JPS5916587B2 - 石炭、褐炭または泥炭のブリケツトを連続的にコ−クス化するバツテリ配置の垂直室コ−クス炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炉室の側面に配置された加熱壁によって加熱さ
れ、この加熱壁はつなぎ壁によって個々の加熱炎道に分
割され、この加熱炎道に底部ノズルから燃焼ガスが供給
され、つなぎ壁内の垂直通路および通路から横方向に出
る空気供給スリットトを通って加熱炎道の種々の高さに
燃焼空気が供給され、かつ上部範囲に乾留ガスの吸出口
を有する、石炭、褐炭または泥炭のブリケットを連続的
にコークス化するバッテリ配置の垂直室コークス炉に関
する。

西独特願Ｐ２６５７２１３４号（公開特許公報第２６５
７２１３号）には石炭装入孔、閉鎖装置および灼熱コー
クス取出装置ならびに炉室の間に配置された加熱炎道を
有する加熱壁およびその横に配置された、加熱燃料の予
熱および炎道ガスの冷却のための蓄熱室またはレキュペ
レータを備えるバッテリ配置の垂直コークス炉室が提案
され、その際垂直炉室は両側に加熱壁を備え、この加熱
壁はつなぎ壁によって個々の垂直加熱炎道に分割され、
かつ燃料の供給通路および供給孔が個々の加・熱炎道に
配置される。

この場合富ガスまたは貧ガスは加熱炎道へ下からノズル
を通して、燃焼空気は加熱炎道の種々の高さに、つなぎ
壁内の通路および供給スリットを介して通路から加熱炎
道へ導入することができる。

燃焼空気を種々の高さに導入しうる垂直加熱炎道を有す
る加熱壁による加熱が行われる垂直炉室ヲ有スるコーク
ス炉バッテリは西独特許明細書第１９５２６２１号にも
記載される（第４図参照）公知垂直炉室バッテリはコー
クス化の前処理として微粉砕を必要とするだけのコーク
ス化性の高い石炭を連続的または半連続的にコークス化
するために適する。

このような石炭はたとえば炉室の上部へ装入され、炉室
の下部から灼熱塊コークスが取出され、消火部へ運ばれ
る。

低粘結性または非粘結性の微粒石炭、褐炭または泥炭を
公知の垂直室コークス炉でコークス化する場合、塊コー
クスの製造は不可能である。

この微粒石炭は前処理が必要である。

１つの前処理は微粒石炭をコークス化の前にまず水、タ
ールまたは他の結合剤により成形体に圧縮することから
なる。

生ブリケットを引続きコークス化する際成形体の強度損
失を発生させず、かつブリケットの形を熱処理の間維持
するため、と（に温度段階をブリケットが破壊する内部
応力が生じないように１定時間にわたって維持しなけれ
ばならない。

湿り石炭からのブリケットは予熱および乾燥の際とくに
注意深い熱処理を必要とする。

しかしコークス化の間もブリケットは炭種および製法の
いかんによらずさらに注意深い処理を必要とする。

この場合公知垂直室炉では実現し得ない特殊な温度勾配
を保持しなければならない。

直接加熱の際１定の温度間隔を維持し、予熱および乾燥
ガス中の１定の水蒸気圧力を維持しながら種々の段階に
予熱および乾燥する褐炭ブリケットの処理はたとえば西
独特許公報第２５０７７３５号および２５３７１９１号
によって公知である。

予熱および乾燥過程に関する上記文献の思想の続きとし
てコークス化段階の特殊な形成も可能であり、それによ
ればコークス化の間も特定の温度勾配が維持され、それ
によってブリケットの機械的応力はコークス化の際も最
小に低下することができる。

本発明の目的はこのようなコークス化段階の形成を見い
だし、提案することである。

この目的を解決するため、乾燥および予熱したブリケッ
トのコークス化のため間接熱供給を行い、そのためにバ
ッテリ配置した前記方式の垂直室コークス炉を炉室の有
効高さ１０〜２０ｍとくに１０〜１５ｍの場合、加熱壁
の下に燃焼空気のための２つの供給通路が同じ高さに互
いに平行に配置され、加熱壁の縦方向に隣接する加熱炎
道つなぎ壁内の垂直通路が交互に１つまたは他の供給通
路と結合され、加熱壁の縦方向に隣接する加熱炎道つな
ぎ壁の空気供給スリットの群が交互に異なる高さに高く
または低く配置され、低（配置された１つまたは多数の
空気供給スリットを有するすべての加熱炎道つなぎ壁お
よび高く配置された１つまたは多数の空気供給スリット
を有するすべての加熱炎道つなぎ壁がそれぞれ同じ空気
供給通路に対応して配置されているように形成すること
が提案される。

本発明によればまった（特定の温度勾配を炉室の全高に
わたって形成および維持し、その際炉室の上部範囲に注
意深いコークス化に不可欠の温度を調節することができ
る。

本発明の方法の技術水準に比する利点は連続的作業の間
、種々の高さの燃焼空気の供給を調節しうろことにある
。

たとえば高い空気供給スリット群に多くの燃焼空気を供
給し、同時に低い空気供給スリット群の空気供給を減少
し、下部範囲を空気不足で作業し、それによって燃焼し
たがって炎道温度を炎道の高さに応じてすることができ
る。

現在までの構造によれば加熱壁のすべてのつなぎ壁はた
だ１つの空気供給通路に結合され、１つの加熱壁のすべ
ての加熱炎道に供給する全空気量を増減しうるだけであ
った。

したがって現在まではつねに空気対燃料ガスの比が変化
した。

本発明の装置によればたとえば低いスリットから減らし
た空気を高いスリットへ供給することによって、１変調
節した空気と燃焼ガスの比を維持することができる。

第１図には本発明によりたとえば褐炭ブリケット使用の
際達成される加熱炎道温度の高さにわたる代表的分布曲
線ならびに炉室中心部および壁部におけるブリケット温
度が示される。

このような温度の保持により目的とするブリケットの注
意深いコークス化が達成され、耐摩耗性の硬い塊コーク
スが得られる。

最下の空気供給スリットはほぼ底部ノズルの出口の高さ
に配置され、１つのつなぎ壁の個々の空気供給スリット
の間の距離は８００〜１０００ｍｍに保持され、２つの
隣接つなぎ壁の上下の空気供給スリット群の間も同じ距
離に保持される。

加熱炎道高さ１０７７Ｌの場合各つなぎ壁は２つの空気
供給スリットを有し、高さが大きい場合その数は多くな
り、加熱炎道高さ１５ｍの場合各つなぎ壁に３つの空気
供給スリットが配置される。

本発明によれば乾燥したブリケットの温度を炉室の上＋
で約３５０〜４５０℃に上昇することができる。

÷では約８００〜９００℃、最後の＋で約１０００℃の
温度に上昇する。

このようにして硬い耐圧性のコークス成形体が得られる
。

中心燃料ガスノズルの流出開口を鋭くし、加熱炎道つな
ぎ壁の空気供給スリットを少し上向きに傾斜配置するこ
とによって、中心を高速に上昇するガス流と斜め上に中
心へ向って流れる空気流が衝突して渦流が生じ、燃料ガ
スと空気の強力な擾乱が達成され、燃焼をブリケットコ
ークス化のため高い熱消費量を必要とする範囲に制限す
ることができ、その上下の温度勾配はゆるやかになる。

熱分解の傾向のある炭化水素を含む発熱量の高いガスで
加熱する場合のため、燃料ガス供給通路は断熱材を備え
ることもできる。

最後に温度制御のためときどき空気を燃料ガスノズルか
ら加熱炎道へ吹込むこともでき、さらに加熱ガス供給通
路はすべての安全装置介在のもとに空気導管への接続を
含む。

同様温度制御のため公知法で加熱炎道から燃焼ガス導出
のための上部水平煙道への移行部にスライドレンガを配
置することができる。

コークス化したブリケットは任意の方法で冷却すること
ができる。

しかし本発明によれば炉室の下へ特殊な移行部なしに耐
熱鋼よりなる特殊なコークス冷却装置がただちに続き、
冷却ガス循環のため冷却段の上端に加熱された冷却ガス
の横方向のガス取出口が室の全長にわたって規則的間隔
で設けられる。

ガス取出口は冷却室壁内の通過孔からなり、この孔へガ
ス取出通路が続く。

横方向に配置されたガス取出通路はガス速度が１ ｍｌ
ｓｅｃ以下に選ばれた縦通路へ移行する。

連行されたダストは縦通路の下の断面が円錐形の部分へ
沈降する。

この円錐部はトイとして形成し、この中にダストの輸送
装置を配置するのが有利である。

捕集したダストは公知のゲートを介してコークス冷却部
から排出される。

冷却したコークスは冷却段の下端で特殊形成の取出口お
よび気密ゲートを介して排出され、排出部へ落下し、公
知の排出および輸送装置により排出および輸送される。

ダストを除去した冷却ガスは熱交換器で冷却され、ここ
でたとえば燃焼空気はバッテリ加熱のため予熱される。

循環する冷却ガスは意外にも垂直室から取出される本来
の乾留ガスと異なり水素に富む燃料ガスである。

このガスはたとえば水素約６８％および酸化炭素約２７
％（容量）を含み、その低発熱量は約２７２０ Ｋｃａ
ｌ ／Ｎｍである。

これに反し乾留ガスは水素約３３％、酸化炭素約２２％
、メタン約２２％よりなり、その発熱量はいわゆる重い
炭化水素を含んで約３５５０Ｋｃａｌ ／Ｎ ｒａ’で
ある。

本発明の装置により冷却回路から連続的に水素に富むガ
スを取出し、このガスを任意に処理することができる。

冷却回路のガス損失はコークス化段の下部から流出する
ガスによって補充される。

回路の損失とガス取出しの間の平衡は圧力の適当な調節
によって達成される。

コークス化段の加熱は普通はコークス化段からの乾留ガ
スで行われ、このガスは冷却および洗浄後、燃焼のため
加熱炎道の富ガスノズルに供給される。

しかし冷却ガス回路から取出した水素に富むガスをその
ために使用することもできる。

そのためにはバッテリの燃料ガス供給と関連した冷却回
路からのガス取出しで十分である。

コークス化用ブリケットはたとえば１５０℃に予熱した
乾燥したブリケットであり、このブリケットは湿り微粒
炭から結合剤を用いてもしくは用いないで製造され、ま
たは乾燥した微粒炭からタールを結合剤として製造され
たものである。

しかしその製造法によりすでに約４２０℃の固有温度を
有するいわゆる高温ブリケットを使用することもできる
。

垂直室内の温度勾配はブリケットのこの高い入口温度を
考慮に入れなければならない。

褐炭、石炭、泥炭のブリケットまたはこれらの混合物の
ブリケットを使用することができる。

この場合微粒炭の乾燥はたとえば熱風流乾燥機で行うこ
とができる。

この乾燥法は１部摩砕作業を必要とする場合に有利であ
る。

それは公知のように熱風流乾燥の場合付加的粉砕効果が
生ずるからである。

次に本発明を図面により説明する。

第２図において１は炉室、２は乾留ガスの吸出孔である
。

３は乾留ガスのためのカバー板４で蔽われた縦通路であ
る。

加熱壁に沿うこの取出通路の両側配置によって、乾留ガ
スをコークス化室を通して横または斜めに引出さないで
、垂直方向に吸出することか達成される。

５はガス吸出孔をブリケット材料から保護するため炉室
へ突出するノーズである。

６は開鎖装置および冷却液スプレーノズルを有するガス
取出エルボ−である。

エルボ−はガス捕集メーン７へ開口する。

８は加熱壁９の加熱炎道である。

１０は垂直通路１１ａおよび１１ｂを有する加熱炎道つ
なぎ壁である。

垂直通路１１ａに低い空気供給スリンＮ２ａ、垂直通路
１１ｂに高い空気供給スリン）１２ｂが配置される。

１３は富ガスノズル、１４は外部から富ガスを供給する
ためのノズル１３への導管、１５は富ガス通路である。

１６は空気供給通路、１７は加熱炎道から水平の排ガス
取出煙道１８への通過孔である。

１９は制御レンガ、２０はのぞき孔、２１は加熱炎道内
の温度監視のための観察装置である。

第４図には加熱炎道への空気供給および燃焼した加熱ガ
スの導出が示される。

２２（第５図）は冷却室１ａ内のコークス冷却のだめの
冷ガス供給ポケットである。

２３は熱い冷却ガスの吸出孔である。

熱い冷却ガスの吸出しは室の長さにわたって均一に分布
する孔２３から行われる。

絞り孔２４を通って熱い冷却ガスは水平の捕集通路２５
に入る。

この捕集通路２５の下にトイ形の空間２６があり、この
中にダスト排出のための輸送スクリュー２７が配置され
る。

２８（第６図）は水平の平らな面２９へ移行する排出ポ
ケットである。

平らな面はその端部に格子棒を支持する。

排出ポケットの格子棒の間へ回転する格子３０の格子棒
が噛合い、この格子棒はいっしょに駆動される。

この特殊な排出装置は炉室の全長にわたるコークス化材
料の均一な降下を保証する。

これは炉室の全長にわたる均一な高さ一温度勾配発生の
前提である。

３１は冷却したコークスを送出すコンベアベルトである
。

取出しおよび輸送装置２８〜３１は気密な通路３２に配
置され、この通路は炉室の端面で横通路３３へ開口する
。

この横通路にコンベアベルト３４が配置される。

このコンベアは全バッテリのコークスを引受け、これを
装置から排出ゲートへ送る。

冷却したコークスは排出ポケット２８ですでに約３０℃
の温度を有し、したがって危険なしに雰囲気にさらすこ
とができる。

３６は支持構造、３７は基礎である。

本発明による垂直室コークス炉は固定の困難なしに１０
７７１以上の長さで形成することができる。

それゆえ大容積コークス炉とも称される。

【図面の簡単な説明】

第１図は褐炭ブリケット使用の際の加熱炎道高さにわた
る温度経過を示す図、第２図は左側がコークス化室、右
側が加熱壁の垂直断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面
図、第４図は第３図のＢ −Ｂ断面図、第５図は第３図
の冷却段のＣ−Ｃ断面図、第６図は第２図左半分に続く
コークス化段の下の冷却段の垂直断面図である。 １・・・・・・炉室、２・・・・・・乾留ガス吸出孔、
３・・・・・・乾留ガス縦通路、４・・・・・・カバー
板、５・・・・・・ノーズ、９・・・・・・加熱壁、１
０・・・・・・加熱炎道つなぎ壁、１１ａ。 １１ｂ・・・・・・垂直通路、１２ａｔ１２ｂ・・・・
・・スリット、１３・・・・・・富ガスノズル、１５・
・・・・・富ガス供給通路、１６・・・・・・空気供給
通路、１８・・・・・・排ガス煙道、１９・・・・・・
調整レンガ、２０・・・・・・のぞき孔、２２・・・・
・・冷却ガス供給ポケット、２３・・・・・・冷却ガス
吸出孔、２５・・・・・・捕集通路、２７・・・・・・
ダスト輸送スクリュー、２８・・・・・・排出ポケット
、３０・・・・・・回転格子、３１，３４・・・・・・
コンベアベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉室の横に配置された加熱室によって加熱され、こ
   の加熱壁がつなぎ壁によって個々の加熱炎道に分割され
   、この加熱炎道に燃料ガスカ櫨部ノズルから供給され、
   燃焼空気がつなぎ壁内の垂直通路およびこの通路から横
   方向に出る１つまたは多数の空気供給スリットを介して
   加熱炎道の種々の高さに供給される、石炭、褐炭または
   泥炭のブリケットを連続的にコークス化するバッテリ配
   置の垂直室コークス炉において、加熱炎道８の高さが１
   ０〜２０ｍとくに１０〜１５ｍの場合、加熱壁９の下に
   燃焼空気のための２つの供給通路１６が同じ高さに互い
   に平行に配置され、加熱壁の縦方向に隣接する加熱炎道
   つなぎ壁内の垂直通路が交互に１つまたは他の供給通路
   １６と結合され、加熱壁の縦方向に隣接する加熱炎道つ
   なぎ壁１０の空気供給スリン） １２ ａ 、ｂの群が
   交互に異なる高さに高くまたは低く配置され、低く配置
   された１つまたは多数の空気供給スリットを有するすべ
   ての加熱炎道つなぎ壁および高く配置された１つまたは
   多数の空気供給スリットを有するすべての加熱炎道つな
   ぎ壁がそれぞれ同じ空気供給通路に対応して配置されて
   いることを特徴とする石炭、褐炭または泥炭のブリケッ
   トを連続的にコークス化するバッテリ配置の垂直室コー
   クス炉。 ２ 最下の空気供給スリットがほぼ燃料ガス底部ノズル
   開口１３の高さに配置され、１つのつなぎ壁の空気供給
   スリン） １２ ａ ｔ ｂの間の距離および隣接する
   ２つのつなぎ壁１０の空気供給スリットの上押と上群の
   間の距離が８００〜１０００ｍｍに保持されている特許
   請求の範囲第１項記載のコークス炉。 ３ 加熱炎道の高さが１０ｍの場合、−各結合垂直通路
   に２つの空気供給スリット、加熱炎道の高さが１５ｍの
   場合、各結合垂直通路に３つの空気供給スリットが配置
   されている特許請求の範囲第１項または第２項記載のコ
   ークス炉。 ４ 燃料ガス底部ノズル１３の開口に鋭い流出口が配置
   され、かつ空気供給スリンＨ２ａｔｂが加熱炎道つなぎ
   壁１０に加熱炎道に対して斜め上向きに配置されている
   特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の
   コークス炉。 ５ 炉室の横に配置された加熱壁によって加熱され、こ
   の加熱壁がつなぎ壁によって個々の加熱炎道に分割され
   、この加熱炎道に燃料ガスが底部ノズルから供給され、
   燃焼空気がつなぎ壁内の垂直通路およびこの通路から横
   方向に出る１つまたは多数の空気供給スリットを介して
   加熱炎道の種々の高さに供給され、加熱炎道８の高さが
   １０〜２０ｍとくに１０〜１５ｍの場合、加熱壁９の下
   に燃焼空気のための２つの供給通路１６が同じ高さに互
   いに平行に配置され、加熱壁の縦方向に隣接する加熱炎
   道つなぎ壁内の垂直通路が交互に１つまたは他の供給通
   路１６と結合され、加熱壁の縦方向に隣接する加熱炎道
   つなぎ壁１０の空気供給スリン）１２ａ、ｂの群が交互
   に異なる高さに高くまたは低（配置され、低く配置され
   た１つまたは多数の空気供給スリットを有するすべての
   加熱炎道つなぎ壁および高く配置された１つまたは多数
   の空気供給スリットを有するすべての加熱炎道つなぎ壁
   がそれぞれ同じ空気供給通路に対応して配置されている
   石炭、褐炭または泥炭のブリケットを連続的にコークス
   化するバッテリ配置の垂直室コークス炉において、炉室
   が下端で耐熱鋼からなるコークス冷却室１ａへ移行し、
   コークス冷却室１ａの下端に排出ポケット２８が接続さ
   れ、このポケットが平らな水平の面２９へ移行し、この
   面２９がその自由端に格子棒を支持し、この格子棒に回
   転する格子３０の格子棒が噛合い、取出しおよび輸送装
   置２８〜３１が気密通路３２に配置され、冷却室１ａの
   この通路の端部に輸送装置３４を備える横通路３３が開
   口し、この通路が公知の気密ゲートによって閉鎖されて
   いることを特徴とする石炭、褐炭または泥炭のブリケッ
   トを連続的にコークス化するバッテリ配置の垂直室コー
   クス炉。