JP6696921B2

JP6696921B2 - コークス乾式消火設備

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Publication number: JP6696921B2
Application number: JP2017024604A
Authority: JP
Inventors: 昌平三井
Original assignee: JP Steel Plantech Co
Current assignee: JP Steel Plantech Co
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: TWI665296B; EP3584302A4; JP2018131494A; CN110249032A; EP3584302A1; WO2018150721A1; TW201831663A

Description

本発明は、コークス炉で石炭を乾留して生成された赤熱コークスをコークス冷却塔に搬送して冷却するコークス乾式消火設備に関する。

コークス乾式消火（ＣＤＱ）設備においては、コークス炉の炭化室で石炭を乾留して生成される赤熱コークスは、コークス炉の窯口から押し出されて、コークス炉に沿って設けられた消火車軌条を走行する台車上に塔載された搬送バケットに受骸される。
赤熱コークスを受骸した搬送バケットは台車に塔載されて巻上塔まで移動してコークス冷却塔よりも高い位置まで吊り上げられる。吊り上げられた搬送バケットは、コークス冷却塔の上方に移動して、搬送バケット内の赤熱コークスがコークス冷却塔に装入される。コークス冷却塔に装入された赤熱コークスは、循環ガスによって冷却され、その顕熱が蒸気として回収される。

上記のように、赤熱コークスを受骸した搬送バケットは台車に塔載されて巻上塔まで搬送されるが、この搬送方法として例えば特許文献１の背景技術の欄に記載されているトラバーサ方式が知られている。トラバーサ方式とは、巻上塔をコークス炉から少し離れた場所に設置し、搬送バケットを塔載した台車を巻上塔まで移動させるためのトラバース設備を設け、コークス炉に沿って設けられた消火車軌条から離れる方向への水平方向の移動を伴う方式である。

特開２０１２−１０２２５３号公報

トラバーサ方式の場合には、消火車軌条から離れる方向へ搬送バケットを移動させるので、搬送バケットの吊り上げに際して他の機器類との干渉が問題となることはない。また、冷却塔を消火車軌条の直近に設ける必要もなく、冷却塔の設置位置等、ＣＤＱ設備全体のレイアウトの自由度を高くすることができる。
その一方で、トラバーサ方式の場合には、搬送バケットを横引きしてから吊り上げることになるため、コークス炉から赤熱コークスを搬送バケット内に受骸してから、搬送バケットを冷却塔の上方まで搬送して冷却塔に赤熱コークスを装入するまでに要する時間（搬送バケットの搬送時間）が長くなり、これにより搬送バケットから冷却塔への赤熱コークス装入のサイクルタイム（装入サイクルタイム）が長くなるという問題がある。

ＣＤＱ設備の必要処理量は、処理対象となるコークス炉の生産量によって決まる。具体的には、実操業時間を考慮し、単位時間あたりに処理しなければならないコークス炉の窯の数と、コークス炉の１窯あたりの排出コークス量とによって決まる。
単位時間あたりに処理しなければならない窯の数が分かると、装入サイクルタイムが決まるが、冷却塔の処理容量を大きくしたい場合には、単位操業時間あたりに装入しなければならない回数が増えることになり、装入サイクルタイムを短縮する必要（制約）が生じることが制約条件となる。特に、ＣＤＱ設備全体のレイアウト上、トラバーサ方式を採用する（トラバース設備を追加する）必要がある場合は、搬送バケットの搬送時間が長くなってしまうため、冷却塔を大型化することは一層難しくなる。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、トラバーサ方式を採用しながらも装入サイクルタイムの短縮を可能とし、処理量の大きな設備も実現可能とするコークス乾式消火設備を提供することを目的としている。

（１）本発明に係るコークス乾式消火設備は、コークス取出側に炉前軌条が敷設されたコークス炉から取り出される赤熱コークスを消火及び冷却すると共に、廃熱回収を行うコークス乾式消火設備であって、
前記コークス炉の前記コークス取出側において前記炉前軌条から離れた位置に設置された単一の冷却塔と、
前記赤熱コークスを受けるバケットを載せる子台車を載置して前記炉前軌条上を走行する第１炉前台車及び第２炉前台車と、
前記単一の冷却塔に隣接する第１巻上位置に設置され、垂直方向に延びるガイドレールを備える第１巻上塔と、
前記バケットを前記第１巻上塔の前記ガイドレールに沿って前記単一の冷却塔の頂部よりも高い位置まで巻き上げ可能に構成された第１巻上装置、及び巻き上げられた前記バケットを吊った状態で前記単一の冷却塔の前記頂部の直上に設定された装入位置に移動させる第１走行台車を備える第１巻上機と、
前記炉前軌条と前記第１巻上位置との間に敷設された第１トラバーサ軌条を備え、第１授受位置にて前記炉前軌条上の前記第１炉前台車又は前記第２炉前台車との間で前記バケットを載せた前記子台車を授受するとともに、前記第１授受位置と前記第１巻上位置との間で前記バケットを載せた前記子台車を前記第１トラバーサ軌条上で往復移動させることができるよう構成された第１トラバーサと、
前記単一の冷却塔を挟んで前記第１巻上位置とは反対側で前記単一の冷却塔に隣接する第２巻上位置に設置され、垂直方向に延びるガイドレールを備える第２巻上塔と、
前記第１巻上機とは独立して前記バケットを前記第２巻上塔の前記ガイドレールに沿って前記単一の冷却塔の前記頂部よりも高い位置まで巻き上げ可能に構成された第２巻上装置、及び巻き上げられた前記バケットを吊った状態で前記単一の冷却塔の前記頂部の直上に設定された装入位置に移動させる第２走行台車を備える第２巻上機と、
前記炉前軌条と前記第２巻上位置との間に敷設された第２トラバーサ軌条を備え、第２授受位置にて前記炉前軌条上の前記第１炉前台車又は前記第２炉前台車との間で前記バケットを載せた前記子台車を授受するとともに、前記第２授受位置と前記第２巻上位置との間で前記バケットを載せた前記子台車を前記第２トラバーサ軌条上で往復移動させることができるよう構成された第２トラバーサと、
前記第１走行台車及び前記第２走行台車を前記単一の冷却塔の前記頂部の直上に設定された前記装入位置に走行させるための、前記第１巻上塔の頂部と前記第２巻上塔の頂部との間のみに架設された頂部走行軌条と、を備え、
通常操業時には、前記第１巻上塔から巻き上げた前記バケット内の前記赤熱コークスと、前記第２巻上塔から巻き上げた前記バケット内の前記赤熱コークスとの全てを前記単一の冷却塔に装入するよう構成されているとともに、
前記第１巻上搭側と前記第２巻上搭側とのうちのいずれか一方のバケット搬送系を停止する必要が生じた際には、前記第１巻上搭側と前記第２巻上搭側とのうちの他方のバケット搬送系で搬送された前記バケットから前記単一の冷却塔に対して前記赤熱コークスを装入することで操業ができるよう構成されてい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、前記第１巻上機及び前記第２巻上機のそれぞれがロープトロリー式巻上機である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、前記第１巻上位置、前記単一の冷却塔、前記第２巻上位置が、平面視で前記炉前軌条と平行に並んでいることを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記第１授受位置と前記第２授受位置との間の間隔が、前記第１炉前台車及び前記第２炉前台車が前記第１授受位置及び前記第２授受位置でそれぞれ停止した状態において、互いに干渉しないよう設定されていることを特徴とするものである。

（５）また、上記（４）に記載のものにおいて、前記第１炉前台車及び前記第２炉前台車のそれぞれが、連結された２両の車両であって各車両が前記子台車を載置可能に構成されているものを含み、
前記第１授受位置と前記第２授受位置との間の間隔が、連結状態にある前記車両の中央間の間隔の３倍以上に設定されていることを特徴とするものである。

（６）また、上記（１）〜（５）のいずれかに記載のものにおいて、前記単一の冷却塔が、１６０ｔ／ｈ以上の処理能力を有していることを特徴とするものである。

（７）また、上記（１）〜（６）のいずれかに記載のものにおいて、前記第１巻上機及び前記第２巻上機は、前記バケットを吊り上げる際にバケットを保持する吊金物を有し、該吊金物は前記バケットの上方を覆う天井部と、該天井部から下方に延出するように設けられて前記バケットを保持する一対のアーム部と、前記天井部に設けられた滑車とを備え、平面視において前記一対のアーム部を繋ぐ方向と滑車の回転軸の軸方向とが直交するように配置されていることを特徴とするものである。

本発明においては、通常操業時には、第１巻上塔から巻き上げたバケット内の赤熱コークスと、前記第２巻上塔から巻き上げたバケット内の赤熱コークスとの全てを単一の冷却塔に装入するよう構成されているので、トラバーサ方式を採用しながらも装入サイクルタイムを短くでき、処理量の大きなコークス乾式消火設備を提供することができる。また、第１巻上搭側と第２巻上搭側とのうちのいずれか一方のバケット搬送系を停止する必要が生じた際には、第１巻上搭側と第２巻上搭側とのうちの他方のバケット搬送系で搬送されたバケットから単一の冷却塔に対して赤熱コークスを装入することで操業ができるよう構成されているため、一方のバケット搬送系にトラブルが生じた場合や、一方のバケット搬送系の点検を行う場合等にも、装入頻度は下がってしまうが他方のバケット搬送系を用いて操業の継続が可能である。

本発明の実施の形態に係るコークス乾式消火設備の平面図である。図１に示したコークス乾式消火設備のうち冷却塔を除いたものの斜視図である。図２に示したコークス乾式消火設備に用いられる第１炉前台車及びバケットの説明図である。図２に示したコークス乾式消火設備に用いられる第１吊金物に吊られたバケットを拡大して示す拡大図である（その１）。図２に示したコークス乾式消火設備に用いられる第１吊金物における第１動滑車とアーム部の配置を説明する説明図である。図２に示したコークス乾式消火設備の第１巻上塔と第２巻上搭との頂部を含む一部を拡大して示す拡大図である（その２）。定滑車の配置を説明する説明図である。本発明の実施の形態に係るコークス乾式消火設備の第１授受位置と第２授受位置との間隔を説明する説明図である。本発明の実施の形態に係るコークス乾式消火設備の装入サイクルタイムの説明図である。

本発明の一実施形態のコークス乾式消火設備１について、図面を参照しながら説明する。コークス乾式消火設備１は、コークス取出側に炉前軌条３が敷設されたコークス炉５から取り出される赤熱コークスを消火及び冷却すると共に、廃熱回収を行うものであって、図１、図２に示すように、単一の冷却塔７と、赤熱コークスを受骸するバケット９を搬送する第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３と、第１巻上塔１５と、第１巻上機１７と、第１トラバーサ１９と、第２巻上塔２１と、第２巻上機２３と、第２トラバーサ２５と、頂部走行軌条２７とを備え、第１巻上塔１５から巻き上げたバケット９と、第２巻上塔２１から巻き上げたバケット９とから単一の冷却塔７に対して交互に赤熱コークスを装入することができるよう構成されている。
以下、各構成を詳細に説明する。

＜冷却塔＞
単一の冷却塔７は、コークス炉５のコークス取出側において炉前軌条３から離れた位置に設置されている。
冷却塔７は、上部から赤熱コークスが連続的に装入され、装入された赤熱コークスを下部から吹き込まれる循環ガスで冷却し、熱回収されたコークスを底部から連続的に排出するように構成されている。冷却塔７で回収された熱は冷却塔７に隣接して設置されたボイラ２９（図１参照）で蒸気の形で回収される。
バケット搬送系にトラバーサ方式を適用したコークス乾式消火設備において、処理量を増大させるために冷却塔を複数設けると、付随するボイラ等の付帯設備の数も増加し、それらの付帯設備の保守に要する時間も長くなる。本発明においては、処理量の増大を複数の冷却塔で行うのではなく単一の冷却塔を備える構成で実現することができるため、処理量の増大に伴う保守時間の増大を抑えることができる。

冷却塔７の処理能力は特に限定されないが、処理能力が高い（単位時間当たりの処理量が大きい）冷却塔を使用することにより、従来複数の冷却塔を備えなければ処理しきれなかった生産量の大きなコークス炉から取り出される赤熱コークスを単一の冷却塔で処理することが可能となる。本発明は、このような処理能力の高い冷却塔にトラバーサ方式のバケット搬送系を適用する場合に特に大きな効果があることから、冷却塔７は１６０ｔ／ｈ以上の処理能力を有していることが好ましい。

＜第１炉前台車及び第２炉前台車＞
第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３は、赤熱コークスを受けるバケット９を載せる子台車３１を載置して炉前軌条３上を走行するものである。

本実施の形態の第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３のそれぞれは、図１〜図３に示すように、連結された２両の車両３３を備え、各車両３３が子台車３１を載置可能に構成され、機関車３５に牽引されて炉前軌条３を走行する。もっとも、本発明の第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３は２両連結のものに限定されない。

第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３に載置される子台車３１は、第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３に載置されて搬送されると共に、第１トラバーサ１９の第１トラバーサ軌条３７及び第２トラバーサの第２トラバーサ軌条３９を走行する。
子台車３１に載置されるバケット９は、下部ゲートの両端部がバケットを吊りあげる際の支持部６１となっており、図３に示すように、吊り上げ時に後述の吊金物４７のアーム部５９（図４参照）によって支持される。

＜第１巻上塔＞
第１巻上塔１５は、冷却塔７に隣接する第１巻上位置Ｐ１に設置され、垂直方向に延びるガイドレール４１を備えている。
第１巻上塔１５の塔頂部には、後述する第１巻上機１７の第１定滑車５３ａ及び第２巻上機２３の第２定滑車７９ｂが取り付けられている。
なお、図２において、第１巻上塔１５は塔頂部とガイドレール４１以外は図示が省略されている。

＜第１巻上機＞
本実施の形態の第１巻上機１７は、特許第３２３３０４４号に記載されているようなロープトロリー式巻上機であり、バケット９を第１巻上塔１５のガイドレール４１に沿って冷却塔７の頂部よりも高い位置まで巻き上げ可能に構成された第１巻上装置４３と、巻き上げられたバケット９を吊った状態で頂部走行軌条２７上を走行して冷却塔７の頂部の直上に設定された装入位置に移動させる自走式の第１走行台車４５とを備えている。

第１巻上装置４３は、バケット９を把持する第１吊金物４７と、第１吊金物４７の上部に取り付けられた第１動滑車４９と、第１巻上塔１５の下部近傍に設置された第１巻上駆動装置５１と、第１巻上塔１５の塔頂部に取り付けられた第１定滑車５３ａと、第２巻上塔２１の塔頂部に取り付けられた第１定滑車５３ｂと、第１走行台車４５の上部に取り付けられた第１定滑車５３ｃと、各滑車に掛け回されて第１巻上駆動装置５１によって巻き取りや繰り出しが行われる第１ワイヤーロープ５５を備えて構成されている。

第１吊金物４７は、図４に示すように、バケット９の上方に位置する天井部５７と、天井部５７から下方に延出して設けられてバケット９を保持する一対のアーム部５９とを有し、アーム部５９の下端部にはバケット９の支持部６１を支持することでバケット９を保持するフック部６３（図５参照）が設けられている。

上述したように天井部５７に一対の第１動滑車４９が取り付けられているが、図４、図５に示すように、第１動滑車４９の回転軸の軸方向と、一対のアーム部５９を繋ぐ方向とが平面視において直交する配置になっている。
このような配置にした理由は以下の通りである。
図２に示すように、炉前軌条３と平行に頂部走行軌条２７が設けられており、第１走行台車４５を炉前軌条３と平行に走行させるため、各滑車の回転軸の軸方向は炉前軌条３と直交する向きにする必要がある。
他方、第１トラバーサ軌条３７は炉前軌条３と直交して設けられ、バケットをこの第１トラバーサ軌条３７に沿って移動させて２本のガイドレール４１の間に配置された第１吊金物４７の一対のアーム部５９の間に滑り込ませる必要があることから、２本のガイドレール４１は第１トラバーサ軌条３７を跨ぐように配置され、アーム部５９もガイドレール４１と同じ配置となる。
したがって、第１動滑車４９の回転軸の方向と、一対のアーム部５９を繋ぐ方向とが直交する配置となる。

アーム部５９と第１動滑車４９の配置が上記のような第１吊金物４７を用いることで、図２に示すように、炉前軌条３と平行して、かつ冷却塔７の両側に延出する頂部走行軌条２７を設け、第１トラバーサ１９によって搬送されたバケット９を第１巻上機１７を用いて第１巻上搭１５の頂部まで巻き上げて、第１走行台車４５で冷却塔７の上方まで搬送できる。

なお、第１吊金物４７の天井部５７にはバケット９の荷重がアーム部５９を介して伝達され、第１動滑車４９から吊り上げ方向の荷重が伝達されるため、上記のような配置にすると、天井部５７の荷重支持点がほぼ９０°ずれる。このため、第１動滑車４９の回転軸の方向と一対のアーム部５９を繋ぐ方向とが平行な場合、つまり各アーム部５９の上方に第１動滑車４９が配置される場合に比較して、吊金物４７の天井部５７に作用する荷重が大きくなる。そこで、本実施の形態では、図４に示すように、天井部５７に第１動滑車４９の回転軸の向きと直交する方向に複数のリブ材６５を設けることで剛性を高めている。

＜第１トラバーサ＞
第１トラバーサ１９は、炉前軌条３と第１巻上位置Ｐ１との間に敷設された第１トラバーサ軌条３７を備え、第１授受位置Ｐ２（図１、図２参照）にて炉前軌条３上の第１炉前台車１１又は第２炉前台車１３との間でバケット９を載せた子台車３１を授受するとともに、第１授受位置Ｐ２と第１巻上位置Ｐ１との間でバケット９を載せた子台車３１を第１トラバーサ軌条３７上で往復移動させることができるように構成されている。

第１授受位置Ｐ２とは、図１、図２に示すように、炉前軌条３上の第１炉前台車１１又は第２炉前台車１３が第１トラバーサ１９との間で子台車３１を授受する位置である。
また、第１巻上位置Ｐ１とは、第１トラバーサ軌条３７上におけるガイドレール４１の下部位置であって、バケット９を吊り上げ可能に配置できる位置である。

本実施の形態の第１トラバーサ１９は、子台車３１を往復移動させるための機構として、子台車３１に連結可能な牽引台車６７を有し、牽引台車６７をワイヤーロープ（図示なし）で引っ張ることで子台車３１を牽引台車６７で牽引して移動させるようにしている。
もっとも、子台車３１が自走式の場合には、第１トラバーサ１９には子台車３１を走行させるための機構は不要となる。

＜第２巻上塔＞
第２巻上塔２１は、冷却塔７を挟んで第１巻上位置Ｐ１とは反対側で単一の冷却塔７に隣接する第２巻上位置Ｐ３に設置され、垂直方向に延びるガイドレール４１を備えている。
第２巻上塔２１の塔頂部には、第２巻上機２３の第２定滑車７９ａ及び第１巻上機１７の第２定滑車７９ｂが取り付けられている。

＜第２巻上機＞
第２巻上機２３は第１巻上機１７と同様にロープトロリー式巻上機からなり、第１巻上機１７とは独立してバケット９を第２巻上塔２１のガイドレール４１に沿って冷却塔７の頂部よりも高い位置まで巻き上げ可能に構成された第２巻上装置６９と、巻き上げられたバケット９を吊った状態で頂部走行軌条２７を走行して単一の冷却塔７の頂部の直上に設定された装入位置に移動させる第２走行台車７１とを備えている。
なお、図２において、第２巻上塔２３は塔頂部とガイドレール４１以外は図示が省略されている。

第２巻上装置６９は、バケット９を把持する第２吊金物７３と、第２吊金物７３の上部に取り付けられた第２動滑車７７と、第２巻上塔２１の下部近傍に設置された第２巻上駆動装置７５と、第２巻上塔２１の塔頂部に取り付けられた第２定滑車７９ａと、第１巻上塔１５の塔頂部に取り付けられた第２定滑車７９ｂと、第２走行台車７１の上部に取り付けられた第２定滑車７９ｃと、各滑車に掛け回されて第２巻上駆動装置７５によって巻き取りや繰出しが行われる第２ワイヤーロープ８１を備えて構成されている。第２吊金物７３は、第１吊金物４７と同様に構成されている。

本実施の形態においては、第１巻上装置４３側の第１ワイヤーロープ５５と、第２巻上装置６９側の第２ワイヤーロープ８１とが干渉しないように各滑車の配置を滑車の回転軸方向でずらして配置している。具体的には、図６、図７に示すように、第１巻上装置４３側の滑車の間隔を広くして、第２巻上装置６９側の滑車の間隔を狭くしている。そのため、２台の巻上機として共にロープトロリー式巻上機を使用しても、それぞれのワイヤーロープを互いに干渉させずに配置することができる。

＜第２トラバーサ＞
第２トラバーサ２５は、第１トラバーサ１９と同一の構成であり、炉前軌条３と第２巻上位置Ｐ３との間に敷設された第２トラバーサ軌条３９を備え、第２授受位置Ｐ４にて炉前軌条３上の第１炉前台車１１又は第２炉前台車１３との間でバケット９を載せた子台車３１を授受するとともに、第２授受位置Ｐ４と第２巻上位置Ｐ３との間でバケット９を載せた子台車３１を第２トラバーサ軌条３９上で往復移動させることができるように構成されている。

＜第１授受位置と第２授受位置の配置＞
本実施の形態の第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３は、図１、図２に示すように、バケット９を載置可能な２両の車両３３が連結されている。第１授受位置Ｐ２と第２授受位置Ｐ４との間の間隔は、牽引する車両数や車両の形状に拘わらず、第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３が互いに最も近づいた状態で、第１授受位置Ｐ２及び第２授受位置Ｐ４のそれぞれに同時に停止した場合であっても両者が干渉することがないよう設定されている。
本実施の形態においては、特に、図８に示すように、第１授受位置Ｐ２と第２授受位置Ｐ４との間の間隔Ｌ_２（より正確には、第１授受位置Ｐ２に停車した車両３３の中央と第２授受位置Ｐ４に停車した車両３３の中央との間の間隔Ｌ_２）が、連結状態にある車両３３の中央間の間隔Ｌ_１の３倍以上に設定、すなわちＬ_２≧３Ｌ_１に設定されている。
このように設定することで、図８に示すように、第１炉前台車１１及び第２炉前台車１３が第１授受位置Ｐ２及び第２授受位置Ｐ４でそれぞれ同時に停止した状態において、かつ第１炉前台車１１の車両３３と第２炉前台車１３の車両３３が最も近づいた場合であっても両者が干渉することがない。

このように第１授受位置Ｐ２と第２授受位置Ｐ４との間の間隔を設定することで、第１授受位置Ｐ２と第２授受位置Ｐ４に、それぞれ第１炉前台車１１と第２炉前台車１３が同時に停止することができる。本実施の形態の場合には、第１炉前台車１１に含まれる２両の車両のいずれをも自由に第１授受位置Ｐ２に配置させると共に、第２炉前台車１２に含まれる２両の車両のいずれをも自由に第２授受位置Ｐ４に配置させることができる。これにより、搬送の自由度が高くなり、装入サイクルタイムの短縮の実現に資することができる。

＜頂部走行軌条＞
頂部走行軌条２７は、第１走行台車４５及び第２走行台車７１を冷却塔７の頂部の直上に設定された装入位置に走行させるための、第１巻上塔１５の頂部と第２巻上塔２１の頂部との間のみに架設されたものである。

＜各装置全体の配置＞
本実施の形態のコークス乾式消火設備１は、図１に示すように、第１巻上位置Ｐ１、単一の冷却塔７、第２巻上位置Ｐ３が、平面視で炉前軌条３と平行に一列に並んでおり、２台の走行台車が相対する方向へ走行する配置になっている。このような配置とすることにより、２つのトラバーサ軌条の全長を最小限に抑えることができる。また、第１巻上機及び第２巻上機のそれぞれをロープトロリー式巻上機とした場合に、巻上駆動装置を地上に設置しても他の設備と干渉しないようにすることもできる。

上記のように構成されたコークス乾式消火設備１の動作について装入サイクルタイムを中心に説明する。
第１炉前台車１１の子台車３１に塔載されたバケット９で赤熱コークスを受骸すると、第１炉前台車１１は炉前軌条３を走行して第１授受位置Ｐ２に移動する。第１授受位置Ｐ２において、バケット９を塔載した子台車３１は、第１トラバーサ軌条３７側に移され、第１トラバーサ軌条３７上で第１巻上位置Ｐ１まで移動される。第１巻上位置Ｐ１ではバケット９を第１吊金物４７で保持してガイドレール４１に沿って冷却塔７よりも高い所定位置まで吊り上げる。バケット９が所定位置まで吊り上げられると、第１走行台車４５が、炉頂走行軌条上を走行して冷却塔７の直上に設定された赤熱コークスの装入位置まで移動し、この装入位置でバケット９内の赤熱コークスを冷却塔７に装入する。
赤熱コークスを冷却塔７に装入して空になったバケット９は、上記と逆のルートを移動して第１炉前台車１１に塔載され、新たに窯出しされる赤熱コークスを受骸して、さらに上記のルートを移動して冷却塔７に赤熱コークスを装入することを繰り返す。

第２炉前台車１３の子台車３１に塔載されたバケット９で赤熱コークスを受骸すると、第２炉前台車１３は炉前軌条３を走行して第２授受位置Ｐ４に移動する。第２授受位置Ｐ４において、バケット９を塔載した子台車３１は、第２トラバーサ軌条３９側に移され、第２トラバーサ軌条３９上で第２巻上位置Ｐ３まで移動される。第２巻上位置Ｐ３ではバケット９を第２吊金物７３で保持してガイドレール４１に沿って冷却塔７よりも高い所定位置まで吊り上げる。バケット９が所定位置まで吊り上げられると、第２走行台車７１が、炉頂走行軌条上を走行して冷却塔７の直上に設定された赤熱コークスの装入位置まで移動し、この装入位置でバケット９内の赤熱コークスを冷却塔７に装入する。
赤熱コークスを冷却塔７に装入して空になったバケット９は、上記と逆のルートを移動して第２炉前台車１３に塔載され、新たに窯出しされる赤熱コークスを受骸して、さらに上記のルートを移動して冷却塔７に赤熱コークスを装入することを繰り返す。

上記のように、本実施の形態のコークス乾式消火設備１においては、通常操業時には、第１巻上塔１５から巻き上げたバケット９内の赤熱コークスと、第２巻上塔２１から巻き上げたバケット９内の赤熱コークスとの全てを単一の冷却塔７に装入するよう構成されている。そのため、第１巻上塔１５から巻きあげたバケット９と第２巻上塔２１から巻き上げたバケット９とから交互に赤熱コークスの装入が可能である。交互に装入すると、図９（ａ）の巻上げ塔が一つの場合に比較して、トラバース設備が追加されていても、図９（ｂ）に示すように、装入サイクルタイムを最大で約半減することできる。これによって、処理量の大きなコークス乾式消火設備１を適用することができる。
また、第１巻上搭１５側と第２巻上搭２１側とのうちのいずれか一方のバケット搬送系を停止する必要が生じた際には、第１巻上搭１５側と第２巻上搭２１側とのうちの他方のバケット搬送系で搬送されたバケットから単一の冷却塔に対して赤熱コークスを装入することで操業ができるよう構成されているため、一方のバケット搬送系にトラブルが生じた場合や、一方のバケット搬送系の点検を行う場合等にも、装入頻度は下がってしまうが他方のバケット搬送系を用いて操業の継続が可能である。
尚、第１巻上搭１５側のバケット搬送系には、第１トラバーサ１９、第１巻上機１７、及び第１走行台車４５が含まれ、第２巻上搭２１側のバケット搬送系には、第２トラバーサ２５、第２巻上機２３、及び第２走行台車７１が含まれる。

また、本実施の形態ではバケット９を巻上塔１５、２１の上部に吊り上げる巻上機１７、２３として、ロープトロリー式巻上機を用いることで、第１巻上装置４３、第２巻上装置６９を構成する第１巻上駆動装置５１、第２巻上駆動装置７５を巻上塔１５、２１の上部に設けることなく、例えば地上に設けた固定床上に設置できるので、炉頂クレーン方式に比べて、巻上塔１５、２１の上部に配置される第１走行台車４５や第２走行台車７１を大幅に軽量化できる。それ故に、頂部走行軌条２７に走行台車４５、７１を２台設置しても過大な重量になることがなく設備費の過大な増加を招くことなく、単一の冷却塔７に対して双方向から赤熱コークスの装入が可能な設備を実現できる。
もっとも、本発明の第１巻上装置４３、第２巻上装置６９はロープトロリー式巻上機に限定されず、第１走行台車４５及び第２走行台車７１に設けた炉頂クレーンでもよい。

以上、本発明を実施形態を用いて説明してきたが、本発明はこの実施形態の構成には限られない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定まるものであり、その範囲内において構成要素の省略や変形、改良を施した構成の全てが本発明に含まれる。

１コークス乾式消火設備
３炉前軌条
５コークス炉
７冷却塔
９バケット
１１第１炉前台車
１３第２炉前台車
１５第１巻上塔
１７第１巻上機
１９第１トラバーサ
２１第２巻上塔
２３第２巻上機
２５第２トラバーサ
２７頂部走行軌条
２９ボイラ
３１子台車
３３車両
３５機関車
３７第１トラバーサ軌条
３９第２トラバーサ軌条
４１ガイドレール
４３第１巻上装置
４５第１走行台車
４７第１吊金物
４９第１動滑車
５１第１巻上駆動装置
５３ａ、ｂ、ｃ第１定滑車
５５第１ワイヤーロープ
５７天井部
５９アーム部
６１支持部
６３フック部
６５リブ材
６７牽引台車
６９第２巻上装置
７１第２走行台車
７３第２吊金物
７５第２巻上駆動装置
７７第２動滑車
７９ａ、ｂ、ｃ第２定滑車
８１第２ワイヤーロープ
Ｐ１第１巻上位置
Ｐ２第１授受位置
Ｐ３第２巻上位置
Ｐ４第２授受位置

Claims

コークス取出側に炉前軌条が敷設されたコークス炉から取り出される赤熱コークスを消火及び冷却すると共に、廃熱回収を行うコークス乾式消火設備であって、
前記コークス炉の前記コークス取出側において前記炉前軌条から離れた位置に設置された単一の冷却塔と、
前記赤熱コークスを受けるバケットを載せる子台車を載置して前記炉前軌条上を走行する第１炉前台車及び第２炉前台車と、
前記単一の冷却塔に隣接する第１巻上位置に設置され、垂直方向に延びるガイドレールを備える第１巻上塔と、
前記バケットを前記第１巻上塔の前記ガイドレールに沿って前記単一の冷却塔の頂部よりも高い位置まで巻き上げ可能に構成された第１巻上装置、及び巻き上げられた前記バケットを吊った状態で前記単一の冷却塔の前記頂部の直上に設定された装入位置に移動させる第１走行台車を備える第１巻上機と、
前記炉前軌条と前記第１巻上位置との間に敷設された第１トラバーサ軌条を備え、第１授受位置にて前記炉前軌条上の前記第１炉前台車又は前記第２炉前台車との間で前記バケットを載せた前記子台車を授受するとともに、前記第１授受位置と前記第１巻上位置との間で前記バケットを載せた前記子台車を前記第１トラバーサ軌条上で往復移動させることができるよう構成された第１トラバーサと、
前記単一の冷却塔を挟んで前記第１巻上位置とは反対側で前記単一の冷却塔に隣接する第２巻上位置に設置され、垂直方向に延びるガイドレールを備える第２巻上塔と、
前記第１巻上機とは独立して前記バケットを前記第２巻上塔の前記ガイドレールに沿って前記単一の冷却塔の前記頂部よりも高い位置まで巻き上げ可能に構成された第２巻上装置、及び巻き上げられた前記バケットを吊った状態で前記単一の冷却塔の前記頂部の直上に設定された前記装入位置に移動させる第２走行台車を備える第２巻上機と、
前記炉前軌条と前記第２巻上位置との間に敷設された第２トラバーサ軌条を備え、第２授受位置にて前記炉前軌条上の前記第１炉前台車又は前記第２炉前台車との間で前記バケットを載せた前記子台車を授受するとともに、前記第２授受位置と前記第２巻上位置との間で前記バケットを載せた前記子台車を前記第２トラバーサ軌条上で往復移動させることができるよう構成された第２トラバーサと、
前記第１走行台車及び前記第２走行台車を前記単一の冷却塔の前記頂部の直上に設定された前記装入位置に走行させるための、前記第１巻上塔の頂部と前記第２巻上塔の頂部との間のみに架設された頂部走行軌条と、を備え、
通常操業時には、前記第１巻上塔から巻き上げた前記バケット内の前記赤熱コークスと、前記第２巻上塔から巻き上げた前記バケット内の前記赤熱コークスとの全てを前記単一の冷却塔に装入するよう構成されているとともに、
前記第１巻上搭側と前記第２巻上搭側とのうちのいずれか一方のバケット搬送系を停止する必要が生じた際には、前記第１巻上搭側と前記第２巻上搭側とのうちの他方のバケット搬送系で搬送された前記バケットから前記単一の冷却塔に対して前記赤熱コークスを装入することで操業ができるよう構成されていることを特徴とするコークス乾式消火設備。
前記第１巻上機及び前記第２巻上機のそれぞれがロープトロリー式巻上機であることを特徴とする請求項１に記載のコークス乾式消火設備。
前記第１巻上位置、前記単一の冷却塔、前記第２巻上位置が、平面視で前記炉前軌条と平行に並んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス乾式消火設備。
前記第１授受位置と前記第２授受位置との間の間隔が、前記第１炉前台車及び前記第２炉前台車が前記第１授受位置及び前記第２授受位置でそれぞれ停止した状態において、互いに干渉しないよう設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコークス乾式消火設備。
前記第１炉前台車及び前記第２炉前台車のそれぞれが、連結された２両の車両であって各車両が前記子台車を載置可能に構成されているものを含み、
前記第１授受位置と前記第２授受位置との間の間隔が、連結状態にある前記車両の中央間の間隔の３倍以上に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のコークス乾式消火設備。
前記単一の冷却塔が、１６０ｔ／ｈ以上の処理能力を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のコークス乾式消火設備。
前記第１巻上機及び前記第２巻上機は、前記バケットを吊り上げる際にバケットを保持する吊金物を有し、該吊金物は前記バケットの上方を覆う天井部と、該天井部から下方に延出するように設けられて前記バケットを保持する一対のアーム部と、前記天井部に設けられた滑車とを備え、平面視において前記一対のアーム部を繋ぐ方向と滑車の回転軸の軸方向とが直交するように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のコークス乾式消火設備。