JP2888944B2 - コークス炉消火車の圧縮空気発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コークス炉消火車の圧縮空気発生装置に
関し、さらに詳しくは、ワイヤロープ牽引手段によって
運転走行されるコークス炉消火車における圧縮空気発生
装置に係るものである。

〔従来の技術〕

従来から、この種のコークス炉設備としては、通常の
場合、並設された個々の炉室内で原料石炭を焼成するコ
ークス炉，当該各炉室に対して原料石炭を装入する装入
車，焼成された赤熱状態のコークスを各炉室内から押出
す押出し機，当該押出し機によって押出される赤熱コー
クスをガイド車の介在により積み込んで受骸する消火
車，当該消火車上に積み込まれた赤熱コークスを散水消
火する消火塔，および消火車上から排骸されるコークス
を受入れるコークワークをそれぞれに有しており、これ
らの各部に対応して軌道を敷設し、かつその上方にトロ
リー線を架設させておき、当該軌道上において、トロリ
ー線からの給電を受けて運転駆動する電気車により消火
車を牽引走行させると共に、消火車上にあっては、その
開閉扉を開閉作動したり、あるいは、当該消火車自体を
制動停止させるために用いる圧縮空気源としての電動コ
ンプレッサ，圧縮空気タンクなどを搭載させている。

そして、前記構成でのコークス炉における消火車の運
転制御に関しては、一般に、当該消火車を牽引する電気
車の運転室に乗務した作業員の操作により行なわれてお
り、その運転手順としては、まず、コークス炉構成での
各炉室内に対して、装入車により順次に原料石炭を装入
かつ焼成させた後、窯出しを行う該当炉室位置に、押出
し機，ガイド車，ならびに消火車をそれぞれ正確に位置
合せして停車させた状態とし、当該押出し機によって焼
成されたまゝの赤熱コークスが押出されてくると、その
押出し速度に同調して消火車を進行させながら、この消
火車の開閉扉を閉じた車上に、赤熱コークスを積み込ん
で受骸させ、ついで、積み込み終了後は、消火車を消火
塔に向け走行させて、消火塔内の所定位置に正確に停止
させ、かつこの状態で塔上のタンク水槽から、積み込ま
れた赤熱コークスに散水して消火させ、かつ充分に水切
りをなした上で、さらに今度は、消火車をコークワーフ
に向け走行させて、所定のワーフ箇所前に正確に停止さ
せ、その後、開閉扉を開いて消火されたコークスを当該
所定のワーフ箇所上に卸して排骸させ、このようにして
当回の窯受け作業を終了し、以後、この作業を各炉室毎
に順次に繰り返して所要の窯出しを連続的に実行するも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記コークス炉消火車の運転操作について
は、その作業上、ガイド車とか押出し機などの他の作業
機械との相互関係が極めて重要であり、このために通常
では、有線，無線電話などによる通信手段を用い、それ
ぞれの担当箇所の作業員が相互に連絡を取り合って、個
々の作業機械の作業状態，作業位置などを一々確認しな
がら作業を進める必要がある。

しかしながら、このような作業員相互の連絡の取り合
いによる人為的かつ手動的な運転操作においては、思い
違いなどのために誤報を生じ易く、作業状態，作業位置
などを必ずしも正確に把握して作業できないという問題
点があった。

そこで、従来においては、これらの押出し機，ガイド
車，および消火車などの各作業機械の運転操作を一連に
自動制御する手段も提案されてはいるが、例えば、消火
車の作業位置の基準となる軌道面それ自体を取り上げて
みても、消火車，ならびに当該消火車を牽引走行する電
気車の合計重量が相当程度までに大きい（例えば、消火
車の自重55t,電気車の自重35t,合計重量90t程度）こと
から、当該軌道面に対する負荷重量が多くて、炉体なら
びに消火塔，コークワーフなどに対する軌道面の相対的
位置関係が変動し易くて、この軌道面自体を運転操作の
ための基準面にできないなどの点で、必ずしも効果的な
自動制御をなし得ないものであり、このように過重な負
荷重量に耐えるためには、充分なコンクリート基礎構造
を施して軌道床強度を高めなければならず、多くの基礎
工事費用を必要とするものであった。

また一方で、前記のように稼動されるコークス炉設備
においては、炉室内への原料石炭の装入，焼成かつ消火
されるコークス自体の積み卸し，ならびに消火時のそれ
ぞれにあって、必然的に粉塵の飛散，舞い上がりなどを
生じ易いもので、稼動雰囲気が極端に悪いという不利を
有しており、このように劣悪な環境下でのトロリー線か
らの牽引用電気車，ならびに消火車上の電動コンプレッ
サなどへの各給電についても種々の好ましくない問題点
を生ずるものであった。

この発明は、従来のこのような問題点を解消するため
になされたものであって、その目的とするところは、コ
ークス炉設備での消火車の走行のための運転方式を改善
して、トロリー線からの給電を受ける電気車での牽引を
避けた状態，換言すると、トロリー線を利用しない状態
において、当該消火車上に搭載される圧縮空気発生源を
効果的に稼動し得るようにした，この種のコークス炉消
火車の圧縮空気発生装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明に係るコークス
炉消火車の圧縮空気発生装置は、消火車の走行運転駆動
のために、ワイヤロープを介したウインチ装置による牽
引方式にしておき、この状態において、消火車を消火塔
下に進入停止させることで、車上に受骸した赤熱コーク
スを消火する作業時，すなわち、消火車の停車時間を比
較的長くとり得る作業時にあって、当該消火車の停止に
対応して搭載されている電動コンプレッサへの給電を集
中的に行わせて、所要の圧縮空気を得られるようにした
ものである。

すなわち、この発明は、電動コンプレッサを含む圧縮
空気発生装置を搭載すると共に、押出し機と連繋作動さ
れて、イヤロープ牽引手段により軌道上を走行する消火
車を有し、押出し機によってコークス炉の指定炉室から
押出される焼成コークスを消火車上に受骸すると共に、
当該消火車を消火塔内に移動してコークスの消火をなし
た後、コークワーフの指定ワーフ箇所に移動して排骸さ
せるコークス炉消火車において、前記消火塔の所定位置
には、前記消火車の定位置進入を検出して検出信号を出
力する定位置検出手段と、当該検出信号によって通電制
御される給電手段とを設け、また、前記消火車には、前
記消火塔内での定位置進入に伴い、前記給電手段に接触
して給電される受電手段を設けて構成し、前記検出信号
によって消火車を消火塔内での定位置に停止させ、前記
受電手段を介して給電される電力により、前記電動コン
プレッサを駆動させて圧縮空気を発生し得るようにした
ことを特徴とするコークス炉消火車の圧縮空気発生装置
である。

〔作用〕

従って、この発明装置においては、所定の軌道面を走
行する消火車の走行運転のために、ワイヤロープを介し
たウインチ装置による牽引方式を採用していることか
ら、軌道面に対しては、消火車の空重量，ないしは、積
載荷重のみが負荷されて当該軌道面に対する負荷重量を
格段に低減できると共に、従来での電気車への通電用ト
ロリー線を廃止できるのであり、しかも、消火塔の所定
位置に、消火車の定位置進入を検出する定位置検出手
段，およびその検出信号によって通電制御される給電手
段を設け、かつ消火車に対し、消火塔内での定位置進入
に伴って給電手段から給電される受電手段を設けてある
ために、消火塔内での定位置に消火車を停止させた状態
において、給電される電力により消火車上の電動コンプ
レッサを駆動させて圧縮空気を効果的に発生し得るので
ある。

〔実 施 例〕

以下、この発明に係るコークス炉消火車の圧縮空気発
生装置の一実施例につき、第１図ないし第５図を参照し
て詳細に説明する。

第１図はこの実施例を適用するコークス炉設備の概要
をコークス炉，消火塔，コークワーフとの位置関係のも
とに模式的に示す構成説明図、第２図は同上設備におけ
る圧縮空気発生装置を含む消火車と消火塔との相互に関
連する概要構成を模式的に示す平面説明図、第３図
（ａ），（ｂ）は同上設備における消火系，ワーフ打ち
系の各詳細を模式的に示すそれぞれに構成説明図であ
り、また、第４図（ａ），（ｂ）は同上設備における消
火車のワイヤロープ牽引方式を示す平面，側面の各構成
説明図、第５図は同上ワイヤロープ牽引方式における消
火車の走行制御系の概要を示す構成説明図である。

これらの第１図ないし第５図実施例構成において、符
号11はコークス炉、12は消火塔、13はコークワーフを示
している。また、14はこれらの各部に対応して敷設され
た軌道17に沿って制御走行する消火車であって、開閉扉
15,ならびに当該開閉扉15を開閉作動するための内蔵ア
クチエータ16を有している。さらに、18は必要に応じシ
ーケンサー19を介して当該消火車14を運転制御するため
のシステム運転制御装置であり、入力される各データな
どの演算処理用CPU,制御プログラムなどを格納するROM,
各入力データなどを一時記憶するRAMのそれぞれによっ
て構成され、かつ制御プログラムなどをデータ入力する
キーボード入力装置20を有している。

前記コークス炉11は、併置された各炉室内に対して個
々に装入される原料石炭を、各炉室毎、順次に焼成処理
するためのもので、当該コークス炉11に対しては、よく
知られているように、焼成されたコークスを、焼成終了
順に各炉室内から押出すための押出し機21,押出される
赤熱コークスを前記消火車14上に受骸させるべくこれを
ガイドするガイド車22,それに、各炉室内に原料石炭を
装入するための図示省略した装入車などの各作業機械が
それぞれに配置されており、また、前記コークス炉11の
各炉室，ならびにコークワーク13の各ワーフ箇所のそれ
ぞれに対応して、前記消火車14の定位置停車を規制する
ための個々の位置検出手段，例えば、近接スイッチ23,2
4を備えて炉室，ワーフ前の各定位置停止検知25をなし
得るようにされ、かつ詳細については後述するが、各ワ
ーフ箇所毎に、当該位置で消火車14の内蔵アクチエータ
16を起動させるための外設アクチエータ26を配置させて
ある。

そして、前記押出し機21については、従来の場合と全
く同様に、前記システム運転制御装置18からの制御指令
により、例えば、I.R地上局27,平行２線型誘導無線線路
28,それに、当該押出し機21に付設されるI.R車上局29を
介して制御運転駆動され、また、前記ガイド車22につい
ては、この押出し機21の走行作動に連動運転されると共
に、消火車14の定位置停車を確認するリミットスイッチ
30を有している。

前記消火塔12は、前記消火車14上に受骸される赤熱コ
ークスを消火するためのものであって、前記軌道15の末
端部側に配置されており、内部下方には、当該消火車14
の進入を受け入れる消火空間部31を有し、かつその上部
側には、消火のための水を貯水するタンク水槽32,消火
ノズル33などを設けると共に、当該タンク水槽32の水位
監視・補給給水34,消火ノズル33からの赤熱コークスへ
の散水35などについては、前記システム運転制御装置18
からの制御指令に基づき、シーケンサー19によって作動
される。

また、前記消火塔12に対しては、塔内での消火空間部
31内の定位置に消火車14が進入したことを検出する定位
置検出手段として、例えば、近接スイッチ36を設けて消
火定位置停止検知37をなし、こゝでも、前記シーケンサ
ー19を介し、前記システム運転制御装置18からの制御指
令により、当該進入位置で消火車14を正確に停車させ得
るようにすると共に、後述するように、進入位置に停車
した消火車14に対応する所定位置には、前記近接スイッ
チ36の検出信号で開閉接点39がオン作動されて、当該消
火車14に電源を供給するための給電手段としての導電シ
ュー38を配置してある。

前記コークワーフ13は、前記消火車14上で消火され
て、当該消火車14から排骸される消火処理済のコークス
を受け入れるためのもので、当該コークスの受け入れワ
ーフ箇所については、前記システム運転制御装置18によ
り、各該当ワーフ箇所毎に設置される各検知センサ40,4
0によるワーフ上コークス検知41をなした上で、当該受
け入れワーフ箇所に指定し、かつ指定ワーフ箇所での消
火車14の停車については、前記したように、各該当ワー
フ箇所毎に設置される個々の近接スイッチ24によってな
される。

さらに、前記した消火車14の走行運転手段としては、
この実施例の場合、第４図（ａ），（ｂ）ならびに第５
図に示されているように、ワイヤロープ牽引方式を採用
する。

すなわち、前記軌道17の基端部側に配置した走行機械
室51内にあっては、ブレーキドラム54に対するブレーキ
機構53付きのウインチ装置52を設けると共に、当該ウイ
ンチ装置52の駆動ドラム55に対して多重に巻き掛けら
れ、かつ当該軌道15の末端部側に設けた従動ドラム56を
経て前記消火車14での車体の前後に結合させたワイヤロ
ープ57を有しており、駆動ドラム25の正逆方向への制御
された回転駆動，つまり、ウインチ牽引制御による駆動
によって、敷設された軌道17上で、前記コークス炉11,
消火塔12,およびコークワーフ13の各相互間で、当該コ
ークス炉11,消火塔12,およびコークワーフ13での各近接
スイッチ23,36,24のそれぞれによる定位置停止作動を含
んで往復走行し得るようになっている。

また、前記ワイヤロープ57については、そのワイヤ延
び量，ならびに走行起動時におけるワイヤ弛みを吸収し
て駆動ドラム21でのスリップを阻止するために、当該消
火車14の車体に直接結合されていないリターン側にメイ
ンウエイト機構58を、ターン側にサブウエイト機構59を
それぞれに付設させてある。

また、前記ウインチ装置52には、駆動ドラム21の回転
数および回転角位置の検知61,回転速度の検知62などを
なして、これをデータ出力するエンコーダ60が設けられ
ると共に、当該ウインチ装置52による駆動ドラム55の正
逆方向への回転駆動については、前記システム運転制御
装置18からの制御指令により、ウインチ制御装置63によ
ってなされ、かつブレーキ機構53は、ウインチ制御装置
63により制御されて駆動ドラム55を制動し、前記それぞ
れに設定された各定位置での消火車14の正確な停車，な
らびに当該消火車14の非常停車をそれぞれに行う。

そして、当該消火車14には、前記した炉室前定位置停
止検知のための近接スイッチ23に対応される導電性プレ
ート64と、消火定位置停止検知，およびワーフ前定位置
停止検知のための各近接スイッチ24,36に対応される導
電性プレート65と、それに、前記近接スイッチ36による
消火定位置停止検知に伴い、前記導電シュー38からの給
電を受ける受電手段としての集電子66とがそれぞれに配
置されている。

また、当該消火車14には、前記したように、受骸かつ
消火されたコークスを排骸する開閉扉15の開閉用の内蔵
アクチエータ16が配置されると共に、当該内蔵アクチエ
ータ16を作動させるためなどに利用する圧縮空気発生
源，こゝでは、電動モータ68,エアーコンプレッサ69,お
よびエアータンク70からなる空気圧縮装置67が搭載さ
れ、当該空気圧縮装置67は、前記集電子66からの給電，
換言すると、第２図に二点鎖線で示されているように、
消火車14上の受骸された赤熱コークスが消火塔12内で消
火操作されるところの，当該消火車14の比較的長い停止
期間中だけ給電を受けて駆動され、この間に所要量，所
要圧力の圧縮空気をエアータンク70内に蓄え得るように
なっており、当該エアータンク70内に蓄えられる圧縮空
気圧については、圧力スイッチ71により検出され、その
出力により適宜手段で必要以上の昇圧を避けるようにし
てある。

そして、前記のように蓄えられた圧縮空気は、それぞ
れに開閉切替え弁72を介して前記内蔵アクチエータ16に
供給し得るようにされており、かつ消火車14が指定され
たワーフ箇所に停車された時点で、当該ワーフ箇所毎に
配置されている外設アクチエータ26により開閉切替え弁
72を開閉作動させることで、開閉扉15の開閉作動をなし
て、積み込まれているコークスの排骸を行うものであ
り、当該外設アクチエータ26の作動については、前記シ
ーケンサー19により電動切替え弁73を介して制御され
る。

なお、エアータンク78内に蓄えられる圧縮空気の利用
については、単にこゝでの前記のような開閉扉15の開閉
作動操作のみに限られるものではなく、例えば、消火車
14の緊急制動などにも適用されることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、この発明装置によれば、所定の
軌道面を走行する消火車の走行運転のために、ワイヤロ
ープを介したウインチ装置による牽引方式を採用してい
ることから、軌道面に対しては、消火車の空重量，ない
しは、積載荷重のみが負荷されて、従来に比較すると
き、当該軌道面に対する負荷重量を格段に低減（ほゞ1/
2程度）できるもので、これによって、従来問題となっ
ていた過重な重量負担による軌道面の位置変動を効果的
に防止でき、効果的に炉体ならびに消火塔，コークワー
フなどに対する軌道面，ひいては消火車の相対的位置関
係の確保が可能になると共に、従来での電気車への通電
用トロリー線を廃止できるのであり、かつまた、消火塔
の所定位置に対しては、消火車の定位置進入を検出する
定位置検出手段，およびその検出信号によって通電制御
される給電手段を設けておき、かつ消火車に対しては、
消火塔内での定位置進入に伴って給電手段から給電され
る受電手段を設けてあるために、消火塔内での定位置に
消火車を停止させた状態において、給電される電力によ
り消火車上の電動コンプレッサを駆動させて圧縮空気を
効果的に発生し得るもので、従来のようなトロリー線を
通しての給電とは異なって何らの不都合をも生ずる惧れ
がなく、しかも、構造的にも比較的簡単で容易に構成し
得るなどの優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る消火車の圧縮空気発生装置の一
実施例を適用するコークス炉設備の概要をコークス炉，
消火塔，コークワーフとの位置関係のもとに模式的に示
す構成説明図、第２図は同上設備における圧縮空気発生
装置を含む消火車と消火塔との相互に関連する概要構成
を模式的に示す平面説明図、第３図（ａ），（ｂ）は同
上設備における消火系，ワーフ打ち系の各詳細を模式的
に示すそれぞれに構成説明図、第４図（ａ），（ｂ）は
同上設備における消火車のワイヤロープ牽引方式を示す
平面，側面の各構成説明図、第５図は同上ワイヤロープ
牽引方式における消火車の走行制御系の概要を示す構成
説明図である。 11……コークス炉、12……消火塔、 13……コークワーフ、14……消火車、 15……消火車の開閉扉、 16……内蔵アクチエータ、 17……軌道、 18……システム運転制御装置、 19……シーケンサー、 20……キーボード入力装置、 21……押出し機、22……ガイド車、 23……近接スイッチ（炉前定位置検出）、 24……近接スイッチ（ワーフ前定位置検出）、 26……外設アクチエータ、 28……リミットスイッチ（定位置停車）、 31……消火空間部、32……タンク水槽、 33……消火ノズル、 36……近接スイッチ（消火定位置検出）、 38……導電シュー（給電手段）、 39……接点（給電開閉）、 40……検知センサ（ワーフ上コークス検知）、 52……ウインチ装置（ワイヤロープ牽引）、 53……ブレーキ機構、 54……ブレーキドラム、 55……駆動ドラム、56……従動ドラム、 57……牽引用ワイヤロープ、 58……メインウエイト機構、 59……サブウエイト機構、 60……エンコーダ、 63……ウインチ制御装置、 64,65……導電性プレート、 66……集電子（受電手段）、 67……空気圧縮装置、 72……開閉切替え弁（扉開閉）、 73……電動切替え弁（外設アクチエータ開閉）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金政 陽一 福岡県北九州市八幡西区大字藤田2447番 地の１ 三菱化成株式会社黒崎工場内 (56)参考文献 実開 平１−30343（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C10B 39/14 C10B 41/04 B61B 9/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動コンプレッサを含む圧縮空気発生装置
   を搭載すると共に、押出し機と連繋作動されて、ワイヤ
   ロープ牽引手段により軌道上を走行する消火車を有し、
   押出し機によってコークス炉の指定炉室から押出される
   焼成コークスを消火車上に受骸すると共に、当該消火車
   を消火塔内に移動してコークスの消火をなした後、コー
   クワーフの指定ワーフ箇所に移動して排骸させるコーク
   ス炉消火車において、 前記消火塔の所定位置には、前記消火車の定位置進入を
   検出して検出信号を出力する定位置検出手段と、当該検
   出信号によって通電制御される給電手段とを設け、 また、前記消火車には、前記消火塔内での定位置進入に
   伴い、前記給電手段に接触して給電される受電手段を設
   けて構成し、 前記検出信号によって消火車を消火塔内での定位置に停
   止させ、前記受電手段を介して給電される電力により、
   前記電動コンプレッサを駆動させて圧縮空気を発生し得
   るようにしたことを特徴とするコークス炉消火車の圧縮
   空気発生装置。