JPH0576997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高炉への粉体吹込装置等の微粉炭
被供給装置に微粉炭を供給する微粉炭製造装置の
自動昇温乾燥方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、高炉操業においては、炉内反応因子を
適正に管理するために、コークスの代替燃料とし
て羽口から送風空気と共に微粉炭を吹込むことが
行われており、この微粉炭を製造する微粉炭製造
装置として、従来、特開昭57−145908号公報や特
開昭59−56495号公報に開示されているものがあ
る。

これらの微粉炭製造装置の１例を、第４図に示
す。図のように水分を多く含んだ塊状の原料炭を
原料槽１から切出し、これを投入コンベア２を介
して粉砕乾燥機内の負圧をマテリアルシールする
ための石炭フイードビン３に供給し、さらに、チ
エーンフイーダ４を介して石炭粉砕乾燥機５に投
入されて粉砕・乾燥される。この粉砕・乾燥され
た微粉炭は、ブロワ６で吸引することにより、サ
イクロン７及びバグフイルタ８などの補集機に空
気輸送され、これらで微粉炭が空気流と分離補集
されて高炉への粉体吹込装置等の微粉炭被供給装
置９に供給される。なお、１０はブロワ６の出口
側に接続された煙突である。

この微粉炭の気流輸送系統の吸引能力は、石炭
粉砕乾燥機５の入口圧力を検出して、それが一定
となるように前記ブロワ６及びバグフイルタ８間
に介挿されたサクシヨンダンパ１１の開度を調節
することによつて制御されている。

また、石炭粉砕乾燥機５には、原料炭を乾燥且
つ輸送するための熱風が供給管１２を通じて供給
されている。この熱風は、微粉炭が可燃性の粉体
であつて、一定の条件に達すると粉爆や火災等を
起こす危険性があるため、高炉熱風排ガス等の低
酸素濃度ガスを利用して温度制御することが望ま
しく、昇温用の熱風発生炉１３で熱風排ガスを追
焚して石炭粉砕乾燥機５に供給する場合が多い。

さらに、前記気流輸送系統に外気吸引配管１４
を接続して熱風ダンパ１５と冷風ダンパ１６の開
度調節で熱風温度制御をしているプロセスも多い
が、微粉炭の防爆対策で熱風炉排ガスのみを用
い、外気によつて酸素濃度を高めてしまうことの
ないよう通常は熱風ダンパ１５を全開、冷風ダン
パ１６を全閉とし、起動・停止時に通風したいと
きのみ冷風ダンパ１６を開けるような運転方法も
とられている。

そして、上記微粉炭製造装置においては、起動
時から昇温して通常の状態とするまでの昇温制御
方式として、起動時に熱風発生炉１３を着火する
ときと、通常の吸引状態では、必要な圧力条件が
異なるために、起動時にはサクシヨンダンパ１１
を調整することにより圧力を着火しやすい状態に
し、昇温が終了して吸引能力を高め安定な状態と
なつてから自動モードに切り換える制御を手動で
行つていると共に、昇温時には、熱風ダンパ１５
及び冷風ダンパ１６をサクシヨンダンパ１１と共
に調整しながら圧力のみでなく風量・温度条件を
みて昇温する作業も手動で行つていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の昇温制御方式にあつ
ては、起動時には各種の手動操作を必要とするた
め、オペレータの負荷が大きく、安定した操業を
行うことが困難で、誤操作によるトラブルも頻発
していた。また、昇温時には、熱風ダンパ１５、
冷風ダンパ１６をサクシヨンダンパ１１と共に手
動で調整しながら圧力のみでなく風量・温度条件
をみて昇温するので、ダンパ開度によつては冷風
が主体となつたり、熱風炉排ガスが主体となつた
りしており、前者の場合は、昇温に時間がかかる
ため設備の稼動効率が悪く、後者の場合は昇温時
間は少しで済むが、目標温度に達するまでの間は
輸送配管中やバグフイルタの濾布で結露してしま
う恐れがあり、特に、バグフイルタで熱風炉排ガ
スが結露した場合には、その復旧作業の乾燥に何
日もかかり、その間微粉炭製造装置の稼動を停止
しなければならず大きな損害を被るという問題点
があつた。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着
目してなされたものであり、微粉炭製造装置の起
動時から所定設定温度に達するまでの昇温過程に
おける制御を自動的に行うことにより、上記従来
例の問題点を解消することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、原料
炭を粉砕乾燥して微粉炭を生成する石炭粉砕乾燥
機と、該石炭粉砕乾燥機に熱風炉排ガスを追焚し
て乾燥用熱風を供給する熱風発生炉と、前記石炭
粉砕乾燥機に、バグフイルタを含む微粉炭分離補
集機を介して接続された輸送気流発生用ブロワと
を備える微粉炭製造装置において、起動時の昇温
過程で、熱風炉排ガスが露点に達するまでは、前
記バグフイルタの出側温度と湿度を監視しながら
当該熱風炉排ガスに対する冷風の比率を徐々に低
下させると共に、温度制御操作量をステツプ状に
上昇させて結露を防止し、露点から設定温度に達
するまでは、熱風炉排ガスのみを用いて昇温し、
設定温度に達したら自動的に前記石炭粉砕乾燥機
の出口温度制御を開始することを特徴とする。

〔作用〕

この発明は、微粉炭製造装置において、起動時
における熱風発生炉の着火時後の昇温過程では、
熱風炉排ガスが露点に達するまでは、バグフイル
タの出側温度と湿度とを監視しながら当該熱風炉
排ガスに対する冷風の比率を徐々に低下させて温
度制御操作量をステツプ状に上昇させることによ
り、微粉炭輸送経路及びバグフイルタの濾布での
結露を防止しながら昇温する。

露点を越えると熱風炉排ガスのみを用いて昇温
することにより昇温時間を短縮し、設定温度に達
したら自動的に粉砕乾燥機の出口温度制御を開始
すると共に、粉砕乾燥機内に原料炭の供給を開始
する。

一方、石炭粉砕乾燥機の入口圧力制御の設定値
を自動的に切換え、着火時には大気圧に近い高い
値として安定着火を可能とし、昇温時には低い値
として、石炭粉砕乾燥機からの微粉炭の空気輸送
に必要な圧力とする。

以上の作用を自動的に行うことにより、前記従
来例の問題点を解決することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第
２図は演算処理装置の処理手順を示す流れ図、第
３図はこの発明の動作の説明に供する波形図であ
る。

第１図において、１は原料槽、２は投入コンベ
ヤ、３は石炭フイードビン、４はチエーンフイー
ダ、５は石炭粉砕乾燥機、６はブロワ、７はサイ
クロン、８はバグフイルタ、９は微粉炭被供給装
置、１０は煙突、１１はサクシヨンダンパ、１２
は熱風炉排ガス供給管、１３は熱風発生炉、１４
は外気吸引管、１５は熱風ダンパ、１６は冷風ダ
ンパであり、これらは前記従来例と同様に接続さ
れている。

熱風発生炉１３は、高炉の熱風炉排ガスが供給
管１２を通じて供給され、これを外部から供給さ
れる燃焼ガス及び空気で追焚して所定温度の乾燥
用熱風を発生する。ここで、熱風発生炉１３に供
給される熱風炉排ガスの流量制御は、その供給管
１２に介装された流量制御弁２１を、流量検出器
２２の検出信号が供給された流量調節計２３の出
力によつて制御することにより行い、流量調節計
２３の目標設定値が後述する演算処理装置５０か
らの設定信号によつて変更される。

また、燃焼用ガス及び燃焼用空気の制御は、
夫々それらの圧力制御が圧力検出器２４，２５の
検出値が供給された圧力調節計２６，２７によつ
て圧力制御弁２８，２９を制御することにより行
われると共に、その流量制御が、石炭粉砕乾燥機
５の入口側温度に検出する温度検出器３０の検出
信号が供給された温度調節計３１の制御出力が比
率分配器３１ａに供給され、これによつて一定比
率に分配された分配制御出力が供給される流量制
御弁３２，３３によつて行われ、且つ温度調節計
３１の設定値が石炭粉砕乾燥機５の出口側温度を
検出する温度検出器３４の検出信号が供給された
温度調節計３５の制御信号によつて変更されてカ
スケード制御される。

一方、熱風発生炉１３及び石炭粉砕乾燥機５間
に接続された外気吸引管１４を通る冷風の流量制
御が、流量検出器３６の検出信号及び後述する演
算処理装置５０からの設定信号が供給された流量
調節計３７の制御信号によつて冷風ダンパを兼ね
る流量制御弁３８が制御されることにより行われ
る。

また、ブロワ６及びバグフイルタ８間に介装さ
れたサクシヨンダンパ１１の開度が石炭粉砕乾燥
機５の入口側圧力を検出する圧力検出器４０から
の検出信号が供給されると共に、後述する演算処
理装置５０の設定値制御信号が供給される圧力調
節計４１からの制御信号によつて制御される。

そして、バグフイルタ８の出口側温度を検出す
る温度検出器４２の温度検出信号及びバグフイル
タ８の出口側の湿度を検出する湿度検出器４４か
らの湿度検出信号が夫々演算処理装置５０に供給
され、この演算処理装置５０から前記熱風ダンパ
１５、冷風ダンパ１６を開閉する開閉制御信号と
流量調節計２３，３７及び圧力調節計４１の設定
値を変更する制御信号とが出力される。

ここで、演算処理装置５０は、例えばマイクロ
コンピユータで構成され、起動信号、温度検出器
４２からの制御信号及び湿度検出器４４からの湿
度検出信号に基づき所定の処理プログラムに従つ
て演算処理を実行し、微粉炭製造設備における起
動開始時から所定設定温度に達するまでの昇温過
程においてバグフイルタ８等の結露を防止しなが
ら自動的に昇温制御を行う。

即ち、微粉炭製造装置の起動信号が入力される
と、第２図に示す昇温処理の実行を開始する。

まず、ステツプで、石炭粉砕乾燥機５を起動
し、次いでステツプでインタロツクの良否を判
定し、インタロツクの準備が整わないときには、
インタロツク状態となるまで待機し、インタロツ
クが良の状態となると、ステツプに移行する。

このステツプでは、熱風ダンパ１５及び冷風
ダンパ１６を開状態に、サクシヨンダンパ１１を
閉状態に夫々制御する。

次いで、ステツプに移行して、ブロワ６を起
動するインタロツクの良否を判定し、上記と同様
にインタロツクが良の状態となると、ステツプ
に移行して、バグフイルタ７及びブロワ６を起動
する。

次いで、ステツプに移行して、熱風発生炉１
３への空気及び燃焼ガスの供給圧力を燃焼に必要
状態となるように圧力調節計２６，２７によつて
自動的に制御すると共に、温度検出器３４からの
石炭粉砕乾燥機５の出口側温度に基づく温度調節
計３５による温度調節計３１のカスケード制御を
断状態とし、且つ圧力調節計４１の設定値を安定
着火に必要な大気圧に近い圧力PS₁に設定し、さ
らに石炭粉砕乾燥機５の周辺機器を起動する。

次いで、ステツプに移行して、熱風発生炉１
３の着火条件が整つているか否かを判定し、着火
条件が整わないときには整うまで待機し、着火条
件が整つているときにはステツプに移行して、
熱風発生炉１３の着火作業に入る。

次いで、ステツプに移行して、冷風ダンパを
兼ねる冷風流量制御弁３８を全開状態とし、且つ
熱風炉排ガス調節弁２１を所定開度にセツトす
る。

次いで、ステツプに移行して、石炭粉砕乾燥
機５の入口側温度を検出する温度検出器３０の検
出信号に基づき温度調節計３１からステツプ状の
制御信号を燃焼ガス及び空気の流量制御弁３２，
３３に出力し、これに応じて熱風発生炉１３への
燃料ガス及び空気の供給量をステツプ状に増加さ
せて、石炭粉砕乾燥機５の入口側温度を上昇させ
る。このとき、バグフイルタ８の出口側の相対湿
度を湿度検出器４４で検出し、その相対湿度が
100％未満に維持されるように、熱風炉排ガスと
冷風との比率を算出し、これに応じて各流量調節
計２３，３７の流量及び熱風ダンパ１５の開度を
気流輸送経路に結露を生じないように制御する。

次いで、ステツプに移行して、バグフイルタ
８の出口側温度が露点を越えかた否かを判定し、
露点温度を越えていないときには、露点温度を越
えるまで待機し、露点温度を越えたときには、ス
テツプに移行する。

このステツプでは、熱風炉排ガス流量を、流
量調節計２３の設定値を所定設定値Q_sに変更し
て自動制御すると共に、圧力調節計４１の設定値
を前記設定値PS₁より低い通常操業状態（微粉炭
輸送状態）の圧力PS₂に設定して石炭粉砕乾燥機
５の入口側圧力を自動制御する。

次いで、ステツプに移行して、石炭粉砕乾燥
機５の出口側温度が設定温度（例えば90℃）に達
したか否かを判定する。このとき、バグフイルタ
８の出口側温度が設定温度未満であるときには、
設定温度に達するまで燃焼を継続し、設定温度に
達するとステツプに移行する。

このステツプでは、石炭粉砕乾燥機５の出口
側温度を検出する温度検出器３４の温度検出信号
が供給された温度調節計３５の制御信号を前記温
度調節計３１に供給してカスケード制御を開始さ
せ、次いでステツプに移行して、石炭粉砕乾燥
機５への原料炭の投入開始指令信号を出力し、原
料槽１からの原料炭を投入コンベヤ２、石炭フイ
ードビン３、チエーンフイーダ４を介して石炭粉
砕乾燥機５に供給を開始する。

次に、以上の微粉炭製造設備における自動昇温
方法について第２図及び第３図に伴つて詳細に説
明する。

まず、微粉炭製造装置の起動信号が演算処理装
置５０に供給されると、これに基づき石炭粉砕乾
燥機５を起動し（ステツプ）、次いで、インタ
ロツクの良否を判定する（ステツプ）。このと
き、インタロツク状態でないときには、インタロ
ツク状態となるまで待機し、インタロツク状態と
なると、熱風ダンパ１５及び冷風ダンパ１６を開
状態とし、且つサクシヨンダンパ１１を閉状態と
する（ステツプ）。この状態では、未だブロワ
６が起動されておらず、且つサクシヨンダンパ１
１が閉状態であるので、熱風発生炉１３、石炭粉
砕乾燥機５、サイクロン７、バグフイルタ８、プ
ロワ６でなる微粉炭製造系における圧力は略大気
圧に維持されている。

この状態で、ブロワ６の起動インタロツクの良
否を判定し（ステツプ）、インタロツク状態と
なるとバグフイルタ８及びブロワ６を起動する
（ステツプ）。

次いで、熱風発生炉１３に供給する空気及び燃
焼ガスの圧力を圧力調節計２６，２７によつて自
動的に所定設定値に制御すると共に、石炭粉砕乾
燥機５の入口側圧力PIを、第３図ｆに示すよう
に、熱風発生炉１３での燃焼ガスの着火が容易と
なる大気圧より僅かに低い圧力PS₁となるように
圧力調節計４１の目標値を設定し、且つ石炭粉砕
乾燥機５の周辺機器を起動する（ステツプ）。
したがつて、圧力調節計４１で石炭粉砕乾燥機５
の入口側に設けられた圧力検出器４０の検出信号
と目標値との差値を算出し、これを制御信号とし
てサクシヨンダンパ１１に供給し、そのダンパ開
度を調節する。すなわち、圧力検出器４０の検出
信号が目標値より低下したときには、ダンパ開度
を小さくしてブロワ６による吸引空気量を少なく
して石炭粉砕乾燥機５の入口側圧力を上昇させ、
逆に圧力検出器４０の検出信号が目標値より上昇
したときには、ダンパ開度を大きくしてブロワ６
による吸引空気量を多くして石炭粉砕乾燥機５の
入口側圧力を低下させて石炭粉砕乾燥機５の入口
側圧力を目標圧力PS₁に維持する。

次いで、熱風発生炉１３の着火条件が整つたか
否かを判定し（ステツプ）、着火条件が整つた
ときには、熱風発生炉１３に供給されている燃焼
ガスに着火する（ステツプ）。

そして、この着火時点では冷風の風量を調節す
る流量調節計３７の目標値を最大にセツトして、
流量制御弁３８を全開状態とすると共に、熱風炉
排ガスの風量を調節する流量調節計２３の目標値
をその風量が僅かとなる最小値Qminにセツトす
る（ステツプ）。これに応じて、冷風供給管１
４を通じて石炭粉砕乾燥機５に供給される冷風量
が第３図ｂに示す如く最大となると共に、熱風炉
排ガス量が第３図ｃに示す如く最小となる。そし
て、この熱風炉排ガスが熱風発生炉１３でこれに
供給される第３図ｄに示すような比較的少ない流
量の燃焼ガスの燃焼によつて追焚され、次いで、
冷風と混合されて石炭粉砕乾燥機５に供給され
る。このとき、追焚された熱風排ガスと冷風との
混合比率は、冷風の方が遥かに多く、このため、
石炭粉砕乾燥機５の温度上昇率は、第３図ｅに示
す如く、緩やかとなると共に、バグフイルタ８の
出口温度も緩やかに上昇する。

その後、バグフイルタ８の出口側温度及び湿度
を夫々温度検出器４２及び湿度検出器４４で監視
しながら、相対湿度が100％未満に維持されるよ
うに演算処理装置５０で熱風炉排ガスと冷風との
混合比率を算出し、これに応じて流量調節計２
３，３７の目標値を適宜変更しながら徐々に冷風
量を減少させると共に、熱風排ガス量を増加させ
る。

これと同時に熱風発生炉１３に供給する燃焼ガ
スの流量を、第３図ｄに示す如く、ステツプ状に
増加させて、熱風発生炉１３における熱風炉排ガ
スの追焚量を増加させ、熱風炉排ガスと冷風との
混合気体の温度を増加させ、石炭粉砕乾燥機５の
出口側温度を第３図ｅに示す如く徐々に上昇させ
ると共に、バグフイルタ８の出口側温度を第３図
ａに示す如く徐々に上昇させる。

このようにして、バグフイルタ８の出口側温度
が徐々に上昇して、熱風炉排ガスの露点を越える
と、その露点を越えた時点t₁で、冷風量を、第３
図ｂに示す如く流量制御弁３８を全閉状態として
零に制御すると共に、熱風炉排ガス量を、第３図
ｃに示す如く流量制御弁２１を通常操業状態にお
ける設定開度に制御して所定流量に制御し、且つ
圧力調節計４１の目標値を石炭粉砕乾燥機５の入
口側圧力が前記圧力PS₁より低い微粉炭を輸送す
る通常状態の圧力PS₂となるように変更し、これ
により、サクシヨンダンパ１１の開度を大きく調
整して、石炭粉砕乾燥機５で生成される微粉炭を
ブロワ６による吸引空気流によつて空気輸送する
に十分な負圧とする。

このとき、熱風発生炉１３に供給する燃焼ガス
量及び空気量は第３図ｄに示す如くステツプ状に
増加する状態を継続し、バグフイルタ８の出口温
度及び石炭粉砕乾燥機の出口温度は上昇し続け
る。

そして、石炭粉砕乾燥機５の出口温度が所定設
定値（例えば90℃）に達したか否かを判定し（ス
テツプ）、設定温度に達すると、その時点t₂で
温度調節計３１に、石炭粉砕乾燥機５の出口側に
設けた温度検出器３４の検出信号が供給される温
度調節計３５の制御信号を供給してカスケード制
御を開始させて、石炭粉砕乾燥機５の出口側温度
を所定の設定温度に維持し（ステツプ）、次い
で、石炭粉砕乾燥機５への原料槽１から切り出す
原料炭の投入を可能とする昇温終了信号を出力し
（ステツプ）、これにより、石炭粉砕乾燥機５に
原料槽１から切り出した原料炭を投入コンベヤ
２、石炭フイードビン３及びチエーンフイーダ４
を介して投入を開始して微粉炭の製造を開始す
る。

この石炭乾燥機５で製造された微粉炭は、ブロ
ワ６による吸引力によつてサイクロン７に供給さ
れ、このサイクロン７で微粉炭と空気とが遠心分
離されて微粉炭が高炉等の微粉炭被供給装置９に
供給される。また、サイクロン７から排出される
微細な微粉炭を含む空気流はバグフイルタ８に供
給され、その濾布によつて回収されて上記と同様
に微粉炭被供給装置９に供給される。

なお、上記実施例においては、石炭粉砕乾燥機
５の入口圧力を、熱風発生炉１３での着火時から
バグフイルタ８の出口温度が熱風排ガスの露点に
達するまでの間通常状態の圧力に比較して高い圧
力に制御する場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、少なくとも熱風発生炉１
３の着火時にのみその着火を容易確実に行うよう
に、比較的高い圧力とし、着火を確認した後に通
常の比較的低い圧力とするようにしてもよいもの
である。

また、上記実施例においては、昇温過程におけ
る制御をマイクロコンピユータを利用した演算処
理装置５０で行うようにした場合について説明し
たが、これに限らず比較回路、比率設定器、論理
回路等の電子回路を組み合わせて演算処理装置を
構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、熱風
発生炉の着火時に石炭粉砕乾燥機の入口側圧力を
通常操業状態の圧力より高くして、熱風発生炉に
おける燃料着火を容易確実に行うようにすると共
に、バグフイルタの出口温度が熱風排ガスの露点
に達するまではバグフイルタの出口温度及び湿度
を監視しながら熱風炉排ガスに対する冷風の比率
を徐々に低下させて微粉炭輸送経路及びバグフイ
ルタでの結露を防止し、しかも、これらの昇温過
程における一連の制御を自動的に行うようにして
いるので、昇温過程におけるオペレータの負担を
軽減することができると共に、操作ミス等の弊害
を解消することができ、さらに、バグフイルタの
出口側温度と湿度とを監視しながら冷風及び熱風
炉排ガスの比率を制御するようにしているので、
昇温時間を結露を防止しながら短縮することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第
２図はこの発明に適用し得る演算処理装置の処理
手順を示す流れ図、第３図はこの発明の動作の説
明に供する各部の波形図、第４図は従来例を示す
系統図である。 図中、１は原料槽、５は石炭粉砕乾燥機、６は
ブロワ、７はサイクロン、８はバグフイルタ、９
は微粉炭被供給装置、１１はサクシヨンダンパ、
１３は熱風発生炉、２３は熱風炉排ガス流量調節
計、３１は燃料供給制御用温度調節計、３５はカ
スケード制御用温度調節計、３７は冷風流量調節
計、４１は石炭粉砕乾燥機入口圧力調節計、５０
は演算処理装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原料炭を粉砕乾燥して微粉炭を生成する石炭
   粉砕乾燥機と、該石炭粉砕乾燥機に熱風炉排ガス
   を追焚した乾燥用熱風を供給する熱風発生炉と、
   前記石炭粉砕乾燥機に、バグフイルタを含む微粉
   炭分離補集機を介して接続された輸送気流発生用
   ブロワとを備える微粉炭製造装置において、起動
   時の昇温過程で、熱風炉排ガスが露点に達するま
   では、前記バグフイルタの出側温度と湿度を監視
   しながら当該熱風炉排ガスに対する冷風の比率を
   徐々に低下させると共に、温度制御操作量をステ
   ツプ状に上昇させて結露を防止し、露点から設定
   温度に達するまでは、熱風炉排ガスのみを用いて
   昇温し、設定温度に達したら自動的に前記石炭粉
   砕乾燥機の出口温度制御を開始することを特徴と
   する微粉炭製造装置の自動昇温乾燥方法。