JP6543310B2 - Method of constructing combustion chamber adjacent to pinion wall of coke oven - Google Patents
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Description
本発明は、コークス炉のピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体と天井を補修するために解体して炉外へ搬出した後、モジュールブロックを炉内に搬入して壁体を構築する構築方法に関するものである。 The present invention is constructed by disassembling the wall and ceiling of the combustion chamber adjacent to the pinion wall of the coke oven and carrying it out of the furnace, and then carrying the module block into the furnace to construct a wall. it relates to the law.
図3はコークス炉の要部を模式的に示す水平断面図であり、図4は燃焼室壁体の例を模式的に示す斜視図である。
一般にコークス炉は、図3に示すように、石炭を乾留する炭化室2、燃料ガスを燃焼させる燃焼室1、燃焼排ガスの余熱を利用して燃料ガスや燃焼用空気を予め加熱する蓄熱室(図示せず)で構成され、燃焼室1と炭化室2は交互に配置される。つまり図4に示すように、互いに隣接する炭化室2を隔離する耐火煉瓦の壁体3の内部に燃焼室1が形成される。壁体3の内部は、耐火煉瓦で形成される隔壁5(いわゆるビンダー)で燃焼室1が小さく分割されている。以下では、従来の耐火煉瓦を組み合わせて成形されたビンダーを、煉瓦集合体ビンダーと記す。
FIG. 3 is a horizontal sectional view schematically showing a main part of the coke oven, and FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of a combustion chamber wall.
In general, as shown in FIG. 3, a coke oven, as shown in FIG. 3, includes a carbonization chamber 2 for carbonizing coal, a combustion chamber 1 for burning a fuel gas, a heat storage chamber for preheating fuel gas and combustion air using residual heat of combustion exhaust gas The combustion chambers 1 and the carbonizing chambers 2 are alternately arranged. That is, as shown in FIG. 4, the combustion chamber 1 is formed inside the
そしてコークス炉の操業中に、炭化室2へ石炭を装入し、さらに燃焼室1で発生する燃焼熱によって乾留した後、得られたコークスを炭化室2から排出する作業が繰り返し行なわれる。その結果、耐火煉瓦で形成される壁体3が損耗し、燃焼室1から燃焼排ガスや未燃焼の燃料ガスが炭化室2内に漏出するという問題が生じる。
Then, during the operation of the coke oven, after charging the coal into the carbonization chamber 2 and carbonizing it by the heat of combustion generated in the combustion chamber 1, the work of discharging the obtained coke from the carbonization chamber 2 is repeated. As a result, the
そこで、燃焼室1の壁体3を適宜補修しなければならないが、コークス炉の燃焼室1と炭化室2を全て停止して補修を行なうのはコークスの生産に支障を来たす。したがって、コークス炉を操業しながら、補修の対象となる燃焼室1のみ燃焼を停止して、補修を行なう。その補修工事の手順は、
(A)補修すべき燃焼室1の壁体3と天井を解体して炉外へ搬出し、
その後、
(B)新たに壁体3と天井を構築する
という2段階の工程に大別される。
Therefore, although the
(A) Disassemble the
after that,
(B) It is roughly divided into a two-step process of constructing a
従来から上記(B)の工程では、作業員が炉内で耐火煉瓦を1個ずつ積み上げて壁体3と天井を構築している。しかし、耐火煉瓦の積み上げを手作業で行なうので、極めて長時間を要する。しかも作業環境が高温であるから、作業員の安全を確保するための装備が必要となり、施工コストの上昇を招く。
Conventionally, in the process (B), the worker builds up the
そこで、耐火煉瓦を積み上げて所定の形状(すなわち壁体3や天井の一部をなす形状)に成形した耐火煉瓦集合体(以下、モジュールブロックという)を、炉外の地組場で予め製作しておき、上記(B)の工程でそのモジュールブロックを炉内に搬入して、壁体3と天井を構築する補修工事が普及し始めている。モジュールブロックを用いることによって、補修工事を効率良く行なうことが可能となり、工期の短縮を図ることができる。しかも、作業員の負荷が軽減され、安全性が向上するという効果も得られる。
ところがモジュールブロックは、寸法の大きい重量物であるから、作業員が持ち運ぶのは不可能である。
Therefore, a firebrick aggregate (hereinafter referred to as a module block) formed by stacking firebricks and forming them into a predetermined shape (that is, a shape that forms part of the
However, since the module block is a heavy weight having a large size, it can not be carried by a worker.
この問題に対して、モジュールブロックをコークス炉内に搬入する装置が開発されている。たとえば特許文献1には、モジュールブロックの側面(すなわちビンダーに対して垂直な面)を把持して吊り上げるための吊り具が開示されている(図14参照)。 In response to this problem, an apparatus has been developed to carry the module block into the coke oven. For example, Patent Document 1 discloses a hanger for gripping and lifting the side surface (that is, the surface perpendicular to the binder) of the module block (see FIG. 14).
コークス炉の外壁(いわゆるピニオンウォール)に隣接する燃焼室の壁体を構築する場合に、モジュールブロックの側面を把持する吊り具を使用すると、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の位置にモジュールブロックを降下させる際に、モジュールブロックを把持するアームがピニオンウォールと干渉する。そして、吊り具のアームによってピニオンウォールが損傷するという問題、および、モジュールブロックとピニオンウォールとの間に吊り具のアームの厚みに相等する大きな空隙が発生するという問題が生じる。つまり、モジュールブロックの側面を把持する吊り具を用いて、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体を構築するのは極めて難しい作業である。 When constructing the wall of the combustion chamber adjacent to the outer wall of the coke oven (so-called pinion wall), using the hangers that hold the side of the module block lowers the module block to the position of the combustion chamber adjacent to the pinion wall In this case, the arm holding the module block interferes with the pinion wall. Then, there is a problem that the pinion wall is damaged by the arms of the hanger, and a large gap corresponding to the thickness of the arms of the hanger is generated between the module block and the pinion wall. In other words, it is an extremely difficult task to construct the wall of the combustion chamber adjacent to the pinion wall by using the hangers that grip the side surfaces of the module block.
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体を構築するにあたって、モジュールブロックを容易に炉内に搬入し、かつ、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の所定の位置にモジュールブロックを降下させることが可能で、しかも、ピニオンウォールの損傷のみならずモジュールブロックを構成する耐火煉瓦の損傷や分裂を防止しつつ壁体を構築できる構築方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the prior art, and in constructing the wall of the combustion chamber adjacent to the pinion wall, the module block is easily carried into the furnace and the combustion chamber adjacent to the pinion wall is It is possible to lower the module block in place, moreover, to provide a construction how to build a wall while preventing damage or disruption of the refractory bricks constituting the module blocks not only damage the pinion wall With the goal.
本発明者は、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体を構築するにあたって、モジュールブロックの側面(すなわち煉瓦集合体ビンダーに対して垂直な面)を把持する吊り具を使用すると、必然的に吊り具のアームがピニオンウォールと干渉することに着目して、煉瓦集合体ビンダーを把持してモジュールブロックを吊り上げる技術について検討した。 In order to construct the wall of the combustion chamber adjacent to the pinion wall, the present inventors inevitably use the hangers to grip the side of the module block (ie, the plane perpendicular to the brick aggregate binder). Focusing on the fact that the arm of the tool interferes with the pinion wall, a technique for holding the brick aggregate binder and lifting the module block was studied.
つまり、煉瓦集合体ビンダーを把持してモジュールブロックを吊り上げれば、モジュールブロックを所定の位置に降下させる際のピニオンウォールとの干渉は生じないが、把持して荷重が加わることによって、煉瓦集合体ビンダーの耐火煉瓦の接合部が分裂し、ひいては、モジュールブロック全体が崩壊する惧れがある。したがって、煉瓦集合体ビンダーの代わりに、十分な強度を有するものをモジュールブロックに組み込む必要がある。 That is, if the brick block binder is gripped and the module block is lifted, interference with the pinion wall does not occur when the module block is lowered to a predetermined position, but by holding and applying a load, the brick block There is a risk that the joints of the refractory bricks of the binder will break up and thus the entire module block will collapse. Therefore, instead of the brick aggregate binder, it is necessary to incorporate one having sufficient strength into the module block.
そして、さらなる検討の結果、従来の煉瓦集合体ビンダーと同じ形状を不定形耐火物で一体的に成形すれば、十分な強度のビンダー(以下、一体成形ビンダーという)を得ることができるので、一体成形ビンダーを吊り具で把持しても損傷や分裂を防止できるという知見を得た。 Further, as a result of further examination, if the same shape as the conventional brick aggregate binder is integrally molded with an unshaped refractor, a sufficiently strong binder (hereinafter referred to as an integrally molded binder) can be obtained. We found that grasping the forming binder with a lifting tool can prevent damage and breakage.
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、コークス炉のピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体と天井を補修する際に、壁体および天井を解体して炉外へ搬出した後、モジュールブロックを炉内に搬入して新たな壁体をピニオンウォールに隣接して構築する燃焼室の壁体の構築方法において、モジュールブロックに、不定形耐火物で一体的に成形した一体成形ビンダーを少なくとも2個配設し、その他は煉瓦集合体ビンダーを配設し、その一体成形ビンダーを吊り具で把持してモジュールブロックを吊り上げて炉内に搬入し、引き続き、ピニオンウォールに隣接する位置に降下させてモジュールブロックを積み上げることによって壁体を構築する構築方法である。
The present invention has been made based on such findings.
That is, according to the present invention, when repairing the wall and ceiling of the combustion chamber adjacent to the pinion wall of the coke oven, the wall and ceiling are disassembled and carried out of the furnace, and then the module block is carried into the furnace In a method of constructing a wall of a combustion chamber in which a new wall is constructed adjacent to a pinion wall, at least two integral molding binder integrally formed of a monolithic refractory are disposed in a module block, and the other A brick assembly binder is disposed, the integral molding binder is held by a lifting tool, the module block is lifted and carried into the furnace, and subsequently lowered to a position adjacent to the pinion wall to stack the module block. It is a construction method to construct a body.
本発明の構築方法においては、モジュールブロックを天井の開口部から炉内に搬入する、または、天井部に設置したビームを使って搬入することが好ましい。また、ピニオンウォールとモジュールブロックとの隙間に無膨張モルタルを水と混合して流し込むことが好ましい。 In the construction method of the present invention, the module block is preferably carried into the furnace from the opening of the ceiling or by using a beam installed on the ceiling. Further, it is preferable to mix non-intumescent mortar with water and to flow into the gap between the pinion wall and the module block.
本発明によれば、モジュールブロックを容易に炉内に搬入し、かつ、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の所定の位置にモジュールブロックを降下させることが可能で、しかも、ピニオンウォールの損傷のみならずモジュールブロックを構成する一体成形ビンダーの損傷や分裂を防止しつつ壁体を構築できるので、産業上格段の効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to easily carry the module block into the furnace and to lower the module block to a predetermined position of the combustion chamber adjacent to the pinion wall, and not only damage to the pinion wall The wall body can be constructed while preventing damage or breakage of the integral molding binder constituting the module block, thereby achieving an industrially significant effect.
まず、本発明の燃焼室の構築方法について説明する。
図1は、ピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体と天井を解体して炉外へ搬出(上記(A)の工程)した後、本発明の構築方法を用いて、壁体を新たに構築する例を模式的に示す正面図である。
モジュールブロック4を運搬する吊り具7は、ピニオンウォール8と干渉しないように、モジュールブロック4の長手方向に垂直な端面を把持する。こうすることによって、モジュールブロック4をピニオンウォール8に沿って降下させることが可能となり、壁体3の側面をピニオンウォール8に当接させて構築することができる。
First, the method for constructing a combustion chamber of the present invention will be described.
FIG. 1 shows that the wall and ceiling of the combustion chamber adjacent to the pinion wall are disassembled and carried out of the furnace (step (A) above), and then the wall is newly constructed using the construction method of the present invention It is a front view which shows typically the example to do.
The
図2は、図1中のモジュールブロックを拡大して示す水平断面図である。本発明では吊り具7のアームがモジュールブロック4の長手方向に垂直な端面を把持することは既に説明したが、具体的には、図2に示すように一体成形ビンダー6の端面を把持する。なお、図2には2個の一体成形ビンダー6と2個の煉瓦集合体ビンダー5で構成されるモジュールブロック4の例を示すが、本発明を適用するモジュールブロック4を構成する一体成形ビンダー6と煉瓦集合体ビンダー5の合計個数は限定しない。
FIG. 2 is a horizontal sectional view showing the module block in FIG. 1 in an enlarged manner. In the present invention, it has already been described that the arm of the
既に説明した通り、煉瓦集合体ビンダー5は、図2に示すように、耐火煉瓦を組み合わせて成形される。煉瓦集合体ビンダー5を全てのビンダーの位置に配設したモジュールブロック4に本発明を適用すると、吊り具7で煉瓦集合体ビンダー5の端面を把持することによって耐火煉瓦の接合部が分裂しやすいという問題がある。そこで本発明では、吊り具7で把持するビンダーの位置には、一体成形ビンダー6を配設する。
As described above, the
したがって、モジュールブロック4毎に一体成形ビンダー6が少なくとも2個必要である。3個以上の一体成形ビンダー6を配設したモジュールブロック4(たとえば図2中の煉瓦集合体ビンダー5を全て一体成形ビンダー6に置き換えたモジュールブロック4)であっても、本発明を適用する上で技術的な問題はない。ただし、一体成形ビンダー6の製造コストは煉瓦集合体ビンダー5よりも大きいので、補修工事のコスト削減の観点から、図2に示すように吊り具7で把持するビンダーの位置に一体成形ビンダー6(合計2個)を配設するのが好ましい。
Therefore, at least two
一体成形ビンダー6は耐火煉瓦の集合体ではないので、煉瓦集合体ビンダー5よりも強度が高い。したがって、一体成形ビンダー6は吊り具7で把持しても崩壊しにくく、容易に、かつ安定してモジュールブロック4を、ピニオンウォール8に隣接する所定の位置まで運搬することができる。
Since the single-
ただし吊り具7による把持と解放を繰り返すと、その度に、一体成形ビンダー6を把持する際に吊り具7が衝突する、あるいは、一体成形ビンダー6を持ち上げる際に吊り具7が擦れる等が原因となって、一体成形ビンダー6に損傷(たとえば欠損等)が生じる惧れがある。
However, when gripping and releasing by the
これに対して、地組場からコークス炉へ運送機器で搬送されたモジュールブロック4をクレーンで吊り上げて、そのまま天井の開口部から炉内に搬入すれば、吊り具7による把持と解放の回数を削減できる。その結果、一体成形ビンダー6の損傷を抑制できる。
On the other hand, if the
つまり、ピニオンウォール8に隣接する燃焼室の壁体3を構築する場合は、地組場から搬送されたモジュールブロック4を運送機器から吊り具7で吊り上げて、そのまま天井の開口部から炉内に搬入するのが好ましい。
このようにして、ピニオンウォール8に隣接する所定の位置にモジュールブロック4を積み上げて、燃焼室の壁体3を構築することができる。
That is, when constructing the
Thus, the
ただしピニオンウォール8の側壁面と燃焼室の壁体3の側壁面は、いずれも耐火煉瓦からなるので微細な凹凸が存在し、ピニオンウォール8と壁体3との間に隙間が生じる。その隙間は、燃焼室から燃焼排ガスや未燃焼の燃料ガスが漏出する原因になるので、無膨張モルタルを水と混合して、隙間に流し込むのが好ましい。
However, since the side wall surface of the
次に、上記の方法で燃焼室を構築する際に、モジュールブロックを吊り上げるために好適に使用できる吊り具について説明する。
図5は、図1に示すモジュールブロック4を吊り上げるための吊り具7の例を模式的に示す斜視図である。
Next, a hanger that can be suitably used to lift the module block when constructing the combustion chamber by the above method will be described.
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of a
吊り具7の本体は、水平方向に配設される1本の梁材7cの両端にそれぞれ第1アーム7aならびに第2アーム7bを垂直下方に配設されて逆U字形を呈する。なお梁材7cには、クレーンで吊り上げる際に使用するフックやワイヤを装着するための機器が取り付けられているが、図5では吊り具7とモジュールブロック4とを明確に示すために、それらの機器は図示を省略する。
The main body of the
第1アーム7aの4つの側面のうち、モジュールブロック4に対向する面(以下、第1側面という)には、板状のゴム9a(以下、アーム用ゴム板という)が固定される。そして、クレーンでモジュールブロック4を吊り上げる際には、第1側面のアーム用ゴム板9aが一体成形ビンダー6に当接する。
Of the four side surfaces of the
第2アーム7bの4つの側面のうち、モジュールブロック4に対向する面(以下、第2側面という)の内側には、その第2側面に対して平行に保持されかつ第2側面との距離を自在に変更できる押し板10が配設される。さらに、押し板10のモジュールブロック4に対向する面(以下、押し側面という)には、板状のゴム9b(以下、押し板用ゴム板という)が固定される。そして、クレーンでモジュールブロック4を吊り上げる際には、第2アーム7bの第2側面と押し板10の押し側面との距離を調整して、押し板用ゴム板9bを一体成形ビンダー6に当接させる。
Of the four side surfaces of the
図5には2枚の押し板10を配設する例を示したが、本発明では押し板10の数は限定しない。吊り上げるモジュールブロック4が小さい場合は押し板10を1枚、モジュールブロック4が大きい場合は3枚以上の押し板10を配設しても良い。
Although the example which arrange | positions the two
第2アーム7bの第2側面と押し板10の押し側面との距離が長い場合(すなわち押し板10によって一体成形ビンダー6に作用する押圧力が強すぎる場合)は、一体成形ビンダー6が破損し易くなる。一方で、第2アーム7bの第2側面と押し板10の押し側面との距離が近い場合(すなわち押し板10によって一体成形ビンダー6に作用する押圧力が弱すぎる場合)は、モジュールブロック4が落下し易くなる。
If the distance between the second side surface of the
したがって、第2アーム7bの第2側面と押し板10の押し側面との距離を調整して、適正に位置に保持する必要がある。そこで、押し板10の位置を調整するためのネジ(以下、押しネジという)を第2アーム7bに取り付けて、その押しネジを介して一体成形ビンダー6に作用する押圧力を調整することが好ましい。
Therefore, it is necessary to adjust the distance between the second side surface of the
このようにしてモジュールブロック4を吊り上げることによって、一体成形ビンダー6に損傷が生じるのを防止できる。
By lifting the
コークス炉(炉高6m、炉長34フリュー)のピニオンウォールに隣接する燃焼室の壁体と天井を全て解体して炉外へ搬出(上記(A)の工程)した後、一体成形ビンターを2個配設したモジュールブロック(図2参照)の一体成形ビンダーを吊り具(図5参照)で把持して炉内に搬入(図1参照)し、ピニオンウォールに隣接する壁体と天井を新たに構築(上記(B)の工程)した。ピニオンウォールと壁体3との間の隙間には、無膨張モルタルを水と混合して流し込んだ。なお、モジュールブロックは、組み込まれる壁体や天井の部位に応じて形状が異なるが、合計50個のモジュールブロックを地組場で製作した。これを発明例とする。
After disassembling the wall and ceiling of the combustion chamber adjacent to the pinion wall of the coke oven (6 m high, 34 long long furnaces) and carrying it out of the furnace (step (A) above), 2 Holding the integrally formed binder of the individually arranged module block (see FIG. 2) with the hanger (see FIG. 5), carry it into the furnace (see FIG. 1) and newly add the wall and ceiling adjacent to the pinion wall It was constructed (step (B) above). In the gap between the pinion wall and the
一方、従来は、壁体を全て解体して炉外へ搬出(上記(A)の工程)した後、作業員が耐火煉瓦を積み上げて、壁体を再構築(上記(B)の工程)していた。ピニオンウォールと壁体3との間の隙間には、発明例と同様に、無膨張モルタルを水と混合して流し込んだ。これを従来例とする。
On the other hand, conventionally, after the wall is completely disassembled and taken out of the furnace (step (A) above), the worker piles up the refractory bricks to rebuild the wall (step (B) above). It was In the gap between the pinion wall and the
発明例と従来例について、上記(B)の工程に要した日数を比較したところ、発明例の所要日数Mは、従来例の所要日数Nに対してM/Nは約1/3であった。 When the number of days required for the above process (B) was compared between the invention example and the conventional example, the required number of days M of the invention example was about 1/3 of the required number N of the conventional example. .
1 燃焼室
2 炭化室
3 壁体
4 モジュールブロック
5 煉瓦集合体ビンダー
6 一体成形ビンダー
7 吊り具
7a 第1アーム
7b 第2アーム
7c 梁材
8 ピニオンウォール
9a アーム用ゴム板
9b 押し板用ゴム板
10 押し板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 combustion chamber 2
7a 1st arm
7b second arm
9a Arm rubber plate
9b Rubber plate for push plate
10 push plate
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