JPH0949008A - 熱風炉補修工事方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼室内部やチェッカー煉瓦の部分陥没で空
洞になっている部分の内部の補修工事を行うに当たっ
て、作業足場の仮設及び補修の短期間かつ容易な施工を
目的とする。 【解決手段】 熱風炉を休止冷却後、蓄熱室及び／又は
燃焼室内の損傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入
充填し、該発泡性樹脂の上に作業足場を仮設して、熱風
炉内部の補修を行い、以後、補修工事の進捗に伴い、発
泡性樹脂の排除と、作業足場の下方への移動を、順次繰
り返しながら熱風炉内を上方から下方へと補修を行う方
法。また、損傷部周辺のチェッカー煉瓦のカナール孔を
複数個に亘り煉瓦支持パイプを貫通挿入し、該煉瓦支持
パイプを基礎にして、チェッカー煉瓦倒壊防止設備を仮
設し、チェッカー煉瓦の補修を行う方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉用熱風炉補修
工事方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高炉用熱風炉補修技術としては、
例えば特開昭５７−２３９０号公報に示されているよう
に、コークス炉蓄熱室内チェッカー煉瓦を取替するに際
して、端蓄熱室前壁の下部及びこの前壁に接した端蓄熱
室仕切壁の下部を解体して、端蓄熱室下部にチェッカー
煉瓦の取り出し装入口を形成し、チェッカー煉瓦を取り
出すに際して、９００℃程度の雰囲気により、高温に加
熱されている端蓄熱室上部の炉壁耐火材の急冷を防止す
るとともに、作業環境が改善され、短時間で取替を完了
するために高温度の端蓄熱室内に作業者が入ることな
く、炉外から上記取り出し装入口を介して取り出し、装
入を行うコークス炉端蓄熱室内チェッカー煉瓦取替え方
法がある。

【０００３】その他に、例えば特開昭５８−１３０２０
７号公報に示されているような高炉用熱風炉内耐火煉瓦
の補修に際して、補修個所と燃焼室を外部からの仕切板
で遮断して補修部を冷却することにより、他の部分は冷
却せずに補修する方法がある。外燃式熱風炉の混合室と
燃焼室間の水平管部、伸縮管内における耐火物が溶損し
て補修する際、短時間で熱風炉の機能を回復させるため
に、水平管部に可及的小さな開口部を設け、耐火物を貼
布して断熱処理をした複数の仕切板を開口部から挿入
し、この仕切板で高温の燃焼室と耐火煉瓦の溶損個所を
完全に遮断し、この部分を冷風で冷却しながら溶損煉瓦
の補修を行なうものである。熱風炉の燃焼室は高温のま
ま保持してあるので、耐火煉瓦の補修後は直ちに熱風炉
本来の熱風発生操業が開始でき、熱風炉の稼働率低下を
少くしながら簡単に溶損煉瓦の補修を行なう補修方法で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術は、
つぎのような問題点を有する。 （イ）バックステーやジャッキ，昇降金具等の仮設機材
が必要である。しかし、熱風炉の補修においては、燃焼
室内が空洞になっていることや、チェッカー煉瓦の部分
陥没及び構造体の崩壊等があり空洞部分ができている場
合は、不安定な状態であり作業者は炉内に入れないた
め、前記仮設機材の設置は不可能である。 （ロ）又、全く拘束されていないチェッカー煉瓦を深く
部分的に掘り下げたり、陥没部で補修作業をすること
は、目地材を使用していないチェッカー煉瓦積みでは、
チェッカー煉瓦が容易に倒壊する可能性を有するため何
等かの対策が必要である。 （ハ）更に熱風炉，特に燃焼室は平面的に円形ないし楕
円形であり、燃焼室と熱風出口の接合部口巻き煉瓦等は
複雑かつ崩壊しやすい構造体となっているため、内張り
煉瓦の炉内側からの支持やステー等の取付が極めて困難
であるという問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題点を一掃するこ
とを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は熱風炉を休止し
冷却した後、熱風炉内部を補修する工事方法において、
熱風炉の蓄熱室の損傷空洞部や燃焼室内の損傷空洞部
に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発泡性樹脂
の上に作業足場を仮設して、熱風炉内部の補修を行い、
以後、補修工事の進捗に伴い、発泡性樹脂の排除と、作
業足場の下方への移動を、順次繰り返しながら熱風炉内
を上方から下方へと補修工事することによって上記課題
を解決した。

【０００７】又、熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内
部を補修する工事方法において、熱風炉の蓄熱室内の損
傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発
泡性樹脂の上に作業足場を仮設して、損傷部周辺のチェ
ッカー煉瓦のカナール孔を複数個に亘り煉瓦支持パイプ
を貫通挿入し、該煉瓦支持パイプを基礎にして、チェッ
カー煉瓦倒壊防止設備を仮設し、チェッカー煉瓦の補修
を行い、以後、補修工事の進捗に伴い、発泡性樹脂の排
除と、作業足場の下方への移動とチェッカー煉瓦倒壊防
止設備の仮設を順次繰り返しながら蓄熱室内を上方から
下方へと補修を行い、下まで到達した後、今度はチェッ
カー煉瓦の補修と仮設の撤去を順次繰り返しながら下方
から上方へと補修を行うことによって上記課題を解決し
た。

【０００８】更に、熱風炉の炉殻を外部より部分開孔
し、この開孔部に内張耐火煉瓦の落下もしくは滑り落ち
等の防止用支持体を仮設することによって上記課題を解
決した。

【０００９】

【作用】熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部を補修
する工事方法において、熱風炉の蓄熱室の損傷空洞部や
燃焼室内の損傷空洞部に、通常の方法によって安全性及
び作業性の高い作業足場を仮設することは困難である。
蓄熱室のチェッカー煉瓦はモルタル等の接合材を使用し
ておらず、かつ特別の拘束もされていないので、何等か
の理由で陥没部が発生すると残存チェッカー煉瓦が陥没
部へ容易に倒壊し、落下すること、及び目地切れや割れ
及び変形等によって損傷した仕切壁上部の残存煉瓦が陥
没部へ容易に倒壊し、落下することにより極めて不安定
な状態となっているため、上部のマンホールその他の部
位から炉内に入ることや炉内で作業することは極めて困
難である。

【００１０】一方、燃焼室についても、同様に目地割れ
や割れ及び変形等によって損傷した仕切壁上部の残存煉
瓦，熱風出口口巻煉瓦の残存煉瓦等が燃焼室下部へ容易
に倒壊及び落下することにより極めて不安定な状態にな
っているため、上部のマンホール，熱風出口，下部のマ
ンホール，及びその他の部位から炉内に入ることや炉内
で作業することは極めて困難である。

【００１１】しかし、本発明の方法によれば、熱風炉の
蓄熱室及び／又は燃焼室に、発泡性樹脂材を充填して、
その上に作業足場を仮設することにより、容易に高い安
全性を確保して蓄熱室や燃焼室に入って作業できる。次
に、上記したように残存チェッカー煉瓦は陥没部へ容易
に倒壊し、落下しやすく極めて不安定な状態となってい
るため、陥没部下部を掘り下げて煉瓦の撤去を行ない、
築炉しなおして補修することは通常の方法によって安全
性及び作業性の高い作業を行うことが極めて困難であ
る。

【００１２】しかし、本発明の方法によれば、蓄熱室チ
ェッカー煉瓦の陥没部周辺にチェッカー煉瓦倒壊防止仮
設を段控えに設置して、チェッカー煉瓦を完全に拘束す
ることによって、倒壊防止を図りながら任意の部分を掘
り下げて煉瓦の撤去を行ない、築炉しなおして補修する
ことができる。更に、目地切れや割れ等により損傷した
熱風出口口巻煉瓦の上部及び本壁煉瓦の落下もしくは滑
り落ち等により、熱風出口口巻部の煉瓦を解体すること
が極めて困難となっている。

【００１３】しかし、熱風炉の炉殻を外部より部分開孔
し、この開孔部に内張耐火煉瓦の落下もしくは滑り落ち
等の構造体崩壊に対する防止用支持体を仮設することに
よって、内張煉瓦構造に悪影響を与えることなく、燃焼
室と熱風出口の接合部口巻き煉瓦等の複雑かつ崩壊しや
すい構造体でも安全に任意の補修ができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明を大型熱風炉に適用した実施例に
ついて、図面により詳細に説明する。通常、チェッカー
煉瓦はモルタル等の接合材を使用しておらず、かつ特別
の拘束もされていないので、本実施例のように何等かの
理由で陥没部が発生すると残存チェッカー煉瓦が陥没部
へ容易に倒壊し、落下しやすく、極めて不安定な状態と
なっている。このため、以下に述べる方法により工事を
実施する。

【００１５】図１は熱風炉補修工事方法における補修前
の説明用縦断面図である。図２は本発明に係るチェッカ
ー煉瓦陥没部、燃焼室に発泡スチロール１０を填充した
状態を示す縦断面図である。図３は図２のＡ−Ａからみ
た平面図である。図４は図２で投入した発泡スチロール
１０の単体図である。補修対象熱風炉は、休止し冷却し
た後、ドームマンホール７を開孔してここから炉内状況
を概略点検する。一方ミキシングチャンバー２７から熱
風出口口巻煉瓦２，燃焼室４も概略点検する。

【００１６】その結果、本実施例では、チェッカー煉瓦
の陥没部８，仕切壁煉瓦６の損傷に対して、先ずドーム
マンホール７からチェッカー煉瓦陥没部に発泡スチロー
ル１０を投入し、チェッカー煉瓦９上面レベルまで填充
し、発泡スチロール１０の上に角材、厚手のベニヤ板、
及びビニールシート等で作業足場を仮設する。次にこの
仮設作業足場を利用して燃焼室４内へ発泡スチロール１
０を投入し、仕切壁６の上端レベルまで順次填充する。
このとき、熱風出口口巻煉瓦２、燃焼バーナー１の上面
はベニヤ板等で予め蓋をして、発泡スチロール１０の外
部への零れ落ち防止を行っておく。そして、仕切壁煉瓦
６，残存チェッカー煉瓦９を一定の高さまで解体し、次
の解体に必要な位置まで発泡性樹脂の排除を行って作業
足場を下方へ移動させる。以後、この手順を繰り返しな
がら熱風炉内を上方から下方へと補修する。

【００１７】ここで、蓄熱室の発泡スチロール１０は仮
設のベルトコンベアー等を利用して発泡スチロール単体
１１を１個づつドームマンホール７から排出する。燃焼
室内の発泡スチロール１０は大型のネットに発泡スチロ
ール単体１１を１０〜３０個程度入れて、仕切壁煉瓦６
の上部残存部に仮設した門型ホイスト２９によって上部
へ引き上げドームマンホール７から排出する。なお、単
体発泡スチロール１１は本実施例ではドームマンホール
７の内径、取扱いの作業性、経済性等から６００×４５
０×３００mmの寸法とした。

【００１８】次に、チェッカー煉瓦の倒壊防止をしなが
ら補修を行う場合について述べる。残存チェッカー煉瓦
９の上部を１〜３段排除して最上部の平滑化を行い、牽
引ロープの仮設準備、及び仮設資材置場を確保する。そ
して、残存チェッカー煉瓦９の再上段部の流用範囲を決
定し、エッジ部２８にマーキングする。このエッジ部２
８はチェッカー煉瓦９の構造体強度を確保するため直線
にそろえ、図５のチェッカー煉瓦補修時の残存煉瓦倒壊
防止仮設を設置する。ここで、図６は図５のＢ−Ｂから
みた平面図であり、図７は図５における各段毎のチェッ
カー煉瓦９の拘束用仮設の詳細図である。チェッカー煉
瓦９の倒壊の可能性の大きい場合は次のような方法がよ
り効果的である。チェッカー煉瓦補修時の残存煉瓦の倒
壊を防止するため、チェッカー煉瓦支持パイプ１２を各
段のエッジ部２８のチェッカー煉瓦９に全数差し込む。
このパイプは１本の長さに限界があるため図５に示すよ
うに上段側と下段側のパイプをラップさせ、高さ方向の
完全な一体化を行なう。更に牽引ロープ１４で拘束を強
化して倒壊を防止する。加えて、チェッカー煉瓦結束プ
レート１６で各段エッジ部のチェッカー煉瓦９の平面方
向の移動を完全に防止する。パイプ保持角材１３は下段
から突出しているチェッカー煉瓦支持パイプ１２の牽引
における変形防止用である。また、チェッカー煉瓦支持
パイプ落下防止金鍔１５はチェッカー煉瓦９の貫通孔か
らのパイプ落下防止用である。なお、このチェッカー煉
瓦結束プレート１６は作業用階段としても機能させるこ
とができる。前期発泡スチロール１０をドームマンホー
ル７から搬出しながら、倒壊防止仮設を段控えに設置し
て、補修作業がしやすいように順次下部まで不要煉瓦の
除去，解体を行なう。その後、チェッカー煉瓦を新たに
築炉し補修するのは逆の手順で行ない各段の煉瓦積みに
合わせて倒壊防止仮設を撤去していく。

【００１９】次に、熱風炉外部より補強を行って補修工
事をする場合について述べる。図８は、燃焼室内におけ
る熱風出口口巻部補修時の炉内側から見た壁支持構造体
正面図を示す。図９は図８の壁支持構造体取付前の炉外
側から見た炉殻開孔状態図で、図１０は図９のＣ−Ｃ断
面図で、図１１は図１０における壁支持構造体取付時に
炉外から見た正面詳細図を示す。この図８において本壁
煉瓦１９は、使用中に本壁煉瓦亀裂１７及び内張煉瓦の
各層間隙２６により本来の一体構造がブロック状に分割
されているため、熱風出口口巻部の煉瓦を解体すると容
易に落下、倒壊する状態となっている。この落下、倒壊
を防止するため、熱風炉胴体部の炉殻３に開孔部２０を
設けこれに炉外より壁支持用Ｉ型鋼２１を挿入して、上
部の断熱ボード２３、断熱煉瓦２４、耐火煉瓦２５及び
本壁煉瓦１９を支持する。ここで補強Ｈ型鋼２２、くさ
び１８は構造をより一層安定化するための補強である。
本実施例では、５か所に上記壁支持構造体を炉殻の円周
方向に等間隔に仮設する。本壁煉瓦１９等は相互に組み
合った階段状であり、熱風出口口巻部補修部位は円形で
あることを利用して、前記５か所の壁支持構造体を図の
ように端側（下側）から順次仮設する。このとき、壁煉
瓦の解体は煉瓦の落下倒壊防止のため壁支持構造体を仮
設する部分のみに限定する。壁支持構造体の仮設手順
は、壁煉瓦の部分解体後、炉外側から、ボーリングマシ
ーンで炉殻３を開孔し、これに炉外より壁支持用Ｉ型鋼
２１を挿入して、炉殻３に溶接後、補強Ｈ型鋼２２を溶
接し、炉内側からくさび１８を打ち込む。以降他の４か
所もこの手順を繰り返す。なお、本壁煉瓦亀裂１７への
くさび１８の打ち込みは補修工事に先行して実施する。
解体後新たに壁煉瓦を築炉する時は５か所の壁支持構造
体のうち端側（下側）から順次煉瓦積みに合わせて各支
持構造体を撤去する。撤去手順は、くさび１８の抜き取
り、壁支持用Ｉ型鋼２１の撤去、補強Ｈ型鋼２２の撤
去、炉殻３の復旧溶接、断熱ボード２３，断熱煉瓦２
４，耐火煉瓦２５及び本壁煉瓦１９を煉瓦積みする。以
降他の４か所もこの手順を繰り返す。

【００２０】以上の補修工事方法により、短期間でチェ
ッカー煉瓦及び燃焼室壁煉瓦を部分的に解体補修するこ
とができ、次の効果が得られるものである。 １）チェッカー煉瓦の全面的補修を部分補修に限定する
ことにより、熱風炉３基で４，９６０工の省力化、９６
日の納期短縮、及び２，１００トンの耐火材の削減とな
る。

【００２１】又、短期間で熱風出口口巻き煉瓦を部分的
に解体補修することによって次の効果が得られる。 ２）熱風出口口巻煉瓦より上部の本壁全部補修より部分
補修にすることにより、２，０７０工（３基分）の省力
化、１８日の工期短縮、及び８００トンの耐火材の削減
となる。

【００２２】

【発明の効果】かくすることにより、以下のような効果
が得られる。 １）発泡性樹脂を燃焼室内の空洞部やチェッカー煉瓦陥
没部に使用するため、崩壊部分が深い場合や、燃焼室の
ように深い空洞部となっているような場合に周囲の煉瓦
が崩れ落ちてくるため、内部への立入や足場の仮設が困
難な状況でも、発泡性樹脂を投入充填するだけで容易に
足場の確保ができ、かつ補修の進捗に伴い、発泡性樹脂
の排除と作業足場の下方への移動が容易に行えるので高
い安全性の確保と作業能率の向上となる。

【００２３】２）全く拘束されていないチェッカー煉瓦
を深く掘り下げたり、陥没部で補修作業をすることが極
めて困難な場合でも、チェッカー煉瓦倒壊防止設備を仮
設することにより、チェッカー煉瓦を強固な一体構造に
してチェッカー煉瓦の倒壊の崩れ落ち等を完全に防止し
て陥没部周辺及び陥没部下部での補修のための解体，築
炉作業の高い安全性の確保と作業能率の向上が得られ
る。

【００２４】３）平面的に円形ないし楕円になっている
熱風炉、特に燃焼室のように、燃焼室と熱風出口の接合
部口巻き煉瓦等は複雑かつ崩壊しやすい構造体となって
いるため、内張煉瓦の炉内側からの支持やステー等の取
付が極めて困難である場合でも、熱風炉の炉殻を外部よ
り部分開孔し、この開孔部に内張耐火煉瓦の落下もしく
は滑り落ち等の防止用支持体を仮設することにより、容
易に補修工事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱風炉補修工事方法における補修前の説明用縦
断面図。

【図２】熱風炉におけるチェッカー煉瓦陥没部及び燃焼
室へ発泡スチロールを填充した状態の縦断面図。

【図３】図２の平面図。

【図４】図２において填充した発砲スチロールの単体
図。

【図５】チェッカー煉瓦補修時の残存煉瓦倒壊防止仮設
の全体縦断面図。

【図６】図５の平面図。

【図７】図５における各段毎のチェッカー煉瓦の拘束用
仮設の詳細状態図。

【図８】燃焼室内における熱風出口口巻部補修時の壁支
持構造体全体図。

【図９】図８における壁支持構造体取付前の炉殻開孔状
態図。

【図１０】図９の炉外におけるＣ−Ｃ断面詳細図。

【図１１】図10におけるＤ−Ｄ正面図。

【符号の説明】

１…燃焼バーナー ２…熱風出口口巻煉瓦 ３…炉殻 ４…燃焼室 ５…蓄熱室内張煉瓦 ６…仕切壁煉瓦 ７…ドームマンホール ８…チェッカー煉瓦陥没部 ９…チェッカー煉瓦 10…発泡スチロール 11…発泡スチロール単体 12…チェッカー煉瓦支持パイプ 13…パイプ保持角材 14…牽引ロープ 15…チェッカー煉瓦支持パイプ落下防止金鍔 16…チェッカー煉瓦結束プレート 17…本壁煉瓦亀裂 18…くさび 19…本壁煉瓦 20…炉殻開孔部 21…壁支持用Ｉ型鋼 22…補強Ｈ型鋼 23…断熱ボード 24…断熱煉瓦 25…耐火煉瓦 26…各層間隙 27…ミキシングチャンバー 28…エッジ部 29…門型ホイスト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部
   を補修する工事方法において、熱風炉の蓄熱室及び／又
   は燃焼室内の損傷空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投
   入充填し、該発泡性樹脂の上に作業足場を仮設して、熱
   風炉内部の補修を行い、以後、補修工事の進捗に伴い、
   発泡性樹脂の排除と、作業足場の下方への移動を、順次
   繰り返しながら熱風炉内を上方から下方へと補修を行う
   ことを特徴とする熱風炉補修工事方法。
2. 【請求項２】 熱風炉を休止し冷却した後、熱風炉内部
   を補修する工事方法において、熱風炉の蓄熱室内の損傷
   空洞部に、あらかじめ発泡性樹脂を投入充填し、該発泡
   性樹脂の上に作業足場を仮設して、損傷部周辺のチェッ
   カー煉瓦のカナール孔を複数個に亘り煉瓦支持パイプを
   貫通挿入し、該煉瓦支持パイプを基礎にして、チェッカ
   ー煉瓦倒壊防止設備を仮設し、チェッカー煉瓦の補修を
   行い、以後、補修工事の進捗に伴い、発泡性樹脂の排除
   と、作業足場の下方への移動とチェッカー煉瓦倒壊防止
   設備の仮設を順次繰り返しながら蓄熱室内を上方から下
   方へと補修を行い、下まで到達した後、今度はチェッカ
   ー煉瓦の補修と仮設の撤去を順次繰り返しながら下方か
   ら上方へと補修を行うことを特徴とする熱風炉補修工事
   方法。
3. 【請求項３】 熱風炉の炉殻を外部より部分開孔し、こ
   の開孔部に内張耐火煉瓦の落下もしくは滑り落ち等の防
   止用支持体を仮設することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の熱風炉補修工事方法。