JP5919796B2 - Coke oven repair method and repair parts - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉の補修方法及び補修用部材に関する。 The present invention relates to a method for repairing a coke oven and a member for repair.
コークス炉では、隣り合う複数の炭化室に順次石炭を装入し、各炭化室において1100℃前後の高温で乾留を行い、乾留によって生成されたコークスを押出機によって各炭化室から押し出すことにより、コークスが製造される。通常、コークス炉は、稼働開始後30〜50年の間、加熱された状態を保ったまま操業を継続する。コークス炉を長期間操業させると、炭化室を構成するレンガ(以下、炭化室レンガと略記)が、温度変化やコークスとの摩擦等の要因によって損傷を受け、補修が必要になる場合がある。 In the coke oven, coal is sequentially charged into a plurality of adjacent carbonization chambers, each of the carbonization chambers is subjected to dry distillation at a high temperature of around 1100 ° C., and coke generated by the dry distillation is extruded from each carbonization chamber by an extruder. Coke is produced. Usually, the coke oven continues to operate while being heated for 30 to 50 years after starting operation. When the coke oven is operated for a long period of time, the bricks constituting the carbonization chamber (hereinafter abbreviated as carbonization chamber bricks) may be damaged due to factors such as temperature change and friction with the coke, and may need repair.
炭化室レンガの補修方法としては、炭化室レンガ表面を溶射補修する方法や炭化室レンガを積み替える方法等の方法がある。その中でも、炭化室の水平方向端部に設置された炉蓋を開放し、窯口からランスを装入して炭化室レンガを溶射補修する方法は日常的な補修方法として広く用いられている。この方法を用いて炭化室レンガを補修する際には、補修を行わない炭化室は通常通りの加熱及び操業を継続する。また、補修効果を大きくし、且つ、炭化室レンガが損傷することを抑制するために、補修を行う炭化室においても、高温状態に維持したまま補修を行い、温度低下を極力抑制することが好ましい。 As a method for repairing the carbonization chamber brick, there are a method of spraying repairing the surface of the carbonization chamber brick, a method of reloading the carbonization chamber brick, and the like. Among them, a method of spraying and repairing a carbonization chamber brick by opening a furnace lid installed at the horizontal end of the carbonization chamber and inserting a lance from the kiln opening is widely used as a daily repair method. When repairing a carbonization chamber brick using this method, the carbonization chamber that is not repaired continues heating and operation as usual. Further, in order to increase the repair effect and suppress the damage of the carbonization chamber brick, it is preferable to perform the repair while maintaining the high temperature state in the carbonization chamber where the repair is performed, and suppress the temperature decrease as much as possible. .
このため、窯口からランスを装入して炭化室レンガを溶射補修する場合、炭化室の一方の端部側の炉蓋のみを開放することによって炭化室内を空気が流通することを防ぐようにして炭化室レンガの補修が行われる。また、炭化室レンガの積み替え補修等の大規模な補修を行う場合には、補修を行う部位と温度を維持する部位との間を断熱する。特許文献1には、炭化室の装炭口から装入され、補修を行う部位と温度を維持する部位との間の断熱を行う断熱構造体が開示されている。 For this reason, when a lance is inserted from the kiln and the carbonization chamber brick is repaired by spraying, only the furnace lid on one end side of the carbonization chamber is opened to prevent air from flowing through the carbonization chamber. The carbonization room brick is repaired. Moreover, when performing large-scale repairs, such as transposition repair of a carbonization chamber brick, between the site | part which repairs, and the site | part which maintains temperature are insulated. Patent Document 1 discloses a heat insulating structure that is inserted from a coal charging port of a carbonization chamber and insulates between a portion for repair and a portion for maintaining temperature.
しかしながら、炭化室の一方の端部側の炉蓋のみを開放する場合、炭化室レンガを補修できる場所が一方の端部側の窯口に限定されてしまう。また、補修を行う炭化室を高温状態に維持するために断熱作業を行う場合には、断熱材の設置等の事前準備と事後片付けに時間を要するために、炭化室の補修作業を効率的に行うことができない。炉体の老朽化が進み、限られた時間で多くの炭化室を補修する必要がある場合には、補修作業の高効率化は重要な課題である。 However, when only the furnace lid on one end side of the carbonization chamber is opened, the place where the carbonization chamber brick can be repaired is limited to the kiln opening on the one end side. In addition, when heat insulation work is performed in order to maintain the carbonization chamber to be repaired at a high temperature, it takes time for pre-preparation such as the installation of heat insulating material and post-cleaning, so the work of repairing the carbonization chamber is efficient. I can't do it. When aging of the furnace progresses and it is necessary to repair many carbonization chambers in a limited time, increasing the efficiency of repair work is an important issue.
具体的には、炭化室レンガはコークスの窯出し時等の際に温度変化が大きくなる窯口で損傷が大きくなることが知られており、炭化室の両端部の窯口において炭化室レンガの補修が必要である。しかしながら、従来の補修方法では、炭化室の両端部の窯口を同時に補修することができず、1つの炭化室に対して片側の窯口ずつの施工しかできない。これは、両端部の窯口を同時に開放すると、炭化室内を空気が流通し、炭化室の温度が大きく低下すること、及び炭化室から空気が噴出してくる側では作業者が熱風を受ける可能性があり、作業の危険性が増すためである。 Specifically, it is known that the carbonization chamber bricks are damaged at the kilns where the temperature changes greatly when the coke is taken out of the coke. Repair is necessary. However, in the conventional repair method, the kilns at both ends of the carbonizing chamber cannot be repaired at the same time, and only one kiln port on one side can be constructed for one carbonizing chamber. This means that if the kilns at both ends are opened at the same time, air flows through the carbonization chamber, the temperature of the carbonization chamber decreases greatly, and the operator can receive hot air on the side from which the air blows out. This is because the risk of work increases.
また、特許文献1記載の断熱構造体は、断熱材の中心部に鉄パイプからなる心棒を有し、断熱材が炭化室内で膨張して炉壁と密着する構造となっているために、炭化室内から取り出す際には困難が予想される。このような断熱構造体は、炉壁解体を伴う大規模な補修作業には有効であるかもしれないが、日常的に行う窯口の溶射補修等の小規模な補修作業のためには作業が煩雑であり、炭化室両側の同時補修によって補修効率を高めたとしても、断熱構造体の撤去に時間を要するようでは効率向上の効果がなくなってしまう。 In addition, the heat insulating structure described in Patent Document 1 has a mandrel made of an iron pipe at the center of the heat insulating material, and since the heat insulating material expands in the carbonization chamber and is in close contact with the furnace wall, carbonization is performed. Difficulty is expected when taking it out of the room. Such a heat insulating structure may be effective for large-scale repair work involving furnace wall dismantling, but work is not necessary for small-scale repair work such as routine spraying repair of kilns. Even if the repair efficiency is increased by simultaneous repair on both sides of the carbonization chamber, the effect of improving the efficiency is lost if it takes time to remove the heat insulation structure.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、多くの作業を要することなく炭化室を効率的に補修可能なコークス炉の補修方法及び補修用部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a coke oven repair method and a repair member capable of efficiently repairing a carbonization chamber without requiring a lot of work. is there.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコークス炉の補修方法は、炭化室の装炭口から炭化室内に該炭化室の高さと略同じ高さを有する補修用部材を挿入することによって、該炭化室の両端部の窯口間における空気の流通を阻止する支柱挿入ステップと、前記支柱挿入ステップ後に前記炭化室の両端部の炉蓋を取り外すことによって両端部の窯口を開放する開放ステップと、前記炭化室の両端部の窯口から炭化室内の炉壁を補修する補修ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a repair method for a coke oven according to the present invention includes a repair member having a height substantially the same as the height of the carbonization chamber from the coal inlet of the carbonization chamber to the carbonization chamber. A column insertion step for preventing air from flowing between the kilns at both ends of the carbonization chamber by inserting, and kiln ports at both ends by removing the furnace lids at both ends of the carbonization chamber after the column insertion step And a repairing step of repairing the furnace wall in the carbonizing chamber from the kilns at both ends of the carbonizing chamber.
本発明に係るコークス炉の補修方法は、上記発明において、前記補修ステップが完了した後に、押出機を利用して前記補修用部材を前記炭化室の窯口の方向に押し出すことによって、前記炭化室の窯口から前記補修用部材を排出するステップを含むことを特徴とする。 The coke oven repair method according to the present invention is the above-described invention, wherein after the repair step is completed, the repair member is pushed out in the direction of the furnace port of the carbonization chamber by using an extruder. A step of discharging the repair member from the kiln.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコークス炉の補修用部材は、炭化室の高さと略同じ高さを有する枠体と、前記枠体内に収容された複数の断熱ブロックと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, a coke oven repair member according to the present invention includes a frame having a height substantially equal to the height of the carbonization chamber, and a plurality of heat insulations accommodated in the frame. And a block.
本発明に係るコークス炉の補修用部材は、上記発明において、前記断熱ブロックは、折り畳まれた断熱材を熱可塑性の樹脂バンドによって結束することにより形成されていることを特徴とする。 The member for repairing a coke oven according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the heat insulating block is formed by binding a folded heat insulating material with a thermoplastic resin band.
本発明に係るコークス炉の補修方法及び補修用部材によれば、多くの作業を要することなく炭化室を効率的に補修することができる。 According to the coke oven repair method and the repair member according to the present invention, the carbonization chamber can be repaired efficiently without requiring many operations.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるコークス炉の補修方法及び補修用部材について説明する。 A coke oven repair method and repair member according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔コークス炉の構成〕
始めに、図1,2を参照して、本発明が適用されるコークス炉の構成について説明する。但し、本発明が適用されるコークス炉の構成は図1,2に示す構成に限定されることはない。
[Composition of coke oven]
First, a configuration of a coke oven to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. However, the configuration of the coke oven to which the present invention is applied is not limited to the configuration shown in FIGS.
図1は、本発明が適用されるコークス炉の構成を示す斜視図である。図1に示すように、本発明が適用されるコークス炉は、複数の炭化室11及び燃焼室12を備えている。複数の炭化室11及び燃焼室12は、水平方向に沿って蓄熱室13の上部に交互に形成され、各炭化室11の天井部には、複数の装炭口14が形成されている。本実施形態では、炭化室11は、幅0.4〜0.6m、長さ10〜20m、高さ4〜8mの略直方体形状を有している。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a coke oven to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the coke oven to which the present invention is applied includes a plurality of
複数の装炭口14は、コークス炉の上部を走行する装炭車15によって運ばれた石炭を炭化室11内に装入するためのものである。装炭口14から炭化室11内に装入された石炭は、炭化室11に隣接する燃焼室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。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、消火車18によって図示しない赤熱コークス消火設備へと搬送される。
The plurality of
図2は、炭化室11の水平方向端部の構成を説明するための斜視図である。図2に示すように、炭化室11の水平方向端部には、窯口11aを覆うように炉蓋21が装着されている。炉蓋21は、高温となる炭化室11側に配置された耐火物からなるレンガ部と、レンガ部を支持する蓋部と、を備えている。蓋部は、ドアフレーム22との間でガスのシールを行う部分であり、その上下部には回転可能に閂23が設けられている。炭化室11の窯口11aには、閂23を受ける閂受け24が炭化室11毎にドアフレーム22の上下部の左右に固定されている。炉蓋21は、炭化室11内を補修する際に押出機又はガイド車に設置された蓋取り機構によって窯口11aから外される。
FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of the horizontal end of the
〔コークス炉の補修方法〕
次に、図3乃至図5を参照して、本発明の一実施形態であるコークス炉の補修方法について説明する。図3は、本発明の一実施形態であるコークス炉の補修方法の流れを説明するための炭化室の長さ方向の断面図である。図4は、本発明の一実施形態である支柱の構成を示す側面図である。図5(a),(b)はそれぞれ、炉壁に平行及び垂直な方向における図4に示す支柱の断面図である。
[Coke oven repair method]
Next, with reference to FIG. 3 thru | or FIG. 5, the repair method of the coke oven which is one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the coking chamber for explaining the flow of the coke oven repair method according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing a configuration of a support column according to an embodiment of the present invention. 5A and 5B are cross-sectional views of the column shown in FIG. 4 in directions parallel and perpendicular to the furnace wall, respectively.
本発明の一実施形態であるコークス炉の補修方法では、始めに、図3(a)に示すように、支柱100の底面が炭化室11の底面に対し平行になるようにして、クレーンを利用して装炭口14から炭化室11内に支柱100を挿入する。図4に示すように、支柱100は、鉄パイプ等によって形成された直方体形状の枠体101を備えている。枠体101の高さLは、炭化室11の高さと略同じ又は炭化室11の高さより若干低く設計されている。枠体101の幅Dは、装炭口14の開口径及び炭化室11の幅より小さく、例えば0.4mに設計されている。支柱100を炭化室に挿入する際には枠体101の幅Dの方向が炭化室の炉壁に略平行になるように挿入する。枠体101の上部には枠体101をクレーンで吊り上げ可能なように係止部材102が取り付けられている。枠体101の高さ方向数カ所には形状維持のための補強部材103が設けられている。
In the coke oven repair method according to an embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 3A, the bottom of the
図5(a),(b)に示すように、枠体101内には複数の断熱ブロック104が装入されている。断熱ブロック104は、厚み20〜50mm程度、幅300〜400mm程度の長い断熱材を厚み方向に重なるように折り畳み、厚みが装炭口14の開口径より少し小さい程度になるようにして熱可塑性の樹脂製バンドで結束して直方体形状にしたものである。なお、断熱材を結束する際には、断熱材を厚み方向に圧縮した状態で結束する。また、断熱材の厚み方向が炭化室11の幅方向になるようにして断熱ブロック104を枠体101に入れ、その状態で熱可塑性の樹脂製バンドを利用して枠体101と断熱ブロック104とを外側からさらに結束してもよい。支柱100は、本発明に係る補修用部材として機能する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of
次に、図3(b)に示すように、支柱100の配置位置を装炭口14の直下から炭化室11の長さ方向にずらすことによって支柱100の上端部を炭化室11の天井部に接近させた後、炭化室11の両端部の炉蓋21を外して炭化室11の両端部を開放する。この段階において、断熱ブロック104を結束する樹脂製バンドは炭化室11内の熱によって溶融し、断熱ブロック104は炉壁に接触する。このため、炭化室11の押出機側(Machine Side : MS)の窯口11aとコークス排出口側(Coke Side : CS)の窯口11aとは支柱100によって遮断され、MSの窯口11aとCSの窯口11aとの間で空気が流通することはない。なお、本発明の発明者は、炭化室11の天井部と支柱100の上端部との間隔が50mm以下であれば、空気の流通を阻止できることを確認した。
Next, as shown in FIG. 3 (b), the upper end of the
最後に、図3(c)に示すように、炭化室11のMS及びCSの窯口11aからランス110を挿入し、炉壁に溶射材を吹き付けることによって炉壁を補修する。窯口11aから支柱100を挿入した位置までの間が補修可能範囲となる。そして、炉壁の補修が完了した後、押出機16を利用して支柱100を炭化室11の外部に排出する。なお、炉壁の補修は溶射に限定されることはなく、吹き付けやブラスティング、レンガの積み替え等であってもよい。また、支柱100を構成する枠体101は、炭化室11内に挿入された後は変形しても構わない。このように排出が容易な構造にすることによって、炭化室11の外部への支柱100の排出作業を容易にすることができる。
Finally, as shown in FIG. 3C, the furnace wall is repaired by inserting the
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態であるコークス炉の補修方法では、炭化室11の装炭口14から炭化室11内に炭化室11の高さと略同じ高さを有する支柱100を挿入することによって、炭化室11の両端部の窯口11a間における空気の流通を阻止した後、炭化室11の両端部の炉蓋21を取り外すことによって両端部の窯口11aを開放し、炭化室11の両端部の窯口11aから炭化室11内の炉壁を補修する。このような補修方法によれば、炭化室11の両側から同時に補修を行うことができるので、多くの作業を要することなく炭化室11を効率的に補修することができる。
As is apparent from the above description, in the coke oven repair method according to an embodiment of the present invention, the
また、本発明の一実施形態であるコークス炉の補修方法では、補修作業が完了した後、押出機16を利用して支柱100を炭化室11の窯口11aの方向に押し出すことによって、炭化室11の窯口11aから支柱100を排出するので、事後片付けに多くの時間を要することなく、炭化室11の補修作業を効率的に行うことができる。
Moreover, in the repair method of the coke oven which is one embodiment of the present invention, after the repair work is completed, the
〔実施例〕
従来技術を利用して炭化室のMS及びCSの窯口の溶射補修を別々に実施する場合、事前準備及び事後片付けも含めた補修期間は2〜3日であった。これに対して、本発明に係る補修方法を利用して、炭化室内に支柱を挿入し、炭化室の両端部の炉蓋を開放して両側窯口近傍の炉壁の溶射補修を行い、補修後に押出機を用いて支柱を炉外に排出する補修方法を採用したところ、補修期間1〜2日となり、約1日の工期削減を実現できた。
〔Example〕
When performing spraying repair of the MS and CS kilns in the carbonization chamber separately using the prior art, the repair period including pre-preparation and post-cleaning was 2-3 days. On the other hand, using the repairing method according to the present invention, the column is inserted into the carbonization chamber, the furnace lids at both ends of the carbonization chamber are opened, and the thermal spray repair is performed on the furnace wall near the both-side kilns. Later, when a repair method was adopted in which the column was discharged out of the furnace using an extruder, the repair period was 1-2 days, and the work period was reduced by about 1 day.
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、一般に炭化室11には4〜5個の装炭口14が設けられているので、炭化室の補修範囲を考慮して、いずれかの装炭口14から支柱100を装入すればよい。また、複数の装炭口14に支柱100を装入することも可能であり、その場合には、空気の流通を阻止する効果が向上すると共に、支柱100間の温度低下を低減できる。
Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the description and the drawings that form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. For example, since the
また、支柱100は、空気の流通を阻止することを目的としているので、必ずしも断熱ブロック104を備える必要はない。但し、炭化室11の補修期間を考えると、支柱100は炭化室11内の約1000℃の温度に最大3日間程度耐えることのできる材料によって形成されていることが望ましい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
Moreover, since the support |
11 炭化室
11a 窯口
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
21 炉蓋
22 ドアフレーム
23 閂
24 閂受け
100 支柱
101 枠体
102 係止部材
103 補強部材
104 断熱ブロック
110 ランス
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記支柱挿入ステップ後に前記炭化室の両端部の炉蓋を取り外すことによって両端部の窯口を開放する開放ステップと、
前記炭化室の両端部の窯口から炭化室内の炉壁を補修する補修ステップと、
を含むことを特徴とするコークス炉の補修方法。 A repair member having substantially the same height as the height of the carbonization chamber from the coal inlet of the carbonization chamber, and containing a plurality of heat insulation blocks in which the heat insulation material folded in a rectangular parallelepiped frame is bound. A column insertion step for preventing the flow of air between the kilns at both ends of the carbonization chamber by inserting a repair member ,
An opening step of opening the kiln mouths at both ends by removing the furnace lids at both ends of the carbonization chamber after the column insertion step;
A repair step of repairing the furnace wall in the carbonization chamber from the kilns at both ends of the carbonization chamber;
A method for repairing a coke oven, comprising:
前記枠体内に収容された、折り畳まれた断熱材を結束してなる複数の断熱ブロックと、
を備えることを特徴とするコークス炉の補修用部材。 A rectangular parallelepiped frame having a height substantially equal to the height of the carbonization chamber;
A plurality of heat insulating blocks formed by binding folded heat insulating materials housed in the frame body;
A member for repairing a coke oven, comprising:
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