JP6008071B1 - Coke oven construction method - Google Patents
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Abstract
大型のモジュールレンガを使用することなしに、作業者の負担を低減しつつ、高い精度で定型耐火物を積み、効率的にコークス炉を建設することができるコークス炉の建設方法を提供する。コークス炉の更新または新設のためのコークス炉の建設方法であって、前記コークス炉の建設場所以外の場所において複数の定型耐火物を積み上げてブロックを製造するブロック製造工程と、前記ブロックをコークス炉建設場所へ運搬するブロック運搬工程と、前記ブロックを設置する位置にモルタルを塗布するモルタル塗布工程と、前記モルタルが塗布された位置に前記ブロックを設置するブロック設置工程とを有し、前記ブロックの長手方向長さが前記コークス炉の炉長の1/4以上2/3以下であり、前記ブロックの高さが2m未満である、コークス炉の建設方法。Provided is a coke oven construction method capable of efficiently building a coke oven by stacking regular refractories with high accuracy, without using a large module brick, while reducing the burden on an operator. A method for constructing a coke oven for renewal or new installation of a coke oven, comprising: a block production process for producing a block by stacking a plurality of standard refractories at a place other than the construction place of the coke oven; A block transporting process for transporting to a construction site, a mortar application process for applying mortar at a position where the block is installed, and a block installation process for installing the block at a position where the mortar is applied, A method for constructing a coke oven, wherein a length in a longitudinal direction is ¼ or more and 2/3 or less of a length of the coke oven, and a height of the block is less than 2 m.
Description
本発明は、コークス炉全体の更新や新設のためのコークス炉の建設方法に関するものであり、特に、大型のモジュールレンガを使用することなしに、作業者の負担を低減しつつ、高い精度で定型耐火物を積み、効率的にコークス炉を建設することができるコークス炉の建設方法に関するものである。 The present invention relates to a method for constructing a coke oven for the renewal or new installation of a coke oven, and in particular, without using a large module brick, reducing the burden on an operator, and forming a standard with high accuracy. The present invention relates to a method for constructing a coke oven capable of stacking refractories and constructing a coke oven efficiently.
製鉄に用いられる冶金用コークスは、室炉式コークス炉で石炭を乾留することによって製造される。室炉式コークス炉は、炭化室と、該炭化室に熱を供給する燃焼室とを炉幅方向に交互に配置することによって構成されており、炭化室と燃焼室とを隔てる耐火レンガ等の耐火物を介して燃焼室から炭化室へ熱が供給される。室炉式コークス炉には100門以上の炉室を備えるものもあり、その全長は100m以上、高さは10m以上におよぶ巨大レンガ構造物といえる。 Metallurgical coke used for iron making is produced by dry distillation of coal in a chamber furnace type coke oven. A chamber-type coke oven is configured by alternately arranging a carbonization chamber and a combustion chamber that supplies heat to the carbonization chamber in the furnace width direction, such as a refractory brick that separates the carbonization chamber and the combustion chamber. Heat is supplied from the combustion chamber to the carbonization chamber via the refractory. Some furnace-type coke ovens have more than 100 furnace chambers, and can be said to be huge brick structures with a total length of 100 m or more and a height of 10 m or more.
コークス炉を構成する耐火物は、1000℃を越える高温と、石炭を乾留して得られたコークスを水平に押し出して取り出す際の摩擦にさらされるため、次第に損傷する。そこで、コークス炉は、溶射等の方法による簡易補修や、窯口を主とした部分的な積み替え補修を施しながら使用されるが、一般的には40〜50年が寿命とされており、老朽化したコークス炉の更新や新設を行う必要がある。 The refractory constituting the coke oven is gradually damaged because it is exposed to a high temperature exceeding 1000 ° C. and friction when the coke obtained by carbonizing the coal is pushed out horizontally and taken out. Therefore, the coke oven is used while performing simple repairs by methods such as thermal spraying and partial transshipment repairs mainly for the kiln opening. Generally, it has a life span of 40 to 50 years. It is necessary to renew and install new coke ovens.
コークス炉の建設(築炉)は、通常、レンガ等の定型耐火物を築炉工が手積みすることによって行われている。その作業工程は、具体的には以下に述べるようなものである。 The construction of a coke oven (construction) is usually carried out by building a standard refractory such as bricks by a builder. The work process is specifically as described below.
コークス炉は複雑な構造をしているが、上下の定型耐火物の接続面は水平で、全体を通して同じ高さで揃うように設計されており、下から1段目、2段目と数えられる。コークス炉の新設または定型耐火物構造の更新工事では、総計数百名の築炉工を数十名ずつ一定の範囲ごとに配置し、炉の底部から順に、一日あたり1段または2段ずつ定型耐火物を積み上げていく。 The coke oven has a complex structure, but the upper and lower fixed refractories are connected horizontally and are designed to be aligned at the same height throughout. The first and second stages are counted from the bottom. . In the construction of a new coke oven or renewal of a standard refractory structure, a total of hundreds of builders are arranged in a certain range of several tens each, one or two stages per day in order from the bottom of the furnace. Stack regular refractories.
上記の作業における個々の定型耐火物の積み上げは、以下のように行われる。まず、使用する定型耐火物を、予めクレーンなどを使って作業高さに搬入し、施工する位置の近くに配置しておく。また、モルタルは、混練機で製造した後、容器に入れて、クレーンなどで作業場所に搬入し、小分けして施工位置付近に配置しておく。築炉工は、定型耐火物を積む位置に、コテを用いて所定の目地厚になるようにモルタルを塗布し(むかえトロ)、次いで、近くに配置されている定型耐火物を取り、空気がかまないようにモルタル上へ定型耐火物を積む。積まれた定型耐火物の位置を、水平器等を利用して調整した後、次の定型耐火物を積む位置へ横方向に移動する。以上の手順を繰り返し行うことで1段分の定型耐火物を積んでいく。1段分の定型耐火物積み上げ作業が終了すると、要求精度が達成されているかの確認を行い、問題が発見された場合はその部分を積みなおした後、次の段の積み上げ作業に入る。 The stacking of individual fixed refractories in the above work is performed as follows. First, the standard refractory to be used is carried in advance to the working height using a crane or the like, and is placed near the construction position. In addition, the mortar is manufactured with a kneading machine, then put into a container, carried into a work place with a crane or the like, divided into small portions, and arranged near the construction position. The builder applies mortar to the specified joint thickness using a trowel at the position where the standard refractory is to be stacked (Mukae Toro), then takes the standard refractory placed nearby, and the air Place regular refractories on the mortar so as not to bite. After adjusting the position of the loaded standard refractory using a leveler or the like, it moves laterally to the position where the next standard refractory is loaded. By repeating the above procedure, one stage of standard refractory is loaded. When the standard refractory stacking work for one stage is completed, it is confirmed whether the required accuracy is achieved. If a problem is found, the part is reloaded and then the next stage stacking work is started.
しかし、以上のような手積みによる築炉には、次のような問題がある。まず、コークス炉に使用される定型耐火物は、1つ5〜10kg程度の重さがあるため、作業場所への事前の配置と実際の積み上げのいずれも重労働であり、作業者にとって相当な負荷となる。 However, there are the following problems in the above-mentioned construction of the furnace. First, the standard refractories used in coke ovens weigh about 5 to 10 kg, so both prior arrangement at the work place and actual stacking are heavy labor, and a considerable load on the worker. It becomes.
また、コークス炉は、一般的な建築物用のレンガと異なり、上面から見た形状が長方形、台形、L字型など、様々な形状の定型耐火物を複雑に組み合わせて建造する必要があることに加え、コークス炉の定型耐火物構造には極めて高い精度が要求される。例えば、燃焼室の壁面は、凹凸が1mm以下であるような、高い平滑性を有していることが求められる。しかし、コークス炉用の定型耐火物として一般的に用いられる耐火レンガは焼成して造られるため、個々の耐火レンガの寸法に1〜2mm程度の誤差がある。そのため、耐火レンガを単純に積み上げても必要な精度を満たすことはできず、レンガ寸法のばらつきを考慮した上で、最終的なコークス炉の寸法精度が得られるように手作業で調整を行いつつ、複雑な形状のレンガを積み上げていく必要がある。したがって、コークス炉の定型耐火物積み作業には極めて高度な技能が要求されるが、そのような熟練した築炉工は常に不足している。 Also, unlike ordinary building bricks, the coke oven must be constructed by combining complex shapes of refractories with various shapes such as rectangular, trapezoidal, and L-shaped when viewed from above. In addition, extremely high accuracy is required for the fixed refractory structure of the coke oven. For example, the wall surface of the combustion chamber is required to have high smoothness such that the unevenness is 1 mm or less. However, since refractory bricks generally used as a standard refractory for a coke oven are made by firing, there is an error of about 1 to 2 mm in the size of each refractory brick. Therefore, simply stacking refractory bricks does not meet the required accuracy, while taking into account the variation in brick dimensions, while making manual adjustments to obtain the final coke oven dimensional accuracy. It is necessary to pile up bricks with complicated shapes. Therefore, a very high skill is required for the regular refractory stacking operation of the coke oven, but such a skilled furnace builder is always in short supply.
以上の理由から、定型耐火物を積み上げる作業を効率的に、少ない人手で行う方法の開発が求められている。 For these reasons, there is a need for the development of a method that efficiently and manually performs the work of stacking the fixed refractories.
例えば、特許文献1では、一体的に成形した大型のモジュールレンガを用いてコークス炉の加熱壁の積み替え部分を補修する技術が提案されている。前記モジュールレンガは、型枠内に耐火物のスラリーを流し込んだ後、焼成して事前に製造されるものであり、コークス炉の燃焼室を形成する煙道と炭化室壁面とが一体的に成形されている。この技術では、通常の手積みで使用される耐火レンガより大きい寸法のモジュールレンガを用いるため、コークス炉内での補修作業時間を短縮することができ、作業負荷を低減することができる。 For example, Patent Document 1 proposes a technique for repairing a transposed portion of a heating wall of a coke oven using a large module brick that is integrally molded. The module brick is manufactured in advance by pouring a refractory slurry into a formwork, and then fired in advance. The flue forming the combustion chamber of the coke oven and the wall of the carbonization chamber are formed integrally. Has been. In this technique, module bricks having a size larger than that of the refractory bricks used in normal stacking are used. Therefore, the repair work time in the coke oven can be shortened, and the work load can be reduced.
また、特許文献2では、コークス炉の耐火レンガ壁の補修が必要な箇所に外型枠と消耗内型枠(中子)を取り付け、前記型枠の内部に耐火物のキャスタブル材を流し込んだ後、焼成して硬化させる技術が提案されている。この技術においては、そもそも定型耐火物を積み上げて補修を行う必要がないため、作業負荷を低減することができる。 Moreover, in patent document 2, after attaching an outer formwork and a consumable inner formwork (core) to the place where repair of the refractory brick wall of a coke oven is required, and pouring a refractory castable material into the inside of the formwork Techniques for firing and curing have been proposed. In this technique, it is not necessary to carry out repairs by stacking fixed refractories in the first place, so that the work load can be reduced.
しかし、特許文献1に記載の技術においては、スラリーを焼成して製造した大型のモジュールを用いるため、該モジュールに熱がかかった際に歪みが生じて割れるおそれがある。また、モジュールを現場へ運搬する際等に亀裂がはいると、モジュールが大きい分、亀裂も長くなってしまうという問題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, since a large module manufactured by firing slurry is used, there is a possibility that distortion occurs when the module is heated and cracks. In addition, if a crack occurs when the module is transported to the site, there is a problem that the crack becomes longer due to the larger module.
特許文献2に記載の技術でも同様に、通常の定型耐火物と比べて大きい部分を一体的に成型、焼成しているため、熱がかかった際に割れが生じやすいという問題がある。また、得られる補修部分の精度は型枠の精度に依存するが、補修現場において、複雑な形状の外型枠と消耗内型枠を精度良く設置することは困難である。 Similarly, the technique described in Patent Document 2 also has a problem that cracks are likely to occur when heat is applied because a large portion is integrally molded and fired as compared with a normal fixed refractory. Moreover, although the accuracy of the repaired part obtained depends on the accuracy of the mold, it is difficult to accurately install the outer mold and the consumable mold in a complicated shape at the repair site.
加えて、特許文献1、2に記載の技術は、いずれもコークス炉の部分的な補修のためのものであり、コークス炉全体の更新や新設に適用することは考慮されていない。補修の場合、一時的、部分的なものであることや、作業が熱間となることなどから、施工精度よりも施工スピードが重視される。それに対し、新炉の建設においては、長期にわたって炉を運用することが前提となるため、補修の場合に比べて格段に高い精度が要求される。 In addition, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are for partial repair of the coke oven, and are not considered to be applied to renewal or new installation of the coke oven. In the case of repair, construction speed is more important than construction accuracy because it is temporary and partial, and work is hot. On the other hand, in the construction of a new furnace, since it is assumed that the furnace will be operated for a long period of time, much higher accuracy is required than in the case of repair.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉全体の更新や新設のためのコークス炉の建設方法であって、大型のモジュールレンガを使用することなしに、作業者の負担を低減しつつ、高い精度で定型耐火物を積み、効率的にコークス炉を建設することができるコークス炉の建設方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for constructing a coke oven for the renewal or new installation of a coke oven, which does not require the use of large module bricks. An object of the present invention is to provide a method for constructing a coke oven capable of efficiently building a coke oven by stacking regular refractories with high accuracy while reducing the amount.
すなわち、本発明の要旨構成は、次のとおりである。
1.コークス炉の更新または新設のためのコークス炉の建設方法であって、
前記コークス炉の建設場所以外の場所において複数の定型耐火物を積み上げてブロックを製造するブロック製造工程と、
前記ブロックをコークス炉建設場所へ運搬するブロック運搬工程と、
前記ブロックを設置する位置にモルタルを塗布するモルタル塗布工程と、
前記モルタルが塗布された位置に前記ブロックを設置するブロック設置工程とを有し、
前記ブロックの長手方向長さが前記コークス炉の炉長の1/4以上2/3以下であり、前記ブロックの高さが2m未満である、コークス炉の建設方法。That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. A method for constructing a coke oven for renewal or establishment of a coke oven,
A block manufacturing process for manufacturing a block by stacking a plurality of standard refractories in a place other than the construction place of the coke oven;
A block transporting process for transporting the block to a coke oven construction site;
A mortar application step of applying mortar at the position where the block is installed;
A block installation step of installing the block at a position where the mortar is applied;
A method for constructing a coke oven, wherein the longitudinal length of the block is ¼ or more and 2 or less of the length of the coke oven, and the height of the block is less than 2 m.
2.前記ブロックの少なくとも1つが、前記コークス炉の蓄熱室を構成する、前記1に記載のコークス炉の建設方法。 2. The method for constructing a coke oven according to the above 1, wherein at least one of the blocks constitutes a heat storage chamber of the coke oven.
3.前記ブロックの少なくとも1つが、前記コークス炉の燃焼室を構成する、前記1または2に記載のコークス炉の建設方法。 3. 3. The method for constructing a coke oven according to 1 or 2, wherein at least one of the blocks constitutes a combustion chamber of the coke oven.
4.さらに、コークス炉建設場所において定型耐火物を手積みする定型耐火物手積み工程を有する、前記1〜3のいずれか一つに記載のコークス炉の建設方法。 4). Furthermore, the construction method of the coke oven as described in any one of said 1-3 which has a fixed form refractory hand loading process of hand-loading a fixed form refractory in a coke oven construction place.
5.前記ブロック製作工程におけるブロックの製造を、ロボットを用いて行う、前記1〜4のいずれか一つに記載のコークス炉の建設方法。 5. 5. The method for constructing a coke oven according to any one of 1 to 4, wherein a block is manufactured in the block manufacturing process using a robot.
6.前記ブロック製作工程におけるブロックの製造を、定型耐火物積み上げ用アーム型ロボットとモルタル塗布用アーム型ロボットを用いて行う、請求項1〜5のいずれか一つに記載のコークス炉の建設方法。 6). The method for constructing a coke oven according to any one of claims 1 to 5, wherein a block is manufactured in the block manufacturing process by using a fixed refractory stacking arm type robot and a mortar coating arm type robot.
本発明のコークス炉の建設方法によれば、大型のモジュール定型耐火物を使用することなしに、作業者の負担を低減し、高い精度で定型耐火物を積み上げて、コークス炉全体の更新や新設のためのコークス炉の建設を行うことができる。 According to the construction method of the coke oven of the present invention, without using a large-sized modular fixed refractory, the burden on the operator is reduced, and the fixed refractories are stacked with high accuracy, and the entire coke oven is updated or newly installed. Construction of coke oven for can be done.
次に、本発明を実施する方法について具体的に説明する。なお、以下の説明は、本発明の好適な一実施態様を示すものであり、本発明は、以下の説明によって何ら限定されるものではない。なお、以下の説明においては、特に断りの無い限り、コークス炉に組み込まれた状態における向きを基準として、定型耐火物、および該定型耐火物を積み上げて製造されるブロックについて、上、下、水平、垂直、および高さとの用語を使用する。 Next, a method for carrying out the present invention will be specifically described. The following description shows a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following description. In the following description, unless otherwise specified, the standard refractory and the block manufactured by stacking the standard refractory on the basis of the orientation in the state of being incorporated in the coke oven, the top, bottom, horizontal Use the terms vertical, and height.
図1は、本発明の一実施形態におけるコークス炉の建設方法の概略をフロー図に示したものである。本発明のコークス炉の建設方法は、コークス炉の更新または新設のためのものであり、図1に示したように次の(1)〜(4)の工程を、少なくとも有している。そして、(3)および(4)の工程をコークス炉建設場所で行う一方で、(1)の工程を前記コークス炉の建設場所以外の場所において行うことを特徴としている。
(1)コークス炉の建設場所以外の場所において複数の定型耐火物を積み上げてブロックを作製するブロック製造工程、
(2)前記ブロックをコークス炉建設場所へ運搬する運搬工程、
(3)前記ブロックを設置する位置にモルタルを塗布するモルタル塗布工程、および
(4)モルタルが塗布された位置に前記ブロックを設置するブロック設置工程。
なお、本発明における「コークス炉の更新または新設」には、既存のコークス炉の定型耐火物構造物を解体、除去した後に既存の基礎上に定型耐火物構造物を新たに建設する場合(パドアップ)や、完全に新規にコークス炉を建設する場合、既存のコークス炉に隣接して新規の炉団を増設する場合などが含まれる。
以下、上記(1)〜(4)の各工程について具体的に説明する。FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a method for constructing a coke oven according to an embodiment of the present invention. The coke oven construction method of the present invention is for renewal or new installation of a coke oven, and has at least the following steps (1) to (4) as shown in FIG. The steps (3) and (4) are performed at the coke oven construction site, while the step (1) is performed at a location other than the coke oven construction site.
(1) A block manufacturing process for producing a block by stacking a plurality of standard refractories in a place other than the construction place of the coke oven,
(2) A transporting process for transporting the block to a coke oven construction site,
(3) A mortar application step of applying mortar at a position where the block is installed, and (4) a block installation step of installing the block at a position where the mortar is applied.
In addition, in the “renewal or new installation of a coke oven” in the present invention, when a standard refractory structure is newly constructed on an existing foundation after dismantling and removing the standard refractory structure of the existing coke oven (pad up ), When a completely new coke oven is constructed, and when a new furnace group is added adjacent to the existing coke oven.
Hereinafter, each process of said (1)-(4) is demonstrated concretely.
[ブロック製造工程]
ブロック製造工程においては、コークス炉の建設場所以外の場所において複数の定型耐火物を積み上げてブロックを製造する。コークス炉建設場所においては、該ブロックを設置することでコークス炉を建設することができるため、従来のように作業性の悪い建設場所において築炉工が一つずつ定型耐火物を手積みする作業を低減し、建設場所における作業効率を格段に向上させることができる。[Block manufacturing process]
In the block manufacturing process, a block is manufactured by stacking a plurality of standard refractories at a place other than the construction place of the coke oven. Since the coke oven can be constructed by installing the block at the coke oven construction site, the work of building a standard refractory one by one at the construction site with poor workability as in the past The working efficiency at the construction site can be significantly improved.
前記「コークス炉の建設場所以外の場所」としては、コークス炉の建設現場とは異なり、かつ定型耐火物を積み上げてブロックを製造することができる場所であれば特に限定されず、任意の場所を用いることができる。例えば、コークス炉の建設を行うための場所に設けられた仮上屋に隣接する土地等のコークス炉建設場所に隣接する場所、該コークス炉を製鉄所内に建設する場合であれば、該製鉄所内の他の場所などでブロック製造工程を行うことができる。また、ブロックの製造は、コークス炉建設場所から離れた遠隔地で行うことも可能であるが、運搬にかかる時間やコストを考慮すると、コークス炉建設場所に隣接する場所で行うことが好ましい。ブロック製造工程は、一カ所で集約的に行うことが効率上望ましいが、複数の場所で行って、それぞれの場所で製造されたブロックを、1つのコークス炉建設現場へ運搬、搬入して用いることもできる。 The “location other than the construction site of the coke oven” is not particularly limited as long as it is different from the construction site of the coke oven and can build blocks by stacking regular refractories. Can be used. For example, if the coke oven is to be constructed in a steelworks, a location adjacent to a coke oven construction site, such as land adjacent to a temporary roof provided in a location for constructing a coke oven, The block manufacturing process can be performed at other locations. Further, although the block can be manufactured at a remote place away from the coke oven construction site, it is preferable to carry out the block at a location adjacent to the coke oven construction site in consideration of transportation time and cost. It is desirable for the block manufacturing process to be centralized at one location for efficiency, but it should be performed at multiple locations, and the blocks manufactured at each location should be transported and carried to one coke oven construction site. You can also.
前記ブロックは、コークス炉のいずれの部分を構成するためのブロックとすることもできるが、比較的構造が単純な部分や、繰り返し構造を有する部分をブロック化すれば、作業効率の向上効果が大きいため、前記ブロックの少なくとも1つを蓄熱室および燃焼室のいずれかを構成するためのものとすることが好ましい。使用されるブロックのうち、蓄熱室または燃焼室を構成するものの数の上限は特に限定されず、すべて(100%)のブロックを蓄熱室または燃焼室を構成するものとすることもできる。 The block can be a block for constituting any part of the coke oven. However, if a part having a relatively simple structure or a part having a repetitive structure is made into a block, the effect of improving work efficiency is great. Therefore, it is preferable that at least one of the blocks is configured to constitute either a heat storage chamber or a combustion chamber. Among the blocks used, the upper limit of the number of those constituting the heat storage chamber or the combustion chamber is not particularly limited, and all (100%) blocks may constitute the heat storage chamber or the combustion chamber.
[[定型耐火物]]
前記ブロックを製造するための定型耐火物としては、特に限定されることなく、レンガやプレキャストブロック等、任意の定型耐火物を用いることができる。なかでも、手積みでコークス炉を建設する際に用いられる通常の定型耐火物を用いることが好ましい。通常の定型耐火物を使用することにより、本発明の方法で築炉する場合においても、従来と同様の炉の設計とすることが可能となり、その結果、少なくとも従来と同等の炉の性能を保証することが可能となる。また、大型のモジュールレンガを用いた場合には、亀裂が入った場合にモジュール全体にわたって亀裂が広がるおそれがあるが、通常の定型耐火物を使用すれば、仮に定型耐火物に亀裂が入ったとしても、その亀裂の伝搬を1つの定型耐火物内でとどめることができる。なお、ここでいう通常の定型耐火物とは、モジュールレンガではない、手積み用の定型耐火物全般を指すが、その寸法は、一般的には、高さ10〜15cm、水平方向の長さが20〜40cmである。[[Standard refractories]]
The fixed refractory for producing the block is not particularly limited, and any fixed refractory such as a brick or a precast block can be used. Especially, it is preferable to use the normal fixed refractory material used when constructing a coke oven by hand. By using a regular refractory, it is possible to design a furnace similar to the conventional one even when building a furnace by the method of the present invention. As a result, at least the performance of the conventional furnace is guaranteed. It becomes possible to do. In addition, when large module bricks are used, cracks may spread over the entire module when cracks occur. However, if regular regular refractories are used, the regular refractories may be cracked. However, the propagation of the crack can be confined within one fixed refractory. In addition, the normal fixed refractory here refers to general fixed refractories for hand-loading that are not module bricks, but the dimensions are generally 10 to 15 cm in height and the length in the horizontal direction. Is 20 to 40 cm.
[[手積みによるブロックの製造]]
上記ブロックの製造は、手積みによって行うことができる。この場合、コークス炉建設場所で定型耐火物を手積みする場合とは異なり、十分な作業スペースを確保することが可能となるため、同じ手積みであっても作業者への負荷を低減することができる。また、コークス炉建設場所で定型耐火物を積む場合には、積み上げられた定型耐火物の高さに合わせて足場を組み、その上で作業を行う必要があるが、本発明では、コークス炉建設場所とは別の場所で定型耐火物を積む作業を行うため、足場などを用いる必要がなく、足下のよい地面の上で作業を行うことができる。[[Manufacturing blocks by hand]]
The block can be manufactured by hand. In this case, unlike the case of manually loading standard refractories at the coke oven construction site, it is possible to secure a sufficient work space, thus reducing the burden on workers even with the same load. Can do. In addition, when loading standard refractories at the coke oven construction site, it is necessary to build a scaffold according to the height of the stacked regular refractories and work on it. Since the work of loading the standard refractory is performed at a place different from the place, there is no need to use a scaffold or the like, and the work can be performed on the ground with good feet.
[[ロボットによるブロックの製造]]
また、上記ブロックの製造は、ロボットを用いて行うこともできる。この場合、ブロックの製造工程の一部または全部を自動化することができるため、定型耐火物の手積みという重労働に従事する作業員の数を減らすことができるとともに、高度な技能を要求される定型耐火物積み上げ作業の一部または全部をロボットにより自動化することが可能となる。[[Manufacturing blocks by robot]]
The block can be manufactured using a robot. In this case, part or all of the block manufacturing process can be automated, so the number of workers engaged in heavy labor, such as hand-working of standard refractories, can be reduced, and standard skills requiring advanced skills are required. Part or all of the refractory stacking operation can be automated by the robot.
ブロックの製造に用いるロボットとしては、特に限定されることなく、任意のロボットを用いることができるが、定型耐火物等をハンドリングすることが可能な可動式のアームを有するアーム型ロボットを用いることが好ましい。前記アーム型ロボットの一例としては、産業用ロボットの一種である垂直多関節型ロボットが挙げられる。また、定型耐火物積み上げ用アーム型ロボットとモルタル塗布用アーム型ロボットを用いてブロックを製造することもできる。 The robot used for manufacturing the block is not particularly limited, and any robot can be used. However, an arm type robot having a movable arm capable of handling a fixed refractory or the like is used. preferable. An example of the arm-type robot is a vertical articulated robot that is a kind of industrial robot. Moreover, a block can also be manufactured using a standard refractory stacking arm type robot and a mortar coating arm type robot.
[[ブロック製造ライン]]
なお、手積みで行うかロボットを使用するかに関わらず、ブロックの製造ラインは1つとすることも、複数とすることもできる。複数のラインでブロックを製造すれば、コークス炉建設場所へのブロックの供給速度を上げることができるため、作業効率の観点からはブロックの製造ラインの数を2以上とすることが好ましく、3以上とすることがより好ましい。一方、製造ラインの数の上限は特に限定されないが、必要以上にライン数を増やしても、その後のブロック運搬工程や、コークス炉建設場所において行われるモルタル塗布工程やブロック設置工程が律速工程となるため、それ以上コークス炉の建設スピードを向上させることが困難となり、費用対効果が低下する。したがって、ライン数は、コークス炉の規模や各工程における作業速度等を考慮して決定すればよい。[[Block production line]]
It should be noted that the block production line may be one or plural, regardless of whether it is performed manually or using a robot. If the blocks are manufactured with a plurality of lines, the supply speed of the blocks to the coke oven construction site can be increased. Therefore, from the viewpoint of work efficiency, the number of block manufacturing lines is preferably 2 or more, and 3 or more. More preferably. On the other hand, the upper limit of the number of production lines is not particularly limited, but even if the number of lines is increased more than necessary, the subsequent block transportation process, the mortar coating process and the block installation process performed at the coke oven construction site become the rate-limiting process. Therefore, it becomes difficult to further improve the construction speed of the coke oven, and the cost effectiveness is reduced. Therefore, the number of lines may be determined in consideration of the scale of the coke oven, the working speed in each process, and the like.
[[ブロックのサイズ]]
本発明においては、ブロック製造工程において製造されるブロックの長手方向長さを、建設するコークス炉の炉長の1/4以上2/3以下、前記ブロックの高さを2m未満とすることが重要である。ブロックの製造を手積みで行う場合、ブロックの高さが過度に高いと、高い位置に定型耐火物を積むために、足場を組み立てる等の方法により作業床を設ける必要がある。例えば、日本においては、労働安全衛生規則第518条の規定により、高さが2m以上で作業を行う場合において墜落のおそれのあるときは、作業床を設けることが求められている。前記ブロックの高さが2m未満であれば、定型耐火物を手積みしてブロックを製造する場合でも、足場などを設置して高所作業を行う必要がないため、作業効率が高い。また、ロボットを用いてブロックを製造する場合には、前記ブロックの高さが2m未満であれば、定型耐火物を積む位置の高さを一般的なアーム型ロボットのアームの可動範囲内とすることができる。そのため、ロボットを水平方向に移動させるのみでブロックを製造することができるため、作業効率が高い。 一方、前記ブロックの高さの下限については特に限定されないが、定型耐火物2段以上とすることが好ましい。また、ブロックの長手方向の長さは建設するコークス炉の炉長の1/4以上2/3以下であれば問題ないが、後述するブロック運搬工程の作業性の観点からブロックの長手方向長さはコークス炉の炉長の1/4以上1/2以下とすることがより好ましい。[[Block size]]
In the present invention, it is important that the longitudinal length of the block manufactured in the block manufacturing process is not less than 1/4 and not more than 2/3 of the length of the coke oven to be constructed, and the height of the block is less than 2 m. It is. When manufacturing the blocks by hand, if the height of the block is excessively high, it is necessary to provide a work floor by a method such as assembling a scaffold in order to load the standard refractory at a high position. For example, in Japan, according to the provisions of Article 518 of the Occupational Safety and Health Regulations, it is required to provide a work floor when there is a risk of crash when working at a height of 2 m or more. If the height of the block is less than 2 m, work efficiency is high even when a block is manufactured by hand-loading a standard refractory, since there is no need to install a scaffold or the like to perform work at a high place. Further, when manufacturing a block using a robot, if the height of the block is less than 2 m, the height of the position where the standard refractory is loaded is within the movable range of the arm of a general arm type robot. be able to. Therefore, since the block can be manufactured only by moving the robot in the horizontal direction, the work efficiency is high. On the other hand, the lower limit of the height of the block is not particularly limited, but it is preferable to use two or more regular refractories. Also, there is no problem if the length of the block in the longitudinal direction is not less than 1/4 and not more than 2/3 of the length of the coke oven to be constructed. Is more preferably ¼ or more and ½ or less of the length of the coke oven.
なお、ここで「ブロックの長手方向長さ」とは、ブロックの水平方向断面における長手方向の長さを指し、「ブロックの高さ」とは、該ブロックの下面から上面までの高さを指す。なお、前記「ブロックの長手方向長さ」および「ブロックの高さ」には、ブロックの側面、上面、および底面に設けられたダボ等の凹凸は含めないものとする。また、「コークス炉の炉長」とは、コークス炉を構成する個々の燃焼室および炭化室の長手方向の長さを意味する。なお、現在使用されている一般的なコークス炉の炉長は、15〜17m程度である。 Here, the “length in the longitudinal direction of the block” means the length in the longitudinal direction of the block in the horizontal direction, and the “height of the block” means the height from the lower surface to the upper surface of the block. . The “length in the longitudinal direction of the block” and the “height of the block” do not include irregularities such as dowels provided on the side surface, top surface, and bottom surface of the block. Further, “the length of the coke oven” means the length in the longitudinal direction of each combustion chamber and carbonization chamber constituting the coke oven. The length of a general coke oven currently used is about 15 to 17 m.
[ブロック運搬工程]
上記ブロック製造工程で製造されたブロックは、乾燥が終了した後、コークス炉建設場所へ運搬される。ブロック運搬工程におけるブロックの運搬方法は、特に限定されることなく、ブロックの製造場所とコークス炉の建設場所との距離等に応じて、トラックやトランスポーター(自走運搬台車)、クレーン等の任意の方法を単独または複数組み合わせて使用することができる。本発明においては、ブロックの長手方向長さがコークス炉の炉長の1/4以上2/3以下、ブロックの高さが2m未満と、比較的ブロックが小型であるため、一般的な運搬方法、手段が使用でき、コストを抑えられる。例えば、コークス炉建設場所に仮上屋が設けられている場合、ブロック製造場所から前記仮上屋まではトランスポーターで運搬し、仮上屋内では天井クレーンとステージジャッキを併用して施工位置まで運搬することができる。また、ブロック運搬工程においては、ブロック製造場所からコークス炉建設場所の施工位置まで直接ブロックを運搬することもできるが、まず、ブロック保管場所に運搬して一時的に保管し、築炉の進捗状況に応じて前記ブロック保管場所からコークス炉建設場所の施工位置までブロックを運搬してもよい。[Block transportation process]
The block manufactured in the block manufacturing process is transported to the coke oven construction site after drying is completed. The method of transporting the block in the block transport process is not particularly limited, and it is optional for trucks, transporters (self-propelled transport carts), cranes, etc., depending on the distance between the block manufacturing location and the coke oven construction location, etc. These methods can be used alone or in combination. In the present invention, the length of the block in the longitudinal direction is not less than ¼ and not more than 2/3 of the length of the coke oven, and the height of the block is less than 2 m. , Means can be used and the cost can be reduced. For example, if a temporary roof is installed at the coke oven construction site, transport from the block manufacturing site to the temporary store using a transporter, and use a ceiling crane and a stage jack together to transport to the construction site. can do. In the block transport process, the block can be transported directly from the block manufacturing site to the construction location at the coke oven construction site. Depending on the block, the block may be transported from the block storage location to the construction location at the coke oven construction site.
[モルタル塗布工程]
次に、ブロックを設置する位置に、モルタルを塗布する。モルタルの塗布方法は特に限定されず、定型耐火物を積む場合と同様に、ブロックの底面や側面が接触する位置、言い換えれば、ブロックが設置される位置の上面や側面に、モルタルを塗布すればよい。[Mortar application process]
Next, mortar is applied to the position where the block is installed. The method of applying the mortar is not particularly limited. Similarly to the case of stacking the regular refractory, if the mortar is applied to the position where the bottom and sides of the block come into contact, in other words, the top and sides of the position where the block is installed. Good.
モルタルを塗布した面のうち、据え付けられるブロックの底面と接触する部分、すなわち、水平方向の目地となる部分には、スペーサーを設置することもできる。当該部分には、ブロックの荷重がかかることにより所期の目地厚が確保できない場合がある。そこで、スペーサーを設置し、その上からブロックを据え付けることにより、目地厚を容易に確保することが可能となる。前記スペーサーとしては、目地厚と同じ高さのものを用いることが好ましい。 A spacer can also be installed in the part which contacts the bottom face of the block to be installed among the surfaces coated with mortar, that is, the part serving as a joint in the horizontal direction. The part may not have the desired joint thickness due to the load of the block. Therefore, it is possible to easily secure the joint thickness by installing a spacer and installing a block from above. It is preferable to use a spacer having the same height as the joint thickness.
[ブロック設置工程]
次に、上記モルタル塗布工程においてモルタルが塗布された位置に、ブロックを設置する。ブロックの設置方法は特に限定されないが、例えば、クレーン等で揚重したブロックを、モルタルが塗布された面に位置を調整しつつ設置すればよい。このように、ブロック単位で施工することにより、定型耐火物を一つずつ手積みする場合に比べて作業者の負担を低減し、高い精度で定型耐火物を積み上げることができる。[Block installation process]
Next, a block is installed at a position where the mortar is applied in the mortar application step. Although the installation method of a block is not specifically limited, For example, what is necessary is just to install the block lifted with the crane etc., adjusting the position on the surface where the mortar was applied. Thus, by constructing in units of blocks, it is possible to reduce the burden on the operator and stack the standard refractories with high accuracy as compared with the case where the standard refractories are manually stacked one by one.
[定型耐火物手積み工程]
本発明のコークス炉の建設方法においては、以上の工程を繰り返し行うことによりコークス炉を建設することができる。なお、その際、上記ブロックを用いてコークス炉全体を建設することもできるが、コークス炉の一部はブロックを用いて作製し、他の部分は手積みで作製することもできる。特に、比較的構造が単純な部分や、繰り返し構造を有する部分をブロック化すれば、作業効率の向上効果が大きいため、蓄熱室および燃焼室のいずれか一方または両方をブロックを用いて作製し、それ以外の部分、例えば、構造が複雑なコーベル等については手積みで作製することが好ましい。[Standard refractory handling process]
In the method for constructing a coke oven of the present invention, a coke oven can be constructed by repeating the above steps. In this case, the entire coke oven can be constructed using the above-mentioned block, but a part of the coke oven can be produced using the block, and the other part can be produced manually. In particular, if a part having a relatively simple structure or a part having a repetitive structure is made into a block, since the effect of improving the working efficiency is great, one or both of the heat storage chamber and the combustion chamber are produced using a block, Other parts, for example, a corbel having a complicated structure, are preferably produced by hand.
本発明のコークス炉の建設方法によれば、大型のモジュールレンガを使用することなしに、作業者の負担を低減しつつ、高い精度で定型耐火物を積み、効率的にコークス炉を建設することができる。そのため、コークス炉全体の更新や新設に極めて有効である。 According to the construction method of the coke oven of the present invention, without using a large module brick, the fixed refractory is loaded with high accuracy and the coke oven is efficiently constructed while reducing the burden on the operator. Can do. Therefore, it is extremely effective for the renewal and new installation of the coke oven.
Claims (6)
前記コークス炉の建設場所以外の場所において複数の定型耐火物を積み上げてブロックを製造するブロック製造工程と、
前記ブロックをコークス炉建設場所へ運搬するブロック運搬工程と、
前記ブロックを設置する位置にモルタルを塗布するモルタル塗布工程と、
前記モルタルが塗布された位置に前記ブロックを設置するブロック設置工程とを有し、
前記ブロックの長手方向長さが前記コークス炉の炉長の1/4以上2/3以下であり、前記ブロックの高さが2m未満である、コークス炉の建設方法。A method for constructing a coke oven for renewal or establishment of a coke oven,
A block manufacturing process for manufacturing a block by stacking a plurality of standard refractories in a place other than the construction place of the coke oven;
A block transporting process for transporting the block to a coke oven construction site;
A mortar application step of applying mortar at the position where the block is installed;
A block installation step of installing the block at a position where the mortar is applied;
A method for constructing a coke oven, wherein the longitudinal length of the block is ¼ or more and 2 or less of the length of the coke oven, and the height of the block is less than 2 m.
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