JPS599596B2 - コ−クス炉上昇管のカ−ボン付着防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコークス炉上昇管内壁にカーボンが付着するの
を防止する為の装置に関するものである。

コークス炉に設けられた上昇管の内壁には、日常の操業
の結果、カーボンが付着し、著しい場合はその付着カー
ボンにより発生ガス通路が閉塞され、発生ガスの安定誘
引ができなくなる事態が生じる。

かかる事態の発生を防市する為に付着したカーボンを人
手により掻き落して掃除する作業が従来から頻繁に行な
われてきた。

しかしこの様な作業は高（益度雰囲気で行なわなければ
ならず、又地上より相当高い位置で行なわれることから
作業環境としてはかなり苛酷であり、又危険であると言
える。

こうした事情に鑑みて最近では機械的手段によって付着
したカーボンを除去することにより作業環境の改善を図
る試みがなされ、その方法が２，３提案されている。

例えば特公昭５０−３８６４１には先端部にカッターを
有する直立軸を備えた掃除装置を装炭車上に搭載してお
き、該装炭車上からの操作により前記直立軸を上昇管内
に挿入して上下動させることにより付着したカーボンを
カッターで切削除去するものが開示されており、又特公
昭５０−２４９６３には上昇管頂側部に走行可能な台車
を設けて、該台車に掃除装置を吊支せしめ、上昇管内部
へ挿入して付着カーボンを除去するものが開示されてい
る。

しかしながらこの様な従来のカーボン付着防止装置にお
いては掃除装置と駆動機構部が一体的に設けられている
為、駆動機構部に取付けられた電機器材は掃除の際に上
昇管内からの上昇気流熱の影響をまともに受け、高温域
における苛酷な条件で運転されるため損傷が激しく、そ
の機能が十分に発揮されず、又その寿命も極めて短いも
のとなっている。

本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
その目的とするところは、従来の様に上昇管天蓋開放時
に高熱に暴露されて損傷するような電機器材を一切搭載
することのない掃除装置を特有の構成からなる駆動装置
によって操作可能とすることにより、カーボン除去及び
付着防止作業の省力化及び安定化を図ることのできるカ
ーボン付着防止装置を提供しようとする点にある。

しかしてこの様な目的を達成し得た本発明の構成とは、
コークス炉々列に沿って設けられるコレクチングメイン
上の固定架台に設けられた軌条上を往復移動する走行台
車に下記■の装置を装着せしめると共に、該走行台車の
移動を下記■の装置で、行なわしめる様にした点にその
要旨が存在する。

■ 走行台車の移動とは別個独立に炉列方向に移動し得
る水平ラックと、該ラックに噛合する第１ピニオンギャ
と、先端部にカーボン付着防止用エアを吹出す圧空ノズ
ルを備えた中空の掃除桿と、該掃除桿の軸方向に添設さ
れた掃除桿上下用垂直ランクと噛合すると共に前記第１
ピニオンギャと同調して回転する第２ピニオンギャとか
らなる掃除桿上下動装置。

■ 走行台車を移動させるための台車走行用無端チェー
ンを巻架する台車走行用ドラムと、前記水平ラックを水
平方向に移動させる為の水平ラック移動用無端チェーン
を巻架する掃除桿上下用ドラムと、前記両ドラムの回転
軸を接合又は離反させるクラッチと、ドラム回転用駆動
装置とからなる装置。

以下実癩例を示す図面に基づき本発明の構成及び作用効
果を詳説するが、実施例はあくまでも一代表例であって
前・後記の趣旨に徴して設計を変史したり、形状、部品
を変史することは全て本発明の技術的範囲に含まれる。

第１図は本発明装置の平而図、第２図は第１図の■一■
線要部断面図（コークス炉上昇管廻りを示す部分縦断面
図）、第３〜５図は夫々第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面
図、■一｛Ｖ線断面図、ｖ−ｖ線断面図を示す。

これらの図において、１はコークス炉の上昇管、２はコ
レクチングメイン、３は上昇管１とコレクチングメイン
２とを接続するベンド管、４は上昇管１の天蓋である。

５，６は支柱である。そして走行レール７，８は支柱５
，６で支持されると共に上昇管列に沿って設けられ、走
行ローラ９，１０を備えた走行台車１１が該レール７，
８上を炉列に沿って横走行する様になされている。

走行台車１１の横走行は、第３図に示す様に走行台車１
１の下面に設けた前進側取付部１２ａ，台車走行用チェ
ーンホイール１３ａ１テンションスプリング１４ａによ
り引張されたチェーンホイール１５ａを経て後退側取付
部１６ａに至る台車走行用無端チェーンＡを接続して、
当該無端チェーンＡの牽引により行なわれる。

又上記走行台車１１にはその移動方向に対して直角方向
に回転軸４０を備えたピニオンギャが設けられる。

該ピニオンギャは同調して回転する第１ピニオンギャ１
７と第２ピニオンギャ１８とから構成されている。

更に第４図に示す様に走行台車には、該台車１１とは独
立してローラ１９ａ，１９ｂ上を水平方向に前進、後退
できる様にした水平ランク２０が設けられ、その走行台
車上での移動は前進側取付部１２ｂ１掃除桿上下用チェ
ーンホイール１３ｂ１テンションスプリング１４ｂにて
引張されたチェーンホイール１５ｂを経て、後退側取付
部１６ｂに至る水平ラック移動用無端チェーンＢの牽引
により行なわれる。

前記ピニオンギャのうち第１ピニオンギャ１７はこの水
平ラツク２０と噛合している。

即ち走行台車１１が停止し、水平ラツク２０が水平ラッ
ク移動用無端チェーンＢによる牽引により水平方向に前
進、後退する状態のときのみ回転し、これに同調して第
２ピニオンギャ１８も回転する様に構成されている。

次に第１図、第２図及び第５図において２１は走行台車
１１に設けられローラ２２ａ ，２２ｂに支持され走行
台車１１の走行方向に対して直角に上下動を行なう中空
の掃除桿で、これには下方先端に圧空ノズル２３が、上
端部には回動継手をもつ圧空供給配管２４が取付けられ
、該圧空供給配管２４と地上圧空供給設備とは圧空ホー
ス２５で連結され、該圧空ホース２５はその先端が上昇
管列端に固定した電動ホースドラム２６に捲回されてい
る。

更に電動ホースドラム２６に圧空を送入する配管には、
圧空供給電磁弁２７が設けられており、必要な時期のみ
圧空を供給して圧空ノズル２３より圧空吹付が可能にな
されている。

又前記掃除桿２１には第５図に示す様にその側壁縦方向
に掃除桿上下用垂直ランク２８が設けられていて、前記
第２ピニオンギャ１８と噛合し、その回転に応じて上下
昇降する様に構成されている。

又第１図に示す様に前記台車走行用チェーンホイール１
３ａと掃除桿上下用チェーンホイール１３ｂとは軸芯を
共通にした同一の径よりなっており、夫々のシャフト軸
２９ａ ，２９ｂには、互いに接合成いは離反する電磁
クラッチ３０が設けられている。

即ち掃除桿上下用チェーンホイール１３ｂは、これと連
結される正逆回転可能な駆動装置３１（例えばギャード
モータ等）により回転するが、その場合に電磁クラッチ
３０が互いに接触していれば台車走行用チェーンホイー
ル１３ａもこれに同調して同一速度で回転する。

言い換えれば電磁クラッチ３０が接触している状態で駆
動装置３１を正逆回転させると、台車走行用無端チェー
ンＡ及び水平ラック移動用無端チェーンＢが同一速度で
夫々走行台車１１及び水平ラツク２０を牽引するので、
走行台車１１と水平ラツク２０とは一体となって移動す
る。

このとき前記第１ピニオンギャ１７及び第２ピニオンギ
ャ１８は回転しないので掃除桿２１は上下動しない。

一方、電磁クラッチ３０が切り離された場合には、水平
ラック移動用無端チェーンＢのみが牽引されるので、水
平ラツク２０が水平方向で往復移動シ、これに伴って第
１ピニオンギャ１７及び第２ピニオンギャ１８が回転し
て掃除桿２１に上下動できる様になされている。

又掃除桿２１の上下動作終了後、水平ラツク２０が台車
１１に対して台車走行時の定位置に戻る様に、即ち台車
走行動作を行なわしめる時、台車走行用無端チェーンＡ
と水平ラック移動用無端チェーンＢとが所定の相対的位
置関係となる様に台車走行用チェーンホイールシャフト
軸２９ａとの間に差動開閉器３２を設け、該差動開閉器
３２により駆動装置３１を制釘せしめる様にしている。

更に走行台車１１の絶対位置を検出する為、例えば台車
走行用チェーンホイールシャフト軸２９ａに円盤３３を
取付け、該円盤の円周方向に取付けた１個乃至複数のマ
ークを検知するセンサー３４を設け、台車１１の移動に
従ってセンサー３４より発せられるパルス信号をカウン
トし、記憶する一方、操作盤３６からの希望する窯番へ
の移動を指示する入力信号を受けることにより、台車１
１を希望窯番へ移動する様に駆動装置３１を制術せしめ
る為の制倒装置が設けられている。

尚台車位置の検出精度を上げるには、台車自体の位置を
直接検知するリミットスイッチ等からの信号をもとに前
記円盤３３の回転をカウントして得られた台車位置を補
正する方法をとることもできる。

駆動装置３１の側端には該駆動装置３１の停止時におけ
るスリップを防止する為の電磁ブレーキ３７ｂが取付け
られる一方、これと反対側の台車走行用チェーンホイー
ルシャフト軸２９ａの側端には、台車走行用チェーンホ
イール１３ａの停止時におけるスリップを防止する為の
電磁ブレーキ３７ａを備え、前記制術装置３５からの信
号により両方の電磁ブレーキ３７ａ ，３７ｂを作動さ
せて、台車走行用チェーンホイールシャフト軸２９ａ及
び掃除桿上下用チェーンホイールシャフト軸２９ｂを固
定ロツクする様になされている。

しかして本装置は，駆動装置３１を地上からの操作によ
って制御装置３５を介して電気的に正・逆回転させると
共に、電磁クラッチ３０を適宜接合、離反することによ
って走行台車１１及び掃除桿２１を定位置にセットし、
カーボンの付着する上昇管１内を掃除するものである。

以下本装置の作用につき説明する。

第１図に示す様に走行台車１１を矢印Ｘ方向に走行させ
るべく、地上に設けられる操作盤３６のスイッチを入れ
ると前記制却装置３５を介して駆動装置３１は正回転し
、その際、電磁クラッチ３０は予め接合されているので
、掃除桿上下用チェーンホイール１３ｂと台車走行用チ
ェーンホイール１３ａは同調して矢印Ｘ方向に回転する
。

該回転により、走行台車１１は台車走行用無端チェーン
Ａ及び水平ラック移動用無端チェーンＢの両者に牽引さ
れ、掃除桿２１を上昇させた状態で矢印Ｘ方向に走行す
る。

又走行台車１１の走行と同時に電動ホースドラム２６も
制御装置３５の信号によって作動する。

次に所定位置（上昇管１の設置位置）に走行台車１１が
走行しセンサー３４からの信号により制御装置３５が検
知した台車位置と操作盤３６よりの指令位置が一致する
と、制御装置３５は駆動装置３１を停止させると共に、
各シャフト軸２９ａ，？９ｂに取付けられる電磁ブレー
キ３７ａ，３７ｂへの信号を発するので電磁ブレーキ３
７ａ，３７ｂは励磁され、台車走行用チェーンホイール
１３ａ及び掃除桿上下用チェーンホイール１３ｂの停止
時によるスリップを防止する。

次に掃除桿２１を降下させるべく前記制装置３５から信
号が発せられ、該信号を受けた電磁クラッチ３０は接合
していた状態から切離されると同時に、駆動装置３１の
側端部に取付けられた電磁ブレーキ３７ｂも消磁しその
ロックを解放する。

一方、電磁クラッチ３０の切離しにより台車走行用チェ
ーンホイール１３ａは、その側端に取付けられた電磁ブ
レーキ３γａによって励磁されロックされていることは
勿論である。

更に前記電磁ブレーキ３７ｂの解放後、上記制飢装置３
５から発せられる走行信号により、駆動装置３１を史に
矢印Ｘ方向に正回転させると、それと接続されている掃
除桿上下用チェーンホイール１３ｂも回転し、水平ラツ
ク２０のみは水平ラック移動用無端チェーンＢに牽引さ
れて更に矢印Ｘ方向に向って移動する。

この水平ランク２０の移動によって前記走行台車１１に
軸着されてこれと噛合している第１ピニオンギャ１７が
回転し、これに伴って回転する第２ピニオンギャ１８は
掃除桿２１の縦方向に設けられる掃除桿上下用垂直ラン
ク２８と噛合しているので掃除桿２１は上昇管１内へ降
下する。

又掃除桿２１が上記上昇管１内の所定位置まで挿入降下
される所要時間を制闘装置３５内のタイマーに予め設定
しておき、そのタイマー信号で前記所定挿入位置を検知
すると同時に、該制御装置３５を介して駆動装置３１は
一時的に停止させる。

この掃除桿下限位置は、作動開閉器３２によって台車走
行用無端チェーンＡと水平ラック移動用無端チェーンＢ
の相対的ずれの大きさにより検知してもよい。

又この掃除桿２１の下降作動と同時に、圧空供給ライン
に取付けられる圧空供給電磁弁２７も制飢装置３５から
の信号により励磁され開く様になっているので、桿除桿
２１が下降しつつ該掃除桿２１の先端下部に取付けた圧
空ノズル２３から高圧空気を噴射し上昇管１内壁に付着
している又は付着しようとするカーボンは吹き飛ばす。

尚カーボンの付着が発生し易い状態になったら前述の駆
動装置３１を適宜正・逆回転させて掃除桿２１を連続的
に繰返し上下作動させることも勿論可能である。

次に前記掃除桿２１における圧空ノズル２３の上昇管１
内への挿入時間を制（財）装置３５に内蔵されるタイマ
ーに予め設定しているので、該タイマーの経過と同時に
、前記制釘装置３５を介して駆動装置３１を逆回転させ
る信号が発せられ、掃除桿上下用チェーンホイール１３
ｂの逆回転に応じて、水平ラック移動用無端チェーンＢ
に牽引される水平ラツク２０のみが第１図及び第３図〜
第５図の矢印Ｙ方向に移動する。

この移動によって第１ピニオンギャ１７、第２ピニオン
ギャ１８も前記同様逆回転ずると共に、この第２ピニオ
ンギャ１８は、前述（第５図参照）の様に掃除桿１の側
壁縦方向に設けられる掃除桿上下用垂直ランク２８と噛
合しているので、前記逆回転により掃除桿２１の上昇が
行なわれる。

又掃除桿２１が所定位置まで上昇すると、制薗装置３５
により圧空供給電磁弁２７を閉める信号が発せられ、圧
空の供給は停止する。

尚圧空供給電磁弁２７の閉信号は掃除桿２１の上昇と同
期させてもよい。

上記掃除桿２１の所定位置は予め差動開閉器３２に設定
されている。

即ち台車走行用チェーンＡと掃除桿上下用チェーンＢと
の相対位置を該差動開閉器３２により検出し、その設定
位置の差が零となるまで駆動装置３１を作動させる。

こうして走行台車１１と水平ランク２０の位置関係は常
に一定となる様に、即ち位置ずれが生じない様に調節さ
れる。

尚前記台車走行用チェーンＡと掃除桿上下用チェーンＢ
との相対位置のずれはこれら両チェーンのゆるみによっ
ても生じるので、例えば図には表われないが、複数個の
位置補正用無接点スイッチを地上に設けてそのゆるみを
検出し、該検出信号により駆動装置３１を介して正・逆
回転若しくは停止を行なって予めその位置を補正してお
き、前記位置関係の精度を上げる様にすることも勿論可
能である。

次に差動開閉器３２により掃除桿２１が前記所定位置ま
で移動し終えると、制御装置３５から電磁クラッチ３０
を接続させる旨の信号が発せられて該電磁クラッチ３０
は励磁し接合するので、これにより両シャフト軸２９ａ
，２９ｂは連結される。

次に制（財）装置３５から駆動装置３１に走行台車１１
を所定位置に走行させるべく逆回転させる旨の信号が発
せられると、台車走行用チェーンホイール１３ａと掃除
上下用チェーンホイール１３ｂは同じ速度で回転し、第
１図及び第３図〜第５図の矢印Ｙ方向に台車走行用無端
チェーンＡ及びラック移動用無端チェーンＢを同じ速度
で牽引するので、走行台車１１は初めの所定位置に停止
する尚初めの所定位置の検出は前述のセンサー３４から
の信号で制（財）装置３５に判断させる。

該停止と同時に制御装置３５から各電磁ブレーキ３７ａ
，３７ｂを励磁させる旨の信号が発せられるので各電磁
ブレーキ３７ａ，３７ｂは作動し、両シャフト軸２９ａ
，２９ｂを固定する。

そして次の上昇管を掃除させる旨の信号があるまで走行
台車１１を待機させる。

本装置の運転方法は種々考えられるが、一例として作業
者が上昇管掃除可能な窯番を操作盤３６により制却装置
３５に入力することにより制却装置３５内で、予め組ま
れたプログラムに従って走行台車１１が台車定位置より
自動的に移動を開始し、指定された上昇管の掃除を順番
に行ない最後の上昇管を掃除した後は、自動的に台車位
置に戻る様に構成すればよい。

本発明は以上の様に構成したので、従来の上昇管掃除に
要していた時間と人員が大巾に削減でき、苛酷な作業が
機械化されることによって回縫できると共に、上昇管の
掃除回数が大巾に増加されるので上昇管内壁に付着する
カーボンの成長を抑制することができ、カーボン付着に
よる操業上のトラブルが解消される。

又本発明のカーボン付着防止装置は走行台車に電機器材
を搭１敗しない特有構造のものとしたので、従来の上昇
管掃除装置の様に熱による装置の焼損事故が発生するこ
と無く、高温域でも確実に且つ安定して使用することが
できる。

この様に本発明のカーボン付着防市装置は工業上極めて
有用である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明装置の平面図、第２図は第１図の■一■
線要部断面図、第３図は第１図のｉｌｌ − １１Ｔ線
断面図、第４図は第１図のＩＶ − ＩＶ線断面図、第
５図は第１図のＶ一Ｖ線断面図を夫々示す。 １・・・・・・上昇管、２・・・・・・コレクチングメ
イン、１１・・・・・・走行台車、１３ａ・・゜゜゜゛
台車走行用チェーンポイール、１３ｂ・・・・・・掃除
桿上下用チェーンホイール、１１・・・・・・第１ピニ
オンギャ、１８・・・・・・第２ピニオンギャ、２０・
・・・・・水平ラック、２１・・・・・・掃除桿、２３
・・・・・・圧空ノズル、２５・・・・・・圧空ホース
、２６・・・・・・電動ホースドラム、２８・・・・・
・掃除桿上下用垂直ラック、３０・・・・・・電磁クラ
ッチ、３１・・・・・・１駆動装置、３２・・・・・・
差動開閉器、３４・・・・・・センサー、３５・・・・
・・制聞装置、３６・・・・・・操作盤、３アａ ｚ
３ ７ ｂ・・・・・・電磁ブレーキ、Ａ・・・・・・
台屯走行用無端チェーン、Ｂ・・・・・・水平ラック移
動用無端チェーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コークス炉々列に沿って設けられるコレクチングメ
   イン上の固定架台に設けられた軌条上を往復移動する走
   行台車にド記■の装置を装着せしめると共に、該走行台
   車の移動を下記■の装置で行なわしめる様に構成したこ
   とを特徴とするコークス炉上昇管のカーボン付着防止装
   置。 ■ 走行台車の移動とは独立して炉列方向に移動し得る
   水平ラックと、該ラックに噛合する第１ピニオンギャと
   、先端部にカーボン付着防止用エアを吹出す圧空ノズル
   を備えた中空の掃除桿と、該掃除桿の軸方向に添設され
   た掃除桿上下用垂直ラックと噛合すると共に前記第１ピ
   ニオンギャと同調して回転する第２ピニオンギャとから
   なる掃除桿上下動装置。 ■ 走行台車を移動させるための台車走行用無端チェー
   ンを巻架する台車走行用ドラムと、前記水平ラックを水
   平方向に移動させる為のラック移動用無端チェーンを巻
   架する掃除桿上下用ドラムと、前記両ドラムの回転軸を
   接合又は離反させるクラッチと、ドラム回転用の１駆動
   装置とからなる装置。