(57)【要約】【課題】  操業条件に影響されず炭化室毎の実装入量を正確に把握することができるコークス炉装入炭の装入量測定装置及び装入量測定方法を提供する。【解決手段】  コークス炉について装入炭の装入量を測定する装入量測定装置において、装炭車の各装炭車ホッパーに設けられ、装炭車ホッパー内の受炭量と残炭量を秤量する第一ロードセルと、レベラーの操作時にそのレベラーに随伴して炉外に排出される戻り炭を回収する回収ホッパー２１と、この回収ホッパー２１に設けられ、回収された戻り炭量を秤量する第二ロードセル２１ｉと、第一ロードセルによって測定された受炭量と残炭量との差から装炭車ホッパー毎の装入炭量を計算し、計算された各装入炭量を装炭車ホッパーの数分合計し、さらにその合計装入炭量から、第二ロードセル２１ｉによって測定された戻り炭量を減算することにより、炭化室に装入された石炭の実装入量を求めることを特徴とする。【選択図】      図４
2006104259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化室の装入孔に対応する数の装炭車ホッパーを有し上記装入孔から石炭を装入する装炭車と、上記炭化室に装入された石炭頂部を平らに均すレベラーが設置された押出機を有するコークス炉について装入炭の装入量を測定する装入量測定装置において、
上記装炭車の各装炭車ホッパーに設けられ、装炭車ホッパー内の受炭量と残炭量を秤量する第一秤量手段と、
上記レベラーの操作時にそのレベラーに随伴して炉外に排出される戻り炭を回収する回収ホッパーと、
この回収ホッパーに設けられ、回収された戻り炭量を秤量する第二秤量手段と、
上記第一秤量手段によって測定された受炭量と残炭量との差から上記装炭車ホッパー毎の装入炭量を計算し、計算された各装入炭量を上記装炭車ホッパーの数分合計し、さらにその合計装入炭量から、上記第二秤量手段によって測定された戻り炭量を減算することにより、上記炭化室に装入された石炭の実装入量を求める実装入量計算手段とを備えてなることを特徴とするコークス炉装入炭の装入量測定装置。
【請求項２】
上記回収ホッパーが、コークス押し出し用の押出機に設けられている請求項１記載のコークス炉装入炭の装入量測定装置。
【請求項３】
上記第一秤量手段として、上記装炭車ホッパーとその装炭車ホッパーを支持する上記装炭車上の架台との間にロードセルが設けられている請求項１または２記載のコークス炉装入炭の装入量測定装置。
【請求項４】
上記第二秤量手段として、上記回収ホッパーとその回収ホッパーを支持する支持フレームとの間にロードセルが設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載のコークス炉装入炭の装入量測定装置。
【請求項５】
上記回収ホッパーの下部に、戻り炭回収時には閉じ、秤量が終了した後に開動作する開閉装置が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のコークス炉装入炭の装入量測定装置。
【請求項６】
炭化室の装入孔に対応する数の装炭車ホッパーを有し上記装入孔から石炭を装入する装炭車と、上記炭化室に装入された石炭頂部を平らに均すレベラーが設置された押出機を有するコークス炉について装入炭の装入量を測定する装入量測定方法において、
上記装炭車の各装炭車ホッパー毎に装入炭量を求めて合計することにより上記炭化室に装入された合計装入炭量を計算し、
上記レベラーの操作時にそのレベラーに随伴して炉外に排出される戻り炭を回収し、回収された戻り炭量を秤量し、
上記合計装入炭量から上記戻り炭量を減算することにより上記炭化室に装入された石炭の実装入量を求めることを特徴とするコークス炉装入炭の装入量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉装入炭の装入量を炭化室毎に測定する装入量測定装置及び装入量測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉は燃焼室に挟まれた炭化室が多数並設された構成からなり、各炭化室に石炭を装入し乾留することによって製鉄用コークスを製造するようになっている。
【０００３】
上記コークス炉において石炭を装入する場合、４〜５個のホッパーを直列に搭載している装炭車をまずコールビンの下方まで走行させ、そのコールビンから石炭を受炭する。次に、石炭を受炭した装炭車を装入対象の炭化室まで走行させ、炭化室炉頂の装入孔から石炭を装入する。
【０００４】
炭化室に装入された石炭は、そのままの状態では山状に堆積し発生ガスの通路を遮ってしまうため、炭化室内にレベラーを出し入れすることによって石炭頂面を平らに均す、均し操作が行われる。それにより、発生ガスの通路が確保され、且つ炭化室に効率良く石炭が充填されることになる。
【０００５】
レベラーによる均し操作において、レベラーを押出機側に引き戻す際、石炭がレベラーに随伴して炭化室外に排出され、いわゆる戻り炭が発生する。この戻り炭は回収されてコールビンに戻される。
【０００６】
また、炭化室に装入され頂面が均された石炭は乾留過程を経て製鉄用コークスとなるが、石炭装入量はコークス生産量に大きく影響するため、石炭装入量を正確に測定するための各種測定方法が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載のコークス炉装入炭の実装入量測定システムでは、装炭車のホッパーに個別に設置されたホッパースケールによって受炭量と残炭量を秤量し、その差からまずコークス炉各炭化室への石炭装入量を求め、次に、戻り炭ベルトコンベヤに設置されたベルトスケールによって戻り炭を秤量し、上記石炭装入量から上記戻り炭量を差し引くことによって最終的に炭化室毎の実装入量を求めている。
【特許文献１】特開昭６２−５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の装入炭の装入量測定方法では、コークス炉の炉前に戻り炭ベルトコンベヤを敷設し、その戻り炭ベルトコンベヤの一箇所に設置されたベルトスケールによって、ベルトコンベア上に運ばれてくる戻り炭重量を連続的に測定し積算するものであるため、切り出しのタイミングによっては、ある炭化室で発生した戻り炭と別の炭化室で発生した戻り炭とを同時に計測してしまったり、また、コンベヤ上から戻り炭が落下した場合に実際より少ない戻り炭重量を計測してしまったりすることがあり、個々の炭化室における実際の戻り炭量を正確に把握することができない場合があるという不都合があった。
【０００９】
本発明は以上のような従来の装入炭の装入量測定方法における課題を考慮してなされたものであり、操業条件に影響されず炭化室毎の実装入量を正確に把握することができるコークス炉装入炭の装入量測定装置および装入量測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のコークス炉装入炭の装入量測定装置は、炭化室の装入孔に対応する数の装炭車ホッパーを有し装入孔から石炭を装入する装炭車と、炭化室に装入された石炭頂部を平らに均すレベラーが設置された押出機を有するコークス炉について装入炭の装入量を測定する装入量測定装置において、装炭車の各装炭車ホッパーに設けられ、装炭車ホッパー内の受炭量と残炭量を秤量する第一秤量手段と、レベラーの操作時にそのレベラーに随伴して炉外に排出される戻り炭を回収する回収ホッパーと、この回収ホッパーに設けられ、回収された戻り炭量を秤量する第二秤量手段と、第一秤量手段によって測定された受炭量と残炭量との差から装炭車ホッパー毎の装入炭量を計算し、計算された各装入炭量を装炭車ホッパーの数分合計し、さらにその合計装入炭量から、第二秤量手段によって測定された戻り炭量を減算することにより、炭化室に装入された石炭の実装入量を求める実装入量計算手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１１】
本発明に従えば、装炭車ホッパーに石炭が受炭されると、第一秤量手段によって受炭量が測定され、装炭車ホッパー内の石炭が炭化室に装入された後、第一秤量手段によって残炭量が測定される。石炭室内に装入された石炭の頂部がレベラーによって均され、戻り炭が炉外に排出されると、排出された戻り炭は回収ホッパーに回収され、第二秤量手段によって戻り炭量が測定される。実装入量計算手段は、受炭量と残炭量との差から炭化室に装入した石炭装入量を求め、その石炭装入量から戻り炭量を減算することにより、炭化室に装入された石炭の実装入量を求める。
【００１２】
本発明において、上記回収ホッパーをコークス押し出し用の押出機に設ければ、既存の装置を利用して戻り炭の回収が行えるようになる。
【００１３】
本発明において、上記第一秤量手段として、装炭車ホッパーとその装炭車ホッパーを支持する装炭車上の架台との間にロードセルを設けることが好ましい。
【００１４】
本発明において、上記第二秤量手段として、回収ホッパーとその回収ホッパーを支持する支持フレームとの間にロードセルを設けることが好ましい。
【００１５】
本発明において、上記回収ホッパーの下部に、戻り炭回収時には閉じ、秤量が終了した後に開動作する開閉装置を設けることが好ましい。
【００１６】
本発明に係るコークス炉装入炭の装入量測定方法は、炭化室の装入孔に対応する数の装炭車ホッパーを有し装入孔から石炭を装入する装炭車と、炭化室に装入された石炭頂部を平らに均すレベラーが設置された押出機を有するコークス炉について装入炭の装入量を測定する装入量測定方法において、装炭車の各装炭車ホッパー毎に装入炭量を求めて合計することにより炭化室に装入された合計装入炭量を計算し、レベラーの操作時にそのレベラーに随伴して炉外に排出される戻り炭を回収し、回収された戻り炭量を秤量し、合計装入炭量から戻り炭量を減算することにより炭化室に装入された石炭の実装入量を求めることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、操業条件に影響されず炭化室毎の実装入量を正確に把握することができるという長所を有する。
【００１８】
このように、炭化室への実装入量が把握できることにより、例えば、実装入量が少なかった炭化室に対応する燃焼室について燃料ガスを過剰に供給することがなくなり、その結果、乾留所要熱量を削減することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明が適用されるコークス炉本体の概略構成を示したものである。
【００２１】
同図において、コークス炉１は、石炭が装入される炭化室２とその炭化室２を加熱する燃焼室（図示しない）とが炉幅方向に交互に配置されて１つの炉が形成されている。
【００２２】
燃焼室の下方には蓄熱室（図示しない）が設けられており、この蓄熱室を介して燃料ガスと空気が燃焼室に導入されるようになっている。
【００２３】
炭化室２に装入された石炭は乾留終了後、押出側（Ｐ／Ｓ）から押出機３によって反対側のコークス側（Ｃ／Ｓ）からコークス炉外に押し出される。
【００２４】
各炭化室２の上部には上昇管４がそれぞれ配設され、各上昇管４はコレクチングメイン管５に接続されて集合するようになっており、乾留中に発生するコークス炉ガス（ＣＯＧ）を回収している。
【００２５】
各炭化室２の上部には石炭を装入するための複数の装入孔６が炉長方向に配列されている。
【００２６】
また、コークス炉１の上方には、原料炭を貯蔵するコールビン７が設けられ、このコールビン７の排出部７ａと炭化室２とを連絡し、コールビン７に蓄えられている石炭を炭化室２に装入すべく装炭車８が軌道９上を走行するようになっている。
【００２７】
この装炭車８は、炭化室２の上部に設けられた装入孔６を通じて石炭を装入するようになっており、装入孔６の数に応じた数の装炭車ホッパー８ａが備えられている。
【００２８】
なお、図中、１０は装入孔６から装入された原料炭の上面（二点鎖線で示す波線ａ参照）を均して平坦（実線ｂ参照）にするレベラーであり、１１は押出機３によって炭化室２から押し出されたコークスを図示しないバケット車に案内するガイド車である。
【００２９】
図２は装炭車の装炭車ホッパー８ａ部分を拡大して示したものである。
【００３０】
同図において、装炭車ホッパー８ａは装炭車８のフレーム８ｂに支持されている。詳しくは、筒状の装炭車ホッパー８ａの周壁には４つのブラケット８ｃが等間隔に配置されており、各ブラケット８ｃはフランジ状のリング部８ｄ上に固定されている。
【００３１】
このリング部８ｄは第一秤量手段としての４つのロードセル８ｅを介し、フレーム８ｂ上に固定された架台８ｆに支持されている。
【００３２】
各ロードセル８ｅはリング部８ｄに沿って等間隔に配設されており、装炭車ホッパー８ａ内に蓄えられた石炭の重量を検出するようになっている。これらのロードセル８ｅは、受炭量と残炭量を秤量するようになっており、秤量信号は後述するデータ処理装置１２に送られるようになっている。
【００３３】
なお、図中、ｃは受炭レベルを示し、ｃ′は残炭レベルを示している。
【００３４】
また、装炭車ホッパー８ａの下部にはモータ８ｇと，そのモータ８ｇの出力軸に接続された減速機８ｈを介して駆動するテーブルフィーダ８ｉが設けられており、このテーブルフィーダ８ｉを回転させることにより、装炭車ホッパー８ａ内の石炭がシュート８ｈを経てコークス炉の装入孔６から炭化室２内に装入されるようになっている。
【００３５】
図３はコークス炉１の炉蓋の断面図を示したものであり、(ａ)は側面図、(ｂ)は正面図である。
【００３６】
これらの図において、炉蓋２０は、その炉内側に耐火煉瓦２０ａを内張りしている垂直方向に長尺な耐火構造からなり、炉外側に閂２０ｂが設けられている。
【００３７】
この閂２０ｂの上方にはレベラー１０を挿入するための挿入口２０ｃが位置し、その挿入口２０ｃを開閉するための押蓋２０ｄが備えられている。
【００３８】
図４は上記挿入口２０ｃから炭化室２内に挿入されるレベラー１０と、回収ホッパー２１の構成を示したものであり、同図(ａ)は正面図、同図(ｂ)はその側面図を示している。
【００３９】
両図において、挿入口２０ｃからレベラー１０が挿入され、均し行程で発生した戻り炭は、押出機３に搭載された回収ホッパー２１に回収され秤量される。
【００４０】
回収ホッパー２１は、戻り炭を受ける上側ホッパー２１ａおよび下側ホッパー２１ｂを有し、それらのホッパー２１ａ，２１ｂの間に検量ホッパー２１ｃが介設されている。ただし、検量ホッパー２１ｃと下側ホッパー２１ｂとは若干隙間Ｓが確保されている。
【００４１】
上記検量ホッパー２１ｃの下部開口は、油圧シリンダ２１ｄのロッド２１ｄ′を伸縮させることによって水平方向（矢印ｄ方向）に進退するスライドゲート２１ｅによって開閉できるようになっている。なお、上記油圧シリンダ２１ｄおよびスライドゲート２１ｅは開閉装置として機能する。
【００４２】
この検量ホッパー２１ｃは上側ホッパー２１ａから支持されている。詳しくは、検量ホッパー２１ｃの上縁部には、検量ホッパー２１ｃの幅方向（Ｘ方向）に向けてブラケット２１ｆ，２１ｆが外向きに設けられており、一方、上側ホッパー２１ａの側壁には内側に向けてコ字状をなす一対の支持フレーム２１ｇ，２１ｇが設けられている。
【００４３】
これらの支持フレーム２１ｇ，２１ｇの下部には幅方向に対向する状態でプレート２１ｈ，２１ｈが設けられており、これらのプレート２１ｈ，２１ｈ上に、第二秤量手段としてのロードセル２１ｉを介して上記ブラケット２１ｆ，２１ｆが支持されている。
【００４４】
上記構成により、スライドゲート２１ｅが閉じた状態で検量ホッパー２１ｃ内に戻り炭が投入されると、戻り炭量を秤量することができるようになっている。
【００４５】
なお、図中２１ｊ，２１ｊは振れ止めである。
【００４６】
上記した装炭車８の装炭車ホッパー８ａに設けられたロードセル８ｅから出力される秤量信号と、上記した検量ホッパー２１ｃのロードセル２１ｉから出力される戻り炭秤量信号はそれぞれ実装入量計算手段としてのデータ処理装置１２に送られるようになっている。
【００４７】
次に、上記構成を有する装入量測定装置の動作について説明する。
【００４８】
なお、測定を開始する場合、検量ホッパー２１ｃのスライドゲート２１ｅは閉じられている。
【００４９】
図１において、コールビン７から装炭車８の各装炭車ホッパー８ａに石炭が供給され受炭が終了すると、装炭車ホッパー８ａに設けられたロードセル８ｅ（図２参照）によって受炭重量が秤量され、各装炭車ホッパー８ａに設けられたロードセル８ｅから出力される受炭重量信号はデータ処理装置１２に送られる。
【００５０】
データ処理装置１２は各装炭車ホッパー８ａのロードセル８ｅから送られてくる受炭重量信号を装炭車ホッパー８ａの数分（本実施形態では５基分）合計することにより炭化室単位の受炭重量を求め、図示しない作業バッファに記憶する。
【００５１】
次いで、装炭車８は軌道９上を走行し、装入対象の炭化室２の上方で停止する。
【００５２】
装炭車８の各装炭車ホッパー８ａから炭化室２の装入孔６を通じて石炭が装入され、装入が終了すると、再び複数のロードセル８ｅによって残炭重量が秤量され、各ロードセル８ｅから出力される残炭重量信号はデータ処理装置１２に送られ、炭化室単位の残炭重量が計算され作業バッファに記憶される。
【００５３】
次いで、炭化室２に石炭が装入され、挿入口２０ｃ（図３参照）からレベラー１０が挿入され、均し操作が行われることによって石炭上面が均される。
【００５４】
この均し操作において、レベラー１０が押出機３側に引き戻されるのに随伴して戻り炭が炉外に排出され、この戻り炭は、回収ホッパー２１（図４参照）に回収される。
【００５５】
回収された戻り炭は検量ホッパー２１ｃのロードセル２１ｉによって秤量され、上記データ処理装置１２に送られる。
【００５６】
戻り炭の秤量が終了するとスライドゲート２１ｅが開かれ、戻り炭を受けるベルトコンベアを介してコールビン７に戻される。
【００５７】
上記データ処理装置１２は、作業バッファ内の受炭重量と残炭重量を読み出し、受炭重量と残炭重量の差から炭化室２に装入した石炭装入量を求め、その石炭装入量からさらに戻り炭量を減算することにより、炭化室２に装入された石炭の実装入量を求めるようになっている。このようにして炭化室毎に石炭装入量を正確に把握することができるようになる。
【００５８】
なお、老朽化したコークス炉では、炉体の変形、変位、損傷、カーボンの付着等によって各炭化室の容積は異なっており、１炭化室当たりの装入量も異なってくる。このような炭化室に対し、石炭が過剰に装入されると、炭化室内のガス道（クラウンスペース）がなくなって炉内を圧迫し、ガス洩れ発生の原因となる。これとは逆に、装入量が少ないと、天井カーボンが付着しやすくなるため、石炭装入トラブル等につながる虞れがある。従って、炭化室単位で装入量を管理することが極めて重要である。
【００５９】
これに対し、本実施形態では炭化室毎に装入量を正確に把握することができるため、上記したようなトラブルが発生することを防ぐことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る装入量測定装置が適用されるコークス炉本体の概略構成図である。
【図２】図１に示す装炭車ホッパー部分の構成を示す一部切欠きを有する拡大図である。
【図３】コークス炉の炉蓋の断面図である。
【図４】(ａ)は回収ホッパーの構成を示す正面図、(ｂ)はその側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    コークス炉
２    炭化室
３    押出機
４    上昇管
５    コレクチングメイン管
６    装入孔
７    コールビン
８    装炭車
８ａ  装炭車ホッパー
９    軌道
１０    レベラー
１１    ガイド車
１２    データ処理装置
２０    炉蓋
２１    回収ホッパー
２１ａ，２１ｂ  ホッパー
２１ｃ  検量ホッパー
２１ｄ  油圧シリンダ
２１ｅ  スライドゲート
２１ｆ  ブラケット
２１ｇ  支持フレーム
２１ｈ  プレート
２１ｉ  ロードセル
【図１】
2006104259.tif 000003
【図２】
2006104259.tif 000004
【図３】
2006104259.tif 000005
【図４】
2006104259.tif 000006