the coke cake 1, the assumed position of the coke cake 1 in the furnace height direction in the actual coke oven can be changed, and the coke extrusion load at an arbitrary position in the furnace height direction. Can be evaluated. That is, with respect to the assumed position of the coke cake 1 in the furnace height direction, the assumed position of the coke cake 1 in the furnace height direction can be changed by loading the weight of the mass of the coke cake 1 above the position. . Here, the mass of the weight can be set by the bulk density of the coke cake and the height of the coke cake assumed in the actual coke oven.
上記の突起を側面パネルに取付けて、全空隙率の異なるコークスケーキの押出し試験を実施して得られたコークス押出し力（＝押力Ｆｐ−反力Ｆｒ）の最大値（突起乗り越え力）と、コークスケーキの全空隙率との関係を図２に示す。
図２から、コークスケーキの全空隙率と突起乗り越え力の間には、下記の式（１）に示す関係があることを見出した。
突起乗り越え力（ｋＮ）＝−４．１７×[全空隙率（％）]＋１７６．７ ・・・（１）
A maximum value of the coke pushing force (= pressing force Fp−reaction force Fr) obtained by attaching the above-mentioned projections to the side panel and carrying out the extrusion test of coke cakes having different total void ratios (projecting overcoming force), The relationship with the total porosity of the coke cake is shown in FIG.
From FIG. 2, it was found that there is a relationship represented by the following formula (1) between the total porosity of the coke cake and the force over the protrusion.
Protrusion overcoming force (kN) = − 4.17 × [total porosity (%)] + 176.7 (1)
次に、原料石炭の配合ごとに、乾留後のコークスケーキの全空隙率をＸ線ＣＴなどで実測するには手間がかかるため、原料石炭の乾留後の全空隙率を、操業条件や石炭の性状から推定する方法について検討した。
実操業では、装入炭の水分量や揮発分含有量がコークス押出し力に影響するとされていることから、石炭の揮発分含有量ＶＭ及び石炭の炭化室への装入嵩密度ＢＤが、炭化室内のコークスケーキの全空隙率と関連があるのではないかと考え、まず、これらの関係について調べた。
Next, since it takes time to actually measure the total porosity of coke cake after dry distillation using X-ray CT for each blending of raw coal, the total porosity after dry distillation of raw coal is determined according to the operating conditions and coal. The method to estimate from the property was examined.
In actual operation, the moisture content and volatile content of the charged coal are considered to affect the coke extrusion force, so the volatile content VM of coal and the bulk density BD charged into the carbonization chamber of the coal are carbonized. We thought that this might be related to the total porosity of the coke cake in the room, and we first investigated these relationships.
前記のように、コークスケーキ押出し試験に当たっては、原料石炭の含水量を調整して原料石炭の装入嵩密度ＢＤを変化させる方法及び揮発分含有量ＶＭの異なる原料石炭を用いる方法により、空隙率の異なる複数のコークスケーキを作製した。
そこで、コークスケーキ作製の際に用いたＢＤ及びＶＭのデータと、作製されたコークスケーキの全空隙率の測定データから、全空隙率とＢＤとの関係及び原料石炭のＶＭとの関係を調べた。
As described above, in the coke cake extrusion test, the porosity is determined by the method of adjusting the water content of the raw material coal to change the charging bulk density BD of the raw material coal and the method of using the raw material coal having a different volatile content VM. A plurality of coke cakes with different sizes were prepared.
Therefore, the relationship between the total porosity and the BD and the relationship with the VM of the raw coal were examined from the data of the BD and VM used in the preparation of the coke cake and the measurement data of the total porosity of the prepared coke cake. .
図３（ａ）、図３（ｂ）に、ＢＤあるいはＶＭに対する全空隙率の関係をプロットした結果を示す。図３（ａ）に示すように、ＢＤが低下すると全空隙率が増加する傾向が認められるが、全空隙率を推定できる関係を有するとは言えない。また、図３（ｂ）に示すように原料石炭のＶＭとの間には明瞭な相関関係は認められない。 FIG. 3A and FIG. 3B show the results of plotting the relationship of the total porosity with respect to BD or VM. As shown in FIG. 3 (a), when BD decreases, the total void ratio tends to increase, but it cannot be said that the total void ratio can be estimated. Moreover, as shown in FIG.3 (b), a clear correlation is not recognized between VM of raw material coal.
ＢＤとＶＭは、全空隙率に対してそれぞれ個別には特定の関係が認められなかったので、全空隙率はＢＤとＶＭの両要因が影響すると考え、下記の式（２）に示す線形結合で表記できると仮定した。
全空隙率（%）＝−ｋ1×［ＢＤ（t/m3）］＋ｋ2×［ＶＭ（%）］＋ｋ3 ・・・（２）
Since BD and VM did not have a specific relationship individually with respect to the total porosity, the total porosity is considered to be influenced by both factors of BD and VM, and the linear combination shown in the following formula (2) It is assumed that
Total porosity (%) = − k 1 × [BD (t / m 3 )] + k 2 × [VM (%)] + k 3 (2)
ここで、式（２）の各係数は、コークスケーキ作製の際に用いたＢＤ及びＶＭのデータと、作製されたコークスケーキの全空隙率の測定データから、重回帰分析を適用して求めることができる。
重回帰分析で求められた結果を式（３）に示す。
全空隙率（%）＝−47.18×[ＢＤ（t/m3）]＋0.834×[ＶＭ（%）]＋48.64 ・・（３）
Here, each coefficient of the formula (2) is obtained by applying multiple regression analysis from the data of BD and VM used in the production of the coke cake and the measurement data of the total porosity of the produced coke cake. Can do.
The result obtained by the multiple regression analysis is shown in Formula (3).
Total porosity (%) = -47.18 x [BD (t / m 3 )] + 0.834 x [VM (%)] + 48.64 (3)
上記コークス押出し試験の際に作製した、原料石炭の装入嵩密度（ＢＤ）及び揮発分含有量（ＶＭ）のデータを用いて、式（３）で推定した全空隙率と、Ｘ線ＣＴ画像から求められた全空隙率（実測）の関係を図４に示すが、両者の間には決定係数（Ｒ２）０．７３の良好な対応関係が認められた。 Using the data of the raw coal coal bulk density (BD) and volatile content (VM) prepared during the coke extrusion test, the total porosity estimated by Equation (3) and the X-ray CT image FIG. 4 shows the relationship between the total void ratio (measured) obtained from FIG. 4, and a good correspondence with a coefficient of determination (R 2 ) of 0.73 was recognized between the two .
次に、式（３）で推定した全空隙率を上記式（１）に適用して算出した突起乗り越え力（推定）と、上記押出試験装置で測定された突起乗り越え力（実測）の関係を図５に示すが、両者の間には決定係数（Ｒ２）０．８０の良好な対応関係が認められた。 Next, the relationship between the protrusion overcoming force (estimated) calculated by applying the total void ratio estimated in expression (3) to the above expression (1) and the protrusion overcoming force (measured) measured by the extrusion test apparatus is shown below. As shown in FIG. 5, a good correspondence with a coefficient of determination (R 2 ) of 0.80 was recognized between the two .
これにより、実コークス炉炭化室における炉壁プロファイルの測定データから突起部の存在が認められた場合、原料石炭の揮発分含有量ＶＭと装入嵩密度ＢＤから式（３）を用いて全空隙率を推定し、推定された全空隙率から式（１）を用いて突起による炉幅狭窄部を通過するのに必要な力（突起乗り越え力）を推定することができる。 Thus, when the presence of protrusions is recognized from the measurement data of the furnace wall profile in the actual coke oven carbonization chamber, the total voids are calculated using the equation (3) from the volatile matter content VM of the raw coal and the charged bulk density BD. By estimating the rate and using the formula (1) from the estimated total porosity, the force (projection overcoming force) required to pass through the furnace width constriction due to the projection can be estimated.
図２を求めたコークス押出負荷測定試験では、突起の大きさ、試験用コークスケーキに作用させる反力とコークスケーキ上部に積載する錘の質量（荷重）を一定の条件としたが、さらに、突起の厚みｈを種々変えた突起を作製し、同様の測定試験を行うことにより、突起の大きさと関連させて押出負荷との関係を求めることができる。 In the coke extrusion load measurement test for which Fig. 2 was obtained, the size of the protrusion, the reaction force acting on the test coke cake, and the mass (load) of the weight loaded on the coke cake were set as constant conditions. By producing protrusions with various thicknesses h and performing the same measurement test, the relationship with the extrusion load can be obtained in relation to the size of the protrusions.
また、炉壁に存在する突起部は、コークス炉炭化室の炉壁の炉長方向および炉高方向の存在位置によって、押出負荷に与える影響が変化するため、反力と荷重を想定位置に応じたものに変えて同様の測定試験を実施しておけば、突起部の炉壁面内の存在位置（炉壁の炉長方向および炉高方向の位置）と関連させて押出負荷との関係を求めることができる。
このようにすれば、側壁に存在する個々の突起の押出負荷への影響を、その大きさや存在位置を考慮して、より正確に推定することができる。また、突起が２箇所以上の場合、それぞれの突起の大きさや存在位置を考慮して、それぞれの突起乗り越え力を推定した値を合計することで、求めることができる。
In addition, the impact on the extrusion load varies depending on the position of the protrusion in the furnace wall depending on the position of the furnace wall in the coke oven carbonization chamber in the furnace length direction and the furnace height direction. If the same measurement test is carried out instead of the test piece, the relationship with the extrusion load is obtained in relation to the position of the protrusion in the furnace wall (position of the furnace wall in the furnace length direction and furnace height direction). be able to.
In this way, the influence of the individual protrusions existing on the side wall on the extrusion load can be estimated more accurately in consideration of the size and position of the protrusions. In addition, when there are two or more protrusions, it can be obtained by summing up the estimated values of the protrusion overcoming force in consideration of the size and position of each protrusion.
なお、コークス炉炭化室の炉壁面の突起の位置やサイズについては、例えば、特許第３５９０５０９号に記載されているような内壁観察装置で撮像し、撮像された画像中に示されたレーザースポットのプロファイルから、特許第４２６２２８１号に記載された方法に従い、炉壁表面のコンタマップ（等高線表示）を作成することにより、求めることができる。 In addition, about the position and size of the projection on the furnace wall surface of the coke oven carbonization chamber, for example, an image is captured by an inner wall observation device as described in Japanese Patent No. 3590509, and the laser spot indicated in the captured image is displayed. It can be obtained by creating a contour map (contour line display) of the furnace wall surface from the profile according to the method described in Japanese Patent No. 4262281.
次に、上記で推定した突起乗り越え力に基づいて、全体のコークスケーキ押出負荷を推定する方法について述べる。
全体のコークスケーキ押出負荷は、実炉の炉壁に突起が形成されている箇所の突起乗り越え力と、突起が形成されていない健全な箇所の側圧転化により生じる最大押出し力との、合計により求めることができる。
Next, a method for estimating the entire coke cake extrusion load based on the projection overcoming force estimated above will be described.
The total coke cake extrusion load is determined by the sum of the protrusion overcoming force at the location where the projection is formed on the furnace wall of the actual furnace and the maximum extrusion force generated by lateral pressure conversion at the healthy location where the projection is not formed. be able to.
具体的には、炭化室の炉壁面を炉長さ方向および炉高さ方向の複数の領域（ｐ、ｑ）に区分けし、炭化室の炉壁面のプロファイルから区分けした領域ごとの凹凸情報を求め、区分けした領域に突起（凸部）がある場合には、コークスケーキの押出し時に、その突起（凸部）によってコークスケーキが受ける突起乗り越え力を推定する。
一方、区分けした領域に突起（凸部）がない場合には、側圧転化により生じる最大押し出し力を算出する。なお、側圧転化により生じる最大押出し力の算出方法については、上述の通りである。
なお、複数の領域（ｐ、ｑ）としては、炉長さ方向にｐ個、炉高さ方向にｑ個に区分され、合計でｐ×ｑ個の領域からなる。ちなみに、ｐ、ｑともに、正の整数であり、目安としては、１０個以上とすることが好ましい。
Specifically, the furnace wall surface of the carbonization chamber is divided into a plurality of regions (p, q) in the furnace length direction and the furnace height direction, and unevenness information is obtained for each region divided from the profile of the furnace wall surface of the carbonization chamber. When there is a protrusion (convex portion) in the divided area, the protrusion overcoming force received by the coke cake by the protrusion (convex portion) when the coke cake is extruded is estimated.
On the other hand, when there is no protrusion (convex part) in the divided area, the maximum pushing force generated by the lateral pressure conversion is calculated. In addition, the calculation method of the maximum extrusion force generated by the lateral pressure conversion is as described above.
The plurality of regions (p, q) are divided into p pieces in the furnace length direction and q pieces in the furnace height direction, and a total of p × q regions. Incidentally, both p and q are positive integers, and as a guideline, it is preferably 10 or more.
このようにして、すべての領域について、区分けした領域に突起（凸部）がある場合には突起乗り越え力を求め、区分けした領域に突起（凸部）がない場合には側圧転化により求まる最大押し出し力を求め、すべての領域を合計することで、全体のコークスケーキ押出負荷を推定することができる。
詳細には、同じ炉高さの領域において、上記に記載した通り、最もＣＳ寄りの領域の力バランスを計算し、順次、ＰＳ寄りの隣の領域の力バランスを求めることで、各領域の最大押出し力Ｆｐおよび反力Ｆｒが求まり、従って、各領域のコークス押出し力（＝Ｆｐ−Ｆｒ）が求まる。
また、途中の領域に突起（凸部）がある場合は、当該領域の最大押出し力Ｆｐは、上記の突起乗り越え力を採用する。
同様の計算を、すべての炉高方向についても行い、すべての領域（ｐ×ｑ個）を合計することで、全体のコークスケーキ押出負荷を推定することができる。
In this way, for all the areas, if there are protrusions (convex parts) in the divided areas, the protrusion overcoming force is obtained, and if there are no protrusions (convex parts) in the divided areas, the maximum extrusion obtained by lateral pressure conversion is obtained. The total coke cake extrusion load can be estimated by determining the force and summing all regions.
Specifically, in the region of the same furnace height, as described above, the force balance of the region closest to the CS is calculated, and the force balance of the region adjacent to the PS is sequentially calculated to obtain the maximum of each region. The extrusion force Fp and the reaction force Fr are obtained, and therefore the coke extrusion force (= Fp−Fr) in each region is obtained.
Moreover, when there exists a protrusion (convex part) in the area | region in the middle, the said protrusion overcoming force is employ | adopted for the maximum pushing force Fp of the said area | region.
The same calculation is performed for all furnace height directions, and the total coke cake extrusion load can be estimated by summing all the regions (p × q).
以上のように、本発明は、原料石炭の充填装入嵩密度と揮発分含有量から、炭化室炉壁に存在する突起部をコークスケーキが乗り越える場合に必要な乗り越え力を容易に推定でき、これにより全体のコークスケーキ押出負荷を容易に推定することができる。 As described above, the present invention can easily estimate the overcoming force required when the coke cake gets over the protrusions present on the carbonization chamber furnace wall from the bulk density and volatile content of the raw coal. Thereby, the whole coke cake extrusion load can be estimated easily.
１ 試験用のコークスケーキ
２、３ 側面パネル
４ 押出し側当て板
５ 受け側当て板
６ 突起
７ 突起の斜面
８ 突起の水平面
９ 乾留缶壁
１０ 乾留缶壁とコークスケーキの間の空隙
１１ コークスケーキの炉幅方向中央の空隙
１２ コークスケーキを形成するコークス塊とコークス塊の間の空隙
１３ コークス塊内部の空隙
Ｆｐ 押出し力
Ｆｒ 反力（受け力）
Ｆｗ1、Ｆｗ2 壁押し力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coke cake for test 2, 3 Side panel 4 Extrusion side contact plate 5 Receiving side contact plate 6 Protrusion 7 Protrusion slope 8 Protrusion horizontal surface 9 Drying can wall 10 Gap between dry distillation can wall and coke cake 11 Coke cake Air gap in the center of the furnace width direction 12 Air gap between coke lump and coke lump forming coke cake 13 Air gap inside coke lump Fp Extrusion force Fr Reaction force (receiving force)
Fw1, Fw2 Wall pushing force
Claims (1)
揮発分含有量ＶＭの異なる原料石炭をそれぞれ異なる嵩密度ＢＤで試験用乾留炉に装入して、全空隙率の異なる試験用コークスケーキを作製し、乾留後のコークスケーキの全空隙率を測定して、該全空隙率と前記ＶＭ及びＢＤとの間の関係を予め求めておき、
さらに、前記全空隙率の異なる試験用コークスケーキを用いて前記押出し試験を実施し、該コークスケーキの全空隙率と前記突起乗り越え力との関係を予め求めておき、
実コークス炉炭化室におけるコークス押出し時において、原料石炭の揮発分含有量ＶＭと装入嵩密度ＢＤから、前記関係式に基づいて炭化室におけるコークスケーキの全空隙率を求め、前記予め求めておいた全空隙率と突起乗り越え力との関係から、前記突起部を有する実コークス炉のコークス押出負荷を推定することを特徴とするコークス押出負荷の推定方法。 It is necessary for the test coke cake to pass through the furnace width constriction due to the projection by the extrusion test of the test coke cake using the extrusion load measuring device in which the projection corresponding to the furnace wall of the carbonization chamber is formed. A method for measuring a coke extrusion load of an actual coke oven having a projection on a furnace wall of a carbonization chamber based on the measured overcoming force,
Raw coals with different volatile content VMs are charged into test dry distillation furnaces with different bulk densities BD to produce test coke cakes with different total porosity, and the total porosity of coke cake after dry distillation is measured. Then, a relationship between the total porosity and the VM and BD is obtained in advance,
Furthermore, the extruding test is performed using a test coke cake having a different total porosity, and a relationship between the total porosity of the coke cake and the protrusion overcoming force is obtained in advance.
At the time of coke extrusion in the actual coke oven carbonization chamber, the total porosity of the coke cake in the carbonization chamber is obtained from the volatile content VM of the raw coal and the charged bulk density BD based on the above relational expression, A method for estimating a coke extrusion load, wherein the coke extrusion load of an actual coke oven having the projection is estimated from the relationship between the total porosity and the projection overcoming force.
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