(57)【要約】【課題】ワーフに払い出されたコークスの温度を正確に計測することができ、適切な湿式消火を行うことのできる赤熱コークスの消火方法を提供すること。【解決手段】炭化室から押し出された赤熱コークス３を、消火貨車に牽引されるコークス搭載ボックス５に受骸した後、消火設備７内に移動し、消火設備７内の散水配管１３から、コークス搭載ボックス５内の赤熱コークス３の存在範囲に散水処理することにより赤熱コークス３を消火し、その後、消火コークスをワーフ８に払い出し、乾燥空冷処理する赤熱コークスの湿式消火方法において、コークス搭載ボックス５からワーフ８に払い出されて移動する消火コークスの温度を、赤外線サーモグラフィ２２を用いて、連続計測する。【選択図】図１
2020012063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化室から押し出された赤熱コークスを、消火貨車に牽引されるコークス搭載ボックスに受骸した後、消火設備内に移動し、前記消火設備内の散水配管から、前記コークス搭載ボックス内の赤熱コークス存在範囲に散水処理することにより赤熱コークスを消火し、その後、消火コークスをワーフに払い出し、乾燥空冷処理する赤熱コークスの湿式消火方法において、
前記コークス搭載ボックスから前記ワーフに払い出されて移動する消火コークスの温度を、赤外線サーモグラフィを用いて、連続計測することを特徴とする赤熱コークスの湿式消火方法。
【請求項２】
前記赤外線サーモグラフィでの連続計測において、所定の温度を超えるコークスの存在が確認されたワーフ内の箇所に向けて二次散水を行うことを特徴とする請求項１に記載の赤熱コークスの湿式消火方法。
【請求項３】
二次散水の総量(トン)を、ワーフに払い出されるコークスの総量（トン）で除した値が、０.０２以下であり、二次散水がワーフへの消火コークスの払い出しが終了してから、３分以内に終了することを特徴とする請求項２に記載の赤熱コークスの湿式消火方法。
【請求項４】
二次散水が、コークス表面温度が４００℃を超えるコークス、および前記ワーフの後段の搬送設備の耐熱温度より、”５７．９×ｌｎ（ｔ）−２０．３”℃（ｔはワーフでの乾燥空冷処理時間（分））を加えた温度を超える温度のコークスに向けて行われることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の赤熱コークスの湿式消火方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤熱コークスの湿式消火方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉で乾留された赤熱コークスを消火する方法は、湿式消火と乾式消火に大別される。
【０００３】
乾式消火は、コークス炉で乾留処理された赤熱コークスを、一旦消火貨車に牽引されるコークス搭載ボックスに受骸させ、この消火貨車を乾式消火設備まで移送し、赤熱コークスを乾式消火設備に投入することにより行っている。乾式消火においては、赤熱コークスは窒素などの不活性ガスにより消火され、水分をほとんど含まないコークスとすることができる。
しかし、乾式消火は設備が複雑であるため、赤熱コークスに散水する湿式消火も依然として行われている。
【０００４】
湿式消火は、コークス搭載ボックスに受骸された赤熱コークスを湿式消火設備まで移送し、散水消火する方法である。湿式消火の最大の問題は、消火が不均一になり、コークスが赤熱したままの状態で残ることである。
湿式消火されたコークスは、ワーフと呼ばれる場所に払い出され、乾燥空冷処理された後、ベルトコンベアに切り出し、高炉へと搬送される。
【０００５】
赤熱または高温のままのコークスをベルトコンベアに載せた場合、ベルトコンベアが焼損する等のトラブルに繋がることが懸念される。このため、ベルトコンベアに切り出される前に、赤熱コークスを消火し、コークスの温度をベルトコンベアの耐熱温度以下とすることが求められている。そのため、湿式消火設備での散水（一次散水と称す）のみならずワーフにて散水（二次散水と称す）を行うことも提案されている。
【０００６】
コークスを確実に消火冷却するため、一次散水にて過剰散水する方法もとられている。しかし、過剰散水することは、消火後のコークスの水分を上昇させ、高炉における熱源単位や炉況を悪化させる原因となる。高炉に投入されるコークスの水分は、できる限り低くすることが求められ、好ましくは３質量％以下とすることが望まれる。すなわち、赤熱コークスを確実に消火することは必須条件ではあるが、消火後のコークス水分を高くしないことも求められている。
【０００７】
赤熱コークスを確実に消火しつつも、水分低減を実現するためには、消火後コークスの温度管理は極めて重要である。
一次散水された後のコークスの温度を正確に把握できれば、一次散水や二次散水を適正化でき、赤熱コークスを確実に消火した上で水分低減を実現できる。例えば、一次散水された後のコークスにおいて、どの部分に温度が高いコークスが存在するかが分かれば、その部分のみに二次散水を行えばよい。
【０００８】
二次散水を温度が低いコークスに向けて行うことは、コークス水分の増加に繋がる。しかし、温度が高い箇所のみに行うのであれば、コークス水分を増加させることなく、確実な防災を行うことができる。
また、一次散水の量を少なくしたとしても、二次散水により確実に消火冷却できるのであれば、後段設備が焼損する懸念はなくなる。そのため、散水量が多い一次散水の量を減らすことが可能となり、コークス水分の低減に繋がる。
【０００９】
また、どの部分に温度が高いコークスが存在するかが分かれば、その部分への一次散水量を強化して、一次散水後コークスの温度分布を均一化することも可能である。一次散水後のコークス温度が均一化されれば、トータルの一次散水量を減らすことができる。過剰に散水される箇所がなくなるので、コークス水分低減に繋がる。
特許文献１に記載の技術は、赤熱コークスを散水冷却した後、コークス搭載ボックスに搭載される消火後コークスの温度分布を、ワーフに払い出す直前に測定するものである。
特許文献１に記載の技術は、消火後のコークスを払い出した後、消火車に新たに赤熱コークスを搭載し、消火塔内部において、散水消火する際、前記温度分布および層高分布を基に散水条件を調整するフィードフォワード制御を特徴とする。
【００１０】
コークス炉の操業が大きく変化する等して、コークス搭載ボックスに受骸されるコークスの温度が大幅に変化しない限り、前のチャージで一次散水された後の温度を測定し、その結果を基に、一次散水量を決めることは有効な手段と考えられる。
特許文献２に記載の技術は、ワーフに払い出されたコークス中に残留する未消火の赤熱コークスを自動的に消火する設備に関する。温度測定装置およびポンプを搭載した台車が、ワーフに沿って走行し、温度測定装置はワーフの上下方向を走査してコークス堆積面各部の温度を測定する。この測定された上下方向各位置の温度は演算制御装置に送られる。
演算制御装置は、測定温度を予め未消火温度と設定して、ある温度と比較演算し、赤熱コークス残留の有無を判定する。赤熱コークスの存在があれば、演算制御装置は台車を停止させ、ポンプを起動させて散水し、更に散水管の角度を、調節装置を駆動させて赤熱コークスの存在位置に散水するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２４１３７０号公報
【特許文献２】特開昭６４−４０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、温度計測できる範囲は、コークス搭載ボックスに搭載されるコークスの表層のみで、下層にあるコークスの温度は計測できない。すなわち、全てのコークスの温度を把握することができないので、一次散水が適正であったかを正確に判断することが難しい。未消火または温度が高いコークスが下層部に存在した場合、それを検知できないこともある。
また、特許文献２に記載の技術による温度計測は、コークス堆積層表面のみである。堆積層底部に未消火コークスや高温コークスが存在した場合は検知が難しい。この方法では、温度が高いコークスが表層にあるか底部にあるかの判断も難しい。
【００１３】
本発明の目的は、ワーフに払い出されたコークスの温度を正確に計測することができ、適切な湿式消火を行うことのできる赤熱コークスの湿式消火方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、一次散水したコークスをワーフに払い出す際、ワーフを滑り落ちるコークスの温度を、赤外線サーモグラフィにより、所定時間連続計測することを特徴とする。赤外線サーモグラフィとは、赤外線熱画像解析などとも称され、非接触で赤外線を検知して温度や熱を画像として可視化する技術を利用した装置や測定方法を称する。現在では、可視化する装置その物をいう定義が一般的とされており、本発明においても、特に断らない限り、温度や熱を可視化する装置を赤外線サーモグラフィと称する。
具体的には、本発明は、以下を要旨とする。
【００１５】
（１）炭化室から押し出された赤熱コークスを、消火貨車に牽引されるコークス搭載ボックスに受骸した後、消火設備内に移動し、前記消火設備内の散水配管から、前記コークス搭載ボックス内の赤熱コークス存在範囲に散水処理することにより赤熱コークスを消火し、その後、消火コークスをワーフに払い出し、乾燥空冷処理する赤熱コークスの湿式消火方法において、前記コークス搭載ボックスから前記ワーフに払い出されて移動する消火コークスの温度を、赤外線サーモグラフィを用いて、連続計測することを特徴とする赤熱コークスの湿式消火方法。
【００１６】
（２）前記赤外線サーモグラフィでの連続計測において、所定の温度を超えるコークスの存在が確認されたワーフ内の箇所に向けて二次散水を行うことを特徴とする（１）に記載の赤熱コークスの湿式消火方法。
（３）二次散水の総量（トン）を、ワーフに払い出されるコークスの総量（トン）で除した値が、０．０２以下であり、二次散水がワーフへの消火コークスの払い出しが終了してから、３分以内に終了することを特徴とする（２）の赤熱コークスの湿式消火方法。
（４）二次散水が、コークス表面温度が４００℃を超えるコークス、および前記ワーフの後段の搬送設備の耐熱温度より、”５７．９×ｌｎ（ｔ）−２０．３”℃（ｔはワーフ内での乾燥空冷処理時間（分））を加えた温度を超える温度のコークスに向けて行われることを特徴とする（２）または（３）に記載の赤熱コークスの湿式消火方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、赤外線サーモグラフィであれば払い出されるワーフの全面を計測することができるため、連続計測することにより、ほぼ全てのコークスの温度を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るコークス搭載ボックスからワーフに払い出されるコークスの状態を示す消火貨車の進行方向から見た模式図。
【図２】前記実施形態におけるコークス炉を構成する複数の炭化室の一室から赤熱したコークスを押し出し、高炉に搬送するまでの設備構成を示す模式図。
【図３】ワーフに払い出された後、乾燥空冷されるコークスの表面温度の経時変化を示すグラフ。
【図４】前記実施形態における消火設備に消火貨車が引き込まれた状態を、消火貨車の進行方向から見た模式図。
【図５】前記実施形態における他の消火設備に消火貨車が引き込まれた状態を、消火貨車の進行方向から見た模式図。
【図６】前記実施形態における図５の消火設備に消火貨車が引き込まれた状態を、消火貨車の進行方向の垂直方向から見た模式図。
【図７】前記実施形態における他の消火設備に消火貨車が引き込まれた状態を、消火貨車の進行方向から見た模式図。
【図８】前記実施形態における図７の消火設備に消火貨車が引き込まれた状態を、消火貨車の進行方向の垂直方向から見た模式図。
【図９Ａ】ワーフを流れ落ちるコークスの表面温度を、払い出し直後に計測した結果を表すグラフ。
【図９Ｂ】ワーフを流れ落ちるコークスの表面温度を、払い出し直後から１秒後に計測した結果を表すグラフ。
【図９Ｃ】ワーフを流れ落ちるコークスの表面温度を、払い出し直後から２秒後に計測した結果を表すグラフ。
【図９Ｄ】ワーフを流れ落ちるコークスの表面温度を、払い出し直後から３秒後に計測した結果を表すグラフ。
【図９Ｅ】ワーフを流れ落ちるコークスの表面温度を、払い出し直後から４秒後に計測した結果を表すグラフ。
【図９Ｆ】ワーフを流れ落ちるコークスの表面温度を、払い出し直後から５秒後に計測した結果を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［１］発明の実施の態様
図１は、コークス搭載ボックス５よりワーフ８に払い出されるコークス３の状態を、コークス搭載ボックス５の進行方向から見た図である。コークス搭載ボックス５の傾斜角度αである底板１９の下端部にある払い出しゲート１６の開度を調整することにより、コークス３が少量ずつ、ワーフ８上を連続的に滑り落ちる。ワーフ８に払い出されたコークス３は、払い出しゲート２１を閉止することによりワーフ８内に静置されて、乾燥空冷される。乾燥空冷後のコークス３は、払い出しゲート２１を開けてベルトコンベア１０に払い出す。
ワーフ８上を滑り落ちるコークス３の温度を、動画形式での計測が可能な赤外線サーモグラフィ２２を用いて連続計測すれば、ワーフ８で乾燥空冷されているほぼ全てのコークス３の温度を把握できる。
【００２０】
計測したコークス３の温度は、動画形式の熱画像データを再生することで再確認することもできる。この結果を基に、新たにコークス搭載ボックス５に受骸される赤熱コークスを消火塔内部において、一次散水する際の散水量を決めることもできる。
また、どのタイミングで、どこの場所から赤熱コークスや高温コークスが払い出されているかも確認できるので、コークス搭載ボックス５の内部おいて、散水が不足している箇所や過剰となっている箇所の特定も可能となる。
一次散水する消火設備が散水配管の向きや散水分布を制御できる装置であれば、温度計測結果を基にそれらを最適化することもできる。これにより、一次散水後のコークス温度が均一化され、目標とする温度範囲への制御が容易となる。
【００２１】
［２］二次散水の最適化
ワーフ８に払い出されたコークス３に、未消火コークスやベルトコンベア耐熱温度以上の高温コークスが含まれると、後段のベルトコンベア１０での焼損トラブルが懸念される。前記特許文献１に記載の温度計測は、コークスの払い出しが完了した後にコークス堆積層表面のみを行うため、堆積層底部の温度状態を正確に把握することが難しい。
堆積層の下部に高温コークスが存在した場合、検知できないこともある。ワーフ８を流れ落ちるコークス３を、赤外線サーモグラフィ２２によって連続計測すれば、未消火コークスの存在位置を正確に把握でき、そこに二次散水すれば設備焼損を抑制できる。また、二次散水は、コークス３の払い出し中から可能である。但し、散水を早いタイミングで行う場合でも、高温コークスのみに二次散水すべきで、温度が低いコークスへの散水は水分を増加させる原因となる。すなわち、温度が低いコークスと高いコークスを見極めることが重要である。そのためにも、ワーフ８を流れ落ちるコークス３を、赤外線サーモグラフィ２２によって連続計測することは有効である。
一方、二次散水は高温コークスのみに限定することが好ましいが、実際上は困難である。本発明者らは、温度が低いコークスであっても、そのコークスの温度によって、散水の影響が異なるメカニズムがある事を知見した。具体的には、２次散水が終了した直後のコークス堆積層表層にあるコークスの温度が６０℃以上、好ましくは８０℃以上であれば、散水された水の多くは蒸発してコークス水分はあまり増加しないが、コークスの温度が６０℃より低いと、水が十分に蒸発せず、コークス水分は増加することである。
【００２２】
ワーフ８から後段のベルトコンベア１０に払い出す際に、温度を計測して二次散水することも可能であるが、この時点では、一部の未消火コークスまたは高温コークスを除き、ほとんどのコークス３の温度は、ワーフ８での空冷により温度低下している。
そのため、散水した水の多くは未消火コークスや高温コークスの周辺に存在する温度が低い消火コークスに取り込まれ、コークス水分を増加させる原因となる。また、二次散水後のワーフでの乾燥空冷時間が不十分となるため、コークス水分を増加させる原因となる。
【００２３】
ワーフ８での未消火コークスや高温コークスへの二次散水は、早く終了させるべきである。例えば、ワーフ８での乾燥空冷時間を１０分とする場合、二次散水がワーフ８への払い出し終了から３分以内に終了すれば、その後のワーフ８での乾燥空冷処理時間は７分とることができ、その間にコークス３に含まれる水が蒸発する。７分後に二次散水を終了させた場合は、二次散水後の乾燥空冷処理時間は３分に短縮しないとならない。
この場合、二次散水した水が十分に蒸発せず、コークス水分は増加する。また、ワーフ８に払い出された直後のコークス３は、高い温度であるため、二次散水された水の蒸発が進行しやすい。二次散水後の蒸発を進める観点から、散水された場所における散水終了直後のコークス堆積層表層コークス温度は、二次散水すべき温度ではない範囲であれば高い方が好ましいが、少なくとも６０℃以上、好ましくは８０℃以上であることが有効である。
【００２４】
これに対して、時間が経ってからの二次散水は、空冷により温度が低下した後のコークス３への散水となる。このため、水の蒸発が進みにくく、コークス水分は高くなりやすい。特に、高温コークス周辺に存在する温度が低いコークス３に水がかかることを考慮すべきである。ワーフ８への払い出し直後であれば、水を蒸発するだけの顕熱を保有しているが、時間の経過にともない、顕熱は小さくなる。
【００２５】
［３］三次散水による確実な防災
前述した動画形式での計測が可能な赤外線サーモグラフィ２２を用いた方法により、赤熱コークスの確実な消火と消火後コークスの水分低減を実現できる。但し、より確実な防災を実現する観点から、ワーフ８の後段のベルトコンベア１０上でも、コークス温度を監視して、ベルトコンベア耐熱温度よりも高い温度のコークス３を検知した場合は、そのコークス３に散水（三次散水）できるようにすべきである。
三次散水もベルトコンベア１０の焼損抑制および三次散水後のベルトコンベア１０上での乾燥を長くする観点から早い時期に行うことが好ましい。
【００２６】
また、水分を低減する観点からも、コークス３が高い温度を維持しているベルトコンベア１０への切り出し直後に、散水することが好ましい。ベルトコンベア１０への切り出し直後の散水であれば、その後、ベルトコンベア１０上での乾燥時間を長くとることができるメリットも有する。
三次散水を、コークス３が高い温度を維持しているうちに行う観点から、ワーフ８での乾燥空冷時間は２０分以下とすることが好ましい。また、乾燥空冷時間を短縮することは設置するワーフ８の数を減らすことができ、設備コストやメンテナンスコストの削減が可能となる観点からも有効である。
【００２７】
これにより、温度が下がり過ぎないうちにコークス３をベルトコンベア１０に切り出し、三次散水によるコークス水分の増加を抑制する。ワーフ８での乾燥空冷時間は、水分の蒸発を十分に行うことと、コークス３をベルトコンベア１０の耐熱温度以下に冷却する観点から５分は必要である。しかしながら、２０分より長くしても蒸発が、大きく進行することはない。
【００２８】
未消火コークスや高温コークスが残留していたとしても、赤外線サーモグラフィ２２での連続計測により、その場所を特定し、二次散水を確実に行えば、ワーフ８での乾燥空冷処理時間が２０分以内であっても、ベルトコンベア１０上で焼損トラブルが発生する可能性は極めて小さい。
また、赤外線サーモグラフィ２２での連続計測により、残留する未消火コークスや高温コークスが存在する場所が容易に特定でき、二次散水を効率的に行うことができる。二次散水を行う時間を短縮することも可能となる。
これにより、二次散水後のワーフ８での乾燥空冷時間を長くとることができる。また、未消火コークスや高温コークスが存在しない箇所への散水は、ワーフ８に払い出されたコークス３の温度を下げ、その後の水分蒸発を進行しにくくする原因でもある。未消火コークスや高温コークスが存在する場所を正確に特定し、その場所だけに二次散水を行うことは、コークス水分の低減に繋がる。
【００２９】
特開平５−３２０６５６号公報にあるように、ワーフ８での乾燥空冷時間は、３０〜４０分とすることが一般的であるが、前述した理由により、ワーフ８での乾燥空冷時間を２０分よりも長くする必要はない。ワーフ８での乾燥空冷処理時間を２０分以内に短縮できれば、設置するワーフ８の数を減らすことができ、設備コストやメンテナンスコストの削減が可能となる。
【００３０】
［４］発明の実施の形態
［4.1］炭化室１から高炉へ搬送するまでの設備構成
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図２は、コークス炉を構成する複数の炭化室１の一室から赤熱したコークス３を押し出し、高炉へ搬送するまでの設備構成を示す。
炭化室１から押し出されたコークス３は、消火貨車４に牽引されるコークス搭載ボックス５に受骸される。赤熱コークスを搭載したコークス搭載ボックス５は、軌道６上を走行して、湿式消火設備７へと移動し、散水（一次散水）により湿式消火される。 湿式消火設備７の詳細については後述する。
【００３１】
赤熱コークスの消火が完了した後、湿式消火設備７から消火貨車４をワーフ８−１〜８−３のいずれかに移動させ、コークス搭載ボックス５の払い出しゲートを開いて、湿式消火したコークス３を、ワーフ８−１、ワーフ８−２、およびワーフ８−３のいずれかに払い出しする。
その際、図１に示されるように、ワーフ８上を連続的に滑り落ちるコークス３の温度を、赤外線サーモグラフィ２２により連続計測する。図１は、コークス搭載ボックス５より、ワーフ８に払い出されるコークス３の状態を、コークス搭載ボックス５の進行方向から見た図である。コークス搭載ボックス５より、コークス３が少量ずつ、ワーフ８上を連続的に滑り落ちる。この間の温度を、動画形式での測温が可能な赤外線サーモグラフィ２２により連続計測する。
【００３２】
図２に示されるワーフ８−１、ワーフ８−２、およびワーフ８−３のいずれかに払い出されたコークス３は、乾燥空冷処理される。
この処理により、コークス３に含まれる水分が蒸発されるとともに、温度が高いコークス３は冷却される。
温度が高いコークス３または一次散水による消火が不十分な未消火コークスが残留する場合は、そこに向けて二次散水が行われる。
【００３３】
これにより、コークス３は、ベルトコンベア１０を焼損させない温度まで確実に冷却される。その後、コークス３は、ベルトコンベア１０に切り出され、高炉へと搬送される。ベルトコンベア１０に切り出された直後のコークス３は、非接触式温度計２３の下を通る際に温度計測され、ベルトコンベア１０の耐熱温度よりも高い温度のコークス３が検知された場合は、三次散水装置２４により散水が行われ消火冷却される。その後、高炉へと搬送される。
【００３４】
高炉に供給する時点でのコークス水分を、確実に３質量％以下とするためには、三次散水装置２４を通過した時点で、３質量％以下とすべきである。ここでいうコークス水分とは、三次散水装置２４を通過した直後に採取したコークス３を、ＪＩＳ  Ｍ  ８８２０に基づき計測した結果を意味する。
ベルトコンベア１０にて搬送される間も、コークス３の乾燥は進行する。但し、この時点では、大部分のコークス３は、水分の蒸発が著しく進行しないレベルまで温度低下しているので、ベルトコンベア１０で搬送される間に減少するコークス水分は僅かである。
高炉に供給する時点でのコークス水分を、確実に３質量％以下とするためには、三次散水装置２４を通過した時点で、３質量％以下とすべきである。
【００３５】
［4.2］一次散水への適用
図２に示すように、赤熱コークスの消火が完了した後、湿式消火設備７から消火貨車４を、ワーフ８に移動させ、コークス搭載ボックス５の払い出しゲートを開いて、湿式消火したコークス３をワーフ８−１、ワーフ８−２、およびワーフ８−３のいずれかに払い出しする。
図１は、コークス搭載ボックス５よりワーフ８に払い出されるコークス３の状態を、コークス搭載ボックス５の進行方向から見た図である。コークス搭載ボックス５より、コークス３が少量ずつ、ワーフ８上を、連続的に滑り落ちる。この間の温度を赤外線サーモグラフィ２２により連続計測する。広い範囲を計測できる赤外線サーモグラフィ２２であれば、約２０ｍあるワーフ８の幅方向全てを、一度に計測できる。
【００３６】
その上でワーフ８を滑り落ちるコークス３を連続計測することにより、一次散水後のコークス３全体の温度を把握できる。この時の画像を見れば、どのタイミングで、どこの場所から、高温コークスが払い出されたかが分かる。
コークス搭載ボックス５において、温度が高いコークス３が存在した場所の推定も可能である。また、赤外線サーモグラフィ２２の解析ツールを用いて、ワーフ８の幅方向 に１本のラインを引き、このラインを通過するコークス３の温度を約１秒おきに収集すれば、ワーフ８を流れる全てのコークス３の温度を定量的に把握することもできる。約１秒おきに収集したデータを基に、ワーフ８の幅方向の温度分布の変化を調査することも可能である。
【００３７】
このような方法により、コークス搭載ボックス５において、一次散水後に消火冷却が不十分なコークス３が存在する箇所を推定することも可能である。その場所への一次散水を強化すれば、一次散水後のコークス３の温度を適正範囲に制御できる。これにより、一次散水後のコークス温度は均一化される。均一化により、一次散水後の最低温度を高めに設定しても、未消火コークスや高温コークスが残留する比率は小さくなる。すなわち、後段設備の焼損トラブルを防止できる。また、最低温度を高くできるため、コークス水分を低くすることもできる。
コークス炉の操業が大きく変化する等して、コークス搭載ボックス５に受骸される赤熱コークスの温度が大幅に変化しない限り、前のチャージで一次散水された後の温度測定結果を基に、それ以降に行われる一次散水での散水量を決めることも有効と考えられる。
【００３８】
［4.3］二次散水への適用
一次散水設備において、場所ごとに散水量を調整ができない場合は、ワーフ８への払い出し時に連続計測された温度から、ワーフ８内にある未消火コークスや高温コークスが残留する箇所を特定し、その部分だけに二次散水すればよい。
散水する箇所が、所定時間の連続計測から検知された温度の高い箇所に限定されるので、二次散水によるコークス水分の増加は最小限とすることができる。
【００３９】
また、赤外線サーモグラフィ２２での連続計測により、高温コークスや未消火コークスが残留する箇所を容易に特定できるので、ワーフ８への払い出し後の二次散水に要する時間を短縮でき、その後のワーフ８での乾燥空冷処理時間を長くとることもできる。また、一次散水後のコークス３の最低温度を高めに設定しても、二次散水により、未消火コークスや高温コークスを確実に消火するので、後段の設備を焼損することはない。そのため、最低温度は高めに設定でき、コークス３の水分を低くすることができる。
【００４０】
二次散水を行うべきコークスの温度は次のように規定する。図３はワーフ８に払い出された後、乾燥空冷されるコークス表面温度の、ワーフでの降下温度△Ｔの経時変化を示す。△Ｔは下記式（１）で近似される。ここで、ｔはワーフでの乾燥空冷処理時間（分）を示す。
ΔＴ＝５７．９×ｌｎ（ｔ）−２０．３・・・（１）
【００４１】
この式によると、１０分の乾燥空冷処理を行う間のコークス表面温度降下は１１３℃となる。これより、ワーフ８に払い出される時点でのコークス表面温度が、ワーフ８後段のベルトコンベア１０の耐熱温度より１１３℃を加えた温度以下であれば、二次散水を行わなくとも、乾燥空冷処理後のコークス表面温度は、ベルトコンベア１０の耐熱温度以下となる。ベルトコンベア１０の耐熱温度より１１３℃を超えるコークス３には二次散水を行う必要がある。
【００４２】
また、ワーフ８に払い出される時点で４００℃を超えるコークス３には、乾燥空冷時間に関係なく二次散水を行うべきである。４００℃を超えた場合、コークス３は赤熱したままの状態の可能性が高く、ワーフ８内やベルトコンベア１０、または、その後段の設備で空気と接触してコークス３自体が燃焼して、図３に示すような温度低下と異なり、温度が維持されたり、上昇することが懸念される。
【００４３】
したがって、ワーフ８に払い出される時点で、４００℃を超えるコークス３に二次散水することなく、ベルトコンベア１０に切り出すことは、大変危険である。これらを考慮して、消火貨車４からワーフ８に払い出される時点でのコークス表面温度が、４００℃を超えるコークス３、およびワーフ８後段の搬送設備耐熱温度より、”５７．９×ｌｎ（ｔ）−２０．３”℃を加えた温度を超える温度のコークス３に向けて、二次散水を行うのが好ましい。
【００４４】
二次散水は、できる限り早く終了させるべきである。ワーフ８での乾燥空冷時間を１０分とする場合、二次散水をワーフ８への払い出し終了から３分以内に終了すれば、その後の乾燥空冷時間は７分とることができ、その間にコークス３に含まれる水が蒸発する。また、ワーフ８に払い出された直後のコークス３は、高い温度であるため、二次散水された水の蒸発が進行しやすい。
時間が経ってからの二次散水は、空冷により温度が低下した後のコークス３への散水となるため、水の蒸発が進みにくく、コークス水分は高くなりやすい。
【００４５】
このことは、ワーフ８での乾燥空冷処理時間を３０分とする場合でも同様である。３０分とすることで、二次散水を３分以内に終了させなくとも、その後の乾燥空冷処理時間を長く確保できる。
しかし、空冷処理により冷却されたコークス３への散水は水分増加の原因となるので、二次散水は早急に終了させるべきである。場合によっては、ワーフ８に払い出される赤熱コークスが多く、３分で十分な消火冷却ができない場合もある。その場合は、一次散水量を増やして対応すべきである。
【００４６】
また、二次散水の総重量（トン）は、ワーフ８に払い出されるコークス３の総重量（トン）で除した値が０．０２以下となるようにする。例えば、コークス３の総重量が２０トンの場合は、二次散水の総重量は４００ｋｇ（＝０．０２×２０トン）以下とする。
二次散水の量が、この値よりも大きくなると、高炉に投入されるコークス３の水分を３質量％以下に制御することが困難となる。例えば、ワーフ８に堆積するコークス３の下層に、高温コークスや未消火コークスが残留する場合、二次散水を行っても消火冷却が効率的に行うことができないことがある。
【００４７】
下層に残留する高温コークスや未消火コークスを完全に消火冷却するために、その上層や周辺にあって、既に温度が低くなっているコークス３に水をかける必要がある。温度が低いコークス３にかかった水は蒸発されず、コークス水分を増加させる原因となる。
高炉に投入されるコークス３の水分を３質量％以下とするためには、二次散水量をワーフ８に払い出されるコークス３の総重量（トン）で除した値が、０．０２以下となるように上限を設定することが有効である。
【００４８】
ここでいうコークス３の総重量とは、図２において、炭化室１に装入される石炭の重量から、石炭に含まれる揮発分および水分を差し引いた値である。また、二次散水量は、予め単位時間当たりの散水流量を計測しておき、その流量に実際に行った散水時間を乗じた値である。
最大０．０２まで二次散水を行っても、消火冷却が不十分な場合は、後段の三次散水での消火冷却が有効である。下層部にあるコークス３が、二次散水により、完全に消火冷却されなかった場合でも、その上層に二次散水が行われていれば、ベルトコンベア１０に切り出された直後のコークス３がベルトコンベア１０の焼損原因となることはない。この場合の三次散水量は、僅かであるため、コークス３の水分を大幅に上昇させることは考えにくい。
場合によっては、ワーフ８に払い出される赤熱コークスが多く、３分で十分な消火冷却ができない場合もある。また、最大０．０２まで二次散水を行っても十分な消火冷却ができない場合もある。その場合は、一次散水量を増やして対応すべきである。すなわち、二次散水で効率的に消火できない場合は、一次散水量を増加して対応する。
【００４９】
［4.3］三次散水への適用
ワーフ８にて乾燥空冷処理されたコークス３は、ベルトコンベア１０に切り出され、高炉へと搬送される。より確実に防災を行う観点から、ワーフ８の後段のベルトコンベア１０上でも、コークス温度を監視して、所定温度よりも高いコークス３を検知した場合は、そのコークス３に散水（三次散水）できるようにすべきである。
二次散水での消火冷却が不十分であっても、ある程度の消火冷却が行われ、三次散水を早い時期に行えば、ベルトコンベア１０を焼損する可能性は低くなる。三次散水を早い時期に実施することは、ベルトコンベア１０上での乾燥を長く確保する観点からも有効である。
【００５０】
三次散水は、ベルトコンベア１０へ切り出し後、３０秒以内に行うことが好ましい。ベルトコンベア１０の上から、非接触式温度計２３により、コークス３の温度を計測する。
非接触式温度計２３としては、赤外線サーモグラフィ等がある。ベルトコンベア１０の耐熱温度よりも高い温度を有するコークス３を検知した場合、三次散水装置２４から、そのコークス３に向けて散水を行う。
但し、高炉でのコークス水分を下げる観点から、三次散水は、できる限り行わないことが好ましい。そのためには、ベルトコンベア１０の耐熱温度は１５０℃以上とする。
【００５１】
［4.4］湿式消火設備
［4.4.1］従来の散水方式
図４は、一般的に使用されている湿式消火設備７に消火貨車４が引き込まれた状態を、消火貨車４の進行方向（前後方向）から見たものである。消火貨車４に備えられたコークス搭載ボックス５の底板１９は、消火貨車４の幅方向に所定の角度αで傾斜し、その上に赤熱コークス３が積載されている。
赤熱コークス３を消火するための散水配管はコークス搭載ボックス５の上方に設置されている。
【００５２】
湿式消火設備７は、消火水１２が貯留されたヘッドタンク１１と、ヘッドタンク１１から延設された散水配管１３と、散水配管１３に設けられたバルブ１４と、散水配管１３から分岐した散水配管１３−１〜１３−５と、分岐した散水配管の先端に取り付けられた散水ノズル１５とを備えている。なお、通常、散水ノズル１５は、コークス搭載ボックス５の幅方向に複数個、コークス搭載ボックス５の進行方向に複数列配置されている。
赤熱コークス３を搭載したコークス搭載ボックス５が湿式消火設備７に引き込まれると、バルブ１４が開き、ヘッドタンク１１内の消火水１２が、散水配管１３を経由して、散水ノズル１５から、赤熱コークス３の上面に散水される。
【００５３】
［4.4.2］散水流量分布制御が可能な散水方式
図５は、消火貨車４が湿式消火設備７Ａに引き込まれた状態を、消火貨車の進行方向（前後方向）から見たものである。散水配管１３は、コークス搭載ボックス５の幅方向に分岐され、各々の場所への散水量を、バルブ１４−１、バルブ１４−２、およびバルブ１４−３の開閉により制御する。例えば、前述した赤外線サーモグラフィ２２での連続計測により、コークス搭載ボックス５の底板１９の上部に赤熱コークスが多く存在することが分かった場合（赤熱コークス３または高温コークス３が、払い出しの末期に払い出された場合）、バルブ１４−２とバルブ１４−３とを早く閉めて散水を停止し、バルブ１４−１のみを「開」のままとすることも可能である。これにより、底板１９の下端または中間位置にあるコークス３への過剰な散水を抑制するとともに、上部にあるコークス３を火残りがない状態まで確実に消火できる。
【００５４】
図６に示すように、湿式消火設備７Ａは、コークス搭載ボックス５の進行方向（前後方向）に対しても、赤熱コークス３の層高レベルに応じて散水量を調整することができる。
各々の場所への散水量を、バルブ１４−４、バルブ１４−５、およびバルブ１４−６の開閉により制御できる。「開」の状態で長時間おけば、その場所への散水量は多くなる。
例えば、赤外線サーモグラフィ２２での計測により、消火貨車４の両端からワーフ８に払い出されるコークス３の温度が、中央と比べ低い場合は、バルブ１４−４およびバルブ１４−６を開いている時間を、バルブ１４−５よりも短くすることにより、両端部への過剰な一次散水を抑制できる。
【００５５】
［4.4.3］斜め上方からの散水方式
赤熱コークス３への散水は、図７および図８に示すように、コークス搭載ボックス５の斜め上方に配置された複数のパイプ型の散水配管１７−１、散水配管１７−２、および散水配管１７−３から行ってもよい。なお、図７は、消火貨車４が湿式消火設備７Ｂに引き込まれた状態を、消火貨車４の進行方向（前後方向）から見たものである。図８は、消火貨車４の進行方向（前後方向）に対して垂直位置から見たものである。散水配管１７−１、散水配管１７−２、および散水配管１７−３には、図８に示すように、コークス搭載ボックス５の進行方向（前後方向）に対して、複数の散水孔１８が設けられ、斜め下方の赤熱コークス３に向けて消火水１２が散水される。斜め上からの散水は、図４から図６に示す直上からの散水と比べ、湿式消火設備７Ｂの設置スペースを小さくできるメリットがある。
また、斜め上からの散水においても、直上からの散水と同様に、コークス搭載ボックス５内の赤熱コークス３の層高レベルを考慮して、散水量を調整する必要がある。
【００５６】
図８に示すように、コークス搭載ボックス５の進行方向に対して複数の区画（端部１、中央部、端部２）に分け、端部１および端部２への散水と、中央部への散水量を独立に制御してもよい。
中央部、端部１および端部２に設けられる散水孔１８の数を増減することにより、中央部、端部１および端部２から散水される水の量を調整することができる。例えば、端部１からの散水量が過剰な場合は、端部１の散水孔１８にシリコンゴムを詰め、その上から金属製バンドを巻き、ボルトにて固定する。これにより、散水孔１８を閉塞し、端部１からの散水量を減らすことができる。
また、中央部、端部１、および端部２の散水配管を、ルーズフランジ２０を介して接続し、各々の部分で散水角度を調整してもよい。ルーズフランジ２０を使用することにより、散水配管の設置角度を容易に行うことができる。また、設置角度の調整を厳密に行うこともできる。ワーフ８に払い出されるコークス３の温度を連続で計測した結果を基に、温度が高いコークス３が、コークス搭載ボックス５内のどの部分に存在しているかが推測できれば、それを基に、各々の部分において、散水角度を調整すればよい。
【実施例】
【００５７】
次に、本発明の実施例を説明する。なお、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
［１］コークス温度の計測方法
図２に示す炭化室１から押し出された赤熱コークス３を、コークス搭載ボックス５に受骸し、図７および図８に示す斜め上から散水する湿式消火設備７Ｂにて、一次散水を行った。コークス３の重量は２５トン、一次散水量は７２トンとした。一次散水が完了した後、湿式消火設備７Ｂから消火貨車４をワーフ８の上に移動させ、コークス搭載ボックス５の払い出しゲートを開いて、コークス３をワーフ８に払い出しした。ワーフ８の後段のベルトコンベア１０の耐熱温度は１８０℃で、ワーフ８での乾燥空冷処理時間は１０分とした。この場合、式（１）より、ワーフ８に払い出された直後の温度が２９３℃を超えるコークス３への二次散水が必要となる。
【００５８】
図１は、コークス搭載ボックス５より、ワーフ８に払い出されるコークス３の状態を、コークス搭載ボックスの進行方向から見た図である。コークス３は少量ずつ、ワーフ８上を連続的に滑り落ちる。
計測例１では、この間の温度を赤外線サーモグラフィ２２で連続計測した。赤外線サーモグラフィ２２としては、アピステ製のＦＳＶ−２０００を用いた。赤外線サーモグラフィ２２のカメラレンズの角度は５０度とし、ワーフ８の全面が計測対象となるようにした。
温度データの収集間隔は１秒とした。赤外線サーモグラフィ２２の解析ツール（ライントレンド出力）上で、ワーフ８の幅方向に１本のラインを引き、そのライン上を通過するコークス３の温度を１秒おきに収集した。これにより、ワーフ８の幅方向の温度分布の変化を１秒ごとに定量的に知ることができる。この結果に基づき、散水量や散水角度等を最適化することも可能である。また、実際の操業では、ワーフ８を連続的に流れるコークス３の熱画像データを動画形式で見れば、温度が高いコークス３が流れ落ちる場所とタイミングを容易に特定でき、そのコークス３が落下した場所に二次散水を行えばよい。
【００５９】
計測例２では、ワーフ８に払い出された直後のコークス３の温度を、赤外線サーモグラフィ２２で計測した。ワーフ８に切り出されたコークス３は、ワーフ８の下にある払い出しゲート２１（図１参照）で堰き止められ、堆積する。堆積したコークス表層の温度を赤外線サーモグラフィ２２で計測した。
計測例１および計測例２について、計測方法および計測結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2020012063.tif 000003
【００６１】
また、図９Ａ〜図９Ｆは、計測例１において、ワーフ８を流れる落ちるコークス３の温度を、払い出し直後から、１秒ごとに５秒後まで計測した結果を示す。横軸は、赤外線サーモグラフィ２２の視野範囲の位置を０から１で示したものであり、ワーフ８の幅方向の位置を示す。ワーフ８への払い出しが開始されて１秒後に、ワーフ８の中心より、やや左側（０．４付近）の位置から３８２℃のコークスが払い出されていることが分かる。
【００６２】
好ましくは、図７に示す散水配管１７−３（下段）から、中央部近傍（図８に示す中央部）のみへの散水を強化すべきである。または、それ以外の箇所への散水量を減らすことにより、一次散水後のコークス温度を均一化した上で、散水時間を長くしてもよい。しかし、それらが容易でない場合は、ワーフ８への払い出しが完了した後、高い温度を有するコークス３が滑り落ちた場所に向けて、二次散水を行う必要がある。
この場合、ワーフ８への払い出しが開始されて１秒後に温度が高いコークス３が確認されたことから、ワーフ８における堆積層の下層部に高温コークスが残留していると判断される。
【００６３】
一方、計測例２では、同じコークス３を、ほぼ同じタイミングで計測しているにも関わらず最高温度は２３８℃で、二次散水は不要と判断される。しかし、計測は堆積層の表層のみを対象としている。そのため、下層部に更に高い温度のコークス３があり、その上に温度が低いコークス３が重なり、２３８℃となっていることも考えられる。しかし、この方法では、温度が高いコークス３が表層に存在するか、下層に存在するかは判断できない。
ワーフ８への二次散水は、計測例２の結果に基づき行わずに、ベルトコンベア１０に切り出しした。 その結果、ベルトコンベア１０の耐熱温度（１８０℃）を超えるコークス３が含まれていることが確認された。
【００６４】
最も温度が高いコークス３は、２６７℃で、計測例２で計測された最高温度よりも高かった。また、ベルトコンベア１０の耐熱温度を超えており、計測例２の方法を採用した場合、ベルトコンベア１０が焼損することが懸念される。この結果から、計測例２では、正確な温度を把握することが困難で、計測例１が有効と考えられる。
【００６５】
計測例２の監視において、二次散水を行う温度を低めに設定することも可能である。しかし、温度が高いコークス３が、堆積層の下層、または上層に存在するかによっても対処が異なる。
下層に２９３℃よりも高い温度のコークス３が存在しているのであれば、温度を低めに設定することは有効である。しかし、表層に他と比べ、高い温度ではあるが、２９３℃未満のコークス３が存在しているだけの場合は、二次散水は、本来は不要である。コークス水分を高くするだけである。しかし、ワーフ８に払い出された後の計測では、温度が高いコークス３が上層に存在するか下層かを判断することはできない。したがって、二次散水が必要かどうかは判断ができない。
【００６６】
［２］実操業への影響
図２に示す炭化室１から押し出された赤熱コークス３を、コークス搭載ボックス５に受骸し、図７および図８に示す斜め上から散水する湿式消火設備７Ｂにて一次散水を行った。コークス３の質量は２５トン、一次散水量は７２トン一定とした。一次散水が完了した後、湿式消火設備７Ｂから消火貨車４をワーフ８の上に移動させ、コークス搭載ボックス５の払い出しゲート１６（図１参照）を開いて、コークス３をワーフ８に払い出しした。
ワーフ８の後段のベルトコンベア１０の耐熱温度は１８０℃で、ワーフ８での乾燥空冷処理時間は１０分とした。この場合、式（１）により計算されるワーフ８での降下温度ΔＴは１１３℃であるので、ワーフ８に払い出された直後の温度が２９３℃を超えるコークス３への二次散水が必要となる。
【００６７】
＜比較例１＞
試験の条件および結果を表２に示す。比較例１では、一次散水で消火されたコークス３が、ワーフ８に払い出しが完了した直後に、堆積するコークス３の温度を、赤外線サーモグラフィ２２で計測した。すなわち、計測例２の方法を採用した。前述したように、ワーフ８に払い出しが完了した直後の温度計測では、堆積するコークス３の表層しか温度を計測できず、実際には下層部に２９３℃を超えるコークス３が存在したとしても、それを検知することができない。２９３℃を超えるコークス３は、ベルトコンベア１０を焼損させることが懸念される。そこで、２００℃を超えるコークス３に向けて二次散水を行った。
【００６８】
二次散水するための散水ホースは２箇所に設置され、同時に散水消火を行った。１箇所の散水ホースからの水の流量は１１８ｋｇ／分であった。二次散水は、ワーフ８への払い出しが完了してから、約３０秒後に開始した。二次散水を行った場所は５カ所に点在し、各々の場所への散水時間を合わせると１６２秒であった（散水ホースは２ケ所に設置したが、各々の散水ホースでの散水時間は７４秒と８８秒でトータル１６２秒）。散水量の総量は３１８ｋｇとなる。ワーフ８への払い出しが完了してから、二次散水が終了するまでの時間は、ほぼ２分である。
【００６９】
散水量の総量を、ワーフ８に払い出されたコークス３の総重量で除した値は、０．０１３となる。その後、８分間の乾燥空冷処理を行い、後段のベルトコンベア１０への切り出しを開始した。ベルトコンベア１０上でも、切り出しから約１０秒の場所で、コークス温度の監視を行い、ベルトコンベア１０の耐熱温度を超えるコークス３が検知された場合は、速やかに、そのコークス３に向けて三次散水を行った。
三次散水の量は、１回当たり３ｋｇで、散水回数は２１回であった。したがって、三次散水の総量は６３ｋｇ、二次散水と三次散水の散水量の総量は３８１ｋｇとなる。三次散水を実施したということから、二次散水終了の時点で、十分な消火冷却が行われていなかったと判断される。三次散水での対応により問題はなかったが、ベルトコンベア１０を焼損させてしまう懸念は残る。図２に示す三次散水装置２４を通過した後に採取したコークス３の水分を、ＪＩＳ  Ｍ  ８８２０に基づき計測した平均値は５．３質量％、目標の３質量％以下をクリアできなかった。
【００７０】
＜比較例２＞
比較例２でも、ワーフ８に払い出された直後に、堆積するコークス３の温度を赤外線サーモグラフィ２２で計測した。ワーフ８での乾燥空冷処理時間は１０分とし、後段のベルトコンベア１０の耐熱温度は１８０℃とした。比較例１と同様に、ワーフ８に払い出された直後に温度を計測し、１８０℃を超える場所に二次散水を行った。二次散水する箇所を、１８０℃を超える場所と、比較例１よりも低い温度とすることにより、ベルトコンベア１０に切り出されるコークス３の温度が、確実にベルトコンベア１０の耐熱温度以下になることを考慮した。
二次散水するための散水ホースは２箇所に設置され、同時に散水消火を行った。散水ホースからの水の流量は１１８ｋｇ／分であった。二次散水はワーフ８への払い出しが完了してから、約３０秒後に開始した。二次散水を行った場所は７箇所であるが、各々の箇所への散水時間を合わせると２０６秒であった（散水ホースは２箇所に設置したが、各々の散水ホースでの散水時間は１１５秒と、９１秒でトータル２０６秒）。散水量の総量は ４０５ｋｇとなる。
【００７１】
その後、約８分間の乾燥空冷処理を行い、後段のベルトコンベア１０への切り出しを開始した。この時、ベルトコンベア１０に切り出されるコークス３の温度を、赤外線サーモグラフィ２２で計測し、ベルトコンベア１０の耐熱温度（１８０℃）を超えるコークス３が検知された場合は、そのコークス３に向けて散水を行った。
２箇所に設置した散水ホースからの散水時間を合わせると６０秒であった（各々の散水ホースでの散水時間は３５秒と、２５秒でトータル６０秒）。この時間帯の散水量の総量は１１８kgで、二次散水総量は５２３ｋｇとなる。
【００７２】
二次散水が終了する時間は、ワーフ８へのコークス払い出しが終了してから１０分後以降である。
二次散水量をコークス質量で除した値は０.０２１となる。三次散水は０回で、二次散水と三次散水の総量は５２３ｋｇとなる。図２に示す三次散水装置２４を通過した後に採取したコークス３の水分を、ＪＩＳ  Ｍ  ８８２０に基づき計測した平均値は６.５質量％であった。
【００７３】
＜実施例１＞
実施例１では、一次散水で消火されたコークス３が、ワーフ８に払い出される間の温度を、赤外線サーモグラフィ２２（アピステ製、ＦＳＶ−２０００）を用いて１／１０秒おきに連続計測した。ワーフ８に払い出される際のコークス温度を、赤外線サーモグラフィ２２にて計測し、２９３℃を超えるコークス３が存在する箇所に向けて二次散水を行った。
赤外線サーモグラフィ２２の熱画像にて、２９３℃を超えるコークス３が２箇所で確認することができた。二次散水するための散水ホースは２箇所に設置され、同時に散水消火を行った。散水ホースからの水の流量は１１８ｋｇ／分であった。二次散水はワーフ８への払い出しが完了してから、約３０秒後に開始した。
【００７４】
二次散水を行った場所は２箇所であるが、各々の箇所への散水時間は９５秒と１２１秒で、二次散水量の総量は４２５ｋｇとなる。ワーフ８への払い出しが完了してから、二次散水が終了するまでの時間は２.５分となる。
ワーフ８に払い出されるコークス３の総量が２５トンであることから、二次散水量をコークス質量で除した値は０．０１７となる。その後、約７分間の乾燥空冷処理を行い、後段のベルトコンベア１０への切り出しを開始した。
【００７５】
また、ベルトコンベア１０に切り出されたコークス３の温度は、ベルトコンベア１０の耐熱温度（１８０℃）を超えることはなく、三次散水は不要であった。
設備焼損を抑制する観点から、計測例１の方法は有効といえる。図２に示す三次散水装置２４を通過した後に採取したコークス３の水分を、ＪＩＳ  Ｍ８８２０に基づき計測した平均値は２．１質量％で、目標の３質量％以下をクリアした。コークス水分を低減する観点からも、計測例１の方法は有効といえる。
【００７６】
表２に示すように、二次散水量と三次散水量の総和は、比較例１と比べ、実施例１が多かった。それにも拘わらず、高炉に投入されるコークス３の水分は、実施例が最も低くなるという結果であった。また、実施例１では三次散水の実施回数は０回であり、二次散水終了の時点で十分な消火が行われていたと判断される。この理由として、実施例１においては、二次散水が行われた場所が適正であったことが上げられる。赤外線サーモグラフィ２２での連続計測結果を基に、散水が必要な場所のみに確実に散水を行っている。一方、比較例１や比較例２では、二次散水が不要な箇所にも行っている可能性がある。逆に、必要とされる場所に行われないため、ベルトコンベア１０上、またはベルトコンベア１０への切り出し時に行われたことも理由としてあげられる。例えば、比較例１や比較例２の場合、ワーフ８に堆積するコークス３の表層に、空冷処理でも十分に対応できる２２０℃のコークス３が存在した場合でも、二次散水を行うこととなる。
また、周辺に存在する更に温度が低いコークス３へも散水することにもなる。このような温度が低い場所に二次散水が行われると、コークス３の温度が更に低下して、水の蒸発が進みにくくなる。コークス３は、二次散水された水を吸収するだけでなく、一次散水によりコークス３に取り込まれた水の蒸発が進行しにくくなり，コークス水分を増加させる原因となる。
逆に、下層に４００℃を超える赤熱状態の未消火コークスが存在した場合でも、その上に温度が低いコークス３が堆積した場合は、二次散水が不要と判定されてしまうこともある。
【００７７】
その場合、後段の三次散水で消火されるが、それまでの間にベルトコンベア１０が焼損する懸念がある。
また、実施例１は、散水が終了するタイミングが早かったことも重要である。早い段階で散水した方が、その後のワーフ８での乾燥空冷処理時間を長くとることができ、蒸発は進みやすくなる。早いタイミングで散水を行うことは、温度が高いコークス３に水をかけることである。
温度が高いコークス３であれば、散水により赤熱部の消火や高温部分は冷却されるが、散水後も保有する自己顕熱は大きく、一次散水や二次散水によって持ち込まれた水分の蒸発が進行する。１００℃未満となっても、ワーフ８での乾燥空冷処理中およびベルトコンベア１０での搬送中に、徐々に水分の蒸発が進行する。
【００７８】
これに対して、乾燥空冷処理の末期やベルトコンベア１０に切り出されたコークス３の温度は、ワーフ８での空冷によって、そのほとんどが１００℃未満に冷却される。しかし、所々に温度が高いコークス３、または未消火のままのコークス３が残留する。
それらに散水した場合、周囲にある１００℃未満のコークス３にも水がかかることになる。１００℃未満のコークス３に水がかかった場合、ほとんどのコークス３は、自己顕熱による蒸発が著しく進行しないレベルまで温度が低下してしまう。その結果、散水量が少なくても、水分が高くなりやすい。
【００７９】
極端な事例ではあるが、以下のことと同じと考えている。実施例１や比較例１、比較例２は、赤熱コークス３の一次散水量は７２トンとした。コークス１ｔ当たり約２.９ｔである。これだけの散水を行っても水分を数％に抑えることができるのは、１０００℃近い赤熱コークス３に散水しているためである。仮に、自然冷却等により、赤熱コークス３を常温近くまで冷却し、その後、７２トンの散水を行ったら、水分が高くなることは明らかである。
したがって、ワーフ８に払い出しが終了した後、早い時期に二次散水を終了させることが重要と考えられる。そのためには、動画形式の赤外線サーモグラフィ２２を用いて、ワーフ８に払い出される間のコークス温度を連続計測し、温度が高いコークス３が存在する場所を正確に把握することが有効である。
【００８０】
また、二次散水を早急に終了させる観点から、一次散水にて、消火冷却をある程度、完了させておくことも重要である。但し、過剰な散水はコークス水分を高くする原因となる。一次散水後、局所的に温度が高い箇所が存在すると、その部分を消火するために、他の箇所への一次散水が過剰となることが懸念される。
それを抑制するため、ワーフ８に払い出される間のコークス温度を連続計測し、温度が高いコークス３が消火貨車４のどの部分に残留しやすいかを把握した上で、一次散水時の散水量や散水量分布量の調整を行うことも有効である。
【００８１】
【表２】
2020012063.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、炭化室から押し出された赤熱コークスを、消火貨車に牽引されるコークス搭載ボックスに受骸した後、消火設備内に移動し、前記消火設備内の散水配管から、前記コークス搭載ボックス内の赤熱コークス存在範囲に散水処理することにより赤熱コークスを消火し、その後、消火コークスをワーフに払い出し、乾燥空冷処理する赤熱コークスの湿式消火方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１…炭化室、３…コークス、４…消火貨車、５…コークス搭載ボックス、６…軌道、７…湿式消火設備、７Ａ…湿式消火設備、７Ｂ…湿式消火設備、８…ワーフ、８−１…ワーフ、８−２…ワーフ、８−３…ワーフ、１０…ベルトコンベア、１１…ヘッドタンク、１２…消火水、１３、１３−１、１３−２、１３−３、１３−４、１３−５…散水配管、１４、１４−１、１４−２、１４−３、１４−４、１４−５、１４−６…バルブ、１５…散水ノズル、１６…払い出しゲート、１７−１、１７−２、１７−３、１８…散水孔、１９…底板、２０…ルーズフランジ、２１…払い出しゲート、２２…赤外線サーモグラフィ、２３…非接触式温度計、２４…三次散水装置、α…傾斜角度。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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