JP3500884B2 - コークス炉上昇管でのガス着火方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉におけ
る、コークス製造工程において発生し、乾留後にコーク
ス炉上昇管から大気に放散される発生ガスを燃焼するた
めに、当該発生ガスの着火を行う、コークス炉上昇管で
の着火方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コークス炉では、コークス製造
過程において発生したコークス炉からの発生ガスを回収
するための集気管が設けられており、この集気管は、コ
ークス炉の各炭化室に設けられた上昇管に、ベンド管を
介して接続される。

【０００３】また、ベンド管と集気管との間には、上昇
管の縁切り及び縁つなぎ用の開閉弁を備え、また、上記
ベンド管内には、安水を噴出するための安水ノズルが配
設されている。

【０００４】そして、コークス炉において乾留過程で発
生したガスは、高い圧で噴出する安水によるエジェクタ
効果や別途設けられた吸引ブロアによって、上昇管及び
ベンド管を通って集気管に引き込まれ回収される。

【０００５】また、炭化室内に装入された石炭の乾留が
終了したときは、炭化室からコークスを押し出す直前
に、上記開閉弁を閉じて上昇管の縁切りを行い、上昇管
の上端開口部を閉じていた天蓋を開いて、炭化室内に溜
まっている発生ガスを大気中に放散させる。

【０００６】このとき、発生ガスをそのまま大気に放散
することは、大気を汚染するので、従来では、例えば、
特開平５−３３９５７８号公報等に記載されているよう
に、上昇管頂部等に設けられた点火装置によって発生ガ
スに点火（着火）して燃焼させている。

【０００７】なお、この発生ガスの燃焼等の過程（乾留
終了後から次に石炭装入開始まで）では、従来、上記安
水の圧は低圧に設定されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コーク
ス炉には１炉当たり例えば、２００基などと多数の上昇
管を有しており、上述のようなガス着火方法では、各上
昇管に対してそれぞれ電子制御等が必要な点火装置を設
置する必要がありコスト上不利である。

【０００９】しかも、上述の点火装置は、高温や高粉塵
下の環境で使用させるために耐久上不利であり、メンテ
ナンス費用も嵩むと共に保守・点検作業も容易でない。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、点火装置を使用することなく、簡易な方法によりガ
スの着火を可能とするコークス炉上昇管でのガス着火方
法を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載のコークス炉上昇管で
のガス着火方法は、コークス炉内から上昇管を介して放
散される発生ガスを強制的に燃焼させるための当該発生
ガスのガス着火方法において、石炭の乾留終了後から次
の石炭を装入するまでの間に、上昇管を大気に開放した
状態で、上昇管と集気管とを連通するベンド管内に噴出
する安水の圧を一時的に昇圧させることで、大気を上昇
管内に引き込み当該上昇管内のガスを自然着火させるこ
とを特徴とするものである。

【００１１】この発明によれば、安水を短期間だけ昇圧
することで、その高圧で吹き出される安水によるエジェ
クタ効果によって大気が上昇管内に引き込まれて上昇管
にあるガスが自然着火する。

【００１２】なお、炉内及び上昇管内に溜まっているガ
スは高温であり、かつ、Ｈ₂ ガス等の可燃ガスであるの
で、大気を導入するだけで自然着火する。また、安水の
圧を一時的に上昇させるのは、余り長く大気の引き込み
を行うと、自然着火時の着火音が大きくなるためと、上
昇管途中ではなく、炉内で自然着火するおそれがあり、
これを避けるためである。

【００１３】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の構成に対して、上記ベンド管と集気管との間の
開閉を行う開閉弁を閉じながら、上記安水の昇圧状態と
することを特徴とするものである。

【００１４】この発明においては、乾留終了の度に、開
から閉に変化する開閉弁に向けて高圧の安水が吹き掛け
られて、乾留時における集気管へのガス集気時に開閉弁
に付着した粉塵やタール等の異物が流し落とされ、当該
開閉弁が洗浄される。

【００１５】これにより、開閉弁にタール等の異物の固
着が防止され、上記開閉弁の閉不良となることを回避可
能となる。なお、開閉弁が閉不良となると、他の乾留室
から集気されたガスが当該乾留室に逆流したりするなど
の問題を生じる。

【００１６】また、装入中にも安水の圧は高圧状態に設
定されるが、この状態では、粉塵を多量に含んだ発生ガ
スを吸引中であり、開閉弁の洗浄にはならない。また、
開閉弁を閉じながら行うのは、上昇管の縁切り時の開閉
弁の動作中に当該開閉弁の洗浄を行う趣旨である。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、上昇管２及びその上昇
管２と集気管３との接続部分を示す概略図である。

【００１８】まず構成について説明すると、コークス炉
の各炭化室１毎に上昇管２が立設されている。その上昇
管２の上部にはベンド管４の一端部が接続され、そのベ
ンド管４の他端部は、開閉弁であるコレクチングバルブ
５を介して集気管３に接続されている。

【００１９】コレクチングバルブ５の弁体６は、図２に
示すように、その外縁が上方に立ち上がって係合部６ａ
を構成し、また、弁座７には、該弁体６の係合部７ａを
係合可能な溝部が形成されている。

【００２０】そのコレクチングバルブ５の開閉動作は、
弁開閉機構を構成する弁開閉用シリンダ装置８によって
行われる。即ち、その弁開閉用シリンダ装置８にはコン
トロールバルブ９が接続され、当該コントロールバルブ
９に対しコントローラ１０から供給される開閉指令によ
って上記弁開閉用シリンダ装置８の開閉が行われる。

【００２１】また、上記ベンド管４の途中には安水ノズ
ル１１が配設され、図外の安水供給源からコントロール
バルブ９を介して当該安水ノズル１１にそれぞれ高圧安
水、中圧安水、低圧安水が供給可能となっている。当該
安水は、安水を供給する安水ポンプの回転数制御、又は
安水供給元の供給圧を複数化して個別配管で供給するこ
とによってその安水ノズル１１から噴出する安水圧力が
調整可能となっている。安水ポンプの回転数制御ではＶ
ＶＶＦ（Variable Voltege VariableFrequency ）式の
安水供給ポンプが使用でき、その回転数制御はコントロ
ーラ１０からの信号によって調整される。

【００２２】また、上記上昇管２の上端開口部には天蓋
１３が開閉可能に取り付けられている。そして、天蓋用
開閉機構である天蓋用シリンダ装置１４の作動によって
開閉可能となっている。即ち、その天蓋用シリンダ装置
１４にはコントロールバルブ１５が接続され、当該コン
トロールバルブ１５に対しコントローラ１０から供給さ
れる開閉指令によって上記天蓋用シリンダ装置１４の開
閉が行われる。

【００２３】上記コントローラ１０では、安水の圧力を
制御して、図３に示すように、安水ノズル１１にコント
ロールバルブ１２を介して供給する。また、安水の圧力
設定は、石炭を装入孔から炭化室１に装入する装入工程
（Ｂ〜Ｃ）では、圧を高圧に設定し、それに続く乾留工
程（Ｃ〜Ｄ）では中圧に設定し、乾留が終了したら圧を
低圧に設定する。

【００２４】そして、従来では、次の石炭装入までの間
（Ａ〜Ｂ）では上記安水の圧を低圧に設定するが、本実
施形態では、後述の天蓋１３開閉制御に合わせて一時的
に昇圧させて、例えば中圧とする（Ｅ）ようになってい
る。

【００２５】また、コントローラ１０では、図４に示す
ように、乾留終了後、コークスを押し出す直前に、コレ
クチングバルブ５のコントロールバルブ９に閉指令を供
給して（ステップ１）当該コレクチングバルブ５を閉
じ、その後に、天蓋用シリンダ装置１４のコントロール
バルブ１５に開指令を供給する（ステップ２）と共に、
このコントロールバルブ１５への開指令と同時に安水用
のコントロールバルブ１２に中圧ＯＮ指令を発しコント
ロールバルブ１２により中圧安水を安水ノズル１１に供
給し（ステップ３）、数秒経過後、例えば５秒程度経過
後、当該安水用のコントロールバルブ１２に中圧ＯＦＦ
指令を供給して安水を低圧安水側に復帰させる（ステッ
プ４）。

【００２６】さらに、コークスの押出が終了したら、天
蓋用シリンダ装置１４のコントロールバルブ１５に閉指
令を供給すると共に（ステップ５）、コレクチングバル
ブ５のコントロールバルブ９に閉指令を供給して（ステ
ップ６）上昇管２の縁繋ぎを行うように制御する。

【００２７】次に、上記構成におけるコークス炉上昇管
２でのガス着火について説明する。コークスの乾留が終
了すると、コントローラ１０からの信号により、コレク
チングバルブ５を閉じて上昇管２の縁切りが行われ、続
いて、天蓋１３を開けるつまり上昇管２の上端部を大気
に開放すると共にベンド管４途中から吹き出す安水の噴
出圧力を中圧状態に一時的に昇圧させる。すると、その
高い圧で噴出する安水によるエジェクタ効果によって、
大気が上昇管２内に引き込まれ、上昇管２内の高温の発
生ガスと混合して当該発生ガスが自然着火する。

【００２８】この自然着火の際に着火音があるが、当該
自然着火は上昇管２途中で行われるので着火時の衝撃に
よる炉体本体への影響は少なく、また、安水を一時的に
昇圧させるだけであるので、引き込まれる大気もさほど
多くなく着火音自体も小さい。

【００２９】このように、本実施形態では、電子機器等
からなる点火装置を必要とせず、既存の安水の圧力制御
に多少の手を加えるだけで、上昇管２から放散される発
生ガスを着火・燃焼させることができる。

【００３０】なお、上記説明では、安水の一時的な昇圧
を中圧として説明しているが、これに限定されるわけで
はなく、高圧でもよい。即ち、爆発限界以上の大気を引
き込めるだけの圧であればよい。

【００３１】一般には、中圧状態は使用されず、安水の
圧は、低圧と高圧のみに制御される。なお、コークス炉
操業で用いられる安水は、低圧は２〜３kg/ cm² 、高圧
は２５〜３５kg/ cm² 程度であり、中圧とは、この中間
の圧力としている。

【００３２】次に、第２実施形態について説明する。な
お、上記実施形態と同様な部材等については同一の符号
を付して説明する。この第２実施形態の構成は、上記第
１の実施形態と基本構成は同じであり、コントローラ１
０によるコレクチングバルブ５及び天蓋１３の開閉手順
が若干相違するだけである。

【００３３】即ち、コントローラ１０では、図５に示す
ように、乾留終了後の上昇管２の縁切りを行う際に、安
水ノズル１１のコントロールバルブ１２に中圧ＯＮ指令
を供給し（ステップ１０）、その後に、コレクチングバ
ルブ５の閉指令を出す（ステップ１１）と共に天蓋１３
の開指令を出す（ステップ１２）。

【００３４】そして、上記コレクチングバルブ５が開か
ら閉となるまでの時間と同一時間だけが経過後に安水ノ
ズル１１のコントロールバルブ１２に中圧ＯＦＦ指令を
供給する（ステップ１３）。そして、コークスの押出が
完了したら、上述のように、天蓋用シリンダ装置１４の
コントロールバルブ１５に閉指令を供給する（ステップ
１４）と共に、コレクチングバルブ５のコントロールバ
ルブ９に開指令を供給して（ステップ１５）上昇管２の
縁繋ぎを行うように制御可能となっている。

【００３５】第１実施形態では、コレクチングバルブ５
を閉じてから安水の圧を昇圧させているが、本実施形態
では、当該コレクチングバルブ５を閉じつつ安水の圧を
昇圧させるので、圧の高い安水の一部がコレクチングバ
ルブ５の弁体６に向けて吹き掛けられて、今回の乾留工
程で弁体６に付着したタール等の異物が洗い流されて、
当該異物によるコレクチングバルブ５の閉不良が防止さ
れる。

【００３６】上記洗浄は、毎回乾留終了後に即ち異物で
あるタール等が軟らかいうちに洗浄が行われると共に、
粉塵等を多量に含んだ発生ガスの吸引中（乾留中）に行
うものでないので、異物が完全に弁体６に固着する前に
洗い流すことが可能となる。

【００３７】なお、上記説明では、コレクチングバルブ
５の弁体６が開から閉となる時間に設定しているが、こ
の時間は５秒程度であり、安水の圧は長い時間高圧状態
となることはない。

【００３８】また、コレクチングバルブ５の開から閉へ
の動作と安水の中圧状態とは完全に同期を取る必要もな
く、多少ずれていてもよい。例えば、コレクチングバル
ブ５の開から閉への作動の途中から安水の圧を中圧状態
とし、当該コレクチングバルブ５が閉まっても必要な時
間だけ安水の圧を中圧状態に保持しておいても良い。要
は、少なくとも、コレクチングバルブ５が開から閉に移
行中の全部又は一部の間だけ、大気吸引用に行う安水の
中圧状態の時刻が重複していればよい。

【００３９】また、弁体６の洗浄という観点からは、安
水の一時的な昇圧は中圧よりも高圧の方が好ましい。

【００４０】

【実施例】第２実施形態の効果を確認するため、上述の
本発明に基づき洗浄を行う場合と、上述のように安水に
よる洗浄を行わない場合とで、コレクチングバルブ５用
のシリンダ装置における基準点からのストロークずれを
検出したところ、図６に示すようなった。

【００４１】図６中、□は洗浄しなかった場合であり、
●は洗浄した場合である。この図から分かるように、本
実施形態を採用すると２４日コークス炉を稼働させても
基準点からのずれはほとんど生じていないが、洗浄しな
い場合には、８mmも基準点からずれて開不良を起こすた
め、所定日数経過毎に別途弁体６の洗浄作業を必要とす
ることが分かる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のコー
クス炉上昇管でのガス着火方法では、電子機器等からな
る点火装置を必要とすることなく、既存設備を流用して
簡易な手段によって発生ガスの着火が可能となるという
効果がある。

【００４３】しかも、高温や高粉塵下の環境である上昇
管周りに点火装置を別途設ける必要もないので、耐久上
有利であり、且つ保守・点検作業も軽減される。このと
き、請求項２に記載の発明を採用すると、上記ガス着火
時に上昇管の縁切り・縁つなぎを行う開閉弁の弁体の洗
浄も行うことができて、当該開閉弁の閉不良による他の
コークス炉からのガスの逆流等を防止可能となるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る上昇管周りを
説明するための図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るコレクチング
バルブ等を説明するための図である。

【図３】安水の圧の状態を説明するための図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るコントローラ
での制御を説明するための図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るコントローラ
での制御を説明するための図である。

【図６】安水による洗浄の効果を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 炭化室 ２ 上昇管 ３ 集気管 ４ ベンド管 ５ コレクチングバルブ（開閉弁） ６ 弁体 １０ コントローラ １１ 安水ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−64503（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−51589（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−339578（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−6253（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10B 27/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉内から上昇管を介して放散さ
   れる発生ガスを強制的に燃焼させるための当該発生ガス
   のガス着火方法において、 石炭の乾留終了後から次の石炭を装入するまでの間に、
   上昇管を大気に開放した状態で、上昇管と集気管とを連
   通するベンド管内に噴出する安水の圧を一時的に昇圧さ
   せて、大気を上昇管内に引き込み当該上昇管内のガスを
   自然着火させることを特徴とするコークス炉上昇管での
   ガス着火方法。
2. 【請求項２】 上記ベンド管と集気管との間の開閉を行
   う開閉弁を閉じながら、上記安水の昇圧状態とすること
   を特徴とする請求項１に記載されたコークス炉上昇管で
   のガス着火方法。