JPH07157768A - コークス炉操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾留時における炭化室の炉蓋シール部からの
ガスリークを抑制でき、またコークス製造後の炉蓋付近
のコークス品質が改善できるコークス炉操業方法を提供
する。 【構成】 装入口１３から炭化室１０内に原料炭Ａを装
入し、燃焼室の熱により乾留してコークスを製造するコ
ークス炉操業方法において、前記炭化室１０内に原料炭
Ａを装入する際に、前記炭化室１０の炉蓋１１、１２側
に塊コークスＢからなるコークス層２１、２２を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉操業方法に
係り、更に詳しくは、乾留時における炭化室の炉蓋シー
ル部からのガスリークを抑制でき、またコークス製造後
の炉蓋付近のコークス品質が改善できるコークス炉操業
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】室式コークス炉においては、炭化室のコ
ークス押し出し側の開口部やコークス排出側の開口部に
それぞれ炉蓋を設け、乾留ガスを排出する上昇管を炭化
室の一側に設けてコークスの乾留が行われている。この
室式コークス炉の乾留時間中は炭化室内にガスが発生
し、このガスは乾留初期、乾留末期に大きく変動するた
めに、炭化室の炉蓋シール部からガスが漏洩して周辺の
作業環境を悪化させたり、炭化室内に空気の侵入が生じ
て乾留作業を阻害している。そこで、従来、これらの問
題を回避するために、例えば特開平３−１７７４９３号
公報のように、原料炭層の表面に設けられた開口部より
乾留ガスを抽気しつつ、乾留の所定期間の炭化室の上部
空間の内圧を＋５ｍｍＨ₂ Ｏ以下に維持するものや、特
開平３−２２０２９０号公報および実開平３−９２７４
３号公報のように、炉蓋に乾留ガスを導通させる空間を
設けたり、さらにこの空間にルーパを形成するものが提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平３−１７７４９３号公報のものでは、このように原
料炭層の表面から内部に貫通開孔を開けて、炭化室内を
＋５ｍｍＨ₂ Ｏ以下に維持しても、コークス押し出し側
やコークス排出側で炭化室の内圧に差が生じることによ
り炭化室の両側の圧力差が解消できず、しかも乾留開始
から１〜５時間を炉内圧＋５ｍｍＨ₂ Ｏ以下に維持して
も、乾留工程のうち、蒸気発生時を主体としたもので、
実際の乾留時の発生ガスを含めた全工程には対応でき
ず、この両方の問題から乾留ガスが漏洩して周辺の作業
環境の汚染を招くと共に、炭化室内に空気の侵入が生じ
て乾留作業を阻害することになる。また、前記特開平３
−２２０２９０号公報および実開平３−９２７４３号公
報のものでは、空間またはルーパ部の構造が金属である
ために高温雰囲気下では寿命が短くなる。しかも、この
ように炉蓋に乾留ガスを導通させる空間やルーパなどを
設けても、炉蓋に形成された導通空間が炉の上下方向で
一定の断面であるので、コークス押し出し側とコークス
排出側とに内圧差が生じて、前述した乾留ガスの漏洩、
空気の侵入が生じ、乾留作業の阻害を回避できない。そ
して、これらの方法では、乾留ガスの導通空間やルーパ
に原料炭が侵入して炉蓋保全に手間がかかるなどの欠点
がある。ところで、炭化室の両側に燃焼室が配設される
コークス炉の構造上、外面が外気に晒される炉蓋付近に
装入された原料炭には、燃焼室からの熱が伝わり難く、
乾留が充分に行われずに、不完全な炭化状態のまま他の
コークスに混じって炭化室外に押し出されている。これ
によりコークス品質が低下するという問題点があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、乾留時に
おける炭化室の炉蓋シール部からのガスリークを抑制で
き、またコークス製造後の炉蓋付近のコークス品質が改
善できるコークス炉操業方法を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のコークス炉操業方法は、装入口から炭化室内に原
料炭を装入し、燃焼室の熱により乾留してコークスを製
造するコークス炉操業方法において、前記炭化室内に原
料炭を装入する際に、前記炭化室の炉蓋側に塊コークス
からなるコークス層を形成するように構成されている。
また、請求項２記載のコークス炉操業方法は、請求項１
記載のコークス炉操業方法において、前記炭化室の上昇
管が配置された側と該上昇管が配置されていない側との
内圧に応じて、前記それぞれの炉蓋側に形成されたコー
クス層の幅の変更及び／又はコークス粒度の変更を行う
ように構成されている。

【０００５】

【作用】請求項１、２記載のコークス炉操業方法は、炉
蓋側にコークス層を形成して炭化室内に原料炭を装入
し、この装入された原料炭を炭化室の両側に配設された
燃焼室の熱により乾留する。この際、炭化室の炉蓋側に
は、予め乾留された塊コークスが充填されているので、
従来のように炉蓋側の原料炭が充分に乾留されないまま
外に押し出されて製造されたコークスの品質を低下させ
るということがなくなり、しかも炉蓋側のコークスは原
料炭より伝熱性が良好であるので、装入された原料炭は
両側の燃焼室と前後のコークス層とにより、包み込まれ
るような高温環境下で乾留され、これにより乾留促進が
なされて高品質のコークスを短時間で製造できる。ま
た、殊に乾留初期に発生した炉中央側の原料炭から両炉
蓋側に向かう多量の乾留ガスは、コークス層に達すると
空隙率の大きな塊コークス間を上昇して炉頂空間部から
上昇管内に流れ込むので、炉蓋シール部から外部に漏れ
て作業環境を悪化させる虞が低減する。この際、原料炭
からコークス層の下部に流入した乾留ガスは、このよう
にコークス層の空隙率が大きいのでコークス層の上部や
中央部に流入した乾留ガスと同様に良好に炉頂空間部に
流れ込む。しかも、乾留後期には炭化室の内圧が低下し
て、炉蓋のシール部から外気が侵入し易くなるが、侵入
した外気は同様にコークス層により炉頂空間部に導通さ
れるので、乾留作業の阻害を回避できる。特に、請求項
２記載のコークス炉操業方法では、炭化室の上昇管が配
置された側と上昇管が配置されていない側との内圧に応
じて、それぞれの炉蓋側に形成されたコークス層の幅を
変更したりコークス粒度を変更して炭化室内の内圧バラ
ンスを調整するので、炭化室の一方側に設置された上昇
管から乾留ガスを強制排気しても炭化室内の各部所にお
いて乾留ガスを均等に排気できて、より高品質のコーク
スが製造できる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき、説明し、本発明の理解に供
する。ここに、図１は本発明の一実施例に係るコークス
炉操業方法における炭化室への原料炭の装入状態を示す
概略断面図である。

【０００７】図１に示すように、本発明の一実施例に係
るコークス炉操業方法により原料炭が装入されるコーク
ス炉の炭化室１０は、コークス押し出し側の開口部とコ
ークス排出側の開口部とに炉蓋１１、１２が設けられて
おり、上部に４個の装入口１３が設けられている。ま
た、炭化室１０のコークス押し出し側の上部には乾留ガ
スを外部排出する上昇管１４が設けられている。

【０００８】コークス炉上には装炭車１５がレールを介
して移動可能に設けられており、装炭車１５には原料炭
装入用の第１〜４のホッパ１６〜１９が取り付けられて
いる。このうち、第１、４のホッパ１６、１９の内部
は、それぞれ仕切り板２０により、炭化室１０の中央側
に配置されて原料炭Ａを収納する原料炭収納室１６ａ、
１９ａと、炭化室１０の外側に配置されて塊コークスＢ
を収納する塊コークス収納室１６ｂ、１９ｂとに区画さ
れている。原料炭Ａと塊コークスＢは、第１〜４のホッ
パ１６〜１９から装入口１３を通過して炭化室１０内に
装入される。なお、塊コークスＢとしてはコークス押し
出しの際の炉蓋開放時に崩れた炉端部コークスやコーク
ス製造後の篩分け時に発生した戻りコークスなどを採用
することにより、それまで商品価値が低かったコークス
を有効利用できる。また、塊コークスＢの平均粒度は４
０ｍｍであるが、粒度を厳密に揃える必要はない。

【０００９】続いて、この装炭車１５を用いた本発明に
係る焼結原料の装入方法を説明する。図１に示すよう
に、装炭車１５を所定の炭化室１０上に移動させ、次い
で第１〜４のホッパ１６〜１９よりそれぞれ対応する装
入口１３を通して原料炭Ａや塊コークスＢを炭化室１０
内に装入する。すなわち、各ホッパ１６〜１９の下蓋を
開放すると、自動的に塊コークスＢが第１、４のホッパ
１６、１９の塊コークス収納室１６ｂ、１９ｂから炭化
室１０内の両炉蓋１１、１２側に流れ込むと共に、原料
炭Ａが第１、４のホッパ１６、１９の原料炭収納室１６
ａ、１９ａや第２、３のホッパ１７、１８から炭化室１
０内の他の部分に流れ込んで、炭化室１０内にサンドイ
ッチ状のコークス層２１、２２と原料炭層２３とが形成
される。コークス層２１の幅Ｌ１とコークス層２２の幅
Ｌ２とは、上昇管１４を炭化室１０の中央部でなく一側
に設置させたことにより発生する炭化室１０のコークス
押し出し側と、コークス排出側との内圧バランスを調整
して、コークス層２１とコークス層２２とから炉頂部空
間内に流れ込む乾留ガスの通気量がほぼ等しくなる幅に
決定されている。

【００１０】具体的なコークス層２１の幅Ｌ１は１〜３
０ｃｍ、特に１０〜２０ｃｍが好ましく、またコークス
層２２の幅Ｌ２は２〜５０ｃｍ、特に１５〜３０ｃｍが
好ましい。ただし、これらの数値は、炭化室１０の内圧
の大きさに応じて任意に変更される。このように、実施
例では、炭化室１０の一側に設置された上昇管１４から
乾留ガスを強制排気しても、コークス層２１、２２の幅
Ｌ１、Ｌ２を、炭化室１０の内圧に応じて変更するよう
にしたので、炭化室内の各部所において乾留ガスを均等
に排気できて、高品質のコークスが製造できる。

【００１１】次いで、こうして炭化室１０内に装入され
た原料炭Ａおよび塊コークスＢを、炭化室１０の両側に
配設された燃焼室の熱により乾留する。殊に乾留初期に
は炭化室１０の中央側の原料炭Ａより炉蓋１１、１２の
シール部を通過して外部に流出しようとする乾留ガスの
流れが発生する。ところが、炭化室１０内の両炉蓋１
１、１２側には空隙率が大きいコークス層２１、２２が
形成されているので、乾留ガスはそれぞれのシール部に
達する前に、上昇管１４側からの吸引力により、同図実
線矢印のようにコークス層２１、２２を上昇して炉頂空
間部に流れ込む。これにより、炉蓋１１、１２のシール
部より乾留ガスが外部に漏れて作業環境を悪化させる虞
が低減する。しかも、このようにコークス層２１、２２
の空隙率が大きいので、原料炭Ａからコークス層２１、
２２の下部に流入した乾留ガスは、コークス層２１、２
２の上部や中央部に流入した乾留ガスと同様に良好に炉
頂空間部に流れ込むことができる。

【００１２】また、コークス層２１、２２の塊コークス
Ｂは、原料炭Ａに比べて伝熱性が良いので、装入された
原料炭Ａは両側の燃焼室と前後のコークス層２１、２２
とにより、包み込まれるような高温環境下で乾留され
る。これにより、原料炭Ａの乾留促進がなされて高品質
のコークスを短時間で製造できる。ところで、原料炭Ａ
の乾留後期には、炭化室１０の内圧が低下して同図破線
矢印のように炉蓋１１、１２のシール部から外気が侵入
し易くなる。しかし、侵入した外気は同様にコークス層
２１、２２を上昇して炉頂空間部に導通されるので、外
気侵入による乾留作業の阻害を回避できる。

【００１３】このようにして原料炭Ａの乾留が行われた
後、両炉蓋１１、１２を開けて押出機により製造された
コークスを炭化室１０の外に押し出す。従来の炭化室１
０内の全域に原料炭Ａを装入するものの場合には、炉蓋
１１、１２から伝わる外気の熱（室温）により原料炭Ａ
の炉蓋１１、１２側の乾留が不完全になり、これらの部
分が不良コークスとなっていたが、本実施例では、炉蓋
１１、１２側に予め乾留された塊コークスＢを装入して
いるので、このような不良コークスの発生が解消でき
る。なお、コークス層２１、２２を形成することにより
一回の乾留により製造される新たなコークスの量は減少
するが、不良コークスが混入することにより生じるその
後の精錬工程における障害を考慮すると、本手段は遙に
好ましい手段である。

【００１４】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではなく、要旨を
逸脱しない範囲での設計変更などがあっても本発明に含
まれる。例えば、実施例では、炭化室内の両炉蓋側への
コークス層の形成方法として、装炭車の両端部に配置さ
れたホッパ内に仕切り板により塊コークス収納部を設け
る方法を採用したが、これに限定しなくても例えばそれ
ぞれの炉蓋に形成された原料炭均し棒挿入口より装入ホ
ースなどを入れて炭化室内の両炉蓋側にコークス層を形
成する方法など、その他どのような形成方法を採用して
もよい。

【００１５】また、両炉蓋側のコークス層から炉頂部空
間内に流れ込む乾留ガスの通気量をほぼ等しくするに
は、実施例のようにコークス層の幅を変更する他に、例
えば炭化室の上昇管側に配置されたコークス層の塊コー
クスの粒度と、上昇管が配置されていない側の塊コーク
スの粒度とを、炭化室の内圧に応じて変更するようにし
たり、若しくはこれらのコークス層の幅変更および塊コ
ークスの粒度変更を組み合わせて行ってもよい。塊コー
クスの粒度変更の場合、上昇管側のコークス層側に使用
される塊コークスの平均粒度は、５〜４０ｍｍ、特に２
０〜３０ｍｍが好ましく、またこれとは反対側のコーク
ス層側に使用される塊コークスの平均粒度は、６〜５０
ｍｍ、特に３０〜４０ｍｍが好ましい。ただし、これら
の数値は、炭化室の内圧に応じて任意に変更される。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載のコークス炉操業方法にお
いては、このように炭化室内の両炉蓋側に空隙率の大き
なコークス層を形成するようにしたので、乾留初期に多
量に発生する乾留ガスが炭化室の炉蓋シール部から外部
に漏れて作業環境を悪化させる虞を低減したり、乾留後
期に炉蓋シール部を通して炭化室内に流入する外部空気
の原料炭側への侵入を低減させて乾留作業の阻害を回避
でき、これによりコークス製造後の炉蓋付近のコークス
品質を改善できる。特に、請求項２記載のコークス炉操
業方法では、炭化室の上昇管が配置された側と上昇管が
配置されていない側との内圧に応じて、それぞれの炉蓋
側に形成されたコークス層の幅の変更及び／又はコーク
ス粒度の変更を行うようにしたので、炭化室の各部位に
おいて炉頂部空間内に流れ込む乾留ガスの通気量をほぼ
等しくして、より高品質のコークスを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るコークス炉操業方法に
おける炭化室への原料炭の装入状態を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ コークス炉の炭化室 １１ 炉蓋 １２ 炉蓋 １３ 上昇管 １５ 装炭車 １６ 第１のホッパ １６ａ 原料炭収納室 １６ｂ 塊コークス収納室 １７ 第２のホッパ １８ 第３のホッパ １９ 第４のホッパ １９ａ 原料炭収納室 １９ｂ 塊コークス収納室 ２０ 仕切り板 ２１ コークス層 ２２ コークス層 ２３ 原料炭層 Ａ 原料炭 Ｂ 塊コークス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装入口から炭化室内に原料炭を装入し、
   燃焼室の熱により乾留してコークスを製造するコークス
   炉操業方法において、 前記炭化室内に原料炭を装入する際に、前記炭化室の炉
   蓋側に塊コークスからなるコークス層を形成することを
   特徴とするコークス炉操業方法。
2. 【請求項２】 前記炭化室の上昇管が配置された側と該
   上昇管が配置されていない側との内圧に応じて、前記そ
   れぞれの炉蓋側に形成されたコークス層の幅の変更及び
   ／又はコークス粒度の変更を行うことを特徴とする請求
   項１記載のコークス炉操業方法。