JPH07113083A - コ−クス製造方法およびコ−クス炉の炉蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】室式コークス炉で装入炭を半成コークス化まで
乾留して窯出し、該半成コークスを乾式消火設備（以
下、これをＣＤＱと言う。）へ装入し、加熱、焼成して
製品となるコークスを製造する方法およびコークス炉の
炉蓋を提供する。 【構成】室式コークス炉で装入炭を半成コークス化まで
乾留して窯出し、該半コークスをＣＤＱのプレチャンバ
ーで加熱、焼成してコークス化するに際し、乾留中の炉
蓋近傍の装入炭層から発生する水蒸気を含むガスを、炉
蓋のプラグのガス導出口から吸い込み、ガス 道を経由
して炭化室の炉頂空間部へ抽気しつつ、炉蓋近傍の炉幅
方向、炉高方向の昇温を促進し、６００〜９００℃まで
乾留して半成コークス化し、且つ該半成コークスをＣＤ
Ｑのプレチャンバーで半成コークスから主に発生する可
燃性ガスを燃焼して１０００℃以上に加熱、焼成して製
品コークス化する、コークスの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、室式コークス炉で装入炭を半成コークス化ま
で乾留して窯出し、該半成コークスを乾式消火設備（以
下、これをＣＤＱと言う。）へ装入し、加熱、焼成して
製品となるコークスを製造する方法およびコークス炉の
炉蓋に関するものである。換言すると、乾留進行が遅れ
る炉蓋近傍の乾留進行を促進するため、装入炭の水蒸気
を含むガスを炉蓋を経由して炭化室の炉頂空間部へ抽気
することで炉蓋近傍の炉幅と炉高方向の昇温を図り、乾
留進行の促進バラツキ発生を抑止するコークス製造方法
および該方法を実施するコークス炉の炉蓋を提供するも
のである。

【０００２】ここで半成コークスとは、室式コークス炉
の炭化室内で６００〜９００℃で乾留を終え、且つ装入
炭に由来する残留揮発分（ＶＭ）を１〜５％有する乾留
途中のコークスを言う。またコークスとは、高炉用コー
クス、鋳物用コークス、非鉄金属精錬用コークス、その
他の使途のコークスを意味するが、以下の説明では便宜
的に高炉用コークスを一例として説明する。また、窯出
温度は、装入口直下の炭化室高さ１／２で測定した炭中
中心温度の平均温度である。

【０００３】

【従来技術】高炉用コークスの製造は、室式コークス炉
の操業において製造するのが一般的で、また銑鋼一貫製
鐵所においては溶銑の吹製は高炉法によるのが通例であ
る。然るに製造コストの低減を図る等のため、最近では
電炉法に代替する動きも耳にする。しかし生産量の規
模、品質等は高炉法がまだ有利とする背景もあって、高
炉法による生産は、一挙に代替されることはないものと
推察する。

【０００４】従って高炉に装入するコークスは、今後も
室式コークス炉によって製造しなければならないことに
なるが、室式コークス炉の稼働開始年月からみて、その
炉命は多くの場合、先が見える炉命に至っているのが現
状で、コークス品質、製造コスト等の維持または向上を
図りながら、コークス炉の寿命を延命することも図らな
ければならないことは当業者間の共通する技術的課題の
一つでもある。また昨今報道されている地球温暖化の改
善の視点からみても、コークス炉での装入炭の乾留温度
を低温化できれば、計り知れない温暖か抑止効果が期待
できるので、従来のコークス製造方式を改めることも当
業者の使命とでも言えよう。

【０００５】欺様な課題をいち早く察知する本発明出願
人は、既に特開平２−１９４０８７号「高炉用コークス
の製造方法」、特開平２−１９９１９１号「高炉用コー
クスの加熱焼成方法」を提案している。これ等は、コー
クスの製造を、室式コークス炉で８００〜９００℃まで
乾留して窯出し、そのコークスをＣＤＱへ装入して加
熱、焼成して製品となるコークスを製造するものであ
る。従って窯出温度が低温で、乾留所要時間が従来の室
式コークス炉でのコークス製造方式に比較して、例えば
置き時間を皆無する等のため、その所要時間だけ短時間
になり、結局は室式コークス炉の稼働を軽減でき、その
分だけ炉寿命を延命することを期待するものである。ま
た製造コストも、炭化室での乾留所要時間を大幅に短縮
できるので生産性は高く製造コストも著しく改善可能で
ある等、多くの工業的効果を期待できる。

【０００６】欺様に先行技術例を含めて、コークス炉の
炭化室で低温度窯出してＣＤＱへ装入し、加熱、焼成し
てコークスを製造する方式では、室式コークス炉の炭化
室の装入炭の乾留進行のバラツキが工業的規模での成否
を左右する。何故なら低温度で窯出することは、押出機
での押出し作用に耐えるだけの半成コークスの物理的条
件を有しなければ低温度での窯出を実施できないからで
ある。

【０００７】然るにこれまでの当業者の支配的な操業の
考え方は、充分に炭化室で乾留し、しかも置き時間もと
って乾留した後に窯出しすることである。従って本発明
出願人が提案する上記に引用の先行技術例でさえも、工
業的規模での低温度の窯出し条件を具体的に記載してお
らず、要するに室式コークス炉での低温度での乾留、窯
出しとＣＤＱでのコークスの加熱、焼成についての組合
せ条件等に触れるのみである。

【０００８】何故なら上記に引用する先行技術例は開発
中の提案であって、乾留の進行促進または昇温バラツキ
発生の抑制に関する仔細条件を提案できるまでには至っ
ていないためである。

【０００９】特に本発明が意図する６００〜９００℃の
低温度での、窯出の工業的規模での操業では、装入炭が
持ち込む水分が該低温度乾留過程で装入炭層の乾留に係
わる昇温を左右する主な要因となる。すなわち該乾留の
初期から装入炭の水分は、水蒸気を多く発生し昇温を遅
らせる作用を発揮する。従って該低温度での窯出では装
入炭層の部位によって乾留進行のバラツキが発生するの
で、該低温度で乾留して窯出することは押出し強度も支
障をきたし窯出しも困難となるので、欺様な装入炭層の
乾留に係わる昇温進行のバラツキに支障を与える装入炭
層から発生する水蒸気を含むガスの取扱いは是非とも解
決しなければならない。

【００１０】ところで装入炭層の水蒸気を含むガスの抽
気方式に関しては、既に本発明出願人が提案する特開平
１−１９８６８６号「石炭の乾留方法」で提案してい
る。その後、第三者が特開平２−１４５６８７号「コー
クス炉の乾留方法」、特開平２−１６３１９２号「コー
クス炉装入原料炭の抽気孔開孔法及びその開孔装置」、
その他を提案している。しかしこれ等はいずれも、コー
クス炉で通常の乾留を行う操業における水蒸気を含むガ
スの抽気についての提案であって、本発明が属する室式
コークス炉とＣＤＱの組合せによるコークスの製造方
式、すなわち室式コークス炉の炭化室では６００〜９０
０℃まで乾留、窯出して半成コークスを得て、それをＣ
ＤＱのプレチャンバーで１０００℃以上に加熱、焼成し
て製品となるコークスを得る方式についのものではな
い。

【００１１】そもそも装入炭層の水蒸気を含むガスが、
装入炭層の乾留の進行促進に支障を与えるのは次のよう
な物理的現象に起因する。室式コークス炉における石炭
の乾留においては、主に石炭層で発生する水蒸気を主体
とするガスの流れは、すでに軟化溶融している部分（軟
化帯）の通気抵抗が大きいために、炉長方向すなわち炉
蓋側への流れが主体となる。したがって、炉蓋近傍で
は、水蒸気を主体とする低温のガスによって冷却され乾
留遅れが生ずる。また、軟化帯の形成は炉長方向、炉高
方向でバラツキがあり、局部的に形成が不充分な箇所が
あるというのが一般的である。この局部的な軟化帯形成
の遅れは、石炭層の水蒸気を主体とする低温ガスの炉壁
側への噴出に起因している。この現象は軟化帯形成が遅
い炉蓋側で顕著である。従って低温度で窯出する程、炭
化室内の乾留進行の均一化を図ることは重要となり、乾
留初期の熱放散を抑止する乾留促進は技術的にも、工業
的規模でも計り知れない技術的意義がある。そこでこの
装入炭の水蒸気を含むガスを抽気しつつ乾留すること
は、本発明の低温窯出と、先行技術例とは区別できる。

【００１２】

【発明の技術的課題】本発明は欺様な現状に鑑み、以下
に列挙する技術的課題を達成するため、ここに提案する
ものである。 コークス炉の炭化室で乾留し、半成コークスを窯出し
てＣＤＱへ装入し、加熱、焼成してコークスを製造する
方式で、工業的規模での実現成否を左右する低温度てせ
の窯出に係わる昇温が遅延する区域、特に炉蓋近傍の乾
留進行を促進し、バラツキを抑制した上で低温度での窯
出を工業的規模で実施できるようにすること。 特に乾留初期、装入炭から発生する水蒸気を含む低温
ガスが要因となる乾留進行のバラツキを抑制し、乾留の
均一化を図ること。 乾留進行が遅延する炉蓋近傍の乾留を促進するため
に、炉蓋側からの熱放散を低減すること。 上記、、を達成するためのコークス炉の炉蓋を
提案すること。 製品となるコークスを、工業的規模で高生産性で製造
可能であること。 製品となるコークスは、室式コークス炉の乾留により
製造するコークスの品質と同等または同等以上の品質
を、安定して製造可能であること。 半成コークスは、装入炭に由来する残留揮発分（Ｖ
Ｍ）を１〜５％を有し、窯出後のＣＤＱでのコークス化
のための加熱、焼成用の主要熱源として物理的機能を発
揮できること。 低温度での窯出でも、塊状の程度を使途を満たす粒度
に維持できること。 上記に基づき、主に可燃性ガスを燃焼させ、コーク
ス自身の焼失を最低限に抑えることができること。 ▲まる１０▼上記、等に基づき、コークス顕熱の上
昇を適正化して蒸気回収設備での蒸気発生量を増加でき
ること。 ▲まる１１▼室式コークス炉での乾留所要時間を短縮で
きること。 ▲まる１２▼コークス品質を、少なくとも室式コークス
炉のみの乾留によるコークス製造と同様の物理的性状を
維持して高炉操業の安定化に寄与できること。 ▲まる１３▼コークスの塊状の程度を、使途に適合する
大きさにできること。 ▲まる１４▼乾留所要時間の短縮により、炉体寿命の延
命に寄与できること。 ▲まる１５▼乾留所要時間の短縮により、製造コストの
低減を図れること。 ▲まる１６▼乾留所要時間の短縮により炉体保守作業の
減少を図ると共に、保守費用の低減を図ること。

【００１３】本発明は、欺る技術的課題を満たすため、
以下の手段を特徴とする。

【第１特徴】室式コークス炉で装入炭を半成コークス化
まで乾留して窯出し、該半成コークスを乾式消火設備へ
装入し、加熱、焼成して製品となるコークスを製造する
方法において、乾留中の炉蓋近傍の装入炭層から発生す
る水蒸気を含むガスを、炉蓋のプラグのガス導出口から
吸い込み、ガス道を経由して炭化室の炉頂空間部へ抽気
しつつ、炉蓋近傍の炉幅方向、炉高方向の昇温を促進し
６００〜９００℃の半成コークスヲ窯出し、且つ該半成
コークスを乾式消火設備のプレチャンバーに装入し、該
プレチャンバーの頂部空間に空気を供給しつつ主に半成
コークスから発生する可燃性ガスを燃焼し、半成コーク
スを１０００℃以上に加熱、焼成して製品コークス化す
ることを特徴とする、コークスの製造方法。

【第２特徴】炉蓋のガス道を経由して炉頂部空間に抽気
する水蒸気を含むガスの温度は、炉蓋のガス導出口近傍
の温度６００〜９００℃であることを特徴とする第１特
徴記載の、コークス製造方法。

【第３特徴】炉蓋本体のプラグの装入炭と対向する稼働
面にガス導出口を設け、また該プラグは鉛直方向にガス
道を設けてガス導出口に繋げ、さらに炉蓋本体とプラグ
の接触部に断熱部を設けて構成することを特徴とする、
コークス炉の炉蓋。

【第４特徴】炉蓋本体とプラグの接触部に設ける断熱部
を、断熱材を充填することを特徴とする第３特徴記載の
コークス炉の炉蓋。

【第５特徴】炉蓋本体とプラグの接触部に設ける断熱部
を、断熱用空間部とすることを特徴とする、第３特徴記
載のコークス炉の炉蓋。

【００１４】

【室式コークス炉で装入炭を低温度で乾留して半成コー
クス化して窯出し、該半成コークスを乾式消火設備へ装
入し、加熱、焼成して製品となるコークスを製造する理
由について】本発明の技術的課題は、既述の技術的課題
を達成することである。従って本発明のコークス製造
は、室式コークス炉での低温度乾留での窯出と、ＣＤＱ
プレチャンバーでの加熱、焼成工程との組合せによるコ
ークスの製品化が製造方式の前提条件になるので限定す
る。なおこの工程の組合せは、既述の本発明出願人が提
案する先行技術例（特開平２−１９４０８７号「高炉用
コークスの製造方法」）と比較して、室式コークス炉と
ＣＤＱの工程を組合せることに限り重複することを付言
する。

【００１５】

【乾留中の炉蓋近傍の装入炭層から発生する水蒸気を含
むガスを、炉蓋のプラグのガス導出口から吸い込み、ガ
ス道を経由して炭化室の炉頂空間部へ抽気しつつ、炉蓋
近傍の炉幅方向、炉高方向の昇温を促進し６００〜９０
０℃で乾留して半成コークス化する理由について】本発
明は炭化室での乾留、窯出しは６００〜９００℃で行う
ことを限定している。これは装入炭に由来する残留揮発
分（ＶＭ）を１〜５％有する半成コークスを炭化室の乾
留において得ること、またこの低温度で半成コークスの
窯出しを工業的規模で実施できるようにするためでもあ
る。欺様に残留揮発分（ＶＭ）が１〜８％あれば、これ
を主要原料とする可燃性ガスを燃焼させ、半成コークス
を１０００℃以上に加熱、焼成して製品となるコークス
化を図ることができる。また窯出しに必要な押出し強度
も有することができるから、工業的規模で低温度での窯
出ができるので炭化室での乾留所要時間を大幅に短縮す
ることもできる。

【００１６】さて上記、６００〜９００℃の低温度での
窯出を工業的規模で行うには、炭化室の装入炭層のあら
ゆる区域で乾留のための昇温がバラツキ発生を抑制され
る状態で進行することが重要である。然るに炭化室の乾
留は、間接的加熱によって進行する物理的現象であるか
ら、どうしても炉長方向の炉幅方向と炉高方向、特にコ
ークッサイドとプッシャーサイド近傍、換言すると炉蓋
近傍の乾留進行が遅れることは回避し難い物理的現象で
ある。この支配的要因は、炉蓋近傍の装入炭層から発生
する水蒸気を含むガスが乾留に係わる昇温を左右する。
従って本発明では、先ずこの炭化室の炉端部の乾留速度
を上げ、炉幅方向、炉高方向の乾留速度バラツキの発生
を抑制して炭化室内の乾留均一化を図ることが必須とな
るので、蒸気を含むガスを抽気しつつ乾留するものであ
る。

【００１７】具体的には、水蒸気を含むガスを、炉蓋の
プラグのガス導出口から吸い込み、ガス道を経由して炭
化室の炉頂空間部へ抽気しつつ、炉蓋近傍の炉幅方向、
炉高方向の昇温を促進し６００〜９００℃まで乾留する
ことで解決するので上記の条件を限定する。なお付言す
ると既述の本発明出願人が提案する先行技術例（特開平
２−１９４０８７号「高炉用コークスの製造方法」）で
も水蒸気を含むガスを装入炭層から抽気することを記載
しているが、本発明の意図する上記の低温度での窯出を
満たすための物理的条件を確保する手段としての言及、
示唆も無いので区別できる。何故なら水蒸気を含むガス
の抽気は、例えば低温度乾留の進行を促進する上で一層
の機能、効果を発揮して通常の炭化室での乾留時では得
られないからである。

【００１８】欺様に炉蓋近傍の乾留進行をさらに促進す
るには、上記に加えて次のような端フリューの昇温を図
ることを推奨できる。すなわち、端フリュー用のリッチ
ガス供給ダクトに、ミックスガスを供給する系を繋ぎ、
該ミックスガスを燃焼させるとき、端フリューに独立に
ガスを供給して独立に温度を制御するか、または上記方
式に端フリュー供給ガスのカロリーコントロール機能を
加える方式で達成可能であるからこれを推奨する。

【００１９】

【半成コークスを乾式消火設備のプレチャンバーに装入
し、該プレチャンバーの頂部空間に空気を供給しつつ主
に半成コークスから発生する可燃性ガスを燃焼し、半成
コークスを１０００℃以上に加熱、焼成して製品コーク
ス化する理由について】本発明は、室式コークス炉での
低温度での窯出と、ＣＤＱでの加熱、焼成の工程との組
合せで製品となるコークスを製造することを前提条件と
することは、既述のとおりである。また本発明の技術的
課題、例えばコークス品質は工業的規模で品質を維持で
きなければならないことも既述のとおりである。

【００２０】従ってＣＤＱでの加熱、焼成の熱源は、例
えばコークス品質を左右するものであってはならない。
そこで本発明では、半成コークスを室式コークス炉の低
温度での、窯出で得るとを条件とする。これによって半
成コークスは主に装入炭に由来する残留揮発分（ＶＭ）
を１〜５％を有し、ＣＤＱのプレチャンバーに装入で
き、この残留揮発分（ＶＭ）を１〜５％を主要原料とす
る可燃性ガスを空気を供給して燃焼して製品となるコー
クス化のために必要な１０００℃以上に昇温、焼成する
ことができる。従って半成コークスから発生する可燃性
ガスは、コークスの品質を害する組成を含有しないの
で、本発明の初期の目的を達成できるので限定する。

【００２１】

【炉蓋のガス道を経由して炉頂部空間に抽気する水蒸気
を含むガスの温度は、炉蓋のガス導出口近傍の温度６０
０〜９００℃である理由について】本発明では低温度の
乾留、窯出し温度を６００〜９００℃に特定しているの
で該温度範囲内で抽気する水蒸気を含むガスは炉頂空間
に至らなければ技術的課題を達成できないので限定す
る。例えば欺様に６００〜９００℃に特定することで、
低温度で窯出する半成コークスの残留揮発分（ＶＭ）を
１〜５％有する状態にできるので、後のＣＤＱのプレチ
ャンバーでの加熱、焼成に必須の装入炭に由来する可燃
性ガスの主要原料を確保できるからである。また６００
〜９００℃を外れる場合には、乾留所要時間を遅延する
要因にもなり本発明の技術的課題を達成でないからであ
る。

【００２２】

【炉蓋本体のプラグの装入炭と対向する稼働面にガス導
出口を設け、また該プラグは鉛直方向にガス道を設けて
ガス導出口に繋げ、さらに炉蓋本体とプラグの接触部に
断熱部を設けて炉蓋を構成する理由について】本発明で
は、装入炭層の水蒸気を含むガスを、炭化室の装入炭表
面と天井の間に形成される炉頂空間部に導き抽気するこ
とを必須条件とする。そこでこの抽気を物理的に実現す
るため、炉蓋本体のプラグの装入炭と対向する稼働面に
ガス導出口を設け、先ずここから水蒸気を含むガスを導
くためこの構成を限定する。

【００２３】またガス導出口からの水蒸気を含むガス
を、炉頂空間部へ導くにはプラグの鉛直方向、すなわち
高さ方向にガス道を設けてガス導出口に繋げる構成が必
要なので、この構成を限定する。

【００２４】さらにガス導出口を通過する水蒸気を含む
ガスは、６００〜９００℃を維持することが本発明の技
術的課題を達成する。そこで炉蓋本体とプラグの接触部
に断熱部を設けるこを限定する。

【００２５】加えて、この断熱部は、炉蓋本体とプラグ
の接触部の高さ方向（鉛直方向）に設けるが、例えば高
炉滓から製造するスラグウール、非熱伝導性材料等の断
熱材を充填することが、ガス導出口を通過する水蒸気を
含むガスを６００〜９００℃を維持することができるの
で限定する。

【００２６】このガス導出口を通過する水蒸気を含むガ
スを６００〜９００℃を維持するには、上記の他に、炉
蓋本体とプラグの接触部の高さ方向（鉛直方向）に設け
る断熱部を、断熱用空間部とすることも効果があるので
限定する。特に該断熱空間部に温度があれば、通過する
水蒸気を含むガスの温度降下抑止して６００から９００
℃に維持する。

【００２７】さらにまた、これ等の必須条件を組み合わ
せて操業することにおいてのみ本発明の技術的課題を達
成できるので、上述の条件を組合せた低温度での窯出に
よる半成コークスの製造条件と、該半成コークスをＣＤ
Ｑプレチャンバーで１０００℃以上に加熱、焼成して製
品となるコークスを製造する条件の組合も本発明の固有
条件として限定する。

【００２８】欺様な本発明の加熱、焼成は方式は、約４
０℃／ｍｉｎ以上で昇温して１０００℃以上にすること
ができ、コークス品質を満足できるので、欺る昇温条件
を上記の限定条件に付加することは、一層好ましい操業
条件として推奨できる。以下、本発明を図面に示す一実
施例に基づき説明する。

【００２９】

【実施例】図１は、本発明を実施するための製造設備を
平面からみた概説説明図で、室式コークス炉１は、例え
ば押出機２、装炭車３、半成コークスス受け取り車４、
半成コークス装入設備５、ＣＤＱ６、蒸気回収設備７、
コークス搬出設備８等からなる。なおＣＤＱ６と蒸気回
収設備７は閉鎖循環経路９を繋げており、ＣＤＱ６から
の蒸気の供給と蒸気回収設備７からの使用済みのガスを
ＣＤＱへ送り出しができるようになっている。

【００３０】欺様に本発明のコークスの製造は、室式コ
ークス炉１での乾留を低温度の６００〜９００℃で行
い、装入炭を半成コークス化（すなわち残留揮発分（Ｖ
Ｍ）を１〜５％有する状態のコークスを言う。）し、且
つ該低温度の範囲で半成コークスを窯出して半成コーク
ス装入設備５でＣＤＱ６のプレチャンバー１０内へ装入
し、該半成コークスが持ち込む残留揮発分（ＶＭ）１〜
５％を，供給する空気と共に燃焼させて半成コークスを
加熱、焼成してコークス化する。この加熱、焼成は、約
４０℃／ｍｉｎ以上で昇温して１０００℃以上にするの
でコークス品質等がよい。

【００３１】欺様な本発明のコークス製造の工業的規模
での成否を左右する要因の一つは、半成コークスを炭化
室から窯出できるか否かである。本発明ではこの難問
を、炭化室の炉端部の乾留温度を上げ、炉長方向、炉高
方向の乾留速度バラツキ発生を抑制して炭化室内の乾留
推進に均一化を図り、且つ炭化室の炉長方向のコークス
温度分布を６００〜９００℃、半成コークスの残留揮発
成分（ＶＭ）を１〜５％で窯出することで解決する。

【００３２】特に炭化室の炉端部の乾留温度を上げ、炉
長方向、炉高方向の乾留速度バラツキを抑制するには、
上述する端フリュー温度がバラツク可能性のある区域を
昇温することで対応することもできるが、この実施例で
は、水蒸気を含むガスを炉蓋経由で炉頂部空間に抽気し
て炭化室の炉長方向、炉高方向の乾留速度バラツキを抑
制することを説明する。

【００３３】すなわち図２は、炉蓋９の要部を拡大して
示す斜視説明図、図３は図２の平面からみた説明図で、
炉蓋本体１０のプラグ１１の装入炭層と対向する稼働面
にガス導出口１２（ルーバーとも言う）を設ける。また
該プラグ１１は、その鉛直方向（高さ方向）にガス道１
３を設けてガス導出口１２と繋がる。この場合ガス道１
３は、貫通または有底状態で、貫通状態の場合には、非
熱伝導性材料、例えばスラグウール（商品名）を詰め込
み外気との直接接触を絶つ。

【００３４】さらに炉蓋９は、炉蓋本体１０とプラグ１
１の接触部に断熱部１４を設け、ガス道１３を通過する
水蒸気を含むガスの温度が低下するのを抑止する。また
該断熱部１４は、炭化室の石炭層からの熱伝導を抑止
し、炉外への熱放散を抑止する役目もあるし、さらには
炉蓋９、炉蓋本体１０、窯口近傍等の熱歪による破損等
が生じ難いようにする等の役目も果たす。

【００３５】さらにまた断熱部１４には断熱材１５を充
填するが、この断熱材１５は高炉滓から製造するスラグ
ウール、その他の非熱伝導性材料がよい。特にスラグウ
ールの場合には、自重が軽く、三次元状態にも変形す
る、充填密度の調整が容易である、低廉である、無公害
である、断熱特性がよい等の理由で採用すべきである。

【００３６】上記の断熱材１５を採用しない別の構成
は、断熱用空間部１７とすることである。これは例えば
石炭層からの水蒸気を含むガスが６００〜９００℃であ
るから、これによって温度の降下現象を抑止する場合、
または別途、温度のある気体を、石炭層からの水蒸気を
含むガスの通過に支障を与えないように供給する場合に
構成する。

【００３７】本発明は上述の図２、図３のとおり構成す
るので、図４も含めて次のように作用する。炭化室内の
装入炭層１７から、特に乾留初期に発生する水蒸気を含
むガスは、図２の矢印で示すようにガス導出口（ルーバ
ーとも言う。）１２からプラグ１１内へ進入する。この
場合、該ガス導出口１２は石炭層１７を形成する装入炭
が進入しないようにも機能する。勿論、該ガス導出口１
２はプラグ１１と同様に耐火物性であるから、石炭層１
７からの熱の伝導性も阻害する。

【００３８】而てガス導出口１２からの水蒸気を含むガ
スは、ガス道１３を高さ方向に沿って上昇し、炭化室の
天井１６と石炭層１７の表面とが形成する炉頂部空間１
８へ導く。欺様な物理的現象を抽気と言い、この抽気は
石炭層１７の乾留初期から水蒸気を含むガスが発生しな
くなるまで、発生量には関係なく継続する。しかし特に
乾留初期が多量に発生するので、上述の抽気作用はそれ
に対応して機能し、熱放散による昇温バラツキの発生を
抑制する。従って炉蓋近傍の装入炭層１７の乾留の遅延
は、乾留進行が促進される物理的現象を発生し、６００
〜９００℃での低温での窯出を工業的規模で実施する。

【００３９】本発明では上述のとおり、炉蓋近傍の石炭
層１７を抽気しつつ低温度乾留するので、窯出する半成
コークスは装入炭に由来する残留揮発物（ＶＭ）を１〜
５％を有する。これは後にＣＤＱ６のプレチャンバー１
０に装入し、空気を供給して加熱、燃焼する際の可燃性
ガスの原料にすることができる。従って半成コークスの
加熱、焼成は４０℃／ｍｉｎ以上の急速加熱ができ、ま
たコークスの品質を阻害しない主要組成であるから、製
品となるコークスの品質は左右されない。従って、少な
くとも従来の室式コークス炉によるコークス品質と同程
度、若しくはそれ以上の品質のコークスを工業的規模で
製造するこができる。

【００４０】また本発明は欺様にＣＤＱでの操業も安定
するので、図１に示す蒸気回収設備７での蒸気回収効率
も安定化できる等の工業的規模での効果もある。

【００４１】

【実施例】欺様な本発明は、次の比較試験によってさら
に優位性が分かる。この試験は、生産設備である室式コ
ークス炉１を用いて行ったもので、室式コークス炉１と
しては、炭化室が、炉高５１５０ｍｍ、炉長１５７００
ｍｍ、炉幅４５０ｍｍのものを使用した。

【００４２】室式コークス炉１の操業条件は表１のとお
りとした。なお比較例として同じ条件で装入したもの
を、本発明の操業条件を外れる状態で試みた。

【表１】

【００４３】この結果、本発明の条件では半成コークス
の窯出は工業的規模で安定して実施できた。これに対し
て比較例は、半成コークスの窯出し温度にバラツキを生
じるため、炭中中心６００℃では押出困難であり、８０
０℃では押出は可能であったが不安定であり、押出トラ
ブルが半数を超える確率で発生し、又、窯口部からの発
塵、発煙が激しく、工業的規模での実施は無理だった
。

【００４４】窯出した炭化室単位の半成コークス当たり
の残留揮発分（ＶＭ）は、表２のとおりである。

【表２】

【００４５】上記のとおり窯出した半成コークスを、Ｃ
ＤＱ６のプレチャンバー内に装入し空気を供給して加
熱、焼成し半成コークスをコークス化した。このときの
操業条件は表３のとおりである。

【００４６】

【表３】 なお、ここで、比較例では、前述の比較例の方法で製造
した半成コークスを通常のＣＤＱ設備において焼成を試
みた場合のものであり、又、本発明におけるＣＤＱでの
焼成は本発明者等が別に提案する焼成装置を用いて行っ
たものである。

【００４７】上記ＣＤＱ６での半成コークスのコークス
化の結果は、表４の品質を有するコークスを製造でき
た。

【表４】

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上のとおり構成、作用する
ので、次に列挙するとおり従来の室式コークス炉のみで
のコークス製造では得られない顕著な効果がある。 コークス炉の炭化室から低温度で窯出してＣＤＱへ装
入し、加熱、焼成してコークスを製造する方式で、工業
的規模での実現成否を左右する低温度の乾留進行促進に
係わる昇温が遅延する区域、特に炉蓋近傍の昇温進行を
促進し、バラツキの発生を抑制できる低温窯出を工業的
規模で実施できる。 特に乾留初期、装入炭から発生する水蒸気を含むガス
が要因となる熱放散に伴う乾留進行のバラツキを抑制
し、乾留の均一化を図れる。 上記、を達成するためのコークス炉の炉蓋を提案
できる。 製品となるコークスを、工業的規模で高生産性で製造
可能である。 製品となるコークスは、室式コークス炉の乾留により
製造するコークスの品質と同等または同等以上の品質
を、安定して製造可能である。 半成コークスは、装入炭に由来する残留揮発分（Ｖ
Ｍ）を１〜５％を有し、窯出後のＣＤＱでのコークス化
のための加熱、焼成用の主要熱源として物理的機能を発
揮できる。 低温度での窯出でも、塊状の程度を使途を満たす粒度
を維持できる。 上記に基づき、主に可燃性ガスを燃焼させ、コーク
ス自身の焼失を最低限に抑えることができる。 上記、等に基づき、コークス顕熱の上昇を適正化
して蒸気回収設備での蒸気発生量を増加できる。 ▲まる１０▼室式コークス炉での乾留所要時間を短縮で
きる。 ▲まる１１▼コークス品質を、少なくとも室式コークス
炉のみの乾留によるコークス製造と同様の物理的性状を
維持して高炉操業の安定化に寄与できる。 ▲まる１２▼コークスの塊状の程度を、使途に適合する
大きさにできる。 ▲まる１３▼乾留所要時間の短縮により、炉体寿命の延
命に寄与できる。 ▲まる１４▼乾留所要時間の短縮により、製造コストの
低減を図れる。 ▲まる１５▼乾留所要時間の短縮により炉体保守作業の
減少を図ると共に、保守費用の低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる室式コークス炉とＣＤＱの組合
せ工程でコークスを製造する設備を平面からみた説明
図。

【図２】本発明に係わる炉蓋の要部を拡大して示す斜視
説明図。

【図３】図２を平面からみた説明図。

【図４】本発明に係わる炉蓋を採用する室式コークス炉
の要部を拡大して模式的に示す説明図。

【図５】本発明と比較例の、室式コークス炉炭化室内に
おける炉長方向温度分布を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 室式コークス炉 ２ 押出機 ３ 装炭車 ４ 半成コークス受け取り車 ５ 半成コークス装入設備 ６ ＣＤＱ ７ 蒸気回収設備 ８ コークス排出設備 ９ 閉鎖循環経路 １０ プレチャンバー １１ 炉蓋 １２ 炉蓋本体 １３ プラグ １４ ガス導出口（ルーバー） １５ ガス道 １６ 断熱部 １７ 断熱材 １８ 断熱用空間部 １９ 炭化室の天井 ２０ 装入炭 ２１ 炉頂部空間 ２２ 装入口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室式コークス炉で装入炭を半成コークス化
   まで乾留して窯出し、該半成コークスを乾式消火設備へ
   装入し、加熱、焼成して製品となるコークスを製造する
   方法において、 乾留中の炉蓋近傍の装入炭層から発生する水蒸気を含む
   ガスを、炉蓋のプラグのガス導出口から吸い込み、ガス
   道を経由して炭化室の炉頂空間部へ抽気することで、炉
   蓋近傍の炉幅方向、炉高方向の昇温を促進し６００〜９
   ００℃まで乾留して半成コークス化し、 且つ該半成コークスを乾式消火設備のプレチャンバーに
   装入し、該チャンバーの頂部空間に空気を供給しつつ主
   に半成コークスから発生する可燃性ガスを燃焼し、半成
   コークスを１０００℃以上に加熱、焼成して製品コーク
   ス化することを特徴とする、コークスの製造方法。
2. 【請求項２】炉蓋のガス道を経由して炉頂部空間に抽気
   する水蒸気を含むガスの温度は、炉蓋のガス導出口近傍
   の温度６００〜９００℃であることを特徴とする請求項
   １記載のコークス製造方法。
3. 【請求項３】炉蓋本体のプラグの装入炭と対向する稼働
   面にガス導出口を設け、また該プラグは鉛直方向にガス
   道を設けてガス導出口に繋げ、さらに炉蓋本体とプラグ
   の接触部に断熱部を設けて構成することを特徴とする、
   コークス炉の炉蓋。
4. 【請求項４】炉蓋本体とプラグの接触部に設ける断熱部
   に、断熱材を充填することを特徴とする請求項３記載の
   コークス炉の炉蓋。
5. 【請求項５】炉蓋本体とプラグの接触部に設ける断熱部
   を、断熱用空間部とすることを特徴とする、請求項３記
   載のコークス炉の炉蓋。 【０００１】