JPH0336868B2

JPH0336868B2 -

Info

Publication number: JPH0336868B2
Application number: JP15180585A
Authority: JP
Inventors: Motofumi Kurahashi; Takumi Muramatsu; Tsutomu Matsubara; Kunihito Onochi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1991-06-03
Also published as: JPS6211794A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はコークス炉炭化室内へ装入された粉炭
を加振圧密する装置に関するものである。

（従来の技術）工業用大型コークス炉設備の概要は第４図およ
び第５図に示される如くであり、コークス炉炭化
室Ａは一室の大きさが、一例をあげれば幅0.4な
いし0.5ｍ、高さ５ないし６ｍ、裏側から表側迄
の長さ14ないし15ｍあり、表側裏側にはそれぞれ
開閉扉１，２を備えるとともに上部には４ないし
５個の粉炭装入口３が設けられている。かかるコ
ークス炉炭化室Ａは間に燃焼室Ｂを配置して80室
ないし100室が並置されて炉団を構成し、該炉団
の上部を炭化室Ａの粉炭装入口３に対応する数の
粉炭ホツパー４を有する粉炭装入車Ｃが炭化室Ａ
の幅方向に走行し、各炭化室Ａに粉炭を装入する
ようになされている。粉炭は炭化室Ａ内にその高
さの約80％まで供給装入されるが、粉炭の安息角
（36゜ないし40゜）に従つて各装入口３の直下に頂
部をもつた凹凸面５を形成する。

コークス炉団の裏側には装入粉炭の上記凹凸面
５を水平にならすためのレベラーＤおよび生成コ
ークスを炭化室Ａから押出すための押出機Ｅを搭
載した走行台車Ｆが配設されている。すなわちレ
ベラーＤは、押出機Ｅの上部レベルにあつて粉炭
装入後数回炭化室Ａの裏側から表側まで前進後退
を繰り返すことにより、装入粉炭の前記凹凸面５
を均等にならし発生ガス道６を確保させるもので
あり、その一例について説明すると、第６図に示
すように炭化室Ａの全長にわたつて進入しかつ退
出可能な長さを有し、二枚の側板９，９とこれら
両側板間に所要のピツチをもつて取付けられた仕
切板１０，１０からなるビーム本体８と、該ビー
ム本体８をほぼ水平に支持案内するための数組の
ガイドローラー１１と、前記ビーム本体８を炭化
室Ａの裏扉２の上部に設けた小扉口７を通して前
進後退させるためのビーム駆動手段１２とを備え
たものである。ビーム駆動手段１２は走行台車Ｆ
上に設置した駆動用ドラム１３、前後の固定案内
シーブ１４，１４およびこれらに巻付けられたエ
ンドレスロープ１５からなり、該エンドレスロー
プ１５はクリツプ１６によりビーム本体８の後方
箇所に結着されている。したがつて駆動用ドラム
１３を正逆転せしめることによりビーム本体８は
炭化室Ａの全長にわたり進入退出することがで
き、仕切板１０が粉炭の凹凸面５を掻きならして
レベリングを行なうものである。

レベラーＤの下位レベルに配設されている押出
機Ｅはコークス生成後、炭化室Ａの表裏扉１，２
をあけ、その押出しラム１７を炭化室Ａ内に押進
め、生成コークスを表扉１側のコークスガイド車
Ｇを経て消火車Ｈへ押出し放出する。

以上はコークス炉設備の概要であるが、かかる
コークス炉で生成された乾留コークスの強度は、
装入粉炭の装入嵩密度を大きくすることにより改
善される。このことは嵩密度が大きい程粉炭粒子
間距離が小さくなることから、理論的にも、また
経験的にも知られている。すなわち粉炭粒度３mm
アンダー85％、含有水分８％の粉炭を実験資料と
して装入口から落下高さを変え堆積深さ（ｍ）と
嵩密度（ton／m³）との関係をみると、第７図ａ
に示すように落下高さが大きい程また堆積深さが
大きい程嵩密度が大きくなり、試験炉で生成され
たコークスの冷間強度指数DI¹⁵⁰ ₁₅（％）と装入深さ
（ｍ）との関係、或は装入嵩密度（ton／m³）と冷
間強度指数DI¹⁵⁰ ₁₅（％）との関係をみるとそれぞれ
第７図ｂおよび第７図ｃに示すようになり装入粉
炭の嵩密度が大きい程生成コークスの強度も大と
なることが判る。

従来からコークス炉炭化室への粉炭装入は、前
記したように炉の上部から自然落下により行なわ
れており、炭化室の下部では落下高さが大きいこ
とおよび堆積自重による圧密作用が大きいことに
よつて嵩密度は大きくなるが、上部にゆく程嵩密
度は小さい。このような嵩密度の炉内分布では、
生成コークスの強度、品質が不均一であり、生産
性の向上は望めず、特に弱粘結炭使用の場合には
壊裂強度の低いコークスとなり銃鉄製造に還元剤
として高炉に装入した場合粉化率の増大による通
気性、通液性の保持が困難となり、生産性の低下
など高炉操業に支障を来たす原因にもなるもので
ある。このようなコークス炉炭化室内装入炭表層
部の低嵩密度に起因する生成コークスの強度、品
質の不均一を解消するための従来技術としては、
例えば特公昭59−18434号公報に示されるように、
レベラービームの先端に加振部材を設け、該加振
部材により、装入炭を加圧、加振することを特徴
とする加振充填装置がある。

（発明が解決しようとする問題点）前記レベラービーム先端に加振部材を設け、装
入炭を加圧、加振する装置には、コークス炉操業
（生産性）を損なうことなく加圧、加振作業が終
了することが要求される。そのためには、振動源
からの発生振動力を高めるなどして短時間の作業
で高い圧密効果が得られなければならない。しか
しその反面、単に振動力を高めるなどの手段で
は、レベラービームの異常振動、特に横振動の発
生源因となり、コークス炉壁倒壊等が懸念される
問題を抱えていた。本発明は上記コークス炉壁の
安全性を保持しつつ、かつ高い装入炭圧密効果が
得られる装入炭加振圧密装置を提供するものであ
る。

（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明の装置によれば、物理的な力
として、加圧力と振動力を装入粉炭のレベリング
された上面に与えることによつて、粉炭の嵩密度
を炭化室の上下および幅方向で均一に高めること
ができ、これによつて生産性の向上および壊裂強
度の高いコークスの製造を可能とするもので、そ
の構成の要旨とするところは、コークス炉炭化室
内へ装入後レベリングされた粉炭上面に接して炭
化室の全長にわたり進入退出可能に設けられたビ
ーム本体と、該ビーム本体の少なくとも先端に、
軸心上偏心質量を有するウエイトを複数個直列に
設け、これらのウエイトが互いに逆回転する加
圧、加振手段を備えたことを特徴とするものであ
る。本発明装置は装入炭のレベラービーム自体に
加圧、加振部材を設けても有効な手段となるもの
である。

（実施例）次に実施例によつて本発明装置を詳細に説明す
る。本実施例は装入炭のレベラービームをビーム
本体として構成したもので第１図において８は、
２枚の長尺の側板９，９と長手方向に所要のピツ
チに取付けられている仕切板１０，１０とで多数
の底抜け区画が構成されているビーム本体で、該
ビーム本体８の先端部には屈折起伏自在に加振部
材１８がその後端下部において枢着軸１９により
ビーム本体８に枢着されている。該加振部１８は
粉炭に対する加圧、加振面をなす底板２０と長孔
２１を有する引起し腕２２とを有し、底板２０の
上面にはその軸心長手方向に偏心質量を有するウ
エイト２３が軸受３３によつて回転可能なように
支持されている。また２つのウエイトの中間部に
は該ウエイトの軸に平歯車２９が取り付けられ、
互いに逆方向に回転する構造となつている。ビー
ム本体８の後端部分には加振部材１８の引起し駆
動用のシリンダー２４が装着され、該シリンダー
２４により引作動される牽引ロツド２５の先端に
設けたピン２６を前記引起し腕２２の長孔２１に
挿通してある。前記シリンダー２４は、電磁弁２
７を介して供給される油圧等により作動され、牽
引ロツド２５をストローク運動させることにより
加振部材１８をビーム本体８と一線をなすように
引起し、或いは引起し腕２２の長孔２１の範囲内
で屈折降下させることができる。また、同じくビ
ーム本体８の後端部分には、ビーム先端の加振部
材１８の内部に設置された偏心質量を有するウエ
イト２３を駆動する速度可変電動モータ３２が取
り付けられ、ビーム本体８の内部には、これを伝
達する長尺駆動軸３１が慣通している。該長尺駆
動軸３１の先端と、加振部材内部の偏心質量を有
するウエイト２３の軸端とはボールジヨイント３
０によつて接続され、先端の加振部材１８がビー
ム本体８に対して任意の角度で屈折しているとき
も速度可変電動モータ３２の駆動力は伝達可能と
なる。

加振部材１８は偏心質量を有するウエイト２
３、平歯車２９並び軸受３３を収納した密閉容器
体とすることができ、第１図に示すものはビーム
本体８の先端部区画内に加振部材１８を収納可能
にした実施例であるが、あるいはビーム本体８の
先端部分をそのまま加振部材としてもよい。

加振部材１８は牽引ロツド２５による牽引を解
き、かつビーム本体８の後端部分に設置された電
動モータにより、長尺駆動軸３１を介して加振部
材１８内部の偏心質量を有するウエイト２３に回
転運動を行なわせることにより、コークス炉炭化
室Ａ内におけるレベリングされた粉炭上面に底板
板２０を介して所要の加圧力並びに振動を付与す
ることができる。

なお石炭は第２図に示すように10〜20Hzの振動
周波数域での圧密効果が高く、速度可変電動モー
タ３２は石炭の湿分、粒度分布で決定される最適
振動数を設定して最も効果的な加振圧密をするこ
とができる。

また、第３図に２つの偏心質量を有するウエイ
ト２３の運動の状態を示す。ウエイト２３ａには
電動モータ３２からの回転運動が伝達され、ウエ
イト２３ｂは平歯車２９により逆方向に回転され
る。このウエイトを回転させた場合その遠心力
は、ウエイト軸の軸芯から重心に向かつてその直
線上に発生するが、２つのウエイト２３ａ，２３
ｂを互いに逆方向に回転させるため、その合成力
を考えた場合、２つのウエイトが360゜回転する如
何なる場合でも、横向きの力は相殺され上向き或
いは下向きの力のみが残ることになる。したがつ
て、加振部材１８は、コークス炭化室Ａの炉壁に
危害を及ぼす横方向の力を発生することなく、装
入炭圧密に作用する上下方向の力のみを持つて、
装入炭表層に加圧、加振を付与することが可能と
なる。

またビーム本体８は長尺であるため固有振動数
が低く加振周波数帯で共振して、ビームの異常振
動とコークス炉壁の破壊が懸念されるが、速度可
変電動モータ３２の回転数の設定により共振点を
回避し、もしくは回転数を常時変化させることに
より共振現象を抑制することができる。

このような装置で32m³のコークス炉炭化室にお
いて、加振部材の振動数15Hz、加圧力560Kg、
加振時間3secで圧密作業を行なつたところ、炭化
室内の粉炭上層部から深さ１ｍ以内のところでは
装入炭の嵩密度を1.0m³当り0.1ton増して、刻部
におけるコークス強度DI¹⁵⁰ ₁₅が2.7％向上した。

（発明の効果）以上説明した如く、本発明の装入炭加振圧密装
置によれば、生成コークスの壊裂強度が高く、か
つほぼ均一なコークスを製造することが可能とな
り、コークス炉操業の生産性の向上が図られ、さ
らに高炉の操業に当り粉化率の少ない還元剤とな
り、高炉の操業、生産性の向上に寄与するところ
が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置要部の側面図、第２
図は加振周波数と石炭圧代の関係図、第３図ａ，
ｂ，ｃは先端加振部材内部に設置される２つの偏
心質量を有するウエイトの運動を示す略図、第４
図および第５図はコークス炉設備の概要を示す側
面図および平面図、第６図はレベラーの一例を示
す側面図、第７図はａ，ｂ，ｃは粉炭および生成
コークスの冷間モデルテスト結果を示す図表であ
る。Ａ……コークス炉炭化室、Ｂ……燃焼室、Ｃ…
…粉炭装入車、Ｄ……レベラー、Ｅ……押出機、
Ｆ……走行台車、Ｇ……コークガイド車、Ｈ……
消火車、１……表扉、２……裏扉、３……粉炭装
入口、４……粉炭ホツパー、５……凹凸面、６…
…発生ガス道、７……小扉口、８……ビーム本
体、９……側板、１０……仕切板、１１……ガイ
ドローラー、１２……ビーム駆動手段、１３……
駆動用ドラム、１４……固定案内シーブ、１５…
…エンドレスロープ、１６……クリツプ、１７…
…押出しラム、１８……加振部材、１９……枢着
軸、２０……底板、２１……長孔、２２……引起
し腕、２３……偏心質量を有するウエイト、２４
……引起し駆動用シリンダ、２５……牽引ロツ
ド、２６……ピン、２７……電磁弁、２８……ギ
ヤーボツクス、２９……平歯車、３０……ボール
ジヨイント、３１……長尺駆動軸、３２……電動
モータ、３３……軸受。

Claims

【特許請求の範囲】１コークス炉炭化室内へ装入後レベリングされ
た粉炭上面に接して炭化室の全長にわたり進入退
出可能に設けられたビーム本体と、該ビーム本体
の少なくとも先端に、軸心上偏心質量を有するウ
エイトを複数個直列に設け、これらのウエイトが
互いに逆回転する加圧、加振手段を備えたことを
特徴とするコークス炉内装入炭加振圧密装置。２ウエイトの回転速度を可変自在としたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコーク
ス炉内装入炭加振圧密装置。３ビーム本体としてレベラービームを用い、該
レベラービームの先端部に屈折可能に枢着された
枠状区画を設け、該枠状区画内に前記加圧、加振
部材を収納し得るように設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のコークス炉内装入
炭加振圧密装置。