JP5220370B2 - コークス炉の熱間補修工事用断熱ボックス - Google Patents

Description

本発明は、製鉄等に用いるコークスを製造するコークス炉の炭化室を熱間補修を行う際に、高温から作業員を保護することに好適なコークス炉の熱間補修工事用断熱ボックスに関するものである。

コークス炉における、石炭が装入される炭化室はレンガによって構築され、常時高温状態に維持されている。炭化室のスペースは、幅が５００ｍｍ程度、高さが５〜７ｍ程度であり、奥行きが１５〜１８ｍ程度である。

このようなコークス炉における炭化室は、長期間に亘って操業を続けた場合に、常温の石炭装入に伴う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を受ける。その結果、炭化室のレンガは、スポーリング等の損傷を受けて老朽化が進展し、更にレンガは肌荒れ状態から亀裂や剥離の発生、更にはレンガ自体の崩落を引き起こし、コークス炉の操業に支障をきたすことになる。

このため、炭化室を構成しているレンガに大きな亀裂等が発生し、或いはレンガ自体が崩落してしまった場合には、これを補修する必要が生じる。このレンガの補修は、新しいレンガを積み替える方法が一般的である。レンガの補修作業は、現在のところ全て人手に頼る以外に方法は無い。このため、炭化室のレンガの補修作業を行う場合には、炉体の温度をある程度まで下げた後、熱間補修工事用断熱ボックスを炭化室内に装入することにより行っていた。

従来の熱間補修工事用断熱ボックスとしては、例えば特許文献１に示すように、炭化室の余熱から作業員を保護するために、ボックス側面や天井面等において冷却水管を配設する構成が提案されている。図４は、この特許文献１に開示されている冷却水管の配設例を示している。冷却水管１０１は、側面、底面、天井面を構成する枠組の主骨が横方向に延長されて更にＵターン状に往復迂回して配設されている。この水管に冷却水を通すことにより、水管を高熱から保護することが可能となる。
特開平８−８１６８１号公報

ところで、この熱間補修工事用断熱ボックスは、クレーン等で吊り下げて炭化室へ搬送する場合もある。かかる場合において、上記特許文献１の開示技術の如く冷却水管をあくまで横方向に向けて延長し、しかも横方向に往復迂回する構成では、あくまで断熱ボックスの横方向にのみ主骨が形成され、縦方向には何ら主骨が形成されていない状態となる。このような特許文献１の開示技術における断熱ボックスを搬送する際には、上端において横方向に延長された主骨としての冷却水管をクレーンで吊り下げることになるが、そのクレーンで吊り下げられる横方向の冷却水管は、縦方向に主骨で補強されていないため上下に大きく撓んでしまうことになり、吊り下げ時においてかかる冷却水管自体が破損に至る可能性も否定できず、またクレーンによる安定した搬送を行うことができないという問題点があった。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、高温から作業員を保護することに好適なコークス炉の熱間補修工事用断熱ボックスにおいて、クレーン等で吊り下げて炭化室へ安定した状態で搬送可能とするための構成を提供することを目的とする。

本発明を適用したコークス炉の熱間補修工事用断熱ボックスは、コークス炉の炭化室内に装入されるとともに補修作業者を収容可能とした箱型の断熱ボックスにおいて、断熱材が内部に充填されており、少なくともボックス側壁を構成するための断熱パネルと、上記ボックス側壁の上端から下端に至る主骨を構成する、上下方向に延長された複数本の縦水管と、上記縦水管の上端並びに下端を連結する横水管と、何れかの上記縦水管の上端に設けられた、当該断熱ボックスを吊り上げるためのロープを固定する固定手段とを備え、上記縦水管並びに上記横水管は、当該縦水管に沿って上下方向に往復迂回するように冷却水が内部を流通可能に構成され、更に上記縦水管並びに上記横水管の経路の上端を横方向に広がりを持たせ、上記縦水管と上記固定手段とが連結部を介して互いに連結されている。

上述した構成からなる本発明では、縦水管並びに横水管に沿って上下方向に往復迂回するように冷却水が内部を流通可能に構成しているため、水管を高熱から保護することが可能となり、快適な作業環境を確保することが可能となる。

また本発明では、あくまで縦水管の上端に固定部を設けている。またこの縦水管は主骨としての役割をも担うため、この固定部は縦方向に並べられた主骨の上端に形成されていることに他ならない。このため、この固定部にロープを通し、クレーン等で吊り上げ、又は吊り下げることにより、固定部の下方に連結され延長された縦水管を介して力が伝達されていくことになる。このため、縦方向において上下に亘って縦水管としての主骨で補強されている本発明を適用した熱間補修工事用断熱ボックスは、搬送時において上下に大きく撓んでしまうことがなくなり、ひいてはクレーンによる安定した搬送を実現することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、高温から作業員を保護することに好適なコークス炉の熱間補修工事用断熱ボックスについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した熱間補修工事用断熱ボックス１は、図１に示すように炭化室のスペースに装入可能なボックス状で構成されてなり、ボックス側壁１１と、天井１２と、底面１３とにより周囲を覆われた空間２が形成されている。この空間２内に作業員が入り、窓３を開けてレンガの補修作業を実行していくことになる。

本発明では、炭化室の余熱から内部の作業者を保護することにより、空間２内における作業環境を確保するため、ボックス側壁１１をいわゆる断熱パネルで構成している。実際にこのボックス側壁１１に断熱性を担わせるために冷却水を流通させるための水管を図１に示すような経路Ａで配設している。ちなみに、この図１における水管の経路Ａはあくまで一例であり、他の経路で配設されていてもよいことは勿論である。

図２は、ボックス側壁１１の正面図を示している。ボックス側壁１１は、断熱パネルにより構成され、さらに水管４１、４２が縦横に亘り配設されている。

断熱パネル５は、二酸化珪素や酸化チタンの混合物の微細多孔構造による高性能の断熱性の充填材が内部に充填されている。ちなみに、この断熱パネル５は、小型の矩形状のパネルを互いに組み合わせることにより構成するようにしてもよいし、一体型の一枚のパネルでボックス側壁１１を構成するようにしてもよい。

縦水管４１は、ボックス側壁１１の上端から下端に至るまで上下に延長された水管である。ちなみに、ここでいうボックス側壁１１の上端とは、天井１２の近傍を意味するものであって高さの１/５程度まで天井１２から下がった位置Ｂまでも含む概念である。この縦水管４１は、断面矩形状の鋼管で構成されている場合を例にとり説明をするが、これに限定されるものではなく、鋼管であればいかなる断面形状のものであってもよい。またこの縦水管４１は、複数の管体を束にして構成するようにしてもよい。このような鋼管により構成される縦水管４１は、冷却水を通す役割に加えて、主骨としての役割をも担うことになる。

横水管４２は、縦水管４１の上端並びに下端を連結するようにして配設されている。この横水管４２も同様に矩形状の鋼管により構成されている。

縦水管４１の上端には、断熱ボックス１を吊り上げ、又は吊り下げるためのロープを固定する固定部４７が取り付けられている。この固定部はロープを挿通させるための貫通孔が穿孔されている。

上述した構成からなるボックス側壁１１では、縦水管４１並びに横水管４２が、当該縦水管４１に沿って上下方向に往復迂回するように冷却水が内部を流通可能に構成されている。

実際にこのような水管４１、４２に冷却水を流すことにより、水管を高熱から保護することが可能となる。

また本発明では、あくまで縦水管４１の上端に固定部４７を設けている。またこの縦水管４１は主骨としての役割をも担うため、この固定部４７は縦方向に並べられた主骨の上端に形成されていることに他ならない。

このため、この固定部４７にロープを通し、クレーン等で吊り上げ、又は吊り下げることにより、固定部４７の下方に連結され延長された縦水管４１を介して力が伝達されていくことになる。このため、縦方向において上下に亘って縦水管４１としての主骨で補強されている本発明を適用した熱間補修工事用断熱ボックス１は、搬送時において上下に大きく撓んでしまうことがなくなり、ひいてはクレーンによる安定した搬送を実現することが可能となる。

なお、上述した実施の形態では、図１中Ｃで示されるように、上端において水管４１、４２を横方向に広がりを持たせた経路となるように構成してもよい。

かかる場合には、この縦水管４１と、固定部４７とを例えば図２における連結部４８を介して互いに連結するようにしてもよい。これにより、固定部４７からの力を連結部４８を介して縦水管４１へと伝達させることが可能となる。

また、本発明では、縦水管４１間が支骨４９を介して互いに連結されていてもよい。その理由として、断熱ボックスに取り付けられる断熱パネル５は、成型はされているものの強度的に弱い。このため、断熱パネル５について、できるだけ小型化することにより強度面の向上を図るとともに、縦水管４１と支骨４９とからなる支持用の枠体の中にこれを嵌め込むことにより、型崩れを防止することが可能となるからである。

図３は、縦水管４１が配設されたボックス側壁１１の断面構成図を示している。ボックス側壁１１を構成する断熱パネル５は、縦水管４１を少なくとも外表面５ａに対して断熱材５ｂにより被覆している。即ち、この縦水管４１は、直接外部に露出することが無くなり、常に断熱材５ｂにより覆われている状態とすることができる。

その結果、コークス炉からの余熱が直接的に縦水管４１に伝わることなく、断熱材５ｂにより断熱されることから、縦水管４１内を通る冷却水の温度が急激に上昇することがなくなり、冷却効果をより有効に発揮させることが可能となる。また、水管４１、４２からレンガが直接的に冷やされることもなくなるという利点もある。炉壁を冷やさないで、作業員が作業をできるより好適な環境を作り出すことが可能となる。

ちなみに、横水管４２も同様に外表面５ａに対して断熱材５ｂにより被覆されていれば、同様の効果を得ることが可能となる。

本発明を適用した熱間補修工事用断熱ボックスにおける水管の経路を示す図である。 本発明を適用した熱間補修工事用断熱ボックスにおけるボックス側壁の正面図である。 縦水管が配設されたボックス側壁の断面構成図である。 従来における熱間補修工事用断熱ボックスの冷却水管の配設例を示す図である。

符号の説明

１ 熱間補修工事用断熱ボックス
２ 空間
３ 窓
５ 断熱パネル
１１ ボックス側壁
１２ 天井
４１ 縦水管
４２ 横水管
４７ 固定部
４８ 連結部
４９ 支骨

Claims (2)

1. コークス炉の炭化室内に装入されるとともに補修作業者を収容可能とした箱型の断熱ボックスにおいて、
   断熱材が内部に充填されており、少なくともボックス側壁を構成するための断熱パネルと、
   上記ボックス側壁の上端から下端に至る主骨を構成する、上下方向に延長された複数本の縦水管と、
   上記縦水管の上端並びに下端を連結する横水管と、
   何れかの上記縦水管の上端に設けられた、当該断熱ボックスを吊り上げるためのロープを固定する固定手段とを備え、
   上記縦水管並びに上記横水管は、当該縦水管に沿って上下方向に往復迂回するように冷却水が内部を流通可能に構成され、更に上記縦水管並びに上記横水管の経路の上端を横方向に広がりを持たせ、上記縦水管と上記固定手段とが連結部を介して互いに連結されていること
   を特徴とするコークス炉の熱間補修工事用断熱ボックス。
2. 上記固定手段からの力を上記連結部を介して上記縦水管へと伝達させること
   を特徴とする請求項１記載のコークス炉の熱間補修工事用断熱ボックス。