JP6460664B2 - 縦型窯炉の築炉方法およびガイドパネル - Google Patents

Description

本発明は、縦型窯炉の築炉方法およびガイドパネルに関し、熱風炉やＣＤＱ（コークス乾式集塵装置）などの縦型窯炉において、鉄皮の内側に耐火煉瓦や断熱煉瓦などの定形耐火物を設置する方法および同方法に用いる治具に関する。

熱風炉やＣＤＱなどの縦型窯炉においては、構造体である鉄皮に対する内部の熱の影響を緩和するために、鉄皮の内側に、耐火煉瓦や断熱煉瓦などの定形耐火物によるライニングを設置している。

例えば、特許文献１では、熱風炉の築炉にあたって、鉄皮の内周面にキャスタブル（不定形耐火物、耐熱用キャスター）を吹き付けておき、その内側にロックウール等のクッション材を介して、定形耐火物である断熱煉瓦および耐火煉瓦を積み上げ、多重の耐火ライニングを形成している。

なお、前述した耐火物の施工を行う熱風炉は、例えば特許文献１では外径１０ｍ（メートル）で高さが５０ｍに及ぶ巨大なものである。このため、前述した鉄皮の内側への耐火物の施工にあたっては、作業者が効率よく施工できる高さ（例えば１．２ｍ）毎の階層を設定し、各階層の高さに順次足場を組み増すこと、あるいは昇降式の足場を用いることがなされている。

ところで、特許文献１のような従来の施工方法では、鉄皮の内側へのキャスタブルの吹き付け、その内側の耐火煉瓦の積み上げ、および、その内側の断熱煉瓦の積み上げに、それぞれ階層毎の足場の組み増しや足場の昇降が必要であり、作業効率が向上できないという問題があった。

これに対し、本出願人により、鉄皮の内側に断熱煉瓦および耐火煉瓦を先に積み上げておき、これらの外周面と鉄皮の内周面との間の隙間に後からキャスタブルを注入する施工方法が開発されている（特許文献２参照）。
この施工方法によれば、キャスタブル吹き付けのためだけに足場を用いる必要がなく、工程を簡略化し、工期を短縮することができる。

なお、前述した特許文献２では、鉄皮の内側に間隔を空けて最初の断熱煉瓦を設置する際に、鉄皮の内側に水糸を垂らし、この水糸を位置基準とする例が示されている。
すなわち、最初の断熱煉瓦の位置基準として、最寄りにある鉄皮を用いることが考えられる。しかし、鉄皮は構築の際に溶接等による熱変形を生じ易く、位置基準としては適切でない。そこで、鉄皮の内側に沿って垂らした水糸を用い、この水糸を、炉体の設計上の中心から所定の半径位置に、正確に位置出しをしておく。このような水糸を位置基準にして、最初の断熱煉瓦を積み上げてゆけば、その内側に積まれる断熱煉瓦および耐火煉瓦も正確な位置に設置することができる。

また、前述した特許文献２では、所定の階層毎に、前述した最初の断熱煉瓦を設置し、その内側に他の断熱煉瓦および耐火煉瓦を設置し、これらと鉄皮との隙間にキャスタブルを注入している。これにより、キャスタブルが注入された際のヘッド圧等を、多重の断熱煉瓦および耐火煉瓦で負担するようにしている。

特公昭５６−２４００７号公報 特許第５４６９７７４号明細書

前述のように、鉄皮の内側に沿って垂らした水糸を用いることで、各階層において最初に設置される断熱煉瓦の正確な位置出しが可能である。
しかし、前述のように巨大な熱風炉では、水糸の間隔が広くなり、その途中部分では位置精度が十分でなくなる可能性がある。一方で、水糸の間隔を狭めようとすると、水糸の数が膨大となり、作業効率が低下する可能性がある。
このように、水糸を位置基準として用いる方法では、位置精度を高めつつ作業効率をも高めることが難しかった。

また、前述した多重の断熱煉瓦および耐火煉瓦は、積み上げられた状態では、キャスタブル注入時のヘッド圧にも十分耐えられる。しかし、その施工途中においては、十分な強度が得られていない。
例えば、最初の断熱煉瓦の列を積み上げ、その内側に沿って別の断熱煉瓦の列を積み上げる際、内側の断熱煉瓦を外側の断熱煉瓦に押し付ける力が強すぎると、外側の断熱煉瓦が耐えられずに傾いてしまうことがある。
このような問題を避けるために、前述した多重の断熱煉瓦および耐火煉瓦の設置には、高度な技術が必要であるうえ、作業に細心の注意が必要で、作業効率が低下する可能性があった。

本発明の目的は、作業が容易であり、かつ作業効率および位置精度が高められる縦型窯炉の築炉方法およびガイドパネルを提供することにある。

本発明の縦型窯炉の築炉方法は、鉄皮と、前記鉄皮の内側に設置されたキャスタブルと、前記キャスタブルの内側に設置された定形耐火物とを有する縦型窯炉の築炉方法であって、前記定形耐火物が当接されるガイド部材と、前記ガイド部材の上部を支持する上部ホルダとを有し、前記上部ホルダは、前記鉄皮の炉内側面に接続可能な接続部材と、前記ガイド部材を支持しかつ前記接続部材に対して位置調整可能な調整機構と、を有するガイドパネルを用い、前記ガイド部材の炉内側面を所定の炉内位置に位置決めしつつ、前記鉄皮の炉内側面に沿って前記ガイドパネルを設置し、前記ガイド部材の炉内側面に沿って前記定形耐火物を設置し、前記ガイドパネルを撤去し、前記定形耐火物と前記鉄皮との間隔に前記キャスタブルを設置することを特徴とする。

本発明において、縦型窯炉としては、熱風炉あるいはＣＤＱなど、縦方向に延びる筒状の炉体を有するものが利用できる。鉄皮としては、縦型窯炉の炉体を構成するために、鋼板を例えば円筒状に形成したものが利用できる。定形耐火物としては、断熱煉瓦および耐火煉瓦が利用できる。
ガイド部材の炉内側面を位置決めする所定の炉内位置としては、定形耐火物の炉外側面の位置、つまり鉄皮との間にキャスタブルが設置される間隔を形成する面の位置が該当し、この位置は、炉体の位置基準に基づいて設定される。例えば、炉心つまり炉体の中心軸線を基準位置とし、この中心軸線から一定半径の円筒面にガイド部材の炉内側面を位置決めすればよい。

このような本発明では、鉄皮の炉内側面に沿ってガイドパネルを設置し、そのガイド部材の炉内側面に沿って、断熱煉瓦などの定形耐火物を設置してゆく。設置される定形耐火物は、ガイドパネルで保持することができ、定形耐火物が傾いたり、ずれたりすることを防止できる。また、ガイドパネルは、定形耐火物をガイドするガイド部材の炉内側面を、予め所定の炉内位置に位置決めしておく。このため、定形耐火物の炉内位置は、ガイドパネルによって正確に位置決めされる。
このように、本発明の縦型窯炉の築炉方法によれば、定形耐火物を所定の炉内位置に保持するガイドパネルを用いることで、鉄皮の内側における定形耐火物の設置作業が容易にでき、作業効率および位置精度を高めることができる。

本発明の縦型窯炉の築炉方法において、所定の高さの階層毎に、前記ガイドパネルの設置、前記定形耐火物の設置、前記ガイドパネルの撤去、前記キャスタブルの設置を繰り返してゆくことが望ましい。
本発明において、階層の高さとしては、作業効率を考慮して、０．８〜１．６ｍ、好ましくは１．２ｍとする。そして、ガイドパネルの高さ寸法も、階層高さに合わせて設定することが望ましい。
このような本発明では、所定の高さの階層毎の作業を繰り返すことで、巨大な縦型窯炉についても確実な施工を行うことができる。

本発明の縦型窯炉の築炉方法において、上の階層における前記ガイドパネルの設置の際に、前記ガイド部材の下部を下の階層の前記定形耐火物の外周面に当接させることが望ましい。
このような本発明では、既に所定の炉内寸法で位置出しされている下の階層の定形耐火物を利用して、上の階層で設置するガイド部材下部の位置出しを容易に行うことができる。これにより、ガイド部材の位置出しは、専らガイド部材の上部について行えばよくなり、作業を一層簡略化できる。

本発明のガイドパネルは、鉄皮と、前記鉄皮の内側に設置されたキャスタブルと、前記キャスタブルの内側に設置された定形耐火物とを有する縦型窯炉の築炉方法に用いられるガイドパネルであって、前記定形耐火物が当接されるガイド部材と、前記ガイド部材の上部を支持する上部ホルダとを有し、前記上部ホルダは、前記鉄皮の炉内側面に接続可能な接続部材と、前記ガイド部材を支持しかつ前記接続部材に対して位置調整可能な調整機構と、を有することを特徴とする。

本発明において、接続部材としては、接続可能であって再び取り外し可能なものが好ましい。例えば、鉄皮に磁力で吸着可能なマグネット（電磁石を含む）、あるいは減圧吸着可能なエラストマ製吸盤あるいはバキュームカップ等、または両面粘着シート等を用いることができる。吸盤や粘着シートを用いる場合、鉄皮の内側を塗料等で平滑にするか、あるいは平滑な吸着プレートを貼る等することが望ましい。
本発明において、調整機構としては、ねじ軸と二重ナットなどの螺合構造、互いに固定およびその解除が可能な二部材を用いた伸縮機構など、相対位置が調整可能な各種構造が利用できる。調整機構は、手動による調整のほか、モータなどを用いてもよい。

このような本発明では、ガイドパネルを鉄皮の炉内側面に配置し、上部ホルダの接続部材を鉄皮に接続することで、ガイドパネルが鉄皮に支持される。
そして、上部ホルダの調整機構を調整することで、ガイド部材の炉内側面の炉内位置を調整する。ガイド部材の位置調整は、例えば炉心位置に垂らした水糸（炉体の中心軸線に沿う）からの距離を測ることや、その他の測量方法などにより、定形耐火物の外周面を設置すべき所定の炉内位置となるように設定する。
これにより、ガイド部材の炉内側面を所定の炉内位置に配置することができ、ガイドパネルで位置決めされる定形耐火物の炉外側面の炉内位置を正確に配置することができ、定形耐火物の炉内位置の精度を確保することができる。

本発明のガイドパネルにおいて、さらに、前記ガイド部材の下部を支持する下部ホルダを有することが望ましい。
このような本発明では、下部ホルダでガイド部材の下部を支持することができ、ガイド部材の姿勢を全体にわたって安定させ、ガイドパネルの位置出しを正確に行うことができる。
このような下部ホルダとしては、ガイド部材の荷重支持は上部ホルダで負担すればよいので、鉄皮と交差する方向つまり鉄皮から離れる方向の位置を規制できるものであればよい。

本発明の下部ホルダとしては、後述する各構成が利用できるが、下部ホルダとして、前述した上部ホルダと同様の機構を用いてもよい。ただし、このような機構は、定形耐火物を積んだ後の取り外しが困難であり、築炉完了後も残留させることになる。
なお、下部ホルダは必須ではなく、省略してもよい。この場合、ガイド部材は上部ホルダだけで吊り下げられるが、重力により鉛直方向に沿って姿勢を維持することもでき、定形耐火物のガイドに利用することが可能である。

本発明のガイドパネルにおいて、前記下部ホルダは、前記ガイド部材を前記鉄皮から離れる側へ付勢する押圧部材とすることができる。
本発明において、押圧部材としては、合成樹脂材料製のくさび状部材が好適である。操作により膨れるエアバッグ等や、モータにより変位する二部材を用いてもよい。

このような本発明では、ガイド部材の位置出しに、下の階層の定形耐火物を利用することができる。すなわち、下方の定形耐火物の外周面と鉄皮の炉内側面との間にガイド部材の下部を導入し、ガイド部材と鉄皮との間に押圧部材を挿入する。そして、押圧部材により、ガイド部材を鉄皮から離れる側、つまり定形耐火物の外周面に向けて付勢する。この付勢は、押圧部材としてくさび状部材を用いる場合には、このくさび状部材をガイド部材と鉄皮との間に打ち込むことにより行われる。

この付勢により、ガイド部材の下部は、定形耐火物の外周面に押し付けられ、定形耐火物の外周面の炉内位置に維持される。従って、下方の定形耐火物を外周面が所定の炉内位置となるように設置しておけば、押圧部材を用いた下部ホルダにより、ガイド部材の下部を所定の炉内位置に位置決めすることができる。

本発明のガイドパネルにおいて、前記押圧部材は、合成樹脂材料製のくさび状部材と、前記くさび状部材を前記ガイド部材の上部に接続する紐状部材とを有することが望ましい。
このような本発明では、前述した通り、鉄皮とガイド部材との間にくさび状部材を打ち込むことにより下部ホルダを形成できる。また、紐状部材を引くことにより、鉄皮とガイド部材との間に打ち込まれているくさび状部材を引き抜くことができる。とくに、紐状部材は、ガイド部材の上部に接続されることで、ガイド部材に沿って定形耐火物を積み上げた後であっても、その上方から容易に操作することができる。

本発明のガイドパネルにおいて、前記下部ホルダは、隣接する前記ガイド部材の下部どうしを連結する連結機構とすることができる。
このような本発明では、連結機構で隣接するガイド部材の下部どうしを連結することで、個々のガイド部材の鉄皮に対する位置変動を解消することができ、上部ホルダにおいて定形耐火物を設置すべき正確な位置にガイド部材を設定できていれば、ガイド部材の下部についても所期の位置に支持することができる。

本発明のガイドパネルにおいて、前記連結機構は、隣接する前記ガイド部材の一方に形成された受け部材と、隣接する前記ガイド部材の他方に突没自在に形成されて前記受け部材と連結可能な連結部材とを有することが望ましい。

このような本発明において、受け部材としては、一方のガイド部材の側面（他のガイド部材に対向する面）に形成されたスロット、ガイド部材の外面（鉄皮に対向する面）または内面（定形耐火物に対向する面）に固定されたフックあるいはポケットが利用できる。
また、連結部材としては、他方のガイド部材の側面に突没自在に設置されたレバーあるいはロッドが利用できる。例えば、レバーあるいはロッドは、長手方向に進退自在とされて先端が受け部材に到達可能な構造とすることができ、あるいは回動軸で回動自在に支持されて先端が受け部材に到達可能な構成としてもよい。

受け部材および連結部材は、１つのガイド部材の下部の両側にそれぞれ配置することができ、同じガイド部材を配列することで、各々の受け部材および連結部材を順次連結してゆくことができる。ただし、一対の受け部材を有するガイド部材と、一対の連結部材を有するガイド部材との２種類を用い、これらを交互に配置して相互に連結させてもよい。
なお、連結機構としては、連結部材のような可動部分を有するものに限らず、ガイド部材の側面に形成された凹凸などを嵌合させる構成などであってもよい。

本発明のガイドパネルにおいて、前記下部ホルダは、前記下部ホルダより下の階層に充填された前記キャスタブルの上面に形成され、前記ガイド部材の下部を挿入可能な溝である、としてもよい。
このような本発明では、下の階層のキャスタブルによって上の階層のガイド部材の下部を支持することができ、下部ホルダとしての追加的な構造をガイド部材に設置する必要がなく、構造の簡略化が可能である。

さらに、溝の形成にあたっては、下の階層のキャスタブルの充填の後、キャスタブルが固化する前に溝を形成することで、効率的かつ容易に施工を行うことができる。
なお、溝の位置は、キャスタブルの上面のうち、なるべく内側つまり定形耐火物に近い位置が好ましい。溝を定形耐火物から離れる場合、この溝に収容される延長部材などを用いることで、ガイド部材が定形耐火物に当接する位置となるように調整すればよい。

本発明のガイドパネルにおいて、前記溝は、前記キャスタブルの上面の前記鉄皮から離れた側の辺縁に沿って段差状に形成されていることが望ましい。
このような本発明では、キャスタブルの辺縁の角部に連続した段差を形成することで、ガイド部材を支持する溝を簡単に形成できるとともに、ガイド部材が定形耐火物に当接する位置にガイド部材を支持することができる。

本発明の縦型窯炉の築炉方法およびガイドパネルによれば、ガイドパネルで定形耐火物を所定の炉内位置に保持することができ、鉄皮の内側における定形耐火物の設置作業が容易にでき、作業効率および位置精度を高めることができる。

本発明の第１実施形態のガイドパネルを示す正面図。 前記第１実施形態のガイドパネルを示す平面図。 前記第１実施形態のガイドパネルの上部ホルダを示す拡大断面図。 前記第１実施形態のガイドパネルの上部ホルダを示す分解斜視図。 前記第１実施形態のガイドパネルの押圧部材を示す斜視図。 前記第１実施形態の最下層でのガイドパネルの設置工程を示す模式図。 前記第１実施形態の最下層での断熱煉瓦の設置工程を示す模式図。 前記第１実施形態の最下層でのキャスタブルの充填工程を示す模式図。 前記第１実施形態の中間層でのガイドパネルの設置工程を示す模式図。 前記第１実施形態の中間層での断熱煉瓦の設置工程を示す模式図。 前記第１実施形態の中間層でのキャスタブルの充填工程を示す模式図。 本発明の第２実施形態のガイドパネルの要部を示す断面図。 前記第２実施形態のガイドパネルの要部を示す平面図。 前記第２実施形態のガイドパネルの要部を示す正面図。 本発明の第３実施形態のガイドパネルの要部を示す断面図。 本発明の第４実施形態のガイドパネルの要部を示す断面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
本実施形態は、縦型窯炉である高炉用熱風炉の燃焼室あるいは混冷室の築炉を行うものである。そして、炉体の築炉にあたっては、前述した特許文献２に記載の構造および施工手順を採用している。

具体的には、図７（Ｃ）に示すように、炉体１を形成する鉄皮２の内側に、間隔をあけて定形耐火物である断熱煉瓦３および耐火煉瓦４を設置し、この後、図８（Ａ）に示すように、鉄皮２の炉内側面と断熱煉瓦３の炉外側面との間隔にキャスタブル５を充填し、固化させる。

とくに、本実施形態では、図６（Ｃ），図９（Ｃ）に示すように、ガイドパネル１０を設置しておき、鉄皮２に沿って設置される断熱煉瓦３の炉外側面を正確な炉内位置に位置決めする（図７（Ａ），図１０（Ａ）参照）。さらに、断熱煉瓦３に沿って耐火煉瓦４を設置する際にも断熱煉瓦３を支えて傾き等を防止する（図７（Ｂ），図１０（Ｂ）参照）。

図１から図５には、本実施形態のガイドパネル１０が示されている。
図１に示すように、ガイドパネル１０は、格子状のフレーム１１の片面に、薄板状のガイド部材１２を張って構成される。
図２に示すように、ガイドパネル１０を鉄皮２に沿って支持するために、フレーム１１の上枠には上部ホルダ２０が設置され、同下枠には下部ホルダ３０が設置されている。

フレーム１１は、例えば鋼材を格子状に接合したものである。
フレーム１１は、鋼材に限らず、アルミニウム合金ほか他の金属材料であってもよく、合成樹脂材料など金属以外の他の材料であってもよい。

ガイド部材１２は、例えば透明なアクリル板で形成され、フレーム１１の各格子枠に接着あるいは取り付け金具により固定される。
本実施形態では、ガイド部材１２が透明であることで、炉内側の作業者が炉外側を視認しつつ作業を行うことができる。ただし、ガイド部材１２は透明に限らない。

ガイド部材１２としては、アクリル板のような合成樹脂製板材に限らず、金属製板材あるいはその他の板材であってもよい。このような他の材料では、ガイド部材１２を透明とすることが難しい。しかし、ガイド部材１２をメッシュ（金網状）とし、あるいはパンチングメタルやエクスパンドメタルのように間欠的に開口を形成することで、反対側を透視することが可能である。このようなガイド部材１２によっても、前述した透明なアクリル製のガイド部材１２と同様な視認効果を得ることができる。

上部ホルダ２０は、図３および図４に示すように、鉄皮２の炉内側面に接続可能な接続部材２１と、ガイドパネル１０を支持しかつ接続部材２１に対して位置調整可能な調整機構２２と、を有する。
接続部材２１は、鉄皮２に磁力で吸着可能なマグネット製のブロックである。

調整機構２２は、接続部材２１に接続されたＪ字形状の軸部２２０を有し、この軸部２２０には接続部材２１とは反対側の端部に雄ねじ形状２２１が形成されている。
軸部２２０の雄ねじ形状２２１には、ガイドパネル１０を挟持するための挟持部材２２２，２２３および一対のナット２２４，２２５が挿通されている。
これらの挟持部材２２２，２２３は、ガイドパネル１０の上部において、フレーム１１およびガイド部材１２をまとめて挟み、一対のナット２２４，２２５で締め付けることでガイドパネル１０を挟持することができる。

このような調整機構２２においては、雄ねじ形状２２１におけるナット２２４，２２５の締め付け固定位置を選択することで、軸部２２０の雄ねじ形状２２１に沿った任意の位置に位置調整が可能である。そして、ナット２２４，２２５で締め付け固定する位置を選択することにより、ガイドパネル１０と接続部材２１との相対位置が調整可能である。

このような上部ホルダ２０は、接続部材２１により鉄皮２の炉内側面に接続され、ガイドパネル１０は鉄皮２の炉内側面に吊り下げ支持される。そして、調整機構２２により鉄皮２からの距離を調整することで、ガイドパネル１０の吊り下げ位置を、炉体１の径方向に調整可能である。
なお、ガイドパネル１０の位置としては、炉体１の中心軸線からの距離（半径）を測定し、この距離が、鉄皮２に沿った断熱煉瓦３の炉外側面（図７（Ａ）参照）の設計上の炉内位置となるように調整する。

下部ホルダ３０は、図１、図２および図５に示すように、ガイドパネル１０の下部と鉄皮２の炉内側面との間に打ち込まれるくさび状部材３１を有する。
くさび状部材３１は、２つの当接面３１１，３１２が互いに傾斜配置されたくさび形状とされたブロックである。
くさび状部材３１は、エラストマつまり弾性を有する材料で形成され、例えば天然ゴムまたは合成ゴムのうち比較的硬質なもの、あるいは弾性を有する合成樹脂材料等で形成される。

くさび状部材３１は、鉄皮２に沿って吊り下げられた状態のガイドパネル１０に対し、その下部の両側からそれぞれ水平方向内向き（ガイドパネル１０の内側向き）に打ち込まれる。そして、くさび状部材３１は、そのくさび形状により鉄皮２とガイドパネル１０を互いに離れる方向へ付勢する。

従って、ガイドパネル１０の炉内面側に、炉内位置の基準となる断熱煉瓦３があれば、くさび状部材３１を打ち込むことで、ガイドパネル１０を鉄皮２から離れる側へ付勢し、炉内面側の断熱煉瓦３に押圧させることができる。これにより、くさび状部材３１は押圧部材としての機能を実現できる（図６（Ｃ），図９（Ｃ）参照）。

くさび状部材３１には、紐状部材３２の一端が接続され、この紐状部材３２の他端は、上部ホルダ２０の一部（例えばＪ字形状の軸部２２０）に接続されている。
紐状部材３２は、例えば鋼製のワイヤー（撚り線材）であり、可撓性を有するとともに所期の引っ張り強度が得られる線材であればよく、ポリアミド樹脂（商品名ナイロン等）あるいはアラミド樹脂（商品名ケブラー等）等の撚り線材あるいは単線材などであってもよい。

このような紐状部材３２で接続されることで、作業者は、ガイドパネル１０の炉内側面に断熱煉瓦３が積み上げられた後でも、上部ホルダ２０の近傍で紐状部材３２を引っ張ることで、くさび状部材３１をガイドパネル１０と鉄皮２との間に打ち込まれた状態から抜き出し、回収することができる。

本実施形態においては、前述したガイドパネル１０を用いて、鉄皮２の炉内側に間隔をおいて断熱煉瓦３および耐火煉瓦４を積み上げ、鉄皮２の炉内側の間隔にキャスタブル５を充填する（図６〜図１１参照）。これらの施工は、次のような手順で行う。

施工にあたっては、炉体１を高さ１．２ｍの複数の階層に分割し、各階層においてガイドパネル１０の設置、断熱煉瓦３および耐火煉瓦４の設置、ガイドパネル１０の撤去、キャスタブル５の充填を繰り返してゆく。

この際、上の階層におけるガイドパネル１０の設置の際には、ガイドパネル１０の上部を上部ホルダ２０で鉄皮２に吊り下げるとともに、ガイドパネル１０の下部については、下部ホルダ３０のくさび状部材３１により下の階層の断熱煉瓦３の外周面に押圧して固定する。
このような手順を実行するために、最も下の階層については、ガイドパネル１０を設置するための位置基準となる断熱煉瓦３を先に施工しておく。

図６（Ａ）に示すように、炉体１の底部において、先ず、鉄皮２の内側に断熱煉瓦３を１段分積む。この断熱煉瓦３の炉内位置は、炉体１の中心から所定の半径を割り出し、これにより断熱煉瓦３の炉外側面の炉内位置を正確に設定しておく。
続いて、断熱煉瓦３の炉内側に、耐火煉瓦４を積む。耐火煉瓦４は、断熱煉瓦３の１段分に応じた段数とし、ここでは２段分とされている。耐火煉瓦４は、断熱煉瓦３の炉内側面に当接させておく。

ガイドパネル１０を設置するための位置基準となる断熱煉瓦３および耐火煉瓦４が円周状に連続して設置できたら、図６（Ｂ）に示すように、鉄皮２の炉内側に沿ってガイドパネル１０を設置する。
ガイドパネル１０は、上部ホルダ２０により鉄皮２の内側面に吊り下げ支持する。ガイドパネル１０の下部は、鉄皮２の炉内側面と断熱煉瓦３の炉外側面との隙間に挿入する。
さらに、図６（Ｃ）に示すように、吊り下げられたガイドパネル１０の下部において、ガイドパネル１０と鉄皮２との間に下部ホルダ３０を設置し、くさび状部材３１（図５参照）を打ち込むことで、ガイドパネル１０の下部を断熱煉瓦３の炉外側面に押し付ける。

これらにより、ガイドパネル１０は、鉄皮２の内側に沿って固定される。この際、ガイドパネル１０の下部は、断熱煉瓦３の炉外側面により所定の炉内位置に正確に位置決めされている。一方、ガイドパネル１０の上部では、調整機構２２（図４参照）により炉内位置を正確に割り出しておく。

ガイドパネル１０が炉体１の全周にわたって設置できたら、最下層の断熱煉瓦３および耐火煉瓦４の施工を行う。
図７（Ａ）に示すように、先に位置基準として設置しておいた断熱煉瓦３の上に、この階層分の断熱煉瓦３を順次積み上げてゆく。この際、断熱煉瓦３は、ガイドパネル１０のガイド部材１２に当接させ、これにより炉内位置を正確に設定してゆく。

続いて、図７（Ｂ）に示すように、先にガイドパネル１０を設置するための位置基準として設置しておいた耐火煉瓦４の上に、この階層分の耐火煉瓦４を順次積み上げてゆく。この際、耐火煉瓦４は、先にガイドパネル１０に沿って積み上げておいた断熱煉瓦３の炉内側面に当接させ、これにより炉内位置を正確に設定してゆく。

この階層の断熱煉瓦３および耐火煉瓦４が全周にわたって設置できたら、図７（Ｃ）に示すように、断熱煉瓦３と鉄皮２との隙間からガイドパネル１０を撤去する。
撤去にあたっては、先ず紐状部材３２（図５参照）を引っ張って下部ホルダ３０を撤去し、ガイドパネル１０の下部の保持を解除したのち、上部ホルダ２０を鉄皮２から分離し、ガイドパネル１０を鉄皮２に沿って上方へ引き出すことができる。

ガイドパネル１０が撤去できたら、図８（Ａ）に示すように、断熱煉瓦３と鉄皮２との隙間に、キャスタブル５を注入・充填し、固化させる。
これらにより、最下層の断熱煉瓦３、耐火煉瓦４およびキャスタブル５の施工が完了する。

最下層の施工が完了したら、図８（Ｂ）に示すように、耐火煉瓦４の炉内側に足場６を設置し、既に施工された断熱煉瓦３、耐火煉瓦４およびキャスタブル５の上に、上の階層（中間層）として同様の構成を施工する。

中間層の施工は、図９（Ａ）に示すように、下の階層の断熱煉瓦３、耐火煉瓦４および足場６の上で行う。中間層では、ガイドパネル１０の下部の位置基準として、下の階層の断熱煉瓦３の炉外側面を用いる。

図９（Ｂ）に示すように、鉄皮２の炉内側に沿ってガイドパネル１０を設置する。
ガイドパネル１０は、上部ホルダ２０により鉄皮２の内側面に吊り下げ支持する。ガイドパネル１０の下部は、鉄皮２の炉内側面と下の階層の断熱煉瓦３の炉外側面との隙間に挿入する。
さらに、図９（Ｃ）に示すように、吊り下げられたガイドパネル１０の下部において、ガイドパネル１０と鉄皮２との間に下部ホルダ３０を設置し、くさび状部材３１（図５参照）を打ち込むことで、ガイドパネル１０の下部を断熱煉瓦３の炉外側面に押し付ける。

これらにより、ガイドパネル１０は、鉄皮２の内側に沿って固定される。この際、ガイドパネル１０の下部は、断熱煉瓦３の炉外側面により所定の炉内位置に正確に位置決めされている。一方、ガイドパネル１０の上部では、調整機構２２（図４参照）により炉内位置を正確に割り出しておく。

ガイドパネル１０が炉体１の全周にわたって設置できたら、現在の階層の断熱煉瓦３および耐火煉瓦４の施工を行う。
図１０（Ａ）に示すように、下の階層の断熱煉瓦３の上に、現在の階層分の断熱煉瓦３を順次積み上げてゆく。この際、断熱煉瓦３は、ガイドパネル１０のガイド部材１２に当接させ、これにより炉内位置を正確に設定してゆく。

続いて、図１０（Ｂ）に示すように、下の階層の耐火煉瓦４の上に、現在の階層分の耐火煉瓦４を順次積み上げてゆく。この際、耐火煉瓦４は、先にガイドパネル１０に沿って積み上げておいた断熱煉瓦３の炉内側面に当接させ、これにより炉内位置を正確に設定してゆく。

現在の階層の断熱煉瓦３および耐火煉瓦４が全周にわたって設置できたら、図１０（Ｃ）に示すように、断熱煉瓦３と鉄皮２との隙間からガイドパネル１０を撤去する。
撤去にあたっては、先ず紐状部材３２（図５参照）を引っ張って下部ホルダ３０を撤去し、ガイドパネル１０の下部の保持を解除したのち、上部ホルダ２０を鉄皮２から分離し、ガイドパネル１０を鉄皮２に沿って上方へ引き出すことができる。

ガイドパネル１０が撤去できたら、図１１（Ａ）に示すように、断熱煉瓦３と鉄皮２との隙間に、キャスタブル５を注入・充填し、固化させる。
これらにより、現在の階層の断熱煉瓦３、耐火煉瓦４およびキャスタブル５の施工が完了する。

現在の階層の施工が完了したら、図１１（Ｂ）に示すように、耐火煉瓦４の炉内側に足場６を設置し、既に施工された断熱煉瓦３、耐火煉瓦４およびキャスタブル５の上に、更に上の階層の施工を繰り返す。
炉体１に設定された階層が全て施工できたら、足場６を全て撤去する。これにより、鉄皮２の炉内側面全体に断熱煉瓦３、耐火煉瓦４およびキャスタブル５が設置された炉体１が完成する。

なお、本実施形態は、縦型窯炉である高炉用熱風炉の燃焼室あるいは混冷室の築炉を行うものであるため、耐火煉瓦４の炉内側に足場６を設置し、この足場６の上で作業を行っていた。
これに対し、縦型窯炉である高炉用熱風炉の蓄熱室の築炉を行う場合、耐火煉瓦４の内側にはチェッカー煉瓦が積まれる。この場合、チェッカー煉瓦の上で同様の作業を行うことができ、別途の足場６を省略することができる。そして、前述した施工工程において、足場６を設置する手順では、チェッカー煉瓦を積み上げる作業を行うことで、そのまま蓄熱室の築炉に適用することができる。 本実施形態におけるキャスタブル５の注入時期としては、足場６（あるいはチェッカー煉瓦）の設置前でも、設置後でも、設置の途中であってもよい。

このような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態では、鉄皮２の炉内側面に沿ってガイドパネル１０を設置し、このガイドパネル１０で断熱煉瓦３を保持するようにしたため、断熱煉瓦３の内側から耐火煉瓦４を当接させても、断熱煉瓦３が傾いたり、ずれたりすることを防止できる。

また、ガイドパネル１０は、断熱煉瓦３をガイドする炉内側面を、予め所定の炉内位置に位置決めしておくため、断熱煉瓦３およびその内側の耐火煉瓦４の炉内位置も正確に位置決めすることができる。
このように、本実施形態では、ガイドパネル１０を用いることで、鉄皮２の内側における断熱煉瓦３および耐火煉瓦４の設置作業が容易にでき、作業効率および位置精度を高めることができる。

本実施形態では、断熱煉瓦３、耐火煉瓦４およびキャスタブル５の施工を、高さ１．２ｍの階層毎の作業として繰り返すようにしたため、各階層において作業者に無理な姿勢の作業が生じないとともに、階層毎の作業の繰り返しにより、高さ４０ｍ等の巨大な熱風炉でも確実な施工を行うことができる。

本実施形態では、既に所定の炉内寸法で位置出しされている下の階層の断熱煉瓦３の炉外側面を利用して、上の階層で設置するガイドパネル１０の下部の位置出しを行うようにしたため、各階層におけるガイドパネル１０の位置出しは、専らガイドパネル１０の上部について行えばよくなり、作業を一層簡略化できる。
さらに、各階層で、ガイドパネル１０の上部の位置出しを正確に行うようにしたため、多数の階層が繰り返されても、位置精度が低下することがなく、高い精度の施工を行うことができる。

本実施形態では、ガイドパネル１０を、フレーム１１にガイド部材１２を張った簡単な構造としたため、実施が容易かつ設備コストを低減させることができる。
また、ガイドパネル１０の支持にあたって、上部ホルダ２０で鉄皮２に吊り下げるとともに、下部ホルダ３０で下部を断熱煉瓦３に固定するようにしたため、安定した支持を行うことができる。

上部ホルダ２０においては、マグネット式の接続部材２１を用いることで、十分な吊り下げ強度を確保しつつ、鉄皮２に対する着脱が容易である。
また、二重のナット２２４，２２５を用いた調整機構２２により、ガイドパネル１０の挟持とともに、鉄皮２に対する位置調整も容易に行うことができる。

下部ホルダ３０においては、くさび状部材３１を用いた押圧を行うことで、下の階層の断熱煉瓦３の炉外側面をガイドパネル１０の位置決めに利用することができる。
とくに、押圧を行う押圧部材としてくさび状部材３１を用いることで、鉄皮２と断熱煉瓦３との隙間への打ち込みという簡単な操作で押圧を行うことができ、かつ引き抜きにより容易に解除することができる。

さらに、くさび状部材３１に紐状部材３２で接続することで、紐状部材３２を引くことで、離れた場所からでも、くさび状部材３１の引き抜きを行うことができる。
また、紐状部材３２の他端を上部ホルダ２０に接続しておくことで、紐状部材３２を見失うことがなく、作業者は上部ホルダ２０に接続されている紐状部材３２をたぐり寄せれば、くさび状部材３１の引き抜きが可能となり、作業性の向上にも有効である。

〔第２実施形態〕
図１２、図１３および図１４には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第１実施形態とは下部ホルダ３０を除く構成が同じである。従って、以下には相違する部分について説明し、同じ部分についての重複する説明は省略する。
図１２、図１３および図１４において、ガイドパネル１０の下部には、下部ホルダ３０としての連結構造３３が設置されている。そして、連結構造３３により、隣接する２枚のガイドパネル１０の下部どうしが相互に連結されている。

連結構造３３は、隣接するガイドパネル１０の一方のフレーム１１に形成された受け部材としてのフック３３１と、隣接するガイドパネル１０の他方のフレーム１１に形成された連結部材としてのレバー３３２とを有する。
レバー３３２は、ボルト３３３を用いてフレーム１１に回動自在に支持され、レバー３３２が回動することでその先端がガイドパネル１０から突出し、隣接するガイドパネル１０のフック３３１と連結可能である。

このような本実施形態では、ガイドパネル１０の設置時には、ガイドパネル１０の表面領域内に収容しておく（図１４参照）。これにより、レバー３３２が周囲に干渉することなく、ガイドパネル１０を設置することができる。
次に、ガイドパネル１０が設置されたら、レバー３３２を回動させ、隣接するガイドパネル１０のフック３３１と連結させる。これにより、隣接するガイドパネル１０の下部どうしが互いに連結される。下部を連結された各ガイドパネル１０は、上部ホルダ２０（図１〜図３参照）で設定された位置で垂下された状態で安定支持され、それぞれ内側のガイド部材１２により断熱煉瓦３をガイドすることができる。
従って、このような連結構造３３を用いた下部ホルダ３０を有する本実施形態のガイドパネル１０によっても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

〔第３実施形態〕
図１５には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態は、前述した第１実施形態とは下部ホルダ３０を除く構成が同じである。従って、以下には相違する部分について説明し、同じ部分についての重複する説明は省略する。
図１５において、ガイドパネル１０の下方には、鉄皮２と耐火煉瓦４との間にはキャスタブル５が充填されている。下から２番目以上の階層においては、下の階層のキャスタブル５が既に充填されている。最下層の場合、炉底に基準となる耐火煉瓦４を正確に配置し、鉄皮２との間にキャスタブル５を充填しておく。
これらのキャスタブル５の上面には、炉内側の辺縁に沿って段差３４１が形成され、耐火煉瓦４との間に溝３４が形成されている。この溝３４は、ガイドパネル１０の下部を嵌め込み可能な溝幅を有する。

このような本実施形態においては、ガイドパネル１０の下方のキャスタブル５の上面に形成された溝３４により、下部ホルダ３０が形成される。
そして、この溝３４に、上方からガイドパネル１０を導入することで、段差３４１が形成されたキャスタブル５で押圧され、耐火煉瓦４の炉外側面に当接される。
従って、このような溝３４を用いた下部ホルダ３０を有する本実施形態のガイドパネル１０によっても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

〔第４実施形態〕
図１６には、本発明の第４実施形態が示されている。
前述した第３実施形態では、下部ホルダ３０としてキャスタブル５に形成した溝３４は、耐火煉瓦４に沿った辺縁の段差３４１としていた。
これに対し、本実施形態では、キャスタブル５の上面の、鉄皮２と耐火煉瓦４との中間位置に溝３４が形成されている。さらに、ガイドパネル１０の下部には、フレーム１１に延長部材３４２が固定されている。溝３４は、延長部材３４２の先端が溝３４内に挿入された状態で、ガイドパネル１０のガイド部材１２が耐火煉瓦４に当接するように配置されている。

このような本実施形態においては、ガイドパネル１０に形成された延長部材３４２と、その下方のキャスタブル５の上面に形成された溝３４とにより、下部ホルダ３０が形成される。
そして、この溝３４に、上方から延長部材３４２を導入することで、ガイドパネル１０が押圧され、耐火煉瓦４の炉外側面に当接される。
従って、このような延長部材３４２と溝３４を用いた下部ホルダ３０を有する本実施形態のガイドパネル１０によっても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、ガイドパネル１０の各部材質は前記実施形態に限らず、所期の機能が得られるものであれば適宜変更してもよい。

また、上部ホルダ２０および下部ホルダ３０の設置位置や数、フレーム１１の寸法や格子数なども適宜変更してよい。
さらに、ガイドパネル１０は、フレーム１１にガイド部材１２を張ったものに限らず、ガイド部材１２自体に剛性が得られるように設計した場合には、フレーム１１は省略してもよい。
すまわち、前述した実施形態では、フレーム１１の表面にガイド部材１２を取り付けることで、変形に対する強度を確保しつつ軽量化を図っている。これに対して、フレーム１１を使用せずに、ガイド部材１２だけでガイドパネル１０を構成してもよい。

上部ホルダ２０において、接続部材２１は、マグネットに限らず吸盤等を利用してもよい。調整機構２２は、相対変位しつつ固定可能な他の機構に随時変更することができる。
下部ホルダ３０は、くさび状部材３１を打ち込む構造に限らず、加圧空気の供給により膨れるエアバッグ等や、モータにより変位する二部材を用いてもよい。要するに、押圧部材としては、ガイドパネル１０と鉄皮２との間隔に介在され、ガイドパネル１０の下部を鉄皮２から離れる方向へ付勢し、断熱煉瓦３に押圧できるものであればよい。
さらに、ガイドパネル１０の下部を押圧するものに限らず、前述した上部ホルダ２０と同様の機構を下部ホルダ３０として用いてもよい。

本発明は、縦型窯炉の築炉方法およびガイドパネルとして利用でき、熱風炉やＣＤＱなどの縦型窯炉において、鉄皮の内側に耐火煉瓦や断熱煉瓦などの定形耐火物を設置する際に利用できる。

１…炉体
２…鉄皮
３…断熱煉瓦
４…耐火煉瓦
５…キャスタブル
６…足場
１０…ガイドパネル
１１…フレーム
１２…ガイド部材
２０…上部ホルダ
２１…接続部材
２２…調整機構
２２０…軸部
２２１…雄ねじ形状
２２２，２２３…挟持部材
２２４，２２５…ナット
３０…下部ホルダ
３１…くさび状部材
３１１，３１２…当接面
３２…紐状部材
３３…連結機構
３３１…受け部材であるフック
３３２…連結部材であるレバー
３３３…回動軸となるボルト
３４…溝
３４１…段差
３４２…延長部材

Claims (11)

1. 鉄皮と、前記鉄皮の内側に設置されたキャスタブルと、前記キャスタブルの内側に設置された定形耐火物とを有する縦型窯炉の築炉方法であって、
   前記定形耐火物が当接されるガイド部材と、前記ガイド部材の上部を支持する上部ホルダとを有し、前記上部ホルダは、前記鉄皮の炉内側面に接続可能な接続部材と、前記ガイド部材を支持しかつ前記接続部材に対して位置調整可能な調整機構と、を有するガイドパネルを用い、
   前記ガイド部材の炉内側面を所定の炉内位置に位置決めしつつ、前記鉄皮の炉内側面に沿って前記ガイドパネルを設置し、
   前記ガイド部材の炉内側面に沿って前記定形耐火物を設置し、
   前記ガイドパネルを撤去し、
   前記定形耐火物と前記鉄皮との間隔に前記キャスタブルを設置することを特徴とする縦型窯炉の築炉方法。
2. 請求項１に記載した縦型窯炉の築炉方法において、
   所定の高さの階層毎に、前記ガイドパネルの設置、前記定形耐火物の設置、前記ガイドパネルの撤去、前記キャスタブルの設置を繰り返してゆくことを特徴とする縦型窯炉の築炉方法。
3. 請求項１または請求項２に記載した縦型窯炉の築炉方法において、
   上の階層における前記ガイドパネルの設置の際に、前記ガイド部材の下部を下の階層の前記定形耐火物の外周面に当接させることを特徴とする縦型窯炉の築炉方法。
4. 鉄皮と、前記鉄皮の内側に設置されたキャスタブルと、前記キャスタブルの内側に設置された定形耐火物とを有する縦型窯炉の築炉方法に用いられるガイドパネルであって、
   前記定形耐火物が当接されるガイド部材と、前記ガイド部材の上部を支持する上部ホルダとを有し、
   前記上部ホルダは、前記鉄皮の炉内側面に接続可能な接続部材と、前記ガイド部材を支持しかつ前記接続部材に対して位置調整可能な調整機構と、を有することを特徴とするガイドパネル。
5. 請求項４に記載したガイドパネルにおいて、
   さらに、前記ガイド部材の下部を支持する下部ホルダを有することを特徴とするガイドパネル。
6. 請求項５に記載したガイドパネルにおいて、
   前記下部ホルダは、前記ガイド部材を前記鉄皮から離れる側へ付勢する押圧部材であることを特徴とするガイドパネル。
7. 請求項６に記載したガイドパネルにおいて、
   前記押圧部材は、合成樹脂材料製のくさび状部材と、前記くさび状部材を前記ガイド部材の上部に接続する紐状部材とを有することを特徴とするガイドパネル。
8. 請求項５に記載したガイドパネルにおいて、
   前記下部ホルダは、隣接する前記ガイド部材の下部どうしを連結する連結機構であることを特徴とするガイドパネル。
9. 請求項８に記載したガイドパネルにおいて、
   前記連結機構は、隣接する前記ガイド部材の一方に形成された受け部材と、隣接する前記ガイド部材の他方に突没自在に形成されて前記受け部材と連結可能な連結部材とを有することを特徴とするガイドパネル。
10. 請求項５に記載したガイドパネルにおいて、
    前記下部ホルダは、前記下部ホルダより下の階層に充填された前記キャスタブルの上面に形成され、前記ガイド部材の下部を挿入可能な溝であることを特徴とするガイドパネル。
11. 請求項１０に記載したガイドパネルにおいて、
    前記溝は、前記キャスタブルの上面の前記鉄皮から離れた側の辺縁に沿って段差状に形成されていることを特徴とするガイドパネル。

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