JPS6232172A - 連続式コ−クス炉 - 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】 イ　発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、石炭からコークスを製造する作業を連続し
て行なうことのできる連続式コークス炉として産業上利
用できる発明である。

（従来の技術） 石炭をコークス化するには、従来は耐火煉瓦で構築した
炭化室に原料の石炭を密閉し、炭化室外から耐火煉瓦の
壁を通してこの石炭を加熱し、コークス炉ガス（石炭ガ
ス）やタールを生じさせると共に石炭をコークス化する
乾溜が行なわれていた。炭化室内に充填した石炭が全部
コークス化すると、加熱を停止して赤熱状態のコークス
を取出し、次の操業のため新たに原料石炭を炭化室に充
填し、このようにしてコークス製造は間欠的に行なわれ
ていた。この乾溜に要する時間は、通常１６〜１８時間
であった。

この従来の方法では、炭化室に充填した石炭の厚い層の
外側部を、先ず炭化室の壁からの輻射熱により加熱し、
次いで１石炭量士の伝熱により温度上昇させるものであ
るため、石炭層の中心部にまで熱が伝わるのに長時間を
要し、迅速な石炭加熱ができないという欠点があった。

本発明者は、この従来法の欠点を除くため、１２００℃
程度の高温の無酸素ガス（コークス炉ガス、窒素、二酸
化炭素等）を直接石炭の間に吹込み、石炭層の深部にお
いても早期に石炭加熱が行なえるようにしたコークス炉
（特願昭６０−１０３８６０号）を発明した。

この先発明のコークス炉は、第１０図に略示するように
、適当な大きさに破砕された原料の石炭ｌを充填される
炭化室２と、ガス分配室３とを耐火煉瓦の壁４を隔てて
交互に並列し、壁４には多数の細孔５を穿設し、炭化室
２の上部にはガス抜き口６を、ガス分配室３の下部には
送気ロアを設け、これらの口６．７には、図示しないガ
ス抜き管、送気管を接続して構成される。

このコークス炉の作用は、概路次の通りである。１２０
０℃程度に加熱されたコークス炉ガス（他の無酸素ガス
でもよいが、コークス炉ガス使用が便利である。）を送
気ロアから分配室３に送ると、この熱ガスは細孔５を通
って炭化室２に入り、石炭ｌに接触しつつその間を流通
して、石炭の温度を上昇させると共にこれから新たなコ
ークス炉ガスを発生させ、このガスと共にガス抜き口６
から排出されて処理される。残った石炭は次第にコーク
ス化される。

このように高温ガスにより石炭を直接加熱するから１石
炭層の深部の加熱も迅速に行なえ、従来の耐火煉瓦壁か
らの熱の輻射および石炭粒子間の　゛熱伝導、輻射によ
り石炭を乾溜する方法では、乾溜に１６〜１８時間を要
したのに比べて、約半分以下の時間で迅速に石炭加熱が
行なえることになる。

この先発明のコークス炉では、従来と同様に、固定の炭
化室への石炭充填、加熱、冷却、コークス取出しの一連
の作業を１間欠的に行なう非連続式のものであった。

（発明が解決しようとする間８癲） 上記の先発明のコークス炉は、原料の石炭加熱は従来の
乾溜方式よりも迅速に行なえるが、非連続式であるため
操業能率の改善には未だ余地があると考えられる。

本発明は、この点を改善して、能率のよいコークス炉を
得ようとするものである。

口　発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は炭化室とガス分配室とを相対的に移動できる
ようにし、原料の石炭を充填した炭化室に高温ガスを通
すコークス化、このガスの余熱による原料石炭の予熱、
低温ガスによるコークス冷却、コークス取出しの各工程
が連続して行なえるようにしたものである。

（作　　　用） 本発明のコークス炉の作用を判り易く説明するために、
この炉の一つの形態を原理的に示すと第１図のようにな
る。

第１図において、ａ方向に移動する多孔の炉床８のＡ位
置の下にガス抜き口６を、Ｂ位置の下に高温の送気口９
を、Ｃ位置の下に低温送気口１゜を固定して設け、炉床
８の上方、側方を耐火室１１で覆っている。

耐火室１１内に原料の石炭ｌを投入し炉床８の左端部に
載せて、炉床８の移動と共にａ方向に移動させ、高温送
気口９から１２００℃程度の無酸素ガスを吹込み、炉床
８を通して石炭ｌを加熱する。耐火室内のＡ、Ｂ、Ｃ位
置におけるガス圧Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃはＰａ＜Ｐｂ＜Ｐｃ
になるように各日からの吹込みガス圧、抽気圧を調整す
る。

従って高温送気口９から１２００℃程度の高温無酸素ガ
スを吹込むと、この高温ガスは、炉床８と共に移動する
石炭の間を流通しつつこれを加熱してＡ位置に向って流
れ１石炭からコークス炉ガスを発生させると共に石炭を
コークス化し、次第に温度低下し、炉床上に載せられａ
方向に進行する新たな石炭を予熱した後、ガス抜き口６
から抽出される。

このように無酸素状態で石炭（通常、粘結炭が使われる
）を予熱しつつ次第に加熱温度を高めると、１００〜２
００℃で少量の水分、二酸化炭素、メチレンの放出が始
まり、３００〜４００℃で熱分解が始まって、メチレン
を主としエチレンなどを含む炭化水素が一酸化炭素など
のガス、分解水、タールが急激に発生し始め、５００℃
になるまでこの熱分解が盛に行なわれ１石炭が軟化、溶
融を生じて石炭粒子が相互に粘着すると共に膨張し、５
００℃以上で再び固化して塊状の半成コークスとなる。

６００℃付近になると分解ガスを盛に発生して収縮し、
ｔｏｏｏ℃では分解ガスの発生は殆んど止ってコークス
化が完了する。このような反応を起してコークス化する
のに必要な熱量は石＊１ｋｇにつき約６２５　Ｋｃａｌ
テある。

このようにして人位置とＢ位置との間で予熱およびコー
クス化された石炭は、炉床８の移動と共に高温のままａ
方向に移動し、その間に低温送気口１０から吹込まれる
低温無酸素ガスにより冷却されて、炉床の右端からコー
クスとして取出される。

Ｂ、Ｃ位置の間はコークスの冷却部である。低温送気口
１０から吹込んだ低温無酸素ガスは、高温のコークスを
冷却しつつ次第に温度上昇し、高温送気口９から吹込ま
れる高温無酸素ガスと一緒になって石炭を加熱しコーク
ス化する。

コークスを冷却したガスの温度が高温ガスと一緒になっ
て石炭を加熱するためには低過ぎる場合は、冷却ガスを
Ｂ位置の付近で炭化室外に抽出し、別に設けた燃焼器２
７において、別の燃料２８を燃焼させ加熱して温度を高
め（無酸素ガスがコークス炉ガスの場合は、空気吹込み
によりガス自体の一部を燃焼させてもよい）、高温送気
口９から吹込む高温ガスと混合する。前記のようにして
温度を上昇させた無酸素ガスのみで石炭加熱を行なうこ
ともできる。

上記と反対に、炉床部分を固定し、ガスの送気口、油気
口を移動させるようにすることもできる。

この装置をブロック図で示すと第２図のようになる。ま
た、Ａ、Ｂ、Ｃ位置における石炭、コークスの温度は、
第３図のように変化する。

（実　施　例） 第４〜５図は、この発明のコークス炉の第一実施例を示
す、耐火煉瓦で構築して通気性の炉床８を囲む耐火室１
１は、炉床８を境として上部は炭化室１２となり、下部
はガス分配室１３となっている。炉床８は、下方に固定
して設けられた車輪１４に載せられて耐火室ｌｌ内をａ
方向に移動でき、耐火室１１の前後端では小間隙を介し
て端壁１１ａ、ｌｌｂを貫通している。炭化室１２の前
端部には原料の石＊ｌを投入する供給口１６を設け、炭
化室内は仕切壁１７により教室に区画されている。仕切
壁１７の下端と炉床上面との間には投入された石炭が適
当な厚さで通過する間隙が設けられている。耐火室後端
の端壁１１ｂの間隙は、コークス取出口１８となる。仕
切７１７により区切られる炭化室の小区画１９にはガス
孔２０が形成される。ガス分配室１３内も同様にして仕
切壁２１により小区画２２に分割され、各区画にガス孔
２３が設けられている。２４は最後端の０部においてガ
ス分配室の小区画２２に常温のコークス炉ガスをガス孔
２３から吹込む送風機、２５はこのガス孔２３を出て炉
床８、コークス粒の間を通過して炭化室の小区画１９に
出たコークス炉ガスを最後端の０部のガス孔２０から吸
込み、ガス分配室の上記ガス孔２３の隣りのガス孔から
ガス分配室の小区画２２に吹出す送風機である。２６は
、最前端のＡ部の炭化室小区画のガス孔からコークス炉
ガスを吸出す送風機で、吸出したコークス炉ガスは、炭
化室内で発生した新たなコークス炉ガスと共にガス貯蔵
タンクへ送られる。これらのガス流通経路は、第４図に
実線および破線で示す。

炭化室の中間のＢ位置にある送風機２５は、ガス孔２０
を通して炭化室から吸入したコークス炉ガスを燃焼器２
７において燃料２Ｂを燃焼させることにより高温に温度
上昇させ、このガスを高温送気口９から分配室１３の小
区画に吹込み炉床を通して石炭に流入させて石炭をコー
クス化させる作用をする。炉床８は、第４図に鎖線で略
示するように無端状にしてエンドレスに移動させるよう
にする。なお、このように構成される連続式コークス炉
においては、炉床８と耐火室１１との間に隙間が介在す
るから、この隙間から一部のコークス炉ガス（または他
の無酸素ガス）が漏洩するのは避けられない、この漏洩
ガス捕集のため、コークス炉全体を覆うカバー室（図示
せず）を設け。

カバー室に漏出したガスを吸気ファンで抽出するように
する。後述する他の実施例においても同様である。

このように構成するから、第一実施例のコークス炉では
、Ａ位置において供給口１６から通気性の炉床８に連続
的に赦せられた石炭は、順次小区画１９．２２の間を一
定の厚さの層となってａ方向に移動し、途中のＢ位置で
供給される１２００℃程度の高温コークス炉ガスが、小
区画２２から炉床８を通過して小区画１９に吹出す際に
高温に加熱され、この加熱ガスは送風機２５により小区
画２２から炉床、石炭層を通過して小区画１９へ向けて
流通しつつＡ位置方向へ移動し、その間に石炭に熱を移
して石炭をコークス化し１次第に温度低下した後は石炭
を予熱し、最後にＡ位置の送風機２６から抽出される。

Ｂ位置付近で生成され高温状態にあるコークスは、送風
機２４により送られガス孔２０．２３の間を炉床８を通
過しつつＢ位置へ向けて流れる低温のコークス炉ガスに
より冷却されて取出口１８から耐火室外へ取出される。

コークスを冷却して温度上昇したコークス炉ガスは、前
記のように燃焼器２７において燃料２８を燃焼させて一
層の高温にされて石炭を加熱する。コークス炉ガスを冷
却ガスとして使用す、る場合は、燃料２８を使用しなく
ても、酸素を吹込みガス自体を燃焼させて石炭加熱用の
高温無酸素ガスとすることができる。

第６図は上記の第一実施例を簡単化した第二実施例を示
し、前例のガス分配室１３の仕切壁２１を１個置きに除
き、ガス孔２３をも無くして小区画１９に送風機２４．
２５．２６等で吹込んだ無酸素ガスを炭化室の仕切壁１
７の前後で炉床８を通過させるようにしたものである。

前例のように小区画毎に送風機を設けるよりは、送風機
の数を減らせるが、その分だけ送風圧を高くしなければ
ならない。

第７〜８図は、炉床８を前２例のように可撓性の無端状
とする代りに１通気性の炉床を輪状の剛体で造り、これ
を覆う耐火室１１をも輪状とした第三実施例を示す、炉
床８は車輪１４に載せられて耐火室１１内を移動する。

炉床を挟む炭化室、ガス分配室、石炭供給口、複数の送
風機、ガス孔等の構造は、前２例の場合と同様なので、
同符号を付して説明１図示を省略する。

以上の各実施例は、炉床を移動させ無酸素ガスの吹込み
、抽出を固定の耐火室により行なうようにしたものであ
るが、石炭、コークスと加熱用ガス、冷却用ガスとの移
動は相対的に行なえばよいのもであるから、炉床を固定
、耐火室を移動させるようにしてもよい。

第９図は、炉床固定、耐火室移動の場合を示す第四実施
例で、固定の炉床８を移動自在に挟んだ耐火室ｌｌを車
輪付きの台車１９に載せてレール３０の上を移動させる
ものである。この場合は。

炉床８に沿ってｂ方向へ移動する耐火室１１の後に、低
温無酸素ガスで冷却されたコークスｌａが炉床上に残さ
れるから、これを円運動する別の移動式捕集機で捕集す
ることになる。また移動する耐火室へ原料の石炭を連続
供給したり、Ｃ位置の低温送気口１０に接続される送風
ａ２４へ低温ガスを送ったりするには、例えば回転ジヨ
イントを持つような供給装置を別に設ける必要があるが
。

炉床８、レール３０を第７図の第三実施例のような円形
に形成すれば、供給装置が造り易くなる。

八　発明の効果 以上の各実施例に見るように、この発明のコークス炉は
、炭化室とガス分配室とを相対的に連続移動させつつ石
炭をコークス化するものであって、石炭粒中に高温無酸
素ガスを流入させてコークス化を能率よく行なう先発用
の方法を連続して実施できる装置として産業上有効なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコークス炉の一形態を原理的に示す縦
断面図、第２図はこれの作用を示すブロック図、第３図
は炉内の温度変化を示す線図、第４図は本発明の第一実
施例を略示する縦断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ断面
図、第６図は木発明の第二実施例を略示する部分縦断面
図、第７図は本発明の第三実施例を略示する平面図、第
８図は第７図の■−■断面図、第９図は本発明の第四実
施例を略示する縦断面図、第１０図は先発用のコークス
炉を略示する縦断斜視図である。 ｌ二石炭、１ａ：コークス、２：炭化室、３：ガス分配
室、４：壁、５：細孔、６：ガス抜き口、７：送気口、
８：炉床、９：高温送気口、ｌＯ：低温送気口、ｌｌ：
耐火室、ｌｌａ、ｌｌｂ：端壁、１２：′＃化室、１３
：ガス分配室、１４：車輪、１５：レール、１６：供給
口、１７：仕切壁、１８：コークス取出し口、１９：小
区画、２０：ガス孔、２１：仕切壁、２２：小区画、２
３：ガス孔、２４．２５．２６：送風機、２７：燃焼器
、２８：燃料、２９：台車、３０：レール。 特許出願人　　　西　　脇　　仁　　−代　理　人　　
　小山欽造（ほか１名）第１図 第２図 第３図 Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃイｉ、
１第　６　図 第７図 第　９　図 第１Ｏ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原料の石炭を載せる多孔の炉床と、これを挟む耐火室お
   よびガス分配室とを相対的に移動自在に設け、耐火室の
   一端に石炭投入口を設け、耐火室またはガス分配室に高
   温の無酸素ガスを炉床を通して流通させる高温ガス吹込
   み口とガス抜き口とを設けてコークス化部を形成し、同
   様に無酸素低温ガスを炉床を通して流通させる低温ガス
   吹込み口とガス抜き口とを設けて冷却部を形成し、耐火
   室の他端をコークス取出し口としたことを特徴とするコ
   ークス炉。