JPH09235558A - コークス炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法 - Google Patents
コークス炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法Info
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- JPH09235558A JPH09235558A JP4262296A JP4262296A JPH09235558A JP H09235558 A JPH09235558 A JP H09235558A JP 4262296 A JP4262296 A JP 4262296A JP 4262296 A JP4262296 A JP 4262296A JP H09235558 A JPH09235558 A JP H09235558A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、炭化室内に生ずる温度分布
を容易に調整し、炉頂空間でのカーボン付着を抑制させ
る方法を提供する。 【解決手段】 室炉式コークス炉の炭化室に粉炭を装入
する際に、炭化室内の粉炭充填層の最上部位置を、隣接
する燃焼室のヘアピン部より１００〜２００ｍｍ高い位
置に調節して、乾留時の前記炭化室の炉頂空間部の温度
を８００〜８５０℃とすることを特徴とするコークス炉
炉頂空間のカーボン付着抑制方法。
を容易に調整し、炉頂空間でのカーボン付着を抑制させ
る方法を提供する。 【解決手段】 室炉式コークス炉の炭化室に粉炭を装入
する際に、炭化室内の粉炭充填層の最上部位置を、隣接
する燃焼室のヘアピン部より１００〜２００ｍｍ高い位
置に調節して、乾留時の前記炭化室の炉頂空間部の温度
を８００〜８５０℃とすることを特徴とするコークス炉
炉頂空間のカーボン付着抑制方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉炭を室炉式コー
クス炉で乾留して高炉用コークスを製造する際の原料の
装入方法に関する。
クス炉で乾留して高炉用コークスを製造する際の原料の
装入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炉用コークスは、例えば、図１
に概略を示すような構成を有する装置を用いて製造され
ている。すなわち、まず、予め微粉砕され粒度調整され
た石炭が、乾留炉１上にある装入車２へと一定量積み込
まれ、乾留炉の炭化室３へと、該炭化室３の下部にある
耐火煉瓦の蓄熱室６で予熱された空気および貧ガスある
いは富ガス（予熱されない）が、上部に立ち上がり、燃
焼室７で燃焼される。このときのフリュー温度は、通常
１２００〜１３５０℃程度である。上記炭化室３と燃焼
室７とは、珪石煉瓦製の壁面で区画されて交互に配置さ
れており、燃焼室７の燃焼熱が珪石煉瓦を通して炭化室
３内の石炭に伝えられる。その後炭化室３の両側の炉蓋
が開けられ、押出機８に設置されたラック９により、生
成した赤熱状コークスが押し出される。押し出されたコ
ークスはコークガイド車１０の格子を通ってコークバケ
ット（図示せず）へと積載された後に、電車（図示せ
ず）でコークス乾式消火塔（ＣＤＱ）（図示せず）へと
導かれ、ＣＤＱ内で不活性ガスと接触させて２００℃程
度まで冷却され、取り出される。図中１１はレベル計を
示す。
に概略を示すような構成を有する装置を用いて製造され
ている。すなわち、まず、予め微粉砕され粒度調整され
た石炭が、乾留炉１上にある装入車２へと一定量積み込
まれ、乾留炉の炭化室３へと、該炭化室３の下部にある
耐火煉瓦の蓄熱室６で予熱された空気および貧ガスある
いは富ガス（予熱されない）が、上部に立ち上がり、燃
焼室７で燃焼される。このときのフリュー温度は、通常
１２００〜１３５０℃程度である。上記炭化室３と燃焼
室７とは、珪石煉瓦製の壁面で区画されて交互に配置さ
れており、燃焼室７の燃焼熱が珪石煉瓦を通して炭化室
３内の石炭に伝えられる。その後炭化室３の両側の炉蓋
が開けられ、押出機８に設置されたラック９により、生
成した赤熱状コークスが押し出される。押し出されたコ
ークスはコークガイド車１０の格子を通ってコークバケ
ット（図示せず）へと積載された後に、電車（図示せ
ず）でコークス乾式消火塔（ＣＤＱ）（図示せず）へと
導かれ、ＣＤＱ内で不活性ガスと接触させて２００℃程
度まで冷却され、取り出される。図中１１はレベル計を
示す。
【０００３】近年、コークス炉の大型化に伴い、炭化室
の高さ方向の均熱性の維持が最大の課題となった。その
ため、様々な工夫や改良が提案、実行されている。例え
ばカールスチル式炉は上下方向５段程度、新日鐵Ｍ式炉
では３段の燃焼ポートの設置、またコッパース式炉では
ヘアピンタイプのフリューの仕切壁下部に開口部を設
け、燃焼排ガスの一部を燃焼室内で循環させることによ
り、燃焼を遅らせて長炎化をはかるなどが挙げられる。
これらの工夫や改良により炭化室の高さ方向の温度ばら
つきを改善した。これらコークス炉の燃焼室については
コークスノート（社団法人日本エネルギー学会１９９４
版）Ｐ．１１３等に発表されている。
の高さ方向の均熱性の維持が最大の課題となった。その
ため、様々な工夫や改良が提案、実行されている。例え
ばカールスチル式炉は上下方向５段程度、新日鐵Ｍ式炉
では３段の燃焼ポートの設置、またコッパース式炉では
ヘアピンタイプのフリューの仕切壁下部に開口部を設
け、燃焼排ガスの一部を燃焼室内で循環させることによ
り、燃焼を遅らせて長炎化をはかるなどが挙げられる。
これらの工夫や改良により炭化室の高さ方向の温度ばら
つきを改善した。これらコークス炉の燃焼室については
コークスノート（社団法人日本エネルギー学会１９９４
版）Ｐ．１１３等に発表されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の種々の炉温分布の制御手段の調整操作は一般に難し
く、時間と労力を要するものが多いため、頻繁には行え
ないのが現状である。
の種々の炉温分布の制御手段の調整操作は一般に難し
く、時間と労力を要するものが多いため、頻繁には行え
ないのが現状である。
【０００５】一方コークス製造における問題点の一つと
して炭化室内のカーボンの生成が挙げられる。炉頂空間
で生成したカーボンは、炭化室内の炉壁煉瓦や天井煉瓦
へ付着すると押し詰まりの原因になり、コークス炉の操
業を阻害する。このためカーボンを燃焼させるなど、何
らかの手段を用いてカーボンを除去していたが、根本的
な解決にはならないため、カーボンの生成を抑制させる
技術の開発が求められていた。ここで炉頂空間とは炭化
室内に装入された石炭層の最上部と炭化室煉瓦との間に
形成されるガスが通過する空間を言う。
して炭化室内のカーボンの生成が挙げられる。炉頂空間
で生成したカーボンは、炭化室内の炉壁煉瓦や天井煉瓦
へ付着すると押し詰まりの原因になり、コークス炉の操
業を阻害する。このためカーボンを燃焼させるなど、何
らかの手段を用いてカーボンを除去していたが、根本的
な解決にはならないため、カーボンの生成を抑制させる
技術の開発が求められていた。ここで炉頂空間とは炭化
室内に装入された石炭層の最上部と炭化室煉瓦との間に
形成されるガスが通過する空間を言う。
【０００６】カーボンの生成機構に関する研究の結果、
雰囲気温度が高温になるほどカーボン生成量が多くなる
ことが明らかになっている。従って炭化室内における炉
頂空間温度を低くすればカーボンの生成は抑制される
が、フリュー温度の調整操作には時間と労力を要するた
め、フリュー温度を調整することで炉頂空間温度を下げ
ることは実際には困難である。
雰囲気温度が高温になるほどカーボン生成量が多くなる
ことが明らかになっている。従って炭化室内における炉
頂空間温度を低くすればカーボンの生成は抑制される
が、フリュー温度の調整操作には時間と労力を要するた
め、フリュー温度を調整することで炉頂空間温度を下げ
ることは実際には困難である。
【０００７】この対策としては、特開平０３−２１２４
８６号公報、特開昭６１−１８８４８６号公報に炭化室
内の炉頂空間に冷却用ガスを導入し炉頂空間温度を低下
させる技術が開示されている。また特開昭５２−２１０
０１号公報は冷却用ガスを用いて炭化室内の天井煉瓦を
冷却し、その結果として炉頂空間の温度上昇を防ぐもの
である。これらの技術は何れも炉頂空間温度を低下させ
るために何らかの冷却用ガスを用いており、冷却ガス用
の新たな設備が必要となるとともに、本来石炭乾留に用
いるべき熱量を冷却ガスにより消費してしまうことにな
り、熱効率の観点からも好ましくない。
８６号公報、特開昭６１−１８８４８６号公報に炭化室
内の炉頂空間に冷却用ガスを導入し炉頂空間温度を低下
させる技術が開示されている。また特開昭５２−２１０
０１号公報は冷却用ガスを用いて炭化室内の天井煉瓦を
冷却し、その結果として炉頂空間の温度上昇を防ぐもの
である。これらの技術は何れも炉頂空間温度を低下させ
るために何らかの冷却用ガスを用いており、冷却ガス用
の新たな設備が必要となるとともに、本来石炭乾留に用
いるべき熱量を冷却ガスにより消費してしまうことにな
り、熱効率の観点からも好ましくない。
【０００８】このため、フリュー温度調整に関する操作
を行わずに炭化室内の温度分布を制御し、しかも熱量を
ロスしない炉頂空間でのカーボンの付着を抑制する方法
の開発が必要とされていた。
を行わずに炭化室内の温度分布を制御し、しかも熱量を
ロスしない炉頂空間でのカーボンの付着を抑制する方法
の開発が必要とされていた。
【０００９】以上のように、フリュー温度の調整操作を
行うことなしに炭化室内に生ずる高さ方向の温度分布を
調整し、同時に熱効率の低下を伴わずに炉頂空間でのカ
ーボンの付着を抑制する方法の開発が必要とされてい
た。
行うことなしに炭化室内に生ずる高さ方向の温度分布を
調整し、同時に熱効率の低下を伴わずに炉頂空間でのカ
ーボンの付着を抑制する方法の開発が必要とされてい
た。
【００１０】本発明の目的は、炭化室内に生ずる高さ方
向の温度分布を容易に調整し、炉頂空間でのカーボン付
着を抑制させる方法を提供することを目的とする。
向の温度分布を容易に調整し、炉頂空間でのカーボン付
着を抑制させる方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、室炉式コークス炉の炭化室に粉炭を装
入する際に、炭化室内の粉炭充填層の最上部位置を、隣
接する燃焼室のヘアピン部より１００〜２００ｍｍ高い
位置に調節して、乾留時の前記炭化室の炉頂空間部の温
度を８００〜８５０℃とすることを特徴とするコークス
炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法である。
解決するために、室炉式コークス炉の炭化室に粉炭を装
入する際に、炭化室内の粉炭充填層の最上部位置を、隣
接する燃焼室のヘアピン部より１００〜２００ｍｍ高い
位置に調節して、乾留時の前記炭化室の炉頂空間部の温
度を８００〜８５０℃とすることを特徴とするコークス
炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法である。
【００１２】ここで、燃焼室のヘアピン部７とは一般
に、図１に示すように、燃焼ガスおよび火炎の向きが反
転し下方へ向かう部分を指すが、本発明では図２に示す
ように燃焼室天井煉瓦とフリューの仕切煉瓦で形成され
る部分の中間をヘアピン部７とする。
に、図１に示すように、燃焼ガスおよび火炎の向きが反
転し下方へ向かう部分を指すが、本発明では図２に示す
ように燃焼室天井煉瓦とフリューの仕切煉瓦で形成され
る部分の中間をヘアピン部７とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、その具体的内容について説
明する。
明する。
【００１４】図１は本発明に関する室炉式コーク炉を示
す図である。１は乾留炉、２は装入車、３は炭化室、４
は炉頂空間、５は装入口、６は蓄熱室、７は燃焼室ヘア
ピン部、８は押出機、９はラック、１０はコークガイド
車、１１はレベル計を各々示す。
す図である。１は乾留炉、２は装入車、３は炭化室、４
は炉頂空間、５は装入口、６は蓄熱室、７は燃焼室ヘア
ピン部、８は押出機、９はラック、１０はコークガイド
車、１１はレベル計を各々示す。
【００１５】本発明者らが炭化室内の炉頂空間温度につ
いて調査した結果、図３に示すようにほぼ９００℃以上
で推移することが分かった。またカーボン付着量と炉頂
空間温度の関係について鋭意研究を重ねた結果、図４に
示すように雰囲気温度が８５０℃超になると付着量が急
激に増加することが分かった。従って炉頂空間温度を８
５０℃以下にすると炉頂空間におけるカーボンの付着抑
制がはかれる。しかしながら炉頂空間温度が８００℃未
満になると、石炭充填層の炉頂空間近傍に乾留遅れが生
じ押出不良となることがわかった。ここで炉頂空間温度
としては炉頂空間での温度変化を敏感に検出できる位置
が望ましく、空間内のガス流れの下流側の上昇管近傍で
温度を測定することが望ましい。
いて調査した結果、図３に示すようにほぼ９００℃以上
で推移することが分かった。またカーボン付着量と炉頂
空間温度の関係について鋭意研究を重ねた結果、図４に
示すように雰囲気温度が８５０℃超になると付着量が急
激に増加することが分かった。従って炉頂空間温度を８
５０℃以下にすると炉頂空間におけるカーボンの付着抑
制がはかれる。しかしながら炉頂空間温度が８００℃未
満になると、石炭充填層の炉頂空間近傍に乾留遅れが生
じ押出不良となることがわかった。ここで炉頂空間温度
としては炉頂空間での温度変化を敏感に検出できる位置
が望ましく、空間内のガス流れの下流側の上昇管近傍で
温度を測定することが望ましい。
【００１６】そこで、炭化室内の高さ方向における温度
分布をさらに詳細に調査した結果、石炭装入高さを変え
ることにより、これまで炉頂空間を加熱していた熱量
を、本来の目的である石炭充填層の加熱に有効に使用す
ることができ、その結果、炉頂空間温度を低下させうる
ことが明らかとなった。本発明者らは石炭装入高さの変
化により高さ方向温度分布が変化する効果に着目して鋭
意研究を重ねた。具体的には炭化室内の装入時の石炭の
高さをレベル計で測定し、装入炭の充填高さと炉頂空間
の温度を測定した。この結果、図５に示すように装入炭
充填層最上部位置を燃焼室のヘアピン部より１００ｍｍ
以上高い位置とした場合に、炉頂空間温度の上昇を防ぎ
有効に石炭充填層を加熱することができ、その結果炉頂
空間の温度を８５０℃以下に低下させることができるこ
とが明らかとなった。また装入炭充填層最上部位置をヘ
アピン部より２００ｍｍ超高くした場合には炉頂空間温
度が８００℃未満となり押出性が著しく悪化した。以上
より装入炭充填高さをヘアピン部より１００〜２００ｍ
ｍ高い位置に調節することにより炉頂空間温度を８００
〜８５０℃として、その結果として、炉頂空間における
カーボンの付着を低減させることが可能な本発明を完成
するにいたった。なお本明細書でレベル計１１は非接触
のものが好ましく、冷却機構を有するマイクロ波距離計
を装入口５に装着して装入炭充填高さを測定すること等
が好ましい。
分布をさらに詳細に調査した結果、石炭装入高さを変え
ることにより、これまで炉頂空間を加熱していた熱量
を、本来の目的である石炭充填層の加熱に有効に使用す
ることができ、その結果、炉頂空間温度を低下させうる
ことが明らかとなった。本発明者らは石炭装入高さの変
化により高さ方向温度分布が変化する効果に着目して鋭
意研究を重ねた。具体的には炭化室内の装入時の石炭の
高さをレベル計で測定し、装入炭の充填高さと炉頂空間
の温度を測定した。この結果、図５に示すように装入炭
充填層最上部位置を燃焼室のヘアピン部より１００ｍｍ
以上高い位置とした場合に、炉頂空間温度の上昇を防ぎ
有効に石炭充填層を加熱することができ、その結果炉頂
空間の温度を８５０℃以下に低下させることができるこ
とが明らかとなった。また装入炭充填層最上部位置をヘ
アピン部より２００ｍｍ超高くした場合には炉頂空間温
度が８００℃未満となり押出性が著しく悪化した。以上
より装入炭充填高さをヘアピン部より１００〜２００ｍ
ｍ高い位置に調節することにより炉頂空間温度を８００
〜８５０℃として、その結果として、炉頂空間における
カーボンの付着を低減させることが可能な本発明を完成
するにいたった。なお本明細書でレベル計１１は非接触
のものが好ましく、冷却機構を有するマイクロ波距離計
を装入口５に装着して装入炭充填高さを測定すること等
が好ましい。
【００１７】
【実施例】以下に実施例により、本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１８】（実施例１）従来法では図１に示す乾留装
置を用いて、表１に示す配合炭を乾留してコークスを製
造した。従来法では装入炭充填高さを調整しておらず、
過装入を予防するために装入量を少な目にするために装
入炭充填高さが燃焼室ヘアピン部より低くなることが多
くまたその高さもまちまちであった。これに対して、本
発明は装入炭充填層高さは燃焼室のヘアピン部より１０
０〜２００ｍｍ高い位置とし、コークスを製造した。こ
れにより炭化室内の炉頂空間温度を８００〜８５０℃と
することができ、その結果カーボン付着量は図６のよう
に減少した結果、図７に示すように従来法では一定期間
後に押し詰まりが頻発しカーボン除去を行う必要が生じ
た。一方本発明に従いコークスを製造した場合は押し詰
まりを起こすことなく順調に操業を継続できた。
置を用いて、表１に示す配合炭を乾留してコークスを製
造した。従来法では装入炭充填高さを調整しておらず、
過装入を予防するために装入量を少な目にするために装
入炭充填高さが燃焼室ヘアピン部より低くなることが多
くまたその高さもまちまちであった。これに対して、本
発明は装入炭充填層高さは燃焼室のヘアピン部より１０
０〜２００ｍｍ高い位置とし、コークスを製造した。こ
れにより炭化室内の炉頂空間温度を８００〜８５０℃と
することができ、その結果カーボン付着量は図６のよう
に減少した結果、図７に示すように従来法では一定期間
後に押し詰まりが頻発しカーボン除去を行う必要が生じ
た。一方本発明に従いコークスを製造した場合は押し詰
まりを起こすことなく順調に操業を継続できた。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によって熱効
率を損なうことなく炭化室内の高さ方向の温度分布が改
善され、カーボンの付着を抑制することが可能となり、
コークス炉操業で大きな負担となっているカーボン除去
作業の頻度を減らすことができ、また押し詰まりの発生
も防げるなど、本発明の技術的、経済的な効果は非常に
大きい。
率を損なうことなく炭化室内の高さ方向の温度分布が改
善され、カーボンの付着を抑制することが可能となり、
コークス炉操業で大きな負担となっているカーボン除去
作業の頻度を減らすことができ、また押し詰まりの発生
も防げるなど、本発明の技術的、経済的な効果は非常に
大きい。
【図１】室炉式コークス炉を示す図。
【図２】燃焼室の詳細を示す図。
【図３】炉頂空間温度を示す図。
【図４】カーボン付着量に対する温度の影響を示す図。
【図５】装入レベルと炉頂空間温度の関係を示す図。
【図６】本発明の効果を示す図で、カーボン付着量を示
す図。
す図。
【図７】本発明の効果を示す図で、押し詰まりの頻度を
示す図。
示す図。
１…乾留炉 ２…装入車 ３…炭化室 ４…炉頂空間 ５…装入口 ６…蓄熱室 ７…ヘアピン部 ８…押出機 ９…ラック １０…コークガイド
車 １１…レベル計
車 １１…レベル計
Claims (1)
- 【請求項１】 室炉式コークス炉の炭化室に粉炭を装入
する際に、炭化室内の粉炭充填層の最上部位置を、隣接
する燃焼室のヘアピン部より１００〜２００ｍｍ高い位
置に調節して、乾留時の前記炭化室の炉頂空間部の温度
を８００〜８５０℃とすることを特徴とするコークス炉
炉頂空間のカーボン付着抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262296A JPH09235558A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | コークス炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262296A JPH09235558A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | コークス炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235558A true JPH09235558A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12641130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262296A Withdrawn JPH09235558A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | コークス炉炉頂空間のカーボン付着抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09235558A (ja) |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP4262296A patent/JPH09235558A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |