JP2641094B2 - コークス炉蓋用炉蓋栓 - Google Patents

コークス炉蓋用炉蓋栓

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JP2641094B2
JP2641094B2 JP60283202A JP28320285A JP2641094B2 JP 2641094 B2 JP2641094 B2 JP 2641094B2 JP 60283202 A JP60283202 A JP 60283202A JP 28320285 A JP28320285 A JP 28320285A JP 2641094 B2 JP2641094 B2 JP 2641094B2
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ヴイルヘルム・ホルツ
フエリツクス・シエーンムート
ロタール・メツツレル
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Ruhrkohle AG
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B25/00Doors or closures for coke ovens
    • C10B25/02Doors; Door frames
    • C10B25/06Doors; Door frames for ovens with horizontal chambers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉蓋栓がセラミツク材料から成り、かつコ
ークス炉蓋から離して保持され、操業状態でこの炉蓋栓
が炭化室へ入り込んで、炉内装入物を炉蓋本体から特定
の間隔だけ離し、炭化過程中炉蓋本体が調整装置により
炉の炉蓋枠へ押付けられる、コークス炉蓋用炉蓋栓に関
する。
〔従来の技術〕
今世紀の始めに金属の炉蓋栓もスラミツク炉蓋栓もあ
つた。金属炉蓋栓の例としてドイツ連邦共和国特許第23
8363号明細書から公知の炉蓋栓がある。この炉蓋栓は、
コークス炉蓋の後壁に取付けられる調節可能な保護遮蔽
体により形成され、この遮蔽体が関節中間部材を介して
炉蓋の後側に結合されて、炉蓋に対し動くことができ
る。
しかし金属の炉蓋栓は価値を認められず、むしろセラ
ミツク炉蓋栓が価値を認められた。1920年の終りになつ
て炉蓋栓に覆いの形で鋼を使用することが試みられた。
この覆いの役割はとりわけ炉蓋栓の所に熱が滞留するの
を防止して、大きいガス通路を形成することである。ガ
スがガス集合空間へ導出されることによつて、大きいガ
ス通路は炉蓋密封片の荷重を軽減するのに有利であつ
た。この炉蓋栓はドイツ連邦共和国特許第489249号に示
されている。
1970年の終りには、ドイツ連邦共和国および米国で炉
蓋栓に鋼を使用する考えが再び取上げられた。その例は
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2945017号公報から公
知の鋼栓、および米国特許第4086145号明細書から公知
の鋼製保護遮蔽体である。鋼栓を使用するこの試みは操
業ではよくなかつたが、特定の条件では利用可能な開発
をさらに促した。この開発の範囲で、1つまたは複数の
部分から構成される金属保護遮蔽体の形で炉蓋栓が得ら
れている。すなわち保護遮蔽体はコークス炉蓋の全長に
わたつて1つの部分であるか、または複数部分から構成
されている。金属保護遮蔽体の重要な問題は熱膨張であ
る。セラミツク材料に対する金属の熱膨張のため、炉蓋
栓は炭化室内に比較的大きい遊隙をもたねばならない。
そうしないと、熱膨張により生ずる容積増大のため、冷
却後コークス押出しの際炉蓋栓が炉内で動かなくなつて
しまう。コークス炉の原料装入の際保護遮蔽体の温度は
比較的低い。その結果、前述したように遊隙が大きい
と、微粒の特に乾燥した装入物が保護遮蔽体のそばを通
つて、保護遮蔽体と炉蓋との間の生ガス通路へ侵入す
る。これにより通路がつまつて、生ずる生ガスが炭化室
の上にあるガス集合通路へ充分導出されるのを妨げ、漏
れを生ずる。漏れは不適当な温度状態およびガスの発生
またはコークス炉蓋の密封面へのガスの沈積によつて生
ずる。炉蓋の取外し後ガス通路を手で苦労して掃除せね
ばならない。金属栓の別の問題は変形である。金属栓の
構成に応じて、強い内方湾曲または外方湾曲が生ずる。
さらにすべての種類の鋼は、極端な交番熱応力では永久
変形をおこす。鋼としては耐熱鋼しか使用できず、その
特殊な合金成分は加工を非常に困難にする。
金属炉蓋栓の利点はドイツ連邦共和国特開第2945017
号公報に既に記載されている炉内空間の増大である。さ
らに例えばドイツ連邦共和国特許第238363号明細書から
わかるように、拡張されたガス通路は密封面の荷重軽減
による操業の利点を示す。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の基礎となつている課題は、現在の金属炉蓋栓
の使用の困難を回避することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この課題を解決するため本発明によれば、炉蓋栓とし
て40〜55%の割合の酸化アルミニウム(Al2O3)、40〜5
0%の割合の酸化けい素(SiO2)および0.5〜1.5%の割
合の酸化鉄(Fe2O3)を主要成分とし35〜120mmの厚さを
持つ水硬性耐火コンクリートから成るセラミツク板が使
用される。
〔発明の効果〕
このような組成をもつ水硬性耐火コンクリートからな
る炉蓋栓は、熱膨張が小さく、例えば1000℃において0.
63%または0.65%であり、したがつて表面と内部との膨
張差による応力のため表面が剥離する、いわゆるスポー
リングが防止される。また上述した組成と寸法をもつ水
硬性耐火コンクリートは変形が少ないため、熱により内
方湾曲または外方湾曲の生ずることがない。
使用されるセラミツク材料の種類に応じて、板の厚さ
と幅の比は1:3ないし1:20にできる。
本発明の別の構成では、セラミツク板は交換可能な素
子である。これらの交換可能な素子は選択的に上下に設
けられ、それぞれ金属枠内に保持される。金属枠は例え
ば溶接される保持鉄により個々に取付けられる。これに
より損傷の場合セラミツク素子の簡単かつ容易な交換が
可能になる。
金属枠は調節可能に炉蓋に取付けられているのがよ
い。これは互いにねじ止めまたはキー止めされる適当な
保持鉄および対向保持鉄により行なわれる。ねじ止めの
場合調節のため長穴が設けられている。
コークス炉蓋の蓋板に、炉蓋の温度上昇およびそれに
よる高い熱放射すなわち熱損失および作業員の火傷を防
止する絶縁層を設けるのがよい。絶縁層の厚さは50〜10
0mmである。
セラミツク板は選択的に炭化室へ入り込んで、炉内装
入物を従来のセラミツク栓と同じように押し留める。し
かし調節できることによりセラミツク板を戻して炭化室
を大きくすることもできる。しかしセラミツク板のそれ
ぞれの位置は、コークス炉壁にある最後のフリユーに関
して最適な配置を生ずる。
本発明によるセラミツク板では、望ましい大きなガス
集合空間は、金属保持枠の後すなわちセラミツク板と絶
縁層との間に生ずる。
〔実施例〕
図面には本発明の種々の実施例が示されている。
第1図は本発明によるコークス炉蓋用炉蓋栓を示して
いる。ここに1で示すセラミツク板は、溶接される3つ
の保持鉄3をもつ耐熱鋼枠2に調節可能に保持されてい
る。セラミツク板には金属枠2への結合素子としての保
持アンカ4が埋込まれている。この保持アンカ4は破線
で示されている。実施例では、セラミツク材料として次
のいずれかが用いられる。
セラミツク板1の材料群のうち、水添加のため処理準
備のできた高い強度をもつ水硬性耐火コンクリートと称
されるコンクリートは、主要な原料成分がシヤモツトで
ある緻密なミーデイアムセメント耐火コンクリートであ
る。これは水で凝結硬化し、含有量を示されている分析
成分Al2O3,SiO2およびFe2O3のほかに、4.2%のCaOを添
加することができる。このCaOの添加により水硬性が得
られる。セラミツク板(プセキヤスト部材)は、同じコ
ンクリートから成る型内で注型される。このため袋に入
れて納入される材料群は、強制混合ミキサ内で、6.4な
いし7.6/100kgの水と混合される。注型の終つた部材
は続いて約400℃で熱処理される。
水添加のため処理準備のできた鉄分の少ないアルミナ
分の多い水硬性コンクリートと称されるコンクリート
は、主要な原料成分が軽量シヤモツトである軽量耐火コ
ンクリートである。凝結硬化は水で行なわれ、含有量を
示されている分析成分Al2O3,SiO2およびFe2O3に、水硬
性を与えるため約8.4%のCaOを添加することができる。
この材料群も、同様に強制混合ミキサ内で、21ないし24
/100kgの水と混合される。型内で注型の終つた部材
は、続いて約400℃で熱処理される。
保持鉄3は対向保持鉄5に保持され、この対向保持鉄
はコークス炉蓋8にねじ止めされている。対向保持鉄5
はセラミツク板1の調節のため長穴9をもつている。対
向保持鉄5への保持鉄3の取付けはねじまたはキーによ
り行なわれる。
第1図および第2図からわかるように、コークス炉蓋
8は絶縁層7により過度の熱から保護されている。この
絶縁層7はセラミツク材料から成る。セラミツク材料を
使用すると、これはコークス炉蓋と一体に形成され、保
持アンカ10により止められる。保持アンカ10は再び破線
で示されている。
セラミツク板1と絶縁層7との間にはガス通路があ
り、炭化過程の際発生するガスがこのガス通路を通り、
図示しないコークス炉蓋とセラミツク板1との間を経て
ガス集合空間へ達する。
第2図および第3図によれば、炉蓋栓は上下に配置さ
れる複数のセラミツク板1から構成されている。保持鉄
3と対向保持鉄5はそれぞれ上と下で、セラミツク板1
に属する金属枠の所にある。これにより、2つの向き合
う保持鉄3に対して1つの対向保持鉄5を使用すること
ができるという利点がある。さらに各通路1または鋼枠
2に対して、それぞれ3つの取付け個所に保持鉄3と対
向保持鉄5を設けるのが有利である。それにより熱応力
のもとで特に有利な動作をする静的な系が生ずる。3つ
の取付け個所のそれぞれ1つは、コースス炉蓋の中心線
上に設けられている。立の2つはそれぞれ中心線の両側
にある。これが第3図に示されている。
しかし4つの取付け個所を選ぶこともできる。これら
の個所は板の4つの隅にある。その際各保持鉄と対向保
持鉄は、隣接する2つのセラミツク板の2つの互いに接
する隅の取付け部を形成している。
第4図および第5図は、2つの向き合う保持鉄3と1
つの対向保持鉄5との取付け個所の断面を示している。
炉蓋栓を加熱するために、炉蓋栓と炉蓋との間のガス
通路が鉱物綿等で閉じられる。この鉱物綿は炉蓋栓の温
度上昇後再び除去される。
第6図および第7図によれば、セラミツク遮蔽体は板
20をもち、この板はそれぞれ4つの隅で取付けられてい
る。取付け装置として互いに調節可能な保持鉄21および
対向保持鉄22が役立つ。各保持鉄21は同時にその上およ
びその下にある板20の取付け装置を形成している。板の
上の隅で取付けが摩擦結合およびはめ合い結合で行なわ
れるが、板の下の隅における取付け装置は熱膨張に応じ
て縦スリツト内における移動を可能にする。付属する取
付けねじはゆるくはまつている。完全なゆるみは止めナ
ツトにより防止される。
板の下の取付け装置をコークス炭から保護するため、
板は下の23の所で引込められ、取付け個所が縁れんが24
により覆われる。縁れんが24も同様に保持鉄21により保
持される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例の水平断面図、第2図はその
側面図、第3図はその垂直断面図、第4図および第5図
は第3図の一部の拡大図、第6図および第7図は他の実
施例の側面図および正面図である。 1……セラミツク板、8……コークス炉蓋、3,21……保
持鉄、5,22……対向保持鉄。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロタール・メツツレル ドイツ連邦共和国ボツトロープ・アイヒ エンドルフシユトラーセ97 (56)参考文献 特開 昭57−185381(JP,A) 特開 昭57−205479(JP,A) 特開 昭59−40182(JP,A) 「石炭利用技術用語辞典」社団法人燃 料協会昭和59年2月25日発行第149頁

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉蓋栓がセラミツク材料から成り、かつコ
    ークス炉蓋から離して保持され、操業状態でこの炉蓋栓
    が炭化室へ入り込んで、炉内装入物を炉蓋本体から特定
    の間隔だけ離し、炭化過程中炉蓋本体が調整装置により
    炉の炉蓋枠へ押付けられるものにおいて、炉蓋栓とし
    て、40〜55%の割合の酸化アルミニウム(Al2O3)、40
    〜50%の割合の酸化けい素(SiO2)および0.5〜1.5%の
    割合の酸化鉄(Fe2O3)を主要成分とし35〜120mmの厚さ
    を持つ水硬性耐火コンクリートから成るセラミツク板
    (1)が使用されることを特徴とする、コークス炉蓋用
    炉蓋栓。
  2. 【請求項2】板(1)が交換可能であることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第1項に記載の炉蓋栓。
  3. 【請求項3】板(1)が鋼枠(2)に保持されているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項または第2項に
    記載の炉蓋栓。
  4. 【請求項4】各炉蓋栓が上下に配置される複数の板
    (1)から構成されていることを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項ないし第3項の1つに記載の炉蓋栓。
  5. 【請求項5】鋼枠(2)が3個所でコークス炉蓋に結合
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第3項に
    記載の炉蓋栓。
  6. 【請求項6】板(1)が保持鉄(3)および対向保持鉄
    (5)によりコークス炉蓋に取付けられていることを特
    徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第3項の1つに
    記載の炉蓋栓。
  7. 【請求項7】保持板(3)がそれぞれ上および下で鋼枠
    (2)に設けられ、互いに向き合うそれぞれ2つの保持
    鉄(3)に対して1つの対向保持鉄(5)が設けられて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第6項に記載の
    炉蓋栓。
  8. 【請求項8】コークス炉蓋にセラミツク材料から成る絶
    縁層(7)があることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の炉蓋栓。
  9. 【請求項9】セラミツク板(1)の厚さと幅との比が1:
    3ないし1:20であることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項ないし第6項の1つに記載の炉蓋栓。
  10. 【請求項10】セラミツク板(1)が下端の側方を引込
    められ、上の両方の隅および下の両方の隅で取付けら
    れ、下の取付け個所が縁れんが(24)で覆われているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第6項の
    1つに記載の炉蓋栓。
JP60283202A 1984-12-22 1985-12-18 コークス炉蓋用炉蓋栓 Expired - Lifetime JP2641094B2 (ja)

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