JP2014224210A - コークス炉の更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コークス炉稼働効率を高く維持しながらコークス炉の炉団を更新する方法を提供する。【解決手段】一列に配置された複数の炉団１２Ａ〜１２Ｄと、それら炉団の中間部に配置され、各炉団に石炭を供給する１基の既存石炭塔４とを備えている。既存石炭塔４に対して離間した炉団１２Ａ、次いで既存石炭塔４に対して隣接した炉団１２Ｂの順番で更新作業を行う。そして、隣接した炉団１２Ｂの更新作業を行う前に、離間した炉団１２Ａに隣接して新設の石炭供給装置１４を配置するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の炉団が一列に配置されているコークス炉において、連続して炉団毎に更新を行う更新方法に関する。

図３は、従来のコークス炉の概略構成を示すものである（例えば、特許文献１）。この図３コークス炉は、蓄熱室１の上部に、炭化室２と燃焼室３とが炉団方向に沿って横長となるように交互に配置されている。ここで、一組の炭化室２及び燃焼室３は「１窯」（又は「１門」）と呼ばれ、一般的に３０〜５０窯程度の塊を「炉団」と称し、図４にも示すように、４つの第１炉団１２Ａ〜第４炉団１２Ｄが、デッキ１３を介して炉団方向に一列に設置されている。また、第２炉団１２Ｂ及び第３炉団１２Ｃの間に、一基の既存石炭塔４が設置されている。

そして、各炉団１２Ａ〜１２Ｄの上部に軌道５が設置され、所定の炉団の炭化室２に、既存石炭塔４に貯蔵された石炭が、軌道５上を走行する装炭車６を介して装入されるようになっている。
そして、装炭車６から各炉団１２Ａ〜１２Ｄの炭化室２に装入された石炭は、燃焼室３で発生した熱により乾留されてコークス化する。所定の炉団の炭化室２でコークスが生成されると、押出し機７により、炭化室２の炉長方向の両側の窯口に設置した炉蓋を開放し、押出し機７が、炭化室２のコークスをマシンサイドＭＳの窯口からコークスサイドＣＳの窯口まで押し出して排出する。

炭化室２のコークスサイドＣＳの窯口まで押し出されたコークスは、ガイド車８を介してコークス受け台車９の受容容器９ａに払い出されるようになっており、受容容器９ａに払い出されたコークス（赤熱コークス）は、冷却設備、例えばＣＤＱ１１（コークス乾式消火設備）まで搬送される。なお、ガイド車８は、プラットフォーム１０上に配設された軌道（不図示）上を走行し、コークスの押し出しが行われる所定の炭化室２の窯口まで移動する。

２０年〜３０年を越える期間で稼働しているコークス炉は、乾留、排出を繰り返すことで、燃焼室３を形成しているレンガ壁などが損耗している。
このように老朽化したコークス炉は、損傷が激しい炉団から順に、燃焼室３の損耗したレンガ壁、バックステー等を撤去した後に、新たなレンガ壁を形成し、新たなバックステーを立設する更新作業が行われる。ここで、所定の炉団の更新作業を行っている期間、他の炉団は操業（コークス生成）が行われている。

特開２０１２−１４０５６９号

しかし、従来のコークス炉は、４つの炉団１２Ａ〜１２Ｄの中間に既存石炭塔４が設置されているので、各炉団の更新作業に大きな制約を受けているのが現状である。
すなわち、図５（ａ）は、既存石炭塔４に隣接した第２炉団１２Ｂが、更新時期に達しているものとする。また、既存石炭塔４に対して第２炉団１２Ｂより遠い位置に配置されている第１炉団１２Ａは更新時期に達していない。ここで、第２炉団１２Ｂの更新作業を開始すると、既存石炭塔４から第１炉団１２Ａへの軌道５が寸断され、第１炉団１２Ａには既存石炭塔４から装炭車６を介して石炭を装入することができないので、更新時期に達していない第１炉団１２Ａも、第２炉団１２Ｂと同時に更新作業を行う。

また、図５（ｂ）は、既存石炭塔４に隣接した第３炉団１２Ｃが、更新時期に達しているものとする。そして、既存石炭塔４に対して第３炉団１２Ｃより遠い位置に配置されている第４炉団１２Ｄは更新時期に達していないが、第３炉団１２Ｃの更新作業により、既存石炭塔４から第４炉団１２Ｄへの軌道５が寸断されるので、第４炉団１２Ｄも、第３炉団１２Ｃと同時に更新作業を行う。

このように、４つの炉団１２Ａ〜１２Ｄの中間に既存石炭塔４が設置されている従来のコークス炉は、更新時期に達している炉団と同時に更新時期に達していない炉団との２つの炉団を同時に更新する場合が発生し、多くの機械設備が必要となって更新費用が増大してしまうとともに、更新期間が長期化してコークス炉の稼働率が低下するという問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、機械設備の削減を図ることで更新費用を低減し、コークス炉稼働効率の低下を抑制することができるコークス炉の更新方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るコークス炉の更新方法は、一列に配置された少なくとも４つ以上の複数の炉団と、それら炉団の中間部に配置され、各炉団に石炭を供給する１基の既存石炭塔とを備え、前記複数の炉団を一つずつ更新するコークス炉の更新方法において、前記既存石炭塔に対して隣接する位置の前記炉団を隣接した炉団と称し、前記既存石炭塔に対して前記隣接炉団よりも離れた位置の前記炉団を離間した炉団と称すると、前記離間した炉団、次いで前記隣接した炉団の順番で更新作業を行い、前記隣接した炉団の更新作業を行う前に、前記離間した炉団に隣接して新設の石炭供給装置を配置するようにした。

本発明の一態様に係るコークス炉の更新方法によると、隣接した炉団の更新作業時には、離間した炉団には新設の石炭供給装置から石炭が供給されるので、更新作業時のコークス炉の稼働率を高く維持することができる。
また、本発明の一態様に係るコークス炉の更新方法は、前記新設の石炭供給装置の配置作業は、前記離間した炉団の更新作業の期間中に行うことが好ましい。
本発明の一態様に係るコークス炉の更新方法によると、複数の炉団のトータルの更新期間を短縮することができる。

また、本発明の一態様に係るコークス炉の更新方法は、前記複数の炉団を、第１炉団、第２炉団、第３炉団及び第４炉団とし、前記既存石炭塔を、前記第２炉団及び前記第３炉団の間に隣接して配置し、前記離間した炉団を前記第１炉団及び第４炉団とし、前記第１炉団及び前記第４炉団の一方に隣接配置して使用した石炭供給装置を分解し、前記第１炉団及び前記第４炉団の他方に隣接して組み立てることが好ましい。
本発明の一態様に係るコークス炉の更新方法によると、石炭供給装置を併用した設備で使用しているので、コークス炉の更新費用の低減化を図ることができる。

本発明に係るコークス炉の更新方法によると、既存石炭塔に隣接した炉団の更新作業時には、既存石炭塔から離間した炉団に新設の石炭供給装置から石炭が供給されるので、コークス炉の更新費用の低減化を図りながら、更新作業時のコークス炉の稼働率を高く維持することができる。

本発明に係るコークス炉の更新手順を示す図である。 本発明に係るコークス炉の更新方法で使用する組立式の石炭供給装置を示したコークス炉を示す図である。 従来のコークス炉を示す外観図である。 従来のコークス炉をコークスサイドから示した図である。 従来のコークス炉の更新手順を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図３及び図４で示した構成と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
図１は、本発明に係るコークス炉の更新方法の１実施形態の手順を示すものである。
本実施形態のコークス炉は、第１炉団１２Ａ、第２炉団１２Ｂ、第４炉団１２Ｄ、第３炉団１２Ｃの順で更新時期に達するので、第１炉団１２Ａ、第２炉団１２Ｂ、第４炉団１２Ｄ及び第３炉団１２Ｃの順番で炉団の更新作業を連続して行う。

先ず、第１更新工程は、第１炉団１２Ａの更新作業と同時に、既存石炭塔４に対して第１炉団１２Ａよりさらに遠い位置に組立式の石炭供給装置１４を設置する。
石炭供給装置１４は、図２に示すように、第１炉団１２Ａに隣接して配置した石炭塔１４ａと、装炭車６が走行可能な軌道１４ｂと、石炭を搬送してきた石炭搬送車両１５から石炭塔１４ａに石炭を移送する移送コンベア１４ｃとを備え、短時間で組立解体が可能な装置である。

また、この第１更新工程では、第１炉団１２Ａの更新作業及び石炭供給装置１４の設置作業を行っているときに、既存石炭塔４から装炭車６を介して石炭が装入される第２炉団１２Ｂ、第３炉団１２Ｃ及び第４炉団１２Ｄのコークス生成操業を行う。
次に、第２更新工程では、第２炉団１２Ｂの更新作業を行うとともに、石炭供給装置１４の石炭塔１４ａから装炭車６を介して石炭が装入される第１炉団１２Ａのコークスの生成操業と、既存石炭塔４から装炭車６を介して石炭が装入される第３炉団１２Ｃ及び第４炉団１２Ｄのコークス生成操業を行う。

次に、第３更新工程では、第４炉団１２Ｄの更新作業と同時に、第１炉団１２Ａに隣接して設置されていた石炭供給装置１４を、既存石炭塔４に対して第４炉団１２Ｄよりさらに遠い位置に移設する。
また、この第３更新工程では、第４炉団１２Ｄの更新作業及び石炭供給装置１４の移設作業を行っているときに、既存石炭塔４から装炭車６を介して石炭が装入される第１炉団１２Ａ、第２炉団１２Ｂ及び第３炉団１２Ｃのコークス生成操業を行う。

次に、第４更新工程では、第３炉団１２Ｃの更新作業を行うとともに、石炭供給装置１４の石炭塔１４ａから装炭車６を介して石炭が装入される第４炉団１２Ｄのコークスの生成操業と、既存石炭塔４から装炭車６を介して石炭が装入される第１炉団１２Ａ及び第２炉団１２Ｂのコークス生成操業を行う。
このような第１更新工程〜第４更新工程を行うことで、４つの炉団１２Ａ〜１２Ｄの更新作業が連続して行われる。
ここで、本発明に係る既存石炭塔に対して隣接した炉団が第２炉団１２Ｂ，第３炉団１２Ｃに対応し、本発明に係る既存石炭塔に対して離間した炉団が第１炉団１２Ａ，第４炉団１２Ｄに対応し、本発明に係る新設の石炭供給装置が石炭供給装置１４に対応している。

次に、本実施形態のコークス炉の更新方法の作用効果について説明する。
図１の第１及び第２更新工程で示したように、既存石炭塔４に対して隣接する位置に第２炉団１２Ｂが配置され、既存石炭塔４に対して第２炉団１２Ｂよりも離れた位置に第１炉団１２Ａが配置されており、第１炉団１２Ａ、次に第２炉団１２Ｂの順番で更新作業を行う場合には、第２炉団１２Ｂの更新作業を行う前に、第１炉団１２Ａに隣接して石炭供給装置１４を配置したことから、第２炉団１２Ｂの更新作業時（第２更新工程）に、第１炉団１２Ａのコークス生成操業を行うことができ、更新作業時のコークス炉の稼働率を高く維持することができる。

また、図１の第３及び第４更新工程で示したように、既存石炭塔４に対して隣接する位置に第３炉団１２Ｃが配置され、既存石炭塔４に対して第３炉団１２Ｃよりも離れた位置に第４炉団１２Ｄが配置されており、第４炉団１２Ｄ、次に第３炉団１２Ｃの順番で更新作業を行う場合には、第３炉団１２Ｃの更新作業を行う前に、第４炉団１２Ｄに隣接して石炭供給装置１４を配置したことから、第３炉団１２Ｃの更新作業時（第４更新工程）に、第４炉団１２Ｄのコークス生成操業を行うことができ、更新作業時のコークス炉の稼働率を高く維持することができる。

また、第１炉団１２Ａに隣接して石炭供給装置１４を配置するのは第１炉団１２Ａの更新作業の期間中とし（第１更新工程）、第４炉団１２Ｄに隣接して石炭供給装置１４を配置するのは第４炉団１２Ｄの更新作業の期間中としており（第３更新工程）、第１炉団１２Ａ〜第４炉団１２Ｄのトータルの更新期間を短縮することができる。
さらに、第３更新工程で第４炉団１２Ｄに隣接して配置する石炭供給装置１４は、第２更新工程で第１炉団１２Ａに隣接していた石炭供給装置１４を移設したものであり、併用した設備を使用しているので、コークス炉の更新費用の低減化を図ることができる。

さらにまた、４つの炉団１２Ａ〜１２Ｄを一つの炉団毎に更新していくので、通常の数の機械設備を使用し、通常の作業員で更新作業を行うことができる。
なお、本実施形態では、４つの炉団１２Ａ〜１２Ｄを一列に設けたコークス炉について説明したが、５以上の炉団を一列に設けたコークス炉（例えば、５つの炉団を備えている場合には、３つの炉団が列状に配置され、次に、既存石炭が配置され、さらに２つの炉団が列状に配置されたもの）について適用してもよい

１…蓄熱室、２…炭化室、３…燃焼室、４…既存石炭塔、５…軌道、６…装炭車、７… 押出し機、８…ガイド車、１０…プラットフォーム、１２Ａ〜１２Ｄ…第１炉団〜第４炉団、１３…デッキ、１４…石炭供給装置、１４ａ…石炭塔、１４ｂ…軌道、１４ｃ…移送コンベア、１５…石炭搬送車両

Claims (3)

1. 一列に配置された少なくとも４つ以上の複数の炉団と、それら炉団の中間部に配置され、各炉団に石炭を供給する１基の既存石炭塔とを備え、前記複数の炉団を一つずつ更新するコークス炉の更新方法において、
   前記既存石炭塔に対して隣接する位置の前記炉団を隣接した炉団と称し、前記既存石炭塔に対して前記隣接炉団よりも離れた位置の前記炉団を離間した炉団と称すると、
   前記離間した炉団、次いで前記隣接した炉団の順番で更新作業を行い、
   前記隣接した炉団の更新作業を行う前に、前記離間した炉団に隣接して新設の石炭供給装置を配置することを特徴とするコークス炉の更新方法。
2. 前記新設の石炭供給装置の配置作業は、前記離間した炉団の更新作業の期間中に行うことを特徴とする請求項１記載のコークス炉の更新方法。
3. 前記複数の炉団を、第１炉団、第２炉団、第３炉団及び第４炉団とし、前記既存石炭塔を、前記第２炉団及び前記第３炉団の間に隣接して配置し、
   前記離間した炉団を前記第１炉団及び第４炉団とし、
   前記第１炉団及び前記第４炉団の一方に隣接配置して使用した石炭供給装置を分解し、前記第１炉団及び前記第４炉団の他方に隣接して組み立てることを特徴とする請求項１又は２記載のコークス炉の更新方法。
   

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