特開 2024-6658 タールパンクリーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006658

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】タールパンクリーナ

(51)【国際特許分類】

   C10B 43/04 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

C10B43/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022107756

(22)【出願日】2022-07-04

(71)【出願人】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】伏貫 征四郎

(72)【発明者】

【氏名】青山 侑嗣

【テーマコード（参考）】

4H012

【Ｆターム（参考）】

4H012FA04

(57)【要約】

【課題】タールパン上のタールをより確実に除去することのできるタールパンクリーナを提供する。
【解決手段】コークス炉１００の炉底１０１側に配置されコークス炉１００の炉口部１０３に近づくに従い高さ位置が高くなる傾斜状のタールパン１０５を清掃するためのタールパンクリーナ１は、前後方向Ｘに移動可能に構成された第１可動台２１と、第１可動台２１と前後方向Ｘに連動して移動可能に構成され、前後方向Ｘのうち炉口部１０３に近づく方向に移動しつつタールパン１０５上のタール２００を掻き上げるように構成されたスクレーパ６３と、を有している。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コークス炉の炉底側に配置され前記コークス炉の炉口部に近づくに従い高さ位置が高くなる傾斜状のタールパンを清掃するためのタールパンクリーナであって、
前記炉口部に対して近接および離隔する方向としての前後方向に移動可能に構成された可動台と、
前記可動台と前記前後方向に連動して移動可能に構成され、前記前後方向のうち前記炉口部に近づく方向に移動しつつ前記タールパン上の物体を掻き上げるように構成されたスクレーパと、
を備えている、タールパンクリーナ。

【請求項2】

前記スクレーパは、前記前後方向と直交する左右方向に沿う支軸を介して前記支持台に支持されており、前記支軸回りを揺動することで、前記タールパン上の物体を掻き上げる、請求項１に記載のタールパンクリーナ。

【請求項3】

前記炉口部は、前記タールパンの上部の上方に配置されており、
前記スクレーパは、前記タールパンの上部における前記炉口部の下方まで到達するように構成されている、請求項１または請求項２に記載のタールパンクリーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コークス炉の前側（赤熱コークスの排出側）または後側（石炭の押出側）に設置された炉蓋枠の下部に設けられたタールパンに付着したタールを除去するためのタールパンクリーナに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高炉での製鉄に用いられるコークスを製造するためのコークス炉の炭化室では、操業時にタール成分を含んだガスが発生し、発生したガスは、炭化室の前後に設けられた炉蓋から外部に漏れ出して冷却される。このため、ガス中のタール成分はタールとなって炉蓋枠の下部に設けられたタールパンに付着する。また、炉蓋から直接タールが落下しタールパンに付着することもある。タールパンは、炉蓋から遠ざかるに従い下方に向かうスロープ形状を有しているが、高温のタールがタールパンから落下する前にタールパンに付着することとなる。そこで、コークス炉に設置している車両（移動機械ともいう）、例えば、ガイド車にスクレーパを設け、スクレーパをタールパンの上部側から下部側に移動させることにより、タールパンに付着したタールをタールパンから落下させている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－０７４０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、スクレーパは、タールを上からなぞるようにタール上を滑るように動いてしまい、タールの掻き落とし残りを生じることがあった。

【0005】

本発明は、上記の背景に鑑みることにより、タールパン上のタールをより確実に除去することのできるタールパンクリーナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、下記のタールパクリーナを要旨とする。

【0007】

（１）コークス炉の炉底側に配置され前記コークス炉の炉口部に近づくに従い高さ位置が高くなる傾斜状のタールパンを清掃するためのタールパンクリーナであって、
前記炉口部に対して近接および離隔する方向としての前後方向に移動可能に構成された可動台と、
前記可動台と前記前後方向に連動して移動可能に構成され、前記前後方向のうち前記炉口部に近づく方向に移動しつつ前記タールパン上の物体を掻き上げるように構成されたスクレーパと、
を備えている、タールパンクリーナ。

【0008】

（２）前記スクレーパは、前記前後方向と直交する左右方向に沿う支軸を介して前記支持台に支持されており、前記支軸回りを揺動することで、前記タールパン上の物体を掻き上げる、前記（１）に記載のタールパンクリーナ。

【0009】

（３）前記炉口部は、前記タールパンの上部の上方に配置されており、
前記スクレーパは、前記タールパンの上部における前記炉口部の下方まで到達するように構成されている、前記（１）または前記（２）に記載のタールパンクリーナ。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、タールパン上のタールをより確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るタールパンクリーナとコークス炉の一部とを示す平面図であり、噴射ノズルおよびスクレーパが後端位置と前端位置にあるときの両方を示している。

【図2】図２は、タールパンクリーナとコークス炉の一部とを示す側面図であり、噴射ノズルおよびスクレーパが後端位置と前端位置にあるときの両方を示している。

【図3】図３は、タールパンクリーナの正面図であり、コークス炉側からタールパンクリーナを見た状態を示しており、左右スライドユニットが右端位置と左端位置にあるときの両方を示している。

【図4】図４は、図１の平面図の一部を拡大した図である。

【図5】図５は、図４の平面図の一部をさらに拡大した図である。

【図6】図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図であり、左右方向に見た状態を示している。

【図7】図７は、タールパンクリーナの制御に関する構成を説明するためのブロック図である。

【図8】図８は、タールパンクリーナの動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係るタールパンクリーナ１とコークス炉１００の一部とを示す平面図であり、噴射ノズル４２およびスクレーパ６３が後端位置Ｘ１と前端位置Ｘ２にあるときの両方を示している。図２は、タールパンクリーナ１とコークス炉１００の一部とを示す側面図であり、噴射ノズル４２およびスクレーパ６３が後端位置Ｘ１と前端位置Ｘ２にあるときの両方を示している。図３は、タールパンクリーナ１の正面図であり、コークス炉１００側からタールパンクリーナ１を見た状態を示しており、左右スライドユニット２３が右端位置Ｙ１と左端位置Ｙ２にあるときの両方を示している。図４は、図１の平面図の一部を拡大した図である。図５は、図４の平面図の一部をさらに拡大した図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図であり、左右方向Ｙに見た状態を示している。なお、各図において、移動した後の部分を想像線である二点鎖線で示している。

【0014】

本明細書では、コークス炉１００の炉口部１０３に対して近接および離隔する方向（水平方向）を、前後方向Ｘという。前後方向Ｘのうちコークス炉１００側に向かうほうを前といい、コークス炉１００から遠ざかるほうを後という。また、コークス炉１００のタールパン１０５の幅方向（水平方向）を左右方向Ｙという。左右方向Ｙのうちコークス炉１００からタールパンクリーナ１を見たときの右側を右といい、左側を左という。また、鉛直方向に沿った上下を上下方向Ｚという。前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、および、上下方向Ｚは互いに直交している。

【0015】

図１～図４を参照して、タールパンクリーナ１は、コークス炉１００のタールパン１０５に付着したタール２００をタールパン１０５から除去することでタールパン１０５を清掃するために設けられている。タールパンクリーナ１の説明に先立ち、コークス炉１００の構成を説明する。

【0016】

コークス炉１００は、石炭をコークスとするために用いられる。コークス炉１００内では、大量の石炭が約１２００℃～１３００℃に所定時間加熱されることで、コークスとなる。このとき、コークスに加えて、タールが生成される。コークス炉１００は、例えば内部が多層に仕切られた箱形形状に形成されている。

【0017】

コークス炉１００は、炉底１０１と、炉底１０１から立ち上がる縦壁１０２と、縦壁１０２に形成された炉口部１０３と、炉口部１０３に設置された炉蓋１０４と、炉口部１０３および炉蓋１０４の下方に配置されたタールパン１０５と、を有している。

【0018】

炉底１０１は、コークス炉１００における石炭（コークス）が収容される収容室の下端を形成する床部分である。炉底１０１の一端（図２では左端）に縦壁１０２が配置されている。

【0019】

縦壁１０２は、炉底１０１から上方に立ち上がっている。縦壁１０２に炉口部１０３が形成されている。

【0020】

炉口部１０３は、タールパン１０５の上部の上方に配置されている。炉口部１０３を通して、例えばコークスをコークス炉１００から取り出すことができる。炉口部１０３は、炉蓋１０４によって開閉される。

【0021】

炉蓋１０４は、炉底１０１付近に配置されており、縦壁１０２から突出した枠１０６を有している。枠１０６の下方に、タールパン１０５が配置されている。

【0022】

タールパン１０５は、コークス炉１００の炉底側に配置されコークス炉１００の炉口部１０３に近づくに従い高さ位置が高くなる傾斜状の部分であり、炉蓋１０４が開かれたとき等にコークス炉１００内から落下するタール２００をコークス炉１００の側方に設置されたコンベア１０７に案内するために設けられている。コンベア１０７に落下したタール２００は、コンベア１０７によって所定の回収場所へ搬送される。タールパン１０５は、本実施形態では縦壁１０２に繋がっており、炉底１０１から遠ざかるに従い（後方に進むに従い）下方に進むスロープ形状に形成されている。タールパン１０５の上部側の一部は、炉蓋１０４の下方に位置している一方で、タールパン１０５の残りの部分は炉蓋１０４の後方に位置している。すなわち、タールパン１０５の上部において、タールパン１０５と炉蓋１０４とが上下に並ぶ狭い空間１０８が形成されている。

【0023】

タールパンクリーナ１は、台座２に載せられて左右方向Ｙに移動可能とされている。これにより、タールパンクリーナ１は、コークス炉１００に複数設けられたタールパン１０５を個別に清掃可能とされている。

【0024】

タールパンクリーナ１は、台座２に設置されタールパンクリーナ１の後部に位置するベース３と、ベース３に支持された前後駆動機構４と、前後駆動機構４によって前後方向Ｘに移動する可動ユニット５と、可動ユニット５に支持されたスクレーパユニット６と、を有している。

【0025】

ベース３は、台座２に固定され左右方向Ｙに細長い第１ベース部材１１と、台座２に固定され前後方向Ｘに細長い左右一対の第２ベース部材１２，１２と、を有している。

【0026】

第１ベース部材１１および一対の第２ベース部材１２，１２は、台座２に固定されており、台座２とともに左右方向Ｙに移動可能である。

【0027】

第１ベース部材１１は、左右一対の第２ベース部材１２，１２間に配置されている。第１ベース部材１１上に前後駆動機構４が取り付けられている。

【0028】

一対の第２ベース部材１２，１２は、後述する左右一対の可動レール２６，２６を支持するために設けられている。一対の第２ベース部材１２，１２にはそれぞれローラ台１３が設置されており、ローラ台１３はローラ１４を支持している。

【0029】

前後駆動機構４は、本実施形態では、油圧シリンダ機構を含んでいる。前後駆動機構４は、第１ベース部材１１に固定された固定部としてのシリンダ１５と、シリンダ１５から前方に突出する可動部としてのロッド１６と、を有している。なお、前後駆動機構４は、可動ユニット５を前後方向Ｘに移動させることが可能な構成であればよく、流体圧シリンダ以外の駆動機構であってもよい。このような駆動機構として、例えば第１ベース部材１１に設置された電動モータまたは油圧モータの出力回転を可動ユニット５の前後方向移動に変換するラックアンドピニオン機構等を例示できる。上記の構成を有するベース３および前後駆動機構４の前方に、可動ユニット５が配置されている。可動ユニット５は、前後方向Ｘに移動可能に構成されている。

【0030】

可動ユニット５は、前後駆動機構４のロッド１６と一体的に前後方向Ｘに移動する第１可動台２１と、第１可動台２１に支持された左右駆動機構２２と、左右駆動機構２２によって左右方向Ｙに移動する左右スライドユニット２３と、を有している。

【0031】

第１可動台２１は、後述するスクレーパ６３および噴射ノズル４２を前後方向Ｘに移動させるために設けられている。

【0032】

第１可動台２１は、前後駆動機構４のロッド１６に連結されるフック２５と、フック２５が固定される可動ベース２４と、可動ベース２４から後方に延びる左右一対のレール２６，２６と、可動ベース２４から前方に延びる左右一対の前後ビーム２７，２７と、一対の前後ビーム２７，２７に設置された左右一対のスライドレール固定部２８，２８と、一対のスライドレール固定部２８，２８に支持された前後一対のスライドレール２９，２９と、を有している。

【0033】

フック２５は、例えば左右方向Ｙにおける第１可動台２１の中央に配置されており、前後駆動機構４のロッド１６と前後方向Ｘに一体的に移動するようにロッド１６に連結されている。本実施形態では、フック２５は、可動ベース２４の後部に固定されている。

【0034】

可動ベース２４は、左右方向Ｙに細長く延びた例えば板状部材であり、起立姿勢に配置されている。可動ベース２４の後部における右側部分および左側部分に左右一対のレール２６，２６が固定されており、これらのレール２６，２６が可動ベース２４から後方に延びている。

【0035】

左右一対のレール２６，２６は、ベース３のローラ１４，１４に受けられている。レール２６，２６が前後方向Ｘに移動するとき、ローラ１４，１４がレール２６，２６と転がり接触することで、レール２６，２６を含む第１可動台２１が前後方向Ｘにスムーズに移動できる。本実施形態では、可動ベース２４の左右両端部に、一対の前後ビーム２７，２７が配置されている。

【0036】

左右一対の前後ビーム２７，２７は、可動ベース２４の例えば前面に固定されており、前後方向Ｘに沿って延びている。前後ビーム２７，２７は、例えば、チャンネル鋼等を用いて形成されている。左右一対の前後ビーム２７，２７間の空間は、噴射ノズル４２が左右方向Ｙに移動するための空間でもある。一対の前後ビーム２７，２７の例えば上面に、左右一対のスライドレール固定部２８，２８が固定されている。

【0037】

スライドレール固定部２８，２８は、ブロック状部材である。本実施形態では、スライドレール固定部２８，２８には左右方向Ｙに沿う孔部が形成されており、この孔部にスライドレール２９，２９が差し込まれている。これにより、スライドレール２９，２９がスライドレール固定部２８，２８に固定されている。

【0038】

スライドレール２９，２９は、噴射ノズル４２を含む左右スライドユニット２３を支持しており、また、第１可動台２１に対して左右スライドユニット２３を左右方向Ｙに移動可能に構成されている。スライドレール２９，２９は、本実施形態では、前後一対設けられており、何れも左右方向Ｙに延びている。スライドレール２９，２９は、それぞれ、左右方向Ｙと直交する断面において、断面円形に形成されていてもよいし、断面楕円形に形成されていてもよいし、断面多角形に形成されていてもよい。上記のスライドレール２９，２９上を左右スライドユニット２３が左右方向Ｙに移動するために、左右駆動機構２２が配置されている。

【0039】

図１～図６を参照して、左右駆動機構２２は、本実施形態では、油圧シリンダ機構である。左右駆動機構２２は、第一対の前後ビーム２７，２７の何れか（本実施形態では右側の前後ビーム２７）に直接または本実施形態のようにステー３０を介して固定された固定部としてのシリンダ３１と、シリンダ３１から左右方向Ｙ（左方）に突出する可動部としてのロッド３２と、を有している。なお、左右駆動機構２２は、左右スライドユニット２３を左右方向Ｙに移動させることが可能な構成であればよく、流体圧シリンダ以外の駆動機構であってもよい。このような駆動機構として、例えば前後ビーム２７に設置された電動モータまたは油圧モータの出力回転を可動ユニット５の前後方向移動に変換するラックアンドピニオン機構等を例示できる。

【0040】

左右スライドユニット２３は、噴射ノズル４２を左右方向Ｙに移動させるために設けられている。左右スライドユニット２３は、平面視において左右一対の前後ビーム２７，２７間に配置されている。左右スライドユニット２３は、スライドレール２９，２９上を左右方向Ｙに移動する。

【0041】

左右スライドユニット２３は、スライドレール２９，２９によって左右方向Ｙにスライド可能に支持されたスライダとしての第２可動台４１と、第２可動台４１に取り付けられ第２可動台４１と左右方向Ｙに一体的に移動する噴射ノズル４２と、噴射ノズル４２を保持するノズルホルダ４３と、後述する供給管ホルダ５５の第２ホルダ部５７であって第２可動台４１に固定された第２ホルダ部５７と、後述する供給管５０の第２管５２であって第２ホルダ部５７に保持される第２管５２と、を有している。

【0042】

第２可動台４１は、第１可動台２１によって前後方向Ｘに移動するように支持され、噴射ノズル４２を左右方向Ｙに移動可能に支持している。第２可動台４１は、本実施形態ではブロック状部材である。第２可動台４１には、前後一対のスライドレール２９，２９に対応して前後方向Ｘに離隔して一対のスライド孔４１ａ，４１ａが形成されており、これらのスライド孔４１ａ，４１ａがスライドレール２９，２９に嵌合している。

【0043】

第２可動台４１の側方（本実施形態では、右側方）に左右駆動機構２２のロッド３２が配置されており、このロッド３２が第２可動台４１に連結されている。これにより、左右方向Ｙへのロッド３２の移動と一体的に左右スライドユニット２３が移動する。第２可動台４１は、例えば、右側の前後ビーム２７から左右方向Ｙに数ｃｍ程度の位置の右端位置Ｙ１と、左側の前後ビーム２７から左右方向Ｙに数ｃｍ程度の位置の左端位置Ｙ２と、の間で左右方向Ｙに移動可能である。なお、第２可動台４１の周囲を取り囲むカバーが設置されていてもよい。

【0044】

噴射ノズル４２は、タールパン１０５に対してタールパン１０５の幅方向としての左右方向Ｙに沿って移動可能に構成され、タールパン１０５へ洗浄液Ｆを噴射する。噴射ノズル４２は、本実施形態では、第２可動台４１の上方に配置されているが、第２可動台から真っ直ぐに前方に進んだ箇所に配置されていてもよい。

【0045】

噴射ノズル４２は、筒状の本体にノズルが形成された構成を有しており、ノズルから水等の高圧流体をコーン状の噴流となるように噴射する。本実施形態では、噴射ノズル４２は、第２可動台４１に支持されている一方、スクレーパ６３は第１可動台２１に支持されている。これにより、噴射ノズル４２は、スクレーパ６３の変位とは独立して左右方向Ｙに移動可能とされている。また、本実施形態では、噴射ノズル４２は、第１可動台２１の前端位置よりも後方の位置に配置されており、スクレーパ６３のうちタールパン１０５を掻く部分としての先端部６３ａから後方に進んだ箇所に配置されている。噴射ノズル４２は、第２可動台４１に直接固定されていてもよいが、本実施形態では、ノズルホルダ４３を介して第２可動台４１に支持されている。

【0046】

ノズルホルダ４３は、本実施形態では、複数の部材を組み合わせて形成されているが、１つの部材で構成されていてもよい。

【0047】

図５、図６によく示されているように、ノズルホルダ４３は、第２可動台４１に固定された第１部分４３ａと、第１部分４３ａに固定された第２部分４３ｂと、第２部分４３ｂに固定された第３部分４３ｃと、第３部分４３ｃに固定され噴射ノズル４２に結合された第４部分４３ｄと、を有している。

【0048】

第１部分４３ａは、本実施形態では、平面視でＬ字状に形成された板部材であり、第２可動台４１の例えば前面に固定されている。第２部分４３ｂは、本実施形態では、左右方向Ｙと直交する平板部材である。第１部分４３ａおよび第２部分４３ｂの何れか一方に前後方向Ｘに細長い長孔が形成されているとともに、他方に丸孔が形成されている。そして、これらの長孔および丸孔に挿入されたボルトにナットがねじ結合していることで、第２部分４３ｂは、第１部分４３ａに対して前後方向Ｘの位置を変更可能に固定されている。すなわち、噴射ノズル４２が第２可動台４１に対して前後方向Ｘの位置を変更可能とされいる。

【0049】

第３部分４３ｃは、本実施形態では、第２部分４３ｂに沿わされた平板部材である。左右方向Ｙから見て、第２部分４３ｂおよび第３部分４３ｃの何れか一方に一対の円弧状の長孔が形成されているとともに、他方に丸孔が形成されている。そして、これらの円弧状の長孔および丸孔に挿入されたボルトにナットがねじ結合していることで、第３部分４３ｃは、第２部分４３ｂに対して左右方向Ｙに延びる水平軸線回りの位置を変更可能に固定されている。すなわち、噴射ノズル４２が第２可動台４１に対して左右方向Ｙに延びる水平軸線回りの向きを変更可能とされている。第４部分４３ｄは、本実施形態ではクランプ部材であり、噴射ノズル４２の外周部を保持しつつ第３部分４３ｃにボルト等の固定部材を用いて固定されている。

【0050】

上記の構成により、噴射ノズル４２は、第１可動台２１および第２可動台４１に対して、前後方向Ｘの位置および左右方向Ｙに延びる水平軸線回りの向きを変更可能である。噴射ノズル４２には、供給管５０を通して例えば水（冷却媒体）を用いた洗浄液Ｆが供給される。

【0051】

図２～図６を参照して、供給管５０は、本実施形態では、第２可動台４１の上方に配置されているが、第２可動台４１の後方に配置されていてもよい。

【0052】

供給管５０は、第１可動台２１に設置され第１可動台２１から上方に立ち上がった第１管５１と、第２可動台４１に設置され第２可動台４１から上方に立ち上がった第２管５２と、第１管５１と第２管５２とを接続するフレキシブル管５３と、を有している。

【0053】

第１管５１は、左右スライドユニット２３の側方（本実施形態では右方）に配置されており、例えば左右駆動機構２２の近傍（本実施形態では後方）に位置している。第１管５１の下端（基端）は、図示しない接続管を介して洗浄液源（例えば上水道）に接続されている。接続管には洗浄液Ｆを加圧する加圧ポンプが設置されていてもよい。第１管５１は、本実施形態では左右駆動機構２２の周辺から上方に延びている。第１管５１の上下方向長さは、左右方向Ｙにおける左右スライドユニット２３の最大移動量に応じて設定されている。第１管５１の上端は、例えば下向きのＵ字状に形成されており、第１管５１の先端は下方に向けて開口されている。第１管５１の先端にフレキシブル管５３の一端が接続されている。

【0054】

フレキシブル管５３は、左右方向Ｙにおける左右スライドユニット２３の移動に併せて変形することで左右スライドユニット２３の移動に追随する可撓性部材である。フレキシブル管５３は、例えば、左右スライドユニット２３が第１管５１から最も離隔した左端位置Ｙ２にあるときに円弧状を描くように配置される。フレキシブル管５３の他端は、第２管５２に接続されている。

【0055】

第２管５２は、上述したように、左右スライドユニット２３の一要素でもある。第２管５２は、当該第２管５２の一端部を構成し下向きのＵ字状に形成された剛体状の上側部分５２ａと、上側部分５２ａから下方に進んだ後に前方に延びて噴射ノズル４２に接続される下側部分５２ｂと、を有している。

【0056】

上側部分５２ａの一端にフレキシブル管５３の他端が接続されている。上側部分５２ａの他端に下側部部５２ｂの一端が接続されている。下側部分５２ｂは、フレキシブル管５３と同様の可撓性の管であり、下側部分５２ｂの他端が噴射ノズル４２に接続されている。下側部分５２ｂは、第２可動台４１に対する噴射ノズル４２の位置調整に応じて弾性変形する。

【0057】

上記の構成を有する供給管５０を保持するために供給管ホルダ５５が設けられている。供給管ホルダ５５は、供給管５０の第１管５１を支持する第１ホルダ部５６と、第２管５２を支持する第２ホルダ部５７と、を有している。

【0058】

第１ホルダ部５６は、本実施形態では、左右駆動機構２２を支持するステー３０に固定されており、第１管５１に沿って上下方向Ｚに延びている。第１ホルダ部５６は、上下方向Ｚにおける例えば２箇所で第１管５１を把持している。第２ホルダ部５７は、本実施形態では、第２可動台４１に固定されており、第２管５２の上側部分５２ａに沿って上下方向Ｚに延びている。第２ホルダ部５７は、上下方向Ｚにおける例えば２箇所で上側部分５２ａを把持している。第２ホルダ部５７は、第２管５２の下側部分５２ｂは保持していないことで、下側部分５２ｂの弾性変形を阻害しないようにされている。

【0059】

次に、スクレーパユニット６の構成を説明する。

【0060】

スクレーパユニット６は、可動ユニット５の第１可動台２１によって支持されており、左右一対の前後ビーム２７，２７に対して前方に突出した部分を含んでいる。

【0061】

スクレーパユニット６は、可動ユニット５の第１可動台２１に連結される部分である左右一対のステー６１，６１と、ステー６１，６１に支持された支軸６２と、支軸６２に支持されているスクレーパ６３と、支軸６２回りのスクレーパ６３の移動範囲を規定する上下一対のストッパ６４，６５と、を有している。

【0062】

ステー６１，６１は、本実施形態では、左右一対の前後ビーム２７，２７の前部下面に固定されたブロック状部材である。なお、ステー６１，６１は、第１可動台２１に固定されていればよく、具体的な位置は限定されない。各ステー６１，６１には左右方向Ｙに延びる軸受孔６１ａが形成されており、これらの軸受孔６１ａによって支軸６２の両端部が回転自在に支持されている。

【0063】

支軸６２は、左右方向Ｙに沿って配置されている。本実施形態では、支軸６２は、前後一対のスライドレール２９，２９の下方に配置されている。支軸６２は、本実施形態のように丸軸であってもよいし、多角柱状の軸であってもよい。

【0064】

スクレーパ６３は、第１可動台２１と前後方向Ｘに連動して移動可能であり、前後方向Ｘのうち炉口部１０３に近づく方向（前方）に移動しつつタールパン１０５上のタール２００を掻き上げる。スクレーパ６３は、板状に形成されており、本実施形態では、側面視において「ヘ」字状に形成されている。より具体的には、側面視において、スクレーパ６３は、支軸６２から前方に真っ直ぐ進んだ後、数十度ほど湾曲し、その後再び直線状に延びている。

【0065】

スクレーパ６３は、本実施形態では、左右方向Ｙにおいて、噴射ノズル４２の可動範囲と概ね一致する領域に配置されている。スクレーパ６３のうち、タールパン１０５およびタール２００を掻くのは先端部６３ａである。スクレーパ６３の先端部６３ａを含むスクレーパ６３の先端側部分は、左右一対の前後ビーム２７，２７に対して側面視で前方に突出している。スクレーパ６３は、支軸６２を介して第１可動台２１に支持されており、支軸６２回りを揺動しつつタールパン１０５上の物体（タール２００）を掻き上げる。

【0066】

スクレーパ６３は、タールパンクリーナ１が後端位置Ｘ１にあるときにスクレーパ６３の先端部６３ａがタールパン１０５の後方の例えばコンベア１０７の上方に配置される。一方、スクレーパ６３は、タールパンクリーナ１が前端位置Ｘ２にあるときに先端部６３ａが炉蓋１０４の下方におけるタールパン１０５の上端部（狭い空間１０８）に配置される。このように、スクレーパ６３は、タールパン１０５の上部における炉口部１０３の下方（炉蓋１０４の下方）まで到達するように構成されている。

【0067】

上下一対のストッパ６４，６５のうちの下側に配置された下ストッパ６４は、スクレーパ６３の先端部６３ａの下端位置Ｚ１を規定するために設けられている。下ストッパ６４は、支軸６２に隣接して設けられている。下ストッパ６４は、例えば、左右一対の前後ビーム２７，２７のそれぞれに設けられている。下ストッパ６４は、例えば、対応する前後ビーム２７，２７に固定されたステーにねじ結合するボルトを有しており、ステーに対するボルトの突出量を調整することで、支軸６２回りの下端位置Ｚ１を調整可能である。下ストッパ６４は、スクレーパ６３の基端側部分を受けることで、下方へのスクレーパ６３の回転移動を規制する。

【0068】

上ストッパ６５は、下ストッパ６４とは支軸６２の円周方向に向かい合って設けられている。上ストッパ６５は、例えば、左右一対の前後ビーム２７，２７のそれぞれに設けられている。上ストッパ６５は、例えば、対応する前後ビーム２７，２７に固定されたステーにねじ結合するボルトを有しており、ステーに対するボルトの突出量を調整することで、支軸６２回りの上端位置Ｚ２を調整可能である。上ストッパ６５は、スクレーパ６３の基端側部分を受けることで、上方へのスクレーパ６３の回転移動を規制する。

【0069】

スクレーパ６３の先端部６３ａは、下端位置Ｚ１において、タールパン１０５の下端位置と高さが揃えられている。また、スクレーパ６３の先端部６３ａは、上端位置Ｚ２において、タールパン１０５の上端位置と高さが揃えられている。

【0070】

次に、タールパンクリーナ１の動作を制御するための構成を説明する。

【0071】

図７は、タールパンクリーナ１の制御に関する構成を説明するためのブロック図である。図１～図７を参照して、タールパンクリーナ１は、制御部７１を有している。この制御部７１は、例えば、シーケンス回路であってもよいし、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であってもよいし、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータであってもよい。

【0072】

制御部７１は、前後駆動機構４および左右駆動機構２２と電気的に接続されている。より具体的には、制御部７１は、前後駆動機構４のロッド１６を駆動するための液圧回路に設けられた電磁弁等の電動制御弁と、左右駆動機構２２のロッド３２を駆動するための液圧回路に設けられた電磁弁等の電動制御弁と、に接続されている。これにより、制御部７１は、前後駆動機構４による可動ユニット５の前後方向変位と、左右駆動機構２２による左右スライドユニット２３の左右方向変位と、を制御可能である。すなわち、制御部７１は、噴射ノズル４２およびスクレーパ６３の前後方向Ｘにおける移動と、噴射ノズル４３の左右方向Ｙにおける移動と、を制御する。

【0073】

また、制御部７１は、供給管５０と洗浄液源との間に配置された電磁開閉弁等の電動制御弁である噴射ノズル弁７２に接続されており、噴射ノズル４２への洗浄液の供給のオン／オフを制御する。

【0074】

また、本実施形態では、可動ユニット５に、左右方向Ｙにおける左右スライドユニット２３の位置を検出するための左右位置センサ７３が設けられている。左右位置センサ７３は、左右スライドユニット２３の右端位置Ｙ１と、左端位置Ｙ２と、を検出できればよく、具体的な構成は限定されない。

【0075】

また、本実施形態では、タールパンクリーナ１に、後端位置Ｘ１における可動ユニット５（噴射ノズル４２およびスクレーパ６３）の位置を検出するための後端位置センサ７４が設けられている。後端位置センサ７４は、可動ユニット５の後端位置Ｘ１を検出できればよく、具体的な構成は限定されない。本実施形態では、制御部７１による可動ユニット５（噴射ノズル４２およびスクレーパ６３）の前端位置Ｘ２の設定は、タイマー制御によって行われる。具体的には、可動ユニット５が後端位置Ｘ１にあるときから前後駆動機構４の駆動によって可動ユニット５が前方へ移動を開始してから一定時間後に、制御部７１は前後駆動機構４の駆動を停止させる。これにより、可動ユニット５（スクレーパ６３の前端部６３ａ）は、前端位置Ｘ２に到達する。このように、スクレーパ６３の前端部６３ａを前端位置Ｘ２に到達させる制御をタイマー制御とすることで、コークス炉１００における炉の出入り差に対応させてスクレーパ６３の動作を行うことができる。

【0076】

なお、左右位置センサ７３を省略した状態で、制御部７１が左右スライドユニット２３（噴射ノズル４２）の左右方向Ｙにおける移動制御を行ってもよい。この場合、制御部７１は、一定時間毎に左右駆動機構２２を制御するとともに、タイマー制御等によって噴射ノズル４２からの洗浄液Ｆの供給のオン／オフを制御する。同様に、後端位置センサ７４を省略した状態で、制御部７１が可動ユニット５（噴射ノズル４２およびスクレーパ６３）の前後方向Ｘにおける移動制御を行ってもよい。この場合、制御部７１は、一定時間毎に前後駆動機構４の駆動態様を変更するタイマー制御等によって前後駆動機構４を制御することで、可動ユニット５（噴射ノズル４２およびスクレーパ６３）を後端位置Ｘ１と前端位置Ｘ２との間で移動させる。

【0077】

次に、タールパンクリーナ１におけるタールパン１０５の清掃動作の一例を説明する。

【0078】

図８は、タールパンクリーナ１の動作の一例を説明するためのフローチャートである。フローチャートを参照しながら説明する時はフローチャート以外の図も適宜参照しながら説明する。

【0079】

図８のフローチャートを参照して、本実施形態では、タールパンクリーナ１によるタールパン１０５の清掃動作は、可動ユニット５が後端位置Ｘ１にあり、且つ左右スライドユニット２３が右端位置Ｙ１にあるときから開始される。

【0080】

制御部７１は、まず、前後駆動機構４を駆動することで、可動ユニット５を前進させる（ステップＳ１）。これにより、スクレーパ６３の先端部６３ａは、タールパン１０５の下端に接触し、さらに、タールパン１０５上をなぞるようにタールパン１０５を掻き上げつつ、支軸６２回りを上方に移動する。制御部７１は、前後駆動機構４の駆動開始から所定時間経過した後、前後駆動機構４の駆動を停止する。これにより、スクレーパ６３の前端部６３ａは、前端位置Ｘ２で停止する。

【0081】

制御部７１は、スクレーパ６３がタールパン１０５と接触する前または接触した後のタイミングで、噴射ノズル４２による左右方向Ｙへの往復動作を行いつつ噴射ノズル４２に洗浄液Ｆを噴射させる（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２は、ステップＳ１の前に実行されてもよいし、ステップＳ１と同時に実行されてもよいし、ステップＳ１の開始時点よりも後の時点で実行されてもよい。

【0082】

ステップＳ２では、制御部７１は、噴射ノズル４２へ洗浄液Ｆを供給するよう噴射ノズル弁７２を開くとともに、左右位置センサ７３で左右方向Ｙにおける左右スライドユニット２３（噴射ノズル４２）の位置を検出しながら、左右駆動機構２２を駆動することで左右スライドユニット２３を左方に移動させる。そして、制御部７１は、左右スライドユニット２３が左端位置Ｙ２に到達したことを検出すると、左右駆動機構２２のロッド３２の移動方向を変更し、右端位置Ｙ１まで左右スライドユニット２３（噴射ノズル４２）を移動する。これにより、噴射ノズル４２は、洗浄液Ｆをタールパン１０５に噴射しつつ左右方向Ｙに例えば一往復移動する。制御部７１は、噴射ノズル４２が右端位置Ｙ１まで戻ったことを検出すると、噴射ノズル弁７２を閉じることで噴射ノズル４２からの洗浄液Ｆの噴射を停止させる。

【0083】

噴射ノズル４２が左右方向Ｙに一往復した後、制御部７１は、スクレーパ６３を炉口部１０３から遠ざかる方向（後方）に所定量移動させる（ステップＳ３）。このとき、制御部７１は、例えば前後駆動機構４を所定時間駆動することで、スクレーパ６３を前端位置Ｘ２と後端位置Ｘ１との間の中間位置に後退させる。

【0084】

次に、制御部７１は、噴射ノズル４２による左右方向Ｙへの往復動作を行いつつ噴射ノズル４２に洗浄液Ｆを噴射させる（ステップＳ４）。ステップＳ４での動作はステップＳ２と同じである。このように、本実施形態では、噴射ノズル４２は、洗浄液Ｆを噴射しつつ左右方向Ｙに一往復移動した後、後方に所定量移動し、その後、再度洗浄液Ｆを噴射するように構成されている。

【0085】

次に、制御部７１は、前後駆動機構４のロッド１６を後方に移動させることで、可動ユニット５（スクレーパ６３）を後端位置Ｘ１まで後退させる（ステップＳ５）。このとき、制御部７１は、可動ユニット５が後端位置Ｘ１に到達したことを後端位置センサ７４が検出するまで前後駆動機構４を駆動し、この検出がされたときに前後駆動機構４の駆動を停止する。

【0086】

なお、本実施形態において、上記した１回の清掃動作における左右方向Ｙへの噴射ノズル４２の往復移動回数は、１回でもよいし、３回以上であってもよい。また、タールパンクリーナ１による清掃動作中、噴射ノズル４２から洗浄液Ｆを常時噴射してもよい。

【0087】

以上説明したように、本実施形態によると、スクレーパ６３は、タールパン１０５の下側からタールパン１０５上を登るように移動することで、タールパン１０５上のタール２００を掻き上げる。スクレーパ６３がタールパン１０５上を下方に向けて移動しつつタール２００を掻き落とす従来構成と比べて、本実施形態の構成であれば、スクレーパ６３は、タールパン１０５上のタール２００とより確実に引っかかることができる。よって、スクレーパ６３がタール２００上を単になぞってしまってタール２００を掻き落とすことができないという不具合が生じずに済む。よって、タールパン１０５上のタール２００をスクレーパ６３でより確実に掻き上げてタールパン１０５から剥がし、タール２００をタールパン１０５からより確実に除去できる。

【0088】

また、本実施形態によると、スクレーパ６３は、左右方向Ｙに沿う支軸６２回りを揺動することで、タールパン１０５上の広い範囲を掻き上げることができる。

【0089】

また、本実施形態によると、炉口部１０３は、タールパン１０５の上部の上方に配置されており、スクレーパ６３は、前端位置Ｘ２においてタールパン１０５の上部における炉口部１０３（炉蓋１０４）の下方まで到達するように構成されている。この構成によると、炉口部１０３（炉蓋１０４）の下方における炉蓋１０４とタールパン１０５との間の上下に狭い空間１０８に溜まったタール２００をスクレーパ６３で掻き上げることができる。狭い空間１０８に上方からスクレーパ６３を振り下げてスクレーパ６３を到達させることは現実的には難しい一方で、本実施形態では、狭い空間１０８に下方からスクレーパ６３をより確実に進入させることができる。

【0090】

また、本実施形態によると、噴射ノズル４２は、タールパン１０５に対して左右方向Ｙに沿って移動可能に構成されタールパン１０５へ洗浄液Ｆを噴射する。この構成によると、スクレーパ６３でタールパン１０５上のタール２００を掻いてタールパン１０５から除去しつつ、噴射ノズル４２からの例えば数ＭＰａの高圧洗浄液Ｆをタールパン１０５の広い範囲に到達させてタールパン１０５上のタール２００をタールパン１０５から剥がすことができる。これにより、タールパン１０５上のタール２００をより確実に除去できる。

【0091】

また、本実施形態によると、噴射ノズル４２は、スクレーパ６３の変位とは独立して移動可能に構成されている。この構成によると、タール２００の掻き上げ動作に適したスクレーパ６３の動作（掻き上げ動作）を行いつつ、噴射ノズル４２によってタールパン１０５上のタール２００を除去するのに適した箇所から噴射ノズル４２が洗浄液Ｆを噴射できる。スクレーパ６３による掻き上げ動作と噴射ノズル４２の噴射位置とを無理に連動させなくて済み、その結果、スクレーパ６３と噴射ノズル４２によるタール２００の除去効果を最適化できる。特に、本実施形態では、スクレーパ６３のうちタールパン１０５を掻く先端部６３ａの後方に噴射ノズル４２が配置されている。これにより、噴射ノズル４２は、タールパン１０５から適度に離隔した位置から十分に大きなコーン状で且つ十分な液圧の噴流をタールパン１０５に供給できる。

【0092】

また、本実施形態によると、第１可動台２１によってスクレーパ６３を前後方向Ｘに移動させるとともに、第２可動台４１によって噴射ノズル４２を左右方向Ｙに移動させることができる。この構成であれば、スクレーパ６３および噴射ノズル４２の前後方向Ｘへの移動と、噴射ノズル４２の左右方向Ｙへの移動と、を互いに高い自由度で実行できる。よって、スクレーパ６３と噴射ノズル４２の協働によるタール除去効果をより高くできる。

【0093】

また、本実施形態によると、供給管５０の第１管５１と第２管５２との間にフレキシブル管５３が設けられていることで、第２可動台４１（噴射ノズル４２）が左右方向Ｙに移動したときに供給管５０を弾性変形させることができ、供給管５０による洗浄液Ｆの供給動作をスムーズに継続できる。

【0094】

また、本実施形態によると、噴射ノズル４２は、洗浄液Ｆを噴射しつつ左右方向Ｙに一往復移動した後、後方（炉口部１０３から遠ざかる方向）へ所定量移動した後、再度洗浄液Ｆを噴射するように構成されている。このように、スクレーパ６３を後方に移動させつつ洗浄液Ｆを複数回往復移動させることで、タールパン１０５上のより多くの領域に噴射ノズル４２からの噴流を与えてタール２００を除去できる。

【0095】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明は、タールパンクリーナとして、広く適用できる。

【符号の説明】

【0097】

１ タールパンクリーナ
２１ 第１可動台（可動台）
６２ 支軸
６３ スクレーパ
１００ コークス炉
１０１ 炉底
１０３ 炉口部
１０５ タールパン
２００ タール（物体）
Ｘ 前後方向
Ｙ 左右方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】