JP2005053957A - コークス乾式消火設備の排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、排出装置の耐久性を向上させ、ケーシングの破損によりコークス粉の飛散を防止することである。
【解決手段】赤熱コークスを冷却する冷却塔のコークス排出口に設けられたロータリーシール弁によってコークスを連続的に排出する排出装置において、ロータリーシール弁を構成するケーシングのうち羽根部を覆うケーシングの内面に複数に分割したセラミックライナを張設したことを特徴とするコークス乾式消火設備の排出装置。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤熱コークスの顕熱を回収しながら冷却して排出するコークス乾式消火設備において耐久性を向上させる排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉から押し出された赤熱コークスの顕熱を回収しながら冷却を行う設備として、コークス乾式消火設備が使用されている。この設備は、例えば図９に模式的に示すように、コークス炉から搬送されてきた赤熱コークスが炉頂部の装入装置２２から冷却塔２に投入され、不活性ガスと熱交換して冷却され、下部の排出装置２７から排出される。
【０００３】
顕熱の回収に使用される不活性ガスは、冷却塔２にて赤熱コークスの顕熱で８００℃以上の高温になり、一次ダストキャッチャ２３を経由してボイラ２４に送られ、その熱量を蒸気として回収し、蒸気は系外に取り出している。ボイラ２４で熱交換した不活性ガスは、二次ダストキャッチャ２５を経由してブロワ２６で昇圧され再び冷却塔２に供給される。この不活性ガスは粉塵等を多量に含んでおり、操業条件によってはＣＯやＨ_２ を含むガスが発生する場合がある。そこで、冷却塔の排出口と排出装置との間を気密に保持しながら塊状のコークスを切り出すことが必要になる。
【０００４】
排出装置としては、特許文献１や特許文献２に示されているものが広く採用されている。その例を示すと、図１０のように振動フィーダ３とロータリーシール弁４を直列に配設しており、冷却塔２で冷却されたコークスは、振動フィーダ３によって連続的かつ定量的にロータリーシール弁４に供給され、この弁から排出コンベア２８上に排出されて系外に送られる。
【０００５】
ロータリーシール弁４は、ケーシング６，７で覆い、気密性を保ち不活性ガスが系外に噴出さないように考慮されている。振動フィーダ３によって定量的に切り出されるコークスはロータリーシール弁４の羽根１４と羽根で仕切られた空間に投入され、羽根１４を回転させることで搬出される。羽根の外周には、ケーシング６，７が羽根先端に近接して設けられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１−７４２８９号公報
【特許文献２】
実公昭６２−３４９７９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１０のような従来の排出装置２７においては、ロータリーシール弁４を構成する羽根１４と外周に近接して配設したケーシング６，７との間は気密性を保ちつつ、羽根を回転させるために数ｍｍの隙間を設ける必要がある。ところが、ケーシング内面に鋼板製ライナを内張りしているにもかかわらず、この隙間にコークスの粉塵が侵入し鋼板製ライナが摩耗することで、羽根とケーシングの隙間は拡大し、気密性が確保できなくなる。そのため、系外に不活性ガスや粉塵が飛散することがしばしば発生している。従って、数年で予備機と交換しなければならず、多額の費用を要している。また、耐磨耗性に優れる超耐摩耗性クラッド鋼板等はあるが、ケーシングのライナとして使用するには機械加工が困難で気密性に必要な隙間の精度を得ることが出来ない。
【０００８】
そこで本発明が解決しようとする課題は、ケーシングの摩耗速度を低減し、気密性低下によるロータリーシール弁の交換頻度を少なくし排出装置の耐久性を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、
（１）赤熱コークスを冷却する冷却塔のコークス排出口に設けられたロータリーシール弁によってコークスを連続的に排出する排出装置において、ロータリーシール弁を構成するケーシングのうち羽根部を覆うケーシングの内面に複数に分割したセラミックライナを張設したことを特徴とするコークス乾式消火設備の排出装置。
【００１０】
（２）赤熱コークスを冷却する冷却塔のコークス排出口に設けられたロータリーシール弁によってコークスを連続的に排出する排出装置において、ロータリーシール弁を構成するケーシングのうち羽根部を覆うケーシングの内面に鋼板製ライナを張設し、且つ該鋼板製ライナの内面に複数に分割したセラミックライナを張設したことを特徴とするコークス乾式消火設備の排出装置。
【００１１】
（３）前記セラミックライナはロータリ−シール弁を構成する羽根の回転方向における長さＬを１００ｍｍ以下に分割したことを特徴する前項（１）または（２）に記載のコークス乾式消火設備の排出装置。
【００１２】
（４）前記セラミックライナは、ロータリーシール弁を構成する羽根の回転方向に千鳥状に張設したことを特徴とする前項（１）乃至（３）のいずれかに記載のコークス乾式消火設備の排出装置。
【００１３】
（５）前記セラミックライナはロータリーシール弁を構成する羽根の回転方向における分割長さＬと羽根先端部の回転方向の厚みＷとの関係が下記式を満足することを特徴とする前項（１）乃至（４）のいずれかに記載のコークス乾式消火設備の排出装置である。
Ｌ＋目地≦Ｗ
【００１４】
【発明の実施の形態】
添付した図において、図１は本発明の実施例を示す説明図、図２は本発明を適用したケーシング部の拡大図、図３は図２および図５のＡ−Ａ矢視図、図４は図２および図５のＢ−Ｂ矢視図、図５は本発明の第２の実施例を示すケーシング部の拡大図である。
また、図６は鋼板製ライナの配置図を、図７は鋼板製ライナの別案の配置図を示し、図８は本発明のセラミックライナ目地部と羽根先端部のとの関係を示す図である。
【００１５】
図１において、冷却塔２の下部には振動フィーダ３が連結されている。振動フィーダ３は、一方側が冷却塔２の下部に伸縮継手２０を介して連結されており、他方側はロータリーシール弁４に伸縮継手２１を介して連結されている。ロータリーシール弁４はロータ１５とロータ１５から放射状に取り付けられた羽根１４と羽根１４の外周に近接して設けたケーシング６，７から構成され、ケーシング６，７が伸縮継手２１を介して振動フィーダー３に連結されている。振動フィーダー３によって搬送されたコークス１はロータリーシール弁４の羽根１４と羽根１４の間の空間に装入され、ロータリーシール弁４の回転により排出口より排出され排出コンベア２８上に排出される。
【００１６】
図２にはロータリーシール弁４の羽根１４の外周に近接して配設したケーシング６，７の詳細を示す。ケーシング４の内面には接着剤１３を介してセラミックライナ９を張設している。
【００１７】
羽根１４が時計廻りに回転してコークス１を排出する場合、羽根１４の外周に配設したケーシング６の羽根が最初に進入する部分にはセラミックライナ９は張設せず、鋼板製ライナ１０を所定の長さ張設しいている。ここでは羽根の回転角度で１５度程度の長さでケーシングの入口から回転方向に向かって張設している。これは、コークスの落下による耐衝撃性を考慮して配置したものである。
【００１８】
図３はセラミックライナ９の配列を示したもので、セラミックライナは羽根１４の回転方向に千鳥配列している。これはセラミックライナ間の目地の接着剤がガスカットあるいはコークス粉による摩耗で損耗してもガスの通る溝が生じてもケーシングの円周方向に連続した溝が発生しにくくし、ガスリークを抑制するためである。
【００１９】
図４に示すようにセラミックライナ９の羽根１４の回転方向長さＬは５ｍｍ以上１００ｍｍ以下としている。これは、羽根１４の直径が２０００ｍｍ程度であり、この外形に近接するようにケーシング６が配置されるため、Ｌを１００ｍｍ以上にすると羽根１４の回転軸からセラミックライナ９の単品での中心の距離と両端位置までの距離に差ができ、羽根１４の先端との隙間寸法が羽根の外形とケーシング６，７内面の製作誤差を超える。そのため、セラミックライナ９と羽根先端の接触、衝突により羽根の回転が不能になったり、一方では隙間の増大によって気密性が保持できなくなる。また、５ｍｍ以下にするとセラミックライナ９の目地部が増え、目地が摩耗すると、セラミックライナ９とケーシング６，７の接着面へ摩耗が進行し、セラミックライナが剥がれてしまう危険性がある。従って、できる限り目地部は少ないほうがよい。
【００２０】
セラミックライナ９に代えてセラミック溶射等を施工することで摩耗を防止することも考えられるが、自溶性合金溶射ではケーシングが熱変形を起こし、真円度が確保できない。また吹き付け溶射剤では必要な耐摩耗強度は得られない。このように、図２にはケーシング６の耐摩耗性を向上させるため機械加工して真円度を確保したケーシング６と、その内面にセラミックライナ９を張設した２層構造とした。
【００２１】
図５にはロータリーシール弁４の羽根１４の外周に近接して配設したケーシング６，７の詳細を示す。ケーシング６，７の内面には固定皿ボルト、ナット１１，１２により鋼板製のライナ８をケーシング６，７に固定する。固定方法はプラグ溶接でも良い。この鋼板製ライナ８を機械加工して真円度を確保した後、その内面に接着剤１３を介してセラミックライナ９を張設して、３層構造とすることで、一層耐摩耗性が向上する。
【００２２】
羽根１４が時計廻りに回転してコークス１を排出する場合、羽根１４の外周に配設したケーシング６の羽根が最初に進入する部分にはセラミックライナ９は張設せず、鋼板製ライナ１０を所定の長さ張設している。ここでは角度で１５度程度の長さでケーシングの入口から回転方向に向かって張設している。これは、コークスの落下による耐衝撃性を考慮して配置したものである。
【００２３】
ケーシング６および７の内面に張設した鋼板製ライナ８は図６に示すように回転羽根１４の回転外周に沿って配設したケーシング６，７に沿って一体型プレートとして張設してもよいし、図７に示すように回転方向を短辺とする短冊状のプレートを複数枚回転方向に張設しても良い。
【００２４】
図８にはロータリーシール弁４の羽根１４の先端とセラミックライナ９との詳細を示す。セラミックライナ９の円周方向の目地がガスカットあるいはコークス粉による摩耗で損耗してもセラミックライナ９の大きさＬと羽根先端部の厚みＷとの関係を下式を満足するようにすることで、気密性に必要なケーシング内面と羽根先端部とのすきまは保持できる。そのためガスリークをより一層浴節することが出来る。
Ｌ＋ 目地≦Ｗ
【００２５】
【発明の効果】
ケーシングの内面にセラミックライナを張設することで、耐磨耗性が向上し、気密性が長く保たれる。そのため気密性低下によるロータリーシール弁の交換頻度は従来よりも小さくなり、経済性が向上する。従来は損耗したライナを補修するときに、ライナを交換した後に真円度を出すための機械加工が必要であったが、本発明ではセラミックライナの張替え作業だけとなり、非常に簡素化することができる。ケーシングの内面に鋼板製ライナ、その内面にセラミックライナを張設することで、セラミックライナが脱落しても、脱落部の局所摩耗の進展を緩和することができ、さらに耐摩耗性を向上することができる。セラミックライナが脱落しても脱落部の局所摩耗の進展を緩和することが出来る。羽根回転方向におけるセラミックライナの長さを規定することで真円度を出したケーシングあるいは鋼板製ライナの内面にセラミックライナを張設すればケーシングの気密性に必要な真円度を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明を適用した排出装置ケーシング部の拡大図である。
【図３】図２および図５のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図２および図５のＢ−Ｂ矢視図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す排出装置ケーシング部の拡大図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ矢視図で鋼板製ライナの配置図である。
【図７】図７ 鋼板製ライナの別案の配置図である。
【図８】図４のＤ−Ｄ矢視図でセラミックライナ接続目地と羽根先端との関係を示す図である。
【図９】本発明の装置を対象とするコークス乾式消火設備の例を示す説明図である。
【図１０】従来の排出装置の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１：コークス
２：冷却塔
３：振動フィーダ
４：ロータリーシール弁
５：カバー
６：ケーシング
７：ケーシング
８：鋼板製ライナ
９：セラミック製ライナ
１０：鋼板製ライナ
１１：固定要皿ボルト、ナット
１２：固定用皿ボルト、ナット
１３：接着剤
１４：羽根
１５：ロータ
１６：トラフ
１７：バイブレータ
１８：振幅検出器
１９：制御器
２０：伸縮継手
２１：伸縮継手
２２：装入装置
２３：一次ダストキャッチャー
２４：ボイラ
２５：二次ダストキャッチャー
２６：ブロワ
２７：排出装置
２８：排出コンベア

Claims (5)

1. 赤熱コークスを冷却する冷却塔のコークス排出口に設けられたロータリーシール弁によってコークスを連続的に排出する排出装置において、ロータリーシール弁を構成するケーシングのうち羽根部を覆うケーシングの内面に複数に分割したセラミックライナを張設したことを特徴とするコークス乾式消火設備の排出装置。
2. 赤熱コークスを冷却する冷却塔のコークス排出口に設けられたロータリーシール弁によってコークスを連続的に排出する排出装置において、ロータリーシール弁を構成するケーシングのうち羽根部を覆うケーシングの内面に鋼板製ライナを張設し、且つ該鋼板製ライナの内面に複数に分割したセラミックライナを張設したことを特徴とするコークス乾式消火設備の排出装置。
3. 前記セラミックライナはロータリ−シール弁を構成する羽根の回転方向における長さＬを１００ｍｍ以下に分割したことを特徴する請求項１または２に記載のコークス乾式消火設備の排出装置。
4. 前記セラミックライナは、ロータリーシール弁を構成する羽根の回転方向に千鳥状に張設したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコークス乾式消火設備の排出装置。
5. 前記セラミックライナはロータリーシール弁を構成する羽根の回転方向における分割長さＬと羽根先端部の回転方向の厚みＷとの関係が下記式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコークス乾式消火設備の排出装置。
   Ｌ＋目地≦Ｗ

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