JPH0571077B2 - - Google Patents

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の内部に付着するカ
ーボンの除去装置に関する。

（従来の技術） コークス炉炭化室の各部には、石炭乾留時にカ
ーボンが固く付着する。炉壁面に付着するカーボ
ンは、放置すればコークスの押し出しを困難にさ
せる外、炭化室の有効容積の減少、炉壁の熱伝導
率低下等の原因となるので定期的な除去作業が必
要である。又炭化室上面（天井面）及び炉壁面上
部に付着するカーボンは放置すれば、石炭挿入時
の均し（レベリング）を困難にさせる為、やはり
定期的な除去作業が必要である。又上昇管基部や
上昇管立管部に付着するカーボンは、放置すれば
発生ガスの流出を困難にさせる為定期的な除去作
業が必要である。従つて、従来、これ等のカーボ
ンを除去するため、炉壁面に付着するカーボンに
ついては例えば特公昭60−2348号公報記載のよう
に先端の尖つた長さ５〜６ｍのヤリ状の治具を用
い、炉上から人力で突き落としているのが一般的
である。しかしこの方法では、カーボン層が炉壁
から完全に剥離してしまい、カーボンの有する炉
壁目地部のシール機能が損われるという基本的な
欠点に加えて、高熱重筋労働である事や、この突
き落とし作業中は生産作業がストツプする等の欠
点がある。また炭化室上面（天井面）及び炉壁面
上部に付着するカーボンについては、炉上からは
死角となるので突き落しが困難である。この作業
に替わるものとして押し出し１時間前頃から炭化
室の装入口及び上昇管を開放して自然通風で空気
を炭化室内に導入して付着カーボンを燃焼除去す
る技術が知られている。

しかし押し出し前１時間では、まだ３〜5N
m³／Hr.Coalt（at4800kcal／Ｎm³）のコークス炉
ガスが発生しており、この時点で炭化室を開放す
れば導入した空気と共にコークス炉ガスが上昇管
から放出される事になり、不経済であり、又空気
を導入する石炭の装入口部は冷却され、スポーリ
ング等による損傷をまねいている。さらに上昇管
基部や上昇管立管に付着するカーボンについて
は、上記装入口からの導入空気による燃焼除去の
他にコークス押し出し前に均し小蓋を開放して空
気を導入燃焼させる他、該部又は上昇管立管上部
より機械的に突き落とす等を行なつているが、い
ずれもこの間発生しているコークス炉ガスが放出
されることになる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、コークス炉炭化室各部に付着するカ
ーボンを、炭化室を局部的にも冷却する事なし
に、省力下で、生産作業に支障を与える異なく、
しかもレンガ目地のシールに必要な付着カーボン
を残して過剰の付着カーボンを燃焼除去すること
のできる除去装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明社等はコークス炉炭化室の壁面の付着カ
ーボンの除去に際して、炭化室内の一部を開放し
少なくとも１本の噴射ランスを挿入して酸素、あ
るいは酸素を含む気体を噴射し、該気体を炭化室
壁に沿つて旋回、撹拌することにより、炭化室壁
全面の付着カーボンを効果的に燃焼除去できるこ
と、また、この気体噴射に際し、炭化室内で旋回
撹拌する噴射流の条件を選定することにより炭化
室に重要な付着カーボンの目地シール性を損わず
にまた、石炭装入時の煙突からの煤煙濃度を一定
値以下に保ちながらしかも、室内の全体及び局部
の温度低下を招くことなく好ましくない過剰の付
着カーボンのみを除去し得ること、さらにコーク
スの炭化室からの押出しに必要な押出電流を一定
値以下に保持できることを知見し得た。

本発明はこれらの知見に基づいてなされたもの
でプロセスと装置の自動及び簡素化により省力化
を可能とし、また高熱重筋労働を回避でき、しか
も確実な過剰付着カーボンの燃焼除去の管理をも
実現できる従来にない極めて優れた燃焼除去装置
を提供するものである。

本発明のコークス炉炭化室付着カーボンの燃焼
除去装置は、少くとも１箇の噴射ノルズを有し、
且つ酸素を含む気体圧源に連通し、支持手段によ
つて支持された少なくとも１本のランスを炭化室
内に挿入して成り、上記噴射ノズルはランスが炭
化室に挿入された際炭化室内における噴射方向が
炭化室の側壁面にほぼ平行になるようにランスに
配置したことを特徴とするものである。

本発明の装置によれば挿入ランスの噴射ノズル
噴射方向は炭化室の側壁面に対してほぼ平行にな
るように配設されるので、同ノズルから噴射され
た酸素含有気体は上記側壁面に沿つて流れ炭化室
内において旋回気流をひきおこしながら炭化室壁
面に付着したカーボンと接触せしめて燃焼除去す
るもので、噴射流を直接壁面に当てて付着カーボ
ンを剥離するものではないので、壁面素地を損傷
することなく、壁面の過剰な付着カーボンが均一
に燃焼除去され炉壁目地部のシール機能に必要な
付着カーボンを残すことができる。

本発明によればランスの挿入位置は炭化室の上
面から挿入することが好ましいが、側面から挿入
することも出来る。ランスの挿入姿勢によつて噴
射ノズルの噴射方向を前述の如くになるように噴
射ノズルを配設すればよい。

またランスの支持手段または方式は好ましくは
炭化室の上面上を移動する台車或いは炭化室の側
面に隣接した押出機、コークスガイド車、或いは
別個に移動可能に配設した台車に位置調整可能に
支持されるが、その他種々の支持方式が考えられ
る。

さらに本発明の装置において、炭化室内に噴射
された酸素含有気体の旋回流の一部を炭化室から
排出若しくは吸引してこれをランスに連通する気
体圧源に導入して循環使用することもでき、これ
によりノズルからの噴出気流の旋回撹拌を助長
し、かつ噴出気流の温度を上昇させることもでき
る。

以下本発明の燃焼除去装置を図に示す実施例に
基づいて詳述する。

第１図は本発明の燃焼除去に用いるランスの模
式図を示し、第２図は本発明による燃焼除去装置
の断面図を示す。第３図は、本発明による燃焼除
去装置の他の実施例の断面図を示す。

まず、本発明の燃焼除去に用いるランス１は例
えば鋼管あるいは耐火物等の筒体からなり該筒体
の中央部から先端にかけて適宜間隔でもつて噴射
ノズル２が設けてある。この噴射ノズル２はａに
示す如く筒体の中央部に設けたものは上向き、先
端部に設けたものは下向きにして複数設けるか、
あるいはｂ，ｃ，ｄに示すものを用いるか又は下
向き、上向き、および平行のものを適宜組合せて
用いる。特にｄに示すようにランス１の基端側に
後述する装入孔１１（第２図参照）内の付着カー
ボンを燃焼除去できるように、補助噴射ノズル３
を設けるか、あるいはスリツト（図示せず）を穿
設して若干の気体を噴射しても良い。このランス
１は炭化室４の上部に敷設された軌条５を車輪１
２と駆動源（図示せず）によつて走行する基台６
にランスガイド７を介して保持されている。この
基台６に保持されるランス１はガイドホイル８と
ワイヤー９を介して例えば巻取りドラム１０の駆
動によつて炭化室４の装入孔１１に下降案内され
て所定位置に保持される。また該ランス１には、
上昇と下降に追従する例えばフレキシブルホース
（図示せず）と供給管１３を介して送風機あるい
はコンプレツサーの如き気体圧源１４に連設され
ている。この気体は酸素若しくは空気あるいはこ
れ等の混合体等からなる助燃性を有するもので酸
素を含む気体であれば良く、炭化室４の温度低下
をより抑制する際には酸素を富化すれば良い。ま
た、本発明においてランス１の挿入手段としても
ランスガイド７及び巻取りドラム１０等を用いた
ものに限らず通常用いられている把持昇降する例
えば進退装置吊り旋回昇降方式あるいは単なる吊
り下げによる方式でも良い。さらにまた台車も固
定自走式あるいは装入車によるけん引であつても
良い。

なお、ランス１に設けた噴射ノズル２の突出方
向は炭化室４の側壁面と略平行になるようにラン
スを挿入し、該ノズル２の形状は噴出流速が得ら
れるものであるば良く、例えばオバール、フラツ
トノズル等を適宜用いることができ、しかも該ノ
ズル２を多く設けておきそのうち１つ以上を必要
に応じて塞いで用いても良く本発明の技術思想を
逸脱しない範囲で適宜用いることができる。

このように構成された装置を用いて炭化室４の
付着カーボンを燃装除去するには、例えば炭化室
４に装入孔１１を少なくとも１箇開放し、該装入
孔１１から炭化室４内に前述のランス１を開放し
た装入孔１１に応じた本数でしかも、炭化室４の
深さに対して1/4〜3/4程度まで挿入する。次に炭
化室４の側壁面と略平行に噴射するノズル２から
20ｍ／sec以上の高速の酸素若しくは得酸素を含
む、気体を噴射して該炭化室４内を旋回、撹拌せ
しめる。この流速が20ｍ／sec以下では除去効率
の低下、あるいはバラツキを生じる。これ等の理
由から気体の高速噴射は第３図に示すように炭化
室４の炉巾等によつて若干異なる。そこでπ指数 π＝噴出空気の運動エネルギー／ガスの粘性抵抗 ＝ρU_pl²／μL ただし ρ：ガス密度 μ：粘性係数 U_p：噴出流速 ｌ：炉巾 Ｌ：有効除去範囲 として表わされるところの指数値を0.6以上とな
るように噴出気体の流速を可変すると旋回、撹拌
が適性化されて燃焼除去効果及び炭化室内温度の
安定等から好ましい。また、装入孔１１から挿入
されるランス１も第４図に示すように炭化室４の
付着カーボン分布あるいは量等にもよるが炭化室
４の上限から出発し中、下限において気体を噴射
しつつ上下動せしめると噴射流の旋回流動により
好ましい結果が得られる。

なお炭化室４内に噴射された気体の旋回、撹拌
流を創出するために開放される炭化室部も装入孔
１１を開放するか、あるいは押出し、排出いずれ
かの端壁の一部を穿孔して開放してもよく単に上
昇管経路を用いても良い。又、第５図に示すよう
に、ランス１を装入しない装入孔１１に排出ガス
誘導ダクト１５を接続すると共に、その他端部を
例えば送風機の吸込側に接続する事により、供給
気体（酸素もしくは空気あるいはこれ等の混合
体）に排出ガスの一部を混合させる事ができ、ノ
ズル２からの噴出流体の炭化室４内全域に渡る旋
回、撹拌を助長すると共に、噴出流体の温度を上
昇させる事ができ、好ましい結果が得られる。

以上は、炉上の開放部である装入孔１１よりラ
ンス１を装入した例について述べたものである
が、装入位置はこれに限定されるものではない。
ランス専用の挿入口を炉上部や炉端上部に設定し
てもよい。又炉蓋に専用の挿入口を設けこれにラ
ンスを挿入してもよい。

いずれの場合にも、炭化室壁面に平行に供給気
体を噴出させる様にノズル２を配置する事により
同様の結果が得られる。これ等のランス１は、気
体圧源１４に連結した配管と例えばカプラー等に
より必要に応じて接続されてもよい。

第６図は本発明の他の実施態様を示すもので、
本実施態様においてはコークス押出後の炭化室２
６にコークガイド車２３に設置した上下２本のラ
ンス２１を挿入して高速空気を噴出させ、上昇管
よりカーボン燃焼ガスを放出している。ランス
は、ランス挿入用密閉板２２を介して炭化室内に
挿入されており、ランスの先端部及び中間部にノ
ズル２５が突設されている。ノズルの突出方向及
び形態は第７図に示すものが使用できるが、いず
れも炭化室の側壁に沿つて旋回撹拌流が形成され
るようになつている。

好ましくは、一部のノズルは炭化室底部に対し
て一定の勾配をもつて突設されており、炭化室内
にデツドスペースが生じないように配慮される。

さらにコークガイド車側のみからでなく必要に
応じて、第６図中点線で示す如く押出機２８側か
らもランスを炭化室に挿入して同様に高速空気を
噴出させ、コークガイド側のランスから噴出され
る噴射流と対向させ衝突撹拌効果を利用すればさ
らに有利である。

〔発明の効果〕 以上述べた如く、本発明による燃焼除去装置得
を用いることにより、簡単な手段でもつて付着カ
ーボンの除去を可能とし、しかも迅速且つ確実な
除去を可能とし生産作業に支障を与えることがな
い。また、本装置は炭化室にとつてもつとも重要
な目値部の損傷防止を炭化室の全体あるいは局部
冷却の抑制を図ることができるとともに、十分な
省エネルギー効果をも期待できる優れた燃焼除去
装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄは本発明の燃焼除去に用
いるランスの模式図を示し、第２図本発明による
燃焼除去装置の断面図を示し、第３図はπ指数と
炭化室炉壁温度との関係を示し、第４図はランス
操作の態様例を示し、第５図は複数のランスと排
出ガス誘導ダクトを設けた場合を示す。第６図は
本発明装置の他の実施例を示す同面図であり、第
７図ａ，ｂ，ｃ，ｄは第６図の実施例に使用する
ランスの噴射ノズル形態を示す図であり、ａは炭
化室上部挿入用、ｂは同中部挿入用、ｃは同下部
挿入用、ｄは同上部及び下部挿入用のランスを示
す。 １，２１……ランス、２，２５……ノズル、
４，２６……炭化室、６……基台、７……ランス
ガイド、７ａ……ストツパー、１０……巻取りド
ラム、１１……装入孔、１３……供給管、１４…
…気体圧源、１５……誘導ダクト、２２……ラン
ス挿入専用密閉板（コークガイド車搭載）、２３
……コークガイド車、２４……エアブロワー、２
７……上昇管、２８……押出機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも１箇の噴射ノルズを有し、かつ酸
   素を含む気体圧源に連通した、支持手段によつて
   支持された、少なくとも１本のランスを炭化室内
   に挿入して成り、上記噴射ノズルはランスが炭化
   室に挿入された際、炭化室内における噴射方向が
   炭化室の側壁面にほぼ平面となるよう、ランスに
   配置し、さらに炭化室内のガスの一部を取り出す
   誘導口を炭化室に設け、同誘導口をランスに連通
   する気体圧源に連通したことを特徴とするコーク
   ス炉炭化室付着カーボンの燃焼除去装置。