JP6572954B2 - 煉瓦壁モジュール - Google Patents
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Description
なお、前述の特許文献1の技術においても、炉体の炉体構築現場で大型型成形モジュールを1段毎に煉瓦積みしている。
本発明の目的は、コークス炉の炉体構築期間の短縮を図ることが可能な技術を提供することにある。
前記煉瓦壁モジュールは、前記第1の方向に延在し、前記第2の方向において互いに離間する第1及び第2の外壁部分と、前記第2の方向に延在し、前記第1の方向において互いに離間し、かつ前記第1及び第2の外壁部分にそれぞれ連結された第3及び第4の外壁部分と、前記第1乃至第4の外壁部分で周囲を囲まれた領域内において前記第2の方向に延在し、前記第1及び第2の外壁部分にそれぞれ連結され、かつ前記第1の方向に所定の間隔をおいて配列された複数の内壁部分とを有し、前記第1及び第2の外壁部分が前記第3及び第4の外壁部分よりも長い平面形状で形成され、かつ前記第1乃至第4の外壁部分からなる外周囲が閉じた環状形状になっており、前記第1乃至第4の外壁部分で周囲を囲まれた領域が、前記複数の内壁部分で区画された複数のフリュー領域を有する燃焼室であることが好ましい。
また、煉瓦壁モジュールは、第1乃至第4の外壁部分からなる外周囲が閉じた環状形状になっており、平面方向において他の煉瓦もしくは他の煉瓦壁モジュールを繋いで燃焼室を構成する必要がないので、炉体構築現場で容易に燃焼室を構築することができる。
前記(b)工程は、前記複数の煉瓦壁モジュールの各々において、前記煉瓦壁モジュールを据え付ける相手側の煉瓦と、前記煉瓦壁モジュールの最下段の煉瓦との間にモルタルを介在して前記相手側の煉瓦に前記煉瓦壁モジュールを据え付ける据付工程を含み、
前記据付工程において、前記相手側の煉瓦と前記煉瓦壁モジュールの最下段の煉瓦との間に、前記相手側の煉瓦と前記煉瓦壁モジュールの最下段の煉瓦との離間距離を確保するスペーサが設けられていることが好ましい。
前記スペーサは、前記煉瓦壁モジュールの最下段の煉瓦の下面に該下面から突出するようにして予め形成されていることが好ましい。
前述した手段(4)によれば、相手側の煉瓦に煉瓦壁モジュールを据え付ける前に、スペーサを個別に配置する手間を省くことができるので、炉体構築現場での煉瓦壁モジュールの据え付けを容易にすることができる。この結果、寸法精度の高いコークス炉の炉体を構築することができると共に、スペーサを個別に配置する場合と比較してコークス炉の炉体構築期間をさらに短縮することができる。
前記別地から前記炉体構築現場に前記複数の煉瓦壁モジュールを個々に搬送フレームで搬送する搬送工程をさらに有し、
前記煉瓦壁モジュールは、前記第1の外壁部分の最下段の煉瓦と前記第2の外壁部分の最下段の煉瓦とが前記第2の方向において互いに支持された構造になっており、
前記搬送工程において、前記搬送フレームは、前記第1の外壁部分の最下段の煉瓦と前記第2の外壁部分の最下段の煉瓦とをその内方に向かって挟持することにより前記煉瓦壁モジュールを把持することが好ましい。
また、煉瓦壁モジュールは、第1の外壁部分の最下段の煉瓦と第2の外壁部分の最下段の煉瓦とが第2の方向において互いに支持された構造になっているので、前記第1の外壁部分の最下段の煉瓦と前記第2の外壁部分の最下段の煉瓦とをその内方に向かって挟持しても煉瓦が内方に位置ずれするような不具合を抑制できる。
前記第1の外壁部分の最下段の煉瓦は、前記第1の外壁部分を構成する第1の部分及び前記内壁部分を構成する第2の部分を有し、前記第1の部分の幅が前記第2の部分の幅よりも広いT字形の平面形状で形成され、前記第2の外壁部分の最下段の煉瓦は、前記第2の外壁部分を構成する第1の部分及び前記内壁部分を構成する第2の部分を有し、前記第1の部分の幅が前記第2の部分の幅よりも広いT字形の平面形状で形成されていることが好ましい。
本発明によれば、コークス炉の炉体構築期間の短縮を図ることができる。
本実施形態に係るコークス炉は、図1乃至図3に示す炉体1を備えている。また、本実施形態に係るコークス炉は、図示していないが、炭槽、移動機(装炭車,押出機,ガイド車,消火車)、消火設備等を備えている。
炉体1は、複数の煉瓦2を積み上げた煉瓦積み構造体であり、X方向又はY方向に沿う横目地2bは連続目地であるが、Z方向に沿う縦目地2aは段毎に交互になった千鳥配列をとっている。また、炉体1は、主に、蓄熱室3、コーベル4、燃焼室5、炭化室7、及び炉頂8からなり、燃焼室5と炭化室7とがY方向に沿って交互にそれぞれ複数配列されている。燃焼室5と炭化室7は、燃焼室5の周囲を囲むようにして形成された煉瓦壁6で区画されている。燃焼室5は、煉瓦壁6で周囲を囲まれた領域内において複数のフリュー領域5aに区画されている。
次に、煉瓦壁モジュール10の構成について図4乃至図11を用いて説明する。
ここで、煉瓦壁モジュール10の説明において、下から数えて第8段目、すなわち最上段の煉瓦層を構成する煉瓦2を個別に煉瓦13と呼ぶこともある。また、下から数えて第1段目、すなわち最下段の煉瓦層を構成する煉瓦2を個別に煉瓦14と呼ぶこともある。
また、煉瓦壁モジュール10は、第1乃至第4の外壁部分10a〜10dで周囲を囲まれた領域内においてY方向に延在し、第1及び第2の外壁部分10a,10bのそれぞれに連結され、かつX方向に所定の間隔を置いて配列された複数の内壁部分10eとを有している。
ここで、煉瓦壁モジュール10は、第1乃至第4の外壁部分10a〜10dで周囲を囲まれた領域を有し、この領域は前述した燃焼室5に対応するので、煉瓦壁モジュール10においても燃焼室5と呼ぶ。また、第1乃至第4の外壁部分10a〜10dで周囲を囲まれた領域は複数の内壁部分10eで複数の小室に区画されており、この小室は前述のフリュー領域5aに対応するので、煉瓦壁モジュール10においてもフリュー領域5aと呼ぶ。すなわち、煉瓦壁モジュール10は、第1乃至第4の外壁部分10a〜10dで周囲を囲まれた燃焼室5が、複数の内壁部分10eにより複数のフリュー領域5aに区画されている。
煉瓦壁モジュール10において、最上段(第8段目)の煉瓦層は、図7及び図8に示すように、主に、異形の煉瓦13a〜煉瓦13g、フロント煉瓦と呼称される異形の煉瓦13r〜13t等を含む複数の煉瓦13(煉瓦2)の組み合わせによって構成されている。
最下段(第1段目)の煉瓦層において、第1及び第2の外壁部分10a,10bは、煉瓦14b,14c,14d,14e,14r,14sの組み合わせによって形成されている。また、第3及び第4の外壁部分10c,10dは、内方に向かって2列になっており、煉瓦14d,14e,14fからなる列と、煉瓦14r,14s,14tからなる列との組み合わせによって形成されている。また、内壁部分10eは、煉瓦の組み合わせが異なる2種類の内壁部分10e1,10e2があり、一方の内壁部分10e1は煉瓦14b、14fの組み合わせによって形成され、他方の内壁部分10e2は煉瓦14c、14gの組み合わせによって形成されている。
煉瓦14r及び煉瓦14sは、X方向に延在する外壁部分(10a,10b)とY方向に延在する外壁部分(10c,10d)とが交差する角部に配置されているので、X方向に延在する外壁部分(10a,10b)及びY方向に延在する外壁部分(10c,10d)を構成している。
第2段目〜第8段目(最上段)の煉瓦13f、13g(図8参照)、及び第1段目(最下段)の煉瓦14f、14g(図11参照)は、その厚さ方向、すなわちZ方向に延びる通気孔15を有している。この通気孔15は、各煉瓦層に亘って連通している。煉瓦13や煉瓦14には、通気孔15を通る気体をフリュー領域5aに噴出すための穴が設けられていてもよい。
次に、搬送フレーム30について、図12乃至図14を用いて説明する。
このように構成された搬送フレーム30は、第1の外壁部分10aの最下段の煉瓦2(14)と第2の外壁部分10bの最下段の煉瓦2(14)とをその内方に向かって2つの把持板37,38が油圧シリンダ34の伸縮動作による荷重で挟持することにより、煉瓦壁モジュール10を把持することができる。
まず、炉体1の炉体構築現場(オンサイト)から離れた別地(オフサイト)において、1つの煉瓦壁6に対して5個の煉瓦壁モジュール10を予め形成する(図15の煉瓦壁モジュールの形成工程S11)。煉瓦壁モジュール10は、手積み、すなわち1段毎に煉瓦積みして形成されるが、本実施形態では1つの煉瓦壁6に対して5個の煉瓦壁モジュール10を用いているので、1つの煉瓦壁6に対して最大で5個の煉瓦壁モジュール10を同時進行で形成することができる。
この後、最上段の煉瓦壁モジュール10上に残りの部分を例えば手積みで構築することにより、燃焼室5を囲む煉瓦壁6がほぼ完成する。
これに対し、本実施形態では、煉瓦壁モジュール10の据付工程において、初段及び次段の煉瓦壁モジュール10の何れの据え付けにおいても、煉瓦壁モジュール10を据え付ける相手側の煉瓦(初段の煉瓦壁モジュール10を据え付ける場合は炉体構築現場の煉瓦25、次段の煉瓦壁モジュール10を据え付ける場合は前段の煉瓦壁モジュール10の最上段の煉瓦13)と、据え付ける煉瓦壁モジュール10の最下段の煉瓦14との間には相手側の煉瓦25又は13と煉瓦壁モジュール10の最下段の煉瓦14との離間距離tを確保するスペーサ18が設けられているので、重量が大きい煉瓦壁モジュール10を据え付ける場合においても、モルタル19の厚さを適正に保持して寸法精度を確保できる。
これに対し、本実施形態では、搬送フレーム30は第1の外壁部分10aの最下段の煉瓦14と第2の外壁部分10bの最下段の煉瓦14とをその内方に向かって挟持することにより煉瓦壁モジュール10を把持しているので、搬送フレーム30が煉瓦壁モジュール10を把持した状態で相手側の煉瓦にモルタルを介在して煉瓦壁モジュール10を据え付けることができる。
以上のように、本実施形態のコークス炉の炉体構築方法によれば、以下の効果が得られる。
(3)本実施形態のコークス炉の炉体構築方法において、煉瓦壁モジュール10の据付工程では、初段及び次段の煉瓦壁モジュール10の何れの据え付けにおいても、相手側の煉瓦(初段の煉瓦壁モジュール10を据え付ける場合は炉体構築現場の煉瓦25、次段の煉瓦壁モジュール10を据え付ける場合は前段の煉瓦壁モジュール10の最上段の煉瓦13)と、据え付ける煉瓦壁モジュール10の最下段の煉瓦14との間に、相手側の煉瓦25又は13と煉瓦壁モジュール10の最下段の煉瓦14との離間距離tを確保するスペーサ18が設けられている。
したがって、本実施形態のコークス炉の炉体構築方法によれば、相手側の煉瓦25又は13に煉瓦壁モジュール10を据え付ける前に、スペーサ18を個別に配置する手間を省くことができるので、煉瓦壁モジュール10の据え付けを容易にすることができる。この結果、寸法精度の高いコークス炉の炉体1を構築することができると共に、スペーサ18を個別に配置する場合と比較してコークス炉の炉体構築期間をさらに短縮することができる。
また、煉瓦壁モジュール10は、第1の外壁部分10aの最下段の煉瓦14と第2の外壁部分10bの最下段の煉瓦14とがY方向において互いに支持された構造になっているので、第1の外壁部分10aの最下段の煉瓦14と第2の外壁部分10bの最下段の煉瓦14とをその内方に向かって挟持しても煉瓦14が内方に位置ずれするような不具合を抑制できる。この結果、炉体構築現場から離れた別地(オフサイト)での煉瓦壁モジュール10の形成が可能となり、コークス炉の炉体構築期間の短縮を図ることができる。
したがって、本実施形態のコークス炉の炉体構築方法によれば、第1の外壁部分10aの最下段の煉瓦14と第2の外壁部分10bの最下段の煉瓦14とがY方向において互いに支持された状態でX方向において互いに隣り合う2つの内壁部分10eの間隔を確保することができる。
10…煉瓦壁モジュール、10a…第1の外壁部分、10b…第2の外壁部分、10c…第3の外壁部分、10d…第4の外壁部分、10e…内壁部分
13,13a,13b,13c,13d,13e,13f…煉瓦(2段目から8段目)
13r,13s,13t…煉瓦(2段目から8段目)
14,14b,14c,14d,14e,14f…煉瓦(1段目)
14r,14s,14t…煉瓦(1段目)
14b1,14c1…第1の部分、14b2,14c2…第2の部分
15…通気孔、16…嵌合凹部、17…嵌合凸部、18…スペーサ、19…モルタル、25…煉瓦
30…搬送フレーム、31…フレーム本体、31a…上弦材、31b…下弦材、31c1…第1の束材(鉛直材)、31c2…第2の束材、31d…斜材、31e1…第1の横桁(横梁)、31e2…第2の横桁
33…把持機構、34…油圧シリンダ、35…連結アーム、36…把持アーム、37,38…把持板
Claims (3)
- コークス炉の炉体構築に用いられる煉瓦壁モジュールであって、
前記煉瓦壁モジュールは、前記煉瓦壁モジュールが据え付けられる相手側の煉瓦と前記煉瓦壁モジュールの煉瓦との間に配置され、かつ前記相手側の煉瓦と前記煉瓦壁モジュールの煉瓦との離間距離を確保するスペーサを有し、
前記煉瓦壁モジュールは、互いに直交する第1及び第2の方向を含む平面方向に複数の煉瓦を並べてなる煉瓦層が前記平面方向と直交する第3の方向に複数段積層された構成になっており、
前記スペーサは、前記煉瓦壁モジュールの下面に、前記下面から突出するようにして予め形成され、
前記煉瓦壁モジュールは、前記煉瓦層で囲まれたフリュー領域を更に有し、
前記スペーサは、前記煉瓦壁モジュールの下面の前記フリュー領域側及び前記フリュー領域側とは反対側にそれぞれ配置されていることを特徴とする煉瓦壁モジュール。 - 前記煉瓦壁モジュールは、前記煉瓦壁モジュールの上面及び下面の少なくとも何れか一方に、前記相手側の煉瓦に設けられた嵌合凹部又は嵌合凸部と嵌合可能な嵌合凸部又は嵌合凹部を更に有することを特徴とする請求項1に記載の煉瓦壁モジュール。
- 前記煉瓦壁モジュールは、前記煉瓦壁モジュールの下面に設けられ、かつ前記相手側の煉瓦の上面に設けられた嵌合凹部と嵌合する嵌合凸部と、前記煉瓦壁モジュールの上面に設けられ、かつ他の煉瓦壁モジュールの下面に設けられた嵌合凸部と嵌合する嵌合凹部とを更に有することを特徴とする請求項1に記載の煉瓦壁モジュール。
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