TW409142B - Method of operating coke and apparatus for implementing the method - Google Patents

Description

經濟部中央標準局—工消費哈作社印製 4091.42 1 A7 _ B7 五、發明説明（1 ) 〔.發明所屬之技術領域〕 本發明係關於一種將煤予以碳化而製造焦炭用之煉焦 爐之操作方法以及此操作方法所用的裝置。更具體而言， 係關於將煉焦爐的溫度及壓力予.以適當地調整而控制用之 操作方法及其所用的裝置者。 〔先前之技術〕 室爐式煉焦爐爲如第8圖所示，具有內部裝塡煤而予 以碳化或乾餾的碳化室1 6，及爲了要供給碳乾餾所需要 的熱而燃燒燃料瓦斯的燃燒室1 5交互地連接的構造。碳 化室與燃燒室之間係用矽石磚等之耐火磚來形成隔壁，將 在燃燒室所發生的燃燒熱經該隔壁而傳熱來對碳化室內的 煤供給熱而實行乾餾者。碳化室爲，其上部設有數處的煤 的裝塡口 1 7，又碳化室之長度方向兩端設有其內面具有 耐火磚的爐蓋（門扉）1，當煤經乾餾而變成焦炭的階段 時開放兩爐蓋，用推出機2 0從相反於推出機之一方，將 碳化室內的焦炭推出於相反側的焦碳導車21側。 煤在乾餾時，煤原有的揮發成分變成乾餾瓦斯而發生 ，但乾餾瓦斯係經碳化室上部之上昇管31而聚集在乾燥 總管2 9而被送到乾餾瓦斯的儲存設備。 近年來，用室爐式的煉焦爐製造焦碳時，爲了要減低 乾餾熱量，及裝煤分布密度之均勻化，採用事先調整煤的 水分之後實行乾餾昀方法。該時，通常是採取防止裝煤時 的粉塵發生的對策的同時，將煤的水分調整在6 %以下來 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公t ) - 4 - 409142 A7 B7 五、發明説明P ) 操作。然而，在使用調整爲減少水分的煤的室爐式煉焦爐 式焦炭製造中，因爲煤之表面附著水分少的關係，相輯於 水分9〜1 2%的一般濕煤，其煤相互間之凝聚性顯著地 不良。第9圖係（P — 2)顯示在上下方向具有瓦斯道3 ，改善乾餾瓦斯之通氣，防止門扉面之瓦斯壓力上昇之型 式之室爐式煉焦爐之門扉。在門扉附近，發生煤的乾餾有 遲延的現象時，凝聚性不良的煤6擁進瓦斯道3如第1 0 圖所示，阻礙乾餾瓦斯之通氣，由於門扉面之瓦斯壓力上 昇而誘發瓦斯從門扉洩漏。改善煉焦爐中之推出焦炭之方 向（以後稱爲長度方向）之碳化不均勻的方法爲，有如曰 本專利申請特開昭6 3 - 1 7 0 4 8 7號公報所揭示的技 術，係用端焰管式燃燒器來圖碳化室長度方向之碳化之均 勻化。然而，雖然使用選擇性地可昇燃燒室長度方向之端 部（端焰管）溫度之端焰管式燃燒器，但門扉面的溫度低 於碳化室壁面的關係，尙不能防止碳化初期的乾餾遲延。 又，爲了要防止碳化初期的乾餾遲延，將碳化室長度方向 的端部的溫度上昇到與碳化室其他部位相同的溫度而上昇 至超過1 3 0 0度C的高溫時，不僅是導致乾餾熱量的損 失，而且會導致燃燒室耐火物的矽石磚的熔損，縮短其使 用壽命。 又，在日本專利申請特開平3 — 1 7749 3號公報 有揭示在碳化期時，保持碳化室內之裝煤部分之上部空間 壓力保持成爲低壓的方法。該方法是將碳化發生瓦斯有效 地抽到裝煤部分的上部空間以提高乾餾效率。然而，該方 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚）"""7^1 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)

A / 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 409142 五、發明説明（3 ) 法對碳化室之長度方向端部之乾餾之改·善未有任何貢獻。 (請先閲讀背面之注項再填寫衣頁} 依上述的先前技術，使用在爐體碍4與門扉磚2之間 ，且在碳化室的外氣側端部具有瓦斯道3的室爐式煉焦爐 來乾餾其水分調整爲6 %以下的煤時，無法有效地防止因 乾餾遲延所致之該煤擁進瓦斯道，該乾餾瓦斯的通氣阻礙 ，在門扉面瓦斯壓力之上昇以及從門扉之瓦斯之洩漏。 當由於煤之碳化，乾餾所發生的瓦斯而碳化室壓力上 昇時，乾餾瓦斯從碳化室之煤裝入口或爐蓋之間隙向爐外 面洩漏的可能性變高。又由於煉焦爐的經年變化而耐火磚 隔壁的接縫發生裂開等現象時，有粉塵等從碳化室側向燃 燒室流動，會發生有黑煙混入燃燒室的排氣中的問題。因 此通常是採取對上昇管噴出壓力流體（通常是使用水或蒸 汽等）藉噴射效果來降低碳化室壓力的對策。然而，從煤 發生的乾餾瓦斯的壓力並不是從頭到尾都是一樣，而是在 裝入初期時較大，之後逐漸地降低的關係，對上述上昇管 噴出的壓力也不必成爲同樣。 經濟部中央標準局Λ工消費合作社印裝 曰本專利申請特開平6 — 4 1 5 3 7號公報記載的方 法係爲了要保持煉焦爐之碳化室壓力爲空氣壓力以下之負 壓起見，測定碳化室壓力，藉由設定成爲空氣壓力以下的 設定壓力之差壓所發出的控制訊號來開閉設在上昇管的控 制阻尼器，或對上昇管內噴射壓力流體，或者兩者之組合 來調整上昇管之瓦斯吸引壓力的方法。在焦炭的乾餾過程 中會大量發生含有焦油的乾餾瓦斯的關係，如該公報所記 載的方法按各碳化室設測定爐內壓力的手段時，在測定裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐）_ 6 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 409143 a? B7 五、發明説明（4 ) 置或在裝置以前的導入部會有焦油冷卻而附著，結果發生 堵塞而無法調整爐內壓力之同時，需要較大的勞力來維修 。再者’在從裝入煤時至乾餾末期爲止之全期間內，只用 高壓水來控制對上昇管噴射的壓力流體時會引起控制閥的 顯著損粍，同時設在上昇管的控制阻尼器也實行其開度較 小的操作時，會多發生被高壓水所冷卻的焦油堵塞的問題

I ’因此，該日本專利申請案特開平6 — 4 1 5 3 7號公報 的技術之實用化尙有需要解決的問題較多。， 〔解決問題之手段〕 本發明之目的在於提供一種可有效地防止煤擁進瓦斯 道內的技術者。 又，本發明係提供一種在不受焦油的困擾的狀態下可 實行每一個碳化室之發生瓦斯之吸引調整，即碳化室內之 壓力調整的技術者。 爲達成上述之諸目的，本發明爲提供一種煉焦爐的操 作方法，係在具備有碳化室與燃燒.室的煉焦爐之操作中， 其特徵爲，於裝入煤之後，將碳化初期之碳化室內壓力調 整到空氣壓附近的大小而保持，且可獨立地保持燃燒室之 長度方向兩端部之溫度在一定範圍內者。 再者，本發明爲提供一種煉焦爐的操作方法，其爲， 在具有瓦斯道的室爐式煉焦爐中使用調濕過的煤時，將碳 化初期的碳化室內之壓力調整成爲接近空氣壓附近的大小 並保持之同時，與燃燒室之主燃燒器分開而獨立地對燃燒 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Μ规格（2!0Χ 297公釐）-7 -

a7 ___ B7__ 五、發明説明P ) 室長度方向之兩端部供給燃料瓦斯及燃燒用瓦斯，控制長 度方向兩端部之溫度來防止所裝入煤擁進瓦斯道內而可抑 制門扉漏氣之發生者。該時，在全碳化時間當中之初期 2 0%以內之時間內，使碳化室內之壓力保持在低於空氣 壓5mmH2〇之値以上而比空氣壓高出1 0mmH2 ◦之 値以下之範圍內之同時，將燃燒室之長度方向兩端部之溫 度保持在1000度C以上爲宜。 欲調整並控制碳化室之壓力時，按煉焦爐之各碳化室 預先求得乾餾時間及碳化室壓力之關係，以及對上昇管之 噴嘴之流體壓力及碳化室壓力之關係，利用該等關係而相 應預定之乾餾時間來經時地變更噴嘴壓力及碳化室壓力之 方法爲佳。 該等方法是對所使用之煉焦爐設置本發明之碳化室之 壓力調整裝置即可順利地實行。換言之，本發明係提供一 種具備有複數個供給壓力流體的配管系統，並配置有切換 用閥以便從任何配管系統均可對上述上昇管之噴嘴供給壓 力流體的，碳化室之壓力調整裝置。 娌濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，該壓力調整裝置係具備有：供給流體壓力3 0 k g/ c m2以上之壓力流體的配管系統，及可實行流體壓 力5〜2 O k g/cm2之範圍之壓力調整的配管系統，及 供給5 k g/cm2以下的壓力流體的配管系統，可用切換 閥來選擇從各配管系統對煉焦爐上昇管之噴嘴之壓力流體 之供給的配置爲宜。 又，本發明係提供一種具備有該等壓力調整裝置之煉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）-8 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 柳⑽__ 五、發明说明炉) 焦爐。 再者，本發明係提供一種在上述壓力調整裝置以外， 再具備有加熱燃燒室長度方向兩端部的設備的煉焦爐。 本發明之詳細情形爲，從附圖及說明書當可明白。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係顯示燃燒室之長度方向雨端部之溫度與對瓦 斯道之煤堆積高度比率之關係之特性圖。 第2圖係顯示每一碳化室之門扉面附近之煤之昇溫狀 態變化之特性圖。 第3圖係顯示碳化室壓力與對瓦斯道之煤堆積高度之 比率之關係之特性圖。 第4圖係顯示每一乾餾終了時間之碳化室壓力之經時 變化之特性圖。 第5圖係顯示對噴嘴之流體壓力與碳化室壓力之關係 之特性圖。 第6圖係顯示室爐式煉焦爐中之，本發明摘要之說明 圖。 第7圖係顯示煉焦爐燃燒室之端焰管式燃燒器.瓦斯 流動之說明圖。 第8圖爲顯示先前例之1，係顯示室爐式煉焦爐之槪 念圖。 第9圖爲顯示先前例之2，其中，（A)係顯示門扉 之側面圖，（B )爲（A )之線A — A所視剖面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）-9- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

409142_b7_ 五、發明說明（7 ) 第10圖爲顯示先前例之3，係第9圖之放大圖而說 明煤擁進瓦斯道之圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔圖號之說明〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 .. .爐蓋（門扉） 2 .. .門扉磚 3 .. .瓦斯道 4.. .爐體磚 5 · · 煤 6 .. .煤 7 ·. .端部焰管式燃燒器 8 .. .C瓦斯配管 9 . · .空氣配管 10· ..Μ瓦斯配管 11. ..小煙室 12. ..大煙室 13. ..煙窗 14- • •蓄熱室 15. ..燃燒室 16. ..碳化室 17. ..煤裝入口 1 8 • •裝煤車 19· ••煤塔 2 0 · • •擠出成形機 2 1 · 導引車 2 2 • 滅火電車 2 3 · ..局壓栗· 2 4. •.中壓泵 2 5· •.低壓栗 2 6 · ..轉換Α閥 2 7. ..轉換B閥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 4β»!42 Α7 Β7 五、發明説明8ί ) 2 8...轉換閥 2 9 ...乾燥總管 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 0 ...瓦斯回收閥 3 1 . . ·上昇管 3 2 ...噴嘴 3 3 · •針孔 3 6 . . ·風扇 〔實施發明/創作之形態〕 茲說明本發明之原委如下。 第1圖係顯示將室爐式煉焦爐中之門扉附近之燃燒室 長度方向端部溫度，及用碳化室內之裝煤高度除堆稹在瓦 斯道內之煤高度之値之關係，按煤之初期水分値（裝入前 之水分値）所示之特性圖。所使用之門扉係如第9圖及第 10圖所示之具有在爐體磚4與門扉磚2間向高度方向連 通之瓦斯道3之門扉。燃燒室長度方向端部溫度係推出焦 炭時之溫度，而煤堆積高度係欲推出而開放門扉時，固著 於瓦斯道3之煤之高度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當煤之初期水分在8%以上時，雖然燃燒室長度方向 端部溫度在9 0 0度C左右之低溫也不會使瓦斯道堵塞， 但煤之初期水分在6 %以下時，雖然燃燒室長度方向之端 部溫度昇高至1 0 0 0度C以上，但會發生門扉下端之瓦 斯道堵塞。有觀察到重覆使用門扉之結果，堆積煤之高度 會增加。因此，發現煤之初期水分在6%以下時，僅靠昇 高燃燒室長度方向端部的溫度是無法避免瓦斯道堵塞。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐）_ Ή _ 經濟部中决標準局員工消費合作社印製 40914¾ 五、發明説明p ) 爲了要減少在使用如第9圖所示的爐體磚4與門扉碍 2之間，且碳化室之外氣側端部具有向高度方向連通的瓦 斯道的門扉之碳化室內之瓦斯道堵塞，使燃燒室長度方向 端部溫度設定爲1 0 0 0度C，另一方面，改變設置在上 昇管之水噴射器之供給水壓力與瓦斯回收閥之開度，並將 碳化室壓力，即碳化室內所裝入煤部分之上部空間之壓力 控制在預定値。在門扉磚設貫穿孔而設置JIs K型鎧 裝溫度計，在離門扉磚面深度1 Omm位置的煤層中測定 煤之溫度而顯示於第2圖。換言之，第2圖爲將門扉面附 近的煤溫度之經時變化，按以空氣壓爲基準之碳化室的壓 力來顯示的特性圖《又，本實驗中之碳化室全體之煤之碳 化時間爲2 5小時β 本案發明者等爲，從第2圖發現依碳化室壓力，在煤 溫度之上昇曲線會發生很大的不同。 在第3圖中用白色圓圈顯示本實驗時之對瓦斯道之煤 堆積高度與碳化室壓力的關係。 裝入初期水分2%乃至6%之煤，並設定燃燒室長度 方向端部之溫度爲1 0 0 0度C而通常未控制碳化室壓力 時，從第1圖可明白，對瓦斯道之煤堆積高度的比率是 2 0%左右。從第3圖可明白，碳化室壓力爲空氣壓 + 20mmH2〇，+ 3〇mmH2〇時，其煤堆積高度比 率爲2 5〜30%，並無大的變化。然而，碳化室壓力在 + 1 〇mmH2〇時即3%，而_5mmH2 ◦時即幾乎沒 有煤之堆積，並幾乎沒有瓦斯道堵塞的現象。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 12 - (請先閲绩背面之注意事項再填寫本頁) 该· J. 訂 40914¾ 經濟部中央標华爲員工消费合作社印^ A7 B7 五、發明説明(ίο ) 另一方面，將燃燒室長度方向端部之溫度設定爲 9 0 0度C來實驗的結果（在第3圖中用黑色圓圈所示） ，碳化室壓力爲空氣壓+2 OmmHsO，+ 3 0 時，其煤堆積高度比率爲3 9〜5 0%，在 + 1 〇mmH2〇，一5mmH2〇時也是 3 5 〜40%， 並無大的改善效果化。此乃不外是表示，在具有瓦斯道的 門扉中，僅僅保持碳化室壓力爲低壓是不可能防止煤擁進 瓦斯道內，要與使燃燒室長度方向之端部溫度保持高溫的 狀態結合時始能發生向門扉附近之煤層內流動的發生瓦斯 流動，可顯著地發揮促進煤層內傳熱的效果。該事實是從 先前之技術之延長線是無法預測得到的新發現。焦炭用煤 之焦炭化溫度爲通常是7 0 0〜7 5 0度C，但在第2圖 中發現，碳化室壓力在一2mmH2〇，+1 0mmH2〇 時之到達焦炭化溫度所需時間爲4小時至5小時左右，而 在+ 2 0mmH2〇以上時即會超過1 0小時的事實。 換言之，了解欲減低上述對瓦斯道之煤堆積高度之比 率，即應在煤之碳化處理中，在4〜5小時左右之時間內 要使碳化室之長度方向端部到達焦炭化溫度。其理由被認 爲是在乾餾初期時，促進長度方向端部之煤之焦炭化，即 可抑制煤擁進瓦斯道內的關係a該時，全碳化時間爲2 5 小時，但一般而言，室爐式煉焦爐之全碳化時間爲2 0至 2 5小時左右，因此，在全碳化時間之初期2 0%以內完 成長度方向之端部部之焦碳化，即可防止長度方向之端部 部之煤擁進瓦斯道內。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）-13 - -s (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

409142 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 ；_ 五、發明説明（<1 ) 也就是說，在煉焦爐之全碳化時間之初期至2 0%之 時間帶內將燃燒室之長度方向之溫度昇高至1 〇 0 0度c ，且設定碳 化室壓力成爲空氣壓+ 1 0mmH2〇以下來消除煤擁入設 置在碳化室之長度方向端部之瓦斯道內’可防止堆積在瓦 斯道的煤所致的爐蓋之漏氣。該時，燃燒室長度方向端部 之溫度係愈高愈睫有使碳化室內之煤溫度的效果，因此， 以1 0 0 0 °C以上爲宜。全碳化時間爲，從開始裝入煤超 至推出焦炭完成爲止的時間，係淨的煉焦時間（net coking ti me)與浸熱時間（soaking time)之合計者。 另一方面，碳化室壓力需要在空氣壓+ 1 OmmHaO 以下，然而，在保持空氣壓未滿-5 mmH2〇的狀態下實 行實驗的結果，瓦斯道之堆積焦炭的量是沒問題，但推出 焦碳後之目視觀察時，發現瓦斯道部之碳化室磚的接縫附 著的煤及焦油分有燒失的傾向。該附著的炭及焦油分之燒 失會引起接縫裂開，成爲使發生瓦斯洩漏於燃燒室內的原 因，因此需要防止之。因此，在本發明中，將碳化室壓力 之下限定爲一 5mmH2〇。 (實施例） 在平均爐寬45 0mm，爐長1 5m，裝入煤量3 5 噸之室式煉焦爐中，以全碳化時間爲2 5小時的燃燒室爐 溫度1 1 0 0度C，將事先調濕處理成爲水分含量5 . 5 %的煤予以乾餾。循環地重復操作煤的裝入，碳化，推出 本紙張尺度適用中國國家標準_(_CNS ) A4規格（210X297公釐}~~- 14 - (請先閲請背面之法土攀項再填寫本頁)

409142 Α7 Β7 五、發明説明（12 ) 之過程。門扉是連續地使用如同第9圖所示的門扉。 端部焰管式燃燒器7爲，如第7圖所示，與Μ瓦斯配 管1 0分開而獨立地由C瓦斯配管8來供給煉焦爐瓦斯， 用風扉3 6經空氣配管9供給空氣來燃燒該煉焦爐瓦斯。 調整煉焦爐瓦斯與空氣之供給流量（flow rate)以便保持燃 燒室爐溫度爲預定的値。該供給流量之調整係藉由調整設 置在各C瓦斯配管8，以及各Μ瓦斯配管9之閥（未圖示 )來實行。再者，對各端部焰管式燃燒器之配管設置閥（ 未圖示），即可實行各端部焰管式燃燒器整個的微調整。 Μ瓦斯係由Μ瓦斯配管1 〇供給，通過燃燒室之焰管而燃 燒之。來自端部焰管燃燒器之排氣及Μ瓦斯燃燒的排氣係 均通過小煙室1 1，大煙室1 2，通過煙窗1 3而排出之 〇 用第7圖所示之端部焰管式燃燒器7，將來燃燒室長 度方向端部的溫度調整成爲自1 0 0 0〜1 0 2 0度C之 範圍內，裝煤以後5小時之時間內，將上昇管噴射壓力保 持在4〜7kg/cm2，並將碳化室壓力調整在+5〜 經濟部中央標準局男工消費合作社印掣 .1 — 1— —h — — -- ' · 厂、 (請先閲讀背面之注^κ項再填寫本頁) .<y + 1 0 m m Η 2 0之間的操作繼續1 0天。 (比較例1 - 1 ) 與實施例1同樣的設備及設定條件來乾餾同樣條件的 煤。 將用端部焰管式燃燒器7將燃燒室之長度方向端部之 溫度調整成爲1 1 0 0〜1 1 5 ◦度c之範圍，裝煤以後 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Μ規格（210 X 297公釐）-15- 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 4〇9i42 A7 B7五、發明説明（13 ) 即將上昇管嘖射壓力設定成爲2〜3 k g/cm2，碳化室 壓力調整成爲—2〜+3 0mmH2O之間之操作繼續1 0 天。各循環中碳化室壓力超過1 0mmH2〇的時間爲在全 碳化時間當中只有5小時。 (比較例1 一 2 ) 與實施例1同樣的設備及設定條件來乾餾同樣條件的 煤。 .將用端部焰管式燃燒器7將燃燒室之長度方向端部之 溫度調整成爲9 0 0〜9 5 0度C之範圍，裝煤以後即將 上昇管噴射壓力設定成爲4〜7 k g/cm2’碳化室壓力 調整成爲+5〜+1 0mmH2〇之間之操作繼續1 〇天。 每次推出時測定門扉之瓦斯道之煤堆積高度比率之同 時，超過5 0 %時即實行除去瓦斯道堆積物的作業。又， 插裝新的門扉，調査從無瓦斯從門扉洩漏的狀態，一直到 開始有洩漏爲止的瓦斯洩漏發生天數，及瓦斯洩漏率。所 謂瓦斯洩漏率係每次裝煤後3 0分鐘時觀察其漏氣現象來 判定有無洩漏的結果。 在第1表中顯示該等的結果。 從實施例可明白，在本發明中，於1 0天的期間內， 幾乎未看到對瓦斯道的堆積附著物，不必實行除去作業， 且完全沒有門扉漏氣現象。 另一方面，在比較例1 - 1中有相當地抑制對瓦斯道 的堆積附著物的成長，但在第6天時超過了需要實行除去 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐）-16 · 409142 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五 、發明説明π ) 堆 積 附 著 物 作 業 的 5 0 % 比例。 除 去堆 積 附著 物作業係在 操 作 中 用 人 工 實 行的 關 係 無法 徹 底除 去 ，再 開始使用後 第 4 天 ( 最 後 的 —^ 天 ) 需 要 實行 再 一次 除 去堆 積附著物的 作 〇 業 〇 在 第 3 6 天 j 及 第 9〜 1 0天 觀 察到 有漏氣現象 在 比 較 例 1 — 2 中 對 瓦斯 道 之堆 積 附著 物的成長較 快 i 第 2 天 就 超 過 了 需 要 除 去堆 積 附著 物的， 5 0 %的比 率 y 其 後 > 每 天 需 要 實 行 除 去’堆 積 附著 物 的作 業。只有開 始的 第 1 天 是 沒 有 發 生 漏 氣 〇 茲 就 控 制 碳 化 室 屋 力 用 之裝 置 及控 制方法 說明如下。 第 6 圖 係 顯 示 室 爐 式 煉 焦爐 中 之， 本 發明 壓力調整裝 置 之 權 構 成之 —^ 例 之 圖 〇 由 複 數個 之 碳化 室 1 6 及將該等碳 化 室 1 6 個 別夾在 中 間 而 設 的燃 燒 室（ 未 圖示 )所構成的 室 爐 式 煉 焦 爐 之 各 碳 化 室 配設 具 備有 發 生瓦斯吸引用之 壓 力 流 體 噴 出 用 之 噴 嘴 3 2 之上昇 管3 1 ，而 該上昇管3 1 爲 連 接 於瓦斯 回 收 總 管 之 乾燥 總 管2 9 。有 關本發明之 壓 力 調 整 裝 置 的 構 成 爲 如 下述。 各 碳 化 室 分別 設 有 連 接於可供給 流 體壓 力3 0 k g / C m 2以上的壓力流體之高壓泵 2 3之系統，連接於 可供 給 流 體 壓 力 5 2 0 k g / C m2之範圍之壓力流體之 中 壓 泵 2 4 之 —' 個 以 上 之系 統（ 在 第6 圖 中只 顯示一個系 統 而 己 ) 連 接 於可供 給 流 體壓 力 5 k g / c m 2以下之壓 力 流 體 之低 壓 泵 2 5 之 系 統 。再 者 ，有 配 設流 體壓力3 0 k g / C m 2以上之系統與流體壓力在 5 ' -2 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-17- 409142 A7 B7 五、發明説明Ο5 ) kg/cm2之範圍之系統之轉換A閥2 6，該選擇系統與 流體壓力5k g/cm2以下之系統之轉換B閥2 7，可調 整流體壓力5〜2 0k g/cm2之系統之壓力的閥28， 及瓦斯回收閥30。 接著，就使用該壓力調整裝置來調整煉焦爐的碳化室 壓力之方法說明如下。 第4圖係顯示對上昇管之噴嘴之流體壓力爲5 k g/cm2時，當將乾餾時間從9小時至2 8小時之間變 化時之碳化室壓力之經時變化之一例。碳化室壓力爲，當 剛裝入過煤時較高，之後急激地下降，但乾餾時間愈短愈 以高水準變遷，至到乾餾終了。剛裝入過煤時碳化室壓力 較高的原因是因爲在剛裝入過煤之後，常溫之煤在保持成 爲將近1 0 0 o°c高溫的碳化室內的環境氣體內急激昇溫 而急激地進行水分之蒸發，及部分揮發的分解瓦斯化的關 係。剛裝入過煤時之高壓爲，主要是由於水分所致的關係 ，並不是引起漏氣者。又，乾餾終了時間愈短碳化室壓力 愈以高水準遷移的原因，是因爲必需在短時間內供給煤之 碳化所需要的乾餾熱量，而維持較高的碳化室內溫度的關 係。 第5圖係顯示以乾餾終了時間爲9小時而對上昇管之 噴嘴之流體壓力爲4 k g/cm2，碳化室壓力爲4 5 mmH2〇時作爲基準，將對噴嘴之流體壓力上昇至4 k g/cm2以上時之碳化室壓力變化之一例。由於對上昇 管之噴嘴之流體壓力的上昇而強化噴射效果’能夠降低碳 fcslj —，——„--ifJi — - C (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇X 297公釐> -18 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 409142 五、發明説明（16 ) 化室壓力。流體壓力爲3 0 k g/cm2時，相較於4 k g/cm2可降低3 0mmH2〇左右的碳化室壓力，而 流體壓力爲5 k g/c m2時，相較於4 k g/c m2可降 低1 OmmHsO左右的碳化室壓力。 根據目視觀察，在碳化室壓力爲對空氣壓力+ 2 0 mmH2〇以內時不會發生碳化室爐蓋之漏氣，而在+ 2 0 mmH2 0以下時不會發生由於粉塵進入燃燒室內所致之黑 煙混入排氣中的現象。因此，將對上昇管之噴嘴之流體壓 力調整成爲，能夠將碳化壓力保持在+1OmmHsO以下 即可。 根據前述之預先經調查而求得之，使乾餾終了時間變 化時之碳化室壓力之經時變化以及對上昇管噴嘴之流體壓 力予以變化時之碳化室之變化，可實行下述之操作》 乾餾時間9小時之狀態：（請參考第4，5圖）裝煤 時使用3 0 k g/cm2之高壓泵，在裝煤終了後2 0 k g/cm2左右之中壓力時設定中壓泵而運用，超過5小 時左右以後，變更爲運用5 k g / c m2之低壓泵，即在避 免爐蓋之漏氣，以及煙窗不發生黑煙之狀態下可實行操作 〇 裝煤時，如果對上昇管之噴嘴之流體壓力設定爲3 0 k g/ cm2時，如上述，相較於4 k g/cm2時的情形 ，可將碳化室壓力降低3 0mmH2〇左右（請參考第5圖 )，因此，參考第4圖之乾餾時間9小時的曲線可明白， 可使碳化室壓力成爲空氣壓力+ 1 0 mmH2〇以下。經過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）—-19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

40914¾ A7 B7 五、發明説明（17 ) 一段時間以後壓力會下降。在空氣壓成爲一 1 0 mmH2〇 以前，降低對上昇管噴嘴之流體壓力使其成爲2 0 kg/cm2時，如從第5圖可明白，相較於4 k g / c m 2時的情形，可將碳化室壓力降低2 3 mmHaO左右，因此可保持碳化室壓力在空氣壓_ 5 mmH2〇以上。又，再經過一段時間後，壓力會逐漸地下 降。裝煤後5小時以後，將對上昇管噴嘴之流體壓力降低 成爲5 k g/cm2時，如上述，相較於4 k g/cm2時 的情形，可將碳化室壓力降低1 0mmH2〇左右，因此， 從第4圖可明白，到乾餾終了爲止的時間內，可將碳化室 壓力保持在7〜9mmH2〇。 如上述，預先求得 A)對碳化室之裝入煤後之經過時間及碳化室壓力之關係 (例如參考第4圖）以及 B )對噴嘴之流體壓力與碳化室壓力之關係（例如參考第 5圖）時，可用下述之順序可控制碳化室壓力。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —ί — IL——¥II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 )用關係A來求裝入煤後經過一段時間之，標準時之（ 在第4圖中即4kg/cm2)碳化室壓力値。 2) 求由關係A所求得之値與作爲目標之碳化室壓力値之 差。 3) 從關係B來求得可賦予相當於所求的差的値的對噴嘴 之流體壓力値。 4) 將對噴嘴之流體壓力設定成爲由關係B所求得之壓力 値。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-20 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 409142 五、發明説明（IS ) 5 )調整對噴嘴之流體壓力，使其與設定値—致^ 以下，其乾餾時間各爲1 5小時，及2 2小時之情形 下’如同9小時之情形來求對噴嘴之流體壓力與碳化室壓 力之關係’以同樣的順序來控制碳化室壓力。 乾餾時間1 5小時之情形： ’ 裝煤時使用3 0 k g/cm2之高壓泵，裝煤終了後 1 5 k g/cm2左右的中壓力時設定中壓泵來運用，超過 了三小時左右之後，改變爲使用低壓泵即可避免爐蓋之漏 氣及煙窗發生黑煙的狀態下操作。 乾餾時間2 2小時之情形： 裝煤時使用3 0 k g/cm2之高壓泵，裝煤終了後1 0〜 1 5 k g/cm2左右的中壓力時設定中壓泵來運用，超過 了三小時左右之後，改變爲使用低壓泵即可避免爐蓋之漏 氣及煙窗發生黑煙的狀態下操作。 由於各碳化室之爐蓋之安全狀態，碳化室之接縫之開 度狀態不同的關係，在操作之前用目視觀察等來調整在各 壓力流體供給系統中按各碳化室設置的閥2 8，上昇管之 乾燥總管入口設置的瓦斯回收閥3 0，即不必就各碳化室 實行複雜且需要維修的控制，可簡便且有效地達成目的。 閥2 8係用來微調整碳化室的壓力爲宜。 (實施例2 ) 用平均爐寬度(碳化室之寬度）4 5 0 m m，爐長度 (碳化室之長度方向長度）1 5m，裝入煤量3 5T之室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）-21 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準扃員工消費合作社印製 409142 a? B7 五、發明説明（19 ) 爐式煉焦爐，將燃燒室之爐溫（室溫）設定成爲1 1 0 ◦ °c ’以全碳化時間1 5小時來乾餾將預先調濕處理成爲水 分5 . 5 %的煤。 裝煤時使用3 0 k g/cm2之高壓泵，裝煤終了後 1 5 k g/cm2左右的中壓力時設定中壓泵來運用，超過 了三小時左右之後，改變爲使用低壓泵15kg/cm2的 操作繼續1 0天。 — 除了裝煤之初期約1 0分鐘以外，可將各碳化室的壓 力保持在以空氣壓爲基進的自+ 1 OmmHaO至_ 5 m m Η 2 0之間。 (比較例2 — 1 ) 以與實施例2同樣的設備及設定條件下，乾餾同樣條 件之煤。將日本專利申請特開平6 — 4 1 5 3 7號公報記 載的系統實驗性地設置於5個碳化室內，將煉焦爐內之控 制壓力設定在0〜一 1 0mmH2〇之後，以6 0 mmfi2〇之陽壓訊號之阻尼器開控制制及7 k g/cm2 之壓力流體之噴嘴噴射來調整碳化室壓力。 在乾餾末期時，將控制壓力設定成爲OinmHaO來調 整壓力的操作重複地實行10天。 (比較例2 - 2 ) 以與實施例2同樣的設備及設定條件下，乾餾同樣條 件之煤。裝煤時使用3 0 k g/cm2之高壓泵，裝煤終了 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-22 · (請先閱讀背面之注意事項异填寫本頁)

409142 A7 ____B7 五、發明説明郎） 後4 k g/cm2的壓力時設定低壓栗來運甩的操作重覆繼 續1 0天。 ' 調查該1 0天內之爐蓋漏氣，煙窗發生黑煙的狀況的 結果爲如表2所示。 該等之發生狀況係在自8時至17時之間發生爐蓋漏 氣的爐蓋數量在全體爐蓋中所佔的比率，以及自8時至 17時之間所發生之煙窗黑煙之發生時間率來評估者》 有關本發明之實施例2爲，在1 ◦天內完全沒有發生 爐蓋之漏氣，以及煙窗冒黑煙的情形，且不必要維修。 比較例2 - 1的成續也不錯，但成爲對象的5個碳化 室均需要淸潔碳化室壓力取出口等之保養作業，而成爲需 要保養時，發生爐蓋之漏氣，及發生煙窗冒黑煙等。 比較例2 _ 2爲，裝煤終了之後，用低壓泵來對流體 噴嘴實行噴射，因此碳化室壓力的調整不足，爐蓋漏氣的 發生，以及煙窗冒黑煙的發生較比較例2 _ 1爲多。本來 是需要淸潔爐蓋等的保養的狀況’然而爲了要完成實驗的 關係，沒有實行保養作業。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以上所述的本發明的效果爲如下述。根據本發明，可 大幅度地減少瓦斯道的煤的堆積固化，可抑制門扉漏氣之 發生。由於減少漏氣的關係，可增加乾餾發生瓦斯的回收 量。同時，燃燒室之長度方向端部之乾餾保持時間變長， 可提高焦炭的生產量。由於本發明的壓力調整裝置’可正 確地調整爐內壓力（碳化室內之壓力）’並可保持適當的 壓力。對爐蓋之焦油的附著量減少’淸潔爐蓋等之保養次 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210 X 297公釐）-23 - 409142 A 7 ___B7_ 五、發明説明θ ) 數也可大幅度地減少。再者，可保持碳化室接縫之完整，· 不需要實行接縫堵塞等之保養作業。 再者，本發明係以室爐式煉焦爐之例來說明，但只要 是按各碳化室具有上昇管的形式的話，均可適應於任何的 乾餾方式。 (諳先閲讀背面之注意事項再填舄本頁) 經"部中央標隼局負工消费合作社印裝 表 2 實施例2 實施例2-1 實施例2-2 門扉漏氣（％) 0 25 38 煙窗黑煙（¾) 0 15 45 保養次數（次） 脏 7 無 對象碳化室數 102 5 102 表 1 實施例1 實施例1-1 實施例1-2 堆積高度比率之最大值 C%) 3 50 50 除去作業次數（次） 0 2 9 漏氣發生天數（天） 0 3 2 漏氣率（％) 0 60 90 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）.〇4 -

Claims (1)

1. -409 li^公告 A8 B8 C8 D8 修.ι£ U •申請專利-範圍 附件二： 第871 04309號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年2月修正 1 . 一種煉焦爐的操作方法，係針對於具備有碳化室 與燃燒室之煉焦爐的操作方法，其特徵爲： 於裝入煤之後，將碳化初期之碳化室內壓力保持在大 氣壓力附近之大小’且可獨立地保持燃燒室之長軸方向兩 端部之溫度在一定範圍內者.。 2 .如申請專利範圍第1項之煉焦爐的操作方法，其 中更進一步地使用在碳化室長度方向端部之爐體磚與爐蓋 內側部側面之間向高度方向具有瓦斯道的室爐式煉焦爐， 裝入將其水分調整成爲6 %以下的煤， 與燃燒室之主燃燒器分開而獨立地對燃燒室長度方向 之兩端部供給燃料瓦斯及燃燒用瓦斯，控制長軸方向兩端 部之溫度，經該瓦斯道來吸引乾餾瓦斯者。 3 .如申請專利範圍第2項之煉焦爐的操作方法，其 中將燃燒室之長軸方向兩端部之溫度設定爲1 〇 〇 〇°C以 上，- : 且在全碳化時間當中之初期2 0 %以內之時間內，使 碳化室內之壓力保持在低於大氣壓力5 mmH20之値以上 ，而高出大氣壓力1〇mmH2〇之値以下之範圍內者。 4 .如申請專利範圍第1項之煉焦爐的操作方法’其 中按構成煉焦爐之各碳化室，預先求得乾籠時間及碳化室 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ', - ... -· ---- -------分'取 — 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 11T. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -409 li^公告 A8 B8 C8 D8 修.ι£ U •申請專利-範圍 附件二： 第871 04309號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國89年2月修正 1 . 一種煉焦爐的操作方法，係針對於具備有碳化室 與燃燒室之煉焦爐的操作方法，其特徵爲： 於裝入煤之後，將碳化初期之碳化室內壓力保持在大 氣壓力附近之大小’且可獨立地保持燃燒室之長軸方向兩 端部之溫度在一定範圍內者.。 2 .如申請專利範圍第1項之煉焦爐的操作方法，其 中更進一步地使用在碳化室長度方向端部之爐體磚與爐蓋 內側部側面之間向高度方向具有瓦斯道的室爐式煉焦爐， 裝入將其水分調整成爲6 %以下的煤， 與燃燒室之主燃燒器分開而獨立地對燃燒室長度方向 之兩端部供給燃料瓦斯及燃燒用瓦斯，控制長軸方向兩端 部之溫度，經該瓦斯道來吸引乾餾瓦斯者。 3 .如申請專利範圍第2項之煉焦爐的操作方法，其 中將燃燒室之長軸方向兩端部之溫度設定爲1 〇 〇 〇°C以 上，- : 且在全碳化時間當中之初期2 0 %以內之時間內，使 碳化室內之壓力保持在低於大氣壓力5 mmH20之値以上 ，而高出大氣壓力1〇mmH2〇之値以下之範圍內者。 4 .如申請專利範圍第1項之煉焦爐的操作方法’其 中按構成煉焦爐之各碳化室，預先求得乾籠時間及碳化室 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ', - ... -· ---- -------分'取 — 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 11T. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 409142 六、申請專利範圍 壓力之關係，以及對上昇管之噴嘴之流體壓力及碳化室壓 力之關係，利用該等關係而相應預定之乾餾時間來經時地 變更噴嘴壓力及碳化室壓力者。 5 .如申請專利範圍第4項之煉焦爐的操作方法，其 中 將碳化初期以後，至完成碳化爲止的期間之碳化室內 壓力調整到空氣壓附近的大小而保持者。 6. —種煉焦爐的碳化室之壓力調整裝置，係屬於調 整供給於煉焦爐之上昇管之噴嘴之壓力流體之壓力來調整 碳化室壓力之壓力調整裝置，其特徵爲：具備有複數個供 給壓力流體的配管系統，並配設有切換用閥以便從任何配 管系統均可對上述上昇管之噴嘴供給壓力流體者。 7. 如申請專利範圍第6項之煉焦爐的碳化室之壓力 調整裝置，其中該壓力調整裝置係具備有：供給流體壓力 3 0 k g/cm2以上之壓力流體的配管系統，及可實行流 體壓力5〜2 0 k g/cm2之範圍之壓力調整的配管系統 ，及供給5 k g/cm2以下的壓力流體的配管系統，可用 切換閥來選擇從各配管系統對煉焦爐上昇管之噴嘴之壓力 流體之供給的配置者。 . 8 . —種煉焦爐，其特徵爲：具備有如申請專利範圍 第6項之壓力調整裝置之煉焦爐者。 9 ·如申請專利範圍第8項之煉焦爐，其中更進一步 地具備有加熱燃燒室長軸方向兩端部的加熱裝置者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210 X 297公釐）_ 26 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}