JPH0126399B2 - - Google Patents

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JPH0126399B2
JPH0126399B2 JP18652882A JP18652882A JPH0126399B2 JP H0126399 B2 JPH0126399 B2 JP H0126399B2 JP 18652882 A JP18652882 A JP 18652882A JP 18652882 A JP18652882 A JP 18652882A JP H0126399 B2 JPH0126399 B2 JP H0126399B2
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JP
Japan
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gas
coke
chamber
red
cooling
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JP18652882A
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Toshio Nanjo
Takayuki Utsu
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IHI Corp
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IHI Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコークス乾式消火方法に係り、特に、
余剰ガスを燃料ガスとして効率よく回収するよう
にしたコークス乾式消火方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a coke dry extinguishing method, and in particular,
This invention relates to a coke dry extinguishing method that efficiently recovers surplus gas as fuel gas.

コークス乾式消火方法は、一般に、赤熱コーク
スを不活性ガスにより消火、冷却し、その顕熱を
ボイラにより回収するものであるが、このための
設備としてコークス乾式消火設備が設けられてい
る。この設備は、赤熱コークスを消火、冷却する
冷却塔の冷却室内に供給した不活性ガスをコーク
スとの熱交換後にボイラを通過するように循環せ
しめるようになつているが、この循環ガス中に
は、コークスによる持込みあるいは微量の侵入空
気などによるCO,H2が発生し、余剰ガスが生成
されることになる。ところが、これらのCO,H2
といつた余剰ガスは、危険(爆発、有毒)ガスで
あるため、従来、N2あるいは空気を吹込んで、
できるだけ低いレベルに希釈化した上で、更に燃
焼などの処置後、大気中へ放散していた。
In the coke dry extinguishing method, red-hot coke is generally extinguished and cooled with an inert gas, and the sensible heat thereof is recovered in a boiler, and a coke dry extinguishing equipment is provided as equipment for this purpose. In this equipment, inert gas is supplied into the cooling chamber of the cooling tower to extinguish and cool red-hot coke, and after exchanging heat with the coke, it is circulated through the boiler. , CO and H 2 are generated due to coke carry-over or a small amount of intruded air, and surplus gas is generated. However, these CO, H 2
Since the surplus gas is dangerous (explosive, toxic) gas, it is conventionally treated by blowing in N2 or air.
After being diluted to the lowest possible level and then subjected to further treatment such as combustion, it was released into the atmosphere.

前述した従来の一般的な余剰ガス対策に対し、
循環ガス中の可燃成分をより積極的に増大し、燃
料ガスとして回収する方法も従来から知られてい
る。この方法は、可燃成分を増大するために循環
ガス中に空気を添加したり、あるいはコークス炉
のガスや水、水蒸気を添加し、コークスとの反応
を利用してCO,H2を生成するものである。しか
しながら、この方法においては、コークス冷却室
へ供給される前の低温の循環ガスに、空気、水、
水蒸気などを混合するため、冷却室の温度分布や
ガス流の不均一により、コークスの反応が不均一
になるという欠点がある。
In contrast to the conventional general surplus gas countermeasures mentioned above,
A method of more actively increasing combustible components in circulating gas and recovering it as fuel gas has also been known. In this method, air is added to the circulating gas to increase the combustible components, or coke oven gas, water, or steam is added, and the reaction with coke is used to generate CO and H2 . It is. However, in this method, air, water,
Since water vapor is mixed, there is a drawback that the coke reaction becomes uneven due to uneven temperature distribution and gas flow in the cooling chamber.

また、特開昭55−149113号公報に示すように、
コークス冷却室のプリチヤンバへガスを供給し、
コークスとの反応を利用しようという方法も知ら
れている。この方法は、前記プリチヤンバへ外部
で発生した(余剰)廃ガスを供給し、赤熱コーク
スとの接触によりCO2をCOに変換後、燃料ガス
の一部として回収するものである。しかしなが
ら、この方法においては、廃ガス発生源がコーク
ス乾式消火設備に隣設しているとは限らないので
廃ガスの輸送設備を必要とする場合が多いし、ま
た、プリチヤンバへ供給できる廃ガスの量は廃ガ
ス発生源における発生量に較べて少ないため、必
要設備の投資の割には回収できる燃料ガスが少量
でコスト高になる。さらに、プリチヤンバ内の赤
熱コークスを通過したガスは高温であるため、こ
の高温ガスをそのまま回収するとガスの保有する
顕熱が利用されないことになる。
In addition, as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 149113/1983,
Supplying gas to the prechamber of the coke cooling chamber,
A method that utilizes the reaction with coke is also known. In this method, externally generated (surplus) waste gas is supplied to the pre-chamber, and after contact with red-hot coke, CO 2 is converted into CO, and then recovered as part of the fuel gas. However, in this method, the waste gas generation source is not necessarily located adjacent to the coke dry extinguishing equipment, so waste gas transportation equipment is often required. Since the amount is small compared to the amount generated at the waste gas generation source, the amount of fuel gas that can be recovered is small and the cost is high considering the investment in the necessary equipment. Furthermore, since the gas that has passed through the red-hot coke in the prechamber is at a high temperature, if this high-temperature gas is recovered as it is, the sensible heat held by the gas will not be utilized.

本発明は、前述した従来のものにおける欠点を
除去し、ボイラによる顕熱の回収を阻害すること
なく効率よく燃料ガスを回収できるようにしたコ
ークス乾式消火方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coke dry extinguishing method that eliminates the drawbacks of the conventional method described above and allows fuel gas to be efficiently recovered without inhibiting the recovery of sensible heat by the boiler.

前述した目的は、本願の特許請求の範囲第1項
記載の発明によれば、空気およびN2の少なくと
も一方に水分を加えたガスをプリチヤンバ内へそ
の外周側から供給し、赤熱コークスとの反応によ
りCO,H2を多く含むガスを生成し、このガスを
プリチヤンバの上部から導管により、ガスダクト
内の循環ガスと合流するようにして達成され、ま
た、特許請求の範囲第2項記載の発明によれば、
空気およびN2の少なくとも一方に水分を加えた
ガスをプリチヤンバ内へその上端部から供給し、
赤熱コークスとの反応によりCO,H2を多く含む
ガスを生成し、このガスを冷却塔内で循環ガスと
合流するようにして達成される。
According to the invention described in claim 1 of the present application, the above-mentioned object is achieved by supplying a gas containing moisture to at least one of air and N2 into the pre-chamber from the outer circumferential side thereof, and reacting with the red-hot coke. This is achieved by generating a gas containing a large amount of CO and H 2 , and passing this gas through a conduit from the upper part of the pre-chamber to join the circulating gas in the gas duct. According to
Supplying a gas containing moisture to at least one of air and N 2 into the prechamber from its upper end,
This is accomplished by reacting with red-hot coke to produce a gas rich in CO and H2 , which is then combined with circulating gas in a cooling tower.

以下、本発明を図面に示す実施例により説明す
る。
The present invention will be explained below with reference to embodiments shown in the drawings.

第1図および第2図は本願の特許請求の範囲第
1項記載の発明の実施例を示すものであり、第1
図においてコークス炉(図示せず)内で赤熱化さ
れたコークスは冷却塔1の上端開口2内に投入さ
れるようになつている。この冷却塔1の内部には
コークス冷却室3の上部にプリチヤンバ4が形成
されている。前記冷却室3の下端にはテーパ状の
コークス排出口5が形成されており、このコーク
ス排出口5の外周の冷却塔1内には環状のガス室
6が形成されている。そして、このガス室6と連
通するガス管7が前記冷却室3の下部内の中心位
置に臨んでおり、このガス管7にはこの冷却室3
内にガスを供給する複数個の開口(図示せず)が
形成されている。一方、前記プリチヤンバ4の外
周の冷却塔1内には、環状の他のガス室8が形成
されており、このガス室8は前記冷却室3の周壁
に円周方向に形成された複数個の開口9,9…と
連通している。
FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the invention described in claim 1 of the present application, and FIG.
In the figure, coke made red hot in a coke oven (not shown) is introduced into an opening 2 at the upper end of a cooling tower 1. Inside the cooling tower 1, a pre-chamber 4 is formed above a coke cooling chamber 3. A tapered coke discharge port 5 is formed at the lower end of the cooling chamber 3, and an annular gas chamber 6 is formed in the cooling tower 1 around the coke discharge port 5. A gas pipe 7 communicating with this gas chamber 6 faces the central position in the lower part of the cooling chamber 3.
A plurality of openings (not shown) are formed for supplying gas therein. On the other hand, another annular gas chamber 8 is formed in the cooling tower 1 on the outer periphery of the pre-chamber 4, and this gas chamber 8 consists of a plurality of gas chambers formed in the circumferential direction on the peripheral wall of the cooling chamber 3. It communicates with the openings 9, 9...

前記両ガス室6,8を連通するガスダクト10
が前記冷却塔1の外部に延設されており、このガ
スダクト10にはガス循環ブロワ11が介装さ
れ、N2のような冷却ガスを冷却室3からガスダ
クト10にかけて循環せしめるようになつてい
る。前記ガスダクト10は途中ボイラ12内を通
過するようになつており、冷却塔1内で赤熱コー
クスと熱交換した高温ガスが、このボイラ12の
水管13内を流通する水と熱交換して水を加熱し
て沸騰せしめるようになつている。
A gas duct 10 that communicates both the gas chambers 6 and 8.
is extended outside the cooling tower 1, and a gas circulation blower 11 is installed in this gas duct 10 to circulate cooling gas such as N2 from the cooling chamber 3 to the gas duct 10. . The gas duct 10 passes through a boiler 12 on its way, and the high-temperature gas that has exchanged heat with red-hot coke in the cooling tower 1 exchanges heat with the water flowing through the water pipes 13 of the boiler 12 to form water. It is designed to be heated and brought to a boil.

前記ガスダクト10へは供給管14を介して希
釈用ガス又空気が供給され得るようになつてお
り、また、ブロワ15の介装された供給管16を
介して冷却ガスを希釈化する空気が供給され得る
ようになつている。また、ガスダクト10内の冷
却ガスは、回収管17を介して所定のタンク又は
ホルダー(図示せず)などに回収されるようにな
つているが、この回収管17には回収ガス量を制
御するダンパ18が介装されている。
Diluting gas or air can be supplied to the gas duct 10 through a supply pipe 14, and air for diluting the cooling gas can be supplied through a supply pipe 16 in which a blower 15 is installed. It is now possible to do so. Further, the cooling gas in the gas duct 10 is collected through a recovery pipe 17 into a predetermined tank or holder (not shown), and this recovery pipe 17 has a mechanism for controlling the amount of collected gas. A damper 18 is interposed.

ここまでの構成は従来のものと同様であるが、
本実施例においては下記の構成が追設されてい
る。
The configuration up to this point is the same as the conventional one, but
In this embodiment, the following configuration is additionally provided.

すなわち、第2図に詳示するように、前記冷却
塔1の外部には混合器19が設けられており、こ
の混合器19には、それぞれバルブ20,21,
22の介装された供給管23,24,25により
水蒸気または水,N2,空気などが供給されるよ
うになつている。この混合器19は導管26を介
して冷却塔1の外周に配置された円環状の導管2
7と連通しており、この導管27は、冷却塔1に
円周方向に間隔をもつて突設された複数本の連通
管28,28…を介して前記プリチヤンバ4の下
部と連通している。
That is, as shown in detail in FIG. 2, a mixer 19 is provided outside the cooling tower 1, and this mixer 19 includes valves 20, 21, and 21, respectively.
Steam or water, N 2 , air, etc. are supplied through supply pipes 23 , 24 , 25 interposed in 22 . This mixer 19 is connected via a conduit 26 to an annular conduit 2 disposed around the outer periphery of the cooling tower 1.
7, and this conduit 27 communicates with the lower part of the pre-chamber 4 via a plurality of communication pipes 28, 28, . . . that protrude from the cooling tower 1 at intervals in the circumferential direction. .

前記プリチヤンバ4の上端からはバルブ29の
介装された導管30が導出しており、この導管3
0はボイラ12の上流側のガスダクト10と連通
している。
A conduit 30 with a valve 29 interposed therein leads out from the upper end of the pre-chamber 4.
0 communicates with the gas duct 10 on the upstream side of the boiler 12.

なお、前記ガスダクト10にはガス成分検知装
置が付着されている。
Note that a gas component detection device is attached to the gas duct 10.

前述した構成によれば、供給管24のバルブ2
1および供給管25のバルブ22の少なくとも一
方を開くとともに、供給管23のバルブ20を開
き、連通管28からプリチヤンバ4の下部に、
N2ガスおよび空気の少なくとも一方に水分を混
合したガスを供給する。なお、この混合ガスの供
給は、コークスのプリチヤンバ4内への投入時に
は、ガスが逃げるので停止または減量する必要が
ある。
According to the above-described configuration, the valve 2 of the supply pipe 24
1 and the valve 22 of the supply pipe 25, open the valve 20 of the supply pipe 23, and from the communication pipe 28 to the lower part of the pre-chamber 4,
A gas containing moisture mixed with at least one of N 2 gas and air is supplied. Note that the supply of this mixed gas must be stopped or reduced when the coke is introduced into the pre-chamber 4 because the gas escapes.

混合ガスの供給により赤熱コークスとの間に 2C+O2→2CO C+H2O→CO+H2 という反応が生じてCO,H2を多く含むガスが生
成される。そして、このガスをバルブ29を開
き、導管30からガスダクト10に供給し、循環
ガスと混合する。したがつて、この循環ガスは
CO,H2といつた可燃成分が増すので、ボイラに
おける熱交換後このガスを回収管17から回収す
ればよい。なお、混合ガスの分だけ循環ガス量が
増すので、ボイラ12における蒸気発生量も増す
ことになる ところで、前述した連通管28からのガス供給
は、コークスの実質的な変質を防止し、しかもプ
リチヤンバ4内部の温度分布の均一性を確保する
ため、コークスとの反応を均一化しなければなら
ないが水分のみを単独でプリチヤンバ4内に吹込
むと連通管28の近傍の反応が過剰になるため、
前述したようにN2または空気を混合した上で複
数本の連通管28から均一に供給することが望ま
しい。
By supplying the mixed gas, a reaction occurs with the red-hot coke: 2C+O 2 →2CO C+H 2 O→CO+H 2 , producing gas containing a large amount of CO and H 2 . This gas is then supplied to the gas duct 10 through the conduit 30 by opening the valve 29 and mixed with the circulating gas. Therefore, this circulating gas
Since combustible components such as CO and H 2 increase, this gas may be recovered from the recovery pipe 17 after heat exchange in the boiler. Note that since the amount of circulating gas increases by the amount of mixed gas, the amount of steam generated in the boiler 12 also increases. By the way, the gas supply from the above-mentioned communication pipe 28 prevents substantial deterioration of the coke and also prevents the prechamber. In order to ensure the uniformity of the temperature distribution inside 4, the reaction with coke must be made uniform, but if only moisture is blown into the pre-chamber 4, the reaction near the communication pipe 28 will be excessive.
As described above, it is desirable to mix N 2 or air and then supply it uniformly from the plurality of communication pipes 28.

また、混合器19における混合に空気を利用し
た場合は、空気中のO2によつてCOが増加するの
で、成分検知装置が検知した循環ガス成分に応じ
て、空気、N2、水分の混合比率を変えることに
より循環ガス成分を調節することができる。
In addition, when air is used for mixing in the mixer 19, CO increases due to O 2 in the air, so depending on the circulating gas components detected by the component detection device, the mixture of air, N 2 and moisture is By changing the ratio, the circulating gas components can be adjusted.

さらに、CO,H2,CO2,H2Oはコークスと下
記のような可逆反応を行なうので、コークス中の
水分管理も循環ガス成分の調節により行なうこと
ができる。
Furthermore, since CO, H 2 , CO 2 , and H 2 O undergo reversible reactions with coke as described below, moisture content in coke can be controlled by adjusting circulating gas components.

C+H2OCO+H2 C+CO22CO CO+H2OCO2+H2 なお、循環ガスにはコークスに残留している
V,M(揮発分)があり、大部分がH2で成立つて
いるものが赤熱コークスのプリチヤンバ4への投
入により付加される。よつて、投入時期が集中す
る場合、循環ガス成分(特にH2)は大きく変動
するが、H2の変動に応じて供給水分を加減し各
成分の変動が少ない循環ガスとすることができ
る。
C+H 2 OCO+H 2 C+CO 2 2CO CO+H 2 OCO 2 +H 2The circulating gas contains V and M (volatile matter) that remain in the coke, and the prechamber of red-hot coke consists mostly of H2 . It is added by inputting to 4. Therefore, when input timing is concentrated, the circulating gas components (particularly H 2 ) fluctuate greatly, but it is possible to adjust the supplied moisture according to the fluctuations in H 2 to produce a circulating gas with less fluctuation in each component.

また、循環ガス中のCO,H2成分を増大して燃
料ガスとして回収するほか、ガスのダクト10内
に空気を添加し、CO,H2を燃焼させた上でボイ
ラ12で蒸気として回収することもできる。
In addition, in addition to increasing the CO and H 2 components in the circulating gas and recovering them as fuel gas, air is added to the gas duct 10 to combust the CO and H 2 and recover them as steam in the boiler 12. You can also do that.

第3図および第4図は本願の特許請求の範囲第
2項記載の発明の実施例を示すものであり、以
下、この実施例について説明するが、前述した第
1図および第2図と同様の構成については図面中
に同一の符号を付し、その説明は省略する。
3 and 4 show an embodiment of the invention described in claim 2 of the present application, and this embodiment will be described below, but it is similar to FIGS. 1 and 2 described above. The same reference numerals are given to the configurations in the drawings, and the explanation thereof will be omitted.

本実施例も前述した第1実施例と同様、空気お
よびN2の少なくとも一方に水分を加えた混合ガ
スをプリチヤンバ4内に供給して赤熱コークスと
反応を生ぜしめるのであるが、本実施例において
は、プリチヤンバ4の上部から下方に向つて混合
ガスを供給するようになつている。
Similar to the first embodiment described above, this embodiment also supplies a mixed gas of at least one of air and N 2 with moisture added to the prechamber 4 to cause a reaction with the red-hot coke. The mixed gas is supplied from the upper part of the pre-chamber 4 downward.

このため混合器19と連通する導管31は冷却
塔1の上端部に横方向に架設された中空のサポー
ト32と連通しており、このサポート32には、
下端開口を有するベル部材33が支持されてい
る。したがつて、混合器19からの混合ガスは、
サポート32からベル部材33を介して、プリチ
ヤンバ4内に均一に供給されることになる。
For this purpose, the conduit 31 communicating with the mixer 19 communicates with a hollow support 32 installed laterally at the upper end of the cooling tower 1, and this support 32 includes:
A bell member 33 having a lower end opening is supported. Therefore, the mixed gas from the mixer 19 is
It is uniformly supplied into the pre-chamber 4 from the support 32 via the bell member 33.

このように、ベル部材33を介してプリチヤン
バ4内に混合ガスを供給するのは、コークスは多
孔性抵抗体であるためこのベル部材33を設けな
くとも混合ガスは比較的均一にコークスと反応す
るが、コークスに粒度偏折があると均一な反応が
阻害されるので、ベル部材33により混合ガスと
コークスとのさらに均一な反応をなすようにした
ためである。
In this way, the mixed gas is supplied into the pre-chamber 4 through the bell member 33 because coke is a porous resistor, so even if the bell member 33 is not provided, the mixed gas reacts with the coke relatively uniformly. However, if the coke has particle size deviation, a uniform reaction is inhibited, so the bell member 33 is used to make the reaction between the mixed gas and coke more uniform.

前述した構成によれば、前述した第1実施例と
同様の作用効果をなすことができるが、本実施例
においてコークスと反応してCO,H2成分を増大
したガスは循環ガスとともに開口9,9…を通つ
てガス室8からガスダクト10に供給されること
になるため第1図における導管30などの構成は
不要となる。
According to the above-mentioned configuration, the same effects as in the above-mentioned first embodiment can be achieved, but in this embodiment, the gas whose CO and H 2 components have been increased by reacting with coke is passed through the opening 9, along with the circulating gas. Since the gas is supplied from the gas chamber 8 to the gas duct 10 through the gas chamber 8, the structure such as the conduit 30 in FIG. 1 becomes unnecessary.

以上説明したように、本発明に係るコークス乾
式消火方法は、空気およびN2の少なくとも一方
に水分を加えたガスをプリチヤンバ内へ供給し、
赤熱コークスとの反応によりCO,H2を多く含む
ガスを生成して循環ガスと合流するようにしたの
で、ボイラによる顕熱の回収を阻害することなく
効率よく燃料ガスを回収できるという優れた効果
を奏する。
As explained above, the coke dry extinguishing method according to the present invention supplies a gas containing moisture to at least one of air and N 2 into the prechamber,
By reacting with red-hot coke, a gas containing a large amount of CO and H 2 is generated and merged with the circulating gas, which has the excellent effect of efficiently recovering fuel gas without interfering with the recovery of sensible heat by the boiler. play.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るコークス乾式消火方法の
第1実施例を示す概略説明図、第2図は第1図の
要部の斜視図、第3図は本発明の第2実施例を示
す概略説明図、第4図は第3図の要部の斜視図で
ある。 1……冷却塔、3……冷却室、4……プリチヤ
ンバ、10……ガスダクト、12……ボイラ、1
7……回収管、19……混合器、26,31……
導管、33……ベル部材。
Fig. 1 is a schematic explanatory diagram showing a first embodiment of the coke dry extinguishing method according to the present invention, Fig. 2 is a perspective view of the main part of Fig. 1, and Fig. 3 shows a second embodiment of the present invention. A schematic explanatory diagram, FIG. 4 is a perspective view of the main part of FIG. 3. 1...Cooling tower, 3...Cooling room, 4...Prichiyamba, 10...Gas duct, 12...Boiler, 1
7... Recovery pipe, 19... Mixer, 26, 31...
Conduit, 33...Bell member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 冷却塔内の冷却室の上方のプリチヤンバへ赤
熱コークスを投入するとともに、この冷却室内に
外部のガスダクトを介して冷却ガスを循環せしめ
この循環ガスにより赤熱コークスを冷却するよう
にしたコークス乾式消火方法において、空気およ
びN2の少なくとも一方に水分を加えたガスをプ
リチヤンバ内へその外周壁から供給し、赤熱コー
クスとの反応によりCO,H2を多く含むガスを生
成し、このガスをプリチヤンバの上部から導管に
より、ガスダクト内の循環ガスと合流するように
したことを特徴とするコークス乾式消火方法。 2 冷却塔内の冷却室の上方のプリチヤンバへ赤
熱コークスを投入するとともに、この冷却室内
に、外部のガスダクトを介して冷却ガスを循環せ
しめこの循環ガスにより赤熱コークスを冷却する
ようにしたコークス乾式消火方法において、空気
およびN2の少なくとも一方に水分を加えたガス
をプリチヤンバ内へその上端部から供給し、赤熱
コークスとの反応によりCO,H2を多く含むガス
を生成し、このガスを冷却塔内で循環ガスと合流
するようにしたことを特徴とするコークス乾式消
火方法。
[Claims] 1. Red-hot coke is introduced into a pre-chamber above a cooling chamber in a cooling tower, and cooling gas is circulated within this cooling chamber via an external gas duct, so that the red-hot coke is cooled by this circulating gas. In the coke dry extinguishing method described above, a gas containing moisture added to at least one of air and N 2 is supplied into the prechamber from its outer peripheral wall, and a gas containing a large amount of CO and H 2 is generated by reaction with red-hot coke, A coke dry extinguishing method characterized in that this gas is connected to circulating gas in a gas duct through a conduit from the upper part of the pre-chamber. 2. A dry coke extinguishing method in which red-hot coke is charged into the prechamber above the cooling chamber in the cooling tower, and cooling gas is circulated within this cooling chamber via an external gas duct, and the red-hot coke is cooled by this circulating gas. In this method, a gas containing at least one of air and N 2 plus moisture is supplied into the pre-chamber from its upper end, and reacts with red-hot coke to produce gas containing a large amount of CO and H 2 , and this gas is sent to the cooling tower. A dry coke extinguishing method characterized in that the coke is combined with circulating gas inside the coke.
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