JP5907343B2 - Coke cake extrusion method - Google Patents

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Description

本発明はコークスケーキの押出し方法に関し、特にコークスケーキの押出し時に観察される炉高方向(炉天井方向)への該コークスケーキの盛り上がり変形に伴う突き上げ詰りを招くことなく円滑な押出しを行なうための方法を提案する。   The present invention relates to a method for extruding coke cake, and in particular, for performing smooth extruding without incurring clogging due to rising deformation of the coke cake in the furnace height direction (furnace ceiling direction) observed during coke cake extrusion. Suggest a method.

一般に、コークス炉は、図1に示すような炭化室R内に装入した石炭を、隣接する燃焼室から供給される熱により乾留することでコークスを製造する炉である。炭化室に装入された石炭は、約15〜24時間の加熱乾留により、約1000℃の赤熱コークス(コークスケーキ)となる。こうして製造されたコークスケーキは、この時点で、コークス炉の炭化室の長さ方向(炉長方向)の両端に設置されたそれぞれの炉蓋D、Dを開けて開口する。その後、マシンサイド(MS)側の開口から押出機の押出しラム8を繰り出して赤熱状態のコークスケーキCcを押し込むことにより、他方の排出側(コークスサイド:CS側)開口から排出し、炉外に導いて冷却し製品コークスとしている。 In general, a coke oven is a furnace for producing coke by dry distillation of coal charged in a carbonizing chamber R as shown in FIG. 1 by heat supplied from an adjacent combustion chamber. Coal charged into the carbonization chamber becomes red hot coke (coke cake) at about 1000 ° C. by heating and dry distillation for about 15 to 24 hours. At this time, the coke cake thus produced is opened by opening the respective furnace lids D 1 and D 2 installed at both ends in the length direction (furnace length direction) of the coking chamber of the coke oven. Thereafter, the extrusion ram 8 of the extruder is fed out from the opening on the machine side (MS) side and the coke cake Cc in a red hot state is pushed in, thereby discharging from the opening on the other discharge side (coke side: CS side) It is guided and cooled to produce product coke.

前記コークス炉の操業では、炭化室内にある乾留後のコークスケーキを押出機を使って炉外に排出する際、炉壁の状況や石炭の乾留状況(収縮)の如何によっては生成したコークスケーキの排出が困難となって閉塞する、いわゆる押詰りという現象が発生することがある。この押詰りが発生した場合、炉壁の損傷拡大や生産スケジュールの変更に伴うコークス生産性低下などへの影響が懸念される。従って、コークスケーキの押出し性を改善することは、コークス炉の操業に当たって極めて重要である。   In the operation of the coke oven, when the coke cake after carbonization in the carbonization chamber is discharged out of the furnace by using an extruder, the coke cake produced depending on the condition of the furnace wall or the condition of carbonization (shrinkage) of the coal. A phenomenon called so-called clogging may occur in which it becomes difficult to discharge and clogs. When this clogging occurs, there is a concern about the influence on the coke productivity decline due to the expansion of the damage to the furnace wall and the change of the production schedule. Therefore, improving the extrudability of coke cake is extremely important in the operation of the coke oven.

ところで、炭化室内コークスケーキの押出し性を支配する因子としては、乾留後のコークスケーキの炉幅方向の収縮量や押出し中のコークスケーキの変形量、炉壁の状態(付着物や崩壊等)、コークスケーキ性状の安定性などが考えられる。乾留後のコークスケーキは、一般に、内部の揮発分の離脱により炉幅方向および炉高方向に対してそれぞれ収縮することが知られている。これにより、例えば、炉壁とコークスケーキ側壁表面との間に隙間が生じて円滑な押出しが可能になる一方で、前記押詰りというトラブルもまたしばしば発生する。その主な原因は、コークスケーキと炉壁および炉床との間の抵抗が大きくなるからである。   By the way, the factors governing the extrudability of the coke cake in the carbonization chamber include the amount of shrinkage in the furnace width direction of the coke cake after dry distillation, the amount of deformation of the coke cake during extrusion, the state of the furnace wall (such as deposits and collapse), The stability of the coke cake properties can be considered. It is known that the coke cake after dry distillation generally contracts in the furnace width direction and the furnace height direction due to the detachment of the internal volatile components. Thereby, for example, a gap is generated between the furnace wall and the surface of the coke cake side wall, thereby enabling smooth extrusion, while the trouble of clogging often occurs. The main reason is that the resistance between the coke cake and the furnace wall and hearth increases.

この点について、押出し中のコークスケーキは、押出機のラムにより加圧圧縮されると荷重を受けない炉幅方向に広がりやすく(例えば、非特許文献1および2参照)、その結果、炉壁に接触して荷重を受けることになる。コークスケーキが炉壁に接触して発生するこのような荷重については、コークスケーキ中に存在する亀裂量の影響が大きいことが知られている。   In this regard, the coke cake being extruded tends to spread in the furnace width direction where it is not subjected to a load when it is pressurized and compressed by the ram of the extruder (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). Contact and receive a load. It is known that such a load generated when the coke cake contacts the furnace wall is greatly affected by the amount of cracks existing in the coke cake.

このようにして起こる炭化室内でのコークスケーキの押詰りは、該コークスケーキの炉幅方向における収縮量と押出し時の該コークスケーキの炉幅方向への広がり程度との兼ね合い、つまりはコークスケーキと炉壁との間で生じる抵抗に起因する場合が大半である。   The coke cake clogging in the carbonization chamber thus caused is a balance between the amount of shrinkage of the coke cake in the furnace width direction and the extent of the coke cake spreading in the furnace width direction during extrusion, that is, coke cake and Mostly due to the resistance generated between the furnace walls.

こうした観点から、従来、コークスケーキの押出し性についての種々の提案がなされている。例えば、特許文献1では、複数銘柄の原料炭の配合において、各単味炭の膨張圧をあらかじめ推測し、得られた各単味炭の膨張圧および各単味炭の配合割合から、単味炭の膨張圧を荷重平均し、これがコークス炉の許容限界圧以下にするように配合割合や配合銘柄を調整する方法を提案している。また、特許文献2では、複数銘柄の原料炭の配合過程において、配合炭を構成する各単味炭のビトリニットの平均反射率と、配合率に基づいて求められる配合炭の平均反射率とから推定したコークスの収縮率を用いてコークスケーキの押出し性を推定する方法を提案している。   From these viewpoints, various proposals have been made regarding the extrudability of coke cake. For example, in Patent Document 1, in the blending of multiple brands of raw coal, the expansion pressure of each single coal is estimated in advance, and from the obtained expansion pressure of each single coal and the blending ratio of each single coal, We have proposed a method that averages the expansion pressure of charcoal and adjusts the blending ratio and blending brand so that it is below the allowable limit pressure of the coke oven. Moreover, in patent document 2, in the mixing | blending process of multiple brand raw material coal, it estimates from the average reflectance of the vitrinite of each simple coal which comprises blended coal, and the average reflectance of blended coal calculated | required based on a blending rate. We propose a method for estimating the extrudability of coke cake using the shrinkage of coke.

ところで、コークスケーキの“押詰り”による押出し不良の現象としては、コークスケーキと炉壁との抵抗に起因する上述した押詰りの他に、押出し時にコークスケーキが上方(天井方向)に盛り上がり、やがて天井に達して“突き上げ詰り”を招くことがある。   By the way, as a phenomenon of the extrusion failure due to the “clogging” of the coke cake, in addition to the above-mentioned clogging due to the resistance between the coke cake and the furnace wall, the coke cake swells upward (toward the ceiling) at the time of extrusion, and eventually It can reach the ceiling and cause “clogging up”.

この点、前者の側壁起因の“押詰り”現象については、コークスケーキを押出す際の抵抗を表わす押出機の押出し電流値を管理することが有効である。それは炉壁れんがの変形や崩落などに起因した押詰りが起こる場合、図2に示すように、前回押出し電流値が通常押出し時(前回)における電流値と比べて大きくなるという、押詰りの予兆が現われるのが普通である。しかしながら、いわゆるコークスケーキの前記“突き上げ詰り”の場合、図3に示すように、炉壁との摩擦抵抗の増大による押出し電流値の増加という押詰りの予兆に相当する現象は現われないのが普通である。   In this regard, with respect to the “clogging” phenomenon caused by the former side wall, it is effective to manage the extrusion current value of the extruder representing the resistance when the coke cake is extruded. When clogging occurs due to deformation or collapse of furnace wall bricks, as shown in FIG. 2, a sign of clogging that the previous extrusion current value becomes larger than the current value during normal extrusion (previous) is shown. Usually appears. However, in the case of the so-called “push-up clogging” of the so-called coke cake, as shown in FIG. 3, it is normal that a phenomenon corresponding to a sign of clogging, that is, an increase in the extrusion current value due to an increase in frictional resistance with the furnace wall does not appear. It is.

このようにコークスケーキの一部の頂部が天井に接触して起こる突き上げ詰りについては、本当の原因はまだ不明である。そのため、現在のところ、コークスケーキの盛り上がりを十分に吸収できるように石炭の装入量を予め抑制し、コークスケーキ頂部と炭化室天井との間の空間距離を十分に確保することで対応しているのが実情である。   In this way, the true cause of the clogging that occurs when the top of a part of the coke cake contacts the ceiling is still unclear. For this reason, at present, the amount of coal charged is controlled in advance so that the swell of the coke cake can be sufficiently absorbed, and a sufficient space distance between the top of the coke cake and the carbonization chamber ceiling is secured. The fact is.

特開平6−212164号公報JP-A-6-212164 特開平2006−249174号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-249174

西岡ら著:「コークスサーキュラー」、Vol.35、1986年、p.21−28Nishioka et al .: “Coke Circular”, Vol. 35, 1986, p. 21-28 渡壁ら著:「鉄と銅」、Vol.84、1998年、p.165−170Watanabe et al .: “Iron and Copper”, Vol. 84, 1998, p. 165-170

上述したように、例示した従来技術はいずれも炭化室内天井へのコークスケーキの突き上げ詰りを招くことなくコークスケーキを押出す方法を開示するものではない。つまり、現段階における最も効果的な突き上げ詰り防止に効果のある押出し方法というのは、装入炭量を単に減少させるということだけである。しかしながら、コークスケーキ高さは多くの場合、ケーキ自体の脆弱性の故に、押出し中にその高さが変動するのが普通である。そのため、装入炭量を単純に減少させるという乾留前に行なう処理だけではなお不十分であり、押出し中の動的な変動をも踏まえた対策が必要とされるが、現在のところそのような手法は皆無である。   As described above, none of the exemplified prior arts disclose a method for extruding a coke cake without causing the coke cake to be pushed up into the ceiling of the carbonization chamber. That is, the most effective extrusion method at the present stage for the prevention of push-up clogging is simply to reduce the amount of charged coal. However, coke cake height often fluctuates during extrusion due to the brittleness of the cake itself. For this reason, it is still not sufficient to simply reduce the amount of charged coal before the dry distillation, and measures based on dynamic fluctuations during extrusion are required. There is no method.

そこで、本発明の目的は、従来技術や現状の対策に鑑み、大きな設備的投資や人的負担を伴うことなくより簡便な方法により、コークスケーキの盛り上がりに伴う突き上げ詰りを招くことなく、コークスケーキの円滑な押出しを行なう方法を提案することにある。   Therefore, in view of the prior art and current measures, the object of the present invention is to provide a coke cake without a large amount of capital investment and human burden, and without causing the clogging of the coke cake. The object is to propose a method for smooth extrusion of the material.

従来技術が抱えている上述した課題を解決し、上掲の目的を実現するための方法について検討した結果、発明者らは、コークス炉炭化室内コークスケーキの押出しに際し、少なくともマシンサイドから2番目の装入口を含む1〜複数個所の装入口に非接触型距離計を設置し、その非接触型距離計を使って、コークスケーキの押出し前および押出しを開始してから押出し終了までの間のコークスケーキ高さを測定し、そのコークスケーキの頂部と炉天井までの間隔が突き上げ詰りが予想される間隔に達したら、押出機の運転を一時停止し、押出しラムを一旦後退させ、該コークスケーキの崩壊を待ってから押出しを再開することを特徴とするコークスケーキの押出し方法の採用が有効であることを突きとめ、本発明を開発した。 As a result of investigating a method for solving the above-mentioned problems of the prior art and realizing the above-mentioned object, the inventors, at the time of extruding the coke cake in the coke oven carbonization chamber, at least the second from the machine side. A non-contact type distance meter is installed at one or more of the inlets including the inlet, and the non-contact type distance meter is used to coke the coke cake before and after the start of extrusion until the end of extrusion. When the height of the cake is measured and the distance between the top of the coke cake and the furnace ceiling reaches the distance at which clogging is expected, the operation of the extruder is temporarily stopped, the extrusion ram is temporarily retracted, and the coke cake The present invention was developed by finding out that it is effective to employ a method of extruding a coke cake characterized by resuming extrusion after waiting for collapse.

なお、本発明に係る上記コークスケーキの押出し方法においては
(1)前記非接触型の距離計は、運搬可能な耐熱型マイクロ波距離計であること、
)前記突き上げ詰りが予想される間隔とは、コークスケーキの最大高さと天井までの距離が100mm以下であること、
押出機の運転の一時停止にもかかわらず、コークスケーキの崩壊が起こらないときに、コークスケーキ頂部の少なくとも一部を装入口から突き崩し棒を挿入して突き崩すこと、
が、より有効な解決手段を提供できることになると考えられる。
In the method for extruding the coke cake according to the present invention ,
(1 ) The non-contact type distance meter is a heat-resistant microwave distance meter that can be transported,
( 2 ) The interval at which the clogging is expected is that the maximum height of the coke cake and the distance to the ceiling are 100 mm or less,
( 3 ) When the coke cake does not collapse in spite of the suspension of the operation of the extruder , at least a part of the top of the coke cake is crushed from the loading port and a rod is inserted,
However, it will be possible to provide a more effective solution.

上述したように構成される本発明によれば、コークス炉の各炭化室の環境に合ったコークスケーキの円滑な押出しができるようになる。しかも、本発明によれば、コークス炉炭化室天井に達するコークスケーキの盛り上がりに起因する突き上げ詰りを未然に防止することができるようになり、ひいてはコークス炉の安定した操業と生産性の向上とを実現することができる。   According to the present invention configured as described above, the coke cake can be smoothly extruded in accordance with the environment of each carbonization chamber of the coke oven. In addition, according to the present invention, it becomes possible to prevent the clogging clogging caused by the swell of the coke cake reaching the ceiling of the coke oven, so that stable operation of the coke oven and improvement of productivity can be achieved. Can be realized.

押出し前のコークス炉炭化室内の一般的な状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the general state in the coke oven carbonization chamber before extrusion. 通常(側壁起因)の押詰り発生時における、コークスケーキ押出し中の押出し電流値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the extrusion electric current value during coke cake extrusion at the time of the normal (from the side wall) clogging occurrence. 突き上げ詰り発生時のコークスケーキ押出し中の押出し電流値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the extrusion electric current value during coke cake extrusion at the time of pushing-up clogging generation | occurrence | production. コークスケーキ高さ(h)と突き上げ詰りが予想される間隔(d)の測定・算出の方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring / calculating method of the interval (d) in which the coke cake height (h) and push-up clogging are expected. 本発明で使用するコークスケーキ高さを測定するための非接触型距離計の正面図および斜視図である。It is the front view and perspective view of a non-contact type distance meter for measuring coke cake height used by the present invention. 本発明で使用する距離計の具体例であるマイクロ波距離計の断面図である。It is sectional drawing of the microwave rangefinder which is a specific example of the rangefinder used by this invention. 本発明方法に従う押出し方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the extrusion method according to this invention method. 本発明方法に従う押出し方法の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the extrusion method according to this invention method. 本発明方法に従う押出し方法のさらに他の例を説明する図である。It is a figure explaining the further another example of the extrusion method according to this invention method.

本発明は、コークス炉の炉内側壁や炉内底面の変形や崩壊、各種成分の付着、その成長等に起因する炉幅方向で起こる障害である従来の“押詰り”とは異なる、いわゆる炉高方向の、特に天井との間で起こる障害、即ち“突き上げ詰り”を防止するためのコークスケーキの押出し方法を提案する。つまり、押詰り解消のためには、その原因である炉側壁面や炉底面の研削処理などが有効となるが、該突き上げ詰りの場合は、上記の炉側壁面や炉底面の処理などでは解消できず、発明者らの知見によれば、押出機の運転方法、特に押出しラムの押出し方法、とりわけ押出しの中断を行なうことが有効であることを知見した。この意味において、本発明の解決課題である突き上げ詰りと従来の押詰りとは明らかに異なる概念である。   The present invention is different from the so-called “clogging”, which is different from the conventional “clogging” which is an obstacle occurring in the furnace width direction due to deformation and collapse of the inner wall and bottom surface of the coke oven, adhesion of various components, growth thereof, and the like. A coke cake extrusion method is proposed in order to prevent obstacles that occur in the high direction, in particular between the ceiling, i.e. "clogging up". In other words, in order to eliminate clogging, the grinding process of the furnace side wall surface and the bottom surface of the furnace, which is the cause, is effective. However, according to the knowledge of the inventors, it has been found that it is effective to perform the operation method of the extruder, in particular, the extrusion method of the extrusion ram, especially the interruption of the extrusion. In this sense, push-up clogging, which is a problem to be solved by the present invention, and conventional clogging are clearly different concepts.

以下、かかる突き上げ詰りを未然に防止するために有効な押出し方法について説明する。本発明の実施において重要なことは、押出機による押出し中の赤熱状態のコークスケーキ高さの動的な変動(盛り上がり)を随時(連続的、間欠的)に把握(測定)することである。   Hereinafter, an extrusion method effective for preventing such push-up clogging will be described. What is important in the practice of the present invention is to grasp (measure) the dynamic fluctuation (swelling) of the hot coke cake height during extrusion by the extruder as needed (continuous or intermittent).

そこでまず、コークスケーキ高さ(頂部)を測定する手段について説明する。コークス炉には、通常、石炭を装入するための装入口(装炭孔)が1つの炭化室につき4〜5個(図示例は4個)程度が炉天井部に設けられている。一般に、コークス炉は、その操業中、即ち、石炭の乾留中ならび乾留直後はこれら装入口には蓋が装着されており外気が侵入しないように構成されている。本発明では、コークスケーキ高さを測定するために、乾留終了直後、これら装入口のうちの測定しようとする個所、例えばマシンサイドから2番目の装入蓋を取外し、そこに後で詳述する測定装置である非接触型のマイクロ波距離計を設置して、この位置でのコークスケ一キ高さを測定する。この点について従来は、該装入口の装入蓋を取外し、上方より棒を挿入することにより炉上からコークスケーキ頂部までの深さを測って計算し、コークスケーキ高さとしていた。   First, a means for measuring the coke cake height (top) will be described. In the coke oven, normally, about 4 to 5 (in the illustrated example, 4) charging ports (coal holes) for charging coal are provided in the furnace ceiling. In general, a coke oven is configured so that outside air does not invade during operation, that is, during coal distillation, or immediately after carbonization, with these lids being fitted with lids. In the present invention, in order to measure the coke cake height, immediately after the end of dry distillation, the part to be measured, for example, the second charging lid from the machine side is removed, and will be described in detail later. A non-contact microwave rangefinder, which is a measuring device, is installed to measure the coke cake height at this position. Conventionally, the depth from the top of the furnace to the top of the coke cake was calculated by removing the charging lid at the charging port and inserting a rod from above to obtain the coke cake height.

しかしながら、このような作業は、高熱雰囲気下の作業環境の悪い中で行なわれるため、しかも個人差があるため測定値自体も精度が悪いという問題点があった。しかも、こうした測定法では押出しによって炉内を移動しつつあるコークスケーキ高さの変動を少なくとも連続的には測定することができない。この点、上記の非接触型距離計を用いれば、コークスケーキの高さを非接触かつ連続的もしくは所定間隔で測定することができるようになる。なお、非接触型距離計としてはマイクロ波距離計を用いることが、高精度に測定する上で好ましい。   However, since such work is performed in a poor working environment under a high-heat atmosphere, there is a problem in that the measured value itself is also inaccurate due to individual differences. Moreover, such a measurement method cannot measure at least continuously the fluctuation of the coke cake height that is moving through the furnace by extrusion. In this regard, if the above non-contact distance meter is used, the height of the coke cake can be measured non-contact continuously or at a predetermined interval. As a non-contact type distance meter, it is preferable to use a microwave distance meter in order to measure with high accuracy.

図4は、本発明で用いる運搬(移動)可能な耐熱型測定装置(非接触型距離計)を装入口G部に設置した状態を示し、図5は、その非接触型距離計の具体例の1つであるマイクロ波距離計Mの外観を示す図であり、図6は、マイクロ波距離計Mの部分断面図である。これらの図に示すマイクロ波距離計Mは、コークス炉炭化室R内の室温が通常、1000℃程度まで上昇することから、耐熱構造にすることが必要である。   FIG. 4 shows a state in which a heat-resistant measuring device (non-contact type distance meter) that can be transported (moved) used in the present invention is installed in the loading section G, and FIG. 5 shows a specific example of the non-contact type distance meter. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the microwave distance meter M. FIG. The microwave rangefinder M shown in these drawings needs to have a heat resistant structure because the room temperature in the coke oven carbonization chamber R usually rises to about 1000 ° C.

そのために、例示した上記マイクロ波距離計Mは、炭化室R内から受ける輻射熱への対策のために、装入口Gから炉内に臨む部分の大半を、断熱底板1を設けて遮断する構造となっている。具体的には、断熱底板1の上に円筒状ドーム形のマイクロ波発生器本体2が設置された構成を有すると共に、該マイクロ波発生器本体2の主として下部、より好ましくは略全体を断熱シート3にて被覆し全体として遮熱できる構造とする。それは該測定装置全体を装入口Gを通じて炭化室R内から上昇してくる火炎や高熱粉塵から保護するためのものである。   Therefore, the illustrated microwave rangefinder M has a structure in which most of the portion facing the furnace from the charging port G is provided with a heat insulating bottom plate 1 in order to prevent radiant heat received from the inside of the carbonization chamber R. It has become. Specifically, it has a configuration in which a cylindrical dome-shaped microwave generator main body 2 is installed on the heat insulating bottom plate 1, and mainly the lower portion of the microwave generator main body 2, more preferably substantially the entire heat insulating sheet. 3 to cover the whole and shield the heat. It is for protecting the whole measuring device from the flame rising from the inside of the carbonizing chamber R through the charging port G and high heat dust.

前記マイクロ波発生器本体2は、ドーム部2a頂部の内側にマイクロ波発・受信器4aおよびドーム部2a頂部の外側にセンサ4bを備えて構成されており、そのセンサ4bには、コントローラ5と計算機6が付帯させてある。   The microwave generator body 2 includes a microwave generator / receiver 4a inside the top of the dome 2a and a sensor 4b outside the top of the dome 2a. The sensor 4b includes a controller 5 and A computer 6 is attached.

なお、前記マイクロ波発生器本体2のドーム部2aには、必要に応じて冷風取入れ孔2hを設けて、ドーム部2a内部に冷風を送り込んで前記マイクロ波発・受信機4aを冷却できるようにすることが好ましい。また、前記断熱底板1には高さと水平度を調節するための複数個の調節ボルト7を設けること、さらには図示を省略したが移動用キャリアを設けてもよい。   The dome portion 2a of the microwave generator body 2 is provided with a cold air intake hole 2h as necessary so that the cold wave can be sent into the dome portion 2a to cool the microwave generator / receiver 4a. It is preferable to do. Further, the heat insulating bottom plate 1 is provided with a plurality of adjusting bolts 7 for adjusting the height and the level, and further, although not shown, a moving carrier may be provided.

上述したように、本発明方法の実施に適用できる前記耐熱型測定装置のセンサ4bは、ケーブルを介して外部のコントローラ5に接続されており、さらに、計算機(PC)6等の端末と接続することで、炭化室R内コークスケーキCc頂部までの距離および該測定装置のドーム内温度の経時変化をモニタリングすることが可能である。特に、前記マイクロ波発・受信機4aから照射されるマイクロ波により、コークスケーキCc頂部と距離計Mまでとの距離dtの瞬間値が非接触で正確にかつ連続的にも間欠的にも測定できる。   As described above, the sensor 4b of the heat-resistant measuring device applicable to the implementation of the method of the present invention is connected to an external controller 5 via a cable, and further connected to a terminal such as a computer (PC) 6. Thus, it is possible to monitor the change over time of the distance to the top of the coke cake Cc in the carbonization chamber R and the temperature in the dome of the measuring device. In particular, the instantaneous value of the distance dt between the top of the coke cake Cc and the distance meter M is measured in a non-contact manner accurately and continuously or intermittently by the microwave irradiated from the microwave generator / receiver 4a. it can.

このようにして前記のマイクロ波距離計Mを使って押出し前後のコークスケーキC頂面高さ(hcs、hcm)を測定することにより、最終的には装入口G直下におけるコークスケーキの突き上がり量(L)を求められる。そして、その突き上がり量(L)に基づいて、次回以降の炭化室R内に装入する石炭(配合炭)の装入量、即ち、実質的に石炭装入高さを決定していく。 In this way, the microwave rangefinder extruded before and after the coke cake using M C C top surface height (hcs, hcm) by measuring, eventually pushing up of coke cake immediately below spout G The amount (L) is determined. Then, the charging amount of coal (mixed coal) to be charged into the carbonizing chamber R after the next time, that is, the coal charging height is substantially determined based on the amount of protrusion (L).

以下、図4(a)、(b)に基づいて、前記突き上がり量(L)を求める方法の一例を説明する。
なお、具体的な算出の手順等は、以下の説明による方法に限定でされるものではない。さて、炭化室内天井高さを(H)とし、乾留後の石炭装入高さ(即ち、乾留後押出し前コークスケーキ高さ)を(hcs)とし、そして押出し中におけるコークスケーキの最大高さ(hcm)とするとき、前記突き上がり量(L)、即ち迫り上がり高さは〔hcm−hcs〕で与えられ、コークスケーキCcの迫り上がり可能高さ、即ち天井下面までの間隔(d)は〔H−hcm〕で与えられる。なお、コークスケーキ高さ(hcs)、(hcm)の測定に当たって、特に迫り上がり可能(余裕)高さである前記間隔(d)の測定に際しては、天井れんが厚み(t)を考慮して計算するが、天井高さ6800mmのとき、間隔(d)は経験的に約100mm以上にすることが好ましい。なお、これらの計算はコントローラ5と計算機6とを使って行なう。
Hereinafter, an example of a method for obtaining the push-up amount (L) will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
The specific calculation procedure is not limited to the method described below. Now, let the ceiling height in the carbonization chamber be (H), the coal charge height after dry distillation (ie, the coke cake height after extrusion before extrusion) is (hcs), and the maximum height of the coke cake during extrusion ( hcm), the above-mentioned amount of protrusion (L), that is, the height of uplift is given by [hcm-hcs], and the height of the coke cake Cc that can be pushed up, that is, the distance (d) to the lower surface of the ceiling is [ H-hcm]. In measuring the coke cake height (hcs) and (hcm), the ceiling brick is calculated in consideration of the thickness (t) particularly when measuring the distance (d), which is a height that can be pushed up (margin). However, when the ceiling height is 6800 mm, the interval (d) is preferably empirically set to about 100 mm or more. These calculations are performed using the controller 5 and the computer 6.

以下、本発明方法で実施されるコークスケーキの押出しプロセスについて説明する。乾留終了後、コークスケーキ押出しの前にまず、コークス炉の各炭化室天井に複数個存在する装入口Gを塞いでいる装入蓋のうち測定位置のものを取外し、前記マイクロ波距離計Mをその装入口G上に設置し、コークスケーキCc頂面に向けてマイクロ波を照射することにより、コークスケーキ高さ(炉底からコークスケーキ頂面)の距離hcsを測定する。その後、コークスケーキの排出を行なうために、マシンサイド(MS)およびコークスサイド(CS)のそれぞれの炉蓋D、Dを開き、次いで、押出機の押出しラム8を押し進めて、コークスケーキCcの押出し開始する。このとき、炭化室R内の熱風が装入口Gから吹き出すのを防ぐため、装入蓋の取外しと装入口Gへのマイクロ波距離計Mの設置作業は、炉蓋を開く前に行うことが望ましい。 Hereinafter, the extrusion process of the coke cake performed by the method of the present invention will be described. After completion of dry distillation, before extruding the coke cake, first of all, the one at the measurement position is removed from the charging lids closing the charging ports G existing on the ceiling of each coking chamber of the coke oven, and the microwave distance meter M is The distance hcs of the coke cake height (from the furnace bottom to the coke cake top surface) is measured by irradiating the microwave toward the top surface of the coke cake Cc. Thereafter, in order to discharge the coke cake, the respective furnace lids D 1 and D 2 of the machine side (MS) and the coke side (CS) are opened, and then the extrusion ram 8 of the extruder is pushed forward, and the coke cake Cc is pushed forward. Begin to extrude. At this time, in order to prevent the hot air in the carbonization chamber R from blowing out from the inlet G, the removal of the charging lid and the installation work of the microwave distance meter M to the charging inlet G can be performed before opening the furnace lid. desirable.

なお、マイクロ波距離計Mは図5に示すように、一部もしくは全部を断熱シート3にて被覆して保護することが好ましい。また、その断熱シート3被覆のみではなお不十分な場合、必要に応じて該断熱シート3上にさらに不定形耐火物材料を吹付けるなどして保護を強化する。   In addition, as shown in FIG. 5, it is preferable that a part or all of the microwave distance meter M is covered with a heat insulating sheet 3 for protection. Moreover, when the thermal insulation sheet 3 coating alone is still insufficient, the protection is strengthened by spraying an amorphous refractory material on the thermal insulation sheet 3 as necessary.

次に、該マシンサイド(MS)にある押出機の押出しラム8をMS側のコークスケーキ側面に押付けてさらに押し進め、最終的にコークスサイド(CS)側から炉外に排出する。   Next, the extrusion ram 8 of the extruder on the machine side (MS) is pressed against the side of the coke cake on the MS side and further pushed forward, and finally discharged from the coke side (CS) side to the outside of the furnace.

かかる押出し中のマイクロ波距離計Mによるコークスケーキ頂面高さの測定は、装入口G直下のコークスケーキ高さ(hcm、hcs)を連続的にまたは所定の時間間隔毎、即ち間欠的に測定し、PCあるいはデータロガー等の記録媒体に順次に記録する。なお、コークスケーキCcの押出し時、押出機のラムヘッドがコークスケーキに触れて実際に押出しを始める時刻と測定開始時刻を一致させたい場合は、押出機を操作するオペレーターと測定者とが無線等を使って連絡し合って行なうようにすることが望ましい。   The measurement of the coke cake top surface height by the microwave distance meter M during extrusion is performed by measuring the coke cake height (hcm, hcs) immediately below the inlet G continuously or at predetermined time intervals, that is, intermittently. Then, the data is sequentially recorded on a recording medium such as a PC or a data logger. When extruding the coke cake Cc, if the ram head of the extruder touches the coke cake and wants to match the time at which the extrusion actually starts and the measurement start time, the operator who operates the extruder and the measurer will be wirelessly connected. It is desirable to use and communicate with each other.

なお、測定位置は、好ましくはマシンサイド(MS)から2番目の装入口Gを含む1〜複数個所、即ち、1〜複数の装入口Gの部分とする。特に、マシンサイドから2番目の装入口を選択する理由は、この部分が突き上げ詰りの原因となる迫り上がり隆起が最も大きく現われやすいからである。   The measurement position is preferably one to a plurality of places including the second loading opening G from the machine side (MS), that is, a portion of one to a plurality of loading openings G. In particular, the reason for selecting the second loading port from the machine side is that this part is most likely to have a bulging uplift that causes a squeeze-up.

即ち、上述したコークスケーキCcの押出しに当たっては、図7(a)に示すように、もっともマシンサイド(MS)寄りの装入口Gよりも常にその前方G(コークスサイド)側で盛り上がるため、G位置での測定はあまり効果がない。従って、押出し中のコークスケーキの盛り上がりを観察するには、装入口Gで測定することが好ましい。 That is, in extruding the coke cake Cc described above, as shown in FIG. 7 (a), since it is always raised on the front G 3 (coke side) side of the inlet G 4 closest to the machine side (MS), measurements at the G 4 position does not have much effect. Therefore, in order to observe the swelling of the coke cake during extrusion is preferably measured with spout G 3.

また、コークスケーキCcは押出しに伴う移動中にも盛り上がっていく可能性があるため、図7(b)に示すように、さらにもうひとつCS寄り装入口Gでも測定することがより好ましい。しかし、図7(c)に示すように、もっともCS側にある装入口Gで盛り上がりが生じていても、押出し特性にはあまり影響することがない。それは、ここまでコークスケーキの押出しがこの位置にまでなると、もう押し詰まることはほとんどないからである。特に、その手前の装入口Gからコークスサイド側の装入口まで移動する間にコークスケーキレベルの変動はあまりないので、G装入口で測定していれば十分である。従って、もっともCS側の装入口Gで測定する必要性は少ない。 Further, since the coke cake Cc is that could go raised even during movement caused by the extrusion, as shown in FIG. 7 (b), it is more preferable to measure yet another even CS toward spout G 2. However, as shown in FIG. 7 (c), even if occurred upsurge in charging hole G 1 in most CS side, the extrusion properties never affect much. This is because when the coke cake extrusion reaches this position, it is almost never clogged. In particular, there is no much change of the coke cake levels while moving the spout G 2 of the front to the spout of the coke-side, it is sufficient as determined by G 2 spout. Thus, the less need be measured at charging hole G 1 of the most CS side.

次に、上記のようにして測定され、算出された特定位置、例えばG装入口での、“突き上げ詰り”が予想される間隔(d)が、例えば、100mm以下になったら、押出機の運転を一時停止し、押出しラム8を後退させることによって、冷却を促してコークスケーキの崩壊を待つべく、所定の時間、例えば、5〜60分程度、押出し作業を中断する。 Next, measured as described above, calculated specific position, for example with G 3 charging hole, "upthrust jam" is expected interval (d) is, for example, when turned 100mm below the extruder By temporarily stopping the operation and retreating the extrusion ram 8, the extrusion operation is interrupted for a predetermined time, for example, about 5 to 60 minutes in order to promote cooling and wait for the coke cake to collapse.

この中断によって、コークスケーキが異常に盛り上がった部分のコークスケーキを、図8(b)のように、自然に崩れさせることができる。ただし、この場合でも必要に応じて人的作業によって突き崩し棒を使って異常に盛り上がったコークスケーキの頂部を突き崩した後(図8(c))に、再押出し(図8(d))を行なってもよい。   By this interruption, the portion of the coke cake in which the coke cake is abnormally raised can be naturally broken as shown in FIG. However, even in this case, after re-extrusion (FIG. 8 (d)) after breaking the top of the coke cake that has been abnormally raised using a stick by human work as necessary (FIG. 8 (c)). May be performed.

また、図9(a)〜(c)に示すようにして再押出しを開始した後に、コークスケーキ頂部(hcm)が再び特定の装入口部分において、盛り上がり、コークスケーキ頂部(hcm)と炉天井までの間隔が突き上げ詰りが再び予想される間隔(d)以下になったら、押出しラムを再び後退させて(図9(d))作業を中断し、その装入口部分から突き崩し棒を挿入して該コークスケーキの最も盛り上がった部分の頂部を突き崩してから(図9(c))、再押出しを行なう(図9(f))。   Moreover, after starting re-extrusion as shown to Fig.9 (a)-(c), a coke cake top part (hcm) rises again in a specific charging port part, and reaches a coke cake top part (hcm) and a furnace ceiling. When the distance between the two is less than the distance (d) where the clogging is expected again, the extrusion ram is retracted again (FIG. 9 (d)), the operation is interrupted, and the breaking rod is inserted from the charging portion. After crushing the top of the most raised portion of the coke cake (FIG. 9C), re-extrusion is performed (FIG. 9F).

なお、突き上げ詰りが予想される間隔(d)の算出の前提となるコークスケーキ(頂部)高さhcm、hcsの測定に当たっては、各装入口に設置したマイクロ波距離計のうち、最も盛り上がりの大きい値を採用する。   In addition, in the measurement of the coke cake (top) height hcm, hcs, which is a precondition for calculating the interval (d) at which push-up clogging is expected, the greatest excitement among the microwave rangefinders installed at each inlet Adopt value.

なお、コークスケーキの盛り上がりが次第に大きくなって突き上げ詰りが頻繁に予想された場合、コークスケーキの炭化室天井への突き上がりを確実に防止するべく、次回装入炭量を減少させる対応が好ましい。この場合において、次回装炭量の決定に当たっては、過去の操業実績(装炭量)を考慮して決定する。   In addition, when the swell of the coke cake is gradually increased and push-up clogging is frequently expected, it is preferable to reduce the amount of the next charge coal in order to surely prevent the coke cake from being pushed up to the ceiling of the carbonization chamber. In this case, when determining the next coal loading, it is determined in consideration of the past operation results (coal loading).

本発明に係るコークスケーキの押出し技術は、コークスケーキの突き上げ詰りを防止するためだけではなく、炭化室の側壁や底面の異常等、あるいは配合変更に従う押詰りの予防技術としても応用が可能である。   The coke cake extrusion technology according to the present invention can be applied not only to prevent coke cake push-up clogging, but also to prevent clogging due to abnormalities in the side wall and bottom surface of the carbonization chamber, or changes in the composition. .

G 装入口
M マイクロ波距離計
R 炭化室
1 断熱底板
2 マイクロ波発生器本体
2a ドーム部
2h 冷風取入れ孔
3 断熱シート
4a マイクロ波発・受振器
4b センサ
5 コントローラ
6 計算機
7 調節ボルト
8 押出機の押出しラム
Cc コークスケーキ
H 炭化室高さ
hcm コークス頂部高さ
hcs コークスケーキ高さ
d 突き上げ詰りが予想される間隔
t 天井れんが厚み
G charging port M microwave rangefinder R carbonization chamber 1 heat insulation bottom plate 2 microwave generator body 2a dome part 2h cold air intake hole 3 heat insulation sheet 4a microwave generator / vibrator 4b sensor 5 controller 6 calculator 7 adjusting bolt 8 of extruder Extrusion ram Cc Coke cake H Carbonization chamber height hcm Coke top height hcs Coke cake height d Interval at which clogging is expected t Thickness of ceiling brick

Claims (4)

コークス炉炭化室内コークスケーキの押出しに際し、少なくともマシンサイドから2番目の装入口を含む1〜複数個所の装入口に非接触型距離計を設置し、その非接触型距離計を使って、コークスケーキの押出し前および押出しを開始してから押出し終了までの間のコークスケーキ高さを測定し、そのコークスケーキの頂部と炉天井までの間隔が突き上げ詰りが予想される間隔に達したら、押出機の運転を一時停止し、押出しラムを一旦後退させ、該コークスケーキの崩壊を待ってから押出しを再開することを特徴とするコークスケーキの押出し方法。 When extruding the coke cake in the coke oven carbonization chamber , a non-contact type distance meter is installed at one or more of the inlets including at least the second inlet from the machine side. Measure the height of the coke cake before and after the extrusion until the end of the extrusion, and when the distance between the top of the coke cake and the furnace ceiling reaches the distance at which clogging is expected, A method for extruding a coke cake, characterized in that the operation is temporarily stopped, the extruding ram is once retracted, and the extruding is resumed after the collapse of the coke cake. 前記非接触型の距離計は、運搬可能な耐熱型マイクロ波距離計であることを特徴とする請求項1に記載のコークスケーキの押出し方法。 The method of extruding a coke cake according to claim 1, wherein the non-contact type distance meter is a heat-resistant microwave distance meter that can be transported. 前記突き上げ詰りが予想される間隔とは、コークスケーキの最大高さと天井までの距離が100mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のコークスケーキの押出し方法。 3. The method for extruding a coke cake according to claim 1 or 2 , wherein the distance at which the clogging is expected is that the maximum height of the coke cake and the distance to the ceiling are 100 mm or less. 押出機の運転の一時停止にもかかわらず、コークスケーキの崩壊が起こらないときに、コークスケーキ頂部の少なくとも一部を装入口から突き崩し棒を挿入して突き崩すことを特徴とする請求項1〜のいずれか1に記載のコークスケーキの押出し方法。 2. The coke cake top is broken down from the charging port by inserting a rod when the coke cake does not collapse despite the suspension of the operation of the extruder. The method for extruding a coke cake according to any one of to 3 .
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