JP4048883B2 - Coke oven clogging judgment method and coke oven operation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉のコークスを排出するための押出し力等から今後の操業において押詰りの可能性が高いか否かを判定する押詰り判定方法及びその判定方法を用いたコークス炉の操業方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
石炭を乾留してコークスを製造するコークス炉は、耐火煉瓦の隔壁である炉壁煉瓦で仕切られた燃焼室と炭化室とが交互に配置された構造をしている。
【0003】
コークスの原料である石炭は、装炭車のホッパに積載されて所定の炭化室まで運搬され、炭化室の上方から炭化室内に装入される。炭化室内に装入された石炭は炭化室の両側に配置された燃焼室の熱で乾留されてコークスとなる。乾留が終了した赤熱コークスは、押出し機の押出しラムによって側方から押されて排出される。室炉式コークス炉では、このように石炭の装入、コークス化、コークスの押出し(窯出し)の一連の作業が繰り返される。
【0004】
ところで、コークス炉の押出し作業において、押出しが円滑に行われなくなる場合が発生する。これは、乾留に伴って生成するカーボンの炭化室炉壁への付着、あるいは炉壁面に何らかの原因で発生する損傷あるいは肌荒れ、コークスケーキの膨張等が原因となり、コークスを炭化室から排出するために必要な押出し力が大きくなるためである。この結果、コークスの押出し作業に支障が生じ、著しい場合には、コークスが炭化室内に詰まって押出すことができなくなる、いわゆる押詰りが発生することもある。
【0005】
押詰りが発生した場合に押出し作業を続行すると、コークス炉の炭化室炉壁煉瓦に多大の負荷を加えることとなり、炉体の損傷、炉壁の倒壊につながる恐れがある。そこで押詰りが発生した場合は、コークス炉の寿命低下を防止するために、窯出し作業を中断し、炭化室内の詰まったコークスを押出が可能な状態となるまで人力により掻き出す等の措置がとられる。この結果、コークス炉全体の窯出しスケジュールの変更を余儀なくされ、単独の窯のみでなく他の窯を含めた全体としてコークス生産性が低下するばかりでなく、押出し可能となるまでの静置時間延長によって、消費熱量も増大し、コークス製造コストの増加につながる。従って、このような押詰りの発生は、未然に防止することが必要である。
【0006】
従来、押詰りの防止対策として、押出し力を監視して管理することによって、未然に防止する方法が知られている。そして、押出し力が増加する傾向にある場合は、その炭化室については乾留終了後から排出までの置時間を延長して十分に静置したり、大きな押出し力を要する炭化室については炉壁付着カーボンの除去や、炉壁、炉底の補修を行う等の対応がとられている。
【0007】
例えば特開平11ー61137号公報に記載されたコークス炉の操業方法では、押出機の押出ラムに負荷される押出し力と押出ラムの位置を同時に連続して検出し、検出した押出し力から最大押出し力であるピーク値とそのときの押出ラム位置とに基づいて、押出し力の上昇原因を推定する。そして、押出し力の上昇が炉壁へのカーボン付着あるいは炉壁損傷に基づくものか、装入炭の性状あるいは乾留状況に起因するものであるかを決定し、炉壁補修の要否を判定する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平11−61137号公報に記載されている方法は、押出し力の異常判断を過去の押出し力のピーク値とその時の押出ラム位置との履歴を見て定性的に判断しているものである。従って、押出し力とその最大力発生位置が窯毎に異なり、また押出し作業毎にばらつくという、窯毎の特性を考慮する必要があり、適正な判定をするためには熟練が必要であった。
【0009】
本発明は係る事情に鑑みてなされたもので、窯毎の特性を考慮した判定が可能なコークス炉の押詰り判定方法とそれを用いたコークス炉の操業方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するための本発明は、最大押出し力とそれが発生したラム位置とを説明変数とする炭化室毎の過去のデータについて押詰り有りと押詰り無しの2つのグループに分類し、任意の炭化室からのコークス押出し作業において測定した最大押出し力とそれが発生したラム位置のデータから、当該炭化室についての前記押詰り有りのグループへのマハラノビス距離値D1と、前記押詰り無しのグループへのマハラノビス距離値D2とを求め、D1<D2の場合には、今後の操業において前記炭化室は押詰りの可能性が高いと判定するコークス炉の押詰り判定方法である。
【0016】
また本発明は、上記記載の発明であるコークス炉の押詰り判定方法を用いて、今後のコークス炉の操業において押詰りの可能性が高いか否かを判定し、押詰りの可能性が高い場合は、乾留後排出までの静置時間を所定時間よりも長くするコークス炉の操業方法である。
【0017】
【発明の実施の形態】
上述のようにコークス炉の各窯は、石炭を乾留する炭化室、燃料ガスを燃焼させる燃焼室、燃焼廃ガスの余熱を利用するための蓄熱室および蓄熱室下の水平煙道で構成されている。
【0018】
コークス炉は、複数の窯が集合して炉団を形成しており、各窯を構成する炭化室は、長さ12〜16m、高さ4〜7m、幅400mm〜450mmの大きさである。押出し機はこの炭化室の片側(PS側)から押出し機ラムを約12〜16m押出すことで炭化室の反対側(CS側)に約12〜30tの赤熱コークスを排出する。尚、コークスの押出しを容易にするために、炭化室はコークガイド車のあるCS側が押出し機のあるPS側よりも幅が40〜75mm広くなっている。
【0019】
コークスを製造するために、コークス炉には装炭車、押出し機、コークガイド車、コークバケット車等の付帯設備が設けられている。
【0020】
装炭車はコークス炉の炉頂に設けられ、貯炭槽から切り出された石炭を受け取ると、所定の炭化室まで走行して炭化室の上部から炭化室内に石炭を装入する。装入された石炭は密閉された炭化室内で燃焼室からの熱によって乾留される。乾留が終了し石炭がコークス化すると、押出し機が当該炭化室前まで走行して赤熱コークスの排出を開始する。押出し機には、炭化室の炉蓋を吊り上げて開閉する炉蓋取装置、赤熱コークスを押出すための押出しラムが備えられている。
【0021】
窯出し作業時には、コークガイド車とコークバケット車が、炭化室をはさんで押出し機と反対側に待機している。そしてコークガイド車は、押出し機が炭化室内の赤熱コークスを押出す際、炭化室の反対側の炉蓋を開け、押出されてくる赤熱コークスがコークバケット車上に積載されるようにガイドする。コークバケット車は、コークガイド車の案内格子を通って押出されてくる赤熱コークスを受け入れる。赤熱コークスを受け入れたコークバケット車は電車に牽引されてCDQまで走行し、CDQ内で赤熱コークスが乾式消火される。
【0022】
図1は、本発明に係る押詰り判定方法が適用される押詰り判定システムの構成を示す図である。
【0023】
本押詰り判定システムは、押出し力の異常有無を判定する異常判定用計算機1、押出し機に関するデータとコークス炉プロセスに関するデータを収集して異常判定用計算機1に伝送するデータサーバ2で構成されている。
【0024】
押出し機に関して収集されるデータは、押出し機ラム3の押出し力とラムの押出し位置である。押出し力は押出し力検出器4で検出され、例えば押出しモータ5の電流値、押出しモータ5の軸にかかるトルク、又はロードセルを用いて実測した値等が利用される。ラムの押出し位置は押出し位置検出器6で検出され、例えば押出し機ラム3の位置をバリカム等を用いて実測した値が利用される。
【0025】
コークス炉のプロセスに関して収集されるデータは、どの窯がコークス押出し可能になっているか、窯出しの準備ができているかなどのコークス作業に関する情報であり、これによって窯データと押出し機に関するデータとを対応付けることができる。
【0026】
尚、異常判定用計算機1には上述のデータの他に補修データも保管されており、この補修データは図示しないコンピュータ端末から手動で入力される。補修データには、炭化室毎の押詰り実績、溶射、セミドライの湿式の吹付、煉瓦積み替えなどの補修方法、補修を実施した煉瓦の補修位置の各データ等が含まれている。
【0027】
図2は、最大押出し力とそれが発生したラム位置を窯毎に示した図である。図2の(1)はA窯の実績を示し、図2の(2)はB窯の実績を示している。最大押出し力とは、1回の押出し作業においてラムに負荷される最大の押出し力の実績値をいう。押詰り発生時は、コークス押出し機の押出し機ラム3が停止し、その際の押出し力検出器4の検出値が、「押詰り有り時の最大押出し力」となる。
【0028】
図2に示すように窯毎に押詰りするときの押出し力とそのラム位置は異なり、それぞれ固有の特性を持っていることがわかる。また、最大押出し力と押出し機ラム位置のデータと押詰りの有無との対応も明確ではない。
【0029】
発明者らは、係る課題の解決を図るために鋭意検討を重ね、上述のように対応関係が不明確となっているデータに基づいて押詰りの可能性を判定するための方法を想到するに至ったものである。
【0030】
ここで、ある押出し時の最大押出し力W、その発生位置Xを入力として、押詰りの有無Yを出力とする関数Zを考えると、これは式(1)で表される。
Y = Z(W、X) ・・・(1)
そして、Yが押詰り有りを与えるWとXのデータ群で構成される「押詰り有りグループ」と、Yが押詰り無しを与えるWとXのデータ群で構成される「押詰り無しグループ」に分類し、押詰りの可能性有無を判定しようとするデータWとXがいずれのグループに近似しているかで判定する。
【0031】
そこで発明者らは、「押詰り有りグループ」と、「押詰り無しグループ」のそれぞれに属する過去の実績データに基づいて、当該グループを特徴付ける指標の抽出を試み、以下に述べる指標を得た。
【0032】
図3は、最大押出し力とその発生ラム位置のデータに基づく指標を示す図である。
図3によれば、押詰りが発生した場合の最大押出し力とそのラム位置は窯毎に異なっている。しかし、同じ窯の内に着目すれば、最大押出し力とそのラム位置データの平均値、標準偏差、共分散の少なくとも1つを指標として押詰りの可能性有無を特徴付けることが可能である。
【0033】
そこで、関数Fを、押詰り発生時の最大押出し力とそのラム位置の平均値、標準偏差、共分散の内少なくとも1つを用いて、「押詰り有りグループ」に属するデータとの近似度を表す関数として定義する。そうすると、ある押出し時の最大押出し力をW、その発生位置をXとして「押詰り有りグループ」との近似度D1は式(2)で表される。
D1= F(W、X) ・・・(2)
ここでD1が小さい程近似しているものとする。
【0034】
そして、式(2)で求められたD1と窯毎に定めた閾値Thとを比較する。D1<Thの場合は、ある押出し時の最大押出し力W、その発生位置Xは「押詰り有りグループ」のデータと近似しているとして押詰りの可能性が大きいと判定する。ここで、閾値Thは窯毎に過去の操業データに基づいて定めているため、この判定は窯毎の特性を考慮したものとなっている。
【0035】
また、本発明に係る押詰り判定方法は、相対的に判定を行う形態で実施することもできる。即ち、ある押出し時の最大押出し力W、その発生位置Xを「押詰り有りグループ」のデータと「押詰り無しグループ」のデータのいずれにより近似しているかを比較して判定する。
【0036】
そこで、式(2)での関数Fの他に、関数Gを、押詰り発生無し時の最大押出し力とそのラム位置の平均値、標準偏差、共分散の内少なくとも1つを用いて、「押詰り無しグループ」に属するデータとの近似度を表す関数として定義する。ここで、関数Gは関数Fと同じ構成であり「押詰り無しグループ」のデータを用いて定義される点が異なっているのみである。そうすると、ある押出し時の最大押出し力をW、その発生位置をXとして「押詰り無しグループ」との近似度D2は式(3)で表される。
D2= G(W、X) ・・・(3)
ここで、D2が小さい程近似しているものとする。
【0037】
そしてD1<D2の場合は、ある押出し時のデータは「押詰り有りグループ」のデータとより近似しているため押詰りの可能性が大きいと判定し、D1>D2の場合は「押詰り無しグループ」のデータとより近似しているため押詰りの可能性が小と判定する。
【0038】
尚、本実施の形態では近似度を与える関数を定義して用いているが、この関数としては、例えば、一般的な統計解析手法を用いて両グループを母集団とするそれぞれの分布に基く検定計算、発生確率計算を表す関数として定義しても良く、また最大押出し力とラム位置を変量とする多変量解析手法のうち多次元尺度法、クラスター分析に用いられる距離を表す関数、あるいは判別分析法等で用いられるマハラノビスの距離で定義しても良い。これらの関数には、上述の平均値、標準偏差、共分散などの内少なくとも1つのデータが用いられているため、両グループを弁別することが可能である。
【0039】
また、本実施の形態では、計算された近似度D1、D2の値そのもので押出し力異常を判定するのではなく、近似度D1とD2との大小関係という相対値で押出し力異常を判定する。尚、本相対的判定方法を適用し、さらに窯毎の修正を施して使用すればより精度良く異常判定が可能となる。
【0040】
図4は、本発明にかかる押詰り判定方法を用いて判定した結果を示す図である。
【0041】
図4では、最初は押詰り可能性無しであったものが、その後、連続して押詰り可能性有りと判定された。このため、このまま操業を継続すると煉瓦破孔の可能性があると判断し、破孔しない押出し力を保つ条件で操業を行った。その結果、炉壁煉瓦が破孔するのを未然に防止することができた。また、このような判定結果が出た場合は、押出し力を変更することの他に、乾留後排出までの静置にかける時間を長くして押し出し力を小さくすることで炉壁煉瓦の破孔を防止することもできる。
【0042】
このように、本実施の形態を適用すれば、押詰りの恐れが有ると判定された場合には、炉体が損傷を起こす前に対策を取ることが可能となる。これにより、健全な状態を保って炉操業が可能となり、炉の寿命を延ばすことができる。
【0043】
また押出し力が異常と判断された場合、装入石炭量を削減する、装入石炭組成を変更する、等の対策を取ることもできる。
【0044】
また、コークス炉の炉壁煉瓦が破孔する可能性がある場合には、破孔が予測される炉壁煉瓦を事前に補修して炉壁煉瓦が破孔するのを防止する。炉壁煉瓦を補修すると、押出し力が低減する。この結果、炭化室の炉壁煉瓦が破孔するのを防止し、炉の寿命を伸ばすことができる。
【0045】
本実施の形態により、窯毎の特性を考慮した方法で定量的な押詰りの判定ができるため、コークス炉の操業方法を木目細かく制御可能となり、コークス炉の寿命延長に貢献できる。
【0046】
以上説明したように、本実施の形態では、押出し力とその発生位置とを入力とする押詰り判定式を作成し、この判定式に基づいて炭化室毎の特性を考慮した判定をすることができる。そしてこの判定結果により、コークス炉の操業方法を変更することで、コークス炉の炉壁煉瓦が破孔する可能性を事前に回避することで、炉壁煉瓦の破孔を防止し、炉の寿命を延長することができる。
【0047】
【発明の効果】
本発明に係る判定方法によれば、窯毎の特性を考慮してコークス炉の押詰り可能性の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る押詰り判定方法が適用される押詰り判定システムの構成を示す図。
【図2】最大押出し力とそれが発生したラム位置を窯毎に示した図。
【図3】最大押出し力とその発生ラム位置のデータに基づく指標を示す図。
【図4】本発明にかかる押詰り判定方法を用いて判定した結果を示す図。
【符号の説明】
1…異常判定用計算機
2…データサーバ
3…押出し機ラム
4…押出し力検出器
5…押出しモータ
6…押出し位置検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clogging determination method for determining whether there is a high possibility of clogging in future operations from an extrusion force or the like for discharging coke from a coke oven, and a coke oven operation method using the determination method About.
[0002]
[Prior art]
A coke oven that produces coke by carbonizing coal has a structure in which combustion chambers and carbonization chambers partitioned by furnace wall bricks, which are partition walls of refractory bricks, are alternately arranged.
[0003]
Coal, which is a raw material for coke, is loaded on a hopper of a charcoal vehicle, transported to a predetermined carbonization chamber, and charged into the carbonization chamber from above the carbonization chamber. Coal charged into the carbonization chamber is carbonized by the heat of the combustion chambers arranged on both sides of the carbonization chamber to become coke. The red hot coke after dry distillation is pushed from the side by the extrusion ram of the extruder and discharged. In the chamber furnace type coke oven, a series of operations such as coal charging, coking, and coke extrusion (kneading out) are repeated.
[0004]
By the way, in the coke oven extrusion operation, there is a case where the extrusion is not smoothly performed. This is because carbon produced by dry distillation adheres to the carbonization chamber furnace wall, or the furnace wall surface is damaged or rough for some reason, and the coke cake expands. This is because the necessary extrusion force is increased. As a result, the coke extrusion operation is hindered, and in the case of remarks, so-called clogging may occur in which the coke is clogged in the carbonization chamber and cannot be extruded.
[0005]
If the extrusion operation is continued when clogging occurs, a large load is applied to the coking chamber carbonization furnace wall brick, which may lead to damage to the furnace body and collapse of the furnace wall. Therefore, when clogging occurs, in order to prevent a reduction in the life of the coke oven, the operation of taking out the kiln is interrupted, and measures such as scraping the coke in the carbonization chamber manually until it becomes possible to extrude are taken. It is done. As a result, the kiln delivery schedule for the entire coke oven must be changed, and not only a single kiln but also other kilns as a whole will not only reduce coke productivity, but will also extend the standing time until it can be extruded. As a result, the amount of heat consumed also increases, leading to an increase in coke production costs. Therefore, it is necessary to prevent such clogging from occurring.
[0006]
Conventionally, as a measure for preventing clogging, there has been known a method for preventing the clogging by monitoring and managing the extrusion force. If the extrusion force tends to increase, the carbonization chamber is allowed to stand for a long time from the end of dry distillation until the discharge, or the carbonization chamber that requires a large extrusion force adheres to the furnace wall. Measures such as removing carbon and repairing the furnace wall and bottom are being taken.
[0007]
For example, in the method of operating a coke oven described in JP-A-11-61137, the extrusion force applied to the extrusion ram of the extruder and the position of the extrusion ram are continuously detected simultaneously, and the maximum extrusion is detected from the detected extrusion force. Based on the peak value that is the force and the extrusion ram position at that time, the cause of the increase in the extrusion force is estimated. Then, it is determined whether the increase in the extrusion force is due to carbon adhesion or furnace wall damage to the furnace wall, or due to the properties of the charging coal or the state of dry distillation, and the necessity of furnace wall repair is determined. .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-61137 qualitatively determines the abnormality of the extrusion force by looking at the history of the past peak value of the extrusion force and the extrusion ram position at that time. It is. Therefore, it is necessary to consider the characteristics of each kiln that the extrusion force and the position where the maximum force is generated are different for each kiln, and vary for each extruding operation, and skill is necessary to make an appropriate determination.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a coke oven clogging determination method capable of determining in consideration of the characteristics of each kiln and a coke oven operation method using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the aforementioned problems is classified into the maximum extrusion force and two groups of押詰Ri there and押詰without Ri with the historical data for each coking chamber it as explanatory variables and ram position occurs From the data of the maximum extrusion force measured in the coke extrusion operation from any carbonization chamber and the ram position where it occurred, the Mahalanobis distance value D1 to the clogged group for the carbonization chamber and the no clogging This is a coke oven clogging judgment method in which the Mahalanobis distance value D2 to the group is obtained, and in the case of D1 <D2, the carbonization chamber is judged to have a high possibility of clogging in future operations.
[0016]
Further, the present invention uses the coke oven clogging determination method according to the invention described above to determine whether clogging is likely to occur in the future operation of the coke oven, and the possibility of clogging is high. In this case, the coke oven operation method is such that the standing time until the discharge after dry distillation is longer than a predetermined time.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, each kiln of the coke oven is composed of a carbonization chamber for carbonizing coal, a combustion chamber for burning fuel gas, a heat storage chamber for utilizing the residual heat of combustion waste gas, and a horizontal flue under the heat storage chamber. Yes.
[0018]
In the coke oven, a plurality of kilns are assembled to form a furnace group, and the carbonizing chamber constituting each kiln has a length of 12 to 16 m, a height of 4 to 7 m, and a width of 400 mm to 450 mm. The extruder discharges about 12 to 30 t of red hot coke on the opposite side (CS side) of the carbonization chamber by extruding the extruder ram from about 12 to 16 m from one side (PS side) of the carbonization chamber. In order to facilitate the extrusion of coke, the carbonization chamber is 40 to 75 mm wider on the CS side with the coke guide wheel than the PS side with the extruder.
[0019]
In order to produce coke, the coke oven is provided with ancillary equipment such as a charcoal wheel, an extruder, a coke guide wheel, and a coke bucket wheel.
[0020]
The coal loading vehicle is provided at the top of the coke oven, and when coal cut out from the coal storage tank is received, it travels to a predetermined carbonization chamber and charges the coal into the carbonization chamber from the top of the carbonization chamber. The charged coal is carbonized by heat from the combustion chamber in a closed carbonization chamber. When the dry distillation is completed and the coal is coke, the extruder runs to the front of the carbonization chamber and starts discharging the red hot coke. The extruder is provided with a furnace lid removing device that lifts and closes the furnace lid of the carbonization chamber, and an extrusion ram for extruding red hot coke.
[0021]
At the time of starting the kiln, a cork guide car and a coke bucket car are waiting on the opposite side of the extruder across the carbonization chamber. The coke guide wheel opens the furnace cover on the opposite side of the coking chamber when the extruder extrudes the red hot coke in the carbonizing chamber, and guides the extruded red hot coke to be loaded on the coke bucket vehicle. The coke bucket wheel receives red hot coke that is extruded through the guide grid of the coke guide wheel. The coke bucket car that accepts the red hot coke is pulled by the train and travels to the CDQ, and the red hot coke is extinguished in the CDQ.
[0022]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a clogging determination system to which a clogging determination method according to the present invention is applied.
[0023]
This clogging determination system includes an
[0024]
The data collected for the extruder is the extruder ram 3 extrusion force and the ram extrusion position. The pushing force is detected by the pushing force detector 4. For example, the current value of the pushing
[0025]
The data collected for the coke oven process is information about the coke operation, such as which kilns are ready for coke extrusion and ready for kiln outbreaks, which allows the kiln data and the extruder data to be collected. Can be associated.
[0026]
The
[0027]
FIG. 2 is a diagram showing the maximum pushing force and the ram position where it is generated for each kiln. (1) of FIG. 2 shows the results of A kiln, and (2) of FIG. 2 shows the results of B kiln. The maximum pushing force refers to the actual value of the maximum pushing force applied to the ram in one pushing operation. When clogging occurs, the extruder ram 3 of the coke extruder stops, and the detected value of the extrusion force detector 4 at that time becomes the “maximum pushing force when clogging is present”.
[0028]
As shown in FIG. 2, it can be seen that the extrusion force and the ram position at the time of clogging for each kiln are different and each has a unique characteristic. Also, the correspondence between the maximum extrusion force, the extruder ram position data, and the presence or absence of clogging is not clear.
[0029]
The inventors have intensively studied to solve the problem and come up with a method for determining the possibility of clogging based on the data whose correspondence is unclear as described above. It has come.
[0030]
Here, when a function Z having an output of the presence / absence of clogging Y with the maximum pushing force W at the time of certain extrusion and the generation position X as an input is considered, this is expressed by Expression (1).
Y = Z (W, X) (1)
“Y clogging group” composed of W and X data groups that Y gives clogging, and “No clogging group” composed of W and X data groups that Y gives no clogging. It is determined by which group the data W and X to be determined whether or not clogging is possible are approximated.
[0031]
Therefore, the inventors tried to extract an index characterizing the group based on past performance data belonging to the “group with clogging” and the “group without clogging”, and obtained the following index.
[0032]
FIG. 3 is a diagram showing an index based on the data of the maximum pushing force and the generated ram position.
According to FIG. 3, the maximum pushing force and the ram position when clogging occurs are different for each kiln. However, if attention is focused on the same kiln, it is possible to characterize the possibility of clogging using at least one of the maximum extrusion force and the average value, standard deviation, and covariance of the ram position data as an index.
[0033]
Therefore, the function F is approximated with the data belonging to the “group with clogging” using at least one of the maximum pushing force at the time of clogging occurrence and the average value, standard deviation, and covariance of the ram position. Define as a function to represent. Then, the degree of approximation D1 with the “group with clogging” is expressed by equation (2), where W is the maximum pushing force at a certain pushing time, and X is the generation position.
D1 = F (W, X) (2)
Here, it is assumed that the smaller D1 is, the closer the approximation is.
[0034]
And D1 calculated | required by Formula (2) and threshold value Th defined for every kiln are compared. In the case of D1 <Th, it is determined that the possibility of clogging is high, assuming that the maximum pushing force W at a certain pushing time and the generation position X thereof are approximate to the data of “group with clogging”. Here, since the threshold value Th is determined for each kiln based on past operation data, this determination takes into account the characteristics of each kiln.
[0035]
Moreover, the clogging determination method according to the present invention can also be implemented in a form in which the determination is relatively performed. That is, it is determined by comparing whether the maximum pushing force W at the time of certain extrusion and the position X of occurrence thereof are approximated by the data of “group with clogging” or the data of “group without clogging”.
[0036]
Therefore, in addition to the function F in the expression (2), the function G is expressed by using at least one of the maximum pushing force when no clogging occurs, the average value of the ram position, the standard deviation, and the covariance. It is defined as a function representing the degree of approximation with data belonging to the “no clogging group”. Here, the function G has the same configuration as the function F, and is different only in that the function G is defined using data of “no clogging group”. Then, the degree of approximation D2 with the “no clogging group” is expressed by Expression (3), where W is the maximum pushing force at a certain pushing time and X is the generation position.
D2 = G (W, X) (3)
Here, it is assumed that the smaller D2 is, the closer the approximation is.
[0037]
If D1 <D2, it is determined that there is a high possibility of clogging because the data at the time of extrusion is closer to the data of “Group with clogging”, and if D1> D2, “No clogging” Since it is more approximate to the “group” data, it is determined that the possibility of clogging is small.
[0038]
In this embodiment, a function that gives a degree of approximation is defined and used. As this function, for example, a test based on the respective distributions using both groups as a population by using a general statistical analysis method. It may be defined as a function that represents calculation and occurrence probability calculation. Also, among multivariate analysis methods that use the maximum pushing force and ram position as variables, multidimensional scaling, a function that represents the distance used for cluster analysis, or discriminant analysis You may define with the distance of Mahalanobis used by law etc. These functions use at least one of the above-mentioned average values, standard deviations, covariances, and the like, so that both groups can be distinguished.
[0039]
Further, in the present embodiment, the pushing force abnormality is not determined based on the calculated values of the approximations D1 and D2, but the pushing force abnormality is determined based on the relative value of the magnitude relationship between the approximations D1 and D2. In addition, if this relative determination method is applied and further corrected for each kiln, the abnormality can be determined with higher accuracy.
[0040]
FIG. 4 is a diagram showing the result of determination using the clogging determination method according to the present invention.
[0041]
In FIG. 4, it was determined that there was a possibility of clogging continuously, after that there was no possibility of clogging at first. For this reason, if operation was continued as it was, it was judged that there was a possibility of brick breakage, and operation was performed under the condition of maintaining an extrusion force that does not break. As a result, it was possible to prevent the furnace wall brick from being broken. In addition, when such a determination result is obtained, in addition to changing the extrusion force, the furnace wall brick breakage can be achieved by lengthening the time for standing until discharge after dry distillation to reduce the extrusion force. Can also be prevented.
[0042]
Thus, by applying this embodiment, if it is determined that there is a risk of clogging, it is possible to take measures before the furnace body is damaged. As a result, the furnace can be operated while maintaining a healthy state, and the life of the furnace can be extended.
[0043]
If the pushing force is determined to be abnormal, measures such as reducing the amount of charged coal, changing the charged coal composition, and the like can be taken.
[0044]
Further, when there is a possibility that the furnace wall brick of the coke oven will be broken, the furnace wall brick that is predicted to be broken is repaired in advance to prevent the furnace wall brick from being broken. When the furnace wall brick is repaired, the extrusion force is reduced. As a result, it is possible to prevent the furnace wall brick in the carbonization chamber from being broken and to extend the life of the furnace.
[0045]
According to the present embodiment, quantitative clogging can be determined by a method that takes into account the characteristics of each kiln, so that the operation method of the coke oven can be finely controlled, contributing to the extension of the life of the coke oven.
[0046]
As described above, in the present embodiment, a clogging judgment formula using the pushing force and the position where the pushing force is generated as an input can be created, and a judgment can be made in consideration of the characteristics of each carbonization chamber based on this judgment formula. it can. And by this judgment result, by changing the operation method of the coke oven, avoiding the possibility that the furnace wall brick of the coke oven will break in advance, preventing the furnace wall brick from being broken, and the life of the furnace Can be extended.
[0047]
【The invention's effect】
According to the determination method according to the present invention, it is possible to determine whether there is a possibility of clogging of the coke oven in consideration of the characteristics of each kiln.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a clogging determination system to which a clogging determination method according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing the maximum pushing force and the ram position where it is generated for each kiln.
FIG. 3 is a diagram showing an index based on data of a maximum pushing force and a generated ram position.
FIG. 4 is a diagram showing a result of determination using a clogging determination method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
最大押出し力とそれが発生したラム位置とを説明変数とする炭化室毎の過去のデータについて押詰り有りと押詰り無しの2つのグループに分類し、
任意の炭化室からのコークス押出し作業において測定した最大押出し力とそれが発生したラム位置のデータから、当該炭化室についての前記押詰り有りのグループへのマハラノビス距離値D1と、前記押詰り無しのグループへのマハラノビス距離値D2とを求め、
D1<D2の場合には、今後の操業において前記炭化室は押詰りの可能性が高いと判定すること
を特徴とするコークス炉の押詰り判定方法。In the clogging judgment method for judging the possibility of clogging when discharging coke from the coking chamber of the coke oven,
Maximum pushing force and it is classified into two groups押詰Ri there and押詰without Ri with the historical data for each coking chamber to an explanatory variable and a ram position occurs,
From the data of the maximum extrusion force measured in coke extrusion operation from an arbitrary carbonization chamber and the ram position where it occurred, the Mahalanobis distance value D1 to the clogged group for the carbonization chamber and the clogging Find the Mahalanobis distance value D2 to the group,
D1 <In the case of D2, the押詰Ri determination method of the coke oven and judging that there is likely押詰Ri said coking chamber in future operations.
押詰りの可能性が高い場合は、乾留後排出までの静置時間を所定時間よりも長くすることを特徴とするコークス炉の操業方法。 Using the clogging determination method according to claim 1, it is determined whether or not clogging is highly likely in the future operation of the coke oven,
A method of operating a coke oven, characterized in that when the possibility of clogging is high, the standing time until discharge after dry distillation is longer than a predetermined time.
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