JP2002020757A - コークス炉の操業方法 - Google Patents
コークス炉の操業方法Info
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- JP2002020757A JP2002020757A JP2000202332A JP2000202332A JP2002020757A JP 2002020757 A JP2002020757 A JP 2002020757A JP 2000202332 A JP2000202332 A JP 2000202332A JP 2000202332 A JP2000202332 A JP 2000202332A JP 2002020757 A JP2002020757 A JP 2002020757A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＯＧの急速燃焼とカーボンの付着を抑制
し、排ガスの顕熱を有効に活用して燃料原単位を低減す
ることができるコークス炉の操業方法を提供する。 【解決手段】 コークス炉１０の蓄熱室１８を通って排
出される排ガスの一部を富ガスに混ぜて混合ガスにして
から、蓄熱室１８を通して燃焼室１１に供給するコーク
ス炉１０の操業方法において、混合ガスの酸素濃度を６
体積％以下にする。
し、排ガスの顕熱を有効に活用して燃料原単位を低減す
ることができるコークス炉の操業方法を提供する。 【解決手段】 コークス炉１０の蓄熱室１８を通って排
出される排ガスの一部を富ガスに混ぜて混合ガスにして
から、蓄熱室１８を通して燃焼室１１に供給するコーク
ス炉１０の操業方法において、混合ガスの酸素濃度を６
体積％以下にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉の排ガ
スを富ガスに混合して燃焼させて石炭の乾留を行うコー
クス炉の操業方法に関する。
スを富ガスに混合して燃焼させて石炭の乾留を行うコー
クス炉の操業方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コークス炉は、石炭を乾留する炭
化室と、この炭化室を挟んで加熱するための燃焼室を交
互に配置しており、蓄熱室を通して予熱された燃料を燃
焼室に供給して燃焼させ、燃焼室からの間接加熱によっ
て炭化室の石炭を乾留している。燃焼室に供給する燃料
としては、高炉発生ガスである貧ガス（ＢＦＧ）やコー
クス炉発生ガスである富ガス（ＣＯＧ）等を用いてい
る。しかし、製鉄業の集約や統合によって生産性の向上
を図っており、高炉１基を稼働する製鉄所が増加し、Ｂ
ＦＧの発生量が減少する傾向にある。従って、コークス
炉から排出される燃焼排ガス（排ガス）をＣＯＧに混合
して乾留用の燃料とする操業が行われている。この代表
として、例えば、特開昭５２−５２９０１号公報に記載
されているように、蓄熱室を通って排出される燃焼排ガ
スの一部を取り出してから冷却し、この排ガスをＢＦ
Ｇ、あるいはＣＯＧに供給して再循環することにより、
コークスの品質等に殆ど影響を与えることなく、排ガス
中のＮＯｘの抑制を図ることが行われている。更に、特
開昭５８−８９６８４号公報に記載されているように、
ＢＦＧとＣＯＧに、コークス炉の燃焼排ガスの一部を高
温のまま取り出して混合し、燃焼室に形成される高さ方
向の火炎の長さを調整して、コークスの品質を向上し、
発生する排ガス量の増大を抑制している。
化室と、この炭化室を挟んで加熱するための燃焼室を交
互に配置しており、蓄熱室を通して予熱された燃料を燃
焼室に供給して燃焼させ、燃焼室からの間接加熱によっ
て炭化室の石炭を乾留している。燃焼室に供給する燃料
としては、高炉発生ガスである貧ガス（ＢＦＧ）やコー
クス炉発生ガスである富ガス（ＣＯＧ）等を用いてい
る。しかし、製鉄業の集約や統合によって生産性の向上
を図っており、高炉１基を稼働する製鉄所が増加し、Ｂ
ＦＧの発生量が減少する傾向にある。従って、コークス
炉から排出される燃焼排ガス（排ガス）をＣＯＧに混合
して乾留用の燃料とする操業が行われている。この代表
として、例えば、特開昭５２−５２９０１号公報に記載
されているように、蓄熱室を通って排出される燃焼排ガ
スの一部を取り出してから冷却し、この排ガスをＢＦ
Ｇ、あるいはＣＯＧに供給して再循環することにより、
コークスの品質等に殆ど影響を与えることなく、排ガス
中のＮＯｘの抑制を図ることが行われている。更に、特
開昭５８−８９６８４号公報に記載されているように、
ＢＦＧとＣＯＧに、コークス炉の燃焼排ガスの一部を高
温のまま取り出して混合し、燃焼室に形成される高さ方
向の火炎の長さを調整して、コークスの品質を向上し、
発生する排ガス量の増大を抑制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５２−５２９０１号公報及び特開昭５８−８９６８４号
公報に記載された方法では、ＣＯＧを乾留用の燃料とし
て用いる場合、蓄熱室を通る際に、蓄熱室の煉瓦目地切
れや亀裂、あるいは排ガス中に含まれる酸素によって、
蓄熱室内でＣＯＧの急速燃焼（異常燃焼）が発生し、局
部が高温になり、蓄熱室を構成する煉瓦（ギッター）の
損傷を生じる。しかも、使用するＣＯＧの比率が高くな
ると、ＣＯＧ中に含まれる炭化水素が分解するため、カ
ーボン析出が発生し、このカーボンの付着によってＣＯ
Ｇ等の供給ルートが閉塞され、安定したコークス炉の操
業が困難になる。更に、燃焼室に供給されたＣＯＧが急
速燃焼し、局部的に高温部を形成し易く、燃焼室の温度
分布が不均一となり、その結果、耐火物が損耗したり、
石炭の乾留に変動が生じる等の問題がある。特に、特開
昭５２−５２９０１号公報に記載された方法では、前記
の問題に加え、排ガスを冷却してから混合するため、排
ガスの顕熱を有効に活用することができず、乾留に要す
る熱量が増加して燃料の消費原単位が高くなると言った
問題がある。
５２−５２９０１号公報及び特開昭５８−８９６８４号
公報に記載された方法では、ＣＯＧを乾留用の燃料とし
て用いる場合、蓄熱室を通る際に、蓄熱室の煉瓦目地切
れや亀裂、あるいは排ガス中に含まれる酸素によって、
蓄熱室内でＣＯＧの急速燃焼（異常燃焼）が発生し、局
部が高温になり、蓄熱室を構成する煉瓦（ギッター）の
損傷を生じる。しかも、使用するＣＯＧの比率が高くな
ると、ＣＯＧ中に含まれる炭化水素が分解するため、カ
ーボン析出が発生し、このカーボンの付着によってＣＯ
Ｇ等の供給ルートが閉塞され、安定したコークス炉の操
業が困難になる。更に、燃焼室に供給されたＣＯＧが急
速燃焼し、局部的に高温部を形成し易く、燃焼室の温度
分布が不均一となり、その結果、耐火物が損耗したり、
石炭の乾留に変動が生じる等の問題がある。特に、特開
昭５２−５２９０１号公報に記載された方法では、前記
の問題に加え、排ガスを冷却してから混合するため、排
ガスの顕熱を有効に活用することができず、乾留に要す
る熱量が増加して燃料の消費原単位が高くなると言った
問題がある。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、ＣＯＧの急速燃焼とカーボンの付着を抑制し、排ガ
スの顕熱を有効に活用して燃料原単位を低減することが
できるコークス炉の操業方法を提供することを目的とす
る。
で、ＣＯＧの急速燃焼とカーボンの付着を抑制し、排ガ
スの顕熱を有効に活用して燃料原単位を低減することが
できるコークス炉の操業方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明の
コークス炉の操業方法は、コークス炉の蓄熱室を通って
排出される排ガスの一部を富ガスに混ぜて混合ガスにし
てから、蓄熱室を通して燃焼室に供給するコークス炉の
操業方法において、前記混合ガスの酸素濃度を６体積％
以下にする。この方法により、混合ガスの酸素濃度を所
定範囲にしているので、蓄熱室を通る際に、煉瓦の目地
や亀裂からのリーク、あるいは排ガスの酸素濃度に起因
した富ガス（ＣＯＧ）の局部燃焼を回避することがで
き、しかも、貧ガス使用時のガス供給経路をそのまま用
いるため、燃焼室に供給された際のＣＯＧの理想的な燃
焼状態を再現でき、燃焼室の温度を均一にすることがで
きる。更に、蓄熱室の高温部でのＣＨ4 の分解により生
成するＣ（炭素）が付着して供給経路が閉塞するのを防
止できる。酸素濃度が６体積％を超えて高くなると、Ｃ
ＯＧの急速燃焼が生じ、局部温度が上昇して耐火物の損
傷や乾留されたコークス品質に悪い影響を与える。しか
し、極端に低くなると析出した炭素の焼き落としが悪く
なるので、酸素濃度は、０．５〜５体積％にすることに
より好ましい結果が得られる。
コークス炉の操業方法は、コークス炉の蓄熱室を通って
排出される排ガスの一部を富ガスに混ぜて混合ガスにし
てから、蓄熱室を通して燃焼室に供給するコークス炉の
操業方法において、前記混合ガスの酸素濃度を６体積％
以下にする。この方法により、混合ガスの酸素濃度を所
定範囲にしているので、蓄熱室を通る際に、煉瓦の目地
や亀裂からのリーク、あるいは排ガスの酸素濃度に起因
した富ガス（ＣＯＧ）の局部燃焼を回避することがで
き、しかも、貧ガス使用時のガス供給経路をそのまま用
いるため、燃焼室に供給された際のＣＯＧの理想的な燃
焼状態を再現でき、燃焼室の温度を均一にすることがで
きる。更に、蓄熱室の高温部でのＣＨ4 の分解により生
成するＣ（炭素）が付着して供給経路が閉塞するのを防
止できる。酸素濃度が６体積％を超えて高くなると、Ｃ
ＯＧの急速燃焼が生じ、局部温度が上昇して耐火物の損
傷や乾留されたコークス品質に悪い影響を与える。しか
し、極端に低くなると析出した炭素の焼き落としが悪く
なるので、酸素濃度は、０．５〜５体積％にすることに
より好ましい結果が得られる。
【０００６】ここで、前記コークス炉は少なくとも２炉
団であって、前記富ガスに混合する排ガスを前記コーク
ス炉の何れか一方から供給すると良い。これにより、操
業の休止によって燃焼排ガスの発生が無くなるのを防止
し、混合ガスを安定して供給することができる。更に、
各炉団における燃焼室の切り替え時間（燃焼サイクル）
を５〜３０分ずらして操業することにより、自炉が切り
替えの際に他炉の排ガスを混合用として供給することが
でき、排ガスの供給の保証と排ガスから混入する酸素濃
度を安定して低減することができる。
団であって、前記富ガスに混合する排ガスを前記コーク
ス炉の何れか一方から供給すると良い。これにより、操
業の休止によって燃焼排ガスの発生が無くなるのを防止
し、混合ガスを安定して供給することができる。更に、
各炉団における燃焼室の切り替え時間（燃焼サイクル）
を５〜３０分ずらして操業することにより、自炉が切り
替えの際に他炉の排ガスを混合用として供給することが
でき、排ガスの供給の保証と排ガスから混入する酸素濃
度を安定して低減することができる。
【０００７】更に、前記混合ガスを前記燃焼室に供給し
た後の排ガス温度を９０℃以上にすると好ましい。排ガ
ス温度を露点以上の温度に維持して排ガス中の水分の結
露を無くし、結露水がＳＯ2 ガスを吸収することによる
強酸の生成を抑制して、ダクト等が酸腐食するのを防止
できる。排ガス温度を９０℃よりも低い温度になると、
急激に発生する結露に、ＳＯ2 ガスが吸収されて強酸が
生成し、この強酸によってダクト等の腐食が急速に進行
する。
た後の排ガス温度を９０℃以上にすると好ましい。排ガ
ス温度を露点以上の温度に維持して排ガス中の水分の結
露を無くし、結露水がＳＯ2 ガスを吸収することによる
強酸の生成を抑制して、ダクト等が酸腐食するのを防止
できる。排ガス温度を９０℃よりも低い温度になると、
急激に発生する結露に、ＳＯ2 ガスが吸収されて強酸が
生成し、この強酸によってダクト等の腐食が急速に進行
する。
【０００８】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の一実施の形態に係る
コークス炉の操業方法に適用されるコークス炉の全体
図、図２は同コークス炉の蓄熱室及び燃焼室の断面の模
式図、図３はフリュー番号と炉壁温度の関係を表すグラ
フ、図４はフリュー温度とギッター温度及び異常燃焼の
関係を表すグラフである。図１に示すように、本発明の
一実施の形態に係るコークス炉の操業方法を適用するコ
ークス炉１０は、フリュー（燃焼室）１１が炭化室１２
を挟んで設けられており、フリュー１１に供給される燃
料の燃焼熱により、炭化室１２に熱を間接的に付与して
炭化室１２内に装入された石炭の乾留を行ない、通常４
０〜６０門の炭化室１２が配置されている。フリュー１
１には、ミックスガス管１３からアンダーゼット１４を
通し、エアー供給管１５からアンダーゼット１６を通し
て、それぞれソールフリュー１７にミックスガス（混合
ガス）とエアーが供給される。各ソールフリュー１７の
上方には、このソールフリュー１７に連通した蓄熱室１
８が設けられており、この蓄熱室１８は、内部に耐火煉
瓦をギッター状に積んだ複数の部屋に分割されている。
フリュー１１で燃焼した後の排ガスは、水平煙道１９に
引き落とされ、煙道２０を通って煙突２１に至る。その
煙道２０の途中に設けられた吸引管２２から吸引ブロア
２４により取り出された排ガスは、調整弁２３でその量
を調整して混合装置２５に送られる。そして、混合装置
２５には、本管２６から送給ブロア２７によりＣＯＧ
（コークス炉発生ガスである富ガス）が送られ、ここで
排ガスとＣＯＧが混合されてミックスガスとして、ミッ
クスガス管１３に供給される。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の一実施の形態に係る
コークス炉の操業方法に適用されるコークス炉の全体
図、図２は同コークス炉の蓄熱室及び燃焼室の断面の模
式図、図３はフリュー番号と炉壁温度の関係を表すグラ
フ、図４はフリュー温度とギッター温度及び異常燃焼の
関係を表すグラフである。図１に示すように、本発明の
一実施の形態に係るコークス炉の操業方法を適用するコ
ークス炉１０は、フリュー（燃焼室）１１が炭化室１２
を挟んで設けられており、フリュー１１に供給される燃
料の燃焼熱により、炭化室１２に熱を間接的に付与して
炭化室１２内に装入された石炭の乾留を行ない、通常４
０〜６０門の炭化室１２が配置されている。フリュー１
１には、ミックスガス管１３からアンダーゼット１４を
通し、エアー供給管１５からアンダーゼット１６を通し
て、それぞれソールフリュー１７にミックスガス（混合
ガス）とエアーが供給される。各ソールフリュー１７の
上方には、このソールフリュー１７に連通した蓄熱室１
８が設けられており、この蓄熱室１８は、内部に耐火煉
瓦をギッター状に積んだ複数の部屋に分割されている。
フリュー１１で燃焼した後の排ガスは、水平煙道１９に
引き落とされ、煙道２０を通って煙突２１に至る。その
煙道２０の途中に設けられた吸引管２２から吸引ブロア
２４により取り出された排ガスは、調整弁２３でその量
を調整して混合装置２５に送られる。そして、混合装置
２５には、本管２６から送給ブロア２７によりＣＯＧ
（コークス炉発生ガスである富ガス）が送られ、ここで
排ガスとＣＯＧが混合されてミックスガスとして、ミッ
クスガス管１３に供給される。
【０００９】次に、図２を参照してガスの流通経路につ
いて詳しく説明する。排ガスとＣＯＧが混合したミック
スガスは、ミックスガス管１３に連設したアンダーゼッ
ト１４からソールフリュー１７ａ1 （１７ａ2 ）を通
し、高温の各蓄熱室１８ａ1 （１８ａ2 ）に供給され、
ギッター煉瓦に接触して熱置換することにより予熱され
る。エアーは、エアー供給管１５に連設したアンダーゼ
ット１６からソールフリュー１７ｂ1 （１７ｂ2 ）を介
して高温の蓄熱室１８ｂ1 （１８ｂ2 ）に供給されて予
熱される。予熱されたミックスガス及びエアーは、それ
ぞれ蓄熱室１８ａ1 （１８ａ2 ）、蓄熱室１８ｂ1 （１
８ｂ2 ）から供給ダクト２８ａ、２８ｂを経由してフリ
ュー１１ａ（１１ｂ）に吹き込まれて燃焼し、隣接する
炭化室１２を間接的に加熱する。フリュー１１ａで燃焼
した後の排ガスは、供給ダクト２９ａ、２９ｂからそれ
ぞれ蓄熱室１８ａ2 、蓄熱室１８ｂ2 に排気され、ギッ
ター煉瓦を加熱してから図１に示す水平煙道１９に引き
落とされる。そして、ミックスガス及びエアーの予熱と
排ガスによるギッター煉瓦の熱置換（加熱）は、蓄熱室
１８ａ1 、１８ｂ1 と蓄熱室１８ａ2 、１８ｂ2 間で通
常２０〜３０分の所定時間内で切り替えを行いながら交
互に行われる。
いて詳しく説明する。排ガスとＣＯＧが混合したミック
スガスは、ミックスガス管１３に連設したアンダーゼッ
ト１４からソールフリュー１７ａ1 （１７ａ2 ）を通
し、高温の各蓄熱室１８ａ1 （１８ａ2 ）に供給され、
ギッター煉瓦に接触して熱置換することにより予熱され
る。エアーは、エアー供給管１５に連設したアンダーゼ
ット１６からソールフリュー１７ｂ1 （１７ｂ2 ）を介
して高温の蓄熱室１８ｂ1 （１８ｂ2 ）に供給されて予
熱される。予熱されたミックスガス及びエアーは、それ
ぞれ蓄熱室１８ａ1 （１８ａ2 ）、蓄熱室１８ｂ1 （１
８ｂ2 ）から供給ダクト２８ａ、２８ｂを経由してフリ
ュー１１ａ（１１ｂ）に吹き込まれて燃焼し、隣接する
炭化室１２を間接的に加熱する。フリュー１１ａで燃焼
した後の排ガスは、供給ダクト２９ａ、２９ｂからそれ
ぞれ蓄熱室１８ａ2 、蓄熱室１８ｂ2 に排気され、ギッ
ター煉瓦を加熱してから図１に示す水平煙道１９に引き
落とされる。そして、ミックスガス及びエアーの予熱と
排ガスによるギッター煉瓦の熱置換（加熱）は、蓄熱室
１８ａ1 、１８ｂ1 と蓄熱室１８ａ2 、１８ｂ2 間で通
常２０〜３０分の所定時間内で切り替えを行いながら交
互に行われる。
【００１０】次に、コークス炉１０を用いたコークス炉
の操業方法について説明する。石炭を炭化室１２で乾留
する際に発生したＣＯ、ＣＨ4 （炭化水素）等を主成分
にした約４３００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3 の高カロリーのＣＯ
Ｇを１１０００Ｎｍ3 ／ｈｒと、フリュー１１から排出
された排ガスのうち３４０００Ｎｍ3 ／ｈｒを混合装置
２５に供給し、約１１００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3 に調整を行
ってミックスガスにした。ミックスガスは、ミックスガ
ス管１３に連接したアンダーゼット１４からソールフリ
ュー１７ａ1 を通し蓄熱室１８ａ1 に供給され、蓄熱室
１８ａ1 で９００℃程度までに予熱される。エアーは、
エアー供給管１５に連設したアンダーゼット１６からソ
ールフリュー１７ｂ1 を経て高温の蓄熱室１８ｂ1 に供
給されて予熱される。予熱されたミックスガスとエアー
は、それぞれを蓄熱室１８ａ1 、蓄熱室１８ｂ 1 の供給
ダクト２８ａ、２８ｂを経てフリュー１１ａに吹き込ん
で燃焼させて炭化室１２を間接的に加熱した。この条件
をコークス炉１０の全てのフリュー１１（フリュー番号
を１ｆ〜２５ｆとする）に適用した。図３に示すよう
に、ＣＯＧに排ガスを希釈した場合（◆）は、ＢＦＧと
同じガス供給経路を用いるため、蓄熱室で目地切れ等に
伴う洩れ込みによる燃焼が抑制でき、フリュー３ｆ〜２
３ｆの範囲で適正な炉壁温度の分布を再現することがで
き、特に、フリュー群の中央近傍の炉壁温度を安定させ
ることができる。そして、炭化室１２の全体を理想的に
加熱することができ、石炭から良好なコークスを製造す
ることができる。これに対し、富ガスであるＣＯＧのみ
を燃焼した場合（□）では、従来の図示しないＣＯＧ専
焼の供給経路を用いるので、両端部の蓄熱室が温度変化
が大きくなり目地切れが生じ易く、ＣＯＧが蓄熱室に洩
れて燃焼する。その結果、両端部のフリューの温度が低
下する。ＣＯＧのみを使用した場合、この両端部のフリ
ューの温度を保証するため、フリューの炉壁温度がフリ
ュー番号３ｆ〜２３ｆの範囲で必要以上に上昇してい
る。
の操業方法について説明する。石炭を炭化室１２で乾留
する際に発生したＣＯ、ＣＨ4 （炭化水素）等を主成分
にした約４３００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3 の高カロリーのＣＯ
Ｇを１１０００Ｎｍ3 ／ｈｒと、フリュー１１から排出
された排ガスのうち３４０００Ｎｍ3 ／ｈｒを混合装置
２５に供給し、約１１００Ｋｃａｌ／Ｎｍ3 に調整を行
ってミックスガスにした。ミックスガスは、ミックスガ
ス管１３に連接したアンダーゼット１４からソールフリ
ュー１７ａ1 を通し蓄熱室１８ａ1 に供給され、蓄熱室
１８ａ1 で９００℃程度までに予熱される。エアーは、
エアー供給管１５に連設したアンダーゼット１６からソ
ールフリュー１７ｂ1 を経て高温の蓄熱室１８ｂ1 に供
給されて予熱される。予熱されたミックスガスとエアー
は、それぞれを蓄熱室１８ａ1 、蓄熱室１８ｂ 1 の供給
ダクト２８ａ、２８ｂを経てフリュー１１ａに吹き込ん
で燃焼させて炭化室１２を間接的に加熱した。この条件
をコークス炉１０の全てのフリュー１１（フリュー番号
を１ｆ〜２５ｆとする）に適用した。図３に示すよう
に、ＣＯＧに排ガスを希釈した場合（◆）は、ＢＦＧと
同じガス供給経路を用いるため、蓄熱室で目地切れ等に
伴う洩れ込みによる燃焼が抑制でき、フリュー３ｆ〜２
３ｆの範囲で適正な炉壁温度の分布を再現することがで
き、特に、フリュー群の中央近傍の炉壁温度を安定させ
ることができる。そして、炭化室１２の全体を理想的に
加熱することができ、石炭から良好なコークスを製造す
ることができる。これに対し、富ガスであるＣＯＧのみ
を燃焼した場合（□）では、従来の図示しないＣＯＧ専
焼の供給経路を用いるので、両端部の蓄熱室が温度変化
が大きくなり目地切れが生じ易く、ＣＯＧが蓄熱室に洩
れて燃焼する。その結果、両端部のフリューの温度が低
下する。ＣＯＧのみを使用した場合、この両端部のフリ
ューの温度を保証するため、フリューの炉壁温度がフリ
ュー番号３ｆ〜２３ｆの範囲で必要以上に上昇してい
る。
【００１１】また、図４に示すように、従来のＣＯＧの
専焼の供給経路を用いた燃焼（◆）で、フリューの温度
として１０００℃以上を確保した際に、ＣＯＧのギッタ
ー部への洩れ込みの発生による異常燃焼（ＣＯＧとエア
ーが燃焼）を生じる斜線領域になり、ギッター温度が上
昇し、耐火物の煉瓦が損耗して炉体が損傷したり、時
に、爆発的な燃焼になり、耐火煉瓦の破損を招くことも
ある。従って、本実施の形態では、フリュー温度を確保
しながら異常燃焼を抑制するため、排ガスを混合したい
わゆるＣＯＧの濃度を希釈したミックスガス（■）を用
いることにより、蓄熱室１８に供給（従来のＢＦＧ供給
経路）した際に、異常燃焼を抑制できる領域にすること
ができる。特に、ミックスガス中に含まれる酸素濃度
は、６体積％以下にすることにより、確実に蓄熱室１８
やフリュー１１の異常燃焼を防止することができ、安定
操業を行うことができる。酸素濃度が６体積％を超える
と、蓄熱室１８に供給した際に、蓄熱室１８内で異常燃
焼し易くなり、前述と同様にギッター温度の上昇等か
ら、耐火煉瓦の損耗、耐火煉瓦の破損等を招く。この理
由から酸素濃度を５体積％以下にするとより好ましい結
果が得られる。
専焼の供給経路を用いた燃焼（◆）で、フリューの温度
として１０００℃以上を確保した際に、ＣＯＧのギッタ
ー部への洩れ込みの発生による異常燃焼（ＣＯＧとエア
ーが燃焼）を生じる斜線領域になり、ギッター温度が上
昇し、耐火物の煉瓦が損耗して炉体が損傷したり、時
に、爆発的な燃焼になり、耐火煉瓦の破損を招くことも
ある。従って、本実施の形態では、フリュー温度を確保
しながら異常燃焼を抑制するため、排ガスを混合したい
わゆるＣＯＧの濃度を希釈したミックスガス（■）を用
いることにより、蓄熱室１８に供給（従来のＢＦＧ供給
経路）した際に、異常燃焼を抑制できる領域にすること
ができる。特に、ミックスガス中に含まれる酸素濃度
は、６体積％以下にすることにより、確実に蓄熱室１８
やフリュー１１の異常燃焼を防止することができ、安定
操業を行うことができる。酸素濃度が６体積％を超える
と、蓄熱室１８に供給した際に、蓄熱室１８内で異常燃
焼し易くなり、前述と同様にギッター温度の上昇等か
ら、耐火煉瓦の損耗、耐火煉瓦の破損等を招く。この理
由から酸素濃度を５体積％以下にするとより好ましい結
果が得られる。
【００１２】また、Ａ炉とＢ炉の２基（２炉団）のコー
クス炉１０を用い、Ａ炉とＢ炉の燃焼切り替えタイミン
グを１０〜２０分程度ずれるように調整しておく。そし
て、Ａ炉（自炉）の燃焼切り替えの間は、Ｂ炉に布設し
た吸引管から吸引ブロアにより排ガスを取り出し、ミッ
クス用の排ガスとしてＡ炉に供給することが好ましい。
その結果、ＣＯＧに混合する排ガスを安定して確保で
き、しかも、酸素濃度の低い部分の排ガスを選択して供
給できるので、排ガス中の酸素濃度を５重量％以下に低
減することが可能となり、異常燃焼の無い安定した操業
ができる。また、フリュー１１で燃焼させた後の排ガス
は、その温度を９０℃以上、好ましくは１００℃以上に
することにより、結露が発生する露点以上に維持するこ
とができる。結露の発生を抑制することにより、結露水
とＳＯ2 ガスによる強酸の生成を抑制でき、排ガス系路
のダクト等が酸腐食するのを防止できる。しかも、顕熱
を保有した排ガスをＣＯＧに混合するため、供給する燃
料を節減することができる。更に、ミックスガスの蓄熱
室１８への供給は、従来の貧ガス（ＢＦＧ）の経路をそ
のまま使用することができる。特に、コークス炉を新設
する場合は、ミックスガスとエアーの供給系路のみにす
ることができるため、コークス炉１０の下部（燃料等の
供給装置）を簡素化して設置スペースを縮小でき、コー
クス炉の小型化が可能になる。
クス炉１０を用い、Ａ炉とＢ炉の燃焼切り替えタイミン
グを１０〜２０分程度ずれるように調整しておく。そし
て、Ａ炉（自炉）の燃焼切り替えの間は、Ｂ炉に布設し
た吸引管から吸引ブロアにより排ガスを取り出し、ミッ
クス用の排ガスとしてＡ炉に供給することが好ましい。
その結果、ＣＯＧに混合する排ガスを安定して確保で
き、しかも、酸素濃度の低い部分の排ガスを選択して供
給できるので、排ガス中の酸素濃度を５重量％以下に低
減することが可能となり、異常燃焼の無い安定した操業
ができる。また、フリュー１１で燃焼させた後の排ガス
は、その温度を９０℃以上、好ましくは１００℃以上に
することにより、結露が発生する露点以上に維持するこ
とができる。結露の発生を抑制することにより、結露水
とＳＯ2 ガスによる強酸の生成を抑制でき、排ガス系路
のダクト等が酸腐食するのを防止できる。しかも、顕熱
を保有した排ガスをＣＯＧに混合するため、供給する燃
料を節減することができる。更に、ミックスガスの蓄熱
室１８への供給は、従来の貧ガス（ＢＦＧ）の経路をそ
のまま使用することができる。特に、コークス炉を新設
する場合は、ミックスガスとエアーの供給系路のみにす
ることができるため、コークス炉１０の下部（燃料等の
供給装置）を簡素化して設置スペースを縮小でき、コー
クス炉の小型化が可能になる。
【００１３】
【実施例】次に、コークス炉の操業方法の実施例につい
て説明する。他のコークス炉のフリューで燃焼させた後
の１２０℃の排ガスを吸引管を通して吸引ブロアで取り
出して混合装置に供給して、排ガスが７４体積％になる
ようにＣＯＧと混合し、この時の酸素濃度を１．６体積
％にしたミックスガス４３０００Ｎｍ3 ／ｈｒを蓄熱室
で９００℃に予熱し、同時に、エアーを蓄熱室に供給し
て予熱を行い、このミックスガスとエアーをそれぞれ燃
焼室に吹き込んで燃焼させ、炭化室の加熱を行った。そ
して、蓄熱室のギッターの温度異常の有無、カーボン付
着、燃料原単位について調査した。その結果、ギッター
の温度の異常が無く、カーボンの焼き落としが良好であ
りカーボン付着の発生を抑制できた。しかも、排ガスの
顕熱を有効利用して燃料原単位の低減とダクト等の酸腐
食の発生を防止することができた。これに対し、従来行
われている混合ガスを用い、その酸素濃度を考慮しない
で蓄熱室を通して燃焼室に供給した場合では、ミックス
ガスが急速燃焼し、蓄熱室の温度異常が多々発生した。
更に、カーボンの付着やダクト等の酸腐食等が発生して
おり、操業も不安定になった。
て説明する。他のコークス炉のフリューで燃焼させた後
の１２０℃の排ガスを吸引管を通して吸引ブロアで取り
出して混合装置に供給して、排ガスが７４体積％になる
ようにＣＯＧと混合し、この時の酸素濃度を１．６体積
％にしたミックスガス４３０００Ｎｍ3 ／ｈｒを蓄熱室
で９００℃に予熱し、同時に、エアーを蓄熱室に供給し
て予熱を行い、このミックスガスとエアーをそれぞれ燃
焼室に吹き込んで燃焼させ、炭化室の加熱を行った。そ
して、蓄熱室のギッターの温度異常の有無、カーボン付
着、燃料原単位について調査した。その結果、ギッター
の温度の異常が無く、カーボンの焼き落としが良好であ
りカーボン付着の発生を抑制できた。しかも、排ガスの
顕熱を有効利用して燃料原単位の低減とダクト等の酸腐
食の発生を防止することができた。これに対し、従来行
われている混合ガスを用い、その酸素濃度を考慮しない
で蓄熱室を通して燃焼室に供給した場合では、ミックス
ガスが急速燃焼し、蓄熱室の温度異常が多々発生した。
更に、カーボンの付着やダクト等の酸腐食等が発生して
おり、操業も不安定になった。
【００１４】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、ＣＯＧに混合する排ガスは、コークス炉の
燃焼排ガスの他に、冶金用精錬炉の排ガスや高炉の排ガ
ス、窒素に代表される不活性ガス等を用いることもでき
る。更に、ダクト等の酸腐食を防止するため、ダクト等
にスラグウール等の断熱材を巻き付けて保温を行い、結
露を防止することができる。
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、ＣＯＧに混合する排ガスは、コークス炉の
燃焼排ガスの他に、冶金用精錬炉の排ガスや高炉の排ガ
ス、窒素に代表される不活性ガス等を用いることもでき
る。更に、ダクト等の酸腐食を防止するため、ダクト等
にスラグウール等の断熱材を巻き付けて保温を行い、結
露を防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】請求項１〜３記載のコークス炉の操業方
法は、混合ガスの酸素濃度を６体積％以下にして蓄熱室
を通して燃焼室に供給するので、ＣＯＧを用いた際の燃
焼温度を適正化でき、蓄熱室等の耐火物の損傷やカーボ
ンの付着を無くし、乾留したコークスの品質を向上する
ことができる。更に、排ガスの顕熱を活用して燃料原単
位を低減し、しかも、燃料の供給経路を簡素化したコー
クス炉が実現できる。
法は、混合ガスの酸素濃度を６体積％以下にして蓄熱室
を通して燃焼室に供給するので、ＣＯＧを用いた際の燃
焼温度を適正化でき、蓄熱室等の耐火物の損傷やカーボ
ンの付着を無くし、乾留したコークスの品質を向上する
ことができる。更に、排ガスの顕熱を活用して燃料原単
位を低減し、しかも、燃料の供給経路を簡素化したコー
クス炉が実現できる。
【００１６】特に、請求項２記載のコークス炉の操業方
法は、富ガスに混合する排ガスを少なくとも２炉団の内
の何れか一方から供給するので、混合する排ガスを安定
して供給でき、しかも、排ガスに含まれる酸素濃度を低
減して操業の安定化を図ることができる。
法は、富ガスに混合する排ガスを少なくとも２炉団の内
の何れか一方から供給するので、混合する排ガスを安定
して供給でき、しかも、排ガスに含まれる酸素濃度を低
減して操業の安定化を図ることができる。
【００１７】請求項３記載のコークス炉の操業方法は、
混合ガスを燃焼室に供給した後の排ガス温度を９０℃以
上にするので、排ガス中の水分の結露を無くし、ダクト
等の酸腐食するのを防止して、設備の長寿命化を図るこ
とができる。
混合ガスを燃焼室に供給した後の排ガス温度を９０℃以
上にするので、排ガス中の水分の結露を無くし、ダクト
等の酸腐食するのを防止して、設備の長寿命化を図るこ
とができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るコークス炉の操業
方法を適用するコークス炉の全体図である。
方法を適用するコークス炉の全体図である。
【図２】同コークス炉の蓄熱室及び燃焼室の断面の模式
図である。
図である。
【図３】フリュー列と炉壁温度を表すグラフである。
【図４】フリュー温度とギッター温度の関係を表すグラ
フである。
フである。
１０：コークス炉、１１、１１ａ、１１ｂ：フリュー
（燃焼室）、１２：炭化室、１３：ミックスガス管、１
４：アンダーゼット、１５：エアー供給管、１６：アン
ダーゼット、１７、１７ａ1 、１７ａ2 、１７ｂ1 、１
７ｂ2 ：ソールフリュー、１８、１８ａ1 １８ａ2 、１
８ｂ1 、１８ｂ2 ：蓄熱室、１９：水平煙道、２０：煙
道、２１：煙突、２２：吸引管、２３：調整弁、２４：
吸引ブロア、２５：混合装置、２６：本管、２７：送給
ブロア、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ：供給ダクト
（燃焼室）、１２：炭化室、１３：ミックスガス管、１
４：アンダーゼット、１５：エアー供給管、１６：アン
ダーゼット、１７、１７ａ1 、１７ａ2 、１７ｂ1 、１
７ｂ2 ：ソールフリュー、１８、１８ａ1 １８ａ2 、１
８ｂ1 、１８ｂ2 ：蓄熱室、１９：水平煙道、２０：煙
道、２１：煙突、２２：吸引管、２３：調整弁、２４：
吸引ブロア、２５：混合装置、２６：本管、２７：送給
ブロア、２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ：供給ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八ケ代 健一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 弘中 知行 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 コークス炉の蓄熱室を通って排出される
排ガスの一部を富ガスに混ぜて混合ガスにしてから、蓄
熱室を通して燃焼室に供給するコークス炉の操業方法に
おいて、前記混合ガスの酸素濃度を６体積％以下にする
ことを特徴とするコークス炉の操業方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のコークス炉の操業方法に
おいて、前記コークス炉は少なくとも２炉団であって、
前記富ガスに混合する排ガスを前記コークス炉の何れか
一方から供給することを特徴とするコークス炉の操業方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のコークス炉の操業
方法において、前記混合ガスを前記燃焼室に供給した後
の排ガス温度を９０℃以上にしていることを特徴とする
コークス炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202332A JP4246355B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | コークス炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202332A JP4246355B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | コークス炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002020757A true JP2002020757A (ja) | 2002-01-23 |
| JP4246355B2 JP4246355B2 (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=18699866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202332A Expired - Fee Related JP4246355B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | コークス炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4246355B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100936828B1 (ko) | 2007-12-13 | 2010-01-14 | 박종희 | 기능성 물질 강화 생란 및 이의 생산방법 |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202332A patent/JP4246355B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100936828B1 (ko) | 2007-12-13 | 2010-01-14 | 박종희 | 기능성 물질 강화 생란 및 이의 생산방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4246355B2 (ja) | 2009-04-02 |
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