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JPH03296597A - Coke production equipment - Google Patents

Coke production equipment

Info

Publication number
JPH03296597A
JPH03296597A JP9994190A JP9994190A JPH03296597A JP H03296597 A JPH03296597 A JP H03296597A JP 9994190 A JP9994190 A JP 9994190A JP 9994190 A JP9994190 A JP 9994190A JP H03296597 A JPH03296597 A JP H03296597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coke
vertical
coke oven
discharged
oven
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9994190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Nishioka
西岡 邦彦
Keizo Inoue
井上 恵三
Kiyoshi Miura
三浦 潔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP9994190A priority Critical patent/JPH03296597A/en
Publication of JPH03296597A publication Critical patent/JPH03296597A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Coke Industry (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、石炭を乾留してコークスを製造する垂直式
コークス炉を主体とするコークス製造設備に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a coke production facility mainly comprising a vertical coke oven for producing coke by carbonizing coal.

(従来の技術) 現在一般に使用されているコークス製造設備は水平式コ
ークス炉と呼ばれる形式の炉を主体とするものである。
(Prior Art) Coke production equipment currently in general use is mainly a type of oven called a horizontal coke oven.

水平式コークス炉は石炭の装入を炉の上部から行い、コ
ークスの排出は押出機を用いて水平方向に行うもので、
長い歴史を持ち、操業知見も多いものの、その構造上、
コークスを排出するために両側にコークス炉の高さ一杯
の扉(炉蓋と称する)を備える必要があり、乾留中には
炉蓋からのガス漏れが、また、コークスの排出時には煤
塵の発生が避けられず、環境汚染という好ましくない問
題を抱えている。さらに付帯設備として、装炭車、押出
機、ガイド車、消火車等の移動機械を必要とするため、
それらの設備費負担と運転要員の確保が必要であり、し
かもその作業環境は必ずしも良好とは言えない。
In a horizontal coke oven, coal is charged from the top of the oven, and coke is discharged horizontally using an extruder.
Although it has a long history and a lot of operational knowledge, due to its structure,
In order to discharge coke, it is necessary to equip the coke oven with full-height doors (called oven lids) on both sides, which prevents gas leakage from the oven lid during carbonization and the generation of soot and dust when discharging coke. It is unavoidable and has the undesirable problem of environmental pollution. Furthermore, as additional equipment, mobile machinery such as coal loading cars, extruders, guide cars, and fire engines are required.
It is necessary to pay for the equipment and secure operating personnel, and the working environment is not necessarily good.

近時、コークス炉の設備更新に際しては、上記水平式コ
ークス炉の問題点を軽減するため、コークス炉の大型化
による生産性の向上と公害発生源の減少が図られている
ものの、炉の大型化に伴って移動機械も大型化するので
必ずしも設備費の低減に結び付くことはなく、かつ作業
環境の改善も十分とはいえず、水平式コークス炉での抜
本的な技術改善はその構造上困難と言わざるをえない。
Recently, when updating coke oven equipment, attempts have been made to increase productivity and reduce pollution sources by increasing the size of coke ovens in order to alleviate the problems of horizontal coke ovens mentioned above. As mobile machinery becomes larger as a result of this trend, it does not necessarily lead to a reduction in equipment costs, and the working environment is not sufficiently improved, making it difficult to make fundamental technical improvements to horizontal coke ovens due to their structure. I have to say.

ここで水平式コークス炉の課題を整理してみると、次の
とおりである。
Here, the issues with horizontal coke ovens can be summarized as follows.

■ 付帯設備として移動機械が不可欠で、設備費と省力
化の面で不利である。
■ Mobile machinery is essential as ancillary equipment, which is disadvantageous in terms of equipment costs and labor savings.

■ 乾留効率、すなわち加熱効率が悪く、炉の設備容量
を削減できない。
■ Carbonization efficiency, that is, heating efficiency, is poor, making it impossible to reduce the installed capacity of the furnace.

■ 炉の開口部からの煤塵の発生は作業環境を悪くし、
公害をまねくおそれがある。
■ Generation of soot and dust from the furnace opening worsens the working environment.
There is a risk of causing pollution.

■ 炉の休止が困難で生産弾力性に乏しい。■ Difficult to shut down the furnace, resulting in poor production flexibility.

歴史的には、ヨーロッパで水平式コークス炉以外に一部
垂直式コークス炉も実用に供され、わが国でも一部で用
いられている。しかし、はとんど大型化されないまま消
滅し、もしくは細々と操業をしているにすぎない。
Historically, in addition to horizontal coke ovens, some vertical coke ovens have also been put into practical use in Europe, and are also used in some parts of Japan. However, most of them either disappeared without being enlarged or are only operating in small quantities.

垂直式コークス炉は、石炭を炉の上部から装入し、コー
クスの排出を炉の下部から自重で行うもので、移動機械
をほとんど使用せずに支障なく操業されたようである。
Vertical coke ovens, in which coal is charged from the top of the oven and coke is discharged from the bottom of the oven using its own weight, appear to have been operated without any problems, with almost no moving machinery used.

例えば、「最近獣炭製造法及副産物処理法」黒田泰造著
、丸善株式会社(明治45年7月)には、水平断面が矩
形断面をなすエリオツドジョン式炉と水平断面が円形を
なすアームストロング式炉が紹介されている。前者は炉
高方向の加熱に14段はどの水平フリューを用いるため
水平方向に温度分布を生じ易く、ガス分配が繁雑で炉の
基数が増大するとその操作には困難を来すことが容5に
推察される。また後者は炉体形状が円筒形で、炉の外周
から垂直フリューにより炉高方向の加熱を行う方式であ
るが、炉の基数が増大すると炉の集約が雛しいため、設
備面積は基数増に比例して増大し、かつガス分配は複雑
になることが推測される。しかし移動機械を必要とせず
、炉の関口部が少ないだけに煤塵抑制には効果があった
と推察される。
For example, "Recent Animal Charcoal Production Method and By-Product Treatment Method" by Taizo Kuroda, Maruzen Co., Ltd. (July 1912) describes an Elliott-John furnace with a rectangular horizontal cross section and an arm with a circular horizontal cross section. Strong-type furnaces are introduced. The former uses 14 horizontal flues for heating in the furnace height direction, which tends to cause temperature distribution in the horizontal direction, and gas distribution is complicated, making operation difficult as the number of furnaces increases. It is inferred. In addition, the latter has a cylindrical furnace body and heats from the outer periphery of the furnace in the direction of the height of the furnace using vertical flutes, but as the number of furnaces increases, the number of furnaces must be consolidated, so the equipment area increases. It is expected that the gas distribution will increase proportionally and the gas distribution will become more complex. However, since no moving machinery was required and there were fewer entrances to the furnace, it is presumed to be effective in suppressing soot and dust.

他方、操業の無人化、連続化、無公害を特徴とする成型
コークス法もこれまで種々検討されてきたが、まだ実用
に供されるまでには至っていない。
On the other hand, various molded coke processes have been studied, which are characterized by unmanned, continuous, and non-polluting operations, but have not yet been put to practical use.

成型コークス法は、粉状の石炭を豆炭状に塊成化し、こ
の塊成物を直接ガス加熱によりコークスとするものであ
るが、成型時に使用するタールやピッチ系の結合材から
発する臭気は、環境上好ましいものではなく、成型コー
クス法で使用する石炭の種類にも制約がある。また、乾
留に使用する加熱ガスは、乾留で発生するガスと混合す
るため必然的にガス量は増え、ガス処理設備は水平式コ
ークス炉の設備規模の数倍に増強する必要がある。
In the molded coke method, powdered coal is agglomerated into pea charcoal, and this agglomerate is made into coke by direct gas heating, but the odor emitted from the tar and pitch-based binders used during molding It is not environmentally friendly, and there are restrictions on the type of coal that can be used in the molded coke process. Furthermore, since the heated gas used for carbonization is mixed with the gas generated during carbonization, the amount of gas inevitably increases, and the gas processing equipment needs to be increased several times the scale of the horizontal coke oven equipment.

そのため設備費の大幅な低減も期待できそうにない。Therefore, it is unlikely that a significant reduction in equipment costs can be expected.

以上の理由から、現在一般に用いられている水平式コー
クス炉における課題、ひいては、この炉を用いたコーク
ス製造設備における課題を解決するには、従来技術の部
分的な改善では不十分で、新しいコークス製造技術の創
出が強く望まれている。
For the above reasons, partial improvements in the conventional technology are not sufficient to solve the problems with the currently commonly used horizontal coke ovens and, by extension, the problems with coke production equipment using this oven, and new coke Creation of manufacturing technology is strongly desired.

(発明が解決しようとする課題) この発明は、上記のような水平式コークス炉の有する欠
点が解消された垂直式コークス炉を主体とし、設備費の
低減、乾留効率の向上、作業環境の改善に加え、特に熱
経済性の向上を図ることのできるコークス製造設備を提
供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) This invention is based on a vertical coke oven that eliminates the drawbacks of the horizontal coke oven as described above, reducing equipment costs, improving carbonization efficiency, and improving the working environment. In addition, it is an object of the present invention to provide coke production equipment that can particularly improve thermoeconomic efficiency.

(課題を解決するための手段) この発明の要旨は、下記■および■のコークス製造設備
にある。
(Means for Solving the Problems) The gist of the present invention lies in the following coke production equipment (1) and (2).

■ 粉状の石炭を乾留しコークスを製造するコークス炉
であって、炭化室の水平断面が矩形をなし、この炭化室
の上部に石炭の装入口が、底部にコークスの排出口が設
けられ、炭化室の相対する2面にレンガ壁を挟んで垂直
フリューが設けられ、垂直フリューの外側にレンガ壁を
挟んで空気道が設けられている垂直式コークス炉に、こ
の垂直式コークス炉から排出されるコークスを直接ガス
加熱により加熱する再加熱装置と、再加熱装置から排出
されたコークスを乾式冷却する冷却装置を設けたことを
特徴とするコークス製造設備。
■ A coke oven that produces coke by carbonizing powdered coal, with a carbonization chamber having a rectangular horizontal cross section, a coal charging port at the top and a coke discharge port at the bottom. A vertical flue is installed on two opposite sides of the carbonization chamber with a brick wall in between, and an air passage is installed outside the vertical flue with a brick wall in between. 1. A coke production facility characterized by being equipped with a reheating device that heats the coke directly by gas heating, and a cooling device that dry-cools the coke discharged from the reheating device.

■ 前記■記載の垂直式コークス炉に、この垂直式コー
クス炉から排出されるコークスを直接ガス加熱により加
熱する再加熱装置と、再加熱装置から排出されたコーク
スを乾式冷却する冷却装置を設け、さらに、前記の垂直
式コークス炉から排出される高温の燃焼排ガスにより粉
状の石炭を乾燥・予熱する乾燥・予熱機と、乾燥・予熱
した粉状の石炭を前記垂直式コークス炉に装入する気流
搬送装置を設けたことを特徴とするコークス製造設備。
(2) The vertical coke oven described in (1) above is provided with a reheating device that heats the coke discharged from the vertical coke oven by direct gas heating, and a cooling device that dry-cools the coke discharged from the reheating device, Further, a drying/preheating machine for drying and preheating powdered coal using high-temperature combustion exhaust gas discharged from the vertical coke oven, and charging the dried and preheated powdered coal into the vertical coke oven. Coke manufacturing equipment characterized by being equipped with an air flow conveying device.

第1図および第2図は垂直式コークス炉(1基)の−例
の構成を示す図で、第1図は縦断面図、第2図はA−A
線水平拡大断面図である。第1図および第2図において
、lは水平断面が矩形をなす炭化室、2は炭化室1の上
部に設けられた石炭装入口、3は炭化室1の低部に設け
られたコークス排出口、4は炭化室で発生した発生ガス
(乾留ガス)の排出口、5は炭化室の相対する2面にレ
ンガ壁を挟んで設けられた垂直フリュー(加熱炎道)、
6は燃料ガスを垂直フリュー5に送り込む燃料ガス送入
口、7および8は垂直フリューの外側にレンガ壁を挟ん
で設けられた空気道、9は空気道7に空気を送入する空
気送入口、10は垂直フリューで住した燃焼排ガスを排
出する燃焼ガス排出口、11はコークス排出口3の下方
部に設けられたコークスシュート、12は加熱壁、13
は炭化室側壁、14は隔壁、15は外壁を示す、このよ
うに構成された炉を第2図に破線で示したように両側に
隣接して多数設けることにより必要とするコークス生産
量に見合った能力をもたせることができる。
Figures 1 and 2 are diagrams showing the configuration of an example of a vertical coke oven (one unit), with Figure 1 being a longitudinal sectional view and Figure 2 being A-A.
FIG. 3 is an enlarged horizontal cross-sectional view. In FIGS. 1 and 2, l is a carbonization chamber with a rectangular horizontal cross section, 2 is a coal charging port provided at the top of the carbonization chamber 1, and 3 is a coke discharge port provided at the bottom of the carbonization chamber 1. , 4 is an outlet for the generated gas (carbonized gas) generated in the carbonization chamber, 5 is a vertical flue (heating flame path) provided on two opposing sides of the carbonization chamber with a brick wall in between,
6 is a fuel gas inlet for feeding fuel gas into the vertical flue 5; 7 and 8 are air passages provided outside the vertical flue with a brick wall in between; 9 is an air inlet for feeding air into the air passage 7; 10 is a combustion gas discharge port for discharging the combustion exhaust gas stored in a vertical flue; 11 is a coke chute provided below the coke discharge port 3; 12 is a heating wall; 13
14 is the side wall of the coking chamber, 14 is the partition wall, and 15 is the outer wall. By installing a large number of furnaces configured in this way adjacent to each other on both sides as shown by the broken line in FIG. 2, the required coke production amount can be met. It is possible to have the ability to

第3図は、前記第1図および第2図に記載の垂直式コー
クス炉に再加熱装置と乾式冷却装置を設けた本発明のコ
ークス製造設備の構成の一例を示す図である。同図にお
いて、16は垂直式コークス炉、35は垂直式コークス
炉16から排出されるコークスの再加熱装置、36は再
加熱装置から排出されるコークスを乾式冷却する冷却装
置である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the coke manufacturing equipment of the present invention, in which the vertical coke oven shown in FIGS. 1 and 2 is provided with a reheating device and a dry cooling device. In the figure, 16 is a vertical coke oven, 35 is a reheating device for coke discharged from the vertical coke oven 16, and 36 is a cooling device for dry cooling the coke discharged from the reheating device.

第4図は、前記第3図に記載のコークス製造装置におい
て、さらに、垂直式コークス炉に装入する石炭を乾燥・
予熱する乾燥・予熱機と気流搬送装置を設けたコークス
製造設備の構成の一例を示す図である。同図において、
17は粉状の石炭(湿炭)を乾燥もしくは予熱する乾燥
・予熱機、18は熱交換器、19は乾燥・予熱機17か
ら排出された排ガス中の石炭を捕集する捕集機、20は
捕集機19から排出された排ガス中に残存している粉状
の石炭を回収する集塵機で、捕集機19で回収された乾
燥・予熱炭25および集塵機20で回収された回収炭2
7を装入炭29として垂直式コークス炉16へ装入する
ための気流搬送設備21が設けられている。なお、この
例では捕集機19と、集塵機20と、ブロワB1と、プ
ロワB2およびそれらを結ぶ配管類(図中、−点鎖線で
囲った部分)をまとめて気流搬送装置21という。
FIG. 4 shows that in the coke manufacturing apparatus shown in FIG. 3, the coal to be charged into the vertical coke oven is further dried and
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a coke manufacturing facility equipped with a drying/preheating machine for preheating and an air flow conveying device. In the same figure,
17 is a drying/preheating machine that dries or preheats powdered coal (wet coal); 18 is a heat exchanger; 19 is a collector that collects coal in the exhaust gas discharged from the drying/preheating machine 17; 20 is a dust collector that collects powdered coal remaining in the exhaust gas discharged from the collector 19, which collects dried/preheated coal 25 collected by the collector 19 and recovered coal 2 collected by the dust collector 20.
An air flow conveying facility 21 is provided for charging coal 7 into the vertical coke oven 16 as charging coal 29. In this example, the collector 19, the dust collector 20, the blower B1, the blower B2, and the piping connecting them (the part surrounded by the dashed line in the figure) are collectively referred to as an air flow conveying device 21.

(作用) 前記第1図および第2図に示した垂直式コークス炉にお
いて、石炭は炉の上部の石炭装入口2から炭化室lに装
入される。加熱は炭化室lの外側に配置された垂直フリ
ュー5より加熱壁12を介して行われる。加熱壁12の
材料としては珪石レンガもしくはシャモットレンガが望
ましい。燃料ガスは垂直フリュー5の底部より導入され
、空気は垂直フリュー5の外側に配置された空気道7の
底部より導入された後炉の上部で反転して空気道8を下
方へ通過する間に予熱され、垂直フリュー5の底部に導
入される。ここで空気と燃料ガスとが混合され、燃焼に
供される。乾留されたコークスは炭化室1の底部に設け
られたコークス排出口3の炉蓋を図中に破線で示したよ
うに開放することにより、自重で排出される。乾留時に
発生するガスは発生ガス排出口4より排出され、回収さ
れる。
(Operation) In the vertical coke oven shown in FIGS. 1 and 2, coal is charged into the coking chamber 1 from the coal charging port 2 at the top of the oven. Heating is performed via a heating wall 12 from a vertical flue 5 arranged outside the carbonization chamber l. The material for the heating wall 12 is preferably silica brick or chamotte brick. The fuel gas is introduced from the bottom of the vertical flue 5, and the air is introduced from the bottom of the air passage 7 located outside the vertical flue 5, and then turns around at the top of the furnace and passes through the air passage 8 downward. It is preheated and introduced into the bottom of the vertical flue 5. Here, air and fuel gas are mixed and subjected to combustion. The carbonized coke is discharged under its own weight by opening the furnace cover of the coke discharge port 3 provided at the bottom of the carbonization chamber 1 as shown by the broken line in the figure. Gas generated during carbonization is discharged from the generated gas outlet 4 and recovered.

この垂直式コークス炉では、原料である石炭が上部から
装入され、乾留後のコークスが炉底の炉蓋を開くことに
より自重で排出されるため、水平式コークス炉に不可欠
の押出機、ガイド車などの重機械類を必要としない。
In this vertical coke oven, the raw material coal is charged from the top, and the coke after carbonization is discharged by its own weight by opening the oven lid at the bottom of the oven. Does not require heavy machinery such as cars.

石炭を乾留するための伝熱は垂直フリュー5をもつ加熱
面(第2図の加熱壁12)からばかりでなく、垂直フリ
ュー5から熱の供給を受けた他の2面(第2図の炭化室
側壁13)からも行われるため、伝熱効率は大幅に向上
する。炭化室lの断面形状については、伝熱効率向上の
ために、加熱壁12の長さLが炭化室側壁13の長さを
超えないことが望ましい。
Heat transfer for carbonizing coal is carried out not only from the heating surface with the vertical flute 5 (heating wall 12 in Figure 2), but also from the other two surfaces that receive heat from the vertical flute 5 (the carbonization wall in Figure 2). Since the heat transfer is also carried out from the chamber side wall 13), the heat transfer efficiency is greatly improved. Regarding the cross-sectional shape of the carbonization chamber l, it is desirable that the length L of the heating wall 12 does not exceed the length of the side wall 13 of the carbonization chamber in order to improve heat transfer efficiency.

外部から導入された空気は、空気道7.8を通過する際
に垂直フリュー5から炉の外壁(第2図の外壁15)へ
放散される熱により予熱されるので、燃焼は円滑に行わ
れ、高温の燃焼状態が得られる。
The air introduced from the outside is preheated by the heat dissipated from the vertical flue 5 to the outer wall of the furnace (outer wall 15 in Fig. 2) when passing through the air passage 7.8, so that combustion is carried out smoothly. , a high temperature combustion state is obtained.

コークス炉から発生する煤塵は炉底の炉蓋を開放したと
きに発生するのみで、水平式コークス炉に比較して大幅
に低減でき、作業環境の改善、粉塵公害の防止という点
でも有利である。
The soot and dust generated from coke ovens is only generated when the lid at the bottom of the oven is opened, which can be significantly reduced compared to horizontal coke ovens, which is also advantageous in terms of improving the working environment and preventing dust pollution. .

さらに、このコークス炉の操業においては、各戸ごとに
独立した乾留方式がとられるため、コークス生産量の変
動に対応しやすく、極端な場合には炉を一部停止したと
しても他の炉に与える影響が少なく、生産弾力性は格段
に向上する。
Furthermore, in the operation of this coke oven, each unit uses an independent carbonization method, so it is easy to respond to fluctuations in coke production, and in extreme cases, even if part of the oven is stopped, it will not affect other ovens. The impact will be small and production elasticity will be significantly improved.

前記第3図に示した本発明のコークス製造設備において
は、装入炭37が垂直式コークス炉16に投入され、炭
化室中央部が少な(とも500℃になるように乾留され
る。乾留後のコークス34は再加熱装置35で800℃
以上に再加熱される。再加熱コークス38は冷却装置3
6で冷却用ガス39により冷却され(乾式消火)、冷却
後コークス40として冷却装置36から排出される。冷
却用ガス39として、垂直式コークス炉16から発生す
る乾留ガス33中のタール等の油分を除去した後の粗ガ
ス(低温)、あるいは製鉄所で発生する高炉ガスなどを
使用すれば、その冷却後の高温ガスの一部を部分燃焼さ
せてコークスの再加熱用に有効に活用できる。すなわち
、再加熱コークス38を冷却した後の冷却後ガス41の
一部を再加熱装置35へ導入し、空気42と混合して部
分燃焼させ、乾留後のコークス34を直接加熱すること
ができる。この再加熱装置35で発生した再加熱後ガス
43は、高温であるだけでなく乾留温度の低いコークス
を再加熱する際に水素を主成分とする可燃性の熱分解ガ
スを発生するので、垂直式コークス炉16で燃料ガスと
して予熱することなく有効に使用することができる。
In the coke production equipment of the present invention shown in FIG. The coke 34 is heated to 800°C in the reheating device 35.
It will be reheated further. Reheated coke 38 is cooled by cooling device 3
At step 6, the coke is cooled by a cooling gas 39 (dry extinguishing), and after cooling is discharged from the cooling device 36 as coke 40. If crude gas (low temperature) after removing oil such as tar from the carbonized gas 33 generated from the vertical coke oven 16 or blast furnace gas generated at a steelworks is used as the cooling gas 39, the cooling can be achieved. Part of the high-temperature gas left behind can be partially combusted and effectively used for reheating coke. That is, a part of the cooled gas 41 after cooling the reheated coke 38 is introduced into the reheating device 35, mixed with air 42 and partially combusted, and the carbonized coke 34 can be directly heated. The reheated gas 43 generated in this reheating device 35 not only has a high temperature but also generates flammable pyrolysis gas containing hydrogen as a main component when reheating coke with a low carbonization temperature. It can be effectively used as a fuel gas in the coke oven 16 without preheating.

垂直式コークス炉16で炭化室中央部が少なくとも50
0℃になるように乾留し、乾留後のコークス34を再加
熱装置35で800℃以上に再加熱するのは、石炭から
コークスになる過程で、石炭が溶融・固化を完了する少
なくとも500°Cまでは乾留速度の遅い外熱方式が好
ましいものの、コークスの品W(コークス強度)f!保
に必要な800°C以上の高い乾留温度まで外熱方式で
加熱するのは生産性が悪いためである。すなわち、垂直
式コークス炉16の乾留温度を下げることによりコーク
スの生産性を向上させ、得られた乾留が不十分のコーク
スを再加熱することによりコークスの品質を確保するの
である。なお、水平断面が矩形をなす垂直式コークス炉
は、前述のように、相対する2面に設けられた垂直フリ
エ−からレンガ壁を介して外熱するだけでなく、他の2
面の側壁からの伝熱効果もあって乾留効率が高く、前記
の乾留温度の低下と合わせ、コークス炉の生産性を高め
るために有効である。
In the vertical coke oven 16, the central part of the carbonization chamber is at least 50
The coke 34 after carbonization is carbonized to 0°C and then reheated to 800°C or higher in the reheating device 35 at a temperature of at least 500°C in which the coal completes melting and solidification during the process from coal to coke. Although the external heating method with a slow carbonization rate is preferable until the coke quality W (coke strength) f! This is because heating by external heating to the high carbonization temperature of 800°C or higher required for preservation is poor in productivity. That is, coke productivity is improved by lowering the carbonization temperature of the vertical coke oven 16, and coke quality is ensured by reheating the resulting coke that has not been carbonized sufficiently. Note that the vertical coke oven, which has a rectangular horizontal cross section, not only heats externally from the vertical friers provided on two opposing sides through the brick walls, but also heats the other two sides.
The carbonization efficiency is high due in part to the heat transfer effect from the side walls of the surface, and in combination with the above-mentioned reduction in the carbonization temperature, this is effective for increasing the productivity of the coke oven.

以下に、第3図に示した構成を有する設備により石炭を
乾留、再加熱後、冷却する場合の操業諸元(条件)を与
えて熱バランスおよび物質バランスを試算し、通常の水
平式コークス炉と乾式消火設備を有するコークス製造設
備における一般的な操業値ならびに熱バランスおよび物
質バランスと比較した結果について述べる。
Below, we give the operating specifications (conditions) when coal is carbonized, reheated, and cooled using equipment with the configuration shown in Figure 3, and calculate the heat balance and material balance. This paper describes the results of comparisons with typical operating values, heat balance, and material balance in a coke manufacturing facility with dry fire extinguishing equipment.

試算の前提は以下のとおりである。The assumptions for the calculation are as follows.

再加熱装置および冷却装置は、第51!lに示すように
直結した構造を有するものとした。冷却部44に吹き込
む冷却用ガス39としては発熱量11401cal/N
ip”のMガスを用い、再加熱コークス3日を冷却した
後の高温ガスの一部を再加熱部45に導入し、空気46
により部分燃焼させてコークス34の再加熱に用いた。
The reheating device and cooling device are the 51st! It has a directly connected structure as shown in 1. The cooling gas 39 blown into the cooling section 44 has a calorific value of 11401 cal/N.
A part of the high temperature gas after cooling the reheated coke for 3 days is introduced into the reheating section 45 using M gas of
The coke 34 was partially combusted and used for reheating the coke 34.

さらに、再加熱後の高温ガス43を垂直式コークス炉の
燃料として用いることとした。なお、炉温は1150°
Cとした。また、装入炭としては、第1表に示す水分8
.7%の石炭を用いた。
Furthermore, the high-temperature gas 43 after reheating was used as fuel for the vertical coke oven. In addition, the furnace temperature is 1150°
It was set as C. In addition, the charging coal has a moisture content of 8% as shown in Table 1.
.. 7% coal was used.

第  1  表 第4表 揉業条件については、まずコークス炉内において、炭中
温度(炭化室中央部における温度)が500℃に到達し
た時点でコークス34を排出し、次いで、このコークス
34を第5図に示した再加熱・冷却装置で直接ガス加熱
により850℃まで再加熱し、再加熱コークス38は冷
却部44で180°Cまで冷却することとした。
Regarding the rolling conditions in Table 1 and Table 4, first, the coke 34 is discharged in the coke oven when the temperature in the coal (temperature at the center of the coking chamber) reaches 500°C, and then this coke 34 is The coke 38 was reheated to 850° C. by direct gas heating using the reheating/cooling device shown in FIG. 5, and the reheated coke 38 was cooled to 180° C. in the cooling section 44.

試算結果を第4表に示す。The trial calculation results are shown in Table 4.

(以下、余白) 同表から明らかなように、本発明の設備を用いた場合は
乾留温度が低いためコークス炉での発生ガス量は従来設
備の場合に比べ少ないが、乾留に要する熱量は100M
cal/L程度少なかった。また、コークス炉から排出
されるコークスは炭中温度が500°Cと低くても平均
的には735°Cで、搬送に十分耐える強度を有し問題
はないと判断された。
(Hereinafter, blank space) As is clear from the table, when using the equipment of the present invention, the amount of gas generated in the coke oven is lower than in the case of conventional equipment because the carbonization temperature is low, but the amount of heat required for carbonization is 100 M
It was about cal/L less. In addition, even though the coke discharged from the coke oven has a temperature in the coal as low as 500°C, the average temperature is 735°C, and it was determined that there was no problem as it had sufficient strength to withstand transportation.

再加熱部45でのコークス34の加熱条件を850″C
としたが、この加熱の際に、再加熱に必要な熱量を上回
る水素を主成分とする可燃性のガス(再加熱後ガス43
) 7ONm″/lが得られ、かつガス温度も高く、コ
ークス炉の燃料ガスの一部として活用しうるものと判断
された。
The heating conditions for the coke 34 in the reheating section 45 are 850″C.
However, during this heating, combustible gas containing hydrogen as a main component (gas 43 after reheating) exceeds the amount of heat required for reheating.
) 7ONm''/l was obtained, and the gas temperature was also high, so it was judged that it could be used as part of the fuel gas for a coke oven.

さらに冷却部44では、従来の設備(乾式消火設備)に
比較して熱回収量が少ないが、これは冷却部44に投入
されるコークス温度が低いことと、冷却後の高温ガスの
うち一部がコークスの再加熱部45に送られ、これを回
収熱量として含めていないためである。
Furthermore, in the cooling section 44, the amount of heat recovered is small compared to conventional equipment (dry type fire extinguishing equipment), but this is because the coke temperature introduced into the cooling section 44 is low, and some of the high temperature gas after cooling is This is because the amount of heat is sent to the coke reheating section 45 and is not included in the amount of recovered heat.

総合的に評価すると、乾留に必要な熱量から回収熱量を
差し引いた熱量は従来装置の場合よりも高くなっている
が、コークス炉から排出される燃焼排ガスの顕熱が大き
く、このガスの顕熱をボイラ用の熱源あるいは石炭乾燥
などに有効に活用できることを考慮すれば、本発明のコ
ークス製造設備は熱経済性の面から極めて有利であると
いえる。
Comprehensively evaluated, the amount of heat required for carbonization minus the amount of recovered heat is higher than in the case of conventional equipment, but the sensible heat of the combustion exhaust gas discharged from the coke oven is large; Considering that the coke production equipment of the present invention can be effectively used as a heat source for boilers or for coal drying, it can be said that the coke manufacturing equipment of the present invention is extremely advantageous from the viewpoint of thermoeconomic efficiency.

なお、コークスの品質については、少なくとも800°
Cに再加熱されていれば高炉用のコークスとして特に支
障はなく、またこの温度は必要に応じて垂直式コークス
炉での排出温度もしくは再加熱装置での加熱温度を調節
することにより容易に調整することができるものである
Regarding the quality of coke, at least 800°
If it is reheated to C, there is no particular problem as coke for blast furnaces, and this temperature can be easily adjusted as necessary by adjusting the discharge temperature in the vertical coke oven or the heating temperature in the reheating device. It is something that can be done.

(発明の効果) 垂直式コークス炉を主体とする本発明のコークス製造設
備は、設備費の低減、乾留効率の向上、作業環境の改善
、熱経済性の向上など種々の面で水平式コークス炉を主
体とする従来のコークス製造設備よりも優れており、今
後のコークス製造技術の発展に大きく貢献するものとい
える。
(Effects of the Invention) The coke production equipment of the present invention, which is mainly a vertical coke oven, is superior to the horizontal coke oven in various aspects such as reducing equipment costs, improving carbonization efficiency, improving the working environment, and improving thermoeconomic efficiency. It is superior to conventional coke production equipment, which is mainly based on coke production, and can be said to greatly contribute to the development of coke production technology in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、本発明のコークス製造設備に用
いる垂直式コークス炉の一例の構成を示す図で、第1図
は縦断面図、第2図は第1図のA−AM水平拡大断面図
である。 第3図および第4図は、本発明のコークス製造設備の一
例の構成を示す図である。 第5図は、本発明のコークス製造設備に用いる再加熱・
冷却装置の一例の構成を示す図である。
1 and 2 are diagrams showing the configuration of an example of a vertical coke oven used in the coke production equipment of the present invention, in which FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view, and FIG. It is an enlarged sectional view. FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the configuration of an example of coke production equipment of the present invention. Figure 5 shows the reheating and
It is a figure showing the composition of an example of a cooling device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)粉状の石炭を乾留しコークスを製造するコークス
炉であって、炭化室の水平断面が矩形をなし、この炭化
室の上部に石炭の装入口が、底部にコークスの排出口が
設けられ、炭化室の相対する2面にレンガ壁を挟んで垂
直フリューが設けられ、垂直フリューの外側にレンガ壁
を挟んで空気道が設けられている垂直式コークス炉に、
この垂直式コークス炉から排出されるコークスを直接ガ
ス加熱により加熱する再加熱装置と、再加熱装置から排
出されたコークスを乾式冷却する冷却装置を設けたこと
を特徴とするコークス製造設備。
(1) A coke oven that produces coke by carbonizing powdered coal, with a carbonization chamber whose horizontal cross section is rectangular, with a coal charging port at the top and a coke discharge port at the bottom. In a vertical coke oven, a vertical flue is installed on two opposing sides of the carbonization chamber with a brick wall in between, and an air passage is installed outside the vertical flue with a brick wall in between.
A coke production facility characterized by being equipped with a reheating device that heats the coke discharged from the vertical coke oven by direct gas heating, and a cooling device that dry-cools the coke discharged from the reheating device.
(2)請求項(1)記載の垂直式コークス炉に、この垂
直式コークス炉から排出されるコークスを直接ガス加熱
により加熱する再加熱装置と、再加熱装置から排出され
たコークスを乾式冷却する冷却装置を設け、さらに、前
記の垂直式コークス炉から排出される高温の燃焼排ガス
により粉状の石炭を乾燥・予熱する乾燥・予熱機と、乾
燥・予熱した粉状の石炭を前記垂直式コークス炉に装入
する気流搬送装置を設けたことを特徴とするコークス製
造設備。
(2) The vertical coke oven according to claim (1) includes a reheating device that directly heats the coke discharged from the vertical coke oven by gas heating, and a dry cooling method for dry cooling the coke discharged from the reheating device. A cooling device is provided, and a drying/preheating machine for drying and preheating powdered coal using high-temperature combustion exhaust gas discharged from the vertical coke oven, and a drying/preheating machine for drying and preheating the powdered coal using the high temperature combustion exhaust gas discharged from the vertical coke oven, and a drying/preheating machine for drying and preheating the powdered coal to the vertical coke oven Coke manufacturing equipment characterized by being equipped with an air flow conveying device for charging into a furnace.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015203546A (en) * 2014-04-16 2015-11-16 Jfeスチール株式会社 Tuyere part structure of vertical furnace, vertical furnace and manufacturing method of carbonization product material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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