JP2022191088A - Furnace construction method - Google Patents

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Abstract

To provide a furnace construction method that can reduce the manual work of readjusting the installation of module blocks at construction sites and can install the module blocks efficiently with high accuracy.SOLUTION: A furnace construction method comprises: a module block production step of producing module blocks at a place other than a furnace construction site; a module block transporting step of transporting the module blocks to the furnace construction site; a mortar applying step of applying a mortar to locations where the module blocks are to be installed; and a module block installation step. The module block production step includes: a module block stacking step of stacking up multiple stereotyped refractory materials; a first measuring step of measuring contour shapes of the module blocks; a second measuring step of measuring contour shapes of locations where the module blocks are to be installed; and a determining step of comparing the contour shapes of the module blocks with the contour shapes of the installation locations to determine whether the shapes of the module blocks are acceptable or not.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モジュールブロックを用いて炉を建設する炉建設方法に関する。 The present invention relates to a furnace construction method for constructing a furnace using module blocks.

製鉄に用いられる冶金用コークスは、室炉式コークス炉で石炭を乾留することによって製造される。室炉式コークス炉は、炭化室と、該炭化室に熱を供給する燃焼室とを炉幅方向に交互に配置することによって構成されており、炭化室と燃焼室とを隔てる耐火煉瓦等の定型耐火物を介して燃焼室から炭化室へ熱が供給される。室炉式コークス炉には100門以上の炉室を備えるものもあり、そのような室炉式コークス炉は、全長100m以上、高さ10m以上におよぶ巨大煉瓦構造物といえる。 Metallurgical coke used in iron making is produced by carbonizing coal in a chamber coke oven. The chamber-type coke oven is configured by alternately arranging a coking chamber and a combustion chamber for supplying heat to the coking chamber in the width direction of the furnace. Heat is supplied from the combustion chamber to the coking chamber through a shaped refractory. Some chamber-type coke ovens have a furnace chamber of 100 gates or more, and such a chamber-type coke oven can be said to be a huge brick structure with a total length of 100 m or more and a height of 10 m or more.

コークス炉を構成する定型耐火物は、一般的な建築物用の煉瓦と異なり、上面から見た形状が長方形、台形、L字型など、複雑な形状をしている。さらに、それら定型耐火物の側面、上面、底面には、ダボと呼ばれるズレ防止用の嵌合凸部や、ホゾと呼ばれるズレ防止用の嵌合凹部が設けられている場合がある。コークス炉は、このように極めて複雑な形状を有する定型耐火物を組み合わせて建設される。 The shaped refractories that make up the coke oven have complex shapes such as rectangles, trapezoids, and L-shapes when viewed from above, unlike bricks for general buildings. Further, the side, top, and bottom surfaces of the standard refractories are sometimes provided with fitting protrusions called dowels for preventing slippage and fitting recesses called tenons for slippage prevention. A coke oven is constructed by combining shaped refractories having such extremely complicated shapes.

このような定型耐火物の形状の複雑さのため、コークス炉の築炉は、現在、築炉工による手積み作業で行われている。手積みによる築炉では、定型耐火物を積む位置にコテ等の工具を用いて所定の目地厚になるようにモルタルを塗布し、次いで、モルタル上へ定型耐火物を積み上げるという作業を繰り返し行う必要がある。その際には、複雑な形状の定型耐火物の表面にモルタルを均一に塗布する必要があるなど、極めて高度な技能が要求されるが、そのような技能を有する熟練した築炉工は常に不足している。また、手作業でモルタルの塗布と定型耐火物の積み上げを行う築炉作業は極めて重労働といえる。 Due to the complexity of the shape of the standard refractories, the construction of coke ovens is currently carried out manually by furnace builders. In manual furnace construction, it is necessary to repeat the work of applying mortar to the position where the standard refractories are to be stacked using a tool such as a trowel to achieve a predetermined joint thickness, and then stacking the standard refractories on top of the mortar. There is In doing so, extremely advanced skills are required, such as the need to apply mortar evenly to the surface of a refractory with a complicated shape, but skilled furnace builders with such skills are always in short supply. doing. Furnace construction work, in which mortar is applied and standard refractories are piled up by hand, can be said to be extremely labor intensive.

以上の理由から、定型耐火物を積み上げる作業を、少ない人手で効率的に行う方法の開発が求められている。 For the above reasons, there is a demand for the development of a method for efficiently stacking standard refractories with less manpower.

例えば、特許文献1では、予めコークス炉の建設場所以外の場所で、水平方向に複数の煉瓦を並べた煉瓦層を、鉛直方向に複数段積層したモジュールブロックを製作し、建設場所に運搬して据え付ける方法が提案されている。 For example, in Patent Document 1, a module block is manufactured by stacking a plurality of brick layers in which a plurality of bricks are horizontally arranged in a vertical direction in advance at a place other than the construction site of the coke oven, and transported to the construction site. Installation methods have been proposed.

特開2016-191064号公報JP 2016-191064 A

特許文献1で提案されている方法ではスペースに限りがあるコークス炉建設場所ではない別の場所でモジュールブロックを製造するため、十分な作業スペースを確保することができる。そしてその結果、作業効率が向上することに加え、定型耐火物の積み上げやモルタルの塗布を、ロボット等を用いて自動化することも容易である。 In the method proposed in Patent Document 1, since the module blocks are manufactured at a place other than the space-limited coke oven construction site, a sufficient work space can be secured. As a result, in addition to improving work efficiency, it is also easy to automate the stacking of standard refractories and the application of mortar using a robot or the like.

しかし、本発明者らの検討の結果、特許文献1などの従来の方法には、以下に述べるようにさらなる改善の余地があることが分かった。 However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that the conventional methods such as Patent Document 1 have room for further improvement as described below.

すなわち、コークス炉の建設に使用される定型耐火物は焼成して製造されるものであるため、寸法にばらつきがある。例えば、一般的に使用される定型耐火物では、平面視や側面視における対角線距離で1~2mm程度の寸法誤差があり、その寸法誤差は個々の定型耐火物ごとに異なっている。そのため、定型耐火物を積み上げて得られるモジュールブロックにも、個体ごとに形状のばらつきが発生する。 That is, since the shaped refractories used in the construction of coke ovens are manufactured by firing, there are variations in dimensions. For example, standard refractories generally used have a dimensional error of about 1 to 2 mm in diagonal distance in plan view or side view, and the dimensional error differs for each standard refractory. Therefore, module blocks obtained by piling up standard refractories also have variations in shape for each individual block.

特に、コークス炉においては、石炭を炭化室に挿入して乾留し、得られたコークスを側面から押し出して排出するため、炭化室の壁面には高い平坦度が要求される。したがって、モジュールブロックの製造時には、炭化室の壁面が要求される平坦度を備えるように定型耐火物の積み方を調整することが考えられるが、その場合でも、他の以外の部分における形状のばらつきを完全になくすことはできない。 In particular, in a coke oven, coal is introduced into a coking chamber for carbonization, and the obtained coke is pushed out from the side to be discharged, so the walls of the coking chamber are required to have a high degree of flatness. Therefore, when manufacturing module blocks, it is conceivable to adjust the stacking method of the standard refractories so that the walls of the coking chamber have the required flatness. cannot be completely eliminated.

このモジュールブロック形状のばらつきのために、コークス炉建設の精度や作業効率が低下するという問題がある。例えば、形状のばらつきのためにモジュールブロック間の距離が小さくなりすぎた場合、モジュールブロックの据付精度が低下することに加え、十分なモルタルの厚さを確保できない場合がある。特に、モジュールブロック同士が干渉する場合には、そのままモジュールブロックを積むことはできないため、干渉が生じないように該モジュールブロックを手直しする必要がある。しかし、モジュールブロックの設置作業は通常、モジュールブロックを運搬用の治具によって把持した状態で行われるため、そのままでは手直しを行うことはできない。そこで、一旦モジュールブロックから治具を外したうえで、該モジュールブロックを構成する定型耐火物を削るか、モジュールブロックの少なくとも一部を分解して定型耐火物を積み直す必要がある。このような手直しは非常に手間のかかる作業であり、コークス炉建設現場でモジュールブロックの手直しを行うことにより作業効率が著しく低下する。また、反対に、モジュールブロック間の距離が大きくなりすぎた場合にも、据付精度が低下する場合があることに加え、モジュールブロック間の隙間を多量のモルタルで充填する必要があるため、やはり作業効率が低下する。 Due to this variation in module block shape, there is a problem that the accuracy and work efficiency of coke oven construction are lowered. For example, if the distance between module blocks becomes too small due to variations in shape, the installation accuracy of the module blocks is lowered, and a sufficient thickness of mortar may not be ensured. In particular, when module blocks interfere with each other, the module blocks cannot be stacked as they are, so it is necessary to modify the module blocks so that the interference does not occur. However, since the module block installation work is usually performed while the module block is held by a jig for transportation, it cannot be repaired as it is. Therefore, it is necessary to first remove the jig from the module block, and then grind the standard refractories that make up the module block, or disassemble at least a part of the module block and restack the standard refractories. Such rework is very time-consuming work, and rework of the module block at the coke oven construction site significantly lowers work efficiency. Conversely, if the distance between the module blocks becomes too large, the installation accuracy may decrease and the gaps between the module blocks must be filled with a large amount of mortar. Less efficient.

したがって、モジュールブロックを用いたコークス炉建設方法において、さらに高い精度で効率的にコークス炉を建設できる方法が求められている。また、上記モジュールブロックを用いた工法は、コークス炉以外の炉の建設にも適用可能であるが、その場合にも、やはり同様に、さらに高い精度で効率的に炉を建設できる方法が求められる。 Therefore, there is a demand for a method of constructing a coke oven using modular blocks, which can construct the coke oven efficiently with higher accuracy. In addition, the construction method using the above-mentioned module block can be applied to the construction of furnaces other than coke ovens, but even in that case, there is a demand for a method that can construct furnaces with even higher accuracy and efficiency. .

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、炉の建設場所におけるモジュールブロックの手直し作業を軽減し、高い精度で効率的に炉を建設する方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for efficiently constructing a furnace with high accuracy by reducing the work required for repairing module blocks at the furnace construction site.

本発明の要旨構成は、以下の通りである。 The gist and configuration of the present invention are as follows.

1.炉の建設場所以外の場所においてモジュールブロックを製造するモジュールブロック製造工程と、
前記モジュールブロック製造工程で製造されたモジュールブロックを前記炉の建設場所へ運搬するモジュールブロック運搬工程と、
前記モジュールブロックを設置する位置にモルタルを塗布するモルタル塗布工程と、
前記モルタルが塗布された位置に前記モジュールブロック運搬工程で運搬されたモジュールブロックを設置するモジュールブロック設置工程とを含む、炉建設方法であって、
前記モジュールブロック製造工程が、
複数の定型耐火物を積み上げて前記モジュールブロックを製造する積み上げ工程と、
前記積み上げ工程で得られた前記モジュールブロックの輪郭形状を測定してモジュールブロック輪郭形状を得る第1の測定工程と、
前記炉における、前記モジュールブロックが設置される位置の輪郭形状を測定して設置位置輪郭形状を得る第2の測定工程と、
前記モジュールブロック輪郭形状と前記設置位置輪郭形状とを比較して、前記モジュールブロックの形状の合否を判定する判定工程とを含む、炉建設方法。
1. a module block manufacturing process for manufacturing module blocks at a location other than the furnace construction site;
a module block transporting step of transporting the module blocks manufactured in the module block manufacturing step to the construction site of the furnace;
a mortar application step of applying mortar to a position where the module block is to be installed;
a module block installation step of installing the module blocks transported in the module block transportation step at the positions where the mortar has been applied, the furnace construction method comprising:
The module block manufacturing process includes:
a stacking step of stacking a plurality of standard refractories to manufacture the module block;
a first measuring step of obtaining a module block contour shape by measuring the contour shape of the module block obtained in the stacking step;
a second measuring step of measuring a contour shape of a position where the module block is installed in the furnace to obtain an installation position contour shape;
a determination step of comparing the contour shape of the module block with the contour shape of the installation position to determine whether the shape of the module block is acceptable.

2.前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合に、該モジュールブロックに代えて、別途製造したモジュールブロックを使用する、上記1に記載の炉建設方法。 2. 2. The furnace construction method according to 1 above, wherein when the shape of the module block is determined to be unacceptable in the determining step, a separately manufactured module block is used in place of the module block.

3.前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合に、該モジュールブロックおよび該モジュールブロックが設置される位置の一方または両方の形状を修正する、上記1に記載の炉建設方法。 3. 2. The furnace construction method according to 1 above, wherein when the shape of the module block is determined to be unacceptable in the determining step, the shape of one or both of the module block and the position where the module block is installed is corrected.

4.前記形状の修正を、機械加工によって行う、上記3に記載の炉建設方法。 4. 4. The furnace construction method according to 3 above, wherein the modification of the shape is performed by machining.

5.前記形状の修正を、前記モジュールブロックを構成する定型耐火物の一部または全部を交換することによって行う、上記3または4に記載の炉建設方法。 5. 5. The furnace construction method according to the above 3 or 4, wherein the modification of the shape is performed by replacing a part or all of the standard refractories constituting the module block.

6.前記第1の測定工程における測定および前記第2の測定工程における測定の一方または両方を、レーザを利用した3次元計測法を用いて行う、上記1~5のいずれか一項に記載の炉建設方法。 6. Furnace construction according to any one of the above 1 to 5, wherein one or both of the measurement in the first measurement step and the measurement in the second measurement step are performed using a three-dimensional measurement method using a laser. Method.

7.前記第1の測定工程における測定および前記第2の測定工程における測定の一方または両方を、複数の視点から撮像した画像を用いたフォトグラメトリによって行う、上記1~5のいずれか一項に記載の炉建設方法。 7. 6. The measurement according to any one of 1 to 5 above, wherein one or both of the measurement in the first measurement step and the measurement in the second measurement step are performed by photogrammetry using images captured from a plurality of viewpoints. furnace construction method.

8.前記モジュールブロック製造工程が、
前記判定工程に先立って、前記第1の測定工程で得た前記モジュールブロック輪郭形状と、予め用意したモジュールブロックの適正な輪郭形状とを比較して、前記モジュールブロックの形状の合否を判定する予備的判定工程をさらに含む、上記1~7のいずれか一項に記載の炉建設方法。
8. The module block manufacturing process includes:
Prior to the determination step, the contour shape of the module block obtained in the first measurement step is compared with an appropriate contour shape of the module block prepared in advance to determine whether the shape of the module block is acceptable. 8. The furnace construction method according to any one of the above 1 to 7, further comprising a target determination step.

本発明によれば、炉の建設場所における手直し作業を軽減し、高い精度で効率的に炉を建設することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the repair work in the construction site of a furnace can be reduced, and a furnace can be built efficiently with high precision.

本発明の一実施形態における炉建設方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a furnace construction method in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるモジュールブロック製造工程を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a module block manufacturing process in one embodiment of the present invention. モジュールブロックの構造の例を模式的に示す上面図である。FIG. 4 is a top view schematically showing an example of the structure of a module block; モジュールブロックの構造の例を模式的に示す側面図である。FIG. 3 is a side view schematically showing an example of the structure of a module block; 水平方向に隣接する定型耐火物間における、ダボとホゾの構造の例を模式的に示す上面図である。FIG. 4 is a top view schematically showing an example of the structure of dowels and tenons between horizontally adjacent standard refractories. 垂直方向に隣接する定型耐火物間における、ダボとホゾの構造の例を模式的に示す側面図である。FIG. 4 is a side view schematically showing an example of a dowel and tenon structure between vertically adjacent standard refractories. モジュールブロック設置工程において設置されるモジュールブロックと、既に設置されているモジュールブロックの配置の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of arrangement of module blocks installed in a module block installation process and module blocks already installed. 本発明の他の実施形態におけるモジュールブロック製造工程を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a module block manufacturing process according to another embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明は、本発明の実施形態を例示的に示すものであり、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではない。また、以下の説明においては、特に断りの無い限り、炉に組み込まれた状態における向きを基準として、定型耐火物、及び該定型耐火物を積み上げて製造されるモジュールブロックについて、上、下、水平、鉛直、及び高さとの用語を用いる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that the following description exemplifies the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the following description, unless otherwise specified, standard refractory materials and module blocks manufactured by stacking the standard refractory materials are oriented upward, downward, and horizontally, based on the direction in which they are assembled in a furnace. , vertical, and height.

また、本発明における炉の「建設」には、新規に炉を建設する場合に加えて、既存の炉に追加的に新規部分を建設する場合(増設)、および既存の炉の一部を置き換えるように新規部分を建設する場合(補修)も包含するものとする。言い換えると、本発明における「建設」には、新設、増設、および補修を包含する。例えば、稼働中のコークス炉の補修においては、いくつかの燃焼室および炭化室の使用を停止し、それ以外の燃焼室および炭化室については稼働した状態で補修を行うこと(熱間補修)が一般的に行われている。本発明は前記熱間補修にも適用可能である。 In addition, the "construction" of the furnace in the present invention includes the case of constructing a new furnace, the case of additionally constructing a new part in an existing furnace (expansion), and the case of replacing a part of an existing furnace It also includes the case of constructing a new part (repair). In other words, "construction" in the present invention includes new installation, extension and repair. For example, in repairing coke ovens in operation, some combustion chambers and carbonization chambers are out of service, and other combustion chambers and carbonization chambers are repaired while they are in operation (hot repair). commonly practiced. The present invention is also applicable to the hot repair.

本発明の一実施形態における炉建設方法は、図1のフローチャートに示すように以下の工程を含む。
・モジュールブロック製造工程
・モジュールブロック運搬工程
・モルタル塗布工程
・モジュールブロック設置工程
A furnace construction method in one embodiment of the present invention includes the following steps as shown in the flow chart of FIG.
・Module block manufacturing process ・Module block transportation process ・Mortar application process ・Module block installation process

以下、上記各工程について説明する。なお、以下の説明では例としてコークス炉を建設する方法を説明するが、本発明はコークス炉以外の炉の建設にも適用可能である。 Each of the above steps will be described below. In the following description, a method of constructing a coke oven will be described as an example, but the present invention is also applicable to construction of ovens other than coke ovens.

[モジュールブロック製造工程]
前記モジュールブロック製造工程では、炉の建設場所以外の場所においてモジュールブロックを製造する。本発明においては、コークス炉の建設場所以外の場所において製造したモジュールブロックをコークス炉建設場所に運搬、設置してコークス炉を建設するため、従来のように作業性の悪い建設場所において築炉工が一つずつ定型耐火物を手積みする作業を低減し、建設場所における作業効率を格段に向上させることができる。
[Module block manufacturing process]
In the module block manufacturing process, module blocks are manufactured at a location other than the furnace construction site. In the present invention, since the module blocks manufactured at a place other than the coke oven construction site are transported and installed at the coke oven construction site to construct the coke oven, there is no need for a furnace construction worker at a construction site with poor workability as in the past. It is possible to reduce the work of manually loading the standard refractories one by one, and to significantly improve the work efficiency at the construction site.

なお、本発明ではモジュールブロック工法を用いるが、形状が複雑な部分など、炉の一部については、モジュールブロックではなく定型耐火物を直接積むことによって作製することもできる。 Although the present invention uses the module block construction method, a part of the furnace, such as a part with a complicated shape, can be manufactured by directly stacking standard refractories instead of module blocks.

前記「コークス炉の建設場所以外の場所」としては、コークス炉の建設現場とは異なり、かつ定型耐火物を積み上げてモジュールブロックを製造することができる場所であれば特に限定されず、任意の場所を用いることができる。例えば、コークス炉の建設を行うための場所に設けられた仮上屋に隣接する土地等のコークス炉建設場所に隣接する場所、該コークス炉を製鉄所内に建設する場合であれば、該製鉄所内の他の場所などで積み上げ工程を実施することができる。また、モジュールブロックの製造は、コークス炉建設場所から離れた遠隔地で行うことも可能であるが、運搬にかかる時間やコストを考慮すると、コークス炉建設場所に隣接する場所で行うことが好ましい。積み上げ工程は、一カ所で集約的に行うことが効率上望ましいが、複数の場所で行って、それぞれの場所で製造されたモジュールブロックを、1つのコークス炉建設現場へ運搬、搬入して用いることもできる。 The above-mentioned "place other than the construction site of the coke oven" is not particularly limited as long as it is a place different from the construction site of the coke oven and where the standard refractories can be piled up to manufacture module blocks, and any place. can be used. For example, a place adjacent to a coke oven construction site such as land adjacent to a temporary shed provided at a site for constructing a coke oven, or if the coke oven is to be constructed within a steelworks, within the steelworks The build-up process can be performed elsewhere, such as in the In addition, although it is possible to manufacture the module blocks in a remote location away from the coke oven construction site, considering the time and cost required for transportation, it is preferable to manufacture the module blocks at a location adjacent to the coke oven construction site. Although it is desirable for efficiency to perform the stacking process intensively at one location, it is preferable to perform the stacking process at multiple locations and transport the module blocks manufactured at each location to a single coke oven construction site for use. can also

本発明の一実施形態におけるモジュールブロック製造工程は、図2のフローチャートに示すように以下の工程を含む。
・積み上げ工程
・第1の測定工程
・第2の測定工程
・判定工程
A module block manufacturing process in one embodiment of the present invention includes the following steps as shown in the flow chart of FIG.
・Accumulation process ・First measurement process ・Second measurement process ・Judgment process

[積み上げ工程]
モジュールブロック製造工程においては、まず、複数の定型耐火物を積み上げてモジュールブロックを製造する(積み上げ工程)。前記モジュールブロックは、コークス炉のいずれの部分を構成するためのモジュールブロックとすることもできるが、比較的構造が単純な部分や、繰り返し構造を有する部分をモジュールブロック化すれば、作業効率の向上効果が大きい。そのため、前記積み上げ工程においては、蓄熱室を構成するモジュールブロックおよび燃焼室を構成するモジュールブロックの少なくとも一方を作製することが好ましい。
[Stacking process]
In the module block manufacturing process, first, a module block is manufactured by stacking a plurality of standard refractories (stacking process). The module block can be a module block for configuring any part of the coke oven, but if a part with a relatively simple structure or a part with a repeated structure is made into a module block, work efficiency can be improved. Great effect. Therefore, in the stacking step, it is preferable to fabricate at least one of the module blocks that form the heat storage chamber and the module blocks that form the combustion chamber.

図3、図4は、モジュールブロックの構造の例を示す模式図であり、コークス炉の燃焼室を構成するモジュールブロックの構造を表している。なお、図3、図4を含む各図面においては、説明のため、定型耐火物の形状や組み合わせ方などを簡略化して示しており、実際の正確な構造を示すものではないことを付記する。 3 and 4 are schematic diagrams showing an example of the structure of the module block, showing the structure of the module block that constitutes the combustion chamber of the coke oven. In each drawing including FIGS. 3 and 4, for the sake of explanation, the shapes and combinations of standard refractories are shown in a simplified manner, and it should be noted that they do not show the actual accurate structure.

モジュールブロック1は、複数の定型耐火物2を積み上げて構成されており、個々の定型耐火物2は、定型耐火物2の間の目地部分に塗布されたモルタル(図示されない)で接合されている。先に述べたように、コークス炉用の定型耐火物2には、図5、図6に示すように、ズレ防止などのための嵌合凸部であるダボ3や嵌合凹部であるホゾ4が設けられており、ダボ3とホゾ4とがモルタル5を介して嵌合した状態で接合される。 The module block 1 is configured by stacking a plurality of standard refractories 2, and the individual standard refractories 2 are joined by mortar (not shown) applied to joints between the standard refractories 2. . As described above, the standard refractory 2 for coke ovens has, as shown in FIGS. is provided, and the dowel 3 and the tenon 4 are joined in a fitted state via the mortar 5 .

[[定型耐火物]]
前記モジュールブロックを製造するための定型耐火物としては、特に限定されることなく、レンガやプレキャストブロック等、任意の定型耐火物を用いることができる。なかでも、手積みでコークス炉を建設する際に用いられる通常の定型耐火物を用いることが好ましい。通常の定型耐火物を使用することにより、本発明の方法で築炉する場合においても、従来と同様の炉の設計とすることが可能となり、その結果、少なくとも従来と同等の炉の性能を保証することが可能となる。また、大型のモジュールレンガを用いた場合には、亀裂が入った場合にモジュール全体にわたって亀裂が広がるおそれがあるが、通常の定型耐火物を使用すれば、仮に定型耐火物に亀裂が入ったとしても、その亀裂の伝搬を1つの定型耐火物内でとどめることができる。なお、ここでいう通常の定型耐火物とは、モジュールレンガではない、手積み用の定型耐火物全般を指すが、その寸法は、一般的には、高さ10~15cm、水平方向の長さが20~40cmである。
[[Standard refractories]]
The standard refractories for manufacturing the module blocks are not particularly limited, and any standard refractories such as bricks and precast blocks can be used. Among them, it is preferable to use a normal shaped refractory that is used when constructing a coke oven by hand. By using ordinary standard refractories, it is possible to design the same furnace as the conventional one even when constructing the furnace by the method of the present invention. As a result, at least the same furnace performance as the conventional one is guaranteed. It becomes possible to Also, when using large module bricks, if cracks occur, the cracks may spread throughout the module. Also, the propagation of the crack can be stopped within one standard refractory. The standard refractory referred to here refers to all standard refractories for manual laying, which are not module bricks. is 20 to 40 cm.

[[手作業による定型耐火物の積み上げ]]
上記定型耐火物の積み上げは、手作業によって行うことができる。本発明では、コークス炉の建設場所以外の場所においてモジュールブロックの製造を行うので、コークス炉建設場所で定型耐火物を手積みする場合とは異なり、十分な作業スペースを確保することが可能となる。したがって、同じ手積みであっても作業者への負荷を低減することができる。また、コークス炉建設場所で定型耐火物を積む場合には、積み上げられた定型耐火物の高さに合わせて足場を組み、その上で作業を行う必要があるが、本発明ではモジュールブロック単位で定型耐火物を積む作業を行うため、高所作業のための足場を用いる必要がなく、足下のよい地面の上で作業を行うことができる。
[[Manual stacking of standard refractories]]
Stacking of the standard refractories can be performed manually. In the present invention, since module blocks are manufactured at a place other than the coke oven construction site, it is possible to secure a sufficient working space, unlike the case where standard refractories are manually loaded at the coke oven construction site. . Therefore, it is possible to reduce the burden on the worker even if the same manual loading is carried out. In addition, when stacking standard refractories at a coke oven construction site, it is necessary to build scaffolds according to the height of the stacked standard refractories and work on them. Since the work of stacking standard refractories is performed, there is no need to use scaffolding for high-place work, and work can be performed on the ground with good footing.

[[ロボットによる定型耐火物の積み上げ]]
また、上記定型耐火物の積み上げは、ロボットを用いて行うこともできる。この場合、ブロックの製造工程の一部または全部を自動化することができるため、定型耐火物の手積みという重労働に従事する作業員の数を減らすことができるとともに、高度な技能を要求される定型耐火物積み上げ作業の一部または全部をロボットにより自動化することが可能となる。
[[Stacking standard refractories by robot]]
Moreover, the stacking of the standard refractories can also be performed using a robot. In this case, part or all of the block manufacturing process can be automated. It becomes possible to automate part or all of the refractory stacking work by robots.

定型耐火物の積み上げに用いるロボットとしては、特に限定されることなく、任意のロボットを用いることができるが、定型耐火物をハンドリングすることが可能な可動式のアームを有するアーム型ロボットを用いることが好ましい。前記アーム型ロボットの一例としては、産業用ロボットの一種である垂直多関節型ロボットが挙げられる。また、定型耐火物積み上げ用アーム型ロボットとモルタル塗布用アーム型ロボットを用いてモジュールブロックを製造することもできる。 The robot used for stacking the standard refractories is not particularly limited, and any robot can be used. is preferred. An example of the arm-type robot is a vertical articulated robot, which is a type of industrial robot. Also, a module block can be manufactured using an arm-type robot for stacking standard refractories and an arm-type robot for applying mortar.

[[モジュールブロック製造ライン]]
なお、手積みで行うかロボットを使用するかに関わらず、モジュールブロックの製造ラインは1つとすることも、複数とすることもできる。複数のラインで定型耐火物の積み上げを行ってモジュールブロックを製造すれば、コークス炉建設場所へのモジュールブロックの供給速度を上げることができるため、作業効率の観点からはモジュールブロックの製造ラインの数を2以上とすることが好ましく、3以上とすることがより好ましい。一方、製造ラインの数の上限は特に限定されないが、必要以上にライン数を増やしても、その後のモジュールブロック運搬工程や、コークス炉建設場所において行われるモルタル塗布工程やモジュールブロック設置工程が律速工程となるため、それ以上コークス炉の建設スピードを向上させることが困難となり、費用対効果が低下する。したがって、ライン数は、コークス炉の規模や各工程における作業速度等を考慮して決定すればよい。
[[Module block production line]]
It should be noted that there may be one or more module block manufacturing lines, regardless of whether they are hand-loaded or robots are used. By stacking standard refractories on multiple lines to manufacture module blocks, it is possible to increase the supply speed of module blocks to the coke oven construction site. is preferably 2 or more, more preferably 3 or more. On the other hand, the upper limit of the number of production lines is not particularly limited, but even if the number of lines is increased more than necessary, the subsequent module block transportation process, the mortar coating process and the module block installation process at the coke oven construction site will be the rate-limiting processes. Therefore, it becomes difficult to further improve the construction speed of the coke oven, and the cost effectiveness decreases. Therefore, the number of lines should be determined in consideration of the scale of the coke oven, the work speed in each process, and the like.

[[モジュールブロックのサイズ]]
前記モジュールブロックのサイズは特に限定されず、任意のサイズとすることができる。しかし、モジュールブロックの製造を手積みで行う場合、モジュールブロックの高さが過度に高いと、高い位置に定型耐火物を積むために、足場を組み立てる等の方法により作業床を設ける必要がある。例えば、日本においては、労働安全衛生規則第518条の規定により、高さが2m以上で作業を行う場合において墜落のおそれのあるときは、作業床を設けることが求められている。前記モジュールブロックの高さが2m未満であれば、定型耐火物を手積みしてモジュールブロックを製造する場合でも、足場などを設置して高所作業を行う必要がないため、作業効率が高い。また、ロボットを用いてモジュールブロックを製造する場合には、前記モジュールブロックの高さが2m未満であれば、定型耐火物を積む位置の高さを一般的なアーム型ロボットのアームの可動範囲内とすることができる。そのため、ロボットを水平方向に移動させるのみでモジュールブロックを製造することができるため、作業効率が高い。したがって、作業効率の観点からは、モジュールブロックの高さを2m未満とすることが好ましい。一方、前記モジュールブロックの高さの下限についても特に限定されないが、定型耐火物2段以上とすることが好ましい。
[Module block size]
The size of the module block is not particularly limited and can be any size. However, when manufacturing module blocks by hand, if the height of the module block is too high, it is necessary to set up a work floor by assembling scaffolding or the like in order to stack the standard refractories at a high position. For example, in Japan, according to the provisions of Article 518 of the Ordinance on Industrial Safety and Health, it is required to provide a work floor when there is a risk of falling when working at a height of 2 m or more. If the height of the module block is less than 2 m, even when the standard refractories are manually stacked to manufacture the module block, there is no need to install a scaffold or the like to work in high places, resulting in high work efficiency. In addition, when manufacturing module blocks using a robot, if the height of the module block is less than 2 m, the height of the position where the standard refractory is stacked is within the movable range of the arm of a general arm-type robot. can be Therefore, since module blocks can be manufactured only by moving the robot in the horizontal direction, work efficiency is high. Therefore, from the viewpoint of work efficiency, it is preferable to set the height of the module block to less than 2 m. On the other hand, although the lower limit of the height of the module block is not particularly limited, it is preferable that the module block has two or more layers of standard refractories.

また、モジュールブロックの長手方向の長さについても限定されないが、作業効率の観点からは、建設するコークス炉の炉長の1/8以上とすることが好ましい。前記モジュールブロックの長手方向の長さは、建設するコークス炉の炉長の1/4以上であってもよい。一方、前記モジュールブロックの長手方向の長さは、建設するコークス炉の炉長の2/3以下とすることが好ましく、1/2以下とすることがより好ましい。 The length of the module block in the longitudinal direction is also not limited, but from the viewpoint of work efficiency, it is preferably 1/8 or more of the furnace length of the coke oven to be constructed. The longitudinal length of the module block may be 1/4 or more of the furnace length of the coke oven to be constructed. On the other hand, the length of the module block in the longitudinal direction is preferably 2/3 or less, more preferably 1/2 or less, of the furnace length of the coke oven to be constructed.

なお、ここで「モジュールブロックの長手方向長さ」とは、モジュールブロックの水平方向断面における長手方向の長さを指し、「モジュールブロックの高さ」とは、該モジュールブロックの下面から上面までの高さを指す。なお、前記「モジュールブロックの長手方向長さ」および「モジュールブロックの高さ」には、モジュールブロックの側面、上面、および底面に設けられたダボ等の凹凸は含めないものとする。また、「コークス炉の炉長」とは、コークス炉を構成する個々の燃焼室および炭化室の長手方向の長さを意味する。なお、現在使用されている一般的なコークス炉の炉長は、15~17m程度である。 Here, "the length of the module block in the longitudinal direction" refers to the length in the longitudinal direction of the horizontal cross section of the module block, and "the height of the module block" refers to the height from the bottom surface to the top surface of the module block. refers to height. It should be noted that the "longitudinal length of the module block" and the "height of the module block" do not include irregularities such as dowels provided on the side, top and bottom surfaces of the module block. Further, the "furnace length of the coke oven" means the length in the longitudinal direction of each combustion chamber and carbonization chamber that constitute the coke oven. The furnace length of a general coke oven currently in use is about 15 to 17 m.

[第1の測定工程]
次に、前記積み上げ工程で得られた前記モジュールブロックの輪郭形状を測定してモジュールブロック輪郭形状を得る(第1の測定工程)。測定されたモジュールブロック輪郭形状は、後述する判定工程において使用される。
[First measurement step]
Next, the contour shape of the module block obtained in the stacking step is measured to obtain the module block contour shape (first measuring step). The measured module block contour shape is used in the determination process described later.

前記第1の測定工程においては、モジュールブロックの少なくとも一部の輪郭形状を測定すればよく、モジュールブロック全体の輪郭形状を測定してもよい。 In the first measuring step, the contour shape of at least a part of the module block may be measured, or the contour shape of the entire module block may be measured.

前記輪郭形状の測定方法はとくに限定されず、任意の方法を用いることができる。前記測定方法としては、モジュールブロックの3次元的な輪郭形状のデータ測定する3次元計測法を用いることが好ましい。前記3次元計測法では、例えば、モジュールブロック輪郭形状を3次元点群データとして取得することができる。 A method for measuring the contour shape is not particularly limited, and any method can be used. As the measuring method, it is preferable to use a three-dimensional measuring method for measuring three-dimensional contour shape data of the module block. In the three-dimensional measurement method, for example, module block contour shapes can be obtained as three-dimensional point group data.

例えば、本発明の一実施形態においては、レーザを利用した3次元計測法を用いて輪郭形状の測定を行うことができる。モジュールブロックに対してレーザを照射し、反射光を検出することによって光源からモジュールブロックの表面の各点までの距離を測定することにより、モジュールブロックの輪郭形状の3次元点群データを取得することができる。反射光による距離の測定に使用できる方法としては、例えば、TOF(Time of Flight)方式や位相差検出方式などを挙げることができるが、これらに限らず任意の方法を用いることができる。 For example, in one embodiment of the present invention, the contour shape can be measured using a three-dimensional measurement method using a laser. Obtaining three-dimensional point cloud data of the contour shape of the module block by irradiating the module block with a laser and measuring the distance from the light source to each point on the surface of the module block by detecting the reflected light. can be done. Examples of methods that can be used to measure the distance using reflected light include a TOF (Time of Flight) method and a phase difference detection method, but are not limited to these and any method can be used.

また、本発明の他の実施形態においては、モジュールブロックを複数の視点から撮像した画像を用いたフォトグラメトリによって輪郭形状の測定を行うことができる。すなわち、フォトグラメトリでは、異なる視点から撮影した複数の画像から、当該画像に写った同一の点の3次元座標を三角測量の原理で求めることができる。したがって、画像中の多数の点の3次元座標を求めることにより、モジュールブロックの輪郭形状の3次元点群データを取得することができる。 In another embodiment of the present invention, the contour shape can be measured by photogrammetry using images of the module block taken from a plurality of viewpoints. That is, in photogrammetry, from a plurality of images taken from different viewpoints, the three-dimensional coordinates of the same point in the images can be obtained by the principle of triangulation. Therefore, by obtaining the three-dimensional coordinates of many points in the image, three-dimensional point cloud data of the contour shape of the module block can be obtained.

なお、いずれの測定法を用いるかにかかわらず、モジュールブロックの複数の面の輪郭形状を測定した場合、得られた複数の測定データを合成し、複数の面の輪郭形状を含むデータを生成することが好ましい。 Regardless of which measurement method is used, when the contour shapes of multiple surfaces of the module block are measured, the obtained multiple measurement data are combined to generate data containing the contour shapes of the multiple surfaces. is preferred.

なお、モジュールブロックを構成する定型耐火物の寸法の公差は、一般的に1~2mm程度である。また、コークス炉における定型耐火物の積み付け精度も、一般的に1~2mm程度であることが要求される。そのため、上記輪郭形状の測定において使用する測定方法の測定精度は、2mm以下であることが好ましく、1mm以下であることがより好ましい。また、得られた3次元点群データから3次元ポリゴンモデルを作成し、以降の工程において該ポリゴンモデルを使用することもできる。 The dimensional tolerance of the standard refractories that constitute the module block is generally about 1 to 2 mm. Also, the stacking accuracy of the standard refractories in the coke oven is generally required to be about 1 to 2 mm. Therefore, the measurement accuracy of the measuring method used in measuring the contour shape is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less. It is also possible to create a three-dimensional polygon model from the obtained three-dimensional point cloud data and use the polygon model in subsequent steps.

前記第1の測定工程においてモジュールブロックの輪郭形状を測定する部位はとくに限定されないが、少なくともモジュールブロックの下面の輪郭形状を測定することが好ましく、少なくともモジュールブロックの下面および側面の輪郭形状を測定することがより好ましい。その理由については後述する。 In the first measuring step, the portion where the contour shape of the module block is measured is not particularly limited, but it is preferable to measure at least the contour shape of the lower surface of the module block, and at least the contour shapes of the lower surface and the side surface of the module block are measured. is more preferable. The reason for this will be described later.

[第2の測定工程]
また、前記炉における、前記モジュールブロックが設置される位置の輪郭形状を測定して設置位置輪郭形状を得る(第2の測定工程)。測定された設置位置輪郭形状は、上記第1の測定工程で得られたモジュールブロック輪郭形状とともに、後述する判定工程において使用される。
[Second measurement step]
Also, the contour shape of the position where the module block is installed in the furnace is measured to obtain the installation position contour shape (second measuring step). The measured installation position contour shape is used in the determination step described later together with the module block contour shape obtained in the first measurement step.

ここで、「モジュールブロックが設置される位置」とは、モジュールブロック設置工程において該モジュールブロックを設置する予定の位置を指す。「モジュールブロックが設置される位置の輪郭形状(設置位置輪郭形状)」とは、該モジュールブロックを設置した場合に、該モジュールブロックと(モルタルを介して)当接することになる部位の輪郭形状を指す。前記設置位置輪郭形状には、典型的には、既に設置されているモジュールブロックの輪郭形状が含まれる。また、上述したように、本発明では形状が複雑な部分など、炉の一部については、モジュールブロックではなく定型耐火物を直接手積みすることによって作製することもできる。そのため、前記設置位置輪郭形状には、既に設置されている定型耐火物(モジュールブロックを構成する定型耐火物以外のもの)の輪郭形状も含むことができる。 Here, "the position where the module block is installed" refers to the position where the module block is to be installed in the module block installation process. The "contour shape of the position where the module block is installed (installation position contour shape)" refers to the contour shape of the part that comes into contact with the module block (via mortar) when the module block is installed. Point. The installation position contour shape typically includes the contour shape of the already installed module block. Further, as described above, in the present invention, a part of the furnace, such as a part having a complicated shape, can be manufactured by directly laying shaped refractories instead of module blocks. Therefore, the contour shape of the installation position can also include the contour shape of the standard refractories that have already been installed (those other than the standard refractory that constitutes the module block).

前記第2の測定工程においては、前記モジュールブロックが設置される位置の少なくとも一部の輪郭形状を測定すればよいが、モジュールブロックを設置した際に該モジュールブロックの下面と対向する面および該モジュールブロックの側面が対向する面の輪郭形状を測定することが好ましい。 In the second measuring step, the contour shape of at least a part of the position where the module block is installed may be measured, but when the module block is installed, the surface of the module block facing the lower surface and the module. It is preferable to measure the contour shape of the faces facing the sides of the block.

前記輪郭形状の測定方法はとくに限定されず、任意の方法を用いることができる。前記測定方法としては、設置位置の3次元的な輪郭形状のデータ測定する3次元計測法を用いることが好ましい。前記3次元計測法では、例えば、設置位置輪郭形状を3次元点群データとして取得することができる。 A method for measuring the contour shape is not particularly limited, and any method can be used. As the measuring method, it is preferable to use a three-dimensional measuring method for measuring three-dimensional contour shape data of the installation position. In the three-dimensional measurement method, for example, an installation position contour shape can be obtained as three-dimensional point cloud data.

前記第2の測定工程における測定方法としては、上述した第1の測定工程と同様に、レーザを利用した3次元計測法や、複数の視点から撮像した画像を用いたフォトグラメトリなど、任意の方法によって行うことができる。第1の測定工程で使用する測定方法と第2の測定工程で使用する測定方法は同じであってもよく、異なっていてもよい。 As the measurement method in the second measurement step, as in the first measurement step described above, any three-dimensional measurement method using a laser, photogrammetry using images taken from a plurality of viewpoints, etc. method. The measurement method used in the first measurement step and the measurement method used in the second measurement step may be the same or different.

使用する測定法にかかわらず、設置位置の複数の面の輪郭形状を測定した場合、得られた複数の測定データを合成し、複数の面の輪郭形状を含むデータを生成することが好ましい。 Irrespective of the measurement method used, when the contours of multiple surfaces of the installation position are measured, it is preferable to combine the obtained measurement data to generate data containing the contours of the multiple surfaces.

また、上記第1の測定工程において述べた理由と同じ理由から、上記設置位置輪郭形状の測定において使用する測定方法の測定精度は、2mm以下であることが好ましく、1mm以下であることがより好ましい。また、得られた3次元点群データから3次元ポリゴンモデルを作成し、以降の工程において該ポリゴンモデルを使用することもできる。 For the same reason as described in the first measurement step, the measurement accuracy of the measurement method used in measuring the installation position contour shape is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less. . It is also possible to create a three-dimensional polygon model from the obtained three-dimensional point cloud data and use the polygon model in subsequent steps.

なお、図2のフローチャートにおいては、例として、第1の測定工程の後、判定工程の前に第2の測定工程を行う場合を示した。しかし、本発明において第2の測定工程を実施するタイミングはこれに限定されず、判定工程よりも前であれば任意のタイミングで行うことができる。例えば、第1の測定工程よりも前に第2の測定工程を実施してもよく、第2の測定工程と同時に第2の測定工程を実施してもよい。 In addition, in the flowchart of FIG. 2, the case where the 2nd measurement process is performed after the 1st measurement process and before the determination process was shown as an example. However, in the present invention, the timing of performing the second measurement step is not limited to this, and can be performed at any timing as long as it precedes the determination step. For example, the second measurement process may be performed before the first measurement process, or the second measurement process may be performed simultaneously with the second measurement process.

[判定工程]
次に、上記第1の測定工程で得たモジュールブロック輪郭形状と、上記第2の測定工程で得た設置位置輪郭形状とを比較して、前記モジュールブロックの形状の合否を判定する(判定工程)。このようにモジュールブロック輪郭形状と前記設置位置輪郭形状とを比較することにより、該モジュールブロックを設置した際にモジュールブロックの形状が設置位置の形状と整合するかどうかを、実際に設置作業を行う前に判定することができる。そしてその結果、炉の建設場所におけるモジュールブロックの手直し作業を軽減し、高い精度で効率的に炉を建設することが可能となる。
[Determination process]
Next, the contour shape of the module block obtained in the first measuring step and the contour shape of the installation position obtained in the second measuring step are compared to determine whether the shape of the module block is acceptable (judgment step ). By comparing the contour shape of the module block and the contour shape of the installation position in this manner, it is possible to determine whether the shape of the module block matches the shape of the installation position when the module block is installed. can be determined in advance. As a result, it becomes possible to reduce the work of repairing the module blocks at the furnace construction site, and to construct the furnace efficiently with high accuracy.

上記本発明の効果について、図面を参照してさらに具体的に説明する。図7は、モジュールブロック設置工程において設置されるモジュールブロックと、既に設置されているモジュールブロックの配置の例を示す模式図である。図7に示した例では、炉の建設場所にはすでに炉を構成する複数のモジュールブロックが設置されている。この、すでに設置されているモジュールブロックを、以下、既設モジュールブロックという。既設モジュールブロック11a、11b、11cは水平方向に隣接して設置されており、既設モジュールブロック11b、11cの上の段には既設モジュールブロック11dが積まれている。そして、既設モジュールブロック11a、11bの上の段に、既設モジュールブロック11dの横方向に隣接するようにモジュールブロック10を設置する。 The effects of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of arrangement of module blocks installed in the module block installation step and module blocks that have already been installed. In the example shown in FIG. 7, a plurality of module blocks constituting the furnace are already installed at the construction site of the furnace. This already installed module block is hereinafter referred to as an existing module block. The existing module blocks 11a, 11b, and 11c are installed adjacent to each other in the horizontal direction, and the existing module block 11d is stacked above the existing module blocks 11b and 11c. Then, the module block 10 is installed on the upper stage of the existing module blocks 11a and 11b so as to be laterally adjacent to the existing module block 11d.

しかし、モジュールブロックの形状のばらつきや、設置位置、設置角度などのずれのために、モジュールブロック10と既設モジュールブロック11とが干渉する場合がある。例えば、モジュールブロック10の下面は、既設モジュールブロック11aおよび11bの上面と接することになる。そのため、既設モジュールブロック11aおよび11bの上面に設計上意図しない段差があれば、モジュールブロック10の下面と干渉する。また、既設モジュールブロック11aおよび11bの上面に意図しない段差が無い場合でも、既設モジュールブロック11の位置が水平方向にずれている場合、モジュールブロック10の下面のダボと既設モジュールブロック11の上面にあるホゾとの間で干渉が生じる場合がある。 However, the module block 10 and the existing module block 11 may interfere with each other due to variations in the shape of the module blocks, deviations in installation positions, installation angles, and the like. For example, the bottom surface of the module block 10 contacts the top surfaces of the existing module blocks 11a and 11b. Therefore, if there is an unintended step on the upper surface of the existing module blocks 11 a and 11 b in terms of design, it interferes with the lower surface of the module block 10 . Even if there is no unintended step on the upper surface of the existing module blocks 11a and 11b, if the position of the existing module block 11 is displaced in the horizontal direction, the dowels on the lower surface of the module block 10 and the upper surface of the existing module block 11 do not. Interference may occur between tenons.

本発明によれば、モジュールブロック運搬工程に先立って上記判定を行うことにより、事前にモジュールブロック間の干渉の有無を予測することができる。そしてその結果、炉の建設場所におけるモジュールブロックの手直し作業を軽減し、高い精度で効率的に炉を建設することが可能となる。 According to the present invention, the presence or absence of interference between module blocks can be predicted in advance by performing the above determination prior to the module block transport step. As a result, it becomes possible to reduce the work of repairing the module blocks at the furnace construction site, and to construct the furnace efficiently with high accuracy.

前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合の対応についてはとくに限定されないが、該モジュールブロックおよび該モジュールブロックの設置位置の一方または両方に対して、何らかの手当を施すことが好ましい。 Although there is no particular limitation on how to deal with the case where the shape of the module block is determined to be unacceptable in the determination step, some measures may be taken for one or both of the module block and the installation position of the module block. preferable.

例えば、本願明細書の一実施形態では、前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合に、該モジュールブロックに代えて、別途製造したモジュールブロック(第2のモジュールブロック)を使用することができる。これにより、設置位置の形状に整合しないモジュールブロックが炉の建設現場へ搬入され、現場において手直し作業が発生することを回避できる。 For example, in one embodiment of the specification of the present application, when the shape of the module block is determined to be unacceptable in the determination step, a separately manufactured module block (second module block) is used instead of the module block. can be used. As a result, it is possible to prevent a module block that does not match the shape of the installation position from being brought into the construction site of the furnace and requiring rework at the site.

なお、第2のモジュールブロックを使用する場合、該第2のモジュールブロックを対象として第1の測定工程と判定工程とを実施し、該第2のモジュールブロックの形状の合否を判定することが好ましい。この場合、判定工程で合格となるモジュールブロックが見つかるまで上記のプロセスを繰り返すことが好ましい。 When using the second module block, it is preferable to perform the first measurement step and the determination step on the second module block to determine whether the shape of the second module block is acceptable. . In this case, the above process is preferably repeated until a module block is found that passes the judging step.

また、本願明細書の他の実施形態では、前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合に、該モジュールブロックおよび該モジュールブロックが設置される位置の一方または両方の形状を修正することができる。本発明によれば、予め判定と形状修正を行うことができるため、炉の建設場所におけるモジュールブロックの手直し作業を軽減し、高い精度で効率的に炉を建設することが可能となる。 Further, in another embodiment of the present specification, when the shape of the module block is determined to be unacceptable in the determination step, the shape of one or both of the module block and the position where the module block is installed is changed. can be fixed. According to the present invention, since determination and shape correction can be performed in advance, it is possible to reduce the work of repairing module blocks at the construction site of the furnace, and to construct the furnace efficiently with high accuracy.

形状修正の方法は特に限定されず、モジュールブロックおよび設置位置の一方または両方形状を修正できる方法であれば任意の方法を用いることができる。 The shape correction method is not particularly limited, and any method can be used as long as it can correct the shape of one or both of the module block and the installation position.

例えば、本発明の一実施形態においては、前記形状の修正を機械加工によって行うことができる。切削などの機械加工を施すことにより、モジュールブロックおよび設置位置の一方または両方の輪郭形状を調整し、干渉をなくすことができる。また、この方法によれば、形状の誤差が大きい部分のみを加工して適正な形状とすることができる。 For example, in one embodiment of the present invention, the shape modification can be performed by machining. By applying machining such as cutting, the contour shape of one or both of the module block and the installation position can be adjusted to eliminate interference. Moreover, according to this method, only the portion having a large shape error can be processed to obtain an appropriate shape.

前記機械加工には、特に限定されることなく任意の加工手段を用いることができる。前記加工手段としては、例えば、レーザ加工機およびエンドミルの一方または両方を用いることができる。前記エンドミルとしては、特にボールエンドミルを用いることが好ましい。 Any processing means can be used for the machining without any particular limitation. As the processing means, for example, one or both of a laser processing machine and an end mill can be used. As the end mill, it is particularly preferable to use a ball end mill.

また、本発明の他の実施形態においては、前記形状の修正を、前記モジュールブロックを構成する定型耐火物の一部または全部を交換することによって行うことができる。定型耐火物を交換することによって形状修正を行う場合には、例えば、モジュールブロックの一部または全部を一旦定型耐火物に分解し、分解した部分の定型耐火物を積み直せばよい。分解した部分に使用されていた定型耐火物は、再利用してもよいし廃棄してもよい。 Further, in another embodiment of the present invention, the modification of the shape can be performed by replacing a part or all of the standard refractories constituting the module block. When the shape is corrected by exchanging the standard refractories, for example, part or all of the module block is once disassembled into standard refractories, and the decomposed standard refractories are restacked. The standard refractories used in the decomposed parts may be reused or discarded.

[モジュールブロック運搬工程]
次に、モジュールブロック製造工程の後の工程について説明する。上記モジュールブロック製造工程で製造されたモジュールブロックは、その後、コークス炉建設場所へ運搬される。モジュールブロック運搬工程におけるモジュールブロックの運搬方法は、特に限定されることなく、モジュールブロックの製造場所とコークス炉の建設場所との距離等に応じて、トラックやトランスポーター(自走運搬台車)、クレーン等の任意の方法を単独または複数組み合わせて使用することができる。例えば、コークス炉建設場所に仮上屋が設けられている場合、モジュールブロックの製造や加工を行った場所から前記仮上屋まではトランスポーターで運搬し、仮上屋内では天井クレーンとステージジャッキを併用して施工位置まで運搬することができる。また、モジュールブロック運搬工程においては、モジュールブロック製造場所からコークス炉建設場所の施工位置まで直接モジュールブロックを運搬することもできるが、まず、モジュールブロック保管場所に運搬して一時的に保管し、築炉の進捗状況に応じて前記ブロック保管場所からコークス炉建設場所の施工位置までモジュールブロックを運搬してもよい。
[Module block transportation process]
Next, processes after the module block manufacturing process will be described. The module blocks manufactured in the module block manufacturing process are then transported to a coke oven construction site. The method of transporting module blocks in the process of transporting module blocks is not particularly limited. Trucks, transporters (self-propelled trolleys), and cranes can be used depending on the distance between the module block manufacturing site and the coke oven construction site. etc. can be used singly or in combination. For example, if there is a temporary shed at the construction site of the coke oven, a transporter is used to transport the module blocks from the location where the module blocks were manufactured and processed to the temporary shed, and an overhead crane and stage jack are used inside the temporary shed. It can be used together and transported to the construction position. In the module block transportation process, the module blocks can be directly transported from the module block manufacturing site to the construction site of the coke oven construction site. According to the progress of the furnace, the module blocks may be transported from the block storage location to the construction position at the coke oven construction site.

[モルタル塗布工程]
次に、モジュールブロックを設置する位置に、モルタルを塗布する。モルタルの塗布方法は特に限定されず、定型耐火物を積む場合と同様に、モジュールブロックの底面や側面が接触する位置、言い換えれば、モジュールブロックが設置される位置の上面や側面に、モルタルを塗布すればよい。
[Mortar application process]
Next, mortar is applied to the position where the module block is to be installed. The method of applying mortar is not particularly limited, and mortar is applied to the positions where the bottoms and sides of the module blocks come into contact, in other words, the top and sides where the module blocks are installed, in the same way as when stacking standard refractories. do it.

モルタルを塗布した面のうち、据え付けられるモジュールブロックの底面と接触する部分、すなわち、水平方向の目地となる部分には、スペーサーを設置することもできる。当該部分には、モジュールブロックの荷重がかかることにより所期の目地厚が確保できない場合がある。そこで、スペーサーを設置し、その上からモジュールブロックを据え付けることにより、目地厚を容易に確保することが可能となる。前記スペーサーでは、目地厚と同じ高さのものを用いることが好ましい。 A spacer can be installed on the mortar-coated surface that contacts the bottom surface of the module block to be installed, ie, the horizontal joint. In some cases, the desired joint thickness cannot be secured due to the load of the module block being applied to this portion. Therefore, by installing a spacer and installing a module block thereon, it becomes possible to easily secure the joint thickness. It is preferable that the spacer has the same height as the joint thickness.

[モジュールブロック設置工程]
モルタル塗布工程においてモルタルが塗布された位置に、モジュールブロックを設置する。モジュールブロックの設置方法は特に限定されないが、例えば、クレーン等で揚重したモジュールブロックを、モルタルが塗布された面に位置を調整しつつ設置すればよい。このように、モジュールブロック単位で施工することにより、定型耐火物を一つずつ手積みする場合に比べて作業者の負担を低減し、高い精度で定型耐火物を積み上げることができる。
[Module block installation process]
A module block is installed at a position where mortar is applied in the mortar application process. The method of installing the module block is not particularly limited, but for example, the module block lifted by a crane or the like may be placed on the surface coated with mortar while adjusting the position. In this way, by constructing in module block units, the burden on workers can be reduced and the standard refractories can be piled up with high accuracy, compared to the case of manually stacking standard refractories one by one.

なお、モジュールブロックを設置する際には、図7に示したようにモジュールブロックが互い違いとなるよう設置することが好ましい。モジュールブロックを互い違いに積むことにより、炉の強度を向上させることができる。なお、ここで「互い違い」とは、水平方向に隣接するモジュールブロック間の目地位置が、上下方向に隣接する段の間で一致しないことを指すものとする。 When installing the module blocks, it is preferable to install the module blocks alternately as shown in FIG. By staggering the module blocks, the strength of the furnace can be improved. Here, "alternating" means that the joint positions between horizontally adjacent module blocks do not match between vertically adjacent stages.

以上の手順でモジュールブロックを設置することによりコークス炉を建設することができる。なお、ここまでの説明ではコークス炉の建設を例として本発明を説明したが、上述したように本発明はコークス炉以外の炉の建設にも適用可能である。 A coke oven can be constructed by installing module blocks according to the above procedure. Although the present invention has been described by taking the construction of a coke oven as an example, as described above, the present invention is also applicable to the construction of ovens other than coke ovens.

[予備的判定工程]
本発明の他の実施形態においては、図8のフローチャートに示すように、前記モジュールブロック製造工程が、前記判定工程に先立って、前記第1の測定工程で得た前記モジュールブロック輪郭形状と予め用意したモジュールブロックの適正な輪郭形状とを比較して、前記モジュールブロックの形状の合否を判定する予備的判定工程をさらに含むことができる。このように、モジュールブロックの形状が適正であるか否かを事前に判定することにより、さらに効率的に、精度良く炉を建設することが可能となる。
[Preliminary judgment step]
In another embodiment of the present invention, as shown in the flow chart of FIG. 8, the module block manufacturing step includes the module block contour shape obtained in the first measuring step and the previously prepared module block shape prior to the determining step. It is possible to further include a preliminary judgment step of judging whether the shape of the module block is acceptable by comparing with the proper contour shape of the module block. By determining in advance whether or not the shape of the module block is appropriate in this way, it becomes possible to construct the furnace more efficiently and accurately.

なお、図8では、例として、第1の測定工程の後、第2の測定工程の前に予備的判定工程を行う場合を示した。しかし、本発明において予備的判定工程を実施するタイミングはこれに限定されず、判定工程よりも前であれば任意のタイミングで行うことができる。例えば、第2の測定工程よりも後に予備的判定工程を実施してもよい。 Note that FIG. 8 shows, as an example, the case where the preliminary determination process is performed after the first measurement process and before the second measurement process. However, in the present invention, the timing of performing the preliminary determination step is not limited to this, and can be performed at any timing as long as it precedes the determination step. For example, the preliminary determination step may be performed after the second measurement step.

前記モジュールブロックの適正な輪郭形状としては、例えば、当該モジュールブロックの設計データ(CADデータ等)を用いることができる。 For example, design data (CAD data, etc.) of the module block can be used as the appropriate contour shape of the module block.

前記予備的判定工程においては、モジュールブロック全体の輪郭形状を判定に用いることもできるが、モジュールブロックの一部の輪郭形状のみを用いて判定を行ってもよい。モジュールブロックの一部の輪郭形状のみを用いて判定を行う場合、少なくとも、モジュールブロックのダボ部分およびホゾ部分の輪郭形状を判定に使用することが好ましい。 In the preliminary determination step, the outline shape of the entire module block can be used for determination, but the determination may be made using only the outline shape of a part of the module block. When the determination is made using only the contour shape of a part of the module block, it is preferable to use at least the contour shape of the dowel portion and tenon portion of the module block for the determination.

上記予備的判定工程では、例えば、モジュールブロック輪郭形状と予め用意したモジュールブロックの適正な輪郭形状とを比較し、誤差が一定の範囲内であれば形状修正不要、そうでない場合には修正が必要と判断することができる。 In the preliminary determination step, for example, the contour shape of the module block is compared with the appropriate contour shape of the module block prepared in advance. can be determined.

1 モジュールブロック
2 定型耐火物
3 ダボ
4 ホゾ
5 モルタル
10 モジュールブロック
11a~d 既設モジュールブロック
1 module block 2 standard refractory 3 dowel 4 tenon 5 mortar 10 module block 11a-d existing module block

Claims (8)

炉の建設場所以外の場所においてモジュールブロックを製造するモジュールブロック製造工程と、
前記モジュールブロック製造工程で製造されたモジュールブロックを前記炉の建設場所へ運搬するモジュールブロック運搬工程と、
前記モジュールブロックを設置する位置にモルタルを塗布するモルタル塗布工程と、
前記モルタルが塗布された位置に前記モジュールブロック運搬工程で運搬されたモジュールブロックを設置するモジュールブロック設置工程とを含む、炉建設方法であって、
前記モジュールブロック製造工程が、
複数の定型耐火物を積み上げて前記モジュールブロックを製造する積み上げ工程と、
前記積み上げ工程で得られた前記モジュールブロックの輪郭形状を測定してモジュールブロック輪郭形状を得る第1の測定工程と、
前記炉における、前記モジュールブロックが設置される位置の輪郭形状を測定して設置位置輪郭形状を得る第2の測定工程と、
前記モジュールブロック輪郭形状と前記設置位置輪郭形状とを比較して、前記モジュールブロックの形状の合否を判定する判定工程とを含む、炉建設方法。
a module block manufacturing process for manufacturing module blocks at a location other than the furnace construction site;
a module block transporting step of transporting the module blocks manufactured in the module block manufacturing step to the construction site of the furnace;
a mortar application step of applying mortar to a position where the module block is to be installed;
a module block installation step of installing the module blocks transported in the module block transportation step at the positions where the mortar has been applied, the furnace construction method comprising:
The module block manufacturing process includes:
a stacking step of stacking a plurality of standard refractories to manufacture the module block;
a first measuring step of obtaining a module block contour shape by measuring the contour shape of the module block obtained in the stacking step;
a second measuring step of measuring a contour shape of a position where the module block is installed in the furnace to obtain an installation position contour shape;
a determination step of comparing the contour shape of the module block with the contour shape of the installation position to determine whether the shape of the module block is acceptable.
前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合に、該モジュールブロックに代えて、別途製造したモジュールブロックを使用する、請求項1に記載の炉建設方法。 2. The reactor construction method according to claim 1, wherein when the shape of said module block is determined to be unacceptable in said determining step, a separately manufactured module block is used in place of said module block. 前記判定工程において前記モジュールブロックの形状が不合格と判定された場合に、該モジュールブロックおよび該モジュールブロックが設置される位置の一方または両方の形状を修正する、請求項1に記載の炉建設方法。 2. The furnace construction method according to claim 1, wherein when the shape of the module block is determined to be unacceptable in the determination step, the shape of one or both of the module block and the position where the module block is installed is corrected. . 前記形状の修正を、機械加工によって行う、請求項3に記載の炉建設方法。 4. The furnace construction method according to claim 3, wherein said modification of the shape is performed by machining. 前記形状の修正を、前記モジュールブロックを構成する定型耐火物の一部または全部を交換することによって行う、請求項3または4に記載の炉建設方法。 5. The furnace construction method according to claim 3, wherein said modification of said shape is performed by replacing a part or all of the standard refractories constituting said module block. 前記第1の測定工程における測定および前記第2の測定工程における測定の一方または両方を、レーザを利用した3次元計測法を用いて行う、請求項1~5のいずれか一項に記載の炉建設方法。 The furnace according to any one of claims 1 to 5, wherein one or both of the measurement in the first measurement step and the measurement in the second measurement step are performed using a three-dimensional measurement method using a laser. construction method. 前記第1の測定工程における測定および前記第2の測定工程における測定の一方または両方を、複数の視点から撮像した画像を用いたフォトグラメトリによって行う、請求項1~5のいずれか一項に記載の炉建設方法。 One or both of the measurement in the first measurement step and the measurement in the second measurement step are performed by photogrammetry using images captured from a plurality of viewpoints. Furnace construction method described. 前記モジュールブロック製造工程が、
前記判定工程に先立って、前記第1の測定工程で得た前記モジュールブロック輪郭形状と、予め用意したモジュールブロックの適正な輪郭形状とを比較して、前記モジュールブロックの形状の合否を判定する予備的判定工程をさらに含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の炉建設方法。

The module block manufacturing process includes:
Prior to the determination step, the contour shape of the module block obtained in the first measurement step is compared with an appropriate contour shape of the module block prepared in advance to determine whether the shape of the module block is acceptable. The furnace construction method according to any one of claims 1 to 7, further comprising a target determination step.

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