JPH0967579A - 室炉式コークス炉におけるコークス粒径推定方法 - Google Patents
室炉式コークス炉におけるコークス粒径推定方法Info
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- JPH0967579A JPH0967579A JP24526195A JP24526195A JPH0967579A JP H0967579 A JPH0967579 A JP H0967579A JP 24526195 A JP24526195 A JP 24526195A JP 24526195 A JP24526195 A JP 24526195A JP H0967579 A JPH0967579 A JP H0967579A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、コークス粒径の推定方法。
【解決手段】 （ａ）室炉式コークス炉の炭化室の炉幅
方向を所定の大きさの複数の要素に分割する工程と、
（ｂ）前記要素の各々について、前記要素内のコークス
化した配合原料炭の引張強度（Ｓ）と前記要素内のコー
クス化した配合原料炭に加わる引張応力（Ｆ）との比
を、前記炉幅方向断面の位置および前記炭化室の昇温に
伴う所定の温度範囲について求める工程と、（ｃ）前記
炉幅方向断面及び炉高方向断面内の所定の範囲と所定の
温度範囲に対して求められた比の最小値（（Ｓ／Ｆ）
MIN ）から下式によりコークス粒径（Ｄ）を推定する工
程とからなる。Ｄ＝α×（Ｓ／Ｆ）MIN ＋β、ここで、
Ｄ：コークスの平均粒径、Ｓ：配合原料炭の引張強度
（Ｓ）、Ｆ：配合原料炭に加わる引張応力、α、β：コ
ークス炉固有の定数
方向を所定の大きさの複数の要素に分割する工程と、
（ｂ）前記要素の各々について、前記要素内のコークス
化した配合原料炭の引張強度（Ｓ）と前記要素内のコー
クス化した配合原料炭に加わる引張応力（Ｆ）との比
を、前記炉幅方向断面の位置および前記炭化室の昇温に
伴う所定の温度範囲について求める工程と、（ｃ）前記
炉幅方向断面及び炉高方向断面内の所定の範囲と所定の
温度範囲に対して求められた比の最小値（（Ｓ／Ｆ）
MIN ）から下式によりコークス粒径（Ｄ）を推定する工
程とからなる。Ｄ＝α×（Ｓ／Ｆ）MIN ＋β、ここで、
Ｄ：コークスの平均粒径、Ｓ：配合原料炭の引張強度
（Ｓ）、Ｆ：配合原料炭に加わる引張応力、α、β：コ
ークス炉固有の定数
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、室炉式コークス炉
で製造されるコークスの粒径を数値計算により推定する
方法に関するものである。
で製造されるコークスの粒径を数値計算により推定する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より大粒径・高強度コークスの製造
は、高炉の通気性を確保し安定操業を実現する上で不可
欠である。そこで、室炉式コークス炉で製造されるコー
クスの粒径を推定する各種の方法が検討され、コークス
粒径制御技術の開発が行われてきた。
は、高炉の通気性を確保し安定操業を実現する上で不可
欠である。そこで、室炉式コークス炉で製造されるコー
クスの粒径を推定する各種の方法が検討され、コークス
粒径制御技術の開発が行われてきた。
【０００３】コークス粒径推定に関しては、例えば図８
に示すように通常加熱時における実操業の解析から、室
炉式コークス炉稼働率とコークス平均粒径の相関関係を
経験的に作成し、この経験式から推定を行うのが一般的
であった。その他、プログラム加熱や配合条件変更によ
りコークス粒径変化の推定が行われていた。
に示すように通常加熱時における実操業の解析から、室
炉式コークス炉稼働率とコークス平均粒径の相関関係を
経験的に作成し、この経験式から推定を行うのが一般的
であった。その他、プログラム加熱や配合条件変更によ
りコークス粒径変化の推定が行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の稼働率
によるコークス粒径推定方法では、変動幅の小さい実操
業データから算出されているため、加熱条件や配合条件
を大幅に変更する場合には推定精度が極端に低くなると
いう問題を抱えている。
によるコークス粒径推定方法では、変動幅の小さい実操
業データから算出されているため、加熱条件や配合条件
を大幅に変更する場合には推定精度が極端に低くなると
いう問題を抱えている。
【０００５】また、現在のコークス炉操業において大粒
径コークスを製造する手段としては、稼働率を低下する
方法、高強度コークス製造用の石炭を配合する方法があ
る。しかし、前者はコークス生産量が低減し、後者は原
料コストが増大するという問題がある。
径コークスを製造する手段としては、稼働率を低下する
方法、高強度コークス製造用の石炭を配合する方法があ
る。しかし、前者はコークス生産量が低減し、後者は原
料コストが増大するという問題がある。
【０００６】このような問題を解決するためにプログラ
ム加熱法の開発が進んでいる。しかし、従来の粒径推定
方法は通常加熱時における操業解析結果であるため、石
炭・コークスに与える熱履歴が複雑に大きく変化するプ
ログラム加熱法に対しては粒径の推定ができないという
問題を抱えている。
ム加熱法の開発が進んでいる。しかし、従来の粒径推定
方法は通常加熱時における操業解析結果であるため、石
炭・コークスに与える熱履歴が複雑に大きく変化するプ
ログラム加熱法に対しては粒径の推定ができないという
問題を抱えている。
【０００７】本発明が解決しようとする課題は、コーク
スの粒径を決定するコークス塊内亀裂発生機構を、基本
現象であるコークス塊内に発生する引張応力とそのとき
の引張強度という２つの物理的パラメータにより解析す
ることによりコークス粒径を推定することである。
スの粒径を決定するコークス塊内亀裂発生機構を、基本
現象であるコークス塊内に発生する引張応力とそのとき
の引張強度という２つの物理的パラメータにより解析す
ることによりコークス粒径を推定することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは、コークスの
粒径はコークスの破壊機構に起因しているとの仮定を立
て、室炉式コークス炉のコークス塊内に発生する引張応
力とコークスの引張強度の２つの物理量の関係に着目し
た。
粒径はコークスの破壊機構に起因しているとの仮定を立
て、室炉式コークス炉のコークス塊内に発生する引張応
力とコークスの引張強度の２つの物理量の関係に着目し
た。
【０００９】そして、コークス塊内に発生する応力が応
力発生部分のコークス強度を上回ることにより亀裂が発
生し、コークスの破壊がおこると推定した。即ち、初期
亀裂発生と亀裂進展に着目し、初期亀裂発生は、引張応
力とその位置での引張強度のバランスが引張応力＞引張
強度となった時点で現れる。
力発生部分のコークス強度を上回ることにより亀裂が発
生し、コークスの破壊がおこると推定した。即ち、初期
亀裂発生と亀裂進展に着目し、初期亀裂発生は、引張応
力とその位置での引張強度のバランスが引張応力＞引張
強度となった時点で現れる。
【００１０】その初期亀裂が進展することによりコーク
スが細粒化し、粒径が決定される。初期亀裂の進展はク
ラック周辺のコークス引張強度と引張応力のバランスに
依存し、引張強度に対する引張応力の割合が大きくなる
につれてクラックの進展が促進される。
スが細粒化し、粒径が決定される。初期亀裂の進展はク
ラック周辺のコークス引張強度と引張応力のバランスに
依存し、引張強度に対する引張応力の割合が大きくなる
につれてクラックの進展が促進される。
【００１１】従って、初期亀裂発生温度、炉内の各位置
での引張強度に対する引張応力の比率により平均コーク
ス粒径は推定できるとの知見を得て下記の発明をするに
至った。
での引張強度に対する引張応力の比率により平均コーク
ス粒径は推定できるとの知見を得て下記の発明をするに
至った。
【００１２】（１）請求項１の発明は、下記の工程を備
えたことを特徴とするコークス粒径の推定方法を提供す
る。 （ａ）室炉式コークス炉の炭化室の炉幅方向断面を所定
の大きさの複数の要素に分割する工程と、（ｂ）前記要
素の各々について、前記要素内のコークス化した配合炭
の引張強度（Ｓ）と前記要素内のコークス化した配合炭
に加わる引張応力（Ｆ）との比を、前記炉幅方向断面の
位置および前記炭化室の昇温に伴う所定の温度範囲につ
いて求める工程と、（ｃ）前記炉幅方向断面の所定の範
囲と所定の温度範囲に対して求められた前記比の最小値
（（Ｓ／Ｆ）MIN ）から下式によりコークス粒径（Ｄ）
を推定する工程。 Ｄ＝α×（Ｓ／Ｆ）MIN ＋β （１） ここで、Ｄ：コークスの平均粒径、Ｓ：コークス化した
配合炭の引張強度、Ｆ：コークス化した配合炭に加わる
引張応力、α、β：定数
えたことを特徴とするコークス粒径の推定方法を提供す
る。 （ａ）室炉式コークス炉の炭化室の炉幅方向断面を所定
の大きさの複数の要素に分割する工程と、（ｂ）前記要
素の各々について、前記要素内のコークス化した配合炭
の引張強度（Ｓ）と前記要素内のコークス化した配合炭
に加わる引張応力（Ｆ）との比を、前記炉幅方向断面の
位置および前記炭化室の昇温に伴う所定の温度範囲につ
いて求める工程と、（ｃ）前記炉幅方向断面の所定の範
囲と所定の温度範囲に対して求められた前記比の最小値
（（Ｓ／Ｆ）MIN ）から下式によりコークス粒径（Ｄ）
を推定する工程。 Ｄ＝α×（Ｓ／Ｆ）MIN ＋β （１） ここで、Ｄ：コークスの平均粒径、Ｓ：コークス化した
配合炭の引張強度、Ｆ：コークス化した配合炭に加わる
引張応力、α、β：定数
【００１３】（２）請求項２の発明は、前記炉幅方向断
面内の所定の範囲が、炭化室の一つの加熱面からの炉幅
中心迄の距離の３５％の範囲内にある範囲であって、且
つ前記所定の温度範囲が、コークス化した配合炭の再固
化温度から線収縮率の２次ピーク温度までの範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載されたコークス粒径の
推定方法を提供する。
面内の所定の範囲が、炭化室の一つの加熱面からの炉幅
中心迄の距離の３５％の範囲内にある範囲であって、且
つ前記所定の温度範囲が、コークス化した配合炭の再固
化温度から線収縮率の２次ピーク温度までの範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載されたコークス粒径の
推定方法を提供する。
【００１４】（３）請求項３の発明は、前記前記要素内
のコークス化した配合炭に加わる引張応力（Ｆ）を、非
定常２次元の伝熱方程式および歪み式を連立し、有限要
素法により求める請求項１又は請求項２に記載されたコ
ークス粒径の推定方法を提供する。
のコークス化した配合炭に加わる引張応力（Ｆ）を、非
定常２次元の伝熱方程式および歪み式を連立し、有限要
素法により求める請求項１又は請求項２に記載されたコ
ークス粒径の推定方法を提供する。
【００１５】
〔概要〕本発明は、図１に示すようにコークス炉の断面
（厚みをＴとする）を所定の大きさの要素に分割し、コ
ークス化の過程におけるこの要素内のコークス化した配
合炭の引張強度とそのコークス化した配合炭に作用する
応力との比を求め、その比を空間的にはコークス炉幅方
向の所定の範囲にある要素毎に求めるとともに時間的に
も求め、その比の最小値からコークス粒径を下式から求
める方法である。
（厚みをＴとする）を所定の大きさの要素に分割し、コ
ークス化の過程におけるこの要素内のコークス化した配
合炭の引張強度とそのコークス化した配合炭に作用する
応力との比を求め、その比を空間的にはコークス炉幅方
向の所定の範囲にある要素毎に求めるとともに時間的に
も求め、その比の最小値からコークス粒径を下式から求
める方法である。
【００１６】 Ｄ＝α×（Ｓ／Ｆ）MIN ＋β （１） ここで、Ｄ：コークスの平均粒径、Ｓ：コークス化した
配合炭の引張強度、Ｆ：コークス化した配合炭に加わる
引張応力、（Ｓ／Ｆ）MIN ：Ｓ／Ｆ比の最小値、α、
β：特定のコークス製造炉に特有な定数である。
配合炭の引張強度、Ｆ：コークス化した配合炭に加わる
引張応力、（Ｓ／Ｆ）MIN ：Ｓ／Ｆ比の最小値、α、
β：特定のコークス製造炉に特有な定数である。
【００１７】〔計算手順〕 Ｓ：コークス化した配合炭の引張強度は間接強度試験法
（ＪＩＳ Ａ１１１３）を配合炭により製造したコーク
スについて行うことにより図２に示すように温度の関数
として求めることができる。なお、Ｓは石炭の反射率
（Ｒ0 ）（ＪＩＳＭ８８１６）とも関係があり、配合さ
れる各炭種の反射率を加重平均して配合炭の反射率を求
めることができる。
（ＪＩＳ Ａ１１１３）を配合炭により製造したコーク
スについて行うことにより図２に示すように温度の関数
として求めることができる。なお、Ｓは石炭の反射率
（Ｒ0 ）（ＪＩＳＭ８８１６）とも関係があり、配合さ
れる各炭種の反射率を加重平均して配合炭の反射率を求
めることができる。
【００１８】配合された原料炭がコークスとなったとき
のコークスの引張強度の具体的測定方法を次に示す。各
種熱処理を受けた熱処理条件（石炭銘柄、最高熱処理温
度等）の明らかなコークス塊からそれぞれ円盤状試料
（１４φ×８ｍｍ）を作成し、間接引張強度試験（ＪＩ
Ｓ Ａ１１１３に準拠）を行い下記の（２）式により算
出した。
のコークスの引張強度の具体的測定方法を次に示す。各
種熱処理を受けた熱処理条件（石炭銘柄、最高熱処理温
度等）の明らかなコークス塊からそれぞれ円盤状試料
（１４φ×８ｍｍ）を作成し、間接引張強度試験（ＪＩ
Ｓ Ａ１１１３に準拠）を行い下記の（２）式により算
出した。
【００１９】 σt （＝Ｓ）＝２Ｗ／πＤo ｔ （２） ただし、σt ：間接引張強度、Ｗ：試料圧裂時荷重、Ｄ
o ：試料直径 ｔ：試料厚み
o ：試料直径 ｔ：試料厚み
【００２０】Ｆ：石炭がコークスに炭化する際にコーク
ス化した配合炭に加わる引張応力は、コークス炉の幅方
向断面内の配合炭が再固化してできたコークスケーキを
弾性体と仮定し、大変形熱弾性体の歪増分理論（熱応力
と熱疲労、第２８頁以下、平修二編、日刊工業新聞社、
昭和４９年）に基づき有限要素法により計算できる。Ｓ
とＦは温度とコークス炉内の位置（ｘ，ｙ）の関数であ
るからＳ／Ｆも温度とコークス炉内の位置（ｘ，ｙ）の
関数である。
ス化した配合炭に加わる引張応力は、コークス炉の幅方
向断面内の配合炭が再固化してできたコークスケーキを
弾性体と仮定し、大変形熱弾性体の歪増分理論（熱応力
と熱疲労、第２８頁以下、平修二編、日刊工業新聞社、
昭和４９年）に基づき有限要素法により計算できる。Ｓ
とＦは温度とコークス炉内の位置（ｘ，ｙ）の関数であ
るからＳ／Ｆも温度とコークス炉内の位置（ｘ，ｙ）の
関数である。
【００２１】コークス引張応力の具体的算出方法を次に
示す。計算対象としてはコークス炉炉長方向の現象は同
様と仮定し、コークス炉幅方向断面を考慮した。計算
は、非定常２次元伝熱式（３）、歪式（４）を基礎式と
した。伝熱計算はガラーキン法により定式化し有限要素
法にて計算し、歪計算は、再固化後のコークスを弾性体
と仮定し、大変形熱弾性問題の歪増分理論に基づく基礎
式を導き、有限要素法にて解析を行った。
示す。計算対象としてはコークス炉炉長方向の現象は同
様と仮定し、コークス炉幅方向断面を考慮した。計算
は、非定常２次元伝熱式（３）、歪式（４）を基礎式と
した。伝熱計算はガラーキン法により定式化し有限要素
法にて計算し、歪計算は、再固化後のコークスを弾性体
と仮定し、大変形熱弾性問題の歪増分理論に基づく基礎
式を導き、有限要素法にて解析を行った。
【００２２】 Ｃｐρ（∂θ／∂ｔ）＝（∂／∂ｘ）（λ（∂θ／∂ｘ）） ＋（∂／∂ｙ）（λ（∂θ／∂ｙ）） −−−−（３） σ＝Ｅε −−−−（４） ただし、Ｃｐ：熱容量、ρ：密度、ｔ：時間、λ：熱伝
導度、θ：温度 σ：応力、Ｅ：ヤング率、ε：歪量
導度、θ：温度 σ：応力、Ｅ：ヤング率、ε：歪量
【００２３】ここで、 Ｃｐ（Ｊ／ｋｇ／Ｋ）＝１１７０．４（θ≦１００℃） １５８８．４（θ＝３５０℃） ２７１７．０（θ＝５７０℃） ８３６．０（θ：７５０℃） １７５５．６（θ≧１０００℃）の線形内挿値
【００２４】 ρ（ｋｇ／ｍ3 ）＝７２５（θ≦３００℃） ６１０（θ＝５００℃） ５６５（θ≧８００℃）の線形内挿値 λ（Ｗ／ｍ／Ｋ）＝λ0 ｅｘｐ（α（θ−θｃ）） θｃ＝７０．３×ｒ＋６６８．０（ｒ：平均反射率） λ0 ＝０．０３１１×ｒ＋０．１４７ α＝５．８８×１０-4×ｒ＋６．８８×１０-4（θ＜θｃ） ５．５３×１０-4×ｒ＋３．３２×１０-4（θ≧θｃ） とした。上記において、λ0 は遷移温度における熱伝導
度、θｃは遷移温度、αは温度係数である。Ｓ／Ｆの計
算は各時間メッシュ、位置メッシュにおいて実行した。
度、θｃは遷移温度、αは温度係数である。Ｓ／Ｆの計
算は各時間メッシュ、位置メッシュにおいて実行した。
【００２５】次に、Ｓ／Ｆを計算する望ましい範囲につ
いて述べる。望ましい範囲は、コークス炉の幅方向断面
中心線と炉壁間距離を１００％とするとき炉壁からの距
離が３５％までの範囲である。この理由は、発明者らが
種々の条件で乾留されたコークスを調査した結果、コー
クスの初期亀裂の発生位置は炉壁から炉の中心線までの
厚さの３５％までに存在していたからである。
いて述べる。望ましい範囲は、コークス炉の幅方向断面
中心線と炉壁間距離を１００％とするとき炉壁からの距
離が３５％までの範囲である。この理由は、発明者らが
種々の条件で乾留されたコークスを調査した結果、コー
クスの初期亀裂の発生位置は炉壁から炉の中心線までの
厚さの３５％までに存在していたからである。
【００２６】次に、Ｓ／Ｆを計算する望ましい温度範囲
について述べる。この温度範囲は配合炭の再固化温度か
ら線収縮率が２次ピークを示す温度までの範囲である。
この理由は以下の通りである。図３には石炭のコークス
化過程における線収縮率を示すが、線収縮率は再固化温
度（５００°Ｃ前後）から大きくなり、また２次ピーク
（７５０°Ｃ前後）で大きくなる。
について述べる。この温度範囲は配合炭の再固化温度か
ら線収縮率が２次ピークを示す温度までの範囲である。
この理由は以下の通りである。図３には石炭のコークス
化過程における線収縮率を示すが、線収縮率は再固化温
度（５００°Ｃ前後）から大きくなり、また２次ピーク
（７５０°Ｃ前後）で大きくなる。
【００２７】従って、初期亀裂の進展は発生した最大引
張応力に依存するが、この最大引張応力は線収縮率が増
加すると増加するという関係がある。そこで、計算する
望ましい温度範囲は上記配合炭の再固化温度（５００°
Ｃ前後）から２次ピークを示す温度範囲である。
張応力に依存するが、この最大引張応力は線収縮率が増
加すると増加するという関係がある。そこで、計算する
望ましい温度範囲は上記配合炭の再固化温度（５００°
Ｃ前後）から２次ピークを示す温度範囲である。
【００２８】次に、上記で求めたＳ／Ｆの最小値からコ
ークス粒径を求めることができる理由を説明する。Ｓは
コークス化した配合炭の引張強度であり、Ｆは要素内で
コークス化した配合炭に発生する引張応力であるから、
理論的には、Ｓ／Ｆ≦１であれば亀裂が発生すると考え
られる。
ークス粒径を求めることができる理由を説明する。Ｓは
コークス化した配合炭の引張強度であり、Ｆは要素内で
コークス化した配合炭に発生する引張応力であるから、
理論的には、Ｓ／Ｆ≦１であれば亀裂が発生すると考え
られる。
【００２９】しかし、コークスは通常多孔質であり、亀
裂発生後には応力の開放も発生する。そこで、本発明で
はＳ／Ｆ比を各要素毎に、また炉内の温度毎に求め、そ
の最小値によりコークスの粒径との関係を求めたところ
よい相関関係を見いだしたのである。図４はこの関係を
示す。
裂発生後には応力の開放も発生する。そこで、本発明で
はＳ／Ｆ比を各要素毎に、また炉内の温度毎に求め、そ
の最小値によりコークスの粒径との関係を求めたところ
よい相関関係を見いだしたのである。図４はこの関係を
示す。
【００３０】この図４は特定の加熱パターンにより種々
の石炭をコークスに乾留したとき、（Ｓ／Ｆ）MIN と実
測の平均コークス粒径との関係を示し、前記（１）式が
成立することを示す。コークス引張強度の測定値（Ｓ）
と、伝熱式及び歪式を基礎式とし数値計算により算出し
たコークス塊内発生引張応力（Ｆ）との比（Ｓ／Ｆ）の
最小値を求めることにより、コークス粒径を推定できる
ことを確認した。
の石炭をコークスに乾留したとき、（Ｓ／Ｆ）MIN と実
測の平均コークス粒径との関係を示し、前記（１）式が
成立することを示す。コークス引張強度の測定値（Ｓ）
と、伝熱式及び歪式を基礎式とし数値計算により算出し
たコークス塊内発生引張応力（Ｆ）との比（Ｓ／Ｆ）の
最小値を求めることにより、コークス粒径を推定できる
ことを確認した。
【００３１】
【実施例】本発明の実施例を説明する。 実施例１ 原料石炭銘柄の性状により、熱処理により発現するコー
クスの線収縮率が異なる。そこで、乾留中にコークス塊
内に発生する熱応力プロフィールが大きく異なることが
予想される。
クスの線収縮率が異なる。そこで、乾留中にコークス塊
内に発生する熱応力プロフィールが大きく異なることが
予想される。
【００３２】そこで、先ず石炭の性状が本推定方法に与
える影響について検討した。石炭銘柄には表１の銘柄ａ
〜銘柄ｅの５銘柄を、加熱パターンとしては図７のパー
タンＡを条件として、乾留による平均粒径の実測及び計
算による平均粒径推定を実施した。実施例は実機コーク
ス炉を忠実に表現できる試験炉において行った。
える影響について検討した。石炭銘柄には表１の銘柄ａ
〜銘柄ｅの５銘柄を、加熱パターンとしては図７のパー
タンＡを条件として、乾留による平均粒径の実測及び計
算による平均粒径推定を実施した。実施例は実機コーク
ス炉を忠実に表現できる試験炉において行った。
【００３３】上記実験の結果を図５に示す。図５は本発
明の方法によりコークスの粒径を推定できることを示す
ものである。コークス平均粒径の推定式には前述の式
（１）を使用した。このように各種石炭性状について、
推定値が実測値とよく一致していることを示している。
明の方法によりコークスの粒径を推定できることを示す
ものである。コークス平均粒径の推定式には前述の式
（１）を使用した。このように各種石炭性状について、
推定値が実測値とよく一致していることを示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】実施例２ 各炭の乾留時の加熱パターンにより、コークス塊内に発
生する熱応力プロフィールが複雑に異なっており、亀裂
発生挙動が異なると考えられる。そこで、加熱パターン
が本推定方法に与える影響について検討した。石炭銘柄
には表１の銘柄ａを、加熱パターンとしては図７のパタ
ーンＡ〜Ｃを条件として、乾留による平均粒径の実測及
び計算による平均粒径推定を実施した。
生する熱応力プロフィールが複雑に異なっており、亀裂
発生挙動が異なると考えられる。そこで、加熱パターン
が本推定方法に与える影響について検討した。石炭銘柄
には表１の銘柄ａを、加熱パターンとしては図７のパタ
ーンＡ〜Ｃを条件として、乾留による平均粒径の実測及
び計算による平均粒径推定を実施した。
【００３６】図６に実測値と推定値の関係を示す。この
ような各種加熱パターンについても推定値と実測値はよ
く一致している。以上の様に各種石炭性状、及び、各種
のプログラム加熱の場合において推定値と実測値が良く
一致していることが確認できた。
ような各種加熱パターンについても推定値と実測値はよ
く一致している。以上の様に各種石炭性状、及び、各種
のプログラム加熱の場合において推定値と実測値が良く
一致していることが確認できた。
【００３７】
【発明の効果】本発明により、事前に配合炭の種類と加
熱パターンが与えられると、製造されるコークスの粒径
の推定が可能となった。そのことにより、容易に大粒径
コークス製造が製造可能となった。従って、高炉内にお
いて、十分な通気抵抗の確保が可能となり、常時安定し
た高炉操業が実現し、銑鉄の製造効率に絶大な効果を奏
した。
熱パターンが与えられると、製造されるコークスの粒径
の推定が可能となった。そのことにより、容易に大粒径
コークス製造が製造可能となった。従って、高炉内にお
いて、十分な通気抵抗の確保が可能となり、常時安定し
た高炉操業が実現し、銑鉄の製造効率に絶大な効果を奏
した。
【図１】室炉式コークス炉の断面を有限要素法の計算の
ために分割した例を示す図である。
ために分割した例を示す図である。
【図２】石炭の加熱過程における石炭（コークス）の引
張強度を示す図である。
張強度を示す図である。
【図３】石炭の加熱過程における線収縮率の変化を示す
図である。
図である。
【図４】室炉式コークス内におけるコークス塊内発生引
張応力（Ｆ）との比（Ｓ／Ｆ）の最小値とコークスの平
均粒径との関係を示す図である。
張応力（Ｆ）との比（Ｓ／Ｆ）の最小値とコークスの平
均粒径との関係を示す図である。
【図５】本発明の方法により各種石炭銘柄についてコー
クスの平均粒径を推定した実施例である。
クスの平均粒径を推定した実施例である。
【図６】各種加熱パターンについてコークスの平均粒径
を推定した実施例を示す図である。
を推定した実施例を示す図である。
【図７】コークスのプログラム加熱方法の例を表した図
である。
である。
【図８】コークス炉稼働率とコークスの平均粒径の相関
関係を示す図である。
関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 下記の工程を備えたことを特徴とするコ
ークス粒径の推定方法。 （ａ）室炉式コークス炉の炭化室の炉幅方向断面を所定
の大きさの複数の要素に分割する工程と、（ｂ）前記要
素の各々について、前記要素内のコークス化した配合炭
の引張強度（Ｓ）と前記要素内のコークス化した配合炭
に加わる引張応力（Ｆ）との比を、前記炉幅方向断面の
位置および前記炭化室の昇温に伴う所定の温度範囲につ
いて求める工程と、（ｃ）前記炉幅方向断面の所定の範
囲と所定の温度範囲に対して求められた前記比の最小値
（（Ｓ／Ｆ）MIN ）から下式によりコークス粒径（Ｄ）
を推定する工程。 Ｄ＝α×（Ｓ／Ｆ）MIN ＋β ここで、Ｄ：コークスの平均粒径、Ｓ：コークス化した
配合炭の引張強度、Ｆ：コークス化した配合炭に加わる
引張応力、α、β：定数 - 【請求項２】 前記炉幅方向断面内の所定の範囲が、炭
化室の一つの加熱面からの炉幅中心迄の距離の３５％の
範囲内にある範囲であって、且つ前記所定の温度範囲
が、コークス化した配合炭の再固化温度から線収縮率の
２次ピーク温度までの範囲であることを特徴とする請求
項１に記載されたコークス粒径の推定方法。 - 【請求項３】 前記要素内のコークス化した配合炭に加
わる引張応力（Ｆ）を、非定常２次元の伝熱方程式およ
び歪み式を連立し、有限要素法により求める請求項１又
は請求項２に記載されたコークス粒径の推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07245261A JP3129166B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 室炉式コークス炉におけるコークス粒径推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07245261A JP3129166B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 室炉式コークス炉におけるコークス粒径推定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967579A true JPH0967579A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3129166B2 JP3129166B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=17131056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07245261A Expired - Fee Related JP3129166B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 室炉式コークス炉におけるコークス粒径推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3129166B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013216813A (ja) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Jfe Steel Corp | コークス収縮量の推定方法およびコークス収縮量の推定装置 |
| JP2018048262A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 新日鐵住金株式会社 | コークス粒径の推定方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101948469B1 (ko) | 2018-01-15 | 2019-02-14 | 성기인 | 건축용 다공패널 및 이의 고정구조 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP07245261A patent/JP3129166B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013216813A (ja) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Jfe Steel Corp | コークス収縮量の推定方法およびコークス収縮量の推定装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3129166B2 (ja) | 2001-01-29 |
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