(57)【要約】      （修正有）【課題】コークス炉の炭化室へ石炭を装入中に発生するコークス炉ガスの大気への漏洩を完全に防止可能なコークス炉装炭車からのコークス炉ガス吹き抜け防止方法を提供する。【解決手段】石炭を貯める石炭ホッパ２と、その下部に設けたテーブルフィーダ３と、抜き出した石炭を切出す石炭切出弁４を内蔵し、該石炭切出弁の上に石炭を一時的に貯めるチャンバ５と、該チャンバの下部に取り付けられ、コークス炉炭化室の石炭装入口へ挿入されるノズル６とで形成した石炭供給装置を備えたコークス炉装炭車を用いて、コークス炉の炭化室８内へ石炭を装入する技術を改良した。前記チャンバへ気体１０を導入し、チャンバ内の雰囲気圧力を大気圧に対して１〜２ｋＰａ正圧とし、炭化室から石炭供給装置へのコークス炉ガスの逆流を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭を貯める石炭ホッパと、その下部に設けたテーブルフィーダと、該テーブルフィーダにより排出した石炭を切出しする石炭切出弁を内蔵し、該石炭切出弁の上に石炭を一時的に貯めるチャンバと、該チャンバの下部に取り付けられ、コークス炉炭化室の石炭装入口へ挿入されるノズルとで形成した石炭供給装置を備えたコークス炉装炭車を用いて、コークス炉の炭化室内へ石炭を装入するに際して、
前記チャンバへ気体を導入し、チャンバ内の雰囲気圧力を大気圧に対して１〜２ｋＰａ正圧とすることを特徴とするコークス炉装炭車からのコークス炉ガスの漏洩防止方法。
【請求項２】
前記気体を、空気とすることを特徴とする請求項１記載のコークス炉装炭車からのコークス炉ガスの漏洩防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉装炭車からのコークス炉ガス吹き抜け防止方法に係わり、詳しくは、石炭供給装置を備えた装炭車を介してコークス炉の炭化室内へ、コークス製造用原料の石炭を装入する際に、石炭装入中に炭火室で発生するコークス炉ガスが前記装炭車に備えた石炭供給装置内を逆流して、石炭ホッパから大気中へ漏れ出すのを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークスを製造するコークス炉は、原料である石炭が充填、乾留される炭化室と、該石炭を間接加熱するため、燃料ガスを燃焼して高温排ガスを発生する燃焼室とが、水平方向に交互に多数配列された構造である。一つの炭化室は、耐火レンガで形成され、高さ約６〜７ｍ、奥行き１５〜１６ｍ、幅０．４〜０．５ｍの長方形の部屋であり、その天井には、石炭を装入するための装入口が設けられている。該装入口は、石炭の乾留中には蓋で封鎖されているので、乾留により炉内で発生した所謂「コークス炉ガス」は、上昇管と称する排気路を経由して排出されるようになっている。
【０００３】
この炭化室に石炭を装入するには、その天井の外面側に敷設されたレール上を走行する装炭車を利用して行われる。この装炭車は、石炭供給装置を備えており、図２に示すように、石炭１を貯める石炭ホッパ２と、該石炭ホッパ２の下部に取り付けられ、石炭１を排出するテーブルフィーダ３と、該テーブルフィーダ３で排出した石炭１を切り出すための石炭切出弁４を備え、その石炭１を一時的に貯めるチャンバ５と、その下方に取り付けられ、炭化室８の装炭口７へ挿入する装入ノズル６とで構成されている。
【０００４】
ところで、炭化室８は、耐火物保護及び省エネの観点より、前回の操業で製造したコークスを抜き出した後も、高温（約１０００℃）に保持されているので、次回の操業のために新たに石炭１の装入を開始すると、ただちに炭火室８内でガスが発生する。このガス（コークス炉ガス９という）の大部分は、前記上昇管（図示せず）の方へ向かうが、一部はまだ開口している装炭口７へ向かう。そして、図２に矢印で示すように、前記装入ノズル６を経由して、前記チャンバ５、テーブルフィーダ３を逆流して、石炭ホッパ２から大気中に漏れ出すことがある。
【０００５】
そのため、一般的は、石炭ホッパ２に炭化室８へ装入する量以上の石炭１を保有しておき、装入中を含め常に、該石炭ホッパ２の下部開口（テーブルフィーダの上）を石炭層で閉塞させ、コークス炉ガス９の逆流を防止するようにしている。また、前記テーブルフィーダ３及びチャンバ５に代え、ロータリーフィーダ（図示せず）を設けることも行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、石炭層で石炭ホッパ２の下部開口を閉塞させる方法は、石炭１は一定粒度を有する粒子であるため、石炭層といえども空隙があり、ダスト等の吹き抜け防止には有効であるがガスのシールには問題がある。特に、炭化室８への石炭装入の末期になると、石炭ホッパ２内の石炭１の量が減少し、石炭層によるシール効果が低下し、コークス炉ガス９の逆流防止が難しくなる。これに対し、石炭ホッパ２の容積を増やし、シール用石炭の量を増やし、シール効果を向上させることも考えられるが、設備上の限界がある。また、特許文献１記載のロータリーフィーダを用いても、ロータとケーシング間の隙間からガスは抜けるので、完全な対策にはならない。
【特許文献１】特開平７−９０２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑み、コークス炉の炭化室へ石炭を装入中に発生するコークス炉ガスの大気への漏洩を完全に防止可能なコークス炉装炭車からのコークス炉ガス吹き抜け防止方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【０００９】
すなわち、本発明は、石炭を貯める石炭ホッパと、その下部に設けたテーブルフィーダと、該テーブルフィーダにより排出した石炭を切出しする石炭切出弁を内蔵し、該石炭切出弁の上に石炭を一時的に貯めるチャンバと、該チャンバの下部に取り付けられ、コークス炉炭化室の石炭装入口へ挿入されるノズルとで形成した石炭供給装置を備えたコークス炉装炭車を用いて、コークス炉の炭化室内へ石炭を装入するに際して、前記チャンバへ気体を導入し、チャンバ内の雰囲気圧力を大気圧に対して１〜２ｋＰａ正圧とすることを特徴とするコークス炉装炭車からのコークス炉ガスの漏洩防止方法である。この場合、前記気体を、空気とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、コークス炉の炭化室へ装炭車を介して石炭を装入中に、該装炭車の石炭ホッパから大気中にコークス炉ガスや粉塵が漏れ出すのが防止できるようになる。また、既存の装炭車を大幅に改造することなく、安価に円滑な石炭装入ができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、発明をなす経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。
【００１２】
発明者は、装炭車の石炭ホッパからのコークス炉ガスの漏れを防止するには、図１に示すように、該石炭ホッパ２と炭化室８の装炭口７に挿入される装入ノズル６との間に、気体１０を導入して局部的に正圧部分を形成するのが良いと考えた。そして、具体的な気体の導入場所を捜したところ、石炭ホッパ２から抜き出した石炭１を切出す石炭切出弁４を内蔵し、該石炭切出弁４の上に石炭１を一時的に貯める働きをするチャンバ５が好適であることを見出し、本発明を完成させたのである。これにより、石炭ホッパ２側では、石炭層中を流れ出る気体の流動抵抗があり、また前記石炭切出弁４の下部では、炭化室８の内圧が作用して、チャンバ５内に該気体による圧力が確保でき、チャンバ５の陽圧化が可能となり、コークス炉ガス９が石炭ホッパ２の方向へ所謂「逆流」するのが抑制できる。
【００１３】
この場合、石炭装入中の炭化室８の内圧は高い所で１ｋＰａ程度となるので、チャンバ５内の雰囲気圧力が少なくとも１ｋＰａを超えるように、気体１０を送り込み、炭化室８の装炭口７からチャンバ５へ向かうコークス炉ガス９を押し戻し、石炭ホッパ２からのコークス炉ガス９の漏れ出しを防止するのが良い。一方、２ｋＰａを超えると、炭化室８へ導入される気体１０の量が増えるし、石炭ホッパ２から抜ける気体１０も多くなり、経済的に無駄になるので、気体の上限量としては、２ｋＰａ程度が好ましい。
【００１４】
また、気体１０の種類としては、窒素、アルゴンガスのように酸素を大量に含まないものが使用できるが、試験により空気を用いても問題のないことが判明した。経済性の観点からは空気を昇圧して用いるのが好ましい。さらに、気体の導入手段としても特殊な装置は必要なく、図１に示したように、チャンバ５に気体１０の導入管１１、該導入管の開閉弁１２を取り付け、それらを適当な気体の供給源と接続すれば良い。気体の供給源としては、ガスのボンベ、コンプレッサ、圧縮機、送風機等が利用できる。チャンバ５内の圧力は、該チャンバ５に適宜圧力計１５を設けて測定できる。
【実施例】
【００１５】
コークス炉の操業に本発明に係るコークス炉装炭車からのコークス炉ガスの漏洩防止方法を適用した。コークス炉は、内容積が４５．９ｍ3の炭化室を５１列に設けたものである。その炭化室８の各装炭口７より装炭車からの石炭１を供給し、その供給期間中に、該装炭車に備えた前記石炭ホッパ２の上方でコークス炉ガス９の漏れを監視した。なお、チャンバ５へ導入する気体１０は、空気とした。
【００１６】
石炭ホッパ２からのガス漏れの監視は、装入作業中に該石炭ホッパ２の上方で大気のサンプリングを行って、ガス分析用試料を採取し、該試料が含有する水素成分を分析することで行った。水素成分が検出されれば、コークス炉ガス９の大気への混入があると判断できるからである。
【００１７】
チャンバ５内の空気圧力を０．５〜２ｋＰａの間で保持し、石炭ホッパ２からのガス漏れの監視を行った。表１にその結果を示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
チャンバ５内の圧力が１〜２ｋＰａでは、石炭ホッパ上部の雰囲気中に水素は検出されず、炭化室からのガスの逆流は防止できているものと考えられた。だが、チャンバ内圧力が０．５ｋＰａの場合には、わずかながら水素もれが検出された。したがって、チャンバ５内の圧力を１〜２ｋＰａに保持しておくことで、石炭ホッパ２内へのコークス炉からのガス漏れを防止できることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】コークス炉装炭車に備えられ、本発明の実施可能な石炭供給装置を示す縦断面図である
【図２】従来のコークス炉装炭車に備えた石炭供給装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    石炭
２    石炭ホッパ
３    テーブルフィーダ
４    石炭切出弁
５    チャンバ
６    装入ノズル
７    装炭口
８    炭化室
９    コークス炉ガス（矢印）
１０  気体
１１  導入管
１２  開閉弁
１３  油圧シリンダ
１４  フード
１５  圧力計
【図１】
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【図２】
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