JP5320943B2 - コークス炉の炭化室熱間補修方法 - Google Patents

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本発明は、室炉式コークス炉などのコークス炉の炭化室を熱間補修する方法に関する。
一般に、室炉式コークス炉は、図9に示すように、複数の炭化室11と燃焼室12を有している。これらの炭化室11及び燃焼室12は蓄熱室13の上部に交互に形成されており、各炭化室11の天井部には、複数の装炭口14が開設されている。これらの装炭口14はコークス炉の炉上を走行する装炭車15により運ばれた石炭を炭化室11に装入するためのものであり、装炭口14から炭化室11に装入された石炭は燃焼室12からの熱を受けて乾留し、赤熱コークスとなって炭化室11から押出機16によって押し出されるようになっている。そして、炭化室11から押し出された赤熱コークスは、ガイド車17を経て消火車18に受け渡され、この消火車18により不図示の赤熱コークス消火設備へ輸送されるようになっている。
炭化室11は炭化室壁11a,11b(図10参照)を有しており、これらの炭化室壁11a,11bは例えば珪石からなる多数の炭化室壁煉瓦19を積み上げて形成されている。また、炭化室11は押出機16の押出ラム16a(図9参照)が挿入される窯口と赤熱コークスが押し出される窯口とを有しており、これら窯口の近傍には、H形鋼などからなるバックステー20(図10参照)が炉壁の変形や倒壊を防止する目的で立設されている。
このようなコークス炉では、炭化室11の炭化室壁を形成する炭化室壁煉瓦19が炭化室11から押し出されるコークスとの摩擦などによって著しく損耗すると、炭化室11からコークスを押し出すことが不能になったり、あるいは石炭の正常な乾留を出来なくなったりするため、炭化室壁煉瓦19を新煉瓦に積み替えて炭化室11を補修する必要がある。この場合、コークス炉の操業を休止して補修を要しない炭化室11を保温した上で、煉瓦19を積替える範囲を常温にする必要があることから、炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう炭化室壁と対面する炭化室壁にセラミックファイバーを基材とするマット状の断熱材(厚さ:約25mm)を貼り付けて炭化室11の補修を熱間で行なっている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
また、炭化室壁煉瓦19を新煉瓦に積替えて炭化室11を補修した後に新煉瓦を加熱昇温するときには、補修後の炭化室11に隣接する燃焼室12からの放射伝熱および伝導伝熱を利用して新煉瓦を加熱昇温している(例えば、特許文献3参照)。
特開2001−26781号公報(第2頁右欄39行〜第3頁左欄3行) 特開平9−302352号公報(第2頁左欄35行〜44行) 特公昭58−27834号公報(第2頁左欄9行〜10行)
しかしながら、室炉式コークス炉は炭化室の幅が400〜500mmと非常に狭いため、炭化室壁煉瓦の積替え作業を行なう作業員が断熱材に触れることによって断熱材の厚さが次第に薄くなったり、あるいは断熱材が炭化室壁から剥がれたりすることがあった。このため、上述した方法では、室炉式コークス炉の炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室の補修を熱間で行なうときに燃焼室からの放射伝熱を有効に遮断した状態で炭化室壁煉瓦の積替えを行なうことができなかった。
また、炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室を補修した後に新煉瓦を加熱昇温するときには、断熱材を炭化室壁から取り外して新煉瓦の加熱昇温を行なっていたため、新煉瓦に積替えられた炭化室壁が隣接する燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により急激に昇温され、その結果、補修された炭化室の新煉瓦に亀裂などが発生することがあった。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、コークス炉の炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室を熱間補修するときに燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱を有効に遮断した状態で炭化室壁煉瓦の積替えを行なうことができ、かつ炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室を熱間補修した後に新煉瓦を補修後の炭化室に隣接する燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに亀裂などが新煉瓦に発生することを抑制することのできるコークス炉の炭化室熱間補修方法を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、本発明に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法は、コークス炉の炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて前記コークス炉の炭化室を熱間補修する方法であって、前記炭化室壁煉瓦の積替えを行なう炭化室壁と対面する炭化室壁にマット状の断熱材を貼り付けた後、前記断熱材より厚さの薄い断熱ボードを前記断熱材の表面側に配置し、前記断熱材の表面を前記断熱ボードにより覆った状態で前記炭化室壁煉瓦の積替えを行なうようにし、かつ前記炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて前記炭化室を熱間補修した後に前記新煉瓦を補修後の炭化室に隣接する燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに前記断熱材を残した状態で前記新煉瓦を加熱昇温するようにしたことを特徴とするものである。
本発明に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法では、炭化室壁煉瓦の積替えを行なう炭化室壁と対面する炭化室壁に貼り付けられた断熱材の表面を断熱ボードにより覆った状態で炭化室壁煉瓦の積替えを行なうようにしたことにより、炭化室壁煉瓦の積替え作業を行なう作業員が断熱材に触れることがない。したがって、コークス炉の炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室を熱間補修するときに燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱を有効に遮断した状態で炭化室壁煉瓦の積替えを行なうことができる。
また、炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室を補修した後に新煉瓦を補修後の炭化室に隣接する燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに断熱材を残した状態で新煉瓦を加熱昇温するようにしたことにより、燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により新煉瓦が急激に昇温されることがない。したがって、炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて炭化室を熱間補修した後に新煉瓦を補修後の炭化室に隣接する燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに亀裂などが新煉瓦に発生することを抑制することができる。
図1〜図8は本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法を説明するための図であり、本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法では、先ず、図1及び図2に示すように、幅が例えば600mm、長さが例えば9000mmの断熱シート21を補修すべき炭化室11の内部に装炭口14から吊り下げ、この断熱シート21により補修すべき炭化室11の内部を補修側と非補修側とに一旦仕切った後、補修すべき炭化室11の床面上に幅が例えば400mm、奥行きが例えば300mm、高さが例えば300mmの断熱ブロック22を炭化室11の天井近くまで積み重ね、補修側を区画する。次に、図3に示すように、炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう炭化室壁11aと対面する炭化室壁11bにセラミックファイバーを基材とするマット状の断熱材(厚さ:約25mm)23をモルタルセメントにより貼り付ける。
このようにして炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう炭化室壁11aと対面する炭化室壁11bにマット状の断熱材23を貼り付けたならば、次に、図4及び図5に示すように、補修すべき炭化室11の近傍に位置するバックステー20に複数本のサポート部材24を溶接接合し、これらのサポート部材24を断熱材23の表面側に水平に且つ互いに平行に配置する。そして、図6及び図7に示すように、断熱材23より厚さを薄く形成され且つシート状に形成された断熱層(例えば、10mmの厚さで形成されたマイクロサーム(商品名))26の表面側と裏面側に金網層27を有する複数枚の断熱ボード25を各サポート部材24の間(断熱材23の表面側)に炭化室窯口から挿入し、これらの断熱ボード25により断熱材23の表面を覆った状態で炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう。
なお、マット状断熱材23の表面を覆う断熱ボード25として、シート状断熱層26の両面側に金網層27を有するものを使用した理由は、損傷しやすいシート状断熱層26を金網層27により保護して断熱ボード25の再利用を図るためであるが、再利用を考慮しなくてもよい場合は、断熱ボード25を配した際に、断熱層26の両面のうち作業スペースとなる側の面にのみ金網層27を配した構造の断熱ボード25を使用しても構わない。
このようにして炭化室壁煉瓦19を新煉瓦に積替えたならば、図8に示すように、サポート部材24の間から断熱ボード25を抜き取った後、サポート部材24を炭化室11から撤去する。そして、炭化室壁11bに貼り付けられた断熱材23を残した状態で新煉瓦28(図8参照)を補修された炭化室11に隣接する燃焼室12からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温する。なお、新煉瓦28の加熱昇温が終了した後は、断熱材23を炭化室壁11bから取り外す。
上述のように、炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう炭化室壁11aと対面する炭化室壁11bにセラミックファイバーを基材とするマット状の断熱材23を貼り付けた後、断熱材23より厚さの薄い複数枚の断熱ボード25を断熱材23の表面側に配置し、断熱材23の表面を断熱ボード25により覆った状態で炭化室壁煉瓦19の積替えを行なうと、炭化室壁煉瓦19の積替え作業を行なう作業員が断熱材23に触れることがない。したがって、室炉式コークス炉の炭化室壁煉瓦19を新煉瓦28に積替えて炭化室11を熱間補修するときに燃焼室12からの放射伝熱および伝導伝熱を有効に遮断した状態で炭化室壁煉瓦19の積替えを行なうことができる。
また、断熱材23の表面側に配置される断熱ボードとして断熱材23より厚さの薄い断熱ボード25を用いると、炭化室壁煉瓦19の積替え作業スペースが断熱ボード25によって狭小化することもない。したがって、室炉式コークス炉の炭化室壁煉瓦19を新煉瓦28に積替えて炭化室11を熱間補修するときに作業スペースの狭小化を招くことなく炭化室壁煉瓦19の積替えを行なうことができる。
さらに、炭化室壁煉瓦19を新煉瓦28に積替えて炭化室11を補修した後に新煉瓦28を補修後の炭化室11に隣接する燃焼室12からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに断熱材23を残した状態で新煉瓦28を加熱昇温すると、燃焼室12からの放射伝熱および伝導伝熱により新煉瓦28が急激に昇温されることがない。したがって、炭化室壁煉瓦19を新煉瓦28に積替えて炭化室11を熱間補修した後に新煉瓦28を補修後の炭化室11に隣接する燃焼室12からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに亀裂などが新煉瓦28に発生することを抑制することができる。
また、炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう炭化室壁11aと断熱材23との間に複数のサポート部材24を水平に且つ互いに平行に配置した後、これらのサポート部材24の間に複数枚の断熱ボード25を炭化室窯口から挿入し、これらの断熱ボード25により断熱材23の表面を覆った状態で炭化室壁煉瓦19の積替えを行なうと、炭化室壁煉瓦19の積替えを行なう炭化室壁11aと断熱材23との間に複数枚の断熱ボード25を容易に配置できるので、炭化室壁煉瓦19の積替え作業を多くの手間や時間を要することなく行なうことができる。
上述した本発明の一実施形態では、断熱材23の表面側に配置される断熱ボード25として、約10mmの厚さでシート状に形成された断熱層26の表面側と裏面側に金網層27を有するものを例示したが、これに限られるものではなく、断熱材23より厚さの薄いボード状(プレート状)のものであればよい。
また、上述した本発明の一実施形態では、本発明を室炉式コークス炉に適用した場合について説明したが、室炉式以外の他の型式のコークス炉についても本発明を適用できることは言うまでもない。
本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法を説明するための図で、補修すべき炭化室の窯口を開放した状態を示す図である。 図1のA−A断面を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法を説明するための図で、炭化室壁煉瓦の積替えを行なう炭化室壁と対面する炭化室壁にマット状の断熱材を貼り付けた状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法を説明するための図で、炭化室壁に貼り付けられた断熱材の表面側に複数のサポート部材を水平に且つ互いに平行に配置した状態を示す図である。 図4のB−B断面を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法を説明するための図で、断熱材より厚さの薄い断熱ボードにより断熱材の表面を覆った状態を示す図である。 図6のC−C断面を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコークス炉の炭化室熱間補修方法を説明するための図で、補修された炭化室壁の新煉瓦を燃焼室からの熱により加熱昇温するときの炭化室の水平断面を示す図である。 室炉式コークス炉の概略構成を示す図である。 室炉式コークス炉の炭化室と燃焼室の水平断面を示す図である。
符号の説明
11 炭化室
11a,11b 炭化室壁
12 燃焼室
13 蓄熱室
14 装炭口
15 装炭車
16 押出機
17 ガイド車
18 消火車
19 炭化室壁煉瓦
20 バックステー
21 断熱シート
22 断熱ブロック
23 断熱材
24 サポート部材
25 断熱ボード
26 断熱層
27 金網層
28 新煉瓦

Claims (1)

  1. コークス炉の炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて前記コークス炉の炭化室を熱間補修する方法であって、前記炭化室壁煉瓦の積替えを行なう炭化室壁と対面する炭化室壁にマット状の断熱材を貼り付けた後、前記断熱材より厚さの薄い断熱ボードを前記断熱材の表面側に配置し、前記断熱材の表面を前記断熱ボードにより覆った状態で前記炭化室壁煉瓦の積替えを行なうようにし、かつ前記炭化室壁煉瓦を新煉瓦に積替えて前記炭化室を熱間補修した後に前記新煉瓦を補修後の炭化室に隣接する燃焼室からの放射伝熱および伝導伝熱により加熱昇温するときに前記断熱材を残した状態で前記新煉瓦を加熱昇温するようにしたことを特徴とするコークス炉の炭化室熱間補修方法。
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