JPS606390B2

JPS606390B2 - 竪型成型コ−クス乾留炉におけるガス循環装置

Info

Publication number: JPS606390B2
Application number: JP13396179A
Authority: JP
Inventors: 耕一油田; 信義西原; 洋一俵
Original assignee: NIPPON TETSUKO RENMEI
Current assignee: NIPPON TETSUKO RENMEI
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1985-02-18
Also published as: JPS5657880A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はガス直接加熱式の直立型成型コークス乾留炉に
おけるガス循環装置に関するものである。

例えば冶金用成型コークスの製造法として、竪型乾留炉
内に塊成炭を装入し、乾留炉内で熱ガスを媒体として塊
成炭を乾留し所望の成型コークスを得ることが知られて
いる（椿開昭５２一２３１０７）。

この竪型乾留炉はその上部から低温乾留室および高温乾
留室が設けられているが、さらに高温乾留室に直結して
熟成型コークスの冷却室を設け、乾留炉々頂ガスを冷却
用ガスとして冷却室の下部に導入し、熱コークスと熱交
換して加熱用熱煤体ガスとして利用することが知られて
いる（特開昭５２−２３１０２号）。この方法では、冷
却室内の赤熱コークス層を通過したガスを乾留炉の冷却
室から何らかの手段で吸引し、流量と温度を調節し、か
つ低温乾留室羽口吹込みに必要な圧力に昇庄する必要が
ある。

この昇圧のための手段としては、一般にブロアーが用い
られるが、これには下記の如き不利がある。｛１｝吸
引すべき冷却室出口ガスが高温（８００ｏｏ以上）で、
かつ炉内で発生した粉コークスを多量に含有しているた
め熱間の耐摩耗性に優れた特殊なブロアーが必要となり
、設備的に不経済である。（２ーブロアー吸込ガス温
度を耐熱ブロアー使用最高温度（約５００００）にまで
降下させる場合、昇圧後のガス温度を低温乾留室供給ガ
ス温度（６００〜８００００）にまで再加熱する設備を
必要とし設備上及び熱源単位上不経済である。

本発明は、上述の問題点を考慮し、こうした高温、かつ
摩耗性の強いコークス粉塵を多量に含有したガスを吸引
し昇圧する手段を提供するものである。

つまり、先の成型コークス乾留炉ガス循環システムにお
いて、炉頂ガスの一部をブロアーで昇庄し、加熱装置で
昇温し、これを駆動ガスとして冷却室出口ガスを吸引し
、吐出ガスを低温乾留室羽口へ供給するェジェクターを
使用すれば、設備的にブロアー式に比べて安価で保守性
にも優れたガス循環システムとなる。

又ェジェクター式とブロアー式両方式ともガス加熱装置
を必要とするが、ブロアー式では低温乾留室供給ガスの
全量を耐熱プロアー吐出ガス温度（約５００００）から
低温乾留室供給ガス温度（６００〜８００ｏ○）まで昇
温するため加熱装置通過ガス量が多く、加熱温度が高い
ため、加熱装置は比較的高価なものとなる。これに対し
て、ェジェクター式ではェジェクター駆動ガス量（低温
乾留室供給ガス量の１／２以下）を常温から約５５０ｏ
ｏに昇塩するため加熱装置通過ガス量が少なく加熱温度
が低いため、加熱装置は比較的安価になる。従って、加
熱装置だけを比較してもェジヱクター式の方がブロアー
式に比べて経済的である。

ところで、成型コークス乾留炉では塊成炭の粒度や揮発
分を変動させた場合、又稼働率を変動させた場合にも対
応して高品質の冶金用コークスを製造することを目的と
している。従ってこうした操業条件の変動に対して乾留
条件を調節するため、広範囲にわたるェジェクター吐出
ガス（すなわち低温乾留室供給ガス）の温度・流量及び
ェジェクター吸引ガス（すなわち冷却室出口ガス）の流
量の調節が不可欠である。本発明の発明者等は、こうし
た調節をェジェクター駆動ガスの温度・流量・圧力によ
り行なう装置を開発した。

本発明によれば、コークス粉を含まず、比較的温度が低
く流量も少ないェジェクター駆動ガスの状態量の調節に
より、高温かつコークス粉を含有する吸引ガス（冷却室
出口ガス）及び吐出ガス（低温乾留室供給ガス）の配管
に何ら流量・圧力・温度調節機構を有することなく、吸
引ガス流量及び吐出ガス流量・温度の調節ができ、設備
上その効果は大である。ところが、一般にェジェクター
はその本質的な特性として設計点以外での動作効率が低
く、広い動作範囲での作動は困難であることが知られて
いる。

そこで本発明の発明者等は、ヱジェクター吐出ガスの温
度・流量及び吸引ガス量の具体的制御手段として更に次
の２つを開発した。

第１はェジェクタ−に駆動用として炉頂から循環される
ガスの一部をェジヱクター吐出側配管にバイパスするた
めの流量調節弁を有するバイパス配管を配設することで
ある。

第２は同一中心軸を有する２つ以上の口径の異なる噴出
口を持つ多重管からなり、中心以外の噴出口から噴出す
るガスを独独立に切換えることのできるェジェクター用
多重管式ノズルである。

次に本発明による装置を実施例に基き図面を用いて詳細
に説明する。第１図において、まず塊成炭１は低温乾留
室２、高温乾留室３及び冷却室４から構成されている直
立乾留炉５の炉頂から炉内に装入され、炉内を降下する
過程で羽□６，７から導入される加熱用熱媒体ガスによ
り乾留され、更に冷却ガス導入口８から導入され、排出
口９から排出される冷却用ガスにより冷却されて成型コ
ークス１０として乾留炉下部から排出される。一方、炉
頂から抜出されたガスは直援クーラー１１及び間接クー
ラー１２で冷却ごれ、循環ブロアー１３で昇圧され、一
部は回収ガスとして系外に導かれ、残りは循環ガスとし
て系内を循環する。循環ガスの一部は冷却用ガスとして
冷却ガス導入口から冷却室に導入される。又残りの一部
はブロアー１４で昇圧され加熱装置１５で昇圧された高
温乾留用熱媒体ガスとして羽□７から乾留炉内へ導入さ
れる。循環ガスの残りはブロアー１６、流量調節弁２７
及び加熱装置１７で、その圧力・流量・温度を調節され
ェジェクター１８へその駆動ガスとして導かれる。ェジ
ェクターは排出口９から冷却ゾーン出口ガスを吸引し、
駆動ガスと混合の上必要圧力に昇庄し、低温乾留用熱媒
体ガスとし羽□６から乾留炉内へ導入する。加熱装置１
７出口ガスの一部はパイプ１９によりェジェクター吐出
側へバイパスされる。

このパイプ１９には流量調節弁２０が配設され、バイパ
ス流量を調節することにより実際にェジェクターノズル
から噴出するガス量を調節し、ェジェクター昇圧能力を
調節することにより冷却ゾーンから排出するガスの量を
調節することができる。その結果、加熱装置１７の出口
ガス量を変えることなく、又排出口９からェジェクター
の間及びェジェクター吐出口から羽口６の間に何らの流
量調節機構を有することなく、低温乾留室供給ガスの流
量と温度及び冷却室出口ガス量を調節することができる
。ところで、一般にェジヱクターではノズル噴出速度を
低下させると昇圧力が著しく低下する。

従ってバイパス弁による調整範囲を超える程ェジェクタ
ー駆動ガス量を減少させる場合は、多重管式駆動ガスノ
ズルに導入させるガスを切換える。本ノズルによれば、
順次外側の噴出口（中心の噴出口以外は環状噴出口とな
る。）から噴出するガスを止めることにより、全駆動ガ
スの流量を減少させても、ノズル先端の噴出速度は減少
することなく、ェジェクター昇圧力の著しい低下を防ぐ
ことができ、従って広範囲の操業条件に対応することが
できる。第１図は多重管ノズルの例として２重管ノズル
を示している。

ェジェクター駆動用ガスは内側ノズル用パイプ２１と外
側ノズル用パイプ２２に分けられ、それぞれ２重管式駆
動ガスノズルの内側ノズル２３と外側ノズル２４に導か
れる。

ただし、パイプ２２には切襖用遮断弁３０が配設されて
いる。ェジェクターに吹込まれた駆動ガスにより排出口
９から吹込まれたガスは、ェジェクター１８内で駆動ガ
スと混合して吐出される。本装置の作動に際しては、加
熱装置１７通過ガス量は加熱装置入側で設定され、その
加熱温度は調節温度計３１により調節される。

又冷却室入口ガス量は流量調節弁２７で調節するが、こ
の流量と流量検出端３３における冷却室出口ガス量が一
致するように冷却室出口ガス量（すなわちェジェクター
吸引ガス量）をバイパス配管の流量調節弁２０１こより
間接的に調節する。このバイパス配管中の流量が一定値
以上になる場合は遮断弁３０を止じ、ェジェクターを内
側ノズル２３だけで駆動する。次に本発明の実施例につ
いて説明する。

使用したェジェクター駆動ノズルは２重管式で、寸法は
第２図に示す通りである。

又駆動ガスと吸込ガスの成分は表１に示す通りである。
表１更に低温乾留用羽口必要吹入圧力と、冷却ガス排出
口必要吸引圧力の差、すなわちェジェクターの必要昇圧
力と、ェジェクター吸込ガス量（冷却ゾーン出口ガス量
）の関係は第３図に示す通りである。

既に述べた通り、成型コークス乾留炉では冷却室出口ガ
スの流量及び低温乾留室供給ガスの温度と流量を独立に
調節する必要がある。

ここではまず冷却室出口ガス量と低温乾留炉供給ガス温
度を独立に調節するためのェジェクター制御方法につい
て述べる。第４図及び第５図は駆動ガスノズル噴出口内
径が９仇肋及び７０肋の場合の第３図の必要昇圧力を満
足する動作範囲を示す。

いずれの場合も、吸込ガス温度はａｓ＝８１０００、駆
動ガス温度はＧＭ＝５５０℃とした。又駆動ガス元圧は
１５００柳Ａｑ以内となり単段ブロアーの昇圧力範囲内
に収まった。図の横軸はバイパス率＝ＶＢ／ＶＰＨ（但
しＶＢ：バイパスガス量、ＶＰＨ：予熱ガス量）を示す
。又、図中のパラメーター８Ｔはヱジェクタ−吐出ガス
温度で、Ｖｓは吸込ガス量を示す。

第４図より、内蓬ｄ＝９０物のノズルを使用すれば、８
７＝６５０００の場合、Ｖｓ＝１５００〜３０００Ｎの
／日の範囲で、バイパス率の調節により図中斜線部Ａの
動作範囲内で昇圧力を調節することができる。

しかし、８Ｔ＝６９０００の動作範囲（図中斜線部Ｂ）
は非常に狭く制御性が悪い。

一方、、第５図より内径ｄ＝７仇蚊のノズルを使用すれ
ば、ａＴ＝６９０ｏｏの場合、Ｖｓ１５００〜２８００
Ｎの／日の範囲で図中斜線部Ａの動作範囲で、昇圧力を
調節することができる。

ところがＶｓ＝２５００〜２８００Ｎ従／日に対応する
動作範囲は狭く、かつ、８Ｔ＝６５０ｏ０の場合は全動
作範囲にわたって０．２〜０．６のバイパス率が必要と
なり、ェジェクター駆動に直接関係のない多量のバイパ
スガスを昇圧するため不経済的である。そこで、本例の
様に吸込ガス量と駆動ガス量をそれぞれ一定とした場合
、８Ｔが比較的高い（例えば６９０ｏｏ）時、すなわち
駆動ガス量が比較的少ない時は十分な昇圧力を得るため
に内蓬の小さなノズル（内側ノズルのみ）を使用すれば
、広い動作範囲（第５図斜線部Ａ）が得られる。

逆に８Ｔが比較的低い（例えば６５０００）の時、すな
わち駆動ガス量が比較的多い時は、内蓬の大きなノズル
（内律ノズル十外側ノズル）を使用すれば、広い動作範
囲が得られる。

以上、冷却室出口ガス量と、低温乾留室供給ガス温度を
独立に調節する場合のェジヱクター制御方法を述べたが
、冷却室出口ガス量と低温乾留室供給ガス量を独立に調
節する場合のェジェクター制御方法もこれと同様である
。

ところで先の記述から明らかな通り塊成炭の揮発分の変
動が少ない場合は冷却室出口ガス流量及び低温乾留室供
給ガスの流量・温度の必要操作条件が比較的少なくなり
、これらの調節を本発明によるバイパス配管通過ガス流
量の調節だけにより行なうことができる。

このように、本発明によれば、バイパス流量の調節と駆
動ガスノズル内径の切換えを組合わせることにより吸込
ガス量（冷却ゾーン排出ガス量）、駆動ガス量、吐出ガ
ス（低温乾留用熱媒体ガス）の流量と温度の変化に追随
して広い動作範囲を確保することができ、熱経済性及び
保守性に優れた成型コークス乾留炉ガス循環システムを
得ることができ、その実用価値は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置である直立型成型コークス
乾留炉におけるガス循環装置の説明図、第２図は実施例
装置に用いたェジェクターの寸法を示す図、第３図は実
施例に用いた必要昇圧力と吸込ガス量の関係を示す図、
第４図、第５図は実施例のェジェクターの動作範囲を示
す図である。１・・・塊成炭、２・・・低温乾留室、３・・・高温乾
留室、４・・・冷却室、６…直立型乾留炉、６・・・低
温乾留室熱媒体ガス供給羽口、７・・・高温乾留室熱媒
体ガス供給羽口、８・・・冷却ガス導入口、９・・・冷
却ガス排出口、１０・・・成型コークス、１１・・・直
接クーフー、１２…間接クーラー、１３…循環ブロア−
、１４・・・昇圧ブロアー、１５・・・加熱装置、１６
・・・昇圧ブロアー、１７…加熱装置、１８・・・ヱジ
ェクター、１９…バイパス用パイプ、２１…内側ノズル
用パイプ、２２・・・外側ノズル用パイプ、２３…内側
ノズル、２４…外側ノズル、３０…遮断弁、２５，２８
，３３，３５…流量検出端、２６，２９，３４，３７…
流量調節器、２０，２７，３６…流量調節弁、３１，３
８…温度検出端、３２・・・温度調節器。第１図第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１直立型連続乾留炉における乾留室の下部および中間
部に加熱用熱媒体ガスを導入して塊成炭を乾留し、成型
コークスを得る方法において乾留炉々頂ガスを冷却用ガ
スとして乾留室に直結した成型コークス冷却室の下部へ
導入し、該冷却室を通過したガスの大部分を冷却室上部
より排出し加熱用熱媒体ガスとして乾留室中間部の導入
口へ供給することを特徴とする成型コークスの製造装置
において、循環する一部の炉頂ガスで駆動されるエジエ
クターを設け、該エジエクターにより冷却室を通過した
ガスを吸引し、エジエクター内で駆動ガスと混合し、加
熱用熱媒体ガスとして乾留炉中間部羽口へ供給する如く
なすと共に、駆動用ガスの一部をエジエクター吐出側へ
バイパスするための流量調節機構を持つバイパス配管を
有することを特徴とする竪型成型コークス乾留炉におけ
るガス循環装置。２直立型連続乾留炉における乾留室の下部および中間
部に加熱用熱媒体ガスを導入して塊成炭を乾留し、成型
コークスを得る方法において乾留炉々頂ガスを冷却用ガ
スとして乾留室に直結した成型コークス冷却室の下部へ
導入し、該冷却室を通過したガスの大部分を冷却室上部
より排出し加熱用熱媒体ガスとして乾留室中間部の導入
口へ供給することを特徴とする成型コークスの製造装置
において、循環する一部の炉頂ガスで駆動されるエジエ
クターを設け、該エジエクターにより冷却室を通過した
ガスを吸引し、エジエクター内で駆動ガスと混合し、加
熱用熱媒体ガスとして乾留炉中間部羽口へ供給する如く
なすと共に、駆動用ガスの一部をエジエクター吐出側へ
バイパスするための流量調節機構を持つバイパス配管を
有し、かつエジエクターの同一中心軸上に口径の異なる
２つ以上の噴出口を持ち中心以外の噴出口から噴出する
ガスを独立に切換えることのできるエジエクター駆動用
多重管式ノズルを有することを特徴とする竪型成型コー
クス乾留炉におけるガス循環装置。