JPH07126652A - コークス炉の排出コークス温度制御方法 - Google Patents

コークス炉の排出コークス温度制御方法

Info

Publication number
JPH07126652A
JPH07126652A JP27100093A JP27100093A JPH07126652A JP H07126652 A JPH07126652 A JP H07126652A JP 27100093 A JP27100093 A JP 27100093A JP 27100093 A JP27100093 A JP 27100093A JP H07126652 A JPH07126652 A JP H07126652A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
coke
time
generated gas
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27100093A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Imae
文彦 今江
Yoshiyuki Kashiwabara
義之 柏原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP27100093A priority Critical patent/JPH07126652A/ja
Publication of JPH07126652A publication Critical patent/JPH07126652A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾留中の状況を把握し、排出コークス温度を
安定化し、コークスの品質のばらつきを防止する。 【構成】 石炭の乾留過程中に、コークス炉からの発生
ガスの温度パターンに基づき装炭から発生ガス温度最高
時までの時間tcpを求め、そのときのコークス温度を求
め (ステップS1)、伝熱モデルによる排出コークス温
度を予測し (ステップS2)、予測結果から目標炉団温
度の修正を行うか (ステップS3)、又はコークスの押
出時刻の修正を行う (ステップS4)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉におけるコ
ークスの乾留プロセス制御によりコークス品質の安定化
を図る排出コークス温度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的なコークス炉は、その下半分が蓄
熱室であり、その上部に複数の炭化室と燃焼室とを交互
に配列して構成され、前記燃焼室でのガスの燃焼熱によ
って、炭化室内の装入炭をコークス化するようになって
いる。前記蓄熱室,炭化室,燃焼室の集合体がコークス
炉であり、炉団と称されている。高炉用コークスの品質
は、高炉操業において大きな影響を与えるためコークス
品質を所定の値に調整すること及び品質のばらつきを低
減することは極めて重要な管理項目となっている。
【0003】ところでコークス品質はコークスの乾留プ
ロセスに大きく左右されるため、従来より、種々の燃焼
制御技術が開発されているが、これを大別すると火落時
間制御方式(特公昭59-775号公報, 特公昭62-55560号公
報等) と、排出コークス温度制御方式 (特開平4−8539
2 号公報等) とがある。
【0004】火落時間制御方式は、乾留中の石炭の窯毎
の装入炭量、装入炭水分から火落時間が目標火落時間と
なる目標炉団温度を設定し、実績炉団温度が目標炉団温
度となるように炉団投入熱量を操作して、火落時間を一
定化することで乾留状況を安定化する。
【0005】ちなみに特公昭62−55560号公報に
開示されている技術は、発生ガス温度が最高となる迄の
時間と発生ガス中のメタン温度が任意濃度に達するまで
の時間との関係式を求めておき、発生ガス温度が最高温
度に達した時に発生ガス中のメタン濃度が所定値に達す
る迄の時間を予測することでコークス品質の安定化を図
っている。
【0006】一方排出コークス温度制御方式は、乾留中
のコークスの装入炭量、装入炭水分、計画乾留時間から
目標排出コークス温度を得るための目標炉団温度を設定
し、実績炉団温度が目標炉団温度となるように炉団投入
熱量を操作して、排出コークス温度を一定化することに
よりコークス品質と乾留熱量のばらつきの低減を図って
いる。
【0007】例えば特開平4−85392号公報に開示
されている制御技術は、実績装入炭量,実績水分値,計
画乾燥時間等の乾留条件に基づいて、伝熱モデル式に基
づき排出コークス温度を予測し、該予測値が目標排出コ
ークス温度と一致するよう、目標炉団温度を計算し、目
標炉団温度を実現するに必要な投入熱量を得べく制御を
行うようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】両方式ともに夫々一長
一短があるが、前者に比較して後者は次のような利点が
ある。 排出コークス温度はコークス炉の操業において明確
な乾留指標である。 排出コークス温度はコークスの品質と密接な関連が
あり、信頼性が高い。
【0009】反面、目標炉団温度設定計算の際に使用す
るフィードバック定数としては前回の実績排出コークス
温度に基づいて計算しているものの、乾留進行状況を途
中で把握し、事前に操作量(炉団温度,乾留時間)を変
更する事が行われていないので、乾留途中に大きな外乱
が生じた場合にはこれに対応できないという問題があっ
た。
【0010】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは発生ガス温度情報から
乾留進行状況を把握して目標炉団温度,押出時刻を修正
し、安定した排出コークス温度を得られるようにした排
出コークス温度制御方法を提供するにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコークス炉
の排出コークス温度制御方法は、コークス炉からの発生
ガス温度を検出し、装炭から発生ガス温度が最高になる
までの時間tcpを求め、下式に従って発生ガス温度が最
高に達した時点のコークス温度Tcpを求め、該コークス
温度に基づきコークス排出時のコークス温度を予測し、
該予測値が目標排出コークス温度となるよう目標炉団温
度、又はコークス押出時刻を修正することを特徴とす
る。 Tcp=atcp+b+δ 但し、a:コークス炉によって決まる係数 b:窯によって決まる係数 δ:実績排出コークス温度に基づく補正値
【0012】
【作用】本発明にあってはこれによって、乾留中の発生
ガス温度が最大になった時点でのコークス温度を発生ガ
ス温度パターンから推定し、乾留途中状況を把握して目
標炉団温度, 押出時刻の修正を行うことで排出コークス
温度の安定化を図れることとなる。
【0013】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。図1は本発明に係るコークス炉の排
出コークス温度制御方法を適用したコークス炉における
炭化室の模式的側面図であり、炭化室1に装入された石
炭は、炭化室1の両側(図1では紙面の表,裏側)の燃
焼室からの熱にて乾留され、発生するガスは炭化室1の
上部空間を経て片側の排気口3に流れるようになってい
る。4,5は排出時のコークスの温度及び発生ガス温度
を検出するための温度計、6はコークスの押出機であ
る。
【0014】図2は本発明に係るコークス炉の排出コー
クス温度制御方法の主要過程を示す説明図であり、先ず
装炭時点から、コークス炉からの発生ガス温度が最高点
に達するまでの時間tcpを求め、発生ガス温度が最高点
に達した時点のコークス温度を推定する (ステップS
1)。次に伝熱モデルによる排出コークス温度を予測し
(ステップS2)、これを目標排出コークス温度とする
ための目標炉団温度 (ステップS3)又はコークス押出
時刻の修正を行う (ステップS4)。
【0015】以下本発明に係るコークス炉の排出コーク
ス温度制御方法をその手順に従って説明する。
【0016】(I)乾留過程で温度計5にて発生ガス温
度を検出し、その温度パターンに基づき装炭から発生ガ
ス温度が最高値を呈するまでを計時tcpし、発生ガス温
度が最高値を呈するときのコークス温度を下記(1)式
に従って推定する。 Tcp=atcp+b+δ …(1) 但し、a:炉によって決まる係数 −2.0 b:窯によって決まる係数 2772.20 δ:前回実績排出コークス温度から求めた修正値
【0017】本発明者等の実験研究の結果によれば、装
炭から発生ガス温度が最高に達するまでの時間tcpと、
発生ガス温度の最高時における炭化室中央部のコークス
温度Tcpとの間には図3,図4に示す如き密接な関係が
ある。
【0018】図3は乾留時間と発生ガス温度,コークス
温度の関係を示すグラフであり、横軸に乾留時間(h
r)を、縦軸に発生ガス温度(℃)、コークス温度
(℃)をとって示してある。
【0019】発生ガス温度は乾留開始直後から略安定し
た値を示すが、18時間前後で発生ガス温度が最高値に
達し、その後は漸次低下する経過をたどる。一方コーク
ス温度は乾留時間14時間頃までは略安定しているが、
その後は略直線的に高められ、この過程で発生ガス温度
も最高点に達する関係となる。
【0020】図4は横軸に装炭から発生ガス温度最大迄
の時間(分)を、また縦軸に発生ガス温度最高時のコー
クス温度(℃)をとって示してある。これから明らかな
ように両者は略直線的な関係にあり、装炭から発生ガス
温度が最高に達するまでの時間(分)が検出出来れば、
そのときのコークス温度(℃)を正確に推測することが
可能となる。
【0021】発生ガス温度が最高になるのは炭化室中央
部の温度が略600℃に達し、両方の燃焼室側から炭化
室中央に向けて進行してきた石炭の軟化溶融層が合体
し、発生ガスの質量と顕熱が最大になる時である。この
発生ガス温度最高時の炭化室内の現象は、両側面から高
温で固体を加熱する一次元非定常熱伝導に近似でき、固
体中央部の温度は加熱初期時刻からの経過時間の平方根
の関数である事はよく知られている。
【0022】そこで任意の時刻の近傍を考えるとその温
度は経過時間の一次関数に近似出来、従って炭化室中央
部のコークス温度Tcpと発生ガス温度が最高になるまで
の時間tcpとの間には前記(1)式が成立する。
【0023】実操業のコークス炉について発生ガス温
度、乾留途中の窯内のコークス温度、排出コークス温度
の測定を繰り返した結果から(1)式の係数を回帰計算
により求めると、 a=−2.01 b=2772.20 であった。
【0024】(II)次にこの推定コークス温度に基づい
て排出コークス温度を予測する。排出コークス温度の予
測は 目標炉団温度,押出計画のいずれも変更しない場合
の予測排出コークス温度T0 目標炉団温度を実績炉団温度+αに変更した場合の
予測排出コークス温度Tα 押出計画時刻を計画時刻+βに変更した場合の予測
排出コークス温度Tβ の夫々に分けて下記(2),(3),(4)式に従って
求める。
【0025】T0 =C+(A−B) …(2) Tα=D+(A−B) …(3) Tβ=E+(A−B) …(4) 但し、A:式(1)により推定した発生ガス温度最高時
のコークス温度 B:伝熱モデルから推定した発生ガス温度最高時のコー
クス温度 (炉団温度は装炭開始から発生ガス温度最高時までの実
績炉団温度を使用) C:伝熱モデルから予測した押出計画時刻での予測排出
コークス温度 D:伝熱モデルから予測した押出計画時刻での予測排出
コークス温度 (炉団温度は装炭開始から発生ガス温度最高時までは実
績炉団温度を、発生ガス温度最高時から押出計画時刻ま
では(実績炉団温度+α)を使用) E:伝熱モデルから予測した(押出計画時刻+β)での
予測排出コークス温度 (炉団温度は装炭開始から(押出計画時刻+β)まで現
在の実績炉団温度を使用)
【0026】本発明においては、排出コークス温度の制
御に乾留進行状況を反映させるために、乾留中の発生ガ
ス温度を逐次に推定して、当該ガス温度の最高時点を検
出し、発生ガス温度が最高を呈する時に伝熱モデルが推
定するコークス温度を、(1)式が推定するコークス温
度とのずれの分だけ修正し、正確に排出コークス温度を
予測する。同時に目標炉団温度、又は押出計画時刻を変
更した場合の排出コークス温度も予測し、該予測値が目
標排出コークス温度となるよう目標炉団温度、又は押出
計画時刻を修正する。
【0027】(1)式と伝熱モデルから予測した予測排
出コークス温度(℃)と実績排出コークス温度(℃)と
の関係を示すと図5の如くである。これから明らかなよ
うに両者は略直線的な関係にあり、予測排出コークス温
度(℃)と実績排出コークス温度(℃)とが略一致して
いることが解る。
【0028】(III) 次にこのようにして求めた予測排
出コークス温度が目標排出コークス温度Tとなるよう
目標炉団温度の変更,コークスの押出計画時刻の変更
の措置をとるが、夫々の場合の修正目標炉団温度,修正
押出時刻を次のようにして求める。 目標炉団温度を
変更する場合 修正目標炉団温度=発生ガス温度が最高点に達するまで
の実績炉団温度+(T−T0 )α/(Tα−T0 )…
(5) 押出計画時刻を変更する場合 修正押出時刻=押出計画時刻+(T−T0 )β/(Tβ
−T0 )…(6)
【0029】(IV)実績排出コークス温度が判明した場
合には:コークス温度推定式の修正値((1)式中の
δ)を求める。先ず発生ガス温度最高時の実績コークス
温度である/Tcpを下記(7)式に従って求める。 /Tcp=実績排出コークス温度−(F−B) …(7) 但し、F:伝熱モデルから推定した推定排出コークス温
度(炉団温度は装炭開始から発生ガス温度最高時まで
と、発生ガス温度最高時から実績押出時刻までの夫々の
実績炉団温度を使用)
【0030】この/Tcpとコークス温度推定式(7)の
今回の修正値δn を用いて次回の修正値δn+1 を下記
(8)式に従って求める。 δn+1 =δn +G1 [/Tcp−{atcp+b+δn }] …(8) 但し、G1 =0.20
【0031】図6は本発明方法と従来方法との比較試験
結果を示すグラフであり、夫々横軸に押出回数を、また
縦軸に目標炉団温度(℃),乾留時間(分),排出コー
クス温度(℃)を夫々とって示してある。
【0032】図6(a)から明らかなように、従来方法
にあっては目標炉団温度,乾留時間が一定となるよう制
御しても結果として排出コークス温度が押出回数によっ
てばらつくこととなるのに対し、本発明にあっては装炭
から発生ガス温度最高となるまでの時間に基づいてその
ときのコークス温度(℃)を予測し、これに基づいて図
6(b)に示す如く目標炉団温度,又は図6(c)に示
す如く乾留時間(押出時間)を修正制御することで排出
コークス温度を一定にすることが可能となることが解
る。
【0033】
【発明の効果】以上の如く本発明法によると発生ガス温
度最高時に精度良く排出コークス温度の予測が行え、ま
たその予測排出コークス温度から目標炉団温度、又は押
出時刻を修正することにより従来の方式よりも排出コー
クス温度ばらつきを低減でき、コークス品質の安定化と
乾留熱量の低減が可能となる等本発明は優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】コークス炉の模式的側面図である。
【図2】本発明方法の主要過程を示す説明図である。
【図3】乾留時間と、発生ガス温度,コークス温度との
関係を示すグラフである。
【図4】装炭から発生ガス温度最高時までの時間(分)
と発生ガス温度最高時のコークス温度との関係を示すグ
ラフである。
【図5】予測排出コークス温度と実績排出コークス温度
との関係を示すグラフである。
【図6】従来法と本発明方法との比較試験結果を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
1 炭化室 3 排気口 4,5 温度計 6 押出機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス炉からの発生ガス温度を検出
    し、装炭から発生ガス温度が最高になるまでの時間tcp
    を求め、下式に従って発生ガス温度が最高に達した時点
    のコークス温度Tcpを求め、該コークス温度に基づきコ
    ークス排出時のコークス温度を予測し、該予測値が目標
    排出コークス温度となるよう目標炉団温度、又はコーク
    ス押出時刻を修正することを特徴とするコークス炉の排
    出コークス温度制御方法。 Tcp=atcp+b+δ 但し、a:コークス炉によって決まる係数 b:窯によって決まる係数 δ:実績排出コークス温度に基づく補正値
JP27100093A 1993-10-28 1993-10-28 コークス炉の排出コークス温度制御方法 Pending JPH07126652A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27100093A JPH07126652A (ja) 1993-10-28 1993-10-28 コークス炉の排出コークス温度制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27100093A JPH07126652A (ja) 1993-10-28 1993-10-28 コークス炉の排出コークス温度制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07126652A true JPH07126652A (ja) 1995-05-16

Family

ID=17494016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27100093A Pending JPH07126652A (ja) 1993-10-28 1993-10-28 コークス炉の排出コークス温度制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07126652A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6436335B1 (en) Method for controlling a carbon baking furnace
JP2564443B2 (ja) コークス炉の窯毎炉温制御方法
JP6673490B2 (ja) 火落ち時間制御方法、火落ち時間制御ガイダンス表示装置、コークス炉の操業方法、及び、火落ち時間制御装置
JP3285259B2 (ja) コークスの製造方法
JPS5835636B2 (ja) コ−クス炉の炉温測定方法
US3506542A (en) Method for controlling the readiness of the coke mass in the chamber of a horizontal coke oven
JPS5950196B2 (ja) コ−クス炉の火落判定方法
JPH061981A (ja) コークス炉のガス発生量の予測方法
JPS6346799B2 (ja)
JPH061980A (ja) コークス炉のガス発生量の予測方法
JPH01278596A (ja) コークス炉の炉温制御方法
JPH0248196B2 (ja) Kookusuronohiotoshijikanseigyohoho
JP6724738B2 (ja) コークス炉における乾留完了判定方法
JP2001316674A (ja) コークス炉の火落ち時間と出窯温度の窯間バラツキを抑制するコークス炉の制御方法
JPS5920379A (ja) コ−クス炉の加熱制御方法
JPS61141787A (ja) コ−クス炉における炉温制御方法
JPH03157483A (ja) コークス炉の燃焼制御方法
JPS62177090A (ja) コ−クス炉における燃焼制御方法
JP6874487B2 (ja) 配合炭の調整方法及びコークスの製造方法
JPH01304180A (ja) コークス炉の燃焼制御方法
JPH07109462A (ja) 品質評価による高炉用コークス加熱焼成制御法
JPS63317588A (ja) コ−クス炉の火落ち予測方法
JP2564496B2 (ja) コークス炉における火落時刻のバラツキ判定方法
JPS58154789A (ja) コ−クス炉の燃焼制御方法
JP2001049258A (ja) コークス炉の炉団温度制御方法