(57)【要約】【課題】装炭車から複数の石炭装入口を介して炭化室内に高温石炭を装入するに際し、炭化室内のガス圧の急激な上昇を抑制して、炭化室からの発煙を防止する高温石炭の装入方法を提供する。【解決手段】高温石炭２０を、炭化室１１ごとに、装炭車２１の複数の受炭ホッパー２２〜２６にそれぞれ設けられたスクリューフィーダ２７〜３１で切出し、下部にダンパー３７〜４１が配置されたシュート３２〜３６を介して、炭化室１１の石炭装入口１２〜１６から減圧状態の炭化室１１内に装入する方法であり、閉状態の各ダンパー３７〜４１を予め設定した時間間隔で順次開放状態にし、各ダンパー３７〜４１の上方のシュート３２〜３６内に堆積した高温石炭２０を炭化室１１内に装入する工程を終えた後、各スクリューフィーダ２７〜３１を駆動して、各受炭ホッパー２２〜２６内の高温石炭２０を炭化室１１内に装入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の炭化室の上方を移動する装炭車に並設された複数の受炭ホッパー内の高温石炭を、前記炭化室ごとに、前記複数の受炭ホッパーにそれぞれ設けられたスクリューフィーダで切出し、該各スクリューフィーダの下流側端部に設けられ、その下部にダンパーが配置されたシュートを介して、前記炭化室に設けられた複数の石炭装入口から減圧状態の該炭化室内にそれぞれ装入する高温石炭の装入方法であって、
閉状態の前記各ダンパーを予め設定した時間間隔で順次開放状態にし、前記各ダンパーの上方の前記シュート内に堆積した高温石炭を前記炭化室内に装入する工程を終えた後、前記各スクリューフィーダを駆動して、前記各受炭ホッパー内の高温石炭を前記炭化室内に装入することを特徴とする高温石炭の装入方法。
【請求項２】
請求項１記載の高温石炭の装入方法において、前記各ダンパーは、３秒以上１０秒以下の間隔で順次開放状態とすることを特徴とする高温石炭の装入方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の高温石炭の装入方法において、前記受炭ホッパー内の高温石炭の温度は１００℃以上３５０℃以下であることを特徴とするコークス炉への高温石炭の装入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装炭車からコークス炉の各炭化室内に高温石炭を装入する高温石炭の装入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コークス炉の各炭化室内への石炭の装入は、以下の手順で行っている。
まず、コークス炉の各炭化室の上方を移動する装炭車を、コークス炉に設けられた石炭塔の石炭積込み可能位置まで移動させて停止し、石炭塔内の石炭を装炭車に並設された複数の受炭ホッパーへ供給する。
次に、石炭が供給された装炭車を、石炭を装入する炭化室の上方まで移動させた後、装炭車の各受炭ホッパーから、炭化室に設けられた複数の石炭装入口を介して、減圧状態の炭化室内に装入している。
【０００３】
ここで、装炭車から各炭化室内に石炭を装入する方法には、以下の方法がある。
例えば、特許文献１には、炭化室の中央部の２〜３箇所の石炭装入口より大部分の石炭を装入した後、炭化室の両側の石炭装入口より残りの石炭を装入すると共に、次の装入予定の炭化室への石炭の装入準備を行う方法が開示されている。
また、特許文献２には、装炭車の受炭ホッパーの内部を、仕切り板によって複数の小部屋に分割し、この受炭ホッパーの排出口に付設したスクリューフィーダにより、受炭ホッパー内の石炭を、小部屋ごとに順次炭化室内に装入する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７８５６４号公報
【特許文献２】特開平７−９７５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した特許文献１、２に開示された石炭の装入方法は、複数の石炭装入口からの炭化室内への石炭の装入時期が、少なくとも一部重複している。この方法を用いて、従来から使用されている低温の湿炭石炭を炭化室内へ装入する場合は問題ないが、乾燥している高温石炭（特に、１００℃以上）を炭化室内へ装入する場合には、以下のような問題がある。
【０００６】
炭化室内への高温石炭の装入は、炭化室ごとに、装炭車の複数の受炭ホッパーにそれぞれ設けられたスクリューフィーダで受炭ホッパー内の高温石炭を切出し、複数の石炭装入口を介して行う。なお、各スクリューフィーダの下流側端部には、石炭装入口に接続されるシュートが設けられており、しかもこのシュート内の下部には、例えば、装炭車の移動時にシュート内の高温石炭が落下しないように、ダンパーが配置されている。
この装炭車から、炭化室内へ高温石炭を装入する場合は、各シュートを石炭装入口に接続し、全てのダンパーを同時に開放状態にした後、スクリューフィーダを駆動している。
【０００７】
このとき、開放する前の閉状態のダンパーの上方のシュート内には、高温石炭が堆積しているため、全てのダンパーを同時に開放状態にすると、この堆積した高温石炭が同時に炭化室内に装入され、炭化室内のガス圧が急激に上昇する。この原因としては、炭化室内の雰囲気温度が１０００℃程度と高いこと、また高温石炭の装入開始初期はこの炭化室内の床面に高温石炭が接触すること、が考えられる。
このため、高温石炭の装入開始初期に、高温石炭がより多くガス化して、炭化室内のガス圧が急激に上昇し、その結果、減圧状態の炭化室が一時的に正圧状態になり、炭化室から発煙する恐れがあった。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、装炭車から複数の石炭装入口を介して炭化室内に高温石炭を装入するに際し、炭化室内のガス圧の急激な上昇を抑制して、炭化室からの発煙を防止する高温石炭の装入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するためになされた本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）複数の炭化室の上方を移動する装炭車に並設された複数の受炭ホッパー内の高温石炭を、前記炭化室ごとに、前記複数の受炭ホッパーにそれぞれ設けられたスクリューフィーダで切出し、該各スクリューフィーダの下流側端部に設けられ、その下部にダンパーが配置されたシュートを介して、前記炭化室に設けられた複数の石炭装入口から減圧状態の該炭化室内にそれぞれ装入する高温石炭の装入方法であって、
閉状態の前記各ダンパーを予め設定した時間間隔で順次開放状態にし、前記各ダンパーの上方の前記シュート内に堆積した高温石炭を前記炭化室内に装入する工程を終えた後、前記各スクリューフィーダを駆動して、前記各受炭ホッパー内の高温石炭を前記炭化室内に装入することを特徴とする高温石炭の装入方法。
【００１０】
（２）前記各ダンパーは、３秒以上１０秒以下の間隔で順次開放状態とすることを特徴とする（１）記載の高温石炭の装入方法。
（３）前記受炭ホッパー内の高温石炭の温度は１００℃以上３５０℃以下であることを特徴とする（１）又は（２）記載の高温石炭の装入方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る高温石炭の装入方法は、閉状態の各ダンパーを予め設定した時間間隔で順次開放状態にし、各ダンパーの上方のシュート内に堆積した高温石炭を炭化室内に装入するので、高温石炭のガス化の時期をずらすことができ、炭化室内のガス圧の急激な上昇を抑制できる。
そして、各シュート内に堆積した高温石炭を、全て炭化室内に装入する工程を終えた後、各スクリューフィーダを駆動して、各受炭ホッパー内の高温石炭を炭化室内に装入するので、シュート内に堆積した高温石炭と、スクリューフィーダで切出す受炭ホッパー内の高温石炭の炭化室内への装入時期をずらすことができ、炭化室内のガス圧の急激な上昇を抑制できる。
従って、装炭車から複数の石炭装入口を介して炭化室内に高温石炭を装入するに際し、炭化室内のガス圧の急激な上昇を抑制できるので、炭化室からの発煙を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高温石炭の装入方法の説明図である。
【図２】（Ａ）は従来例に係る高温石炭の装入方法を使用した場合の炭化室内のガス圧変動を示す説明図、（Ｂ）は本発明の一実施の形態に係る高温石炭の装入方法を使用した場合の炭化室内のガス圧変動を示す説明図である。
【図３】ダンパーの開放時間の間隔と炭化室内の最大ガス圧力との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
まず、本発明の一実施の形態に係る高温石炭の装入方法を適用する装入装置について説明した後、高温石炭の装入方法について説明する。
図１に示すように、コークス炉１０は、複数の炭化室１１（図１では、１つの炭化室の部分断面を示す）を有しており、隣り合う炭化室１１の間に燃焼室（図示しない）が設けられている。
【００１４】
各炭化室１１の上部には、複数（例えば、３個以上５個以下、ここでは５個）の石炭装入口１２〜１６が、炭化室１１の正面側（一方側）から背面側（他方側）へかけて、間隔を有して並べて設けられている。
また、各炭化室１１の上部正面側（側方）には、ドライメーン１７と接続される上昇管（ガス吸引手段の一例）１８が設けられている。この上昇管１８は、エジェクタ機能を備えており、炭化室１１内で発生した炉内ガスを、強制的にドライメーン１７へ排出することができる。なお、上昇管１８には、炭化室１１内のガス圧を測定する圧力計１９が設けられている。
【００１５】
コークス炉１０の上部には、高温石炭２０を搭載した装炭車２１（移動機械ともいう）が、各炭化室１１の上方を移動可能に配置されている。
装炭車２１には、高温石炭２０を貯留する複数（ここでは、５個）の受炭ホッパー２２〜２６が、炭化室１１の正面側から背面側へかけて、間隔を有して並べて設けられている。この各受炭ホッパー２２〜２６の下流側端部には、それぞれスクリューフィーダ２７〜３１が設けられ、このスクリューフィーダ２７〜３１の下流側端部に、それぞれシュート３２〜３６が設けられている。
【００１６】
各シュート３２〜３６の下端部の位置は、炭化室１１の各石炭装入口１２〜１６の配置位置に対応しており、シュート３２〜３６が、それぞれ石炭装入口１２〜１６に取付け取外し可能な構成となっている。
また、シュート３２〜３６内の下部には、それぞれ開閉可能なダンパー３７〜４１が設けられている。
これにより、各シュート３２〜３６を石炭装入口１２〜１６に接続し、各ダンパー３７〜４１を開放状態にした後、各スクリューフィーダ２７〜３１を駆動することで、各受炭ホッパー２２〜２６内の高温石炭２０を炭化室１１内に装入できる。
【００１７】
続いて、本発明の一実施の形態に係る高温石炭の装入方法について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る高温石炭の装入方法は、複数の炭化室１１それぞれにおいて、装炭車２１に並設された各受炭ホッパー２２〜２６内の高温石炭２０を、受炭ホッパー２２〜２６にそれぞれ設けられたスクリューフィーダ２７〜３１で切出し、シュート３２〜３６を介して、各石炭装入口１２〜１６から減圧状態の炭化室１１内にそれぞれ装入する方法である。以下、詳しく説明する。
【００１８】
まず、温度２００℃の高温石炭を、５つの石炭装入口から減圧状態の炭化室内に装入したときの炭化室内のガス圧変動を調査した結果について、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、炭化室の室内容積は４４ｍ３であり、この炭化室内に装入する高温石炭を１トン（２００ｋｇ×５個の受炭ホッパー）とし、炭化室内のガス圧の圧力測定を上昇管内の圧力計１９で行った。
従来、高温石炭の装入に際しては、各シュートに設けられたダンパーを、同時に開放状態にしていた。その結果、図２（Ａ）に示すように、炭化室内のガス圧が急激に上昇し、減圧状態の炭化室が一時的に正圧状態になり、炭化室からの発煙が確認された。
【００１９】
このように、全ダンパーを同時に開放状態にする場合、各ダンパーの上方のシュート内に堆積した高温石炭が、炭化室内に同時に装入される。この高温石炭は、温度が２００℃程度であるため、室内温度が１０００℃程度の炭化室内に装入する場合、前記した理由（炭化室内の雰囲気温度が高いこと。高温石炭の装入開始初期に炭化室内の炉底に高温石炭が接触すること。）から、高温石炭がガス化し易い。
このため、ダンパーを同時に開放状態にする際、ダンパーの上方のシュート内にそれぞれ堆積した高温石炭が、炭化室内に同時に装入されてガス化し、炭化室内のガス圧の急激な上昇を招いている。
【００２０】
そこで、本実施の形態では、閉状態の各ダンパー３７〜４１を予め設定した時間間隔（ここでは、５秒間隔）で順次開放状態にし、各ダンパー３７〜４１の上方のシュート３２〜３６内に堆積した高温石炭２０を、炭化室１１内に同時に装入することなく、装入開始時期をずらして装入する工程をまず行う。これにより、各シュート３２〜３６内に堆積した全ての高温石炭２０を炭化室１１内に装入した後、引き続き各スクリューフィーダ２７〜３１を駆動して、各受炭ホッパー２２〜２６内の高温石炭２０を炭化室１１内に装入する。
閉状態の各ダンパー３７〜４１を予め設定した時間間隔で順次開放状態にすることで、図２（Ｂ）に示すように、炭化室１１内のガス圧の急激な上昇を招くことなく、炭化室１１内は常に減圧状態を維持できた。
【００２１】
ここで、各ダンパーは、３秒以上１０秒以下の間隔で順次開放状態とするのが好ましい。
これを、図３を参照しながら説明する。なお、図３は、ダンパーを開放状態にする間隔を変更したこと以外、前記した図２（Ｂ）の炭化室内のガス圧変動を調査した場合と同様の操業条件で得られた結果である。この図３で、ダンパーの開放時間の間隔０秒とは、全てのダンパーを同時に開放した場合を意味する。
【００２２】
図３に示すように、各ダンパーを開放状態にする間隔が３秒未満の場合、ガス圧が急激に上昇する傾向がみられる。これは、ダンパーを開放状態にする間隔が短か過ぎて、各ダンパーを開放状態とするときのガス圧の上昇時期が重なるためだと考えられる。
一方、間隔が１０秒を超える場合、間隔が長過ぎて、全炭化室へ高温石炭を装入するために要する時間が長くなり、作業効率の低下を招く。このため、図３では、ガス圧が略一定となった８秒あたりで、ガス圧の測定を止めている。
従って、各ダンパーの開放する時間間隔を、３秒以上１０秒以下としたが、上限を７秒、更には５秒とするのがよい。なお、間隔は、同一でもよく、また異なってもよい。更に開放する順序は、どのような順序でも構わない。
【００２３】
また、各受炭ホッパー２２〜２６内の高温石炭２０の温度を、１００℃以上３５０℃以下としたときには、ガス圧の急激な上昇を抑制できる効果が顕著になる。これは、炭化室１１内に装入する高温石炭２０の温度が高くなれば、ガス化し易くなるためである。
従って、各受炭ホッパー２２〜２６内の高温石炭２０の温度を、１００℃以上３５０℃以下としたが、下限を１５０℃、更には２００℃とすることで、上記した効果が更に顕著になる。
そして、ダンパー３７〜４１を順次開放状態にする工程を終えて全ダンパー３７〜４１が開状態となった後に行う各スクリューフィーダ２７〜３１の駆動は、同時でもよいが、順次行うことが好ましい。
【００２４】
以上の操作で、炭化室１１内への高温石炭２０の装入が終了すれば、各スクリューフィーダ２７〜３１を同時又は順次停止した後、各ダンパー３７〜４１を閉状態にする。
これにより、炭化室１１への高温石炭２０の装入が終了するため、各シュート３２〜３６を石炭装入口１２〜１６から取外し、装炭車２１を、次に高温石炭２０を装入する他の炭化室１１まで移動させ、前記した作業を繰返し行う。
これにより、装炭車２１から複数の石炭装入口１２〜１６を介して各炭化室１１内に高温石炭２０を装入するに際し、炭化室１１内のガス圧の急激な上昇を抑制して、炭化室１１からの発煙を防止できる。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について、図１を参照しながら説明する。
高温石炭２０を装入する炭化室１１は、その室内容積が４４ｍ３であり、炭化室１１の上部には、５個の石炭装入口１２〜１６が、炭化室１１の正面側から背面側へかけて、間隔を有して並べて設けられている。なお、炭化室１１の炉内温度は１０００〜１１００℃程度に設定した。
この炭化室１１内に、温度を変えた各種高温石炭を、ダンパーの開放の順番と間隔を変更して装入し、炭化室１１内のガス圧を上昇管１８内の圧力計１９で測定すると共に、炭化室１１内からの炉内ガスの流出の有無を調査した。
この結果を、表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１において、ホッパー内の高温石炭の合計装入量とは、５つのダンパー３７〜４１の上方のシュート３２〜３６内に堆積し、炭化室内に装入される高温石炭の合計量である。
また、ダンパーの開放の順番に記載した番号は、図１に示す各受炭ホッパー２２〜２６の番号を意味する。ここで、番号の間の「矢印」は、ダンパーを開放する受炭ホッパーの順番を意味し、「、」は、各受炭ホッパーのダンパーが同時に開放されることを意味する。
そして、炉内ガスの流出の有無は、目視で白煙が確認できない場合を「無」とし、確認できた場合を「有」とした。
【００２８】
この表１の実施例１〜５は、いずれも、各受炭ホッパー２２〜２６に設けられた閉状態の各ダンパー３７〜４１を、予め設定した時間間隔（２〜８秒）で順次開放状態としたときの結果である。
一方、比較例は、各受炭ホッパー２２〜２４の閉状態の各ダンパー３７〜３９を同時に開放状態とした後、４秒経過後に、各受炭ホッパー２５、２６の閉状態の各ダンパー４０、４１を同時に開放状態したときの結果である。
なお、表１には、従来例として、各受炭ホッパー２２〜２６の閉状態の各ダンパー３７〜４１を同時に開放状態としたときの結果も示している。
【００２９】
実施例１〜５から明らかなように、各受炭ホッパー２２〜２６の各ダンパー３７〜４１を順次開放することで、比較例や従来例と比較して、炉内ガスの最大圧力を大幅に低減でき、しかも、炉内ガスの流出をほとんど無くせることを確認できた。
なお、実施例５は、ダンパーの開放の間隔が、最適範囲（３秒以上）の下限値を下回ったため、炉内ガスが僅かに流出したが、問題ない程度の量であった。一方、実施例１〜４のように、ダンパーの開放の間隔を最適範囲とすることで、炉内ガスの流出を防止できた。
【００３０】
また、実施例１、３、４は、各受炭ホッパー２２〜２６の各ダンパー３７〜４１の開放の順番を、種々変更した結果であるが、いずれも、炉内ガスの最大圧力を低くでき、炉内ガスの流出も無かった。このことから、炉内ガスの最大圧力の変動や炉内ガスの流出は、各受炭ホッパー２２〜２６の各ダンパー３７〜４１の開放の順番に影響されないことを確認できた。
以上のことから、本発明の高温石炭の装入方法を使用することで、炭化室内のガス圧の急激な上昇を抑制して、炭化室からの発煙を抑制、更には防止できることを確認できた。
【００３１】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の高温石炭の装入方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１０：コークス炉、１１：炭化室、１２〜１６：石炭装入口、１７：ドライメーン、１８：上昇管、１９：圧力計、２０：高温石炭、２１：装炭車、２２〜２６：受炭ホッパー、２７〜３１：スクリューフィーダ、３２〜３６：シュート、３７〜４１：ダンパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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