(57)【要約】【課題】炉本体２内の燃焼滓を取り出す開口部２１はジャケット部４内を循環する冷却水では十分に冷却できず、開口部２１と他の部分との間にひずみが生じる。また、炉本体２の上部２４を冷却しないと炉内の二酸化炭素を十分に一酸化炭素に還元してから排出することができない。【解決手段】開口部２１の周面に冷却水を噴出するノズル管７を設けると共に、上部２４に冷却水を放水する放水管６を設けた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に接続された投入管から炉内にコークス等の燃焼物が投入され、炉内下部で燃焼物を燃焼させることにより発生した二酸化炭素を炉内上部で一酸化炭素に還元し、上部に接続された排出管から一酸化炭素を排出する一酸化炭素発生炉であって、この一酸化炭素発生炉の少なくとも外周面を覆い、冷却水が循環されるジャケット部を備えると共に、このジャケット部を貫通して炉内部に連通し炉内部の燃焼滓を取り出す開口部を備えた一酸化炭素発生炉において、上記開口部の周面であってジャケット部内に露出する面に、冷却水を噴射するノズルを設けたことを特徴とする一酸化炭素発生炉。
【請求項２】
上記一酸化炭素発生炉の上部は上記ジャケットから露出しており、その露出した部分の頂部に冷却水を放水し、放水された冷却水が上部表面を伝ってジャケット部に流れ落ちることによってこの上部を冷却するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の一酸化炭素発生炉。
【請求項３】
上記一酸化炭素発生炉の底板はジャケット部に覆われず、冷却水が満たされたウォーターカップ内に水没することにより冷却されており、上記開口部に冷却水を噴射するノズルは、開口部の上半部に冷却水を噴射するように配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一酸化炭素発生炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部でコークス等を燃焼させることにより一酸化炭素を発生させる一酸化炭素発生炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ほぼ円錐状の形状をしており、上部に投入管を介してホッパーに連結された一酸化炭素発生炉が知られている。このホッパー内にはコークス（燃焼物）が貯留されており、所定量のコークスが投入管を通って炉内に投入される。投入されたコークスは炉内の下部に堆積する。
【０００３】
一方、炉の底板には酸素を噴出させる酸素ノズルが多数配置させており、この酸素ノズルから噴出される酸素によってコークスは炉内で燃焼する。燃焼によって発生した二酸化炭素は炉の上部に接続された排出管に向かって上昇するが、炉内の上半部で還元され、排出管からは還元された一酸化炭素が排出される。
【０００４】
このように一酸化炭素発生炉では内部でコークスが燃焼するため高温になり、炉を冷却しないと炉が破損する。そこで、炉の周壁をジャケット部で覆い、このジャケット部に冷却水を循環させることによって炉の冷却を行っている。ジャケット部は炉の周壁を所定の間隔を設けて外殻で覆うことにより形成され、周壁と外殻との間の空間に冷却水を循環させることによって炉の周壁を冷却している。
【０００５】
コークスは数回に分けて炉内に投入されるが、コークスが燃焼すると炉内に燃焼滓が溜まるので、定期的に炉内の燃焼を停止し、炉内の燃焼滓を取り出さなければならない。そのために炉の周壁には開口部が設けられており、この開口部から炉内の燃焼滓を取り出すように構成されている。この開口部は外部と炉内とを連通しなければならないので、ジャケット部を貫通して形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の一酸化炭素発生炉では、ジャケット部には下方から冷たい冷却水を注入し、ジャケット部の上方から冷却水をオーバーフローさせることによりジャケット部内の冷却水を循環させている。そのため、ジャケット部に注入された冷却水は特に流れ方向を規制されることなく上昇していき最終的にオーバーフローするので、ジャケット部内に障害物があるとその障害物の周囲には冷却水がうまく循環されない。
【０００７】
上記開口部はジャケット部を貫通して設けられているので、この開口部が障害物となり、開口部の周囲に冷却水が循環されないという不具合が生じる。このように開口部の周囲に冷却水が循環されないと、開口部の周囲が他の部分より冷却されず、そのため開口部と他の部分との間にひずみが生じ、そのひずみが大きくなると亀裂が生じて冷却水がその亀裂を通って漏出するするおそれが生じる。
【０００８】
また、一酸化炭素発生炉の上部には投入管と排出管とが接続されているため、上部全体をジャケット部で覆うことができず、上部が露出することになる。すると上部の冷却が十分に行われなくなり、炉内の特に上半部の温度が高くなり、二酸化炭素を十分に還元できなくなるという不具合が生じる。
【０００９】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、上記不具合を解消することのできる一酸化炭素発生炉を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明による一酸化炭素発生炉は、上部に接続された投入管から炉内にコークス等の燃焼物が投入され、炉内下部で燃焼物を燃焼させることにより発生した二酸化炭素を炉内上部で一酸化炭素に還元し、上部に接続された排出管から一酸化炭素を排出する一酸化炭素発生炉であって、この一酸化炭素発生炉の少なくとも外周面を覆い、冷却水が循環されるジャケット部を備えると共に、このジャケット部を貫通して炉内部に連通し炉内部の燃焼滓を取り出す開口部を備えた一酸化炭素発生炉において、上記開口部の周面であってジャケット部内に露出する面に、冷却水を噴射するノズルを設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記ノズルから噴射される冷却水によって開口部の周面を強制的に冷却することによって、ジャケット部内の冷却水が開口部の周壁に流れてこなくても開口部の周壁を他の部分と同様に冷却することができる。なお、ノズルから噴出された冷却水はジャケット部内の冷却水と共に循環される。
【００１２】
なお、上記一酸化炭素発生炉の上部が上記ジャケットから露出しているので、その露出した部分の頂部に冷却水を放水し、放水された冷却水が上部表面を伝ってジャケット部に流れ落ちることによってこの上部を冷却すれば、上部も冷却することができ、炉内で二酸化炭素を一酸化炭素に還元することができる。
【００１３】
上記一酸化炭素発生炉の底板はジャケット部に覆われず、冷却水が満たされたウォーターカップ内に水没することにより冷却されている場合には、ジャケット部の冷却水が開口部の周囲に循環されなくてもウォーターカップの冷却水で開口部の下半部は冷却される。このような場合には、ノズルを冷却されにくい開口部の上半部に冷却水を噴射するように配置すればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は一酸化炭素発生炉であり、ほぼ円錐形状の炉本体２とこの炉本体２の外周面を覆う外殻３とを備えている。炉本体２と外殻３との間には隙間が形成されており、その隙間に冷却水が循環されてジャケット部４が形成される。このジャケット部には注入管４１が接続されており、この注入管４１から冷却水がジャケット部４内に注入する。注入された冷却水は炉本体２の外周面に沿って上方に流れ、オーバーフロー管４２を通ってオーバーフローされる。したがって、ジャケット部４内部では常に冷却水が循環される。
【００１５】
炉本体２の底板２３には酸素を噴出する複数個のノズルが取り付けられており、炉本体２の上部２４に連結された投入管２５からコークスが炉内に投入され、底板２３上でコークスが燃焼する。この燃焼により発生した二酸化炭素は上部２４に連結された排出管２６から排出されるが、この排出管２６に向かって炉内を上昇する間に炉内の上半部分で還元され一酸化炭素となって排出管２６から排出される。
【００１６】
また、コークスの燃焼滓が溜まると燃焼を停止させて炉内から燃焼滓を取り出す必要がある。そのため、炉本体２に連通する開口部２１が設けられている。この開口部２１は燃焼中は蓋２２によって閉塞されている。５は有底円筒状のウォーターカップであり、常に冷却水が流入されている。炉本体２の底板２３の外側は外殻３で覆われておらず、このウォーターカップ５内の冷却水中に底板２３が水没することにより底板２３の冷却が行われている。
【００１７】
ところで、炉本体２の上部２４は投入管２５および排出管２６が連結されているので外殻３で覆うことができず、そのためジャケット部４を形成することができない。上部２４を冷却しなければ炉本体２４内の上半部分の温度が高くなり二酸化炭素を十分に還元できなくなり、排出管から未還元の二酸化炭素が排出されてしまう。
【００１８】
そこで、図２に示すように、放水管６を上部２４の頂部に対向させて設け、この放水管６から冷却水を放水させて上部２４を冷却することとした。放水管６から放水された冷却水は上部２４の表面を伝って下方に流れ、上部２４全体を冷却する。そして冷却後の冷却水はジャケット部４内の冷却水と共にオーバーフロー管４２から外部に排出される。
【００１９】
一方、開口部２１は炉本体２に連通しなければならないので、ジャケット部４を貫通して開口部２１を設けなければならない。そのため、ジャケット部４内における冷却水の流れに対して開口部２１が障害物となり、開口部２１近傍の冷却水の流れが阻害されてしまう。すると、開口部２１が十分に冷却されず、他の部分との温度差が大きくなり開口部２１と他の部分との間にひずみが生じる。
【００２０】
そこで、図３に示すように、開口部２１の上半部分を主に冷却するため、開口部２１の周面に対向するノズル管７を設けた。このノズル管７は外殻３を貫通して取り付けられており、ノズル管７から噴出された冷却水は開口部２１の周面に衝突し、この周面を冷却する。本実施の形態では、３本のノズル管７を設けたがそれ以上の本数のノズル管を設けてもよい。
【００２１】
なお、開口部２１の下半部はウォーターカップ５内の冷却水によって冷却されるため、本実施に形態では開口部２１の下半部に冷却水を噴出するノズル管を設けなかったが、必要に応じて開口部２１の下半部に冷却水を噴出するノズル管を設けてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、炉内と外部とを連通する開口部の周壁を十分に冷却することができるので、開口部と他の部分との間にひずみが生じない。
【００２３】
また、炉の上部を冷却するので炉内で発生した二酸化炭素を一酸化炭素に効率よく還元することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】炉の上部を示す部分拡大図
【図３】開口部周辺を示す断面図
【符号の説明】
１　一酸化炭素発生炉
２　炉本体
３　外殻
４　ジャケット部
５　ウォーターカップ
６　放水管
７　ノズル管
２１　開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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