JP5574499B2 - コークス炉室に適した特殊成形体を製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、石炭を圧縮してコークス炉室に適した成形体にする方法に関するものであり、当該成形体はその表面に、熱交換と炭化生成物のガス抜き用強化領域を提供する形状が設けられており、石炭の炭化プロセス時間が著しく短縮される。本発明はまた、石炭を圧縮して成形体にする装置に関するものでもあり、圧縮面に成形用部材が設けられており、成形体に所望の表面形状を付すことできる。

石炭乾留においては、コークス炉室に石炭が投入されるが、石炭ケーキが正確に計量された分量で提供できないという問題が度々発生する。必要量の石炭が給炭機に供給され、そこで石炭を圧縮して、この圧縮工程後に装入炭がコークス炉室に移送される。この手順によってコンパクトにした石炭ケーキが得られるが、その表面が構造化されておらず、従って、熱交換用及び石炭乾留プロセスにおけるガス状石炭乾留生成物のガス抜き用にわずかな表面積しか提供できない。

石炭をコンパクトにするプロセスは、コークス炉室の効率を高めるために頻繁に用いられている。従って、石炭が圧縮され、石炭ケーキの密度は１２００ｋｇ／ｍ^３までになる。これによってコークス炉の特定の処理速度が高められる。しかしながら、同時に、コークス炉室における乾留時間は長くなる。その理由は、燃焼に必要な未処理ガスの燃焼室内への流入が遅滞し、それによって石炭乾留ガスの燃焼が緩慢になるためである。そこで、石炭ケーキにチャネルまたは表面構造が導入されると、有利になるであろう。そうなれば、乾留ガスがより速く石炭ケーキから抜けて、石炭をコンパクトにすることによる処理速度促進効果が維持され、確保されるようになる。

石炭ケーキにスロット状又は円形のチャネルを導入することによって、その比表面積は著しく向上し、これによって乾留ガスが燃焼室における燃焼工程により良く供給されることになる。これは乾留時間を実質的に短くする。もう一つの利点は、石炭を正確に測定した量あるいは成形体として、コンパクトな形状で提供されることであり、従って、ピースの形になった石炭を、決まった数、コークス炉室に入れることが可能となり、このピースの数で石炭の量が特定できる。

ＤＥ１９５４５７３６Ａ１は、コークス炉室への投入を水平に行うことを開示している。石炭は、炉外で平らなベースプレートに落ちて、コンパクトにされ、コークス炉室内に押し入れられる。次いで、ベースプレートをコークス炉室から引き出して、石炭ケーキを前方側に置いたままにする。ＷＯ２００６／０５６２８６Ａ１には、適切な装置を用いて圧縮した石炭ケーキを作る方法が開示されている。この方法を適用すると、コークス炉燃焼室に入れる前に、水平に動作して石炭ケーキをコンパクトにする定置型プレス工具を用いて、石炭ケーキを圧縮成形体に成形する。しかし、正確に測定した分量の石炭は提供されない。また、石炭成形体の表面を相応に構造化する方法についても言及されていない。乾留する石炭は、ことなる位置に区分けもされておらず、熱交換が良くなるような表面形状もない。

そこで本発明の課題は、石炭の乾留に供給された石炭を正確に計量した分量で提供する方法を提供することである。この分量の石炭は表面積が拡大されれており、コークス炉室における熱交換と石炭乾留生成物のガス抜きを改善することができる。

本発明は、この課題を、石炭乾留用の石炭をプレス装置で圧縮して成形体にして、コンパクトにする方法を提供することによって達成している。このプレス工程によって、石炭成形体は表面が平坦でない形状となり、従ってコークス化ガスのガス交換と、周囲との熱交換が改善される。この成形は、表面に成形構造を有するプレス工具の特定の形状によって可能となる。

プレス装置は、半球形状又は漏斗状の構造も可能であるが、プレートであることが望ましい。従って、このプレス装置は後部側に所定の圧力をかける装置が設けられている成形部材を規定しており、これで石炭が圧縮される。

特許請求の範囲は、とりわけ石炭を圧縮してコンパクトにし、コークス炉室に適したものとする方法であって、
石炭を圧縮してコンパクトにし、適宜の相応のプレス装置によって一又は複数の石炭成形体にする方法において、
圧縮を行う間にプレス装置が石炭成形体の表面を造形することを特徴とするものである。

このようにして、石炭は所望の成形体に直接圧縮される。この時、石炭はバラバラの、コンパクト化できる石炭であることが仮定される。このコンパクト化工程によって、成形体の密度は１２００ｋｇ／ｍ^３になる。しかし、まだ充分に圧縮できるものであり、造形部材を適用することで表面を構造化できるのであれば、既にコンパクト化した石炭にもこの方法を適用することができる。特に、石炭成形体は予め圧縮された石炭ケーキを切断するか又は粉砕することで提供することができ、次いで、本発明の成形プロセスを行う。成形体製品と成形体の製造方法は、成形体に本発明の成形プロセスを行う限り、更なる意味はない。

任意の造形部材を造形部材として使用することができる。特に好ましいものは、造形部材に装着した圧入ストリンガーである。これはプレス装置に任意の数だけ取り付けることができる。このプレス装置はプレート型であり、従って、例えば、複数本の圧入ストリンガーがこのプレートに溶接されている。石炭成形体表面に適用されるプレス工程によって、石炭に垂直方向あるいはほぼ垂直方向に通っており、そこを通って乾留ガスが抜ける流路が形成される。上から見たときに、この流路はスロット状又は円形であることが望ましい。必要があれば、石炭ケーキを完全に貫通することができる。

しかしながら、鈍角円錐形でできており、コークス成形体上に点状の波形模様をつくっている隆起部分も、適している。この模様は、プレート上に装着した隆起によってできたものであり、成形体に押圧される。この目的のために、圧入突起がプレート上に造形部材として圧入される。成形体にプレス成形されたパターンは、長手方向の波形又は溝形パターンである。圧入パターンは、表面から高くなっており、外部とのガス及び熱交換ができる限り、任意に選択することができる。

このプレス装置はプレートを具えていることが望ましく、その上に造形部材が取り付けられている。このプレス装置は、湾曲した、漏斗状又は半皿状のプレートを具えていてもよい。これは、一方の側から又は複数の側から石炭ケーキに当てることができる。プレス装置がプレートである場合、一方の側からあるいは複数の側からプレート上に垂直に装着したプレートを具えていても良い。４枚のプレートが垂直に取り付けられている場合、これによって囲い込み部分が形成され、その内壁に造形用部材を有することになる。これは、コンパクト化するために充填され、別の造形用部材で押圧することができる。圧縮プレートと側部の数は、所望の成形体を作ることができる限り任意である。造形部材は、その数も形状も任意に組み合せることができる。

本発明の方法で作られた成形体を用いて行う石炭乾留プロセスは、従来技術による石炭乾留プロセスと変わるものではない。石炭乾留プロセスを準備するにおいて、本発明によってできた成形体を任意に積み上げて蓄積することができる。個々の成形体の重量が標準化されていて分かっていれば、乾留を行う石炭について、膨大な計量を行う必要がなくなる。石炭乾留後に得た石炭ケーキは、本発明による方法で処理された石炭ケーキと何ら変わりがない。

本発明の装置で実行する本発明の方法は、石炭成形体の製造において利点があり、正確に計量された分量で石炭成形体を石炭乾留用コークス炉室に入れることができる。成形体であるため、これらの分量は、石炭乾留プロセスに関して、とりわけ本質的に改善された特性を持ち、特に、コークス化時間の短縮及び石炭の質の向上は明確である。

本発明による装置を、２枚の図面に基づいて説明する。これらの図面は、本発明による装置の設計と構成についての例示的実施例を表わしているに過ぎない。
図１は、プレート（２）として設計構成されたプレス装置を用いた石炭（１）の圧縮を示す図であり、プレート（２）は圧入ストリンガー（２ａ）を具えている。これによって、石炭成形体に、成形体に縦に入り込む流路が付される。ここで、プレートに垂直に取り付けた２枚の水平プレート（２ｂ）が見られ、これらが石炭ケーキを必要な形態に維持している。更なるプレートが造形用プレートに垂直に取り付けられており、圧縮用石炭ケーキは水平面の上と下に位置して維持されている。プレート用の保持グリップ（２ｃ）も見られる。 図２は、やはりプレート（２）として設計構成された装置によって石炭（１）を圧縮するところを示す図であり、プレート（２）には圧入ストリンガー（２ａ）が設けられている。側面に取り付けたプレート（２ｂ）も圧入ストリンガー(２ｄ）を具えている。ここでも、プレス機構（３）が見られ、これは一例として油圧プレスで構成されていてもよい。ここでも造形用プレートに垂直に取り付けられており、圧入ストリンガーを具える更なるプレートが、水平面の上及び下に配置されていても良い。圧縮用にこのようにして形成された囲い込み部分には、圧縮用に石炭（１）が充填されており、最終的に、閉鎖側から開始して、前方の圧縮装置（４）を適用して圧入圧力によって押圧される。この前方側にも圧入ストリンガー（４ａ）を具えている。

１ 石炭
２ プレート
２ａ 圧入ストリンガー
２ｂ 側面に取り付けられたプレート
２ｃ 保持グリップ
２ｄ 圧入ストリンガー
３ プレス機構
４ 前方側のプレス装置
４ａ 圧入ストリンガー

Claims (10)

1. 圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法であって、石炭（１）を、適宜のプレス装置を用いて一又は複数の石炭成形体に圧縮しコンパクトにする方法において、
   前記プレス装置（２、２ａ〜ｄ）が、圧縮に際して石炭成形体表面に形状を付す造形ステップを具え、
   前記プレス装置が、造形部材（２ａ）が取り付けられたプレート（２）を具えており、
   前記プレートに、４つの側から前記プレート上に垂直に装着された複数のプレート（２ｂ）が設けられており、これによって囲い込み部分が形成され、その内壁に造形部材(２ｄ）を有し、側面に取り付けた前記複数のプレートもその内壁に造形部材を具えており、
   前記石炭成形体の前記プレート（２）とは反対側の更なるプレート（４）にも造形部材（４ａ）が設けられていることを特徴とする方法。
2. コンパクトにした石炭塊を切り崩すことによって前記石炭成形体を作り、その後、造形プレス装置によって圧縮するステップを具えることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法。
3. コンパクトにするに際して石炭ケーキを成形体密度１２００ｋｇ／ｍ^３まで圧縮するステップを具えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法。
4. 前記プレス装置（２、２ａ〜ｄ）が前記石炭成形体に波形を付けるステップを具えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法。
5. 前記プレス装置（２、２ａ〜ｄ）が、前記石炭成形体に垂直方向に延びる流路を付けるステップを具えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法。
6. 前記プレス装置（２、２ａ〜ｄ）が、前記石炭成形体に対して垂直方向に延びるスロット状又は円形流路を付けるステップを具えることを特徴とする、請求項５に記載の圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法。
7. 前記プレス装置によって前記成形体を貫通するステップを具えることを特徴とする、請求項５に記載の圧縮によって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする方法。
8. 前記プレス装置が造形部材（２ａ、２ｄ）が付いたプレート（２）を具えており、
   前記プレート（２）に、垂直又はほぼ垂直に突出する１枚乃至４枚のプレート（２ｂ）が取り付けられており、側面に取り付けた前記プレート（２ｂ）もその内壁に造形部材を具えており、
   前記石炭成形体の前記プレート（２）とは反対側の更なるプレート（４）にも造形部材（４ａ）が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法で圧縮することによって石炭をコークス炉室に適したコンパクトなものにする装置。
9. 前記プレート（２、２ｂ）に、一又は複数の圧入ストリンガー（２ａ、２ｄ）が取り付けられていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記プレート（２、２ｂ）に圧入突起（２ａ、２ｄ）が取り付けられていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。

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