JPS63112686A - コ−クス炉窯口部の乾留促進方法 - 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 この発明は室炉式コークス炉でコークスを製造する方法
において、不均一乾留を改善するための窯口部の乾留促
進方法に関する。

技術的背景 室炉式コークス製造法は周知の通り、原料炭を装入した
炭化至を両端の燃焼至から煉瓦壁を介して加熱してコー
クスを製造する方法であるが、この方法で製造されるコ
ークスは炭化至の炉長、炉高、炉幅の３方向で大きな品
質偏差、乾留温度偏差のあることが知られている。近時
、コークス炉の乾留効率化とコークス品質の安定化が重
要視されるに伴い上記コークス炉内の品質および乾留温
度改善が大きな課題となっている。特に、炉長方向の品
質偏差および乾留温度偏差に関していえば、コークスを
押出す押出機側およびコークスを受ける消火車側の窯口
部におけるＢ差が極立って大きく、これら窯口部の不均
一乾留の改善をはからなければコークス炉の乾留効率化
とコークス品質の安定化はあり）ｑないとさえ言えるほ
どである。

コークス炉の窯口部は通常の操業を行なう限り、装入炭
の嵩密度が低く、かつ端フリユーの温度が炉長方向のフ
リュー温度の平均値より１００℃近く、あるいはそれ以
上低いことに加え、炉蓋からの放熱もあるため中央部よ
り乾留が大幅に遅れ、コークスの乾留温度が低く、コー
クス品質も大きく劣ることになる。

従来技術とその問題点 こうした窯口部コークスの乾留遅れと品質劣化を改善す
る方法として、従来から試みられている端フリユー温度
の向上対策がある。しかし、端フリユー温度の向上には
限度がおり、十分な効果が上がらないのが実態で、大き
な改善効果は望めない。また、窯口部に装入する原料の
水分を中央部に装入する原料より低減する方法が知られ
ている（特願昭５８−１４１６２６）。この方法は原理
的には首肖できても、水分の異なる原料を窯口部と中央
部に分けて装入する具体的方法が確立されておらず、実
用性に欠けるものである。

また従来、窯口の炉蓋金物に断熱煉瓦もしくはキャスタ
ー等の断熱材を付設した炉蓋が採用されていた。第３図
はその一例を示す概略横断面図で、炉蓋金物（１）に窯
内の装入石炭層もしくはコークス層（３）と接する断熱
材（２）を張付けた構造の炉蓋である。また近年、第４
図に示されるような断熱材（５）に支持枠（６）を介し
て加熱板（７）を配置し、断熱材と加熱板との間にガス
スペースを設けた構造の炉蓋が用いられはじめた。しか
し、これらの炉蓋はいずれも炉蓋からの放熱を抑制する
ための改良にすぎず、窯口部コークスの積極的な昇温効
果は１ｑられないものであり、窯口部コークスの昇温対
策としては不十分でおった。

発明の目的 この発明は従来の前記窯口部コークスの乾留遅れおよび
品質偏差を改善するためになされたもので、炉蓋に加熱
機構を付与することによって窯口部コークスの積極的な
乾留促進をはかる方法を提案せんとするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は従来の前記問題点を解決するため、コークス
炉の押出機側、消火車側の各炉蓋に付設した断熱材と、
窯内の装入石炭層もしくはコークス層の端面に接する加
熱板との間に設けたガススペースで、乾留中に発生する
可燃性ガスの一部を炉外から吹込む空気もしくは酸素に
より燃焼させ、該ガススペースの温度を７００〜８５０
℃に保持することによって、窯口部コークスの乾留を促
進し、コークス品質の改善をはかる方法である。

すなわち、この発明は窯口部コークスの昇温を促進する
方法として、炉蓋に加熱機構を付与したことと、炉蓋本
来の機能であるガスのシール性および耐久性を損わない
ための加熱温度条件を明らかにした点を特徴とするもの
である。

発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明の一実施例を示す概略横断平面図で、
（１１）は炉蓋金物、（１２）は断熱材、（１３）は装
入石炭層もしくはコークス層、（１４）は装入石炭層も
しくはコークス層に接する加熱板、（１５）は断熱材と
加熱板をつなぐ支持枠、（１６）はガススペース、（１
７）は炉外からガススペースに吹込む燃焼用の空気また
は酸素の吹込みノズルを示す。

すなわち、この発明はガススペース（１６）を流れる乾
留中に発生する可燃性ガスの一部を、吹込みノズル（１
７）から吹込む空気または酸素により燃焼させる＠造の
炉蓋とし、前記可燃性ガスの燃焼によりガススペースを
７００〜８５０℃の温度に保持する方法である。

ここで、ガススペースの温度を７００〜８５０℃に限定
したのは以下に示す理由による。

まず第一に、石炭の乾留に対してはコークス炉の操業上
タール分を含むガスの発生が完了していることと、コー
クスの収縮が十分進んでいることが重要である。すなわ
ち、タール分を含むガスが残存していると窯出し時黒煙
の発生や発しんが多（、環境上好ましくないためであり
、またコークスの収縮が不足していると、コークス炉の
炉壁とコークスケーキとの朋離れが不十分でコークスの
窯出しに支障をきたすためである。このような問題を回
避するためには、少なくとも７００°Ｃ以上の温度に保
持する必要があことを確認している。しかし、窯口部で
の高温乾留は炉蓋金物の歪みを招き、乾留中に炉蓋から
のガス漏れにつながり好ましくない。こうした炉蓋のガ
スシール性確保と炉蓋およびコークス炉窯口部の耐久性
を考慮すると、８５０℃以下の温度に保持する必要が必
ことを確認している。従って、ガススペースでの一部乾
留ガスの燃焼温度としては７００〜８５０℃が好ましい
。

実施例１ コークス炉の炭化室寸法が高さ７．１２５ｍ、炉幅４６
０ｍ、長さ１６．５ｍの実操業炉において、押出機側お
よびコークス側の炉蓋を第１図（本発明例）、第３図（
従来例）、第４図（従来例）に示す３種類に変更して、
窯口部コークスの昇温状況、炉蓋からの黒煙発生状況お
よびコークスの火落状況を調査した。各炉蓋の諸元を第
１表に示す。また、コークス炉の操業条件としては、平
均フリュー温度１１８５℃、押出機側端フリュー温度９
８７℃、コークス側フリュー温度１０３２℃で、装入炭
水分８．７〜９．４％、平均装入炭嵩密度７１５ｋｑ／
ｒ＋１３で行ない、各種炉蓋の効果の比較には特定窓に
おける連続５回の使用テスト結果をもとに評価した。な
お、窯口コークスの昇温状況の調査のために、各炉蓋と
も炉底より３ｍの位置で炉蓋中央部に測温孔を設け、装
入石炭層もしくはコークス層の炉蓋に接する端面の温度
とガススペースの温度を測定した。

ざらに、本発明法のガススペースでの発生ガスの燃焼の
ため炉底より３０ｃ、の位置に燃焼用の空気吹込みノズ
ルを設置し、ノズル先端には電気的スパークによる着火
装置を設け、乾留初期から乾留中に発生するガスの一部
を燃焼させ、ガススペースの温度を８００℃に保持した
。

本実施例の結果を第２表および第２図に示す。

示す。

第２表の結果より、窯出し時における窯口部コークスの
炉蓋の接する端面の温度は、従来法の炉蓋■■とも押出
機側、消火車側で温度差はあるものの、大略６００〜６
６０℃程度の温度で充分なコークス化温度に達している
とは言えない状況である。

これに対し、本発明例のガススペースでの一部燃焼法で
は、窯口部コークスの端面温度は押出機側、コークス側
とも８２０〜８５０℃の十分なコークス化温度に達して
いる。これらの差は火落時間に明確に現われている。す
なわち、従来法■■では火落時間をそれぞれ２２．５時
間、２２，３時間で、窯出し時間を２４時間一定として
いる操業のため、置き時間は１．５〜１．７時間となっ
ているが、本発明法では窯口部での昇温が早いため′、
乾留遅れが改善され、火落時間は２０．５時間へと大幅
な改善が確認された。

従って、置き時間も３．５時間となり必要以上に長い。

このことは、逆に言えば置き時間を短かくしてコークス
炉の生産性を向上させるか、炉温を下げて乾留熱量低減
に結びつけられることを意味し、極めてその効果の大き
いことがわかる。

また第２図に示す窯口部コークスの昇温状況例（押出機
側端面温度）より、従来法の炉蓋■では乾留初期は炉蓋
の耐火煉瓦に蓄熱があるため４００ｍ程度の比較的高い
温度を示しているが、常温の装入石炭に熱を奪われ端面
温度はいったん低下する。その復、端フリユーからの熱
伝導により温度は回復するものの、窯出し時点でも高々
６００℃程度である。また従来法の炉蓋■は加熱板での
蓄熱がないため窯口部コークスの端面温度は乾留初期か
ら端フリユーの熱伝導に依存して昇温する。ただし、従
来法の■と比較して耐火煉瓦を有していないため、乾留
後半での昇温は早く、窯出し時での温度はむしろ■より
若干高くなる傾向にある。

一方、本発明法の場合はガススペースでの燃焼により、
乾留初期から窯口部コークスの端面温度は急激に昇温し
、前記の乾留遅れ改善による火落時間の短縮に大きく貢
献していることがわかる。

以下余白 実　施　例２ 実施例１と同じコークス炉の操業条件および各種測定条
件で、本発明法におけるガススペースでの保持温度の影
響を調査した結果を第３表に示す。

第３表より、ガススペースの保持温度を６５０〜９００
°Ｃの範囲で変更した結果、窯口部コークスの端面温度
は保持温度に大体比例して昇温するものの、６５０℃保
持温度では火落時間の短縮に若干の効果が認められる程
度でおる。ざらに、７００°Ｃ以上に保持温度を上げる
と火落時間の短縮は顕著となるが、９００℃に保持温度
を上げると炉蓋金物の歪みが大きくなり、ガスのシール
性が損なわれ乾留中に激しい黒煙が発生した。すなわち
、本発明法のガススペースでの発生ガスの燃焼による保
持温度は７００〜８５０’Ｃが乾留温度の偏差低減によ
る火落ち時間の短縮に効果がおり、かつ炉蓋のガスシー
ル性の面からも有利と判断された。

なお、本実施例では窯口部コークスの乾留温度改善によ
るコークス品質の改善確認は、コークスのサンプリング
が困難なため行なわなかったが、従来法の■■の炉蓋使
用時の窯口部コークスの端面温度が６００〜６６０’Ｃ
であるのに対し、本発明法では７４０〜８７０’Ｃに達
している点を考慮すれば、コークス品質の改善効果も極
めて大きいことを推察し）ｑる。

以下余白 発明の詳細 な説明したごとく、この発明はコークス炉の押出機側、
コークス側に設けたガススペースで乾留中に発生するガ
スの一部を燃焼させてガススペースの温度を７００〜８
５０℃に保持することによって、乾留の均−化並びに、
生産性の向上、乾留熱量の低減およびコークス品質の改
善がはかられ、コークス炉の乾留効率化とコークス品質
の安定化に大なる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略横断平面図、第
２図はこの発明の実施例における窯口部コークスの昇温
状況を示す図、第３図および第４図は従来の炉蓋構造例
を示す概略横断平面図である。 １１・・・炉蓋金物、１２・・・断熱材、１３・・・装
入石炭層もしくはコークス層、１４・・・加熱板、１５
・・・支持枠、１６・・・ガススペース、１７・・・燃
焼用空気または酸素の吹込みノズル。 第１図 第２図 乾留時間（ｈｒ　）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コークス炉の押出機側、消火車側の各炉蓋に付設した断
   熱材と、窯内の装入石炭層もしくはコークス層の端面に
   接する加熱板との間に設けたガススペースで、乾留中に
   発生する可燃性ガスの一部を炉外から吹込む空気もしく
   は酸素により燃焼させ、該ガススペースの温度を７００
   〜８５０℃に保持することを特徴とするコークス炉窯口
   部の乾留促進方法。