JP2001181643A - コークス炉装炭孔掃除装置 - Google Patents
コークス炉装炭孔掃除装置Info
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Abstract
付随して極めて短時間で除去できるコークス炉装炭孔掃
除装置を提供する。 【解決手段】 コークス炉1の炭化室へ石炭を装入する
装炭孔3に付着したカーボンCを除去する装炭孔掃除装置
であって、装炭車4の各装炭孔集塵用フード12の内側に
環状管22を配設し、該環状管22に装炭孔3の内壁に向か
う斜め下向きのノズル23を複数個設置する。そして、前
記各環状管22から配管距離で3m以内に噴射圧力0.4〜1.0
MPa、噴射速度100m/sec以上で圧縮酸素含有ガスを噴射
できる酸素含有ガス間欠噴出装置30を設置し、酸素含有
ガス間欠噴出装置30と圧縮酸素含有ガス供給設備26を圧
縮酸素含有ガス供給配管28により連結する。
Description
室へ石炭を装入する装炭孔に付着したカーボンを除去す
るための掃除装置に関する。
時に発生するコークス炉ガスの熱分解によって生じるカ
ーボンが、炭化室の炉壁、天井部、装炭孔部に付着す
る。この付着カーボンは、煉瓦の目地を緻密に閉塞し、
炭化室から燃焼室へのガス漏れを防止するという有効な
働きがある。
ておくと成長して炭化室の有効容積を減少させ、コーク
ス炉の生産性を低下させるばかりでなく、コークスの押
止まり、押詰まりにつながり、炉体損傷の原因となる。
また、装炭孔部の付着カーボンは、そのまま放置してお
くと、炭化室への石炭の装入を困難にする原因となる。
このため、炭化室の炉壁、天井部、装炭孔部に付着した
カーボンは、定期的に除去することが必要である。
は、装炭孔の付着カーボンが炭化室の炉壁、天井部に付
着したカーボンと異なり、衝撃を与えれば除去できるソ
フトカーボンであるため、従来人力によって先端の尖っ
たヤリと称する突棒を用いて突落とす方法が一般的であ
った。しかしながら、この方法は、多大の労力を要する
ばかりでなく、装炭孔、上昇管を開放して行うため、安
全上の問題、除去されたカーボン粉が周囲近郊に飛散す
る環境上の問題がある。
コークスを排出後、前の炭化室に石炭を装入中に、該排
出完了炭化室の上面もしくは側面の一部を開放するとと
もに、噴射ノズルを挿入して酸素を含む気体を噴射し、
付着カーボンを燃焼せしめ、次いで石炭を装入する方法
(特開昭61-231088号公報)、周面に装炭孔や炉壁の付着
カーボンに酸素を含む気体を吹きつける装炭孔側吹き出
し口および炉壁側吹き出し口が形成された筒状のランス
内面に、装炭孔側および/または炉壁側の吹き出し口か
ら吹き出される前記気体の風量を調整する風量調節体を
昇降可能に設けたカーボン燃焼除去用ランス(特開平7-1
38573号公報)、装炭孔内に垂下するランスの周囲および
垂下方向、またはいずれか一方に装炭孔内壁を指向した
複数のノズルを設けるとともに、該ランスの筒内に吹き
込みガス抵抗体を垂下して抵抗体を変化せしめて吹き込
みガスの噴出角度を調整するカーボン燃焼除去方法(特
開平6-100864号公報)、コークス炉上を移動する台車
に、炭化室の装炭孔近傍部用の空気または酸素付加空気
の高圧噴出ノズルを設け、かつ、該炭化室中央部用の空
気または酸素付加空気の低圧噴出ノズルを具備するラン
スを設けた付着カーボン除去装置(特許第2561787号公
報)、装炭車に高圧空気タンクを搭載し、装炭車の給炭
スリーブの外側円周方向に複数のノズルを設け、高圧空
気タンクと該ノズルを配管で繋ぎ、装炭孔の円周部に上
から高圧空気を噴射し、付着カーボンを吹き飛ばして除
去する付着カーボン除去装置(特開平8-218075号公報)等
が提案されている。
号公報、特開平7-138573号公報、特開平6-100864号公報
に開示の方法は、いずれも付着カーボンを燃焼させて除
去する方法であり、固く付着したカーボンを除去するの
に時間を要すること、また、この装置を移動させる台車
が必要で、設備費の増大、操作の複雑化を招くこととな
る。さらに、炭化室内に導入された気体の排出は、主に
上昇管の天蓋開放によって放出するため、環境上の問題
がある。
装炭孔内壁に付着したカーボンに向けて高圧噴出ノズル
より高圧気体を噴射し、付着カーボンを吹き飛ばして除
去するため、短時間で除去できる。しかし、この装置
は、高圧噴出ノズル、低圧噴出ノズルを具備するランス
ならびに装炭孔蓋取機を台車に設置する必要があり、設
備費の増大を招くばかりでなく、石炭の装入作業時にコ
ークス排出後の炭化室のカーボン除去作業を行うため、
操作の複雑化を招くこととなる。また、炭化室内に導入
された気体の排出は、主に上昇管の天蓋開放によって放
出するため、環境上の問題がある。
は、給炭スリーブ外側円周方向に設置した各ノズルに、
1個の高圧空気タンクから分岐配管で0.4MPaの高圧空気
を供給するため、弁開操作から長い配管を通って徐々に
高圧空気がノズルに供給されるので、噴射速度は50m/se
c以下であり、ノズルからの高圧空気の噴射衝撃力が不
足し、付着カーボンを完全に除去することは困難であ
る。
し、装炭孔内壁に付着したカーボンを装炭作業に付随し
て瞬時に除去できるとともに、導入した空気をそのまま
炉外に放出することのないコークス炉装炭孔掃除装置を
提供することにある。
孔掃除装置は、装炭車の各装炭孔集塵用フードの内側に
環状管を配設し、該環状管に給炭スリーブと装炭孔の内
壁との隙間に斜め下向きにノズルを複数個設置する。そ
して、前記各環状管から配管距離で3m以内に噴射圧力0.
4〜1.0MPa、噴射速度100m/sec以上の高圧酸素含有ガス
を噴射できる酸素含有ガス間欠噴出装置を設置し、酸素
含有ガス間欠噴出装置と圧縮酸素含有ガス供給設備を圧
縮酸素含有ガス供給配管により連結してなる。また、こ
の複数個設置するノズルは、等間隔で設置するのが望ま
しい。
置による付着カーボンの除去は、装炭作業に先立ち、コ
ークスを排出した炭化室位置に装炭車を停止させ、装炭
孔の蓋を蓋取機により開放し、装炭のため給炭スリーブ
と集塵用フードを下降させ、給炭スリーブを装炭孔に接
続し、集塵用フード下端を炉上に載置して石炭装入時の
発塵防止のための集塵機による吸引が開始された時点で
行う。
管に複数個設置のノズルは、給炭スリーブと集塵用フー
ドが下降すると、給炭スリーブと装炭孔の内壁との隙間
に斜め下向きでかつ装炭孔周面に向かう。したがって、
噴射圧力0.4〜1.0MPa、噴射速度100m/sec以上で高圧酸
素含有ガスを噴射できる酸素含有ガス間欠噴出装置から
ノズルに高圧酸素含有ガスを瞬間的に供給すると、高圧
酸素含有ガスの膨張作用と衝撃作用によって装炭孔壁に
付着したカーボンを瞬間的に吹き飛ばして除去するとと
もに、装炭孔部に回転方向の旋回流が生じ、旋回流中心
部を集塵ガスが上昇し易くなる。
行に設置すると、図4に示すように、ノズル41から噴出
する高圧酸素含有ガス42の装炭孔43内面と反対側の半分
近くがカーボンの除去に関与できずに無駄になる。しか
し、給炭スリーブと装炭孔の内壁との隙間に斜め下向き
でかつ装炭孔周面に向かうノズルは、図5に示すよう
に、ノズル51から噴出する高圧酸素含有ガス52の全てが
装炭孔53内周に沿って旋回流となってカーボンの除去に
関与するため、一切無駄にならない。
は、エアータンクと異なり、容量100リットル以下の小
さい圧縮酸素含有ガスの容器で、高圧酸素含有ガスを瞬
時に放出することができる。このため、酸素含有ガス間
欠噴出装置は、高圧酸素含有ガスを瞬時に放出するた
め、通常のエアータンクの出口管の管径の4倍以上の出
口管とし、出口弁も瞬時に開く必要から高速シャッター
弁、ピストン弁等を用いる。酸素含有ガス間欠噴出装置
とノズルとの配管距離は、配管抵抗および配管内容量を
少なくするため、3m以内、好ましくは1m以内とすること
によって、酸素含有ガス間欠噴出装置の吐出流速が殆ど
低下することなく、高圧酸素含有ガスの膨張作用と衝撃
作用によって装炭孔周面に大きな衝撃力を与えることが
できる。
に示すように、三方弁61を使って高圧酸素含有ガスを容
器62内に導入すると、ピストン63が吐出口64まで押され
て吐出口64を塞ぐと、高圧酸素含有ガスがリリーフバル
ブ65を押し上げ、容器62内に充填されてゆく。図6(b)に
示すように、投入圧力と容器62内部の圧力が等しくなっ
た時点で、充填が完了する。図6(c)に示すように、三方
弁61を切り替えるとピストン63が反対側へ吸い寄せら
れ、高圧酸素含有ガスは瞬時に吐出口64から噴出するよ
うになっている。
ブラダ型アキュムレータや、図6に示す市販品も使用す
ることができる。酸素含有ガス間欠噴出装置は、高圧酸
素含有ガスが前記設備条件で瞬時に酸素含有ガス間欠噴
出装置容量分の高圧酸素含有ガスを放出するので、ノズ
ル出口の流速が100m/sec以上と超高速となり、集塵時の
逆方向の集塵風圧力の影響を受けることなく、高圧酸素
含有ガスの膨張作用と衝撃作用によって衝突面である装
炭孔周面に大きな衝撃力を発生させる。なお、エアータ
ンクから配管してエアーノズルから放出の場合は、ノズ
ル出口の流速が50m/sec以下である。
設置するノズルの数は、通常3〜6個が一般的である。ま
た、ノズルに連結する酸素含有ガス間欠噴出装置は、ノ
ズルとの配管距離を3m以内、好ましくは1m以内と短くす
るため、装炭孔毎に設置するのが望ましいが、配管距離
が3m以内であれば、装炭孔毎に酸素含有ガス間欠噴出装
置を設置する必要はない。
集塵用フードに接続する吸引ダクトを介して集塵機に吸
引され、除去される。この場合、例えば、装炭孔が4個
ある場合は、そのうちの2個の装炭孔のカーボンを除去
し、残りの2個の装炭孔は高圧酸素含有ガスの噴出を止
め、集塵のみに使用することもできる。
高圧空気を得るためのコンプレッサーと高圧空気を貯蔵
しておくタンクからなる設備など、公知の種々の設備を
用いることができる。高圧酸素含有ガスとしては、圧力
0.4〜1.0MPaの圧縮空気を用いるのが一般的であるが、
酸素を付加した圧縮空気を用いることができる。
る高圧酸素含有ガスは、装炭孔に付着したカーボンを瞬
間的に吹き飛ばして除去できると共に、装炭孔内周面の
煉瓦等に損傷を与えないことが重要である。このため、
酸素含有ガス間欠噴出装置の容量は、30〜100リット
ル、噴射圧力0.4〜1.0MPa、噴射速度100m/sec以上の範
囲が好ましく、0.4MPa未満では、カーボン除去が不十分
で、1.0MPaを超えると、装炭孔内周面の煉瓦等を損傷さ
せる危険性がある。
図1〜図3に基づいて説明する。図1、図2に示すように、
コークス炉1の各炭化室の上部には、装入蓋2により閉止
する4〜5個の装炭孔3が設けられている。コークス炉1の
炉上を炉団方向に移動する装炭車4には、炭化室内に装
入する石炭を積込む4〜5個の給炭ホッパー5が搭載され
ている。各給炭ホッパー5の底部には、テーブルフィー
ダーと称する切り出し装置を備えている。テーブルフィ
ーダーで給炭ホッパー5から切り出された石炭が落下す
る下部ホッパーには、シリンダー6の操作により開閉す
るシーパーと称するダンパ7を設けている。また、下部
ホッパーには、上部シュート8と昇降する給炭スリーブ9
を連結している。
フード10と昇降する昇降フード11からなる集塵フード12
で包囲し、装炭孔3と給炭スリーブ9との隙間から噴出す
る含塵ガスは、固定フード10と昇降フード11からなる集
塵フード12で捕捉され、固定フード10に連結した吸引ダ
クト13を介して図示しない集塵装置のブロワに吸引除塵
される。また、装炭車4には、各装炭孔3の装入蓋2を開
閉する蓋取装置が備えられている。
スリーブ9と集塵フード12の間に、各給炭スリーブ9と共
に昇降する昇降スリーブ21を設け、各昇降スリーブ21の
下部内周に環状管22を配設して等間隔でエアーノズル23
を、給炭スリーブ9と装炭孔3との隙間に斜め下向きで、
かつ装炭孔3周面に向けて配置する。各エアーノズル23
は、図3(b)に示すように、例えば、装炭孔3の壁面を目
標点として斜め下向きに配置する。
ンプレッサー24とエアータンク25からなる圧縮空気供給
設備26から開閉弁27、供給管28、三方弁29を介して酸素
含有ガス間欠噴出装置30に圧力0.4〜1.0MPaの高圧空気
を蓄えておき、ホース31を介して高圧空気を瞬間的に供
給する。各エアーノズル23に0.4〜1.0MPaの高圧空気
を、噴射速度100m/sec以上で供給すると、各エアーノズ
ル23より瞬間的に噴出する高圧空気が装炭孔3周面に向
けて高速で噴出し、装炭孔3の内周面に旋回流が形成さ
れ、高圧空気の膨張作用と衝撃作用によって装炭孔3の
内周面に付着したカーボンCを瞬時に吹き飛ばして除去
するように構成する。
炉1の炭化室からコークスを排出し、炭化室両端の炉蓋
を装着した後、当該炭化室に石炭を装入するに先立ち、
当該炭化室の装入蓋2を図示しない蓋取装置により開放
する。そして、当該炭化室の図示しない上昇管の天蓋を
閉鎖し、ベンドの皿弁を開放して当該炭化室と集気本管
を縁継ぎする。しかる後、吸引ダクト13に連結した図示
しない集塵装置のブロワを起動したのち、昇降フード11
を下降して集塵フード12内からの集塵を開始する。
ない昇降機構を操作して下降させた時点で、第1回目の
カーボン除去操作を開始する。給炭スリーブ9と昇降ス
リーブ21を下降させた時点では、酸素含有ガス間欠噴出
装置30には圧縮空気供給設備26から開閉弁27、供給管2
8、三方弁29を介して圧力0.4〜1.0MPaの高圧空気が充填
されている。酸素含有ガス間欠噴出装置30の三方弁29の
排気開操作を行うと、排出弁が開放して酸素含有ガス間
欠噴出装置容量分の高圧空気が瞬間的に噴出し、0.5秒
以内でエアーノズル23より装炭孔3周面に向けて100m/se
c以上の高速で高圧空気が噴射し、装炭孔3の内周面に旋
回流を形成して装炭孔3の内周面に付着したカーボンCを
吹き飛ばして除去する。
は、装炭孔3と給炭スリーブ9の隙間から熱空気とともに
上昇するが、集塵フード12で捕捉され、吸引ダクト13を
介して図示しない集塵装置のブロワにより吸引され、環
境を汚染することはない。1回目のカーボン除去作業が
完了すると、三方弁29を排気から給気に切替え、酸素含
有ガス間欠噴出装置30への高圧空気の充填を開始する。
酸素含有ガス間欠噴出装置30内の圧力が0.4〜1.0MPaに
上昇すると、酸素含有ガス間欠噴出装置30への高圧空気
の充填が完了する。
炭ホッパー5から石炭の切り出しを開始すると共に、シ
リンダー6を操作してダンパ7を開放し、下部ホッパー、
上部シュート8、給炭スリーブ9を介して装炭孔3から石
炭を炭化室に装入する。この石炭の装入の間、装入する
石炭と置換される熱空気、炉壁と接して加熱されて発生
するガスは、上昇管のベンドへの高圧安水の噴射による
エゼクタ効果によって集気本管に吸引されるとともに、
装炭孔3と給炭スリーブ9の隙間から上昇し、集塵フード
12で捕捉され、吸引ダクト13を介して図示しない集塵装
置のブロワにより吸引され、除塵される。
を停止し、シリンダー6を操作してダンパ7を閉止したの
ち、1回目と同様に第2回目のカーボン除去操作を開始す
る。第2回目のカーボン除去作業が完了すると、給炭ス
リーブ9と昇降スリーブ21を上昇させたのち、昇降フー
ド11を上昇させる。そして、蓋取装置を操作して装炭孔
3に装入蓋2を装着し、当該炭化室への装炭作業を完了す
る。なお、第2回目のカーボン除去操作は、省略するこ
ともできる。
べての装炭孔3の付着カーボンを、各エアーノズル23に
各酸素含有ガス間欠噴出装置30から三方弁29を操作して
高圧空気を供給し、一気に除去する場合について説明し
た。しかし、装炭孔3が4個の場合、2個の装炭孔3の付着
カーボンを当該装炭孔3の各エアーノズル23に高圧空気
を供給して除去し、残りの2個の装炭孔3に装着した集塵
フード12により熱空気とガスを捕捉し、吸引ダクト13を
介して図示しない集塵装置のブロワにより吸引して除塵
することもできる。これによって、装炭孔3の付着カー
ボン除去時の飛散粉塵の集塵効率を高めることができ
る。
環状管にそれぞれ6個の装炭孔の内壁に向かう斜め下向
きのエアーノズルを等間隔で設置し、容量60リットルの
各酸素含有ガス間欠噴出装置から0.6MPa、60リットル/
0.5secで高圧空気を供給し、装炭孔の内周面に旋回流を
形成して付着したカーボンを瞬間的に吹き飛ばして除去
し、カーボン除去に要した時間の平均値を求めた。その
結果、カーボン除去に要した時間の平均値は、0.5秒以
内であった。したがって、カーボン除去に要した時間
は、装炭前後の2回行ったとしても1秒であり、装炭作業
時間の延長問題は起こらなかった。
備から配管により圧力0.6MPa、空気供給量20m3/minで各
環状管に直接圧縮空気を供給し、下向きのそれぞれ6個
のエアーノズルから高圧空気を噴射してカーボンを吹き
飛ばして除去し、カーボン除去に要した時間の平均値を
求めた。その結果、カーボン除去に要した時間の平均値
は、15秒であった。なお、カーボン除去効果は、定量的
な評価は困難であるが、従来技術の上部から下向きの空
気吹き込み方法と比較すると、2〜3倍のカーボン除去効
果のあることを目視により確認している。
装炭車の装炭孔集塵用フードの内側に配置した環状管に
複数個のノズルを等間隔で設置し、酸素含有ガス間欠噴
出装置と環状管を配管距離で3m以内で接続したから、台
車等の駆動設備を必要とせず、設備費用も廉価である。
装炭車から炭化室に石炭を装入するに先立ち、装炭車の
装炭孔集塵用フードの内側に配置した環状管に設けたノ
ズルに酸素含有ガス間欠噴出装置から高圧酸素含有ガス
を供給し、高圧酸素含有ガスの膨張作用と衝撃作用によ
って付着したカーボンを瞬間的に吹き飛ばして除去する
から、1秒以内の極めて短時間で除去でき、装炭作業に
支障を与えることはない。
ン除去時に装炭孔から旋回流中心を通って噴出する含塵
ガスは、装炭孔集塵用フードで捕捉され、吸引ダクトを
介して集塵装置に吸引されて除塵されるから、環境汚染
の問題を解決できる。また、従来の危険を伴う人手作業
を解消できる。さらに、カーボン除去に要する高圧酸素
含有ガス量は、多くて400リットルと少量であるから、
従来設備のエアータンクで容易に賄うことができ、設備
費用も廉価である。
例を示す全体説明図である。
例を示す要部一部断面説明図である。
例を示す要部拡大断面図で、(a)図は給炭スリーブを降
下時の要部拡大断面図、(b)図は(a)図の上面図である。
ーボン除去の状況説明図で、(a)図は側面のイメージ
図、(b)図は上面からのイメージ図である。
るカーボン除去の状況説明図で、(a)図は側面のイメー
ジ図、(b)図は上面からのイメージ図である。
で、(a)図は高圧酸素含有ガスの充填中の状態図、(b)図
は高圧酸素含有ガスの充填完了時の状態図、(c)図は高
圧酸素含有ガス噴出時の状態図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 コークス炉の炭化室へ石炭を装入する装
炭孔に付着したカーボンを除去する装炭孔掃除装置であ
って、装炭車の各装炭孔集塵用フードの内側に環状管を
配設し、該環状管に装炭孔の内壁に向かう斜め下向きの
ノズルを複数個設置し、前記各環状管から配管距離で3m
以内に噴射圧力0.4〜1.0MPa、噴射速度100m/sec以上で
高圧酸素含有ガスを噴射できる酸素含有ガス間欠噴出装
置を設置し、酸素含有ガス間欠噴出装置と圧縮酸素含有
ガス供給設備を圧縮酸素含有ガス供給配管により連結し
てなるコークス炉装炭孔掃除装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37406099A JP3360729B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | コークス炉装炭孔掃除装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37406099A JP3360729B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | コークス炉装炭孔掃除装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001181643A true JP2001181643A (ja) | 2001-07-03 |
JP3360729B2 JP3360729B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=18503195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37406099A Expired - Fee Related JP3360729B2 (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | コークス炉装炭孔掃除装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3360729B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014077055A (ja) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | コークス炉窯口の付着物除去装置 |
KR101453655B1 (ko) | 2013-02-22 | 2014-10-22 | 주식회사 포스코 | 코크스 오븐 |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37406099A patent/JP3360729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014077055A (ja) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | コークス炉窯口の付着物除去装置 |
KR101453655B1 (ko) | 2013-02-22 | 2014-10-22 | 주식회사 포스코 | 코크스 오븐 |
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---|---|
JP3360729B2 (ja) | 2002-12-24 |
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