JPH077301Y2 - コークス炉上昇管における天蓋装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コークス炉の上昇管上端開口部の開閉を達成
する天蓋装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図に示すように、コークス炉21の炉頂部分には、石
炭乾留中に発生するコークス炉ガスを回収するための上
昇管11が、コークス炉21の各炭化室毎に配置されてお
り、この上昇管11の上端部はドライメーン20に接続され
ている。

上昇管11の上端開口部には、この開口部を開閉するため
の天蓋１が、そして上昇管11とドライメーン20との接続
管部には、ガス回収流路の連通、遮断を制御する縁切ダ
ンパー17が、それぞれ設けられている。

天蓋１は、上昇管11等の不動部分に回動変位可能に取付
けられた天蓋開閉アーム４に固定されており、この天蓋
開閉アーム４を天蓋開閉用シリンダ９で回動させること
により、天蓋１による開閉動作を行わせ、また縁切ダン
パー17は、不動部分に回動変位可能に取付けられた縁切
ダンパー用開閉アーム18に固定されており、この縁切ダ
ンパー用開閉アーム18を縁切ダンパー開閉用シリンダ19
で回動させることにより、縁切ダンパー17による連通、
遮断動作を行わせるようにしている。

天蓋１による上昇管11上端開口部の閉鎖は、上昇管11上
端開口部からの有害物質（特化物）飛散防止を規制した
特化則の規定により水封式が義務付けられている。

第３図に示すように、上昇管11の上端開口部の天蓋１に
よる水封部の構成は、直立円筒形状をした上昇管本体12
の内周面全域に上昇管内壁耐火物13を張付けた上昇管11
の上端面上に、上方に開放したリング状の水封座溝15を
形成した天蓋水封座14を設け、この天蓋水封座15に対し
て、天蓋１の下面周縁に、天蓋１による上昇管11上端開
口部閉鎖時に、水封座溝15内に侵入する封鎖用リング板
２を垂下状に設けたものとなっており、天蓋１で上昇管
11上端開口部を閉鎖した際に、封鎖用リング板２が水封
座溝15内に満たされた水封水ｍ内に侵入するとにより、
天蓋１による上昇管11上端開口部の密閉を確実に達成す
る。

この天蓋１による水封部においては、発生したコークス
炉ガスの内圧、石炭装入時の高圧安水エジェクションに
よる負圧に対して、水封切れが発生しない水封高さＨ
（封鎖用リング板２の水封水ｍ内への浸漬高さ）とし
て、Ｈ＝100mm前後の値が必要とされている。また、水
封座溝15の溝幅Ｗは、既設の上昇管11周りの他の設備、
或いは装炭車等の移動設備との干渉発生のために大きい
値にできないことが多いと共に、この溝幅Ｗを大きくす
ると、水封水ｍの蒸発表面積がそれだけ大きくなり、水
封水ｍの補給および排水設備に要するスペースとか規模
が増大する等の理由により、小さい値に規制されてい
る。さらに、天蓋１自体も、コークス炉乾留中の熱およ
び上昇管11上端開口部開時の上昇管11からの火炎により
熱変形し易く、この天蓋１の熱変形に伴って封鎖用リン
グ板２も変形する。

第３図は、水封手段を講じた従来の天蓋装置の代表的な
構造を示すもので、不動部分である上昇管11に固定され
たアーム軸受16に、回動により先端が昇降変位するよう
に中央部を回動軸５で軸支した天蓋開閉アーム４の先端
に、下面周縁に封鎖用リング板２を垂設した天蓋１を吊
下げ状に取付け、天蓋開閉アーム４の後方に延出した基
端に天蓋開閉用シリンダ９を連結して構成されている。

この天蓋装置の構造において、天蓋開閉アーム４の先端
への天蓋１の取付けは、天蓋１が天蓋開閉アーム４と同
一方向への回動が可能であるように、天蓋１上面中央に
起立設した天蓋軸受３を介して天蓋結合軸６で取付けた
構成と、天蓋開閉アーム４先端に天蓋１を直接不動に取
付けた構成とが有り、天蓋開閉アーム４に対して天蓋１
を回動可能に取付けた場合には、天蓋１上面に対向する
天蓋開閉アーム４箇所に、天蓋１の回動傾斜量を規制す
る傾き制限ストッパ10が設けられる。

〔考案が解決しようとする課題〕

このように構成となった従来の天蓋装置において、天蓋
開閉用シリンダ９を作動させて天蓋開閉アーム４を回動
させると、天蓋開閉アーム回転軸５を中心に天蓋１と一
緒に回動変位する封鎖用リング板２の下端縁は、天蓋開
閉アーム４に対して天蓋１を不動に取付けた場合、第３
図の軌跡L₁に沿って変位することになり、天蓋開閉アー
ム回転軸５側で天蓋水封座14縁に干渉し易く、反対に天
蓋開閉アーム４に対して天蓋１が回動変位可能に取付け
られている場合は、第３図の軌跡L₂に沿って変位するこ
とになり、天蓋開閉アーム回転軸５とは反対側で天蓋水
封座14縁に干渉し易くなり、この干渉により天蓋１によ
る上昇管11上端開口部の密閉を達成できなくなると云う
問題があった。

また、熱変形または天蓋１の製作精度により、封鎖用リ
ング板２を設けた天蓋１の回動方向に沿っ重量バランス
がくずれ、このため天蓋１が傾いて完全な閉止（水封状
態）にできないことが多発すると云う問題があった。

この天蓋１の不正な傾きによる弊害を防止するため、傾
き制限ストッパー10を設けたものもあるが、この傾き制
限ストッパー10による傾き規制のために、完全な閉止を
達成するための天蓋１の適正な傾斜変位動作が阻止さ
れ、閉止が達成できなくなると云う不都合が生じてい
る。

本考案は、上記した従来技術における問題点を解消すべ
く考案されたもので、天蓋による上昇管上端開口部の開
閉操作時に、天蓋を、その開閉回動動作に従って回動傾
斜させ、もって完全な閉止を円滑にかつ安全に達成する
と共に、開放を安全に達成することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本考案の手段は、 上昇管等の不動部分に回動可能に軸支され、回動により
先端を昇降変位させる天蓋開閉アームを有すること、 この天蓋開閉アームの先端に、天蓋開閉アームと同一方
向に回動変位可能に、重心部で吊下げ状に軸結合され、
下面周縁に封鎖用リング板を垂設した天蓋を有するこ
と、 この天蓋を水平姿勢から傾斜させるべく、天蓋の重心部
よりも天蓋開閉アームの不動部分への軸支箇所側の上面
に荷重を作用させる重錘を有すること、 にある。

天蓋を荷重の作用により傾斜させる重錘の設置箇所とし
ては、天蓋開閉アームの不動部分への軸支箇所と先端と
の間の天蓋上面に対向する箇所が良く、かつこの箇所に
吊下げ状に取付けるのが良い。

また、重錘としては、回動中心より下方に重心を偏在さ
せ天蓋との当たり面を円弧状とした例えばその全体形状
をなす形状とし、先細となった基端を、天蓋開閉アーム
の不動部分への軸支箇所と先端との間の天蓋上面に対向
する箇所に、天蓋開閉アームと同一方向に回動変位自在
に軸結合するのが良い。

〔作用〕

天蓋開閉アームが、その先端を上昇させた開姿勢にある
と、この天蓋開閉アーム先端に回動自在に軸結合されて
吊下げ保持された天蓋は、重錘の荷重作用により、天蓋
開閉アームの回動軸心側を下降させた傾斜姿勢となる。
この天蓋の傾斜程度は、重錘の荷重と、重錘が天蓋に荷
重を作用させる垂直方向の距離範囲とにより設定され、
封鎖用リング板の下端縁の移動軌跡が、第３図における
軌跡L₁とL₂との間を通るように設定される。

このため、天蓋開閉アームを閉止方向に回動させて行く
と、まず天蓋開閉アームの回動軸心側の封鎖用リング板
部分の下端縁が天蓋水封座縁に干渉することなく水封座
溝内に侵入し、次いで天蓋開閉アームの閉止方向への回
動の進行に従って、先に水封座溝内に侵入した封鎖用リ
ング板部分にガイドされて残りの封鎖用リング板部分の
水封座溝内への侵入が円滑に行われ、もって天蓋による
完全閉止が達成される。

反対に、完全閉止状態から天蓋開閉アームを回動させて
天蓋を上昇させると、この天蓋の上昇変位当初におい
て、天蓋は重錘の作用により天蓋開閉アームの回動軸心
側とは反対側だけを上昇変位させる方向に傾斜し、この
天蓋開閉アームの回動軸心側とは反対側の封鎖用リング
板部分を天蓋水封座縁に干渉させることなく水封座溝内
から上昇離脱させる。天蓋開閉アームにより天蓋をさら
に上昇変位させると、天蓋の傾斜は、重錘により設定さ
れた一定値、すなわち天蓋開閉アームの回動軸心側の封
鎖用リング板部分が天蓋水封座縁に干渉することなしに
水封座溝内に侵入した時と同じ傾斜で停止し、そのまま
天蓋水封座縁に干渉することなしに封鎖用リング板を水
封座溝内から上昇離脱させ、開放が達成される。

また、開放操作時に、天蓋開閉アームの回動軸心側の封
鎖用リング板部分の天蓋水封座縁への干渉が生じたとし
ても、天蓋が重錘の荷重に逆らって回動自在に取付けら
れているので、天蓋は干渉から逃げる方向に簡単に傾
き、これにより干渉による障害を生じることなしに、円
滑にかつ簡単に開放動作を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、第１図を参照しながら説明
する。

上昇管内壁耐火物13と上昇管本体12とから構成された上
昇管11の開口部端面には、水封水ｍを満たして上方に開
放した水封座溝15を形成する天蓋水封座14が取付けられ
ており、この天蓋水封座14側近の上昇管11上端部外側に
はアーム軸受16が設けられている。

アーム軸受16には、ほぼくの字状となった天蓋開閉アー
ム４が、その中央部で天蓋開閉用アーム回転軸５により
垂直面に沿って回動可能に組付けられており、この天蓋
開閉アーム４の基端は、不動箇所に固定された天蓋開閉
用シリンダ９のピストンロッド先端に結合されており、
この天蓋開閉用シリンダ９の作動により天蓋開閉アーム
４が、天蓋開閉用アーム回転軸５を回転軸として回動変
位して先端を昇降変位させる。

天蓋開閉アーム４の先端には、下面周縁に封鎖用リング
板２を垂設した天蓋１が、その重心部から起設した天蓋
軸受３を介して天蓋結合軸６により、天蓋開閉アーム４
と同一方向に回動自在に吊下げ状に軸結合されている。
すなわち、天蓋開閉用アーム回転軸５と天蓋結合軸６と
は相互に平行となっているのである。

天蓋開閉用アーム回転軸５と天蓋結合軸６との間の天蓋
１上面に対向する天蓋開閉アーム４部分には、なす形状
に成形された重錘７が、その先細となった基端で重錘取
付け軸８により、天蓋１および天蓋開閉アーム４と同一
方向に回動自在に吊下け状に軸支されている。この重錘
７の天蓋１上面に当接する先端部分は、表面が極めて滑
り易い球弧状に成形されている。また、重錘７の荷重お
よび長さは、閉止達成時に要求される天蓋１の傾斜角度
に応じて設定される。

この重錘７としては、図示実施例の構成に限定されるこ
とはなく、例えば天蓋開閉アーム４から一定長さの鎖を
介して吊下げられる球形状のものであっても良い。ただ
し、この場合、重錘７の天蓋１に対する姿勢が安定しな
い不都合がある。また、重錘７の取付け箇所としては、
図示実施例のように、天蓋１と一体的に回動変位する天
蓋開閉アーム４とするのが良く、天蓋開閉アーム４以外
の箇所に重錘７を取付けると、重錘７の天蓋１と同期し
た回動変位を得るのが困難となる。

〔考案の効果〕

本考案は、上記した構成となっているので、以下に示す
効果を奏する。

重錘の荷重作用により、天蓋を天蓋水封座縁との干渉が
生じない姿勢に傾斜させるので、天蓋による上昇管の閉
止および開放を、極めて円滑にかつ安全にそして確実に
達成できる。

天蓋を一定姿勢まで傾斜させるのは、重錘の荷重作用に
よるので、その動作が常に安定していると共に確実であ
る。

例え、一部に干渉が生じたとしても、この干渉により生
じる天蓋に作用する力が、重錘の荷重による作用力より
もはるかに大きいので、天蓋が重錘の荷重作用に逆らっ
て干渉から逃げる方向に容易に傾くことができ、これに
より多少熱変形した天蓋、または水封座溝の溝幅を小さ
い場合でも、天蓋による閉止および開放動作を円滑にか
つ確実に達成できる。

天蓋開閉アームに天蓋を回動自在に吊下げ状に取付けた
構成に重錘を追加しただけであるので、その全体構造が
簡単であり、新設、既設を問わず容易かつ良好に実施す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の閉止状態を示す要部縦断
面図である。 第２図は、上昇管装置の一例を示す全体図である。 第３図は、従来例を示す説明図である。 符号の説明 1;天蓋、2;封鎖用リング板、3;天蓋軸受、4;天蓋開閉ア
ーム、5;天蓋開閉アーム回転軸、6;天蓋結合軸、7;重
錘、8;重錘取付け軸、9;天蓋開閉用シリンダ、10;傾き
制限ストッパ、11;上昇管、12;上昇管本体、13;上昇管
内壁耐火物、14;天蓋水封座、15;水封座溝、16;アーム
軸受、17;縁切ダンパー、18;縁切ダンパー開閉アーム、
19;縁切ダンパー開閉用シリンダ、20;ドライメーン、2
1;コークス炉、m;水封水、L₁、L₂；軌跡。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 東 吉重 東京都千代田区神田須田町２丁目11番地 川鉄鉄構工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−129703（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上昇管（11）等の不動部分に回動可能に軸
   支され、回動により先端を昇降変位させる天蓋開閉アー
   ム（４）と、 該天蓋開閉アーム（４）の先端に、該天蓋開閉アーム
   （４）と同一方向に回動変位可能に、重心部で吊下げ状
   に軸結合され、下面周縁に封鎖用リング板（２）を垂設
   した天蓋（１）と、 該天蓋（１）を水平姿勢から傾斜させるべく、該天蓋
   （１）の重心部よりも前記天蓋開閉アーム（４）の不動
   部分への軸支箇所側の上面に荷重を作用させる重錘
   （７）と、 から成るコークス炉上昇管における天蓋装置。
2. 【請求項２】重錘（７）を、天蓋開閉アーム（４）と同
   一方向に回動変位自在に軸結合した請求項１記載のコー
   クス炉上昇管における天蓋装置。