JP4459839B2 - 赤熱コークスの搬送装置及びその搬送方法 - Google Patents

Description

コークス乾式消火設備への赤熱コークスの搬送技術に関する。

第９図は従来技術のコークス乾式消火設備（以下ＣＤＱ設備と呼ぶ）と赤熱コークスの受骸設備、搬送装置の構成を示す断面図である。コークス炉炭化室で乾留された赤熱コークスは、炭化室の炉蓋を開いた後、押出機で押し出され、ガイド車の案内格子（図示せず）を経て、コークス炉消火車軌条を往行するコークバケットカーに搭載された旋回式コークバケットに積み込まれる。赤熱コークスを受骸した旋回式コークバケットを搭載したコークバケットカーは、電気機関車によってコークス炉消火車軌条を走行しＣＤＱ設備の巻上塔下に移送される。そして、前記赤熱コークスを受骸した旋回式コークバケットは待機中の空の旋回式コークバケットと入れ替えて、巻上機で塔上まで巻上げられ、ＣＤＱ設備の上部に設けられている装入シュートまで移送され、旋回式コークバケット内の赤熱コークスは装入シュート内に装入される。
一方、前記空の旋回式コークバケットは、電気機関車によって、次回排出予定の炭化室前まで牽引されて赤熱コークスの受骸作業に備える。以上がコークス炉から窯出しされた赤熱コークスがＣＤＱ設備によって消火されるまでの１サイクルをあらわしたものであるが、この場合において、コークス炉の１窯分の分量を旋回式コークバケット１杯分の分量として受骸して、コークバケットカーで移送しＣＤＱ設備の炉頂に装入することが前提となっている。

しかしながら、コークス炉及びＣＤＱ設備の規模、能力は一般には、一様でなく、小型コークス炉と大型コークス炉が並行稼動している場合、小型コークス炉の１回当たりの窯出容量は小さいが、１日当たりの窯出回数は多い、一方、大型コークス炉では１回当たりの窯出容量は大きいが、１日当たりの窯出回数は少ないという問題があり、コークス炉の窯出容量、窯出回数とＣＤＱ設備に併設される巻上機の巻上能力とがバランスしないという問題点があり、設備を常に最高能力で稼動させることは極めて困難である。この場合、巻上機の大型化、ＣＤＱ設備の容量アップを行うと、小型コークス炉から窯出しされたコークスを扱うときは効率が悪いという問題が発生する。

上記した問題点の１解決策として、特許文献１には、ＣＤＱ設備への赤熱コークス操業装入量を複数に分割してコークス炉から押出し、分割して押出された赤熱コークスを、これに見合った輸送能力を有するコークバケットでＣＤＱ設備に複数回に分けて装入するようにし、これにより巻上機及び架構の小型軽量化を図り、設備費のコストダウンを図ることが開示されている。
特開昭６０−９２３８７号公報

しかし、特許文献１に記載の技術は、コークス炉1窯から押出される赤熱コークスを複数回に分割して押出し、機関車で牽引されるコークバケット車の非旋回式コークバケットに分割積載することにより、１コークバケット当たりの積載量を減少させてＣＤＱ設備付属の巻上機の負荷を小さくし、巻上機及び架構の小型軽量化を実現させようとするものである。本方式は、１窯当たりの窯出し時間が延びることになるので、コークス炉の窯数が多い場合は、その運用が複雑となり、コークス炉の操業方法だけで本課題を解決するのは難しいと考えられる。
コークバケットの積載容量とコークス炉１窯あたりの窯出量とが一致しない場合において、巻上機の大型化やＣＤＱ設備の増設等を必要としない赤熱コークスの搬送設備及び搬送方法の実現を目的とする。

一方、ＣＤＱ設備は、廃熱回収やコークス品位改善、環境改善を目的として、既に稼働中のコークス炉に、後から設置されることが多い。ＣＤＱの旋回式コークバケットの容量は、一般的に、コークス炉の窯出容量と当然合致するものであるから、その寸法も副次的に決まってしまう。

ところが、既設の小型コークス炉においては、受骸コークス車は小さく、旋回式コークバケット台車を後から設置できない場合が多かった。その結果、旋回式コークバケット導入の利点を享受できず、ＣＤＱ設備の操業が非効率的になり、不安定になる場合が多かった。

従って、コークバケットとコークス炉窯出量が一致する場合でも既設コークス炉が小さく、旋回式コークバケットカーが設置できない場合にも、最適なＣＤＱ設備の操業を実現することを可能とすることを目的とする。

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）本発明に係る赤熱コークスの搬送装置は、コークス炉から窯出されたコークスを受骸する非旋回式受骸コークス車と、該非旋回式受骸コークス車の軌条とは独立して設けられた軌条を移動すると共に２台の旋回式コークバケットを設置可能なコークバケット台車と、該コークバケット台車に設置される旋回式コークバケットと、前記非旋回式受骸コークス車からコークスを前記コークバケット台車上の旋回式コークバケットに払出す払出装置と、前記旋回式コークバケットをコークス乾式消火設備に搬送する巻上機とを備え、前記コークバケット台車は前記払出し装置が設置された払出し位置に、前記２台の旋回式コークバケットをそれぞれ配置させるように移動できることを特徴とするものである。
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記払出装置を２台設けたことを特徴とするものである。
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記コークバケット台車はターンテーブルを備えてなり、前記２台の旋回式コークバケットを前記ターンテーブル上に対向配置したことを特徴とするものである。
（４）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記コークバケット台車が走行する軌条が、円周軌条または、非旋回式受骸コークス車の走行軌条に平行に敷設された直線軌条であることを特徴とするものである。
（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記旋回式コークバケットは、複数窯分のコークス容量を有することを特徴とするものである。
（６）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記非旋回式受骸コークス車は、内部が２室に分けられると共に２式の切出しゲートを有していることを特徴とするものである。
（７）また、大型コークス炉から窯出しされたコークスを２室からなる非旋回式受骸コークス車に受骸する工程と、前記１室分のコークスを旋回式コークバケット２台中の１台に払出して巻上げる工程と、続いて、前記残１室分のコークスを空の旋回式コークバケットに受骸し、巻上げて、赤熱コークスをコークス乾式消火設備に装入する工程とを有することを特徴とするものである。

（１）本発明によれば、コークス炉の窯出量、窯出回数等の操業条件に関係なくＣＤＱ側で適合できるコークバケット容量と巻上機のサイクルタイムから効率的に赤熱コークスを搬送処理することが可能となる。また、大型コークス炉に対して、ＣＤＱ設備の従来技術で大型化する赤熱コークスの搬送装置（旋回式コークバケット、巻上機とコークバケット台車等）がコンパクトで安価な設備とすることができる。

（２）本発明によれば、既に稼働中のコークス炉にＣＤＱ装置を設置する場合、既に使用中のコークス受骸台車を利用して、ＣＤＱ装置まで赤熱コークスを搬送できるので、既に稼働中のコークス炉を殆ど改造することなく、所要の性能を持つＣＤＱを適用することが可能となる。

（３）また、同様にして、既設コークス受骸台車を利用できるので、既に稼働中の湿式コークス消火設備を併用することが可能であり、ＣＤＱ装置が何らかの理由により、赤熱コークスを受入不可の場合でも、簡単に湿式コークス消火設備に、赤熱コークスを切替て搬送できるので万が一の場合の対応も万全となる。

以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図１〜図４は、コークス炉の窯出量が小さく、窯出回数が多い場合（以下小型コークス炉対応と呼ぶ）の本発明装置を示す図面で、図１、２は赤熱コークスの払出装置を１カ所設置した場合の断面図と平面図を示す図面であり、図３、４は赤熱コークスの払出装置を２カ所設置した場合の断面図と平面図を示す図面である。

図５、図６はコークス炉の窯出量が大きく、窯出回数が少ない場合（以下大型コークス炉対応と呼ぶ）の本発明装置を示す図面で、赤熱コークスの払出装置を２カ所設置し、更に非旋回式受骸コークス車は２室に分割されている場合の断面図と平面図を示す図面である。

（Ａ）小型コークス炉対応の場合
図１においてコークス炉から窯出されたコークスを受骸した非旋回式受骸コークス車（１）は払出装置まで走行し、該払出装置で赤熱コークスを払出し、該コークスは集塵フードで覆われた払出シュート（２）を経由して旋回式コークバケット（３）に受骸される。受骸中にコークバケットを旋回させることで、粒度偏析の少ないコークス層が得られるので、ＣＤＱ装置（１０）での赤熱コークスの均一冷却に寄与する。図２に示すようにコークバケット台車（６）は２輌編成とし、各台車に旋回式コークバケットが設置されている。１輌目の赤熱コークスを積載した旋回式コークバケット（３）は巻上機（４）で吊上げられ、ＣＤＱ設備まで搬送され、装入シュートから赤熱コークスがＣＤＱ設備に装入される。１輌目の旋回式コークバケット（３）を吊上げてＣＤＱ設備へ移動中に２両目の旋回式コークバケット（３）に払出し位置で赤熱コークスが受骸される。次に、１輌目と同様に巻上機（４）で巻上げられＣＤＱ設備（１０）に搬送される。尚、非旋回式受骸コークス車（１）の軌条とコークバケット台車の軌条は平行して独立して敷設されているので相互に他方の作業を妨害することはないので、赤熱コークスの円滑な搬送が実施できる。

同様に、図３、図４は払出装置を２箇所に設置して更に処理能率の上昇を図ったものである。図３では図４に払出し装置の拡大図で示すように旋回式コークバケット（３）に非旋回式受骸コークス車（１-♯1）からの赤熱コークスの払出し位置は２箇所ある。コークバケット台車は２両編成で１輌目へのコークスの受骸が完了すると、２輌目の旋回式コークバケットが他方の払出し位置に移動して２輌目の非旋回式受骸コークス車（１-♯2）から赤熱コークスの払出しを受ける。交互に払出し作業が行われ、順次巻上機でＣＤＱ設備へコークスが搬送される。

尚、コークバケット台車の軌条は図１〜４では、直線軌条を図示したが、図７，図８に示すように旋回式コークバケット（３）をターンテーブル上に２台対向配置して、ターンテーブルを回転させて、順次赤熱コークスを受骸するようにしても良い。また、図示していないが、旋回式コークバケットを積載したコークバケット台車（６）をループ軌条を走行させても良い。

（Ｂ）大型コークス炉対応の場合
次に、図５、図６は、コークス炉の窯出量が大きく、窯出回数が少ない場合（大型コークス炉対応）を示す図面である。

大型非旋回式受骸コークス車（１）の内部を２室に分けて切出ゲート（５）も２式装備し、コークス炉からの大型非旋回式受骸コークス車（１）は、払出装置まで走行し、積載した赤熱コークスの1/2のコークスを払出シュート（２）を経由して地下ピットに待機中の旋回式コークバケット（３）に受骸する。旋回式としたのは、上述したようにコークスの粒度偏析を減らすためである。次に、前記旋回式コークバケット（３）は巻上機（４）で吊上げられてＣＤＱ装置へ搬送される。

次の巻上サイクルで残1/2の赤熱コークスを空の旋回式コークバケット（３）側に受け入れし、地下ピットをコークバケット台車（６）を移動して、再び巻上機（４）で吊上げてＣＤＱ装置へ搬送される。

尚、コークバケット台車（６）は２輌編成で構成され赤熱コークスの積載された旋回式コークバケット（３）を巻上機（４）で吊上げる際は、他方の旋回式コークバケット（３）には絶えず空コークバケットがどちらかの払出装置下部に位置しているので、本線上を走行する非旋回式受骸コークス車（１）はコークス炉からの赤熱コークスの搬送や払出処理にタイムロスなく効率的に運用できる。

小型コークス炉とは１窯の容量が１０トン前後をいい、大型コークス炉とは１窯の容量が３０トン以上をいう。

本発明の設備を使用すると、コークバケットの積載容量とコークス炉１窯当たりの窯出量とが一致しない場合においても巻上機の大型化やＣＤＱ設備の増設を必要としない赤熱コークスの搬送設備が得られる。

本発明の搬送装置を使用した実施例を説明する。
表１に本発明の
（１）小型コークス炉対応搬送装置を使用した場合の巻上機処理サイクルの従来例との比較を、 また、
（２）大型コークス炉対応搬送装置を使用した場合の巻上機処理サイクルの従来例との比較を 示す。

何れの例も、ＣＤＱ設備の処理能力（計画値）は１４０Ｔ/Ｈｒである。
（１）窯出量１３．５ｔｏｎの小型コークス炉において、従来例（１回当たりの巻上量１３．５ｔｏｎ／回）では、巻上機の処理サイクルはコークス炉１１窯/Ｈｒであったが、本発明の搬送装置を使い、旋回式コークバケットの容量を２７ｔｏｎとした場合、巻上機の処理サイクルは、コークス炉１４窯/Ｈｒが可能となった。
（２）窯出量４６ｔｏｎの大型コークス炉において、従来例（１回当たりの巻上量４６ｔｏｎ／回）では、巻上機の処理サイクルは３．１回/Ｈｒであったが、本発明の搬送装置を使い、旋回式コークバケットの容量は２７ｔｏｎとした場合、巻上機の処理サイクルは、６．２回/Ｈｒとなり、従来技術の搬送能力で処理できるようになった。

本発明の搬送装置を使うとコークス炉の窯出量の大小に関係なくＣＤＱ設備の効率的運用が可能となる。

赤熱コークス払出装置が１箇所の場合の断面図である（小型コークス炉対応）。 赤熱コークス払出装置の詳細を示す平面図である（小型コークス炉対応）。 赤熱コークス払出装置が２箇所の場合の断面図である（小型コークス炉対応）。 赤熱コークス払出装置の詳細を示す平面図である（小型コークス炉対応）。 赤熱コークス払出装置が２箇所の場合の断面図である（大型コークス炉対応）。 赤熱コークス払出装置の詳細を示す平面図である（大型コークス炉対応）。 旋回式コークバケットをターンテーブル上に設置した場合の断面図である。 旋回式コークバケットをターンテーブル上に設置した場合の平面図である。 従来例の赤熱コークスの搬送設備・方法を示した説明図である。

符号の説明

１ 非旋回式受骸コークス車
２ 払出シュート
３ 旋回式コークバケット
４ 巻上機
５ 切出ゲート
６ コークバケットカー
７ コークバケット台車
８ コークバケットカバー
９ 装入シュート
１０ ＣＤＱ設備
１１ 集塵フード
１２ 軌条
１３ 電気機関車
１４ 地下ピット
１５ ターンテーブル

Claims (7)

1. コークス炉から窯出されたコークスを受骸する非旋回式受骸コークス車と、該非旋回式受骸コークス車の軌条とは独立して設けられた軌条を移動すると共に２台の旋回式コークバケットを設置可能なコークバケット台車と、該コークバケット台車に設置される旋回式コークバケットと、前記非旋回式受骸コークス車からコークスを前記コークバケット台車上の旋回式コークバケットに払出す払出装置と、前記旋回式コークバケットをコークス乾式消火設備に搬送する巻上機とを備え、前記コークバケット台車は前記払出し装置が設置された払出し位置に、前記２台の旋回式コークバケットをそれぞれ配置させるように移動できることを特徴とする赤熱コークスの搬送装置。
2. 前記払出装置を２台設けたことを特徴とする請求項１記載の赤熱コークスの搬送装置。
3. 前記コークバケット台車はターンテーブルを備えてなり、前記２台の旋回式コークバケットを前記ターンテーブル上に対向配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の赤熱コークスの搬送装置。
4. 前記コークバケット台車が走行する軌条が、円周軌条または、非旋回式受骸コークス車の走行軌条に平行に敷設された直線軌条であることを特徴とする請求項１又は２に記載の赤熱コークスの搬送装置。
5. 前記旋回式コークバケットは、複数窯分のコークス容量を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の赤熱コークスの搬送装置。
6. 前記非旋回式受骸コークス車は、内部が２室に分けられると共に２式の切出しゲートを有していることを特徴とする請求項請求項１乃至４のいずれかに記載の赤熱コークスの搬送装置。
7. 大型コークス炉から窯出しされたコークスを２室からなる非旋回式受骸コークス車に受骸する工程と、前記１室分のコークスを旋回式コークバケット２台中の１台に払出して巻上げる工程と、続いて、前記残１室分のコークスを空の旋回式コークバケットに受骸し、巻上げて、赤熱コークスをコークス乾式消火設備に装入する工程とを有することを特徴とする赤熱コークスの搬送方法。

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