JP2001262156A - 調湿炭設備への配合炭の供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分値の異なる配合炭を、調湿炭設備に装入
する際に、性状の違いに基づく調湿操業の遅れに起因す
る装入炭水分の変動を抑制するための技術を提案するこ
と。 【解決手段】 調湿炭設備への配合炭の供給方法におい
て、保有水分量が異なる複数種の配合炭を切り換えて供
給する際に、湿炭ホッパからの配合炭の切り出し量を、
切り換え前後の配合炭の各水分量に応じて決定して供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉装入炭
の調湿に必要な配合炭の調湿設備への供給方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、コークス炉装入炭を調整するた
めの配合炭の処理フロー, 即ち配合炭ベッディングヤー
ドから調湿炭設備出側に至る配合炭搬送フローの例 (上
流側２系統、下流側１系統の例) を示すものである。図
中の符号１, ２は、各種銘柄の原料炭を所定の配合割合
で積層して形成された配合炭のパイル (１系, ２系) を
示すものである。

【０００３】一般に、各系の配合炭は、互いに混合して
装入炭とすることが可能になるように、粘結炭や微粘結
炭を積み付けて構成 (パイル化) されている。以下、こ
のような配合炭を「通常配合炭」と言う。その配合炭パ
イルの積層形態を図３に示す。従来、１系, ２系の通常
配合炭は、配合炭ベッディングヤード１, ２から切り出
され、ベルトコンベア３, ３′で搬送されて湿炭ホッパ
４, ４′に一時貯蔵され、各湿炭ホッパ４, ４′付属の
定量切り出し装置５, ５′により、適時に所定の切り出
し比率で切り出され、湿炭ホッパ４, ４′の出側にある
水分計６, ６′で各系別に水分が測定される。その後、
１系, ２系の各配合炭は、所定の比率で混合された後、
秤量器７で秤量され、次いで調湿炭設備１０内に装入さ
れ、調湿炭設備１０内にて含有水分の量が所定の値にな
るように調湿 (乾燥) され、設備出側の水分計８で調湿
後の配合炭水分が測定された後、図示しないコークス炉
に供給されるようになっている。

【０００４】上記調湿炭設備１０は、例えば図２に示す
ように、所定の比率で混合された上記配合炭を、間接加
熱方式で乾燥するロータリキルン型の乾燥機１１中に受
け入れたのち、この乾燥機１１を回転駆動させながら出
側に送り出す間に調湿するようになっている。従って、
該調湿炭設備１０としては、乾燥機１１を駆動するため
の駆動装置１３と、乾燥機１１内に間接加熱源としての
加熱蒸気を投入する蒸気投入装置１４と、そして駆動装
置１３および蒸気投入装置１４を制御するための制御装
置１２を備えている。

【０００５】上記制御装置１２は、例えば定量切り出し
装置５の切り出し信号および切り出し量を測定する秤量
器７の秤量値をもとに石炭の乾燥機内伝熱面積が一定に
なるように駆動装置１３の駆動量 (石炭送り速度：回転
数に反比例) を制御する駆動制御部２０と、設備入側の
水分計６測定値を初期水分値としてこれが設備出側で目
標水分値になるようにするための熱量を、石炭温度 (図
示のない設備入側・出側の温度計で測定) 、石炭処理量
(駆動制御部２０からの情報) の制限下で演算し、さら
に目標水分値に対する設備出側の水分計８測定値の偏差
を前記演算結果にフィードバックしてこれを補正するこ
とにより、投入蒸気圧力を制御する (特開平９−３２８
６８９号公報参照) 調湿制御部２１を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで最近、コーク
ス炉装入炭として、通常配合炭に使われる石炭種 (粘結
炭, 微粘結炭) に比べると水分の著しく高い原料炭を主
体に配合した、配合炭を使うことが試みられている。こ
のような配合炭は、特性 (乾燥の程度および強度等) が
上述した通常配合炭と比べると著しく異なるため、これ
らの特性の異なる配合炭を単純に混合して装入炭とする
ことはできない。なお、このような通常配合炭とは単純
に混合には使用できないような配合炭を、ここでは便宜
上「非通常配合炭」と呼ぶことにする。

【０００７】ところで、上述した非通常配合炭は、例え
ば図３(a) に示すように、その積層形態 (パイル構造)
もまた通常配合炭 (図３(b))とは異なり、しかも一般的
には、これらの非通常配合炭をパイルするベッディング
ヤードは特定されることが多い。にもかかわらず、近年
の原料炭供給事情やコークス炉の操業計画によっては、
１つの調湿炭設備で、通常配合炭と非通常配合炭とを交
代交代に処理することが要求される場合がある。このよ
うなとき、例えば図１で系の一方を通常配合炭、他方の
系を非通常配合炭とすると、上述したようにこれを混合
して調湿することはできないので、これらを系別に分け
て湿炭ホッパ４, ４′に貯蔵しなければならない。そし
て、これらの湿炭ホッパ４, ４′からはそれぞれを別々
に切り出し、コークス炉の要請に応じて、例えば、１
系：２系＝１００％：０％に、あるいは１系：２系＝０
％：１００％、というように切り換えて、調湿炭設備に
供給することになる。

【０００８】図４は、非通常配合炭から通常配合炭に切
り換えたときの加熱蒸気圧力から調湿炭水分に至るまで
の時間の推移を示すものである。この図に示すように、
従来方法に従う場合、約２０分の切り換え周期に対し、
むだ時間ｈ_１、時定数ｈ_２がそれぞれ約400 秒かかり、
これらの時間 (ｈ_１＋ｈ_２）が全体の時間に占める割合
いが高くなり、これが調湿炭設備の操業精度の低下の要
因の１つとなっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の主たる目的は、
混合が困難な異なる性状の配合炭, とくに水分値の異な
る配合炭を、調湿炭設備に装入する際に、性状の違いに
基づく調湿操業の遅れに起因する装入炭水分の変動を抑
制するための技術を提案することにある。

【００１０】上掲の目的に対し、湿炭ホッパから水分値
の著しく異なる配合炭 (通常配合炭, 非通常配合炭) を
交互に切り出すときに、各配合炭水分値に応じてその切
り出し量を調整することが、調湿制御の遅れを抑制する
のに有効であり、これがひいては一定水分量 (調湿装入
炭) を可能にすることをつきとめ、本発明を開発するに
至った。即ち、本発明は、コークス炉装入炭を、コーク
ス炉への装入の前に調湿炭設備を用いて調湿する際、そ
の調湿炭設備への配合炭の供給方法において、保有水分
量が異なる複数種の配合炭を切り換えて供給する際に、
湿炭ホッパからの配合炭の切り出し量を、切り換え前後
の配合炭の各水分量に応じて決定して供給することを特
徴とする調湿炭設備への配合炭の装入方法である。

【００１１】また、本発明は、切り換え前配合炭の水分
値は高いが、切り換え後の配合炭の水分値が低い場合に
は、乾燥機における当初の加熱蒸気圧力を一定にすると
いう条件の下で、切り換え後の低水分値配合炭の切り出
し量を多くするのに対し、切り換え前配合炭の水分値は
低いが切り換え後の配合炭の水分値が高い場合には、乾
燥機における当初の加熱蒸気圧力を一定にするという条
件の下で、切り換え後の高水分値配合炭の切り出し量を
少なくするように制御を行うことが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、コークス炉向けの調湿
装入炭を得るために、ベッディングヤードから切り出さ
れた配合炭を調湿炭設備に供給するに当たり、とくに通
常配合炭と非通常配合炭とを交互に切り換えて供給する
ことが求められている場合に、それらの配合炭の水分値
の差に対して速やかに適切な調湿制御ができるようにす
る方法を提案する。即ち、その水分値の差に応じ、調湿
炭設備の加熱蒸気圧力、ドライヤ出側目標水分、熱伝達
係数および処理量が適切に制御できるように、特に初期
の調湿炭設備の操業条件一定の下で、配合炭の水分値に
リンクした供給量を決定して、調湿炭設備の初期操業を
行う方法である。

【００１３】このような配合炭の供給を行うことによ
り、調湿炭設備への投入蒸気圧力制御のための応答の遅
れを最小限に抑えることができるようになる。図４は、
乾燥機１１内に投入する加熱蒸気圧力を抑制して、装入
配合炭の調湿炭水分を一定値に制御する調湿炭設備の操
業に当たって、調湿水分値に達するまで、本発明法に従
えば約２０分を要するのみであるのに対し、従来の一般
的な装入方法に従うと約２５分を要することが明らかと
なった。

【００１４】即ち、従来法に従う供給方法 (供給量を一
定とし、加熱蒸気圧力を制御) と本発明方法を適用した
ものを比較すると、「むだ時間 (ｈ_１，Ｈ_１）」および
「時定数 (ｈ_２，Ｈ_２）」がいずれも本発明方法を用い
ることにより短縮されている。従って、本発明方法によ
れば、装入先であるコークス炉へ、水分のより安定した
装入炭を供給できるようになる。

【００１５】なお、本発明に従う配合炭の供給方法と
は、切り換え前配合炭の水分値は高いが、切り換え後の
配合炭の水分値が低い場合には、乾燥機における当初の
加熱蒸気圧力を一定にするという条件の下で、切り換え
後の低水分値配合炭の切り出し量を多くするのに対し、
切り換え前配合炭の水分値は低いが切り換え後の配合炭
の水分値が高い場合には、乾燥機における当初の加熱蒸
気圧力を一定にするという条件の下で、切り換え後の高
水分値配合炭の切り出し量を少なくするように制御する
方法である。

【００１６】以上の説明では、水分量が違うなど特性が
異なり、互いに混合して装入できない配合炭２種につい
ての装入方法の例について説明したが、３種類以上の配
合炭装入についても、同じ考え方の装入方法を適用して
も同様の効果を得ることができる。

【００１７】

【実施例】本発明方法に適合する供給方法を採用し、図
１の石炭搬送フローに組み込まれた実際の調湿炭設備の
操業に適用した結果について説明する。この調湿炭設備
には、コークス炉からの要求に応じて約２０分ピッチで
非通常配合炭と通常配合炭とを交互に装入した。調湿制
御は、図２に示す調湿炭設備を用いた。そして、この設
備の乾燥機１１への各配合炭の供給量を、切り換え前後
の配合炭の各水分値に基づいて求めた (乾燥機内初期加
熱蒸気圧力：1.8 ×10^５Ｐa 一定とした) 。つまり、非
通常配合炭から通常配合炭に切り換える際は、それぞれ
の配合炭の水分値が10wt％、8.5 wt％だったので、切り
換え後の通常配合炭の供給量を 105ｔ増量し、一方、通
常配合炭から非通常配合炭に切り換える際は逆に105ｔ
減量する操業を行った。配合炭の水分値に基づくこのよ
うな供給量の調整を行うことにより、供給初期の加熱蒸
気圧力(1.8×10^５Ｐa)から調湿炭水分に到達するときの
加熱蒸気圧力(1.5×10^５Ｐa)への設定変更を適切に行う
ことにより、むだ時間Ｈ_１、時定数Ｈ_２ともに図４に示
すとおり大幅に抑制できた。なお、通常配合炭から非通
常配合炭への切り換えに際し、減量操作を行った後、加
熱蒸気圧力を徐々に増加させながら非通常配合炭の増量
を行なえば、水分制御の安定を図ったままの調湿制御量
の変更が可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特性の異なる、とくに保有水分量の異なる配合炭を交互
に調湿する場合での配合炭切り換え時の水分制御の応答
の遅れが抑制できるようになる。従って、コークス炉装
入炭の調湿制御を高精度に実現することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配合炭ベッディングヤードから調湿炭設備出側
に至る配合炭搬送フローのブロック図である。

【図２】調湿炭設備のブロック図である。

【図３】（ａ）は非通常配合炭のパイル構成を示す模式
図、（ｂ）は通常配合炭のパイル構成を示す模式図であ
る。

【図４】加熱蒸気圧から調湿炭水分に至る系の水分応答
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ １系の配合炭ベッド ２ ２系の配合炭ベッド ３ ベルトコンベア ４ 湿炭ホッパ ５ 定量切り出し装置 ６ ホッパ出側 (設備入側) 水分計 ７ 秤量器 ８ 設備出側の水分計 １０ 調湿炭設備 １１ 乾燥機 １２ 制御装置

フロントページの続き (72)発明者 飯田 修 岡山県倉敷市水島川崎通 （番地なし） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4H012 RA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉装入炭を、コークス炉への装
   入の前に調湿炭設備を用いて調湿する際、その調湿炭設
   備への配合炭の供給方法において、保有水分量が異なる
   複数種の配合炭を切り換えて供給する際に、湿炭ホッパ
   からの配合炭の切り出し量を、切り換え前後の配合炭の
   各水分量に応じて決定して供給することを特徴とする調
   湿炭設備への配合炭の装入方法。
2. 【請求項２】 切り換え前配合炭の水分値は高いが、切
   り換え後の配合炭の水分値が低い場合には、乾燥機にお
   ける当初の加熱蒸気圧力を一定にするという条件の下
   で、切り換え後の低水分値配合炭の切り出し量を多くす
   るのに対し、切り換え前配合炭の水分値は低いが切り換
   え後の配合炭の水分値が高い場合には、乾燥機における
   当初の加熱蒸気圧力を一定にするという条件の下で、切
   り換え後の高水分値配合炭の切り出し量を少なくする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の配合炭の供給方法。