JP2019135426A - Mortar joint forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モルタル目地形成方法に関する。 The present invention relates to a mortar joint formation method.
室炉式コークス炉においては、炭化室と燃焼室とが炉団長方向(炉幅方向)に交互に配置され、炭化室と燃焼室の上部には炉頂部、下部には蓄熱室が配列されている。燃焼室と蓄熱室との間の部分は蛇腹部ともいわれる。蓄熱室の下部にはソールフリューが配置されている。通常、炭化室の寸法は、炉高4〜7.5m余、炉幅350〜550mm、炉長13〜17m程度である。燃焼室は炉長方向に配列された燃焼室フリュー列からなる。炭化室と燃焼室との隔壁および燃焼室フリュー同士の隔壁、炉頂部、蛇腹部、蓄熱室、ソールフリューは、いずれも耐火物煉瓦の煉瓦積み構造で形成される。例えば、炭化室を64室有する室炉式コークス炉(以下単に「コークス炉」という。)においては、上記耐火物煉瓦を合計で200万個用いて構成されている。 In a chamber-type coke oven, carbonization chambers and combustion chambers are alternately arranged in the length direction of the furnace group (furnace width direction), the top of the carbonization chamber and the combustion chamber are arranged at the top of the furnace, and the heat storage chamber is arranged at the bottom. Yes. The portion between the combustion chamber and the heat storage chamber is also called the bellows portion. A sole flue is disposed in the lower part of the heat storage chamber. Usually, the dimensions of the carbonization chamber are about 4 to 7.5 m in furnace height, 350 to 550 mm in furnace width, and 13 to 17 m in furnace length. The combustion chamber consists of a combustion chamber flue array arranged in the furnace length direction. The partition walls between the carbonization chamber and the combustion chamber and the partition walls between the combustion chamber flues, the furnace top portion, the bellows portion, the heat storage chamber, and the sole fleet are all formed of a brick structure of refractory bricks. For example, a chamber furnace type coke oven (hereinafter simply referred to as “coke oven”) having 64 carbonization chambers is configured by using 2 million refractory bricks in total.
既存のコークス炉は、現在、全国的に、20年〜30年の稼働期間を経て老朽化してきており、新たなコークス炉を建設する必要が迫ってきている。
コークス炉の建設は、従来、築炉工が耐火物煉瓦を手積みすることで行っている。手積みによる建設では、耐火物煉瓦の一つ一つにコテでモルタルを塗り、これを積み上げるという作業を繰り返し行う必要がある。さらに、コークス炉に使用される耐火物煉瓦は、一つあたり十数kgの重さがあり、これを積み上げる作業は極めて重労働といえる。
また、コークス炉は、様々な形状、大きさの多種類の耐火物煉瓦を複雑に組み合わせる必要があり、据付精度については、±2mm以内に抑える必要がある。そのためには、熟練した築炉工が大人数必要であるが、熟練した築炉工は高齢化し、大人数で確保することが難しくなってきている。
Existing coke ovens are now aging nationwide after 20 to 30 years of operation, and there is an urgent need to build new coke ovens.
The construction of a coke oven is conventionally performed by a builder by hand-loading refractory bricks. In the construction by hand, it is necessary to repeat the work of applying mortar to each refractory brick with a trowel and stacking it. Furthermore, refractory bricks used in coke ovens weigh more than a dozen kilograms, and it can be said that the work of stacking them is extremely hard work.
In addition, the coke oven needs to combine various types of refractory bricks of various shapes and sizes in a complicated manner, and the installation accuracy needs to be suppressed to within ± 2 mm. For this purpose, a large number of skilled furnaces are required, but skilled furnaces are getting older and it is difficult to secure them with a large number of people.
このような事情に対し、工期短縮による必要な築炉工の人数削減を目的とし、予め、築炉現場から離れた作業しやすい広い場所で、複数の耐火物煉瓦を所定の大きさまで積み上げてモルタルにより一体化した大ブロックとし、この大ブロックを築炉現場で組み込んでコークス炉を積み上げる、プレハブ工法が公知である(特許文献1〜3)。
また、耐火物煉瓦を大ブロック化するには、粒状の耐火物組成物に水を加えて混練し、型枠に流し込んで、乾燥させることで耐火物の大ブロックを形成する、プレキャスト工法も公知である(特許文献4)。
プレハブ工法、あるいは、プレキャスト工法は、一つあたりの耐火物のブロックが大ブロックになったことにより、築炉現場で積み上げるブロック数が減少し、狭い築炉現場での作業が短縮されるため、作業効率が良く、築炉期間が短くなるとされている。特に、プレキャスト工法は、積み上げるブロック数そのものが減少するため、作業効率がよい。
In order to reduce the number of necessary furnace builders by shortening the construction period, a number of refractory bricks are piled up to a specified size in a wide area away from the furnace construction site in advance. A prefabricated construction method is known in which a large block is integrated by the above-described method, and the large block is assembled at a construction site to stack a coke oven (
Also, in order to make refractory bricks into large blocks, a precast method is also known, in which water is added to a granular refractory composition, kneaded, poured into a mold and dried to form large blocks of refractory. (Patent Document 4).
The prefabricated construction method or precast construction method has a large number of refractory blocks per block, which reduces the number of blocks to be stacked at the construction site and shortens the work at a narrow construction site. It is said that the work efficiency is good and the construction period is shortened. In particular, the precast method has good work efficiency because the number of blocks to be stacked is reduced.
従来、プレハブ工法、プレキャスト工法であっても、なくとも、築炉現場で耐火物煉瓦やブロック(以下代表して「ブロック」という。)を積み上げる際には、耐火物のブロックにモルタルを先に塗る。その後、耐火物のブロックを積み上げて、耐火物のブロックに塗られたモルタルが、耐火物のブロック同士の目地を形成する。すなわち、従来は、全てこのような、モルタル先塗り工法である。 Conventionally, even if it is a prefabricated construction method or a precast construction method, when building up refractory bricks or blocks (hereinafter referred to as “blocks”) at the furnace construction site, mortar should be put on the refractory blocks first. Paint. Thereafter, the refractory blocks are stacked, and the mortar applied to the refractory blocks forms joints between the refractory blocks. That is, all the conventional mortar pre-coating methods are used.
しかしながら、モルタル先塗り工法では、炉高方向Zに所定の据付精度で築炉するために、必要な目地の厚さ通りに、均一にモルタルを塗布することが困難である。そのため、モルタル先塗り工法では、目地の厚さを所定の厚さに調整するため、揉み作業と呼ばれる作業が必要である。 However, in the mortar pre-coating method, it is difficult to uniformly apply the mortar according to the required joint thickness in order to construct the furnace with a predetermined installation accuracy in the furnace height direction Z. Therefore, in the mortar pre-coating method, an operation called a staking operation is required to adjust the joint thickness to a predetermined thickness.
揉み作業は、載置した耐火物のブロック上に、必要な目地の厚さと同じ厚さのスペーサを配置した上で、目標の目地の厚さよりもモルタルを厚めに塗布する。そして、別の耐火物のブロックをスペーサに当たるまで前後左右に往復させつつ(ぐりぐりと)押し込み、余分なモルタルを目地から押し出して排出する。 In the stagnation work, a spacer having the same thickness as the required joint thickness is arranged on the placed refractory block, and the mortar is applied thicker than the target joint thickness. Then, another refractory block is pushed back and forth and back and forth until it hits the spacer, and the excess mortar is pushed out from the joint and discharged.
揉み作業は、耐火物のブロックを人手により動かすので、耐火物のブロックの一つあたりの大きさが最大1トンと大きい大ブロックとなったプレハブ工法やプレキャスト工法では、特に大人数が必要である。 The massaging work moves the refractory blocks manually, so a large number of refractory blocks are required, especially in the prefabrication method and precast method, which are large blocks with a maximum size of 1 ton. .
この揉み作業のため、プレハブ工法やプレキャスト工法で、一つあたりの耐火物のブロックを大ブロックとすることにより、築炉現場で積み上げるブロック数を減少させても、必ずしも、築炉現場で必要な築炉工の人数を減らすことができなかった。 Because of this rubbing work, it is not always necessary at the construction site even if the number of blocks to be stacked at the construction site is reduced by making the refractory blocks per block large by prefabrication or precast construction. The number of furnace builders could not be reduced.
そこで本発明者は、モルタルの手塗りと手揉み作業を行わず、モルタルを圧入して目地を形成することを試みた。
具体的には、スペーサ3を配置して必要な厚さの目地4を形成できる間隔を大ブロック1B同士の間に設け、積み上げる大ブロック1Bをスペーサ3上の所定の位置に配置し(図1〜3)、シール材であるテープ5A(大ブロック1Bの外周面の目地4の開口部をシールするテープ5Aa、大ブロック1Bの大径孔10Cの内側面の目地4の開口部をシールするテープ5Ab)の貼り付け等により目地4の開口部にモルタル漏れ防止処理を施し(図4(A))、大ブロック1Bに設けた所定の圧入口6よりモルタルを圧入し、モルタルの流れ7を目地4内に行き渡らせる(図4(B))ことによりモルタルを充填した目地4を形成した。
その結果、モルタルの手塗りと手揉み作業を行わず、圧入してモルタルを充填した目地4を形成することができた。
なお、以後、特段、用途を限定しない概念としての大ブロックを大ブロック1、コークス炉の蛇腹部構成用の大ブロックを大ブロック1A、燃焼室構成用の大ブロックを大ブロック1Bという。
Therefore, the present inventor attempted to form joints by press-fitting mortar without performing mortar hand-painting and hand kneading work.
Specifically, a space is provided between the
As a result, it was possible to form the
Hereinafter, the large block as a concept that does not limit the application is referred to as a
ところで、上記目地4の開口部のモルタル漏れ防止処理は、モルタルの圧入流路を形成し、モルタルの流れ7を制御するために行われる。このモルタルの流れ7の制御は、モルタルを目地4にまんべんなく行き渡るように、且つ、モルタルの使用量を必要な量のみに抑制するように行われる。
By the way, the mortar leakage preventing process at the opening of the
モルタル先塗り工法でモルタルを手塗りする場合は、モルタルを厚めに塗っていても、総量を規定できるので、モルタル漏れ防止処理を施さなくとも、目地4の開口部からはみ出すモルタル量を抑えることができる。しかしながら、モルタルを圧入する場合、モルタル漏れ防止処理を施さないと、際限なく目地4の開口部からモルタルが漏れ出すことになる。また、モルタル漏れ防止処理を適切に施さないと、モルタルが流れやすい圧入流路が広い場所にはモルタルが行き渡るが、モルタルが流れにくい圧入流路が狭い場所などでは、モルタルが行き渡らないことがある。
When hand-painting mortar by the mortar pre-coating method, the total amount can be defined even if the mortar is thickly applied, so that the amount of mortar that protrudes from the opening of the
モルタル漏れ防止処理は、上記のように、確実にモルタル漏れを防止してモルタルを目地4に行き渡らせる都合上、シール力が大きいシール材を使用することが望まれる。しかしながら、シール力が大きいシール材は、1.施工に特殊治具が必要である、2.モルタル圧入後のシール材の除去等の後処理に時間がかかる、3.高価である等の欠点も多い。
そのため、目地4の開口部にかかるモルタルの圧力が小さい開口部では、むしろ、シール力が小さく、施工しやすいシール材によりモルタル漏れを防止すれば、シール材の施工、除去の時間が短縮できる。
As described above, the mortar leakage prevention treatment desirably uses a sealing material having a large sealing force for the purpose of reliably preventing the mortar leakage and spreading the mortar to the
Therefore, in the opening part where the pressure of the mortar applied to the opening part of the
また、目地4の開口部の形状や、コークス炉の各部の形状の都合上、モルタル漏れ防止処理を施すことが困難となる場所もあり、このような場所にシール材を施工するには時間がかかる場合もある。
モルタル圧入が終わらないと次の大ブロック1の配置や据付ができないので、モルタル漏れ防止処理の施工や後処理に時間がかかると、コークス炉の建設工期全体が長くなる。
In addition, due to the shape of the opening of the
Since the next
以上のように、シール材を最適化してモルタル漏れ防止処理の施工時間を短縮することは、圧入によるモルタル目地形成を高効率化して工期を短縮する上で重要な問題である。 As described above, optimizing the sealing material and reducing the construction time of the mortar leakage prevention treatment is an important problem in increasing the efficiency of mortar joint formation by press-fitting and shortening the construction period.
本発明は、上記のようなことをかんがみ、大ブロック1を積み上げてコークス炉等の建築物を建設する際のモルタル目地形成方法において、モルタルを圧入して目地4を形成する際のモルタル漏れ防止処理に使用するシール材を最適化し、モルタル漏れを確実に防止しつつモルタル施工の時間を短縮して高効率化するモルタル目地形成方法を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention prevents mortar leakage when forming
本発明の課題を解決するための要旨は以下のとおりである。
(1)一つあたり30kg以上の耐火物の大ブロックを積み上げて建築物を建設する際のモルタル目地形成方法において、
前記大ブロックを、必要な厚さの目地を形成できる間隔を設けて、所定の位置に配置し、
前記目地の各開口部に応じて、それぞれ、テープ、ロープ、フーセンのいずれか1つをシール材として選択し、前記シール材によりモルタル漏れ防止処理を施し、
前記大ブロックに設けた所定の圧入口よりモルタルを圧入する
ことを特徴とするモルタル目地形成方法。
(2)前記目地の各開口部の形状に応じて、テープ、ロープ、フーセンのいずれか1つを選択することを特徴とする(1)に記載のモルタル目地形成方法。
The gist for solving the problems of the present invention is as follows.
(1) In a mortar joint formation method when building a building by stacking large blocks of refractory of 30 kg or more per piece,
The large block is disposed at a predetermined position by providing an interval capable of forming a joint having a required thickness,
According to each opening of the joint, each one of tape, rope, Fusen is selected as a sealing material, mortar leakage prevention treatment is performed by the sealing material,
A mortar joint forming method, wherein mortar is press-fitted from a predetermined pressure inlet provided in the large block.
(2) The mortar joint forming method according to (1), wherein any one of a tape, a rope, and a fuse is selected according to the shape of each opening of the joint.
本発明によれば、モルタル漏れ防止処理を最適化し、モルタル漏れを確実に防止しつつモルタル施工の時間を短縮して高効率化することができる。そのため、工期全体を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mortar leak prevention process can be optimized and the time of mortar construction can be shortened and it can be made highly efficient, preventing a mortar leak reliably. Therefore, the entire construction period can be shortened.
以下、コークス炉を建設する場合のモルタル目地形成を例に説明するが、本発明は、以下の例や、コークス炉の建設に限定されるものではない。 Hereinafter, although mortar joint formation in the case of constructing a coke oven will be described as an example, the present invention is not limited to the following examples or construction of a coke oven.
本発明の大きな特徴は、大ブロック1を積み上げて建築物を建設すること、この大ブロック1の目地4を形成するために、目地4にモルタルを圧入すること、そして、目地の各開口部に応じて、それぞれ、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cのいずれか1つをシール材として選択したことである。
The major features of the present invention are that the
最初に、シール材の使用方法について説明する。
モルタル漏れ防止処理には、シール力が大きいシール材を使用すれば、モルタルは漏れることなくモルタルの圧入作業はスムーズになるが、圧入後にシール材を撤去する作業負担が増加する。また、シール力の大きいシール材は高価となる。そのため、最低必要なシール力を確保した上で、作業性とコスト面を確保する。
具体的には、本発明では、目地4の各開口部に応じて、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cのいずれか1つ以上をシール材として選択し、このシール材によりモルタル漏れ防止処理を施すことを特徴とする。
First, a method for using the sealing material will be described.
If a sealing material having a large sealing force is used in the mortar leakage prevention treatment, the mortar does not leak and the mortar press-in operation becomes smooth, but the work burden of removing the sealing material after the press-in increases. Further, a sealing material having a large sealing force is expensive. Therefore, workability and cost are ensured while ensuring the minimum required sealing force.
Specifically, in the present invention, one or more of the
コークス炉は、設備単位(ソールフリュー、ピラーウォール、蛇腹、燃焼室、炉頂)、大ブロック1単位(大ブロック1外表面、大ブロック1に形成したガスダクト)により、目地4の各開口部の形状、構造が異なる。また、必要なシール力も異なる。
テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cをシール材とした際のシール力は各々異なり、各々の施工の容易性も異なる。そのため、種々の目地4の開口部に応じて、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cのいずれかをシール材として選択することで、モルタル漏れを防止しつつ、モルタル漏れ防止処理の施工と後処理の工期を短縮することができる。
The coke oven is equipped with equipment units (sole flue, pillar wall, bellows, combustion chamber, furnace top) and one large block (
The sealing force when the
より好ましくは、種々の目地4の開口部の形状、構造に対応し、モルタル漏れを防止しつつ、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cのいずれかをシール材として選択する。最も好ましくは、種々の目地4の開口部の形状、構造に対応し、モルタル漏れを防止しつつ、シール力が必要最小限になるように、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cのいずれか一つをシール材として選択する。
More preferably, one of the
また、一般に施工の容易な順は、フーセン5C、ロープ5B、テープ5Aである。そのため、フーセン5Cが使用しやすい場所は、フーセン5Cをシール材として使用し、フーセン5Cが使用しにくい場所で、ロープ5Bを使用しやすい場所は、ロープ5Bをシール材として使用し、テープ5Aが最も使用しやすい場所のみ、テープ5Aをシール材として使用することが好ましい。
特に、コークス炉のように複雑な構造を有し、複雑な形状の目地4の開口部を有する場合は、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cは、各々最低1箇所ずつはシール材として使用することが好ましい。
In general, the order of easy installation is
In particular, in the case of a complicated structure such as a coke oven and an opening of a joint 4 having a complicated shape, the
さらに具体的に、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cの各々について、シール材として好ましい使用方法について述べる。
More specifically, a preferable method for using the
〔テープ5A〕
図4(A)に示したように、燃焼室構成用の大径孔10Cを有する同じ大ブロック1Bを上下に積み上げた場合、大径孔10C内の目地4の開口部に、シール材としてテープ5Abを、目地4の外周面に、シール材としてテープ5Aaを使用することによりモルタル漏れ防止処理を施すことができる。なお、図4(A)において、左側は、大径孔10C内を確認できるよう断面を図示しており、右側は、大ブロック1Bの外周面の側面を図示している。
テープ5A(5Aa、5Ab)をシール材とすることは、モルタル漏れを防止する際に、最も汎用性が高く、確実である。そのため、施工の手間を考えなければ、最も好ましい。しかしながら、後述するフーセン5C、ロープ5Bをシール材とすることに比較して、施工と後処理に時間がかかるので、テープ5Aの施工が容易な単純な目地4の開口部のみに使用することが好ましい。具体的には、図4(A)のように、大ブロック1Bを積み上げた際の目地4の外周面について、テープ5Aをシール材として使用することが好ましい。
[
As shown in FIG. 4A, when the same
Using the
テープ5Aとして好ましいのは、接着力は12N/cm以上、製品名はスリーエムジャパン製の4422W、である。
As the
〔ロープ5B〕
テープ5Aをシール材とすることは有用であるが、すべての開口部に使用することは難しいことがある。特に、コークス炉は、様々な形状、大きさの多種類の耐火物のブロックを複雑に組み合わせる必要がある。例えば、コークス炉の蛇腹部には、炉高方向Zに蛇腹部を貫通する最大径50mm以下のガスダクト(エアダクト、ミックスガスダクト、コークスガスダクト等)用の円形孔10A、方形孔10Bが形成され、その上に蛇腹部の円形孔10A、方形孔10Bが接続する燃焼室が構成される。ガスダクト用の円形孔10A、方形孔10Bは、説明の便宜上、水平面に対し垂直に上下に貫通する孔として図示しているが、必ずしも水平面に対し垂直な孔でなくともよく、ある角度で傾いていてもよい。
このように、蛇腹部上に燃焼室を構成するために、蛇腹部構成用の大ブロック1Aに燃焼室構成用の大ブロック1Bを積み上げる場合(図5(A))、燃焼室構成用の大ブロック1Bの大径孔10Cは、蛇腹部構成用の大ブロック1Aの円形孔10A、方形孔10Bと同じ断面形状で接続しない。そのため、蛇腹部構成用の大ブロック1Aと燃焼室構成用の大ブロック1Bの間の目地4の開口部の両側をシールする面がフラットにならず、図5(B)のように、組み合わせの角部41に目地4の開口部がくる場合がある。
[
Although it is useful to use the
Thus, in order to construct a combustion chamber on the bellows part, when the
この場合、平面状のままのテープ5Aを貼ることができず、テープ5Aを立体状になるよう複雑に折り曲げなければならない。しかしながら、テープ5Aを複雑に折り曲げて貼ることは困難であり、十分なシール力を得られないこともある。
In this case, the
そこで、このような角部41では、図5(A)(B)に示したように、ゴムなどのロープ5Bをシール材とし、モルタルが漏れてはならない領域を囲うことで、モルタル漏れ防止処理を施すことが好ましい。
また、モルタル漏れ防止処理を施さなければならない目地4の開口部の形状が、複雑、あるいは、図6、8に示した方形孔10Bのように曲りが多い角ばった形状の場合や、孔の径が小さかったり、孔の口から遠いため、目地4の開口部へのアクセスが困難な場合、目地4の開口部の長さが長い場合に特に好ましく、ロープ5Bをシール材として使用できる。なお、図5において、スペーサ3の図示は省略している。
Therefore, in such a
Further, the shape of the opening of the joint 4 that must be subjected to mortar leakage prevention treatment is complicated, or when the shape of the hole is a curved shape such as the
本発明におけるロープ5Bとは、ゴムパッキング、Oリング、ある程度の幅の帯等を含むものであり、大ブロック1同士(図5においては大ブロック1Aと大ブロック1B)の間の目地4に挟み込むことによって、モルタル漏れを防止するシール材のことであり、形状は、必ずしも紐状に限定されるものではない。また、目地4の開口部からのモルタル漏れを防止でき、必要な場所までモルタルが行き渡れば、必ずしもロープ5Bは開口部付近に配置されなくてもよく、目地4の内部に配置されてもよい。
さらに、ロープ5Bの断面は、円形状、半円状、山形状、楕円状、四角等の角形状、目地4の開口部からのモルタル漏れを防止できるものであれば、様々な形状とすることができる。
The
Furthermore, the cross-section of the
また、一般に、大ブロック1の寸法精度の問題で、目地4の開口部の幅は、場所によって多少、広がったり狭まったりすることがある。あるいは、モルタルを圧入すると、モルタル圧により、やや、大ブロック1が持ち上がり、目地4の開口部が広がることもある。このような場合にも、ロープ5Bは、目地4の両側の大ブロック1の双方(図5においては大ブロック1Aと大ブロック1B)に常に追従して密着し続けなければならない。そのため、ロープ5Bは、大ブロック1間の目地4の間隔の変動に対して追従性の良い、ゴム等の弾力性のある部材が好ましい。
具体的にロープ5Bの材質として好ましいのは、エチレンプロピレンジエンゴム、製品名はイノアック製のSFMである。好ましい形状は、厚み10mm、幅20mm、直方体である。
In general, due to the problem of dimensional accuracy of the
Specifically, the preferred material for the
一方で、ロープ5Bは、図5に示したように、蛇腹部構成用の大ブロック1Aと燃焼室構成用の大ブロック1Bの間に挟まれており、目地4の開口部に詰め込まれているので、モルタルを圧入した後に、物理的に除去することは難しい。そこで、ロープ5Bの除去は、コークス炉の建設後、炉の加熱昇温によって、ロープ5Bを焼失させることにより行う。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the rope 5 </ b> B is sandwiched between the
ロープ5Bを焼失させると、その部分は焼け代(隙間)となりモルタルが行き渡らない。そのため、ロープ5Bを使用する際は、この焼け代が、小さくなるよう、目地4の内部方向のロープ5Bの太さが細いことが好ましい。
逆に、ロープ5Bを使用する目地4の開口部は、焼け代があったとしても、モルタルが行き渡る目地4の開口部から目地4の内部方向への幅42が十分に長い場所であることが好ましい。
When the
On the contrary, the opening of the joint 4 using the
〔フーセン5C〕
コークス炉は、各部の形状も複雑なため、大ブロック1の形状も複雑となり、場所によっては、テープ5Aを貼るために当該開口部にアクセスすることが困難な構造となっている場所もある。
[
In the coke oven, since the shape of each part is also complicated, the shape of the
例えば、上記のように、コークス炉の蛇腹部には、炉高方向Zに蛇腹部を貫通する最大径50mm以下のガスダクト(エアダクト、ミックスガスダクト、コークスガスダクト等)用の円形孔10A、方形孔10Bが形成される。このガスダクトを有する蛇腹部を構成するには、図6(A)(B)に示したように、同じ形状の蛇腹部構成用の大ブロック1Aa上に大ブロック1Abを積み上げるが、大ブロック1Aa、1Abの各々に形成したガスダクト用の円形孔10A、方形孔10Bの位置同士をあわせて配置する。その後、モルタルを圧入するには、ガスダクト用の円形孔10A、方形孔10Bの内側の目地4の開口部にもモルタル漏れ防止処理を施さなければならない。モルタル漏れ防止処理を施さないと、図6(B)に示したようなモルタルの流れ7により、際限なくモルタルが円形孔10A、方形孔10B内に漏れ出し、これらを閉塞させてしまう。
For example, as described above, the bellows portion of the coke oven has
しかしながら、ガスダクト用の円形孔10A、方形孔10Bの径が小さいため、テープ5Aを貼ろうとしても手が入らない場合がある。また、仮に手が入ったとしても、蛇腹部構成用の大ブロック1Aが大型であるため円形孔10A、方形孔10Bの口からその内側に位置する目地4の開口部まで手が届かず、テープ5Aを貼ることが困難な場合がある。
However, since the diameters of the
たとえば、このような場合、内側の目地4の開口部のモルタル漏れ防止処理ができるように、蛇腹部構成用の大ブロック1Aを積み上げた後に、図7(A)に示したように、しぼんだ状態でフーセン5Cを、円形孔10Aの内側の目地4の開口部に導入する。その後、図7(B)に示したように、エアを導入し、フーセン5Cを膨らませて、円形孔10Aの内の目地4の開口部を内側から抑え、目地4をシールする。図7では、円形孔10Aにフーセン5Cを使用した場合を図示しているが、方形孔10Bにフーセン5Cを使用してもよい。なお、図6、7において、スペーサ3の図示は省略している。
For example, in such a case, as shown in FIG. 7 (A), the
このように、フーセン5Cをシール材として使用することは、円形孔10A、方形孔10Bにフーセン5Cを導入し、コンプレッサー等でエアを送り込めばよいので、施工が簡便である。
一方で、フーセン5Cは、円形孔10A、方形孔10Bの内側の目地4の開口部のように、目地4の開口部が内側からシールできるリング状でなければ使用することが困難である。また、フーセン5Cは、目地4の開口部の形状に対する追従性が悪いため、方形孔10Bのように、目地4の開口部が四角等の角形形状では不向きであり、目地4の開口部の形状が、円形状、楕円状の部分に使用することが好ましい。方形孔10をシールするには、前述のロープ5Bを使用することが好ましい。またフーセン5Cは、径の大きさが大きいものよりも、直径50mm以下の場合に使用することが好ましい。
具体的にフーセン5Cの材質としては、ゴム等の伸縮可能な材料が使用できる。
In this way, using
On the other hand, the
Specifically, as the material of
次に、シール材以外の本発明の構成、および実施形態の一例について、詳細に説明する。
本発明は、大ブロック1を積み上げる発明であることが前提である。大ブロック1とは、一つの単位が30kg以上にまとまった耐火物のブロックをいう。より好ましくは一つの単位が200kg以上、さらに好ましくは800kg以上の大ブロック1とすることである。この大ブロック1は、プレハブ工法により、複数の耐火物のブロックをモルタルにより結合させ一体化したものでもよいし、プレキャスト工法により大型の耐火物の大ブロック1を直接製造したものでもよい。大ブロック1とすることにより築炉現場での作業負担が軽減されるため、効率よく築炉を行うことができる。
積み上げる一つ一つの耐火物のブロックが、大ブロック1となったことにより、一つあたりの重量が大きくなるので、従来のように、手積みでこの大ブロック1を積み上げることが難しくなる。また、大ブロック1の目地4を形成するモルタルを手塗りしたり、モルタルの手揉み作業を行うことや、据付精度を高めることも難しい。
そこで、本発明では、モルタルの手塗りと手揉み作業を行わず、モルタルを圧入して目地4を形成する。
Next, the configuration of the present invention other than the sealing material and an example of the embodiment will be described in detail.
The present invention is based on the premise that the
Since each refractory block to be stacked becomes the
Therefore, in the present invention, the joint 4 is formed by press-fitting the mortar without performing the mortar hand-painting and the hand kneading work.
具体的な手順の一例について、以下に詳細に説明する。
図8は、炉高方向Zに円形孔10A、方形孔10Bを有するコークス炉の蛇腹部構成用の大ブロック1Aaを、既に配置した別の大ブロック1Ab上の所定の位置に配置しようとする図であり、図9は、その側面図、図10(A)は、所定の位置に配置した大ブロック1Abを上面から見た上面図、図10(B)は、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cを使用し、モルタル漏れ防止処理を施した状態の図10(A)のF−F矢視部分断面図である。
An example of a specific procedure will be described in detail below.
FIG. 8 is a diagram in which a large block 1Aa for forming a bellows portion of a coke oven having a
大ブロック1Abに限らず大ブロック1は重量が大きいので、クレーン等の重機により、積み上げることになる。重機を使用するので、築炉工が手積みしなければならない負担が減り、必要な築炉工の人数を減らすことができる。
Not only the large block 1Ab but also the
重機により、安全に精度良く所定の位置に大ブロック1Abを配置するために、図8、9に示したガイド機構2と、図8〜11に示したスペーサ3を配置することができる。ガイド機構2は、大ブロック1Abを配置する際に、水平方向、すなわち、炉幅方向Xおよび炉長方向Yの所定の位置を合わせ、スペーサ3は、垂直方向、すなわち、炉高方向Zの位置を所定の位置に合わせる。このガイド機構2とスペーサ3の配置後、大ブロック1Abを重機により所定位置に配置する。ここで、所定の大ブロック1Abを配置する前であれば、ガイド機構2とスペーサ3を配置する順序については特に限定されない。
In order to arrange the large block 1Ab at a predetermined position safely and accurately by a heavy machine, the
ガイド機構2を配置することにより、据付精度の低い重機で大ブロック1Abを配置しても、炉幅方向Xおよび炉長方向Yについて、概ね所定の位置に配置することができる。さらに、人手による±2mmまでの精密な据付精度とするための再調整の負担が軽減できる。また、クレーンで吊り下げた状態の大ブロック1Abの下で人が作業する必要がなく、安全に大ブロック1Abを配置できる。
By arranging the
このガイド機構2は、例えば、図8、9に示したように、下方から上方(炉高方向Z)に向けて斜めに開いた板状とすることができる。このような斜めに開いた板状とすれば、この開いた板の面を大ブロック1Abがすべり降りることにより、水平方向位置を所定の位置、すなわち、所定の炉幅方向Xおよび炉長方向Yの位置に大ブロック1Abを収めることができる。この下方から上方に向けて斜めに開いた面は、一つのガイド機構2において、炉幅方向Xおよび炉長方向Yについてそれぞれに形成してもよい。また、炉幅方向Xを合わせるガイド機構2と、炉長方向Yを合わせるガイド機構2の二種類を各々配置してもよい。
For example, as illustrated in FIGS. 8 and 9, the
一方、垂直方向位置を所定の位置、すなわち、炉高方向Zの所定の位置に合わせることは、図10に示したように、大ブロック1Aa、1Abの間にスペーサ3を所定の位置に配置して行うことができる。スペーサ3は、炉高方向Zの目地4の厚さを所定の厚さに調整する役目も有する。なお、スペーサ3は、目地4を形成した後も目地4の中に残留する。そのため、スペーサ3は、目地を形成するモルタルと同じ材質となるように、モルタルを固めて製造することが好ましい。
また、図8、9に示したように、方形孔10Bの内側の目地4の開口部について、ロープ5Bによりモルタル漏れ防止処理を施すならば、積み上げる大ブロック1Ab配置する前に、方形孔10Bを囲うように、ロープ5Bを配置しておく。
On the other hand, adjusting the vertical position to a predetermined position, that is, a predetermined position in the furnace height direction Z, places the
Also, as shown in FIGS. 8 and 9, if the mortar leakage prevention treatment is applied to the opening of the joint 4 inside the
図9のように、大ブロック1Abを所定の位置に配置したら、ガイド機構2は取り除く。ガイド機構2を取り除かないと、モルタルを圧入することができない。配置された大ブロック1Abは、スペーサ3の上に載置されており、ガイド機構2上には載っていないので、大ブロック1Ab配置後にガイド機構2を取り除くことができる。
As shown in FIG. 9, when the large block 1Ab is arranged at a predetermined position, the
モルタル圧入前には、図10(B)、図11(A)に示したように、目地4の開口部に、テープ5A、ロープ5B、フーセン5Cによりモルタル漏れ防止処理を施す。水平方向の目地4のみでなく、垂直方向の目地4の開口部にもシールし、垂直方向の目地4にもモルタルが圧入できるようにする。その後、大ブロック1Abに設けた所定の圧入口6よりモルタルを圧入する。圧入口6より圧入されたモルタルは、図11(B)に示したように、モルタルの流れ7として大ブロック1Aaと大ブロック1Abの間、および、1Aaと隣接する大ブロック1との間の目地4内に行き渡り、目地4にモルタルを充填できる。コークス炉を建設する場合、目地4の厚さは、2〜6mmが好ましく、より好ましくは、4mmである。
Prior to the mortar press-fitting, as shown in FIGS. 10B and 11A, the opening of the joint 4 is subjected to a mortar leakage prevention process with a
なお、目地4の厚さが薄く、形状が複雑な場合、目地4内にモルタルが十分に圧入されない場合がある。その場合、モルタルを圧入する圧力を高圧にすることや、圧入するモルタルの水分量を増やし、モルタルを流れやすくすることが考えられる。あるいは、圧入口の数を増やしてモルタルの流れる距離を短くすることが考えられる。
しかしながら、圧入するモルタルの圧力を高圧にし過ぎると、モルタルの圧力で大ブロック1が浮き上がって、所定の位置からずれてしまい、据付精度が悪くなる場合がある。また、目地4の開口部に施したモルタル漏れ防止のためのシールが破れて、モルタルが漏れ出す場合もある。
モルタルの水分量を増やすと、モルタルが固まるまでの時間が長くなり、また、モルタルがるが固まった後も、水分量が少ないモルタルを使用した場合に比べて強度が低下する。
圧入口の数を増やすと、大ブロックの形状がさらに複雑化するため製造コストが上昇し、また、モルタルの圧入に時間がかかる。
このような問題を防止するため、モルタルを圧入する際には、図12に示したように、設置金具8によって大ブロック1に設置したバイブレータ9により大ブロック1を振動させることが好ましい。モルタルはキチソトロピー(せん断応力を受けると粘性が低下する特性)を有するので、大ブロック1を振動させることによりモルタルの粘性が低下すると推定できる。モルタルの粘度が低下すれば、圧入口6より圧入されたモルタルは、厚さが薄く、複雑な形状の目地4内にスムーズに行き渡り、目地4を形成する。ここで、振動の周波数や振幅は、大ブロック1の大きさや、目地4の長さや形状により決定すればよいが、たとえば、周波数10〜60Hz、振動のエネルギー100〜250kNであることが好ましい。また、モルタルに振動を与えられれば、バイブレータ9を設置する場所は特に限定されない。振動を加えるひとつの目安として、目地内圧が8kPaを超える圧入条件であれば加振することが好ましい。
振動を付与することにより、圧入の圧力を高圧化せず、モルタルの水分量を増やさずに、モルタルを圧入する距離が長く、目地4の厚さが薄く、複雑な形状のモルタル目地を形成するためのモルタル圧入を行えるモルタル目地4を形成できる。
In addition, when the joint 4 is thin and the shape is complicated, the mortar may not be sufficiently pressed into the
However, if the pressure of the mortar to be press-fitted is too high, the
When the water content of the mortar is increased, the time until the mortar is hardened becomes longer, and after the mortar is hardened, the strength is lowered as compared with the case where the mortar having a low water content is used.
If the number of pressure inlets is increased, the shape of the large block is further complicated, resulting in an increase in manufacturing cost, and it takes time to press the mortar.
In order to prevent such a problem, when the mortar is press-fitted, it is preferable to vibrate the
By applying vibration, the pressure of press-fitting is not increased, the water content of the mortar is not increased, the mortar press-in distance is long, the joint 4 is thin, and a mortar joint having a complicated shape is formed. Therefore, the mortar joint 4 capable of performing the mortar press-fitting can be formed.
このように、本発明では、モルタル施工を大ブロック1の配置後に圧入により行うことで、モルタルの手塗りおよびモルタルの揉み作業を不要とできる。そのため、築炉工は、大ブロック1を配置するために重機を操作する機械工の監督を行えばよいので、必要な築炉工の人数を大幅に削減できる。さらに、モルタル漏れ防止処理に使用するシール材を目地4の開口部に応じて最適化しているので、モルタル漏れを確実に防止しつつモルタル施工の時間を短縮して高効率化することができる。
As described above, in the present invention, the mortar construction is performed by press-fitting after the
以上のように、本発明により、耐火物のブロックの積み上げ作業を、大ブロック化し、機械化し、モルタル漏れ防止処理を高効率化してモルタルを圧入するのでモルタルの施工効率が向上し、築炉工等の煉瓦職人の労力を低減でき、大ブロック1を積み上げた建築物の建設を安価で、短い工期で行うことができる。
As described above, according to the present invention, the stacking work of refractory blocks is made into a large block, mechanized, the mortar leakage prevention treatment is made highly efficient and the mortar is press-fitted, so the mortar construction efficiency is improved and the Thus, it is possible to reduce the labor of brick craftsmen and the like, and to construct a building in which
1…大ブロック、1A、1Aa、1Ab…蛇腹部構成用の大ブロック、1B…燃焼室構成用の大ブロック、2…ガイド機構、3…スペーサ、4…目地、41…角部、5A、5Aa、5Ab…テープ、5B…ロープ、5C…フーセン、6…圧入口、7…モルタルの流れ、8…設置金具、9…バイブレータ、10A…円形孔、10B…方形孔、10C…大径孔、X…炉幅方向、Y…炉長方向、Z…炉高方向
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記大ブロックを、必要な厚さの目地を形成できる間隔を設けて、所定の位置に配置し、
前記目地の各開口部に応じて、それぞれ、テープ、ロープ、フーセンのいずれか1つをシール材として選択し、前記シール材によりモルタル漏れ防止処理を施し、
前記大ブロックに設けた所定の圧入口よりモルタルを圧入する
ことを特徴とするモルタル目地形成方法。 In the mortar joint formation method when building a building by stacking large blocks of refractory of 30 kg or more per one,
The large block is disposed at a predetermined position by providing an interval capable of forming a joint having a required thickness,
According to each opening of the joint, each one of tape, rope, Fusen is selected as a sealing material, mortar leakage prevention treatment is performed by the sealing material,
A mortar joint forming method, wherein mortar is press-fitted from a predetermined pressure inlet provided in the large block.
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