JPH06299155A - コークス炉炭化室の付着カーボン除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構造で、コークス炉炭化室内表
面の付着カーボン除去完了時点を的確に判定し、特に目
地部における過除去の無いコークス炉炭化室の付着カー
ボン除去方法を提供する。 【構成】 コークス炉炭化室内の排気系に排気ガスの温
度検出手段を設け、同温度検出手段で前記空気供給前の
初期温度を測定すると共に、酸素含有気体の供給後にお
ける排気ガス温度を継続的に測定し、前記初期温度と排
気ガス温度とを比較することにより付着カーボンの除去
完了時期を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉炭化室の付
着カーボン除去方法、より詳しくは、カーボンの除去完
了を的確に判定して、カーボンの除去不足と過剰な除去
を防止する付着カーボン除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉炭化装置においては、乾留生
成ガスの熱分解によって生じるカーボンや石炭装入時に
飛散する微粉炭が、炭化室の炉壁に固着して、これがコ
ークス化し付着カーボンとなる。この付着カーボンは、
炉壁面上で成長するに従い、炉壁の熱伝導率を下げ、ま
た炭化室の有効容量を減少させ、コークス炉の生産性の
低下、更には、コークス押出を不可能にする窯詰まりの
原因ともなる。

【０００３】このコークス炉の付着カーボンを除去する
ため、従来より、種々の方策が採られている。最も原始
的なものは、先端の尖ったやり状の治具を用い人力で突
き落とす方法であり、また機械的に削り取る方法とし
て、コークス押出し機ラムヘッドに装着された摺動接触
自在の刃を、炉壁に圧着させながらラムを移動させて付
着カーボンを削り落とす方法等がある。

【０００４】しかしながら、前者の人力による方法で
は、労働環境やまた施工能率上の問題があり、また、後
者の機械的に削り落とす方法では、炉壁レンガ自体を損
傷し易いという問題がある。

【０００５】この対策として、例えば、特開昭６１−２
３１０８７号公報に記載されてるように、コークス炉内
に空気などの酸素含有気体を導入し、炉壁に固着したカ
ーボンを燃焼させて除去する方法があり、これによっ
て、炉壁れんがに損傷を与えることなく、効果的なカー
ボン除去が可能となる。

【０００６】一方、コークス炉炭化室等に付着するカー
ボンは、大別して、れんが表面に付着して上記問題の原
因となる有害なもの、またれんが目地部に侵入してシー
ル機能を高める有益なものとがあり、付着カーボンの除
去にあたっては、れんが表面に付着した有害なものは完
全に除去し、また有益なカーボンは出来る限り残すこと
が望ましい。

【０００７】燃焼による付着カーボン除去は、先ず付着
したカーボン表面が燃焼し、表面が除去された後に深部
へと進み、さらに酸素含有気体を供給しつづけることに
よって、目地内に侵入したカーボンが燃焼する。したが
って、有益な目地のカーボンを残存させるためには、れ
んが表面のカーボン除去完了を的確に検出して、その時
点で酸素含有気体の供給を停止することが必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６１−２３１０８７号公報に記載の方法では、燃焼させ
るための酸素含有気体の供給停止、すなわちカーボン除
去の完了の判断は、燃焼除去されたカーボン総量と除去
目標カーボン総量とを、押出機の電流値や壁面の温度等
から推定し、これらを比較判別することによって行われ
ている。このためカーボン除去完了の検出精度が悪く、
有益な目地部のカーボンを残留させることができない。
また、カーボン量検出のための機器が複雑であるため
に、設備コストの増大及び機械の保守が困難であるとい
う問題もある。

【０００９】そこで、本発明が解決すべき課題は、比較
的簡単に、コークス炉炭化室内表面の付着カーボン除去
完了時点を的確に判定し、特に目地部における過除去の
無いコークス炉炭化室の付着カーボン除去方法を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、れんが表面
部分の除去すべき付着カーボン量と排気ガス温度との間
に、強い相関関係がある点に注目し本発明を完成するに
至ったものである。すなわち、本発明は、コークス炉炭
化室内に酸素含有気体を供給して同コークス炉炭化室内
の付着カーボンを焼却除去する方法において、前記コー
クス炉炭化室内の排気系に排気ガスの温度検出手段を設
け、同温度検出手段で前記酸素含有気体供給前の初期温
度を測定すると共に、酸素含有気体の供給後における排
気ガス温度を継続的に測定し、前記初期温度と排気ガス
温度とを比較することにより付着カーボンの除去完了時
期を判定することによって上記課題を解決することがで
きる。

【００１１】ここで、前記排気ガス温度が、前記初期温
度よりも低くなった時点で付着カーボンの除去完了と判
定して、酸素含有気体の供給を停止することによって、
れんが表面の付着カーボンを略完全に除去し、かつ目地
内のカーボンを残存させた状態とすることができる。

【００１２】

【作用】図２及び図３は、酸素含有気体によって焼却さ
れるれんが表面及び目地部の付着カーボン量とその状況
を説明するための説明図で、図２は送風開始からの時間
と燃焼ガス温度との関係、また図３は各時点での炉壁の
状態を示す。

【００１３】酸素含有気体を供給開始する時点（０）に
おいては、排気ガス温度（初期温度）は約７５０℃であ
り、図３（ａ）はこのときのレンガ表面の状態を示す。
送風機によって酸素含有気体を供給すると、付着カーボ
ンＣは燃焼してＣＯ₂ となり、その際８１００ｋａｌ／
ｋｇの熱を発生する。これによって排気ガス温度は上昇
し、約８５０℃の定常状態となる。さらに酸素含有気体
を供給し続けることによって、れんが表面の付着カーボ
ンが焼却除去され、発生熱量が減少して排気ガス温度が
低下する。図３（ｂ）はこの状態を示す。表面に付着し
たカーボンＣが略除去されると、カーボンＣの燃焼に伴
って発生する熱量よりも酸素含有気体による温度低下の
方が大きくなり排気ガス温度はさらに下降し、初期温度
の約７５０℃となる。図３（ｃ）は、れんが表面のカー
ボンＣが完全に除去され、目地部にのみ残存している状
態を示す。この時点がカーボン除去の最も望ましい完了
時点となる。これ以上酸素含有気体を供給し続けると、
さらに排ガス温度は低下し、目地に侵入した有益なカー
ボンも燃焼によって除去されることとなる。

【００１４】本発明のコークス炉炭化室の付着カーボン
除去方法は、カーボンの燃焼と排気ガス温度の相関関係
を利用したもので、酸素含有気体供給後の排ガス温度の
降下を検出することによって、付着カーボン除去完了時
期の判断材料とするものである。

【００１５】カーボン除去完了時期の判断に当たって
は、定常状態であった燃焼ガスの温度が低下傾向を示し
た時点を一つの目安とすることができるが、初期温度と
同じになった時点を完了と判断することによって、れん
が表面のカーボンの除去もれがなく、かつ目地部にカー
ボンを殆ど残存させた最も好ましい状態となる。なお、
ここで初期温度と同じになった時点とは、物理的に同じ
時点から±２０℃程度の範囲であれば、実用上略同じ効
果が得られる。

【００１６】このカーボン除去完了時期は温度検出手段
での測定結果に基づいて、マイクロコンピュータで判断
され、オペレータへのランプ点灯による表示、また、酸
素含有気体の供給を停止することによって実行される。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の付着カーボン除去方法を実
施するためのコークス炉炭化室の概略縦断面図である。

【００１８】図中１は炭化室、２は炭化室内の排ガス排
出用の上昇管で、同炭化室１内には装入車３に設けられ
た酸素含有気体供給用のランス４が設けられている。ラ
ンス４の上端には送風制御弁５が設けられ、さらに空気
供給用の送風機６に接続されている。上昇管２の上端に
は、排ガスの温度を測定する測温計７が設けられ、この
測定結果は、装入車２に設けられたマイクロコンピュー
タ８に入力される。また、送風機６および送風制御弁５
の操作は全てこのマイクロコンピュータ８で行われる。

【００１９】上記構成において、コークス炉炭化室の操
業終了に伴って、図示しない押出機によって製造された
コークスが、コークス炉炭化室１外へ排出され、これと
同時に測温計７によって排ガスの初期温度が測定記録さ
れる。ついでマイクロコンピュータ８のプログラムに従
って、送風制御弁５および送風機６が作動し、コークス
炉炭化１室内に空気が供給される。

【００２０】この空気によって、炉壁に付着したカーボ
ンが燃焼し、ＣＯ₂ となる。その際、燃焼熱によって排
ガス温度は図２で示した通り上昇する。空気を供給し続
けることによって、炉壁の付着カーボンは燃焼し、排ガ
スとなって除去される。

【００２１】上記図１に示す装置を、装入炭量約３０Ｔ
／ｃｈのコークス炉炭化室に使用し、送風機によって空
気を２．７ｍ³ ／ｓｅｃ （ａｔ２５℃）供給して付着
カーボンの除去を行った。

【００２２】本実施例においては、空気供給開始後約１
０秒で約８５０℃の定常状態となり、供給開始から約５
０秒後に低下傾向を示した。さらに供給開始から約６０
秒後に、排ガス温度が初期温度７５０℃同じとなった時
点で、マイクロコンピュータ８の自動制御によって送風
機６の駆動を停止し、また送風制御弁５を閉状態とし
た。この結果をもとに、実施例２及び３として、排ガス
温度が初期温度７５０℃から±２０℃の時点で停止させ
た。また、比較例１として、同様の条件で排ガスの温度
が８００℃の時点（空気供給開始後約５５秒）で空気の
供給を停止し、また比較例２として、排ガスの温度が初
期温度よりも低下して６５０℃となった時点で停止し
た。

【００２３】炉内をファイバースコープによって観察し
たところ、実施例１，２，３においては、れんが表面の
カーボンは略完全に除去され、かつ目地内のカーボンが
残存し、シール効果を維持することが確認された。ま
た、比較例２では、目地内のカーボンは確認されたもの
の、れんが表面のカーボンも充分に除去されない状況で
あった。比較例３では、れんが表面及び目地内のカーボ
ンの双方が除去された状態であった。

【００２４】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００２５】（１）排ガスの温度によって、付着カーボ
ンの除去完了時点を判定するため、使用する装置が簡単
ですみ、かつ付着カーボンの過剰除去の無い効果的な除
去が可能となる。また、付着カーボンの適正な除去が図
れるため、炉寿命の延長及び目地切れによる環境完全が
図れる。

【００２６】（２）使用する装置は、構造が簡単である
ために、設備コスト及びランニングコストとも低減する
ことができる。

【００２７】（３）排気ガスの温度によって制御するも
のであるために、燃焼除去速度の異なる如何なるコーク
ス炉炭化にも適用することができる。

【００２８】（４）付着カーボン除去系のブローズド化
により、完全省力化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための、コークス炉の概略縦
断面図である。

【図２】酸素含有気体の供給時間と排ガスの関係を示す
グラフである。

【図３】カーボン除去の状態を示す炉壁れんがの横断面
図である。

【符号の説明】

１ 炭化室 ２ 上昇管 ３ 装入車 ４ ランス ５ 送風制御弁 ６ 送風機 ７ 測温計 ８ マイクロコンピュータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉炭化室内に酸素含有気体を供
   給して同コークス炉炭化室内の付着カーボンを焼却除去
   する方法において、 前記コークス炉炭化室内の排気系に排気ガスの温度検出
   手段を設け、同温度検出手段で前記酸素含有気体供給前
   の初期温度を測定すると共に、酸素含有気体の供給後に
   おける排気ガス温度を継続的に測定し、前記初期温度と
   排気ガス温度とを比較することにより付着カーボンの除
   去完了時期を判定することを特徴とするコークス炉炭化
   室の付着カーボン除去方法。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記排気ガス
   温度が、前記初期温度よりも低くなった時点で付着カー
   ボンの除去完了と判定することを特徴とするコークス炉
   炭化室の付着カーボン除去方法。