JP4358565B2 - コークス炉上昇管の基部構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄工場のコークス炉の炉頂に設置されるコークス炉上昇管の基部構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
製鉄工場で用いられているコークス炉の炉頂には、炉内で発生したコークス炉ガス(COG)を集合管であるドライメインに導くための上昇管(特許文献1)が多数設けられている。これらの上昇管の基部は、図4に示すようにコークス炉の炉頂に埋設された基部煉瓦上に、耐火物製の円筒状のはかまを介して設置されているのが普通である。上昇管の外周鉄皮とはかまの外周鉄皮とは、フランジ接続されている。
【0003】
コークス炉は炉体レンガをバックステーとタイロッドにより炉締めした構造体であるが、長期間の操業中に次第に炉体レンガの不均一な熱膨張が発生し、炉体レンガの目地のゆるみが発生することが避けられない。またこれに伴ってバックステーが外側に変形し、バックステーに支持されるドライメインも外側に移動するため、ドライメインに接続された上昇管の上部が外側に引かれて上昇管全体が図5に示すように傾くことがある。このとき、上昇管とはかまとはフランジ接続により強固に一体に連結されているため、上昇管が傾斜するとはかまの下部と基部煉瓦との間に開口が発生することになる。
【0004】
するとこの開口から火炎が漏れ出し、基部煉瓦付近に埋設されている金属製のタイロッドが火炎にさらされて焼損し、切断されるに至ることがある。このようにしてタイロッドが切断されるとその部分の炉締め機能が失われ、炉体の変形が更に進行するという悪循環に陥るおそれがある。
【特許文献1】
実開平5−14136号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決し、炉体レンガの変形に伴い上昇管が傾斜した場合にも、火炎の漏出によりタイロッドが焼損することのないコークス炉上昇管の基部構造を提供するためになされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するためになされた本発明のコークス炉上昇管の基部構造は、大径の基部上に円筒状のはかま部を一体成形した耐火物製のブロックを、タイロッドが埋設されたコークス炉の炉頂に設置し、このブロックの上面に上昇管の下端面を支承させるとともに、上昇管の下部及びはかま部の外周を外周金物シールで包囲したコークス炉上昇管の基部構造であって、前記外周金物シールをコークス炉の炉幅方向に長軸を有する断面が楕円形のものとし、この外周金物シールと上昇管の外周面との間を砂で充填するとともに、この砂の上面を断熱繊維によりシールしたことを特徴とするものである。
【0007】
本発明のコークス炉上昇管の基部構造においては、炉体の変形に伴い上昇管が傾斜した場合には、ブロックのはかま部の上面と上昇管の下端面との間の間に開口が発生することとなるが、その外周は外周金物シールと可撓性の断熱材によりシールされている。このため開口が発生しても外部に火炎が漏れることがない。また大径の基部上に円筒状のはかま部を一体成形した耐火物製のブロックがタイロッドの上に設置されているので、開口の発生位置とタイロッドとは大きく離れており、タイロッドが焼損する危険はない。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態を示す断面図であって、1はコークス炉の炉頂であり、炉頂耐火物の内部にはクロムモリブデン鋼等の耐熱鋼よりなる炉締め用のタイロッド9が、所定間隔で埋設されている。2は上昇管5を支持するために、コークス炉の炉頂1に設置された耐火物製のブロックである。図示のように、ブロック2はタイロッド9よりも上方位置に設置されている。
【0009】
このブロック2は、大径の基部3上に円筒状のはかま部3aを一体成形したものであって、目地のない構造物である。はかま部3aの内径及び外径は,それぞれ上昇管5の内径及び外径とほぼ同じである。具体的には、図2のXは200〜400mm、Yは0〜100mmとするのが好ましく、h1はhの1/4〜1/2に、D1及びD2は上昇管5の内径及び外形と同程度に、D3はタイロッド9の間隔以下にそれぞれ決定することが好ましい。本実施形態におけるブロック2はD1が460mm、D3が700mmであり、重量が数百kgの重量物である。
【0010】
図1に示されるように、ブロック2のはかま部3aの上面に、上昇管5の下端面が支承される。上昇管5の下端面はモルタル6によりはかま部3aの上面に接合されているが、上昇管5が傾斜したときには容易に剥離できるようになっており、一種のフリージョイント構造となっている。
【0011】
上昇管5の下部とはかま部3aの外周には外周金物シール4が設置されており、はかま部3aと上昇管5との接合部を包囲している。外周金物シール4はステンレス鋼等の耐熱金属よりなり、図示のようにブロック2の基部3上に設置されている。火炎の漏出を確実に防止するために、外周金物シール4の上端は上昇管5の下端面より100mm以上、もっとも好ましくは300mm程度とすることが好ましい。なお、上昇管5が傾斜する方向は常に炉幅外向きで一定であるから、外周金物シール4はコークス炉の炉幅方向に長軸を有する楕円形の断面としておくことが好ましい。
【0012】
外周金物シール4と上昇管5の外周面との間は、可撓性の断熱材によりシールされている。この実施形態では可撓性の断熱材として、砂7と断熱繊維8とが用いられている。断熱繊維8はセラミックファイバーの紐であり、砂7の上面をシールしている。
【0013】
このような基部構造を備えた上昇管5は、図3のように傾斜した場合には、図3に示すように上昇管5の下面とはかま部3aとの間が離間して開口する。しかしその外周は外周金物シール4と可撓性の断熱材によりシールされているので、開口から火炎が噴出しても外周金物シール4の内部に留まり、外部に火炎が噴出することはない。しかもタイロッド9はブロック2の下部に位置するので、火炎によりタイロッド9焼損したり切断されたりする危険性は皆無となる。
【0014】
【0015】
【0016】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のコークス炉上昇管の基部構造を用いれば、炉体レンガの膨張に伴い上昇管が傾斜した場合にも、火炎の漏出によりタイロッドが焼損したり、タイロッドが切断されたりする事故を確実に防止することができる。本発明は既設のコークス炉の改修にも、新設のコークス炉にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態を示す断面図である。
【図2】耐火物製ブロックの断面図である。
【図3】上昇管が傾斜した状態を示す断面図である。
【図4】従来のコークス炉上昇管の基部構造を示す断面図である。
【図5】上昇管が傾斜した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 コークス炉の炉頂
2 耐火物製ブロック
3 基部
3a はかま部
4 外周金物シール
5 上昇管
6 モルタル
7 砂
8 断熱繊維
9 タイロッド
10 高さ調整レンガ
11 高さ調整リング
Claims (1)
- 大径の基部上に円筒状のはかま部を一体成形した耐火物製のブロックを、タイロッドが埋設されたコークス炉の炉頂に設置し、このブロックの上面に上昇管の下端面を支承させるとともに、上昇管の下部及びはかま部の外周を外周金物シールで包囲したコークス炉上昇管の基部構造であって、前記外周金物シールをコークス炉の炉幅方向に長軸を有する断面が楕円形のものとし、この外周金物シールと上昇管の外周面との間を砂で充填するとともに、この砂の上面を断熱繊維によりシールしたことを特徴とするコークス炉上昇管の基部構造。
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