(57)【要約】【課題】コークス炉の炉壁凹凸の形状や存在位置の違いによる炉壁凹凸の押出し負荷に対する影響を考慮して、炉壁プロファイル情報から押出し負荷の推定方法を確立すること。【解決手段】コークス炉の炭化室における炉壁プロフィールを設定し、炉壁のプロフィールに基づいて、炭化室を、炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割し、炭化室内のコークスケーキを複数の要素領域に分割し、各要素領域についてそれが炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別し、それぞれの場合について、各要素領域に存在するコークスケーキが所定の速度で移動するために必要な押出し力を、その要素領域の炉長方向の位置に応じた反力をコークス押出し側と反対側から付加することによって求め、求められた各要素領域の押出し力に基づいて、コークスケーキ全体を炭化室から押出す際の押出し負荷を推定する。【選択図】図１
2008303239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炭化室における炉壁プロフィールを設定し、
炉壁のプロフィールに基づいて、炭化室を、炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割し、
炭化室内のコークスケーキを複数の要素領域に分割し、各要素領域についてそれが炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別し、
それぞれの場合について、各要素領域に存在するコークスケーキが所定の速度で移動するために必要な押出し力を、その要素領域の炉長方向の位置に応じた反力をコークス押出し側と反対側から付加することによって求め、
求められた各要素領域の押出し力に基づいて、コークスケーキ全体を炭化室から押出す際の押出し負荷を推定することを特徴とするコークス押出し負荷の推定方法。
【請求項２】
前記押出し力を求める際に、前記分割された要素領域の炉高方向の位置に応じた荷重をさらに付加することを特徴とする請求項１に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
【請求項３】
前記押出し力を粒子要素法により求めることを特徴とする請求項１または２に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
【請求項４】
前記押出し力を、炭化室を模した評価装置による試験により求めることを特徴とする請求項１または２に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水平室炉式コークス炉のコークス押出し時において、特に、炉壁に凹凸がある場合のコークス押出し負荷を推定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉を安定に操業することは、生産量の確保、製造コストの低減、そして、炉体保護の観点から重要なことである。しかし、実際には、様々なことが原因でトラブルが発生し、操業の安定が維持できないことが多い。
図１０に、コークス炉３０の炭化室からコークスケーキ３１を押出す際の状態を模式的に示すが、例えば、コークス炉の炭化室からコークスを押出す際に、押出し機のラム３２の負荷が異常に上昇し、コークスの排出ができなくなるというトラブルがある。
また、コークスを押出す際には、ラム３２による押出し力の一部が側圧として炉壁３３にかかる。この時の荷重は、コークスの押出しに必要な力が大きいほど大きくなり、炉壁を損壊するなどのトラブルを発生させる。
【０００３】
コークスが押出し機のラム３２によって押される際に、炭化室の炉壁煉瓦表面の状態が正常であり、かつコークスの乾留状態が正常である場合には、ラムに異常な押出し負荷が加わることはない。しかし、コークス炉の炭化室では、その炉壁３３に炉壁カーボンが付着して凸部３４が形成されたり、炉壁が損傷して凹部３５が形成されたりしている場合も多く、そのような場合には凹凸部がコークスの押出しの抵抗となりラムによるコークスの押出し負荷が増加する。
【０００４】
そこで、炉壁のプロフィール情報に基づいて、コークスを押出す際の炉壁にかかる荷重をあらかじめ計算することができれば、押出し機のラムが異常な負荷上昇を起こさないような操業条件に事前に変更することができ、また、計算した荷重から、炉壁の耐圧限界を超えないように操業条件を管理したり、炉壁修復の必要性などを把握したりすることができる。
【０００５】
このような問題に対し、特許文献１には、炉体プロフィール情報を基にしてコークス押出し時の負荷波形を粒子要素法を用いた計算によって求めるとともに、上記計算で求めた負荷波形と、コークスを実際に押出す際に計測して生成した負荷波形とを比較してコークス炉の操業条件を解析することが提案されている。
また、特許文献２には、水平室炉式コークス炉において、製造されたコークスを押出し機により炭化室から押出す際に、炭化室の少なくとも一方側の炉壁全体にかかる荷重または圧力、および、炭化室炉壁の局部にかかる荷重または圧力を、離散要素法（粒子要素法）を用いた計算により推算することが提案されている。
【０００６】
さらに、このような計算による方法とは別に、押出し負荷の評価装置を用い、試験用のコークスケーキを押出す時の炉壁にかかる荷重分布を測定することにより、コークスケーキの押出し挙動や押詰り挙動を解析することも特許文献３により提案されている。
【０００７】
しかし、特許文献１、２に提案されている粒子要素法を用いた計算では、炉体プロフィールやコークスの微小な凹凸が、押出し負荷に及ぼす影響については考慮できるとされているが、炉壁の凹凸形状や炉壁に複数点在する凹凸が、押出し負荷にどのような影響を及ぼすかについては明確に考慮されておらず、押出し負荷を低減し、上記のようなトラブルの発生を防止するためには、炉壁凹凸がトータルとして押出負荷に及ぼす定量的な影響についてのさらなる検討が必要である。
また、特許文献３に提案されている評価装置によって荷重を実測する方法でも、炉壁の凹凸が押出し負荷に与える影響については考慮されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２７７７５９号公報
【特許文献２】特開２０００−１４４１３９号公報
【特許文献３】特開平１０−３３２５０１号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、コークス炉の炉壁凹凸の形状や存在位置の違いによる炉壁凹凸の押出し負荷に対する影響を考慮して、炉壁プロファイル情報から押出し負荷の推定方法を確立することを課題とする。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の要旨は、次のとおりである。
（１）コークス炉の炭化室における炉壁プロフィールを設定し、炉壁のプロフィールに基づいて、炭化室を、炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割し、炭化室内のコークスケーキを複数の要素領域に分割し、各要素領域についてそれが炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別し、それぞれの場合について、各要素領域に存在するコークスケーキが所定の速度で移動するために必要な押出し力を、その要素領域の炉長方向の位置に応じた反力をコークス押出し側と反対側から付加することによって求め、求められた各要素領域の押出し力に基づいて、コークスケーキ全体を炭化室から押出す際の押出し負荷を推定することを特徴とするコークス押出し負荷の推定方法。
（２）前記押出し力を求める際に、前記分割された区間の炉高方向の位置に応じた荷重をさらに付加することを特徴とする（１）に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
（３）前記押出し力を粒子要素法により求めることを特徴とする（１）または（２）に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
（４）前記押出し力を、炭化室を模した評価装置による試験により求めることを特徴とする（１）または（２）に記載のコークス押出し負荷の推定方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、押出し負荷における炉壁凹凸の大きさや存在位置の違いの影響が定量的に明確にされるので、炉壁のプロフィール情報から押出し負荷をより明確に推定できるようになり、コークス押出し時におけるトラブルの発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
コークスケーキを炭化室から押出す際の押出し負荷を図１に示す手順で推定する。
そのために、まず、コークス炉の炭化室について、炉壁凹凸の位置や大きさに関する炉壁プロフィールを設定し（ステップ１）、その炉壁プロフィールに基づいて、炭化室を、炉高方向及び炉長方向に、炉壁に凹凸のない区間と凹凸がある区間に分割する（ステップ２）。
炉壁プロフィールの設定は、対象とする炭化室の炉壁をレーザ距離計を移動させて実測する方法（例えば、特開２００５−２４９６９８号公報参照。）や、過去のデータに基づいて炉壁モデルを作成する方法によって行う。
【００１３】
次に、炭化室内のコークスケーキを、図２に示すように炉長方向と炉高方向にそれぞれ複数の要素領域に分割するとともに、各要素領域が、炉壁に凹凸のない区間及び凹凸がある区間のいずれにあるか判別する（ステップ３）。
【００１４】
コークスケーキを炭化室から押出す際に必要な押出し力は、主に、炉底摩擦力と炉壁摩擦力により決定されるが、一般には、炭化室の押出機ラム側からガイド車側に行くにしたがって炉壁にかかる側圧が減少する（例えば特開平８−２８３７３０号公報、参照）ため、炉壁摩擦力も同様に減少する。
また、コークスケーキの炉高方向については炉底に近くなるほどコークスの自荷重が付加され、それにともなって炉底摩擦力と炉壁摩擦力が増大する。
【００１５】
そのため、各要素領域に存在するコークスケーキを所定の速度で移動させるのに必要な押出し力Ｆ１を求める際、要素領域に存在するコークスケーキに、その炉高方向の位置に応じた荷重Ｗをあらかじめ付加しておくとともに、要素領域の炉長方向の位置及び炉壁凹凸の有無に応じた反力Ｆ２を設定しておく（ステップ４）。
【００１６】
そして、各要素領域に存在するコークスケーキを所定の速度で移動させるのに必要な押出し力Ｆ１を、炉壁に凹凸のない場合及び凹凸がある場合のそれぞれについて、後述するように、シミュレーションや評価装置によって求める際、前記荷重Ｗに加え、前記反力Ｆ２をさらに付加するようにする（ステップ５）。
最後に、そのようにして求められた要素領域毎に求められた押出し負荷に基づいて、コークスケーキを炭化室から押出す際の全体としての押出し負荷を推定する（ステップ６）。
【００１７】
分割された各要素領域に存在するコークスケーキを所定の速度で移動させるのに必要な押出し力を求めるには、（１）粒子要素法を用いたシミュレーションにより求める方法、あるいは、（２）評価装置を用いた試験により求める方法、によって定量的に算出する。
以下、特に炉壁凹凸がある場合についてそれらの方法を説明する。
【００１８】
最初に、粒子要素法を用いたシミュレーションにより求める方法について説明する。
粒子要素法を用いて押出し力を求めるため、まず、１個の擬似コークス塊を、外形が実際のコークス塊の形状とほぼ同一になるように多数の単位粒子を組み合わせて表現し、この擬似コークス塊を組み合わせてモデルとなる擬似コークスケーキを作成する。また、炉壁の凹凸形状を境界条件として数式で表記しておく。そして、擬似コークスケーキを押出し機のラムにより炭化室から押出す際に、粒子要素法を用いた計算により個々の擬似コークス塊の動きをシミュレーションし、擬似コークス塊が炭化室炉壁に作用した場合の押出し力の増大量を解析する。
【００１９】
図３に、モデルとして使用する擬似コークスケーキの構成例を示す。
まず、疑似コークス塊を構成する単位粒子１を直径１０ｍｍの大きさの球とし、それを５６個凝集させておおよそ幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの集合体とし、それにより図３のように擬似コークス塊２を表現する。そして、その擬似コークス塊２を、炉幅方向中央部空隙３をはさんで、コークス炉の擬似炭化室４に２列に積層充填して、コークスケーキのモデルとなる擬似コークスケーキ５を構成する。
【００２０】
炭化室の炉壁レンガの一部がえぐれている（凹部がある）場合やカーボン付着がある（凸部がある）場合を想定するためには、擬似炭化室の炉壁レンガに凹部あるいは凸部を形成し、擬似コークスケーキ５に、それに対応する凹部６あるいは凸部７を形成する。図４の（ａ）に炉壁に凹部がある場合の、（ｂ）に凸部がある場合の平面図をそれぞれ示す。
この例では、炉壁凹凸部は、炉高方向全体に形成されているものとし、炉壁の凹部に位置する疑似コークス塊２の単位粒子１の個数を多くして、その炉幅方向の長さが、炉壁の平滑部に位置する疑似コークス塊２の炉幅方向の長さに比べて長くなるようにし、逆に、炉壁の凸部に位置する疑似コークス塊２では、単位粒子１の個数を少なくして炉幅方向の長さが短くなるようにしている。
【００２１】
そのように構成した擬似コークスケーキ５に所定の押出し力Ｆを加えて、擬似コークスケーキを所定の速度で押出し、粒子要素法を用いた計算により個々の擬似コークス塊の動きをシミュレーションし、押出し力を計算する。
【００２２】
炉壁に凹凸がある場合の粒子要素法を用いた計算では、あらかじめ炉壁の形状を境界条件として設定しておき、炭化室の炉壁の凹部あるいは凸部を、擬似コークスケーキに形成した凹部あるいは凸部が通過する時の個々の擬似コークス塊の動きを推定し、擬似コーク塊最外面の単位粒子が炉壁に接触するかどうかを判定し、接触している場合には擬似コークス塊が炉壁に及ぼす作用力を計算し、その作用力から、押出し力の変化を計算する。
【００２３】
例えば、炭化室の炉壁レンガに凹部がある場合、擬似コーク塊最外面の半径Ｒを有する単位粒子１と炉壁の接触を次のような手順で判定する。
コークス押出し方向をＸ軸とし、図５に示すように凹部を７つのゾーンに分割し、凹部の角部をＰ１〜Ｐ４として各ゾーンの境界のＸ座標値χを次のように決める。
【００２４】
（ゾーン１）凹部手前の原点からＰ１のＸ座標まで。
（ゾーン２）ゾーン１の終点のＸ座標から、Ｐ１とＰ２を通る直線からＲだけ離れた直線とＰ１を中心とする半径Ｒなる円の交点のＸ座標まで。
（ゾーン３）ゾーン２の終点のＸ座標から、Ｐ１とＰ２を通る直線とＰ２とＰ３を通る直線の両方に接触状態にある円の中心のＸ座標まで。
（ゾーン４）ゾーン３の終点のＸ座標から、Ｐ２とＰ３を通る直線とＰ３とＰ４を通る直線の両方に接触状態にある円の中心のＸ座標まで。
（ゾーン５）ゾーン４の終点のＸ座標から、Ｐ３とＰ４を通る直線からＲだけ離れた直線とＰ４を中心とする半径Ｒなる円の交点のＸ座標まで。
（ゾーン６）ゾーン５の終点のＸ座標からＰ４のＸ座標まで。
（ゾーン７）ゾーン６の終点のＸ座標から計算で想定した凹部を越えた終点までの範囲。
【００２５】
また、図５に示されるように、炉壁プロフィールに垂直に球の半径Ｒだけ離れた点を結んだ線を、単位粒子が炉壁に接触しているかどうかを判定するための接触判定ラインに設定する。
そして、上記のように設定された各ゾーンのＸ座標値χの範囲について、着目する単位粒子がゾーン１〜ゾーン７のどのゾーンにあるかを順次判定し、どれかのゾーンにあれば、炉壁によって構成されるそのゾーンの境界に単位粒子が接触しているかどうかを判定する。
次に、着目した単位粒子の中心が接触判定ライン上にあるか、又は、それよりも炉壁プロフィールに近い場合（単位粒子のＹ座標が接触判定ラインのＹ座標に等しいかそれ以上の場合）は、単位粒子と境界（炉壁）は接触していると判定し、それ以外の場合は、接触していないと判定する。
【００２６】
このような単位粒子と炉壁との接触判定を、炉壁凹部に対応する範囲にある擬似コークス塊の単位粒子について順次行い、接触している場合についてぞれぞれの炉壁に対する作用力を計算する。
その際、擬似コークスケーキを所定の速度で移動させ、１つの擬似コークス塊が凹部を通過する際の炉壁に対する作用力を所定の時間ピッチで順次計算し、押出し力の増大量を求める。
【００２７】
以上のような手順を、擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙３の値ｄ、擬似コークスケーキと炉壁との間隙の値ｓ、炉壁レンガの凹部あるいは凸部の形状を種々に変更して実施することにより、さまざまな擬似コークスケーキの状態の下で、炉壁凹凸の形状が押出し負荷に与える影響を定量的に推定することができる。
【００２８】
実際のコークス炉では、前述のように、コークスケーキ内の炉長方向における押し圧の分布及び炉高方向における自荷重の分布が存在し、凹部（または凸部）の位置によって押出し負荷が変動するので、擬似コークスケーキに反力を付与して、自荷重の違いを擬似的に再現する。例えば、擬似コークスケーキ押出し側と反対側から反力を与えることにより、凹部の炉長方向の位置を擬似的に変化させることができる。さらに、擬似コークスケーキ上方から荷重を与えることにより、凹部の炉高方向の位置を擬似的に変化させることができる。
【００２９】
このような方法によって計算した計算結果の一例を図６に示す。
この例では、図３に示した擬似コークスケーキを用い、擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙ｄ３ｍｍ、４．５ｍｍ、９ｍｍの３種類に設定するとともに、深さが１０ｍｍで斜面の傾斜角が１８度の凹部を形成し、擬似コークスケーキと炉壁との間隔を１ｍｍに設定して、２ｃｍ／ｓの速度で擬似コークスケーキを移動させた時の押出し力の変化を計算したものである。
なお、炉高方向の想定位置に応じて、単位粒子の重量を変化させて付加する荷重を変化させた。また、炉長方向の想定位置に応じて、押出し力を加える側と反対側からの反力を変化させた。
【００３０】
図６の（ａ）〜（ｃ）の各図において、横軸は押出しの時間経過を示し、縦軸は擬似コークス塊を移動させるのに必要な力を示している。縦軸の値が小さいほど、押出し負荷が低く、結果が良好であることを示す。図６より、炉幅方向中央部の間隔ｄが狭くなる（すなわち（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順）につれて、矢印で示した部分で押出し力の上昇が認められる。
【００３１】
以上説明したように、粒子要素法を用いたシミュレーションでは、モデルを構成する単位粒子が炉壁に接触している場合についてぞれぞれの炉壁に対する作用力を計算する際、擬似コークスケーキ押出し側と反対側からの作用力や擬似コークスケーキ上方から作用力を種々変化させることにより、炉長方向及び炉高方向の凹凸位置に応じた押出し力を推定することができる。
【００３２】
つぎに、評価装置を用いた試験により求める方法を、炉壁表面に突起（凸部）が存在することを想定した場合について説明する。
この例では、図７、８に示すコークス押出負荷の評価装置を用いて押出し負荷を求める。
評価装置の基台１１上には、一定の間隔を置いて左右の支持体１２、１３が設置されており、押出方向前後にも一定の間隔を置いて油圧シリンダ１４とエアシリンダ１６が設置されている。支持体間には、左右の側壁となる一対の側面パネル１８、１９が配置され、各側面パネルの前後の端部には前後パネル２０、２１が配置されており、側面パネルと前後パネルにより、コークスケーキ２４の押圧空間が形成される。
【００３３】
油圧シリンダ１４は、コークスケーキ２４に押出し力を作用させるもので、そのラムヘッドの先端にはコークスケーキに押出し力を伝えるための押し側ブロック１５が取り付けられている。また、エアシリンダ１６は、押出し力に対する反力を作用させるもので、そのピストンロッド先端には、反力を伝え、押出し力を受けるための受け側ブロック１７が取り付けられている。
油圧シリンダ１４によって各パネルによって囲まれたコークスケーキ２４を押出すとき、エアシリンダ１６による反力の大きさを変えることにより、実際に押出されるコークスケーキ２４の炉長方向の想定位置を変えた条件で、押出し力を測定することが可能となる。
【００３４】
前後パネル２０、２１は、コークスとともに側面パネル１８、１９間をコークス押出方向に移動するため、側面パネル１８、１９間の間隔よりも小さい幅に形成されて、側面パネル１８、１９は、コークス押出し方向と垂直な方向（幅方向）は移動可能とし、コークス押出し時にコークス押出し方向に移動しないように基台１１上のエアシリンダ１６側にストッパー（図示せず）を設ける。各パネルは、コークス装入時及び押出し時に移動できるように、チェーンなどの手段により垂直に吊り下げ支持されて基台１１上に設置される。
【００３５】
側面パネル１８、１９と支持体１２、１３の間、押し側及び受け側のブロック１５、１７とそれぞれに対向する前後パネル２０、２１の間には、ロードセル２２が複数個づつ設置され、油圧シリンダ１４の押出し力、エアシリンダ１６が受ける受力、及び、左右の側面パネル１８、１９の受力が、例えば、それぞれ複数の測定値の合計値として検出される。
【００３６】
側面パネル１８、１９のコークスと対向する面には、図９に示されるような突起２５を、ボルトなどを用いて任意の位置に取り付けることができるようになっている。
突起２５は、側面パネル１８、１９上面と連続する斜面及び該パネル上面と平行な水平面を有する楔形とし、斜面の角度や長さなどが異なる突起２５を複数準備しておくことにより、突起の形状の違いによる押出し力の変化を測定できるようになっている。
この突起２５を用いることで、壁面に凸凹がある場合の押出負荷に及ぼす影響を定量的に測定できるようにする。
【００３７】
各パネルに囲まれたコークスケーキの上方は開放されているので、測定するコークス上に荷重を積載することができる。実際のコークス炉では、コークスの高さ方向に自荷重の分布が存在するので、荷重を積載することによって、自荷重が異なる炉の高さ方向で突起２５の想定位置を変化させることができる。
【００３８】
基台１１上に設けられた油圧シリンダ１４側の機枠には、例えばレーザ距離計のような位置検出器２６が取り付けられており、コークス押出時の押し側ブロック１５の移動距離を連続的に計測することができるようになっている。
【００３９】
上記のように構成されたコークスケーキ押出負荷評価装置においては、例えば小型電気炉室炉などで乾留して得られた所定サイズのコークスケーキ２４を、装置の側壁パネル８、９及び前後パネル２０、２１で囲まれる空間に装入する。装入されたコークスケーキ２４と側面パネル１８、１９の間のクリアランスを、左右の支持体１２、１３の移動により調整する。左右の支持体１２、１３の一方の側の側面パネル１９には、あらかじめ突起２５を図９（ａ）のように取り付けておく。
【００４０】
その後、油圧シリンダ１４を作動させてコークスケーキ２４に押出し力を付与するとともに、エアシリンダによって反力を作用させる。その結果、コークスケーキ２４は、（押出し力−反力）の力によってエアシリンダ側に移動する。その際、コークスケーキは、図９（ａ）の初期状態（Ｉ）から、突起の斜面を移動（登坂）し（II）、最終的には突起頂点に乗り上げる（III）ように移動する。
コークスが突起２５を通過する際、ロードセルにより、左右の側面パネルにかかる力、押出す際の押出し力、反力を作用する際の受力をそれぞれ測定する。
【００４１】
側面パネル１８、１９に角度９．５度、長さ１８２．５ｍｍの斜面を有する突起を設置し、おおよそのサイズが押出方向６００ｍｍ、幅４００ｍｍ、高さ４００ｍｍのコークスケーキを押出した場合の、コークスの移動距離に対するロードセルの検出荷重（それぞれの面における複数個の合計値）の変化を図９（ｂ）に示す。
【００４２】
なお、図９（ｂ）において、（イ）は押し側のブロック１５と前パネル２０の間に設けられたロードセル２２で測定された荷重の合計値（押出し力）、（ロ）は受け側のブロック１７と後パネル２１の間に設けられたロードセル２２で測定された荷重の合計値（反力）、（ハ）は支持体１３と右側の側面パネル１９の間に設けられたロードセル２２で測定された荷重の合計値（右壁受力）、（ニ）は支持体１２と左側の側面パネル１８の間に設けられたロードセル２２で測定された荷重の合計値（左壁受力）をそれぞれ示す。
【００４３】
油圧シリンダ１４によりコークスケーキ２４に押出し力を作用する際には、エアシリンダ１６による反力が一定になるようにエアシリンダ１６の空気圧を制御する。この一定とする反力の設定値を変更（この反力の設定値により押出し力も変化する）することにより、実際のコークスケーキ２４の炉長方向の想定位置での押出し力の推定が可能となる。
【００４４】
図９（ｂ）において（イ）の押出し力と（ロ）の反力の差がコークスケーキ２４に作用する荷重に相当する。図９（ｂ）から移動距離が１２０〜３３０ｍｍの範囲で押出し力（イ）はコークスケーキ２４の押出し方向への移動とともに増加し、右壁受力（ハ）および左壁受力（ニ）は、図９（ａ）の（III）に示すコークスケーキ２４が突起２５の斜面を乗り超えた位置に相当する移動距離（３００〜３３０ｍｍ）で最大となる。
【００４５】
以上のようなコークス押出負荷の試験を、突起の形状、エアシリンダの反力、上部積載荷重を変えて行い、それぞれの場合における側壁にかかる力、押出し力、受力をそれぞれ測定し、これら測定値、さらには炉高方向の荷重に基づいて押出負荷を推定することにより、さまざまな形状の凹凸が、コークス炉の炉長方向や炉高方向において複数に分割された要素領域に存在する時の当該要素領域における押出負荷を推定することができる。
【００４６】
以上の説明では、主に炉壁に凹部がある場合を例としたが、凸部がある場合でも同様に実施できるものである。
また、押出し力を推定しようとする要素領域に、炉壁凹凸ある場合を例として説明したが、炉壁凹凸がない場合には、シミュレーションによる方法及び評価装置による方法のいずれであっても、その位置に応じた反力を付加することにより、炉壁凹凸がある場合と同様にしてそれぞれその区間における押出し力を推定することができる。
【００４７】
以上のようにして、炉長方向や炉高方向において複数に分割された各要素領域について押出し力の推定値を求め、それらの推定値を炉長方向及び炉高方向で総和することにより、実炉全体のコークスケーキ想定した押出し力を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】コークスケーキを炭化室から押出す際の押出し負荷を推定する手順を示す図である。
【図２】粒子要素法を用いてコークス押出し力を計算する際の炉長方向及び炉高方向の要素領域を示す図である。
【図３】粒子要素法を用いてコークス押出し力を計算する際のモデルとして使用する擬似コークスケーキの構成を説明する図である。
【図４】擬似コークスケーキと炉壁との設定条件を説明する図である。
【図５】粒子要素法により単位粒子と炉壁との接触を判定する方法を説明する図である。
【図６】粒子要素法を用いて計算された結果の１例を示す図である。
【図７】コークス押出負荷の評価装置の平面図である。
【図８】コークス押出負荷の評価装置の側面図である。
【図９】コークス押出負荷の評価装置を用いた押出し力の測定方法を説明するための図であり、（ａ）はコークス押出し中の模式図、（ｂ）は測定結果の一例である。
【図１０】コークス炉の炭化室からコークスを押し出す際の状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    単位粒子
２    擬似コークス塊
３    擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙
４    炭化室
５    擬似コークスケーキ
６    炉壁の凹部
７    炉壁の凸部
８    擬似コークスケーキと炉壁との間隙
１１    基台
１２、１３    支持体
１４    油圧シリンダ
１５    押し側のブロック
１６    エアシリンダ
１７    受け側のブロック
１８、１９    側面パネル
２０、２１    前後パネル
２２    ロードセル
２３    ローラ
２４    コークスケーキ
２５    突起
２６    位置検出器
３０    コークス炉
３１    コークスケーキ
３２    押出し機のラム
３３    炉壁
３４    炉壁の凸部
３５    炉壁の凹部
Ｆ    押出し力
ｄ    擬似コークスケーキの炉幅方向中央部の間隙の値
ｓ    擬似コークスケーキと炉壁との間隙の値
【図１】
2008303239.tif 000003
【図２】
2008303239.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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