(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３５がバックステー２で締め付けられた保護板（フラッシュプレート３３やヘッドプレート３４）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とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合す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３
2011111513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉蓋のドアフレーム３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の少なくとも一部を嵌合す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３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の全長に渡り嵌合することを特徴とするコークス炉の窯口構造。
【請求項３】
炉蓋のドアフレーム３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の少なくとも一部を嵌合している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。
【請求項４】
炉蓋のドアフレーム３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の全長に渡り嵌合している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、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。
【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。そこでコークスの押出負荷により図１に示すドアフレーム３５が歪み、続いてプロテクションレッジ３７等の金物が緩み、脱落することから、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合して、炉外から締め付けされているドアフレーム３５の歪みを防止することが有効であることを見出した。
【００１０】
本発明は、ドアフレーム３５の歪みを防止し、更に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３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の少なくとも一部を嵌合す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３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の全長に渡り嵌合することを特徴とするコークス炉の窯口構造。
（３）炉蓋のドアフレーム３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の少なくとも一部を嵌合している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。
（４）炉蓋のドアフレーム３５がバックステー２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、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で炉の高さ方向の全長に渡り嵌合している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、大きなコークスの押出負荷が作用した場合にもドアフレーム３５の歪みが防止でき、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。
【００１２】
また、本発明に係る製造方法は、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】
【００１３】
【図１】従来の窯口構造を示す平面図。
【図２】従来の窯口構造を示す平面図。
【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】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図１および図２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。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または図２に示されるようにプロテクションプレート３８とヘッドプレート３４との間は空間があり、ここに不定形のモルタル３９を詰めた場合にも強度が弱く、コークスの押出負荷が作用した場合にドアフレーム３５が歪み、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。
【００１５】
そこで、本発明では、図３に示すようにプロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合していることを特徴とする窯口構造を採用した。ここで、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合しているとは、これら金物部材間の空間をプロテクションレッジで埋め、該プロテクションプレート３８、該ヘッドプレート３４およびプロテクションレッジ３７が嵌め合う状態にあり、これら金物部材の接している表面は大部分当接していることを意味する。ここで、嵌合している部分は炉の高さ方向の一部であっても全長であっても良い。
【００１６】
このように、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合していると、それら該部材間の空間をプロテクションレッジで埋める状態になり、各部材は相互に当接する面積が大きくなり、長期間の使用において外部からの変形応力が作用した場合や、コークスの押出負荷が作用した場合にも、これら金物部材（プロテクションプレート３８、ヘッドプレート３４、プロテクションレッジ３７）を構成する特定の部材のみに応力が集中することがなく変形や破壊が生じ難くなり，ドアフレーム３５の歪みが低減でき、プロテクションレッジ３７が炭化室３２側に緩んで落下するようなことはなく、また炭化室３２側に大きく張り出すようなこともない。
【００１７】
ここで、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合している状態にし、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で埋めるようにする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。
【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。
【実施例】
【００１９】
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。
【００２０】
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３に示したように、プロテクションプレート３８とヘッドプレート３４とで形成される空間をプロテクションレッジ３７で嵌合している構造とした。
【００２１】
比較例１および比較例２は、それぞれ図１および図２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とで形成される空間３９をそのままの空間とするか、一部をモルタルがある構造とした。
【００２２】
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。図１に示す従来例の張出量を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、図１に示す従来例の押出負荷（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。  
【００２３】
【表１】
2011111513.tif 000003
【００２４】
【表２】
2011111513.tif 000004
【００２５】
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】
【００２６】
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
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    モルタル（または空間）
Ｃ      炭化室のドア壁の内側面
【図１】
2011111513.tif 000005
【図２】
2011111513.tif 000006
【図３】
2011111513.tif 000007
【図４】
2011111513.tif 000008