KR19990011168A - Automatic fire extinguishing method of red coke - Google Patents

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    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00Cooling or quenching coke
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Abstract

본 발명은 제철소의 고로 또는 소결기에 장입되는 코크스(coke)의 소화방법에 관한 것이며, 그 목적은 적열된 코크스(hot coke)의 자동소화방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for extinguishing coke, which is charged to a blast furnace or sintering machine in an ironworks, and its object is to provide a method for automatically extinguishing a hot coke.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 유연탄을 일정주기로 장입하여 코크스로 탄화하고, 탄화된 적열코크스를 배출한 다음, 배출된 적열코크스를 일정온도로 소화하는 과정에 있어, 코크스오븐으로부터 배출된 적열코크스의 온도(T)와 장입량(W)에 따른 적열코크스의 총열량(H)에 기초한 전단계와 현재의 적열코크스 데이타를 비교하여 현재 적열코크스의 살수시간을 자동적으로 간단히 설정하는 적열코크스의 소화방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the above object is charged carbon at a predetermined cycle to carbonize the coke, discharge the carbonized red coke, and then in the process of extinguishing the discharged red coke to a certain temperature, the coke of the red coke discharged from the coke oven A method for extinguishing a glowing coke that automatically sets the watering time of the current coking coke by comparing the previous step based on the total heat quantity (H) of the glowing coke according to the temperature (T) and the charging amount (W) and the current glowing coke data. That technical point.

Description

적열코크스의 자동소화방법Automatic fire extinguishing method of red coke

본 발명은 제철소의 고로 또는 소결기에 장입되는 코크스(coke)의 소화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적열된 코크스(hot coke)의 자동소화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for extinguishing coke, which is charged to a blast furnace or sintering machine in a steel mill, and more particularly, to an automatic fire extinguishing method of hot coke.

제철소 고로조업 또는 소결조업의 열원으로 사용되는 코크스는 코크스공장의 코크스오븐(coke oven)에서 제조된다. 코크스의 제조과정을 도 1 내지 도 3과 같은 제조장치를 통해 설명하면 다음과 같다. 도 1은 코크스를 제조하기 위한 코크스오븐(coke oven)(10) 및 소화장치(50)을 포함한 일련의 코크스제조장치(1)의 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이며, 도3은 적열코크스를 소화하는 장치의 개략도를 나타낸다. 먼저, 코크스(2)를 제조하기 위한 유연탄이 일시적으로 저장되는 유연탄저장조(coal bin)(62)로부터 유연탄이 채탄되어 장입차(charge car)(60)에 장입되면, 장입차(60)는 코코스오븐(10)상에 설치된 레일(rail)(6)을 따라 이송되면서 코크스오븐의 각 탄화실(11)상에 마련된 다수개의 장입구(61)를 통해 각 탄화실(11)내로 장입된다. 그리고, 상기 탄화실(11)에 장입된 유연탄들은 탄화실의 양측에 설치된 연소실(13)의 버너(burner)(14)로부터 발생되는 열에 의해 가열된다. 상기 탄화실의 경우 코크스제조장치에 따라 다르나 보통 코크스오븐에 대략 66개 정도, 그리고, 연소실의 경우 약 67개 정도 설치되어 있다. 그리고, 탄화실상의 장입구(61)는 보통 각 탄화실마다 4개정도 설치되며, 장입시이외에는 항상 닫혀져 있다. 또한, 상기 버너의 경우는 각 연소실마다 적어도 34개 정도 설치되어 있다. 탄화실(11)내에서 가열된 유연탄은 공기가 차단된 상태에서 가열되어 탄화반응에 의해 코크스(2)가 만들어진다. 이때, 탄화후 발생되는 휘발물질과 분해물들은 각 탄화실(11)상에 설치된 상승관(12)를 통해 배출되며, 배출된 가스는 가스정제공정인 화성공정으로 공급되어 이용된다. 적절한 코크스의 제조를 위해서는 상기 압출대(21)에 다수개의 온도측정계(pyrometer)(22)에 의해 연속적으로 노벽의 온도가 측정되면서 탄화실내에 코크스가 일정시간 유지된다. 이렇게 일정시간동안 약 1000℃이상으로 가열되어 제조되는 코크스는, 도2와 같이, 압출대(pusher ram)(21)가 장착된 압출기(pusher car)(20)에 의해 압출되어 코크스오븐(10)의 측면에 설치된 소화차(quenching car)(40)로 배출되며, 소화차(40)에 적재된 코크스는 소화차가 레일(3)을 따라 소화탑(quenching tower)(50)으로 이동된 후 상기 소화탑(50)내에서 살수되는 물에 의해 일정온도이하로 소화(消火)된다. 이때, 코크스의 배출시 소화차(40)내로 코크스가 정확히 배출되도록 하기 위해 이송대차(transfer car)(30)는 코크스의 배출을 정확히 유도한다. 상기 이송대차는 레일(4)에 의해 각 탄화실(11)로 임의로 이동될 수 있도록 구성되어 있다.Coke, used as a heat source in steel mill blast furnace operations or sintering operations, is manufactured in a coke oven of a coke plant. Referring to the manufacturing process of the coke through the manufacturing apparatus as shown in Figures 1 to 3 as follows. 1 is a plan view of a series of coke manufacturing apparatus 1 including a coke oven 10 and a fire extinguishing device 50 for producing coke. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 1, and FIG. 3 shows a schematic diagram of a device for extinguishing red coke. First, when bituminous coal is mined from a coal bin 62 in which bituminous coal for manufacturing the coke 2 is temporarily stored and charged into a charge car 60, the charging vehicle 60 is made of Cocos. It is transferred into each carbonization chamber 11 through a plurality of charging holes 61 provided on each carbonization chamber 11 of the coke oven while being transported along a rail 6 provided on the oven 10. The coal briquettes charged in the carbonization chamber 11 are heated by heat generated from a burner 14 of the combustion chamber 13 installed at both sides of the carbonization chamber. In the case of the carbonization chamber, depending on the coke manufacturing apparatus, about 66 pieces are usually installed in the coke oven, and about 67 pieces are installed in the combustion chamber. Incidentally, four charging openings 61 on the carbonization chamber are usually installed in each carbonization chamber, and are always closed except at the time of charging. In addition, at least 34 burners are provided in each combustion chamber. The bituminous coal heated in the carbonization chamber 11 is heated in the state where air is cut off, and the coke 2 is produced by a carbonization reaction. At this time, the volatiles and decomposition products generated after carbonization are discharged through the rising pipe 12 installed on each carbonization chamber 11, and the discharged gas is supplied to and used in the gas purification process. In order to manufacture the appropriate coke, the temperature of the furnace wall is continuously measured by a plurality of pyrometers 22 on the extrusion table 21, and the coke is maintained in the carbonization chamber for a certain time. The coke produced by heating at about 1000 ° C. or more for a predetermined time is extruded by a pusher car 20 equipped with a pusher ram 21 as shown in FIG. 2 to coke oven 10. It is discharged to the quenching car (40) installed on the side of, the coke loaded in the fire truck (40) is the fire extinguisher is moved to the quenching tower (50) along the rail (3) after the fire extinguishing The water sprayed in the tower 50 is extinguished by a predetermined temperature or less. At this time, in order to ensure that the coke is correctly discharged into the fire truck 40 during the discharge of the coke (transfer car) 30 to induce the discharge of the coke correctly. The conveyance bogie is configured to be arbitrarily moved to each carbonization chamber 11 by a rail 4.

상기와 같은 코크스 제조과정중 적열코크스를 소화하는 과정에서 소화가 불충분한 경우 화재의 위험성이 있고, 반대로 과다한 소화는 코크스내에 수분함량을 높이기 때문에 코크스의 소화과정을 정확히 수행함이 매우 중요하다. 특히, 코크스는 다음공정인 고로조업 또는 소결조업에서 연료로 사용되기 때문에 코크스의 적절한 수분관리는 매우 중요하다. 그런데, 상기 소화는 보통 소화탑에서 적열코크스에 물을 살수하여 이루어지므로 결국 코크스내의 수분의 양은 살수시간에 의해 좌우된다고 해도 과언이 아니다. 그러나, 종래의 적열코크스에 대한 살수방법은 도3과 같이, 소화수탱크(51)로부터 인입되는 살수량을 작업자가 임의로 필요에 따라 타이머(53)에서 살수시간을 설정하여 살수조절밸브(54)를 조작하므로써 결정하였다. 하지만, 코크스오븐의 조업여건과 소화후의 진화상태를 보아가며 작업자가 살수시간을 수동적으로 결정함에 따라 코크스내의 수분을 일정 목표치로 관리하기 곤란한 단점이 있다.In case of inadequate extinguishing in the process of extinguishing red coke during the coke manufacturing process as described above, there is a risk of fire. In particular, the coke is used as a fuel in the blast furnace or sintering operation, which is the next process, it is very important to properly manage the moisture of the coke. By the way, since the digestion is usually made by sprinkling water on the coke in the digestive tower, it is no exaggeration to say that the amount of water in the coke is dependent on the watering time. However, in the conventional sprinkling method for the red coke, as shown in Fig. 3, the sprinkling water flowing in from the digestive water tank 51 is set by the operator 53 as necessary to the sprinkling time, the sprinkling control valve 54 It was determined by operating. However, it is difficult to manage the water in the coke to a certain target value as the worker manually determines the watering time while looking at the operating condition of the coke oven and the extinguishing state after the digestion.

이에 본 발명은 코크스 제조시 적열코크스의 상태에 따라 자동적으로 살수시간을 설정하므로써 적열코크스의 잔화(殘火)발생을 없애고 적열코크스의 수분을 일정하게 관리할 수 있는 자동습식소화방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to provide an automatic wet fire extinguishing method that can automatically manage the moisture of the red coke by eliminating the occurrence of residual coke coke by setting the watering time automatically according to the state of the red coke during the manufacture of coke. The purpose is.

도 1은 일반 코크스 제조장치의 평면도1 is a plan view of a general coke manufacturing apparatus

도 2는 도 1의 A-A' 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1;

도 3은 일반 코크스 제조장치중 소화장치의 개략구성도3 is a schematic configuration diagram of a fire extinguishing device in a general coke production apparatus

도 4는 본 발명에 의한 적열코크스의 소화과정을 보이는 흐름도Figure 4 is a flow chart showing the digestion process of red coke according to the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 코크스 제조장치 10 : 코크스오븐1: coke manufacturing apparatus 10: coke oven

11 : 탄화실 13 : 연소실11: carbonization chamber 13: combustion chamber

14 : 버너 20 : 압출기14: burner 20: extruder

30 : 이송대차 40 : 소화차30: transfer truck 40: fire truck

50 : 소화탑 60 : 코크스저장조50: digestion tower 60: coke storage tank

상기 목적달성을 위한 본 발명은 유연탄을 일정주기로 장입하여 코크스로 탄화하는 공정, 탄화된 적열코크스를 배출하는 공정 및 배출된 적열코크스를 일정온도로 소화하는 공정을 포함하여 구성되는 코크스의 제조방법에 있어서, 최초로 장입되어 적열된 코크스의 살수시간을 설정하고, 조업중 관리하고자 하는 적열코크스의 목표수분량(γO)을 설정하는 단계, 사전에 장입되는 유연탄의 수분(γ) 및 휘발분(v)을 분석하는 단계, 장입된 유연탄이 존재하는 탄화실노벽온도(Tf)를 탄화실의 압출기에 부착된 온도측정계로 실측하는 단계, 상기 측정된 유연탄의 수분과 탄화실내의 노벽온도를 식(1)에 대입하여 유연탄이 존재하는 탄화실의 버너위치별 온도(Ti)를 산출하는 단계,The present invention for achieving the above object is a method for producing coke comprising a step of carbonizing the coking coal at a predetermined cycle, carbonizing coke, the process of discharging carbonized red coke and the process of extinguishing the discharged red coke at a constant temperature. The step of setting the sprinkling time of the coke coke charged and glowing for the first time, and setting the target water content (γ O ) of the coke coke to be managed during operation, the water (γ) and the volatile matter (v) of the bituminous coal previously charged Analyzing, measuring the carbonization furnace wall temperature (Tf) in which the charged bituminous coal is present with a temperature gauge attached to an extruder of the carbonization chamber, and calculating the moisture content of the bituminous coal and the furnace wall temperature in the carbonization chamber in Equation (1). Calculating the temperature (Ti) for each burner position of the carbonization chamber where bituminous coal is present by substitution;

Ti = Tf -α×(ts)/(ta)-β×{γ-(γs)} .....(1)Ti = Tf -α x (ts) / (ta) -β x {γ- (γs)} ..... (1)

단, α는 장입되는 유연탄의 건류시간계수Where α is the drying time coefficient of the bituminous coal

ts는 유연탄의 표준건류시간(초)ts is the standard drying time (in seconds) of bituminous coal

ta는 장입되는 유연탄의 실건류시간(초)ta is the actual dry time (in seconds) of the bituminous coal charged

β는 장입되는 유연탄의 수분계수β is moisture coefficient of bituminous coal

γs 는 장입되는 유연탄의 표준수분치(%)γs is the standard water content (%) of bituminous coal

계산된 탄화실의 버너위치별 온도(Ti)를 식(2)에 대입하여 압출되는 적열코크스의 평균온도(Tm)를 수치해석으로 산출하는 단계,Calculating the average temperature (Tm) of the extruded red coke by substituting the calculated temperature (Ti) for each burner position of the carbonization chamber in Equation (2),

단, Li 는 i번째 버너에 대응되는 탄화실내부의 폭However, Li is the width inside the carbonization chamber corresponding to the i-th burner

n 은 버너의 수n is the number of burners

계산된 적열코크스의 평균온도(Tm)를 식(3)에 대입하여 적열코크스의 총열량(Hc)을 계산하는 단계,Calculating the total heat amount (Hc) of the glowing coke by substituting the calculated average temperature (Tm) of the glowing coke into the equation (3),

Hc = Tm×C×W×(1-v) ........식(3)Hc = Tm × C × W × (1-v) ........ Equation (3)

단, C는 코크스의 비열Where C is the specific heat of coke

W는 장입된 유연탄의 장입량W is the amount of charged bituminous coal

상기 적열코크스가 최초로 장입되는 코크스이면 최종살수시간은 초기살수시간(to)으로 정하고, 상기 적열코크스가 최초 장입된 적열코크스가 아니면 식(4)에 의해 현재 적열코크스에 대한 예측살수시간(t')을 산출한 다음,If the coking coke is initially charged, the final sprinkling time is determined as the initial sprinkling time (to). If the coking coke is not the coking coke first loaded, the estimated sprinkling time for the current coking coke (t ') is given by equation (4). ), Then

t' = (tN-1)×(HcN)/(HcN-1)........식(4)t '= (t N-1 ) × (Hc N ) / (Hc N-1 ) ......... (4)

단, tN-1는 (N-1)번째 적열코크스에 대한 살수시간Where t N-1 is the watering time for the (N-1) th red coke

HcN-1은 (N-1)번째 적열코크스의 총열량Hc N-1 is the total calorific value of the (N-1) th glowing coke

HcN은 N번째 적열코크스의 총열량Hc N is the total calorific value of the Nth glowing coke

상기 현재 적열코크스에 대한 예측살수시간을 식(5)에 의해 보정하여 현재 적열코크스에 대한 최종살수시간(t)으로 정하는 단계,Correcting the predicted sprinkling time for the current red coke according to Equation (5) to determine a final sprinkling time for the current red coke (t);

t = t' + γm×{γO-(γpN-1)}........식(5)t = t '+ γm × {γ O- (γp N-1 )} ........ Formula (5)

단, γm은 수분관리계수Where γm is the moisture management coefficient

상기와 같이 정해진 최종살수시간(t)동안 적열코크스에 물을 살수하는 단계 및Sprinkling water in the coke for the final spraying time (t) determined as described above and

살수된 코크스의 수분을 측정하고, 다음에 장입되는 장입유연탄에 대해서 상기와 같이 살수시간을 정하여 적열코크스에 살수하는 단계, 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 적열코크스의 자동소화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for automatic fire extinguishing coke coke, comprising: measuring water of sprinkled coke;

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

우선, 본 발명에 부합되는 코크스 제조방법은, 도 1 내지 도 3과 같은 통상의 코크스 제조장치(1)에 프로세스컴퓨터(미도시됨)가 연결된 코크스 제조장치를 이용한다. 이러한 코크스 제조장치에서의 코크스는, 통상의 제조방법과 같이, 먼저 유연탄을 일정주기로 장입하여 코크스로 탄화하고, 탄화된 적열코크스를 배출한 다음, 배출된 적열코크스를 일정온도로 소화하는 과정을 통해서 제조된다. 이때, 코크스오븐으로부터 배출된 적열코크스에 대한 소화는 적열코크스에 대한 살수시간에 크게 의존하며, 이 살수시간은 주로 적열코크스의 온도(T)와 장입량(W)에 의한 총열량(H)에 의존한다. 본 발명은 이러한 살수시간을 자동적으로 적정 설정함에 그 특징이 있다. 도4는 본 발명에 의한 적열코크스의 소화과정을 보이고 있는 흐름도이다.First, the coke production method according to the present invention uses a coke production apparatus in which a process computer (not shown) is connected to a conventional coke production apparatus 1 as shown in FIGS. Coke in such a coke manufacturing apparatus, as in the usual manufacturing method, first by charging the coal in a constant cycle, carbonized into coke, discharge the carbonized red coke, and then through the process of extinguishing the discharged red coke to a certain temperature. Are manufactured. At this time, the extinguishing of the red coke discharged from the coke oven is largely dependent on the sprinkling time for the red coke, and the sprinkling time mainly depends on the temperature (T) and the total heat amount (H) by the charging amount (W) of the red coke. do. The present invention is characterized in that it automatically set the proper watering time. 4 is a flowchart illustrating a process of extinguishing a red coke according to the present invention.

본 발명의 소화방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 최초로 장입되어 적열된 코크스의 살수시간을 설정하고, 그리고 조업중 관리하고자 하는 적열코크스의 목표수분량(γO)을 설정함이 요구된다. 통상 물이 살수된 적열코크스내의 수분함량은 약 4%로 하여 관리함이 적절하다. 그리고, 사전에 장입되는 유연탄의 수분(γ) 및 휘발분(v)을 분석함이 필요하다. 유연탄의 수분과 휘발분은 일반적인 공업분석을 통해 얻어질 수 있는 데이타이다.In the extinguishing method of the present invention, as shown in FIG. 4, it is required to first set the spraying time of the first charged and glowing coke, and to set the target moisture content γ O of the coke to be managed during operation. . Usually, it is appropriate to manage the water content in the hot water sprinkled coke to be about 4%. And it is necessary to analyze the water (gamma) and volatile matter (v) of the bituminous coal charged previously. Moisture and volatilization of bituminous coal are data that can be obtained through general industrial analysis.

그 다음, 상기와 같이 장입된 유연탄이 존재하는 탄화실내의 노벽온도(Tf)를 탄화실의 압출기에 부착된 온도측정계(22)로 실측하고, 이를 기초로 탄화실내의 버너위치별 온도(Ti)를 구한다. 즉, 탄화실내의 노벽온도(Tf)는 탄화실의 양측에 마련된 연소실내의 버너에 따라 그 온도가 다르고, 또한 유연탄이 탄화되어 압출되기까지의 총건류시간(total coking time)과 유연탄의 수분량에 의해 좌우되기 때문에 압출되는 코크스의 온도와 약간의 차이가 있다. 따라서, 본 발명은 여러가지 제조과정의 경우에서 다음과 같은 요소들을 고려하여 열전달방정식을 이용하므로써 하기식(1)과 같은 버너위치별 탄화실내의 온도(Ti)를 구했다.Then, the furnace wall temperature Tf in the carbonization chamber in which the bituminous coal loaded as described above is measured by a temperature measuring instrument 22 attached to the extruder of the carbonization chamber, and based on this, the temperature of burner position Ti in the carbonization chamber is based on this. Obtain In other words, the furnace wall temperature (Tf) in the carbonization chamber varies in temperature depending on the burners in the combustion chambers provided at both sides of the carbonization chamber, and the total coking time until the coal is carbonized and extruded and the moisture content of the coal. There is a slight difference from the temperature of the coke being extruded because it depends. Therefore, in the case of various manufacturing processes, the temperature Ti in the burner location-specific carbonization chamber is obtained by using the heat transfer equation in consideration of the following factors.

Ti = Tf -α×(ts)/(ta)-β×{γ-(γs)} .....(1)Ti = Tf -α x (ts) / (ta) -β x {γ- (γs)} ..... (1)

여기서, ts는 유연탄의 표준건류시간은 이미 코크스 생산계획에 의하여 이론적으로 계산되어 설정된 임의의 건류시간을 의미한다. 또한, α는 장입되는 유연탄의 건류시간계수로서, 이는 유연탄의 건류시간과 온도추정에 사용되며, 약 38~43 정도의 값을 갖게 된다. 또한, ta는 장입되는 유연탄의 실건류시간을 의미한다. 그리고, β는 장입되는 유연탄의 수분계수로서, 장입되는 유연탄과 건류시간에 의존하며 약 3~8 정도의 값이 적용된다. 그리고, γs 는 장입되는 유연탄의 표준수분치(%)로 설정된 값이다.Here, ts means the dry carbonization time of bituminous coal, which is already theoretically calculated and set by the coke production plan. In addition, α is the drying time coefficient of the bituminous coal charged, which is used for the drying time and temperature estimation of the bituminous coal, it has a value of about 38 ~ 43. In addition, ta means the actual drying time of the bituminous coal charged. In addition, β is a moisture coefficient of the bituminous coal charged, and a value of about 3 to 8 is applied depending on the bituminous coal and the drying time. Γ s is a value set to the standard moisture value (%) of the bituminous coal charged.

그러나, 상기 탄화실의 버너위치별 온도(Ti)는 탄화실내에 있는 전체 코크스의 온도를 표현하지 못하므로 버너부위별를 온도를 고려하여 탄화실내의 전체 평균온도(Tm)을 구할 필요가 있다. 특히, 탄화실내부는 코크스의 압출을 용이하도록 하기 위해 압출측에서 배출측으로 갈수록 넓게 구성되어 있어 연소실내의 버너 연관(burner flue)의 크기도 다르기 때문에 탄화실의 폭을 고려한 탄화실내의 전체평균온도가 필요하다. 본 발명에서는 탄화실내의 크기를 고려하여 Crank-Nicolson 수치해석을 이용하여 압출되는 적열코크스의 평균온도(Tm)를 하기식(2)와 같이 산출하였다.However, since the temperature Ti of each burner position of the carbonization chamber does not represent the temperature of the entire coke in the carbonization chamber, it is necessary to obtain the total average temperature Tm of the carbonization chamber in consideration of the temperature of each burner. In particular, the inside of the carbonization chamber is wider from the extrusion side to the discharge side in order to facilitate the extruding of the coke. Since the burner flue in the combustion chamber is also different, the overall average temperature in the carbonization chamber considering the width of the carbonization chamber is need. In the present invention, the average temperature (Tm) of the red coke extruded using the Crank-Nicolson numerical analysis was calculated in consideration of the size of the carbonization chamber as shown in Equation (2).

여기서, Li 는 i번째 버너에 대응되는 탄화실내부의 폭을 나타내며, n 은 연소실내의 버너의 갯수이다.Li represents the width inside the carbonization chamber corresponding to the i-th burner, and n is the number of burners in the combustion chamber.

한편, 적열코크스를 소화하기 위한 살수량은 압출된 적열코크스의 총열량(H)에 의존하고, 적열코크스의 총열량은 압출 코크스의 양과 온도에 의존한다. 따라서, 상기식(2)로부터 구한 적열코크스의 평균온도와 압출 코크스의 양으로부터 적열코크스의 총열량을 구할 수 있다. 즉, 적열코크스의 총열량(Hc)은 다음과 같이 표현될 수 있다.On the other hand, the amount of water to extinguish the red coke depends on the total heat amount (H) of the extruded red coke, the total heat amount of the red coke depends on the amount and temperature of the extruded coke. Therefore, the total heat amount of the red coke can be calculated | required from the average temperature of the red coke calculated | required from said Formula (2), and the quantity of extruded coke. That is, the total amount of heat Hc of the coke may be expressed as follows.

Hc = Tm×C×W×(1-v) ........식(3)Hc = Tm × C × W × (1-v) ........ Equation (3)

상기식(3)에서 C는 온도에 따른 코크스의 비열로서, 보통 0.37~0.45의 값이 적용된다. 그리고, W는 장입된 유연탄의 장입량으로서, 고온에서 탄화반응에 의하여 휘발된 량을 뺀 양이다. 코크스의 휘발분은 공업분석에 의해 구할 수 있는데, 보통 0.24~0.80 정도의 범위를 갖는다. 결국 상기식(3)은 휘발된 양을 뺀 장입 유연탄의 양에 평균온도의 비열을 고려하여 총열량을 계산한 것이다.In Equation (3), C is a specific heat of coke according to temperature, and a value of 0.37 to 0.45 is usually applied. W is the amount of charged bituminous coal, minus the amount volatilized by the carbonization reaction at high temperature. Volatiles of coke can be obtained by industrial analysis, usually in the range of 0.24 to 0.80. As a result, Equation (3) calculates the total calorific value in consideration of the specific heat of the average temperature in the amount of the bituminous coal minus the volatilized amount.

이와같이, 구한 적열코크스의 총열량으로부터 적열코크스에 대한 예측살수시간(t')을 결정한다. 그러나, 살수시간은 많은 요인에 의해 좌우되기 때문에 상기식(3)으로부터 직접 계산된 열량으로부터 살수시간을 계산함은 불가능하다. 즉, 압출되어 소화탑으로 이동하는 시간에 전(前)단계에서 구한 열량과 살수시간을 비교하는 방법이 적절하다. 그러나, 상기 적열코크스가 최초로 장입되는 코크스이면 최종살수시간은 초기 단계에서 설정된 살수시간(to)을 바로 최종살수시간으로 정한다.In this way, the predicted sprinkling time t 'for the glowing coke is determined from the obtained total heat of the glowing coke. However, since the watering time depends on many factors, it is impossible to calculate the watering time from the calories calculated directly from Equation (3). That is, a method of comparing the heat quantity and the watering time obtained in the previous step at the time of being extruded and moving to the digestion tower is appropriate. However, if the coke coke is initially charged, the final sprinkling time sets the sprinkling time to set at the initial stage as the final sprinkling time.

반면 상기 적열코크스가 최초 장입된 적열코크스가 아니면 다음과 같은 식(4)에 의해 현재 적열코크스에 대한 예측살수시간(t')을 산출한다. 즉, 본 발명에서는 현재까지 살수되는 시간과 총열량을 비교하여 예측살수시간을 결정할 수 있다.On the other hand, if the coking coke is not initially loaded coke coke to calculate the predicted sprinkling time (t ') for the current coke coke by the following equation (4). That is, in the present invention, the predicted sprinkling time can be determined by comparing the total amount of heat sprayed to the present time.

t' = (tN-1)×(HcN)/(HcN-1)........식(4)t '= (t N-1 ) × (Hc N ) / (Hc N-1 ) ......... (4)

단, tN-1는 (N-1)번째 적열코크스에 대한 살수시간Where t N-1 is the watering time for the (N-1) th red coke

HcN-1은 (N-1)번째 적열코크스의 총열량Hc N-1 is the total calorific value of the (N-1) th glowing coke

HcN은 N번째 적열코크스의 총열량Hc N is the total calorific value of the Nth glowing coke

그리고, 현재 적열코크스가 최초 장입된 적열코크스가 아니면 상기식(4)에 의해 우선 예측살수시간(t')을 구하고, 전단계에서 분석된 코크스의 수분함량을 고려하여 목표하는 코크스 수분(γ)과 실적을 비교하므로써 최종적으로 살수시간(t)을 정확히 설정할 수 있다. 즉, 코크스의 수분량을 고려하여 현재 적열코크스에 대한 예측살수시간을 다음과 같이 보정하면 현재 적열코크스에 대한 최종살수시간(t)이 얻어진다.And, if the current coke is not initially loaded coke coke first obtain the predicted sprinkling time (t ') by the above equation (4), and the target coke water (γ) and the target coke in consideration of the water content of the coke analyzed in the previous step and By comparing the results, you can finally set the watering time (t) accurately. That is, the final sprinkling time (t) for the current coke is obtained by correcting the predicted sprinkling time for the current coke in consideration of the moisture content of the coke as follows.

t = t' + γm×{γO-(γpN-1)}........식(5)t = t '+ γm × {γ O- (γp N-1 )} ........ Formula (5)

단, γm은 수분관리계수Where γm is the moisture management coefficient

따라서, 본 발명에 의한 적열코크스의 소화는 프로세스컴퓨터에 의해 상기와 같이 정해진 최종살수시간(t)동안 현재 적열코크스에 물을 살수하면 된다. 결국 본 발명의 경우 최초 장입 적열코크스를 초기살수시간으로 살수한 다음에는 살수된 코크스의 수분을 측정하고, 이후 다음에 장입되는 장입유연탄에 대해서 상기와 같은 과정을 반복하면서 살수시간을 정하여 프로세스컴퓨터에 의해 살수시간을 지시하면 자동적으로 목표로 하는 수분을 유지하면서 적열코크스을 적절히 살수할 수 있다. 이와같이 소화된 코크스는 보통 약 100℃이하로 유지되어 제철소의 열원으로 이용된다.Therefore, the fire extinguishing of the red coke according to the present invention can be sprayed with water to the current red coke for the final water spraying time (t) determined as described above by the process computer. In the case of the present invention, after the initial charging time of the glowing coke in the initial sprinkling time, the water of the sprinkled coke is measured, and then the watering time is determined by repeating the above process for the next charged briquettes to determine the sprinkling time. By instructing the watering time, the red coke can be sprayed properly while maintaining the target moisture automatically. Coke digested in this way is usually maintained below about 100 ℃ to be used as a heat source of steel mills.

상술한 바와 같이, 본 발명은 적열코크스의 상태에 따라 자동적으로 살수시간을 설정하는 자동습식소화방법을 제공하므로써 기존에 조업자 임의로 살수시간을 설정으로 인하여 소화후 코크스의 수분함량이 높거나 낮은 현상과 미소화에 의한 화재의 발생을 사전에 방지할 수 있으며, 더욱이 소화공정을 간단한 방식으로 전부 자동화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides an automatic wet fire extinguishing method for automatically setting the sprinkling time according to the state of the red coke, so that the water content of the coke after digestion is high or low due to the existing sprinkler setting the sprinkling time. It is possible to prevent the occurrence of fire due to excessive micronization, and furthermore, it is effective to automate all the fire extinguishing processes in a simple manner.

Claims (7)

유연탄을 일정주기로 장입하여 코크스로 탄화하는 공정, 탄화된 적열코크스를 배출하는 공정, 및 배출된 적열코크스를 일정온도로 소화하는 공정,을 포함하여 구성되는 코크스의 제조방법에 있어서, 최초로 장입되어 적열된 코크스의 살수시간을 설정하고, 조업중 관리하고자 하는 적열코크스의 목표수분량(γO)을 설정하는 단계, 사전에 장입되는 유연탄의 수분(γ) 및 휘발분(v)을 분석하는 단계, 장입된 유연탄이 존재하는 탄화실노벽온도(Tf)를 탄화실의 압출기에 부착된 온도측정계로 실측하는 단계, 상기 측정된 유연탄의 수분과 탄화실내의 노벽온도를 식(1)에 대입하여 유연탄이 존재하는 탄화실의 버너위치별 온도(Ti)를 산출하는 단계,A method of manufacturing coke for the first time comprising the steps of charging bituminous coal at regular intervals and carbonizing it with coke, discharging carbonized red coke, and extinguishing the discharged red coke at a constant temperature. Setting the sprinkling time of the coke prepared, and setting the target moisture content (γ O ) of the coke to be managed during the operation, analyzing the water (γ) and the volatile matter (v) of the bituminous coal previously charged, The carbonization chamber furnace wall temperature (Tf) in which the bituminous coal is present is measured by a temperature gauge attached to an extruder of the carbonization chamber. Substituting the measured moisture in the coal and the furnace wall temperature in the carbonization chamber in Equation (1), Calculating a temperature (Ti) for each burner position of the carbonization chamber, (Ti) = (Tf)-α×(ts)/(ta)-β×{(γ)-(γs)} .....(1)(Ti) = (Tf) -α × (ts) / (ta) -β × {(γ)-(γs)} ..... (1) 단, α는 장입되는 유연탄의 건류시간계수Where α is the drying time coefficient of the bituminous coal ts는 유연탄의 표준건류시간(초)ts is the standard drying time (in seconds) of bituminous coal ta는 장입되는 유연탄의 실건류시간(초)ta is the actual dry time (in seconds) of the bituminous coal charged β는 장입되는 유연탄의 수분계수β is moisture coefficient of bituminous coal γs 는 장입되는 유연탄의 표준수분치(%)γs is the standard water content (%) of bituminous coal 계산된 탄화실의 버너위치별 온도(Ti)를 식(2)에 대입하여 압출되는 적열코크스의 평균온도(Tm)를 수치해석으로 산출하는 단계,Calculating the average temperature (Tm) of the extruded red coke by substituting the calculated temperature (Ti) for each burner position of the carbonization chamber in Equation (2), 단, Li 는 i번째 버너에 대응되는 탄화실내부의 폭However, Li is the width inside the carbonization chamber corresponding to the i-th burner n 은 버너의 수n is the number of burners 계산된 적열코크스의 평균온도(Tm)를 식(3)에 대입하여 적열코크스의 총열량(Hc)을 계산하는 단계,Calculating the total heat amount (Hc) of the glowing coke by substituting the calculated average temperature (Tm) of the glowing coke into the equation (3), (Hc) = (Tm)×C×W×{1-(v)} ........식(3)(Hc) = (Tm) x C x W x {1- (v)} ... (3) 단, C는 코크스의 비열Where C is the specific heat of coke W는 장입된 유연탄의 장입량W is the amount of charged bituminous coal 상기 적열코크스가 최초로 장입되는 코크스이면 최종살수시간은 초기살수시간(to)으로 정하고, 상기 적열코크스가 최초 장입된 적열코크스가 아니면 식(4)에 의해 현재 적열코크스에 대한 예측살수시간(t')을 산출한 다음,If the coking coke is initially charged, the final sprinkling time is determined as the initial sprinkling time (to). If the coking coke is not the coking coke first loaded, the estimated sprinkling time for the current coking coke (t ') is given by equation (4). ), Then t' = (tN-1)×(HcN)/(HcN-1)........식(4)t '= (t N-1 ) × (Hc N ) / (Hc N-1 ) ......... (4) 단, tN-1는 (N-1)번째 적열코크스에 대한 살수시간Where t N-1 is the watering time for the (N-1) th red coke HcN-1은 (N-1)번째 적열코크스의 총열량Hc N-1 is the total calorific value of the (N-1) th glowing coke HcN은 N번째 적열코크스의 총열량Hc N is the total calorific value of the Nth glowing coke 상기 현재 적열코크스에 대한 예측살수시간을 식(5)에 의해 보정하여 현재 적열코크스에 대한 최종살수시간(t)으로 정하는 단계,Correcting the predicted sprinkling time for the current red coke according to Equation (5) to determine a final sprinkling time for the current red coke (t); t = t' + γm×{γO-(γpN-1)}........식(5)t = t '+ γm × {γ O- (γp N-1 )} ........ Formula (5) 단, γm은 수분관리계수Where γm is the moisture management coefficient 상기와 같이 정해진 최종살수시간(t)동안 적열코크스에 물을 살수하는 단계 및 살수된 코크스의 수분을 측정하고, 다음에 장입되는 장입유연탄에 대해서 상기와 같이 살수시간을 정하여 적열코크스에 살수하는 단계, 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 적열코크스의 자동소화방법The step of sprinkling the water in the red coke during the final watering time (t) determined as described above, and measuring the water of the sprinkled coke, and then sprinkling the red coke by setting the watering time as described above for the charged briquettes Automatic fire extinguishing method of glowing coke, characterized in that, including, 제1항에 있어서, 상기 유연탄의 휘발분(v)은 0.24~0.80%이고, 건류시간계수(α)는 38~43, 그리고 유연탄의 표준수분치(γs)는 8%임을 특징으로 하는 자동소화방법The method of claim 1, wherein the volatilization (v) of the bituminous coal is 0.24 to 0.80%, the distillation time coefficient (α) is 38 to 43, and the standard moisture value (γs) of the bituminous coal is 8%. 제1항에 있어서, 상기 식(2)에서 버너의 수(n)은 34개임을 특징으로 하는 자동소화방법The automatic fire extinguishing method as claimed in claim 1, wherein the number of burners n in the formula (2) is 34. 제1항에 있어서, 상기 식(2)에서 i번째 버너에서의 탄화실내부의 폭(Li)는 412+2.23529i로 표현됨을 특징으로 하는 자동소화방법2. The automatic fire extinguishing method as claimed in claim 1, wherein the width Li of the inside of the carbonization chamber at the i-th burner is represented by 412 + 2.23529i. 제1항에 있어서, 상기 식(3)에서 적열코크스의 비열(C)는 0.37~0.45의 범위임을 특징으로 하는 자동소화방법2. The automatic fire extinguishing method according to claim 1, wherein the specific heat (C) of the red coke in Equation (3) is in the range of 0.37-0.45. 제1항에 있어서, 상기 식(5)에서 수분관리계수(γm)은 0.4~0.6의 범위임을 특징으로 하는 자동소화방법The automatic fire extinguishing method according to claim 1, wherein the moisture management coefficient (γ m) in the formula (5) is in the range of 0.4 to 0.6. 제1항에 있어서, 상기 조업중 적열코크스의 목표관리수분치(γO)는 4%로 설정함을 특징으로 하는 자동소화방법The automatic fire extinguishing method according to claim 1, wherein the target management moisture value γ O of the glowing coke during the operation is set at 4%.
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