(57)【要約】【課題】コークス炉の炭化室からコークス塊を押し出す際に、的確に押し出し負荷を低減して、コークス炉壁の損傷を軽減することができるコークス押し出し方法及びコークス押し出し装置を提供する。【解決手段】炭化室１０内のコークス塊１５をラム２０によって押し出す際に、炭化室１０の石炭装入口１１ａ（１１ｂ）から加振装置３０を挿入し、その加振装置３０によってコークス塊１５に振動を加えながら押し出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炭化室内のコークス塊を押し出す際に、当該炭化室の石炭装入口から加振装置を挿入し、その加振装置によってコークス塊に振動を加えながら押し出すことを特徴とするコークス押し出し方法。
【請求項２】
コークス塊の上面の位置を測定し、その測定結果に基づいて、加振装置の炭化室への挿入深さを調節することを特徴とする請求項１に記載のコークス押し出し方法。
【請求項３】
炭化室に挿入した加振装置に、予め設定した値を超える水平方向の力が作用した場合は、加振装置を炭化室の外に退避させることを特徴とする請求項１または２に記載のコークス押し出し方法。
【請求項４】
コークス炉の炭化室内のコークス塊を押し出すコークス押し出し装置において、当該炭化室の石炭装入口から挿入して、コークス塊に振動を加えるための加振装置を備えていることを特徴とするコークス押し出し装置。
【請求項５】
前記加振装置は、コークス塊の上面に接しながら振動する加振板と、該加振板と加振ロッドを介して連結した加振モータと、前記加振板の高さ位置を調節するための昇降機構とを備えていることを特徴とする請求項４に記載のコークス押し出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉において、生成されたコークスを炭化室から押し出すためのコークス押し出し方法及びコークス押し出し装置に関し、特に、押し出し負荷を低減して、炭化室の炉壁（側壁）の損傷を軽減し、炉壁の延命化を図ることができるコークス押し出し方法及びコークス押し出し装置に関するものである。なお、本発明では、特に断らない限り、コークス炉は、室炉式コークス炉のことを言う。室炉式コークス炉は、炉体の下部に蓄熱室があり、その上部に燃焼室と炭化室とが交互に配列されている。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉において、炭化室内で石炭を乾留して生成されたコークス（コークス塊）を押し出し装置を用いて炭化室から押し出す際に、炭化室内でコークスの押し詰りを起こし、その結果、押し出し負荷が増大して、炭化室の炉壁に大きな力が作用し、炉壁を損傷することがある。押し詰りが激しい場合には、炉壁を破壊したり、あるいは押し出し装置で押し出すことができず炉の温度を下げてから、人力でコークスを掻き出したりする。このため、炉壁の補修費が増大するとか、炉の停止による生産量の低減を余儀なくされるなどの問題を抱えている。
【０００３】
それに対して、押し出し負荷を低減し、炉壁の損傷を防止するための技術として、以下のようなものが提案されている。
【０００４】
例えば、コークス炉の炭化室の炉底レンガを補修する際に、乾燥粉コークスを炭化室に入れ、乾燥粉コークスが炉底レンガ表面の凹部を埋めて平坦にすることによって、コークス押し出し時におけるコークス塊と炉底間の摩擦を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、原料石炭を炭化室内へ装入するに先立ち、粒状（５ｍｍ以下）の耐火材料（グラファイトやＳｉ３Ｎ４など）を傾斜付きの炉底に敷き詰めておき、コークス押し出し時におけるコークス塊と炉底間の摩擦を低減して、結果として炉壁損傷を防ぐという技術も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭５９−１８７０８２号公報
【特許文献２】特開平８−１２０２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記の特許文献１、２に記載されている技術では、十分な押し出し負荷低減には結びつかない。
【０００７】
すなわち、前記の特許文献１、２に記載されている技術は、いずれも、コークス塊と炭化室炉底との摩擦力低減を図ろうとするものであるが、コークスの押し詰りの発生及び押し出し負荷の増大の主原因は、コークス塊と炭化室炉底との摩擦力ではなく、押し出し装置を用いてコークス塊の押し出しを行う際に、押し出し装置のラムヘッドで押されたコークス塊が変形・崩壊して、押し出し方向と直交する水平方向にひろがることにより、コークス塊と炭化室炉壁との摩擦力が増すことにあるからである。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉の炭化室からコークス塊を押し出す際に、的確に押し出し負荷を低減して、コークス炉壁の損傷を軽減することができるコークス押し出し方法及びコークス押し出し装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１０】
［１］コークス炉の炭化室内のコークス塊を押し出す際に、当該炭化室の石炭装入口から加振装置を挿入し、その加振装置によってコークス塊に振動を加えながら押し出すことを特徴とするコークス押し出し方法。
【００１１】
［２］コークス塊の上面の位置を測定し、その測定結果に基づいて、加振装置の炭化室への挿入深さを調節することを特徴とする前記［１］に記載のコークス押し出し方法。
【００１２】
［３］炭化室に挿入した加振装置に、予め設定した値を超える力が作用した場合は、加振装置を炭化室の外に退避させることを特徴とする前記［１］または［２］に記載のコークス押し出し方法。
【００１３】
［４］コークス炉の炭化室内のコークス塊を押し出すコークス押し出し装置において、当該炭化室の石炭装入口から挿入して、コークス塊に振動を加えるための加振装置を備えていることを特徴とするコークス押し出し装置。
【００１４】
［５］前記加振装置は、コークス塊の上面に接しながら振動する加振板と、該加振板と加振ロッドを介して連結した加振モータと、前記加振板の高さ位置を調節するための昇降機構とを備えていることを特徴とする前記［４］に記載のコークス押し出し装置。
【００１５】
なお、本発明で言うコークス塊は、炭化室内にあるコークス全体のことを言い、コークス同士が固着したブロック状のコークス塊だけを意味するものではない。コークスは冷却過程でひび割れるが、押し出し過程で、コークス同士がお互いに密に接触し、コークス全体に振動を伝えることができるので、コークスが固着したブロック状である必要はない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、コークス塊に振動を付与しながらコークス塊を炭化室から押し出すようにしているので、その振動によって、コークス塊と炭化室炉壁との間の摩擦が静摩擦から動摩擦に変化して、摩擦係数が低下し、それによって押し出し負荷が低減する。その結果、炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための側面図であり、図２は、その部分詳細図である。
【００１９】
図１に示すように、コークス押し出し装置は、コークス炉の炭化室１０内で乾留・生成したコークス塊１５を押し出すために、炭化室１０のコークス押し込み口側１０ａに、ラムヘッド２２とラムロッド２１からなるラム２０と、そのラム２０を駆動させるためのラム駆動装置（図示せず）を備えている。
【００２０】
そして、この実施形態においては、炭化室１０上部の石炭装入口（ここでは、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの４個）の内の所定の石炭装入口（ここでは、１１ａ、１１ｂの２個）にそれぞれ加振装置３０が配置されており、炭化室１０内のコークス塊１５を押し出す際に、この加振装置３０によってコークス塊１５に振動を加えるようになっている。
【００２１】
また、他の石炭装入口１１ｃには、炭化室１０内のコークス塊１５の上面位置を検出するための位置検出センサ（例えば、超音波距離センサ）４０が配置されている。
【００２２】
ちなみに、ここでは、加振装置３０と位置検出センサ４０は、石炭装入車２５に搭載されており、石炭装入車２５を移動させることによって、他の炭化室でも使用できるようになっている。なお、図１中の１０ｂはコークスの排出口、２７は乾留ガスの回収装置である。
【００２３】
そして、図２に示すように、加振装置３０は、コークス塊１５に振動を加えるための加振機構と、その加振機構を昇降させるための昇降機構を備えている。加振機構は、コークス塊１５の上面に接しながら振動する加振板３３と、加振板３３を振動させるための加振モータ３１と、加振板３３と加振モータ３１とを連結するための加振ロッド３２と、加振ロッド３２に沿って移動できるように取り付けられている防熱蓋３４とからなっており、昇降機構は、ウインチ３５と、ウインチ３５と加振機構（直接には、加振モータ３１）の間を結ぶワイヤロープ３６と、ワイヤロープ３６を掛ける滑車３７と、加振モータ３１が昇降する際に両側から案内する昇降ガイド３８とからなっている。
【００２４】
これにより、加振装置３０を用いてコークス塊１５に振動を加える際には、ウインチ３５を作動させて加振機構を下降させ、石炭装入口１１ａ（１１ｂ）から加振板３３と加振ロッド３２を炭化室１０内に挿入し、加振板３３をコークス塊１５の上面に接するように位置させる。そして、加振モータ３１を駆動することで、加振板３３が振動して、コークス塊１５に振動が加えられる。
【００２５】
その際に、前述の位置検出センサ４０により検出したコークス塊１５の上面位置の変動に対応して、加振板３３の高さ位置をウインチ３５によって調節することで、加振板３３がコークス塊１５の上面に適切に接するようにしている。
【００２６】
なお、コークス塊１５に加える振動の方向については、押し出し方向に平行に振動を加えるのが好ましいが、斜め方向あるいは上下方向に振動を加えることでもよい。
【００２７】
そして、コークス塊１５に振動を加えることを終了する場合は、加振モータ３１を停止し、ウインチ３５を作動させて加振機構を上昇させ、石炭装入口１１ａ（１１ｂ）から加振板３３と加振ロッド３２を炭化室１０外に引き上げる。
【００２８】
なお、加振機構には、加振板３３等に作用する力（特に、振動方向の力）を検出するロードセル（図示せず）が取り付けられており、ロードセルが検出した方向の力が予め定めてある上限値を超えた場合には、加振機構の損傷等を防止するために、直ちにウインチ３５を作動させて加振機構を上昇させるようになっている。
【００２９】
また、石炭装入口１１ａ（１１ｂ）から加振板３３と加振ロッド３２を炭化室１０内に挿入した際には、加振ロッド３２に取り付けられている防熱蓋３４が石炭装入口１１ａ（１１ｂ）上面を塞ぐようになっており、これによって炭化室１０内からの輻射熱を遮ることで、石炭装入口１１ａ（１１ｂ）の上方に位置している加振モータ３１等の熱損傷を防止するようにしている。なお、加振板３３と加振ロッド３２を炭化室１０内から引き上げる際には、防熱蓋３４は加振板３３に引っ掛かって一緒に引き上げられる。
【００３０】
上記のように構成されたコークス押し出し装置を用いて、コークス塊１１を炭化室１０から押し出す場合の手順を以下に示す。
【００３１】
（１）まず、加振板３３を石炭装入口１１ａ、１１ｂから炭化室１０内に挿入して、コークス塊１５の上面に接する位置まで下降させるとともに、位置検出センサ４０を石炭装入口１１ｃから炭化室１０内に挿入する。
そして、炭化室１０の押し込み口側１０ａに待機させていたラム２０を作動させ、ラムヘッド２２を炭化室１０内のコークス塊１５に押し当てて前進させる。
【００３２】
（２）次に、押し出し荷重（例えば、押し出しラム駆動装置の負荷電流値から算定）が所定の値以上になったら、加振モータ３１で加振板３３を振動させ、それによってコークス塊１５に振動を加えながら、ラム２０を前進させる。
その際、位置検出センサ４０によってコークス塊１５の上面位置の変動を検出し、その検出結果に基づいて、加振板３３がコークス塊１５の上面に適切に接するように、ウインチ３５によって加振板３３の高さ位置を調節する。
ただし、加振板３３等に掛かる力が上限値を超えた場合は、直ちにウインチ３５を作動させて、加振板３３と加振ロッド３２を炭化室１０外に退避させることで、加振装置３０の損傷を防止する。
【００３３】
（３）そして、押し出し荷重が所定の値より小さくなったところで、加振モータ３１を止めて、コークス塊１５に振動を加えることを停止する。一方、ラム２０は引き続き前進させる。
【００３４】
（４）最後に、コークス塊１５全体が炭化室１０から押し出されたら、ラム２０を当初の待機位置まで後退させる。
【００３５】
このようにしてコークス塊１５の押し出しを行うことによって、コークス塊１５に加えられる振動で、コークス塊１５と炭化室１０の炉壁との間の摩擦が静摩擦から動摩擦に変化して、摩擦係数が低下し、それによって押し出し負荷が低減する。その結果、炉壁の損傷を抑止することができるとともに、押し詰りによる操業遅延が回避され、生産性をあげることが可能となる。
【００３６】
なお、上記では、押し出し荷重が所定の値以上になったら、コークス塊１５に振動を加え、押し出し荷重が所定の値より小さくなったら、振動を加えるのを停止するようにしているが、通常、押し出し荷重が最大になるのは、押し出し開始位置からのラムヘッド２２の前進移動距離が１ｍ〜１．５ｍになったところなので、ラムヘッド２２の前進移動距離が１．５ｍを超えたら、コークス塊１５に振動を加えるのを停止するようにしてもよい。
【００３７】
また、押し出し開始時点から押し出し終了時点まで、常にコークス塊１５に振動を加えるようにしても構わない。
【００３８】
逆に、押し詰りが発生した場合にのみ、炭化室１０内に加振板３３を挿入して、コークス塊１５に振動を加えるようにしてもよい。
【００３９】
ちなみに、押し詰りが発生して炉壁が損傷するのは、炭化室１０のコークス排出側の場合が多いので、加振装置３０は、コークス排出口に近い石炭装入口に設置するのが好ましい（例えば、図１のように）。
【００４０】
また、この実施形態においては、加振装置３０と位置検出センサ４０を石炭装入車２５に搭載するようにしているが、専用の移動台車に搭載するようにしてもよい。また、それぞれの炭化室毎に加振装置３０と位置検出センサ４０を設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の部分詳細図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  コークス炉の炭化室
１０ａ  コークス押し込み口
１０ｂ  コークス排出口
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  石炭装入口
１５  コークス塊
２０  ラム
２１  ラムロッド
２２  ラムヘッド
２５  石炭装入車
２７  乾留ガス回収装置
３０  加振装置
３１  加振モータ
３２  加振ロッド
３３  加振板
３４  防熱蓋
３５  ウインチ
３６  ワイヤロープ
３７  滑車
３８  昇降ガイド
４０  位置検出センサ
【図１】
2008007547.tif 000003
【図２】
2008007547.tif 000004