JP2758383B2 - コークス製造方法 - Google Patents

コークス製造方法

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JP2758383B2 JP7267218A JP26721895A JP2758383B2 JP 2758383 B2 JP2758383 B2 JP 2758383B2 JP 7267218 A JP7267218 A JP 7267218A JP 26721895 A JP26721895 A JP 26721895A JP 2758383 B2 JP2758383 B2 JP 2758383B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融鉄を製造する炉に
使用するコークスを製造するための、例えば冶金用コー
クスの炭化の如き石炭をコークス化する新規な方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】特にこの新規な方法は Reintjes に付与
された米国特許第２，９２２，７５２号の改良であり；
この特許は間接的に加熱された石炭を得るような手法で
加熱される個々のチューブ（コークス化室）内に石炭を
強制送りすることによって石炭をコークスに変換させる
ことを開示している。石炭は熱の不良導体であるので、
石炭を有効に加熱可能となすために Reintjes のコーク
ス化室は直径が小さく保たれている（１２in．即ち ３
０．４８cm）；このため多数のコークス化室を、それら
に付随する個々の裝入機構、弁及び制御装置とと共に、
必要とする；かかる多数のコークス化室は商業的施設の
建設を不経済的となすと共に、作業を複雑となす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は大直径
（７ft即ち２．１m ）チューブと小直径（５ft即ち１．
５m ）チューブ間に作られたスぺース（環状）内でコー
クスを作る効率良い方法を提供することによって Reint
jes 法の欠点を解消して、コークスを作る効率良い方法
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、大直径（７ft
即ち２．１m ）チューブと小直径（５ft即ち１．５m）
チューブ間に作られたスぺース（環状）内でコークスを
効率良く作るものであり、両チューブは同心状に配置さ
れて加熱され、そして石炭を大直径チューブの内壁と小
直径チューブの外壁によって加熱させるような仕方で、
加熱される。この本発明の提案は、石炭が曝される加熱
表面積が大きいコークス化室を提供する；その結果、 R
eintjes 法と比べて、同じ生産能力につき要求されるコ
ークス化室の数はかなり減少し、その結果、必要資本の
減少と、商業的コークス製造設備の作業の簡単化がもた
らされる。
【０００５】例えば、１時間当たり４．７トンの石炭を
１１５０°Ｆ（６２１°Ｃ）に加熱するためには、 Rei
ntjes 装置は長さ２０フィート（６．１m ）のコークス
化室の３０個から構成される（ Reintjes 特許のコラム
５の上部を参照されたい）。本発明では、長さ４８フィ
ート（１４．６m ）のコークス化室の２個が、１時間当
たり５．６トンの石炭を１８５３°Ｆ（１０１２°Ｃ）
の平均温度に加熱する。このすべての事実を考慮すれ
ば、上記のことから、本発明の１個のコークス化室は R
eintjes 装置の約１２個のコークス化室と同等の量を製
造すると解釈することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜３では数字１０はコークス
化室を示す。このコークス化室は主に、大直径のチュー
ブ１１と小直径のチューブ１２からなり、スぺース１３
は前記チューブ１１と１２の間に形成された環状スぺー
スである。１４で示す管状包囲体は両チューブ１１、１
２を含み、そして熱を保存するためと環境汚染をする排
出を防止するために大気から前記室１０を密閉する。熱
損失を最小限にするため絶縁材１５が前記包囲体１４の
内壁に取付けられる。外側からチューブ１１を加熱すべ
く燃焼ガスを差し向けるために、絶縁材１５とチューブ
１１の外壁の間に煙路１６が設けられる。内側からチュ
ーブ１２の壁を加熱すべく燃焼ガスを差し向けるため
に、チューブ１２の内部に煙路１７が設けられる。この
配置構造は、図１に数字１８で示される如く環状スぺー
ス１３内で石炭を作るために、環状スぺース１３内に入
れられた石炭が二方向から加熱されることを可能ならし
める。
【０００７】チューブ１２は好適には１２０°の間隔を
おいて配置されかつ数字１９、１９（ａ）及び１９
（ｂ）によって指示されたウエブ材によって支持され
る。ウエブ材１９はガス通過のために中空に作られ、そ
してチューブ１２の外壁に取付けられ、ウエブ材１９
（ａ）、（ｂ）はチューブ１１の内壁に取付けられる。
チューブ１１、１２は膨張したとき自由に増大する。コ
ークス化室の石炭端からコークス端に燃焼ガスを戻すた
めに役立つ中空ウエブ材１９は石炭端で煙路１７と直接
連通している。コークス端のウエブ材１９は、大直径チ
ューブ１１の外壁を取り囲む煙路と相互連結するために
導管２０を備える。導管２０は膨張、収縮を補償するた
めに蛇管状に作られる。２１で指示されるバーナーがチ
ューブ１２の石炭裝入端に配置される。燃焼ガスをチュ
ーブ１２の内壁に当てて渦巻き状に進めることによって
チューブ１２の壁を内側から加熱するために、チューブ
１２の内部に煙路ガス搬送導管２２が、燃焼生成物をバ
ーナー２１から室１０のコークス端に差し向け、次いで
煙路１７に入れるために設けられる。燃焼ガスは石炭端
で出てウエブ材１９内に入る。石炭を漸進的に環状スぺ
ース１３内に強制送りするために、コークス化室１０の
石炭裝入端に押しピストン２３が設けられる。石炭は図
５、６、７に示すロックホッパー装置からポート２４を
通して送られる。石炭はコークス化室１０の一端に押し
込まれるが、コークスは前記室１０の他端（図１の左）
から押し出される。チューブ１２の外壁を囲む穴あきシ
リンダの形に作られるピストン２３は液圧シリンダ２５
及び前記ピストン２３に掛合する押し棒３７によって前
後に動かされる。
【０００８】作業に際しては、バーナー２１から来る濃
酸素の、高温の貧(lean)燃焼ガスが室１０のチューブ１
２内に入り、導管２２を通ってチューブ１２の端部に差
し向けられ、この端部で、前記ガスは煙路１７に押し込
まれ、そしてチューブ１２の内壁に密接してその全長に
わたって渦巻き状に進められ、その間、コークス化室１
０の石炭裝入端に向かって流れ、かくして環状スぺース
１３内に入っている石炭／コークスをチューブ１２の内
側から加熱する。煙路ガスは、石炭端に到達すると、ウ
エブ材１９内に差し向けられ、そして矢印２６で指示す
る如くチューブ１２のコークス端に戻され、そして蛇管
２０を経てブースタバーナー２７に送出される。このブ
ースタバーナーは前記室１０のコークス端に置かれる。
この箇所で、前記ガス温度を所望レベルに上昇させそし
てチューブ１１の壁を外側から有効に加熱し、そしてチ
ューブ１２の壁の熱伝導度が高いため順次環状スぺース
１３内に入っている石炭／コークスを加熱するために、
矢印２８によって示された追加の燃料が、ポート２９を
経て追加されそして濃酸素の燃焼ガスを煙路１６に差し
向ける前に、この燃焼ガスの温度を上昇させるようにな
す。一旦、これらの燃焼ガスが石炭裝入端に到達する
と、これらのガスは矢印３１で示された前記室１０のポ
ート３０を通って排出される。環状スぺース１３内で石
炭を加熱している間、該石炭は実質上２つの反対方向か
ら、即ち偏心的に熱放射するチューブ１２の外壁と、熱
を同心的に放射するチューブ１１の内壁とによって加熱
される。バーナー２１への熱入力とブースタバーナー２
７への熱入力は、環状スぺース１３の中央に３２で示し
た割れ目又は分割ラインを形成することによって均一な
コークスを作らせるようにバランスさせられる。コーク
ス化の間に出る石炭ガスは前記室１０のコークス排出端
に差し向けられる。石炭ガスが煙路ガスと混合するのを
防止するために、３３で示されるばね組立体が設けられ
て、パッキン押え３４とパッキン３５で密閉を維持する
ようになし、ばね張力調整のために棒組立体３６を備え
る。
【０００９】図４を参照すれば、室１０の如き数個のコ
ークス化室が１配列ユニットをなすよう並置して組み立
てられている。コークス急冷（冷却）脚部３８は該室１
０の下流側に据え付けられそして脚部３８内にコークス
を差し向けるためのエルボ管３９に相互連結される。弁
４０はコークスを支持するが、このコークスは蒸気の如
きガスによって急冷される（その発火点以下に冷却され
る）。前記蒸気はポート４１を経て導入される。石炭の
コークス化によって生じる原料ガスを収集するガス収集
器４２は焼き入れ中に発生するガスを収集するためにも
使用される。原料ガスと急冷ガスは下流側作業において
処理される。弁４３、４４は保守のためにコークス化室
１０を隔離することを可能ならしめる。環境に対して閉
ざされたシステムを提供するために、急冷したコークス
は、落とし管４６を経て４５によって指示されたロック
ホッパーとして役立つチューブ内に排出される。弁４
７、４８は、放出物が大気中に漏出すること及びコーク
スを大気中に排出するときのシステム圧力の損失を防止
するために、ロックホッパー４５をロック、アンロック
する。排出されたコークスは送り装置４９とコンベヤ５
０によって取扱われる。図５は図４の平面図であり、対
応する構成要素は同じ数字で示している。石炭送出パイ
プ（図４に示さず）は数字５１で、石炭ロックホッパー
は５２によって示す。
【００１０】商業用コークス製造プラントを示す図６は
新しい方法を実施する、前記プラントは１配列ユニット
を形成するため、室１０の如き数個のコークス化室を備
える。石炭準備処理ビルディングは数字５３で示し、石
炭庫は５４で示す。石炭を押しピストン２３に供給する
ために、石炭庫から石炭が任意の通常のシステムによっ
てロックホッパー５２に送出される。数字５５によって
示されるガス処理プラントは、コークス化室から収集し
た原料ガスと、コークス急冷によって生じた原料ガスを
浄化するために設けられる。数字５６で示した熱回収蒸
気発生器もまた、前記ガスを、浄化後かつその使用箇所
への送出前に、冷却するために設けられる；清浄ガスの
冷却中に生じた蒸気はコークス急冷用及びタービンの如
き回転装置の駆動用に使用することができる。数字５７
で示した天井クレーンは前記配列ユニットのために役立
つよう使用される。図６の１断面である図７はロックホ
ッパー５２に送出されている石炭を示す。このロックホ
ッパーは環境汚染をする排出と圧力損失を防止する装置
として使用され、前記ロックホッパーに石炭を供給され
るとき、弁５８、５９がそのロックとアンロックを制御
する。
【００１１】上記した細部構造は説明のためのものであ
り、構成の限定を意味するものではなく、本発明は上述
した処に限定されることなく，発明の精神から逸脱する
ことなく発明の範囲内で種々の変更を加えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】新規なコークス化室の縦断面図である。
【図２】コークス裝入端から見たコークス化室の側立面
図である。
【図３】図１の線３−３上の断面図である。
【図４】コークス化室を並置しているコークス排出端か
ら見た側立面図として商業プラントの一部を示す図であ
る。
【図５】時計回りに９０°回転させて示す、図４の構造
の上面図である。
【図６】石炭準備処理、コークス化作業、ガス処理シス
テム及び熱回収蒸気発生装置を示す上面図として商業プ
ラントの配置を示す図である。
【図７】上下関係に配置したコークス化室を示す、図６
の線７−７上でとった断面図である。
【符号の説明】
１０ コークス化室 １１、１２ チューブ １３ 環状スぺース １４ 管状包囲体 １５ 絶縁材 １６、１７ 煙路 １９ 中空ウエブ材 ２０ 導管又は蛇管 ２１ バーナー ２２ 煙路ガス搬送導管 ２３ ピストン ２４、２９、３０ ポート ２５ 液圧シリンダ ２７ ブースタバーナー ３３ ばね組立体 ３４ パッキン ３７ 押し棒 ３８ 脚部 ４０、４３、４４ 弁 ４１ ポート ４２ ガス収集器 ４５ ロックホッパー ４９ 送り装置 ５０ コンベヤ ５１ 石炭送出パイプ ５２ 石炭ロックホッパー ５５ ガス処理プラント ５６ 熱回収蒸気発生器 ５７ 天井クレーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10B 47/02 C10B 33/08

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 石炭を、環境汚染をしないよう、裝入端
    と排出端をもちかつ環状の横断面を有する中間スぺース
    をもつコークス化室内に送出し、前記環状のスぺースは
    大チューブの内壁と前記大チューブ内に配置された小チ
    ューブの外壁とによって限定されており；前記送出され
    た石炭を前記内壁及び外壁と接触させるため前記石炭を
    前記大チューブの内壁と前記小チューブの外壁に対して
    押し詰めるよう、前記石炭を前記環状スぺース内に強制
    送りし；前記石炭を前記大チューブの内壁と前記小チュ
    ーブの外壁とによって加熱させるよう、前記大チューブ
    の外壁と前記小チューブの内壁に熱を加え；前記石炭が
    前記排出端から押し出されるとき石炭がコークスに変換
    されているような期間にわたって前記環状スぺース内に
    石炭を保留させ、 コークス温度をその発火点より低い温度に低下させるた
    め前記押し出されたコークスを冷却し；環境汚染をしな
    いよう、前記冷却されたコークスを大気中に排出し；そ
    して、 発生したガスを収集すること；の工程を含むことを特徴
    とする石炭が酸素不在の下で加熱されるコークスの製造
    方法。
  2. 【請求項２】 前記大チューブの外壁と前記小チューブ
    の内壁に熱を加える工程が、石炭が前記大チューブの内
    壁から加熱されようと前記小チューブの外壁から加熱さ
    れようといずれにしても同じ品質のコークスを生じるよ
    う前記環状スぺース中の石炭を、前記環状スぺースの中
    央に向かって前記チューブの前記壁から均等に加熱させ
    るために前記壁の各々への熱入力を調節する工程を含む
    ことを更に特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記大チューブの外壁と前記小チューブ
    の内壁に熱を加える工程が、最初に前記小チューブの内
    壁に燃焼生成物を差し向け、次いで前記大チューブの外
    壁を加熱するため燃焼生成物を差し向ける工程を含むこ
    とを更に特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 最初に前記小チューブの内壁を加熱する
    ために燃焼生成物を差し向け、次いで前記大チューブの
    外壁を加熱するために燃焼生成物を差し向ける工程が、
    前記大チューブの外壁を加熱するのに適切な熱容量を得
    るために、前記大チューブの外壁を加熱するために燃焼
    生成物を差し向ける前に燃焼生成物中の熱エネルギーを
    増大させる工程を含むことを更に特徴とする請求項３に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記コークス化室内に石炭を強制送りし
    そしてコークスを前記コークス化室から漸進的に排出す
    る工程を含むことを更に特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 コークスを冷却するために蒸気を用いる
    工程を含むことを更に特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 環境汚染をしないようガスを使用可能な
    らしめるため前記ガスを処理する工程を含むことを更に
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 処理したガスからその使用前に熱を回収
    する工程を含むことを更に特徴とする請求項７に記載の
    方法。
  9. 【請求項９】 前記処理においてはコークスの冷却によ
    って生じたガスを含むことを更に特徴とする請求項７に
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 数個のコークス化室が１配列ユニット
    を形成すべく組み合わされることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
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