JPS6127432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱保護体として働らき、炉室内に突
出して扉本体と固く結合されている扉栓体を備
え、かつこの扉栓体を介して炉装入物が扉本体に
対して一定の間隔を置いて保持されている、コー
クス炉用扉に関する。

公知のコークス炉扉は耐火性の材料から成る適
当に大きな重量を持つ扉栓体を有している。この
扉栓体は約400mmだけコークス炉室内に突出して
おり、扉枠、壁保護板および扉体のような鉄製の
炉機器自体の熱損と許容しがたい温度上昇を阻止
し、同時にまた本来の炉頂部を過度の熱負荷から
保護する。単個のレンガ或いは既製部品から組立
てられた扉栓体はいわゆるレンガ保持体を介し
て、或いはねじ止め部材を介して扉体と結合され
ており、耐火性の栓体材料の内側は扉を閉じた際
一般に第１の煙道に達するほぼ炉室内に突出す
る。これによつて、第１の煙道およびコークスケ
ーキの熱作用により封隙接ぎ目が損傷される。こ
の場合扉栓体と炉壁との間に狭い上方から下方へ
と扉栓体の両側で貫通している通路が生じる。

扉栓体に使用された耐火性の材料は一般に炭素
の浸入を阻止することは不可能であり、したがつ
て栓体接ぎ目はしばしば比較的短い作業時間の後
もうもろくなつてしまう。これによつて生じる損
傷は高い修繕費と管理費を必要とし、かつ時々扉
栓体全体の補修を必要とする。特に不利なこと
は、このような損傷と扉栓体の所定の構成に基い
てコークスケーキの頂部において未成熟の部分が
生じ、この部分が扉を取外し、引続いてコークス
圧力を取除いた際附加的な放射熱を誘起すること
である。この過程は更に、扉栓体へのグラフアイ
トおよび半コークスの沈降が生じ、これを除去す
る際扉栓体に軽い損傷が生じることによつても起
る。

蒸気状のおよびガス状のコークス化生成物は炉
装入部のすべての領域内で、即ち、コークス炉扉
の領域内でも生じる。公知のコークス炉扉を有す
るコークス炉の場合、炉装入部の上方にのみガス
導出室もしくはガス捕集室が設けられており、こ
れらの室内でガス状の生成物が捕集され、次いで
上昇管を介してコークス炉から導出される。した
がつて炉装入部の下方領域内と炉頂部に生じる蒸
気状およびガス状のコークス化生成物は炉装入部
を通して上方へと導かれ、次いで始めて吸引され
る。これによつてコークス炉の個々の領域内にお
いて、特にコークス炉扉の領域内で過度のガス圧
力が生じる。このことは、コークス炉扉の領域内
の雰囲気内への時折のガスの流出によつて明白で
ある。これによつて生じる放射熱以外にガス損失
もまたこの様式の装置の不利に数えられる。

本発明の根底をなす課題はガス導出を改善する
傍ら炉床の頂部部分のガス放出と、コークス炉扉
の寿命の増長とを同時に促進し、これに伴いコー
クス化時間の終期におけるコークスケーキの均一
化が達せられ、しかも炉室と炉扉に対する熱負荷
の危険な増大をも回避することである。

本発明により上記の課題は、扉栓体が装入物に
対して高い熱伝導性を有する壁部から成り、この
壁部が互いに間隔をもつて設けられた個々のスペ
ーサ片を介して扉本体と結合されていて扉栓体に
上下吹抜けのガスの上昇部が形成されており、こ
の扉本体自体に壁部に所属する側において熱絶縁
部が設けられていることによつて解決される。

これによつて、特にコークス炉の下方領域内に
おいて超過圧が形成されることを確実に阻止する
ガス案内が可能となる。上記のガス捕集室はコー
クス炉扉の全高さにわたつて延びており、したが
つてガス状のコークス化生成物の上方の水平なガ
ス捕集室の領域に至るまでおよび上昇部又は上昇
管の領域に至るまでの確実な導出が可能となる。
これによつて炭化水素の著しく高い収率が達せら
れる。

この場合、ガス捕集室として扉栓体が働らくの
が有利である。このことは本発明により、扉栓体
を壁部は備えているが上方および下方の終端板を
持たない中空体として形成し、かつその長さにわ
たつて配分して設けられた開口を設けることによ
つて達せられる。これにより、ガス状コークス化
生成物のための垂直なガス捕集室への接近がコー
クス炉の底部領域内でもまたその全高さにわたつ
ても可能となる。これに加えて有利なことは、開
口が前方領域内に於ても扉栓体の側方領域内にま
で延びていることである。コークス炭の開口内へ
の浸入は適当に上方向に調節可能な被覆部によつ
て阻止される。なぜならこの被覆部が屋根形の形
状を持ちガスのガス捕集室内への導出を容易にす
るからである。

中空体として形成された扉栓体の壁部が高い耐
熱性の鋼材から成るのが有利である。これによ
り、扉栓体の近傍に露出している炉装入物のコー
クス化を促進し、グラフアイトおよび類似の物質
の団塊化が阻止される。

乾燥した微粒子状のコークス炭の場合本発明に
より扉栓体の構成は有利であるが、湿つた装入炭
のコークス化にあつては、前方の壁部はスペーサ
片を介して扉本体と結合されるコークス化板によ
つて形成される。この場合、炉装入物はこの前方
の壁部を介して保持される。この構成の場合ガス
状のコークス化生成物は側方でもガス捕集室内に
浸入し、この中で上昇部又は上昇管へと案内され
る。このように形成された扉栓体の組立は上記の
スペーサ片をＴ−字形に形成することによつて容
易に行うことが可能である。容量の変更およびこ
れに伴いガス捕集室のその都度の状況への適応
は、スペーサ片を−本願発明で提案されているよ
うに−長さ変更可能に形成することによつて可能
である。この場合、団塊化は、前方の壁部上に角
度をもつて外方へと指向している補強リブを設け
ることによつて阻止される。

熱緩衝を改善するため本発明による構成によ
り、扉栓体と扉本体との間に扉本体を遮へいする
熱絶縁部が設けられる。高い熱緩衝性の材料から
成るこの層は、扉本体が許容しがたいほど加熱さ
れることがないことを保証する。扉本体の保全と
関連する扉本体の温度すら低下させることが可能
である。

垂直方向での熱による伸びを均衡するため、本
発明による扉栓体は部分に分割されている。この
場合、各部分間には伸縮継目が設けられている。
更に、これらの部分を扉栓体とねび結合して形成
し、この場合ねじ結合部が扉栓体の長手方向に設
けられた長孔を有しているのが有利である。

扉栓体にその室側で扉栓体の材料に比してより
高い熱伝導性を持つライニングを設け、かつ扉栓
体の奥行を少くとも同じ方行に存在するライニン
グの厚みだけ低減するようにして、炉装入物の良
好なコークス化の所望の効果およびガス状のコー
クス化生成物の良好な導出をこの領域内で達する
ことが可能である。この場合、上記のライニング
を扉本体に対して平行に設けられかつ鋳鉄から成
る金属板から構成するのが有利である。同様なこ
とは更に、ライニングによつて形成された室側面
をその都度の第１の煙道の後方へと外方へ位置ず
れさせて設けることによつても保証される。

本発明は特に、耐火性の材料を使用しないこと
により扉栓体の故障の発生が著しく低減されるこ
とに特徴がある。耐熱性の板板から成る壁を有す
る中空体として扉栓体を形成することによりコー
クス炉扉の実際に際限のない寿命が達せられる。
半コークスおよびグラフアイトとがもはや扉栓体
の表面と密に結着してしまうことがなく、したが
つて万一附着物が生じたとしてもこれらの生成物
を簡単に取除くことができる。其上、中空体が高
い耐熱性を有することは、炉装入物が炉頂部にお
いても常に完全にコークス化されると云う利点を
もたらす。なぜなら、熱の供給が側面で加熱壁の
みから行われるのみならず、附加的な加熱面のよ
うに働らく端面からも行われるからである。この
ことは、端面自体も高い耐熱性の鋼材から成る板
によつて形成することによつて更に増大される。
更に、中空体を80〜100mmだけ僅かに炉室内に突
出させることが可能であり、これにより生産量を
１〜２％増大させることが可能である。なぜな
ら、相応して多量にコークス炭を炉内に装入でき
るからである。他の本質的な利点は、中空体とし
て形成された扉栓体が従来の耐火性の材料から造
られた扉栓体よりも軽量に、即ち80％以上もの重
量低減となり炉構造をも著しく軽量に構成するこ
とが可能なことである。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

第１図には、コークス炉扉の重要な部分をコー
クス炉内に突出している側が上方を向いた状態で
示した。機器を担持している扉本体は符号１で示
されている。この側面に封隙条片２が設けられて
いる。この封隙条片はコークス炉扉を内側に旋回
した際扉枠に当接し、これによりコークス炉が外
部に対して所望通りに封隙する。第２図には扉枠
３の前方に繰り出されたコークス炉扉の断面を示
した。

扉本体１の内側には扉栓体４が設けられてお
り、この扉栓体は第２図から認められるように、
適当に炉室５内に突出していて、狭い通路を残し
て加熱壁６に対して平行に走つている。

中空体として形成された扉栓体４はガス捕集室
７を形成し、このガス捕集室を通してガスもしく
はガス状のコークス化生成物が炉室５の底部から
被覆部の領域内に設けられている上昇部又は上昇
管にまで上昇する。換言すれば、扉栓体には上下
吹抜けのガス上昇部が形成されている。

扉栓体４と扉本体１との間には熱絶縁部８が存
在している。扉栓体４はこの場合この熱絶縁部８
を囲繞している。

扉栓体４は、図示した実施例の場合、約0.5〜
１ｍの長さの個々の部分２９，３０，３１を並列
して設けることによつて形成される。これらの部
分は相互に僅かな間隔をもつて扉本体１上に固定
されている。これにより、個々の部分２９〜３１
の間に開口１０，１１，１２が生じ、これらの開
口は同時に伸縮継目およびガス通路として働ら
く。個々の部分２９，３０，３１間の間隔はこれ
に伴い十分な熱による伸びを許容し、同時にこの
伸縮継目の領域内に生じる蒸気状のおよびガス状
のコークス化生成物がガス捕集室７内に侵入する
ことが可能となる。

炉室５の加熱室６に面した側面において、蒸気
状のもしくはガス状のコークス化生成物と共に固
いコークス部分もしくは石炭粒子が扉栓体４内に
侵入することの危険は生じない。なぜなら、ガス
捕集室がこの側でも閉じているからである。炉室
５に面した扉栓体４の側面においては、このよう
な侵入に対しては更に被覆部１４がそれを阻止す
るように働らく。これらの被覆部は２つの隣接し
合つている部分２９，３０と３０と３１間の間隙
を覆い、しかも同時に隙間を残して或いは適当な
ことであるが傾斜して設置されている。この目的
のため、被覆部１４は角のある断面を有し、部分
２９或いは３０或いは３１のそれぞれ１つと、先
ず一方の部分から離間するように突出し、次いで
ここで隣接している部分に達するように間隙を覆
うように、溶接されている。

中空体として形成されている扉栓体４は、第１
図、第２図および他の図面から認められるよう
に、垂直のガス捕集室７を形成している。このガ
ス捕集室を介して、第１図、第２図および他の図
面から認められるように、ガス状のコークス化生
成物が有利に導出され、水平な上方のガス捕集室
と上昇部又は上昇管へと供給される。この場合生
じる好都合なガス挙動により、扉枠３もしくはコ
ークス炉扉における圧力落差が総体的にその都度
の雰囲気に対して、好都合なものとなり、したが
つて通常の封隙条片２を使用しても熱放射を確実
に阻止することが可能となる。

個々の部分２９，３０，３１は扉本体１とねじ
結合されている。この場合部分２９，３０，３１
内には扉本体４の長手方向に走る長孔３３が形成
されている。この孔により、一方では個々の部分
２９，３０，３１の簡単な組立てが、他方では扉
本体４の個々の部分の十分な伸縮が可能となる。
この場合、個々の部分をこれが固定孔３４をほぼ
中央で通るように固定するのが有利である。

壁部１６及びスペーサ片１５，１７から成り互
いに並べて設けられた部分２９，３０，３１の様
式の垂直なガス捕集室７は、第１図および第２図
に示されているように、コークス化に使用された
コークス炭、例えば予加熱した石炭が極めてさら
さらして流動的である場合、特に有利である。即
ち、中空体が閉じられているので、粉炭のガス捕
集室内への侵入が阻止され、これに伴いガス路の
閉塞も避けられる。しかも湿つた石炭をコークス
化する場合、本発明による効果は、第３図〜第８
図から認められる簡単な様式で達せられる。この
実施形の場合、炉室５内に突出しているスペーサ
片上にそれぞれ耐熱性の板から成る部分２９，３
０，３１が設けられている。これらのスペーサ片
１８，１９はそれぞれ扉本体と結合されている。
第３図と第８図から認められる実施形の場合、こ
れらのスペーサ片１８，１９はＴ−字形の部分と
して形成されている。この場合フランジ２２はそ
れぞれ部分２９，３０，３１を担持していて、ウ
エツプ２３に関着されている脚部２４はそれぞれ
扉本体との結合部である。個々の部分２９，３
０，３１上には外方に起立している角２６を有す
る補強リブ２５が設けられている。第８図はこの
ような構成の概略図である。

スペーサ片１８，１９はＴ−字形、円形或いは
他の形状をしている。これは第３図、第４図、第
５図、第６図および第７図に示されている。個々
のスペーサ片１８，１９はそれぞれ互いに間隔を
もつて設けられている。これによりコークス炉扉
の全構造の重量が低減される。これに伴い材料消
費の低減、また組立の労力の軽減がもたらされ
る。蒸気状のおよびガス状のコークス化生成物は
全く妨げられることなく個々の部分２９，３０，
３１の耐熱性の板の傍らを通つて垂直なガス捕集
室７内に入り、上昇部又は上昇管を経てコークス
炉から除去できる。この場合、既に述べたように
第３図〜第７図に図示したようなスペーサ片１
８，１９のための色々な実施形が可能である。特
に第５図と第６図による実施例にあつてはガス捕
集室７の容量を加減することが可能である。其上
第５図による実施形では、窒素用接続管３７を介
して吹込み作業可能なガス吹込み部３６が設けら
れている。このガス吹込み部は加熱壁とスペーサ
片１８，１９のウエツプ２３間の領域を閉じてお
り、したがつてこの領域内にガスおよびさらさら
した流動性の炭が侵入することがない。これによ
り封隙条片２の封隙作用の改善が達せられる。

耐熱性の板もしくは壁１６が特に高い熱導伝性
を有する金属もしくは鋼から造られているので、
炉装入物への熱の供給が側方で加熱壁６から行わ
れるのみならず、附加的にこれらの板を介して、
しかも正確に炉装入物の面上へ向けて行われる。
この効果により、板を約100mmだけ浅く炉室５内
に突出させることが可能になり、これにより有効
な炉容量、したがつてコークス化一工程当りの生
産量がそれ相応に増大する。またこれによつても
異論のない炉頂部におけるコークス化が保証され
る。このことはコークス加圧にあつて僅から熱放
射出をもたらす。これによつて、コークス加圧の
際に使用される脱塵ユニツトの負荷が著しく軽減
され、僅から働らきですむ。

【図面の簡単な説明】

第１図はコークス炉扉の部分概略図、第２図は
ガス捕集室の横断面図、第３図は横断面図、第４
図は横断面図、第５図は横断面図、第６図は横断
面図、第７図は横断面図、第８図はガス捕集室の
部分概略図。 図中符号は、１……扉本体、８……熱絶縁部、
１６……壁部、１５，１７，１８，１９……スペ
ーサ片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱保護体として働らき、炉室内に突出して扉
   本体と固く結合されている扉栓体を備え、かつこ
   の扉栓体を介して炉装入物が扉本体に対して一定
   の間隔を置いて保持されている、コークス炉扉に
   おいて、上記扉栓体が装入物に対して高い熱伝導
   性を有する壁部１６から成り、この壁部が互いに
   間隔をもつて設けられた個々のスペーサ片１５，
   １７，１８，１９を介して扉本体１と結合されて
   いて扉栓体に上下吹抜けのガスの上昇部が形成さ
   れており、この扉本体自体に壁部１６に相対する
   側において熱絶縁部８が設けられていることを特
   徴とするコークス炉扉。 ２ スペーサ片１８，１９がＴ字形に形成されて
   おり、このＴ字形のスペーサ片のフランジ２２上
   に壁部１６が取付けられている、特許請求の範囲
   第１項に記載のコークス炉扉。 ３ スペーサ片１８，１９が扉本体１と壁部１６
   間で長さ変更可能に形成されている、特許請求の
   範囲第１項或いは第２項に記載のコークス炉扉。 ４ 壁部１６が装入物に面した側に補強リブ２５
   を備えている、特許請求の範囲第１項〜第３項の
   いずれか一項に記載のコークス炉扉。 ５ 壁部１６が部分２９，３０，３１に分割され
   ている、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれ
   か一項に記載のコークス炉扉。 ６ 部分２９，３０，３１間に伸縮継目が形成さ
   れている、特許請求の範囲第５項に記載のコーク
   ス炉扉。 ７ スペーサ片１８，１９と加熱壁６との間に窒
   素を供給するための接続管３７が設けられてい
   る、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一
   項に記載のコークス炉扉。