JPH07118644A - コークス炉窯口の断熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メンテナンスを容易に行うことができると共
に、繊維系保温材の使用に適して、断熱性を著しく向上
させることができ、且つ、炉壁の損傷を防止することが
できるコークス炉窯口の断熱構造を提供する。 【構成】 炉締めするバックステイ２４にその両側に位
置する炉蓋枠２５ａ，２５ｂを固定すると共に、この炉
蓋枠２５ａ，２５ｂと炉体煉瓦２３にて形成された炉壁
２２ａとの間に断熱材３１を充填した保護金物２９ａ，
２９ｂを介設し、これらの内側に形成された空間部３２
に断熱材３５を充填した断熱ボックス３３を着脱自在に
介設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室式コークス炉におけ
る窯口の断熱構造に係り、特に繊維系保温材の使用に適
するように構造を改良したコークス炉窯口の断熱構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉は粉砕，配合等の事前処理を
行った石炭を乾留してコークスを製造する設備として知
られており、図２はその縦断面を示す概略図である。図
示するように、コークス炉１の操業は、装入車２の装入
ホッパー２ａから炭化室３内に原料炭を装入し、その両
側に配置された燃焼室（図示せず）でコークス炉ガス
（富ガス）又は高炉ガス（貧ガス）を燃焼させることに
より炭化室３内の装入炭を乾留した後、炭化室３両端の
炉蓋（図示せず）を外し、押出機４の押出ラム４ａによ
り赤熱コークスを押し出し、押し出された赤熱コークス
をガイド格子５により案内してコークバケット車６に積
載する装入窯出し作業の繰り返しである。

【０００３】尚、炭化室３及び燃焼室の下方には、燃焼
室内に導入するガス及び空気を予熱するための畜熱室７
が配置されている。

【０００４】また、図３は、コークス炉の燃焼室の横断
面を示す概略図である。図示するように、コークス炉１
の炭化室３及び燃焼室８を区画形成する炉壁９は、珪石
煉瓦や粘土煉瓦等の炉壁部９ａと窯口部９ｂおよび断熱
煉瓦９ｃによって形成されている。

【０００５】従来、コークス炉窯口の断熱構造は、燃焼
室８の窯口側炉体９ｂに鋳鉄にて形成された保護板１０
や図示しない鋼板状のフェイスプレートが当接されてお
り、該保護板１０の内側凹部には断熱キャスタブル１１
が充填されている。また、この保護板１０の両端部と炉
体９ｂとの間には、パッキン１２が介設されている。そ
して、この保護板１０の中央部は、型鋼や溶接鋼構造に
て形成されたバックステイ１３によって外方から炉締め
されている。一方、この保護板１０の両側部には、パッ
キン１２を介して炉蓋枠１４が配設されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のコー
クス炉窯口の断熱構造にあっては、保護板１０の内側凹
部に断熱キャスタブル１１を充填し、その内側に断熱煉
瓦９ｃを部分的に施工しているので、珪石煉瓦や粘土煉
瓦の目地を通し、炭化室３からのタール分が炉体９ｂを
経由し、断熱煉瓦９内に浸透し、その断熱性を低下させ
るという問題があった。

【０００７】この現象は、鋼板状のフェイスプレートを
保護板１０の代わりに同様に使用する炉構造において
も、同様に見られた。

【０００８】また、バックステイ１３の炉締め力を解除
しなければ、その内側に設けられた保護板１０、フェイ
スプレート、炉体煉瓦９のメンテナンスを行うことがで
きないという問題があった。

【０００９】さらに、バックステイ１３の炉締め圧が、
図３中、矢印Ａの方向に伝播するため、炉壁９ａの端部
９ｄに炉締用の圧縮応力に加えて曲げ応力が掛かり、該
端部９ｄを経由炉壁９ａに作用する炉締力が減少すると
いう問題があった。

【００１０】そして、セラミックファイバ保温材等の繊
維系保温材は、炉体煉瓦９中の断熱煉瓦９ｃや断熱キャ
スタブル１１よりも断熱性に優れているが、繊維間にタ
ール分が極めて含浸し易いので使用することができない
という問題があった。

【００１１】本発明の目的は、上記課題に鑑み、メンテ
ナンスを容易に行うことができると共に、繊維系保温材
の使用に適して、断熱性を著しく向上させることがで
き、且つ、炉壁の損傷を防止することができるコークス
炉窯口の断熱構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るコークス炉窯口の断熱構造は、珪石煉瓦、粘
土煉瓦および断熱煉瓦にて形成された炉体に断熱キャス
タブルを充填した保護板またはフェイスプレートを当接
し、この保護板またはフェイスプレートの中央部をバッ
クステイで炉締めすると共に、その両側部に炉蓋枠を配
設したコークス炉窯口の炉体構造において、上記バック
ステイにその両側に位置する炉蓋枠を固定すると共に、
この炉蓋枠と上記炉壁との間に断熱材を充填した保護金
物を介設し、これらの内側に形成された空間部に断熱材
を充填した断熱ボックスを着脱自在に介設したものであ
る。

【００１３】上記構成において、好ましくは、上記断熱
ボックスの外形が金属皮によって形成され、その内部に
不定形断熱材が充填されているものである。

【００１４】また、好ましくは、上記断熱ボックスの外
形が金属皮によって形成され、その内部に繊維系保温材
が充填されているものである。

【００１５】

【作用】上記コークス炉窯口の断熱構造によれば、炉締
め力を負荷するために設けられたバックステイには、そ
の両側に位置する炉蓋枠が固定されている。そして、こ
の炉蓋枠と炉体煉瓦によって形成された炉壁との間に
は、断熱材を充填した保護体が介設され、これらの内側
には空間部が形成されている。

【００１６】従って、バックステイの炉締圧は、上記炉
蓋枠及び保護体を介して、炉壁へと伝播される。即ち、
コークス炉の炭化室と燃焼室との隔壁としての炉壁の長
手方向に沿って炉締め圧が掛かるので、炉壁の角部に曲
げ応力が掛からず圧縮応力のみが伝達され、炉締として
作用する圧縮応力の減少が防止されるものである。

【００１７】また、上記空間部には断熱材を充填した断
熱ボックスを着脱自在に介設したので、バックステイの
炉締め力を解除せずに断熱ボックスの解体や装着を行う
ことができ、メンテナンスが容易に成されるものであ
る。

【００１８】さらに、上記断熱ボックスは、その外形が
金属皮によって形成され、その内部に断熱キャスタブル
等の不定形断熱材が充填されているので、該ボックスご
と取り替えることができ、迅速にメンテナンスを行うこ
とができる。

【００１９】特に、上記断熱ボックスの金属皮の内部に
繊維系保温材を充填すれば、断熱煉瓦や断熱キャスタブ
ルよりも熱伝導率が極めて小さいので、断熱性が著しく
向上するものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係るコークス炉窯口の断熱構
造の好適な一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は、本発明に係るコークス炉窯口の断熱構造の
一実施例を示す概略図であり、燃焼室の窯口側の横断面
である。周知の如く、コークス炉２１は下半分が畜熱室
（図示せず）であり、その上部には炭化室（図示せず）
と燃焼室２２とが交互に配列されている。これら炭化室
及び燃焼室２２を区画形成する炉壁２２ａは、珪石煉瓦
等の炉体煉瓦２３によって形成されている。

【００２１】上記炉壁２２ａの窯口には、これと所定の
間隔を隔てて炉締め力を負荷するためのバックステイ２
４が設けられている。このバックステイ２４は型鋼や溶
接鋼構造にて形成されており、上記炉壁２２ａへ向けて
フランジ面を臨ませている。

【００２２】このバックステイ２４の両側には炉蓋（図
示せず）を案内するための炉蓋枠２５ａ，２５ｂが位置
されており、該バックステイ２４のフランジ部２４ａの
両張出部には炉蓋枠２５ａ，２５ｂがそれぞれ固定され
ている。具体的には、これら炉蓋枠２５ａ，２５ｂはス
ペーサ２６を介してバックステイ２４にボルト締結さ
れ、該炉蓋枠２５ａ，２５ｂにはそれぞれ金属製の取付
部２７ａ，２７ｂが一体形成されている。

【００２３】また、各炉蓋枠２５ａ，２５ｂと上記炉壁
２２ａとの間には、パッキン２８を介して保護金物２９
ａ，２９ｂが設けられている。これら保護金物２９ａ，
２９ｂの外形は鋼材等の金属皮にて形成され、その内部
には断熱キャスタブル等の断熱材３１が充填されてい
る。具体的には、各保護体２９ａ，２９ｂは、炭化室と
燃焼室２２との隔壁としての炉壁２２ａの延長上にそれ
ぞれ固定されている。

【００２４】尚、本実施例にあっては、上記保護体２９
ａ，２９ｂの金属皮３０の内部に断熱キャスタブル３１
を充填したが、これに限らず、セラミックファイバ等の
繊維系保温材を充填しても良い。但し、この場合には、
繊維系保温材へのタール分の含浸を防止すべく、上記金
属皮３０の外側面を密閉構造に形成する必要がある。

【００２５】さらに、上記バックステイ２４、炉蓋枠２
５ａ，２５ｂ、保護体２９ａ，２９ｂ及び炉壁２２ａに
囲繞された内側には、空間部３２が形成されている。こ
の空間部３２には、直方体状の断熱ボックス３３が着脱
自在に介設されている。具体的には、断熱ボックス３３
の両側部は各保護体２９ａ，２９ｂに形成された支持金
物２９ｃおよび２９ｄによって支承されており、該断熱
ボックス３３の着脱は、支持金物（ネジ止め）２９ｃ，
２９ｄを外し、保護体２９ａ，２９ｂの間から上方又は
下方へ抜き出し、或いはこれを上方又は下方から保護体
２９ａ，２９ｂの間へ装入することにより行うものであ
る。

【００２６】この断熱ボックス３３は、その外形が鋼材
等の金属皮３４によって形成され、その内部には耐熱，
耐食性を有するセラミックファイバ等の繊維系保温材か
らなる断熱材３５が充填されている。従って、この繊維
系保温材３５へのタール分の含浸を防止すべく、上記金
属皮３４の外側面は密閉構造に形成されている。

【００２７】そして、上記保護体２９ａ，２９ｂの間に
装着された断熱ボックス３３は、上記炉壁２２ａとは当
接しているが、上記バックステイ２４とは間隙を隔てて
装着されている。即ち、これら断熱ボックス３３とバッ
クステイ２４とは縁切りされ、バックステイ２４の炉締
め圧が断熱ボックス３３に掛からないように構成されて
いる。

【００２８】尚、本実施例にあっては、上記断熱ボック
ス３３の金属皮３４の内部に繊維系保温材３５を充填し
たが、これに限らず、断熱キャスタブル等の不定形断熱
材を充填しても良い。

【００２９】次に、上記実施例における作用を述べる。
上記バックステイ２４は、炉締め力を負荷するためにコ
ークス炉２１の窯口に設けられている。本実施例にあっ
ては、バックステイ２４のフランジ部２４ａの両張出部
に炉蓋枠２５ａ，２５ｂがそれぞれボルト固定されてい
る。そして、各炉蓋枠２５ａ，２５ｂと炉体煉瓦２３に
よって形成された炉壁２２ａとの間には、断熱材３１を
充填した保護体２９ａ，２９ｂが介設され、これらバッ
クステイ２４、炉蓋枠２５ａ，２５ｂ、保護体２９ａ，
２９ｂ及び炉壁２２ａの内側には空間部３２が形成され
ている。

【００３０】そして、この空間部３２に断熱ボックス３
３を着脱自在に介設しているが、この断熱ボックス３３
とバックステイ２４とは間隙を隔てて縁切りされ、バッ
クステイ２４の炉締め圧が断熱ボックス３３に掛からな
いように成っている。

【００３１】従って、上記バックステイ２４の炉締め圧
は、上記炉蓋枠２５ａ，２５ｂ及び保護体２９ａ，２９
ｂを介して、炉壁２２ａへと伝播される。即ち、バック
ステイ２４のフランジ面が直接炉体金物に当接せず、コ
ークス炉の炭化室と燃焼室２２との隔壁としての炉壁２
２ａの長手方向に沿って、図１中、矢印Ｂで示すように
炉締め圧が掛かるので、従来のように炉壁２２ａの角部
に曲げ応力が掛からず、炉壁２２ａの損傷を防止するこ
とができるものである。

【００３２】また、上述のように、上記空間部３２には
断熱材３５を充填した断熱ボックス３３を着脱自在に介
設したので、バックステイ２４の炉締め力を解除せずに
断熱ボックス３３の解体や装着を行うことができ、メン
テナンスを容易に行うことができる。具体的には、断熱
ボックス３３を上方又は下方へ抜き出せばその解体を行
うことができ、断熱ボックス３３を上方又は下方から装
入すればその装着を行うことができる。その際、断熱ボ
ックス３３の両側に位置する保護体２９ａ，２９ｂのガ
イド部２９ｃが、その上下移動を案内するものである。

【００３３】さらに、本実施例にあっては、断熱ボック
ス３３の外形を金属皮３４によって形成し、その内部に
セラミックファイバ等の繊維系保温材３５を充填してい
る。この繊維系保温材３５は、断熱煉瓦や断熱キャスタ
ブルに比して、熱伝導率が極めて小さいので、断熱性を
著しく向上させることができ、窯口の炭中昇温速度の向
上を図ることができるものである。

【００３４】そして、断熱ボックス３３の金属皮３４の
外側面は密閉構造に形成されているので、繊維系保温材
３５の繊維間にタール分が含浸するのが防止され、その
断熱性が低下するのを防止することができる。従って、
従来の断熱構造では使用できなかった断熱性に優れた繊
維系保温材３５を積極的に使用することができるもので
ある。

【００３５】尚、断熱ボックス３３の金属皮３４の内部
に、従来のように断熱キャスタブル等の不定形断熱材を
充填すると、断熱性の向上は期待できないが、繊維系保
温材に比較して断熱ボックスの金属皮劣化等による断熱
ボックス内タール侵入に対して断熱性の維持力は強い。
また、上述のように、バックステイ２４の炉締め力の負
荷構造の改良により、炉壁２２ａの損傷を防止すること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るコーク
ス炉窯口の断熱構造によれば、メンテナンスを容易に行
うことができると共に、繊維系保温材の使用に適して、
断熱性を著しく向上させることができ、且つ、炉壁の損
傷を防止することができるという優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコークス炉窯口の断熱構造を示す
要部概略図である。

【図２】室式コークス炉の縦断面を示す概略図である。

【図３】従来のコークス炉窯口の断熱構造を示す要部概
略図である。

【符号の説明】

１ コークス炉 ２ 装入車 ２ａ 装入ホッパー ３ 炭化室 ４ 押出機 ４ａ 押出ラム ５ ガイド格子 ６ コークバケット車 ７ 蓄熱室 ８ 燃焼室 ９ 炉壁 ９ａ 炉壁部炉体 ９ｂ 窯口部炉体 ９ｃ 断熱煉瓦 １０ 保護板 １１ 断熱キャスタブル １２ パッキン １３ バックスティ １４ 炉蓋枠 ２１ コークス炉 ２２ 燃焼室 ２２ａ 炉壁 ２３ 炉体煉瓦 ２４ バックステイ ２５ａ，２５ｂ 炉蓋枠 ２９ａ，２９ｂ 保護金物 ２９ｃ，２９ｄ 支持金物 ３１，３５ 断熱材 ３２ 空間部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱煉瓦にて形成された炉壁に断熱キャス
   タブルを充填した保護板またはフェイスプレートを当接
   し、該保護板またはフェイスプレートの中央部をバック
   ステイで炉締めすると共に、その両側部に炉蓋枠を配設
   したコークス炉窯口の断熱構造において、 上記バックステイにその両側に位置する炉蓋枠を固定す
   ると共に、該炉蓋枠と上記炉壁との間に断熱材を充填し
   た保護金物を介設し、これらの内側に形成された空間部
   に断熱材を充填した断熱ボックスを着脱自在に介設した
   ことを特徴とするコークス炉窯口の断熱構造。
2. 【請求項２】前記断熱ボックスの外形が金属皮によって
   形成され、その内部に不定形断熱材が充填されている請
   求項１に記載のコークス炉窯口の断熱構造。
3. 【請求項３】前記断熱ボックスの外形が金属皮によって
   形成され、その内部に繊維系保温材が充填されている請
   求項１に記載のコークス炉窯口の断熱構造。