(57)【要約】コークス炉室に石炭を充填するための方法であって、石炭を、装入車によって装入孔を介してコークス炉室に充填し、コークス炉室の圧力に関連して石炭供給を制御若しくは調節し、この場合に、ａ）確定した順序で、石炭を装入孔を介して装入し、ｂ）装入時圧力を測定し、ｃ）コークス炉室の装入高さを検出し、ｄ）両方の測定値のどちらか一方が目標値に達した場合、装入時ガス圧と関連して石炭供給の調節を開始し、かつレベリングを開始し、ｅ）レベリング工程の開始時から、レベラの位置、運動方向、速度を、石炭供給の調節のために付加的に利用する。
2004507575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉団のコークス炉室に石炭を充填する方法であって、石炭を装入車によって装入孔を介してコークス炉室に充填し、コークス炉室内の圧力に関連して、石炭供給を制御若しくは調節する方法において、
ａ）確定した装入順序で、石炭を装入孔を介して装入し、
ｂ）装入時発生ガス圧を測定し、
ｃ）コークス炉室内の装入高さを検出し、
ｄ）両方の測定値のどちらか一方が目標値に達した場合に、装入時発生ガス圧に関連して石炭供給の調節を開始し、かつレベリングを開始し、
ｅ）レベリング工程の開始時から、レベラの位置と運動方向と速度とを石炭供給の調節のために付加的に利用する
ことを特徴とする、コークス炉団のコークス炉室に石炭を充填する方法。
【請求項２】
調節の開始を、確定した一定の遅延時間後に行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
石炭供給の調節を、単数若しくは複数の装入孔においてのみ行う、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
装入時発生ガス圧を、少なくとも１つの測定部位で測定する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
それぞれの装入ホッパで装入時発生ガス圧を測定する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法を実施する装置であって、石炭供給を調節するための、計算機（１４）を備えた圧力測定部位（１２）が、少なくとも１つの装入テレスコープ（４）に配置されており、計算機（１４）が少なくとも１つの装入スクリュ（２）の駆動装置（３）と接続されており、レベラ（１０）若しくはレベラの駆動装置に、レベラ（１０）の運動のための測定装置が配置されていて、該測定装置が計算機（１４）と接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法を実施する装置。
【請求項７】
圧力測定部位が、吸気部から最も離れたコークス炉室側の領域に配置されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
コークス炉団のコークス炉室に石炭を充填する方法であって、石炭を装入車によって、装入孔を介してコークス炉室に充填し、コークス炉室内の圧力に関連して、石炭供給を制御若しくは調節する方法において、
装入開始前に、レベラスリーブをレベラドア開口にドッキングし、
ａ）確定した装入順序で、石炭を装入孔を介して装入し、
ｂ）装入時発生ガス圧を測定し、
ｃ）コークス炉室内の装入高さを検出し、
ｄ）両方の測定値のどちらか一方が目標値に達した場合に、装入時発生ガス圧に関連して石炭供給の調節を開始し、かつレベリングを開始し、
ｅ）レベリング工程の開始時から、レベラの位置と運動方向と速度とを石炭供給の調節のために付加的に利用する
ことを特徴とする、コークス炉団のコークス炉室に石炭を充填する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載のコークス炉団のコークス炉室に石炭を充填する方法、及びこの方法に適宜な装置に関する。
【０００２】
石炭をコークス化する際に、個々のコークス炉室の装入工程は、主にばら積み運転において行われる。石炭装入車がコークス炉団のコークス炉頂を移動する。石炭装入車は石炭塔から装入炭を受け取り、この装入炭をコークス炉団のコークス炉室まで搬送する。装入炭は、そこで装入孔を通してコークス化室に充填される。形成されたばら積み円錐体はレベラによってならされる。
【０００３】
このようなコークス炉充填形式では、充填されたコークス炭が１０００°Ｃを越える高温の炉壁に接触すること、及び空のコークス炉室に存在するガス容積が押しのけられることに基づいて、大量の装入時発生ガスが急激に発生する。これは炉内の圧力上昇につながる。装入時発生ガスは、装入工程中に高められる吸引作用によって、コークス炉室から上昇管を介して吸い出される。それぞれの装入孔の下には、コークス炉内にばら積円錐体が形成される。これらのばら積円錐体は相応の高さに達すると、大量の装入時発生ガスの排出を妨げ、これがさらなる圧力上昇につながる。過圧に基づいて、装入孔と装入ホッパとレベラドア開口とからのガス放出が生じる。このガス放出は、装入工程全体を通して続く可能性があり、この場合排出された装入時発生ガスが発火することがあり得る。このことが、特に装入車領域における重大な損傷を引き起こしかねない。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第２３４３０４３号明細書により、石炭の充填速度を負圧の高さに関連して制御すること、若しくは室内の負圧の高さを調節し、石炭の充填速度のための調節値としてこの負圧の高さを考慮することが公知である。レベリング工程はこの明細書では明らかにされていない。なぜならこの明細書は、予加熱された石炭を用いる石炭装入に関するものであり、この場合、充填中にばら積円錐体は形成されないため、充填された石炭のレベリングは不要だからである。
【０００５】
そこで本発明の課題は、コークス炉室の充填中及びレベリング工程中に装入時発生ガスによるガス放出を、簡単な形で十分に回避する方法及びこの方法に適宜な装置を提供することである。
【０００６】
この課題は請求項１の特徴部に記載の方法により解決される。
【０００７】
本発明によるさらに別の構成は従属請求項の記載により得られる。
【０００８】
本発明は、コークス炉室の充填中に望ましい最大装入時発生ガス圧を越えた装入ガス圧ピークを、石炭供給の調節によって阻止するという根本思想に基づく。ガス放出の原因となる装入時発生ガス圧は、特にコークス炉室内の装入石炭が、すでに一定の装入高さに達した場合に生じる。炉頂まで達することのあり得る、ばら積円錐体の形成により、装入時発生ガスの排出が妨害若しくは阻止されることさえある。装入時発生ガスの強い圧力膨張は、炉内に侵入したレベラによってさらに促進される。なぜなら、このレベラが装入時発生ガスの排出を付加的に妨害するからである。
【０００９】
本発明によると、コークス用炭は、コークス炉に存在するレベラにもかかわらず、装入時発生ガスによるガス放出が起こらないように、炉内に充填される。
【００１０】
本発明によると、装入スクリュであることの多い、装入車の搬出機構は、コークス炉室に充填された石炭量による過圧状態が発生することができないように調節される。さらに、コークス炉室内に侵入したレベラが作用して、この場合装入時発生ガスの排出のために必要なガス集合室が、ばら積円錐体ピークから解放維持される。これにより、装入時発生ガスのための絶え間ない自由なガス排出が行われ、コークス炉内の過圧が回避される。従って、ガス放出は発生し得ない。
【００１１】
石炭を装入孔を介して充填する場合の装入順序は、ばら積円錐体ができるだけ一様にガス集合室の高さに達し、ガス集合室がレベリング工程中にレベラによって解放維持されるように選択される。
【００１２】
各装入ホッパには個別の装入時発生ガス測定器が配属されている。この個別の装入時発生ガス測定装置は、各ホッパに対応する搬出機構を調節するために用いられる。
【００１３】
しかし、全ての搬出機構を調節するための目標値として、１つの圧力測定器のみを使用することも可能である。この圧力測定器は、有利には、排出部から最も離れたコークス炉室側に設けられる。
【００１４】
いわゆるレベラスリーブを使用する場合、レベラスリーブ内で圧力測定を行うことができる。
【００１５】
装入機構を調節することによって、種々異なるコークス用炭量が時間ユニット毎にコークス炉室内に充填される。装入スクリュを使用する場合、調節は例えばトルクの変更によって行われる。他の搬出機構の場合、調節はそれらに対応して行われる。
【００１６】
装入時間の開始時、すなわちコークス炉室がまだ空の時、石炭はガス放出を起こさずに、これまでの通常速度よりも高速度でコークス炉室に充填される。装入時間の終了時近くになってようやく、石炭供給は、上昇する装入時発生ガスに基づく調節によって減じられる。
【００１７】
石炭供給の調節は、装入時発生ガスが所定の目標値を超過した場合、若しくは炉の装入量が所定のレベルに達した場合に初めて開始される。このときレベリング工程も同様に導入される。
【００１８】
本発明による方法により、コークス炉室の充填は、少なくとも従来の装入時と同じ装入時間で行うことが可能である。それどころか、平均して装入時間をより短くすることが可能である。なぜなら、石炭を装入開始時に高速度で搬入することができるからである。これにより、装入車は同じ期間に従来よりも多数のコークス炉室を充填することが可能である。
【００１９】
装入時発生ガス圧を測定すること以外に、石炭供給のための目標値として、付加的にレベラの速度を利用することが可能である。レベラが減速すると石炭の装入速度は低下し、反対に、レベラが加速すると石炭の装入速度は上昇する。
【００２０】
石炭供給の調節は、付加的に、レベラの位置と運動方向とに関連しても行うことが出来る。レベラが装入シャフトの下方のコークス炉室内で移動し、充填された石炭が直接分散されると、石炭がレベラによって押しのけられるため、この位置でより多くの石炭を室内に充填することができる。
【００２１】
レベラが炉から引き出されると、レベラがすでに通り過ぎたこの装入機構は、より遅く走行する。これにより、レベラの不在に基づきガス集合室内の装入シャフト下方に、高すぎるばら積円錐体が形成されることが回避される。レベラが炉内に侵入移動すると、レベラが装入シャフトの下方を運動するようになっている装入機構は、より速く走行する。なぜなら、ばら積円錐体の形成がレベラの搬送作用によって妨げられるからである。
【００２２】
レベラの運動を測定するためには、測定器、例えば距離測定器、速度計若しくは動力計が用いられる。
【００２３】
基本的には、石炭供給の調節を、レベラの運動に関連してのみ行うことが可能である。しかし、装入工程でのガス放出を確実に回避するためには、付加的に、装入時発生ガス圧を測定することが望ましい。これは、ばら積円錐体若しくはレベラがガス集合室を狭めてしまう装入終了時ごろに、特に重要である。
【００２４】
コークス炉室内における装入時発生ガス圧及び装入高さのための目標値を設定することも可能である。この場合、全ての装入石炭をコークス炉室内に充填することができ、この後で初めてレベリング工程が導入される。すなわち、レベラフラップが開かれ、レベラが侵入する。
【００２５】
装入順序を確定するだけでなく、装入順序に時間差を設けることもできる。この時間差は、コークス炉室を、各ばら積円錐体間の谷間においてもできるだけ一様に充填するという目的で、装入の一時停止を伴うものであってもよい。
【００２６】
充填高さは装入時間に正比例するので、所定の装入時間が過ぎた場合、石炭供給調節を装入時発生ガス圧に関連して行うことができる。
【００２７】
装入時発生ガス圧の測定時に、個々の装入ホッパにおける調節を開始するためには、目標値が一度達成されればよい。しかし、少なくとも２つの装入ホッパにおいて目標値圧力が得られた場合に、調節を開始することも可能である。調節の開始のために、さらに遅延時間（時間窓）を設けることができる。
【００２８】
本発明による別の実施例では、装入孔蓋がすでに被せられた場合、すなわち実際の装入工程が終了した場合に、レベリング工程を導入することが可能である。
【００２９】
この場合、レベリングは１回のみのレベリング行程で行うことができる。レベラを一回往復走行させることにより、ばら積円錐体がならされる。
【００３０】
両方の測定値のどちらか一方が目標値に達した後に、調節開始のための遅延時間を設けることも可能である。
【００３１】
石炭供給の調節を、単数若しくは複数の装入孔において石炭供給が調節されるように設定し、その他の装入孔においては供給が調節されないようにすることもできる。
【００３２】
本発明によると、石炭供給は、レベラが反転地点（死点）に到着若しくは引返し地点直前に位置した場合、減じられるか若しくは中断される。
【００３３】
レベリング工程の開始時、すなわちレベラドアの開放時に、石炭供給を減じることができ、これにより、既にこの時点でガス放出を回避することができる。いわゆるレベラスリーブを使用するコークス工場では、レベラドアを開放する時点からレベラスリーブのドッキング時まで、石炭供給を減じることができる。レベラがコークス炉室に侵入した後に初めて、石炭充填速度を再び高めることができる。
【００３４】
レベラスリーブを、装入開始前にレベラ開口にドッキングさせるという可能性もある。レベラはレベラスリーブに侵入させられてよい。このような手段によって、装入開始時から、レベラドアの開放時にコークス炉室内の負圧が維持される。これにより、レベラドアがレベラスリーブのドッキングのために開放される場合に通常引き起こされるガス放出が回避される。レベラドアを開放することによって、装入時発生ガスの吸気部のために不可欠な負圧が減じられる。
【００３５】
前述及び請求項に記載し、実施例において説明した、本発明に従って用いられる構成部材は、サイズ、形状付与、材料選択、及び技術的なコンセプトにおいて、特殊な例外条件の支配下にはない。このため、使用分野において公知の選択基準を無制限に利用することができる。
【００３６】
本発明の対象のさらに別の詳細、特徴、及び利点は、従属請求項、及び次に示す対応する図面の説明に明らかである。例えば、本発明による方法の有利な実施例及びこれに適宜な装置を説明する。
【００３７】
図１は、コークス炉室に石炭を充填するための方法を示した概略断面図である。
【００３８】
図１は、図示していない装入車の装入ホッパ１が、駆動装置３を備えた装入スクリュ２によって、装入テレスコープ４と装入孔５とを介し、炉頂７内の装入シャフト６を越えてコークス炉室８と接続されていることを示している。装入開始時に、駆動装置３によって駆動される装入スクリュ２は、装入ホッパ１から装入された石炭９を、装入テレスコープ４と装入孔５とを介して、装入シャフト６を通過してコークス炉室８内に搬入する。装入工程の進行に伴い、装入シャフト６の下方のコークス炉室８には、石炭ばら積円錐体１１がレベラ１０の領域内まで成長する。このときコークス炉室８内の装入時ガス圧は上昇する。この装入時ガス圧は、装入テレスコープ４の圧力測定部位１２で検出され、圧力変換器１３を介して計算機１４のための電流信号に変換される。計算機１４では、コークス炉室８内を実際に支配している装入時発生ガス圧と、計算機１４において所定の目標値との間で、目標値と実測値との比較が行われる。実際の装入時発生ガス圧が目標値以下である場合、計算機１４は駆動装置３を介して、装入スクリュ２の石炭搬出量を、計算機１４内で行われる目標値と実測値との比較が一致するまで増加させる。目標値と実測値との比較が一致した場合、装入スクリュ２の駆動装置３は変更されず、従って、時間ユニット毎に炉内に搬入される石炭量は同量に留まる。
【００３９】
これに対し、目標値と実測値との比較中に、装入時発生ガス圧が高すぎる場合、計算機１４によって駆動装置３を介して、装入スクリュ２の石炭搬出量は減じられる。その結果、コークス炉室８内の装入時発生ガスの圧力は低下する。レベラ１０はこのとき、形成されたばら積円錐体１１をならし、これにより、装入時発生ガスのための排出通路を開放する。
【００４０】
その結果、コークス炉室８内の装入時発生ガス圧は低下する。計算機１４では、新たに目標値と実測値との比較が行われ、実測値が減少した場合、石炭装入量は装入スクリュ２の駆動装置３を介して再び上昇させられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コークス炉室に石炭を充填するための方法の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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