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JP3284032B2 - Method of suppressing carbon adhesion to brick surface in coke oven - Google Patents
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JP3284032B2 - Method of suppressing carbon adhesion to brick surface in coke oven - Google Patents

Method of suppressing carbon adhesion to brick surface in coke oven

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JP3284032B2
JP3284032B2 JP26271195A JP26271195A JP3284032B2 JP 3284032 B2 JP3284032 B2 JP 3284032B2 JP 26271195 A JP26271195 A JP 26271195A JP 26271195 A JP26271195 A JP 26271195A JP 3284032 B2 JP3284032 B2 JP 3284032B2
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coke oven
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冶金用コークスの
製造を目的としてコークス炉で石炭を乾留する際に、炭
化室内煉瓦表面へのカーボン附着を抑制する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for suppressing the adhesion of carbon to bricks in a carbonization chamber when carbonizing coal in a coke oven for the purpose of producing coke for metallurgy.

【0002】[0002]

【従来の技術】コークス炉で石炭を加熱してコークスを
製造する過程で、石炭から炭素化合物を主体とする乾留
ガスが生成する。この発生ガスは炉内上部の炉頂空間に
流れたり、あるいは炉蓋のガス道に流れ込み、上昇管を
経由してガス精製工程へと導かれる。炉頂空間や上昇管
基部の温度は稼働率、あるいは炉温により異なるが、例
えば900℃以上の高温条件にあるために、炭化水素化
合物の熱分解反応が起こり、煉瓦表面にカーボンが附着
する。このカーボン附着量が少量である内は煉瓦の目地
に入り込み、炭化室から燃焼室への生ガスリークを防止
する点で有効に作用するが、一般的にはカーボン生成量
は多く、乾留が終了してコークスを押出して次の石炭装
入までの数十秒の間に外部から空気を導入して、燃焼ガ
ス化反応で除去するのが一般的である。
2. Description of the Related Art In the process of producing coke by heating coal in a coke oven, carbonized gas mainly composed of carbon compounds is generated from coal. This generated gas flows into the furnace top space in the upper part of the furnace, or flows into the gas path of the furnace lid, and is led to the gas purification step via the riser. The temperature of the furnace top space or the riser base varies depending on the operation rate or the furnace temperature. For example, since the temperature is 900 ° C. or higher, a thermal decomposition reaction of a hydrocarbon compound occurs, and carbon is attached to the brick surface. When the amount of carbon attached is small, it enters the joints of the bricks and works effectively in preventing raw gas leakage from the carbonization chamber to the combustion chamber.However, in general, the amount of carbon generated is large and dry distillation ends. It is common to extrude coke to introduce air from the outside during several tens of seconds until the next coal charging, and remove it by a combustion gasification reaction.

【0003】あるいは、上昇管基部や竪管部のように特
にカーボンの附着が著しい場合には、押出しラムに搭載
したエアースカーフィング装置を用いて高速のエアーを
吹き付けて燃焼除去する方法が広く行われている。
[0003] Alternatively, when carbon is extremely attached, such as at the base of a rising pipe or a vertical pipe, a method of burning and removing high-speed air using an air scarf- ing device mounted on an extrusion ram is widely used. Have been done.

【0004】これらの方法でカーボンを除去する方法は
簡便で有効なものであるが、操業の合間を縫って行うた
めに、稼働率が高い場合や炉の温度レベルが高い場合に
は十分な処理時間が確保できないことがある。また、多
量の燃焼ガスを大気に放散することになるので環境保護
の点からも好ましいこととは言えない。
[0004] The method of removing carbon by these methods is simple and effective, but since it is performed between operations, sufficient treatment is performed when the operation rate is high or when the temperature level of the furnace is high. Sometimes time cannot be secured. In addition, since a large amount of combustion gas is emitted to the atmosphere, it cannot be said that it is preferable in terms of environmental protection.

【0005】これらの問題点を解決するためには、乾留
中のカーボン生成量を抑制するのが最も有効な手段であ
り、従来から多くの方法が提案されている。例えば、煉
瓦面に被膜を形成してカーボン附着量を減らす方法とし
て、特開平2−160896号公報や特公昭62−19
477号公報、及び特公昭63−13470号公報があ
る。また、特公昭59−10712号公報にあるよう
に、耐火物煉瓦のガス透過性を利用して背面から酸素ま
たは酸素を吹き込みカーボン附着を防止する方法もあ
る。あるいは、カーボン附着量が温度の高いほど多くな
ることから、コークス炉発生ガスや圧縮空気を炉頂空間
に吹き込んで冷却することによってカーボン附着速度を
低減させて附着を抑制する方法(特開昭61−1884
86号公報、特開平3−210389号公報、特開平3
−212486号公報など)などがある。
In order to solve these problems, the most effective means is to suppress the amount of carbon generated during carbonization, and many methods have been proposed. For example, as a method of forming a coating on a brick surface to reduce the amount of carbon attached, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-160896 and Japanese Patent Publication No. Sho 62-19
No. 477 and Japanese Patent Publication No. 63-13470. Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 59-10712, there is a method of preventing oxygen from adhering to carbon by injecting oxygen or oxygen from the back surface using gas permeability of refractory bricks. Alternatively, since the carbon deposition amount increases as the temperature increases, a method of suppressing the deposition by blowing a coke oven generated gas or compressed air into a furnace top space to reduce the carbon deposition speed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61) -1884
No. 86, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 3-210389, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
-212486).

【0006】[0006]

【発明が解決すべき課題】上記の従来法はカーボン附着
の基となる炭化水素と煉瓦表面との接触を阻害してカー
ボン附着量の低減を狙ったものであり、また、温度を低
下させることによりカーボンの生成反応を遅くすること
を狙ったものである。
The above-mentioned conventional method aims to reduce the amount of carbon attached by inhibiting the contact between the hydrocarbon which is the basis of carbon attachment and the brick surface, and to reduce the temperature. The purpose is to slow down the carbon production reaction.

【0007】しかしながら、煉瓦表面に被膜を形成する
方法は、煉瓦をコークス炉に組み込む前ならばその表面
を滑らかに加工することが可能であり、附着防止効果を
期待できるが、炉体に組み込まれて加熱状態にある煉瓦
表面に塗布するとなると、その表面状態を滑らかにする
ことは困難で、従って塗布後の表面粗さによる暴露表面
積の増加によって附着量が増加する可能性がある。
[0007] However, the method of forming a coating on the surface of a brick can smoothly process the surface of the brick before the brick is incorporated into a coke oven, and can be expected to have an adhesion preventing effect. If it is to be applied to a heated brick surface, it is difficult to smooth the surface, and therefore, the amount of adhesion may increase due to an increase in the exposed surface area due to the surface roughness after the application.

【0008】また、コークス炉ガスを吹き込む場合に
は、ガス吸込み管等で発生ガスを一旦コークス炉の外へ
取り出して配管で循環させる必要があるが、そのような
配管を設けるには現状のコークス炉上では装入車の移動
を妨げないよう設置する等の制限条件が多くなる。ま
た、吸い出したコークス炉ガスからの吸込み管内の管壁
へのカーボン附着や、タール附着が懸念される。
Further, when injecting a coke oven gas, it is necessary to take out the generated gas once out of the coke oven with a gas suction pipe or the like and circulate the gas through a pipe. On the furnace, there are many restrictions such as installation so as not to hinder the movement of the loaded car. In addition, there is a concern that carbon and tar may be attached to the pipe wall in the suction pipe from the sucked coke oven gas.

【0009】以上のような問題点を解決し、設備投資が
少なく、作業負荷の低いカーボン附着の抑制方法を開発
することが課題である。
[0009] It is an object of the present invention to solve the above problems and to develop a method for suppressing the attachment of carbon with low capital investment and low work load.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために種々検討した結果、コークス炉の
炉頂空間に水を噴霧することにより、1)炉頂空間のガ
ス温度、並びに炉頂空間の雰囲気ガスに接する炭化室内
炉壁煉瓦表面温度、及び上昇管基部の炭化室内煉瓦表面
温度の低下と、2)炭化室内の炉頂空間、及び上昇管基
部において乾留生成ガス中のカーボン生成の原因物質で
あるコークス炉ガス中の炭化水素の濃度低下と、3)炭
化室内の炉頂空間に噴霧した水と附着カーボンの反応
(C+H2O→CO+H2 )による附着カーボンのガス
化を実現させることにより、コークス炉内の煉瓦の損傷
や炉頂部近傍の石炭の乾留遅れを誘発することなく、炭
化室内の煉瓦表面に附着するカーボンの量を低減させ得
ることを見い出し、この知見に基づき本発明を完成する
に至ったものである。
The present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by spraying water on the top space of the coke oven, 1) the gas in the top space The temperature, the surface temperature of the furnace wall bricks in contact with the atmosphere gas in the furnace top space, and the surface temperature of the bricks in the carbonization room at the base of the riser pipe; Decrease in the concentration of hydrocarbons in the coke oven gas, which is the causative substance of carbon formation in the coke oven, and 3) reaction of the attached carbon with water sprayed on the furnace top space in the coking chamber (C + H 2 O → CO + H 2 ) By realizing gasification, it has been found that the amount of carbon adhering to the brick surface in the carbonization chamber can be reduced without causing damage to the brick in the coke oven or delaying the carbonization of coal near the furnace top, Based on the findings and have reached to complete the present invention.

【0011】本発明は、石炭をコークス炉で乾留する際
に炭化室内側の煉瓦表面にカーボン附着物が生成するの
を抑制する方法において、炉頂空間、及び上昇管基部の
温度を780〜850℃に制御するために適正範囲の散
水量の水を乾留中の炉頂空間に噴霧することを特徴とす
るコークス炉内煉瓦表面へのカーボン附着抑制方法であ
[0011] The present invention provides a method of suppressing to generate carbon Supplementary kimono bricks carbide surfaces indoor when dry distillation of coal in coke ovens, furnace top space, and the temperature of the riser base 780-850 In the appropriate range to control to
A method for suppressing the adhesion of carbon to the brick surface in a coke oven characterized by spraying a quantity of water into the furnace top space during carbonization.
You .

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳しく説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0013】コークス炉内で石炭を乾留する際に発生す
る乾留生成ガス(コークス炉ガス)の熱分解反応によ
り、炭化室内の煉瓦表面にカーボンが附着することは一
般によく知られている。この熱分解によるカーボン附着
速度について、図7に示す試験装置を用いて調査した。
図7において、1000℃に保持した乾留容器18に通
常の冶金用コークスを製造する際に用いる配合炭22の
10kg(無水ベース)を装入する。石炭加熱によって
生成した乾留ガスは附着炉24内を経由して外部に排出
される。附着炉24内には煉瓦片15(材質:珪石、厚
み:6mm,幅:20mm,長さ:40mm)を金属線
16で吊り下げおき、電気炉21によって煉瓦片15の
温度を制御する。このようにして、煉瓦片15の表面に
附着するカーボンの附着速度と温度の関係を調査した結
果を図8に示す。
It is generally well known that carbon adheres to brick surfaces in a carbonization chamber due to a thermal decomposition reaction of a carbonization product gas (coke oven gas) generated when carbonizing coal in a coke oven. The carbon deposition rate by this thermal decomposition was investigated using a test device shown in FIG.
In FIG. 7, 10 kg (anhydrous base) of coal blend 22 used for producing ordinary metallurgical coke is charged into a dry distillation vessel 18 kept at 1000 ° C. The carbonization gas generated by the heating of the coal is discharged outside through the inside of the attachment furnace 24. A brick piece 15 (material: silica stone, thickness: 6 mm, width: 20 mm, length: 40 mm) is suspended in the attachment furnace 24 by a metal wire 16, and the temperature of the brick piece 15 is controlled by an electric furnace 21. FIG. 8 shows the result of investigation on the relationship between the attachment speed of carbon attached to the surface of the brick piece 15 and the temperature in this manner.

【0014】図8において、横軸は温度計23によって
示された温度であり、縦軸は単位時間当たりのカーボン
附着速度を煉瓦片15の単位表面積当たりの重量で表し
たものである。図8に示すように、カーボン附着速度は
温度の上昇とともに急激に速くなる。
In FIG. 8, the horizontal axis represents the temperature indicated by the thermometer 23, and the vertical axis represents the carbon attachment speed per unit time in terms of the weight per unit surface area of the brick piece 15. As shown in FIG. 8, the carbon attachment speed sharply increases as the temperature increases.

【0015】コークス炉の炉頂空間や昇管基部の温度
は稼働率、あるいは炉温により異なるが、稼働率(コー
クス炉の炭化室1門当たり、一日にコークスを押し出す
回数)が高い場合には、炭化室内煉瓦表面へのカーボン
附着量が増加するが、このような場合にコークス炉内の
炉頂空間や上昇管基部の雰囲気温度を測定してみると、
例えば900℃以上の高い温度を示す。したがって、図
8の結果によれば、炉頂空間や上昇管基部の雰囲気温度
を850℃以下、好ましくは830℃以下に保持するこ
とにより、煉瓦表面へのカーボン附着速度は大幅に低減
することが可能である。
The temperature operating rate of furnace top space or above Noborikan base of the coke oven, or furnace temperature by different, (per coking chamber 1 Gate coke oven, the number of times to push the coke day) operation rate when high In the case, the amount of carbon attached to the brick surface of the carbonization chamber increases, but in such a case, when the atmosphere temperature of the furnace top space in the coke oven and the riser tube base is measured,
For example, it indicates a high temperature of 900 ° C. or more. Therefore, according to the results shown in FIG. 8, by keeping the atmosphere temperature of the furnace top space and the base of the riser at 850 ° C. or lower, preferably 830 ° C. or lower, the rate of adhering carbon to the brick surface can be significantly reduced. It is possible.

【0016】しかし、炉頂空間の温度はいくらでも下げ
られる訳ではなく、炭化室内の煉瓦保護、及び石炭の乾
留遅れ防止とコークス押出し性確保の観点から定まる下
限値がある。すなわち、通常炉壁煉瓦として使用される
珪石煉瓦は573℃に急激な膨張収縮を伴う変態点があ
り、この温度近傍では煉瓦の脆弱化を起こすので、この
温度以下にすることは好ましくない。また、必要以上に
温度を低下させると、石炭の乾留進行を遅らせることに
なり、コークス強度の低下を招く。また、水平方向のコ
ークス焼減りが不足して、乾留終了時点でコークスを押
し出す際の抵抗が増加する。このような理由から温度の
下限値は780℃、好ましくは800℃とすることが望
ましい。
However, the temperature of the furnace top space cannot be lowered as much as possible, and there is a lower limit determined from the viewpoints of protection of bricks in the carbonization chamber, prevention of coal dry distillation delay, and ensuring coke extrudability. That is, a silica brick usually used as a furnace wall brick has a transformation point accompanied by a sudden expansion and contraction at 573 ° C., and the brick becomes brittle near this temperature. Therefore, it is not preferable to set the temperature below this temperature. Further, if the temperature is lowered more than necessary, the progress of carbonization of coal is delayed, and the coke strength is lowered. In addition, the coke burnout in the horizontal direction is insufficient, and the resistance when extruding coke at the end of carbonization increases. For this reason, the lower limit of the temperature is desirably 780 ° C, preferably 800 ° C.

【0017】従って、炉頂空間、及び上昇管基部の温度
は特に780℃〜850℃、より好ましくは800℃〜
830℃にすることが好適である。
Therefore, the temperature of the furnace top space and the riser base is preferably 780 ° C. to 850 ° C., more preferably 800 ° C. to 850 ° C.
Preferably, the temperature is 830 ° C.

【0018】煉瓦表面へのカーボン附着速度について
は、温度以外にも、例えば文献(燃料協会誌,第48
巻,732頁,1969年)等にあるように、装入炭の
揮発分や水分の影響を受け、装入炭の揮発分が高いほ
ど、また、装入炭の水分が低いほどカーボン附着速度は
速くなる。
Regarding the carbon attachment speed on the brick surface, besides the temperature, for example, a literature (Journal of Fuel Association, No. 48)
Vol., P. 732, 1969), the carbon deposition rate is influenced by the volatile content and moisture of the charged coal, and the higher the volatile content of the charged coal and the lower the moisture of the charged coal, the higher the carbon deposition rate. Is faster.

【0019】したがって、何らかの方法でカーボンが附
着する煉瓦表面の温度と装入炭の揮発分を下げ、装入炭
の水分を増加させればコークス炉内の煉瓦表面へのカー
ボン附着量を低減する事が可能である。
Therefore, if the temperature of the surface of the brick to which carbon is attached and the volatile matter of the charged coal are reduced by some method, and the moisture of the charged coal is increased, the amount of carbon attached to the brick in the coke oven is reduced. Things are possible.

【0020】コークス炉に水を入れることは、煉瓦の急
激な温度変化で膨張、収縮による破壊や炉頂近傍に装入
された石炭の乾留遅れを誘発するために、一般的には禁
止されている。しかし、操業中のコークス炉の炉頂空間
部や上昇管部(基部および竪管部)に噴霧して入れる場
合には、炉頂空間部や上昇管部が高温のために瞬時に気
化し、炉壁煉瓦やコークス面に滴のまま滴下あるいは接
触して煉瓦損傷や乾留遅れを招くことはない。
Filling a coke oven with water is generally prohibited because a sudden change in the temperature of the brick causes destruction due to expansion and contraction and delay in carbonization of coal charged near the top of the oven. I have. However, when spraying into the furnace top space and riser tube (base and vertical tube) of the operating coke oven, the furnace top space and riser tube are instantaneously vaporized due to high temperature, There is no drip or contact with the brick wall or coke surface as it is, causing damage to the brick or delay in carbonization.

【0021】散水用のノズルとしては、市販の物が使用
可能であり、特に限定するものでないが、通常の水道水
圧(2〜3kg/cm2 )において霧状になるものが望
ましい。また、散水量の上限は炉壁煉瓦の保護と炉頂部
の石炭の乾留進行によって決定される。
As the nozzle for watering, a commercially available nozzle can be used, and it is not particularly limited, but a nozzle which becomes mist at ordinary tap water pressure ( 2 to 3 kg / cm 2 ) is desirable. The upper limit of the watering rate is determined by the protection of the furnace wall brick and the progress of carbonization of coal at the furnace top.

【0022】水の代わりに水蒸気を使用することはノズ
ルを使用せずに通常のパイプなどで炉内への散水が可能
であるが、蒸気原単位を考えると水をそのまま使用した
方がメリットがある。また、水蒸気を注入することは乾
留生成ガスの希釈効果と水性C+H2 O=CO+H2
る反応によるコークス炉内の煉瓦表面に附着したカーボ
ンの除去効果は期待できるが、蒸発熱を奪うことがない
ので、温度低下に対する効果は小さくなってしまう。
The use of steam instead of water makes it possible to sprinkle water into the furnace without using a nozzle, using an ordinary pipe or the like. However, considering the unit steam consumption, it is advantageous to use water as it is. is there. Injecting water vapor can be expected to have the effect of diluting the carbonization product gas and the effect of removing carbon attached to the brick surface in the coke oven by the reaction of aqueous C + H 2 O = CO + H 2 , but does not deprive heat of evaporation. Therefore, the effect on the temperature drop is small.

【0023】以下に本発明を用いてコークス炉内に煉瓦
片を入れて、煉瓦表面への附着量と散水量、及び散水方
法の影響を調べた実施例を示す。
The following is an example in which a brick piece is put into a coke oven using the present invention, and the amount of water applied to the brick surface, the amount of water spray, and the effect of the water spray method are examined.

【0024】本実施例を行ったコークス炉の概要を図1
に示す。
FIG. 1 shows an outline of a coke oven in which the present embodiment is performed.
Shown in

【0025】乾留中の煉瓦表面への附着量の定量方法と
しては、実際に炭化室炉壁への附着量を測定するのが望
ましいが、現実問題として高温雰囲気で測定するのは作
業上の負荷が非常に高い。そこで、図1に示したよう
に、1番装入口9、3番装入口8、5番装入口7から炭
化室内の炉頂空間5に、また、上昇管竪管2の側面から
上昇管基部11に煉瓦片(20×20×40mm)10
を温度計6とともに挿入し、石炭装入直後からコークス
押出しまでの間に煉瓦片10に附着した附着物の量を附
着前後の重量差から求めた。
As a method of quantifying the amount of adhesion to the brick surface during carbonization, it is desirable to actually measure the amount of adhesion to the furnace wall of the coking chamber. However, in practice, measurement in a high-temperature atmosphere is a work load. Is very high. Therefore, as shown in FIG. 1, the first inlet 9, the third inlet 8, the fifth inlet 7, the furnace top space 5 in the coking chamber, and the riser pipe base 2 Brick pieces (20 × 20 × 40mm) in 11
Was inserted together with the thermometer 6, and the amount of the attached matter attached to the brick piece 10 immediately after charging the coal until the coke was extruded was determined from the weight difference before and after the attachment.

【0026】炉頂空間5への散水方法の概略を図2に示
す。炉頂空間5に通水用の配管12を敷設し、1番装入
口9、3番装入口8、5番装入口7から炉頂空間5に分
岐配管を設け、その先端部に水を霧状に散布できるよう
に散水ノズル13を取り付けた。散水された水が炉壁煉
瓦や天井煉瓦に直接かかると急激な体積変化で煉瓦を損
傷させる恐れがあるため、散水角度(散水の広がり)は
18゜とし、水の噴き出す方向は高さ方向には水平に対
して20゜下向きとし、炉幅方向にはコークス炉の炉幅
方向中心線に沿うように配置した。散水方向は上昇管側
でも上昇管と反対側でも良いが、キャリーオーバー粉や
乾留ガス中の分子量の高い成分によるノズル先端部の閉
塞を避けるためには、炉頂空間のガス流れの川下方向と
なる上昇管側に向けて散水するのが好ましい。
FIG. 2 schematically shows a method of spraying water on the furnace top space 5. A water pipe 12 is laid in the furnace top space 5, a branch pipe is provided from the first inlet 9, the third inlet 8, and the fifth inlet 7 to the furnace top space 5, and water is sprayed at the tip thereof. A watering nozzle 13 was attached so that the water could be sprayed. If the sprinkled water directly hits the furnace wall or ceiling bricks, the bricks may be damaged due to a sudden change in volume. Was placed 20 ° downward with respect to the horizontal, and arranged in the furnace width direction along the center line of the coke oven in the furnace width direction. The water spray direction may be on the riser side or on the opposite side of the riser.However, in order to avoid clogging of the nozzle tip due to carryover powder and high molecular weight components in the carbonized gas, the gas flow in the furnace top space should be in the downstream direction. It is preferable to sprinkle water toward the rising pipe side.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

実施例−1 実施例における試験を行った時のコークス炉の稼働率は
121%、石炭装入量は23トン(乾量)であった。ま
た、装入炭4の性状は、揮発分26.4%、水分5.6
%であり、粒度は3mm以下が78%である。本実施例
を行う間のコークス炉の操業と装入炭性状は極力一定に
維持した。この条件は、他の実施例においても同様であ
る。
Example-1 The operation rate of the coke oven at the time of performing the test in the example was 121%, and the amount of coal charged was 23 tons (dry amount). The properties of the charged coal 4 are as follows: volatile matter 26.4%, moisture 5.6.
% And the particle size is 78% when the particle size is 3 mm or less. During the execution of this example, the operation of the coke oven and the properties of the charged coal were kept as constant as possible. This condition is the same in other embodiments.

【0028】図1に示した装入口の内、上昇管に最も近
い5番装入口7の散水ノズル13のみを使用して散水
し、石炭装入直後からコークス押出し直前までの期間で
上昇管基部11に挿入した煉瓦片10の表面に附着した
附着物の量と温度に対する散水量の影響を調べた結果を
図3に示す。ここで、縦軸左の相対附着量とは、散水量
がゼロの時の附着量に対する散水した場合の附着量の比
を示したものであり、この値が小さいほど附着抑制に対
する散水の効果が高いことを意味する。また、縦軸右の
温度は、煉瓦片10と同じ位置に挿入した温度計6で測
定された温度であり、石炭挿入直後からコークス押出し
直前までの期間で5分ごとに記録した値の平均値であ
る。
Of the charging ports shown in FIG. 1, water is sprayed using only the watering nozzle 13 of the fifth charging port 7 closest to the rising pipe, and the base of the rising pipe is formed immediately after charging coal to immediately before coke extrusion. FIG. 3 shows the results of examining the effect of the amount of water spray on the amount and temperature of the attachments attached to the surface of the brick piece 10 inserted in 11. Here, the relative attachment amount on the left side of the vertical axis indicates the ratio of the attachment amount when watering is performed to the attachment amount when the watering amount is zero, and the smaller the value is, the more effective the watering effect on attachment suppression is. Means high. The temperature on the right side of the vertical axis is a temperature measured by the thermometer 6 inserted at the same position as the brick piece 10, and is an average value of values recorded every 5 minutes in a period from immediately after coal insertion to immediately before coke extrusion. It is.

【0029】図3より、煉瓦片表面への附着量と温度は
散水量の増加とともに減少しており、炉頂空間に水を噴
霧して上昇管基部の雰囲気温度を特に780〜850℃
に制御することにより、煉瓦片表面のカーボン附着量を
著しく減少させることができた。
From FIG. 3, it can be seen that the amount of adhering to the surface of the brick piece and the temperature decrease as the amount of water sprinkling increases.
, The amount of carbon adhering to the surface of the brick piece could be significantly reduced.

【0030】なお、散水量が1.6リットル/分以上の
場合に相対附着量が増加し、温度も高くなる方向に転じ
ているが、これは、注入した水の一部が蒸発して気体に
なる前に、高温状態にある炉頂の装入物(コークス)表
面に水滴として滴下し、急激な気化にともなって微粉を
巻き上げ、これがキャリーオーバー粉として乾留生成ガ
スともに上昇管2へ流入して煉瓦片表面に附着したため
である。すなわち、散水量には適正範囲があり、その値
を超えた散水は好ましくないことを意味している。
When the amount of water sprayed is 1.6 liters / minute or more, the relative amount of attachment increases and the temperature rises. Before the temperature rises, water drops are dropped on the surface of the charge (coke) on the furnace top in a high-temperature state, and the fine powder is wound up with rapid vaporization, which flows into the riser 2 together with the dry distillation generated gas as carryover powder. This is because it was attached to the brick piece surface. That is, it means that there is an appropriate range for the watering amount, and watering exceeding the value is not preferable.

【0031】実施例−2 実施例1と同様に、上昇管2に最も近い5番装入口7の
散水ノズル13のみから散水した場合に、石炭装入直後
から乾留ガスの発生量が多い石炭装入後2時間までの間
の上昇管基部11の温度に対する散水量の影響を調査し
た。結果を図4に示す。ここで、縦軸左の温度低下量と
は、縦軸右に示した石炭装入直後の上昇管基部11の温
度からの温度低下量を示しており、この数値が大きいほ
ど炉頂空間に水を噴霧した場合の温度低下に対する効果
が大きいことを示している。なお、ここで示した温度低
下量は、実施例1と同様に、調査期間内で5分ごとに記
録した値の平均値である。また、温度は、測定前の上昇
管基部の温度である。
Example 2 In the same manner as in Example 1, when water is sprayed only from the watering nozzle 13 at the No. 5 inlet 7 closest to the riser 2, the amount of carbonized gas generated immediately after charging coal is increased. The effect of the amount of water spray on the temperature of the riser base 11 up to 2 hours after insertion was investigated. FIG. 4 shows the results. Here, the temperature drop amount on the left side of the vertical axis indicates the temperature drop amount from the temperature of the riser base 11 immediately after charging the coal shown on the right side of the vertical axis. It shows that the effect on the temperature drop when spraying is large. In addition, the temperature decrease amount shown here is an average value of the values recorded every 5 minutes during the investigation period, as in Example 1. The temperature is the temperature of the riser base before measurement.

【0032】図4より、温度低下量は散水量の増加と共
に大きくなっており、上昇管基部に設置した煉瓦片表面
のカーボン附着量の減少傾向は実施例1と同様の結果で
あった。
FIG. 4 shows that the amount of decrease in temperature increased with the increase in the amount of water sprayed, and the tendency of the decrease in the amount of carbon attached to the surface of the brick piece installed at the base of the riser tube was the same as in Example 1.

【0033】実施例−3 実施例1と同様に、上昇管2に最も近い5番装入口7の
散水ノズル13のみから散水した場合に、石炭装入直後
からコークス押出し直前までの期間で上昇管基部11に
挿入した煉瓦片表面に附着した附着物の量と上昇管基部
11の温度に対する散水継続時間(散水は石炭装入直後
から開始)の影響を調査した。
Example 3 As in the case of Example 1, when water was sprayed only from the watering nozzle 13 at the fifth inlet 7 closest to the riser 2, the riser was used immediately after charging the coal to immediately before coke extrusion. The effect of the duration of watering (watering started immediately after charging coal) on the amount of attachments on the surface of the brick piece inserted into the base 11 and the temperature of the riser base 11 was investigated.

【0034】結果を図5に示す。ここで、縦軸左の相対
附着量は、実施例1の場合と同様の定義であり、縦軸右
の温度は、石炭装入直後からコークス押出し直前までの
期間で、上昇管基部11に挿入した温度計6の温度を5
分ごとに記録した値の平均値である。また、横軸の散水
継続時間は、石炭装入からコークス押出しまでに要した
時間に対する石炭装入直後から開始した散水時間の比を
百分率で示したものであり、横軸の値が0%は散水時間
がゼロであることを意味し、100%は全乾留期間に渡
って散水を実施したことを意味する。なお、この実施例
における散水量は1.6リットル/分である。
FIG. 5 shows the results. Here, the relative deposition amount on the left side of the vertical axis is the same definition as in the case of the first embodiment, and the temperature on the right side of the vertical axis is inserted into the riser pipe base 11 in a period from immediately after charging coal to immediately before extruding coke. The temperature of the thermometer 6
The average of the values recorded every minute. The watering duration on the horizontal axis represents the ratio of the watering time started immediately after charging coal to the time required from coal charging to coke extrusion in percentage, and the value on the horizontal axis is 0%. Watering time means zero, and 100% means that watering was performed over the entire carbonization period. The amount of water sprayed in this embodiment is 1.6 liter / minute.

【0035】図5より、散水時間を長くするほど相対附
着量と温度は低下していることがわかる。これは、炭化
室内の煉瓦表面への附着が全乾留期間に渡って起こって
いるためである。このことから、炉頂空間温度を780
〜850℃に制御するためには本実施例において、散水
は全乾留期間の少くとも80%以上の期間に渡って実施
するのが好ましく、特に全乾留期間に渡って散水するこ
とが好ましい。
FIG. 5 shows that the longer the watering time, the lower the relative attachment amount and the temperature. This is because attachment to the brick surface in the carbonization chamber has occurred over the entire carbonization period. From this, the furnace top space temperature was set to 780
In order to control the temperature to 850 ° C., in this embodiment, watering is preferably performed for at least 80% or more of the total carbonization period, and particularly preferably watering for the entire carbonization period.

【0036】実施例−4 炉頂空間へ水を噴霧した場合の本発明の効果が、噴霧
(散水)地点からどのくらいの範囲まで効果を及ぼすか
について調査した。すなわち、図1に示した1番装入口
9の散水ノズル13のみから散水した場合に、石炭装入
直後からコークス押出し直前までの期間で、1番、3
番、5番の各装入口、及び上昇管基部に挿入した煉瓦片
10の表面に附着した附着物の量を調査した。結果を図
6に示す。ここで、縦軸の相対附着量は、実施例1の場
合と同様に各煉瓦片の挿入箇所において散水量ゼロの場
合の附着量と散水を実施した場合の附着量の比を示す。
また、横軸は煉瓦片の設置箇所名を示す。
Example 4 The extent of the effect of the present invention when water was sprayed into the furnace top space from the spray (sprinkling) point was investigated. That is, when water is sprayed only from the watering nozzle 13 at the No. 1 charging inlet 9 shown in FIG.
The amount of the attachment attached to the surface of the brick piece 10 inserted in each of the Nos. 5 and 5 and the base of the riser tube was examined. FIG. 6 shows the results. Here, the relative attachment amount on the vertical axis indicates the ratio between the attachment amount when the watering amount is zero and the attachment amount when the watering is performed at the insertion location of each brick piece, as in the case of the first embodiment.
The horizontal axis indicates the name of the place where the brick piece is installed.

【0037】図6より、相対附着量は散水箇所である1
番装入口の煉瓦片が最も少なくなっているが、該箇所か
ら上昇管基部に方向に離れるにつれて、相対附着量の低
下代は小さくなっており、カーボン附着に対する散水の
効果が小さくなっている。
As shown in FIG. 6, the relative attachment amount is 1 at the sprinkling point.
Although the number of brick pieces at the numbered entrance is the smallest, as the distance from the location toward the riser tube base decreases, the margin of decrease in the relative attachment amount decreases, and the effect of water sprinkling on carbon attachment decreases.

【0038】このことから、本発明の方法によるコーク
ス炉の炉頂空間への水の噴霧は、カーボン附着を抑制し
たい箇所の近傍に実施することが最も効果的である。
From the above, it is most effective that the spraying of water to the top space of the coke oven by the method of the present invention is carried out in the vicinity of the place where carbon attachment is to be suppressed.

【0039】また、石炭装入直後で散水を実施する前
に、1番、3番、5番の各装入口から、及び上昇管基部
に挿入した温度計6で測定した炉頂空間、及び上昇管基
部の温度は、それぞれ、900℃、923℃、931
℃、及び942℃であった。上述の条件で散水を行った
場合の該箇所の平均温度(石炭装入直後からコークス押
出し直前までの期間で、該箇所に挿入した温度計6の温
度を5分ごとに記録した値の平均値)は、それぞれ79
0℃、856℃、886℃、及び936℃であった。
Immediately after charging coal and before watering, the furnace top space measured by the thermometer 6 inserted from the first, third, and fifth charging inlets, and the thermometer 6 inserted into the riser base, and The temperatures at the tube base were 900 ° C., 923 ° C., 931 ° C., respectively.
And 942 ° C. Average temperature at the location when watering was performed under the above conditions (average value of values recorded every 5 minutes for the temperature of thermometer 6 inserted at the location during the period from immediately after charging coal to immediately before coke extrusion) ) Is 79
0 ° C, 856 ° C, 886 ° C, and 936 ° C.

【0040】本実施例において、上昇管基部11では、
温度が僅かに9℃しか低下していないにも拘わらず、相
対附着量は小さくなっているが、これは、散水によって
炉頂空間に噴霧された水が蒸気となり、附着カーボンの
生成源となる乾留生成ガスの濃度を希釈したこと、及び
C+H2 O=CO+H2 なる反応による除去効果が発現
したためである。
In this embodiment, at the riser tube base 11,
Despite the temperature drop of only 9 ° C., the relative deposition amount is small, but the water sprayed into the furnace top space by watering becomes steam and becomes a source of attached carbon. This is because the concentration of the carbonization product gas was diluted, and the removal effect by the reaction of C + H 2 O = CO + H 2 was developed.

【0041】なお、この実施例における散水量は1.6
リットル/分であり、この条件で石炭装入からコークス
押出し直前までの間、散水を実施した。
The amount of water sprayed in this embodiment is 1.6.
Water was sprayed from the charging of coal to immediately before coke extrusion under these conditions.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によりコークス炉において、石炭
を乾留する際にコークス炉炉頂空間に水を散水すること
により、コークス炉内の煉瓦表面に附着するカーボン量
を抑制することが可能であり、その経済的、技術的効果
が極めて高い。
According to the present invention, in a coke oven, the amount of carbon adhering to the brick surface in the coke oven can be suppressed by spraying water into the coke oven top space when carbonizing the coal. , Its economic and technical effects are extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例において、炭化室内の煉瓦片と
温度計の設置位置を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing installation positions of brick pieces and a thermometer in a carbonization chamber in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例において、炭化室内の散水ノズ
ルの設置位置を示す概略図。
FIG. 2 is a schematic view showing an installation position of a watering nozzle in a carbonization chamber in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例において、散水量と上昇管基部
の相対附着量の関係を示す図。
FIG. 3 is a view showing a relationship between a watering amount and a relative attachment amount of a riser tube base in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例において、散水量と上昇管基部
の温度低下量の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of water spray and the amount of temperature decrease at the base of the riser in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例において、散水時間と上昇管基
部の相対附着量の関係を示す図。
FIG. 5 is a view showing a relationship between a watering time and a relative attachment amount of a riser tube base in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例において、炭化室内の異なる場
所における相対附着量を示す図。
FIG. 6 is a view showing relative attachment amounts at different places in the carbonization chamber in the embodiment of the present invention.

【図7】煉瓦片表面へのカーボン附着速度と温度の関係
を調べるための試験装置の概略を示す図。
FIG. 7 is a view schematically showing a test apparatus for examining a relationship between a carbon attachment speed to a brick piece surface and a temperature.

【図8】煉瓦片表面へのカーボン附着速度と温度の関係
を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the speed of attaching carbon to the surface of a brick piece and the temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ ドライメーン 2・・・ 上昇管 3・・・ 炉蓋 4,22・・・ 石
炭またはコークス 5・・・ 炉頂空間 6,23・・・ 温
度計 7・・・ 5番装入口 8・・・ 3番装入
口 9・・・ 1番装入口 10,15・・・ 煉
瓦片 11・・・ 上昇管基部 12・・・ 水配管 13・・・ 散水ノズル 14・・・ 供給水 16・・・ 金属線 17,20,2
1・・・ 電気炉 18・・・ 乾留炉 19・・・ 乾留生
成ガス 24・・・ 附着炉
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dry main 2 ... Rise pipe 3 ... Furnace lid 4,22 ... Coal or coke 5 ... Furnace top space 6,23 ... Thermometer 7 ... 5th entrance 8 ... 3rd entrance 9 ... 1st entrance 10, 15 ... brick piece 11 ... riser tube base 12 ... water pipe 13 ... watering nozzle 14 ... supply water 16 ... Metal wires 17, 20, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric furnace 18 ... Dry distillation furnace 19 ... Dry distillation product gas 24 ... Attachment furnace

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10B 43/14 C10B 43/08 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C10B 43/14 C10B 43/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 石炭をコークス炉で乾留する際に炭化室
内側の煉瓦表面にカーボン附着物が生成するのを抑制す
る方法において、炉頂空間、及び上昇管基部の温度を
80〜850℃に制御するために適正範囲の散水量の水
を乾留中の炉頂空間に噴霧することを特徴とするコーク
ス炉内煉瓦表面へのカーボン附着抑制方法。
1. A method of inhibiting the carbon Supplementary kimono bricks carbide surfaces indoor side is generated when the dry distillation of coal in coke ovens, furnace top space, and the temperature of the riser base 7
Water in the proper range to control to 80-850 ° C
A method for suppressing the adhesion of carbon to the brick surface in a coke oven, wherein the carbon is sprayed into the furnace top space during carbonization .
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