(57)【要約】      （修正有）【課題】ドアフレームの歪みを防止し、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、ドアフレームと一体化した部材３５Ｂとプロテクションレッジ３７とが少なくとも２面において当接し、さらに前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂは炭化室のドア壁の内側面Ｃから炭化室の内方向に炭化室側面の一部として、配置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それを用いたコークスの製造方法。【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、ドアフレームと一体化した部材３５Ｂとプロテクションレッジ３７とが少なくとも２面において当接し、さらに前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂは炭化室のドア壁の内側面Ｃから炭化室の内方向に炭化室側面の一部として、配置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】
前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂと前記プロテクションレッジ３７とが当接している面のうち炭化室側面と平行な矩形面の短辺の長さＳが５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の窯口構造。
【請求項３】
請求項１または２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長期に安定してコークスを製造する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５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が多大となるという問題がある。
【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。その結果、炉外から締め付けられているドアフレームと一体化した部材３５Ｂで金物が張り出さないようにするため、ドアフレームと一体化した部材３５Ｂ（以下、単に「部材３５Ｂ」と称することもある）とプロテクションレッジ３７とが少なくとも２面において当接し、さらに前記部材３５Ｂは炭化室のドア壁の内側面Ｃから炭化室の内方向に炭化室側面の一部として、配置している窯口構造とすることが有効であることを見出した。
【００１０】
本発明は、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の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、ドアフレームと一体化した部材３５Ｂとプロテクションレッジ３７とが少なくとも２面において当接し、さらに前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂは炭化室のドア壁の内側面Ｃから炭化室の内方向に炭化室側面の一部として、配置していることを特徴とするコークス炉の窯口構造。
（２）前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂと前記プロテクションレッジ３７とが当接している面のうち炭化室側面と平行な矩形面の短辺の長さＳが５ｍｍ以上であることを特徴とする（１）に記載のコークス炉の窯口構造。  
（３）（１）または（２）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炉の長期安定製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の窯口構造は、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。
【００１２】
また、本発明の他の一実施形態に係る窯口構造は、金物脱落が防止でき、補修頻度や作業がさらに低減し、炉体の保護が達成できるという利点がある。
【００１３】
さらに、本発明の製造方法は、長期間安定してコークス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】
【００１４】
【図１】従来の窯口構造を示す平面図。
【図２】本発明の一実施態様の窯口構造を示す平面図。
【図３】本発明の一実施態様の窯口構造を示す平面図。
【図４】本発明の一実施態様の窯口構造を示す平面図。
【図５】コークス炉の部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
まず、図１に本発明を適用していない従来の窯口構造を示す。この従来の窯口構造では、前述したように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。従来、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、図１に示されるように炭化室３２の炉壁表面にプロテクションレッジ３７が露出している。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。
【００１７】
その結果、炉の長期使用によって、高温から低温まで温度の大きな変化が繰り返されて、プロテクションレッジ３７が変形し、炭化室３２側に突出してコークスを押し出す大きな抵抗となるだけでなく、炉壁表面にプロテクションレッジ３７もその抵抗によりさらに変形するという悪循環を繰り返して、最終的に脱落する場合もあった。
【００１８】
そこで、発明者らの上述の知見から、従来のドアフレーム３５Ａの形状を改良し、これをドアフレームと一体化した部材３５Ｂに置き換え、複数の平坦部を表面に有する部材３５Ｂとプロテクションレッジ３７とで炭化室側面の一部を形成させるように配置させる。
【００１９】
ここで、プロテクションプレート３８はレンガ面を支えるライナーとして残しておくことが望ましく、またヘッドプレート３４は部材３５Ｂを固定する位置決めとなるため残しておくことが望ましい。
【００２０】
さらに、実際の補修を考えると前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂと前記プロテクションレッジ３７とは、各部材の前記平坦部の少なくとも２面が当接していることを要する。
【００２１】
ここで、部材３５Ｂとプロテクションレッジ３７が当接しているとは、該各部材の対面する平坦部の面が接触した状態で配置されていることを意味している。さらに、部材３５Ｂと前記プロテクションレッジ３７と平坦部を接触させる面は少なくとも２面であればよい。各部材の前記平坦部のうち少なくとも２面としたのは、少なくとも２面で接していれば、炭化室３２側に押し出されようとするプロテクションレッジ３７を当該部材で機械的に押さえ、経年的に炉体が老朽化してきても該プロテクションレッジ３７の緩みや落下を防ぐことができるためである。
【００２２】
図２から図４に示す窯口構造では、前記ドアフレームと一体化した部材３５Ｂと前記プロテクションレッジ３７とは、各部材の前記平坦部の少なくとも２面が当接しているため、プロテクションレッジ３７は抜けにくくて、図１の従来の窯口構造より良好である。なお、本発明の実施の形態は図２から４に示した窯口構造に限られず種々の構造がある。
【００２３】
さらに、図２から図４に示す長さＳについては５ｍｍ以上である場合、使用環境が特に過酷な連続操業の場合においてプロテクションレッジ３７が熱やコークス押出し抵抗で多少変形しても、さらに確実にプロテクションレッジ３７が抜けにくくなることを確認している。ここで、図２から図４に示す長さＳとは、ドアフレームと一体化した部材３５Ｂと前記プロテクションレッジ３７とが当接している面のうち炭化室側面と平行な矩形面の短辺の長さを表わしている。
【００２４】
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。
【実施例】
【００２５】
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。
【００２６】
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。図２から図４に示す窯口構造においてＳを５ｍｍおよび４ｍｍの２条件を本発明例として、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ヶ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。図１に示す窯口構造であるＮｏ．６の従来例の張出量を１とした場合の各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、従来例の押出負荷（電流値）を１とした場合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１】
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【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２に示すように、従来例に比べて、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も小さい。また、窯口構造のＳが５ｍｍの場合、４ｍｍに比較してさらに張出量が小さくなりその効果が確実に認められる。
【００３０】
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が製造できた。
【符号の説明】
【００３１】
１    炉体金物保持装置
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
３５Ａ  ドアフレーム（従来型）
３５Ｂ  ドアフレームと一体化した部材
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
Ｃ      炭化室のドア壁の内側面
【図１】
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【図２】
2011122078.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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