JPS63297492A - コ−クス炉の燃焼室 - 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の燃焼室に関し、特に温度の低い端
フリューの上部近傍の改良に関する。

（従来の技術） 従来、コークス炉は燃焼室と石炭を炭化するための炭化
室とが交互に隣接して形成され、その下部には燃焼排ガ
スで燃料や空気を予熱する差熱室が設けられている。燃
焼室は、垂直に配設されたフリューの一対ずつが各上端
で連通しており、燃焼ガスが上昇側のフリューを上昇し
、上端で折返して下降側のフリューを下降するようにな
っている。

このようなコークス炉において、鉄鋼需要の低迷に伴な
い低稼動操業が長期化したことで、コークス炉の耐用年
数や消費熱量への影響の大きい、端フリユ一温度管理の
見直しが重要視されて来ている。しかし、低稼動操業に
より燃焼室フリュ一温度は低くなり、特に端フリューは
コークス炉の中で最も温度が低い部分であるため、燃焼
室を形成するレンガ壁の温度が低くなってレンガ目地切
れが発生し、隣接する炭化室からコークス炉ガスが洩れ
込む。このガスリーク増大に伴ない端フリュー頂部にタ
ールが付着するようになり、炉体メンテナンスの頻度ア
ップ、又は端フリューの燃焼温度を上昇させることによ
りタール付着を防止していた。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかし、従来のガスリーク防止はメンテナンスの技術力
等で対応してきたが、コークス炉も低稼動操業下ではメ
ンテナンス実施周期が不定期化し作業量も増大してきて
いる。特にコークス炉の両端に位置する端フリューのタ
ール付着原因となるガスリーク個所は、メンテナンスを
実施しても顕著な成果が見られず、端フリュー管理温度
を上昇させることで対応を取る為、消費熱量の増大や作
業量の増大等の問題を有しているとともに、低稼動率炉
の管理温度限界等はすべて両端端フリュー観察による依
存度が大きく、改善が強く望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者等は、付着タールと両端フリュ一温度の
関係について種々研究した結果、端フリュー燃焼室の連
通路（ターニングポイント）より更に上部の天井レンガ
壁部に、排ガスが流通できる孔をあけ、排ガス熱く９０
０〜１５００’Ｃ）の一部を炉頂部近辺まで引き上げる
ことで、炉頂部近辺の昇温かはかれ、隣接している炭化
室側からのリークガスが、端フリュー燃焼室上部でター
ル化しないこと、又ガスリーク防止となることを見出し
本発明を完成した。本発明は、上端部が連通路で互いに
連通され、燃焼ガスが上記連通路で折返されて上昇又は
下降する一対の端フリューと、これら端フリューの夫々
上端から炉頂へ延びる一対の点検孔とを有し、上記連通
路と炉頂との中間部において燃焼ガスの一部が上記両点
検孔を通過して折返す連結孔を上記両点検孔の間に設け
たことを特徴とする。

即ち、第１図はコークス炉の燃焼室側１の断面を示して
おり、ガス分配管２からガス室３を経て燃焼室６へ供給
されたガスは、燃焼用のフリュー５内で、空気室４から
供給された空気と混合されて燃焼し、燃焼ガスはフリュ
ー５を上昇して上端で連通路８で折返し、隣接するフリ
ュー５を下降した後、蓄熱室内に吸引され、小煙道１３
へ導かれるようになっている。

上記フリュー５の各上端からは、天井部９を貫通して炉
頂に延びる点検孔１０が設けられており、点検孔１０の
上端には、開閉可能な小蓋１１が設けられている。

第２図は、第１図に示すコークス炉において、上記燃焼
室１の右側端フリューを拡大して示しており、６は右側
端フリュー燃焼室でガス立ち側であり、７は同じく端フ
リュー燃焼室でガス引き側であり、両者は、所定時間毎
に交互に切換え操作される。１２は天井部９のレンガ壁
に設けた連結孔でありこの連結孔１２により端フリュー
６゜７の上端及び連結路８（ターニングポイント）から
排ガスの一部が点検孔１０を通して流通可能となる。従
来は、ターニングポイントで燃焼後の排ガス全量が折返
すため折返し部より上方の天井部９のレンガ壁温度が低
くそのため温度差が大きくなってレンガ目地切れの原因
となっていた。そこでターニングポイントより更に上方
の天井部９のレンガ壁部に設けた連結孔１２によりかか
る問題点が解決できることが見出された。炭化室からの
リークガスは３００℃以下に冷却された場合ガス中のタ
ール分が熱分解されず、タールとして付着するため、レ
ンガ目地に浸透し、目地をいため更にガスリークを助長
することとなる。従って、炉頂部近辺まで３００°Ｃ以
上に天井部９を保つ必要がある。そのためには、連結孔
１２の深度と連結孔１２の大きさをどのようにするかが
ポイントとなる。炉頂部近辺の温度を３００℃以上に保
持するためには、連結孔１２の深度と大きさは正の相関
があり、炉頂からの深度を深くすれば孔は大きくする必
要があり深度が浅ければ、孔は小さくても済むことにな
る。かかる観点から連結孔１２の深度は炉頂部から０〜
３００　ｍｍ、孔径は４０ｍｍＸ４０ｍｍないし８０ｍ
ｍＸ　８０ｍｍの四角形又は円形が好ましい。

よって、連結孔１２の位置が低すぎると連結孔の大きさ
を大きくしなければならなく、従来からのターニングポ
イントより更に上で折返させることとなり、当該燃焼室
全体の温度分布変化となり、熱バランスがくずれ悪影響
となる。その為、連結孔の深度は炉頂部近辺が最も好ま
しくタール付着、ガスリーク防止へとむすびつく。

次に連結孔１２の大きさについて記載すると、連結孔１
２の大きさを大きくすればするほど排ガス流通量が増し
炉頂部からの熱放散が増大する為、３００°Ｃ以上をキ
ープしなければならないものの、３００°Ｃぎりぎりの
温度になるよう、連結孔１２の大きさを決定する必要が
ある。この発明のポイントは、従来の燃焼状態を保ちつ
つコークス炉の両端に位置する端フリューの炉頂部近辺
の温度を上昇させることにあることと、排ガスと炭化室
側からのリークガスを直接に接触させることで、リーク
ガス中のタール分を燃焼させてしまうものである。

〔作用〕

燃焼室内への炭化室側からのリークガスは６００°Ｃ以
上あり、燃焼室側で３００℃以下に冷却されるとガス中
にタール分が固化し燃焼室内部に付着する現象が起る（
これは、コークス炉操業の中で稼動率が低い場合に起り
、コークス炉の老化とともに増大する）。

そこで、タールを除去する為３００°Ｃ以上に燃焼室を
保つとタール発生はなくなり、長期間実施するとガスリ
ークも減少する。

ガスリーク減少は、コークス炉の中で最もガスリークし
やすい、炉体レンガの粘土質とケイ石の接合部目地のゆ
るみが、温度昇温により抑制されたものである。

（実施例） 次にこの実施例の作用について説明すると、燃焼室ガス
立ち側の端フリュー６で燃焼用ガスとエアーは燃焼し、
はぼ完全燃焼した全排ガスはターニングポイントでガス
引き側の端フリュー７へと引き落されるが、この時の全
排ガス量の一部が点検孔１０及び連結孔１２を流通しガ
ス引き側の端フリュー７へと向う。この動作により、ガ
ス立ち側の端フリュー６で発生した高温排ガス熱を連結
孔１２近辺のレンガ昇温にむすびつけるものである。新
日鐵Ｍ式炉への実施例（連結孔１２の深度２５０ｍｍ、
孔径６０ｍｍＸ　６０ｍｍ）では、従来法のタール量が
燃焼室頂部で３時間連続測定時に０．８１ｇ／ｎｍ’で
あったのに対して、本実施例では同一条件で０．０７ｇ
／ｎｍ３．３ｈｒと減少した。又、付着状況は実施直後
よりタール分が燃え、２日後よりタール付着はまったく
見られなくなった。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されたから、コークス炉での
低稼動操業を行ってゆく上で最も重要部である端フリュ
ー燃焼室において、この部分でのガスリーク防止により
、炉命の延長へ大きく貢献するとともに、炉体メンテナ
ンス作業労力を軽減でき、しかも、消費熱量を増大させ
ることなく成果を上げられる等幾多の有益なる効果があ
る。更に稼動率が高くなっても、端フリューは低稼動時
の管理で推進出来、消費熱量低減への貢献は大きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るコークス炉の燃焼室の一実施例を
示す断面図、第２図は第１図の右上端部分を拡大して示
す断面図である。 １・・・燃焼室 ６．７・・・フリュー ８・・・連通路 ９・・・天井部 １０・・・点検孔 １２・・・連結孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上端部が連通路で互いに連通され、燃焼ガスが上記連通
   路で折返されて上昇又は下降する一対の端フリューと、
   これら端フリューの夫々上端から炉頂へ延びる一対の点
   検孔とを有し、上記連通路と炉頂との中間部において燃
   焼ガスの一部が上記両点検孔を通過して折返す連結孔を
   上記両点検孔の間に設けたことを特徴とするコークス炉
   の燃焼室。