(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥あるいは予熱した石炭をコークス炉に装入してコークスを製造するコークス炉の操業方法において、乾留後にコークス炉の炭化室から押出し機でコークスを押出す際の押出し抵抗について予め目標押出し抵抗を定め、コークス炉の燃焼室の温度と、乾燥・予熱後の石炭温度との温度差を調整指標とし、実績押出し抵抗が前記目標押出し抵抗よりも大きいときは前記温度差を小さくすることにより押出し抵抗を調整することを特徴とするコークス炉の操業方法。
【請求項２】
乾燥あるいは予熱後の石炭温度を調節して、コークス炉の燃焼室の温度と、乾燥・予熱後の石炭温度との温度差を調整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】
コークス炉の燃焼室の温度を調節して、コークス炉の燃焼室の温度と、乾燥・予熱後の石炭温度との温度差を調整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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予熱炭・乾燥炭を装入するコークス炉の操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
予熱炭あるいは乾燥炭を装入するコークス炉の操業においては、石炭の装入密度が高くなるため、コークス炉の炉壁に作用する膨張圧が上昇する傾向にあることが知られている。膨張圧が高いと、コークスケーキ表面と炉壁の間隙（水平焼減り）が減少し、コークスケーキを押し出す時の押出し抵抗が大きくなるとされている。さらに、膨張圧が高いと、コークスの高さ方向の収縮量が減るためにコークスケーキ構造が脆弱となり、コークスケーキを炉から押し出す時にケーキが崩れ、押出し抵抗が大きくなるとされている。押出し抵抗が大きくなると、押出し時にコークス炉の炉壁に作用する力も大きくなり、長期的にこのような高負荷が繰返されると炉壁に損傷を与える危惧があると考えられている。炉壁が損傷すると、生産に多大な支障をきたすばかりでなく、その修繕費用は膨大であるためコークスの生産コスト増加につながる。また場合によっては、押出し時にコークスが炉内に詰まって全く動かなくなることがある。この現象は、押し詰まりと呼ばれており、コークス炉操業中に発生する重大トラブルの一つである。この押し詰まりが発生すると、コークス炉炉壁損傷の一因であるばかりでなく、操業の中断や装入スケジュールの変更により炉団としてのコークス生産量が低下し、さらに押し出し可能になるまでの置時間増大により消費熱量も増大し、コークス生産コストの増加につながる。
【０００３】
このため、膨張圧を抑制してコークスの押し詰まりを防止するコークス炉の操業方法（特開平７−２７８５６２号公報）が発明されており、さらに、膨張圧を低減する方法として、石炭配合により膨張圧を抑制する方法（特開平４−３０６２９４、特開平６−２１２１６８号公報）、膨張圧が低い配合炭を炭化室炉幅方向中央部に集中的に装入して膨張圧を抑制する方法（特開平５−２８７２７７号公報）等が知られている。
【０００４】
しかしながら、これらの方法では、配合炭の性状を変えねばならず、実操業での適用に限界がある。押詰り防止、および押出し抵抗低減への要求が従来よりさらに高まりつつある現状において、省エネルギー・低コストでの生産を目指す上で、さらに押出し抵抗を抜本的に低減する方法が必要とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、予熱炭あるいは乾燥炭を装入するコークス炉の操業において、コークスをコークス炉から排出する時にコークス炉壁に作用する負荷を著しく軽減し、コークス炉壁の損傷を防止し、コークス炉壁の修繕費を低減するとともにコークス炉の寿命を延長し、かつ、押し詰まりを防止して生産障害なく安定な操業を可能にする操業方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その要旨とするところは、乾燥あるいは予熱した石炭をコークス炉に装入してコークスを製造するコークス炉の操業方法において、乾留後にコークス炉の炭化室から押出し機でコークスを押出す際の押出し抵抗について予め目標押出し抵抗を定め、コークス炉の燃焼室の温度と、乾燥・予熱後の石炭温度との温度差を調整指標とし、実績押出し抵抗が前記目標押出し抵抗よりも大きいときは前記温度差を小さくすることにより押出し抵抗を調整することを特徴とするコークス炉の操業方法である。前記温度差の調整は、乾燥あるいは予熱後の石炭温度を調節することにより、あるいはコークス炉の燃焼室の温度を調節することにより行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
発明者は、膨張性の高い配合炭あるいはコークス炉の炉壁に作用する膨張圧の高い配合炭を乾留する際に押出し抵抗が高いことから、これを低減させる方法について検討を行った。その結果、コークス炉に装入される石炭の温度を上昇させるか、あるいはコークス炉燃焼室の温度（炉温）を低下させることにより水平焼減りが増大することを見出した。これは、炉温を低下させる、あるいは石炭温度を上昇させることにより、炭化室中央部が再固化して水平焼減りが生じ始める時の炭化室内温度分布が緩やかとなり、その後の昇温によるコークスの収縮量が大きいためである。水平焼減りが大きいほど押出し抵抗が小さいことが知られており、上記方法により押出し抵抗を低減することができる。
本発明は、これらの知見に基づいて完成された。
【０００８】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明においては、コークス炉の操業において、押出し抵抗が管理基準値を越えた場合、乾燥・予熱後の石炭温度とコークス炉の燃焼室の温度との温度差を小さくする、すなわち、コークス炉に装入される石炭の温度を一定温度上昇させるか、炉温を一定温度低下させる、あるいは、石炭温度を上昇させるとともに炉温を低下させることにより、押出し抵抗を低減させる。どのアクションをとるかについては状況に応じた判断が必要である。石炭温度の上昇は操業アクションも早くとることができ、効果も直ちにあらわれるので、押出し抵抗の低下に効果的である。したがって、押出し抵抗が上昇傾向にあり、押詰りが発生しそうであれば、装入石炭温度上昇のアクションを実施する。一方、炉温は必要コークス量によってきまり、かつ急激な変更はできないので、押出し抵抗が長期的に高めで推移しており、かつ、コークス在庫が充分であってコークスの生産量を低減させても支障ない時のアクションとして、あるいは設備事情により乾燥炭あるいは予熱炭温度の変更ができない時のアクションとして有効である。これらのアクションの実施により、押出し抵抗を管理基準値以下に保ち、安定な操業の継続が可能となる。
【０００９】
逆に、押出し抵抗が、管理基準値よりも充分低い範囲にある場合には、押出し抵抗が管理基準値を越えない範囲で、乾燥・予熱後の石炭の温度と、コークス炉の燃焼室の温度との温度差を大きくすることもできる。すなわち、コークス炉に装入される石炭の温度を一定温度低下させるか、炉温を一定温度上昇させる、あるいは石炭温度を低下させるとともに炉温を上昇させることが可能である。コークス炉に装入する石炭の温度や、炉温は、コークス炉において製造されるコークスの品質および生産性、コストに影響を与えるため、押出し抵抗に余裕がある場合は、これらのパラメーターを調整することにより、押出し抵抗を制御し、かつ、コークス炉のパフォーマンスを変化させることが可能である。
【００１０】
配合炭の全膨張率、および膨張圧によって、アクションの効果は異なるが、（炉温−石炭予熱温度）を１０℃下げることにより、押出し抵抗を約１％〜４％低下させることができる。
【００１１】
【実施例】
炉高６ｍの実炉において、炉温と予熱炭温度の差と、押出し抵抗との関係を調査した。炉温と予熱炭温度の差は、炉温を１１８０℃一定として予熱炭温度を１６０℃、１８０℃、２００℃に変化させる方法（図中□○△印）と、予熱炭温度を１８０℃一定として炉温を１０８０℃、１１８０℃、１２３０℃に変化させる方法（図中■●▲印）の両方の方法により調整した。表１に、石炭配合を示す。配合Ａは膨張圧が高い配合、配合Ｂは、配合炭の全膨張率が高い配合、配合Ｃは、膨張圧および配合炭の全膨張率が低い配合である。図１に示すように、［炉温−石炭予熱温度］を変化させることにより押出し抵抗が変化することがわかる。押出し抵抗の管理値は図１で１のレベルであり、［炉温−石炭予熱温度］を調整することにより、押出し抵抗を管理基準値以下に制御可能であることがわかる。また、膨張性が高い石炭配合、および膨張圧が高い石炭配合の場合、温度が押出し抵抗に及ぼす影響は異なり、膨張性および膨張圧のレベルに応じて、適正な押出し抵抗となるように［炉温−石炭予熱温度］を管理すればよいことがわかる。
【００１２】
【表１】
0003878319.tif 000002
【００１３】
【発明の効果】
本発明により、コークスをコークス炉から排出する時のコークス炉壁に作用する負荷を著しく軽減可能であるとともに、かつ、押し詰りを防止できる。これにより、安定した操業が可能になるとともに、押し詰まりによる炉壁損傷を回避して炉壁補修費用の低減および炉寿命の延長が達成でき、その経済的な効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により押出し抵抗が低減することを示す図である。
【図１】
0003878319.tif 000003