JP2002294242A - コークス炉上昇管からのガス放出方法 - Google Patents

コークス炉上昇管からのガス放出方法

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JP2002294242A
JP2002294242A JP2001093202A JP2001093202A JP2002294242A JP 2002294242 A JP2002294242 A JP 2002294242A JP 2001093202 A JP2001093202 A JP 2001093202A JP 2001093202 A JP2001093202 A JP 2001093202A JP 2002294242 A JP2002294242 A JP 2002294242A
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JP2001093202A
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Tetsuo Uchida
哲郎 内田
Toshiaki Amagasa
敏明 天笠
Tatsuya Ozawa
達也 小沢
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】大気中への未燃ガスの放散量を従来より格段と
削減可能なコークス炉上昇管からのガス放出方法を提供
する。 【解決手段】コークス炉で発生するガスを上昇管4の蓋
7を開放して放出するにあたり、上昇管から放出される
ガスへ空気あるいは酸素を強制的に吹付け燃焼する。ま
た前記空気あるいは酸素の吹き付けノズル14の噴出圧
を30〜60kPaとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉上昇管
からのガス放出方法に係り、特に石炭の乾留末期にコー
クス炉から上昇管を介して放出されるガスの燃焼を促進
して、未燃ガスの大気放散を大幅に削減する技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】コークス炉は、密閉された炭化室に装入
された石炭へ、該炭化室に隣接する燃焼室で発生させた
ガスの熱を炉壁レンガを介して伝え、石炭をコークスヘ
と乾留する設備である。図3に、石炭乾留中の炭化室1
内の様子を模式的に示す。石炭2の乾留時には、石炭中
の揮発成分が石炭ガス3として放出され、該石炭ガス3
は、図3に矢印で示すように、石炭層の上部から上昇管
4を通じてドライメーン(一種のガス溜め)5ヘ送ら
れ、回収し、種々の用途に利用されている。この石炭ガ
ス3は、図2(a)及び図2(b)に示すように、乾留
の進行に応じて発生量や組成が変化しており、乾留末期
には,発生量が低下すると共に、主成分が水素となって
ガスカロリーが低下するため、回収する価値が低下す
る。また、乾留後のコークスを炭化室1から外へ押出す
前に、該炭化室1内の石炭装入口周辺や炉壁上部に付着
したカーボン6を燃焼除去する必要もあるため、図3に
示すように、石炭乾留末期には、上昇管4の蓋(トップ
カバーともいう)7を開放すると共に、ドライメーン5
側との連結を弁8で遮断し、石炭装入口9(以下、単に
装入口9という)から上昇管4へ向けてドラフトによる
空気の流れを作り、カーボン焼きを実施している。この
カーボン焼きにより、上記の炉内付着カーボン6や乾留
末期に石炭から発生する低カロリーの石炭ガス3は、燃
焼し、上昇管4から大気へ放出される。また、装入口9
から吸い込まれる空気で燃焼しきらない未燃ガスは、高
温であるため、上昇管4から大気へ放散される際に、大
気との接触で自然発火、燃焼する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のガ
ス放出方法では、強風時(例えば、5m/sec以上)
のように上昇管4の出口での空気の対流が激しい場合に
は、上昇管から放出される未燃ガスが大気へ拡散し易
く、また温度降下が速いため、該未燃ガスが自然発火し
なかったり、あるいは完全燃焼せずに大気中へ放出され
てしまうことがある。本発明は、最近の大気環境問題を
鑑み、このような大気中への未燃ガスの放散量を従来よ
り格段と削減可能なコークス炉上昇管からのガス放出方
法を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】石炭の乾留末期に発生す
る石炭ガス3は、その全量が装入口9から吸い込まれる
空気で燃焼し、上昇管4から放出されるのが望ましい
が、炭化室1内には、前記付着カーボン6が存在するた
め、該カーボン6の燃焼に空気中の酸素が消費されてし
まう。カーボン6の燃焼を促進するためには、装入口9
や炉蓋の小窓等から強制的に空気を供給して該付着カー
ボン6を燃焼させる技術もあるが、この技術を用いて
も、炉内のカーボン6や乾留中の石炭等に酸素が消費さ
れ、上昇管4から放散される未燃ガスの量は減少しな
い。そこで、上昇管4から大気中へ放散される直前に未
燃ガスの完全燃焼を図る必要があると考え、その具現化
に鋭意努力を重ねて本発明をなすに至った。
【0005】すなわち、本発明は、コークス炉で発生す
るガスを上昇管の蓋を開放して放出するにあたり、上昇
管から放出されるガスへ、該上昇管の先端部近傍の外周
に設けた複数のノズルから酸素含有気体を吹付け、前記
ガスを燃焼することを特徴とするコークス炉上昇管から
のガス放出方法である。このとき、前記酸素含有気体の
ノズル噴出圧力が30〜60kPaであることが好まし
く、また、酸素含有気体の複数のノズルは、上昇管上方
から見たときに、上昇管半径方向を基準として同じ向き
に傾斜して設けられることで、放出ガスの周囲への拡散
を防ぐことができ、未燃焼ガスの量をさらに低減するこ
とができる。
【0006】本発明では、コークス炉上昇管の最先端近
傍に、管外周に沿い複数の空気又は酸素ガス等の酸素含
有気体の噴射ノズルを設置し、上昇管の蓋が開放された
際に上昇管から放出するガスへ酸素含有気体を吹付ける
ようにしたから、上昇管からの放出ガス中の未燃ガスが
まだ高温のうちに酸素と接触して発火し、燃焼されるよ
うになる。また、吹付ける酸素含有気体のノズル噴出圧
を適正にしたり、ノズルの向きを好適にすることで、効
果は一層促進される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。
【0008】本発明に係るガス放出方法を実施するため
には、空気又は酸素を噴射するノズルの設置が必要であ
る。そこで、発明者は、図1(a)及び図1(b)に示
すようなノズルを考え、上昇管に設置することにした。
【0009】それは、上昇管4の先端に蓋(トップカバ
ーともいう)7を支えるために取り付けられている水封
座10の外周辺に、リング状のガス供給配管11を取り
付け、該ガス供給管11に、上昇管4からの放出ガスに
先端を向けた複数(例えば、6個)のガス噴射ノズル
(以下、単にノズルという)14を設けるものである。
そして、ガス供給管11の元には、電磁弁12を取り付
け、また、該ガス供給管11を、ガス源13(空気供給
用コンプレッサー又は酸素ボンベ)に接続させることに
なる。
【0010】従って、本発明は、炭化室1内の石炭の乾
留が終了し、装入口9及び炉壁の付着カーボン6を燃焼
除去するために、炭化室1の装入口9及び上昇管4の前
記蓋7を開放する時期に合わせ、電磁弁12を開とし、
ガス源13からの空気又は酸素を、放出ガスに向かって
吹き付け、燃焼させることである。上昇管の外周から放
出ガスへ向けて空気又は酸素を噴射するので、放出ガス
が上昇管の上方で周囲に拡散するのを防ぎながら、燃焼
を促進させるのである。放出ガスは、通常800℃程度
の高温であり、酸素分を供給することで容易に未燃ガス
が発火し、燃焼する。放出ガスの拡散を防ぐ目的で、空
気又は酸素の吹き付けノズルの向きを、上昇管上方から
下方へ見たときに、上昇管半径の内側方向を基準として
同じ向きに傾斜して設けるのも有効である。こうするこ
とにより、上昇管上方に旋回流を形成することができ、
上昇管から放出されるガスの拡散を防ぐことができる。
空気又は酸素のノズル噴出圧は、30〜60kPaとす
ると好適である。
【0011】なお、以上の説明では、上昇管先端の外周
にノズルを設置したが、本発明は、これに限るものでは
なく、前記水封座の上部に強風から炎を保護する保炎筒
を設置して放出ガス燃焼専用の空気を取り込ませたり、
上昇管先端の内周に沿い前記ノズルを設置しても良い。
【0012】
【実施例】図1に示したノズル14等を実際に上昇管4
の先端外周に取り付け、本発明の効果を確認した。上昇
管先端近傍における風速が5m/sec程度ある強風日
を選び、乾留末期にある炭化室1の上昇管4の蓋7を開
放した。それに伴い、電磁弁12が働き、放出ガスへ向
けて空気(ガス源はコンプレッサー)を吹き付けた。そ
の際、本発明の効果を確認するために、上昇管の上端部
の上方1mの位置において放出ガスの火炎中のガスをサ
ンプリングし、その中の一酸化炭素濃度を測定した。ノ
ズル先端の空気の噴出圧を種々変更して測定した結果を
表1に示す。なお、各条件でのサンプルは、5本ずつ採
取し、その中で最も高い数値を表中に示した。
【0013】
【表1】
【0014】ノズルからの空気の吹き付けを行わない条
件では、火炎は強風に煽られて安定せず、一酸化炭素濃
度も1.5体積%と高い数値を示すことがあった。噴出
圧が30から60kPaの範囲では、一酸化炭素濃度が
0.5体積%となっており、ほぼ完全に燃焼が進んでい
ることがわかる。一方、噴出圧が30kPa未満のとき
には、一酸化炭素濃度が上昇している。これは、強風下
での試験であったため、放出ガスの拡散を抑えきれなか
ったためと考えられる。また、噴出圧が60kPaを超
えている条件では、火炎の観察においても、ノズルから
の空気の吹き出しによる火炎の乱れが見られ、このため
に未燃焼の一酸化炭素が増えたものと考えられる。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、コー
クス炉上昇管から放出されるガス中の未燃ガス量を大幅
に削減できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガス放出方法の実施に利用する助
燃ガス吹付けノズルを説明する図であり、(a)は側
面、(b)は平面を示す。
【図2】コークス炉の炭化室から乾留中に発生するガス
を説明する図であり、(a)はガス発生量の経時変化、
(b)は各種成分の濃度の経時変化である。
【図3】コークス炉炭化室から石炭の乾留末期に放出す
るガスを説明する図である。
【符号の説明】
1 炭化室 2 石炭 3 石炭ガス 4 上昇管 5 ドライメーン 6 付着したカーボン 7 蓋(トップカバー) 8 弁 9 石炭装入口(装入口) 10 水封座 11 ガス供給配管 12 電磁弁 13 ガス源 14 ガス噴射ノズル(ノズル)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沢 達也 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 EA00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス炉で発生するガスを上昇管の蓋
    を開放して放出するにあたり、 上昇管から放出されるガスへ、該上昇管の先端部近傍の
    外周に設けた複数のノズルから酸素含有気体を吹付け、
    前記ガスを燃焼することを特徴とするコークス炉上昇管
    からのガス放出方法。
  2. 【請求項2】 前記酸素含有気体のノズル噴出圧力が3
    0〜60kPaであることを特徴とする請求項1記載の
    コークス炉上昇管からのガス放出方法。
JP2001093202A 2001-03-28 2001-03-28 コークス炉上昇管からのガス放出方法 Withdrawn JP2002294242A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101142503B1 (ko) * 2009-12-17 2012-05-07 주식회사 포스코 코크스오븐의 상승관 점화장치
KR101398263B1 (ko) * 2012-06-25 2014-05-22 주식회사 포스코 탄화실 상승관 내부 부착 카본 제거장치 및 그 제거방법
KR101421806B1 (ko) * 2012-09-28 2014-07-22 주식회사 포스코 코크스 오븐의 방산가스 점화장치
WO2019103430A3 (ko) * 2017-11-22 2019-07-18 주식회사 포스코 코크스오븐 상승관의 점화장치

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