(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼ガス孔や燃焼空気孔が閉塞したコークス炉を特別な補修無しに稼動可能に保全する方法及び該保全用バーナーの提供。【解決手段】複数の蓄熱室ｃの上部に炭化室ａと燃焼室ｂとが交互に配列されるとともに、蓄熱室同士を隔てる側壁内にコークス炉下部に配された燃料ガス供給配管と燃焼室を連通する燃焼ガス用ダクトｉが穿設されたコークス炉において、上記燃焼ガス用ダクト内に特に高温になる燃焼室およびその直下の蓄熱室の上部に位置するバーナー本体部分３を耐熱性に富む素材により構成し、その余の燃料ガス供給配管に至る燃料ガス通路部分１を金属製とした保全用バーナー１００を収容し、上記保全用バーナーの燃料ガス通路部分の下端を燃料ガス供給配管に接続するとともに、バーナー本体部分の上端を燃焼室直下に位置させ、上記保全用バーナーを用いて燃焼を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉下部に配された燃料ガス供給配管とコークス炉上部の燃焼室を連通する既存の燃焼ガス用ダクト内に収容可能な外径を有するとともに、下端が上記燃料ガス供給配管に接続されるとともに、上端が上記燃焼室直下に達する長さを有し、特に高温になる燃焼室およびその直下の蓄熱室の上部に位置するバーナー本体部分を耐熱性に富む素材により構成し、その余の燃料ガス供給配管に至る燃料ガス通路部分を金属製としたことを特徴とするコークス炉保全用バーナー。
【請求項２】
バーナー本体部分をセラミックにより構成した請求項１記載のコークス炉保全用バーナー。
【請求項３】
燃料ガス通路部分を可撓管により構成した請求項１または２記載のコークス炉保全用バーナー。
【請求項４】
複数の蓄熱室の上部に炭化室と燃焼室とが交互に配列されて炉団が構成されるとともに、蓄熱室同士を隔てる側壁内にコークス炉下部に配された燃料ガス供給配管と燃焼室を連通する燃焼ガス用ダクトが穿設されたコークス炉において、上記燃焼ガス用ダクト内に特に高温になる燃焼室およびその直下の蓄熱室の上部に位置するバーナー本体部分を耐熱性に富む素材により構成し、その余の燃料ガス供給配管に至る燃料ガス通路部分を金属製とした保全用バーナーを収容し、上記保全用バーナーの燃料ガス通路部分の下端を燃料ガス供給配管に接続するとともに、バーナー本体部分の上端を燃焼室直下に位置させ、上記保全用バーナーを用いて燃焼を行うことを特徴とするコークス炉の保全方法。
【請求項５】
バーナー本体部分をセラミックにより構成した請求項４記載のコークス炉保全用バーナー。
【請求項６】
燃料ガス通路部分を可撓管により構成した請求項４または５記載のコークス炉保全用バーナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、高炉の熱源などとして用いられるコークスを製造するためのコークス炉が経年劣化した際にその保全のために使用されるコークス炉保全用バーナーおよび、それを用いたコークス炉の保全方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の熱源などとして用いられるコークスを製造するためのコークス炉が広く知られている。
【０００３】
前記コークス炉は複数の蓄熱室の上部に炭化室と燃焼室とが交互に配列されて炉団が構成されるとともに、下部に燃料ガス供給配管が配される。
【０００４】
より詳細には図６に示すように、石炭Ｃを乾留してコークスを製造する炭化室ａと、その乾留に必要な熱を炭化室ａに供給する燃焼室ｂとが交互に複数配列されて炉団が構成されるとともに、その下部に蓄熱室ｃが複数配列された構造となっている。各炭化室ａと燃焼室ｂとの間および各蓄熱室ｃ、ｃ間は耐火性煉瓦製の側壁Ｗによって仕切られており、下部に配した燃料ガス供給配管ｄから供給される燃料ガスＧおよび燃焼用空気Ａは、耐火性煉瓦製の蓄熱室ｃの床面に穿設した通路よりそれぞれ隣り合う蓄熱室に導入されて余熱された後に、それぞれの蓄熱室同士を隔てる側壁Ｗ１内に壁面から燃焼室ｂ直下に至る壁端に向けて穿設された燃料ガス孔ｅおよび燃焼用空気孔ｆを通過して燃焼室ｂ内に送られ、バーナーｇで燃焼される。
【０００５】
前記のバーナーｇの燃焼に伴って生成した燃焼室ｂ内の燃焼熱は、耐火煉瓦製の側壁Ｗ、Ｗを介してその両側の炭化室ａに伝わり、間接加熱によって各炭化室ａ内の石炭ｃを蒸し焼きにして乾留する。そして、各燃焼室ｂ内の燃焼ガスは、各蓄熱室ｃ、ｃで熱回収された後に図示しない煙道を経て排気されるとともに、各炭化室ａ内で発生した乾留ガスは、回収されて燃料ガスとして有効利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の構造からなる従来のコークス炉の多くは、１９７０年代の高度成長期時代に建設されたものであり、平均炉齢は４０年を超えているのが殆どである。このため、経年劣化によって耐火煉瓦からなる側壁Ｗが破孔して、炭化室内の石炭が燃焼室や蓄熱室に流入して燃焼室内でその炭素分が燃焼し、燃焼の結果生じた灰分が燃焼室ｂ底部の燃料ガス孔ｅや燃焼用空気孔ｆを閉塞してしまうことがある。
【０００８】
前記事態を想定し、図７に示すように、コークス炉に蓄熱室同士ｃ、ｃを隔てる側壁Ｗ１内にコークス炉下部に配された燃料ガス供給配管ｄと燃焼室ｂを連通する燃焼ガス用ダクトｉを予備的に穿設し、通常は閉じてある燃料ガス供給配管の燃料ガス供給口ｈから上記燃焼ガス用ダクトｉを通して燃焼室のバーナーｇに直接燃焼ガスを供給して燃焼させることで燃焼ガス孔ｅや燃焼用空気孔ｆの閉塞に対応していた。
【０００９】
しかしながら、燃料ガス供給口ｈから燃焼ガス用ダクトｉを介してバーナーｇに燃焼ガスを直接供給する前記方法を用いても、図８に示すように燃焼ガス用ダクトｉを形成している側壁Ｗ１も前記の側壁Ｗと同様に経年劣化のためにひび割れが発生しているため、燃料ガスが漏れてしまい、燃焼効率が低下してしまう問題を生じた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明のコークス炉保全用バーナーは前記の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、コークス炉下部に配された燃料ガス供給配管とコークス炉上部の燃焼室を連通する既存の燃焼ガス用ダクト内に収容可能な外径を有するとともに、下端が上記燃料ガス供給配管に接続されるとともに、上端が上記燃焼室直下に達する長さを有し、特に高温になる燃焼室およびその直下の蓄熱室の上部に位置するバーナー本体部分を耐熱性に富む素材により構成し、その余の燃料ガス供給配管に至る燃料ガス通路部分を金属製としたことをことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、前記のコークス炉保全用バーナーにおいて、バーナー本体部分をセラミックにより構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、前記のコークス炉保全用バーナーにおいて、燃料ガス通路部分を可撓管により構成したことを特徴とする。
【００１３】
次に、本願発明のコークス炉の保全方法は、複数の蓄熱室の上部に炭化室と燃焼室とが交互に配列されて炉団が構成されるとともに、蓄熱室同士を隔てる側壁内にコークス炉下部に配された燃料ガス供給配管と燃焼室を連通する燃焼ガス用ダクトが穿設されたコークス炉において、上記燃焼ガス用ダクト内に特に高温になる燃焼室およびその直下の蓄熱室の上部に位置するバーナー本体部分を耐熱性に富む素材により構成し、その余の燃料ガス供給配管に至る燃料ガス通路部分を金属製とした保全用バーナーを収容し、上記保全用バーナーの燃料ガス通路部分の下端を燃料ガス供給配管に接続するとともに、バーナー本体部分の上端を燃焼室直下に位置させ、上記保全用バーナーを用いて燃焼を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、前記のコークス炉の保全方法において、バーナー本体部分をセラミックにより構成したことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、前記のコークス炉の保全方法において、燃料ガス通路部分を可撓管により構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成よりなる本願発明によれば、既存の燃焼ガス用ダクトを利用して、そこに保全用バーナーを収容して燃焼を行うので、老朽化などが原因で燃焼ガス孔や燃焼空気孔が閉塞した場合でも、炉の耐火性煉瓦製の側壁の補修を行うことがなく、簡単な作業で確実に燃焼ガスを燃焼室に供給して効率よく燃焼させることができる。
【００１７】
また、特に高温になる燃焼室およびその直下の蓄熱室の上部に位置するバーナー本体部分をセラミックなどの耐熱性に富む素材により構成するので、耐久性に富み、単なる応急措置でなく永続して使用することができる。
【００１８】
一方、その余の燃料ガス供給配管に至る燃料ガス通路部分を金属製とするので、長尺となる保全用バーナーにおいて高価なセラミックに使用量を少なくすることができ、コストダウンに寄与する。
【００１９】
また、燃料ガス通路部分を金属製としたことを利用して、その箇所を可撓管により構成することにより、経年劣化によって形状を保てなくなった燃焼ガス専用ダクトにもバーナー本体を適宜曲げるなど変形させることで精度良く先端を蓄熱室の下まで挿入することが可能となる。。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明の保全用バーナーの側面図。
【図２】同上、保全用バーナーの燃料ガス通路部分の側面図。
【図３】同上、保全用バーナーのバーナー本体部分の側面図。
【図４】同上、保全用バーナーのバーナー本体部分と燃料ガス通路部分の接続部の一部切り欠き側面図。
【図５】本願発明の保全用バーナーの使用例を表す説明図。
【図６】コークス炉の構造を示す説明図。
【図７】経年劣化により耐熱煉瓦が崩落し、燃料ガス孔および空気孔が閉塞した状態を示す説明図。
【図８】従来技術の説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本願発明のコークス炉保全用バーナー１００の全体図である。このコークス炉保全用バーナー１００はバーナー本体部分３と燃料ガス通路部分１を継手２を介して連結した構成よりなり、コークス炉下部に配された燃料ガス供給配管ｄとコークス炉上部の燃焼室ｂを連通する既存の燃焼ガス用ダクトｉ内に収容可能な外径を有するとともに、下端が上記燃料ガス供給配管に接続されるとともに、上端が上記燃焼室直下に達する長さとする。ここでは一例として外径が数ｃｍから１０数ｃｍ、長さが約４ｍの保全用バーナーを想定している。
【００２２】
前記のバーナー本体部分３は特に高温になる燃焼室ｂおよびその直下の蓄熱室ｃの上部に位置するようにその長さを設定するものであり、耐熱性に富む素材により構成される。ここでは、バーナー本体部分３を１５００℃の耐熱性をもつセラミックにより構成している。ここでは一例として長さが約２ｍのバーナー本体部分を想定している。
【００２３】
また、燃料ガス通路部分１は約１０００℃の耐熱性を有する金属製のものであり、ここでは例えば公知のベローズ管などの可撓管を採用している。
【００２４】
図４は前記のバーナー本体部分３と燃料ガス通路部分１の連結構造を示す図であり、ここでは両者を継手５を介して連結している。継手５は一端が燃料ガス通路部分１端に溶接により固着されるものであり、他端はバーナー本体部分３が上記継手５の縮径部に外挿されるとともに両者に設けた取り付け孔を貫通するボルト７により固着される。なお、図中符号４はバーナー本体部分３の取り付け孔である。また、図中符号６は上記継手５の大径部と縮径部の段箇所とそこに当接するバーナー本体部分３端間、ボルト７の頭部裏面とバーナー本体部分３周側間に介在することにより気密性を保持する作用を果たす耐熱パッキンである。
【００２５】
以上の構成よりなる本願発明のコークス炉保全用バーナー１００は、図５に示すように燃焼室ｂとその下方に位置する燃焼ガス供給口ｈとを繋ぐ燃焼ガス用ダクトｉ内に収容して用いられる。燃焼ガスの供給口ｈは約２ｍ間隔程度で配置されており、保全用バーナー１００は複数本設置される。
【００２６】
以上のように本願発明のコークス炉保全用バーナー１００を複数本設置した保全方法によって燃焼室に燃焼ガス供給口ｈから供給される燃焼ガスを直接送ることができるため、炉体の経年劣化に影響を受けず燃焼をコントロールすることができる。
【００２７】
前記の場合、燃焼室は１４００℃に達するため、直下のコークス炉保全用バーナー１００の先端もこの温度域に近い超高温となる。しかし、コークス炉保全用バーナー１００は、先端は耐熱温度１５００℃のセラミックで構成されているため、この影響を受けず燃焼ガスを送り続けることができる。
【００２８】
一方、蓄熱室および燃焼ダクトｉの下から４ｍ付近までの温度は８００℃程度の中温域にあるが、この部分に位置する燃料ガス通路部分１は耐熱製を持つ金属により製造されているため、この影響を受けずに燃焼ガスを送り続けることができる。
【００２９】
しかも、燃料ガス通路部分１は可撓製を持っているため、老朽化して垂直ではなくなってしまった燃焼ダクトｉにも、適宜曲げながら挿入できる。
【符号の説明】
【００３０】
１００        コークス炉保全用バーナー
１        燃料ガス通路部分
２        継手
３        バーナー本体部分
４        取り付け孔
６        耐熱パッキン
７        ボルト
ａ        炭化室
ｂ        燃焼室
ｃ        蓄熱室
ｄ        燃料ガス供給配管
ｅ        燃焼ガス孔
ｆ        燃焼用空気孔
ｇ        バーナー
ｈ        燃焼ガス供給口
ｉ        燃焼ダクト
Ｗ        側壁
Ｗ１      側壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020158715.tif 000008
【図７】
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【図８】
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