JP5720299B2 - コークス炉の操業方法 - Google Patents
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Description
始めに、図1および2を参照して、本発明の一実施形態であるコークス炉の操業方法の対象となるコークス炉の構成について説明する。但し、本発明の一実施形態であるコークス炉の操業方法の対象となるコークス炉は、図1および2に示す構成に限定されることはない。
次に、上記コークス炉1において押出機7によって各炭化室2からコークスを押し出す際にコークスの押詰りが発生する確率(以下、押詰り確率と略記)を推定する方法について説明する。なお、本実施形態にかかるコークスの押詰り確率推定方法は、押出力の推定式を構築するステップと、押出力の推定式に基づいて押詰り確率を算出するステップとの2つのステップに大別される。そこで、以下では、押出力の推定式を構築するステップと、押出力の推定式に基づいて押詰り確率を算出するステップとに分けて、コークスの押詰り確率推定方法について説明する。
始めに、押出力の推定式を構築するステップについて説明する。本実施形態では、押出力の指標として、押出機7の押出ラム10の駆動モータに流れる電流値のピーク値を用いる。押出過程の初期においては、押出ラム10の位置変化はコークスケーキ内部の空隙によって吸収されるために、押出荷重は小さくなる。そして、コークスケーキ内部の空隙が小さくなると、押出荷重は静止摩擦力の最大値に向かって上昇していく。この押出荷重の最大値を押出ピークという。このように押出ピーク値は押詰りに密接に関係していると考えられるので、本実施形態では押出ピーク値を推定対象(目的変数)とする。
本実施形態にかかる押詰り確率を算出するステップでは、上述の押出力の推定式に基づいて押詰り確率を算出する際に、総炭化時間が所定時間未満である場合と所定時間以上である場合の線形回帰推定式を用いて押出ピーク値Iの予測値I0を算出する。次に、押出ピーク値Iの予測値I0を平均値、押出ピーク値の予測値と実測値との残差のヒストグラムの標準偏差σ1又は標準偏差σ2を標準偏差σとする正規分布曲線Lを算出する。そして、図6に示すように、算出された正規分布曲線Lに基づいて押出ピーク値Iが所定の閾値Ith以上になる押出ピーク値Iの確率分布を積分する(領域Rの面積を算出する)ことによって、押詰り確率を算出する。すなわち、線形回帰推定式を用いて算出された予測値I0には、正規分布で表される確率分布が存在するとして、予測値I0が所定の閾値Ithになる確率を押詰り確率として算出する。所定の閾値Ithは、コークスの押詰りが発生した際の押出ピーク値の最小値に基づいて決定することができる。
以下、上述のように算出された押詰り確率に基づいて行うコークス炉の操業方法について説明する。コークスの押出作業をするオペレータが調整可能な因子は限定されている。したがって、上述のように算出された押詰り確率をオペレータが調整可能な変数の形式で提示する必要がある。
2 炭化室
3 燃焼室
4 上昇管
5 装炭口
6 装炭車
7 押出機
8 ガイド車
9 消火車
10 押出ラム
Claims (4)
- コークスの押出し性に関与する複数の説明因子の中から、炭化室ごとに最適な因子を特定した上で押出性の推定式を構築し、構築された推定式を利用してコークスの押詰り確率を定量化する定量化ステップと、
前記定量化したコークスの押詰り確率の時系列データを表形式またはグラフ形式で表示する表示ステップと、
前記表示ステップによる表示に従ってコークス炉の操業を行う操業ステップと、を含み、
前記定量化ステップは、
コークスを押し出す際に必要な押出力の実測値のデータを、総炭化時間に応じて複数のグループに分類するステップと、
各グループについて、押出力の実測値のデータを検証データと式構築データとに分割し、式構築データについて全ての説明因子を用いた線形重回帰分析を行うことによって押出力の推定式を推定する推定式を導出し、導出された推定式を用いて検証データについて押出力の予測値を算出し、算出された予測値と実測値の誤差を予測誤差として算出し、予測誤差が最小になるように順次線形重回帰分析を行う際の説明因子の数を減らしていくことによって前記複数の説明因子の中から前記押出力の実測値に対する予測誤差が最小となる説明因子の組み合わせを特定し、前記特定された説明因子の組み合わせに基づいて前記押出力を推定する推定式を構築するステップと、
前記推定式に基づいて炭化室からコークスを押し出す際に必要な押出力を推定するステップと、
前記推定された押出力からコークスの押詰り確率を定量化するステップと、
を含むことを特徴とするコークス炉の操業方法。 - コークスの押出し性に関与する複数の説明因子の中から、炭化室ごとに最適な因子を特定した上で押出性の推定式を構築し、構築された推定式を利用してコークスの押詰り確率を定量化する定量化ステップと、
前記推定式における総炭化時間の変数について、コークスの押詰り確率が所定値以下になる総炭化時間を探索する火落ち時間決定ステップと、
前記火落ち時間決定ステップの結果に従ってコークス押出し作業を行うステップと、を含み、
前記定量化ステップは、
コークスを押し出す際に必要な押出力の実測値のデータを、総炭化時間に応じて複数のグループに分類するステップと、
各グループについて、押出力の実測値のデータを検証データと式構築データとに分割し、式構築データについて全ての説明因子を用いた線形重回帰分析を行うことによって押出力の推定式を推定する推定式を導出し、導出された推定式を用いて検証データについて押出力の予測値を算出し、算出された予測値と実測値の誤差を予測誤差として算出し、予測誤差が最小になるように順次線形重回帰分析を行う際の説明因子の数を減らしていくことによって前記複数の説明因子の中から前記押出力の実測値に対する予測誤差が最小となる説明因子の組み合わせを特定し、前記特定された説明因子の組み合わせに基づいて前記押出力を推定する推定式を構築するステップと、
前記推定式に基づいて炭化室からコークスを押し出す際に必要な押出力を推定するステップと、
前記推定された押出力からコークスの押詰り確率を定量化するステップと、
を含むことを特徴とするコークス炉の操業方法。 - コークスの押出し性に関与する複数の説明因子の中から、炭化室ごとに最適な因子を特定した上で押出性の推定式を構築し、構築された推定式を利用してコークスの押詰り確率を定量化する定量化ステップと、
前記推定式における装炭量の変数について、所定のコークスの押出予定時間におけるコークスの押詰り確率が所定値以下になる装炭量を探索する装炭量決定ステップと、
前記装炭量決定ステップの結果にしたがって次回のコークス炉操業における装炭を行うステップと、を含み、
前記定量化ステップは、
コークスを押し出す際に必要な押出力の実測値のデータを、総炭化時間に応じて複数のグループに分類するステップと、
各グループについて、押出力の実測値のデータを検証データと式構築データとに分割し、式構築データについて全ての説明因子を用いた線形重回帰分析を行うことによって押出力の推定式を推定する推定式を導出し、導出された推定式を用いて検証データについて押出力の予測値を算出し、算出された予測値と実測値の誤差を予測誤差として算出し、予測誤差が最小になるように順次線形重回帰分析を行う際の説明因子の数を減らしていくことによって前記複数の説明因子の中から前記押出力の実測値に対する予測誤差が最小となる説明因子の組み合わせを特定し、前記特定された説明因子の組み合わせに基づいて前記押出力を推定する推定式を構築するステップと、
前記推定式に基づいて炭化室からコークスを押し出す際に必要な押出力を推定するステップと、
前記推定された押出力からコークスの押詰り確率を定量化するステップと、
を含むことを特徴とするコークス炉の操業方法。 - 前記複数の説明因子は、石炭化率,石炭化率のばらつき,コークスの流動度,クリアランス,コークスの粒度,カーボン落とし後日数,総炭化時間,装炭量,燃焼室温度,燃焼室温度のばらつき,及び嵩密度のうち何れか一つ以上を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のコークス炉の操業方法。
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