JP2015193777A - Coke oven and foundation structure thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コークス炉及び、コークス炉の炉体れんが構造物の下部に設けられる基礎構造に関するものである。 The present invention relates to a coke oven and a foundation structure in which a furnace brick of the coke oven is provided at the lower part of the structure.
室炉式コークス炉とも呼ばれるコークス炉は、下層部分に蓄熱室、上層部分に炭化室と燃焼室が配置される。これら蓄熱室、炭化室、燃焼室は耐火物れんがを築造することによって構築され、炉体れんが構造物を構成する。炉体煉瓦構造物は、基礎構造の上に構築される(特許文献1、2参照)。図5にコークス炉断面の概念図を示す。基礎構造において、底版21の上に柱22を構築し、その上の最上部は炉床盤23であり、炉床盤23の上に炉体れんが構造物2が構築される。
A coke oven, also called a chamber furnace coke oven, has a heat storage chamber in a lower layer portion and a carbonization chamber and a combustion chamber in an upper layer portion. These heat storage chamber, carbonization chamber, and combustion chamber are constructed by building a refractory brick and constitute a furnace brick. A furnace body brick structure is built on a foundation structure (refer to
炉床盤23は炉床盤コンクリートとその上のモルタル層によって形成される。炉床盤コンクリートはポルトランドセメントを用いて構築される。炉床盤コンクリートの上のモルタル層は直接炉体れんが構造物と接触する部位であり、炉体れんが構造物はコークス炉の稼働中は高温に熱せられているため、モルタル層も高温にさらされる。そのため、炉床盤コンクリート表面のモルタル層については、アルミナセメントを用いて形成される。モルタル層の厚みは、せいぜい最大で30mm程度である。モルタル層の厚みを30mm超とすると、アルミナセメントを用いたモルタル層とその下のポルトランドセメントを用いた炉床盤コンクリートとの間に亀裂が入ってしまうためである。
The
炉床盤コンクリートは厚さが1000mm程度と厚く、炉床盤コンクリートを施工した後、水分蒸発量の場所による不均一などがあるため、表面に凹凸が発生し、凹凸の大きさは±15mm(高低差30mm)程度に達する。凹凸を改善しないままにモルタル層を形成してその上に炉体れんが構造物を構築すると、基礎構造と炉体れんが構造物との接合面に凹凸が存在するため、炉体構造物が均一に熱膨張することができず、炉体れんが構造物に目地切れが所々に発生し、炉体れんが構造物が不安定となり、炉の寿命面、炉体強度面、炉操業面より好ましくない。 The hearth base concrete is about 1000mm thick, and after the hearth base concrete has been constructed, there are unevenness due to the location of water evaporation, etc., resulting in unevenness on the surface, and the size of the unevenness is ± 15mm ( The height difference reaches 30 mm). If the mortar layer is formed without improving the unevenness and the furnace body brick structure is constructed on the mortar layer, the unevenness exists on the joint surface between the foundation structure and the furnace body brick structure. It cannot thermally expand, and the furnace body bricks are partially cut off in the structure, making the furnace body bricks unstable, which is less preferable than the life of the furnace, the strength of the furnace body, and the operation of the furnace.
図2は、炉床盤表面付近の形状について説明する部分断面図であり、厚み方向に対して幅方向の縮尺を大きくして状況をわかりやすくしている。炉床盤コンクリート上面11は高低差ΔH0を30mm有しているとする。炉床盤コンクリート3の上に配置するモルタル層8の厚みを調整することにより、モルタル層上面11の凹凸を低減することができる。しかし、上述のとおり、モルタル層の厚みは最大で30mm程度である。また、最小でも10mm程度のモルタル層厚さを必要とする。そのため、モルタル層の厚み最大最小差は20mm程度しか確保できない。炉床盤コンクリートの高低差は上述のように30mm(±15mm)存在するので、モルタル層の厚みを変化させて高低差を調整しようとしても、せいぜい高低差を10mm(30−20mm)程度にしか軽減することができない。図2に示す例では、炉床盤コンクリート上面11の最も低い位置におけるモルタル層厚さtmaxを最大の30mmとし、炉床盤コンクリート上面11の最も高い位置におけるモルタル層厚さtminを最小の10mmとしているが、モルタル層上面13の高低差ΔHが10mm存在する。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining the shape near the hearth surface, and the scale in the width direction is increased with respect to the thickness direction to make the situation easy to understand. It is assumed that the hearth concrete
コークス炉など、れんがで構築された工業窯炉においては、高温に曝される部分については膨張・収縮率の大きい耐火れんがで構築され、基礎部分については膨張・収縮率の小さい断熱れんがあるいはコンクリート層が形成される。そのため、建造された工業窯炉を稼働して昇温すると、耐火れんが層と下部層との間で熱膨張量に差が生じ、両者の接触部分に割れなどが生じることとなる。 In industrial kilns such as coke ovens that are built with bricks, parts that are exposed to high temperatures are constructed with refractory bricks that have a large expansion / contraction rate, and the foundation parts are insulated bricks or concrete layers that have a small expansion / contraction rate. Is formed. Therefore, if the constructed industrial kiln furnace is operated and heated, a difference occurs in the amount of thermal expansion between the refractory brick layer and the lower layer, and a crack or the like occurs at the contact portion between the two.
特許文献3においては、モルタルなどですべり層を設け、すべり層の上面は耐火れんが層と接合しないようにしている。また特許文献4では、耐火物表面に摺動性シートを設け、摺動性シートとしてマイカシートを用いる発明が記載されている。
In
以上のように、コークス炉の基礎構造の炉体れんが構造物と接触する表面は、炉床盤コンクリート表面に形成するモルタル層の厚さを調整したとしても、10mm程度の高低差が残存することとなる。このような高低差に起因する凹凸が存在すると、基礎構造の上に構築した炉体れんが構造物の温度が上昇したときに均一に熱膨張することができず、上述のとおり、炉体れんが構造物に目地切れが所々に発生し、炉体れんが構造物が不安定となり、炉の寿命面、炉体強度面、炉操業面より好ましくない。 As described above, even if the thickness of the mortar layer formed on the hearth concrete surface is adjusted, the difference between the height and the surface of the coke oven foundation brick that contacts the structure remains about 10 mm. It becomes. If there is unevenness due to such height difference, the furnace brick built on the foundation structure cannot be thermally expanded uniformly when the temperature of the structure rises. Joint breakage occurs in some places and the furnace brick structure becomes unstable, which is not preferable from the viewpoint of the life of the furnace, the furnace strength, and the furnace operation.
また、炉体れんが構造物を均一に熱膨張させるために、基礎構造と炉体れんが構造物との接触面ですべりを生じさせようとしても、当該接触面に10mm程度の高低差が存在するため、接触面を単純にすべり面とするのみでは均一なすべりを生じさせることができない。 In addition, in order for the furnace body bricks to thermally expand the structure uniformly, even if an attempt is made to cause slippage at the contact surface between the foundation structure and the furnace body brick, there is a height difference of about 10 mm on the contact surface. Even if the contact surface is simply a slip surface, uniform slip cannot be produced.
本発明は、コークス炉の炉体れんが構造物の下部に設けられる基礎構造の表面を平坦にして、炉体れんが構造物の均一な熱膨張を可能にするコークス炉の基礎構造を提供することを目的とする。さらに、基礎構造の表面を平坦にした上で、基礎構造と炉体れんが構造物との接触面のすべりを改善するための良好なすべり面を有するコークス炉を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a coke oven foundation structure in which the surface of the foundation structure provided at the lower part of the coke oven furnace brick is flattened to enable uniform thermal expansion of the furnace brick. Objective. It is another object of the present invention to provide a coke oven having a good sliding surface for making the surface of the foundation structure flat and improving the sliding of the contact surface between the foundation structure and the furnace brick.
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
(1)コークス炉の炉体れんが構造物の下部に設けられる基礎構造であって、
炉床盤コンクリートの上に下層モルタル層、普通れんが層、表面モルタル層をこの順で形成されてなることを特徴とするコークス炉の基礎構造。
(2)下層モルタル層に用いるセメントをアルミナセメントとし、表面モルタル層に用いるセメントをアルミナセメントとすることを特徴とする請求項1に記載のコークス炉の基礎構造。
(3)上記(1)又は(2)に記載のコークス炉の基礎構造を有するコークス炉であって、基礎構造の表面モルタル層と炉体れんが構造物との間に1層又は2層の鉄板層を有していることを特徴とするコークス炉。
(4)前記鉄板層が2層であり、2層の鉄板層の間に潤滑剤層を有していることを特徴とする上記(3)に記載のコークス炉。
(5)コークス炉の基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面のうち、一部の面にのみ前記鉄板層を有することを特徴とする上記(3)又は(4)に記載のコークス炉。
(6)コークス炉炭化室の長手方向を炉長方向とし、コークス炉の炉長方向中央部は前記鉄板層を有さず、コークス炉の基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面のうち、面積率で30〜80%の部分にのみ前記鉄板層を有することを特徴とする上記(5)に記載のコークス炉。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A basic structure provided in the lower part of a structure brick in a coke oven,
A basic structure of a coke oven, in which a lower mortar layer, a normal brick layer, and a surface mortar layer are formed in this order on the hearth concrete.
(2) The basic structure of a coke oven according to
(3) A coke oven having the basic structure of the coke oven described in (1) or (2) above, wherein one or two layers of iron plates are provided between the surface mortar layer of the basic structure and the furnace brick. Coke oven characterized by having a layer.
(4) The coke oven according to (3), wherein the iron plate layer has two layers, and has a lubricant layer between the two iron plate layers.
(5) The coke oven according to (3) or (4) above, wherein the iron plate layer is provided only on a part of the surfaces where the basic structure of the coke oven and the furnace brick structure are in contact with each other. .
(6) The longitudinal direction of the coke oven carbonization chamber is the furnace length direction, the center portion of the coke oven in the furnace length direction does not have the iron plate layer, and the coke oven base structure and the furnace body brick structure are in contact with each other The coke oven according to (5), wherein the iron plate layer is provided only in a portion of 30 to 80% in area ratio.
本発明は、コークス炉の炉体れんが構造物の下部に設けられる基礎構造において、炉床盤コンクリートの上に下層モルタル層、普通れんが層、表面モルタル層をこの順で形成することにより、コークス炉の炉体れんが構造物の下部に設けられる基礎構造の表面を平坦にして、炉体れんが構造物の均一な熱膨張を可能にする。さらに、基礎構造の表面モルタル層と炉体れんが構造物との間に1層又は2層の鉄板層を有することにより、基礎構造の表面が平坦になることとの相乗効果で、より一層均一な熱膨張が可能となる。 The present invention relates to a coke oven in which a lower layer mortar layer, a normal brick layer, and a surface mortar layer are formed in this order on a hearth base concrete in a foundation structure provided in a lower part of a brick structure of a coke oven. The surface of the foundation structure provided in the lower part of the structure of the furnace body brick is made flat so that the furnace body brick can be uniformly expanded. In addition, by having one or two iron plate layers between the surface mortar layer of the foundation structure and the furnace brick, the surface of the foundation structure becomes flat and more uniform. Thermal expansion is possible.
図1は、本発明の炉床盤表面付近の形状について説明する部分断面図であり、厚み方向(図中の縦)に対して幅方向(図中の横)の縮尺を大きくして状況をわかりやすくしている。縦横の縮尺が異なることから、普通れんが層についても普通れんが個々の形状は記入していない。 FIG. 1 is a partial sectional view for explaining the shape of the vicinity of the hearth surface of the present invention, and shows the situation by increasing the scale in the width direction (horizontal in the figure) relative to the thickness direction (vertical in the figure). It is easy to understand. Because the vertical and horizontal scales are different, ordinary bricks are not filled with individual shapes for ordinary brick layers.
本発明のコークス炉の基礎構造は、その上に炉体れんが構造物を構築するための構造体として炉床盤コンクリート3を有する。炉床盤コンクリート3は厚さが1000mm前後であり、ポルトランドセメントを用いて製造される。本発明は、炉床盤コンクリート3の上に下層モルタル層4、普通れんが層5、表面モルタル層7をこの順で形成されてなることを特徴とする。
The basic structure of the coke oven of the present invention has the
普通れんが層5を形成する普通れんがとは、通称赤れんがとも呼ばれる一般的なれんがであり、JIS R 1250で規定されている普通れんがである。普通れんがは、コークス炉の炉体れんが構造物で主に用いられる耐火れんがと比較すると圧倒的に安価であり、一方で十分な強度を有し、モルタル層との間で十分な接着力を有するという特徴を持っている。本発明の普通れんが層とは、普通れんがを敷き並べた層をいう。普通れんが層は、普通れんがを上下方向に1層とすることで効果を発揮することができる。普通れんがを2層あるいはそれ以上の層を積層することとしても良い。
The ordinary brick forming the
普通れんが層5と炉床盤コンクリート3との間には下層モルタル層4を配置し、普通れんが層5の上層には表面モルタル層7を配置する。表面モルタル層の上面側(表面モルタル層上面12)が、炉体れんが構造物を載置する表面となる。下層モルタル層4、表面モルタル層7いずれも、その厚さを10〜30mmの間で変動させることができる。この厚さ範囲であれば、下層モルタル層4と炉床盤コンクリート3との間、普通れんが層5とその上下のモルタル層の間のいずれも、コークス炉の稼働中に亀裂が入ることを防止することができる。前述のように、炉床盤コンクリートの表面には凹凸が存在し、その高低差は30mmに達する。図1において、炉床盤コンクリート上面11は高低差ΔH0を30mm有しているとする。本発明では、炉床盤コンクリートの高さが低い部分については下層モルタル層、表面モルタル層ともに厚さを厚くし、炉床盤コンクリートの高さが高い部分については下層モルタル層、表面モルタル層ともに厚さを薄く施工することにより、表面モルタル層の上面側の高低差を十分に低減することができる。普通れんが層を挟んでモルタル層を2層にすることにより、モルタル層合計の厚さ変動代を40mmに増大することができるので、炉床盤コンクリートの高低差を十分に吸収することができる。その結果、モルタル層施工時の仕上げ精度を含め、表面モルタル層の上面の高低差を5mm以下とし、平坦にすることが可能となる。図1に示す例では、炉床盤コンクリート上面11の最も低い位置における下層モルタル層厚さt1maxを25mmとし、炉床盤コンクリート上面11の最も高い位置におけるモルタル層厚さt1minを最小の10mmとしている。その上に普通れんが層5を構築し、その厚さはt2である。下層モルタル層4の上面の高低差ΔH1、普通れんが層上面の高低差ΔH2のいずれも、15mmとなった。さらに普通れんが層5の上面に表面モルタル層7を形成した。普通れんが層5上面の最も低い位置における表面モルタル層厚さt3maxを25mmとし、普通れんが層5上面の最も高い位置におけるモルタル層厚さt3minを最小の10mmとしている。その結果、表面モルタル層上面12の高低差を排除することができた。ただし、モルタル層施工時の仕上げ精度に起因し、最終的に表面モルタル層上面12の高低差は5mm程度以下となる。
A
表面モルタル層は、その上層の炉体れんが構造物からの熱により温度が上昇するため、耐熱性に優れたアルミナセメントを用いたモルタル層とすると好ましい。コークス炉稼働時において、表面モルタル層は150℃程度まで温度が上昇することがあるが、アルミナセメントを用いたモルタル層とすることにより、十分な耐熱性を確保することができる。また、アルミナセメントを用いたモルタル層は普通れんがとの接合力も十分であり、表面モルタル層と普通れんが層との接合面への亀裂発生も十分に少なくすることができる。 The surface mortar layer is preferably a mortar layer using an alumina cement having excellent heat resistance because the temperature of the surface mortar layer rises due to heat from the furnace brick structure. During the operation of the coke oven, the surface mortar layer may rise in temperature up to about 150 ° C., but sufficient heat resistance can be ensured by using a mortar layer using alumina cement. In addition, the mortar layer using alumina cement has sufficient bonding strength with ordinary bricks, and the occurrence of cracks at the bonding surface between the surface mortar layer and ordinary brick layers can be sufficiently reduced.
下層モルタル層については、普通れんが層よりも下方に配置されているので、普通れんが層による断熱効果が発揮され、コークス炉稼働中においてもさほど高温に達しない。そのため、下層モルタル層を形成するためのセメントとしては、ポルトランドセメントも用いることができる。これにより、下層モルタル層と普通れんが層、炉床盤コンクリートそれぞれとの接合力を十分に保持することができる。 As for the lower mortar layer, since ordinary brick is disposed below the layer, the heat insulation effect by the ordinary brick layer is exhibited and does not reach a high temperature even during operation of the coke oven. Therefore, Portland cement can also be used as the cement for forming the lower mortar layer. Thereby, it is possible to sufficiently maintain the bonding force between the lower mortar layer, the normal brick layer, and the hearth base concrete.
表面モルタル層を形成し、所定の養生を完了した後、上記基礎構造の表面モルタル層の上面に炉体れんが構造物を構築する。基礎構造の表面モルタル層とそれに接する耐火れんがとの間については、接着せず耐火れんがの自由な膨張を保証する。 After the surface mortar layer is formed and predetermined curing is completed, a furnace brick structure is constructed on the upper surface of the surface mortar layer of the basic structure. Between the surface mortar layer of the foundation structure and the refractory bricks in contact with it, it does not adhere and ensures free expansion of the refractory bricks.
本発明はさらに、図3に示すように、基礎構造1の表面モルタル層7と炉体れんが構造物2との間に1層又は2層の鉄板層15を有していると好ましい。コークス炉の基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面のうち、一部又は全部の面について、鉄板層15を形成する。鉄板層15が1層の場合も2層の場合も、基礎構造と炉体れんが構造物との接触面のうちで鉄板層を形成した部分において、基礎構造と炉体れんが構造物とが互いに良好にすべることが可能となる。
Further, the present invention preferably has one or two iron plate layers 15 between the
従来、基礎構造と炉体れんが構造物との接触面を平面とすることができず、基礎構造表面には10mm程度の凹凸が残存していた。このように凹凸を有する接触面に鉄板層のような層を設けても、接触面で均一なすべりを形成することは困難であった。本発明においては図3(a)に示すように、炉床盤コンクリート3の上に下層モルタル層4、普通れんが層5、表面モルタル層7をこの順で形成されている基礎構造1を有しているので、基礎構造の表面を平坦にすることが可能となる。基礎構造と炉体れんが構造物との接触面を平坦な表面にすることができたので、当該接触面に鉄板層を形成したときに、鉄板層部分において基礎構造と炉体れんが構造物とが相互に良好にすべることが可能となった。鉄板層に用いる鉄板としては、亜鉛めっき鋼板を好適に用いることができる。板厚は0.3mm程度で十分である。コークス炉の基礎構造と炉体れんが構造物との接触面は、温度が200℃以下であり、耐熱性を有するマイカシートなどを用いる必要はなく、鉄板で十分に機能を発揮する。
Conventionally, the contact surface between the foundation structure and the furnace brick cannot be made flat, and irregularities of about 10 mm remain on the surface of the foundation structure. Thus, even if a layer such as an iron plate layer is provided on the contact surface having irregularities, it has been difficult to form a uniform slip on the contact surface. In the present invention, as shown in FIG. 3 (a), it has a
鉄板層を1層とする場合、基礎構造の表面モルタル層と鉄板層との間を接着剤で固定すると好ましい。鉄板層とその上の炉体れんが構造物との間は接着せず、鉄板層と炉体れんが構造物との接触面がすべり面を形成する。基礎構造の表面モルタル層の養生が終わった後に、鉄板表面あるいは基礎構造表面に接着剤を塗布した上で基礎構造表面に鉄板層を形成する。接着剤としては、一般的ないわゆる速乾ボンドを用いることができる。次いで、炉体れんが構造物における最下端のれんがと鉄板との間にモルタルを施すことなく、鉄板層とれんがとを直接接触させる。これにより、鉄板層と炉体構造物との間がすべり面となる。 When the iron plate layer is one layer, it is preferable to fix the surface mortar layer of the basic structure and the iron plate layer with an adhesive. There is no adhesion between the iron plate layer and the furnace brick on the structure, and the contact surface between the iron plate layer and the furnace brick forms a sliding surface. After the curing of the surface mortar layer of the foundation structure, an iron plate layer is formed on the surface of the foundation structure after applying an adhesive to the surface of the iron plate or the surface of the foundation structure. As the adhesive, a general so-called quick-drying bond can be used. Next, the iron plate layer and the brick are brought into direct contact without applying mortar between the bottom brick and the iron plate in the furnace brick. Thereby, the space between the iron plate layer and the furnace body structure becomes a slip surface.
鉄板層を上層と下層の2層とする場合、図3(b)に示すように、基礎構造の表面モルタル層7と下層鉄板層15aとの間を接着剤18で固定し、上層鉄板層15bと炉体れんが構造物2との接点にはモルタル層9を設け、上層鉄板層15bはモルタルとの接着力で炉体れんが構造物と接合される。上層鉄板層15bと下層鉄板層15aの間がすべり面となる。鉄板層を1層とする場合と比較し、鉄板層を2層にすることにより、すべり状況はより改善される。
When the iron plate layer is composed of two layers, an upper layer and a lower layer, as shown in FIG. 3B, the
鉄板層を2層とする場合、図3(b)に示すように、2層の鉄板層の間に潤滑剤層17を有していると、鉄板層間のすべり面のすべり状況が改善されるのでより好ましい。潤滑剤層を形成する潤滑剤としては、グラファイトグリースを好適に用いることができる。グラファイトグリースは、カルシウム石けんやナトリウム石けんグリースにグラファイト(黒鉛)を配合した、一般的な工業用グリースである。極圧性、防錆性、耐水性、酸化安定性、せん断安定性に優れるという特性を有し、かつ安価である。グリースの硬さを表すちょう度については、JIS規格でNo.0〜2程度が好ましい。
When two iron plate layers are used, as shown in FIG. 3B, when the
鉄板層は、多数の鉄板を敷き詰める形で形成される。鉄板層を1層とする場合、あるいは2層とする場合の下層の鉄板層については、隣接する鉄板との間を突き合わせ(図3(b)の突き合わせ部20)として敷き詰めることができる。鉄板層が2層であって鉄板層の間に潤滑剤層を設ける場合には、上層鉄板層15bは隣接する鉄板を重ね合わせて敷き詰めると好ましい(図3(b)の重ね合わせ部19)。上層の鉄板層を突き合わせで敷き詰めた場合、炉体れんが構造物を築造するに際し、れんがの荷重によって潤滑剤が上層鉄板層の突き合わせ部から漏出する懸念があるが、鉄板を重ね合わせた上で重ね合わせ部19を接着剤18によって接着することとすれば、炉体れんが構造物を構築するに際して接着剤が漏出することがない。接着剤としては、一般的ないわゆる速乾ボンドを用いることができる。
The iron plate layer is formed in a form in which a large number of iron plates are spread. When the iron plate layer is a single layer or two layers, the lower iron plate layer can be spread as a butt (butting
コークス炉を稼働して昇温するに際し、基礎構造に比較して炉体れんが構造物の熱膨張量が大きいので、基礎構造の上で炉体れんが構造物がスライドする。コークス炉炭化室の長手方向を炉長方向とする。炉長方向の炉体れんが構造物の膨張についてみると、炉長方向のいずれかの位置で基礎構造と炉体れんが構造物との位置関係が変化せず(この位置を「固定点」と呼ぶ。)、固定点よりも炉蓋側(コークサイド)は炉体れんが構造物がコークサイドに向けてスライドし、固定点よりも押し出し機側(プッシャーサイド)は炉体れんが構造物かプッシャーサイドに向けてスライドする。このとき、固定点が所定の位置と異なると、コークサイド、プッシャーサイドそれぞれにおける炉体れんが構造物のスライド量が一定しないので好ましくない。基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面の全体を鉄板層とすると、固定点が定まらない懸念がある。 When operating the coke oven and raising the temperature, since the amount of thermal expansion of the furnace brick is larger than that of the foundation structure, the furnace brick slides on the foundation structure. The longitudinal direction of the coke oven carbonization chamber is the furnace length direction. Looking at the expansion of the furnace body brick in the furnace length direction, the positional relationship between the foundation structure and the furnace body brick structure does not change at any position in the furnace length direction (this position is called the “fixed point”) .) The furnace brick side of the furnace lid side (coke side) from the fixed point slides toward the coke side, and the extruder side (pusher side) from the fixed point to the furnace brick side of the structure or pusher side. Slide towards. At this time, if the fixing point is different from the predetermined position, the sliding amount of the furnace brick on each of the coke side and the pusher side is not preferable. If the entire surface where the foundation structure and the furnace brick are in contact with each other is an iron plate layer, there is a concern that the fixing point cannot be determined.
これに対して本発明においては、図4に示すように、基礎構造の表面モルタル層と炉体れんが構造物との間に鉄板層を有する本発明において、基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面のうち、一部の面にのみ前記鉄板層15を有することとし、鉄板層を有しない非鉄板被覆層16を設けることにより、固定点を定めることができる。非鉄板被覆層16は鉄板層15に比較して接触面のすべり抵抗が大きくなるので、非鉄板被覆層内に固定点が位置することとなる。
On the other hand, in this invention, as shown in FIG. 4, in this invention which has an iron plate layer between the surface mortar layer of a foundation structure, and a furnace brick, a foundation structure and a furnace brick are the structure. The fixing point can be determined by providing the
コークス炉の炉長方向26両端の膨張量は、コークサイド24とプッシャーサイド25が同等であると好ましい。そのためには、前記基礎構造と炉体れんが構造物との位置関係が変化しない固定点が炉長方向中央部27にあると好ましい。そのため本発明で好ましくは、図4に示すように、コークス炉の炉長方向中央部27は鉄板層15を有しないこととする。さらに、基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面14のうち、面積率で30〜80%の部分にのみ鉄板層15を有することとすると好ましい。鉄板層面積率が30%未満では、非鉄板被覆層の比率が大きくなりすぎ、非鉄板被覆層において熱膨張にともなう炉体れんが構造物に目地切れが発生する可能性が出てくる。一方、鉄板層面積率が80%を超えると、非鉄板被覆層の面積率が過小となり、炉長方向中央部に固定点が定まらない懸念が出てくる。
It is preferable that the
(実施例1)
炭化室と燃焼室を炉団長方向に交互に50窯配列し、炉長方向長さが15m、炉団長方向長さが70m、高さが12mのコークス炉の基礎構造に、本発明を適用した。炉体れんが構造物の下部に配置する基礎構造において、炉床盤コンクリートは厚さが1000mm程度であり、施工完了後の表面には±15mm程度の高低差(高低差30mm)が存在していた。
(Example 1)
The present invention was applied to a basic structure of a coke oven in which 50 carbonization chambers and combustion chambers were alternately arranged in the furnace group length direction, the furnace length direction length was 15 m, the furnace group length direction length was 70 m, and the height was 12 m. . In the foundation structure placed in the lower part of the furnace brick, the hearth concrete has a thickness of about 1000 mm, and there is a height difference of about ± 15 mm (height difference of 30 mm) on the surface after completion of construction. .
炉床盤コンクリートの表面に、アルミナセメントの下層モルタル層を設けた。下層モルタル層の厚さは10〜30mmの範囲内とし、炉床盤コンクリートの高さが低い部分は下層モルタル層の厚さを厚くし、当該高さが高い部分は下層モルタル層の厚さを薄くした。これにより、下層モルタル層上面の高低差は10〜15mm程度以下となった。 A lower mortar layer of alumina cement was provided on the surface of the hearth concrete. The thickness of the lower mortar layer is within the range of 10 to 30 mm, the lower part of the hearth base concrete is thicker than the lower mortar layer, and the higher part is the thickness of the lower mortar layer. I made it thinner. Thereby, the height difference of the upper surface of the lower mortar layer was about 10 to 15 mm or less.
下層モルタル層を設けると同時に、下層モルタル層の上面に普通れんがを1層敷き並べて普通れんが層とした。普通れんがは、JIS R 1250に規定する普通れんが4種であり、長さ210mm、幅100mm、厚さ60mmである。れんがとれんがの継ぎ目については下層モルタル層と同じ材質のモルタルを配設して目地とした。下層モルタル層と普通れんが層との間は接着される。 At the same time as providing the lower mortar layer, one layer of ordinary brick was laid on the upper surface of the lower mortar layer to form an ordinary brick layer. There are four types of ordinary bricks defined in JIS R 1250, which are 210 mm in length, 100 mm in width, and 60 mm in thickness. As for the joint of the brick and the brick, a mortar made of the same material as that of the lower mortar layer was provided as a joint. Adhesion is provided between the lower mortar layer and the normal brick layer.
下層モルタル層と普通れんが層築造後に所定の養生を行い、アルミナセメントの表面モルタル層を設けた。表面モルタル層の厚さは10〜30mmの範囲内とし、普通れんが層の高さが低い部分は表面モルタル層の厚さを厚くし、当該高さが高い部分は表面モルタル層の厚さを薄くした。これにより、表面モルタル層正面の高低差は5mm程度以下となった。 After the lower mortar layer and the ordinary brick layer were built, predetermined curing was performed to provide a surface mortar layer of alumina cement. The thickness of the surface mortar layer is in the range of 10 to 30 mm. Usually, the portion where the height of the brick layer is low increases the thickness of the surface mortar layer, and the portion where the height is high decreases the thickness of the surface mortar layer. did. Thereby, the height difference of the front surface mortar layer became about 5 mm or less.
表面モルタル層形成後に所定の養生を行い、表面モルタル層の上に炉体れんが構造物の築造を行った。炉床盤コンクリート上面の30mmあった凹凸が、本発明の下層モルタル層、普通レンガ層、表面モルタル層を有する構造を付加することにより、表面モルタル層の上面の凹凸は5mm以下まで低減できた。これにより、上昇後も、炉体れんが構造物に大きな目地切れが発生しなかった。 Predetermined curing was performed after the surface mortar layer was formed, and a furnace brick structure was built on the surface mortar layer. By adding a structure having the lower surface mortar layer of the present invention, the ordinary brick layer, and the surface mortar layer, the unevenness on the upper surface of the hearth floor concrete could be reduced to 5 mm or less. Thereby, even after the rise, no large joint breakage occurred in the furnace brick structure.
(実施例2)
上記実施例1で形成した基礎構造と炉体れんが構造物との接触面に、図3、4に示すように鉄板層15を設けた。炉長方向26のコークサイド24から炉長の1/4長さまで、及びプッシャーサイド25から炉長の1/4長さまでに鉄板層15を設け、炉長方向中央部27を含む炉長の1/2長さ部分については非鉄板被覆層16とした。鉄板層15には、厚さ0.3mmの亜鉛めっき鋼板を用いて2層の鉄板層を設けた。
(Example 2)
As shown in FIGS. 3 and 4, an
基礎構造の表面モルタル層7の養生が終わった後に、基礎構造表面に接着剤18を塗布した上で基礎構造表面に下層鉄板層15aを形成した。接着剤18としては速乾ボンドG10Z(コニシ株式会社製)を用いた。隣接する鉄板の継ぎ目部は突き合わせとした。次いで、下層鉄板層15aの上に潤滑剤層17としてグラファイトグリース層を塗布し、さらに上層鉄板層15bを敷設した。グラファイトグリースとしては、株式会社ニッペコ製のダブレックス150を用いた。上層鉄板層15bについて、隣接する鉄板を重ね合わせ、重ね合わせ部19を接着剤18で接合した。上層鉄板層15bと炉体れんが構造物との間にモルタル層9を設けた。上層鉄板層15bはモルタルとの接着力で炉体れんが構造物2と接合される。上層と下層の鉄板層の間がすべり面となる。
After curing of the
この部分では、炉体れんが構造物2は炉長方向26に炉芯28(炉長方向中央部27)から60〜70mm程度、基礎構造1の普通れんが5は10mm程度熱膨張し、その膨張差は50〜60mmになる。炉体れんが構造物2下部の基礎構造表面に凹凸があったり、鉄板層がない場合、普通れんが5が熱膨張が大きい炉体れんが2に引っ張られ、目地開きが発生し、ここからガス洩れが生じたり、目地開きが発生して炉体れんが構造物2が不安定になったりしていた。また、炉芯28からの熱膨張量(60〜70mm程度)がコークサイド24とプッシャーサイド25で異なったり、窯毎に異なったりしていた。これに対し本発明例では、炉体れんが構造物2下部の基礎構造表面を平坦にし、鉄板層15を設けることで、炉体れんが構造物2の膨張量が計算と実態でほぼ等しくなるとともに、局所的な目地開きや窯毎の膨張のバラツキがなくなり、炉芯28からの熱膨張量がコークサイド24とプッシャーサイド25でほぼ等しくなった。即ち、炉体の均一な熱膨張を達成することができた。この結果、炉体のメンテナンス負荷の軽減が図れたり、ひいてはコークス炉炉体の長寿命化を達成することができた。
In this portion, the
1 基礎構造
2 炉体れんが構造物
3 炉床盤コンクリート
4 下層モルタル層
5 普通れんが層
7 表面モルタル層
8 モルタル層
9 モルタル層
10 耐火れんが
11 炉床盤コンクリート上面
12 表面モルタル層上面
13 モルタル層上面
14 基礎構造と炉体れんが構造物とが接する面
15 鉄板層
15a 下層鉄板層
15b 上層鉄板層
16 非鉄板被覆層
17 潤滑剤層
18 接着剤
19 重ね合わせ部
20 突き合わせ部
21 底版
22 柱
23 炉床盤
24 コークサイド
25 プッシャーサイド
26 炉長方向
27 炉長方向中央部
28 炉芯
DESCRIPTION OF
Claims (6)
炉床盤コンクリートの上に下層モルタル層、普通れんが層、表面モルタル層をこの順で形成されてなることを特徴とするコークス炉の基礎構造。 A basic structure in which the furnace brick of the coke oven is provided at the bottom of the structure,
A basic structure of a coke oven, in which a lower mortar layer, a normal brick layer, and a surface mortar layer are formed in this order on the hearth concrete.
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