(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉蓋取付けフレームの両側にその作用面が平行に形成されると共にフック部を設けた固定ガイド板の前記作用面にそれぞれ案内されるガイド部と、閉止時には前記固定ガイド板のフック部に掛合する閂部とを上下に備えた炉蓋において、
それぞれの前記ガイド部は、炉蓋本体に取付けられた支持部材と、前記支持部材にねじによって締結され、しかも締結状態ではロックされる偏心カムとを備え、左右の前記偏心カムの外側端距離が、該偏心カムの取付け位置によって調整可能となって、しかも、
前記偏心カムを前記支持部材に締結状態でロックする機構は、前記偏心カムのねじ孔の周囲に放射状に設けられた第１の凹凸突起と、該第１の凹凸突起に掛合し、前記支持部材の該偏心カムの当接面に設けられた第２の凹凸突起とを有して構成されることを特徴とするコークス炉用の炉蓋。
【請求項２】
請求項１記載のコークス炉用の炉蓋において、前記支持部材に設けられ前記偏心カムを取付ける雌ねじの軸心は実質的に鉛直方向を向いていることを特徴とするコークス炉用の炉蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭を乾留するコークス炉の炉蓋取付けフレームに取付けられるコークス用の炉蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、日本国内のコークス業界では、コークス炉周辺の環境浄化が最も重要な課題になっており、環境を浄化するための一手段として、コークス製造時に発生するガスがコークス炉から漏洩することを防止する必要があった。
コークス炉は、下部には燃焼室、上部には側方に並設された多数の乾留室が設けられ、燃焼室から発生する熱を乾留室に伝達し、乾留室内の石炭からコークスを製造する設備である。コークス炉の各乾留室は、コークス炉を前後に貫通する縦長の直方体形状をしており、各天井部には、石炭を投入する石炭投入口を有している。そして、前後の端部には、石炭の乾留時に使用される炉蓋が取付け可能となっており、これによってコークス炉ガスの漏洩を防止していた。
【０００３】
図７に示すように、コークス炉７０の乾留室７１の端部には、炉蓋取付けフレーム７２が設けられている。そして、炉蓋取付けフレーム７２の両側の上下には、それぞれ固定ガイド板７３、７４が左右平行に取付けられている。固定ガイド板７３、７４の上部には、炉蓋７５に設けられ左右に伸びる閂部材７６が掛合するＵ字状切欠き部７７、７８が設けられている。
一方、炉蓋７５は、炉蓋取付けフレーム７２を覆う本体部７９と、本体部７９の内側に設けられ、乾留室７１に嵌入する耐火断熱部８０と、本体部７９の内側であって耐火断熱部８０の周囲に設けられ、炉蓋取付けフレーム７２を外側からシールする密封手段８１と、固定ガイド板７３、７４のＵ字状切欠き部７７、７８に掛合する閂部材７６を備えた閂部８２と、本体部７９の側部で閂部８２と実質的に水平位置に取付けられ、炉蓋７５を取付けるときには、固定ガイド板７３、７４の内側に摺動しながら幅方向の位置を調整するガイド部材８３、８４を有していた。
【０００４】
密封手段８１は、耐火断熱部８０の周囲に設けられ炉蓋取付けフレーム７２に当接させたナイフエッジ８５を、所定間隔で設けられた押圧ばね８６によって、押圧する構成としている。従って、炉蓋７５が炉蓋取付けフレーム７２に対し、幅方向の位置がずれた状態で装着された場合、ナイフエッジ８５の先端が炉蓋取付けフレーム７２のシール面８７から外れてしまい、この部分がガス漏れ発生の原因となるため、炉蓋取付けフレーム７２に対する炉蓋７５の幅方向の中心位置を正確に合わせる必要があった。
炉蓋７５の幅方向の中心位置を合わせて炉蓋取付けフレーム７２の固定ガイド板７３、７４間に挿入するためのガイド部材８３、８４を炉蓋７５の側部に取付けたとき、左右のガイド部材８３、８４のそれぞれの外側端部間の幅寸法Ｌ３は、固定ガイド板７３、７４間の設計時の幅寸法Ｌ４に対して−５ｍｍ〜−１０ｍｍの範囲としていた。
この寸法を保持することによって、炉蓋７５の取付け時の幅方向の中心位置を合わせることができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のコークス炉用の炉蓋は、以下の問題点があった。
炉蓋取付けフレーム７２は、高熱を受けるため、経年変化し、その歪みのために左右の固定ガイド板７３、７４間の幅寸法Ｌ４は、製作時点の寸法と差異が生じ、各コークス炉ごと、又は各炉蓋取付けフレーム７２の上下ごとによっても違いが生じていた。また、炉蓋取付けフレーム７２の歪みが限界に達した場合や、炉蓋７５の脱着時の衝撃によってシール面８７が損傷した場合には炉蓋取付けフレーム７２が交換されるため、この場合にも幅寸法が変わっていた。また、操業上の理由によって炉蓋７５を他のコークス炉に装着する場合もあった。
一方、従来の炉蓋７５に使用していたガイド部材８３、８４は、直接炉蓋７５の本体部７９の側面にボルト８８で固定されており、従って、幅方向の寸法の調整ができない構造であった。強いて調整する場合には、本体部７９とガイド部材８３（又は８４）の間に図示しないライナを挟んで調整することになるが、この場合には、ガイド部材８３（又は８４）全体を取外してから、ライナを入れることになる。すなわち、炉蓋７５をコークス炉７０に装着した後にガイド部材８３、８４の調整が必要となる場合には、炉蓋７５を一旦コークス炉７０から取り外してガイド部材８３、８４の調整を行うことになる。炉蓋７５をコークス炉７０に装着したままの状態で、ガイド部材８３、８４の調整を行う場合には、高熱を受けながらの高所作業となり、作業に時間がかかると共に正確な調整ができず、危険を伴うために実際的には不可能であった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、炉蓋をコークス炉に装着した後の高熱、高所作業であっても迅速、且つ正確な調整が実行できるコークス炉用の炉蓋を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るコークス炉用の炉蓋は、炉蓋取付けフレームの両側にその作用面が平行に形成されると共にフック部を設けた固定ガイド板の前記作用面にそれぞれ案内されるガイド部と、閉止時には前記固定ガイド板のフック部に掛合する閂部とを上下に備えた炉蓋において、それぞれの前記ガイド部は、炉蓋本体に取付けられた支持部材と、前記支持部材にねじによって締結され、しかも締結状態ではロックされる偏心カムとを備え、左右の前記偏心カムの外側端距離が、該偏心カムの取付け位置によって調整可能となって、しかも、前記偏心カムを前記支持部材に締結状態でロックする機構は、前記偏心カムのねじ孔の周囲に放射状に設けられた第１の凹凸突起と、該第１の凹凸突起に掛合し、前記支持部材の該偏心カムの当接面に設けられた第２の凹凸突起とを有して構成される。このように取付け位置によって、外側端距離が調整可能な偏心カムを設けたので、高熱、高所作業下でも迅速、且つ正確な作業を行うことができる。また、偏心カムを用いて調整するので、調整を細かく行うことができる。
そして、ねじ孔は、雌ねじが形成された孔の他、ねじを挿通する孔も含む。このように構成することによって、ねじを外さずに緩めるだけで、偏心カムを回動させてその外側端距離を調整することができるので、作業を迅速に行うことができる。
また、前記支持部材に設けられ前記偏心カムを取付ける雌ねじの軸心を実質的に鉛直方向に向けることも可能である。このように構成することによって、炉蓋を取付けた状態で、上方からねじを回して調整することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るコークス炉用の炉蓋１０は、コークス炉１１の炉蓋取付けフレーム１２の両側にその作用面１３が平行に形成されると共にフック部１４、１９をそれぞれ設けた固定ガイド板１５、１６の作用面１３にそれぞれ案内されるガイド部１７、１８と、閉止時には固定ガイド板１５、１６のフック部１４、１９に掛合する閂部２０とを上下に備えている。以下、詳しく説明する。
ガイド部１７、１８及び閂部２０は、コークス炉１１の外側から炉蓋取付けフレーム１２を覆う炉蓋本体部２１（炉蓋本体）に設けられている。また、炉蓋本体部２１の内側には、コークス炉１１の乾留室２２に嵌入するキャスタブル等の耐火物からなる耐火断熱部２３と、耐火断熱部２３を囲んで設けられ、炉蓋取付けフレーム１２を外側からシールする密封手段２４が設けられている。
【０００８】
炉蓋１０の上下に備えられた閂部２０は、それぞれ、炉蓋本体部２１の中央に設けられたばねケース２７と、ばねケース２７内に収納された皿ばね２８と、一端が皿ばね２８の内側（中央側）の空間部に嵌入し、他端がばねケース２７から突出して設けられた保持部材２９と、保持部材２９の他端に設けられ、左右に伸延する閂部材２６とを有している。また、保持部材２９の他端側には、ばねケース２７の内側に掛止する掛止フランジ部３０が設けられ、皿ばね２８によって外側に付勢される保持部材２９がばねケース２７から飛び出さないようにし、閂部材２６が所定ストロークで進退することを可能にしている。
そして、密封手段２４は、炉蓋本体部２１の内側にあって、耐火断熱部２３の周囲に設けられたナイフエッジ３１と、炉蓋本体部２１とナイフエッジ３１の間に所定間隔で設けられた圧接ばね３２とを有している。このように構成することによって、ナイフエッジ３１を圧接ばね３２によって炉蓋取付けフレーム１２に当接させ、乾留室２２からのガス漏れを防ぐことができる。
【０００９】
続いて本発明の特徴部分であるガイド部１７、１８について説明する。
図１、図３〜図５に示すように、ガイド部１７、１８は、閂部２０より少し下方位置にあたる炉蓋本体部２１の両側部に図示しないボルトによって取付けられた支持部材３３、３４と、支持部材３３、３４にねじの一例である植込みボルト３５及びナット３６、３７によって締結され、しかも締結状態ではロックされる偏心カム３８、３９とを備え、左右の偏心カム３８、３９の外側端距離Ｌ１が、偏心カム３８、３９の取付け位置によって調整可能となっている。
支持部材３３、３４は、円筒形の本体部と、その両側に取付け用のねじ挿通孔がそれぞれ形成されたブラケットを有している。また、本体部の内側には雌ねじ４４が形成されている。一方、偏心カム３８、３９は、ねじ孔の一例である挿通孔４０に対してそれぞれ偏心して形成された平面視して円形の外周部を有している。
また、偏心カム３８、３９を支持部材３３、３４に締結状態でロックする機構は、偏心カム３８、３９のそれぞれの挿通孔４０の周囲に２２．５度ピッチで放射状に設けられた第１の凹凸突起４２と、第１の凹凸突起４２に掛合し、支持部材３３、３４の偏心カム３８、３９の当接面に設けられた第２の凹凸突起４３とを有して構成されている。第１、第２の凹凸突起４２、４３の表面には高周波焼入れが施され、ねじれに対する強度を上げている。さらに、支持部材３３、３４に設けられ偏心カム３８、３９を取付ける雌ねじ４４の軸心は実質的に鉛直方向を向いている。
【００１０】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、偏心カム３８（偏心カム３９も同様）を回動させることによって炉蓋取付けフレーム１２との距離を調節することができる。炉蓋取付けフレーム１２との距離が近い場合には、（Ａ）に示すように、偏心カム３８の挿通孔４０の中心から外周までの距離が一番近い部分を炉蓋取付けフレーム１２に向けて偏心カム３８を固定し、炉蓋取付けフレーム１２との距離が遠いときは、例えば、（Ａ）の位置から偏心カム３８を９０度、更に９０度回動させると、（Ｂ）、（Ｃ）に示す位置に移動して炉蓋取付けフレーム１２との距離を調整することができる。本実施の形態では、第１、第２の凹凸突起４２、４３のピッチによって２２．５度おきに回動角度を設定できるようにしているので、少ない部品数で多段階の調整を行うことができる。
なお、本実施の形態では、偏心カム３８を平面視したときの外形を円形にしているが、これを楕円形にすることも可能であり、また、回動角度に比例して調整距離が変わるように偏心カム３８の形状を異形にしてもよい。
【００１１】
次に炉蓋１０の使用方法について説明する。
炉蓋１０を新規に取付けるときには、予め対応する炉蓋取付けフレーム１２の固定ガイド板１５、１６間の幅寸法Ｌ２は、測定によって、又は設計寸法から求めておく。そして、左右の偏心カム３８、３９の外側端距離Ｌ１を幅寸法Ｌ２に対して−５〜−１０ｍｍとなるように調整する。
次に、炉蓋１０を図示しない移動機に搭載したドアリフタで吊り下げてコークス炉１１の乾留室２２に向けて前進する。このとき、炉蓋１０の閂部材２６の中央部を掴んで、閂部材２６の両端部を固定ガイド板１５、１６の上端より高い位置にして前進すると、密封手段２４のナイフエッジ３１が炉蓋取付けフレーム１２に当接する。さらに前進させると保持部材２９及び皿ばね２８を圧縮しながら閂部材２６がフック部１４、１９の上方位置まで前進する。そして、炉蓋１０を押圧したまま下方に下げると閂部材２６の両端部がフック部１４、１９に掛止する。このとき、皿ばね２８は炉蓋本体部２１を炉蓋取付けフレーム１２に付勢し、圧接ばね３２はナイフエッジ３１を炉蓋取付けフレーム１２に押圧、密着させてガス漏れを防いでいる。
【００１２】
移動機が前進するときに乾留室２２に対する炉蓋１０の幅方向の位置がずれている場合には、ガイド部１７、１８のうちの一方が固定ガイド板１５（又は１６）の内側と摺動しながら移動するので、取付け位置を補正することができる。
炉蓋１０を取外す場合には、炉蓋１０を移動機のドアリフタで持ち上げて、閂部材２６をフック部１４、１９からはずして後退する。偏心カム３８、３９は、左右独立して調整可能であるので、炉蓋取付けフレーム１２が左右のどちらか一方に傾いた場合にも安定して調整することができる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、偏心カムを取付ける支持部材の雌ねじの軸心は実質的に鉛直方向を向いている場合について説明したが、これを前方に向けて形成すると、水平方向からナット３６、３７の締結作業を行うことができる。
また、従来例に係る炉蓋に本発明に係る炉蓋のガイド部を取付けて使用する場合にも本発明は適用される。
【００１３】
【実施例】
次に前記実施の形態に係るコークス炉用の炉蓋１０を使用した実施例を示す。
炉蓋のガイド部の寸法調整が必要となるのは、各炉蓋当たり年間２〜５回程度である。また、１回の調整時間は、従来使用していた既設のガイド部では２名で２時間かかっていた。これに対して本実施の形態に係る炉蓋１０のガイド部１７、１８では、１名で０．７５時間で行うことができた。従って、従来に比較して、（０．７５×１）／（２×２）＝３／１６程度の時間で作業を行うことができるので、経済的にも負担が大幅に改善され、有利になる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１、２記載のコークス炉用の炉蓋においては、左右の偏心カムの外側端距離を偏心カムの取付け位置によって調整可能としたので、高熱、高所作業下でも迅速、且つ正確な作業を行って、コークス炉からのガス漏れを防止することができる。
特に、偏心カムのロック機構に、放射状の第１の凹凸突起と、これに掛合する第２の凹凸突起を設けたので、簡単な構造で強固に固定することができ、また、調整を短時間で容易に行うことができる。
そして、請求項２記載のコークス炉用の炉蓋においては、雌ねじの軸心を実質的に鉛直方向に向けるので、炉蓋を取付けた状態でもその上方から作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコークス炉用の炉蓋及び炉蓋取付けフレームの平断面図である。
【図２】同側断面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】同部分拡大図である。
【図５】同コークス炉用の炉蓋のガイド部の側面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ偏心カムの取付け状態を示す説明図である。
【図７】従来例に係るコークス炉用の炉蓋及び炉蓋取付けフレームの平断面図である。
【符号の説明】
１０：炉蓋、１１：コークス炉、１２：炉蓋取付けフレーム、１３：作用面、１４：フック部、１５、１６：固定ガイド板、１７、１８：ガイド部、１９：フック部、２０：閂部、２１：炉蓋本体部（炉蓋本体）、２２：乾留室、２３：耐火断熱部、２４：密封手段、２６：閂部材、２７：ばねケース、２８：皿ばね、２９：保持部材、３０：掛止フランジ部、３１：ナイフエッジ、３２：圧接ばね、３３、３４：支持部材、３５：植込みボルト（ねじ）、３６、３７：ナット、３８、３９：偏心カム、４０：挿通孔（ねじ孔）、４２：第１の凹凸突起、４３：第２の凹凸突起、４４：雌ねじ
【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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【図６】
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【図７】
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