WO2011126043A1 - コークス炉のガス道内補修方法およびガス道内補修装置 - Google Patents

コークス炉のガス道内補修方法およびガス道内補修装置 Download PDF

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行良 服部
隆太郎 上野
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B29/00—Other details of coke ovens
    • C10B29/06—Preventing or repairing leakages of the brickwork
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B45/00—Other details

Definitions

  • the present invention relates to a repair method and a repair device in a gas passage for a coke oven.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-087954 filed in Japan on April 6, 2010, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • each furnace consists of a pair of carbonization chambers and combustion chambers arranged in a plurality of rows alternately in the furnace width direction.
  • the combustion chamber is adjacent to the carbonization chamber via a furnace wall made of brick, and is partitioned into 20 to 30 small combustion chambers (flues) in the furnace length direction.
  • the bottom of each small combustion chamber leads to a preheating heat storage chamber.
  • Fuel gas whose flow rate is adjusted by the fuel gas cock and air whose flow rate is adjusted by the air cock are used for each preheating through the gas path from the under jet pipe. It is supplied to the heat storage chamber.
  • generated in each small combustion chamber is heat-recovered while it is stored in the heat-recovery heat storage chamber. Thereafter, the exhaust gas is discharged to a horizontal flue (sole flue) provided at the bottom of the furnace and collected in the collecting flue.
  • the exhaust gas is distributed to the two flues provided at two locations, the coke side (CS) and the pusher side (PS), and then discharged from the chimney to the atmosphere.
  • the preheating storage chamber is called “standing side”
  • the heat recovery storage chamber is called “pulling side”
  • the standing side and the drawing side have a combustion cycle (for example, a control cycle of 20 to 30 minutes). It is switched alternately every time (for example, refer to Patent Document 1).
  • MG Mixed Gas
  • BFG Blast Furnace Gas
  • COG Coke Oven Gas
  • a coke oven is a structure made of refractory bricks, and a gas passage is also made of refractory bricks like a coke oven.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the coke oven 200.
  • Each of the carbonization chambers 105 is disposed adjacent to the combustion chamber 103 and is charged with pulverized coal (coarse coal) 106 supplied from above.
  • the fuel gas 101 is supplied from the basement (not shown) provided below the coke oven 200 to the combustion chamber 103 through the gas passage 102.
  • the fuel gas 101 is combusted 104 in the combustion chamber 103, and the supply amount of the fuel gas 101 is managed so that the inside of the combustion chamber 103 is maintained at a temperature of about 1200 ° C.
  • the pulverized coal 106 is dry-distilled to form coke.
  • the coke is extruded out of the furnace from the carbonization chamber 5 by an unillustrated extruder.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the gas passage 102.
  • a fuel gas (not shown) is supplied to the gas passage 102 through the under jet pipe 107.
  • the gas passage 102 is constructed of bricks 108 (refractory bricks).
  • the inner peripheral surface 102 a of the gas passage 102 is exposed to a high temperature of 1000 ° C. or higher when the fuel gas 101 is burned. For this reason, a damaged portion 110 such as a crack or a joint breakage occurs in the brick 108 exposed on the inner peripheral surface 102a due to aging or long-time combustion.
  • the fuel gas 101 leaks from the damaged portion 110, so that the temperature of the flue does not rise (the temperature in the gas passage 102 is not sufficiently raised).
  • the temperature of the flue does not rise (the temperature in the gas passage 102 is not sufficiently raised).
  • coking of coal in the carbonization chamber 105 becomes insufficient, and when the coke is discharged (extruded) from the coke oven 200, the coke may be clogged into the coke oven 200 and not extruded. For this reason, the operation of the coke oven 200 may be adversely affected.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is easy to repair a damaged portion such as a brick crack in a gas passage or a joint breakage, and allows mortar to penetrate deep into the damaged portion.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for repairing a coke oven gas passage.
  • a gas passage repair method is a method of repairing a damaged portion of a gas passage of a coke oven, maintaining a predetermined gap with respect to the inner peripheral surface of the gas passage, and Inserting and arranging the first pipe so that the upper end is positioned in the gas passage; pressing the mortar into the gap from the lower side to the upper side in the vertical direction; overcoming the upper end of the first pipe; Recovering the mortar that has entered the pipe.
  • the gap between the lower end of the gas passage and the lower portion of the first pipe may be sealed before the mortar is pressed into the gap. Good.
  • a gas passage repair device is a device for repairing a damaged portion of a gas passage of a coke oven, maintaining a predetermined gap with respect to the inner peripheral surface of the gas passage, and A first pipe disposed so that an upper end is located in the gas passage; a sealing portion that seals between a lower portion of the first pipe and a lower end of the gas passage; penetrating through the sealing portion A press-fit portion communicating with the gap; a mortar supply portion for press-fitting mortar into the gap through the press-fit portion; the remaining mortar provided at the lower portion of the first pipe and overcoming the upper end of the first pipe And a recovery unit for recovering.
  • the sealing portion includes a screw portion that covers the first pipe at a predetermined interval from its periphery and is screwed to the lower end of the gas passage.
  • the inner diameter of the gas passage may be equal to the outer diameter of the two pipes.
  • the repair method in the gas passage according to the above (1), pressure is applied to the mortar by pressing the mortar into the gap from the bottom to the top of the gas passage. For this reason, the mortar comes into contact with a damaged part such as a brick crack or joint breakage while receiving a high pressing force. Therefore, the mortar can be penetrated deep into the damaged portion, and a high repair effect can be obtained.
  • the mortar since the mortar is pressed into the gap with the upper end of the first pipe positioned in the gas passage, the damaged portion is repaired by the mortar up to the height of the upper end of the first pipe. Therefore, the repair range in the gas passage can be easily set by adjusting the upper end position of the first pipe.
  • the mortar by pressing the mortar into the gap, the mortar is pushed up from the lower side to the upper side of the gas passage with pressure applied. For this reason, the mortar can be penetrated deep into the damaged part of the brick, and a high repair effect can be obtained. Moreover, the upper end position of the repair range in the gas passage can be easily set by adjusting the upper end position of the first pipe.
  • the space between the lower portion of the first pipe and the lower end of the gas passage is tightly sealed. For this reason, leakage of mortar from the sealing portion can be prevented.
  • the second pipe is screwed to the lower end of the gas passage so that the inner peripheral surface of the gas passage and the outer peripheral surface of the second pipe are in close contact with each other. For this reason, leakage of mortar from the sealing portion can be effectively prevented.
  • FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing the gas passage repair device 30, and FIG. 1B is a plan view of the gas passage repair device 30 as viewed from above.
  • the gas passage repair device 30 is schematically configured from a first pipe 11 and a sealing portion 15. Outer diameter D 11 of the first pipe 11 is smaller than the inner diameter D 2 of the gas path 2 which will be described later.
  • a recovery unit 23 capable of recovering mortar is provided below the first pipe 11.
  • the sealing part 15 consists of the 2nd pipe 12 and the baseplate 13, and seals between the lower part of the 1st pipe 11, and the lower end 2b of the gas path 2 mentioned later.
  • the 2nd pipe 12 is arrange
  • the inner diameter D 12 of the second pipe 12 is larger than the outer diameter D 11 of the first pipe 11, as shown in FIG. 1B in plan view, arranged to the second pipe 12 and the first pipe 11 is concentrically Has been.
  • the outer diameter D 13 of the second pipe 12 is preferably equal to the inner diameter D 2 of the gas path 2 which will be described later.
  • the second pipe 12, threadedly engaged portion so as to surround the outer peripheral surface 12b 1 (male screw portion 15a) is provided.
  • the male screw portion 15a is screwed to the lower end 2b of the gas passage 2 described later.
  • a press-fit portion 14 for press-fitting mortar is provided at the lower portion of the second pipe 12 so as to penetrate the bottom plate 13 and communicate with the gap 12c.
  • a mortar supply unit 19 capable of press-fitting mortar into the gap 12 c via the press-fit part 14 is provided at the lower end of the press-fit part 14.
  • a stopper 16 and a handle 17 are provided on the outer peripheral surface 12 b 1 of the second pipe 12.
  • the stopper 16 is made of, for example, a ring-shaped plate material, and is provided below the male screw portion 15a.
  • the shape of the handle 17 is not limited as long as the handle 17 is provided below the stopper 16 and can rotate around the second pipe 12.
  • the bottom plate 13 is made of, for example, a ring-shaped plate material, and is provided so as to close the inner peripheral surface 12b 2 and the outer peripheral surface 11b of the first pipe 11 at the lower end 12a 2 of the second pipe 12.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a method for repairing the gas passage 2 of the coke oven 50 using the in-gas passage repair device 30 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • an under jet pipe (not shown) fixed to the lower part of the gas passage 2 is removed.
  • a hearth bed 18 is provided at the lower part of the gas passage 2, and the under jet pipe is screwed to the lower end 2 b of the gas passage 2 by a female screw portion 15 b.
  • the upper end 12a 1 of the upper end 11a and the second pipe 12 of the first pipe 11 of the gas canal repair device 30 is inserted from below into the gas path 2.
  • the male screw portion 15 a of the second pipe 12 is screwed into the female screw portion 15 b, and the second pipe 12 is fixed to the lower end 2 b of the gas passage 2.
  • the male screw portion 15a and the female screw portion 15b can be easily screwed together.
  • the second pipe 12 is inserted into the gas passage 2 until the stopper 16 comes into contact with the lower surface 18a of the hearth plate 18 by screwing the male screw portion 15a and the female screw portion 15b.
  • the female screw portion 15b is provided on the inner peripheral surface 18b of the hearth plate 18 from the viewpoint of ease of fixing the second pipe 12 and the gas passage 2, but the second pipe 2
  • the female screw portion 15b may not be provided on the inner peripheral surface 18b.
  • an elastic body made of rubber or plastic that is brought into close contact with the inner peripheral surface 18b is provided on the outer peripheral surface 12b 1 of the second pipe 12, and a second pipe 12 and the hearth plate 18 Fix it.
  • the 1st pipe 11 is arrange
  • the upper end 11 a of the first pipe 11 is arranged so as to be located in the gas passage 2.
  • the upper end 12a 1 of the second pipe 12 is arranged so as to be positioned for example within the hearth plate 18.
  • the mortar 20 is press-fitted from the vertical direction downward to the upper side from the mortar supply part 19 of the press-fitting part 14 using a mortar press-fitting machine (not shown).
  • the mortar 20 has a gap 12c between the outer peripheral surface 11b of the first pipe 11 and the inner peripheral surface 12b 2 of the second pipe 12, and the outer peripheral surface 11b of the first pipe 11 and the inner peripheral surface 2a of the gas passage 2.
  • pressure is applied to the mortar 20 by press-fitting the mortar 20 into the gap 11c from below to above.
  • the mortar 20 contacts the damaged portion 10 such as a crack or a joint breakage of the brick 8 of the coke oven 50 with a high pressing force.
  • the mortar 20 penetrates 21 to the back of the damaged portion 10.
  • the mortar 20 used in the present embodiment a known mortar can be used.
  • the amount of water in the mortar 20 may be adjusted as appropriate so as to maintain fluidity and pumpability to penetrate the damaged portion 10 when the mortar 20 is press-fitted into the gap 11c.
  • the pressure when the mortar 20 is pressed into the gas passage 2 may be appropriately adjusted according to the height at which the mortar 20 is pushed up or the water content of the mortar 20. If the pressure is too low, the mortar 20 cannot be pushed up to a predetermined height in the gas passage 2 (for example, a height of 2 m or more from the upper end of the hearth bed 18), which is not preferable because workability decreases. . On the other hand, if the pressure when the mortar 20 is pressed into the gas passage 2 is too high, the mortar 20 may be pushed up to a height higher than a necessary height (for example, a height from the hearth 18 to 5.5 m). This is undesirable.
  • a necessary height for example, a height from the hearth 18 to 5.5 m
  • the mortar 20 pushed up to the height of the upper end 11a of the first pipe 11 gets over the upper end 11a and overflows (enters) into the first pipe 11d.
  • the mortar 20 that has entered the first pipe 11d moves to the mortar outlet 22 through the first pipe 11d, and is then collected by the collection unit 23.
  • the press-fitting of the mortar 20 into the gap 11c is stopped.
  • the gas passage repair device 30 is removed from the gas passage 2.
  • surplus mortar 20 is discharged below the gas path 2.
  • surplus mortar 20 remaining inside the gas passage 2 is removed by a cleaning wire (not shown) to ensure the flowability of the fuel gas.
  • the mortar 20 in the damaged portion 10 remains without being removed.
  • the mortar 20 is applied to the mortar 20 by pressing the mortar 20 into the gap 11c of the gas passage 2 and pushing it upward from below. For this reason, the mortar 20 contacts the damaged portion 10 of the gas passage 2 while receiving a high pressing force. Therefore, the mortar 20 can penetrate deeply into the damaged part 10, and a high repair effect can be obtained for the damaged part 10. Further, by inserting the mortar 20 into the gap 11c with the upper end 11a of the first pipe 11 being positioned in the gas passage 2, the mortar 20 pushed up to the height of the upper end 11a exceeds the upper end 11a. It enters 11d in the first pipe. Thereby, the height of the upper end of the repair range in the gas passage 2 can be easily set by adjusting the height of the upper end 11 a of the first pipe 11.
  • the sealing portion 15 includes the second pipe 12 and the bottom plate 13, the male screw portion 15 a is screwed to the female screw portion 15 b, whereby the outer peripheral surface 12 b 1 of the second pipe 12 is connected to the gas path 2. Can be firmly fixed to the inner peripheral surface 2a. For this reason, leakage of the mortar 20 from the sealing portion 15 can be effectively prevented.
  • the inner diameter D 2 of the gas passage 2 is equal to the outer diameter D 13 of the second pipe 12, by screwing the male screw portion 15a into the female screw portion 15b, and the inner circumferential surface 2a of the gas path 2 second 2 and the outer peripheral surface 12b 1 of the pipe 12 are in close contact. For this reason, leakage of the mortar 20 from the sealing portion 15 can be effectively prevented.
  • the gas passage 2 of the coke oven 50 was repaired using the gas passage repair device 30 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • an under jet pipe (not shown) was removed from the gas passage 2.
  • the upper end 11 a of the first pipe 11 and the upper end 12 a 1 of the second pipe 12 of the gas passage repair device 30 were inserted into the gas passage 2 from below.
  • the male screw portion 15 a was screwed into the female screw portion 15 b, and the second pipe 12 was fixed to the lower end 2 b of the gas passage 2.
  • the outer peripheral surface 11 b is arranged so as to maintain a predetermined gap 11 c between the outer peripheral surface 11 b and the inner peripheral surface 2 a of the gas passage 2, and the upper end 11 a of the first pipe 11 is positioned in the gas passage 2.
  • the mortar 20 mainly composed of SiO 2 and adjusted to a moisture addition of 30 mass% and a consistency of 380 is pushed up by 1.5 kg / cm 2 from the mortar supply unit 19 of the press-in unit 14 using a mortar press-in machine (not shown). Press-fitted with pressure. As a result, the mortar 20 was sequentially pushed up into the gap 12c and the gap 11c. Then, when the mortar 20 began to be collected by the collection unit 23, the press-fitting of the mortar 20 into the gap 11c was stopped. Then, the state which pushed up the mortar 20 in the clearance gap 11c was maintained for 1 minute. Thereafter, it was confirmed that the mortar 20 in the gap 11c started to harden, and the gas passage repair device 30 was removed from the gas passage 2.
  • the fiberscope was inserted into the gas passage 2 again and the state of the inner peripheral surface 2 a was observed. As a result, the entire surface of the inner peripheral surface 2 a was covered with the mortar 20. In addition, it was confirmed that the mortar 20 was filled deeply into the crack 9, 10 parts of joints, and a portion where the brick was missing.

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Abstract

　このコークス炉のガス道内補修方法は、コークス炉のガス道の損傷部を補修する方法であって、前記ガス道の内周面に対して所定の隙間を保ってかつ、このガス道内に上端が位置するように第１パイプを挿入配置する工程と；鉛直方向下方から上方に向けて前記隙間内にモルタルを圧入する工程と；前記第１パイプの上端を乗り越えてこの第１パイプ内に入り込んだ前記モルタルを回収する工程と；を有する。

Description

コークス炉のガス道内補修方法およびガス道内補修装置
　本発明は、コークス炉のガス道内補修方法およびガス道内補修装置に関する。
　本願は、２０１０年４月６日に、日本に出願された特願２０１０－０８７９５４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　コークス炉として、６０～１１０個の炉が集まって１つの炉団を構成したものが知られている。前記各炉は、炉幅方向に交互に複数列配列された炭化室と燃焼室との対からなる。燃焼室は、煉瓦からなる炉壁を介して炭化室に隣接するとともに、炉長方向に２０～３０個の小燃焼室（フリュー）に仕切られている。各小燃焼室の底部は予熱用蓄熱室に通じており、燃料ガスコックにより流量が調整された燃料ガスと、空気コックにより流量が調整された空気とが、アンダージェットパイプからガス道を通じて各予熱用蓄熱室に供給される。その後、各小燃焼室に送られた燃料ガスと空気とが燃焼することによって、燃焼室の炉幅方向両側の炭化室が炉壁を通じて加熱される。これにより、炭化室内の石炭の乾留が行われる。
　そして、各々の小燃焼室で生成された排ガスは、熱回収用蓄熱室に溜められると共に熱回収される。その後、排ガスは、炉底部に設けられている水平煙道（ソールフリュー）に排出され、集合煙道に集められる。この排ガスは、コークスサイド（ＣＳ）とプッシャーサイド（ＰＳ）との２箇所にそれぞれ設けられている両煙道に分配された後、煙突から大気中に排出される。
　一般的に、予熱用蓄熱室は「立ち側」、熱回収用蓄熱室は「引き側」と称されており、立ち側と引き側は、燃焼サイクル（例えば、２０～３０分の制御周期）毎に交互に切り替えられる（例えば、特許文献１参照）。
　燃焼室に供給される燃料ガスとしては、通常ＢＦＧ（Blast Furnace Gas）とＣＯＧ（Coke Oven Gas）とを混合したミックスガス（ＭＧ）が用いられている。これら燃料ガスは、地面に対して垂直方向に立設された燃焼室へ、コークス炉の地下室からガス道を通じて供給される。このようにアンダージェット方式で供給された燃料ガスは燃焼室において燃焼されることで、各燃焼室を所定の温度に保っている。
　一般的に、コークス炉は耐火物煉瓦からなる構築物であり、ガス道もコークス炉と同様に耐火物煉瓦で構築されている。
　図４は、コークス炉２００の模式図である。各炭化室１０５は、燃焼室１０３に隣接するように配置され、それらの上部から供給された粉炭（粗粒炭）１０６が装入される。
　コークス炉２００においてコークスを製造する場合、まず、燃料ガス１０１を、コークス炉２００の下方に設けられた地下室（不図示）より、ガス道１０２を通じて燃焼室１０３に供給する。次いで、この燃料ガス１０１を燃焼室１０３において燃焼１０４させ、燃焼室１０３内が約１２００℃の温度に保たれるように燃料ガス１０１供給量を管理する。燃焼室１０３がこの温度に保たれることにより、粉炭１０６は乾留され、コークスが形成される。この後、コークスは図示しない押出し機により炭化室５から炉外に押出される。
　図５は、ガス道１０２の断面模式図である。図示しない燃料ガスは、アンダージェットパイプ１０７を介してガス道１０２に供給される。ガス道１０２は煉瓦１０８（耐火物煉瓦）により構築されている。このガス道１０２の内周面１０２ａは、燃料ガス１０１の燃焼の際に１０００℃以上の高温に曝される。このため、経年変化や長時間の燃焼により、内周面１０２ａに露出する煉瓦１０８に、亀裂や目地切れといった損傷部１１０が発生する。このように煉瓦１０８に損傷部１１０が発生すると、そこから燃料ガス１０１のガスリークが生じるために、フリューの温度が上がらない（ガス道１０２内の温度が十分に昇温されない）状態となる。
　その結果、炭化室１０５での石炭のコーク化が不十分となり、コークスをコークス炉２００から排出する（押し出す）際、コークスがコークス炉２００内に詰まって押し出されなくなることがある。このため、コークス炉２００の操業に悪影響を及ぼす可能性が生じる。
　したがって、ガス道１０３の内周面１０２ａを定期的に点検し、損傷部１１０を部分的に補修する必要がある。
　従来、耐火物煉瓦からなる構築物の亀裂や目地切れなど損傷部の補修方法としては、目視或いはカメラやファイバースコープ等により損傷部を確認した後に、その箇所に例えばモルタルを吹付けたり、ドライシールといった補修剤を塗布したりすることが通常行われていた（例えば、特許文献２参照）。
日本国特開平１１－３５９４４号公報 日本国特開平７－２７８５５４号公報
　しかし、ガス道１０２は狭い空間であるため、上記の補修方法では補修作業が困難である。また、補修剤を高い押圧力で損傷部に吹付けたり塗布したりすることができないため、補修剤が損傷部の奥深くまで十分に浸透しない。このため、損傷部の補修効果が不十分になるという問題があった。そして、コークス炉のガス道内補修方法については、これまで施工が容易な方法が提案されていないのが実情である。
　本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、ガス道内の煉瓦の亀裂や目地切れといった損傷部を補修する際の施工が容易であり、かつ、損傷部の奥深くまでモルタルを浸透させることができるコークス炉のガス道内補修方法および補修用装置の提供を目的とする。
　本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用した。
（１）本発明の一態様に係るガス道内補修方法は、コークス炉のガス道の損傷部を補修する方法であって、前記ガス道の内周面に対して所定の隙間を保ってかつ、このガス道内に上端が位置するように第１パイプを挿入配置する工程と；鉛直方向下方から上方に向けて前記隙間内にモルタルを圧入する工程と；前記第１パイプの上端を乗り越えてこの第１パイプ内に入り込んだ前記モルタルを回収する工程と；を有する。
（２）上記（１）に記載のガス道内補修方法では、前記隙間に前記モルタルを圧入する前に、前記ガス道の下端と前記第１パイプの下部との間を封止しておいてもよい。
（３）本発明の一態様に係るガス道内補修装置は、コークス炉のガス道の損傷部を補修する装置であって、前記ガス道の内周面に対して所定の隙間を保ってかつ、このガス道内に上端が位置するように配置される第１パイプと；この第１パイプの下部と前記ガス道の下端との間を封止する封止部と；この封止部を貫通して前記隙間に連通する圧入部と；この圧入部を介して前記隙間にモルタルを圧入するモルタル供給部と；前記第１パイプの下部に設けられ、この第１パイプの上端を乗り越えた残余の前記モルタルを回収する回収部と；を有する。
（４）上記（３）に記載のガス道内補修装置では、前記封止部が、前記第１パイプをその周囲より所定間隔を空けて覆うとともに前記ガス道の前記下端に螺号する螺号部を有する第２パイプと；この第２パイプの下端における内周面と前記第１パイプの外周面との間を閉じるリング状の板材と；を有してもよい。
（５）上記（４）に記載のガス道内補修装置では、前記ガス道の内径が前記２パイプの外径と等しくてもよい。
　上記（１）に係るガス道内補修方法によれば、ガス道の下方から上方にかけて隙間内にモルタルを圧入することにより、モルタルに圧力が加えられる。このため、煉瓦の亀裂や目地切れといった損傷部に対し、モルタルが高い押圧力を受けながら接触する。よって、モルタルを損傷部の奥深くまで浸透させることができ、高い補修効果を得ることができる。また、第１パイプの上端がガス道内に位置した状態で隙間内にモルタルを圧入するため、モルタルによる損傷部の補修は、第１パイプの上端の高さまでの範囲で行われる。よって、第１パイプの上端位置を調整することで、ガス道内の補修範囲を容易に設定できる。
　また、上記（２）に係るガス道内補修方法によれば、第１パイプの外周面とガス道の内周面との間からのモルタルの漏出が防がれる。このため、ガス道内の補修作業を容易に行うことができる。
　また、上記（３）に係るガス道内補修装置によれば、前記隙間にモルタルを圧入することにより、モルタルは圧力が加えられた状態でガス道の下方から上方にかけて押し上げられる。このため、モルタルを煉瓦の損傷部の奥深くまで浸透させることができ、高い補修効果を得ることができる。また、第１パイプの上端位置を調整することで、ガス道内の補修範囲の上端位置を容易に設定できる。
　また、上記（４）に係るガス道内補修装置によれば、第１パイプの下部と前記ガス道の下端との間が強固に封止される。このため、封止部からのモルタルの漏出を防止できる。
　また、上記（５）に係るガス道内補修装置によれば、第２パイプがガス道の下端に螺号されることで、ガス道の内周面と第２パイプの外周面とが密着する。このため、封止部からのモルタルの漏出を効果的に防止できる。
本発明の一実施形態に係るガス道内補修装置の縦断面図である。 同ガス道内補修装置を上方向から見た場合の平面図である。 同ガス道内補修装置を用いた、ガス道の補修方法を示す縦断面図である。 ガス道の補修前後における、ガス道内のフリュー温度の状態を示すグラフである。 ガス道を通じて燃焼室に供給された燃料ガスを燃焼させて炭化室の石炭を乾留するコークス炉の縦断面模式図である。 損傷部が発生したガス道の内周面を示す断面斜視図である。
　以下、本発明の一実施形態に係るガス道内補修装置３０と、このガス道内補修装置３０を用いたガス道内補修方法とについて、図面を参照して説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
　図１Ａは、ガス道内補修装置３０を示す縦断面図、図１Ｂはガス道内補修装置３０を上から見た場合の平面図である。
　図１Ａ，１Ｂに示すように、ガス道内補修装置３０は、第１パイプ１１と、封止部１５と、から概略構成されている。
　第１パイプ１１の外径Ｄ１１は、後述するガス道２の内径Ｄ２よりも小さい。第１パイプ１１の下部には、モルタルを回収可能な回収部２３が設けられている。
　封止部１５は、第２パイプ１２と底板１３とからなり、第１パイプ１１の下部と、後述するガス道２の下端２ｂとの間を封止している。
　第２パイプ１２は、第１パイプ１１の周囲（外周面１１ｂ）を所定の間隔を空けて覆うように配置されている。これにより、第２パイプ１２の内周面１２ｂ２と第１パイプ１１の外周面１１ｂとの間に隙間１２ｃが生じている。第２パイプ１２の内径Ｄ１２は、第１パイプ１１の外径Ｄ１１よりも大きく、平面視すると図１Ｂに示すように、第２パイプ１２と第１パイプ１１とが同心円状になるよう配置されている。また、第２パイプ１２の外径Ｄ１３は、後述するガス道２の内径Ｄ２と等しいことが好ましい。
　第２パイプ１２には、その外周面１２ｂ１を囲むように螺号部（雄螺子部１５ａ）が設けられている。雄螺子部１５ａは、後述するガス道２の下端２ｂに螺号される。第２パイプ１２の下部には、モルタル圧入用の圧入部１４が、底板１３を貫通して隙間１２ｃに連通するように設けられている。また、隙間１２ｃに圧入部１４を介してモルタルを圧入可能なモルタル供給部１９が、圧入部１４の下端に設けられている。
　第２パイプ１２の外周面１２ｂ１には、ストッパー１６と取手１７とが設けられている。ストッパー１６は例えばリング状の板材からなり、雄螺子部１５ａの下方に設けられている。取手１７はストッパー１６の下方に設けられており、第２パイプ１２を軸中心に回転可能なものであれば、その形状は限定されない。
　底板１３は、例えばリング状の板材からなり、第２パイプ１２の下端１２ａ２における内周面１２ｂ２と第１パイプ１１の外周面１１ｂとを閉じるように設けられている。
　図２は、図１Ａ，１Ｂに示すガス道内補修装置３０を用いた、コークス炉５０のガス道２の補修方法を示す断面模式図である。以下、図２を用いて、ガス道２の補修方法の一例について説明する。
　まず、ガス道２の下部に固定されている、図示しないアンダージェットパイプを取り外す。ガス道２の下部には炉床盤１８が設けられており、アンダージェットパイプは、ガス道２の下端２ｂに、雌螺子部１５ｂによって螺子止めされている。
　次いで、ガス道内補修装置３０の第１パイプ１１の上端１１ａおよび第２パイプ１２の上端１２ａ１を、ガス道２に下方から挿入する。次いで、雌螺子部１５ｂに、第２パイプ１２の雄螺子部１５ａを螺合し、第２パイプ１２をガス道２の下端２ｂに固定する。このとき、取手１７を操作することで雄螺子部１５ａと雌螺子部１５ｂの螺合を容易に行なうことができる。この雄螺子部１５ａと雌螺子部１５ｂとの螺合により、ストッパー１６が炉床盤１８の下面１８ａに接するまで、第２パイプ１２がガス道２に挿入される。
　なお、炉床盤１８の内周面１８ｂには雌螺子部１５ｂが設けられていることが、第２パイプ１２とガス道２との固定の容易性の面から望ましいが、第２パイプ２の外周面１２ｂとガス道２の内周面２ａとが密着可能であれば、雌螺子部１５ｂが内周面１８ｂに設けられていなくても構わない。このような場合には例えば、例えばゴムやプラスチックからなる弾性体を第２パイプ１２の外周面１２ｂ１に設けて内周面１８ｂと密着させることで、第２パイプ１２と炉床盤１８とを固定すればよい。
　このように第２パイプ１２をガス道２に固定することにより、第１パイプ１１がガス道２内に挿入配置される。これにより第１パイプ１１は、その外周面１１ｂが、ガス道２の内周面２ａとの間に所定の隙間１１ｃを保つように配置される。また、第１パイプ１１の上端１１ａは、ガス道２内に位置するように配置される。また、第２パイプ１２の上端１２ａ１は、例えば炉床盤１８内に位置するように配置される。
　次いで、図示しないモルタル圧入機を用いて、圧入部１４のモルタル供給部１９より、鉛直方向下方から上方に向けてモルタル２０を圧入する。これによりモルタル２０は、第１パイプ１１の外周面１１ｂと第２パイプ１２の内周面１２ｂ２との間の隙間１２ｃと、第１パイプ１１の外周面１１ｂとガス道２の内周面２ａとの間の隙間１１ｃと、に順次押上げられる。
　このように、モルタル２０を下方から上方に向けて隙間１１ｃ内に圧入することにより、モルタル２０に圧力が加えられる。このため、モルタル２０が、コークス炉５０の煉瓦８の亀裂や目地切れといった損傷部１０に対し、高い押圧力で接触する。これにより、モルタル２０が損傷部１０の奥まで浸透２１する。
　本実施形態で用いるモルタル２０としては、公知のモルタルを使用することができる。モルタル２０の水分量は、モルタル２０を隙間１１ｃ内に圧入する際に、損傷部１０に浸透するだけの流動性とポンプ圧送性とを保てるように、適宜調整すればよい。特に、損傷部１０が大きい場合には、モルタル２０が損傷部１０を閉塞しきれずに流れてしまうことを防ぐために、モルタル２０の水分量を必要に応じて調節することが好ましい。
　また、モルタル２０をガス道２に圧入する際の圧力は、モルタル２０を押し上げる高さやモルタル２０の水分量に応じて適宜調整すればよい。この圧力が低すぎると、モルタル２０をガス道２内の所定の高さ（例えば、炉床盤１８の上端から２ｍ以上の高さ）まで押し上げることができないため、作業性が低下して好ましくない。一方、モルタル２０をガス道２に圧入する際の圧力が高すぎると、必要な高さ（例えば、炉床盤１８から５．５ｍまでの高さ）以上の高さまでモルタル２０を押し上げてしまう可能性があり、好ましくない。
　その後、第１パイプ１１の上端１１ａの高さまで押し上げられたモルタル２０は、上端１１ａを乗り越えて第１パイプ内１１ｄにオーバーフローする（入り込む）。第１パイプ内１１ｄに入り込んだモルタル２０は、第１パイプ内１１ｄを通じてモルタル排出口２２に移動した後、回収部２３により回収される。
　モルタル排出口２２からモルタル２０が回収され始めたら、隙間１１ｃ内へのモルタル２０の圧入を停止する。その後、隙間１１ｃ内のモルタル２０が固まりだしたところで、ガス道内補修装置３０をガス道２から取り外す。これにより、余剰のモルタル２０がガス道２の下方に排出される。次いで、図示しない掃除用の番線により、ガス道２内部に留まっている余剰のモルタル２０を除去し、燃料性ガスの流通性を確保する。この際、モルタル２０は、損傷部１０の奥まで浸透しているため、損傷部１０内のモルタル２０は除去されずに留まる。
　本実施形態のガス道内補修方法によれば、ガス道２の隙間１１ｃにモルタル２０を圧入し、下方から上方にかけて押し上げることにより、モルタル２０に圧力が加えられる。このため、ガス道２の損傷部１０に対し、モルタル２０が高い押圧力を受けながら接触する。よって、モルタル２０を損傷部１０の奥深くまで浸透させることができ、損傷部１０に対し高い補修効果を得ることができる。
　また、第１パイプ１１の上端１１ａがガス道２内に位置するように挿入した状態で隙間１１ｃにモルタル２０を圧入することにより、上端１１ａの高さまで押し上げられたモルタル２０は上端１１ａを越えて第１パイプ内１１ｄに入り込む。これにより、第１パイプ１１の上端１１ａの高さを調整することにより、ガス道２内の補修範囲の上端の高さを容易に設定することができる。
　また、ガス道２の下端２ｂと第１パイプ１１の下部との間が封止部１５により封止されているため、封止部１５からガス道２の外部へのモルタル２０の漏出を防ぐことができる。このため、モルタル２０によるガス道２の補修作業を容易に行うことができる。
　また、封止部１５が、第２パイプ１２と底板１３とからなることにより、雄螺子部１５ａを雌螺子部１５ｂに螺合させることで、第２パイプ１２の外周面１２ｂ１をガス道２の内周面２ａに強固に固定できる。このため、封止部１５からのモルタル２０の漏出を効果的に防止できる。さらに、ガス道２の内径Ｄ２が第２パイプ１２の外径Ｄ１３と等しいことにより、雄螺子部１５ａを雌螺子部１５ｂに螺合することで、ガス道２の内周面２ａと第２パイプ１２の外周面１２ｂ１とが密着する。このため、封止部１５からのモルタル２０の漏出を効果的に防止できる。
　以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
　フリュー温度が低下したコークス炉５０のガス供給ラインの煉瓦８状態を調査したところ、図３に示すように、部分的にフリュー温度が低下していることが明らかになった。このコークス炉５０のガス道２にファイバースコープを挿入して、内周面２ａの状態を観察したところ、煉瓦８に損傷部１０が見出された。このことより、損傷部１０からのガスリークが発生していることが確認された。
　そこで、図１Ａ及び１Ｂに示すガス道内補修装置３０を用いて、このコークス炉５０のガス道２の補修を行なった。
　まず、ガス道２から図示しないアンダージェットパイプを取り外した。次いで、ガス道内補修装置３０の第１パイプ１１の上端１１ａおよび第２パイプ１２の上端１２ａ１を、ガス道２に下方から挿入した。第１パイプ１１は、炉床盤１８の下面１８ａからの高さ２０００ｍｍ、外径Ｄ１１＝５０ｍｍのものを用いた。次いで雌螺子部１５ｂに雄螺子部１５ａを螺合し、第２パイプ１２をガス道２の下端２ｂに固定した。これにより、外周面１１ｂがガス道２の内周面２ａとの間に所定の隙間１１ｃを保ち、かつ、第１パイプ１１の上端１１ａがガス道２内に位置するように配置された。
　次いで、ＳｉＯ２を主体とした、水分添加３０mass％、ちょう度３８０に調整されたモルタル２０を、図示しないモルタル圧入機を用いて圧入部１４のモルタル供給部１９より１．５ｋｇ／ｃｍ２の押し上げ圧力で圧入した。これによりモルタル２０は、隙間１２ｃと隙間１１ｃとに順次押上げられた。その後、回収部２３によりモルタル２０が回収され始めたところで、隙間１１ｃ内へのモルタル２０の圧入を停止した。その後、モルタル２０を隙間１１ｃ内に押し上げた状態を１分間維持した。
　その後、隙間１１ｃ内のモルタル２０が固まりだしたことを確認し、ガス道内補修装置３０をガス道２から取り外した。これにより、余剰のモルタル２０をガス道２から下方に排出させた。次いで、掃除用の番線でガス道２内を掃除し、ガス道２内部に留まっていた余剰のモルタル２０を除去した。これにより、ガス道２における燃料性ガスの流通性を確保した。
　以上により、ガス道２内の煉瓦亀裂補修を終了した。
　ガス道２の補修後、再度、ファイバースコープをガス道２に挿入して内周面２ａの状態を観察したところ、内周面２ａの表面全体がモルタル２０で覆われていた。また、亀裂９や目地切れ１０部、煉瓦の欠けた部分にも、奥深くまでモルタル２０が充填されていることが確認された。
　この補修を行った後にコークス炉５０を操業した場合のフリュー温度と、補修前のコークス炉５０を操業時した場合のフリュー温度の結果を図３に併せて示す。図３に示すように、補修前のコークス炉５０においては、部分的にガスリークが生じており、◇印を付したラインに示すように、燃焼温度が上がらない（熱が付かない）箇所がある。これに対し、ガス道２の補修が行われた後のコークス炉５０においては、■印を付したラインに示すように、フリューの燃焼温度の改善が確認できた。
　以上、本発明の一実施形態及び実施例を説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲での変更は本発明に含まれるものである。
　２　　ガス道
　２ａ　　ガス道の内周面
　２ｂ　　ガス道の下端
　８　　煉瓦
　１０　　損傷部
　１１　　第１パイプ
　１１ａ　　第１パイプの上端
　１１ｂ　　第１パイプの外周面
　１１ｃ　　隙間
　１１ｄ　　第１パイプ内
　１２　　第２パイプ
　１２ａ１　　第２パイプの上端
　１２ａ２　　第２パイプの下端
　１２ｂ１　　第２パイプの外周面
　１２ｂ２　　第２パイプの内周面
　１２ｃ　　隙間
　１３　　底板
　１４　　圧入部
　１５　　封止部
　１５ａ　　雄螺子部
　１５ｂ　　雌螺子部
　１６　　ストッパー
　１７　　取手
　１８　　炉床盤
　１８ａ　　炉床盤の下面
　１８ｂ　　炉床盤の内周面
　１９　　モルタル供給部
　２０　　モルタル
　２１　　浸透
　２２　　モルタル排出口
　２３　　回収部
　３０　　ガス道内補修装置
　５０　　コークス炉
　１０１　　燃料ガス
　１０２　　ガス道
　１０２ａ　　ガス道内周面
　１０３　　燃焼室
　１０４　　燃焼
　１０５　　炭化室
　１０６　　粉炭
　１０７　　アンダージェットパイプ
　１０８　　煉瓦
　１１０　　損傷部
　２００　　コークス炉
　Ｄ２　　ガス道の内径
　Ｄ１１　　第１パイプの外径
　Ｄ１２　　第２パイプの内径
　Ｄ１３　　第２パイプの外径
 

Claims (5)

  1. 　コークス炉のガス道の損傷部を補修する方法であって、
    　前記ガス道の内周面に対して所定の隙間を保ってかつ、このガス道内に上端が位置するように第１パイプを挿入配置する工程と；
    　鉛直方向下方から上方に向けて前記隙間内にモルタルを圧入する工程と；
    　前記第１パイプの上端を乗り越えてこの第１パイプ内に入り込んだ前記モルタルを回収する工程と；
    を有することを特徴とするコークス炉のガス道内補修方法。
  2. 　前記隙間に前記モルタルを圧入する前に、前記ガス道の下端と前記第１パイプの下部との間を封止しておくことを特徴とする請求項１記載のコークス炉のガス道内補修方法。
  3. 　コークス炉のガス道の損傷部を補修する装置であって、
    　前記ガス道の内周面に対して所定の隙間を保ってかつ、このガス道内に上端が位置するように配置される第１パイプと；
    　この第１パイプの下部と前記ガス道の下端との間を封止する封止部と；
    　この封止部を貫通して前記隙間に連通する圧入部と；
    　この圧入部を介して前記隙間にモルタルを圧入するモルタル供給部と；
    　前記第１パイプの下部に設けられ、この第１パイプの上端を乗り越えた残余の前記モルタルを回収する回収部と；
    を有することを特徴とするコークス炉のガス道内補修装置。
  4. 　前記封止部が、
    　前記第１パイプをその周囲より所定間隔を空けて覆うともに前記ガス道の前記下端に螺号する螺号部を有する第２パイプと；
    　この第２パイプの下端における内周面と前記第１パイプの外周面との間を閉じるリング状の板材と；
    を有することを特徴とする請求項３に記載のコークス炉のガス道内補修装置。
  5. 　前記ガス道の内径が前記２パイプの外径と等しいことを特徴とする請求項４に記載のコークス炉のガス道内補修装置。
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