JPH04510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は装入時に含有している水分のみで装入
炭を加圧成型し、高密度の圧密炭とすることによ
つて炭化室内と充填密度を向上させるコークス炉
における装入炭の装入方法及びその装置に関し、
特に装炭車への給炭後少量ずつ加圧成型するので
はなく、給炭経路上で装入炭を大量に加圧成型す
るようにしたものに関する。

［従来の技術］ 一般に、室炉式コークス炉における装入炭の炭
化室への装入は、第３図に示す如く、装炭車１が
使用され、この装炭車１に備えた略円筒型で下部
が截頭円錐状のホツパ２内に貯留された装入炭３
がホツパ下部のターンテーブル４の回転により開
口部５からシユート６に排出され、重力落下の状
態で装入口７より炭化室８内に装入されている。

そして、炭化室８内の充填密度を大きくしてコ
ークス強度を向上させるために、粉状の装入炭３
に成型炭を混入する成型炭配合法が採用されてい
る。

ところが、この成型炭配合法には、成型炭製造
設備及び粉炭との均一混合設備を必要とするため
の設備が大型化したり、成型炭搬送途中で受ける
衝撃による破損防止用として高価な結合剤を使用
するため経済的に難点があつたり、或いは搬送過
程で生じる成型炭と粉炭との分離に起因して炭化
室内で成型炭の偏析が生じるため充填密度の不均
一が生じたりする等種々の問題があつた。

この問題を解消するため、本発明者は先に特願
昭59−25190号明細書に記載の装入炭の装入方法
及びその装置を提案した。すなわち、炭化室上方
に移送される装炭車に備えたホツパの排出口に、
これにより排出される装入炭を加圧して圧密する
圧密手段が設けてある。この圧密手段は装入炭を
柱状に受け入れる圧密筒体と、この圧密筒体と、
この圧密筒体内を軸方向に往復動して柱状の装入
炭を軸方向に圧密する圧密プランジヤとから成
り、圧密後、圧密ブロツクを重力落下させ装入口
より炭化室内に装入するように構成したものであ
る。これにより、重力落下による装入炭装入方法
を採用しながら、高価な設備や結合剤を使用する
ことなく炭化室内の充填密度を高めコークスの強
度向上をはかると共に、炭化室内の充填密度の高
さ方向の均質化をはかるようにしたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記装入方法及びその装置では次の
ような問題点があつた。

(1) ホツパから排出時に装入炭を圧密し、そのま
ま炭化室内に装入するため、圧密ブロツクを炭
化室の装入口を通過できる小さい形状にせざる
を得ず、したがつて炭化室を充填するための圧
密ブロツク数が多くなり、しかも圧密ブロツク
を断続的にかつ直列的に成型するため成型に時
間がかかつて装入能力が小さい。

(2) 圧密手段の駆動源である大型の油圧ユニツト
を装炭車に搭載しなければならず、装炭車が大
型大重量化する。

［発明の目的］ 本発明の目的は、圧密炭の成型時間を短くして
装入能力を大きくすることが可能なコークス炉に
おける装入炭の装入方法を得ることである。

また、本発明の目的は、圧密手段を装炭車外に
設けて装炭車を小型軽量化できるコークス炉にお
ける装入炭の装入装置を得ることである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明は圧密炭を
少量で多数成型するよりも、大量で小数成型する
方が設率がよいという知見のもとに、複数の装入
口２２を有する炭化室２１内を充填するために各
装入口２２が受け持つ装入炭量相当の大型圧密ケ
ーキ３４を一体形成し、これを装入口２２上に押
し出しながら装入口２２の口径に見合う大きさの
柱状ケーキ５０に分断して装入口２２より重量落
下させて炭化室２１内に装入するようにしたもの
である。

また、上記目的を達成するために本発明は炭槽
１０から炭化室２１に装入炭を運搬する装炭車１
６と、その装炭車１６に設けられ、上記炭槽１０
から供給される装入炭１５を受け入れるため上部
が開口された受炭室２３と、その受炭室２３にそ
の開口部から槽抜自在に設けられ、受炭室２３内
に受け入れられた装入炭１５を圧密して圧密ケー
キ３４に成型する圧密機１７と、上記受炭室２３
の一側部に形成されると共に開閉自在に設けられ
た切出口４９と、その切出口４９に圧密ケーキ３
４を押し出す押出し機４０と、上記受炭室２３の
切出口４９から押し出される圧密ケーキ３４を所
定の長さに分断するためのカツタ４１と、分断さ
れた圧密ケーキ３４を上記炭化室２１の装入口２
２に導くシユート室２５とを備え、上記圧密機１
７を装炭車１６以外のもの、例えば炭槽１０に設
けると共に、圧密機１７以外の受炭室２３その他
のものを炭槽１０と炭化室２１の装入口２２との
間を走行して装入炭を運搬する装炭車１６に設け
るようにしたものである。これにより大型の圧密
機１７を装炭車１６に搭載しなくても済むように
し、圧密機１７の重量やスペース装炭車１６に要
求されないようにしたものである。

［実施例］ 本発明の実施例を第１Ａ図〜第２図に基づいて
説明すれば以下の通りである。

第１Ａ図に示す如く、炭槽１０はその下部に分
岐した炭槽出口１１，１１を有し、これらにそれ
ぞれ給炭装置１２と装入炭の装入装置とが後続し
ているが、炭槽出口１１，１１に後続する装置は
双方とも全く同一なので一方についてだけ述べ
る。

給炭装置１２は炭槽出口下端に設けた軸長ｌの
ロータリバルブ１３と、これの下方に設けられロ
ータリバルブ１３の軸長ｌをカバーする給炭シユ
ート１４とから構成されている。

装入炭の装入装置は、給炭装置１２の下方に配
置され炭槽１０から装入口上方へ装入炭１５を搬
送する装炭車１６と、装炭車１６に供給される装
入炭を圧密する圧密機１７とから構成されてい
る。

装炭車１６は、第１Ｂ図にも示す如く、車輪１
８を有するフレーム１９上に給炭装置１２の給炭
シユート１４から装入炭１５を受け入れるホツパ
に相当する受炭ケース２０が、炭化室２１の装入
口２２の数（通常５個）だけ設けられているもの
であり、第１Ａ図ではその内の２個分のみを示し
ている。受炭ケース２０は第２図に示す通り、円
筒形をしたホツパとは異つて略直方体をしてお
り、長手方向に沿つて順に受炭室２３、分断室２
４、シユート室２５に分けられている。

受炭ケース２０を構成する受炭室２３は左右の
固定壁２６及び移動壁２７と、前後のゲート２８
及び移動端板２９と下部の移動底板３０とによつ
て区画形成され、その容積は炭化室２１内を充填
するために装入口２２の１個分の受け持つ装入炭
量相当を成型したケーキ（巾ａ×長さｌ×高さ
ｈ）を収容できる大きさとなつている。

上記固定壁２６はブラケツト３１によりフレー
ム１９に固定される一方、移動壁２７は同じくフ
レーム１９に固定されたブラケツト３２に設けた
エアシリンダ３３により受炭室２３の幅方向に移
動自在となつている。移動壁２７を移動自在とし
ているのは、圧密ケーキ３４の成型時に生じた圧
密ケーキ３４からの側圧を解放除去して、装入時
に圧密ケーキ３４の押し出しを容易にするためで
ある。なお、３５は移動壁２７のガイドである。

また、ゲート２８はエアシリンダ３６により受
炭室２３の幅方向に移動して、受炭室２３の前方
の切出口４９を開閉自在となしている。移動底板
３０は受炭室下方の前後に設けたスプロケツト３
７，３７間に平行に掛け渡された無端チエーン３
８，３８の上半分に分割して取り付けた屈曲自在
板から構成され（キヤタピラ状）、この屈曲自在
に上記移動端板２９が固着されて電動式の駆動源
（図示せず）によりローラ３９に支持されつつ移
動端板２９を伴なつてチエーン３８とともに受炭
室２３の長さ方向に移動自在となつている。屈曲
自在板から構成された移動底板３０は受炭および
成型時に粉炭が漏れないようにいなつている。な
お、チエーン３８及び屈曲自在板に代えて、スチ
ールベルトやゴムベルトを使用してもよい。この
ように移動底板３０を移動自在かつ屈曲自在とし
ているのは、受炭室２３内の圧密ケーキ３４の押
出しに必要な力を小さくすると共に、押出し時の
圧密ケーキ３４の崩壊を防止するためである。ま
た、これらスプロケツト３７、チエーン３８、移
動底板３０、移動端板２９、ローラ３９により構
成され、圧密ケーキ３４を受炭室２３の切出口４
９に押し出す押出し機４０の必要スペースを小さ
くするためでもある。すなわち、プツシヤ等で圧
密ケーキ３４を押し出そうとする場合には、圧密
ケーキ３４を固定底板上で滑らさなければならな
いため、押出し力が大きくなると共に押出しスト
ローク分だけ大きなスペースが必要となつてしま
うからである。

一方、受炭ケース２０を構成する分断室２４
は、ゲート２８の開成によつて切出口４９を介し
て受炭室２３と連通するとともに、この受炭室２
３から分断室２４内に押し出される圧密ケーキ３
４を分断するための回転カツタ４１が設けられて
いる。この回転カツタ４１は、分断室２４の幅方
向に対向させたドラム４２，４２を回転血在に設
けるとともに、これらドラム４２，４２の外周に
圧密ケーキ３４の高さに応じた刃４３，４３…を
設けることによつて構成され、図示しない駆動源
により回転させられる。

また、受炭ケース２０を構成するシユート室２
５は、装入口２２に内接する正方形よりも若干小
さい一辺ｂ（装入口２２の口径が430φmmの場合は
ｂ＝280mm程度）を有する正方形をしており、受
炭室２３の幅ａ寸法はｂ寸法より更に小さく（ｂ
＝280mmの場合はａ＝275mm）なつている。このよ
うにｂ寸法をａ寸法より若干大きくしているの
は、切断された圧密ケーキ３４シユート室２５内
の通過を容易にするためである。

このようにして構成される受炭ケース20は、降
雨時に受炭ケース２０内に雨が入ると圧密ケーキ
３４の強度を強めると共に乾留時の熱損失にもな
るため、受炭ケース２０の上部に開閉式の蓋を設
けることが望ましい。

ところで、装入口２２ １個分の受け持つ装入
炭相当の圧密ケーキ３４を成型するための圧密機
としての加振装置１７は、装炭車１６上にではな
く炭槽１０上に設けられている。加振装置１７を
炭槽１０に設けたのは、装炭車１６に加振装置１
７の重量が加わつたり、装炭車１６のスペースを
占有するのを回避するためである。したがつてか
ならずしも取付場所は炭槽１０に限定されるもの
ではない。図示例の加振装置１７は、炭槽１０に
支持され駆動源（図示せず）により回動するドラ
ム４５と、これより繰り出されるロープ４６と、
このロープ４６により吊設された加振器４７と、
これに連結された振動棒４８とから構成され、圧
密時のみ受炭室２３内に振動棒４８を挿入するよ
うになている。また、この加振装置１７は受炭室
２３全部に一体の圧密ケーキ３４を成型するため
に、受炭室２３の長さ方向に沿つて適正数配設さ
れている。圧密機として加振装置１７を用いた
が、この加振装置１７の代りに突き固め棒の自然
落下や圧縮空気作動による強制スタンプ等の突き
固めによつて圧密ケーキを成型してもよい。

さて、上記の構成において、炭槽１０内の装入
炭１５が給炭装置１２のロータリフイーダ１３か
ら切り出されると、給炭シユート１４を経て装炭
車１６上の受炭ケース２０の受炭室２３にその全
長（ｌ寸法）に亙つて供給されるが、この給炭に
先立つて加振装置１７の振動棒４８を受炭室２３
内に挿入して振動を開始しておく。すると、受炭
室２３内に供給された装入炭１５は振動棒４８の
振動により加圧され圧密ケーキ３４に成型されて
いく。給炭の続行と共に振動棒４８を上昇させて
振動を繰り返すことにより第１Ｂ図に示すような
装入口２２ １個分の圧密ケーキ３４を一体的に
完成する。このように給炭しながら成型するの
は、給炭完了後に成型すると装入炭１５の高さが
高いため、装入炭１５と受炭室２３の側壁２６，
２７との間の摩擦力に成型力の大部分が消費さ
れ、その結果圧密ケーキ３４の下部が上部に比べ
て著しく嵩高密度が小さくなり、圧密ケーキ３４
と押出し時にケーキが崩壊する虞れがあるからで
ある。

圧密ケーシ３４の一体成型が完了すると、装炭
車１６を装入口２２の上方まで走行させる。走行
後、移動壁２７を若干後退させて圧密ケーキ３４
の成型時に生じた側圧を解放除去するとともに、
受炭室前方のゲート２８を全開状態とする。この
状態で移動底板３０をシユート室２５側に移動さ
せると、圧密ケーキ３４は切出口４９を介して分
断室２４内に押出され、この押出し速度と同一速
度で圧密ケーキ３４を挟んで回転する２本の回転
カツタ４１により、幅方向の両側から分断され
る。回転カツタ４１による圧密ケーキ３４の分断
は、圧密ケーキ３４の両側からこれに切目を入れ
ると圧密ケーキ３４は引張り非常に弱いため圧密
ケーキ３４の全幅（ａ寸法）に割れ目が入り、移
動底板３０の支えがなくなると、シユート室２５
上方では圧密ケーキ３４の自重により容易に分断
されるため、完全に幅方向全長に亙つて切断しな
くてもよい。このように分断されて角柱状となる
長大な柱状ケーキ５０はシユート室２５内へ押し
出され、これより装入口２２を通つて炭化室２１
内に重力落下する。

炭化室２１内に重力落下する装入炭は嵩密度の
小さな粉状ではなく、高嵩密度に成型された角柱
状ケーキ５０となつて床上に落下するため、床と
衝突したときの大きな衝突エネルギにより自身を
突き固めると同時に山状に崩壊する。この山の下
部中心部は突き固め効果により落下前よりも更に
嵩密度は増加する。これに対し山の上部は崩壊に
より落下前よりも嵩密度は減少することになるけ
れども、次に落下してくる角柱状ケーキ５０によ
り突き固められて山の下部中心部と同様に嵩密度
は増加する。移動底板３０は連続運転しているの
で、圧密ケーキ３４は所定長押し出される度に自
動的に分断されて炭化室２１内に落下していく。
このようにして全量の圧密ケーキ３４が炭化室２
１内に装入される。

炭化室２１内への装入が完了すると、移動底板
３０を今度は逆方向に移動させて移動端板２９を
最初の位置に戻す。次いで、移動壁２７を幅方向
内方へ動かし、ゲート２８を閉じて最初の状態に
戻した後、装炭車１６を炭槽１０の下方に移動さ
せる。この移動により１装入工程が完了する。

ところで、圧密ケーキ３４の嵩密度はその長さ
方向において、炭化室２１内に装入される時に落
下距離の大きいゲート２８側から落下距離の小さ
い移動端壁２９側に向かつて0.7t／m³から1.1t／
m³程度に増加させることが望ましい。圧密ケーキ
３４の嵩密度を落差に応じて変化させるのは、落
差が小さくなるにしたがつて、落下エネルギーに
よる突き固め作用が減少し、充填密度が低くなる
のを防止するためである。ケーキの嵩密度の下限
を0.7t／m³としているのは、粉炭（嵩密度0.5t／
m³）のみの落下でも0.7t／m³の充填嵩密度が得ら
れるからであり、嵩密度の上限を1.1t／m³として
いるのは、成型圧力と嵩密度との関係が粉炭の通
常水分含有率である9.0％の場合に、1.1t／m³で飽
和に近く、これ以上圧力を増加しても、その割に
は嵩密度の上昇が小さく不経済となるためであ
る。このケーキの長さ方向の嵩密度の変化は、振
動棒４８を複数本設けてあるので、その振幅及び
振動数を変えることにより容易に実現することが
できる。

また圧密ケーキ３４の嵩密度はその長さ方向ば
かりでなく高さ方向においても、落差を考慮する
ならば下部より上部の嵩密度を若干増大させるこ
とが望ましい。

こうして圧密ケーキ３４の嵩密度を特に変化さ
せることにより、従来炭化室２１の高さ方向で生
じていた充填密度のアンバランス（床部で0.7t／
m³、天井部で0.5t／m³）を解消し、約0.9t／m³の
均一な充填密度を得ることができる。

このように上記実施例によれば、装炭車１６へ
の給炭中に装入炭１５を成型するように構成した
ので、装入口２２より小さな寸法のものしか成型
できず、成型に時間がかかつていた従来の装入時
に成型する方法と比較して大きなケーキ状に装入
炭２２を成型することができ、しかも断続的にで
はなく連続的に成型できるため、成型に要する時
間が圧倒的に短い。言わば、本実施例では単に貯
炭機能を有するに過ぎなかつたホツパで圧密ケー
キを成型するようにしたものだから、大型の圧密
ケーキ３４が短時間で成型できるものである。

また、受炭中に成型するようにしたので、圧密
手段１７が簡略化され成型に要する動力も少なく
て済む一方、振動棒４８の数及び深さによつて圧
密ケーキ３４の高さ方向及び長さ方向において任
意に嵩密度を調整できるため、炭化室２１内での
充填密度のアンバランス緩和効果が大きい。

更に、圧密手段１７を炭槽１０に設けたので、
装炭車１６に搭載する必要がなくなつて装炭車１
６を小型軽量化することができる。また、装炭車
１６上の受炭室２３の底板３０を移動式としてい
るため、圧密ケーキ３４の押し出しが連続的に行
なえ装入時間を短縮できるばかりか、別体の押出
し装置が不用になるとともにケーキ押出し時にケ
ーキの崩れが少なく、押出しに要する力も小さく
て済む。そして、このケーキ崩れの減少と押出し
力の低減は、受炭室２３の一方を移動壁２７とし
て圧密時の側圧を解放・除去できるようにしたの
で、一層助長することができる。また、分断室２
４にケーキ切断機能を付与したので、高嵩密度の
ケーキでも装入口２２に見合う大きさに分断でき
て炭化室２１内に容易に装入することができる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を奏する。

(1) 本発明方法によれば、装入口に規制されて成
型ブロツクが小型、大量に必要であつた従来の
方法に比して、圧密ケーキを分断して装入口よ
り装入するようにしたことにより、小さい装入
口の口径に規制されることなく１体ものの大型
の圧密ケーキを成型することができ、成型時間
が飛躍的に短くなり、装入能力を大幅に向上す
ることができる。

(2) 本発明装置によれば、圧密機が装炭車に設け
られていた従来の装置と異なり、圧密機を装炭
車外に設けるように構成したことにより、装炭
車に圧密機の重量が加わつたり、圧密機のスペ
ースが要求されたりしないので、装炭車を小
型、軽量とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明に係る装入炭の装入装置の構
成図、第１Ｂ図は装入装置を構成する装炭車の側
断面図、第２図は第１Ｂ図の−線矢視図、第
３図は従来の装入装置例を示す側断面図である。 図中、１５は装入炭、１６は装炭車、１７は圧
密機としての加振装置、２１は炭化室、２２は装
入口、２３は受炭室、２５はシユート室、３４は
圧密ケーキ、４０は押出し機、４１は回転カツ
タ、４９は切出口である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の装入口を有する炭化室内を充填するた
   めに各装入口が受け持つ装入炭量相当の圧密ケー
   キを一体形成し、これを装入口上に押し出しつつ
   装入口の大きさに見合う柱状ケーキに分断して装
   入口より炭化室内に装入するようにしたことを特
   徴とするコークス炉における装入炭と装入方法。 ２ 炭槽から炭化室に装入炭を運搬する装炭車と
   その装炭車に設けられ、上記炭槽から供給される
   装入炭を受け入れるため上部が開口された受炭室
   と、その受炭室にその開口部から挿抜自在に設け
   られ、受炭室内に受け入れられた装入炭を圧密し
   て圧密ケーキに成型する圧密機と、上記受炭室の
   一側部に形成されると共に開閉自在に設けられた
   切出口と、その切出口に圧密ケーキを押し出す押
   出し機と、上記受炭室の切出口から押し出される
   圧密ケーキを所定の長さに分断するためのカツタ
   と、分断された圧密ケーキを上記炭化室の装入口
   に導くシユート室とを備えたことを特徴とするコ
   ークス炉における装入炭の装入装置。