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技術 コークス炉熱間補修時の補修対象外煉瓦の保温部材

出願人 住友金属工業株式会社
発明者 石川智史
出願日 2007年7月10日 (13年5ヶ月経過) 出願番号 2007-180967
公開日 2009年1月29日 (11年11ヶ月経過) 公開番号 2009-019074
状態 特許登録済
技術分野 コークス工業
主要キーワード 断熱カーテン 寸法確認 吊金物 断熱素材 保温部材 補修範囲 保温構造 断熱蓋
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

コークス炉熱間補修時に、補修対象煉瓦解体後に露出する補修対象外フリュー仕切煉瓦を、十分に保温することができる保温部材を提供する。

解決手段

保温部材10は、互いに着脱可能で高さ方向に連結された主断熱板11と、これらの主断熱板11の左右方向の両端に回動可能に連結された副断熱板12とから構成される。主断熱板11は、煉瓦解体に伴って露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを覆う。副断熱板12は、フリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部を覆う。

概要

背景

コークス炉は、全体として耐火煉瓦構造物であり、一般に、炭化室燃焼室とが水平方向に交互に配置され、これらの下部に蓄熱室が配置されている。コークス炉は、炭化室に装入された石炭を、燃焼室でのガス燃焼に伴う熱供給によって乾留し、コークスを製造する。互いに隣接する炭化室と燃焼室との間の耐火煉瓦は、これを境界にして炭化室と燃焼室とに仕切炉壁を構成し、炭化室炉壁煉瓦、燃焼室炉壁煉瓦、又は単に炉壁煉瓦と称される。本明細書では、この煉瓦を「炉壁煉瓦」と記す。また、燃焼室内は、上部が互いに連絡した2フリューを一組として複数のフリューに仕切られており、このフリューを仕切る耐火煉瓦は、燃焼室フリュー仕切煉瓦、又は単にフリュー仕切煉瓦と称される。本明細書では、この煉瓦を「フリュー仕切煉瓦」と記す。

炉壁煉瓦は、燃焼室からの熱供給によって1000〜1200℃の高温に加熱された状態から、ほぼ常温の石炭が装入されることによって急冷されたり、乾留したコークスの押出しによって摺擦されたり、更には、乾留中に発生するカーボンの付着と剥離が繰り返される。これにより、炉壁煉瓦は、長期の操業に伴って摩耗や亀裂等の損傷を受ける。このような損傷を受けた炉壁煉瓦を有する炭化室では、コークスの押出しが不能になったり、正常な乾留ができなくなるため、炉壁煉瓦の積み替え等の補修が必要となる。炉壁煉瓦は隣接する炭化室と燃焼室とに共有されるため、補修を行うときは、補修対象になる炉壁煉瓦を有する燃焼室の両側の炭化室側から、その燃焼室の補修対象の煉瓦を解体し、新しい煉瓦に積み替える。この補修は、解体される燃焼室を熱供給源として用いる炭化室以外の炭化室ではコークス製造を継続し、解体される燃焼室においても解体されるフリュー以外のフリューでは燃焼を継続した状況で実施されるため、熱間補修と称される。

熱間補修の際、補修対象にされてない煉瓦は、温度低下によって亀裂等の損傷が不用意に発生しないように、高温状態に可能な限り保持することが重要である。また、熱間補修時の特に煉瓦積み替えは高温状態の炭化室内人手によってなされることから、作業者苛酷高温環境から防護し、安全に作業を行えるようにする目的で、補修対象外の煉瓦からの放熱遮断し、補修対象の煉瓦を極力冷却することが重要である。そのため、コークス炉の熱間補修時には、補修対象の煉瓦を有する燃焼室の両側の炭化室に断熱部材を設置する手法が採用されている(例えば、特許文献1〜5参照)。

図1は、従来のコークス炉熱間補修時における断熱部材の設置構造を示すコークス炉の水平断面図であって、同図(a)は煉瓦解体前の状態を示し、同図(b)は煉瓦解体後の状態を示している。同図に示すコークス炉では、コークス炉の押出機側又はコークガイド車側の端部から2フリュー分の燃焼室の煉瓦を補修対象とし、3フリュー目以降(4フリュー目からは不図示)の煉瓦を補修対象外としている。

同図に示すように、熱間補修によって解体される燃焼室1Aは、補修対象の煉瓦として、炉壁煉瓦3Aa、3Aa、及び、この炉壁煉瓦3Aa、3Aa間のフリューを仕切るフリュー仕切煉瓦4Aaを有する。また、この燃焼室1Aは、補修対象外の煉瓦として、炉壁煉瓦3Ab、3Ab、及び、この炉壁煉瓦3Ab、3Ab間のフリューを仕切るフリュー仕切煉瓦4Abを有する。熱間補修中は、その解体される燃焼室1A以外の燃焼室1Bを熱供給源として用いる炭化室2Bでは、操業を継続される。

コークス炉の熱間補修にあたり、図1(a)に示すように、解体対象の燃焼室1Aに隣接する両側の炭化室2A、2Aに、それぞれの窯口から第1断熱パネル5、更には第2断熱パネル6が挿入される。第1断熱パネル5は、これが挿入された炭化室2A内で、補修対象の炉壁煉瓦3Aaと対向する解体対象外の燃焼室1Bの炉壁煉瓦3Bを天井部から炉床部まで覆うように設置される。第2断熱パネル6は、これが挿入された炭化室2A内で、第1断熱パネル5の奥側端部に直角に連結され、補修対象の炉壁煉瓦3Aa側と補修対象外の炉壁煉瓦3Ab側に区画するように設置される。

特許文献1では、第1断熱パネル5として、柔軟な断熱カーテンが用いられている。炭化室2Aの天井部には、石炭装入口を通じた吊金物等によってI形レール架設され、断熱カーテンは、そのI形レールに沿って案内されながら炭化室2Aに挿入され、垂らされた状態で設置される。

また、特許文献2〜5では、第1断熱パネル5は、炭化室2Aの天井部に架設されたI形レールに案内されて炭化室2Aに挿入され、吊下げられた状態で設置される。第2断熱パネル6は、予め第1断熱パネル5と一体化されて炭化室2Aに挿入される。

こうして、熱間補修に際し、第1断熱パネル5及び第2断熱パネル6により、補修対象にされていない煉瓦、すなわち解体対象外の燃焼室1Bの炉壁煉瓦3B、及び解体対象の燃焼室1Aにおける補修対象外の炉壁煉瓦3Abからの放熱を遮断することができる。従って、これら補修対象外の炉壁煉瓦3B、3Abを高温状態に保温できるとともに、第1断熱パネル5と第2断熱パネル6と補修対象の炉壁煉瓦3Aaとで囲まれた炭化室2A内の作業領域に、補修対象外の炉壁煉瓦3B、3Abから熱が供給されることを防止できる。

第1断熱パネル5及び第2断熱パネル6の設置が終了すると、図1(b)に示すように、補修対象の煉瓦、すなわち炉壁煉瓦3Aa及びフリュー仕切煉瓦4Aaが炭化室2A側から順次解体され、解体された煉瓦の跡に新しい煉瓦が積み上げられる。

特開昭59−113088号公報
特開昭56−125481号公報
特開平9−302352号公報
特開平9−302353号公報
特開平6−41538号公報

概要

コークス炉の熱間補修時に、補修対象の煉瓦の解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦を、十分に保温することができる保温部材を提供する。保温部材10は、互いに着脱可能で高さ方向に連結された主断熱板11と、これらの主断熱板11の左右方向の両端に回動可能に連結された副断熱板12とから構成される。主断熱板11は、煉瓦解体に伴って露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを覆う。副断熱板12は、フリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部を覆う。

目的

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、コークス炉の熱間補修時に、補修対象の煉瓦の解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦を、十分に保温することができる保温部材を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

交互に配置された炭化室燃焼室とを仕切炉壁煉瓦、及び燃焼室内を複数のフリューに仕切るフリュー仕切煉瓦から構成されるコークス炉において、熱間補修にて、炉壁煉瓦及びフリュー仕切煉瓦のうちの少なくとも炉壁煉瓦を含む補修対象煉瓦を、この補修対象の煉瓦を有する燃焼室の両側の炭化室側から解体した後、露出する補修対象外の煉瓦を保温する保温部材であって、互いに着脱可能で高さ方向に連結されて成り、解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦を覆う複数の主断熱板を含むことを特徴とするコークス炉熱間補修時の補修対象外煉瓦の保温部材。

請求項2

前記主断熱板の両端に副断熱板回動可能に連結され、前記副断熱板は前記フリュー仕切煉瓦の両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載のコークス炉熱間補修時の補修対象外煉瓦の保温部材。

請求項3

前記副断熱板に開口部が形成されていて、前記開口部には断熱蓋が装着されていることを特徴とする請求項2に記載のコークス炉熱間補修時の補修対象外煉瓦の保温部材。

技術分野

0001

本発明は、室炉式コークス炉(以下、単に「コークス炉」と記す)の熱間補修時に、補修対象煉瓦解体後に露出する補修対象外の煉瓦を保温する保温部材に関する。

背景技術

0002

コークス炉は、全体として耐火煉瓦構造物であり、一般に、炭化室燃焼室とが水平方向に交互に配置され、これらの下部に蓄熱室が配置されている。コークス炉は、炭化室に装入された石炭を、燃焼室でのガス燃焼に伴う熱供給によって乾留し、コークスを製造する。互いに隣接する炭化室と燃焼室との間の耐火煉瓦は、これを境界にして炭化室と燃焼室とに仕切炉壁を構成し、炭化室炉壁煉瓦、燃焼室炉壁煉瓦、又は単に炉壁煉瓦と称される。本明細書では、この煉瓦を「炉壁煉瓦」と記す。また、燃焼室内は、上部が互いに連絡した2フリューを一組として複数のフリューに仕切られており、このフリューを仕切る耐火煉瓦は、燃焼室フリュー仕切煉瓦、又は単にフリュー仕切煉瓦と称される。本明細書では、この煉瓦を「フリュー仕切煉瓦」と記す。

0003

炉壁煉瓦は、燃焼室からの熱供給によって1000〜1200℃の高温に加熱された状態から、ほぼ常温の石炭が装入されることによって急冷されたり、乾留したコークスの押出しによって摺擦されたり、更には、乾留中に発生するカーボンの付着と剥離が繰り返される。これにより、炉壁煉瓦は、長期の操業に伴って摩耗や亀裂等の損傷を受ける。このような損傷を受けた炉壁煉瓦を有する炭化室では、コークスの押出しが不能になったり、正常な乾留ができなくなるため、炉壁煉瓦の積み替え等の補修が必要となる。炉壁煉瓦は隣接する炭化室と燃焼室とに共有されるため、補修を行うときは、補修対象になる炉壁煉瓦を有する燃焼室の両側の炭化室側から、その燃焼室の補修対象の煉瓦を解体し、新しい煉瓦に積み替える。この補修は、解体される燃焼室を熱供給源として用いる炭化室以外の炭化室ではコークス製造を継続し、解体される燃焼室においても解体されるフリュー以外のフリューでは燃焼を継続した状況で実施されるため、熱間補修と称される。

0004

熱間補修の際、補修対象にされてない煉瓦は、温度低下によって亀裂等の損傷が不用意に発生しないように、高温状態に可能な限り保持することが重要である。また、熱間補修時の特に煉瓦積み替えは高温状態の炭化室内人手によってなされることから、作業者苛酷高温環境から防護し、安全に作業を行えるようにする目的で、補修対象外の煉瓦からの放熱遮断し、補修対象の煉瓦を極力冷却することが重要である。そのため、コークス炉の熱間補修時には、補修対象の煉瓦を有する燃焼室の両側の炭化室に断熱部材を設置する手法が採用されている(例えば、特許文献1〜5参照)。

0005

図1は、従来のコークス炉熱間補修時における断熱部材の設置構造を示すコークス炉の水平断面図であって、同図(a)は煉瓦解体前の状態を示し、同図(b)は煉瓦解体後の状態を示している。同図に示すコークス炉では、コークス炉の押出機側又はコークガイド車側の端部から2フリュー分の燃焼室の煉瓦を補修対象とし、3フリュー目以降(4フリュー目からは不図示)の煉瓦を補修対象外としている。

0006

同図に示すように、熱間補修によって解体される燃焼室1Aは、補修対象の煉瓦として、炉壁煉瓦3Aa、3Aa、及び、この炉壁煉瓦3Aa、3Aa間のフリューを仕切るフリュー仕切煉瓦4Aaを有する。また、この燃焼室1Aは、補修対象外の煉瓦として、炉壁煉瓦3Ab、3Ab、及び、この炉壁煉瓦3Ab、3Ab間のフリューを仕切るフリュー仕切煉瓦4Abを有する。熱間補修中は、その解体される燃焼室1A以外の燃焼室1Bを熱供給源として用いる炭化室2Bでは、操業を継続される。

0007

コークス炉の熱間補修にあたり、図1(a)に示すように、解体対象の燃焼室1Aに隣接する両側の炭化室2A、2Aに、それぞれの窯口から第1断熱パネル5、更には第2断熱パネル6が挿入される。第1断熱パネル5は、これが挿入された炭化室2A内で、補修対象の炉壁煉瓦3Aaと対向する解体対象外の燃焼室1Bの炉壁煉瓦3Bを天井部から炉床部まで覆うように設置される。第2断熱パネル6は、これが挿入された炭化室2A内で、第1断熱パネル5の奥側端部に直角に連結され、補修対象の炉壁煉瓦3Aa側と補修対象外の炉壁煉瓦3Ab側に区画するように設置される。

0008

特許文献1では、第1断熱パネル5として、柔軟な断熱カーテンが用いられている。炭化室2Aの天井部には、石炭装入口を通じた吊金物等によってI形レール架設され、断熱カーテンは、そのI形レールに沿って案内されながら炭化室2Aに挿入され、垂らされた状態で設置される。

0009

また、特許文献2〜5では、第1断熱パネル5は、炭化室2Aの天井部に架設されたI形レールに案内されて炭化室2Aに挿入され、吊下げられた状態で設置される。第2断熱パネル6は、予め第1断熱パネル5と一体化されて炭化室2Aに挿入される。

0010

こうして、熱間補修に際し、第1断熱パネル5及び第2断熱パネル6により、補修対象にされていない煉瓦、すなわち解体対象外の燃焼室1Bの炉壁煉瓦3B、及び解体対象の燃焼室1Aにおける補修対象外の炉壁煉瓦3Abからの放熱を遮断することができる。従って、これら補修対象外の炉壁煉瓦3B、3Abを高温状態に保温できるとともに、第1断熱パネル5と第2断熱パネル6と補修対象の炉壁煉瓦3Aaとで囲まれた炭化室2A内の作業領域に、補修対象外の炉壁煉瓦3B、3Abから熱が供給されることを防止できる。

0011

第1断熱パネル5及び第2断熱パネル6の設置が終了すると、図1(b)に示すように、補修対象の煉瓦、すなわち炉壁煉瓦3Aa及びフリュー仕切煉瓦4Aaが炭化室2A側から順次解体され、解体された煉瓦の跡に新しい煉瓦が積み上げられる。

0012

特開昭59−113088号公報
特開昭56−125481号公報
特開平9−302352号公報
特開平9−302353号公報
特開平6−41538号公報

発明が解決しようとする課題

0013

コークス炉の熱間補修において、補修対象の煉瓦、すなわち炉壁煉瓦3Aa及びフリュー仕切煉瓦4Aaが解体された後にあっては、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abが露出する。このとき、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abが露出した状態のままでは、そのフリュー仕切煉瓦4Ab、更にはこのフリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部を通じて、これらのフリュー仕切煉瓦4Ab及び炉壁煉瓦3Abで囲まれたフリューに蓄積されている熱が放出されることになる。これにより、炭化室2A内の作業領域に熱が供給されるため、作業環境が悪化すると同時に、その補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abは温度が低下するため、亀裂等の損傷が発生するという問題が生まれる。

0014

上記特許文献1〜5では、このような問題の発生は全く考慮されておらず、その対策は何ら示されていない。従来は、露出した補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを、上記特許文献1に示されたような断熱カーテンで覆うという簡易的な手法で対処していた。

0015

図2は、従来のコークス炉熱間補修時において、煉瓦解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦の保温構造を示すコークス炉の鉛直断面図であり、図3は、その水平断面図である。図2及び図3に示すように、補修対象の煉瓦が解体されて、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abが露出すると、その露出したフリュー仕切煉瓦4Abを天井部から炉床部まで覆うように、断熱カーテン7が設置される。この断熱カーテン7は、燃焼室1Aの天井部に設けられた吊金物9から垂らされた状態で設置される。

0016

しかし、このような断熱カーテン7は、上部を吊下げた構造であるため、その厚みが増すと自重によって破断する危険性があり、極力薄くせざるを得なかった。その結果、断熱カーテン7自体の断熱性能が低下し、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abからの放熱を十分に遮断することができなかった。すなわち、断熱カーテン7では、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを十分に保温することができず、そのフリュー仕切煉瓦4Abの温度低下による損傷を確実に防止するには不十分であった。

0017

ここで、補修対象の煉瓦が解体された後は、実際には、ここに積み上げる新しい煉瓦との接合のため、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abは、その両端に切削加工が施されて滑らかな接合面が形成される。

0018

図4は、補修対象外のフリュー仕切煉瓦に接合面が形成された状態を示すコークス炉の水平断面図である。同図に示すように、煉瓦の解体後、露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの両端、すなわちそのフリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部に、切削加工が施され、これにより、フリュー仕切煉瓦4Abの露出面よりも一段凹んだ接合面8が形成される。その際、断熱カーテン7は、接合面8の加工作業障害にならないように、一時捲り上げられる。そのため、接合面8の切削加工中は、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abが露出した状態になり、そのフリュー仕切煉瓦4Abからの放熱が促進して、フリュー仕切煉瓦4Abの温度が低下する。

0019

接合面8の加工が終了した後、再び断熱カーテン7がフリュー仕切煉瓦4Abに被せられる。この状態のとき、前記図2図4に示すように、断熱カーテン7とフリュー仕切煉瓦4Abとの間に隙間Cが発生し、この隙間C内の熱が炭化室2A内の作業領域に漏れ出す。従って、断熱カーテン7によるフリュー仕切煉瓦4Abへの保温性能は、上記したように断熱カーテン7自体が薄くされたことに加え、断熱カーテン7とフリュー仕切煉瓦4Abとの隙間Cから熱が漏出することにより、一層不十分なものとなっていた。

0020

また、接合面8の加工終了後、新しい煉瓦が積み上げられることになるが、その煉瓦積み上げに先立ち、新しい煉瓦を積み上げる範囲の長さ、すなわち解体された炉壁煉瓦3Aaの跡である窯口から接合面8までの長さの寸法L(前記図2及び図4参照)が測定される。準備すべき新しい煉瓦の寸法を決定するためである。この寸法測定の際も、断熱カーテン7は一時捲り上げられることから、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abが露出した状態になり、そのフリュー仕切煉瓦4Abの温度が低下する。

0021

寸法測定が終了した後、煉瓦の解体とは逆の順序で、炉床部から煉瓦が積み上げられていく。その際、断熱カーテン7は、下部から上部に向けて順次に捲り上げられていく。

0022

このように、補修対象の煉瓦の解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの保温に関し、従来の保温構造を構成する断熱カーテン7では、それ自体十分な保温性能が期待できないし、煉瓦の解体から新しい煉瓦の積み上げまでの間に、フリュー仕切煉瓦4Abが頻繁に露出した状態になることからも、安定した保温性能が望めない。従って、コークス炉の熱間補修時に、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの温度が不用意に低下し、そのフリュー仕切煉瓦4Abに亀裂等の損傷が発生するおそれが依然ある。

0023

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、コークス炉の熱間補修時に、補修対象の煉瓦の解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦を、十分に保温することができる保温部材を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0024

上記目的を達成するため、本発明は、交互に配置された炭化室と燃焼室とを仕切る炉壁煉瓦、及び燃焼室内を複数のフリューに仕切るフリュー仕切煉瓦から構成されるコークス炉において、熱間補修にて、炉壁煉瓦及びフリュー仕切煉瓦のうちの少なくとも炉壁煉瓦を含む補修対象の煉瓦を、この補修対象の煉瓦を有する燃焼室の両側の炭化室側から解体した後、露出する補修対象外の煉瓦を保温する保温部材であって、互いに着脱可能で高さ方向に連結されて成り、解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦を覆う複数の主断熱板を含む。

0025

このような構成にすると、主断熱板が補修対象外のフリュー仕切煉瓦を覆っているため、その煉瓦に対する保温性能が向上する。また、補修対象の煉瓦を解体する段階では、上段から数段ずつ順次解体しながら、数段ずつ露出したフリュー仕切煉瓦ごとに主断熱板を順次連結して設置することができ、更に新しい煉瓦を積み上げる段階では、主断熱板を下段から一つずつ順次取り外し、その取外しの都度煉瓦を積み上げていくことができるため、補修対象外のフリュー仕切煉瓦が露出した状態になることは少なく、その煉瓦に対する保温性能は安定する。

0026

また、保温性能を一層向上させる観点から、前記主断熱板の両端に副断熱板回動可能に連結され、前記副断熱板は前記フリュー仕切煉瓦の両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦の端部を覆うようにすることが好ましい。

0027

更に、保温性能に支障なく、積み上げる新しい煉瓦の寸法を決定するための寸法確認が行えるように、前記副断熱板に開口部が形成されていて、前記開口部には断熱蓋が装着されていることが好ましい。

発明の効果

0028

本発明の保温部材によれば、コークス炉の熱間補修時に、補修対象の煉瓦の解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦を、十分に保温することができるため、そのフリュー仕切煉瓦の温度低下による亀裂等の損傷を確実に防止できる。

発明を実施するための最良の形態

0029

以下に、コークス炉の熱間補修時に補修対象外のフリュー仕切煉瓦を保温するための本発明の保温部材について、図面を参照しながら詳述する。

0030

図5は、本発明のコークス炉熱間補修時において、煉瓦解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦の保温構造を示すコークス炉の水平断面図であり、図6は、その保温構造を構成する保温部材の水平方向視での平面図である。

0031

ここでは、前記図1に示すように、コークス炉の押出機側又はコークガイド車側の端部から2フリュー分の燃焼室1Aの煉瓦、すなわち、炉壁煉瓦3Aa、3Aa、及び、この炉壁煉瓦3Aa、3Aa間のフリューを仕切るフリュー仕切煉瓦4Aaを補修対象とし、3フリュー目以降の煉瓦、すなわち、炉壁煉瓦3Ab、3Ab、及び、この炉壁煉瓦3Ab、3Ab間のフリューを仕切るフリュー仕切煉瓦4Abを補修対象外として例示する。

0032

また、コークス炉の熱間補修にあたっては、先ず、前記図1に示すように、解体対象の燃焼室1Aに隣接する両側の炭化室2A、2Aに、補修対象の炉壁煉瓦3Aaと対向する解体対象外の燃焼室1Bの炉壁煉瓦3Bを覆う第1断熱パネル5、更には炭化室2A内を補修対象の炉壁煉瓦3Aa側と補修対象外の炉壁煉瓦3Ab側とに区画する第2断熱パネル6が挿入されて設置される。

0033

本発明では、図5及び図6に示すように、第1断熱パネル5及び第2断熱パネル6の設置が終了すると、補修対象の煉瓦、すなわち炉壁煉瓦3Aa及びフリュー仕切煉瓦4Aaが炭化室2A側から順次解体され、この解体とともに露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abに保温部材10が設置される。

0034

本発明の保温部材10は、鉛直方向すなわち高さ方向に連結された複数の主断熱板11と、これらの主断熱板11の水平方向すなわち左右方向の両端に連結された副断熱板12とから構成される。ここで、主断熱板11は、上部と下部に左右で一対ずつ形成されている固定具取付け部13に、ボルト等によって上下連結具14が締結され、この上下連結具14によって高さ方向に順に連結されている。その上下連結具14の取付け/取外しにより、主断熱板11は、互いに着脱可能になっている。このような主断熱板11は、全体として、煉瓦解体に伴って露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを覆うように設置される。このとき、最上段の主断熱板11は、燃焼室1Aの天井部に設けられた吊金物9(前記図2参照)に上下連結具14が締結されることにより固定される。

0035

一方、副断熱板12は、主断熱板11の左右両端部に上下で一対ずつ設けられたヒンジ15によって主断熱板11に回動可能に連結されている。副断熱板12は、フリュー仕切煉瓦4Abの両端に切削加工によって形成された接合面8に向けて、ヒンジ15を支点にして折り曲げられ、そのフリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部を覆うように設置される。このとき、副断熱板12は、前記固定具取付け部13から第2断熱パネル6の保持枠16にワイヤ17が掛け渡され、このワイヤ17の張りにより、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部に接触した状態で固定される。これと同時に、主断熱板11も、ワイヤ17の張りにより、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの露出面に接触した状態で固定される。

0036

また、副断熱板12には、開口部18が形成されており、この開口部18には断熱素材から成る断熱蓋19が着脱可能に装着されている。断熱蓋19としては、開口部18から完全に取り外せる方式のものの他に、スライド方式や扉方式によって開口部18を開閉する方式のものを採用することができる。

0037

このような保温部材10によれば、補修対象の炉壁煉瓦3Aa及びフリュー仕切煉瓦4Aaを、上段から数段ずつ順次解体しながら、数段ずつ露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abに接合面8を順次形成し、接合面8が形成された数段のフリュー仕切煉瓦4Abごとに主断熱板11を順次連結して設置することができ、最終的に補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの露出面全域を主断熱板11によって覆うことができる。そして、各主断熱板11の設置と同時に、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部を覆うように、副断熱板12を設置することができる。

0038

また、新しい煉瓦を積み上げる段階では、主断熱板11及び副断熱板12を下段から一つずつ順次取り外し、その取外しの都度煉瓦を積み上げていくことができる。

0039

従って、煉瓦の解体から新しい煉瓦の積み上げまでの間に、フリュー仕切煉瓦4Abが露出した状態になることは少なく、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abに対する安定した保温性能が望める。しかも、主断熱板11が補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを隙間なく覆っているため、そのフリュー仕切煉瓦4Abに対する保温性能が向上する。更に、副断熱板12が、そのフリュー仕切煉瓦4Abの両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦3Abの端部を覆っているため、そのフリュー仕切煉瓦4Abに対する保温性能が一層向上する。

0040

よって、コークス炉の熱間補修時に、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abを十分に保温することができる。その結果、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの不用意な温度低下を抑制することでき、そのフリュー仕切煉瓦4Abの温度低下による損傷を確実に防止できる。しかも、そのフリュー仕切煉瓦4Abから作業領域への熱供給を確実に遮断することができ、作業環境が悪化することはない。

0041

また、新しい煉瓦を積み上げる範囲の長さ、すなわち解体された炉壁煉瓦3Aaの跡である窯口から接合面8までの長さの寸法L(前記図2及び図5参照)を測定する際は、副断熱板12から断熱蓋19を取り外し、これにより開いた開口部18から接合面8を臨んで寸法確認を行える。その際、主断熱板11及び副断熱板12の取り外しはいっさい不要であるため、補修対象外のフリュー仕切煉瓦4Abの温度低下はほとんど起こらない。

0042

なお、主断熱板11及び副断熱板12の高さ方向の寸法は、解体する補修対象の炉壁煉瓦3Aa及びフリュー仕切煉瓦4Aaの一回あたりの解体段数に応じて決定されればよく、通常は、一回当たりの煉瓦解体段数を5段程度とし、600mm程度が適当である。

0043

以上説明した本発明の保温部材10に関し、以下の実施例からその有効性を明らかにした。

0044

本実施例では、コークス炉の熱間補修時において、コークガイド車側の端部から2フリュー分の燃焼室の炉壁煉瓦及びフリュー仕切煉瓦を補修対象とし、3フリュー目以降の炉壁煉瓦及びフリュー仕切煉瓦を補修対象外とした。

0045

先ず、解体対象の燃焼室に隣接する両側の炭化室に、それぞれの窯口から第1断熱パネル及び第2断熱パネルを挿入し、補修対象の炉壁煉瓦と対向する解体対象外の燃焼室の炉壁煉瓦を覆うように、第1断熱パネルを設置するとともに、補修対象の炉壁煉瓦側と補修対象外の炉壁煉瓦側に区画するように、第2断熱パネルを設置した。

0046

次に、補修対象の炉壁煉瓦及びフリュー仕切煉瓦について、補修範囲の最上段から5段分を解体して取り除いた。これにより、上段から5段分の補修対象外のフリュー仕切煉瓦が露出した状態になった。この露出した補修対象外のフリュー仕切煉瓦の両端に、切削加工を施し、一段凹んだ接合面を形成した。

0047

続いて、接合面が形成された5段分の補修対象外のフリュー仕切煉瓦を覆うように主断熱板を設置し、この主断熱板の両端から折り曲げた副断熱板を、そのフリュー仕切煉瓦の両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦の端部を覆うように設置した。このとき、主断熱板は、燃焼室の天井部からの吊金物に上下連結具を介して固定し、副断熱板は、主断熱板の固定具取付け部から第2断熱パネルの保持枠に掛け渡したワイヤによって固定した。

0048

次に、その下段の5段分の補修対象の炉壁煉瓦及びフリュー仕切煉瓦について、同様の手順で、解体して接合面を加工し、主断熱板及び副断熱板を設置した。このとき、主断熱板は、既に設置されている主断熱板の下端に上下連結具を介して連結した。

0049

このような煉瓦の解体、接合面の加工、並びに、主断熱板及び副断熱板の設置を、同様の手順で、補修範囲の最下段まで5段ずつ繰り返した。

0050

補修範囲の最下段まで主断熱板及び副断熱板の設置が完了した後、積み上げる新しい煉瓦の寸法を決定するため、副断熱板から断熱蓋を取り外し、開口部から接合面を臨んで寸法確認を行った。

0051

その後、新しい煉瓦の積み上げを開始した。積み上げ時には、最下部の主断熱板及び副断熱板から順に取り外し、取り外しの都度新しい煉瓦を積み上げていった。補修範囲の最上段まで煉瓦の積み上げを行い、コークス炉の熱間補修を完了した。

0052

このような熱間補修の途中で、主断熱板及び副断熱板から構成される断熱部材による保温効果を検証した。その結果を表1に示す。

0053

0054

保温効果の検証は、補修対象外のフリュー仕切煉瓦及び両側壁煉瓦の端部に、主断熱板及び副断熱板を設置してから24時間経過した後に、そのフリュー仕切煉瓦及び両側壁煉瓦の表面温度と、主断熱板及び副断熱板の表面温度を測定することにより行った。測定には接触式温度計を用い、主断熱板断同士の隙間及び副断熱板同士の隙間から温度計を差し込んで、フリュー仕切煉瓦及び両側壁煉瓦の端部の表面温度を測定した。測定位置は、フリュー仕切煉瓦の中央部1箇所、及び両炉壁煉瓦の端部2箇所の合計3箇所を、高さ方向に2箇所ずつで実施した。

0055

比較例として、補修対象外のフリュー仕切煉瓦を従来の断熱カーテンで覆ったものについて温度測定をした。

0056

本発明例では、主断熱板及び副断熱板として、SS41(JIS規格準拠した一般構造用圧延鋼材)を採用し、それに付属する部材及び断熱蓋として、セラミックファイバー(Al2O3を46〜51%、及びSiO2を49〜54%含有する一般的なもの)を採用した。比較例では、断熱カーテンとして、カーボン繊維を採用した。

0057

本発明例においては、補修対象外の煉瓦であるフリュー仕切煉瓦及び両側壁煉瓦の表面温度は、800〜900℃の範囲内にあり、断熱部材としての主断熱板及び副断熱板の表面温度は、20〜30℃の範囲内に収まった。従って、本発明の断熱部材によって補修対象外の煉瓦を十分に保温できることが明らかである。

0058

方比較例においては、補修対象外の煉瓦の表面温度は、250〜300℃であり、断熱カーテンの表面温度は、その煉瓦の表面温度とほぼ同じ200〜250℃であった。すなわち、従来の断熱カーテンでは、補修対象外の煉瓦を保温する効果が著しく劣ることが明らかである。

0059

本発明のコークス炉熱間補修時の補修対象外煉瓦の保温部材によれば、主断熱板が補修対象外のフリュー仕切煉瓦を覆い、更に、副断熱板が、そのフリュー仕切煉瓦の両端につながる補修対象外の炉壁煉瓦の端部を覆っているため、その煉瓦に対する保温性能が一層向上する。よって、コークス炉の熱間補修時に、補修対象外のフリュー仕切煉瓦を十分に保温することができ、その結果、そのフリュー仕切煉瓦の温度低下による損傷を確実に防止できるとともに、作業環境が悪化することはない。

0060

また、補修対象の煉瓦を解体する段階では、上段から数段ずつ順次解体しながら、数段ずつ露出したフリュー仕切煉瓦ごとに主断熱板を順次連結して設置することができ、更に新しい煉瓦を積み上げる段階では、主断熱板及び副断熱板を下段から一つずつ順次取り外し、その取外しの都度煉瓦を積み上げていくことができる。そのため、煉瓦の解体から煉瓦の積み上げまでの間に、補修対象外のフリュー仕切煉瓦が露出した状態になることは少なく、そのフリュー仕切煉瓦に対する保温性能は安定したものになる。

0061

従って、本発明は、コークス炉の熱間補修に極めて有用である。

図面の簡単な説明

0062

従来のコークス炉熱間補修時における断熱部材の設置構造を示すコークス炉の水平断面図であって、同図(a)は煉瓦解体前の状態を示し、同図(b)は煉瓦解体後の状態を示している。
従来のコークス炉熱間補修時において、煉瓦解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦の保温構造を示すコークス炉の鉛直断面図である。
従来のコークス炉熱間補修時において、煉瓦解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦の保温構造を示すコークス炉の水平断面図である。
補修対象外のフリュー仕切煉瓦に接合面が形成された状態を示すコークス炉の水平断面図である。
本発明のコークス炉熱間補修時において、煉瓦解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦の保温構造を示すコークス炉の水平断面図である。
本発明のコークス炉熱間補修時において、煉瓦解体後に露出する補修対象外のフリュー仕切煉瓦の保温構造を構成する保温部材の水平方向視での平面図である。

符号の説明

0063

1A解体対象の燃焼室
2A 解体対象の炭化室
3Aa補修対象の炉壁煉瓦
3Ab補修対象外の炉壁煉瓦
4Aa 補修対象のフリュー仕切煉瓦
4Ab 補修対象外のフリュー仕切煉瓦
1B 解体対象外の燃焼室
2B 解体対象外の炭化室
3B 補修対象外の炉壁煉瓦
5 第1断熱パネル
6 第2断熱パネル
7断熱カーテン
8接合面
9吊金物
10保温部材
11主断熱板
12副断熱板
13固定具取付け部
14上下連結具
15ヒンジ
16保持枠
17ワイヤ
18 開口部
19 断熱蓋

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