JP5347614B2

JP5347614B2 - コークス炉の熱間補修方法

Info

Publication number: JP5347614B2
Application number: JP2009068780A
Authority: JP
Inventors: 卓也友岡; 武下畑; 英則山口; 浩治重安
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010222414A

Description

本発明は、室炉式コークス炉などのコークス炉を熱間で補修する方法に関する。

一般に、室炉式コークス炉は、図８に示すように、複数の炭化室１１と燃焼室１２を蓄熱室１３の上部に有している。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、押出機１６により炭化室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、燃焼室１２及び蓄熱室１３は多数の煉瓦で構築されており、燃焼室１２の内部には、図９に示すように、複数のフリュー（垂直焔道）１９が炭化室１１及び燃焼室１２の配列方向と直交する方向（炉長方向）に沿って形成されている。また、炭化室１１は押出機１６の押出ラム１６ａ（図８参照）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９参照）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形成煉瓦が炭化室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することがある。そこで、従来では、損耗の著しい炭化室壁形成煉瓦を新煉瓦に積替えてコークス炉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）。

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）

しかしながら、コークス炉の炉体を形成する多数の煉瓦のうち図９に斜線で示す部分の煉瓦、すなわちフリュー１９を形成するフリュー形成煉瓦２１、フリュー形成煉瓦２１の炉幅方向（「炉団方向」とも言う。）両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦２２、バックステー２０に対向して配置された燃焼室形成煉瓦２３を新煉瓦に積替えると、これらの煉瓦２１，２２，２３がコークス炉の炉長方向に熱膨張することによって、例えば図１０に示すように、新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４が新煉瓦に積替えられていない炭化室壁２５よりも炭化室１１の内側に突き出てしまい、炭化室１１からコークスを押し出すことが不能になるおそれがあった。

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、コークス炉の炉体を形成する多数の煉瓦のうちフリューを形成するフリュー形成煉瓦、フリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦、バックステーに対向して配置された燃焼室形成煉瓦を新煉瓦に積替えてコークス炉を熱間補修するときに新煉瓦に積替えられた炭化室壁が炭化室の内側に突き出てしまうことを防止することのできるコークス炉の熱間補修方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１の発明に係るコークス炉の熱間補修方法は、コークス炉の炉体を形成する多数の煉瓦のうち前記コークス炉の燃焼室内にフリューを形成するフリュー形成煉瓦と、前記フリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦と、前記コークス炉のバックステーに対向して配置された燃焼室形成煉瓦とを新煉瓦に積替えて前記コークス炉を熱間補修するに際して、前記新煉瓦に積替えられた炭化室壁と前記新煉瓦に積替えられていない炭化室壁との間に可縮性モルタルを充填するとともに、前記新煉瓦の燃焼室形成煉瓦と前記バックステーとの間に可縮性モルタルを充填して前記コークス炉を熱間補修するようにしたことを特徴とするものである。

請求項２の発明に係るコークス炉の熱間補修方法は、請求項１記載のコークス炉の熱間補修方法において、前記新煉瓦に積替えるに当り、新煉瓦施工範囲を前記フリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側で左右対称となるように積替えるとともに、前記新煉瓦に積替えられた炭化室壁と前記新煉瓦に積替えられていない炭化室壁との間および前記新煉瓦の燃焼室形成煉瓦と前記バックステーとの間に可縮性モルタルを充填して前記コークス炉を熱間補修するようにしたことを特徴とするものである。

請求項１の発明に係るコークス炉の熱間補修方法では、新煉瓦に積替えられた炭化室壁と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁との間に可縮性モルタルを充填するとともに、新煉瓦の燃焼室形成煉瓦とバックステーとの間に可縮性モルタルを充填してコークス炉を熱間補修するようにしたことにより、新煉瓦に積替えられたフリュー形成煉瓦、炭化室壁形成煉瓦、燃焼室形成煉瓦の炉長方向の熱的膨張が可縮性モルタルによって吸収される。したがって、コークス炉の炉体を形成する多数の煉瓦のうちフリューを形成するフリュー形成煉瓦、フリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦、バックステーに対向して配置された燃焼室形成煉瓦を新煉瓦に積替えてコークス炉を熱間補修するときに新煉瓦に積替えられた炭化室壁が炭化室の内側に突き出てしまうことを防止することができる。

請求項２の発明に係るコークス炉の熱間補修方法では、新煉瓦に積替えられた炭化室壁と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁との間に可縮性モルタルをフリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側で左右対称となるように充填するとともに、新煉瓦の燃焼室形成煉瓦とバックステーとの間に可縮性モルタルを充填してコークス炉を熱間補修するようにしたことにより、可縮性モルタルが充填される隙間の大きさをフリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側で同じ大きさに設定して新煉瓦の積替えを行なうことができる。したがって、可縮性モルタルが充填される隙間の大きさをフリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側で異なる値に設定した場合と比較して、新煉瓦の積替えを容易に行なうことができる。また、左右対称となるように新煉瓦を積替えるため、不均一熱膨張による積替部分の崩壊がない。

本発明の一実施形態に係るコークス炉の熱間補修方法を説明するための図で、炭化室床面上に複数個の断熱ブロックを炭化室の天井近くまで積み重ね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熱間補修方法を説明するための図で、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。図３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５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熱間補修方法を説明するための図で、炭化室壁形成煉瓦の新旧間および新煉瓦の燃焼室形成煉瓦とバックステーとの間に可縮性モルタルを充填した状態を示す図である。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。新煉瓦に積替えられた炭化室壁形成煉瓦が炭化室の内側に突き出た状態を示す図である。旧煉瓦を一部残して新煉瓦に積替えられた炭化室壁形成煉瓦が炭化室の内側に突き出た状態を示す図である。

図１〜図７は本発明の一実施形態に係るコークス炉の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熱間補修方法では、先ず、図１及び図２に示すように、燃焼室１２の両側に形成された二つの炭化室１１の内部に幅が例えば６００ｍｍ、長さが例えば９０００ｍｍの断熱シート２６を装炭口１４から吊り下げて炭化室１１の内部を補修側と非補修側とに仕切った後、断熱シート２６により仕切られた補修側の炭化室床面上に例えば幅：４００ｍｍ、奥行き：３００ｍｍ、高さ：３００ｍｍの断熱ブロック２７を炭化室１１の天井近くまで積み重ねる。

次に、図３及び図４に示すように、煉瓦の積替えが行なわれる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し、厚さが約２５ｍｍのマット状断熱材２８をモルタルにより貼り付けた後、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２９を溶接接合し、これらのサポート部材２９を断熱材２８の表面側に水平に且つ互いに平行に配置する。そして、図５及び図６に示すように、バックステー２０に溶接接合された各サポート部材２９の間に、断熱材２８より厚さの薄い複数枚の断熱ボード３０、例えばシート状に形成された断熱層（厚さが約１０ｍｍのマイクロサーム（商品名））３１の表面側と裏面側に金網層３２を有する複数枚の断熱ボード３０を炭化室窯口から挿入し、これらの断熱ボード３０により断熱材２８の表面を覆う。

このようにして炭化室１１の内部に断熱施工を施したならば、図５に斜線で示す部分の煉瓦、すなわちフリュー１９を形成するフリュー形成煉瓦２１、フリュー形成煉瓦２１の炉幅方向両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦２２、バックステー２０に対向して配置された燃焼室形成煉瓦２３を新煉瓦に積替えてコークス炉を熱間補修する。
このとき、図７に示すように、新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁２５との間に可縮性モルタル、すなわち加熱時に収縮する可縮性モルタル（例えば日本特殊炉材（株）製パーマタイト（商品名））３３をフリュー形成煉瓦２１の炉幅方向両端側で左右対称となるように充填するとともに、新煉瓦の燃焼室形成煉瓦２３とバックステー２０との間に可縮性モルタル３３を充填してコークス炉を熱間補修する。なお、新煉瓦同士の間は珪石煉瓦目地用モルタルを使用する。

上述のように、新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁２５との間に可縮性モルタル３３を充填するとともに、新煉瓦の燃焼室形成煉瓦２３とバックステー２０との間に可縮性モルタル３３を充填すると、新煉瓦に積替えられたフリュー形成煉瓦２１、炭化室壁形成煉瓦２２、燃焼室形成煉瓦２３の炉長方向の熱的膨張が可縮性モルタル３３によって吸収される。したがって、コークス炉の炉体を形成する多数の煉瓦のうちフリュー１９を形成するフリュー形成煉瓦２１、フリュー形成煉瓦２１の炉幅方向両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦２２、バックステー２０に対向して配置された燃焼室形成煉瓦２３を新煉瓦に積替えてコークス炉を熱間補修するときに新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４が炭化室１１の内側に突き出てしまうことを防止することができる。

また、新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁２５との間に可縮性モルタル３３を使用しても、新煉瓦に積替に当り、図１１に示すように煉瓦積替範囲内に新煉瓦（ハッチングした２１，２２，２３を例とする。）と旧煉瓦（ハッチングのない２２を例とする。）が混在している場合、新・旧煉瓦の熱的膨張に起因して崩壊することがある。従って、フリュー形成煉瓦２１の炉幅、炉長方向両端側で左右対称となるように積替え施工し、可縮性モルタル３３が充填される隙間の大きさをフリュー形成煉瓦２１の炉幅方向両端側で同じ大きさに設定して新煉瓦の積替えを行なうと確実に崩壊を阻止することができる。

上述した本発明の一実施形態では、新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁２５との間に可縮性モルタル３３をフリュー形成煉瓦２１の炉幅方向両端側で左右対称となるように充填したが、新煉瓦に積替えられた炭化室壁２４と新煉瓦に積替えられていない炭化室壁２５との間に可縮性モルタル３３をフリュー形成煉瓦２１の炉幅方向両端側で左右非対称となるように充填してもよい。
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。

１１炭化室
１２燃焼室
１３蓄熱室
１４装炭口
１５装炭車
１６押出機
１６ａ押出ラム
１７ガイド車
１８消火車
１９フリュー
２０バックステー
２１フリュー形成煉瓦
２２炭化室壁形成煉瓦
２３燃焼室形成煉瓦
２４新煉瓦に積替えられた炭化室壁
２５新煉瓦に積替えられていない炭化室壁
２６断熱シート
２７断熱ブロック
２８断熱材
２９サポート部材
３０断熱ボード
３１断熱層
３２金網層
３３可縮性モルタル

Claims

コークス炉の炉体を形成する多数の煉瓦のうち前記コークス炉の燃焼室内にフリューを形成するフリュー形成煉瓦と、前記フリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側に配置された炭化室壁形成煉瓦と、前記コークス炉のバックステーに対向して配置された燃焼室形成煉瓦とを新煉瓦に積替えて前記コークス炉を熱間補修するに際して、
前記新煉瓦に積替えられた炭化室壁と前記新煉瓦に積替えられていない炭化室壁との間に可縮性モルタルを充填するとともに、前記新煉瓦の燃焼室形成煉瓦と前記バックステーとの間に可縮性モルタルを充填して前記コークス炉を熱間補修するようにしたことを特徴とするコークス炉の熱間補修方法。
前記新煉瓦に積替えるに当り、新煉瓦施工範囲を前記フリュー形成煉瓦の炉幅方向両端側で左右対称となるように積替えるとともに、前記新煉瓦に積替えられた炭化室壁と前記新煉瓦に積替えられていない炭化室壁との間および前記新煉瓦の燃焼室形成煉瓦と前記バックステーとの間に可縮性モルタルを充填して前記コークス炉を熱間補修するようにしたことを特徴とする請求項１記載のコークス炉の熱間補修方法。