JPH06264061A - 垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法 - Google Patents

垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法

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JPH06264061A
JPH06264061A JP8152393A JP8152393A JPH06264061A JP H06264061 A JPH06264061 A JP H06264061A JP 8152393 A JP8152393 A JP 8152393A JP 8152393 A JP8152393 A JP 8152393A JP H06264061 A JPH06264061 A JP H06264061A
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JP
Japan
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coke
carbonization
furnace
temperature
gas space
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Application number
JP8152393A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Miura
潔 三浦
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直式コークス炉の窯口部コークスの乾留遅
れおよび炉高方向のコークス品質偏差を改善する。 【構成】 垂直式コークス炉の底部の炉蓋1に付設した
断熱材2と炭化室内の装入石炭層もしくはコークス層3
の下端面に接する加熱板4との間にガススペース6を設
け、乾留中に発生する可燃性ガスの一部を炉外から吹き
込む空気もしくは酸素によりガススペース6で燃焼さ
せ、ガススペース6の温度を700〜850℃に保持す
る。 【効果】 垂直式コークス炉の乾留の均一化ならびに、
生産性の向上、乾留熱量の低減およびコークス品質の改
善を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、垂直式コークス炉で
コークスを製造する方法において、底部窯口部の乾留遅
れを防止して炉高方向の不均一乾留を改善するための垂
直式コークス炉窯口部の乾留促進方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在一般に使用されている垂直式コーク
ス炉は、通常の湿炭を炭化室の上部から装入し、コーク
スの排出を炭化室の下部から自重により行うもので、炭
化室下部窯口部の炉蓋は、通常回転軸の回りを揺動して
開閉するため、開閉機構上断熱材を厚く付設することが
できない。そこで通常は、図5に示すとおり、炉蓋21
上に断熱材として粉コークス22を床敷したのち、その
上に石炭23を装入している。この粉コークスの床敷
は、一般的に最下部の加熱フリュー底部の高さ位置付近
までで、約300〜400mmの充填高さとなってい
る。また、この粉コークスの床敷をせず、図4に示すと
おり、既設の水平式コークス炉と同様に炉蓋金物11に
断熱煉瓦もしくはキャスタブル等の断熱材12を付設し
た炉蓋を用いることも考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記粉コークスを床敷
する方法は、下記に示す欠点を有しており、床敷しない
方法に変える必要がある。 (1) 装入が粉コークスと石炭の2系列となり、装入
原料の搬送、貯蔵、装入ホッパー構造、装入方法など設
備・操業とも複雑となる。 (2) 製品である塊コークスの歩留が悪化することに
なり、乾留熱量の増大、粉・塊コークスの篩分け量の増
大、ひいては同一生産量を確保する際の設備容量が増大
し、設備・操業コストとも割高となる。
【0004】また、既設の水平式コークス炉と同様に炉
蓋金物に断熱煉瓦もしくはキャスタブル等の断熱材を付
設した炉蓋を用いる場合は、炉蓋の自重が大きくなるこ
ともあって、炉体と炉蓋間のガスシール、さらに炉蓋そ
のものの開閉が難しくなる欠点を有している。さらに、
粉コークスを床敷もしくは断熱材を付設した炉蓋は、い
ずれも炉蓋からの放熱を抑制するにとどまり、窯口部コ
ークスの乾留遅れおよび炉高方向のコークス品質に偏差
が生じるという問題がある。
【0005】この発明の目的は、従来の垂直式コークス
炉の粉コークス床敷法の欠点を解消し、さらに窯口部コ
ークスの乾留遅れおよび炉高方向のコークス品質偏差を
改善できる垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、垂直式コ
ークス炉底部の炉蓋の断熱材と炭化室内の装入石炭層も
しくはコークス層の下端面に接する加熱板との間にガス
スペースを設け、乾留中に発生する可燃性ガスの一部を
炉外から吹く込む空気もしくは酸素により燃焼させるこ
とによって、窯口部コークスの積極的な乾留促進をはか
ることができることを究明し、この発明に到達した。
【0007】すなわちこの発明は、垂直式コークス炉の
底部の炉蓋に付設した断熱材と炭化室内の装入石炭層も
しくはコークス層の下端面に接する加熱板との間に設け
たガススペースで、乾留中に発生する可燃性ガスの一部
を炉外から吹き込む空気もしくは酸素により燃焼させ、
該ガススペースの温度を700〜850℃に保持するこ
とを特徴とする垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法
である。また、炉外からガススペースに吹き込む空気も
しくは酸素の吹込みノズルを垂直式コークス炉の側壁に
設けた垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法である。
【0008】
【作用】この発明においては、垂直式コークス炉底部の
炉蓋に付設した断熱材と炭化室内の装入石炭層もしくは
コークス層の下端面に接する加熱板との間に設けたガス
スペースで、乾留中に発生する可燃性ガスの一部を炉外
から吹く込む空気もしくは酸素により燃焼させ、該ガス
スペースの温度を700〜850℃に保持するから、炉
蓋本来の機能であるガスのシール性および耐久性を損な
うことなく、窯口部コークスの乾留が促進され、コーク
ス品質の改善を図ることができる。また、炉外からガス
スペースに吹き込む空気もしくは酸素の吹込みノズルを
垂直式コークス炉の側壁に設けたから、吹込みノズルと
空気もしくは酸素の配管は、炉蓋開閉時の邪魔になら
ず、操業が容易であり、かつ、吹込みノズルと空気もし
くは酸素の配管を固定した設備とすることができ、設備
寿命を延長できる。
【0009】コークス炉の操業においては、乾留終了時
点でタール分を含むガスの発生が完了していること、コ
ークスの収縮が十分進んでいることが重要である。すな
わち、タール分を含むガスが残存している場合は、窯出
しに際し黒煙の発生や発じんが多く、環境上好ましくな
い。また、コークスの収縮が不足している場合は、コー
クス炉の炉壁とコークスケーキとの肌離れが不十分で、
コークスの窯出しに支障をきたすためである。このよう
な問題を回避するためには、少なくとも700℃以上の
温度に保持する必要があることを確認している。一方、
窯口部での高温乾留は、炉蓋金物の歪みを招き、乾留中
に炉蓋からのガス漏れにつながり好ましくなく、炉蓋の
ガスシール性確保と炉蓋およびコークス炉窯口部の耐久
性を考慮すると、850℃以下の温度に保持する必要が
あることを確認している。したがって、可燃性ガスの燃
焼によるガススペースの温度は、700〜850℃に保
持するのが好ましい。
【0010】
【実施例】
実施例1 以下にこの発明方法の詳細を実施の一例を示す図1に基
いて説明する。図1はこの発明の垂直式コークス炉の正
面斜視断面図である。図1において、1は炉蓋金物、2
は断熱材、3は装入石炭層もしくはコークス層、4は装
入石炭層もしくはコークス層に接する加熱板、5は断熱
材2と加熱板4をつなぐ支持枠、6は断熱材2と加熱板
4との間に形成したガススペース、7は側壁8に設けた
ガススペース6に炉外から燃焼用の空気または酸素を吹
込む吹込みノズルで、乾留中ガススペース6に吹込みノ
ズル7から空気または酸素を吹き込めば、ガススペース
6を流れる乾留時に発生する可燃性ガスの一部が燃焼す
るよう構成されている。なお、9は吹込みノズル7への
空気または酸素の供給配管である。
【0011】上記のとおり構成したから、乾留中ガスス
ペース6に側壁8に設けた吹込みノズル7から空気また
は酸素を吹き込めば、ガススペース6を流れる乾留中に
発生する可燃性ガスの一部が空気または酸素吹込み量に
応じて燃焼するから、前記可燃性ガスの燃焼によりガス
スペース6を700〜850℃の温度に保持することが
できる。このため、窯口に近い加熱板4と接する装入石
炭層もしくはコークス層3は、前記可燃性ガスの燃焼に
よるガススペース6からの熱によって加熱され、窯口部
コークスの乾留促進を図ることができる。また、ガスス
ペース6への空気または酸素の吹込みノズル7を炉の側
壁8に設けたから、吹込みノズル7および供給配管9
は、炉蓋開閉時の邪魔にならず、操業が容易であり、か
つ、吹込みノズル7および供給配管9を固定設備とでき
るから、設備寿命を延長できる。
【0012】実施例2 炭化室寸法が高さ2.6m 、炉幅450mm、長さ
1.0mの垂直式試験コークス炉を用い、図2に示す炉
蓋の本発明法、図4に示す炉蓋の従来法1、図5に示す
炉蓋の従来法2のそれぞれについて、窯口部コークスの
昇温状況、炉蓋からの黒煙発生状況および発生ガス組成
より判定したコークスの火落状況を調査した。各炉蓋の
諸元は、第1表に示す。また、コークス炉の乾留条件と
しては、電気炉のフリュー温度1150℃、装入炭水分
8.7%、平均装入炭嵩密度715kg/m3で行な
い、各種炉蓋の効果の比較には各5回の使用テスト結果
に基づいて評価した。なお、窯口コークスの昇温状況の
調査のために、各炉蓋とも炉蓋の炉長と炉幅方向の中央
部に測温孔を設け、装入石炭層もしくはコークス層の炉
蓋に接する端面の温度とガススペースの温度を測定し
た。さらに、本発明法は、炉蓋金物11に付設した断熱
材12と加熱板13との間のガススペース14での発生
ガスの燃焼のため炉長方向の中央位置で底部より20c
mのガススペース14内位置に燃焼用の空気吹込みノズ
ル15を設置し、ノズル先端には電気的スパークによる
着火装置を設け、乾留初期から乾留中に発生するガスの
一部を燃焼させ、ガススペース14の温度を800℃に
保持した。その結果を第2表および第3図に示す。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】第2表に示すとおり、従来法1、2は、窯
出し時における窯口部コークスの炉蓋の接する端面の温
度が、大略630〜660℃程度の温度で十分なコーク
ス化温度に達していない状況である。これに対し、本発
明法は、ガススペースでの乾留中に発生するガスの一部
燃焼法によって、窯口部コークスの端面温度は850℃
の十分なコークス化温度に達している。これらの差は火
落時間に明確に現われている。すなわち、従来法1、2
では、火落時間がそれぞれ22.5時間、22.3時間
で、窯出し時間を24時間一定としている乾留のため、
置き時間が1.5〜1.7時間となっている。これに対
し本発明法では、窯口部での昇温が早いため、乾留遅れ
が改善され、火落時間が20.5時間へと大幅に改善さ
れ、置き時間も3.5時間と必要以上に長い。このこと
は、逆にいえば置き時間を短かくしてコークス炉の生産
性を向上させるか、あるいは炉温を下げて乾留熱量低減
に結びつけられることを意味し、極めてその効果の大き
いことがわかる。
【0016】第3図に示すとおり、窯口部コークスの昇
温状況は、従来法1では乾留初期は炉蓋の耐火煉瓦に蓄
熱があるため400℃程度の比較的高い温度を示してい
るが、常温の装入石炭に熱を奪われ端面温度はいったん
低下する。その後、最下部フリューからの加熱により温
度は回復するものの、窯出し時点でもたかだか630℃
程度である。また、従来法2は粉コークスを床敷してお
り、窯口部コークスの端面温度は乾留初期からフリュー
よりの熱伝導に依存して昇温する。ただし、従来法1と
比較して粉コークスが耐火煉瓦よりも熱伝導率が小さい
ため、乾留後半での昇温は早く、窯出し時での温度はむ
しろ従来法1より若干高くなる傾向にある。一方、本発
明法の場合は、ガススペースでの乾留中に発生するガス
の燃焼により、乾留初期から窯口部コークスの端面温度
は急激に昇温し、前記の乾留遅れ改善による火落時間の
短縮に大きく貢献していることがわかる。
【0017】実施例3 実施例2と同じ試験コークス炉の乾留条件および各種測
定条件で、本発明法におけるガススペースの保持温度を
650〜900℃の範囲で変更し、ガススペースでの保
持温度の影響を調査した。その結果を第3表に示す。
【0018】
【表3】
【0019】第3表に示すとおり、窯口部コークスの端
面温度は、ガススペースの保持温度に大体比例して昇温
するものの、650℃保持温度では火落時間の短縮に若
干の効果が認められる程度である。さらに、700℃以
上に保持温度を上げた場合は、火落時間の短縮は顕著と
なるが、900℃に保持温度を上げると炉蓋金物の歪み
が大きくなり、ガスのシール性が損なわれ乾留中に激し
い黒煙が発生した。すなわち、本発明法のガススペース
での発生ガスの燃焼による保持温度は、700〜850
℃が乾留温度の偏差低減による火落ち時間の短縮に効果
があり、かつ炉蓋のガスシール性の面からも有利と判断
された。なお、本実施例では窯口部コークスの乾留温度
改善によるコークス品質の改善確認は、コークスのサン
プリングが困難なため行なわなかったが、従来法1、2
は、窯口部コークスの端面温度が630〜660℃であ
るのに対し、本発明法では740〜870℃に達してい
る点を考慮すれば、コークス品質の改善効果も極めて大
きいことが推察できる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、垂直式コークス炉の炉蓋に粉コークスを床敷する必
要がなく、乾留の均一化ならびに、生産性の向上、乾留
熱量の低減およびコークス品質の改善を図ることができ
ると共に、コークス炉の乾留効率化とコークス品質の安
定化に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の垂直式コークス炉の正面斜視断面図
である。
【図2】実施例2で本発明法に使用した炉蓋を示す概略
縦断面図である。
【図3】実施例2における窯口部コークスの昇温状況を
示す乾留時間とコークス端面温度との関係を示すグラフ
である。
【図4】実施例の従来法1で用いた炉蓋構造例を示す概
略縦断面図である。
【図5】従来法2で用いた炉蓋構造例を示す概略縦断面
図である。
【符号の説明】
1、11 炉蓋金物 2、12 断熱材 3 装入石炭層もしくはコークス層 4、13 加熱板 5 支持枠 6、14 ガススペース 7、15 吹込みノズル 8 側壁 9 供給配管 21 炉蓋 22 粉コークス 23 石炭

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 垂直式コークス炉の底部の炉蓋に付設し
    た断熱材と炭化室内の装入石炭層もしくはコークス層の
    下端面に接する加熱板との間にガススペースを設け、乾
    留中に発生する可燃性ガスの一部を炉外から吹き込む空
    気もしくは酸素によりガススペースで燃焼させ、ガスス
    ペースの温度を700〜850℃に保持することを特徴
    とする垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法。
  2. 【請求項2】 炉外からガススペースに吹き込む空気も
    しくは酸素の吹込みノズルを垂直式コークス炉の側壁に
    設けたことを特徴とする請求項1記載の垂直式コークス
    炉窯口部の乾留促進方法。
JP8152393A 1993-03-15 1993-03-15 垂直式コークス炉窯口部の乾留促進方法 Pending JPH06264061A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004007639A1 (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Yamasaki Industries Co., Ltd. コークス炭化炉蓋近傍部を昇温促進するコークス炭化炉蓋

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004007639A1 (ja) * 2002-06-13 2004-01-22 Yamasaki Industries Co., Ltd. コークス炭化炉蓋近傍部を昇温促進するコークス炭化炉蓋
US7341647B2 (en) 2002-06-13 2008-03-11 Yamasaki Industries Co., Ltd. Coke carbonization furnace cover for promoting increase in temperature of coal particles near the cover

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