JPH03273089A - コークス炉蓋近傍の乾留促進方法及び装置 - 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） 本発明は、室炉式コークス炉でコークスを製造する場合
に、炭化室の炉蓋内面からの熱放散や装入炭の未乾留部
分から発生する水蒸気やガスの影響で炭化室内でのコー
クス化が最も遅れる炉蓋近傍の乾留進行を促進する方法
、及びその方法を実施するための装置に関する。

（従来の技術） 室炉式コークス炉では炭化室内の装入炭が一様にコーク
ス化するように、如何にして均一加熱するかが、設備上
及び操業上の大きな技術課題となる。即ち、炭化室内の
炉蓋近傍は炉蓋内面からの熱放散や装入炭の未乾留部分
から発生する比較的低濾のガス及び水蒸気の影響で温度
上昇が緩やかであり、その結果コークス押出し直前にお
いてもコークス中に残存する揮発分が未だ多く、また、
コークス強度も不十分であるため、コークス押出し時の
発しん対策に苦慮しているのが実情である。

従来、炉蓋近傍の発しん対策法としては、例えば第４図
に示すような従来法（特開昭６１−１１８４９３号公輻
及び特開昭６４−３３１８３号公転参照）や第５図に示
すような従来法（６３−１１２６８６号公報参照）が知
られている。

第４図に示した従来法は、炉蓋本体部１の内面に中空状
の炉蓋柱２を取付けてガス通路３を確保する一方、炉蓋
柱２に石炭の侵入防止板４によって形成されるガス導入
部５を設けたものであり、石炭乾留時に炉蓋柱２によっ
てガス通路３を確保し、炉蓋近傍の乾留改善を図るもの
である。

また、第５図に示した従来法は、炉蓋６の内面に支持枠
７を介して加熱板８を配置し、炉蓋６の内面と加熱板８
との間にガススペース９を設けた構造のものであり、こ
れによって炉蓋６からの放熱を抑制するようにしていた
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の場合は炉蓋柱２によるガス通路３
の形成によって炉蓋近傍の乾留効果がある程度見られる
ものの、炉蓋柱２の侵入防止板４に石炭粉やタールが付
着し易く、ガス導入部５を塞いでしまってガスの流路を
妨害し、乾留改善の効果を低減するという問題があった
。

また、後者の場合はガススペース９が確保されることか
ら上記従来例のような問題点はある程度改善されるもの
の、炉蓋６に設けた加熱板８が動かないために、石炭の
装入口から最も遠い位置にある炉蓋近傍の装入炭の嵩密
度は依然として低く、炉蓋近傍から得られるコークスの
品質レベルを低下させる原因となっていた。そして、こ
のコークスの品質レベルが低いことは、コークス押出し
時にコークスが粉化して発しんの原因となるばかりでな
く、コークス塊の歩留りの低下や品質のバラツキが増大
する等の問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題は、乾留
時におけるガスの通路を確保すると共に、炉蓋近傍の装
入炭の嵩密度を高い状態に保持することによる窯口部コ
ークスの乾留促進とコークス押出し時における発しんの
低下および得られたコークスの品質レベルを向上させる
点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記技術的課題を解決するために、第１に炭化
室炉蓋の内面に裏蓋を併設し、この裏蓋の全面又は一部
を可動式とし、石炭を炭化室に装入した後、上記裏蓋を
全面又は一部を炭化室内に前進させて装入炭を加圧し、
水分を含んだ石炭粉の加圧成型性を利用して、裏蓋と炉
蓋内面との間に垂直方向の空隙部を設けたことを手段と
し、 第２に上記方法を実施するために、炭化室の窯口を閉塞
する炉蓋と、この炉蓋の内面に併設された裏蓋と、該裏
蓋を炉蓋に対して進退動可能に支持する支持装置と、こ
の支持装置を動かす運転装置とからなるコークス炉蓋近
傍の乾留促進装置を手段としている。

上記裏蓋は炉蓋とは別体に設けられるが、必ずしも炉蓋
の内面全体を覆うように配設されていなくてもよく、ま
たいくつかに分割形成した裏蓋により炉蓋の内面全体を
覆うようにしてもよい。更に、裏蓋の材質は熱伝導度の
良い部材が好ましいが、従来の炉蓋の内面を形成する部
材と同じであっても構わない。

裏蓋の可動部分は、裏蓋全体であることが望ましいが、
勿論炉蓋の一部が可動するだけであってもよい。裏蓋が
炉蓋の内面全体を覆うように配設され、かつ裏蓋全体が
可動する場合には、炉蓋近傍の装入炭の全体が内方に押
圧されるため、炭化室の横幅全体に亘って垂直方向に連
続する空隙部が炉蓋内面と裏蓋との間に形成されること
となり、未乾留部分から発生する水蒸気や低温のガスが
該室隙部へ容易に排出される一方、炉蓋近傍の装入炭の
圧密効果も大きくなる。空隙部内へのガスの排出は、裏
蓋を前後にスライドさせるために確保しである炭化室内
壁面と裏蓋外周との間の隙間を利用し、又は必要に応じ
て裏蓋にガス排出孔を適宜開設することで、スムーズに
排出させることができる。なお、裏蓋の一部が可動する
場合には垂直方向に連続する空隙部は形成されないが、
裏蓋が垂直方向に分割されている場合には各々を可動さ
せることにより、炉蓋の裏面近傍に垂直方向に連続する
空隙部を形成することができる。

十分な広さを有する空隙部を形成するには、裏蓋が概ね
１００ｍｍ程度迄前進すればよいが、炭化室の構造及び
操業条件等により、適宜決定することができる。また、
裏蓋を進退動させるための手段は、ラック・ピニオン機
構を利用した作動杆や油圧又は空気圧等のシリンダ装置
その他いずれの方法でもよい。尚、炭化室炉蓋は炭化室
の両側に設けられた窯口をそれぞれ閉塞しているが、上
述した構成は少なくとも一方の炉蓋に形成されていれば
それなりの効果がある。

〔作用〕

上述の手段によれば、裏蓋を前進させて装入炭を押圧し
、裏蓋と炉蓋内面との間に空隙部を設けることにより、
裏蓋の炭化室内位置が既設炉蓋柱部より内側に入り高い
炉壁温度の影響で端部コークス温度の上昇が可能なこと
、および石炭の未乾留部分から発生する水蒸気や低温ガ
スの排出が容易となり、炭柱中心部の温度上昇が早くな
って炉蓋近傍の乾留が促進されることになる。

また、上述の手段によれば、前進させた裏蓋と炉蓋内面
との間に空隙部が確保されるために、装入炭が崩れて空
隙部が埋まってしまうとが、上記従来のように、ガスの
通路が石炭粉やタールにより閉塞されてガスの通路が阻
害されるといったこともない。

さらに、上述の手段では乾留終了時まて裏蓋で装入炭を
押圧し続けることにより、装入密度が低い炉蓋近傍の装
入炭嵩密度を増大させることができ、コークスの品質を
向上させることができる。

〔実施例〕

以下添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図及び第２図は本発明に係る炉蓋構造の一実施例を
示したものである。

この図において、符号１０はコークス炉の炭化室、１工
は炭化室ｌＯの窯口を閉塞する炉蓋、１２は炉蓋１１の
内面に併設される裏蓋である。

炉蓋１１は鋼板製の枠体１３と、この枠体１３に裏張り
された断熱レンガ１４とで構成されており、断熱レンガ
１４を窯口に嵌め入れ炭化室１０の外壁に枠体１３を閂
で取付けた時に枠体１３の両側部に設けたナイフェツジ
１５により内部の気密性を確保する。裏蓋１２は鋼板に
より炉蓋１１の内面全体を覆うように形成されており、
炉蓋１１には支持装置により進退動可能に取付けられて
いる。この支持装置は裏蓋１２の上下方向に沿って３個
所に設けられたシリンダ装置１６からなる。このシリン
ダ装置１６は適宜の手段により炉蓋１１に固定されてお
り、炉蓋１１を貫通するロッド１７の先端部が裏蓋１２
に固定されている。なお、ロッド１７の貫通部には軸受
１８が装着され、ロッド１７のスムーズな直進性を確保
している。また、各シリンダ装置１６は圧縮装置１９の
運転により同時に制御される構成となっている。

従って、この実施例では炭化室１０に石炭を装入したの
ち圧縮装置１９を運転し、各シリンダ装置１６を同時に
作動させてロット１７を伸ばし、裏蓋１２を炭化室１０
内に前進させることにより、窯口近傍の装入炭２４を炭
化室１０の内方に押圧していく。その結果、炉蓋１１の
断熱レンガ１４内面と裏蓋１２との間には裏蓋１２が前
進した分、垂直方向の空隙部２０が形成される。そして
、その状態を乾留が終了するまで保っておく。

それ故、この空隙部２０がガス通路として確保されるこ
とになり、この空隙部２０内に炭化室１０の内壁面と裏
蓋１２の外周との間に形成された隙間２５を通じて乾留
時の発生ガスを容易に排出することができる。また、炉
蓋１１近傍の装入炭２４が押圧されることにより嵩密度
が増大しコークスの品質向上が望めることになる。

乾留終了後には再びシリンダ装置工６を作動させてロッ
ド１７を縮小し、裏蓋１２を後退させて炉蓋１１の断熱
レンガ１４内面に密着させる。

尚、裏蓋１２は第３図に示すように、例えば垂直方向に
沿って３つくらいに分割することもできる。また、支持
装置も後端部にラック・ピニオン機構２１を設けた支持
杆２２により構成してもよく、とニオンに連結させた回
転装置２３を自動又は手動により運転することで３つの
裏蓋１２を連動して、または単独に作動させることもで
きる。

以下、具体例を以って説明する。

（実施例１及び比較例１） 室炉式試験コークス炉と同一規模の冷間モデル（中央部
に１筒所の装入口を有するｊ［炭化勤向寸法：　０．４
５″Ｘ　Ｏ，８３’Ｘ１．０８’（＝０．４０３ｍ’）
］に装入炭３００Ｋｇ（水分８．４％）をトップチャー
ジした。まず、比較例として装入口直下部（炉長方向中
央部分の０．６４ｍ）と炉蓋近傍部（両端部の各０．２
２ｍ）とに分けてそれぞれの装入密度を測定した。次に
、本発明に係る裏蓋付きの炉蓋を上記モデルに装着し、
比較例１と同一の装入炭３（ｌＯＫｇ（水分８．４ｇ）
をトップチャージした後、裏蓋を炉蓋内面から１００器
前進させて装入炭を押圧し、裏蓋と炉蓋内面との間に垂
直方向に延びる空隙部［０，４５″Ｘ　Ｏ，８３’　Ｘ
　Ｏ，１０’（＝０．０３７ｍ３月を形成した。

比較何重と同様、装入口直下部分と炉蓋の裏蓋近傍部（
両端部の各０．１２ｍ）とに分けてそれぞれの装入密度
を測定した。

測定の結果を表１に示す。

測定の結果、実施例１は比較例１に比べて炉蓋近傍の装
入密度が大幅に増大している。そして、これが炭化室全
体の平均装入密度の増大に寄与しているばかりでなく、
装入密度が炉長方向で均一化する効果を与える。

（実施例２及び比較例２〕 上述の実施例１と同じ炭化室構造の試験コークス炉に装
入炭３００Ｋｇ（水分９％）を装入し、比較例１と同じ
固定式炉蓋を装着した状態下でフリュー温度１２００’
Ｃにて乾留し経過時間毎に炉蓋中央近傍部の炭柱温度を
測定した。その結果を第６図（イ）のグラフで示す。ま
た、炭化温度を炭柱中心温度９００°Ｃ到達時間＋２時
間の条件で乾留したときの炉蓋中央近傍部の炭柱温度６
００’Ｃ迄の到達時間及びコークス強度ＣＤ　Ｉ　”’
）を測定した。そ５ の結果を表２の比較例２に示した。

次に、本発明に係る裏蓋付きの炉蓋を上記試験コークス
炉に装着し、装入炭３００Ｋｇ（水分９％）を装入した
のち裏蓋を炉蓋内面から１００ｍｍ前進させて装入炭を
押圧し、裏蓋と炉蓋内面との間に実施例１と同じ寸法の
垂直な装入炭と炉蓋との間に実施例１と同じ寸法の垂直
方向の空隙部を形成した。

この場合についても、比較例２と同一条件で乾留を行い
、経過時間毎に炭柱中心温度を測定した結果を第６図（
ロ）に示す。また、比較例２と同じ条件で乾留して得ら
れたコークス強度をそれぞれ測定した。

測定の結果を表２に示す。

測定の結果、実施例２は比較例２に比べ、炉蓋近傍の乾
留進行が速くなっている。また、生成コークスの強度レ
ベルも大幅に向上していることが確認できた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るコークス炉蓋近傍の
乾留促進方法によれば、石炭を室炉式コークス炉に装入
した後、裏蓋を前進させることによって炉蓋近傍の装入
炭を押圧し、裏蓋と炉蓋内面との間に空隙部を確保した
ので、炉蓋近傍の装入密度が大幅に増大して生成コーク
スの強度レベルが向上すると共に、石炭の未乾留部分か
ら発生する水蒸気や低温のガスの排出が容易となり、炭
柱中心部の温度上昇が早まって炉蓋近傍の乾留促進が図
られる等の効果を奏するものである。

また、本発明に係るコークス炉蓋近傍の乾留促進装置に
よれば、簡単な構造及び操作により炉蓋近傍に垂直方向
の空隙部を容易に確保できるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコークス炉蓋近傍の乾留促進装置
の一実施例を示す炉蓋構造の横断面図、第２図は前記炉
蓋構造の縦断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す
炉蓋構造の縦断面図、第４図は従来の炉蓋構造の一例を
示す斜視図、第５図は従来の炉蓋構造の他の例を示す断
面図、第６図は実施例２と比較例２における乾留経過時
間毎の炭柱中心温度の推移を示すグラフである。 １０・・・炭化室 １１・・・炉蓋 工２・・・裏蓋 １６・・・シリンダ装置（支持装置） １９・・・圧縮装置（運転装置） ２０・・・空隙部 ２２・・・支持杆（支持装置） ２３・・・回転装置（運転装置） ２４・・・装入炭 第 図 第 ４ 図 第 図 第 図 Ｎ晴間（ｈｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）石炭をコークス炉の炭化室に装入した後、炭化室
   炉蓋の内面に併設した裏蓋の全体又は一部を炭化室内に
   前進させて装入炭を押圧し、該裏蓋と炉蓋内面との間に
   空隙部を設けたことを特徴とするコークス炉蓋近傍の乾
   留促進方法。
2. （２）炭化室の窯口を閉塞する炉蓋と、この炉蓋の内面
   に併設された裏蓋と、該裏蓋を炉蓋に対して進退動可能
   に支持する支持装置と、この支持装置を動かす運転装置
   とからなるコークス炉蓋近傍の乾留促進装置。