(57)【要約】【課題】炭化室からより効率良く押し詰まりコークスを排除する。【解決手段】炭化室２０内のコークスを掻き出すためのコークス炉用掻き出し治具１は、押出ラム１２先端部に取り付けられる取付け板２と、その取付け板２に片持ち梁状態に支持されて取付け板２から離れる方向に延在する一対の側板３と、一対の側板３下端部間に架け渡された横架材４と、を有して、一対の側板３下端部間に形成される底面が、横架材４を配置する位置以外が開放状態となっている。横架材４は、その上面が側板３の先端部側から取付け板２側に向かうほど高くなる傾斜面となっている。側板３下面からの横架材４の最大高さは１００ｍｍ以上であり、取付け板２位置から側板３先端までの長さをＬとした場合、横架材４は、側面視で、側板３先端から取付け板２側に向けて（Ｌ／４）の範囲内に設けられる。【選択図】図１
2014105269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化室内のコークスを押し出す押出機の押出ラム先端部に着脱可能に取り付けられて、炭化室内のコークスを掻き出すためのコークス炉用掻き出し治具であって、
上記押出ラム先端部に着脱可能に取り付けられる取付け板と、その取付け板に片持ち梁状態に支持されて取付け板から離れる方向に延在する一対の側板と、上記一対の側板下端部間に架け渡された横架材と、を有して、前方及び上方が開放状態となっていると共に、上記一対の側板下端部間に形成される底面が、上記横架材を配置する位置以外が開放状態となっており、
上記横架材は、その上面が上記側板の先端部側から上記取付け板側に向かうほど高くなる傾斜面となっており、
上記側板下面からの上記横架材の最大高さは、１００ｍｍ以上であり、
上記取付け板位置から側板先端までの長さをＬとした場合、上記横架材は、側面視で、側板先端から取付け板側に向けて（Ｌ／４）の範囲内に設けられることを特徴とするコークス炉用掻き出し治具。
【請求項２】
上記側板は、上端面が上記取付け板から離れるにつれて低くなる板形状であることを特徴とする請求項１に記載したコークス炉用掻き出し治具。
【請求項３】
上記請求項１又は請求項２に記載のコークス炉用掻き出し治具と、
上記コークス炉用掻き出し治具を先端部に取り付けて当該コークス炉用掻き出し治具を進退させる押出機と、
上記コークス炉用掻き出し治具が後退する軌道の両側に設けられて、後退するコークス炉用掻き出し治具に向けて側方から水を吹き付ける治具冷却装置と、
を備えることを特徴とするコークス掻き出し装置。
【請求項４】
上記請求項１又は請求項２に記載のコークス炉用掻き出し治具を、押出機の押出ラム先端の下部に取り付けて、押出ラムを前進させて上記コークス炉用掻き出し治具を炭化室内に装入した後に、押出ラムを後退させることで、上記コークス炉用掻き出し治具でコークスを炭化室から掻き出すことを特徴とするコークスの掻き出し方法。
【請求項５】
上記押出ラムを後退させてコークス炉用掻き出し治具内のコークスを底面から落下させると共に上記コークス炉用掻き出し治具に側方から冷却水を吹きかけて当該コークス炉用掻き出し治具の冷却を行うことを特徴とする請求項４に記載したコークスの掻き出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス詰まりが生じたコークス炉の炭化室から、当該詰まったコークスを排出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
室炉式コークス炉の場合、炭化室に装入された石炭は、燃焼室からの熱によって乾留することで、ガスやタールが発生し、残留分がコークスとなる。そして、乾留が終了すると、炭化室の両側の炉蓋を解放し、一方の窯口から炭化室内にコークス押出機の押出ラムを挿入し、その押出ラムを前進することで、上記コークスを炭化室から排出する。排出されたコークスは、コークスバケットに受け、冷却されて製品のコークスとなる。
【０００３】
ここで、炭化室内壁面にコークスの前進動作を阻害する凹凸がカーボンの付着などにより生じると、炭化室にコークス詰りが生じて押出ラムでコークスを押し出すことが困難となる。この場合には、当該炭化室を再び使用できるようにするためにコークス詰りが生じた炭化室から押し詰まりコークスを取り出す必要があり、その後に炭化室内壁面に生じた凹凸を解消することが望ましい。ここで、コークス詰りが生じた炭化室からコークスを掻き出す作業を、人力で実施する場合には多くの労力や時間を要する。
【０００４】
このような問題に対する従来の技術としては、特許文献１に記載のような技術がある。
すなわち炭化室にコークス詰りが生じたときに押出ラムの先端部に、前方が開放したスコップ状の受器を装着し、その受器を炭化室内に進入させ、押し詰まりコークスを受器で受けた後に、押出ラムを後退させることで、上記コークスを押出機側に排出する。
【０００５】
上記特許文献１に記載の受器は、押出ラムに取り付けられる背面板と、一対の側板と、上記一対の側板間の底面に配置される底板とを備える。上記底板は、厚さが５ｍｍ以上２０ｍｍ程度以下の枠体から構成されている。そして、特許文献１の記載によると、前方及び受器に受けられたコークスは、底板を構成する枠部の前方側に引っ掛かり、前方及び受器の仮底部として作用する炭化室底部の上を引きずられて、炭化室の押出機側下部に排出され、前方及び受器の底部から下方のバケットに向けてコークスが自由落下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−５９６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の受器では、上記底板を構成する枠体の厚さが２０ｍｍ以下と薄い場合には、塊コークスを確実に捕らえることができずに、コークスを十分に掻き出す効果が小さいために、掻き出しのための受器の進退回数がその分多くなる。上記コークスは赤熱コークスで温度が高いために、受器への熱負荷が大きくなり、その分、受器の強度を高く設計する必要がある。このため、一つの炭化室での掻き出しのための受器の進退は出来るだけ少なくしたい。また作業効率の観点からも１回の進退によるコークスの掻き出し量を多くしたい。
【０００８】
ここで、上記特許文献１では、底板を枠体で構成する発想であるため、当該枠体を前方側の枠部だけにするとしても、当該枠部を２０ｍｍ程度よりも高くするといった考えは無い。特許文献１の受器では、枠体の厚さを厚くするほど、押し詰まりコークスへの受器の進入が困難になると想定され、そのことから特許文献１では２０ｍｍ程度以下と規定していると思われる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より効率良く押し詰まりコークスを排除することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様のコークス炉用掻き出し治具は、炭化室内のコークスを押し出す押出機の押出ラム先端部に着脱可能に取り付けられて、炭化室内のコークスを掻き出すためのコークス炉用掻き出し治具であって、
上記押出ラム先端部に着脱可能に取り付けられる取付け板と、その取付け板に片持ち梁状態に支持されて取付け板から離れる方向に延在する一対の側板と、上記一対の側板下端部間に架け渡された横架材と、を有して、前方及び上方が開放状態となっていると共に、上記一対の側板下端部間に形成される底面が、上記横架材を配置する位置以外が開放状態となっており、
上記横架材は、その上面が上記側板の先端部側から上記取付け板側に向かうほど高くなる傾斜面となっており、
上記側板下面からの上記横架材の最大高さは、１００ｍｍ以上であり、
上記取付け板位置から側板先端までの長さをＬとした場合、上記横架材は、側面視で、側板先端から取付け板側に向けて（Ｌ／４）の範囲内に設けられることを特徴とする。
【００１０】
このとき、上記側板は、上端面が上記取付け板から離れるにつれて低くなる板形状であることが好ましい。
また、本発明の一態様のコークス掻き出し装置は、上記一態様のコークス炉用掻き出し治具と、上記コークス炉用掻き出し治具を先端部に取り付けて当該コークス炉用掻き出し治具を進退させる押出機と、上記コークス炉用掻き出し治具が後退する軌道の両側に設けられて、後退するコークス炉用掻き出し治具に向けて側方から水を吹き付ける治具冷却装置と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様のコークスの掻き出し方法は、上記一態様のコークス炉用掻き出し治具を、押出機の押出ラム先端の下部に取り付けて、押出ラムを前進させて上記コークス炉用掻き出し治具を炭化室内に装入した後に、押出ラムを後退させることで、上記コークス炉用掻き出し治具でコークスを炭化室から掻き出すことを特徴とする。
このとき、上記押出ラムを後退させてコークス炉用掻き出し治具内のコークスを底面から落下させると共に上記コークス炉用掻き出し治具に側方から冷却水を吹きかけて当該コークス炉用掻き出し治具の冷却を行うとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様のコークス炉用掻き出し治具は、先端部側に１００ｍｍ以上の横架材を設けても、当該横架材の上面を傾斜面とすることで、当該掻き出し治具を押し詰まりコークス内に安定して挿入し易くなると共に、当該横架材を１００ｍｍ以上と高くすることで、より多くの押し詰まりコークスを掻き出し可能となる結果、少ない回数でコークスを掻き出すことが可能となる。
また、治具の底面のうち横架材配置部分以外の部分を開放しても、上記のように横架材の高さを１００ｍｍ以上と高めに設定することで、その分、掻き出し治具の強度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るコークス炉用掻き出し治具を示す斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るコークス炉用掻き出し治具を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る押し詰まりコークスの排出を説明する図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る治具冷却装置を説明する図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係る治具冷却装置を説明する正面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（コークス炉用掻き出し治具）
図１は、本実施形態のコークス炉用掻き出し治具１を説明するための斜視図である。図２は、そのコークス炉用掻き出し治具１の側面図及び底面図である。
まずコークス炉用掻き出し治具１の構成について説明する。
【００１５】
本実施形態のコークス炉用掻き出し治具１は、図１及び図２に示すように、取付け板２と、一対の側板３と、横架材４とを備え、その取付け板２と一対の側板３と横架材４とは一体に固定されている。
取付け板２は、押出ラム１２の先端部の面に着脱可能に取り付けられる板部である。その取付けは、不図示の取付け部材によって取り付けられる。不図示の取付け部材は、ボルトやピンなどを備える。取付け位置は、取付け部材の上部だけでもよい。
【００１６】
一対の側板３は、上記取付け板２に片持ち梁状態に支持されて取付け板２から離れる方向（前方）に延在する。その一対の側板３は、幅方向に間隔を開けて設定され、当該一対の側板３間の空間が掻き出されたコークスを収容する空間Ｓを形成する。本実施形態の側板３は、下端面３ｄは水平若しくは略水平の面を構成すると共に、上端面３ｃが上記取付け板２から離れるにつれて低くなる傾斜面となっている。すなわち、側面視での上記側板３の形状は、略三角形形状の板形状となっている。その側板３の下端面３ｄと上端面３ｃとの成す角度θは、例えば３０度以上６０度以下に設定する。当該成す角度θが小さい場合には、ある側板の長さＬに対して、一対の側板３間に形成されるコークス収容空間Ｓが小さくなり、一方、当該成す角度θが大きい場合には、コークス炉用掻き出し治具１を押し詰まりコークスに向けて装入する際にコークス炉用掻き出し治具１に負荷する力が大きくなり、その分、コークス炉用掻き出し治具１の剛性を高く設定する必要がある。一対の側板３の間隔は、略押出ラム１２の先端部の幅とすることが好ましい。幅が広いほど多量のコークスを掻き出しやすくなるが、幅が広すぎると炭化室への挿入が困難となる。
【００１７】
上記横架材４は、上記一対の側板３の先端部間に横架された部材であって、上記一対の側板３下端部間に形成される底面Ｓ１が、上記横架材４を配置する位置以外が開放状態となっている。
上記横架材４は、その側面視における外形輪郭が、下面が水平若しくは略水平に配置された三角形形状となっていて、その上面４ａが側板３の先端部側から上記取付け板２側に向かうほど高くなる傾斜面となっている。すなわち、側面視における、下面と上面４ａとの成す角αは９０度未満であって、例えば３０度以上６０度以下に設定する。本実施形態では、横架材４の下面が側板３の下端面と面一に設定され、横架材４の上面が側板３の上面と面一に設定されている。
【００１８】
上記横架材４は、上記取付け板２位置から側板３先端までの長さをＬとした場合、側板３先端から取付け板２側に（Ｌ／４）の範囲Ｄ内に設けられる。すなわち、横架材４は、側板３先端側の１／４の範囲内に配置されている。これによって、側方からみて、横架材４の後方には、側板３下端面の長さＬの３／４以上の部分が開放された状態となっている。また、側板３下面からの上記横架材４の最大高さＨは、１００ｍｍ以上に設定されている。なお、横架材４の最大高さＨは、取付け板２に一番近い位置となる。
【００１９】
横架材４の最大高さＨを１００ｍｍ以上としたのは、発明者らが実験したところ、塊コークスを確実に捕らえるには、１００ｍｍ以上必要であったからである。横架材４は、側板３先端側の１／４の範囲内に配置されていることから、上記横架材４の最大高さＨの上限はおのずと制限されるが、横架材４の最大高さＨの上限は、例えば２００ｍｍに設定する。
【００２０】
本実施形態の横架材４は、軽量化の為に、側面視で３角形状の閉断面を形成する３枚の板部材から構成されている。
ここで、上記側板３には、上端面３ｃに沿って複数の開口３ａが形成されている。この開口３ａから、必要に応じて落とし棒などを挿入したりすることが出来る。また側板３の下方側には、フォークリフトのフォークを差し込み可能なフォーク穴３ｂが開口している。
【００２１】
（コークス掻き出し装置）
次に、コークス掻き出し装置の構成について説明する。
本実施形態のコークス掻き出し装置は、図３に示すように、上記構成のコークス炉用掻き出し治具１と、上記コークス炉用掻き出し治具１を先端部に着脱可能に取り付けて当該コークス炉用掻き出し治具１を進退させる押出機１３と、上記コークス炉用掻き出し治具１が後退する軌道の両側に設けられて、後退するコークス炉用掻き出し治具１に向けて側方から水を吹き付ける治具冷却装置１８（図４参照）と、を備える。
【００２２】
押出機１３は、走行台車１０、押出ラム駆動装置１１、及び押出ラム１２を備える。
走行台車１０は、炭化室２０の並列方向に沿って敷設されたレール１４上を走行可能となっている。これによって、押出機１３は、対象とする炭化室２０の窯口位置に移動可能となっている。
上記押出ラム駆動装置１１は、上記走行台車１０に搭載されている。その押出ラム駆動装置１１は、ラム駆動モータ等から構成されて、押出ラム１２を前後方向（炭化室２０の並設方向と直交する方向）に進退駆動可能となっている。
【００２３】
また、上記走行台車１０には、押出ラム１２の先端部に装着したコークス炉用掻き出し治具１に対し上方から冷却水を散水する冷却水散水ノズル１５が設けられていることが好ましい。
また、上記走行台車１０に、後退したコークス炉用掻き出し治具１から落下したコークスを受けるコークス収容体１６が設けられている。このコークス収容体１６に対し、図４及び図５に示すように、上記コークス炉用掻き出し治具１の側面に冷却水を噴射してコークス炉用掻き出し治具１を冷却するための治具冷却装置１８が設けられている。
【００２４】
上記コークス収容体１６は、押出ラム１２の進退方向に延びて上方及び前方が開放された収容体であって、その底面板１６ａの高さは、押出ラム１２に取り付けられたコークス炉用掻き出し治具１よりも下方に位置し、また左右の壁部を形成する板状の支持部材１６ｂは、コークス炉用掻き出し治具１よりも幅方向外方に立設している。
【００２５】
上記治具冷却装置１８は、ノズルヘッダ１８ａと複数のスプレーノズル１８ｂとを備える。ノズルヘッダ１８ａは、各記支持部材１６ｂの上部に支持されて押出ラム１２の進退方向に延びて冷却水が圧送される。上記複数のスプレーノズル１８ｂは、上記ノズルヘッダ１８ａの軸方向に沿って該ノズルヘッダ１８ａに設けられている。
各スプレーノズル１８ｂの噴射軸は、図５で矢印で示すように、内向き（反対側のノズル方向）に斜め上方に向かうように設定されている。これによって、コークス炉用掻き出し治具１に対して斜め下方から冷却水を噴射可能となる。
【００２６】
ここで、図３中、符号３０〜３３は、コークス収容体１６に受けたコークスを排出する装置である。すなわち、コークス収容体１６に落下したコークスは、コークス受容体１６と炉体の間の炭化室窯口下部に炭化室の並設方向に沿って設置されたチェーンコンベア２９でコークス炉のよう壁部または炉団外部に搬送され、更にコンベア３０によって、炭化室２０の押出機の配置側とは反対側（コークス排出側）の窯口側に向けて搬送され、ホッパ３１，シュート３２，３３を通じてワーフ／土場に送られる。炭化室から掻き出されたコークスは、押出機に付設のコンベアで外部に排出してもよいし、押出機に設置したホッパーに一時貯蔵し、コークス排出場所まで押出機を移動させた後に、そこで排出してもよい。
なお、押出ラム１２の位置は、不図示のロータリエンコーダやリミットスイッチなどによって検出することが可能である。
【００２７】
（詰まりコークスの掻き出し方法について）
コークス詰りが生じた炭化室２０の位置に走行台車１０を移動して停止する。なお、押出ラム１２の先端の下部に上記コークス炉用掻き出し治具１を取り付ける（図３参照）。
その後、押出ラム駆動装置１１を駆動して、押出ラム１２を炭化室２０内に向けて前進させて、上記コークス炉用掻き出し治具１で押し詰まりコークスを受ける。（図３中の一点鎖線位置）。
【００２８】
このとき、コークス炉用掻き出し治具１の先端部に、高さが１００ｍｍ以上の横架材４を設けているが、上面４ａが傾斜した楔形状となっていることが、コークス炉用掻き出し治具１を押し詰まりコークス内に挿入し易くなり、且つコークスから横架材４の傾斜した上面に掛かる負荷によって、上方に向かうモーメントがコークス炉用掻き出し治具１の先端部に発生することを防止できる結果、安定してコークス炉用掻き出し治具１をコークス内に挿入することが可能となる。例えば、押出ラム１２先端部に対してコークス炉用掻き出し治具１を取り付ける際に、取付け板２の上部側だけを装着しても、上記上方へのモーメントが低減することが可能となる。
【００２９】
その後、押出ラム１２を後退させて、コークス詰りが生じた炭化室２０からコークスを掻き出し治具１により取り出す。
このとき、上記横架材４の高さを１００ｍｍ以上とすることで、塊コークスを確実に捕らえて炭化室２０外に掻き出すことが可能となる。ここで、上述の特許文献１に記載のように先端部に５ｍｍの断面矩形の枠体を設けた場合にはコークス炉用掻き出し治具１の容量の半分程度しかコークスを掻き出すことが出来なかったが、最大高さＨが１００ｍｍの上記横架材４を設けた場合には、コークス炉用掻き出し治具１の容量がほぼ満杯となる量のコークスを掻き出すことが可能であった。尚、横架材４の最大高さＨは、角度αにもよるが２００ｍｍまでは支障なく掻き出すことが可能であることを確認している。
【００３０】
そして、上記コークス炉用掻き出し治具１が炭化室２０の外まで移動すると、当該コークス炉用掻き出し治具１によって掻き出されたコークスは、コークス炉用掻き出し治具１の底面から下方に自然落下する。このとき、一対の側板下端部間に形成される底面が、横架材４を配置する位置以外が開放状態となっているため、掻き出し治具１によって掻き出されたコークスは突き落としなどの操作を必要とせず、炭化室窯口下部のチェーンコンベヤ２９に直接、あるいはコークス収容体１６を経由して排出される。従来の方法では、掻き出し治具からのコークスの排出がうまくいかない場合には、作業者が高温のコークスを突き落とす作業を行なっていたが、本発明の方法によればこのような作業を必要とせず、安全かつ効率的にコークス掻き出し作業を行なうことができるようになった。
【００３１】
ここで、炭化室２０から出たコークス炉用掻き出し治具１に対して、コークス炉用掻き出し治具１上方に位置する冷却水散水ノズル１５から冷却水を予め設定した設定時間だけ散水される。このようにコークス炉用掻き出し治具１によって炭化室２０から取り出されたコークスを冷却水散水ノズル１５からの冷却水により冷却する。これによって、コークス炉用掻き出し治具１から排出されたコークスが赤熱状態で搬送されることを低減することができる。すなわち、炭化室２０から取り出されたコークスの熱的影響を低減することができる。
【００３２】
また、このとき、側方から治具冷却装置１８から冷却水によってコークス炉用掻き出し治具１を冷却することで、コークス炉用掻き出し治具１の熱負荷による変形を抑えることが可能となる。これによって、同じコークス炉用掻き出し治具１によるコークスの掻き出し回数を増やすことが可能となる。上記治具冷却装置１８によるコークス炉用掻き出し治具１の冷却は当該コークス炉用掻き出し治具１が３００℃以下まで冷却するように、治具冷却装置１８による冷却水の噴射時間を設定すれば良い。
【００３３】
（効果）
本実施形態は次のような効果を有する。
（１）炭化室内のコークスを掻き出すためのコークス炉用掻き出し治具は、前方及び上方が開放状態となっていると共に、上記一対の側板下端部間に形成される底面が、上記横架材を配置する位置以外が開放状態となっている。また、上記横架材は、その上面が上記側板の先端部側から上記取付け板側に向かうほど高くなる傾斜面となっており、上記側板下面からの上記横架材の最大高さは、１００ｍｍ以上であり、上記取付け板位置から側板先端までの長さをＬとした場合、上記横架材は、側面視で、側板先端から取付け板側に向けて（Ｌ／４）の範囲内に設けられる。
【００３４】
この構成によれば、先端部側に１００ｍｍ以上の横架材を設けても、当該横架材の上面を傾斜面として楔状にすることで、当該掻き出し治具を押し詰まりコークス内に安定して挿入し易くなると共に、当該横架材を１００ｍｍ以上と高くすることで、より多くの押し詰まりコークスを掻き出し可能となる結果、少ない回数でコークスを掻き出すことが可能となる。
また、治具の底面のうち横架材配置部分以外の部分を開放しても、上記のように横架材の高さを１００ｍｍ以上と高めに設定することで、その分、掻き出し治具の強度を向上させることが可能となる。
【００３５】
（２）上記側板は、上端面が上記取付け板から離れるにつれて低くなる板形状である。
これによって、側板もコークスに挿入し易くなる。
（３）後退するコークス炉用掻き出し治具に向けて側方から水を吹き付ける。
これによって、コークス炉用掻き出し治具の赤熱したコークスによる熱変形を抑制することが可能となる。これによって、コークス炉用掻き出し治具の使用回数を増加することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１     コークス炉用掻き出し治具
２     取付け板
３     側板
４     横架材
４ａ   上面
１０   走行台車
１１   押出ラム駆動装置
１２   押出ラム
１３   押出機
１５   冷却水散水ノズル
１６   コークス収容体
１８   治具冷却装置
１８ａ ノズルヘッダ
１８ｂ スプレーノズル
２０   炭化室
【図１】
2014105269.tif 000003
【図２】
2014105269.tif 000004
【図３】
2014105269.tif 000005
【図４】
2014105269.tif 000006
【図５】
2014105269.tif 000007