JP6657251B2 - コークス炉のコーベル構造 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001]本願は、２０１５年３月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／１３８，６１５号による国内優先権に基づきその利益を米国特許法１１９条（ｅ）項の下で主張するものであり、共有されている同時係属中の２０１５年１１月２０日に出願された米国特許出願第１４／９４７，３２０号および２０１６年３月１１日に出願された米国特許出願第１５／０６７，３４０号に関連すると見なされ得、各先行出願の内容全体が参照により本明細書に明示的に援用されている。

[0002]本明細書において開示されている実施形態は、全般的に、コークス炉、特にコークス炉と関連するコーベル構造に関する。好適な実施形態では、本明細書において開示されているコーベル構造は、一体構造耐火ブロックの組立体で形成されている。

[0003]コークス炉は、従来、多種多様な、異なって成形された耐火煉瓦から作り上げられている隣接した平行壁のバッテリが存在する、巨大な耐火煉瓦構造を備える。煉瓦は、高温および強い機械的荷重に耐えることができなければならない。同時に、壁の内側は煙道ダクト、バーナ、煙道ガス制御通路等を含有している。該炉の詳細な設計は、通常、炉の内部での必要な熱分配と、壁を通り抜けるガス流とを得るために、かなり複雑である。

[0004]したがって、上記から、コークス炉が比較的高価な構造体であり、点検および修理のためのいかなるダウンタイムも経営者にとってかなりの経済的損失を意味し得ると言える。

[0005]さらに、それらから壁が作製されるセラミック煉瓦の製造は比較的費用がかかり、したがって、通常、壁に使用される異なる種類の煉瓦の数を減少させる必要がある。しかし、該構造物において比較的大きなセラミック煉瓦を利用する設計コンセプトを持つことは望ましくない。過剰に大きな煉瓦は、専門の機械的吊上げデバイスを使用せずに取り扱われることが不可能である。さらに、溶融石英製品を形成するために機械で圧縮された、６５０ｍｍより大きな寸法を有する煉瓦は、一般に入手不可能である。このサイズより大きな煉瓦は手作業で成形され得るが、これらはずっと高価である。大きな煉瓦は従来の石英から機械で圧縮され得るが、従来の石英煉瓦は、それらから作製された壁が、溶融石英煉瓦の昇温時間より何倍も多い時間である昇温時間を必要とするという点において、非常に深刻な欠点を有すると考えられる。

[0006]米国特許第６，０６６，２３６号、同第８，２６６，８５３号および同第８，６４０，６３５号（各そのような特許の内容全体が参照により本明細書に明示的に援用されている）は、コークス炉のコーベル構造を形成するために、比較的大サイズの一体構造耐火ブロックが組み立てられてもよいことを提案している。一般に、そのような大サイズの一体構造耐火ブロックの組立体は、ずっと少ない製造ダウンタイムでコークス炉が建設されることおよび／または修理されることを可能にする。

[0007]コークス炉のコーベル構造に関するそのような先行提案はそれら意図された目的にとって申し分ないが、継続的改善が求められている。本明細書において開示されている実施形態が向けられているような改善をもたらすことを目的としている。

[0008]本明細書において開示されている実施形態のコークス炉のコーベル構造は、複数の実質的に垂直に配向された中心煙道と複数の斜めに配向された横煙道とを画定している、複数の積み重ねられた耐火ブロック段の組立体を含む。該組立体における少なくとも１つの耐火ブロック段が、複数の実質的に垂直に配向された中心煙道と、交互の複数のサドルブロックおよび中心斜め煙道ブロックによりもたらされている複数の略斜めに配向された横煙道とを画定している複数の積み重ねられた耐火ブロック段の組立体とを含む。サドルブロックは、間に矩形チャネルを画定している横方向に対向する対の直立柱状部と、サドルブロックの底面からその矩形チャネルまで延在している実質的に垂直に配向された円筒形煙道とを備える。上面の所の煙道チャネルへの上部開口部が底面の所のその下部開口部に対して内側にオフセットされているように、中心斜め煙道ブロックは、その上面と下面との間に画定されている弓状に凹んだ煙道チャネルを備える。

[0009]いくつかの実施形態によれば、サドルブロックおよび中心斜め煙道ブロックは、その対向する側縁部上に段面を有して、略台形である。サドルブロックは、あるいはまたはさらに、コーベル構造の下にある段内の別のブロックの、対応して構成された円筒形陥凹部内に受容される円筒形ボスを備えていてもよい。その下部開口部がコーベル構造の交互に反対側の側部に配置されるように、中心斜め煙道ブロックは耐火ブロックの少なくとも１つの段内に交互に逆向きに配向されていてもよい。

[0010]また、少なくとも１つの耐火ブロック段は、中心支柱セクションを有する一連の実質的にＺ形のブロックと、中心支柱セクションの各端部に、逆向きに配向されている棚状突起セクションを備えていてもよい。したがって、Ｚ形ブロックの棚状突起セクションの１つが、サドルブロックおよび中心斜め煙道ブロックの段面の各１つにより受容され、支持され得る。

[0011]また、少なくとも１つの耐火ブロック段が、一連のＺ形ブロックに横方向に隣接した一連の実質的にＴ形のブロックを備えていてもよい。存在した場合、Ｔ形ブロックは中心柱状部と、該中心柱状部の上端部に、対向する外向きに突出している棚状突起セクションとを含み、Ｔ形ブロックの外向きに突出している棚状突起セクションの１つが、Ｚ形ブロックの各逆向きに配向されている棚状突起セクションにより受容され、支持される。

[0012]ある実施形態が、少なくとも１つのブロック段内に、サドルブロックおよび中心斜め煙道ブロックの１つに隣接して配置されている少なくとも１つの略台形のスペーサブロックを含む。

[0013]ブロック段内のサドルブロックの少なくとも１つが、実質的に垂直に配向された中心煙道の各側部に、一対の逆向きに配向された弓状横煙道をさらに備えていてもよい。

[0014]サドルブロックにより画定されている矩形チャネルは、実質的に垂直に配向された煙道の上端部に円筒形陥凹部を備えていてもよい。あるいはまたはさらに、サドルブロックの底面は、実質的に垂直な円筒形煙道の下端部に円筒形ボスを含んでいてもよい。また、少なくとも１つの耐火ブロック段は、サドルブロックの矩形チャネルの各１つの内部に受容される実質的に矩形の煙道ブロックを設けられていてもよい。

[0015]コーベル構造のいくつかの実施形態による複数の積み重ねられた耐火ブロック段の組立体は、交互の一連の中心煙道ブロックと斜め煙道ブロックとを含む少なくとも１つの耐火ブロック段の下にある第２の耐火ブロック段をさらに含んでいてもよい。したがって、中心煙道ブロックは、サドルブロックの実質的に垂直に配向された円筒形煙道と流体連通している実質的に垂直の煙道セクションを画定していてもよい。斜め煙道ブロックは、少なくとも１つの耐火ブロック段内の中心斜め煙道ブロックの各１つにより画定されている弓状に凹んだ煙道チャネルの下部開口部と流体連通しているその一方の端部に、下向きに外向きに傾斜した表面を画定していてもよい。

[0016]弓状に凹んだ煙道の下部開口部がコーベル構造の交互に反対側の側部に配置されるように、少なくとも１つの耐火ブロック段の中心斜め煙道ブロックは、交互に逆向きに配向されていてもよい。そのような実施形態では、その一方の端部の傾斜面が少なくとも１つの耐火ブロック段の中心斜め煙道ブロックの弓状に凹んだ煙道チャネルの各１つと流体連通しているように、第２の耐火ブロック段の斜め煙道ブロックは交互に逆向きに配向されていてもよい。

[0017]本明細書におけるある実施形態が、複数のさねはぎ相互接続された耐火ブロックで構成されている少なくとも１つの付加段を含む。少なくとも１つの段の複数の相互接続された耐火ブロックは、縁部を画定していると共に、それから外向きに突出している細長い凸部とそこに凹みが作られた細長い凹部とをそれぞれ含む、相互に実質的に直交する面を備えていてもよい。細長い凸部および凹部は、耐火ブロックの相互に直交する面により画定されている縁部で互いに共に終端する各隣接した端部を含む。

[0018]複数の積み重ねられた耐火ブロック段は、前面を有する各末端ブロックを随意に含んでいてもよく、該前面は、実質的に垂直に配向された凸部と、該凸部と平行な実質的に垂直に配向された凹部とを含み、前面の凸部および凹部は、段内の隣接したブロックの実質的に垂直の面の凹部および凸部それぞれと相互接続されている。

[0019]本発明のこれらのおよび他の態様ならびに利点は、本発明の好適な例示的実施形態の以下の詳細な説明に対して熟慮された後、より明確になるであろう。

[0020]本発明の開示されている実施形態は、その図面と併せて、例示的非限定的説明的実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく、より完全に理解されるであろう。

[0021]コークス炉段上に支持されている、本発明の実施形態による例示的コーベル構造を示す斜視図。 [0022]図１に示されているコーベル構造の上面平面図。 図１に示されているコーベル構造の前端面立面図。 [0023]図１に示されているコーベル構造を形成している第１のブロック段の拡大斜視組立図。 [0024]コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する末端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する末端ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する末端ブロックの前面立面図。 [0025]コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する第１のチャネルブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する第１のチャネルブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する第１のチャネルブロックの端面立面図。 [0026]コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する第２のチャネルブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する第２のチャネルブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第１のブロック段と関連する第２のチャネルブロックの端面立面図。 [0027]上方から見た、コーベル構造を形成している第２のブロック段の拡大斜視組立図。 [0028]下方から見た、図５Ａに示されている第２のブロック段の拡大斜視組立図。 [0029]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心末端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心末端ブロックの底面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心末端ブロックの側面立面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心末端ブロックの後端面立面図。 図６Ａの線６Ｅに沿って取った、コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心末端ブロックの横断面立面図。 [0030]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１の側端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１の側端ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１の側端ブロックの前面立面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１の側端ブロックの端面立面図。 [0031]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２の側端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２の側端ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２の側端ブロックの前面立面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２の側端ブロックの端面立面図。 [0032]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心煙道ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心煙道ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心煙道ブロックの底面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心煙道ブロックの端面立面図。 [0033]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心スペーサブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心スペーサブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心スペーサブロックの底面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する中心スペーサブロックの端面立面図。 [0034]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１のタイプの細長いキーブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１のタイプの細長いキーブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１のタイプの細長いキーブロックの側面立面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第１のタイプの細長いキーブロックの前面立面図。 [0035]コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２のタイプの細長いキーブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２のタイプの細長いキーブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２のタイプの細長いキーブロックの後端面立面図。 コーベル構造を形成している第２のブロック段と関連する第２のタイプの細長いキーブロックの前端面立面図。 [0036]コーベル構造を形成している第３のブロック段の拡大斜視組立図。 [0037]コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する中心末端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する中心末端ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する中心末端ブロックの底面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する中心末端ブロックの前面立面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する中心末端ブロックの側面立面図。 [0038]コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する側端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する側端ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する側端ブロックの底面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する側端ブロックの側面立面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する側端ブロックの端面立面図。 [0039]コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する垂直煙道セクションと斜め横煙道セクションの両方をもたらす第１のタイプの中心煙道ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する垂直煙道セクションと斜め横煙道セクションの両方をもたらす第１のタイプの中心煙道ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する垂直煙道セクションと斜め横煙道セクションの両方をもたらす第１のタイプの中心煙道ブロックの前面立面図。 図１６Ｂの線１６Ｄに沿って取った、コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する垂直煙道セクションと斜め横煙道セクションの両方をもたらす第１のタイプの中心煙道ブロックの緯度方向横断面立面図。 [0040]コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する斜め煙道ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する斜め煙道ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する斜め煙道ブロックの端面立面図。 [0041]コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する第２のタイプの中心煙道ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する第２のタイプの中心煙道ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する第２のタイプの中心煙道ブロックの底面平面図。 図１８Ｂの線１８Ｄに沿って取った、コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する第２のタイプの中心煙道ブロックの横断面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連する第２のタイプの中心煙道ブロックの端面立面図。 [0042]コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連するスペーサブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連するスペーサブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第３のブロック段と関連するスペーサブロックの底面平面図。 [0043]上方から見た、コーベル構造を形成している第４のブロック段の拡大斜視組立図。 [0045]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する末端ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する末端ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する末端ブロックの前面立面図。 [0046]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第１のタイプのサドルブロックの前面斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第１のタイプのサドルブロックの後面斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第１のタイプのサドルブロックの上面平面図。 図２２Ｃの線２２Ｄに沿って取った、コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第１のタイプのサドルブロックの横断面図。 [0047]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第２のタイプのサドルブロックの前面斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第２のタイプのサドルブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第２のタイプのサドルブロックの前面立面図。 図２３Ｂの線２３Ｄに沿って取った、コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第２のタイプのサドルブロックの横断面図。 [0048]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心斜め煙道ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心斜め煙道ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心斜め煙道ブロックの前面立面図。 図２４Ｂの線２４Ｄに沿って取った、コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心斜め煙道ブロックの横断面立面図。 [0049]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心スペーサ煙道ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心スペーサ煙道ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する中心スペーサ煙道ブロックの前面立面図。 [0050]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する細長い上縁部ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する細長い上縁部ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する細長い上縁部ブロックの側面立面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する細長い上縁部ブロックの前面立面図。 [0051]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第１のタイプの中心棚状ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第１のタイプの中心棚状ブロックの前面立面図。 [0052]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第２のタイプの中心棚状ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する第２のタイプの中心棚状ブロックの前面立面図。 [0053]コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する横棚状ブロックの斜視図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する横棚状ブロックの上面平面図。 コーベル構造を形成している第４のブロック段と関連する横棚状ブロックの前面立面図。

[0054]添付の図１〜図３は、コークス炉バッテリと関連する段Ｐ上に支持されている、本発明の実施形態による例示的コーベル構造１０を示す。この関連で、当然のことながら、従来のコークス炉バッテリが複数の離間された段Ｐを含み、各々がコーベル構造１０を支持しており、チェッカ煉瓦（図示せず）を設けられている熱交換器領域をそれらの間に画定している。コーベル構造１０は、個々のコークス炉（図示せず）の耐火壁と耐火床とを支持している。

[0055]コーベル構造１０は、全体的に、１つがもう１つの上に積み重ねられている（以下により詳細に説明される）特別に構成された耐火ブロックから組み立てられている、基本的に４つの段１００、２００、３００および４００（図２Ｃ参照）で構成されている。該段１００、２００、３００および４００は、その中での空気とガスとの燃焼、および熱交換器領域との間の加熱された排ガスの移送を可能にするために、中心の実質的に垂直に配向された煙道６０と、コークス炉壁（図示せず）の壁の内部の対応する煙道と連通している横方向に実質的に斜めに配向された煙道７２とを集合的に画定している。

[0056]図４は、コーベル構造の第１の段１００を形成している、相互接続された耐火ブロックの斜視組立図であり、図４Ａから図４Ｉまでは、その個々の耐火ブロックの各図を示す。この関連で、第１のブロック段１００が末端ブロック１０２と第１のチャネルブロック１０４および第２のチャネルブロック１０６それぞれとの組立体で形成されており、細長い実質的に水平のチャネル１０８を形成して、ガスがコーベル構造１０の一方の端部からその反対側端部まで流動することを可能にしていることが観察される。

[0057]図４Ａから図４Ｃまでは第１の段１００の末端ブロック１０２を示す。図示の通り、末端ブロック１０２は、組み立てられた第１のチャネルブロック１０４および第２のチャネルブロック１０６それぞれにより集合的に画定されているチャネル１０８内にガスが進入することを可能にするために、実質的に水平のプラトー面１０２ａを画定している。末端ブロック１０２は、緯度方向に分離された対の隆起外形セクション１０５、１０７それぞれを含む。セクション１０７は、長手方向チャネル１０８と流体連通する、プラトー面１０２ａにより画定されている横方向入口チャネルを構築するために、セクション１０５と比較して、ブロック１０２の長手方向により小さい寸法を有する。セクション１０５、１０７の各々は、一対の長手方向に配向されたＵ形溝部１０５ｂ、１０７ｂそれぞれの間に配置されている、隆起した長手方向に配向された中心畝部１０５ａ、１０７ａを含む。

[0058]第１のチャネルブロック１０４の代表的な１つが図４Ｄから図４Ｆまでに示されている。図４Ｆと図４Ｃの立面図の前面外形を比較することにより分かるように、図４Ｃは図４Ｆと同一の上面外形を画定している。したがって、ブロック１０４は、一対の対向する長手方向に配向された隆起外形セクション１１０、１１２間に配設されている、チャネル１０８の、中心の長手方向に配向されたセクションを含む。セクション１１０、１１２の各々は、一対の長手方向に配向されたＵ形溝部１１０ｂ、１１２ｂそれぞれの間に配設されている隆起した長手方向に配向された中心畝部１１０ａ、１１２ａを含み、それらは、前段で言及されているように、畝部１０５ａ、１０７ａおよび溝部１０５ｂ、１０７ｂそれぞれと長手方向に一致している。

[0059]図４Ｇから図４Ｉまでにより示されている第２のタイプのチャネルブロック１０６は、第１のブロック段１００の長手方向に測定される寸法が第２のタイプのチャネルブロック１０４の同じ寸法と比較してより小さいことを主な例外として、前述のブロック１０４と実質的に同一である。したがって、ブロック１０６の相対厚さはブロック１０４と比較してより小さく、それにより、コーベル構造１０と関連する第１のブロック段１００に関する様々な長手方向寸法要件に適応することが必要とされる可能性がある時に、ブロック１０４と１０６とが隣接して組み立てられることを可能にする。したがって、ブロック１０６の同様の構造要素が、付加されたプライム（’）記号表記を有して、ブロック１０４に関して使用されているものと同じ参照番号で同定されている。

[0060]図５Ａおよび図５Ｂは、コーベル構造１０と関連する第２のブロック段２００を形成している相互接続された耐火ブロックの上方および下方それぞれからの斜視組立図を示し、図６Ａから図１２Ｄは、その個々の耐火ブロックの各図を示す。この関連で、第２のブロック段２００は、中心ブロック２０２と、横ブロック２０４、２０６と、図示の実施形態では中心スペーサブロック２１０に隣接して交互に配設されている一連の中心煙道ブロック２０８とを含む末端組立体によりもたらされている。細長い内側キーブロック２１２、２１４は、中心末端ブロック２０２を位置的に係止し、支持するように設けられている（図５Ｂ参照）。

[0061]中心末端ブロック２０２は、図６Ａから図６Ｅにより、より詳細に示されている。図示の通り、中心末端ブロック２０２は、全体的に、矩形平行６面体であり、棚状突起突出部２０２ａはその端部から外向きに延在している。中心末端ブロックの底面は、下にあるブロック（例えば、内側キーブロック２１２、２１４の１つ）上の対応する凹部と対になる一対の細長い凸部２０２ｂを含む。半円筒形陥凹部２０２ｃがブロック２０２の底面に形成されており、その後端部に向かって開いている。

[0062]コーベル構造１０を形成している第２のブロック段２００と関連する第１の側端ブロック２０４は、図７Ａから図７Ｄまでに示されている。図示の通り、ブロック２０４は、全体的に、２つの結合した矩形平行６面体セクション２０４ａ、２０４ｂの形であり、セクション２０４ａは、２０４ｂから横方向に突出するために、２０４ｂに対して横方向にオフセットされている。上面および底面は、上にあるブロックおよび下にあるブロックそれぞれの対応する凸部および凹部と結合するために、細長い凹部２０４ｃおよび凸部２０４ｄを設けられている。

[0063]側端ブロック２０４と反対の、中心ブロック２０２の側に配置されている第２の側端ブロック２０６は図８Ａから図８Ｄまでに示されている。図示の通り、ブロック２０６は、基本的に、中心正方形平行６面体セクション２０６ａと、その前方端および後方端においてそこから外向きに突出している一対の平行６面体セクション２０６ｂ、２０６ｃとを設けられている。セクション２０６ｃは、垂直に配向された傾斜面２０６ｄにより、その端部で、セクション２０６ａに接続されている。セクション２０６ａの上面は凹部２０６ｅを設けられているが、その前方端および底面は、同延の凸部２０６ｆ、２０６ｇそれぞれを設けられている。

[0064]図９Ａから図９Ｄまでが、コーベル構造１０を形成している第２のブロック段２００と関連する中心煙道ブロック２０８を示す。そのような図面に示されている通り、中心煙道ブロック２０８は、全体的に、実質的に垂直の煙道６０のセクションを画定している上部隆起プラットフォームセクション２０８ａを設けられている矩形平行６面体形状である。円筒形陥凹部２０８ａ１が、適切な大きさに作製されているセラミックガスノズル２２０（図５参照）を収容できるように、隆起プラットフォームセクションの上面上に形成されている。細長い逆Ｕ形チャネル２０８ｂがブロック２０８の底部側に形成されている。ブロック２０８の側部セクション２０８ｃ、２０８ｄの各々は、間にチャネル２０８ｂが配置されている各横逆Ｕ形チャネル２０８ｃ１、２０８ｄ１それぞれを含む。上面および底面上の細長い凹部２０８ｅ１、２０８ｆ１および２０８ｅ２、２０８ｆ２が、セクション２０８ｃ、２０８ｄの対向する前面および後面上で、同延の凸部２０８ｇ、２０８ｈおよび凹部２０８ｉおよび２０８ｊと一組にされている。

[0065]図１０Ａから図１０Ｄまでに示されている中心スペーサブロック２１０は中心煙道ブロック２０８と実質的に同一であるが、円筒形煙道セクション６０または陥凹部２０８ａ１を含まない。したがって、ブロック２１０は、より小さい厚さ寸法（すなわち、コーベル構造１０の長手方向に測定されるブロック２１０の寸法）を有する。したがって、ブロック２１０内の対応する構造が、プライム（’）記号表記を有する同一参照番号により同定される。

[0066]コーベル構造１０の第２の段２００と関連する第１のタイプのキーブロック２１２が図１１Ａから図１１Ｄまでに示されている。図示の通り、キーブロック２１２は、全体的に、前面および後面それぞれの凸部２１２ｃおよび凹部２１２ｄと各々同延の、その上面および下面それぞれの凹部２１２ａおよび凸部２１２ｂを有する細長い平行６面体である。キーブロック２１２は、コーベル構造１０の特定の設計特質に適合するように、様々な縦方向寸法で設けられ得る。

[0067]図１２Ａから図１２Ｄまでに示されている第２のタイプのキーブロック２１４は、その後面上に形成されている凸部２１４ｃと同延である、上部および底部の凹部２１４ａおよび凸部２１４ｂが設けられているという点において、ブロック２１２と同様である。しかし、ブロック２１２と異なり、ブロック２１４は平面斜め前面２１４ｄを含む。

[0068]図１３は、コーベル構造１０と関連するブロックの第３の段３００を形成している相互接続された耐火ブロックの、上方からの斜視組立図を示し、図１４Ａから図１９Ｃまでがその個々の耐火ブロックの各図を示す。この関連で、第３のブロック段３００は、中心末端ブロック３０２と一対の側端ブロック３０４とを含む端部組立体によりもたらされている。また、第３の段３００は、一連の第１の中心煙道ブロック３０８および第２の中心煙道ブロック３１２と、逆向きに交互の配向でそれらの間に置かれている斜め煙道ブロック３１０とで構成されている。また、スペーサブロック３１４が、必要に応じて、コーベル構造１０の設計に設けられていてもよい。

[0069]図１４Ａから図１４Ｅまでが、コーベル構造１０を形成している第３のブロック段３００と関連する中心末端ブロック３０２を示す。中心末端ブロック３０２は、対向する下方に収束している平側面３０２ａ、３０２ｂと、対向する実質的に垂直の前面３０２ｃおよび後面３０２ｄとをそれぞれ有する台形中実構造である。隆起した中心プラットフォーム３０２ｅがその上面上に形成されており、一方、逆Ｕ形チャネル３０２ｆが、プラットフォーム３０２ｅに対向するその底面に形成されている。台形チャネル３０３ａ、３０３ｂが、側面３０２ａ、３０２ｂの各々に形成されている。

[0070]図１５Ａから図１５Ｅまでに示されている通り、中心末端ブロック３０２と同様に、側端ブロック３０４は台形構造である。しかし、側端ブロック３０４は、中心末端ブロック３０２の、対応して構成されているチャネル３０３ａ、３０３ｂ内に受容される細長い台形ボス３０５ａ、３０５ｂを有する、対向する平面の下方に広がった側面３０４ａ、３０４ｂを含む。一連の円筒形開口部３０４−１がブロック３０４の実質的に垂直な前面３０４ｃおよび後面３０４ｄそれぞれの間に形成されている。上面３０４ｅおよび底面３０４ｆそれぞれは平面であり、互いに実質的に平行である。緯度方向後端部３０４ｇが、側面３０４ａ、３０４ｂ間の底面３０４ｆから外向きに延在している。

[0071]コーベル構造１０を形成している第３のブロック段３００と関連する、垂直煙道セクション６０と斜め横煙道セクション７２それぞれの両方をもたらす第１のタイプの中心煙道ブロック３０８が、添付の図１６Ａから図１６Ｄまでに示されている。図示の通り、ブロック３０８は、全体的に、対向する下方に収束した平側面３０８ａ、３０８ｂと、対向する垂直平面の前面３０８ｃおよび後面３０８ｄと、対向する水平平面の上面３０８ｅおよび下面３０８ｆとをそれぞれ有する台形中実構造である。側面３０８ａ、３０８ｂの各々は、横斜めＵ形チャネル３０８ａ１、３０８ｂ１を含む。底面３０８ｆは中心逆Ｕ形チャネル３０８ｆ１を画定している。上面３０８ｅは、垂直煙道セクション６０（図６Ｃ−４参照）を画定している円錐形陥凹部３０９ｂと連通している中心円筒形陥凹部３０９ａを画定している。

[0072]コーベル構造１０を形成している第３のブロック段３００と関連する斜め煙道ブロック３１０が図１７Ａから図１７Ｃまでに示されている。図示の通り、ブロック３１０は、一方の端部の上向きに内向きに傾斜した表面３１０ａと、他方の端部の下向きに内向きに傾斜した表面３１０ｂとを含む。ブロック３１０は、その他の点では、実質的に平行な垂直平面の前面３１０ｃおよび後面３１０ｄと、実質的に平行な水平平面の上面３１０ｅおよび底面３１０ｆとをそれぞれ有する。上向きに内向きに傾斜した表面３１０ａは底面３１０ｆに対して鋭い内角を形成しているのに対して、下向きに内向きに傾斜した表面は底面３１０ｆに対して鈍い内角を形成している。

[0073]図１８Ａから図１８Ｅまでに示されている第２のタイプの中心煙道ブロック３１２は、第１のタイプの中心煙道ブロック３０８と実質的に同一であるが、横斜めＵ形チャネル３０８ａ１、３０８ｂ１を含まない。したがって、ブロック３１２は、より小さい厚さ寸法（すなわち、コーベル構造１０の長手方向に測定されるブロック３１２の寸法）を有する。したがって、ブロック３０８内に示されているものに対応するブロック３１２内の対応する構造が、プライム（’）記号表記を有する同一参照番号により同定されている。

[0074]同様に、図１９Ａから図１９Ｃまでに示されているスペーサブロック３１４は、第２のタイプの中心煙道ブロック３１２と実質的に同一であるが、円筒形陥凹部３０９ａ’または円錐形陥凹部３０９ｂ’を含まない。したがって、ブロック３１４は、より小さい厚さ寸法（すなわち、コーベル構造１０の長手方向に測定されるブロック３１４の寸法）を有する。したがって、ブロック３１２内に示されているものに対応するブロック３１４内の対応する構造が、プライム（”）記号表記を有する同一参照番号により同定されている。

[0075]図２０は、コーベル構造１０と関連するブロックの第４の段４００を形成している相互接続された耐火ブロックの上方からの斜視組立図を示し、図２１Ａから図２９Ｃまでがその個々の耐火ブロックの各図を示す。この関連で、第４のブロック段４００は、隣接して配置された一連の中心末端ブロック４０２と、第１のタイプのサドル煙道ブロック４０４および第２のタイプのサドル煙道ブロック４０６それぞれと、中心斜め煙道ブロック４０８と、スペーサブロック４１０と、細長い上縁部ブロック４１２と、第１のタイプの中心棚状ブロックおよび第２のタイプの中心棚状ブロック（そのうちの代表的ないくつかが参照番号４１４、４１６それぞれにより同定される）と、横棚状ブロック（そのうちの代表的ないくつかが参照番号４１８により同定される）と、によりもたらされる。

[0076]コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００と関連する末端ブロック４０２は、図２１Ａから図２１Ｃまでにより詳細に示されている。図示の通り、末端ブロック４０２は、全体的に、その各側面上の上方段面４０２ａと下方段面４０２ｂとを有する台形構造である。略矩形のボス４０２ｃ１が、実質的に平面の後面４０２ｄに対向する実質的に水平の前面４０２ｃから外向きに突出している。上面４０２ｅおよび底面４０２ｆそれぞれは実質的に平面の矩形面である。

[0077]図２２Ａから図２２Ｄまでが、コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００と関連する第１のタイプのサドルブロック４０４を示す。図示の通り、ブロック４０４は、全体的に、その各側面上の上方段面４０４ａおよび下方段面４０４ｂと、対向する前方の実質的に垂直の平面４０４ｃおよび後方の実質的に垂直の平面４０４ｄと、対向する最上部の実質的に水平な平面４０４ｅおよび底部の実質的に水平な平面４０４ｆとをそれぞれ有する台形構造である。終端部が開いた矩形陥凹部４０５が、対応して構成されている煙道ブロック４０７（図２０参照）を受容するために、上面４０４ｅおよび後面４０４ｄにそれぞれ形成されている。各煙道ブロック４０７の底部は、ブロック４０４の実質的に垂直に配向された円筒形煙道４０５ｂと連通している、対応して構成されている円筒形陥凹部４０５ａ内に受容される円筒形ボス（図示せず）を含む（図２２Ｄ参照）。図面に示されている通り、煙道ブロック４０７は様々な垂直高さであってもよい。底面４０４ｆは、上に積み重ねられるとブロック３０８の、対応して構成されている円筒形陥凹部３０９ａ内に受容される円筒形ボス４０５ｃを含む（図１６Ａから図１６Ｄまで参照）。各煙道チャネル４０４−１、４０４−２への上部開口部が下部開口部に対して内側にオフセットされているように、対向対の弓状に凹んだ煙道チャネル４０４−１、４０４−２が、ブロック４０４の内部の、上面４０４ｅと底面４０４ｆとの間にそれぞれ画定されている。

[0078]コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００と関連する第２のタイプのサドルブロック４０６は図２３Ａから図２３Ｄまでに示されている。図示の通り、ブロック４０６は、ブロック４０２および４０４と同様に、その各側面上の上方段面４０６ａと下方段面４０６ｂとを含む。また、ブロック４０６は、対応して構成されている煙道ブロック４０７を受容する矩形チャネル４０９をそれらの間に画定している、横方向に対向する対の直立柱状部４０６−１、４０６−２を含む。以前に言及されている通り、各煙道ブロック４０７の底部は、ブロック４０６の実質的に垂直に配向された円筒形煙道４０９ｂと連通している、対応して構成されている円筒形陥凹部４０９ａ内に受容される円筒形ボス（図示せず）を含む（図２３Ｄ参照）。底面４０９ｆは、上に積み重ねられると第３のブロック段３００の煙道ブロック３１２の、対応して構成されている円筒形陥凹部３０９ａ’内に受容される（図１８Ａから図１８Ｅまで参照）円筒形ボス４０９ｃを含む。

[0079]図２４Ａから図２４Ｄまでが、コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００と関連する中心斜め煙道ブロック４０８を示す。図示の通り、該煙道ブロック４０８は、ブロック４０２、４０４および４０６と同様に、全体的に、その各側面上の上方段面４０８ａおよび下方段面４０８ｂと、対向する前方の実質的に垂直の平面４０８ｃおよび後方の実質的に垂直の平面４０８ｄと、対向する最上部の実質的に水平の平面４０８ｅおよび底部の実質的に水平の平面４０８ｆとをそれぞれ有する台形構造である。煙道チャネル４０８−１への上部開口部がその下部開口部に対して内側にオフセットされているように、弓状に凹んだ煙道チャネル４０８−１がブロック４０８の内部の上面４０８ｅと下面４０８ｆとの間にそれぞれ画定されている。

[0080]コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００内に使用され得る中心スペーサブロック４１０が、図２５Ａから図２５Ｃまでに示されている。図示の通り、スペーサブロック４１０は、ブロック４０２、４０４、４０６および４０８と同様に、全体的に、その各側面上の上方段面４１０ａおよび下方段面４１０ｂと、対向する前方の実質的に垂直の平面４１０ｃおよび後方の実質的に垂直の平面４１０ｄと、対向する最上部の実質的に水平の平面４１０ｅおよび底部の実質的に水平の平面４１０ｆとをそれぞれを有する台形構造である。

[0081]コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００と関連する細長い上縁部ブロック４１２が、図２６Ａから図２６Ｄまでに示されている。図示の通り、縁部ブロック４１２は、第２のブロック段２００に関連して前述されているキーブロック２１２と構造的に同様である。図示の通り、縁部ブロック４１２は、全体的に、各々がその前面上の凸部４１２ｃおよび上面上の凹部４１２ｄそれぞれと同延であるその上面上の凹部４１２ａおよび底面上の凸部４１２ｂを有する細長い平行６面体である。縁部ブロック４１２は、コーベル構造１０の特定の設計特質に適合するように、様々な縦方向寸法で設けられ得る。

[0082]図２７Ａおよび図２７Ｂは、コーベル構造１０の第４の段４００内で使用される第１のタイプの中心棚状ブロック４１４を示す。図示の通り、ブロック４１４は、実質的に、中心柱状部セクション４１４ａと、対向する外向きに突出している棚状突起セクション４１４ｂ、４１４ｃを有するＴ形構造である。

[0083]図２８Ａおよび図２８Ｂは、コーベル構造１０の第４の段４００内で使用される第２のタイプの中心棚状ブロック４１６を示す。図示の通り、ブロック４１６は、ブロック４１４と同様に、実質的に、中心柱状部セクション４１６ａと、対向する外向きに突出している棚状突起セクション４１６ｂ、４１６ｃとを有するＴ形構造である。さらに、また、ブロック４１６は、それらの間に逆Ｕ形チャネル４１６−３を画定している一対の下方に突出している脚部４１６−１、４１６−２を含む。

[0084]図２９Ａから図２９Ｃまでが、コーベル構造１０を形成している第４のブロック段４００と関連する横棚状ブロック４１８を示す。図示の通り、ブロック４１８は、実質的に、中心支柱セクション４１８ａと、その各端部に逆向きに配向されている棚状突起セクション４１８ｂ、４１８ｃを有するＺ形構造である。図２０に示されている通り、外向きに突出している棚状突起セクション４１４ｂ、４１４ｃまたは４１６ｂ、４１６ｃが各ブロック４１８の棚状突起セクション４１８ｃにより受容され、支持されるように、逆向きに配向されている対のＺ形棚状ブロック４１８が、Ｔ形棚状ブロック４１４または４１６の１つと関連する。さらに、内部の一連のブロック４１８の棚状突起セクション４１８ｂが、それぞれ関連する隣接したブロック４０２、４０４、４０６、４０８および４１０の各下方段面４０２ｂ、４０４ｂ、４０６ｂ、４０８ｂおよび４１０ｂにより受容され、支持されることが、図２０から観察される。したがって、ブロック４１２、４１４および４１８の集合的な上面は、一列の略矩形の縁部ブロック４２０を支持する共平面支持面をもたらす（図２０参照）。

[0085]コーベル構造１０を備える、前述の様々なブロックは、米国仮特許出願第６２／０８２，９２２号に記載されているものなどの連結するさねはぎ構造を設けられていることが好ましい。

[0086]当然のことながら、本明細書に与えられている記載は、現在、本発明の最も実践的で好適な実施形態であると考えられる。したがって、本発明は、開示されている実施形態に限定されず、それどころか、その精神および範囲内に含まれる様々な修正形態および同等の装置を包含することが意図されている。

Claims (16)

1. コークス炉のためのコーベル構造であって、
   複数の実質的に垂直に配向された中心煙道と複数の略斜めに配向された横煙道とを画定している複数の積み重ねられた耐火ブロック段の組立体と、ここにおいて、
   前記組立体における少なくとも１つの耐火ブロック段が交互の複数のサドルブロックと中心斜め煙道ブロックとを含み、ここにおいて、
   前記サドルブロックは、それらの間に矩形チャネルを画定している横方向に対向する対の直立柱状部と、前記サドルブロックの底面からその前記矩形チャネルまで延在している、実質的に垂直に配向された円筒形煙道とを備え、ここにおいて、
   前記中心斜め煙道ブロックは、上面の所の煙道チャネルへの上部開口部が底面の所のその下部開口部に対して内側にオフセットされているように、その前記上面と前記底面との間に画定されている弓状に凹んだ煙道チャネルを備える、
   を備える、コーベル構造。
2. 前記サドルブロックおよび前記中心斜め煙道ブロックは、その対向する側縁部上に段面を有する略台形である、請求項１に記載のコーベル構造。
3. 前記サドルブロックは、前記コーベル構造の下にある段内の別のブロックの、対応して構成されている円筒形陥凹部内に受容される円筒形ボスを備える、請求項１に記載のコーベル構造。
4. 前記少なくとも１つの耐火ブロック段は、中心支柱セクションを有する一連の実質的にＺ形ブロックと、前記中心支柱セクションの各端部に逆向きに配向されている棚状突起セクションとをさらに備え、ここにおいて、前記Ｚ形ブロックの前記棚状突起セクションの１つが、前記サドルブロックおよび前記中心斜め煙道ブロックの前記段面の各１つにより受容され、支持される、請求項２に記載のコーベル構造。
5. 前記少なくとも１つの耐火ブロック段は、前記一連のＺ形ブロックに横方向に隣接した一連の実質的にＴ形ブロックをさらに備える、請求項４に記載のコーベル構造。
6. 前記Ｔ形ブロックは、中心柱状部と、前記中心柱状部の上端部に、対向する外向きに突出している棚状突起セクションとを含み、ここにおいて、前記Ｔ形ブロックの前記外向きに突出している棚状突起セクションの１つが、前記Ｚ形ブロックの各逆向きに配向されている棚状突起セクションにより受容され、支持される、請求項５に記載のコーベル構造。
7. 前記少なくとも１つの耐火ブロック段は、前記サドルブロックおよび前記中心斜め煙道ブロックの１つに隣接して配置されている少なくとも１つの略台形のスペーサブロックをさらに備える、請求項６に記載のコーベル構造。
8. 前記サドルブロックの少なくとも１つが、前記実質的に垂直に配向された円筒形煙道の各側部に、一対の逆向きに配向されている弓状横煙道をさらに備える、請求項１に記載のコーベル構造。
9. 前記矩形チャネルは、前記実質的に垂直に配向された煙道の上端部に円筒形陥凹部を備える、請求項８に記載のコーベル構造。
10. 前記サドルブロックの前記底面は、前記実質的に垂直の円筒形煙道の下端部に円筒形ボスを含む、請求項９に記載のコーベル構造。
11. 前記少なくとも１つの耐火ブロック段は、前記サドルブロックの前記矩形チャネルの各１つの内部に受容される実質的に矩形の煙道ブロックをさらに備える、請求項１に記載のコーベル構造。
12. その前記下部開口部が前記コーベル構造の交互に反対側の側部に配置されるように、前記中心斜め煙道ブロックは前記少なくとも１つの耐火ブロック段内に交互に逆向きに配向されている、請求項１１に記載のコーベル構造。
13. 複数の積み重ねられた耐火ブロック段の前記組立体は、前記少なくとも１つの耐火ブロック段の下にある第２の耐火ブロック段をさらに備え、ここにおいて
    前記第２の耐火ブロック段は交互の一連の中心煙道ブロックと斜め煙道ブロックとを備え、ここにおいて
    前記中心煙道ブロックは、前記サドルブロックの前記実質的に垂直に配向された円筒形煙道と流体連通している実質的に垂直の煙道セクションを画定しており、ここにおいて
    前記斜め煙道ブロックは、前記少なくとも１つの耐火ブロック段内の前記中心斜め煙道ブロックの各１つにより画定されている前記弓状に凹んだ煙道チャネルの前記下部開口部と流体連通しているその一方の端部に、下向きに外向きに傾斜した表面を画定している、
    請求項１に記載のコーベル構造。
14. 前記弓状に凹んだ煙道チャネルの前記下部開口部が前記コーベル構造の交互に反対側の側部に配置されるように、前記少なくとも１つの耐火ブロック段の前記中心斜め煙道ブロックは交互に逆向きに配向されており、ここにおいて
    その一方の端部にある傾斜面が前記少なくとも１つの耐火ブロック段の前記中心斜め煙道ブロックの前記弓状に凹んだ煙道チャネルの各１つと流体連通しているように、前記第２の耐火ブロック段の前記斜め煙道ブロックは交互に逆向きに配向されている、
    請求項１３に記載のコーベル構造。
15. 複数のさねはぎ相互接続された耐火ブロックで構成されている少なくとも１つの付加段をさらに備え、ここにおいて
    前記少なくとも１つの段の前記複数の相互接続された耐火ブロックは、縁部を画定している相互に実質的に直交する面を備え、そこから外向きに突出している細長い凸部とそこに凹みが作られた細長い凹部とをそれぞれ含み、ここにおいて
    前記細長い凸部および前記細長い凹部は、前記耐火ブロックの前記相互に直交する面により画定されている前記縁部で互いに共に終端する各隣接した端部を含む、
    請求項１４に記載のコーベル構造。
16. 前記複数の積み重ねられた耐火ブロック段は、前面を有する各末端ブロックを含み、前記前面は、実質的に垂直に配向された凸部と、前記凸部と平行な実質的に垂直に配向された凹部とを含み、前記前面の前記凸部および前記凹部は、前記段内の隣接したブロックの実質的に垂直の面の凹部および凸部それぞれと相互接続されている、請求項１５に記載のコーベル構造。