JPH0138156B2

JPH0138156B2 -

Info

Publication number: JPH0138156B2
Application number: JP6279180A
Authority: JP
Inventors: Chitoshi Ikeuchi; Kenzo Tsujikawa; Motoyoshi Shimomura; Hisanobu Watanabe
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1980-05-14
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1989-08-11
Also published as: JPS56159278A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、焼成が終了した赤熱コークスを炭
化室から消火車に取り出す際に、コークス温度を
検出し、炭化室におけるコークスの温度分布なら
びにコークスの高さ等のコークス炉の操業に必要
なデータを迅速に検知できるようにしたコークス
炉操業用データ検出装置に関するものである。

はじめにコークス炉装置の構成の概要を第１図
によつてその動作とともに説明する。

第１図において、１は炭化室で、図示しないフ
リユー２と交互に通常炉団方向（紙面と角直方
向）に50〜100門配列され、フリユー２内の燃焼
熱により炭化室１は加熱される。３は石炭装入車
で、多数車接された炭化室１およびフリユー２上
を走行し、石炭塔（図示せず）から受炭した石炭
を石炭装入口４から炭化室１へ装入する。石炭装
入口４は各炭化室１の上部に通常４〜５個設けら
れる。５は赤熱コークスで、上記により装入され
た石炭が十数時間におよぶコークス焼成時間を経
過した後コーク化したもので、火落ち時間後炭化
室１から排出される。６は押出機で、炭化室１の
側方に位置し、炉団方向に走行して各炭化室１ご
とに赤熱コークス５の押出し、および石炭装入後
の均し作業を行う。７は押出ラムで、押出機６に
取り付けられ、赤熱コークス５を炭化室１の他側
へ押出す棒をもち、炭化室１の内部を通り赤熱コ
ークス５を全量排出するのに十分な長さを有す
る。８はコークスガイド車で、炭化室１をはさん
で、押出機６と対向する位置にあり、軌条上を順
次走行する。９は格子で、コークガイド車８の内
部に設けられ、炭化室１から押出される赤熱コー
クス５を通過させ、消火車１０上にこぼすことな
く排出させる。消火車１０はコークガイド車８に
追従して運転され、格子９から落下してくる赤熱
コークス５を全量受取り、消火塔（図示せず）で
消火冷却する。１１はコークワークで、消火車１
０の走行範囲内の近くに配置され、消火車１０か
ら排出される消火冷却されたコークスを一時ため
ておく。

上記のようなコークス炉装置におけるコークス
焼成に際しては、焼成時間のばらつきを少なく
し、乾留所要熱量を低減するように操業しなけれ
ばならない。そのためには、炭化室１内のコーク
スの各部、すなわち、高さＨ（通常7m程度）と長
さＬ（通常15〜20m程度）方向における温度分布
を知り、均一加熱になるようにフリユー２を制御
する必要がある。また、石炭が炭化室１内に均一
に装入されているかどうか、すなわち、炭化室１
内のコークスの高さＨを知る必要がある。

ところで、従来、コークスの温度を測定するに
は、炭化室１の石炭装入口４から熱電対式温度計
を差込みするか、または放射温度計でのぞき込み
する方法があるが、これはコークスの上部表面温
度の測定に限られるので、この温度データから制
御を行うのは危険である。他の方法として、押出
ラム７の先端に熱電対と導線を取り付けて窯出し
時の炭化室１内壁面温度を測定する方法もある
が、この場合には、熱的および機械的摩耗に強い
熱電対と導線が得られず実用的ではない。さら
に、他の方法として第２図に示すような方法があ
る。

第２図は第１図のコークガイド車８の右側面の
一部を示すもので、格子９に切欠き１２を設け、
こゝに放射温度計１３を取り付けて、窯出し時通
過する赤熱コークス５の表面温度を測定し、記録
計１４で記録する方法である。この場合には炭化
室１の長さＬ方向（第１図）の温度測定は可能で
あるが、高さＨ方向の温度分布をみるには、格子
９に複数（たとえば7m炉であれば１〜2mおき
に）の放射温度計１３を設置する必要があり、経
済面で問題がある。

一方、コークスの高さＨを知るための従来方法
としては、石炭装入直後、あるいは、石炭乾留末
期において、装入蓋を開放して上方から検尺棒を
挿入して石炭装入高さ、あるいはコークスの高さ
Ｈを測定する方法があるが、手作業のため数多く
の入手が必要であり、装入蓋の開放により測定環
境の悪化は避けられず、また、装入蓋毎あるいは
炉毎の測定に時間がかゝる欠点がある。その他、
間接的な測定方法として、石炭装入車３の受炭前
後の重量から計算で求める方法もあるが、これは
大がかりな設備が必要であり、コークスの高さＨ
の算出精度が悪く実用的でない。

この発明は、上述した従来技術の問題点を一挙
に解決し、コークス操業に必要な赤熱コークスの
温度や高さ等のデータを簡易な構成で迅速に得ら
れるようにしたものである。以下、この発明につ
いて説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示す構成略図で
ある。この図で、２１は長孔で、格子９の側面の
炭化室１に近い部分に垂直に形成され、赤熱コー
クス５の通過を外部から見うるようにしてある。
２２は測温装置で、応答速度が例えば1m secの
ように高速であるふく射温度計を上下に首ふりで
きるように、すなわち、長孔２１の全域をみわた
せる位置に長孔２１上を順次定速度で走査できる
走査機構（図示は省略）に取り付けて構成され、
その走査角度信号S〓と赤熱コークス５の温度信号
S〓とを刻々外部に送出する。２３は信号演算装置
で、測温装置２２からの走査角度信号S〓と温度信
号S〓とを受けて、その内部に設けられている電子
計算機構により信号演算を行うもので、その演算
結果の複数の演算処理信号を出力する。２４は表
示装置で、信号演算装置２３からの複数の演算処
理信号を受けて、それらを所定のフオームになる
ように組合せて表示し、コークス炉の運転者はこ
の表示装置２４からの情報を用いて各種の制御を
行い操業を行う。なお、矢印Ａはコークス窯出方
向を示し、H₀は前記長孔２１の高さ、Ｈはコー
クスの高さであり、H₀，Ｈは下部をそろえてあ
る。また、θは走査範囲を示しており、走査時に
はこの角θが変化することになる。

第４図は第３図の実施例における信号の流れを
示すブロツク図である。この図で、２２，２３，
２４は第３図のものと同じであり、信号演算装置
２３は、遅延増幅回路２３１、計時回路２３２、
炉内コークス位置を演算する演算回路２３３、高
さ信号を演算する演算回路２３４、増幅器２３
５，２３６からなつている。また、表示装置２４
は、選択回路２４１と表示部２４２とからなつて
いる。

次に第３図の実施例の動作を第４図のブロツク
図および第５図、第６図等の波形図を参照して説
明する。

まず、測温装置２２を走査した場合に得られる
時間に対する検出温度の関係は第５図のようにな
る。この図で、ｔは一走査時間（走査始点から次
の走査始点に戻るまでの時間で、例えば、10〜
50m sec）であり、t₁は赤熱コークス５上を走査
している期間であり、t₂は赤熱コークス５上部の
空隙部、すなわち第３図で云えば、H₀―Ｈ部分
を走査している期間である。赤熱コークス５の温
度は通常900〜1000℃程度であるから、これから
外れる期間t₂に走査がくる毎に温度Ｔは急激に落
込むパターンをくり返している。t₀は窯出し時間
である。

さて、第３図で炭化室１から赤熱コークス５を
押出す時間は押出ラム７（第１図）の速度から算
出できないことはないが、各部の温度との関係を
正しく対応させるために、測温装置２２からの情
報を用いて検出する。すなわち、温度信号S〓（第
５図の波形）は第４図に示すように適当な信号遅
延時定数（例えば応答時間を0.1 sec程度とする）
をもつ遅延増幅回路２３１を通すことにより、第
６図に示すようにほゞ一様な台形状の曲線とな
る。この曲線の始点から終点までの時間が窯出し
時間t₀となる。これを計時回路２３２で算出す
る。演算回路２３３では、現在、炭化室１のどの
部分に相当する赤熱コークス５を測温装置２２が
走査しているかを刻々に知るために下記の演算を
行い、炉内コークス位置L_Xを求める。

L_X＝Ｌ／t₀×t_X たゞし、Ｌは炭化室１の長さ、 t₀は窯出し時間 t_Xは経過時間上記の場合、炉内コークス位置信号S_Cは、窯出
し終了の後演算されることになるので、演算回路
２３３では、刻々の炉内コークス位置L_Xに対応
した温度を炭化室１の窯出し分すべてをメモリに
記憶しておく必要がある。

次に赤熱コークス５の高さＨの算出について説
明する。第５図に示すように、期間t₁は赤熱コー
クス５上を走査している時間であるから、赤熱コ
ークス５の高さＨに応じて変化することになる。
したがつて、測温装置２２の１回の走査長は長孔
２１の高さH₀であるから、期間t₁とt₂の比から赤
熱コークス５の高さＨを求めることができる。実
際には期間t₁，t₂は測温装置２２の走査角度の比
から求める。この演算が演算回路２３４で行わ
れ、高さ信号S_Hとして出力される。また、増幅器
２３５は温度信号S〓を出力し、増幅器２３６は測
温装置２２の走査角度信号S〓から走査始点からの
連続した距離信号、すなわち走査位置信号S_Pを出
力する機能を有する。

上記炉内コークス位置信号S_C、高さ信号S_H、温
度信号S〓、および走査位置信号S_Pはコークス炉の
操業用のデータとして表示装置２４の選択回路２
４１に印加され、適宜の組合せにより適当な図形
となつて表示部２４２に表示され、コークス炉の
運転者に報知する。

第７図、第８図、第９図は表示装置２４に表示
される図形の一例を示すものである。

第７図は炭化室１の横断面における温度分布図
で、例えば、赤熱コークス５の上面（トツプ）の
温度分布を曲線に、また炭化室１の底から4m
の温度分布を曲線に示す。横軸において、Ｌは
炭化室１の長さ、Ｒ／Ｓはラムサイド、Ｃ／Ｓは
コークスサイドを示す。また縦軸は温度を示し、
温度信号S〓を走査位置信号S_Pによつて特定点のみ
を選択したものである。このように表示すれば、
長さＬ方向の温度分布が一目でわかる。

第８図は炭化室１の横断面における等温曲線図
で、横軸は第７図と同じであり、縦軸は高さを示
し、これは走査位置信号S_Pを温度信号S〓によつて
特定温度のみ選択したものである。曲線は900
℃の等温曲線、曲線は950℃の等温曲線である。
これによれば炭化室１の高さ方向の温度分布を簡
単に知ることができる。

第９図は炭化室１の横断面におけるコークスレ
ベルの分布図で、横軸は第７図、第８図と同じで
あり、縦軸はコークスの高さを示す。これはコー
クスの高さ信号S_Hと炉内コークス位置信号S_Cとか
ら求められる。これにより石炭装入が均一であつ
たかどうかが一目でわかる。

運転者は上記の情報に基づき、例えば次のよう
な対応を行う。第８図の等温曲線図から炭化室１
の高さ方向および長さ方向の焼成温度の適正化を
はかるようにフリユー２を制御する。また、第９
図のコークスレベル曲線から石炭の装入炭高を推
定し（実験値から推定計算する）、適性量になる
ように石炭装入を制御する。

なお、上記の実施例においては、格子９に設け
る長孔２１を垂直に設けたが、これは必ずしも垂
直でなくてもよい。また、窯出し時間t₀は計時回
路２３２を用いるほか、押出ラム７の移動から算
出することもできる。

以上詳細に説明したように、この発明は格子に
長孔を設け、この長孔にあらわれる赤熱コークス
の温度データを測温装置を用いて走査することに
より検出し、計時回路により測温装置で得られる
温度データから窯出し時間を検出し、これら窯出
し時間と温度データから炉内コークス位置データ
を演算回路で求めるようにしたので、炭化室内の
赤熱コークスの温度分布を一目で知ることができ
る温度分布図や、等温曲線図を容易に作成するこ
とができる。

また、温度データと測温装置の走査角度データ
とを用いて赤熱コークスの高さデータを演算回路
で求めるようにしたので、石炭装入レベルの均一
度を知ることができ、これにより石炭装入の制御
を行いうるので、より正確な温度分布に炭化室の
温度を制御することができる。

さらに上記のように窯出し時間を温度データを
用いて計時回路で求めるようにしたので、押出ラ
ム等の運動が均一でなかつたり、あるいは赤熱コ
ークスの移動が不均一であつても正しい炉内コー
クス位置データが常に得られる。

また、多数の炭化室があつても、コークガイド
車に１台の走査形の測温装置を設置すればよいの
で、きわめて経済的であるばかりでなく、コーク
スの窯出しの都度データが得られるので、このデ
ータをもとに適正な処置を講ずることができるた
め、迅速な制御が可能である。しかも無人に近い
状態で各種データを収集できるので、省力化に適
しているなどの優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス炉装置の構成概要を示す図、
第２図は従来のコークス温度の測定方法の一例を
説明するための図、第３図はこの発明の一実施例
を示す構成略図、第４図は第３図の実施例におけ
る信号の流れを示すブロツク図、第５図は測温装
置で得られる温度出力信号の波形図、第６図は第
５図の温度出力信号を処理して得られた窯出し時
間を得る信号の波形図、第７図、第８図、第９図
はそれぞれ表示図形の例を示す図である。図中、１は炭化室、２はフリユー、３は石炭装
入車、４は石炭装入口、５は赤熱コークス、６は
押出機、７は押出ラム、８はコークガイド車、９
は格子、１０は消火車、１１はコークワーク、２
１は長孔、２２は測温装置、２３は信号演算装
置、２４は表示装置である。

Claims

【特許請求の範囲】１炭化室内の赤熱コークスを押出ラムにより押
出し、コークガイド車上の格子を通して消火車に
取り出すコークス炉の操業用データ検出装置にお
いて、前記格子に上下方向の長孔を設け、一方、
この長孔に沿つて一定速度でくり返し走査を行い
前記長孔にあらわれる赤熱コークスの温度データ
を検出する測温装置と、この測温装置で得られる
温度データから窯出し時間を検出する計時回路
と、この計時回路で得られる窯出し時間を基に前
記温度データの炉内コークス位置データを求める
演算回路とを具備したことを特徴とするコークス
炉操業用データ検出装置。２炭化室内の赤熱コークスを押出ラムにより押
出し、コークガイド車上の格子を通して消火車に
取り出すコークス炉の操業用データ検出装置にお
いて、前記格子に上下方向の長孔を設け、一方、
この長孔に沿つて一定速度でくり返し走査を行い
前記長孔にあらわれる赤熱コークスの温度データ
を検出する測温装置と、この測温装置で得られる
温度データから窯出し時間を検出する計時回路
と、この計時回路で得られる窯出し時間を基に前
記温度データの炉内コークス位置データを求める
演算回路と、前記測温装置で得られる温度データ
と前記測温装置の走査角度データとから前記赤熱
コークスの高さデータを求める演算回路とを具備
したことを特徴とするコークス炉操業用データ検
出装置。