JP2003292962A - コークス炉炭化室内炉壁付着カーボン除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 炭化室全体に付着するカーボンを均一に除去
しつつ、局所的なカーボンの成長を防止できるカーボン
除去方法を提供すること。 【解決手段】 コークス炉炭化室内の炉壁に付着したカ
ーボンをエアあるいは酸素付加エアを吹き込むことによ
って燃焼除去することを目的としたカーボン除去方法で
あって、炉の前方に吐出孔３を1つ設けたランス１を１
本のみ使用してカーボンの除去を行うことを特徴とする
コークス炉炭化室内炉壁付着カーボン除去方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉炭化室
内炉壁に付着したカーボンをエアあるいは酸素付加エア
（以下、エアという）を吹き込むことにより燃焼除去す
ることを目的とした、カーボン除去方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】室炉式コークス炉の炭化室内炉壁には、
石炭の乾留時に発生するコークス炉ガスの熱分解によっ
て生じるカーボンが付着する。この炉壁付着カーボンは
炉壁レンガの目地を緻密に閉塞し、炭化室から燃焼室へ
のガスリークを防止するという有効な働きがある一方、
そのまま放置しておくと成長して炭化室の有効容積を減
少させて炉の生産性を低下させるばかりでなく、押し出
し機の押詰りに繋がる原因となる。従って、上記の弊害
を防止する為、定期的に付着カーボンを除去する必要が
ある。この炉壁付着カーボン除去方法としては、特開昭
６２−１６１８８４号公報では噴出ノズルを設けたラン
スを進退自在に設けて気体を噴出させる方法や、特開平
６−２４８２７２号公報では噴出ノズルを設けたランス
を炭化室内で傾動させ気体を炉壁に吹き付ける方法が開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般的に炭化室内に付
着するカーボンの成長速度は、炉温などの影響を受ける
ため場所によって異なる。また通常、ランスの位置や本
数を固定してエアを吹き込む方法では炭化室内に一定の
流動パターンが形成されるため、定常的に流速が遅い領
域（以下淀み）や、渦等により換気が行われない領域で
は相対的に付着カーボンの成長速度が大きくなる。従っ
て、炭化室全体に付着するカーボンを均一に除去しつ
つ、局所的なカーボンの成長を防止することが重要であ
る。

【０００４】しかし、特開昭６２−１６１８８４号公報
の方法では、操業方法が明確化されていないため、任意
の位置での操業を継続すると、上記のような局所的なカ
ーボンの成長が起こり押詰りに繋がる。また、特開平６
−２４８２７２号公報の方法であるランスを傾動させる
という操業では、実際にエアの吹き付けが可能な位置が
限定されるため、局所的な成長は避けられない。

【０００５】本発明においては、炭化室全体に付着する
カーボンを均一に除去しつつ、局所的なカーボンの成長
を防止できる炉壁付着カーボン除去方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は局所的なカー
ボンの成長を防止するため、炭化室内に一定の流動パタ
ーンが形成されない操業を見出すべく研究した。その研
究の結果である本発明の要旨は、次の通りである。 （１）コークス炉炭化室内の炉壁に付着したカーボンを
エアあるいは酸素付加エア（以下、エアという）を吹き
込むことによって燃焼除去することを目的としたカーボ
ン除去方法であって、炉の前方（炉の排気側を後方、反
対側を前方とする。以下、同じ）に吐出孔を1つ設けた
ランス１本のみを使用することを特徴とするコークス炉
炭化室内炉壁付着カーボン除去方法。 （２）前記ランスの吐出孔の位置が式（１）を満足する
ことを特徴とする（１）記載のコークス炉炭化室内炉壁
付着カーボン除去方法。 tan^-1θ＜Ｈ／Ｌかつ２Ｈ＜Ｌ…（１） 但し、Ｈ＝炉頂〜噴出孔までの距離（ｍ） Ｌ＝ランス挿入位置〜側壁までの距離（ｍ） θ＝噴流広がり角度（deg） （３）前記ランスの水平位置が前方後方のほぼ中央とし
たことを特徴とする（１）又は（２）記載のコークス炉
炭化室内炉壁付着カーボン除去方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記した本発明は本発明者らの以
下に記す実験結果に基づくものである。図１に示すよう
にランス１を装炭口２より炭化室４に挿入する。ランス
の吐出孔３よりエアを吐出すると、炭化室内のエアは流
動を開始し、図２（ａ）に示すように主流５によって炭
化室内に渦６と渦７を形成する。渦６は時間の経過に伴
い同図（ｂ）に示すように成長し、主流５は渦６の成長
に沿い流動を変化させる。更に渦６が成長を続け、ある
一定の大きさまで達すると同図（ｃ）に示すようにラン
ス１近傍に渦８が発生し、同図（ｄ）に示すように渦８
は主流５の流動を大きく変化させる。そのため主流５が
炭化室上面から底部に向け流れる形となり、渦６を押し
流した後に炭化室内に発生していた全ての渦を一掃す
る。その後、同図（ｅ）に示すように新たに渦９と渦１
０が形成され、再度図２（ａ）から同図（ｅ）における
流動を繰り返す。このことにより、炭化室内全体が局所
的な淀みもなく、また、渦流の発生位置が固定してその
部分の換気が阻害されるということを防ぎ、炉内全体の
カーボンが効率的に除去される。

【０００８】さらには、下記の（１）式を満足すること
によって、その効果は一層顕著で安定的なものとなるこ
とを知見した。 tan^-1θ＜Ｈ／Ｌかつ２Ｈ＜Ｌ…（１） 但し、Ｈ＝炉頂〜噴出孔までの距離（ｍ） Ｌ＝ランス挿入位置〜側壁までの距離（ｍ） θ＝噴流広がり角度（deg） 即ち、図３に示す如く、炉頂からのエアの吹き込み位置
（Ｈ）は、吹き込んだエアの前方の炉壁に衝突した際の
エアの拡がり（θ）の上端位置よりも上にスペースがあ
ること、及びエア吹き込み位置から前方炉壁までの距離
（Ｌ）の１／２よりも小さいときに上記効果が顕著であ
ることを知見した。また、ランスの吹き込み水平方向位
置は前方後方のほぼ中間位置がより効果があることも知
見した。

【０００９】

【実施例】Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３コークス炉において本発
明を実施した。ランスの水平方向位置は、Ｎｏ．１がほ
ぼ中央にある装炭孔の前方に位置する装炭孔、Ｎｏ．２
が前記中央装炭孔の後方の装炭孔、Ｎｏ．３が前記中央
装炭孔とし、それぞれ従来の前後方の両方に向けて吐出
孔のあるランスを高さが炉内高さのほぼ中央とした従来
ケースと、本発明を適用した本実施例ケースにて、それ
ぞれ比較した。

【００１０】本実施例ケースのＨはそれぞれＮｏ．１＝
５００mm、Ｎｏ．２＝１５００mm、Ｎｏ．３＝１０００
mmであり、ＬはそれぞれＮｏ．１＝４０００mm、Ｎｏ．
２＝９５００mm、Ｎｏ．３＝６７５０mmであった。θは
全て７°であった。エア流量は、全て２９００Nm³/hと
した場合の押し出し電流推移を図４に示す。Ｎｏ．１〜
Ｎｏ．３全て約１０数Ａの低減が認められた。また、ラ
ンスを水平方向のほぼ中央に設置した場合が、最も電流
は低かった。

【００１１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば一方向に吐
出孔を1つ設けたランス１本のみを使用することで、炭
化室内のエア流れが大きく変化し、カーボン付着をエア
吹き込みによって効果的に燃焼除去することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカーボン除去装置の縦断側面図であ
る。

【図２】本発明の炭化室内におけるエア流れを示した図
である。

【図３】本発明のランス挿入位置関係を示した図であ
る。

【図４】本発明の効果を示した図である。

【符号の説明】

１ ランス ２ 装炭口 ３ エア吐出孔 ４ 炭化室 ５ エア主流 ６ 渦Ａ ７ 渦Ｂ ８ 渦Ｃ ９ 渦Ａ′ １０ 渦Ｂ′

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 康彦 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 土岐 正弘 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 加来 久典 千葉県君津市君津１番地 新日鐵化学株式 会社君津製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉炭化室内の炉壁に付着したカ
   ーボンをエアあるいは酸素付加エア（以下、エアとい
   う）を吹き込むことによって燃焼除去するカーボン除去
   方法であって、炉の前方（炉の排気側を後方、反対側を
   前方とする。以下、同じ）に吐出孔を1つ設けたランス
   １本のみを使用することを特徴とするコークス炉炭化室
   内炉壁付着カーボン除去方法。
2. 【請求項２】 前記ランスの吐出孔の位置が下記式
   （１）を満足することを特徴とする請求項１記載のコー
   クス炉炭化室内炉壁付着カーボン除去方法。 tan^-1θ＜Ｈ／Ｌかつ２Ｈ＜Ｌ…（１） 但し、Ｈ＝炉頂〜噴出孔までの距離（ｍ） Ｌ＝ランス挿入位置〜側壁までの距離（ｍ） θ＝噴流広がり角度（deg）
3. 【請求項３】 前記ランスの水平位置が前方後方のほぼ
   中央としたことを特徴とする請求項１又は２記載のコー
   クス炉炭化室内炉壁付着カーボン除去方法。