JP4444764B2 - Selection method of carbon adhesion chamber and operation method of coke oven - Google Patents
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Description
本発明は、石炭を乾留するための炭化室と該炭化室を加熱するための燃焼室とを交互に複数列備えるコークス炉において、炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定する方法、及び、該選定に基づいて、炭化室の炉壁に付着しているカーボンを除去するコークス炉の操業方法に関するものである。 The present invention selects a carbonization chamber in which carbon adhering to a furnace wall is to be removed in a coke oven having a plurality of rows of alternating carbonization chambers for carbonizing coal and combustion chambers for heating the carbonization chambers. And a coke oven operating method for removing carbon adhering to the furnace wall of the carbonization chamber based on the selection.
コークス炉には、石炭を高温乾留するための炭化室と、炭化室を加熱するための燃焼室とが交互に複数列配置されている。石炭のコークス化は、原料となる石炭を炭化室内に装入し、炭化室の両側設けられた燃焼室に燃焼ガスと空気とを供給し燃焼させて、石炭を約１，０００℃で約１７時間程度乾留することによって行われる。生成したコークスは、さらに２〜４時間程度炭化室内に置かれ、均熱して収縮させてから押出機により押出される。コークスの製造は、石炭装入、乾留、均熱・収縮、および、コークス押出からなるサイクルを繰り返すことによって行なわれる。 In the coke oven, a plurality of rows of carbonization chambers for high-temperature carbonization of coal and combustion chambers for heating the carbonization chamber are arranged. Coal coking is performed by charging coal as a raw material into a carbonization chamber, supplying combustion gas and air to combustion chambers provided on both sides of the carbonization chamber, and burning the coal at about 1,000 ° C. for about 17 It is carried out by carbonizing for about an hour. The produced coke is further placed in a carbonizing chamber for about 2 to 4 hours, soaked and shrunk, and then extruded by an extruder. Coke is produced by repeating a cycle consisting of coal charging, dry distillation, soaking / shrinking, and coke extrusion.
上記過酷な条件での連続操業によって炭化室の炉壁には、欠損箇所が生じたり、カーボンの付着が生じたりする。炉壁に欠損やカーボン付着が存在すると、生成コークスの押出し時に、炉壁方向にも大きな負荷（圧力）がかかるので、炭化室炉壁の欠損、変形、移動が生じて、コークス炉の寿命を縮める原因になると言われている。 Due to the continuous operation under the above severe conditions, a defective portion is generated on the furnace wall of the carbonization chamber or carbon is adhered. If there are defects or carbon deposits on the furnace wall, a large load (pressure) is applied in the direction of the furnace wall when the generated coke is pushed out. It is said to cause the shrinkage.
現在日本国内で稼動しているコークス炉の平均寿命は、約３０年といわれているが、コークス炉を新たに設備投資するコストは近年極めて高額につき、新たな設備投資は、コークス製造コストを著しく押し上げることになる。そのため、現状のコークス炉を保守・点検することにより、その寿命をいかに延長できるかということが、コークス製造業界の重要な課題となっている。 The average lifespan of coke ovens currently operating in Japan is said to be about 30 years, but the cost of investing in new coke ovens is extremely high in recent years. Will push up. Therefore, how to extend the service life by maintaining and checking the current coke oven is an important issue for the coke manufacturing industry.
従来の保守・点検方法は、生成コークスを押出す際の押出ラムの負荷電力値や目視観察の結果、或いは、コークスの生産サイクル数などに基づいて、炉壁の壁面に付着しているカーボンを焼却除去したり、或いは、炉壁の欠損箇所を溶射補修することが行われている。 The conventional maintenance / inspection method is based on the load power value of the extrusion ram when extruding the produced coke, the result of visual observation, or the number of coke production cycles, and the carbon adhering to the wall of the furnace wall. Incineration and removal, or repairing sprayed defects on the furnace wall is performed.
例えば、特許文献１及び２には、コークス炉炭化室炉壁の異常判定方法が開示され、特許文献３には、コークス炉の炭化室から赤熱コークスを押出す際に押出ラムに負荷される押出抵抗の異常原因を、目視観察することなく決定できるコークス炉の操業方法が開示されている。
炭化室の両側に設けられている燃焼室は、炉長方向に２０〜３０程度の小燃焼室に仕切られている。炭化室の加熱は、例えば、燃焼室の一端から奇数番目と偶数番目の燃焼室を一定時間交互に燃焼させることにより行われる。しかしながら、炉長方向に仕切られた小燃焼室の一つ一つの燃焼具合は、小燃焼室に供給される燃焼ガスや空気などの経路に粉塵などが詰って、燃焼不良が起こる場合があり、必ずしも均一ではない。そして、小燃焼室において燃焼不良が生じた場合には、石炭のコークス化が不均一となり、生成したコークスを所定の置き時間保持しても、コークスが収縮せず、生成コークスを押出す際の押出抵抗値が極めて大きくなる場合がある。そのため、押出機が損壊したり、炭化室炉壁の欠損、変形、移動が生じて、コークス炉の寿命が縮まる原因となる。 The combustion chambers provided on both sides of the carbonization chamber are partitioned into small combustion chambers of about 20 to 30 in the furnace length direction. The carbonization chamber is heated, for example, by alternately burning odd-numbered and even-numbered combustion chambers for a certain period from one end of the combustion chamber. However, each of the combustion conditions of the small combustion chambers partitioned in the furnace length direction may cause combustion failure due to clogging of dust etc. in the path of combustion gas or air supplied to the small combustion chamber, Not necessarily uniform. And when a combustion failure occurs in the small combustion chamber, the coking of coal becomes non-uniform, and even if the generated coke is kept for a predetermined placing time, the coke does not shrink and the generated coke is extruded. The extrusion resistance value may become extremely large. For this reason, the extruder is damaged, or the carbonization chamber furnace wall is lost, deformed, or moved, which shortens the life of the coke oven.
すなわち、石炭を乾留する際の燃焼室の燃焼不良によっても、石炭のコークス化が不均一になり、さらには、生成コークスの収縮率が低下して、押出抵抗値が高くなることから、押出抵抗値に基づいてコークス炉を保守・点検する従来の手法では、炭化室の炉壁のカーボン付着によって押出抵抗値が高くなっているのか、或いは、燃焼室の燃焼不良によって押出抵抗値が高くなっているのかを判別することができず、適切な補修作業ができないという問題がある。 That is, due to the combustion failure of the combustion chamber when the coal is carbonized, the coking of the coal becomes non-uniform, and further, the shrinkage rate of the produced coke decreases and the extrusion resistance value increases. In the conventional method of maintaining and inspecting the coke oven based on the value, the extrusion resistance value is increased due to carbon adhesion on the carbonization chamber furnace wall, or the extrusion resistance value is increased due to combustion failure in the combustion chamber. There is a problem that it is impossible to determine whether or not it is possible to perform appropriate repair work.
また、コークス炉には、石炭を乾留するための炭化室と、前記炭化室を加熱するための燃焼室とが交互に複数列備えられており、コークス炉の寿命を延長するという観点からは、各炭化室の保守・点検の回数を増加させることが好ましいが、保守・点検の回数を増加させればさせるほど、コークスの生産効率が低下することになる。 In addition, the coke oven is provided with a plurality of alternating carbonization chambers for carbonizing coal and combustion chambers for heating the carbonization chamber, from the viewpoint of extending the life of the coke oven, Although it is preferable to increase the number of maintenance / inspections of each carbonization chamber, the production efficiency of coke decreases as the number of maintenance / inspections increases.
そこで、本発明は、複数の炭化室と燃焼室によって構成されるコークス炉において、生成コークスを押出す際の押出抵抗値に基づいてコークス炉の保守・点検を行う際に、燃焼室の燃焼不良に基づいて生成コークスの最大押出抵抗値が高くなっている炭化室を選定し、斯かる炭化室については、生成コークスの最大押出抵抗値から燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除することによって、炉壁にカーボン付着が生じている保守・点検すべき炭化室を効率よく選定する方法及び該方法を利用するコークス炉の操業方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention is a coke oven composed of a plurality of carbonization chambers and combustion chambers. When performing maintenance / inspection of the coke oven based on the extrusion resistance value when extruding the produced coke, the combustion failure of the combustion chamber The carbonization chamber in which the maximum extrusion resistance value of the generated coke is high is selected based on the above, and the furnace is obtained by subtracting the extrusion resistance value based on defective combustion from the maximum extrusion resistance value of the generated coke. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently selecting a carbonization chamber to be maintained and inspected where carbon adheres to the wall and a method for operating a coke oven using the method.
本発明者らは、コークス炉炭化室の内部を詳細に検査する方法として、例えば、特願２００２−１２６６６１号、特願２００３−３５４４６号を出願している。そして、コークス炉炭化室内部を継続的に検査した結果、以下のような知見が得られた。 The inventors have filed, for example, Japanese Patent Application Nos. 2002-126661 and 2003-35446 as methods for inspecting the inside of the coke oven carbonization chamber in detail. As a result of continuously inspecting the inside of the coke oven carbonization chamber, the following findings were obtained.
図１は、コークス炉を構成する複数の炭化室（総数１２８）について、コークス生産サイクル数と炭化室炉壁に付着しているカーボン付着量との相関を示す散布図である。図１より、コークス生産サイクル数とカーボン付着量との間には、正の相関があり、コークス生産サイクル数が増えるにつれて、カーボン付着量が増加する傾向が認められる。そして、１００〜１２０サイクルを境として、炭化室毎のカーボン付着量にばらつきが生じていることが分かる。 FIG. 1 is a scatter diagram showing the correlation between the number of coke production cycles and the amount of carbon adhering to the carbonization chamber furnace wall for a plurality of carbonization chambers (total 128) constituting the coke oven. From FIG. 1, there is a positive correlation between the number of coke production cycles and the carbon deposition amount, and a tendency for the carbon deposition amount to increase as the number of coke production cycles increases is observed. And it turns out that the dispersion | variation has arisen in the carbon adhesion amount for every carbonization chamber on the boundary of 100-120 cycles.
図２は、コークス炉を構成する複数の炭化室（総数１２８）について、カーボン付着量と押出ラムの押出電力値との相関を示す散布図である。この結果より、カーボン付着量が多くなっても必ずしも押出電力値が高くなっていない炭化室や、カーボン付着量が少ないにも関わらず押出電力値が高くなっている炭化室が存在していることが分かった。また、図１と図２とを併せて考慮すると、炭化室のコークス生産サイクル数が多くなってカーボン付着量が増加しても、押出電力値が高くならない炭化室が存在するため、炭化室のコークス生産サイクル数が多くなっているという理由のみで、炭化室の炉壁に付着しているカーボンを除去するということは、必ずしも効率的でないということが分かった。 FIG. 2 is a scatter diagram showing the correlation between the carbon deposition amount and the extrusion power value of the extrusion ram for a plurality of carbonization chambers (total 128) constituting the coke oven. From this result, there is a carbonization chamber where the extrusion power value is not necessarily high even if the carbon adhesion amount is large, and there is a carbonization chamber where the extrusion power value is high even though the carbon adhesion amount is small. I understood. Further, considering both FIG. 1 and FIG. 2, there is a carbonization chamber in which the extrusion power value does not increase even when the number of coke production cycles in the carbonization chamber increases and the amount of carbon adhesion increases. It has been found that removing carbon adhering to the furnace wall of the coking chamber is not always efficient just because the number of coke production cycles is increasing.
図３およ図４はそれぞれ、コークス炉を構成するある炭化室について、コークス生産サイクル数に対する押出電力値の推移を示すグラフである。図３及び図４中、炉壁に付着しているカーボンを焼却除去した時期を、押出電力値０で示した。図３に示した炭化室では、押出電力値は、炉壁に付着しているカーボンを除去した後、それほどばらつくことなく一定値で推移し、コークス生産サイクル数が１６０を超えたあたりから、上下にばらつきながら上昇した。一方、図４に示した炭化室では、押出電力値は、カーボン除去後もばらつきながら推移し、再びカーボンを除去した後、ほぼ一定値に収束した。 3 and 4 are graphs showing the transition of the extrusion power value with respect to the number of coke production cycles, respectively, for a certain coking chamber constituting the coke oven. 3 and 4, the time when the carbon adhering to the furnace wall was removed by incineration was indicated by an extrusion power value of 0. In the carbonization chamber shown in FIG. 3, the extrusion power value remained at a constant value after the carbon adhering to the furnace wall was removed, and remained constant until the number of coke production cycles exceeded 160. Rose while fluctuating. On the other hand, in the carbonization chamber shown in FIG. 4, the extrusion power value fluctuated even after the carbon removal, and converged to a substantially constant value after removing the carbon again.
これらの現象を炭化室の内部観察結果に基づいて解析した結果、図３や図４の如く押出電力値にばらつきが生ずるのは、炉壁に付着しているカーボンが部分的に剥離して、これが抵抗となって押出電力値が高くなり、これが完全に剥離して炉壁から脱落すると、押出電力値が低下することが分かった。さらに図１を参酌すると、カーボン付着量がばらつくコークス生産サイクル数とカーボンが部分的に剥離するコークス生産サイクル数とに相関があることが分かる。また、炉壁に滑らかにカーボンが付着している場合には、押出電力値が高めに推移するかもしれないがそれほど問題にはならないこと、さらに、炉壁表面に凹凸が存在して押出電力値がばらついていたとしても、該凹凸を低減するようにカーボンが付着したり、或いは、剥離して、炉壁表面が滑らかになれば、押出電力値は低下することなどが分かった。 As a result of analyzing these phenomena based on the internal observation result of the carbonization chamber, the variation in the extrusion power value as shown in FIG. 3 and FIG. 4 is because carbon adhering to the furnace wall is partially peeled, It turned out that this becomes resistance and the extrusion power value becomes high, and when this peels completely and falls off the furnace wall, the extrusion power value decreases. Further, referring to FIG. 1, it can be seen that there is a correlation between the number of coke production cycles in which the carbon adhesion amount varies and the number of coke production cycles in which carbon is partially peeled. In addition, when carbon is smoothly attached to the furnace wall, the extrusion power value may shift to a higher level, but this is not a problem. It has been found that even if there is variation, if the carbon adheres or peels off so as to reduce the unevenness and the furnace wall surface becomes smooth, the extrusion power value decreases.
さらに本発明者らは、上記知見に基づいてコークス炉炭化室の一層効率的な保守・点検方法として、特願２００４−００８３４７を出願している。斯かる方法は、石炭を乾留するための炭化室と前記炭化室を加熱するための燃焼室とを複数列備えるコークス炉において、生成したコークスを押出す際の押出抵抗値を利用して、炉壁に欠損やカーボン付着が生じている炭化室を効率的に選定する方法及び、該選定に基づいて、炭化室の炉壁に付着しているカーボンを除去するコークス炉の操業方法に関するものである。 Furthermore, the present inventors have filed Japanese Patent Application No. 2004-008347 as a more efficient maintenance / inspection method for the coke oven carbonization chamber based on the above findings. In such a coke oven having a plurality of rows of carbonization chambers for carbonizing coal and combustion chambers for heating the carbonization chamber, the method uses an extrusion resistance value when extruding the produced coke, The present invention relates to a method for efficiently selecting a carbonization chamber in which defects or carbon adhesion has occurred on a wall, and a method for operating a coke oven based on the selection to remove carbon adhering to the furnace wall of the carbonization chamber. .
そして本発明は、上記選定方法において採用できる最大押出抵抗値から、燃焼室の燃焼不良によって最大押出抵抗値が高くなっている炭化室を選定するとともに、斯かる炭化室については、実測された最大押出抵抗値から、燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除した押出抵抗値を最大押出抵抗値と看做す補正をすることによって、コークス炉を構成する複数の炭化室の中から、炉壁にカーボン付着が生じている炭化室を選定する精度を一層高めることを目的とする。 The present invention selects a carbonization chamber whose maximum extrusion resistance value is high due to the combustion failure of the combustion chamber from the maximum extrusion resistance value that can be adopted in the above selection method, and for such a carbonization chamber, By correcting the extrusion resistance value obtained by subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure from the extrusion resistance value as the maximum extrusion resistance value, the carbon is applied to the furnace wall from the multiple carbonization chambers constituting the coke oven. The purpose is to further increase the accuracy of selecting a carbonization chamber in which adhesion occurs.
上記課題を達成することのできた本発明とは、石炭を乾留するための炭化室と前記炭化室を加熱するための燃焼室とを交互に複数列備えるコークス炉において、炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定する方法であって、各炭化室において、生成したコークスを押出す毎に最大押出抵抗値と炉長方向に亘る炉壁温度を測定し、
該炉壁温度と炉壁目標温度とから燃焼室の燃焼状態指標値を求めて、前記燃焼状態指標値が一定以上の炭化室を選定し、前記選定された炭化室については、前記最大押出抵抗値から燃焼室における燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除した押出抵抗値を最大押出抵抗値と看做す補正を行い、各炭化室について、最大押出抵抗値の特定サイクル分の平均値Ａと、特定サイクル分の標準偏差Ｂとを求め、各炭化室について得られた押出抵抗値の平均値Ａと標準偏差Ｂについて、コークス炉を構成する複数の炭化室を母集団とするその炭化室の偏差値Ｓ（Ａ）及びＳ（Ｂ）を求めて、上記偏差値Ｓ（Ａ）および上記Ｓ（Ｂ）に基づいて、複数の炭化室の中から炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定することを特徴とする。
The present invention that has been able to achieve the above object is that a coke oven comprising a plurality of rows of carbonization chambers for carbonizing coal and combustion chambers for heating the carbonization chamber is attached to the furnace wall. A method of selecting carbonization chambers from which carbon is to be removed, and in each carbonization chamber, each time the generated coke is extruded, the maximum extrusion resistance value and the furnace wall temperature in the furnace length direction are measured,
A combustion state index value of the combustion chamber is obtained from the furnace wall temperature and the furnace wall target temperature, and a carbonization chamber having a combustion state index value equal to or greater than a certain value is selected, and the maximum extrusion resistance is selected for the selected carbonization chamber. Correction is performed by considering the extrusion resistance value obtained by subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure in the combustion chamber from the value as the maximum extrusion resistance value, and for each carbonization chamber, the average value A for a specific cycle of the maximum extrusion resistance value, The standard deviation B for a specific cycle is determined, and the average value A and the standard deviation B of the extrusion resistance values obtained for each carbonization chamber are the deviations of the carbonization chamber using a plurality of carbonization chambers constituting the coke oven as a population. The values S (A) and S (B) should be obtained, and the carbon adhering to the furnace wall should be removed from the plurality of carbonization chambers based on the deviation values S (A) and S (B). It is characterized by selecting a carbonization chamber.
例えば、最新の押出し時から遡って５〜１０サイクル分の最大押出抵抗値の平均値Ａと、最新の押出し時から遡って５〜１０サイクル分の最大押出抵抗値の標準偏差Ｂとを求めることが好ましい態様である。また、上記選定した炭化室の炉壁に付着したカーボンを除去して、コークス炉を操業することも本発明の好ましい態様である。 For example, obtaining the average value A of the maximum extrusion resistance value for 5 to 10 cycles retroactively from the latest extrusion time and the standard deviation B of the maximum extrusion resistance value for 5 to 10 cycles retroactively from the latest extrusion time Is a preferred embodiment. It is also a preferable aspect of the present invention to operate the coke oven by removing carbon adhering to the furnace wall of the selected carbonization chamber.
本発明によれば、コークス炉を構成する複数の炭化室の中から、炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を効率かつ精度よく選定できる。また、斯かる選定方法を採用してコークス炉を操業すれば、生成コークスを押出す際の最大押出抵抗値を安定化して、炉壁への負担を軽減でき、さらには、コークス炉の寿命を延長できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the carbonization chamber which should remove the carbon adhering to a furnace wall can be selected efficiently and accurately from the some carbonization chamber which comprises a coke oven. If a coke oven is operated using such a selection method, the maximum extrusion resistance value when extruding the produced coke can be stabilized, the burden on the furnace wall can be reduced, and the life of the coke oven can be further reduced. Can be extended.
本発明のカーボン付着炭化室の選定方法は、石炭を乾留するための炭化室と前記炭化室を加熱するための燃焼室とを交互に複数列備えるコークス炉において、炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定する方法であって、各炭化室において、生成したコークスを押出す毎に最大押出抵抗値と炉長方向に亘る炉壁温度とを測定し、該炉壁温度と炉壁目標温度とから燃焼室の燃焼状態指標値を求めて、前記燃焼状態指標値が一定以上の炭化室を選定し、前記選定された炭化室については、前記最大押出抵抗値から燃焼室における燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除した押出抵抗値を最大押出抵抗値と看做す補正を行い、各炭化室について、最大押出抵抗値の特定サイクル分の平均値Ａと、特定サイクル分の標準偏差Ｂとを求め、各炭化室について得られた押出抵抗値の平均値Ａと標準偏差Ｂについて、コークス炉を構成する複数の炭化室を母集団とするその炭化室の偏差値Ｓ（Ａ）及びＳ（Ｂ）を求めて、上記偏差値Ｓ（Ａ）および上記Ｓ（Ｂ）に基づいて、複数の炭化室の中から炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定することを特徴とする。 The method for selecting a carbon-attached carbonization chamber according to the present invention includes a carbon adhering to a furnace wall in a coke oven having a plurality of rows of carbonization chambers for carbonizing coal and combustion chambers for heating the carbonization chambers alternately. In each carbonization chamber, each time the produced coke is extruded, the maximum extrusion resistance value and the furnace wall temperature in the furnace length direction are measured, and the furnace wall temperature A combustion state index value of the combustion chamber is obtained from the furnace wall target temperature, and a carbonization chamber having a combustion state index value equal to or greater than a certain value is selected, and for the selected carbonization chamber, the maximum extrusion resistance value is used in the combustion chamber. A correction is made so that the extrusion resistance value obtained by subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure is regarded as the maximum extrusion resistance value. For each carbonization chamber, the average value A for the specific cycle of the maximum extrusion resistance value and the standard for the specific cycle Find deviation B and each charcoal For the average value A and standard deviation B of the extrusion resistance values obtained for the chamber, the deviation values S (A) and S (B) of the carbonization chamber having a plurality of carbonization chambers constituting the coke oven as a population are obtained. Based on the deviation value S (A) and S (B), a carbonization chamber in which carbon adhering to the furnace wall is to be removed is selected from a plurality of carbonization chambers.
まず、生成したコークスを押出す毎に最大押出抵抗値と炉長方向に亘る炉壁温度とを測定し、該炉壁温度と炉壁温度とから、燃焼室の燃焼状態指標値を求めて、燃焼状態指標値が一定以上の炭化室を選定する方法について説明する。 First, each time the generated coke is extruded, the maximum extrusion resistance value and the furnace wall temperature in the furnace length direction are measured, and from the furnace wall temperature and the furnace wall temperature, the combustion state index value of the combustion chamber is obtained, A method for selecting a carbonization chamber having a combustion state index value equal to or greater than a certain value will be described.
本発明において測定する最大押出抵抗値としては、生成したコークスを押出ラムで押出す際に押出ラムが受ける最大押出抵抗（負荷）を指標するものであれば、特に限定されず、例えば、押出ラムの最大押出電力値や押出ラム駆動用ギアの最大トルクなどを採用することができる。一般に、コークス製造においては、生成コークスを押出す際の押出電力値を管理する場合が多いので、最大押出電力値を採用することが簡便で好ましい態様である。また、生成コークスを押出す際に押出ラムに備え付けた温度計により、炉長方向に亘る炉壁温度を測定し、押出機側（マシンサイド）からの炉長若しくは燃焼室番号を横軸とし、炉壁温度を縦軸としてグラフを作成することによって、炭化室の炉壁の炉長方向の温度分布を調べることができる。押出ラムに備え付ける温度計は、押出ラムの任意の位置に取り付けることができ、ラムヘッドの任意の高さに複数付けることも好ましい態様である。 The maximum extrusion resistance value measured in the present invention is not particularly limited as long as it indicates the maximum extrusion resistance (load) received by the extrusion ram when the produced coke is extruded by the extrusion ram. And the maximum torque of the pushing ram driving gear can be employed. In general, in coke production, the extrusion power value at the time of extruding the produced coke is often managed. Therefore, it is a simple and preferable aspect to employ the maximum extrusion power value. Moreover, the furnace wall temperature in the furnace length direction is measured by a thermometer provided in the extrusion ram when extruding the produced coke, and the furnace length or combustion chamber number from the extruder side (machine side) is taken as the horizontal axis. By creating a graph with the furnace wall temperature as the vertical axis, the temperature distribution in the furnace length direction of the furnace wall of the carbonization chamber can be examined. The thermometer provided to the extrusion ram can be attached to any position of the extrusion ram, and a plurality of thermometers are also preferably attached to any height of the ram head.
図５は、ある炭化室において生成したコークスを押出す際に測定した炭化室の炉長方向の炉壁温度分布である（縦軸：炉壁温度、横軸：燃焼室番号）。図５において、「●」で表される線は炉壁目標温度であり「■」で表される線は、押出ラムに備え付けた温度計で実測した温度である。炉壁目標温度は、コークス製造における公知の方法によって設定することができ、例えば、炭化室のほぼ中心の燃焼室の温度を基準として、マシンサイドからコークス取出し側（コークスサイド）に向かって高く設定する。生成したコークスの押出を容易にするために、炭化室の形状をマシンサイドからコークスサイドに向かって炉幅が広くなるようにテーパー状の形状としているので、コークス化を均一に行うためには、マシンサイドからコークスサイドに向かって温度を高くする必要があるからである。 FIG. 5 is a furnace wall temperature distribution in the furnace length direction of the carbonization chamber measured when extruding coke produced in a certain carbonization chamber (vertical axis: furnace wall temperature, horizontal axis: combustion chamber number). In FIG. 5, the line represented by “●” is the furnace wall target temperature, and the line represented by “■” is the temperature actually measured by the thermometer attached to the extrusion ram. The furnace wall target temperature can be set by a known method in coke production. For example, the furnace wall target temperature is set higher from the machine side to the coke take-out side (coke side) based on the temperature of the combustion chamber at the center of the coking chamber. To do. In order to facilitate the extrusion of the generated coke, the shape of the carbonization chamber is tapered so that the furnace width increases from the machine side to the coke side. This is because it is necessary to increase the temperature from the machine side to the coke side.
図５では、コークスサイド及びマシンサイドにおいて、実測した炉壁温度（以下、『炉壁実測温度』という場合がある）が炉壁目標温度よりも低下していることが分かる。この炉壁実測温度と炉壁目標温度の乖離は、燃焼室の燃焼不良を示しており、炉壁実測温度が炉壁目標温度よりも低い場合には、燃焼室の燃焼が不十分であり、炉壁実測温度が炉壁目標温度よりも高い場合は、燃焼が過剰である。そして、本発明では、炉壁実測温度と炉壁目標温度とから、燃焼室の燃焼状態を指標するもの（以下、『燃焼状態指標値』という場合がある）を求める。前記燃焼状態指標値としては、図５における各小燃焼室における炉壁実測温度と炉壁目標温度の差の絶対値を全小燃焼室（２０〜３０）について積算したもの、図５における炉壁実測温度曲線と炉壁目標温度曲線とで囲まれる面積を使用することが好ましく、各燃焼室における炉壁実測温度と炉壁目標温度との差の絶対値を全小燃焼室について積算したものを使用することがより好ましい。尚、図６には、図５における炉壁実測温度曲線と炉壁目標温度曲線とで囲まれる面積（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３）を模式的に示した。 In FIG. 5, it can be seen that the measured furnace wall temperature (hereinafter sometimes referred to as “furnace wall measured temperature”) is lower than the furnace wall target temperature on the coke side and the machine side. The deviation between the furnace wall measured temperature and the furnace wall target temperature indicates a combustion failure in the combustion chamber. When the furnace wall measured temperature is lower than the furnace wall target temperature, combustion in the combustion chamber is insufficient, When the furnace wall measured temperature is higher than the furnace wall target temperature, combustion is excessive. In the present invention, an index indicating the combustion state of the combustion chamber (hereinafter sometimes referred to as “combustion state index value”) is obtained from the furnace wall measured temperature and the furnace wall target temperature. As the combustion state index value, the absolute value of the difference between the furnace wall measured temperature and the furnace wall target temperature in each small combustion chamber in FIG. 5 is integrated for all the small combustion chambers (20-30), the furnace wall in FIG. It is preferable to use the area surrounded by the measured temperature curve and the furnace wall target temperature curve, and the absolute value of the difference between the measured furnace wall temperature and the furnace wall target temperature in each combustion chamber is integrated for all small combustion chambers. More preferably it is used. FIG. 6 schematically shows an area (S1 + S2 + S3) surrounded by the furnace wall measured temperature curve and the furnace wall target temperature curve in FIG.
コークス炉を構成する複数（総数１２８）の炭化室について、押出電力積算値と燃焼状態指標値との関係（図７）、及び、最大押出電力値と燃焼状態指標値との関係（図８）について調べた。 Regarding a plurality (total number of 128) of carbonization chambers constituting the coke oven, the relationship between the integrated push power value and the combustion state index value (FIG. 7), and the relationship between the maximum push power value and the combustion state index value (FIG. 8). Investigated about.
図７より、燃焼状態指標値が一定値未満（本例では４００未満）であれば、押出電力積算値は安定しているが、燃焼状態指標値が一定値（本例では４００）以上になると押出電力積算値も増大することが分かる。ここで、押出電力積算値とは、押出を開始してから終了するまでの押出電力値を積算したものである。また図８より、燃焼状態指標値が一定値未満（本例では４００未満）の場合には、最大押出電力値と燃焼状態指標値との間に相関は認められないが、燃焼状態指標値が一定値（本例では４００）以上になると、燃焼状態指標値が高くなるにつれて、最大押出電力値も高くなっていることが分かる。これらの結果より、燃焼状態指標値が一定値（本例では４００）以上になると、押出電力積算値および最大押出電力値は、燃焼不良による影響を受け易くなることが分かる。 From FIG. 7, if the combustion state index value is less than a certain value (less than 400 in this example), the extrusion power integrated value is stable, but when the combustion state index value is equal to or greater than a certain value (400 in this example). It can be seen that the extrusion power integrated value also increases. Here, the extrusion power integration value is obtained by integrating the extrusion power value from the start to the end of extrusion. Further, from FIG. 8, when the combustion state index value is less than a certain value (less than 400 in this example), no correlation is observed between the maximum pushing power value and the combustion state index value, but the combustion state index value is It can be seen that when the value exceeds a certain value (400 in this example), the maximum pushing power value increases as the combustion state index value increases. From these results, it is understood that when the combustion state index value is equal to or greater than a certain value (400 in this example), the integrated push power value and the maximum push power value are easily affected by poor combustion.
本発明では、上述のように燃焼状態指標値が一定値以上の炭化室、すなわち燃焼不良による影響を大きく受けている炭化室を選定し、斯かる炭化室については、生成コークスを押出す際の最大押出抵抗値から、燃焼室における燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除することによって、炉壁にカーボン付着が生じている炭化室の選定精度を高めることができる。 In the present invention, as described above, a carbonization chamber having a combustion state index value equal to or greater than a certain value, that is, a carbonization chamber that is greatly affected by the combustion failure is selected, and for such a carbonization chamber, when the produced coke is extruded. By subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure in the combustion chamber from the maximum extrusion resistance value, it is possible to improve the selection accuracy of the carbonization chamber in which carbon adhesion occurs on the furnace wall.
次に、前記選定された炭化室について、実測された最大押出抵抗値から燃焼室における燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除する方法について説明する。図９は、図８における燃焼状態指標値が一定値（本例では４００）以上の部分について、最大押出電力値と燃焼状態指標値との相関を示す近似線を引いたグラフである。尚、図９において、近似線は、最大押出電力値Ｄを、燃焼状態指標値ｉをとしたときに、
Ｄ＝０．１３３ｉ＋９４．４０９ ・・・式（ａ）で表される。
また図９から、燃焼室の燃焼状態が最大押出電力値に影響を及ぼす最低値が約１５０程度（１４７．６０９）であることが分かる。そうすると、式（ａ）より、１４７．６０９を差し引いたものが、燃焼室の燃焼不良に基づく最大押出電力値の増分と看做すことができ、燃焼室の燃焼不良に基づく最大押出電力値の増分（ΔＤ）は、
ΔＤ＝０．１３３ｉ−５３．２ ・・・・式（ｂ）で表される。
Next, a method of subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure in the combustion chamber from the actually measured maximum extrusion resistance value for the selected carbonization chamber will be described. FIG. 9 is a graph obtained by drawing an approximate line indicating the correlation between the maximum extrusion power value and the combustion state index value for a portion where the combustion state index value in FIG. 8 is equal to or greater than a certain value (400 in this example). In FIG. 9, the approximate line indicates that when the maximum pushing power value D is the combustion state index value i,
D = 0.133i + 94.409 It is represented by the formula (a).
Further, it can be seen from FIG. 9 that the minimum value at which the combustion state of the combustion chamber affects the maximum extrusion power value is about 150 (147.609). Then, from equation (a), the value obtained by subtracting 147.609 can be regarded as an increase in the maximum pushing power value based on the combustion failure in the combustion chamber, and the maximum pushing power value based on the combustion failure in the combustion chamber can be considered. The increment (ΔD) is
[Delta] D = 0.133i-53.2... Represented by formula (b).
本発明では、燃焼状態指標値が一定値以上の炭化室については、上記のようにして求めた燃焼不良に基づく押出電力値の増分（ΔＤ）を、実測された最大押出抵抗値から控除し、得られた押出抵抗値を最大押出抵抗値と看做す旨の補正を行う。斯かる補正を行うことによって、炉壁にカーボン付着が生じている炭化室を選定する精度を一層高めることができる。尚、本発明において、燃焼状態指標値と最大押出電力値との相関を示す近似線は、上記式（ａ）に限定されず、燃焼状態指標値が一定以上の炭化室の数や最大押出電力値に応じて適宜最適化することができる。 In the present invention, for the carbonization chamber having a combustion state index value of a certain value or more, the increment (ΔD) of the extrusion power value based on the combustion failure obtained as described above is subtracted from the actually measured maximum extrusion resistance value, Correction is made so that the obtained extrusion resistance value is regarded as the maximum extrusion resistance value. By performing such a correction, it is possible to further increase the accuracy of selecting a carbonization chamber in which carbon adheres to the furnace wall. In the present invention, the approximate line indicating the correlation between the combustion state index value and the maximum extrusion power value is not limited to the above formula (a), and the number of carbonization chambers having a combustion state index value equal to or greater than a certain value or the maximum extrusion power. It can be appropriately optimized according to the value.
本発明では次に、各炭化室において、生成したコークスを押出す毎に測定した最大押出抵抗値（燃焼状態指標値が一定以上のものについては、補正後の最大押出抵抗値）の特定サイクル分の平均値Ａと、特定サイクル分の標準偏差Ｂとを求める。すなわち、生成したコークスを押出す毎に最大押出抵抗値を測定し、最大押出抵抗値（燃焼状態指標値が一定以上のものについては、補正後の最大押出抵抗値）をコークス生産サイクル数ともに記録する。そして、最大押出抵抗値（燃焼状態指標値が一定以上のものについては、補正後の最大押出抵抗値）の特定サイクル分の平均値Ａ（以下、「サイクル平均押出抵抗値Ａ」と称する場合がある）と標準偏差Ｂ（以下、「サイクル標準偏差Ｂ」と称する場合がある）とを求める。特に、最新の押出し時から遡って特定サイクル分の平均値Ａと、最新の押出し時から遡って特定サイクル分の標準偏差Ｂをそれぞれ求めることが好ましい態様である。最新の押出し時から遡ることによって、最新の最大押出抵抗値（燃焼状態指標値が一定以上のものについては、補正後の最大押出抵抗値）を採用することができ、選定精度が高まるからである。 In the present invention, next, in each carbonization chamber, the maximum extrusion resistance value measured every time the produced coke is extruded (or the maximum extrusion resistance value after correction when the combustion state index value is a certain value or more) is determined for a specific cycle. Average value A and standard deviation B for a specific cycle are obtained. That is, each time the generated coke is extruded, the maximum extrusion resistance value is measured, and the maximum extrusion resistance value (the maximum extrusion resistance value after correction when the combustion state index value exceeds a certain value) is recorded together with the number of coke production cycles. To do. And the average value A (hereinafter referred to as “cycle average extrusion resistance value A”) for a specific cycle of the maximum extrusion resistance value (the maximum extrusion resistance value after correction when the combustion state index value is a certain value or more). And standard deviation B (hereinafter sometimes referred to as “cycle standard deviation B”). In particular, it is preferable to obtain the average value A for a specific cycle retroactively from the latest extrusion time and the standard deviation B for the specific cycle retroactively from the latest extrusion time. By going back from the latest extrusion time, the latest maximum extrusion resistance value (if the combustion state index value exceeds a certain value, the corrected maximum extrusion resistance value) can be adopted, and the selection accuracy increases. .
上記サイクル平均押出抵抗値Ａとサイクル標準偏差Ｂは、通常の算出方法により求めることができる。念のため算出方法を例示すると、特定サイクル数をＺとし、各サイクルの押出抵抗値をＸZ、ＸZ-1・・・Ｘ2、Ｘ1で表すと、サイクル平均押出抵抗値Ａは、下記式（１）で表される。 The cycle average extrusion resistance value A and the cycle standard deviation B can be obtained by a normal calculation method. As an example of the calculation method, if the specific cycle number is Z and the extrusion resistance value of each cycle is represented by X Z , X Z-1 ... X 2 , X 1 , the cycle average extrusion resistance value A is It is represented by the following formula (1).
また、サイクル標準偏差Ｂは、下記式（２）で表わされる。 The cycle standard deviation B is expressed by the following formula (2).
（式（２）中、Ｘａｖは、Ｚサイクル分の平均押出抵抗値である。） (In formula (2), Xav is an average extrusion resistance value for Z cycles.)
本発明において、上記特定サイクル数Ｚは、サイクル平均押出抵抗値Ａとサイクル標準偏差Ｂを求める際にそれぞれ任意に定めることができ、サイクル平均押出抵抗値Ａを求めるために遡るサイクル数とサイクル標準偏差Ｂを求めるために遡るサイクル数が異なっていてもよい。尚、式（２）中、サイクル平均押出抵抗値として、Ｘａｖを使用するのは、上記平均値Ａと上記標準偏差Ｂを算出するのに使用する特定サイクル数が異なる場合には、式（２）中のＸａｖが、式（１）中の平均値Ａと異なる場合が生ずるからである。上記特定サイクル数Ｚは、通常、５以上とすることが好ましく、より好ましくは７以上とする。５未満であると、炉壁の状態を十分に指標できない場合もあるからである。一方、上記特定サイクル数Ｚの上限は、特に限定されるものではないが、通常、１５程度であることが好ましく、より好ましくは１２、さらに好ましくは１０程度である。算出の基礎とする特定サイクル数を増やしすぎると、過去の状態の影響を大きく受けて、最新の炉壁状態を反映しない場合が生じるからである。 In the present invention, the specific cycle number Z can be arbitrarily determined when the cycle average extrusion resistance value A and the cycle standard deviation B are obtained, and the cycle number and cycle standard that are traced back to obtain the cycle average extrusion resistance value A can be determined. The number of cycles going back to obtain the deviation B may be different. In Formula (2), Xav is used as the cycle average extrusion resistance value when the number of specific cycles used to calculate the average value A and the standard deviation B is different from Formula (2). This is because there is a case where Xav in) differs from the average value A in the formula (1). The specific cycle number Z is usually preferably 5 or more, more preferably 7 or more. This is because if it is less than 5, the state of the furnace wall may not be sufficiently indicated. On the other hand, the upper limit of the specific cycle number Z is not particularly limited, but is usually preferably about 15, more preferably 12, and further preferably about 10. This is because if the number of specific cycles on which the calculation is based is excessively increased, the latest state of the furnace wall may not be reflected due to the influence of the past state.
そして、コークス炉を構成する複数の炭化室のそれぞれについて、上記サイクル平均押出抵抗値Ａとサイクル標準偏差Ｂを求めた後、各炭化室について得られたサイクル平均押出抵抗値Ａとサイクル標準偏差Ｂについて、それぞれ、コークス炉を構成する複数の炭化室を母集団とする各炭化室の偏差値Ｓ（Ａ）及びＳ（Ｂ）を求める。 And after calculating | requiring the said cycle average extrusion resistance value A and the cycle standard deviation B about each of the some carbonization chamber which comprises a coke oven, the cycle average extrusion resistance value A and cycle standard deviation B which were obtained about each carbonization chamber are obtained. For each, the deviation values S (A) and S (B) of each coking chamber having a plurality of coking chambers constituting the coke oven as a population are obtained.
コークス炉を構成する複数の炭化室の数をＮとし、炭化室Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、・・Ｎｏ．Ｎ−２、Ｎｏ．Ｎ−１、Ｎｏ．Ｎの炭化室のそれぞれのサイクル平均押出抵抗値を、Ａ1、Ａ2、Ａ3、・・・ＡN-2、ＡN-1、ＡN、及び、炭化室のそれぞれのサイクル標準偏差Ｂを、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、・・・、ＢN-2、ＢN-1、ＢNとすると、Ｎ個の炭化室からなるコークス炉を母集団として、各炭化室について得られたサイクル平均押出抵抗値Ａとサイクル標準偏差Ｂについての偏差値Ｓ（Ａ）およびＳ（Ｂ）は、それぞれ次式（３）〜（５）及び（６）〜（８）で表される。 The number of the plurality of carbonization chambers constituting the coke oven is N, and the carbonization chamber no. 1, no. 2, no. 3, No. N-2, No. N-1, no. The cycle average extrusion resistance value of each of the N carbonizing chambers is defined as A 1 , A 2 , A 3 ,... A N-2 , A N-1 , A N , and the cycle standard deviation B of each of the carbonizing chambers. , B 1 , B 2 , B 3 ,..., B N-2 , B N-1 , B N are obtained for each coking chamber with a coke oven consisting of N coking chambers as the population. The deviation values S (A) and S (B) for the cycle average extrusion resistance value A and the cycle standard deviation B are expressed by the following equations (3) to (5) and (6) to (8), respectively.
式（３）は、サイクル平均押出抵抗値Ａについて、Ｎ個の炭化室を母集団とする個数平均値を求めるものである。 Equation (3) is for determining the number average value of N carbonizing chambers as a population for the cycle average extrusion resistance value A.
式（４）は、サイクル平均押出抵抗値Ａについて、Ｎ個の炭化室を母集団とする標準偏差を求めるものである。 Formula (4) calculates | requires the standard deviation which uses N carbonization chambers as a population about the cycle average extrusion resistance value A. FIG.
式（５）は、ある炭化室のサイクル平均押出抵抗値Ａについて、Ｎ個の炭化室を母集団とする偏差値を求めるものである。 Formula (5) calculates | requires the deviation value which makes N number of carbonization chambers a population about the cycle average extrusion resistance value A of a certain carbonization chamber.
式（６）は、サイクル標準偏差Ｂについて、Ｎ個の炭化室を母集団とする個数平均値を求めるものである。 Equation (6) is for the cycle standard deviation B to obtain a number average value with N carbonizing chambers as a population.
式（７）は、サイクル標準偏差Ｂについて、Ｎ個の炭化室を母集団とする標準偏差を求めるものである。 Formula (7) calculates | requires the standard deviation which sets N number of carbonization chambers as a population about the cycle standard deviation B. FIG.
式（８）は、ある炭化室のサイクル標準偏差Ｂについて、Ｎ個の炭化室を母集団とする偏差値を求めるものである。 Formula (8) calculates | requires the deviation value which makes N number of carbonization chambers a population about the cycle standard deviation B of a certain carbonization chamber.
本発明では、上記のようにして得られた偏差値Ｓ（Ａ）およびＳ（Ｂ）に基づいて、複数の炭化室の中から炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定する。
上記偏差値Ｓ（Ａ）およびＳ（Ｂ）に基づくカーボン付着炭化室の選定は、例えば、下記式（９）で表されるＦに基づいて行うことができる。
Ｆ＝ａ・Ｓ（Ａ）＋ｂ・Ｓ（Ｂ）（但し、ａ，ｂは、任意の有理数）・・・式（９）
ここで、Ｓ（Ａ）は、炉壁に付着している滑らかなカーボンの程度を指標するものであり、Ｓ（Ｂ）は、炉壁から部分的に剥離したり、或いは、完全に剥離して、押出抵抗値のばらつきの原因となるようなカーボンの程度を指標するものである。そして、Ｆは、これらの影響を総合的に指標するものである。Ｓ（Ａ）とＳ（Ｂ）とを総合的に考慮するのは、例えば、炉壁に付着している滑らかなカーボンの付着量が多く、押出抵抗値が高く推移している場合において、カーボンの一部が剥離して、押出抵抗値が一時的に極端に高くなると、炉壁に過度の負荷がかかって、炉壁の煉瓦の損傷や炉壁の変形などの原因となるからである。また、カーボン付着の程度を総合的に指標するＦ中のＳ（Ａ）とＳ（Ｂ）の割合を意味するａとｂは、考慮すべき因子の重み付けに相当し、例えば、Ｓ（Ａ）の因子がＳ（Ｂ）の因子より重要である場合には、ａ≧ｂとなるようにし、Ｓ（Ｂ）の因子がＳ（Ａ）の因子より重要である場合には、ａ≦ｂとなるように適宜選択することができる。通常、ａ：ｂ＝１：１とすることが経験的に好ましい。また、前記ａおよびｂとしては、任意に有理数を採用することができるが、好ましくは整数であり、さらに好ましくは１〜１０程度の自然数とする。
In the present invention, based on the deviation values S (A) and S (B) obtained as described above, a carbonization chamber in which carbon adhering to the furnace wall is to be removed is selected from a plurality of carbonization chambers. To do.
Selection of the carbon adhesion carbonization chamber based on the deviation values S (A) and S (B) can be performed based on, for example, F represented by the following formula (9).
F = a · S (A) + b · S (B) (where a and b are arbitrary rational numbers) Equation (9)
Here, S (A) indicates the degree of smooth carbon adhering to the furnace wall, and S (B) is partially peeled from the furnace wall or completely peeled off. Thus, the degree of carbon that causes variations in the extrusion resistance value is indicated. F is a comprehensive index of these effects. A comprehensive consideration of S (A) and S (B) is, for example, when the amount of smooth carbon adhering to the furnace wall is large and the extrusion resistance value is high, the carbon This is because if a part of the film is peeled off and the extrusion resistance value temporarily becomes extremely high, an excessive load is applied to the furnace wall, causing damage to the bricks of the furnace wall or deformation of the furnace wall. Moreover, a and b which mean the ratio of S (A) and S (B) in F which comprehensively indicates the degree of carbon adhesion correspond to the weighting of factors to be considered. For example, S (A) When the factor of S (B) is more important than the factor of S (B), a ≧ b is satisfied, and when the factor of S (B) is more important than the factor of S (A), a ≦ b It can select suitably so that it may become. Usually, a: b = 1: 1 is empirically preferable. Moreover, as said a and b, although a rational number can be employ | adopted arbitrarily, Preferably it is an integer, More preferably, it is set as the natural number of about 1-10.
そして、式（９）によって得られる上記Ｆの値が大きいほど、炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室であると選定できる。また、選定の際、例えば、コークス生産サイクル数が１００サイクル以上、より好ましくは１２０サイクル以上、さらに好ましくは１４０サイクル以上の炭化室のみを対象としてもよい。１００サイクル未満の炭化室において、炉壁に付着しているカーボンを除去する必要があるのはまれであるからである。また上述した様に、生産サイクル数が１２０サイクル以上になると炉壁付着カーボン量がばらつく傾向があるからである（図１参照）。 And it can select that it is a carbonization chamber which should remove the carbon adhering to a furnace wall, so that the value of said F obtained by Formula (9) is large. In the selection, for example, only the carbonization chamber having a coke production cycle number of 100 cycles or more, more preferably 120 cycles or more, and further preferably 140 cycles or more may be used. This is because it is rarely necessary to remove carbon adhering to the furnace wall in a carbonization chamber of less than 100 cycles. Further, as described above, when the number of production cycles is 120 or more, the amount of carbon adhering to the furnace wall tends to vary (see FIG. 1).
炉壁に付着しているカーボンを除去する方法は、特に限定されず、例えば、炭化室を空の状態で加熱し、炉壁付着のカーボンと炉壁の煉瓦との熱膨張差により炉壁付着カーボンを剥離させる方法、及び、空の状態の炭化室に大量の大気を強制的に吹き込んで、炉壁付着カーボンを燃焼除去する方法などを挙げることができる。 The method for removing the carbon adhering to the furnace wall is not particularly limited. For example, the carbonization chamber is heated in an empty state, and the furnace wall adhering due to the difference in thermal expansion between the carbon adhering to the furnace wall and the bricks on the furnace wall. Examples thereof include a method of exfoliating carbon and a method of forcibly blowing a large amount of air into an empty carbonization chamber to burn and remove the carbon adhering to the furnace wall.
本発明のコークス炉の操業方法は、前記選定結果に基づいて、炉壁に付着しているカーボンを除去しつつ、コークス炉を操業するものであれば、特に限定されない。上述した如く、コークス炉の操業は、原料となる石炭を各炭化室内に充填し、約１，０００℃の高温で２０時間程度乾留した後、押出ラムで生成コークスを炭化室から押出すサイクルを繰り返すことによって行なわれる。各炭化室においてカーボンを除去する必要が生じたときには、それぞれの炭化室の生産サイクルの適当な時期を見計らってカーボンを除去しつつ、コークス炉を操業するようにすればよい。 The operation method of the coke oven of the present invention is not particularly limited as long as the coke oven is operated while removing carbon adhering to the furnace wall based on the selection result. As described above, the operation of the coke oven includes a cycle in which coal as a raw material is filled into each carbonization chamber, carbonized at a high temperature of about 1,000 ° C. for about 20 hours, and then the produced coke is extruded from the carbonization chamber with an extrusion ram. It is done by repeating. When it is necessary to remove carbon in each carbonization chamber, the coke oven may be operated while removing carbon at an appropriate time in the production cycle of each carbonization chamber.
以下、本発明を実施例によってより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and all modifications and embodiments within the scope not departing from the gist of the present invention are described in the present invention. Included within the scope of the invention.
表１から表５には、１２８の炭化室によって構成されるコークス炉の炭化室の内、コークス生産サイクル数が１４０以上の炭化室について、最新の押出サイクル数、及び、最新の押出時から遡って１０サイクル分の最大押出電力値と燃焼状態指標値と補正値と補正後の最大押出電力値とを示した。 Tables 1 to 5 show the latest number of extrusion cycles and the latest extrusion time for carbonization chambers with a coke production cycle number of 140 or more among the carbonization chambers of a coke oven composed of 128 carbonization chambers. The maximum extrusion power value, the combustion state index value, the correction value, and the corrected maximum extrusion power value for 10 cycles are shown.
表１〜表５の測定結果に基づき、最新の押出し時から遡って５サイクル分のサイクル平均押出抵抗値Ａと１０サイクル分のサイクル標準偏差Ｂとを各炭化室について求めた。次いで、各炭化室のサイクル平均押出抵抗値Ａとサイクル標準偏差Ｂについて、サイクル数が１４０以上の炭化室を母集団とする偏差値Ｓ（Ａ）、Ｓ（Ｂ）、及び、Ｆ＝Ｓ（Ａ）＋Ｓ（Ｂ）（ａ＝ｂ＝１）を求め、Ｆの大きい順に、炭化室に優先順位を付けた。結果を表６に示した。また、本発明者らが先に提案した特願２００４−００８３４７号による選定方法に基づき、燃焼不良に基づく押出抵抗値の補正を行わず、サイクル数が１４０以上の炭化室について、Ｆ＝Ｓ（Ａ）＋Ｓ（Ｂ）（ａ＝ｂ＝１）を求め、Ｆの大きい順に炭化室に優先順位を付けた結果を参考例として、表７に示した。また、表８には、本発明による優先順位と参考例による優先順位の対比を示した。 Based on the measurement results in Tables 1 to 5, the cycle average extrusion resistance value A for 5 cycles and the cycle standard deviation B for 10 cycles were determined for each carbonization chamber retroactively from the latest extrusion time. Next, with respect to the cycle average extrusion resistance value A and the cycle standard deviation B of each carbonization chamber, deviation values S (A), S (B), and F = S ( A) + S (B) (a = b = 1) was determined, and the carbonization chambers were prioritized in descending order of F. The results are shown in Table 6. Further, based on the selection method according to Japanese Patent Application No. 2004-008347 previously proposed by the present inventors, the correction of the extrusion resistance value based on the combustion failure is not performed, and F = S ( A) + S (B) (a = b = 1) was obtained, and the results obtained by assigning priorities to the carbonization chambers in the descending order of F are shown in Table 7 as reference examples. Table 8 shows a comparison between the priority order according to the present invention and the priority order according to the reference example.
表６〜表８から明らかなように、本発明に従って燃焼不良に基づく押出抵抗値の補正を行うことによって、カーボンを除去すべき炭化室の優先順位に変動が生じていることが分かる。この結果より、参考例によるカーボン付着炭化室の選定方法では、カーボン付着による押出不良ではないものについてもカーボンの除去を行うという無駄な保守点検作業が生じていたと考えられ、本発明によれば、これらの無駄な保守点検作業を低減してカーボンを除去すべき炭化室を一層効率的に選定することができる。 As is apparent from Tables 6 to 8, it can be seen that by changing the extrusion resistance value based on the combustion failure according to the present invention, the priority order of the carbonizing chambers from which carbon is to be removed varies. From this result, in the method for selecting the carbon adhesion carbon chamber according to the reference example, it is considered that wasteful maintenance and inspection work of removing carbon also occurred for those that are not poor extrusion due to carbon adhesion, according to the present invention, It is possible to more efficiently select a carbonization chamber in which carbon is to be removed by reducing these unnecessary maintenance and inspection operations.
尚、本発明者らが先に提案した参考例による方法により、カーボン付着炭化室を選定し、カーボンを除去しつつ、コークス炉の操業を約３ヶ月間実施した結果を図１０に、押出電力値と生成コークスサイクル数に基づく従来の保守点検作業を約３ケ月間実施した結果を図１１に示した。図１０から明らかなように、参考例に従ってカーボン付着炭化室を選定し、カーボンを除去しつつコークス炉を操業すれば、カーボン付着による押出不良ではないものについてもカーボンの除去を行うという無駄な保守点検作業が生じているかもしれないが、コークス生産サイクル数が増加しても最大押出電力値が安定化され、生成コークス押出し時にも、炉壁や押出機への負荷が低減されていることが明らかである。一方、図１１から、コークス生産サイクル数や押出電力値のみに基づく保守点検作業では、以前として押出電力値が高くなっている炭化室が存在することから、従来の選定基準によるカーボン除去では、必ずしも効率的でないことが分かる。 The results of the operation of the coke oven for about three months while selecting the carbon-attached carbonization chamber and removing the carbon by the method according to the reference example previously proposed by the present inventors are shown in FIG. FIG. 11 shows the result of carrying out the conventional maintenance and inspection work based on the value and the number of generated coke cycles for about 3 months. As is clear from FIG. 10, if a carbon adhesion carbonization chamber is selected according to the reference example and the coke oven is operated while removing the carbon, wasteful maintenance is performed in which carbon is removed even if it is not defective due to carbon adhesion. Although inspection work may have occurred, the maximum extrusion power value is stabilized even when the number of coke production cycles is increased, and the load on the furnace wall and the extruder is reduced even when the generated coke is extruded. it is obvious. On the other hand, from FIG. 11, in the maintenance inspection work based only on the number of coke production cycles and the extrusion power value, there is a carbonization chamber in which the extrusion power value is high as before. It turns out that it is not efficient.
本発明は、複数の炭化室によって構成されるコークス炉において、炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定する方法、及び、該選定に基づいて、炭化室のカーボンを除去するコークス炉の操業方法として有用である。 The present invention relates to a method for selecting a carbonization chamber from which carbon adhering to the furnace wall should be removed in a coke oven constituted by a plurality of carbonization chambers, and removing carbon from the carbonization chamber based on the selection. It is useful as a method for operating a coke oven.
Claims (4)
各炭化室において、生成したコークスを押出す毎に最大押出抵抗値と炉長方向に亘る炉壁温度とを測定し、
各小燃焼室における炉壁実測温度と炉壁目標温度の差の絶対値を全小燃焼室について積算して燃焼状態指標値を求めて、前記燃焼状態指標値が一定以上の炭化室を選定し、前記選定された炭化室については、前記最大押出抵抗値から燃焼室における燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除した押出抵抗値を最大押出抵抗値と看做す補正を行い、
各炭化室について、最大押出抵抗値の特定サイクル分の平均値Ａと、特定サイクル分の標準偏差Ｂとを求め、
各炭化室について得られた最大押出抵抗値の平均値Ａと標準偏差Ｂについて、コークス炉を構成する複数の炭化室を母集団とするその炭化室の偏差値Ｓ（Ａ）及びＳ（Ｂ）を求めて、上記偏差値Ｓ（Ａ）および上記Ｓ（Ｂ）に基づいて、複数の炭化室の中から炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定することを特徴とするカーボン付着炭化室の選定方法。 This is a method of selecting a carbonization chamber in which carbon adhering to the furnace wall is to be removed in a coke oven having a plurality of rows of carbonization chambers for carbonizing carbon and combustion chambers for heating the carbonization chambers alternately. And
In each carbonization chamber, every time the produced coke is extruded, the maximum extrusion resistance value and the furnace wall temperature in the furnace length direction are measured,
The absolute value of the difference between the furnace wall measured temperature and the furnace wall target temperature in each small combustion chamber is integrated for all the small combustion chambers to obtain the combustion state index value, and the carbonization chamber having the combustion state index value equal to or greater than a certain value is selected. The selected carbonization chamber is corrected so that the extrusion resistance value obtained by subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure in the combustion chamber from the maximum extrusion resistance value is regarded as the maximum extrusion resistance value.
For each carbonization chamber, an average value A for a specific cycle of the maximum extrusion resistance value and a standard deviation B for the specific cycle are obtained,
About the average value A and standard deviation B of the maximum extrusion resistance values obtained for each carbonization chamber, deviation values S (A) and S (B) of the carbonization chamber having a plurality of carbonization chambers constituting the coke oven as a population. And a carbonization chamber in which carbon adhering to the furnace wall is to be removed is selected from the plurality of carbonization chambers based on the deviation value S (A) and S (B). Selection method of carbon adhesion carbonization chamber.
各炭化室において、生成したコークスを押出す毎に最大押出抵抗値と炉長方向に亘る炉壁温度とを測定し、In each carbonization chamber, every time the produced coke is extruded, the maximum extrusion resistance value and the furnace wall temperature in the furnace length direction are measured,
炉壁実測温度曲線と炉壁目標温度曲線とで囲まれる面積を使用して燃焼状態指標値を求めて、前記燃焼状態指標値が一定以上の炭化室を選定し、前記選定された炭化室については、前記最大押出抵抗値から燃焼室における燃焼不良に基づく押出抵抗値を控除した押出抵抗値を最大押出抵抗値と看做す補正を行い、Using the area surrounded by the furnace wall measured temperature curve and the furnace wall target temperature curve, the combustion state index value is obtained, the carbonization chamber having the combustion state index value equal to or greater than a certain value is selected, and the selected carbonization chamber Is a correction that considers the extrusion resistance value obtained by subtracting the extrusion resistance value based on the combustion failure in the combustion chamber from the maximum extrusion resistance value as the maximum extrusion resistance value,
各炭化室について、最大押出抵抗値の特定サイクル分の平均値Ａと、特定サイクル分の標準偏差Ｂとを求め、For each carbonization chamber, an average value A for a specific cycle of the maximum extrusion resistance value and a standard deviation B for the specific cycle are obtained,
各炭化室について得られた最大押出抵抗値の平均値Ａと標準偏差Ｂについて、コークス炉を構成する複数の炭化室を母集団とするその炭化室の偏差値Ｓ（Ａ）及びＳ（Ｂ）を求めて、上記偏差値Ｓ（Ａ）および上記Ｓ（Ｂ）に基づいて、複数の炭化室の中から炉壁に付着しているカーボンを除去すべき炭化室を選定することを特徴とするカーボン付着炭化室の選定方法。About the average value A and standard deviation B of the maximum extrusion resistance values obtained for each carbonization chamber, deviation values S (A) and S (B) of the carbonization chamber having a plurality of carbonization chambers constituting the coke oven as a population. And a carbonization chamber in which carbon adhering to the furnace wall is to be removed is selected from the plurality of carbonization chambers based on the deviation value S (A) and S (B). Selection method of carbon adhesion carbonization chamber.
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