JP2504080B2 - コ―クス炉の操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、コークス炉炭化室壁面に付着したカーボ
ンを焼落として除去するコークス炉の操業方法に関す
る。

従来の技術 コークス炉の炭化室壁面には、石炭を乾留する過程に
おいて炭化水素の分解により発生するカーボンが付着、
成長して厚い層を形成することがある。これを放置する
と、コークス押出し時の押出し抵抗の上昇、押詰まりの
原因となるほか、熱伝導率の低下等の原因となる。この
ため、定期的な除去作業が必要である。

従来の炭化室に付着したカーボンの除去方法として
は、当該炭化室を１サイクル空窯となし、上昇管天蓋並
びに上昇管と反対側の装炭口蓋を開放し、上昇管のドラ
フト効果によって上昇管とは反対側の開放した装炭口か
ら空気を導入し、付着カーボンの焼落としを行なってい
る。しかし、この方法は、長時間炭化室を空窯とするた
め、乾留熱量の上昇となるばかりでなく、この間減産と
なり、又、空気を導入する装炭口部は、冷却されてスポ
ーリング当にによる損傷を招いている。さらに長時間の
空窯は、通常操業の周期変動に比較し、炭化室壁煉瓦の
伸縮が大となるため、炉体寿命の延長の観点からは、好
ましくないといわれている。

他の方法としては、特公昭60−2348号公報に記載のよ
うに、先端の尖った槍状の治具を用い、炉上の装炭口か
ら作業員が人力で突き落とす方法がある。しかしこの方
法は、カーボン層が完全に壁面から剥離してしまい、カ
ーボンの有する炉壁目地部のシール機能が損なわれ、炭
化室から燃焼室へのガス漏れによって煙突から黒煙が発
生する。又、この作業は、高熱重筋労働であり、しか
も、炭化室天井部や装炭口間の壁面上部に付着するカー
ボンは、炉上からは死角となるので、突き落とし作業が
困難である。

この外、コークス炉炭化室の壁面に付着した付着カー
ボン層厚に応じて対応した部位近傍に挿入する噴射ノズ
ルの噴射条件を設定し、付着カーボン量に応じた燃焼除
去を行なう方法（特開昭61−231084号公報）が提案され
ている。

しかしこの方法は、炭化室の付着カーボン層厚測定
や、噴射ノズルの噴射条件の設定等、操作が複雑となる
ばかりでなく、設備費が高価となる欠点が有る。

発明の目的 前記のごとく、炭化室の付着カーボンの除去方法とし
ては種々のものが提案されているが、今だに簡単かつ確
実な方法で、しかも炉の操業に影響を与えない方法は見
られない。

この発明は、かかる現状にかんがみ、コークス炉の操
業方法を一部変更するのみで、炉壁面に付着したカーボ
ンを簡単に除去する方法を提供するものである。

発明の開示 この発明は、コークス炉炭化室からコークスの取出し
完了窯の上昇管天蓋及び上昇管とは反対側の装炭口の蓋
を開放したのち、装炭車を石炭塔へ受炭走行せしめるこ
とにより、前記装炭口の蓋開放から装炭までの間空窯状
態となし、当該炭化室へ外気を導入して付着カーボンを
焼落とすことを特徴とするコークス炉の操業方法であ
る。

通常、コークス炉の装炭作業は、押出しが完了してコ
ークサイド及びマシンサイドの炉蓋を装着したのち、装
炭車が押出し完了炭化室の装炭口の蓋を開放し、直ちに
装炭を開始している。

この発明における装炭作業は、押出しが完了してコー
クサイド及びマシンサイドの炉蓋が装着されると、装炭
車が押出し完了炭化室の上昇管とは反対側の１個又は２
個の装炭口の蓋を開放したのち、石炭塔へ受炭走行す
る。このため、装炭車の受炭走行の間、当該炭化室は空
窯状態となり、上昇管のドラフト効果によって開放した
装炭口から外気が炭化室内に導入され、炉壁面に付着し
たカーボンの燃焼が発生し、カーボンの焼落としが行わ
れる。この短時間の空窯状態は、窯出しのたび毎に実施
することもできるし、付着カーボンの状況に応じて、数
回の窯出しで１回実施することもできる。

さらに、装炭車の石炭塔への受炭走行は、通常４〜５
分間であり、１サイクル空窯を実施する場合に比較し
て、極めて短時間であり、開放した装炭口部が冷却され
てスポーリング等の発生する心配もない。

発明の図面に基く説明 以下にこの発明の具体例を示す図面に基いて、発明の
詳細を説明する。

第１図（イ）は従来操業方法のタイムスケジュール
を、又第１図（ロ）はこの発明操業方法のタイムスケー
ジュールを示すものである。

第１図（イ）に示すとおり、従来の操業方法は、現在
の押出し窯の押出し完了までの間に、前回の押出し完了
窯への装炭が完了し、次回の押出し窯への移動までの間
に、現在の押出し窯への装炭のための受炭走行が完了す
るように操業されている。

これに対し、第１図（ロ）に示すとおり、この発明の
操業方法は、現在の押出し窯の押出し完了時点で、始め
て前回の押出し窯への装炭が開始されるよう、前回の押
出し窯の上昇管とは反対側の装炭口の蓋を開放したの
ち、前回の押出し窯への装炭のための受炭走行を行い、
これによって、受炭走行の間、前回の押出し窯を空窯状
態とするのである。

この受炭走行の間の一時的な空窯状態によって、約４
〜５分間上昇管のドラフト効果によって開放した装炭口
から外気が炭化室内に導入され、付着したカーボンが燃
焼して除去されるのである。しかも、この時間は４〜５
分間であるため、開放した装炭口近傍の炉壁煉瓦の冷却
も極めて少なく、スポーリングも殆ど発生しない。

装炭車の受炭走行が完了すると、前回押出し窯に装炭
を行い、完了すると現在の押出し完了窯の上昇管とは反
対側の装炭口の蓋を開放したのち、受炭走行に移行する
のである。これらの操作を繰り返すことにより、各押出
し窯は、装炭車の受炭走行の間、一時的に空窯状態に保
持され、炉壁面の付着カーボンが燃焼除去される。

次に、この発明の装炭方法を実施するに適した装炭車
について、第２図及び第３図に基いて説明する。

第２図は、コークス炉全体図で、装炭車（１）の受炭
走行の間の空窯状態での外気導入の状態を示すもので、
上昇管（２）と反対側の２個の装炭口（３）の蓋（４）
を開放し、通気性を有する仮蓋（５）を装着し、上昇管
（２）の天蓋（６）は開放されている。このため、上昇
管（２）のドラフト効果によって２個の装炭口（３）か
ら外気が炭化室（７）内に導入され、炉壁面に付着した
カーボンが燃焼している状態を示す。

又、第３図は、装炭車（１）の給炭装置（８）近傍の
詳細図で、この発明においては、装炭口（３）の蓋
（４）を開放した状態での受炭走行となるため、装炭口
（３）の蓋（４）を開放する蓋取装置（９）は、リフテ
ィングマグネット（10）の所定位置の下部に吸着した蓋
（４）の落下防止のための蓋受け部材（11）を配設す
る。そして、蓋取装置（９）の反対側に仮蓋脱着装置
（12）を配設する。この仮蓋脱着装置（12）は、装炭口
（３）の蓋（４）を開放した状態で装炭車（１）が受炭
走行する間、通気性の大きな仮蓋（５）を被せ、装炭口
（３）から人が落下するのを防止するものである。

仮蓋脱着装置（12）は、装炭車（１）の機枠の支持枠
（13）に水平に保持されたガイドレール（14）に、移動
台車（15）をローラにより移動可能に設置し、シリンダ
（16）の操作により前後進自在となし、移動台車（15）
から湾曲して突出したアーム（17）の先端にリフティン
グマグネット（18）が配置されている。なお、（19）は
リフティングマグネット（18）を上下動せしめるシリン
ダである。

次に、その動作を説明すると、前回押出し完了窯の炭
化室（７）の装炭口（３）の蓋（４）を、蓋取装置
（９）を操作してリフティングマグネット（10）により
吸着し、所定位置に後退すると蓋（４）は、蓋受け部材
（11）上に位置する。

この時、仮蓋脱着装置（12）は、所定位置にあって仮
蓋（５）を吸着している。蓋取装置（９）が所定位置に
後退すると、シリンダ（16）を作動して移動台車（15）
を前進せしめ、リフティングマグネット（18）を開放し
た装炭口（３）の真上に位置せしめる。しかるのち、シ
リンダ（19）を作動してリフティングマグネット（18）
を下降せしめ、装炭口（３）の仮蓋（５）を載置したの
ち、リフティングマグネット（18）の励磁を解除し、仮
蓋（５）を装炭口（３）に装着する。そしてシリンダ
（19）を前記と逆作動してリフティングマグネット（1
8）を上昇せしめ、ついでシリンダ（16）を逆作動して
移動台車（15）を所定位置に後退せしめ、装炭口（３）
の開放操作を完了する。

しかるのち、装炭車（１）は、受炭走行に移行する。
この受炭走行に際し、リフティングマグネット（10）で
吸着保持した蓋（４）は、走行時の振動等によって落下
したとしても、蓋受け部材（11）上に落下し、炉上への
落下によるトラブルが防止できる。

装炭車（１）が石炭塔での受炭を完了し、当該炭化室
（７）の装炭位置にもどるまで約４〜５分間を要する。
したがって、この間当該炭化室（７）の上昇管（２）の
天蓋（６）が開放されているから、上昇管（２）のドラ
フト効果によって、仮蓋（５）を装着した装炭口（３）
から外気が炭化室内に導入され、炉壁面に付着したカー
ボンの焼落としが行われる。

装炭車（１）が受炭を完了して当該炭化室（７）の装
炭位置にもどって停止し、上昇管（２）の天蓋（６）を
閉塞したのち、シリンダ（16）を作動して移動台車（1
5）を前進させ、リフティングマグネット（18）を装炭
口（３）の真上に位置せしめる。しかるのち、シリンダ
（19）を作動して装炭口（３）に装着した仮蓋（５）上
にリフティングマグネット（18）の下降させ、励磁して
仮蓋（５）を吸着し、再びシリンダー（19）を逆作動し
てリフティングマグネット（18）を上昇せしめ、シリン
ダ（16）を逆作動して移動台車（15）を所定位置に後退
せしめる。そして未だ開放されていない装炭口の蓋を窯
取装置（図示ぜず）で開放し、各装炭口に給炭装置
（８）を下降させ、炭化室（７）への装炭を開始する。

装炭が完了すると、各装炭口（３）に蓋（４）を装着
したのち、前記と同様に今回押出し完了窯の炭化室
（７）の装炭口（３）の蓋（４）を開放して仮蓋（５）
を装着し、受炭走行に移行するのである。

以上の操作を繰り返すことによって、各炭化室（７）
は押出し完了して上昇管（２）と反対側の装炭口（３）
の蓋（４）が開放され、装炭車（１）が受炭完了して当
該炭化室（７）の装炭位置に停止するまでの間、炉壁面
に付着したカーボンの焼落としが行われるのである。

実施例 炉高7,125mm、炉幅460mm、炉長16,500mmのコークス炉
において、この発明方法を１ケ月間実施した。この間の
空窯状態の平均時間は４分20秒で、１ケ月経過後の押出
しアンペアは、この方法を実施した窯が平均350アンペ
アであったのに対し、この発明方法を実施しなかった窯
は、370アンペアであった。

このように、この発明の実施によれば、コークスは比
較例に比べ小さな力で押出されており、この結果から炉
壁面に付着したカーボンが焼落とされていることがわか
る。

発明の効果 この発明方法は前記のごとく、操業方法を一部変更す
るのみで、炉壁面に付着したカーボンを窯出し時に焼落
としできるから、１サイクルの空窯実施による乾留熱量
の増加、生産量の減少、空気導入部の過冷却よる炉壁煉
瓦のスポーリング等による損傷が防止できる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）はコークス炉の従来操業方法におけるタイ
ムスケジュールを、第１図（ロ）はこの発明におけるタ
イムスケジュールを示す説明図、第２図はコークス炉全
体の概略を示す断面図、第３図は装炭車の給炭装置付近
の詳細を示す正面図である。 １……装炭車、２……上昇管 ３……装炭口、４……蓋 ５……仮蓋、６……天蓋 ７……炭化室、８……給炭装置 ９……蓋取装置 10,18……リフティングマグネット 11……蓋受け部材、12……仮蓋脱着装置 13……支持枠、14……ガイドレール 15……移動台車、16,19……シリンダ 17……アーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北山 義晃 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭62−43484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−152988（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コークス炉炭化室からコークスの押出しが
   完了した窯の上昇管天蓋及び上昇管とは反対側の装炭口
   の蓋を開放したのち、装炭車を石炭塔へ受炭走行せしめ
   ることにより、前記装炭口の蓋開放から装炭までの間空
   窯状態となし、当該炭化室へ外気を導入して付着カーボ
   ンを焼落とすことを特徴とするコークス炉の操業方法。