(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型炭を乾留炉で連続的に乾留する成型コークス製造設備において、
前記乾留炉の上方側部から前記乾留炉内に前記成型炭を装入する装入シュートと、
前記装入シュートの装入方向に延びる板からなり、前記装入シュート内の前記乾留炉の炉長方向の中心に前記乾留炉の炉長方向に揺動可能に設けられ、前記成型炭を前記乾留炉内に分散して装入させる分散板と
を有する装入装置を備えた成型コークス製造設備。
【請求項２】
前記分散板は、揺動することにより、前記成型炭を前記乾留炉内に分散して装入させるものである請求項１記載の成型コークス製造設備。
【請求項３】
前記成型炭を供給するホッパーと、
前記ホッパーから供給される前記成型炭を切り出すストップ弁と、
前記ストップ弁の開閉および前記分散板の揺動開度を制御することにより前記成型炭を前記乾留炉内に均一に分散させる制御装置と
を有する請求項２記載の成型コークス製造設備。
【請求項４】
前記装入装置は、前記乾留炉の上方からみて炉長方向に千鳥配列されたものである請求項１から３のいずれかに記載の成型コークス製造設備。
【請求項５】
成型炭を乾留炉で連続的に乾留する成型コークス製造設備の装入装置であって、
前記乾留炉の上方側部から前記乾留炉内に前記成型炭を装入する装入シュートと、
前記装入シュートの装入方向に延びる板からなり、前記装入シュート内の前記乾留炉の炉長方向の中心に前記乾留炉の炉長方向に揺動可能に設けられ、前記成型炭を前記乾留炉内に分散して装入させる分散板と
を有する装入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成型炭を乾留炉で連続的に乾留する成型コークス製造設備に関し、より詳しくは、乾留炉に成型炭を装入する装入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
成型コークス製造設備は、成型炭を乾留炉で連続的に乾留することにより成型コークスを製造するものであり、原料となる成型炭は乾留炉の上部から装入され、乾留炉内を降下する過程で乾留ガスと接触し、直接加熱されることにより、乾留される。この乾留炉の上部から装入される成型炭は、完全な原型のままで装入されることが必要であり、装入過程で破砕や割れが発生して粉化されると、成型炭粒度分布の偏析や乾留ガスの偏流の原因となり、均一な加熱が阻害され、結果として乾留完了後の成型コークスの品質や製品歩留まりが悪化する。
【０００３】
そこで、成型炭を炉内に装入する際の落下衝撃による破砕や割れを少なくし、成型炭粒度分布の偏析や乾留ガスの偏流を改善することを目的として、例えば特許文献１には、炉体頂部に排ガスダクトを設けるとともに、炉体上方側部に装入シュートを設け、装入シュートの上部に、下部ホッパーおよび上部ホッパーをそれぞれ下部シール弁および上部シール弁を介して気密保持可能に設けた成型コークス乾留炉の頂部構造が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、炉内頂部に挿入された装入シュートにより炉内に成型炭を装入する成型コークス乾留炉において、装入シュートの直下に、装入シュート内の成型炭が常に充填降下するような一定の間隙をもって鞍部材を配置することにより、各装入シュートにより装入される成型炭を二股に分けて装入面の高低差を減じる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−４３２０２号公報
【特許文献２】特開昭５４−１４８００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の方法は、装入シュートのピッチに合わせて炉内に山と谷の原料ストックラインが形成され、炉内上部に行くほど、乾留ガスの偏流が生じやすいという欠点を有している。特に、乾留炉のスケールアップのために炉頂を長くした場合、上部ホッパー、下部ホッパー、上部シール弁や下部シール弁等で構成される１組の装入装置の炉長方向の配置間隔が長くなり、原料の山と谷のピッチが長くなり、図６に示すように、成型炭の安息角によって形成される山と谷の高低差Ｈが大きくなって、よりガス偏流を生じやすくなる。
【０００７】
また、配置間隔を同じになるように装入装置の数を増やすと、コストアップになるという問題がある。また、後者の方法においても、乾留炉内に成型炭を装入する際の落下衝撃は低減するものの、二股に分けることで高低差が小さくなるため、ガス偏流の程度は小さくなるが、依然としてガスの偏流を防ぐことができない。さらに、この方法では、炉頂部のガスには成型炭の乾留過程で発生するタールが含有されているため、ガスの通過する空間に配置された装入シュートや、鞍部材にタールが固着し、成長して、炉頂部でガス流速や成型炭の降下速度の乱れが生じ、正常な操業を阻害するという問題を有している。ガスの偏流や成型炭の降下速度の偏差があると原料の成型炭の昇温速度が適正にコントロールされずに、乾留過程で成型炭同士の融着や成型炭の割れが発生し、成型コークスの品質や製品歩留まりが悪化する。
【０００８】
そこで、本発明においては、スケールアップのために炉長を長くした場合であっても装入装置の基数を大幅に増加させることなく、乾留炉に装入する成型炭のストックラインを均一にして乾留炉内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能な成型コークス製造設備およびその装入装置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】
本発明の成型コークス製造設備は、成型炭を乾留炉で連続的に乾留する成型コークス製造設備において、乾留炉の上方側部から乾留炉内に成型炭を装入する装入シュートと、装入シュートに設けられ、成型炭を乾留炉内に分散して装入させる分散板とを有する装入装置を備えたものである。
【００１０】
また、本発明の成型コークス製造設備の装入装置は、乾留炉の上方側部から乾留炉内に成型炭を装入する装入シュートと、装入シュート内に設けられ、成型炭を乾留炉内に分散して装入させる分散板とを有するものである。
【００１１】
これらの発明によれば、乾留炉に装入シュートにより成型炭が装入される際、装入シュート内の分散板により成型炭が乾留炉内に分散して装入されるので、乾留炉内の成型炭のストックラインを均一にすることができる。
【００１２】
ここで、分散板は、揺動することにより、成型炭を乾留炉内に分散して装入させるものであることが望ましい。これにより、装入シュートにより乾留炉内に装入される成型炭が揺動する分散板によって乾留炉内に連続的に分散されるので、従来方法の固定された位置からの装入に比べて乾留炉内の成型炭のストックラインをより均一にすることができ、炉長方向の装入装置の配置ピッチも従来方法に比べて長くすることができ、装入装置の基数を削減することができる。
【００１３】
また、本発明の成型コークス製造設備は、成型炭を供給するホッパーと、ホッパーから供給される成型炭を切り出すストップ弁と、ストップ弁の開閉および分散板の揺動開度を制御することにより成型炭を乾留炉内に均一に分散させる制御装置とを有することが望ましい。これにより、揺動する分散板により成型炭が乾留炉内に均一に分散されるように制御して、乾留炉内の成型炭のストックラインを確実に均一にすることができる。
【００１４】
また、装入装置は、乾留炉の上方からみて炉長方向に千鳥配列されたものであることが望ましい。これにより、乾留炉の上方からみて炉長方向に複数の装入装置が配列される場合に、互いに干渉することなく複数の装入装置を配列することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
（１）乾留炉の上方側部から乾留炉内に成型炭を装入する装入シュートと、装入シュート内に設けられ、成型炭を乾留炉内に分散して装入させる分散板とを有する装入装置によれば、乾留炉内の炉長方向の成型炭のストックラインを均一にして、乾留炉内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能となり、適正な昇温速度を確保できるため、乾留過程で成型炭同士の融着や成型炭の割れの発生を防止し、成型コークス品質や製品歩留まりを向上させることができる。
【００１６】
（２）分散板が、揺動することによって、成型炭を乾留炉内に分散して装入させるものであることにより、乾留炉内の炉長方向に成型炭が連続的に分散されるようになり、乾留炉内の成型炭のストックラインをより均一にして、乾留炉内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能となる。
【００１７】
（３）成型炭を供給するホッパーと、ホッパーから供給される成型炭を切り出すストップ弁と、ストップ弁の開閉および分散板の揺動開度を制御することにより成型炭を乾留炉内の炉長方向に均一に分散させる制御装置とを有することにより、揺動する分散板により成型炭が乾留炉内に均一に分散されるように制御して、乾留炉内の成型炭のストックラインを確実に均一にして、乾留炉内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能となる。
【００１８】
（４）装入装置が、乾留炉の上方からみて炉長方向に千鳥配列されたものであることにより、互いに干渉することなく複数の装入装置を配列することが可能となり、複数の装入装置により乾留炉内の成型炭のストックラインを均一にして、乾留炉内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能となる。
【００１９】
（５）上記の効果により、スケールアップのために炉長を長くした場合、従来方法に比べて炉長方向の装入装置の配置ピッチを長くすることができるため、装入装置の基数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における成型コークス製造設備の乾留炉上部の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の乾留炉内への成型炭が分散されて装入される状態を示す説明図である。
【図４】分散板の別の実施形態を示す図である。
【図５】図１の装入装置のストップ弁および分散板の動作タイムチャートを示す図である。
【図６】は従来方法による乾留炉のストックライン形状とガス流速分布の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の実施の形態における成型コークス製造設備の乾留炉上部の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の乾留炉内へ成型炭が分散されて装入される状態を示す説明図である。
【００２２】
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における成型コークス製造設備は、成型炭Ｃを乾留炉１で連続的に乾留するものであり、乾留炉１の上部側方に原料である成型炭Ｃを乾留炉１内に装入する複数の装入装置２を備えている。装入装置２は、図１に示すように、乾留炉１の上方からみて炉長方向（同図の左右長手方向）に千鳥配列されている。
【００２３】
各装入装置２は、図２に示すように、成型炭Ｃを供給するホッパー３と、ホッパー３から供給される成型炭Ｃを乾留炉１の上方側方から装入する装入シュート４とを備えている。成型炭Ｃは電磁フィーダー（図示せず。）によりホッパー３へ適宜投入される。ホッパー３は、上部ホッパー３０および下部ホッパー３１から構成される。上部ホッパー３０の下部には、上部ゲート弁３２および上部シール弁３３が設けられている。下部ホッパー３１の下部には、下部ゲート弁３４および下部シール弁３５が設けられている。
【００２４】
装入シュート４の中間部には、ホッパー３から供給される成型炭Ｃの切り出し時の落下衝撃を緩和する目的で装入シュート４上部に成型炭Ｃを一旦留めるためのストップ弁５が設けられている。ストップ弁５はストップ弁駆動装置６（図３参照。）により開閉され、一旦装入装置２上部に留められた成型炭Ｃを乾留炉１内へ切り出す。また、装入シュート４の下部の乾留炉１への入口（乾留炉入口１ａ）の近傍には、成型炭Ｃを乾留炉１内に分散させる分散板７が設けられている。図３に示すように、分散板７は、乾留炉１の炉長方向に揺動可能な板である。分散板７は、分散板駆動装置８によって駆動される。
【００２５】
なお、図示しないが、上部ホッパー３０、下部ホッパー３１、上部ゲート弁３２および上部シール弁３３にも、それぞれ駆動装置が設けられており、ストップ弁駆動装置６および分散板駆動装置８とともに、図示しない制御装置によって制御される。
【００２６】
次に、上記構成の装入装置２の動作について、図５を参照して説明する。図５は図１の装入装置２のストップ弁５および分散板７の動作タイムチャートを示す図である。
【００２７】
各装入装置２により原料である成型炭Ｃを乾留炉１内に装入する際、乾留炉１内の高温の乾留ガスの流出を防止するために、次の手順により成型炭Ｃを乾留炉１内に装入する。
【００２８】
（１）上部ホッパー３０の下部に設けられた上部ゲート弁３２および上部シール弁３３を閉にした状態で、電磁フィーダーから１回の装入量分の成型炭Ｃを上部ホッパー３０に投入する。
【００２９】
（２）下部ホッパー３１の下部に設けられた下部ゲート弁３４および下部シール弁３５を閉にした状態で、成型炭を炉内に装入する際に、炉内の乾留ガスが系外に流出するのを防止するため、下部ホッパー３１に設けられたパージガス孔３６からパージガス（本実施形態においてはＮ2ガス）を上部ホッパー３０内に供給しながら、上部シール弁３３を開、次に上部ゲート弁３２を開とし、成型炭Ｃを下部ホッパー３１へ切り出す。
【００３０】
（３）下部ホッパー３１への成型炭Ｃの切り出しが完了したら、上部ゲート弁３２、上部シール弁３３の順に閉とし、これらの２つの弁が完全に閉となった後に、図示しないパージガス弁を閉じ、パージガス孔３６からのパージガスの供給を停止する。なお、上部ホッパー３０への炉内乾留ガスの流れ込み量が多い場合には、下部ホッパー３１への成型炭Ｃの切り出しが完了するまでＮ2パージを継続する。
【００３１】
（４）次に、下部シール弁３５、下部ゲート弁３４を順に開とし、下部ホッパー３１内の成型炭Ｃを装入シュート４上に切り出す。このとき、装入シュート４の中間部に設けられたストップ弁５は、閉の状態になっており、成型炭Ｃは装入シュート４の上部に留まった状態となる。なお、上記（１）〜（４）の動作は、設定された装入回数（装入量）に合わせ、タイマーでシーケンシャルに作動する。１回当たりの装入量は常に一定であり、全装入量の調整は装入回数で決定される。
【００３２】
（５）成型炭Ｃが一旦装入シュート４上部のストップ弁５の上流側に留まった状態から、図２に示すようにストップ弁５を所定の開度（α）まで開き、この所定の開度（α）を保持したまま、成型炭Ｃを乾留炉１内に装入する。そして、成型炭Ｃが乾留炉１内に装入される秒間（Ｔ秒）は、ストップ弁５の開度を所定の角度（α）に保持して、乾留炉１内への成型炭Ｃの投入量が均一になるように調整する（図５参照。）。
【００３３】
（６）また、ストップ弁５が開になると同時に、ストップ弁５の開閉と同期させて、装入シュート４下部の乾留炉入口１ａに設けられた分散板７を、図３に示すように、最初の（ａ）の位置から装入が完了するまでの時間Ｔ秒後に（ｂ）の位置に来るように開度（β）分、揺動させる（図５参照。）。これにより、成型炭Ｃは装入シュート４上を分散板７に沿って乾留炉１内の炉長方向に分散して均一に装入される。なお、このときのストップ弁５の開閉速度、ストップ弁５の開度（α）、装入時間Ｔ、分散板７の揺動速度および揺動開度（β）は、１回の装入量によって変わるので、調整可能にしておき、試運転時等に予め調整しておく。
【００３４】
（７）乾留炉１への装入が完了したら、ストップ弁５は閉とするが、分散板７はそのままの位置（ｂ）を保持しておき、次の装入時に（ｂ）の位置から（ａ）の位置に揺動させる。
【００３５】
以上のように、本実施形態における装入装置２によれば、乾留炉１に装入シュート４により成型炭Ｃが装入される際、装入シュート４内の分散板７により成型炭Ｃが乾留炉１内の炉長方向に分散されるので、図３に示すように乾留炉１内の成型炭Ｃのストックラインの山と谷の高低差を少なくして、ストックラインを均一にすることができる。これにより、乾留炉１内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能となり、適正な昇温速度を確保できるため、乾留過程で成型炭Ｃ同士の融着や成型炭Ｃの割れの発生を防止し、成型コークス品質や製品歩留まりを向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態における装入装置２では、分散板７が揺動することにより、成型炭Ｃを乾留炉１内に分散して装入させるため、装入シュート４により乾留炉１内に装入される成型炭Ｃは乾留炉１の炉長方向に連続的に分散される。これにより、成型炭Ｃを乾留炉１の炉長方向に満遍なく装入し、乾留炉１内の成型炭Ｃのストックラインをより均一にすることが可能となっている。特に、この装入装置２では、ストップ弁５の開閉および分散板７の揺動を同期して制御することにより、成型炭Ｃを乾留炉１内に均一に分散させて成型炭Ｃのストックラインを確実に均一にすることが可能となっている。
【００３７】
なお、分散板７については、図４に示すように、装入シュート４から乾留炉１内に装入される成型炭Ｃが乾留炉１内に分散し、ストックラインが均一となるように、予め形状、角度や個数等が設定された固定式の分散板９ａ，９ｂ，９ｃとすることも可能である。これにより、上記揺動する分散板７と同様に、装入シュート４により乾留炉１内に装入される成型炭Ｃは乾留炉１の炉長方向に分散され、乾留炉１内の成型炭Ｃのストックラインをより均一にすることが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態における装入装置２は、乾留炉１の上方からみて炉長方向に千鳥配列されたものであるため、乾留炉１の上方からみて炉長方向に複数の装入装置２が配列される場合に、互いに干渉することなく複数の装入装置２を配列することが可能となっている。これにより、乾留炉１のスケールアップのために炉長が長くなっても、装入装置２の基数を増加することなく、乾留炉１内の成型炭Ｃのストックラインを均一にして、乾留炉１内の乾留ガスの偏流をなくすことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、成型炭を乾留炉で連続的に乾留することにより成型コークスを製造する成型コークス製造設備およびその装入装置として有用である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｃ  成型炭
１  乾留炉
２  装入装置
３  ホッパー
３０  上部ホッパー
３１  下部ホッパー
３２  上部ゲート弁
３３  上部シール弁
３４  下部ゲート弁
３５  下部シール弁
４  装入シュート
５  ストップ弁
６  ストップ弁駆動装置
７  分散板
８  分散板駆動装置
９ａ〜９ｃ  分散板
【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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