(57)【要約】【課題】従来のナイフエッジやシール部材の密着性によるガスシールではなく、圧空を用いて確実なシールを得る。【解決手段】炉蓋内張ライニングは、下部を開口した複数の筺体を被冠するように積載するコーキングプレート５と、コーキングプレート５の内側に設けている断熱スペース４とよりなり、圧空吐出装置は、各コーキングプレート５内部空間に、圧空を吐出す吐出ノズル６１を有する圧空導入配管６２と、積載しているコーキングプレート５間に、前記圧空をコーキングプレート５外に吐出する隙間５２とよりなり、隙間５２から吐出した圧空により、コーキングプレート５からナイフエッジ３２に至る空間を圧空雰囲気とすることを特徴とする。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室式コークス炉の炉蓋内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る空間に、圧空を吐出する圧空吐出装置を炉蓋内部に設けたことを特徴とする室式コークス炉の炉蓋シール装置。
【請求項２】
炉蓋内張ライニングは、下部を開口した筺体よりなり、これを複数被冠するように配置するコーキングプレートと、コーキングプレートの内側に設けている断熱スペースとよりなり、
圧空吐出装置は、各コーキングプレート内部空間に、圧空を吐出する吐出ノズルを有する圧空導入配管と、
各コーキングプレート間に、前記圧空をコーキングプレート外に吐出する隙間とよりなり、
隙間から吐出する圧空により、コーキングプレートからナイフエッジに至る空間を圧空雰囲気とすることを特徴とする請求項１記載の室式コークス炉の炉蓋シール装置。
【請求項３】
コーキングプレート内部空間に少なくとも上部を開口し垂直上方に向かう仕切体を装着し、仕切体内部に吐出ノズルを有する圧空導入配管を設け、
圧空導入配管よりコーキングプレート上端に向かって圧空を導入し、コーキングプレート上面で反転し、コーキングプレート内面に沿って圧空流下させ、コーキングプレート下端の隙間より圧空を吐出させることを特徴とする請求項２記載の室式コークス炉の炉蓋シール装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか記載の室式コークス炉の炉蓋シール装置に加えて、
コーキングプレート内部空間と炭化室の炉蓋ナイフエッジ近傍の空間と連絡する圧空吐出ノズルを設けたことを特徴とする室式コークス炉の炉蓋シール装置。
【請求項５】
室式コークス炉の炉蓋内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る空間に、圧空を吐出させ炉蓋近傍内部のみに圧空で充満させつつ、炭化室内部で発生しているガスが炉蓋に到達することを防止することを特徴とする室式コークス炉の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室式コークス炉の炭化室炉蓋のシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、室式コークス炉の炭化室炉蓋のシール方式に関しては、大別して
１）ナイフエッジの改良によるシール性向上を図るもの。
２）圧縮空気を吐出させシール性向上を図るもの。
の２種類があった。
１）のナイフエッジの改良によるシール性向上を図る技術としては、例えば特許文献１に示すように、ナイフエッジの圧着力の強化を図る。またナイフエッジを二重化する。またナイフエッジをパッキン化する。また特許文献２に示すようにナイフエッジとパッキンを併用する等種々の技術が提案されている。そして、これらの技術は、ナイフエッジ等構造物の物理的な密着性の向上を図りシール性を高める技術である。
【０００３】
他方、２）のナイフエッジ近傍への圧縮空気を吐出させる構成の技術例としては、特許文献３に示すものがある。
この特許文献３は、例えば、ナイフエッジの接触滑動面の全周にわたって溝を形成し、この溝内からナイフエッジ液体又は気体を噴出させ、シール性を得ようとするものである。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５１−１５９７４４号
【特許文献２】特公昭６２−４４３７号
【特許文献３】実開昭５４−１３３１５６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のナイフエッジやシール部材の密着性の向上を図るものとは異なり、従来の圧縮空気をシール部分に吐出させシール性向上を図るものに関するものである。そして、ナイフエッジ近傍への圧縮空気を吐出させシール性向上を図る特許文献３に示す従来技術にあっては、
ナイフエッジ近傍への圧縮空気を吐出させシール性向上を図る技術である。
ただこの技術では、炭化室内部で発生しているガスが、炉蓋と炉壁間を通過し、ナイフエッジのシール部に到達する圧空と混合し、ナイフエッジから外に漏れる可能性がある。
即ち、この技術では、炉蓋本体のナイフエッジ装着部に圧空の吐出孔を設け、本体外面から炉内側に圧空を吐出するため、ナイフエッジシート面近くまで発生ガスが流れ込む。そのため、ナイフエッジの一部のシール性が悪化した場合、炭化室から発生するガスが、ナイフエッジ近傍で圧空と混合し、炉外部に漏れ出る事態となる。
また炉蓋本体とナイフエッジ装着部は、通常ダストが付着し易く、窯出単位でクリーニングする部位であり、同上圧空吐出孔を詰まり無く清浄に保守することは難しいと考えられる。
そこで、本発明では、炭化室内部で発生しているガスが、炉蓋のシート面近傍に到達することを抑制し、炉蓋からのガス漏れを防止することとした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
＜特徴点＞
本発明に係る室式コークス炉の炉蓋シール装置は、上述した目的を達成するため以下の特徴点を備えている。
すなわち、室式コークス炉の炉蓋内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る空間に、圧空を吐出する圧空吐出装置を炉蓋内部に設けたことを特徴とするものである。
具体的構成として、炉蓋内張ライニングは、下部を開口した筺体よりなり、これを被冠するように配置するコーキングプレートと、コーキングプレートの内側に設けている断熱スペースとよりなり、圧空吐出装置は、各コーキングプレート内部空間に、圧空を吐出する吐出ノズルを有する圧空導入配管と、各コーキングプレート間に、前記圧空をコーキングプレート外に吐出する隙間とよりなり、隙間から吐出する圧空により、コーキングプレートからナイフエッジに至る炉蓋と炉体との空間を圧空雰囲気とする構成が好ましい。
【０００７】
また、コーキングプレート内部空間に少なくとも上部を開口し垂直上方に向かう仕切体を装着し、仕切体内部に吐出ノズルを有する圧空導入配管を設け、圧空導入配管よりコーキングプレート上端に向かって圧空を導入し、コーキングプレート上面で反転しコーキングプレート内面に沿って圧空流下させ、コーキングプレート下端の隙間より圧空を吐出させることが好ましい。
更に、前記した室式コークス炉の炉蓋シール装置に加えて、コーキングプレート内部空間と炭化室の炉蓋ナイフエッジ近傍の空間と連絡する圧空吐出ノズルを設けたことが好ましい。
また、本発明に係る室式コークス炉の運転方法は、
室式コークス炉の炉蓋内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る炉蓋と炉体との空間に圧空を吐出させ、少なくとも炉蓋ナイフエッジシート面近傍を圧空で充満させつつ、コークス乾留の際に発生する発生するガスが炉蓋のシート面に到達することを抑制することを特徴とする。
【０００８】
＜作用＞
本発明に係る室式コークス炉の炉蓋シール装置は、室式コークス炉の炉蓋内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る炉蓋と炉体との空間に、圧空を吐出する圧空吐出装置を炉蓋内部に設けていることより、炉蓋内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る炉体との空間が圧空雰囲気となり、またこの圧空が連続的に吐出し、また圧空が加熱され上方に空気の流れとなる為、炭化室で発生したガスは、この圧空の流れによりナイフエッジシート面近傍への流れ込みを抑制される。従って、ナイフエッジ全長に対し、部分的にシール状態が悪くなっても、同シール不良部位からは炉外に流出するのは、大半が空気となり、炭化室で発生したガスの大半はナイフエッジ近傍に流れ込むことなく、炭化室の上部空間に捕集され、上昇管を経由して回収される。
従って、ナイフエッジ及び炉蓋枠のシート面が炭化室で発生したガスに接触することが抑制され、ナイフエッジ及び炉蓋内のシート面の汚れ等を未然に防止できる。このため、本発明の適用により、炉蓋のガス洩れが低減されることに加え、炉蓋や炉蓋枠のクリーニングが軽減される。
更に炉蓋コーキングプレート近傍が空気の雰囲気となり、乾留中のコークスに近い炉内側を主として、炭化室で発生したガスと空気が接触し、ガスが部分燃焼する為、この部分の温度を上昇させることが出来、炉蓋近傍域の昇温に寄与するように作用する。
【０００９】
また、前記内張ライニングの周囲から炉蓋端部のナイフエッジに至る空間に吐出する圧空は、炭化室発生ガス速度の乾留サイクル中平均値の約５％以下とすることで、ナイフエッジ近傍をほぼ圧空雰囲気とすることができ、これらの圧空と発生ガスの部分燃焼を考慮しても、回収される発生ガスの量及び品質には、ほとんど支障ない。
【００１０】
更に、下部を開口した複数の筺体を被冠するように配置するコーキングプレートと、コーキングプレートの内側に設けている断熱スペースとよりなる炉蓋内張ライニングとし、これに圧空吐出装置を設ける。そして圧空吐出装置として、コーキングプレート間に存在させた隙間から、下方に圧空を吐出させる。従って、圧空は、コーキングプレートを包み込むように、コーキングプレートからナイフエッジに至る空間をむらなく圧空雰囲気に充満させるように作用する。
なお、コーキングプレートの隙間から吐出した圧空は、燃焼室の熱等の影響を受け加熱されコーキングプレートを包みながら上昇し、炭化室で発生したガスと共に炭化室外に排気される。
【００１１】
また、コーキングプレート内部空間に少なくとも上部を開口し垂直上方に向かう仕切体を装着し、仕切体内部に吐出ノズルを有する圧空導入配管を設け、圧空導入配管よりコーキングプレート上端に向かって圧空を導入し、コーキングプレートの上面で圧空は反転しコーキングプレート内面に沿って圧空流下させ、コーキングプレート下端の隙間より圧空を吐出させる構成とすることにより、コーキングプレート下端の隙間からスムーズな圧空の流れが出来るように作用する。
【００１２】
更に、コーキングプレート内部空間と炭化室の炉蓋ナイフエッジ近傍の空間と連絡する圧空吐出ノズルを設けることで、前記コーキングプレート５の周囲の圧空の流れとは別に、炉内側のナイフエッジ近傍に圧空の流れを形成することが出来、ナイフエッジのシール性が不良となっても、空気のリークのみで済むように作用する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明に係る室式コークス炉の炉蓋シール装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のシールプレート付き炉蓋の室式コークス炉の要部を示す一実施形態に係る断面説明図、図２は窯口横方向から見た時の説明図、図３は図２の炉蓋コーキングプレート部を左側の窯口内部方向から見た説明図である。
室式コークス炉は、炭化室１を挟んで両側に設けている燃焼室２の窯口空間を炉蓋で閉塞している。そして、炉蓋は、炉蓋本体３と炉蓋本体３の炉内側には、内張ライニングが設けられている。この内張ライニングは、主として断熱スペーサ４とコーキングプレート５とより構成されている。そして、断熱スペーサ４、コーキングプレート５に圧空供給装置が設けられている。
【００１４】
〈炉蓋〉
炉蓋構造は、通常のコークス炉と同様の構成であり、炉蓋本体３の周囲にナイフエッジ圧着ブランシャ３１を介しナイフエッジ３２が設けられ、ナイフエッジ３２は、燃焼室２を形成する炉体煉瓦構造２１の外方に位置する保護板２２に設けられている炉蓋枠２３に圧着し、炉内をシールしている。
また、炉蓋本体３の内側には、シールプレート３３が設けられており、炭化室のシール状態を作っている。
なお図中３４は、断熱スペーサ４と炉蓋本体３を炉高方向に摺動支持させるスライドピースである。
【００１５】
〈断熱スペーサ４〉
断熱スペーサ４は、炉内の熱を断熱することを主目的に設けられ、コーキングプレート５を炉蓋本体３に固定している。
また、コーキングプレート５の両脇部と炉体煉瓦構造２１との間に有する隙間と連なるように断熱スペーサ４の両脇部に、前記隙間より広めの空間部が設けられ、コーキングプレート５の両脇部に有する隙間と合わせて、後述する圧空に充満させるガスシール用空間７となる。なお、従来技術では、このガスシール用空間７が発生ガスが通過するガス道となっている。
なお、この断熱スペーサ４は、例えば、セラミックファイバー等の断熱材を充填した金属製のボックス構造である。
【００１６】
〈コーキングプレート５〉
断熱スペーサ４の内側には、コーキングプレート５が装着されている。このコーキングプレート５は、耐熱性のある例えば金属板よりなり、図１に示すように、下部を開口し、上部をやや小さくした筺体形状としている。そして、内部には、断熱スペーサ４側の中央の炉高方向に半筒形（矩形断面）の仕切体５１を設けている。またコーキングプレート５の仕切体５１の内側には、圧空吐出ノズル６１を上方に向けて設けている。
前記コーキングプレート５を、図２，図３に示すように、開口した下部を下方のコーキングプレート５の上部に位置させ、上方のコーキングプレート５の開口で被冠するように配置し、両コーキングプレート５間に、例えば水平方向に２０ｍｍ程度の隙間５２を有するように、断熱スペーサ４等に固定する。
ここでコーキングプレート５の大きさは、水平断面の炉体（保護板２２，炉蓋枠２３を含む）とコーキングプレートとの距離が、最小部で約１０ｍｍ、及びガスシール用空間部７で５０ｍｍ設けることが出来る大きさとする。
【００１７】
〈圧空供給装置〉
圧空供給装置は、圧空をコーキングプレート５内の吐出ノズル６１に圧空供給ヘッダー６４から供給される圧空を供給するもので、コーキングプレート５、断熱スペーサ４に設けている圧空導入配管６２及び圧力を調整する圧空供給調整バルブ６３を介し、吐出ノズル６１と圧空供給ヘッダー６４間を接続している。
また断熱スペーサ４には、圧空ノズル６５を挿通させ、図１に示すように、圧空ノズル６５の先端部は、ナイフエッジ３２近傍のガスシール部７に、また後端側は、コーキングプレート５の仕切体５１の外側の部分にそれぞれ開口し、コーキングプレート５を通過する圧空の一部をナイフエッジ３２近傍のガスシール部７に直接圧空を供給している。
【００１８】
ここで、圧空供給装置から供給される圧空量は、前述のように、乾留の進行形態やガス発生量に応じて、概ね、乾留サイクル中平均値の約５％以下に設定するのが好ましい。
この圧空量では、乾留初期の最大ガス圧発生時においても、炉蓋のガスシール上支障なく、また発生ガスの部分燃焼を考慮しても、回収される発生ガスの量／品質に支障が生じる可能性がない。
なお、実用上多量の圧空吹込は回収される発生ガスの量／品質に支障が生じる可能性があり、前述のような圧空量での運転が好ましい。
【００１９】
本発明は上述のように構成し、圧空供給装置の圧空供給ヘッダー６４から圧空を圧空供給調整バルブ６３で圧空吐出量を調整し、圧空導入配管６２を介し吐出ノズル６１からコーキングプレート５内に吐出する。そして図４に示すように、吐出ノズル６１から吐出した圧空は、コーキングプレート５内の仕切体５１内を上方に流れ、コーキングプレート５の上面にあたり、コーキングプレート５の内面に沿って下降流となって、コーキングプレート５の下端に有する隙間５２からコーキングプレート５外に吐出され、コーキングプレート５の周囲のガスシール部７を圧空雰囲気とする。この時、コーキングプレート５内部はコーキングプレート５の外部に比べ圧力が高くなっているため、圧空は、前記空気の流れの他、圧空ノズル６５を経てナイフエッジ３２近傍のガスシール部７へ供給される。
そして、ガスシール部７に供給された圧空は、炭化室１及び、燃焼室２からの熱により加熱され、コーキングプレート５周囲を包み込むように上昇流となって、炭化室１から発生したガスと共に炉外に排出される。従って、炭化室で発生したガスは、この流れを突き抜けてナイフエッジまで到達することを防止できる。なお、この圧空の一部は、炭化室１から発生したガスを部分燃焼させ、窯口付近の温度上昇させるように作用する。
【００２０】
なお、上述の実施の形態において、コーキングプレート５の内部に仕切体５１を設けることで、吐出ノズル６１から吐出した圧空の流れを上方向に確実にコントロールすることが出来、コーキングプレート５の内面に沿う下降流とすることが出来、コーキングプレート５の周囲にガスシール部７を確実に形成できる。
また、最下方に位置するコーキングプレート５においてはコーキングプレート５の内周位置から圧空が吐出され、加熱されゆっくりコーキングプレート５の外側面に沿った上昇流となって排気される。
【００２１】
【実施例】
例えば図１に示す１実施例は、押出機側の窯口を示しており、コーキングプレート５の炉内側先端の炉幅は４００ｍｍ、コーキングプレート５と炉体煉瓦構造（含む炉体金物２２，２３）との最小間隙は左右各々１０ｍｍ、炉蓋枠２３とコーキングプレート間距離は左右各々５０ｍｍとし、炉高６．５ｍに対し、圧空吹込を炉蓋片側で２０Ｎｍ３／ｈｒとしてコークス炉を操業し、ナイフエッジから漏れたガスほぼ空気であることが確認された。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る室式コークス炉の炉蓋シール装置は、炉蓋内側に圧空によるガスシール部を形成していることより、炭化室からの発生ガスが炉蓋近傍に到達した場合であっても、コーキングプレートの大きさのガスシール部であり、また、このガスシール部が上昇流となっていることより、このガスシール部を突き抜けて炉蓋本体から外部にガス漏れをすることを防止でき、炉蓋／炉蓋枠のメタルタツチ部分のシール性が不良の場合でも、ガスリークでなく、エアリークに留まる。また炭化室からの発生ガスのガス漏れを防止できることより、ナイフエッジおよび炉蓋枠シート面へのタール析出を抑制することが出来、同部のクリーニング作業を軽減することが出来る。
更に、炭化室からの発生ガスと圧空が部分燃焼することで、炉蓋ライニング近傍のコークス加熱温度を向上させることが出来、炭化時間の低減とコークス品質向上を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールプレート付き炉蓋の室式コークス炉の要部断面説明図である。
【図２】本発明のシールプレート付き炉蓋の室式コークス炉の窯口横方向から見た時の概略説明図である。
【図３】本発明のシールプレート付き炉蓋の室式コークス炉の図２のコーキングプレート部を左側の窯口内部方向から見た説明図である。
【図４】本発明のコーキングプレート５付近の圧空の流れを示す説明図である。
【図５】本発明のコーキングプレート５付近の圧空の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１　　炭化室
２　　燃焼室
２１　炉体煉瓦構造
２２　保護板
２３　炉蓋枠
３　　炉蓋本体
３１　ナイフエッジ圧着ブランシャ
３２　ナイフエッジ
３３　シールプレート
３４　スライドピース
４　　断熱スペース
５　　コーキングプレート
５１　仕切体
５２　隙間
６１　圧空吐出ノズル
６２　圧空導入配管
６３　圧空供給調整パルブ
６４　圧空供給ヘッダー
６５　圧空ノズル
７　　ガスシール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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