JP6678481B2 - コークス炉の長尺部品を交換補修するための設備 - Google Patents

Description

本発明は、コークス炉においてＣＳ（コークサイド；ガイド車のある側）のバックステー、保護板、炉枠、炉蓋等長尺部品の搬入・搬出を伴う補修作業に好適なコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備に関する。

コークス炉は、石炭を乾溜する炭化室、燃料ガスを燃焼させる燃焼室、燃焼排ガスの余熱を利用し、燃料ガス及び燃焼空気を予熱する蓄熱室からなる。各室は、蓄熱室の上方に炭化室と燃焼室が平面視で横方向に交互に配置され、全体として横長の炉団を形成している。コークス炉は多くの場合複数の炉団が横長方向に並べられて形成される。コークス炉の外側には、ＰＳ（プッシャサイド；押出機のある側）及びＣＳのいずれにも炉団の横長方向（炉団長方向）に沿ってプラットホームが配置され、炉蓋のメンテナンス等に使用される。また、ＣＳのプラットホームには、コークガイド車（単にガイド車とも言う）を走行させる軌条が設置されている。これらプラットホームやガイド車軌条は複数の炉団に跨って設置され、これらの炉団に共有されている。なお、炉団と炉団の間はＰＳとＣＳのプラットホーム間を行き来できる、プラットホームと同一高さの中間部と呼ばれるデッキ部分が存在する。

また、コークス炉は、耐火煉瓦（以下、単に煉瓦という）を多層に積んだ炉壁で形成されている。そして、これらの炉壁をバックステーと呼ばれる鋼製の柱状体でＰＳ及びＣＳ両側から保護板を介して挟み込み、炉壁を保護するようになっている。炉壁同士に挟まれた空間は炭化室を形成しており、ＰＳおよびＣＳ両側には炉枠及びその蓋（炉蓋）があり、コークスやコークス炉ガスを炭化室内に閉じ込めている。コークス炉を長年稼働すると、これらの部品が変形し、例えば炉締め機能の低下、炉壁を形成する煉瓦の目地切れや割れ、脱落が発生し、あるいは各部に隙間が生じ、ガス漏れ等が発生する。そのため著しく変形したこれらの不良部分は、コークス炉の稼動中であっても対応する燃焼室近傍の炭化室のみを操業停止にして、新しい部材と置き換える補修作業が行われる。

特許文献１では、ＣＳ又はＰＳをコークス炉の炉団長方向に走行する台車を使ったバックステーの補修方法について記載されている。

特開２００１−１１４６６号公報

特許文献１では、最初に新規バックステーを台車に積み込む、あるいは取り外したバックステーを台車から降ろす必要があるが、その具体的な方法については不明である。
例えば、特許文献１において、ＣＳでは当該台車はガイド車が走行する軌条を走行するが、このガイド車軌条の上方には集塵設備やガイド車への給電装置、それらを支持する梁等が存在し、当該台車にバックステーを上から吊り込むことができない。あるいは炉端部から新規バックステーを積み込んだ台車を何らかの方法で入れ込むことができたとしても、複数炉団からなるコークス炉では手前の炉団のガイド車が邪魔になり、それより内側にバックステーを搬入できない。

本発明はかかる実情に鑑み、特にＣＳにおいて有効且つ効率的にバックステー等の長尺部品補修作業を実施可能とすることを目的とする。

本発明によるコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備は、コークス炉の長尺部品を交換修するための設備であって、コークサイドのプラットホーム上を走行可能に構成された長尺部品補修用台車と、プッシャサイドからコークサイドにかけて設置され、プッシャサイドから搬入した前記長尺部品が移載される長尺部品取込用レールと、前記長尺部品取込用レール上の前記長尺部品を吊り上げて立て起こし、前記長尺部品補修用台車にセットする吊り上げ装置とを備えたことを特徴とする。

また、本発明によるコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備において、前記コークス炉の中間部デッキに、前記長尺部品補修用台車と接続及び分離可能な取込用架台が設置され、少なくとも前記長尺部品補修用台車及び前記取込用架台に前記吊り上げ装置が設けられていることを特徴とする。

また、本発明によるコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備において、前記長尺部品補修用台車は、上下複数分割式に構成され、複数の階層構造を持つことを特徴とする。

本発明によれば、長尺部品を上から吊り降ろすのでなく、炉端部デッキ又は中間部デッキでＰＳから長尺部品取込用レール上をＣＳに横引きし、長尺部品補修用台車にセットする。これにより長尺部品補修用台車に支障なく短時間かつ安全に長尺部品をセットすることができ、ＣＳにおけるバックステーや保護板、炉枠、炉蓋等長尺部品の交換作業が容易になる。

本発明の実施形態に係るコークス炉設備の平面図である。 本発明の実施形態に係るコークス炉の構造例を示す破断斜視図である。 本発明の実施形態におけるＰＳから搬入したバックステー（長尺部品）をＣＳの長尺部品補修用台車にセットする方法を概略的に示す図である。 本発明の実施形態におけるコークガイド車の軌条上に設置された長尺部品補修用台車を示す図である。 本発明の実施形態における長尺部品補修用台車各階のフロアに敷設された歩廊用床材を示す図である。 本発明の実施形態における長尺部品の立起し工程を順に示す図である。

以下、図面に基づき、本発明によるコークス炉の長尺部品補修用台車及びこれを使った代表的な長尺部品であるバックステーの交換方法における好適な実施の形態を説明する。
図１はコークス炉設備の平面図、図２はコークス炉の構造例を示す破断斜視図である。コークス炉１００は蓄熱室１０１の上部に炭化室１０２と燃焼室１０３が交互に並べられ（図２、矢印Ｙ方向）、炉団をなしている。炭化室１０２は、石炭を蒸し焼きにしてコークスを作る部屋である。燃焼室１０３は、燃料ガスを燃焼させる部屋であり、煉瓦から構築される。コークス炉は基本的に多数の煉瓦を積み重ねて構成される。図１では炉団長方向Ｙに沿って１Ａ〜３Ｂの３炉団構成、及び４Ａ〜５Ｂの２炉団構成のコークス炉を示している。

各炭化室１０２は十数メートル程度の奥行き（図２、矢印Ｘ方向）を持ち、コークス原料である配合、粉砕された石炭が投入される。燃焼室１０３のＸ方向両端部には図２において略記するが、保護板を燃焼室との間に挟んで設置された補強構造体（支柱）であるバックステー１０４が燃焼室１０３と略同一高さで立設される。炭化室１０２の炉両側の開口部には炉枠およびその蓋（炉蓋）があり、石炭（コークス）やガスを内部に封じ込めている。炉団のＰＳには押出機が配備され、炉蓋を開いて内部のコークスをＣＳに押し出すことができる。ＣＳにはコークガイド車等の付帯設備あるいは装置が設置される。また、炉団のＰＳ及びＣＳには炉団長方向Ｙに沿ってプラットホーム１０５が設けられる。

図３は、本発明の実施形態におけるＣＳでのバックステー補修作業において、長尺部品補修用台車を使ってのバックステー交換の作業内容を概略的に示している。ＣＳにはプラットホーム１０５上を走行する分割組立式の長尺部品補修用台車１０が設置される。ＰＳからＣＳにかけて長尺部品取込用レール１１が設置され、移動式クレーン１によって吊り上げたバックステー１０４が長尺部品取込用レール１１上に移載される。炉の中間デッキ部には、長尺部品補修用台車１０と接続部１２Ａで接続及び分離可能な取込用架台１２が設置され、これらは例えばチェンブロックのような吊り上げ装置１３を使って簡易台車によりバックステー１０４をＰＳから搬入して、長尺部品補修用台車１０にセットするようになっている。

なお、本例ではバックステー１０４は保護板１０４Ａと一体となったものを示している。バックステー１０４と保護板１０４Ａは別々の部品として搬入することも可能である。

図４は、ガイド車の軌条１０６上に設置された長尺部品補修用台車１０を示している。長尺部品補修用台車１０は上下に４層もしくは４階構造に構成され、１階１０ａ、２階１０ｂ、３階１０ｃ及び４階１０ｄの各階のフロア上で作業できるようになっている。更に上下に４分割でき、軌条１６の上でクレーン等の適切な手段により組み立てることができる。なお、本例の長尺部品補修用台車１０は、ＣＳのプラットホーム１０５に設置されたガイド車の軌条１０６を走行するものとしたが、ゴムタイヤ等を利用し、プラットホーム１０５の上を炉団長方向に走行する台車とすることもできる。

長尺部品補修用台車１０の１階１０ａ〜４階１０ｄの各階のフロアには、図５（Ａ）〜（Ｄ）のように歩廊用床材１５が敷設されている。歩廊用床材１５は適度の目の粗さを有し、作業者の視認性や安全性確保に寄与する。

まず、長尺部品補修用台車１０を、プラットホーム１０５上を走行させ、中間部デッキの取込用架台１２とその位置を合わせる。そして台車１０と、取込用架台１２を接続部１２Ａにおいてボルトナット等を使い接続する。
図３のように、移動式クレーン１によって長尺部品取込用レール１１上に移載されたバックステー１０４は、図６（Ａ）のように取込用架台１２まで取り込まれる。バックステー１０４の所定部位には、３点程度（対になっているので計６点）の立起し用ピースを具備しており、それらを適宜利用して図６（Ｂ），（Ｃ）のように取込用架台１２からバックステー１０４が受け渡される。そして、図６（Ｃ），（Ｄ）のように取込用架台１２及び長尺部品補修用台車１０を協働させて吊り上げ装置１３を使って立て起こされる。

このようにバックステー１０４は上から吊り降ろすのでなく、炉端部又は中間部デッキでＰＳから横引きし、長尺部品補修用台車１０にセットされる。長尺部品補修用台車１０に支障なくバックステー１０４をセットすることができ、ＣＳのバックステー１０４の交換作業が容易になる。なお、交換する古いバックステーの撤去については、以上の作業手順と逆の手順で行うことができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において、バックステー１０４の立起し用ピースの個数等は、必要に応じて適宜増減可能である。

１０ 長尺部品補修用台車、１１ 長尺部品取込用レール、１２ 取込用架台、１３ 吊り上げ装置、１００ コークス炉、１０１ 蓄熱室、１０２ 炭化室、１０３ 燃焼室、１０４ バックステー、１０４Ａ 保護板、１０５ プラットホーム。

Claims (3)

1. コークス炉の長尺部品を交換修するための設備であって、
   コークサイドのプラットホーム上を走行可能に構成された長尺部品補修用台車と、
   プッシャサイドからコークサイドにかけて設置され、プッシャサイドから搬入した前記長尺部品が移載される長尺部品取込用レールと、
   前記長尺部品取込用レール上の前記長尺部品を吊り上げて立て起こし、前記長尺部品補修用台車にセットする吊り上げ装置とを備えたことを特徴とするコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備。
2. 前記コークス炉の中間部デッキに、前記長尺部品補修用台車と接続及び分離可能な取込用架台が設置され、少なくとも前記長尺部品補修用台車及び前記取込用架台に前記吊り上げ装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備。
3. 前記長尺部品補修用台車は、上下複数分割式に構成され、複数の階層構造を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉の長尺部品を交換補修するための設備。

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