(57)【要約】【課題】コークス炉によるコークスの生産能力を確実に向上させることができる。【解決手段】コークス炉の炭化室内に装入された石炭の上面を均すための均し装置のゾンデ１の先端部に、石炭の上面までの距離を非接触で測定する距離計３を設置し、石炭装入後の炭化室内にゾンデ１を挿入して、距離計３により炭化室内の石炭の上面高さを計測し、炭化室の形状と前記計測結果とに基づいて、ゾンデ１と石炭上面との間の空間（Ｓ）を埋めるための石炭量を計算し、このようにして計算した石炭量を追加装入する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炭化室内に装入された石炭の上面を均すための均し装置のゾンデ先端部に、石炭の上面までの距離を非接触で測定する距離計を設置し、石炭装入後の前記炭化室内に前記ゾンデを挿入して、前記距離計により前記炭化室内の石炭の上面高さを計測し、前記炭化室の形状と前記計測結果とに基づいて、前記ゾンデと前記石炭上面との間の空間を埋めるための石炭量を計算し、このようにして計算した石炭量を追加装入することを特徴とする、コークス炉の操業方法。
【請求項２】
次の操業時に、所定の装入石炭量に追加装入量の石炭を加えた量の石炭を装入することを特徴とする、請求項１記載の、コークス炉の操業方法。
【請求項３】
前記距離計は、電磁波または光波を利用した距離計であることを特徴とする、請求項１または２記載の、コークス炉の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製鉄プロセスにおいて必要不可欠なコークス生産を行う、コークス炉の操業方法、特に、コークスの生産能力を確実に向上させることができる、コークス炉の操業方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鉄プロセスにおけるコークス炉の操業では、炉頂に設けられた複数個の装炭口から装炭車により炭化室内に装入した石炭を一定時間乾留し、出来上がった赤熱コークスをコークス押出し装置によって炉外へ排出し、そして、排出した赤熱コークスを乾式あるいは湿式消火設備に搬送して消火するという操業を繰り返し行う。石炭の装入は、押出し作業が終了した窯に対して順次行われる。
【０００３】
このようにして製造されるコークスの品質を一定に保つためには、石炭の乾留中に、なるべく石炭に均等に熱を加える必要がある。炭化室内には、各装炭口から石炭が装入されるので、装炭口毎に石炭が山積みされる。このようにいくつもの山が形成された状態で石炭が装入されると、石炭に均等に熱が加わらない恐れがある。そこで、炭化室内に装入された石炭の頂上部を押出し装置に付随の均し装置によって平坦に均す作業が行われる。
【０００４】
特許文献１に炭化室内に装入された石炭の均し装置が開示されている。
【０００５】
この従来均し装置による石炭の均し方法を、図面を参照しながら説明する。
【０００６】
図８は、コークス炉の炭化室を示す概略断面図、図９は、均し装置のレベラーロッドを示す平面図である。
【０００７】
図８および図９に示すように、コークス炉の炭化室４内に装炭口５から、予め管理された量の石炭２が装入されると、当該炭化室４に移動した均し装置６のレベラーロッド７が炭化室４の炉蓋に設けられた小窓８から炭化室４内に水平に挿入される。これによって、炭化室４内において山積みされた石炭２の山は均される。
【０００８】
【特許文献１】実開昭５６−１０７８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図８にも示されているように、レベラーロッド７により均した後であっても、レベラーロッド７と石炭２の上面との間に空間（Ｓ）が形成される場合がある。このように空間（Ｓ）が形成されるということは、この空間（Ｓ）内を石炭２で埋めることができれば、この分、コークスの増産が可能となることを意味する。
【００１０】
しかしながら、石炭装入量の管理だけでは、石炭の嵩密度の変化等の要因により各窯の操業における石炭挿入量の最適化が図れないので、上記空間（Ｓ）が形成される結果、最大コークス生産能力に対して余力がある場合もある。従って、最大コークス生産能力を発揮できるコークス炉の操業が望まれている。
【００１１】
また、高炉における鉄源生産量が増えたときには、副原料であるコークスの必要量も当然増えるが、コークス炉自体はその建設に多額のコストがかかるため、新たに増設することは困難である。この点からも、最大コークス生産能力を発揮できるコークス炉の操業が望まれている。
【００１２】
従って、この発明の目的は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、コークス炉の生産量を確実に増やすことが可能な、コークス炉の操業方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明は、コークス炉の炭化室内に装入された石炭の上面を均すための均し装置のゾンデ先端部に、石炭の上面までの距離を非接触で測定する距離計を設置し、石炭装入後の前記炭化室内に前記ゾンデを挿入して、前記距離計により前記炭化室内の石炭の上面高さを計測し、前記炭化室の形状と前記計測結果とに基づいて、前記ゾンデと前記石炭上面との間の空間を埋めるための石炭量を計算し、このようにして計算した石炭量を追加装入することに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、次の操業時に、所定の装入石炭量に追加装入量の石炭を加えた量の石炭を装入することに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、距離計は、電磁波または光波を利用した距離計であることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、コークス炉の生産量を確実に増やすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、この発明の、コークス炉の操業方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、この発明を実施する均し装置のゾンデを示す概略正面図、図２は、この発明を実施する均し装置のゾンデの先端部分を示す底面図、図３は、この発明を実施する均し装置のゾンデの先端部分を示す断面図、図４は、ゾンデにより石炭が平坦に均された状態を示す図、図５は、石炭の山積み高さがゾンデの挿入レベルに達していない状態を示す図、図６は、ゾンデにより山積みされた石炭の頂部が均された状態を示す図である。
【００１９】
図１から図３に示すように、この発明を実施する均し装置のゾンデ１は、図８におけると同様に、炭化室の炉蓋に設けられた小窓から炭化室内に水平に挿入される。ゾンデ１の先端部内には、石炭２の上面までの距離（Ｌ）を非接触で測定する距離計３が設置されている。距離計３は、マイクロ波等の電磁波または光波を利用したものであり、中空のゾンデ先端部の下面に形成した開口１Ａから、電磁波あるいはレーザー光等を石炭２の上面に向けて発信して、石炭２の上面までの距離（Ｌ）を非接触で測定する。この距離（Ｌ）のデータは、ゾンデ１の挿入位置と対応して連続的にコンピュータ等のデータ記録装置に記録され、装入石炭の上面の山積み形状が計測される。距離計３は高温に晒されるので、耐熱対策が講じられている。
【００２０】
炭化室１内への石炭の装入が完了すると、ゾンデ１が炭化室内に水平に挿入され、石炭２の山積みが均される。この際、図４に示すように、石炭２が均された結果、石炭２の山積みがほぼ平らになった場合には、ゾンデ１と石炭２の上面との間に空間が形成されないので、コークス炉は良好に操業されていることになる。
【００２１】
しかし、図５に示すように、石炭２の山積みがゾンデ１の挿入レベルに達しない場合には、ゾンデ１と石炭２の上面との間に空間（Ｓ）が形成される。この空間（Ｓ）には、石炭を追加装入できるので、この分、コークス炉を増産することができる。空間（Ｓ）への石炭の装入量は、炭化室の形状と山積み形状計測とから得られた空間の大きさから求めることができる。石炭の追加装入は、操業に時間的余裕がある場合、計測を行った直後に実施する。一方、時間的に余裕がない場合には、次回の操業時に、所定の装入石炭量に追加装入量の石炭を加えた量の石炭を装入することにより行う。
【００２２】
図６に示すように、石炭２の山積みの頂部がゾンデ１の挿入レベルに達する場合には、石炭２の山積みの頂部がゾンデ１により均されるが、頂部間には空間（Ｓ）が形成される。この場合も上述した場合と同様に、空間（Ｓ）への石炭の追加装入が行われる。
【００２３】
この発明によれば、追加装入することができる空間（Ｓ）の有無と、空間（Ｓ）を埋める追加石炭量が計測できるので、コークス炉生産能力を最大限に発揮することができる。
【実施例】
【００２４】
図７に、石炭の山積み形状の計測結果を示す。石炭の上面とゾンデの間に空間が見られる部分があり、その空間部分には石炭の追加装入が可能である。
【００２５】
このとき、非接触距離計は、十分に熱対策を施した光波距離計を使用したが、電磁波を用いたマイクロ波距離計を用いても良い。マイクロ波距離計を用いる場合には、ゾンデ先端部に計測用の開口を設け金属製アンテナを設置する。アンテナは、ゾンデ内部に導波管を敷設し、他端は炉外に設置した距離計の信号処理装置と接続する。また、信号を伝搬させる金属導波管内に粉塵が侵入すると、十分な分解能が得られない可能性があるため、空気または窒素などの気体によるパージを行うと良い。
【００２６】
図７から均し装置レベルよりも下の空間に最大空間があることが分かり、この炭化室においては５０ｋｇ程度の石炭を追加可能であった。
【００２７】
炉内でのゾンデの上下動が激しいときは、ゾンデ内部に熱対策を十分に施した加速度計をゾンデ先端部に設置し、ゾンデの上下動を補正すると良い。加速度計は、そのままではデータに誤差が積算されてしまうため、ゾンデが炭化室に進入する時点と、退出した時点のデータを用いて、キャリブレーションを行うことが必要である。
【００２８】
計測結果から、窯内の特定位置の石炭装入レベルが極端に低下しているような場合は、その装炭口の切出し速度を変更することも考えられる。また、このような現象が起こるのは石炭装入装置の異常や、装炭口詰まりなどのトラブルが発生している可能性があるので、このような設備トラブルの早期発見につなげることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明を実施する均し装置のゾンデを示す概略正面図である。
【図２】この発明を実施する均し装置のゾンデの先端部分を示す底面図である。
【図３】この発明を実施する均し装置のゾンデの先端部分を示す断面図である。
【図４】ゾンデにより石炭が平坦に均された状態を示す図である。
【図５】石炭の山積み高さがゾンデの挿入レベルに達していない状態を示す図である。
【図６】ゾンデにより山積みされた石炭の頂部の一部が均された状態を示す図である。
【図７】石炭の山積み形状の計測結果を示す図である。
【図８】コークス炉の炭化室を示す概略断面図である。
【図９】均し装置のレベラーロッドを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：ゾンデ
１Ａ：開口
２：石炭
３：距離計
４：炭化室
５：装入口
６：均し装置
７：レベラーロッド
８：小窓
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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