JP2006036934A - コークス炉用仮上屋及びコークス炉の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 既設コークス炉を操業したままコークス炉を増築でき、また仮上屋の施工範囲を狭くすることができるコークス炉用仮上屋を提供する。
【解決手段】 本発明のコークス炉用仮上屋は、炭化室内で乾留したコークスを押出機３で押出し、炭化室をはさんで押出機３と反対側に位置するガイド車４で押出されたコークスをコークカー又は消火車５に誘導するコークス炉に用いられ、新たに煉瓦積みされるコークス炉本体１を覆う。コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱３０を、ガイド車４が走行する中段作業床１９の上に設置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、煉瓦積みされるコークス炉本体を覆うコークス炉用仮上屋に関する。

高炉用コークスは、図１０に示されるように概略以下の(1)〜(6)の工程を経て製造される。

まず輸送されてきた石炭を石炭ヤードに積む(1)。次にコンベヤラインで石炭を配合槽に運び、配合槽の数個〜数十個の槽に銘柄の異なる石炭を入れる。配合槽は下部に定量切出装置を備え、一定の割合で各銘柄を切出すことによって配合を行う。次に石炭を粉炭設備に運び、粉砕設備で石炭を粉砕して粒度分布を規制する(2)。

配合・粉砕された石炭はコンベヤラインにより、コークス炉の石炭塔に送りこまれる(3)。コークス炉は、石炭を乾留する炭化室、燃料ガスを燃焼させる燃焼室が交互に並べられて炉団を形成している。石炭塔から石炭を受けた装炭車は、所定の炭化室まで走行して炭化室内に石炭を装入する。

炭化室内で石炭の乾留が終了し、コークス化すると、押出機は炭化室の炉ぶたを開けて赤熱コークスを押し出す(4)。ガイド車は炭化室をはさんで押出機と反対側に位置し、中段作業床上を走行する。ガイド車は炭化室内の赤熱コークスを押出す際、ガイド車側の炭化室の炉ぶたを開け、押し出されてくる赤熱コークスをコークカーに誘導する。

赤熱コークスを受けたコークカーがＣＤＱ（乾式消火設備）まで走行すると、ＣＤＱが赤熱コークスを不活性ガスで冷却する(5)。ＣＤＱが操業できなくなったり、コークカーが運転できなくなったりしたときには、コークカーの替わりに消火車を走行させる。消火車が消火塔（湿式消火設備）まで走行すると、消火塔で散水して赤熱コークスを冷却する。

コークス炉の建設には数年を要し、その工事は、土木、建築、機械、計装、築炉と多岐にわたっている。コークス炉本体のコンクリート基礎ができあがると、その上で煉瓦積みが始まる。煉瓦積みの期間は長期に及ぶ。煉瓦積みするときには風雨が大敵なので、煉瓦積みされるコークス炉本体は、コークス炉用仮上屋で覆われる。

図１１は従来のコークス炉用仮上屋４０を示す。コークス炉の消火車側及び押出機側にコークス炉本体を挟んで支柱４１，４１を建て、支柱４１，４１の上にけた及び水平材４４を載せ、けた及び水平材４４の上にコークス炉本体を覆う屋根を載せる。消火車側の支柱４１は、消火車の軌条４２上に配置され、押出機側の支柱４１は、押出機の軌条４３上に配置されていた。

ＣＤＱが操業できなくなったり、コークカーが運転できなくなったりすると、消火車がコークカーの替わりに軌条を走行する。消火車とコークカーとを入れ替え作業をするために、消火車及びコークカーの軌条は、コークス炉本体よりもその長手方向に突出している。

稼働中の既設コークス炉本体に隣接して新たにコークス炉本体を増築する場合、コークス炉本体を増築する部分に、この軌条が伸びていることがある。この場合、コークス炉用仮上屋の消火車側の支柱を消火車の軌条上に設置すると、支柱が障害となって消火車の走行及び消火車とコークカーとの入れ替え作業ができなくなり、既設のコークス炉の操業に甚大な影響を与える。

消火車が走行できるように、消火車側の支柱を消火車の軌条の外側に設置すると、仮上屋の施工範囲が広くなり、莫大な建設費用と工期を要する。

そこで本発明は、既設コークス炉を操業したままコークス炉を増築でき、また仮上屋の施工範囲を狭くすることができるコークス炉用仮上屋及びコークス炉の施工方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、炭化室内で乾留したコークスを押出機で押出し、押出されたコークスを炭化室をはさんで押出機と反対側に位置するガイド車でコークカー又は消火車に誘導するコークス炉に用いられ、新たに煉瓦積みされるコークス炉本体を覆うコークス炉用仮上屋において、コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱を、ガイド車が走行する中段作業床の上に設置することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のコークス炉用仮上屋において、前記コークス炉用仮上屋は、稼働中の既設コークス炉本体に隣接して新たにコークス炉本体を増設する部分に設けられ、前記コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱の外側を、前記消火車が走行することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載のコークス炉用仮上屋において、前記中段作業床は、基礎と、この基礎上に配置される作業床支持柱と、コークス炉本体を補強するバックステー及び前記作業床支持柱の間に掛け渡される梁と、を有し、前記梁の作業床支持柱側の一端部は、前記作業床支持柱に固定され、前記梁のバックステー側の他端部は、バックステーに固定されたブラケットに水平方向に移動できるように支持され、前記コークス炉用仮上屋の前記支柱は、前記作業床支持柱上に配置されることを特徴とする。

請求項４の発明は、炭化室内で乾留したコークスを押出機で押出し、押出されたコークスを炭化室をはさんで押出機と反対側に位置するガイド車で乾式消火設備用バケットカー上又は湿式消火設備用消火車上に誘導するコークス炉の施工方法において、新たに煉瓦積みされるコークス炉本体を覆うコークス炉用仮上屋を建設する仮上屋建設工程と、その後、コークス炉本体を煉瓦積みする築炉工程と、を備え、前記仮上屋建設工程では、コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱を、前記ガイド車が走行する中段作業床の基礎の上に設置することを特徴とするコークス炉の施工方法により、上述した課題を解決する。

請求項１の発明によれば、コークス炉用仮上屋の施工範囲を狭くすることができるので、建設費用が低減し、工期が短縮する。また、ガイド車が走行する中段作業床の基礎をコークス炉用仮上屋の基礎に流用しているので、コークス炉用仮上屋の建設費をより低減することができる。

請求項２の発明によれば、既設コークス炉の操業を止めることなく、新たなコークス炉本体を築造することができる。

請求項３の発明によれば、中段作業床の基礎上にコークス炉用仮上屋の支柱をしっかり固定することができる。

図１は本発明の一実施形態におけるコークス炉用仮上屋が建設されたコークス炉を示す。コークス炉は、炭化室と燃焼室が交互に並べられるコークス炉本体１と、装入車２、押出機３、ガイド車４、コークカー及び消火車５等の付帯設備から構成される。コークス炉本体１は、コンクリート製の基礎６の上に煉瓦を積んだ構造体である。

本実施形態では、稼働中の既設コークス炉本体に新たにコークス炉本体を隣接して増設する。図２はＡ〜Ｃ炉からなる既設のコークス炉の平面図を示し、図３はＣ炉に隣接してＤ炉を増設したコークス炉の平面図を示す。今回、稼働中のＡ〜Ｃ炉からなるコークス炉本体に隣接して、新たにＤ炉を増設する。

稼働中の既設コークス炉では、炭化室内で乾留したコークスを押出機３で押出し、押出されたコークスを炭化室を挟んで反対側に位置するガイド車４でコークカー又は消火車５に誘導する（図１参照）。通常時、コークカーが押し出される赤熱コークスを受ける。コークカーがＣＤＱ７（乾式消火設備）まで走行すると、ＣＤＱ７が赤熱コークスを不活性ガスで冷却する（図２参照）。ＣＤＱ７やコークカーが故障したときには、コークカーの替わりに消火車５を走行させる。消火車５がコークカーと同一の軌条上を消火塔８（湿式消火設備）まで走行すると、消火塔８が散水により赤熱コークスを冷却する。

図４はコークカー１０を示し、図５は消火車５を示す。コークカー１０はお椀状のバケット１１を有し、バケット１１を回転させながらガイド車４から赤熱コークスを受ける。コークカー１０のバケット台車には１基のバケット１１が搭載される。赤熱コークスを積載後、コークカー１０はＣＤＱ７に向かう。ＣＤＱ７内では、上昇装置等によりバケット台車からバケット１１が受け取られ、また空のバケット台車にバケット１１が受け渡される。このコークカー１０は電車１２で牽引されて走行する。

一方消火車５はコークカー１０よりも細長いバケット１３を有し、走行しながらガイド車４から赤熱コークスを受ける。この消火車５も電車で牽引されて走行する。乾式及び室式の消火方法の違いにより、コークカー１０及び消火車５の構造にはこれらの図４及び図５に示されるような違いがある。

コークカー１０と消火車５との入れ替え作業を、図２を参照して説明する。上述のように、コークカー１０及び消火車５は同一の軌条１４上を走行する。軌条１４上をコークカー１０の替わりに消火車５を走行させる場合、コークカー１０と消火車５との入れ替え作業が必要になる。

コークカー１０が通常どおり走行している間は、消火車５を邪魔にならない位置１５に待機させておく。コークカー１０あるいはＣＤＱ７が故障したとき、まずコークカー１０を軌条１４の一端１４ａまで走行させ、そこでコークカー１０を待機させる。次に、待機していた消火車５をトラバーサ１６上まで走行させ、トラバーサ１６が消火車５を軌条１４まで移動させる。以上で入れ替え作業が終了し、消火車５がコークカー１０と入れ替えに軌条１４上を走行し、押し出された灼熱コークスを受けたる。この入れ替え作業をするために、軌条１４はコークス炉本体（Ｃ炉）の一端よりもその長手方向に突出している。そしてこの実施形態では、軌条１４が突出している部分にＤ炉を増設する。

以下Ｄ炉の施工方法について詳述する。図６は築造されるＤ炉の断面図を示す。Ｄ炉を増設するにあたって、まずＤ炉用のコンクリート製の基礎１７を打設する。基礎１７の打設後、コークカー１０及び消火車５の軌条１４を延長し、軌条１４の一端１４ａをＤ炉の長手方向の一端よりも突出させる（図３参照）。

次に、ガイド車４が走行する中段作業床１９を軌条１４と同様に延長する。図７は基礎１７ａ上に設置される中段作業床１９の詳細図（図６と反対側から見た状態）を示す。コークス炉本体１の外側に、コークス炉本体１の基礎１７と一体に中段作業床１９の基礎１７ａを打設する（図６参照）。この基礎１７ａ上に作業床支持柱２０を配置し、作業床支持柱２０の上端に梁２１を固定する。この梁２１は、コークス炉本体１を補強するバックステー２２と作業床支持柱２０との間に掛け渡されている。梁２１の作業床支持柱２０側の一端部２１ａは、作業床支持柱２０に固定され、バックステー２２側の他端部２１ｂは、バックステー２２に固定されたブラケット２３に水平方向に移動できるように支持される。具体的には、ブラケット２３と梁２１との間に潤滑されたスライディングパッド２４をかませる。これにより、コークス炉本体１の熱膨張によってバックステー２２が変位するのを許容できる。

次に、図１に示されるように、Ｄ炉を覆うコークス炉用仮上屋２７を建設する。コークス炉の消火車５側及び押出機３側にコークス炉本体１を挟んで支柱２８，３０を建て、支柱２８，３０の上にけた及び水平材３１を載せ、けた及び水平材３１の上にコークス炉本体１を覆う鋼板製の屋根を載せる。コークス炉用仮上屋２７の押出し機側の支柱２８は、押出し機３の軌条２９に配置され、ガイド車側の支柱３０は、ガイド車４の中段作業床の上に配置される。ガイド車側の支柱３０は、より詳しく説明すると作業床支持柱２０上に配置される（図６参照）。

図８はコークス炉用仮上屋２７の詳細図を示す（図１に示されるコークス炉用仮上屋を反対側からみた状態）。ガイド車側の支柱３０は中段作業床１９に載せられるので、その長さが押出し機側の支柱２８よりも短い。支柱２８，３０の側面には外壁として鋼板が取付けられる。天井には煉瓦を昇降するクレーン３２が取付けられる。コークス炉用仮上屋２７の押出し機側には、押出し機を覆う小屋根３３が取付けられる。

図１に示されるように、コークス炉用仮上屋を建設した後、基礎６上にコークス炉本体１を煉瓦積みする。コークス炉用仮上屋２７のガイド車側の支柱３０は、ガイド車４の中段作業床１９上に配置されるので、消火車５が支柱３０に干渉することなく、軌条１４上を走行する。このため、コークス炉本体１の煉瓦積み作業の間も、既設コークス炉を操業することができる。

煉瓦積み作業中のコークカー１０と消火車５との入れ替え作業を説明する。コークカー１０が走行している間、図３に示されるように消火車５を邪魔にならない位置３５に待機させておく。コークカー１０あるいはＣＤＱ７が故障したとき、まずコークカー１０を軌条１４の一端１４ａまで走行させ、そこでコークカー１０を待機させる。次に待機していた消火車５を移設したトラバーサ１６上まで走行させ、トラバーサ１６で消火車を軌条１４まで移動させる。これにより、消火車５がコークカー１０と入れ替えに軌条１４上を走行する。

図９は比較例として、コークス炉本体１のみならず、消火車５及びトラバーサ３６をコークス炉用仮上屋３７で覆った例を示す。この例のように面積を大きくしても消火車５の走行を確保できる。しかし、コークス炉用仮上屋３７の面積がＤ炉の長さ（例えば６０〜７０ｍ）×横幅（２０ｍ）も大きくなり、その建設費が莫大なものになるので、現実的ではない。

なお上記実施形態では、本発明を既設コークスに新たにコークス炉を増設する増設工事に適用した例について説明したが、本発明は新築のコークス炉を築造する新築工事にも適用することができる。この場合、コークス炉用仮上屋の施工範囲を狭くすることができるので、建設費用が低減し、工期が短縮する。

本発明の一実施形態におけるコークス炉用仮上屋が建設されたコークス炉を示す断面図。 既設のコークス炉の平面図。 Ｃ炉に隣接してＤ炉を増設したコークス炉の平面図。 コークカーを示す側面図。 消火車を示す側面図。 築造されるＤ炉の断面図。 中段作業床の詳細図。 コークス炉用仮上屋の詳細図。 コークス炉用仮上屋の比較例を示す図。 従来のコークス炉用仮上屋の断面図。 高炉用コークスの製造工程図。

符号の説明

１…コークス炉本体
３…押出機
４…ガイド車
５…消火車
１０…コークカー
１７ａ…基礎
１９…中段作業床
２０…作業床支持柱
２１ａ…一端部
２１ｂ…他端部
２１…梁
２２…バックステー
２７…コークス炉用仮上屋
２８，３０…支柱

Claims (4)

1. 炭化室内で乾留したコークスを押出機で押出し、押出されたコークスを炭化室をはさんで押出機と反対側に位置するガイド車でコークカー又は消火車に誘導するコークス炉に用いられ、
   新たに煉瓦積みされるコークス炉本体を覆うコークス炉用仮上屋において、
   コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱を、ガイド車が走行する中段作業床の上に設置することを特徴とするコークス炉用仮上屋。
2. 前記コークス炉用仮上屋は、稼働中の既設コークス炉本体に隣接して新たにコークス炉本体を増設する部分に設けられ、
   前記コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱の外側を、前記消火車が走行することを特徴とする請求項１に記載のコークス炉用仮上屋。
3. 前記中段作業床は、基礎と、この基礎上に配置される作業床支持柱と、コークス炉本体を補強するバックステー及び前記作業床支持柱の間に掛け渡される梁と、を有し、
   前記梁の作業床支持柱側の一端部は、前記作業床支持柱に固定され、
   前記梁のバックステー側の他端部は、バックステーに固定されたブラケットに水平方向に移動できるように支持され、
   前記コークス炉用仮上屋の前記支柱は、前記作業床支持柱上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のコークス炉用仮上屋。
4. 炭化室内で乾留したコークスを押出機で押出し、押出されたコークスを炭化室をはさんで押出機と反対側に位置するガイド車で乾式消火設備用バケットカー上又は湿式消火設備用消火車上に誘導するコークス炉の施工方法において、
   新たに煉瓦積みされるコークス炉本体を覆うコークス炉用仮上屋を建設する仮上屋建設工程と、
   その後、コークス炉本体を煉瓦積みする築炉工程と、を備え、
   前記仮上屋建設工程では、コークス炉用仮上屋のガイド車側の支柱を、前記ガイド車が走行する中段作業床の基礎の上に設置することを特徴とするコークス炉の施工方法。
   

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