JP6773065B2 - バーナー部の解体方法 - Google Patents

Description

本発明は、外燃式熱風炉の燃焼室底部に形成されているバーナー部の解体方法に関する。

高炉に熱風を送る外燃式熱風炉の解体方法としては、例えば特許文献１に記載の解体方法がある。
特許文献１には、外燃式熱風炉の解体として、熱風炉内に重機を投入し、重機によって煉瓦を解体することが記載されている。

特開平８−２６００１１号公報

しかしながら、燃焼室底部に有するバーナー部の解体の際に、バーナー煉瓦部の上に直接、重機を載せると、下部が空洞になっていることから、バーナー煉瓦部の煉瓦が崩落する可能がある。
このため、従来、燃焼室底部の煉瓦解体は、手作業で実施されているのが現状である。
なお、燃焼室の外周に重機を載置する仮設ステージを形成して行う方法も考えられるが、燃焼室全周に亘って仮設ステージを形成する必要があると共に、煉瓦解体につれて、その仮設ステージの高さを変更する必要があることから、大規模な仮設ステージとなる可能性がある。

本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、外燃式熱風炉の燃焼室底部の煉瓦解体を短期間で行うことを目的とする。

課題を解決するために、本発明の一態様は、燃焼空気が供給される第１の空洞部及び燃焼ガスが供給される第２の空洞部に充填材を充填した後に、上記バーナー煉瓦部の上に重機を載せて、上記重機によって上記バーナー煉瓦部の煉瓦を解体することを要旨とする。

本発明の一態様によれば、バーナー部の上に安全に重機を載せて、当該重機でバーナー煉瓦部の煉瓦の解体作業が出来るので、手作業で行う場合に比べて、外燃式熱風炉の燃焼室底部の煉瓦解体を、安全且つ短期間に行うことが可能となる。

直胴部の解体を説明する概念図である。 バーナー煉瓦部の工程例を示す図である。 開孔工程を説明する上面図である。 開孔工程を説明する側面図である。 開孔工程を説明する側面図である。 充填材注入工程を説明する側面図である。 煉瓦解体工程の開始状態を説明する側面図である。 煉瓦解体工程の後期の状態を説明する側面図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の外燃式熱風炉における燃焼室の解体は、燃焼室のドーム及び直胴部の解体と、燃焼室底部のバーナー部の解体に区分される。
本実施形態では、燃焼室内に重機を投入し、その重機によって、燃焼室の煉瓦を上側から順次解体していく。重機で解体した煉瓦は、クレーンで吊って燃焼室内に搬入した、バックホッパーなどの回収容器に入れて排出する。

＜燃焼室のドーム及び直胴部の解体＞
本実施形態では、燃焼室のドーム及び直胴部の解体は、特許文献１に記載の解体方法に準じて行う場合を例に挙げて説明する。本発明は、燃焼室直胴部の解体方法については、公知の解体方法を適宜、採用すればよいが、特許文献１に記載の解体方法に準じた解体方法を適用することが好ましい。
燃焼室のドームの煉瓦解体は、例えば、燃焼室直胴部の上部に上部デッキを設置して閉塞してバーナー煉瓦部への煉瓦落下を防止しつつ、燃焼室と蓄熱室との連結部若しくは上部デッキの上に、クレーンで重機を吊り上げて載置する。そして、重機でドームの煉瓦を解体して、クレーンで搬入した回収容器によって、解体した煉瓦を排出する。

燃焼室直胴部２については、図１に示すように、燃焼室直胴部２の鉄皮及び煉瓦からなる壁部に対し、所定高さ毎に周方向に沿って複数のピン孔を形成し、そのピン孔に、燃焼室１内部に突出するようにピン１０を設置する。そして、クレーン等で吊り挙げた炉内デッキ１１を燃焼室１内に上側から入れて、目的の高さのピン１０に支持させる。その炉内デッキ１１に重機１２を載置して、炉内デッキの高さよりも上方に燃焼室１の煉瓦を解体する。解体した煉瓦は、クレーンで搬入した回収容器によって適宜排出する。
これを繰り返すことで、燃焼室直胴部２の煉瓦を上側から順番に解体する。
また、燃焼室直胴部２の煉瓦と共に、若しくは燃焼室直胴部２の煉瓦解体後に、煉瓦解体が完了した燃焼室直胴部２の壁部を構成していた鉄皮も解体する。
炉内デッキを燃焼室直胴部２の壁部に支持させることで、燃焼室直胴部２の解体について、バーナー煉瓦部を保護しながら実施することができる。

＜燃焼室１底部のバーナー部３の解体＞
バーナー部３の上方に位置する煉瓦解体が完了したら、燃焼室１底部のバーナー部３の解体を行う。
ここで、バーナー部３は、燃焼ガス及び燃焼空気が通過可能な通路が上下に向けて形成されたバーナー煉瓦部３Ｂと、上記バーナー煉瓦部３Ｂの下部に配置されて、燃焼空気が供給される第１の空洞部３Ｃ及び燃焼ガスが供給される第２の空洞部３Ｄとを有する（図４参照）。第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄは、バーナー煉瓦部３Ｂの煉瓦によって壁面が形成され、バーナー煉瓦部３Ｂに形成された通路を通じて、直胴部２の空間に燃焼ガスや燃焼空気が供給されるようになっている。
第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄは、バーナー煉瓦部３Ｂの煉瓦によってアーチ状の壁面となっているが、バーナー煉瓦部３Ｂの上に直接、重機１２を載置して煉瓦解体を行うと、空洞部３Ｃ、３Ｄが崩落する可能性がある。このため、本実施形態では、空洞部３Ｃ、３Ｄに充填材を充填して、バーナー煉瓦部３Ｂの上を強固な足場とすることで、重機１２による燃焼室１底部の煉瓦解体を可能とするものである。
バーナー部３の解体は、図２に示すように、充填工程２０と煉瓦解体工程２１を有する。

＜充填工程２０＞
充填工程２０は、第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄに充填材を充填する工程である。
本実施形態の充填工程２０は、開孔工程２０Ａと充填材注入工程２０Ｂを有する。

（開孔工程２０Ａ）
開孔工程２０Ａは、バーナー煉瓦部３Ｂに対し、バーナー煉瓦部３Ｂ上面から第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄに貫通する貫通孔２４をそれぞれ開孔する工程である。
まず、図３及び図４に示すように、燃焼室１底部の壁部３Ａの上端にフレーム２２を架設する。フレーム２２は、上面視で見て、第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄの対向方向に沿った方向に配設する。フレーム２２は例えばＨ形鋼を採用する。図３中、符号３０は、貫通孔の形成位置を示す。

次に、そのフレーム２２に対し、削孔機２３を、軸を上下にして支持させる。そして、削孔機２３で、バーナー煉瓦部３Ｂを上下に貫通する貫通孔２４を開孔する。
貫通する位置は、平面視で、第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄの天井面と重なる位置とする。この例では、第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄにそれぞれ連通する貫通孔２４を２個ずつ開孔する場合を例示している。貫通孔２４の開口断面積は、バーナー煉瓦部３Ｂの上端面に開口している通路の開口部の開口断面積よりも大きいことが好ましい。また貫通孔２４の開口断面積は、充填する充填材２６の径よりも大きくなるように設定する。

本実施形態では、充填材２６として平均粒径２０〜３０ｍｍ程度の砕き石からなる粒状体を採用した。また、バーナー煉瓦部３Ｂの上端面に開口している通路の開口部は、１３０ｍｍ×２８０ｍｍであった。そして、貫通孔２４の開口径を３００ｍｍΦとした。
なお、重機１２による解体作業に対するバーナー煉瓦部３Ｂの強度を考慮して、貫通孔２４の数や最大開孔径を設計する。

（充填材注入工程２０Ｂ）
充填材注入工程２０Ｂは、貫通孔２４を介して上記第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄに上記充填材２６を流し込む工程である。
まず、図５のように、第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄに連通する各配管を取り外し、その配管連通路３Ｅ、３Ｆの開口に封止板２５を取り付けて封止する。

次に、開閉ホッパー２９に充填材２６を入れて、開閉ホッパー２９を各貫通孔２４の上に吊り上げて設置し、図６のように、開閉ホッパー２９内の充填材２６を貫通孔２４内に落とし込む。
これを繰り返すことで、第１の空洞部３Ｃ、第２の空洞部３Ｄ及び貫通孔２４内に充填材２６を充填する。
なお、適宜高圧水を貫通孔２４内に噴射して、投入した充填材２６が第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄ内で広がるようにするようにしても良い。この場合、封止板２５は、水が漏れ出ることが可能なメッシュ体などであることが好ましい。

＜煉瓦解体工程２１＞
煉瓦解体工程２１は、充填工程２０の後に、図７のように、バーナー煉瓦部３Ｂの上に重機１２を載せて、重機１２によってバーナー煉瓦部３Ｂの煉瓦や壁面の煉瓦を解体する工程である。
すなわち、クレーンで重機１２を吊り上げてバーナー煉瓦部３Ｂの上に載置する。そして、重機１２でバーナー煉瓦部３Ｂの煉瓦や壁面の煉瓦を解体して、クレーンで搬入した回収容器３０によって、解体した煉瓦を排出する。これを繰り返して、上側から下側に向けて順番にバーナー煉瓦部３Ｂの煉瓦や壁面の煉瓦を解体する。

図８は、煉瓦解体工程２１の後期の状態を示す。図８中、符号３Ｇは、壁部３Ａを構成していた鉄皮である。
ここで、上記説明では、充填材２６として砕き石などからなる粒状体を例示したが、充填材２６は、粉状体であっても良い。だたし、回収容器３０での排出を考慮すると、粉状体よりも粒状体や粉状体の方が好ましい。
また、充填材２６としてコンクリートやモルタルなどを流し込んで充填しても良いが、重機１２での解体を考慮すると粒状体の方が好ましい。

また、上記実施形態では、貫通孔２４を開孔し、貫通孔２４を介して充填材２６を第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄに充填しているが、バーナー煉瓦部３Ｂに形成されている通路を通じて充填材２６を第１の空洞部３Ｃ及び第２の空洞部３Ｄに充填するようにしても良い。ただし、直線状に上下に延びる貫通孔２４を介して充填材２６を投入する方が、より確実に充填することが可能となる。
また、上記説明では、貫通孔２４内にも充填材２６を充填しているが、貫通孔２４内には充填材２６が完全に充填されていなくても良い。
また、充填材２６が注入時にコンクリートやモルタルなどの液体に近い流体状であれば、配管連通路３Ｅ、３Ｆから充填材２６を圧入して充填するようにしても良い。

以上のように、本実施形態にあっては、バーナー部３の上に安全に重機１２を載せて、当該重機１２でバーナー煉瓦部３Ｂの煉瓦の解体作業が出来るので、手作業で行う場合に比べて、外燃式熱風炉の燃焼室１底部の煉瓦解体を、安全且つ短期間に行うことが可能となる。

１ 燃焼室
２ 直胴部
３ バーナー部
３Ａ 壁部
３Ｂ バーナー煉瓦部
３Ｃ 第１の空洞部
３Ｄ 第２の空洞部
３Ｅ、３Ｆ 連通路
３Ｇ 鉄皮
１０ ピン
１１ 炉内デッキ
１２ 重機
２０ 充填工程
２０Ａ 開孔工程
２０Ｂ 充填材注入工程
２１ 煉瓦解体工程
２２ フレーム
２３ 削孔機
２４ 貫通孔
２５ 封止板
２６ 充填材
３０ 回収容器

Claims (3)

1. 燃焼ガス及び燃焼空気が通過可能な通路が形成されたバーナー煉瓦部と、上記バーナー煉瓦部の下部に配置されて、燃焼空気が供給される第１の空洞部及び燃焼ガスが供給される第２の空洞部とを有するバーナー部が燃焼室の底部に形成された、外燃式熱風炉における上記バーナー部の解体方法であって、
   上記第１の空洞部及び第２の空洞部に充填材を充填する充填工程と、
   上記充填工程の後に、上記バーナー煉瓦部の上に重機を載せて、上記重機によって上記バーナー煉瓦部の煉瓦を解体する煉瓦解体工程と、
   を有することを特徴とするバーナー部の解体方法。
2. 上記充填材は、粒状体若しくは粉状体の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項１に記載したバーナー部の解体方法。
3. 上記充填工程は、
   上記バーナー煉瓦部に対し、バーナー煉瓦部上面から上記第１の空洞部及び第２の空洞部に貫通する貫通孔をそれぞれ開孔する開孔工程と、
   上記貫通孔を介して上記第１の空洞部及び第２の空洞部に上記充填材を流し込む充填材注入工程と、を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したバーナー部の解体方法。

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