JP4890229B2 - ミニスタンドパイプの天蓋脱着装置及び天蓋脱着方法 - Google Patents

Description

本発明は、コークス炉に設けられるミニスタンドパイプの天蓋の脱着装置及び天蓋脱着方法に適用して好適である。

製鉄所等で使用されるコークス炉においては、石炭が装入される炭化室にミニスタンドパイプを設置したものが知られている。炭化室へコークスを装入する際には、ガスが発生する。このため、ミニスタンドパイプからガス、粉塵を吸引して、隣接する乾留中の炭化室へ排出する手法がとられている。

コークス炉は複数の炭化室を備えており、石炭が装入されない炭化室のミニスタンドパイプの開放端は、天蓋によって塞がれている。通常操業時には、石炭を装入する装入車に設けられた開閉機構により、石炭が装入される炭化室と前記炭化室に隣接する炭化室のミニスタンドパイプの天蓋が開かれた後、両ミニスタンドパイプを連結パイプで連通接続し、石炭の装入時に発生するガスが隣接の炭化室に排出される。

このため、ミニスタンドパイプの内壁、または天蓋の裏側には、カーボン、粉塵などが付着する。これらの付着物を放置しておくと、ガスの流通の吸引の際の抵抗が大きくなり、付着物によってミニスタンドパイプが閉塞してしまう事態が想定される。このため、定期的にミニスタンドパイプから天蓋を取り外し、ミニスタンドパイプの内部や、天蓋の裏側を清掃するメンテナンスを行う必要がある。

ミニスタンドパイプを備えたコークス炉が記載された文献として、非特許文献１が挙げられる。

著者名 A.Winter, W. Kandler, H. Panzer, J. Wegerer 論文名 "New Operation for the Emission-Free Charging of Coke Ovens and the Development of a Corresponding Computer Simulation Model" 刊行物名 2nd International Cokemaking Congress 発行国 イギリス 発行年月 1992年9月

しかしながら、メンテナンス時には石炭装入車が他の炭化室で操業を行っているため、装入車に設けられた脱着機構を用いて天蓋の脱着を行うことはできない。このため、メンテナンス時には、天蓋脱着用の専用治具を用いて、複数人の人力作業により蓋を脱着するという煩雑な作業が必要とされていた。特に、天蓋は百キログラム程度の重量があるため、大掛かりな専用治具が必要であり、ミニスタンドパイプの近傍に大きな作業スペースが必要となるという問題が生じていた。また、コークス炉上での人力による作業は、安全面からみても好ましいものではない。

また、メンテナンス時に動力を用いて天蓋の脱着を行うことを想定した場合、通常操業時は装入車に設けられた脱着機構によって天蓋が脱着されるため、メンテナンス時の動力開閉機構と炭化車に設けられた開閉機構が干渉してしまうという事態が生じる。このため、通常操業時に天蓋の脱着ができなくなるという問題が生じる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ミニスタンドパイプのメンテナンス時に、該ミニスタンドパイプの天蓋を容易に脱着することが可能な、新規かつ改良されたミニスタンドパイプの天蓋脱着装置及び天蓋脱着方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、天蓋を脱着する脱着装置をミニスタンドパイプの近傍に設け、且つ、ミニスタンドパイプのメンテナンス時のみに開閉装置が天蓋に連接されるように構成することで、天蓋脱着のための作業性を向上することが可能となり、且つ、通常操業時の天蓋の脱着に支障が生じないことを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
本発明のある観点によれば、下端が炭化室に連通し、上端に開閉可能な天蓋を有するミニスタンドパイプをコークス炉上で、かつ、反上昇管側に立設し、石炭を装入する炭化室Ａのミニスタンドパイプ上端と、該炭化室Ａの近傍の他の炭化室Ｂに設けたミニスタンドパイプ上端の天蓋を取り除いて、両ミニスタンドパイプの上端を連接パイプで連通し、前記炭化室Ａへの石炭装入中に発生するガスを前記炭化室Ｂに供給するためのコークス炉であって、前記各ミニスタンドパイプの近傍のコークス炉上に備えられ、かつ、該ミニスタンドパイプのメンテナンス時に前記天蓋を前記ミニスタンドパイプから取り外し、メンテナンス完了後に前記天蓋を前記ミニスタンドパイプに装着するための天蓋開閉装置において、前記天蓋に脱着可能に設けた保持部と、該保持部を上下方向に回動駆動する駆動部を有したことを特徴とする、ミニスタンドパイプの天蓋脱着装置が提供される。

ここで、前記駆動部は、エアーシリンダーとリンク機構よりなるものであっても良い。

また、本発明の別の観点によれば、下端が炭化室に連通し、上端に開閉可能な天蓋を有するミニスタンドパイプをコークス炉上で、かつ、各炭化室側部に立設し、炭化室Ａに石炭を装入するに際し、その石炭を装入する炭化室Ａのミニスタンドパイプ上端と、該炭化室Ａの近傍の他の炭化室Ｂに設けたミニスタンドパイプ上端の天蓋を取り除いて、両ミニスタンドパイプの上端を連接パイプで連通し、前記炭化室Ａへの石炭装入中に発生するガスを前記炭化室Ｂに供給するためのミニスタンドパイプ機構において、前記各ミニスタンドパイプの近傍のコークス炉上に備えられ、かつ、前記天蓋に装着される装着部と、該装着部を駆動する駆動部を有する天蓋開閉装置により前記天蓋を脱着する方法であって、前記ミニスタンドパイプのメンテナンス時に、該ミニスタンドパイプの前記天蓋に前記装着部を装着する工程と、前記駆動部により前記装着部を駆動し、前記ミニスタンドパイプから前記天蓋を取り外す工程と、を有することを特徴とする、ミニスタンドパイプの天蓋脱着方法が提供される。

本発明によれば、ミニスタンドパイプのメンテナンス時に、保持部を天蓋に装着させた後、該保持部を駆動部の駆動力により上下方向に回動して天蓋を脱着することが可能となる。従って、大掛かりな治具、人力を用いることなく、天蓋を簡単に開閉することが可能となり、メンテナンス時の作業効率、安全性を大幅に向上することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るコークス炉１００を示す斜視図である。コークス炉１００は、蓄熱室１１０を備えている。蓄熱室１１０は、レンガ構造体により構成されている。蓄熱室１１０の上部には、複数の炭化室１２０と複数の燃焼室１２４が設けられている。炭化室１２０と燃焼室１２４は、図１中の矢印Ａ方向に沿って交互に設けられている。

コークス炉１００の上部には、石炭を搭載した石炭装入車４００が配置されている。石炭装入車４００は、図１中の矢印Ａ方向に沿って往復移動可能とされている。各炭化室１２０の上部には、石炭の装入口１２２が設けられている。石炭装入車４００は、石炭を装入する炭化室１２０の上部に駆動され、装入口１２２を塞いでいる装入蓋１２３を取り外し、装入口１２２から石炭の装入を開始する。

コークス炉１００の上部において、各炭化室１２０の一端には、各炭化室１２０の内部と連通するミニスタンドパイプ１３０が設置されている。また、コークス炉１００の上部において、各炭化室１２０の他端には、各炭化室１２０と内部と連通する上昇管１４０が設けられている。上昇管１４０は、ドライメイン管１５０と接続されている。上昇管１４０はエジェクタの機能を備えており、炭化室１２０内で発生したガスを強制的にドライメイン管１５０へ排出することができる。

また、ミニスタンドパイプ１３０の上部の開放端は、水封式の天蓋１６０によって塞がれている。後述するように、ミニスタンドパイプ１３０に対して石炭装入車４００の反対側には、ミニスタンドパイプ１３０のメンテナンス時に天蓋１６０を開閉する天蓋開閉装置２００（図１において不図示）が設けられている。

図２は、コークス炉１００の上面を示す模式図である。図２に示すように、炭化室１２０、燃焼室１２４は石炭装入車４００の移動方向（矢印Ａ方向）と直交する方向に延在している。そして、複数の炭化室１２０と複数の燃焼室１２４が、石炭装入車４００の移動方向に沿って交互に設けられている。図２に示すように、ミニスタンドパイプ１３０は炭化室１２０の長手方向の一端に設けられ、上昇管１４０は他端に設けられている。

本実施形態のコークス炉１００では、石炭装入車４００の移動方向に沿って、多数個の炭化室１２０が配置されている。図２では、説明の便宜上、n個の炭化室１２０に対して、コークス炉１００の一端から順次に番号＃１，＃２，・・・，＃ｎ−１，＃ｎを付すこととする。図２では、石炭装入車４００の移動方向の両端に位置する４つの炭化室１２０（＃１，＃２と＃ｎ−１，＃ｎ）を図示している。また、図１では、＃ｎ−１の炭化室１２０と、これに隣接する＃ｎの炭化室１２０を示している。

炭化室１２０へ石炭を装入すると、炭化室１２０内でガスが発生する。このため、発生したガスを強制的に系外に排出する必要がある。本実施形態のコークス炉１００では、石炭の装入時に、上昇管１４０によって炭化室１２０の内部のガスをドライメイン管１５０に排出する。

炭化室１２０へ石炭を装入する際には、所定数だけ離間した炭化室１２０毎に順次に石炭が装入される。例えば、炭化室１２０の５個おきに石炭を装入する場合、＃１，＃６，＃１１，＃１６，・・・の炭化室１２０の上部に石炭装入車４００が順次に移動され、これらの炭化室１２０に順次に石炭が装入される。

従って、＃１の炭化室１２０に石炭を装入するタイミングと同じタイミングで、隣接する＃２の炭化室１２０に石炭が装入されることはない。このため、本実施形態では、石炭を装入している炭化室１２０と、隣接する炭化室１２０をミニスタンドパイプ１３０を介して接続し、石炭を装入している炭化室１２０で発生したガスを隣の炭化室１２０に送り、隣接する炭化室１２０の上昇管１４０を介してドライメイン管１５０に排気を行うようにしている。

図２は、＃１の炭化室１２０に石炭を装入している状態を示している。＃１の炭化室１２０に石炭を装入する際には、＃１の炭化室１２０のミニスタンドパイプ１３０と、隣接する＃２の炭化室１２０のミニスタンドパイプがＵ字形の連接パイプ１７０によって接続される。図１及び図２に示すように、連接パイプ１７０は、天蓋１６０を取り外した状態でミニスタンドパイプ１３０に装着される。

この状態で、＃２の炭化室１２０で発生した乾留ガスは上昇管１４０を介してドライメイン管１５０に排出されていることから、炭化室１２０に石炭が装入されることにより発生するガスは上記同様に上昇管１４０を介してドライメイン管１５０に排出されている。＃１の炭化室１２０内では、矢印Ｂ方向にガスの流れが生じ、＃１の炭化室１２０内で発生したガス、粉塵は、＃１の炭化室１２０と接続された上昇管１４０からドライメイン管１５０へ送られる。

また、＃２の炭化室１２０内では、＃２の炭化室１２０に接続された上昇管１４０によって排気が行われる。これにより、＃２の炭化室１２０内では、矢印Ｃ方向にガスの流れが生じ、＃１の炭化室１２０内で発生したガスは、連接パイプ１７０を通って＃２の炭化室１２０内に送られ、＃２の炭化室１２０と接続された上昇管１４０からドライメイン管１５０へ送られ、外部へ排出される。この際、隣接する＃２の炭化室１２０には、石炭が装入されているため、＃２の炭化室１２０内でのガスの発生は沈静化している。従って、＃２の炭化室１２０を利用して＃１の炭化室１２０内のガスを排出することが可能となる。

これにより、＃１の炭化室１２０内のガスは、矢印Ｂ、矢印Ｃで示される２つの経路から排出されることとなり、確実にガスを排出することが可能となる。

その他の炭化室１２０のミニスタンドパイプ１３０は、天蓋１６０によって塞がれている。石炭装入時には、石炭装入車４００に設けられた天蓋脱着装置１８０により、石炭が装入される炭化室１２０及びこれに隣接する炭化室１２０の天蓋１６０が取り外される。

図３は、石炭装入時に天蓋１３０が取り外され、ミニスタンドパイプ１３０に連接パイプ１７０が連結される様子を示す模式図である。図３は、コークス炉１００の上部において、石炭装入車４００の移動方向（矢印Ａ方向）と直交する方向から、ミニスタンドパイプ１３０及び石炭装入車４００の側面を見た状態を示している。図３に示すように、石炭装入車４００には、天蓋脱着装置１８０が設けられている。また、連接パイプ１７０は石炭装入車４００に支持されており、石炭装入車４００は、連接パイプ１７０を上下方向に移動させる移動装置１９０を備えている。

図３（Ａ）は、石炭装入時に天蓋脱着装置１８０によって天蓋１６０が外される様子を示している。天蓋脱着装置１８０は、マグネットの磁力により天蓋１６０を吸着する機能を備えており、隣接する２つのミニスタンドパイプ１３０の天蓋１６０を同時に吸着して、ミニスタンドパイプ１３０から天蓋１６０を取り外す。

図３（Ｂ）は、移動装置１９０によって、連接パイプ１７０が隣接する２つのミニスタンドパイプ１３０と連結される様子を示している。図３（Ｂ）に示すように、天蓋脱着装置１８０は、ミニスタンドパイプ１３０から取り外した天蓋１６０を水平方向に移動させる。そして、移動装置１９０によって連接パイプ１７０が下方向に移動され、連接パイプ１７０と、隣接する２つのミニスタンドパイプ１３０が連結される。これにより、図２に示すように、石炭が装入される炭化室１２０のミニスタンドパイプ１３０と、石炭が装入される炭化室１２０と隣接する炭化室１２０のミニスタンドパイプ１３０が連接パイプ１７０によって連結される。

石炭装入車４００には、石炭を炭化室１２０に装入するための石炭装入部（不図示）が設けられている。石炭装入部は、隣接する２つのミニスタンドパイプ１３０と連接パイプ１７０が接続された後、装入蓋１２３を取り外して、炭化室１２０の装入口１２２と接続される。これにより、石炭装入部から送られた石炭が装入口１２２を通って炭化室１２０の内部へ装入される。

図４は、炭化室１２０の長手方向に沿った断面を示す模式図である。図４に示すように、ミニスタンドパイプ１３０と近接して、メンテナンス時に天蓋１６０を開閉するための天蓋開閉装置２００が設けられている。天蓋開閉装置２００は、ミニスタンドパイプ１３０に対して、石炭装入車４００の反対側に設けられており、石炭装入車４００の移動範囲と重複しない位置に設けられている。

図５は、天蓋開閉装置２００によって天蓋１６０が開閉される様子を示す模式図である。ここで、図５（Ａ）は、図４に示す領域Ｄを拡大して示している。図５（Ａ）に示すように、天蓋開閉装置２００は、台座２１０、保持具（保持部）２２０、エアーシリンダー（駆動部）２３０、を有して構成される。図５（Ａ）に示す状態では、保持具２２０は、着脱機構２７０を介して天蓋１６０と連結保持されている。エアーシリンダー２３０は、ピストン２３２を備えており、空気圧によりピストン２３２を駆動することができる。保持具２２０は、台座２１０に対して支点２４０を回転中心として上下方向に回動可能とされている。エアーシリンダー２３０は、台座２１０に対して支点２５０を回転中心として回動可能とされている。また、エアーシリンダー２３０のピストン２３２は、保持具２２０に対して支点２６０を回転中心として回動可能とされている。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す状態から、エアーシリンダー２３０のピストン２３２を図５（Ａ）中の矢印Ｅ方向に駆動し、ピストン２３２をエアーシリンダー２３０内に格納した状態を示している。このように、ピストン２３２を矢印Ｅ方向に駆動すると、保持具２２０が支点２４０を回転中心として回動する。また、エアーシリンダー２３０は、ピストン２３２の駆動に伴って、支点２５０を回転中心としてミニスタンドパイプ１３０側に回動する。これにより、着脱機構２７０を介して保持具２２０と連結された天蓋１６０がミニスタンドパイプ１３０の上端から離れ、天蓋１６０が開かれる。

図５（Ｃ）は、炭化室１２０に石炭を装入する通常操業時の状態を示している。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す状態において、着脱機構２７０により保持具２２０と天蓋１６０との連結を外し、その後、図５（Ｂ）と同様にピストン２３２を駆動した状態を示している。保持具２２０と天蓋１６０との連結を外した状態でピストン２３２を駆動することで、天蓋１６０によってミニスタンドパイプ１３０を塞いだ状態で、保持具２２０をミニスタンドパイプ１３０上から退避させることができる。従って、通常操業時において、石炭装入車４００に設けられた天蓋脱着装置１８０によって天蓋１６０を開くことが可能となり、また、ミニスタンドパイプ１３０と連接パイプ１７０を連結することが可能となる。この際、上述したように、天蓋開閉装置２００は石炭装入車４００の移動範囲と重複しない位置に設けられているため、石炭装入車４００は、石炭を装入する炭化室１２０の上部に順次に移動することができる。

このように、本実施形態によれば、通常操業時には、保持具２２０をミニスタンドパイプ１３０上から退避させることで、石炭装入車４００の天蓋脱着装置１８０により天蓋１６０を開閉することが可能となる。また、メンテナンス時には、天蓋開閉装置２００の保持具２２０と天蓋１６０を着脱機構２７０によって連結することで、エアーシリンダー２３０の駆動力により、天蓋１６０を開閉することが可能となる。

ミニスタンドパイプ１３０の内部、または天蓋１６０の裏側には、粉塵、カーボン等が付着するため、定期的にこれらの付着物を除去する必要がある。本実施形態によれば、メンテナンス時には、天蓋開閉装置２００によって天蓋１６０を開閉することができるため、大掛かりな治具、人力を用いることなく、天蓋１６０を開閉することが可能となる。これにより、メンテナンス時の作業効率を大幅に向上することが可能となり、コークス炉１００の上部に専用治具のためのスペースを確保する必要がなくなる。また、人力を削減できるため、作業者に対する安全性を向上することも可能となる。

図６は、天蓋１６０によってミニスタンドパイプ１３０が塞がれた状態を詳細に示す模式図である。図６に示すように、ミニスタンドパイプ１３０の上端部には、外周に沿って水溜り部１３２が設けられており、水溜り部１３２内には水封止のための水が供給されている。天蓋１６０は、ミニスタンドパイプ１３０の上端１３４と当接する蓋本体部１６２と、水溜り部１３２内に挿入される封止部１６４と、天蓋脱着装置１８０のマグネットの磁力により吸着される吸着板１６６とを備えている。蓋本体部１６２と封止部１６４は連結部１６８によって連結され、封止部１６４と吸着板１６６は連結部１６９によって連結されている。

図７は、着脱機構２７０によって天蓋１６０と保持具２２０が連結される様子を示す模式図であって、天蓋１６０上に保持具２２０を配置した状態で、天蓋１６０及び保持具２２０を上から見た状態を示している。図７に示すように、保持具２２０は、リブ２２２、及びリブ２２３を備えており、リブ２２２とリブ２２３は基部２２４と接合されている。基部２２４には、吸着板１６６よりも大きな開口部２２５が設けられている。保持具２２０を図５（Ｃ）に示す状態から図５（Ａ）に示す状態に駆動すると、天蓋１６０の吸着板１６６が開口部２２５を通り、保持具２２０が天蓋１６０上に配置される。この状態では、吸着板１６６は基部２２４よりも上に位置している。

図８は、保持具２２０を天蓋１６０上に配置した状態で、保持具２２０、天蓋１６０、及びミニスタンドパイプ１３０を側面から見た状態を示している。図８に示すように、保持具２２０のリブ２２２には、矩形状の挿入孔２２１が２箇所設けられている。２つの挿入孔２２１は、天蓋１６０の連結部１６９の両側に配置されている。保持具２２０を天蓋１６０上に配置した状態では、挿入孔２２１は、天蓋１６０の吸着板１６６の下面よりも下に位置している。

リブ２２３には、２つの挿入孔２２１と対応する位置に２つの挿入孔が設けられている。保持具２２０と天蓋１６０を連結する着脱機構２７０は、２つの板材２８０を有して構成される。図７に示すように、２つの板材２８０は、リブ２２２に設けられた２つの挿入孔２２１にそれぞれ挿入され、リブ２２３に設けられた２つの挿入孔に挿入される。これにより、２つの板材２８０は、吸着板１６６の下部に挿入された状態で、保持具２２０に対して固定される。

この状態でエアーシリンダー２３０のピストン２３２を駆動すると、保持具２２０が駆動され、保持具２２０に固定された板材２８０によって天蓋１６０の吸着板１６６が下から持ち上げられる。従って、天蓋１６０がミニスタンドパイプ１３０から持ち上げられ、図５（Ｂ）に示すように、天蓋１６０が開かれる。

一方、保持具２２０から板材２８０を取り外した状態では、保持具２２０と天蓋１６０が連結されないため、エアーシリンダー２３０のピストン２３２を駆動すると、天蓋１６０が保持具２２０から分離され、図５（Ｃ）に示すように、天蓋１６０をミニスタンドパイプ１３０上に残した状態で、保持具２２０を退避させることができる。

図９は、着脱機構２７０の他の例を示す模式図である。ここで、図９（Ａ）は、天蓋１６０上に保持具２２０を配置した状態で、天蓋１６０及び保持具２２０を上から見た状態を示している。また、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）中の一点鎖線Ｉ−Ｉ’に沿った断面を示す模式図であって、図９（Ａ）の状態に対して、係合軸２９０を装着した状態を示している。また、図９（Ｃ）は、図９（Ｂ）の状態における、係合軸２９０と吸着板１６６との係合状態を下から見た状態を示している。

図９において、保持具２２０の基本的な構成は、図７及び図８で説明したものと同様である。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、保持具２２０には、基部２２４の上部に連結板２２６が設けられている。連結板２２６は、２つのリブ２２２、リブ２２３の上部を連結している。連結板２２６には、挿入孔２２６ａが設けられている。また、図９（Ｂ）に示すように、天蓋１６０の連結部１６９は、中空状に構成されている。

図９の例では、着脱機構２７０は、係合軸２９０を有して構成される。係合軸２９０には、上部に径拡大部２９４が設けられ、下部には、１８０°対向する角度位置に突起２９２が設けられている。

図９（Ａ）に示すように、連結板２２６に設けられた挿入孔２２６ａには、凹部２２６ｂが設けられている。凹部２２６ｂは、係合軸２９０の突起２９２に対応して設けられており、凹部２２６ｂと突起２９２の位置を適合させることにより、係合軸２９０を挿入孔２２６ａに通すことができる。

同様に、図９（Ｃ）に示すように、吸着板１６６には、係合孔１６６ａが設けられている。また、係合孔１６６ａには、凹部１６６ｂが設けられている。凹部１６６ｂは、係合軸２９０の突起２９２に対応して設けられており、凹部１６６ｂと突起２９２の位置を適合させることにより、係合軸２９０を係合孔１６６ａに通すことができる。

係合軸２９０は、突起２９２の位置を凹部２２６ｂの位置に合わせた状態で、連結板２２６の挿入孔２２６ａに挿入される。また、係合軸２９０は、突起２９２の位置を凹部１６６ｂの位置に合わせた状態で、吸着部１６６の係合孔１６６ａに挿入される。図９（Ｂ）に示すように、係合軸２９０は、突起２９２が吸着板１６６の下面よりも下になる位置まで挿入される。そして、この状態で、係合軸２９０は、突起２９２の位置が凹部１６６ｂに対して９０°となる位置まで回転される。これにより、係合孔１６６ａの凹部１６６ｂの位置と係合軸２９０の突起２９２の位置が相違し、突起２９２と吸着板１６６が係合する。

この状態でエアーシリンダー２３０のピストン２３２を駆動すると、保持具２２０が上方向に駆動され、連結板２２６と係合軸２９０の径拡大部２９４が係合するため、係合軸２９０が上に持ち上げられる。そして、係合軸２９０の突起２９２は吸着板１６６と係合しているため、係合軸２９０とともに吸着板１６６が持ち上げられる。従って、天蓋１６０がミニスタンドパイプ１３０から持ち上げられ、天蓋１６０が開かれる。

一方、保持具２２０から係合軸２９０を取り外した状態では、保持具２２０と天蓋１６０が連結されないため、エアーシリンダー２３０のピストン２３２を駆動すると、天蓋１６０が保持具２２０から分離される。従って、図５（Ｃ）に示すように、天蓋１６０をミニスタンドパイプ１３０上に残した状態で、保持具２２０を退避させることができる。

図１０は、着脱機構２７０の他の例を示す模式図である。ここで、図１０（Ａ）は、天蓋１６０上に保持具２２０を配置した状態で、天蓋１６０及び保持具２２０を上から見た状態を示している。また、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）中の一点鎖線ＩＩ−ＩＩ’に沿った断面を示す模式図である。

図１０において、保持具２２０の基本的な構成は、図７及び図８で説明したものと同様である。図９と同様に、保持具２２０には、基部２２４の上部に連結板２２６が設けられている。図１０（Ｂ）に示すように、連結板２２６には挿入孔２２６ｃが設けられている。また、天蓋１６０の連結部１６９は、中空状に構成されており、側面に孔１６９ａが設けられている。

図１０の例では、着脱機構２７０は係合軸３００，３１０を有して構成される。係合軸３００には、上部に径拡大部３０２が設けられている。また、係合軸３００の下部には、長手方向と直交する方向に、係合軸３１０が挿入される孔が設けられている。

吸着板１６６には、挿入孔１６６ｃが設けられている。係合軸３００は、連結板２２６の挿入孔２２６ｃ、および吸着板１６６の挿入孔１６６ｃに挿入される。係合軸３００が挿入孔２２６ｃ、挿入孔１６６ｃに挿入された状態では、係合軸３００の側面に設けられた孔は、吸着板１６６の下面よりも下に位置する。そして、この状態で、係合軸３００の孔に側方から係合軸３１０が挿入される。係合軸３１０は、連結部１６９に設けられた孔１６９ａを通して挿入される。

これにより、係合軸３００、係合軸３１０と吸着板１６６が係合する。この状態でエアーシリンダー２３０のピストン２３２を駆動すると、保持具２２０が駆動され、連結板２２６と係合軸３００の径拡大部３０２が係合するため、係合軸３００が上に持ち上げられる。そして、係合軸３００の孔には係合軸３１０が係合しているため、係合軸３００と係合軸３１０は一体となって持ち上げられ、係合軸３１０，３１０に係合した吸着板１６６が持ち上げられる。従って、天蓋１６０がミニスタンドパイプ１３０から持ち上げられ、天蓋１６０を開くことができる。

一方、保持具２２０から係合軸３００を取り外した状態では、保持具２２０と天蓋１６０が連結されないため、エアーシリンダー２３０のピストン２３２を駆動すると、天蓋１６０が保持具２２０から分離される。従って、図５（Ｃ）に示すように、天蓋１６０をミニスタンドパイプ１３０上に残した状態で、保持具２２０を退避させることができる。

以上説明したように本実施形態によれば、メンテナンス時には、天蓋開閉装置２００の保持具２２０と天蓋１６０を着脱機構２７０によって連結することで、エアーシリンダー２３０の駆動力により、天蓋１６０を開閉することが可能となる。従って、大掛かりな治具、人力を用いることなく、天蓋１６０を開閉することが可能となり、メンテナンス時の作業効率を大幅に向上することが可能となる。また、炭化室１２０に石炭を装入する通常操業時には、着脱機構２７０によって保持具２２０と天蓋１６０の連結を切り離すことができ、保持具２２０をミニスタンドパイプ１３０上から退避させることができるため、通常操業に支障が生じてしまうことを確実に回避できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態に係るコークス炉を示す斜視図である。 コークス炉の上面を示す模式図である。 石炭装入時に天蓋が開かれ、ミニスタンドパイプに接続パイプが連結される様子を示す模式図である。 炭化室の長手方向に沿った断面を示す模式図である。 天蓋開閉装置によって天蓋が開閉される様子を示す模式図である。 天蓋によってミニスタンドパイプが塞がれた状態を詳細に示す模式図である。 着脱機構によって天蓋とアームが連結される様子を示す模式図である。 アームを天蓋上に配置した状態で、アーム、天蓋、ミニスタンドパイプを側面から見た状態を示す模式図である。 着脱機構の他の例を示す模式図である。 着脱機構の他の例を示す模式図である。

符号の説明

１００ コークス炉
１２０ 炭化室
１３０ ミニスタンドパイプ
１６０ 天蓋
１７０ 連接パイプ
２２０ 保持具
２３０ エアーシリンダー

Claims (3)

1. 下端が炭化室に連通し、上端に開閉可能な天蓋を有するミニスタンドパイプをコークス炉上で、かつ、反上昇管側に立設し、石炭を装入する炭化室Ａのミニスタンドパイプ上端と、該炭化室Ａの近傍の他の炭化室Ｂに設けたミニスタンドパイプ上端の天蓋を取り除いて、両ミニスタンドパイプの上端を連接パイプで連通し、前記炭化室Ａへの石炭装入中に発生するガスを前記炭化室Ｂに供給するためのコークス炉であって、
   前記各ミニスタンドパイプの近傍のコークス炉上に備えられ、かつ、該ミニスタンドパイプのメンテナンス時に前記天蓋を前記ミニスタンドパイプから取り外し、メンテナンス完了後に前記天蓋を前記ミニスタンドパイプに装着するための天蓋開閉装置において、
   前記天蓋に脱着可能に設けた保持部と、該保持部を上下方向に回動駆動する駆動部を有したことを特徴とする、ミニスタンドパイプの天蓋脱着装置。
2. 前記駆動部がエアーシリンダーとリンク機構よりなることを特徴とする、請求項１に記載のミニスタンドパイプの天蓋脱着装置。
3. 下端が炭化室に連通し、上端に開閉可能な天蓋を有するミニスタンドパイプをコークス炉上で、かつ、各炭化室側部に立設し、炭化室Ａに石炭を装入するに際し、その石炭を装入する炭化室Ａのミニスタンドパイプ上端と、該炭化室Ａの近傍の他の炭化室Ｂに設けたミニスタンドパイプ上端の天蓋を取り除いて、両ミニスタンドパイプの上端を連接パイプで連通し、前記炭化室Ａへの石炭装入中に発生するガスを前記炭化室Ｂに供給するためのミニスタンドパイプ機構において、
   前記各ミニスタンドパイプの近傍のコークス炉上に備えられ、かつ、前記天蓋に装着される装着部と、該装着部を駆動する駆動部を有する天蓋開閉装置により前記天蓋を脱着する方法であって、
   前記ミニスタンドパイプのメンテナンス時に、該ミニスタンドパイプの前記天蓋に前記装着部を装着する工程と、
   前記駆動部により前記装着部を駆動し、前記ミニスタンドパイプから前記天蓋を取り外す工程と、
   を有することを特徴とする、ミニスタンドパイプの天蓋脱着方法。

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