JPH03192191A - コークス炉装入炭の抽気孔開孔法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、室炉式コークス炉の炭化室に装入された水
分を含む装入炭の炭中部に、炭化室上部空間に通じる水
蒸気の抽気孔を開孔する方法ならびにその装置に関する
。

従来の技術 室炉式コークス炉によるコークスの製造法においては、
炭化室に装入された原料炭は、両側の燃焼室から炉壁を
介して間接加熱され、ニー°クス化される。この炭化室
はコークスの排出を考慮してテーバを持たせ、マシンサ
イドよりコークサイドの炉幅を５０〜７００１１１程度
広く設定している。このため、２０〜３０余のフリュー
列からなる燃焼室は、炭化室とは逆にコークサイドがマ
シンサイドより幅が５０〜７０ｍｍ広い。また、燃焼室
の温度は、マシンサイドよりコークサイドの方を炉幅の
テーバに合せ５０〜１００℃程度高く設定し、炉長方向
でのコークス化の均一化を図っている。

しかしながら、コークス炉炭化室への装入炭の装炭作業
は、一般に装炭車のホッパーから炉上の装炭口を介して
自然落下により行なわれている。

このため、落下時の衝撃を受ける装炭口直下は、落下時
の衝撃を受けない装炭口と装炭口との間、あるいは炉蓋
側に比較して装入嵩密度が高く、炉長方向でのコークス
化の均一化を阻害している。

近時、コークス炉の乾留効率化と炉体延命化とを図りな
がら、コークス品質の安定向上を達成することが要求さ
れており、そのための技術開発が。

進められている。例えば、乾留効率化を図るため通常８
〜１０％含有されている装入炭の全水分を、５〜６％に
低減する調湿炭装入法および装入炭を１７０〜２５０℃
まで乾燥予熱して水分を２％以下に低減する予熱炭装入
法が実用化されている。

これらの技術は、乾留所要時間短縮によるコークス炉生
産性の向上、装入嵩密度の増大と乾留中の石炭の軟化溶
融層幅の拡大によるコークス化性の改善向上、乾留所要
熱量の低減を図ることができる。しかし一方では、装入
炭の乾燥あるいは予熱のために莫大な設備投資を必要と
する問題がある。

このため、調湿炭装入法や予熱炭装入法は、−般に普及
するに至らず、一部のコークス工場に採用されるに止ど
まっているのが実情である。

さらに、調湿炭装入法や予熱炭装入法は、装入嵩密度が
増大するため、乾留の際に炉壁へ大きな石炭膨張圧がか
かり、炉壁を損傷する虞がある。

また、乾留効率化のために炉幅あるいは炉高を拡大する
検討もなされているが、これらは新規にコークス炉を設
置する場合に有効であるが、既設のコークス炉に適用で
きないため、既設炉の乾留効率化にはつながらない。

さらに、炉壁煉瓦を薄くして伝熱性を改善する方法も、
一部実用化されているが、これは炉体の堅牢性を損う虞
があって、必ずしも採用できるとは限らない。

さらにまた、炉体延命対策として、近年補修技術が進歩
して大きな効果を上げているが、これは損傷した炉体の
補修であって、事後処理の技術である。また、炉体延命
のためには、炉温を下げて操業することが考えられるが
、これは生産性を下げてしまうため、乾留効率化とは相
矛盾した方法である。

したがって、乾留効率化と炉体延命とを両立させながら
、コークス品質の安定向上を達成することは、極めて難
しい問題であった。

本発明者らは、装入炭に８〜１１％含有される水分の乾
留過程における脱水挙動に着目し、水分を含有する装入
炭を乾留する際、乾留効率を低下さ。

せている原因が、乾留初期に石炭層内で発生する水蒸気
の壁側への流れにあり、その流れを高温の炉壁（少なく
とも１０００℃以上）方向から低温の炭化室上部空間部
（７５０〜８５０℃）方向に変えれば、炉壁から炭中部
への伝熱効率の改善と、炉壁への膨張圧を抑制できるこ
とを確認した。そして炭化室に装入された水分を含有す
る装入炭の上面を、レベリングしたのち炉上の装炭口か
ら開孔部材を炉内の石炭内に差込み、これを引抜くこと
により炭化室上部空間部と通じる抽気孔を設けることが
でき、乾留初期に発生する水蒸気の流れを炭化室上部空
間方向に変換できることを究明し、既に特願昭６３−２
９９１７３号として特許出願している。

しかしながら、コークス炉の炭化室に装入された装入炭
中に、装入炭中に含有される水分に基づく水蒸気を抽気
するための抽気孔を設ける方法としては、種々の方法が
考えられるが、炉上の装炭口から開孔部材を炉内の石炭
内に差込み、引抜くのが最も簡便である。しかしながら
、装炭口から開孔部材を石炭内に差込み、抽気孔を開孔
する作業は、高温、粉塵およびガスによる悪環境下の筋
力作業であり、常時人力で行うことは極めて困難で、機
械的に抽気孔を開孔することが要望されている。

発明が解決しようとする課題 この発明は、上記要望に基づいてなされたもので、乾留
初期に装入炭の含有水分に基づき発生する水蒸気などを
、炭化室上部空間に炭中より抽気する抽気孔を、コーク
ス炉の装炭作業に支障を与えることなく開孔できるコー
クス炉装入炭の抽気孔開礼法及び装置を提供するもので
ある。

課題を解決するための手段 前記炭化室に装入された装入炭の上面をレベリングした
のち、石炭中に炭化室上部空間と通じる抽気孔を機械的
に開孔するためには、開孔部材を所定の窯に移動せしめ
る搬送機構と、該開孔部材を装炭口から装入された装入
炭上面の炉幅方向中央に挿入できる位置決めと上下駆動
機構が必要である。これは装炭車に開孔部材および該開
孔部材の上下駆動機構からなる抽気孔開孔装置を付設す
。

ることにより解決できる。また、抽気孔開孔装置の上端
は、装炭車の受炭走行時の石炭塔下面で制約されるので
、給炭ホッパー上端より下部に位置する必要があるが、
装炭車の炉団方向端部に抽気孔開孔装置を設置すること
により、上下駆動機構を装炭口近傍に設置できるため、
１本の開孔部材で抽気孔の開孔が可能となる。さらに、
装炭車を活用することによって、抽気孔開孔作業を短時
間で行うことができる。また、抽気孔開孔作業時に装炭
口から楡出する発塵、火炎の問題については、装炭時の
発塵防止のため上昇管部で実施されている高圧安水の噴
射を継続し、炭化室内を負圧に維持することにより解決
できることを究明し、この発明に到達した。

すなわちこの発明は、室炉式コークス炉の炭化室に装入
された水分を含む装入炭の上面から、装入炭層中に炭化
室上部空間と通じる抽気孔を開孔する方法において、装
炭車の炉団方向端部に開孔部材および該部材上下駆動手
段を設置し、装炭後装炭車を移動して開孔部材中心を装
炭口中心に合。

致させ、開孔部材を上下駆動手段を介して装入炭層中に
挿入、上昇せしめたのち、装炭車を移動せしめて装入蓋
を装着するのである。

また、室炉式コークス炉の炭化室に装入された水分を含
む装入炭の上面から、装入炭層中に炭化室上部空間と通
じる抽気孔を開孔する装置において、装炭車の炉団方向
端部に各装炭口に対応する開孔部材と、該開孔部材の上
下駆動手段を設置したのである。

作　　　　用 この発明においては、装炭車の炉団方向端部に開孔部材
および該部材の上下駆動手段を設置し、装炭後装炭車を
移動して開孔部材中心を装炭口中心に合致させ、開孔部
材を上下駆動手段を介して装入炭中に挿入、上昇せしめ
ることによって、装入炭中に水蒸気の抽気孔が開孔され
る。

また、装炭車の炉団方向端部に各装炭口に対応する開孔
部材と、該開孔部材の上下駆動手段を設置したので、、
装炭終了後、装入蓋を装着する前に装炭車を移動し、各
開孔部材を各装炭口の中心に容易に位置せしめることが
でき、抽気孔開孔作業を短時間で実施できる。

実　　施　　例 実施例１ この発明の抽気孔開孔方法ならびに開孔装置について、
実施の一例を示す第１図ないし第３図に基づいて詳細に
説明する。

コークス炉（１）の炉上に敷設されたレール（２）上に
は、装炭車（３）が走行自在に載置されている。

この装炭車（３）には、装入炭を炭化室（４）に装入す
るための複数の装炭ホッパー（５）が設けられている６ また、装炭車（３）の炉団方向の端部には、抽気孔開孔
装置（２０）が付設されている。この抽気孔開孔装置（
２０）は、ガイドパイプ（２１）とガイドローラー（２
２）、下部ガイドパイプ（２３）に支持されたラック（
２４）ｔ−有する開孔部材（２５）、上下駆動用モータ
ー（２６）、上部位置センサー（２７）、下部位置セン
サー（２ｇ）、開孔部材（２５）のスカーフィングノズ
ル（２９）および架台（３０）から構成されている。

この開孔部材（２５）は、ガイドパイプ（２１）、ガイ
ドローラー（２２）および下部ガイドパイプ（２３）に
よって位置決めされており、上部位置センサー（２７）
および下部位置センサー（２８）によって、所定深度の
抽気孔（３１）を形成すべくその上下ストロークが決定
される。また、上下駆動用モーター（２６）には、第３
図に示すとおり開孔部材（２５）の側部長手方向に設け
られたラック（２４）に噛み合うように歯車（３２）が
設けられ、開孔部材（２５）の駆動速度は、例えば１ｍ
／秒としである。また、ラック（２４）は、抽気孔（３
１）を開孔したのち、上部へ移動する間スカーフィング
ノズル（２９）から噴射される圧縮空気により、付着し
た装入炭の清掃と冷却が同時に行なわれるように構成す
る。

上記のとおり構成したから、装炭車（３）が給炭ホッパ
ー（５）に図示しない石炭塔で装入炭を積載し、所定の
炭化室（４）の装炭位置まで走行してきて停止し、装入
フード（９）を装炭口（１１）上に降下せしめたのち、
図示しない蓋取装置により装入蓋（６）を取外す。つい
でスライドゲート（７）を開放し、。

各給炭ホッパー（５）内の装入炭を図示しないテーブル
フィーダーで切出し、補助ホッパー（８）、移動スリー
ブ（９）を介して炭化室（４）内に装入する。

そして装入炭の装入終了後にレベラー（１０）により上
面がレベリングされる。その間に装炭車（３）を移動さ
せて開孔部材（２５）の中心を装炭口（１１）中心に位
置せしめる。その後上下駆動モーター（２６）を駆動し
、歯車（３２）およびラック（２４）を介して開孔部材
（２５）を下方に移動させ、コークス炉（１）内に装入
された装入炭中に挿入する。その後直ちに上下駆動モー
ター（２６）を逆転させて開孔部材（２５）を上端まで
移動させれば、炭中に炭化室（４）の上部空間に通じる
ガス抽気孔（３１）が形成される。

そして装炭車（３）を再び元の位置に移動させ、蓋取装
置により装炭口（１１）の装入蓋（６）が装着される。

その間は、当該炭化室（４）の上昇管（１２）に設置さ
れた高圧安水ノズル（１３）からは高圧安水を噴射し、
炭化室（４）内を負圧に保持し、装炭口（１１）からの
粉塵と火炎の噴出を防止する。

そして装炭車（３）を石炭塔に移動させ、給炭ホッパー
（５）に装入炭を積込み、次ぎの所定の炭化室（４）ま
で移動し、同様の作業を行う。

これら一連の作業によって、各炭化室（４）には、装炭
口（１１）の数だけ炭中に炭化室上部空間と通じる抽気
孔（３１）が形成される。しかも、抽気孔（３１）が形
成される位置は、炭化室（４）のうちで最も嵩密度の高
い装炭口（１１）の直下であるから、炉長方向のコーク
ス化の均一化にも寄与するところ大である。

実施例２ 炉高７１２５ｍｍ、炉長１６５００ｍｍ　、炉幅４６０
ｍｍのコークス炉において、平均フリュー温度１２１０
℃、平均乾留時間２２時間の操業条件で、第１表に示す
全水分９．２％の装入炭を実施例１で説明した装炭車（
３）を用いて装入し、この装入炭の上面をレベラー　（
１０）でレベリングしたのち、実施例１で説明したとお
り、４ケの各装炭口（１１）から装入炭の炉幅方向中央
部上面から、炭中部に向かって直径５００１１の開孔部
材（２５）を開孔深度２ｍまで差込み、直ちに開孔部材
（２５）を上昇させて炭化室上部空間に通じる抽気孔（
３１）を設けた。

第　　　１　　　表 らの粉塵と火炎の噴出を防止した。

このよ、うにして抽気孔開孔装置（２ｏ）を設置した装
炭車（３）を使用し、炭化室（４）に装入された装入炭
中に炭化室上部空間と通じる抽気孔（３１）を設けた場
合のコークス炉の操業結果を、従来の操業結果と比較し
て第２表に示す。

第　　　２　　　表 （注）揮発分と灰分はドライベース その間は、当該炭化室（４）の上昇管（１２）に設置さ
れた高圧安水ノズル（１３）からは高圧安水を噴射し、
炭化室（４）内を負圧に保持して装炭口（１１）か第２
表に示すとおり、本発明方法の場合は、装炭作業の総計
時間は、装炭車移動および抽気孔開孔作業に要した２２
秒延びるだけで、装炭作業には大きな影響を与えるもの
ではなかった。

また、抽気孔開孔中も高圧安水の噴射を継続して炭化室
内を負圧に維持したため、大きな発塵はなく、従来方法
に比較して若干増加したが、操業には全く影響を与える
ものではなかった。

このようにこの発明方法は、抽気孔開孔作業により装炭
作業に支障を与える問題は何部発生せず、有効な抽気孔
の開孔法である。

また、コークス炉操業への影響は、本発明法の。

場合は、９００℃到達時間で１．２時間短縮されており
、乾留促進効果の大きいことが認められる。この結果コ
ークスの乾留温度も上がるため、ドラム強度が上昇し、
そのバラツキも低減してコークス品質の安定向上に有効
である。さらに、コークス押出し時の押出電流値も３０
アンペア低下しているから、乾留中の石炭膨脹圧力が低
下し、コークスケーキの炉壁からの脱離れが十分に行な
われたものと推定され、炉壁保全の面でも有効である。

発明の効果 この発明方法によれば、水分を含有する装入炭を室炉式
コークス炉で乾留時、コークス化の促進とコークス品質
の安定向上、炉体保全に効果的である。しかも、装入炭
の炭中に炭化室上部空間と通じる抽気孔を、装炭作業に
何部支障を与えることなく開孔できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の抽気孔開孔装置を供えた装炭車とコ
ークス炉の炉団方向の一部概略断面図、第２図は同じ装
炭車とコークス炉の炉長方向の一部概略断面図、第３・
図は開孔部材を上下動する駆動手段を示す拡大図である
。 １・・・コークス炉、 ３・・・装炭車、 ５・・・給炭ホッパー １０・・・レベラー １２・・・上昇管、　　１３ ２０・・・抽気孔開孔装置、 ２１．２３・・・ガイドバイ ２・・・レール、 ４・・・炭化室、 ６・・・装入蓋、 １１・・・装炭口、 ・・・高圧安水噴射ノズル プ、 ２２・・・ガイドローラー　　２４・・・ラック、２５
・・・開孔部材、　　　　２６・・・上下駆動モーター
２７・・・上部センサー　　２８・・・下部センサー２
９スカーフイングノズル、 ３０・・・架台、　　　　　　３１・・・抽気孔、３２
・・・歯車、 第２図 出　願　人　　住友金属工業株式会社 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　室炉式コークス炉の炭化室に装入された水分を含む
   装入炭の上面から、装入炭層中に炭化室上部空間と通じ
   る抽気孔を開孔する方法において、装炭車の炉団方向端
   部に開孔部材および該部材の上下駆動手段を設置し、装
   炭後装炭車を移動して開孔部材中心を装炭口中心に合致
   させ、開孔部材を上下駆動手段を介して装入炭層中に挿
   入、上昇せしめたのち、装炭車を移動して装入蓋を装着
   することを特徴とするコークス炉装入炭の抽気孔開孔法
   。 ２　室炉式コークス炉の炭化室に装入された水分を含む
   装入炭の上面から、装入炭層中に炭化室上部空間と通じ
   る抽気孔を開孔する装置において、装炭車の炉団方向端
   部に各装炭口に対応する開孔部材と、該開孔部材の上下
   駆動手段を設置したことを特徴とするコークス炉装入炭
   の抽気孔開孔装置。