JP2017048273A - Method for repairing coke oven carbonization chamber oven wall - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コークス炉炭化室炉壁の補修方法に関するものであり、特に炭化室の炉壁に生じた破孔を補修する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for repairing a coke oven carbonization chamber furnace wall, and more particularly, to a method for repairing a broken hole formed in a furnace wall of a carbonization chamber.
室炉式コークス炉では、炭化室と燃焼室が交互に配置され、図3(a)に示すように、炭化室2と燃焼室41とは煉瓦製の壁(炉壁3)で隔てられている。炭化室2内に原料の石炭を装入し、燃焼室41において燃焼ガスを燃焼させて炉壁3を通じて炭化室2に熱を供給して石炭を加熱し、乾留してコークスを製造する。乾留完了後は、炭化室2の一方の端部から押出機を装入して、他方の端部からコークスを押し出す。
In the chamber type coke oven, the carbonization chambers and the combustion chambers are alternately arranged, and as shown in FIG. 3A, the
コークス炉の操業、特にコークスの押し出しに際しては、炉内のコークスが炉壁3を摺動しつつ移動するに伴って炉壁3が損耗、減肉し、コークス炉を長期にわたって使用すると炉壁3を構成する煉瓦が脆弱になることもあり、炉壁表面には図3(b)に示すようにえぐれ損耗部8が形成される。えぐれ損耗部8では、炉壁3を構成する煉瓦の上下、左右間の結合力が弱まり、炉壁3を構成する煉瓦が半個〜1個から複数個、燃焼室側に脱落し、その結果として、炭化室2と燃焼室41間を貫通する破孔5が形成されることとなる(図3(c)(d))。
When the coke oven is operated, particularly when the coke is pushed out, the
炭化室2の炉壁3に破孔5が形成されると、当該炭化室2に石炭を装入できないために操業が停止する。また破孔5の形成に気づかずに石炭を炭化室2に装入してしまうと、破孔5を通して燃焼室41側に石炭が流入して、燃焼室41の機能を妨げることになる。
When the
従来、破孔補修の方法としては、炭化室の温度を大幅に低下させて、人が断熱箱に入って破孔部の煉瓦積替えをおこなっているが、炉壁を構成する煉瓦は珪石煉瓦であるため600℃付近で熱膨張率が急激に変化する変態点があるため、煉瓦に亀裂がはいりやすくなる。また、400〜500mm程度の狭い炭化室内での作業であるため煉瓦が脱落した場合は危険である。 Conventionally, as a method of repairing broken holes, the temperature of the carbonization chamber has been greatly reduced, and people have entered the heat insulation box to replace bricks in the broken holes, but the bricks that make up the furnace walls are made of quartz brick. For this reason, there is a transformation point where the coefficient of thermal expansion changes suddenly at around 600 ° C., so that the brick is likely to crack. In addition, since the work is performed in a narrow carbonization chamber of about 400 to 500 mm, it is dangerous if the brick falls off.
特許文献1には、破孔を有する炉壁の一方の側(例えば炭化室)から溶射によって破孔を修復するに際し、炉壁の他方の側(例えば燃焼室)の上部から耐熱性の当て板を挿入して炉壁の破孔部に押しつけ、溶射を行っている。この方法では、炭化室側と燃焼室側の2方向から作業を行う必要があり、さらに燃焼室の上部点検孔は100mmφ程度の開口であって、上部点検孔から破孔部を観察しつつ作業を行うことはきわめて困難であり、長時間を要する。また、燃焼室内部の圧力変動によって上部点検孔から炎が噴出する懸念があるため、燃焼室の内部を負圧にするための処置が必要となる。さらに、燃焼室の上部点検孔のうち、炭化室窯口近傍に位置するものについては、上部点検孔の上部に上昇管メンテナンス用のデッキなどが配設されているため、炉壁の破孔が窯口近傍に形成された場合は補修ができない。 In Patent Document 1, when a broken hole is repaired by spraying from one side (for example, a carbonization chamber) of a furnace wall having a broken hole, a heat-resistant batting plate is formed from the upper side of the other side (for example, a combustion chamber) of the furnace wall. Is inserted and pressed against the hole in the furnace wall for thermal spraying. In this method, it is necessary to work from two directions of the carbonization chamber side and the combustion chamber side, and the upper inspection hole of the combustion chamber is an opening of about 100 mmφ, and the operation is performed while observing the broken hole portion from the upper inspection hole. Is extremely difficult and takes a long time. Further, since there is a concern that flames may be ejected from the upper inspection hole due to pressure fluctuations in the combustion chamber, a measure for making the inside of the combustion chamber negative is necessary. Furthermore, among the upper inspection holes in the combustion chamber, those located in the vicinity of the coking chamber kiln are provided with a riser maintenance deck etc. above the upper inspection hole, so If it is formed in the vicinity of the kiln, it cannot be repaired.
特許文献2、3には、燃焼室の上部から挿入した水冷ランスで亀裂(破孔部)を検出し、同じ水冷ランスの吹き出しノズルから不定形耐火物を吹き出して亀裂開口部を閉塞した上で、炭化室側の上部から挿入した補修ヘッドのプラズマ溶射ガンから補修材を亀裂開口部に放射して亀裂内に充填させる方法が開示されている。この方法も、特許文献1記載の方法と同様に炭化室側と燃焼室側の2方向から作業を行う必要があり、特許文献1と同様の問題を有している。また、破孔部の開口面積が大きい場合には、吹き出しノズルから吹き出した不定形耐火物で開口部を閉塞することは困難である。
In
特許文献4に記載の方法は、炭化室内に挿入した専用のマニピュレータによって、まず破孔部の形状を計測し、破孔部の形状に合わせた形状の耐火物を製作して、当該耐火物を破孔部にはめ込みその上を溶射する方法である。専用のマニピュレータは高額であり、破孔部の形状にあわせた形状の耐火物を別途製作する必要があるため補修に時間がかかる。また、破孔部の形状にあわせた形状の耐火物のはめ込み方式であるため、えぐれ損耗部には適さない。
The method described in
特許文献5には、貫通孔に貫通孔断面閉塞物を挿入して炉壁の一方側に凹部を形成し、この凹部に一次溶射充填層を形成し、次に貫通孔断面閉塞物を除去し、この貫通孔断面閉塞物の除去によって形成された他方面の凹部に二次溶射充填層を形成する方法が開示されている。この方法も、閉塞物の挿入と除去、二次溶射を炭化室側で行い、一次溶射を燃焼室側で行う必要があり、上記特許文献1〜3と同様な問題を有している。また従来例として、貫通孔の側壁下面と上面のそれぞれに対して、溶射角略45°で溶射施工帯を形成する方法が紹介されており、貫通孔の径が大きい場合は完全な閉塞が困難であり、所謂吹き抜けの状態になる、と記載されている。
In
本発明は、炭化室の炉壁に生じた破孔を補修する方法であって、人が炭化室内に入って作業する必要がなく、炭化室側からのみの作業で破孔の補修を可能にするコークス炉炭化室炉壁の補修方法を提供することを目的とする。 The present invention is a method for repairing a broken hole formed in a furnace wall of a carbonization chamber, and it is not necessary for a person to enter the carbonization chamber to work, and it is possible to repair the broken hole only from the side of the carbonization chamber. An object of the present invention is to provide a method for repairing a coke oven carbonization chamber furnace wall.
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)コークス炉の炭化室と燃焼室とを隔てる煉瓦製の壁(以下単に「炉壁」という。)に形成された、炭化室と燃焼室間を貫通する破孔(以下単に「破孔」という。)を補修する方法であって、
炭化室上部の装入口から耐火物保持具を炭化室内に挿入し、耐火物保持具には不定形耐火物を保持し、挿入した耐火物保持具によって破孔部の破面に不定形耐火物を付着させて不定形耐火物層を形成し、
炭化室の窯口から炭化室内に挿入した溶射装置によって、破孔部に形成した前記不定形耐火物層に溶射層を形成し、破孔を閉塞させることを特徴とするコークス炉炭化室炉壁の補修方法。
(2)コークス炉の炭化室と燃焼室とを隔てる煉瓦製の壁(以下単に「炉壁」という。)に形成された、炭化室と燃焼室間を貫通する破孔(以下単に「破孔」という。)を補修する方法であって、
炭化室上部の装入口から耐火物保持具を炭化室内に挿入し、耐火物保持具には不定形耐火物を保持し、挿入した耐火物保持具によって破孔部の破面に不定形耐火物を付着させて不定形耐火物層を形成し、
可燃板であってその表面に不定形耐火物層を被着したもの(以下「耐火物被着可燃板」という。)を炭化室内に挿入し、当該耐火物被着可燃板を前記破孔部の破面に付着させた不定形耐火物層に押しつけ、
炭化室の窯口から炭化室内に挿入した溶射装置によって、前記耐火物被着可燃板表面及びその周辺の炉壁面に溶射層を形成し、破孔を閉塞させることを特徴とするコークス炉炭化室炉壁の補修方法。
(3)破孔を閉塞した後もさらに溶射を継続し、補修すべき部位の壁面位置毎の補修深さに応じて溶射肉盛量を調整し、溶射後の溶射肉盛層表面を稼働煉瓦面に揃えることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のコークス炉炭化室炉壁の補修方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A hole formed in a brick wall (hereinafter simply referred to as “furnace wall”) that separates the carbonization chamber and combustion chamber of a coke oven and penetrates between the carbonization chamber and the combustion chamber (hereinafter simply referred to as “breakage”). ").)
Insert the refractory holder into the carbonization chamber from the top entrance of the carbonization chamber, hold the irregular refractory in the refractory holder, and use the inserted refractory holder to form the irregular refractory on the fracture surface of the hole. To form an amorphous refractory layer,
Coke oven carbonization chamber furnace wall characterized in that a sprayed layer is formed on the irregular refractory layer formed in the broken hole portion by a thermal spraying device inserted into the carbonized chamber from the furnace port of the carbonizing chamber, and the broken hole is closed. Repair method.
(2) A hole formed in a brick wall separating the carbonization chamber and combustion chamber of the coke oven (hereinafter simply referred to as “furnace wall”) and penetrating between the carbonization chamber and the combustion chamber (hereinafter simply referred to as “hole breakage”). ").)
Insert the refractory holder into the carbonization chamber from the top entrance of the carbonization chamber, hold the irregular refractory in the refractory holder, and use the inserted refractory holder to form the irregular refractory on the fracture surface of the hole. To form an amorphous refractory layer,
A combustible plate having an irregular refractory layer deposited on the surface thereof (hereinafter referred to as a “refractory-resistant combustible plate”) is inserted into the carbonization chamber, and the refractory-adhered combustible plate is inserted into the hole portion. Press against the irregular refractory layer attached to the fracture surface of
A coke oven carbonization chamber characterized by forming a thermal spray layer on the surface of the refractory-adhered combustible plate and the surrounding furnace wall by a thermal spraying device inserted into the carbonization chamber from the furnace port of the carbonization chamber, and closing the broken hole. How to repair the furnace wall.
(3) Continue spraying after closing the hole, adjust the amount of thermal spraying according to the repair depth for each wall position of the part to be repaired, and operate the surface of the thermal spraying layer after spraying The method for repairing a coke oven carbonization chamber furnace wall according to the above (1) or (2), wherein the coke oven chamber wall is arranged on a surface.
本発明は、炭化室の炉壁に生じた破孔を補修するに際し、装入口から挿入した耐火物保持具によって破孔部の破面に不定形耐火物を付着させて不定形耐火物層を形成し、破孔部に形成した不定形耐火物層に溶射装置によって溶射層を形成し、破孔を閉塞させる。これにより、人が炭化室内に入って作業する必要がなく、炭化室側からのみの作業で破孔の補修が可能となる。 In the present invention, when repairing a broken hole formed in the furnace wall of the carbonization chamber, an irregular refractory layer is formed by attaching an irregular refractory material to the fracture surface of the broken hole portion by a refractory holder inserted from the inlet. The thermal spray layer is formed on the amorphous refractory layer formed in the hole portion by a thermal spraying device to block the hole. Thereby, it is not necessary for a person to enter and work in the carbonization chamber, and it is possible to repair the broken hole only by work from the carbonization chamber side.
本発明はまた、炭化室の炉壁に生じた破孔を補修するに際し、装入口から挿入した耐火物保持具によって破孔部の破面に不定形耐火物を付着させて不定形耐火物層を形成し、耐火物被着可燃板を炭化室内に挿入して上記不定形耐火物層に押しつけて仮固定し、溶射装置によって耐火物被着可燃板表面及びその周辺の炉壁面に溶射層を形成し、破孔を閉塞させる。これにより、破孔部の破孔開口高さが高い場合においても、破孔を閉塞させることができる。 The present invention also provides an amorphous refractory layer in which an irregular refractory is adhered to the fracture surface of a fractured hole by a refractory holder inserted from an inlet when repairing a broken hole formed in a furnace wall of a carbonization chamber. The refractory-adhered combustible plate is inserted into the carbonization chamber, pressed against the above-mentioned irregular-shaped refractory layer and temporarily fixed, and the thermal spraying device applies a sprayed layer to the surface of the refractory-adhered combustible plate and the surrounding furnace wall. Forming and closing the puncture. Thereby, even when the hole opening height of the broken hole part is high, the broken hole can be closed.
本発明は、炭化室と燃焼室を隔てる煉瓦製の壁(炉壁)に発生する破孔を補修する方法に関する。図3は炉壁3の炉長方向51から見た断面図であり、(a)は健全な炉壁3を示す。コークス押出時の炉壁とコークスとの摺動に起因して、炉壁3の炭化室2側表面には図3(b)に示すようにえぐれ損耗部8が形成される。さらにえぐれ損耗部8では、炉壁3を構成する煉瓦が半個〜1個から複数個、燃焼室側に脱落し、その結果として、炭化室と燃焼室間を貫通する破孔5が形成されることとなる。図3(c)は炉高方向52に1段の煉瓦4が脱落し、図3(d)は炉高方向52に2段の煉瓦4が脱落して破孔5が形成されている。
The present invention relates to a method for repairing a broken hole generated in a brick wall (furnace wall) separating a carbonization chamber and a combustion chamber. FIG. 3 is a cross-sectional view of the
本発明について、以下、第1の実施の形態、第2の実施の形態の順に説明する。破孔5の開口高さが大きく、従来の溶射法では開口を閉塞できない場合、本発明の第1の実施の形態が有効である。破孔5の開口高さがさらに大きくなった場合、本発明の第2の実施の形態が有効である。
The present invention will be described below in the order of the first embodiment and the second embodiment. When the opening height of the
(第1の実施の形態)
図4に基づいて、本発明の第1の実施の形態について説明する。補修前において、図4(a)に示すように、えぐれ損耗部8において、炉高方向52に1段分の煉瓦4が脱落して破孔5が発生し、破孔部6を形成している。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Before the repair, as shown in FIG. 4A, in the erosion wear
本発明の第1の実施の形態においては、図4(b)に示すように、炭化室上部の装入口9から耐火物保持具10を炭化室内に挿入し、耐火物保持具10には不定形耐火物12を保持し、挿入した耐火物保持具10によって破孔部6の破面に不定形耐火物12を付着させて不定形耐火物層13を形成し(図4(c))、図1に示すように炭化室2の窯口42から炭化室内に挿入した診断補修装置31の溶射装置14によって、破孔部6に形成した不定形耐火物層13に溶射層16を形成し、破孔5を閉塞させることを特徴とする。以下順次説明する。
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4B, the
炭化室2の上部には、原料となる石炭を装入するための装入口9が、炉長方向51に多数配列されている(図1参照)。補修すべき破孔部6の炭化室内位置を概略把握した上で、当該破孔部6の直上に最も近い装入口9を選択する。
In the upper part of the
補修に際しては第1に、上記選択した装入口9から耐火物保持具10を炭化室内に挿入する(図4(b))。耐火物保持具10は柄11の先端に装着されており、耐火物保持具10を下にして選択した装入口9から炭化室2内に挿入し、装入口9の外から柄11の位置を調整することにより、不定形耐火物12を保持した部分を対象とする破孔部6に近づけることができる。
When repairing, first, the
耐火物保持具10を装入口9から挿入するに先立ち、耐火物保持具10に不定形耐火物12を保持する。不定形耐火物12としては、粉末耐火物を水で混練したモルタル、あるいはいわゆるプラスチックモルタルを用いることができる。一般的にプラスチックモルタルは、粘土、アルミナ粉末に水ガラス(結合剤SiO2(無水珪酸)とNa2O(酸化ソーダ)の混合液体)を混合したモルタルをいう。そのため、耐火物保持具10の形状としては、モルタルを壁に塗布するに際して通常に用いられるコテ状の形状のものを用いることができる。
Prior to inserting the
装入口9の上から耐火物保持具10の柄11を操作することにより、不定形耐火物12を保持した耐火物保持具10を破孔部6の破面に接触させ、不定形耐火物12を破面に付着させる。これにより、破孔部6の破面には不定形耐火物層13が形成される(図4(c))。破孔部6の破面のうち、破孔5の上部に位置する破面、破孔5の下部に位置する破面のそれぞれに不定形耐火物層13を形成すると好ましい。それぞれ、上部不定形耐火物層13a、下部不定形耐火物層13bと呼ぶ(図4(d)(e))。破孔5開口部の上下の間隔は、不定形耐火物層13形成前においては、上部破面と下部破面との間の距離である。それに対して、不定形耐火物層13形成後においては、対向する上部不定形耐火物層13aと下部不定形耐火物層13bとの間の間隔が、破孔部6の開口部の間隔となる。即ち、不定形耐火物層13を形成することにより、破孔部6の上下方向の開口間隔を狭くすることができる。
By operating the
炭化室内は高温であり、不定形耐火物12は急速に可塑性を失うので、可塑性を有している間に不定形耐火物層13を形成する必要がある。不定形耐火物12として1100℃〜1200℃で耐用可能なプラスチックモルタルを用いた場合、不定形耐火物12を保持した耐火物保持具10を炭化室内に挿入してから破孔部6の破面に被着するまでの所要時間を5分以内とすれば、好適に不定形耐火物層13を形成することができる。
Since the inside of the carbonizing chamber is at a high temperature and the amorphous refractory 12 loses its plasticity rapidly, it is necessary to form the amorphous
不定形耐火物層13を形成した後、第2に、破孔部6に形成した不定形耐火物層13に溶射層16を形成し、破孔5を閉塞させる(図4(d)〜(f))。溶射は、炭化室2の窯口42から炭化室2内に挿入した診断補修装置31の溶射装置14によって行うことができる。例えば特許文献6に記載のコークス炉の補修装置においては、図1に示すように、診断補修装置31は走行台車45上に配置され、炉長方向51に走行可能に設けられている。窯口42から炭化室2内に診断補修装置31の台車32を挿入する。台車32の炉内側先端には補修装置の駆動装置33が装着され、図2に示すように、駆動装置33は炉長方向51に移動する平行移動機構34と、アーム36を上下方向に旋回させる上下回転移動機構35を有している。アーム36の先端には溶射装置14が配置される。台車32を炉内の所定位置まで移動した上で、駆動装置33の平行移動機構34を利用して炉長方向51に移動し、上下回転移動機構35を利用してアーム36を上下方向に旋回させることにより、アーム先端の溶射装置14を補修対象の破孔部6付近に配置することができる。
After forming the amorphous
溶射装置14は、図2(c)〜(e)に示すように、溶射ノズル15から溶融耐火物を炉壁3に向けて溶射する。溶射装置14の溶射ノズル15は、アーム36の軸方向に旋回可能に配置するため、ロータリージョイント43によって旋回可能とすると好ましい。溶射装置14を旋回して、図2(d)、図4(d)に示すように溶射ノズル15の溶射方向が上方に向かうように配置することにより、上部不定形耐火物層13aの下方端部の下に溶射層16を形成することができる。また、溶射装置14を旋回して、図2(e)、図4(e)に示すように溶射ノズル15の溶射方向が下方に向かうように配置することにより、下部不定形耐火物層13bの上方端部の上に溶射層16を形成することができる。
The
溶射装置14は、装置内のロータリージョイント43で360°回転可能とすることができる。炭化室2を構成する対面する炉壁3のいずれを補修するに際しても、溶射装置14の旋回によって対象とする炉壁3に溶射ノズル15を向けさせることができる。そして、補修に際しては、溶射ノズル15を炉壁3に対して斜めに旋回させることで、溶射ノズル15を上方に向け、あるいは下方に向けて溶射を行い、前述のように溶射層16を形成する。
The
以上のように上部不定形耐火物層13a下方端部と下部不定形耐火物層13b上方端部のそれぞれに溶射層16を成長させることにより、最終的には図4(f)に示すように、破孔5の開口を溶射層16で閉塞することができる。
As described above, the sprayed
従来は、上部不定形耐火物層13a、下部不定形耐火物層13bを形成することがなかったので、破孔部6の開口上下間隔が広すぎ、溶射によって破孔5を閉塞することができなかった。それに対して本発明は、上部不定形耐火物層13a、下部不定形耐火物層13bを形成することによって破孔部6の開口上下間隔を狭くした上で溶射を行うので、従来であれば溶射で開口を閉塞できなかったような破孔5についても、破孔5を閉塞することが可能となった。
Conventionally, since the upper amorphous
なお、破孔5の開口上下間隔がそれほど広くない場合においては、上部不定形耐火物層13aと下部不定形耐火物層13bのいずれかのみを形成した上で、溶射によって破孔5を閉塞することが可能となる。
In addition, when the opening vertical space | interval of the
炉壁3の破孔部6は、図3(c)(d)に示すように、通常は破孔部6の周辺にえぐれ損耗部8を伴って形成される。そのため、破孔部6の上下に不定形耐火物層13を形成し、さらに溶射層16を形成することにより、それらの層が破孔部6の炉内側表面よりも炭化室側に盛り上がったとしても、炉壁の正常な表面位置(稼働煉瓦面44)よりも炉内側に突出することなく、これら層を形成することができる。
As shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d), the
(第2の実施の形態)
破孔部の破孔開口の上下間隔がさらに広くなった場合、例えば図3(d)に示すように煉瓦4の2段分が脱落して破孔5が形成された場合、上記第1の実施の形態では破孔部6の閉塞が困難となることがある。
(Second Embodiment)
When the vertical gap of the pierced hole opening of the pierced hole portion is further increased, for example, as shown in FIG. 3 (d), when the
図5に基づいて、本発明の第2の実施の形態について説明する。補修前において、図5(a)に示すように、えぐれ損耗部8において、炉高方向52に2段分の煉瓦4が脱落して破孔5が発生し、破孔部6を形成している。
Based on FIG. 5, a second embodiment of the present invention will be described. Before the repair, as shown in FIG. 5 (a), in the erosion wear
本発明の第2の実施の形態では、図5(b)に示すように、炭化室上部の装入口9から耐火物保持具10を炭化室2内に挿入し、不定形耐火物12を保持した耐火物保持具10によって破孔部6の破面に不定形耐火物12を付着させて不定形耐火物層13を形成する(図5(c))までは前記第1の実施の形態と同様である。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5 (b), a
第2の実施の形態ではその上で、図5(d)に示すように、可燃板17であってその表面に不定形耐火物層20を被着したもの(耐火物被着可燃板19)を炭化室2内に挿入し、耐火物被着可燃板19を破孔部6の破面に付着させた不定形耐火物層13に押しつけ、炭化室2の窯口42から炭化室2内に挿入した溶射装置14によって(図1参照)、図5(e)に示すように耐火物被着可燃板19表面及びその周辺の炉壁面に溶射層16を形成し、破孔5を閉塞させることを特徴とする。可燃板17とは、コークス炉の燃焼室雰囲気で燃焼可能な板を意味し、木製板18やプラスチック板が該当する。下述のように、木製板18が好ましい。以下、可燃板17が木製板18である場合を例にして説明する。
In addition, in the second embodiment, as shown in FIG. 5 (d), the flammable plate 17 is formed by depositing an amorphous
まず、木製板18を破孔部6の形状に即して所定の大きさ・形状に切断する。破孔5の上部破面と下部破面には、上述のように不定形耐火物層13を形成するので、切断した木製板18の端部が、形成した不定形耐火物層13と接触するように、木製板18の形状を決定する。
First, the wooden board 18 is cut into a predetermined size and shape in accordance with the shape of the
木製板18は、板厚が10〜20mm程度であると好ましい。板厚が10mm以上であれば、木製板18を炭化室2内に挿入してから最終的に溶射層16の形成が完了するまでの間、炭化室内の高温環境においても必要な形状を保持することができる。また、板厚が20mm以下であれば、上部の装入口9から耐火物被着可燃板19を挿入するに際しても過剰な重量となることがなく、操作の困難性を回避することができる。
The wooden board 18 preferably has a thickness of about 10 to 20 mm. If the plate thickness is 10 mm or more, the necessary shape is maintained even in a high-temperature environment in the carbonization chamber from when the wooden plate 18 is inserted into the
所定の形状とした木製板18を、まずは水に濡らして燃えにくくし、その上で木製板18の一方の面に不定形耐火物層20を被着する。不定形耐火物層20を構成する耐火物としては、粉末耐火物を水で混練したモルタル、あるいは前述のプラスチックモルタルを用いることができる。不定形耐火物層20は厚さを20〜40mm程度とすると良い。不定形耐火物層20の厚さが20〜40mmであれば、溶射時の熱により、木製板18が加熱されて燃焼しないで、かつ、極力軽くなるので好ましい。もちろん、不定形耐火物層20を木製板18の両面に被着させても良い。
The wooden board 18 having a predetermined shape is first wetted with water to make it difficult to burn, and then the amorphous
図5(d)に示すように、表面に不定形耐火物層20を被着した可燃板17(耐火物被着可燃板19)を、吊り具21に吊り下げて上部の装入口9から炭化室2内に挿入する。吊り具21の上部側先端付近の位置を操作することにより、吊り具21下端に配置した耐火物被着可燃板19の位置を調整し、補修対象の破孔部6に近づけた上で、耐火物被着可燃板19の上端が破孔部に形成した上部不定形耐火物層13aに接触し、耐火物被着可燃板19の下端が下部不定形耐火物層13bに接触するように、耐火物被着可燃板19を破孔部6に押しつける(図5(d))。これにより、耐火物被着可燃板19が破孔部6に仮固定される。破孔部6は耐火物被着可燃板19によって仮に閉塞される。耐火物被着可燃板19の不定形耐火物層20を形成した側の面は、固定する炉壁に対面する面の反対側とすると好ましいが、固定する炉壁に対面する面としても良い。
As shown in FIG. 5 (d), a combustible plate 17 (refractory material-adhered combustible plate 19) having an amorphous
耐火物被着可燃板19を上部不定形耐火物層13a・下部不定形耐火物層13bに押しつけたときに、それぞれの不定形耐火物層13は塑性変形して耐火物被着可燃板19を受け止める必要がある。そのため、上部不定形耐火物層13a・下部不定形耐火物層13bを形成してから、それぞれに耐火物被着可燃板19を押しつけるまでの所要時間としては、高温の炭化室内において不定形耐火物層13が十分な可塑性を有している間である必要がある。不定形耐火物層13を形成する不定形耐火物として1100℃〜1200℃で耐用可能なプラスチックモルタルを用いた場合、不定形耐火物を保持した耐火物保持具10を炭化室2内に挿入してから耐火物被着可燃板19を押しつけるまでの所要時間を5分以内とすれば、好適に耐火物被着可燃板19を仮固定することができる。これより長い時間をかけると、耐火物が固化して押付け時に耐火物被着可燃板19を付着できない。
When the refractory adherent
次に、図1に示すように炭化室2の窯口42から炭化室2内に挿入した溶射装置14によって、耐火物被着可燃板19表面及びその周辺の炉壁面に溶射層16を形成し、破孔5を完全に閉塞させる(図5(e))。溶射装置14としては、前記第1の実施の形態で用いた溶射装置14と同様のものを好適に用いることができる。破孔部6は耐火物被着可燃板19によって仮に閉塞されているので、溶射装置14の溶射ノズル15の溶射方向によらず、溶射流は吹き抜けを起こすことなく、破孔部6の全域にわたって溶射層16を形成することができる。従って、溶射ノズル15の溶射方向は、図5(e)に示すように常に炉壁3に垂直な方向として溶射を行えばよい。
Next, as shown in FIG. 1, a
前述のように、炉壁3の破孔部6は、通常は破孔部6の周辺にえぐれ損耗部8を伴って形成される。そのため、破孔部6の上下に不定形耐火物層13を形成し、耐火物被着可燃板19を仮固定し、さらに溶射層16を形成したとしても、炉壁3の正常な表面位置(稼働煉瓦面44)よりも炉内側に突出することなく、溶射層16を形成することができる(図5(e))。
As described above, the
(溶射肉盛量の調整)
図3(c)(d)に示すように、炉壁3の破孔部6は、通常は破孔部6の周辺にえぐれ損耗部8を伴って形成される。そのため、第1、第2の実施の形態のいずれも、破孔5を閉塞するに十分な溶射を行った後においても、まだ溶射後の溶射層16表面は炉壁の正常な表面位置(稼働煉瓦面44)よりも深い位置であり、えぐれた状況が続いている(図4(f)、図5(e))。
(Adjustment of thermal spraying overlay)
As shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d), the
そこで上記第1、第2の実施の形態のいずれも、破孔5を閉塞した後もさらに溶射を継続し、補修すべき部位の壁面位置毎の補修深さに応じて溶射肉盛量を調整することにより、溶射後の溶射肉盛層22表面を稼働煉瓦面44に揃えることとすると好ましい。このため本発明では、例えば特許文献6に記載のコークス炉の診断補修方法、診断補修装置を好ましく用いることができる。以下、図6に基づいて詳細に説明する。
Therefore, in both the first and second embodiments, the thermal spraying is further continued even after the
図1に示すように、診断補修装置31は台車32を有し、台車32の炉内側先端部には観察診断装置37や補修装置40を設置できる。台車32は走行台車45の上に炉長方向51に移動可能に配置される。台車32を炭化室窯口42から炭化室2内に挿入し、炉長方向51に移動することにより、先端の観察診断装置37や補修装置40を炭化室内の炉長方向51任意の位置に移動することができる。図2(a)に示すように、先端の駆動装置33は平行移動機構34と上下回転移動機構35を備える。上下回転移動機構35によってアーム36を上下方向に旋回することにより、アーム先端位置の炉内上下方向位置を変化させることができる。
As shown in FIG. 1, the
アーム先端に観察診断装置37を備え、観察診断装置37には壁面との距離を測定する距離計38を有している。距離計38の炉内位置について、平行移動機構34を炉長方向51に移動することによって炉長方向51位置を変化させ、上下回転移動機構35でアーム36を旋回することによって炉高方向52位置を変化させ、炉長方向51と炉高方向52の2次元空間について、距離計38と炉壁3表面との距離を計測して炉壁面の凹凸マップを作成することができる。
An observation
本発明の補修作業を開始する前、あるいは上記第1、または第2の実施の形態によって破孔部の閉塞までの工程を終了した後に、破孔部の周辺について、上記炉壁面の凹凸マップを作成する。 Before starting the repair work of the present invention, or after completing the process up to the closing of the broken hole part according to the first or second embodiment, the unevenness map of the furnace wall surface is provided around the broken hole part. create.
炉壁のうちの補修すべき部位の概略を把握した後、図1に示すように診断補修装置31を炉内に挿入し、診断補修装置31の駆動装置33の移動範囲に補修すべき部位が含まれるような位置に台車32を静置する。次いで、図2(a)に示す駆動装置33の平行移動機構34と上下回転移動機構35によって観察診断装置37を移動し、図6(a)に示すように、例えば5〜50mm程度のピッチで壁面を走査しながら観察を行う。観察診断装置37の距離計38を用いることによって、えぐれ損耗部8のへこみ深さについての情報が位置の座標とともに得られる。図6(b)は、第1の実施の形態で補修を行った後、距離計38で距離を測定している状況を示す。これら観察結果に基づき、溶射肉盛量の調整を行うべき部位及びそれらの深さについて、その座標とともに正確に決定することができる。この結果をコンタ図等に処理加工して運転室にいる運転者等にわかりやすく表示する。運転者はパソコンに表示されたコンタ図内に矩形等で補修範囲と補修深さとを重ね書きして補修方法を定める。
After grasping the outline of the portion to be repaired in the furnace wall, as shown in FIG. 1, the
溶射肉盛高さは、溶射装置14の走査速度を調整することによって調整することができる。即ち補修深さが深い位置では走査速度を遅くして溶射肉盛高さを高くすることができ、補修深さが浅い位置では走査速度を速くして溶射肉盛高さを低くすることができる。これにより、補修部位の各位置について1回の走査によって損耗深さに応じた肉盛補修を行うことができ、補修すべき部位に溶射肉盛層22を形成して周辺煉瓦面に近い平坦な溶射補修面を得ることができる。
The thermal spraying height can be adjusted by adjusting the scanning speed of the
補修箇所における溶射装置14の走査は、駆動装置33の動作によって行う。駆動装置33は、2軸方向において溶射装置14を壁面表面に沿って走査させることができる。図2(a)に記載の装置を例にとれば、上下回転移動機構35による回転動作が一方の1軸、平行移動機構34による直線動作が他の1軸を構成する。図6(a)に基づいて説明する。壁面の補修すべき部位(えぐれ損耗部8)において、走査線53に沿って溶射装置14を走査させる。2軸のうち一方の軸(上下回転移動機構35)の位置を固定し、他の軸(平行移動機構34)を移動させることで当該方向に溶射装置14を走査して耐火物を溶射する。直線状の溶射装置14走査で当該部位の補修が完了したら、一方の軸(上下回転移動機構35)の動作で溶射装置14を所定量移動し、再度固定し、平行移動機構34の動作による溶射装置14の直線移動を行う。このように順次溶射装置14の走査を行いつつ溶射を実施する。この結果、壁面の炉壁損傷部における走査線53の軌跡は、図6(a)に示すような形状となる。
Scanning of the
上記例の溶射装置14は、炉内の補修部位付近に停止した台車32に配置した駆動装置33によって駆動されるので、溶射装置14の走査は極めて精密に行うことができる。そのため、隣り合った走査線53同士の肉盛耐火物相互に段差が生じることもなく、溶射肉盛層22の表面については平坦な溶射補修面を得ることができる。従って、短時間で良好な溶射補修面を形成することができる。
Since the
本発明で使用可能な溶射方式としては、耐火物をプロパン、酸素で予め溶融して吹き付けるラバーフレーム溶射方式と、金属Siを含有した耐火物を酸素と混合して吹き付け、テルミット反応により溶融させるテルミット溶射方式がある。 The thermal spraying method usable in the present invention includes a rubber frame spraying method in which a refractory is previously melted and sprayed with propane and oxygen, and a refractory containing metal Si is mixed with oxygen, sprayed, and melted by a thermite reaction. There is a spraying method.
ラバーフレーム溶射方式の場合、溶射耐火物としては、SiO2:96%、CaO:1.8%、Na2O:1.0%の組成のものが最も好ましい。粉体の粒度は10〜200μmとし、吹き付け量は毎時20〜50kg程度とする。溶射装置からはプロパンガスと酸素ガスを燃焼させたプロパン酸素炎を噴射し、粉体を溶融した上でレンガ表面に付着させる。吹き付け量毎時20kgの場合、プロパンガスと酸素ガスの流量はそれぞれ25Nm3/hr、100Nm3/hr程度とする。このような溶射条件を採用した場合、1回の直線走査で被着できる溶射耐火物の幅は50mm程度となるので、隣り合った走査線相互間の距離は15mm程度とすると好ましい結果を得ることができる。また、補修深さと走査速度の関係においては、補修深さが40mmであれば走査速度を1.5m/min程度とし、補修深さが20mmであれば走査速度を3m/min程度とするとよい。
In the case of the rubber frame thermal spraying method, the thermal spray refractory is most preferably one having a composition of SiO 2 : 96%, CaO: 1.8%, Na 2 O: 1.0%. The particle size of the powder is 10 to 200 μm, and the spray amount is about 20 to 50 kg per hour. From the thermal spraying device, a propane oxygen flame in which propane gas and oxygen gas are burned is sprayed to melt the powder and adhere it to the brick surface. For spraying amount per
テルミット溶射方式の場合、溶射材料としてはSiO2:84.7%、Al2O3:0.8%、Fe2O3:0.7%、CaO:1.9%、Na2O:0.1%、金属Si:18.0%の組成を用いることができる。粉体の粒度は10〜1000μmとし、吹き付け量が毎時40kgの場合、酸素ガス量は40Nm3/hr程度とする。補修深さと走査速度の関係においては、補修深さが40mmであれば走査速度を0.6m/min程度とし、補修深さが20mmであれば走査速度を1.2m/min程度とするとよい。 In the case of the thermite spraying method, the spraying materials are SiO 2 : 84.7%, Al 2 O 3 : 0.8%, Fe 2 O 3 : 0.7%, CaO: 1.9%, Na 2 O: 0. A composition of 0.1% metal Si: 18.0% can be used. When the particle size of the powder is 10 to 1000 μm and the spraying amount is 40 kg per hour, the oxygen gas amount is about 40 Nm 3 / hr. Regarding the relationship between the repair depth and the scanning speed, the scanning speed may be about 0.6 m / min if the repair depth is 40 mm, and the scanning speed may be about 1.2 m / min if the repair depth is 20 mm.
1 コークス炉
2 炭化室
3 炉壁
4 煉瓦
5 破孔
6 破孔部
8 えぐれ損耗部
9 装入口
10 耐火物保持具
11 柄
12 不定形耐火物
13 不定形耐火物層
13a 上部不定形耐火物層
13b 下部不定形耐火物層
14 溶射装置
15 溶射ノズル
16 溶射層
17 可燃板
18 木製板
19 耐火物被着可燃板
20 不定形耐火物層
21 吊り具
22 溶射肉盛層
31 診断補修装置
32 台車
33 駆動装置
34 平行移動機構
35 上下回転移動機構
36 アーム
37 観察診断装置
38 距離計
40 補修装置
41 燃焼室
42 窯口
43 ロータリージョイント
44 稼動煉瓦面
45 走行台車
51 炉長方向
52 炉高方向
53 走査線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
炭化室上部の装入口から耐火物保持具を炭化室内に挿入し、耐火物保持具には不定形耐火物を保持し、挿入した耐火物保持具によって破孔部の破面に不定形耐火物を付着させて不定形耐火物層を形成し、
炭化室の窯口から炭化室内に挿入した溶射装置によって、破孔部に形成した前記不定形耐火物層に溶射層を形成し、破孔を閉塞させることを特徴とするコークス炉炭化室炉壁の補修方法。 A broken hole (hereinafter simply referred to as “break hole”) formed in a brick wall (hereinafter simply referred to as “furnace wall”) that separates the carbonization chamber and combustion chamber of the coke oven and penetrating between the carbonization chamber and the combustion chamber. )
Insert the refractory holder into the carbonization chamber from the top entrance of the carbonization chamber, hold the irregular refractory in the refractory holder, and use the inserted refractory holder to form the irregular refractory on the fracture surface of the hole. To form an amorphous refractory layer,
Coke oven carbonization chamber furnace wall characterized in that a sprayed layer is formed on the irregular refractory layer formed in the broken hole portion by a thermal spraying device inserted into the carbonized chamber from the furnace port of the carbonizing chamber, and the broken hole is closed. Repair method.
炭化室上部の装入口から耐火物保持具を炭化室内に挿入し、耐火物保持具には不定形耐火物を保持し、挿入した耐火物保持具によって破孔部の破面に不定形耐火物を付着させて不定形耐火物層を形成し、
可燃板であってその表面に不定形耐火物層を被着したもの(以下「耐火物被着可燃板」という。)を炭化室内に挿入し、当該耐火物被着可燃板を前記破孔部の破面に付着させた不定形耐火物層に押しつけ、
炭化室の窯口から炭化室内に挿入した溶射装置によって、前記耐火物被着可燃板表面及びその周辺の炉壁面に溶射層を形成し、破孔を閉塞させることを特徴とするコークス炉炭化室炉壁の補修方法。 A broken hole (hereinafter simply referred to as “break hole”) formed in a brick wall (hereinafter simply referred to as “furnace wall”) that separates the carbonization chamber and combustion chamber of the coke oven and penetrating between the carbonization chamber and the combustion chamber. )
Insert the refractory holder into the carbonization chamber from the top entrance of the carbonization chamber, hold the irregular refractory in the refractory holder, and use the inserted refractory holder to form the irregular refractory on the fracture surface of the hole. To form an amorphous refractory layer,
A combustible plate having an irregular refractory layer deposited on the surface thereof (hereinafter referred to as a “refractory-resistant combustible plate”) is inserted into the carbonization chamber, and the refractory-adhered combustible plate is inserted into the hole portion. Press against the irregular refractory layer attached to the fracture surface of
A coke oven carbonization chamber characterized by forming a thermal spray layer on the surface of the refractory-adhered combustible plate and the surrounding furnace wall by a thermal spraying device inserted into the carbonization chamber from the furnace port of the carbonization chamber, and closing the broken hole. How to repair the furnace wall.
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