JP2019038884A - Repair method of hearth bricks of coke oven - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コークス炉の炉床煉瓦を補修する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for repairing a hearth brick of a coke oven.
図2はコークス炉の要部を模式的に示す水平断面図、図3は燃焼室の壁体の例を模式的に示す斜視図、図4は燃焼室の壁体と蓄熱室の配置の例を模式的に示す垂直断面図である。なお、図4中の燃焼室1の壁体3は、図2のA−A矢視の断面図として示す。
FIG. 2 is a horizontal sectional view schematically showing the main part of the coke oven, FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the wall of the combustion chamber, and FIG. 4 is an example of the arrangement of the wall of the combustion chamber and the heat storage chamber. FIG. Note that the
一般にコークス炉は、図2、4に示すように、石炭を乾留する炭化室2、燃料ガスを燃焼させる燃焼室1、燃焼排ガスの余熱を利用して燃料ガスや燃焼用空気を予め加熱する蓄熱室4で構成され、燃焼室1と炭化室2は交互に配置される。つまり図3に示すように、互いに隣接する炭化室2を隔離する耐火煉瓦の壁体3の内部に燃焼室1が形成される。
In general, as shown in FIGS. 2 and 4, the coke oven has a
そしてコークス炉の操業中に、炭化室2へ石炭を装入し、さらに燃焼室1で発生する燃焼熱によって乾留した後、得られたコークスを炭化室2から排出する作業が繰り返し行なわれる。その結果、耐火煉瓦で形成される壁体3が損耗し、燃焼室1から燃焼排ガスや未燃焼の燃料ガスが炭化室2内に漏出するという問題が生じる。
During the operation of the coke oven, coal is charged into the
そこで、燃焼室1の壁体3を適宜補修しなければならないが、コークス炉の燃焼室1と炭化室2を全て停止して補修を行なうのはコークスの生産に支障を来たす。したがって、コークス炉を操業しながら、補修の対象となる燃焼室1のみ燃焼を停止して、補修を行なう。その補修工事の手順は、
(A)補修すべき燃焼室1の壁体3と天井を解体して炉外へ搬出し、
その後、
(B)新たに壁体3と天井を構築する
という2段階の工程に大別される。
Therefore, the
(A) The
after that,
(B) It is roughly divided into a two-stage process of constructing a
そして補修工事において、上記(A)の工程が終了した後、(B)の工程を開始する前に、炭化室2の炉床に配設された炉床煉瓦(以下、炭化室炉床煉瓦という)および燃焼室1の炉床に配設された炉床煉瓦(以下、燃焼室炉床煉瓦という)を点検し、損耗が著しい場合はその炉床煉瓦の補修を行なっている。
In the repair work, after the process (A) is completed, before the process (B) is started, a hearth brick disposed on the hearth of the coking chamber 2 (hereinafter referred to as a coking chamber hearth brick). ) And the hearth brick (hereinafter referred to as the combustion chamber hearth brick) disposed on the hearth of the
炉床煉瓦を補修する技術として、特許文献1には、炭化室炉床煉瓦を水平かつ平坦に均す補修技術が開示されている。しかし特許文献1に開示された技術は、燃焼室炉床煉瓦の補修に適用できない。
As a technique for repairing the hearth brick,
燃焼室の壁体3を組み立てるための耐火煉瓦5は、図4に示すように、凸型嵌合突起5aおよび凹型嵌合溝5bを有しており、上下あるいは左右に隣り合う耐火煉瓦5の凸型嵌合突起5aと凹型嵌合溝5bを嵌め合わせることによって、構造物としての強度と安定性を高めている。したがって燃焼室炉床煉瓦6には、壁体3の最下段の耐火煉瓦5の凸型嵌合突起5aと嵌め合わせるための凹型嵌合溝5bを設ける必要がある。ところが特許文献1に開示された技術を適用して燃焼室炉床煉瓦6の補修を行なった場合に、水平かつ平坦に均すことは可能であるが、その作業に併行して凹型嵌合溝5bを設けることはできない。作業が終了した後で、別途、工具を用いて燃焼室炉床煉瓦6の上面を削って凹型嵌合溝5bを設けることは可能であるが、長時間を要するので、施工コストが上昇するという問題が生じる。
As shown in FIG. 4, the
つまり、炭化室炉床煉瓦および燃焼室炉床煉瓦を短時間で効率良く補修する技術は、未だ確立されていない。 That is, a technique for efficiently repairing the carbonization chamber hearth brick and the combustion chamber hearth brick in a short time has not yet been established.
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、コークス炉の炉床煉瓦(すなわち炭化室炉床煉瓦および燃焼室炉床煉瓦)を短時間で効率良く補修することが可能な補修方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a repair method capable of solving the problems of the conventional technology and efficiently repairing a hearth brick of a coke oven (that is, a carbonization chamber hearth brick and a combustion chamber hearth brick) in a short time. The purpose is to do.
本発明者は、炉床煉瓦を効率良く補修するために、不定形耐火物(いわゆるキャスター)を用いて補修する技術について検討した。そして、作業の効率向上の観点から、炭化室炉床煉瓦の補修には不定形耐火物を使用しない方が望ましく、その一方で、燃焼室炉床煉瓦は不定形耐火物を用いて補修しても問題はないし、しかも凹型嵌合溝を容易に設けることが可能であることが判明した。 In order to efficiently repair the hearth brick, the present inventor studied a technique for repairing using an irregular refractory (so-called caster). From the viewpoint of improving work efficiency, it is desirable not to use irregular refractories for repairing the carbonization chamber hearth bricks, while the combustion chamber hearth bricks are repaired using irregular refractories. It has also been found that there is no problem and that it is possible to easily provide the concave fitting groove.
つまり、炭化室の炉床は、コークスを排出する際の摩擦で著しく損耗するので、不定形耐火物を使用して炭化室炉床煉瓦を補修する場合は、多量の不定形耐火物を流し込む必要があり、作業に長時間を要する。したがって、炭化室炉床煉瓦の補修においては、不定形耐火物を使用しない方が良い。 In other words, the hearth of the carbonization chamber is worn out by friction when discharging the coke, so when repairing the carbonization hearth brick using an irregular refractory, a large amount of irregular refractory must be poured. And it takes a long time to work. Therefore, it is better not to use irregular refractories for repairing the carbonization furnace hearth brick.
一方で、燃焼室の炉床は、摩擦は発生せず、燃料ガスの燃焼熱による劣化が損耗の原因であるから、劣化する領域、すなわち補修すべき範囲は限られている。したがって、不定形耐火物を用いて短時間で補修できる。 On the other hand, no friction is generated in the hearth of the combustion chamber, and the deterioration due to the combustion heat of the fuel gas is a cause of wear, so that the deteriorated region, that is, the range to be repaired is limited. Therefore, it can be repaired in a short time using the irregular refractory.
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、コークス炉の炉床に配設される炉床煉瓦の補修方法において、燃焼室の壁体を解体して炉外へ搬出した後、コークス炉の炭化室の炉床を形成する炭化室炉床煉瓦を新品と交換し、燃焼室の炉床を形成する燃焼室炉床煉瓦の損耗した部位を研削除去して研削窪みを形成し、研削窪みに不定形耐火物を流し込み、不定形耐火物が乾燥する前にその上面に鋼製丸棒または丸鋼管を押し付けて溝部を設けるコークス炉の炉床煉瓦の補修方法である。
The present invention has been made based on such knowledge.
That is, the present invention provides a method for repairing a hearth brick disposed on a hearth of a coke oven, dismantling the wall of the combustion chamber and carrying it out of the furnace, and then forming the hearth of the carbonization chamber of the coke oven. Replace the carbonization chamber hearth brick with a new one, grind and remove the worn part of the combustion chamber hearth brick that forms the hearth of the combustion chamber to form a grinding depression, and pour an irregular refractory into the grinding depression. This is a method for repairing a hearth brick of a coke oven in which a steel round bar or a round steel pipe is pressed on the upper surface of a fixed refractory to provide a groove.
本発明によれば、コークス炉の炉床煉瓦を短時間で効率良く補修することができるので、産業上格段の効果を奏する。 According to the present invention, since the hearth brick of the coke oven can be repaired efficiently in a short time, there is a remarkable industrial effect.
図1は、本発明を適用して炉床煉瓦を補修する手順を模式的に示す垂直断面図である。図1(a)は、図4に示す健全な燃焼室炉床煉瓦6と炭化室炉床煉瓦7がコークス炉の操業によって損耗した状態で、壁体3を解体して炉外へ搬出(上記(A)の工程)した例を示す。
FIG. 1 is a vertical sectional view schematically showing a procedure for repairing a hearth brick by applying the present invention. FIG. 1 (a) shows a state in which the healthy combustion
図1(a)に示す炉床煉瓦を補修するにあたって、図1(b)に示すように、損耗した炭化室炉床煉瓦7を炉外へ搬出して新品と交換する。その新品は、無膨張煉瓦製の炭化室炉床煉瓦7を使用する。無膨張煉瓦は熱による寸法変化が抑えられるので、新品の炭化室炉床煉瓦7を所定の位置に素早く組み込むことができる。
In repairing the hearth brick shown in FIG. 1 (a), as shown in FIG. 1 (b), the worn carbonization
次に、燃焼室炉床煉瓦6の損耗した部位を研削除去して、研削窪み8を形成する(図1(b)参照)。研削窪み8を形成するための工具は、特に限定せず、従来から知られている工具(たとえば回転研磨工具等)が使用できる。
Next, the worn portion of the combustion
そして、図1(c)に示すように、研削窪み8に不定形耐火物9を流し込む。不定形耐火物9の成分は、アルミナ:62質量%以上、シリカ:33質量%以上であり、かつ固形物粒子の粒度分布は、粒径3.35mm超え:9.5質量%、粒径3.35〜0.15mm:51.5質量%、粒径0.15mm未満:39.0質量%であることが好ましい。その理由は、流し込むときの流動性、および、乾燥した後の強度を確保できるからである。
Then, as shown in FIG. 1 (c), the
引き続き、不定形耐火物9が乾燥する前に、その上面に丸鋼管10を埋没しないように押し付けた後(図1(c)参照)、丸鋼管10を取り除く。このようにして、図1(d)に示すような溝部11を設けることができる。この溝部11は、上記(B)の工程において、凹型嵌合溝5bとして機能する。図1(c)に示すような丸鋼管10を用いる代わりに、中実の鋼製丸棒を用いて溝部11(図1(d)参照)を設けることも可能である。
Subsequently, before the
なお図1(a)〜(d)には、互いに隣り合う2つの燃焼室を解体して補修する例を示したが、燃焼室を1つだけ解体(たとえば図4中の右側の燃焼室のみ解体)して補修する場合にも、本発明を適用して燃焼室炉床煉瓦と炭化室炉床煉瓦を補修することは可能である。 1A to 1D show an example in which two adjacent combustion chambers are disassembled and repaired, but only one combustion chamber is disassembled (for example, only the right combustion chamber in FIG. 4 is disassembled). Even in the case of repair by dismantling, it is possible to repair the combustion chamber hearth brick and the carbonization chamber hearth brick by applying the present invention.
コークス炉(炉高6m、炉長34フリュー)の互いに隣り合う燃焼室の壁体と天井を全て解体して炉外へ搬出(上記(A)の工程)した後、燃焼室炉床煉瓦と炭化室炉床煉瓦の補修を、図1に示す本発明の手順で行なった。炭化室の炉床の補修のために使用した新品の炭化室炉床煉瓦は、無膨張煉瓦で製作した。燃焼室の炉床の補修のために使用した不定形耐火物の組成は、アルミナが62質量%、シリカが33質量%、酸化カルシウムが5質量%以下であり、また、不定形耐火物の固形物粒子の粒度分布は、粒径3.35mm超えの粒子が9.5質量%、粒径3.35〜0.15mmの粒子が51.5質量%、粒径0.15mm未満の粒子が39.0質量%であった。これを発明例とする。 After dismantling all the walls and ceiling of the adjacent combustion chamber of the coke oven (furnace height 6m, furnace length 34 flu) and carrying it out of the furnace (step (A) above), the combustion chamber hearth brick and carbonization Repair of the furnace hearth brick was performed according to the procedure of the present invention shown in FIG. The new carbonization chamber hearth brick used for repairing the hearth of the carbonization chamber was made of unexpanded brick. The composition of the amorphous refractory used for repairing the hearth of the combustion chamber is 62% by mass for alumina, 33% by mass for silica, and 5% by mass or less for calcium oxide. The particle size distribution of the product particles was 9.5% by mass for particles having a particle size of more than 3.35 mm, 51.5% by mass for particles having a particle size of 3.35 to 0.15 mm, and 39.0% by mass for particles having a particle size of less than 0.15 mm. This is an invention example.
一方、従来は、燃焼室の壁体に加えて、燃焼室炉床煉瓦と炭化室炉床煉瓦を解体して炉外へ搬出した後、燃焼室炉床煉瓦と炭化室炉床煉瓦を新品と交換していた。これを従来例とする。 On the other hand, in addition to the wall of the combustion chamber, the combustion chamber hearth brick and the carbonization chamber hearth brick are dismantled and carried out of the furnace, and then the combustion chamber hearth brick and the carbonization chamber hearth brick are replaced with new ones. I was exchanging. This is a conventional example.
発明例における炭化室炉床煉瓦の解体を開始して、その搬出から燃焼室炉床煉瓦と炭化室炉床煉瓦の補修を終了するまでの所要日数をMとし、従来例における燃焼室炉床煉瓦と炭化室炉床煉瓦の解体を開始して、その搬出から補修を終了するまでの所要日数をNとすると、M/Nは約1/2であった。 The number of days required from the start of dismantling of the carbonization chamber hearth brick in the invention example until the completion of the repair of the combustion chamber hearth brick and the carbonization chamber hearth brick is M, and the combustion chamber hearth brick in the conventional example When the required number of days from the start of dismantling of the carbonization chamber hearth bricks to the completion of the repair is N, the M / N was about ½.
1 燃焼室
2 炭化室
3 壁体
4 蓄熱室
5 壁体の耐火煉瓦
5a 凸型嵌合突起
5b 凹型嵌合溝
6 燃焼室炉床煉瓦
7 炭化室炉床煉瓦
8 研削窪み
9 不定形耐火物
10 丸鋼管
11 溝部
DESCRIPTION OF
5a Convex projection
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10 Round steel pipe
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