(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室炉式コークス炉のコークサイド窯口から炭化室内に詰まったコークスを除去するためのコークス詰まり除去装置であって、
前記コークス炉のコークサイドにはガイド車を有し、ガイド車は炉団長方向に走行可能であり、ガイド車には炭化室からコークスを排出するときに窯口の両側に配置するガイド格子と集塵フードとを有し、
前記コークス詰まり除去装置は、炉団長方向に走行する自走台車と、複数のアームを回転可能な関節で接続したアーム機構と、アーム機構の先端に配置されたコークス掻出し装置を有し、
前記アーム機構は、関節の回転動作によってその位置を「掻出し位置」と「収納位置」に配置可能であり、
アーム機構が収納位置にあるときには、コークス詰まり除去装置はガイド車の下をくぐって炉団長方向に走行可能であり、
収納位置から掻出し位置に変更するに際しては、ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、コークス詰まり除去装置をガイド車の下に配置し、アーム機構のアームを関節中心に回転させることにより、前記コークス掻出し装置を窯口の両側に配置されたガイド車の集塵フードの間を通過して上昇させ、さらにコークス掻出し装置をガイド格子の間を通過して窯口まで前進させることができ、
掻出し位置において、ガイド格子の間、あるいは窯口付近のいずれか又は両方に堆積したコークスを、コークス掻出し装置によって反炉側へ掻き出すことを特徴とするコークス詰まり除去装置。
【請求項２】
前記コークス詰まり除去装置はさらに昇降機構を備え、該昇降機構は前記アーム機構を自走台車の上で昇降させることができ、収納位置において昇降機構は下降しており、収納位置から掻出し位置に変更するに際しては昇降機構を上昇させることを特徴とする請求項１に記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項３】
前記昇降機構を構成する複数の伸縮柱をそれぞれ独立に動作可能であることを特徴とする請求項２に記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項４】
前記コークス詰まり除去装置はさらにスライド機構を有し、スライド機構は前記アーム機構を炉長方向に移動させることができ、収納位置においてスライド機構はアーム機構を反炉側に位置させ、収納位置から掻出し位置に変更するに際してはスライド機構によってアーム機構を窯口側に移動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項５】
前記アーム機構の関節は、その回転中心軸が炉団長方向を向いていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項６】
掻出し装置が、先端に回転羽根もしくは回転スクリューもしくは金属製コンベアを単独もしくは交換可能に配置する掻出しツールを持つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項７】
掻出し装置が、コークスを吸引する吸引装置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項８】
前記アーム機構のアームは水冷アームであり、前記関節は駆動装置を有する水冷関節であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項９】
前記アーム機構のアームの側面にサイドガイドローラ又はスライドシューを設け、当該サイドガイドローラ又はスライドシューは、ガイド格子又はバックステーとアームの間隔を調整することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項１０】
さらに、掻き出したコークスを貯留し水冷する貯留ホッパーと、コークスを貯留ホッパーに導く排出シュートを備え、貯留ホッパーに貯留したコークスをワーフに排出可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項１１】
さらに、掻き出したコークスを近接した消火車に移動する移動装置を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項１２】
前記自走台車は、アウトリガーとレールクランプの一方又は両方を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項１３】
掻出し装置又はガイド車集塵フードに撮像装置を有し、コークス詰まり状況を遠隔観察可能にすることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項１４】
さらに、コークス詰まり除去装置の上にガイド車が存在しない状態で、掻き出したコークスを窯口前で受け取りかつ排出可能な排出皿であって、炉長方向に前後進可能である排出皿を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
【請求項１５】
ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、コークス詰まり除去装置をガイド車の下に配置し、前記コークス掻出し装置を窯口の両側に配置されたガイド車の集塵フードの間を通過して上昇させ、さらにコークス掻出し装置をガイド格子の間を通過して窯口まで前進させ、ガイド格子の間、あるいは窯口付近のいずれか又は両方に堆積したコークスを、コークス掻出し装置によって反炉側へ掻き出すことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置を用いたコークス詰まり除去方法。
【請求項１６】
ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置されていない状況で、前記コークス掻出し装置を上昇させ、さらにコークス掻出し装置を窯口まで前進させ、窯口付近に堆積したコークスを、コークス掻出し装置によって反炉側へ掻き出すことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置を用いたコークス詰まり除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉炭化室の中に詰まった押し詰まりコークスを除去するためのコークス詰まり除去装置及びそれを用いた詰まり除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室炉式コークス炉は、多数の炭化室と燃焼室が交互に連接して構成され、炭化室に石炭を装入し、炉壁を介して燃焼室より炭化室に９００℃〜１１００℃の高熱を約２０時間連続して加え、石炭を乾留し、一窯当たり１５〜３０トンのコークスを製造する。この乾留が完了すると、コークスを排出し、そして石炭を装入してまた加熱を開始する。炭化室は、高さが約６ｍ、幅が０．４５ｍ、長さが約１６ｍであり、非常に幅が狭く奥行きが深い（長さが長い）炉空間を形成している。炭化室の炉底及び炉壁は耐火煉瓦で構成されている。
【０００３】
図４はコークス炉の全体平面図である。炭化室内でコークス乾留が完了すると、炭化室のプッシャーサイド８１に押出機７１を配置し、コークサイド８０にガイド車１６を配置し、ガイド車の下方に消火車６７又はバケット７２を配置する。ガイド車のガイド格子が窯口の両側に配置される。プッシャーサイド窯口から押出機の押出ラムヘッドを挿入することにより、炭化室内の赤熱コークスをコークサイド窯口から排出する。窯口から排出された赤熱コークスは、窯口両側のガイド格子によってガイドされ、ガイド車下方の消火車又はバケットに収納される。
【０００４】
コークス炉の使用期間が長くなると、炭化室が変形し、あるいは炭化室の炉壁耐火物や炉底耐火物の凹凸が大きくなり、赤熱コークスを押し出す際の押し出し抵抗が高くなる。そのため、押出機の押し出しビームによって押し出しラムヘッドを炭化室内に挿入した際、赤熱コークスの押し出し抵抗によって押出機の挿入が困難となり、赤熱コークスがコークサイドから押し出されない押し詰まりが発生する。押し詰まりが発生すると、炭化室内部に滞留した赤熱コークスについては、人がスコップなどでこれら滞留コークスを掘り出すこととなる。しかしコークスは赤熱しており、炭化室の炉壁や炉底も１０００℃前後と高温であるため作業負荷が高く、また作業に長時間を要するため大きな生産障害となる。押し詰まりを解消すべく、押出機で強引に押し出そうとすると、炉壁に大きな力が加わり、破孔が発生するなどの危険がある。
【０００５】
また、コークス押し出し中は、コークサイドの窯口から両側のガイド格子の間を経由して赤熱コークスが押し出されているので、押し詰まりが発生すると、ガイド格子の間の赤熱コークスもその位置に滞留したままとなる。
【０００６】
特許文献１には、押し詰まりコークスをプッシャーサイドに排出するための省力化された排出方法が記載されている。しかし、コークスの押し詰まりを解消するためには、プッシャーサイドから押し詰まりコークスを排出するよりも、コークサイドから押し詰まりコークスを排出した方が短時間で解消できることが多い。
【０００７】
特許文献２には、炭化室内部の赤熱コークスをコークサイドから排出するための方法が開示されている。ガイド車に搭載された炉蓋着脱機構にコークスの掻き出し機構を装着し、コークスの掻き出しを行うものである。押し詰まり解消作業を行う間、ガイド車を拘束することになるため、ガイド車の稼働率が低下し、コークスの生産性が落ちることになる。そもそも、押し詰まり発生時にガイド車のガイド格子内に滞留した赤熱コークスを除去することはできない。
【０００８】
特許文献３には、ガイド車が走行するプラットフォーム上を走行する自走台車に搭載したアーム機構でコークスを掻き出す詰まり除去装置が開示されている。普段はガイド車の走行を妨げない位置に退避し、詰まり除去を行うときにプラットフォーム上に装置を配置する。ただし、この装置で詰まり除去を行うに際しては、対象とする炭化室にガイド車が滞在していないことが必要である。また、押し詰まり除去を行う際には、ガイド車の走行が妨げられることになる。
【０００９】
特許文献４には、コークス炉の押出機側又はガイド車側の炉前に配置するコークス排出装置が記載されている。ベース上に出退自在に搭載された掻き出し手段を有するラムと、ベースを旋回させる旋回機構と、ベースを昇降させる昇降機構を備える。ベースが下降した状態では、ベースとラムの長手方向が炉団長方向に向いている。ベースを上昇させ、旋回機構を旋回させると、ベースとラムの長手方向が炉長方向を向くようになる。ベースが下降した状態で、ガイド車が床面との間に形成する空間部を通過可能な大きさであるため、ガイド車と相互干渉することがなく、ガイド車の稼働率の低下、コークスの生産性の低下を招くことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−５９６４３号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４５３９号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２７４７７号公報
【特許文献４】特開２０１４−１１８４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のように、コークス押し出し中は、コークサイドの窯口から両側のガイド格子の間を経由して赤熱コークスが押し出されているので、押し詰まりが発生すると、ガイド格子の間の赤熱コークスもその位置に滞留したままとなる。従って、コークサイドから詰まったコークスを除去するためには、ガイド格子の間に詰まり除去装置を挿入し、まずはガイド格子間に詰まったコークスを排除し、その後に窯口の中に詰まり除去装置を挿入し、炭化室内に詰まったコークスを排出することが必要である。
【００１２】
ところが、特許文献２に記載のものは、ガイド車に搭載された炉蓋着脱機構にコークスの掻き出し機構を装着してコークスの掻き出しを行うので、押し詰まり発生時にガイド車のガイド格子内に滞留した赤熱コークスを除去することはできない。特許文献３に記載のものは、ガイド車のプラットフォーム上に装置を配置するので、対象とする炭化室にガイド車が滞在していないことが必要であり、ガイド車のガイド格子間に滞留した赤熱コークスを排除することができない。
【００１３】
特許文献４に記載のものは、ベースが下降した状態では、ベースとラムの長手方向が炉団長方向に向いているので、ガイド車が床面との間に形成する空間部を通過可能な大きさである。コークス排出を行うに際しては、まずベースを上昇させ、次に旋回機構を旋回させることによってベースとラムの長手方向が炉長方向を向くようになる。即ち、上昇時にはベースとラムの長手方向が炉団長方向を向いているので、装置の上方にガイド車が配置された状態では、ガイド車の集塵フードが邪魔をしてベースとラムを上昇させることができない。即ち、この装置では、ガイド格子間に詰まったコークスを排除することができない。
【００１４】
本発明は、室炉式コークス炉のコークサイド窯口から炭化室内に詰まったコークスを除去するためのコークス詰まり除去装置であって、装置不使用時にはガイド車の走行を妨げず、コークス詰まり除去時にはガイド車のガイド格子間に滞留した赤熱コークスを除去することが可能であるコークス詰まり除去装置とその使用方法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】
【００１５】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）室炉式コークス炉のコークサイド窯口から炭化室内に詰まったコークスを除去するためのコークス詰まり除去装置であって、
前記コークス炉のコークサイドにはガイド車を有し、ガイド車は炉団長方向に走行可能であり、ガイド車には炭化室からコークスを排出するときに窯口の両側に配置するガイド格子と集塵フードとを有し、
前記コークス詰まり除去装置は、炉団長方向に走行する自走台車と、複数のアームを回転可能な関節で接続したアーム機構と、アーム機構の先端に配置されたコークス掻出し装置を有し、
前記アーム機構は、関節の回転動作によってその位置を「掻出し位置」と「収納位置」に配置可能であり、
アーム機構が収納位置にあるときには、コークス詰まり除去装置はガイド車の下をくぐって炉団長方向に走行可能であり、
収納位置から掻出し位置に変更するに際しては、ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、コークス詰まり除去装置をガイド車の下に配置し、アーム機構のアームを関節中心に回転させることにより、前記コークス掻出し装置を窯口の両側に配置されたガイド車の集塵フードの間を通過して上昇させ、さらにコークス掻出し装置をガイド格子の間を通過して窯口まで前進させることができ、
掻出し位置において、ガイド格子の間、あるいは窯口付近のいずれか又は両方に堆積したコークスを、コークス掻出し装置によって反炉側へ掻き出すことを特徴とするコークス詰まり除去装置。
（２）前記コークス詰まり除去装置はさらに昇降機構を備え、該昇降機構は前記アーム機構を自走台車の上で昇降させることができ、収納位置において昇降機構は下降しており、収納位置から掻出し位置に変更するに際しては昇降機構を上昇させることを特徴とする上記（１）に記載のコークス詰まり除去装置。
（３）前記昇降機構を構成する複数の伸縮柱をそれぞれ独立に動作可能であることを特徴とする上記（２）に記載のコークス詰まり除去装置。
（４）前記コークス詰まり除去装置はさらにスライド機構を有し、スライド機構は前記アーム機構を炉長方向に移動させることができ、収納位置においてスライド機構はアーム機構を反炉側に位置させ、収納位置から掻出し位置に変更するに際してはスライド機構によってアーム機構を窯口側に移動させることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（５）前記アーム機構の関節は、その回転中心軸が炉団長方向を向いていることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（６）掻出し装置が、先端に回転羽根もしくは回転スクリューもしくは金属製コンベアを単独もしくは交換可能に配置する掻出しツールを持つことを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（７）掻出し装置が、コークスを吸引する吸引装置であることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（８）前記アーム機構のアームは水冷アームであり、前記関節は駆動装置を有する水冷関節であることを特徴とする上記（１）乃至（７）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（９）前記アーム機構のアームの側面にサイドガイドローラ又はスライドシューを設け、当該サイドガイドローラ又はスライドシューは、ガイド格子又はバックステーとアームの間隔を調整することを特徴とする上記（１）乃至（８）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（１０）さらに、掻き出したコークスを貯留し水冷する貯留ホッパーと、コークスを貯留ホッパーに導く排出シュートを備え、貯留ホッパーに貯留したコークスをワーフに排出可能であることを特徴とする上記（１）乃至（９）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（１１）さらに、掻き出したコークスを近接した消火車に移動する移動装置を備えることを特徴とする上記（１）乃至（９）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（１２）前記自走台車は、アウトリガーとレールクランプの一方又は両方を有することを特徴とする上記（１）乃至（１１）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（１３）掻出し装置又はガイド車集塵フードに撮像装置を有し、コークス詰まり状況を遠隔観察可能にすることを特徴とする上記（１）乃至（１２）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（１４）さらに、コークス詰まり除去装置の上にガイド車が存在しない状態で、掻き出したコークスを窯口前で受け取りかつ排出可能な排出皿であって、炉長方向に前後進可能である排出皿を有することを特徴とする上記（１）乃至（１３）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置。
（１５）ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、コークス詰まり除去装置をガイド車の下に配置し、前記コークス掻出し装置を窯口の両側に配置されたガイド車の集塵フードの間を通過して上昇させ、さらにコークス掻出し装置をガイド格子の間を通過して窯口まで前進させ、ガイド格子の間、あるいは窯口付近のいずれか又は両方に堆積したコークスを、コークス掻出し装置によって反炉側へ掻き出すことを特徴とする上記（１）乃至（１４）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置を用いたコークス詰まり除去方法。
（１６）ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置されていない状況で、前記コークス掻出し装置を上昇させ、さらにコークス掻出し装置を窯口まで前進させ、窯口付近に堆積したコークスを、コークス掻出し装置によって反炉側へ掻き出すことを特徴とする上記（１）乃至（１４）のいずれかに記載のコークス詰まり除去装置を用いたコークス詰まり除去方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、室炉式コークス炉のコークサイド窯口から炭化室内に詰まったコークスを除去するためのコークス詰まり除去装置であって、炉団長方向に走行する自走台車と、複数のアームを回転可能な関節で接続したアーム機構と、アーム機構の先端に配置されたコークス掻出し装置を有し、さらに必要に応じて昇降機構とスライド機構を有する。アーム機構、昇降機構、スライド機構の動作によってアーム機構の位置を「掻出し位置」と「収納位置」に配置可能である。アーム機構が収納位置にあるときには、コークス詰まり除去装置はガイド車の下をくぐって炉団長方向に走行可能である。ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、コークス詰まり除去装置をガイド車の下に配置し、アーム機構、昇降機構、スライド機構の動作によってコークス掻出し装置をガイド格子の間を通過して窯口まで前進させることができる。これにより、装置不使用時にはガイド車の走行を妨げず、コークス詰まり除去時にはガイド車のガイド格子間に滞留した赤熱コークスを除去することが可能であるコークス詰まり除去装置とその使用方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１−１】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図１−２】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図１−３】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図２−１】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図２−２】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図３−１】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図３−２】本発明のコークス詰まり除去装置の一例を示す図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視平面断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視側面断面図である。
【図４】コークス炉全体平面概念図である。
【図５】コークス詰まり除去装置の掻出しツールの一例を示す図である。
【図６】コークス詰まり除去装置の掻出しツールの一例を示す図である。
【図７】コークス詰まり除去装置の掻出しツールの一例を示す図である。
【図８】コークス詰まり除去装置の吸引装置の一例を示す図である。
【図９】本発明のアームに設ける（ａ）サイドガイドローラと（ｂ）スライドシューを示す図である。
【図１０】掻き出したコークスの移動機構を示す平面図である。
【図１１】ガイド車が配置されていない状況でコークス詰まり除去装置を用いている側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図４にコークス炉の全体平面図を示す。室炉式コークス炉６２のコークサイド８０には、窯口と同じ高さ位置にガイド車１６を有し、ガイド車１６は炉団長方向８３に走行可能である。図１−１に示すように、ガイド車１６には炭化室１２からコークスを排出するときに窯口１５の両側に配置するガイド格子１３と集塵フード１４とを有している。ガイド車１６よりも下の位置に、消火車６７などが炉団長方向８３に走行する空間を有し、消火車６７が走行するための消火車レール６８が敷設されている。
【００１９】
図１〜図３を用いて本発明のコークス詰まり装置について説明する。
【００２０】
本発明のコークス詰まり除去装置１は、消火車が走行する空間に配置される自走台車６であって、炉団長方向８３に走行する自走台車６を有する。自走台車６は、消火車レール６８をそのまま用いて走行することとしても良い。自走台車６の走行速度は、ガイド車なみの５０〜１００ｍ／分とすることで、炉団長方向８３の迅速な走行移動を可能とする。
【００２１】
自走台車上には、複数のアーム１７を回転可能な関節１８で接続したアーム機構２と、アーム機構２の先端に配置されたコークス掻出し装置４を有する。さらに、アーム機構２を自走台車６の上で昇降させることができる昇降機構５を備えると好ましい。さらに、アーム機構２を炉長方向８４に移動させることができるスライド機構３を有していても良い。図１は、アーム機構２と昇降機構５を有する例であり、図２はアーム機構２のみを有する例であり、図３はアーム機構２、昇降機構５とスライド機構３をいずれも有する例である。
【００２２】
アーム機構２のみを有する場合（図２参照）、アーム機構２は関節１８の回転動作によってその位置を「掻出し位置１９」と「収納位置２０」に配置可能である。アーム機構２に加え、昇降機構５やスライド機構３を有する場合（図３参照）には、それら機構の協同動作によって、アーム機構を「掻出し位置１９」と「収納位置２０」に配置可能である。
【００２３】
アーム機構２が収納位置２０にあるときには、コークス詰まり除去装置１はガイド車１６の下をくぐって炉団長方向８３に走行可能である。即ち、アーム機構２が収納位置２０にあるとき、アーム機構２、さらには昇降機構５やスライド機構３は、いずれもガイド車１６の下方であって、消火車などが走行する空間内に収納される（図１−３、図２−２、図３−２参照）。
【００２４】
また、ガイド車１６が詰まり除去すべき炭化室１２に配置された状況で、アーム機構２の位置を収納位置２０から掻出し位置１９に変更するに際しては、コークス詰まり除去装置１をガイド車１６の下に配置し（図１−３、図２−２、図３−２参照）、アーム機構２のアーム１７を関節１８中心に回転させ、昇降機構５を有する場合は昇降機構５を上昇させることにより、コークス掻出し装置４をガイド車の集塵フード１４の間を通過して上昇させる。ここにおいて、収納位置２０にあったアーム機構２の直上にはガイド車の集塵フード１４が配置され、集塵フード１４の炉団長方向８３の間隔はせいぜい１ｍ程度しかないので、上昇するアーム機構２、さらには昇降機構５やスライド機構３は、集塵フード１４の幅の範囲内に収まっていなければならない。上昇後、さらにアーム機構２のアーム１７を関節１８中心に回転させ、スライド機構３を有する場合はスライド機構３によってアーム機構２を炉長方向８４窯口１５側に移動させ、コークス掻出し装置４をガイド格子１３の間に前進させ、さらにガイド格子１３を通過して窯口１５まで前進させる。本発明においては、上昇するアーム機構２、さらには昇降機構５やスライド機構３は、集塵フード１４の炉団長方向８３の幅の範囲内に収まる寸法で設けられる。アーム機構２については、複数のアーム１７を回転可能な関節１８で接続するに際し、関節１８はその回転中心軸が炉団長方向８３を向いていることとするので、アーム１７の回転範囲をガイド車の集塵フード１４の幅範囲内、及びガイド格子１３の幅の範囲内に収めることができる。
【００２５】
以下、図１、図２、図３に基づいて、本発明のコークス詰まり除去装置の全体的な動きを順次詳細に説明する。
【００２６】
図１は、アーム機構２と昇降機構５を有する例である。昇降機構５はアーム機構２を自走台車６の上で昇降させることができる。アーム機構２は、第１アーム１７ａ〜第３アーム１７ｃの３本のアームが回転する関節で接続され、第１アーム１７ａ側の端部は昇降機構５に関節１８ａで回転可能に接続され、第３アーム１７ｃ側の端部にコークス掻出し装置４が接続されている。昇降機構５と第１アーム１７ａの間の関節を第１関節１８ａ、第１アーム１７ａと第２アーム１７ｂの間の関節を第２関節１８ｂ、第２アーム１７ｂと第３アーム１７ｃの間の関節を第３関節１８ｃとする。図１−１はアーム機構２が掻出し位置１９（ガイド格子１３部分）に配置された状態を示しており、収納位置２０の状態を二点鎖線で示している。図１−２はアーム機構２が掻出し位置１９（炭化室１２内）に配置された状態を示しており、収納位置２０の状態を二点鎖線で示している。図１−３はアーム機構２が収納位置２０に配置された状態を示しており、掻出し位置１９の状態を二点鎖線で示している。
【００２７】
図１−３に示す収納位置２０において、昇降機構５は下降しており、アーム機構２が折りたたまれてガイド車１６が走行する範囲よりも下の空間内に収まっている。ガイド車１６が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、アーム機構２の位置を収納位置２０から掻出し位置１９に変更するに際しては、まずコークス詰まり除去装置１をガイド車１６の下に配置する。この状態で、昇降機構５を上昇させる。アーム機構２はガイド車の集塵フード１４の間の空間に入り込める寸法で形成されているので上昇が可能である。次いで、第２関節１８ｂを回転させて第２、第３アームを上昇させ、さらに第１関節１８ａを回転させて第２、第３アームを窯口１５側に前進させる。以上により、アーム機構２とその先端のコークス掻出し装置４が掻出し位置１９（ガイド格子１３内）に配置される（図１−１）。
【００２８】
図１に示す例では、掻出し装置４として、先端に回転羽根２４を有する掻出しツール６１を持っている。図１−１に示すように、回転羽根２４を回転させてガイド格子１３内に滞留するコークス７０を切り崩しつつ、第３アーム１７ｃの動作によって回転羽根２４の位置を移動させ、切り崩したコークス７０を反炉側に移動して排除する。
【００２９】
ガイド格子内の滞留コークスを排除した後、図１−２に示すようにアーム機構２をさらに伸ばし、アーム機構２の先端と掻出し装置４が掻出し位置１９（炭化室１２内）に配置される。ここでも、回転羽根２４を回転させて炭化室１２内に滞留するコークス７０を切り崩しつつ、第３アーム１９ｃの動作によって回転羽根２４の位置を移動させ、切り崩したコークス７０を反炉側に移動して排除する。
【００３０】
図２は、アーム機構２を有するが昇降機構５とスライド機構２を有しない例である。図１と同様、アーム機構２は、第１アーム〜第３アームの３本のアームが回転する関節で接続され、第１アーム１７ａ側の端部は自走台車６に関節１８ａで回転可能に接続され、第３アーム１７ｃ側の端部にコークス掻出し装置４が接続されている。図２−１はアーム機構２が掻出し位置１９（炭化室１２内）に配置された状態を示しており、収納位置２０の状態を二点鎖線で示している。図２−２はアーム機構２が収納位置２０に配置された状態を示しており、掻出し位置１９の状態を二点鎖線で示している。
【００３１】
図２−２に示す収納位置２０において、アーム機構２が折りたたまれてガイド車１６が走行する範囲よりも下の空間内に収まっている。この状態でコークス詰まり除去装置１をガイド車１６の下に配置する。第２関節１８ｂを回転させて第２、第３アームを上昇させ、さらに第１関節１８ａを回転させてアーム機構２全体がガイド車の集塵フード内に上昇し、第２、第３アームを窯口側に前進させる。図２−１はアーム機構２とその先端の掻出し装置４が掻出し位置１９（炭化室１２内）に配置された状況を示す。ガイド格子内と炭化室内に滞留するコークスを除去する方法については前記図１の場合と同様である。
【００３２】
図３は、アーム機構２に加え、昇降機構５とスライド機構３を有する例である。スライド機構３はアーム機構２を炉長方向８４に移動させることができ、昇降機構５はスライド機構３を介してアーム機構２を自走台車６の上で昇降させることができる。アーム機構２は、第１アーム１７ａ、第２アーム１７ｂの２本のアームが回転する関節１８ｂで接続され、第１アーム１７ａ側の端部はスライド機構３に関節１８ａで回転可能に接続され、第２アーム１７ｂ側の端部にコークス掻出し装置４が接続されている。図３−１はアーム機構２が掻出し位置１９（炭化室１２内）に配置された状態を示しており、収納位置２０の状態を二点鎖線で示している。図３−２はアーム機構２が収納位置２０に配置された状態を示しており、掻出し位置１９の状態を二点鎖線で示している。
【００３３】
図３−２に示す収納位置において、昇降機構は下降し、スライド機構は反炉側にスライドし、アーム機構が折りたたまれてガイド車が走行する範囲よりも下の空間内に収まっている。この状態でコークス詰まり除去装置１をガイド車１６の下に配置する。昇降機構５を上昇させ、昇降機構５が十分に上昇したところでスライド機構３によってアーム機構２を窯口１５側に移動させ、第２関節１８ｂを回転させて第２アーム１７ｂを上昇させ、さらに第１関節１８ａを回転させてアーム機構２全体が窯口１５側に前進させる。図３−１はアーム機構２とその先端の掻出し装置４が掻出し位置１９（炭化室１２内）に配置された状況を示す。ガイド格子内と炭化室内に滞留するコークスを除去する方法については前記図１の場合と同様である。
【００３４】
次に、図１〜図１０に基づいて本発明のコークス詰まり除去装置の各部の詳細な動きについて説明する。
【００３５】
前述のとおり、自走台車６は消火車レール６８をそのまま用いて走行することができる。ガイド車１６はガイド車レール６５上を炉団長方向８３に移動する。消火車レール６８、ガイド車レール６５いずれも、その整備状況によっては、その上を走行する車両の高さ、傾きが変動することがある。本発明において、コークス詰まり除去装置１のアーム機構２は、ガイド車１６のガイド格子１３間の狭い空間で動作するので、ガイド車１６とコークス詰まり除去装置１の位置関係、特に傾きがわずかでも相違すると動作に支障を来すことがある。
【００３６】
本発明のコークス詰まり除去装置１が昇降機構５を備える場合、昇降機構５を構成する複数の伸縮柱５４をそれぞれ独立に動作可能であると好ましい。昇降機構５を構成する４〜６本の伸縮柱５４をそれぞれ単独に動かすことで、アーム機構２の姿勢を制御して、消火車レール６８に対してガイド車１６との相対的な角度補正を行い、アーム機構２をガイド格子１３内と炭化室１２内に入りやすくすることができる。伸縮柱５４の駆動装置は、距離センサーを設けて伸縮柱５４の動きを把握し、リアルタイムで状況を画面上に表示することとすると好ましい。
【００３７】
アーム機構先端に設ける掻出し装置４には、掻出しツール６１を持つことができる。掻出しツール６１として、先端に回転羽根２４もしくは回転スクリュー２５もしくは金属製コンベア２６を単独もしくは交換可能に配置すると好ましい。
【００３８】
前記図１〜３に示す例では、回転羽根２４を有する場合を示した。詳細には図５に示すように、冷却ハンド２９の先端に金属製のロータ３１を取り付け、ロータ駆動装置３０でロータ３１を５〜３０ｒｐｍ程度の回転速度で回転する。ロータ冷却のために、水噴霧装置３２を設けると良い。
【００３９】
図６に示す例は、回転スクリュー２５を配置した場合である。水冷箱３３の中にスクリュー駆動装置３４を収納し、先端に金属製回転スクリュー２５が配置される。スクリュー駆動装置３４で回転スクリュー２５を５〜３０ｒｐｍ程度の回転速度で回転させるとともに、適宜後退して断続的に水噴霧冷却を行うことにより、炭化室内あるいはガイド格子間に滞留したコークスを切り崩すことができる。
【００４０】
図７に示す例は、金属製コンベア２６を配置した場合である。水冷箱４０の中にチェーン駆動装置４１を収納し、先端にチェーン３７が配置される。チェーン３７にはフライト板３６が一定ピッチで配置され、金属製コンベア２６を構成する。チェーン３７の炉内側先端屈曲部にはガイド板３８を有し、チェーン３７の伸張形状を維持している。チェーン３７の速さは状況により５〜３０ｍ／分で可変とする。チェーン３７の後端付近に水噴霧装置３９を設け、連続的、あるいは断続的に水噴霧冷却を行うことができる。チェーン駆動装置４１によってチェーン３７を回転駆動することにより、炭化室内あるいはガイド格子間に滞留したコークスを切り崩すことができる。
【００４１】
掻出し装置４を、エジェクタ又はブロワーを利用してコークスを吸引する吸引装置２３とすることもできる。図８に示すように、吸引管４６の内部にコークス破砕機４５を設け、破砕モータ冷却箱４３の中に破砕駆動装置４４が収納される。コークス破砕機４５は破砕駆動装置４４によって回転する回転歯で構成され、吸引管入口４２から吸引管内に吸引されたコークスを破砕し、炉外へ排出する。吸引管の口径は２００〜３００ｍｍ程度が好ましい。
【００４２】
掻出し装置４を構成するロータ３１、スクリュー２５、フライト板３６、チェーン３７、ガイド板３８、吸引管４６などは、直接赤熱コークスに接触するので、耐熱鋳鋼もしくはＳＵＳ３１６系の耐熱鋼材を用いることとすると好ましい。
【００４３】
本発明が有するアーム機構２のアーム１７は水冷アームであり、関節１８は駆動装置を有する水冷関節であると好ましい。コークス詰まり除去を行う炭化室内は高温であり、詰まりコークスも赤熱している。アームを水冷アームとすることにより、高温の炉内で必要な時間の作業を行うことができる。水冷アームは、ステンレス鋼材を用いたジャケット構造とし、冷却水流速は０．５ｍ／分以上とすると好ましい。表面に断熱材を被覆することもできるが、コークスに接触すると剥離しやすいので、断熱材を被覆しないこととすると好ましい。また関節は、水冷箱中に収納した駆動装置を有する水冷関節とすることにより、高温の炉内で必要な時間の作業を行うことができる。水冷関節の駆動装置は、回転センサーを設けてアームの動きを把握し、リアルタイムで状況を画面上に表示することとすると好ましい。
【００４４】
本発明を用いてコークス詰まり除去作業を行っている際、アーム機構先端の掻出し装置、掻出しツールが揺れて炭化室の煉瓦に接触すると、煉瓦を損傷するおそれがある。このようなおそれを解消するため、本発明では図９に示すように、アーム機構２のアーム１７の側面にサイドガイドローラ５１又はスライドシュー５６を設けることができる。サイドガイドローラ５１又はスライドシュー５６を設けることにより、アーム１７の当該部位の炉団長方向８３の幅をガイド格子１３又はバックステー５７の間隔に近い幅とする。これにより、ガイド格子１３又はバックステー５７とアーム１７の間隔を調整することができ、アーム１７の振れを防止し、掻出し装置４、掻出しツール６１が煉瓦に接触することを防止できる。ガイド車１６を配置しガイド格子１３を窯口に接続した状態でガイド格子１３内を経由してガイド格子内と炭化室内窯口付近のコークスを掻き出す場合は、図９（ａ）に示すように、サイドガイドローラ５１を用いて、ガイド格子１３とアーム１７の間隔を調整する。一方、後述するように、ガイド車が窯前に存在しない状態でコークサイドの窯口付近のコークスを直接掻き出す場合は、図９（ｂ）に示すように、スライドシュー５６を用いて、バックステー５７とアーム１７の間隔を調整する。
【００４５】
図１〜３に示すようにガイド車１６を配置した状態でコークス詰まり除去を行うとき、炭化室内及びガイド格子間の滞留コークスを反炉側に移動し、最終的には所定の場所に排出することが必要である。本発明では、図１０に示すように、自走台車６に水冷する貯留ホッパー８を設け、自走台車６の炉側に排出シュート７を備えると好ましい。ガイド格子間のコークスを排出シュート７によって貯留ホッパー８に導き、貯留ホッパー８にコークスを貯留する。その後、貯留ホッパー８に貯留したコークスをワーフ６９（図４参照）に排出することができる。本発明はまた、掻き出したコークスを近接した消火車６７に移動する移動装置９を備えることとしてもよい。消火車６７に移動したコークスは、冷却後にワーフ６９にダンプする。
【００４６】
本発明のアーム機構２、スライド機構３で炭化室内滞留コークスを押す力は２００〜５００ｋｇｆ程度である。そのため、自走台車６の転倒を防ぐための反力受けは必要なく、コークス掻出し装置４の自重と自走台車６のブレーキのみで対応することができる。本発明で好ましくは、自走台車６にアウトリガー５２とレールクランプ５３の一方又は両方を有することとする。図１〜３に示す例はアウトリガー５２とレールクランプ５３の両方を設けている。図１−３に示すようにアーム機構２を収納位置２０としているときは、アウトリガー５２を上昇させ、自走台車６を炉団長方向に走行させることができる。アーム機構２を掻出し位置１９とする前に、図１−１に示すようにアウトリガー５２を下降する。
【００４７】
本発明は、掻出し装置又はガイド車集塵フードに撮像装置１１を有し、コークス詰まり状況を遠隔観察可能にすると好ましい。図１−２に示す例では集塵フード１４に撮像装置１１を配置している。これにより、アーム機構２の伸縮・スライド機構３を用いて行う掻出しツール６１の位置決め運転は、掻出し装置もしくは集塵フードに冷却可能に設置した撮像装置で撮像し、運転室のディスプレイ（図示せず）に表示し、ガイド格子、炭化室の状況を観察しながら遠隔操作で行うことが可能となる。
【００４８】
本発明のアーム機構を構成する一部のアームについて、伸縮可能なアームとすることもできる。
【００４９】
以上説明したように、本発明のコークス詰まり除去方法においては、図１〜３に示すように、ガイド車１６が詰まり除去すべき炭化室に配置された状況で、コークス詰まり除去装置１をガイド車１６の下に配置し、コークス掻出し装置４を窯口の両側に配置されたガイド車の集塵フード１４の間を通過して上昇させ、さらにコークス掻出し装置４をガイド格子１３の間を通過して窯口１５まで前進させ、ガイド格子１３の間、あるいは窯口１５付近のいずれか又は両方に堆積したコークスを、コークス掻出し装置４によって反炉側へ掻き出すことによってコークス詰まり除去を行う点を最大の特徴とする。この場合、窯口１５から自走台車６までの間は、ガイド車１６のガイド格子１３と集塵フード１４が配置され、炭化室内から排出されたコークスは、ガイド格子底板６６にガイドされ（図１−１参照）、自走台車位置まで排出可能である。従って、コークスを貯留ホッパー８に導く排出シュート７を自走台車６に備えることにより、コークスを排出することができる。
【００５０】
一方、本発明のコークス詰まり除去装置を用いたコークス詰まり除去方法として、ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置されていない状況で、コークス詰まり除去を行うこともできる。即ち、図１１に示すように、ガイド車が詰まり除去すべき炭化室に配置されていない状況で、コークス掻出し装置４を上昇させ、さらにコークス掻出し装置４を窯口１５まで前進させ、窯口付近に堆積したコークスを、コークス掻出し装置４によって反炉側へ掻き出す。この場合、窯口１５から自走台車６までの区間は、ガイド車レール６５が配置されたプラットフォーム２７であるため、このプラットフォーム２７上にコークスを排出することは好ましくない。
【００５１】
本発明においては、図１１に示すように、コークス詰まり除去装置の上にガイド車が存在しない状態で、掻き出したコークスを窯口前で受け取りかつ排出可能な排出皿１０であって、炉長方向８４に前後進可能である排出皿１０を有することとすると好ましい。アーム機構２を収納位置２０とするときには、排出皿１０を反炉側に後退して収納しておき、詰まり除去を行うに際して、排出皿１０を窯口１５の前まで前進させる。排出皿１０には掻取り装置２８が設けられ、窯口１５から排出されたコークスを自走台車６まで移動させ、その後、自走台車に設けられた排出シュート７を経由して貯留ホッパー８に貯留し、または自走台車に設けられた移動装置９を経由して消火車６７に移動することができる（図１０参照）。
【００５２】
本発明はこれにより、コークサイドから詰まったコークスを除去するに際し、まずはガイド車が配置された状態でガイド格子の間に詰まり除去装置を挿入してガイド格子間に詰まったコークスを排除し（図１〜３）、その後、窯口の中に詰まったコークスを除去するに際しては、ガイド車を当該炭化室から別の位置に移動した上で詰まり除去装置を炭化室内に挿入し、炭化室内に詰まったコークスを排出することができる（図１１）。これにより、ガイド車を詰まり除去を行っている炭化室から開放して、別の炭化室での作業に活用することが可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１  コークス詰まり除去装置
２  アーム機構
３  スライド機構
４  掻出し装置
５  昇降機構
６  自走台車
７  排出シュート
８  貯留ホッパー
９  移載装置
１０  排出皿
１１  撮像装置
１２  炭化室
１３  ガイド格子
１４  集塵フード
１５  窯口
１６  ガイド車
１７  アーム
１８  関節
１９  掻出し位置
２０  収納位置
２３  吸引装置
２４  回転羽根
２５  回転スクリュー
２６  金属製コンベア
２７  プラットフォーム
２８  掻取り装置
２９  冷却ハンド
３０  ロータ駆動装置
３１  ロータ
３２  水噴霧装置
３３  冷却箱
３４  スクリュー駆動装置
３６  フライト板
３７  チェーン
３８  ガイド板
３９  コンベア水噴霧装置
４０  チェーン駆動装置冷却箱
４１  チェーン駆動装置
４２  吸引管入口
４３  破砕モータ冷却箱
４４  破砕駆動装置
４５  コークス破砕機
４６  吸引管
５１  サイドガイドローラ
５２  アウトリガー
５３  レールクランプ
５４  伸縮柱
５５  バラス
５６  スライドシュー
５７  バックステー
５８  アーム駆動装置
６１  掻出しツール
６２  コークス炉
６３  消火塔
６４  ＣＤＱ
６５  ガイド車レール
６６  ガイド格子底面
６７  消火車
６８  消火車レール
６９  ワーフ
７０  コークス
７１  押出機
７２  バケット
７３  消火電車
８０  コークサイド
８１  プッシャーサイド
８３  炉団長方向
８４  炉長方向
【図１−１】
0006485176.tif 000002
【図１−２】
0006485176.tif 000003
【図１−３】
0006485176.tif 000004
【図２−１】
0006485176.tif 000005
【図２−２】
0006485176.tif 000006
【図３−１】
0006485176.tif 000007
【図３−２】
0006485176.tif 000008
【図４】
0006485176.tif 000009
【図５】
0006485176.tif 000010
【図６】
0006485176.tif 000011
【図７】
0006485176.tif 000012
【図８】
0006485176.tif 000013
【図９】
0006485176.tif 000014
【図１０】
0006485176.tif 000015
【図１１】
0006485176.tif 000016