JPH0819413B2 - コ−クス乾式消火炉 - Google Patents

コ−クス乾式消火炉

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JPH0819413B2
JPH0819413B2 JP61091272A JP9127286A JPH0819413B2 JP H0819413 B2 JPH0819413 B2 JP H0819413B2 JP 61091272 A JP61091272 A JP 61091272A JP 9127286 A JP9127286 A JP 9127286A JP H0819413 B2 JPH0819413 B2 JP H0819413B2
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JP
Japan
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discharge hole
gas
coke
gas discharge
partition wall
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JP61091272A
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敏晴 松田
弘 齊藤
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日本鋼管株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、コークス炉から窯出しされた赤熱コーク
スを不活性ガスにより消火するためのコークス乾式消火
炉に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
近年、製鉄所においてコークス炉から窯出しされた赤
熱コークスの消火設備として、環境汚染のおそれがな
く、しかも廃熱を有効に利用することができるコークス
乾式消火炉が採用されつつある。
第3図は、従来のコークス乾式消火炉の概略垂直断面
図である。第3図に示すように、竪形の消火炉本体1
は、頂部に設けられた赤熱コークスの装入口2と、ホツ
パー状の底部4に設けられた不活性ガス吹込み口3と、
下部に設けられたゲート5および切出し装置6A,6Bとか
らなつており、その内部は、赤熱コークスを滞留させる
ための上半部のプレチヤンバAと、赤熱コークスを消火
冷却するための冷却室Bとからなつている。
冷却室Bの下部中心位置にはデイストリビユータ7が
設けられており、冷却室Bの上端付近には、円周方向に
等間隔に多数の直方形状のガス排出孔8が設けられ、ガ
ス排出孔8の各々は、プレチヤンバA部分の炉壁1A内に
形成された環状チヤンバ9に連結されている。
装入口2を通つてプレチヤンバAおよび冷却室B内に
装入された赤熱コークスは、不活性ガス吹込口3を通つ
て吹き込まれる不活性ガスによつて消火される。消火さ
れたコークスは、ゲート5を開くことによつて、切出装
置6A,6Bから排出される。
一方、矢印で示すようにガス排出孔8を通つてチヤン
バ9に排出された高温の排ガスは、煙道10を通つて除塵
器11に導かれ、除塵器11を通つたガスは、熱交換器12に
おいて水と熱交換して冷却された後、サイクロン13を経
てブロワ14により再びガス吹込み口3に圧送され、冷却
室B内に吹き込まれる。
近時、消火能力の向上を図るために、乾式消火炉を大
型化することが行なわれている。乾式消火炉を大型化す
れば、消火能力は、概ね炉の横断面積即ち炉の直径の2
乗比例して大きくなる。この場合、直方形状のガス排出
孔8の横断面積を大きくしなければならない。ガス排出
孔8の横断面積を大きくするためには、ガス排出孔8の
水平辺は、炉の直径に一次比例した長さしか広げること
ができないので、ガス排出孔8の垂直辺を長くしなけれ
ばならない。しかしながら、このようにしてガス排出孔
8の横断面積を大にし、これを流れるガスの平均流速を
従来と同じようになしたのみでは、ガス排出孔8内に排
ガスと共にコークスが吸引されてガス排出孔8内に堆積
しそしてガス排出孔8を閉塞し、操業不能となる問題が
生ずる。また、従来よりも小断面積の消火炉で従来と同
じ量の不活性ガスを吹き込む場合も同様な問題が生ず
る。
第4図は、従来の消火炉のガス排出孔部分の拡大垂直
断面図である。第4図に示すように、ガス排出孔8の開
口端8aは、築炉上比較的急な斜面とせざるを得ないた
め、コークス17がガス排出孔8内に流入し、その入口部
分に第4図に示すように断面三角状に堆積する。この結
果、堆積層を上向きに矢印のように通過するガスの流速
は極めて不均一となり、三角形の頂点aに高速の上向き
ガス流が生ずる。このような上向きガス流が、コークス
の吹き上げによる閉塞の原因になつている。
上述のような問題を解決するために、第6図に部分垂
直断面図で示すように、ガス排出孔8に仕切り壁15を設
け、ガス排出孔8を上部排出孔8cと下部排出孔8dとの上
下に2分割し、ガス排出孔8内への粒状コークスの流れ
込み量を減らすことが、例えば実開昭59−445号により
知られている。
しかしながら、上述した従来技術では仕切り壁15がガ
ス排出孔8の高さ方向全長にわたつて設けられており、
このために設備費が嵩む等の問題があつた。
〔発明の目的〕
従つて、この発明の目的は、コークス乾式消火炉にお
いて赤熱コークスを消火する際に、ガス排出孔内に粒状
コークスが吹き上げてガス排出孔を閉塞することのない
コークス乾式消火炉を提供することにある。
本発明者は、上述した問題を解決し、ガス排出孔内に
コークスが流れこみ、ガス排出孔を閉塞することのない
コークス乾式消火炉を開発すべく鋭意研究を重ねた。本
発明者は、先ず従来のガス排出孔を流れる排ガスの流速
分布について調べた。その結果、次のことがわかつた。
即ち、ガス排出孔8の開口端8aを含む入口部分に流入す
るコークスは、第5図に点a,b,cを結ぶ線で示すように
三角形状とならざるを得ない。従つて、三角形の頂部a
点の部分の排ガスの吸引速度は極めて早く(計算上は無
限大)その他方側b点の部分の排ガスの吸引速度は遅
い。第5図において点線のカーブは、ガス排出孔8のa
点からb点に至る間における排ガスの流速である。
そこで、第2図に示すように、ガス排出孔8のa点か
らb点に至る距離のほぼ半分即ち約l/2の位置に仕切り
壁15を設け、ガス排出孔8を上部排出孔8cと下部排出孔
8dとに2分した場合の排ガスの吸引速度について調べ
た。その結果、第2図に排ガスの流速を点線のカーブで
示したように、排ガスの最大流速は、仕切り壁15を設け
ない場合の に小さくなり、従つて、同じ排出孔断面積で排ガスの量
を約40%増加し得ることがわかつた。更に、上述のよう
な効果をあげるためには、ガス排出孔8および仕切り壁
15の傾斜角度、仕切り壁15の高さ、上部排出孔8cおよび
下部排出孔8dの開口面積等が重要であることがわかつ
た。
〔発明の概要〕
この発明は、上述の知見に基いてなされたものであつ
て、プレチヤンバの壁部内に環状チヤンバが形成され、
冷却室の上端壁内に円周方向に等間隔に多数のガス排出
孔が設けられ、前記多数のガス排出孔の各々の下部は、
仕切り壁により上下に少なくとも2段に仕切られて上部
排出孔と下部排出孔とが形成されており、前記多数のガ
ス排出孔の各々は、前記環状チヤンバに連結されている
コークス乾式消火炉において、前記ガス排出孔の炉内に
面する開口端の傾斜角度(θ)は、その下端から炉心
に向けた水平線に対し60〜80゜であり、前記下部排出孔
の孔壁の傾斜角度(θ)は、その下端から炉の外壁に
向けた水平線に対し45〜80゜であり、且つ、前記仕切り
壁は、前記傾斜した下部排出孔の孔壁とほぼ平行に傾斜
しており、そして、前記傾斜した仕切り壁の高さ(h1
は、炉内に装入され堆積したコークスの山の、安息角に
よって形成された、仕切り壁の位置における斜面の高さ
(h2)を実質的に超える高さであることに特徴を有する
ものである。
〔発明の構成〕
次に、この発明を図面を参照しながら説明する。第1
図はこの発明の一実施態様を示すガス排出孔部分の概略
垂直断面図、第2図は第1図に示したガス排出孔部分の
排ガスの流速分布を示す説明図である。第1図および第
2図に示すように、この発明においては、ガス排出孔8
の開口端8aのa点からb点に至る距離lのほぼ半分即ち
約l/2の位置に仕切り壁15が設けられ、ガス排出孔8の
下端が上部排出孔8cと下部排出孔8dの上下2段に区分さ
れている。
ガス排出孔8の炉内に面する開口端8aの傾斜角度θ
は、その下端から炉心に向けた水平線に対し、60〜80゜
好ましくは70〜75゜であることが必要である。前記傾斜
角度θが60゜未満では築炉が不可能であり、一方、前
記傾斜角度が80゜を超えると、消火されたコークスをゲ
ートを開いて切出装置6A,6Bに向けて下降させるときの
前記下降が困難になる。
ガス排出孔8の下部孔壁8bの傾斜角度θは、その下
端から炉の外壁に向けた水平線に対し45〜80゜好ましく
は55〜65゜であることが必要である。前記傾斜角度θ
が45゜未満では、ガス排出孔8に吸引された排ガス中の
コークスが、ガス排出孔8の下部孔壁8bに堆積しやす
く、ガス排出孔8が閉塞する問題が生ずる。一方、前記
傾斜角度が80゜を超えると、ガス排出孔8の下部の横断
面積が小さくなり、排ガスの吸引力が低下する問題が生
ずる。
仕切り壁15の傾斜角度は、ガス排出孔8の下部孔壁8b
の傾斜角度とほぼ平行(±20゜)であることが必要であ
る。仕切り壁15の傾斜角度がガス排出孔8の下部孔壁8b
の傾斜角度とほぼ平行(±20゜)でないと、仕切り壁15
に排ガス中のコークスが堆積しやすくなる。
上述のように、仕切り壁15でガス排出孔8が上部排出
孔8cと下部排出孔8dとに区分されていることにより、ガ
ス排出孔8を流れる排ガスの最大流速は、仕切り壁15を
設けない場合の に小さくなる。従つて、従来と同じ断面積の排出孔で排
ガス量を増加し得られ、しかも、ガス排出孔8内に流れ
込む排ガスの流速分布は平均化されて、特に吸引速度の
早い部分が減少する結果、コークスがガス排出孔8内に
吹き上げられて、ガス排出孔8を閉塞することがなくな
る。
仕切り壁15の高さ(h1)は、炉内に装入され堆積した
コークスの山の、安息角によって形成された、仕切り壁
15の位置における斜面の高さ(h2)を実質的に超える高
さであることが必要である。仕切り壁15の高さ(h1
が、上記コークスの山の、安息角によって形成された、
仕切り壁15の位置における斜面の高さ(h2)未満では、
上部排出孔8c内に吹き上げられたコークスが下部排出孔
8d内にオーバーフローし、仕切り壁15を設けた効果がな
い。仕切り壁15の高さはこのように、コークスの山の、
安息角によって形成された、仕切り壁15の位置における
斜面の高さ(h2)を超えていればよく、傾斜した下部排
出孔8dの下部孔壁8bを超えて、排出孔8の垂直方向にま
で必要以上に高くする必要はない。仕切り壁15をガス排
出孔8の高さ方向全長にわたつて設けても、より以上の
効果はなく、かえつて、設備費が嵩む問題が生ずる。
上部排出孔8cの開口面積は、下部排出孔8dの開口面積
よりも大きくした方が好ましい。即ち、ガス排出孔8内
へのコークスの吹き上げは、上部排出孔8cよりも下部排
出孔8dの方が早く生じやすい。従つて、上部排出孔8cと
下部排出孔8dの開口面積が同じであると、下部排出孔8d
にコークスが詰りやすいことがある。そこで、下部排出
孔8dの開口面積を上部排出孔8cの開口面積よりも小さく
すれば、第2図に点線で示す排ガス最大流速の高さが小
さくなり、下部排出孔8dにコークスが詰りやすい問題を
解決することができる。
上述した説明では仕切り壁は、ガス排出孔に一枚設け
たが、1枚に限らず2枚以上複数枚設けてもよく、仕切
り壁の数を多くすれば、排ガスの吸引はより分割され
て、粒状コークスのガス排出孔8内への吹き上げによる
堆積は少なくなる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、この発明によれば、コークス乾式
消火炉において赤熱コークスを消火する際に、ガス排出
孔内に流れ込む排ガスの流速分布は平均化され、従来の
ように特に吸引速度の早い部分が軽減され、従つて、コ
ークスがガス排出孔内に進入し且つ吹き上げてガス排出
孔を閉塞することはなく、しかも、コークスのガス排出
孔内への流入量が極めて少ないから、ガス吹込み口から
消火炉本体内に吹き込まれるガスの圧力を低くすること
ができ、赤熱コークスの消火を経済的に行なうことがで
きる等、工業上多くの有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施態様を示すガス排出孔部分の
概略垂直断面図、第2図はその排ガスの流速分布を示す
説明図、第3図は従来の消火炉の概略垂直断面図、第4
図は従来の消火炉のガス排出孔部分の概略垂直断面図、
第5図は従来の消火炉の排ガスの流速分布を示す説明
図、第6図は従来の消火炉の他の例を示す概略垂直断面
図である。 図面において、 1……消火炉本体、2……装入口、 3……不活性ガス吹込み口、 4……底部、5……ゲート、 6A,6B……切出し装置、 7……デイストリビユータ、 8……ガス排出孔、8c……上部排出孔 8d……下部排出孔、9……環状チヤンバ、 10……煙道、11……除塵器、 12……熱交換器、13……サイクロン、 14……ブロワ、15……仕切り壁、 17……コークス、A……プレチヤンバ、 B……冷却室。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プレチャンバの壁部内に環状チャンバが形
    成され、冷却室の上端壁内に円周方向に等間隔に多数の
    ガス排出口が設けられ、前記多数のガス排出口の各々の
    下部は、仕切り壁により上下に少なくとも2段に仕切ら
    れて上部排出孔と下部排出孔とが形成されており、前記
    多数のガス排出孔の各々は、前記環状チャンバに連結さ
    れているコークス乾式消火炉において、 前記ガス排出孔の炉内に面する開口端の傾斜角度
    (θ)は、その下端から炉心に向けた水平線に対し60
    〜80゜であり、前記下部排出孔の孔壁の傾斜角度
    (θ)は、その下端から炉の外壁に向けた水平線に対
    し45〜80゜であり、且つ、前記仕切り壁は、前記傾斜し
    た下部排出孔の孔壁とほぼ平行に傾斜しており、そし
    て、前記傾斜した仕切り壁の高さ(h1)は、炉内に装入
    され堆積したコークスの山の、安息角によって形成され
    た、仕切り壁の位置における斜面の高さ(h2)を実質的
    に超える高さであることを特徴とするコークス乾式消火
    炉。
  2. 【請求項2】前記上部排出孔の開口面積は、前記下部排
    出孔の開口面積よりも大きい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乾式消火炉。
JP61091272A 1986-04-22 1986-04-22 コ−クス乾式消火炉 Expired - Lifetime JPH0819413B2 (ja)

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