JP6678484B2 - 炉枠取付方法、および、該方法に用いる治具 - Google Patents

Description

本発明は、コークス炉の炭化室の開口部に炉枠を取り付ける炉枠取付方法、および、該方法の実施に用いる治具に関するものである。

コークス炉は、炭化室と燃焼室とが一方向に交互配置で複数配列された構成を備えている。この炭化室と燃焼室が並ぶ方向は炉団方向という。

コークス炉は、外壁、および、炭化室と燃焼室との隔壁等が、耐火材であるレンガによって形成されたレンガ構造体となっている。

各炭化室は、上端側に石炭の装入口を備え、炉団方向と直交する水平方向である炉長方向の一端側に押出口を備え、炉長方向の他端側に排出口を備えた構成とされている。

押出口と排出口は、いずれも、レンガによって周囲が形成された開口部に、炉枠が取り付けられ、この炉枠に、炉蓋が取り外し可能に取り付けられている。この炉蓋の炉枠からの取り外しにより、押出口や排出口は開放され、炉蓋の炉枠への取り付けにより、押出口や排出口は閉止される。

ところで、コークス炉では、経年劣化や損傷などに起因して、炉枠の交換が必要とされる場合がある。

この場合、従来は、炉蓋を取り外した後の炉枠を、リフターを用いて脱着することが従来提案されている（たとえば特許文献１参照）。

この種のリフターは、通常、押出機やガイド車に備えられている。

特開２００２−３１７１８１号公報

ところが、稼働中のコークス炉において、一部の炭化室の炉枠に劣化や損傷が生じた場合は、その一部の炭化室の炉枠を交換する必要があるが、この場合、押出機やガイド車に装備されたリフターを使用すると、押出機やガイド車を、健全な他の炉の操業を継続するために使用することができなくなってしまう。

この場合、コークス生産の停止が炉枠の交換が必要とされる一部の炭化室のみではなくコークス炉全体に及ぶため、コークス減産の影響が大となる。

そこで、本発明は、押出機やガイド車を用いることなく、炉枠の取り付け作業を実施するための炉枠取付方法、および、該方法に用いる治具を提供しようとするものである。

本発明は、前記課題を解決するために、治具を用いて炭化室の開口部に炉枠を取り付ける炉枠取付方法であって、前記治具は、互いに対向して配置される一対の梁部材と、前記一対の梁部材を連結する連結部材と、を備える梁部と、前記炉枠の閂受金物と嵌合する受け部材を備えて、前記受け部材で前記閂受金物を保持する炉枠保持部と、前記炉枠の重量とバランスをとるためのウェイトを保持するウェイト保持部と、前記治具を吊り上げる第１吊具からの吊り索が掛けられる吊りピースと、を有してなり、前記炉枠保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の一端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、前記ウェイト保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の他端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、かつ、前記一対の炉枠保持部に対向して配置され、前記吊りピースは、前記一対の梁部材それぞれに設けられ、前記治具を用意する工程と、前記ウェイト保持部に、ウェイトを取り付ける工程と、前記受け部材に、前記炉枠の閂受金物を嵌合させて、前記治具に前記炉枠を保持する工程と、前記治具を、前記吊りピースと前記吊り索とを介して前記第１吊具で吊る工程と、前記第１吊具の移動により、前記炉枠保持部に保持された前記炉枠を、前記炭化室の開口部の外側位置まで搬送する工程と、前記搬送された炉枠を前記開口部に取り付ける工程と、を有してなる炉枠取付方法とする。

前記治具は、前記炉枠の上方に配置され、前記炉枠は前記閂受金物が前記治具側を向く姿勢で配置されて、前記閂受金物と前記受け部材とが対向し、前記閂受金物が前記受け部材に保持されて、前記炉枠は前記治具に保持されるようにする。

前記開口部は、前記炭化室の外側の上方位置に障害物が存在している開口部であり、前記炉枠を前記開口部の外側位置まで搬送する工程の前に、内部に空間部と、前記空間部の頂部側に第２吊具と、を備える仮設台車を前記障害物の下方位置に配置する工程、を有してなり、前記炉枠を前記開口部の外側位置まで搬送する工程は、前記吊り上げられた治具を、前記仮設台車の近傍に配置する工程と、前記治具を、前記第１吊具から前記第２吊具に受け替える工程と、前記治具を、前記第２吊具を用いて前記空間部内を移動させることにより、前記炉枠を前記開口部に接近させる工程と、を含み、前記開口部に近接させた前記炉枠を、前記開口部に取り付けるようにする。

前記炉枠の前記開口部への取り付けは、前記炭化室とは異なる他の炭化室の操業を継続しながら行うようにする。

また、炉枠を保持する治具であって、互いに対向して配置される一対の梁部材と、前記一対の梁部材を連結する連結部材と、を備える梁部と、前記炉枠の閂受金物と嵌合する受け部材を備えて、前記受け部材で前記閂受金物を保持する炉枠保持部と、前記炉枠の重量とバランスをとるためのウェイトを保持するウェイト保持部と、前記治具を吊り上げる吊り索が掛けられる第１吊りピースと、を有してなり、前記炉枠保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の一端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、前記ウェイト保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の他端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、かつ、前記一対の炉枠保持部に対向して配置され、前記第１吊りピースは、前記一対の梁部材それぞれに設けられる構成を有する治具とする。

前記ウェイト保持部は、前記炉枠保持部が前記ウェイト保持部の下側に位置するように前記治具を吊り上げる吊り索が掛けられる第２吊りピースを備える構成としてある。

本発明の炉枠取付方法、および、該方法に用いる治具によれば、押出機やガイド車を用いることなく、炉枠の取り付け作業を実施することができる。

コークス炉と炉枠の概要を示す図である。 炉枠取付方法で用いる治具を示す図である。 図２の治具における受け部材を拡大して示す図である。 炉枠取付方法の第１実施形態の手順を示す図である。 炉枠取付方法の図４に続く手順を示す図である 炉枠取付方法の第２実施形態を示す概要図である。 炉枠取付方法の第２実施形態を別の方向から示す概要図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、炉枠取付方法の第１実施形態の適用対象となるコークス炉と炉枠の概要を示すもので、図１（ａ）は開口部の軸方向の外側から見た図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ方向矢視図である。図２は、炉枠取付方法で用いる治具を示すもので、図２（ａ）は左側面図、図２（ｂ）は右側面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。図３は、図２の治具における受け部材を拡大して示すもので、図３（ａ）は左側の受け部材の左側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ方向矢視図、図３（ｃ）は右側の受け部材の右側面図、図３（ｄ）は図３（ｃ）のＤ−Ｄ方向矢視図である。図４は、本実施形態の炉枠取付方法の手順を示すもので、図４（ａ）は寝かせた姿勢の炉枠を治具に保持させる状態を、図４（ｂ）は炉枠を保持した治具を開口部の近傍まで移動させた状態をそれぞれ示す概要図である。図５は、本実施形態の炉枠取付方法にて図４（ｂ）に続く手順を示すもので、図５（ａ）は炉枠本体を開口部に挿入した状態を、図５（ｂ）は炉枠から治具を取り外した状態をそれぞれ示す概要図である。

先ず、本実施形態の炉枠取付方法の適用対象となるコークス炉１および炉枠２の構造について概説する。

コークス炉１は、図１（ａ）（ｂ）に示すもので、図１（ａ）中に矢印ｘで示す炉団方向に、複数の炭化室３と図示しない複数の燃焼室が交互に配列して設けられている。

炭化室３には、図１（ｂ）中に矢印ｙで示す炉長方向の一端側と他端側に、押出口と排出口とするための開口部４が設けられている。開口部４は、図１（ａ）に示すように、上下に延びる矩形とされている。また、開口部４の周縁には、炉長方向の外側から炉枠２を挿入して配置するための段差部５が設けられている。

図１（ａ）（ｂ）に示すようにコークス炉１には、隣接する開口部４同士の間の位置の炉長方向の両側に、上下に延びるバックステー６が備えられている。このバックステー６は、コークス炉１のレンガ構造体を、図示しない炉締めスプリングやフラッシュプレート等を介して炉長方向の外側から締めて、レンガ構造体の形状を保持するためのものである。

炉枠２は、炉枠本体７と、閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとを備えた構成とされている。

炉枠本体７は、開口部４の周縁に沿うように上下に延びる矩形状の枠とされている。炉枠本体７は、開口部４の段差部５に挿入され、この状態で、開口部４の外側に露出する面の複数個所が押さえ部材９によって開口部４の外側から押さえられることで、開口部４に取り付けられている。

ここで、説明の便宜上、炉枠２について、開口部４に取り付けられた状態の炉枠２を炉長方向の外側から見たときに左手側に位置する側を左側、右手側に位置する側を右側という。

炉枠本体７の開口部４の外側に露出する面には、上部寄り個所と下部寄り個所に、閂受金物８ａ，８ｂと閂受金物８ｃ，８ｄが突設されている。

炉枠２の左側に設けられている上下の各閂受金物８ａ，８ｃは、上方が開放された鉤型とされている。一方、炉枠２の右側に設けられている上下の各閂受金物８ｂ，８ｄは、下方が開放された鉤型とされている。これにより、炉枠２の左右に配置された閂受金物８ａ，８ｂによる対、および、閂受金物８ｃ，８ｄによる対は、炉枠２に取り付けられる図示しない炉蓋の上部と下部の旋回式（回転式）の閂の両端部を、それぞれ掛けることができる。

更に、炉枠２は、炉枠本体７の上寄り位置に、図示しない炉蓋に装備されているローラを受けて炉蓋の位置決めを行うためのローラ受け部材１０を備える構成とすることが好ましい。

次に、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）および図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す治具１１の構成について説明する。なお、治具１１の構成を説明する便宜上、治具１１について、炉枠２を保持する際に炉枠２に近接して配置される側を前側、その反対の炉枠２から離反して配置される側を後側という。また、治具１１に炉枠２を保持した状態のときに、炉枠２の上側、下側、左側、右側にそれぞれ対応する方向を、治具１１の上側、下側、左側、右側という。

本実施形態の炉枠取付方法で用いる治具１１は、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、前後方向に設定された長さ寸法を有する梁部１２と、梁部１２の前端側に取り付けられた炉枠保持部１３と、梁部１２の後端側に取り付けられたウェイト保持部１４と、梁部１２の上側に炉枠保持部１３から離れた配置で設けられた吊りピース１５ａ，１５ｂとを備えた構成とされている。

梁部１２は、たとえば、前後方向に延びて左右に設定された間隔を隔てて平行に配置された２本の梁部材１６と、この梁部材１６の前後方向の複数個所同士を連結した左右方向に延びる連結部材１７とから構成されている。

吊りピース１５ａは、左右の各梁部材１６の前寄り個所の上面に設けられている。吊りピース１５ｂは、左右の梁部材１６の後端に寄った個所の上面に設けられている。これにより、クレーンの吊具１８から４本の吊り索１９を介して各吊りピース１５ａ，１５ｂを吊るときに、各吊り索１９に個別に備えたチェーンブロック等の長さ調整手段２０を用いて各吊り索１９の長さを調整することで、梁部１２と一体に治具１１全体の前後左右の傾きを調整することができる。

なお、梁部１２は、吊りピース１５ａを前寄りの左右２個所と、後端寄りの左右２個所に設けることができ、更に、前端側に炉枠保持部１３を、後端側にウェイト保持部１４をそれぞれ取り付けることができれば、梁部１２の構造は、図示した以外の構造を採用してもよいことは勿論である。

炉枠保持部１３は、梁部１２の前端側に沿う位置で上下方向に延びるフレーム２１と、炉枠２の４つの閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに対応する配置でフレーム２１の前面側に設けられた４つの受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとを備えた構成とされている。

フレーム２１は、たとえば、上下に延びる左右一対の縦部材２３と、各縦部材２３の上端側同士および下端側同士を繋ぐ上下一対の横部材２４とを備えた上下に延びる矩形枠とされている。縦部材２３同士の左右方向の間隔は、左側の縦部材２３が炉枠２の左側の閂受金物８ａ，８ｃに対峙する配置のときに、右側の縦部材２３が炉枠２の右側の閂受金物８ｂ，８ｄに対峙する配置となるように設定されている。

各縦部材２３の上部寄り個所と下部寄り個所の前面側には、受け部材２２ａ，２２ｂと受け部材２２ｃ，２２ｄが前方に突出する配置で設けられている。

左側の受け部材２２ａ，２２ｃは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、左側の閂受金物８ａ，８ｃの板厚よりもやや広い隙間を隔てて対向配置された左右一対のプレート材２５と、各プレート材２５の下端側同士を繋ぐ連結部材２６と、同軸心配置で各プレート材２５に左右方向に穿設されたボルト孔２７と、ボルト孔２７に挿通するボルト２８と、ボルト２８に螺着させるナット２９とを備えた構成とされている。

ボルト孔２７の上下方向および前後方向の位置は、プレート材２５と連結部材２６とによって左右と下方の三方が囲まれる空間に閂受金物８ａ，８ｃを挿入配置すると、この閂受金物８ａ，８ｃの鉤型の凹部にボルト孔２７が配置されるように設定されている。

これにより、受け部材２２ａ，２２ｃは、ボルト孔２７からボルト２８を取り外した状態では、プレート材２５同士の間に、閂受金物８ａ，８ｃを前方から挿入したり、前方へ抜き出したりすることができる。また、プレート材２５同士の間に閂受金物８ａ，８ｃを挿入配置した状態で、ボルト孔２７にボルト２８を挿通させると共に、ボルト２８に先端側からナット２９を螺着すると、閂受金物８ａ，８ｃの鉤型の凹部がボルト２８に係止される。よって、この状態では、受け部材２２ａ，２２ｃは、閂受金物８ａ，８ｃを、前方へ抜けないように保持することができる。また、受け部材２２ａ，２２ｃは、閂受金物８ａ，８ｃを保持している状態では、炉枠２の重量に基づいて閂受金物８ａ，８ｃから作用する下向きの荷重を、連結部材２６と各プレート材２５とを介してフレーム２１に伝えて支持することができる。

右側の受け部材２２ｂ，２２ｄは、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、右側の閂受金物８ｂ，８ｄの板厚よりもやや広い間隔を隔てて対向配置された左右一対のプレート材３０と、プレート材３０の上端側同士を繋ぐ連結部材３１と、同軸心配置で各プレート材３０に左右方向に穿設されたボルト孔３２と、ボルト孔３２に挿通するボルト２８と、ボルト２８に螺着させるナット２９とを備えた構成とされている。

ボルト孔３２の上下方向および前後方向の位置は、プレート材３０と連結部材３１とによって左右と上方の三方が囲まれる空間に閂受金物８ｂ，８ｄを挿入配置すると、この閂受金物８ｂ，８ｄの鉤型の凹部にボルト孔３２が配置されるように設定されている。

これにより、受け部材２２ｂ，２２ｄは、ボルト孔３２からボルト２８を取り外した状態では、プレート材３０同士の間に、閂受金物８ｂ，８ｄを前方から挿入したり、前方へ抜き出したりすることができる。また、プレート材３０同士の間に閂受金物８ｂ，８ｄを挿入配置した状態で、ボルト孔３２にボルト２８を挿通させると共に、ボルト２８に先端側からナット２９を螺着すると、閂受金物８ｂ，８ｄの鉤型の凹部がボルト２８に係止される。よって、この状態では、受け部材２２ｂ，２２ｄは、閂受金物８ｂ，８ｄを、前方へ抜けないように保持することができる。また、受け部材２２ｂ，２２ｄは、閂受金物８ｂ，８ｄを保持している状態では、炉枠２の重量に基づいて閂受金物８ｂ，８ｄから作用する下向きの荷重を、ボルト２８と各プレート材３０とを介してフレーム２１に伝えて支持することができる。

なお、炉枠２の各閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと対応する配置で受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを設けることができ、且つバックステー６や炭化室３の開口部４の周辺に設けられている機器と干渉しない形状やサイズとしてあれば、フレーム２１は、図示した以外のいかなる構成を備えていてもよいことは勿論である。

ウェイト保持部１４は、炉枠２の重量とバランスさせるためのウェイト３３を取り付けるためのものである。

そのため、ウェイト保持部１４は、たとえば、上下方向に延びて上端が梁部材１６の下面に固定された２本のウェイト取付フレーム３４と、各ウェイト取付フレーム３４に設けられたウェイト載置台３５と、両ウェイト載置台３５に載置されたウェイト３３を固定するための固定手段３６とを備えた構成とされている。

ウェイト載置台３５は、ウェイト取付フレーム３４の下部寄り個所の後側に、後方に突出するように設けられている。このウェイト載置台３５の突出量は、使用するウェイト３３を載置できるように設定されている。たとえば、ウェイト３３として、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すようにプレート状のウェイト３３を前後方向に複数枚重ねて使用する場合は、最も後側に配置されるウェイト３３を載置できるように、ウェイト載置台３５の突出量を定めるようにすればよい。

固定手段３６は、たとえば、ウェイト取付フレーム３４の後側面に後方に向けて突設したボルト３６ａと、このボルト３６ａに螺合させるナット３６ｂとを備えた構成とされている。この構成の固定手段３６を用いる場合は、使用するウェイト３３には、予めボルト３６ａを挿通させるためのボルト挿通孔（図示せず）を穿設しておく。

かかる構成の固定手段３６によれば、ウェイト載置台３５にウェイト３３を載置した状態で、ウェイト３３のボルト挿通孔から突出するボルト３６ａに、突出端側からナット３６ｂを螺着して締めることで、ウェイト取付フレーム３４にウェイト３３を取り外し可能に固定することができる。

なお、炉枠２の重量とバランスさせるためのウェイト３３を取り外し可能に取り付けることができるようにしてあれば、固定手段３６はボルト３６ａとナット３６ｂ以外の任意の構成の固定手段を採用してもよく、また、ウェイト取付フレーム３４は枠構造以外の任意の構造や形状を備えていてもよいことは勿論である。

ウェイト３３の重量は、たとえば、吊りピース１５ａ，１５ｂを介して治具１１を吊るときの吊具１８の位置から炉枠保持部１３に保持された炉枠２までの水平方向距離と、吊り位置からウェイト保持部１４に取り付けたウェイト３３までの水平方向距離との比、および、炉枠２の重量を考慮して、治具１１で保持した炉枠２を、取付対象となる炭化室３の開口部４の角度姿勢に合わせて保持できるように設定されている。なお、前述したように、各吊りピース１５ａ，１５ｂを吊る４本の吊り索１９の長さ調整手段２０を用いて治具１１の前後左右方向の傾きは調整可能であるため、この調整可能な範囲内で炉枠２とウェイト３３がバランスするように、ウェイト３３の重量を定めるようにすればよい。

更に、本実施形態で使用する治具１１は、補強構造として、たとえば、炉枠保持部１３の下端側とウェイト保持部１４の下端側が、前後方向に延びる連結部材３７で連結された構成を備えている。この構成によれば、治具１１は、直方体状の骨組構造物となる。これにより、治具１１をクレーン等の吊具１８で吊るときには、炉枠保持部１３の下端側とウェイト保持部１４の下端側が互いに近接するような変形が連結部材３７により抑制される。このため、治具１１では、吊具１８で吊るときに梁部１２に作用する曲げ荷重を軽減させることができる。更に、この構成によれば、後述するように、炉枠保持部１３が下向きや斜め下向きとなるように治具１１を寝かせた姿勢とする際に、治具１１の変形を抑えることができるという効果も得ることができる。

なお、治具１１は、連結部材３７に代えて、梁部１２と炉枠保持部１３との間、および、梁部１２とウェイト保持部１４との間に、それぞれ斜材を設けた構成等、図示した以外の任意の補強構造を備えていてもよいことは勿論である。更に、梁部１２をトラス構造などとして、梁部１２自体を曲げ剛性の高いものとすれば、連結部材３７のような補強のための別部材は省略した構成としてもよい。

治具１１は、ウェイト保持部１４の下端側となる個所に、吊りピース３８を更に備えることが好ましい。この吊りピース３８を備えた構成によれば、図４（ａ）に示すように、吊りピース１５ｂと吊りピース３８に繋いだ図２（ａ）（ｂ）に示したと同様の吊り索１９をクレーン等の吊具１８で吊ることにより、治具１１は、炉枠保持部１３を下方や斜め下方に向けるように寝かせた姿勢で移動させることが可能になる。

以上の構成としてある治具１１を用いて炭化室３の開口部４へ炉枠２の取り付けを行う炉枠取付方法を実施する場合は、図４（ａ）に示すように、治具１１のウェイト保持部１４には、予め所定重量のウェイト３３を取り付けておく。

次に、治具１１の炉枠保持部１３に、炉枠２を保持する。

なお、コークス炉１の規模にもよるが、炉枠２は、上下方向寸法が５０００ｍｍ以上、重量が２トン程度となることがある。そのため、治具１１に炉枠２を保持する作業を行う場合は、炉枠２の姿勢を安定させる点、および、作業性を高める点から考えると、図４（ａ）に示すように、炉枠２を予め閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが上向きとなるように地上に寝かせた姿勢で配置しておくことが好適である。

この状態で、炉枠２の上方から、炉枠保持部１３を下方に向けるように寝かせた姿勢で吊った治具１１を接近させて、各受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを、それぞれ対応する炉枠２の閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに嵌合させる。その後、各受け部材２２ａ，２２ｃのボルト孔２７と、各受け部材２２ｂ，２２ｄのボルト孔３２にそれぞれボルト２８を挿通し、ボルト２８の先端側からナット２９を螺着して締めることで、各受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄで各閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを保持する。

このように、炉枠２を治具１１で保持した後は、図４（ｂ）に示すように、治具１１を、吊りピース１５ａ，１５ｂにかけた吊り索１９を介してクレーン等の吊具１８で吊り上げる。この吊り上げにより、治具１１と一緒に炉枠２を寝かした姿勢から引き起こす。

次いで、吊具１８の移動により、治具１１と一緒に炉枠２を取付対象となる炭化室３の開口部４の外側位置まで搬送する。

その後、吊具１８に吊られた状態の治具１１について上下左右方向の位置を調整することで、炉枠２の上下左右方向の位置を、開口部４に合わせて調整する。更に、治具１１の前後左右方向の傾きを調整することで、炉枠２の前後左右方向の傾きを、開口部４の角度姿勢に合わせて調整する。

しかる後、図５（ａ）に示すように吊具１８の移動により治具１１を開口部４側へ移動させて、炉枠２を開口部４に挿入する。

この炉枠２を開口部４に挿入する作業では、開口部４の周囲のレンガ（図示せず）の損傷を防ぐことが重要であり、そのためには、炉枠２の開口部４への挿入を徐々に行う必要がある。

そのため、この作業の際には、たとえば、炉枠２の閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが設けられている面側の上下複数個所に、図示しない引き込み用の索状物を掛け回し、その一端側を開口部４の一側のバックステー６に繋ぐと共に、その他端側を図示しないチェーンブロックを介して開口部４の他側のバックステー６に繋ぐようにすることが好ましい。この構成によれば、チェーンブロックの操作により各索状物を徐々に引き込むことで、炉枠２を開口部４に徐々に挿入する作業を行うことができる。

なお、炉枠２を開口部４に徐々に挿入する作業を実施できれば、前記した手法以外の任意の手法を用いてもよいことは勿論である。

開口部４に炉枠２を挿入した後は、押さえ部材９を取り付けて、開口部４に炉枠２を固定する。

その後、治具１１の各受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄからボルト２８を取り外し、次いで、図５（ｂ）に示すように、吊具１８の移動により治具１１を炉枠２から離反させることで、各受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを各閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄより離脱させて、治具１１を炉枠２から取り外す。

この際、炉枠２の保持を解除した治具１１では、炉枠２の重量が炉枠保持部１３に作用しなくなるため、ウェイト３３が取り付けられているウェイト保持部１４との前後方向の重量バランスが変化するが、この場合は、治具１１の後寄りの吊りピース１５ｂに繋がれている吊り索１９で治具１１の大部分の重量を支持できるように、各吊り索１９の長さを長さ調整手段２０によって調整すれば、治具１１の前後方向の傾きは防止または抑制することができる。よって、前記のように各受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを各閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄより離脱させる際に、治具１１の前後方向の傾きに起因する支障が生じる虞はない。

このように、本実施形態の炉枠取付方法によれば、押出機やガイド車を用いることなく炉枠２を炭化室３の開口部４に取り付ける作業を実施することができる。

このため、押出機やガイド車は、他の炭化室３の操業を行うために使用することができ、他の炭化室３では操業を継続することが可能になるので、コークス炉１におけるコークス減産の影響を抑えることが可能になる。

なお、炉枠２は、炉枠本体７を開口部４に挿入して取り付けるものであるため、炉枠２を開口部４に取り付ける作業を行うときには、炉枠本体７を直接吊って移動させることはできない。

これに対し、本実施形態の炉枠取付方法では、炉枠２の閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを保持する受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを有する炉枠保持部１３と、炉枠保持部１３から後方に離れた位置に吊りピース１５ａ，１５ｂとを備え、更に、吊りピース１５ａ，１５ｂを挟んで炉枠保持部１３とは反対側となる個所にウェイト３３を保持した構成の治具１１を用いている。このため、治具１１は、炉枠２を、吊りピース１５ａ，１５ｂを介した吊り位置からオフセットした配置で保持することができる。また、治具１１を介して炉枠２を吊るため、炉枠本体７を直接吊る必要はなくなる。よって、本実施形態の炉枠取付方法では、炉枠本体７を開口部４に挿入して炉枠２の取り付けを行う作業を実施することができる。

また、治具１１は、梁部１２における前後方向と左右方向に分散した配置で吊りピース１５ａ，１５ｂが設けてあるため、各吊りピース１５ａ，１５ｂに繋ぐ吊り索１９の長さを調整することにより、治具１１に保持した炉枠２の前後左右の傾きを、取付対象の開口部４の角度姿勢に応じて容易に調整することができる。このため、本実施形態の炉枠取付方法によれば、開口部４の周りにあるレンガ（図示せず）に損傷を生じさせることなく、炉枠２の取り付け作業を行うことができる。

更に、治具１１の受け部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、炉枠２の各閂受金物８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを治具１１の前側から挿入して保持可能な形式とされている。このため、治具１１は、左側の閂受金物８ａ，８ｃと右側の閂受金物８ｂ，８ｄとで鉤型の向きが上下で異なる形式の炉枠２、すなわち、旋回式の閂を備えた炉蓋を取り付ける形式の炉枠２であっても保持することができる。したがって、本実施形態の炉枠取付方法によれば、この形式の炉枠２を、炭化室３の開口部４に取り付けることができる。

なお、図示しないが、治具１１の右側に備える受け部材２２ｂ，２２ｄを、左側の受け部材２２ａ，２２ｃと同様の構成としてもよく、このようにすれば、すべての閂受金物が上向きの鉤型となる形式の炉枠を治具１１で保持することができる。よって、炉蓋の閂を上方から差し込む形式の閂受金物を備えた形式の炉枠の取り付けにも、本実施形態の炉枠取付方法を適用することができる。

［第２実施形態］
前述の第１実施形態では、治具１１をクレーン等の吊具１８で直接吊った状態で、治具１１に保持した炉枠２を開口部４に取り付ける場合について示したが、稼働中のコークス炉１では、開口部４の外側の上方位置にダクトなどが設置されていて、これらが障害物となることで、クレーン等の吊具１８を開口部４に近づけることが困難な場合がある。

たとえば、コークス炉１は、各炭化室３の排出口が配置されるコークサイド（以下ＣＳと記す）に、ガイド車が炉団方向に沿って走行可能に設けられているため、このガイド車から集塵を行うための集塵管が、排出口を形成する開口部４の外側の上方位置に炉団方向に延びる配置で設けられていることがある。この場合、集塵管が障害物となるため、クレーン等の吊具１８は、開口部４に対し、集塵管が配置されている領域よりも離れた位置にしか配置できない。

この場合、治具１１の梁部１２の前後方向寸法を、クレーン等の吊具１８が配置可能な領域から、開口部４の近傍位置まで延びるような長さ寸法とすれば、第１実施形態と同様に、治具１１をクレーン等の吊具１８で直接吊った状態で、治具１１に保持した炉枠２を開口部４に取り付けることは可能である。

しかし、梁部１２の前後方向寸法を長くするためには、梁部１２を曲げ剛性の高いものとする必要があり、このため梁部１２の重量が増加して、治具１１全体の重量の増加につながってしまう。また、梁部１２の前後方向寸法を長くすることに伴って治具１１のサイズが大きくなると、炉枠取付作業を行う際に治具１１および炉枠２を移動させるために確保すべき作業領域の拡大も招く。

そのため、治具１１の梁部１２の前後方向寸法を延長する構成については、現実的には制約が生じる。

そこで、第２実施形態では、炭化室３の開口部４の外側の上方位置に、吊具１８の配置に関して障害となる障害物が存在する場合の炉枠取付方法について説明する。

図６は炉枠取付方法の第２実施形態の概要を示す図である。図７は図６のＥ−Ｅ方向矢視図である。なお、図６および図７において、第１実施形態と同一のものには同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態の炉枠取付方法は、コークス炉１のＣＳに適用する場合の例を示す。

本実施形態の炉枠取付方法は、概説すると、第１実施形態の炉枠取付方法と同様の手順において、炉枠２を保持した治具１１の搬送を開始する前に、図６に示すように、開口部４の外側の上方位置に存在している集塵管等の障害物３９の下方位置に、開口部４に接近させて仮設台車４０を配置する。この状態で、炉枠２を保持した治具１１は、クレーンの吊具１８で吊って移動させて、仮設台車４０の近傍まで搬送した後、吊具１８から仮設台車４０に備えた吊具４１に受け替える。その後、この吊具４１の移動に伴って治具１１と一緒に炉枠２を開口部４まで移動させて、炉枠２の開口部４への取り付けを行うようにする。

ここで、本実施形態で用いる仮設台車４０について図６、図７を用いて説明する。

なお、仮設台車４０の構成を説明する便宜上、仮設台車４０について、開口部４に近接して配置される側を前側、その反対の開口部４から離反する側を後側という。また、開口部４に取り付ける姿勢の炉枠２の上側、下側、左側、右側にそれぞれ対応する方向を、仮設台車４０の上側、下側、左側、右側という。

仮設台車４０は、図７に示すように、骨組構造によって形成された上下に延びる略門型の構造を備えており、中央部には、炉枠２および治具１１の前面投影形状よりも大きな開口形状で前後方向の全長に亘って延びる空間部を備えて、この空間部が炉枠２を前後方向に移動させるための搬送路４２とされている。

仮設台車４０は、仮設台車４０の前端側がバックステー６に近接して配置され、且つ仮設台車４０の後端側が上方に障害物３９が存在する領域よりも開口部４から離れた位置に配置されるように、その前後方向寸法が設定されている。これにより、搬送路４２の後端側には、クレーン等の吊具１８で吊った状態の治具１１を接近させることができる。

搬送路４２の頂部側には、搬送路４２の全長に亘り前後方向に延びる２本のビーム部材４３が左右に間隔を隔てて平行に設けられている。各ビーム部材４３には、トロリー４４が前後方向に移動可能に取り付けられ、このトロリー４４に、チェーンブロック４５を介して吊具４１が取り付けられている。なお、トロリー４４の移動範囲の前後両側には図示しないストッパが設けられていて、トロリー４４の脱落防止や、吊具４１の前後方向の移動範囲の規制が図られている。

仮設台車４０は、下端側に、左右方向に連続する底部４０ａを備え、底部４０ａの前寄りの２個所と後寄りの２個所の下側に、左右方向に回転する車輪４６が設けられている。

コークス炉１では、ＣＳの開口部４の外側の下方位置には、図示しないガイド車を走行させるための２条のレール４７が炉団方向に延びるように設置されている。

各車輪４６は、このレール４７に合わせた配置と車輪形状とを備えている。これにより、仮設台車４０は、レール４７に沿って炉団方向に移動させることができる。

仮設台車４０は、上端側に図示しない吊りピースが設けられた構成とされている。これにより、仮設台車４０は、クレーン等で吊ってレール４７上への配置と、レール４７上からの撤去を行うことができるようにしてある。

なお、仮設台車４０は、使用時にコークス炉１に仮設し、不使用時には撤去するものであるため、重量は軽いことが望まれる。そのため、重量軽減の観点から考えると、仮設台車４０は、図示したような骨組構造とすることが好ましいが、搬送路４２を形成可能な略門型あるいは門型の構造を備えていれば、図示した以外の任意の形状や構造を採用してもよいことは勿論である。

また、仮設台車４０は、複数のユニットに分割可能な構成としてもよい。このような複数のユニットに分割可能な構成とすれば、レール４７上でユニット同士の連結や分割を行うことで、仮設台車４０の仮設時や撤去時に搬送するものの単体重量を軽減することが可能になる。

更に、車輪４６は、仮設台車４０の底部４０ａの形状や、車輪４６の許容荷重等に応じて配置や数を適宜変更してもよいことは勿論である。

本実施形態の炉枠取付方法を実施する場合は、仮設台車４０をレール４７上に載置する。この際、仮設台車４０は、操業中の炭化室３に応じて配置される図示しないガイド車と干渉する虞のない位置に配置するようにする。

次に、仮設台車４０は、レール４７に沿って移動させて、搬送路４２が炉枠２の取付対象となる開口部４の外側に配置されるように位置決めを行う。このように位置決めされた仮設台車４０は、図示しないクランプや、チェーンブロックと索状物などの取り外し可能な連結手段（図示せず）を用いて、レール４７やバックステー６などのコークス炉１における固定物に対し連結して、仮設台車４０の位置の固定と転倒防止とを図り、仮設を行う。

このようにして仮設台車４０の仮設が終了した後は、第１実施形態の図４（ａ）（ｂ）で示した手順と同様に、治具１１に炉枠２を保持し、この治具１１をクレーン等の吊具１８で吊って、図６に二点鎖線で示すように、仮設台車４０の搬送路４２（図７参照）の後端側近傍位置まで移動させる。

次いで、炉枠２を保持した治具１１は、吊具１８から、仮設台車４０にてトロリー４４と一緒にビーム部材４３の後端側まで移動させておいた吊具４１に受け替える。

更に、トロリー４４をビーム部材４３の前端側へ移動させることで、トロリー４４に吊具４１を介し吊られている治具１１と一緒に、炉枠２を取付対象となる炭化室３の開口部４の外側位置まで搬送する。

その後、吊具４１に吊られている治具１１の上下左右方向の位置を調整することで、炉枠２の上下左右方向の位置を、開口部４に合わせて調整する。更に、吊り索１９の長さ調整手段２０の操作により、治具１１の前後左右方向の傾きを調整することで、炉枠２の前後左右方向の傾きを、開口部４の角度姿勢に合わせて調整する。

しかる後、トロリー４４と一緒に治具１１を開口部４側へ更に移動させて、炉枠２を開口部４に挿入する。この炉枠２を開口部４に挿入する作業は、第１実施形態と同様に行うようにすればよい。

このようにして開口部４に炉枠２を挿入した後は、第１実施形態と同様に、開口部４への炉枠２の固定と、治具１１による炉枠２の保持の解除を行う。

炉枠２の保持を解除した治具１１は、炉枠２の取り付け時とは逆の手順で仮設台車４０の吊具４１からクレーン等の吊具１８へ受け替えて撤去する。

その後、仮設台車４０は、位置の固定と転倒防止のための連結手段による固定物への連結を解除し、他の開口部４に対する炉枠２の取り付けを続けて行う場合は、取付対象となる開口部４の位置までレール４７に沿って移動させる。

また、炉枠取付作業を終了する場合は、必要に応じて分解してから、レール４７上から撤去するようにすればよい。

したがって、本実施形態の炉枠取付方法によれば、炭化室３の開口部４の外側の上方位置に、クレーン等の吊具１８の配置に関して障害となる障害物３９が存在する場合であっても、押出機やガイド車を用いることなく炉枠２を炭化室３の開口部４に取り付ける作業を実施することができる。

よって、本実施形態の炉枠取付方法によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、前記各実施形態の炉枠取付方法は、既存のコークス炉１で炉枠２を交換するときのみならず、新設のコークス炉１において炭化室３の開口部４に炉枠２を初めて取り付ける際に適用してもよいことは勿論である。

炉枠２を開口部４に取り付ける際は、開口部４の周囲のレンガ（図示せず）の損傷を防ぐことが重要であるが、炉枠２を取り外した後は、開口部４の周囲のレンガがたとえ損傷していても、その補修は容易に実施できる。そのため、コークス炉１にて、既設の炉枠２を開口部４から取り外す作業は、前述の各実施形態の炉枠取付方法の手順の逆の手順で行うようにしてもよく、あるいは、その他任意の方法で実施するようにしてもよい。

また、本発明は前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、炉枠２や治具１１や仮設台車４０の前後上下左右の各寸法や寸法比は、図示するための便宜上のものであり、実際の装置の寸法や寸法比を反映したものではない。

第１実施形態の炉枠取付方法は、開口部４の外側の上方位置にクレーン等の吊具１８の移動の障害になる障害物が存在していなければ、各炭化室３の押出口が配置されるプッシャーサイド（以下ＰＳと記す）と、ＣＳのいずれの開口部４に炉枠２を取り付ける場合にも適用してよい。

第２実施形態の炉枠取付方法は、ＰＳの開口部４の外側の上方位置に、クレーン等の吊具１８の移動の障害になる障害物３９が存在している場合は、ＰＳの開口部４に炉枠２を取り付ける場合にも適用してよい。この場合、仮設台車４０は、各炭化室３のＰＳに炉団方向に沿って走行可能に設けられている図示しない押出機用のレールに載置するようにすればよい。

各実施形態の炉枠取付方法による開口部４への炉枠２の取付作業を行うときに、別の炭化室３の操業は行われていない状態であってもよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

１ コークス炉
２ 炉枠
３ 炭化室
４ 開口部
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 閂受金物
１１ 治具
１２ 梁部
１３ 炉枠保持部
１４ ウェイト保持部
１５ａ，１５ｂ 吊りピース
１８ 吊具
３３ ウェイト
３８ 吊りピース
３９ 障害物
４０ 仮設台車
４１ 吊具

Claims (6)

1. 治具を用いて炭化室の開口部に炉枠を取り付ける炉枠取付方法であって、
   前記治具は、
   互いに対向して配置される一対の梁部材と、前記一対の梁部材を連結する連結部材と、を備える梁部と、
   前記炉枠の閂受金物と嵌合する受け部材を備えて、前記受け部材で前記閂受金物を保持する炉枠保持部と、
   前記炉枠の重量とバランスをとるためのウェイトを保持するウェイト保持部と、
   前記治具を吊り上げる第１吊具からの吊り索が掛けられる吊りピースと、
   を有してなり、
   前記炉枠保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の一端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、
   前記ウェイト保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の他端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、かつ、前記一対の炉枠保持部に対向して配置され、
   前記吊りピースは、前記一対の梁部材それぞれに設けられ、
   前記治具を用意する工程と、
   前記ウェイト保持部に、ウェイトを取り付ける工程と、
   前記受け部材に、前記炉枠の閂受金物を嵌合させて、前記治具に前記炉枠を保持する工程と、
   前記治具を、前記吊りピースと前記吊り索とを介して前記第１吊具で吊る工程と、
   前記第１吊具の移動により、前記炉枠保持部に保持された前記炉枠を、前記炭化室の開口部の外側位置まで搬送する工程と、
   前記搬送された炉枠を前記開口部に取り付ける工程と、
   を有してなること特徴とする炉枠取付方法。
2. 前記治具は、前記炉枠の上方に配置され、
   前記炉枠は前記閂受金物が前記治具側を向く姿勢で配置されて、前記閂受金物と前記受け部材とが対向し、
   前記閂受金物が前記受け部材に保持されて、前記炉枠は前記治具に保持される、
   請求項１記載の炉枠取付方法。
3. 前記開口部は、前記炭化室の外側の上方位置に障害物が存在している開口部であり、
   前記炉枠を前記開口部の外側位置まで搬送する工程の前に、内部に空間部と、前記空間部の頂部側に第２吊具と、を備える仮設台車を前記障害物の下方位置に配置する工程、
   を有してなり、
   前記炉枠を前記開口部の外側位置まで搬送する工程は、
   前記吊り上げられた治具を、前記仮設台車の近傍に配置する工程と、
   前記治具を、前記第１吊具から前記第２吊具に受け替える工程と、
   前記治具を、前記第２吊具を用いて前記空間部内を移動させることにより、前記炉枠を前記開口部に接近させる工程と、
   を含み、
   前記開口部に近接させた前記炉枠を、前記開口部に取り付ける、
   請求項１又は２記載の炉枠取付方法。
4. 前記炉枠の前記開口部への取り付けは、前記炭化室とは異なる他の炭化室の操業を継続しながら行う、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の炉枠取付方法。
5. 炉枠を保持する治具であって、
   互いに対向して配置される一対の梁部材と、前記一対の梁部材を連結する連結部材と、を備える梁部と、
   前記炉枠の閂受金物と嵌合する受け部材を備えて、前記受け部材で前記閂受金物を保持する炉枠保持部と、
   前記炉枠の重量とバランスをとるためのウェイトを保持するウェイト保持部と、
   前記治具を吊り上げる吊り索が掛けられる第１吊りピースと、
   を有してなり、
   前記炉枠保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の一端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、
   前記ウェイト保持部は、前記一対の梁部材それぞれの長さ方向の他端側に取り付けられ、前記梁部材および前記連結部材それぞれと直交する方向に配置され、かつ、前記一対の炉枠保持部に対向して配置され、
   前記第１吊りピースは、前記一対の梁部材それぞれに設けられる、
   ことを特徴とする治具。
6. 前記ウェイト保持部は、前記炉枠保持部が前記ウェイト保持部の下側に位置するように前記治具を吊り上げる吊り索が掛けられる第２吊りピースを備える、
   請求項５記載の治具。

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