JP2023137393A - Refractory structure of coke oven - Google Patents

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Abstract

To provide a refractory structure of a coke oven, capable of, in a refractory structure of a coke oven, shortening a distance from a top edge of a heat storage body to a ceiling of a top part of a ceiling part space.SOLUTION: Disclosed is a refractory structure of a coke oven having a carbonization chamber and a combustion chamber arranged in an upper stage and a heat storage chamber 1 arranged in a lower stage, wherein the refractory structure of the coke oven is characterized by that: the heat storage chamber 1 is sectioned by a pillar wall 7 between the neighboring other heat storage chamber in a length direction of a coke oven battery 32; a refractory constituting a ceiling part of the heat storage chamber 1 is constituted of a single refractory block (heat storage chamber ceiling part block 15) per the heat storage chamber 1 in the length direction of the coke oven battery 32; and both end parts 16 of the heat storage chamber ceiling part block 15 in the length direction of the coke oven battery 32 are supported by pillar walls 7 on both ends in the length direction of the coke oven battery 32 of the heat storage chamber 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、コークス炉の耐火物構造に関するものであり、特に、コークス炉蓄熱室の天井部耐火物構造に関するものである。 The present invention relates to a refractory structure for a coke oven, and particularly to a refractory structure for a ceiling portion of a coke oven heat storage chamber.

室炉式コークス炉においては、図2(A)に記載のように、上段に炭化室2と燃焼室3が配置され、下段に蓄熱室1が配置される。炭化室2と燃焼室3は炉団長方向32に交互に配置されている。炭化室2と蓄熱室1との間の部分は蛇腹部6と呼ばれる。蓄熱室1については、炉団長方向32に隣接する蓄熱室1aの間の仕切りとして、図2(B)に記載のようにピラーウォール7によって仕切られ、炉長方向31には図2(A)に記載のように仕切り壁8によって仕切られている。蓄熱室1の内部には蓄熱体5(図2(B)のドットハッチング部)としてギッター煉瓦が積み上げられる。蓄熱室1の下部にはソールフリュー4が配置されている。蓄熱室1と燃焼室3の間はガス流路9によって接続されている。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。炭化室と燃焼室との隔壁及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、いずれも耐火物の煉瓦積み構造で形成される。 In a chamber furnace type coke oven, as shown in FIG. 2(A), a carbonization chamber 2 and a combustion chamber 3 are arranged in the upper stage, and a regenerator 1 is arranged in the lower stage. The carbonization chambers 2 and the combustion chambers 3 are arranged alternately in the furnace length direction 32. The part between the carbonization chamber 2 and the heat storage chamber 1 is called a bellows part 6. The heat storage chamber 1 is partitioned by a pillar wall 7 as shown in FIG. 2(B) as a partition between adjacent heat storage chambers 1a in the furnace length direction 32, It is partitioned off by a partition wall 8 as described in . Inside the heat storage chamber 1, gitter bricks are stacked as a heat storage body 5 (the dotted hatched area in FIG. 2(B)). A sole flue 4 is arranged at the lower part of the heat storage chamber 1. The heat storage chamber 1 and the combustion chamber 3 are connected by a gas flow path 9. Usually, the dimensions of the carbonization chamber are approximately 4 to 7.5 m in height, 350 to 550 mm in width, and 13 to 17 m in length. The partition wall between the carbonization chamber and the combustion chamber, the partition wall between the combustion chamber flues, the furnace top, the bellows part, the heat storage chamber, and the sole flute are all formed of refractory brickwork.

蓄熱室1の頂部は、図2(B)に記載のように、炉団長方向32の両側からピラーウォール頂部13(図2(B)の2点鎖線で囲まれた逆台形部分)がせり出す形で上すぼまり形状であり、天井11にいたるまでの天井部空間12を形成している(特許文献1参照)。天井部空間12とピラーウォール頂部13との境界をここでは天井部輪郭14と呼ぶ。例えば、炉団長方向の幅が900mmである蓄熱室において、天井11から蓄熱体5上端までの距離(天井部空間12の高さ)は490mm程度であった。 As shown in FIG. 2(B), the top of the heat storage chamber 1 has a shape in which pillar wall tops 13 (inverted trapezoidal portions surrounded by two-dot chain lines in FIG. 2(B)) protrude from both sides in the furnace length direction 32. It has a tapered shape and forms a ceiling space 12 up to the ceiling 11 (see Patent Document 1). The boundary between the ceiling space 12 and the pillar wall top 13 is herein referred to as a ceiling contour 14. For example, in a heat storage chamber with a width of 900 mm in the furnace length direction, the distance from the ceiling 11 to the upper end of the heat storage body 5 (the height of the ceiling space 12) was about 490 mm.

コークス炉の耐火物構造は、従来、手積み煉瓦を現地で積層することによって形成されていた。硅石煉瓦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。 The refractory structure of coke ovens has traditionally been formed by laminating hand-laid bricks on-site. The work of stacking silica bricks using the hand-laying method is all done by hand, so in order to shorten the furnace construction period, it is necessary to carry out the work by a huge number of skilled furnace builders. However, since the number of skilled furnace builders is limited, it is difficult to secure a sufficient number of furnace builders to build a furnace in a short period of time.

コークス炉の耐火物構造を、上記のように手積み煉瓦を現地で積層するのではなく、所定の成分組成の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、大型の耐火物ブロックを形成し、これをコークス炉の耐火物構造として用いることが知られている。大型プレキャスト耐火物ブロックともいう。 The refractory structure of a coke oven is made by adding water to a granular refractory composition with a predetermined composition, kneading it, pouring it into a mold, and drying it, instead of stacking hand-laid bricks on-site as described above. It is known to form a large refractory block by using it as a refractory structure for a coke oven. Also called large precast refractory blocks.

特許文献2には、コークス炉の燃焼室、蓄熱室、ソールフリュー、蛇腹部、炉頂部のそれぞれを構成する耐火物の少なくとも一部について、大型プレキャスト耐火物ブロックを用いて築炉する室炉式コークス炉の築炉方法が開示されている。これにより、コークス炉の煉瓦構築に際し、熟練した築炉工の所要人数を十分に低減する、室炉式コークス炉の築炉方法及び室炉式コークス炉の耐火物構造を提供することができる。 Patent Document 2 describes an indoor furnace type in which large precast refractory blocks are used to construct at least a portion of the refractories constituting each of the combustion chamber, heat storage chamber, sole flue, bellows part, and furnace top of the coke oven. A method for constructing a coke oven is disclosed. Thereby, it is possible to provide a method for constructing an indoor coke oven and a refractory structure for an indoor coke oven that sufficiently reduces the number of skilled furnace builders required when constructing bricks for a coke oven.

特許文献3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。 Patent Document 3 describes a method for constructing a coke oven, in which at least the hearth, the sole flute, the heat storage chamber, and the bellows part, excluding the partition wall and Gitter bricks in the heat storage chamber, are constructed with refractory blocks on the coke oven foundation. A method of constructing a coke oven is disclosed, which comprises constructing a partition wall and Gitter bricks in a heat storage chamber after using and constructing the coke oven.

特許文献2の図1(コークス炉の耐火物構造の一例を示す部分斜視図)によると、蓄熱室上部の蛇腹部において、炉団長方向に蓄熱室を仕切っている耐火物の頂部(前記図2(B)のピラーウォール頂部13)において、蛇腹部大型プレキャストブロック(16)が用いられており、蓄熱室の頂部において、炉団長方向の両側からピラーウォール頂部がせり出す形で上すぼまり形状であり、前記図2(B)と同様の蓄熱室天井部空間を形成していることがわかる。特許文献3においても、同文献図6は蛇腹部に使用する大型プレキャストブロックであり、形状が逆台形であって、上記特許文献1と同様の蓄熱室天井部空間を形成していることがわかる。 According to FIG. 1 of Patent Document 2 (a partial perspective view showing an example of a refractory structure of a coke oven), in the bellows part at the top of the regenerator, the top of the refractory that partitions the regenerator in the direction of the furnace length (see FIG. A large bellows-shaped precast block (16) is used at the top of the pillar wall (13) in (B), and the top of the pillar wall protrudes from both sides in the direction of the furnace head in a tapered shape at the top of the heat storage chamber. It can be seen that a heat storage chamber ceiling space similar to that shown in FIG. 2(B) is formed. Also in Patent Document 3, it can be seen that Fig. 6 of the same document shows a large precast block used for the bellows part, which has an inverted trapezoidal shape and forms the same ceiling space of the heat storage chamber as in Patent Document 1. .

特許文献4には、コークス炉用プレキャストブロック耐火物の好適な成分組成について開示されている。 Patent Document 4 discloses a suitable component composition of a precast block refractory for a coke oven.

特開2008-163164号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-163164 特開2019-112503号公報JP 2019-112503 Publication 特開2016-222758号公報JP2016-222758A 国際公開WO2017/146254号International publication WO2017/146254

コークス炉における蓄熱室1の従来の形状は、前述のとおり、図2(B)に記載のように、ピラーウォール頂部13がせり出す形であるため、天井11にいたるまでの天井部空間12が上すぼまり形状である。蓄熱体5は上すぼまりの天井部空間12には配置できないので、図2(B)に示すとおり、天井部空間12は蓄熱室としての機能を有していない。そのため、コークス炉の高さ方向の配置において、天井部空間12(蓄熱体5の上端から天井部空間12の頂部の天井11まで)が、有効に利用されない高さ部分となっていた。 As described above, the conventional shape of the heat storage chamber 1 in a coke oven is such that the pillar wall top 13 protrudes as shown in FIG. It has a tapered shape. Since the heat storage body 5 cannot be placed in the ceiling space 12 that tapers upward, the ceiling space 12 does not have a function as a heat storage chamber, as shown in FIG. 2(B). Therefore, in the heightwise arrangement of the coke oven, the ceiling space 12 (from the upper end of the heat storage body 5 to the ceiling 11 at the top of the ceiling space 12) has become a height portion that is not effectively utilized.

本発明は、上段に炭化室と燃焼室が配置され、下段に蓄熱室が配置されているコークス炉の耐火物構造において、蓄熱体5の上端から天井部空間12の頂部の天井11までの距離を短くすることのできる、コークス炉の耐火物構造を提供することを目的とする。 The present invention provides a refractory structure for a coke oven in which a carbonization chamber and a combustion chamber are arranged in the upper stage and a heat storage chamber is arranged in the lower stage. The purpose is to provide a refractory structure for a coke oven that can shorten the length of the coke oven.

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]上段に炭化室と燃焼室が配置され、下段に蓄熱室が配置されているコークス炉の耐火物構造であって、
前記蓄熱室は、前記炭化室の長手方向と高さ方向に垂直な方向(以下「炉団長方向」という。)については隣接する他の蓄熱室との間をピラーウォールで区切られ、前記蓄熱室の天井部を構成する耐火物については、前記炉団長方向には前記蓄熱室ごとに単一の耐火物ブロック(以下「蓄熱室天井部ブロック」という。)によって構成され、前記蓄熱室天井部ブロックの前記炉団長方向の両端部が、前記蓄熱室の前記炉団長方向両端の前記ピラーウォールによって支持されていることを特徴とするコークス炉の耐火物構造。
[2]前記蓄熱室天井部ブロックの蓄熱室に面する表面が平面形状であることを特徴とする[1]に記載のコークス炉の耐火物構造。
[3]前記蓄熱室内にはギッター煉瓦が積み上げられて蓄熱体が形成され、前記蓄熱室天井部ブロックの蓄熱室に面する表面と前記蓄熱体の上端部との間の距離が、蓄熱室に面する表面の炉団長方向幅の0.5倍以下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耐火物構造。
[4]前記蓄熱室の炉団長方向の幅が600mm以上であることを特徴とする[1]~[3]のいずれか1つに記載のコークス炉の耐火物構造。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A refractory structure of a coke oven in which a carbonization chamber and a combustion chamber are arranged in the upper stage and a heat storage chamber is arranged in the lower stage,
The heat storage chamber is separated from other adjacent heat storage chambers by a pillar wall in a direction perpendicular to the longitudinal direction and height direction of the carbonization chamber (hereinafter referred to as the "furnace length direction"). Regarding the refractories constituting the ceiling, in the direction of the furnace head, each of the heat storage chambers is composed of a single refractory block (hereinafter referred to as the "heat storage chamber ceiling block"), and the heat storage chamber ceiling block A refractory structure for a coke oven, wherein both ends in the direction of the furnace bed length are supported by the pillar walls at both ends of the heat storage chamber in the direction of the furnace bed length.
[2] The refractory structure for a coke oven according to [1], wherein the surface of the heat storage chamber ceiling block facing the heat storage chamber has a planar shape.
[3] Gitter bricks are piled up in the heat storage chamber to form a heat storage body, and the distance between the surface of the heat storage chamber ceiling block facing the heat storage chamber and the upper end of the heat storage body is such that The refractory structure for a coke oven according to [1] or [2], wherein the width of the facing surface in the direction of the furnace bundling length is 0.5 times or less.
[4] The refractory structure for a coke oven according to any one of [1] to [3], wherein the width of the heat storage chamber in the direction of the furnace bund length is 600 mm or more.

本発明は、上段に炭化室と燃焼室が配置され、下段に蓄熱室が配置されているコークス炉の耐火物構造において、蓄熱室の天井部を構成する耐火物については、炉団長方向には蓄熱室ごとに単一の耐火物ブロック(蓄熱室天井部ブロック)によって構成することにより、蓄熱体の上端から天井部空間の頂部の天井までの距離を短くすることができる。 The present invention provides a refractory structure for a coke oven in which a carbonization chamber and a combustion chamber are arranged in the upper stage and a heat storage chamber is arranged in the lower stage. By configuring each heat storage chamber with a single refractory block (heat storage chamber ceiling block), the distance from the upper end of the heat storage body to the ceiling at the top of the ceiling space can be shortened.

本発明のコークス炉の耐火物構造の一例を示す蓄熱室部分の断面図である。It is a sectional view of a heat storage chamber part showing an example of the refractory structure of the coke oven of the present invention. 従来のコークス炉の耐火物構造を示す図であり、(A)はコークス炉の炉団長方向から見た断面図、(B)はB-B矢視部分断面図である。FIG. 2 is a diagram showing the refractory structure of a conventional coke oven, in which (A) is a cross-sectional view of the coke oven as seen from the direction of the furnace bunker head, and (B) is a partial cross-sectional view taken along the line BB.

最近の大型のコークス炉において、蓄熱室の炉団長方向の幅は600~1000mm程度である。コークス炉の耐火物構造を手積み煉瓦の積層で構成する場合、手積み煉瓦の1個あたりの質量は20kg程度、蓄熱室の頂部付近で用いられる煉瓦の大きさは、炉長方向の幅:300mm、炉団長方向の長さ:375mm程度である。特に、炉団長方向の幅が600mm以上であるような蓄熱室において、炉団長方向の長さ:375mm程度である手積み煉瓦の積層によって蓄熱室の天井構造を構築しようとすると、図2(B)に記載のように、ピラーウォール頂部13がせり出す形状となるように手積み煉瓦を積層する構造を採用してはじめて、上部の重量をピラーウォール部に集中させることができ、上すぼまりの天井部空間12を支える構造を構築することができる。従来の蓄熱室の天井部空間12として図2(B)に示すような上すぼまり形状が採用されていた理由は上記理由であることが明らかになった。一方、ピラーウォールの頂部付近について、手積み煉瓦の積層ではなく大型プレキャストブロックを用いる場合においても、ピラーウォール頂部13がせり出す形のブロックが用いられていた(特許文献2、3参照)。 In recent large coke ovens, the width of the regenerator chamber in the direction of the furnace head is approximately 600 to 1000 mm. When the refractory structure of a coke oven is constructed from a stack of hand-laid bricks, the mass of each hand-laid brick is approximately 20 kg, and the size of the bricks used near the top of the heat storage chamber is the width in the oven length direction: 300 mm, and the length in the direction of the hearth length: about 375 mm. In particular, in a heat storage chamber whose width in the direction of the furnace head is 600 mm or more, if the ceiling structure of the heat storage chamber is constructed by stacking hand-laid bricks whose length in the direction of the furnace head is approximately 375 mm, the ceiling structure of the heat storage chamber is ), only by adopting a structure in which hand-laid bricks are stacked so that the pillar wall top part 13 protrudes, the weight of the upper part can be concentrated on the pillar wall part, and the upper part of the wall can be reduced. A structure that supports the ceiling space 12 can be constructed. It has become clear that the above reason is the reason why the ceiling space 12 of the conventional heat storage chamber has an upwardly tapering shape as shown in FIG. 2(B). On the other hand, even when using a large precast block instead of a stack of hand-laid bricks near the top of the pillar wall, a block in which the pillar wall top 13 protrudes has been used (see Patent Documents 2 and 3).

本発明者らは、蓄熱室の天井部を構成する耐火物について、図1に示すように、炉団長方向32には蓄熱室1ごとに単一の耐火物ブロック(蓄熱室天井部ブロック15)によって構成し、蓄熱室天井部ブロック15の炉団長方向32の両方の端部16について、蓄熱室1の炉団長方向両端のピラーウォール7によって支持されている形態とすれば、たとえ蓄熱室の天井部が平面形状であっても、蓄熱室上方の構築物の荷重に耐えられるのではないか、と着想した。 Regarding the refractories constituting the ceiling of the heat storage chamber, as shown in FIG. If both ends 16 of the regenerator ceiling block 15 in the furnace length direction 32 are supported by the pillar walls 7 at both ends of the regenerator 1 in the furnace length direction, even if the ceiling of the regenerator The idea was that even if the section was flat, it could withstand the load of the structure above the heat storage chamber.

図1において、斜線ハッチング部は耐火物構造であり、ドットハッチング部は蓄熱体5である。斜線ハッチング部において、細線で囲まれた一つの図形部分(主に長方形)が1個の耐火物ブロックを意味している。図1に示す例では、ソールフリュー4から蓄熱室1、蛇腹部6に至るまで、耐火物構造は、蓄熱室1の天井部に配置された蓄熱室天井部ブロック15を含め、いずれも大型の耐火物ブロックで構成されている。蓄熱室1と、それに炉団長方向32に隣接する蓄熱室1aとの間がピラーウォール7であり、ピラーウォール7も大型の耐火物ブロックで構成されている。蓄熱室天井部ブロック15は、蓄熱室ごとに単一の耐火物ブロックからなり、その炉団長方向32の両方の端部16とも、ピラーウォール7の上端部17によって支持されている。 In FIG. 1, the diagonally hatched portion is the refractory structure, and the dotted hatched portion is the heat storage body 5. In the diagonally hatched area, one graphic part (mainly rectangular) surrounded by thin lines means one refractory block. In the example shown in FIG. 1, the refractory structure from the sole flue 4 to the heat storage chamber 1 and the bellows part 6, including the heat storage chamber ceiling block 15 disposed on the ceiling of the heat storage chamber 1, are all large-sized. Composed of refractory blocks. A pillar wall 7 is located between the heat storage chamber 1 and the heat storage chamber 1a adjacent thereto in the furnace length direction 32, and the pillar wall 7 is also constructed of a large refractory block. The regenerator ceiling block 15 is composed of a single refractory block for each regenerator, and both ends 16 in the furnace length direction 32 are supported by the upper end 17 of the pillar wall 7 .

炉団長方向32の幅が600mm以上である蓄熱室1であっても、上記図1の構造を適用した結果、蓄熱室1の天井11が平面形状であるにもかかわらず、耐火物構造の剛性が確保できることが明らかになった。これにより、例えば炉団長方向32の幅が930mmである蓄熱室において、天井11から蓄熱体5上端までの距離を、蓄熱室の機能を担保可能な最低の距離(300mm)まで低減して、天井部空間12を狭くすることも可能となった。 Even if the regenerator 1 has a width of 600 mm or more in the furnace length direction 32, as a result of applying the structure shown in FIG. It has become clear that it is possible to secure This reduces the distance from the ceiling 11 to the upper end of the heat storage body 5 to the minimum distance (300 mm) that can ensure the function of the heat storage chamber, for example, in a heat storage chamber whose width in the furnace length direction 32 is 930 mm. It has also become possible to narrow the space 12.

蓄熱室天井部ブロック15の下面側の形状としては、平面とすることが最も好ましいが、上に凹の形状などの曲面形状を採用してもかまわない。 The shape of the lower surface of the heat storage chamber ceiling block 15 is most preferably flat, but a curved shape such as a concave shape may also be adopted.

本発明は、以上のような耐火物構造とすることにより、蓄熱室1内にはギッター煉瓦が積み上げられて蓄熱体5が形成され、蓄熱室天井部ブロック15の蓄熱室1に面する表面(天井11)と蓄熱体5の上端部との間の距離が、蓄熱室に面する表面の炉団長方向幅(蓄熱室1の蓄熱体5を収容する部分の炉団長方向幅)の0.5倍以下とすることができる。 In the present invention, by using the refractory structure as described above, the heat storage body 5 is formed by stacking Gitter bricks in the heat storage chamber 1, and the surface of the heat storage chamber ceiling block 15 facing the heat storage chamber 1 ( The distance between the ceiling 11) and the upper end of the heat storage body 5 is 0.5 of the width in the furnace length direction of the surface facing the heat storage chamber (width in the furnace length direction of the part of the heat storage chamber 1 that accommodates the heat storage body 5). It can be less than twice as much.

蓄熱室天井部ブロック15の蓄熱室1に面する表面と蓄熱体5の上端部との間の距離を短くできる結果として、天井部空間12の容積を低減して、蓄熱室1の全容積のうちで使われていない容積部分を低減し、コークス炉の高さ方向の有効利用効率を高めることができる。 As a result of being able to shorten the distance between the surface of the heat storage chamber ceiling block 15 facing the heat storage chamber 1 and the upper end of the heat storage body 5, the volume of the ceiling space 12 can be reduced, and the total volume of the heat storage chamber 1 can be reduced. It is possible to reduce the unused volume of the coke oven and increase the effective utilization efficiency in the height direction of the coke oven.

図1に示す例では、蓄熱室天井部ブロック15のみならず、ソールフリュー4から蓄熱室1、蛇腹部6に至るまで、耐火物構造はいずれも大型の耐火物ブロックで構成されている。これに対し、少なくとも蓄熱室天井部ブロック15を大型の耐火物ブロックとし、それ以外の全部または一部の耐火物構造は手積み煉瓦で構成することとしてもかまわない。 In the example shown in FIG. 1, the refractory structure, not only the heat storage chamber ceiling block 15, but also the sole flue 4, the heat storage chamber 1, and the bellows part 6, is composed of large refractory blocks. On the other hand, at least the heat storage chamber ceiling block 15 may be made of a large refractory block, and all or part of the other refractory structure may be made of hand-laid bricks.

蓄熱室天井部ブロック15は、不定形耐火物を一体成形してなる耐火物ブロックとして形成することができる。具体的には、原料としての不定形耐火物(粉状耐火物)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、構成することができる。 The heat storage chamber ceiling block 15 can be formed as a refractory block formed by integrally molding a monolithic refractory. Specifically, it can be constructed by adding water to a monolithic refractory (powdered refractory) as a raw material, kneading it, pouring it into a mold, and drying it.

蓄熱室天井部ブロック15をはじめとする大型プレキャスト耐火物ブロックは、高い熱間強度と、高温時における荷重下膨張挙動が安定な性質が要求される。このような品質を実現するため、以下のような原料構成とすると好ましい。即ち、特許文献4に記載のように、主成分としてのSiO成分の含有量は概ね65質量%以上99質量%以下であり、P成分を0.3質量%以上2質量%以下含有する。SiO成分源として、溶融シリカの配合量は65質量%以上、珪石の配合量は17質量%以下、ヒュームドシリカの配合量は0.5質量%以上15質量%以下であることが好ましい。溶融シリカの配合量は65質量%以上とすることで、乾燥時の脱水による収縮を打ち消すことができる。P成分は結合剤成分として機能する。結合剤成分としてP成分を適用することで、高い熱間強度を維持しつつ、高温時における荷重下膨縮挙動を安定に制御できる。アルカリ土類金属化合物の配合量は、0.05質量%以上が好ましく、1.9質量%以下であることが好ましい。原料配合として上述のシリカ質原料及びリン酸塩を配合し、また必要に応じて、有機繊維、分散剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、焼結補助剤等を配合し、得られた原料配合物に適量の施工水を添加したうえで、混練、成形、養生、脱型するという、通常の大型プレキャスト耐火物ブロックの製造方法によって得ることができる。 Large precast refractory blocks such as the heat storage chamber ceiling block 15 are required to have high hot strength and stable expansion behavior under load at high temperatures. In order to achieve such quality, it is preferable to use the following raw material composition. That is, as described in Patent Document 4, the content of the SiO 2 component as the main component is approximately 65% by mass or more and 99% by mass or less, and the content of the P 2 O 5 component is 0.3% by mass or more and 2% by mass or less. contains. As the SiO2 component source, it is preferable that the blending amount of fused silica is 65% by mass or more, the blending amount of silica stone is 17% by mass or less, and the blending amount of fumed silica is 0.5% by mass or more and 15% by mass or less. By setting the blending amount of fused silica to 65% by mass or more, shrinkage due to dehydration during drying can be canceled out. The P2O5 component functions as a binder component. By applying the P 2 O 5 component as a binder component, expansion/contraction behavior under load at high temperatures can be stably controlled while maintaining high hot strength. The content of the alkaline earth metal compound is preferably 0.05% by mass or more, and preferably 1.9% by mass or less. The above-mentioned siliceous raw material and phosphate are blended as a raw material blend, and organic fibers, dispersants, hardening accelerators, hardening retarders, sintering aids, etc. are blended as necessary, and the resulting raw material blend is It can be obtained by the usual manufacturing method for large precast refractory blocks, which involves adding an appropriate amount of construction water to the material, then kneading, forming, curing, and demolding.

蓄熱室天井部ブロック15の形状について、炉団長方向32の長さについては、蓄熱室1の炉団長方向32の幅に加え、蓄熱室天井部ブロック15の両方の端部16がピラーウォール頂部13によって支えられる長さを有していれば良い。
図1に示すように、蓄熱室1上部の蛇腹部6において、ガス流路9は、途中のガス経路変曲位置高さ18においてガス経路が変曲している。蓄熱室天井部ブロック15の高さ方向33の高さについては、ガス流路9が1方向の経路まで、即ち、蓄熱室1の天井11からガス経路変曲位置高さ18までを範囲とすることが好ましい(図1の15b参照)。図1の15aのように、ガス経路変曲位置高さ18よりも低い位置までの高さでもかまわない。
炉長方向31の幅については特に限定はされないが、仕切り壁8の間で構築すると同一形状となるため好ましい。仕切り壁8の2スパン分あるいはそれ以上まで拡張できれば好ましい。
Regarding the shape of the heat storage chamber ceiling block 15, regarding the length in the furnace length direction 32, in addition to the width of the heat storage chamber 1 in the furnace length direction 32, both ends 16 of the heat storage chamber ceiling block 15 are equal to the pillar wall top 13. It is sufficient as long as it has a length that can be supported by.
As shown in FIG. 1, in the bellows part 6 at the upper part of the heat storage chamber 1, the gas path of the gas flow path 9 is bent at a midway gas path bending position height 18. Regarding the height of the heat storage chamber ceiling block 15 in the height direction 33, the gas flow path 9 ranges from the path in one direction, that is, from the ceiling 11 of the heat storage chamber 1 to the gas path bending position height 18. It is preferable (see 15b in FIG. 1). As shown in 15a in FIG. 1, the height may be lower than the gas path bending position height 18.
The width in the furnace length direction 31 is not particularly limited, but it is preferable to construct it between the partition walls 8 because they will have the same shape. It is preferable if it can be extended to two spans of the partition wall 8 or more.

1 蓄熱室
2 炭化室
3 燃焼室
4 ソールフリュー
5 蓄熱体
6 蛇腹部
7 ピラーウォール
8 仕切り壁
9 ガス流路
11 天井
12 天井部空間
13 ピラーウォール頂部
14 天井部輪郭
15 蓄熱室天井部ブロック
16 端部
17 上端部
18 ガス経路変曲位置高さ
31 炉長方向
32 炉団長方向
33 高さ方向
1 Heat storage chamber 2 Carbonization chamber 3 Combustion chamber 4 Sole flue 5 Heat storage body 6 Bellows part 7 Pillar wall 8 Partition wall 9 Gas flow path 11 Ceiling 12 Ceiling space 13 Pillar wall top 14 Ceiling contour 15 Heat storage chamber ceiling block 16 End Part 17 Upper end part 18 Gas path bending position height 31 Furnace length direction 32 Furnace length direction 33 Height direction

Claims (4)

上段に炭化室と燃焼室が配置され、下段に蓄熱室が配置されているコークス炉の耐火物構造であって、
前記蓄熱室は、前記炭化室の長手方向と高さ方向に垂直な方向(以下「炉団長方向」という。)については隣接する他の蓄熱室との間をピラーウォールで区切られ、前記蓄熱室の天井部を構成する耐火物については、前記炉団長方向には前記蓄熱室ごとに単一の耐火物ブロック(以下「蓄熱室天井部ブロック」という。)によって構成され、前記蓄熱室天井部ブロックの前記炉団長方向の両端部が、前記蓄熱室の前記炉団長方向両端の前記ピラーウォールによって支持されていることを特徴とするコークス炉の耐火物構造。
A refractory structure of a coke oven in which a carbonization chamber and a combustion chamber are arranged in the upper stage, and a regenerator is arranged in the lower stage,
The heat storage chamber is separated from other adjacent heat storage chambers by a pillar wall in a direction perpendicular to the longitudinal direction and height direction of the carbonization chamber (hereinafter referred to as the "furnace length direction"). Regarding the refractories constituting the ceiling, in the direction of the furnace head, each of the heat storage chambers is composed of a single refractory block (hereinafter referred to as the "heat storage chamber ceiling block"), and the heat storage chamber ceiling block A refractory structure for a coke oven, wherein both ends in the direction of the furnace bed length are supported by the pillar walls at both ends of the heat storage chamber in the direction of the furnace bed length.
前記蓄熱室天井部ブロックの蓄熱室に面する表面が平面形状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耐火物構造。 The refractory structure for a coke oven according to claim 1, wherein the surface of the heat storage chamber ceiling block facing the heat storage chamber has a planar shape. 前記蓄熱室内にはギッター煉瓦が積み上げられて蓄熱体が形成され、前記蓄熱室天井部ブロックの蓄熱室に面する表面と前記蓄熱体の上端部との間の距離が、蓄熱室に面する表面の炉団長方向幅の0.5倍以下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耐火物構造。 Gitter bricks are piled up in the heat storage chamber to form a heat storage body, and the distance between the surface of the heat storage chamber ceiling block facing the heat storage chamber and the upper end of the heat storage body is the surface facing the heat storage chamber. The refractory structure for a coke oven according to claim 1 or 2, wherein the refractory structure is 0.5 times or less the width in the direction of the furnace bundling length. 前記蓄熱室の炉団長方向の幅が600mm以上であることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のコークス炉の耐火物構造。 The refractory structure for a coke oven according to any one of claims 1 to 3, wherein the width of the heat storage chamber in the direction of the furnace bund length is 600 mm or more.
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