JP2006016415A - コークス炉用炉蓋の圧接装置 - Google Patents

Abstract

【技術課題】 炉蓋の重量増加及び大型化を招くことなく、ガス洩れを防止し、然もガス洩れ防止作業の労力と時間を軽減する。
【解決手段】 炉口２１を覆うためナイフエッジ６付のシールプレート５と、炉蓋本体１ａに取り付けた調整ネジ１０により前記炉蓋本体１ａとレンガ受け３の間隔を調整自在に構成して成るコークス炉用炉蓋のレンガ受け支持装置９において、前記調整ネジ１０の貫通軸孔１０ａ内にレンガ受け３側から突出させた支軸１１をスライド自在に貫入すると共に、前記調整ネジ１０の先端１０ｂとレンガ受け３間にスプリング１５を装入してこのスプリング１５によりレンガ受け３を常時炉口２１側に均等に賦勢して炉蓋１側及びドアーフレーム２２側の熱変形に基づくガス洩れを防止する。又、ガス洩れ箇所が発生した場合には、その箇所に近い調整ネジ１０を締め込んでナイフエッジ６の圧接力を回復させてガス洩れを防ぐ。
【選択図】 図４

Description

本願発明は、コークス炉用炉蓋の圧接装置に関し、更に詳しくは、操業中にコークス炉側のドアーフレームと炉蓋側のナイフエッジ間からガス洩れが発生するのを防止する炉蓋の圧接装置に関する。

コークス炉は、炉内に石炭を装入し、この石炭を乾留してコークスを製造するためのものであるが、このコークス炉の押出機側とコークガイド車側には、炉蓋と称される炉口の閉塞手段が着脱自在に取り付けられている。
そして、この炉蓋には、シールプレートと称される密閉手段が取り付けられていて、このシールプレートの周囲に取り付けられたナイフエッジを炉口の周囲であって、その正面に取り付けたドアーフレームにメタルタッチで密接させることにより、炉内で発生したコークス炉ガスが炉外に洩れ出るのを防止している。

しかし、操業開始時にはナイフエッジがドアーフレームに密接していても、操業が進むにつれて炉内からの熱の影響により、前記炉口のドアーフレーム及び炉蓋が熱変形し、この熱変形によりナイフエッジとドアーフレーム間に隙間が発生してこの隙間からコークス炉ガスが外に洩れ出るようになる。このようにして洩れ出たガスは、大気汚染や作業環境の悪化を招くため、炉蓋においてはいかに有効にガス洩れを防ぐかが大きな課題となっている。

現在、ドアーフレームとナイフエッジ間に隙間が発生するのを防止する手段として、炉蓋本体の周囲に一定の間隔で取り付けたスプリングホルダーのスプリングの力でナイフエッジをドアーフレーム側に押し出し、これでガス洩れを防止することが一般に行われている。しかし、この方法でも、ガス洩れを完全に防止することはできない。そこで、次のようなガス洩れ防止手段が提案されている。

特開平１１−２１７５９号 この特許文献１には、コークス炉から発生する石炭ガスを炉蓋でシールする機構が開示されており、その機構は、炉蓋シールプレートの全周にフレームの方向に向かって開口する溝を形成し、該溝の中にナイフエッジを嵌め込み、該溝の外壁を貫通する押圧機構１でナイフエッジの外側の平行面を押圧することによってナイフエッジの内側の平行面を溝の内壁面に隙間なく密接させると共に、該溝の底面を貫通する押圧機構２で該溝に差込んだナイフエッジの背面を押圧して該溝から外に突出しているナイフエッジの刃をフレーム面に押しつけ密接させてコークス炉内と炉外をシールすることを特徴とするものである。

しかし、このシール機構の場合、ナイフエッジが前後にスライド出来る幅はそれ程大きくなく、特に大型のコークス炉においては、熱変形も大きいことから、ナイフエッジのスライド幅では熱変形に対応しきれない場合がある。
また、このスライド幅を大きくすると、ナイフエッジの高さが大きくなると共に、ナイフエッジを押し出すスプリング及びこのホルダーも大きくなり、炉蓋の重量が大幅に増加する。そして、この炉蓋の重量が大幅に増加すると、この炉蓋を脱着する炉蓋脱着機もそれに併せて大型化する必要があることから、ナイフエッジのスライド幅を大きくするには限界がある。

特開２００２−１０５４５５号 この発明は、コークス炉の炉蓋に設けたナイフエッジを、永年経過による熱影響で発生した炉枠のシート面との隙間に柔軟に追従させてシート面に密着させることができ、また異物噛み込み時には押し切ることができるナイフ強度を有するガスシール性に優れたシール機構を提供することを目的として、炉蓋本体１の外周に設けたばね内蔵シリンダー2の先端２ａ、２ｂとナイフエッジ３の背面３’との間に横向片４を介在し、横向片４の中央背面４’にばね内蔵シリンダー２の先端の延長部２ａと溝２ｂを接触させて押圧すると共に、この横向片４の横向溝４ｂ内の底面両端に設けられた突出部でナイフエッジの背面に接触させて押圧することにより、ナイフエッジへの押圧点を倍増し、またナイフエッジの厚みｔを薄く形成して湾曲面を増してシート面への密着を確実にしたコークス炉炉蓋のガスシール機構である。

しかし、この特許文献２は、添付の図５で明らかなように、ばね内蔵シリンダー２は極めて大型となっていることから、上記した特許文献１で述べた炉蓋の重量増加と脱着機の大型化を招く欠点があり、実用化には問題がある。

特開平１１−９２７６４号 この発明は、石炭乾留開始以降のガス洩れ発生を簡便かつ安価で確実に防止する方法を提供することを目的として、コークス炉の炉蓋外周に設けたナイフエッジと炉体シート面の隙間からのガス洩れを防止する方法において、炉蓋装着前のガス洩れが発生し易い一部もしくは全部のナイフエッジ先端部に粘性液体を塗布し、ナイフエッジと炉体シート面の隙間にシール液を存在させることによって、石炭乾留開始以降のガス洩れを防止することを特徴とするものである。

しかし、この発明は、シール液を塗布するためのノズル１７、あるいは粘性液体噴射装置の噴出ノズル部１５等の構成が必要になることから、装置が複雑化すると共に、乾留の都度、ドアーフレーム及びナイフエッジ部分に付着した粘性液体とシール液の除去作業が必要になり、作業能率の悪化を招く。

本発明の目的は、大きな熱変形にも対応することができると共に、炉蓋の大型化、重量増加を最小に抑えることができ、更に作業能率の悪化を招くことなくガス洩れを防止できるコークス炉用炉蓋の圧接装置を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、コークス炉用炉蓋の圧接装置において、炉口を覆うためのナイフエッジ付のシールプレートと、炉内からの高熱を遮断するためのレンガを取り付けて成るレンガ受けを炉蓋本体の背面に取り付けると共に、調整ネジにより前記炉蓋本体とレンガ受けの取付間隔を調整自在に構成して成るコークス炉用炉蓋のレンガ受け支持装置において、前記調整ネジに貫通軸孔を設け、この貫通軸孔内にレンガ受け側から突出させた支軸をスライド自在に貫入すると共に、前記調整ネジの先端とレンガ受け間にスプリングを装入して、このスプリングによりレンガ受けを常時炉口側に賦勢しながら熱変形を吸収し、かつ、操業中に炉蓋側及びドアーフレーム間に発生した熱変形に基づくドアーフレームとナイフエッジ間の圧接力不足を、前記調整ネジの締め込みにより増大させて、常時ナイフエッジをドアーフレームに対して均等に加圧し、ガス洩れを防止するように構成して成ることを特徴とするものである。

更に、請求項２に記載の発明においては、コークス炉用炉蓋において、閂の上下であって、炉蓋の上端と下端に近い位置に、補助閂を設け、この補助閂で炉蓋の上下端の熱変形を強制的に押えてガス洩れを防止することができるように構成して成ることを特徴とするものである。

[作用]
請求項１に記載の発明にあっては、装炭を行い、炉口に炉蓋を装着した時点では、ドアーフレームに対してナイフエッジは全域において均等に加圧されているが、乾留を開始し、ドアーフレーム及び炉蓋に炉内からの熱が伝わると、ドアーフレーム及び炉蓋に熱変形が発生し、ナイフエッジの先端部分に隙間が発生するようになる。このようになると、レンガ受け支持装置に取り付けたスプリングの力でレンガ受けをドアーフレーム側に押し出し、自動的に隙間を無くしてガス洩れを防ぐ。しかし、熱変形が大きくなると、特に炉蓋の上下部においてはナイフエッジに圧接不足箇所が発生するようになる。この時、その箇所に最も近い箇所の調整ネジを締め込み、スプリングを押し出すことにより、その反力をレンガ受け側に伝え、レンガ受けを炉口（ドアーフレーム）側に押し出す。この結果、炉蓋全域においてナイフエッジの圧接力が均等に回復して、ガス洩れを防ぐ。

調整ネジの締め込みは、ガスの洩れ量にもよるが、１箇所又は複数箇所で行う。又、この調整ネジにより行うレンガ受けの押し出しに加えて、ナイフエッジの頭の部分に装置されたナイフエッジ押出装置のスプリングの作用で、ナイフエッジがドアーフレーム側に押し出されてガス洩れを防ぐ。

次に、請求項２に記載の発明にあっては、炉蓋の上下端に最も近い位置に補助閂が設けられているため、この補助閂内のプランジャースプリングの作用で炉蓋の上下端側の変形が強制的に押えられる。この結果、ナイフエッジがドアーフレームから離れる量が小さくなり、この量は、ナイフエッジ押出装置内のスプリングの力で十分対応可能な量となることから、隙間の発生を抑えてガス洩れを防止できる。

請求項１に記載の発明にあっては、レンガ受け支持装置の調整ネジの先端側に取り付けられたスプリングの作用により、炉蓋全域においてナイフエッジの圧接力を均等化してガス洩れを防止することができる。
更に、炉蓋側の熱変形は、その位置により異なり、一律ではないが、スプリングの作用で熱変形を吸収してガス洩れを防止することができる。
更に、調整ネジにより、スプリング荷重を任意に調整してナイフエッジの圧接力を均一化することにより、ガス洩れを防止することができる。
更に、レンガ受け支持装置のスプリングにより、レンガ受けの熱変形を強制的に押えるため、大きなガス洩れにも対応することができる。
更に、従来のようにナイフエッジの調整だけでガス洩れを防止した場合、この調整箇所が多く、作業に多くの時間と労力を要していたが、レンガ受け支持装置においてガス洩れの防止作業ができるようになると、調整作業にかかる労力と時間を大幅に削減できる。

次に、請求項２に記載の発明にあっては、従来、遊端となっていて、熱変形の大きい炉蓋の上下端側が補助閂のプランジャースプリングにより強制的に押えられるため、特に炉蓋の上下端側のガス洩れの防止と、頻繁に行う必要のあったナイフエッジの調整作業を軽減できる。

図１〜図４に基づいて、請求項１に記載した発明の実施例を詳細に説明する。図１はコークス炉用炉蓋の正面図、図２はＡ−Ａ’線断面図、図３はＢ−Ｂ’線拡大断面図、図４は圧接装置の説明図である。これら各図において、符号の１はコークス炉用炉蓋、２は前記炉蓋１において、その正面側の上下２ヶ所に設けられた閂であって、この閂をコークス炉２０側に設けた閂受け（図示せず）に引っ掛けて炉蓋１を炉口２１に装着することができる。３は、炉蓋１の背面に取り付けられたレンガ受けであって、このレンガ受け３の内側には、図３に示すようにレンガ４が装架されていて、このレンガ４により炉内の高熱を遮断するものである。

５は、上記レンガ受け３に取り付けられたシールプレートであって、このシールプレート５は、炉口２１全体を覆う大きさから成り、周囲には、上記炉口２１の周囲正面に取り付けられたドアーフレーム２２にその先端６ａが当接するナイフエッジ６が取り付けられていて、このナイフエッジ６により炉口２１を密閉してガス洩れを防ぐ。７は、上記ナイフエッジ６の頭部であって、炉蓋１の周囲に一定の間隔で取り付けられたスプリングホルダーであり、このスプリングホルダー７内にはコイルスプリング７ａが組み込まれていて、このコイルスプリング７ａにより押出ロッド８が押し出されてナイフエッジ６の頭６ｂをロッド８が押し、常時ナイフエッジ６の先端６ａをドアーフレーム２２の表面に密接させる。

９は、炉蓋１の背面にレンガ受け３を取り付けているレンガ受け支持装置であって、この支持装置９は、炉蓋本体１ａのネジ孔１ｂ中にねじ込まれた調整ネジ１０と、この調整ネジ１０の貫通軸孔１０ａ内に貫通していて、頭にナット１２を取り付けた支軸１１と、支軸１１の先端をレンガ受け３側のガイドピース１３に係合させている係合部材１４から成る。

１５は、調整ネジ１０の先端１０ｂと係合部材１４間に装入されたレンガ受け押し出し用のスプリングであって、このスプリング１５の力でレンガ受け３は、炉蓋１の背面において炉口２１側に押し出されており、調整ネジ１０を締め込むことによりスプリング１５の応力が増大する構成である。このスプリング１５を調整ネジ１０とレンガ受け３間に装入した点が本発明の要点であって、従来の炉蓋においては、図５に示すように、炉蓋本体１ａのネジ孔１ｂに調整ネジ１０がねじ込まれていて、支軸１１は調整ネジ１０の貫通孔１０ａ内にスライド自在に貫通していて、レンガ受け３側の変位を吸収してナイフエッジをドアーフレームに対して均等に圧接することができる構成となっている。

このように、本発明にあっては、調整ネジ１０とレンガ受け３間にスプリング１５を装入したことにより、このスプリング１５の力でレンガ受け３は常時炉蓋本体１ａから炉内方向に賦勢されているため、レンガ受け３は、このスプリング１５の力で熱変形が押えられる。そして、炉蓋本体１ａ側の熱変形が大きくなり、圧接力不足が発生するようになると、スプリング１５の作用で圧接力不足を補い、それでも圧接力不足が大きくなってガス洩れが発生するようになったときには調整ネジ１０を締め込み、スプリング１５の弾性を高めると圧接力が回復し、ガス洩れを防止することができる。

本実施例２は、請求項２に記載した発明に対応するもので、図６及び図７に基づいて詳細に説明する。但し、図１〜図５に示した符号と同一の符号は同一物を指しているため、その説明は重複を避けるために省略し、本実施例２のポイントとなる部分についてのみ詳細に説明する。
この本発明のポイントは、閂２の上下であって、炉蓋１の上下端に近い部分に更に補助閂２ａを設けたことである。したがって、閂の数は、本実施例２では４ヶ所となり、特に炉蓋１の上下端側において熱変形が最も大きく、ガス洩れが発生しやすいため、この炉蓋１の上下端側において、補助閂２ａのプランジャースプリング２ｂの力で炉蓋１側の上下端側の熱変形が押えられる。

この結果、従来例では最もガス洩れが発生しやすい炉蓋１の上下端側からのガス洩れを防止できる。
なお、補助閂２ａは、閂２と同等の強度で炉蓋１を押圧する構造としても良いが、炉蓋１の上下端側の熱変形を押える目的だけのため、多少小型のものとしても良い。

炉蓋の正面図 Ａ−Ａ’線断面図 Ｂ−Ｂ’線拡大断面図 レンガ受け支持装置の説明図 従来のレンガ受け支持装置の説明図 実施例２の補助閂を炉蓋の上・下端に取り付けた炉蓋の正面図 Ｃ−Ｃ’線断面図

符号の説明

１ 炉蓋
２ 閂
３ レンガ受け
５ シールプレート
６ ナイフエッジ
７ スプリングホルダー
９ レンガ受け支持装置
１０ 調整ネジ
１１ 支軸
１５ スプリング

Claims (2)

1. 炉口を覆うためのナイフエッジ付のシールプレートと、炉内からの高熱を遮断するためのレンガを取り付けて成るレンガ受けを炉蓋本体の背面に取り付けると共に、調整ネジにより前記炉蓋本体とレンガ受けの取付間隔を調整自在に構成して成るコークス炉用炉蓋のレンガ受け支持装置において、前記調整ネジに貫通軸孔を設け、この貫通軸孔内にレンガ受け側から突出させた支軸をスライド自在に貫入すると共に、前記調整ネジの先端とレンガ受け間にスプリングを装入して、このスプリングによりレンガ受けを常時炉口側に賦勢しながら熱変形を吸収し、かつ、操業中に炉蓋側及びドアーフレーム間に発生した熱変形に基づくドアーフレームとナイフエッジ間の圧接力不足を、前記調整ネジの締め込みにより増大させて、常時ナイフエッジをドアーフレームに対して均等に加圧し、ガス洩れを防止するように構成して成る炉蓋の圧接装置。
2. コークス炉用炉蓋において、閂の上下であって、炉蓋の上端と下端に近い位置に、補助閂を設け、この補助閂で炉蓋の上下端の熱変形を強制的に押えてガス洩れを防止することができるように構成して成るコークス炉用炉蓋の圧接装置。
   
   

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