JP4528876B2

JP4528876B2 - 多層耐火物構造の炉の解体方法

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Publication number: JP4528876B2
Application number: JP2009202502A
Authority: JP
Inventors: 和美倉吉; 亮加藤; 克己森; 義仁土井
Original assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2029-09-02
Also published as: JP2010159950A

Description

本発明は、多層耐火物構造の炉の解体方法に関し、炉内の内壁の一部がアスベストを含有する耐火物で形成された多層耐火物構造の炉の解体に利用できる。

従来、内部の高熱に耐えるために、鉄製の外皮（鉄皮）の内側に耐火煉瓦等の耐火物を多層に張った多層耐火物構造の炉が用いられている。
このような多層耐火物構造の炉は、高炉、非鉄溶鉱炉、ガラス溶解炉、これらの炉に熱風を供給するための熱風炉、更に薄板用連続処理設備における焼鈍炉、各種の鋼材を加熱するための加熱炉として利用されている。

多層耐火物構造の炉の一例として、高炉に熱風を供給するための熱風炉について説明する。
熱風炉には内燃式と外燃式がある。内燃式の熱風炉では、炉内に燃焼部と蓄熱部とが一体に収容される（例えば特許文献１）。外燃式の熱風炉では、燃焼部と蓄熱部とが別の炉体とされ、連結管により互いの上端が連結される（例えば特許文献２，特許文献３）。
何れの形式でも、燃焼部においてバーナーで高温の燃焼ガスを生成し、これを蓄熱部に通して蓄熱する。十分に蓄熱されたら、蓄熱部に空気を逆向きに通し、これにより熱風を生成している（例えば特許文献４）。

熱風炉の炉壁は、内部の高熱に耐えるために、鉄製の外皮（鉄皮）の内側に耐火煉瓦等の耐火物を張って構成される。炉壁の耐火煉瓦は、炉芯方向へ多層に重ねて厚みを稼ぎ、部分に応じて必要な耐熱性能を確保している。さらに、炉壁の耐火物としては、耐火煉瓦と鉄皮との間に張られた断熱性の煉瓦やボード、鉄皮内面に吹き付けられた断熱性の被覆材が用いられる。
内燃式の熱風炉では、このような炉壁の内側に燃焼部と蓄熱部とが形成される。これらの燃焼部および蓄熱部の間には耐火物による仕切りが形成される。
外燃式の熱風炉では、燃焼部および蓄熱部となる各炉体において前述した耐火物を有する炉壁が形成される。

内燃式の熱風炉の蓄熱部、あるいは外燃式の蓄熱部の炉体内には、蓄熱用耐火物として蓄熱煉瓦が充填される。蓄熱煉瓦は、通気孔がありかつ熱容量が大きいことが特徴であるが、基本的に耐火煉瓦と同様な耐火物であり、例えば六角柱状のギッター煉瓦が用いられる（例えば特許文献５）。

熱風炉は、数十年に及ぶ耐久性を有するものであるが、稼働に伴って内部の耐火物が劣化し、その更新のために炉内の古い耐火物の解体が必要となる。解体すべき耐火物としては、炉壁の耐火物のほか、内燃式の仕切り部分の耐火物、蓄熱材としての耐火物があり、これらの解体には重機を用いた大規模な作業が必要である（例えば特許文献１，特許文献３）。

特開２００３−３４８１２号公報特開２００４−６８１３６号公報特許３０１７６５５号公報特開２００６−２４１５００号公報特開２００４−３１５９２１号公報

前述の通り、熱風炉は数十年単位で解体が必要となる。解体にあたって、一部の熱風炉では耐火物の取り扱いに十分な注意が必要である。
数十年前に構築された古い熱風炉では、特に鉄皮に近い部分の耐火物として、安価で断熱性が優れたアスベストが利用されている。例えば、アスベストは鉄皮の内側に吹き付け被覆されたり、ボード状の断熱材中に含有されていたりする。

アスベスト（石綿）とは、岩石を形成する鉱物のうち、蛇紋石の群に属する繊維状のケイ酸塩鉱物、すなわちクリソタイル（白石綿）および角閃石の群に属する繊維状ケイ酸塩鉱物、すなわち、アクチノライト、アモサイト（茶石綿）アンソフィライト、クロシドライト（青石綿）、トレモライト又は、これらの一又は二以上を含有する混合物をいう。
近年、アスベストは人体に対する危険性が問題となり、アスベストを使用した建物等の解体には「石綿障害予防規則」等により飛散防止を含む厳重なアスベスト対策が要求されている。具体的には、第１に、作業場所の隔離・負圧化、セキュリティーゾーンの設置、第２に、湿潤剤を散布しての解体作業、第３に、アスベスト解体屑の二重袋詰め、第４に、特別管理産業廃棄物としての運搬・処分など、厳重な管理の下で作業に従事しなければならない。

従来の解体方法では、炉内の上方から機械または手作業により２〜３ｍずつ解体してゆく。この際、炉壁および炉内の耐火物は、アスベスト含有耐火物も非含有耐火物も一括解体され、混合した状態で廃棄物となる。このような廃棄物は、その全量に対してアスベスト対策が必要となる。
従来の熱風炉の解体において、一つの炉で生じる廃棄物の量は、例えば３０００〜６０００トンにのぼる。このような多量の廃棄物に対してアスベスト対策を実施する必要があると、熱風炉の解体における作業負荷が膨大なものになり、期間および費用の面でも大きな負担となる。

以上、多層耐火物構造の炉の一例として、高炉用の熱風炉の解体について説明したが、他の用途の多層耐火物構造の炉、例えば非鉄溶鉱炉用熱風炉、ガラス溶解炉、更に薄板用連続処理設備における焼鈍炉、各種の鋼材を加熱するための加熱炉においても、同様な課題がある。すなわち、十数年以前に構築された多層耐火物構造の炉は、いずれも鉄皮に近い部分の耐火物として、安価で断熱性に優れたアスベストが使用されている。このため、前述した各炉の解体においては、先に熱風炉で説明したものと同様な課題を有している。

本発明の主な目的は、多層耐火物構造の炉における解体費用（アスベスト処理費用）を低減できるとともに解体期間を短縮できる多層耐火物構造の炉の解体方法を提供することである。

本発明は、外皮と、前記外皮の内側を覆いかつアスベストを含有する含有耐火物で形成された含有層と、前記含有層の内側を覆いかつアスベストを含有しない非含有耐火物で多層に形成された非含有層と、を有する多層耐火物構造の炉の解体方法であって、
前記非含有層のうち前記含有層に接する少なくとも最外側の一層と前記含有層とを残部として残して前記非含有層を炉芯側から解体する一次解体工程を行った後、作業場所の隔離・負圧化、セキュリティゾーンの設置および湿潤剤の散布を含むアスベスト対策のもとで前記残部を解体する二次解体工程を行うことを特徴とする。

このような本発明では、一次解体工程により前記残部以外の解体が行われる。つまり、外皮（一般に鉄皮）の内側に設置された耐火物（炉壁耐火物）のうち残部を除く部分が解体できる。一次解体工程ではアスベストを含む残部の解体を行わないため、アスベスト対策の必要はなく、アスベスト対策を行う場合に比べて作業負荷を大幅に低減できる。次に、二次解体工程において、残部の解体が行われる。二次解体工程においては、アスベスト対策のもとで残部の耐火物を処理するため、残部に含まれるアスベストに対する安全性を確保できる。この際、残部は十分に少なくできるため、作業負荷を低減することができる。
一例として、アスベストを使用した高炉用の熱風炉において、炉内に使用されている耐火物は３０００〜６０００トンにも及ぶが、本発明によればアスベストとして解体する残部の量は１００〜２００トンに低減することができる。

通常の熱風炉は、内燃式でも外燃式でも、炉壁耐火物の内側に蓄熱用耐火物が充填されており、その量は１０００〜２０００トンに達する。
本発明の一次解体工程においては、前述した蓄熱用耐火物および炉壁耐火物（残部を除く）の両方を解体してゆくことが望ましい。これにより、アスベスト対策が必要な残部を最小限にすることができる。ただし、炉壁耐火物の解体に先立って蓄熱用耐火物を解体しておいてもよいし、一次解体工程では蓄熱用耐火物だけを解体するとしてもよい。本発明においては、解体を対象とする例えば熱風炉におけるアスベスト含有耐火物層の炉心側に設けられている非含有耐火物層の劣化度合いにより、適宜その方法を選択すればよい。なお、内燃式熱風炉の場合、前記蓄熱用耐火物には蓄熱煉瓦の他に仕切も含まれる。

本発明において、前記一次解体工程では、前記非含有層を炉芯側から解体した後、前記残部を前記外皮に固定する残部固定工程を行うことが望ましい。
このような本発明では、一次解体工程で残部を薄く残した場合でも、これを固定することでその剥落を防止することができ、残部を最小限にしてアスベスト対策のための作業負荷を軽減しつつ、安全性を確保できる。

本発明において、炉内を縦方向に複数の区画に区分し、各区画において前記一次解体工程および前記二次解体工程を順次行うとともに、これらの各工程を各区画で順次ずらせて実施することが望ましい。
このような本発明では、他の区画で一次解体または二次解体を実施しつつ、先行する区画において新規内壁の設置を開始することもでき、一次解体、二次解体、設置を全体として進める場合に比べて工程の待ち時間を低減し、全体としての作業期間を短縮できる。

本発明において、前記二次解体工程では、前記残部の解体で生じた解体屑を炉内で更に破砕することが望ましい。
このような本発明では、二次解体工程において解体する残部が、アスベストを含む前記含有耐火物とともに前記非含有層の少なくとも最外側の一層を含むため、解体屑の概略直径が１００〜４００ｍｍと大きく、アスベスト廃棄専用袋への袋詰めに際し、充填効率が低い。そこで、炉内で補助的な破砕を行うことで、作業効率の向上および処分体積の低減を図ることができる。
なお、炉内での追加的な破砕および袋詰めは、従来の炉外に設置された気密設備における破砕および袋詰めと併用してもよい。

本発明の第１実施形態の熱風炉を示す縦断面図。前記第１実施形態の熱風炉を示す横断面図。前記第１実施形態のドーム部の壁体を示す拡大断面図。前記第１実施形態のコニカル部の壁体を示す拡大断面図。前記第１実施形態の直胴部の壁体を示す拡大断面図。前記第１実施形態の解体手順を示す図。前記第１実施形態の第１区画の一次解体工程を示す縦断面図。前記第１実施形態の残部固定に用いる固定板を示す正面図。前記第１実施形態の残部固定を示す拡大断面図。前記第１実施形態の第２区画の一次解体工程を示す縦断面図。前記第１実施形態の二次解体工程を示す図。前記第１実施形態の第２区画の二次解体工程を示す縦断面図。本発明の第２実施形態の解体手順を示す図。本発明の第３実施形態の熱風炉を示す縦断面図。本発明の第４実施形態の冷延鋼板用連続焼鈍処理装置を示す模式図。前記第４実施形態における炉体を示す拡大断面図。本発明の第５実施形態の熱風炉を示す横断面図。前記第５実施形態の熱風炉を示す縦断面図。前記第５実施形態の要部を示す拡大横断面図。前記第５実施形態の要部を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１および図２には、本発明に基づく多層耐火物構造の炉の一例として本発明が適用された熱風炉１が示されている。
図１において、熱風炉１は基礎２上に設置された炉体３を有する。炉体３は円筒状の直胴部６と、直胴部６の上部にやや大径に形成されたコニカル部５と、コニカル部５の上面に設置された半球状のドーム部４とを有する。
図２は直胴部６の水平断面形状を示す。同図にも示すように、直胴部６の内部には図中左側に燃焼室７が形成され、残りの部分が蓄熱室８とされている。

燃焼室７は、耐火煉瓦で形成された断面円弧状の仕切７１を有し、その内側に上下に延びるガス通路７２を有する（図２参照）。仕切７１の下端にはガス通路７２内に高温の燃焼ガスを送り込むバーナー７３が設置されている（図１参照）。
蓄熱室８は、六角柱状の蓄熱煉瓦８１が配列され、これにより蓄熱室８の全体を埋める蓄熱体８２が形成されている（図２参照）。蓄熱体８２は蓄熱室８の底部に設置される支持体８３により支持されている（図１参照）。
蓄熱体８２において、蓄熱煉瓦８１は、それぞれ上下に貫通する通気孔を有し、かつ各々の通気孔が互いに連続するように配列されており（図示省略）、蓄熱体８２の上面側から支持体８３まで、全体として通気が可能である。

炉体３には、燃料導入口１Ａ、外気連通口１Ｂ、熱風取出口１Ｃが形成されている。
燃料導入口１Ａは、直胴部６の燃焼室７側の下部に形成され、バーナー７３に連通されている。
外気連通口１Ｂは、直胴部６の蓄熱室８側の下部に形成され、支持体８３下方の中空部分に連通されている。
熱風取出口１Ｃは、直胴部６の蓄熱室８側の中間高さに形成され、燃焼室７のガス通路７２に連通されている。

このような熱風炉１においては、熱風取出口１Ｃを閉じた状態で、燃料導入口１Ａから高炉炉頂ガス等の燃料をバーナー７３に導入して燃焼させる。燃焼ガスはガス通路７２を上昇してドーム部４内で折り返し、蓄熱体８２を通過して外気連通口１Ｂから排出される。蓄熱体８２においては、通過する高温の燃焼ガスにより蓄熱される。
所定の蓄熱が行われたら、バーナー７３を停止させ、熱風取出口１Ｃを開いて高炉に接続し、外気連通口１Ｂから外気を導入する。導入された外気は、蓄熱体８２を通過する間に加熱され、高温となってドーム部４内で折り返し、ガス通路７２ないし熱風取出口１Ｃから熱風として取り出される。

このような高温の燃焼ガス等に耐えるために、炉体３には耐火物による耐熱構造が採用されている。
炉体３を構成するドーム部４，コニカル部５，直胴部６は、炉壁としてそれぞれ鉄製の外皮である鉄皮４１，５１，６１と、その内側に張られた断熱煉瓦および耐火煉瓦を主体とする耐火物４２，５２，６２とを有する。
コニカル部５，直胴部６において、前述した燃焼室７の仕切７１および蓄熱室８の蓄熱体８２は、それぞれ耐火物５２，６２の内側に設置される。
ドーム部４，コニカル部５，直胴部６においては、各々に要求される耐火性能に応じて耐火物４２，５２，６２の構成が選択される。

図３に示すように、ドーム部４においては、鉄皮４１の内側にはキャスタブル４２１が吹き付けにより形成され、その内側に断熱煉瓦４２２および耐火煉瓦４２３が張られている。
このようなドーム部４において、キャスタブル４２１、断熱煉瓦４２２、耐火煉瓦４２３はアスベストを含有しない非含有耐火物に該当し、これらが本発明における非含有層４２Ｂに該当する。
ここで、ドーム部４にはアスベストを含有する含有耐火物は使用されておらず、本発明の含有層に該当する部分はないとともに、アスベスト対策が必要ないため本発明の残部も設定されない。従って、ドーム部４の一次解体工程では、後述する通り耐火煉瓦４２３からキャスタブル４２１までの非含有層４２Ｂが一括して解体される。

図４に示すように、コニカル部５においては、鉄皮５１の内側にはキャスタブル５２１が吹き付けにより形成され、その内側に茶石綿を含む断熱ボード５２２が張られ、その内側に断熱煉瓦５２３，５２４および耐火煉瓦５２５が張られている。
このようなコニカル部５において、断熱ボード５２２はアスベストを含有する含有耐火物に該当し、断熱ボード５２２およびその外側のキャスタブル５２１が本発明における含有層５２Ａに該当する。キャスタブル５２１はアスベストを含有しない非含有耐火物に該当するが、キャスタブル５２１の解体にはその内側の断熱ボード５２２の解体が必須であるため、これらの断熱ボード５２２およびキャスタブル５２１を併せて含有層５２Ａとする。断熱煉瓦５２３，５２４および耐火煉瓦５２５はアスベストを含有しない非含有耐火物に該当し、これらの断熱煉瓦５２３，５２４および耐火煉瓦５２５が本発明における非含有層５２Ｂに該当する。
ここで、非含有層５２Ｂのうち含有層５２Ａに接する少なくとも一層である最外側の断熱煉瓦５２３と、含有層５２Ａのキャスタブル５２１および断熱ボード５２２とにより、本発明における残部５２Ｃが構成される。後述する一次解体工程では、残部５２Ｃを残して耐火物の解体が行われる。

図５に示すように、直胴部６においては、鉄皮６１の内側には青石綿を含むスラグウール層６２１が吹き付けにより形成され、その内側に茶石綿を含む断熱ボード６２２が張られ、その内側に断熱煉瓦６２３，６２４および耐火煉瓦６２５が張られている。
このような直胴部６において、スラグウール層６２１および断熱ボード６２２はアスベストを含有する含有耐火物に該当し、これらのスラグウール層６２１および断熱ボード６２２が本発明における含有層６２Ａに該当する。断熱煉瓦６２３，６２４および耐火煉瓦６２５はアスベストを含有しない非含有耐火物に該当し、これらの断熱煉瓦６２３，６２４および耐火煉瓦６２５が本発明における非含有層６２Ｂに該当する。
ここで、非含有層６２Ｂのうち含有層６２Ａに接する少なくとも一層である最外側の断熱煉瓦６２３と、含有層６２Ａのスラグウール層６２１および断熱ボード６２２とにより、本発明における残部６２Ｃが構成される。後述する一次解体工程では、残部６２Ｃを残して耐火物の解体が行われる。

このような熱風炉１に対して、炉内の耐火物の解体ないし新規耐火物の設置を行うために、次のような手順を実行する。
図６において、解体作業の開始にあたり、先ず区画設定を行う（処理Ｓ１１）。
図７に示すように、本実施形態では、直胴部６の上端近傍に仕切線３Ａを設定し、仕切線３Ａより上の直胴部６，コニカル部５，ドーム部４を第１区画とし、仕切線３Ａより下の直胴部６を第２区画とする。

次に、ドーム部４内壁面の作業を行うための足場を組む（図６の処理Ｓ１２）。
図７に示すように、足場４３は蓄熱室８の蓄熱煉瓦８１上に設置する。燃焼室７にはガス通路７２が開口しているため、これを蓋４４で覆う。なお、蓋４４には後述する一次解体で生じる廃棄物を投下するための廃棄口を開けておく。
この際、燃焼室７の下部では、バーナー７３を撤去するとともに、燃料導入口１Ａを挿通してコンベア７４を設置し、後述する一次解体の際に上方から投棄される耐火物を受け、ダンプトラック７５へ搬出するように準備しておく。

これらの準備ができたら、第１区画の一次解体を行う（図６の処理Ｓ１３）。
第１区画の一次解体では、足場４３を利用してドーム部４の炉壁に対する一次解体を行い、足場４３を撤去した後、コニカル部５から直胴部６へと続く燃焼室７の仕切７１の耐火煉瓦、および蓄熱室８の蓄熱煉瓦８１を、それぞれの上面から順次解体してゆく。並行して、仕切７１および蓄熱煉瓦８１の解体に伴って炉内に露出したコニカル部５および直胴部６の内壁に対する一次解体を行う。

炉壁の一次解体においては、本発明に基づいて、非含有層の少なくとも最外側の一層と含有層とを残部として残して非含有層を炉芯側から解体する。
ドーム部４においては、図３に示すように、非含有層４２Ｂであるキャスタブル４２１、断熱煉瓦４２２、耐火煉瓦４２３が一括して除去される。ドーム部４においては残部として残す部分がないため、続く二次解体工程は省略される。
コニカル部５においては、図４に示すように、断熱煉瓦５２４および耐火煉瓦５２５の二層だけを解体し、非含有層５２Ｂのうち最外側の断熱煉瓦５２３と、含有層５２Ａであるキャスタブル５２１および断熱ボード５２２とを、残部５２Ｃとして残す。
直胴部６においては、図５に示すように、耐火煉瓦６２５および断熱煉瓦６２４だけを解体し、非含有層６２Ｂのうち最外側の断熱煉瓦６２３と、含有層６２Ａであるスラグウール層６２１および断熱ボード６２２とを、残部６２Ｃを残す。

これら各部の一次解体により、ドーム部４の炉壁は鉄皮４１だけとなり、コニカル部５および直胴部６においては鉄皮５１，６１およびその内側に残る残部５２Ｃ，６２Ｃだけになる。これらの残部５２Ｃ，６２Ｃは、当初の耐火物５２，６２に比べて薄くなったことで鉄皮５１，６１から剥離等しやすくなる。
このため、残部５２Ｃ，６２Ｃと鉄皮５１，６１との接合を補助するべく、本発明に基づく残部固定工程を実施する。この残部固定工程により、残部５２Ｃ，６２Ｃの脱落が防止され、安全に解体を行うことができる。
残部固定工程は、各部の一次解体の間に残部５２Ｃ，６２Ｃを除く耐火物５２，６２の解体と並行して行う。

図８において、残部固定には長尺の鉄板を用いた固定板９１を用いる。固定板９１には所定間隔で固定孔９２が形成されている。固定孔９２は固定板９１の長手方向に延びるスリット状にする。固定孔９２をスリット状とすることで、固定棒９４に対する位置ずれ等にも対応可能である。
なお、固定板９１としては、鉄に限らず、例えば鉄以外の他の金属、ベニヤ板等の木材、合成樹脂材料など、他の材質のものを用いてもよい。
固定板９１として、前述した鉄板等、剛性を有する材料を用いる場合、固定する炉壁内面の曲率に応じて予め湾曲させておくことが望ましい。
固定板９１としては、可撓性を有するもの、例えば合成樹脂材料あるいは金属製でも薄い板材などを用いたもの、としてもよい。可撓性を有する材料であれば、固定する炉壁内面の曲率に応じて現場で湾曲させることも容易である。
固定板９１としては、長尺の板材に限らず、シート状あるいは幅の広い板材を用いてもよい。このような場合、広い面積にわたって前述した残部を押さえることができ、例えばドーム部４などの下向きで剥離が生じ易い残部に対して有効である。

残部固定工程の具体的手順は以下の通りである。
図９において、例えば直胴部６では、一次解体により耐火煉瓦６２５および断熱煉瓦６２４（図５参照）が解体され、鉄皮６１の内側には残部６２Ｃ（断熱煉瓦６２３、断熱ボード６２２およびスラグウール層６２１）が残されている。
ここで、残部６２Ｃの内側から鉄皮６１の内面までドリルで孔９３を開ける。この際、アスベスト分の飛散を避けるために、孔開けと並行して孔９３には湿潤剤を注入する。
孔９３が開いたら、鉄皮６１の内面に固定棒９４の一端を溶接する。この溶接にはスタッド溶接を採用することが好ましい。更に、固定棒９４の他端を固定板９１の固定孔９２に挿通させ、固定棒９４にナット９５を螺合させて締め付け固定する。これにより、固定板９１は固定棒９４を介して鉄皮６１に固定され、固定板９１により残部６２Ｃの内面が押さえられ、残部６２Ｃの脱落を防止することができる。

なお、残部固定工程において、固定板９１を設置する上下方向の間隔は、固定する残部の強度等に応じて適宜選択する。つまり、残部の厚みが薄く、強度が期待できない場合には、設置間隔を密にし、逆に残部が厚く、あるいは比較的強度のある耐熱ボード主体である場合など、間隔を粗にしてもよい。
残部の強度が十分に期待できる場合、残部固定工程は省略してもよい。

図７に戻って、第１区画の一次解体（図６の処理Ｓ１３）が完了すると、炉壁の仕切線３Ａより上の部分は残部５２Ｃ（図５参照）だけになる。
ここで、仕切線３Ａ位置に中間デッキ３０を設置する（図６の処理Ｓ１４）。
図１０において、中間デッキ３０は、鉄骨を組んで円盤状に形成され、表面には鉄板を張って作業用の床面として利用できる。
中間デッキ３０の周辺は、直胴部６の鉄皮６１の内側に固定される。この固定にあたっては、残部６２Ｃを貫通する必要がある。この貫通にあたっては、前述した固定板９１の設置に準じた湿潤剤による局部的なアスベスト対策を実施する。

中間デッキ３０の設置（図６の処理Ｓ１４）ができたら、その上方の第１区画において二次解体（図６の処理Ｓ１５）を開始するとともに、下方の第２区画においては一次解体（図６の処理Ｓ２１）を開始する。

二次解体においては、本発明に基づいて、アスベスト対策のもとで残部を解体する。具体的には、以下に示す二次解体工程を実施する。
二次解体工程では、前述した残部（前述した残部５２Ｃ，６２Ｃ）の解体を行うため、その工程の全般にわたってアスベスト対策を実施する。
図１１において、二次解体工程では、先ず、アスベスト対策を開始する（処理Ｓ５１）。具体的には、区画内の密封および内部減圧等の条件を確認するとともに、廃棄物処理のための封止容器の搬入、搬出経路の汚染防止設備の設置などである。
準備が整ったら、残部を順次解体してゆく（処理Ｓ５２）。解体した残部については、炉内の区画内部で破砕し（処理Ｓ５３）、封止容器に入れて搬出して二重封止を行う（処理Ｓ５４）。

これらの処理Ｓ５２〜Ｓ５４が区画内の全ての残部に対して完了したら（処理Ｓ５５）、当該区画におけるアスベスト対策を終了し（処理Ｓ５６）、当該区画の二次解体工程が完了する。
なお、アスベスト対策は、実施地域時期に応じた法政省令や自治体規則などに応じて定められた条件を満足するように適宜設定する。
解体した残部の炉内破砕は必須ではなく、炉外へ搬出したのち破砕してもよい。

第１区画での二次解体（図６の処理Ｓ１５）と並行して、第２区画での一次解体（図６の処理Ｓ２１）が行われる。
第２区画の一次解体は、前述した第１区画と同様に行われる。
第２区画の一次解体にあたっては、中間デッキ３０から作業用のゴンドラ３１を吊り下げ、燃焼室７のガス通路７２内を昇降させ、解体に伴って下降してゆく耐火物（仕切７１および蓄熱煉瓦８１）の上面への作業員の往来および資材の補給などを確保する。
以上のような各部分に対する炉内耐火物の解体および炉壁の解体の繰り返しにより、第２区画での一次解体（図６の処理Ｓ２１）が行われる。

第１区画においては、二次解体（処理Ｓ１５）が完了した後、残部がなくなった鉄皮の内側に新たな耐火物を設置し、炉壁を再生する（図６の処理Ｓ１６）。このために、第１区画内には適宜足場を組む。
一方、第２区画においては、一次解体（処理Ｓ２１）に続いて、二次解体（処理Ｓ２２）および耐火物設置（処理Ｓ２３）を実施する。
第２区画における二次解体（処理Ｓ２２）および耐火物設置（処理Ｓ２３）は、基本的に第１区画と同様な手順で行う。この際、第２区画は直胴部６が縦に長いため、中間デッキ３０から吊り下げられた作業用ゴンドラを用いる。

図１２において、中間デッキ３０にはウインチが設置され、このウインチにはワイヤを介してゴンドラ３２が吊り下げられている。
ゴンドラ３２は、鉄骨を組んで円盤状に形成され、表面には鉄板を張って作業用の床面として利用できる。ゴンドラ３２の外周は、残部６２Ｃとの間に、昇降時に干渉が生じないように所定の間隔を有する。
このような作業用のゴンドラ３２を用いて残部６２Ｃを上方から底部まで解体してゆくことで、第２区画での二次解体（図６の処理Ｓ２２）が行われる。
二次解体により、炉体３内の底部には残部を解体した解体屑１８１が積み上げられる。解体屑１８１は、炉体３内の底部に設置されたコンベア１８２および破砕装置１８３を用いて更に細かく破砕され、専用袋１８０に詰められて炉外へ搬出される。炉体３の外部に気密区画１８７を設置し、この区画にコンベア１８４および破砕装置１８５を設置し、これらのコンベア１８４および破砕装置１８５により解体屑１８１の粉砕を行ってもよく、炉内のコンベア１８２および破砕装置１８３および炉外のコンベア１８４および破砕装置１８５を併用してもよい。何れの場合も、外部への出入りにあたってセキュリティーゾーン１８６を設け、アスベスト成分の流出を防止する。

二次解体が完了したら、同様にゴンドラ３２を用いて鉄皮６１の内側に対する耐火物設置（図６の処理Ｓ２３）を実施する。
第１区画の耐火物設置（図６の処理Ｓ１６）および第２区画の耐火物設置（図６の処理Ｓ２３）がともに完了したら、中間デッキ３０を撤去し（図６の処理Ｓ１７）、これにより炉体３の耐火物が更新される。
以上の実施形態においては、本発明の適用により、アスベストを含有していない耐火物については、アスベスト処理なしで解体することができる。それにより、従来のように、アスベスト含有耐火物と含有しない耐火物とを一括して解体処理していた際の処理量（例えば約７０００ｍ³）に対し、アスベスト処理が必要な耐火物（アスベスト含有耐火物と一部の含有しない耐火物）の量が７分の１（約１０００ｍ³）とすることができ、アスベスト処理量を大幅に減量することができた。

また、前記実施形態では、炉内に中間デッキ３０を設置することで、その上部および下部の空間においてそれぞれ解体作業を並行して行うことができ、作業期間の重複化によって全体としての解体期間を約１ヶ月短縮することができた。
さらに、アスベスト含有耐火物の解体屑を炉内で破砕することにより、アスベスト処理の量を減らすことができ、炉外で処理した場合約１０００ｍ³であるのに対し、約７００ｍ³に減らすことができた。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、具体的な各部構成などは実施にあたって適宜変形などすることができる。
前述した第１実施形態では炉体３の内部に第１区画および第２区画という二つの区画を設定したが、これは３つ以上としてもよい。各区画の間にはそれぞれ中間デッキを設置し、各区画においてそれぞれアスベスト対策が行えるようにしてもよい。

〔第２実施形態〕
図１３に示す第２実施形態では、第１〜第３の区画を設定するとともに、各々の間に中間デッキＡ，Ｂを設置し、各区画で順次一次解体ないし二次解体が行われるようにしている。
第１区画において、処理Ｓ１１〜Ｓ１７は図６と同様である。但し、処理Ｓ１４，Ｓ１７は中間デッキＡに対する処理となる。
第２区画において、処理Ｓ２１〜Ｓ２３は図６と同様である。但し、処理Ｓ１４，Ｓ１７は中間デッキＡに対する処理となり、中間デッキＢに対する処理Ｓ３１，Ｓ３５が追加される。
第３区画において、各処理Ｓ３１〜Ｓ３５は図６に対して追加されるものであるが、これらはそれぞれ図６における第２区画の処理Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ２３，Ｓ１７に準じた内容である。
このような本実施形態でも、前述した実施形態と同様な効果が得られるほか、区画を増やすことで、並行処理の比率を増すことができる。
この場合でも、煩雑な処理が集中する二次解体は区画毎に順次ずれて実施できるため、設備の共用等の面で効率的な処理を行うことができる。

前述した各実施形態では、内燃式の熱風炉について説明したが、外燃式の熱風炉でも同様の処理を行うことができる。
〔第３実施形態〕
図１４に示す第３実施形態では、蓄熱炉又は燃焼炉１００の全体が蓄熱室又は燃焼室とされ、その炉体は鉄皮１０１とアスベスト含有および非含有の耐火煉瓦積みで構成された多層耐火物構造１０２とで構成されている。このような外燃式熱風炉の蓄熱炉又は燃焼炉１００においても、本発明を適用することができ、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第３実施形態においては、解体した耐火物の搬出のために、蓄熱炉又は燃焼炉１００の外部に搬出専用のシュート１１０を設置している。シュート１１０は、蓄熱炉又は燃焼炉１００に沿って垂直に延びる直胴部１１１と、この直胴部１１１から分岐した複数の枝管部１１２とで構成され、枝管部１１２は蓄熱炉又は燃焼炉１００の炉壁を貫通して炉内へ連通され、炉内から耐火物を投下可能である。シュート１１０の下端は解放されており、一般耐火物を自然落下させ、収集・排出処理を行うことができる。
このような専用のシュート１１０を用いる場合、複数の炉の間に直胴部１１１を設置し、複数の炉で同じ直胴部１１１等を共用してもよい。このような直胴部１１１等の共用化により、さらに費用および期間の短縮を図ることができる。

前述した各実施形態では高炉に熱風を供給する熱風炉について説明したが、本発明は他の用途の多層耐火物構造の炉、例えば非鉄溶鉱炉用熱風炉、ガラス溶解炉、更に薄板用連続処理設備における焼鈍炉、各種の鋼材を加熱するための加熱炉にも適用でき、前記各実施形態と同様な効果を得ることができる。〔第４実施形態〕
図１５には冷延鋼板用連続焼鈍処理装置２００が示されている。この装置は、冷延鋼板２１０を導入する側（図中右側）から加熱帯２０１、均熱帯２０２、一次冷却帯２０３、過時効帯２０４、二次冷却帯２０５を有する。各部には搬送ロール２１１が設置されて冷延鋼板２１０がジグザグ状に送られる。各部には加熱装置（図示省略）が設置され、通過する冷延鋼板２１０を所定温度に加熱あるいは保温可能である。

図１６には、前述した冷延鋼板用連続焼鈍処理装置２００のうち、加熱帯２０１および均熱帯２０２の炉体２２０の構造が示されている。加熱帯２０１および均熱帯２０２は、冷延鋼板２１０に対する炉内での加熱温度が高いため、アスベストを含有する多層耐火物構造の炉体２２０となっている。具体的には、鉄皮２２１の内側には、耐火物としてアスベストを含有する断熱ボード２２２が二層に張られ、その内側にアスベストを含有しない耐火煉瓦２２３が二層に張られている。本発明はこのような炉体２２０を有する加熱帯２０１および均熱帯２０２を炉として、その解体にも適用でき、前記各実施形態と同様な効果を得ることができる。

前述した各実施形態では、アスベストを含有する耐火物の残部が脱落しないように、長尺の固定板９１を用いたが、この固定板９１を固定する手段としては耐火物を貫通する固定棒９４に限らず、異なる方法で固定してもよい。
〔第５実施形態〕
図１７から図２０には、本発明の第５実施形態が示されている。本実施形態は、前述した第１実施形態と同様な熱風炉１の直胴部６において、アスベストを含有する耐火物の残部６２Ｃを鉄皮６１に固定するために、複数の環状の固定板１９１を用いるとともに、これらを複数の縦材１９２で一括して支持する。

図１７および図１８に示すように、鉄皮６１の内側には残部６２Ｃが残され、残部６２Ｃの内側に沿って縦材１９２が配置されている。縦材１９２は、直胴部６の連続方向（垂直方向）に延びる長尺の板材であり、直胴部６の周方向に所定間隔で配列されている。これらの縦材１９２を順次連結するように、複数の固定板１９１が設置されている。
固定板１９１は、長尺の板材を円弧状に曲げたものであり、複数の円弧状の固定板１９１を連結することにより、全体として炉内の周方向に沿った円環を形成する。このような固定板１９１による円環は、さらに直胴部６の連続方向である垂直方向に沿って複数が所定間隔で配列されている。これらにより、固定板１９１で形成された複数の円環は、周囲に配列された複数の縦材１９２で相互に連結され、いわばバスケット状の構造が形成されている。

図１９および図２０には固定板１９１と縦材１９２との接続部分が示されている。
固定板１９１の両端はそれぞれ折り曲げられてフランジ１９３、１９４とされている。一方のフランジ１９３は縦材１９２に溶接等により固定されている。他方のフランジ１９４は縦材１９２に沿わされ、他の固定板１９１のフランジ１９３に対向されている。但し、固定板１９１のフランジ１９４側は縦材１９２とは固定されておらず、固定板１９１はフランジ１９３側だけで縦材１９２に固定されている。すなわち、１本の固定板１９１は１本の縦材１９２にのみ固定され、１本の縦材１９２は複数の途中位置に固定板１９１を有する櫛状を形成する。この櫛状を順次連結することで、任意の周長のバスケット状の構造が得られるようになっている。

対向するフランジ１９３、１９４はボルトで連結されている。フランジ１９３にはボルト１９５が貫通され、その頭部はフランジ１９３に溶接等により固定されている。ボルト１９５の軸部はフランジ１９４の挿通孔に通され、位置決めナット１９６および締め付けナット１９７によりフランジ１９４に固定されている。ボルト１９５における位置決めナット１９６の位置を適宜選択することで、フランジ１９３、１９４の間隔が調整でき、固定板１９１が形成する円環の周長を残部６２Ｃの内側に合わせて調整することができる。このような調整により、固定板１９１は、縦材１９２に接続される端部を除き、中間の大部分で残部６２Ｃに押しつけられ、残部６２Ｃの脱落防止として機能できる。

縦材１９２の上下端部には支持部材１９８が溶接等により接続され、支持部材１９８は残部６２Ｃがない部分で鉄皮６１の内側に溶接等により固定されている。これらの支持部材１９８により縦材１９２ないし固定板１９１の全てが鉄皮６１に支持され、従ってアスベストを含有する残部６２Ｃを貫通する部分等は一切必要がない。
このような本実施形態によれば、炉内の残部６２Ｃを押さえるために固定棒等を残部６２Ｃに貫通させる必要がないため、アスベストを含有する耐火物の飛散の可能性をさらに低減でき、飛散防止のための作業をさらに簡略化することができる。

なお、固定板１９１としては、長尺の板材に限らず、シート状あるいは幅の広い板材を用いてもよく、縦材１９２とともに形成されるバスケット状の構造を面で連続した円筒状の構造とすることもでき、単なる残部の押さえに限らず、アスベストを含有する残部を被覆する機能も持たせることができる。

本発明は、多層耐火物構造の炉の解体方法に関し、炉内の内壁の一部がアスベストを含有する耐火物で形成された熱風炉の解体に利用できる。

１…多層耐火物構造の炉である熱風炉
２…基礎
３…炉体
４…ドーム部
５…コニカル部
６…直胴部
７…燃焼室
８…蓄熱室
３０…中間デッキ
３１，３２…ゴンドラ
４１，５１，６１…鉄皮
４２，５２，６２…耐火物
５２Ａ，６２Ａ…含有層
４２Ｂ，５２Ｂ，６２Ｂ…非含有層
５２Ｃ，６２Ｃ…残部
４３…足場
４４…蓋
７１…仕切
７２…ガス通路
７３…バーナー
８１…蓄熱煉瓦
８２…蓄熱体
９１…固定板
９４…固定棒
１００…多層耐火物構造の炉である蓄熱炉又は燃焼炉
１０１…外皮
１０２…含有耐火物および非含有耐火物を含む多層耐火物構造
１９１…固定板
１９２…縦材２０１，２０２…多層耐火物構造の炉である加熱帯および均熱帯
２２１…外皮
２２２…含有耐火物である断熱ボード
２２３…非含有耐火物である耐火煉瓦
４２１，５２１…非含有耐火物であるキャスタブル
４２２，５２３，５２４，６２３，６２４…非含有耐火物である断熱煉瓦
４２３，５２５，６２５…非含有耐火物である耐火煉瓦
５２２，６２２…含有耐火物である断熱ボード
６２１…含有耐火物であるスラグウール層

Claims

外皮と、前記外皮の内側を覆いかつアスベストを含有する含有耐火物で形成された含有層と、前記含有層の内側を覆いかつアスベストを含有しない非含有耐火物で多層に形成された非含有層と、を有する多層耐火物構造の炉の解体方法であって、
前記非含有層のうち前記含有層に接する少なくとも最外側の一層と前記含有層とを残部として残して前記非含有層を炉芯側から解体する一次解体工程を行った後、作業場所の隔離・負圧化、セキュリティゾーンの設置および湿潤剤の散布を含むアスベスト対策のもとで前記残部を解体する二次解体工程を行うことを特徴とする多層耐火物構造の炉の解体方法。
請求項１に記載された多層耐火物構造の炉の解体方法において、
前記一次解体工程では、前記非含有層を炉芯側から解体した後、前記残部を前記外皮に固定する残部固定工程を行うことを特徴とする多層耐火物構造の炉の解体方法。
請求項１または請求項２に記載された多層耐火物構造の炉の解体方法において、
炉内を縦方向に複数の区画に区分し、各区画において前記一次解体工程および前記二次解体工程を順次行うとともに、これらの各工程を各区画で順次ずらせて実施することを特徴とする多層耐火物構造の炉の解体方法。
請求項１から請求項３の何れかに記載された多層耐火物構造の炉の解体方法において、
前記二次解体工程では、前記残部の解体で生じた解体屑を炉内で更に破砕することを特徴とする多層耐火物構造の炉の解体方法。