JP4926667B2 - コークス炉の炉壁煉瓦積み構造 - Google Patents

Description

本発明は、室炉式コークス炉の煉瓦積み構造のうち、炭化室と燃焼室との仕切り壁であるロイファー部の煉瓦及び燃焼室フリュー同士の仕切り壁であるビンダー部の煉瓦を有するコークス炉の炉壁煉瓦積み構造に関するものである。

室炉式コークス炉においては、炭化室と燃焼室とが交互に配置され、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はいずれも煉瓦積み構造で形成される。図９（ａ）に示すように、炭化室１と燃焼室フリュー３列とを隔てる仕切り壁部分をロイファー部４と呼び、燃焼室フリュー３同士を隔てる仕切り壁部分をビンダー部５と呼ぶ。ロイファー部４については、さらに図９（ｂ）に示すように、フリュー３と炭化室１が相対している部分（以下「フリュー対面部６」ともいう。）と、ビンダー部の延長線範囲８内の部分（以下「交差部７」ともいう。）に分けることができる。

コークス炉の炉壁については、建設時の不均一加熱及び操業時の表面温度差などにより誘起される熱応力、石炭乾留中の石炭膨張圧、コークス押し出し時の側圧などにより発生する圧力に対し、十分な強度を有し、かつ座屈に対して十分な余裕が要求される。またコークス炉は壁一枚を通しての間接加熱による乾留であり、燃焼室フリューと炭化室間はむろんのこと、隣り合う燃焼室フリュー同士の気密性が重要となる。従って、コークス炉壁を構成する単体煉瓦は、これらの熱変形、外力に対して強い形状であるとともに、その煉瓦の組み合わせによる気密性、かつ良好な熱伝導性が得られることが必要である。

図１０に典型的な炉壁の煉瓦積み構造を示す。交差部７を中心に、ロイファー部４の一部とビンダー部５の一部にまたがるハンマー煉瓦４１、ロイファー部４に位置するロイファー煉瓦４２、ビンダー部５に位置するビンダー煉瓦４３の３種類の煉瓦で構成されている。一方の炭化室に面するロイファー部については、ハンマー煉瓦４１がビンダー部配列の１個おきに配置される。上下方向の段積みについては、図１０（ｂ）に示すように、ハンマー煉瓦４１の配列を千鳥配列とする。

煉瓦と煉瓦の合わせ面を目地４４と称し、各目地には図１０（ｃ）（ｄ）に示すように凹凸嵌合部４５を有し、煉瓦積み構造強度を上げるとともに、シール性を高める働きがある。図１０（ｂ）に示す例では、上下方向の段積みでハンマー煉瓦４１の配列を千鳥配列とした結果として、一段ごとに縦目地が連続することなく、交互にずれて配置される。水平方向の敷き目地については水平に連続させて積むのが一般的方法である。

図１０に示す炉壁煉瓦積みにおいては、ロイファー部４のうちのフリュー対面部６に位置する目地が、各フリューごとに縦に２列存在する。縦方向の目地は連続しておらず、目地部とロイファー煉瓦とが縦方向に交互に配列されている。コークス炉炉壁煉瓦積み構造の損傷発生状況において、このフリュー対面部の目地と目地に挟まれたロイファー煉瓦に亀裂５１が発生し、亀裂に接するフリュー対面部の目地に目地開き５２が発生し、これら煉瓦亀裂と目地開きが連続することによって、図１０（ｅ）に示すようにロイファー部炉高方向の縦貫通亀裂５３が発生する頻度が多い。縦貫通亀裂５３が発生すると、炭化室炉壁に垂直荷重がかかったときに荷重に耐えることかできず、亀裂煉瓦がロイファー内に陥没することとなる。

特許文献１に記載のものは、炭化室に面し、燃焼室フリューを挟む、炉長方向の両ビンダー部及びロイファー部を一体構造とするコの字形の煉瓦を採用している。一方のロイファー部において、このコの字形煉瓦を燃焼室フリュー一つおきに配置し、隣り合ったコの字形煉瓦を直方体のロイファー煉瓦で連結してロイファー部の炉壁を形成している。これにより、ロイファー部に目地を持たないため、目地開きに起因する熱亀裂について避けることができる。またビンダー部とロイファー部が一体構造となっているため、側壁や部分的な集中負荷に対しても非常に剛性が高くなるという効果を奏する。

特開２００５−３０７００３号公報

特許文献１に記載の煉瓦積み構造においては、両ビンダー部及びロイファー部を一体構造とするコの字形の煉瓦を用いており、この煉瓦の重量が重くなるという課題がある。一般に築炉時のハンドリング負荷を軽減するため、煉瓦単体の重量を２５ｋｇ以下に抑えることが要請されている。特許文献１に記載のコの字形煉瓦については、重量を２５ｋｇ以内に抑えるため、煉瓦の高さを通常の２／３程度に低くすることで対応することができる。しかし煉瓦の高さを２／３に低くしたのでは、炭化室高さ方向の煉瓦積み段数を１．５倍に増やす必要が生じ、かえって煉瓦積み築造の手間が増大することとなる。また、薄くなることにより、煉瓦製造過程でのハンドリング、あるいは焼成段階での変形を誘発し、煉瓦構造上の直角度が出ず、結果的に築炉を困難にすることもあり得る、という課題もある。

本発明は、炭化室と燃焼室との仕切り壁であるロイファー部の煉瓦及び燃焼室フリュー同士の仕切り壁であるビンダー部の煉瓦を有する室炉式コークス炉の炉壁煉瓦積み構造において、ロイファー部煉瓦の縦貫通亀裂に起因する陥没が発生することなく、さらに煉瓦積みの築造が容易である炉壁煉瓦積み構造を提供することを目的とする。

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）炭化室１と燃焼室２との仕切り壁であるロイファー部４の煉瓦及び燃焼室フリュー３同士の仕切り壁であるビンダー部５の煉瓦を有するコークス炉の炉壁煉瓦積み構造において、
ロイファーＡ煉瓦１１はロイファー部４の一部とビンダー部５の一部を一体化したＬ字型煉瓦であり、ロイファーＢ煉瓦１２はロイファー部４の一部を形成する煉瓦であり、ロイファーＡ煉瓦１１のＬ字型コーナーのロイファー部相当位置にはロイファーＢ煉瓦１２を受けることのできる肩部１４を有し、ロイファーＡ煉瓦１１の肩部反対側のロイファー部端部をロイファー端部１５とし、２つのロイファーＡ煉瓦１１のロイファー端部１５同士が接することによって第１の燃焼室フリュー３ａと炭化室１を隔てるロイファー部を構成し、２つのロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４同士が相対し、ロイファーＢ煉瓦１２の両端部を２つのロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４がそれぞれ受けることによって第２の燃焼室フリュー３ｂと炭化室１を隔てるロイファー部を構成し、第１の燃焼室フリュー３ａと第２の燃焼室フリュー３ｂとが交互に配列されていることを特徴とするコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
（２）ビンダー部５は、２個のロイファーＡ煉瓦１１及び当該２個のロイファーＡ煉瓦１１の間に配置されたビンダー煉瓦１３によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
（３）ロイファー部４の煉瓦積みにおいて、フリュー３と炭化室１とを隔てる煉瓦積み構造は、ロイファーＡ煉瓦１１同士が接する構造とロイファーＢ煉瓦１２により形成する構造とが交互に積み上げられることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
（４）燃焼室フリュー３のビンダー間距離をＬ₀とし、ロイファーＡ煉瓦１１のロイファー端部１５同士の接合部１６は、フリュー３の中心から±０．０５Ｌ₀の範囲にあり、ロイファーＡ煉瓦１１のロイファー部厚みをＷ、ロイファーＡ煉瓦１１の高さをＨ、ロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４から肩部１４と反対側のビンダー部表面（以下「ビンダー表面S」という。）までの距離をＢ、ビンダー表面Sからロイファー端部１５までの距離をロイファー長さLとし、
３Ｐ／σｂ≦Ｈ×Ｗ²／Ｌ≦13000 （１）
３Ｐ／σｂ≦Ｈ×Ｂ²／（Ｌ＋Ｂ／２）≦13000 （２）
を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
ただし、ＰはロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士の接合部にかかる集中荷重でＰ＝２０００ｋｇ〜５０００ｋｇとし、σｂはロイファーＡ煉瓦の熱間許容曲げ応力を意味する。
（５）燃焼室ロイファー１１のビンダー間距離Ｌを２００〜５００ｍｍ、ロイファーＡ煉瓦のロイファー部厚みＷを９０〜１３０ｍｍ、ロイファーＡ煉瓦の高さＨを１００〜１５０ｍｍ、ロイファーＡ煉瓦の肩部から肩部と反対側のビンダー部表面（ビンダー表面１）までの距離Ｂを１００〜２５０ｍｍとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
（６）ロイファーＡ煉瓦１１の燃焼室フリュー３に面するロイファー部５とビンダー部５の接する角部１８にＲ部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
（７）ロイファーＡ煉瓦１１のビンダー部分とビンダー煉瓦１３の一方又は両方は貫通穴１９を有し、貫通穴１９がビンダー部のダクトを形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。

本発明は、ロイファー部に目地を形成する煉瓦がロイファーＡ煉瓦であり、ロイファーＡ煉瓦はロイファー部とビンダー部にまたがったL型形状であるため、ロイファー部にかかる垂直応力に対して耐えることができる。従って、たとえロイファー部の目地に沿って縦貫通亀裂が形成されたとしても、煉瓦がフリュー内に陥没することがない。また、最も大きな煉瓦でもロイファー部の一部とビンダー部の一部のみを占めるロイファーＡ煉瓦であるから、特許文献１に記載のものに比較して煉瓦単体の重量を軽減することができ、煉瓦の高さを低くすることなく、作業負荷の少ない築造を行うことができる。

本発明においては、図９に示すように、炭化室１と燃焼室２列とを隔てる仕切り壁部分をロイファー部４と呼び、燃焼室フリュー３同士を隔てる仕切り壁部分をビンダー部５と呼ぶ。ロイファー部４については、さらにフリュー３と炭化室１が相対している部分（フリュー対面部６）と、ビンダー部の延長線範囲８内の部分（交差部７）に分けることができる。

本発明のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造は、ロイファーＡ煉瓦１１とロイファーＢ煉瓦１２を必須とする。ロイファーＡ煉瓦１１は、図１（ｂ）に示すように、ロイファー部４の一部とビンダー部５の一部を一体化したＬ字型煉瓦である。ロイファーＡ煉瓦１１は交差部７を含み、交差部７に接する一方の側のロイファー部の一部と、同じく交差部に接するビンダー部の一部を含む。ロイファーＡ煉瓦１１のＬ字型コーナーのロイファー部相当位置（交差部７に相当する。）には、ロイファーＢ煉瓦１２を受けることのできる肩部１４を有する。ロイファーＡ煉瓦１１の肩部反対側のロイファー部端部をロイファー端部１５とする。ロイファーＢ煉瓦１２はロイファー部の一部を形成する煉瓦であり、図１（ｃ）に示すように概略直方体形状とする。

以下説明の便宜のため、図１（ａ）に示すように、第１の燃焼室フリュー３ａと第２の燃焼室フリュー３ｂを想定する。炭化室と平行に配置された１列の燃焼室列において、第１の燃焼室フリュー３ａと第２の燃焼室フリュー３ｂとが交互に配列される。第１の燃焼室フリュー３ａと炭化室１を隔てるロイファー部については、２つのロイファーＡ煉瓦（１１ａ，１１ｂ）のロイファー端部１５同士が接することによって構成される。一方、第２の燃焼室フリュー３ｂと炭化室１を隔てるロイファー部については、２つのロイファーＡ煉瓦（１１ａ，１１ｃ）の肩部１４同士が相対し、ロイファーＢ煉瓦１２の両端部を２つのロイファーＡ煉瓦（１１ａ，１１ｃ）の肩部１４がそれぞれ受けることによって構成する。

図１（ｂ）に示すように、ロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４は交差部７に形成される。そのため、ロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４とロイファーＢ煉瓦１２の端部との接合面（接合部１７）については、交差部７、即ちロイファー部であってかつビンダー部の延長線範囲８内に配置されることとなる。

１列の燃焼室列は、炭化室に接する両方の側にロイファー部が形成される。そして両方の側とも、上記のようにロイファーＡ煉瓦とロイファーＢ煉瓦による煉瓦積み構造を形成する。本発明においては、図２に示すように、ロイファーＡ煉瓦１１のビンダー部端部同士を接合してビンダー部５を形成しても良いが、図１に示すように、両側のロイファーＡ煉瓦１１の間に別のビンダー煉瓦１３を配置しても良い。別のビンダー煉瓦１３を配置することにより、ロイファーＡ煉瓦単体の重量を軽くすることができるので好ましい。この場合、ビンダー部は、２個のロイファーＡ煉瓦及び当該２個のロイファーＡ煉瓦の間に配置されたビンダー煉瓦によって形成されていることとなる。

上下方向の１段の煉瓦積みを行い、その上に次の段の煉瓦を積み上げるに際しては、図３に示すように、上記で想定した第１の燃焼室フリュー３ａと第２の燃焼室フリュー３ｂとを入れ替えて想定する。つまり、第１段（図３（ａ））で第１の燃焼室フリュー３ａとしてロイファーＡ煉瓦のロイファー端部を接合して形成した燃焼室フリューについては、第２段（図３（ｂ））では第２の燃焼室フリュー３ｂとしてロイファーＢ煉瓦を配置して形成することとなる。即ち、ロイファー部の煉瓦積みにおいて、フリューと炭化室とを隔てる煉瓦積み構造は、図３（ｃ）に示すように、ロイファーＡ煉瓦１１同士が接する構造とロイファーＢ煉瓦１２により形成する構造とが交互に積み上げられる。これにより、上下方向における目地の連続を防ぐことができる。

同一段の煉瓦積みにおける燃焼室フリュー両側のロイファー部についても、図４に示すように、一方の側で第１の燃焼室フリュー３ａと想定して煉瓦積みを行い、他方の側で同じ燃焼室フリューを第２の燃焼室フリュー３ｂと想定して煉瓦積みを行っても構わない。

本発明の煉瓦積み構造において、図５に示すように、Ｌ字型のロイファーＡ煉瓦１１は、そのロイファー端部１５で隣接するロイファーＡ煉瓦１１と接続しており、またビンダー部５にも組み込まれている。そのため、炭化室側からロイファー端部１５に垂直荷重Ｐがかかったとしても、隣接する別の段の剛性に頼ることなく、１段の煉瓦積みのみでこの垂直荷重に耐えることができる。ロイファー端部１５の目地の位置には、隣接する段のロイファーＢ煉瓦１２が接している。Ｌ字型のロイファーＡ煉瓦１１のロイファー端部同士が接合しているので、ロイファー端部同士の接合部１６に押し付け荷重Ｐがかかったときに、接合部１６が閉じる方向の力がかかる。従って隣接する段のロイファーＢ煉瓦１２に亀裂を発生させる方向の力がかかることがない。そのため、ロイファー端部同士の接合部１６に隣接するロイファーＢ煉瓦１２には煉瓦亀裂が発生しづらい。たとえこのロイファーＢ煉瓦１２に亀裂が生じ、さらにロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士が接合する目地（接合部１６）を通して縦貫通亀裂に成長したとしても、ロイファーＡ煉瓦自体が担う剛性が存在するので、煉瓦積みが燃焼室フリュー内に陥没することがない。

また、上述のとおり、このロイファー端部１５に炭化室側から垂直荷重Ｐがかかったときに、ロイファー端部の目地（接合部１６）が閉まる方向の力が働くので、ロイファー端部の目地に目地開きが形成されることがない。そのため、たとえ縦貫通亀裂が形成されたとしても、その亀裂の拡大を阻止する側の力が働くこととなり、亀裂が拡大しにくいという特徴を有する。

ロイファー部に形成される縦目地としては、上記ロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士１５が接合する目地（接合部１６）のほかに、ロイファーＢ煉瓦１２の端部とロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４とが接する目地（接合部１７）が形成される。この目地については、交差部７、即ちビンダー部の延長線範囲８内に配置されている（図１）。そしてこのような配置の目地については、縦貫通亀裂が形成されづらいという特徴を有している。

以上のとおり、本発明の炉壁煉瓦積み構造において、ロイファーＡ煉瓦１１のロイファー端部同士による目地（接合部１５）（フリュー対面部６に形成される。）については、たとえ縦貫通亀裂が形成されても亀裂が成長しづらく、また炉壁が陥没することがない。またロイファーＡ煉瓦１１とロイファーＢ煉瓦１２による目地（接合部１７）（交差部７に形成される。）はそもそも縦貫通亀裂が形成されづらい。従って、本発明の炉壁煉瓦積み構造により、縦貫通亀裂に起因する亀裂煉瓦の陥没を防止することが可能になる。

ロイファー端部で接する２つのロイファーＡ煉瓦１１については、同一形状としても良いが、図６に示すように異なった形状とすることもできる。ロイファーＡ煉瓦１１ａのロイファー部長さLａ（肩部と反対側のビンダー部表面（ビンダー表面Ｓ）からロイファー端部までの距離）が同じであれば、ロイファー端部同士の接合部１６はロイファーの中心Ｃに位置することになる。一方、２つのロイファーＡ煉瓦のロイファー部長さLａとLｂを異ならせることとすれば、ロイファー端部同士の接合部はロイファーの中心から外れることになる。

ロイファー端部同士の接合部１６がロイファーの中心Ｃから離れるとは、一方のロイファー部長さLａが小さくなり、他方のロイファー部長さLｂが大きくなることを意味するが、いずれかのロイファー部長さが長すぎると、ロイファーＡ煉瓦のロイファー部の耐力が低下することとなる。本発明においては、燃焼室ロイファーのビンダー間距離をＬ₀とし、ロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士の接合部は、ロイファーの中心から±０．０５Ｌ₀の範囲とすれば、ロイファーＡ煉瓦の耐力を十分に保持することができるので好ましい。

さらに、図５に示すように、ロイファーＡ煉瓦１１のロイファー部厚みをＷ（ｍｍ）、ロイファーＡ煉瓦１１の高さをＨ（ｍｍ）、ロイファーＡ煉瓦１１の肩部１４から肩部と反対側のビンダー部表面（ビンダー表面Ｓ）までの距離をＢ（ｍｍ）、ビンダー表面Ｓからロイファー端部までの距離をロイファー長さLとする。本発明においては、
３Ｐ／σｂ≦Ｈ×Ｗ²／Ｌ≦13000 （１）
３Ｐ／σｂ≦Ｈ×Ｂ²／（Ｌ＋Ｂ／２）≦13000 （２）
とするとよい。（１）式（２）式の中辺における式の形は、ロイファーＡ煉瓦の交差部近傍における最も幅の狭い部位の曲げモーメント理論式から導くことができる。

ここでＰ（ｋｇ）はロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士の接合部にかかる集中荷重であり、σｂ（ｋｇ／ｍｍ²）はロイファーＡ煉瓦の許容曲げ応力を意味する。集中加重Ｐとしては、２０００ｋｇを採用する。２０００ｋｇ以上５０００ｋｇまでの範囲でＰの値を大きくすれば、より耐久力の優れた煉瓦とすることができる。また通常の珪石レンガにおいて、σｂは０．６〜１．０ｋｇ／ｍｍ²程度である。

ロイファー端部に集中荷重Ｐがかかったとき、ロイファーＡ煉瓦のうちロイファー部の根元と肩部の根元付近に最大の引張応力がかかる。上記（１）式（２）式の左辺を満足するような寸法形状であれば、集中荷重がかかったときの最大引張応力を許容応力以内に保つことができ、貫通亀裂を抑制することができるとともに、ロイファーＡ煉瓦の曲げ応力に対する強度、剛性を確保することができる。また、Ｈ、Ｗ、Ｂの値のバランスをとることにより、煉瓦単体の重量をできるだけ低くするバランスのとれた構造とすることが可能になる。重量を低く保ちながら煉瓦高さＨを大きくすることによって段積み数を少なくすることができ、煉瓦積み施工性を向上できる。また、煉瓦の加工（製造）性（熱変形しない厚み及び高さ）を向上させ、貫通亀裂発生抑制（必要厚み確保）によるガス漏れ防止などの安全性を確保できる。さらに、伝熱効率を確保するための必要フリュー断面積を確保し、煉瓦積み施工性を改善（段積み数低減）することができる。

上記（１）式（２）式の右辺で13000（ｍｍ²）以下とするのは、煉瓦の幅、奥行き、高さをなるべく近くすることにより、必要以上の剛性低下や、応力発生、形状に伴う製造上の不具合の回避を行うためである。

本発明において、燃焼室ロイファーのビンダー間距離Ｌ₀が狭すぎると燃焼室の空間がとれず燃焼機能に支障をきたすことになり、広すぎるとロイファー部長さが長くなり、ロイファー煉瓦の剛性、ひいては炉壁の剛性を低下させる。ビンダー間距離Ｌ₀を２００〜５００ｍｍの範囲とすれば、これらの問題を発生させることがない。また、ロイファーＡ煉瓦のロイファー部厚みＷが薄すぎるとやはりロイファー煉瓦の剛性、ひいては炉壁の剛性を低下させ、厚すぎると燃焼室からの伝熱が落ち、コークス炉の効率を低下させる。ロイファー部厚みＷを９０〜１３０ｍｍの範囲とすれば、これらの問題を発生させることがない。また、ロイファーＡ煉瓦の高さＨが低すぎると炭化室高さ方向の煉瓦積み段数を増やす必要が生じ、煉瓦積み築造の手間が増大することとなり、また、薄くなることにより、煉瓦製造過程でのハンドリング、あるいは焼成段階での変形を誘発し、煉瓦構造上の直角度が出ず、結果的に築炉を困難にすることも有り得る。高すぎると煉瓦の単体重量が増加し、ハンドリングに支障をきたすことになる。高さＨを１００〜１５０ｍｍの範囲とすれば、これらの問題を発生させることがない。また、ロイファーＡ煉瓦の肩部から肩部と反対側のビンダー部表面（ビンダー表面１）までの距離Ｂが小さすぎるとロイファー煉瓦の回転に対する剛性が低下し、大きすぎると燃焼室からの伝熱が落ち、コークス炉の効率を低下させる。距離Ｂを１００〜２５０ｍｍの範囲とすれば、これらの問題を発生させることがない。

本発明のロイファーＡ煉瓦は略Ｌ字型であり、燃焼室フリューに面するロイファー部とビンダー部の接する角部が存在する（図７（ａ））。本発明においては、図７（ｂ）に示すように、この角部１８にＲ部を有することとすると好ましい。Ｒ部を有することにより、応力集中が緩和されるとともに、曲げに対する剛性も上げることになる。Ｒ部の曲率半径はロイファー煉瓦厚みＷの１／３〜１／２程度（約５０ｍｍ程度）以上とすると良い。

燃焼室のビンダー部には、ＮＯｘ対策のための多段燃焼に使用するエアを通すためのダクトを設けることがある。本発明において、図８に示すように、ロイファーＡ煉瓦１１のビンダー部分とビンダー煉瓦１３の一方又は両方は貫通穴１９を有し、貫通穴１９がビンダー部のダクトを形成することとすれば、そのまま多段燃焼用のダクトとして用いることができるので好ましい。

本発明の煉瓦積み構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は各構成煉瓦の平面図、（ｅ）は側面図である。 本発明の煉瓦積み構造を示す平面図である。 本発明の煉瓦積み構造を示す図であり、（ａ）（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 本発明の煉瓦積み構造を示す平面図である。 本発明の煉瓦積み構造を示す斜視断面図である。 本発明の煉瓦積み構造を示す平面断面図である。 本発明の煉瓦を示す平面図である。 本発明の煉瓦積み構造を示す平面断面図である。 煉瓦積みの位置毎の名称を示す図である。 従来の煉瓦積み構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）（ｅ）は側面図、（ｃ）は煉瓦の平面図、（ｄ）はＤ−Ｄ矢視断面図である。

符号の説明

１ 炭化室
２ 燃焼室
３ 燃焼室フリュー
４ ロイファー部
５ ビンダー部
６ フリュー対面部
７ 交差部
８ ビンダー部の延長線範囲
１１ ロイファーＡ煉瓦
１２ ロイファーＢ煉瓦
１３ ビンダー煉瓦
１４ 肩部
１５ ロイファー端部
１６ 接合部（ロイファーＡ煉瓦ロイファー端部同士）
１７ 接合部（ロイファーＢ煉瓦端部とロイファーＡ煉瓦肩部）
１８ 角部
１９ 貫通穴
４１ ハンマー煉瓦
４２ ロイファー煉瓦
４３ ビンダー煉瓦
４４ 目地
４５ 凹凸嵌合部
５１ 亀裂
５２ 目地開き
５３ 縦貫通亀裂

Claims (7)

1. 炭化室と燃焼室との仕切り壁であるロイファー部の煉瓦及び燃焼室フリュー同士の仕切り壁であるビンダー部の煉瓦を有するコークス炉の炉壁煉瓦積み構造において、
   ロイファーＡ煉瓦はロイファー部の一部とビンダー部の一部を一体化したＬ字型煉瓦であり、ロイファーＢ煉瓦はロイファー部の一部を形成する煉瓦であり、ロイファーＡ煉瓦のＬ字型コーナーのロイファー部相当位置にはロイファーＢ煉瓦を受けることのできる肩部を有し、ロイファーＡ煉瓦の前記肩部反対側のロイファー部端部をロイファー端部とし、２つのロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士が接することによって第１の燃焼室フリューと炭化室を隔てるロイファー部を構成し、２つのロイファーＡ煉瓦の前記肩部同士が相対し、ロイファーＢ煉瓦の両端部を２つのロイファーＡ煉瓦の肩部がそれぞれ受けることによって第２の燃焼室フリューと炭化室を隔てるロイファー部を構成し、前記第１の燃焼室フリューと第２の燃焼室フリューとが交互に配列されていることを特徴とするコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
2. ビンダー部は、２個のロイファーＡ煉瓦及び当該２個のロイファーＡ煉瓦の間に配置されたビンダー煉瓦によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
3. ロイファー部の煉瓦積みにおいて、フリューと炭化室とを隔てる煉瓦積み構造は、ロイファーＡ煉瓦同士が接する構造とロイファーＢ煉瓦により形成する構造とが交互に積み上げられることを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
4. 燃焼室フリューのビンダー間距離をＬ₀とし、ロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士の接合部は、フリューの中心から±０．０５Ｌ₀の範囲にあり、
   ロイファーＡ煉瓦のロイファー部厚みをＷ、ロイファーＡ煉瓦の高さをＨ、ロイファーＡ煉瓦の肩部から肩部と反対側のビンダー部表面（以下「ビンダー表面S」という。）までの距離をＢ、ビンダー表面Sからロイファー端部までの距離をロイファー長さLとし、
   ３Ｐ／σｂ≦Ｈ×Ｗ²／Ｌ≦13000 （１）
   ３Ｐ／σｂ≦Ｈ×Ｂ²／（Ｌ＋Ｂ／２）≦13000 （２）
   を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
   ただし、ＰはロイファーＡ煉瓦のロイファー端部同士の接合部にかかる集中荷重でＰ＝２０００ｋｇ〜５０００ｋｇとし、σｂはロイファーＡ煉瓦の熱間許容曲げ応力を意味する。
5. 燃焼室ロイファーのビンダー間距離Ｌを２００〜５００ｍｍ、ロイファーＡ煉瓦のロイファー部厚みＷを９０〜１３０ｍｍ、ロイファーＡ煉瓦の高さＨを１００〜１５０ｍｍ、ロイファーＡ煉瓦の肩部から肩部と反対側のビンダー部表面（ビンダー表面１）までの距離Ｂを１００〜２５０ｍｍとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
6. ロイファーＡ煉瓦の燃焼室フリューに面するロイファー部とビンダー部の接する角部にＲ部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。
7. ロイファーＡ煉瓦のビンダー部分とビンダー煉瓦の一方又は両方は貫通穴を有し、該貫通穴がビンダー部のダクトを形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のコークス炉の炉壁煉瓦積み構造。

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