JPS62250090A

JPS62250090A - コ−クス乾式消火炉

Info

Publication number: JPS62250090A
Application number: JP9127286A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Matsuda; 松田　敏晴; Hiroshi Saito; 弘齊藤
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1987-10-30
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0819413B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、コークス炉から窯出しされた赤熱コークス
を不活性ガスにより消火するだめのコークス乾式消火炉
に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

近年、製鉄所においてコークス炉から窯出しされた赤熱
コークスの消火設備として、環境汚染のおそれがなく、
しかも廃熱を有効に利用することができるコークス乾式
消火炉が採用されつつある。

第３図は、従来のコークス乾式消火炉の概略垂直断面図
である。第３図に示すように、竪形の消火炉本体１は、
頂部に設けられた赤熱コークスの装入口２と、ホッパー
状の底部４に設けられた不活性ガス吹込み口３と、下部
に設けられたＰ−）５および切出し装置６Ａ、６Ｂとか
らなっており、その内部は、赤熱コークスを滞留させる
だめの上半部のプレチャンバＡと、赤熱コークスを消火
冷却するだめの冷却室Ｂとからなっている。

冷却室Ｂの下部中心位置にはディス）　ＩＪピユータ７
が設けられており、冷却室Ｂの上端付近には、円周方向
に等間隔に多数の直方形状のガス排出孔８が設けられ、
ガス排出孔８の各々は、プレチャンバＡ部分の炉壁ＩＡ
内に形成された環状チャンバ９に連結されている。

装入口２を通ってプレチャンバＡおよび冷却室Ｂ内に装
入された赤熱コークスは、不活性ガス吹込口３を通って
吹き込まれる不活性ガスによって消火される。消火され
たコークスは、ｆ　−）　５を開くことによって、切出
装置６Ａ、６Ｂから排出される。。

一方、矢印で示すようにガス排出孔８を通ってチャンバ
９に排出された高温の排ガスは、煙道１０を通って除塵
器１１に導かれ、除塵器１１を通ったガスは、熱交換器
１２において水と熱交換して冷却された後、サイクロン
１３を経てブロワ１４により再びガス吹込み口３に圧送
され、冷却室Ｂ内に吹き込まれる。

近時、消火能力の向上を図るために、乾式消火炉を大型
化することが行なわれている。乾式消火炉を大型化すれ
ば、消火能力は、概ね炉の横断面積即ち炉の直径の２乗
に比例して大きくなる。この場合、直方形状のガス排出
孔８の横断面積を太きくしなければならない。ガス排出
孔８の横断面積を大きくするためには、ガス排出孔８の
水平辺は、炉の直径に一次比例した長さしか広げること
ができないので、ガス排出孔８の垂直辺を長くしなけれ
ばならない。しかしながら、このようにしてガス排出孔
８の横断面積を犬にし、これを流れるガスの平均流速を
従来と同じように彦したのみでは、ガス排出孔８内に排
ガスと共にコークスが吸引されてガス排出孔８内に堆積
しそしてガス排出　３一孔８を閉塞し、操業不能となる問題が生ずる。また、従
来よりも小断面積の消火炉で従来と同じ量の不活性ガス
を吹き込む場合も同様な問題が生ずる。

第４図は、従来の消火炉のガス排出孔部分の拡大垂直断
面図である。第４図に示すように、ガス排出孔８の開口
端８ａは、築炉上比較釣魚な斜面とせざるを得ないため
、コークス１７がガス排出孔８内に流入し、その入口部
分に第４図に示すように断面三角状に堆積する。この結
果、堆積層を上向きに矢印のように通過するガスの流速
は極めて不均一となり、三角形の頂点ａに高速の上向き
ガス流が生ずる。このような上向きガス流が、コークス
の吹き上げによる閉塞の原因になっている。

上述のような問題を解決するために、第６図に部分垂直
断面図で示すように、ガス排出孔８に仕切り、壁１５を
設け、ガス排出孔８を上部排出孔８ｃと下部排出孔８ｄ
との上下に２分割し、ガス排出孔８内への粒状コークス
の流れ込み量を減らすことが、例えば実開昭５９−４４
５号により知られ−４＝ている。

しかしながら、上述した従来技術では仕切り壁１５がガ
ス排出孔８の高さ方向全長にわたって設けられており、
このために設備費が嵩む等の問題があった。

〔発明の目的〕

従って、この発明の目的は、コークス乾式消火炉におい
て赤熱コークスを消火する際に、ガス排出孔内に粒状コ
ークスが吹き上げてガス排出孔を閉塞することのないコ
ークス乾式消火炉を提供することにある。

本発明者は、上述した問題を解決し、ガス排出孔内にコ
ークスが流れこみ、ガス排出孔を閉塞することのないコ
ークス乾式消火炉を開発すべく鋭意研究を重ねた。本発
明者は、先ず従来のガス排出孔を流れる排ガスの流速分
布について調べた。

その結果、次のことがわかった。即ち、ガス排出孔８の
開口端８ａを含も入口部分に流入するコークスは、第５
図に点ａ　＋　ｂ　＋　Ｃを結ぶ線で示すように三角形
状とならざるを得ない。従って、三角形の頂部ａ点の部
分の排ガスの吸引速度は極めて早く（計算上は無限大）
その他方側す点の部分の排ガスの吸引速度は遅い。第５
図において点線のカーブは、ガス排出孔８のａ点からｂ
点に至る間における排ガスの流速である。

そこで、第２図に示すように、ガス排出孔８のａ点から
ｂ点に至る距離のほぼ半分即ち約４の位置に仕切り壁１
５を設け、ガス排出孔８を上部排出孔８ｃと下部排出孔
８ｄとに２分した場合の排ガスの吸引速度について調べ
た。その結果、第２図に排ガスの流速を点線のカーブで
示したように、排ガスの最大流速は、仕切り壁１５を設
けない場合の調　に小さくなり、従って、同じ排出孔断
面積で排ガスの量を約４０％増加し得ることがわかった
。更に、上述のような効果をあげるためには、ガス排出
孔８および仕切り壁１５の傾斜角度、仕切り壁１５の高
さ、上部排出孔８ｃおよび下部排出孔８ｄの開口面積等
が重要であることがわかった。

〔発明の概要〕

この発明は、上述の知見に基いてなされたものであって
、プレチャンバの壁部内に環状チャンバが形成され、冷
却室の上端壁内に円周方向に等間隔に多数のガス排出孔
が設けられ、前記多数のガス排出孔の各々の下部は、仕
切り壁により上下に少なくとも２段に仕切られて上部排
出孔と下部排出孔とが形成されており、前記多数のガス
排出孔の各々は、前記環状チャンバに連結されているコ
ークス乾式消火炉において、前記ガス排出孔の炉内に面
する開口端の傾斜角度は、その下端から炉心に向けた水
平線に対し６０〜８０であり、前記ガス排出孔の下部孔
壁の傾斜角度は、その下端から炉の外壁に向けた水平線
に対し４５〜８０°であり、そして、前記仕切り壁は、
前記ガス排出孔の前記下部孔壁とほぼ平行に傾斜してお
り、そして、前記仕切り壁の高さは炉内に装入されるコ
ークスの安息角を実質的に超える高さであることに特徴
を有するものである。

〔発明の構成〕

次に、この発明を図面を参照しながら説明する。

第１図はこの発明の一実施態様を示すガス排出孔部分の
概略垂直断面図、第２図は第１図に示したガス排出孔部
分の排ガスの流速分布を示す説明図である。第１図およ
び第２図に示すように、この発明においては、ガス排出
孔８の開口端８ａのａ点からｂ点に至る距離ｔのほぼ半
分即ち約４の位置に仕切り壁１５が設けられ、ガス排出
孔８の下端が上部排出孔８ｃと下部排出孔８ｄの上下２
段に区分されている。

ガス排出孔８の炉内に面する開口端８ａの傾斜角度θ１
は、その下端から炉心に向けた水平線に対し、６０〜８
０°好ましくは７０〜７５であることが必要である。前
記傾斜角度θ１が６０°未満では築炉が不可能であり、
一方、前記傾斜角度が８００を超えると、消火されたコ
ークスをｙ−トを開いて切出装置６Ａ、６Ｂに向けて下
降させるときの前記下降が困難になる。

ガス排出孔８０下部孔壁８ｂの傾斜角度θ２は、その下
端から炉の外壁に向けた水平線に対し４５〜８０好まし
くは５５〜６５であることが必要である。前記傾斜角度
θ２が４５未満では、ガス排出孔８に吸引された排ガス
中のコークスが、ガス排出孔８の下部孔壁８ｂに堆積し
やすく、ガス排出孔８が閉塞する問題が生ずる。一方、
前記傾斜角度が８０を超えると、ガス排出孔８の下部の
横断面積が小さくなり、排ガスの吸引力が低下する問題
が生ずる。

仕切り壁１５の傾斜角度は、ガス排出孔８の下部孔壁８
ｂの傾斜角度とほぼ平行（±２０°）であることが必要
である。仕切り壁１５の傾斜角度がガス排出孔８の下部
孔壁８ｂの傾斜角度とほぼ平行（±２００）でないと、
仕切り壁１５に排ガス中のコークスが堆積しやすくなる
。

上述のように、仕切り壁１５でガス排出孔８が上部排出
孔８ｃと下部排出孔８ｄとに区分されていることにより
、ガス排出孔８を流れる排ガスの最大流速は、仕切り壁
１５を設けない場合の鴇に小さくなる。従って、従来と
同じ断面積の排出孔で排ガス量を増加し得られ、しかも
、ガス排出孔８内に流れ込む排ガスの流速分布は平均化
されて、特に吸引速度の早い部分が減少する結果、コー
クスがガス排出孔８内に吹き上げられて、ガス排出孔８
を閉塞することがなくなる。

仕切り壁１５は、炉内に装入されるコークスの安息角を
超える高さであることが必要である。仕切り壁１５の高
さがコークスの安息角未満では、上部排出孔８ｃ内に吹
き上げられたコークスが下部排出孔８ｄ内にオーバーフ
ローし、仕切り壁１５を設けた効果がない。仕切り壁１
５の高さはこのようにコークスの安息角を超えていれば
よく、必要以上に高くする必要はない。仕切りＷ１５を
ガス排出孔８の高さ方向全長にわたって設けても、より
以上の効果はなく、かえって、設備費が嵩む問題が生ず
る。

上部排出孔８ｃの開口面積は、下部排出孔８ｄの開口面
積よりも大きくした方が好ましい。即ち、ガス排出孔８
内へのコークスの吹き上げは、上部排出孔８ｃよりも下
部排出孔８ｄの方が早く生じやすい。従って、上部排出
孔８ｃと下部排出孔８ｄの開口面積が同じであると、下
部排出孔８ｄにコークスが詰りやすいことがある。そこ
で、下部排出孔８ｄの開口面積を上部排出孔８ｃの開口
面積よりも小さくすれば、第２図に点線で示す排ガス最
大流速の高さが小さくなり、下部排出孔８ｄにコークス
が詰りやすい問題を解決することができる。

上述した説明では仕切り壁は、ガス排出孔に１枚設けた
が、１枚に限らず２枚以上複数枚設けてもよく、仕切り
壁の数を多くすれば、排ガスの吸引はより分割されて、
粒状コークスのガス排出孔８内への吹き上げによる堆積
は少なくなる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、コークス乾式消
火炉において赤熱コークスを消火する際に、ガス排出孔
内に流れ込む排ガスの流速分布は平均化され、従来のよ
うに特に吸引速度の早い部分が軽減され、従って、コー
クスがガス排出孔内に進入し且つ吹き上げてガス排出孔
を閉塞することはなく、シかも、コークスのガス排出孔
内への流入量が極めて少ないから、ガス吹込み口から消
火炉本体内に吹き込まれるガスの圧力を低くすることが
でき、赤熱コークスの消火を経済的に行なうことができ
る等、工業上多くの有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様を示すガス排出孔部分の
概略垂直断面図、第２図はその排ガスの流速分布を示す
説明図、第３図は従来の消火炉の概略垂直断面図、第４
図は従来の消火炉のガス排出孔部分の概略垂直断面図、
第５図は従来の消火炉の排ガスの流速分布を示す説明図
、第６図は従来の消火炉の他の例を示す概略垂直断面図
である。図面において、１・・・消火炉本体、　　　２・・・装入口、３・・・
不活性ガス吹込み口、４・・・底部、　　　　　　　５・・・ダート、６Ａ、
６Ｂ・・・切出し装置、７・・・ディストリビュータ、８・・・ガス排出孔、　　　　８ｃ・・・上部排出孔８
ｄ・・・下部排出孔、　　　９・・・環状チャンバ、１
０・・・煙道、　　　　　　１１・・・除塵器、１２・
・・熱交換器、　　　１３・・・サイクロン、１４・・
・ブロワ、　　　　　１５・・・仕切り壁、１７・・・
コークス、　　　　Ａ・・・プレチャンバ、Ｂ・・・冷
却室。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プレチャンバの壁部内に環状チャンバが形成され
、冷却室の上端壁内に円周方向に等間隔に多数のガス排
出孔が設けられ、前記多数のガス排出孔の各々の下部は
、仕切り壁により上下に少なくとも２段に仕切られて上
部排出孔と下部排出孔とが形成されており、前記多数の
ガス排出孔の各々は、前記環状チャンバに連結されてい
るコークス乾式消火炉において、前記ガス排出孔の炉内に面する開口端の傾斜角度は、そ
の下端から炉心に向けた水平線に対し６０〜８０°であ
り、前記ガス排出孔の下部孔壁の傾斜角度は、その下端
から炉の外壁に向けた水平線に対し４５〜８０°であり
、そして、前記仕切り壁は、前記ガス排出孔の前記下部
孔壁とほぼ平行に傾斜しており、そして、前記仕切り壁
の高さは、炉内に装入されるコークスの安息角を実質的
に超える高さであることを特徴とするコークス乾式消火
炉。
（２）前記上部排出孔の開口面積は、前記下部排出孔の
開口面積よりも大きい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乾式消火炉。