JP2007002188A - 断熱ボックスの挿入方法および挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 炭化室に断熱ボックスを挿入するにあたって、安全かつ円滑に断熱ボックスを挿入する方法および装置を提供する。
【解決手段】 コークス炉の炉前に敷設されたレール８上を走行する台車９の昇降台１５に断熱ボックスを載置し、所定の炭化室前へ台車を走行させ、昇降台の高さを調整して断熱ボックスの下面を炭化室の床面に一致させ、断熱ボックスを押出機１２に連結し、押出機を作動することによって断熱ボックスを炭化室に挿入する。
【選択図】図４

Description

本発明は、コークス炉の炭化室の熱間補修を行なう際に、作業員を保護して高温の炭化室内の補修作業を可能にする断熱ボックスを炭化室内に挿入する方法および装置に関するものである。

図６は、コークス炉の炭化室と燃焼室の配置の例を模式的に示す水平断面図である。なお図６では、片側の端部近傍（すなわち左側）のみを図示し、他方の端部近傍（すなわち右側）は図示を省略する。
コークス炉は、図６に示すように、燃料が燃焼する燃焼室１と石炭が装入される炭化室２が交互に配置される。炭化室２に装入された石炭は、燃焼室１で発生する熱によって乾留され、コークスとなる。燃焼室１は壁レンガ3aと柱レンガ3bとで構成され、燃焼室１の端部には窯口金物４を取り付けて壁レンガ3aの迫り出しを抑えている。

コークス炉を長期間にわたって操業すると、壁レンガ3aで構成される壁面に亀裂が生じる。さらに操業を継続すれば、亀裂が燃焼室１から炭化室２まで貫通し、炭化室２内を浮遊する微細な石炭粉や乾留によって発生するＣＯガスが燃焼室１へ流入する。石炭粉やＣＯガスは、燃焼室１内の燃料と空気の混合比率（いわゆる空燃比）を乱すので、多量の煤が発生する。

したがって炭化室２と燃焼室１を区切る壁面の亀裂が発生したときには、該当する部位をレンガ積替え等の補修を行なう必要がある。その際には、燃焼室１内には作業員が入れないので、炭化室２側から補修を行なう。しかも、その補修は熱間補修と呼ばれるように、炭化室２内を冷却せず、高温のままで行なう。その主な理由は、
(1) 炭化室２を常温まで冷却するのに長時間を要するばかりでなく、補修が終了した後の昇温に再び長時間を要する、
(2) 炭化室２内の温度変化に起因して、壁面の変形や耐火物（すなわち壁レンガ，目地材）の鉱物変化が生じる
等によって、コークス炉の操業に支障を来たすからである。

炭化室２内で補修作業を行なう作業員を保護するために、断熱ボックスを使用するのが一般的である。つまり炭化室に断熱ボックスを挿入し、その断熱ボックス内で作業員が補修作業を行なうのである。そこで断熱ボックスを炭化室内に挿入する技術が種々検討されている。
たとえば特許文献１には、コークス炉の天井面に設けられる石炭装入口から吊り棒を垂下し、その吊り棒に取付けたビームに断熱ボックスを懸垂する技術が開示されている。この技術では、高温（ 700〜1000℃程度）の炭化室内に吊り棒を垂下してビームを取付け、さらに断熱ボックスを懸垂しなければならないので、断熱ボックスを炭化室に挿入する作業員が負傷（たとえば火傷，熱中症等）する惧れがある。しかも、吊り棒やビームが変形して、断熱ボックスの挿入作業のみならず、壁面の補修作業にも支障を来たすという問題がある。

また特許文献２には、断熱ボックスの下面と炭化室の床面が一致するように炉前で断熱ボックスを保持し、チェーンを用いて炭化室の反対側から断熱ボックスを炭化室内に引き込む技術が開示されている。この技術では、高温（ 700〜1000℃程度）の炭化室内でチェーンが加熱され、引張り荷重が作用することによってチェーンが破断する惧れがある。
実公平2-7860号公報 特許第 2564232号公報

本発明は上記の問題を解消するためになされたものであり、炭化室に断熱ボックスを挿入するにあたって、安全かつ円滑に断熱ボックスを挿入する方法および装置を提供することを目的とする。

本発明は、箱状の断熱ボックスをコークス炉の炭化室に挿入する断熱ボックス挿入方法において、コークス炉の炉前に敷設されたレール上を走行する台車の昇降台に断熱ボックスを載置し、所定の炭化室前へ台車を走行させ、昇降台の高さを調整して断熱ボックスの下面を炭化室の床面に一致させ、断熱ボックスを押出機に連結し、押出機を作動することによって断熱ボックスを炭化室に挿入する断熱ボックス挿入方法である。

また本発明は、箱状の断熱ボックスをコークス炉の炭化室に挿入する断熱ボックス挿入装置であって、コークス炉の押出機側の炉前に敷設されたレール上を走行しかつ高さ調整可能な昇降台を配設した台車と、断熱ボックスを押出機に連結する連結部材とを有する断熱ボックス挿入装置である。

本発明によれば、安全かつ円滑に断熱ボックスを炭化室に挿入できる。

図１は、本発明を適用するコークス炉の例を模式的に示す水平断面図である。なお図１では、片側の端部近傍（すなわち左側）のみを図示し、他方の端部近傍（すなわち右側）は図示を省略する。
コークス炉の片側には押出機（図示せず）が配設され、他方の側には消火車（図示せず）が配設される。ここではコークス炉の押出機が配設される側と消火車が配設される側を区別するために、それぞれ押出機側，消火車側と記す。

コークス炉の消火車側には、図１に示すように、１対のレール８が通常敷設されている。レール８は、消火車側でガイド車（図示せず）を走行させるためのレール８であり、このレール８を利用することが経済的に好ましい。また、押出機側または消火車側いずれの炉前に新たに敷設しても良い。
以下、消火車側の炉前に敷設されているレール８上を台車９を走行させて断熱ボックスを挿入する例について説明する。

断熱ボックスは断熱材からなる箱状の成形体である。その例を図２に示す。なお図２(a) は断面図，(b) は側面図である。たとえば図２に示すように、骨材６を箱状に組み立てて、その骨材６間の隙間に断熱材７を充填して断熱ボックスを構成する。図２に示す断熱ボックスの断熱材７が充填されていない面は、断熱ボックスが炭化室に挿入されたときに、図１に示す補修部位５に対向する面である。ただし本発明は、図２に示すような構成の断熱ボックスに限らず、種々の構成の断熱ボックスに適用できる。

図３は、台車９に配設された昇降台15上に断熱ボックスを載置した例を模式的に示す配置図である。台車９はレール８上を走行し、補修を要する炭化室２の前へ断熱ボックスを搬送する。また、昇降台15は高さ調整機構10によって高さを調整することが可能であり、断熱ボックスを炭化室２に挿入する際に、断熱ボックスの下面と炭化室２の床面との高さを一致させる。この高さ調整機構10は、シリンダーやモーター，ギヤ，ジャッキ等の従来から知られている技術が使用できる。

断熱ボックスの下面には、摺動板11を挟むことが好ましい。さらに摺動板11の端部を上方へ反るように成形しておくことによって、断熱ボックスとともに摺動板11も台車９から炭化室２に挿入され、断熱ボックスの移動によって生じる摩擦抵抗を軽減できる。
次いで断熱ボックスは、図４に示すように連結部材13を介して押出機12に連結される。連結部材13は、締結楔14を用いて押出機12および断熱ボックスに固定される。したがって、締結楔14を取外すことによって、押出機12，連結部材13および断熱ボックスを容易に分離することができる。

断熱ボックスを押出機12に連結した後、図５の矢印Ａに示す方向に押出機12を後退させて、断熱ボックスを炭化室２に挿入する。
以上は、消火車側の炉前に敷設されているレール８上を台車９が走行する場合に関する説明である。
押出機側の炉前にレール８を敷設する場合は、上記と同様に、補修を要する炭化室２の前へ断熱ボックスを搬送し、断熱ボックスの下面と炭化室２の床面との高さを一致させ、さらに断熱ボックスを押出機12に連結する。次いで、押出機12を押し出すことによって断熱ボックスを炭化室２に挿入する。

このようにして、台車９が走行するレール８を消火車側あるいは押出機側いずれの炉前に敷設していても、押出機12を作動することによって、断熱ボックスを炭化室２に挿入することができる。
台車９は、モーター等を駆動力源として走行する自走式であっても良いし、あるいは作業員が押して移動させる手押し式であっても良い。

断熱ボックスを炭化室に挿入して壁面の補修作業を行なうときは、締結楔14を取外して連結部材13と断熱ボックスを分離し、押出機12と連結部材13を炭化室外に引き出すことが好ましい。その理由は、押出機12と連結部材13が長時間にわたって高温に曝されると変形する惧れがあるからである。
さらに、壁面の補修作業が終了した後、断熱ボックスを炭化室２から排出する際には、上記した挿入とは逆の手順で断熱ボックスを排出することができる。

図１に示すような炭化室２の補修部位５の壁面を補修するにあたって、本発明を適用して補修作業を行なった。なお、図１は消火車側の端部近傍を示し、１対のレール８は既に敷設されていたガイド車用のレールを用いた。
台車９をクレーンで運搬してレール８に載せ、さらに図３に示すように昇降台15上に断熱ボックスを載置し、ワイヤロープとチェーンブロックを用いて昇降台15の転倒を防止した。断熱ボックスの下部には摺動板11を設けた。摺動板11はステンレス鋼板（ＪＩＳ規格SUS304相当）を使用した。台車９は手押し式のものを使用し、作業員が押しながら移動させた。

一方、押出機側では、押出機12の先端部と連結部材13とを締結楔14によって固定し、さらに押出機12を押し出して炭化室２内を通過（いわゆる空押し）させ、消火車側に突き出した。
次いで、昇降台15上の断熱ボックスの中心線と押出機12の中心線が一致する位置に台車９を移動した。さらに高さ調整機構10（本実施例ではジャッキを使用した）を用いて昇降台15の高さを調整し、断熱ボックスの下面を炭化室の床面に一致させた。その後、断熱ボックスと連結部材13とを締結楔14によって固定し、チェーンブロックを緩めてワイヤロープを開放した。

次に、押出機12を後退させて、断熱ボックスを炭化室２内に挿入した。
以上に説明した通り、一連の断熱ボックスの挿入作業のうち、作業員が行なう作業（すなわち締結楔14を用いて連結部材13と押出機12，断熱ボックスを固定する作業）は炉外で行なうので、作業員の安全を保持できる。また、押出機12の大規模な駆動力を利用するので、断熱ボックスを円滑に炭化室２に挿入することができる。

なお、断熱ボックスを炭化室から排出する際には、上記した挿入とは逆の手順で断熱ボックスを排出できる。

本発明を適用するコークス炉の例を模式的に示す断面図である。 断熱ボックスの例を模式的に示す図であり、(a) は断面図，(b) は側面図である。 断熱ボックスを台車上に載置した例を模式的に示す配置図である。 断熱ボックスと押出機を連結した例を模式的に示す配置図である。 断熱ボックスを炭化室に挿入した例を模式的に示す配置図である。 従来のコークス炉の炭化室と燃焼室の配置の例を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ 燃焼室
２ 炭化室
3a 壁レンガ
3b 柱レンガ
４ 窯口金物
５ 補修部位
６ 骨材
７ 断熱材
８ レール
９ 台車
10 高さ調整機構
11 摺動板
12 押出機
13 連結部材
14 締結楔
15 昇降台

Claims (2)

1. 箱状の断熱ボックスをコークス炉の炭化室に挿入する断熱ボックス挿入方法において、前記コークス炉の炉前に敷設されたレール上を走行する台車の昇降台に前記断熱ボックスを載置し、所定の炭化室前へ前記台車を走行させ、前記昇降台の高さを調整して前記断熱ボックスの下面を前記炭化室の床面に一致させ、前記断熱ボックスを前記押出機に連結し、前記押出機を作動することによって前記断熱ボックスを炭化室に挿入することを特徴とする断熱ボックス挿入方法。
2. 箱状の断熱ボックスをコークス炉の炭化室に挿入する断熱ボックス挿入装置であって、前記コークス炉の押出機側の炉前に敷設されたレール上を走行しかつ高さ調整可能な昇降台を配設した台車と、前記断熱ボックスを前記押出機に連結する連結部材とを有することを特徴とする断熱ボックス挿入装置。
   

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