JP2008208280A - コークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具及び炉壁の煉瓦積み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コークス炉燃焼室の炉壁煉瓦の煉瓦積みの際に、施工用の煉瓦や施工用冶具などが積み上げつつある煉瓦で囲まれた燃焼室のフリューの内部に落下したとしても、十分にこれらの落下物を受け止めることができる強度を有するとともに、従来の竹串に比べて少ない煉瓦目地の損傷で設置することのできる落下物受止用冶具を提供する。
【解決手段】 本発明の落下物受止用冶具８は、一方の端部が煉瓦６の目地部７に刺さる差込み部１０で、他方の端部が煉瓦に接触する接触部１１である一対の保持金具９と、これら一対の保持金具を連結する連結金具１４と、該連結金具または前記保持金具に支持された遮蔽板１５とを具備し、接触部の煉瓦との接触面には、ゴム、合成樹脂、織布のうちの何れか１つが緩衝材１２として取り付けられ、且つ、遮蔽板は、フリュー４の水平断面積の４０％以上の面積を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、コークス炉燃焼室の炉壁煉瓦の施工の際に、施工用の煉瓦、モルタルの屑や施工用冶具などが、積み上げられつつある煉瓦で囲まれる燃焼室のフリューの内部に落下しても、これらの落下物を受け止めてフリューの底部まで落下しないようにするための落下物受止用冶具に関し、並びに、この落下物受止用冶具を用いた炉壁煉瓦の積み上げ方法に関するものである。

コークス炉は、石炭をコークスに乾留するための多数の炭化室と、石炭加熱用の燃料ガスを燃焼するための燃焼室とを交互に配列した構造であり、炭化室に装入された石炭は、両側の燃焼室内で燃焼する燃料ガスの燃焼熱によって加熱された炉壁（隔壁）を介して伝達される熱により、約１１００℃で２０時間程度加熱・乾留される。燃焼排ガスは、コークス炉の蓄熱室を通って熱交換された後に大気に排出され、一方、燃料ガス及び燃焼用空気は蓄熱室で加熱・昇温された後に燃焼室内で燃焼する構成になっている。乾留完了後は炭化室の両方のドアが開放され、生成したコークスは、コークス押出機によって排出側に押し出され更に消火装置によって消火・冷却されて、製品コークスが製造される。

炭化室はコークス炉の両側面に、つまり炉長方向に貫通した１つの室であるが、燃焼室は炉長方向で複数個に仕切られ、仕切られた室はフリューと呼ばれている。この炭化室と燃焼室とを仕切る炉壁及び隣り合うフリュー同士を仕切る炉壁には珪石質煉瓦が用いられており、長寿命の炉壁を実現するための炉壁煉瓦構造も提案されている（例えば特許文献１）。尚、蓄熱室の炉壁にも珪石質煉瓦が用いられている。

このコークス炉燃焼室の炉壁を施工する際には、炭化室となる位置に作業足場を設け、この作業足場に立つ作業者によって１つ１つ煉瓦を積み上げることによって燃焼室が形成される。当然ながら燃焼室が形成されることによって炭化室も自ずと形成される。近年の大型のコークス炉では燃焼室炉壁の高さは６ｍ以上に達し、従って、炉壁の施工時に施工用の煉瓦やモルタル、或いは、ハンマーやヘラなどの施工用冶具を、積み上げて形成したフリューの内部に落下させると取り除くことができず、取り除き可能な高さまで積み上げた煉瓦を解体しなければならないといった問題が発生する。また、落下物によって炉壁が損傷したり、フリューの底部に設置される燃料ガスノズルが損傷したりするという問題もある。燃料ガスノズルが損傷した場合には、積み上げた煉瓦を解体した後に再施工が必要になる。

従来、炉壁の煉瓦積み施工の際に、フリューへの施工用煉瓦などの落下防止対策として、２本の竹串を相対する煉瓦同士の目地に差込み、この竹串の上にベニヤ板または麻布を乗せて、落下物をベニヤ板や麻布で受け止めるようにしていた。竹串を利用していた理由は、取り忘れて炉内に放置したとしても、焼失してしまうことから問題とならず、且つ、細くても或る程度の強度を確保できることを理由に、採用されていた。
特開２００５−３０７００３号公報

しかしながら、近年の大型化したコークス炉では、炉壁を構成する煉瓦１個の質量は１５ｋｇを超える場合もあり、従来の竹串の方法では、１５ｋｇの煉瓦の落下には耐えることができず、煉瓦とともにフリューの底部に落下してしまう。煉瓦がフリューの底部へ落下すると、積み上げた煉瓦が損傷したり、更には、落下物の取り出しが困難な場合には、一度施工完了した炉壁を解体し、落下物を取り出す必要があったりして、大幅な工程延長が発生する。

また、最新のコークス炉の燃焼室構造は複雑化しており、燃料ガス供給ノズルの他に、例えば燃焼室高さ方向の温度分布の均一化や排ガス中の窒素酸化物削減のための排ガス循環燃焼装置などが設置されており、煉瓦が落下した際に破損する箇所が大幅に増加している。また更に、竹串は煉瓦の目地に深く刺さりやすく、燃焼室と炭化室との気密を担うモルタル目地に損傷を与える原因にもなっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、コークス炉燃焼室の炉壁煉瓦の煉瓦積みの際に、施工用の煉瓦や施工用冶具などが積み上げつつある煉瓦で囲まれたフリューの内部に落下したとしても、十分にこれらの落下物を受け止めることができる強度を有するとともに、従来の竹串に比べて少ない煉瓦目地の損傷で設置することのできる落下物受止用冶具を提供すると同時に、この落下物受止用冶具を用いた炉壁の煉瓦積み方法を提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明に係るコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具は、一方の端部が煉瓦の目地部に刺さる差込み部で、他方の端部が煉瓦に接触する接触部である一対の保持金具と、これら一対の保持金具を連結する連結金具と、該連結金具または前記保持金具に支持された遮蔽板と、を具備することを特徴とするものである。

第２の発明に係るコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具は、第１の発明において、前記接触部の煉瓦との接触面には、ゴム、合成樹脂、織布のうちの何れか１つが緩衝材として取り付けられ、且つ、前記遮蔽板は、コークス炉燃焼室のフリューの水平断面積の４０％以上の面積を有することを特徴とするものである。

第３の発明に係るコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具は、第１または第２の発明において、前記差込み部は、長さが５〜２０ｍｍの平板であり且つ前記保持金具の差込み部支持部に対してほぼ直角に取り付けられており、当該差込み部のみが目地部に差込まれるように構成されていることを特徴とするものである。

第４の発明に係るコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具は、第１ないし第３の発明の何れかにおいて、前記保持金具は、一方の端部から他方の端部までの長さが変更可能であることを特徴とするものである。

第５の発明に係るコークス炉炉壁の煉瓦積み方法は、第１ないし第４の発明の何れか１つに記載のコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具の差込み部を、コークス炉燃焼室のフリューを形成する炉壁煉瓦の目地部に差込むとともに、他端の接触部を、前記差込み部が差込まれた炉壁に相対する炉壁の煉瓦に接触させた状態で、コークス炉燃焼室の炉壁煉瓦を施工し、炉壁煉瓦の施工に伴う燃焼室炉壁の上昇に応じて、前記差込み部が差込まれる目地部の位置を上昇させて炉壁煉瓦を施工することを特徴とするものである。

本発明によれば、金属製の保持金具からなる落下物受止用冶具で落下物を受け止めるので、仮に１５ｋｇ程度の煉瓦が落下しても、破損することなく落下物を受け止め、落下物のフリュー底部への落下を防止することができる。また、落下物受止用冶具を構成する保持金具及び連結金具を一体構造としているので、仮に置き忘れたとしても容易に気がつき、放置したまま置き忘れることがない。また更に、落下物受止用冶具の片側は煉瓦の目地部に差込まれているが、目地部への差込み深さが深くならないような形状としているので、目地部の損傷は最小限に抑えることができ、一方、落下物受止用冶具の他の片側は、煉瓦に接触する構造、つまり保持金具の長さをフリューの幅よりも若干長くして斜めに接触して突っ張る構造としたので、煉瓦の損傷は発生しない。

以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係る落下物受止用冶具を採用したコークス炉燃焼室の炉壁を施工する概略図、図２は、本発明に係る落下物受止用冶具を燃焼室のフリューに設置した状態を示す概略側面図、図３は、図２のＸ−Ｘ’矢視による概略図である。

コークス炉１の炭化室２及び燃焼室３は、予めコークス炉１の下部に、珪石質煉瓦の積み上げによって形成される畜熱室（図示せず）の上方に位置しており、図１に示すように、畜熱室の天井部の一部を形成する、ほぼ水平に並べられた珪石質煉瓦２１の上に、燃焼室３の炉壁５を構成する珪石質煉瓦６を新たに積み上げることによって、炭化室２及び燃焼室３が形成される。尚、燃焼室３に使用される殆んどの煉瓦が珪石質煉瓦であるので、以下、珪石質煉瓦を単に煉瓦と記す。

この燃焼室３の炉壁５は、作業者１６が煉瓦６を１つ１つ積み上げていくことによって形成される。炉壁５の高さは６ｍを超える場合もあり、人間の身長のみでは対処できないので、隣り合う燃焼室３の間隙に作業台１７を設置し、煉瓦６の積み上げにより、炉壁５が高くなるに伴って順次作業台１７の高さを高くし、作業者１６はその作業台１７の上に乗って、煉瓦６を積み上げていく。隣り合う燃焼室３の間隙は炭化室２であり、燃焼室３の炉壁５が形成されることにより、自ずと炭化室２も形成される。燃焼室３の煉瓦６の上には、施工前の煉瓦６、煉瓦６の目地部７を埋めるモルタル、ヘラや刷毛などの施工用冶具も乗せられる。

炭化室２は、石炭を乾留するための室であり、製造した石炭の排出を容易とするためにコークス炉１の両側面に、つまり炉長方向に貫通した１つの室であるが、燃焼室３は、煉瓦６によって炉長方向で複数個に仕切られ、仕切られた室はフリューと呼ばれている。

このようにして、煉瓦６を積み上げて燃焼室３の炉壁５を形成する際に、図２及び図３に示すように、フリュー４の内部の、炉壁５の上端から作業者１６の手の届く範囲に、本発明に係る落下物受止用冶具８を設置する。そして、落下物受止用冶具８を設置した状態で、煉瓦６を積み上げていく。煉瓦６の施工の際に、フリュー４の内部に、仮に施工用の煉瓦６やモルタル或いはハンマーやヘラなどの施工用冶具が落下しても、これらの落下物を落下物受止用冶具８で受け止めることにより、落下物のフリュー４の底部までの落下が防止される。作業者１６は、落下物受止用冶具８に受け止められた落下物を回収する。

ここで、本発明に係る落下物受止用冶具８の構成を以下に説明する。

本発明に係る落下物受止用冶具８は、一方の端部が煉瓦６の目地部７に刺さる差込み部１０で、他方の端部が煉瓦６に接触する接触部１１となる一対の保持金具９と、これら一対の保持金具９を連結する連結金具１４と、連結金具１４または保持金具９に支持された遮蔽板１５と、で構成されている。

本実施の形態では、保持金具９として、一端に右ネジ、他端に左ネジが切ってあるナット１８と、このナット１８に嵌合するボルト１９及びボルト２０と、からなるターンバックルが用いられている。保持金具９としてターンバックルを採用しているので、保持金具９の長さを容易に変更することができる。但し、保持金具９としてターンバックルを採用する必要性は全くなく、鋼製の棒や板を保持金具としても構わない。

ターンバックルを構成する一方のボルト２０の先端に平板状の差込み部支持部１３が溶接され、この差込み部支持部１３の平面に対してほぼ垂直の方向に突出して、差込み部１０が、差込み部支持部１３と一体的に設置されている。差込み部１０は目地部７に刺さる部位であることから、厚みが０．５〜２ｍｍ、幅が１０〜１００ｍｍ、長さ（目地部７への侵入深さに相当）が５〜２０ｍｍの鋼板製の平板とすることが好ましい。差込み部１０の厚みが０．５ｍｍ未満では強度が不足し、一方、厚みが２ｍｍを超えると目地部７の拡大が大きくなり好ましくない。差込み部１０の幅が１０ｍｍ未満では目地部７との接触幅が少なすぎ、一方、幅が１００ｍｍを超えると目地部７に差込むことが困難になる場合があり、好ましくない。また、差込み部１０の長さが５ｍｍ未満では十分に繋止されず、一方、長さが２０ｍｍを超えると目地部７の損傷が大きくなり好ましくない。

また、ターンバックルを構成する一方のボルト１９の先端に平板状の接触部１１が溶接され、この接触部１１の煉瓦６との接触面には、煉瓦６に対する荷重を緩衝させるための、ゴム、合成樹脂、織布のうちの何れか１つからなる緩衝材１２が設置されている。

この構造の一対の保持金具９が、例えば溶接などによって連結金具１４と接合され、一対の保持金具９及び連結金具１４が一体的に構成されている。そして、連結金具１４の上に遮蔽板１５が上置きされている。遮蔽板１５は必ずしも上置きする必要はなく、保持金具９または連結金具１４に固定させてもよい。遮蔽板１５を保持金具９に固定させる場合には、保持金具９の長さが可変となるように、取付け位置を決めることが好ましい。

遮蔽板１５の面積は、落下物を確実に受け止める観点から、フリュー４の水平断面積の４０％以上の面積を有することが好ましい。４０％未満では、遮蔽板１５と煉瓦６との間隙から落下物がすり抜けて落下する恐れがあり、好ましくない。この観点から、フリュー４の水平断面積の６０％以上とすることがより好ましい。遮蔽板１５の面積の上限は特に決める必要はない。これは、図２に示すように、本発明に係る落下物受止用冶具８は傾斜した状態でフリュー４の内部に設置されるので、フリュー４の内部に装入できる限り、フリュー４の水平断面積を超えていても全く構わないからである。

遮蔽板１５は、薄鋼板などの金属板、ベニヤ板などの木材、合成樹脂板など、適宜のものを使用することができる。但し、１５ｋｇ程度の煉瓦６が落下しても、それを受けるだけの強度は必要である。遮蔽板１５を保持金具９や連結金具１４へ固定する場合には、ネジ止め、溶接、針金止めなどの適宜の手法を用いればよい。尚、図２及び図３では、連結金具１４が２つに分割されているが、分割せずに一体物としても構わない。また、連結金具１４がボルト１９及びボルト２０に接続されているが、ナット１８に連結金具１４を取り付けても構わない。更に、遮蔽板１５が保持金具９に上置きされているが、遮蔽板１５を保持金具９や連結金具１４の下方に、取り付けるようにしてもよい。

このようにして構成される、本発明の落下物受止用冶具８の保持金具９の長さをフリュー４の幅Ｗよりも大きくした上で、差込み部１０を、燃焼室３の炉壁５を構成する煉瓦６の目地部７に差込むとともに、接触部１１を相対する煉瓦６に接触させる。差込み部１０は、前述したように、差込み部支持部１３の平面に対してほぼ垂直の方向に突出しているので、差込み部支持部１３の平面が煉瓦６に接触することによって目地部７には差込み部１０だけが差込まれる。そのために、目地部７の損傷を最小限に抑えることができる。

落下物受止用冶具８を設置した状態で煉瓦６の積み上げを実施する。煉瓦６の積み上げによって炉壁５が高くなるので、それに併せて作業台１７を高くする。同時に、落下物受止用冶具８を一旦取り外し、差込み部１０の差込まれる目地部７の位置を上方に移動させ、その位置に落下物受止用冶具８を移動する。但し、落下物受止用冶具８は作業者１６の手の届く範囲に設置される必要があることから、作業台１７の上昇に併せて設置しなおす必要はなく、煉瓦６の積み上げに応じて適宜移動すればよい。

このようにしてコークス炉燃焼室３の炉壁５を施工することで、仮に１５ｋｇ程度の煉瓦６がフリュー４の内部に落下しても、落下物受止用冶具８は破損することなく落下物を受け止め、落下物のフリュー底部への落下を防止することができる。また、落下物受止用冶具８はサイズが大きく、仮に置き忘れたとしても容易に気がつき、設置したまま置き忘れることがない。これらにより、燃焼室３を構成する煉瓦６の損傷の防止、築炉工程の遵守などが達成され、コークス炉１の製造費が大幅に削減される。

尚、炭化室２に落下したものは、炉壁５の施工完了後、作業台１７を片付ける際に取り除くことができるので、何ら問題とならない。

本発明に係る落下物受止用冶具を採用したコークス炉燃焼室の炉壁を施工する概略図である。 本発明に係る落下物受止用冶具をフリューに設置した状態を示す概略側面図である。 図２のＸ−Ｘ’矢視による概略図である。

符号の説明

１ コークス炉
２ 炭化室
３ 燃焼室
４ フリュー
５ 炉壁
６ 珪石質煉瓦
７ 目地部
８ 落下物受止用冶具
９ 保持金具
１０ 差込み部
１１ 接触部
１２ 緩衝材
１３ 差込み部支持部
１４ 連結金具
１５ 遮蔽板
１６ 作業者
１７ 作業台
１８ ナット
１９ ボルト
２０ ボルト
２１ 珪石質煉瓦

Claims (5)

1. 一方の端部が煉瓦の目地部に刺さる差込み部で、他方の端部が煉瓦に接触する接触部である一対の保持金具と、これら一対の保持金具を連結する連結金具と、該連結金具または前記保持金具に支持された遮蔽板と、を具備することを特徴とする、コークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具。
2. 前記接触部の煉瓦との接触面には、ゴム、合成樹脂、織布のうちの何れか１つが緩衝材として取り付けられ、且つ、前記遮蔽板は、コークス炉燃焼室のフリューの水平断面積の４０％以上の面積を有することを特徴とする、請求項１に記載のコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具。
3. 前記差込み部は、長さが５〜２０ｍｍの平板であり且つ前記保持金具の差込み部支持部に対してほぼ直角に取り付けられており、当該差込み部のみが目地部に差込まれるように構成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具。
4. 前記保持金具は、一方の端部から他方の端部までの長さが変更可能であることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れか１つに記載のコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１つに記載のコークス炉炉壁施工時の落下物受止用冶具の差込み部を、コークス炉燃焼室のフリューを形成する炉壁煉瓦の目地部に差込むとともに、他端の接触部を、前記差込み部が差込まれた炉壁に相対する炉壁の煉瓦に接触させた状態で、コークス炉燃焼室の炉壁煉瓦を施工し、炉壁煉瓦の施工に伴う燃焼室炉壁の上昇に応じて、前記差込み部が差込まれる目地部の位置を上昇させて炉壁煉瓦を施工することを特徴とする、コークス炉炉壁の煉瓦積み方法。

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