(57)【要約】【課題】本発明は、金物の脱落を防止し、補修頻度および作業の低減化を図り、長期間のコークス炉の炉体の保護を達成し、さらに長期間安定してコークスを効率良く製造する方法を提供する。【解決手段】炉蓋のドアフレームがバックステーで締付けられた保護板によって保護されている形式のコークス炉において、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在していることを特徴とするコークス炉の窯口構造およびこれを用いたコークスの長期安定製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉蓋のドアフレームがバックステーで締付けられた保護板によって保護されている形式のコークス炉において、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在していることを特徴とするコークス炉の窯口構造。  
【請求項２】
炉蓋のドアフレームがバックステーで締付けられた保護板によって保護されている形式のコークス炉において、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、およびヘッドプレート３４とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在していることを特徴とするコークス炉の窯口構造。  
【請求項３】
さらに、前記空間に不定形モルタルが充填されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコークス炉の窯口構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の窯口構造を有するコークス炉を用いることを特徴とするコークスの長期安定製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の窯口金物が、操業によるコークス押し出し負荷や熱負荷の影響下でも緩みや脱落することなく、炉体レンガを支持することができる窯口の構造およびそれを用いたコークス製造方法に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
室炉式コークス炉の炉前面側の部分断面平面図を図４に示す。室炉式コークス炉１は多数の燃焼室３１と炭化室３２とを交互に炉幅方向に配置し構成されている。炉体金物は、炉体レンガの表面を覆って支持する金物の総称であり、炭化室の窯口を形成するドアフレーム３５、燃焼室のレンガを押さえるプロテクションレッジ３７およびヘッドプレート３４、フラッシュプレート３３、さらに燃焼室や炭化室の上部、下部のレンガを押さえる上部ウォールプレート、下部ウォールプレートなどからなっている（以下単に「金物」という場合は総称している場合と個々の金物をいう場合がある）。通常の操業時においてはこれらの炉体金物をバックステー２が支持し、これを炉頂や炉下部に配置したテンションロッドで締め付けて炉体を保持している。
【０００３】
室炉式コークス炉１では炭化室３２、燃焼室３１部分の高さが８〜１０ｍ程度あり、また、この部分のレンガは石炭の炭化に必要な１０００℃を超える高温を内部に保持するものであるから、炉体金物の温度も高温となるため、長期間のコークス炉操業の間に金物そのものの変形やバックステー２の変形が生じ、金物が脱落し、最終的には炉体レンガが崩れるという不具合が生じる場合がある。
【０００４】
一方、現有するコークス炉寿命は４０年を超えるものが多くなり、炉体レンガ損耗や炉体金物の劣化が増加している。しかし、コークス炉の建設には膨大な費用を必要とするため、コークス炉寿命の延長を図ることで費用削減を達成することが指向されている。このため、変形したバックステー２、ドアフレーム３５の交換、緩みや脱落した金物の補修や交換をすることにより炉体の健全性を維持するようになってきた。
【０００５】
コークス炉の金物の緩みの多くは、バックステー２、ドアフレーム３５の変形を伴い、部分的に破損して炭化室３２側に張り出してくるもので、さらに悪化すれば金物が脱落するという問題が生ずる。このような場合、通常、金物が脱落した部位にモルタルを詰めるような補修を行うが、一時的な対策に過ぎず、状況は徐々に悪化していく。このような事情から、特許文献１には、バックステー２を外し金物を固定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
金物の交換にはバックステー２を外す必要があり、このような補修作業を行うと、炉体全体の締め付け力が低下し、さらに炉体温度の低下を招き、補修作業そのものによる炉体劣化のリスクが伴うという新たな問題が生ずる。また、バックステー２を外す作業は特許文献１に示されているように、非常に大掛かりなものとなり、そのための費用および修理に要する日数の増大という問題がある。
【０００８】
本発明は、金物の脱落を防止し、補修頻度および作業の低減化を図り、長期間のコークス炉の炉体の保護を達成し、さらに長期間安定してコークスを効率良く製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、金物のうち、特にプロテクションレッジ３７が緩み本来の位置から変位が生じ脱落すること等を防止するために鋭意検討を重ねた。そこで、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４に歪みが生じた場合にも空間により歪みを吸収しプロテクションレッジ３７の脱落が防止できるように、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間を設けること、またはプロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、およびヘッドプレート３４とで囲まれる空間の存在が有効であることを見出した。
【００１０】
本発明は、プロテクションレッジ３７の脱落を防止し、補修頻度や作業の低減を達成するために、以下の窯口構造およびコークス製造方法を提供する。
（１）炉蓋のドアフレームがバックステーで締付けられた保護板によって保護されている形式のコークス炉において、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在していることを特徴とするコークス炉の窯口構造。  
（２）炉蓋のドアフレームがバックステーで締付けられた保護板によって保護されている形式のコークス炉において、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、およびヘッドプレート３４とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在していることを特徴とするコークス炉の窯口構造。  
（３）  さらに、前記空間に不定形モルタルが充填されていることを特徴とする（１）または（２）に記載のコークス炉の窯口構造。
（４）（１）乃至（３）に記載の窯口構造を有するコークス炉を用いることを特徴とするコークスの長期安定製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るコークス炉の窯口構造は、コークスの押出負荷が作用した場合にも歪みを吸収でき、金物脱落が防止でき、補修頻度や作業が低減し、炉体の保護が達成できるという利点がある。
また本発明に係るコークスの製造方法は、長期間安定してコークス炉を効率よく製造できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】比較の窯口構造を示す平面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る窯口構造の一例を示す平面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る窯口構造の一例を示す平面図。
【図４】コークス炉の部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
ここで、図１に本発明を適用していない比較の窯口構造を示す。炉蓋のドアフレーム３５がバックステー２で締め付けられた保護板によって保持されている形式のコークス炉において、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４との間はプロテクションレッジ３７で実質的に空間が存在せず埋まっている。一定期間の使用を経過すると、プロテクションプレート３８やヘッドプレート３４に歪みが生じて、一定期間の使用を経過するとプロテクションレッジ３７が炭化室３２側に変形や落下するような状態になり、窯口部の補修が必要な状態になった。
ここで、保護板とはフラッシュプレート３３およびヘッドプレート３４の機能に着目した場合の総括した金物を表している。
【００１５】
そこで本発明では、図２に示すようにプロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間３９が窯口部の燃焼室側に存在しているか、あるいは図３に示すようにプロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、およびヘッドプレート３４とで囲まれる空間３９が窯口部の燃焼室側に存在していることとした。
【００１６】
これら空間３９には不定形のモルタルを充填しても良い。不定形のモルタルを充填すると金物の取り付け時の施工が容易になる効果がある。
【００１７】
このように空間を設けた場合、長期間の使用におけるプロテクションプレート３８とヘッドプレート３４の歪みを吸収し、プロテクションレッジ３７が炭化室３２側に緩んだり落下するようなことはなく、また炭化室３２側に張り出すようなこともないことを確認した。ここで、空間３９が存在するとは、コークス製造使用の定常状態において金物相互間に接触が生じない隙間が存在すれば良く、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４の歪みを吸収し、プロテクションレッジ３７が炭化室３２側に緩んだり落下するようなことはない。
【００１８】
また、本発明に係る窯口構造を有するコークス炉を用いてコークスを製造することによって、コークス炉の補修をする期間が短縮され、長期間安定してコークスを効率よく製造できる。
【００１９】
そこで、発明者らの上述の知見から、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在しているコークス炉の窯口構造であれば、本発明の実施の形態は図２の窯口構造に限られず種々の構造がある。また、同様に、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、およびヘッドプレート３４とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在しているコークス炉の窯口構造であれば、本発明の実施の形態は図３の窯口構造に限られず種々の構造がある。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００２１】
種々の窯口構造を有する表１に示す仕様のコークス炉を用いてコークスの製造を２ケ月間行い、窯口構造の変形の状態を経時的に観察した。そして、本発明例１は、図２に示したように、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、ヘッドプレート３４と、およびドアフレーム３５とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在している構造とした。  
【００２２】
【表１】
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【００２３】
【表２】
2011121999.tif 000004
【００２４】
また、本発明例２として、図３に示したように、プロテクションレッジ３７と、プロテクションプレート３８と、およびヘッドプレート３４とで囲まれる空間が窯口部の燃焼室側に存在している構造であり、その空間に不定形モルタルを充填されている構造とした。
【００２５】
比較例１は、図１に示した窯口構造であり、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４との空間は、プロテクションレッジ３７で埋める構造とした。
【００２６】
すべての実施例において、図１に示す従来の窯口構造を有するコークス炉を用い窯口の変形量の比較を行った。窯口の変形の状態は各窯口構造を新規に設置した初期のプロテクションレッジ３７の炭化室側への張出し量をゼロとして、２ケ月間の操業後のプロテクションレッジ３７の炭化室側への張出量をレーザ変位計で測定した。比較例１の張出量を１とした場合の各窯口構造の実施例毎の相対値を表２に示す。また、コークス押出負荷について押出機にかかる電流値を測定し、比較例１の押出負荷（電流値）を１とした場合の各窯口構造の各実施例毎の相対値を表２に示す。このように、押出負荷（電流値）からも窯口構造の変形・緩み、金物の脱落の状態を間接的に評価した。
【００２７】
表２に示すように、比較例に比べて、本発明例ではプロテクションレッジ３７の炭化室側への張出量は小さく、そのためコークス押出時の負荷が小さくなり、補修頻度や作業がさらに低減するという効果が認められた。すなわち、本発明例では長期に安定的にコークスを製造できた。
【符号の説明】
【００２８】
１    室炉式コークス炉
２    バックステー
３１    燃焼室
３２    炭化室
３３    フラッシュプレート
３４    ヘッドプレート
３５    ドアフレーム
３６    フックボルト
３７    プロテクションレッジ
３８    プロテクションプレート
３９    空間あるいは不定形モルタル
Ｃ      炭化室のドア壁の内側面
【図１】
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【図２】
2011121999.tif 000006
【図３】
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【図４】
2011121999.tif 000008