JPH0953077A - コークス炉熱間補修用断熱ボックスとその設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でかつ設置が簡便で迅速に設置でき、作
業負荷を軽減できるコークス炉熱間補修用断熱ボックス
とその設置方法を提供する。 【解決手段】 断熱材を取付けた方形の上部剛性枠２と
下部剛性枠５の対応する４隅をそれぞれ鎖６で連結し、
その側面を断熱布７で被覆して上下方向に折り畳み自在
となした断熱ボックス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コークス炉炭化
室の炉壁煉瓦の損傷部を熱間補修する際に使用する断熱
ボックスとその設置方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の室炉式コークス炉は、炉体の下部
に蓄熱室があり、その上部に燃焼室と炭化室とが交互に
配列されている。コークス炉は、耐火物煉瓦で構築され
ており、特に炭化室の炉壁煉瓦は隣接する燃焼室より加
熱され、常に１０００〜１２００℃の高温に晒されてお
り、炭化室内に湿炭が装入される毎に炉壁煉瓦が急冷さ
れることや、炭化したコークスの押出しによる摩擦、側
圧や、乾留中に発生するカーボン付着とその剥離等、苛
酷な条件下での操業が繰り返えされている。

【０００３】このため、コークス炉は、長年の使用で炉
壁煉瓦の損傷、亀裂、角欠け等が発生するため、定期的
にこれを点検し、損傷した炉壁煉瓦部を溶射補修や熱間
煉瓦積替え方法により部分補修を行っている。このう
ち、熱間煉瓦積替え方法は、当該炭化室に隣接する燃焼
室の燃焼を補修部位まで停止し、炭化室内に断熱カーテ
ンまたは断熱ボックスを設置して補修を行う方法が採用
されている。

【０００４】炭化室内への断熱カーテンの設置方法とし
ては、図６に示す通り、炭化室６１天井部に架設した断
熱材吊支用のレール６２に対応する進退自在の一本また
は複数本のレール６３を有する移動自在の台車６４のレ
ール６３に、ローラーを介して組立てた断熱材６５を仮
吊りして所定位置まで搬送し、台車６４のレール６３先
端を炭化室６１内に架設した断熱材吊支用のレール６２
に接続し、断熱材６５を押込む方法（特開昭５６−１２
５４８１号公報）、断熱材で覆われた断熱カーテンとバ
ランスウエイトを、吊りビームを介して予め炉外で取付
け、クレーンでこの構造体を吊り上げ、バランスを保ち
ながらバランスウエイトを外側に移動して断熱カーテン
を炭化室内に挿入する方法（特開昭５９−１１３０８８
号公報）が提案されている。

【０００５】また、炭化室内への断熱ボックスの設置方
法としては、図７に示す通り、コークス炉７１のマシン
サイドに炭化室７２床と同一レベルに仮設架台７３を設
置し、該架台７３上にローラーコンベア７４を介して天
井および垂直ダクトと縦および水平補剛材にて方形の枠
を構成した断熱ボックス７５を載置し、次いで炭化室７
２のコークサイドから導入したチェーン７６を前記断熱
ボックス７５の前面下部に結束し、チェーン７６をコー
クサイドに牽引して断熱ボックス７５を炭化室７２内の
所定位置まで導入し、次いで導入した断熱ボックス７５
を炭化室７２の天井に設けた装炭口７７より懸吊した状
態で縦補剛材および水平補剛材を断熱ボックスより取り
外し、炭化室外に搬出して天井および垂直ダクトを所定
高さに懸吊し設置する方法（特開平６−４１５３８号公
報）が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５６−１２
５４８１号公報に開示の方法は、炭化室が通常１０００
℃程度の高温であるため、レールを懸垂する鎖の耐熱性
を考慮すれば、炭化室を５００℃程度に冷却する必要が
あるが、炭化室は煉瓦で構築されており、大きな熱容量
を有するので温度を急激に低下させることは困難であ
り、５００℃程度まで冷却するには非常に長時間を要す
るという欠点がある。また、長尺レールを炭化室天井部
に挿入設置する作業は、高熱作業のために作業が困難で
あり、レールも高温となるので、材質、強度の点からも
問題が生じるという欠点が有る。

【０００７】また、特開昭５９−１１３０８８号公報に
開示の方法は、大型の断熱カーテンを挿入するためには
バランスウエイトが非常に大重量のものとなり、また断
熱カーテンを炭化室内に設置したのち、バランスウエイ
トを撤去しなければならないという複雑な手順を必要と
する。さらにこの方法では、工事作業雰囲気温度を確保
するために、圧縮空気を炭化室端部から工事作業場であ
る断熱カーテン内に導入するため、炭化室の炉壁煉瓦を
局所的に冷却し、炉壁煉瓦に損傷を与える恐れがある。

【０００８】さらに、特開平６−４１５３８号公報に開
示の方法は、マシンサイドに仮設架台が必要であり、レ
ッカーを用いるとしても大がかりな工事となる。また、
この方法は、牽引用チェーンを断熱ボックスと反対側の
コークサイドに出す必要があり、そのための作業が高熱
作業のために作業が困難であり、断熱ボックスの牽引作
業も熱風の吹き出しの激しい窯口での作業であり困難を
極めるという欠点を有している。

【０００９】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、コークス炉の熱間補修工事において、安価でか
つ設置が簡便で迅速に設置でき、作業負荷の軽度な断熱
ボックスとその設置方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々検討を重ねた。その結果、断熱ボック
スを折り畳み式とすることによって安価でかつ設置が簡
便で、迅速に設置でき、断熱ボックス設置の作業負荷を
大幅に軽減できることを糾明し、この発明に到達した。

【００１１】すなわちこの発明は、断熱材を取付けた方
形の上部剛性枠と下部剛性枠の対応する４隅をそれぞれ
鎖で連結し、その側面を断熱布で被覆して上下方向に折
り畳み自在となしたことを特徴とするコークス炉熱間補
修用断熱ボックスである。

【００１２】また、この発明は、断熱材を取付けた方形
の上部剛性枠と下部剛性枠の対応する４隅をそれぞれ鎖
で連結し、その側面を断熱布で被覆して上下方向に折り
畳み自在となした断熱ボックスを折り畳んで炭化室内に
挿入し、方形の上部剛性枠をワイヤーで吊上げて炭化室
内で伸長させ、内部から支持金具により断熱布を炉壁に
押圧固定することを特徴とするコークス炉熱間補修用断
熱ボックスの設置方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の断熱ボックスの方形の
上部剛性枠および下部剛性枠としては、鋼製あるいはア
ルミ合金のアングル、アルミカーボンロッドを方形に組
んだものを用いることができる。また、この発明の断熱
ボックスに使用する断熱布としては、シリカ９０％以上
のシリカクロス、石綿、セラミックファイバー、ガラス
繊維、炭素繊維等１０００〜１２００℃の耐火性を有
し、折り畳みが可能なものを使用することができる。

【００１４】この発明の断熱ボックスの設置は、折り畳
んで炭化室内に挿入した断熱ボックスの方形の上部剛性
枠をワイヤーで吊上げ、断熱ボックスを炭化室内で伸長
させ、内部から支持金具により断熱布を炉壁に押圧固定
することによって実施するが、方形の上部剛性枠のワイ
ヤーによる吊上げは、コークス炉窯口部に設けた補修用
台車に取り付けたアームを炭化室内に挿入し、アームの
滑車にワイヤーを通して吊上げるか、あるいは装炭口に
ワイヤーを通して吊上げることにより実施することがで
きる。また、支持金具としては、ターンパックル、ジャ
ッキ等を用いることができる。

【００１５】

【実施例】この発明の断熱ボックスの詳細ならびに断熱
ボックスの設置方法を図１ないし図５に基づいて説明す
る。図１はこの発明の断熱ボックスを示すもので、
（ａ）図は吊支した状態の斜視図、（ｂ）図はコーナー
部の構造の一例を示す部分斜視図、図２は断熱ボックス
の設置方法の説明図で、（ａ）図は断熱ボックスを炭化
室に挿入した状態図、（ｂ）図は断熱ボックスの吊上げ
前の状態図、（ｃ）図は断熱ボックスを吊上げた状態
図、図３は断熱ボックスを吊上げた状態の斜視図、図４
は支持金物による断熱ボックスの支持状態を示す正面
図、図５は支持金物による断熱ボックスの支持状態を示
す水平面断面である。

【００１６】図１ないし図５において、１は断熱ボック
ス、２は断熱ボックス１の上部剛性枠で、炉長方向と平
行な２本のアングル２ａと炉幅方向と平行な２本のアン
グル２ｂを方形に組んだもので、中心から吊上げ可能な
様に上部剛性枠２のアングル２ａ、２ａ間およびアング
ル２ｂ、２ｂ間に十字にアングル３が設置され、アング
ル３の交点には吊上げ用の取手４が設けられている。炉
幅方向と平行な２本のアングル２ｂは、炉幅相当の長さ
を有し、炉長方向と平行な２本のアングル２ａは、補修
部位に相当する炭化室の窯口からの奥行き寸法で構成さ
れている。

【００１７】５は上部剛性枠２と同寸法の下部剛性枠
で、上部剛性枠２と同様炉長方向と平行な２本のアング
ル５ａと炉幅方向と平行な２本のアングル５ｂを方形に
組んだものである。６は上部剛性枠２と下部剛性枠５の
対応する４隅をそれぞれ連結する鎖で、鎖６の長さは、
断熱ボックス１の高さに相当するもので、補修部位の高
さに応じて設定される。また、鎖６は、温度上昇を防止
するため、断熱材で被覆しておくのが作業員の安全確保
のうえから必要である。

【００１８】７は断熱ボックス１の奥側および両側面の
鎖６の外側を覆う断熱布で、例えば、シリカ９０％以上
のシリカクロス、石綿、セラミックファイバー、ガラス
繊維、炭素繊維等１０００〜１２００℃の耐火性を有
し、折り畳みが可能なものを使用する。また、断熱布７
は、断熱強化のため、内側に断熱材を施工することもで
きる。断熱ボックス１の奥側の断熱布７の両端と両側面
の断熱布７との端とは、断熱性の糸による縫合あるいは
接着剤等により隙のないように接合しておく。鎖６と断
熱布７とは、断熱布７のコーナーに鎖６を包囲するよう
に断熱布８を縫合あるいは接着剤等により接合して袋状
となし、その中に鎖６を位置させて所定間隔で断熱性の
糸または針金９で固定し、鎖６の伸縮と断熱布７の伸縮
が連動するよう構成する。なお、１０は下部剛性枠５に
取付けた断熱材、１１は上部剛性枠２に取付けた断熱材
である。

【００１９】上記のように構成した断熱ボックス１は、
補修部位に応じて上部剛性枠２および下部剛性枠５の炉
長方向の長さおよび鎖６の長さを決定することによっ
て、補修部位に対応して最適な大きさとすることができ
る。また、断熱ボックス１は、通常断熱布７を小さく折
り畳んだ状態で搬送、挿入でき、短時間で迅速に設置す
ることができ、作業員の熱負荷を軽減することができ
る。

【００２０】上記断熱ボックス１を炭化室内に設置する
場合は、先ず断熱ボックス１の上部剛性枠２のアングル
２ａ、２ｂの交点の取手４に吊上げ用ワイヤー１２の一
端を取付けたのち、補修用台車１３に搭載して当該炭化
室１４の窯口まで搬送する。次いで補修用台車１３の上
部に巻上げ用滑車１５を有する吊上げ用アーム１６を固
定する。この場合ワイヤー１２の他端は、吊上げ用アー
ム１６を固定時に巻上げ用滑車１５に通しておく。吊上
げ用アーム１６の長さは、断熱ボックス１の炉長方向の
長さによって決定されるもので、換言すれば炉壁煉瓦の
補修部の位置によって適宜決定される。また、吊上げ用
アーム１６の高さは、同様に炉壁煉瓦の補修部の位置に
よって適宜決定されるものである。要するに吊上げ用ア
ーム１６は、断熱ボックス１の寸法により適宜長さ、取
付け位置は変更できるよう構成することが肝要である。

【００２１】吊上げ用アーム１６の固定が完了すると、
断熱ボックス１を小さく折り畳んだ状態で炭化室１４内
に挿入する。次いで作業員１７は、補修用台車１３上で
吊上げ用ワイヤー１２の他端を引っ張って、断熱ボック
ス１の上部剛性枠２を順次引上げる。引き上げるにつれ
て断熱ボックス１は、ボックスの形状を示し、引上げ量
が断熱ボックス１の鎖６の寸法相当になった時点で、形
状的にボックス化するので、吊上げ用ワイヤー１２をロ
ックし、断熱ボックス１の上部剛性枠２が下がらないよ
うに保持する。なお、断熱ボックス１の上部剛性枠２の
吊上げは、補修台車１３からの吊上げ用アーム１６を利
用したものに限定されるものではなく、装炭口等炉上の
開孔から吊上げる方法も可能である。

【００２２】断熱ボックス１の上部剛性枠２を吊上げた
状態は、図３に示すとおりで、図３においては、断熱ボ
ックス１への炭化室１４中央からの輻射熱を軽減するた
め、装炭口１８より断熱クロス１９を吊下げている。次
いで作業員は、窯口部から断熱ボックス１内に入り、締
め付けハンドル２０と支持棒２１からなる支持金物２２
により断熱ボックス１の両側面の断熱布７、７を炉壁煉
瓦２３に押付けて固定する。また、断熱ボックス１の上
部は、補修用台車１３より作業足場を挿入し、同様に支
持金物２２で固定する。このように所定間隔で支持金物
２２によって断熱ボックス１の両側面の断熱布７、７を
炉壁煉瓦２３に押付けて固定するすれば、吊上げ用ワイ
ヤー１２は不要となり、吊上げ用ワイヤー１２のロック
を解除する。支持金物２２は、断熱ボックス１内での補
修作業の邪魔にならないよう、奥側の断熱面近くと、上
部剛性枠２近くに設置する。

【００２３】なお、断熱ボックス１の側面には、断熱布
７の内側にさらに断熱ボード２４を、上下方向に所定間
隔で配置した帯鋼２５を奥側の断熱面近くの支持金物２
２と窯口部の２箇所に溶接固定すれば、断熱ボード２４
は、断熱ボックス１の断熱強化と側面断熱布７を抑える
役割を果たす。炉壁煉瓦２３の補修部の煉瓦補修に際し
ては、補修壁部の断熱布７は不要であるので、カッター
等を用いて切取り、補修壁部を露出させて煉瓦補修を実
施する。

【００２４】補修壁部の煉瓦補修が完了して断熱ボック
ス１を撤去する場合は、支持金物２２の締め付けハンド
ル２０を回転させて支持棒２１を弛め、帯鋼２５を撤去
すれば断熱ボックス１の上部剛性枠２が炉底に落下し、
断熱ボックス１が折り畳まれて小さくなるので、炭化室
１４内から引き出して回収する。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の断熱ボッ
クスは、製作費が安価で、しかも設置時作業員が非断熱
壁からの輻射熱を直接受けることがなく、断熱服を着用
することなく連続作業が可能である。このため、断熱ボ
ックス設置時１０００〜１２００℃の非断熱壁からの輻
射熱を作業員が直接受けるため、断熱服を着用して１〜
２分間毎に交代で作業していた従来法に比較し、５〜６
時間要していた設置時間を２時間と１／３〜１／２に短
縮が可能となり、断熱ボックスの製作費、取付け作業費
も従来法に比較し約２／３に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の断熱ボックスを示すもので、（ａ）
図は吊支した状態の斜視図、（ｂ）図はコーナー部の構
造の一例を示す部分斜視図である。

【図２】断熱ボックスの設置方法の説明図で、（ａ）図
は断熱ボックスを炭化室に挿入した状態図、（ｂ）図は
断熱ボックスの吊上げ前の状態図、（ｃ）図は断熱ボッ
クスを吊上げた状態図である。

【図３】断熱ボックスを吊上げた状態の斜視図である。

【図４】支持金物による断熱ボックスの支持状態を示す
正面図である。

【図５】支持金物による断熱ボックスの支持状態を示す
水平面断面である。

【図６】特開昭５９−１１３０８８号公報に開示の断熱
材取付け方法の説明図である。

【図７】特開平６−４１５３８号公報に開示の断熱ボッ
クス取付け方法の説明図である。

【符号の説明】

１、７５ 断熱ボックス ２ 上部剛性枠 ２ａ、２ｂ、３ アングル ４ 取手 ５ 下部剛性枠 ５ａ、５ｂ アングル ６ 鎖 ７、８ 断熱布 ９ 針金 １０、１１、６５ 断熱材 １２ 吊上げ用ワイヤー １３ 補修用台車 １４、６１、７２ 炭化室 １５ 巻上げ用滑車 １６ 吊上げ用アーム １７ 作業員 １８、７７ 装炭口 １９ 断熱クロス ２０ 締め付けハンドル ２１ 支持棒 ２２ 支持金物 ２３ 炉壁煉瓦 ２４ 断熱ボード ２５ 帯鋼 ６２、６３ レール ６４ 台車 ７１ コークス炉 ７３ 仮設架台 ７４ ローラーコンベア ７６ チェーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱材を取付けた方形の上部剛性枠と下
   部剛性枠の対応する４隅をそれぞれ鎖で連結し、その側
   面を断熱布で被覆して上下方向に折り畳み自在となした
   ことを特徴とするコークス炉熱間補修用断熱ボックス。
2. 【請求項２】 断熱材を取付けた方形の上部剛性枠と下
   部剛性枠の対応する４隅をそれぞれ鎖で連結し、その側
   面を断熱布で被覆して上下方向に折り畳み自在となした
   断熱ボックスを折り畳んで炭化室内に挿入し、方形の上
   部剛性枠をワイヤーで吊上げて炭化室内で伸長させ、内
   部から支持金具により断熱布を炉壁に押圧固定すること
   を特徴とするコークス炉熱間補修用断熱ボックスの設置
   方法。