JP4286843B2 - 熱風炉内の仕切壁及びチェッカー煉瓦の解体工事方法及び熱風炉補修工事方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱風炉内の仕切壁及びチェッカー煉瓦の解体工事方法及び高炉用熱風炉補修工事方法に関する。

従来の高炉用熱風炉補修技術としては、例えば特許文献１に示されているように、コークス炉蓄熱室内チェッカー煉瓦を取替するに際して、端蓄熱室前壁の下部及びこの前壁に接した端蓄熱室仕切壁の下部を解体して、端蓄熱室下部にチェッカー煉瓦の取り出し装入口を形成し、チェッカー煉瓦を取り出すに際して、９００℃程度の雰囲気により、高温に加熱されている端蓄熱室上部の炉壁耐火材の急冷を防止するとともに、作業環境が改善され、短時間で取替を完了するために高温度の端蓄熱室内に作業者が入ることなく、炉外から上記取り出し装入口を介して取り出し、装入を行うコークス炉端蓄熱室内チェッカー煉瓦取替え方法がある。

その他に、例えば特許文献２に示されているような高炉用熱風炉内耐火煉瓦の補修に際して、補修個所と燃焼室を外部からの仕切板で遮断して補修部を冷却することにより、他の部分は冷却せずに補修する方法がある。外燃式熱風炉の混合室と燃焼室間の水平管部、伸縮管内における耐火物が溶損して補修する際、短時間で熱風炉の機能を回復させるために、水平管部に可及的小さな開口部を設け、耐火物を貼布して断熱処理をした複数の仕切板を開口部から挿入し、この仕切板で高温の燃焼室と耐火煉瓦の溶損個所を完全に遮断し、この部分を冷風で冷却しながら溶損煉瓦の補修を行なうものである。熱風炉の燃焼室は高温のまま保持してあるので、耐火煉瓦の補修後は直ちに熱風炉本来の熱風発生操業が開始でき、熱風炉の稼働率低下を少くしながら簡単に溶損煉瓦の補修を行なう補修方法である。

特開昭５７−２３９０号公報 特開昭５８−１３０２０７号公報

前記した従来技術は、つぎのような問題点を有する。
（イ）バックステーやジャッキ，昇降金具等の仮設機材が必要である。しかし、熱風炉の補修においては、燃焼室内が空洞になっていることや、チェッカー煉瓦の部分陥没及び構造体の崩壊等があり空洞部分ができている場合は、不安定な状態であり作業者は炉内に入れないため、前記仮設機材の設置は不可能である。
（ロ）又、全く拘束されていないチェッカー煉瓦を深く部分的に掘り下げたり、陥没部で補修作業をすることは、目地材を使用していないチェッカー煉瓦積みでは、チェッカー煉瓦が容易に倒壊する可能性を有するため何等かの対策が必要である。

本発明は、このような問題点を一掃することを目的とする。

本発明は、熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部の仕切壁及びチェッカー煉瓦を解体する工事方法において、熱風炉の蓄熱室及び／又は燃焼室内の損傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発泡性樹脂の上に作業足場を仮設して、仕切壁、残存チェッカー煉瓦を一定の高さまで解体し、次の解体に必要な位置まで前記発泡性樹脂を排除して前記作業足場を下方へ移動して熱風炉内の仕切壁及びチェッカー煉瓦を解体して、熱風炉の上方から下方へと発泡性樹脂の排除と作業足場の移動と仕切壁及びチェッカー煉瓦の解体を順次繰り返して熱風炉内の仕切壁及びチェッカー煉瓦を解体することを特徴とする熱風炉内の仕切壁およびチェッカー煉瓦の解体工事方法、によって上記課題を解決した。

また、熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部の損傷部の煉瓦を補修する工事方法において、熱風炉の蓄熱室内の損傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発泡性樹脂の上に作業足場を仮設すると共に、残存チェッカー煉瓦の複数個にチェッカー煉瓦支持パイプを差し込み、さらに牽引ロープにて拘束して倒壊を防止するチェッカー煉瓦倒壊防止設備を仮設し、蓄熱室内を上方から下方へ、発泡性樹脂の排除と、作業足場の移動とチェッカー煉瓦倒壊防止設備の仮設を順次繰り返し、下まで到達したら、今度は下方から上方へ、チェッカー煉瓦の築炉と仮設の撤去を順次繰り返して熱風炉内部の損傷煉瓦を補修することを特徴とする熱風炉の補修工事方法によって上記課題を解決した。

本発明の方法により、以下のような効果が得られる。
１）発泡性樹脂を燃焼室内の空洞部やチェッカー煉瓦陥没部に使用するため、崩壊部分が深い場合や、燃焼室のように深い空洞部となっているような場合に周囲の煉瓦が崩れ落ちてくるため、内部への立入や足場の仮設が困難な状況でも、発泡性樹脂を投入充填するだけで容易に足場の確保ができ、かつ補修の進捗に伴い、発泡性樹脂の排除と作業足場の下方への移動が容易に行えるので高い安全性の確保と作業能率の向上となる。

２）全く拘束されていないチェッカー煉瓦を深く掘り下げたり、陥没部で補修作業をすることが極めて困難な場合でも、チェッカー煉瓦倒壊防止設備を仮設することにより、チェッカー煉瓦を強固な一体構造にしてチェッカー煉瓦の倒壊の崩れ落ち等を完全に防止して陥没部周辺及び陥没部下部での補修のための解体，築炉作業の高い安全性の確保と作業能率の向上が得られる。

熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部を補修する工事方法において、熱風炉の蓄熱室の損傷空洞部や燃焼室内の損傷空洞部に、通常の方法によって安全性及び作業性の高い作業足場を仮設することは困難である。蓄熱室のチェッカー煉瓦はモルタル等の接合材を使用しておらず、かつ特別の拘束もされていないので、何等かの理由で陥没部が発生すると残存チェッカー煉瓦が陥没部へ容易に倒壊し、落下すること、及び目地切れや割れ及び変形等によって損傷した仕切壁上部の残存煉瓦が陥没部へ容易に倒壊し、落下することにより極めて不安定な状態となっているため、上部のマンホールその他の部位から炉内に入ることや炉内で作業することは極めて困難である。

一方、燃焼室についても、同様に目地割れや割れ及び変形等によって損傷した仕切壁上部の残存煉瓦，熱風出口口巻煉瓦の残存煉瓦等が燃焼室下部へ容易に倒壊及び落下することにより極めて不安定な状態になっているため、上部のマンホール，熱風出口，下部のマンホール，及びその他の部位から炉内に入ることや炉内で作業することは極めて困難である。

しかし、本発明の方法によれば、熱風炉の蓄熱室及び／又は燃焼室に、発泡性樹脂材を充填して、その上に作業足場を仮設することにより、容易に高い安全性を確保して蓄熱室や燃焼室に入って作業できる。
次に、上記したように残存チェッカー煉瓦は陥没部へ容易に倒壊し、落下しやすく極めて不安定な状態となっているため、陥没部下部を掘り下げて煉瓦の撤去を行ない、築炉しなおして補修することは通常の方法によって安全性及び作業性の高い作業を行うことが極めて困難である。

しかし、本発明の方法によれば、蓄熱室チェッカー煉瓦の陥没部周辺にチェッカー煉瓦倒壊防止仮設を段控えに設置して、チェッカー煉瓦を完全に拘束することによって、倒壊防止を図りながら任意の部分を掘り下げて煉瓦の撤去を行ない、築炉しなおして補修することができる。

以下、大型熱風炉に適用した実施例に基づいて、図面により本発明を詳細に説明する。
通常、チェッカー煉瓦はモルタル等の接合材を使用しておらず、かつ特別の拘束もされていないので、本実施例のように何等かの理由で陥没部が発生すると残存チェッカー煉瓦が陥没部へ容易に倒壊し、落下しやすく、極めて不安定な状態となっている。このため、以下に述べる方法により工事を実施する。

図１は熱風炉補修工事方法における補修前の説明用縦断面図である。
図２は本発明に係るチェッカー煉瓦陥没部、燃焼室に発泡スチロール１０を填充した状態を示す縦断面図である。図３は図２のＡ−Ａからみた平面図である。図４は図２で投入した発泡スチロール１０の単体図である。
補修対象熱風炉は、休止し冷却した後、ドームマンホール７を開孔してここから炉内状況を概略点検する。一方ミキシングチャンバー２７から熱風出口口巻煉瓦２，燃焼室４も概略点検する。

その結果、本実施例では、チェッカー煉瓦の陥没部８，仕切壁煉瓦６の損傷に対して、先ずドームマンホール７からチェッカー煉瓦陥没部に発泡スチロール１０を投入し、チェッカー煉瓦９上面レベルまで填充し、発泡スチロール１０の上に角材、厚手のベニヤ板、及びビニールシート等で作業足場を仮設する。次にこの仮設作業足場を利用して燃焼室４内へ発泡スチロール１０を投入し、仕切壁６の上端レベルまで順次填充する。このとき、熱風出口口巻煉瓦２、燃焼バーナー１の上面はベニヤ板等で予め蓋をして、発泡スチロール１０の外部への零れ落ち防止を行っておく。そして、仕切壁煉瓦６，残存チェッカー煉瓦９を一定の高さまで解体し、次の解体に必要な位置まで発泡性樹脂の排除を行って作業足場を下方へ移動させる。以後、この手順を繰り返しながら熱風炉内の煉瓦を上方から下方へと解体する。

ここで、蓄熱室の発泡スチロール１０は仮設のベルトコンベアー等を利用して発泡スチロール単体１１を１個づつドームマンホール７から排出する。燃焼室内の発泡スチロール１０は大型のネットに発泡スチロール単体１１を１０〜３０個程度入れて、仕切壁煉瓦６の上部残存部に仮設した門型ホイスト２９によって上部へ引き上げドームマンホール７から排出する。なお、単体発泡スチロール１１は本実施例ではドームマンホール７の内径、取扱いの作業性、経済性等から６００×４５０×３００mmの寸法とした。

次に、チェッカー煉瓦の倒壊防止をしながら補修を行う場合について述べる。 残存チェッカー煉瓦９の上部を１〜３段排除して最上部の平滑化を行い、牽引ロープの仮設準備、及び仮設資材置場を確保する。そして、残存チェッカー煉瓦９の再上段部の流用範囲を決定し、エッジ部２８にマーキングする。このエッジ部２８はチェッカー煉瓦９の構造体強度を確保するため直線にそろえ、図５のチェッカー煉瓦補修時の残存煉瓦倒壊防止仮設を設置する。ここで、図６は図５のＢ−Ｂからみた平面図であり、図７は図５における各段毎のチェッカー煉瓦９の拘束用仮設の詳細図である。チェッカー煉瓦９の倒壊の可能性の大きい場合は次のような方法がより効果的である。チェッカー煉瓦補修時の残存煉瓦の倒壊を防止するため、チェッカー煉瓦支持パイプ１２を各段のエッジ部２８のチェッカー煉瓦９に全数差し込む。このパイプは１本の長さに限界があるため図５に示すように上段側と下段側のパイプをラップさせ、高さ方向の完全な一体化を行なう。更に牽引ロープ１４で拘束を強化して倒壊を防止する。加えて、チェッカー煉瓦結束プレート１６で各段エッジ部のチェッカー煉瓦９の平面方向の移動を完全に防止する。パイプ保持角材１３は下段から突出しているチェッカー煉瓦支持パイプ１２の牽引における変形防止用である。また、チェッカー煉瓦支持パイプ落下防止金鍔１５はチェッカー煉瓦９の貫通孔からのパイプ落下防止用である。なお、このチェッカー煉瓦結束プレート１６は作業用階段としても機能させることができる。前期発泡スチロール１０をドームマンホール７から搬出しながら、倒壊防止仮設を段控えに設置して、補修作業がしやすいように順次下部まで不要煉瓦の除去，解体を行なう。その後、チェッカー煉瓦を新たに築炉し補修するのは逆の手順で行ない各段の煉瓦積みに合わせて倒壊防止仮設を撤去していく。

以上の補修工事方法により、短期間でチェッカー煉瓦及び燃焼室壁煉瓦を部分的に解体補修することができ、次の効果が得られるものである。
チェッカー煉瓦の全面的補修を部分補修に限定することにより、熱風炉３基で４，９６０工の省力化、９６日の納期短縮、及び２，１００トンの耐火材の削減となる。

熱風炉補修工事方法における補修前の説明用縦断面図。 熱風炉におけるチェッカー煉瓦陥没部及び燃焼室へ発泡スチロールを填充した状態の縦断面図。 図２の平面図。 図２において填充した発砲スチロールの単体図。 チェッカー煉瓦補修時の残存煉瓦倒壊防止仮設の全体縦断面図。 図５の平面図。 図５における各段毎のチェッカー煉瓦の拘束用仮設の詳細状態図。

符号の説明

１ 燃焼バーナー
２ 熱風出口口巻煉瓦
３ 炉殻
４ 燃焼室
５ 蓄熱室内張煉瓦
６ 仕切壁煉瓦
７ ドームマンホール
８ チェッカー煉瓦陥没部
９ チェッカー煉瓦
10 発泡スチロール
11 発泡スチロール単体
12 チェッカー煉瓦支持パイプ
13 パイプ保持角材
14 牽引ロープ
15 チェッカー煉瓦支持パイプ落下防止金鍔
16 チェッカー煉瓦結束プレート
17 本壁煉瓦亀裂
18 くさび
19 本壁煉瓦
20 炉殻開孔部
21 壁支持用Ｉ型鋼
22 補強Ｈ型鋼
23 断熱ボード
24 断熱煉瓦
25 耐火煉瓦
26 各層間隙
27 ミキシングチャンバー
28 エッジ部
29 門型ホイスト

Claims (2)

1. 熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部の仕切壁及びチェッカー煉瓦を解体する工事方法において、熱風炉の蓄熱室及び／又は燃焼室内の損傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発泡性樹脂の上に作業足場を仮設して、仕切壁、残存チェッカー煉瓦を一定の高さまで解体し、次の解体に必要な位置まで前記発泡性樹脂を排除して前記作業足場を下方へ移動して熱風炉内の仕切壁及びチェッカー煉瓦を解体して、熱風炉の上方から下方へと発泡性樹脂の排除と作業足場の移動と仕切壁及びチェッカー煉瓦の解体を順次繰り返して熱風炉内の仕切壁及びチェッカー煉瓦を解体することを特徴とする熱風炉内の仕切壁およびチェッカー煉瓦の解体工事方法。
2. 熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部の損傷部の煉瓦を補修する工事方法において、熱風炉の蓄熱室内の損傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発泡性樹脂の上に作業足場を仮設すると共に、残存チェッカー煉瓦の複数個にチェッカー煉瓦支持パイプを差し込み、さらに牽引ロープにて拘束して倒壊を防止するチェッカー煉瓦倒壊防止設備を仮設し、蓄熱室内を上方から下方へ、発泡性樹脂の排除と作業足場の移動とチェッカー煉瓦倒壊防止設備の仮設を順次繰り返し、下まで到達したら、今度は下方から上方へ、チェッカー煉瓦の築炉と仮設の撤去を順次繰り返して熱風炉内部の損傷煉瓦を補修することを特徴とする熱風炉の補修工事方法。

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