JP4122885B2

JP4122885B2 - コークス炉炉上クリーナ装置

Info

Publication number: JP4122885B2
Application number: JP2002223406A
Authority: JP
Inventors: 涼笠原; 康彦野田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2004059862A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装炭車に備えられコークス炉炉上の炭化室装入口近傍に残留する石炭、コークス、モルタルシール粉等（以下単に装入口残留粉塵と称する）を吸引するクリーナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉には種々の形式があるが、一般に幅１５ｍ以上で下部が蓄熱室となり、上部は炭化室と燃焼室が長手方向に交互に設けられ、炭化室には、その炉上床面を長手方向に走行する装炭車よりその上方から石炭が装入され、装入された石炭はその両側の燃焼室からの熱を側壁を通して受け、約24時間後にはコークスに乾留される。
【０００３】
このようなコークス炉は、炭化室だけでも 100窯以上有するものもあり、石炭がコークス化されると炭化室の一方の側方に設けられた押出機で赤熱コークスを押出すと共に、他方の側方に設けられたガイド車で押出された赤熱コークスを受取り、直ちに消火設備まで搬送される。
【０００４】
一方、炭化室には、前記押出機方向の上端に石炭装入用の複数の装入口が設けられ、空になった炭化室は装炭車によって直ちに石炭の装入が開始される。
装炭車は、石炭塔で石炭を受炭して、当該炭化室まで走行し、炭化室に石炭を装入後、再び石炭塔まで走行する移動機械である。
装炭車は、搭載されている装入蓋着脱装置を用いて装入口の装入蓋を取り、装入シュートを介して石炭を装入し、更に装入蓋着脱装置を用いて装入蓋を装入口に据え、最後に装入口と装入蓋の隙間から炭化室から発生するガスの大気放出を防ぐために、装入口と装入蓋の隙間に、搭載されているモルタルシール装置を用いてモルタルシール水を供給しシーリングを行う。
【０００５】
この際、炭化室内のガス圧の影響で装入口より噴出した粉炭等を集塵するが、集塵できなかった粉炭や燃焼ガラ、及びモルタルシール時に飛散したモルタルはコークス炉炉上に堆積する。そのため炉上クリーナ装置を用いて装入口周辺を清掃している。
【０００６】
実開昭61-16351号では、除塵機、排風機に連接する吸引ノズルが装炭車の走行軌条と直角方向に移動自在な炉上クリーナにおいて、上昇管側吸引ノズルの両端部に炭化室の心心方向で傾動自在に吸引管を突設して先端に端部用吸引ノズルを配置した炉上クリーナを、また、特開平11-140449 号では、装炭車に設置されているクリーナ用集塵機と各給炭ホッパーを、分岐管、集合管、ダンパーを内設せる吸引管、を介して連通し、各給炭ホッパー上面を原料炭受入口を有する覆い板で包被し、各給炭ホッパーへの受炭時、ダンパーを開き給炭ホッパー内の飛散微粉炭をクリーナ用集塵機で回収する装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開昭61-16351号で提案されている炉上クリーナは、装炭車の石炭を装入する装入装置位置とは離れた上昇管間位置での粉塵吸引であり、装入時に装入口に落下残留した石炭が飛散した後の粉塵を、装入直後ではなく時間経過後に吸引するもので、吸引時には前記残留粉塵が二次飛散しており、クリーナ効果が少ないという問題がある。
【０００８】
また、特開平11-140449 号でのクリーナ装置６は、図７に示す通り、石炭装入装置３と干渉するため、石炭装入装置３より１窯分離なして配置されており、例えば、装炭車２がＣ窯（Ｃ炭化室）の装炭位置に移動して装炭する時に、初めてＢ窯（Ｂ炭化室）の装入口１１付近の掃除が行われる。そして、次のＤ窯（Ｄ炭化室）の装炭でＣ窯（Ｃ炭化室）の掃除が行われるまでの時間は１０分程度かかるため、装入口１１付近の粉炭や燃焼ガラ、及びモルタル粉等が２次飛散してしまうという問題がある。
なお、図７は、走行方向の装炭車２の１部とコークス炉上部断面を示した図であり、１２は装入蓋を示す。
【０００９】
さらに、石炭の装入時に装入口残留粉塵を同時に吸引しようとして、装入シュートの外側に同心状の装入フードを設け、装入フード内を吸引する場合は、装入口残留粉塵を舞い上げて吸引できるように吸引力を高める必要があり、且つ、機械的な取り合いの関係から吸引部開口面積を広く取らざるを得ないため、吸引力の確保を難しくしているが、これによって、返って装入石炭のガス化で炭化室内が高圧に成りつつある状態と合わせて装入蓋の隙間から既に装入した石炭粉が噴き出すという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記したような問題を解決せんとしてなされたものであり、石炭の装入時に装入口残留粉塵を吸引除去可能なクリーナ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るコークス炉炉上クリーナ装置は、装炭車に設けられた石炭装入装置の近傍に吸引ノズルを設け、この吸引ノズルを、移動機構によって、装入口を含む範囲を炉上床面と一定の間隔を保って通過可能なように構成し、装炭車を移動させることなく石炭装入直後の装入口残留粉塵を吸引可能にしたこととしている。このようにコークス炉装炭車の石炭装入装置近傍に、装入口残留粉塵を除去するクリーナ装置を設けることで、石炭装入後直ちに残留粉塵が除去できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、装炭車に設置されるコークス炉炉上クリーナ装置において、装炭車に設けられた石炭装入装置の近傍に吸引ノズルを設け、この吸引ノズルを、移動機構によって、装入口を含む範囲を炉上床面と一定の間隔を保って通過可能なように構成し、装炭車を移動させることなく石炭装入直後の装入口残留粉塵を吸引可能にしたコークス炉炉上クリーナ装置であり、
さらに、必要に応じて、前記吸引ノズルを上下動させる昇降機構と、該吸引ノズルから吸引された装入口残留粉塵を搬送する吸引管を介して接続され、該石炭を回収する回収装置を、さらに設け、
また、前記吸引ノズルに対向して押出ノズルをさらに設けたりしている。
【００１３】
このようにコークス炉装炭車の石炭装入装置近傍に、装入口残留粉塵のクリーナ装置を設けることで、装炭車を移動させることなく石炭装入後直ちに残留粉塵の除去ができ、コークス炉の炉上床面での飛散もなく、コークス炉近辺に飛散して粉塵公害の原因になることもなくなる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１〜図６を基にして詳細に説明する。
図１は、幅方向の炭化室１の上部と装炭車２下部の１部を図示したものである。この炭化室１には４個の石炭の装入口１１が設けられ、この４個の装入口１１に対応して、装炭車２には４個の石炭装入装置３が設けられている。１２は装入口１１に設けられた装入蓋であり、Ｒはコークス炉炉上床面に敷かれた装炭車２走行用のレールである。６は後述のクリーナ装置の一部分である。
【００１５】
図２は、石炭装入装置３の下部を一部断面で示した一実施例であり、石炭を受け入れるホッパーには、１回当たりの炭化室１への装入石炭量が入り、ホッパー下端部３１は逆截頭円錐状をなし、その下端には切出しゲートが取付けられている。
更に切出しゲートの下方には、固定装入シュート３２とその外周部の摺動装入シュート３３からなる円筒状の装入シュートが設けられている。摺動装入シュート３３の下端は、炭化室１内に向かって末広がり状となされた装入口１１の上端開口よりやや小径状に絞られ、また、その外側には、該摺動装入シュート３３と同心状に、装入石炭の飛散を防止する装入フード３４が設けられている。
【００１６】
前記摺動装入シュート３３と前記装入フード３４の上下動は、装入フード３４上部に設置したリンク機構３５を動かすシリンダー（図示省略）と、摺動装入シュート３３の外周部に設置したリンク機構３６を動かすシリンダー（図示せず）により行われている。従って、これら両シリンダーを同調させることで摺動装入シュート３３と装入フード３４の上下動が同調する。
【００１７】
前記摺動装入シュート３３と装入フード３４の下限は、それぞれの下限ストッパー３７、３８で制限される。摺動装入シュート３３を下限まで降下させた場合は、末広がり状の装入口１１の上部に嵌るようになっている。６は後述のクリーナ装置の一部分である。
【００１８】
このような構成により、石炭の装入に際して、装入シュートからの漏れを防いで炉上床面への落下を減らし、たとえ、装入シュートからの漏れがあっても装入フード３４により飛散しないようにしている。また、装入口１１を装入蓋１２で閉止直後にその隙間から石炭粉が噴き出したとしても装入蓋１２近傍に留まっている。
【００１９】
図３〜５はクリーナ装置６の実施例であり、図３は一部断面正面図であり、図４は図３のＡ−Ａ視図、図５はクリーナ装置を構成する回動機構の拡大図で、（ａ）はその断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ視図である。
【００２０】
６１は装入口残留粉塵を吸引除去するＬ字状の吸引ノズルであり、水平部にスリット状の吸引口６１ａを形成し、垂直部で吸引ノズル６１の安定を保ち、かつ回動時の軸心を兼ねさせ、垂直部を回動させることにより、吸引口６１ａ部が扇状に移動する。その吸引ノズル６１先端にはローラ６１ｂを設けて吸引ノズル６１の扇状移動時の作動力の軽減と、炉上床面と該ノズル間の間隔を保っている。そして、垂直部を石炭装入部から離して設けることにより、クリーナ装置６が装炭作業に支障を与えることはない。
【００２１】
また、垂直部の下端には、前記ローラ６１ｂによる吸引口６１ａ部の間隔と同間隔を保ち吸引ノズル６１の回動支点となる足脚６１ｃを設け、吸引口６１ａ部の自重がそのままローラ６１ｂに付加して垂直部が傾斜するのを防止するために足脚６１ｃを支点として吸引口６１ａ部と略同重量のバランスウエイト６１ｄを吸引口６１ａ部とは反対側に設けている。
【００２２】
６２は回動機構であり、吸引ノズル６１の吸引口６１ａ部を扇状に回動させるためのものであって、吸引ノズル６１の垂直部上部に設置されている。この設置位置では、図５にその断面拡大図を示す通り、３重構造になっている。最も外側に固定吸引管６３、最も内側に吸引ノズル６１の垂直部、この両者に挟まれて中間部材６２ａを介装している。
【００２３】
吸引ノズル６１の垂直部の外面には上下に所定長さの４本のキー６２ｂが取り付けられ、一方、中間部材６２ａの内面に、前記キー６２ｂと上下摺動可能な凹状のキー溝部材６２ｃが設けられ、それぞれが嵌合している。中間部材６２ａの外周面と固定吸引管６３の内面は何の加工も施されず、中間部材６２ａの回動が自由になされる。このような構造で、装入口残留粉塵の吸引除去で吸引ノズル６１が最も下降した場合でも図５（ａ）の状態であり、また、吸引ノズル６１が最も上昇した場合は、固定吸引管６３内を上昇するから、固定吸引管６３の垂直長さを十分に保っている。
【００２４】
前記固定吸引管６３は、図５（ｂ）に示すように、その円周方向に、例えば１８０度所定幅で開口され、外部に露出した中間部材６２ａの外面に、該中間部材６２ａを円周方向に回動するためのアーム６２ｄが固着され、該アーム６２ｄに駆動装置として架台に設けた水平方向のシリンダー６２ｅのロッドがピンで回動自在に連結されてリンク機構をなし、シリンダー６２ｅのロッドの出没で中間部材６２ａと共に吸引ノズル６１の垂直部が例えば９０度周方向に回動される。なお、６２ｆは架台である。
【００２５】
６４は、吸引ノズル６１を上下動させる昇降機構である。
吸引ノズル６１の上下動用の昇降機構を構成するシリンダー６４ａが、固定吸引管６３位置よりも上方の架台６４ｈに設置され、前記シリンダー６４ａの先端が、架台にその中央支点６４ｂを設けた一方のベルクランク６４ｃの一方端と連結され、該ベルクランク６４ｃにより水平方向のシリンダー６４ａロッドの出没が上下方向の運動に変換され、これがベルクランク６４ｃの他方の端に連結された上下動管６４ｄを上下動させる。
【００２６】
さらに上下動管６４ｄの下端は、前記吸引ノズル６１の垂直部の下方に、連結材６４ｅと、吸引ノズル６１の外周を囲う筒体６４ｆを介して取り付けられている。そして、吸引ノズル６１の垂直部の前記筒体６４ｆ内に鍔６４ｇが固定され、筒体６４ｆと鍔６４ｇが係合しているので、上下動管６４ｄの上下動に応じて筒体６４ｆも上下動し、これに鍔６４ｇを介して係合している吸引ノズル６１も上下動する。しかも、筒体６４ｆ内と鍔６４ｇが固着されていないので、吸引ノズル６１が回動した場合でも、上下動管６４ｄに何の外力も与えない。
【００２７】
前記吸引ノズル６１の垂直部上方は、前述のように固定吸引管６３内に上下動、回動可能に接続され、順次、固定吸引管６３、吸引された装入口残留粉塵を回収するサイクロン等の回収装置、および吸引するためのブロワに接続され、回収装置から除塵された空気はそのまま大気に放散される。
【００２８】
この吸引ノズル６１部は細い管状であるから、狭く成りがちな石炭装入装置部でも石炭装入に支障をきたさない。
吸引ノズル６１の扇状作動範囲は、図４のように前記装入蓋１２を含む範囲であり、この範囲は最も装入石炭の落下、場合によっては炭化室１からの装入石炭の噴出等により汚れやすい場所である。しかし、装入蓋１２部分の吸引時は、シール後でしかも装入蓋１２部分全体を一度に吸引するものでないから、装入蓋１２のシール部からの装入石炭の噴出も抑制される。
【００２９】
以上の実施例では、吸引ノズル６１の移動機構として、吸引ノズル６１をＬ字状に形成してその垂直部の下端を支点とし、回動させることにより装入口１１を含む扇状の範囲を吸引する構成としたが、回動させずに吸引ノズル６１の水平部（吸引口）を横行移動させ、長方形の範囲を吸引する移動機構とすることもできる。
【００３０】
この場合は、吸引ノズル６１と固定吸引管６３の間にフレキシブルチューブを介在させ、水平部（吸引口）の横行移動としては、シリンダーを採用したリンク機構で容易に実施できる。例えば、水平部（吸引口）に取付けた横行用シリンダーと、水平部を含むその横行用シリンダーを上下させる上下動シリンダーの２段構成とすることもできる。
【００３１】
さらに、この実施例では、吸引ノズルだけで装入口残留粉塵を吸引するよう構成したが、一層強力に清掃するために、前記吸引ノズルに対向して押出ノズルを併用することができる。図６は、吸引ノズルと押出ノズルの吸引口を模式的に示したものである。
【００３２】
図６において、吸引ノズル６１の吸引口６１ａに押出ノズル６５の噴出口６５ａを向き合わせ、吸引口６１ａを大きく噴出口６５ａを小さくして設けている。噴出口６５ａからは高圧空気を噴出させ、床面の石炭粉等が飛び出すと共に、その正面に位置する吸引口６１ａで即吸引する構造としている。吸引ノズル６１の吸引口６１ａを大きくしているので吸引ノズル６１外に石炭粉等が飛散することがない。
【００３３】
このような、吸引ノズル６１は石炭装入装置３の近傍に各々設けられるが、回収装置は各吸引ノズル６１に共通に、固定吸引管６３を接続すれば、設備およびその後の粉塵処理作業の節減となる。また、回収装置の後方にブロワを設けると、吸引ノズル６１、固定吸引管６３、回収装置内は負圧となるから粉塵等含有空気の系外噴出が防げる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のコークス炉炉上クリーナ装置は、石炭装入装置近傍に吸引ノズルを設け、装入口を含む範囲を通過可能なように設けているので、たとえ、石炭装入時に装入口に石炭が落下したり、装入蓋の隙間から石炭粉が噴出したとしても、装炭車を移動させることなく、その場で掃除でき落下石炭粉等の飛散が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】幅方向の炭化室上部と装炭車下部の１部を示した図である。
【図２】石炭装入装置の下部を一部断面で示した図である。
【図３】クリーナ装置の一部断面正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ視図である。
【図５】図３のクリーナ装置を構成する回動機構の拡大図で、（ａ）はその断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ視図である。
【図６】吸引ノズルと押出ノズルの吸引口を模式的に示した図である。
【図７】走行方向の装炭車の１部とコークス炉上部断面を示した図であり、
【符号の説明】
１炭化室
１１装入口１２装入蓋
２装炭車
３石炭装入装置
３１ホッパ下端部３２固定装入シュート
３３摺動装入シュート３４装入フード
３５リンク機構３６リンク機構
３７下限ストッパー３８下限ストッパー
４装入蓋着脱装置
５モルタルシール装置
６クリーナ装置
６１吸引ノズル６２回動機構
６３固定吸引管６４昇降機構
６５押出ノズル

Claims

装炭車に設置されるコークス炉炉上クリーナ装置において、
装炭車に設けられた石炭装入装置の近傍に吸引ノズルを設け、
この吸引ノズルを、移動機構によって、装入口を含む範囲を炉上床面と一定の間隔を保って通過可能なように構成し、
装炭車を移動させることなく石炭装入直後の装入口残留粉塵を吸引可能にしたことを特徴とするコークス炉炉上クリーナ装置。
前記吸引ノズルを上下動させる昇降機構と、
該吸引ノズルから吸引された装入口残留粉塵を搬送する吸引管を介して接続され、該石炭を回収する回収装置を、
さらに設けたことを特徴とする請求項１に記載のコークス炉炉上クリーナ装置。
前記吸引ノズルに対向して押出ノズルをさらに設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉炉上クリーナ装置。