JP2008007529A - コークス押し出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コークス炉の炭化室内のコークス塊にラム先端のラムヘッドを押し当ててコークス塊を炭化室から押し出す際に、コークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークス押し出し装置として、コークス塊に振動を加えるための加振機とラムを駆動させるためのラム駆動装置等との衝突を回避することができる適切な構造を有したコークス押し出し装置を提供する。
【解決手段】コークス押し出し装置１１は、ラムヘッド２２に設けられた加振板２２ｂを振動させるための加振機２８をラム２０の外部に備えているとともに、その加振機２８とラム２０との連結と分離を行なうことができる連結部３０を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、コークス炉において、生成されたコークスを炭化室から押し出すためのコークス押し出し装置に関し、特に、押し出し負荷を低減して、炭化室の炉壁（側壁）の損傷を軽減し、炉壁の延命化を図ることができるコークス押し出し装置に関するものである。なお、本発明では、特に断らない限り、コークス炉は、室炉式コークス炉のことを言う。室炉式コークス炉は、炉体の下部に蓄熱室があり、その上部に燃焼室と炭化室とが交互に配列されている。

コークス炉において、炭化室内で石炭を乾留して生成されたコークス（コークス塊）を押し出し装置を用いて炭化室から押し出す際に、炭化室内でコークスの押し詰りを起こし、その結果、押し出し負荷が増大して、炭化室の炉壁に大きな力が作用し、炉壁を損傷することがある。押し詰りが激しい場合には、炉壁を破壊したり、あるいは押し出し装置で押し出すことができず炉の温度を下げてから、人力でコークスを掻き出したりする。このため、炉壁の補修費が増大するとか、炉の停止による生産量の低減を余儀なくされるなどの問題を抱えている。

それに対して、押し出し負荷を低減し、炉壁の損傷を防止するための技術として、以下のようなものが提案されている。

例えば、コークス炉の炭化室の炉底レンガを補修する際に、乾燥粉コークスを炭化室に入れ、乾燥粉コークスが炉底レンガ表面の凹部を埋めて平坦にすることによって、コークス押し出し時におけるコークス塊と炉底間の摩擦を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、原料石炭を炭化室内へ装入するに先立ち、粒状（５ｍｍ以下）の耐火材料（グラファイトやＳｉ_３Ｎ_４など）を傾斜付きの炉底に敷き詰めておき、コークス押し出し時におけるコークス塊と炉底間の摩擦を低減して、結果として炉壁損傷を防ぐという技術も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、特許文献３には、水平シャベルを上下に振動させて、炭化室内のコークスをバケット内に崩落させて、コークスを搬出する装置が開示されている。

なお、［発明が解決しようとする課題］の欄において、本出願人の未公開先行出願について説明するが、その出願番号をここに記載しておく。すなわち、特願２００５−３７７３１２号（未公開出願１）である。
特開昭５９−１８７０８２号公報 特開平８−１２０２７８号公報 ソビエト連邦特許第９８１３４０号明細書

しかしながら、前記の特許文献１、２に記載されている技術では、十分な押し出し負荷低減には結びつかない。

すなわち、前記の特許文献１、２に記載されている技術は、いずれも、コークス塊と炭化室炉底との摩擦力低減を図ろうとするものであるが、コークスの押し詰りの発生及び押し出し負荷の増大の主原因は、コークス塊と炭化室炉底との摩擦力ではなく、押し出し装置を用いてコークス塊の押し出しを行なう際に、押し出し装置のラムヘッドで押されたコークス塊が変形・崩壊して、押し出し方向と直交する水平方向にひろがることにより、コークス塊と炭化室炉壁との摩擦力が増すことにあるからである。

また、特許文献３に記載の技術は、本願が対象としている押し出し装置を使用せずに、バケットに取り付けられた水平シャベルを上下に振動させて、炭化室内のコークスをバケット内に崩落させて、バケットで炉内にあるコークスを何度もすくい出すもので、押し出し装置を用いるコークス炉に比べて、コークスの搬出作業に多くの時間を要する。

そこで、上記の問題を解決するために、出願人は、前記非公開出願１において、炭化室内のコークス塊に振動を付与しながら押し出すことによって、的確に押し出し負荷を低減して、炭化室の炉壁の損傷を軽減することができるコークス押し出し方法およびコークス押し出し装置を提案している。

図１０は、前記非公開出願１において提案しているコークス押し出し装置の一例を示す側面図であり、図１１は、そのコークス押し出し装置の斜視図である。

図１０、図１１中、１５が前記非公開出願１において一例として示したコークス押し出し装置であり、ラムロッド２１とラムヘッド２２からなる押し出しラム２０と、押し出しラム駆動装置（図示せず）を備えているとともに、炭化室１内のコークス塊２に押し当てられるラムヘッド２２の押し当て面が、上下方向に、上部押し当て面２２ａ、中間押し当て面２２ｂ、下部押し当て面２２ｃの３個の押し当て面に分割されていて、その内の中間押し当て面（加振板）２２ｂを加振ロッド２９を介して押し出し方向に振動させるための加振機（加振モータまたは油圧加振機等）２８がラムロッド２１に取り付けられている。

そして、上記のように構成されたコークス押し出し装置１５を用いて、加振機２８で中間押し当て面（加振板）２２ｂを押し出し方向に振動させて、コークス塊２に振動を付与しながら、ラムヘッド２２を前進させることによって、コークス塊２と炭化室１の炉壁との間の摩擦が静摩擦から動摩擦に変化して、摩擦係数が低下し、それによって押し出し負荷が低減する。その結果、炉壁の損傷を抑止することができる。

ただし、図１０、図１１に示したコークス押し出し装置においては、加振機２８が高温の状態下にある炭化室１内に進入すると熱損傷を受けてしまうことや、室炉式コークス炉では炉幅が４００ｍｍ程度と狭いことを考慮して、加振機２８をラムロッド２１後方の炭化室１に入らない部分に取り付け、加振板２２ｂに加振ロッド２９を介して振動を伝えるようにしているが、それを一般的に使用されているコークス押し出し装置に適用した場合、以下のような問題がある。

まず、一般的に使用されているコークス押し出し装置の構造を以下に述べる。

一般的に使用されているコークス押し出し装置には、図１３と図１４に示すような２つの方式があり、図１３に示すコークス押し出し装置５１は、ラムロッド２１が最初から一直線になっている方式であり、図１４に示すコークス押し出し装置５２は、ラムロッド２１の後端が折れ曲がっていて、ラムロッド２１の進行するにしたがって、折れ曲がり部２１ｂが水平方向に倒れて水平部２１ａと一直線になる方式である。ちなみに、図１３に示した直線状ラムロッドを用いる方式の方が構造はシンプルになるが、図１４に示した折れ曲がりラムロッドを用いる方式の方が設置スペースは少なくてすむことから主流となっている。

そして、いずれの方式のコークス押し出し装置５１、５２においても、図１３、図１４に示すように、ラム２０が、ラムロッド２１と、ラムロッド２１の先端に取り付けられたラムヘッド２２と、の上面全長に取り付けられたラック２３を有しているとともに、ラムヘッド２２の後方近傍にラムロッド２１を跨ぐようにラム駆動装置２４が設置されており、ラムロッド２１上面のラック２３とラム駆動装置２４のピニオン２４ａによるラック−ピニオン方式の駆動機構によって、ラム２０を炭化室１に押し込むようになっている。なお、図１３、図１４中の２６は、ラム２０を支持するためにラムロッド２１に取り付けられて一緒に移動するラムシューであり、２７は、通過するラムロッド２１を支持案内するためのガイドローラである。

したがって、上記のようなコークス押し出し装置５１、５２に対応して、図１０、図１１に示したコークス押し出し装置を適用した場合、ラム２０が前進していくと加振機２８がラム駆動装置２４あるいは炭化室１の炉壁１ａに衝突して、押し出し作業の中断や設備破損の可能性がある。それを避けるためには、ラムロッド２１を長くして、押し出しが終了するまでラム駆動装置２４等に衝突しない位置に加振機２８を取り付ければよいが、ラムロッド２１を長くすると設備コストがかかる。しかも、折れ曲がりラムロッド方式のコークス押し出し装置５２は、折れ曲がり部２１ｂには加振機２８を取り付けられないことから、その分だけラム駆動装置２４と加振機２８との距離が短くならざるを得ないので、ラム駆動装置２４等に衝突しない位置に加振機２８を取り付けるためには、ラムロッド２１の水平部２１ａをより一層長くする必要がある上に、そもそも折れ曲がりラムロッド方式を採用しているのは設置スペースの制約等からであり、ラムロッド２１を長くすることは困難である。

また、図１０、図１１に示したように、加振機２８をラムロッド２１の下面に取り付けた場合は、加振機２８とガイドローラ２７が衝突する可能性があるので、ラムロッド２１の支持案内方法を変更する必要がでてくる。例えば、加振機２８が移動する範囲のガイドローラをラムロッド２１と一緒に移動するラムシュータイプに変更するとか、その範囲にはガイドローラを配置しないとかであるが、そのための設備費用がかかる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉の炭化室内のコークス塊にラム先端のラムヘッドを押し当ててコークス塊を炭化室から押し出す際に、コークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークス押し出し装置として、コークス塊に振動を加えるための加振機とラムを駆動させるためのラム駆動装置等との衝突を回避することができる適切な構造を有したコークス押し出し装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］コークス炉の炭化室内のコークス塊にラム先端のラムヘッドを押し当ててコークス塊を炭化室から押し出す際に、コークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークス押し出し装置であって、ラムヘッドの押し当て面の少なくとも一部が振動可能な加振部となっており、該加振部を振動させるための加振機をラムの外部に備えているとともに、該加振機とラムとの連結と分離を行なうことができる連結・分離機構を有していることを特徴とするコークス押し出し装置。

［２］前記加振機は、ラムが所定の位置に前進するまでの間は、ラムと連結して前進し、ラムが所定の位置まで前進したら、ラムから分離するようになっていることを特徴とする前記［１］に記載のコークス押し出し装置。

［３］前記加振機は、ラムと連結して前進するための動力をラムの駆動機構から得ていることを特徴とする前記［２］に記載のコークス押し出し装置。

［４］前記連結・分離機構は、機械式嵌合装置を用いたものであることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のコークス押し出し装置。

［５］前記連結・分離機構は、電磁石を用いたものであることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のコークス押し出し装置。

［６］前記加振部と前記加振機は加振ロッドを介して接続していることを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載のコークス押し出し装置。

［７］前記加振ロッドと前記加振機の重心を結ぶ線が加振方向と一致していることを特徴とする前記［６］に記載のコークス押し出し装置。

［８］ラムの駆動機構がラムロッドの下方に設置されていることを特徴とする前記［１］〜［７］のいずれかに記載のコークス押し出し装置。

［９］コークス炉の炭化室内のコークス塊にラム先端のラムヘッドを押し当ててコークス塊を炭化室から押し出す際に、コークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークスの押し出し装置であって、ラムヘッドの押し当て面の少なくとも一部が振動可能な加振部となっており、該加振部を振動させるための加振機をラムの内部に備えていることを特徴とするコークス押し出し装置。

［１０］前記加振機は、炭化室内に入らない部分に設置されていることを特徴とする前記［９］に記載のコークス押し出し装置。

［１１］前記加振部と前記加振機は加振ロッドを介して接続していることを特徴とする前記［９］または［１０］に記載のコークス押し出し装置。

［１２］前記加振ロッドはラムの内部を通っていることを特徴とする前記［１１］に記載のコークス押し出し装置。

［１３］前記加振ロッドと前記加振機の重心を結ぶ線が加振方向と一致していることを特徴とする前記［１１］または［１２］に記載のコークス押し出し装置。

［１４］ラムの駆動機構がラムロッドの下方に設置されていることを特徴とする前記［９］〜［１３］のいずれかに記載のコークス押し出し装置。

なお、本発明で言うコークス塊は、炭化室内にあるコークス全体のことを言い、コークス同士が、固着したブロック状のコークス塊だけを意味するものではない。コークスは、冷却過程で、ひび割れるが、押し出し過程で、コークス同士が、お互いに密に接触し、コークス全体に振動を伝えることができるので、コークスが固着したブロック状である必要はない。

本発明のコークス押し出し装置は、炭化室内のコークス塊にラムヘッドを押し当ててコークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークス押し出し装置として、コークス塊に振動を加えるための加振機とラムを駆動させるためのラム駆動装置等との衝突を回避することができる適切な構造を有しているので、押し出し作業の中断や設備破損を防止しながら、的確に押し出し負荷を低減させることができる。その結果、炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、折れ曲がりラムロッド方式のコークス押し出し装置に適用した場合について説明するが、直線状ラムロッド方式のコークス押し出し装置に適用する場合も同様である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置を説明するための側面図であり、図２は、その平面図である。

図１、図２に示すように、この実施形態に係るコークス押し出し装置１１は、図１４に示したものと同様に、ラム２０が、ラムロッド２１と、ラムロッド２１の先端に取り付けられたラムヘッド２２と、ラムロッド２１の上面全長に取り付けられたラック２３を有しているとともに、ラムヘッド２２の後方近傍にラムロッド２１を跨ぐようにラム駆動装置２４が設置されており、ラムロッド２１上面のラック２３とラム駆動装置２４のピニオン２４ａによるラック−ピニオン方式の駆動機構によって、ラム２０を炭化室１に押し込むようになっている。なお、図１中の２６は、ラム２０を支持するためにラムロッド２１に取り付けられて一緒に移動するラムシューであり、２７は、通過するラムロッド２１を支持案内するためのガイドローラである。

そして、このコークス押し出し装置１１では、炭化室１内のコークス塊２に押し当てられるラムヘッド２２の押し当て面が、上下方向に３個の押し当て面に分割されていて、その内の中間押し当て面２２ｂが加振部（加振板）となっており、その加振板２２ｂを振動させるための加振機（加振モータまたは油圧加振機等）２８がラムロッド２１の水平部２１ａの後端部近傍にラムロッド２１を挟んで左右両側に一個ずつ配置されている。その加振機２８と加振板２２ｂは加振ロッド２９を介して接続している。また、加振機２８は、左右両側の加振機が一体的に同期して加振方向（ここでは、押し出し方向）に振動するための機構２８ａを有している。

これによって、ラムロッド２１の左右両側に配置されている加振機２８と、ラムロッド２１を下方から支持案内するガイドローラ２７とが衝突することはない。

また、図１０、図１１に示したように、加振機２８をラムロッド２１の下面に取り付けた場合は、図１２に示すように、加振機２８と加振ロッド２９の軸心がずれるので、加振力を充分に伝えることができない可能性もあるが、図１、図２に示すように、ラムロッド２１を挟んで左右一対の加振機２８を配置することによって、加振ロッド２９と加振機２８の重心を結ぶ線が加振方向（ここでは、押し出し方法）と一致するようにすることができ、加振機２８からの加振力を加振板２２ｂに的確に伝えることができる。なお、左右一対の加振機２８は振動の位相を揃える必要があるので、電気制御または機械的な手段によって同期を取るようにしている。

そして、加振機２８は、加振ロッド２９を介して加振板２２ｂに接続することでラム２０と連結しているが、必要に応じて加振板２２ｂと加振機２８の接続を解除して、加振機２８をラム２０から分離できるようにするための連結・分離機構が設けられている。すなわち、加振ロッド２９が、加振板２２ｂに接続した前部加振ロッド２９ａと、加振機２８に接続した後部加振ロッド２９ｂからなっていて、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂが連結部３０を介して連結しており、この連結部３０によって、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂの連結・分離を行なうことで、加振板２２ｂと加振機２８の接続およびその解除を行なって、ラム２０と加振機２８の連結・分離を行なうことができる。なお、連結部３０には、機械式嵌合装置を用いたものや電磁石を用いたものを採用すればよい。

さらに、加振機２８と後部加振ロッド２９ｂには車輪４０が取り付けられているとともに、ラムロッド２１に沿ってレール４１が設けられている。前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂが連結部３０で連結して、加振板２２ｂと加振機２８が接続している場合は、加振機２８はラム２０の移動に同期してレール４１上を移動するようになっている。一方、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂが連結部３０で分離して、加振板２２ｂと加振機２８との接続が解除すると、加振機２８はラム２０から分離して停止するようになっている。なお、上記において、加振機２８が自走するようにしてもよいが、ここでは、加振機２８が加振ロッド２９を介してラム駆動装置２４の動力で移動するようになっている。

これによって、ラム２０の前進にともなって加振機２８がラム駆動装置２４に近づいたら、加振板２２ｂと加振機２８との接続を解除して、加振機２８をラム２０から分離し、その位置で停止させることで、加振機２８がラム駆動装置２４に衝突することを回避することができる。

また、通常、ラムロッド２１は内部が中空になったボックス構造であるが、加振機２８がラムロッド２１を挟んで左右両側に設置されていることから、図３（ａ）に示すように、加振ロッド２９をラムロッド２１の左右外面に沿って設置し、図３（ｂ）に示すように、加振ロッド２９の支持機構３１もラムロッド２１の左右外面に設けるようにしている。図３（ｃ）は、その際の加振ロッド２９および支持機構３１と炭化室炉壁１ａとの位置関係を示す図である。

また、図４（ａ）に示すように、加振ロッド２９はラムロッド２１の左右外面に沿って設置するが、図４（ｂ）に示すように、ラムロッド２１に開口部を設けて、加振ロッド２９の支持機構３２をラムロッド２１の内部に設けるようにしてもよい。図４（ｃ）は、その際の加振ロッド２９および支持機構３２と炭化室炉壁１ａとの位置関係を示す図である。

さらに、場合によっては、図５（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図を図５（ｂ）に示すように、前部加振ロッド２９ａをラムロッド２１の内部を通し、Ｂ−Ｂ矢視図を図５（ｃ）に示すように、連結部３０付近でラムロッド２１に開口部を設けて、前部加振ロッド２９ａを左右に分岐してラムロッド２１の外部に取り出し（加振ロッド２９ａ_１、２９ａ_２）、Ｃ−Ｃ矢視図を図５（ｄ）に示すように、ラムロッド２１の左右外面に沿って設置された後部加振ロッド２９ｂと連結部３０で連結するようにしてもよい。このようにすることで、前部加振ロッド２９ａの支持機構３４を全てラムロッド２１の内部に設けることができるので、支持機構３４に対する炭化室１からの輻射熱の影響を極力小さくすることができる。また、ラムロッド２１の内部に冷却ガスを送ることで、加振ロッド２９と支持機構３４の温度上昇を抑えることが可能になる。

上記のように構成されたコークス押し出し装置１１を用いて、コークス塊２を炭化室１から押し出す場合の手順（作動状況）を図６に基づいて説明する。

（１）まず、図６（ａ）に示すように、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂを連結部３０で連結させて、加振板２２ｂと加振機２８が接続した状態とした上で、ラムヘッド２２を炭化室１内に向かって前進させる。

（２）次に、図６（ｂ）に示すように、ラムヘッド２２を炭化室１内のコークス塊２に押し当て、加振機２８によって加振板２２ｂを押し出し方向に振動させて、コークス塊２に振動を加えながら、ラムヘッド２２を前進させる。それにより、コークス塊２と炭化室炉壁との間の摩擦が静摩擦から動摩擦に変化して、摩擦係数が低下し、それによって押し出し負荷が低減する。なお、ラム２０の前進にともなって、ラムロッド２１の折れ曲がり部２１ｂも水平になり、水平部２１ｂと一直線になる。

（３）そして、図６（ｃ）に示すように、加振機２８がラム駆動装置２４に近づいたら、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂを連結部３０で分離させて、加振板２２ｂと加振機２８の接続を解除し、加振機２８をラム２０から分離する。これによって、加振機２８はラム駆動装置２４の手前で停止し、この時点でコークス塊２へ振動を加えることは終了する。ちなみに、通常、押し出し荷重が最大になるのは、ラムヘッド２２が炭化室１の中央部に前進するまでの間であるので、加振機２８がラム駆動装置２４に到達するまでの間、コークス塊に振動を加えることで、押し出し荷重を効果的に低減することができる。

（４）そして、図６（ｄ）に示すように、加振機２８がラム駆動装置２４の手前で停止した状態で、ラムヘッド２２はそのまま前進を続ける。そして、コークス塊２を炭化室１から全て押し出す位置まで前進したら、そこで押し出しを終了する。

上記のようにして、この実施形態に係るコークス押し出し装置１１は、ラムヘッド２２の加振板２２ｂを加振機２８で振動させることによってコークス塊２に振動を加えながら押し出すのに際して、加振機２８がラム２０から分離して、ラム駆動装置２４等との衝突を回避することができる構造となっているので、押し出し作業の中断や設備破損を防止しながら、的確に押し出し負荷を低減させることができる。その結果、炭化室炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。

また、加振機２８がラム２０から分離できるので、補修等のメンテナンスが容易であり、加振機２８への電源配線などユーティリティの連絡がラム２０と別になるので有利である。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るコークス押し出し装置は、基本的な構造は、前述の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置と同様であるが、ラム駆動機構をラムロッドの下方に設けている点が異なっている。

すなわち、図７に示すように、第２の実施形態に係るコークス押し出し装置１２においては、ラム駆動装置２４がラムロッド２１の下方に設置されているとともに、ラック（図示せず）がラムロッド２１の下面に取り付けられている。

これによって、加振機２８がラム駆動装置２４に衝突することなく、炭化室１の近傍まで前進でき、その分だけ長い期間、コークス塊２に振動を加えることが可能になっている。

上記のようなコークス押し出し装置１２を用いて、コークス塊２を炭化室１から押し出す場合の手順（作動状況）を図７に基づいて説明する。

（１）まず、図７（ａ）に示すように、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂを連結部３０で連結させて、加振板２２ｂと加振機２８が接続した状態とした上で、ラムヘッド２２を炭化室１内に向かって前進させる。

（２）次に、図７（ｂ）に示すように、ラムヘッド２２を炭化室１内のコークス塊２に押し当て、加振機２８によって加振板２２ｂを押し出し方向に振動させて、コークス塊２に振動を加えながら、ラムヘッド２２を前進させる。これにより、コークス塊２と炭化室炉壁との間の摩擦が静摩擦から動摩擦に変化して、摩擦係数が低下し、それによって押し出し負荷が低減する。なお、ラム２０の前進にともなって、ラムロッド２１の折れ曲がり部２１ｂも水平になり、水平部２１ｂと一直線になる。

（３）そして、図７（ｃ）に示すように、加振機２８がラム駆動装置２４に差し掛かっても、衝突することはないので、そのまま前進を続ける。

（４）そして、図７（ｄ）に示すように、加振機２８が炭化室１に近づいたら、前部加振ロッド２９ａと後部加振ロッド２９ｂを連結部３０で分離させて、加振板２２ｂと加振機２８の接続を解除し、加振機２８をラム２０から分離する。そして、加振機２８が炭化室１の手前で停止した状態で、ラムヘッド２２はそのまま前進を続け、コークス塊２を炭化室１から全て押し出す位置まで前進したら、そこで押し出しを終了する。

上記のようにして、この実施形態に係るコークス押し出し装置１１は、ラムヘッド２２の加振板２２ｂを加振機２８で振動させることによってコークス塊２に振動を加えながら押し出すのに際して、ラム駆動機構がラムロッド２１の下方に設けられているので、加振機２８がラム駆動装置２４と衝突することを回避することができるとともに、加振機２８がラム２０から分離して、炭化室１の炭化室炉壁と衝突することを回避することができる構造となっているので、押し出し作業の中断や設備破損を防止しながら、的確に押し出し負荷を低減させることができる。その結果、炭化室炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。

（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係るコークス押し出し装置を説明するための側面図であり、図９は、その断面図である。

図８に示すように、この実施形態に係るコークス押し出し装置１３は、図１４に示したものと同様に、ラム２０が、ラムロッド２１と、ラムロッド２１の先端に取り付けられたラムヘッド２２と、ラムロッド２１の上面全長に取り付けられたラック２３を有しているとともに、ラムヘッド２２の後方近傍にラムロッド２１を跨ぐようにラム駆動装置２４が設置されており、ラムロッド２１上面のラック２３とラム駆動装置２４のピニオン２４ａによるラック−ピニオン方式の駆動機構によって、ラム２０を炭化室１に押し込むようになっている。なお、図８中の２６は、ラム２０を支持するためにラムロッド２１に取り付けられて一緒に移動するラムシューであり、２７は、通過するラムロッド２１を支持案内するためのガイドローラである。

そして、このコークス押し出し装置１３では、炭化室１内のコークス塊２に押し当てられるラムヘッド２２の押し当て面が、上下方向に３個の押し当て面に分割されていて、その内の中間押し当て面２２ｂが加振部（加振板）となっており、その加振板２２ｂを振動させるために、小型化された加振機２８が、内部が中空のボックス構造であるラムロッド２１の水平部２１ａの内部に設置されている。

それにともなって、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、加振板２２ｂと加振機２８を接続する加振ロッド２９およびその支持機構３５も、ラムロッド２１の内部に設置されている。図９（ｃ）は、その際の加振ロッド２９および支持機構３５と炭化室炉壁１ａとの位置関係を示す図である。

上記のように、加振機２８はラムロッド２１の内部に設置されているので、加振機２８がラム駆動装置２４やガイドローラ２７あるいは炭化室炉壁１ａと衝突することを回避することができる。

そして、加振ロッド２９と加振機２８の重心を結ぶ線が加振方向（ここでは、押し出し方向）と一致するようにすることができ、加振機２８からの加振力を加振板２２ｂに的確に伝えることができる。

また、加振機２８および加振ロッド２９とその支持機構３５を全てラムロッド２１の内部に設置しているので、加振機２８等への炭化室１からの輻射熱の影響を極力小さくすることができる。また、ラムロッド２１の内部に冷却ガスを送ることで、加振ロッド２９等の温度上昇を抑えることが可能になる。

なお、ラムロッド２１の炭化室１内に入っていく部分に加振機２８を設置することも可能ではあるが、輻射熱の影響を考慮して、ラムロッド２１の水平部２１ａの後端部で炭化室１内に入らない部分に加振機２８を設置することが好ましい。

そして、上記の説明において、加振機２８をラムロッド２１の内部に設置するとは、実質的にラムロッド２１の内部に設置するという意味であり、ラム駆動装置２４および炭化室炉壁１ａに接触しない範囲で、加振機２８がラムロッド２１からはみ出していてもよい。

なお、ラム駆動装置２４をラムロッド２１の下方に設置した場合には、加振機２８がラムロッド２１からはみ出していてもラム駆動装置２４に接触することはないので、炭化室炉壁１ａに接触しない範囲で、加振機２８がラムロッド２１からはみ出していてもよい。さらに、それに加えて、ラムロッド２１の水平部２１ａの後端部で炭化室１内に入らない部分に加振機２８を設置した場合には、加振機２８がラムロッド２１から大幅にはみ出していてもラム駆動装置２４および炭化室炉壁１ａに接触することはなくなる。

上記のように、この実施形態に係るコークス押し出し装置１３は、ラムヘッド２２の加振板２２ｂを加振機２８で振動させることによってコークス塊２に振動を加えながら押し出すのに際して、加振機２８がラムロッド２１の内部に設置されており、ラム駆動装置２４等との衝突を回避することができる構造となっているので、押し出し作業の中断や設備破損を防止しながら、的確に押し出し負荷を低減させることができる。その結果、炭化室炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。

なお、上記の第１〜第３の実施形態においては、ラムヘッド２２の押し当て面の一部が加振部（加振板）になっていたが、ラムヘッド２２の押し当て面の全面を加振部（加振板）としてもよいことはいうまでもない。

本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置の側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置における加振ロッドの設置状態を示す横断面である。 本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置における加振ロッドの他の設置状態を示す横断面である。 本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置における加振ロッドの他の設置状態を示す横断面である。 本発明の第１の実施形態に係るコークス押し出し装置の作動状況を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るコークス押し出し装置の作動状況を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るコークス押し出し装置の側面図である。 本発明の第３の実施形態に係るコークス押し出し装置における加振ロッドの設置状態を示す横断面である。 特願２００５−３７７３１２号において一例として示したコークス押し出し装置の側面図である。 特願２００５−３７７３１２号において一例として示したコークス押し出し装置の斜視図である。 特願２００５−３７７３１２号において一例として示したコークス押し出し装置での加振ロッドと加振機の軸心位置を示す図である。 直線状ラムロッド方式のコークス押し出し装置の説明図である。 折れ曲がりラムロッド方式のコークス押し出し装置の説明図である。

符号の説明

１ コークス炉の炭化室
１ａ 炭化室の炉壁
２ コークス塊
１１ コークス押し出し装置
１２ コークス押し出し装置
１３ コークス押し出し装置
１５ コークス押し出し装置
２０ ラム
２１ ラムロッド
２１ａ ラムロッド水平部
２１ｂ ラムロッド折れ曲がり部
２２ ラムヘッド
２２ａ 上部押し当て面
２２ｂ 中間押し当て面（加振板）
２２ｃ 下部押し当て面
２３ ラック
２４ ラム駆動装置
２４ａ ピニオン
２６ ラムシュー
２７ ガイドローラ
２８ 加振機
２８ａ 加振機の一体的同期機構
２９ 加振ロッド
２９ａ 前方加振ロッド
２９ｂ 後方加振ロッド
３０ 連結部
３１ 加振ロッドの支持機構
３２ 加振ロッドの支持機構
３３ 加振ロッドの支持機構
３４ 加振ロッドの支持機構
４０ 車輪
４１ レール
５１ 直線状ラムロッド方式のコークス押し出し装置
５２ 折れ曲がりラムロッド方式のコークス押し出し装置

Claims (14)

1. コークス炉の炭化室内のコークス塊にラム先端のラムヘッドを押し当ててコークス塊を炭化室から押し出す際に、コークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークス押し出し装置であって、ラムヘッドの押し当て面の少なくとも一部が振動可能な加振部となっており、該加振部を振動させるための加振機をラムの外部に備えているとともに、該加振機とラムとの連結と分離を行なうことができる連結・分離機構を有していることを特徴とするコークス押し出し装置。
2. 前記加振機は、ラムが所定の位置に前進するまでの間は、ラムと連結して前進し、ラムが所定の位置まで前進したら、ラムから分離するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のコークス押し出し装置。
3. 前記加振機は、ラムと連結して前進するための動力をラムの駆動機構から得ていることを特徴とする請求項２に記載のコークス押し出し装置。
4. 前記連結・分離機構は、機械式嵌合装置を用いたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコークス押し出し装置。
5. 前記連結・分離機構は、電磁石を用いたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコークス押し出し装置。
6. 前記加振部と前記加振機は加振ロッドを介して接続していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコークス押し出し装置。
7. 前記加振ロッドと前記加振機の重心を結ぶ線が加振方向と一致していることを特徴とする請求項６に記載のコークス押し出し装置。
8. ラムの駆動機構がラムロッドの下方に設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のコークス押し出し装置。
9. コークス炉の炭化室内のコークス塊にラム先端のラムヘッドを押し当ててコークス塊を炭化室から押し出す際に、コークス塊に振動を加えながら押し出すことができるコークスの押し出し装置であって、ラムヘッドの押し当て面の少なくとも一部が振動可能な加振部となっており、該加振部を振動させるための加振機をラムの内部に備えていることを特徴とするコークス押し出し装置。
10. 前記加振機は、炭化室内に入らない部分に設置されていることを特徴とする請求項９に記載のコークス押し出し装置。
11. 前記加振部と前記加振機は加振ロッドを介して接続していることを特徴とする請求項９または１０に記載のコークス押し出し装置。
12. 前記加振ロッドはラムの内部を通っていることを特徴とする請求項１１に記載のコークス押し出し装置。
13. 前記加振ロッドと前記加振機の重心を結ぶ線が加振方向と一致していることを特徴とする請求項１１または１２に記載のコークス押し出し装置。
14. ラムの駆動機構がラムロッドの下方に設置されていることを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載のコークス押し出し装置。

Images