CN107429166B - 炼焦炉的建设方法 - Google Patents

Abstract

提供一种不使用大型的模块砖，能够减轻作业者的负担，并以高精度堆积定型耐火物，有效地建设炼焦炉的炼焦炉的建设方法。是用于炼焦炉的更新或新设的炼焦炉的建设方法，具有如下工序：砌块制造工序，在所述炼焦炉的建设场所以外的场所将多个定型耐火物堆积而制造砌块；砌块搬运工序，将所述砌块向炼焦炉建设场所搬运；灰泥涂抹工序，向设置所述砌块的位置涂抹灰泥；及砌块设置工序，向涂抹有所述灰泥的位置设置所述砌块，所述砌块的长度方向长度为所述炼焦炉的炉长的1/4以上且2/3以下，所述砌块的高度小于2m。

Description

炼焦炉的建设方法

技术领域

本发明涉及用于炼焦炉整体的更新或新设的炼焦炉的建设方法，尤其是涉及不使用大型的模块砖，能够减轻作业者的负担，并以高精度堆积定型耐火物，有效地建设炼焦炉的炼焦炉的建设方法。

背景技术

炼铁使用的冶金用焦炭通过利用室式炼焦炉对煤进行干馏来制造。室式炼焦炉通过将炭化室和向该炭化室供给热量的燃烧室沿炉宽方向交替配置而构成，经由将炭化室与燃烧室分隔的耐火砖等耐火物而从燃烧室向炭化室供给热量。室式炼焦炉包括具备100个以上的炉室的室式炼焦炉，其全长达到100m以上，高度达到10m以上，称为巨大砖构造物。

构成炼焦炉的耐火物暴露在超过1000℃的高温和将对煤进行干馏而得到的焦炭水平地挤压并取出时的摩擦下，因此逐渐损伤。因此，炼焦炉一边实施基于喷镀等方法的简易修补或以窑口为主的局部性的重装修补一边使用，但是通常寿命为40～50年，需要进行陈旧化的炼焦炉的更新或新设。

炼焦炉的建设(筑炉)通常通过筑炉工手工堆积砖等定型耐火物来进行。其作业工序具体来说如以下所述。

炼焦炉形成为复杂的构造，但是以上下的定型耐火物的连接面为水平且整体以相同高度对齐的方式设计，从下开始计数为第一层、第二层。在炼焦炉的新设或定型耐火物构造的更新施工中，将总计几百名的筑炉工按照每一定的范围配置各几十名，从炉的底部起按顺序，每一天堆积每一层或两层的定型耐火物。

上述的作业中的各个定型耐火物的堆积如下所述地进行。首先，预先使用起重机等将使用的定型耐火物搬入到作业高度，并预先配置在进行施工的位置的附近。而且，灰泥通过混炼机制造之后，放入容器，利用起重机等搬入到作业场所，细分而预先配置在施工位置附近。筑炉工向堆积定型耐火物的位置，使用抹子以成为规定的接缝厚度的方式涂抹灰泥(抹泥)，接下来，取得配置在附近的定型耐火物，以避免空气进入的方式向灰泥上堆积定型耐火物。堆积后的定型耐火物的位置利用水平器等进行了调整之后，向堆积下一个定型耐火物的位置沿横向移动。通过反复进行以上的步骤而堆积出1层量的定型耐火物。当1层量的定型耐火物堆积作业结束时，进行是否达成要求精度的确认，在发现了问题的情况下将该部分重新堆积之后，进入下一层的堆积作业。

然而，以上那样的基于手工堆积的筑炉存在如下的问题。首先，炼焦炉使用的定型耐火物每一个有5～10kg左右的重量，因此向作业场所的事前的配置和实际的堆积都是重体力劳动，对于作业者而言成为相当大的负荷。

另外，关于炼焦炉，有时需要将与一般的建築物用的砖不同而从上表面观察的形状为长方形、梯形、L字型等各种形状的定型耐火物复杂地组合来建造，除此之外对于炼焦炉的定型耐火物构造要求极高的精度。例如，燃烧室的壁面要求具有凹凸为1mm以下那样的高平滑性。然而，作为炼焦炉用的定型耐火物而一般使用的耐火砖进行烧制来制造，因此各个耐火砖的尺寸存在1～2mm左右的误差。因此，即便将耐火砖简单地堆积也无法满足所需要的精度，需要在考虑了砖尺寸的不均的基础上，以得到最终的炼焦炉的尺寸精度的方式利用手工作业进行调整，并堆积复杂的形状的砖。因此，炼焦炉的定型耐火物堆积作业要求极高超的技能，但是这样熟练的筑炉工经常不足。

出于以上的理由，要求开发出能有效且以较少的人手进行堆积定型耐火物的作业的方法。

例如，在专利文献1中，提出了使用一体成形的大型的模块砖而对炼焦炉的加热壁的重装部分进行修补的技术。所述模块砖是使耐火物的浆料流入模框内之后烧制而事先制造的结构，炼焦炉的形成燃烧室的烟道与炭化室壁面一体地成形。在该技术中，使用比通常的手工堆积所使用的耐火砖大的尺寸的模块砖，因此能够缩短炼焦炉内的修补作业时间，能够减轻作业负荷。

另外，在专利文献2中，提出了在炼焦炉的耐火砖壁的需要修补的部位安装外模框和消耗内模框(型芯)，使耐火物的可铸材料流入所述模框的内部之后，进行烧制而使其固化的技术。在该技术中，原本不需要堆积定型耐火物而进行修补，因此能够减轻作业负荷。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平04-213388号公报

专利文献2：日本特表2011-503254号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的技术中，由于使用对浆料进行烧制而制造的大型的模块，因此在热量作用于该模块时，该模块可能会产生变形而破裂。而且，将模块向现场搬运时等如果龟裂进入，则存在与模块大相对应地龟裂也变长的问题。

专利文献2记载的技术也同样，将比通常的定型耐火物大的部分一体地成型、烧制，因此存在有在热量作用时容易产生破裂的问题。而且，得到的修补部分的精度依赖于模框的精度，但是在修补现场中，难以高精度地设置复杂的形状的外模框和消耗内模框。

此外，专利文献1、2记载的技术都是炼焦炉的局部性的修补用的技术，未考虑适用于炼焦炉整体的更新或新设的情况。在修补的情况下，由于是暂时性的、局部性的，或者作业成为热作业等，因此与施工精度相比更重视施工速度。相对于此，在新炉的建设中，炉的长期运用成为前提，因此与修补的情况相比要求格外高的精度。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种用于炼焦炉整体的更新或新设的炼焦炉的建设方法，不使用大型的模块砖，能够减轻作业者的负担，并以高精度堆积定型耐火物，有效地建设炼焦炉的炼焦炉的建设方法。

用于解决课题的方案

即，本发明的主旨结构如下所述。

1.一种炼焦炉的建设方法，是用于炼焦炉的更新或新设的炼焦炉的建设方法，其中，所述炼焦炉的建设方法具有如下工序：

砌块制造工序，在所述炼焦炉的建设场所以外的场所将多个定型耐火物堆积而制造砌块；

砌块搬运工序，将所述砌块向炼焦炉建设场所搬运；

灰泥涂抹工序，向设置所述砌块的位置涂抹灰泥；及

砌块设置工序，向涂抹有所述灰泥的位置设置所述砌块，

所述砌块的长度方向长度为所述炼焦炉的炉长的1/4以上且2/3以下，所述砌块的高度小于2m。

2.根据所述1记载的炼焦炉的建设方法，其中，所述砌块的至少一个构成所述炼焦炉的蓄热室。

3.根据所述1或2记载的炼焦炉的建设方法，其中，所述砌块的至少一个构成所述炼焦炉的燃烧室。

4.根据所述1～3中任一项记载的炼焦炉的建设方法，其中，所述炼焦炉的建设方法还具有在炼焦炉建设场所对定型耐火物进行手工堆积的定型耐火物手工堆积工序。

5.根据所述1～4中任一项记载的炼焦炉的建设方法，其中，使用机器人进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

6.根据所述1～5中任一项记载的炼焦炉的建设方法，其中，使用定型耐火物堆积用臂型机器人和灰泥涂抹用臂型机器人来进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

发明效果

根据本发明的炼焦炉的建设方法，不使用大型的模块定型耐火物，能够减轻作业者的负担，并以高精度堆积定型耐火物，进行用于炼焦炉整体的更新或新设的炼焦炉的建设。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的炼焦炉的建设方法的概略的流程图。

具体实施方式

接下来，具体地说明实施本发明的方法。需要说明的是，以下的说明示出本发明的优选的一实施方式，本发明不受以下的说明的任何限定。需要说明的是，在以下的说明中，只要没有特别说明，就以装入于炼焦炉的状态下的朝向为基准，关于定型耐火物、及堆积该定型耐火物而制造的砌块，使用上、下、水平、垂直及高度的用语。

图1是将本发明的一实施方式的炼焦炉的建设方法的概略表示为流程图的图。本发明的炼焦炉的建设方法是用于炼焦炉的更新或新设的方法，如图1所示，至少具有如下的(1)～(4)的工序。并且，其特征在于，在炼焦炉建设场所进行(3)及(4)的工序，另一方面，在所述炼焦炉的建设场所以外的场所进行(1)的工序。

(1)在炼焦炉的建设场所以外的场所将多个定型耐火物堆积而制造砌块的砌块制造工序，

(2)将所述砌块向炼焦炉建设场所搬运的搬运工序，

(3)向设置所述砌块的位置涂抹灰泥的灰泥涂抹工序，及

(4)向涂抹有灰泥的位置设置所述砌块的砌块设置工序。

需要说明的是，本发明中的“炼焦炉的更新或新设”包括将已存的炼焦炉的定型耐火物构造物解体、除去之后在已存的地基上新建设定型耐火物构造物的情况(炉体更新(pad-up))、完全新建设炼焦炉的情况、与已存的炼焦炉相邻地增设新的炉团的情况等。

以下，具体地说明上述(1)～(4)的各工序。

[砌块制造工序]

在砌块制造工序中，在炼焦炉的建设场所以外的场所将多个定型耐火物堆积来制造砌块。在炼焦炉建设场所，通过设置该砌块而能够建设炼焦炉，因此能减少以往那样在作业性差的建设场所处筑炉工逐个地手工堆积定型耐火物的作业，能够格外提高建设场所的作业效率。

作为所述“炼焦炉的建设场所以外的场所”，只要是与炼焦炉的建设现场不同且将定型耐火物堆积而能够制造砌块的场所即可，没有特别限定，可以使用任意的场所。例如，在与设置于用于进行炼焦炉的建设的场所的临时棚子相邻的土地等的与炼焦炉建设场所相邻的场所，如果在炼铁所内建设该炼焦炉，则在该炼铁所内的其他的场所等能够进行砌块制造工序。而且，砌块的制造也可以在从炼焦炉建设场所分离的远距离地方进行，但是考虑搬运花费的时间、成本时，优选在与炼焦炉建设场所相邻的场所进行。砌块制造工序在一部位汇集地进行的情况在效率上优选，但是也可以在多个场所进行，将在各个场所制造的砌块向一个炼焦炉建设现场搬运、搬入而使用。

所述砌块也可以设为用于构成炼焦炉的任意的部分的砌块，但是如果将构造比较简单的部分或具有重复构造的部分进行砌块化，则作业效率的提高效果大，因此优选将所述砌块中的至少一个设为用于构成蓄热室及燃烧室中的任一者的砌块。所使用的砌块中的构成蓄热室或燃烧室的砌块的个数的上限没有特别限定，也可以将全部(100％)的砌块设为构成蓄热室或燃烧室的砌块。

[[定型耐火物]]

作为用于制造所述砌块的定型耐火物，没有特别限定，可以使用砖或预制砌块等任意的定型耐火物。其中，优选使用通过手工堆积来建设炼焦炉时使用的通常的定型耐火物。通过使用通常的定型耐火物，即使在利用本发明的方法来筑炉的情况下，也可以设为与以往同样的炉的设计，其结果是，至少能够保证与以往同等的炉的性能。而且，在使用了大型的模块砖的情况下，在龟裂进入时，龟裂可能遍及模块整体地扩展，但是如果使用通常的定型耐火物，则即便假设龟裂进入定型耐火物，也能够使该龟裂的传播止于一个定型耐火物内。需要说明的是，在此所说的通常的定型耐火物是指不是模块砖的手工堆积用的全部定型耐火物，但是其尺寸通常为高度10～15cm，水平方向的长度为20～40cm。

[[基于手工堆积的砌块的制造]]

上述砌块的制造可以通过手工堆积进行。这种情况下，与在炼焦炉建设场所对定型耐火物进行手工堆积的情况不同，能够确保充分的作业空间，因此即便是相同的手工堆积也能够减轻对作业者的负荷。而且，在炼焦炉建设场所堆积定型耐火物的情况下，需要对应于堆积的定型耐火物的高度来组装脚手架，并在该脚手架上进行作业，但是在本发明中，在与炼焦炉建设场所不同的场所进行堆积定型耐火物的作业，因此不需要使用脚手架等，可以在脚下良好的地面上进行作业。

[[基于机器人的砌块的制造]]

另外，上述砌块的制造也可以使用机器人进行。这种情况下，可以将砌块的制造工序的一部分或全部进行自动化，因此能够减少从事定型耐火物的手工堆积这样重体力劳动的作业员的人数，并能够将要求高超技能的定型耐火物堆积作业的一部分或全部通过机器人进行自动化。

作为砌块的制造使用的机器人，没有特别限定，可以使用任意的机器人，但是优选使用具有能够处理定型耐火物等的可动式的臂的臂型机器人。作为所述臂型机器人的一例，可列举作为产业用机器人的一种的垂直多关节型机器人。而且，也可以使用定型耐火物堆积用臂型机器人和灰泥涂抹用臂型机器人来制造砌块。

[[砌块制造生产线]]

需要说明的是，无论是通过手工堆积进行还是使用机器人，砌块的制造生产线都可以为1条，也可以为多条。如果利用多条生产线制造砌块，则能够提高向炼焦炉建设场所的砌块的供给速度，因此从作业效率的观点出发，砌块的制造生产线的条数优选为2条以上，更优选为3条以上。另一方面，制造生产线的条数的上限没有特别限定，但是即便将生产线数增加为所需要以上，由于之后的砌块搬运工序、在炼焦炉建设场所进行的灰泥涂抹工序或砌块设置工序成为律速工序，因此也难以进一步提高炼焦炉的建设速度，对费用的效果下降。因此，生产线数只要考虑炼焦炉的规模、各工序的作业速度等来决定即可。

[[砌块的尺寸]]

在本发明中，将砌块制造工序中制造的砌块的长度方向长度设为建设的炼焦炉的炉长的1/4以上且2/3以下、将所述砌块的高度设为小于2m的情况至关重要。在通过手工堆积来进行砌块的制造的情况下，如果砌块的高度过高，则为了在高位置堆积定型耐火物而需要通过组装脚手架等的方法来设置作业地板。例如，在日本，根据劳动安全卫生规则第518条的规定，以高度为2m以上进行作业的情况下存在坠落的可能性时，要求设置作业地板。如果所述砌块的高度小于2m，则即使在手工堆积定型耐火物来制造砌块的情况下，也无需设置脚手架等来进行高处作业，因此作业效率高。而且，在使用机器人制造砌块的情况下，如果所述砌块的高度小于2m，则能够使堆积定型耐火物的位置的高度成为一般的臂型机器人的臂的可动范围内。因此，仅通过使机器人沿水平方向移动就能够制造砌块，因此作业效率高。另一方面，关于所述砌块的高度的下限没有特别限定，但是优选设为定型耐火物2层以上。而且，砌块的长度方向的长度只要为建设的炼焦炉的炉长的1/4以上且2/3以下就没有问题，但是从后述的砌块搬运工序的作业性的观点出发，砌块的长度方向长度更优选为炼焦炉的炉长的1/4以上且1/2以下。

需要说明的是，在此，“砌块的长度方向长度”是指砌块的水平方向截面中的长度方向的长度，“砌块的高度”是指该砌块的从下表面至上表面的高度。需要说明的是，所述“砌块的长度方向长度”及“砌块的高度”不包括设置在砌块的侧面、上表面及底面上的销钉等凹凸。而且，“炼焦炉的炉长”是指构成炼焦炉的各个燃烧室及炭化室的长度方向的长度。需要说明的是，现在使用的一般的炼焦炉的炉长为15～17m左右。

[砌块搬运工序]

由上述砌块制造工序制造的砌块在干燥结束之后，被向炼焦炉建设场所搬运。砌块搬运工序中的砌块的搬运方法没有特别限定，可以根据砌块的制造场所与炼焦炉的建设场所的距离等，将卡车、运输机(自行搬运台车)、起重机等的任意的方法单独或者组合多个来使用。在本发明中，砌块的长度方向长度为炼焦炉的炉长的1/4以上且2/3以下、砌块的高度小于2m时，砌块比较小型，因此可以使用一般的搬运方法、手段，能抑制成本。例如，在炼焦炉建设场所设置临时棚子的情况下，可以利用运输机从砌块制造场所搬运至所述临时棚子，在临时棚子内并用顶棚起重机和阶梯千斤顶而搬运至施工位置。而且，在砌块搬运工序中，也可以将砌块从砌块制造场所直接搬运至炼焦炉建设场所的施工位置，但是也可以首先搬运而暂时保管于砌块保管场所，根据筑炉的进展状况而将砌块从所述砌块保管场所搬运至炼焦炉建设场所的施工位置。

[灰泥涂抹工序]

接下来，向设置砌块的位置涂抹灰泥。灰泥的涂抹方法没有特别限定，与堆积定型耐火物的情况同样，只要向砌块的底面或侧面接触的位置，换言之，只要向设置砌块的位置的上表面或侧面涂抹灰泥即可。

在涂抹有灰泥的面中的与安装的砌块的底面接触的部分，即，成为水平方向的接缝的部分也可以设置间隔件。在该部分，由于砌块的载荷作用而有时无法确保所期望的接缝厚度。因此，通过设置间隔件并从其上方安装砌块，能够容易地确保接缝厚度。作为所述间隔件，优选使用与接缝厚度相同的高度的间隔件。

[砌块设置工序]

接下来，在上述灰泥涂抹工序中涂抹有灰泥的位置设置砌块。砌块的设置方法没有特别限定，例如，只要将利用起重机等提升的砌块调整位置并设置在涂抹有灰泥的面上即可。这样，通过以砌块单位进行施工，与将定型耐火物逐个地进行手工堆积的情况相比，能够减轻作业者的负担，能够以高精度堆积定型耐火物。

[定型耐火物手工堆积工序]

在本发明的炼焦炉的建设方法中，通过反复进行以上的工序而能够建设炼焦炉。需要说明的是，此时，也可以使用上述砌块来建设炼焦炉整体，但是还可以是炼焦炉的一部分使用砌块制造，其他的部分通过手工堆积来制造。尤其是如果将构造比较简单的部分、具有重复构造的部分进行砌块化，则作业效率的提高效果大，因此优选使用砌块来制造蓄热室及燃烧室中的任一方或两方，而关于除此以外的部分例如构造复杂的枕梁等，优选通过手工堆积来制造。

工业实用性

根据本发明的炼焦炉的建设方法，不使用大型的模块砖，能够减轻作业者的负担，并以高精度堆积定型耐火物，有效地建设炼焦炉。因此，对于炼焦炉整体的更新或新设极其有效。

Claims (9)

1.一种炼焦炉的建设方法，是用于炼焦炉的新设的炼焦炉的建设方法，其中，

所述炼焦炉的建设方法具有如下工序：

砌块制造工序，在所述炼焦炉的建设场所以外的场所将多个定型耐火物堆积而制造砌块；

砌块搬运工序，将所述砌块向炼焦炉建设场所搬运；

灰泥涂抹工序，向设置所述砌块的位置涂抹灰泥；及

砌块设置工序，向涂抹有所述灰泥的位置设置所述砌块，

所述砌块的长度方向长度为所述炼焦炉的炉长的1/4以上且2/3以下，所述砌块的高度小于2m，

利用多条制造生产线使用机器人进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

2.根据权利要求1所述的炼焦炉的建设方法，其中，

所述砌块的至少一个构成所述炼焦炉的蓄热室。

3.根据权利要求1或2所述的炼焦炉的建设方法，其中，

所述砌块的至少一个构成所述炼焦炉的燃烧室。

4.根据权利要求1或2所述的炼焦炉的建设方法，其中，

所述炼焦炉的建设方法还具有在炼焦炉建设场所对定型耐火物进行手工堆积的定型耐火物手工堆积工序。

5.根据权利要求3所述的炼焦炉的建设方法，其中，

所述炼焦炉的建设方法还具有在炼焦炉建设场所对定型耐火物进行手工堆积的定型耐火物手工堆积工序。

6.根据权利要求1或2所述的炼焦炉的建设方法，其中，

使用定型耐火物堆积用臂型机器人和灰泥涂抹用臂型机器人来进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

7.根据权利要求3所述的炼焦炉的建设方法，其中，

使用定型耐火物堆积用臂型机器人和灰泥涂抹用臂型机器人来进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

8.根据权利要求4所述的炼焦炉的建设方法，其中，

使用定型耐火物堆积用臂型机器人和灰泥涂抹用臂型机器人来进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

9.根据权利要求5所述的炼焦炉的建设方法，其中，

使用定型耐火物堆积用臂型机器人和灰泥涂抹用臂型机器人来进行所述砌块制造工序中的砌块的制造。

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