JPH0913041A - コークス炉への石炭装入方法 - Google Patents
コークス炉への石炭装入方法Info
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- JPH0913041A JPH0913041A JP16375695A JP16375695A JPH0913041A JP H0913041 A JPH0913041 A JP H0913041A JP 16375695 A JP16375695 A JP 16375695A JP 16375695 A JP16375695 A JP 16375695A JP H0913041 A JPH0913041 A JP H0913041A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、間接的ではあるが、簡便で且つ経済
的に炭化室壁面へのカーボンの付着抑制に役立つコーク
ス炉への石炭装入方法を提供することを目的としてい
る。 【構成】石炭ホッパから切り出された石炭を室炉式コー
クス炉の炭化室へ落下、装入するに当たり、装入の末期
に該石炭ホッパから排出される石炭に水を噴霧し、該炭
化室の上部に充填される石炭に加水することを特徴とす
るコークス炉への石炭装入方法である。
的に炭化室壁面へのカーボンの付着抑制に役立つコーク
ス炉への石炭装入方法を提供することを目的としてい
る。 【構成】石炭ホッパから切り出された石炭を室炉式コー
クス炉の炭化室へ落下、装入するに当たり、装入の末期
に該石炭ホッパから排出される石炭に水を噴霧し、該炭
化室の上部に充填される石炭に加水することを特徴とす
るコークス炉への石炭装入方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉への石炭装
入方法に関し、特に、その炭化室壁にカーボンが付着す
るのを抑制する石炭装入技術に係わる。
入方法に関し、特に、その炭化室壁にカーボンが付着す
るのを抑制する石炭装入技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】コークス炉の炭化室内には、操業中、石
炭の乾留で生じるタールを含む炭化水素ガスが充満して
いるが、このガスは、該炭化室内の高温になった煉瓦面
で熱分解してカーボンを発生する。このカーボンは、炭
化室内壁面の煉瓦の気孔、目地あるいはスポーリング等
で生じた欠損部に侵入、成長して、そこに強固なカーボ
ンの付着層を形成する。付着する場所は、壁面の平滑状
態や温度に左右されるため、炭化室内の位置によって付
着層の厚みが異なってしまう。そのため、その状態を放
置しておくと、該壁面に凹凸が生じ、製造したコークス
ケーキを室外に押し出す時に、その部分が抵抗になり、
最終的には該ケーキの押出が不可能な状態になることが
ある。すなわち、カーボンの壁面付着は所謂押し詰りの
原因となるので、日常のコークス操業では、定期的に空
気あるいは酸素ガスを炭化室内に吹き込んで焼き落とし
による除去作業を行っている。
炭の乾留で生じるタールを含む炭化水素ガスが充満して
いるが、このガスは、該炭化室内の高温になった煉瓦面
で熱分解してカーボンを発生する。このカーボンは、炭
化室内壁面の煉瓦の気孔、目地あるいはスポーリング等
で生じた欠損部に侵入、成長して、そこに強固なカーボ
ンの付着層を形成する。付着する場所は、壁面の平滑状
態や温度に左右されるため、炭化室内の位置によって付
着層の厚みが異なってしまう。そのため、その状態を放
置しておくと、該壁面に凹凸が生じ、製造したコークス
ケーキを室外に押し出す時に、その部分が抵抗になり、
最終的には該ケーキの押出が不可能な状態になることが
ある。すなわち、カーボンの壁面付着は所謂押し詰りの
原因となるので、日常のコークス操業では、定期的に空
気あるいは酸素ガスを炭化室内に吹き込んで焼き落とし
による除去作業を行っている。
【０００３】しかしながら、この付着カーボンの焼き作
業は、カーボンの燃焼で局所的な高温部を生成したり、
空気侵入部となるドア近傍での温度低下をもたらすの
で、コークス技術者からは炉体損傷を招く必要悪と見な
されていた。このような状況に対して、焼却除去装置を
用いての付着カーボンの燃焼除去方法（例えば、特開昭
６１−２３１０８４号公報）が開示されているが、この
ような方法ではカーボンがまだらに付着してしまう欠点
があった。
業は、カーボンの燃焼で局所的な高温部を生成したり、
空気侵入部となるドア近傍での温度低下をもたらすの
で、コークス技術者からは炉体損傷を招く必要悪と見な
されていた。このような状況に対して、焼却除去装置を
用いての付着カーボンの燃焼除去方法（例えば、特開昭
６１−２３１０８４号公報）が開示されているが、この
ような方法ではカーボンがまだらに付着してしまう欠点
があった。
【０００４】また、付着防止法としては、カーボンの付
着しにくい煉瓦、あるいは表面処理された煉瓦、つまり
煉瓦にうわ薬を塗布して焼成した煉瓦（特開昭６３−２
３６７８ 号公報）を使用する方法、無機系バインダと
微粉耐火物とを炉内に噴霧する方法（実公昭５５−４２
７６号公報）等が提案されている。しかしながら、これ
ら炭化室内の煉瓦表面に塗膜を塗布する方法では、吹付
材のコストが高いことに加え、該吹付材自体の寿命が短
いことが欠点となっている。
着しにくい煉瓦、あるいは表面処理された煉瓦、つまり
煉瓦にうわ薬を塗布して焼成した煉瓦（特開昭６３−２
３６７８ 号公報）を使用する方法、無機系バインダと
微粉耐火物とを炉内に噴霧する方法（実公昭５５−４２
７６号公報）等が提案されている。しかしながら、これ
ら炭化室内の煉瓦表面に塗膜を塗布する方法では、吹付
材のコストが高いことに加え、該吹付材自体の寿命が短
いことが欠点となっている。
【０００５】さらに、炭化室内上部空間の温度を下げ、
カーボンの発生を抑制する方法として、炭化室天井煉瓦
に通気孔を設け水蒸気を導入する方法（特開昭５０−２
７０１号公報）、同じく炭化室天井煉瓦に通気孔を設け
冷却ガスを強制的に導入する方法（特公昭５４−１００
０１号公報）、炭化室上部空間にコークス炉ガスを導入
する方法（特開平３−２１０３８９号公報）、炭化室上
部空間にＣＯ2 及びＨ 2 Ｏの少なくとも１つを吹込む方
法（特開平３−２１２４８６号公報）等も開示されてい
る。しかしながら、これら公報記載の方法は、いずれも
炭化室上部からガスを導入する方法のため、炉体の改造
が必要で多額な改造費用を伴う欠点があった。
カーボンの発生を抑制する方法として、炭化室天井煉瓦
に通気孔を設け水蒸気を導入する方法（特開昭５０−２
７０１号公報）、同じく炭化室天井煉瓦に通気孔を設け
冷却ガスを強制的に導入する方法（特公昭５４−１００
０１号公報）、炭化室上部空間にコークス炉ガスを導入
する方法（特開平３−２１０３８９号公報）、炭化室上
部空間にＣＯ2 及びＨ 2 Ｏの少なくとも１つを吹込む方
法（特開平３−２１２４８６号公報）等も開示されてい
る。しかしながら、これら公報記載の方法は、いずれも
炭化室上部からガスを導入する方法のため、炉体の改造
が必要で多額な改造費用を伴う欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、間接的ではあるが、簡便で且つ経済的に炭化室
壁面へのカーボンの付着抑制に役立つコークス炉への石
炭装入方法を提供することを目的としている。
を鑑み、間接的ではあるが、簡便で且つ経済的に炭化室
壁面へのカーボンの付着抑制に役立つコークス炉への石
炭装入方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、発明者は、カーボンの炭化室内壁面への付着問題を
鋭意研究した。まず、その結果を以下要約する。コーク
ス炉の炭化室内には、石炭の乾留で生じるタールを含む
炭化水素ガスが充満しているが、このガスが、室内の高
温煉瓦面で熱分解しカーボンを発生する。このカーボン
生成の影響因子に関しては、技術報文（「住友金属」ｖ
ｏｌ．４５−６、（１９９３）、ｐ．４２〜４９に記載
されているように、石炭の揮発分（ＶＭ）及びトータル
水分（ＴＷ）、炭化室温度（Ｔ）、発生ガス流速（ｖ）
であることが知られている。そして、付着カーボンは、
気相で存在する炭化水素が熱分解し、気相で成長して壁
面に付着するので、高温で且つ滞留時間の長い炉上部
程、付着速度が早い。そのため、発明者は、室上部のカ
ーボン付着を抑制するためには、室上部の空間温度を下
げることに着眼した。確認のため、炭化室内での石炭層
温度と炭化時間との関係を調査したところ、図３に示す
結果を得た。図３から明らかなように、室上層部の石炭
は、上部空間からの輻射熱の影響を受け、中下層部に比
べ昇温が早くなる傾向にあり、さらにそのことが上部空
間の温度を高くしていた。これらの事実に基づき、発明
者は、鋭意、乾留実験と伝熱計算を繰り返し、炭化室上
部に装入される石炭の水分を中下層部に比べ数％高くす
ることで、最終炭化終了時間を増やすことなく上部空間
温度を低減できることを発見し、本発明を創案するに至
った。
め、発明者は、カーボンの炭化室内壁面への付着問題を
鋭意研究した。まず、その結果を以下要約する。コーク
ス炉の炭化室内には、石炭の乾留で生じるタールを含む
炭化水素ガスが充満しているが、このガスが、室内の高
温煉瓦面で熱分解しカーボンを発生する。このカーボン
生成の影響因子に関しては、技術報文（「住友金属」ｖ
ｏｌ．４５−６、（１９９３）、ｐ．４２〜４９に記載
されているように、石炭の揮発分（ＶＭ）及びトータル
水分（ＴＷ）、炭化室温度（Ｔ）、発生ガス流速（ｖ）
であることが知られている。そして、付着カーボンは、
気相で存在する炭化水素が熱分解し、気相で成長して壁
面に付着するので、高温で且つ滞留時間の長い炉上部
程、付着速度が早い。そのため、発明者は、室上部のカ
ーボン付着を抑制するためには、室上部の空間温度を下
げることに着眼した。確認のため、炭化室内での石炭層
温度と炭化時間との関係を調査したところ、図３に示す
結果を得た。図３から明らかなように、室上層部の石炭
は、上部空間からの輻射熱の影響を受け、中下層部に比
べ昇温が早くなる傾向にあり、さらにそのことが上部空
間の温度を高くしていた。これらの事実に基づき、発明
者は、鋭意、乾留実験と伝熱計算を繰り返し、炭化室上
部に装入される石炭の水分を中下層部に比べ数％高くす
ることで、最終炭化終了時間を増やすことなく上部空間
温度を低減できることを発見し、本発明を創案するに至
った。
【０００８】すなわち、石炭ホッパから切り出された石
炭を室炉式コークス炉の炭化室へ落下、装入するに当た
り、装入の末期に該石炭ホッパから排出される石炭に水
を噴霧し、該炭化室の上部に充填される石炭に加水する
ことを特徴とするコークス炉への石炭装入方法である。
また、本発明は、上記石炭に加水する時期を、上記炭化
室の上部に充填する石炭量で判断することを特徴とした
り、あるいは加水される石炭の水分量が、上記装入初期
に石炭ホッパから切り出された石炭の水分より１〜５重
量％だけ多い量であることを特徴とするコークス炉への
石炭装入方法である。
炭を室炉式コークス炉の炭化室へ落下、装入するに当た
り、装入の末期に該石炭ホッパから排出される石炭に水
を噴霧し、該炭化室の上部に充填される石炭に加水する
ことを特徴とするコークス炉への石炭装入方法である。
また、本発明は、上記石炭に加水する時期を、上記炭化
室の上部に充填する石炭量で判断することを特徴とした
り、あるいは加水される石炭の水分量が、上記装入初期
に石炭ホッパから切り出された石炭の水分より１〜５重
量％だけ多い量であることを特徴とするコークス炉への
石炭装入方法である。
【０００９】
【作用】本発明では、石炭ホッパから切り出された石炭
を室炉式コークス炉の炭化室へ落下、装入するに当た
り、装入の末期に該石炭ホッパから排出される石炭に水
を噴霧し、該炭化室の上部に充填される石炭に加水する
ようにしたので、炭化室内の上部空間や上層部石炭の温
度は低下し、炭化水素ガスの濃度を下げ、カーボン生成
量を低下するようになる。その結果、コークス炉の炉体
改善を全くする必要がなく、また、石炭装入車に給水タ
ンクと噴霧配管を設置するだけの極めて簡単な処置で安
価、簡便且つ実用性の高い対策が実現した。
を室炉式コークス炉の炭化室へ落下、装入するに当た
り、装入の末期に該石炭ホッパから排出される石炭に水
を噴霧し、該炭化室の上部に充填される石炭に加水する
ようにしたので、炭化室内の上部空間や上層部石炭の温
度は低下し、炭化水素ガスの濃度を下げ、カーボン生成
量を低下するようになる。その結果、コークス炉の炉体
改善を全くする必要がなく、また、石炭装入車に給水タ
ンクと噴霧配管を設置するだけの極めて簡単な処置で安
価、簡便且つ実用性の高い対策が実現した。
【００１０】また、本発明では、上記石炭に加水する時
期を、上記炭化室の上部に充填する石炭量で判断するこ
とを特徴としたり、あるいは加水される石炭の水分量
が、上記装入初期に石炭ホッパから切り出された石炭の
水分より１〜５重量％だけ多くなるようにしたので、上
記効果が確実に達成できるようになる。なお、水分の添
加量及び添加時期は、炉体構造により高さ方向の温度分
布が異なるため、一既に決まらないが、使用するコーク
ス炉及び配合原料炭に応じて予め求めておき、設定すれ
ば良い。しかし、本発明では、水分添加量の好適範囲と
して、石炭の水分量が、装入初期に石炭ホッパから切り
出された石炭の水分より１〜５重量％だけ多い量である
こととした。その理由は、１重量％以下では温度抑制効
果が小さ過ぎ、５重量％以上では逆に温度が低下し過ぎ
るからである。
期を、上記炭化室の上部に充填する石炭量で判断するこ
とを特徴としたり、あるいは加水される石炭の水分量
が、上記装入初期に石炭ホッパから切り出された石炭の
水分より１〜５重量％だけ多くなるようにしたので、上
記効果が確実に達成できるようになる。なお、水分の添
加量及び添加時期は、炉体構造により高さ方向の温度分
布が異なるため、一既に決まらないが、使用するコーク
ス炉及び配合原料炭に応じて予め求めておき、設定すれ
ば良い。しかし、本発明では、水分添加量の好適範囲と
して、石炭の水分量が、装入初期に石炭ホッパから切り
出された石炭の水分より１〜５重量％だけ多い量である
こととした。その理由は、１重量％以下では温度抑制効
果が小さ過ぎ、５重量％以上では逆に温度が低下し過ぎ
るからである。
【００１１】以下に、実施例において、本発明の内容を
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００１２】
【実施例】内容積が３９ｍ3 ／窯（１炭化室）で、石炭
装入量が２９ｔ／窯の能力を有するコークス炉におい
て、石炭装入車１の上部に加水装置（給水タンクと噴霧
ノズル）２を取付けた。そして、該窯への石炭装入を、
装入速度９０ｋｇ／ｓｅｃで開始したが、当初７トン収
納した石炭ホッパ３内の残炭量が２トンになった時点か
ら、前記加水装置２を用いて流量０．００３ｍ3 ／ｓｅ
ｃで水４を噴霧した。なお、該石炭ホッパ３内にある石
炭の水分は平均で６重量％である。
装入量が２９ｔ／窯の能力を有するコークス炉におい
て、石炭装入車１の上部に加水装置（給水タンクと噴霧
ノズル）２を取付けた。そして、該窯への石炭装入を、
装入速度９０ｋｇ／ｓｅｃで開始したが、当初７トン収
納した石炭ホッパ３内の残炭量が２トンになった時点か
ら、前記加水装置２を用いて流量０．００３ｍ3 ／ｓｅ
ｃで水４を噴霧した。なお、該石炭ホッパ３内にある石
炭の水分は平均で６重量％である。
【００１３】その結果は、従来法のように水噴霧を行わ
なかった場合との比較で、表１に示す。また、これらの
操業時に室内の炭層中温度を時間の経過に合わせて測定
したが、その測定結果を図２に示す。本発明に係る加水
した石炭の装入高さは１ｍに相当し、これによる水分上
昇は３％にあたる。図２から明らかなように、上部炭層
中の温度上昇速度が低減して上部炭層温度が下がり、カ
ーボン付着量は表１に示すように、大幅に低減した。
なかった場合との比較で、表１に示す。また、これらの
操業時に室内の炭層中温度を時間の経過に合わせて測定
したが、その測定結果を図２に示す。本発明に係る加水
した石炭の装入高さは１ｍに相当し、これによる水分上
昇は３％にあたる。図２から明らかなように、上部炭層
中の温度上昇速度が低減して上部炭層温度が下がり、カ
ーボン付着量は表１に示すように、大幅に低減した。
【００１４】
【表１】
【００１５】なお、表１のカーボンの付着量は、石炭装
入後に炉内に煉瓦のテストピースを置き、該テストピー
スへのカーボン付着量の厚みを操業終了に顕微鏡で測定
して比較した。
入後に炉内に煉瓦のテストピースを置き、該テストピー
スへのカーボン付着量の厚みを操業終了に顕微鏡で測定
して比較した。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、炭化
終了時間を延長させることなく、簡便で且つ経済的に炭
化室壁面へのカーボンの付着を抑制できるようになっ
た。その結果、カーボン除去作業の頻度が大幅に低減
し、カーボン付着トラブルによる生産性の低下と炉体損
傷加速の問題解決に大きく貢献することが期待できる。
終了時間を延長させることなく、簡便で且つ経済的に炭
化室壁面へのカーボンの付着を抑制できるようになっ
た。その結果、カーボン除去作業の頻度が大幅に低減
し、カーボン付着トラブルによる生産性の低下と炉体損
傷加速の問題解決に大きく貢献することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コークス炉の加水装置付き石炭装入車を示す図
である。
である。
【図２】石炭への加水の有無による炭化室内温度の変化
を示す図である。
を示す図である。
【図３】通常のコークス操業時における炭化室の高さ方
向での炭層内温度分布を示す図である。
向での炭層内温度分布を示す図である。
１ 石炭装入車 ２ 加水装置 ３ 石炭ホッパ ４ 水
Claims (3)
- 【請求項１】 石炭ホッパから切り出された石炭を室炉
式コークス炉の炭化室へ落下、装入するに当たり、 装入の末期に該石炭ホッパから排出される石炭に水を噴
霧し、該炭化室の上部に充填される石炭に加水すること
を特徴とするコークス炉への石炭装入方法。 - 【請求項２】 上記石炭に加水する時期を、上記炭化室
の上部に充填する石炭量で判断することを特徴とする請
求項１記載のコークス炉への石炭装入方法。 - 【請求項３】 加水される石炭の水分量が、上記装入初
期に石炭ホッパから切り出された石炭の水分より１〜５
重量％だけ多い量であることを特徴とする請求項１また
は２記載のコークス炉への石炭装入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16375695A JPH0913041A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | コークス炉への石炭装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16375695A JPH0913041A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | コークス炉への石炭装入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913041A true JPH0913041A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15780109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16375695A Withdrawn JPH0913041A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | コークス炉への石炭装入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0913041A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014037494A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | コークス炉への石炭の装入方法 |
| KR101430409B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-08-13 | 주식회사 포스코 | 코크스 오븐 석탄 장입 장치 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP16375695A patent/JPH0913041A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014037494A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | コークス炉への石炭の装入方法 |
| KR101430409B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-08-13 | 주식회사 포스코 | 코크스 오븐 석탄 장입 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |