JPS60158287A - コークス炉の炉蓋用保護遮蔽体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、保護遮蔽体がなるべく重なり合う複数の鋼製
単位体から構成され、これらの単位体が炉蓋から離され
ている、コークス炉の炉蓋用保護遮蔽体に関する。

従来技術 このような保護遮蔽体はドイツ連邦共和国特許出願公開
第３１０５７０３号および第３１０５７０３号明細齋か
ら公知である。公知の保護遮蔽体の多単位体構成は、例
えばドイツ連邦共和国特許第２３８３６３号明細書から
公知のように、６ｔｒ＋を越える高さの現在のコークス
炉では、一体の遮蔽体が生ずる熱負荷のため過度のひず
みを示すとし）う考察に基いている。単位体の数はどん
なひずみを許容できるとみなされるかに左右される。

構造に応じてひずみは、全部が主として膨出であるか、
内方湾曲である。興形断面棒の溶接しこより単位体を補
強したり耐熱鋼を使用しても、約１ｍの個別長で５ない
し１０ｃｍの膨出またＣｔひずみが考慮される。しかし
適当な設計で番よ、単位体は充分な形状安定性をもつ。

＠製保護遮蔽体の使用により、遮蔽体と炉蓋との間のガ
ス通路への非常に強Ｉ／）熱伝導力３生ずる。それによ
りそこにれんがまた＆ａ突き固め材料からなる従来の栓
におけるより非常４こ高１／）温度が生ずる。高い温度
は凝縮液の形成を防止するので有利である。しかし他方
で４ａ高１７）温度＆は炉枠に非常な熱負荷を与える。

炉枠のこの熱負荷のため、長い間には炉の重大な損傷が
予想されるおそれがある。詳細には、全体として広力５
る生ガス通路に現われる生ガス温度が、保護遮蔽体と炉
蓋本体との間の間隔および室壁間の間隔にわたって、炭
化状態およびコークス炉の操業態様に応じて約５００な
いし７０００Ｃで一定であることから出発している。し
たがって約１１００°Ｃの温度では、保護遮蔽体から生
ガス通路へ約４００ないし６００’Ｃの温度急変がおこ
る。この現象により必然的に、生ガス通路の範囲におけ
る比較的冷たいれんが積と石炭に接触する比較的高温の
れんが積または比較的冷たい炉枠との間に、膨張の影響
または許容できない応力が生ずる。

これにより頭部れんが積の範囲における計算不可能な壁
損傷が予想される。さらに低い壁温度のためれんが材料
のガス透過性が著しく増大し、れんが材料の表面組織が
コークス炉の使用時間と共に不利に変化し、剥屡や亀裂
を生ずる傾向がある。

さらにコークス炭を装入されないコークス炉または過度
に停止しているコークス炉（コークスの押出しが遅れる
）では、保護遮蔽体が短時間に強く温度上昇して、増大
した熱放射が妨げられることなく保護遮蔽体を経て、炉
蓋本体にも室枠にも作用することから、本発明は出発し
ている。熱の作用は、一方では従来のように鋳造された
炉蓋本体における手に負えない変形（それにより炉蓋の
漏れを生ずる）をひ竺おこし、他方では室枠における変
形をひきおこす。

生ずる室枠の曲げが大きくなるため、れんが積と室枠と
の間の枠継ぎ目が開き、いわゆる枠継ぎ目漏れが生ずる
。

発明の目的 本発明の基礎となっている課題は、上述の難点を回避す
ることである。

目的を達するための手段 本発明によればこれは、単位体が互いに離寄れている少
なくとも２つの異形断面片からなり、短辺で開いたガス
通路を形成していることによって達せられる。縦断面で
見て、単位体から構成される少なくとも２つの保護遮蔽
体が前後に設けられているように、異形断面片を配置す
るのが有利である。別の構成は２つの遮蔽体に関するも
のであるが、３つ以上の遮蔽体または同じ多数の異形断
面片をもつ単位体にもあてはまる。

本発明により少なくとも２つの異形断面片を使用するこ
とによって、単位体を公知の保護遮蔽体より著しく長く
構成することができる。６ないし７ｍの炉高をもつ現在
のコークス炉では、公知の遮蔽体の単位体に対して最大
的１ｍの長さが操業上宿願性があるとみなされるが、本
発明による単位体はこの長さの数倍をもち、８Ｉ１１の
高さの炉蓋に対して３つの単位体だけでよい。

これは製造上および取扱い上著しい利点をもっている。

付加的な遮蔽体により、コークス側の内側生ガス通路お
よび炉蓋本体側の外側生ガス通路と称することができる
２つの生ガス通路が生ずる。

各単位体に対して付加的な遮蔽体が複数の場合、それに
応じてもっと多い生ガス通路が生ずる。

内側および外側の生ガス通路により、炉蓋と室枠との間
の密尉面における生ガス圧力が測定可能な正の範囲で最
適化されるように、生ガス排出量を制御または均一化す
ることができる。

炉蓋本体に近い方の保護遮蔽体が遮蔽として作用するこ
とによって、外部への炉蓋本体の熱ｗｆ、射が減少する
。コークス側保護遮蔽体と炉蓋本体との間にさらに別の
保護遮蔽体（遮蔽）も設けられている。炉蓋本体におけ
る絶縁材料が節約されるほかに、特に遮蔽効果により過
度に停止または空になっているコークス炉において現わ
れる大きい熱放射が、炉蓋本体および室枠に作用しない
ようにされる。遮蔽効果は、石炭またはコークスに接す
る保護遮蔽体から炉蓋本体の方向への頭部れんが積に沿
う均一な温度降下を保証する。

耐熱金属材料からなる公知の平らな一体の保護遮蔽体に
比較して、普通の高さのコークス炉温度では、非常に大
きい形状安定性が生ずる。

その理由は、保護遮蔽体の肉薄のためコークス側保護遮
蔽体における温度勾配がＩＪｚさく、他方では保護遮蔽
体が特別の異形断面をもっているからである。なお別の
保護遮蔽体はコークス側保護遮蔽体の変形および膨出に
伍する。それにより本発明による保護遮蔽体の肉厚を公
知の保護遮蔽体より著しく薄くすることができる。この
ことは２つの重要な利点をもっている。第１にこれによ
り上述の意味で温度勾配が小さくなり、第２に本発明に
よる保護遮蔽体は、充分な形状安定性で全体として公知
の保護遮蔽体より軽くなる。

同じ保護遮蔽体を結合することは特に有利である。本発
明によれば保護遮蔽体はなるべく面対称に配置されてい
る。それにより保護遮蔽体に付加的な形状安定性が与え
られる。炉蓋本体側保護遮蔽体はそれに応じてコークス
側保護遮蔽体の万一の変形および膨出に抗する。

本発明によれば、異なる抵抗モーメントをもつ断面形状
が選ばれる。すなわち炉蓋本体側保護遮蔽体は、コーク
スから離れる方向の変形に対して逆の方向におけるより
大きい低損モーメントをもっている。それにより別の保
護遮蔽体の戻し力に付加的な作用が与えられる。

保護遮蔽体の面対称構成のため、コークス側保護遮蔽体
は損傷の際炉蓋本体側医護遮蔽体と交換するかまたはそ
の逆も可能である。

異なる異形断面片も互いに組合わされる。これは炉蓋本
体側医護遮蔽体の抵抗モーメントを高めるために利用さ
れる。

軽量構造と遮蔽体の問題ない製造のため、本発明による
保護遮蔽体は公知の他の保護遮蔽体より全体として安価
である。

市販の鋼矢板または軽量形鋼または台状形銅の異形断面
片と同じ保護遮蔽体用断面を使用することによって、さ
らに価格を低下することができる。

本発明により保護遮蔽体をその全高にゎ゛たって互いに
平行にまたは互いに傾斜して配置するとよいことがわか
った。傾斜配置ではコークス側尿護遮蔽体が垂直に配置
されるので、炉蓋本体側の遮蔽体だけが傾斜している。

傾斜配Ｉｗによりガス排出通路における異なるガス圧を
考慮することができる。本発明によれば、炉高１ｍあた
り１＋ｎｍ水柱の圧力損失が補賞されるように、傾斜が
選ばれる。

さらに保護遮蔽体の全高にわたって均一に分布した交換
可能な間隔片により、保護遮蔽体の８１Ｗを可変にする
こともできる。それにより操業に普通な条件に応じて、
２つの保護遮蔽体の間におけるガス排出通路のガス排出
量を調整することもできる。同様に保護遮蔽体と炉蓋本
体との間隔を変化することによって、炉蓋本体の熱負荷
に影響が及ぼされ、すなわち適当な間隔シこより特定の
所望または許容炉蓋本体温度を保証することができる。

他方保護遮蔽体の不変な相互間隔で、炉蓋本体からの全
間隔が変化され、しかも同じ向きまたは逆向きに変化さ
れる。それにより２つのガス排出通路における流れの割
合を量適化することができる。

保護遮蔽体と隣接する室壁との間の間隙を密封するため
に、両方の保護遮蔽体の側方に少なくとも１つの密封板
を動き得るように取付け、保護遮蔽体の下降の際この密
封板が室壁に、接するようにするのがよい。その際斜め
に上昇する長穴をもつ特別な密封板を使用し、両方の保
護遮蔽体の間にピンまたは間肩片を通すことができる。

組立ておよび交換を簡単にするために、密Ｍ坂が室中心
の方へ側方に開くスリットを備え、掛けるためビンまた
は間隔片をもっている。

本発明によるコークス炉の申し分のない使用のために、
密封板が保護遮蔽体の上昇した状態で長穴またはスリッ
ト内を側内方へ動かされ、すなわち保護遮蔽体の間で下
降されると有利である。そのとき密封板は、保護遮蔽体
を下降する際外方へ室壁へ向かって動く。これは例えば
次のようにすることによって行なわれる。すなわち密封
板が保護遮蔽体の間で下方へ突出するか、または適当な
脚部、押し棒等を備え、保護遮蔽体を下降させる際この
押し棒等が斜めスリットまたは長穴における案内のため
外方へ密封板を移動させる。密封条片の接触により、保
護遮蔽体と室壁との間に有利な密封が行なわれる。

密封板はＭＷとの接触面で側方を曲げられるか面取りさ
れている。それにより密封板の水平断面では、Ｓ字状ま
たは２字状または角状の断面が生ずる。この断面の面取
りされるが面げられた脚辺は、室壁を傷っけない接触を
保証し、同時に密封板に縦方向のすぐれた形状安定性を
与える。

最後に密封板を炉蓋本体頭部側保護遮蔽体に密接して設
けるのが有利である。それにより生ガスはコークス側保
護遮蔽体と室壁との間の間隙を妨げられることなく通っ
て、内側生ガス通路へ流入する。しかし外側生ガス通路
への流入は防止されるので、炉蓋本体と室枠との間の密
Ｅ部はさらに荷重を除かれる。

実適例 本発明の実施例を添付の第１図ないし第６図により詳細
に説明する。

図において、付属する加熱または室壁２をもつ炉室はｌ
で示されている。炉室ｌの垂画な即日のまわりには炉蓋
枠７が延び、炉蓋の密封機構６がこの炉蓋枠７に接して
いる。炉蓋は例えばドイツ連邦共和国特許圧願第Ｐ３３
２７３３７．５号に記載したように、力伝達装置と密封
装置をもつＦｉ蓋本体からできている。力伝達装置は中
空異形材として炉蓋枠７に沿って延び、少なくとも拘束
装置を介して炉蓋枠７に結合されている。

この拘束装置ははね拘束装置として構成されて、炉蓋枠
７にある拘束かぎと、炉蓋本体にある揺動可能な拘束梁
とをもち、この拘束梁がはねまたは動力ビストンを介し
て炉蓋枠７に作用する。

密封装置は、炉蓋枠７の周囲にあって均一に分布しかつ
弾性支持される多数のねじ４を介して炉蓋枠７へ押付け
られるｔ！！封板５をもっている。

５ａで示す覆いは絶縁に役だっ。外部に対する熱絶縁を
改善するため、密封板５は中空異形材として構成され、
絶縁材ａ５ｂを満たされている。第１図ないし第７図に
よれば、密封板５は片側膨出部をもっことができる。密
封板５の内側には、全高にわたって分布して山形相が取
付けられ、そのうち山形材１５がねじ１６を介して別の
山形材】４にねじ止めされ、これら別の山形側１４は外
側保護遮蔽体としての異形断面片９に結合されている。

異形断面片９と山形材１４との結合は、異形断面片９の
適当なかぎ９ａを山形材１４に掛けることによって行な
われる。

山形拐１５の代りにフランジまたは他の異形材またはね
じを使用することもできる。異形断面片９には面対称に
保護遮蔽体としての別の異形断面片８が間隔片１２をも
つビン１３を介して取付けられている。第１図および第
２図では、破線１８．１９で大きい相互間隔の異形断面
片の位置が示されている。第４図および第５図にも、異
形断面片の小さい相互間隔と大きい相互間隔との相違が
明らかにされている。

第１図は単位体の異形断面片８および９を示している。

第４図によれば、保護遮蔽体において複数の単位体が上
下に配置されている。

実施例では、炉蓋本体３と炉蓋枠７との間の密封面から
内側保護遮蔽体８までの間隔は４００ＩＩＩＩＯである
。両方の保護遮蔽体８，９の間隔は１２０ｍｍである。

実際には、コークス炉の操業態様に応じて、面保護遮蔽
体８，９の間隔と、外側保護遮蔽体９からｇ５藍本体３
と炉蓋枠７との間の密ガ面までの間隔との比は、ｌ：１
ないしｌ：１０なるべくｌ：３ないし１：５に設定され
る。

第３図には異形断面片の一連の可能な断面が示されてい
る。異形断面片は一体に圧延成形されかつ（または）縁
曲げかつ（または）曲げられるか、または複数の部分か
らまとめられる。

これらの部分はねじ止めまたは溶接することができる。

最も簡単な場合異形断面片はなめらかな板として構成さ
れている。第３図による断面がを利である。第１図によ
れば異形断面片は断面の側方で互いに結合され、結合個
所の間で中央に膨出部をもっているが、第３図の（３’
、１）では逆になっている。（３Ｌ＋）による異形断面
片は中央ではｌＪｌさい間隔をもち、異形断面片がピン
１３を介して互いに結合され、室壁の方へ大きくなる間
隔をもっている。異形断面片は両側縁で再び互いに平行
に延びている。これらの保護遮蔽体を室壁２の方へ円弧
状に曲げるか、（３，６）のように外方へ角形に曲げる
こともできる。

第３図の（３，７）では、両側縁はまず円弧状に外側へ
曲げられ、それから再び半円状に内側へ曲げられている
ので、両側縁は互いに向き合っている。（３，２）ない
しく３．４）はさらに外側へ台形状、半円状または三角
形状に成形された即々の中間膨出部を含んでいる。

第３図によるすべての保護遮蔽体は組合わせて使用可能
である。すなわち例えば（３，１）の異形断面片８が（
３，２）の異形断面片９と組合わされる。これは遮蔽体
構造の抵抗モーメントを高めるのに有利に役だつ。

最扱に第５図および第６図から、長穴２５を備えた付加
的な密封板２４がわかる。実施例では両方の異形断面片
８と９との間にそれぞれ１列の密封板２４が設けられて
いる。しかし１列の密封板の代りに複数列の密封板を順
次配置するか、順次設けられる複数の異形断面片に分布
させることができる。密封板２４は外側異形断面片９に
できるだけ密接して、異形断面片９と炉蓋本体との間の
外側生ガス通路へガスが入るのを防止し、密封機構９の
荷重を軽減する。

第５図の左半分には、異形断面片の上昇状頓が示されて
いる。密封板２４は上昇状部で室壁２から離されるか、
または川１し棒２６により内側下方へ押されて、異形断
面片より下へ突出している。

異形断面片８，９の右の下降状態では、保護遮蔽体と密
封板２４は炉底上にあり、密封板２４は室Ｍ２に接して
いる。異形断面片に対する密封板の運動は６０ｍｍ未満
である。異形断面片８，９と室壁２との間の間隙は、実
施例では炉室の幅に応じて２０ｍｍ未満の大きさである
。例えば４５ｃｍの平均炉室幅では１５ｍｍの間隙が設
けられる。

第４図に示す３つの単位体の異なる？！！封板２４は継
手を介して選択的に互いに結合され、炉蓋を炉室へはめ
たとき、量も下の密封板２４の上昇運動が継手を介して
その上にある密封板へ伝達される。同じことが下降運動
についてもいえる。すなわち炉蓋を外す際密封条片が下
降運動により室壁から容易に離れない場合、この抵抗に
他の密封条片の重量が打勝つ。継手としては丁番が用い
られて、垂直方向には力の伝達を保証し、水平方向には
炉室の縦方向に運動自由度を与える。

なお第６図から密封板２４のＳ字駄構成がわかり、これ
らの密封板２４は外側異形断面片の内側に接し、異形断
面片８と密封板２４との間にはガス通過用の垂直な間隙
が残っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は炉室開口へ挿入される炉蓋の水平断面図、第゛
２図は本発明による炉蓋の垂直断面図、第３図は本発明
により使用可能な一連の保護遮蔽体の断面図、第４図は
保護遮蔽体の間隔が異なる炉蓋の垂直断面図、第５図は
炉室内において上昇および下降した状態における密封板
付き保護遮蔽体の正面図、第６図は本発明による炉蓋の
他の実施例の水平断面図である。 １・・・炉室、２・・・室壁、３・・・炉蓋本体、８．
９・・・異形断面片 第２図 １９９８１８ 第３ 第ら図 第６図 ５０　ｂｏ　コ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　保護遮蔽体がなるべく重なり合う複数の餌製革位体
   から構成され、これらの単位体が炉蓋から離されている
   ものにおいて、単位体が互いに離されている少なくとも
   ２つの異形断面片（８，９）からなることを特徴とする
   、コークス炉の炉蓋用保護遮蔽体。 ２　両方の異形断面片の間に側方へ開くガス通路が延び
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   保護遮蔽体。 ３　異形断面片（８，９）が同じでありかつＫまたは）
   別の異形断面片と共に使用可能であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の保護遮蔽体
   。 ４　異形断面片が同じ構成および平行な配置でその間に
   ある中間面に対し対称に設けられ□ていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１つ
   に記載の保護遮蔽体。 ５　異形断面片（８，９）が地下埋設物用鉄骨の鋼矢板
   または軽量形鋼または台状形鋼の断面をもっていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れか１つに記載の保護遮蔽体。 ６　異形断面片（８，９）が保護遮蔽体の全高にわたっ
   て互いに平行に配置されるかまたは上方へ互いに傾斜し
   、この傾斜配置でコークス側遮蔽体が垂直になっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれか１つに記載の保護遮蔽体。 ７　異形断面片（８，９）の間隔が可変であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか
   １つに記載の保護遮蔽体。 ８　異形断面片（８，９）が間隔を変えるため異形断面
   片（８，９）の全高にわたって均一に分布した交換可能
   な間隔片（１２）を備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載の保護遮蔽体。 ９　炉蓋本体と中間異形断面片（９）との間隔および中
   間異形断面片（９）とコークス側異形断面片（８）との
   間隔が異なるように可変であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１つに記載の保
   護遮蔽体。 １０　コークス側異形断面片（８）から中間異形断面片
   （９）までの間隔と、中間異形断面片（９）から室枠と
   炉蓋本体との密封面までの間隔とが、１：１ないし１　
   ：　１０なるべくｌ：３ないし１：５であることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載の保護遮蔽体。 １１　異形断面片（８，９）と隣接する室Ｍ（２）との
   間において異形断面片（８＋９）の側方に密封板（２４
   ）が動き得るように取付けられて、異形断面片（８，９
   ）の下降の際室壁（２）に接し、コークス側でガス通路
   を開かせていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第１０項のいずれか１つに記載の保護遮蔽体。 １２　複数の密封板（２４）が前後に設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の保護遮
   蔽体。 １３　密封板（２４）が斜めに上昇する長穴（２５）を
   備え、両方の異形断面片（８，９）用のピン（１３）お
   よび間隔片（１２）がこれらの長穴（２５）に通されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の
   保護遮蔽体。 １４　密封板（２４）が側方に室中心の方へ向くスリッ
   トをもっていることを特徴とする特許請求の範囲第１３
   項に記載の保護遮蔽体。 １５　密封板（２４）が異形断面片（８，９）の上昇状
   態で異形断面片の下縁から突出し、異形断面片（８，９
   ）の上昇の際これに対して上側方へ室壁（２）へ向かっ
   て移動することを特徴とする特許請求の範囲第１３項ま
   たは第１４項に記載の保護遮蔽体。 １６　密封板（２４）がその垂直な縦縁に異形断面部な
   るべく折曲げ部をもっていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１２項ないし第１５項のいずれか１つに記載の
   保護遮蔽体。 １７　密封板（２４）がＳ字駄に構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の保護遮蔽体
   。 １８　密封板（２４）が中間異形断面片（９）に接して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の
   保護遮蔽体。