專利名稱：焦炭推出方法以及焦炭推出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在煉焦?fàn)t(coke oven)中，用于從炭化室(carbonization chamber)推出所生成的焦炭(coke)的焦炭推出方法(coke pushing method)以及焦炭推出裝置(coke pusher machine)，特別涉及減少推出負(fù)荷(pushing load)，減輕煉焦?fàn)t壁(coke ovenwall)的損傷，能夠延長(zhǎng)爐壁的壽命(life-prolonging)的焦炭推出方法以及焦炭推出裝置。其中，在本發(fā)明中，如果不特別說明的話，煉焦?fàn)t指焦?fàn)t式煉焦?fàn)t。焦?fàn)t式煉焦?fàn)t，在爐體的下部具有蓄熱室，在其上部交替地排列有燃燒室和炭化室。
背景技術(shù)：
在煉焦?fàn)t中，使用推出裝置從炭化室推出在炭化室內(nèi)將煤(coal)干餾(dry distillation)而生成的焦炭(塊焦(lump coke))時(shí)，在炭化室內(nèi)引起焦炭的粘附(sticking)，其結(jié)果，推出負(fù)荷增大，在煉焦?fàn)t炭化室的爐壁(oven wall)上作用較大的力，有時(shí)損壞爐壁。在粘附激烈的情況下，損壞爐壁，或不能用推出裝置推出而爐溫度下降，此時(shí)由人力扒出。因此，導(dǎo)致不可避免地增加爐壁的修補(bǔ)費(fèi)(repairingwork cost)或爐的停止引起的生產(chǎn)量(amount of production)的減少的問題。
相對(duì)于此，作為用于減少推出負(fù)荷，防止?fàn)t壁損壞的技術(shù)，提出了以下的技術(shù)。
例如，提出了如下的方法在對(duì)煉焦?fàn)t的炭化室的爐底磚(ovenfloor brick)進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，將干燥粉焦炭(dried coke powder)裝入炭化室，通過干燥粉焦炭填埋爐底磚表面的凹部而使其變得平坦，從而減少焦炭推出時(shí)的塊焦和爐底之間的摩擦(friction)(例如參照日本專利公開昭和59-187082號(hào)公報(bào))。
并且還提出了如下的技術(shù)在將原料煤裝入炭化室內(nèi)之前，在傾斜的爐底鋪上粒狀(5mm以下)的耐火材料(fire proofmaterial)(石墨(graphite)、Si3N4等)，減少焦炭推出時(shí)的塊焦和爐底之間的摩擦，其結(jié)果防止?fàn)t壁損壞(例如參照日本專利公開平8-120278號(hào)公報(bào))。
并且，蘇聯(lián)專利號(hào)981340公開了使水平鏟上下振動(dòng)，從而使炭化室內(nèi)的焦炭崩落到料罐內(nèi)而搬出焦炭的裝置。
但是，在上述日本專利公開昭59-187082號(hào)公報(bào)和日本專利公開平8-120278號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)中，不能使推出負(fù)荷充分減少。
即，在上述日本專利公開昭59-187082號(hào)公報(bào)和日本專利公開平8-120278號(hào)公報(bào)中記載的技術(shù)中，都是試圖減少塊焦和炭化室爐底之間的摩擦力的技術(shù)，但焦炭的粘附及推出負(fù)荷增大的主要原因不是塊焦和炭化室爐底之間的摩擦力，而是使用推出裝置進(jìn)行塊焦的推出時(shí)，被推出裝置的推焦桿頭(ram head)推出的塊焦變形(deformation)、損毀(breakdown)而向與推出方向正交的水平方向伸展，從而塊焦和炭化室側(cè)壁之間的摩擦力增大。
并且，蘇聯(lián)專利號(hào)981340不使用本申請(qǐng)中作為對(duì)象的推出裝置，而是使安裝在料罐上的水平鏟上下振動(dòng)而使炭化室內(nèi)的焦炭崩落到料罐內(nèi)，用料罐多次取出位于爐內(nèi)的焦炭，與使用推出裝置的煉焦?fàn)t相比，在焦炭的搬出作業(yè)中需要較多的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況作出的，其目的在于提供從煉焦?fàn)t的炭化室推出塊焦時(shí)，可靠地減少推出負(fù)荷，從而能夠減少煉焦?fàn)t壁的損壞的焦炭推出方法以及焦炭推出裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明具有以下特征1.一種焦炭推出方法，其特征在于，使推出裝置的推焦桿頭與煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)的塊焦接觸而從炭化室推出塊焦時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。
2.根據(jù)1所述的焦炭推出方法，其特征在于，在推出載荷在規(guī)定值以上時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)。
3.根據(jù)1所述的焦炭的推出方法，其特征在于，在推焦桿頭距推出開始位置的移動(dòng)距離在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)。
4.根據(jù)1至3中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其特征在于，所述振動(dòng)，通過使推焦桿頭振動(dòng)來施加。
5.根據(jù)4所述的焦炭推出方法，其特征在于，所述推焦桿頭，在上下方向上分割成多個(gè)，至少使其中的一個(gè)振動(dòng)。
6.根據(jù)1至5中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)方向至少包含推出方向成分的振動(dòng)。
7.根據(jù)1至6中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的2Hz～100Hz的頻率成分的振動(dòng)。
8.根據(jù)1至7中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的正弦波的波形的振動(dòng)。
9.根據(jù)1至8中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)至少是0.5G～10G的加速度等級(jí)。
10.一種焦炭的制造方法，其中，將混合煤裝入煉焦?fàn)t內(nèi)，生成焦炭，使推出裝置的推焦桿頭與煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)的塊焦接觸而從炭化室推出塊焦時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。
11.根據(jù)10所述的焦炭的制造方法，其中，所述混合煤每批加權(quán)平均的揮發(fā)成分為29質(zhì)量％以上或25質(zhì)量％以下。
12.根據(jù)10或11所述的焦炭的制造方法，其中，所述混合煤每批加權(quán)平均的膨脹壓力為6kPa以上。
13.根據(jù)10至12中的任一項(xiàng)所述的焦炭的制造方法，其中，所述混合煤內(nèi)的膨脹壓力在20kPa以上的煤的混合率為20質(zhì)量％以上。
14.一種焦炭推出裝置，使推焦桿頭與煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)的塊焦接觸而從炭化室推出塊焦，其中，具有用于使推焦桿頭振動(dòng)的推焦桿頭振動(dòng)單元。
15.根據(jù)14所述的焦炭推出裝置，其中，推焦桿頭在上下方向分割成多個(gè)，所述推焦桿頭振動(dòng)單元至少使其中的一個(gè)振動(dòng)。
16.根據(jù)14或15所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)方向是至少包含推出方向成分的振動(dòng)。
17.根據(jù)14至16中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的2Hz～100Hz的頻率成分的振動(dòng)。
18.根據(jù)14至17中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的正弦波的波形。
19.根據(jù)14至18中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)至少是0.5G～10G的加速度等級(jí)。
在本發(fā)明中，由于對(duì)塊焦給予振動(dòng)的同時(shí)從炭化室推出塊焦，因而通過其振動(dòng)，塊焦和炭化室爐壁之間的摩擦從靜摩擦(static friction)變?yōu)閯?dòng)摩擦(kinetic friction)，摩擦系數(shù)(coefficient of friction)降低，隨之推出負(fù)荷減少。其結(jié)果，能夠抑制爐壁的損壞，并且可避免粘附引起的操作延遲，能夠提高生產(chǎn)率(productivity)。
并且，由于與混合煤的揮發(fā)成分、混合煤的膨脹壓力、高膨脹壓力煤的混合量無關(guān)地，最高推出負(fù)荷電流不超過管理等級(jí)，因而混合煤的管理非常容易。并且，由于能夠使用成本低廉的揮發(fā)成分多的煤、揮發(fā)成分少的煤或膨脹壓力高的煤，因而成本優(yōu)勢(shì)很大。
另外，本發(fā)明所稱的塊焦是炭化室內(nèi)的焦炭整體，并不只意味著焦炭彼此粘合的塊狀的塊焦。焦炭在冷卻過程中破裂，但由于在推出過程中焦炭彼此相互緊密接觸，并對(duì)焦炭整體施加振動(dòng)，因而不必是焦炭粘合的塊狀。


圖1用于說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖2本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的焦炭推出裝置的透視圖。
圖3表示本發(fā)明的效果的圖。
圖4表示使用1m×0.8m×0.4m的小型的煉焦?fàn)t的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置。
圖5表示振動(dòng)頻率40Hz、振動(dòng)等級(jí)大約1G時(shí)的推出力的變化。
圖6表示振動(dòng)頻率50Hz、振動(dòng)等級(jí)大約1G時(shí)的推出力的變化。
圖7表示振動(dòng)頻率60Hz、振動(dòng)等級(jí)大約1.5G時(shí)的推出力的變化。
圖8表示振動(dòng)頻率30Hz、振動(dòng)等級(jí)大約0.2G時(shí)的推出力的變化。
圖9表示混合煤的揮發(fā)成分(VM)與最高推出負(fù)荷電流比的關(guān)系。
圖10表示混合煤的膨脹壓力(kPa)與最高推出負(fù)荷電流比的關(guān)系。
圖11表示混合煤的高膨脹壓力炭的混合率和最高推出負(fù)荷電流比的關(guān)系。
標(biāo)號(hào)說明10炭化室20焦炭推出裝置21推焦桿22、32推焦桿頭22a、32a上部接觸面(upper pushing face)22b、32b中間接觸面(middle pushing face)22c、32c下部接觸面(lower pushing face)23、33振動(dòng)器(vibrator)24振動(dòng)桿(vibrator rod)30模擬煉焦?fàn)t(simulate coke oven)31壁34測(cè)壓元件(load cell)
35油缸(hydraulic cylinder)36轉(zhuǎn)換器(converter)37計(jì)測(cè)器(PC)(measurement equipment，personal computer)38加速度計(jì)38(B&K 4383)(acceleration pickup)39電荷放大器(B&K 2635)(charge amplifier)具體實(shí)施方式
根據(jù)

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
圖1是用于說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的焦炭推出裝置的透視圖。
在圖1中，10是煉焦?fàn)t的炭化室，在其中生成塊焦11。
在圖1、圖2中，20是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的焦炭推出裝置，具有推焦桿(pushing ram)21、推焦桿驅(qū)動(dòng)裝置(drive unit)(未圖示)以及設(shè)在推焦桿21前端的推焦桿頭22，并且與塊焦11接觸的推焦桿頭22的接觸面沿上下方向分割為上部接觸面22a、中間接觸面22b、下部接觸面22c這3個(gè)接觸面，用于通過振動(dòng)桿24使其中接觸面積最大的中間接觸面22b在推出方向上振動(dòng)的振動(dòng)器23安裝在推焦桿21上。
使用如上所述地構(gòu)成的焦炭推出裝置20將塊焦11從炭化室10推出時(shí)的順序如下所述(1)首先，使推焦桿21從如圖1所示地在炭化室10外待機(jī)的狀態(tài)起動(dòng)，將推焦桿頭22的各接觸面22a、22b、22c與炭化室10內(nèi)的塊焦11接觸，并使推焦桿頭22前進(jìn)。
(2)接著，推出載荷(推出負(fù)荷)達(dá)到規(guī)定值以上(具體而言，例如推焦桿驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷電流值超過規(guī)定值的情況)時(shí)，通過振動(dòng)器23使中間接觸面22b在推出方向上振動(dòng)，賦予塊焦11振動(dòng)的同時(shí)使推焦桿頭22前進(jìn)。其中，推出載荷的檢測(cè)例如從推焦桿驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷電流值進(jìn)行計(jì)算。
(3)然后，在推出載荷(pushing load)比規(guī)定值小時(shí)，停止中間接觸面22b的振動(dòng)，在該狀態(tài)下繼續(xù)使推焦桿21前進(jìn)。
(4)最后，整個(gè)塊焦11從炭化室10擠出時(shí)，使推焦桿21后退至最初的待機(jī)位置(position in readiness)。
通過如上所述地進(jìn)行塊焦11的推出，因向塊焦11給予的振動(dòng)，塊焦11和炭化室10的爐壁之間的摩擦從靜摩擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，摩擦系數(shù)降低，隨之推出負(fù)荷減少。其結(jié)果，能夠抑制爐壁的損壞，并且可避免粘附引起的操作延遲，能夠提高生產(chǎn)率。
另外，在上述說明中，推出載荷達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，給予塊焦11振動(dòng)，推出載荷比規(guī)定值小時(shí)，停止給予振動(dòng)，但由于通常從推出開始位置至推焦桿頭22的前進(jìn)移動(dòng)距離為1m～1.5m時(shí)推出載荷最大，因而也可以在推焦桿頭22的前進(jìn)移動(dòng)距離超過1.5m時(shí)停止給予塊焦11振動(dòng)。并且，也可以從推出開始時(shí)點(diǎn)至推出結(jié)束時(shí)點(diǎn)總是給予振動(dòng)。
(5)本發(fā)明的推焦桿頭的振動(dòng)形態(tài)另外，本發(fā)明的推焦桿頭的振動(dòng)方向，只要能夠向整個(gè)塊焦給予振動(dòng)，可以使用爐的上下方向、推出方向的任一個(gè)。但是，以沿爐的上下方向的振動(dòng)作為主體的振動(dòng)，難以從推焦桿頭向塊焦整體可靠地傳遞振動(dòng)，例如需要在推焦桿頭設(shè)置多個(gè)突起而將突起扎穿塊焦等的措施。但是，在這種情況下，僅有被推焦桿頭的突起扎穿的塊焦的周邊部分振動(dòng)，僅有該部分的塊焦損毀的可能性高，難以向塊焦整體傳遞振動(dòng)。并且，以上下方向的振動(dòng)作為主體的情況下，由于包含抬起塊焦的方向，因而振動(dòng)器的負(fù)荷變大，需要增大振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力。
根據(jù)以上情況，本發(fā)明的推焦桿頭的振動(dòng)方向，由于包含推出方向的振動(dòng)成分的振動(dòng)方向的情況下，能夠使本發(fā)明的推焦桿頭的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，能夠使振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力變小，因而優(yōu)選。進(jìn)一步優(yōu)選的是，以推出方向的振動(dòng)成分作為主體的振動(dòng)方向。進(jìn)一步具體來說，本發(fā)明的振動(dòng)優(yōu)選與推出方向平行地給予振動(dòng)，可以向斜上方方向或斜下方方向給予振動(dòng)。
并且，在上述說明中，僅在中間接觸面22b連接振動(dòng)器23，也可以在上部接觸面22a、下部接觸面22c分別連接振動(dòng)器，適當(dāng)?shù)剡x擇1個(gè)以上的進(jìn)行振動(dòng)的接觸面而使其振動(dòng)。
并且，在該實(shí)施方式中，將推焦桿頭22的接觸面分割成3個(gè)，使其中的中間接觸面22b的接觸面積最大，也可以根據(jù)需要選擇分割的個(gè)數(shù)、接觸面積的比例。當(dāng)然，也可以不分割推焦桿頭22的接觸面。
并且，振動(dòng)的頻帶，雖然在控制上優(yōu)選2Hz～100Hz的單一頻率，也可以含有2種以上的該頻帶的頻率成分?？梢允且?guī)則振動(dòng)或不規(guī)則振動(dòng)。振動(dòng)的頻帶超過100Hz時(shí)，由于振動(dòng)的振幅變小，因而對(duì)塊焦給予的振動(dòng)的效果變小。進(jìn)一步優(yōu)選60Hz以下。并且，振動(dòng)的頻帶不足2Hz時(shí)，為了得到充分的加速度而需要增大對(duì)振動(dòng)器投入的能量，對(duì)塊焦給予的振動(dòng)的效果往往變得不充分。特別優(yōu)選30Hz～60Hz。
對(duì)振動(dòng)波形，優(yōu)選以含有1種以上正弦波的波形使推焦桿頭振動(dòng)的裝置。并且，不一定非要是正弦波，也可以是三角波、矩形波或如連續(xù)的脈沖波的波形、這些波混合存在的波形。
振動(dòng)的加速度等級(jí)，為了對(duì)塊焦給予有效的振動(dòng)，只要是0.5G以上的加速度等級(jí)即可。進(jìn)一步優(yōu)選1G以上的加速度等級(jí)。并且，考慮到推出裝置的機(jī)械強(qiáng)度而優(yōu)選10G以下。其中，加速度等級(jí)的“G”為重力加速度，1G＝9.8m/s2。另外，不特別規(guī)定加速度等級(jí)的測(cè)定。例如，可通過電荷放大器(B&K公司生產(chǎn)Charge Amplifier型號(hào)Type 2635)對(duì)將安裝在試驗(yàn)錘的振動(dòng)部分上的加速度計(jì)(B&K公司生產(chǎn)Piezoelectric Charge Accelerometer型號(hào)Type 4383)的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄后求出。
另外，在本發(fā)明中使用的振動(dòng)器的構(gòu)造，優(yōu)選能夠任意調(diào)整頻率和加速度等級(jí)的裝置，其驅(qū)動(dòng)方法可以采用電動(dòng)機(jī)、油壓、水壓等。其中，作為因高溫負(fù)荷而可裝載于狹窄的空間內(nèi)的振動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如可以使用振動(dòng)樁錘、氣錘等。
(6)可在本發(fā)明應(yīng)用的混合煤的揮發(fā)成分(volatile matter，以下稱作VM)在本申請(qǐng)發(fā)明中使用的混合煤，還可適用于以往不能適用的混合煤的每批的加權(quán)平均的揮發(fā)成分為29質(zhì)量％以上或25質(zhì)量％以下的混合煤。其中，混合煤的品種的揮發(fā)成分，以每個(gè)煤礦、每船等的批量單位對(duì)煤進(jìn)行取樣，并測(cè)定、管理揮發(fā)成分。投入到煉焦?fàn)t之前考慮每批的揮發(fā)成分而混合各批量的煤的投入量。加權(quán)平均的揮發(fā)成分，則是各批量的投入量乘以揮發(fā)成分，并除以全部投入量而求出。各批量的揮發(fā)成分的分析依據(jù)JIS M 8812。求出將試樣避免與進(jìn)入帶蓋的坩鍋內(nèi)的空氣接觸而在900℃加熱7分鐘時(shí)的加熱減少量相對(duì)于試樣的質(zhì)量百分比，并減去與此同時(shí)測(cè)定的水分而作為揮發(fā)成分。
通?；旌厦旱膿]發(fā)成分達(dá)到29質(zhì)量％時(shí)炭析出量增加，附著在爐壁上的炭成長(zhǎng)并推出時(shí)，與附著在焦餅和爐壁上的炭接觸，從而難以進(jìn)行潤滑的推出。通過使用本申請(qǐng)發(fā)明的振動(dòng)推出機(jī)，能夠防止炭和焦餅接觸時(shí)焦餅固定不動(dòng)的進(jìn)行推出。另外，由于通常原料煤的品種的最大揮發(fā)成分為40質(zhì)量％，因而能夠在本申請(qǐng)發(fā)明中適用的混合煤每批加權(quán)平均的揮發(fā)成分的最大值為40質(zhì)量％。另一方面，一般在混合煤的揮發(fā)成分達(dá)到25質(zhì)量％以下時(shí)爐壁和焦餅的間隙變小并在爐壁上存在凸起部的情況下，凸起部和焦餅接觸而不能進(jìn)行潤滑的推出。通過使用本申請(qǐng)發(fā)明的振動(dòng)推出機(jī)，能夠使凸起部和焦餅之間的摩擦變小，并且防止焦餅固定不動(dòng)的進(jìn)行推出。由于通常原料煤的品種的最小揮發(fā)成分為15質(zhì)量％，因而能夠在本申請(qǐng)發(fā)明中適用的混合煤的每批的加權(quán)平均的揮發(fā)成分的最小值為15質(zhì)量％。
(7)可在本申請(qǐng)發(fā)明中適用的混合煤的膨脹壓力在本申請(qǐng)發(fā)明中使用的混合煤，還可適用以往不能適用的混合煤的每批的加權(quán)平均的膨脹壓力在6kPa以上的混合煤。其中，混合煤的每批的膨脹壓力，以每個(gè)煤礦、每船等的批量單位對(duì)煤進(jìn)行取樣，并測(cè)定、管理膨脹壓力。投入到煉焦?fàn)t之前考慮每批的膨脹壓力而混合各批量的煤的投入量。加權(quán)平均的膨脹壓力，則是各批量的投入量乘以膨脹壓力，并除以全部投入量而求出。膨脹壓力的測(cè)定方法如下將煤形成1-3mm的顆粒狀，裝入直徑50mm、高度70mm的坩鍋進(jìn)行調(diào)整以使其成為容積密度成為775kg/m3，從坩鍋的上側(cè)打開蓋而將差壓計(jì)插入煤中。以4℃/min將坩鍋升溫至1000℃，并讀入升溫過程中的差壓的最大值。
一般在混合煤的膨脹壓力高時(shí)干餾時(shí)的收縮變小，并且爐壁和焦餅的間隙變小并在爐壁上存在凸起部的情況下，凸起部和焦餅接觸而不能進(jìn)行潤滑的推出。通過使用本申請(qǐng)發(fā)明的振動(dòng)推出機(jī)，能夠使凸起部和焦餅之間的摩擦變小，并且防止焦餅固定不動(dòng)的進(jìn)行推出。由于通常原料煤的品種的最大膨脹壓力為9kPa，因而能夠在本申請(qǐng)發(fā)明中適用的混合煤的品種的加權(quán)平均的膨脹壓力的最大值為9kPa。
(8)可在本申請(qǐng)發(fā)明中適用的混合煤的高膨脹壓力煤的混合率在本申請(qǐng)發(fā)明中使用的混合煤，還可適用以往不能適用的混合煤的高膨脹壓力煤的混合率在20質(zhì)量％以上的混合煤。
一般在混合煤內(nèi)，高膨脹壓力煤(超過2000mmH2O，超過20kPa)的混合率為20質(zhì)量％以上時(shí)干餾時(shí)的收縮變小，并且爐壁和焦餅的間隙變小并在爐壁上存在凸起部的情況下，凸起部和焦餅接觸而不能進(jìn)行潤滑的推出。通過使用本申請(qǐng)發(fā)明的振動(dòng)推出機(jī)，能夠使凸起部和焦餅之間的摩擦變小，并且防止焦餅固定不動(dòng)的進(jìn)行推出。可在本申請(qǐng)發(fā)明中適用的混合煤內(nèi)，高膨脹壓力煤的混合率的最大值為100質(zhì)量％。其中，作為高膨脹壓力煤的品種，有BLUE CREEK(美國)68kPa(6940mmH2O)、南雅庫特(俄羅斯)34kPa(3453mmH2O)、NORWICH(澳大利亞)73kPa(7450mmH2O)、杰曼克里克(澳大利亞)43kPa(4420mmH2O)。
實(shí)施例1為了研究振動(dòng)的效果，進(jìn)行了振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。在圖4所示的1m×0.8m×0.4m的小型模擬煉焦?fàn)t30內(nèi)投入預(yù)先在與模擬煉焦?fàn)t相同形狀大小的小型煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾而生成的塊焦11，在側(cè)面的壁31施加力而進(jìn)行推出，從端面用試驗(yàn)桿施加振動(dòng)(頻率1～110Hz，加速度等級(jí)0.3～12G，正弦波)的同時(shí)以一定速度推出，測(cè)定所需要的力?？梢哉駝?dòng)試驗(yàn)桿32的1/2，從背面用振動(dòng)器33進(jìn)行振動(dòng)。圖5至圖8表示推出力的推移的一個(gè)例子。橫軸表示時(shí)間(由于速度一定，因而表示位置)，縱軸表示實(shí)驗(yàn)桿的推出力。其中，對(duì)加速度等級(jí)，可通過電荷放大器39(B&K公司生產(chǎn)Charge Amplifier型號(hào)Type 2635)對(duì)將安裝在試驗(yàn)錘的振動(dòng)部分上的加速度計(jì)38(B&K公司生產(chǎn)Piezoelectric ChargeAccelerometer型號(hào)Type 4383)的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄后求出。并且，推出力則通過測(cè)壓元件(load cell)34進(jìn)行測(cè)定。另外，振動(dòng)器33使用了振動(dòng)電動(dòng)機(jī)(使偏心的錘高速旋轉(zhuǎn))。
開始推出而經(jīng)過一定時(shí)間后打開振動(dòng)，最后關(guān)閉，然后停止推出。在圖5開始推出后，力大致成為一定的值，打開振動(dòng)時(shí)推出力大約降低至1/2?？芍P(guān)閉振動(dòng)時(shí)恢復(fù)到開始后的等級(jí)。由此可知通過振動(dòng)將推出力降低至大約1/2。此時(shí)的振動(dòng)頻率為40Hz，振動(dòng)等級(jí)大約為1G。
并且圖6是振動(dòng)頻率為50Hz，加速度等級(jí)大約為1G，圖7是振動(dòng)頻率為60Hz，加速度等級(jí)大約為1.5G，圖6和圖7都能夠通過振動(dòng)將推出力降低至大約1/2。雖然未圖示，在振動(dòng)頻率在2Hz～100Hz以及加速度等級(jí)在0.5G～10G的本申請(qǐng)發(fā)明范圍內(nèi)時(shí)，能夠降低推出力。特別是，在振動(dòng)頻率為30Hz～60Hz的情況下能夠大幅度地降低推出力。
并且，圖8是振動(dòng)頻率為30Hz，加速度等級(jí)大約為0.2G，由于加速度等級(jí)脫離本申請(qǐng)發(fā)明范圍且較小，因而不能夠降低推出力。另外，在脫離本發(fā)明范圍的振動(dòng)頻率為1Hz且加速度等級(jí)大約為1G的情況下，在途中也不能大幅度地降低推出力。作為比較例，還實(shí)施了不進(jìn)行振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，但在途中沒有大幅度地降低推出力。
實(shí)施例2作為本發(fā)明例，在實(shí)際的焦?fàn)t式煉焦?fàn)t中，使用圖1、圖2所示的焦炭推出裝置20，以前述的順序?qū)K焦給予振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。其中，加速度等級(jí)的測(cè)定與實(shí)施例1相同地進(jìn)行。
其振動(dòng)頻率為40Hz，加速度等級(jí)大約為1G。另外，在實(shí)施例中使用的混合煤中，每批的加權(quán)平均的揮發(fā)成分為27.2％，每批的加權(quán)平均的膨脹壓力為4.3kPa，高膨脹壓力煤的混合率為17％。另一方面，作為比較例，與以往相同地，不對(duì)塊焦給予振動(dòng)而進(jìn)行了推出。
本發(fā)明例和比較例中的推出載荷比(相對(duì)比)如圖3所示，在本發(fā)明例中，最大推出載荷比與比較例相比大幅度減少。其中，推出載荷比，將比較例的推出載荷的峰值設(shè)為1.0而用其相對(duì)比進(jìn)行表示。
由此，確認(rèn)了本發(fā)明的效果。
實(shí)施例3
作為本發(fā)明例，在實(shí)際的煉焦?fàn)t中，使用圖1及圖2所示的焦炭推出裝置20，以前述的順序?qū)K焦給予振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。其中，加速度等級(jí)的測(cè)定與實(shí)施例1相同地進(jìn)行。
其振動(dòng)頻率為50Hz，加速度等級(jí)大約為2G。其中，在實(shí)施例中使用的混合煤中，每批的加權(quán)平均的揮發(fā)成分在24％～31％的范圍內(nèi)變化，每批的加權(quán)平均的膨脹壓力在4.1kPa～7.2kPa的范圍內(nèi)變化，高膨脹壓力煤的混合率在11％～26％的范圍內(nèi)變化而調(diào)整本申請(qǐng)發(fā)明的效果。此時(shí)的煉焦?fàn)t的燃燒室底部的溫度為1240℃，總炭化時(shí)間為18～19小時(shí)。
圖9表示每批的加權(quán)平均的膨脹壓力為4.5kPa，高膨脹壓力煤的混合率為15％的混合煤的情況下的揮發(fā)成分(WM)和最高推出負(fù)荷電流比(相對(duì)比)的關(guān)系。圖10表示每批的加權(quán)平均的揮發(fā)成分為27.3％，高膨脹壓力煤的混合率為15％的混合煤的情況下的膨脹壓力(kPa)和最高推出負(fù)荷電流比(相對(duì)比)的關(guān)系。圖11表示每批的加權(quán)平均的揮發(fā)成分為27.3％，每批的加權(quán)平均的膨脹壓力為5.1kPa的情況下的混合煤的高膨脹壓力煤的混合率和最高推出負(fù)荷電流比(相對(duì)比)的關(guān)系。其中，最高推出負(fù)荷電流比，將管理值(管理等級(jí))設(shè)為1.00而用其相對(duì)比進(jìn)行表示。
從圖9至圖11可清楚了解到，本申請(qǐng)發(fā)明的情況下，由于與混合煤的揮發(fā)成分、混合煤的膨脹壓力、高膨脹壓力煤的混合量無關(guān)地最高推出負(fù)荷電流不超過管理等級(jí)，因而混合煤的管理非常容易。并且，由于能夠使用成本低廉的揮發(fā)成分多的煤、揮發(fā)成分少的煤或膨脹壓力高的煤，因而成本優(yōu)勢(shì)很大。
另一方面，在不使用本申請(qǐng)發(fā)明的推出方法的情況下，由于不確保適當(dāng)?shù)幕旌厦旱膿]發(fā)成分范圍和適當(dāng)?shù)呐蛎泬毫Φ幕旌厦骸⑦m當(dāng)?shù)母吲蛎泬毫γ夯旌下蕰r(shí)就會(huì)超過最高推出負(fù)荷電流比(相對(duì)比)，因而需要嚴(yán)格管理所使用的混合煤的揮發(fā)成分、膨脹壓力以及高膨脹壓力煤的混合率，從而使生產(chǎn)成本變高。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性在本發(fā)明中，由于對(duì)塊焦給予振動(dòng)的同時(shí)從炭化室推出塊焦，因而通過其振動(dòng)，塊焦和炭化室爐壁之間的摩擦從靜摩擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，摩擦系數(shù)降低，隨之推出負(fù)荷減少。其結(jié)果，能夠抑制爐壁的損壞，并且可避免粘附引起的操作延遲，能夠提高生產(chǎn)率。
并且，由于與混合煤的揮發(fā)成分、混合煤的膨脹壓力、高膨脹壓力煤的混合量無關(guān)地最高推出負(fù)荷電流不超過管理等級(jí)，因而混合煤的管理非常容易。并且，由于能夠使用成本低廉的揮發(fā)成分多的煤、揮發(fā)成分少的煤或膨脹壓力高的煤，因而成本優(yōu)勢(shì)很大。
權(quán)利要求
1.一種焦炭推出方法，其中，使推出裝置的推焦桿頭與煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)的塊焦接觸而從炭化室推出塊焦時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦炭推出方法，其中，在推出載荷在規(guī)定值以上時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦炭的推出方法，其中，在推焦桿頭距推出開始位置的移動(dòng)距離在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述振動(dòng)，通過使推焦桿頭振動(dòng)來施加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭，在上下方向上分割成多個(gè)，至少使其中的一個(gè)振動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)方向至少包含推出方向成分的振動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的2Hz～100Hz的頻率成分的振動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的正弦波的波形的振動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出方法，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)至少是0.5G～10G的加速度等級(jí)。
10.一種焦炭的制造方法，其中，將混合煤裝入煉焦?fàn)t內(nèi)，生成焦炭，使推出裝置的推焦桿頭與煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)的塊焦接觸而從炭化室推出塊焦時(shí)，對(duì)塊焦施加振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的焦炭的制造方法，其中，所述混合煤每批加權(quán)平均的揮發(fā)成分為29質(zhì)量％以上或25質(zhì)量％以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的焦炭的制造方法，其中，所述混合煤每批加權(quán)平均的膨脹壓力為6kPa以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的焦炭的制造方法，其中，所述混合煤內(nèi)的膨脹壓力在20kPa以上的煤的混合率為20質(zhì)量％以上。
14.一種焦炭推出裝置，使推焦桿頭與煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)的塊焦接觸而從炭化室推出塊焦，其中，具有用于使推焦桿頭振動(dòng)的推焦桿頭振動(dòng)單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的焦炭推出裝置，其中，推焦桿頭在上下方向分割成多個(gè)，所述推焦桿頭振動(dòng)單元至少使其中的一個(gè)振動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)方向是至少包含推出方向成分的振動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的2Hz～100Hz的頻率成分的振動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)是包含一種以上的正弦波的波形。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中的任一項(xiàng)所述的焦炭推出裝置，其中，所述推焦桿頭的振動(dòng)至少是0.5G～10G的加速度等級(jí)。
全文摘要
提供從煉焦?fàn)t的炭化室推出塊焦時(shí)，可靠地減少推出負(fù)荷，從而能夠減少煉焦?fàn)t壁的損壞的焦炭推出方法以及焦炭推出裝置。具體來說，通過振動(dòng)器(23)使推焦桿頭(22)的與塊焦(11)接觸的接觸面(22b)向推出方向進(jìn)行振動(dòng)，由此對(duì)塊焦(11)給予振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行推出。
文檔編號(hào)C10B41/02GK101048481SQ20058003701
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者石野和成, 內(nèi)田哲郎, 龜崎俊一, 福島康博 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社