JPS5835636B2 - コ−クス炉の炉温測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コークス炉の炉温測定方法に関し、炭化室
の乾留状況をより的確に把握し、かっ炉温管理の精度向
上迅速化をはかることを目的とするものである。

一般に工業用大型コークス炉は多数の隣り合った炭化室
と燃焼室列より構成され、燃焼室列は通常２０〜３０個
の燃焼室（ポット）からなっている。

この燃焼室は通常炉底から燃料および空気を供給し、１
段または多段の縦形バーナにより燃焼させる構造となっ
ているが、操業中は燃焼室の高さ方向に温度勾配がつき
、炭化室上部の乾留の進行が遅れる傾向にある。

そして、これを防止するため、炭化室と燃焼室間の隔壁
の厚さ等を変えて対処しているが満足な結果が得られず
、低負荷操業（炉温を下げ乾留時間を延ばす）の場合そ
の傾向が顕著となる。

それゆえ、炭化室上部の乾留状況を管理する必要がある
。

一方、炭化室内の乾留状況は炉温に支配されろ。

従って、この炉温を測定することにより炭化室内の乾留
状況を把握することが可能となる。

コークス炉の炉温を測定する方法としては、例えば燃焼
室の底部煉瓦温度を、乾留過程のある特定時期に光高温
計等で測定し、炉温とする方法がある。

しかし、この方法は、第３図に示すごとく、燃焼室への
単位時間当りの燃焼状況が変化すると、投入エネルギー
が同じであっても燃料ガスのカロリー、バーナ構造等に
より燃焼室の底部煉瓦温度が変化する。

このため、燃焼室の底部煉瓦温度と炭化室内の乾留状況
との間に一義的な関係が成り立たず、炉毎に経験的な関
係を求めるしか方法がなかった。

また他の炉温測定方法として、燃焼室列内の隣り合った
燃焼室の中間の仕切り壁上部またはヘヤピン上部におけ
る煉瓦等耐火物内部の温度を測定する方法がある。

しかしこの方法は、測定位置の温度のもつ物理的特性が
不明確であり、そのため炭化室内の乾留状況と本測定位
置の温度との間にはやはり一義的な関係が存在しない。

すなわち、炭化室内の乾留状況を対応するのは、炭化室
の燃焼室ｇ４ｈ壁温度であり、この温度がヘヤピン部煉
瓦温度といかなる関係を有するかは、炉構造、バーナ形
状等により異なるため、結局は前記炉温測定方法と同様
、炭化室内の乾留状況と炉温との関係は経験的に求めな
げればならなかった。

前記炉温測定方法の外に、燃焼室のヘヤピン部における
雰囲気温度を測定する方法があるが、この方法ではへヤ
ピントップ煙進向は燃焼室壁煉瓦で仕切られているため
排ガス温度を測定していると考えられ、やはり排ガス量
が変化すると影響を受ける。

従って、燃焼室のヘヤピン部の雰囲気温度が炭化室内の
乾留状況とどのように対応するか不明確であることから
、炉温測定法としては信頼性に欠けていた。

このように、いずれの方法も炭化室内の乾留状況を支配
する炉温の測定が間接的であるため、接入炭水分、重量
等外的条件が変化して炭層の乾留速度が変化した場合、
その乾留速度が炉温に反映されるのにかなりの時間的遅
れを伴ない、コークス炉の精度の高い適正な炉温管理が
十分にできなかった。

この発明は、従来経験的に求めていた炭化室内の乾留状
況と炉温の関係を統一的に決定できるコークス炉の炉温
測定方法、すなわち炭化室上部の乾留状況を支配する温
度を正確、迅速に測定し得る方法を提案するものである
。

通常の操業状態にあるコークス炉においては、第１図に
示すごとく炭化室１内に装炭され乾留されたコークス層
３の上面は、４形式、装炭量等によって多少異なるが、
フリューへヤピントップ４から数百ミリ程度上部となる
。

この乾留コークス上部のうち、約３００〜５００ｍｍの
層は炭化室１の上部空間の影響を受けるため、実際に乾
留状況を管理する必要を有する部分はへヤピントップ下
端から１ｍ下方の空間である。

この位置の乾留状況を支配している温度は、一般的には
そのレベルに対応する炭化室の燃焼室側壁温度であり、
ひいては燃焼室２の炭化室側壁温度である。

この燃焼室側壁温度は第４図に示すごとく電熱対で測定
した燃焼室雰囲気温度とほとんど対応する。

この発明はかかる事実から、ヘイピントップ下の燃焼室
雰囲気温度を測定することにより炭化室内の高さ方向で
最も乾留の遅れる炭火室上部の乾留状況を支配する炉温
を測定しようとするものである。

すなわち、この発明は多数の隣り合った炭化室、燃焼室
列をもつコークス炉において、燃焼室列内の燃焼室のへ
中ピントップ下Ｏ〜１０００ｍｍの燃焼室雰囲気温度を
温度計により測定することを特徴とするものである。

この発明において熱電対等の温度計による側温位置をヘ
ヤピントップ下端から１ｍ下方の範囲に限定した理由は
前記のとおりである。

すなわち、最適な測温位置としては、上限は炉構造（ヘ
ヤピントップの位置、補助炎道の有無等）、装炭量、装
入炭の揮発分等により制限され、下限は燃焼室側壁の温
度パターン等により決定されるが、温度検出装置として
使用する温度計の寿命も考慮すると、フリューへヤピン
トップからその下方に１−ｒｒＬの範囲が最も適した測
温位置となる。

このヘヤピントップ下端から１ｍ下方の範囲の温度は前
記のとおり炭化室壁温度と対応するので、その測定炉温
は炭化室内の乾留状況が反映されたものとなる。

従ってこの発明によれば、炭化室内の乾留進行状況が迅
速かつ正確に把握でき、円滑な炉温管理が可能となる。

この発明の具体的な実施例は第２図に示すとおりである
。

第２図は温度計として熱電対５を使用する場合の挿入例
を示し、炭化室１に隣接する燃焼室２のへヤピントップ
４の下３００ｍｍの高さに熱電対３の先端が位置するよ
うに燃焼室２ののぞき穴６より熱電対５を挿入する。

第５図は上記熱電対により測定した炉温と炭化室中心の
乾留完了時刻（炭化室中心の温度が９５０ ’Ｃになっ
たときの火落時刻）の関係を例示したものである。

また同図には同時に多重回復により求めた壁温度と乾留
完了時刻の関係も示した。

この図表から、実測データと計算により求めた値とはほ
とんど一致していることがわかる。

また、この計算結果を基準とした場合の実測データのば
らつきσは２０分であり、この発明法の妥当性を示して
いる。

またこの発明の他の実施例として、燃焼室列内の相対応
する燃焼室のヘヤピントツプ下端から１ｍ下方の燃焼室
雰囲気温度を測定し、その測定値を場所的に平均して燃
焼温度を測定する方法と、燃焼室列内の炉長方向の代表
的な位置の相対応する燃焼室のへヤピントップ下端から
１ｍ下方の燃焼室雰囲気温度を測定し、その測定値を場
所的に平均し、さらに炉長方向に場所的に平均して燃焼
温度を精度よ（測定する方法を用いることができる。

以上説明したごと（この発明によれば、炭化室上部の乾
留状況を支配する温度を測定することができるので、コ
ークス炉の乾留状況の管理が容易にかつ正確に実施でき
、操業の安定化、コークス品質の均一化が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス炉の一部縦断面図、第２図はコークス
炉の概念図、第３図は同上におけるフリュー底平均温度
と窯内平均火落時間の関係を示す図表、第４図は同上に
おけるフリュー壁温度とフリュー雰囲気温度を対応させ
て示す図表、第５図はこの発明の実施例における炉温と
火落時間の関係を示す図表である。 図中１・・−・−炭化室、２・・・・・・燃焼室、３・
・・・・・コークス層、４・・・・・・ヘヤピントップ
、５・・・・・・熱電対、６・・・・・−のぞき穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多数の隣り合った炭化室、燃焼室列をもつコークス
   炉において、燃焼室列内の燃焼室のへヤピントップ下端
   から１ｍ下方の間の燃焼室雰囲気温度を測定することを
   特徴とするコークス炉の炉温測定方法。