CN102844407B - 炼焦炉的气道内修补方法及气道内修补装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种炼焦炉的气道内修补方法，其用于修补炼焦炉的气道的损伤部，其中，所述炼焦炉的气道内修补方法具有以下工序：以相对于所述气道的内周面保持规定的间隙、且使其上端位于该气道内的方式插入配置第1管道的工序；从垂直方向下方朝上方向所述间隙内压入砂浆的工序；以及回收越过所述第1管道的上端而进入该第1管道内的所述砂浆的工序。

Description

炼焦炉的气道内修补方法及气道内修补装置

技术领域

本发明涉及炼焦炉的气道内修补方法及气道内修补装置。

本申请基于2010年4月6日在日本提出的特愿2010-087954号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

作为炼焦炉，为人所知的有集合60～110个炉来构成1个炉团。上述各炉由在炉宽方向交互多列排列的碳化室和燃烧室的对构成。燃烧室经由由砖构成的炉壁与碳化室邻接，并且在炉长方向间隔成20～30个小燃烧室(烟道)。各小燃烧室的底部与预热用蓄热室相通，通过燃料气阀门来调整流量的燃料气和通过空气阀门来调整流量的空气从下喷射管道通过气道向各预热用蓄热室供给。之后，向各小燃烧室输送的燃料气和空气燃烧，由此，燃烧室的炉宽度方向两侧的碳化室通过炉壁被加热。由此，进行碳化室内的煤炭的干馏。

而且，在各小燃烧室所生成的排放气体蓄积于热回收用蓄热室并且被热回收。之后，排放气体向设于炉底部的水平烟道(底烟道)排出，集聚于集合烟道。该排放气体向分别设于焦侧(CS)和推焦机侧(PS)的2部位的两烟道分配后，从烟囱向大气中排出。

一般地说，预热用蓄热室称为“立起侧”，热回收用蓄热室称为“拉出侧”，立起侧和拉出侧在每个燃烧周期(例如，20～30分钟的控制周期)交互切换(例如，参照专利文献1)。

作为向燃烧室供给的燃料气，通常使用混合了BFG(Blast FurnaceGas：高炉气)和COG(Coke Oven Gas：焦炉气)的混合气(MG)。这些燃料气从炼焦炉的地下室通过气道向相对于地面立设于垂直方向的燃烧室供给。这样，以下喷射方式供给的燃料气在燃烧室中燃烧，由此，将各燃烧室保持在规定的温度。

一般地说，炼焦炉为由耐火砖构成的构筑物，气道也与炼焦炉同样由耐火砖构筑。

图4为炼焦炉200的示意图。各碳化室105以与燃烧室103邻接的方式配置，装入从它们的上部供给的粉煤(粗粒煤)106。

在炼焦炉200中制造焦炭的情况下，首先，将燃料气101从设于炼焦炉200的下方的地下室(未图示)通过气道102向燃烧室103供给。接着，使该燃料气101在燃烧室103中燃烧104，以燃烧室103内保持在约1200℃温度的方式管理燃料气101供给量。通过使燃烧室103保持在该温度，粉煤106进行干馏，从而形成焦炭。之后，焦炭通过未图示的挤出机从碳化室5向炉外挤出。

图5是气道102的剖面示意图。未图示的燃料气经由下喷射管道107向气道102供给。气道102由砖108(耐火砖)构筑。该气道102的内周面102a在燃料气101燃烧时暴露在1000℃以上的高温下。因此，通过长期变化及长时间的燃烧，在内周面102a中露出的砖108上发生龟裂及断缝这样的损伤部110。这样，在砖108中产生损伤部110时，由此产生燃料气101的气体泄漏，成为烟道的温度不能提高(气道102内的温度不能充分升温)的状态。

其结果是，碳化室105中的煤炭的焦化并不充分，将焦炭从炼焦炉200排出(挤出)时，焦炭有时堵塞在炼焦炉200内而不能挤出。因此，有可能对炼焦炉200的作业产生不良影响。

因此，需要定期检修气道103的内周面102a，部分修补损伤部110。

以前，作为由耐火砖构成的构筑物的龟裂及断缝等损伤部的修补方法，通常在用肉眼观察或通过照相机及纤维内窥镜等确认了损伤部后，对该部位喷涂例如砂浆，或者涂敷无油密封这样的修补剂(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-35944号公报

专利文献2：日本特开平7-278554号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，由于气道102为狭窄的空间，因而在上述的修补方法中修补作业困难。另外，不能以高的挤压力向损伤部喷涂或涂敷修补剂，因此，修补剂不能充分浸透到损伤部的深处。因此，存在损伤部的修补效果不充分的问题。而且，对于炼焦炉的气道内修补方法而言，实际情况是迄今为止没有提出施工容易的方法。

本发明是鉴于以上的情况而完成的，其目的在于，提供炼焦炉的气道内修补方法及修补用装置，其容易进行修补气道内的砖的龟裂及断缝这样的损伤部时的施工，且能够使砂浆浸透到损伤部的深处。

用于解决课题的手段

本发明为解决所述课题、从而实现上述的目的，采用以下的方法。

(1)本发明的一实施方式涉及一种气道内修补方法，其用于修补炼焦炉的气道的损伤部，其中，所述气道内修补方法具有以下工序：以相对于所述气道的内周面保持规定的间隙、且使其上端位于该气道内的方式插入配置第1管道的工序；从垂直方向下方朝上方向所述间隙内压入砂浆的工序；以及回收越过所述第1管道的上端而进入该第1管道内的所述砂浆的工序。

(2)根据上述(1)所述的气道内修补方法，其中，也可以在向所述间隙压入所述砂浆前，预先将所述气道的下端和所述第1管道的下部之间进行密封。

(3)本发明一实施方式涉及一种气道内修补装置，其用于修补炼焦炉的气道的损伤部，其中，所述气道内修补装置具有：第1管道，其以相对于所述气道的内周面保持规定的间隙、且使其上端位于该气道内的方式进行配置；密封部，其用于将该第1管道的下部和所述气道的下端之间密封；压入部，其贯通该密封部而与所述间隙连通；砂浆供给部，其经由该压入部向所述间隙内压入砂浆；以及回收部，其设于所述第1管道的下部，回收越过该第1管道的上端的残余的所述砂浆。

(4)根据上述(3)所述的气道内修补装置，其中，所述密封部也可以具有：第2管道，其从第1管道的周围空出规定间隔而覆盖所述第1管道，并且具有与所述气道的所述下端螺合的螺合部；以及环状的板材，其将该第2管道的下端的内周面和所述第1管道的外周面之间封闭。

(5)根据上述(4)所述的气道内修补装置，其中，所述气道的内径也可以与所述2管道的外径相等。

发明的效果

根据上述(1)的气道内修补方法，从气道的下方朝上方向间隙内压入砂浆，由此向砂浆施加压力。因此，砂浆一边承受高的挤压力一边与砖的龟裂及断缝这样的损伤部接触。因此，能够使砂浆浸透到损伤部的深处，从而能够获得高的修补效果。另外，在第1管道的上端位于气道内的状态下向间隙压入砂浆，因此，砂浆对损伤部的修补可在直到第1管道的上端的高度的范围内进行。因此，通过调整第1管道的上端位置，能够容易地设定气道内的修补范围。

另外，根据上述(2)的气道内修补方法，能够防止砂浆从第1管道的外周面和气道的内周面间的漏出。因此，能够容易地进行气道内的修补作业。

另外，根据上述(3)的气道内修补装置，通过向所述间隙压入砂浆，砂浆在施加了压力的状态下从气道的下方推向上方。因此，能够使砂浆浸透到砖的损伤部的深处，从而能够获得高的修补效果。另外，通过调整第1管道的上端位置，能够容易地设定气道内的修补范围的上端位置。

另外，根据上述(4)的气道内修补装置，能够牢固地密封第1管道的下部和所述气道的下端之间。因此，能够防止砂浆从密封部漏出。

另外，根据上述(5)的气道内修补装置，第2管道与气道的下端螺合，由此气道的内周面和第2管道的外周面密接在一起。因此，能够有效地防止砂浆从密封部漏出。

附图说明

图1A是本发明的一实施方式的气道内修补装置的纵向剖视图。

图1B是从上方观察该气道内修补装置时的平面图。

图2是表示使用了该气道内修补装置的气道的修补方法的纵向剖视图。

图3是表示气道的修补前后的气道内的烟道温度的状态的曲线图。

图4是使通过气道向燃烧室供给的燃料气燃烧而干馏碳化室的煤炭的炼焦炉的纵向剖视示意图。

图5是表示发生了损伤部的气道的内周面的剖视立体图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的一实施方式的气道内修补装置30、使用该气道内修补装置30的气道内修补方法进行说明。此外，在以下的附图中，为了将各构件设为可识别的大小，适当变更比例尺。

图1A是表示气道内修补装置30的纵向剖视图，图1B是从上观察气道内修补装置30时的平面图。

如图1A、1B所示，气道内修补装置30大致由第1管道11、密封部15构成。

第1管道11的外径D₁₁比后述的气道2的内径D₂小。在第1管道11的下部设有可回收砂浆的回收部23。

密封部15由第2管道12和底板13构成，密封第1管道11的下部和后述的气道2的下端2b之间。

第2管道12以空出规定的间隔而覆盖第1管道11的周围(外周面11b)的方式进行配置。由此，在第2管道12的内周面12b₂和第1管道11的外周面11b之间产生间隙12c。第2管道12的内径D₁₂比第1管道11的外径D₁₁大，俯视看来如图1B所示，以第2管道12和第1管道11成为同心圆状的方式进行配置。另外，优选第2管道12的外径D₁₃与后述的气道2的内径D₂相等。

在第2管道12上以包围其外周面12b₁的方式设有螺合部(外螺纹部15a)。外螺纹部15a与后述的气道2的下端2b螺合。在第2管道12的下部，以贯通底板13而与间隙12c连通的方式设置有砂浆压入用的压入部14。另外，经由压入部14可向间隙12c压入砂浆的砂浆供给部19设于压入部14的下端。

在第2管道12的外周面12b₁设有制动器16和把手17。制动器16由例如环状的板材构成，设于外螺纹部15a的下方。把手17设于制动器16的下方，只要能够以第2管道12为轴中心进行旋转，就不限定其形状。

底板13例如由环状的板材构成，以封闭第2管道12的下端12a₂的内周面12b₂和第1管道11的外周面11b的方式进行设置。

图2是表示使用了图1A、1B所示的气道内修补装置30的、炼焦炉50的气道2的修补方法的剖面示意图。以下使用图2，对气道2的修补方法的一个例子进行说明。

首先，拆下固定于气道2的下部的未图示的下喷射管道。在气道2的下部设有炉膛座板18，下喷射管道通过内螺纹部15b与气道2的下端2b进行螺纹固定。

接着，将气道内修补装置30的第1管道11的上端11a及第2管道12的上端12a₁从下方插入气道2。再次，将第2管道12的外螺纹部15a与内螺纹部15b螺合，将第2管道12固定于气道2的下端2b。这时，通过操作把手17，能够容易地进行外螺纹部15a和内螺纹部15b的螺合。通过该外螺纹部15a和内螺纹部15b的螺合，第2管道12插入气道2，直到制动器16与炉膛座板18的下表面18a相接。

此外，在炉膛座板18的内周面18b设有内螺纹部15b从第2管道12和气道2的固定容易性方面考虑是优选的，但只要第2管道2的外周面12b和气道2的内周面2a可密接在一起，则内螺纹部15b也可以不设于内周面18b。在这种情况下，例如，通过将例如由橡胶或塑料构成的弹性体设于第2管道12的外周面12b₁而与内周面18b密接，便可以固定第2管道12和炉膛座板18。

这样，通过将第2管道12固定于气道2，第1管道11插入配置于气道2内。由此，第1管道11以在其外周面11b与气道2的内周面2a之间保持规定的间隙11c的方式进行配置。另外，第1管道11的上端11a以位于气道2内的方式进行配置。另外，第2管道12的上端12a₁例如以位于炉膛座板18内的方式进行配置。

接着，使用未图示的砂浆压入机，从压入部14的砂浆供给部19，从垂直方向下方朝向上方压入砂浆20。由此，砂浆20被依次推入第1管道11的外周面11b和第2管道12的内周面12b₂之间的间隙12c、第1管道11的外周面11b和气道2的内周面2a之间的间隙11c。

这样，将砂浆20从下方朝向上方压入间隙11c内，由此，向砂浆20施加压力。因此，砂浆20以高的挤压力与炼焦炉50的砖8的龟裂及断缝这样的损伤部10接触。由此，砂浆20向损伤部10的里面浸透21。

作为本实施方式中使用的砂浆20，可以使用公知的砂浆。砂浆20的水分量可以进行适当的调整，以便在将砂浆20向间隙11c内压入时，保证向损伤部10浸透这种程度的流动性和泵压送性。特别地，在损伤部10较大的情况下，为了防止砂浆20不能使损伤部10彻底闭塞而流走，优选根据需要对砂浆20的水分量进行调节。

另外，将砂浆20压入气道2时的压力只要根据推起砂浆20的高度及砂浆20的水分量进行适当的调整即可。在该压力过低时，不能将砂浆20推起到气道2内的规定的高度(例如，距炉膛座板18的上端2m以上的高度)，因此，作业性降低，因而是不优选的。另一方面，在将砂浆20压入气道2时的压力过高时，有可能将砂浆20推起到必要高度(例如，距炉膛座板18为5.5m的高度)以上的高度，从而不优选。

之后，推起到第1管道11的上端11a的高度的砂浆20越过上端11a向第1管道内11d溢出(进入)。进入第1管道内11d的砂浆20通过第1管道内11d向砂浆排出口22移动后，由回收部23进行回收。

若从砂浆排出口22开始回收砂浆20，则停止向间隙11c内的砂浆20的压入。之后，在间隙11c内的砂浆20开始凝固时，将气道内修补装置30从气道2拆下。由此，剩余的砂浆20向气道2的下方排出。接着，采用未图示的扫除用的钢丝，除去滞留于气道2内部的剩余的砂浆20，从而确保燃料性气体的流通性。这时，砂浆20浸透到损伤部10的深处，因而损伤部10内的砂浆20不能除去而存留下来。

根据本实施方式的气道内修补方法，向气道2的间隙11c压入砂浆20，从下方推向上方，由此向砂浆20施加压力。因此，砂浆20一边承受高的挤压力一边与气道2的损伤部10接触。因此，能够使砂浆20浸透到损伤部10的深处，对于损伤部10能够获得较高的修补效果。

另外，在第1管道11的上端11a以位于气道2内的方式插入的状态下向间隙11c压入砂浆20，由此，推起到上端11a的高度的砂浆20越过上端11a而进入第1管道内11d。由此，通过调整第1管道11的上端11a的高度，能够容易地设定气道2内的修补范围的上端的高度。

另外，利用密封部15密封气道2的下端2b和第1管道11的下部之间，因此，能够防止砂浆20从密封部15向气道2的外部的漏出。因此，能够容易地进行采用砂浆20的气道2的修补作业。

另外，密封部15由第2管道12和底板13构成，由此，通过将外螺纹部15a与内螺纹部15b螺合，能够将第2管道12的外周面12b₁与气道2的内周面2a牢固地固定。因此，能够有效地防止砂浆20从密封部15的漏出。另外，气道2的内径D₂与第2管道12的外径D₁₃相等，由此，通过将外螺纹部15a与内螺纹部15b螺合，气道2的内周面2a和第2管道12的外周面12b₁密接在一起。因此，能够有效地防止砂浆20从密封部15的漏出。

实施例

以下，基于实施例说明本发明。

对烟道温度降低的炼焦炉50的气体供给线的砖8状态进行了调查，结果如图3所示，表明部分的烟道温度降低。向该炼焦炉50的气道2插入纤维内窥镜，观察了内周面2a的状态，结果发现在砖8上有损伤部10。由此，能够确认自损伤部10发生气体泄漏。

于是，使用图1A及1B所示的气道内修补装置30进行了该炼焦炉50的气道2的修补。

首先，从气道2拆下未图示的下喷射管道。接着，将气道内修补装置30的第1管道11的上端11a及第2管道12的上端12a₁从下方向插入气道2。第1管道11使用了距离炉膛座板18的下表面18a的高度为2000mm、外径D₁₁＝50mm的管道。其次，将外螺纹部15a与内螺纹部15b螺合，从而将第2管道12固定于气道2的下端2b。由此，外周面11b与气道2的内周面2a之间保持规定的间隙11c，且第1管道11以其上端11a位于气道2内的方式进行配置。

其次，对于以SiO₂为主体、添加水分30mass％、调整至稠度为380的砂浆20，使用未图示的砂浆压入机从压入部14的砂浆供给部19以1.5kg/cm²的推起压力将其压入。由此，砂浆20依次被推入间隙12c和间隙11c。之后，在通过回收部23开始回收砂浆20时，停止向间隙11c内的砂浆20的压入。之后，维持1分钟将砂浆20推入间隙11c内的状态。

之后，确认间隙11c内的砂浆20开始凝固，从气道2拆下气道内修补装置30。由此，使剩余的砂浆20从气道2向下方排出。接着，用扫除用的钢丝扫除气道2内，以除去滞留于气道2内部的剩余的砂浆20。由此，确保了气道2的燃料性气体的流通性。

如上，结束了气道2内的砖龟裂修补。

在气道2修补后，再次将纤维内窥镜插入气道2而对内周面2a的状态进行了观察，结果内周面2a的整个表面已被砂浆20覆盖。另外，即使在龟裂9及断缝10部、砖缺口的部分也能够确认充填有直到深处的砂浆20。

图3一并表示了在进行该修补后操作炼焦炉50时的烟道温度、和操作修补前的炼焦炉50时的烟道温度的结果。如图3所示，在修补前的炼焦炉50中，产生了部分的气体泄漏，如带有◇标记的线所示的那样，有燃烧温度不上升(没有得到热)的部位。与此相对照，在进行了气道2的修补后的炼焦炉50中，如带有■标记的线所示的那样，能够确认烟道的燃烧温度的改善。

以上说明了本发明的一实施方式及实施例，但是，本发明不限于这些，在不脱离宗旨的范围内的变更包括在本发明内。

符号说明：

Claims (3)

1.一种炼焦炉的气道内修补方法，其用于修补炼焦炉的气道的损伤部，其特征在于，所述炼焦炉的气道内修补方法具有以下工序：

以相对于所述气道的内周面保持规定的间隙、且使其上端位于该气道内的方式插入配置第1管道，而且将密封部的第2管道插入所述气道的下端的工序；其中，所述密封部具有：第2管道，其从所述第1管道的周围空出规定间隔而覆盖所述第1管道，并且在其顶端具有外螺纹部；以及环状的板材，其将所述第2管道的下端的内周面和所述第1管道的外周面之间封闭；

将所述第2管道的所述外螺纹部与在所述气道的内周面的下端设置的内螺纹部螺合在一起，以将所述气道的下端和所述第1管道的下部之间进行密封的工序；

从垂直方向下方朝上方向所述间隙内压入砂浆的工序；以及

回收越过所述第1管道的上端而进入该第1管道内的所述砂浆的工序。

2.一种炼焦炉的气道内修补装置，其用于修补炼焦炉的气道的损伤部，其特征在于，所述炼焦炉的气道内修补装置具有：

第1管道，其以相对于所述气道的内周面保持规定的间隙、且使其上端位于该气道内的方式进行配置；

密封部，其用于将该第1管道的下部和所述气道的下端之间密封；

压入部，其贯通该密封部而与所述间隙连通；

砂浆供给部，其经由该压入部向所述间隙内压入砂浆；以及

回收部，其设于所述第1管道的下部，回收越过该第1管道的上端的残余的所述砂浆；

其中，所述密封部具有：

第2管道，其从所述第1管道的周围空出规定间隔而覆盖所述第1管道，并且具有与所述气道的内周面的所述下端的内螺纹部螺合的外螺纹部；以及环状的板材，其将所述第2管道的下端的内周面和所述第1管道的外周面之间封闭。

3.如权利要求2所述的炼焦炉的气道内修补装置，其特征在于，所述气道的内径与所述第2管道的外径相等。

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