JP3194386U - コークス炉の補修用耐火煉瓦集合体 - Google Patents

Abstract

【課題】コークス炉の燃焼室を内蔵する壁体を補修工事の工期を短縮でき、しかも補修した部位の均一かつ十分な接合強度を得ることが可能な補修用耐火煉瓦集合体を提供する。【解決手段】コークス炉の燃焼室を内蔵する壁体を補修するために使用する複数個の無膨張煉瓦を接合して所定の形状に成形した補修用耐火煉瓦集合体４であって、１つの面に１本以上のＵ字型溝部５を有し、該溝部５を有する面の端部に傾斜面６を設けることを特徴とするコークス炉の補修用耐火煉瓦集合体４。【選択図】図１

Description

本考案は、コークス炉の燃焼室を内蔵する壁体を補修するために使用する耐火煉瓦の集合体に関し、詳しくは、複数個の耐火煉瓦を接合して所定の形状に成形した補修用耐火煉瓦集合体に関するものである。

図７はコークス炉の要部を模式的に示す水平断面図であり、図８は壁体の例を模式的に示す斜視図である。

一般にコークス炉は、図７に示すように、石炭を乾留する炭化室２、燃料ガスを燃焼させる燃焼室１、燃焼排ガスの余熱を利用して燃料ガスや燃焼用空気を予め加熱する蓄熱室（図示せず）で構成され、燃焼室１と炭化室２は横方向に交互に配置される。つまり図８に示すように、互いに隣接する炭化室２を隔離する耐火煉瓦の壁体３の内部に燃焼室１が形成される。

そしてコークス炉の操業中に、炭化室２へ石炭を装入し、さらに燃焼室１で発生する燃焼熱によって乾留した後、得られたコークスを炭化室２から排出する作業が繰り返し行われる。その結果、耐火煉瓦で形成される壁体３が損耗して亀裂や煉瓦の目地切れが起こり、コークス押出し抵抗の増大、目地切れ部を通しての黒煙発生、損耗部の成長による煉瓦の欠落につながり、コークス炉が操業不能に陥る。

そこで、燃焼室１の壁体を適宜補修しなければならないが、コークス炉の燃焼室１と炭化室２を全て停止して補修を行なうのはコークスの生産に支障を来す。したがって、コークス炉を操業しながら壁体３を補修する技術が種々検討されている。

たとえば特許文献１には、損耗した部位に炭化室側から補修材料を溶射して、壁体を補修する技術が開示されている。しかしこの技術では、損耗が進行した壁体の広範囲を溶射で補修する場合に、溶射に長時間を要するばかりでなく、補修部分の接合強度を均一かつ十分に確保することが困難である。

特許文献２には、損耗した部位にレーザ光を照射して側面を傾斜面あるいは階段状に整形し、さらに耐火物煉瓦を挿入して壁体を補修する技術が開示されている。しかしこの技術では、損耗した部位の整形に長時間を要する。

特許文献３には、損耗した部位に耐火煉瓦を挿入して壁体を形成し、さらに不定形耐火物を用いて密着させる技術が開示されている。しかしこの技術では、多数の耐火煉瓦で壁体を形成するのに長時間を要する。

特許文献４には、新たに構築する壁体の耐用期間を長くするために、溝部を有する耐火煉瓦と突起部を有するセラミックライナーとを用い、その溝部と突起部を嵌合して壁体を構築する技術が開示されている。この技術を、損耗した壁体の補修に適用する場合には、既存の壁体にセラミックライナーを固定するのが困難であるから、工期の延長を招く。また、補修が終了した後は、壁体の補修を施していない部位（セラミックライナーを取付けていない部位）と補修によってセラミックライナーを取付けた部位の強度が異なるので、その境界部に亀裂が生じる原因となる。

特許第4123975号公報 特許第4884947号公報 特許第2564233号公報 特開平7-70565号公報

本考案は、コークス炉の燃焼室を内蔵する壁体を補修するために使用する補修用耐火煉瓦集合体であって、使用することによって工期を短縮でき、しかも補修した部位の均一かつ十分な接合強度を得ることが可能な補修用耐火煉瓦集合体を提供することを目的とする。

本考案は、コークス炉の燃焼室を内蔵する壁体を補修するために使用する複数個の無膨張煉瓦を接合して所定の形状に成形した補修用耐火煉瓦集合体であって、１つの面に１本以上のＵ字型溝部を有し、その溝部を有する面の端部に傾斜面を設けることを特徴とするコークス炉の補修用耐火煉瓦集合体である。

本考案の補修用耐火煉瓦集合体においては、溝部の形状をＵ字型とすることによって、溶射材を溝部内にまわりこみ易くし、補修用耐火煉瓦集合体と溶射材との接合強度の向上を図る。また、熱間で補修を行なうので、無膨張煉瓦（熱膨張率２％以下）を用いて補修用煉瓦集合体を形成する。

本考案の補修用耐火煉瓦集合体を使用すれば、壁体の補修の工期を短縮でき、しかも補修した部位の均一かつ十分な接合強度を得ることができ、産業上格段の効果を奏する。

本考案の補修用耐火煉瓦集合体の例を模式的に示す断面図である。 本考案の補修用耐火煉瓦集合体の他の例を模式的に示す断面図である。 本考案の補修用耐火煉瓦集合体の他の例を模式的に示す断面図である。 図１に示す補修用耐火煉瓦集合体の斜視図である。 図４の傾斜面の他の例を模式的に示す斜視図である。 本考案の補修用耐火煉瓦集合体を用いて壁体を補修する例を模式的に示す断面図である。 コークス炉の要部を模式的に示す水平断面図である。 図７の壁体の例を模式的に示す斜視図である。

本考案の補修用耐火煉瓦集合体は、複数個の無膨張煉瓦を接合して所定の形状に成形したものであり、１つの面に少なくとも１本の溝部を有する。無膨張煉瓦の接合手段は、不定型耐火物等の従来から知られているものを使用する。補修用耐火煉瓦集合体の例を図１〜３に断面図として示す。なお図１〜３では、個別の無膨張煉瓦は図示を省略する。

図１、２は、Ｕ字型の溝部５を有する補修用耐火煉瓦集合体４の断面図であり、図１は１つの面に溝部５を１本、図２は溝部５を２本有する補修用耐火煉瓦集合体４の例である。なお、溝部５の本数は１〜２本に限定せず、補修用耐火煉瓦集合体４の寸法や、補修する壁体の厚さ等に応じて適宜設定する。２本以上の溝部５を設ける場合は、平行に設けることが好ましい。

図３は、溝部５の底部をＵ字型に拡張した例である。図３では１つの面に溝部５を１本有する例を示すが、２本以上の溝部５を設けても良い。

そして、溝部５を設けた面８（以下、溝部面という）の端部に傾斜面６を設ける。図１〜３には溝部５と傾斜面６を平行に設ける例を示したが、図５(a)に示すように、溝部５と傾斜面６を垂直に設けても良い。あるいは図５(b)に示すように、溝部５に平行な方向と垂直な方向に傾斜面６を設けても良い。ただし、壁体の補修を施していない部位と、補修用耐火煉瓦集合体４と、後述する溶射材と、の接合強度の向上、および、補修用耐火煉瓦集合体４の成形効率の向上を両立させる観点から、図４に示すように、溝部５に平行な傾斜面６を溝部５の両側に設けることが好ましい。図４は、図１に示す補修用耐火煉瓦集合体の斜視図である。

また、接合強度をさらに向上するために、溝部５を有する面と傾斜面６とのなす角αは45〜80°の範囲内が好ましい。

ここで図４を参照して、補修用耐火煉瓦集合体４の寸法について説明する。

補修用耐火煉瓦集合体４の厚さＴ（mm）が薄すぎると、後述する溶射材の体積が増加するので、溶射に要する時間が長くなるばかりでなく、強度のバラツキが生じ易くなる。厚さＴが厚すぎると、溶射材の体積が減少するので、接合強度の低下を招く。したがって厚さＴは、補修する部位の厚さに応じて適宜設定する。

補修用耐火煉瓦集合体４の長さＬ（mm）が長すぎると、運搬が困難になるので、運搬の際に破損し易くなるばかりでなく、運搬に長時間を要する。長さＬが短すぎると、補修に必要な補修用耐火煉瓦集合体４の個数が増加するので、補修する部位（以下、補修部位という）に挿入する回数が増え、工期の延長を招く。したがって長さＬは、補修部位の長さに応じて適宜設定する。

補修用耐火煉瓦集合体４の幅Ｗ（mm）、溝部５の深さＤ（mm）、溝部５開口の幅Ｇ（mm）は特に限定せず、補修する部位の広さに応じて適宜設定する。

次に、図４に示す補修用耐火煉瓦集合体を用いて壁体を補修する方法について、図６を参照して説明する。なお、図６中の記号Ａは壁体３の厚さを示す。

まず補修工事に先立って、所定の寸法の補修用耐火煉瓦集合体４を成形し、必要な個数を確保しておく。そして、壁体３の補修部位に補修用耐火煉瓦集合体４を挿入する。このとき、溝部面８を炭化室側に向けて、その溝部面８に対向する面９（以下、溝対向面という）を燃焼室側に向け、かつ壁体３の燃焼室側の壁面と補修用耐火煉瓦集合体４の溝対向面９を一致させる。

こうして、補修部位における壁体３の露出面と補修用耐火煉瓦集合体４の溝部面８とによって、空間が形成される。その空間に炭化室側から溶射材７を吹き付けて、溶射を行ないながら充満させることによって補修を行なう。

つまり壁体の補修工事において、本考案の補修用耐火煉瓦集合体４を用いて、溶射材７を充満させる空間を縮小させることによって、溶射の所要時間を短縮できる。しかも溶射材７が溝部５のみならず傾斜面６の隙間にも充満するので、壁体３、補修用耐火煉瓦集合体４、溶射材７の接合強度を十分に確保できる。

補修用耐火煉瓦集合体４は、無膨張煉瓦を接合して成形したものであるから、強度は十分であり、かつ強度のバラツキは小さい。溶射材７を充満させた部位の強度も、溝部５に溶射材７が容易に流れ込むことから、十分な接合強度が得られる。

図６に示すように、厚さＡが100mmの壁体３の補修を行なった。補修部位の高さＨは1500mm、奥行き（すなわち紙面に垂直な方向の距離）は4000mmであった。使用した補修用耐火煉瓦集合体４の幅Ｗは750mm、厚さＴは60mm、長さＬは400mmであった。

その補修用耐火煉瓦集合体４を、補修部位の高さ方向に２段、奥行き方向に10列並べて、壁体３の露出面と補修用耐火煉瓦集合体４の溝部面８とによって空間を形成した。そして、その空間に炭化室側から溶射材を吹き付けて、溶射を行ないながら充満させた。

こうして壁体を補修した工期は、従来の溶射での補修の工期の１／10となり、大幅に短縮できた。しかも、補修工事から１年以上経過した後も、壁体の亀裂や穴の発生は認められない。

１ 燃焼室
２ 炭化室
３ 壁体
４ 補修用耐火煉瓦集合体
５ 溝部
６ 傾斜面
７ 溶射材
８ 溝部面
９ 溝対向面

Claims (1)

1. コークス炉の燃焼室を内蔵する壁体を補修するために使用する複数個の無膨張煉瓦を接合して所定の形状に成形した補修用耐火煉瓦集合体であって、１つの面に１本以上のＵ字型溝部を有し、該溝部を有する面の端部に傾斜面を設けることを特徴とするコークス炉の補修用耐火煉瓦集合体。

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