JPH03197588A

JPH03197588A - コークス炉装入炭の抽気孔開孔法及び装置

Info

Publication number: JPH03197588A
Application number: JP33956789A
Authority: JP
Inventors: Keizo Inoue; 井上　恵三; Kunihiko Nishioka; 西岡　邦彦; Kiyoshi Miura; 三浦　潔; Takafumi Saji; 孝文佐地; Mikio Watanabe; 幹夫渡辺
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-28
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07119418B2

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、コークス化される。この炭化室は
コークスの排出を考慮してテーパを持たせ、マシンサイ
ドよりコークサイドの炉幅を５０〜７０ｍｍ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パ
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
化の均一化全阻害している。

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１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、炉壁への膨脹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６３−２９９１７３号として
特許出願している。

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４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
ス炉の装炭作業中に開孔できるコークス炉装入炭の抽気
孔開孔法及び装置を提供するものである。

５課題を解決するための手段本発明者らは、前記炭化室に装入された装入炭の炭中に
炭化室上部空間と通じる抽気孔を機械的に開孔するにつ
いて鋭意検討の結果、コークス炉の窯出し作業は、通常
５窯ピツチあるいは数窯ピッチで行なわれていることに
着目し、装炭作業位置で前回装炭された炭化室位置に、
装入蓋蓋取装置、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、装炭車の前回装入
真位置に設置するから炉団方向端部に抽気孔開孔装置が
設置され、上下駆動機構を装炭口近傍に設置できるため
、１本の開孔部拐で抽気孔の開孔が可能となる。さらに
、抽気孔開孔装置を装炭作業のため停止した装炭車上の
前回装入真位置に設置したから１、抽気孔開孔作業を装
炭作業中に行うことができる。

また、抽気孔開孔作業時に装炭口から噴出する発塵、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がら、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、
装炭位置に停止した装炭車の前回の装炭窯位置に装入蓋
蓋取装置、開孔部材および該部材の上下駆動手段を設置
し、装炭作業中。

に前回装入窯の装入蓋を取外し、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
む装入炭の上面がら、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、装炭位置に停止し
た装炭車の前回の装炭窯位置に、各装炭口に対応する装
入蓋蓋取り装置、開孔部材および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、装炭位置に停止した装炭車の前回
の装炭窯位置に、装入蓋蓋取装置、開孔部材および該部
材の上下駆動手段を設置し、装炭作業中、前回装炭した
炭化室の装入蓋を蓋取装置により取外し、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。

したがって、抽気孔開孔のために余分な作業時間を費し
、コークス炉の窯出し作業を遅延させる。

こともない。

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）上ニ
ハ、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
るための複数の給炭ホッパー（５）が設けられている。

また、装炭車（３）の炉団方向の前回の装入炭化室位置
には、装入蓋（６）の蓋取装置（１９）と抽気孔開孔装
置（２０）が付設されている。この抽気孔開孔装置（２
０）は、ガイドバイブ（２１）とガイドローラー（２２
）、下部ガ・イドバイブ（２３）に支持されたラック（
２４）を有する開孔部材（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（２８）、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、ガイドバイブ（２１）、ガイ
ドローラー（２２）および下部ガイドバイブ（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９０− 気孔（３１）を開孔したのち、上部へ移動する間スヵフ
ィングノズル（２９）が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（４ａ）の装炭位置まで走行してきて停止し、図
示しない蓋取装置により装入蓋（６）を取外す。ついで
装入フード（９）を装炭口（１１）上に降下せしめたの
ち、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（４ａ）内に装入する。そして装入炭の装入終了
後にレベラー（１ｏ）により上面がレベリングされる。

その間、すなわち前記炭化室（４ａ）の装入蓋（６）を
取外すと同時に、蓋取装置（１９）によって前回装入し
た炭化室（４ｂ）の装入蓋（６）を取外す。そして上下
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、炭化室（４ｂ）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（４ｂ）の上部空間に通じるガス抽気孔（３１）が形
成される。

そして再び蓋取装置（１９）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（４ｂ
）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（４ｂ）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。

装炭作業が終了して装炭口の装入蓋（６）が装着される
と、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、その装炭作業中に蓋取装置（１９
）で前回の装入炭化室（４ｂ）の装入蓋（６）を取外し
、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５０ｍｍの開孔部材（
２５）を開孔深度２ｍまで差込み、直ちに開孔部材（２
５）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　　　表その間は、当該炭化室（４ｂ）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（４ｂ）内を負圧に保持して装炭口（１１）か
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（２０）を設置した装炭
車（３）を使用し、炭化室（４ｂ）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３− −１４＝第２表に示すとおり、本発明方法の場合は、装炭作業中
に前回装入炭化室の抽気孔開孔作業を実施するため、装
入作業総計内に占める開孔作業時間は０秒であり、装炭
作業には全く影響を与えない。

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等発生せず、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、乾留中の石炭膨張圧力が低下し、コ
ークスケーキの炉壁からの乳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
何等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、　　　　　２・・・レール、３・
・・装炭車、　　　　　　　４・・・炭化室、５・・・
給炭ホッパー　　　　６・・・装入蓋、１０・・レベラ
ー　　　　　　１１・・・装炭口、１２・・・上昇管、
　　　１３・・・高圧安水噴射ノズル１９・・・蓋取装
置、　２ｏ・・・抽気孔開孔装置、２１．２３・・ガイ
ドパイプ、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２
７・・・上部センサー　　２８・・・下部センサー２９
スカーフイングノズル、３０・・・架台、　　　　　　３１・・・抽気孔、３２
・・・歯車、７

Claims

【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、装炭位置に停止した
装炭車の前回の装炭窯位置に装入蓋蓋取装置、開孔部材
および該部材の上下駆動手段を設置し、装炭作業中に前
回装入窯の装入、蓋を取外し、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、装炭位置に停止した
装炭車の前回の装炭窯位置に、各装炭口に対応する装入
蓋蓋取装置、開孔部材および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。