(57)【要約】【課題】異なる設備で測定されたコークス強度を比較可能なコークス強度の測定方法及びコークス強度の推定方法を提供すること。【解決手段】本発明に係るコークス強度の測定方法は、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、基準衝撃量と実測衝撃量との差の衝撃量をサンプラで採取されたコークスに別途与えた後にコークス強度を測定するステップと、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、
測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、
前記基準衝撃量と前記実測衝撃量との差の衝撃量を前記サンプラで採取されたコークスに別途与えた後にコークス強度を測定するステップと、
を含むことを特徴とするコークス強度の測定方法。
【請求項２】
コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、
測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、
予め複数のコークスについて、前記基準衝撃量と前記実測衝撃量との差の衝撃量をサンプラで採取されたコークスに別途与えた後に測定されたコークス強度と、サンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を別途与えることなく測定されたコークス強度と、の相関関係を求めておくステップと、
前記サンプラで採取したコークスに差の衝撃量を別途与えることなく測定されたコークス強度と前記相関関係とに基づいて、差の衝撃量を別途与えた後にコークス強度を測定した場合のコークス強度を推定するステップと、
を含むことを特徴とするコークス強度の推定方法。
【請求項３】
コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、
測定対象のコークス炉において加速度センサを用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、
予め複数のコークスについて、コークスに与えた累積衝撃量と累積衝撃量を与えた後に測定されたコークス強度との相関関係を求めておくステップと、
前記サンプラで採取されたコークスに追加の衝撃を与えることなく測定されたコークス強度と、実測衝撃量と、前記相関関係と、に基づいて、前記基準衝撃量を与えた後にコークス強度を測定した場合のコークス強度を推定するステップと、
を含むことを特徴とするコークス強度の推定方法。
【請求項４】
前記基準衝撃量を与えたとした場合のコークス強度を指標としてコークス強度の目標値を設定するステップと、
請求項１に記載のコークス強度の測定方法によって測定されたコークス強度が前記目標値以上になるようにコークスを製造するステップと、
を含むことを特徴とするコークスの製造方法。
【請求項５】
前記基準衝撃量を与えたとした場合のコークス強度を指標としてコークス強度の目標値を設定するステップと、
請求項２又は３に記載のコークス強度の推定方法によって推定されたコークス強度が前記目標値以上になるようにコークスを製造するステップと、
を含むことを特徴とするコークスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス強度の測定方法、コークス強度の推定方法、及びコークスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉操業に必要なコークスの製造において、特に重要な品質管理項目は強度である。強度が高いコークスを使用すれば、高炉内の通気性が良好になり、高炉操業を安定して行うことができる。このような背景から、これまでに種々のコークス強度の測定方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−９６６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のコークス強度の測定方法では、コークス炉で製造されたコークスが強度を分析するＤＩ分析装置に運ばれるまでの間にベルトコンベアのジャンクションや落差等から受ける衝撃量を考慮していない。コークス強度はコークスに加えられる衝撃量によって変化する。このため、従来のコークス強度の測定方法によれば、コークス炉からＤＩ分析装置までの構成が異なる設備間でコークス強度を比較できない。具体的には、図６（ａ）に示す設備では、コークス炉で製造されたコークスは、１段のベルトコンベア１１により落下シュート１２まで運ばれた後、搬送、手篩い、及び縮分されてＤＩ分析装置１３に送られる。一方、図６（ｂ）に示す設備では、コークス炉で製造されたコークスは、２段のベルトコンベア１１によりホッパー１４に送られ、ホッパー１４から３段のベルトコンベア１１によって縮分装置に運ばれた後、搬送、自動手篩い、縮分、及び手篩いされてＤＩ分析装置１３に送られる。このため、図６（ａ）に示す設備と図６（ｂ）に示す設備とでは、ＤＩ分析装置１３に運ばれるまでの間にコークスに加わる衝撃量が異なるので、ＤＩ分析装置において分析されたコークス強度を単純に比較できない。なお、特許文献１には、コークス搬送過程においてコークスに与えられるべき衝撃量をドラム試験機による回転数で評価したコークス粒度とコークス強度の管理方法が開示されているが、上述のような試料採取位置による分析値の違いの問題を解決できるものではない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、異なる設備で測定されたコークス強度を比較可能なコークス強度の測定方法及びコークス強度の推定方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、強度が所望の範囲内にあるコークスを安定的に製造可能なコークスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るコークス強度の測定方法は、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、前記基準衝撃量と前記実測衝撃量との差の衝撃量を前記サンプラで採取されたコークスに別途与えた後にコークス強度を測定するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の第１の態様に係るコークス強度の推定方法は、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、予め複数のコークスについて、前記基準衝撃量と前記実測衝撃量との差の衝撃量をサンプラで採取されたコークスに別途与えた後に測定されたコークス強度と、サンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を別途与えることなく測定されたコークス強度と、の相関関係を求めておくステップと、前記サンプラで採取したコークスに差の衝撃量を別途与えることなく測定されたコークス強度と前記相関関係とに基づいて、差の衝撃量を別途与えた後にコークス強度を測定した場合のコークス強度を推定するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様に係るコークス強度の推定方法は、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定するステップと、測定対象のコークス炉において加速度センサを用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定するステップと、予め複数のコークスについて、コークスに与えた累積衝撃量と累積衝撃量を与えた後に測定されたコークス強度との相関関係を求めておくステップと、前記サンプラで採取されたコークスに追加の衝撃を与えることなく測定されたコークス強度と、実測衝撃量と、前記相関関係と、に基づいて、前記基準衝撃量を与えた後にコークス強度を測定した場合のコークス強度を推定するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の態様に係るコークスの製造方法は、前記基準衝撃量を与えたとした場合のコークス強度を指標としてコークス強度の目標値を設定するステップと、本発明に係るコークス強度の測定方法によって測定されたコークス強度が前記目標値以上になるようにコークスを製造するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るコークスの製造方法は、前記基準衝撃量を与えたとした場合のコークス強度を指標としてコークス強度の目標値を設定するステップと、本発明に係るコークス強度の推定方法によって推定されたコークス強度が前記目標値以上になるようにコークスを製造するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るコークス強度の測定方法及びコークス強度の推定方法によれば、異なる設備で測定されたコークス強度を比較することができる。また、本発明に係るコークスの製造方法によれば、強度が所望の範囲内にあるコークスを安定的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、累積衝撃量とＤＩ強度との関係の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係るコークス強度の測定方法の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、ドラム強度試験機の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、通常ＤＩ強度と衝撃後ＤＩ強度との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、累積衝撃量とＤＩ強度との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、コークス炉からＤＩ分析装置までの構成が異なる設備の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、コークスに与えた累積衝撃量とＤＩ分析装置によって測定されたコークスのＤＩ強度（コークス強度）との関係の一例を示す図である。図１に示すように、コークス強度は累積衝撃量の大きさに応じて変化することがわかる。そこで、本発明の発明者は、鋭意研究を重ねてきた結果、測定対象のコークス炉において加速度センサを用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定し、測定された実測衝撃量に基づいてコークスに加わる累積衝撃量を同一水準とした後にコークス強度を比較することにより、異なる設備で測定されたコークス強度を比較できるという技術思想を想到するに至った。以下、図面を参照して、本技術思想に基づき想倒された、本発明に係るコークス強度の測定方法、コークス強度の推定方法、及びコークスの製造方法について説明する。
【００１４】
〔コークス強度の測定方法〕
まず、図２及び図３を参照して、本発明に係るコークス強度の測定方法について説明する。図２は、本発明に係るコークス強度の測定方法の流れを示すフローチャートである。図３は、ドラム強度試験機の構成を示す模式図である。
【００１５】
図２に示すように、本発明に係るコークス強度の測定方法では、まず、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定する（ステップＳ１）。ここで、基準衝撃量としては、あるコークス炉における累積衝撃量の測定値や任意の設定値を用いることができる。次に、測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定する（ステップＳ２）。
【００１６】
なお、一般にサンプラの設置位置は設備に応じて異なり、例えば図６（ａ）に示す設備では位置Ｐ１に設置され、図６（ｂ）に示す設備では位置Ｐ２に設置されている。また、実測衝撃量は、コークスに加速度計を混ぜてコークスを実際の搬送経路に流すことにより測定できる。この場合、加速度計はコークスの大きさ、形状、比重に合わせた外殻構造の内部に挿入するとよい。また、加速度計として３軸加速度センサを用いた場合には、実測衝撃量は、所定周波数で加速度を測定し、３軸の各軸の加速度から加速度ベクトルを求め、加速度ベクトルの長さが所定値以上の計測値を積算することによって求めることができる。
【００１７】
次に、ステップＳ１において設定された基準衝撃量とステップＳ２において測定された実測衝撃量との差の衝撃量をサンプラで採取されたコークスに別途付与する（ステップＳ３）。具体的には、図３に示すような円筒状のドラム強度試験機１内にコークスＣを挿入し、ドラム強度試験機１を回転させることによってドラム強度試験機１の内周面に設けられた羽１ａでコークスＣを掻き上げ、落下させることにより、コークスＣに差の衝撃量を別途付与する。コークスＣに付与する衝撃量は、ドラム強度試験機１の回転数とコークスＣに加わる衝撃量との関係を予め求めておくことによって調整できる。コークスに衝撃量を付与する他の設備としては、シャッター装置やタンブラー試験機等を例示できる。衝撃量を付与する設備における１回転又は１回の落下あたりの衝撃量は、例えば、前述の加速度計を衝撃量を付与する設備に入れて衝撃量を測定することによって得られる。
【００１８】
そして、最後に、差の衝撃量を別途付与した後のコークスの強度を測定する（ステップＳ４）。このようなコークス強度の測定方法によれば、コークスに加わる累積衝撃量を基準衝撃量に統一した後にコークス強度を測定するので、異なる設備で測定されたコークス強度を比較することができる。
【００１９】
〔コークス強度の推定方法〕
次に、図４及び図５を参照して、本発明の第１及び第２の態様に係るコークス強度の推定方法について説明する。
【００２０】
［第１の態様］
まず、図４を参照して、本発明の第１の態様に係るコークス強度の推定方法について説明する。図４は、基準衝撃量と実測衝撃量との差の衝撃量をサンプラで採取されたコークスに別途与えた後に測定されたコークス強度（衝撃後ＤＩ強度）とサンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を与えることなく測定されたコークス強度（通常ＤＩ強度）との関係の一例を示す図である。
【００２１】
本発明の第１の態様に係るコークス強度の推定方法では、まず、コークス強度の測定方法と同様にして、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定し、測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定する。
【００２２】
次に、予め複数のコークスについて、基準衝撃量と実測衝撃量との差の衝撃量をサンプラで採取されたコークスに別途与えた後に測定されたコークス強度（衝撃後ＤＩ強度）とサンプラで採取したコークスに差の衝撃量を与えることなく測定されたコークス強度（通常ＤＩ強度）との相関関係を求めておく。具体的には、例えば差の衝撃量の与える前後におけるコークス強度を測定することにより、図４に示すような通常ＤＩ強度と衝撃後ＤＩ強度との関係を示す関数Ｌ１を求めておく。
【００２３】
そして最後に、サンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を与えることなく測定されたコークス強度と上述した相関関係とに基づいて、差の衝撃量を与えた後にコークス強度を測定した場合におけるコークス強度を推定する。具体的には、図４に示す例では、サンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を与えることなく測定されたコークス強度を関数Ｌ１に代入することにより衝撃後ＤＩ強度を算出する。このようなコークス強度の推定方法によれば、サンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を与えることなく、異なる設備で測定されたコークス強度を比較することができる。
【００２４】
［第２の態様］
次に、図５を参照して、本発明の第２の態様に係るコークス強度の推定方法について説明する。図５は、強度が異なる複数のコークスにおけるコークスに与えた累積衝撃量と累積衝撃量を与えた後に測定されたコークス強度（ＤＩ強度）との関係の一例を示す図である。
【００２５】
本発明の第２の態様に係るコークス強度の推定方法では、まず、コークス強度の測定方法と同様にして、コークス炉からコークス強度試験に供試するまでの間にコークスに与える累積衝撃量を基準衝撃量として設定し、測定対象のコークス炉において加速度計を用いてコークス炉からサンプラまでの間にコークスに加わる累積衝撃量を実測衝撃量として測定する。
【００２６】
次に、予め強度が異なる複数のコークスについて、コークスに与えた累積衝撃量と累積衝撃量を与えた後に測定されたコークス強度との相関関係を求めておく。具体的には、強度が異なる複数のコークスについて、ドラム強度試験機の回転数を変更してコークス強度を測定し、加速度計を用いてそれぞれの回転数のときの累積衝撃量を求めて両者をプロットする。これにより、図５に示すような、強度が異なる複数のコークスにおけるコークスに与えた累積衝撃量と累積衝撃量を与えた後に測定されたコークス強度（ＤＩ強度）との関係を示す曲線Ｌ２〜Ｌ４が得られる。この時、コークス炉から排出された直後の位置で採取されたコークスを用いれば、コークス炉から排出された直後の位置を累積衝撃量が０の位置として、その後のいかなる位置でサンプリングしたコークスについても本発明の第２の態様に係るコークス強度の推定方法として用いることができる。コークス炉から排出された直後とは、実際に炭化室から排出された直後であってもよいし、例えばＣＤＱ（コークス乾式消火装置）から排出された直後であってもよい。実質的に強度測定のための試料採取が行える場所のうち、最もコークス炉に近い、コークス搬送工程の最上流の位置とすることができる。また、累積衝撃量を０とする基準の位置は、搬送過程における強度を評価すべき位置の最上流の位置として任意に定めることもできる。
【００２７】
次に、サンプラで採取されたコークスに追加の衝撃を与えることなく測定されたコークス強度及び実測衝撃量に基づいて、測定対象のコークスに対応する相関関係を推定する。具体的には、図５に示す曲線Ｌ２〜Ｌ４の中から測定対象のコークスに対応する曲線を選択する。例えば、コークス炉から排出された直後のコークスを用いて曲線Ｌ２〜Ｌ４を得た場合、図５の横軸の累積衝撃量が、排出直後からサンプラまでの実測衝撃値と等しくなる点において、追加の衝撃を与えることなく測定されたコークス強度の値が、曲線Ｌ２〜Ｌ４のどの曲線に乗っているかを調べることにより、曲線Ｌ２〜Ｌ４の中から測定対象のコークスに対応する曲線を選択することができる。そして最後に、推定された相関関係に基づいて基準衝撃量を与えた後にコークス強度を測定した場合のコークス強度を推定する。このようなコークス強度の推定方法によれば、基準衝撃量が実測衝撃量より小さい場合であっても、サンプラで採取されたコークスに差の衝撃量を与えることなく、異なる設備で測定されたコークス強度を比較することができる。
【００２８】
〔コークスの製造方法〕
本発明の第１の態様に係るコークスの製造方法は、基準衝撃量を与えたとした場合のコークス強度を指標としてコークス強度の目標値を設定し、本発明に係るコークス強度の測定方法によって測定されたコークス強度が目標値以上になるようにコークスを製造する。また、本発明の第２の態様に係るコークスの製造方法は、基準衝撃量を与えたとした場合のコークス強度を指標としてコークス強度の目標値を設定し、本発明の第１又は第２の態様に係るコークス強度の推定方法によって推定されたコークス強度が目標値以上になるようにコークスを製造する。このような本発明に係るコークスの製造方法によれば、例えばコークス炉やコークス搬送、サンプリング工程の違いによらず、強度が所望の範囲内にあるコークスを安定的に製造し、その後の高炉操業を安定化させることができる。
【００２９】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ドラム強度試験機
１ａ  羽
Ｃ  コークス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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