JPH10232091A - コークス炉炭化室貫通損傷部の溶射修理のための板押さえ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コークス炉の長さ方向の中心に近い場所で、
壁煉瓦一個分にも相当する貫通口を生じるような損傷を
受けた炭化室壁の溶射修理を迅速に出来るように、貫通
口閉塞のための板押さえ装置及び閉塞するための板状体
を提供する。 【解決手段】 下記の部材を備えたことを特徴とする板
押さえ装置。 （ａ）板状体を吊ることができる球を先端部に備えた小
アームと、該板状体を固定するためのピンとを備えた板
押さえアームと、（ｂ）前記板押さえアームを駆動させ
るためのアーム駆動軸及び該アーム駆動軸を作動させる
アーム駆動ハンドルと、（ｃ）前記アーム駆動軸から前
記板押さえアームに駆動力を伝達するためのウオームギ
ア及びラックと、（ｄ）前記ラックの回転量を表示する
目盛板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコークス炉の炭化室
と燃焼室を隔てる炉壁（以下、炭化室壁と称する）が、
何らかの衝撃により破損し、貫通口を生じるような貫通
損傷部が生じたとき、特に、窯の長さ方向の中心近くで
このような事態が発生したときの溶射修理の際、上記貫
通損傷部に予め板状体を押し当てる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に炭化室に隣接している燃焼室まで
至らないような非貫通の損傷を炭化室に受けた場合は、
従来の溶射技術により炭化室に溶射ノズルを設置し、溶
射修理ができる。しかし、燃焼室まで至った貫通口を生
じるような損傷を受けた炭化室壁の修理は、従来、耐火
モルタルの充填による方法、壁煉瓦の部分的な積替えに
よる修理などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の熱間修理
方法においては、修理作業のため炉温度を冷却して行う
必要があった。また、コークス炉温度を下げ、更に修理
後の再昇温などには、長期の施工期間が必要であった。
しかし、コークス炉の炭化室壁を構成している煉瓦の材
質は珪石煉瓦であるため、コークス炉温度を６００℃以
下に冷却して行うことは、珪石煉瓦の結晶構造の転移点
（約６００℃）以下に温度を下げることになる。そのた
め、珪石煉瓦の強度、即ちコークス炉全体の強度を低下
させるので、実際上、実施不可能であった。

【０００４】最近では、セラミック材料の溶射による修
理方法も開発されているが、セラミック材料をそのまま
貫通損傷部に溶射すると、溶射材が貫通損傷部を通過し
て、該炭化室に隣接している燃焼室に入り、燃焼室内の
ガス噴き出し口を埋めてしまう可能性がある。燃焼室内
のガス噴き出し口が埋められると、ガス燃焼による加熱
が停止するので、該炭化室壁の温度が低下し、該炭化室
壁を構成している珪石煉瓦の転移点を下回ると、珪石煉
瓦の強度が低下し、コークス炉全体の強度低下の原因と
なる。

【０００５】従って、このようにセラミック材料をその
まま溶射する修理方法も不可能であった。通常、このよ
うな貫通損傷を受けた炭化室は空窯として放置され、こ
の空窯でのコークスの生産は不可能となる。又、この空
窯はまわりの炭化室に悪影響を及ぼしコークス炉全体の
寿命を短くする。

【０００６】そこで、本発明の目的は炉体の長さ方向の
中心に近い場所でも、壁煉瓦一個分にも相当する貫通口
を生じるような損傷を受けた炭化室壁の溶射修理が迅速
に出来るように、貫通口閉塞のための板状体を、燃焼室
より炉体に挿入し、炭化室壁に圧着させる板押さえ装置
及び閉塞する板状体を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、発明者らは、炭化室壁に生じた貫通損傷部の熱間に
おける溶射修理に際し、炭化室から該損傷部を通じて燃
焼室に溶射セラミックが吹き出ないように、燃焼室側に
吹き出し防止のセラミックファイバーボードまたはカー
ボン系ボードを燃焼室点検口より挿入し、かつ、これら
の板状体を貫通損傷部に押しつけるための板押さえ装置
を想到し、下記の発明をするに至った。

【０００８】第一の発明は、コークス炉燃焼室の点検口
から挿入する、コークス炉炭化室の貫通損傷部を閉塞す
る板状体を押さえるための、下記の部材を備えたことを
特徴とする板押さえ装置を提供する。 （ａ）コークス炉炭化室の貫通損傷部を閉塞するための
板状体を吊ることができる球を先端部に備えた小アーム
と、板状体を固定するためのピンとを備えた板押さえア
ームと、（ｂ）板押さえアームを駆動させるためのアー
ム駆動軸及びアーム駆動軸を作動させるアーム駆動ハン
ドルと、（ｃ）アーム駆動軸と板押さえアームの間に、
アーム駆動軸から板押さえアームに駆動力を伝達するた
めのウオームホイルと、（ｄ）アーム駆動軸に隣接した
位置に、コークス炉炭化室壁の貫通損傷部と板押さえア
ーム先端の板状体との距離を検出するためのラックの回
転量を表示する目盛板。

【０００９】この板押さえ装置では、アーム駆動ハンド
ルによりアーム駆動軸を回転させ、アーム駆動軸からウ
オームホイルを経て板押さえアームに駆動力を伝達す
る。板押さえアームに取り付けた小アームの先端には球
があり、この球に吊り下げられた板状体が、上記駆動力
により炭化室壁の貫通損傷部へ押さえつけられる構造に
なっている。

【００１０】その際、板押さえアームに備えられたピン
により固定されていた板状体は、炭化室壁の貫通損傷部
へ近づくに従い、板状体の下端が炭化室壁により押さえ
られ、ピンが板状体の止め孔から外れる構造になってい
る。この時、板状体はその重心のバランスによって自然
に回転し、板状体の長辺が水平となり、炭化室壁へ押さ
えつけられ、貫通損傷部の全体を覆うことができる。板
状体の長辺を水平とするのは、多くの場合、壁煉瓦一個
分にも相当する様な貫通損傷部の形状は、水平方向に長
いためである。従って、本装置を使用することにより炭
化室壁の貫通損傷部を熱間で修理できる効果がある。

【００１１】第二の発明は、第一の発明における前記板
押さえ装置のアーム駆動軸が、二重パイプの内側に冷却
空気を流して、該冷却空気が該二重パイプの先端から吹
き出し、板押さえ装置下部のアーム冷却フードの中を通
って板押さえアームを空冷する構造となっている二重パ
イプを備えていることを特徴とする板押さえ装置を提供
する。

【００１２】板押さえ装置は二重パイプとしその間を水
冷し、その内側のウオームギア駆動のためのアーム駆動
軸を冷却する。そして、この二重パイプの内側に冷却空
気を流し、その冷却空気が二重パイプの先端から吹き出
しアーム冷却フード内部を通過し駆動アームを空冷する
構造とした。装置が水冷されているので、熱間状態のコ
ークス炉へ挿入しても何ら問題が生じないという効果が
ある。

【００１３】第三の発明は、第一、第二の発明の板押さ
え装置に用いる板状体であって、下記の特徴を有する、
コークス炉燃焼室の点検口から挿入可能な、コークス炉
炭化室の貫通損傷部を閉塞するための板状体を提供す
る。 （ａ）コークス炉燃焼室の点検口から挿入可能な形状を
有する耐火性の板状体であって、少なくとも板状体の短
辺の長さがコークス炉燃焼室の点検口の内径以下であ
り、（ｂ）前記板押さえ装置における板押さえアームの
先端の球にセットできるような、球の直径より若干大き
い直径を有する円柱状の溝であって、板状体の長辺及び
厚さ方向に対して垂直な方向に延び、かつ、溝の溝切り
の幅は球の直径より若干小さく、かつ、円柱状の溝及び
溝切りの長さは球を最深部へ装着したときに、板状体の
長辺が安定して水平を保てる長さの溝を備え、さらに、
（ｃ）前記板押さえ装置における板押さえアームのピン
により、板状体の長辺を垂直に固定するための止め孔を
備える。

【００１４】貫通損傷部を閉塞するための板状体が、コ
ークス炉燃焼室の点検口から挿入可能であるために、板
状体の短辺の長さがコークス炉燃焼室の点検口の内径以
下であることが必要である。さらに、板押さえアームの
先端の球に板状体をセットできるように、板状体には球
の直径より若干大きい直径を有する円柱状の溝を設けて
ある。また、点検口から挿入し貫通損傷部を閉塞するま
での間、板押さえアームのピンを板状体の止め孔に差し
込むことにより、板状体の長辺を垂直に保てるようにな
っている。

【００１５】また、溶射修理完了後、板状体を板押さえ
装置により炭化室壁に押し当てながら下方へ少し押し下
げると、溝に沿って板押さえアームの先端の球が滑り、
板状体から板押さえアームが離脱する。板状体を板押さ
え装置に装着し、燃焼室点検口から入れて所定の貫通損
傷部に押し当て、溶射修理完了後、速やかに板押さえ装
置を燃焼室から引き抜くことができる効果がある。

【００１６】第四の発明は、前記板状体の材質が、セラ
ミックファイバーボードまたはカーボン系ボードである
ことを特徴とする、コークス炉炭化室の貫通損傷部を閉
塞するための板状体を提供する。

【００１７】板状体の材質はセラミックファイバーボー
ドまたはカーボン系ボードであるため、貫通損傷部を閉
塞する機能を果たした後に、セラミックファイバーボー
ドは分解し、カーボン系ボードは燃焼し、自動的に消滅
する。従って、溶射修理後に板押さえ装置を燃焼室の点
検口から容易に引き抜くことができる効果がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１から図７に、本発明に係る板
押さえ装置の実施形態を示した。図１に示すように、炭
化室内において装炭口５にセットした溶射ノズル吊り装
置４で溶射ノズル２を水平に吊る。また、貫通損傷部１
にセラミック溶射材を正確に溶射するために、もう一つ
の装炭口５からファイバースコープの先端に設置したテ
レビカメラ３を炭化室内に挿入すると、貫通損傷部１を
観察しながら溶射が行える。

【００１９】図２に示すように、点検口７を通して本発
明に係る板押さえ装置８を燃焼室１０内にセットし、炭
化室１１から溶射されたセラミック溶射材が燃焼室側に
吹き出さないように板状体９を貫通損傷部１に押しつつ
溶射を行うことができる。

【００２０】本発明に係る板押さえ装置８の構造を図３
に示す。図３（Ａ）に示すように板押さえ装置８は、ア
ーム駆動ハンドル１６を旋回させることにより、アーム
駆動軸１７を経由して、ウオームギア１２及びラック１
３により板押さえアーム１４が貫通損傷部１の方向に傾
斜し、板押さえアーム１４の先端に吊り下がっている板
状体９により、貫通損傷部１を閉塞する。

【００２１】板押さえ装置８本体の二重パイプの間は水
冷し、その内側にウオームギア１２を駆動するアーム駆
動軸１７を取付ける。そして、この二重パイプの内側に
冷却空気を流して、その冷却空気が二重パイプの先端か
ら吹きだし、アーム冷却フード１５の中を通って板押さ
えアーム１４を空冷する構造とする。

【００２２】板押さえ装置８の上端の断面図を図３
（Ｂ）に示す。アーム駆動ハンドル１６を旋回させて駆
動軸１７を回転させるが、この回転量を目盛板１８によ
り表示する。この目盛板を見ながら所定の角度までアー
ム駆動ハンドルを回し、板押さえアーム１４を傾斜させ
る。

【００２３】板押さえ装置８の下部のウオームギア１２
近傍の断面図を図３（Ｃ）に示す。駆動軸１７からの回
転運動はウオームギア１２を介してラック１３に伝達さ
れ、板押さえアーム１４が貫通損傷部１方向へ移動され
る。板押さえアーム１４の小アーム先端にセットされた
板状体９の止め孔２２から板押さえアーム１４のピン２
０がはずれ、板状体９が自重により回転し、板状体９の
長辺が水平になり、貫通損傷部１を閉塞する。

【００２４】炭化室壁６は略平面であり、ここに生じた
貫通口を閉塞する上記板状体９は、炭化室壁６にある程
度密着できる形状を有することが必要である。従って、
板状体９の表面に多少の凹凸があっても差し支えない
が、実質的には図４に示す様な長方形の板が望ましい。

【００２５】板状体９の正面図、および下面図を図４に
示す。板押さえアーム１４の小アーム先端の球１９にセ
ットできるよう、球直径より若干大きめの直径を有する
円柱状の溝２１を中心部に切ってある。溝切り部分の幅
は球直径より若干小さめで、かつ、小アームのシャフト
部の直径より若干大きめである。

【００２６】また、燃焼室点検口から挿入する際、板押
さえアーム１４のピン２０により板状体９の長辺を垂直
に固定するための止め孔２２を開けてある。尚、円柱状
の溝２１の長さは板状体９の長辺を水平にしたとき、板
押さえアーム１４の小アーム先端にある球１９から安定
して吊り下げるに十分な長さを有する。

【００２７】板押さえアーム１４に板状体９をセットす
る際の手順を図５に示す。最初に、板押さえアーム１４
の小アーム先端にある球１９を、円柱状の溝２１に沿っ
て最深部まで挿入する。次に、板状体９を板押さえアー
ム１４側に傾け、板押さえアーム１４のピン２０を止め
孔２２に挿入し、板状体９の長辺を垂直にした状態で止
める。

【００２８】図６に示すように、板押さえアーム１４を
貫通損傷部１へ傾けるとともに、板押さえアーム１４の
ピン２０により長辺を垂直に固定された板状体９が、該
ピン２０からはずれ、自重による回転の後、長辺をほぼ
水平にし、貫通損傷部１を閉塞する。

【００２９】図７に長辺を垂直に固定された板状体９
が、板押さえアーム１４を貫通損傷部１へ傾ける前にお
ける状況を実線で、また、板状体９が回転した後の状況
を点線で示す。板押さえアーム１４を貫通損傷部１へ傾
けてゆくと、板状体９は止め孔２２がピン２０から離脱
して、その重心のバランスにより自然と回転し、長辺が
ほぼ水平になって静止する。

【００３０】

【発明の効果】これまで殆ど修理不可能であった、炭化
室壁の損傷部（開口部）がよく見えないような炭化室中
央部に近い所でも溶射による修理が可能となった。通
常、このような貫通損傷を受けた炭化室は空窯として放
置され、この空窯でのコークスの生産は不可能となる。
しかし、本発明により、本来、空窯となるはずのものが
修理可能となった分、生産性は維持される。又、従来、
この空窯はまわりの窯に悪影響を及ぼし、コークス炉全
体の寿命を短くする。しかし、本発明によりコークス炉
全体の延命に資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】炭化室内において、溶射ノズル２を装炭口５に
セットした溶射ノズル吊り装置４で水平に吊り、貫通損
傷部１を溶射補修している状態を示す図である。

【図２】板状体９を燃焼室側から貫通損傷部１に押しつ
けて炭化室側から溶射補修している状態を示す図であ
る。

【図３】板押さえ装置の構造を示した図であって、 （Ａ）板押さえ装置８の全体の断面図である。 （Ｂ）板押さえ装置８の上部を拡大した断面図である。 （Ｃ）板押さえ装置８のウオームギア１２近傍を拡大し
た断面図である。

【図４】板状体の構造を示した図であって、 （Ａ）板状体９の正面図である。 （Ｂ）板状体９の下面図を示す。

【図５】板押さえアーム１４に板状体９をセットする際
の手順を示す見取り図である。

【図６】板押さえアーム１４を貫通損傷部１へ傾けると
ともに、板押さえアーム１４のピン２０により長辺を垂
直に固定された板状体９が、該ピン２０からはずれ、自
重による回転の後、長辺を水平にし、貫通損傷部１を閉
塞してゆく状況を示す図である。

【図７】板状体９の回転前後の状況を示した平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 貫通損傷部 ２ 溶射ノズル ３ テレビカメラを先端につけたファイバースコープ ４ 溶射ノズル吊り装置 ５ 装炭口 ６ 炭化室壁 ７ 点検口 ８ 板押さえ装置 ９ 板状体 １０ 燃焼室 １１ 炭化室 １２ ウオームギア １３ ラック １４ 板押さえアーム １５ アーム冷却フード １６ アーム駆動ハンドル １７ アーム駆動軸 １８ 目盛板 １９ 球 ２０ ピン ２１ 溝 ２２ 止め孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 徹 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 森 肇 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 松村 進 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐藤 信吉 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 上崎 章正 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 須藤 新太郎 神奈川県川崎市幸区下平間21−３ (72)発明者 渡辺 敏夫 神奈川県横浜市戸塚区下倉田町548の５ (72)発明者 星 直忠 神奈川県川崎市多摩区宿河原６−20−20 (72)発明者 黒田 禪 岡山県岡山市三手579−５

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉燃焼室の点検口から挿入す
   る、コークス炉炭化室の貫通損傷部を閉塞する板状体を
   押さえるための、下記の部材を備えたことを特徴とする
   板押さえ装置。 （ａ）コークス炉炭化室の貫通損傷部を閉塞するための
   板状体を吊ることができる球を先端部に備えた小アーム
   と、該板状体を固定するためのピンとを備えた板押さえ
   アームと、（ｂ）前記板押さえアームを駆動させるため
   のアーム駆動軸及び該アーム駆動軸を作動させるアーム
   駆動ハンドルと、（ｃ）前記アーム駆動軸と前記板押さ
   えアームの間に、該アーム駆動軸から該板押さえアーム
   に駆動力を伝達するためのウオームギア及びラックと、
   （ｄ）前記アーム駆動軸に隣接した位置に、コークス炉
   炭化室の貫通損傷部と板押さえアーム先端の板状体との
   距離を検出するためのラックの回転量を表示する目盛
   板。
2. 【請求項２】 前記板押さえ装置のアーム駆動軸が、二
   重パイプの内側に冷却空気を流して、該冷却空気が該二
   重パイプの先端から吹き出し、板押さえ装置下部のアー
   ム冷却フードの中を通って板押さえアームを空冷する構
   造となっている二重パイプを備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の板押さえ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の板押さえ装置に
   用いる板状体であって、下記の構造を備えたことを特徴
   とするコークス炉炭化室の貫通損傷部を閉塞する板状
   体。 （ａ）コークス炉燃焼室の点検口から挿入可能な形状を
   有する耐火性の板状体であって、（ｂ）前記板押さえ装
   置における板押さえアームの先端の球にセットできるよ
   うな、該球の直径より若干大きい直径を有する円柱状の
   溝であって、該板状体の長辺及び厚さ方向に対して垂直
   な方向に延び、かつ、該溝の溝切りの幅は該球の直径よ
   り若干小さく、かつ、該円柱状の溝及び該溝切りの長さ
   は該球を最深部へ装着した際に、該板状体の長辺が安定
   して水平を保てる長さの溝を備え、さらに、（ｃ）前記
   板押さえ装置における板押さえアームのピンにより、該
   板状の物体の長辺を垂直に固定するための止め孔を備え
   る。
4. 【請求項４】 前記板状体がセラミックファイバーボー
   ドまたはカーボン系ボードであることを特徴とする請求
   項３記載のコークス炉炭化室の貫通損傷部を閉塞するた
   めの板状体。