JPS63122785A - 圧縮成形炭の連続製造装置およびその作動制御方法 - 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〕 本発明は圧縮成形炭の連続製造装置およびその作動制御
方法に係り、詳しくは、コークス炉に横から水平に装入
するための圧縮成形炭を連続的に成形する装置およびそ
の作動方法に関するものである。

〔従来技術〕

圧縮成形炭を１ブロツクとして室炉にブロック装入して
コークスを製造する目的は、コークス強度の向上、原料
炭種選択範囲の拡大、生産性の向上を図ると共に、炉上
作業および発塵公害の解消を図ることにある。このよう
な圧縮成形炭を製造する連続製造装置において、金型内
で追尾圧縮成形炭を成形して既圧縮成形炭と合体させ、
それを連続圧縮成形炭として取出す際、固定金型と可動
金型のうち可動金型を移動させることにより、圧縮成形
炭に加わる摩擦抵抗力を低減できるようにしたものがあ
る。その１例として、特開昭５９−５３５８８号公報に
記載された圧縮成形炭の連続製造方法およびその装置や
、他の目的や用途のための粉体を圧縮する装置として、
英国特許第８７５，４４１号がある。また、泥炭を圧縮
成形する成形装置では、ブリケット状製品を製造する際
、その出口を絞って成形圧を調整する例として、英国特
許第１．１５８゜３５９号がある。上記のような連続製
造装置や成形装置にあっては、成形物を押出すときの押
出力の調整などが図られ、良好な品質の製品を生産する
ことができる。さらに、曲面テーパや直線テーパを組み
合わせたノズルより押し出して、カーボンなどを成形す
る装置として、米国特許３，６７６．５３５号、３，２
８４．３７２号および３，８７６．７４４号がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した泥炭およびカーボンなどの成形装置に使用され
る原料には、水分や成形助勢剤であるバインダが多く含
まれており、流動性や可塑性を有しているので、金型出
側における大小いずれの絞り、すなわち、摩擦抵抗力を
適当に付与して、製品の成形が容易に行なわれる。この
種圧縮成形物の連続製造方法およびその装置では、金型
における摩擦抵抗力は既圧縮成形物と金型側壁との間に
発生する抵抗力であり、その値は原料条件により異なる
。しかしながら、本発明が適用される室炉に装入される
コークス用の圧縮成形炭の製造では、水分の少ない原料
炭が用いられ、また、成形助勢剤のバインダなどの混入
が行なわれないので、原料炭は流動性や可塑性がやや低
く、かつまた、その原料中の水分率の変化で、金型にお
ける摩擦抵抗力が変化するため、一定圧力で成形するに
は出側方向に狭くされたテーパ側壁による可動装置が必
要になる。しかしながら、テーパ側壁の可動範囲は極め
て少なく、その僅かな変化でも成形炭にひび割れが入っ
たりして、そのテーパの絞り寸法およびその加圧力の調
整が正確に、水分率の全範囲に対して応じきれない問題
がある。また、同時の成形炭の強度を基準にした成形圧
カ一定の均一な製品を連続的に得ることが困難である。

本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、
その目的は、原料炭を金型において圧縮成形するときの
原料条件の変動に対する摩擦抵抗力の変化に対して、可
能な限り正確に追従し、摩擦抵抗力を一定に制御して成
形圧力の均一なまた必要な強度を備えた均質な圧縮成形
炭を成形することにより、コークス強度の向上や原料炭
種選択範囲の拡大および生産性の向上を図ることができ
る圧縮成形炭の連続製造装置およびその作動制御方法を
提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の圧縮成形炭の連続製造装置の特徴を説明すると
、第１図にに示すように、原料炭９を成形金型２内で圧
縮成形炭８ａに成形すると共に、圧縮成形炭８ａと成形
金型開口部２Ｍ内に残存させた既圧縮成形炭８ｂとを合
体させた後押出す圧縮成形炭の連続製造装置にあって、
圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側壁２Ａの出
側２Ｃに、微円弧状の壁面３ａを有する可動金型１５を
設け、その壁面３ａを対面する金型側壁２Ｂに離反およ
び接近させることができるように回動可能としたことで
ある。

作動制御方法の特徴を説明すると、連続製造にあって、
圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側壁２Ａの出
側２Ｃに、微円弧状の壁面３ａを有する可動金型１５を
設け、投入された原料炭９を圧縮する押板６に作用する
力が所定範囲に維持されるように、可動金型１５の壁面
３ａを対面する金型側壁２Ｂに離反および接近制御させ
ることである。

〔作　　　用〕

連続製造装置１にあって、原料炭９は成形金型２内で押
板６により押圧されて圧縮成形炭８ａに圧縮成形され、
その圧縮成形炭８ａと成形金型開口部２Ｍ内に残存させ
た既圧縮成形炭８ｂを合体させて圧縮成形炭８Ｃが圧縮
成形された後、押板６で押出される。その圧縮成形およ
び押出しの際、抵抗壁となる金型側壁２Ａの出側２Ｃに
、微円弧状の壁面３ａを有する可動金型１５が設けられ
ているので、可動金型１５を回動させ、可動金型１５の
壁面３ａを対面する金型側壁２Ｂに離反および接近させ
ることにより、投入された原料炭９を圧縮する押板６に
作用する力が、所定範囲に維持される。したがって、炭
種の異なる原料炭９やその含水量の多寡に応じて、押板
６により押圧力を調整することができる。その結果、必
要な強度を備えた均質な連続圧縮成形炭を製造すること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明は、圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側
壁の出側に、微円弧状の壁面を有する可動金型を設け、
その壁面を対面する金型側壁に離反および接近させるこ
とができるように回動可能となっている。投入された原
料炭を圧縮する押板に作用する力が所定範囲に維持され
るように、可動金型の壁面を、対面する金型側壁に離反
および接近制御すれば、可動金型の回動に伴って既圧縮
成形炭に当接する面積およびテーパ角または絞り寸法を
変更することができる。したがって、テーパ絞り効果に
よる摩擦抵抗力の変更のみならず面積の変化に伴う摩擦
抵抗力の変化が作用し、より正確な圧力制御が可能とな
る。よって、成形金型内で原料炭を圧縮成形するときの
摩擦抵抗力を、要求される押板の押圧力の発生が可能な
ように、容易に変更することができる。その結果、異な
る炭種の原料炭や含水量の異なる原料炭を用いて、必要
な強度を備えた均質な嵩密度の圧縮成形炭を連続的に成
形することができ、コークス強度の向上や原料炭種選択
範囲の拡大および生産性の向上を図ることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の圧縮成形炭の連続製造装置をその実施例
に基づいて詳細に説明する。第１図および第２図に示す
連続製造装置１は、両側の金型側壁２Ａ、２Ｂと金型上
部壁２Ｃと金型底壁２Ｄよりなる固定式の成形金型２と
、金型側壁２Ａの出側２Ｃに設置された回動自在な可動
金型１５を備えた可動金型装置３と、原料炭ホッパ４と
、ゲート５と、押板６であるプレスヘッドとより構成さ
れる。

連続製造装置１にあっては、連続圧縮成形炭８Ｃを圧縮
成形して収容するための成形金型開口部２Ｍが形成され
、その出側２Ｃには連続圧縮成形炭８Ｃを支える底板７
が設けられる。一方、成形金型２の前面で原料炭９を押
圧するための進退自在な押板６が備えられ、その進退を
行なわせる油圧シリンダ１０がプレスヘッド軸１１を介
して押板６に取付けられ、その縮小時押板６がゲート５
の端部５ａに位置するようになっている。例えば、押板
６が中間位置１２まで前進すると、原料炭９は追尾圧縮
成形炭８ａに成形され、さらに、押板６が前進すると既
圧縮成形炭８ｂに合体されて連続圧縮成形炭８Ｃとなる
。押板６が最終位置１３まで前進するとき、押切刃でも
って連続圧縮成形炭８Ｃを押出すことになり、その連続
圧縮成形炭８Ｃが底板７に支えられながら１ブロツクの
長さ分だけ押し出される。この原料炭９の押圧の際、成
形金型開口部２Ｍを形成する金型側壁２人、２Ｂに貼着
されたライナ１４Ａ、１４Ｂおよび金型上部壁２Ｃのラ
イナ１４Ｃ１金型底壁２Ｄのライナ１４Ｄにより、既圧
縮成形炭８ｂあるいは連続圧縮成形炭８Ｃに一定の摩擦
抵抗力が生じる。さらに、可動金型１５の壁面３ａによ
る可変の摩擦抵抗力によって、原料炭９が追尾圧縮成形
炭８ａに圧縮成形されるようになっている。なお、追尾
圧縮成形炭８ａの成形の際、閉状態のゲート５は成形金
型２の一部を形成することになる。本例にあっては、圧
縮成形される連続圧縮成形炭８ｃは、含水量が７〜１１
％の範囲の原料炭９が用いられ、嵩密度１．１５湿トン
／耐以上の圧縮成形炭が製造される。そして、その寸法
は、例えば幅４００、高さ６．５００、長さ１５．００
０ｍｍ程度とされる。

第３図に示す連続圧縮成形炭８Ｃは、成形金型開口部２
Ｍ内のライナ１４Ａ〜１４Ｄと可動金型１５の微円弧状
に形成された壁面３ａ（第４図参照）に外囲され、さら
に、底板７（第２図参照）で支えられている。本例にあ
っては、第５図に示す可動金壁装Ｗ３は、可動金型１５
と、可動金型１５にクレビス１６ａを介して連結された
複数の油圧ジヤツキ１６（第３図参照、図示は５個）と
よりなる。この可動金型装置３にあっては、油圧ジヤツ
キ１６の伸縮によって可動金型１５がピン軸１７を中心
に回動し、可動金型１５の壁面３ａが、対面する金型側
壁２Ｂに離反および接近することができるようになって
いる。なお、第３図に示す成形金型２の下部と上部に固
定フレーム１８とカバ一部材１９が取付けられ、その固
定フレーム１８の上部に油圧ジヤツキ１６を取付けるた
めの支持フレーム２０が組立られている。そして、支持
フレーム２０の外面２０ａに取付けられた油圧ジヤツキ
１６は、その伸縮の際、ピン軸２１を中心として回動す
る支持フレーム２０と共に、揺動することができる。

可動金型１５の壁面３ａは、第６図に示すＡ点と固定金
型２の先端面２ａ近傍に位置するＢ１点を結ぶ曲率半径
の大きい微円弧２３に形成され、可動金型１５が退避し
た位置で、Ａ点における接線が成形金型２の中心線２Ｎ
に平行とされる。また、可動金型３が二点鎖線で示す最
も進出した位置にあるとき、Ｂ１点における接線が同じ
、く中心線２Ｎに平行となるように決められている。ち
なみに、可動金型３の最も進出した位置におけるＢ１点
と金型側面２Ａのライナ１４Ａとの距離Ｘ１と、可動金
型３が退避した状態におけるＢ２点とライナ１４Ａとの
距離Ｘ２との合計距離は、本例では連続圧縮成形炭８Ｃ
の幅４００ｍｍの５％以内の範囲に選択されている。そ
の１例として１．５％である６１が採用され、また、長
さしは１０００ｎ＋＋＋＋程度とされる。なお、Ｘｉ、
Ｘ２の合計距離をそのままに抑えると共に金型側壁２Ａ
に代えて、可動金型１５をその全長にわたって設けても
よい。可動金型１５が金型側壁２Ｂに近接および離反す
る際、第７図に示すように、最も進出した位置にある可
動金型１５の壁面３ａと既圧縮成形炭８ｂあるいは連続
圧縮成形炭８Ｃとの終接点Ｃ１（第６図のＢ１点）は、
可動金型１５が退避するに伴って順次Ａ点に近づき、退
避時にはＡ点が終接点となる。

したがって、可動金型１５の壁面３ａが成形炭と接触す
る面積は、回動位置によって大実線で示す円弧の長さが
無段階に著しく変化する一方、可動金型１５のテーバ角
θも退避に伴って連続的に小さくなり、進出によって大
きくなる。このように、微円弧２３の可動金型１５の壁
面３ａにあっては、平坦な壁面の可動金型が回動する場
合に比較して、回動位置において当接面積とテーバ角に
著しい差を有しているので、可動金型１５の僅かな回動
によって発生する摩擦抵抗面の大きい変化量を利用すれ
ば、押板６の押圧力制御がやり易くなる利点がある。な
お、その微円弧２３は完全な円弧である場合もあるが、
そのような意味だけでなく、曲折した直線の繋がりであ
ったり、楕円弧など概ね円弧を形成しているものであれ
ばよい。いずれにしてもその曲率は極めて小さいので、
微円弧に類似するからである。

その可動金型１５の進退に伴って、成形金型２の全体の
摩擦抵抗面と、零ないし最大の間で変わる可動金型１５
の摩擦抵抗面とから、全体のＩＩＪｔｓ抵抗力を変動さ
せ、それが追尾圧縮成形炭８ａの成形のために利用され
る。例えば、原料炭９の含水量が７％の場合、可動金型
１５を退避させて全体の摩擦抵抗力を減少させ、１１％
の含水量の場合、進出させて全摩擦抵抗力を増大させる
ことによって一定の抵抗力に維持されることが可能とな
る。

なお、第５図に示す可動金型１５のＢ１点から先端３ｂ
に至る円弧は、微円弧２３が延長された逃げ部分であり
、圧縮成形炭が金型から離れる直後の急激な膨張を抑制
している。また、可動金型１５がピン軸１７を中心に回
動する際、そのガイド部材１５ａの回動を円滑にするた
め、第５図に示す回動支持ガイド２４が設けられている
。

本例にあっては、可動金型１５を有する可動金型装置３
は金型側面２Ａの出側２Ｃに設けられているが、金型側
面２Ｂ側もしくは両側に設けておいてもよい。後者の場
合には上述したＸｌ、Ｘ２の距離をそれぞれに振り分け
るようにして、壁面３ａの形状を決定すればよい。

このように構成された圧縮成形炭の連続製造装置によれ
ば、次のようにして作動が制御され、圧縮成形炭が成形
される。

第２図に示す連続製造装置１における原料炭水ソバ４の
ゲート５が開かれ、かつ、押板６がゲート５の端部５ａ
の位置に後退し、低圧縮成形炭８ｂとの間に形成される
成形金型２の空隙に、例えば含水量１１％の原料炭９が
投入される。続いて、油圧シリンダ１０が伸長されると
、押板６はプレスヘッド軸１１を介して矢印２５方向に
進出して原料炭９を押圧する。そのとき、低圧縮成形炭
８ｂは、成形金型開口部２Ｍを形成するライナ１４Ａ〜
１４Ｄとの当接によって発生する摩擦抵抗力で保持され
る。一方、第５図に示す油圧ジヤツキ１６を伸長させ、
それに伴って可動金型１５がピン軸１７を中心に矢印２
６方向に回動して二点鎖線で示す位置に移動し、壁面３
ａが対面する金型側壁２Ｂに接近する。したがって、可
動金型１５で発生する摩擦抵抗力は最大となり、全摩擦
抵抗力が１１％含水量の原料炭９を圧縮成形するに適し
た押圧力例えば圧縮面圧１００ｋｇ　／　ａＪを維持す
ることができ、押板６に作用させる。

次に、含水量が７％である原料炭９を圧縮成形する場合
、第５図に示す可動金型１５を実線で示すように、矢印
２７方向に回動させて壁面３ａを金型側壁２Ｂより離反
退避させる。可動金型１５で発生する摩擦抵抗力が零と
なるので、連続圧縮成形炭８Ｃは成形金型２で発生する
摩擦抵抗力のみで保持される。したがって、押板６は少
ない水分の原料炭９を適切な押圧力例えば圧縮面圧１０
０ｋｇ　／　ｃｄで圧縮成形し、割れの発生を防止しな
がら要求される強度と所望の嵩密度１．１５湿トン／イ
以上の追尾圧縮成形炭８ａが成形される。このような制
御に基づく作動が繰り返されて、含有水分量の異なる原
料炭９が投入されても、均質な連続圧縮成形炭８Ｃの製
造が円滑に行なわれる。

なお、上述の制御において、原料炭９の含水量の多寡を
計測して、押圧毎に可動金型１５の位置を設定し、圧縮
成形が終われば可動金型１５を退避させて押切圧を減少
させるような制御をしてもよい。また、１回の押圧作動
中にあって、押板６による押圧力を検出し、均質な追尾
圧縮成形炭８ａを成形するに必要な押圧力に変更するた
め、可動金型１５を進退させるような制御を行なっても
よい。要は、異なる炭種の原料炭９や含水量の多寡に対
応して、コークス強度の向上や原料炭種選択範囲の拡大
および生産性の向上を図ることができるような多くの作
動形態を採用して、均質な連続圧縮成形炭８Ｃの製造が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧縮成形炭の連続製造装置の平面的な
縦断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線矢視図、第３図は
第２図のｍ−ｍ線矢視図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ
線矢視断面図、第５図は可動金型装置の拡大図、第６図
は可動金型の壁面の形状説明図、第７図は可動金型の移
動状態説明図である。 １一連続製造装置、２−・−成形金型、２Ａ、２Ｂ＝金
型側壁、２Ｍ−成形金型開口部、２Ｃ−出側、３ａ−壁
面、６−・押板（プレスヘッド）、８３゜８０−圧縮成
形炭、８ｂ−低圧縮成形炭、９−原料炭、１５・−・可
動金型。 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料炭を成形金型内で圧縮成形炭に成形すると共
   に、圧縮成形炭と成形金型開口部内に残存させた既圧縮
   成形炭とを合体させた後押出す圧縮成形炭の連続製造装
   置において、 圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側壁の出側に
   、微円弧状の壁面を有する可動金型を設け、その壁面を
   対面する金型側壁に離反および接近させることができる
   ように回動可能としたことを特徴とする圧縮成形炭の連
   続製造装置。
2. （２）原料炭を成形金型内で圧縮成形炭に成形すると共
   に、圧縮成形炭と成形金型開口部内に残存させた既圧縮
   成形炭を合体させた後押出す圧縮成形炭の連続製造にお
   いて、 圧縮成形および押出しの抵抗壁となる金型側壁の出側に
   、微円弧状の壁面を有する可動金型を設け、投入された
   原料炭を圧縮する押板に作用する力が所定範囲に維持さ
   れるように、上記可動金型の壁面を対面する金型側壁に
   離反および接近制御させることを特徴とする圧縮成形炭
   の連続製造装置における作動制御方法。