JP2002155283A - コークス炉燃焼室内部のバーナ孔部の堆積物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コークス炉燃焼室のバーナ孔近傍の堆積物を
簡易な装置により吸引除去する。 【解決手段】 コークス炉燃焼室頂部の燃焼室点検孔12
を介して昇降自在な吸引ランス本体10の垂直管部14を炉
内に垂下してバーナ孔４の近傍に臨ませ、三方切換弁19
を切り換え、圧縮エアをエジェクタ用空気供給管17を介
してエジェクタ管部16内に噴射し、エジェクタ管部16内
を負圧にして、燃焼室２内のバーナ孔４とその周辺の堆
積物23を吸引ランス本体10を介して炉外に吸引除去す
る。堆積物除去作業中に一定のタイミングで三方切換弁
19を切り換え、エアホース21から供給される圧縮エアを
冷却用空気供給管18を介して垂直管部14内に噴射し、垂
直管部14をエア冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室と炭化室と
が交互に配置されたコークス炉における燃焼室内部のバ
ーナ孔部の堆積物除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉は、石炭を収容する炭化室と
燃料ガスを燃焼する燃焼室とが隔壁を介して交互に多数
配列した構造であり、燃焼室内でガス燃焼により生じる
燃焼熱を隔壁を介して炭化室に供給し、炭化室内の装入
石炭が加熱乾留されコークスが製造される。燃焼室内で
はレンガの目地切れによって流れ込んだ石炭やレンガ自
身が脆くなって落下したもの、あるいは補修時の吹き付
けの際に生じる屑などがバーナ孔およびその周辺に堆積
して燃焼室を使えないようにする。

【０００３】そこで、燃焼室のバーナ孔およびその周辺
の堆積物を除去する装置として、燃焼室の上方から吸引
管を垂直に挿入してその先端をバーナ孔の近傍に配置
し、この状態で吸引装置により吸引管に吸引力を付与し
てバーナ孔およびその周辺に堆積した堆積物を吸い上げ
るとともに、燃焼室の外部で吸引管頂部に冷却水の導入
口を有して冷却水を下部に導く二重管構造のランス管
と、このランス管内面に沿って上部に冷却水を導く冷却
コイルとによって吸い上げ途中で堆積物を冷却しつつ除
去するものが提案されている。

【０００４】しかしながら、吸引管は、冷却水を下部に
導く二重管構造のランス管と、このランス管内面に沿っ
て上部に冷却水を導く冷却コイルとによって形成されて
いる。このため、構造が複雑で大がかりな冷却手段が必
要になって堆積物除去作業のコストが嵩むばかりでなく
重量が重くて操作性が悪く、かつ破損して冷却水が漏れ
ると重大災害を招く危険性が大きい。また、吸引管を用
いて燃焼室のバーナ孔およびその周辺の堆積物を上方向
に吸い上げる吸引力を付与する吸引装置として吸引力の
大きいものを用いる必要が生じるという問題があった。

【０００５】ところで、コークス炉の炭化室および燃焼
室は中央部に比較して端にいくほど炭化室から乾留コー
クスの排出に伴う温度変化が大きい。燃焼室でも中央部
に比較して端にいくほど高温時と低温時の温度変化が大
きくなる。その結果、燃焼室の中央側に比べて端におい
ては目地切れによって流れ込む石炭やレンガ自身が脆く
なって落下したものや、補修時の吹き付けの際に生じる
屑などがバーナ孔およびその周辺に堆積する頻度が著し
く高い。そこで特開平10-185436 号公報には、堆積物が
詰まり易い燃焼室の端に配列されたバーナ孔の堆積物除
去に注目して、簡易な冷却手段で堆積物を冷却除去する
とともに堆積物吸引時の吸引圧力を小さくすることがで
きる燃焼室内の堆積物除去装置が開示されている。

【０００６】すなわち、図４に示すように、吸引管１は
一端部がコークス炉の端の燃焼室２の側壁に設けた側壁
孔３に水平に挿入され、その挿入端が燃焼室２内のバー
ナ孔４の手前近傍に配置される。吸引管１は燃焼室２か
ら炉外に延びた後、下方にほぼ直角に湾曲してその他端
部が冷却装置５の内部に挿入される。冷却装置５内には
水９が収容されており、水面下に吸引管１の他端部が位
置している。冷却装置５の外部にはエジェクタ６が配置
されており、エジェクタ６には工場エアの配管７が接続
されている。また、エジェクタ６には吸引管８の一端部
が接続されており、吸引管８の他端部は冷却装置５の内
部に挿入されて水面上に位置している。

【０００７】配管７を介して工場エアをエジェクタ６に
供給して高圧エアを噴射させると、冷却装置５内の空気
が吸引管８を介して吸引排出されて冷却装置５内が負圧
になると吸引管１に吸引力が付与され、これにより燃焼
室２内のバーナ孔４およびその周辺に堆積した堆積物23
が吸引管１を介して冷却装置５内に導かれて水中に落下
し、そこで冷却される。冷却された堆積物23は水９ごと
に排出され除去作業を終了する。

【０００８】燃焼室２の端部のバーナ孔４に向けて挿入
した吸引管１によって堆積物23を横方向に吸引除去する
ので、堆積物23を上方向に吸引する場合に比べて吸引力
を小さくすることができる。また、横方向に吸引するこ
とから堆積物23の吸引時に燃焼室２内の高温ガスが吸引
されにくくなり水９を収容しただけの簡易な冷却装置５
で堆積物の冷却を十分に行うことができる。吸引管１の
他端部を水面下に位置させているため、吸引管８との短
絡がなく、高温堆積物がエジェクタ６から排出するのを
防止できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平10-185436 号公報に開示された燃焼室内の堆積物除
去装置は、燃焼室２内の堆積物23を横方向に吸引除去す
る際、吸引管１を燃焼室２の側壁に設けた端部のバーナ
孔４に向けて水平に挿入するので高温ガスを吸引しにく
くなるが、吸引管１がかなりの高温ガスを吸引するのは
避けられない。したがって、堆積物23の吸引除去作業中
に炉側の吸引管１が高温ガスによって赤熱状態となり、
吸引管１の焼損が不可避で短時間で使用不能になってし
まう。

【００１０】また、長年使用した古いコークス炉では、
燃焼室の端部のみならず中央部でもレンガの目地切れや
レンガ自身の脆化が著しいので、どの部分のバーナ孔４
にも堆積物が堆積するようになる。さらに、前記特開平
10-185436 号公報に開示された従来技術では、燃焼室２
の端部に堆積する堆積物しか除去できないという欠点が
ある。

【００１１】本発明は、前記従来技術の問題点を解消
し、燃焼室内のどの部分のバーナ孔に堆積した堆積物を
も簡易な除去手段で除去を行うことができるコークス炉
燃焼室内部のバーナ孔部の堆積物除去装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、コークス炉外頂部付近から
下端の吸気開口に至る長さを有する垂直管部と該垂直管
部の炉外頂部付近で垂直から水平に屈曲される湾曲管部
および該湾曲管部を介して排気開口に至るエジェクタ管
部とからなり、燃焼室頂部に配設された燃焼室点検孔を
介して炉内に昇降自在に垂下されて前記吸気開口をバー
ナ孔近傍に臨ませる吸引ランス本体と、前記エジェクタ
管部の入口部において前記排気開口の方向に向けて連通
させたエジェクタ用空気供給管と、前記垂直管部の炉外
部において前記吸気開口の方向に向けて連通させた冷却
用空気供給管と、前記エジェクタ用空気供給管と前記冷
却用空気供給管との交差接続部に設けた三方切換弁と、
該三方切換弁の入口管に接続した圧縮エア用ホースとを
具備したことを特徴とするコークス炉燃焼室内部のバー
ナ孔部の堆積物除去装置である。

【００１３】請求項２記載の本発明は、前記三方切換弁
を設ける代わりに、前記エジェクタ用空気供給管および
前記冷却用空気供給管にそれぞれ二方切換弁を配設し、
前記エジェクタ用空気供給管と前記冷却用空気供給管と
の交差接続部に設けた入口管に圧縮エア供給用ホースを
接続したことを特徴とする請求項１記載のコークス炉燃
焼室内部のバーナ孔の堆積物除去装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１および図２に示すように、コ
ークス炉燃焼室内部のバーナ孔部の堆積物除去装置にお
いては、吸引ランス本体10（高さ約９ｍ）は、炉外頂部
付近から垂下され吸気開口に至る垂直管部14と、垂直管
部14の炉外頂部付近で垂直から水平に屈曲されるエルボ
状の湾曲管部15〔例えば、外径50mm（40A ）、Ｒ150mm
程度〕と、湾曲管部15〔外径50mm（40A ）、長さ200mm
〕を介して排気開口16A に至るエジェクタ管部16〔例
えば、外径50mm（40A ）、長さ400mm 〕とを一体化した
構造としている。ここでは、垂直管部14が直径の大きい
上部管14A 〔例えば、外径50mm（40A ）、高さ約４ｍ〕
と直径の小さい下部管14B 〔例えば、外径40mm（32A
）：高さ約５ｍ〕とからなる２段式直径の場合を示し
ている。これに限定するものではなく、上部から下部ま
で単一の直径あるいは上部から下部にかけて直径を段階
的に小さくする３段式直径にすることなども可能であ
り、吸引ランス本体10は堆積物吸引条件を考慮して設計
される。

【００１５】また、吸引ランス本体10には、エジェクタ
管部16の入口部で排気開口16A の方向に向けてエジェク
タ用空気供給管17が、垂直管部14の炉外部で吸気開口14
C の方向に向けて冷却用空気供給管18が、それぞれ連通
されている。さらに、エジェクタ用空気供給管17と冷却
用空気供給管18との交差接続部にハンドル22で切換操作
される三方切換弁19が設けてあり、三方切換弁19の入口
管25にカップラ20を介して圧縮エア供給用ホース21が接
続され、これによってコークス炉における燃焼室２内部
のバーナ孔４での堆積物除去装置が形成される。三方切
換弁19のハンドル22をＡ位置にすると圧縮エアが冷却用
空気供給管18を経由して垂直管部14の方に供給され、ま
た、ハンドル22をＢ位置にすると圧縮エアがエジェクタ
用空気供給管17を経由してエジェクタ管部16の方に供給
される。

【００１６】堆積物除去装置は、軽量であるため作業員
が手動により操作できるが、堆積物除去装置を移動台車
に搭載し、支持アームなどを介して吸引ランス本体10を
昇降、旋回自在な構造とし、また、三方切換弁を自動制
御により開閉操作することも可能である。次に、本発明
のコークス炉における燃焼室内部のバーナ孔部の堆積物
除去装置での操作方法について説明する。

【００１７】燃焼室２と炭化室11とが仕切壁13を介して
交互に配置されたコークス炉において、燃焼室２の燃焼
を停止した後、燃焼室２の頂部に配設された燃焼室点検
孔12を介して吸引ランス本体10の垂直管部14を上方から
高温の炉内に垂下し、その吸気開口14C をバーナ孔４の
近傍に臨ませると同時に、三方切換弁19のハンドル22を
Ａ位置からＢ位置に切り換える。これにより圧縮エア供
給用ホース21から供給される圧縮エアが、三方切換弁19
およびエジェクタ用空気供給管17を介してエジェクタ管
部16内に噴射され、エジェクタ管部16内を急速に通過し
て排気開口16Aから排出されので、湾曲管部15および垂
直管部14内に負圧が発生する。

【００１８】湾曲管部15および垂直管部14内が負圧にな
ると吸引力が付与され、燃焼室２内のバーナ孔４および
その周辺に堆積した堆積物23が垂直管部14、湾曲管部15
およびエジェクタ管部16を介して炉外に吸引除去され
る。燃焼室２内は高温状態であるため、堆積物23の除去
作業中に垂直管部14が高温になるのは不可避である。そ
こで、本発明では、垂直管部14による堆積物除去作業中
に一定のタイミングで三方切換弁19のハンドル22をＢ位
置からＡ位置に切り換える。これにより圧縮エア供給用
ホース21から供給される圧縮エアを三方切換弁19および
冷却用空気供給管18を介して垂直管部14内に噴射し、排
気開口16A から吸い込まれる大気とともに垂直管部14内
を通過させてをエア冷却して炉内に吐出させる。

【００１９】このようにして三方切換弁19のハンドル22
をＡ位置からＢ位置、Ｂ位置からＡ位置への切り換えを
交互に行うことにより、垂直管部14による堆積物23の除
去と垂直管部14の冷却を交互に行う。例えば、ハンドル
22をＡ位置に保持して冷却用空気供給管18を介して垂直
管部14内に冷却用空気を噴射する冷却時間を１分、ハン
ドル22をＢ位置に保持して、エジェクタ用空気供給管17
を介してエジェクタ管部16内にエジェクタ用空気を噴射
する堆積物除去時間を0.5 分に設定して、切り換えを繰
り返す。この切り換えタイミングは、垂直管部14の高温
影響度に基づいて設定すればよい。

【００２０】これにより、垂直管部14が炉内の高温によ
り焼損することなくバーナ孔４およびその周辺に堆積し
た堆積物23を安定した状態で炉外に吸引、除去すること
ができる。なお、コークス炉燃焼室内部のバーナ孔部の
堆積物除去装置は、前記のようにエジェクタ用空気供給
管17と冷却用空気供給管18との交差接続部に三方切換弁
19を設ける代わりに、図３に示すように、エジェクタ用
空気供給管17および冷却用空気供給管18にそれぞれ二方
切換弁24A 、24B を配設する。そして、エジェクタ用空
気供給管17と冷却用空気供給管18との交差接続部に設け
た入口管25に高圧エア用ホース21を接続した構造にする
ことも可能である。

【００２１】この実施形態では、垂直管部14からの堆積
物23の除去と垂直管部14の冷却に際し、二方切換弁24A
、24B を開閉する必要があり、短時間で開閉を繰り返
す場合、弁操作がやや煩雑にはなるが、前記実施の形態
と同様の作用、効果を得ることが可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のコークス炉燃焼室内のバーナ孔部の堆積物除去装置に
よれば、垂直管部による吸引除去と垂直管部の空気冷却
とを交互に切り換えることにができるので、コークス炉
燃焼室の内部に配設されたバーナ孔とその近傍に堆積し
た堆積物が、高温領域にあっても垂直管部の焼損を防止
しつつ、軽量簡易な装置により確実に吸引除去できる。
この結果、堆積物除去作業の大幅なコストダウンが達成
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコークス炉燃焼室内部のバーナ孔部の
堆積物除去装置を示す説明図である。

【図２】図１のＡ部を示す部分拡大図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す部分拡大図である

【図４】コークス炉燃焼室内部のバーナ孔部の堆積物除
去装置の従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１、８ 吸引管 ２ 燃焼室 ３ 側壁孔 ４ バーナ孔 ５ 冷却装置 ６ エジェクタ ７ 配管 ９ 水 10 吸引ランス本体 11 炭化室 12 燃焼室点検孔 13 仕切壁 14 垂直管部 14A 上部管 14B 下部管 14C 吸気開口 15 湾曲管部 16 エジェクタ管部 16A 排気開口 17 エジェクタ用空気供給管 18 冷却用空気供給管 19 三方切換弁 20 カップラ 21 圧縮エア供給用ホース 22 ハンドル 23 堆積物 24A 、24B 二方切換弁 25 入口管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柚木 晴彦 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 岡本 巧 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（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 EA00 FA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉外頂部付近から下端の吸気開
   口に至る長さを有する垂直管部と該垂直管部の炉外頂部
   付近で垂直から水平に屈曲される湾曲管部および該湾曲
   管部を介して排気開口に至るエジェクタ管部とからな
   り、燃焼室頂部に配設された燃焼室点検孔を介して炉内
   に昇降自在に垂下されて前記吸気開口をバーナ孔近傍に
   臨ませる吸引ランス本体と、前記エジェクタ管部の入口
   部において前記排気開口の方向に向けて連通させたエジ
   ェクタ用空気供給管と、前記垂直管部の炉外部において
   前記吸気開口の方向に向けて連通させた冷却用空気供給
   管と、前記エジェクタ用空気供給管と前記冷却用空気供
   給管との交差接続部に設けた三方切換弁と、該三方切換
   弁の入口管に接続した圧縮エア用ホースとを具備したこ
   とを特徴とするコークス炉燃焼室内部のバーナ孔部の堆
   積物除去装置。
2. 【請求項２】 前記三方切換弁を設ける代わりに、前記
   エジェクタ用空気供給管および前記冷却用空気供給管に
   それぞれ二方切換弁を配設し、前記エジェクタ用空気供
   給管と前記冷却用空気供給管との交差接続部に設けた入
   口管に圧縮エア供給用ホースを接続したことを特徴とす
   る請求項１記載のコークス炉燃焼室内部のバーナ孔の堆
   積物除去装置。