JP2009108250A

JP2009108250A - コークス炉窯口の集塵方法

Info

Publication number: JP2009108250A
Application number: JP2007283716A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takahashi; 良典高橋; Akira Takahashi; 顕高橋; Kazuhide Doi; 一秀土井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: JP5135997B2

Abstract

【課題】地上に設置スペースを確保する必要がなく、装置構成が簡単で、かつメンテナンスが容易で、しかも経済的に粉塵の集塵を可能とするコークス炉窯口の集塵方法を提供する。
【解決手段】コークス炉１０に並設された多数の炭化室１１で乾留されたコークスを、各炭化室１１間を移動する押出機１２により押し出す際に発生する粉塵を、押出機１２に設けた集塵フード１３を介して集塵機で集塵するコークス炉窯口の集塵方法において、集塵機は押出機１２に設けた電気集塵機１４であり、電気集塵機１４の集塵電極に付着した粉塵を、電気集塵機１４による集塵を停止して押出機１２が各炭化室１１間を移動している間に、集塵電極から払落す。
【選択図】図１

Description

本発明は、コークス炉の炭化室からコークスを押し出す際に発生する粉塵を集塵するコークス炉窯口の集塵方法に関する。

従来、コークス炉に並設された多数の炭化室内に石炭を装入し、この石炭を、蓄熱室からの熱により乾留してコークスを製造している。そして、製造されたコークスは、炭化室の炉蓋を外し、各炭化室間を移動する押出機により、炭化室内から外部へ押し出され、高炉へ供給されている。
このように、炭化室から炉蓋を外す場合、炭化室内の赤熱コークス（灼熱コークス）が、窯口で、炭化室の上下方向の全長にわたって外部に露出した状態になり、これによって、赤熱コークスから多くの粉塵が発生していた。また、押出機により炭化室内からコークスを押し出す場合にも、窯口から粉塵が流出していた。
このため、例えば、特許文献１には、コークス炉の窯口から流出した粉塵を、押出機に取り付けたフードで集煙し、地上に設置された集塵機、即ちバグフィルターに誘引して集塵する装置が開示されている。

特開２００４−１３１６０４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された装置は、各炭化室間を移動する押出機に取り付けたフードと、地上に設置された集塵機とを繋ぐコネクターとしての大規模な水封式ダクトを有しているため、その長さが長く、構造が複雑であり、また、押出機の周囲にスペースが必要であった。このため、集塵機に対する押出機の移動距離が長くなるに伴い、コスト高となって経済的でなかった。
また、水封式ダクトを使用した場合、例えば、水位管理、水処理、及びダクト内に堆積したダストの排出処理が必要であり、メンテナンス性が悪かった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、地上に設置スペースを確保する必要がなく、装置構成が簡単で、かつメンテナンスが容易で、しかも経済的に粉塵の集塵を可能とするコークス炉窯口の集塵方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するためになされた本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）コークス炉に並設された多数の炭化室で乾留されたコークスを、該各炭化室間を移動する押出機により押し出す際に発生する粉塵を、該押出機に設けた集塵フードを介して集塵機で集塵するコークス炉窯口の集塵方法において、
前記集塵機は前記押出機に設けた電気集塵機であり、該電気集塵機の集塵電極に付着した前記粉塵を、前記電気集塵機による集塵を停止して前記押出機が前記各炭化室間を移動している間に、前記集塵電極から払落すことを特徴とするコークス炉窯口の集塵方法。

（２）前記集塵電極からの前記粉塵の払落しは、前記押出機が前記各炭化室間を移動するたびに行うことを特徴とする（１）記載のコークス炉窯口の集塵方法。
（３）前記集塵電極から払落した前記粉塵を、前記電気集塵機による集塵を停止して前記押出機が前記各炭化室間を移動している間に、前記押出機の移動経路上に設置された落骸処理用ボックスへ排出することを特徴とする（１）及び（２）記載のコークス炉窯口の集塵方法。
（４）前記集塵電極から払落した前記粉塵の前記落骸処理用ボックスへの排出は、該落骸処理用ボックス近隣に位置する前記炭化室の集塵を停止した後に行うことを特徴とする（３）記載のコークス炉窯口の集塵方法。

本発明に係るコークス炉窯口の集塵方法は、押出機の灼熱コークスの押出作業に影響を及ぼすことなく、集塵電極に付着した粉塵を頻繁に払落すことが可能となり、その結果、集塵電極の間隔を狭くして集塵機をコンパクトにできたので、この集塵機が押出機に設置可能となり、従来のような長大で、複雑な構造で、しかもメンテナンス性の悪いコネクターが不要となって、コスト的に安価になる等の効果を奏するものである。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るコークス炉窯口の集塵方法に使用するコークス炉窯口の集塵装置の正面図、図２は同集塵装置の集塵フードの斜視図、図３（Ａ）は隣り合う集塵電極の間隔と集塵効率との関係を示す説明図、（Ｂ）は集塵効率と電気集塵機の大きさとの関係を示す説明図、図４（Ａ）は集塵時間と粉塵付着による集塵効率の変動との関係を示す説明図、（Ｂ）は電気集塵機の利用方法を検討した説明図である。

図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るコークス炉窯口の集塵方法は、コークス炉１０に並設された多数（例えば、５０〜１００程度）の炭化室１１で乾留されたコークスを、押出機１２により押し出す際に発生する粉塵を、押出機１２に設けた集塵フード１３を介して電気集塵機１４により集塵する方法である。
まず、本発明の一実施の形態に係るコークス炉窯口の集塵方法に使用するコークス炉窯口の集塵装置（以下、単に集塵装置ともいう）１５について説明した後、集塵方法について説明する。

図１に示すように、コークス炉窯口の集塵装置１５は、集塵フード１３と電気集塵機１４を有し、コークス炉１０に並設した押出機１２に設けられている。
押出機１２は、並設された多数の炭化室１１の前側で、コークスの押出方向と直交する方向に平行に敷設された一対のレール１６、１７上を走行可能な台車１８と、この台車１８上に進退可能に設けられ、炭化室１１内のコークスを押し出す押出ラム１９とを有する従来公知のものである。
即ち、押出機１２は、乾留が完了した炭化室１１の前まで移動した後、炭化室１１の炉蓋を外して、押出ラム１９を炭化室１１内に挿入して、炭化室１１内の灼熱コークスを押し出すものである。

図１、図２に示すように、集塵フード１３は、押出機１２がコークスの押出作業をする際、集塵フード１３の吸い込み口２０が、炭化室１１の窯口の上方に位置するように、押出機１２に設置されている。この集塵フード１３の吸い込み口２０は、炭化室１１の窯口を覆うように、幅広に形成されている。
これにより、炭化室１１から炉蓋を外したとき、及びコークスを押し出すときに発生する粉塵を、電気集塵機１４の下流側に設けたダクト２３の途中に配置されたブロワ（図示しない）を作動させることにより、集塵フード１３を介して吸引できる。
また、集塵フード１３の下流側には、ダクト２１が接続され、このダクト２１の下流側端部に、電気集塵機１４が接続されている。

電気集塵機１４は、ダクト２１を通過した粉塵が流入して集塵されるケーシング２２と、ケーシング２２の下流側に設けられ、清浄化された空気を外部へ放出するダクト２３と、ケーシング２２の下部に設けられ、ケーシング２２内の粉塵を外部へ排出する粉塵排出シュート２４とを有する従来公知のものである。
ケーシング２２は、集塵フード１３に吸引された空気の流れる方向の長さが例えば３〜１０ｍ程度で、容積が例えば３０〜１５０ｍ^３程度であり、清浄化すべき粉塵を含む空気が通過する集塵部を有するものである。この集塵部は、図４（Ａ）に示すように、間隔を有して対向配置された集塵電極の間に放電電極を配置したものを、複数配置した構成となっている。これにより、集塵電極に（＋）、放電電極に（−）の電圧を印加して、集塵電極と放電電極との間に荷電界を形成し、集塵電極に粉塵を吸着させている。

このように、集塵電極には、粉塵が付着するため、その吸着力が徐々に低下することにより、粉塵の集塵効率に差が生じる。そこで、本実施の形態では、集塵電極と放電電極との間隔を、通常使用されている工業用電機集塵機の間隔（一般的に１５０ｍｍ程度）よりも狭い、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の範囲内に設定している。以下、この理由について説明する。
図３（Ａ）に示すように、複数の集塵電極のうち、隣り合う集塵電極の間隔が狭くなるに伴い、同一容積のケーシング内に配置できる集塵電極の数は増加する。このため、集塵電極が高密度に配置され、粉塵が集塵電極に接触し易くなり、その結果、粉塵の集塵効率を向上できる。なお、図３（Ａ）においては、集塵電極のみを図示している。
一方、粉塵の集塵効率の向上は、図３（Ｂ）に示すように、ケーシングの容積を大きく（長さを長く）することで、更に高められるが、ケーシングの容積を大きくするに伴い、集塵機の規模が大きくなる問題がある。

このため、前記したように、隣り合う集塵電極の間隔を狭くすればよいが、この場合、図４（Ａ）に示すように、集塵時間の経過と共に集塵効率が急激に低下し、隣り合う集塵電極の間隔が広い場合よりも、集塵効率が低下する。これは、集塵時間の経過と共に、集塵電極に付着する粉塵の厚みが増加し、集塵電極と放電電極との間隔が狭くなってスパークし、荷電が低下することによる。
そこで、図４（Ｂ）に示すように、集塵効率を良好に維持するため、集塵電極に付着した粉塵を、集塵電極から頻繁に払落す必要がある。

上記した集塵は、間欠的に行うものであり、一回あたりの集塵時間は１０分程度と短く、また、前記したように、押出機が次に押出作業を行うための炭化室に移動している間に、粉塵の払落し作業を行うことで、集塵電極に付着する粉塵の付着成長を小さく抑えることができる。このため、複数の集塵電極を高密度に配置し、集塵電極と放電電極との極間を小さくすることにより、電気集塵機１４をコンパクトにできると共に、押出作業にも影響を与えることがない。
なお、このコンパクトな電気集塵機としては、例えば、家庭用空気清浄機に適用されているものを使用可能である。

ここで、集塵電極と放電電極との間隔は、発生する粉塵量によって設定することが好ましい。例えば、粉塵量が多い場合は、１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の範囲内でその間隔を７０ｍｍに近づけ、一方、粉塵量が少ない場合は、この範囲内でその間隔を１０ｍｍに近づける。
また、集塵電極からの粉塵の払落しは、例えば、集塵電極又はケーシングをハンマで叩いたり、集塵電極の表面を摺動する装置を使用したりする従来公知の方法を適用できる。なお、特別な装置を使用することなく、押出機１２が移動する際の振動により、集塵電極から粉塵を払落してもよい。このとき、集塵電極と放電電極への通電を停止するとよい。

以上に示した粉塵の集塵効率は、更に、粉塵が電気集塵機のケーシング内を通過する時間の増加と共に向上するため、前記したブロワによる粉塵を含む空気の吸引速度が速過ぎれば、集塵電極による粉塵の集塵効率が低下し、一方、遅過ぎれば、集塵効率は高いがケーシングの容積を大きくする必要がある。
このため、粉塵を含む空気がケーシング内に滞留する時間を、例えば、１秒以上、更には２秒以上とし、１０秒以下、更には５秒以下とする。このとき、ケーシング内の流速は、２ｍ／秒以下、更に好ましくは１ｍ／秒以下とし、０．２ｍ／秒以上、更に好ましくは０．４ｍ／秒以上とする。

次に、以上に示したコークス炉窯口の集塵装置１５を使用して、本発明の一実施の形態に係るコークス炉窯口の集塵方法について説明する。
まず、押出機１２を、コークスが製造された炭化室１１の前まで移動させ、電気集塵機１４のブロワを作動させた後、炭化室１１の炉蓋を外し、炭化室１１内に押出ラム１９を挿入して、灼熱コークスを押し出す。
この炭化室１１の炉蓋を外す際、及び炭化室１１内からコークスを押し出す際には、粉塵が発生する。

ここで、集塵フード１３の吸い込み口２０は、前記したように、炭化室１１の窯口前面の直上に位置し、しかも炭化室１１の窯口を覆うように幅広に形成されている。このため、発生する粉塵を含む空気は、集塵フード１３の吸い込み口２０に吸引され、電気集塵機１４により清浄化された後、ダクト２３から大気へ放出される。
このようにして、コークスの押出作業が終了した後、押出ラム１９を炭化室１１内から引き出し、炭化室１１の炉蓋を閉じてブロワを停止し、押出機１２を次のコークスの押出作業を行う炭化室１１の前まで移動させる。
この操作を繰り返し実施することで、粉塵の大気への放散を、抑制、更には防止できる。
なお、粉塵を含む空気は、瞬間的には４００℃程度まで上がることがあるが、電気集塵機１４は全て金属で構成されているため、各部材はすぐに昇温されないため問題ない。

なお、上記した方法で集塵された粉塵は、電気集塵機１４の集塵電極に付着するが、集塵電極への粉塵の付着量の増加と共に、集塵効率が低下する。そこで、集塵電極に付着した粉塵を、前記した方法で集塵電極から払落し、集塵効率の低下を防止する。
なお、集塵電極に付着した粉塵の払落しは、電気集塵機１４による集塵を停止して、押出機１２が各炭化室１１間を移動している間に行う。ここで、集塵電極からの粉塵の払落しは、複数（例えば、２〜１０）の炭化室１１の集塵が終了した後に行ってもよく、また各炭化室１１の集塵が終了するごと、即ち、押出機１２が各炭化室１１間を移動するたびに行うこともできる。

更に、集塵電極から払落した粉塵は、ケーシング２２下部の粉塵排出シュート２４内に蓄積される。このため、蓄積された粉塵は、電気集塵機１４による集塵を停止して、押出機１２が各炭化室１１間を移動している間に、前記粉塵排出シュート２４を介して、押出機１２の移動経路上（レール１６、１７近傍）に設置された落骸処理用ボックス（図示しない）へ排出することが好ましい。この落骸処理用ボックスは、既設の押出機１２のバケットであり、例えば、５〜２０個の炭化室１１に対して１つの割合で設置されている。
これにより、地上での粉塵の回収が可能となる。

特に、粉塵の落骸処理用ボックスへの排出は、落骸処理用ボックス近隣に位置する炭化室１１（例えば、落骸処理用ボックスを中心として、押出機１２の移動方向に２個以内の炭化室１１）の集塵を停止した後に行うのがよい。
また、押出機１２が各炭化室１１間を移動している際には、例えば、２時間程度の集塵作業を実施した後に、２０分程度の休止があるため、この時間を利用してもよい。
なお、押出機１２は、制御部により、シーケンシャルにコークスの押出作業、移動、及び停止を行っているため、これらの信号を元に、集塵電極からの粉塵の払落しの開始と終了の制御を行うことができる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のコークス炉窯口の集塵方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、対向配置された集塵電極の間に放電電極が配置された電気集塵機を使用した場合について説明したが、この構成に限定されるものではなく、他の構成のものでもよい。

本発明の一実施の形態に係るコークス炉窯口の集塵方法に使用するコークス炉窯口の集塵装置の正面図である。同コークス炉窯口の集塵装置の集塵フードの斜視図である。（Ａ）は隣り合う集塵電極の間隔と集塵効率との関係を示す説明図、（Ｂ）は集塵効率と電気集塵機の大きさとの関係を示す説明図である。（Ａ）は集塵時間と粉塵付着による集塵効率の変動との関係を示す説明図、（Ｂ）は電気集塵機の利用方法を検討した説明図である。

符号の説明

１０：コークス炉、１１：炭化室、１２：押出機、１３：集塵フード、１４：電気集塵機、１５：コークス炉窯口の集塵装置、１６、１７：レール、１８：台車、１９：押出ラム、２０：吸い込み口、２１：ダクト、２２：ケーシング、２３：ダクト、２４：粉塵排出シュート

Claims

コークス炉に並設された多数の炭化室で乾留されたコークスを、該各炭化室間を移動する押出機により押し出す際に発生する粉塵を、該押出機に設けた集塵フードを介して集塵機で集塵するコークス炉窯口の集塵方法において、
前記集塵機は前記押出機に設けた電気集塵機であり、該電気集塵機の集塵電極に付着した前記粉塵を、前記電気集塵機による集塵を停止して前記押出機が前記各炭化室間を移動している間に、前記集塵電極から払落すことを特徴とするコークス炉窯口の集塵方法。
請求項１記載のコークス炉窯口の集塵方法において、前記集塵電極からの前記粉塵の払落しは、前記押出機が前記各炭化室間を移動するたびに行うことを特徴とするコークス炉窯口の集塵方法。
請求項１及び２のいずれか１項に記載のコークス炉窯口の集塵方法において、前記集塵電極から払落した前記粉塵を、前記電気集塵機による集塵を停止して前記押出機が前記各炭化室間を移動している間に、前記押出機の移動経路上に設置された落骸処理用ボックスへ排出することを特徴とするコークス炉窯口の集塵方法。
請求項３記載のコークス炉窯口の集塵方法において、前記集塵電極から払落した前記粉塵の前記落骸処理用ボックスへの排出は、該落骸処理用ボックス近隣に位置する前記炭化室の集塵を停止した後に行うことを特徴とするコークス炉窯口の集塵方法。