特許 7588745 コークス乾式消火設備及びそのスローピングフリュー部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-14

(45)【発行日】2024-11-22

(54)【発明の名称】コークス乾式消火設備及びそのスローピングフリュー部構造

(51)【国際特許分類】

   C10B 39/02 20060101AFI20241115BHJP

【ＦＩ】

C10B39/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024077031

(22)【出願日】2024-05-10

【審査請求日】2024-05-13

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100212026

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真生

(74)【代理人】

【識別番号】100153969

【弁理士】

【氏名又は名称】松澤 寿昭

(72)【発明者】

【氏名】江口 和也

(72)【発明者】

【氏名】山田 智輝

(72)【発明者】

【氏名】益山 明日登

【審査官】岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２７７６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０１７８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭６２－０３４９７５（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開昭５６－１４３２９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｂ ３９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状を呈する予備室と、前記予備室の下方に配置され且つ筒状を呈する冷却室と、前記予備室の周囲に形成された環状ダクトと、スローピングフリュー部とを含む冷却塔と、
前記スローピングフリュー部は、
前記予備室の下端部を外側から取り囲むように前記冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁と、
耐火レンガによって構成され、前記予備室の下端部の外周面と前記冷却室の上端部の内周面及び前記環状壁の内周面とを接続するようにこれらの間において前記冷却室の径方向に延び、且つ、前記冷却室の周方向に沿って並ぶように配置された、複数の支持壁と、
前記複数の支持壁のうち前記周方向において隣り合う支持壁と、前記予備室の下端部と、前記環状壁とによって画定され、且つ、前記冷却室と前記環状ダクトとを流体的に接続するように構成された、複数の排気流路とを含み、
前記環状壁の内周面は、上方に向かうにつれて前記冷却室の径方向外方に拡がる傾斜面を含み、
前記複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、前記傾斜面と前記冷却室の内周面とが交差する第１の交差部は、前記一の支持壁の下端と前記冷却室の内周面とが交差する第２の交差部よりも上方に位置する、コークス乾式消火設備。

【請求項2】

前記複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、前記予備室の下端部と前記一の支持壁の内周面とが交差する第３の交差部を含む水平面と、前記第２の交差部及び前記第３の交差部を通る仮想直線とがなす角度θは、７０°以下である、請求項１に記載のコークス乾式消火設備。

【請求項3】

予備室と、前記予備室の下方に配置された冷却室と、前記予備室の周囲に形成された環状ダクトとを含む冷却塔とを備えるコークス乾式消火設備のスローピングフリュー部構造であって、
前記予備室の下端部を外側から取り囲むように前記冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁と、
耐火レンガによって構成され、前記予備室の下端部の外周面と前記冷却室の上端部の内周面及び前記環状壁の内周面とを接続するようにこれらの間において前記冷却室の径方向に延び、且つ、前記冷却室の周方向に沿って並ぶように配置された、複数の支持壁と、
前記複数の支持壁のうち前記周方向において隣り合う支持壁と、前記予備室の下端部と、前記環状壁とによって画定され、且つ、前記冷却室と前記環状ダクトとを流体的に接続するように構成された、複数の排気流路とを備え、
前記環状壁の内周面は、上方に向かうにつれて外方に拡がる傾斜面を含み、
前記複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、前記傾斜面と前記冷却室の内周面とが交差する第１の交差部は、前記一の支持壁の下端と前記冷却室の内周面とが交差する第２の交差部よりも上方に位置する、コークス乾式消火設備のスローピングフリュー部構造。

【請求項4】

前記複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、前記予備室の下端部と前記一の支持壁の内周面とが交差する第３の交差部を含む水平面と、前記第２の交差部及び前記第３の交差部を通る仮想直線とがなす角度θは、７０°以下である、請求項３に記載のスローピングフリュー部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コークス乾式消火設備及びそのスローピングフリュー部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、コークス炉から取り出された赤熱コークスを冷却ガス（例えば、不活性ガスなど）等で消火しつつ、赤熱コークスとの熱交換後の冷却ガスの熱を利用して発電するコークス乾式消火（ＣＤＱ：Coke Dry Quenching）設備を開示している。当該コークス乾式消火設備は、赤熱コークスが貯留される予備室と、予備室の下方に配置された冷却室とを含む冷却塔を備える。予備室及び冷却室は、上下方向に延びる円筒形状を呈している。冷却室の下部には、赤熱コークスを乾式冷却するための冷却ガスが供給される供給部が設けられている。冷却室の上部には、赤熱コークスと熱交換して高温となった冷却ガスを冷却塔の外部に排気するための複数の排気口（スローピングフリュー部）が設けられている。複数の排気口は、冷却室の周方向において所定間隔をもって並ぶように配置されている。各排気口は、上方に向かうにつれて冷却室の径方向外方に拡がる傾斜面（スロープ面）を含む。各排気口の間には、予備室の環状壁を支持するために、予備室の下部と冷却室の上部の内周面とを接続する支持壁が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実公昭６２－０３４９７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

当該コークス乾式消火設備の運転中、冷却塔で冷却された赤熱コークスは、冷却塔の下部から外部に排出されるため、この排出に応じて、予備室に貯留されている赤熱コークスが冷却室に流下する。この際、予備室に貯留されている赤熱コークスは、排気口内にも流入する。一方、上述のとおり、排気口からは冷却ガスが冷却塔の外部に向けて排気される。そのため、赤熱コークスが冷却ガスによって吹き上げられて排気口内に滞留していき、排気口が赤熱コークスによって閉塞されてしまう懸念がある。この場合、冷却室内を流れる冷却ガスの風量を赤熱コークスの処理量に適した大きさに調整し難い傾向にある。

【0005】

そのため、特許文献１では、排気口において、傾斜角が互いに異なる背面が連接された傾斜面を採用している。この場合、排気口から流出する赤熱コークスの量が、排気口に流入する赤熱コークスの量よりも大きくなり、排気口の閉塞が抑制されるとされている。また、予備室と冷却室との直径差を大きくすることなく、当該直径差が維持された状態で排気口の閉塞が抑制されるので、予備室の小径化を補うための予備室の高さ方向への拡大や、支持壁が長大化することによるコストアップが抑制されるとされている。

【0006】

しかしながら、特許文献１のように、排気口において、傾斜角が互いに異なる背面が連接された傾斜面を採用した場合、排気口の大きさが拡大すると共に、当該傾斜面の面積が大きくなる。そのため、予備室から排気口内に流入する赤熱コークスの量が増加することに加え、当該赤熱コークスが傾斜面から受ける摩擦抵抗も増加する。したがって、特許文献１の排気口の構造では、実際には、赤熱コークスの排気口における滞留が十分に解消することができない。

【0007】

そこで、本開示は、スローピングフリュー部からの赤熱コークスの排出を促進することが可能なコークス乾式消火設備及びそのスローピングフリュー部構造を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

コークス乾式消火設備の一例は、筒状を呈する予備室と、予備室の下方に配置され且つ筒状を呈する冷却室と、予備室の周囲に形成された環状ダクトと、スローピングフリュー部とを含む冷却塔を備える。スローピングフリュー部は、予備室の下端部を外側から取り囲むように冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁と、耐火レンガによって構成され、予備室の下端部と冷却室の上端部及び環状壁との間において冷却室の径方向に延び、且つ、冷却室の周方向に沿って並ぶように配置された、複数の支持壁と、複数の支持壁のうち周方向において隣り合う支持壁と、予備室の下端部と、環状壁とによって画定され、且つ、冷却室と環状ダクトとを流体的に接続するように構成された、複数の排気流路とを含む。環状壁の内周面は、上方に向かうにつれて冷却室の径方向外方に拡がる傾斜面を含む。複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、傾斜面と冷却室の内周面とが交差する第１の交差部は、一の支持壁の下端と冷却室の内周面とが交差する第２の交差部よりも上方に位置する。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係るコークス乾式消火設備及びそのスローピングフリュー部構造によれば、スローピングフリュー部からの赤熱コークスの排出を促進することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、コークス乾式消火設備の一例を概略的に示す図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ部を拡大して、スローピングフリュー部の近傍を冷却塔の内側から見た様子を示す斜視図である。

【図3】図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【図4】図４は、従来のコークス乾式消火設備において赤熱コークスが排気流路を閉塞するメカニズムを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。

【0012】

［コークス乾式消火設備］
まず、図１を参照して、コークス乾式消火設備１００の構成について説明する。コークス乾式消火設備１００は、コークス炉（図示せず）から導入された赤熱コークスＣ１を冷却ガスＧ１により冷却し、消火された（冷却された）コークスＣ２を得るように構成されている。コークス乾式消火設備１００は、冷却塔１０１（チャンバ）と、集塵機１０２と、ボイラ１０３と、集塵機１０４と、ブロア１０５と、給水予熱器１０６と、ロータリバルブ１０７とを備える。

【0013】

冷却塔１０１は、赤熱コークスＣ１及びコークスＣ２を収容する容器である。冷却塔１０１は、耐火レンガによって構成されている。冷却塔１０１内において、赤熱コークスＣ１及びコークスＣ２が上方から下方に向けて流れており、赤熱コークスＣ１を冷却するための冷却ガスＧ１が下方から上方に向けて流れている。冷却ガスＧ１は、例えば、窒素ガスを主成分とする不活性ガスであってもよい。冷却ガスＧ１は、一酸化炭素、水素などの未燃成分を含んでいてもよい。

【0014】

冷却塔１０１は、予備室１０１Ａと、冷却室１０１Ｂと、環状ダクト１０１Ｃと、スローピングフリュー部１とを含む。

【0015】

予備室１０１Ａ（プレチャンバ）は、赤熱コークスＣ１を一時的に貯留するように構成されている。予備室１０１Ａは、筒状（例えば、略円筒形状）を呈している。予備室１０１Ａの上部には、入口部１０１ａ１が設けられている。予備室１０１Ａの下部は、下方（冷却室１０１Ｂ）に向けて開放されている。予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２は、上下方向から見たときに、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂと部分的に重なり合っていてもよいし、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂの内側に位置していてもよい。

【0016】

赤熱コークスＣ１は、搬送装置２００によって冷却塔１０１の塔頂部へと搬送され、予備室１０１Ａの上部に設けられている入口部１０１ａ１から予備室１０１Ａ内に投入される。搬送装置２００は、クレーン２０１と、搬送ベルト２０２とを含む。クレーン２０１は、赤熱コークスＣ１を収容するバケット２０３を把持して上下方向に移動可能に構成されている。搬送ベルト２０２は、バケット２０３を把持しているクレーン２０１を水平方向に搬送可能に構成されている。

【0017】

冷却室１０１Ｂ（クーリングチャンバ）は、予備室１０１Ａの下方に配置されている。冷却室１０１Ｂは、筒状（例えば、略円筒形状）を呈している。予備室１０１Ａの上部は、上方（予備室１０１Ａ）に向けて開放されている。冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂは、上下方向から見たときに、予備室１０１Ａと部分的に重なり合っていてもよいし、予備室１０１Ａの外側に位置していてもよい。換言すれば、上下方向から見たときに、冷却室１０１Ｂの内周面は、予備室１０１Ａの内周面よりも外側に位置していてもよいし、予備室１０１Ａの外周面よりも外側に位置していてもよい。

【0018】

冷却室１０１Ｂの下部には、配管Ｄ６（後述する）が接続されている。冷却室１０１Ｂは、予備室１０１Ａ内から流下してきた赤熱コークスＣ１を、配管Ｄ６を介して冷却室１０１Ｂの下部に供給されて冷却室１０１Ｂ内を上昇する冷却ガスＧ１によって冷却するように構成されている。

【0019】

冷却ガスＧ１は、冷却室１０１Ｂ内で赤熱コークスＣ１と熱交換することにより約８００℃に昇温し、高温ガスＧ２となる。一方、赤熱コークスＣ１は、冷却ガスＧ１と熱交換することにより約２００℃に冷却され、コークスＣ２となる。

【0020】

環状ダクト１０１Ｃは、予備室１０１Ａの外周を取り囲むように予備室１０１Ａの周囲に形成されている。環状ダクト１０１Ｃは、筒状（例えば、略円筒形状）を呈している。環状ダクト１０１Ｃの一部の側壁には、出口部１０１ｃが設けられている。

【0021】

スローピングフリュー部１は、冷却室１０１Ｂと環状ダクト１０１Ｃとを流体的に接続するように、冷却室１０１Ｂの上端部と、予備室１０１Ａの下端部及び環状ダクト１０１Ｃの下端部との間に配置されている。冷却室１０１Ｂにおいて赤熱コークスＣ１と熱交換された後の高温ガスＧ２は、スローピングフリュー部１、環状ダクト１０１Ｃ及び出口部１０１ｃを通じて、冷却塔１０１の外部に排出される。スローピングフリュー部１の詳細な構成（スローピングフリュー部構造）については、後述する。

【0022】

集塵機１０２は、高温ガスＧ２に随伴されるコークスダストの少なくとも一部を回収するように構成されている。集塵機１０２の入口側（上流側）は、配管Ｄ１を介して環状ダクト１０１Ｃの出口部１０１ｃと接続されている。

【0023】

ボイラ１０３は、集塵機１０２を通過した高温ガスＧ２から熱エネルギーを回収するように構成されている。ボイラ１０３の入口側（上部）は、配管Ｄ２を介して集塵機１０２の出口側（下流側）と接続されている。ボイラ１０３は、回収した熱エネルギーを用いて水蒸気を生成させるように構成されていてもよい。生成された水蒸気は、発電設備、製鉄所、化学プラントなどで利用されてもよい。高温ガスＧ２は、ボイラ１０３において熱回収されることにより冷却され、低温ガスＧ３となる。

【0024】

集塵機１０４は、ボイラ１０３において熱交換された後の低温ガスＧ３に随伴されるコークスダストの少なくとも一部を回収するように構成されている。集塵機１０４の入口側（上流側）は、配管Ｄ３を介してボイラ１０３の出口側（下部）と接続されている。

【0025】

ブロア１０５（供給部）は、集塵機１０４を通過した低温ガスＧ３を冷却室１０１Ｂに向けて送り出すように構成されている。ブロア１０５の入口側（上流側）は、配管Ｄ４を介して集塵機１０４の下流側（出口側）と接続されている。

【0026】

給水予熱器１０６（供給部）は、ブロア１０５によって送り出された低温ガスＧ３を水（温水）との間で熱交換して約１３０℃程度まで冷却し、冷却された冷却ガスＧ１を冷却室１０１Ｂに供給するように構成されている。冷却室１０１Ｂに供給された冷却ガスＧ１は、赤熱コークスＣ１と熱交換して、コークス乾式消火設備１００内を循環した後に、再び冷却ガスＧ１として冷却室１０１Ｂに供給される。そのため、冷却ガスＧ１は、循環ガスでもある。

【0027】

給水予熱器１０６の入口側（上流側）は、配管Ｄ５（供給部）を介してブロア１０５の出口側（下流側）と接続されている。給水予熱器１０６の出口側（下流側）は、配管Ｄ６（供給部）を介して冷却室１０１Ｂの下部と接続されている。すなわち、ブロア１０５、給水予熱器１０６及び配管Ｄ５，Ｄ６は、冷却ガスＧを冷却室１０１Ｂに供給する供給部を構成している。

【0028】

ロータリバルブ１０７は、冷却塔１０１の塔底部に設けられている。冷却室１０１Ｂにおいて冷却されたコークスＣ２は、ロータリバルブ１０７を通じて、コークス乾式消火設備１００の外部に排出される。この際、冷却室１０１Ｂ内の冷却ガスＧ１（一酸化炭素、水素などの未燃成分を含む）も、ロータリバルブ１０７に向かう。ロータリバルブ１０７は、コークスＣ２をコークス乾式消火設備１００の外部に排出する一方で、冷却ガスＧ１を下流側にできる限り流出させないように構成されている。

【0029】

［スローピングフリュー部の構成］
続いて、図２及び図３を参照して、スローピングフリュー部１の構成について説明する。スローピングフリュー部１は、耐火レンガによって構成されている。スローピングフリュー部１は、環状壁１０と、複数の支持壁２０とを含む。

【0030】

環状壁１０は、図２及び図３に例示されるように、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２を外側から取り囲むように冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂから上方に向けて延びている。そのため、環状壁１０は、環状壁１０の径方向から見たときに、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２と部分的に重なり合っている。

【0031】

環状壁１０の内周面は、傾斜面Ｓ１を含んでいる。傾斜面Ｓ１は、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂから上方に向けて延びており、上方に向かうにつれて冷却室１０１Ｂの径方向外方に拡がっている。すなわち、傾斜面Ｓ１は、スローピングフリュー部１から複数の支持壁２０を除いて環状壁１０を単体で見た場合、全体として、円錐台面を呈している。図３に例示されるように、傾斜面Ｓ１の傾斜角α（水平面Ｈに対する傾斜面Ｓ１の角度）は、例えば、５０°～７０°程度であってもよい。図３に例示されるように、複数の支持壁２０のうち一の支持壁２０を含む鉛直断面で見たときに、傾斜面Ｓ１と、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂの内周面とが交差する部分を、本明細書において「交差部Ｐ１」（第１の交差部）と称する。交差部Ｐ１は、後述する交差部Ｐ２よりも上方に位置している。

【0032】

複数の支持壁２０は、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２と、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂ及び環状壁１０との間に配置されている。複数の支持壁２０はそれぞれ、冷却室１０１Ｂ（環状壁１０）の径方向に沿って延びている。複数の支持壁２０は、冷却室１０１Ｂ（環状壁１０）の周方向に沿って、所定間隔をもって並ぶように配置されている。そのため、複数の支持壁２０のうち当該周方向において隣り合う一対の支持壁２０と、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２と、環状壁１０とで画定された空間によって、排気流路３０が構成される。排気流路３０は、冷却室１０１Ｂと環状ダクト１０１Ｃとを流体的に接続しており、熱交換後の高温ガスＧ２が冷却室１０１Ｂから環状ダクト１０１Ｃへと流れる流路である。

【0033】

支持壁２０は、図２及び図３に例示されるように、上部２１と、中間部２２と、下部２３とを含む。上部２１は、環状壁１０の径方向から見たときに、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂとは重なり合っておらず、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２及び環状壁１０と重なり合っている。

【0034】

中間部２２は、環状壁１０の径方向から見たときに、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２及び冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂとは重なり合っておらず、環状壁１０と重なり合っている。中間部２２は、環状壁１０の周方向から見たときに、略台形状を呈している（図３参照）。図３に例示されるように、複数の支持壁２０のうち一の支持壁２０を含む鉛直断面で見たときに、支持壁２０（中間部２２）の内周面と、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２の下端面とが交差する部分を、本明細書において「交差部Ｐ０」（第３の交差部）と称する。

【0035】

複数の支持壁２０のうち一の支持壁２０を含む鉛直断面で見たときに、交差部Ｐ０を含む水平面Ｈと、交差部Ｐ０，Ｐ１を通る仮想直線Ｌ１とがなす角度θは、例えば、７０°以下であってもよいし、６０°以下であってもよいし、５０°以下であってもよい。角度θは、例えば、０°よりも大きくてもよいし、４０°以上であってもよいし、５０°以上であってもよい。角度θは、排気流路３０内における赤熱コークスＣ１の安息角βよりも大きくてもよいし、安息角βと同等であってもよいし、安息角βよりも小さくてもよい。すなわち、仮想直線Ｌ１は、赤熱コークスＣ１の安息面Ｓ２の下側を延びていてもよいし、安息面Ｓ２内を延びていてもよいし、安息面Ｓ２の上側を延びていてもよい。なお、安息角βは、例えば３５°程度であってもよい。

【0036】

下部２３は、環状壁１０の径方向から見たときに、予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２及び環状壁１０とは重なり合っておらず、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂと重なり合っている。下部２３は、環状壁１０の周方向から見たときに、略三角形状を呈している（図３参照）。図３に例示されるように、複数の支持壁２０のうち一の支持壁２０を含む鉛直断面で見たときに、支持壁２０（下部２３）の下端と、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂの内周面とが交差する部分を、本明細書において「交差部Ｐ２」（第２の交差部）と称する。

【0037】

複数の支持壁２０のうち一の支持壁２０を含む鉛直断面で見たときに、交差部Ｐ０を含む水平面Ｈと、交差部Ｐ０，Ｐ２を通る仮想直線Ｌ２（一の支持壁２０の内周面）とがなす角度γは、例えば、６０°～８０°程度であってもよい。ところで、支持壁２０は耐火レンガを積み上げて構成されている。そして、複数の支持壁２０によって予備室１０１Ａが支持されている。そのため、各支持壁２０には予備室１０１Ａからの圧縮荷重が作用する。したがって、圧縮荷重による支持壁２０の損傷を抑制しつつ予備室１０１Ａを支持するためには、角度γを小さくすることに限界がある。その結果、支持壁２０の下部２３は、交差部Ｐ１よりも下方まで延びる場合がある。

【0038】

［作用］
ところで、図４に、交差部Ｐ１と交差部Ｐ２とが一致している、従来のスローピングフリュー部１の構成を示す（図３の二点鎖線で描かれた環状壁１０及び冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂも参照）。図４（ａ）に例示されるように、排気流路３０内に流入する高温のコークスＣ１は、安息角βにて排気流路３０内で堆積する。排気流路３０内には、高温ガスＧ２が、冷却室１０１Ｂから環状ダクト１０１Ｃに向けて流れる。高温ガスＧ２は、図４（ａ），（ｂ）に例示されるように、圧力損失の少ない（赤熱コークスＣ１の堆積量の少ない）予備室１０１Ａの下端部１０１ａ２近傍を流れやすい。そのため、図４（ｂ）に例示されるように、排気流路３０内において内側に堆積している赤熱コークスＣ１が、比較的高速の高温ガスＧ２によって、排気流路３０の外側に吹き飛ばされる。コークス乾式消火設備１００の運転中、図４（ｃ）に例示されるように、高温ガスＧ２による赤熱コークスＣ１の吹き飛ばしが発生することで、赤熱コークスＣ１が排気流路３０内に滞留していく。その結果、図４（ｄ）に例示されるように、赤熱コークスＣ１によって排気流路３０が閉塞される懸念がある。したがって、この閉塞現象を回避するために、冷却ガスＧ１の流量を大きくすることが制限されていた。

【0039】

しかしながら、以上の例によれば、交差部Ｐ１が交差部Ｐ２よりも上方に位置している。この場合、交差部Ｐ１と交差部Ｐ２とが一致している従来のスローピングフリュー部１と比較して、冷却室１０１Ｂの内周面が外方に位置する。そのため、冷却室１０１Ｂの上端部１０１ｂから上方に向けて延びる環状壁１０の傾斜面Ｓ１の長さが比較的小さくなる。したがって、赤熱コークスＣ１が排気流路３０に流入しても、赤熱コークスＣ１と傾斜面Ｓ１との接触面積が小さくなり、赤熱コークスＣ１が傾斜面Ｓ１から受ける摩擦抵抗が低下する。その結果、排気流路３０から赤熱コークスＣ１が下方に流下しやすくなるので、スローピングフリュー部１からの赤熱コークスＣ１の排出を促進することが可能となる。このように、赤熱コークスＣ１による排気流路３０の閉塞が抑制されるので、冷却室１０１Ｂに供給される冷却ガスＧ１の流量を高めることができる。加えて、冷却室１０１Ｂの内周面が比較的外方に位置するため、冷却室１０１Ｂの容量が比較的大きくなる。そのため、冷却ガスＧ１の流量増大と、冷却室１０１Ｂの容量増大とにより、冷却室１０１Ｂにおける赤熱コークスＣ１の処理能力（冷却能力）を大きく向上させることが可能となる。

【0040】

以上の例によれば、複数の支持壁２０のうち一の支持壁２０を含む鉛直断面で見たときに、水平面Ｈと仮想直線Ｌ１とがなす角度θは、７０°以下に設定されうる。この場合、角度θが赤熱コークスＣ１の安息角βに近づくか又は安息角βよりも小さくなる。そのため、赤熱コークスＣ１と傾斜面Ｓ１との接触面積がさらに小さくなる。したがって、スローピングフリュー部１からの赤熱コークスＣ１の排出をいっそう促進することが可能となる。

【0041】

［変形例］
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。

【0042】

［他の例］
例１．コークス乾式消火設備の一例は、筒状を呈する予備室と、予備室の下方に配置され且つ筒状を呈する冷却室と、予備室の周囲に形成された環状ダクトとを含む冷却塔と、スローピングフリュー部とを備える。スローピングフリュー部は、予備室の下端部を外側から取り囲むように冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁と、耐火レンガによって構成され、予備室の下端部と冷却室の上端部及び環状壁との間において冷却室の径方向に延び、且つ、冷却室の周方向に沿って並ぶように配置された、複数の支持壁と、複数の支持壁のうち周方向において隣り合う支持壁と、予備室の下端部と、環状壁とによって画定され、且つ、冷却室と環状ダクトとを流体的に接続するように構成された、複数の排気流路とを含む。環状壁の内周面は、上方に向かうにつれて冷却室の径方向外方に拡がる傾斜面を含む。複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、傾斜面と冷却室の内周面とが交差する第１の交差部は、一の支持壁の下端と冷却室の内周面とが交差する第２の交差部よりも上方に位置する。

【0043】

第１の交差部が第２の交差部よりも上方に位置する場合、第１及び第２の交差部が略一致している形態と比較して、冷却室の内周面が外方に位置する。そのため、冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁の傾斜面の長さが比較的小さくなる。したがって、赤熱コークスが排気流路に流入しても、赤熱コークスと傾斜面との接触面積が小さくなり、赤熱コークスが傾斜面から受ける摩擦抵抗が低下する。その結果、排気流路から赤熱コークスが下方に流下しやすくなるので、スローピングフリュー部からの赤熱コークスの排出を促進することが可能となる。このように、赤熱コークスによる排気流路の閉塞が抑制されるので、冷却室に供給される冷却ガスの流量を高めることができる。加えて、冷却室の内周面が比較的外方に位置するため、冷却室の容量が比較的大きくなる。そのため、冷却ガスの流量増大と、冷却室の容量増大とにより、冷却室における赤熱コークスの処理能力（冷却能力）を大きく向上させることが可能となる。

【0044】

例２．例１のコークス乾式消火設備において、複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、予備室の下端部と一の支持壁の内周面とが交差する第３の交差部を含む水平面と、第２の交差部及び第３の交差部を通る直線とがなす角度θは、７０°以下であってもよい。この場合、角度θが赤熱コークスの安息角に近づくか又は安息角よりも小さくなる。そのため、赤熱コークスと傾斜面との接触面積がさらに小さくなる。したがって、スローピングフリュー部からの赤熱コークスの排出をいっそう促進することが可能となる。

【0045】

例３．スローピングフリュー部構造の一例は、予備室と、予備室の下方に配置された冷却室と、予備室の周囲に形成された環状ダクトとを含む冷却塔を備えるコークス乾式消火設備のスローピングフリュー部構造である。スローピングフリュー部構造の一例は、予備室の下端部を外側から取り囲むように冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁と、耐火レンガによって構成され、予備室の下端部と冷却室の上端部及び環状壁との間において冷却室の径方向に延び、且つ、冷却室の周方向に沿って並ぶように配置された、複数の支持壁と、複数の支持壁のうち周方向において隣り合う支持壁と、予備室の下端部と、環状壁とによって画定され、且つ、冷却室と環状ダクトとを流体的に接続するように構成された、複数の排気流路とを備える。環状壁の内周面は、上方に向かうにつれて外方に拡がる傾斜面を含む。複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、傾斜面と冷却室の内周面とが交差する第１の交差部は、一の支持壁の下端と冷却室の内周面とが交差する第２の交差部よりも上方に位置する。この場合、例１のコークス乾式消火設備と同様の作用効果が得られる。

【0046】

例４．例３のスローピングフリュー部構造において、複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、予備室の下端部と一の支持壁の内周面とが交差する第３の交差部を含む水平面と、第２の交差部及び第３の交差部を通る直線とがなす角度θは、７０°以下であってもよい。この場合、例２コークス乾式消火設備と同様の作用効果が得られる。

【符号の説明】

【0047】

１…スローピングフリュー部（スローピングフリュー部構造）、１０…環状壁、２０…支持壁、３０…排気流路、１００…コークス乾式消火設備、１０１…冷却塔、１０１Ａ…予備室、１０１Ｂ…冷却室、１０１Ｃ…環状ダクト、Ｌ１…仮想直線、Ｐ０…交差部（第３の交差部）、Ｐ１…交差部（第１の交差部）、Ｐ２…交差部（第２の交差部）、Ｓ１…傾斜面。

【要約】

【課題】本開示は、スローピングフリュー部からの赤熱コークスの排出を促進することが可能なコークス乾式消火設備及びそのスローピングフリュー部構造を説明する。
【解決手段】コークス乾式消火設備は、予備室、冷却室、環状ダクト及びスローピングフリュー部を含む冷却塔を備える。スローピングフリュー部は、予備室の下端部を外側から取り囲むように冷却室の上端部から上方に向けて延びる環状壁と、予備室の下端部と冷却室の上端部及び環状壁との間において冷却室の径方向に延び、且つ、冷却室の周方向に沿って並ぶように配置された、複数の支持壁とを含む。環状壁の内周面は、上方に向かうにつれて冷却室の径方向外方に拡がる傾斜面を含む。複数の支持壁のうち一の支持壁を含む鉛直断面において、傾斜面と冷却室の内周面とが交差する第１の交差部は、一の支持壁の下端と冷却室の内周面とが交差する第２の交差部よりも上方に位置する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】