JPH064852B2

JPH064852B2 - コ−クス炉ドア

Info

Publication number: JPH064852B2
Application number: JP19838185A
Authority: JP
Inventors: 晴男野田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-07
Filing date: 1985-09-07
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS6259692A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、熱遮断性が高く軽量かつ操作性のすぐれた
コークス炉ドアに関するものである。

〔従来の技術〕

水平コークス炉の炉室の両側開口は、大抵、第６図に示
すように厚さ約400mmのプラグ状の耐火物内張ａを持つ
鋳鉄製ドア体ｂを炉室頭部に固定されている鋳鉄製のド
ア枠ｃに係止して、コークス取り出しの都度開放可能に
閉鎖されている。このように熱伝導度の大きい材料を用
いて僅かな領域でコークス化の強い熱を遮断しているた
め、ドア体ｂ及びドア枠ｃの外側表面の温度は150度か
ら300度にもなり、外部に多量の熱が放散されている。

〔従来技術の問題点〕

炉体側面の他の部分からの熱放散損失もあるため、ドア
付近の両端部のチヤージのコークス化は中側よりも遅
れ、先にコークス化終了した中側のチヤージに余分の熱
を供給することやチヤージの処理時間が端部のコークス
化速度に支配されることがあり、コークス炉団の熱効率
と石炭処理能力の面から断熱性の改良が要請されてい
る。例えば炉室高さ６ｍのコークス炉のドアとドア枠の
表面積は約10m²あり、この平均表面温度を170度から100
度以下に低めると石炭１Kg当たり８から12Kcalの熱を節
減することができ、１日の石炭処理量4000トンのコーク
ス炉団の場合１年間に約15×10⁹Kcalの熱節約が可能に
なる。

内張耐火物を熱伝導率の低い材料に変えることも試され
た、しかし、開放の都度の大きな温度変化とカーボン類
侵入損傷に対して強く長期間の使用に耐える適当な耐火
材料は見出されていない。内張耐火物に強固なカーボン
が付着し、これの除去は困難で、無理に取り除くと耐火
物を損傷する。鋳鉄材の表面にタールが凝縮し、ドア開
放の際に有害な蒸気を放出し、赤熱コークスと接触する
と多量の煤を発生して環境を汚染する。このカーボンや
タールは生成を制御することが困難で、放置すると密封
を損ないガス漏れや空気侵入を引き起こす。ドアの内張
耐火物の熱遮断力を高め鋳鉄材の温度を低くすると、タ
ール凝縮物が増加する。これらの生成は原料の石炭にタ
ールピツチや石油系粘結剤を添加して操業されているコ
ークス炉団においてより一層多くなる。

近年、コークス炉は次第に大型になり、炉室高さ7.5mの
コークス炉団が操業されている。このような大型炉のド
アは、重量が重く、内部表面と外部表面の温度差によつ
て引き起こされ炉室高さの２乗に比例して増加する熱反
り量が大きくなり、通常の系止装置による拘束力ではこ
の熱反りを全部戻すことはできないため密封状態に保つ
ことが困難である。操業において付着物の除去、密封の
調節及び有害ガスの吸引浄化装置の運転に少なからぬ労
力と費用を掛けている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の従来のコークス炉ドアの欠点を解消
し断熱性が高く、軽量かつ操作性のすぐれたコークス炉
ドアを提供することにある。

すなわち、この発明の要旨は別体の支持フレームに支持
され外側表面が密封部の外側まで延びている断熱材で被
装されたシール板と、スペーサによつてガスチヤンネル
の間隔を保つてシール板に取り付けられている内側の軽
量断熱材を耐熱鋼板で被装して形成された耐熱シールド
とから成り、このガスチヤンネルにコークス化の過程に
チヤージから放出されるガスを案内し、シールドの外側
面とドア枠をこの通過ガスの温度に高めてコークス化の
加熱部分から外部に貫流する熱を低減するようにされた
コークス炉ドアに存する。

〔発明の構成及び作用〕

以下、この発明の実施例を添付図面にしたがつて詳細に
説明する。

添付図面の第１図から第５図は各々この発明のコークス
炉ドアの略示図である。この発明によるドアはドア体
が、別体のシール板１と別体の支持フレーム２とから成
り、シール板は平らな鋼板１の周囲に鋼製のシール条11
を気密に熔接して形成され、シール条11とこれに保持さ
れているセラミツクフアイバーなどの適当な耐熱性を有
する軟質のパツキング材17とをドア枠６に当接して炉室
内に充満するガスを密封するようにされている。第５図
の拡大横断面図に示されるように、このパツキング材17
はＵ形に成型されたシール条11とその中のＬ状材18とに
よつて包囲して保持されている。パツキング材17は、押
しボルト19によつて適当な押し力、特に、過大な押し力
が働かないように調節される。ガスは前のシール条11の
脚片と次のパツキング材17とによつて２段階に密封され
る。パツキング材17によつて、密封部にタール凝縮物が
存在しなくても、更に、ドア枠６のシール面に僅かな傷
や付着物存在しても、良好に密封することが可能とな
る。このＵ形シール条11とＬ状材18は、熱間押出法又は
引抜法によつて所要の断面形状に成型すると、加工が簡
単で有利である。

シールの方法は、図示の例に限定されるものではなく、
他の公知の適当な軟質パツキング材を使用した方法にす
ることができる。

シール板１の外側は１種又は複数の適当な軽量断熱材料
12によつて被装され、この断熱材は鋼板、アルミニウム
板など適当な薄板13によつて保護外装されている。この
断熱材料層12の大きさは、少なくともシール条11の外側
に被さる大きさ好ましくはドア枠６に保持材64とボルト
65によつて交換可能に取り付けられている別体の断熱材
63に被される大きさにされる。その厚さは、使用の状態
で表面温度を従来のドア体表面温度より低くして作業の
環境を良好にするため、適当な熱抵抗を持つ厚さにされ
る。

前記シール板１は支持フレーム２に間隔を保つて、炉室
高さ方向に延びている案内板53とシール板１に一端が固
定されている両側方の溝材52とで成るスライド機構によ
つて、熱伸縮自由かつ炉室長手方向に前後動可能に支持
されている。案内板53は押しボルト23と引つ張りボルト
24とによつて遊隙をもつて所定の間隔に保たれている。
シール板１の前後動ストロークの量は、炉室の端面のド
ア枠６の曲がりの状態と支持フレーム２のたわみ量とに
よつて、その都度適当な多いさに決められる。結合の方
法は、公知の適当な方法、例えば第３図に示すように、
案内の長穴と案内軸との組み合わせにすることもでき、
図示の例に限定されるものではない。

支持フレーム２は異形鋼材によつて形成されている。従
来のドアの鋳鉄製ドア体を使用することもできる。異形
鋼材を使用すると軽量に形成することができて有利であ
る。

耐熱シールドは、第３図に示されるように耐熱鋼製の保
持体33に成型耐火材31と成型断熱材32を一体に成型して
所要高さにされるか或いは第２図に示されるように軽量
断熱材料35を耐熱鋼板36で被装して形成された複数のブ
ロツクを熱膨張移動可能に継いで炉室高さにされ、スペ
ーサ41によつてガス集合導出のためのガスチヤンネル４
の間隔を保つて、シール板１に熱伸縮自由に結合されて
いる。例えばセラミツクフアイバーボードとブランケツ
トとを２枚の薄形鋼材で覆う，セラミツクフアイバーの
バルク材を角鋼管の中に充填して形成する、或いはセラ
ミツクフアイバー成型マスを角鋼管の中で一体に成型す
ると、従来の耐火物プラグよりも層の厚さが薄くても熱
貫流抵抗が大きく、かつ軽量にすることができて有利で
ある。なお使用材料、形状など詳細は図示の例に限定さ
れるものではない。

支持フレーム２とシール板１と耐熱シールド３とは、な
るべく上方の吊上軸26の作用線上の１個所において互い
に固定的に結合され、他の複数の位置において成るべく
作用線を合わせて熱膨張移動可能に結合されて、各部材
に自重にする軸圧縮力が不利に作用しないようにされて
いる。更に耐熱シールド３に働くチヤージの力は、スペ
ーサ41，５及び結合部の押しボルト23によつて最短経路
で支持フレーム２に伝達せしめてシール板１に不利に作
用しないようにされている。

ドアは支持フレーム２に取り付けられている公知の適当
な係止装置22によつてドア枠６に係止され、閉鎖位置で
支持フレーム２の周囲に配設されている公知の適当な押
圧スプリング16によつてシール材をドア枠６に押し付け
るようにされている。押圧スプリング16で創り出された
力は、分配板15によつて分配され隣接する二つの伝達体
14を経てシール条11に伝達される。かようにして押圧ス
プリングの数、すなわち、密封調節点を少なくされてい
る。

コークス化過程にドア付近のチヤージから放出されるガ
スは、ガスチヤンネル４に集まり、ここを通過し、連通
しているチヤージ層上部の水平なガススペースを経て炉
頂部の上昇管から炉室の外に引き抜かれる。

コークス化過程の間を通じ、ガスチヤンネル４に面して
いるドア枠４及び耐熱シールド３の外側面の温度は、こ
こを通過するガスの温度に高められる。このことによつ
て熱移動の比例フアクターの一つであるコークス化の加
熱部との間の温度差を縮小させ、チヤージから耐熱シー
ルド３及び端加熱フリユー７からドア枠６を貫流して外
部に放散する熱を少なくするものである。閉鎖領域の温
度は、熱抵抗の大きい耐熱シールド３と不良熱導体のガ
ス層４と通過ガスの熱キヤリヤ作用に関係し、耐熱シー
ルドの突き出しの多いさを調節することによつて許容の
温度に保つことができる。

第３図の横断面図に示されるように炉室頭部の被装板９
の背後に設けられた断熱材料81とドア枠表面断熱材料63
並びにシール板表面の断熱材料12とによつて、炉室側面
に連続した表面断熱材料層が形成され、より一層炉室頭
部からの熱放散損失を減少することが可能になり、炉体
保持のバツクステーの熱変形を少なくすると共に作業の
環境温度をより一層低くすることができる。

〔発明の効果〕

この発明とコークス炉ドアを上記のようにしてなるもの
で、この支持フレームとシール板と耐熱シールドが別体
になされたコークス炉ドアの利点は次の通りである。

１）ドア枠面を覆う表面断熱層を持つドア板の背後に間
隔を保つて僅かな熱橋絡部分で結合されている支持フレ
ームは、不利な熱作用を僅かしか受けないため、熱応力
が極めて僅かで形状安定状態にあり異形鋼材によつて軽
量に形成することができる。

２）形状が平板に近く形成され、支持フレームに熱膨張
移動と前後動可能に保持されて、長手の方向に曲げるこ
とができ、かつ耐熱シールドの熱膨張力が不利に作用し
ないシール板は、数mmから十数mmの厚さの鋼板によつて
形成しても柔軟性が高く、僅かな押し圧の力でドア枠面
に確実に合わすことができ、従来のドアのシーリングフ
レームより一層頑丈で、コークス工場の苛酷な作業に適
合している。

３）形状が平板に近く形成されたシール板はガスチヤン
ネルを炉室頭部に設けることを可能にし、耐熱シールド
に十分な熱抵抗を持つ厚さにすることができる。

４）全面が通過ガスに接するようにされたシール板は、
各部の温度がより一層均一で、温度差による不利な熱変
形を少なくすることができる。

５）軽量断熱材料を耐熱鋼板で被装して形成されるシー
ルドは、熱遮断性が高く、かつ軽量にすることができ
る。ドアの重量は従来の重構造ドアの50％ないし70％も
減少することができる。

この発明のドアの操作上の有利性は次のことである。す
なわち、１）耐熱シールドの熱抵抗を高めてコークス化の加熱部
分からの熱貫流を少なくすると共に、ドアの表面から放
散する熱の一部を通過ガスの保有熱に負担せしめるた
め、端加熱フリユーの熱をより一層効率よく利用するこ
とができる。

２）ガスチヤンネルを通過するガスの温度降下が少な
く、閉鎖の機材の温度が高められるため、ドア及びドア
枠のガス面におけるタールの凝縮とカーボンの生成が少
なく、もはやコークス化過程の末期に液状タールは存在
せず、更に、付着カーボンは軟かくて容易に除去するこ
とができる。

３）付着カーボンによるドア脱着操作の障害がないた
め、シールドと炉室壁の隙間を従来のドアより一層狭く
することが可能になり、閉鎖域に入り込むチヤージの量
は僅かになり望まざる半成コークスの生成を減少するこ
とができる。

４）耐熱シールドは、もはや炉室開放の都度受ける大き
な温度変化とカーボン侵入による損傷がないため、修理
費用を節約することができる。

５）外側面が断熱材料によつて覆われているドア枠は、
横断面各部の温度差がより一層小さくなりこの温度差に
比例して増加する熱反り量が小さくなる。更に雨、風、
気温の変化などにより熱反りの変動が回避される。この
ため小さい力でこの熱反りを拘束することができ、炉室
壁をより一層均一、かつ安定状態に緊縛することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの発明の一実施例を示すもので第
１図はこの発明のドアの側断面略図、第２図及び第３図
は横断面略図、第４図はシール部分の拡大横断面略図、
第５図は第４図の要部断面図で、第６図は耐火物内張り
をもつ従来のコークス炉ドアの横断面略図である。なお図において、１シール板２支持フレーム３耐熱シールド４ガスチヤンネル５，41 スペーサ６ドア枠７端加熱フリユー８炉室頭部耐火煤瓦 11 Ｕ形シール条 12 断熱材料 16 押し圧スプリング 17 パツキング材 63 ドア枠表面断熱材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コークス炉の炉室の両側開口の密閉と熱遮
断のためのドアにおいて、別体の支持フレーム（２）に
熱膨張自由かつ前後動可能に支持され、外側表面がシー
ル条（11）の外方まで延びている断熱材料（12）で被装
されているシール板（１）と、スペーサ（41）によつて
ガスチヤンネル（４）の間隔を保つてシール板（１）に
熱膨張自由に結合され、軽量断熱材料（35）を耐熱鋼板
（36）で被装して形成されるか、或いは成型耐火材料
（31,32）と耐熱鋼の保持体（33）によつて形成される
耐熱シールド（３）とから成り、前記シール板（１）の
周囲に耐熱性の軟質のパツキング材（17）を持ち、閉鎖
の状態でシールド（３）の外側面、ドア枠（６）及びシ
ール板（１）の温度をガスチヤンネル（４）を通過する
ガスの温度に高めてコークス化の加熱部分から外部に放
出される熱を抑制するようにされたことを特徴とするコ
ークス炉ドア。
【請求項２】熱間押出法又は引抜法によつて成型される
Ｕ形断面のシール条（11）とこれに交換可能かつ前後動
調節可能に包囲保持されるパツキング材（17）とによつ
て密封することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のコークス炉ドア。
【請求項３】炉室頭部に固定されるドア枠（６）の表面
が交換可能な断熱材料（63）によつて被装されることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコークス炉ド
ア。