JPH09157655A - コークス炉炭化室炉頂空間部の付着カーボン除去方法 - Google Patents

コークス炉炭化室炉頂空間部の付着カーボン除去方法

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JPH09157655A
JPH09157655A JP33993295A JP33993295A JPH09157655A JP H09157655 A JPH09157655 A JP H09157655A JP 33993295 A JP33993295 A JP 33993295A JP 33993295 A JP33993295 A JP 33993295A JP H09157655 A JPH09157655 A JP H09157655A
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Yoichi Ota
洋一 太田
Kazuya Okanishi
和也 岡西
Akio Kikuchi
昭男 菊池
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化室炉頂空間部に付着したカーボンを、炭
化室炉煉瓦のモルタルに目地切れが発生しない程度に効
率よく、しかも的確に燃焼除去する。 【解決手段】 コークス炉から赤熱コークスを押出すラ
ムビーム上部付近に高圧力空気吹付ノズルを設置し、押
出ラムビーム挿入および引き戻し中に、前記高圧力空気
吹付ノズルから空気を、前記コークス炉の炭化室炉頂空
間部に吹き付けて、該炭化室炉頂空間部に付着したカー
ボンを除去するに際し、前記炭化室炉頂空間部に吹き付
ける空気の流速を300〜400m/secとし、流量
を4〜5m3 /minとしたコークス炉頂空間部の付着
カーボン除去方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、室炉コークス炉
において、コークス押出ラムビームの挿入および引き戻
し中に炭化室炉頂空間部に付着したカーボンを除去する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】室炉コークス炉は1100℃程度で炭化
室に装入した石炭を乾留しコークスを生成する炉で、石
炭乾留中に燃料となるコークス炉ガスを発生する。コー
クス炉ガスは炉頂空間部のガス道を通り上昇管を介して
集気管に集合され、ブロワーで吸引され後工程に送られ
る。このコークス炉ガスは炭化水素を含んでおり、この
一部は、高温の炭化室内で熱分解して、カーボンを析出
し炭化室壁に付着する。そしてこの炭化室壁に付着した
カーボンが成長するとコークス押出時の抵抗となり、押
詰まりや押止まりの原因となる。この押詰まったコーク
スを掻き出すときには多大な労力を必要とするばかりで
なく、炭化室壁を冷却するため炉寿命を短縮する。
【0003】近年、導入が進んでいる低水分炭装入方法
では、疑似粒子の崩壊による微粉炭の炭化室壁への付着
の増加や、低水分化により付着カーボンと水分の反応に
よるカーボン消失量の減少のため、付着カーボン量は増
加傾向にある。コークス上面レベルと炉底間の炭化室壁
に付着しているカーボンについては、コークス押出時に
コークスとの摩擦により成長はある程度抑制されるが、
炉頂空間部(コークス上面レベルと炉頂との間の空間
部)のカーボンはそれがないため、成長速度が比較的早
く、炉頂空間部のカーボン付着量を抑制することは困難
となっている。また、コークス炉を構成している煉瓦や
目地モルタルに亀裂(目地切れ)があると、炭化室の隣
にある燃焼室へ発生したコークス炉ガスが流入し、不完
全燃焼を起し煙突から黒煙を発生することがある。その
ため、炭化室には薄く(押出抵抗にならない程度)一様
にカーボンを付着させておく必要がある。
【0004】従来、炭化室壁に付着したカーボンの除去
は、例えば、 槍状の金棒で人力にて炭化室壁に付着しているカーボ
ンを炉頂の石炭装入孔から突き落とす方法。 特開昭62−161884号公報で開示されているよ
うに、コークス炉炉上に設置された移動台車から石炭装
入孔にランスを挿入し、供給したカーボン除去用空気を
開放した上昇管から排出し、炭化室内の付着カーボンを
除去する方法。 特開平3−195797号公報で開示されているよう
に、低圧酸素含気体を中空の押出ラムビームを介して炭
化室壁に吹き付け、付着しているカーボンを燃焼除去す
る方法。 特開平5−194957号公報で開示されているよう
に、押出ラムビーム挿入時に炉壁を測温し、後退時にカ
ーボン付着量が多い低温部位に押出ラムビームを介して
供給される低圧酸素含気体によって、カーボンを燃焼除
去する方法等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は次
のような問題があった。 (イ)槍状の金棒で人力にて突き落とす方法は、高熱、
粉塵、ガス等の悪環境下での重筋作業であるばかりでな
く、装入孔間の炉頂空間部には槍状の金棒が届かないた
め付着カーボンを除去できない部位が生じる。 (ロ)特開昭62−161884号公報で開示されてい
る方法は、噴射ノズル近傍のカーボンは早期に除去され
るが、遠方のカーボンは除去されにくく、装入孔間に付
着しているカーボンは除去しにくい。 (ハ)特開平3−195797号公報で開示されている
方法は、低圧酸素含気体によりカーボンを焼却除去して
いるため効率が悪く、カーボン除去量が十分とは言えな
い。 (ニ)特開平5−194957号公報で開示されている
方法は、カーボン付着量が多いときは、当該部に押出ラ
ムビームを停止させるため操業時間が長くなる。
【0006】本発明は、上記の(イ)〜(ニ)の問題を
有することなく、炭化室上部壁に付着しているカーボン
を、前記目地切れが発生しない程度に効率よく除去する
ことを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、その手段はコークス
炉から赤熱コークスを押出すラムビーム上部付近に高圧
力空気吹付ノズルを設置し、押出ラムビーム挿入および
引き戻し中に、前記高圧力空気吹付ノズルから空気を、
前記コークス炉の炭化室炉頂空間部に吹き付けて、該炭
化室炉頂空間部に付着したカーボンを除去するに際し、
前記炭化室炉頂空間部に吹き付ける空気の流速を300
〜400m/secとし、流量を4〜5m3 /minと
したものである。
【0008】
【作用】本発明者等は炉頂空間部に付着したカーボンに
ついて観察した結果、下記、の事実を見出した。 付着カーボンは炉壁側(下側)に該炉壁に強固に固着
した硬質カーボンで、その表面(上側)にスポンジカー
ボンが着いている。 該スポンジカーボンの硬質カーボンへの付着力は弱
い。 このことから、スポンジカーボンは空気吹付ノズルから
の空気により吹き飛ばし、前記硬質カーボンは空気によ
り燃焼除去することが、効率的に炭化室炉頂空間部の付
着カーボンを除去できるであろうと推定した。
【0009】そして、コークス押出機のラムビーム上部
に空気吹付ノズルを設置し、押出ラムビーム挿入および
引き戻し中に前記空気吹付ノズルから、付着カーボンへ
空気を吹き付けて付着カーボンを除去する際に、付着カ
ーボンに吹き付ける空気の流量、流速と付着カーボンの
除去状況について多くの実験をした。この結果、図3に
示すように、空気吹付ノズルから付着カーボンへの空気
の吹き付け流速が、300m/sec以下になると炉壁
側に残るスポンジカーボンの厚みが急激に増加して、硬
質カーボンに成長する要因となることが判明した。
【0010】さらに、図4に示すように、吹き付け空気
の流量が、4m3 /min以下であると固着カーボン、
主に硬質カーボンの燃焼除去量が十分でなく、炉頂空間
部の硬質カーボンが成長してカーボン付着による押詰ま
り、押止まりが発生する。逆に、吹き付ける空気の流量
が、5m3 /min以上になると硬質カーボンが燃焼除
去され過ぎ、目地内のカーボンも焼却され炭化室で発生
したコークス炉ガスが燃焼室へリークし、不完全燃焼の
ため煙突から黒煙が発生し、その濃度が1度(管理基準
としてこの値以下に設定している)以上となることが判
明した。
【0011】このことから、スポンジカーボンを吹き飛
ばして除去するため、付着カーボンに吹き付ける空気の
流速を300m/sec以上とし、さらに、煙突からの
黒煙濃度を管理基準の1度以下に維持しつつ、硬質カー
ボンが急激に成長しないように燃焼除去するために、空
気の流量を4〜5m3 /minにしたものである。
【0012】なお、図3、4において、炉壁へのカーボ
ンの付着厚みは、コークス炉炉頂の装入孔から鉄製の大
きなコンパスを用いて測定した。さらに、炭化室炉頂空
間部の付着カーボン厚みがほぼ同じ炭化室を5室選び、
連続30回押出毎に行い、30回終了時のカーボン付着
厚みおよび煙突からの黒煙濃度を測定したときの値であ
る。
【0013】
【実施例】図1、図2は、本発明を実施するための装置
の一例を示したものである。図中、3は該コークス炉1
の炭化室2から赤熱コークス4をコークガイド車5を介
して、消火バケット6に押出す押出機である。12は押
出機3のラムヘッド9a近傍に配置し、側部、頂部に複
数の開孔12aを有する高圧空気噴射ノズルであり、こ
の高圧力空気噴射ノズル12は前記ラムヘッド9a近傍
位置から立上がった例えば鋼管製の空気供給管10aに
より高さ方向に固定され、さらに、ラムヘッド9aの上
部に固設した架台15により横方向への振れを防止して
いる。この高圧空気噴射ノズル12への高圧力空気は、
押出機3に搭載しているコンプレッサー7からレシーバ
ータンク8を介して、押出機3の押出ラムビーム9の下
面に設置されている耐熱性でフレキシブルな高圧力空気
供給ダクト10および前記空気供給管10aを通して供
給する。
【0014】11は空気供給ダクト10に設けた流量調
整用ダンパーであり、コークス炉の移動率によりカーボ
ンの付着状態が変化するため、高圧空気噴射ノズル12
に供給する空気の流量および流速をスポンジカーボン、
硬質カーボンの除去程度に応じて調整する。14は押出
機3に搭載して押出ラムビーム9の移動に追従して前記
空気供給ダクト10の巻取り、巻戻しを行う巻取りドラ
ムである。
【0015】高さ:6092mm、幅:440mm、長
さ:15800mmの炭化室に付着したカーボンを、上
記装置を用いてコークス押出時に炉頂空間部の付着カー
ボンを除去した結果を次に述べる。押出機3の押出ラム
ビーム9が移動を開始するに当たって、コンプレッサー
7(圧力:5kg/cm2 )を起動して、高圧力空気噴
射ノズル12の先端部および側部に設けた直径4mmの
開孔12aから、流速400m/sec、流量4m3
minの空気を噴射した。そして、押出ラムビーム9が
0.3m/secで炭化室4内を往復する間、該炭化室
炉頂空間部に吹き付け(吹き付け時間150sec)、
炭化室4の炉頂空間部のスポンジカーボンを吹き飛ばす
と共に、吹き飛ばすことができなかった一部のスポンジ
カーボンおよび硬質カーボンを燃焼除去した。
【0016】この結果、目視でも付着カーボン厚みの減
少を確認したので、炭化室炉頂空間部の付着カーボンが
押出時の押出抵抗とならないと考え、1炭化室に装入す
る目標石炭量を増加させたところ、表1のように本例を
実施する前後3ケ月間では平均装入炭量は0.35t−
dry/炭化室の増加となった。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は簡単な装
置構成により、コークス押出時に押出抵抗となるコーク
ス炉炭化室炉頂空間部に付着するカーボンを迅速、的確
に、かつ、煙突からの黒煙を発生させることなく燃焼除
去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す簡略側断面図
【図2】図1の高圧空気噴射ノズルの取付状態を示す図
【図3】空気吹付け流速とスポンジカーボン付着量の関
係を示す図
【図4】空気吹付け流量と炉頂空間部付着カーボン量お
よび煙突からの黒煙濃度との関係を示す図
【符号の説明】
1 コークス炉 2 炭化室 3 押出機 4 赤熱コークス 5 コークガイド 6 消火バケット 7 コンプレッサー 8 レシーバタンク 9 押出ラムビーム 10 高圧力空気供給ダクト 10a 空気供給管 11 圧力調整ダンパー 12 高圧力空気吐出ノズル 13 炭化室炉頂空間部 14 巻取りドラム 15 架台

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス炉から赤熱コークスを押出すラ
    ムビーム上部付近に高圧力空気吹付ノズルを設置し、押
    出ラムビーム挿入および引き戻し中に、前記高圧力空気
    吹付ノズルから空気を、前記コークス炉の炭化室炉頂空
    間部に吹き付けて、該炭化室炉頂空間部に付着したカー
    ボンを除去するに際し、前記炭化室炉頂空間部に吹き付
    ける空気の流速を300〜400m/secとし、流量
    を4〜5m3 /minとしたことを特徴とするコークス
    炉頂空間部の付着カーボン除去方法。
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