JPH0745667B2 - コ−クス炉炉壁補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコークス炉における燃焼室と炭化室との間を仕
切る隔壁に生じた亀裂、特に貫通亀裂を補修する方法に
関する。

〔従来技術〕

一般にコークス炉においては炭化室に石炭を装入して乾
留してコークスを製造するが、炭化室は反復して800〜1
200℃以上の高温に曝され、またコークスの排出に際し
てはコークスとの接触により隔壁に繰り返し衝撃が加え
られるため隔壁には亀裂，目地切れ、切損，陥没等の損
傷が発生し易く炉命延長を図るうえでその補修は欠せな
いものとなっている。

ところで壁隔の亀裂等の補修方法は従来種々提案されて
いるが、近時にあっては金属又は半金属の微粒子を補修
材として酸化性ガスと共に吹付け、その際に発生する熱
により補修材を損傷部に焼結付着せしめる方法、 或いはArガスにN₂を添加した作動ガスによりプラズマジ
ェットを発生させ、このプラズマジェットにより炉壁を
加熱しつつ補修材としてセラミックス等の耐火性物質の
粉末を溶射する方法等が提案され実施されている。

第６図（イ），（ロ）は従来のプラズマ溶射法による隔
壁の亀裂に対する補修態様を示す模式図であり、コーク
炉10の燃焼室11と炭化室12との間に隔壁13に生じた亀裂
を補修する場合、照明灯，テレビカメラ等の炉内観察装
置と共にプラズマ溶射ガン4i等の補修材噴射装置を内蔵
した水冷ランス４を装炭口から炭化室12に降下させ、テ
レビカメラにて亀裂14を捉えつつこの亀裂14を狙ってプ
ラズマ溶射を行い、補修材Ｆを亀裂14に焼結付着せしめ
て充填し修復を行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上述した如き従来の方法にあっては、炭化室12
内かた亀裂の検出及び補修をおこなっているが、隔壁13
の炭化室12側の面はカーボンの付着が多く、亀裂を正確
に検出するのが難しい場合が多く、また補修対象となる
亀裂14が炭化室12から燃焼室11に達する貫通亀裂の場
合、溶射ガン4iによって補修材Ｆを放射しても補修材Ｆ
の大半が燃焼室11側にまで吹き抜けるために亀裂面への
付着率が低くて補修材Ｆの無駄が多く、それだけ補修に
長い時間が必要となる外、補修材Ｆの噴射量を多くする
と、第６図（ロ）に示す如く補修材Ｆが亀裂開口部にの
み皮状に渡されて亀裂14内に充填が出来なくなり、完全
な補修が難しく、短時日で亀裂が再発してしまう場合が
少なくない等の問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは貫通亀裂の検出を容易に、しかも正
確に行うことが出来、しかも貫通亀裂に対する補修を補
修材を無駄にすることなく、効能率に行い得るようにし
たコークス炉炉壁補修方法に提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明方法にあっては、炭化室からの補修材の吹き付
け、または溶射に先立つて、燃焼室側から亀裂の検出を
行うと共に検出した亀裂の開口部に対し耐火物を吹き付
けて開口部の閉塞を行う。

〔作用〕

本発明方法にあってはこれによって亀裂位置を正確に把
握し得て、非貫通亀裂に対する補修と同様に補修材を無
駄なく、しかも効率的に補修を行い得る。

〔実施例〕

以下本発明方法をその実施例を示す図面に基づき具体的
に説明する。第１図（イ），（ロ）は本発明方法による
補修工程を示す模式図であり、先ず第１図（イ）に示す
如く、燃焼室11の上部壁に開口する点検口から炉内観察
装置及び耐火物の吹付装置を内臓した水冷ランス１を燃
焼室11内に下降し、炉内観察装置を構成するテレビカメ
ラにて隔壁13を撮像し、これをモニタにて観察して、或
いは亀裂検出装置により自動的に貫通亀裂14を検出す
る。隔壁の亀裂14は炭化室12側から発生して燃焼室11に
至る場合が殆どを占めており、従って燃焼室11に開口す
る亀裂14は略貫通亀裂と認識できる。また隔壁13の燃焼
室11側の壁面はカーボンの付着が少なく、亀裂の発見は
勿論、亀裂の延在方向、亀裂の巾寸法等の検出も容易に
出来て、亀裂の正確な把握が可能となる。

貫通亀裂を発見すると隔壁13における亀裂14の位置、そ
の立亀裂の開口部、幅寸法等のデータを検出すると共に
耐火物噴出装置を構成する吹出ノズル1iから亀裂14の開
口部を狙って不定形耐火物F₁を吹き出し、亀裂開口部を
閉塞する。閉塞は隙間なく完全に行うのが望ましいが後
述するプラズマ溶射をしたとき補修材F₂が燃焼室11内に
大量に吹き出すことがなければ若干の細孔，隙間が存在
していても何ら支障はない。

燃焼室11側から亀裂開口部の閉鎖に用いる耐火物F₁とし
ては例えばSiO₂:45％、Al₂O₃:55％の不定形耐火物が用
いられ、これを粉状にて吹出ノズル1iに給送し、ノズル
1i近くで給水管から水を供給し、混練した泥状態で亀裂
開口部に吹き付ける。燃焼室11側における亀裂開口部の
閉塞は後の炭化室12側からの補修材F₂の充填に際して補
修材F₂が燃焼室側に吹き抜けるのを防止し得るものであ
ればよく補修完了まで一時的に耐火性を保持し得る材料
であれば足り、熱間強度、付着強度を勘案して安価な材
料を選択すればよい。亀裂開口部に対する吹出ノズル1i
の狙いはノズル開口部とテレビカメラの光軸との寸法を
予め定めておくことにより、亀裂14の開口部を検出した
後、吹出ノズル1iが亀裂14と対向するよう水冷ランス１
を回転，または昇降移動させればよい。

燃焼室11側からの亀裂開口部の閉塞作業が終了すると第
１図（ロ）に示す如く炭化室12からの補修を次のように
して行う。

即ち炭化室12の上部の装炭口から炭化室12内に、下端に
揺動可能に補修ヘッド４を枢支した水冷ランスを降下さ
せる。水冷ランスの昇降移動並びに補修ヘッド４の基端
部週りの垂直面内での回転によって補修ヘッド４を燃焼
室11側からの観察によって検出されている亀裂発生位置
に移動し、補修ヘッド４に内蔵されている炉内観察装置
によって隔壁13の亀裂を確認した後、同じく補修ヘッド
４に内蔵されている補修材噴射装置を構成するプラズマ
溶射ガン4iから補修材F₂を亀裂開口部に向けて放射し、
補修材F₂を焼結付着させて亀裂内に充填し、その修復を
行う。

プラズマ溶射法に代えて例えばLPGガスを熱源にしてSiO
₂,Al₂O₃の混合物を融着させる方法、或いは金属シリコ
ンの酸化熱を利用してSiO₂を隔壁に溶着させる方法等を
適用してもよいが、これらはいずれも多量の補修材を噴
射することとなり、亀裂開口部に先に塞がれて内部への
充填度を高めるのが難しいという難点がある。

次に上記本発明方法を実施するための装置について具体
的に説明する。第２図は本発明方法におけるコークス炉
の燃焼室側からの貫通亀裂の検出及び亀裂開口部の閉塞
態様を示す模式的断面図、第３図は同じく水冷ランスの
拡大断面図であり、図中１は水冷ランス、２は検出台車
を示している。

コークス炉10は燃焼室11と炭化室12とをその間を仕切る
隔壁13を隔てて交互に夫々複数室備えており、各燃焼室
11内にその上部に開口する検査口11aから検出台車２に
支持された水冷ランス１を下降して行う。水冷ランス１
は検出台車２の前端に立設した昇降ガイド2aに保持部2b
を介して支持されており、保持部2bに設けた図示しない
駆動部により昇降ガイド2aに沿って昇降される外、軸心
線回りに回転せしめられるようになっている。

水冷ランス１は第３図に示す如く内，外二重筒構造に構
成され、両筒1a,1b間に冷却水の通水路1cを備えてお
り、その下端部近傍の周壁には窓1d,1eを備え、この窓1
d,1eに対向させて炉内観察装置を構成する証明炉1f,ミ
ラー1g,テレビカメラ1hが、またその直上には耐火物の
吹出装置を構成する吹出ノズル1iが給水管1jと共に内蔵
されている。

照明灯1fの光は窓1dを通して隔壁13に投射され、その反
射光をテレビカメラ1hで撮像し、その画像を水冷ランス
１内を経て図示しない測定装置本体のモニタに表示する
外、亀裂検出装置に入力して亀裂を検出する。亀裂検出
装置は亀裂14の検出と共に、その位置，開口幅その他の
データも同時に検出する。検出が終了すると吹出ノズル
1iからは亀裂の開口部を狙って粉状の耐火物F₁が直前に
給水管1jからの水と混合されて泥状態で吹き出される。

第４図は炭化室12側からの隔壁補修の態様を示す模式
図、第５図は補修装置の部分拡大断面図であり、図中５
は水冷ランス、４は補修ヘッド、5aは移動台車、5bは昇
降台車を示している。

移動台車5aはコークス炉１の天井壁上面に設けたレール
上に炭化室12の長手方向と直交する向きに走行可能に載
置され、またこの移動台車5aに配したレール上に炭化室
12の長手方向と平行な向きに走行可能に昇降台車5bが載
置されており、更にこの昇降台車5bに水冷ランス5,補修
ヘッド４が昇降、並びに軸心線回りに回動可能に装備さ
れている。

初冷ランス５は内，外二重構造に構成され、両筒間に冷
却水の流通室を備えており、その下端には補修ヘッド４
が水平軸5cを介して左右に略180゜づつ回転可能に枢支
されている。

そして補修ヘッド４は同じく内，外二重構造に構成され
ており、両筒4a,4b間に前記水冷ランス３から冷却水が
流通せしめられる通水室4cを備えている。

補修ヘッド４内には第５図に示す如く、先端部寄りに補
修材噴射装置を構成するプラズマ溶射ガン4iがその噴射
口を外面に突出させた状態で内臓され、また基端部寄り
の位置には溶射ガン4iと同側の周壁に形成した窓4eに臨
ませて、テレビカメラ4gが内蔵されており、撮像した画
像は外部のモニタに表示するようになっている。

而して作業者は、モニタによってテレビカメラ4gが亀裂
14と対抗するよう補修ヘッド４の位置を設定した後、溶
射ガン4iを亀裂14に対抗させ溶射を行う。

プラズマ溶射ガン4iは、従来と同様にArガスにN₂ガスを
添加した作動ガスによりプラズマジェットを発生させ、
このプラズマジェットにより炉壁を加熱しつつ補修材と
してセラミックス等の耐火性物質の粉末を溶射するよう
になっている。

〔効果〕

以上の如く本発明方法にあっては燃焼室側から貫通亀裂
を検出してその開口部を閉塞した後、炭化室側から亀裂
内に補修材を充填せしめることとしてあるから、貫通亀
裂を正確に検出把握し得ると共に、補修材が燃焼室側に
吹き抜けることがなくて補修材の節減が図れ、また補修
材は亀裂面に確実に付着せしめられるため、補修速度も
速く作業能率が高いなど本発明は優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ），（ロ）は本発明方法の工程を示す模式
図、第２図は本発明方法における燃焼室側からの亀裂開
口部の閉塞態様を示す模式的縦断面図、第３図は水冷ラ
ンス先端の拡大断面図、第４図は本発明方法における炭
化室側からの亀裂補修態様を示す模式的断面図、第５図
は水冷ランス先端の補修ヘッドの拡大断面図、第６図
（イ），（ロ）は従来方法の説明図である。 １……水冷ランス、1a,1b……筒、1c……通水室、1d,1e
……窓、1f……照明灯、1g……ミラー、1h……テレビカ
メラ、1i……吹付ノズル、２……検査台車、４……補修
ヘッド、4g……テレビカメラ、4g……プラズマ溶射ガ
ン、5a……移動台車、5b……昇降台車、10……コークス
炉、11……燃焼室、12……炭化室、13……隔壁、14……
亀裂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コークス炉の燃焼室内に炉内観察装置及び
   耐火材吹付装置を装入して隔壁の貫通亀裂を検出すると
   共に、検出した貫通亀裂の開口部に前記吹付装置から耐
   火材を吹き付けてこれを閉塞し、コークス炉の炭化室に
   補修材噴射装置を装入して前記燃焼室側開口部を閉塞し
   た亀裂に炭化室内から補修材を噴射し、亀裂内に充填せ
   しめることを特徴とするコークス炉炉壁補修方法。