(57)【要約】【課題】  装入炭の膨張圧が変化しても、その影響を殆ど受けることなく、容易にかつ的確に炭化室の炉壁異常を検知するコークス炉の炭化室炉壁異常判定方法を提供する。【解決手段】  コークス炉の炭化室から赤熱コークスを押出す際に生じる押出電流から該押出を開始して赤熱コークスが炭化室を移動を始める際に生じる押出機の押出最大電流値部分を除いた押出定常部電流を求め、この求めた押出定常部電流から炭化室の炉壁異常を判定する方法において、前記コークス炉の炭化室の１０〜２０窯を１つのブロックに区分し、このブロック内の各炭化室の前記押出定常部電流の平均押出定常部電流値を求め、この押出対象である炭化室の押出定常部電流値と前記ブロック内の各炭化室における平均押出定常部電流値の差を求め、この電流差を基にして炭化室の炉壁異常を判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炭化室から赤熱コークスを押出機で押出す際に生じる押出電流から該押出を開始して赤熱コークスが炭化室を移動を始める際に生じる前記押出機の押出最大電流値部分を除いた押出定常部電流を求め、この求めた押出定常部電流から炭化室の炉壁異常を判定する方法において、
前記コークス炉の炭化室の１０〜２０窯を１つのブロックに区分し、このブロック内における各炭化室の前記押出定常部電流の平均押出定常部電流値を求め、この押出対象である炭化室の押出定常部電流値と前記ブロック内の各炭化室における平均押出定常部電流値の差を求め、この求めた電流差を基にして炭化室の炉壁異常を判定することを特徴とするコークス炉の炭化室炉壁異常判定方法。
【請求項２】
前記コークス炉１炉団のブロック数が前記押出機での押出ピッチと同数であることを特徴とする請求項１記載のコークス炉の炭化室炉壁異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の炭化室の炉壁異常を判定するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室炉式コークス炉によるコークスの製造は、装炭車から炭化室に装入された石炭（以下装入炭とも称する）を、両側に配置された燃焼室から間接加熱してコークス化した後、このコークス化した赤熱コークスを押出機によりコークガイド車を介してバケット車あるいは消化車に押出、乾式消火あるいは湿式消火している。
【０００３】
室炉式コークス炉ではこのように装入炭の装入、コークス化、コークスの押出の各作業が繰り返されるが、乾留に伴って生成するカーボンの炭化室炉壁への付着、あるいは炉壁面に何らかの原因で発生する損傷あるいは肌荒れなどが原因で押出抵抗が上昇し、赤熱コークスの押出作業が困難になる場合がある。
【０００４】
赤熱コークスの押出負荷の上昇が著しい場合には、その押出が炭化室の途中で止まる押止りや、詰って押し出すことのできない押詰りが発生する。押止りや押詰りの発生は，炭化室の炉壁に多大の負荷を与えることになる為、炉体の損傷の更なる進行、最悪の場合炉壁の崩壊を招き、炭化室の使用を停止しなければならない事態となる。
【０００５】
特に押詰りの場合は、押出作業を中断し、炭化室内の詰った赤熱コークスを押出可能となるまで人力で掻き出す必要がある為、押出しスケジュールの変更を余儀なくされ、炉団としてのコークス生産性が低下するばかりでなく、押出可能となるまでの置き時間延長によって、消費熱量の増大、生産性の低下をもたらし、コークス製造コストの増加に繋がる。したがって、押止りや押詰りの発生原因を早期に見つけ出して、未然に防止することが重要である。
【０００６】
この押止りや押詰りの防止対策として、押出ラム駆動用モータの負荷電流、即ち、押出電流の最大電流値（以下、ピーク電流値とも称す）及びピーク電流値になった炭化室の長手方向（コークス押出方向）位置を求め、このピーク値位置が変わらず、しかも、ピーク電流値が予め設定したしきい値より大きくなった場合に炭化室に異常があると判定する方法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−６１１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
コ−クス炉は常に同一の石炭を配合して装入炭として使用するのではなく、石炭の入荷事情により種々に異なる。これに伴って、装入炭の膨張圧が変化して押出機での押出電流値は変化する。
また、押出スケジュールの変化等により装入炭の乾留が終了してから押出を開始するまでの置き時間が変動した場合にも前記押出機での押出電流値は変化する。
このため、前記特許文献１に提案の方法は、石炭の配合が変わった都度、また、置き時間が変動した都度、ピーク電流値のしきい値を見直して、最適なしきい値を見つけ出し、その値を設定しなければ的確な判定が出来ず、しかも、これには多大の労力と時間を必要とするものである。
本発明は、石炭の入荷事情により装入炭の膨張圧が変化しても、その影響を殆ど受けることなく、容易に、しかも、的確に炭化室の炉壁異常を検知することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その手段１は、コークス炉の炭化室から赤熱コークスを押出機で押出す際に生じる押出電流から該押出を開始して赤熱コークスが炭化室を移動を始める際に生じる前記押出機の押出最大電流値部分を除いた押出定常部電流を求め、この求めた押出定常部電流から炭化室の炉壁異常を判定する方法において、前記コークス炉の炭化室の１０〜２０窯を１つのブロックに区分し、このブロック内における各炭化室の前記押出定常部電流の平均押出定常部電流値を求め、この押出対象である炭化室の押出定常部電流値と前記ブロック内の各炭化室における平均押出定常部電流値の差を求め、この求めた電流差を基にして炭化室の炉壁異常を判定するコークス炉の炭化室炉壁異常判定方法である。
また、手段２は、前記コークス炉１炉団のブロック数が前記押出機での押出ピッチと同数であることを特徴とする手段１に記載のコークス炉の炭化室状態判定方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、装入炭の膨張圧が変化しても、その影響を殆ど受けることなく、容易に、しかも、的確に炭化室の炉壁異常を検知する事が出来るので、押止り、押詰りを未然に防止することが可能となり、安定したコークス炉操業の継続が可能となる等の多大の効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
押出機の押出電流が高くなる原因には前記の様に炭化室の炉壁の異常（炉壁の損傷、炉壁へのカーボン付着）がある。
この炭化室の炉壁の異常は炭化室より赤熱コークスを押出す際における押出電流値に影響を与えることから、この押出電流値を監視すれば良い。
しかし、この押出電流は、前記の様に押出を開始してから炭化室内を赤熱コークスが動き出す迄に生じるピーク押出電流と炭化室内を赤熱コークスが動き出した後から押出が完了する迄の押出定常部電流からなっている。
【００１２】
この押出電流が変化する原因は炉壁に生じた凹凸状態及び燃焼異常によって生じる赤熱コークスと炉壁間に生じる間隙（焼き減り）状態である。
この燃焼異常に起因する赤熱コークスと炉壁間に生じる間隙は、炭化室のガイド車側の端部が最も影響を受け、その他（該端部より押出機側）の部位は影響が小さいことが、本発明者等の調査で判明した。
更に、この炭化室のガイド車側の端部にある赤熱コークスは炭化室内を赤熱コークスが動き出すと直ぐに炭化室より排出されてバケット車あるいは消化車に受けられる。このため、前記押出電流のピーク押出電流部分に燃焼異常によって生じる赤熱コークスと炉壁間の間隙の影響が含まれ、それを除いた押出定常部電流には燃焼異常の影響がほとんど出ない事が判明した。
【００１３】
一方、炭化室の炉壁に凸があると、炭化室で赤熱コークスが押出機で押されて動き出した後も、その凸部に赤熱コークスが接触した状態で動く。また、炉壁に凹部があると、その凹部位置で乾留した部分の赤熱コークスに凸部が出来、その凸部部分が炉壁に接触した状態で動く。いずれにしても炉壁に凹凸があると、ピーク電流値を過ぎた後の押出電流（押出定常部電流とも称す）も高くなることが判明した。
【００１４】
このことから、ピーク押出電流を除いた押出定常部電流のみを監視すれば炭化室の炉壁が異常状態にあるか、正常状態にあるか判別出来る事を見出した。
しかし、コークスケーキを押出す際における押出定常部電流が大きく変化する要因としては、前記した様に乾留中に発生する装入炭の膨張圧及び置き時間の影響がある。
このため、炭化室の炉壁の異常を的確に把握するためには、上記乾留中に発生する装入炭の膨張圧、置き時間の変化の影響を出来る限り受けない様にする必要がある。
【００１５】
この装入炭の膨張圧は配合する石炭の種類、配合割合により種々に異なり、その影響は各炭化室に殆ど同等である。このため、炭化室に装入した石炭の膨張圧が前記押出電流に与える影響度合いを推定出来れば問題ないが、これを正確に推定する事は非常に困難である。そして、コークス炉の全炭化室に膨張圧の変わった石炭が同時に装入されるのでは無く、押出が終わった１窯、１窯ごと順番に装入されるので全炭化室が同じ膨張圧の石炭になるのは通常の場合には２４時間程度の長時間になる。
【００１６】
このことから、本発明者等は種々実験検討を行った結果、炭化室１０〜２０窯を各ブロックに区分し、更に、このブロック内の各炭化室における押出電流の平均値を基準値とする事により、装入炭の膨張圧が変化しても、これに追従して自動的に基準値が変化するために、的確に危険窯の判定が可能である事を見出した。しかし、１つのブロックの炭化室数が１０窯未満になると、装入炭の膨張圧の変化に早期に対応できる反面、一つの炭化室における押出電流の変化が、この平均押出電流に大きく影響を与える為に、平均値としての代表性がなくなって、危険窯の判定が的確に出来なくなる。また、２０窯超になると装入炭の膨張圧の変化に早期に対応出来なくなる。
【００１７】
このため、本発明の一実施の形態に係るコークス炉の炭化室炉壁異常判定方法においては、先ず、押出対象の炭化室の赤熱コークスを押出す際における押出電流を測定し、この測定押出電流（図１）からピーク電流域後（図１のｂ点以降）の押出定常部電流（図１のｂ点以降からｃ点迄の平均電流）Ｉave を求める。そして、この求めた押出定常部電流Ｉave と、以前に押出したブロック内の各炭化室における押出電流のピーク電流値後の押出定常部電流を加算した後、そのブロックの押出定常部電流の平均値（平均押出定常部電流とも称す）を算定する。
こうして、この平均押出定常部電流を基準値として、前記押出対象の炭化室の押出定常部電流Ｉave から基準値を差し引いた電流差を求め、この電流差が予め設定した値（設定値）を上回っている場合には、赤熱コークスが炉壁状態が異常であると判定し、逆に、設定値以下の場合には、赤熱コークスが炉壁の炉壁状態が異常でない（正常である）と判定する。
尚、図１のａ点は炭化室の押出機側の窯口入側位置であり、ｂ点はａ点より３〜５ｍ程度（コークス炉の炭化室の寸法の違いにより異なる）炭化室内に入った位置であり、ｃ点は炭化室のガイド車側の窯口位置である。
【００１８】
更に、コークス炉１炉団のブロック数（Ｎ個）を押出機での押出ピッチ（Ｎ）と同数にし、１つのブロックをＮ窯間隔の炭化室とする事が、石炭膨張厚の変化に最も早く対応できるので好ましい。
【実施例】
【００１９】
本発明の実施例を以下に説明する。
本実施例のコークス炉は、炭化室８０窯からなり、各炭化室は高さ：６．０ｍ、幅：４５０ｍｍ、長さ：１５．８ｍ、有効容積３７．４ｍ3 である。また、押出機の押出電流は、押出し機ラム駆動用モータの負荷電流を電流計で測定し、この測定値を計算機に時系列に取り込んで演算処理を行って求める。また、この押出機の押出ピッチは炭化室５窯分である。
更に、炭化室数８０窯で、押出機の押出ピッチが５窯分であることから、炭化室を表１に示す様に５ブロックに分け、１つのブロックの炭化室数を１６窯とした。
また、押出機での赤熱コークスの押出はブロックＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順番である。また、炭化室Ｎｏはコークス炉団の一端側の炭化室をＮｏ１とし、他端側に行くに従って順次Ｎｏ２、Ｎｏ３、Ｎｏ４、Ｎｏ５、・・・とし、最他端側の炭化室をＮｏ８０とした。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
以下、ブロックＡのＮｏ１の炭化室が押出対象である場合において、そのＮｏ１炭化室の炉壁異常判定について説明する。
先ず、このＮｏ１炭化室の赤熱コークスを押出機で押出す際における押出電流を測定する。そして、この押出電流からピーク電流域（押出最大電流値部分）を除いた押出定常部電流値Ｉave を求める。
尚、この押出定常部電流Ｉave とは、図１に示すＮｏ１炭化室の押出電流のピーク電流域ａ点〜ｂ点を過ぎた以降の押出電流の平均電流であり、具体的には、押出機側の窯口位置から予め設定した位置迄のピーク電流をカットし、このｂ点以降から押出が完了する位置ｃ点迄における各位置の押出電流値を平均して求めたものである。
また、ピーク電流域とは、押出機で赤熱コークスを押出し始めて、該赤熱コークスが炭化室内を移動し始めてガイド車側の端部の赤熱コークスが若干押出されてガイド車の格子内に受けられた状態になる位置（押出機の押出ラムが炭化室の入口から４ｍ程度移動する位置）迄の区間の押出電流域である。
【００２２】
次ぎに、上記求めたＮｏ１炭化室の押出定常部電流値Ｉave をブロックＡのその他の炭化室（Ｎｏ６、Ｎｏ１１、Ｎｏ１６、・・・、Ｎｏ７１、Ｎｏ７６）の最も直近に押出をした際に求めた押出定常部電流値に加算し、この加算値からブロックＡの平均値（平均押出定常部電流値）を求め、この平均値を基準値Ｉｏとする。
前記求めたＮｏ１炭化室の押出定常部電流Ｉave と基準値Ｉｏとの電流差ΔＩ（＝Ｉave ―Ｉｏ）を求め、この電流差ΔＩが予め設定した設定値Ｉｘ（例えば、１５Ａ）を超える場合は炉壁状態が異常であると判定し、設定値Ｉｘ以下の場合は炉壁状態に異常がない（正常）と判定する。
【００２３】
そして、炉壁状態に異常があると判定された場合には、炉壁が損傷しているのか、炉壁にカーボンが付着している場合であることから、炉壁が損傷している場合には、その部分に不定形耐火物を吹き付けて補修し、炉壁にカーボンが付着している場合にはそのカーボンを除去する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコークス炉の炭化室炉壁異常判定方法におけるコークス炉の押出電流を示す説明図である。
【図１】
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