JP2002285166A

JP2002285166A - 室炉式コークス炉の湿式消火装置

Info

Publication number: JP2002285166A
Application number: JP2001087490A
Authority: JP
Inventors: Toru Shiozawa; 亨塩沢; Masakatsu Takeshita; 将功竹下; Hitoshi Tanaka; 田中　　均
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】室炉式コークス炉に併設される湿式消火装
置の除塵能力を向上させて、粉塵が外気に放散されるの
を防止する湿式消火装置を提供する。【解決手段】湿式消火装置の消火塔１７において、消
火車１５の上方に配設された冷却水スプレーノズル４の
上方の水蒸気流路に樹脂性固形物１を充填してなる厚さ
０．５〜３ｍの充填層を設ける。更に加湿水３を前記充
填層の下面に噴射する加湿水スプレーノズル２を充填層
の下側に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室炉式コークス炉
の湿式消火装置に関し、特に粉塵の排出量を低減できる
湿式消火装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、室炉式コークス炉は、図２に示
すような構成になっている。すなわち、装炭車７を用い
て装入口８から炭化室９内に石炭を装入する。炭化室９
の両側には燃焼室10が設けられており、燃焼室10内で燃
料ガスを燃焼させて発生した燃焼熱によって、炭化室９
内に装入された石炭を乾留してコークスを製造する。

【０００３】炭化室９内に装入された石炭の乾留が終了
すると、各炭化室９の両側の窯口に配設された炉蓋16を
開放する。次いで、片方の窯口側に配設された押出機12
に搭載された押出ラム13を炭化室９内に押し込む。炭化
室９内のコークスは、押出ラム13によって他方の窯口か
ら排出され、ガイド車14を介して消火車15に回収され
る。

【０００４】石炭を乾留するときの炭化室９内の温度は
1000℃を超えるので、消火車15に回収された高温のコー
クスは外気に曝されて燃焼する。したがって、消火車15
を消火装置へ移送して消火する必要がある。コークスの
消火方法は、乾式消火方式と湿式消火方式に大別され
る。乾式消火方式は、冷却室内で不活性ガスと熱交換し
てコークスを冷却（すなわち消火）する。不活性ガス
は、冷却室内でコークスを冷却することによって加熱さ
れ、次いでボイラーで熱回収された後、冷却室へ循環す
る。コークスを消火する際に発生する粉塵は、不活性ガ
スの循環経路に配設される集塵機（たとえばサイクロン
集塵機等）によって除去される。

【０００５】湿式消火方式は、消火車15内のコークスに
冷却水を噴射して消火するものである。図３は、従来か
ら知られている湿式消火装置の例を示す配置図である。
消火車15の上方に冷却水スプレーノズル４が配設され、
消火車15内のコークスに冷却水５を噴射して冷却（すな
わち消火）する。そのとき発生する水蒸気は、消火塔17
内を上昇して排出される。

【０００６】湿式消火装置でコークスを消火する際に発
生する粉塵は、水蒸気とともに消火塔17内を上昇する。
粉塵が水蒸気とともに外気に放散されるのを防ぐため、
消火塔17内で粉塵を払い落とすことを目的として、冷却
水５が消火塔17の横断面を覆うように冷却水スプレーノ
ズル４を配置する。つまり冷却水スプレーノズル４は、
消火車15内のコークスの消火および粉塵の除去の機能を
有するものである。

【０００７】しかし粉塵の発生量は常時一定ではなく、
コークス炉や湿式消火装置の操業状況によって変動す
る。たとえばコークス炉による乾留が不十分な場合や、
消火車15内のコークスが高温である場合（すなわち消火
の開始直後）は、粉塵が多量に発生する。冷却水スプレ
ーノズル４から冷却水５を噴射して、コークスの消火と
粉塵の除去を行なう従来の湿式消火装置では、粉塵の発
生量が増大したときに、除塵能力が不足して、一部の粉
塵が水蒸気とともに外気に放散されることもあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解消し、室炉式コークス炉に併設される湿式消火
装置の除塵能力を向上させて、粉塵が外気に放散される
のを防止する湿式消火装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、室炉式コーク
ス炉の湿式消火装置であって、冷却水スプレーノズルの
上方の水蒸気流路に樹脂性固形物を充填してなる充填層
を設ける湿式消火装置である。前記した発明において
は、第１の好適態様として、加湿水を充填層の下面に噴
射する加湿水スプレーノズルを、充填層の下側に配設す
ることが好ましい。

【００１０】また第２の好適態様として、充填層の厚さ
が、 0.5〜３ｍの範囲内を満足することが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の湿式消火装置の
例を示す配置図である。消火車15の上方に冷却水スプレ
ーノズル４が配設され、消火車15内のコークスに冷却水
５を噴射して冷却（すなわち消火）する。冷却水５はコ
ークスの熱によって水蒸気となり、消火塔17内を上昇す
る。またコークスの消火によって発生する粉塵も、水蒸
気とともに消火塔17内を上昇する。

【００１２】水蒸気の流路（図１の例では消火塔17）内
の冷却水スプレーノズル４上方に、樹脂性固形物１（以
下、固形物１という）を充填してなる充填層を設ける。
固形物１の充填層を設ける手段は、特定の構成に限定し
ない。たとえば消火塔17内の梁等を利用して通気性の高
い部材（たとえば金網等）を設置し、その金網等に固形
物１を載置することによって充填層を設けることが可能
である。

【００１３】固形物１の充填層は、後述するように水蒸
気が通過するので、固形物１に水分が付着して重量が増
加する。そこで充填層の軽量化を図るために、固形物１
は樹脂を用いる。また固形物１の充填層を通過する水蒸
気の温度は約 100℃以下程度であるから、固形物１を形
成する樹脂は、上限 100℃程度で変形や変質を生じない
樹脂を使用する必要がある。樹脂は、シリコンゴム，ポ
リプロピレン，ポリエチレン，塩化ビニル等が安価で入
手しやすいので好ましい。これらの樹脂のうちの１種の
固形物１を使用しても良いし、あるいは２種以上の固形
物１を混合して使用しても良い。

【００１４】消火車15から発生する水蒸気とともに消火
塔17内を上昇する粉塵は、冷却水スプレーノズル４から
噴射される冷却水５によって払い落とされるが、粉塵の
発生量が増大した場合には、粉塵の一部が冷却水スプレ
ーノズル４を通過して水蒸気とともにさらに上昇し、固
形物１の充填層に到達する。固形物１の充填層は、その
下面を通気性の高い部材（たとえば金網等）で支持され
ているので、粉塵は固形物１の充填層内に進入し、さら
に充填層を形成する固形物１の間隙を通過する。

【００１５】本発明においては、粉塵は水蒸気とともに
充填層内の固形物１の間隙を通過するので、固形物１表
面に付着した水分によって粉塵が捕捉される。なお固形
物１の充填層の下側に加湿水スプレーノズル２を配設し
て、固形物１の充填層の下面に加湿水３を噴射しても良
い。充填層の下面（すなわち粉塵が進入する側）の固形
物１表面に、通常の水分に加えて加湿水３を付着させる
ことによって、粉塵を捕捉する効果を向上するととも
に、付着した粉塵を洗い流す効果も得られる。

【００１６】固形物１の充填層の厚さが 0.5ｍ未満で
は、粉塵を捕捉する効果を十分に発揮できない。一方、
３ｍを超えると、消火塔17内の圧損が大きくなる。した
がって、固形物１の充填層の厚さは 0.5〜３ｍの範囲内
を満足することが好ましい。固形物１の形状は、特定の
形状に限定しない。ただし平面のみで構成される形状
（たとえば立方体，角柱等）は、乱雑に充填しても充填
密度が過大になりやすく圧損が大きくなる。したがって
充填層の充填密度を適正に維持して通気性を保持するた
めに、曲面を有する形状（たとえば球形，円筒形，俵
形，リング形等）が好ましい。このような曲面を有する
種々の形状の固形物１から適宜選択して使用すれば良い
のであるから、同一形状の固形物１を使用しても良い
し、異なる形状の固形物１を混合して使用しても支障は
ない。

【００１７】固形物１の大きさが100mm 未満では、充填
密度が過大になり圧損が大きくなる。一方、200mm を超
えると、充填層を形成する固形物１の全表面積が減少す
るので、粉塵を十分に捕捉できない。したがって、固形
物１の大きさは 100〜200mmの範囲内を満足するのが好
ましい。なお固形物１が多孔質であると、表面積が増大
して、粉塵を捕捉する効果がさらに向上するので一層好
ましい。

【００１８】このようにして固形物１の充填層を通過す
ることによって粉塵が除去されて、水蒸気が排出され
る。

【００１９】

【実施例】図１に示すような本発明の湿式消火装置を室
炉式コークス炉（生産量1500ｔ／日）に設置して操業し
た。消火塔17の断面寸法は22ｍ×６ｍ，高さは30ｍであ
った。消火塔17内の冷却水スプレーノズル４の上方に固
形物１の充填層を設けた。固形物１は、シリコンゴム製
のリング形状（外径200mm ，内径70mm，厚さ100mm）を
使用し、充填層の厚さは１ｍとした。さらに固形物１の
充填層の下側に加湿水スプレーノズル２を配設して、充
填層の下面に加湿水３を噴射して、粒状固形物１に付着
した粉塵を洗い流した。

【００２０】このようにして室炉式コークス炉と湿式消
火装置を操業しながら、消火塔17内の含塵濃度をＪＩＳ
規格Z8808 に準拠して測定した。測定位置は、冷却水ス
プレーノズル４と加湿水スプレーノズル２との中間（以
下、充填層下方という），および固形物１の充填層と消
火塔17の上端排出口との中間（以下、充填層上方とい
う）の２ケ所とした。

【００２１】その結果、充填層下方の含塵濃度は0.41ｇ
／ｍ³（標準状態）であったのに対して、充填層上方の
含塵濃度は0.01ｇ／ｍ³（標準状態）であった。つまり
本発明の湿式消火装置では、消火塔17から排出される排
ガスの含塵濃度は、充填層上方の測定値と同じ0.01ｇ／
ｍ³（標準状態）であることを意味する。一方、図３に
示すような固形物１の充填層を設けない湿式消火装置を
使用する場合は、消火塔17から排出される排ガスの含塵
濃度は、充填層下方の測定値と同じ0.41ｇ／ｍ³（標準
状態）であることを意味する。したがって、本発明の湿
式消火装置は、除塵能力が大幅に向上したことが確かめ
られた。

【００２２】

【発明の効果】本発明では、室炉式コークス炉に併設さ
れる湿式消火装置の除塵能力を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湿式消火装置の例を示す配置図であ
る。

【図２】コークス炉の要部を示す斜視図である。

【図３】従来の湿式消火装置の例を示す配置図である。

【符号の説明】

１樹脂性固形物２加湿水スプレーノズル３加湿水４冷却水スプレーノズル５冷却水６石炭塔７装炭車８装入口９炭化室 10 燃焼室 11 蓄熱室 12 押出機 13 押出ラム 14 ガイド車 15 消火車 16 炉蓋 17 消火塔

フロントページの続き (72)発明者田中均千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内Ｆターム(参考） 4H012 EA02 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室炉式コークス炉の湿式消火装置であっ
て、冷却水スプレーノズルの上方の水蒸気流路に樹脂性
固形物を充填してなる充填層を設けることを特徴とする
湿式消火装置。
【請求項２】加湿水を前記充填層の下面に噴射する加
湿水スプレーノズルを、前記充填層の下側に配設するこ
とを特徴とする請求項１に記載の湿式消火装置。
【請求項３】前記充填層の厚さが、 0.5〜３ｍの範囲
内を満足することを特徴とする請求項１または２に記載
の湿式消火装置。