JPH111689A - コークス炉の熱間補修用断熱ボックスおよびその断熱ボックスを用いた熱間補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断熱ボックスを用いてコークス炉炭化室の炉
壁を補修する方法において、断熱ボックスを小型、軽量
化し、炭化室への挿脱を容易にし、補修作業者の熱負荷
を軽減して、安全にかつ迅速にコークス炉の熱間補修作
業を行うことができる手段の提供。 【解決手段】 鋼製枠体と断熱ボードおよび断熱ウール
にて形成した断熱ボックスに袋状にした断熱布を接続
し、この断熱ボックスを炭化室内に押し込み、前記袋状
の断熱布の中に入って窯口から断熱ボックスに至る領域
に当該断熱布の上から断熱ボードを貼着し、しかる後、
炭化室内の断熱ボックスの側壁を切開して炉壁損傷部を
補修する。

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、室炉式コークス
炉の炭化室炉壁の熱間補修技術に係り、より詳しくは内
部に作業者を収容する断熱ボックスを使用してコークス
炉の炭化室炉壁を補修する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】室炉式コークス炉における炭化室は周知
の通り、煉瓦によって構築され、常時高温状態に維持さ
れている。しかしながら、コークス炉の長期間の操業に
より、常温の石炭装入による温度変化や製造コークスの
窯出し時における炉蓋の開放による温度変化等によっ
て、炭化室の煉瓦はスポーリングの損傷を受けて老朽化
が進む。炭化室の煉瓦の老朽化が進行すると、煉瓦は肌
荒れ状態からヘヤークラックの発生、剥離が起こり、や
がて局部的に煉瓦の脱落が発生し、コークス炉の休止を
余儀なくされる。

【０００３】炭化室炉壁の補修方法には、湿式モルタル
吹付け、セラミック溶射等の補修方法があるが、いずれ
の方法も炉体の外部から行う補修であり、しかも補修の
範囲は煉瓦の肌荒れ、ヘヤークラック、剥離状態までの
段階である。

【０００４】脱落した煉瓦の補修は、新規の煉瓦による
差替え、積替えによる方法しかなく、この補修はすべて
人力に頼っている。したがって、炭化室の煉瓦の補修作
業は、炉体の温度を常温近くまで下げて行うか、炉体の
温度をある程度まで下げた後、断熱手段をこうじて行う
方法がとられる。

【０００５】炉体の温度をある程度まで下げた後、断熱
手段をこうじて行う方法としては、例えば断熱ボックス
を炭化室に挿入して行う方法が知られている。断熱ボッ
クスを用いて行う熱間補修方法としては、例えば炭化室
の大きさに合せて製作した断熱ボックスを炭化室内に挿
入し、予め設けた作業用窓から新規煉瓦による差替え、
積替え等の補修作業を行う方法が提案されている（特開
平５−２３９４６２号公報参照）。この方法における断
熱ボックスは、炭化室とほぼ同じ大きさのボックスの下
部に冷風送風ダクトが設けられ、その上に作業空間が形
成された構造であって、作業空間の壁を鋼板と断熱材お
よび断熱パネルで構成したものである。

【０００６】また、特開平８−８１６８１号公報には、
冷却水管で炭化室とほぼ同じ大きさの枠組みを作り、こ
の枠組みに断熱ボードを着脱可能に貼設した構造の断熱
ボックスが提案されている。この断熱ボックスは、冷却
水管によって当該断熱ボックスを冷却して中の作業者を
炭化室の余熱から保護し、補修箇所付近の断熱ボードを
局部的に取外した開口箇所から補修作業を行うことがで
きる構造となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の断熱ボックスは、いずれも大型でかつ重量物で
あるため、炭化室に対する挿脱にはレッカー車等大型の
重機を必要とし、かつ多くの労力と時間を要するため作
業能率が悪く、また作業の安全性の面でも好ましくない
という問題があった。また、炭化室の炉壁煉瓦の欠落状
態が比較的軽微で、実質的な煉瓦積み時間あるいは煉瓦
差替え時間が短くて済む場合でも、従来の断熱ボックス
による補修方法では、前記したごとく断熱ボックスの挿
脱に多くの労力と時間を要するという欠点があった。

【０００８】この発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたもので、断熱ボックスの小型、軽量
化をはかるとともに、炭化室の炉壁煉瓦の欠落状態や、
補修箇所の位置に容易に対応できて、炉壁補修作業を簡
易迅速に、しかも安全に行うことができるコークス炉の
熱間補修用断熱ボックスおよびその断熱ボックスを用い
た熱間補修方法を提案しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るコークス
炉の熱間補修用断熱ボックスは、内部に補修作業者を収
容可能となし、コークス炉の炭化室内に挿入可能な大き
さを有するコークス炉の熱間補修用断熱ボックスであっ
て、複数本の軽量鋼材を用いて組立てた鋼製の小型枠体
の正面を除く天井面、底面、背面および両側面の五面に
断熱ボードを嵌着して正面開口の断熱ボックス本体を構
成するとともに、該断熱ボックス本体の前記五面の外周
を断熱ウールにて囲繞し、さらに該断熱ボックス本体の
正面開口側に炭化室窯口から当該炉壁損傷部までの距離
に応じた長さを有する断熱布を前記断熱ウールの上を覆
うように接続して内部に補修作業者を収容可能な筒状体
を形成し、該断熱ボックス本体の正面開口部に挿脱用金
具を取着して構成したことを特徴とするものである。

【００１０】また、その断熱ボックスを用いた熱間補修
方法は、内部に補修作業者を収容可能となし、コークス
炉の炭化室内に挿入可能な大きさを有するコークス炉の
熱間補修用断熱ボックスを用いてコークス炉炭化室の炉
壁を補修する方法であって、前記したこの発明の熱間補
修用断熱ボックスを、断熱布製筒状体を窯口側に向けて
補修する炭化室内部の炉壁補修位置まで押込み、前記断
熱布製筒状体の窯口側端部を当該窯口部に固定した後、
作業者が該断熱布製筒状体内に入り、窯口から炭化室内
の断熱ボックスに至る領域の炉底および左右側壁に当該
筒状体の上から断熱ボードを貼着し、該断熱ボード貼着
作業完了後、炭化室内の断熱ボックスの側壁を切開して
開口部を形成し、炉壁損傷部を補修することを特徴とす
るものである。

【００１１】この発明における断熱ボックスは、小型、
軽量化をはかるため、補修作業者が１〜２人入って作業
できる最小のスペースを有する大きさとし、かつ構造は
複数本の棒状の軽量鋼材で枠体を作り、該枠体の正面を
除く天井面、底面、背面および両側面の五面に断熱ボー
ドを嵌着して正面開口の断熱ボックス本体を構成する。
断熱ボードとしては、例えば珪酸質粉末、消石灰および
セラミックファイバー等を主原料とし板状に成型したも
ので、１０００〜１２００℃の耐熱を有するものを用い
ることができる。また、この断熱ボックス本体の前記五
面の外周を断熱ウールで囲繞するのは、より断熱を強化
するためであり、使用する断熱ウールとしては、例えば
セラミックファイバーやガラス繊維を繊維化させウール
状にしたもので、耐熱ボードと同様１０００〜１２００
℃の耐熱を有するものが好適である。

【００１２】また、断熱ボックス本体に断熱布製筒状体
を接続したのは、炉壁損傷部を補修する際に行う断熱ボ
ードの貼着作業時の熱負荷を低減するためである。この
断熱布は十分な耐熱性を有する緻密な繊維質のものが好
適であり、例えばＩＧＭシリカクロス（商品名）が適し
ている。このＩＧＭシリカクロスは高温用断熱材として
開発されたもので、６００℃用ガラスクロスを特殊な化
学処理によりシリカ含有率を９６％以上にまで高めてあ
り、９００℃に近い高温領域においても連続使用に耐え
ることができ、また、軽量で柔軟性に富み、折曲げの繰
返し、縫製加工等も容易であるという特徴を有し、高温
焼鈍用断熱保温クロス、防火・防熱カーテン等に使用さ
れている。この断熱布製筒状体の長さは、炭化室の窯口
から損傷部までの長さに応じて決める。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１はこの発明に係るコークス炉
の熱間補修用断熱ボックスの枠体の一例を示す斜視図、
図２は同上の断熱ボックスの全体を、断熱布製筒状体の
部分を一部省略して示す斜視図、図３は図２のＡーＡ線
上の拡大縦断側面図、図４は同上の断熱ボックスをコー
クス炉の炭化室内に挿入した状態を示す概略図、図５は
同上の断熱ボックスをコークス炉の炭化室内に挿入した
後、炭化室の炉壁に断熱ボードを取付けている状態を示
す正面図であり、１は断熱ボックス、２は断熱ボックス
枠体、３、１３は断熱ボード、４は断熱ウール、５は断
熱布製筒状体、６は挿脱フック、７はコークス炉、８は
炭化室、９は炉蓋、１０は仮蓋、１１は装炭口、１２は
蓄熱室、１４は断熱ボックス挿脱用ロッド、１５は支持
金物である。

【００１４】この発明に係る断熱ボックス１の本体を構
成する断熱ボックス枠体２は、図１に示すごとく、棒状
の軽量鋼材からなる複数本の主骨２−１を用いて溶接に
より組立てる。この断熱ボックス枠体２は、補修作業者
が１〜２人入れる程度の空間を有する大きさとする。さ
らに、各主骨２−１間には正面側を除いて、同じ棒状の
軽量鋼材からなる補強材２−２を溶接により取付ける。
このようにして組立てた鋼製の断熱ボックス枠体２の底
部には挿脱フック６を取付ける。

【００１５】続いて、上記構造の断熱ボックス枠体２の
正面を除く天井面、底面、背面および両側面の五面に断
熱ボード３を嵌着して正面開口の断熱ボックス本体を構
成する。さらに、断熱を強化するため、該断熱ボックス
本体の前記五面の外周を断熱ウール４にて囲繞する。そ
して、この断熱ボックス本体の正面開口側に、断熱布製
筒状体５を接続する。この断熱布製筒状体５は、炭化室
窯口から当該炉壁損傷部までの距離に応じた長さを有す
る断熱布を前記断熱ボックス本体の断熱ウール４の上を
覆うように接続して設けるもので、内部は補修作業者を
収容可能な空間を有している。なお、断熱布製筒状体５
の布と布との縫合部は、隙間のないように綿密に縫合す
る。縫合材料としては、例えば金属製の細線等が適して
いる。このようにして完成した断熱ボックスは、コーク
ス炉７の炭化室８内を断熱布製筒状体５の外面が接触し
ながら摺動し得る大きさを有する。

【００１６】次に、上記構造の断熱ボックス１を使用し
て炭化室の損傷部を補修する場合は、当該ボックスを断
熱布製筒状体５を窯口側に向けて炭化室８の窯口にセッ
トし、ボックス底部の挿脱フック６に断熱ボックス挿脱
用ロッド１４を引掛けて、炭化室８内の損傷部の位置ま
で押し込む。断熱ボックス１を所定の位置まで押込む
と、断熱布製筒状体５を矩形に張った状態で窯口側開口
端部を当該窯口に取着する。これにより、断熱布製筒状
体５が窯口から断熱ボックス１までトンネル状となり、
作業者が内部に入れる状態となる。なお、断熱布製筒状
体５の端部を窯口に取付けると、該筒状体の上の部分は
仮蓋１０で閉鎖する。また、断熱ボックス１を炭化室８
内の損傷部の位置まで移動させる手段としては、反対側
の炉蓋９を外し、当該窯口からロープ等により引寄せる
方法を用いることも可能であるが、熱風の吹抜けが起こ
るため作業としては好ましくない。

【００１７】断熱ボックス１の挿入作業が終わると、ま
ず炭化室８の窯口部の炉底に断熱布製筒状体５の上から
断熱ボード１３を敷設し炉底からの熱を低減し、続いて
断熱布製筒状体５内に入り、炭化室の両側壁に断熱ボー
ド１３を断熱布製筒状体５の上から支持金物１５にて固
定する。支持金物１５は、２本一対の支持棒１５−１
と、この支持棒をつなぐ締付け治具１５−２とから構成
され、両側壁に当てた断熱ボード１３間に横設して締付
け治具１５−２により両断熱ボード１３を押しつけ固定
する。このようにして、窯口より奥へ順次断熱ボード１
３を取付けていく。その際、支持金物１５の設置間隔
は、奥の断熱ボックス１に到達するまで０．５〜１．０
ｍの間隔で取付けていく。なお、断熱効果をより高める
ため、断熱ボード１３をそれぞれ２枚重ねとしてもよ
い。

【００１８】このようにして、窯口から断熱ボックス１
まで、断熱布製筒状体５内における炭化室の炉底部およ
び側壁部に断熱ボード１３を取付けると、補修作業者は
奥の断熱ボックス１内に正面開口から入り、炉壁損傷部
に位置する当該ボックス側壁の断熱ボード３、断熱ウー
ル４および断熱布を切開して作業用の開口部を形成し、
炉壁煉瓦の補修を行う。

【００１９】このようにして炉壁煉瓦の補修を終える
と、断熱ボックス１に近い方から順に支持金物１５を緩
めて断熱ボード１３を撤去しながら断熱ボックスを窯口
まで引寄せて回収する。

【００２０】なお、断熱ボックス１および断熱布製筒状
体５の内部は、断熱ボード１３の付設初期は高いが、こ
のボード付設が進むにつれ徐々に低下していくので、作
業者への熱負荷は大幅に軽減されるが、必要に応じて窯
口より断熱布製筒状体５内に冷風を送り全体の温度を下
げることも可能であり、また、パイプやホースを使って
断熱ボックス１内の作業者に直接冷風を送ることも可能
である。また、炭化室８内における輻射熱の影響をさら
に軽減するため、図４に示すごとく断熱ボックス１の端
部側に位置する当該炭化室の装炭口１１から断熱布１６
を炉底まで吊り下げてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明は以下に
記載する効果を奏する。 （１）ボックス本体を棒状の軽量鋼材を使って組立てた
鋼製枠体と断熱ボードおよび断熱ウールとから構成して
いるので、小型、軽量化がはかられ、可搬性に富み、重
機等を必要とすることなく１〜２人程度の小人数で簡易
迅速に炭化室への挿脱ができる。 （２）ボックス本体に断熱布製の筒状体を接続したこと
により、筒状体の中で炉底および側壁への断熱材の取付
け作業を行うことができる。 （３）断熱ボックスは炉壁損傷部の高さ位置に応じて枠
体を製作することにより、炭化室の炉壁煉瓦の欠落状態
や補修箇所の位置に容易に対応できる。 （４）断熱ボックス部の壁は断熱ボード、断熱ウールお
よび断熱布の三重構造となっており、かつ該断熱ボック
ス部に接続された筒状体も断熱布製であるから、作業者
の熱負荷を大幅に軽減でき、安全にコークス炉の炭化室
の煉瓦補修を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るコークス炉の熱間補修用断熱ボ
ックスの枠体の一例を示す斜視図である。

【図２】同上の断熱ボックスの全体を、断熱布製筒状体
の部分を一部省略して示す斜視図である。

【図３】図２のＡーＡ線上の拡大縦断側面図である。

【図４】同上の断熱ボックスをコークス炉の炭化室内に
挿入した状態を示す概略図である。

【図５】同上の断熱ボックスをコークス炉の炭化室内に
挿入した後、炭化室の炉壁に断熱ボードを取付けている
状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 断熱ボックス ２ 断熱ボックス枠体 ３、１３ 断熱ボード ４ 断熱ウール ５ 断熱布製筒状体 ６ 挿脱フック ７ コークス炉 ８ 炭化室 ９ 炉蓋 １０ 仮蓋 １１ 装炭口 １２ 蓄熱室 １４ 断熱ボックス挿脱用ロッド １５ 支持金物 １６ 断熱布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に補修作業者を収容可能となし、コ
   ークス炉の炭化室内に挿入可能な大きさを有するコーク
   ス炉の熱間補修用断熱ボックスであって、複数本の軽量
   鋼材を用いて組立てた鋼製の小型枠体の正面を除く天井
   面、底面、背面および両側面の五面に断熱ボードを嵌着
   して正面開口の断熱ボックス本体を構成するとともに、
   該断熱ボックス本体の前記五面の外周を断熱ウールにて
   囲繞し、さらに該断熱ボックス本体の正面開口側に炭化
   室窯口から当該炉壁損傷部までの距離に応じた長さを有
   する断熱布を前記断熱ウールの上を覆うように接続して
   内部に補修作業者を収容可能な筒状体を形成し、該断熱
   ボックス本体の正面開口部に挿脱用金具を取着して構成
   したことを特徴とするコークス炉の熱間補修用断熱ボッ
   クス。
2. 【請求項２】 内部に補修作業者を収容可能となし、コ
   ークス炉の炭化室内に挿入可能な大きさを有するコーク
   ス炉の熱間補修用断熱ボックスを用いてコークス炉炭化
   室の炉壁を補修する方法であって、複数本の軽量鋼材を
   用いて組立てた鋼製の小型枠体の正面を除く天井面、底
   面、背面および両側面の五面に断熱ボードを嵌着して正
   面開口の断熱ボックス本体を構成するとともに、該断熱
   ボックス本体の前記五面の外周を断熱ウールにて囲繞
   し、さらに該断熱ボックスの正面開口側に炭化室窯口か
   ら当該炉壁損傷部までの距離に応じた長さを有する断熱
   布を前記断熱ウールの上を覆うように接続して内部に補
   修作業者を収容可能な筒状体を形成し、該断熱ボックス
   本体の正面開口部に挿脱用金具を取着して構成した熱間
   補修用断熱ボックスを、断熱布製筒状体を窯口側に向け
   て補修する炭化室内部の炉壁補修位置まで押込み、前記
   断熱布製筒状体の窯口側端部を当該窯口部に固定した
   後、作業者が該断熱布製筒状体内に入り、窯口から炭化
   室内の断熱ボックスに至る領域の炉底および左右側壁に
   当該筒状体の上から断熱ボードを貼着し、該断熱ボード
   貼着作業完了後、炭化室内の断熱ボックスの側壁を切開
   して開口部を形成し、炉壁損傷部を補修することを特徴
   とするコークス炉の熱間補修方法。