JPS5847084A - コ−クスの位置を測定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は広くはコークス炉に関し、特に押し出し動作
中のコークス位置を決定する方法に関する。

側産物コークス炉のバッテリを適切に動作させるために
、各炉は、ラリー車、コンベアあるいはパイプラインか
ら所定重量のコークス炉用石炭を充てんし、その後光て
ん穴の下方にあるコークスの頂部を充てん穴間の谷に水
準欅によって移して平担にする必要がある。平担作業が
終った時にはコークス炉の最大所定空間を充てんし、が
っ、充てんの表面はコークスサイクルのスタート時に炉
の長さ方向全体にわたり比較的滑らがであることが意図
されている。

適当な加熱サイクルの後、理想的な充てんは、下方に減
少して、充てん位置ラインよシ下方でかつこれに平行な
理論的コークスラインを持ったコークスの固まりとなる
であろう。次に、コークスは押し出しラムによって炉の
押し出し側に押され、コークス案内部を介して炉のコー
クス側から焼き入れ車に押し出される。従来、コークス
案内部での作業者は、コークス炉の不完全光てんを指示
するために、炉とコークス案内部間のすき間があるいは
コークス案内部のスラットにおいて押し出し中にコーク
スの高さを目視検査していた。しかしながら、現在すべ
てのバッテリは押し出し中に放出消耗制御を必要として
炉およびコークス案内部間のすき間あるいはスラットを
なくしているので、押し出し中にコークスの高さを目視
検査することを妨げている。

実際面では、理想的なバッテリ動作が必ずしもいつも行
われないので他の問題を引き起こしている。押し出し中
のコークスの高さあるいは位置に影響を及ぼす充てん誤
差およびまたは加熱での欠かんに原因するものである。

例えば、石炭の密度の変化や汚れに起因する誤差は、コ
ークスサイクルの前段階で充てんされる石炭の量、従っ
て位置に直接影響する。充てん穴に挿入される可動部を
有し九従来の機械プローブは、必ずしも炉の中の実際の
石炭位置を適切に表示するものではなく、また常に石炭
位置を記録するものでもない。さらに１石炭光てんの不
均一な重力分布は、押し出し中に平担でないコークス位
置を生じさせる。また、燃料の全加熱量の変化に起因す
る加熱での欠かんやクルーの局部的偏在は、コークスの
葉のみならず押し出し操作中でのコークス位置にも影響
を与えていた。

この発明の主たる目的は、押し出し操作中のコークスの
位置を決定する改良された方法を提供することである。

この発明の他の目的は、閉鎖および開放コークス案内部
の両方の使用に適した、押し出し操作中のコークスの位
置を決定する方法を提供することである。

さらＫこの発明の他の目的は、機械グローブを用いるこ
となくコークスの位置を決定する方法を提供することで
ある。

この発明のさらに他の目的は、各押し出し毎に記録をつ
くることのできる、押し出し中のコークスの位置を決定
する方法を提供することである。

以上の目的は、炉からコークスを押し出す間にコークス
の位置を決定する改良された方法を提供することＫよっ
て達成される。この方法は、コークス案内部での複数の
コークス温度を測定することによってコークスの垂直温
度分布データを測定し、コークス炉の押し出しに同期し
た複数個の間隔の各々においてコークスの垂直社度分布
データの−組を記憶し、コークスの垂直温度分布データ
の各組において、コークスが観察されたｊｌｌｌ＾の位
置を検出し、そしてプロット若しくはこの検出された位
置データを、押し出し前の炉の長さ方向に存在するコー
クスの位置を表わすものとして使用することより成るコ
ークスの位置を決定する方法である。

図面、特に第１図および第２図を参照するに、この発明
の方法を実施する装置が従来の副産物コークス炉１０と
関連して示されている。所定重量のコークス炉用石炭は
、充てん穴１１　、１２　、１３　、１４を経てコーク
ス炉ＩＯの内部に入れられる。理想的には、コークス炉
用石炭は、水準欅（図示せず）を用いてコークス炉床１
５と平担滑らかな理論的石炭ライン１６との間にコー　
クス炉ｌＯの全域にわたって平担に分配される。すべて
の開口部は閉じられＪＪｌｌ熱サイクルが始まる。加熱
サイクルが完了するまでには、充てん石炭は、コークス
炉ｌＯにおいてコークス１７の集団に変化させられてい
る。そこで図示しない道具によってドアーがとり呟かれ
、押し出しラム１８によってコークス炉ｌＯの全長にわ
たってコークス１７を押し、コークス案内部１９を介し
て図示しない焼き入れ車に押し出される。

実施例としてコークス案内部１９１Ｃは、５個の温度セ
ンサ加から冴がコークス炉床１５に対して予期しうるコ
ークスの高さ範囲に設けられ、コークス垂直温度分布デ
ータを出力する。各温度センサ加から詞は、コークス温
度に比例したアナログ出力信号を発生する高速光学パイ
ロメータを使用できる、このパイロメータは、コークス
位置解析のみならずコークス質量および炉壁温度解析に
使用して有用な出力信号を供給する。

温度センサ加から２４＃ｉ、等しい高さかあるいは異な
った高さで、かつ、コークス炉のパックスティにできる
限り近い位置にあって、予期されるコークスの高さの範
囲２５の位置に設けられている。

コークス案内部１９が放出制御のために閉鎖されている
バッテリにおいては、これを変形して各温度センサ加か
ら必用のコークス位置検出開口を設ける必要がある。コ
ークス績内部が開放されているバッテリにおいては、温
度センサ加からＵは、コークス炉ＩＯとコークス案内部
１９との間のすき間、あるいはコークス案内部スラット
のすき間に目標を定めている。

一組の光学パイロメータの代わりに、温度センサ２０か
ら２４として、所定値以上にｚｊシてはデジタルのオン
出力信号を発生し所定値以下に対してはデジタルのオフ
出力信号を発生する他の高速温度作動装置を使用するこ
とも可能そある。

５個の温度センサ２０から２４を説明したが、コークス
位置決定に望まれる精度に従って、実際上いくつの温度
センサでも使用できる。ここで勧める温度センサの最小
数は３個であって、ａｍバッテリに各々１フイ一ト間隔
で設けられる。最−ヒ位の温度センサは理論葡コークス
ライン２６に位置している。第４の温度センナは次の２
者のうちいずれにでも使用できる。理論的コークスライ
ン２６の６インチ上方に置けば、充てんしすぎたコーク
ス炉１０を宍示し、理論的コークスライン、４６のｒ方
に置けば、充てん不足のコークス炉ｌＯに関するさらに
詳しい情報を得ることができる。

温度計５個による他の配列は、１個の温度センサを理論
的コークスライン部に置き、１個の温度センサをコーク
スライン心の上方に置き、残りの３個をコークスライン
部の下方に置いている。温度センナの位置は、コークス
案内部１９への押し出し中の大部分において１個以上の
温度センサがコークスより甚だしく遠ざからないように
調節すべきである。

プロッティングするためには、６ｗ＆バッテリにさらに
２個の温度センサを設け、１個は予想されるコークスの
高さ範囲δの最高位置から６インチ上方に、もう１個は
予想されるコークスの高さ範囲δの最低位置から１２イ
ンチ下方である。前者の温度センサの位置はコークス１
７の蛾高位置を仮定し、後者の温度センサの位置はコー
クス１７の蝦低位蓋を仮定している。より小さい３ｓＩ
バツテリにおいて社、温度センナの間隔をそれに対応し
て減少させている。

温度センサ加からあの出力信号はコークスの垂直温度分
布データを表わし、これらはセンサリードｒから３１を
介して温度測定回路３２に供給されている。ここにおい
て、光学パイロメータ信号は、条件づけされ、標準化さ
れそしてアナログ信号から、リードおから３７の出力で
あるデジタル信号に変換される。これらのデジタル出力
信号は、コークス案内部１９の種々な位置で検知された
コークス１フの温度に比例して変化する。前記したもう
一方の温度センサが使用されるときには、温度測定回路
３２は、条件づけと温度位置検出を含むように改変させ
られ、デジタルのオンオフ信号が谷リードおから３７の
出力となる。このデジタル信号は、コークス案内部１９
の各温度センサの位置に所定の温度よシ＾いコークス１
７が存在するか否かを表わしている。

リードおから３７の５個の垂直温度分布データ信号がデ
ジタル比例した信号であるかあるいはデジタルオンオフ
信号であるかにかかわらず、これらは通常の！ルチプレ
クサ絽によって連続的に選択されデータセットとしてデ
ータ記憶３９に記憶される。マルチプレクサ謡とデータ
記憶３９０両者は、間隔メータ初の制御下で複数間隔工
の各々において一組の垂直温度分布データを処理する。

間隔メータ初はコークス炉１０の押し出しに同期するも
ので、押し出しラム１８が始動する時に始動し、かつ、
コークス炉１６を定速度ラム運動の下に動く押し出しラ
ム１８の時間に関係した、例えば４０時間間隔工の各間
隔毎に出力する反復パルスタイマを使用することができ
る。また間隔メータ４０を変更して、ラム速度と無関係
に押し出しラム１８の動きにｖｉ接関係した、例えば４
０長さ間隔を発生するものとすることもできる。最初の
パルスは押し出しラム１８が動き出す時に発生し、最後
のパルスはラムの押し出し終了時に発生する。

時間あるいは長さのいずれに関係しよ、うとも、４０関
隔工は、押し出しラム１８の動きに同期する最適な６段
階位置の、デジタル比例あるいはデジタルオンオフのコ
ークス垂直温度分布データセットを供給する。このよう
にして、進行するコークスの位置に対する長さ基準が各
データセットについて得られる。従って、データ記憶３
９にはマルチプレフナ３８に連続して接続される５×４
０の夢−タマトリックスが供給され、間隔メータ４ｏと
同期して６段階位置のデータセットが記憶される。実際
上、これはコーク友炉Ｉ５からの温度センサががら詞の
既知＾さに等しい高さマトリックスＪである。

データ記憶器は、操作者によって外部から供給されるバ
ッテリ、炉および充てんデータ４１を収容する余分の記
憶容量を有している。バッテリデータは工場及びバッテ
リ識別記号を含み、炉データはコークス炉ｌＯのより番
号、フルー〇数および高さと長さ等の寸法デ」りを含み
、そして、必要ならば充てんデータはコークス炉１０に
充てんされるコークス炉用石炭の量と特性を含む。

データ記憶器に記憶されたデータ、すなわち、５ＷＮ階
位置Ｊデータ、押し出しラム間隔エデータおよびバッテ
リ、コークス炉および充てんデータは、内部ＣＰＣと第
３図のフローチャートに従ってプログラムされた記憶装
置とを有した市販のマイクロコンビ鼻−夕よプなるコン
ビ鼻−タ社と相互に動作する。コンピュータ４２は、押
し出し中の４０関隔工の各々においてコークス１７が存
在する最大の位置を検知し記憶する。このことは、６個
のコークス案内部位置の各々の温度測定を、各位置にコ
ークスが存在するか否かを識別する所定温度テＣと比較
することによりて行われる。

コンピュータ４２は検知したコークス位置と間隔データ
のＩ、Ｙ軸プロットを準備し、記憶し、出力するととも
に１バツテリ、炉および充てんデータを表わすヘッダデ
ータをも同様に処理する。プロッタ４３は、検知し九コ
ークス位置データとへラダデータを用いて、押し出し以
前ｐコークス炉１０の長さ方向に存在したコークス位置
を表わす。プロッタ６は、コークス１充てん度合を表わ
す第４図から第７図に示すコークス位置チャート４４か
ら４７を作成する。

図面、特に第３図を参照するに、コンビエータｄは、コ
ークスの垂直温度分布データセットを示す５×４０デー
タマトリツク不をスキャンする。コンビ２−夕社は、５
個の温度センサの既知＾さパラメータであるＪデータを
表わす記憶データを初めに連続的にスキャンする。次に
１から４０の間隔エデータにおける各センナの高さデー
タをスキャンする。次のステップは、間隔工１１位置５
での記憶コークス温度〒がＴｃよりも小さいか否か問う
ことによつて、コークスが最低位置センサスにあるか否
か決定する。上に述べたように、ＴｃＦｉ、コークスが
存在するか否かを識別する所定温度である。

もしテＣが約１６５００Ｆであると、コークスの存在を
識別するためには約コークス１６５０°Ｆと周囲温度約
２００１との差の大きさが存在することが見出された。

もし問いがイエスならば第Ｉ番目の間隔を無視して以下
のように進行する。もし問いがノーならば、最低位置で
の記憶コークス温度〒がＴｃより高いことを示し、次に
センサ位置１から５間の鳥さＪデータをスキャンする。

次のステップは、各記憶されたコークス垂直温度分布デ
ータセットにおいてツー５クスが存在する最高位置を検
出し記憶することである。記憶コークス温度ＴがテＣよ
シ高いか否かを決定しこれをセンサ位置１から５間のセ
ンサ高さＪデータで繰り返すことＫよって、コークスに
よって作動された最高位置センナの決定がなされる。こ
のようにして決定された最高センサ位置Ｊは、各４０間
隔工の各々について１×４０出力マトリツクスに置かれ
る。

間隔工が４０に等しいかどうかを決定するもうひとつの
問いがなされる。もしノーならば、コークスによって作
動される最高位置センサを決定し記憶するに必要なステ
ップが繰り返される。間隔ポイント数が４ＪＩＣ等しい
ことを示す、問いに対する答がイエスの時には、押し出
し終了している。あるいは、前記したように工番目の間
隔が無視された後にコークスがもはや最低センサ位置冴
に存在しない時には、押し出しは終了したものと仮定さ
れる。このような仮定をするには、センサ詞として示さ
れる最低温度センサを、押し出し中宮にコークス温度Ｔ
を監視している位置に置くことが必要である。

押し出しサイクルが終了したことを決定するもうひとつ
の方法は、前述したもうひとつの間隔メータ４０の長さ
間隔信号の最後の信号を用いて、押し出しラム動作がコ
ークス案内１！１７の温度センサ列加からスのすべてに
おいて終了したことを示すことである。

押し出しサイクルが終了すると、押し出しラム１８の動
作の各長さあるいは時間間隔工の距離ΔＸがコンビエー
タ４２によってインチ表示で計算される。これは、コー
クス炉ｌＯの４０として示された間隔Ｉデータのポイン
ト数で、上記データマトリックスに記憶された炉データ
から得られるコークス炉ｌＯの既知の内部長さを割るこ
とによって行われる。１と間隔エデータのポイント数間
の各間隔工において、コンピュータ４２は、工の関数で
あるコークスラインマトリックスに等しくΔｘ×工に等
しいコークス炉ｌＯの距離Ｘを、プロット記憶マトリッ
クスＫＱ生し記憶する。同様に、コンピュータ４２は、
コークスラインを工で表わした、コークス炉床１５の上
に位置する、５個の温度センサのうち最高の高さＩを、
プロット記憶マトリックスに発生し記憶する。Ｙマトリ
ックスは、■の関数として前記したコークスライン出力
マトリックスのコークスライン高さデータをスキャンし
、このデータを、コークス炉の既知高さおよび前記デー
タマトリックスに記憶された炉データから得られるコー
クス炉１５上の温度センサ２０からあの既知高さに合わ
せることによってなされる。ＸおよびＹプロットデータ
の発生および記憶は、４０として示されている間隔エデ
ータのポイント数が工に等しくなるまで続けられる。

夷マトリックスデータ対Ｙマトリックスデータ、並びに
バッテリ、炉および充てんデータより成るヘッダデータ
のプロッティングは、プロッタ４３によってなされ第４
図から第７図に示すコークス位置チャート祠から４７を
つくる。これらの各チャートにおいて、コンビ凰−夕４
２は、コークス位置が５個の温度センサ加からスのひと
つによって確認されたことを示す黒丸確認線をプロッタ
４３に画かせる。これらの各同チャートにおいて、コン
ピュータ４２は、対象とするコークスラインの上方には
コークスが存在しないことを示す第２のあるいは白丸未
確認線をつくり記憶しプロッタ４３　Ｋ　ｉｊかせる。

これは同じＸマトリックスデータを使い、各コークスラ
イン位置が次の高さのセンサ位置に移されるようにＹマ
トリックスデータを移動させてコークス未確認線をつく
っている。従って実際のコークスラインはチャートＩか
ら４７の確認および未確認コークスライン間に位置する
。

第４図から第７図はこの発明の方法によってつくられた
、ヘッダデータ付きの確認および未確認コークスライン
曲線を示す例である。これらは第１図に示す理論的コー
クスラインまでコークス炉１０が充てんされているか否
か、またもし充てんされていない場合にはどの充てん穴
１１から１４が不完全な充てんであるかを操作者が決定
するのに多大の価値を有している。曲線の両端に見られ
る下降は、典型的なものであって、ドアーがコークス炉
ｌＯから取り除かれる時にコークス面に発生する損傷に
少し起因している。

第４図は、押し出しサイクルの間隔工に４０ではなく２
１を用いた、比較的好適に充てんされたコークス炉を例
示するコークスラインチャート材を示す。

第５図は、押し出しサイクルの間隔工に４０でなく２Ｂ
を用いた、充てんが不充分であるコークス炉の典型的な
例を示すコークスラインチャート４５を示す。充てん穴
１１から１４の１個所の位置に対応して４個の平担頂部
絽から５１が存在し、これら１個の充てん穴の関に位置
して３個の谷５２から５４が存在している。従来の装置
や方法において第１図の充てん穴１１から１４によって
はこれらの３個の谷５２から８は見ることも測定するこ
ともできなかったことは注目に値する。従来測定できた
充てん高さは、充てん穴１１から１４の直下のみであっ
た。当然このことはコークス炉ｌＯの真の充てんを現わ
すことができない。

第６図は、押し出しサイクルの間隔工に４０を用い九、
充てんが充てん穴１１　、１２間において不充分である
コークス炉ｌＯを表わすコークスラインチャート郁を示
す。この場合、上部温度センナは互に近接して設け、セ
ンサ２０　、２１は約６インチ離しである。このチャー
トは本発明の方法がコークスラインの微少な変動を識別
しうることを示している０第７図は、押し出しサイクル
の間隔Ｉに４０ではなくたった２４を用いた、不充分な
充てんによる位置変動が＠５図よりも激しいコークス炉
１０のコークスラインチャート４７を示している。この
チャートはコークス炉ｌθの充てんが甚だしく不充分で
あり、操作者がなんらかの補てん手段をとるべきことを
指示している。補てん手段としては、充てん段どり、平
担化の方法９重綾ばかり９石装置き場およびラリー車充
てん置き場の検査を含んでいる。

第１図のコークスラインは、さらに、４個の充てん穴の
下方に４個の頂部が存在するとともに、コークス炉ＩＯ
の両端でかなりの下降が存在することを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するためのコンビエータ
化コークス位置検出装置のブロック図、第２図は％＠１
図の装置に使用した温度センサの位置範囲を示すコーク
ス案内部の側断面図、８１３図は、第１図のコンピュー
タに使用される、コークス位置を決定するために必要な
ステップのフローチャート、 第４図から第７図は、第１図のコンピュータに接続され
た端末によりてプロットされたコークス位置チャートで
ある。 ＩＯ・−・コークス炉　１１　、１２　、１３　、１４
・・・充てん穴１５・・・コークス炉床　１６・・・理
論的石炭ライン１９・・・コークお案内部 ２０　、２１　、２２　、２３　、２４・・・温度セン
サ２５・・・コークスの高さ範囲 妬・・・理論的コークスライン 特許　出願人　　ベスレヘム　スティールコー、ｔａ／
−７ヨン代理人弁理士　高　１）修　治 図面の浄２）（内容に変更なし） Ｆｉｇ、　／ ／：／Ｇ、　２ 手続補正書（自発） 昭和５７年１月１１日 特許庁長官　島　田春樹　殿 １、事件の表示 昭和５６年　特　許　ＩＦＩＩ第１４４５４９号２、発
明の名称　　　コークスの位置を決定する方法３、補正
をする者 事件との関係、特許出願人 氏　　名（名称）　　　ベスレヘム　スティール　コー
ポレーション氏　名　　　　　（８１３６）弁理士　高
　１）修　治５、　補正命令の日付 ６、補正により増加する発明の数 ７６補正の対象 図面 ８、補正の内容 別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炉からコークスを押し出す間にコークスの位置を決
   定する方法であって、 （＆）　　コークス炉床に対して予想されるコークスの
   高さの範囲内にあって、コークス案内部の位置でのコー
   クス温度を測定することによってコークスの垂直温度分
   布データを測定し、（ｂ）　　コークス炉の押し出しに
   同期した複数個の間隔の各々においてコークスのｍ　ｌ
   ｋ　ｉｉ度分布データの一組を記憶し、 （０）　　コークスの垂直温度分布データの各組におい
   て、コークスが観察された最烏の位置を検出し、そして （（１）　　仁の検出された位置データを、押し出し前
   の炉の長さ方向に存在するコークスの位置を表わすもの
   として使用することを特徴とするコークスの位置を決定
   する方法。 Ｌｍ記ステップｅ）　において、コークス温度はコーク
   ス案内部の等しい高さかあるいは異なった＾さで検知さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ３、前記ステップ（ａ）において、コークス温度のひと
   つは理論的なコークスラインより上の位置で検知され、
   他はこのライン上かあるいは下方で検知されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記ステップ（切の記憶において、前記間隔は押し
   出しラムの動きの時間に関係した時間間隔であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、前記ステップ（切の記憶において、＃記間隔は押し
   出しラムの動きに直接関係した兼さ間隔であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ＆前記ステップ（Ｃ）の位置検出は、コークスが存在す
   るかしないかを区別するために予め設定された温度と各
   検知位置での温度測定とを比較することを含んでいる特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、前記ステップ（ｄ）の使用は、コークス炉の充てん
   の度合を指示するためにコークス位置データをプロット
   することを含んでいる特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ８・前記ステップ（１））の記憶は、バッテリ、炉ある
   いは充てんデータに関したヘッダデータを記憶すること
   を含み、前記ステップ（ｄ）の使用は、ヘッダデータを
   プロットするとともにコークス位置データをプロットす
   ることを含んでいる特許請求の範囲第１項記載の方法。