JPH0737618B2 - コークス炉装入物の水平方向収縮係数の決定方法 - Google Patents

コークス炉装入物の水平方向収縮係数の決定方法

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JPH0737618B2
JPH0737618B2 JP5616589A JP5616589A JPH0737618B2 JP H0737618 B2 JPH0737618 B2 JP H0737618B2 JP 5616589 A JP5616589 A JP 5616589A JP 5616589 A JP5616589 A JP 5616589A JP H0737618 B2 JPH0737618 B2 JP H0737618B2
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shrinkage
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coke oven
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勝利 井川
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川崎製鉄株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はコークス炉でコークスを製造する際に、乾留終
了後におけるコークスケーキ面と加熱炉炉壁面とのクリ
アランスを評価するに必要なコークスの水平方向の収縮
係数の決定方法に関するものである。
<従来の技術> コークス炉装入物の加熱炉炉壁方向、所謂水平方向の収
縮特性はコークスケーキ面と加熱炉炉壁面とのクリアラ
ンスの大小を作用するため、当該特性が不十分な場合コ
ークスの押出不良(押詰まり)が生じ、生産性が低下す
るのは勿論のこと、炉体保全に対しても大きなダメージ
を与える。押詰まりは主に炉壁へのカーボン付着や炉壁
表面の“肌荒れ”等、炭化室壁レンガの表面形状に左右
されるが、この影響を誇大化するのがコークスの性状と
りわけ水平方向の収縮特性である。従って、コークス炉
装入物の炉内水平方向の収縮特性の管理はコークス炉操
業の安定性および炉体管理上で極めて重要なファクター
として位置づけられている。
特に昨今の原料炭のコストダウンや生産性向上を指向し
た炉内嵩密度向上技術の採用は炉内収縮量の低下を促進
するため、装入物の水平方向の収縮特性評価を誤ると前
述の操業安定性や炉体管理で逆の結果を生じてしまう恐
れがある。
しかしながらコークス炉装入物の収縮特性に関しての報
告は垂直方向での測定に関するものがほとんどで、水平
方向の測定例は皆無である。このため従来は垂直方向の
収縮係数を使用して水平方向の収縮量つまり加熱炉炉壁
とコークスケーキ面とのクリアランスを推定せざるを得
ず、精度が低く、特に垂直方向の収縮量の場合、加熱中
の嵩密度変化の影響を大きく受けるため、嵩密度を大幅
に変更したケース、所謂最近の高嵩密度指向技術に対し
ての問題が大であった。
<発明が解決しようとする課題> 本発明の目的は、コークス炉内のコークスケーキ面と加
熱炉炉壁面とのクリアランスを管理する上で重要なコー
クス炉装入物の水平方向の収縮特性を評価する手段とし
てのコークス炉装入物の水平方向の収縮係数の決定方法
を提案するものである。
<課題を解決するための手段> 本発明は、るつぼ内に石炭を入れて所定の条件で乾留
し、冷却後るつぼとコークスの周囲にガラスビーズを入
れ、このガラスビーズの重量から収縮量を求めると共
に、収縮係数を変数とするクリアランス推定計算式にる
つぼコークスと同一の昇温条件を与えて計算した収縮量
と前記測定した収縮量が一致するように収縮係数を定め
ることを特徴とするコークス炉装入物の水平方向収縮係
数の決定方法である。
<作 用> 本発明はコークス炉操業の安定性および炉体管理面で重
要なコークス炉内でのコークスケーキ面と加熱炉炉壁面
とのクリアランスを管理する上で重要な水平方向のコー
クス炉装入物収縮係数を決定する方法について提案する
ものであるが、まず従来の決定方法について説明する。
従来のコークスの加熱時における収縮評価方法として
は、JISに記載されているAudibert−Arnu Dilatometer
がある。これは測定温度がMax500〜550℃と低いため再
固化後のコークスの収縮変化を測定できない。このため
高温のDilatometerが開発され1000℃まで測定した結果
も数多く報告されている。しかしいずれもこれらの報告
で採用されている方法は第5図(a),(b)に示すよ
うに高さ方向の収縮を測定している。ここで1はサンプ
ルの粉炭が入ったるつぼであり、5はヒーター、6は分
銅である。サンプルの高さ方向の収縮は7の静電変位計
で測定される。このように従来は高さ方向の収縮を測定
しているので、嵩密度が加熱中に大きく変化する場合、
特に嵩密度が700〜800kg/m3水準の測定では第3図に示
すように、嵩密度の影響がほとんど表れない。従って実
際のコークス炉で通常実施される嵩密度範囲650〜750kg
/m3での収縮評価には使えない。
一方、本発明の評価方法は、第1図に示すようにるつぼ
乾留で実際の加熱炉炉壁とのクリアランスを測定して収
縮係数を計算で求めるため、第3図に示すように嵩密度
650〜800kg/m3の変化によく追随し、従来の高さ方向か
らの収縮量測定の欠点を克服している。測定方法を具体
的に示す。第1図に示すような50φ×90mmるつぼ内に−
3mmに粉砕し、水分を8%に調整した石炭を入れ、電気
炉内へ装入し所定のヒートパターンで乾留する。装入量
は嵩密度に応じて変化する。層高は70mmで一定にし、ま
た上部に重錘500gをのせ、乾留時の膨張への拘束力とし
ている。るつぼ中心の炭中温度が所定温度に到達した時
点で加熱を止め室温まで冷却後、るつぼとコークスケー
キ面とのすきまに0.2mmφのガラスビーズを入れその重
量を求める。当ビーズの嵩比重は既知であり、この値で
重量を割ることによってすきま容積が計算されコークス
容積も同様な方法で高さをノギスで計測することにより
求まるので、以上からるつぼ壁とコークスケーキ間の平
均隙間が求まる。これを収縮量(mm)とする。
次いで(1)〜(5)式に示す温度の関数であるコーク
ス収縮係数を変数とするクリアランス推定計算式にるつ
ぼ内試料と同一条件の昇温条件を与え、計算結果の収縮
量が測定結果と一致するように計算式中の収縮係数を定
めることによりコークスの水平方向の収縮係数が定ま
る。
より具体的に述べれば、例えば所定温度を500〜1000℃
にし、仮に50℃毎に区切り、前記操作を繰り返すことに
よって、第2図に示すような温度を変数とする収縮係数
が求まる。
なおクリアランス推定計算式は公知のコークス伝熱モデ
ルを利用して作成すればよく、そのクリアランスを計算
する際の収縮中心の決定についても本るつぼ実験でのる
つぼ中心側の隙間と加熱壁隙間量と計算値が一致するよ
うに定めればよい。
ところで収縮係数βを予測する式は以下のとおりであ
る。
β(θ)=aθ+b ……(3) a=f1(VM,MF,BD,HR) ……(4) b=f2(VM,MF,BD,HR) ……(5) 但し、 β:線収縮係数 ▲θt i▼:i区分のt時刻における温度 k:収縮中心の区分 ▲θt′ ▼:k区分の石炭が固化する温度 ΔXi:i区分の厚み N:炉壁から炭芯までの分割数 a,b:実験と計算の結果で求まる定数 VM:石炭揮発分 MF:石炭最大流動度(logDDPM) BD:石炭嵩密度 HR(乾留速度):700℃に到達するまでの時間で、壁から
の距離を割った値(mm/min) ▲Ct w▼:時刻tにおける炉壁とのクリアランス ▲Ct c▼:時刻tにおける炉芯のクリアランス ところで、各区分の温度は次のように1次元伝熱モデル
より求める。
但し、 C:石炭比熱 r:石炭密度 K:熱伝導率 こうして、Φ,Hより温度θが求まる。
なお本発明で周囲のクリアランスの他に中心側のクリア
ランスを求めるのは収縮中心(k区分)を求めるためで
あり、コークス収縮中心を求めなければ(1),(2)
式の予測の関係から明らかなように収縮係数が求まらな
い。
すなわち、るつぼコークスのクリアランスCW,CCを種々
の時間(又は温度、すなわち昇温速度が一定であること
から加熱時間がわかれば温度がわかる)で加熱後冷却し
て測定し、あらかじめ設定しておいたβ(θ)を用いて
k値を適当に設定し(1),(2)式から計算し実績値
と計算値が一致するようにβ(θ)およびk値を求め
る。β(θ)は温度の一次式で近似されるが、多くの実
験を行うことによってβ(θ)を求める式中のa,bはVM,
MF,BD,HRを変数とする多項式での統計処理で推定可能と
なり、以降は一連のこの実験をすることなくβ(θ)は
求まる。k値は炉幅によって異なるので実炉幅のテスト
炉で決定すればよい。β(θ)は炉幅の影響を受けない
のでるつぼサイズで充分である。
実炉ではCWをある一定値で管理することによって収縮不
良による押詰を防止できる。この場合β(θ)をある一
定値で管理すればよい。β(θ)は配合条件と乾留条件
で定まるので必要に応じて自由度の高い方を選択すれば
よい。
<実施例> 第1図に示す方法で表1の条件で石炭2を電気炉で乾留
し、るつぼ1とコークス2′ケーキ面およびるつぼ中心
の隙間内に0.2mmφのガラスビーズ3を入れて隙間容積
を求め平均収縮量を求めた。表1にこの結果を示す。こ
の値と一致するように前記クリアランス推定式を用いて
計算機で収縮係数を実測値と計算値が一致するように求
めた。収縮中心はこの結果るつぼ中心から2.5mmとかな
り中心よりであった。
第4図にこの結果を示した。本発明法で求めた収縮係数
と従来法で求めた収縮係数でそれぞれ嵩密度700,750kg/
m3での加熱炉炉壁とコークスケーキ面のクリアランスを
前述計算式で計算し、40kg装入の室炉タイプの電気炉で
実験して得た値と比べた結果を第6図に示す。従来法は
嵩密度差による収縮変化は検出できないが、本発明法で
は高い精度で予測可能であった。
<発明の効果> 本発明によりコークス炉内におけるコークスケーキ面と
加熱炉炉壁とのクリアランスの管理精度が向上し、コー
クス押詰まりによるコークス炉の生産性の低下および炉
体損傷が防止できコークス製造コストの低減に大きく寄
与できた。
【図面の簡単な説明】
第1図はコークスの水平方向収縮量を測定する方法を示
す説明図、第2図は本発明法で得られた水平方向の収縮
係数と温度との関係を示すグラフ、第3図は収縮係数と
嵩密度の関係を示すグラフ、第4図は収縮量の実測値と
計算値との対応を示すグラフ、第5図(a)は従来法で
の高さ方向の収縮係数を測定する方法を示す説明図、同
(b)は同(a)の測定例を示すグラフ、第6図は40kg
炉での加熱炉炉壁クリアランスの実験結果を示すグラフ
である。 1……るつぼ、2……粉炭、 2′……コークスケーキ、3……ガラスビーズ、 4……重錘、5……ヒーター、 6……分銅、7……静電変位計。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】るつぼ内に石炭を入れて所定の条件で乾留
    し、冷却後るつぼとコークスの周囲にガラスビーズを入
    れ、このガラスビーズの重量から収縮量を求めると共
    に、収縮係数を変数とするクリアランス推定計算式にる
    つぼコークスと同一の昇温条件を与えて計算した収縮量
    と前記測定した収縮量が一致するように収縮係数を定め
    ることを特徴とするコークス炉装入物の水平方向収縮係
    数の決定方法。
JP5616589A 1989-03-10 1989-03-10 コークス炉装入物の水平方向収縮係数の決定方法 Expired - Lifetime JPH0737618B2 (ja)

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KR100488750B1 (ko) * 2000-12-22 2005-05-11 주식회사 포스코 석탄 장입조건과 건류조건을 이용한 코크스 수평수축추정방법
JP5499784B2 (ja) * 2010-03-08 2014-05-21 新日鐵住金株式会社 コークスケーキ収縮量の測定方法
CN111351591A (zh) * 2020-03-31 2020-06-30 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种焦炉焦饼中心温度自动采集方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106225941B (zh) * 2016-08-10 2018-09-11 武汉钢铁有限公司 振动锤击式测定焦饼中心温度的装置及方法

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