JPS61231085A - コ−クス炉炭化室付着カ−ボンの自動燃焼除去法 - 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、コークス炉炭化室付着カーボンを除去する方
法に関する。

（従来の技術） コークス炉炭化室では、乾留生成ガスの熱分解によって
生ずるカーボン、及び、石炭装入時に飛散する微粉炭が
、炉壁に固着、コークス化することにより付着カーボン
が生ずる。この炉壁付着カーｙｊｆンは、炉壁面上で成
長するに従い、炉壁の熱伝導率を下げ、炭化室の有効容
積を減少させるために、炉の生産性を低下させ、更には
、コークス押し出しを不可能とならしめる、いわゆる窯
詰シの原因となるので、定期的な除去作業が必要である
。

この炉壁付着カーボン除去方法としては、以下に述べる
方法が良く知られている。

（、）　　先端の尖った、長さ４〜５ｍのやシ状の治具
を用い、人力で突き落とす。

伽）　実願昭５６−１２９５６３号公報等に見られるよ
うに、コークス押し出し機ラムヘッドに装着された摺動
接触自在の刃を炉壁に圧着させながらラムを移動させる
ことにより、該カーボンを＾ＩＪりＷとす。また、 （ｃ）　　コークス押し出し用の炉蓋のうち一方・もし
くは両方、及びガス上昇管を開放し、自然ドラフトによ
り・炉蓋部から、空気を炭化室に導入するＯあるいは、
特願昭５６−１６７９２１号公報に見られるように、ガ
ス上昇管近傍の曲管内に安水を噴射することにより、石
炭装入口から空気を炭化室内に導入する。これによって
該カーボンを焼却除去する。

しかしながら、上述した方法においては、それなシに効
果が認められる反面、以下に述べるような欠点がめる。

先ず、（ａ）及び（ｂ）のような機械的作用による除去
方法では、カーボン層が炉壁から完全に剥離してしまう
ので、カーボンによる目地部のシール機能が損われると
いう基本的な欠点に加えて、（ａ）の人力による方法で
は、３〜４人の作業者が、１５分以上の時間をかけて行
うものであることから、高熱、粉塵等、悪環境下での重
労働を余儀なくされ、甚だ好ましくない。また、缶）の
方法は、炉壁レンｆを損傷する危険が犬であるために実
用化されるに至っていない。

更に（０）の方法では、空気導入部近傍の炉壁が、初期
にカーボンが焼却除去された後も、冷空気が核部を通過
することになシ、局部的に過大な冷却を受け、炉体レン
ガのスプーリングによる損傷や、目地開き等の悪影響を
生ずる上、燃焼に利用される酸素は、炭化室に入るもの
のうちの数分の１程度であって、大半の空気は、燃焼に
関与することなく炉外に排出されるため、カーボンの燃
焼量を大きくすることができない。この結果、カーノン
除去作業に長時間を要し、生産性の阻害、炉体の冷却、
付着カーボンの均一な除去ができない等、前述のいずれ
を用いてもカーモノ除去法としては十分とは言い難い欠
点を有している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は前述し念事態に鑑みてなされたものでコークス
炭化室に付着し九カーボン金簡単に、且つ均一に短時間
でもって除去し、しかも炉壁、レンガ目地の損傷と室温
低下を招くことのない優れた付着カーボンの自動燃焼除
去法を提供することにある。

（問題点を解決する念めの手段） 即ち本発明の要旨とするところはコークス炉の炭化室内
に付着したカーボンを該炭化室内に噴射ノズルを挿入し
て酸素を含む気体を噴射しつつ燃焼除去する方法におい
て、該炭化室のコークス排出機の押出電流値によυ付着
カーボンの総ｔＶ把握し、該付着カーボン総量に基づい
て噴射条件を決定するとともに、該炭化室の各部壁温履
歴に基づいて各部の壁面付着層厚を把握し該付着層厚に
応じて対応する噴射ノズルの噴射条件を変更することを
特徴としたコークス炭化室の付着カーボン自動燃焼除去
法である。

以下本発明による付着カーボンの自動燃焼除去法につい
て述べる。

本発明者等は、コークス炭化室の乾留履歴による付着カ
ーボンのｉｔがコークス排出時の押出電流値と一定の関
係があること、およびコークス炭化室の壁温履歴に基づ
いて当該壁面に付着するカーボンの量が異なることから
電流値と壁温に応じた燃焼除去を行なえば最も好ましい
理想的な除去ができることを知見し得た・まず、コーク
ス炉の押出電流値は、第２図に示す如く装排出回数につ
れて順次増加し３０〜３３回で１５０ｋｌ？の付着量を
燃焼除去した場合通常値となシ、この電流値は付着カー
ボン総量と良く合致する。従って例えば各窯毎について
炉壁付着カーボンを完全に燃焼除去させ、その時の燃焼
カーボンｉ（例として目視あるいは排気量及び排気中の
（ＣＯ７〕Ｏ７上測定する事により求まる）即ち付着カ
ーボン量と、その直後の押出電流を測定しておけば、各
窯毎の押出電流から付着カーボン量を推定する事が可能
であるその方法の一例は次の様な簡易式により求めるこ
とができる。

但し、Ｗｅ＋推定付着カーボン量〔ユ〕ｗｏ＝燃焼除去
したカーボン量〔ゆ〕 Ｉｃ＝押出電流値〔Ａ〕 ｆ　：火落ち〜押出までの置時間補正係数Ｉ０＝燃焼除
去直後の押出電流値〔Ａ〕この（１）式における押出電
流値は押出中の平均電流値を用いるかあるいは特定位置
の電流値を用いるＯ このようにして得られた電流値をあらかじめ設定された
基準値と比較判別することによって炭化室に付着したカ
ーボンの総量を把握する。このカーボン総量に基づいて
該炭化室内に挿入する噴射ノズルからの噴射条件を設定
する。噴射条件としては、酸素を含有した例えば空気、
酸素、おるいは酸素との混合気体等の噴射量か、又は噴
射時間、気体中の酸素濃度を各いずれか、あるいは組合
せ等によって総付着カーボン量に応じて設定する。

この付着カーボン総量に対して単なる酸素含有気体の噴
射では均一、且つ迅速な除去が不十分であるために壁長
手方向の付着分布の把握が必要である。このカーボン付
着量は、装入石炭の性状（主として揮発分及び水分）と
表面温度に左右され、小型乾留炉での実験結果は（２）
式で示された。

ここにＳ、＝カーゲン付着速度（ｔｍ／　ｄａｙ　〕Ｔ
−壁表面温度〔Ｋ〕 ■Ｍ−装入炭揮発分〔チ〕 Ｍ；装入炭水分〔チ〕 Ｋ、、、に、＝定数 この炉壁費面温度は炭化室壁面長手方向において一様で
はなく、コークスサイド側が高く押出側にかけて５０〜
１００℃程度低くなっている。従って、炉壁温度を押出
機のラムヘッドに例えば熱電対あるいは輻射温度計によ
って測温する。該温度に基づいて炭化室各部位毎に付着
速度を求めて前記の炭化室内総付着カー？ｙ量から各部
位の付着層厚、あるいは付着量を把握する。

この各部位毎のカーボン付着層厚に応じてこれに対応し
九近傍に挿入される噴射ノズルの噴射条件として例えば
噴射気体量、時間、気体中の酸素濃度の各いずれか、あ
るいは組合せ等によって炭化室内に挿入され次複数の噴
射ノズル毎に設定する。

このように、炭化室からの押出電流値から付着カーボン
総量とこれに必要な噴射ノズルの炭化室−基当シの噴射
条件を設定し、更に炭化室の壁温履歴に羞づいて壁長手
方向の部分付着層厚とこれに対応して前記炭化室−室当
りの噴射条件を満足した範囲でもって各噴射ノズルの噴
射条件の設定手段として例えば（３）式に基づいて設定
すると極めて効果的に付着カーボンを除去できる。

ここにＱ　ｉ　ａ、、、＝当該噴射ノズルの設定送風量
（Ｎｍ”／ｍｉｎ〕 ｔ＝当該噴射ノズルの設定送風時間（ｍｉｎ）”ｃｉ＝
ミニ当該ヘッダー担する炭化室壁面に付着している推定
カーボン量 〔ゆ〕 ＷｃＢ＝必要最少限の付着カーボン量 〔Ｃ０２〕＝排気中のＣＯ２含有率の予測値（ＣｏけＣ
０２に換算） ＱｉＯ＝ａ噴射気体量（Ｑｉ＆＋Ｑｉｂ＋Ｑｉ０．、、
　）この条件を基に噴射気体を噴射し、且つ強制循環せ
しめることにより効果的に燃焼除去できる。

（実施例） 次に本発明による付着カーボンの自動燃焼除去法の一実
施例について述べる。

第１図は本発明を実施する付着カーボンの自動燃焼除去
装置例の断面図を示す。図において１は押出機、２＃：
を押出電流計、３は押出ラムヘッド、４は押出電流値の
データ送信器、５は地上側送受信器、６はプロセスコン
ビエータ−１７は装入車、８は装入車側送受信器、９は
マイコン、１ｏは各ヘッダー毎送風量制御弁、１１は各
ヘッダー毎の気体流量計、１２は各ヘッダーに連通した
噴射ノズル、１３はノズルであり１４は炭化室、１５は
押出ラムヘッド３に設けた測温計である。

当該炭化室１４のコークスを押出すと同時に押出機１の
電流計２により得られる押出ラムヘッドの電流値をデー
タ送信器４により送信してグロセスコンビーーター６に
設定された基準値と比較判別しこの差に基づいて該炭化
室１４の付着カー？ン総量を把握する。同時に押出ラム
ヘッド３の端物に設けた測温計１５によって炭化室１４
の壁温を把握し、装入炭の条件と合せて（２）式に基づ
いて各部位毎の付着層厚を把握する。この後、装入車７
に載置した装入車側送受信器８とマイコン９の指令に基
づいて炭化室１４内に挿入され次噴射ノズル１２のまず
付着カーメン総量に必・要な元管１６の噴射条件を決定
する。この条件は元管１６に供給する気体中の酸素濃度
を決定し、次に元管流調弁１７により、前記の付着カー
ボン総量の燃焼除去に見合う流量に調整する。更に、マ
イコン９の指令に基づいて炉壁温度から求めた壁面の付
着カーゼン層厚に対応した流量となるように炭化室に挿
入された複数の噴射ノズルの各派１１ｉを送風制御弁１
０と流量計１１により設定する。

次にこのような本発明方法を用いて１４００Ｔ／日（９
０室）のコークス炉付着カーゴンの除去を行なった結果
を表−１に示す。

表−１は４ｍ炉における例で各水準共３０サイクル実施
時の平均値である。この例では、ヘッダーは＆１装入口
、及び漸３装入口に挿入された。

表−１ この例では７０　Ｎｍ３／ｍｉｎを、＆ｌ装入口から４
０　Ｎｎ？／ｍｉｎ　、　＆　３装入口から３０　Ｎｒ
ｒ？／ｍｉｎで噴出させた（この比率は押出機ラムヘッ
ドに取付けられた炉壁温度分布に基づいて算出された）
ケース■では１７０　Ａｍｐの押出電流を維持できた。

他のケースでは全送風量の不足又は各ヘッダー間アンバ
ランスにより、押出電流はいずれも高くなつた。ま九、
これ等以外の本発明方法と異なる風量配分についても程
々実施したが従来の方法では配分の不適切から電流値は
低下（除去過大）したが一部目地の損傷が発生し、本発
明方法が除去の信頼性、除去能率からも極めて優れてい
る。

（発明の効果） 以上述べた如く、本発明方法による付着カーボンの自動
燃焼除去法を用いることにより、コークス炉炭化室の付
着カーピンを簡単で、且つ均一に除去できるとともに、
除去能率が極めて高く、しかも炉壁、レンガ目地の損傷
がない等信頼性の高い付着カーモノ除去が可能である。

また、この本発明方法の採用によって少なくとも一部に
おいて人的作業が必要でおった従来技術からの脱却と高
効率、高信頼性を具備し九工業的実用化を可能にできる
等極めて優れた付着カーボンの自動燃焼除去法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する付着カーボンの自動燃焼除
去装置の一実施例を示す断面図、第２図け、コークス炉
炭化室の装排出回数と電流値（付着カー？ン量）の関係
を示す図である。 １・・・押出機　　　　　　２・・・押出電流計３・・
・押出ラムヘッド　　７・・・装入車１２・・・噴射ノ
ズル　　　　１３・・・ノズル１５・・・測温計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コークス炉の炭化室内に付着したカーボンを該炭化室内
   に噴射ノズルを挿入して酸素を含む気体を噴射しつつ燃
   焼除去する方法において、該炭化室のコークス排出機の
   押出電流値により付着カーボンの総量を把握し、該付着
   カーボン総量に基づいて噴射条件を決定するとともに、
   該炭化室の各部壁温履歴に基づいて各部の壁面付着層厚
   を把握し該付着層厚に応じて対応する噴射ノズルの噴射
   条件を変更することを特徴としたコークス炭化室の付着
   カーボン自動燃焼除去法。