(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小蓋口用の開口部が開設した炉蓋の炉体側の面にシールプレートを当接し、炉蓋の外周部はナイフエッジ等のシール金物で密閉性を確保すると共に、上記小蓋口用の開口部分の上記シールプレートに炉本体側から上記開口部に沿って固定板を当接し、その固定板をシールプレートを挟んで炉蓋にボルト止めすることで上記小蓋口用の開口部の密閉性を確保するコークス炉用ドアシール構造において、
上記固定板を、上記開口部の周方向に沿って分割された複数の分割片から構成し、且つ、隣接する分割片の端部同士を、分割方向に間隙をもたせた状態で板厚方向に重ね合わせたことを特徴とするコークス炉用ドアシール構造。
【請求項２】
上記固定板の一部に炉本体側に張り出した小蓋内枠を備えるコークス炉用ドアシール構造において、
上記小蓋内枠に開口部を設けると共に、固定板の炉蓋側の面からその開口部に向けて貫通する固定板取付け用のボルト穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載されたコークス炉用ドアシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉の炉蓋位置での密閉構造に係り、炉蓋に装入炭均し口の開口部など小蓋口用の開口部を有するコークス炉用ドアシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉においては炉蓋の密閉が悪ければコークス炉の作業環境に悪影響を及ぼすほか、炉壁損傷等の原因となる。そのため、炉体の大型化の対応も含めて、炉蓋のシール方法について種々の工夫改良が施されている。
【０００３】
そして、コークス炉乾留室の押出機側に装着される炉蓋を例に従来のドアシール構造について説明すると、図７に示すように、炉蓋５０の炉体側の面にシールプレート５１が当接すると共に、その炉蓋５０外周に沿ってシール金物であるナイフエッジ５２が全周に設置されている。そのナイフエッジ５２は、押えバネによって炉体フレーム５３に向けて押しつけられることで、炉体と炉蓋５０との間、つまり炉蓋５０外周部分に所定の密閉性を確保している。
【０００４】
また、上記炉蓋５０の上部には、装入炭均し口用の開口部５４が開設されており、その開口部５４における炉蓋５０の外面側には、小蓋口５６を介して空冷式の小蓋５５が取り付けられている。そして、その小蓋口５６用の開口部５４でのガスの漏洩や外気の吸入等を防止するために、上記開口部５４近傍の上記シールプレート５１を固定板５７，５８によって炉蓋５０側に押し付けることで固定している。
【０００５】
上記固定板５７，５８は、上記開口部５４の周方向に沿って全周に配設されるものであり、上側固定板５７と、均し口を構成するための小蓋内枠５９を有する下側固定板５８とに分離されている。
【０００６】
従来の上側固定板５７は、図８に示すように、開口部５４の上辺に沿って配設される細長い一枚の板状部材から構成され、その長手方向に沿って複数のボルト穴５７ａが開設されている。そして、その上側固定板５７のボルト穴５７ａと、シールプレート５１及び炉蓋５０本体を貫通するボルト穴とを同軸にして取付けボルト６０を通し、ボルト止めすることで、シールプレート５１を炉蓋５０の面に固定している。
【０００７】
また、従来の下側固定板５８は、図９に示すように、本体５８ａが上記開口部５４の周方向に沿った正面視Ｕ字状に成形され、その本体５８ａに沿って炉体９側に張り出すようにして小蓋内枠５９が形成されている。そして、開口部５４の下辺に沿った部分には、小蓋内枠５９よりも下方に本体５８ａが張り出しており、その張出し部分に対して、その延び方向に沿って複数のボルト穴５８ｂが貫通するように開設されている。また、開口部５４の左右の辺に沿った部分には、炉蓋５０側に開口したボルト穴５８ｃが複数，設けられている。このボルト穴５８ｃは、固定板本体５８ａ及び小蓋内枠５９内部に形成された有底孔であって、そのボルト穴５８ｃ内には雌ねじが刻設されている。
【０００８】
そして、炉蓋５０側からボルト６１を通すようにして、下側固定板５８は炉蓋５０の面にシールプレート５１を介してボルト止めされ、もって、シールプレート５１は炉蓋５０の炉体側の面に固定される。
【０００９】
このように、開口部５４の外周に位置するシールプレート５１部分が上側固定板５７及び下側固定板５８によって固定され、小蓋口５６部分でのドアの密閉性を確保するようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コークス炉の乾留室内部は、乾留中に１０００℃以上の高温となるため、乾留室内に位置する上部固定板５７，５８は直接その影響を受けて熱歪みを生じ、特に長手方向への熱膨張量が大きいために、取付けボルト６０、特に端部に位置する取付けボルトに大きな剪断力が作用する。この大きな剪断力が繰り返し作用することで上記ボルト６０が破損するおそれがあり、当該ボルト６０が破損すると、ボルト穴５７ａを介して外気が炉内に入り込み燃焼温度が異常に上がる等の問題が発生する。
【００１１】
さらに、ボルト６０が破損して抜けると、固定板５７による押えが弱くなりシールプレート５１が炉蓋５０から浮き上がり、その浮上り部分からも外気が入り込むようになる。
【００１２】
また、下側固定板５８には小蓋内枠５９が設けられるために、その一部のボルト穴５８ｃは下側固定板５８を貫通できない。即ち、上述のように有底のボルト穴５８ｃ内に雌ねじを刻設して植え込み式でボルト止めされているため、取付けボルト６１が破断すると、ボルト６１の軸部がボルト穴５８ｃ内に残り、ボルトの取り替え等の補修に手間が掛かるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、固定板によるシールプレートの固定の寿命を向上できるコークス炉用ドアシール構造を提供することを課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載したコークス炉用ドアシール構造は、小蓋口用の開口部が開設した炉蓋の炉体側の面にシールプレートを当接し、炉蓋の外周部はナイフエッジ等のシール金物で密閉性を確保すると共に、上記小蓋口用の開口部分の上記シールプレートに炉本体側から上記開口部に沿って固定板を当接し、その固定板をシールプレートを挟んで炉蓋にボルト止めすることで上記小蓋口用の開口部の密閉性を確保するコークス炉用ドアシール構造において、
上記固定板を、上記開口部の周方向に沿って分割された複数の分割片から構成し、且つ、隣接する分割片の端部同士を、分割方向に間隙をもたせた状態で板厚方向に重ね合わせたことを特徴としている。
【００１５】
本発明においては、固定板を開口部の周方向に即ち長手方向に沿って分割することで、固定板に生じる全熱膨張量は、複数の分割片に分割され、且つ、隣接する分割片間に間隙をもたせることで熱膨張分が吸収可能となる。この結果、隣接する分割片からの熱膨張量による分割方向への応力を各分割片は相互に受けることが回避される。これにより、熱膨張によってボルトに負荷される剪断力は低減する。
【００１６】
さらに、隣接する分割片の端部同士を板厚方向で重ね合わせた構造とすることで、隣接する分割片間に分割方向の間隙を設けても、固定板としての一体性が確保され、分割片間位置でのシールプレートへの押圧力の低減を回避可能となる。
【００１７】
なお、上記のように分割片間に間隙が形成されるが、固定板はシールプレートを抑えるものであるので、上記間隙から外気との間が連通することはない。これに対して、炉蓋外周部に設けるシール部材自体などに本構造を採用すると、分割片の接合部からの外気の流出入のおそれがある。
【００１８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載された構成に対して、上記固定板の一部に炉本体側に張り出した小蓋内枠を備えるコークス炉用ドアシール構造において、
上記小蓋内枠に開口部を設けると共に、固定板の炉蓋側の面からその開口部に向けて貫通する固定板取付け用のボルト穴を設けたことを特徴としている。
【００１９】
この発明においては、上記請求項１の作用に加えて、均し口等を構成するために固定板の一部に小蓋内枠が設けられていても、全ボルト穴を貫通孔とすることが可能となり、ボルトの軸部をボルト穴に貫通させてボルト止め可能となる。このために、ボルトが破損しても従来のようにボルト穴内のボルトの軸部が容易に除去可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
本実施の形態は、コークス炉乾留室の押出機側に装着される炉蓋位置でのコークス炉用ドアシール構造を例に説明する。
【００２１】
上記炉蓋３には、その上部に小蓋口１用の開口部５が形成されていて、図１に示すように、その開口部５における外気側には小蓋口１を介して空冷式の小蓋２が取り付けられている。
【００２２】
そして、本発明のコークス炉用ドアシール構造の基本構成は、上記説明した従来のドアシール構造と同様な構成をしている。
即ち、炉蓋３を炉体９側からみた図２に示すように、炉蓋３の炉体側の面にシールプレート４が当接している。このシールプレート４は、シールが必要な部分、即ち炉蓋３の外周全周に沿った部分と、上記小蓋口１用の開口部５の近傍を覆う一枚の板状部材である。
【００２３】
さらに、その炉蓋３外周には、その全周に沿ってシール金物であるナイフエッジ６が配設されている。そのナイフエッジ６は、押えバネによって炉体フレーム７に向けて押しつけられることで、炉体９と炉蓋３との間、即ち炉蓋３本体の外周に対して所定の密閉性が確保されている。図１中、１０は乾留室を示している。
【００２４】
また、上記小蓋口１用の開口部５でのガスの漏洩を防止するために、その開口部５近傍の面に当接する上記シールプレート４を固定板１１，１２によって炉蓋３側に押しつけ固定している。
【００２５】
上記固定板１１，１２は、上記開口部５の周方向に沿って全周に配設されるものであり、上側固定板１１と、均し口を構成するための小蓋内枠１４を有する下側固定板１２とに分離されて構成されている。
【００２６】
そして、本実施の形態における上側固定板１１は、炉蓋３側からみた図３（ａ）や上下方向からみた側面図である図３（ｂ）に示すように、開口部５の上辺に沿って、即ち長手方向に沿って３個の分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃに分割されて構成されている。そして、各分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃには取付け用のボルト穴１１ｄがそれぞれ開設されている。
【００２７】
隣接する分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士、即ち中央部の分割片１１ａと端部の分割片１１ｂ，１１ｃとの端部同士は、図３及び図４に示すように、相互に係合可能な段部１１ｅを形成して板厚方向に重なり合っている。但し、長手方向で対向する部分には所定の間隙δ，例えば２mm程度の各間隙が設けられている。
即ち、この間隙δは、熱歪みによる各分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃの熱膨張量分がそれぞれ吸収可能な量に設定する。
【００２８】
また、下側固定板１２は、側方からみた図５（ａ）、上方からみた図５（ｂ）、及び炉蓋３側からみた図５（ｃ）に示すように、本体１３が上記開口部５の周方向に沿った平面視Ｕ字状に成形され、その本体１３に沿って炉体９側に張り出すようにして小蓋内枠１４が形成されている。そして、この小蓋内枠１４は、炉体側からみてＵ字状となって均し口を構成する。さらに、開口部５の下辺に沿った本体部分１３ａは、小蓋内枠１４よりも下方に張り出しており、その張出し部分を貫通するボルト穴１５が、複数，開設されている。
【００２９】
また、開口部５の左右の辺に沿った部分における小蓋内枠１４部分には、上下方向に所定ピッチでボルト取付け用の開口部１６が複数開設している。そして、下側固定板１２の炉蓋３と対向する面から上記各開口部１６に向けてそれぞれ貫通するようにして固定板取付け用のボルト穴１７が形成されている。
【００３０】
そして、上記小蓋口１用の開口部５分で当接するシールプレート４の上に、上記図１に示すように、図６に示すようなパッキン１８を介して上記上側固定板１１及び下側固定板１２を当接しボルト止めされている。
【００３１】
即ち、上記上側固定板１１は、シールプレート４を介して炉蓋３の炉体９側の面に当接し、上側固定板１１、パッキン１８、シールプレート４、及び炉蓋３にそれぞれ設けたボルト穴を同軸として、炉体側からボルト２０の軸部を貫通させナットを螺合させることで固定される。これによって、開口部５の上辺近傍のシールプレート４部分は、上側固定板１１によって炉蓋３に押しつけられた状態となる。
【００３２】
また、上記下側固定板１２も、シールプレート４を介して炉蓋３の炉体側の面に当接し、上側固定板１１、パッキン１８、シールプレート４、及び炉蓋３にそれぞれ設けたボルト穴を同軸として、炉蓋３（小蓋口１）側からボルト２１の軸部を貫通させナットを螺合させることで固定する。これによって、開口部５の下辺及び左右の辺近傍のシールプレート４部分は、下側固定板１２によって炉蓋３に押しつけられた状態となる。
【００３３】
このように、上記開口部５の外周部分に位置するシールプレート４部分が上側固定板１１及び下側固定板１２によって固定され、小蓋口１部分での密閉性を確保するようにしている。
【００３４】
この状態で、乾留が実施されると、乾留室内は１０００℃以上となり、その熱を受けて上記上側固定板１１は膨張する。このとき、長手方向の膨張量が一番大きいが、本実施の形態では上側固定板１１を長手方向に沿って複数に分割したことで、上記上側固定板１１に生じる全熱膨張量は、複数の分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃに分割され、且つ、隣接する分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間に間隙δがあるので、各分割辺の膨張はその間隙δで吸収される。従って、隣接する分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの熱膨張量による分割方向への応力を受けることが防止される。これによって、熱膨張によってボルト２０に負荷される剪断力は低減し、従来よりもボルト２０が破損し難くなり、ドアシールの耐久性が従来よりも向上する。
【００３５】
さらに、隣接する分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃの端部同士を板厚方向で重ね合わせた構造となっているので、隣接する分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間に分割方向の間隙δを設けても、固定板１１，１２としての一体性が確保され、分割片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ間位置でのシールプレート４への押圧力の低減が防止している。
【００３６】
また、長時間の使用によりボルト２０，２１の破損が生じてシール性能が劣化した場合には、ボルト２０，２１の交換等の補修作業が必要となる。
このとき、下側固定板１２を取り付けているボルト２１は、従来のような植え込み式でないため、当該ボルト２１の軸部が破損しても、従来よりも容易且つ迅速にその破損した軸部が除去できて新しいボルトによる下側固定板１２の取り付けが可能となる。
【００３７】
ここで、上記実施の形態では、一部の小蓋内枠１４が設けられている場合について説明しているが、全周を上記上部固定板１１，１２と同様な固定板１１，１２でシールプレート４を固定する構造の場合には、全周の固定板１１，１２を、その開口部５の周方向、即ち固定板１１，１２の長手方向に沿って複数に分割した上記構造を採用すればよい。
【００３８】
また、上記上部固定板１１，１２に開設するボルト穴を、分割方向、即ち長手方向を長軸とした長穴にして、その長穴によっても膨張量を吸収させるようにして、さらに固定板１１，１２が膨張した際にボルトに負荷される剪断力を小さくするようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のコークス炉用ドアシール構造では、小蓋口部分の開口部でのシールプレートを固定する固定板が熱膨張しても当該固定板を固定するボルトに負荷される剪断力は低減する。このため、ドアシールの耐久性が向上するという効果がある。
【００４０】
さらに、請求項２に記載した発明を採用すると、固定板に小蓋内枠が設けられていても、当該固定板を固定するボルトの交換が従来よりも容易且つ迅速に行えるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るドアシール構造を説明するための小蓋口近傍の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る炉蓋を炉体側からみた図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る上側固定板を示す図であり、（ａ）は炉蓋側からみた平面図を、（ｂ）は上下方向からみた側面図を示している。
【図４】本発明の実施の形態に係る隣接する分割片同士の接合状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る下側固定板を示す図であり、（ａ）は側方から見た図を、（ｂ）は上方からみた図を、（ｃ）は炉蓋側からみた図をそれぞれ示している。
【図６】パッキンを示す図である。
【図７】従来のドアシール構造を説明するための小蓋口近傍の断面図である。
【図８】従来の上側固定板を示す図である。
【図９】従来の下側固定板を示す図であり、（ａ）は側方から見た図を、（ｂ）は上方からみた図を、（ｃ）は炉蓋側からみた図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１    小蓋口
２    小蓋
３    炉蓋
４    シールプレート
５    小蓋口用の開口部
６    ナイフエッジ
９    炉体
１１  上側固定板
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
分割片
１２  下側固定板
１４  小蓋内枠
１６  開口部
１７  ボルト穴
【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９】
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