JP2014214260A - コークス炉の炉口クリーナ及び炉口クリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスが容易なコークス炉の炉口クリーナ及び炉口クリーニング方法を提供する。
【解決手段】コークス炉の押出側又は排出側を走行するコークス炉作業車両に取付けられて、炭化室の炉口１２の付着物を除去する炉口クリーナ１０は、コークス炉作業車両に設けられ、炉口１２に対して進退する移動台車１３と、移動台車１３の柱部材１４にガイドされて上下に移動する昇降部１５と、昇降部１５の左右両側に設けられ、炉口１２の環状シート面１６の左右の側シート部１７、１８に沿って下降し、側シート部１７、１８の付着物を掻き取る左、右シート面除去部１９、２０と、昇降部１５に設けられ、炉口１２の内側に嵌入し、炉口１２の左右の内側面２１、２２に沿って下降し、内側面２１、２２の付着物を掻き取る内面除去部２３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コークス炉の炉口に形成された付着物を除去するコークス炉の炉口クリーナ及び炉口クリーニング方法に関する。

コークス炉では、操業時に発生するガスが炉口付近で冷却され、ガス中のタール成分がタールとなって炉口の内周面、炉口シート面（炉口の外周部にあって、炉口を覆う炉蓋の内面に設けられたナイフエッジが密着する部分）に付着して付着物を形成し、付着物はコークス炉の操業時間の経過と共に成長する（付着物の付着範囲が拡大し、厚さが増大する）。そして、炭化室から赤熱コークスを排出する際や炭化室に石炭を装入する際に発生する粉塵が付着物上に堆積することにより、付着物の成長を更に加速している。このため、炉口の内周面及び炉口シート面に形成された付着物が成長してくると、炉口に炉蓋を取付けた際に、炉蓋のナイフエッジと炉口シート面との密着性が不十分となり、炭化室からのガス漏れが顕著になると共に炭化室への空気の流入が起こり、コークス炉の操業に支障をきたす事態となる。

そこで、例えば、特許文献１には、図７に示すように、図示しないコークス炉作業車（コークス炉移動機械とも言い、具体的には、赤熱コークスを炭化室から押し出す押出機又は炭化室から押し出された赤熱コークスを消火車に搬送するガイド車）に積載され、炉口シート面１００と隙間を設けて対向配置されるシート面スクレーパ取付昇降枠１０１と、シート面スクレーパ取付昇降枠１０１に、基端部がピン１０２を介して取付けられた複数の傾斜取付腕１０３と、傾斜取付腕１０３の先部にそれぞれ取付けられたスクレーパ１０４と、傾斜取付腕１０３の先側を炉口シート面１００に向けて回動させ、スクレーパ１０４の先端部を炉口シート面１００に押圧させるバネ１０５、１０６とを有するシートクリーナ１０７が提案されている。なお、符号１０８、１０９は、傾斜取付腕１０３の初期回動角度を一定値に保持するストッパ、符号１１０はピン１０２の軸受である。炉口シート面１００に各スクレーパ１０４の先端部を圧着させた状態で、シート面スクレーパ取付昇降枠１０１を一定ストロークで上下運動させることにより、炉口シート面１００上の付着物が各スクレーパ１０４の先端部で掻き取られ、炉口シート面１００の付着物の除去が行われる。

実開平５−４５０４９号公報

しかしながら、特許文献１のシートクリーナ１０７では、炉口シート面１００とシート面スクレーパ取付昇降枠１０１との距離が一定の場合では、炉口シート面１００にスクレーパ１０４の先端部を圧着させて上下運動させることにより、炉口シート面１００上の付着物をスクレーパ１０４の先端部で掻き取ることができるが、炉口が熱変形して炉口シート面が傾斜している場合、炉口シート面にスクレーパ１０４の先端部を圧着させて上下運動させた際、スクレーパ１０４の上下位置によりスクレーパ１０４の先端部が炉口シート面１００を押圧する力が低下して、炉口シート面１００上の付着物をスクレーパ１０４の先端部で一様に掻き取ることができないという問題がある。
また、シートクリーナ１０７では、上下方向に複数のスクレーパ１０４が設けられているため、上側のスクレーパ１０４については、コークス炉作業車上に足場を組まないとスクレーパ１０４の交換やメンテナンス（例えば、付着物除去の際にスクレーパ１０４に付着した付着物を除去すること）を行うことができず、スクレーパ１０４の交換やメンテナンスを十分に行うことができず、付着物の除去率が悪いという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、コークス炉の炉口が変形しても炉口に付着した付着物を確実に除去することができると共にメンテナンスを容易に行うことが可能なコークス炉の炉口クリーナ及び炉口クリーニング方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナは、コークス炉の押出側又は排出側を該コークス炉の長手方向に沿って走行するコークス炉作業車両に取付けられて、前記コークス炉の複数の炭化室の端部にそれぞれ設けられた炉口に付着した付着物を除去するコークス炉の炉口クリーナであって、
前記コークス炉作業車両に設けられ、炉蓋が取外された前記炉口に対して進退可能な移動台車と、
前記移動台車に立設された柱部材にガイドされ、前記炉口に沿って上下方向に移動する昇降部と、
前記昇降部の左右両側にそれぞれ設けられ、前記炉口の外周部にあって、前記炉蓋の内面と密着する環状シート面の左右の側シート部にそれぞれ沿って下降し、該側シート部の前記付着物を掻き取る左、右シート面除去部と、
前記昇降部の先部に突出して設けられ、前記炉口の内側に嵌入し、該炉口の左右の内側面に沿って下降し、該内側面の前記付着物を掻き取る内面除去部とを有している。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記左、右シート面除去部は、前側に下り傾斜し、先端部が前記側シート部に上下方向の異なる位置でそれぞれ当接する上、下スクレーパと、該上、下スクレーパの基側が上下方向の異なる位置にそれぞれ取付けられる支持部材と、該支持部材を前記側シート部に対して傾動自在に支持すると共に、前記上、下スクレーパの先端部を前記側シート部に当接させて押圧する傾動押圧手段とを有することが好ましい。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記内面除去部は、前記環状シート面が外周部に設けられた炉口金物の内周（炉口金物の中央部に形成され赤熱コークスが通過する排出部の内周）の左右の側金面に当接して、該各側金面に付着した前記付着物を除去する第１の内面除去手段と、前記炉口金物の背面側に連接して設けられ、前記炭化室を構築する耐火物を保護する炉殻に、左右方向の中心位置を前記炉口金物の左右方向の中心位置と合わせて設けられた開口部の左右の開口側面に当接して、該各開口側面に付着した前記付着物を除去する第２の内面除去手段とを有していることが好ましい。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記第１、第２の内面除去手段は、共通の取付け部材に設けられ、該取付け部材は、前記炉口金物の内側（炉口金物の排出部）に挿入された該第２の内面除去手段が該炉口金物の内側から前記炉殻に向けて移動することに伴って、該第１の内面除去手段の左右方向の中心位置を該炉口金物の左右方向の中心位置に、該第２の内面除去手段の左右方向の中心位置を該開口部の左右方向の中心位置にそれぞれ合わせる調心手段を介して前記昇降部の先部に取付けることが好ましい。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記第１の内面除去手段は、左、右の前記側金面にそれぞれ当接する左、右側金面用スクレーパと、該左、右側金面用スクレーパがそれぞれ先部に取付けられ、基側が連結ピンを介して前記取付け部材の基側に取付けられ、先側がバネ機構を介して連結する左、右アーム部材と、該左、右アーム部材にそれぞれ設けられ、前記移動台車の前進に伴って前記左、右側金面スクレーパが前記炉口金物内（炉口金物の排出部）に嵌入した際に、左右の前記側シート部に当接して該左、右側金面スクレーパの該炉口金物内への更なる嵌入を停止させる嵌入ストッパとを有していることが好ましい。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記第２の内面除去手段は、前記取付け部材の先側の左右両側にそれぞれ取付けられ、左右の前記開口側面に当接する左、右開口側面用スクレーパを有していることが好ましい。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記移動台車に取付けられ、前記炉口の下部に付着した前記付着物に高圧水を噴射して該付着物を除去する高圧水ノズルガンを有することが好ましい。

前記目的に沿う第２の発明に係るコークス炉の炉口クリーニング方法は、コークス炉の複数の炭化室の端部にそれぞれ設けられた炉口に付着した付着物を除去するコークス炉の炉口クリーニング方法であって、
前記コークス炉の押出側又は排出側を該コークス炉の長手方向に沿って走行するコークス炉作業車両に設けられ、炉蓋が取外された前記炉口に対して進退する移動台車に、該炉蓋の内面と密着する環状シート面の左右の側シート部に付着した前記付着物を掻き取る左、右シート面除去部及び前記炉口の左右の内側面に付着した前記付着物を掻き取る内面除去部をそれぞれ積載して前記炉口に沿って上下方向に移動する昇降部を取付け、
前記昇降部を上方に移動させると共に前記移動台車を前記炉口に向けて前進させ、前記左、右シート面除去部で左右の前記側シート部を、前記内面除去部で左右の前記内側面をそれぞれ押圧しながら前記昇降部を下降させ、前記付着物を掻き取りながら前記炉口の下側に移動させて除去する。

第２の発明に係るコークス炉の炉口クリーニング方法において、前記移動台車に高圧水ノズルガンを取付け、前記昇降部を下降させる前に、該高圧水ノズルガンから高圧水を噴射して前記炉口の下部の前記付着物を除去することが好ましい。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナ及び第２の発明に係るコークス炉の炉口クリーニング方法においては、左、右シート面除去部が、環状シート面の左右の側シート部にそれぞれ沿って下降して側シート部の付着物を掻き取り、内面除去部が、炉口の内側に嵌入し左右の内側面に沿って下降して、左右の内側面の付着物を掻き取るので、粘性タールを含むため付着物が粘着性を有していても、付着物を確実に炉口の下方、例えば、炉口の下側に設置された下部タールパンへ追い込むことができる。
また、左、右シート面除去部と内面除去部が昇降部に設けられているので、昇降部を下方に移動させることにより、コークス炉作業車両の作業床上で左、右シート面除去部及び内面除去部の整備や不良構成部品の交換を行うことができ、メンテナンス性の向上を図ることができる。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、左、右シート面除去部が、下り傾斜し、先端部が側シート部の上下方向の異なる位置でそれぞれ当接する上、下スクレーパを有する場合、上、下スクレーパを下降させた際、上、下スクレーパの先端部で側シート部の付着物を効率的に掻き取り、掻き取った付着物を上、下スクレーパの下降と共に下方に向けて確実に移動させることができる。
また、左、右シート面除去部が、上、下スクレーパの基側が上下方向の異なる位置にそれぞれ取付けられる支持部材と、支持部材を側シート部に対して傾動自在に支持すると共に、上、下スクレーパの先端部を側シート部に当接させて押圧する傾動押圧手段とを有する場合、側シート部が傾斜していても、支持部材を側シート部の傾斜に合わせて傾斜させることができ、上、下スクレーパの先端部を側シート部に当接させて確実に押圧することができる。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、内面除去部が、環状シート面が外周部に設けられた炉口金物の内周（炉口金物の中央部に形成され赤熱コークスが通過する排出部の内周）の左右の側金面に当接して、各側金面に付着した付着物を除去する第１の内面除去手段と、炉口金物の背面側に連接して設けられ、炭化室を構築する耐火物を保護する炉殻に、左右方向の中心位置を炉口金物の左右方向（炉口金物の排出部の幅方向）の中心位置と合わせて設けられた開口部の左右の開口側面に当接して、各開口側面に付着した付着物を除去する第２の内面除去手段とを有している場合、炉口の内側に付着した付着物を確実に除去することができる。これにより、炉蓋の取付けが容易となる。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、第１、第２の内面除去手段が、共通の取付け部材に設けられ、取付け部材は、炉口金物の内側に挿入された第２の内面除去手段が炉口金物の内側から炉殻に向けて移動することに伴って、第１の内面除去手段の左右方向の中心位置を炉口金物の左右方向の中心位置に、第２の内面除去手段の左右方向の中心位置を開口部の左右方向の中心位置にそれぞれ合わせる調心手段を介して昇降部の先部に取付けられている場合、第１、第２の内面除去手段を、炉口金物の内周（炉口金物の排出部）の左右の側金面、炉殻に設けられた開口部の左右の開口側面にそれぞれ均等に当接させて押圧することができる。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、第１の内面除去手段が、左、右の側金面にそれぞれ当接する左、右側金面用スクレーパと、左、右側金面用スクレーパがそれぞれ先部に取付けられ、基側が連結ピンを介して取付け部材の基側に取付けられ、先側がバネ機構を介して連結する左、右アーム部材とを有する場合、左、右アーム部材は、左、右側金面用スクレーパ同士が互いに近接する方向（左、右アーム部材間の角度が減少する方向に）に回動するように付勢されるので、移動台車を炉口に向けて前進させた際、炉口金物の内側（炉口金物の排出部）に左、右側金面用スクレーパを容易に嵌入することができる。
また、第１の内面除去手段が、左、右アーム部材にそれぞれ設けられ、移動台車の前進に伴って左、右側金面スクレーパが炉口金物内に嵌入した際に、左右の側シート部に当接して左、右側金面スクレーパの炉口金物内への更なる嵌入を停止させる嵌入ストッパとを有している場合、左、右側金面スクレーパの炉口金物内（炉口金物の排出部）への嵌入が停止された後は、移動台車の前進により左、右アーム部材は、バネ機構に抗して、左、右アーム部材間の角度が増大する方向に回動することになって、左、右側金面スクレーパをそれぞれ左右の側金面に当接させて押圧することができる。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、第２の内面除去手段が、取付け部材の先側の左右両側にそれぞれ取付けられ、左右の開口側面に当接する左、右開口側面用スクレーパを有している場合、炉口の付着物を除去する際、第２の内面除去手段は炉殻に設けられた開口部に嵌入しているので、炉口に沿って昇降部を安定して下降させることができる。

第１の発明に係るコークス炉の炉口クリーナにおいて、移動台車に取付けられ、炉口の下部に付着した付着物に高圧水を噴射して付着物を除去する高圧水ノズルガンを有する場合、左、右シート面除去部及び内面除去部では除去することが困難な炉口の下部に付着した付着物を除去することができる。

第２の発明に係るコークス炉の炉口クリーニング方法において、移動台車に高圧水ノズルガンを取付け、昇降部を下降させる前に、高圧水ノズルガンから高圧水を噴射して炉口の下部の付着物を除去する場合、昇降部の下降に伴って左、右シート面除去部及び内面除去部でそれぞれ掻き取られ炉口の下部まで移動した付着物が外部に流出する流路が確保でき、付着物が炉口の下部から排出される際、炉口の下部に付着（残留）し難くなる。その結果、炉口の下部からの付着物の排出が促進され、炉口からの付着物の除去率を更に向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係るコークス炉の炉口クリーナの側面図である。 同コークス炉の炉口クリーナの昇降部、左シート面除去部及び内面除去部の側面図である。 同コークス炉の炉口クリーナの昇降部、左、右シート面除去部及び内面除去部の一部省略平面図である。 炉口クリーナの第２の内面除去手段の先部がコークス炉の炉口金物の先部に接触した状態を示す説明図である。 炉口クリーナの第２の内面除去手段を炉口金物の内側に挿入した際の状態を示す説明図である。 炉口クリーナの第２の内面除去手段を炉殻の開口部に挿入した際の状態を示す説明図である。 従来例に係るコークス炉の炉口クリーナの説明図である。

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。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るコークス炉の炉口クリーナ１０（以下、単に炉口クリーナ１０という）は、例えば、コークス炉１１の押出側（赤熱コークスの押出側）をコークス炉１１の長手方向に沿って走行する図示しない押出機（コークス炉作業車両の一例）に取付けられ、コークス炉１１の複数の炭化室の端部にそれぞれ設けられ、炉蓋（図示せず）で塞がれる炉口１２に付着した付着物を除去する装置である。

ここで、炉口クリーナ１０は、押出機に設けられ、炉蓋が取外された炉口１２に対して進退する移動台車１３と、移動台車１３に立設された柱部材１４にガイドされ、炉口１２に沿って上下方向に移動する昇降部１５と、昇降部１５の左右両側にそれぞれ設けられ、炉口１２の外周部にあって、炉蓋の内面と密着する環状シート面１６の左右の側シート部１７、１８にそれぞれ沿って（当接しながら）下降し、側シート部１７、１８の付着物を掻き取る左、右シート面除去部１９、２０と、昇降部１５の先部に突出して設けられ、炉口１２の内側に嵌入し、炉口１２の左、右の内側面２１、２２に沿って（当接しながら）下降し、内側面２１、２２の付着物を掻き取る内面除去部２３と、移動台車１３に取付けられ、炉口１２の下部に付着した付着物に高圧水を噴射して付着物を除去する高圧水ノズルガン２４とを有している。以下、詳細に説明する。

移動台車１３は、押出機の下部の予め設定された位置に、押出機の進行方向に直交する方向に沿って配置された図示しない搬送ガイド上を移動する。従って、押出機が赤熱コークスを排出するために炭化室の炉口１２の前方位置に停車し、押出機に積載された炉蓋取外し装置を用いて炉蓋を炉口１２から取外した場合、炉口１２の前方に搬送ガイドを炉口１２に向けて配置することができ、炉口１２に向けて移動台車１３を進退させることができる。

図２、図３に示すように、移動台車１３に立設された柱部材１４は、断面視してＨ形状となって、対向するフランジ部２５、２６は移動台車１３の進行方向に対して直交配置され、フランジ部２５、２６を連結するウェブ２７は移動台車１３の進行方向に沿って配置されている。また、昇降部１５は、左、右シート面除去部１９、２０と内面除去部２３を支持するフレーム２８と、フレーム２８の左右両側に上下方向に並べて設けられた車輪２９、３０と、柱部材１４に取付けられ、フレーム２８を柱部材１４に沿って昇降する駆動機構（図示せず）とを有している。ここで、車輪２９、３０は、フランジ部２５、２６とウェブ２７で囲まれ、ウェブ２７の両側に（左右に）形成される空間部に嵌入している。これによって、昇降部１５は、柱部材１４にガイドされて上下方向に移動することができる。

図２、図３に示すように、左シート面除去部１９（右シート面除去部２０も同様）は、前方に向けて下り傾斜し、先端部が左の側シート部１７（右シート面除去部２０では右の側シート部１８）に上下方向の異なる位置でそれぞれ当接する上、下スクレーパ３１、３２と、上、下スクレーパ３１、３２の基側が取付け台３３、３４を介して上下方向の異なる位置、例えば、上端と下端にそれぞれ取付けられる支持部材３５と、支持部材３５を左の側シート部１７に対して傾動自在に支持すると共に、上、下スクレーパ３１、３２の先端部を左の側シート部１７に当接させて押圧する傾動押圧手段３６とを有している。

また、傾動押圧手段３６は、昇降部１５に圧縮コイルバネ３８により下方に付勢されて取付けられた進退部材３７と、一側が進退部材３７の先部に第１の連結ピン３９を介して、他側が支持部材３５にそれぞれ固定され、中央部が第２の連結ピン４０を介して昇降部１５に回動自在に取付けられた連結部材４１とを有している。ここで、連結部材４１は、距離を設けて平行配置され、先部がそれぞれ進退部材３７の先側及び支持部材３５の中間部に接続される第１、第２のアーム部４２、４３と、第１、第２のアーム部４２、４３の基部同士を接続する第３のアーム部４４とを有している。そして、第１のアーム部４２と第３のアーム部４４の接続部を第２の連結ピン４０が貫通して、連結部材４１を昇降部１５に回動自在に取付けている。

このような構成とすることにより、上スクレーパ３１が左の側シート部１７に当接して押し返されると、上スクレーパ３１の先端部が左の側シート部１７から離れるように（従って、下スクレーパ３２の先端部が左の側シート部１７に接近するように）、下スクレーパ３２が左の側シート部１７に当接して押し返されると、下スクレーパ３２の先端部が左の側シート部１７から離れるように（従って、上スクレーパ３１の先端部が左の側シート部１７に接近するように）それぞれ連結部材４１を回動する。このため、支持部材３５の長手方向が上下方向に沿って保持されるように圧縮コイルバネ３８が伸縮する状態で、移動台車１３を炉口１２に向けて前進して、上、下スクレーパ３１、３２の一方が左の側シート部１７に当接して押し返されることにより、左の側シート部１７の上下方向に沿った傾斜状態に応じて支持部材３５が回動する。その結果、左の側シート部１７が傾斜していても、上、下スクレーパ３１、３２の先端部をそれぞれ左の側シート部１７に当接させて押圧することができる。

図２、図３に示すように、内面除去部２３は、環状シート面１６が外周部に設けられた炉口金物４５の内周の左右の側金面４６、４７に当接して、左、右の側金面４６、４７に付着した付着物を除去する第１の内面除去手段４８と、炉口金物４５の背面側に連接して設けられ、炭化室を構築する耐火物を保護する炉殻４９に、左右方向の中心位置を炉口金物４５の左右方向の中心位置と合わせて設けられた開口部５０の左、右の開口側面５１、５２に当接して、左、右の開口側面５１、５２に付着した付着物を除去する第２の内面除去手段５３とを有する。ここで、第１、第２の内面除去手段４８、５３は、共通の取付け部材５４に設けられ、取付け部材５４は、炉口金物４５の内側に挿入された第２の内面除去手段５３が炉口金物４５の内側から炉殻４９に向けて移動することに伴って、第１の内面除去手段４８の左右方向の中心位置を炉口金物４５の左右方向の中心位置に、第２の内面除去手段５３の左右方向の中心位置を開口部５０の左右方向の中心位置にそれぞれ合わせる調心手段５５を介して昇降部１５の先部に取付けられている。

取付け部材５４は、上下方向に隙間を設けて平行配置された対となる板状材５６、５７と、板状材５６、５７の先部及び基部をそれぞれ接続する端板５８、５９と、基部の端板５９の中央部に外側に突出して設けた連結部６０とを有している。また、調心手段５５は、昇降部１５のフレーム２８の先側に軸心方向を左右方向（押出機の進行方向）に向けて、両端部が支持材６１、６２でそれぞれ保持されたロッド（図示せず）と、ロッドが中央部を貫通し、ロッドに沿って左右方向に移動可能に設けられた駒６３と、駒６３を貫通したロッドの突出部にそれぞれ外装され、駒６３と支持材６１、６２の間で圧縮状態で保持されたバネ６４、６５とを有している。そして、駒６３の前面側から突出する連結部６６と取付け部材５４の連結部６０は接続部材６７を介して連結している。

図２、図３に示すように、第１の内面除去手段４８は、左、右の側金面４６、４７にそれぞれ当接する左、右側金面用スクレーパ６８、６９と、取付け部材５４の板状材５６、５７の間に配置され、左、右側金面用スクレーパ６８、６９がそれぞれ先部に取付けられ、基側が連結ピン７０を介して板状材５６、５７の基側に取付けられ、先側がバネ機構７１を介して連結する左、右アーム部材７２、７３と、左、右アーム部材７２、７３にそれぞれ設けられ、移動台車１３の前進に伴って左、右側金面スクレーパ６８、６９が炉口金物４５内に嵌入した際に、左、右の側シート部１７、１８に当接して左、右側金面スクレーパ６８、６９の炉口金物４５内への嵌入を停止させる嵌入ストッパ７４とを有している。

ここで、左、右側金面用スクレーパ６８、６９は、左、右アーム部材７２、７３の先部の上側及び下側にそれぞれ取付けられる掻き取り板材７５、７６を有し、左、右側金面用スクレーパ６８、６９（掻き取り板材７５、７６）を平面視した際の側部の外周形状は、平面視した左、右の側金面４６、４７の輪郭線の形状に一致させている。このため、左、右側金面用スクレーパ６８、６９（掻き取り板材７５、７６）は、左、右側金面用スクレーパ６８、６９の側端部の全体を左、右の側金面４６、４７に当接させることができる。また、左、右アーム部材７２、７３の先側がバネ機構７１を介して連結しているので、左、右アーム部材７２、７３は、左、右アーム部材７２、７３間の角度が減少する方向に付勢されている。このため、左、右側金面スクレーパ６８、６９を炉口金物４５内に容易に嵌入することができる。

第２の内面除去手段５３は、取付け部材５４の先側の端板５８に取付けられる、例えば、直方体状の枠体７７と、枠体７７の左右両側に外側に突出してそれぞれ取付けられ、左、右の開口側面５１、５２に当接する左、右開口側面用スクレーパ７８、７９とを有している。ここで、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９を平面視した際の側部の外周形状は、平面視した左、右の開口側面５１、５２の輪郭線の形状に一致させている。なお、平面視した左、右の開口側面５１、５２の輪郭線をそれぞれ炉口１２の先側に延長した延長線上に、平面視した左、右の側金面４６、４７の輪郭線が存在する。また、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９を枠体７７に取付ける際、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９が左、右の開口側面５１、５２間に挿入された場合、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９の外周部が、左、右の開口側面５１、５２にそれぞれ当接するように、枠体７７に位置決めされている。

更に、図４に示すように、炉口１２の左右両側には、前方に向けて突出する左、右壁部材８０、８１が設けられ、取付け部材５４の左右両側には、左、右壁部材８０、８１の間に第２の内面除去手段５３が挿入されるように、取付け部材５４の左右方向の中心位置を左、右壁部材８０、８１に基づいて修正する左、右案内ガイド８２、８３が図示しない連結部を介して設けられている。なお、左、右案内ガイド８２、８３の取付け位置と形状は、取付け部材５４の左右方向の中心位置が炉口１２の左右方向の中心位置と一致した場合、左、右案内ガイド８２、８３がそれぞれ左、右壁部材８０、８１の内面と接触するように設定されている。

炉口１２及び内面除去部２３を上記の構成とすることにより、炉口クリーナ１０の移動台車１３を炉口１２に向けて前進させた際、例えば、図４に示すように第２の内面除去手段５３の左右方向の中心位置が炉口１２の左右方向の中心位置に対して左側にずれている場合、左壁部材８０の内面側の先部に左案内ガイド８２の先部が接触する。これに伴って、左壁部材８０から左案内ガイド８２に右方向反力が加わり、右方向反力は左案内ガイド８２を介して取付け部材５４に作用する。その結果、取付け部材５４と連結する調心手段５５の駒６３がバネ６５を圧縮しながら右側に移動し、取付け部材５４も右側に移動する。そして、移動台車１３の前進に伴って左案内ガイド８２が左壁部材８０の内面側の先部に接触しながら前進する間、取付け部材５４には左案内ガイド８２を介して右方向反力が継続して作用し、取付け部材５４は右側に移動し続け、図４に示すように、第２の内面除去手段５３の左開口側面用スクレーパ７８の先端部を炉口金物４５の左の側金面４６の先部に接触させることができる。

第２の内面除去手段５３の左開口側面用スクレーパ７８の先端部が炉口金物４５の左の側金面４６の先部と接触する状態で、移動台車１３が更に前進すると、左壁部材８０から左案内ガイド８２に右方向反力が、左の側金面４６から左開口側面用スクレーパ７８の先端部に右方向反力がそれぞれ加わり、これらの右方向反力は取付け部材５４に作用する。その結果、取付け部材５４と連結する調心手段５５の駒６３がバネ６５を圧縮しながら右側に移動し、取付け部材５４も右側に移動する。そして、移動台車１３の前進に伴って左案内ガイド８２が左壁部材８０の内面側の先部と、左開口側面用スクレーパ７８が左の側金面４６とそれぞれ接触しながら前進する間、取付け部材５４には右方向反力が作用し続け、取付け部材５４は右側に継続して移動するので、図５に示すように、第２の内面除去手段５３の左開口側面用スクレーパ７８を、左の側金面４６に接触した状態で炉口金物４５内に挿入することができる。

第２の内面除去手段５３の左開口側面用スクレーパ７８が左の側金面４６に接触した状態で更に移動台車１３が前進すると、第２の内面除去手段５３の左、右開口側面用スクレーパ７８、７９は、炉殻４９の開口部５０を構成している左、右の開口側面５１、５２間に左開口側面用スクレーパ７８を左の開口側面５１に接触した状態で進入する。なお、第１の内面除去手段４８の左、右アーム部材７２、７３はバネ機構７１により左、右アーム部材７２、７３間の角度が減少する方向に付勢されているので、左、右側金面スクレーパ６８、６９は左、右の側金面４６、４７に接触しない。このため、左壁部材８０から左案内ガイド８２に右方向反力が、左の開口側面５１から左開口側面用スクレーパ７８に右方向反力がそれぞれ加わり、これらの右方向反力は取付け部材５４に作用する。

その結果、取付け部材５４と連結する調心手段５５の駒６３がバネ６５を圧縮しながら右側に移動し、取付け部材５４も右側に移動する。そして、移動台車１３の前進に伴って左案内ガイド８２が左壁部材８０の内面側の先部に、左開口側面用スクレーパ７８が左の開口側面５１にそれぞれ接触しながら前進する間、取付け部材５４には右方向反力が作用し続け、取付け部材５４は右側に継続して移動する。その結果、図６に示すように、第１の内面除去手段４８の左、右アーム部材７２、７３にそれぞれ設けた嵌入ストッパ７４が、左、右の側シート部１７、１８に当接すると共に、左、右側金面用スクレーパ６８、６９はそれぞれ非接触状態で左、右の側金面４６、４７間に挿入される。一方、第２の内面除去手段５３の左、右開口側面用スクレーパ７８、７９は、左開口側面用スクレーパ７８を左の開口側面５１に接触した状態で、左、右の開口側面５１、５２間に挿入される。

図６に示すように、第１の内面除去手段４８の左、右アーム部材７２、７３の嵌入ストッパ７４が左、右の側シート部１７、１８に当接した時点で移動台車１３が更に前進すると、第２の内面除去手段５３の左開口側面用スクレーパ７８は左の開口側面５１に接触した状態で挿入されるので、左壁部材８０から左案内ガイド８２に右方向反力が、左の開口側面５１から左開口側面用スクレーパ７８に右方向反力がそれぞれ加わり、これらの右方向反力は取付け部材５４に作用する。その結果、取付け部材５４と連結する調心手段５５の駒６３がバネ６５を圧縮しながら右側に移動し、取付け部材５４も右側に移動する。そして、移動台車１３の前進に伴って、右開口側面用スクレーパ７９と右の開口側面５２との距離は次第に狭まり、図３に示すように、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９はそれぞれ左、右の開口側面５１、５２に接触すると共に、図示しないストッパが左、右壁部材８０、８１にそれぞれ当接して、第２の内面除去手段５３の左、右の開口側面５１、５２間への挿入は停止する。

一方、第１の内面除去手段４８の左、右アーム部材７２、７３の嵌入ストッパ７４が左、右の側シート部１７、１８に当接した状態で移動台車１３が更に前進すると、移動台車１３の前進方向に沿った左、右アーム部材７２、７３の移動は阻止されているので、移動台車１３の前進に伴って第１の内面除去手段４８に加わる外力は、左、右アーム部材７２、７３間の角度をバネ機構７１に抗して増大させることに作用し、移動台車１３の前進に伴って、左、右アーム部材７２、７３を連結している連結ピン７０が左、右の側シート部１７、１８に対して垂直方向から接近する。その結果、左、右の側金面４６、４７間に挿入された左、右側金面用スクレーパ６８、６９は、それぞれ左、右の側金面４６、４７に向けて接近することになり、例えば、左側金面用スクレーパ６８が左の側金面４６に接触した後は、左の側金面４６から左側金面用スクレーパ６８に右方向反力が加わり、右方向反力は取付け部材５４に作用する。このため、取付け部材５４と連結する調心手段５５の駒６３がバネ６５を圧縮しながら右側に移動することになり、駒６３の移動に伴って取付け部材５４も右側に移動するので、右側金面用スクレーパ６９を右の側金面４７に接触させることができる。

従って、第１の内面除去手段４８の左、右アーム部材７２、７３の嵌入ストッパ７４が左、右の側シート部１７、１８に当接した時点から、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９をそれぞれ左、右の開口側面５１、５２に接触させるのに必要な移動台車１３の前進距離と、左、右の側金面４６、４７間に挿入した左、右側金面用スクレーパ６８、６９が左、右の側金面４６、４７にそれぞれ接触するまでに必要な左、右アーム部材７２、７３の回動に伴う連結ピン７０の炉口１２側への移動距離が同一の値となるように調整しておくと、炉口１２に対する移動台車１３の前進が停止した時点で、左、右開口側面用スクレーパ７８、７９をそれぞれ左、右の開口側面５１、５２に、左、右側金面用スクレーパ６８、６９をそれぞれ左、右の側金面４６、４７に当接させることができる。

高圧水ノズルガン２４は、油圧モータ８５と、油圧モータ８５の回転軸の先部に、軸心方向を合わせて取付けられたノズルホルダ８６と、ノズルホルダ８６の回転軸心を中心とした円の周上の対向する位置に接線方向に向けて傾斜配置され、油圧モータ８５によって回転する複数、例えば２つのノズル（図示せず）とを有している。更に、高圧水ノズルガン２４は、油圧モータ８５の回転駆動源（図示せず）と、移動台車１３を炉口１２に接近させた際、ノズルホルダ８６の回転軸の方向が炉口１２の下部を指すように、炉口１２に対するノズルホルダ８６の回転軸の方向を調節する駆動機構８７とを有している。このような構成とすることにより、高圧水をノズルホルダ８６の回転中心を頂点とする円錐状領域内に噴出することができ、炉口１２の下部の広範囲の付着物に効率的に高圧水を当てることができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係る炉口クリーナ１０を用いたコークス炉の炉口クリーニング方法について説明する。
コークス炉の炉口クリーニング方法は、図２に示すように、コークス炉の複数の炭化室の端部にそれぞれ設けられた炉口１２に付着した付着物を除去する方法であって、コークス炉の、例えば、押出側をコークス炉の長手方向に沿って走行するコークス炉作業車両の一例である押出機に設けられ、炉蓋が取外された炉口１２に対して進退する移動台車１３に、炉蓋の内面と密着する環状シート面１６の左右の側シート部１７、１８に付着した付着物を掻き取る左、右シート面除去部１９、２０及び炉口１２の左、右の内側面２１、２２に付着した付着物を掻き取る内面除去部２３をそれぞれ積載して炉口１２に沿って上下方向に移動する昇降部１５と、高圧水ノズルガン２４とを取付け、昇降部１５を上方に移動させると共に移動台車１３を炉口１２に向けて前進させ、高圧水ノズルガン２４から高圧水を噴射して炉口１２の下部の付着物を除去した後に、左、右シート面除去部１９、２０で左、右の側シート部１７、１８を、内面除去部２３で左、右の内側面２１、２２をそれぞれ押圧しながら昇降部１５を下降させ、付着物を掻き取りながら炉口１２の下側に移動させて除去している。以下、詳細に説明する。

押出機に搭載した炉蓋取外し装置を用いて炉蓋を取外し、赤熱コークスを排出した後、炉口クリーナ１０の昇降部１５が上昇限（左、右シート面除去部１９、２０、第１の内面除去手段４８及び第２の内面除去手段５３が炉口１２の上部と対向する高さ位置）に存在していることを確認する。そして、移動台車１３を炉口１２に向けて前進させ、左、右シート面除去部１９、２０の上、下スクレーパ３１、３２の先端部で、環状シート面１６の左、右の側シート部１７、１８がそれぞれ押圧する。

次いで、高圧水ノズルガン２４の駆動機構８７を操作して、高圧水ノズルガン２４のノズルホルダ８６の回転軸の方向が炉口１２の下部を指すように、炉口１２に対するノズルホルダ８６の回転軸の方向を調節した後、油圧モータ８５を駆動してノズルホルダ８６を回転させながら、ノズルから高圧水を噴射する。高圧水はノズルから、ノズルホルダ８６の回転中心を頂点とする円錐状領域内に拡がり、炉口１２の下部の広範囲の付着物に衝突して、付着物の除去（洗浄）が開始される。炉口１２の下部の付着物が除去されたことを確認し、ノズルから高圧水の噴射を停止すると共に、油圧モータ８５の回転を停止させ、駆動機構８７を操作して、ノズルホルダ８６の回転軸の方向がコークス炉下部を指すように調節することにより、高圧水ノズルガン２４の本体部（ノズルホルダ８６と油圧モータ８５）を、炉口１２から離す。

続いて、図３に示すように、移動台車１３を更に炉口１２に向けて前進させ、炉口クリーナ１０の第１の内面除去手段４８の左、右側金面用スクレーパ６８、６９をそれぞれ左、右の側金面４６、４７に、第２の内面除去手段５３の左、右開口側面用スクレーパ７８、７９をそれぞれ左、右の開口側面５１、５２に当接させる。そして、昇降部１５を下降限（左、右シート面除去部１９、２０、第１の内面除去手段４８及び第２の内面除去手段５３が炉口１２の下部と対向する高さ位置）まで下降させる。これにより、環状シート面１６の左、右の側シート部１７、１８に付着している付着物は左、右シート面除去部１９、２０の上、下スクレーパ３１、３２で掻き取られ、炉口金物４５の左、右の側金面４６、４７に付着している付着物は第１の内面除去手段４８の左、右側金面用スクレーパ６８、６９で掻き取られ、炉殻４９の開口部５０の左、右の開口側面５１、５２に付着している付着物は第２の内面除去手段５３の左、右開口側面用スクレーパ７８、７９で掻き取られる。そして、掻き取られた付着物は、昇降部１５の下降と共に炉口１２の下部に向けて移動する。

従って、昇降部１５が下降限に到達して停止すると、掻き取られた付着物は炉口１２の下方、例えば、炉口１２の下側に設置された図示しない下部タールパンに追い込まれるので、付着物を容易に排出することができる。掻き取られた付着物が下部タールパンに追い込まれたことを確認した後、移動台車１３を炉口１２から後退させ、第１の内面除去手段４８の左、右側金面用スクレーパ６８、６９の左、右の側金面４６、４７に対する当接状態、第２の内面除去手段５３の左、右開口側面用スクレーパ７８、７９の左、右の開口側面５１、５２に対する当接状態を解除し、更に、左、右シート面除去部１９、２０の上、下スクレーパ３１、３２の左、右の側シート部１７、１８に対する押圧状態を解除して、左、右シート面除去部１９、２０と内面除去部２３（第１の内面除去手段４８及び第２の内面除去手段５３）を炉口１２から離す。そして、移動台車１３を後退限まで移動させた後、昇降部１５を上昇限まで上昇させて停止する。これにより、炉口クリーナ１０は、次回の付着物除去作業の待機状態となる。

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した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。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
例えば、コークス炉の炉口クリーナを押出機に設けたが、コークス炉の排出側（赤熱コークスの排出側）を走行するガイド車に設けることもできる。更に、コークス炉の炉口クリーナをガイド車及び押出機それぞれに設けてもよい。

１０：コークス炉の炉口クリーナ、１１：コークス炉、１２：炉口、１３：移動台車、１４：柱部材、１５：昇降部、１６：環状シート面、１７：左の側シート部、１８：右の側シート部、１９：左シート面除去部、２０：右シート面除去部、２１：左の内側面、２２：右の内側面、２３：内面除去部、２４：高圧水ノズルガン、２５、２６：フランジ部、２７：ウェブ、２８：フレーム、２９、３０：車輪、３１：上スクレーパ、３２：下スクレーパ、３３、３４：取付け台、３５：支持部材、３６：傾動押圧手段、３７：進退部材、３８：圧縮コイルバネ、３９：第１の連結ピン、４０：第２の連結ピン、４１：連結部材、４２：第１のアーム部、４３：第２のアーム部、４４：第３のアーム部、４５：炉口金物、４６：左の側金面、４７：右の側金面、４８：第１の内面除去手段、４９：炉殻、５０：開口部、５１：左の開口側面、５２：右の開口側面、５３：第２の内面除去手段、５４：取付け部材、５５：調心手段、５６、５７：板状材、５８、５９：端板、６０：連結部、６１、６２：支持材、６３：駒、６４、６５：バネ、６６：連結部、６７：接続部材、６８：左側金面用スクレーパ、６９：右側金面用スクレーパ、７０：連結ピン、７１：バネ機構、７２：左アーム部材、７３：右アーム部材、７４：嵌入ストッパ、７５、７６：掻き取り板材、７７：枠体、７８：左開口側面用スクレーパ、７９：右開口側面用スクレーパ、８０：左壁部材、８１：右壁部材、８２：左案内ガイド、８３：右案内ガイド、８５：油圧モータ、８６：ノズルホルダ、８７：駆動機構

Claims (9)

1. コークス炉の押出側又は排出側を該コークス炉の長手方向に沿って走行するコークス炉作業車両に取付けられて、前記コークス炉の複数の炭化室の端部にそれぞれ設けられた炉口に付着した付着物を除去するコークス炉の炉口クリーナであって、
   前記コークス炉作業車両に設けられ、炉蓋が取外された前記炉口に対して進退可能な移動台車と、
   前記移動台車に立設された柱部材にガイドされ、前記炉口に沿って上下方向に移動する昇降部と、
   前記昇降部の左右両側にそれぞれ設けられ、前記炉口の外周部にあって、前記炉蓋の内面と密着する環状シート面の左右の側シート部にそれぞれ沿って下降し、該側シート部の前記付着物を掻き取る左、右シート面除去部と、
   前記昇降部の先部に突出して設けられ、前記炉口の内側に嵌入し、該炉口の左右の内側面に沿って下降し、該内側面の前記付着物を掻き取る内面除去部とを有することを特徴とするコークス炉の炉口クリーナ。
2. 請求項１記載のコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記左、右シート面除去部は、前側に下り傾斜し、先端部が前記側シート部に上下方向の異なる位置でそれぞれ当接する上、下スクレーパと、該上、下スクレーパの基側が上下方向の異なる位置にそれぞれ取付けられる支持部材と、該支持部材を前記側シート部に対して傾動自在に支持すると共に、前記上、下スクレーパの先端部を前記側シート部に当接させて押圧する傾動押圧手段とを有することを特徴とするコークス炉の炉口クリーナ。
3. 請求項１又は２記載のコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記内面除去部は、前記環状シート面が外周部に設けられた炉口金物の内周の左右の側金面に当接して、該各側金面に付着した前記付着物を除去する第１の内面除去手段と、前記炉口金物の背面側に連接して設けられ、前記炭化室を構築する耐火物を保護する炉殻に、左右方向の中心位置を前記炉口金物の左右方向の中心位置と合わせて設けられた開口部の左右の開口側面に当接して、該各開口側面に付着した前記付着物を除去する第２の内面除去手段とを有していることを特徴とするコークス炉の炉口クリーナ。
4. 請求項３記載のコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記第１、第２の内面除去手段は、共通の取付け部材に設けられ、該取付け部材は、前記炉口金物の内側に挿入された該第２の内面除去手段が該炉口金物の内側から前記炉殻に向けて移動することに伴って、該第１の内面除去手段の左右方向の中心位置を該炉口金物の左右方向の中心位置に、該第２の内面除去手段の左右方向の中心位置を該開口部の左右方向の中心位置にそれぞれ合わせる調心手段を介して前記昇降部の先部に取付けられていることを特徴とするコークス炉の炉口クリーナ。
5. 請求項３又は４記載のコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記第１の内面除去手段は、左、右の前記側金面にそれぞれ当接する左、右側金面用スクレーパと、該左、右側金面用スクレーパがそれぞれ先部に取付けられ、基側が連結ピンを介して前記取付け部材の基側に取付けられ、先側がバネ機構を介して連結する左、右アーム部材と、該左、右アーム部材にそれぞれ設けられ、前記移動台車の前進に伴って前記左、右側金面スクレーパが前記炉口金物内に嵌入した際に、左右の前記側シート部に当接して該左、右側金面スクレーパの該炉口金物内への更なる嵌入を停止させる嵌入ストッパとを有していることを特徴とするコークス炉の炉口枠及び炉口シート面のクリーナ。
6. 請求項３〜５記載のコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記第２の内面除去手段は、前記取付け部材の先側の左右両側にそれぞれ取付けられ、左右の前記開口側面に当接する左、右開口側面用スクレーパを有していることを特徴とするコークス炉の炉口クリーナ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のコークス炉の炉口クリーナにおいて、前記移動台車に取付けられ、前記炉口の下部に付着した前記付着物に高圧水を噴射して該付着物を除去する高圧水ノズルガンを有することを特徴とするコークス炉の炉口クリーナ。
8. コークス炉の複数の炭化室の端部にそれぞれ設けられた炉口に付着した付着物を除去するコークス炉の炉口クリーニング方法であって、
   前記コークス炉の押出側又は排出側を該コークス炉の長手方向に沿って走行するコークス炉作業車両に設けられ、炉蓋が取外された前記炉口に対して進退する移動台車に、該炉蓋の内面と密着する環状シート面の左右の側シート部に付着した前記付着物を掻き取る左、右シート面除去部及び前記炉口の左右の内側面に付着した前記付着物を掻き取る内面除去部をそれぞれ積載して前記炉口に沿って上下方向に移動する昇降部を取付け、
   前記昇降部を上方に移動させると共に前記移動台車を前記炉口に向けて前進させ、前記左、右シート面除去部で左右の前記側シート部を、前記内面除去部で左右の前記内側面をそれぞれ押圧しながら前記昇降部を下降させ、前記付着物を掻き取りながら前記炉口の下側に移動させて除去することを特徴とするコークス炉の炉口クリーニング方法。
9. 請求項8記載のコークス炉の炉口クリーニング方法において、前記移動台車に高圧水ノズルガンを取付け、前記昇降部を下降させる前に、該高圧水ノズルガンから高圧水を噴射して前記炉口の下部の前記付着物を除去することを特徴とするコークス炉の炉口クリーニング方法。
   

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