JPH05156256A

JPH05156256A - コークス炉の流量調節装置

Info

Publication number: JPH05156256A
Application number: JP34820391A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Yoshitake; 弘美吉武; Jiyunzaburou Kuga; 隼三郎久我; Mitsuhiro Okazaki; 光弘岡▲崎▼; Masatoshi Somei; 政俊惣明
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1991-12-04
Filing date: 1991-12-04
Publication date: 1993-06-22
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0699685B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コークス炉の蓄熱室に送り込まれる燃料ガス
の流量を簡単に且つ迅速に調節し、コークス炉の可動効
率を向上させる。【構成】分配支管３０と蓄熱室に至るアンダージェッ
トパイプ３１の分岐部に弁座３４を固定し、弁座３４に
ニードル弁機構１０のニードル１２を臨ませる。ニード
ル弁機構１０のスピンドル１１は、分配支管３０に設け
た作業口３２に気密装着された蓋体２０を貫通し、端部
にハンドル１７を取り付けている。ニードル１２は、適
宜の弾性体を介してスピンドル１１の先端部に取り付け
ることが好ましい。【効果】弁座３４に対するニードル１２の嵌合度合い
をハンドル１７の操作で調整し、作業口３２を解放する
ことなくアンダージェットパイプ３１に至る燃料ガスの
流路断面積が制御される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉の蓄熱室に
送り込まれる燃料ガス及び／又は空気の流量を調節する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉は、石炭が装入される複数の
炭化室，炭化室を加熱する燃焼室及び下部に配置された
蓄熱室を備えている。蓄熱室から各燃焼室に供給された
燃料ガスは、燃焼室温度を一定に保ちながら燃焼する。
これによって、炭化室に装入された石炭のコークス化反
応が均一に維持され、品質が安定したコークスが得られ
る。蓄熱室に燃料ガスを供給する手段としては、たとえ
ば各蓄熱室にパイプを配管し、パイプ配管に設けた流量
調節機構によって燃料ガスや空気等の流量を制御するア
ンダージェット方式が知られている。

【０００３】アンダージェット方式を採用したコークス
炉は、図１に示すように炉体１の上部に配置した複数列
の燃焼室２に蓄熱室３を連通させている。蓄熱室３の下
部には、燃料ガス供給系４を空気供給系３ａと共に配置
し、燃料ガス供給系４に直結したダクト５を炉長方向に
沿って延している。ダクト５から分岐した分配支管５ａ
には、各蓄熱室３の下部に至る複数のアンダージェット
パイプ６が分岐して設けられている。そして、アンダー
ジェットパイプ６に取り付けた流量調節用オリフィスに
よって、各蓄熱室３に下方から送り込まれる燃料ガスの
流量が調節される。

【０００４】オリフィスは、たとえば図２に示した取付
け構造でアンダージェットパイプ６に取り付けられてい
る。この場合、環状プレートをオリフィス７として使用
し、中央開口７ｂの流路面積によりアンダージェットパ
イプ６の有効断面積を絞り、分配支管５ａからアンダー
ジェットパイプ６に流入する燃料ガスの流量を調節す
る。

【０００５】オリフィス７は、アンダージェットパイプ
６の内壁と取付け座７ｂとの間に差し込まれたピン７ｃ
で下面が支持され、アンダージェットパイプ６内に着脱
自在に設けられる。なお、ピン７ｃによるオリフィス７
の支持を確実にするため、パッキン７ｂでピン７ｃの立
上り部をアンダージェットパイプ６の内壁に押し付けて
いる。

【０００６】コークス炉の操業時に発生する配管系の振
動や燃料ガスの脈動等によって、ピン７ｃやパッキン７
ｄ等が所定の位置からずれることがある。この位置ズレ
によりオリフィス７のアンダージェットパイプ６に対す
る位置関係にくるいが生じ、蓄熱室３に送り込まれる燃
料ガスの流量が変動する。また、ピン７ｃの位置ズレが
大きいと、オリフィス７がアンダージェットパイプ６か
ら抜け落ちることもある。

【０００７】位置ズレや抜け落ちたオリフィス７を正規
の位置に復帰させる作業は、プラグ８を外し作業口９を
解放して行われる。作業口９は、異なる流量で燃料ガス
を蓄熱室３に送り込むため、異なったサイズの中央開口
７ａをもつオリフィス７に交換するときにも利用され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図２に示した取付け構
造では、オリフィス７の位置修正や交換等の作業が複雑
で面倒なものとなる。たとえば、位置づれを起こしたオ
リフィス７を正規の位置に修正するためには、プラグ８
を外して作業口９からオリフィス７の位置調整を行うこ
とが必要になる。このとき、位置ズレの原因となったピ
ン７ｃやパッキン７ｄも併せて調整される。

【０００９】しかし、アンダージェットパイプ６内の狭
隘な空間で行われる作業であることから、オリフィス７
の位置調整に多数の時間や労力が必要とされる。しか
も、コークス炉１基当りに設けられているオリフィスが
多数にのぼるため、多数のオリフィス７の調整作業を短
時間で終了するためには熟練した技術が要求される。

【００１０】この欠点を解消するため、実開昭６３−１
５４６４８号公報では、アンダージェットパイプの入り
口にスリーブ状の固定金具を取り付け、可撓性筒状体で
形成したオリフィスを固定金具に着脱自在に嵌合するこ
とが提案されている。この方式によるとき、スリーブ状
固定金具に可撓性オリフィスを装着させるだけの簡単な
作業によって、所定の流路面積を設定することができ、
燃料ガスの流量制御が確実に行われる。

【００１１】しかし、新しく提案された方式において
も、流路断面積を変更するためにオリフィスを交換する
ときや、装着したオリフィスの位置を調整或いは微調整
する場合、プラグ８を取り外して作業口９を解放するこ
とが必要である。作業口９の解放によって、分配支管５
ａ内に浮遊している多量の粉塵等が外部に放出され、作
業環境が著しく悪化する。また、作業者は、作業口９か
らアンダージェットパイプ６内に入り込むので、分配支
管５ａやアンダージェットパイプ６の内面に付着してい
る錆や異物に晒される。

【００１２】しかも、作業口９の解放に併せて加減コッ
クを開閉するため、オリフィスの調整に二人以上の作業
者が必要となる。また、プラグ８の取外し及び装着に応
じてガス立ち，ガス引きを行うことから、作業時間が長
いものになり、ひいてはコークス炉の稼動効率が低下す
る。

【００１３】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、作業口を解放することなく、外部
からの簡単な操作によって燃料ガスの流量調整を可能に
することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の燃料ガス流量調
節装置は、その目的を達成するため、分配支管と蓄熱室
に至るアンダージェットパイプの分岐部に固定した弁座
と、前記分配支管に設けた作業口に気密装着された蓋体
と、前記弁座の内部空間に臨む円錐状のニードルを先端
に取り付けたスピンドルを前記蓋体に貫通させ、前記分
配支管の外方に突出した前記スピンドルの他端にハンド
ルを取り付けたニードル弁機構とを備え、前記弁座に対
する前記ニードルの嵌合度合いが前記ハンドルの操作で
調整されることを特徴とする。

【００１５】弁座としては、耐熱性に優れた合成樹脂で
短管状に形成したものを使用することができる。ニード
ルは、弁座に対する中心位置ズレを吸収するため、弾性
体を介しスピンドルの先端に取り付けられていることが
好ましい。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながら、実施例によって
本発明を具体的に説明する。本実施例の燃料ガス流量調
節装置は、図３に示した構造のニードル弁機構１０を備
えている。ニードル弁機構１０は、スピンドル１１の先
端に円錐状のニードル１２をロックナット１３で取り付
けている。ニードル１２は、燃料ガスの流量調整機能を
受け持つ主要部であり、燃料ガスに最も接触する部分で
ある。そこで、酸化や発錆等に強いフェノール等の耐熱
性樹脂でニードル１２を作ることが好ましい。また、ス
ピンドル１１も、ＣＯＧ，ＢＦＧ等に接触して酸化・発
錆し易いため、ステンレス鋼等の耐食材料製とし、更に
その上に潤滑性に優れたテフロンコーティングを施すこ
とが好ましい。

【００１７】ニードル１２をスピンドル１１の先端に取
り付ける手段としては、ニードル１２の下部にタップを
切り、ピンでスピンドル１１の先端部に固定することも
可能である。しかし、この接続部も酸化腐食雰囲気に晒
されるため、本実施例においては、スピンドル１１の先
端部にネジを切り、ステンレス鋼等の耐食材料製ロック
ナット１３をスピンドル１１先端部のネジに螺合するこ
とによってニードル１２を固定する方式を採用した。

【００１８】また、スピンドル１１とニードル１２との
接続部には、スプリング１４を介在させることが好まし
い。ニードル１２は、スプリング１４を介した弾性的な
接続により、スピンドル１１の長手方向とは直交する方
向に若干の自由度をもつ。これにより、弁座３４（図４
参照）の中心軸に対する位置ズレが吸収される。

【００１９】スピンドル１１は、調整ナット１５を介し
て支持フレーム１６に回転可能に挿通されている。支持
フレーム１６は、分配支管３０の作業口３２（図４参
照）に装着される蓋体２０にボルト２２で固着される。
支持フレーム１６は、下蓋２０から更に下方に突出し、
下端部にハンドル１７がナット１８で取り付けられてい
る。

【００２０】支持フレーム１６は、腐食性雰囲気に晒さ
れるので、ステンレス鋼等の耐食材料で作られている。
しかし、支持フレーム１６の内部に外側から油を注入す
ると共に、肉厚の管体が使用されるため、安価な鋼材で
製作した支持フレームも使用可能である。また、支持フ
レーム１６には、蓋体２０よりも外側に位置する大径部
１９が設けられている。大径部１９の内周面にパッキン
１９ａを装着させ、これによってスピンドル１１が気密
支持される。

【００２１】支持フレーム１６の蓋体２０を貫通する部
分をたとえば６角断面とし、これに対応する６角孔を有
する蓋体２０に支持フレーム１６を挿通するとき、蓋体
２０に対し回り止めされた状態で支持フレーム１６が蓋
体２０に取り付けられる。

【００２２】蓋体２０は、弁蓋２１をボルト２２で下蓋
２３に固着した二重構造となっている。また、蓋体２０
と支持フレーム１６との間から燃料ガスが外部に漏洩し
ないように、下蓋２３にゴムパッキン２４が装着されて
いる。下蓋２１は、有底円筒状に形成されており、分配
支管の作業口３２（図４参照）周縁に設けた雄ネジ部に
螺合される雌ネジ部２５が刻設されている。

【００２３】ニードル弁機構１０が組み込まれるコーク
ス炉の分配支管３０は、図４に示すようにアンダージェ
ットパイプ３１を分岐させている。アンダージェットパ
イプ３１とは反対側の分配支管３０の周面に作業口３２
が開口されており、作業口３２を区画する周壁３３に下
蓋２３の雌ネジ部２５に噛み合う雄ネジ部が刻設されて
いる。

【００２４】分配支管３０から分岐したアンダージェッ
トパイプ３１の入側には、弁座３４が取り付けられてい
る。弁座３４としては、図４（ｃ）に示す通常の肉厚環
状弁座３４を始めとして、図４の（ａ）及び（ｂ）に示
したような短管状の弁座３４の開口部を採用することが
できる。

【００２５】短管状の弁座３４としては、耐熱性に優れ
たポリプロピレン樹脂等の合成樹脂製筒体を使用し、接
着剤でアンダージェットパイプ３１の内周面に接着され
る。弁座３４にはニードル１２が差し込まれ、規制され
た流路断面がニードル１２と弁座３４との間に形成され
る。なお、短管状の弁座３４は、適宜長さを調節するこ
とができるので、分岐支管３０の直径が異なるコークス
炉に適用する場合に有利である。

【００２６】弁座３４の内径Ｄは、ニードル１２の最大
径ｄと等しいか、或いは最大径ｄよりも若干小さくする
ことが好ましい。これにより、弁座３４の内部にニード
ル１２が完全に嵌り込むことがなく、弁座３４の内面と
ニードル１２の周面との間に堆積し易いダストによって
スピンドル１１の軸方向にニードル１２が移動しなくな
ることが防止される。また、樹脂製或いは樹脂コーティ
ングしたニードル１２や弁座３４を使用しているので、
ダスト等の堆積自体も少なくなる。

【００２７】周壁３３の雄ネジ部に下蓋２３の雌ネジ部
２５を螺合して作業口３２に蓋体２０を取り付けると、
ニードル弁機構１０の先端にあるニードル１２は弁座３
４の内部空間に指向する。このとき、周壁３３の下端で
ゴムパッキン２４が下蓋２３に押しつけられるため、作
業口３２に対して蓋体２０が気密に装着され、分配支管
３０内の燃料ガスが外部に漏洩することがない。

【００２８】弁座３４とニードル１２との間の距離は、
ハンドル１７の操作によって調整される。すなわち、ハ
ンドル１２を一方向に回転させると、支持フレーム１６
内をスピンドル１１がピッチ送りされ、先端のニードル
１２が弁座３４に接近する。また、ハンドル１２を逆方
向に回転させると、弁座３４からニードル１２が離間す
る。このように外部からの操作で、図４（ｂ）に実線で
示した全開位置と点線で示した全閉位置との間をニード
ル１２が移動する。

【００２９】ニードル１２の移動に応じニードル１２と
弁座３４との間の間隙ｇが変わり、必要とする流路断面
積が確保される。その結果、蓋体２０を取り外すことな
く外部からハンドル１７を操作する簡単な作業で、分配
支管３０からアンダージェットパイプ３１に流入する燃
料ガスの流量を調節することが可能となる。このとき、
スプリング１４等の弾性体を介してニードル１２がスピ
ンドル１１の先端に取り付けられていると、スピンドル
１１の軸心と弁座３４の軸心とが多少ずれている場合に
あっても、弁座３４に対してニードル１２を正規の位置
関係であてがうことができる。

【００３０】また、作業口３２を解放せずに流量調整が
行われるため、分配支管３０内を流れている燃料ガスに
随伴されてダスト等が外部に放出されることがなく、分
配支管３０内、ひいては蓄熱室内の雰囲気にガス圧変
動，温度変化等の悪影響を与えることも防止される。し
かも、加減コックの開閉作業を必要とせず、ガス立ち，
ガス引きに関係なく作業が行われるため、一人の作業者
で且つ短時間に流量調整を行うことができる。その結
果、コークス炉の可動効率が大幅に向上する。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のガス流
量調節装置においては、外部のハンドルを操作すること
によって弁座とニードルとの間の距離を変え、必要とす
る流路断面積を確保している。そのため、従来のオリフ
ィスを使用した場合にみられたように作業口に取り付け
た蓋体を取り外す必要がなく、簡単な操作で流量調整作
業を短時間に終了することができる。その結果、作業環
境が清潔に維持されると共に、コークス炉自体の可動効
率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンダージェットパイプを備えたコークス炉

【図２】オリフィスを内蔵した従来の流量調整機構

【図３】本発明実施例で採用したガス流量調節装置

【図４】同ガス流量調節装置を装着した分配支管

【符号の説明】

１０：ニードル弁機構１１：スピンドル１２：
ニードル１７：ハンドル２０：蓋体３０：
分配支管３１：アンダージェットパイプ３２：作業口３４：弁座

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分配支管と蓄熱室に至るアンダージェッ
トパイプの分岐部に固定した弁座と、前記分配支管に設
けた作業口に気密装着された蓋体と、前記弁座の内部空
間又は前記弁座に臨む円錐状のニードルを先端に取り付
けたスピンドルを前記蓋体に貫通させ、前記分配支管の
外方に突出した前記スピンドルの他端にハンドルを取り
付けたニードル弁機構とを備え、前記弁座に対する前記
ニードルの嵌合度合いが前記ハンドルの操作で調整され
ることを特徴とするコークス炉の燃料ガス及び／又は空
気の流量調節装置。
【請求項２】請求項１記載の弁座は、耐熱性に優れた
合成樹脂で短管状に形成されていることを特徴とするコ
ークス炉の燃料ガス及び／又は空気の流量調節装置。
【請求項３】請求項１記載のニードルは、弾性体を介
しスピンドルの先端に取り付けられていることを特徴と
するコークス炉の燃料ガス及び／又は空気の流量調節装
置。