JPH02145686A - コークス炉のカーボン除去方法と操業方法 - 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、コークス炉炭化室の壁面に付着したカーボ
ンを燃焼除去する方法およびコークス炉の操業方法に関
する。

従来の技術 ］−クス製造においては、炭化水素の分解によりコーク
ス炉炭化室の壁面にカーボンが付着する。

この付着カーボンは押出し抵抗の上昇をきたし、炉壁の
損傷や押し詰まりの原因となる。また、天井や上昇管の
付着カーボンはレベリングと発生ガス通過の阻害要因と
なる。

一方、コークス用原料炭の揮発分は、コストの低減を図
るため乾留温度を上昇して使用される傾向にある。

したがって、カーボンの発生が増し、コークス炉寿命の
延長は、カーボン問題を摸いては考えられず、定期的な
除去作業が必要である。

従来の炭化室に付着したカーボンの除去方法としては、
当該炭化室を１サイクル空窯となし、上昇管天蓋並びに
上昇管と反対側の装炭口蓋を開放し、上昇管のドラフト
効果によって上昇管とは反対側の開放した装炭口から空
気を導入し、付着カーボンの焼落としを行っている。し
かし、この方法は、長時間′炭化室を空窩とするため、
乾留熱量の上昇となるばかりでなく、この間減産となり
、また空気を導入する装炭口部は、冷却されてスポーリ
ング等による損傷を招いている。ざらに長時間の空窩は
、通常操業の周期変動に比較し、炭化室壁煉瓦の伸縮が
大となるため、炉体寿命の延長の観点からは、好ましく
ないといわれている。

他の方法としては、特公昭６０−２３４８号公報に記載
のように、先端の尖った槍状の治具を用い、炉上の装炭
口から作業員が人力で突き落とす方法がある。しかし、
この方法は、カーボン層が完全に壁面から剥離してしま
い、カーボンの有する炉壁目地部のシール機能が損なわ
れ、炭化室から燃焼室へのガス漏れによって煙突から黒
煙が発生する。

また、この作業は、高熱重筋労働でおり、しかも、炭化
室天井部や装炭口間の壁面上部に付着するカーボンは、
炉上からは死角となるので、突き落とし作業が困難であ
る。

この外、コークス炉炭化室の壁面に付着した付着カーボ
ン層厚に応じて対応した部位近傍に挿入する噴射ノズル
の噴射条件を設定し、付着カーボン量に応じた燃焼除去
を行う方法（特開昭６１２３１０８４号公報）が提案さ
れている。

しかしこの方法は、炭化室の付着カーボン層厚測定や、
噴射ノズルの噴射条件の設定等、操作が複雑となるばか
りでなく、設備費か高価となる欠点がある。

また、特開昭６２−．１８８３号公報に記載された除去
方法は、ランスおよび噴射ノズルを用いてコークス炉炭
化室内へ酸素を含む気体圧源を高速噴射する方法である
。しかし、この方法では炭化室全域の燃焼コントロール
が難しく、また通常窯出し中に実施することが困難な欠
点がある。ざらに、噴射ノズルによる燃焼は距離の短い
炉壁に吹付けると炉壁損傷に至るため炭化室の壁面と平
行に噴射ノズルを取付けて噴射させる必要が必る。その
ため、この方法ではノズル取付は部に近い壁面が燃焼死
角となる。

また、特開昭６２−１６１８８３号公報には上記と同様
に、噴射ノズルを有するランスを炭化室の上面、側面か
ら挿入して、炭化室内における噴射方向が壁面に平行と
なるようにした燃焼除去装置が記載されている。しかし
、この方法においても上記特開昭６２−１８８３号公報
の場合と同様の欠点がある。

発明が解決しようとする課題 従来の空窩自然通風による炭化室カーボン燃焼方法は、
上記のごとく炭化室を空窩として上昇管を開放し、一部
装入蓋を開放して行われる。しかし、この自然通風では
燃焼空気量に限界がおり、カーボンを完全燃焼させるに
は炭化室を長時間空窯とする必要がある。そのため炉の
稼動率が低減し、また局部的燃焼制御ができないため、
炉壁部の局部冷却となって炉体煉瓦に悪影響を及ぼす。

また、自然通風の欠点を除くため提案された種々のカー
ボン燃焼除去方法または装置においても種々の問題があ
った。

この発明は、これらの問題点を解決することを目的に、
炭化室の壁面に付着したカーボンを完全に燃焼除去でき
るコークス炉の付着カーボン除去方法と操業方法を提供
するものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明のコークス炉の付着
カーボン除去方法は、コークス炉炭化室からコークスの
押出しが終了した空窩の上昇管大蓋または上昇管に近接
する装炭口の蓋を開放したのち、炉蓋の一方を取り外し
、その窯口に空気量は入れ口と吹き出し口を有するカー
ボン燃焼用炉蓋を取り付け、電車等に搭載した空気圧送
装置の空気管を介して当該炭化室へ空気等を吹き込み付
着カーボンを燃焼させることにある。

そして、カーボン燃焼用炉蓋は、カーボン燃焼用空気吹
き出し口が縦方向に複数個配設されたものを使用する。

また、コークス炉の操業においては、作業スケジュール
に従って該当窯のコークス押出しが行われている間に、
コークス押出しを終了した前回窯出し窯に対し、空気等
を吹き込んで付着カーボンを燃焼させるカーボン除去作
業を各窯に順次繰り返し行うことにある。

この場合句カーボン燃焼用空気吹き出し口が縦方向に複
数個配設されたカーボン燃焼用炉蓋を使用してカーボン
除去作業を行う。

作　　　用 この発明によるカーボン燃焼用炉蓋を使って空気等を吹
き込む際、付着カーボンの多い個所に対応する吹き込み
口は吹き込み伍を多く、また付着カーボンの少ない個所
に対応する吹き込み口は吹き込み闇が少なくなるように
加減して行うので、炭化室全域のカーボン燃焼が効果的
に行われ、短時間の燃焼によりカーボンの完全除去が可
能となる。

したがって、作業スケジュールに従ったコークス炉の操
業においては、該当窯のコークス押出しが行われている
短時間の間に、前回窯出し窯の付着カーボンを燃焼させ
るカーボン除去作業が上記コークス押出し作業に同期し
て行うことができる。

実施例 実施例１ この発明によるコークス炉の付着カーボン除去方法の実
施例を第１図〜第４図に基いて説明する。

第１図は、コークス炉炭化室（１）に発生した付着カー
ボン（２２）を燃焼除去するため、］−クガイド車（５
）側の炉蓋を外し、代りにカーボン除去用炉蓋（７）を
取り付け、コークガイド車（５）に搭載した空気等圧送
装置（８）をカーボン除去用炉Ｎ（７）に連結した状態
を示す説明図である。図中の（４）は蓄熱室、（９）は
吹込み口、（１０）はフード、（２０）は移動集塵ダク
ト、（２１）は固定集塵ダクトである。

コークス炉操業中でなく、現在の長時間空窯を時間縮少
（減産、乾留前量減を改善する目的）して炭化室（１）
の付着カーボン（２２）を燃焼させる際は、まずカーボ
ンが燃焼したあとの燃焼ガスを排出するため、空窯状態
で上昇管（２）の天ｆｉ（１２）または上昇管に近接す
る装炭口Ｍ（６）を開放する。次に、押出し機側炉蓋（
３）またはコークガイド車側炉蓋の一方（図ではコーク
ガイド車側炉Ｍ）を取り外し、代りに例えば第５図の預
は台（１６）に仮置されたカーボン燃焼用炉蓋（７）を
取り付ける。この際の炉蓋の撮替装着は電車に搭載した
炉蓋脱着機で行う。

上記カーボン燃焼用炉蓋（７）は、第２図に示すように
、鋼製枠（７１）に耐火物（７２）を装着し、かつ通常
の′ＰＭと同様に外気を遮断するためナイフエッチ（７
３）を周設する。そして、耐火物（７２）には空気管（
７４）を１設し、耐火物表面に向けて複数の吹出し口（
７５）を配設し、鋼製枠側には１つの受入れ口（７６）
を設ける。各吹出し口（７５）には、ダンパ（７７）が
対設されており、第２図Ｃに示すようにダンパ（７７）
を進退させ吹出し口（７５）の開口面積を変えて吹出し
空気量を調節できるようにする。なお、ダンパ（７７）
は例えばねじ機構により手動操作するか、またはシリン
ダにより自動操作するなどの手段により調節される。な
お、図中の（７８）は取付は用の閂である。

空気等圧送装置（８）は先端に接続装置（８１）を設け
た送＆ＨＪｔからなる。この接続装置（８１）の−例を
第３図に示す。送風殿に接続された空気管（８２）の先
端に、後部をジャバラ（８４）でシールした移動ダクト
（８３）をローラなどを介して移動自在に被ＩＮＬ、油
圧シリンダ（８５）により進退させるように構成する。

そして、カーボン燃焼用炉Ｍ（７）の受入れ口（７６）
と移動ダクト（８３）を合致した位置に空気等圧送装置
（８）を置き、油圧シリンダ（８５）を作動して移動ダ
クト（８３）を前進させ、バッキング（７９）を介して
受入れ口（７６）と移動ダクト（８３）を気密に接続す
る（第３図ｂ）。

上記のごとく空気等圧送装置（８）が接続されたのち送
風機を胎動して各吹出し口（７５）から炭化室内に空気
等を吹込み付着カーボン（２２）を燃焼させる。

この際、目視や機械的あるいは電気的検知法により付着
カーボンの状態をは握しておき、これに基いてダンパ（
７７）を操作して各吹出し口（７５）の吹出し空気量が
付着カーボン量に見合うように調節する。したがって、
空気等の局部的吹付けによりカーボンの完全燃焼が可能
となる。

実施例２ 所定の窯出しスケジュールで行われるコークス炉操業中
に、この発明によるカーボン燃焼除去方法を実施した場
合を第５図、第６図に基いて説明する。

第６図は、この発明によるコークス炉操業のタイムスケ
ジュールを示したものでおる。この操業方法は、現在の
押出し窯の押出し完了時点で、始めて前回の押出し窯へ
の装炭が開始されるようにし、現在の押出し窯の押出し
中は装炭車は受炭走行を行い前回の押出し窯は空窩の状
態にある。この受炭走行の間の空窯状態は約６分間おる
。この空窯時間を利用してガイド車を使い前回押出し窯
の付着カーボンの燃焼除去を行うのである。

すなわち、現在の押出し窯に対しガイド車が炉蓋取り、
鎧戸（ガイドシールド）セットを行い押出し機によりコ
ークスの押出しが行われている間に、同じくガイド車を
使って前回押出し窯に対し、カーボン燃焼用炉蓋の娠替
装着および空気や熱風の吹込みを行い付着カーボンの燃
焼除去を行うのである。なお、熱風の吹込みは、図中に
ハツチング付き吹付で示した押出し中の約２分間に行わ
れ、それ以前の吹付は空気の吹込みが行われる。

上記のごとく、タイムスケジュールに従って当該押出し
窯の押出し作業と前回押出し済み窯の付着カーボン燃焼
除去が同時に行われるが、この間の動作の詳細を第５図
に基いて説明する。

図は、窯番２．　７．１２．１７・・・・・・の順で窯
出し作業が行われるように作業スケジュールが組まれた
場合の作業順序を示したものである。

この場合のコークガイド車（５）には炉蓋脱着機（１４
）および鎧戸（１５）を搭載した位置に対し５窯分の距
離をおいてカーボン燃焼出炉Ｍ（７）を装着した熱風吹
込み装置（３０）を搭載する。この熱風吹込み装置（３
０）は、レール（３１）に載せた支持台車（３２）にカ
ーボン燃焼出炉Ｍ（７）を取着し、台車が前進したとき
カーボン燃焼用炉蓋（７）が当該窯口にはまるようにし
、炉蓋の受入れ口（７６）と送風Ｕ、！ｔ（３３）の間
を可撓空気管（３４）で接続する。そして、送風機（３
３）の吸込み口は、空気管（３５）でコークガイド車（
５）の集塵フード（１０）に設けた吸込み口（９）に接
続する。

したがって、この場合は第３図に示した接続装置は不要
であり、また第４図に示すように、消火車またはパケッ
ト車（２３）上に赤熱コークス（１１）が押出されると
、その輻射熱で生じた１００℃を超える熱風がカーボン
燃焼用空気として炭化室へ吹込まれる（第６図にハツチ
ング付き吹付で示した時間）。それ以前の吹付期間は空
気が吹込まれる。

今、２番窯の押出しから作業を始める場合を第５図ａに
ついて説明する。炉蓋脱着１４）と２番窯の中心を一致
してコークガイド車（５）を停止したのち、２番窯の炉
蓋（１３）を取外す。取外された炉蓋（１３）は炉団の
外に設置した預は台（１６）に載置するため、コークガ
イド車（５）を移動させる。そして、炉蓋（１３）を預
は台（１６）に置いたのちコークガイド車（５）は炉側
へ走行し、２番窯に鎧戸（１５）をセットし押出しを完
了する。２番窯の押出し完了後コークガイド車（５）は
次回に押出しを行う７番窯に炉蓋脱着［４）を一致させ
て停止する。このとき、熱風吹込み装置（３０）のカー
ボン燃焼用炉蓋（刀は前回に押出しを終り炉Ｈ１３）を
取外した２番蓋に対向する。ここで、７番窯に対しては
炉ｆｆ１（１８）の取外し、鎧戸（１５）の取付けを行
ったのち押出機により押出し作業が行われる。この７番
窯の押出しが行われている間に、空窯状態の２番窯の上
昇管の火蓋（１２）または上昇管に近接する装炭口Ｍ（
６）を開放し、かつ熱風吹込み装置（３０）の支持台（
３２）を前進してカーボン燃焼用炉蓋（７）を取付け、
送風機（３３）を始動して集塵フード（１０）から最初
は空気を、押出し中は熱風を吹込み、付着カーボンを燃
焼させる。この際、付着カーボン（２２）の付着状態は
目視などの手段により検出されており、そのデータに基
いてカーボン燃焼出炉Ｍ（７）の各吹出し口（７５）は
それぞれの吹出し空気量が調節されており、押出し時間
に合せた約６分間の燃焼時間により十分除去できる。

上記により、７番窯の押出しと２番窯のカーボン燃焼が
終れば、コークガイド車（５）は移動して、第５図Ｇに
示すように炉Ｍ（１８）を２番窯に対向して炉蓋脱着機
（１４）を操作して炉蓋を取付は装炭早漏を終る。

上記の動作を繰り返し行うが、最終のｎ番窯に対しカー
ボン燃焼が終った状態では炉蓋脱着機（１４）には炉蓋
がない。そこで、第４図ｄに示すように最終窓に対しカ
ーボン燃焼用炉蓋（７）が対向する位置にコニクガイド
車（５）が停止したとき、車上の炉Ｍ脱着機（１４）に
対向する位置に預は台（１７）を設け、ここに置かれた
予備の炉１（１９）を炉蓋脱着機（１４）がつかんで、
カーボン燃焼を終った後の最終窓までコークガイド車（
５）を移動して炉蓋を取付ける。また、預は台（１７）
を設置することなく、コークガイド車（５）を前記類は
台（１６）まで移動させ、その炉蓋（１３）を使用する
こともできる。

なあ、上記実施例は現ガイド車に搭載されている炉蓋脱
着機（１４）の１台を使って実施する場合について説明
したが、熱風吹込み装置（３０）におけるカーボン燃焼
用炉蓋の支持台車（３２）付近に、゛さらに１台の炉蓋
脱着機を増設すれば、ガイド車は余分な走行をすること
なく、定位置にて押出しとカーボン燃焼を行うことがで
きる。

発明の効果 この発明は、高さ方向に複数の吹出し口を有するカーボ
ン燃焼用炉蓋を空窯状態の窯口に取付け、付着カーボン
の付着状態に見合って空気や熱風を吹込みカーボンを燃
焼除去するため、炭化室全域の効果的なカーボン燃焼が
可能であり、各吹出し口からの吹出し吊を調整すること
により、空気や熱風の炭化室内での理想的な拡散や、カ
ーボン過多部分への集中的吹込みにより短時間の燃焼に
よりカーボンの完全除去が可能である。そのため、空窯
だけでなく作業スケジュールに従った操業中の押出しを
終った窯に対してもその作業スケジュールを変更するこ
とな〈実施することができる。

したがって、炭化室のカーボン除去作業は従来の方法に
比べ著しく短時間で行われコークスの稼動率の向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明を実施するためコークス炉炭化室にカ
ーボン除去用炉蓋を取付けた状態を示す説明図、第２図
はこの発明の実施によるカーボン燃焼用炉蓋を示す正面
図（ａ図）、縦断側面図（ｂ図）およびｂ図Ｃ−Ｃ線上
の横断面図（０図）、第３図は空気等圧送装置の接続装
置を示し、ａ図はカーボン燃焼用炉蓋と対向して示す断
面図、ｂ図は接続状態を示す断面図、第４図は熱風の吹
込み口を付設したコークガイド車のフード部分を示す説
明図、第５図ａ−ｄはコークス炉操業中にカーボン燃焼
除去を実施する際のタイムスケジュールに従った動作を
部分的に図示した説明図、第６図はコークス炉操業中に
炭化室の付着カーボン燃焼除去を行うための押出機、ガ
イド車、装炭車のタイムスケジュールを示す説明図であ
る。 １・・・炭化室　　　　　　　２・・・上昇管５・・・
コークガイド車　　　６・・・装炭口蓋７・・・カーボ
ン燃焼用炉蓋　８・・・空気等圧送装置９・・・吸込み
口　　　　　　１０・・・集摩フード１２・・・天！　
　　　　　　　　１３．１８．１９・・・炉蓋１４・・
・炉蓋脱着機　　　　　１５・・・鎧戸１６．１７・・
・預は台　　　　　２２・・・付着カーボン２３・・・
消火車またはパケット車 ３０・・・熱風吹込み装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　コークス炉炭化室からコークスの押出しが終了した
   空窯の上昇管天蓋または上昇管に近接する装炭口の蓋を
   開放したのち、炉蓋の一方を取り外し、その窯口に空気
   受け入れ口と吹き出し口を有するカーボン燃焼用炉蓋を
   取り付け、電車等に搭載した空気圧送装置の空気管を介
   して当該炭化室へ空気等を吹き込み付着カーボンを燃焼
   させることを特徴とするコークス炉の付着カーボン除去
   方法。 ２　カーボン燃焼用空気吹き出し口が縦方向に複数個配
   設されたカーボン燃焼用炉蓋を使用することを特徴とす
   る請求項１記載のコークス炉の付着カーボン除去方法。 ３　作業スケジュールに従つて該当窯のコークス押出し
   が行われている間に、コークス押出しを終了した前回窯
   出し窯に対し、空気等を吹き込んで付着カーボンを燃焼
   させるカーボン除去作業を各窯に順次繰り返し行うこと
   を特徴とするコークス炉の操業方法。 ４　カーボン燃焼用空気吹き出し口が縦方向に複数個配
   設されたカーボン燃焼用炉蓋を使用してカーボン除去作
   業を行うことを特徴とする請求項３に記載のコークス炉
   の操業方法。