JPH115981A - コークス炉ガスの冷却方法及びコークス炉ガス冷却水ノズル - Google Patents

コークス炉ガスの冷却方法及びコークス炉ガス冷却水ノズル

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JPH115981A
JPH115981A JP16131097A JP16131097A JPH115981A JP H115981 A JPH115981 A JP H115981A JP 16131097 A JP16131097 A JP 16131097A JP 16131097 A JP16131097 A JP 16131097A JP H115981 A JPH115981 A JP H115981A
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Nozomi Tamura
望 田村
Tomoaki Tadama
智明 田玉
Tatsuya Ozawa
達也 小澤
Tetsuo Uchida
哲郎 内田
Katsuhiko Sato
克彦 佐藤
Hiroyoshi Asakawa
博良 麻川
Ikuo Noda
郁郎 野田
Takanori Inukai
孝徳 犬飼
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KYORITSU GOKIN SEISAKUSHO KK
TOKAI GOKIN KOGYO KK
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KYORITSU GOKIN Manufacturing
KYORITSU GOKIN SEISAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、コークス炉ガスの回収に際し、ガ
スの冷却能力を向上するとともに、装炭時にガスの吸引
力を高め、コークス炉装炭口からのコークス炉ガスの噴
出を抑制する冷却水ノズル及びその冷却方法を提供す
る。 【解決手段】 冷却水ノズル4流路方向11に旋回溝8
を有する細粒子化促進体7を冷却水ノズル4流路11に
固設し、旋回溝流路13を形成したコークス炉ガス冷却
水ノズル。及びザウター平均粒子径300〜1000μ
m、噴射角度30〜60°からなる中実円錐型噴霧冷却
水を、ガス集合本管のコークス炉ガス導入口へ指向噴射
するコークス炉ガスの冷却方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉ガスの
冷却方法及びコークス炉ガス冷却水ノズルに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】コークス炉ガスの回収においては、コー
クス炉から発生するガスを図6に示すごとく、上昇管1
及び曲管2を介してガス集合本管3へ導入するものであ
る。しかして、曲管2に取り付けた冷却水ノズル4から
冷却水5をガス集合本管3のコークス炉ガス導入口6へ
指向噴射し、コークス炉ガスを冷却しつつガス集合本管
3を介して回収する。また、コークス炉へ石炭を装入す
るため炉頂の石炭装入口を開口すると、コークス炉ガス
が石炭装入口から噴出するので、これを防止するために
石炭装入時には、冷却水ノズル4からの冷却水5噴射圧
を高め、コークス炉ガスのガス集合本管3への吸引力
(ドラフト圧)を増加して、石炭装入口、コークス炉炭
化室の隙間等からのコークス炉ガス噴出を防止しつつ、
コークス炉ガスを回収するものである。
【0003】このような冷却水ノズルとしては、ノズル
流路内に羽根型の流路指向体と、オリフィスを配設し
て、フルコーン型ノズルとすることによって、冷却水を
正確に円錐噴射し、かつ圧力制御によって円錐角度を調
整することが特公昭54−19001号公報及び実公昭
55−42854号公報に開示されている。また、実公
昭55−42854号公報には旋回羽根を形成するとと
もに、流路方向中央部に貫通孔を形成した流路指向体が
開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき、流路指
向体を配設したフルコーン型ノズルにおいては、噴射冷
却水の粒子が粗く、単位容積当たりの冷却水水滴数が少
ないことからコークス炉ガスの冷却効果が劣り、所定の
冷却温度にするためには噴射水量を多くすることにな
る。また、石炭装入口開口時のコークス炉ガス吸引力を
高めるときは、一層多量の水量を必要とし、しかもコー
クス炉ガスの冷却にバラツキが生じ、冷却後のコークス
炉ガス除塵に悪影響を及ぼす等の課題がある。更に、流
路方向中央部に貫通孔を形成した流路指向体を配設した
ノズルにおいては、冷却水の一部が貫通孔から直線状に
噴射され、冷却水全体が旋回流にならないことから、同
様に噴射冷却水の粒子が粗く、単位容積当たりの冷却水
水滴数が減少し、上記のような課題となる。本発明は、
このような課題を有利に解決するためなされたものであ
り、少量の冷却水でコークス炉ガスの冷却及び石炭装入
口開口時のコークス炉ガス吸引力を高め、石炭装入口か
らのコークス炉ガス噴出を確実に防止しつつ、コークス
炉ガスを冷却する方法及びコークス炉ガス冷却水ノズル
を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、冷却水ノズル流路方向に旋回溝を有する細粒子化
促進体を冷却水ノズル流路に固設し、旋回溝流路を形成
したことを特徴とするコークス炉ガス冷却水ノズル。及
び冷却水ノズル流路方向に旋回角度20〜50°、旋回
溝3〜6個からなる細粒子化促進体を冷却水ノズル流路
内に固設して旋回溝流路を形成し、該旋回溝流路先端に
先細り流路を連設するとともに、上記旋回溝流路断面積
を、先細り流路断面積の200%以上に構成したことを
特徴とするコークス炉ガス冷却水ノズル。及び冷却水平
均粒子径300〜1000μm、噴射角度30〜60°
からなる中実円錐型噴霧冷却水を、ガス集合本管のコー
クス炉ガス導入口へ指向噴射することを特徴とするコー
クス炉ガスの冷却方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】冷却水の噴射角度としては、前記
図6のごとく噴射角度βを30〜60°の中実円錐型噴
霧冷却水5の噴射により、一般に設置されているコーク
ス炉の曲管2とガス集合本管3の接続部、つまりガス集
合本管3のコークス炉ガス導入口6へ指向噴射すること
によって、コークス炉ガス導入口6を閉塞状態に冷却水
を噴射することができ、コークス炉ガスが冷却水5外周
部から貫通してガス集合本管3へ導入できるので、確実
に冷却することができる。30°未満であると、ガス集
合本管3のコークス炉ガス導入口6と冷却水5外周間に
間隙が形成され、回収ガスの一部が冷却水5と接触する
ことなく、ガス集合本管3へ導入することになり、コー
クス炉ガスを均一かつ所定温度に冷却することが困難に
なる。また、石炭装入口開口時には、冷却水噴射による
コークス炉ガス吸引力が不十分となることがあり、石炭
装入口から噴出することになり好ましくない。60°超
になると噴射冷却水5が広がりすぎて一部が曲管2から
上昇管1内に入り、コークス炉内へ流入することになり
好ましくない。
【0007】このように冷却水を30〜60°の中実円
錐型に噴射するためには、後述のごとく冷却水ノズル内
に固設する図1に示す冷却水の細粒子化促進体7の旋回
溝8の角度αを20〜50°に形成することによって、
正確になし得ることができる。即ち、図2に示すように
旋回溝角度20〜50°で、30〜60°の中実円錐型
に噴霧冷却水を噴射することができる。
【0008】次に、石炭装入時にガス集合本管のコーク
ス炉ガス導入口へ冷却水を噴射することによって、発生
させるコークス炉ガス吸引力(ドラフト圧)と冷却水供
給圧との関係は、図3のごとく後述のごとき比較流路指
向体と比べ、本発明による細粒子化促進体を固設した冷
却水ノズルにおいては、コークス炉ガス吸引力が大き
く、吸引力の制御がそれだけ正確にできる。しかして、
ガス集合本管のコークス炉ガス導入口径等コークス炉の
設備形態によって、石炭装入口開口時にコークス炉ガス
が噴出しないような吸引力を確保するように冷却水供給
圧を制御するものである。
【0009】コークス炉ガスとの冷却水接触部分の微小
容積において、両者間で交換される熱量は次式で表すこ
とができる。
【数1】 dq=Gdi=−Cl Ldtl =Ka(iw
−i)AdZ 但し dq:交換熱量(Kcal/h) G:ガス流量(Kg/h) L:冷却水流量(Kg/h) di:ガスのエンタルピの増加(Kcal/Kg) Cl :冷却水の比熱(Kcal/Kg℃) dtl :冷却水の温度変化(deg) K:エンタルピ基準総括面積熱伝達率(Kcal/m2
hΔi) a:単位容積当たりの冷却水とガスの接触面積(m2
3 ) iw:冷却水とガスの接触面のエンタルピ(Kcal/
Kg) i:ガス流本体のエンタルピ(Kcal/Kg) AdZ:ガスと冷却水接触部分の微小容積(m3 ) 上式からも明らかなように、冷却水ノズルから噴射する
冷却水の粒子径は、細粒子化する程冷却水水滴とガスの
接触面積が増加し、コークス炉ガスの冷却能力が向上す
ることから、少量の冷却水で所定温度に冷却することが
できる。即ち、石炭乾留時には、少量の冷却水でコーク
ス炉ガスを所定温度に冷却することがでる。また、石炭
装入時には、少量の冷却水でコークス炉ガスを所定温度
に冷却するとともに、冷却水噴射によるコークス炉ガス
吸引力を向上して、石炭装入口、炭化室の隙間等からの
コークス炉ガス噴出を確実に防止することができる。
【0010】上記のごとく、コークス炉ガスと接触する
噴射冷却水(中実円錐型噴霧冷却水)外周部の平均粒子
径(ザウター平均粒子径)は、図4に示すごとく本発明
冷却水ノズルにおいては、噴射冷却水(中実円錐型噴霧
冷却水)の半径方向で平均粒子径1000μm以下に細
粒子化されており、確実にコークス炉ガスの冷却能力を
向上するとともに、石炭装入時のコークス炉ガス吸引力
を高めることができる。前記数1に示すように冷却水の
粒子径は、細粒になるほどガス冷却には好適である。た
だし、細かすぎるとノズル先端から噴出直後に蒸発が完
了し、ガス流路全体のガス冷却が困難となるため、下限
は300μm程度となる。
【0011】次に、冷却水ノズルとしては、流路方向に
旋回角度20〜50°の旋回溝を3〜6個からなる細粒
子化促進体をノズル流路内に固設する。上記旋回角度が
20°未満であると、ガス集合本管のコークス炉ガス導
入口を被うように円錐型噴霧冷却水を噴射することが困
難になる。また、ノズルへの冷却水供給圧等を高めても
高速旋回流になり難くなることがあり、噴射冷却水を平
均粒子径で300〜1000μm範囲に保持することが
困難になることがある。また、旋回角度が50°超にな
ると、噴射冷却水が広がりすぎて、冷却水の一部が曲管
から逆流してコークス炉へ流入することがあり好ましく
ない。旋回溝深としては、旋回溝個数によって若干異な
るが、3〜4mmで、ほぼ正方形が好ましい。次に、旋
回溝が3個未満になると、冷却水の円周方向分布が不均
一になって、噴射冷却水が不均一になることがあり好ま
しくない。また、6個より多くなると流路1個当たりの
断面積が小さくなり、流路において異物による閉塞が起
こるおそれがあり好ましくない。
【0012】このような冷却水ノズルの流路内に上記細
粒子化促進体を固設して旋回溝流路を形成し、この旋回
溝流路の先端に先細り流路を連設するものであるが、旋
回溝流路断面積を先細り流路断面積の200%未満に構
成すると、旋回溝での冷却水の圧損が大きくなり、旋回
機能が小さくなり、冷却水の細粒子化促進がそれ程進行
せず、平均粒子径を安定して1000μm以下に細粒子
化することが困難になり、コークス炉ガスの冷却能力等
を高めることが難しくなるので、旋回溝流路断面積を先
細り流路断面積の200%超に構成することが好まし
い。かくして、このような冷却水ノズルに前記のごと
く、冷却水を供給することによって、噴射冷却水形状と
しては、中実円錐型つまりフルコーン型で、細粒子化さ
れた冷却能力の高い、しかも石炭装入口開口時のガス集
合本管コークス炉ガス導入口部位でのコークス炉ガス吸
引力を向上することができるものである。
【0013】
【実施例】次に、本発明の冷却水ノズルの実施例を挙げ
る。前記図1のごとく、旋回隔壁9により旋回溝8を形
成した細粒子化促進体7を、図5に示す冷却水ノズル4
の冷却水流路11内に固設して旋回溝流路13を形成す
る。この旋回溝流路13先端に先細り流路14を連設
し、上記旋回溝流路13断面積を先細り流路14断面積
1 の200%以上に構成するものである。
【0014】次に、本発明方法の実施例を挙げる。
【表1】
【0015】
【表2】(表1のつづき)
【0016】
【表3】
【0017】
【表4】(表3のつづき)
【0018】注1:コークス炉乾留時は、石炭非装入時
であり装炭口蓋は閉塞。コークス炉装炭時は、石炭装入
時であり装炭口蓋は開口。 注2:コークス炉ガス冷却水として図6に示すごとき、
曲管2上部に冷却ノズル4を配置し、ガス集合本管3の
コークス炉ガス導入口6へ指向して、上表のように冷却
水を噴射した。 注3:ガス導入口径は、ガス集合本管へのコークス炉ガ
ス導入口の直径である。 注4:冷却水粒子径は、ザウター平均粒子径である。 注5:ガス吸引圧力は、図6に示す曲管2部でのガス吸
引圧力である。 注6:比較例2は、図7に示すように流路方向中央部に
貫通孔15(孔径8mm)を形成した流路指向体16を
ノズル内に固設し、これを冷却水ノズルとして使用し
た。 注7:旋回溝流路断面積は、旋回溝の断面積。形状は、
ほぼ正方形である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、少量の供給水量でコー
クス炉ガスを冷却することができる。また、石炭装炭時
のコークス炉装炭口開口時のコークス炉ガスの吸引圧力
(ドラフト圧力)を少量の水量で高め、装炭口からのコ
ークス炉ガスの噴出を確実に抑えることができる等の優
れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明冷却水ノズルの細粒子化促進体の一例を
示す側面図(イ)及び正面図(ロ)である。
【図2】冷却水噴射角度と細粒子化促進体の旋回溝角度
の関係を示す図表である。
【図3】コークス炉ガス吸引力と冷却水ノズルへの冷却
水供給圧力の関係を示す図表である。
【図4】冷却水平均粒子径と噴射冷却水半径方向の関係
を示す図表である。
【図5】本発明冷却水ノズルの実施例を示す側面図であ
る。
【図6】コークス炉ガスの回収状態を示す要部側面図で
ある。
【図7】比較例の冷却水ノズルの細粒子化促進体を示す
側面図である。
【符号の説明】
4 冷却水ノズル 7 細粒子化促進体 8 旋回溝 11 冷却水ノズル流路 13 旋回溝流路 14 先細り流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 望 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 田玉 智明 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 小澤 達也 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 内田 哲郎 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 克彦 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 麻川 博良 兵庫県氷上郡柏原町北山宇野中130 株式 会社共立合金製作所内 (72)発明者 野田 郁郎 愛知県瀬戸市坊金町236番地の1 東海合 金工業株式会社内 (72)発明者 犬飼 孝徳 愛知県瀬戸市坊金町236番地の1 東海合 金工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却水ノズル流路方向に旋回溝を有する
    細粒子化促進体を冷却水ノズル流路に固設し、旋回溝流
    路を形成したことを特徴とするコークス炉ガス冷却水ノ
    ズル。
  2. 【請求項2】 冷却水ノズル流路方向に旋回角度20〜
    50°、旋回溝3〜6個からなる細粒子化促進体を冷却
    水ノズル流路内に固設して旋回溝流路を形成し、該旋回
    溝流路先端に先細り流路を連設するとともに、上記旋回
    溝流路断面積を、先細り流路断面積の200%以上に構
    成したことを特徴とするコークス炉ガス冷却水ノズル。
  3. 【請求項3】 冷却水平均粒子径300〜1000μ
    m、噴射角度30〜60°からなる中実円錐型噴霧冷却
    水を、ガス集合本管のコークス炉ガス導入口へ指向噴射
    することを特徴とするコークス炉ガスの冷却方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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USRE32452E (en) * 1981-01-22 1987-07-07 Signode Corporation Portable gas-powered tool with linear motor
CN102304366A (zh) * 2011-08-03 2012-01-04 莱芜钢铁股份有限公司 一种焦炉桥管与承插口连接处脱离的校正方法

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USRE32452E (en) * 1981-01-22 1987-07-07 Signode Corporation Portable gas-powered tool with linear motor
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