(57)【要約】【課題】炭化炉蓋フレーム５の炭化炉側に断熱ボックス１０を介して設けた炉内発生ガス燃焼室１２に流入した炉内発生ガスの高温度の燃焼熱で、該断熱ボックス１０の焼損や溶損を防止した昇温用コークス炭化炉蓋を提供する。【解決手段】石炭粒子２を装入する炭化炉１の炉口枠４を押圧する炭化炉蓋フレーム５の炭化炉側に設けた断熱ボックス１０と該断熱ボックス１０の炉高方向を複数段に分割して架設した間隔横体枠１３に左右あるいはさらに上下にガス流通間隙１５を設けて縦横に耐熱金属短冊板１４を吊設した炉内発生ガス燃焼室１２との間に、キャスタブル耐火物ボードまたは耐熱金属芯材を内蔵したキャスタブル耐火物ボード１６を付設した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭粒子を装入する炭化炉の炉口枠を押圧する炭化炉蓋フレームの炭化炉側に設けた断熱ボックスと該断熱ボックスの高さ方向を複数段に分割して架設した間隔横体枠に左右あるいはさらに上下にガス流通間隙を設けて縦横に耐熱金属短冊板を吊設した炉内発生ガス燃焼室との間に、キャスタブル耐火物ボードまたは耐熱金属芯材を内蔵したキャスタブル耐火物ボードを付設した事を特徴とする昇温用コークス炭化炉蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、石炭粒子を装入し乾留する炭化炉側に炉内発生ガス燃焼室を設けた昇温用コークス炭化炉蓋（ドア）に関するものである。
【技術背景】
【０００２】  石炭粒子を乾留しコークスを製造する炭化炉の出入口を開閉するコークス炭化炉蓋は、９００℃以上の高温度に耐えられる頑丈な構造物に製作され、しかも炭化炉内で発生するＣＨ４、Ｃ２Ｈ６などのガスを放出する事で作業環境や大気を汚染する問題から、炉内気密性に優れた炉蓋の開発が要求されている。例えば特開２００１−２３４１７１号公報や特開２００１−２８８４７２号公報などで紹介される様に、炭化炉の出入口を開閉する押圧式の鉄鋼製炉蓋フレームの炉内側に炉口枠に当接する鋼質製シールプレートを介して厚さ４００ｍｍ程度の大型耐火煉瓦を炉高方向に積み重ねて内張したコークス炭化炉蓋が開発の大半を占め、大型耐火煉瓦によって炉蓋の耐熱性が確保されまた鋼質製シールプレートによって炉内気密性が保持される利点から多く使用されている。しかしながら、大型耐火煉瓦が大量の熱を奪取するため、蓋近傍部に装入された石炭粒子が乾留温度に達しない低温度のコークス窯出し作業から不良コークスが多く製造される問題があった。さらに炭化炉蓋を開閉する際に、耐火煉瓦が炭化炉内壁や炉口枠に衝突し損傷する問題、損傷で欠落した耐火煉瓦の破片が窯出しされたコークスに混ざり込む問題、短いコークス窯出時間の間に耐火煉瓦の損傷箇所を熱間補修しなければならないなど、多くの問題を抱えていた。
【０００３】  また、これらの問題を解決したコークス炭化炉蓋も開発されている。例えば特公平５−３８７９５号公報や実公平６−４３１４６号公報や特開平８−２８３７３５号公報などで紹介される様に、炉蓋フレームの炉内側に内張した断熱材に間隔片を介して耐熱製の遮蔽鋼板を設けて形成されるガス通路空間室、または該ガス通路空間室に空気や酸素の吹込ノズルを設けたガス通路燃焼室をもつ軽量構造の炉蓋である。これらの炉蓋は、高温度の熱を保有する炉内発生ガスが、従来の耐火煉瓦に代わって設けた炭化炉の内巾よりも可なり小さ目の耐熱遮蔽鋼板構造のガス通路空間室やガス通路燃焼室やその両側の広いガス流通空間を流れ込んで炉蓋側近傍部の温度を上昇させ、炭化炉壁の損傷と炉蓋近傍部に装入した石炭粒子の加熱を速める事から、不良コークスの発生を著しく低減する効果がある。
【特許文献１】  特開２００１−２３４１７１号公報（第１頁  図１）
【特許文献２】  特開２００１−２８８４７２号公報（第１頁  図１）
【特許文献３】  特公平５−３８７９５号公報（第２頁  図１）
【特許文献４】  実公平６−４３１４６号公報（第２頁  図１）
【特許文献５】  特開平８−２８３７３５号公報（第２頁  図３）
【発明の開示】
【発明を解決しようとする課題】
【０００４】  ところが、炭化炉側にガス通路空間室またはガス通路燃焼室を設けた昇温式のコークス炭化炉蓋は、実用化するに至っていない。その理由は定かでないが、本発明者らの実験と検討結果によれば、次の様な問題があったものと思われる。ガス通路空間室やガス通路燃焼室が、曲げ加工し易い板厚の薄い金属板で成形されているため、コークス窯出し毎の炉蓋開放で高温度から急冷され、熱歪みを起こし、変形する問題である。この変形は、炉蓋の急冷のみならず、炭化炉に装入された石炭粒子の押圧力にも影響される原因である。またガス通路空間室などの壁面に設けられた炉内発生ガス流通孔が小さいため、低温度域で発生するタールや炭化炉内を浮遊する石炭粒子によって早い時期から閉塞され、該ガスを充分に燃焼させるに至らず、該室内を目的の温度に加熱できない問題があった。さらにはシールプレートやナイフエッジ部材などのシール部材が、特公平５−３８７９５号公報の図などで示される様に、ガス通路空間室の両側に設けた広いガス流通空間を流動する高温度の熱を保有する炉内発生ガスによって加熱され、変形や焼損を起こし、炉蓋構造物のシール性が確保されないなど、多くの問題があったものと思われる。
【０００５】  本発明者らは、ガス通路空間室またはガス通路燃焼室すなわち炉内発生ガスの通路室または燃焼室を設けたコークス炭化炉蓋の上記した問題点を解消する事を目的に種々の炉蓋構造について検討しまた現場実験の結果から、石炭粒子を装入する炭化炉の炉口枠を押圧する炭化炉蓋フレームの炭化炉側に金属外郭構造の断熱ボックスを設け、さらに該断熱ボックスの高さ方向を複数段に分割する位置に架設した間隔横体枠に左右あるいはさらに上下にガス流通間隙を設けて縦横に耐熱金属短冊板を配列し吊設した炉内発生ガス燃焼室を設けたコークス炭化炉蓋を、既に開発した。さらに本発明は、縦横に耐熱金属短冊板を配列した炉内発生ガス燃焼室を炉蓋フレームの炭化炉側に設けたコークス炭化炉蓋を用いて石炭粒子を乾留しコークスを製造する炉内発生ガス燃焼室に一層の耐熱性を付与したもので、未燃焼性の炉内発生ガスを燃焼させたりまた空気や酸素を吹き込んで強制的に燃焼させる場合でも、燃焼熱による断熱ボックスの焼損や溶損を防止し、より一層の使用寿命の長いコークス炭化炉蓋を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  その要旨は、石炭粒子を装入する炭化炉の炉口枠を押圧する炭化炉蓋フレームの炭化炉側に設けた断熱ボックスと該断熱ボックスの炉高方向を複数段に分割して架設した間隔横体枠に左右あるいはさらに上下にガス流通間隙を設けて縦横に耐熱金属短冊板を吊設した炉内発生ガス燃焼室との間に、キャスタブル耐火物ボードまたは耐熱金属芯材を内蔵したキャスタブル耐火物ボードを付設した昇温用コークス炭化炉蓋である。
【発明の効果】
【０００７】  本発明の昇温用コークス炭化炉蓋によれば、石炭粒子の乾留時に発生する炉内発生ガスが流通するに充分な大きさの通気間隙を設けられているため、縦横に配列し吊設された耐熱金属短冊板が互いの膨脹作用で干渉し合い変形する事もなく、石炭粒子の目詰まりで起こる炉内発生ガスの流通抑制も完全に防止できる。また炉内発生ガス燃焼室の断熱ボックス側を内張する様に設けたキャスタブル耐火物ボードによって、炉内発生ガスの自然燃焼あるいは空気や酸素を吹込むノズル付近で強制的に燃焼させられて上昇する高温度の熱で侵される断熱ボックスの局部的な焼損や溶損を防止する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図面は本発明の一実施例を示したもので、図１は炭化炉のコークス排出側（またはコークス押出機側）の出入口を閉塞したコークス炭化炉蓋とその近傍の炭化炉の縦断面図を示す。図１において、１は炭化炉で、石炭粒子２が装入されている。すなわち、炭化炉１は両側に隣接する加熱炉（図示せず）で、石炭粒子２を乾留する構造に設けられている。３はコークス炭化炉蓋である。コークス炭化炉蓋３は、炭化炉１の炉口枠４を押圧する通常の締結構造を付設した鋼鉄製炭化炉蓋フレーム５の炭化炉側に、スライドプレート６、ナイフエッジ断面形状のフランジ部材７を周設して炉口枠４に当接する耐熱金属製のシールプレート８や炉内プレート９などを介装し、さらに金属製耐熱ボックスにアルミナシリケートやセラミックスなど一般に使用される断熱材を充填した断熱ボックス１０を介して炭化炉１の出入口１１を突出する様に設けると共に、該断熱ボックス１０の突出部分を炉内発生ガス燃焼室１２で包み込む様に設けて構成されている。炉内発生ガス燃焼室１２は、炭化炉１で乾留する石炭粒子２から発生する炉内発生ガスを流入し易い有底または無底の耐熱製中空構造物で、断熱ボックス１０の炉高方向を複数段に分割して架設した間隔横体枠１３に耐熱金属短冊板１４を、図２で示す様に、左右または上下あるいはその両者に微小なガス流通間隙１５を設けて縦横に配列しかつ着脱自在な係合手段で吊設し、枠体構造に製作されている。１６は、キャスタブル耐火物ボードまたは金網状や格子状に成形した耐熱金属芯材を内蔵したキャスタブル耐火物ボードである。キャスタブル耐火物ボード１６は、アルミナ質（ＡＬ２Ｏ３系）・珪石（ＳｉＯ３系）・マグネシア質（ＭｇＯ系）などの耐火物材料やこれら成分を混合した例えばシャモット質（ＡＬ２Ｏ３−ＳｉＯ３系  やクロムマグネシア質などの耐火物材料を板状に成形したもので、断熱ボックス１０の炉内発生ガス燃焼室側の壁面を覆う様に付設してもよい。また、炉内発生ガス燃焼室１２に流入した炉内発生ガスを強制的に燃焼させ該炉内発生ガス燃焼室内の温度を上昇させたい場合は、図１で示す様に、外部に設けた燃焼用の空気または酸素の供給源（図示せず）に連通するノズル１７を、必要によっては炉内発生ガス燃焼室１２の下部側に設けてもよい。【０００９】  上記の様に構成された本発明の昇温用コークス炭化炉蓋は、前記した通常のコークス製造作業と同様に炭化炉蓋１の出入口１１を閉塞した後、該炭化炉１に装入された石炭粒子２を隣接する加熱炉で加熱しながら乾留し、コークスを製造する。この乾留中に炉内発生ガス燃焼室１２に流入した炉内発生ガスは、加熱された炉内発生ガス燃焼室１２で自然燃焼しながらあるいは燃焼用空気供給ノズル１７から吹出される空気や酸素で強制的に燃焼させられながら、炉内発生ガス燃焼室１２の温度を上昇させ、炉蓋近傍部に装入された炭化炉１の石炭粒子２を乾留する。この間に炉内発生ガス燃焼室１２の高い温度の熱は、キャスタブル耐火物ボード１６によって遮られるため、断熱ボックス１０を過度に加熱する事なく該断熱ボックス１０の焼損や溶損を防止し、上記した本発明の目的が達成される。
【産業上の利用可能性】
【００１０】  本発明は、炉内発生ガス燃焼室１２に突出する断熱ボックス１０の壁面をキャスタブル耐火物ボード１６で覆う事によって、断熱ボックス１０の焼損や溶損が防止される。その結果、本発明の昇温用コークス炭化炉蓋の寿命延長を図って生産量を増加し、世界的にコークス供給量不足を緩和を担う一つの手段として利用される可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例を示したもので、炭化炉のコークス排出側（またはコークス押出機側）の出入口を閉塞したコークス炭化炉蓋とその近傍の炭化炉縦断面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図で、コークス炭化炉蓋炭化側の拡大斜視図を示す。
【符号の説明】
【００１２】  １  炭化炉
２  石炭粒子
４  炉口枠
５  炭化炉蓋フレーム
１０  断熱ボックス
１２  炉内発生ガス燃焼室
１３  間隔横体枠
１４  耐熱金属短冊板
１５  ガス流通間隙
１６  キャスタブル耐火物ボード
【図１】
2005298784.tif 000003
【図２】
2005298784.tif 000004