JPS6211794A - コ−クス炉内装入炭加振圧密装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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内へ装入された粉炭を加振圧
密する装置に関するものである。

（従来の技術） 工業用大型コークス炉設備の概要は第４図および第５図
に示される如くであり、コークス炉炭化室Ａは一室の大
きさが、−例をあげれば幅０．４ないし０．５ｍｑ高さ
５ないし６ｒｎ１裏側から表側迄の長さ１４ないし１５
　ｍあり、表側裏側にはそれぞれ開閉扉１．２を備える
とともに上部には４ないし５個の粉炭装入口３が設けら
れている。かかるコークス炉炭化室Ａは間に燃焼室Ｂを
配置して８０室ないし１００室が並置されて炉団を構成
し、該炉団の上部を炭化室Ａの粉炭装入口３に対応する
数の粉炭ホッパー４を有する粉炭装入車Ｃが炭化室Ａの
幅方向に走行し、各炭化室Ａに粉炭を装入するようにな
されていろ。粉炭は炭化室Ａ内にその高さの約８０％ま
で供給装入されるが、粉炭の安息角（３６°ないし“４
０°）に従って各装入口３の直下に頂部をもった凹凸面
５を形成する。

コークス炉団の裏側には装入粉炭の上記凹凸面５を水平
にならすためのしベラ−Ｄおよび生成コークスを炭化室
Ａから押出すための押出機Ｅを搭載した走行台車Ｆが配
設されている。すなわちレベラーＤは、押出機Ｅの上部
しベルに５つて粉炭装入後数回炭化室Ａの裏側から表側
まで前進後退を繰り返すことにより、装入粉炭の前記凹
凸面５を均等にならし発生ガス道６を確保させるもので
あり、その−例について説明すると、第６図に示すよう
に炭化室Ａの全長にわたって進入しかつ退出可能な長さ
を有し、二枚の側板９．９とこれら両側板間に所要のピ
ッチをもって取付けられた仕切板１０、ＩＯからなるビ
ーム本体８と、該ビーム本体８をほぼ水平に支持案内す
るだめの数組のガイドローラ−１１と、前記ビーム本体
８を炭化室Ａの表扉２の上部に設けた小扉ロアを通して
前進後退させるだめのビーム駆仙手段１２とを備えたも
のである。ビーム駆動手段１２は走行台車Ｐ上に設置し
た駆動用ドラム１３、前後の固定案内シーづ１４．１４
およびこれらに巻付けられたエンドしス〇−づ１５から
なり、該ニジドレス０−−ｊｌ−５はクリップ１６によ
りビーム本体８の後方箇所に結着されている。したがっ
て駆動用ドラム１３を正逆−転せしめることによりビー
ム本体８は炭化室Ａの全長にわたり進入退出することが
でき、仕切板１０が粉炭の凹凸面５を掻きならしてしベ
リングを行なうものである。

レベラーＤの下位レベルに配設されている押出機Ｅはコ
ークス生成後、炭化室Ａの表裏界１．２をあけ、その押
出しラム１７を炭化％Ａ内に押進め、生成コークスを表
扉１側のコークスガイド車Ｇを経て消火車Ｈへ押出し放
出する。

以上はコークス炉設備の概要であるが、かかるコークス
炉で生成された乾留コークスの強度は、装入粉炭の装入
嵩密度を大きくすることにより改善される。このことは
嵩密度が大きい程粉炭粒子間距離が小さくなることから
、理論的にも、また経験的にも知られている。すなわち
粉炭粒度３ｍｍアンター８５％、含有水分８％の粉炭を
実験資料として装入口からの落下高さを変え堆積深さく
ｍ）と嵩密度（ｔｏｎ／ｍ３）との関係をみろと、第７
図（ａ）に示すように落下高さが大きい程また堆積深さ
が大きい程嵩密度が大きくなり、試験炉で生成されたコ
ークスの冷間強度指数り工１≧０（（転）と装入深さく
、ｍ　）との関係、或は装入嵩密度（ｔｏ、ｎ／１♂）
と冷間強度指数ＤＩＩＳ　（％）との関係をみるとそれ
ぞれ第７図（ｂ）および第７図（ｅ）に示すようになり
装入粉炭の嵩密度が大きい程生成コークスの強度も大と
なることが判る。

従来からコークス炉炭化室への粉炭装入は、前記したよ
うに炉の上部から自然落下により行なわれており、炭化
室の下部では落下高さが大きいことおよび堆積自重によ
る圧密作用が大きいことによって嵩密度は大きくなるが
、上部にゆく程嵩密度は小さい。このような嵩密度の炉
内分布では、生成コークスの強度、品質が不均一であり
、生産性の向上は望めず、特に弱粘結炭使用の場合には
環装強度の低いコークスとなり銑鉄製造に還元剤として
高炉に装入した場合粉化率の増大による通気性、通液性
の保持が困難となり、生産性の低下など高炉操業に支障
を来たす原因にもなるものである。このようなコークス
炉炭化室内装入炭表層部の低嵩密度に起因する生成コー
クスの強度、品質の不均一を解消するための従来技術と
しては、例えば特公昭５９−１８４３４号公報に示され
るように、レベラービームの先端に加振部材を設け、該
加振部材により、装入炭を加圧、加振することを特徴と
する加振充填装置がある。

（発明が解決しようとする問題点） 前記レベラービーム先端に加振部材を設け、装入炭を加
圧、加振する装置には、コークス炉操業（生産性）を損
なうことなく加圧、加振作業が終了することが要求され
る。そのためには、振動源からの発生振動力を高めるな
どして短時間の作業で高い圧密効果が得られなければな
らない。しかしその反面、単ＶＣｍ動力を高めるなどの
手段では、レベラービームの異常振動、特に横振動の発
生源囚となり、コークス炉壁倒壊等が懸念される問題を
抱えていた。本発明は上記コークス炉壁の安全性を保持
しつつ、刀・つ高い装入炭圧密効果が得られる装入炭加
振圧密装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明の装置ンこよれば、物理的な力として
、加圧力と振動力を装入粉炭のしベリングされた上面に
与えることによって、粉炭の嵩密度を炭化室の上下およ
び幅方向で均一に高めることができ、これによって生産
性の向上および環装強度の高いコークスの製造を可能と
するもので、その構成の要旨とするところは、コークス
炉炭化室内へ装入後レベリングされた粉炭上面に接して
炭化室の全長にわたり進入退出可能に設けられたビーム
本体と、該ビーム本体の少なくとも先端に、軸心上偏心
質量を有するウェイトを複数個直列に設け、これらのウ
ェイトが互いに逆回転する加圧、加振手段を備えたこと
を特徴とするものである。本発明装置は装入゛炭のレベ
ラービーム自体に加圧、加振部材を設けても有効な手段
となるものである。

（実施例） 次に実施例によって本発明装置を詳細に説明する。本実
施例は装入炭のレベラービームをビーム本体として構成
したもので第１図において８は、２枚の長尺の側板９．
９と長手方向に所要のピッチに取付けられている仕切板
１６．１０とで多数の底抜は区画が構成されているビー
ム本体で、該ビーム本体８の先端部には屈折起伏自在に
加振部材１８がその後端下部において枢着軸１９により
ビーム本体８に枢着されている。

該加振部１８は粉炭に対する加圧、加振面をなす底板２
０と長孔２１を有する引起し腕２２とを有し、底板２０
の上面にはその軸心長手方向に偏心質量を有するウェイ
ト２３が軸受３３によって回転可能なように支持されて
いる。また２つのウェイトの中間部には該ウェイトの軸
に平歯車２９が取り付けられ、互いに逆方向に回転する
構造となっている。ビーム本体８の後端部分には加振部
材１８の引起し駆動用のシリンＪ−２４が装着され、該
シリンター２４により引作動される牽引ロッド２５の先
端に設けたごン２６を前記引起し腕２２の長孔２１に挿
通しである。前記シリンター２４は、電磁弁２７を介し
て供給される油圧等により作動され、牽引ロッド２５を
スト０−り運動させることにより加振部材１８をビーム
本体８と一線をなすように引起し、或いは引起し腕２２
の長孔２１の範囲内で屈折降下させることができる。ま
た、同じくビーム本体８の後端部分には、ビーム先端の
加振部材１８の内部に設置された偏心質量を有するウェ
イト２３を駆動する速度可変電動１−タ３２が取り付け
られ、ビーム本体８の内部には、これを伝達する長尺、
ｆｆｉ勧軸３１が慣通している。該長尺駆動軸３１の先
端と、加振部材内部の偏心質量を有するウェイト２３の
軸端とはボールジヨイント３０によって接続され、先端
の加振部材１８がビーム本体８に対して任意の角度で屈
折しているときも速度可変電動上−夕３２の駆動力は伝
達可能となる。

加振部材１８は偏心質量を有するウェイト２３、平歯車
２９並びに軸受３３を収納した密閉容器体とすることが
でき、第１図に示すものはビーム一本体８の先端部区画
内に加振部材１８を収納可能てした実施例であるが、あ
るいはビーム本体８の先端部分をそのまま加振部材とし
てもよい０ 加振部材１８は牽引０ツド２５による＼ζ夷Ｘ＼鬼＼に
鷲＼牽引を解き、かつビーム本体８の後端部分く設置さ
れた電動上−夕により、長尺駆動軸３１を介して加振部
材１８内部の偏心質量を有するウェイト２３に回転運動
を行なわせることにより、コークス炉炭化室Ａ内におけ
るレベリングされた粉炭上面に底板２０を介して所要の
加圧力並びに振動を付与することができる。

なお石炭は第２図に示すように１０〜２０Ｈｚの振動周
波数域での圧密効果が高く、速度可変電動七−夕３２は
石炭の湿分、粒度分布で決定される最適振動数を設定し
て最も効果的な加振圧密をすることができる。

また、第３図に２つの偏心質量を有するウェイト２３の
運動の状態を示す。ウェイト２３ａには電動七−夕３２
からの回転運動が伝達でれ、ウェイト２３ｂＦｉ、平歯
車２９により逆方向に回転される。このウェイトを回転
させた場合その遠心力は、ウェイト軸の軸芯から重心に
向かってその直線上に発生するが、２つのウェイト２３
ａ１２３ｂを互いに逆方向に回転させるため、その合成
力を考えた場合、２つのウェイトが３６０°回転する如
何なる場合でも、横向きの力は相殺され上向き或いは下
向きの力のみが残ることになる。

したがって、加振部材１８Ｆｉ、コークス炭化室Ａの炉
壁に危害を及ぼす横方向の力を発生することなく、装入
炭圧密に作用する上下・方向の力のみを持って、装入炭
表層に加圧、加振を付与することが可能となる。

またビーム本体８は長尺であるため固有振動数が低く加
振周波数帯で共振して、ビームの異常振動とコークス炉
壁の破壊が懸念されるが、速度可変電動七−夕３２の回
転数の設定により共振点を回避し、もしくは回転数を常
時変化させることにより共振現象を抑制することができ
る。

このような装置で３２ｒｒＬ３のコークス炉炭化室にお
いて、加振部材の振動数１５Ｈ−加圧力５６０Ｖ４ｆ、
加振時間３　ｓｅｃで圧密作業を行なったところ、炭化
室内の粉炭上層部から深さ１ｍ以内のところでは装入炭
の嵩密度を１．０　ｍ３当りＱ、１ｔｏｎ増して、割部
におけるコークス強度ＤＩ、５　　が２．７％向上した
。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明の装入炭加振圧密装置によれ
ば、生成コークスの環装強度が高く、かつほぼ均一なコ
ークスを製造することが可能となり、コークス炉操業の
生産性の向上が図られ、さらに高炉の操業に当り粉化率
の少ない還元剤となり、高炉の操業、生産性の向上に寄
与するところが極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置要部の側面図、第２図は加振
周波数と石炭圧伏の関係図、第３図（ａ）、（ｂ）、（
Ｃ）は先端加振部材内部罠設置される２つの偏心質量を
有するウェイトの運動を示す略図、第４図および第５図
はコークス炉設備の概要を示す側面図および平面図、第
６図はしベラ−の一例を示す側面図、第７図は（ａ）、
（ｂ）、（ｅ）は粉炭および生成コークスの冷間上イル
テスト結果を示す図表である。 Ａ・・・コークス炉炭化室 Ｂ・・・燃焼室　　　　Ｃ・・・粉炭装入車Ｄ・・・レ
ベラー　　　Ｅ・・・押出機？・・・走行台車　　　Ｇ
・・・ツー２ガイド車Ｈ・・・消火車 １・・・表扉　　　　　２・・・塵界 ３・・・粉炭製人口　　４・・・粉炭ホッパー５・・・
凹凸面　　　　６・・・発生ガス道７・・・小扉口　　
　　８・・・ビーム本体９・・・側板　　　　　１０・
・・仕切板１１・・・ガイド０−ラー １２・・・ビーム駆動手段 １３・・・駆動用ドラム １４・・・固定案内シーづ １５・・・エンドレスローづ １６・・・クリツづ　　１７・・・押出しラム１８・・
・加振部材　　１９・・・枢着軸２０・・・底板　　　
　　２１・・・長孔２２・・・引起し腕 ２３・・・偏心質量を有するウェイト ２４・・・引起し駆動用シリンジ ２５・・・牽引ロッド　２６・・・ピン２７・・・電磁
弁　　　２８・・・−ｆセーボックス２９・・・平歯車
　　　３０−・・ポールジヨイント３１・・・長尺駆動
軸　３２・・・ｉ！＃ＩＪＪ七−タ３３・・・軸受 第７図 （ａ） （ｂ） ＤＩ、ｓ（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　コークス炉炭化室内へ装入後レベリングされた粉炭
   上面に接して炭化室の全長にわたり進入退出可能に設け
   られたビーム本体と、該ビーム本体の少なくとも先端に
   、軸心上偏心質量を有するウェイトを複数個直列に設け
   、これらのウェイトが互いに逆回転する加圧、加振手段
   を備えたことを特徴とするコークス炉内装入炭加振圧密
   装置。 ２　ウェイトの回転速度を可変自在としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のコークス炉内装入炭
   加振圧密装置。 ３　ビーム本体としてレベラービームを用い、該レベラ
   ービームの先端部に屈折可能に枢着された枠状区画を設
   け、該枠状区画内に前記加圧、加振部材を収納し得るよ
   うに設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のコークス炉内装入炭加振圧密装置。