JPH0338313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮成形炭の連続製造装置およびその
作動制御方法に係り、詳しくは、コークス炉に横
から水平に装入するための圧縮成形炭を連続的に
成形する装置およびその作動方法に関するもので
ある。

〔従来技術〕

圧縮成形炭を１ブロツクとして室炉にブロツク
装入してコークスを製造する目的は、コークス強
度の向上、原料炭種選択範囲の拡大、生産性の向
上を図ると共に、炉上作業および発塵公害の解消
を図ることにある。このような圧縮成形炭を製造
する連続製造装置において、金型内で追尾圧縮成
形炭を成形して既圧縮成形炭と合体させ、それを
連続圧縮成形炭として取出す際、固定金型と可動
金型のうち可動金型を移動させることにより、圧
縮成形炭に加わる摩擦抵抗力を低減できるように
したものがある。その１例として、特開昭59−
53588号公報に記載された圧縮成形炭の連続製造
方法およびその装置や、他の目的や用途のための
粉体を圧縮する装置として、英国特許第875441号
がある。また、泥炭を圧縮成形する成形装置で
は、ブリケツト状製品を製造する際、その出口を
絞つて成形圧を調整する例として、英国特許第
1158359号がある。上記のような連続製造装置や
成形装置にあつては、成形物を押出すときの押出
力の調整などが図られ、良好な品質の製品を生産
することができる。さらに、曲面テーパや直線テ
ーパを組み合わせたノズルより押し出して、カー
ボンなどを形成する装置として、米国特許
3676535号、3284372号および387644号がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した泥炭およびカーボンなどの成形装置に
使用される原料には、水分や成形助勢剤であるバ
インダが多く含まれており、流動性や可塑性を有
しているので、金型出側における大小いずれの絞
り、すなわち、摩擦抵抗力を適当に付与して、製
品の成形が容易に行なわれる。この種圧縮成形物
の連続製造方法およびその装置では、金型におけ
る摩擦抵抗力は既圧縮成形物と金型側壁との間に
発生する抵抗力であり、その値は原料条件により
異なる。しかしながら、本発明が適用される室炉
に装入されるコークス用の圧縮成形炭の製造で
は、水分の少ない原料炭が用いられ、また、成形
助勢剤のバインダなどの混入が行なわれないの
で、原料炭は流動性や可塑性がやや低く、かつま
た、その原料中の水分率の変化で、金型における
摩擦抵抗力が変化するため、一定圧力で成形する
には出側方向に狭くされたテーパ側壁による可動
装置が必要になる。しかしながら、テーパ側壁の
可動範囲は極めて少なく、その僅かな変化でも成
形炭いひび割れが入つたりして、そのテーパの絞
り寸法およびその加圧力の調整が正確に、水分率
の全範囲に対して応じきれない問題がある。ま
た、同時の成形炭の強度を基準にした成形圧力一
定の均一な製品を連続的に得ることが困難であ
る。

本発明は上述の問題を解決するためになされた
もので、その目的は、原料炭を金型において圧縮
成形するときの原料条件の変動に対する摩擦抵抗
力の変化に対して、可能な限り正確に追従し、摩
擦抵抗力を一定に制御して成形圧力の均一なまた
必要な強度を備えた均質な圧縮成形炭を成形する
ことにより、コークス強度の向上や原料炭種選択
範囲の拡大および生産性の向上を図ることができ
る圧縮成形炭の連続製造装置およびその作動制御
方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の圧縮成形炭の連続製造装置の特徴を説
明すると、第１図にに示すように、原料炭９を成
形金型２内で圧縮成形炭８ａに成形すると共に、
圧縮成形炭８ａと成形金型開口部２Ｍ内に残存さ
せた既圧縮成形炭８ｂとを合体させた後押出す圧
縮成形炭の連続製造装置にあつて、圧縮成形およ
び押出しの抵抗壁となる金型側壁２Ａの出側２ｃ
に、微円弧状の壁面３ａを有する可動金型１５を
設け、その壁面３ａを対面する金型側壁２Ｂに離
反および接近させることができるように回動可能
としたことである。

作動制御方法の特徴を説明すると、連続製造に
あつて、圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金
型側壁２Ａの出側２ｃに、微円弧状の壁面３ａを
有する可動金型１５を設け、投入された原料炭９
を圧縮する押板６に作用する力が所定範囲に維持
されるように、可動金型１５の壁面３ａを対面す
る金型側壁２Ｂに離反および接近制御させること
である。

〔作用〕

連続製造装置１にあつて、原料炭９は成形金型
２内で押板６により押圧されて圧縮成形炭８ａに
圧縮成形され、その圧縮成形炭８ａと成形金型開
口部２Ｍ内に残存させた既圧縮成形炭８ｂを合体
させて圧縮成形炭８ｃが圧縮成形された後、押板
６で押出される。その圧縮成形および押出しの
際、抵抗壁となる金型側壁２Ａの出側２ｃに、微
円弧状の壁面３ａを有する可動金型１５が設けら
れているので、可動金型１５を回動させ、可動金
型１５の壁面３ａを対面する金型側壁２Ｂに離反
および接近させることにより、投入された原料炭
９を圧縮する押板６に作用する力が、所定範囲に
維持される。したがつて、炭種の異なる原料炭９
やその含水量の多寡に応じて、押板６により押圧
力を調整することができる。その結果、必要な強
度を備えた均質な連続圧縮成形炭を製造すること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明は、圧縮成形および押出しの抵抗壁とな
る金型側壁の出側に、微円弧状の壁面を有する可
動金型を設け、その壁面を対面する金型側壁に離
反および接近させることができるように回動可能
となつている。投入された原料炭を圧縮する押板
に作用する力が所定範囲に維持されるように、可
動金型の壁面を、対面する金型側壁に離反および
接近制御すれば、可動金型の回動に伴つて既圧縮
成形炭に当接する面積およびテーパ角または絞り
寸法を変更することができる。したがつて、テー
パ絞り効果による摩擦抵抗力の変更のみならず面
積の変化に伴う摩擦抵抗力の変化が作用し、より
正確な圧力制御が可能となる。よつて、成形金型
内で原料炭を圧縮成形するときの摩擦抵抗力を、
要求される押板の押圧力の発生が可能なように、
容易に変更することができる。その結果、異なる
炭種の原料炭や含水量の異なる原料炭を用いて、
必要な強度を備えた均質な嵩密度の圧縮成形炭を
連続的に成形することができ、コークス強度の向
上や原料炭種選択範囲の拡大および生産性の向上
を図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の圧縮成形炭の連続製造装置をそ
の実施例に基づいて詳細に説明する。第１図およ
び第２図に示す連続製造装置１は、両側の金型側
壁２Ａ，２Ｂと金型上部壁２Ｃと金型底壁２Ｄよ
りなる固定式の成形金型２と、金型側壁２Ａの出
側２ｃに設置された回動自在な可動金型１５を備
えた可動金型装置３と、原料炭ホツパ４と、ゲー
ト５と、押板６であるプレスヘツドとより構成さ
れる。

連続製造装置１にあつては、連続圧縮成形炭８
ｃを圧縮成形して収容するための成形金型開口部
２Ｍが形成され、その出側２ｃには連続圧縮成形
炭８ｃを支える底板７が設けられる。一方、成形
金型２の前面で原料炭９を押圧するための進退自
在な押板６が備えられ、その進退を行なわせる油
圧シリンダ１０がプレスヘツド軸１１を介して押
板６に取付けられ、その縮小時押板６がゲート５
の端部５ａに位置するようになつている。例え
ば、押板６が中間位置１２まで前進すると、原料
炭９は追尾圧縮成形炭８ａに成形され、さらに、
押板６が前進すると既圧縮成形炭８ｂに合体され
て連続圧縮成形炭８ｃとなる。押板６が最終位置
１３まで前進するとき、押切力でもつて連続圧縮
成形炭８ｃを押出すことになり、その連続圧縮成
形炭８ｃが底板７に支えられながら１ブロツクの
長さ分だけ押し出される。この原料炭９の押圧の
際、成形金型開口部２Ｍを形成する金型側壁２
Ａ，２Ｂに貼着されたライナ１４Ａ，１４Ｂおよ
び金型上部壁２Ｃのライナ１４Ｃ、金型底壁２Ｄ
のライナ１４Ｄにより、既圧縮成形炭８ｂあるい
は連続圧縮成形炭８ｃに一定の摩擦抵抗力が生じ
る。さらに、可動金型１５の壁面３ａによる可変
の摩擦抵抗力によつて、原料炭９が追尾圧縮成形
炭８ａに圧縮成形されるようになつている。な
お、追尾圧縮成形炭８ａの成形の際、閉状態のゲ
ート５は成形金型２の一部を形成することにな
る。本例にあつては、圧縮成形される連続圧縮成
形炭８ｃは、含水量が７〜11％の範囲の原料炭９
が用いられ、嵩密度1.15湿トン／m³以上の圧縮成
形炭が製造される。そして、その寸法は、例えば
幅400、高さ6500、長さ15000mm程度とされる。

第３図に示す連続圧縮成形炭８ｃは、成形金型
開口部２Ｍ内のライナ１４Ａ〜１４Ｄと可動金型
１５の微円弧状に形成された壁面３ａ（第４図参
照）に外囲され、さらに、底板７（第２図参照）
で支えられている。本例にあつては、第５図に示
す可動金型装置３は、可動金型１５と、可動金型
１５にクルビス１６ａを介して連結された複数の
油圧ジヤツキ１６（第３図参照、図示は５個）と
よりなる。この可動金型装置３にあつては、油圧
ジヤツキ１６の伸縮によつて可動金型１５がピン
軸１７を中心に回動し、可動金型１５の壁面３ａ
が、対面する金型側壁２Ｂに離反および接近する
ことができるようになつている。なお、第３図に
示す成形金型２の下部と上部に固定フレーム１８
とカバー部材１９が取付けられ、その固定フレー
ム１８の上部に油圧ジヤツキ１６を取付けるため
の支持フレーム２０が組立られている。そして、
支持フレーム２０の外面２０ａに取付けられた油
圧ジヤツキ１６は、その伸縮の際、ピン軸２１を
中心として回動する支持フレーム２０と共に、揺
動することができる。

可動金型１５の壁面３ａは、第６図に示すＡ点
の固定金型２の先端面２ａ近傍に位置するB1点
を結ぶ曲率半径の大きい微円弧２３に形成され、
可動金型１５が退避した位置で、Ａ点における接
線が成形金型２の中心線２Ｎに平行とされる。ま
た、可動金型３が二点鎖線で示す最も進出した位
置にあるとき、B1点における接線が同じく中心
線２Ｎに平行となるように決められている。ちな
みに、可動金型３の最も進出した位置における
B1点と金型側面２Ａのライナ１４Ａとの距離X1
と、可動金型３が退避した状態におけるB2点と
ライナ１４Ａとの距離X2との合計距離は、本例
では連続圧縮成形炭８ｃの幅400mmの５％以内の
範囲に選択されている。その１例として1.5％で
ある６mmが採用され、また、長さＬは1000mm程度
とされる。なお、X1、X2の合計距離をそのまま
に抑えると共に金型側壁２Ａに代えて、可動金型
１５をその全長にわたつて設けてもよい。可動金
型１５が金型側壁２Ｂに近接および離反する際、
第７図に示すように、最も進出した位置にある可
動金型１５の壁面３ａと既圧縮成形炭８ｂあるい
は連続圧縮成形炭８ｃとの終接点C1（第６図のＢ
１点）は、可動金型１５が退避するに伴つて順次
Ａ点に近づき、退避時にはＡ点が終接点となる。
したがつて、可動金型１５の壁面３ａが成形炭と
接触する面積は、回動位置によつて太実線で示す
円弧の長さが無段階に著しく変化する一方、可動
金型１５のテーパ角θも退避に伴つて連続的に小
さくなり、進出によつて大きくなる。このよう
に、微円弧２３の可動金型１５の壁面３ａにあつ
ては、平坦な壁面の可動金型が回動する場合に比
較して、回動位置において当接面積とテーパ角に
著しい差を有しているので、可動金型１５の僅か
な回動によつて発生する摩擦抵抗面の大きい変化
量を利用すれば、押板６の押圧力制御がやり易く
なる利点がある。なお、その微円弧２３は完全な
円弧である場合もあるが、そのような意味だけで
なく、曲折した直線の繋がりであつたり、楕円弧
など概ね円弧を形成しているものであればよい。
いずれにしてもその曲率は極めて小さいので、微
円弧に類似するからである。

その可動金型１５の進退に伴つて、成形金型２
の全体の摩擦抵抗面と、零ないし最大の間で変わ
る可動金型１５の摩擦抵抗面とから、全体の摩擦
抵抗力を変動させ、それが追尾圧縮成形炭８ａの
成形のために利用される。例えば、原料炭９を含
水量が７％の場合、可動金型１５を退避させて全
体の摩擦抵抗力を減少させ、11％の含水量の場
合、進出させて全摩擦抵抗力を増大させることに
よつて一定の抵抗力に維持されることが可能とな
る。なお、第５図に示す可動金型１５のB1点か
ら先端３ｂに至る円弧は、微円弧２３が延長され
た逃げ部分であり、圧縮成形炭から離れる直後の
急激な膨張を抑制している。また、可動金型１５
がピン軸１７を中心に回動する際、そのガイド部
材１５ａの回動を円滑にするため、第５図に示す
回動支持ガイド２４が設けられている。

本例にあつては、可動金型１５を有する可動金
型装置３は金型側面２Ａの出側２ｃに設けられて
いるが、金型側面２Ｂ側もしくは両側に設けてお
いてもよい。後者の場合には上述したＸ１，Ｘ２
の距離をそれぞれに振り分けるようにして、壁面
３ａの形状を決定すればよい。

このように構成された圧縮成形炭の連続製造装
置によれば、次のようにして作動が制御され、圧
縮成形炭が形成される。

第２図に示す連続製造装置１における原料炭ホ
ツパ４のゲート５が開かれ、かつ、押板６がゲー
ト５の端部５ａの位置に後退し、既圧縮成形炭８
ｂとの間に形成される成形金型２の空隙に、例え
ば含水量11％の原料炭９が投入される。続いて、
油圧シリンダ１０が伸長されると、押板６はプレ
スヘツド軸１１を介して矢印２５方向に進出して
原料炭９を押圧する。そのとき、既圧縮成形炭８
ｂは、成形金型開口部２Ｍを形成するライナ１４
Ａ〜１４Ｄとの当接によつて発生する摩擦抵抗力
で保持される。一方、第５図に示す油圧ジヤツキ
１６を伸長させ、それに伴つて可動金型１５がピ
ン軸１７を中心に矢印２６方向に回動して二点鎖
線で示す位置に移動し、壁面３ａが対面する金型
側壁２Ｂに接近する。したがつて、可動金型１５
で発生する摩擦抵抗力は最大となり、全摩擦抵抗
力が11％含水量の原料炭９を圧縮成形するに適し
た押圧力例えば圧縮面圧100Kg／cm²を維持するこ
とができ、押板６に作用させる。

次に、含水量が７％である原料炭９を圧縮成形
する場合、第５図に示す可動金型１５を実線で示
すように、矢印２７方向に回動させて壁面３ａを
金型側壁２Ｂより離反退避させる。可動金型１５
で発生する摩擦抵抗力が零となるので、連続圧縮
成形炭８ｃは成形金型２で発生する摩擦抵抗力の
みで保持される。したがつて、押板６は少ない水
分の原料炭９を適切な押圧力例えば圧縮面圧100
Kg／cm²で圧縮成形し、割れの発生を防止しながら
要求される強度と所望の嵩密度1.15湿トン／m³以
上の追尾圧縮成形炭８ａが成形される。このよう
な制御に基づく作動が繰り返されて、含有水分量
の異なる原料炭９が投入されても、均質な連続圧
縮成形炭８ｃの製造が円滑に行なわれる。

なお、上述の制御において、原料炭９の含水量
の多寡を計測して、押圧毎に可動金型１５の位置
を設定し、圧縮成形が終われば可動金型１５を退
避させて押切圧を減少させるような制御をしても
よい。また、１回の押圧作動中にあつて、押板６
による押圧力を検出し、均質な追尾圧縮成形炭８
ａを成形するに必要な押圧力に変更するため、可
動金型１５を進退させるような制御を行なつても
よい。要は、異なる炭種の原料炭９や含水量の多
寡に対応して、コークス強度の向上や原料炭種選
択範囲の拡大および生産性の向上を図ることがで
きるような多くの作動形態を採用して、均質な連
続圧縮成形炭８ｃの製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧縮成形炭の連続製造装置の
平面的な縦断面図、第２図は第１図の−線矢
視図、第３図は第２図の−線矢視図、第４図
は第３図の−線矢視断面図、第５図は可動金
型装置の拡大図、第６図は可動金型の壁面の形状
説明図、第７図は可動金型の移動状態説明図であ
る。 １……連続製造装置、２……成形金型、２Ａ，
２Ｂ……金型側壁、２Ｍ……成形金型開口部、２
ｃ……出側、３ａ……壁面、６……押板（プレス
ヘツド）、８ａ，８ｃ……圧縮成形炭、８ｂ……
既圧縮成形炭、９……原料炭、１５……可動金
型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原料炭を形成金型内で圧縮成形炭に成形する
   と共に、圧縮成形炭と成形金型開口部内に残存さ
   せた既圧縮成形炭とを合体させた後押出す圧縮成
   形炭の連続製造装置において、 圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側壁
   の出側に、微円弧状の壁面を有する可動金型を設
   け、その壁面を対面する金型側壁に離反および接
   近させることができるように回動可能としたこと
   を特徴とする圧縮成形炭の連続製造装置。 ２ 原料炭を成形金型内で圧縮成形炭に成形する
   と共に、圧縮成形炭と成形金型開口部内に残存さ
   せた既圧縮成形炭を合体させた後押出す圧縮成形
   炭の連続製造において、 圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側壁
   の出側に、微円弧状の壁面を有する可動金型を設
   け、投入された原料炭を圧縮する押板に作用する
   力が所定範囲に維持されるように、上記可動金型
   の壁面を対面する金型側壁に離反および接近制御
   させることを特徴とする圧縮成形炭の連続製造装
   置における作動制御方法。