(57)【要約】【課題】  石炭の性状や各給炭ホッパーの切り出し速度にバラツキがある場合にも、炉幅方向の装炭レベルをほぼ一定にすることができるコークス炉の装炭レベル制御方法を提供する。【解決手段】  コークス炉１の炉上に炉幅方向にｎ個配置された装炭口２のそれぞれにつき、装炭車４の各給炭ホッパー５から装炭を行ったうえ、各給炭ホッパー５の上部に設置したマイクロ波式のレベル測定装置２０を用いて炉内の装炭レベルを測定する。そして予め各装炭口２について設定された装炭レベルとの差異から各装炭口２の追加装炭量を演算し、給炭ホッパー５から直ちに追加装炭して装炭レベルを設定レベルに補正する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炉上に炉幅方向にｎ個配置された装炭口のそれぞれにつき、装炭車の各給炭ホッパーから装炭を行ったうえ、マイクロ波式のレベル測定装置を用いて装炭レベルを測定し、予め各装炭口について設定された装炭レベルとの差異から各装炭口の追加装炭量を演算し、給炭ホッパーから直ちに追加装炭して装炭レベルを補正することを特徴とするコークス炉の装炭レベル制御方法。
【請求項２】
装炭車の各給炭ホッパーの上部に設置したレベル測定装置を用い、各装炭口の装炭レベルを測定することを特徴とする請求項１記載のコークス炉の装炭レベル制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装炭車によりコークス炉内に投入される石炭の装炭レベルを適切に制御するためのコークス炉の装炭レベル制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鉄工場等においてコークスを製造するコークス炉は、炉長方向にｍ個の窯を重ねた構造の炉である。このコークス炉の上面には、炉幅方向にｎ個、炉長方向にｍ個の装炭口が設けられている。そして炉幅方向にｎ個の給炭ホッパーを備えた装炭車を炉長方向に移動させながら、各窯の各装炭口に石炭を投入している。なおコークス炉の中央部には石炭塔が設けられており、装炭車は石炭塔からｎ個の給炭ホッパーに石炭を受け入れたうえで、炉長方向に移動して目的とする窯のｎ個の装炭口に同時に石炭を装炭する。
【０００３】
このとき炉内の装炭レベルが一定にならないと、炉内のガス道が塞がれるおそれがあること、炉内に無駄なスペースが形成されてコークス製造効率が低下すること、カーボン付着を招くこと等の様々なトラブルの原因となる。しかし、単に各給炭ホッパーから切り出される石炭量を同一に設定しただけでは、炉幅方向の装炭レベルを一定とすることは困難である。
【０００４】
すなわち、長時間連続使用する装炭車の各給炭ホッパーは、装炭フィーダーのモーターの劣化状況やフィーダー内の付着物による摩擦抵抗などによって、装炭口ごとに切り出し速度に差が生じてしまい、たとえ各給炭ホッパーの切り出し開始タイミングを同一にすることはできても、全ての給炭ホッパーの切り出し速度を同一にすることは事実上困難である。また各給炭ホッパーの切り出し速度のバラツキは、フィーダー内の付着状況などによって刻々と変化する。
【０００５】
このため切り出し速度の速い装炭口からの装入炭が先に炉底に拡がり、切り出し速度の遅い装炭口からの装入炭がその上に乗ることとなって、図１に誇張して示すような装炭レベルの不均一を招く。従って各給炭ホッパーからの切り出し量を単に一定にするだけでは、コークス炉内の装炭レベルを一定にすることはできない。
【０００６】
そこで例えば特許文献１に示されるように、各給炭ホッパーから切り出される石炭量と炉内への石炭の流れ込み量との関係を予め縮尺モデルを用いた模型実験により求めておき、各給炭ホッパーから切り出される石炭量を秤量しながら、炉幅方向の装炭レベルが一定となるように、各給炭ホッパーの切り出し量を調整する方法が提案されている。しかし実装置と縮尺モデルとで石炭の流れ込み状況が同一になる保証はない。また石炭はその産地、ロット、配合率、水分、粒度分布などの性状差によって安息角や流動性が変化するため、このようなモデル実験による流れ込み状況に基づいて切り出し量を制御して装炭レベルを一定にすることは、容易ではない。
【特許文献１】特開平９−２６８２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、石炭の性状や各給炭ホッパーの切り出し速度にバラツキがある場合にも、炉幅方向の装炭レベルをほぼ一定にすることができるコークス炉の装炭レベル制御方法を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、コークス炉の炉上に炉幅方向にｎ個配置された装炭口のそれぞれにつき、装炭車の各給炭ホッパーから装炭を行ったうえ、マイクロ波式のレベル測定装置を用いて装炭レベルを測定し、予め各装炭口について設定された装炭レベルとの差異から各装炭口の追加装炭量を演算し、給炭ホッパーから直ちに追加装炭して装炭レベルを補正することを特徴とするものである。なお、装炭車の各給炭ホッパーの上部に設置したレベル測定装置を用い、各装炭口の装炭レベルを測定することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のコークス炉の装炭レベル制御方法によれば、装炭車の各給炭ホッパーから装炭を行ったうえで、好ましくは各給炭ホッパーの上部に設置したレベル測定装置を用い、各装炭口の実際の装炭レベルを測定する。そして予め各装炭口について設定された装炭レベルとの差異から各装炭口の追加装炭量を演算し追加装炭を行うため、石炭の性状や各給炭ホッパーの切り出し速度にバラツキがある場合にも、炉幅方向の装炭レベルをほぼ一定にすることができる。
【００１０】
なおコークス炉内は高温で粉塵の多い悪環境であるために、正確に装炭レベルを測定することができず、従来は特許文献１に記載のように測定可能な切り出し量の制御に頼っていたのであるが、本発明はマイクロ波式のレベル測定装置を用いることにより、この問題を解決したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態を示す。
図２は装炭車の炉幅方向の断面図であり、１はコークス炉、２はその上部に形成されたｎ個の装炭口、３は発生したコークス炉ガスを吸引する上昇管である。この実施形態では５個の装炭口２が形成されている。装炭車４は装炭口２と同数の給炭ホッパー５を備えている。また各給炭ホッパー５は、採炭ホッパー６とテーブルフィーダー７とダンパー８とをそれぞれ備えており、採炭ホッパー６からテーブルフィーダー７により石炭を送り、各給炭ホッパー５から装炭口２に装炭することは従来と同様である。
【００１２】
しかし図３に示すように、本発明では各給炭ホッパー５の上部にマイクロ波式のレベル測定装置２０が設置されている。このレベル測定装置２０は給炭ホッパー５の上部を保護板９で覆い、その上方にマイクロ波レベル計１０と反射用アンテナ１１を設けたものである。マイクロ波は反射用アンテナ１１により収束されたビームとなって給炭ホッパー５の内部を通過し、装炭口２から炉内に照射される。なお保護板９は、耐熱性とマイクロ波透過性とを有する材質であるガラス、陶磁器、耐熱性フッ素樹脂などからなるものとし、その下面にはシリンダー１３などにより駆動されるワイパー１２を設置しておくことが好ましい。マイクロ波レベル計１０の発信周波数を１０ＧＨｚ以上の高出力型とすれば、装炭レベルを精度よく測定することが可能である。
【００１３】
図４のフローに示すように、本発明では先ず窯の装炭レベルＬの設定を行う。本発明の目的から、５個の装炭口２それぞれの装炭レベルＬ１〜Ｌ５の設定は全て同一とするのが普通であるが、多少の高低を与えることも可能である。次にそのために必要な石炭の総装入量を装入実績などから学習で得た換算係数をもとにトン数として求めたうえ、５個の装炭口２それぞれの装入比率を設定して各装炭口２に対する装炭量Ｗ１〜Ｗ５を設定する。装入比率がそれぞれ２０％であれば、その窯への総装入トン数を５等分することとなる。
【００１４】
装炭車４は石炭塔から各採炭ホッパー６に必要量を採炭したうえ、目的とする窯の装炭口２の直上まで走行し、従来と同様に装炭を行う。そして、設定装入量全量の装炭を終えた後かまたは全量の装炭を完了する前に一度装炭を停止して各給炭ホッパー５の内部を空にした状態で、各給炭ホッパー５に設けられたマイクロ波式のレベル測定装置２０による装炭レベルの測定を行い、各装炭口２に対する設定された装炭レベルＬ１〜Ｌ５と、測定された装炭レベルとを比較する。既に設定された装炭レベルＬ１〜Ｌ５に達している装炭口２についてはそのまま給炭ホッパー５を停止するが、設定された装炭レベルＬ１〜Ｌ５に達していない装炭口２については追加装炭量を演算し、その装炭口２に対応する給炭ホッパー５から直ちに追加装炭して装炭レベルを補正する。
【００１５】
このようにして追加装炭を行った後にふたたび各給炭ホッパー５に設けられたマイクロ波式のレベル測定装置２０による装炭レベルの測定を行い、必要であれば更に追加装炭を行う。そして各装炭口２の装炭レベルが設定されたレベルに達したら、装炭車４は次の窯への装炭に向かう。
【００１６】
以上に説明した本発明の方法によれば、炉内の装炭レベルをマイクロ波式のレベル測定装置２０によって実際に測定したうえで、設定された装炭レベルとなるように追加装炭を行うため、石炭の性状が変化した場合にも、炉幅方向の装炭レベルをほぼ一定とすることができる。また各給炭ホッパー５の切り出し速度にバラツキがあり、最初の装炭の際に図１に示したような凹凸を生じても、追加装炭により補正することができるので、炉幅方向の装炭レベルをほぼ一定とすることができる。このため、装炭レベルの不均一に伴う炉内のガス道閉塞、コークス製造効率の低下、カーボン付着などのトラブルを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】各給炭ホッパーの切り出し速度のバラツキによる装炭レベルの不均一を誇張して示す概念図である。
【図２】装炭車の炉幅方向の断面図である。
【図３】給炭ホッパーの断面図である。
【図４】実施形態のフロー図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  コークス炉
２  装炭口
３  上昇管
４  装炭車
５  給炭ホッパー
６  採炭ホッパー
７  テーブルフィーダー
８  ダンパー
９  保護板
１０  マイクロ波レベル計
１１  反射用アンテナ
１２  ワイパー
１３  シリンダー
２０  レベル測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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