JPS61255989A - コ−クスを製造する方法、容器および装置 - 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、場合によっては石炭の炭化の前に付加される
石炭の乾燥および予熱と場合によっては炭化の後に付加
される乾式コークス冷却のような１つまたは複数の別な
方法段階を含む、コークスを製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

最初にあげた方法においてこれまでコークスの製造は、
個り石炭として使用しない場合、石炭を容器内でまず乾
燥して予熱するように行なわれた。従来のコークス炉団
では、予熱された石炭はそれから多数の並列な室を備え
たコークス炉の室へ装入される。比較的大きい相互間隔
をもつ室壁の加熱によって、石炭の加熱が間接に行なわ
れる。炭化過程は比較的徐々に経過し、大抵は隣接する
室に対し時間的にずれている。

炭化後完成したコークスは側方の炉口を通して押出され
、特別なコークス冷却装置で場合によっては混式または
乾式冷却される。したがってこれまでコークスの製造は
比較的多額の装置費とエネルギー費を必要とした。さら
にコークス炉団における炭化は、個々の室が熱損失を生
じてはならないため、消費装置の異なる要求に合わせる
のが国難で、無益なエネルギー消費が行なわれる。個々
の室に熱損失を生じないというこの要求は、場合によっ
ては必要となる修理の場合、作業員がまだ非常に熱い炉
へ入らねばならないため、問題を生ずる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって本発明の課題は、経済的に、すなわち特にわ
ずかな装置および方法の費用で実施可能な方法を提案す
ることである。しかも消費装置の要求への容易な適合や
容易な修理も可能になるようにする。

本発明は、さらに与えられた課題を解決するため最初に
あげた方法を実施する容器および装置にも関する。

〔問題点を解決するための手段〕

最初にあげたような方法においてこの課題を解決するた
め、炭化と場合によっては１つまたは複数の別な方法段
階とを、圧力漏れなしに閉鎖された容器内で、容器に通
して導くことのできるガスなるべく不活性ガスを用いて
、直接または間接の熱交換によって行ない、炭化（塊状
コークス形成）のため石炭を容器内で少なくとも約２５
０ないし６００℃の温度範囲に間接加熱によってのみ加
熱する。

〔発明の効果〕

これによりコークス製造の経済性が著しく改善される。

したがって炭化は、従来のコークス炉におけるように、
比較的大きく離れて設けられる室壁の単なる加熱によっ
て行なわれるのではなく、適当な温度のガスを容器内部
へ導入するとによって行なわれ、ガスが容器装入物を通
って流れて石炭またはコークスと接触するか、または比
較的近接して容器装入物へ作用する導管を通ってガスが
流れる際、その熱を容器装入物へ放出する。これにより
炭化経過に応じて経済的に適合した加熱が可能になって
、間接にのみ加熱を行なう塑性段階の前後において、１
つまたは複数の方法段階の有効性に応じて、直接または
間接または両方の加熱方式を乾式コークス冷却のように
適当に変化することができる。

この場合圧力漏れなしの容器を使用することによって、
適切な加熱方式をそこなうことなく、炭化の経過と場合
によっては別の方法段階を負圧または多少高い圧力で行
なうことができる。

これにより、容器はこれまでのコークス炉では不可能な
圧力上昇を可能にするので、単純な炭化過程に対しても
時間当り装入量が増大される。

さらに本発明は、炭化のほかに他の方法段階、すなわち
場合によっては炭化の前に付加される石炭の乾燥または
予熱、または場合によっては炭化の後に付加される乾式
コークス冷却も、同じ容器で行なうことができる。そう
すれば、乾燥、予熱および炭化と場合によっては乾式コ
ークス冷却も例えば順次に行なうことができるように、
１つの装置から他の装置へ石炭またはコークスを入れ換
える必要がない。例えば鋼取鍋の大きさおよび種類に応
じて、容器を比較的小さくすることができる。必要な出
力に応じて、普通のコークス炉とは異なり互いに独豆し
た複数の同種の個別容器を使用することができる。

わずかな需要しかないと、個々の容器を簡単に停止する
ことができる。

〔実施態様〕

本発明の有利な発展によれば、１つまたは複数の方法段
階をなるべく運搬可能または傾倒可能な容器内で行なう
。これにより高い圧力でも操業することができる。さら
に炭化の終ったコークスを直接容器自体により消費装置
例えば高炉へ供給することが可能である。その際炭化容
器それ自体が炭化の終ったコークスの運搬装置の一部と
して役立つ。

本発明思想の発展により、複数なるべくすべての方法段
階を同じ容器内で行なうと、特に経済的に方法が行なわ
れる。

経済性をさらに改善するため本発明によれば、乾燥また
は予熱または炭化および場合によっては乾式コークス冷
却を、高温反応器の閉じた回路に通される不活性ガスに
よって行な・い、この高温反応器においてそれぞれの方
法段階に合わせた温度に不活性ガスを加熱または冷却す
ることが提案される。こうして装置設置および操業の費
用は特に低くなる。高温不活性ガスを発生する高温反応
器自体は公知であり、新しい開発を必要としない。

しかし高温反応器の後で容器におけるその使用前に回路
にある付加装置により不活性ガスを、乾燥または予熱ま
たは炭化または乾式コークス冷却のため高いかまたは低
い温度レベルにすることができる。付加装置を例えば同
種の隣接容器とし、この容器で同種の炭化過程を別の方
法段階で行なうことができる。

本発明によりガスとしてヘリウムを使用するのがよい。

しかし例えば方法段階または予熱または炭化または乾式
コークス冷却用の同種の他の容器から、ガスとして石炭
炭化ガスを使用することも可能である。

異なる方法段階における複数の同種の容器をガスの流路
において前後に接続して、前に接続される１つまたは複
数の容器からのガスを、後に接続される１つまたは複数
の容器用の処理ガスとして使用することができる。

容器内における乾燥または予熱のため石炭を、約１５０
ないし２５０℃の温度範囲以下なるべく約２００℃未満
に、ガスｉこよる直接または間接加熱によって加熱する
ように、方法が有利に行なわれる。この温度範囲におい
て、不活性ガスを使用する際、直接加熱または間接加熱
またはこれらの組合わせを使用することが全く可能であ
る。

この過程は例えば流動床による乾燥または予熱のように
行なうことができる。

特に石炭の種類および粒度に応じて２５０ないし６００
℃の温度範囲に起る塑性段階で、装入石炭によりガス通
過用隙間容積がなくなるので、塊状コークス形成中に石
炭がガス流によりできるだけ妨げられないようにする。

したがって塊状コークス形成のため炭化する石炭は、少
なくとも約２５０ないし６００℃の温度範囲で、ガスに
より間接加熱によってのみ加熱され、それから約６００
℃の高温コークスは再びガス通過したがって均一な直接
加熱を可能にする隙間容積を形成する。

約６００℃まで達することのあるこの比較的危険な温度
範囲以上では、本発明の別の提案により、容器内で再炭
化のため石炭またはコークスを、約１１００ないし１３
００℃なるべく約１２００℃の温度範囲まで、ガスによ
る直接または間接加熱によって加熱し、これにより比較
的短時間の再炭化が行なわれる。

方法は圧力漏れなしの容器で行なわれるので、乾燥また
は予熱または炭化または乾式コークス冷却を、少なくと
も１つの容器で必要に応じて負圧と高められた圧力で行
なうことが簡単に可能である。

容器を通した後ガスを、場合によっては浄化または冷却
後プロセスに戻すことができる。

炭化の完了したコークスは、冷却するかまたは冷却せず
に、例えば運搬容器または傾倒容器として構成される容
器により、高炉または他の消費装置例えば同種の他の容
器へ供給される。

方法の特別な変形例によれば、炭化の完了したコークス
を冷却するかまたは冷却せずに、容器から高炉または他
の消費装置または高炉または他の消費装置へ至る運搬装
置へ、容器の傾倒後上部の開口（装入口）を通して、ま
たは底に閉鎖可能に設けられた排出口を通して、排出す
ることも可能である。

本発明思想の別の発展により、ガスを場合によっては高
められた圧力で、直接または間接熱交換のため、容器壁
例えば底に設けられた導入口またはなるべく上から容器
へ入り込むかまたは下降可能な導管を通して容器内部へ
導入し、導出口または導管を通して容器内部から導出す
ると、特にわずかな装ｒａｔｑｉｔ用が保証される。

本発明は前述したような方法を実施する容器にも関する
。この容器は圧力漏れなしに構成されて、場合によって
は耐火内張りを備えかつ石炭用の少なくとも１つの上部
装入口とガスの導入および導出用開口または導管のある
金属板外被をもち、特に上部装入口が圧力漏れなしに閉
鎖可能である。

本発明による容器の特別な構成では、容器が圧力障れな
しに閉鎖可能で例えば容器の底側排出のため下方揺動可
能な丁番底をもっている。

容器自体を石炭またはコークスの運搬装置として使用で
きるようにするため、本発明思想の発展によれば、容器
が有利に運搬または傾倒可能である。

容器が消費装置に隣接して、例えば高炉の装入口または
他の消費装置、または高炉または他の消費装置へ前処理
された石炭またはコークスを供給する運搬装置に隣接し
て設けられて、例えば炭化の終ったコークスを容器の石
炭用上部装入口から消費装置へ放出できると有利である
。

本発明はさらに前述したような容器を使用して最初に述
べた方法を実施する装置に関する。

本発明によればこの装置は、１つまたは複数の容器が、
個々に消費装置へ運搬可能であるか、処理され石炭また
はコークスを消費装置へ運搬するなるべく共通な運搬装
置に付属していることを特徴としている。

この装置においてさらに本発明の思想によれば、１つま
たは複数の容器が順次所定の段階へ運搬可能であり、こ
れらの段階で処理ガスの少なくとも１つを供給および排
出する導管にそれぞれ接続可能である。こうしてこれら
の段階のそれぞれ１つへ処理ガスの１つを発生器から連
続的または不連続的に供給することが可能で、容器は順
次に必要な処理段階例えば乾燥、予熱、炭化、乾式コー
クス冷却またはこれらの組合わせを通過する。

〔実施例〕

本発明の別の目的、特徴および適用可能性は、添付図面
による実施例の以下の説明から明らかになる。ここに説
明しかつ図示したすべての特徴は、単独または任意の組
合わせで、特許請求の範囲におけるその要約に関係なく
、本発明の対象をなしている。

石炭の炭化によるコークスの製造方法の実施、場合によ
っては炭化の前に付加される石炭の乾燥または予熱、お
よび場合によっては炭化の後に付加される乾式コークス
冷却用の容器ｌは、大体において中空円筒状で、まだ湿
っているかまたは場合によっては既に乾燥されたかまた
は予熱された石炭またはなお再炭化すべきコークス用の
上部装入口４をもっている。下部の排出口５は既に乾燥
されたかまたは予熱された石炭または炭化の終ったコー
クスの排出に役立つ。

装入口４および排出口５は、揺動可能な蓋１４または揺
動可能な丁番底１１により圧力漏れなしに閉鎖可能であ
る。丁番底１１および蓋１４を含む容器ｌの壁は、適当
な耐火内張り・２を備えた金属板外被３をもっている。

予熱ガス、炭化ガスおよび冷却ガスを、石炭またはコー
クスの直接加熱または冷却のため、容器内部１５へ導入
することができる。これにより、その中にある石炭を同
じ容器ｌ内で順次乾燥し、予熱しかつ炭化し、それから
コークスを乾式冷却することができる。上から装入口４
を通して石炭の装入後形成される石炭堆積を通って下か
ら上へ流れるそれぞれのガスは、容器１の側壁の周囲に
わたってなるべく均一に分布された開ロアとそれに続く
上部導管１３を通って、場合によっては副産物ガスと共
に容器内部１５から出る。

丁番底１１にある導管１２および開口６を介する代りに
、それぞれの方法段階に必要なガスを、石炭またはコー
クスの間接加熱または冷却のために、上から導管１８お
よびそれに続いて熱交換コイル状に構成された導管１６
を介して、容器内部１５の下部まで導入することができ
る。

導管１６は例えば蓋１４と共に、この蓋１４と容器ｌの
残りの部分との相対運動により、容器内部１５へ下降可
能に、かつ再び上方へ取出し可能にすることができる。

この場合蓋１４は容器本体に揺動可能に枢着されず、垂
直に昇降可能なのがよい。場合によっては蓋１４および
丁番底１１による装入口４および排出口５の密尉閉鎖に
必要な拘束装置は図示してない。

約２５０℃の温度までの石炭の乾燥または予熱上−Ｌｌ 巾約６００ないし約１３００℃以上の温度範囲における
再炭化中に、直接または間接の熱交換による冷却を行な
うことができるのと同様に、直接または間接の加熱また
はその組合わせを問題なく適用することができる。しか
し塊状コークス形成のため約２５０ないし６００℃の温
度範囲で炭化する際、加熱が間接にのみ行なわれて、こ
の温度範囲で現われる塑性段階とそれに伴って石炭堆積
の均一なガス通過を許さない欠陥隙間容積のため、微粒
の石炭堆積から塊状コークスへの移行段階を乱さないよ
うにする。間接および直接の加熱および冷却の際、石炭
に関して不活性ガスを使用する。これは直接熱交換の場
合もちろんである。しかしガスが石炭またはコークスと
接触しない間接熱交換の場合も、導管系の漏れの際の危
険を防止するため、不活性ガスの使用が有利である。

第２図は、第１図に示すような複数の容器ｌを全装置の
範囲内でどのように使用できるかを示している。大きさ
および重量に応じて運搬可能な容器ｌは、この場合運搬
装置ｌＯの水平部分上に並んで静止的に設けられている
。それぞれ例えば同一の容器！内で乾燥、予熱炭化およ
び場合によっては乾式コークス冷却によりコークスの製
造が行なわれている間、コークス化の完了だコークスは
丁番底１１の開放により下方へ運搬装置１ｉ［１０上へ
放出される。これらの処理は個々の容器ｌで例えば時間
的にずれて行なわれるので、消費装置、図示した場合装
入口８をもつ高炉９へ、コークス化の完了したコークス
が比較的均一に、運搬装置ｌＯの斜め上方へ延びる部分
を経て供給される。

図示した実施例とは異なり、容器１自体を運搬可能に構
成しかつ配置し、コークス化の終ったコークスを収容す
るそれぞれの容器１を、消費装置、図示した場合丁番底
９の装入口８の上方へ運搬することも可能で、下部排出
口５にある丁番底１１の開放または容器の傾倒により、
コークスを消費装置へ放出することができる。

この場合運搬装置はなくてもよいが、容器ｌを運搬しか
つ場合によっては傾倒する手段を設けねばならない。

第２図の実施例では、いずれにせよ乾燥または予熱また
は炭化および場合によっては乾式コークス冷却中に容器
１はそれぞれ静止しており、それらに順次時間間隔をお
いてガスが乾燥、予熱、炭化および場合によっては乾式
コークス冷却のために供給されるが、個々の容器ｌが例
えば順次４つの方法段階を通過し、第１の段階で乾燥、
第２の段階で予熱、第３の段階で炭化、第４の段階で場
合によっては乾式コークス冷却を行うことも可能である
。例えば乾燥および予熱の方法段階を１つの段階にまと
めるか、１つの方法段階のみ例えば乾式コークス冷却を
１つの段階で、他の方法段階を共通な段階で実施するこ
とも明らかに可能である。処理ガスの供給は、本発明に
よれば、間接的な乾燥、予熱および炭化の段階のため、
公知の高温反応器１７の閉じた回路にある導管１８を介
して行なうのがよく、この高温反応器はそれぞれの方法
段階にＪＬ 必要なをもつ不活性ガスを供給する。閉じた回路に、付
加的な加熱装置または冷却装置例えば１つまたは複数の
隣接容器を挿入することができる。適当な温度にされた
熱交換用の不活性ガスは、別個の不活性ガス源１９から
も供給でき、この不活性ガス源には必要な加熱装置また
は冷却装置が付属している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するための本発明によ
る容器の垂直な断面図、第２図は第１図による本発明の
容器を使用して本発明による方法を実施する装置の概略
構成図である。 ｌ・・・容器、２・・・耐火内張り、３・・・金属板外
被、４・・・装入口、６，７・・・ガス用開口、１０・
・・運搬装置、１６・・・導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　場合によつては石炭の炭化の前に付加される石炭の
   乾燥および予熱と場合によつては炭化の後に付加される
   乾式コークス冷却のような１つまたは複数の別な方法段
   階を含むコークス製造方法において、炭化と場合によつ
   ては１つまたは複数の別な方法段階とを、圧力漏れなし
   に閉鎖された容器内で、容器に通して導くことのできる
   ガスなるべく不活性ガスを用いて、直接または間接の熱
   交換によつて行ない、炭化のため石炭を容器内で少なく
   とも約２５０ないし６００℃の温度範囲に間接加熱によ
   つてのみ加熱することを特徴とする、石炭からコークス
   を製造する方法。 ２　１つまたは複数の方法段階を圧力容器内で行なうこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３　１つまたは複数の方法段階を運搬可能または傾倒可
   能な容器内で行なうことを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載の方法。 ４　複数なるべくすべての方法段階を同じ容器内で行な
   うことを特徴とする、特許請求の範囲１項ないし第３項
   の１つに記載の方法。 ５　乾燥または予熱または炭化および場合によつては乾
   式コークス冷却を、高温反応器の閉じた回路に通される
   不活性ガスによつて行ない、この高温反応器においてそ
   れぞれの方法段階に合わせた温度に不活性ガスを加熱ま
   たは冷却することを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ６　高温反応器の後で容器におけるその使用前に回路に
   ある付加装置により不活性ガスを、乾燥または予熱また
   は炭化または乾式コークス冷却のため高いかまたは低い
   温度レベルにすることを特徴とする、特許請求の範囲第
   ５項に記載の方法。 ７　付加装置として同種の他の容器を乾燥または予熱ま
   たは炭化または乾式コークス冷却のために使用すること
   を特徴とする、特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８　ガスとしてヘリウムを使用することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項または第５項に記載の方法。 ９　例えば乾燥または予熱または炭化または乾式コーク
   ス冷却用の同種の他の容器から、ガスとして石炭炭化ガ
   スを使用することを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   または第５項または第８項に記載の方法。 １０　異なる方法段階における複数の同種の容器を不活
   性ガスの流路において前後に接続して、前に接続される
   １つまたは複数の容器からの不活性ガスを、後に接続さ
   れる１つまたは複数の容器用の処理ガスとして使用する
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第６項ないし第９項
   の１つに記載の方法。 １１　容器内における乾燥または予熱のため石炭を、約
   １５０ないし２５０℃の温度範囲以下なるべく約２００
   ℃未満に、ガスによる直接または間接加熱によつて加熱
   することを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 １２　容器内で再炭化のため約６００℃の温度以上で石
   炭またはコークスを、約１１００ないし１３００℃なる
   べく約１２００℃の温度範囲まで、ガスによる直接また
   は間接加熱によつて加熱することを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 １３　乾燥または予熱または炭化または乾式コークス冷
   却を、少なくとも１つの容器で高められた圧力で行なう
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第５項
   ないし第７項の１つまたは第９項または第１２項に記載
   の方法。 １４　容器を通した後ガスを、場合によつては浄化また
   は冷却後プロセスに戻すことを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 １５　炭化の完了したコークスを冷却するかまたは冷却
   せずに、例えば運搬容器または傾倒容器として構成され
   る容器により、高炉または他の消費装置例えば同種の他
   の容器へ供給することを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 １６　炭化の完了したコークスを冷却するかまたは冷却
   せずに、容器から高炉または他の消費装置または高炉ま
   たは他の消費装置へ至る運搬装置へ、容器の傾倒後上部
   の開口を通して、または底に閉鎖可能に設けられた排出
   口を通して、排出することを特徴とする、特許請求の範
   囲第１５項に記載の方法。 １７　ガスを場合によつては高められた圧力で、直接ま
   たは間接熱交換のため、容器壁例えば底に設けられた導
   入口またはなるべく上から容器へ入り込むかまたは下降
   可能な導管を通して容器内部へ導入し、導出口または導
   管を通して容器内部から導出することを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 １８　容器（１）が圧力漏れなしに構成されて、場合に
   よつては耐火内張り（２）を備えかつ石炭用の少なくと
   も１つの上部装入口（４）とガスの導入および導出用開
   口（６、７）または導管（１６）のある金属板外被（３
   ）をもち、特に上部装入口（４）が圧力漏れなしに閉鎖
   可能であることを特徴とする、コークスの製造装置。 １９　容器（１）が圧力漏れなしに閉鎖可能で例えば容
   器の底側排出のため下方揺動可能な丁番底（１１）を備
   えていることを特徴とする、特許請求の範囲第１８項に
   記載の容器。 ２０　容器が運搬または傾倒可能であることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１８項または第１９項に記載の容
   器。 ２１　容器が消費装置に隣接して、例えば高炉（９）の
   装入口（８）または他の消費装置、または高炉（９）ま
   たは他の消費装置へ前処理された石炭またはコークスを
   供給する運搬装置（１０）に隣接して設けられているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１８項ないし第２０
   項の１つに記載の容器。 ２２　１つまたは複数の容器（１）が、個々に消費装置
   へ運搬可能であるか、処理された石炭またはコークスを
   消費装置へ運搬するなるべく共通な運搬装置（１０）に
   付属していることを特徴とする、コークスの製造装置。 ２３　１つまたは複数の容器（１）が順次所定の段階へ
   運搬可能であり、これらの段階で処理ガスの少なくとも
   １つを供給および排出する導管にそれぞれ接続可能であ
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第２２項に記載の
   装置。