特許ウォッチ

公開番号2025119664
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2024014570
出願日2024-02-02
発明の名称縦型乾留炉の操業状態判定装置及び操業状態判定方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F27D 21/00 20060101AFI20250807BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】原料の装入状態の異常を早期に検知可能な縦型乾留炉の操業状態判定装置及び操業状態判定方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る縦型乾留炉の操業状態判定装置は、炉体上部から原料を装入した後、炉体下部から高温のガスを吹き込むことにより、原料を昇温、乾留し、炉体下部から製品を抽出する縦型乾留炉の操業状態判定装置であって、炉体の周方向に設置された複数の温度センサによって計測された炉体温度を用いて、原料の装入状態の異常を検知する異常検知手段を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
炉体上部から原料を装入した後、炉体下部から高温のガスを吹き込むことにより、原料を昇温、乾留し、炉体下部から製品を抽出する縦型乾留炉の操業状態判定装置であって、
炉体の周方向に設置された複数の温度センサによって計測された炉体温度を用いて、前記原料の装入状態の異常を検知する異常検知手段を備える、
縦型乾留炉の操業状態判定装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記異常検知手段は、前記原料の装入面から下方に０．５～２．０［ｍ］の高さ位置の範囲内に炉体の同一高さ位置及び周方向に設置された複数の温度センサによって計測された炉体温度を用いて、前記原料の装入状態の異常を検知する、請求項１に記載の縦型乾留炉の操業状態判定装置。
【請求項３】
前記異常検知手段は、複数の温度センサによって計測された炉体温度のバラつき度合に基づいて前記原料の装入状態の異常を判定する、請求項１又は２に記載の縦型乾留炉の操業状態判定装置。
【請求項４】
前記異常検知手段は、炉体温度のバラつき度合としてＱ統計量を算出する、請求項３に記載の縦型乾留炉の操業状態判定装置。
【請求項５】
炉体上部から原料を装入した後、炉体下部から高温のガスを吹き込むことにより、原料を昇温、乾留し、炉体下部から製品を抽出する縦型乾留炉の操業状態判定方法であって、
炉体の周方向に設置された複数の温度センサによって計測された炉体温度を用いて、前記原料の装入状態の異常を検知する異常検知ステップを含む、
縦型乾留炉の操業状態判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型乾留炉の操業状態判定装置及び操業状態判定方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、フェロコークス乾留炉等の縦型乾留炉では、炉体上部から原料を装入した後、炉体下部から高温のガスを吹き込むことにより、原料が昇温、乾留され、炉体下部から製品が抽出される。このような縦型乾留炉では、製品の品質確保や安定的な操業を実現するために、炉体上部から炉体下部に向かって原料が下降する際の原料の温度プロフィールを管理することが重要になる。このような背景から、例えば特許文献１には、コークス製造設備内の温度分布を制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１４５４６８号公報
【非特許文献】
【０００４】
「プロセスケモメトリクスによる統計的プロセス管理」、加納学ほか、システム／制御／情報、2004、vol.48、no.5、p.165-170
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、縦型乾留炉では、大きさ、粒度、粉率等といった原料の装入状態に分布が発生することがある。特に炉体の形状が厚み方向の寸法が他の方向の寸法と比べて短い長方体形状である場合には、炉体の幅方向や厚み方向において原料の装入状態に分布が発生することがある。原料の装入状態が均一である場合、原料はほぼ均等に昇温、乾留される。しかしながら、原料の装入状態が不均一である場合には、炉体下部から吹き込まれるガスの多くは抵抗が小さい経路を流れるようになり、ガスが多く流れる部分ではその他の部分よりも昇温及び乾留が進むようになる。前述したように、縦型乾留炉では、炉体上部から炉体下部に向かって原料が下降する際の原料の温度プロフィールを管理することが重要であり、これは原料の装入面内方向においても同様である。そのため、原料の装入状態に分布が発生することに伴う炉体の同一高さ方向の温度分布を早期に検知し、オペレータに何らかの対応を行わせることが望ましい。原料の装入状態の異常がその後の高さ方向の原料の温度分布に影響すると考えられるため、特に原料の装入状態の異常を早期に検知することが重要である。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、原料の装入状態の異常を早期に検知可能な縦型乾留炉の操業状態判定装置及び操業状態判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る縦型乾留炉の操業状態判定装置は、炉体上部から原料を装入した後、炉体下部から高温のガスを吹き込むことにより、原料を昇温、乾留し、炉体下部から製品を抽出する縦型乾留炉の操業状態判定装置であって、炉体の周方向に設置された複数の温度センサによって計測された炉体温度を用いて、前記原料の装入状態の異常を検知する異常検知手段を備える。
【０００８】
前記異常検知手段は、前記原料の装入面から下方に０．５～２．０［ｍ］の高さ位置の範囲内に炉体の同一高さ位置及び周方向に設置された複数の温度センサによって計測された炉体温度を用いて、前記原料の装入状態の異常を検知するとよい。
【０００９】
前記異常検知手段は、複数の温度センサによって計測された炉体温度のバラつき度合に基づいて前記原料の装入状態の異常を判定するとよい。
【００１０】
前記異常検知手段は、炉体温度のバラつき度合としてＱ統計量を算出するとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許