JP6970636B2 - コークス炉構築工法及びコークス炉構築用仮設上屋 - Google Patents

Description

本発明は、コークス炉を構築する際、煉瓦積み作業を行うためのコークス炉構築工法及びコークス炉構築用仮設上屋に関する。

コークス炉を改修・建設するためのコークス炉本体煉瓦積み作業において、コンクリート基礎が出来上がると、次にその上で煉瓦積みが行われる。この煉瓦積みは、コークス炉本体構築であり、メイン作業となる。

例えば図１０は、従来のコークス炉構築工法の例を示している。構築すべきコークス炉１００に対する煉瓦積み作業の際、上屋２００の他にＰＳ（Pusher Side）に下屋２０１を設置し、煉瓦倉庫とする。下屋には様々な形状の煉瓦１を多量にストックしておき、施工箇所に応じた形状の煉瓦１を選択し、築炉工が手積みで煉瓦積み作業を行う。

上屋２００上部の両側には炉団長方向に走行するサスペンションクレーン２０２を設置し、このサスペンションクレーン２０２は主に本体煉瓦積み完了後の金物据付等に使用する。
また、煉瓦積みの際の下屋２０１から上屋２００への煉瓦１の搬入には通常、ＰＳのサスペンションクレーン２０２とローラコンベヤ１２（図１１をも参照）が併用され、炉が積み上がるに従い足場材で嵩上げするやり方で行われる。なお、図１０及び図１１において、矢印Ｘは構築すべきコークス炉１００の奥行き方向を、また矢印Ｙ方向は炉団長方向をそれぞれ示す。

しかしながら、従来のコークス炉構築工法では煉瓦１のサイズは、基本的に人手で扱えるものに限られる。また、多量の煉瓦１を積み上げる箇所まで搬入し、精度良く積み上げていくために煉瓦積み作業には極めて長期間の期日を要するばかりか、築炉工が多人数必要にならざるを得なかった。

本発明はかかる実情に鑑み、効率よく且つ適正な煉瓦積上げ作業を行い、工期短縮等を図ることを目的とする。

本発明のコークス炉構築工法は、構築すべきコークス炉のＰＳ及びＣＳに渡って炉奥行方向に延びる門型フレームを、炉団長方向に所定ピッチで配して構成される仮設上屋からなる建屋内で前記コークス炉を構築する工法であって、隣接する前記門型フレーム間において、天井材に配置されたガイドビーム間に架け渡され、炉奥行方向にＰＳからＣＳに渡って移動可能な走行レールと、当該走行レールに搭載されて炉団長方向に走行可能なクレーンユニットとを用いて、煉瓦を前記門型フレーム間の炉内の適切な位置に搬送することにより、前記コークス炉を構築することを特徴とする。

本発明によれば、下屋にストックされた煉瓦をＰＳから供給する従来工法とも併用可能であり、煉瓦は大型ブロックでも取り扱うことができ、これによりコークス炉構築の工期を大幅に短縮することができる。また、小煉瓦については従来工法により下屋にて選別後、ＰＳから供給する等の工法も可能になる。

本発明の実施形態におけるコークス炉構築用仮設上屋の全体構成例を示す斜視図である。 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係るコークス炉まわりの構成例を示す図である。 本発明の実施形態におけるコークス炉構築に使用する仮設上屋まわりの全体構成を示す正面図である。 本発明の実施形態におけるコークス炉構築用仮設上屋の平面図である。 本発明の実施形態におけるコークス炉構築用仮設上屋の斜視図である。 本発明の実施形態に係る門型フレーム等の配置関係を上屋本体の部分平面図である。 本発明の実施形態に係るコークス炉構築用仮設上屋に付帯されるステージまわりを示す正面図である。 本発明の実施形態におけるコークス炉構築用仮設上屋に付帯されるステージまわりを示す平面図である。 従来のコークス炉構築工法の例を示す図である。 従来のコークス炉構築工法における煉瓦積み作業の様子を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明によるコークス炉構築工法及びコークス炉構築用仮設上屋における好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかるコークス炉構築工法に使用するコークス炉構築用仮設上屋１０の概略構成例を示す。仮設上屋１０において、構築するコークス炉１００全体を覆うように仮設される建屋内には、コークス炉１００を形成するための煉瓦が搬入され、該煉瓦を積み上げてコークス炉を構築する。

ここで先ず、コークス炉１００について説明する。図２はコークス炉１００の構造例を示す破断斜視図である。図３はコークス炉１００まわりの例を示す断面図である。図２に示すようにコークス炉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の矢印Ｙ方向；炉団長方向）、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１００は基本的に煉瓦製であり、多数の煉瓦を積み重ねて構成される。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の奥行き方向Ｘの両端部には図３に示すように、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。炉団のＰＳ（Pusher Side）には押出機１０５が配備され、ＣＳ（Coke Side）にはガイド車１０６が配備される。また、炉団のＰＳ及びＣＳにはそれぞれ、炉団長方向Ｙに沿ってプラットホーム１０７を有する。なお、コークス炉１００はコンクリート基礎１００Ａ上に構築される。

コークス炉１００のＣＳには更に、炉団長方向に消火車及び電車１０８の軌条１０９、ガイド車軌条１１０、集塵ダクト類１１１が設置されている。なお、ガイド車軌条１１０は第三軌条１１０Ａを含んでおり、これらはいずれもガイド車軌条として機能する。集塵ダクト類１１１は、電車１０８の軌条１０９を跨いで渡された梁１１２や支柱等により高位置に保持された構造である。このようにＣＳのガイド車１０６が走行する範囲付近にはコークス炉１００に付帯する多数の設備あるいは装置等が設置される。

次に、図４はコークス炉構築に使用する仮設上屋１０まわりの全体構成を示す正面図、図５はその平面図、図６はその斜視図である。コークス炉１００は経時変化あるいは耐用年数の関係で改修し、又はその解体後に再構築され、本発明のコークス炉構築工法ではコークス炉１００の改修・建設のためのコークス炉本体煉瓦積み作業において、仮設上屋１０が使用される。
仮設上屋１０の基本構成において、フレーム材の接合によりコークス炉１００を覆う門型を呈して構成され、炉団長方向Ｙに長く延びる上屋本体１１と、上屋本体１１の外部から内部へ延設され、積み上げる煉瓦１を上屋本体１１内に搬入するコンベア１２と、上屋本体１１の天井部において走行可能に懸架され、コンベア１２上の煉瓦を所定位置に移載して積み上げるクレーン装置１３と、を備える。

なお、ＰＳに設置された下屋２０１を併用可能であり、下屋２０１には様々な形状の煉瓦１がストックされる。下屋２０１にストックされた煉瓦１はコンベア１２上に載せて、上屋本体１１内に搬入することができる。

上屋本体１１は、コークス炉１００を挟むようにＰＳ及びＣＳにそれぞれ立設される支柱１４と支柱１４の上端部を連結する天井材１５とにより形成される複数の門型フレーム１６を含み、これらの門型フレーム１６は炉団長方向Ｙに所定ピッチ間隔で列設され、炉団長方向Ｙに延びるフレーム１７により相互に連結される。門型フレーム１６の配置間隔は燃焼室１０３の４〜５個分のスパンに設定され、本例では図７に示すように燃焼室１０３の４個分のスパンに対応するピッチ間隔Ｐで配設する。なお、図７において、例えば燃焼室１０３の場合にあってはこれを形成するために、各燃焼室１０３の炉団長方向Ｙ両側に煉瓦１が積み上げられる。煉瓦１は単体のものでよく、また、大小所定のブロック単位で構成されてもよい。

煉瓦１を積み上げないスペースを使って、図５に示すように作業者が作業するための複数の足場１８が、コンベア１２に対応して奥行き方向Ｘに、所定高さ位置に水平に配置される。各足場１８は高さ調整可能に支持され、煉瓦１の積上げ高さに応じてその高さを調節することができる。コンベア１２は例えば一つ置きの足場１８上に敷設され、コンベア１２に載せた煉瓦１が奥行き方向Ｘに搬送される。

クレーン装置１３は、隣接する門型フレーム１６の天井材１５の下側に配置されたガイドビーム１９（図４）間に図５のように架け渡されて、奥行き方向Ｘに走行可能な走行レール２０と、図６に示されるように走行レール２０に搭載されて炉団長方向Ｙに走行可能なクレーンユニット２１とを備える。クレーンユニット２１として所謂サスペンションクレーンユニットが好適であり、煉瓦１の積上げ作業等に供されるワイヤ２２が垂下される。
この場合、クレーンユニット２１の基数は必要に応じて増減可能であり、少なくとも２ヵ所以上の門型フレーム１６間において、クレーンユニット２１が配される。

ここで、ＣＳの場合にあっては図８のように例えば消火車及び電車１０８の軌条１０９上に、図９にも示すように炉団長方向Ｙに沿ってステージ２３が上屋本体１１の側近に敷設し、コンベア１２はステージ２３まで延び出すようにする。ステージ２３上では、煉瓦１の搬送用のフォークリフト２５が走行可能であり、コンベア１２に煉瓦１の投入等の作業が行われる。ステージ２３が十分広いと搬入用のトラック２４も走行でき、フォークリフト２５に寄り付き可能であるのでより効率よく煉瓦１を投入できる（図８、図９）。

仮設上屋１０は、コークス炉１００を構築する敷地で、コークス炉１００全体を覆うように仮設される。仮設上屋１０の組立てに際して、上屋本体１１を構成する支柱１４や天井材１５でなる門型フレーム１６、あるいはフレーム１７等がクレーン等を使って所定位置に設置され、これらのフレーム材等を適宜接合することで仮設上屋１０を組み上げる。必要に応じてコークス炉１００の周辺設備等が適宜撤去され、ステージ２３の付帯設備が組み付けられる。なお、仮設上屋１０の屋根部や側面はパネル材あるいは板金等で全体が覆われ、風雨等から内部が保護される。

本発明のコークス炉構築工法において、構築すべきコークス炉１００を覆うように仮設された仮設上屋１０の上屋本体１１内に煉瓦１を搬入し、煉瓦１を門型フレーム１６間の炉内の適切な位置に搬送することにより、コークス炉１００を構築する。この場合、築炉初期にはコンベア１２を使って、下屋２０１にストックされた煉瓦１をＰＳから供給することができ、その際、クレーンユニット２１を使用せずに煉瓦積み作業を行うことができる。なお、築炉初期ではクレーンユニット２１を設置しないでもよいが、クレーンユニット２１を使用することも可能である。

煉瓦積み作業が進むのに従い、足場１８を高さ調整し、即ち煉瓦１の積上げ高さに応じてその高さを次第に高くする。少なくとも築炉初期以降は、走行レール２０に搭載されて炉団長方向Ｙに走行するクレーンユニット２１を使用することが好適であり、ガイドビーム１９に沿って走行レール２０を走行させ、あるいは走行レール２０に沿ってクレーンユニット２１を走行させることで、クレーンユニット２１で吊り上げた煉瓦１を、足場１８にいる作業者まで的確に届けることができる。

本発明のコークス炉構築工法ではＰＳ及びＣＳ双方の側から、又はＰＳ及びＣＳ側を選択的にして煉瓦１を供給することができ、築炉作業を効率的に行えるようにしている。即ち、特にＰＳからだけでなくＣＳからも煉瓦１を供給することができ、その際、ＣＳに設置されたステージ２３にはスロープを伴うトラック２４用出入り口をそれぞれ設けることもできる。ステージ２３からコンベヤ１２で煉瓦１が炉内に搬入され、コンベヤ１２で炉内に搬入した煉瓦１をクレーン装置１３で吊り上げ、煉瓦１の積み作業を行う。

ＣＳから煉瓦１を供給する場合、煉瓦１として単体でもよいが、パレットに載せたブロック単位でもよい。ブロック単位の煉瓦１の場合でも上記同様に、クレーンユニット２１で吊り上げた煉瓦１を、足場１８にいる作業者まで的確に届けることができる。

煉瓦積み作業の完了後、ガイドビーム１９の両端部を切断し、従来工法同様に炉団長方向Ｙに走行するサスペンションクレーンを設置し、これを金物据付に使用するようにしてもよい。

本発明によれば、煉瓦１は大型ブロックでも取り扱うことができ、これによりコークス炉構築の工期を大幅に短縮することができる。
また、下屋２０１にストックされた煉瓦１をＰＳから供給する従来工法とも併用可能であり、例えば煉瓦１の大型ブロックについてはステージ２３を使ってＣＳから煉瓦１を搬入し、選別作業を要する小煉瓦については従来工法により下屋２０１にて選別後、ＰＳから供給する等の工法も可能になる。
更に、煉瓦１をＰＳのみから搬入する工法、あるいはＣＳのみから搬入する工法等も可能である。

煉瓦をクレーン装置で鉛直に吊り下げて煉瓦積み作業を行うことができるため、人手では困難であったブロック単位での煉瓦積みが可能である。また、雨天でも作業工程に影響がなく、炉の周囲が狭隘でも効率的な施工が可能である等の利点もある。

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。
コンベア１２やクレーン装置１３の台数は増減可能であり、また、門型フレーム１６を列設するピッチ間隔は変更可能である。
また、本発明によるコークス炉構築用仮設上屋は、ＰＳ及びＣＳのいずれにおいても適用することができる。

１ 煉瓦、１０ 仮設上屋、１１ 上屋本体、１２ コンベア、１３ クレーン装置、１４ 支柱、１５ 天井材、１６ 門型フレーム、１７ フレーム、１８ 足場、１９ ガイドビーム、２０ 走行レール、２１ クレーンユニット、２２ ワイヤ、２３ ステージ、１００ コークス炉。

Claims (7)

1. 構築すべきコークス炉のＰＳ及びＣＳに渡って炉奥行方向に延びる門型フレームを、炉団長方向に所定ピッチで配して構成される仮設上屋からなる建屋内で前記コークス炉を構築する工法であって、
   隣接する前記門型フレーム間において、天井材に配置されたガイドビーム間に架け渡され、炉奥行方向にＰＳからＣＳに渡って移動可能な走行レールと、当該走行レールに搭載されて炉団長方向に走行可能なクレーンユニットとを用いて、
   煉瓦を前記門型フレーム間の炉内の適切な位置に搬送することにより、前記コークス炉を構築することを特徴とするコークス炉構築工法。
2. ２ヵ所以上の前記門型フレーム間において、前記クレーンユニットが配されることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉構築工法。
3. ＰＳからでなくＣＳからも煉瓦を供給し、築炉作業を効率的に行えるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉構築工法。
4. 煉瓦を供給するためのステージをＣＳに配することを特徴とする請求項３に記載のコークス炉構築工法。
5. 構築すべきコークス炉全体を覆うように仮設される建屋内に、前記コークス炉を形成するための煉瓦が搬入され、該煉瓦を積み上げて前記コークス炉を構築するコークス炉構築用仮設上屋であって、
   構築すべきコークス炉のＰＳ及びＣＳに渡って炉奥行方向に延びる門型フレームを、炉団長方向に所定ピッチで配して構成される上屋本体と、
   前記上屋本体の外部から内部へ延設され、積み上げる煉瓦を前記上屋本体内に搬入するコンベアと、
   隣接する前記門型フレーム間において、天井材に配置されたガイドビーム間に架け渡され、炉奥行方向にＰＳからＣＳに渡って移動可能な走行レールと、当該走行レールに搭載されて炉団長方向に走行可能なクレーンユニットとを備え、前記コンベア上の煉瓦を前記門型フレーム間の位置に搬送して積み上げるクレーン装置と、を備えたことを特徴とするコークス炉構築用仮設上屋。
6. 前記門型フレームが前記コークス炉の炉団長方向に所定ピッチで列設されて相互に連結されることを特徴とする請求項５に記載のコークス炉構築用仮設上屋。
7. 前記上屋本体の側近に前記コークス炉の炉団長方向に沿ってステージが敷設され、前記コンベアが前記ステージ上まで延び出していることを特徴とする請求項５又は６に記載のコークス炉構築用仮設上屋。

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