JP2003020480A - コークス炭化炉蓋の内張耐火物作業用拘束装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コークス炭化炉蓋の再生作業において、作業
環墳を悪化する事なく、接続された内張耐火煉瓦を損傷
したりあるいは切り離す問題もなく、コークス炭化炉蓋
の再生作業が効率的に行える再生作業装置を提供する。 【解決手段】 コークス炭化炉の出入口を開閉する炉蓋
フレームのコークス炉内側に内張された耐火物５を装入
する上面開放架設ボックス１の内側底面側に昇降駆動機
構の内張耐火物載置架台６を設けまた該周壁面に前記し
た内張耐火物２の周側価を挟圧する多数個の押圧駆動機
構の押圧具８を設け、必要によってはさらに前記した上
面開放架設ボックス１の周壁面上方側に吸引駆動源を連
接した集塵誘導パイプ１２を設けて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭を乾留してコ
ークスを製造するコークス炭化室（炉）の出入口を開閉
するコークス炭化炉蓋を分解しまた組立てる再生作業時
に使用されるコークス炭化炉蓋の内張耐火物着脱作業用
拘束装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気を遮断しながら石炭粒子を加熱昇温
すると、３００℃付近で熱分解が始まって一酸化炭素や
タールを発生し、５００℃近傍で固化が始まり、９００
℃以上でガスの発生が終わって乾留コークスが得られ
る。コークスの製造原理は、簡単である。しかしなが
ら、コークス製造設備においては、コークス炉本体の他
に、塊状石炭を一定大きさの粒子に破砕する粉砕機や数
種類の原料炭を所定の比率に配合する配合槽やそれを混
合する混炭機などの事前処理装置、石炭粒子装入車やコ
ークス押出機や消化車などの炉回り装置など多くの付帯
装置を必要とし、製鉄業の高炉の大型化および操業の高
速化に伴って大型化かつ自動機械化へと進展している。
コークス炉本体は古くから日鉄式、コッパース式、オッ
トー式など多くの種類の炉式があるが、その構造は、炉
体下部に設けた蓄熱炉（室）の上部に燃焼炉（室）と炭
化炉を交互に組み合わせた構造体を、水平方向に５０〜
１００組を一連状に並べて一団として形成されたもので
ある。すなわち、コークス炉本体は、供給された燃科ガ
スと空気を蓄熱室で予熱した後燃焼炉において燃焼ガス
となって１０００〜１２００℃に上昇し、その高温度の
熱で隣接する炭化炉の石炭粒子を加熱する。加熱し終わ
った燃暁ガスは、廃棄ガスとなって排気管に誘導され、
蓄熱室の格子煉瓦を加熱し、煙道を通って煙突へと流れ
る構造に造られている。また、コークス炉本体は、一度
築炉すると２０〜３０年も使用するため、１０００℃以
上の高温領域でも長期間耐えられる高品質な耐火物材料
などを使用し、しかも熱やガスの放出を防止するため炉
体全体を包む頑丈な鉄皮構造に築造されている。

【０００３】最近のコークス製造設備は、公害問題を解
消しまた作業環境の配慮とコークスの歩留や生産性を向
上する総合的見地から見直され、設備を改善する技術開
発が進められている。その一つがコークス炭化炉の出入
口を開閉する炉蓋である。炉蓋は、石炭乾留時において
はコークス炭化炉の出入口を閉塞するためコークス炭化
炉の高温度の熱によって昇温し、乾留が完了すれば、赤
熱状態のコークスを取り出すため開蓋し、外気に曝され
て急速に冷却する。この様に炉蓋は、加熱と冷却の熱サ
イクルを繰り返しながら長期間使用される間に徐々に変
形し、コークス炭化炉口枠との間で隙間を形成し、コー
クス炉から流れ出すタールが該隙間に固化して堆積し、
コークス炭化炉の密閉性が損なわれる。密閉性が損なわ
れたコークス炭化炉蓋は、コークス炉の高温度のガスを
漏出し作業環境に悪影響を及ぼす他、乾留コークスの品
質や製造コストにも悪影響を及ぼす問題から、実開昭５
３−１２６９５３号公報に「ドアーフレームと内張煉瓦
の間隙を遮閉する平坦部に、スクレーバーの刃先が当接
する当接部材をシールプレートに設けたコークス炉用ド
アー」、実開昭５７−１２１６４０号公報には「鋼製の
枠体内に断熱材を充填した耐熱ブロックを炉蓋外面に設
けたコークス炉蓋構造」など、コークス炉蓋に関する構
造的な改善が古くから行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】コークス炭化炉の密閉
性を数年間保証するものとして改善された炉蓋構造も、
過激な熱サイクルに耐え切れず、変形を生じ隙間を広
げ、熱やガスを放出する問題を解消するものでなかっ
た。密閉性を損なったコークス炭化炉蓋は、コークス炭
化炉から一旦切り離し、個々の構造物や部材に分解し、
各部材に付着した真っ黒いタールや石炭粉などの堆積物
を除去する清掃を行った後、再び組立てて使用する再生
作業が行われる。コークス炭化炉蓋は、一般に長さが７
〜８ｍで巾が１ｍ強もある長尺で頑丈な鉄鋼製の組立構
造物（炉蓋フレーム）のコークス炭化炉側に大塊重量の
耐火煉瓦の複数個からなる耐火物を内張したもので、特
に内張耐火物は、再生作業時間の短縮と再生作業コスト
の低下を考慮し、一連状に接続された耐火物を個々の耐
火煉瓦に切り離したりあるいは少しの破損もしない様
に、慎重かつ丁寧に取扱わなければならない厄介な分解
作業とされている。従って、分解作業は、コークス炭化
炉蓋の再生作業において、時間と手間の掛かる作業とさ
れていた。また、分解中や清掃中にコークス炭化炉蓋か
ら剥離したタールなどの堆積物が破片化し粉塵化して周
囲を汚染し、作業環境を著しく悪化する問題があった。
この様な問題を解消する理由から、一般に分解作業を分
離する再生作業が採用されている。先ずはコークス製造
設備近傍の屋外作業場において、コークス炭化炉蓋に付
着した表面上のタールや石炭粉などの堆積物を取り除い
て炉蓋フレーム部材と内張耐火物材に分解した後、精密
な構造が要求される炉蓋フレームについては、屋内に移
動させて更に個々の部材に分解し清掃した後精密な構造
物に改修作業を行って再び屋外に持ち出し、屋外作業場
において、分解された個々の構造物や部品を組立て、炉
蓋に復元する再生作業が行われている。この様な再生作
業は、内張耐火物を他の場所へ移動させる事が無いため
損傷する事がなく、しかも屋内の作業環境も維持でき精
密な改修作業が行える利点も有するが、作業する者にと
っては、作業の行動範囲が著しく拡がって効率的な作業
とは言えず、天候模様に左右されて作業が進められない
などの問題もあった。

【０００５】本発明はこうした問題に鑑み、屋内外の作
業環境を悪化する事なく、分解作業において内張耐火物
を切り離したりまた損傷する事もなく、コークス炭化炉
蓋の再生作業が効率的に行える改善策を見出す事を目的
に種々検討した結果、コークス炭化炉の出入口を開閉す
る炉蓋フームに内張された耐火物をそのまま装入しかつ
切り離さない様に強く堅締し、しかもタールなどの堆積
物も同時に回集できる上方開放型の作業用架設ボックス
を創作する事によって、上記の目的を満足に達成した技
術を提供するものである。

【０００６】

【発明が解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成したもので、その要旨は、コークス炭化炉の出入口を
開閉する炉蓋フレームのコークス炉内側に内張された耐
火物を装入する上面開放架設ボックスの内側底面側に昇
降駆動機構の内張耐火物載置架台を設けまた該側壁面に
前記した内張耐火物の周側面を挟圧する押圧駆動機構の
多数個の押圧具を設け、必要によってはさらに前記した
上面開放架設ボックスの周壁面上方側に吸引駆動源を連
接した集塵誘導パイプを設けて構成したコークス炭化炉
蓋の内張耐火物着脱作業用拘束装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照しながら詳細に説明する。図面は本発明の一実施例を
示したもので、図１は斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断
面拡大図、図３は図１の一側端部の上視平面拡大図を示
す。図１において、１は上面開放架設ボックスで、架台
２の上に設置された底板３の周端部を取り囲む様に枠体
状の側壁板４を設けた上面開放形状の容器ボックスであ
る。上面開放架設ボックス１に使用される材料は、特に
限定するものでないが、金属板や合成樹脂や木材などの
様に、軽い衝撃を受けて変形や破損をしない硬質材料を
使用する事が好ましい。５は内張耐火物で、耐火煉瓦あ
るいはその上に不定形耐火物を吹き付けた耐火物材料で
ある。すなわち、上面開放架設ボックス１は、コークス
炭化炉の出入口を開閉する炉蓋フレーム（図示せず）の
コークス炉内側に内張された耐火物５を装入するもので
あって、装入される内張耐火物５の大きさに合わせて製
作される。図中の内張耐火物５は、炉蓋フレームから切
り離し、大塊重量物の内張耐火物煉瓦の５個を長尺状に
接続した場合の一例を示す。また本発明において、上面
開放架設ボックス１の製作構造については特に限定する
ものでなく、図示する様に装入される内張耐火物５の大
きさに合わせた定形ボックスを採用してもよく、装入さ
れる内張耐火物５の大きさ（巾、長さ）に対応して調整
できる様に、拡縮自在な側壁板スライド式のボックス組
立て構造に製作してもよい。また必要な箇所へ移動し易
い様に、架台２または底板３の下面に移動用台車を設け
てもよい。

【０００８】上面開放架設ボックス１の内側底面側に
は、図２で示す様に、昇降駆動機構の内張耐火物載置架
台６が設けられている。内張耐火物載置架台６は、上面
開放架設ボックス１に装入される内張耐火物５を載置し
また収納操作と搬出操作を円滑にし易い様に、シリンダ
ーやジャッキーや螺子式回転ボルトなどの昇降駆動源７
が上面開放架設ボックス１の底面外側から底板３を介し
て取付けられ、上面開放架設ボックス１を昇降自在可能
に設けられている。また本発明において、内張耐火物載
置架台６は単一板面構造体または分割板面構造体のいず
れかで製作しても構わないないが、内張耐火物５の載置
位署で変化する微小な高さレベルに対応して昇降高さを
調整し安定に載置するには、図３で明示する様に分割板
面構造で製作するのが好ましい。また昇降駆動源７につ
いても、連動駆動体系のシリンダーでもよくまた独立駆
動操作の螺子式回転ボルトなどを使用してもよいが、何
かの原因で故障した場合の事を考えると、図示する様な
螺子式回転ボルトは修理し易い利点がある。また上面開
放架設ボックス１の周壁面には、各図で示す様に、内張
耐火物４の周側面を相対向側から挟圧する進退駆動機構
の多数個の押圧具８が設けられている。押圧具８は、前
記した昇降駆動源と同じ様にシリンダーやジャッキーや
螺子式回転ボルトなどの単一物あるいはこれらの複合物
からなる押圧駆動源９の押圧力を利用し、押圧板１０を
介して上面開放架設ボックス１の内張耐火物載置架台６
に載置された内張耐火物５の周側面を挟圧する様に強く
緊締し固定するものであって、上面開放架設ボックス１
の側壁板４に内張耐火物５の挟圧位置に対応して多くの
数が設けられる。図１は、押圧駆動源の一部にジャッキ
ー１１を取付けた一例を示す。上記の様に、本発明のコ
ークス炭化炉蓋の内張耐火物着脱作業用拘束装置は、コ
ークス炭化炉蓋を炉蓋フームと内張耐火物に分解しまた
組立てる再生作業において、内張耐火物５を強く緊締し
固定する構造に製作されている。

【０００９】さらに本発明は、上記した本発明のコーク
ス炭化炉蓋の内張耐火物着脱作業用拘束装置を使用して
コークス炭化炉蓋の炉蓋フームと内張耐火物を切り離す
場合に発生するタールなどの堆積物の飛散や散乱による
作業環境の汚染化を防止するために、図１で示す様に、
上面開放架設ボックス１の側壁板４の周壁面上方側に吸
引駆動源（図示せず）を連接した集塵誘導パイプ１２が
取付けられている。すなわち、本発明は、コークス炭化
炉蓋の炉蓋フームと内張耐火物に分解作業する際に発生
するタールなどの剥離物や微粉末を集塵誘導パイプ１２
で常時吸引する事によって、汚染化を防止し綺麗な作業
環境でコークス炭化炉蓋の再生作業が行える構造になっ
ている。

【００１０】上記の様に構成された本発明のコークス炭
化炉蓋の内張耐火物着脱作業用拘束装置は、コークス製
造設備から運び込まれたコークス炭化炉蓋の内張耐火物
５を下方側にしながら、上面開放架設ボックス１を上昇
して適宜な高さで待機する内張耐火物載置架台６に載置
した後、コークス炭化炉蓋に付着したタールなどの堆積
物を掻き落とし、続いてコークス炭化炉蓋を炉蓋フーム
と内張耐火物５に切り離す分解作業を行う。図１は、こ
の分解作業を終え内張耐火物５を緊締し固定した時の模
様を示したものである。コークス炭化炉蓋から掻き落さ
れたタールなどの堆積物は、作業周辺に散乱される事な
く、上面開放架設ボックス１と内張耐火物５の間隙に集
積されたりあるいは集塵誘導パイプ１２を通って回収さ
れる。切り離された炉蓋フレームは、精密な構造に復元
された後、上面開放架設ボックス１に固定された内張耐
火物５に再び搭載されて一体的に組立てられ、再びコー
クス製造設備へと返還される。

【００１１】

【発明の効果】以上述べた様な本発明のコークス炭化炉
蓋の内張耐火物着脱作業用拘束装置によれば、作業環境
を悪化する事なく、接続された内張耐火煉瓦を切り離し
たりあるいは損傷したり事もなく、また従来の様に炉蓋
フレームと内張耐火物の分解作業と炉蓋フレームの改修
作業を別々の箇所で行わねばならない問題も解消され、
屋内外同一作業場において効率的なコークス炭化炉蓋再
生作業を行う事のできる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で、斜視図を示す。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面拡大図を示す。

【図３】図１の一側端部の上視平面拡大図を示す。

【符号の説明】

１ 上面開放架設ボックス ５ 内張耐火物 ６ 内張耐火物載置架台 ８ 押圧具 １２ 集塵誘導パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｂ 45/00 Ｃ１０Ｂ 45/00 Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炭化炉の出入口を開閉する炉蓋
   フレームのコークス炉内側に内張された耐火物（５）を
   装入する上面開放架設ボックス（１）の内側底面側に昇
   降駆動機構の内張耐火物載置架台（６）を設けまた該側
   壁面に前記した内張耐火物（５）の周側面を挟圧する押
   圧駆動機構の多数個の押圧具（８）を設けて構成した事
   を特徴とするコークス炭化炉蓋の内張耐火物着脱作業用
   拘束装置。
2. 【請求項２】 コークス炭化炉の出入口を開閉する炉蓋
   フレームのコークス炉内側に内張された耐火物（５）を
   装入する上面開放架設ボックス（１）の内側底面側に昇
   降駆動機構の内張耐火物載置架台（６）を設けまた該側
   壁面に前記した内張耐火物（５）の周側面を挟圧する押
   圧駆動機構の多数個の押圧具（８）を設けると共に、該
   上面開放架設ボックス（１）の周壁面上方側に吸引駆動
   源を連接した集塵誘導パイプ（１２）を設けて構成した
   事を特徴とするコークス炭化炉蓋の内張耐火物着脱作業
   用拘束装置。