JP2019163394A - コークス炉の築造方法及びコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック - Google Patents

Abstract

【課題】複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロック７を用いてコークス炉内の煉瓦構造物１５を構築するに際し、煉瓦ブロック相互間の接合面の凹凸を嵌合して接合することなく、コークス炉内の煉瓦構造物を設置することを可能にする、コークス炉の築造方法及びコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロックを提供する。【解決手段】上下に接する煉瓦列８の積層端部１０の相互の位置関係は、一部又は全部の積層端部１０においては正段差付き積層端部１１であり、残りの積層端部においては段差なし積層端部であり、煉瓦ブロック７をコークス炉内の煉瓦構造物設置位置において炉長方向３１に複数配列し、炉長方向３１に隣接する煉瓦ブロック７間の空間に手積み煉瓦２０を配設して固定し、炉長方向に延びる煉瓦構造物１５を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、コークス炉の築造方法及びコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロックに関するものである。

室炉式コークス炉（コークス炉１）においては、図７に示すように、炭化室２と燃焼室３とが炉団長方向３２に交互に配置されて炭化室・燃焼室部２２を形成し、炭化室・燃焼室部２２の上部には炉頂部２１、下部には蓄熱室４が配列されている。炭化室・燃焼室部２２と蓄熱室４との間の部分は蛇腹部２３ともいわれる。蓄熱室４の下部にはソールフリュー５が配置されている。通常、炭化室２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３は、燃焼室煉瓦構造物１６を形成しており、炉長方向に配列された燃焼室フリュー列からなる。燃焼室煉瓦構造物１６、炉頂部２１、蛇腹部２３、蓄熱室４、ソールフリュー５は、いずれも煉瓦積み構造で形成される。

室炉式コークス炉に用いられる耐火物としては、高温領域で機械的強度が大きく、かつ体積変化が少なく、熱伝導性が比較的良好であるとともに、材料が安価で大量に入手できる等の理由から、その多くが珪石煉瓦で構築されている。耐火物として用いる珪石煉瓦は、原料の珪石を焼成して製造する焼成煉瓦であり、高さは１００〜１５０ｍｍ、長さと幅は例えば燃焼室であれば燃焼室フリューの形状から定まり、１個あたりの質量は２０ｋｇ弱である。煉瓦と煉瓦の合わせ面を構成する目地にはモルタルを充填して耐火物構造が構築される。例えば、炭化室を５０室有する室炉式コークス炉においては、上記硅石煉瓦を合計で１３０万個用いて、耐火物構造が構成されている。以下、硅石煉瓦を含め、総称して煉瓦６と呼ぶ。

室炉式コークス炉の新設時、あるいは室炉式コークス炉の老朽化に対応して耐火物構造全体を更新するに際しては、煉瓦６を、一つ一つ手積みで積み上げて構築する手積み工法が用いられる。手積み工法は、煉瓦積みの専門職である築炉工によって作業が行われる。

コークス炉は、製鉄所構内に設けられ、当該製鉄所の高炉で使用するコークスを製造している。従って、既設のコークス炉を老朽更新するに際しては、老朽更新のための休止中には別の手段でコークスを手配することが必要となるので、老朽更新のための休止期間をできるだけ短縮することが要請される。煉瓦６を手積み工法で積み上げる作業はすべて手作業であるため、築炉期間を短縮するためには、膨大な人数の熟練した築炉工によって作業を行う必要がある。しかし、熟練した築炉工の人数には限りがあるため、短期間で築炉を行うために十分な人数の築炉工を確保することが困難となる。

また、手積み工法による築炉作業は、労働集約型作業であることに加え、作業を行う築炉工は上述のように熟練した技能を要求されるため、将来はさらに築炉工の確保が困難となることが予想される。

特許文献１には、炉体構築現場から離れた別地において、平面方向に複数の煉瓦を並べ、さらに上下方向に複数段積層された複数の煉瓦壁モジュールを予め形成し、炉体築造現場において、当該複数の煉瓦壁モジュールを積層して煉瓦壁を形成する、コークス炉の炉体構築方法が開示されている。一つの煉瓦壁、例えば炉長方向１列の燃焼室を構成する煉瓦構築物に対して上下方向に５個の煉瓦壁モジュールを積層する場合、一つの煉瓦壁について最大で５個の煉瓦壁モジュールを別地で同時進行で形成することができる。以下、複数の煉瓦を別地で構築した煉瓦壁モジュールを、煉瓦ブロックとも呼ぶ。

特許文献１には、コークス炉の燃焼室を形成するための煉瓦ブロック（煉瓦壁モジュール）が記載されている。一つの煉瓦ブロックは、炉長方向が燃焼室の炉長方向全長であり、高さ方向に８段の煉瓦列で形成されている。上下方向の煉瓦積みは、炉長方向において縦目地が段毎に交互になった千鳥配列となっている。

特許文献２には、コークス炉の建設方法において、コークス炉基礎上に、蓄熱室内の仕切り壁とギッターれんがを除いて、少なくとも炉床、ソールフリュー部、蓄熱室及び蛇腹部を、耐火物ブロックを使用して施工した後、蓄熱室内の仕切り壁とギッターれんがの施工を行うことを特徴とするコークス炉の建設方法が開示されている。

特許文献２ではさらに、炭化室及び燃焼室、並びに炉頂部も、コークス炉を炉長方向及び／又は高さ方向に分割した形状を有する大型ブロックを使用して施工するとしている。ソールフリュー（同文献の図１）、蓄熱室（同図２）、蛇腹部（同図３）について、高さ方向の一部及び炉長方向の一部について、複数の煉瓦を別地で構築した煉瓦ブロックを用いた例が示されている。同文献の図１〜図３のいずれについても、上下方向の煉瓦積みは、炉長方向において縦目地が段毎に交互になった千鳥配列となっている。そのため、本明細書の図５に示すように、それぞれの煉瓦ブロック７の炉長方向端部９において、上下に接する煉瓦列８の炉長方向端部（以下「積層端部１０」という。）の相互の位置関係は、図５（Ａ）に示すように、約半数において下側の煉瓦列８Ｌの端部９Ｌが上側の煉瓦列８Ｕの端部９Ｕよりも炉長方向外側３６まで延びており（以下「正段差付き積層端部１１」という。）、図５（Ｂ）に示すように、残りの半数において上側の煉瓦列８Ｕの端部９Ｕが下側の煉瓦列８Ｌの端部９Ｌよりも炉長方向外側３６まで延びている（以下「逆段差付き積層端部１２」という。）。

特許文献２において燃焼室（同文献の図４）についても煉瓦ブロックを用いた例が示されており、当該煉瓦ブロックは、高さ方向の一部及び炉長方向の全長にわたる大きさを有している。煉瓦ブロックの炉長方向端部は炉端部であるから、すべての煉瓦列の炉長方向端部（積層端部）の相互の位置関係は、図５（Ｃ）に示すように、上下の煉瓦列（８Ｕ、８Ｌ）の端部（９Ｕ、９Ｌ）が炉長方向同一位置にある（以下「段差なし積層端部１３」という。）。

特開２０１５−８１３００号公報 特開２０１６−２２２７５８号公報

コークス炉を構成する煉瓦構造物について、複数の煉瓦を別地で構築して煉瓦ブロックとした上でコークス炉内に配置する方法が、上述のように特許文献１、特許文献２に開示されている。

コークス炉のうち、ソールフリュー、蓄熱室、蛇腹部については、特許文献２に記載のように、炉長方向を分割して煉瓦ブロックを別地で構築し、煉瓦ブロックを炉長方向に連結することにより、それぞれの煉瓦構造物を完成している。煉瓦ブロック相互間は、煉瓦ブロック７の端部９同士が連結される。連結面については、特許文献２の図１（ソールフリュー）の図面から明らかなように、千鳥配置した煉瓦によって凹凸が形成されている（本明細書の図６（Ｂ）の端部９参照）。そのため、煉瓦ブロック７同士を炉長方向３１に接続するに際しては、煉瓦ブロック７それぞれの端部９の凹凸を嵌合し、嵌合部にモルタルによる目地を形成して健全な接合部を完成する必要がある。凹部に煉瓦を差し込んで目地を形成する場合、モルタル廻りが不均一になり、目地内に空気だまりを形成するリスクがある。煉瓦ブロック７の端部９相互間の接合面は広い面積を有し、多数の凹凸が存在することから、相互に嵌合したすべての接合面について、健全な目地を形成することは困難である。

コークス炉のうち、燃焼室に関しては、特許文献１、特許文献２いずれも、炉長方向の全長（長さ約１７ｍ）を一つの煉瓦ブロックとして別地で構築し、１７ｍ長さの煉瓦ブロックをコークス炉内に搬入し、燃焼室毎に、高さ方向に煉瓦ブロックを積層することによって燃焼室煉瓦構造物を形成している。煉瓦ブロックの長さが１７ｍと極めて長大であるため、搬入時及び据え付け時の取り扱いは困難であり、据え付け時の据え付け精度を全長にわたって確保しつつ、全長の目地を正確かつ健全に形成することも困難である。燃焼室の煉瓦ブロックを炉長方向に複数に分割しようとすると、上記ソールフリューの場合と同様、煉瓦ブロック７の端部９相互の接合面には凹凸が生じ、相互に嵌合したすべての接合面について、健全な目地を形成することは困難となる。

本発明は、複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロック７を用いてコークス炉内の煉瓦構造物１５を構築するに際し、コークス炉の炉長方向全長にわたる煉瓦ブロックを用いることなく、また煉瓦ブロック相互間の接合面の凹凸を嵌合して接合することなく、コークス炉内の煉瓦構造物を設置することを可能にする、コークス炉の築造方法及びコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロックを提供することを目的とする。

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）複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロックを構築し、前記煉瓦ブロックは、コークス炉の炉長方向となる方向に煉瓦を配列した煉瓦列を有し、コークス炉の高さ方向に複数の煉瓦列が積層され、上下に接する煉瓦列の炉長方向端部（以下「積層端部」という。）の相互の位置関係は、炉端部となる端部を除いて、一部又は全部の積層端部においては下側の煉瓦列の端部が上側の煉瓦列の端部よりも炉長方向外側まで延びており（以下「正段差付き積層端部」という。）、残りの積層端部においては上下の煉瓦列の端部が炉長方向同一位置にあり（以下「段差なし積層端部」という。）、前記煉瓦ブロックをコークス炉内の煉瓦構造物設置位置において炉長方向に複数配列し、炉長方向に隣接する前記煉瓦ブロックの同一高さ位置の煉瓦列が相互に連続するように煉瓦を配設して固定し、炉長方向に延びる煉瓦構造物を形成することを特徴とするコークス炉の築造方法。
（２）前記煉瓦ブロックにおいて、炉端部となる端部を除く前記積層端部のうち、前記正段差付き積層端部の比率が５０％以上であることを特徴とする（１）に記載のコークス炉の築造方法。
（３）前記煉瓦構造物が、コークス炉の蓄熱室のピラーウォール又は燃焼室煉瓦構造物であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のコークス炉の築造方法。

（４）複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロックであって、前記煉瓦ブロックは、コークス炉の炉長方向となる方向に煉瓦を配列した煉瓦列を有し、コークス炉の高さ方向に複数の煉瓦列が積層され、上下に接する煉瓦列の炉長方向端部（以下「積層端部」という。）の相互の位置関係は、一部又は全部の積層端部においては下側の煉瓦列の端部が上側の煉瓦列の端部よりも炉長方向外側まで延びており（以下「正段差付き積層端部」という。）、残りの積層端部においては上下の煉瓦列の端部が炉長方向同一位置にあり（以下「段差なし積層端部」という。）、前記煉瓦ブロックにおいて、前記積層端部のうち、前記正段差付き積層端部の比率が５０％以上であることを特徴とするコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック。
（５）煉瓦構造物が、コークス炉の燃焼室煉瓦構造物又は蓄熱室のピラーウォールであることを特徴とする（４）に記載のコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック。

本発明により、複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロック７を用いてコークス炉内の煉瓦構造物１５を構築するに際し、コークス炉の炉長方向全長にわたる煉瓦ブロックを用いることなく、また煉瓦ブロック相互間の接合面の凹凸を嵌合して接合することなく、コークス炉内の煉瓦構造物を設置することが可能となる。

本発明のコークス炉の築造方法を示す図であり、（Ａ）は基礎煉瓦列に煉瓦ブロックを配置する前の状況、（Ｂ）は煉瓦ブロックを配置した状況、（Ｃ）は煉瓦ブロック相互間に手積み煉瓦を配置した状況を示す図である。 本発明のコークス炉の築造方法を示す図であり、（Ｄ）は図１（Ｃ）にさらに煉瓦ブロックを配置する前の状況、（Ｅ）は煉瓦ブロックを配置した状況を示す図である。 蓄熱室のピラーウォールを構築するための本発明の煉瓦ブロックの一例を示す斜視図である。 燃焼室煉瓦構造物を構築するための本発明の煉瓦ブロックの一例を示す斜視図である。 本発明で定義する積層端部について説明する図であり、（Ａ）は正段差付き積層端部、（Ｂ）は逆段差付き積層端部、（Ｃ）は段差なし積層端部である。 煉瓦ブロックの炉長方向端部を示す図であり、（Ａ）はすべての積層端部が正段差付き積層端部の場合、（Ｂ）は一部の積層端部が逆段差付き積層端部の場合を示す。 コークス炉の炉長方向に垂直な断面図である。

耐火物製の煉瓦６を積み上げて耐火物構造を構成するコークス炉１の煉瓦構造物１５において、例えば燃焼室３を形成する燃焼室煉瓦構造物１６、蓄熱室４のピラーウォール１７、ソールフリュー５などについては、水平方向（炉長方向３１、炉団長方向３２）には隣接する煉瓦の間で上下の段差を設けずに煉瓦を並べる。炉長方向３１についてみると、煉瓦が上下の段差を有さずに一列に並んでおり、これを以下「煉瓦列８」と呼ぶ（図５、図６参照）。

一方、上下方向（高さ方向３３）には、隣接する煉瓦６をいわゆる千鳥配列にして、煉瓦間の縦目地３５が連続目地とならないような配列を行っている。例えば図５（Ａ）に示すように、上側の煉瓦列８Ｕの縦目地３５Ｕと下側の煉瓦列８Ｌの縦目地３５Ｌは、炉長方向３１に異なった位置に配置されている。そのため、複数の煉瓦を別地で構築して煉瓦ブロック７とした上でコークス炉内に配置する方法を採用し、炉長方向３１に煉瓦ブロック７を分割する場合には、煉瓦ブロック７の炉長方向分割面（端部９）には、図６（Ｂ）に示すように、上下方向に千鳥配列された煉瓦によって凹凸が形成されることになる。ここでは、前述のように、それぞれの煉瓦ブロック７の炉長方向の端部９において、上下に接する２つの煉瓦列（８Ｕ、８Ｌ）によって形成される炉長方向端部を、「積層端部１０」という（図５）。そして、積層端部１０における上下の煉瓦列（８Ｕ、８Ｌ）の端部（９Ｕ、９Ｌ）の相互の位置関係は、約半数において、図５（Ａ）に示すように、下側の煉瓦列８Ｌの端部９Ｌが上側の煉瓦列８Ｕの端部９Ｕよりも炉長方向外側３６まで延びており、このような端部を「正段差付き積層端部１１」という。そして、残りの半数において、図５（Ｂ）に示すように、上側の煉瓦列８Ｕの端部９Ｕが下側の煉瓦列８Ｌの端部９Ｌよりも炉長方向外側３６まで延びており、このような端部を「逆段差付き積層端部１２」という。

なお、炉端部１４においては、図５（Ｃ）に示すように、上下の煉瓦列（８Ｕ、８Ｌ）の端部（９Ｕ、９Ｌ）の相互の位置関係は炉長方向同一位置にあり、このような端部を以下「段差なし積層端部１３」という。

前述のように、従来の煉瓦ブロック７においては、炉長方向分割面（端部９）に図６（Ｂ）に示すように、上下方向に正段差付き積層端部１１と逆段差付き積層端部１２が交互に配置されるため、端部９の形状が凹凸となり、炉長方向３１に配列した煉瓦ブロック７相互に嵌合したすべての接合面について、健全な目地を形成することは困難であった。

これに対して本発明においては、複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロックを用いて炉長方向に延びる煉瓦構造物を形成するに際し、以下に示す煉瓦ブロックを用い、以下に示す築造方法を適用することにより、上記従来の問題を解決することができる。

まず、用いる煉瓦ブロック７は、図６（Ａ）に示すように、コークス炉１の炉長方向３１となる方向に煉瓦６を配列した煉瓦列８を有し、コークス炉１の高さ方向３３に複数の煉瓦列８が積層され、上下に接する煉瓦列８の炉長方向端部（積層端部１０）の相互の位置関係は、炉端部１４となる端部を除いて、一部又は全部の積層端部においては、図５（Ａ）に示すように、下側の煉瓦列８Ｌの端部９Ｌが上側の煉瓦列８Ｕの端部９Ｕよりも炉長方向外側３６まで延びた正段差付き積層端部１１を形成している。炉端部１４以外の残りの積層端部においては上下の煉瓦列（８Ｕ、８Ｌ）の端部（９Ｕ、９Ｌ）が炉長方向同一位置にある段差なし積層端部１３を形成している（図５（Ｃ））。従って、端部には逆段差付き積層端部１２を有していない。煉瓦ブロック７の炉長方向端部であって炉端部１４に該当する部分については、通常は段差なし積層端部１３によって構成されている。

上記特長を有する煉瓦ブロック７を用いて煉瓦構造物１５を構築するに際し、煉瓦ブロック７をコークス炉内の煉瓦構造物１５設置位置において炉長方向３１に複数配列する。隣接する煉瓦ブロック７はいずれも端部が正段差付き積層端部１１を有しているので、両者は、最下端の煉瓦列を除いて相互に接することなく、空間を有している。最下段も好ましくは接触せずに空間を有している。本発明では、この空間に手積み煉瓦を手積みで積み上げることを特徴とする。即ち、炉長方向３１に隣接する煉瓦ブロック７の同一高さ位置の煉瓦列８が相互に連続するように煉瓦６を配設して固定し、炉長方向３１に延びる煉瓦構造物１５を形成する。

図１、図２に基づいて具体的に説明する。図１、図２において、ドットハッチングしているのが煉瓦ブロック７であり、ドットハッチングしていないのはコークス炉内で手積み煉瓦２０を用いて構築した部分である。

図１（Ａ）においては、煉瓦構造物１５のうち、最下段２列に該当する基礎煉瓦列１９の配置が完了している。基礎煉瓦列１９は煉瓦６を手積み煉瓦２０として手積みで配列したものである。煉瓦ブロック７として、煉瓦ブロック７Ａと煉瓦ブロック７Ｂを図示している。煉瓦ブロック７は、トングによってはさまれてクレーンで吊り上げ、炉外の保管場所からコークス炉内の所定の位置に運ばれる。煉瓦ブロック７Ａは、その一端（図の左側）が炉端部１４に対応するため、全段が段差なし積層端部１３となっている。煉瓦ブロック７Ａの反対側端部、及び煉瓦ブロック７Ｂの両側の端部は、いずれもすべてが正段差付き積層端部１１となっている。

図１（Ｂ）では、図１（Ａ）に示す煉瓦ブロック（７Ａ、７Ｂ）と、図１（Ａ）には図示していない煉瓦ブロック７Ｃとを、基礎煉瓦列１９の上に配置した状況を示す。この状態で、隣接する煉瓦ブロック７はいずれも相対する端部が正段差付き積層端部１１を有しているので、両者は相互に接することなく、両者の間に逆台形の空間を有している。次に、この空間部に、図１（Ｃ）に示すように、手積み煉瓦２０を手積みで配列する。煉瓦ブロック７の端部に逆段差付き積層端部１２が存在しないので、手積み煉瓦２０を凹部の内部に差し込み、嵌合して配置する箇所が存在せず、健全な目地を形成することが可能である。図１（Ｃ）においては、最下段に位置する２段の基礎煉瓦列１９の上に、４段の煉瓦列８が、炉長方向３１に隙間なく配置されている。煉瓦列８に形成された縦目地は、いずれも上下方向で連続しておらず、煉瓦構造物１５の強度を十分に確保することが可能となる。

隣接する煉瓦ブロックにおいて、同一高さの煉瓦列８については、高さ方向３３には極力同じ高さとし、炉団長方向３２には極力煉瓦面が同一の面を構成するように配置することが好ましい。隣接する煉瓦列間で高さに相違が生じた場合、又は炉団長方向の面の位置にずれが生じた場合には、手積み煉瓦２０の施工において、隣接する手積み煉瓦２０間の高さ差や面ずれを極力小さく（±１ｍｍ以内に抑えて）施工しつつ、煉瓦列を接続することができる。

なお、煉瓦ブロック７の積層端部１０（炉端部１４以外の箇所）については、そのすべてが正段差付き積層端部１１であると好ましいが、一部が段差なし積層端部１３であってもかまわない。
段差なし積層端部１３の部分については、手積み煉瓦２０を積層した後の煉瓦構造物において、縦目地が連続した目地構造となる。煉瓦ブロック７の積層端部１０（炉端部１４以外の箇所）について、そのすべてを段差なし積層端部１３とした場合、隣接する煉瓦ブロック７の積層端部を同じくすべて段差なし積層端部１３とすることにより、両者の間に手積み煉瓦を用いずに煉瓦構造物を形成することが可能となる。しかし、煉瓦ブロックの積層端部をすべて段差なし積層端部１３としたのでは、煉瓦ブロックの端部において連続した縦目地が形成されることになる。このような連続した縦目地では、目地に被着させたモルタルが、固化する前に重力の作用で下方に流れてしまい、健全な目地を形成することが難しくなる。また、たとえ健全な目地を形成することができたとしても、連続目地では煉瓦構造物としての十分な強度を確保することが困難となる。
一方、端部９において、正段差付き積層端部１１と段差なし積層端部１３が混在し、段差なし積層端部１３において連続目地が形成されるとしても、連続目地部分が全体のうちの一部であれば、煉瓦構造物１５の強度低下はごく僅かとなり、モルタルの下方への流れも抑えることができ、適用可能である。煉瓦ブロックにおいて、積層端部１０（炉端部１４以外の箇所）のうち、正段差付き積層端部１１の比率が、箇所数比率で５０％以上であると好ましい。例えば煉瓦ブロック７が３段積みブロックである場合、端部９には積層端部１０が上下に２箇所形成される。そのうちの１箇所を正段差付き積層端部１１とし、もう１箇所を段差なし積層端部１３とした場合、上述のように正段差付き積層端部１１の比率が５０％となる。

煉瓦ブロック７を構築するに際し、煉瓦ブロック７を構成する煉瓦６の大部分を別地で組み立てた上で、その煉瓦ブロックをコークス炉内に搬入し、搬入後に残りの煉瓦６を組み込んで煉瓦ブロック７を完成することとしてもよい。例えば、煉瓦ブロック７のうち、端部９に突出する最下部・最外部の煉瓦６（１個）について、搬送中での煉瓦ブロックの破損を防ぐため、別地では組み込まず、コークス炉内への搬送後であって、煉瓦構造物１５として施工する前の段階で、煉瓦６（１個）を組み込むことにより、煉瓦ブロック７を完成することとしてもよい。

本発明を適用する煉瓦構造物１５が、コークス炉１の蓄熱室４のピラーウォール１７である場合について、図３に基づいて説明する。図３に例示するピラーウォール１７は、炉長方向３１には煉瓦列８を形成し、炉団長方向３２には当該煉瓦列８が２列配置されている。図３は、ピラーウォール１７を形成するための煉瓦ブロック７の斜視図である。煉瓦ブロック７の側面形状が台形であることから明らかなように、煉瓦ブロック７の炉長方向３１の両側端部は、いずれも正段差付き積層端部１１によって構成されている。また、煉瓦ブロック７の上面形状から、炉長方向３１に延びる煉瓦列８が形成され、炉団長方向３２には煉瓦列８が２列形成されていることがわかる。図３に示す煉瓦ブロック７を、図１（Ｂ）に示すように炉長方向３１に配列し、隣接する煉瓦ブロック７の間の空間に手積み煉瓦２０を配列することにより、ピラーウォール１７としての煉瓦構造物１５を形成することができる。煉瓦ブロック７の端部に逆段差付き積層端部１２が存在しないので、手積み煉瓦２０を凹部の内部に嵌合して配置する箇所が存在せず、健全な目地を形成することが可能である。

本発明を適用する煉瓦構造物１５が、コークス炉１の燃焼室煉瓦構造物１６である場合について、図４に基づいて説明する。燃焼室３は、フリュー１８が炉長方向３１に配列されたフリュー列を形成している。図４に例示する煉瓦ブロック７では、上下方向に４段の煉瓦列８が積層されている。煉瓦列８を構成する煉瓦６のうち、炉長方向３１に延びる部分が燃焼室３のフリュー１８と炭化室との隔壁を構成し、煉瓦６のうちで炉団長方向に延びる部分がフリュー１８相互間の隔壁を構成している。図４に示す煉瓦ブロック７は、炉長方向３１の中央部にフリュー１８が形成され、その両側（炉長方向３１）にもフリュー１８が形成されている。図４に示す煉瓦ブロック７の側面形状が台形であることから明らかなように、煉瓦ブロック７の炉長方向３１の両側端部は、いずれも正段差付き積層端部１１によって構成されている。煉瓦ブロック７の端部に逆段差付き積層端部１２が存在しないので、手積み煉瓦２０を凹部の内部に嵌合して配置する箇所が存在せず、健全な目地を形成することが可能である。従って、煉瓦構造物１５が燃焼室煉瓦構造物１６である場合についても、図１、図２に示す築造方法によって、煉瓦構造物１５を構築することができる。

以上説明したように、本発明のコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック７は、複数の煉瓦６を組み合わせた煉瓦ブロック７であって、コークス炉１の炉長方向３１となる方向に煉瓦を配列した煉瓦列８を有し、コークス炉の高さ方向３３に複数の煉瓦列８が積層され、上下に接する煉瓦列８の炉長方向端部（積層端部１０）の相互の位置関係は、一部又は全部の積層端部においては下側の煉瓦列８Ｌの端部９Ｌが上側の煉瓦列８Ｕの端部９Ｕよりも炉長方向外側３６まで延びており（正段差付き積層端部１１）、残りの積層端部においては上下の煉瓦列（８Ｕ、８Ｌ）の端部（９Ｕ、９Ｌ）が炉長方向同一位置にある（段差なし積層端部１３）（図１、５、６参照）。このような煉瓦ブロック７を用いて、上記説明した本発明の築造方法を適用することにより、煉瓦ブロック相互間の接合面の凹部に煉瓦を差し込んで接合することなく、コークス炉内の煉瓦構造物を設置することが可能となる。

本発明の煉瓦ブロック７は、煉瓦列８の積層段数が３段又は４段であると好ましい。５段以上の積層段数とすると、据え付け時のハンドリング効率がかえって低下することがある。

前述のように、本発明のコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック７を用いる煉瓦構造物１５が、コークス炉の燃焼室煉瓦構造物１６又は蓄熱室４のピラーウォール１７であるであると好ましい。

炉団長方向に５０窯の炭化室２を有する室炉式のコークス炉１において、コークス炉の老朽化に対応して耐火物構造全体を更新した。蓄熱室４のピラーウォール１７を構築するに際して、本発明の煉瓦ブロック７を用いる築造方法を適用した。蓄熱室４は、高さ方向３３に２７段の煉瓦６が積層されている。煉瓦６としては、コークス炉煉瓦構造物構築に通常用いられる硅石煉瓦を用いた。個々の煉瓦６の質量は平均して９ｋｇ程度である。煉瓦ブロック７として、図３に示す煉瓦ブロックを用いた。

従来の、ピラーウォール１７を構成するすべての煉瓦について手積み煉瓦２０を用いる場合には、ピラーウォール１７の部分で４５日間の築造期間を要していた。これに対して、従来と同一の築炉工人数を配置して、本発明の煉瓦ブロック７を用いて築造を行ったところ、築造期間が３５日間に短縮し、工期を２２％短縮することができた。

１ コークス炉
２ 炭化室
３ 燃焼室
４ 蓄熱室
５ ソールフリュー
６ 煉瓦
７ 煉瓦ブロック
８ 煉瓦列
８Ｕ 上側の煉瓦列
８Ｌ 下側の煉瓦列
９ 端部
１０ 積層端部
１１ 正段差付き積層端部
１２ 逆段差付き積層端部
１３ 段差なし積層端部
１４ 炉端部
１５ 煉瓦構造物
１６ 燃焼室煉瓦構造物
１７ ピラーウォール
１８ フリュー
１９ 基礎煉瓦列
２０ 手積み煉瓦
２１ 炉頂部
２２ 炭化室・燃焼室部
２３ 蛇腹部
３１ 炉長方向
３２ 炉団長方向
３３ 高さ方向
３５ 縦目地
３６ 外側

Claims (5)

1. 複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロックを構築し、
   前記煉瓦ブロックは、コークス炉の炉長方向となる方向に煉瓦を配列した煉瓦列を有し、コークス炉の高さ方向に複数の煉瓦列が積層され、上下に接する煉瓦列の炉長方向端部（以下「積層端部」という。）の相互の位置関係は、炉端部となる端部を除いて、一部又は全部の積層端部においては下側の煉瓦列の端部が上側の煉瓦列の端部よりも炉長方向外側まで延びており（以下「正段差付き積層端部」という。）、残りの積層端部においては上下の煉瓦列の端部が炉長方向同一位置にあり（以下「段差なし積層端部」という。）、
   前記煉瓦ブロックをコークス炉内の煉瓦構造物設置位置において炉長方向に複数配列し、炉長方向に隣接する前記煉瓦ブロックの同一高さ位置の煉瓦列が相互に連続するように煉瓦を配設して固定し、炉長方向に延びる煉瓦構造物を形成することを特徴とするコークス炉の築造方法。
2. 前記煉瓦ブロックにおいて、炉端部となる端部を除く前記積層端部のうち、前記正段差付き積層端部の比率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の築造方法。
3. 前記煉瓦構造物が、コークス炉の蓄熱室のピラーウォール又は燃焼室煉瓦構造物であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコークス炉の築造方法。
4. 複数の煉瓦を組み合わせた煉瓦ブロックであって、
   前記煉瓦ブロックは、コークス炉の炉長方向となる方向に煉瓦を配列した煉瓦列を有し、コークス炉の高さ方向に複数の煉瓦列が積層され、上下に接する煉瓦列の炉長方向端部（以下「積層端部」という。）の相互の位置関係は、一部又は全部の積層端部においては下側の煉瓦列の端部が上側の煉瓦列の端部よりも炉長方向外側まで延びており（以下「正段差付き積層端部」という。）、残りの積層端部においては上下の煉瓦列の端部が炉長方向同一位置にあり（以下「段差なし積層端部」という。）、
   前記煉瓦ブロックにおいて、前記積層端部のうち、前記正段差付き積層端部の比率が５０％以上であることを特徴とするコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック。
5. 煉瓦構造物が、コークス炉の燃焼室煉瓦構造物又は蓄熱室のピラーウォールであることを特徴とする請求項４に記載のコークス炉の煉瓦構造物用煉瓦ブロック。

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