JPH10195448A - シールプレートを備えたコークス炉用炉蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コークス炉のシールプレート式炉蓋のシール
プレートに変形が生じることなく、ガスシール能力に優
れたコークス炉用炉蓋の提供。 【解決手段】 シールプレートを備えたコークス炉用炉
蓋２は、コークス炉の炉枠１３に圧接されるナイフエッ
ジ１１に周縁が固定されたシールプレート１０をスライ
ドプレート６と耐火物４との間に炉蓋本体３の全面を覆
うように設けたコークス炉用炉蓋２において、高剛性で
かつシールプレートと接する面の平面度が高い炉内プレ
ート９もしくはブリックホルダーと、高剛性でかつシー
ルプレート１０と接する面の平面度が高いスライドプレ
ート６とをそれぞれシールプレート炉内側と炉外側とに
密着させて固定する。さらに、シールプレート１０の炉
内側に露出した面に緩衝材を介して保護板を設けてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉の乾留
室を密閉するための炉蓋のうち、シールプレートを備え
たコークス炉用炉蓋に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所の溶鉱炉の燃料として必要なコー
クスは、コークス炉で石炭を約１８時間乾留して製造さ
れる。コークス製造における問題点は、コークス炉から
のガス漏れによる環境汚染であり、その中でとりわけ炉
蓋からのガス漏れが最大の問題であると言われている。

【０００３】コークス炉用炉蓋は、石炭を乾留する際に
コークス炉乾留室の両側に垂直方向に取り付けられ、乾
留過程中の炉内装入物が炉外へ流出するのを防止すると
ともに、炉内装入物より発生したガスが大気へ漏洩する
のを防止する役割を有する。したがって、コークス炉用
炉蓋には高いシール能力が要求されることになるが、こ
の要求を満たすコークス炉用炉蓋としてシールプレート
式炉蓋が広く用いられている（例えば、特開昭６３−３
７１９４号参照）。

【０００４】図１５は従来のシールプレート式炉蓋をコ
ークス炉に装着した状態を示す縦断面図、図１６はその
平面図、図１７は図１５のＨ−Ｈ及びｌ−ｌ横断面図
で、コークス炉の炉体１に装着される炉蓋２は、鋳鉄製
のフレームからなる炉蓋本体３に耐火物４が取付けられ
たものであり、耐火物４がそれ自体に埋め込まれた耐火
物固定ボルト５により鋼製のスライドプレート６に固定
される。スライドプレート６は、その支持金物７の凹み
に炉蓋本体３のスライド金物８をスライドさせて嵌め合
わせて炉蓋本体３に取り付けられる。耐火物４とスライ
ドプレート６との間にはシールプレート１０が炉蓋本体
３の全面を覆うように取り付けられる。

【０００５】シールプレート１０の自由端側の周囲に
は、ナイフエッジ１１が溶接により固定されており、ナ
イフエッジ１１の先端を炉蓋本体３に内蔵された圧接ス
プリング１２で炉枠１３に押しつけて密着させることに
よってガスシールが行われる構造となっており、十分な
ガスシールを行うためにはナイフエッジ１１と炉枠１３
との接触部において所定の面圧を確保する必要がある。

【０００６】なお、炉蓋２を炉体１に装着して固定する
ために、炉蓋本体３の上部と下部には、閂スプリング１
４で付勢いされた回転可能の閂１５が設けられ、閂１５
を回転させて炉体１の係止部に係止させる。コークス炉
内で装入物１６の乾留中に発生したガスは、炉内装入物
の上の空間１７を通って排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の炉蓋２にお
いては、乾留中に炉蓋本体３や炉枠１３は、炉内の熱影
響により変形し、その相互間距離が変化するため、シー
ルプレート１０は橈んでこの変化に追従することにな
る。シールプレート１０に橈みを生じさせる力は、圧接
スプリング１２のスプリング力によってまかなわれる。
そのため、シートプレート１０の橈みに要する力を小さ
くし、圧接スプリング１２の押し付け力を効率よくナイ
フエッジ１１と炉枠１３の接触部に伝えて所定の面圧を
確保するためには、シールプレート１０は、強度上許さ
れる範囲内で極力剛性を低くして橈み易いものとならざ
るを得ない。

【０００８】したがって、シールプレート１０は、特殊
鋼製の非常に薄い板とせざるを得ず、薄い板は強度面で
は不利であり、しかも、シールプレート１０は炉の内部
側でガスにさらされ、その圧力を直接受ける構造となっ
ているために変形に対する抵抗力が弱く、変形し易いも
のとなっている。

【０００９】また、コークス炉においては、石炭をコー
クス炉に装入し、一定時間乾留し、石炭中のガス分を除
去し、生成されたコークスを炉外へ取り出すという作業
が繰り返されるため、炉蓋２の炉体１に対する取付け及
び取り外しという作業も乾留サイクル毎に繰り返され
る。そのため、シートプレート１０にも熱による膨張・
収縮が繰り返されることになり、この膨張・収縮の繰り
返しがシールプレート１０に波状の変形を生じさせる結
果となり、ナイフエッジ１１と炉枠１３との接触状態に
悪影響を及ぼす。ところが、従来のシールプレート式炉
蓋２は、このシールプレート１０の波状の変形を抑える
ことができず、ガスシール能力に限界があり、コークス
炉の炉内ガス圧力が高い場合への対応が不可能な状況に
ある。

【００１０】さらに、コークス炉内で乾留中に発生した
ガスによる炉内ガス圧力は、石炭をコークス炉に装入し
て乾留を開始した後、すぐに最高値に達し、短時間で低
い値となる。この炉内ガス圧力の最高値は、原料となる
石炭の水分含有率によって大きく異なる。ところで、溶
鉱炉の燃料として使用されるコークスに対しては高い潰
裂強度が必要とされるが、従来、高い潰裂強度を有する
コークスの生産は、一般炭に一定の割合で強粘結炭を配
合した装入炭を使用することによって行われてきた。し
かしながら、強粘結炭は資源量が少なくかつ高価である
ことから、最近では低品位炭を調湿処理して原料とする
方法が主流となってきており、その調湿方法としては次
のようなものがある。

【００１１】（１）ＣＭＣ（Ｃｏａｌ Ｍｏｉｓｔｕｒ
ｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ） （２）ＡＣＭＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏａｌ Ｍｏｉ
ｓｔｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌ） （３）ＤＡＰＳ（Ｄｒｙ Ｃｌｅａｎｅｄ ａｎｄ Ａ
ｇｇｌｏｍｅｒ−ａｔｅｄ Ｐｒｏｃｏｍｐａｃｔｉｏ
ｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ） 調湿処理した各原料に対する炉内ガス圧力の値を表１に
示す。

【００１２】

【表１】 また、図１８は一般炭とＡＣＭＣ調湿炭を原料として使
用した場合の乾留経過時間とコークス炉炉内ガス圧力と
の関係を示すグラフで、図１８−（ａ）は一般炭の場合
の実測例のグラフ、図１８−（ｂ）はＡＣＭＣ調湿炭の
場合の実測例のグラフである。グラフから明らかなとお
り、一般炭の場合は炉内ガス圧力が低く、ＡＣＭＣ調湿
炭の場合は炉内ガス圧力が非常に高くなっている。

【００１３】したがって、従来のシールプレート式炉蓋
においては、シールプレートの変形に追従させるシール
プレートを薄板とせざるを得ず強度面では不利であった
が、一般炭に強粘結炭を配合してコークスを生産するこ
れまでの方法に対しては炉内ガス圧力が低いので問題は
なかった。

【００１４】しかしながら、調湿炭を使用してコークス
を生産する場合、炉内ガス圧力が非常に高くなるため、
シールプレートに変形が生じてナイフエッジの炉枠への
接触状態を阻害し、ガスが炉外に洩れるという問題が生
じている。

【００１５】そこで、本発明は、シールプレートを備え
たコークス炉用炉蓋において、シールプレートに変形が
生じることなく、ガスシール能力に優れたコークス炉用
炉蓋を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のシールプレート
を備えたコークス炉用炉蓋は、コークス炉の炉枠に圧接
されるナイフエッジに周縁が固定されたシールプレート
をスライドプレートと耐火物との間に炉蓋本体の全面を
覆うように設けたコークス炉用炉蓋において、高剛性で
かつシールプレートと接する面の平面度が高い炉内プレ
ートもしくはブリックホルダーと、高剛性でかつシール
プレートと接する面の平面度が高いスライドプレートと
をそれぞれシールプレート炉内側と炉外側とに密着させ
て固定する。さらに、シールプレートの炉内側に露出し
た面に緩衝材を介してシールプレート用保護板を設けて
もよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施例１ 図１は本発明の実施例の炉蓋をコークス炉に装着した状
態を示す縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ及びＢ−
Ｂ断面図で、炉蓋本体３に耐火物４が取付けられたもの
であり、耐火物４がそれ自体に埋め込まれたボルト５に
よりスライドプレート６に固定され、スライドプレート
６がその支持金物７及び炉蓋本体３のスライド金物８を
介して炉蓋本体３に取り付けられる。

【００１８】耐火物４の炉外側には炉内プレート９が設
けられ、炉内プレート９とスライドプレート６との間に
シールプレート１０がシールプレート絞付ボルト５ａで
炉蓋本体３の全面を覆うように設けられる。

【００１９】さらに、耐火物固定ボルト５のほかに、ス
ライドプレート側から炉内プレート側にシールプレート
締付けボルト５ａをたて込み、シールプレート１０の締
付力の強化を図る。以上の構造によりシールプレート１
０の固着状態は、確実でかつ安定したものとなり、シー
ルプレートの波形の変形が防止できる。

【００２０】シールプレート１０の自由端側の周縁は、
ナイフエッジ１１に溶接により固定されており、ナイフ
エッジ１１の先端は炉蓋本体３に内蔵された圧接スプリ
ング１２で炉枠１３に押しつけられ密着させることによ
ってガスシールが行われる構造となっている。

【００２１】なお、従来の炉蓋と同様に、炉蓋を炉体１
に装着して固定するために、炉蓋本体３の上部と下部に
は、閂スプリング１４で外側に付勢いされた回転可能の
閂１５が設けられ、閂１５を回転させて炉体１の係止部
に係止させる。

【００２２】図３は本発明に使用するスライドプレート
の横断面図で、スライドプレート６には補強材として、
例えば、リブ２３を設けて剛性を高め、シールプレート
１０と接する側の面は、シールプレート１０と密着させ
るため、機械加工を施して必要な平面度を確保する。

【００２３】図４は本発明に使用する炉内プレートの横
断面図で、炉内プレート９は高剛性とするため、厚鋼板
とし、シールプレート１０と接する側の面は、スライド
プレートと同様に、シールプレート１０と密着させるた
め、スライドプレート６と同様に、機械加工を施して必
要な平面度を確保する。

【００２４】実施例２ 図５は本発明においてブリックホルダーに耐火物を固定
した実施例の横断面図で、ブリックホルダー２４がスラ
イドプレート６にボルトで固定されている。ブリックホ
ルダー２４は高剛性とし、シールプレートに接する面
は、シールプレート１０と密着させるため、実施例１の
炉内プレート９と同様に、機械加工を施して必要な平面
度を確保して、シールプレートの波形の変形の発生を防
止することができる。

【００２５】実施例３ 図６は本発明の別実施例を示し、シールプレート用保護
板を設けたシールプレート式炉蓋をコークス炉に装着し
た状態を示す縦断面図、図７は図６のＡ−Ａ及びＢ−Ｂ
断面図であり、炉蓋２は、前述の実施例１で説明したと
おり、炉蓋本体３にスライドプレート６を介して耐火物
４が取付けられたものである。耐火物４は、それ自体に
埋め込まれた耐火物固定ボルト５によりスライドプレー
ト６に固定され、スライドプレート６がその支持金物７
及び炉蓋本体３のスライド金物８を介して炉蓋本体３に
取り付けられる。

【００２６】耐火物４には炉内プレート９が設けられ、
炉内プレート９とスライドプレート６との間にシールプ
レート１０がシールプレート絞付ボルト５ａで炉蓋本体
３の全面を覆うように設けられる。スライドプレート６
は、実施例１と同様に、補強材として、例えば、リブ２
３を設けて剛性を高め、シールプレート１０と接する側
の面はシールプレート１０と密着させるため、機械加工
を施して必要な平面度を確保し、炉内プレート９は高剛
性とするため、厚鋼板とし、シールプレート１０と接す
る側の面は、スライドプレートと同様に、シールプレー
ト１０と密着させるため、スライドプレート６と同様
に、機械加工を施して必要な平面度を確保する。また、
周縁には支持板２１ａを支持するための段部９ａを設け
る。

【００２７】シールプレート１０の自由端側の周縁は、
ナイフエッジ１１に溶接により固定されており、ナイフ
エッジ１１の先端は炉蓋本体３に内蔵された圧接スプリ
ング１２で炉枠１３に押しつけられ密着させることによ
ってガスシールが行われる構造となっている。

【００２８】なお、従来の炉蓋と同様に、炉蓋を炉体１
に装着して固定するために、炉蓋本体３の上部と下部に
は、閂スプリング１４で外側に付勢いされた回転可能の
閂１５が設けられ、閂１５を回転させて炉体１の係止部
に係止させる。

【００２９】図８は図６のＣ部拡大図であってシールプ
レート用保護板の取付状態を示した断面図、図９は図７
のＤ部拡大図であって保護板の取付状態を示した断面図
で、図６〜図９に示すように、シールプレート１０の炉
内側に露出した面は、鋼板製のシールプレート用保護板
１９で完全に覆われた構造となっており、シールプレー
ト１０とシールプレート保護板１９との間には、クッシ
ョン材として耐熱性の緩衝材２０、例えば、セラミック
ファイバー（カオウール）が挿入されている。前記の乾
留開始直後に生じる短時間の高い炉内ガス圧力を保護板
１９で受けるとともに、緩衝材２０がクッション作用に
よりガス圧力の影響をシールプレート１０の可橈性に及
ばないようにする。また、緩衝材２０は、支持板２１ａ
及び２１ｂとでもってタールの浸入を防止する役目もし
ている。

【００３０】保護板１９の取付け部の構造は、一方の支
持板２１ａがナイフエッジ１１に溶接で固着され、他方
の支持板２１ｂが保護板１９に溶接で固着されており、
炉内プレート９とシールプレート１０との間で押しつけ
られて保護板１９の位置が決まる構造となっている、ま
た、保護板１９と支持板２１ｂは熱膨張差の影響が生じ
ないように一部分のみを溶接し、保護板１９の脱落を防
止している。

【００３１】図１０は図７のＥ−Ｅ断面図であって、保
護板の取付状態を炉内側より見た図、図１１は図１０の
Ｆ部拡大図であって、コークス炉の高さ方向における保
護板の分割部を示した図、図１２は図１１のＧ−Ｇ断面
を示した図であり、保護板１９は、熱膨張による不具合
を避けるため、分割構造となっており、保護板１９と隣
り合う保護板１９との間には隙間を設けた分割構造とな
っており、さらに、上部の保護板１９には継ぎ板２２を
溶接して隙間部に設置し、圧力の影響がシールプレート
１０に及ぶことのないようにしている。

【００３２】実施例４ 図１３はブリックホルダーに耐火物を固定した場合の実
施例の横断面図で、実施例３の炉内プレートに代えてブ
リックホルダー２４がスライドプレート６にボルトで固
定されている。

【００３３】図１４−（ａ）は図１３に示すブリックホ
ルダーの縦断面図で、ブリックホルダー２４は高剛性と
し、シールプレートに接する面は、シールプレート１０
と密着させるため、実施例１の炉内プレート９（図１４
−（ｂ））と同様に、機械加工を施して必要な平面度を
確保し、周縁には支持板２１ａを支持するための段部２
４ａを設ける。

【００３４】

【発明の効果】

（１） スライドプレートと炉内プレートあるいはブリ
ックホルダーとをそれぞれシールプレートに接して炉外
側と炉内側とに配置したので、シールプレートの固定状
態が確実でかつ安定なものとなり、シールプレートの波
状の変形が防止でき、これによりコークス炉用炉蓋のシ
ール能力の低下を防ぐことができ、調湿炭を原料として
コークスを生産する場合において炉内ガス圧力が高くな
っても十分にガスシールを行なうことができる。

【００３５】（２） シールプレートの炉内側に緩衝材
を介してシールプレート用保護板を設けるので、乾留開
始直後の短時間の高い炉内ガス圧力がシールプレートに
作用することを防止できる。このため、高い炉内ガス圧
力が発生する調湿炭を原料とする場合でも、高圧に起因
したシールプレートの変形に基づくナイフエッジの接触
障害によるガス漏れを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の炉蓋をコークス炉に装着し
た状態を示す縦断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ及びＢ−Ｂ断面図である。

【図３】 本発明に使用するスライドプレートの横断面
図である。

【図４】 本発明に使用する炉内プレートの横断面図で
ある。

【図５】 本発明においてブリックホルダーに耐火物を
固定した実施例の横断面図である。

【図６】 本発明においてシールプレート用保護板を設
けた炉蓋をコークス炉に装着した状態を示す縦断面図で
ある。

【図７】 図６のＡ−Ａ及びＢ−Ｂ断面図である。

【図８】 図６のＣ部拡大図であって保護板の取付状態
を示した断面図である。

【図９】 図７のＤ部拡大図であって保護板の取付状態
を示した断面図である。

【図１０】 図７のＥ−Ｅ断面図であって、保護板の取
付状態を炉内側より見た図である。

【図１１】 図１０のＦ部拡大図であって、コークス炉
の高さ方向における保護板の分割部を示した図である。

【図１２】 図１１のＧ−Ｇ断面を示した図である。

【図１３】 本発明においてリックホルダーに耐火物を
固定した場合の実施例の横断面図、図１４−（ｂ）は炉
内プレートの断面図である。

【図１４】 図１４−（ａ）は図１３に示すブリックホ
ルダーの縦断面図、図１４−（ｂ）は実施例１の炉内プ
レートである。

【図１５】 従来のシールプレート式炉蓋をコークス炉
に装着した状態を示す縦断面図である。

【図１６】 従来のシールプレート式炉蓋をコークス炉
に装着した状態を示す平面図である。

【図１７】 図１５のＨ−Ｈ及びｌ−ｌ横断面図であ
る。

【図１８】 一般炭とＡＣＭＣ調湿炭を原料として使用
した場合の乾留経過時間とコークス炉炉内ガス圧力との
関係を示すグラフで、図１８−（ａ）は一般炭の場合の
実測例のグラフ、図１８−（ｂ）はＡＣＭＣ調湿炭の場
合の実測例のグラフである。

【符号の説明】

１ 炉体 ２ 炉蓋 ３ 炉蓋本体 ４ 耐火物 ５，５ａ ボルト ６ スライドプレート ７ 支持金物 ９ 炉内プレート ８ スライド金物 １０ シールプレート １１ ナイフエッジ １２ 圧接スプリング １３ 炉枠 １４ 閂スプリング １５ 閂 １６ 装入物 １７ 空間 １９ 保護板 ２０ 緩衝材 ２１ａ，２１ｂ 支持板 ２２ 継ぎ板 ２３ リブ ２４ ブリックホルダー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉の炉枠に圧接されるナイフエ
   ッジに周縁が固定されたシールプレートをスライドプレ
   ートと耐火物との間に炉蓋本体の全面を覆うように設け
   たコークス炉用炉蓋において、高剛性でかつシールプレ
   ートと接する面の平面度が高い炉内プレートと、高剛性
   でかつシールプレートと接する面の平面度が高いスライ
   ドプレートとをそれぞれシールプレート炉内側と炉外側
   とに密着させて固定したことを特徴とするコークス炉用
   炉蓋。
2. 【請求項２】 コークス炉の炉枠に圧接されるナイフエ
   ッジに周縁が固定されたシールプレートをスライドプレ
   ートと耐火物との間に炉蓋本体の全面を覆うように設け
   たコークス炉用炉蓋において、高剛性でかつシールプレ
   ートと接する面の平面度が高いブリックホルダーと、高
   剛性でかつシールプレートと接する面の平面度が高いス
   ライドプレートとをそれぞれシールプレート炉内側と炉
   外側とに密着させて固定したことを特徴とするコークス
   炉用炉蓋。
3. 【請求項３】 シールプレートの炉内側に露出した面に
   緩衝材を介してシールプレート用保護板を設けたことを
   特徴とする請求項１又は２記載のコークス炉用炉蓋。