JPH07108977B2 - Coke oven carbonization control method - Google Patents
Coke oven carbonization control methodInfo
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- JPH07108977B2 JPH07108977B2 JP62102741A JP10274187A JPH07108977B2 JP H07108977 B2 JPH07108977 B2 JP H07108977B2 JP 62102741 A JP62102741 A JP 62102741A JP 10274187 A JP10274187 A JP 10274187A JP H07108977 B2 JPH07108977 B2 JP H07108977B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コークス炉により石炭を乾留する際の乾留制
御方法に関する。The present invention relates to a carbonization control method for carbonizing carbon by a coke oven.
従来、コークス炉において高品質コークスを製造するた
めに、たとえば、成型炭配合法や石炭分級粉砕法等の事
前処理法が採用されている。Conventionally, in order to produce high quality coke in a coke oven, for example, a pretreatment method such as a forming coal blending method or a coal classification and pulverization method has been adopted.
このような方法とは別に、近年、乾留過程における加熱
パターンを変えて高品質コークスの製造を行ったり、省
エネルギーをはかったりする方法が提唱されている。In addition to such a method, in recent years, a method of producing a high-quality coke by changing a heating pattern in the carbonization process or energy saving has been proposed.
たとえば、特開昭58−222183号公報においては、コーク
ス品質は石炭の軟化溶融域における昇温速度と出窯コー
クス温度によって支配されることを明らかにし、出窯コ
ークス温度を通常操業法と同じレベルに維持しながら、
前記昇温速度を5℃/分以上になるように加熱パターン
を設定する方法が開示されている。For example, in JP-A-58-222183, it is clarified that the coke quality is governed by the temperature rising rate in the softening and melting zone of the coal and the temperature of the output kiln coke, and the temperature of the output kiln coke is at the same level as in the normal operation method. While maintaining
A method of setting a heating pattern so that the temperature rising rate is 5 ° C./minute or more is disclosed.
また、特開昭59−179581号公報においては、コークス品
質、特に熱間反応後強度を向上させつつ、約10%の省エ
ネルギーをはかる方法として、乾留初期の大流量加熱か
ら小流量加熱へ切り換えるタイミングを炭中温度が350
〜700℃に達した時点で行うことが開示されている。Further, in JP-A-59-179581, a timing for switching from a large flow rate heating at the initial stage of carbonization to a small flow rate heating as a method for improving the coke quality, particularly the strength after hot reaction, while saving energy of about 10%. The charcoal temperature is 350
It is disclosed to be carried out when the temperature reaches ~ 700 ° C.
前者は、乾留所要エネルギーは通常操業法レベルにおい
て、コークス品質向上効果を最大限に発現させることを
狙いとしたものであり、後者は、省エネルギーと品質向
上効果の両方を目的としたものであるが、乾留過程にお
ける加熱パターンの内容によっては、コークス品質レベ
ルは通常操業並にして省エネルギーを最大限に発現させ
ることも可能である。The former aims at maximizing the coke quality improvement effect of the energy required for carbonization at the level of the normal operation method, and the latter aims at both energy saving and quality improvement effect. Depending on the content of the heating pattern in the carbonization process, it is possible to make the coke quality level the same as normal operation and maximize the energy saving.
どのような加熱パターンを採用するか、すなわち、省エ
ネルギーと品質向上効果のそれぞれのメリットをどのよ
うに設定するかは、原料炭事情やエネルギー価格体系等
により、操業者が最もメリットある選択をすればよい。What kind of heating pattern to use, that is, how to set the respective merits of energy saving and quality improvement effect, depends on the coking coal situation, energy price system, etc. Good.
この選択は上述のように、品質向上効果メリットを100
%(省エネルギーメリットは0%)から0%(省エネル
ギーメリットは100%)の間で選択可能であるが、何れ
にしても、コークスを製造する場合、操業者は目標値を
設定し、それを達成しなければならない。As described above, this selection gives 100
% (Energy saving merit is 0%) to 0% (energy saving merit is 100%), but in any case, when producing coke, the operator sets a target value and achieves it. Must.
すなわち、品質向上目標値を幾らにするかを設定(必然
的に、省エネルギー目標値は決定される)し、これを確
実に達成することがコークス製造に際して重要である。That is, it is important for coke production to set the quality improvement target value (inevitably, the energy saving target value is determined) and to achieve it.
これに対して、前記何れの提案も一般的な加熱パターン
を述べているだけであり、出窯されたコークスが目標の
品質に保持されていることを何ら保証するものではな
い。後者の場合においても、装入炭性状(たとえば水分
等)が変化した場合、一定の炭中温度に到達する時間は
変化する(すなわち、前記昇温速度も変化し、結果的に
コークス品質も変化する)ので、大流量から小流量への
燃料の切り換えを炭中温度が350〜700℃に達する時点に
おいて実施することは、何ら目標のコークス品質を得る
ことを保証するものではない。On the other hand, none of the above proposals describes a general heating pattern, and does not guarantee that the discharged coke is maintained at the target quality. Even in the latter case, when the charging charcoal property (for example, water content) changes, the time to reach a certain temperature in the coal changes (that is, the heating rate also changes, and as a result, the coke quality also changes. Therefore, switching the fuel from the high flow rate to the low flow rate at the time when the temperature in the coal reaches 350 to 700 ° C does not guarantee that the target coke quality is obtained.
本発明は、コークス品質が石炭の軟化溶融域における昇
温速度と出窯コークス温度の両者により主として支配さ
れていることに着目し、両者をリンクする乾留制御法を
採用することにより、目標のコークス品質を保証するコ
ークスの製造法を提供するものである。The present invention focuses on the fact that the quality of coke is mainly controlled by both the rate of temperature rise in the softening and melting zone of coal and the temperature of the output kiln coke, and by adopting the carbonization control method linking both, the target coke It provides a method for producing coke that guarantees quality.
本発明の乾留制御法は、コークス炉において設定された
目標コークス品質に基づき、石炭の軟化溶融域における
昇温速度及び出窯コークス温度に目標値を設定し、乾留
時に前記昇温速度の実績値を発生ガス温度の変化パター
ンによって推定し、この推定された実績値を前記目標値
と比較して偏差を求め、この求められた偏差に基づき出
窯コークス温度の目標値を修正し、後続の加熱パターン
を修正することを特徴とする。The carbonization control method of the present invention, based on the target coke quality set in the coke oven, sets a target value for the heating rate and the output kiln coke temperature in the softening and melting zone of coal, and the actual value of the heating rate during carbonization. Is estimated by the change pattern of the generated gas temperature, the estimated actual value is compared with the target value to obtain a deviation, and the target value of the output oven coke temperature is corrected based on the obtained deviation, and the subsequent heating is performed. Characterized by modifying the pattern.
本発明者等は、公知の発生ガス温度の変化パターン(第
1図)に見られるピーク点に到達するまでの時間(以
下、Tmaxと称する)と、前記昇温速度との間に第2図に
示すように極めて高度な相関があり、これは式で示さ
れるという知見を得た。The inventors of the present invention have found that the time between reaching the peak point (hereinafter, referred to as T max ) seen in the known pattern of change in the generated gas temperature (FIG. 1) and the above-mentioned temperature rising rate is the second value. As shown in the figure, it was found that there is a very high degree of correlation, which is expressed by the equation.
aTmax+b=Vc …… ただし、Vcは石炭の軟化溶融域(略300〜500℃)におけ
る昇温速度、a,bは定数である。aT max + b = V c ... However, V c is a temperature rising rate in the softening and melting region of the coal (approximately 300 to 500 ° C.), and a and b are constants.
これは、Tmaxがもともと乾留スピードを示す指標(炭中
温度が略600℃に達するまでの時間)であるため、前記
昇温速度と強い関係を有するものである。This is because T max is an index (the time until the temperature in coal reaches about 600 ° C.) originally indicating the carbonization speed, and therefore has a strong relationship with the temperature rising rate.
Tmaxは公知(たとえば、特開昭54−146802号公報)のよ
うに、上昇管に設置された熱電対により火落ちの判定に
用いられているものであり、前記昇温速度の検出にこれ
らを用いることは、新たなる特別の検出端を設置するこ
とが不用となる等のメリットを有する。As is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-146802), T max is used for the determination of burnout by a thermocouple installed in the rising pipe, and these are used to detect the temperature rising rate. The use of is advantageous in that it is unnecessary to install a new special detection end.
以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。Hereinafter, the features of the present invention will be specifically described by way of examples with reference to the drawings.
第3図は本発明の乾留制御法を説明するフロー、第4図
は制御ブロック図、第5図は加熱パターンの例を示すグ
ラフである。FIG. 3 is a flow for explaining the carbonization control method of the present invention, FIG. 4 is a control block diagram, and FIG. 5 is a graph showing an example of a heating pattern.
第3図及び第4図において、コークス品質の目標値は、
前述のように、操業者が省エネルギーのレベルと対比さ
せて、たとえば最経済的に設計しこれに基づき前記石炭
の軟化溶融域における昇温速度及び出窯コークス温度の
目標値をそれぞれ決定する。3 and 4, the target value of coke quality is
As described above, the operator compares the energy saving level with, for example, the most economical design and determines the target values of the heating rate and the output kiln coke temperature in the softening and melting zone of the coal based on the design.
この二つの目標値の決定は、以下の式,を用いる。
なお、CSRはコークスの熱間CO2反応後強度を示すもので
ある。The following equations are used to determine these two target values.
The CSR indicates the strength of coke after the hot CO 2 reaction.
乾留熱量(Hc)=aTc+b …… ただし、Tcは出窯コークス温度、 CSR=cTc+dVc+e …… ただし、Vcは前記昇温速度、c,d,eは定数である。Carbonization heat (H c) = aT c + b ...... However, T c is Dekama coke temperature, CSR = cT c + dV c + e ...... However, V c the heating rate, c, d, e is a constant .
すなわち、乾留熱量をあるレベルに設計することにより
出窯コークス温度が決定され、次いで、コークス品質
(CSR)の設計値より必要な前記昇温速度を決定するも
のである。なお、,式は石炭性状により決定される
ものであり、必ずしも上記に限定されるものではない。That is, by designing the amount of dry distillation heat to a certain level, the temperature of the output coke coke is determined, and then the required heating rate is determined from the design value of coke quality (CSR). The formula is determined by the coal properties and is not necessarily limited to the above.
次いで、この二つの目標値を達成する加熱パターンを発
生させる。この発生に当たっては、コークス炉伝熱モデ
ルによるシュミレーション結果をベースに行う。Next, a heating pattern that achieves these two target values is generated. This generation is based on the simulation result of the coke oven heat transfer model.
この加熱パターンは、加熱材料の流量としてもよいし、
乾留炉温(燃焼室温度)として発生させてもよい。This heating pattern may be the flow rate of the heating material,
It may be generated as the carbonization furnace temperature (combustion chamber temperature).
第5図は、乾留炉温として発生させた場合を示してい
る。FIG. 5 shows the case where the temperature is generated as the dry distillation furnace temperature.
石炭がコークス炉に装入されると、前記加熱パターンに
沿って加熱,乾留を進行させ、前記石炭の軟化溶融域に
おける実績昇温速度を前述の発生ガス温度パターンにお
けるTmaxを検出し、これから推定する。この実績昇温速
度と前記目標昇温速度を比較し、この偏差によるコーク
ス品質の目標値に対するズレ(偏差)を算出する。この
算出は、前記式に基づいて行う。When the coal is charged into the coke oven, heating and dry distillation are advanced along the heating pattern, and the actual heating rate in the softening and melting zone of the coal is detected as T max in the above-mentioned generated gas temperature pattern. presume. The actual temperature increase rate is compared with the target temperature increase rate, and the deviation (deviation) of the coke quality from the target value due to this deviation is calculated. This calculation is performed based on the above formula.
次いで、前記コークス品質の目標値に対するズレ(偏
差)を修正するべく、目標出窯コークス温度を修正し、
これに基づき後続の加熱パターンを修正するものであ
る。この目標出窯温度の修正は式に基づいて行う。Next, in order to correct the deviation (deviation) of the coke quality from the target value, the target firing coke temperature is modified,
Based on this, the subsequent heating pattern is corrected. This target kiln temperature is corrected based on the equation.
なお、出窯コークス温度はコークガイド車に設けられた
輻射温度計や押出機ラムヘッッドに設けられた炉壁温度
等により検出算定すればよく、実績出窯コークス温度と
目標出窯コークス温度の偏差は次サイクルの加熱パター
ンの発生に取り込まれ、偏差の最小限化がはかられる。
また、目標昇温速度と実績昇温速度の偏差についても、
次サイクルの加熱パターンの発生に取り込まれる。ま
た、目標昇温速度と実績昇温速度(Tmaxからの推定値)
の偏差についても次サイクルの加熱パターンの発生に取
り込まれる。It should be noted that the output kiln coke temperature may be detected and calculated by a radiation thermometer installed in the coke guide car or a furnace wall temperature installed in the extruder ram head, and the difference between the actual output kiln coke temperature and the target output kiln coke temperature This is incorporated in the generation of the heating pattern in the next cycle, and the deviation can be minimized.
Also, regarding the deviation between the target heating rate and the actual heating rate,
Incorporated in the generation of the heating pattern in the next cycle. Also, the target heating rate and the actual heating rate (estimated value from T max )
Deviation is also taken into account in the generation of the heating pattern in the next cycle.
第5図の実施例は、11門のコークス炉について炭化時間
24時間(コークス炉稼動率100%)操業時に本発明を適
用したものを示すものであり、石炭装入後16時間30分の
時点で、前記昇温速度の実績を検出し、目標値との偏差
に対応して後続の加熱パターンを変更した例である。こ
の場合の操業緒元は、第1表に示す通でありり、後半の
加熱パターンの修正を行わなかった場合のコークス品質
が目標値に対して熱間発応後強度で−1.2〜+0.7%変化
しているにもかかわらず、本発明では目標値に対して±
0.2%に維持されており、効果が明瞭である。The example of FIG. 5 shows the carbonization time for 11 coke ovens.
It shows the one to which the present invention is applied during the operation for 24 hours (100% coke oven operation rate). The actual temperature increase rate is detected at 16 hours and 30 minutes after charging the coal, and It is the example which changed the subsequent heating pattern according to the deviation. The operation specifications in this case are as shown in Table 1, and the coke quality when the latter half of the heating pattern is not corrected is -1.2 to +0 in the strength after hot reaction with respect to the target value. Despite the change of 7%, in the present invention, ±
It is maintained at 0.2% and the effect is clear.
なお、第1表の目標昇温速度に対する実績昇温速度のバ
ラツキは、通常の装入石炭性状(水分,揮発分,装入量
等)の変化範囲内において、初期目標加熱パターンを一
定にしていた場合において生ずるものである。 The variation in the actual heating rate with respect to the target heating rate in Table 1 is such that the initial target heating pattern is constant within the change range of the normal charging coal properties (moisture, volatile matter, charging amount, etc.). It occurs in the case of
以上説明したように、本発明の乾留制御方法において
は、軟化溶融域における石炭の昇温速度及び出窯コーク
ス温度に基づいて加熱パターンを制御することにより、
目標品質のコークスを効率良く製造することができる。As described above, in the carbonization control method of the present invention, by controlling the heating pattern based on the temperature rising rate of coal in the softening and melting region and the temperature of the kiln coke,
Coke of target quality can be efficiently produced.
第1図はコークス炉から排出される発生ガスの温度変化
を示すグラフであり、第2図はその温度の変動パターン
におけるピーク点に至るまでの経過時間Tmaxと軟化溶融
域における石炭の昇温速度Vsとの関係を示すグラフであ
り、第3図は本発明の乾留制御方法を説明するフローで
あり、第4図はその方法において使用する制御系統を示
すブロック図であり、第5図は加熱パターンの一例を示
すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the temperature change of the generated gas discharged from the coke oven, and FIG. 2 is the elapsed time T max to reach the peak point in the temperature fluctuation pattern and the temperature rise of coal in the softening and melting region. FIG. 5 is a graph showing the relationship with the speed V s , FIG. 3 is a flow for explaining the carbonization control method of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing a control system used in the method, and FIG. [Fig. 3] is a graph showing an example of a heating pattern.
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 孝志 福岡県北九州市八幡東区枝光1丁目1番1 号 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 永沼 洋一 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式會社第一技術研究所内 (72)発明者 田中 啓八郎 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式會社第一技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−72076(JP,A) 特開 昭52−12201(JP,A) 特開 昭58−222183(JP,A)Front Page Continuation (72) Takashi Sato Inventor Takashi Sato 1-1-1, Edamitsu, Hachimanto-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture (72) Yoichi Naganuma 1618 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Address: Nippon Steel & Co., Ltd. First Technology Research Institute (72) Inventor Keihachiro Tanaka 1618, Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Nippon Steel & Co., Ltd. First Technology Research Institute (56) References 56-72076 (JP, A) JP-A-52-12201 (JP, A) JP-A-58-222183 (JP, A)
Claims (2)
て、装入石炭が軟化溶融する温度域での昇温速度及び出
窯コークス温度に目標値を設定し、これに基づき加熱パ
ターンを設定し、操業時の前記昇温速度の実績値を発生
ガス温度の変化パターンによって推定し、この推定され
た実績値を前記昇温速度目標値と比較して偏差を求め、
この求められた偏差に基づき出窯コークス温度を含む後
続の加熱パターンを修正することを特徴とするコークス
炉の乾留制御方法。1. In a coal carbonization process using a coke oven, target values are set for the temperature rising rate and the output coke temperature in the temperature range in which the charged coal softens and melts, and the heating pattern is set based on the target values. The actual value of the temperature increase rate at time is estimated by the change pattern of the generated gas temperature, and the estimated actual value is compared with the target value of the temperature increase rate to obtain a deviation,
A method for controlling the carbonization of a coke oven, characterized in that the subsequent heating pattern including the temperature of the output coke is corrected based on the obtained deviation.
出窯コークス温度の偏差に基づき、次サイクルの加熱パ
ターンを修正することを特徴とするコークス炉の乾留制
御方法。2. A dry distillation control method for a coke oven, which comprises correcting the heating pattern for the next cycle based on the temperature rise rate and the deviation of the coke temperature in the output kiln according to claim 1.
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|---|---|---|---|
| JP62102741A JPH07108977B2 (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Coke oven carbonization control method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62102741A JPH07108977B2 (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Coke oven carbonization control method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS63268793A JPS63268793A (en) | 1988-11-07 |
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Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Family Cites Families (3)
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| JPS5672076A (en) * | 1979-11-20 | 1981-06-16 | Nippon Steel Corp | Control of coke oven dry distillation process |
| JPS58222183A (en) * | 1982-06-21 | 1983-12-23 | Nippon Steel Corp | Production of high-quality coke |
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1987
- 1987-04-24 JP JP62102741A patent/JPH07108977B2/en not_active Expired - Fee Related
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