(57)【要約】【課題】石炭装入の操業時間内に、炭化室内に装入された石炭を効率的に均すことができるレベラー制御装置およびレベラー制御方法を提供すること。【解決手段】制御部は、レベラーの挿入開始時に、レベラー先端部を前記レベラーの挿入位置Ｐ０から炭化室内対向炉蓋近傍の所定停止位置Ｐ１に向かって押し出し、前記レベラーの挿入終了時に、前記レベラー先端部を所定停止位置Ｐ１から挿入位置Ｐ０に向かって引き戻し、前記レベラーの挿入開始時と前記レベラーの挿入終了時との間で、前記レベラー先端部を、所定停止位置Ｐ１と、所定停止位置Ｐ１と挿入位置Ｐ０との間に設定される折り返し位置Ｐ２との間を、所定回数、往復させる制御を行うことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉内の炭化室に装入された石炭を均すために前記炭化室に挿入するレベラーの動作を制御するレベラー制御装置であって、
前記レベラーの挿入開始時に、レベラー先端部を前記レベラーの挿入位置から炭化室内対向炉蓋近傍の所定停止位置に向かって押し出し、前記レベラーの挿入終了時に、前記レベラー先端部を前記所定停止位置から前記挿入位置に向かって引き戻し、前記レベラーの挿入開始時と前記レベラーの挿入終了時との間で、前記レベラー先端部を、前記所定停止位置と、前記所定停止位置と前記挿入位置との間に設定される折り返し位置との間を、所定回数、往復させる制御を行うことを特徴とするレベラー制御装置。
【請求項２】
前記折り返し位置は、異なる複数の位置が設定されることを特徴とする請求項１に記載のレベラー制御装置。
【請求項３】
前記折り返し位置および前記所定回数は、装入炭の種類および石炭装入の操業時間によって変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のレベラー制御装置。
【請求項４】
コークス炉内の炭化室に装入された石炭を均すために前記炭化室に挿入するレベラーの動作を制御するレベラー制御方法であって、
前記レベラーの挿入開始時に、レベラー先端部を前記レベラーの挿入位置から炭化室内対向炉蓋近傍の所定停止位置に向かって押し出し、前記レベラーの挿入終了時に、前記レベラー先端部を前記所定停止位置から前記挿入位置に向かって引き戻し、前記レベラーの挿入開始時と前記レベラーの挿入終了時との間で、前記レベラー先端部を、前記所定停止位置と、前記所定停止位置と前記挿入位置との間に設定される折り返し位置との間を、所定回数、往復させる制御を行うことを特徴とするレベラー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉において炭化室に装入された石炭を均すためのレベラーを制御するレベラー制御装置およびレベラー制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉は、炭化室と燃焼室とが交互に配置され、炭化室と燃焼室とは耐火煉瓦の隔壁で仕切られている。コークス炉では、原料の石炭が装入車のホッパにより炭化室に上方から装入され、炭化室の両側に配置された燃焼室の熱で乾留されてコークスが生成される。乾留により生成されたコークスは、押出機のラムにより炭化室から排出される。
【０００３】
一般に、石炭は、炭化室の上部に設けられた４〜５箇所の装入孔から装入される。この結果、装入された石炭の頂面は、炭化室の装入孔の真下で高く、装入孔間で低い山谷形状に起伏する。この石炭の起伏は、コークスの生産性を低下させるため、平坦にする必要がある。このため、炭化室の側部を閉鎖する炉蓋（押出機側炉蓋）の上部に設けられた挿入口から、押出機に備わるロッド状のレベラーを炭化室に水平に挿入して、石炭の頂面を平滑に均すようにしている。通常、レベラーは、挿入口から対向面（押出機対向炉蓋）の近傍まで挿入され、続いて挿入口の近傍まで引き戻される。このレベラーの前進（挿入）と後退（引き戻し）との往復運動が複数回繰り返されることにより、石炭が均されることになる。
【０００４】
ここで、炭化室の側部の挿入口付近は往復運動のたびに必ずレベラーが通過するのに対し、炭化室の側部の挿入口の対向面（押出機対向炉蓋）の近傍は、毎回レベラーが通過するとは限らないことから石炭を十分に均すことができず、石炭の頂面が低くなる傾向がある。この石炭の頂面が低くなることによって露呈する押出機対向炉蓋の上部近傍の空間の容積は、通常、炭化室の容積の５〜６％を占めるまでになる。この石炭が充填されない空間は、コークスの生産性を低下させるだけでなく、露呈する押出機対向炉蓋の上部では石炭が空のまま熱せられて損耗してしまう問題を生じさせる。
【０００５】
このため、例えば、特許文献１では、レベラーが炭化室に挿入している途中で止まることなく、押出機対向炉蓋直前の停止位置までレベラーの速度制御を強制的に行って、停止位置を常に一定にして炭化室に装入された石炭を均すものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１９７６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載のものは、石炭装入の操業時間を延長せずにレベラーを押出機対向炉蓋直前の一定の停止位置まで挿入し、押出機対向炉蓋上部の石炭頂面が低くなること及びレベラーが押出機対向炉蓋に衝突することを防止することができるが、押出機対向炉蓋に至る全区間でレベラーの速度制御を強制的に行っているため、装置が複雑になるという問題がある。
【０００８】
しかも、たとえ上述した押出機対向炉蓋直前の一定の停止位置までレベラーを速度制御したとしても、炭化室内に装入される石炭の種類によって、炭化室内の山谷形状が変わってくるため、常に石炭を十分に均すことができるとは限らない。例えば、石炭の種類によって水分の含有量が異なるため、炭化室に装入される石炭の頂面の形状や均し易さが異なり、上述した一定の停止位置までの速度制御を行ったとしても、一定の回数のレベラーの往復運動では石炭を十分に均すことができない場合がある。この場合、炭化室に装入される石炭を十分に均すために、レベラーの往復回数を増やすことが必要となる。しかし、レベラーの往復回数を増やすためには、レベラーの往復運動にかかる時間が長くなり、炭化室への石炭装入の操業時間を延長せざるを得なく、コークスの生産性が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、石炭装入の操業時間内に、炭化室内に装入された石炭を効率的に均すことができるレベラー制御装置およびレベラー制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るレベラー制御装置は、コークス炉内の炭化室に装入された石炭を均すために前記炭化室に挿入するレベラーの動作を制御するレベラー制御装置であって、前記レベラーの挿入開始時に、レベラー先端部を前記レベラーの挿入位置から炭化室内対向炉蓋近傍の所定停止位置に向かって押し出し、前記レベラーの挿入終了時に、前記レベラー先端部を前記所定停止位置から前記挿入位置に向かって引き戻し、前記レベラーの挿入開始時と前記レベラーの挿入終了時との間で、前記レベラー先端部を、前記所定停止位置と、前記所定停止位置と前記挿入位置との間に設定される折り返し位置との間を、所定回数、往復させる制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るレベラー制御装置は、上記発明において、前記折り返し位置は、異なる複数の位置が設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るレベラー制御装置は、上記発明において、前記折り返し位置および前記所定回数は、装入炭の種類および石炭装入の操業時間によって変化させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るレベラー制御方法は、コークス炉内の炭化室に装入された石炭を均すために前記炭化室に挿入するレベラーの動作を制御するレベラー制御方法であって、前記レベラーの挿入開始時に、レベラー先端部を前記レベラーの挿入位置から炭化室内対向炉蓋近傍の所定停止位置に向かって押し出し、前記レベラーの挿入終了時に、前記レベラー先端部を前記所定停止位置から前記挿入位置に向かって引き戻し、前記レベラーの挿入開始時と前記レベラーの挿入終了時との間で、前記レベラー先端部を、前記所定停止位置と、前記所定停止位置と前記挿入位置との間に設定される折り返し位置との間を、所定回数、往復させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コークス炉内の炭化室に装入された石炭を均すために前記炭化室に挿入するレベラーの動作を制御するレベラー制御装置であって、前記レベラーの挿入開始時に、レベラー先端部を前記レベラーの挿入位置から炭化室内対向炉蓋近傍の所定停止位置に向かって押し出し、前記レベラーの挿入終了時に、前記レベラー先端部を前記所定停止位置から前記挿入位置に向かって引き戻し、前記レベラーの挿入開始時と前記レベラーの挿入終了時との間で、前記レベラー先端部を、前記所定停止位置と、前記所定停止位置と前記挿入位置との間に設定される折り返し位置との間を、所定回数、往復させる制御を行うようにしているので、炭化室内対向炉蓋側が十分に均され、石炭装入の操業時間内に、炭化室内に装入された石炭を効率的に均すことができ、結果としてコークスの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、コークス炉の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るレベラー制御装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、レベラーの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施の形態のレベラー制御処理動作を示す説明図である。
【図５】図５は、本実施の形態のレベラー制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本実施の形態の変形例であるレベラー制御処理動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１７】
図１は、コークス炉の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、コークス炉１００は、炭化室２と燃焼室３とが交互に配置され、炭化室２と燃焼室３とは耐火煉瓦の隔壁で仕切られている。コークス炉１００では、原料の石炭が装入車４のホッパ５により炭化室２に上方から装入され、炭化室２の両側に配置された燃焼室３の熱で乾留されてコークスが生成される。乾留により生成されたコークスは、押出機６のラム７により炭化室２から排出される。
【００１８】
図２は、炭化室２内の装入炭を均すレベラー制御装置の概略構成を示す図である。図２に示すように、石炭８は、炭化室２の上部に設けられた４〜５箇所の装入孔２１から装入される。そのため、装入された石炭８の頂面は、炭化室２の装入孔２１の真下で高く、装入孔２１間で低い山谷形状に起伏する。レベラー制御装置１は、炭化室２の側部を閉鎖する炉蓋（押出機側炉蓋２２）の上部に設けられた挿入口２３から、押出機６に備わるロッド状のレベラー１０を炭化室２に水平に挿入して、石炭８の頂面を平滑に均すことにより、コークスの生産性を向上させている。
【００１９】
レベラー制御装置１は、レベラー１０の尾端部に接続されるワイヤー１１と、ワイヤー１１を巻回するドラム１２と、ドラム１２を回転させる電動機１３と、電動機１３の回転数を検出する回転検出器１４と、制御部１５と、データベース１６とを備える。
【００２０】
制御部１５は、処理プログラム等を記憶したメモリおよび処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現され、後述するレベラー制御処理を実行し、回転検出器１４の検出値に基づいて電動機１３の回転駆動を制御することにより、レベラー１０の往復運動を制御する。制御部１５の制御により、レベラー１０は、炭化室２の挿入口２３から対向面（押出機対向側炉蓋２４）の近傍の所定停止位置まで挿入され、続いて所定停止位置から挿入口２３側の折り返し位置まで引き戻され、再び所定停止位置まで挿入される。このレベラー１０の所定停止位置までの前進（挿入）と折り返し位置までの後退（引き戻し）との往復運動が複数回繰り返されることにより、石炭８が均される。
【００２１】
データベース１６には、装入炭緒元１６ａと操業スケジュール１６ｂとが格納されている。装入炭緒元１６ａは、石炭中の水分量や粒度などを含む石炭の種類である。一方、操業スケジュール１６ｂには、コークスの窯出と乾留開始との間の時間である石炭装入の操業時間が格納されている。これらの情報は、上述した制御部１５が参照してレベラー１０の動作制御を行う場合に用いられる。
【００２２】
レベラー１０は、図３に示すように、ストローク方向Ａに対して直交する複数のかき板３１が配置された構成である。したがって、レベラー１０を炭化室で１往復させた場合、押出機対向側炉蓋２４側の石炭は、挿入口２３側の石炭に比して、かき板３１によって均される回数が少なくなる。
【００２３】
ここで、図４を参照して、制御部１５によるレベラー１０の往復運動動作の概要について説明する。図４に示すように、まず、レベラー１０は、挿入口２３（挿入位置Ｐ０）からの長さ（挿入長）Ｌ１となる所定停止位置Ｐ１まで前進し、続いて、挿入長がＬ２の折り返し位置Ｐ２まで後退する、その後、所定停止位置Ｐ１と折り返し位置Ｐ２との間の往復運動を複数回繰り返し、往復運動の開始位置Ｐ１（挿入長が０の位置）に戻る。ここで、折り返し位置Ｐ２は、挿入位置Ｐ０と所定停止位置Ｐ１との間に設けられ、折り返し位置Ｐ２と所定停止位置Ｐ１との間のストロークは、挿入位置Ｐ０と所定停止位置Ｐ１との間のストロークに比して小さい。また、所定停止位置Ｐ１は、押出機対向側炉蓋２４直前近傍の炭化室内位置である。なお、レベラー１０による往復運動動作は、石炭装入の操業時間ΔＴ内に完了するように、往復運動の回数および折り返し位置Ｐ２が決定される。また、折り返し位置Ｐ２は、複数設けてもよい。また、レベラー１０は、押出機対向側炉蓋２４近傍の所定停止位置Ｐ１まで速度制御を行ってもよいし、一定速度で押出機対向側炉蓋２４近傍の所定停止位置Ｐ１の手前まで一定速度で動作させ、所定停止位置Ｐ１まで慣性によって動かすようにレベラーを制御してもよい。
【００２４】
次に、図５のフローチャートを参照して、制御部１５によるレベラー制御処理手順について説明する。ステップＳ１の処理では、石炭装入の完了をトリガとして、制御部１５は、データベース１６に格納された操業スケジュール１６ｂを参照し、石炭装入の操業時間ΔＴを算出する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、レベラー制御処理は、ステップＳ２の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ２の処理では、制御部１５は、データベース１６に格納された装入炭緒元１６ａを取得し、石炭８の種類を取得する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、レベラー制御処理は、ステップＳ３の処理に進む。
【００２６】
ステップＳ３の処理では、制御部１５は、石炭装入の操業時間ΔＴおよび石炭の種類をもとに、折り返し位置Ｐ２および往復運動の回数Ｎを算出する。ここで、石炭装入の操業時間ΔＴと、石炭の種類と、折り返し位置Ｐ２および往復運動の回数Ｎとの組み合わせとの関係を予め図４に示すような動作パターンとして複数設定しておき、入力された石炭装入の操業時間および石炭の種類によって、折り返し位置Ｐ２および往復運動の回数Ｎとを組み合わせた動作パターンを選択するようにしてもよい。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、レベラー制御処理は、ステップＳ４の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ４の処理では、制御部１５は、ステップＳ３で算出された折り返し位置Ｐ２および往復運動の回数Ｎをもとに、電動機１３の回転駆動を制御してレベラー１０を往復運動させる。なお、制御部１５は、回転検出器１４が検出する電動機１３の回転数からドラム１２の回転数がわかることから、回転検出器１４が検出する回転数に基づいてレベラー１０の炭化室２への挿入長を制御する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連のレベラー制御処理は終了する。
【００２８】
なお、図６に示すように、複数の折り返し位置Ｐ２１，Ｐ２２を設定するようにしてもよい。この場合、さらに、石炭の種類等に応じた石炭の均しをきめ細かく、かつ十分に行うことができる。
【００２９】
以上、説明したように、本実施の形態のレベラー制御装置１によれば、石炭装入の操業時間ΔＴおよび石炭の種類をもとに、折り返し位置Ｐ２および往復運動の回数Ｎを算出し、この折り返し位置Ｐ２および往復運動の回数Ｎの組み合わせによる動作パターンとなるようにレベラー１０を制御するようにしているので、石炭装入の操業時間ΔＴ内で装入炭を効率よく均すことができ、結果として、コークスの生産性を向上させることができる。
【００３０】
また、上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３１】
１  レベラー制御装置
２  炭化室
３  燃焼室
４  装入車
６  押出機
８  石炭
１０  レベラー
１１  ワイヤー
１２  ドラム
１３  電動機
１４  回転検出器
１５  制御部
１６  データベース
１６ａ  装入炭緒元
１６ｂ  操業スケジュール
２１  装入孔
２２  押出機側炉蓋
２３  挿入口
２４  押出機対向側炉蓋
１００  コークス炉
【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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