KR20120098922A - 코크스로의 보수 방법 - Google Patents

Abstract

노벽 벽돌을 교체하여 보수해야 할 연소실의 길이가 긴 경우에 작업성이 좋은 코크스로의 보수 방법을 제공하기 위해, 노벽 벽돌(7)의 교체 보수 영역을 안쪽측과 바로 앞측으로 분할하고, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 안쪽의 탄화실(21)을 단열하고, 그 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 쌓고, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 다 쌓으면, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 탄화실(21)을 단열하고, 그 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)을 승온하는 동시에 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 쌓는 것에 의해, 노벽 벽돌(7)을 교체하여 보수해야 할 연소실(22)의 길이가 긴 경우에도, 실제로 노벽 벽돌(7)을 쌓는 연소실(22)의 일련의 길이를 짧게 할 수 있으며, 탄화실(21)의 폭이 좁아도 작업성이 우수하다.

Description

코크스로의 보수 방법{METHOD FOR REPAIRING COKE OVEN}

본 발명은 연소실(combustion chamber)과 탄화실(coking chamber)이 교대로 배열되는 코크스로(coke oven)의 탄화실의 노벽을 포함한 연소실의 노벽 벽돌을 교체하여 보수하는 코크스로의 보수 방법(a method for repairing a coke oven)에 관한 것이다.

코크스로는 노(爐) 폭 방향으로, 탄화실과, 그 탄화실에 열을 공급하는 연소실이 교대로 배열되어 배치되고, 탄화실과 연소실을 분리하는 탄화실의 노벽을 통해, 연소실로부터 탄화실에 열의 공급이 실행된다. 또, 연소실은 노 길이 방향을 따라 소정 간격마다 구획되고, 다수의 연도(flues)가 형성되어 있다. 탄화실에 장입된 석탄은 가열됨으로써 코크스로 건류되고, 그 후, 탄화실의 한쪽의 가마 입구(oven opening)로부터 압출되지만, 그 조업의 반복에 의해서 탄화실의 노벽은 심한 열 사이클을 받는다. 또, 코크스로는 한번 조업을 개시해서 고온 상태로 된 후에는 상온까지 냉각하면 벽돌에 급격한 부피 변화가 일어나는 등으로부터, 통상, 코크스로는 조업 개시하면 수명이 다할 때까지 연속해서 사용된다. 이 때문에, 정기적으로 노벽 벽돌에 대해, 균열, 모서리 깨짐 등의 손상 유무를 점검하고, 필요에 따라, 용사에 의한 보수나, 노벽 벽돌을 열간 교체(hot-replacement)에 의해서 부분적으로 보수하는 것이 실행된다.

열간 교체에 의한 부분적인 보수 방법은 예를 들면 열간 교체를 실행하는 탄화실의 조업을 정지하고, 교체 작업을 실행하는 범위에 대해 단열 처리를 실시한 후에, 보수 부분의 노벽 벽돌의 교체 작업을 실행한다. 교체는 일반적으로 보수해야 할 노벽 벽돌을 해체하고, 새로운 노벽 벽돌을, 해체전과 동일하도록, 그물코형상으로 짜 넣도록 하여 벽돌쌓기하여 교체하고, 그 후, 승온해서 정지한 탄화실을 사용 가능하게 한다. 하기의 특허문헌 1에서는 해체하고 있지 않은 비보수 부분의 노벽부분과 교체하여 보수한 노벽부분의 경계부에, 상하로 관통하는 줄눈(간극)을 형성해서 교체를 실행하고, 교체 후에 노의 승온을 실행하며, 승온 후에, 교체하여 보수한 부분의 노벽 벽돌과 비보수 부분의 노벽 벽돌의 경계부의 간극에 용사 재료를 용사함으로써, 승온시의 양 부분의 노벽 벽돌의 열팽창 특성의 차에 의한 경계부의 돌출을 억제하도록 하고 있다. 또한, 연소실의 노벽 벽돌이 탄화실의 노벽을 겸하는 것은 물론이다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2008-169315호

그런데, 노벽 벽돌의 보수 범위가 넓은 경우, 즉, 연소실은 노길이 방향으로 길기 때문에 보수해야 할 연소실의 길이가 긴 경우, 종래에는 전술한 바와 같이, 노벽 벽돌을 그물코형상으로 짜 넣도록 해서 벽돌을 쌓기 때문에, 그 긴 보수 범위 전체에 걸쳐 벽돌을 쌓을 필요가 있고, 특히 가마 입구에서 먼 부분의 벽돌 쌓기는 작업 공간, 즉 탄화실의 폭이 좁기 때문에, 작업성이 나쁘다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안해서 이루어진 것으로서, 노벽 벽돌을 교체하여 보수해야 할 연소실의 길이가 긴 경우에 작업성이 좋은 코크스로의 보수 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 코크스로의 보수 방법은 연소실과 탄화실이 교대로 배열되는 코크스로의 탄화실의 노벽을 포함한 연소실의 노벽 벽돌을 교체하여 보수하는 코크스로의 보수 방법으로서, 탄화실의 가마 입구 근방을 바로 앞으로 하고, 상기 가마 입구의 반대 방향을 안쪽으로 한 경우, 노벽 벽돌의 교체 보수 영역을 안쪽측과 바로 앞측으로 분할하고, 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 안쪽의 탄화실을 단열하고, 단열한 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 쌓고, 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 쌓으면, 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 탄화실을 단열하고, 단열한 상태에서 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을 승온하는 동시에 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 쌓는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 쌓으면, 해당 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을 승온하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역측의 연도의 단면을 상하 방향 및 노 폭 방향으로 평탄화하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 연도의 칸막이 벽돌에 세로 줄눈(수직 이음매)이 중첩되도록 시공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 코크스로의 보수 방법에 따르면, 노벽 벽돌의 교체 보수 영역을 안쪽측과 바로 앞측으로 분할하고, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 안쪽의 탄화실을 단열하고, 그 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 쌓고, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 쌓으면, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 탄화실을 단열하고, 그 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을 승온하는 동시에 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 쌓는 것으로 했기 때문에, 노벽 벽돌을 교체하여 보수해야 할 연소실의 길이가 긴 경우에도, 실제로 노벽 벽돌을 쌓는 연소실의 길이를 짧게 할 수 있으며, 탄화실의 폭이 좁아도 작업성이 우수하다.

또, 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 쌓으면, 해당 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을 승온하는 것에 의해, 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 승온 효율이 좋다.

또한, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역측의 연도의 단면을 상하 방향 및 노 폭 방향으로 평탄하게 하는 것에 의해, 먼저 승온되고 있는 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌과 후에 승온되는 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌의 열팽창 특성의 차가 흡수된다.

도 1은 본 발명의 코크스로의 보수 방법의 1실시형태를 나타내는 작업 수순의 설명도,
도 2는 일반적인 연소실의 노벽 벽돌의 쌓기 법의 설명도.

다음에, 본 발명의 코크스로의 보수 방법의 1실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

코크스로의 구성 자체는 종래 기존의 코크스로와 동등하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 1은 본 실시형태의 코크스로의 보수 방법을 나타내는 일련의 연소실(22)과 그 양측의 탄화실(21)의 평면도이다. 도면에서는 예를 들면, 도 1의 (a)의 비보수 부분의 연소실(22)의 좌측의 연소실을 노벽 벽돌 교체한다. 도 1의 (a)의 공백부분은 보수해야 할 연소실(22)의 노벽 벽돌이 해체된 후의 상태를 나타낸다. 각 도면에서는 각각의 상단 및 하단이 탄화실(21)의 노벽, 즉 인접하는 연소실의 노벽을 나타내고 있다.

상기 연소실의 노벽 벽돌은 다음의 공정에 의해 해체되고 있다.

(a) 탄화실의 가마 입구 근방을 바로 앞으로 하고, 상기 가마 입구의 반대 방향을 안쪽으로 한 경우, 노벽 벽돌의 해체 영역을 바로 앞측과 안쪽측으로 분할하고,

(b) 상기 바로 앞측 노벽 벽돌 해체 영역의 탄화실을 단열하고,

(c) 단열한 상태에서 상기 바로 앞측 노벽 벽돌 해체 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 해체하고,

(d) 상기 바로 앞측 노벽 벽돌 해체 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 해체하면, 상기 안쪽측 노벽 벽돌 해체 영역의 탄화실을 단열하고,

(e) 단열한 상태에서 상기 안쪽측 노벽 벽돌 해체 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 해체한다.

본 실시형태의 코크스로의 보수 방법에서는 가마 입구(1) 근방을 바로 앞, 반대 방향을 안쪽으로 했을 때, 전술한 연소실(22)의 노벽 벽돌 교체 보수 범위를, 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)과 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)으로 분할한다. 본 실시형태에서는 연소실(22)의 노벽 벽돌 교체 보수 범위를 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)과 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)으로 2분할하지만, 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을, 재차 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역과 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역으로 분할해도 좋다. 즉, 연소실(22)의 노벽 벽돌은 후술하는 바와 같이 그물코형상으로 짜 넣도록 해서 벽돌 쌓기하므로, 일련으로 벽돌 쌓기하는 보수 영역의 길이가 적당하게 되도록 보수 영역을 분할하면 좋다.

이와 같이, 연소실(22)의 노벽 벽돌 교체 보수 범위를 분할하면, 비보수 부분인, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 더욱 안쪽의 탄화실(21)을 단열재(4)로 단열한다. 본 실시형태에서는 이 안쪽의 비보수 부분의 탄화실(21)의 단열재(4)의 바로 앞측에 격자 벽돌(5)을 짜서, 단열 처리된 부분의 연소실(22)의 변형을 방지하고 있다. 격자 벽돌(5)은 예를 들면 직방체의 내화 벽돌을 우물정자형으로 쌓아 올려 구성된다. 이 격자 벽돌(5)은 예를 들면 바로 앞측부터 단열재(4)를 용이하게 무너뜨리기 쉽다고 하는 특징이 있다. 또, 노벽 벽돌 교체 보수 범위의 양측의 탄화실(21)의 노벽에도 시트형상의 단열재(6)를 덮는다.

이렇게 하여 보수 작업의 준비가 완료되면, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 벽돌 쌓기한다. 실제의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 벽돌 쌓기는 복수의 연도의 구축이다. 연도는 연소실(22)의 노벽 내부를 소정 간격마다 칸막이벽으로 칸막이해서 구축된다. 연도의 칸막이벽은 예를 들면 상기 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 다보(dowel)라 불리는 돌기 부분을 노벽에 교대로 꽂아 넣거나, 혹은 도 2에 나타내는 바와 같이 길이가 다른 칸막이벽용 노벽 벽돌(7)을 교대로 짜 올림으로써, 전체를 그물코형상으로 짜 넣도록 하여 벽돌 쌓기한다. 또, 노벽용의 노벽 벽돌(7)에도, 예를 들면 아래쪽 방향의 다보(23)를 돌출 설치하고, 이 다보(23)를 홈(24)에 끼워 넣음으로써 그물코형상의 벽돌 쌓기를 실행한다. 이와 같이, 노벽 벽돌(7)을 그물코형상으로 짜 넣도록 벽돌 쌓기하는 것은 예를 들면 코크스 압출시의 측압에 대항해서 연소실(22)이 무너지지 않도록 하기 위함이다.

이와 같이, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)에서는 전체에 그물코형상으로 짜 넣도록 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 벽돌 쌓기하지만, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)측의 연도의 단면을 상하 방향 및 노폭 방향으로 평탄화한다. 연도의 칸막이 벽돌에 세로 줄눈(수직 이음매)이 중첩되도록 시공하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하는 것에 의해, 후술하는 바와 같이, 먼저 승온되는 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)과 후에 승온되는 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 열팽창 특성의 차를 흡수할 수 있다.

이와 같이 해서, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 교체가 완료하면, 예를 들면 상기 단열재(4)를 제거하는 동시에, 도 1의 (d)에 나타내는 바와 같이, 양측의 탄화실(21)의 노벽을 덮는 시트형상 단열재(6)를 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)측으로 짧게 하고, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 양측의 탄화실(21)의 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)측 단부를 단열재(4)로 단열한 후, 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 벽돌 쌓기한다. 한편, 격자 벽돌(5)은 보수후의 승온시의 변형 방지를 위해 남겨 둔다.

이 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 벽돌 쌓기 중, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 승온을 실행한다. 교체 후의 노벽 벽돌의 승온에서, 가장 중요한 것은 온도가 약 200℃?300℃까지 승온하는 프로세스이다. 이 200℃?300℃는 선팽창율이 현저하게 증대하는 온도영역이며, 이 온도영역의 승온 속도가 크면, 교체한 노벽 벽돌에 깨짐이나 왜곡이 생기고, 현저한 경우에는 밸런스가 깨져 노벽 그 자체가 무너져 버린다. 즉, 교체 후의 노벽 벽돌의 승온 프로세스에는 상응의 시간이 필요하게 된다. 그래서, 본 실시형태에서는 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 벽돌 쌓기 중, 교체한 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 노벽 벽돌(7)을 200℃ 이하의 온도까지 승온함으로써, 승온 프로세스의 소요 시간을 단축하고, 승온 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 도 1의 (e)에 나타내는 바와 같이, 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 교체가 완료되면, 모든 단열재와 상기 격자 벽돌(5)을 제거하고, 다시 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 승온을 개시하는 동시에 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 가일층의 승온을 계속한다.

이와 같이, 본 실시형태의 코크스로의 보수 방법에서는 노벽 벽돌(7)의 교체 보수 영역을 안쪽측과 바로 앞측으로 분할하고, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 안쪽의 탄화실(21)을 단열하고, 그 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 쌓고, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 다 쌓으면, 해당 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 탄화실(21)을 단열하고, 그 상태에서 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)을 승온하는 동시에 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 쌓는 것에 의해, 노벽 벽돌(7)을 교체하여 보수해야 할 연소실(22)의 길이가 긴 경우에도, 실제로 노벽 벽돌(7)을 쌓는 연소실(22)의 일련의 길이를 짧게 할 수 있고, 탄화실(21)의 폭이 좁아도 작업성이 우수하다.

또, 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)을 다 쌓으면, 해당 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)을 승온하는 것에 의해, 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 승온 효율이 좋다.

또, 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)측의 연도의 단면을 상하 방향 및 노 폭 방향으로 평탄화하는 것에 의해, 먼저 승온되고 있는 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(3)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)과 후에 승온되는 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역(2)의 연소실(22)의 노벽 벽돌(7)의 열팽창 특성의 차가 흡수된다.

1; 코크스로
2; 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역
3; 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역
4; 단열재
5; 격자 벽돌
6; 시트형상 단열재
7; 노벽 벽돌
21; 탄화실
22; 연소실

Claims (3)

1. 연소실과 탄화실이 교대로 배열되는 코크스로의 탄화실의 노벽을 포함한 연소실의 노벽 벽돌을 교체하여 보수하는 코크스로의 보수 방법으로서,
   탄화실의 가마 입구 근방을 바로 앞으로 하고, 상기 가마 입구의 반대 방향을 안쪽으로 한 경우, 노벽 벽돌의 교체 보수 영역을 안쪽측과 바로 앞측으로 분할하고,
   상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 안쪽의 탄화실을 단열하고,
   단열한 상태에서 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 쌓고,
   상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 쌓으면, 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 탄화실을 단열하고,
   단열한 상태에서 상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을 승온하는 동시에 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 쌓는 것을 특징으로 하는 코크스로의 보수 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 노벽 벽돌을 다 쌓으면, 해당 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역을 승온하는 것을 특징으로 하는 코크스로의 보수 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 안쪽측 노벽 벽돌 교체 보수 영역의 연소실의 바로 앞측 노벽 벽돌 교체 보수 영역측의 연도의 단면을 상하 방향 및 노 폭 방향으로 평탄화하는 것을 특징으로 하는 코크스로의 보수 방법.
   

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