JP3128751U - 補修が容易な炉内ガス流通室をもつコークス炭化炉蓋 - Google Patents

Abstract

【課題】石炭粒子遮蔽用短冊板が簡単に取り換えられる補修容易な炉内ガス流通室を設けたコークス炭化炉蓋を提供する。
【解決手段】石炭粒子を装入する炭化炉の炉口枠を押圧するシールプレート１を介して該炭化炉の出入口を開閉する炉蓋構造体の炭化炉側に、断熱ボックス３を介して該断熱ボックス３の炭化炉側炉高方向を複数段に分割する位置に矩形断面厚肉枠構造の横体枠部材５に石炭粒子遮蔽短冊角部材８を押し上げでまた石炭粒子遮蔽短冊板６を摺動する機構で装着した炉内ガス流通室４を付設したコークス炭化炉蓋である。
【選択図】図１

Description

本考案は、石炭を乾留しコークスを製造するコークス炭化室（炭化炉）のコークス押出機側またはコークス排出側あるいはその両者の出入口を閉塞しかつ出入口近傍部に装入された石炭粒子の加熱を速める補修容易な炉内ガス流通室を設けたコークス炭化炉蓋に関するものである。

コークスは、炭化炉の出入口を炉蓋構造体の炭化炉側に重厚厚肉の耐火煉瓦を内張りした炉蓋で閉塞し後、該炭化炉に石炭を装入し、高い乾留温度で製造される。乾留中の石炭粒子から発生する炉内ガスのガス圧は、石炭装入直後に大気圧より若干高めになり、その後低下し、さらに窯出し時間に近づくと真空状態にまで低下する。このため石炭装入後は炉内ガスが炭化炉蓋から漏出し、大気を汚染する。また真空状態に低下すると炭化炉内に大気を吸引し、乾留コークスの過熱または大気吸引付近の乾留速度を低減し、コークスの歩留を低下する問題があった。これらの問題を解消するため、例えば実開平５−５６９４０号公報、実開平７−３８１５６号公報、特許第３６９７４８０号公報など多くの特許等公報で開示される様に、炭化炉の出入口全体を覆って炭化炉枠と炉蓋の接触間を気密に保持し炉内ガスの漏出と大気の吸引を防止す周辺押圧機構のシールプレートを炉蓋構造体の炭化炉側に設けた炉蓋構造が多く使用されている。しかしながら、炭化炉蓋の炭化炉内側に内張りした耐火煉瓦が、コークス窯出し時の開蓋時においては高温度の熱を大量に放出しまた乾留初期においては大量の熱を吸収する問題から、炉蓋近傍部の石炭粒子の昇温速度が著しく鈍化し、充分に乾留されない不良コークスが多く出現する問題があった。またシールプレートは、コークスの窯出し毎に繰り返される急熱急冷サイクルの熱影響を受けて歪に変形し、炉口枠との間で隙間を形成し、炉内ガスを漏出する問題もあった。

これらの問題を解消する目的で本考案者らが開発したのが、例えば特開２００４−１８８５２号公報や実用新案登録第３１１５００４号公報など多くの特許等公報で紹介する様に、「炉蓋構造体のコークス炉内側に、シールプレートと断熱ボックスを介して、石炭粒子遮蔽用短冊板を縦横に多数配列し炉内ガスを流通する炉内ガス回遊離隔室（すなわち、炉内ガス流通室）を設けたコークス炉用炭化炉蓋」である。さらに本考案者らは、特開２００６−２８４６５号公報で紹介される様に、炉内ガス流通室の石炭粒子遮蔽用短冊板の使用枚数を減らしかつ該短冊板を単一形状部材とする集約部材管理の要求から「環状または不連続環状の耐熱金属短冊フレームを、上下に炉内ガス流通間隙を設けて縦列した炉内ガス流通室を設けたコークス炉用炭化炉蓋」も開発した。
特開２００４−１８８５２号公報や 実用新案登録第３１１５００４号公報 特開２００６−２８４６５号公報

さらに本考案者らは、炉内ガス回遊離隔室に要求される本来の機能を損なう事なく、焼損した石炭粒子遮蔽用短冊板が簡単に取り換えられる補修容易な炉内ガス流通室を設けたコークス炭化炉蓋を提供するものである。

本考案はその目的を達成したもので、その要旨は、石炭粒子を装入する炭化炉の炉口枠を押圧するシールプレートを介して該炭化炉の出入口を開閉する炉蓋構造体の炭化炉内側に、断熱ボックスを介して該断熱ボックスの炭化炉内側炉高方向を複数段に分割する位置に矩形断面の厚肉枠体でかつ炭化炉内側両角外郭部を凹面としまた枠体内側隅角部を平坦面とする多角断面中空枠部材の炭化炉内側前面部材及び側面両部材の上面に凸状断面の直線軌道をまた下面に凹状断面の直線軌道を設けた横体枠部材を設けると共に、上下段で対向する横体枠部材の炭化炉内側前面側及び側面両側の離隔間には直線軌道を摺動可能な石炭粒子遮蔽短冊板を微小なガス流通間隙を設けて装着し、さらに前記横体枠部材の炭化炉内側両角外郭部の最上段と中段の離隔間には上端部に上段側の横体枠部材に係合する２条の離隔引片を設けまた下端部に下段側の２条の離隔引掛片空間に嵌入する突出継手形状の石炭粒子遮蔽短冊角部材を装着すると共に最下段の横体枠部材とその直上の２条の離隔引掛片との離隔間には上端部に上段側石炭粒子遮蔽短冊角部材の突出継手形状を嵌入する２条の離隔引掛片空間を設けかつ下端部が直線形状の最下段石炭粒子遮蔽短冊角部材を装着してなる炉内ガス流通室を付設した補修容易な炉内ガス流通室をもつコークス炭化炉蓋である。

上記の様な本考案によれば、炭化炉で発生した高温度の熱を保有する炉内ガスは、石炭粒子遮蔽短冊板または石炭粒子遮蔽短冊角部材のガス流通間隙から炉内ガス流通室に流れ込み、炉内ガスの保有熱または燃焼熱で加熱された石炭粒子遮蔽短冊板と石炭粒子遮蔽短冊角部材を介して、炭化炉蓋付近の石炭粒子を昇温速度を速める。また高温度と急熱急冷の熱サイクルで損傷や変形を起こした石炭粒子遮蔽短冊板は、着脱容易な石炭粒子遮蔽短冊角部材を取り外した後直ちに取り替えられるため、補修が短時間に行える特長がある。

考案を実施するための最良の効果

以下、本校案について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、炭化炉蓋における本考案の炉内ガス流通室を外観斜視図で示す。１はシールプレートである。シールプレート１は、ステンレス鋼板や低合金鋼板などの如き耐熱性金属プレートの周縁部にナイフエッジ断面形状のフランジ部材２を接合したもので、炭化炉（図示ず）のコークス押出側または押出機側の出入炉口枠を押圧する鉄骨構造の炉蓋構造体（図示せず）の炭化炉側に付設し、炉内ガスの漏洩を防止するものである。３は断熱ボックスである。断熱ボックス３は、耐熱性金属ボックスにアルミナシリケートやセラミックスなど一般に使用される断熱材を充填したもので、炉蓋構造体の炉内側にシールプレート１を介して設けられている。すなわち、炉蓋構造体の炭化炉側にシールプレート１と断熱ボックス３を一体的に接合する事で、炭化炉内から流れ出す炉内ガスの伝熱放出と漏洩を防止する構造に設けられている。

４は炉内ガス流通室である。炉内ガス流通室４は、炭化炉に装入し乾留する石炭粒子から発生する炉内ガスが流れ込む上下蓋有無構造の耐熱製中空体構造物で、断熱ボックス３の炭化炉側炉高方向を複数段に分割する位置に横体枠部材５を設けると共に、上下段で離隔する横体枠部材５の炭化炉内側と側面両側には平坦形状の石炭粒子遮蔽短冊板６を微小な炉内ガス流通間隙７を設けながら装着し、またその間の隅角部には曲面形状の石炭粒子遮蔽短冊コーナー（角）部材８を装着して構成されている。横体枠部材５は、図２ａに直上平面図で示す様に、炭化炉内側の両角外郭部を凹面５ａとしまたその隅角部枠体内側を平坦面５ｂとする連続または不連続形状からなる多角断面厚肉枠部材で、炭化炉側前面部材５ｃと両側面部材５ｄの上面には図２ｂで示す様に堆積した石炭微粉末を除去し易い凸状断面の直線軌道９を設け、下面には石炭微粉末が堆積し難い凹状断面の直線軌道１０を設けて構成されている。さらに石炭粒子遮蔽短冊板６は、横体枠部材５の側前面部材５ｃと側面両部材５ｄに装着する平坦でかつ上端面には横体枠部材５の凹状断面の直線軌道１０に嵌合し摺動する凸状断面の直線軌道を設けまた下端面には横体枠部材５の凸状断面の直線軌道９を嵌合し乗載摺動する凹状断面の直線軌道を設けて、コークス操業中に損傷した場合に直ちに取り換えられる引き抜き構造に設けられている。さらにまた石炭粒子遮蔽短冊角部材８は、横体枠部材５の両角外郭部に設けられた凹面５ａに係合しかつ該横体枠部材５の上下段離隔間で着脱自在な継手構造で装着される曲率断面形状の部材で、上下段離隔間の最上段と最下段より一段上の中段に装着する石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ａと、最下段に装着する下位側の石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ｂの２種類が準備されている。石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ａは、図３ａで示す様に、上端部には上段側の横体枠部材５に着脱自在に係合する２条の離隔引掛片１１を設けかつ下端部には直下段の２条の離隔引掛片空間１２に嵌入する突出継手形状１３に設けて構成されている。また石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ｂは、図３ｂで示す様に、上端部には石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ａと同様に上段側の横体枠部材５に係合する２条の離隔引掛片１１を設けかつ直上石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ａの突出継手形状１３を嵌入する２条の離隔引掛片空間１２を設けると共に、下端部には隣接する最下段の石炭粒子遮蔽短冊板６の下端部を揃えるため直線形状端面１４に構成されている。

上記の様に炉蓋構造体の炭化炉内側に炉内ガス流通室４を付設した本考案のコークス炭化炉蓋は、例えは石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ａがコークス操業中に高い乾留温度で焼損したりあるいは炉蓋を開閉する際に何かの衝撃を受けて変形し操業に支障を来たす様に損傷した場合、石炭粒子遮蔽短冊角部材８の突出継手形状１３を押し上げながら２条の離隔引掛片１１を横体枠部材５から取り離した後、新たな石炭粒子遮蔽短冊角部材８Ａに取り替える。さらにまた損傷した石炭粒子遮蔽短冊板６を摺動しながら引き出した後、新たな石炭粒子遮蔽短冊板６に取り換える構造に設けられている。すなわち、本考案における炉内ガス流通室４は、損傷した石炭粒子遮蔽短冊角部材８や石炭粒子遮蔽短冊板６が短時間の間に取り替えられまた容易に補修できる様に、各段毎に石炭粒子遮蔽短冊角部材８などを引っ掛け式や摺動式の簡単な接続構造で装着する構造に設けられている。
また本考案においては、炉内ガス流通室４に流入した炉内ガスを燃焼させさらに高い温度に昇温する場合は、該炉内ガス流通室４の任意な位置に炉内ガスを燃焼させるに必要な空気や流動性燃料を供給するノズルを設けてもよい。さらに本考案においては、石炭粒子遮蔽短冊板６を横体枠部材５に安定に係着するために、該石炭粒子遮蔽短冊板６の下部側に下段側の横体枠部材５に係着するフック如き係合片１５を設けてもよい。

以上述べた構造の本考案のコークス炭化炉蓋で炭化炉の出入口を炉蓋構造体の締結装置や押圧装置を利用して閉塞した後、該炭化炉に石炭粒子を装入し、該石炭粒子を炭化炉の両側に設けた加熱炉から乾留する。その取扱いについては、前記した特開２００４−１８８５２号公報や特開２００６−２８４６５号公報などと同様の作業手順であって、何ら変わるものでない。

上記の様な本考案のコークス炭化炉蓋は、炭化炉に装入された石炭粒子を速やかに昇温するため、コークスの生産歩留を向上し、シールプレート１の炉蓋構造体側で生成し易いタールの発生も極めて少なく、開蓋時にタールのクリーナー作業時間も短時間でよいなど多くの利点がある。今後のコークス製造技術において実用化に供される可能性が高い。

炭化炉蓋における本考案の炉内ガス流通室を外観斜視図で示す。 本考案における横体枠部材の垂直斜視平面図（ａ）と側前面部材の断面図（ｂ）を示す。 本考案のおける炉内ガス流通室の最上段と中段に装着される石炭粒子遮蔽短冊角部材（ａ）と最下段に装着される石炭粒子遮蔽短冊角部材を（ｂ）の側面斜視図を示す。

符号の説明

１ シールプレート
２ フランジ部材
３ 断熱ボックス
４ 炉内ガス流通室
５ 横体枠部材
６ 石炭粒子遮蔽短冊板
７ 炉内ガス流通間隙
８ 石炭粒子遮蔽短冊角部材
９ 凸状断面の直線軌道
１０ 凹状断面の直線軌道
１１ ２条の離隔引掛片
１２ ２条の離隔引掛片空間
１３ 突出継手形状
１４ 直線形状端面
１５ 係合片

Claims (1)

1. 石炭粒子を装入する炭化炉の炉口枠を押圧するシールプレートを介して該炭化炉の出入口を開閉する炉蓋構造体の炭化炉内側に、断熱ボックスを介して該断熱ボックスの炭化炉側炉高方向を複数段に分割する位置に矩形断面の厚肉枠体でかつ炭化炉内側両角外郭部を凹面としまた枠体内側両隅角部を平坦面とする多角断面中空枠部材の炭化炉内側前面部材及び側面両部材の上面に凸状断面の直線軌道をまた下面に凹状断面の直線軌道を設けた横体枠部材を設けると共に、上下段で対向する横体枠部材の炭化炉内側前面側及び側面両側の離隔間には直線軌道を摺動可能な石炭粒子遮蔽短冊板を微小なガス流通間隙を設けて装着し、さらに前記横体枠部材の炭化炉内側両角外郭部の最上段と中段の離隔間には上端部に上段側の横体枠部材に係合する２条の離隔引掛片を設けまた下端部に下段側の２条の離隔引掛片空間に嵌入する突出継手形状の石炭粒子遮蔽短冊角部材を装着すると共に最下段の横体枠部材とその直上の２条の離隔引掛片との離隔間には上端部に上段側石炭粒子遮蔽短冊角部材の突出継手形状を嵌入する２条の離隔引掛片空間を設けかつ下端部が直線形状端面とする最下段用石炭粒子遮蔽短冊角部材を装着してなる炉内ガス流通室を付設した事を特徴とする補修容易な炉内ガス流通室をもつコークス炭化炉蓋。

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