(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平設置型熱回収コークス炉に石炭を装入する装炭システムにおいて、
前記装炭システムは、
遠位端部分、近位端部分、及び対面する側方部を有する細長い装入フレームと、
前記細長い装入フレームの前記遠位端部分と動作可能に連結される装入ヘッドとを備えるものであって、
前記装入ヘッドは、装入ヘッド平面にある平面本体を含み、
前記装入ヘッドは、上縁部分、下縁部分、対面する側方部分、正面、及び後方面を有し、
前記装入ヘッドは、さらに、前記装入ヘッドの前記装入ヘッド平面から間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有する一対の対面するウイングを含み、
前記装入ヘッドは、前記一対の対面するウイングのそれぞれの内面から装入ヘッド平面に達する空間を画定するものである、
水平設置型熱回収コークス炉に石炭を装入する装炭システム。
【請求項２】
前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面から前方に延在するように位置付けられる、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項３】
前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面から後方に延在するように位置付けられる、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項４】
前記装入ヘッドは、前記装入ヘッドの装入ヘッド平面から間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有し、前記一対の対面するウイングとは別の一対の第２の対面するウイングを更に備え、前記第２の対面するウイングが、空間を画定し、前記空間が前記第２の対面するウイングの、それぞれの内面から前記装入ヘッド平面に達する空間を画定するものであり、
前記第２の対面するウイングが、前記一対の対面するウイングが前記装入ヘッド平面から延在する方向と反対の方向に前記装入ヘッドから延在する、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項５】
前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面に隣接する第１の面と、前記第１の面から前記自由端部分に向かって延在する第２の面とを含む、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項６】
前記対面するウイングの前記第２の面が、前記装入ヘッド平面に平行なウイング平面内にある、請求項５に記載の装炭システム。
【請求項７】
前記対面するウイングの前記第１の面の各々が、前記装入ヘッド平面から角度を付けて配置される、請求項６に記載の装炭システム。
【請求項８】
前記対面するウイングの前記第１の面の各々が、前記装入ヘッド平面から４５度の角度で、角度を付けて配置される、請求項７に記載の装炭システム。
【請求項９】
前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面から角度を付けて配置される、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項１０】
前記対面するウイングが直線である、請求項９に記載の装炭システム。
【請求項１１】
前記対面するウイングが曲線である、請求項９に記載の装炭システム。
【請求項１２】
前記装入ヘッドの前記上縁部分の上部に少なくとも１つの角度を付けて配置される粒子偏向表面をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項１３】
前記装入ヘッドの前記上縁部分の上部に少なくとも１つの粒子偏向表面をさらに備え、前記粒子偏向表面は、前記粒子偏向表面の実質的な部分が水平配置されないように成形される、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項１４】
前記対面するウイングの各々の長さに沿って、かつそれらから下方に延在する細長い高密度化バーをさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項１５】
前記細長い高密度化バーが、前記装入ヘッド平面に対して角度を付けて配置される長軸を有する、請求項１４に記載の装炭システム。
【請求項１６】
前記高密度化バーが、前記対面するウイングの各々と連結され、曲線を有する下方係合面を備える、請求項１４に記載の装炭システム。
【請求項１７】
前記装入ヘッドの前記対面する側方部分の各々の一部分が、前記装入ヘッドの前記正面から前記後方面に向かって角度を付けて配置される装入フレーム偏向面を画定する、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項１８】
前記装入ヘッドが、前記装入ヘッドと前記細長い装入フレームとの間で相対的な移動を可能にする複数の溝はめ込み型接合部によって、前記細長い装入フレームと連結されている、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項１９】
前記細長い装入フレームの前記対面する側方部の各々が、下向きの角度で前記装入フレームの中央部分に向かって面するように位置付けられた装入フレーム偏向面を含む、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項２０】
前記細長い装入フレームの前記対面する側方部の各々が、下向きの角度で前記装入フレームに向かって面するように位置付けられた装入フレーム偏向面を含む、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項２１】
前記細長い装入フレームの前記対面する側方部の各々の前方端部分が、前記ウイングから後方に位置付けられ、前記細長い装入フレームの前記側方部から前方かつ外向きに面するように配向された装入フレーム偏向面を含む、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項２２】
前記装入ヘッドの前記後方面と動作可能に連結された突出板であって、前記装入ヘッドに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を有する、突出板をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項２３】
前記突出板が、前記装入ヘッドの長さに実質的に沿って延在する、請求項２２に記載の装炭システム。
【請求項２４】
前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ上方に面するように配向された上偏向面をさらに含み、前記石炭係合面及び偏向面が互いに動作可能に連結されて、前記装入ヘッドから離れて後方に面する尖頭稜線を有する尖頭形状を画定する、請求項２２に記載の装炭システム。
【請求項２５】
前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する側方部偏向面を含むように成形される、請求項２２に記載の装炭システム。
【請求項２６】
前記対面するウイングの各々の後方面と動作可能に連結された突出板であって、前記ウイングに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を各々有する、突出板をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
【請求項２７】
前記対面するウイング及び第２の対面するウイングの各々の後方面と動作可能に連結された突出板であって、前記ウイングに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を各々有する、突出板をさらに備える、請求項４に記載の装炭システム。
【請求項２８】
水平設置型熱回収コークス炉に石炭を装入する方法において、
該方法は、
細長い装入フレーム、及び、前記細長い装入フレームの遠位端部分と動作可能に連結された装入ヘッドを有し、
前記装入ヘッドは、装入ヘッド平面に位置する平面本体と、前記装入ヘッドの装入ヘッド平面から間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有する一対の対面するウイングを有する装炭システムを、少なくともコークス炉内に部分的に位置付けることと、
前記装入ヘッドの後方表面に近接する前記装炭システム中に石炭を搬送することと、
前記一対の対面するウィングの開口に、前記石炭の一部分が流れるように、前記コークス炉の長軸に沿って前記装炭システムを移動させることとを含み、
前記開口は、前記装入ヘッドの側方部分下方を通過し、前記一対の対面するウイングに交わるものであって、
その結果、装炭システムによって形成されつつある石炭ベッドの側方部に向かって、石炭の一部が向けられるものである、
水平設置型熱回収コークス炉に石炭を装入する方法。
【請求項２９】
前記装炭システムが移動されると、前記対面するウイングの各々の長さに沿って、かつ、それらから下方に延在する細長い高密度化バーを、前記石炭ベッドの一部分と係合することにより、前記対面するウイングの下の前記石炭ベッドの一部分を圧迫することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記石炭の一部分を、前記装入ヘッドの後方面と動作可能に連結された突出板と係合することにより、前記装炭システム中に搬送される前記石炭の少なくとも一部分を押し出し、それにより、前記石炭の一部分を、前記装入ヘッドに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面の下で圧迫することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する側方部偏向面を含むように成形され、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記装入ヘッドが、前記装入ヘッドの装入ヘッド平面から間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有し、前記一対の対面するウイングとは別の一対の第２の対面するウイングを更に備え、
前記第２の対面するウイングが、前記一対の対面するウイングが前記装入ヘッド平面から延在する方向と反対の方向に前記装入ヘッド平面から延在し、
前記第２の対面するウイングの開口に、前記石炭の一部分が流れるように、前記コークス炉の長軸に沿って、第２の反対の方向に前記装炭システムを移動させることをさらに含み、
前記開口は、前記装入ヘッドの側方部分下方を通過し、前記第２の対面するウイングに交わるものであって、
その結果、装炭システムによって形成されつつある石炭ベッドの側方部に向かって、石炭の一部が向けられるものである、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は概して、コークス炉装入システム及びその使用法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年８月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／０４３，３５９号に対する優先権の利益を主張し、本開示は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
コークスは、鋼鉄の生産において鉄鉱を融解及び低減するために使用される固体炭素燃料及び炭素源である。「トンプソンコークス化工程」として既知である一方法において、コークスは、密封され、厳密に制御された大気条件下で２４〜４８時間非常に高い温度に加熱される炉に、粉状石炭をバッチ式で供給することにより生産される。石炭を冶金用のコークスに変えるために、コークス炉が何年にもわたって使用されてきた。コークス化工程の間、細かく粉砕された石炭は、制御された温度条件下で加熱されて、石炭を脱揮し、予め定められた多孔度と強度を有するコークスの熔融した塊を形成する。コークスの生産はバッチ式プロセスであるため、複数のコークス炉が同時に操作される。
【０００４】
極端な温度が伴われるため、コークス製造工程のほとんどが自動化されている。例えば、押出機装入装置（「ＰＣＭ」）は典型的に、いくつかの異なる操作のために炉の石炭側で使用される。一般的なＰＣＭ操作順序は、ＰＣＭが、炉バッテリーの前を走る一連のレールに沿って指定の炉に移動され、ＰＣＭの装炭システムを炉に整列させると始まる。押出機側炉扉は、装炭システムの扉取り出し装置を使用して、炉から取り外される。次いで、ＰＣＭは、ＰＣＭの押出機ラムを炉の中心に整列させるために移動される。押出機ラムは、炉内部からコークスを押し出すために電圧を加えられる。ＰＣＭは、装炭システムを炉の中心と整列させるために炉の中心から離して再度移動される。石炭は、トリッパ搬送部によりＰＣＭの装炭システムに送達される。次いで、装炭システムは、炉内部に石炭を装入する。いくつかのシステムにおいて、炉面から漏れる高温ガス排出物質中に混入する粒子状物質は、石炭を装入するステップの間、ＰＣＭにより捕捉される。かかるシステムにおいて、粒子状物質は、塵取機のバグハウスを通って排出物質フード中に吸い込まれる。次いで、装入搬送部は、炉から後退する。最後に、ＰＣＭの扉取り出し装置が、押出機側炉扉を取り替え、留める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に関して、ＰＣＭ装炭システム１０は一般的に、ＰＣＭに搭載され（非描写）、コークス炉に向かって及びコークス炉から離れて往復的に移動可能である細長いフレーム１２を含む。平面の装入ヘッド１４は、細長いフレーム１２の自由遠位端に位置付けられる。搬送部１６は、細長いフレーム１２内に位置付けられ、細長いフレーム１２の長さに沿って実質的に延出する。装入ヘッド１４を往復運動で使用して、炉内に堆積する石炭を概して平坦化する。しかし、図２Ａ、３Ａ、及び４Ａに関して、従来技術の装炭システムは、図２Ａに示されるように石炭ベッドの側方部に隙間１６、及び石炭ベッド表面に窪みを残す傾向がある。これらの隙間は、コークス化サイクル時間にわたってコークス炉により処理され得る石炭の量（石炭処理速度）を制限し、これは概して、コークス化サイクルにわたってコークス炉により生産されるコークスの量（コークス生産速度）を低減する。図２Ｂは、理想的に装入された平坦なコークスベッドに見えるような手法を描写する。
【０００６】
内部水冷システムを含み得る装炭システム１０の重量は、８０，０００ポンド以上であり得る。装入システム１０が、装入操作中、炉の中に延出されるとき、装炭システム１０は、その自由遠位端で下方に偏向する。これは、装入炭容量を減らす。図３Ａは、装炭システム１０の偏向により引き起こされたベッド高の降下を示す。図５に描写されるプロットは、炉の長さに沿った石炭ベッドプロファイルを示す。装炭システム偏向に因るベッド高の降下は、装入重量に応じて、押出機側からコークス側の間で５インチ〜８インチである。描写されるように、偏向の影響は、より少ない石炭が炉中に装入されるときにより著しい。概して、装炭システム偏向は、およそ１〜２トンの石炭体積の損失を引き起こし得る。図３Ｂは、理想的に装入された平坦なコークスベッドに見えるような手法を描写する。
【０００７】
装炭システムの重量及びカンチレバーの位置により引き起こされる、その偏向の悪影響にかかわらず、装炭システム１０は、石炭ベッドの高密度化においてほとんど利益を提供しない。図４Ａに関して、装炭システム１０は、内部石炭ベッド密度に最小の改善を提供し、これは石炭ベッドの底部に、第１の層ｄ１、及び第２のより低い密度の層ｄ２を形成する。石炭ベッドの密度を増加させることは、炉のサイクル時間及び炉の生産容量を決定する構成要素である、石炭ベッド全体への伝導熱伝達を促進し得る。図６は、従来技術の装炭システム１０を使用して、炉試験に関して取得された密度測定値群を描写する。ダイヤモンド形の表示を有する線は、石炭ベッド表面上の密度を示す。四角形の表示を有する線及び三角形の表示を有する線はそれぞれ、表面より１２インチ下及び２４インチ下の密度を示す。データは、ベッド密度がコークス側でより低下することを示す。図４Ｂは、相対的に増加した密度の層Ｄ１及びＤ２を有する、理想的に装入された平坦なコークスベッドに見えるような手法を描写する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術は概して、コークス炉と共に使用される装炭システムを対象とする。様々な実施形態において、本技術の装炭システムは、水平設置型熱回収コークス炉と共に使用するために構成される。しかし、本技術の実施形態は、水平設置型非回収炉などの他のコークス炉と共に使用され得る。いくつかの実施形態において、装炭システムは、装入ヘッドから外向きかつ前方に延在し、石炭がそれを通して石炭ベッドの側縁に向けられ得る開放経路を残す対面するウイングを有する装入ヘッドを含む。他の実施形態において、突出板は、装入ヘッドの後方面上に位置付けられ、石炭がコークス炉の長さに沿って装入されると、石炭と係合し、圧迫するように配向されている。また他の実施形態において、補助扉は、炉中に装入される石炭の量を最大化するために垂直に配向される。
【０００９】
好ましい実施形態を含む、本発明の非限定的であり、かつ包括的ではない実施形態が、以下の図を参照して説明され、図中、別途指定されない限り、様々な図を通して、同様の参照番号は同様の部品を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術の装炭システムの正面斜視図を描写する。
【図２Ａ】従来技術の装炭システムを使用してコークス炉中に装入された石炭ベッドの正面図を描写し、石炭ベッドが平坦ではなく、ベッドの側方部に隙間を有することを描写する。
【図２Ｂ】ベッドの側方部に隙間が無く、コークス炉中に理想的に装入された石炭ベッドの正面図を描写する。
【図３Ａ】従来技術の装炭システムを使用してコークス炉中に装入された石炭ベッドの側立面図を描写し、石炭ベッドが平坦ではなく、ベッドの端部分に隙間を有することを描写する。
【図３Ｂ】ベッドの端部分に隙間が無く、コークス炉中に理想的に装入された石炭ベッドの側立面図を描写する。
【図４Ａ】従来技術の装炭システムを使用してコークス炉中に装入された石炭ベッドの側立面図を描写し、従来技術の装炭システムにより形成された最小の石炭密度の２つの異なる層を描写する。
【図４Ｂ】相対的に増加した石炭密度の２つの異なる層を有する、コークス炉中に理想的に装入された石炭ベッドの側立面図を描写する。
【図５】ベッドの長さにわたるベッド高、及び装炭システム偏向に因るベッド高降下の模擬データのプロットを描写する。
【図６】ベッドの長さにわたる表面及び内部石炭容積密度の試験データのプロットを描写する。
【図７】本技術による装炭システムの装入フレーム及び装入ヘッドの一実施形態の正面斜視図を描写する。
【図８】図７で描写される装入フレーム及び装入ヘッドの上平面図を描写する。
【図９Ａ】本技術による装入ヘッドの一実施形態の上平面図を描写する。
【図９Ｂ】図９Ａで描写される装入ヘッドの正面立面図を描写する。
【図９Ｃ】図９Ａで描写される装入ヘッドの側立面図を描写する。
【図１０Ａ】本技術による装入ヘッドの別の実施形態の上平面図を描写する。
【図１０Ｂ】図１０Ａで描写される装入ヘッドの正面立面図を描写する。
【図１０Ｃ】図１０Ａで描写される装入ヘッドの側立面図を描写する。
【図１１Ａ】本技術による装入ヘッドのさらに別の実施形態の上平面図を描写する。
【図１１Ｂ】図１１Ａで描写される装入ヘッドの正面立面図を描写する。
【図１１Ｃ】図１１Ａで描写される装入ヘッドの側立面図を描写する。
【図１２Ａ】本技術による装入ヘッドのまた別の実施形態の上平面図を描写する。
【図１２Ｂ】図１２Ａで描写される装入ヘッドの正面立面図を描写する。
【図１２Ｃ】図１２Ａで描写される装入ヘッドの側立面図を描写する。
【図１３】本技術による装入ヘッドの一実施形態の側立面図を描写し、ここで、装入ヘッドは、装入ヘッドの上縁部分の上部に粒子偏向表面を含む。
【図１４】本技術の装入ヘッドの一実施形態の部分的な上立面図を描写し、高密度化バー及びそれが装入ヘッドのウイングと連結され得る１つの手法の一実施形態をさらに描写する。
【図１５】図１４で描写される装入ヘッド及び高密度化バーの側立面図を描写する。
【図１６】本技術の装入ヘッドの一実施形態の部分的な側立面図を描写し、高密度化バー及びそれが装入ヘッドと連結され得る手法の別の実施形態をさらに描写する。
【図１７】本技術による装入ヘッド及び装入フレームの一実施形態の部分的な上立面図を描写し、装入ヘッド及び装入フレームを互いに連結する溝はめ込み型接合部の一実施形態をさらに描写する。
【図１８】図１７で描写される装入ヘッド及び装入フレームの部分的な切断側立面図を描写する。
【図１９】本技術による装入ヘッド及び装入フレームの一実施形態の部分的な正面立面図を描写し、装入フレームに関連し得る装入フレームの偏向面の一実施形態をさらに描写する。
【図２０】図１９で描写される装入ヘッド及び装入フレームの部分的な切断側立面図を描写する。
【図２１】本技術による突出板の一実施形態の正面斜視図を描写し、それが装入ヘッドの後方面に関連し得る１つの手法をさらに描写する。
【図２２】図２１で描写される突出板及び装入ヘッドの部分的な等角図を描写する。
【図２３】本技術による突出板の一実施形態の側面斜視図を描写し、それが装入ヘッドの後方面に関連し得、装炭システム中に搬送される石炭を突出すことができる１つの手法をさらに描写する。
【図２４Ａ】本技術による突出板の別の実施形態の上平面図を描写し、それらが装入ヘッドのウイング部材に関連し得る１つの手法をさらに描写する。
【図２４Ｂ】図２４Ａの突出板の側立面図を描写する。
【図２５Ａ】本技術による突出板のまた別の実施形態の上平面図を描写し、それらが、装入ヘッドの前方及び後方の両方に配置される複数組のウイング部材に関連し得る１つの手法をさらに描写する。
【図２５Ｂ】図２５Ａの突出板の側立面図を描写する。
【図２６】本技術による装入ヘッドの一実施形態の正面立面図を描写し、突出板が、石炭ベッド装入操作で使用されるとき及び使用されないときの石炭ベッド密度の差異をさらに描写する。
【図２７】石炭ベッドが突出板を使用することなく装入される、石炭ベッドの長さにわたって、石炭ベッド密度のプロットを描写する。
【図２８】石炭ベッドが突出板を使用して装入される、石炭ベッドの長さにわたって、石炭ベッド密度のプロットを描写する。
【図２９】本技術による装入ヘッドの一実施形態の上平面図を描写し、装入ヘッドの後方表面に関連し得る突出板の別の実施形態をさらに描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本技術のいくつかの実施形態の具体的な詳細は、図７〜２９に関して以下に記載される。押出機システム、装入システム、及びコークス炉にしばしば関連する周知の構造及びシステムを記載する他の詳細は、本技術の様々な実施形態の記述を不要に不明確にすることを回避するために以下の開示には記載されていない。図で示される詳細、寸法、角度、及び他の特徴の多くは、本技術の特定の実施形態を単に例示しているに過ぎない。したがって、他の実施形態は、本技術の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の詳細、寸法、角度、及び特徴を有し得る。よって、当業者は、本技術が追加の要素を含む他の実施形態を有し得るか、または本技術が、図７〜２９に関連して下記に示され、かつ記載される特徴のいくつかを含まない他の実施形態を有し得ることを適宜理解するだろう。
【００１２】
本件の石炭装入技術が、扉取り出し装置、押出機ラム、トリッパ搬送部などのＰＣＭに共通する１つ以上の他の構成要素を有する押出機装入装置（「ＰＣＭ」）と組み合わせて使用されるであろうことが企図される。しかし、本技術の態様はＰＣＭとは別に使用され得、個別にまたはコークス化システムに関連する他の機器と共に使用され得る。したがって、本技術の態様は、「装炭システム」またはこれらの構成要素として単に記載され得る。周知である石炭搬送部などの装炭システムに関連する構成要素は、本技術の様々な実施形態の記述を不要に不明確にすることを回避するために、仮に記載されるとしても、詳細に記載されない場合がある。
【００１３】
図７〜９Ｃに関して、細長い装入フレーム１０２及び装入ヘッド１０４を有する装炭システム１００が描写される。様々な実施形態において、装入フレーム１０２は、遠位端部分１１０と近位端部分１１２との間に延在する対面する側方部１０６及び１０８を有するように構成されるであろう。様々な適用において、近位端部分１１２は、石炭装入操作中、コークス炉内部への及びコークス炉内部からの装入フレーム１０２の選択的な延出及び後退を可能にする手法でＰＣＭと連結され得る。コークス炉床及び／または石炭ベッドに対して装入フレーム１０２の高さを選択的に調節する高さ調節システムなどの他のシステムもまた、装炭システム１００に関連され得る。
【００１４】
装入ヘッド１０４は、細長い装入フレーム１０２の遠位端部分１１０と連結されている。様々な実施形態において、装入ヘッド１０４は、上縁部分１１６、下縁部分１１８、対面する側方部分１２０及び１２２、正面１２４、ならびに後方面１２６を有する平面本体１１４により画定される。いくつかの実施形態において、本体１１４の実質的な部分は、装入ヘッド平面内にある。これは、本技術の実施形態が１つ以上追加の平面を占める態様を有する装入ヘッド本体を提供しないであろうことを示唆するものではない。様々な実施形態において、平面本体は、正方形または長方形の断面形状を有する複数の管により形成される。特定の実施形態において、管は、６インチ〜１２インチの幅で提供される。少なくとも１つの実施形態において、管は８インチの幅を有し、これは、装入操作中、歪曲に対する著しい抵抗性を示す。
【００１５】
図９Ａ〜９Ｃをさらに参照すると、装入ヘッド１０４の様々な実施形態は、自由端部分１３２及び１３４を有するように成形される一対の対面するウイング１２８及び１３０を含む。いくつかの実施形態において、自由端部分１３２及び１３４は、装入ヘッド平面から前方に間隔を置いた関係で位置付けられる。特定の実施形態において、自由端部分１３２及び１３４は、装入ヘッド１０４のサイズ、ならびに対面するウイング１２８及び１３０の幾何学的形状に応じて、装入ヘッド平面から前方に６インチ〜２４インチの距離で離される。この位置で、対面するウイング１２８及び１３０は、対面するウイング１２８及び１３０から後方に装入ヘッド平面を通る空間を画定する。これらの空間設計のサイズが増加すると、より多くの材料が石炭ベッドの側方部に分配される。空間が小さくなると、より少ない材料が石炭ベッドの側方部に分配される。したがって、コークス化システムごとに特定の特質が示されるため、本技術は適合可能である。
【００１６】
図９Ａ〜９Ｃで描写されるものなどのいくつかの実施形態において、対面するウイング１２８及び１３０は、装入ヘッド平面から外向きに延在する第１の面１３６及び１３８を含む。特定の実施形態において、第１の面１３６及び１３８は、４５度の角度で装入平面から外向きに延在する。第１の面が装入ヘッド平面から離れる角度は、装炭システム１００の特定の使用目的に従って、増加または減少され得る。例えば、特定の実施形態は、装入及び平坦化操作中に予測される条件に応じて、１０度〜６０度の角度を用いてよい。いくつかの実施形態において、対面するウイング１２８及び１３０は、第１の面１３６及び１３８から外向きに、自由遠位端部分１３２及び１３４に向かって延在する第２の面１４０及び１４２をさらに含む。特定の実施形態において、対面するウイング１２８及び１３０の第２の面１４０及び１４２は、装入ヘッド平面に平行であるウイング平面内にある。いくつかの実施形態において、第２の面１４０及び１４２は、およそ１０インチの長さになるように提供される。しかし、他の実施形態において、第２の面１４０及び１４２は、第１の面１３６及び１３８のために選択される長さ、ならびに第１の面１３６及び１３８が装入平面から離れて延在する角度を含む、１つ以上の設計留意点に応じて、０〜１０インチの範囲である長さを有してよい。図９Ａ〜９Ｃで描写されるように、装炭システム１００が、装入される石炭ベッドを越えて引き出されるのと同時に、対面するウイング１２８及び１３０は、装入ヘッド１０４の後方面からバラバラの石炭を受容し、石炭ベッドの側縁に向かってバラバラの石炭を集積させるか、さもなければそこに向かわせるように成形される。少なくともこの手法において、装炭システム１００は、図２Ａに示されるような石炭ベッドの側方部の隙間の可能性を低減し得る。むしろ、ウイング１２８及び１３０は、図２Ｂで描写される平坦な石炭ベッドを促進するのを支援する。試験は、対面するウイング１２８及び１３０の使用が、これらの側方部隙間を充填することにより、装入重量を１〜２トン増加し得ることを示している。さらに、ウイング１２８及び１３０の形状は、石炭が炉の押出機側から戻ること及びこぼれ落ちることを低減し、これは、こぼれ落ちた石炭を回収するための労働力の無駄及び経費を低減する。
【００１７】
図１０Ａ〜１０Ｃに関して、装入ヘッド２０４の別の実施形態が、上縁部分２１６、下縁部分２１８、対面する側方部分２２０及び２２２、正面２２４、ならびに後方面２２６を有する平面本体２１４を有するように描写される。装入ヘッド２０４は、装入ヘッド平面から前方に間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分２３２及び２３４を有するように成形される一対の対面するウイング２２８及び２３０をさらに含む。特定の実施形態において、自由端部分２３２及び２３４は、装入ヘッド平面から前方に６インチ〜２４インチの距離で離される。対面するウイング２２８及び２３０は、対面するウイング２２８及び２３０から後方に装入ヘッド平面を通る空間を画定する。いくつかの実施形態において、対面するウイング２２８及び２３０は、４５度の角度で装入ヘッド平面から外向きに延在する第１の面２３６及び２３８を含む。特定の実施形態において、装入及び平坦化操作中に予測される状態に応じて、第１の面２３６及び２３８が装入ヘッド平面から離れる角度は１０度〜６０度である。装炭システムが、装入される石炭ベッドを越えて引き出されるのと同時に、対面するウイング２２８及び２３０は、装入ヘッド２０４の後方面からバラバラの石炭を受容し、石炭ベッドの側縁に向かってバラバラの石炭を集積させるか、さもなければそこに向かわせるように成形される。
【００１８】
図１１Ａ〜１１Ｃに関して、装入ヘッド３０４のさらなる実施形態が、上縁部分３１６、下縁部分３１８、対面する側方部分３２０及び３２２、正面３２４、ならびに後方面３２６を有する平面本体３１４を有するように描写される。装入ヘッド３００は、装入ヘッド平面から前方に間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分３３２及び３３４を有する一対の湾曲した対面するウイング３２８及び３３０をさらに含む。特定の実施形態において、自由端部分３３２及び３３４は、装入ヘッド平面から前方に６インチ〜２４インチの距離で離される。湾曲した対面するウイング３２８及び３３０は、湾曲した対面するウイング３２８及び３３０から後方に装入ヘッド平面を通る空間を画定する。いくつかの実施形態において、湾曲した対面するウイング３２８及び３３０は、湾曲した対面するウイング３２８及び３３０の近位端部分から４５度の角度で装入ヘッド平面から外向きに延在する第１の面３３６及び３３８を含む。特定の実施形態において、第１の面３３６及び３３８が装入ヘッド平面から離れる角度は１０度〜６０度である。この角度は、湾曲した対面するウイング３２８及び３３０の長さに沿って動的に変化する。装炭システムが、装入される石炭ベッドを越えて引き出されるのと同時に、対面するウイング３２８及び３３０は、装入ヘッド３０４の後方面からバラバラの石炭を受容し、石炭ベッドの側縁に向かってバラバラの石炭を集積させるか、さもなければそこに向かわせるように成形される。
【００１９】
図１２Ａ〜１２Ｃに関して、装入ヘッド４０４の実施形態は、上縁部分４１６、下縁部分４１８、対面する側方部分４２０及び４２２、正面４２４、ならびに、後方面４２６を有する平面本体４１４を含む。装入ヘッド４００は、装入ヘッド平面から前方に間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分４３２及び４３４を有する対面するウイング４２８及び４３０の第１の対をさらに含む。対面するウイング４２８及び４３０は、装入ヘッド平面から外向きに延在する第１の面４３６及び４３８を含む。いくつかの実施形態において、第１の面４３６及び４３８は、４５度の角度で装入ヘッド平面から外向きに延在する。第１の面が装入ヘッド平面から離れる角度は、装炭システム４００の特定の使用目的に従って、増加または減少され得る。例えば、特定の実施形態は、装入及び平坦化操作中に予測される条件に応じて、１０度〜６０度の角度を用いてよい。いくつかの実施形態において、自由端部分４３２及び４３４は、装入ヘッド平面から前方に６インチ〜２４インチの距離で離される。対面するウイング４２８及び４３０は、湾曲した対面するウイング４２８及び４３０から後方に装入ヘッド平面を通る空間を画定する。いくつかの実施形態において、対面するウイング４２８及び４３０は、第１の面４３６及び４３８から外向きに、自由遠位端部分４３２及び４３４に向かって延在する第２の面４４０及び４４２をさらに含む。特定の実施形態において、対面するウイング４２８及び４３０の第２の面４４０及び４４２は、装入ヘッド平面に平行であるウイング平面内にある。いくつかの実施形態において、第２の面４４０及び４４２は、およそ１０インチの長さになるように提供される。しかし、他の実施形態において、第２の面４４０及び４４２は、第１の面４３６及び４３８のために選択される長さ、ならびに第１の面４３６及び４３８が装入平面から離れて延在する角度を含む、１つ以上の設計留意点に応じて０〜１０インチの範囲である長さを有してよい。装炭システム４００が、装入される石炭ベッドを越えて引き出されるのと同時に、対面するウイング４２８及び４３０は、装入ヘッド４０４の後方面からバラバラの石炭を受容し、石炭ベッドの側縁に向かってバラバラの石炭を集積させるか、さもなければそこに向かわせるように成形される。
【００２０】
様々な実施形態において、様々な幾何学的形状の対面するウイングが、本技術による装炭システムに関連する装入ヘッドから後方に延在し得ることが企図される。図１２Ａ〜１２Ｃを引き続き参照すると、装入ヘッド４００は、装入ヘッド平面から後方に間隔を置いた関係で位置付けられた、各々が自由端部分４４８及び４５０を含む対面するウイング４４４及び４４６の第２の対をさらに含む。対面するウイング４４４及び４４６は、装入ヘッド平面から外向きに延在する第１の面４５２及び４５４を含む。いくつかの実施形態において、第１の面４５２及び４５４は、４５度の角度で装入ヘッド平面から外向きに延在する。第１の面４５２及び４５４が装入ヘッド平面から離れる角度は、装炭システム４００の特定の使用目的に従って、増加または減少され得る。例えば、特定の実施形態は、装入及び平坦化操作中に予測される条件に応じて、１０度〜６０度の角度を用いてよい。いくつかの実施形態において、自由端部分４４８及び４５０は、装入ヘッド平面から後方に６インチ〜２４インチの距離で離される。対面するウイング４４４及び４４６は、対面するウイング４４４及び４４６から後方に装入ヘッド平面を通る空間を画定する。いくつかの実施形態において、対面するウイング４４４及び４４６は、第１の面４５２及び４５４から外向きに、自由遠位端部分４４８及び４５０に向かって延在する第２の面４５６及び４５８をさらに含む。特定の実施形態において、対面するウイング４４４及び４４６の第２の面４５６及び４５８は、装入ヘッド平面に平行であるウイング平面内にある。いくつかの実施形態において、第２の面４５６及び４５８は、およそ１０インチの長さになるように提供される。しかし、他の実施形態において、第２の面４５６及び４５８は、第１の面４５２及び４５４のために選択される長さ、ならびに第１の面４５２及び４５４が装入平面から離れて延在する角度を含む、１つ以上の設計留意点に応じて０〜１０インチの範囲である長さを有してよい。装炭システム４００が、装入される石炭ベッドに沿って延出されるのと同時に、対面するウイング４４４及び４４６は、装入ヘッド４０４の正面４２４からバラバラの石炭を受容し、石炭ベッドの側縁に向かってバラバラの石炭を集積させるか、さもなければそこに向かわせるように成形される。
【００２１】
図１２Ａ〜１２Ｃを引き続き参照すると、後方を向いている対面するウイング４４４及び４４６が、前方を向いている対面するウイング４２８及び４３０の上に位置付けられているように描写される。しかし、この特定の配設は、いくつかの実施形態において、本技術の範囲から逸脱することなく反対にされてもよいことが企図される。同様に、後方を向いている対面するウイング４４４及び４４６ならびに前方を向いている対面するウイング４２８及び４３０は各々、互いに対して角度を付けて配置される面の第１の及び第２の組を有する角度を付けて配置されたウイングとして描写される。しかし、対面するウイングのいずれかまたは両方の組が、直線的で角度を付けて配置された対面するウイング２２８及び２３０、または湾曲したウイング３２８及び３３０により示されるような、異なる幾何学的形状で提供され得ることが企図される。混合されたか、または対である既知の形状の他の組み合わせが企図される。さらに、本技術の装入ヘッドが、前方を向いているウイングはなく、装入ヘッドから後方だけを向いている対面するウイングの１つ以上の組を提供され得るであろうことがさらに企図される。かかる事例において、後方に位置付けられた対面するウイングは、装炭システムが前進（装入）するとき、石炭ベッドの側方部分に石炭を分配する。
【００２２】
図１３に関して、石炭が炉中に装入されるとき、及び、装炭システム１００（または類似の手法の装入ヘッド２００、３００、または４００）が石炭ベッドを越えて引き出されると、バラバラの石炭が、装入ヘッド１０４の上縁部分１１６上に積み重なり始め得ることが企図される。したがって、本技術のいくつかの実施形態は、装入ヘッド１０４の上縁部分１１６の上部に１つ以上の角度を付けて配置された粒子偏向表面１４４を含むであろう。描写される例において、一対の反対に向いている粒子偏向表面１４４は組み合わさって、尖頭のある構造を形成し、これは、装入ヘッド１０４の前及びその裏側に不規則な粒子材料を分散する。特定の事例において、粒子材料を、主として装入ヘッド１０４の前またはその裏側の両方ではなくいずれかに着地させることが望ましい場合があることが企図される。したがって、かかる事例において、単一の粒子偏向表面１４４は、石炭を適宜分散するために選ばれた配向を提供され得る。粒子偏向表面１４４が、非平面または角度付けられていない他の構成で提供され得ることがさらに企図される。特に、粒子偏向表面１４４は、平ら、曲線、凸状、凹状、複合、またはこれらの様々な組み合わせであり得る。いくつかの実施形態は、粒子偏向表面１４４を水平配置しないように、単に配置するのみであろう。いくつかの実施形態において、粒子表面は、装入ヘッド１０４の上縁部分１１６と一体的に形成され得、これは、水冷特徴をさらに含み得る。
【００２３】
石炭ベッド容積密度は、コークスの質を決定し、特に炉壁の近くの焼失を最小限に抑える上で大きな役割を果たす。石炭装入操作中、装入ヘッド１０４は、石炭ベッドの上部分に対して後退する。この手法において、装入ヘッドは、石炭ベッドの上部の形状に寄与する。しかし、本技術の特定の態様は、装入ヘッドの一部分が石炭ベッドの密度を増加させることをもたらす。図１４及び１５に関して、対面するウイング１２８及び１３０は、いくつかの実施形態において、対面するウイング１２８及び１３０各々の長さに沿って、かつそれらから下方に延在する１つ以上の細長い高密度化バー１４６を提供され得る。図１４及び１５で描写されるようなものなどのいくつかの実施形態において、高密度化バー１４６は、対面するウイング１２８及び１３０の底表面から下方に延在し得る。図１６も描写されるようなものなどの他の実施形態において、高密度化バー１４６は、対面するウイング１２８及び１３０のいずれかもしくは両方の前方面もしくは後方面、ならびに／または装入ヘッド１０４の下縁部分１１８と動作可能に連結され得る。図１４で描写されるようなものなどの特定の実施形態において、細長い高密度化バー１４６は、装入ヘッド平面に対して角度を付けて配置された長軸を有する。高密度化バー１４６が、高温度材料から形成された、パイプまたはロッドなどの、概して水平な軸、または様々な形状の静止して取り付けられた構造の周りを回転するローラーから形成され得ることが企図される。細長い高密度化バー１４６の外部形状は、平面または曲線であってよい。さらに、細長い高密度化バーは、その長さに沿って湾曲、または角度を付けて配置されてもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態において、様々なシステムの装入ヘッド及び装入フレームは、冷却システムを含まない場合がある。炉の極端な温度は、かかる装入ヘッド及び装入フレームの部分が、互いに対して、わずかにかつ異なる速度で拡張することをもたらすであろう。かかる実施形態において、構成要素の急速で不規則な加熱及び拡張は、装炭システムに負荷を与え得、装入ヘッドを歪曲させ得るか、そうでなければ装入フレームに対して不整列にし得る。図１７及び１８に関して、本技術の実施形態は、装入ヘッド１０４と細長い装入フレーム１０２との間で相対的な移動を可能にする複数の溝はめ込み型接合部を使用して、装入フレーム１０２の側方部１０６及び１０８に装入ヘッド１０４を連結する。少なくとも１つの実施形態において、第１のフレーム板１５０は、細長いフレーム１０２の側方部１０６及び１０８の内面から外向きに延在する。第１のフレーム板１５０は、第１のフレーム板１５０を貫通する１つ以上の細長い取付け溝１５２を含む。いくつかの実施形態において、第２のフレーム板１５４も、側方部１０６及び１０８の内面から外向きに、第１のフレーム板１５０の下に延在するように提供される。細長いフレーム１０２の第２のフレーム板１５４も、第２のフレーム板１５４を貫通する１つ以上の細長い取付け溝１５２を含む。第１のヘッド板１５６は、装入ヘッド１０４の後方面１２６の対面する側方部から外向きに延在する。第１のヘッド板１５６は、第１のヘッド板１５６を貫通する１つ以上の取付け孔１５８を含む。いくつかの実施形態において、第２のヘッド板１６０も、装入ヘッド１０４の後方面１２６から外向きに、第１のヘッド板１５６の下に延在するように提供される。第２のヘッド板１６０も、第２のヘッド板１５８を貫通する１つ以上の取付け孔１５８を含む。装入ヘッド１０４は、第１のフレーム板１５０が第１のヘッド板１５６と整列し、第２のフレーム板１５４が第２のヘッド板１６０と整列するように、装入フレーム１０２と整列される。機械的留め具１６１が、第１のフレーム板１５０及び第２のフレーム板１５２の細長い取付け溝１５２、ならびに対応する取付け孔１６０を通り抜ける。この手法において、機械的留め具１６１は、取付け孔１６０に対して定位置で設置されるが、装入ヘッド１０４が装入フレーム１０２に対して移動するとき、細長い取付け溝１５２の長さに沿って移動することは可能である。装入ヘッド１０４及び細長い装入フレーム１０２のサイズ及び構成に応じて、より多いかまたはより少ない様々な形状及びサイズの装入ヘッド板及びフレーム板が用いられて、装入ヘッド１０４及び細長い装入フレーム１０２を互いに動作可能に連結し得るであろうことが企図される。
【００２５】
図１９及び２０に関して、本技術の特定の実施形態は、細長い装入フレーム１０２の対面する側方部１０６及び１０８の各々の下方の内面に、装入フレーム１０２の中央部分に向かってわずかに下向きの角度で面するように位置付けられた装入フレーム偏向面１６２を提供する。この手法において、装入フレーム偏向面１６２は、バラバラに装入された石炭と係合し、石炭を下に向け、装入される石炭ベッドの側方に向かわせる。偏向面１６２の角度は、石炭ベッドの縁部分の密度の増加を支援する手法で石炭を下方にさらに圧迫する。別の実施形態において、細長い装入フレーム１０２の対面する側方部１０６及び１０８の各々の前方端部分は、ウイングから後方にも位置付けられるが、装入フレームから前方かつ下方に面するように配向された装入フレーム偏向面１６３を含む。この手法において、偏向面１６３は、石炭ベッドの密度を増加し、石炭ベッドをより完全に平坦化するよう試みる上で石炭を外向きに石炭ベッドの縁部分に向かわせるのをさらに支援し得る。
【００２６】
多くの従来の装炭システムは、装入ヘッド及び装入フレームの重量に因り、少量の圧縮を石炭ベッド表面に提供する。しかし、圧縮は典型的に、石炭ベッド表面より１２インチ下に制限される。石炭ベッド試験中のデータは、この領域における容積密度測定値が石炭ベッドの中で３〜１０単位のポイントの差異になることを示した。図６はグラフを用いて、模造の炉試験中に取得された密度測定値を描写する。上の線は、石炭ベッド表面の密度を示す。下方２つの線は、石炭ベッド表面の１２インチ下及び２４インチ下における密度をそれぞれ描写する。試験データより、ベッド密度が炉のコークス側でより著しく低下すること結論づけることができる。
【００２７】
図２１〜２９に関して、本技術の様々な実施形態が、装入ヘッド１０４の後方面１２６と動作可能に連結された１つ以上の突出板１６６を位置付ける。いくつかの実施形態において、突出板１６６は、装入ヘッド１０４に対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面１６８を含む。この手法において、装入ヘッド１０４の裏側の炉中に装入されるバラバラの石炭は、突出板１６６の石炭係合面１６８と係合するであろう。装入ヘッド１０４の裏側に堆積している石炭の圧力に因り、石炭係合面１６８は、石炭を下方に圧縮し、これは、突出板１６６の下の石炭ベッドの石炭密度を増加させる。様々な実施形態において、突出板１６６は、石炭ベッドのかなりの幅にわたって密度を最大化するために、実質的に装入ヘッド１０４の長さに沿って延在する。図２１及び２２を引き続き参照すると、突出板１６６は、装入ヘッド１０４に対して後方かつ上方に面するように配向された上偏向面１７０をさらに含む。この手法において、石炭係合面１６８及び上偏向面１７０は互いに連結されて、装入ヘッド１０４から離れて後方に面する尖頭稜線を有する尖頭形状を画定する。したがって、上偏向面１７０上に落ちるいずれの石炭も、突出板１６６から離れて、入ってくる石炭が突出される前にそこに加わるように向けられる。
【００２８】
使用において、石炭は、装入ヘッド１０４の裏側にある、装炭システム１００の前端部分に混ぜる。石炭は、搬送部と装入ヘッド１０４との間の開口に積み重なり、搬送鎖圧力が、およそ２５００〜２８００ｐｓｉに到達するまで徐々に高まり始める。図２３に関して、石炭が、装入ヘッド１０４の裏側の本システム中に供給され、装入ヘッド１０４が、炉を通って後方に後退する。突出板１６６は石炭を圧縮し、それを石炭ベッド中に突出す。
【００２９】
図２４Ａ〜２５Ｂに関して、本技術の実施形態は、突出板を、装入ヘッドから延在する１つ以上のウイングと関連させ得る。図２４Ａ及び２４Ｂは、突出板２６６が、対面するウイング１２８及び１３０から後方に延在する場合の１つのかかる実施形態を描写する。かかる実施形態において、突出板２６６は、互いに連結されて、対面するウイング１２８及び１３０から離れて後方に面する尖頭稜線を有する尖頭形状を画定する石炭係合面２６８及び上偏向面２７０を提供される。石炭係合面２６８は、装炭システムが炉を通って後退すると石炭を下方に圧縮するように位置付けられ、これは、突出板２６６の下の石炭ベッドの石炭密度を増加させる。図２５Ａ及び２５Ｂは、石炭係合面４６８及び上偏向面４７０を有する突出板４６６が、対面するウイング４２８及び４３０から後方に延在するように位置付けられることを除いて、図１２Ａ〜１２Ｃで描写されるのと類似する装入ヘッドを描写する。突出板４６６は、突出板２６６と同様に機能する。追加の突出板４６６は、装入ヘッド４００の裏側に位置付けられる対面するウイング４４４及び４４６から前方に延在するように位置付けられ得る。かかる突出板は、装炭システムが炉を通って前進すると石炭を下方に圧縮し、これは、突出板４６６の下の石炭ベッドの石炭密度をさらに増加させる。
【００３０】
図２６は、突出板１６６の有益性を受けた装入炭の密度（石炭ベッドの左側）及び突出板１６６の有益性を受けない装入炭の密度（石炭ベッドの右側）への影響を描写する。描写されるように、突出板１６６の使用は、増加した石炭ベッドの容積密度の「Ｄ」範囲、及び突出板が存在しない石炭ベッドのより少ない容積密度「ｄ」の範囲を提供する。この手法において、突出板１６６は、表面密度の改善を示すだけでなく、全体の内部ベッドの容積密度も改善する。下記の図２７及び２８で描写される試験結果は、突出板１６６を使用する（図２８）及び突出板１６６を使用しない（図２７）ベッド密度の改善を示す。データは、表面密度及び石炭ベッド表面の２４インチ下の両方への著しい影響を示す。いくつかの試験において、突出板１６６は、１０インチ（装入ヘッド１０４の後ろから、石炭係合面１６８及び上偏向面１７０が合致する突出板１６６の尖頭稜線までの距離）の尖頭を有する。６インチの尖頭が使用された他の試験において、石炭密度は増加したが、１０インチの尖頭突出板１６６の使用から得られた程度には至らなかった。データは、１０インチの尖頭突出板の使用が、石炭ベッドの密度を増加させ、これは、およそ２．５トンの装入重量の増加を可能にしたことを明らかにする。本技術のいくつかの実施形態において、例えば尖頭高さが５〜１０インチの、より小さな突出板、または例えば尖頭高さが１０〜２０インチの、より大きな突出板が使用され得るであろうことが企図される。
【００３１】
図２９に関して、本技術の他の実施形態は、装入ヘッド１０４に対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する偏向面１７２を含むように成形される突出板１６６を提供する。対面する側方部偏向面１７２を含むように突出板１６６を成形することにより、試験は、より多くの突出された石炭が、それが突出されながらベッドの両側に向かって流れたことを示した。この手法において、突出板１６６は、図２Ｂで描写される平坦な石炭ベッド、及び石炭ベッドの幅にわたる石炭ベッドの密度の増加の促進を支援する。
【００３２】
装入システムが、装入操作中、炉の中に延出するとき、典型的におよそ８０，０００ポンドの重量である装炭システムは、それらの自由な遠位端で下方に偏向する。この偏向は、装入炭容量を減らす。図５は、装炭システム偏向に因るベッド高の降下が、装入重量に応じて、押出機側からコークス側の間で５インチ〜８インチであることを示す。概して、装炭システム偏向は、およそ１〜２トンの石炭体積の損失を引き起こし得る。装入操作中、石炭は、搬送部と装入ヘッド１０４との間の開口に積み重なり、搬送鎖圧力が、高まり始める。従来の装炭システムは、およそ２３００ｐｓｉの鎖圧力で稼働する。しかし、本技術の装炭システムは、およそ２５００〜２８００ｐｓｉの鎖圧力で操作され得る。鎖圧力のこの増加は、装炭システム１００の剛性を、その装入フレーム１０２の長さに沿って増加させる。試験は、およそ２７００ｐｓｉの鎖圧力で装炭システム１００を操作することが、装炭システム偏向の偏向をおよそ２インチ低減させ、これは、より高い装入重量及び増加した生産と等しいことを示す。試験は、およそ３０００〜３３００ｐｓｉのより高い鎖圧力で装炭システム１００を操作することが、より有効な装入を生み出し得、上述されるような１つ以上の突出板１６６の使用により、より大きな利益をさらに実現し得ることをさらに示した。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例は、本技術のいくつかの実施形態を例示する。
１．装炭システムであって、
遠位端部分、近位端部分、及び対面する側方部を有する細長い装入フレームと、
前記細長い装入フレームの前記遠位端部分と動作可能に連結され、装入ヘッド平面にある平面本体を含み、上縁部分、下縁部分、対面する側方部分、正面、及び後方面を有する装入ヘッドであって、
前記装入ヘッドは、前記装入ヘッドから間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有する一対の対面するウイングであって、前記対面するウイングの内面から延在し前記装入ヘッド平面を通る空間を画定する、一対の対面するウイングをさらに含む、装入ヘッドと、を備える、装炭システム。
２．前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面から前方に延在するように位置付けられる、請求項１に記載の装炭システム。
３．前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面から後方に延在するように位置付けられる、請求項１に記載の装炭システム。
４．前記装入ヘッドから間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有する、一対の第２の対面するウイングであって、前記対面するウイングの内面から延在し前記装入ヘッド平面を通る空間を画定する、一対の第２の対面するウイングをさらに備え、
前記第２の対面するウイングが、前記他方の対面するウイングが前記装入ヘッドから延在する方向と反対の方向に前記装入ヘッドから延在する、請求項１に記載の装炭システム。
５．前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面に隣接する第１の面と、前記第１の面から前記自由端部分に向かって延在する第２の面とを含む、請求項１に記載の装炭システム。
６．前記対面するウイングの前記第２の面が、前記装入ヘッド平面に平行なウイング平面内にある、請求項５に記載の装炭システム。
７．前記対面するウイングの前記第１の面の各々が、前記装入ヘッド平面から前記装入ヘッドの隣接側方部に向かって角度を付けて配置される、請求項６に記載の装炭システム。
８．前記対面するウイングの前記第１の面の各々が、前記装入ヘッド平面から前記装入ヘッドの隣接側方部に向かって４５度の角度で、角度を付けて配置される、請求項７に記載の装炭システム。
９．前記対面するウイングが、前記装入ヘッド平面から前記装入ヘッドの隣接側方部に向かって角度を付けて配置される、請求項１に記載の装炭システム。
１０．前記対面するウイングが各々、対面する端部分を有し、前記対面する端部分間の直線経路に沿って延在する、請求項９に記載の装炭システム。
１１．前記対面するウイングが各々、対面する端部分を有し、前記対面する端部分間の曲線経路に沿って延在する、請求項９に記載の装炭システム。
１２．前記装入ヘッドの前記上縁部分の上部に少なくとも１つの角度を付けて配置される粒子偏向表面をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
１３．前記装入ヘッドの前記上縁部分の上部に少なくとも１つの粒子偏向表面であって、前記粒子偏向表面の実質的な部分を水平配置しないように成形される粒子偏向表面をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
１４．前記対面するウイングの各々の長さに沿って、かつそれらから下方に延在する細長い高密度化バーをさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
１５．前記細長い高密度化バーが、前記装入ヘッド平面に対して角度を付けて配置された長軸を有する、請求項１４に記載の装炭システム。
１６．前記高密度化バーが、前記対面するウイングの各々と静止位置で連結された曲線下方係合面を備える、請求項１４に記載の装炭システム。
１７．前記装入ヘッドの前記対面する側方部分の各々の一部分が、前記装入ヘッドの前記正面から前記後方面に向かって角度を付けて配置され、概して前方に面する装入ヘッド偏向面を画定する、請求項１に記載の装炭システム。
１８．前記装入ヘッドが、前記装入ヘッドと前記細長い装入フレームとの間で相対的な移動を可能にする複数の溝はめ込み型接合部によって、前記細長い装入フレームと連結されている、請求項１に記載の装炭システム。
１９．前記細長い装入フレームの前記対面する側方部の各々が、下向きの角度で前記装入フレームの中央部分に向かって面するように位置付けられた装入フレーム偏向面を含む、請求項１に記載の装炭システム。
２０．前記細長い装入フレームの前記対面する側方部の各々が、下向きの角度で前記装入フレームに向かって面するように位置付けられた装入フレーム偏向面を含む、請求項１に記載の装炭システム。
２１．前記細長い装入フレームの前記対面する側方部の各々の前方端部分が、前記ウイングから後方に位置付けられ、前記細長い装入フレームの前記側方部から前方かつ外向きに面するように配向された装入フレーム偏向面を含む、請求項１に記載の装炭システム。
２２．前記装入ヘッドの前記後方面と動作可能に連結された突出板であって、前記装入ヘッドに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を有する、突出板をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
２３．前記突出板が、前記装入ヘッドの長さに実質的に沿って延在する、請求項２２に記載の装炭システム。
２４．前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ上方に面するように配向された上偏向面をさらに含み、前記石炭係合面及び偏向面が互いに動作可能に連結されて、前記装入ヘッドから離れて後方に面する尖頭稜線を有する尖頭形状を画定する、請求項２２に記載の装炭システム。
２５．前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する側方部偏向面を含むように成形される、請求項２２に記載の装炭システム。
２６．前記対面するウイングの各々の後方面と動作可能に連結された突出板であって、前記ウイングに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を各々有する、突出板をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
２７．前記対面するウイング及び第２の対面するウイングの各々の後方面と連結された突出板であって、前記ウイングに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を各々有する、突出板をさらに備える、請求項１に記載の装炭システム。
２８．装炭システムであって、
遠位端部分、近位端部分、及び対面する側方部を有する細長い装入フレームと、
前記細長い装入フレームの前記遠位端部分と動作可能に連結された装入ヘッドであって、装入ヘッド平面内にある平面本体を含み、上縁部分、下縁部分、対面する側方部分、正面、及び後方面を有する、装入ヘッドと、
前記装入ヘッドの前記後方面と動作可能に連結された突出板であって、前記装入ヘッドに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面を有する、突出板と、を備える、請求項１に記載の装炭システム。
２９．前記突出板が、前記装入ヘッドの長さに実質的に沿って延在する、請求項２８に記載の装炭システム。
３０．前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ上方に面するように配向された上偏向面をさらに含み、前記石炭係合面及び偏向面が互いに動作可能に連結されて、前記装入ヘッドから離れて後方に面する尖頭稜線を有する尖頭形状を画定する、請求項２８に記載の装炭システム。
３１．前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する側方部偏向面を含むように成形される、請求項２８に記載の装炭システム。
３２．石炭をコークス炉に装入する方法であって、
細長い装入フレーム、及び前記細長い装入フレームの遠位端部分と動作可能に連結された装入ヘッドを有する装炭システムを、コークス炉内に少なくとも部分的に位置付けることと、
前記装入ヘッドの後方表面に近接する前記装炭システム中に石炭を搬送することと、
前記装入ヘッドの下方側方部分を貫通し、前記装入ヘッドの装入ヘッド面から間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有する一対の対面するウイングに係合する、一対の対面するウイングの開口を通って石炭の一部分が流れるように前記コークス炉の長軸に沿って前記装炭システムを移動させ、それにより、前記石炭の一部分を、前記装炭システムによって形成される石炭ベッドの側部に向けることと、を含む、方法。
３３．前記装炭システムが移動されると、前記対面するウイングの各々の長さに沿って、かつそれらから下方に延在する細長い高密度化バーを、前記石炭ベッドの一部分と係合することにより、前記対面するウイングの下の前記石炭ベッドの一部分を圧迫することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
３４．前記石炭の一部分を、前記装入ヘッドの後方面と動作可能に連結された突出板と係合することにより、前記装炭システム中に搬送される前記石炭の少なくとも一部分を突出し、それにより、前記石炭の一部分を、前記装入ヘッドに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面の下で圧迫することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
３５．前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する側方部偏向面を含むように成形され、前記石炭の一部分が、前記対面する側方部偏向面によって突出される、請求項３４に記載の方法。
３６．
前記装入ヘッドの下方側方部分を貫通し、前記装入ヘッドから間隔を置いた関係で位置付けられる自由端部分を有する一対の第２の対面するウイングに係合する、一対の第２の対面するウイングの開口を通って前記石炭の一部分が流れるように前記コークス炉の長軸に沿って、第２の反対の方向に前記装炭システムを移動させ、それにより、前記石炭の一部分を、前記装炭システムによって形成された石炭ベッドの側部に向けることをさらに含み、
前記第２の対面するウイングが、前記他方の対面するウイングが前記装入ヘッドから延在する方向と反対の方向に前記装入ヘッドから延在する、請求項３２に記載の方法。
３７．石炭をコークス炉に装入する方法であって、
細長い装入フレーム、及び前記細長い装入フレームの遠位端部分と動作可能に連結された装入ヘッドを有する装炭システムを、コークス炉内に少なくとも部分的に位置付けることと、
前記装入ヘッドの後方表面に近接する前記装炭システム中に石炭を搬送することと、
前記石炭の一部分を、前記装入ヘッドの後方面と動作可能に連結された突出板と係合することにより、前記石炭の一部分が突出されるように、前記コークス炉の長軸に沿って前記装炭システムを徐々に移動させ、それにより、前記石炭の一部分を、前記装入ヘッドに対して後方かつ下方に面するように配向された石炭係合面の下で圧迫することと、を含む、方法。
３８．前記突出板が、前記装入ヘッドに対して後方かつ横方向に面するように配向された対面する側方部偏向面を含むように成形され、前記石炭の一部分が、前記対面する側方部偏向面によって突出される、請求項３７に記載の方法。
【００３４】
本技術は、特定の構造、材料、及び方法ステップについて具体的である言葉で記載されるが、添付の特許請求の範囲で定義される本発明が、記載される具体的な構造、材料、及び／またはステップに必ずしも制限されないことを理解されたい。むしろ、具体的な態様及びステップは、特許請求される発明を実現する形態として記載される。さらに、特定の実施形態に関連して記載される新しい技術の特定な態様は、他の実施形態において、組み合わされてもよいかまたは削除されてもよい。さらに、本技術の特定の実施形態に関連する利点が、それらの実施形態と関連して記載され、他の実施形態もまた、かかる利点を示し得、全ての実施形態が、必ずしも本技術の範囲内のかかる利点を示す必要があるわけではない。したがって、本開示及び関連技術は、本明細書に明確に示されないか、または記載されない他の実施形態を包含し得る。よって、本開示は、添付の特許請求の範囲によって制限される以外には制限されない。別途示されない限り、本明細書（特許請求の範囲以外）で使用される、寸法、物理的特質などを表すものなどの全ての数字または表現は、用語「およそ」により全ての事例において修正されていると理解される。少なくとも、特許請求の範囲との同等物の原理の適用を制限することを試みるのではなく、用語「およそ」により修正される、本明細書または特許請求の範囲で列挙された各数値パラメーターは少なくとも、列挙された有効桁数の観点で及び通常の四捨五入を適用することにより、解釈されるべきである。さらに、本明細書で開示される全ての範囲は、本明細書に含まれるいずれか及び全ての部分範囲、またはいずれか及び全ての個別の値を列挙する特許請求の範囲に対する裏付けを包含し、かつ提供することを理解されたい。例えば、記述される１〜１０の範囲は、最小値１〜最大値１０の間及び／またはそれらを含む、つまり、全ての部分範囲は最小値１以上で始まり、最大値１０以下（例えば、５．５〜１０、２．３４〜３．５６など）で終わる、または１〜１０（例えば、３、５．８、９．９９９４など）の任意の値である、いずれか及び全ての部分範囲または個別の値を列挙する特許請求の範囲に対する裏付けを含み、かつ提供すると見なされるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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