JP7328536B2 - 熱風炉の解体方法および治具 - Google Patents

Description

本発明は、熱風炉の解体方法および治具に関する。熱風炉とは、高炉に熱風を送風するための設備である。

熱風炉の老朽化が進むと、熱風炉を更新する必要が生じる。熱風炉の更新工事に必要な期間は、例えば１基当たり約２９か月（約２年半）である。一般的に、１つの高炉には４基の熱風炉があるため、１つの高炉において全ての熱風炉の更新が完了するには、例えば約１０年の期間が必要となる。
熱風炉の更新期間中、１つの高炉に対し、熱風炉を４基ではなく３基で運転する必要がある。熱風炉の稼働基数が１基減少することで、例えば、以下（１）、（２）のような状況が長期間（最大約１０年）発生する。（１）熱風の高炉への送風温度の低下による還元材比の増加、すなわち操業コストおよびＣＯ_２排出量の増加。（２）熱風炉でのトラブル発生時の高炉の停止リスクの増加（１基にトラブルが生じた場合、残りの２基での運転となるが、２基で高炉の操業を継続するだけの熱風を送ることができない場合、臨時休風する必要が生じ得る）。
上記（１）、（２）のような影響を無くすことはできないが、少しでもこれらの影響が発生する期間を短くするために、熱風炉の更新に必要な期間を短くする工法が望まれている。例えば、特許文献１では、熱風炉の解体工事の工期が短縮できる解体方法が提案されている。

特開２０１７－１５００３２号公報

熱風炉の解体工事は、熱風炉内の狭隘な環境下での工事となるため、一般的には重機が使用できず、従来から手作業で実施していることが多い。数万個と数量が多いチェッカー煉瓦の解体に際し、これらのチェッカー煉瓦をひとつひとつ人力で吊り上げて手作業で解体する場合、チェッカー煉瓦の解体工事が工期期間に与える影響が大きい。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、狭隘な環境下でチェッカー煉瓦の吊り上げを円滑に実施し、熱風炉を短工期で解体することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る一態様の熱風炉の解体方法は、複数段のチェッカー煉瓦を備える熱風炉を解体する解体方法であって、各段の前記チェッカー煉瓦には、各段の前記チェッカー煉瓦を上下方向に貫通する縦孔が形成され、前記複数段のチェッカー煉瓦は、各段の前記チェッカー煉瓦における前記縦孔が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられ、前記解体方法は、前記複数段のチェッカー煉瓦のうち、少なくとも上から２段の前記チェッカー煉瓦の縦孔に上方から治具を差し込む工程と、前記縦孔内に前記治具が配置された少なくとも上から２段の前記チェッカー煉瓦のうち、最下段の前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する工程と、前記最下段の前記チェッカー煉瓦に固定された前記治具を介して、前記最下段の前記チェッカー煉瓦及び前記最下段の前記チェッカー煉瓦に積み重ねられた前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程と、を備え、前記治具を固定する工程では、前記チェッカー煉瓦の前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てていない状態から、前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てる状態に変更することで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する。

ここで縦孔の形態は、１つの縦孔の全体が１つのチェッカー煉瓦に形成されている形態に限られない。例えば１つの縦孔が、複数のチェッカー煉瓦の間に形成されていてもよい。また「各段のチェッカー煉瓦における縦孔が水平方向に位置合わせされた状態」とは、上下方向に隣り合う各段のチェッカー煉瓦において互いの縦孔の位置が水平方向に合っていて、各段のチェッカー煉瓦の縦孔が上下方向につながっている状態を意味する。
縦孔に治具を差し込むことは、縦孔の外部から縦孔内に治具を突き入れる、差し入れる動作を意味する。
縦孔に治具が配置されていることは、縦孔内に治具が位置している状態を意味する。
チェッカー煉瓦に治具を固定することは、チェッカー煉瓦と治具との上下方向の相対的な移動が規制されていない状態から規制された状態に変更することを意味する。例えば、チェッカー煉瓦に治具を固定することには、チェッカー煉瓦の縦孔の内周面に治具を押し当てていない状態から、前記内周面に治具を押し当てる状態に変更する場合が含まれる。さらに例えば、治具の先端を縦孔に差し込んだ後、チェッカー煉瓦の底面に治具が引っ掛けられていない状態から、チェッカー煉瓦の下方において治具の先端を水平方向に広げ、チェッカー煉瓦の底面に治具を引っ掛ける状態に変更する場合が含まれる。
チェッカー煉瓦に治具が固定されていることは、チェッカー煉瓦と治具との上下方向の相対的な移動が規制されている状態であることを意味する。
この方法によれば、少なくとも最下段のチェッカー煉瓦に治具を固定することで、最下段のチェッカー煉瓦に対して積み重ねられている全てのチェッカー煉瓦を、最下段のチェッカー煉瓦を介して治具によって支持することができる。よって、最下段のチェッカー煉瓦に対して積み重ねられている全てのチェッカー煉瓦を、治具を介して、最下段のチェッカー煉瓦と一体に引き上げることができる。

本発明に係る一態様の熱風炉の解体方法は、複数段のチェッカー煉瓦を備える熱風炉を解体する解体方法であって、各段の前記チェッカー煉瓦には、各段の前記チェッカー煉瓦を上下方向に貫通する縦孔が形成され、前記複数段のチェッカー煉瓦は、各段の前記チェッカー煉瓦における前記縦孔が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられ、前記解体方法は、前記チェッカー煉瓦の縦孔に治具を差し込む工程と、前記縦孔内に前記治具が配置された前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する工程と、前記チェッカー煉瓦に固定された前記治具を介して前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程と、を備え、前記治具を固定する工程では、前記チェッカー煉瓦の前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てていない状態から、前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てる状態に変更することで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定し、前記治具は、前記複数段のチェッカー煉瓦のうち、少なくとも上から２段の前記チェッカー煉瓦の縦孔に上方から差し込み可能である。

ここで治具が、複数段のチェッカー煉瓦のうち、少なくとも上から２段のチェッカー煉瓦の縦孔に上方から差し込み可能であるということは、治具の先端から所定の長さの領域が縦孔の孔径よりも細いことを意味する。前記所定の長さは、１段分超のチェッカー煉瓦の縦孔の深さに相当する長さである。前記所定の長さは、例えば縦孔の深さの１．２倍であってもよい。チェッカー煉瓦に十分に治具を固定するため、前記所定の長さは縦孔の深さの１．５倍以上であることが好ましい。
この方法によれば、治具によって複数段のチェッカー煉瓦を引き上げたり、１段のチェッカー煉瓦を引き上げたりすることができる。例えば、複数段のチェッカー煉瓦を引き上げた結果、局所的に１段のチェッカー煉瓦のみを引き上げることが望まれる状態が発生した場合などでも、治具を変更する必要がない。このような場合には、施工性を高めることができる。

前記治具は、前記縦孔に差し込まれる第１部材と前記第１部材に取り付けられて前記第１部材とともに前記縦孔に差し込まれ、前記第１部材に対して第１の位置と第２の位置との間を移動可能な第２部材と、を備え、前記治具を差し込む工程では、前記第２部材が前記第１の位置にある状態で、前記縦孔に前記第１部材および前記第２部材を差し込み、前記治具を固定する工程では、前記第２部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させることで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定してもよい。

この方法によれば、第２部材を第１の位置から第２の位置に移動させることで、チェッカー煉瓦に治具を固定することができる。
なお、第１部材および第２部材は、直接的でなく間接的に取り付けられていてもよい。言い換えると、第１部材と第２部材との間に他の部材が介在しない状態で、第１部材および第２部材が直接的に取り付けられていてもよい。第１部材と第２部材との間に他の部材が介在した状態で、第１部材および第２部材が間接的に取り付けられていてもよい。さらに、第１部材が、１つの部品によって形成されていてもよく、複数の部品によって形成されていてもよい。第２部材が、１つの部品によって形成されていてもよく、複数の部品によって形成されていてもよい。

前記治具を固定する工程では、前記第２部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるときに、前記縦孔の内周面に前記第２部材を押し当てることで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定してもよい。

この方法によれば、第２部材を第１の位置から第２の位置に移動させるときに、縦孔の内周面に第２部材を押し当てることで、チェッカー煉瓦に治具を固定することができる。

前記チェッカー煉瓦を除去することによって前記熱風炉にシュート縦穴を形成する第１工程と、前記シュート縦穴を外部に開口させる第２工程と、前記熱風炉の外部に開口した前記シュート縦穴を通して前記熱風炉内の前記チェッカー煉瓦を前記熱風炉の外部に搬出する第３工程と、を備え、前記第３工程において、前記治具を差し込む工程および前記治具を固定する工程を実施した後、前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程を実施することで引き上げられた前記チェッカー煉瓦を前記シュート縦穴に搬送してもよい。
前記チェッカー煉瓦を除去することによって前記熱風炉にシュート縦穴を形成する第１工程と、前記シュート縦穴を外部に開口させる第２工程と、前記熱風炉の外部に開口した前記シュート縦穴を通して前記熱風炉内の前記チェッカー煉瓦を前記熱風炉の外部に搬出する第３工程と、を備え、前記第１工程において、前記治具を差し込む工程および前記治具を固定する工程を実施した後、前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程を実施することで引き上げられた前記チェッカー煉瓦を除去してもよい。

この方法によれば、熱風炉のシュート縦穴を形成することができ、当該シュート縦穴を通してチェッカー煉瓦を落下させて搬出することができる。よって、更なる短工期化を図ること等ができる。

前記第２工程では、前記熱風炉の外部から鉄皮を通して前記チェッカー煉瓦を除去し、前記シュート縦穴に連通する横穴を形成し、前記横穴を通して前記シュート縦穴を外部に開口させてもよい。

この方法によれば、チェッカー煉瓦を除去して横穴を形成するので、横穴を深く形成することができる。よって、例えばシュート縦穴を鉄皮から離れた位置に形成することが可能になり、熱風炉のシュート縦穴の位置の自由度を高めること等ができる。

前記第２工程では、前記横穴の深さを、上方から下方に向けて徐々に小さくし、前記横穴の底面の一部を階段状に形成してもよい。

この方法によれば、横穴の底面の一部を階段状に形成するので、この底面の一部（階段状の部分）を利用して、チェッカー煉瓦を熱風炉の外部に容易に搬送することができる。

前記第１工程から前記第３工程を複数回繰り返し、前記複数段のチェッカー煉瓦を所定の高さずつ複数回に分けて解体してもよい。

この方法によれば、一度に深いシュート縦穴を形成するのではなく、浅いシュート縦穴を複数回形成することができる。したがって、例えば、解体中のチェッカー煉瓦を足場として利用して、炉壁の解体をすることができる。一度に深いシュート縦穴を形成するのは、大規模な作業となるものの、浅いシュート縦穴を複数回形成することにより、作業性及び安全性を向上させることができる。

前記所定高さは１～５ｍであってもよい。

この方法によれば、一度に形成するシュート縦穴の深さを抑えることができる。その結果、上述したように解体するチェッカー煉瓦を足場として利用するときに、円滑な作業を実施することができる。

前記第３工程では、前記チェッカー煉瓦上に設置されたコンベヤを利用して前記チェッカー煉瓦を前記シュート縦穴に搬送してもよい。

この方法によれば、コンベヤを利用してチェッカー煉瓦を容易に解体することができる。

前記熱風炉は、外燃式であってもよい。

内燃式の熱風炉においては燃焼室が炉内シュートの役割を果たすため、チェッカー煉瓦を含む炉内の解体物を地上まで搬送することは比較的容易である。しかしながら、外燃式の熱風炉は炉内に燃焼室がないため、内燃式の熱風炉と同様の方法で地上まで解体物を搬送することはできない。言い換えると、外燃式の熱風炉は、内燃式の熱風炉とは異なり、炉内に炉下部まで通じた開口がない。そのため、炉内の解体物を地上まで運搬することが困難である。その結果、外燃式の熱風炉の解体工事では、内燃式の熱風炉の解体工事よりも、工期が長くなり、作業も複雑となる。
そこで、例えば外燃式の熱風炉において前述のようにシュート縦穴をまず形成し、内燃式の熱風炉における燃焼室のような役割を果たす炉内シュートを形成する。これにより、外燃式の熱風炉であっても内燃式の熱風炉並の工期・作業性を確保することが可能となる。

前記熱風炉内において、前記治具を吊り下げるビームより上側に炉内デッキを設置し、または前記ビームによって炉内デッキを形成してもよい。

この方法によれば、例えば、治具によってチェッカー煉瓦を吊り下げながら、炉内デッキ上で作業することができる。よって、熱風炉の解体作業を並行して実施することが可能になり、更なる短工期化を図ることができる。

前記治具を差し込む工程では、水平方向に並ぶ複数の前記縦孔に前記治具を差し込み、前記治具を固定する工程では、水平方向に並ぶ複数の前記チェッカー煉瓦それぞれに前記治具を固定し、前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程では、前記治具が固定された水平方向に並ぶ複数の前記チェッカー煉瓦を引き上げてもよい。

この方法によれば、水平方向に並ぶ複数のチェッカー煉瓦を一度に除去することができる。

本発明に係る一態様の治具は、複数段のチェッカー煉瓦を備える熱風炉に用いられる治具であって、各段の前記チェッカー煉瓦には、各段の前記チェッカー煉瓦を上下方向に貫通する縦孔が形成され、前記複数段のチェッカー煉瓦は、各段の前記チェッカー煉瓦における前記縦孔が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられ、前記治具は、前記熱風炉内において、前記縦孔内に配置された状態で前記チェッカー煉瓦を吊り下げ、前記治具は、先端から前記縦孔に差し込まれる棒状の第１部材と、前記第１部材に取り付けられて前記第１部材とともに前記縦孔に差し込まれ、前記第１部材に対して第１の位置と第２の位置との間を移動可能な第２部材と、を備え、前記第１部材の軸方向から前記治具を見た平面視において、前記第２部材が前記第２の位置にあるときには、前記第２部材が前記第１の位置にあるときに比べて、前記第２部材が、前記第１部材に対して前記第１部材の軸方向と直交する方向に離れ、前記第２部材が前記第１の位置にあるとき、前記治具の先端から前記治具の基端に向かって１００ｍｍを超えて広がる先端領域であって、前記先端領域の最大幅が４０ｍｍ未満であり、前記第２部材は前記先端領域に配置されるとともに、前記第２部材は、前記第２部材が前記第１部材に対して前記第１部材の軸方向と直交する方向に離れた際に前記チェッカー煉瓦の前記縦孔内で前記第１部材の軸方向と直交する方向に押し広げられる複数の可動片を有する治具。
前記第２部材が前記第１の位置にあるとき、前記治具の先端から前記治具の基端に向かって２００ｍｍを超えて広がる先端領域であって、前記先端領域の最大幅が４０ｍｍ未満であり、前記第２部材は前記先端領域に配置されてもよい。
前記第２部材が前記第１の位置にあるとき、前記治具の先端から前記治具の基端に向かって１００ｍｍを超えて広がる先端領域であって、前記先端領域の最大幅が２０ｍｍ未満であり、前記第２部材は前記先端領域に配置されてもよい。
ここで、第１部材の径方向とは、第１部材の軸方向と直交する方向をいう。また、第２部材が第１部材に対して第１部材の径方向に離れるとは、両部材が完全に離間する場合のみでなく、例えば第１部材に第２部材が一部接しながらその接点を中心に回転する場合も含む。

一般に、チェッカー煉瓦の高さは１００ｍｍ～２００ｍｍ程度であり、縦孔の最小幅は４０ｍｍ以上である。長さが１００ｍｍ超かつ最大幅４０ｍｍ未満の先端領域を有する治具によれば、治具の先端領域を、複数段のチェッカー煉瓦の縦孔に上方から差し込むことができる。先端領域の長さが２００ｍｍ超であれば、より高さの高いチェッカー煉瓦にも適用することができる。
また、縦孔の最小幅が２０ｍｍ程度のチェッカー煉瓦の使用が検討される場合がある。先端領域の最大幅が２０ｍｍ未満であれば、そのような特殊なチェッカー煉瓦にも適用することができる。
その後、最下段のチェッカー煉瓦に治具を固定することで、最下段のチェッカー煉瓦に対して積み重ねられている全てのチェッカー煉瓦を、最下段のチェッカー煉瓦を介して治具によって支持することができる。よって、最下段のチェッカー煉瓦に対して積み重ねられている全てのチェッカー煉瓦を、治具を介して、最下段のチェッカー煉瓦と一体に引き上げることができる。

本発明によれば、狭隘な環境下でチェッカー煉瓦の吊り上げを円滑に実施することが可能になり、ひいては、熱風炉を短工期で解体することに寄与する。

本発明の一実施形態に係る治具および解体方法の対象となる外燃式の熱風炉を示す縦断面図である。 図１に示す熱風炉に設けられた煉瓦積層体を拡大して示す平面図である。 図１に示す熱風炉に設けられたビームの平面図である。 図１に示す熱風炉に設けられたコンベヤの平面図である。 図１に示す治具の使用方法の一例を示す図である。 図１に示す治具の使用方法の一例を示す図であって、図５に示す状態に対して、本体部を引き上げた状態を示す図である。 図１に示す熱風炉を解体するための治具の第１例であって、一部断面を含む正面図である。 図７に示す治具の一部を示す図であって、一部断面を含む正面図である。 図７に示す治具の一部の動作を説明する図であって、一部断面を含む正面図である。 図７に示す治具の一部の動作を説明する図であって、一部断面を含む正面図である。 図１に示す熱風炉を解体するための治具の第２例であって、一部断面を含む正面図である。 図１１に示す治具を示す図であって、一部断面を含む正面図である。 図１１に示す治具の動作を説明する図であって、一部断面を含む正面図である。 図１１に示す治具の動作を説明する図であって、一部断面を含む正面図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第１工程を説明する断面図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第１工程を説明する断面図であって、図１５に示す状態に対して、縦コアボーリング機によって煉瓦積層体の一部を除去した状態を示す図である。 図１６に示す作業が完了した状態において、煉瓦積層体に形成されるボーリング穴の平面図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第１工程を説明する断面図であって、図１５に示す状態に対して、治具によって煉瓦積層体の一部を除去する状態を示す図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第１工程の変形例を説明する断面図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第２工程を説明する断面図であって、一部のボーリング穴を二点鎖線で示した図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第２工程を説明する断面図であって、炉内シュートが形成された状態を示す図である。 図１に示す熱風炉の解体方法の第３工程を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る治具および解体方法の対象となる内燃式の熱風炉を示す縦断面図である。

以下、図１から図２３を参照し、本発明の一実施形態に係る治具５０および熱風炉の解体方法を説明する。まず、解体の対象となる熱風炉１について説明する。

（熱風炉）
図１に示すように、熱風炉１は、外燃式の熱風炉１である。熱風炉１は、高炉に吹き込む熱風を生成する。なお熱風炉１は、後述する内燃式の熱風炉１Ａ（図２３参照）や、頂部燃焼式の熱風炉（不図示）であってもよい。

熱風炉１は、蓄熱室１０と、蓄熱室１０の外部に設置された燃焼室２０と、を備えている。
蓄熱室１０は、円筒状の炉体１１（直胴部）と、炉体１１の底部に設置されたチェッカー受け金物１２と、チェッカー受け金物１２の上面に設置された煉瓦積層体１３と、炉体１１の上部に設置されたコニカル部１４と、コニカル部１４の上部に設置された蓄熱室ドーム部１５と、を備えている。

煉瓦積層体１３は、多数のチェッカー煉瓦１３０を炉高方向に積層したチェッカー煉瓦の煉瓦積層体である（以下、単に煉瓦積層体という）。煉瓦積層体１３は、複数段のチェッカー煉瓦１３０によって形成されている。各段のチェッカー煉瓦１３０は、炉体１１の水平断面の全域にわたって密に設けられている。チェッカー煉瓦１３０は、炉体１１の下部（底部）から上部までの領域にわたって複数段積み上げられている。なお、煉瓦積層体１３を構成するチェッカー煉瓦１３０は、上下に接する各段で相互に荷重負担するために水平方向にずらされて積まれていることが多い（いわゆるＡＢ積み、ＡＢＣ積み）が、水平方向にずらされて積まれていなくてもよい（いわゆるＡＡ積み）。

なお、いわゆるＡＢ積みでは、各段におけるチェッカー煉瓦１３０の配置パターンが、ＡパターンおよびＢパターンの２種類である。この場合、チェッカー煉瓦１３０がＡパターンで配置されている段に対して上下隣り合う段では、チェッカー煉瓦１３０がＢパターンで配置されている。
ＡＢＣ積みでは、各段におけるチェッカー煉瓦１３０の配置パターンが、Ａパターン、ＢパターンおよびＣパターンの３種類である。この場合、Ａパターンで配置されている段に対して上下隣り合う２つの段の一方では、チェッカー煉瓦１３０がＢパターンで配置され、他方ではチェッカー煉瓦１３０がＣパターンで配置されている。

ＡＢ積み、ＡＢＣ積みのいずれであっても、上下に接する各段でチェッカー煉瓦１３０が水平方向にずらされて積まれている場合、１つのチェッカー煉瓦１３０には、そのチェッカー煉瓦１３０に対して水平方向にずらされた複数のチェッカー煉瓦１３０が積み重ねられる。
またいわゆるＡＡ積みでは、各段におけるチェッカー煉瓦１３０の配置パターンが、同一パターン（Ａパターンの１種類のみ）である。

図２に、炉高方向から平面視した煉瓦積層体１３の拡大図を示す。図２において、紙面に垂直な方向が炉高方向であり、上下方向である。以下、各段のチェッカー煉瓦１３０について詳述するが、各段のチェッカー煉瓦１３０の構造はこれに限定されない。
図２に示すように、各段のチェッカー煉瓦１３０には、縦孔１３１が形成されている。縦孔１３１は、各段のチェッカー煉瓦１３０を上下方向に貫通している。縦孔１３１は、第１縦孔１３１ａと、第２縦孔１３１ｂと、を備えている。
第１縦孔１３１ａは、１つのチェッカー煉瓦１３０の内部に形成されている。言い換えると、チェッカー煉瓦１３０を上下方向から見た平面視において、第１縦孔１３１ａは、チェッカー煉瓦１３０の外周縁の内側に配置されている。

第２縦孔１３１ｂは、隣り合うチェッカー煉瓦１３０の間に形成される。言い換えると、チェッカー煉瓦１３０を上下方向から見た平面視において、第２縦孔１３１ｂは、チェッカー煉瓦１３０の外周縁の外側に配置されている。
以上のように、縦孔１３１の形態は、１つの縦孔１３１の全体が１つのチェッカー煉瓦１３０に形成されている形態に限られない。例えば１つの縦孔１３１が、複数のチェッカー煉瓦１３０の間に形成されていてもよい。

第１縦孔１３１ａおよび第２縦孔１３１ｂは、いずれも平面視形状が同等である。なお前述したように、チェッカー煉瓦１３０は上下に接する各段で水平方向にずらされた積み方をされているが、各段の縦孔１３１は、重ね合わされている。すなわち、各段におけるチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１は、水平方向の位置が同等とされている。言い換えると、複数段のチェッカー煉瓦１３０は、各段のチェッカー煉瓦１３０における縦孔１３１が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられている。すなわち、上下方向に隣り合う各段のチェッカー煉瓦１３０において互いの縦孔１３１の位置が水平方向に合っていて、各段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１が上下方向につながっている。その結果、同軸的に配置された縦孔１３１を通して、気体（燃焼ガス）が煉瓦積層体１３を上下方向に円滑に流通する。なお、各段のチェッカー煉瓦１３０において、複数の縦孔１３１は、水平方向に互いに同等の距離に配置されている。

図１に示すように、燃焼室２０は、円筒状の炉体２１と、炉体２１の底部に設置された加熱用のバーナー２２と、炉体２１の側面に接続された図示しない混合室と、前記混合室と高炉とを接続する図示しない送風管と、炉体２１の上部に設置された燃焼室ドーム部１６と、を備えている。燃焼室ドーム部１６は、前述した蓄熱室ドーム部１５に接続されている。炉体２１の内部は、燃焼室ドーム部１６および蓄熱室ドーム部１５を介して蓄熱室１０の炉体１１の内部と連通されている。

蓄熱室１０の炉体１１、コニカル部１４、蓄熱室ドーム部１５や、燃焼室２０の炉体２１、燃焼室ドーム部１６はいずれも、炉壁３０によって形成されている。炉壁３０は、鉄皮３１と、鉄皮３１の内面に配置された炉壁煉瓦３２と、を備えている。炉壁煉瓦３２は、断熱煉瓦や耐火煉瓦である。断熱煉瓦および耐火煉瓦は、鉄皮３１側からこの順に配置される。

（熱風炉の解体システム）
なお図１では、熱風炉１が高炉に熱風を送風している状態ではなく、熱風炉１を解体するための準備がされている状態を示している。図１に示す熱風炉１には、作業者Ｐが蓄熱室ドーム部１５の解体作業を実施するための炉内デッキ４２と、炉内デッキ４２から吊り下げられたビーム４５と、ビーム４５から吊り下げられ、煉瓦積層体１３を解体するための治具５０と、煉瓦積層体１３上に設けられ、チェッカー煉瓦１３０を搬送するコンベヤ４１と、が設けられている。これらの炉内デッキ４２、ビーム４５、治具５０およびコンベヤ４１は、熱風炉の解体システム４０を構成する。

（炉内デッキ）
炉内デッキ４２は、熱風炉１内においてビーム４５より上側に設置されている。なお炉内デッキ４２は、ビーム４５によって形成されていてもよい。
チェッカー煉瓦１３０の解体の着手前に炉内デッキ４２を設置することにより、蓄熱室ドーム部１５の炉壁煉瓦３２の解体および煉瓦積層体１３のチェッカー煉瓦１３０の解体の同時開始（並行作業）が可能となる。これにより、例えば、蓄熱室ドーム部１５の炉壁煉瓦３２の解体が終了するまで、煉瓦積層体１３のチェッカー煉瓦１３０の解体に着手できない等といったことがなくなり、待ち時間をなくして工期短縮が可能となる。例えば、炉内デッキ４２をコニカル部１４に設置し、蓄熱室ドーム部１５やコニカル部１４の炉壁煉瓦３２の解体と、煉瓦積層体１３のチェッカー煉瓦１３０の解体と、に同時に着手してもよい。

（ビーム）
図３に示すように、ビーム４５は、上下方向（炉頂部）から見た平面視において格子状に形成されている。ただし、ビーム４５の配置は、図３に示す格子状に限定されず、例えば、上下方向（炉頂部）から見た平面視において同心円状に形成されていてもよい。

（治具）
治具５０は、チェッカー煉瓦１３０を吊り下げる。チェッカー煉瓦１３０には、前述したように燃焼ガスの流路となる縦孔１３１が存在する。その縦孔１３１に治具５０を入れて吊り上げることで、チェッカー煉瓦１３０を狭隘な環境下でも重機を使用せずに機械的に解体することができる。

治具５０は、ウィンチ５１（チェーンブロック）と、連結部５２と、本体部５３と、を備えている。
ウィンチ５１は、電動ウィンチである。ウィンチ５１は、ビーム４５に接続されている。ウィンチ５１は、ビーム４５に、ビーム４５上を摺動可能であるようにスライド金具を介して接続されていてもよい。この場合、治具５０をビーム４５に沿ってスライド移動させることができる。その結果、水平方向に沿って所望の位置のチェッカー煉瓦１３０を吊り上げたり、チェッカー煉瓦１３０の搬送を容易にしたりすることができる。また、ビーム４５が平面視において格子状に形成されている場合には、治具５０をビーム４５に沿ってスライド移動させることで、治具５０を熱風炉１内において多様な位置に移動させることができる。

連結部５２は、ウィンチ５１に接続されている。連結部５２は、水平方向に延びている。
本体部５３は、連結部５２から下方に向けて延びている。本体部５３は、連結部５２に、水平方向に間隔をあけて複数設けられている。なお本体部５３は、１つであってもよく、このとき、連結部５２は不要である。

本体部５３は、複数段のチェッカー煉瓦１３０のうち、少なくとも上から２段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に上方から差し込み可能である。縦孔１３１に本体部５３を差し込むことは、縦孔１３１の外部から縦孔１３１内に本体部５３を突き入れる、差し入れる動作を意味する。また本体部５３が、複数段のチェッカー煉瓦１３０のうち、少なくとも上から２段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に上方から差し込み可能であるということは、本体部５３の先端から所定の長さの領域が縦孔１３１の孔径よりも細いことを意味する。前記所定の長さは、少なくとも１段分のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１の深さによりも長い。すなわち、前記所定の長さは、１段分超のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１の深さに相当する長さである。前記所定の長さは、例えば縦孔１３１の深さの１．２倍であってもよい。チェッカー煉瓦１３０に十分に治具を固定するため、前記所定の長さは縦孔１３１の深さの１．５倍以上であることが好ましい。各本体部５３は、縦孔１３１に挿入され、例えば縦孔１３１の内周面からチェッカー煉瓦１３０を保持して吊り上げる。

なお、本体部５３が連結部５２に対してスライド可能であってもよい。この場合、チェッカー煉瓦１３０の寸法（縦孔１３１間の距離）にあわせて本体部５３の位置を調節することができる。ここでチェッカー煉瓦１３０の寸法は、熱風炉１によって異なる。よって、本体部５３が連結部５２に対してスライド可能であると、同一の治具５０を異なる熱風炉１にも適用することができる。
また治具５０は、ビーム４５から吊り下げるのに代えて、蓄熱室ドーム部１５の頂部や基部から吊り下げてもよい。なおまた、治具５０は、炉内デッキ４２から吊り下げてもよい。

（コンベヤ）
図１および図４に示すように、コンベヤ４１は、チェッカー煉瓦１３０を搬送する。コンベヤ４１は、煉瓦積層体１３の上面に設置される。コンベヤ４１は、例えば、外部電源が不要なローラコンベヤである。コンベヤ４１は、後述するシュート縦穴７１にチェッカー煉瓦１３０を搬送する。コンベヤ４１は、シュート縦穴７１（または、シュート縦穴７１の形成予定地）を中心として放射状に配置されていることが好ましい。

（チェッカー煉瓦の引き上げ方法）
ここで、上記治具５０を利用したチェッカー煉瓦の引き上げ方法（煉瓦積層体の解体方法）の概要を、図５および図６を用いて説明する。
なお図示の例では、煉瓦積層体１３を構成するチェッカー煉瓦１３０が、いわゆるＡＢ積みされているが、この方法は、チェッカー煉瓦１３０がＡＢＣ積みやＡＡ積みされている煉瓦積層体１３に適用することも可能である。

本実施形態では、治具５０によって一度に複数のチェッカー煉瓦１３０を吊り下げることができる。この治具５０によれば、水平方向に並んだ複数のチェッカー煉瓦１３０を数段分、一度に吊り下げることができる。

具体的には、まず図５に示すように、チェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に治具５０（本体部５３。以下、本段落において同じ）を差し込む。このとき、煉瓦積層体１３のうち、少なくとも上から２段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に上方から治具５０を差し込む。また、水平方向に並ぶ複数の縦孔１３１に治具５０を差し込む。これにより、少なくとも上から２段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に治具５０が配置される。ここで、縦孔１３１に治具５０が配置されていることは、縦孔１３１内に治具５０が位置している状態を意味する。なお図示の例では、上から３段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に治具５０が配置されている。
この工程の実施に際しては、例えば治具５０のウィンチ５１を利用して連結部５２および本体部５３を下降させ、本体部５３を縦孔１３１内に挿入させる。

次いで、チェッカー煉瓦１３０に治具５０（本体部５３。以下、本段落において同じ）を固定する。このとき、縦孔１３１内に治具５０が配置された３段のチェッカー煉瓦１３０のうち、少なくとも最下段のチェッカー煉瓦１３０である３段目のチェッカー煉瓦１３０に治具５０を固定する。また、水平方向に並ぶ複数のチェッカー煉瓦１３０それぞれに治具５０を固定する。
またチェッカー煉瓦１３０に治具５０を固定することは、チェッカー煉瓦１３０と治具５０との上下方向の相対的な移動が規制されていない状態から規制された状態に変更することを意味する。例えば、チェッカー煉瓦１３０に治具５０を固定することには、チェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１の内周面に治具５０を押し当てていない状態から、前記内周面に治具５０を押し当てる状態に変更する場合が含まれる。
さらに、チェッカー煉瓦１３０に治具５０が固定されていることは、チェッカー煉瓦１３０と治具５０との上下方向の相対的な移動が規制されている状態であることを意味する。
なお、この工程を実施するための具体的な治具５０の構造については後述する。

そして図６に示すように、チェッカー煉瓦１３０に固定された治具５０（本体部５３。以下、本段落において同じ）を介してチェッカー煉瓦１３０を引き上げる。このとき、前記３段目のチェッカー煉瓦１３０に固定された治具５０を介して、３段目のチェッカー煉瓦１３０に積み重ねられたチェッカー煉瓦１３０を引き上げる。また、治具５０が固定された水平方向に並ぶ複数のチェッカー煉瓦１３０を引き上げる。
ここで図示の例では、上下に接する各段のチェッカー煉瓦１３０が、水平方向にずらされて積まれている。したがって、３段目の各チェッカー煉瓦１３０には、前述したように、それぞれのチェッカー煉瓦１３０に対して水平方向にずらされた複数のチェッカー煉瓦１３０が２段目から積み重ねられる。２段目の各チェッカー煉瓦１３０にも同様に、それぞれのチェッカー煉瓦１３０に対して水平方向にずらされた複数のチェッカー煉瓦１３０が１段目から積み重ねられる。よって、３段目のチェッカー煉瓦に固定された治具を介してチェッカー煉瓦１３０を引き上げたとき、２段目のチェッカー煉瓦１３０、１段目のチェッカー煉瓦１３０の方が、引き上げられるチェッカー煉瓦１３０の水平方向の数が多くなる。言い換えると、前記３段目のチェッカー煉瓦１３０を引き上げたとき、一体に引き上げられるチェッカー煉瓦１３０の数は、上の段に向かうに従い、多くなる。
この工程の実施に際しては、例えば治具５０のウィンチ５１を利用して連結部５２および本体部５３を上昇させ、本体部５３をチェッカー煉瓦１３０とともに引き上げる。言い換えると、一つずつではなく複数段のチェッカー煉瓦１３０を一気に吊り上げることが可能である。

なお図示の例では、治具５０によって複数段のチェッカー煉瓦１３０を引き上げているが、最も上側に位置する１段のチェッカー煉瓦１３０のみを引き上げてもよい。この場合、治具５０を差し込むときに、複数段のチェッカー煉瓦１３０に差し込まなくてよく、最も上側に位置する１段のチェッカー煉瓦１３０のみに差し込めばよい。このとき、当該チェッカー煉瓦１３０は、最上段かつ最下段のチェッカー煉瓦１３０である。
ここで、前述のように、上下に接する各段のチェッカー煉瓦１３０が水平方向にずらされて積まれている場合、上から３段目のチェッカー煉瓦１３０を引き上げたとき、一体に引き上げられるチェッカー煉瓦１３０の数は、上の段に向かうに従い、多くなる。そのため、チェッカー煉瓦１３０を解体する過程で、最終的には下の段のチェッカー煉瓦１３０のみが残ることが考えられる。このように、複数段のチェッカー煉瓦１３０を引き上げた結果、局所的に１段のチェッカー煉瓦１３０のみを引き上げることが望まれる状態が発生した場合などであっても、１段のチェッカー煉瓦１３０も除去できる治具５０であれば、治具５０を変更する必要がない。このような場合には、施工性を高めることができる。

（治具の具体的な構成）
次に上記治具５０の具体的な構成の第１例および第２例を示す。治具５０の形態は、これらの形態に限られない。例えば、以下の構成では第１部材５５を第２部材５６に対して上昇させることにより第２部材５６を第１の位置から第２の位置に移動させてチェッカー煉瓦１３０に治具を固定するが、第１部材５５を第２部材５６に対して下降させることにより第２部材５６を第１の位置から第２の位置に移動させてチェッカー煉瓦１３０に治具を固定する構成としてもよい。

（第１例に係る治具）
図７に示すように、第１例に係る治具５０では、各本体部５３は、チェーン５４と、第１部材５５と、第２部材５６と、移動機構５７と、レバー５８と、を備えている。なお第１部材５５は、１つの部品によって形成されていてもよく、複数の部品によって形成されていてもよい。第２部材５６は、１つの部品によって形成されていてもよく、複数の部品によって形成されていてもよい。

第１部材５５は、その先端から縦孔１３１に差し込まれる。第１部材５５は、棒状に形成されている。第１部材５５は、上下方向に延びている。第１部材５５は、チェーン５４を介して連結部５２に連結されている。第１部材５５は、楔部分５５ａを備えている。楔部分５５ａは、下方に向かうに従い拡径している。なお楔部分５５ａは、下方に向かうに従い全周にわたって拡径していなくてもよい。言い換えると、楔部分５５ａは、下方に向かうに従い水平方向のうちの第１方向Ｘに拡幅してもよい。

第２部材５６は、第１部材５５に取り付けられて第１部材５５とともに縦孔１３１に差し込まれる。第２部材５６は、第１部材５５の周囲に配置された複数の可動片５９を備えている。
本実施形態では、複数の可動片５９として、２つの可動片５９が設けられている。２つの可動片５９は、例えば、１つの円筒を第１方向Ｘに半円状に分割して形成される。２つの可動片５９のうち、第１方向Ｘの第１側Ｘ１に位置する可動片５９を第１可動片５９ａといい、第１方向Ｘの第２側Ｘ２に位置する可動片５９を第２可動片５９ｂという。第１可動片５９ａには、後述する第１ピン６３が連結される突部６１が設けられている。

ここで第１部材５５および第２部材５６は、直接的でなく間接的に取り付けられていてもよい。言い換えると、第１部材５５と第２部材５６との間に他の部材が介在しない状態で、第１部材５５および第２部材５６が直接的に取り付けられていてもよい。第１部材５５と第２部材５６との間に他の部材が介在した状態で、第１部材５５および第２部材５６が間接的に取り付けられていてもよい。本実施形態では、第１部材５５と第２部材５６との間には、ピン６０が設けられている。

ピン６０は、可動片５９に差し込まれ水平方向に延びている。ピン６０は、可動片５９の上端に差し込まれる。ピン６０は、水平方向のうち、第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに延びている。可動片５９は、ピン６０回りに回転可能である。可動片５９の下端が第１方向Ｘに押し広げられると、可動片５９がピン６０回りに回転する。ピン６０は、可動片５９における第２方向Ｙの端部に設けられている。ピン６０は、２つ（複数）の可動片５９を一体に連結する。

移動機構５７は、第２部材５６に対して第１部材５５を上下方向に移動させる。その結果、第２部材５６は、第１部材５５に対して第１の位置と第２の位置との間を移動する。第１部材５５が下降端位置に位置するとき、第２部材５６は第１の位置に位置する。第１部材５５が上昇端位置に位置するとき、第２部材５６は第２の位置に位置する。

移動機構５７は、梃子（第１種梃子）である。移動機構５７は、棒材６２と、第１ピン６３と、第２ピン６４と、を備えている。棒材６２は、第１方向Ｘに延びる。棒材６２は第１方向Ｘの第１側Ｘ１から第２側Ｘ２に向かうに従い下側に延びている。棒材６２の第１方向Ｘの中央部は、第１ピン６３を介して第１可動片５９ａ（突部６１）に固定されている。第１ピン６３は、移動機構５７の支点となる。棒材６２の第２側Ｘ２の端部は、第１部材５５に第２ピン６４を介して連結されている。第２ピン６４は、移動機構５７の作用点となる。

レバー５８は、移動機構５７と一体に形成されている。レバー５８は、複数の本体部５３それぞれに独立して設けられている。言い換えると、複数の本体部５３のうち、ある１つの本体部５３のレバー５８を操作しても、他の本体部５３の移動機構５７に影響は生じない。
レバー５８は、棒材６２の第１側Ｘ１の端部によって形成されている。レバー５８は、移動機構５７における力点となる。

上記移動機構５７において、レバー５８を下方に向けて押し下げると、棒材６２が第１ピン６３を中心として回転する。これにより、第２ピン６４が上昇して第１部材５５が上昇する。
第１部材５５は、第２部材５６に対して上昇したときに複数の可動片５９を第１部材５５の径方向に押し広げる。このとき、第２部材５６は第１の位置から第２の位置に移動する。本実施形態では、第１部材５５が上昇すると、楔部分５５ａが、複数の可動片５９を第１方向Ｘ（水平方向）の外側に向けて押し広げる。このとき、複数の可動片５９はそれぞれ、前述のピン６０回りに回転する。このように、第１部材５５の軸方向から治具５０を見た平面視において、第２部材５６が第２の位置にあるときには、第２部材５６が第１の位置にあるときに比べて、第２部材５６が第１部材５５の径方向に離れる。
ここで、第１部材５５の径方向とは、第１部材５５の軸方向と直交する方向をいう。また、第２部材５６が第１部材５５に対して第１部材５５の径方向に離れるとは、両部材が完全に離間する場合のみでなく、例えば第１部材５５に第２部材５６が一部接しながらその接点を中心に回転する場合（第２部材５６が径方向に広がる場合）も含む。

ここで第２部材５６が第１の位置にあるとき、治具５０（第１部材５５）の先端から１００ｍｍ超の領域が最大幅４０ｍｍ未満の先端領域Ｒであり、第２部材５６は先端領域Ｒに配置される。好ましくは、第２部材５６が第１の位置にあるとき、治具５０の先端から２００ｍｍ超の領域が最大幅４０ｍｍ未満の先端領域Ｒであり、第２部材５６は先端領域Ｒに配置される。より好ましくは、第２部材５６が第１の位置にあるとき、治具５０の先端から１００ｍｍ超の領域が最大幅２０ｍｍ未満の先端領域Ｒであり、第２部材５６は先端領域Ｒに配置される。
一般に、チェッカー煉瓦１３０の高さは１００ｍｍ～２００ｍｍ程度であり、縦孔１３１の最小幅は４０ｍｍ以上である。長さが１００ｍｍ超かつ最大幅４０ｍｍ未満の先端領域Ｒを有する治具５０によれば、治具５０の先端領域Ｒを、複数段のチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に上方から差し込むことができる。先端領域Ｒの長さが２００ｍｍ超であれば、より高さの高いチェッカー煉瓦１３０にも適用することができる。
また、縦孔１３１の最小幅が２０ｍｍ程度のチェッカー煉瓦１３０の使用が検討される場合がある。先端領域Ｒの最大幅が２０ｍｍ未満であれば、そのような特殊なチェッカー煉瓦１３０にも適用することができる。

上記治具５０を用いてチェッカー煉瓦１３０を除去する方法は、例えば以下のように実施することができる。
まず図８に示すように、第１部材５５および第２部材５６をチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１に差し込む。このとき、第２部材５６が第１の位置にある閉状態で、縦孔１３１に第１部材５５および第２部材５６を差し込む。その後、図９に示すように、レバー５８を操作して（押し下げて）、第２部材５６に対して第１部材５５を上昇させる。すなわち、第２部材５６を第１の位置から第２の位置に移動させる。すると、複数の可動片５９がチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１内で径方向（第１方向Ｘ）に押し広げられて開状態となる。これにより、複数の可動片５９が縦孔１３１の内周面に押し当てられ、チェッカー煉瓦１３０に治具５０が固定される。

複数の可動片５９がチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１の内周面に押し当てられた状態で本体部５３を引き上げると、可動片５９の表面とチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１の内周面との間に生じる摩擦力により、チェッカー煉瓦１３０が本体部５３とともに引き上げられて吊り下げられる。したがって、例えば上記連結部５２を介して本体部５３をウィンチ５１により引き上げる等することで、チェッカー煉瓦１３０を人力によらず搬送することができる。

例えば、治具５０によってチェッカー煉瓦１３０を搬送する等した後には、図８に示すように、レバー５８を引き上げる。すると、第１部材５５が第２部材５６に対して下降する。これにより、第１部材５５が可動片５９を押し広げられていた状態が解除される。よって、複数の可動片５９が、それぞれの自重によってピン６０回りに回転する。その結果、第２部材５６の外径が押し広げられる前の状態に縮径し（第１方向Ｘの幅が狭まり）、図１０に示すように、本体部５３をチェッカー煉瓦１３０の縦孔１３１から円滑に引き抜くことができる。

（第２例に係る治具）
前記第１例に係る治具５０では、移動機構５７が、１組の第１部材５５および第２部材５６に対して１つずつ設けられていたが、図１１から図１４に示す第２例に係る治具５０Ａのように、移動機構５７が、複数組の第１部材５５および第２部材５６に対して１組設けられていてもよい。治具５０Ａでは、連結部５２が、複数の第１部材５５が一体に固定された第１連結部６５と、複数の第２部材５６が一体に固定された第２連結部６６と、を備えている。複数の第１部材５５は、第１連結部６５の下側に向けて延びている。複数の第２部材５６は、第２連結部６６の下側に向けて延びている。移動機構５７は、第２連結部６６に対して第１連結部６５を引き上げることで、第２部材５６に対して第１部材５５を上昇させる。移動機構５７の第１ピン６３（支点）は、第２連結部６６に固定されている。移動機構５７の第２ピン６４（作用点）は、第１連結部６５に固定されている。

以上説明したように、本実施形態に係る治具５０、５０Ａによれば、狭隘な炉内の作業でも採用可能な機械による作業化を達成できる。それにより、チェッカー煉瓦１３０の解体作業の効率が改善され、解体工期の短縮が可能となる。
前記治具５０、５０Ａによれば、チェッカー煉瓦１３０に縦孔１３１が形成されてさえいればチェッカー煉瓦１３０を吊り上げることができる。よって、例えば、治具を縦孔１３１に挿入して治具の爪によってチェッカー煉瓦１３０を下側から支える構造や、チェッカー煉瓦１３０に形成された凹部にバンドやロープを掛けることでチェッカー煉瓦１３０を吊り上げる方法よりも、適用可能なチェッカー煉瓦１３０の形状の制約が少ない。すなわち、縦孔１３１が形成されていれば、縦孔１３１の周辺におけるチェッカー煉瓦１３０の形状は特に限定されない。例えば、この治具５０は、多角形のチェッカー煉瓦１３０に縦孔１３１が１つまたは複数開いている形状のチェッカー煉瓦１３０にも適用可能であり、円筒状のチェッカー煉瓦１３０に縦孔１３１が１つまたは複数開いている形状のチェッカー煉瓦１３０にも適用可能である。なお、縦孔の形状は円筒状（円形断面）に限定されない。

（熱風炉の解体方法）
次に、上記治具５０を利用した熱風炉の解体方法を説明する。なおこの解体方法では、上記第１例に係る治具５０に代えて、第２例に係る治具５０Ａを使用することもできる。さらに、これらの治具５０、５０Ａとは異なる構成を採用してもよい。

まず図１に示すように、炉内デッキ４２、ビーム４５および治具５０を設置する。そして、煉瓦積層体１３を解体する工程と、蓄熱室ドーム部１５を解体する工程と、を並行して実施することが好ましい。なお、煉瓦積層体１３を解体した後に蓄熱室ドーム部１５を解体してもよいし、蓄熱室ドーム部１５を解体した後に煉瓦積層体１３を解体してもよい。炉内デッキ４２の早期設置する場合、蓄熱室ドーム部１５の解体作業の完了を待たず、炉体１１の解体作業を開始できるため、工期短縮が可能となる。

煉瓦積層体１３を解体する工程では、煉瓦積層体１３に炉内シュート７０を形成することが好ましい。この炉内シュート７０は、その内部を通してチェッカー煉瓦１３０を搬出する役割を有する。炉内シュート７０は、シュート縦穴７１および横穴７２によって形成される。煉瓦積層体１３を解体する工程は、以下に示す第１工程から第３工程を含む。

図１５から図１８に示すように、第１工程では、チェッカー煉瓦１３０を除去することによって熱風炉１にシュート縦穴７１を形成する。本実施形態の第１工程では、治具５０および縦コアボーリング機４３の両方を用いてシュート縦穴７１を形成する。縦コアボーリング機４３は、熱風炉１内（煉瓦積層体１３上）に配置される。なお本実施形態において、図１５に示す通り、第１工程の前に作業用の炉外デッキ４７を設けることができるが、後述する第２工程の前に炉外デッキ４７を設けるようにしてもよい。

本実施形態では、まず図１６および図１７に示すように、例えば、直径０．７ｍ、高さ１．７ｍ分のチェッカー煉瓦１３０を縦コアボーリング機４３により除去し、ボーリング穴７１ａを形成する。このとき、除去する部分（シュート縦穴７１の形成予定地）の外縁に沿って、複数のボーリング穴７１ａを形成する。なお、複数台の縦コアボーリング機４３により、複数のボーリング穴７１ａを同時に施工してもよい。各ボーリング穴７１ａは、例えば、直径１６０ｍｍの大きさであってもよい。

その後、図１８に示すように、シュート縦穴７１の形成予定地のうち、外縁よりも内側に位置するチェッカー煉瓦１３０を、前記治具５０によって吊り下げて搬送し、除去する。言い換えると、治具５０を差し込む工程および治具５０を固定する工程を実施した後、チェッカー煉瓦1３０を引き上げる工程を実施することで引き上げられたチェッカー煉瓦１３０を除去する。これにより、シュート縦穴７１の形成予定地のチェッカー煉瓦１３０が除去され、シュート縦穴７１が形成される。

なお、シュート縦穴７１を形成するために、煉瓦積層体１３においてチェッカー煉瓦１３０を除去する範囲は、上記寸法（直径０．７ｍ、高さ１．７ｍ）が望ましいが、解体する煉瓦積層体１３の寸法に合わせて適宜変更してもよい。また、シュート縦穴７１を形成する際には、治具５０および縦コアボーリング機４３の両方を用いる方法が望ましいが、図１９に示すように治具５０のみを用いたり、縦コアボーリング機４３のみを用いたりしてチェッカー煉瓦１３０を取り除いてもよい。さらに、治具５０および縦コアボーリング機４３の両方を用いなくてもよい。

図２０および図２１に示すように、第２工程では、シュート縦穴７１を外部に開口させる。本実施形態の第２工程では、熱風炉１の外部から鉄皮３１を通してチェッカー煉瓦１３０を除去し、シュート縦穴７１に連通する横穴７２を形成する。第２工程では、横穴７２を通してシュート縦穴７１を外部に開口させる。

このとき図２０に示すように、鉄皮３１側から横コアボーリング機４４によりチェッカー煉瓦１３０を除去することが好ましい。横コアボーリング機４４は、熱風炉１外に配置される。またこのとき、シュート縦穴７１の下端から炉外側にかけて、横穴７２の底面の一部（傾斜部７３）を階段状に形成することが好ましい。この場合、横穴７２の深さを、上方から下方に向けて徐々に小さくする。

例えば、横穴７２のうち、上段においてはボーリング穴７２ａを横６列で、各ボーリング穴７２ａの直径１６０ｍｍで深さ１．６ｍ（鉄皮３１から水平方向に１．６ｍの位置）までボーリングをする。当該ボーリング穴７２以下ａのボーリング深さを漸減させ、横穴７２のうち、下段においてはボーリング穴７２ａを横６列で、各ボーリング穴７２ａの直径１６０ｍｍで深さ０．１ｍ（鉄皮３１から水平方向に０．１ｍの位置）までボーリングをする。これにより、前述の傾斜部７３が形成される。ボーリング穴７２ａの断面を一部重複させつつ、上下方向（高さ方向）に例えば１３段のボーリング穴７２ａを開けることにより、幅方向１．９ｍ×高さ方向０．９ｍの開口を有する横穴７２を形成することができる。このとき、複数台の横コアボーリング機４４により同時施工してもよい。横穴７２の開口の外縁に沿ってボーリング穴７２ａを開け、外縁よりも内側に位置するチェッカー煉瓦１３０を除去するようにしても良い。

ただし、横穴７２の開口寸法は上記寸法に限らず、解体するチェッカー煉瓦１３０の寸法に合わせて変更してもよい。また、横穴７２の開口方法として横コアボーリング機４４によってチェッカー煉瓦１３０を除去する方法が望ましいが、手作業で解体可能な範囲に関しては、手作業で行ってもよい。また、横穴７２の底面が階段状でなくてもよく、傾斜部７３がなくてもよい。ただし、横穴７２の底面の一部を階段状に形成する場合、この底面の一部（階段状の部分）を利用して、チェッカー煉瓦１３０を熱風炉１の外部に容易に搬送することができる。

図２１に示すように、シュート縦穴７１および横穴７２により、炉内シュート７０が形成される。炉内シュート７０は、チェッカー煉瓦１３０の落し口となる。
なお、炉内シュート７０（シュート縦穴７１）は、煉瓦積層体１３の外周寄りに設けられていることが好ましい。この場合、横穴７２の深さ（水平方向の大きさ）を浅くすることができ、場合によっては単に鉄皮３１を除去するだけでシュート縦穴７１を外部に開口させることが可能となる。ただし、チェッカー煉瓦１３０を除去して横穴７２を形成する場合、横穴７２を深く形成することができる。よって、例えばシュート縦穴７１を鉄皮３１から離れた位置に形成することが可能になり、熱風炉１のシュート縦穴７１の位置の自由度を高めること等ができる。

炉内シュート７０の形成にあわせ、図示しない仮設シュートを炉外に形成してもよい。仮設シュートは、炉内シュート７０から搬出されたチェッカー煉瓦１３０を炉外で落下させるための構造物である。仮設シュートは、鉄皮３１に沿って地上まで繋げることができる。

図２２に示すように、第３工程では、熱風炉１の外部に開口したシュート縦穴７１（熱風炉１のシュート縦穴７１および横穴７２）を通して熱風炉１内のチェッカー煉瓦１３０を熱風炉１の外部に搬出する。
このとき、煉瓦積層体１３のうち、炉内シュート７０が設けられていない領域のチェッカー煉瓦１３０を、治具５０を利用して吊り上げることが好ましい。吊り上げたチェッカー煉瓦１３０は、例えば、コンベヤ４１を利用して炉内シュート７０に搬送し、炉内シュート７０（および仮設シュート）を通して搬出する。言い換えると、治具５０を差し込む工程および治具５０を固定する工程を実施した後、チェッカー煉瓦１３０を引き上げる工程を実施することで引き上げられたチェッカー煉瓦１３０をシュート縦穴７１に搬送する。

治具５０により吊り上げたチェッカー煉瓦１３０は、所定位置に仮置きしてから人手で炉外に搬送してもよいし、コンベヤ４１によって炉外に搬送してもよい。最も好ましくは、治具５０により吊り上げたチェッカー煉瓦１３０をコンベヤ４１に乗せて炉内シュート７０に落とす。コンベヤ４１を用いることにより、離れた場所で解体したチェッカー煉瓦１３０を人手で運ばなくても炉内シュート７０に落とすことができるため好ましい。解体したチェッカー煉瓦１３０を治具５０により吊り上げ、コンベヤ４１により炉内シュート７０に落とす。これにより、図２２に示すように、チェッカー煉瓦１３０は炉内シュート７０の階段状の底面（傾斜部７３）を通って仮設シュートに至り、地上まで搬送される。このとき、傾斜部７３では、階段が下る方向（炉内から炉外に向かう方向）に沿って、チェッカー煉瓦１３０が自重により移動する（落下する）。そのため、傾斜部７３に対応する鉄皮３１の位置に、チェッカー煉瓦１３０の飛び跳ねを防止する防止板を設けておくことが好ましい。

炉内シュート７０の底部に対応する高さ位置までのチェッカー煉瓦１３０が解体されるまで、チェッカー煉瓦１３０（煉瓦積層体１３）を解体したとき、本実施形態では、第１工程に戻りシュート縦穴７１を再び形成する。なお、炉内シュート７０の底部に対応する高さ位置までチェッカー煉瓦１３０を解体する前に、次のシュート縦穴７１を形成してもよい。炉内シュート７０の底部に対応する高さ位置よりも深くチェッカー煉瓦１３０を解体した後に、次のシュート縦穴７１を形成してもよいが、このとき、解体したチェッカー煉瓦１３０を高く持ち上げて（吊り上げて）炉内シュート７０から排出する必要が生じる。

その後、第２工程および第３工程を実施し、チェッカー煉瓦１３０を更に解体する。言い換えると、本実施形態では、第１工程から第３工程を複数回繰り返し、複数段のチェッカー煉瓦１３０を所定高さずつ（例えば１～５ｍずつ）複数回に分けて解体する。すなわち、２回目以降の第２工程において形成する熱風炉１の横穴７２は、直前の第２工程において形成していた熱風炉１の横穴７２よりも、１～５ｍ低くすることができる。その結果、本実施形態では、炉体１１に設けられた炉外デッキ４７と同程度の間隔で炉内シュート７０を掘り下げていくことになる。これにより、炉外デッキ４７を利用して横穴７２を形成することができる。この場合、横穴７２を容易に形成することができる。

なお、炉体１１の解体においては、数ｍ（例えば３ｍ）を１ブロックとして、チェッカー煉瓦１３０、炉壁煉瓦３２、の順で解体を行うことができる。１ブロックの解体が完了した後に次のブロックの解体に移行するようにして、炉体１１の底部まで解体を進めるとよい。例えば、炉体１１の高さが３６ｍである場合、３ｍ×１２回の繰り返しにより炉体１１のチェッカー煉瓦１３０の解体を完了できる。

以上説明したように、本実施形態に係る熱風炉の解体方法によれば、炉内シュート７０を形成することにより、外燃式の熱風炉１であっても内燃式の熱風炉１Ａのように容易に炉内の解体物（例えば、チェッカー煉瓦１３０、炉壁煉瓦３２など）を炉外に搬出できる。
すなわち、図２３に示すような内燃式の熱風炉１Ａは燃焼室２０が炉内シュート７０の役割を果たすため、炉内の解体物を地上まで搬送することは容易である。しかしながら、図１に示すような外燃式の熱風炉１は炉内に燃焼室２０がないため、内燃式の熱風炉１Ａと同様の方法で地上まで解体物を搬送することはできない。言い換えると、外燃式の熱風炉１は、内燃式の熱風炉１Ａとは異なり、炉内に炉下部まで通じた開口がない。そのため、解体したチェッカー煉瓦１３０を地上まで運搬することが困難である。その結果、外燃式の熱風炉１の解体工事では、内燃式の熱風炉１Ａの解体工事の工期よりも、工期が長くなり、作業も複雑となる。
そこで、外燃式の熱風炉１において前述のようにシュート縦穴７１および横穴７２をまず形成し、内燃式の熱風炉１Ａにおける燃焼室２０のような役割を果たす炉内シュート７０を形成する。これにより、外燃式の熱風炉１であっても内燃式の熱風炉１Ａ並の工期・作業性を確保することが可能となる。内燃式の熱風炉１Ａにおいても、例えば、燃焼室２０側の作業スペースに制約がある場合など、炉内シュート７０を別途形成することが有効な場合がある。

また、一度に深いシュート縦穴７１を形成するのではなく、浅いシュート縦穴７１を複数回形成することができる。したがって、例えば、解体中のチェッカー煉瓦１３０を足場として利用して、炉壁の解体をすることができる。一度に深いシュート縦穴７１を形成するのは、大規模な作業となるものの、浅いシュート縦穴７１を複数回形成することにより、作業性及び安全性を向上させることができる。
ただし、第１工程から第３工程を繰り返さなくてもよい。言い換えると、一度に炉体１１の底部に至るまで深い炉内シュート７０を形成してもよい。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

炉内シュート７０を形成しないで熱風炉１を解体してもよい。
コンベヤ４１、炉内デッキ４２がなくてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１、１Ａ 熱風炉
４１ コンベヤ
４２ 炉内デッキ
４５ ビーム
５０、５０Ａ 治具
５５ 第１部材
５６ 第２部材
７１ シュート縦穴
７２ 横穴
１３０ チェッカー煉瓦
１３１ 縦孔

Claims (17)

1. 複数段のチェッカー煉瓦を備える熱風炉を解体する解体方法であって、
   各段の前記チェッカー煉瓦には、各段の前記チェッカー煉瓦を上下方向に貫通する縦孔が形成され、
   前記複数段のチェッカー煉瓦は、各段の前記チェッカー煉瓦における前記縦孔が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられ、
   前記解体方法は、
   前記複数段のチェッカー煉瓦のうち、少なくとも上から２段の前記チェッカー煉瓦の縦孔に上方から治具を差し込む工程と、
   前記縦孔内に前記治具が配置された少なくとも上から２段の前記チェッカー煉瓦のうち、最下段の前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する工程と、
   前記最下段の前記チェッカー煉瓦に固定された前記治具を介して、前記最下段の前記チェッカー煉瓦及び前記最下段の前記チェッカー煉瓦に積み重ねられた前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程と、を備え、
   前記治具を固定する工程では、
   前記チェッカー煉瓦の前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てていない状態から、前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てる状態に変更することで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する熱風炉の解体方法。
2. 複数段のチェッカー煉瓦を備える熱風炉を解体する解体方法であって、
   各段の前記チェッカー煉瓦には、各段の前記チェッカー煉瓦を上下方向に貫通する縦孔が形成され、
   前記複数段のチェッカー煉瓦は、各段の前記チェッカー煉瓦における前記縦孔が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられ、
   前記解体方法は、
   前記チェッカー煉瓦の縦孔に治具を差し込む工程と、
   前記縦孔内に前記治具が配置された前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する工程と、
   前記チェッカー煉瓦に固定された前記治具を介して前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程と、を備え、
   前記治具を固定する工程では、
   前記チェッカー煉瓦の前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てていない状態から、前記縦孔の内周面に前記治具を押し当てる状態に変更することで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定し、
   前記治具は、前記複数段のチェッカー煉瓦のうち、少なくとも上から２段の前記チェッカー煉瓦の縦孔に上方から差し込み可能である熱風炉の解体方法。
3. 前記治具は、
   前記縦孔に差し込まれる第１部材と
   前記第１部材に取り付けられて前記第１部材とともに前記縦孔に差し込まれ、前記第１部材に対して第１の位置と第２の位置との間を移動可能な第２部材と、を備え、
   前記治具を差し込む工程では、前記第２部材が前記第１の位置にある状態で、前記縦孔に前記第１部材および前記第２部材を差し込み、
   前記治具を固定する工程では、前記第２部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させることで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する請求項１または２に記載の熱風炉の解体方法。
4. 前記治具を固定する工程では、前記第２部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるときに、前記縦孔の内周面に前記第２部材を押し当てることで、前記チェッカー煉瓦に前記治具を固定する請求項３に記載の熱風炉の解体方法。
5. 前記チェッカー煉瓦を除去することによって前記熱風炉にシュート縦穴を形成する第１工程と、
   前記シュート縦穴を外部に開口させる第２工程と、
   前記熱風炉の外部に開口した前記シュート縦穴を通して前記熱風炉内の前記チェッカー煉瓦を前記熱風炉の外部に搬出する第３工程と、を備え、
   前記第３工程において、前記治具を差し込む工程および前記治具を固定する工程を実施した後、前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程を実施することで引き上げられた前記チェッカー煉瓦を前記シュート縦穴に搬送する請求項１から４のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
6. 前記チェッカー煉瓦を除去することによって前記熱風炉にシュート縦穴を形成する第１工程と、
   前記シュート縦穴を外部に開口させる第２工程と、
   前記熱風炉の外部に開口した前記シュート縦穴を通して前記熱風炉内の前記チェッカー煉瓦を前記熱風炉の外部に搬出する第３工程と、を備え、
   前記第１工程において、前記治具を差し込む工程および前記治具を固定する工程を実施した後、前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程を実施することで引き上げられた前記チェッカー煉瓦を除去する請求項１から５のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
7. 前記第２工程では、前記熱風炉の外部から鉄皮を通して前記チェッカー煉瓦を除去し、前記シュート縦穴に連通する横穴を形成し、前記横穴を通して前記シュート縦穴を外部に開口させる請求項５または６に記載の熱風炉の解体方法。
8. 前記第２工程では、前記横穴の深さを、上方から下方に向けて徐々に小さくし、前記横穴の底面の一部を階段状に形成する請求項７に記載の熱風炉の解体方法。
9. 前記第１工程から前記第３工程を複数回繰り返し、前記複数段のチェッカー煉瓦を所定高さずつ複数回に分けて解体する請求項５から８のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
10. 前記所定高さは１～５ｍである請求項９に記載の熱風炉の解体方法。
11. 前記第３工程では、前記チェッカー煉瓦上に設置されたコンベヤを利用して前記チェッカー煉瓦を前記シュート縦穴に搬送する請求項５から１０のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
12. 前記熱風炉は、外燃式である請求項５から１１のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
13. 前記熱風炉内において、前記治具を吊り下げるビームより上側に炉内デッキを設置し、または前記ビームによって炉内デッキを形成する請求項１から１２のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
14. 前記治具を差し込む工程では、水平方向に並ぶ複数の前記縦孔に前記治具を差し込み、 前記治具を固定する工程では、水平方向に並ぶ複数の前記チェッカー煉瓦それぞれに前記治具を固定し、
    前記チェッカー煉瓦を引き上げる工程では、前記治具が固定された水平方向に並ぶ複数の前記チェッカー煉瓦を引き上げる請求項１から１３のいずれか１項に記載の熱風炉の解体方法。
15. 複数段のチェッカー煉瓦を備える熱風炉に用いられる治具であって、
    各段の前記チェッカー煉瓦には、各段の前記チェッカー煉瓦を上下方向に貫通する縦孔が形成され、
    前記複数段のチェッカー煉瓦は、各段の前記チェッカー煉瓦における前記縦孔が水平方向に位置合わせされた状態で積み重ねられ、
    前記治具は、前記熱風炉内において、前記縦孔内に配置された状態で前記チェッカー煉瓦を吊り下げ、
    前記治具は、
    先端から前記縦孔に差し込まれる棒状の第１部材と、
    前記第１部材に取り付けられて前記第１部材とともに前記縦孔に差し込まれ、前記第１部材に対して第１の位置と第２の位置との間を移動可能な第２部材と、を備え、
    前記第１部材の軸方向から前記治具を見た平面視において、前記第２部材が前記第２の位置にあるときには、前記第２部材が前記第１の位置にあるときに比べて、前記第２部材が前記第１部材に対して前記第１部材の軸方向と直交する方向に離れ、
    前記第２部材が前記第１の位置にあるとき、前記治具の先端から前記治具の基端に向かって１００ｍｍを超えて広がる先端領域であって、前記先端領域の最大幅が４０ｍｍ未満であり、前記第２部材は前記先端領域に配置されるとともに、前記第２部材は、前記第２部材が前記第１部材に対して前記第１部材の軸方向と直交する方向に離れた際に前記チェッカー煉瓦の前記縦孔内で前記第１部材の軸方向と直交する方向に押し広げられる複数の可動片を有する治具。
16. 前記第２部材が前記第１の位置にあるとき、前記治具の先端から前記治具の基端に向かって２００ｍｍを超えて広がる先端領域であって、前記先端領域の最大幅が４０ｍｍ未満であり、前記第２部材は前記先端領域に配置される、請求項１５記載の治具。
17. 前記第２部材が前記第１の位置にあるとき、前記治具の先端から前記治具の基端に向かって１００ｍｍを超えて広がる先端領域であって、前記先端領域の最大幅が２０ｍｍ未満であり、前記第２部材は前記先端領域に配置される、請求項１５記載の治具。

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