(57)【要約】      （修正有）【課題】コークス炉内のコークスを押し出して回収するに際し、その押し詰まり現象を確実に回避できると共にその制御を経済的に実現できるコークスの押出制御方法の提供。【解決手段】押出機１０の駆動用電動モータ１２による押出開始から終了までの押出抵抗を常時検出し、その押出抵抗が前記駆動用電動モータ１２の押出トルクを上回ったときに、その駆動用電動モータ１２の押出トルクを上昇させる。これによって、押出機１０によってコークスを押し出して回収するに際し、その押し詰まり現象を確実に回避できると共にその押出制御を経済的に実現することができる。【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で生成されたコークスを押し出して排出するための押出部材と、当該押出部材を押出駆動する駆動用電動モータとを有する押出機を用い、当該押出機の駆動用電動モータのトルクを前記押出部材による押出開始時を最大として徐々に低下させるようにしたコークスの押出制御方法において、
前記押出開始から終了までの押出抵抗を常時検出し、当該押出抵抗が駆動用電動モータの押出トルクを上回ったときに、当該駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことを特徴とするコークスの押出制御方法。
【請求項２】
コークス炉の炭化室で生成されたコークスを押し出して排出するための押出部材と、当該押出部材を押出駆動する駆動用電動モータとを有する押出機を用いたコークスの押出制御方法において、
前記押出機による押出中の押出速度を常時検出し、押出開始時の押出速度が押出初期に所定の閾値を一旦超えてから再びその閾値を下回ったときに、当該駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことを特徴とするコークスの押出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄所など付設されるコークス炉のコークス押出制御方法に係り、特にそのコークスをコークス炉から押し出して回収する際に発生する押し詰まり現象を回避するためのコークスの押出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から製鉄所の製銑工程などで必要となるコークスは、一般に高炉や鉄鉱石ヤードなどと同じ敷地内に設置されたコークス炉において石炭を蒸し焼き（乾留）にして生成するようになっている。
そして、このコークス炉における乾留工程が終了したならば、そのコークスが充填されている各炭化室の両端の炉蓋を開き、一方の炉口からこれに併設された押出機の押出ラム（押出部材）を炉内に装入してそのコークスを水平に押し出して反対側に位置する他方の炉口から排出した後、これを他方の炉口側に付設されたガイド車を介して消火電車に順次回収するようになっている。
【０００３】
ところで、このようにコークスを押し出すための従来の押出機は、この炭化室内のコークスを直接押し出すため押板と、この押板を水平方向に押出駆動するための駆動用電動モータと、この駆動用電動モータの回転運動をその押板の直線運動に変換するためのラック＆ピニオン機構と、この駆動用電動モータを制御するための制御部（回路）などから主に構成されている。
【０００４】
そして、このような押出機による通常のコークス押出制御としては、図２に示すように押出開始当初はそのコークスを静止状態から動かすためにその駆動用電動モータに最大またはそれに近いトルクを与えることになるが、動き出した後はその慣性力によってできるだけ一定の押出時間でコークスが排出されるようにその駆動用電動モータのトルクを低く抑えることで円滑なコークス回収を実現するようになっている。
【０００５】
しかしながら、このようなコークスの押出回収工程において、そのコークス炉の各炭化室を区画する炉壁にカーボンが付着したり、またその炉壁の欠損などによって表面に凹凸があると、これが押出抵抗となって円滑な押出が阻害され、最悪の場合には、図２の点線に示すようにその押し詰まりによってコークスの排出自体が不能（停止）となってしまう場合がある。
【０００６】
そのため、例えば以下の特許文献１では、巻線型誘導電動機の１次電源盤よりの１次電源情報と、２次抵抗器盤よりの２次電流情報と、押出機ラックの位置情報と、該ラックのスピード情報と、２次抵抗器盤よりの抵抗器ノッチ情報と、押出機起動後の時間情報とを入力情報として該押出機のトルクおよびスピードのダイナミックな最適制御を行うことでコークスの押詰まりの発生頻度を低減するようにしている。
【特許文献１】特許第３５１３９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この特許文献１に示すような制御方法では、コークスの押し詰まりの発生頻度を低減することは可能であるが、制御が複雑となるため、そのための装置なども複雑となる上に、既存の押出機をそのまま活用するのは困難であるため、実現のためのコストが高くなるといった問題がある。
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、コークス炉内のコークスを押し出して回収するに際し、その押し詰まり現象を確実に回避できると共に、その押出制御を経済的に実現することができる新規なコークスの押出制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために請求項１の発明は、
コークス炉の炭化室で生成されたコークスを押し出して排出するための押出部材と、当該押出部材を押出駆動する駆動用電動モータとを有する押出機を用い、当該押出機の駆動用電動モータのトルクを前記押出部材による押出開始時を最大として徐々に低下させるようにしたコークスの押出制御方法において、前記押出開始から終了までの押出抵抗を常時検出し、当該押出抵抗が駆動用電動モータの押出トルクを上回ったときに、当該駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことを特徴とするコークスの押出制御方法である。
【０００９】
また、請求項２の発明は、
コークス炉の炭化室で生成されたコークスを押し出して排出するための押出部材と、当該押出部材を押出駆動する駆動用電動モータとを有する押出機を用いたコークスの押出制御方法において、前記押出機による押出過程中の押出速度を常時検出し、押出開始時の押出速度が所定の閾値を一旦超えてから再びその閾値を下回ったときに、当該駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことを特徴とするコークスの押出制御方法である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、押出開始から終了までの押出抵抗を常時検出し、当該押出抵抗が駆動用電動モータの押出トルクを上回ったときに、当該駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたため、コークス炉の炭化室内のコークスを押し出して回収するに際し、その押し詰まり現象を確実に回避できる。また、押出抵抗の変化のみに基づいて駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことから、その押出制御を経済的に実現することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明によれば、押出機による押出過程中の押出速度を常時検出し、押出開始時の押出速度が所定の閾値を一旦超えてから再びその閾値を下回ったときに、当該駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことから、請求項１の発明と同じくコークス炉の炭化室内のコークスを押し出して回収するに際し、その押し詰まり現象を確実に回避できる。また、押出速度の変化のみに基づいて駆動用電動モータの押出トルクを上昇させるようにしたことから、その押出制御を経済的に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面を参照しながら詳述する。
図１は、本発明に係るコークスの押出制御方法で用いる押出機１０およびこの押出機１０を備えたコークス炉１００の実施の一形態を示したものである。
図示するように、このコークス炉１００は、原料となる石炭を乾留してコークスＣを生成するための炉本体２０と、この炉本体２０の上部を図中紙面方向に走行する装炭車３０と、この炉本体２０の一端側を同じく図中紙面方向に沿って走行する押出機１０と、同じくこの炉本体２０の他端側を図中紙面方向に沿って走行するガイド車４０とから主に構成されている。
【００１３】
先ず、この炉本体２０は、石炭（コークスＣ）が装填された横長の炭化室２１と、この炭化室２１に隣接する図示しない燃焼室とを耐火煉瓦などからなる炉壁を介して図中紙面方向に複数交互に配置したものであり、この炭化室２１の両側に位置する燃焼室からの熱によってこの炭化室２１内に装填された石炭を蒸し焼き（乾留）にしてコークスＣを生成するようになっている。なお、これら各炭化室２１の両端には、その内部を開放するための垂直縦長の炉口２２ａ，２２ｂがそれぞれ形成されており、乾留時にはこれら各炉口２２ａ，２２ｂが図示しない炉蓋によって閉じられ、後述するように押出機１０によってコークスＣが回収されるときには、その炉蓋が開いて各炉口２２ａ，２２ｂが全開となるようになっている。
【００１４】
次に、装炭車３０は、コークスＣの原料となる粒状の石炭を各炭化室２１内に装入するためのものであり、この炉本体２０の上部を図中紙面方向に走行しながら各炭化室２１の天井部に設けられた複数の石炭装入口２３，２３，…から粒状の石炭を順次装入するようになっている。
一方、押出機１０は、この炉本体２０に沿って図中紙面方向に走行する台車１１と、この台車１１上に設置される駆動用電動モータ１２と、この駆動用電動モータ１２を制御する制御部１３と、この駆動用電動モータ１２の回転軸１４に設けられたピニオンギア１５と、このピニオンギア１５と噛合するラック１６と、このラック１６の先端に設けられた押板１７とから主に構成されている。
【００１５】
そして、この制御部１３によって駆動用電動モータ１２を駆動を制御し、ラック１６の先端に設けられた押板１７を一方の炉口２２ａ側からその炭化室２１内に水平に装入することによってその炭化室２１内で生成したコークスＣを反対側の炉口２２ｂから押し出して炉外へ排出するようになっている。
また、この制御部１３は、その駆動用電動モータ１２に給電する電力量とその回転軸１４の回転速度などから前記ピニオンギア１５とラック１６を介した押板１７の押出抵抗を常時検出し、後に詳述するように、その押出抵抗に応じてその駆動用電動モータ１２の押出トルク（出力）を自在に可変制御できるようになっている。
【００１６】
他方、ガイド車４０は、このように押出機１０によって炉外へ押し出されてきたコークスを同じくこのガイド車４０と並行に走行する消火電車５０側に案内するものであり、この押出機１０と常にペアになるように炉本体２０を挟んで図中紙面方向に往復走行自在となっている。
なお、図中６０は、装炭車３０における原料石炭の浮遊カーボンなどを除去するための集塵機である
【００１７】
次に、図３はこのような構成をしたコークス炉１００における押出機１０による本発明に係るコークスの押出制御方法の一例を示したものである。
すなわち、図示するようにこの押出機１０によるコークスＣの押出前は、その炭化室２１内のコークスはその位置で静止していると共にその一部がその炉壁側に食い込んだ状態となっていることから、押出抵抗は通常最も高い状態となっている。
【００１８】
そのため、この押出機１０によるコークスＣの押出初期は、少なくともその押出抵抗よりも大きい押出力を付与するために、その駆動用電動モータ１２の押出トルク（出力）を最大またはそれに近い状態でその駆動用電動モータ１２を駆動制御する。これによって、その押出機１０の押板１７がその抵抗力に抗して動き始め、図１に示すように炭化室２１内のコークスＣを炉口２２ａから炉口２２ｂ側に向かって図中右側方向に押し出すことになる。
【００１９】
このようにして炭化室２１内のコークスＣが動き始めたならば、図３に示すように通常であれば、そのコークスＣの押出抵抗は、その移動による慣性力と相俟って他方の炉口２２ｂ側にいくに従って徐々に低下することになるが、前述したように各炭化室２１を区画する炉壁にカーボンが付着したり、炉壁の欠損などによってその表面に凹凸があると、これが押出抵抗となって円滑な押出が阻害され、図３に示すようにその押出抵抗が通常よりも増大する。
【００２０】
そして、このような状態になったにも拘わらずそのまま通常の押出トルクで駆動用電動モータ１２を駆動制御すると、図２に示すようにその押出抵抗が押出トルクを超えた時点で一気に増大し、やがて停止してしまう結果となる。
そのため本発明方法では、前述したようにこの押出機１０の制御部１３が、その駆動用電動モータ１２に給電する電力量とその回転軸１４の回転速度などから前記ピニオンギア１５とラック１６を介した押板１７の押出抵抗を常時、すなわち押出開始から押出終了までの全過程で常時検出し、その押出抵抗に応じてその駆動用電動モータ１２の押出トルク（出力）を自在に可変制御できるようになっている。
【００２１】
具体的には、この押出機１０の制御部１３は、図３に示すように押出開始からその途中で押出抵抗が上昇するまでは通常のトルク制御を行うことになるが、その押出途中で押出抵抗が通常よりも上昇し、通常の押出トルクを超えたとき（抵抗上昇点）には、その駆動用電動モータ１２に対する給電量を最大押出トルクになるまで一気に上昇させることになる。
【００２２】
これによって、一端上昇しかけたコークスＣの押出抵抗の上昇が止まってやがて低下するため、そのコークスＣの押出途中にこれが停止することがなくなり、その全てのコークスＣをそのまま確実に押し出して排出することが可能となる。
このように本発明の押出制御方法は、押出開始から終了までの全過程におけるコークスＣの押出抵抗を常時検出し、その押出抵抗が駆動用電動モータの押出トルクを上回ったときに、この駆動用電動モータ１２の押出トルクを上昇させるようにしたため、コークス炉１００の炭化室２１内のコークスを押し出して回収するに際するその押し詰まり現象を確実に回避できる。
【００２３】
また、容易に検出できるコークスＣの押出抵抗の変化のみに基づいて駆動用電動モータ１２の押出トルクを上昇させるようにしたことから、従来例のような複雑な構造を採用しなくともその押出制御を実現することができる。
そのため、別途新たな押出機を用意せずとも既存の押出機１０をそのまま活用できるため、優れた経済性を発揮することができる。
【００２４】
ここで本実施の形態では、押出過程におけるコークスＣの押出抵抗を常時検出し、その押出抵抗の変化に対応して駆動用電動モータ１２の押出トルクを調整するようにしたものであるが、このような制御方法の他に、図４に示すようにその押出速度を計測する速度計７０を押出機１０のラック１６部分などに設け、その押出速度の経時変化に基づいて駆動用電動モータ１２の押出トルクを調整するようにしても良い。
【００２５】
すなわち、図５は従来の押出過程における押出トルクと押出速度との関係の一例を示したものであるが、駆動用電動モータ１２の押出トルクは、図３などと同様に押出抵抗が最も高い押出初期には、最大またはその付近まで一気に上昇させることになるが、コークスＣが動き始めた後は、これが勢いよく飛び出さないようにその速度をできるだけ一定に保つべく徐々に低下させることになるが、前述したような理由によってその過程でその押出抵抗が高くなると、一気に減速してそのまま停止してしまう結果となる。
【００２６】
そのため、本実施の形態では、押出機１０の制御部１３が速度計７０からの入力値に基づいてその押板１７による押出過程中の押出速度を常時検出し、図６に示すように押出開始時の押出速度が所定の閾値を一旦超えてから再びその閾値を下回ったときに前述したような要因によってコークスＣの押出抵抗が上昇したと判断してその駆動用電動モータ１２の押出トルクを最大値付近まで一気に上昇させるようにしたものである。
【００２７】
これによって、前記実施の形態と同様にコークス炉１００の炭化室２１内のコークスＣを押し出して回収するに際のその押し詰まり現象を確実に回避できる。また、押出抵抗よりもさらに容易に検出できるコークスＣの押出速度の変化のみに基づいて駆動用電動モータ１２の押出トルクを上昇させるようにしたことから、前記同様にその押出制御も極めて経済的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るコークス炉１００の実施の一形態を示す全体図である。
【図２】従来の押出制御における押出抵抗と押出トルクとの関係を示すグラフ図である。
【図３】本発明の押出制御における押出抵抗と押出トルクとの関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明に係るコークス炉１００の他の実施の形態を示す全体図である。
【図５】従来の押出制御における押出速度と押出トルクとの関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の押出制御における押出速度と押出トルクとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００…コークス炉
１０…押出機
１２…駆動用電動モータ
１５…ピニオンギア
１６…ラック
１７…押板
２０…コークス炉本体
２１…炭化室
３０…装炭車
４０…ガイド車
５０…消火電車
６０…集塵機
７０…速度計
Ｃ…コークス
【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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