(57)【要約】  本発明は、圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々のコークス塊を製造するための方法に関し、圧縮された石炭ケークは、最新の圧縮方法によって形成され、圧縮された石炭ケークの切断は非機械的なエネルギー提供媒体によって実施され、非機械的な切断エネルギー提供対は例えば、レーザービーム、高圧ウォータージェット、固体研磨剤によるブラスト、超音波線、圧縮空気ジェット、又はガスジェットである。本発明の方法は、粉塵が形成されることなしに、切断ツールが摩耗することなしに、非常に精密に圧縮された石炭ケークから突き固められた石炭塊を製造するのに役立つ。【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法であって、
・前記石炭が、石炭を突き固めるのに適した少なくとも１個の密に固められたダマにならない石炭ケークを得るため、適当な圧縮装置によって圧縮され１個又は複数個の石炭ケーク部分に突き固められる
方法において、
・得られた前記石炭ケークが、別個に又は水平に連続して連なって又は互いに積み重ねられて又は水平に連続して連なり互いに積み重ねられて又は水平に連続して連なり互いに積み重ねられて、水平に装填されるようにコークス炉室内に装填される突き固められた石炭塊を得るため、非機械的な切断エネルギー提供媒体によって突き固められた塊に切断される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体がレーザービームであることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が高圧ウォータージェットであることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が固体研磨剤のブラストであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が圧縮空気ジェットであることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が窒素ガスジェットであることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が超音波であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項２乃至請求項７の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記突き固められた石炭塊の切断が、前記指定された非機械的な切断方法の組み合わせによって行われることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
可燃性材料で形成された水平又は垂直の隙間保持スペーサが、高い炉温度でスペーサが燃え尽くされるときに隙間形状を得るため、製造された前記突き固められた塊の間に置かれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
非機械的な切断エネルギー提供媒体による前記石炭ケークの前記切断に引き続く前記スペーサの前記挿入が一般的に、前記装填作業の前に又は前記装填作業の際に実施されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記スペーサの厚さが２００ｍｍまでであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
このように生成された前記画定された隙間が、前記完成した石炭ケークにおいて少なくとも５ｍｍの幅を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
得られた前記突き固められた石炭塊が、「非回収」又は「熱回収」型の水平なコークス炉室内に装填されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法に関し、この方法では、圧縮された石炭ケークが、最新の圧縮方法によって得られ、圧縮された石炭ケークの切断が、非機械的なエネルギー提供媒体を使用して達成される。本発明のプロセスは、付加的な広い切断装置なしに得ることができる突き固められた石炭塊を製造するのに役立ち、圧縮された石炭ケークを異なる場所に搬送して突き固められた石炭塊に切断する必要が最早なくなる。
【背景技術】
【０００２】
コークス室炉には、多くの異なる方法で装填することができる。屋根を通して装填される幾つかの型式のコークス炉室があり、これは、プッシャ機械の設計にとって有利である。このような型式の炉の装填は、コークス炉の屋根に設置された特別な装填機械によって、コークス炉の屋根の装填ポートを通して行われる。しかしながら、炉の屋根に作用する装填機械の重量は、炉壁上に不釣り合いな機械的荷重を生じさせる。これは、炉の耐用年数を短くする。それと同時に、規則的な順序で動作する機械は、炉の屋根の主空気計量ポートでの炉加熱関連作業の手順を妨げ、したがって、そこで仕事をする作業員にとってかなりの安全上のリスクとなることがある。さらに、コークス炉の屋根の清掃は、無視することができない課題である。
【０００３】
したがって、最近の型式のコークス炉室は、前側に開放されるコークス炉室のドアを通して装填され、この装填は、著しく迅速に、安全に、かつ清浄に行われる。この目的のため、ドアは、コークス炉室の両方の前側のポートの前に設けられ、当該ポートを通してコークス炉室に装填し排出することができる。
【０００４】
装填機械とプッシャ機械は一般には、コークス室炉の前の前壁に沿って、装填又は荷下ろしのためにそれぞれのコークス炉室の前に移動させることができる一方の側に設置されている。前側の他方には、前壁に沿ってコークス室炉の前に移動させ、コーキングプロセスの終了後に高温のコークスを装填することもできる消火車がある。この消火車は、消火するため、コークスを消火塔に搬送する。
【０００５】
独国特許出願公開第１９５４５７３６Ａ１号明細書は、水平なコークス炉室への装填のための十分に構築された実施形態を記載している。ここでは、石炭は、炉の外側の平らなキャリアプレート上に均一な高さになるように放り出され、次いで突き固められ、引き続き、キャリアプレート上の均質に突き固められた石炭ケークは、炉室内に押し込まれ、次いで、キャリアプレートは、石炭ケークを前端に保持した状態で炉室から再び引っ張り出される。この方法は、底部加熱部を装備した水平なコークス炉室に装填するのに特に役立つ。
【０００６】
しかしながら、このプロセスでは、１２００ｋｇ／ｍ３までに高密度に突き固められた石炭により、コーキングプロセスの際に生成される含有粗ガスの垂直方向への漏洩が妨げられる。かくして、粗ガスの大部分は、最初のうちは長時間にわたって石炭ケーク内にとどまり、最初は燃焼プロセスに利用できない。かくして、粗ガスは、長時間の後、炉壁と石炭のコーキングプロセスによる石炭ケークとの間の石炭ケークの縁のところに形成される隙間を通してのみ漏洩する。
【０００７】
これにより、このコーキングプロセスの型式では所要のプロセスエネルギーが石炭に含まれる粗ガスの燃焼によってのみ生成されるので、コーキングプロセスが妨げられ、経済的な効率性が減じる。燃焼室の石炭の上方において均一な表面加熱を達成するためには、粗ガスを燃焼室内で垂直方向に上昇させ、表面領域にわたって均一に分布させることが必要である。さらに、コークス炉室に供給される石炭部分が必ずしも正確なサイズに切断されないので、石炭を上述のプロセスによって正確なやり方でバッチ処理することができない。この方法は、装填時に石炭の小片がコークス炉室の前に落下することも伴う。
【０００８】
この理由のため、石炭を突き固めて、コークス炉により容易に供給され得る圧縮された石炭塊又は突き固められた石炭塊にすることを含む、最新のプロセスがある。キャリアプレート上へのこれらの塊の配置は、突き固められた塊の間の数センチメートルの隙間を提供するプロセス最適形態で実施される。これらの突き固められた石炭塊は、高密度に固められているので、当該石炭部分の搬送時に石炭のほんの数片でさえも失われることはない。突き固められた石炭塊は、石炭を適当なプレス機械で圧縮し、最初に大きな石炭ケークを生じさせることによって製造され、石炭ケークは、適当な切断ツールを使用して、所要のサイズの突き固められた石炭塊に切断される。塊は、コーキングのために積み重ねられ、装入機械又は別の適当な装置を使用してコークス炉室内に押し込まれる。
【０００９】
既に準備された圧縮された石炭ケークを機械的なツールによって切断する例が、独国特許第１０２００９０１１９２７．２号明細書に記載されている。石炭部分を圧縮して突き固められた石炭ケークにすることは、異なる方法で行うことができ、その成形は一般に、最初に大きなプレスケークを形成するプレス機械によって行われ、このプレスケークから、適当な切断ツールによって突き固められた石炭塊を所要のサイズに切断することができる。塊は、コーキングのために積み重ねられ、装入機械又は別の装置によってコークス炉室内に押し込まれる。例えば、金属刃又はのこ刃が、切断ツールとして適当である。可能性のある他の切断ツールは、ワイヤ又は金属ロッドである。
【００１０】
無残渣紙のような可燃性材料で形成されたスペーサが、このように製造された石炭ケークの突き固められた塊構造体内に挿入され、炉内において個々の突き固められた塊の分離を確保する。これらのスペーサは、キャリアプレートが装入作業の際に再び引っ張り出されるときに、製造された突き固められた塊が水平方向に一緒に押し込まれ、炉室内での１０００℃を超える高温により、装填プロセスの直後に燃え尽きるのを防止する。このようにして、必要な隙間を生成させ、これらの隙間から、粗ガスが燃焼室内の石炭ケークの上方に垂直に上昇して燃焼することができる。このようにして、突き固められた供給石炭の場合でさえも、バッチに対して上方から表面加熱を提供することができ、その結果、炉の高出力が得られる。
【００１１】
石炭ケークの切断には大きな力が作用するので、上述の教示によるこれらの機械的な切断ツールは、石炭ケークの突き固めを行うのに十分な程に頑丈でなければならない。これらの切断ツールは、時間の経過につれて曝される摩耗にも抵抗しなければならない。しかしながら、特にワイヤ又はロッドの場合には、これは、限定された程度に当てはまるにすぎない。切断ツールの使用に伴う別の欠点は、切断ツールの調整が不正確なことである。これらの切断ツールは、精密には突き固められない突き固められた塊を製造することが往々にしてあるが、機械的な切断ツールの曲げ挙動により寸法が一定の誤差をもつようにのみ突き固めることができる。したがって、従来の切断ツールによる突き固められた石炭塊の切断幅は、不十分な程度にしか調整することができない。このようにして、突き固められた塊を正確に寸法決めし、コークス炉ガスを表面加熱で確実に脱ガス処理させることが常にできるとは限らない。
【００１２】
この理由のため、突き固められた石炭塊を正確かつ迅速に効果的なやり方で製造するための正確な方法を提供することは有利となるであろう。本発明は、殆ど摩耗しない切断ツールを使用し、さらに粉炭を生じさせないことを目的としている。本発明はまた、正確なサイズの突き固められた塊を確保し、信頼できる程度まで脱ガス処理するために、切断によって得られる突き固められた塊の石炭ケークにおいてできる限り正確に画定される溝幅に達することを目的としている。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、切断装置が摩耗することなしに、かつ、排気物の発生を少なくした状態で、圧縮された石炭ケークから短時間で、できる限り正確に高再現精度で突き固められた塊を製造するのに役立つ方法を提供することである。
【００１４】
本方法は、圧縮された石炭ケークを、特に切断技術としてレーザービーム、高圧ウォータージェット又はサンドブラストと理解される非機械的な切断によってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法を提供することによって、この目的を達成する。
【００１５】
特に請求されるのは、圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法であって、
・石炭が、石炭を突き固めるのに適した少なくとも１個の密に固められたダマにならない石炭ケークを得るため、適当な圧縮装置によって圧縮され突き固められて１個又は複数個の石炭ケーク部分にされる
方法において、
・得られる石炭が、別個に又は水平に連続して連なって又は互いに積み重ねられて又は水平に連続して連なり互いに積み重ねられて又は水平に連続して連なり互いに積み重ねられて水平に装填されるようにコークス炉室に装填される突き固められた石炭塊を得るため、非機械的な切断エネルギー提供媒体によって、突き固められた塊に切断される
ことを特徴とする方法である。
【００１６】
本発明の一実施形態では、非機械的な切断エネルギー提供媒体は、レーザービームである。別の実施形態では、非機械的な切断エネルギー提供媒体は、高圧ウォータージェットである。さらに別の実施形態では、非機械的な切断エネルギー提供媒体は、高圧サンドブラストである。
【００１７】
レーザー切断は、圧縮された石炭ケークを切断するのに適合した全ての種類のレーザービームによって実施することができる。石炭を切断するのに適した種類のレーザービームの例は、ＣＯ２レーザーである。独国特許発明第１９５３７４６７Ｃ１号明細書は、レーザービーム切断の適当な方法の例を記載している。
【００１８】
ウォータージェットによる切断は、圧縮された石炭塊に切断するのに適合した全てのウォータージェット切断方法によって実施することができる。適当なウォータージェット切断方法の例は、研磨剤によるウォータージェット切断又は単なるウォータージェット切断である。適当なウォータージェット切断方法の例が、米国特許出願公開第２００８／００３２６１０Ａ１号明細書に記載されている。この方法は、圧縮された石炭塊に切断するのに適しており、ウォータージェット内に研磨剤を加えることが可能である。
【００１９】
固体研磨剤のブラスティングによる石炭ケークの切断は、理論的には、石炭ケークを切断するのに適した全ての方法によって実施することができる。適当な固体研磨剤ブラスティング方法の例は、乾燥研磨剤ブラスティング又はスラリーブラスティング方法である。英国特許第１９０４０８５５９号明細書は、岩の多い炭鉱から石炭を除去するためのサンドブラスト方法の例を提示している。欧州特許出願公開第２１２３４０２Ａ１号明細書は、乾燥研磨剤ブラストによる切断方法の例を提示している。独国特許出願公開第４４３０１３３号明細書は、スラリーブラストを使用する研磨剤ブラストによる切断方法の例を提示している。
【００２０】
非機械的な切断エネルギー提供媒体は、空気ジェット又は窒素ガスジェットとすることもできる。空気又はガスのジェットは、加熱してもよい。結局、超音波又は他の媒体を非機械的な切断エネルギー提供媒体として使用してもよい。超音波による切断を可能にする特別なツールによって、石炭に超音波を加えることができる。
【００２１】
上述の方法は、独立して使用することもでき、組み合わせて使用することもできる。
【００２２】
本発明の一実施形態では、可燃性材料の隙間保持スペーサが、高い炉温度でスペーサが燃え尽くされるときに隙間形状を得るため、製造された突き固められた塊の間に挿入される。スペーサは、コーキングプロセスの際に残留物なしに燃え尽くされる。非機械的な切断エネルギー提供媒体による石炭ケークの切断に続くスペーサの挿入は一般的に、装填作業の前に又は装填作業の際に実施される。
【００２３】
典型的な実施形態では、スペーサの厚さは、２００ｍｍまでである。スペーサは、コーキングプロセスの際に残留物なしに燃え尽きる。スペーサは、例えば、紙、板紙、木、又はプラスチックで形成される。このように生成された画定された隙間は、完成した石炭ケークにおいて少なくとも５ｍｍの幅を有する。
【００２４】
典型的な実施形態では、コークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための本発明のプロセスは、得られた突き固められた石炭塊が「非回収」又は「熱回収」型の水平なコークス炉室内に装填されるように行われる。これらは、コーキング熱を発生させるため、コーキングプロセスにおいて発生するコークス炉ガスを利用する。しかしながら、得られた突き固められた塊が従来の炉内に装填される実施形態も考えられる。
【００２５】
本発明のプロセスは、突き固められた石炭塊を圧縮された石炭ケークから正確で迅速で極めて精密なやり方で切断することができるという利点を伴う。非機械的な切断ツールの使用は、研磨を除外する。本発明の方法における粉炭の形成は、非常に少ない。製造された突き固められた石炭塊のサイズは、非常に正確であり、切り込み溝深さの寸法は、十分に画定される。これにより、コークス炉ガスのより良好な脱ガス処理が可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月23日(2011.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法であって、
・前記石炭が、少なくとも１個の密に固められたダマにならない石炭ケークを得るため、適当な圧縮装置によって圧縮され突き固められて１個又は複数個の石炭ケーク部分にされる方法において、
・得られた前記石炭ケークが、圧縮された石炭ケークから正確で迅速にかつ非常に精密なやり方で突き固められた石炭塊を得るため、非機械的な切断エネルギー提供媒体によって突き固められた塊に切断されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記突き固められた石炭塊が、別個に又は水平に連続して連なって又は互いに積み重ねられて又は水平に連続して連なり互いに積み重ねられて装填されるように、水平方向に装填されるコークス炉室内に装填されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体がレーザービームであることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が高圧ウォータージェットであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が固体研磨材のブラストであることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が圧縮空気ジェットであることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が窒素ガスジェットであることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記非機械的な切断エネルギー提供媒体が超音波であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項２乃至請求項８の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記突き固められた石炭塊の切断が、前記指定された非機械的な切断方法の組み合わせによって行われることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
可燃性材料で形成された水平又は垂直の隙間保持スペーサが、高い炉温度でスペーサが燃え尽くされるときに隙間形状を得るため、製造された前記突き固められた塊の間に置かれることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
非機械的な切断エネルギー提供媒体による前記石炭ケークの前記切断に引き続く前記スペーサの前記挿入が一般的に、前記装填作業の前に又は前記装填作業の際に実施されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
前記スペーサの厚さが２００ｍｍまでであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至請求項１２の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
このように生成された画定された隙間が、前記完成した石炭ケークにおいて少なくとも５ｍｍの幅を有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３の何れか１項に記載の圧縮された石炭ケークを非機械的に切断することによってコークス炉室に適した突き固められた個々の塊を製造するための方法において、
得られた前記突き固められた石炭塊が、「非回収」又は「熱回収」型の水平なコークス炉室内に装填されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2013517354.tif 000002
2013517354.tif 000003
2013517354.tif 000004
2013517354.tif 000005
2013517354.tif 000006
2013517354.tif 000007