JPH03162489A - コークス炉の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、コークス炉から生成コークスを排出する際に
生ずる押詰り現象を防止したコークス炉の操業方法に関
する。

く従来の技術〉 一般にコークス炉では、炭化室に装入された石炭を隣接
する燃焼室でガスを燃焼させて加熱することにより乾留
しているが、この乾留工程が繰返されることにより、炭
化室壁面（以下、炉壁という）にカーボンが徐々に付着
する。

このカーボン付着量が増大するとコークスを押出す際に
押出機に無理な力が加わり、押出しが不可能な状態、す
なわち押詰りか発生する。

この押詰りは、上記カーボン付着ばかりでなく、コーク
スの生成状況にも起因する。　すなわち、一般に高炉用
コークスの製造では、所定の品位を得るため十数銘柄の
原料炭を配合し原料としているが、配合炭中の非粘結炭
の割合が多くなると、コークスの固化、収縮性が乏しく
なり、炭化壁と生成コークス間のクリアランスが保たれ
ず、押出し時の負荷抵抗が増大し、極端ナ場合押詰り現
象が発生する。

コークス炉操業において、押詰りは車に生産減となるば
かりでなく炉壁の熱的損傷にもつながるため、未然に防
止すること力４要である。

これに対する従来の対処方法としては、炉壁に付着する
カーボンの除去の観点からカーボン付着量を検出する方
法が、例えば特公昭５５−５５５８号、特開昭５８−２
１０９９１号、特開昭５９−５３５８７号、特開昭５８
−２０８３８４号等に開示されている。

これらの方法は、押出機の押出し負荷電流の計測値に基
づきカーボン付着量を検出する方７去、あるいは押出機
のラムにセンサーを設け直接的にカーボン付着量を検出
する方法である。

また、押詰りに対する管理指標としては、押出し時の負
荷電流値の高低を目安として傾向管埋を行なうのが一般
的である。

く発明が解決しようとする課題〉 これらの方法によれば、炉壁のカーボン付着を検出でき
この結果に基づき適宜カーボン除去作業を行なうことで
、ある程度押詰りを防止できる可能性はある． しかしながら、前述のように押詰りの原因は炉壁へのカ
ーボン付着のみではななく、生成コークスの収縮量も重
要な要因である．　この点から押詰りの防止には前記従
来の技術による炉壁カーボンの付着量を検出するだけで
は不十分であり、押詰り等を完全に防止できないという
問題点を有する。

本発明は上記問題点を解消し、簡易な手段により押詰り
を大幅に低減できるコークス炉の操業方法を提供するこ
とを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、コークス押出し時の負荷電流挙動と、炉壁面
と生成コークス面とのクリアランスとの関係を実測デー
タに基づき詳細に解析することによりなされたものであ
る。

すなわち、上記目的を達成するために本発明によれば、
押出機を用いてコークス炉炭化室からコークスを押出す
に際し、該押出機のコークス押出し負荷電流を検出し、
該負荷電流検出値よりコークスの押出し開始から移動開
始までの経過時間を求め、この経過時間を予め設定され
た基準経過時間と対比して該炭化室のカーボン付着状態
を判定することを特徴とするコークス炉の操業方法が堤
供される， 以下に本発明をさらに詳細に説明する。

第１図は、コークス炉の炭化室内におけるコークスの押
出し作業の概略を示すための説明図である。

一般にコークス炉操業において、炭化室１に装入された
石炭は、２０時間前後の乾留で軟化、溶融、同化、収縮
しコークス２となる。

このコークス２は，押出機３に設置された押出しラム４
のヘッド５により押出され炭化室１からガイＦ車６を介
して消火車７に排出される。

第２図は、炭化室１内のコークス２の押出し作業におけ
る押出機３の負荷電流挙動を示す。

図中Ｉは、押出しラム４の前進、すなわちコークス押出
し時の電流挙動であり、Ｉ１は押出しラム４の引戻し時
の電流挙動である。

また、■の各ピーク電流は押出しラム４を駆動する押出
しモータ（第６図の符号９）のノッチ切替によるもので
ある。　通常、押出しラム４の速度制御は、モータの２
次抵抗制御方式が採られており、ノッチ切替により２次
抵抗を変えることで制御され、押出し開始直後は微速前
進を行ない、４〜５段のノッチ切替で最大速度となるよ
うに設計されている。

また、このノッチ切替後最後に出現するピーク電流■は
、コークスケーキ２が移動し始める時の最大摩擦抵抗を
表わしている。　このことから区間のは押出しラム４が
コークスケーキ２を圧縮する過程であり、区間■はコー
クスケーキ２が押出しラム４により押され実際に移動す
る排出過程とも表現できる。

また、■は押出しラム４の下部に設置されたラムを支え
るラムシュー（図示せず）が炭化室１内に入る時の接触
抵抗を示している。

本発明者らは、コークス押出し時の負荷電流挙動をさら
に詳細に解析し、その結果から次のことが判明した。

まず第１に、前記コークス圧縮時間（ｔｏ）（第２図の
■の部分）は第３図に示すように窯により異なる場合が
あり、圧縮時間の長い窯ほど押出し負荷電流レベルが高
く押詰りしやすい傾向にあることがわかった（第３図（
Ａ）および（Ｂ）は２つの炭化室を選んで例示したもの
である）。

次に炭化室１の窯口部での炉壁面とコークス面とのクリ
アランス（すき間）を測定した結果、第４図に示すよう
に圧縮時間（七〇）はクリアランスと密接な関係がある
ことがわかった。

すなわち、コークス圧縮過程において第５図に示すコー
クスケーキ２の模式図から明らかなように、押出しラム
４による押出し力Ｐにより圧縮時間ｔｏの間に体積がｄ
だけ圧縮する際、押出し方向の圧力ＰＨと共に炉壁方向
Ｐｗの力でコークス２が広がるが、前記クリアランスが
小さい場合には、この際にクリアランスを埋めるための
炉壁面との接触抵抗が増大し、その結果コークスケーキ
２の始動までの所要時間が長くなることを第４図は示し
ている。

本発明は、コークス押詰り現象と特に密接な関係にある
炉壁面とコークス面とのクリアランスの代表特性として
コークス押出し時の負荷電流挙動からコークス圧縮時間
ｔ。、すなわちコークス押出し開始からコークスが移動
開始するまでの経過時間を求め、この圧縮時間ｔ。を管
埋指標とすることにより押詰り現象を防止しようとする
ものである。

つぎに、本発明のコークス炉の操業方法を第６図に示す
ブロック図を参照しながら説明する。

第６図は本発明の１実施例である。　９は押出しラム４
の駆動用モータである。　このモータ９の負荷電流は、
電流検出器１０により計測される。

通常、押出作業は押出しヘッド５をコークス面に当てた
状態で一旦停止させ、その後他の移′＃Ｊ機械（図示せ
ず）の準備が整った段階で押出しを開始する。　　１２
はこの押出し開始の起動信号人力装置であり、入力信号
ＯＮのタイミングから負荷電流値は一定のサンプリング
間隔でデータメモリー１３に読込まれる。

１４は演算器であり、押出し完了時にサンプルデータの
最大値を求め、押出し開始から最大電流値に達するまで
の経過時間を演算し、コークスケーキの圧縮時間（ｔｏ
　）を得る。　ここで、サンプリング間隔は１００ｍｓ
程度である。　この圧縮時間（七〇）は、窯番読取装置
１５による窯番（炭化室番号）と共にディスプレイ１６
に出力される。

このようにして得られる圧縮時間（ｔｏ）を、各窯毎に
予め設定された基準圧縮時間と対比し、七〇がこの値よ
りも急激に上昇した場合はコークスの収縮量を確保する
操業アクション（置時間の延長、原料炭の配合変更等）
を採り、前記以外の上昇時はカーボン除去を実施するこ
とにより、押詰り等のトラブルを生ずることなく安定し
たコークス炉の操業ができる。

く実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 炉高６．７ｍ，炉幅４　３　５　ｍｍ，炉長１５．７ｍ
のコークス炉において、第６図に示すブロック図に従い
炭化室番号１５番について連続操業中におけるコークス
押出し開始からコークスケーキが移動開始するまでの平
均負荷電流値と圧縮時間（ｔｏ）の推移をしらべた結果
第７図（Ａ）および（Ｂ）が得られた。　比較のために
従来の方怯（目視による炉内観察）における値も併記し
た。

第７図のｅ点では、圧縮時間（七〇）が予め設定してい
るこの炭化室の基準圧縮時間４ｓｅｃより長くなる傾向
にあったためカーボン除去を実施した結果、その後の七
〇が正常レベルに復帰していることがわかる。　また、
ｆ点ては、急激に圧縮時間（ｔｏ　）が上昇したため、
コークスの収縮量を確保する操業アクション（置時間の
延長、原料配合変更）を採った。

従来例と比べ本発明例では炉壁面とコークス面とのクリ
アランスを精度良く把握できるため、適正な操業アクシ
ョンが可能でありこれに伴ない押出し負荷電流のレベル
も低く安定していることがわかる。

（実施例２） 実施例１のコークス炉において実施例１と同様の方法で
全炭化室の押出しを行ったところ、月間の押誌り回数は
表１のとおりで従来例の場合に比べ大幅に押詰り回数が
低減できた。

表 １ く発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているのでコー
クス押出し時の負荷電流挙動をもとに押出し開始からコ
ークスケーキが移動開始するまでの圧縮時間を特性値と
して押詰り現象に対する管理指標とすることにより、押
詰りの大きな要因である炉壁面とコークス面とのクリア
ランスを直接測定する必要なく、簡易に、かつ精度良く
検出できるため押詰り防止の上で非常に有効であり、大
幅に押詰り回数が低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、コークス炉の断面説明図である。 第２図は、コークス押出し時の負荷電流挙動を説明する
グラフである。 第３図は、コークス押出し負荷電流のラム押出し時の挙
動例を示すグラフである。 第４図は、圧縮時間とクリアランスの関係を示すグラフ
である。 第５図は、圧縮過程におけるコークスケーキの拡がりを
説明する模式図である。 第６図は、本発明の１実施例を示すブロック図である。 第７図は、平均負荷電流値および圧縮時間の推移を示す
グラフである． 符号の説明 １・・・炭化室、 ２・・・コークス ３・・・押出機、 （コークスケーキ） ４・・・押出しラム、 ５・・・押出しヘッド、 ６・・・ガイド車、 ７・・・消火車、 ８・・・装入車、 ９・・・押出しモータ、 １０・・・電流検出器、 １２・・・起動信号入力装置、 １３・・・テータメモリー １４・・・演算器、 １５・・・窯番読取装置、 １６・・・ディスプレイ ＦＩＧ．１ ８ ＦＩＧ．２ 経過晴間 （ｓｅｃ　） ＦＩＧ．３ ０ １０ ２０ ３０ 経過晴間（ｓｅｃ） 経過時間 （ｓｅｃ） ＦＩＧ．４ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ，圧＃晴間 ｔｏ（ｓｅｃ） ＦＩＧ． ５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）押出機を用いてコークス炉炭化室からコークスを
   押出すに際し、該押出機のコークス押出し負荷電流を検
   出し、該負荷電流検出値よりコークスの押出し開始から
   移動開始までの経過時間を求め、この経過時間を予め設
   定された基準経過時間と対比して該炭化室のカーボン付
   着状態を判定することを特徴とするコークス炉の操業方
   法。