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JP6273846B2 - Coke oven closing structure and furnace closing method - Google Patents

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JP6273846B2
JP6273846B2 JP2014002332A JP2014002332A JP6273846B2 JP 6273846 B2 JP6273846 B2 JP 6273846B2 JP 2014002332 A JP2014002332 A JP 2014002332A JP 2014002332 A JP2014002332 A JP 2014002332A JP 6273846 B2 JP6273846 B2 JP 6273846B2
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輝雄 中山
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Description

本発明は、コークス炉の炉長方向両側に垂直方向に配置したバックステイに、炉頂煉瓦内を貫通するクロスタイロッドによって締め付け力を付与し、これによってコークス炉の煉瓦構造を拘束するコークス炉の炉締構造及び炉締方法に関するものである。   The present invention provides a backstay arranged in the vertical direction on both sides of the coke oven in the longitudinal direction of the coke oven by applying a tightening force by a cross tie rod penetrating the inside of the top brick, thereby constraining the brick structure of the coke oven. The present invention relates to a furnace clamping structure and a furnace clamping method.

室炉式のコークス炉においては、図6に示すように、多数の炭化室2と燃焼室3とが交互に配置され、各炭化室と燃焼室との間は煉瓦で炉壁が構築される。炭化室の長手方向を炉長方向31とよぶ。また、多数の炭化室の配置方向を炉団長方向32という。このように構築された煉瓦構造が緩まないように、炉長方向両端に垂直にバックステイ4を配置し、両端のバックステイ間の炉締力によって煉瓦構造を拘束する。炉団長方向32では、燃焼室配置部に対応してバックステイが配置される。バックステイは剛性の高いH形鋼であり、1本又は2本1組にして直立させ、炉長方向両端に配置する。炉長方向両端のバックステイの間には、上下各2本または多い場合には6本ずつのクロスタイロッド5と呼ばれる棒鋼を配置し、このクロスタイロッド5とバックステイ4とをナット46及びスプリング47を用いて接続することにより、両バックステイ間に締め付け力を発生させ、それによってバックステイ間の煉瓦構造を拘束している。以後、特に限定しない限り、本明細書においてクロスタイロッドとは炉頂側に配置されたクロスタイロッドを意味する。   In a chamber furnace type coke oven, as shown in FIG. 6, a large number of carbonization chambers 2 and combustion chambers 3 are alternately arranged, and a furnace wall is constructed of bricks between the carbonization chambers and the combustion chambers. . The longitudinal direction of the carbonization chamber is referred to as the furnace length direction 31. The arrangement direction of a large number of carbonization chambers is referred to as a furnace group length direction 32. In order to prevent the brick structure constructed in this way from loosening, backstays 4 are arranged perpendicular to both ends in the furnace length direction, and the brick structure is restrained by the furnace clamping force between the backstays at both ends. In the furnace group length direction 32, a backstay is arranged corresponding to the combustion chamber arrangement part. The backstay is a high-rigidity H-section steel, and one or two pairs are set upright and arranged at both ends in the furnace length direction. Between the backstays at both ends in the furnace length direction, two steel bars called cross tie rods 5 are arranged in each of the upper and lower sides, or six in the case of many, and the cross tie rods 5 and the backstays 4 are connected to the nuts 46 and the springs 47. By connecting with each other, a tightening force is generated between the two backstays, thereby constraining the brick structure between the backstays. Hereinafter, unless specifically limited, in the present specification, the cross tie rod means a cross tie rod disposed on the top side of the furnace.

クロスタイロッドは、炉頂煉瓦に設けられた溝あるいは孔の中に貫通して配置される(以下、クロスタイロッドが配置される溝又は孔を、総称して「クロスタイロッド溝」という)。そのため、高温の燃焼室や炭化室の熱が炉頂煉瓦を介してクロスタイロッドに伝わり、クロスタイロッドの温度が上昇し、その結果クロスタイロッドが伸びるために張力が低下してバックステイによる拘束力を維持できなくなり、さらにはクロスタイロッドの引張許容応力が低下して切れてしまうことがある。   The cross tie rod is disposed so as to penetrate into a groove or hole provided in the furnace-top brick (hereinafter, the groove or hole in which the cross tie rod is disposed is collectively referred to as “cross tie rod groove”). Therefore, the heat of the high-temperature combustion chamber or carbonization chamber is transmitted to the cross tie rod through the brick at the top of the furnace, and the temperature of the cross tie rod rises. It becomes impossible to maintain, and furthermore, the allowable tensile stress of the cross tie rod may be lowered and cut off.

炭化室頂部の一端には、石炭乾留中に炭化室2内で発生したガス(コークス炉ガス)を排出するための上昇管24が設けられている。炉長方向に配置されたクロスタイロッドのうち、上昇管に隣接する部分については、高温のガスとの距離が近いため、ガスが有する熱が炉頂部煉瓦を伝わってクロスタイロッドを加熱し、クロスタイロッドの温度が500℃以上にまで達することがある。クロスタイロッドには引張力がかかった状態なので、この高温状態によってクロスタイロッドが伸び、さらには断裂することがある。   At one end of the top of the carbonization chamber, there is provided a riser 24 for discharging the gas (coke oven gas) generated in the carbonization chamber 2 during coal carbonization. Among the cross tie rods arranged in the furnace length direction, the portion adjacent to the riser pipe is close to the high temperature gas, so the heat of the gas travels along the furnace top brick and heats the cross tie rods. The temperature may reach 500 ° C. or higher. Since the cross tie rod is in a state in which a tensile force is applied, the cross tie rod may be stretched and further torn by this high temperature state.

このようにしてクロスタイロッドによる拘束力が低下し、あるいは拘束力がなくなると、各炭化室における装入・窯出作業の繰り返しによる温度変化、または窯出の影響などにより、コークス炉を構成する炉体煉瓦が炉長方向に膨張することとなる。   When the binding force due to the cross tie rods decreases or disappears in this way, the furnace that constitutes the coke oven is affected by temperature changes due to repeated charging and unloading operations in each carbonization chamber, or the influence of kiln exit. The body brick will expand in the furnace length direction.

クロスタイロッドの温度上昇を防止する手段として、クロスタイロッドの長手方向にクロスタイロッドを包囲するように外管を設ける方法が、既に昭和50年代に建設されたコークス炉において実用化されている。さらに、特許文献1においては、クロスアンカー(クロスタイロッド)の保護管を二重管とし、外管と内管との間に空気断熱部を形成し、内管とクロスアンカー間の空気断熱部との相乗効果によって、クロスアンカーへの熱伝達を抑制する発明が開示されている。特許文献2には、保護パイプ(外管)の内面下端にテンションロッド(クロスタイロッド)を支持する部材を配設することにより保護パイプを経由してテンションロッドに伝わる熱伝導が軽減され、テンションロッドの局部過熱を防止する発明が開示されているとともに、保護パイプ上面に炉頂煉瓦を貫通した流体吹き込み用短管を設け、ロッドが部分加熱した場合でも流体吹き込み用短管から冷却水等を吹き込むことで加熱部分の冷却が可能であり寿命の延長につながる発明が開示されている。   As a means for preventing the temperature rise of the cross tie rod, a method of providing an outer tube so as to surround the cross tie rod in the longitudinal direction of the cross tie rod has been put into practical use in a coke oven already constructed in the Showa 50s. Furthermore, in Patent Document 1, the protection tube of the cross anchor (cross tie rod) is a double tube, an air heat insulating portion is formed between the outer tube and the inner tube, and an air heat insulating portion between the inner tube and the cross anchor is The invention which suppresses the heat transfer to the cross anchor by the synergistic effect is disclosed. In Patent Document 2, by disposing a member that supports a tension rod (cross tie rod) at the lower end of the inner surface of the protection pipe (outer tube), heat conduction transmitted to the tension rod via the protection pipe is reduced, and the tension rod An invention for preventing local overheating is disclosed, and a short pipe for injecting fluid through the furnace top brick is provided on the upper surface of the protective pipe, and cooling water or the like is injected from the short pipe for injecting fluid even when the rod is partially heated. Thus, an invention is disclosed in which the heated portion can be cooled and the life can be extended.

しかしながら、クロスタイロッドを包囲する外管内の自然空冷または強制空気を流通させても、上述したような局所的高温化によるクロスタイロッドの局所過加熱に対してはほとんど効果を発揮しておらず、依然としてクロスタイロッドの伸張現象は解消されない。また、外管上面に設けた流体吹き込み用短管を用いて冷却水を吹き込む方法を採用しても、排水孔又は蒸発水分の放出孔がない場合、吹込量が制限されタイロッドが過加熱されること、局所的に注水することによりタイロッドの長手方向又は断面内で温度差が発生し脆くなるという問題があった。   However, even if natural air cooling or forced air in the outer tube surrounding the cross tie rod is circulated, it has little effect on local overheating of the cross tie rod due to local high temperature as described above, and still remains The expansion phenomenon of the cross tie rod is not resolved. In addition, even if a method of blowing cooling water using a short pipe for fluid blowing provided on the upper surface of the outer pipe is used, if there is no drain hole or evaporating moisture discharge hole, the blowing amount is limited and the tie rod is overheated. In addition, there has been a problem that by locally injecting water, a temperature difference is generated in the longitudinal direction or cross section of the tie rod, resulting in brittleness.

特許文献3には、コークス炉におけるクロスタイロッドの局所的過加熱を防止することのできる冷却を実現するための2つの炉締構造が開示されている。第1の手段では、クロスタイロッドあるいはクロスタイロッドを包囲する外管に配管を沿わせ、その配管又は外管内に冷却媒体を流すことによってクロスタイロッドを冷却する。ただし、当該第1の手段は、構造が複雑で設備費が高くなり、またクロスタイロッドを設置する炉頂煉瓦の溝内に収まらなくなることがある。第2の手段では、図5(a)に示すように、クロスタイロッド5として中空鋼管を用い、中空鋼管の中空部17に冷却媒体として空気を流すことによってクロスタイロッドを冷却する。   Patent Document 3 discloses two furnace clamping structures for realizing cooling capable of preventing local overheating of a cross tie rod in a coke oven. In the first means, the cross tie rod is cooled by flowing a cooling medium through the pipe or the outer pipe surrounding the cross tie rod or the outer pipe surrounding the cross tie rod. However, the first means has a complicated structure and a high equipment cost, and may not fit in the groove of the top brick where the cross tie rod is installed. In the second means, as shown in FIG. 5A, a hollow steel pipe is used as the cross tie rod 5, and the cross tie rod is cooled by flowing air as a cooling medium through the hollow portion 17 of the hollow steel pipe.

実開平5−30137号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-30137 登録実用新案第3000259号公報Registered Utility Model No. 3000259 特開2004−124001号公報JP 2004-124001 A

炭化室、燃焼室を構成する煉瓦は、建設時の常温状態に比較し、稼働して高温に保持されると炉長方向に熱膨張する。そして、コークス炉の稼働状況に対応して熱膨張量も変動する。炉長方向両端に配置されたバックステイは、炭化室の熱膨張に応じて位置が変化する。クロスタイロッドに冷却空気を供給するための設備はバックステイに固定することとなるので、当該設備はバックステイの位置変動に対応して炉長方向の位置が変動することとなる。一方、クロスタイロッドと煉瓦構築物は線膨張率が異なるため、空気供給設備とクロスタイロッド端部との位置関係は、炭化室の膨張に応じて変化することとなり、空気供給設備とクロスタイロッド端部との間の空気供給配管の接続が困難となる。次に、長さの経年変化についてみると、同じ稼働状況であれば煉瓦構築物の長さはゆっくりとした速度で膨張して行くのに対して、クロスタイロッドの長さは、夏冬の温度変化や降雨などの繰り返し温度変化により経年変化するため、長い時間経過では、空気供給設備とクロスタイロッド端部との間の空気供給配管の接続が困難となる。本発明は第1に、空気供給設備とクロスタイロッド端部との間の空気供給配管の接続手段を提供することを目的とする。   The bricks constituting the carbonization chamber and the combustion chamber are thermally expanded in the furnace length direction when operated and kept at a high temperature as compared to the normal temperature state during construction. And the amount of thermal expansion also changes according to the operating condition of the coke oven. The positions of the backstays arranged at both ends in the furnace length direction change according to the thermal expansion of the carbonization chamber. Since the equipment for supplying the cooling air to the cross tie rod is fixed to the backstay, the equipment will change its position in the furnace length direction in accordance with the position fluctuation of the backstay. On the other hand, the cross tie rod and the brick structure have different linear expansion rates, so the positional relationship between the air supply equipment and the cross tie rod end changes according to the expansion of the carbonization chamber, and the air supply equipment and the cross tie rod end It becomes difficult to connect the air supply pipe between the two. Next, looking at the secular change in length, the length of the brick structure expands at a slow rate under the same operating conditions, whereas the length of the cross tie rod shows the temperature change in summer and winter. Since it changes over time due to repeated temperature changes such as rain and rainfall, it is difficult to connect the air supply piping between the air supply equipment and the end of the cross tie rods over a long period of time. A first object of the present invention is to provide means for connecting an air supply pipe between an air supply facility and a cross tie rod end.

炉団式のコークス炉において、炉団長方向に多数の炭化室と燃焼室が配置されている。バックステイは燃焼室ごとに配置されており、バックステイごとにクロスタイロッドも配置されている。そのため、クロスタイロッドの数は炉団長方向で多数となる。前記特許文献3に記載の第2の手段である、クロスタイロッドとして中空鋼管を用い、中空鋼管の中空部に冷却媒体として空気を流すことによってクロスタイロッドを冷却する炉締構造において、炉団長方向に多数配列されたクロスタイロッドのそれぞれに均一に冷却用空気を供給することが困難であった。本発明は第2に、炉団長方向に多数配列されたクロスタイロッドのそれぞれに均一に冷却用空気を供給することを目的とする。   In a coke oven of the furnace group type, a large number of carbonization chambers and combustion chambers are arranged in the furnace group length direction. A backstay is arranged for each combustion chamber, and a cross tie rod is also arranged for each backstay. Therefore, the number of cross tie rods is large in the furnace group length direction. In the furnace clamping structure in which the hollow tie rod is used as the cross tie rod and the cross tie rod is cooled by flowing air as a cooling medium in the hollow portion of the hollow steel pipe, which is the second means described in Patent Document 3, in the furnace group length direction. It has been difficult to uniformly supply cooling air to each of a large number of arranged cross tie rods. A second object of the present invention is to uniformly supply cooling air to each of a plurality of cross tie rods arranged in the furnace group length direction.

炭化室内の空間部にはコークス炉ガスが充満しており、炭化室炉頂煉瓦構造体の煉瓦目地を経由して、コークス炉ガスが前記クロスタイロッド溝まで漏洩してくる。コークス炉ガスは可燃性ガスであり、クロスタイロッド溝内において外気と混合し、クロスタイロッド溝内において頻繁に小爆発を起こすこととなる。小爆発が起こると、衝撃により周囲の煉瓦の目地の開きを増大して炉上にCOガスが漏れ出す可能性が高まるだけでなく、高温火炎がクロスタイロッドに接触してその高温化をもたらし、その寿命を低下させる。本発明は第3に、クロスタイロッド溝内におけるコークス炉ガスの小爆発を防止することを目的とする。   The space inside the carbonization chamber is filled with coke oven gas, and the coke oven gas leaks to the cross tie rod groove via the brick joint of the carbonization chamber top brick structure. The coke oven gas is a flammable gas, mixes with the outside air in the cross tie rod groove, and frequently causes small explosions in the cross tie rod groove. When a small explosion occurs, not only does the impact increase the opening of the surrounding brick joints and the possibility of CO gas leaking onto the furnace increases, but the high temperature flame contacts the cross tie rod and brings its high temperature, Reduce its lifespan. A third object of the present invention is to prevent a small explosion of coke oven gas in a cross tie rod groove.

クロスタイロッド溝に漏洩するコークス炉ガスは2〜8グラム/m3程度のS分を含有しており、クロスタイロッド溝内に配置されたクロスタイロッドを腐食させる原因となる。クロスタイロッドが腐食すると、クロスタイロッドの有効外径を減少させ、最終的にクロスタイロッドを破断に至らしめる原因となる。本発明は第4に、コークス炉ガスとの接触に起因するクロスタイロッドの腐食を防止することを目的とする。 The coke oven gas leaking into the cross tie rod groove contains an S content of about 2 to 8 grams / m 3, which causes corrosion of the cross tie rod disposed in the cross tie rod groove. When the cross tie rod is corroded, the effective outer diameter of the cross tie rod is reduced, which eventually causes the cross tie rod to break. A fourth object of the present invention is to prevent corrosion of the cross tie rod due to contact with coke oven gas.

即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
(1)コークス炉々団長方向に複数配列したクロスタイロッド5によってバックステイ4に締め付け力を付与するコークス炉の炉締構造において、クロスタイロッド5として中空鋼管を用い、該中空鋼管の中空部17に冷却媒体として空気を流すものであって、
炉団長方向に伸びる空気供給管(以下「枕管11」ともいう。)を配置し、枕管11には供給空気を分岐する支管12を複数設け、各支管12から1又は複数のクロスタイロッド5に空気を供給し、各支管12とクロスタイロッド5との間は、フレキシブル配管14によって接続されており、
前記クロスタイロッドとして、JISG3462に規定するボイラ・熱交換器用合金鋼鋼管、JISG3458に規定する配管用合金鋼鋼管のいずれかのMoを含有する合金鋼鋼管を用いることを特徴とするコークス炉の炉締構造。
(2)支管12には空気流量を調整するための流量調整機構15を有していることを特徴とする上記(1)に記載のコークス炉の炉締構造。
(3)コークス炉々団長方向に複数配列したクロスタイロッドによってバックステイに締め付け力を付与するコークス炉の炉締構造において、クロスタイロッド5として中空鋼管を用い、該中空鋼管の中空部17に冷却媒体として空気を流すものであって、
炉頂煉瓦上辺には炉長方向に伸びるクロスタイロッド溝22を有し、クロスタイロッド5はクロスタイロッド溝22内に収容され、当該溝内は粉粒体18で充填されてなり、
前記クロスタイロッドとして、JISG3462に規定するボイラ・熱交換器用合金鋼鋼管、JISG3458に規定する配管用合金鋼鋼管のいずれかのMoを含有する合金鋼鋼管を用いることを特徴とするコークス炉の炉締構造。
(4)炉頂煉瓦上辺には炉長方向に伸びるクロスタイロッド溝22を有し、クロスタイロッド5はクロスタイロッド溝22内に収容され、当該溝内は粉粒体18で充填されてなることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のコークス炉の炉締構造
)上記(1)、(2)、又は(4)のいずれかに記載のコークス炉の炉締構造を用いた炉締方法であって、流量調整機構15の調整については、炉団長方向に配列するクロスタイロッドに供給する空気流量が炉団長方向位置によらず均一になるように調整することを特徴とするコークス炉の炉締方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In a coke oven furnace clamping structure in which a fastening force is applied to the backstay 4 by a plurality of cross tie rods 5 arranged in the coke oven group length direction, a hollow steel pipe is used as the cross tie rod 5 and the hollow portion 17 of the hollow steel pipe Air flows as a cooling medium,
An air supply pipe (hereinafter also referred to as “pillow pipe 11”) extending in the length direction of the furnace group is disposed, and the pillow pipe 11 is provided with a plurality of branch pipes 12 for branching the supply air, and one or a plurality of cross tie rods 5 from each branch pipe 12. Air is supplied to each branch pipe, and each branch pipe 12 and the cross tie rod 5 are connected by a flexible pipe 14 ,
An alloy steel pipe containing Mo of either an alloy steel pipe for a boiler / heat exchanger specified in JIS G3462 or an alloy steel pipe for piping specified in JIS G3458 is used as the cross tie rod. Construction.
(2) The coke oven furnace clamping structure according to (1) above, wherein the branch pipe 12 has a flow rate adjusting mechanism 15 for adjusting the air flow rate.
(3) In a coke oven furnace clamping structure in which a clamping force is applied to the backstay by a plurality of cross tie rods arranged in the coke oven group length direction, a hollow steel pipe is used as the cross tie rod 5, and a cooling medium is provided in the hollow portion 17 of the hollow steel pipe As air flows,
The furnace top brick upper has a cross tie rod groove 22 extending in the Rochow direction, the cross tie rod 5 is housed in the cross tie rod groove 22, within the groove Ri Na filled with granular material 18,
An alloy steel pipe containing Mo of either an alloy steel pipe for a boiler / heat exchanger specified in JIS G3462 or an alloy steel pipe for piping specified in JIS G3458 is used as the cross tie rod. Construction.
(4) It has a cross tie rod groove 22 extending in the furnace length direction on the top side of the furnace top brick, the cross tie rod 5 is accommodated in the cross tie rod groove 22, and the groove is filled with the granular material 18. Roshime structure of coke oven according to the above (1) or (2), characterized.
( 5 ) A furnace-clamping method using the furnace-clamping structure for a coke oven according to any one of (1), (2), or (4) above, wherein the flow rate adjustment mechanism 15 is adjusted in the direction of the furnace group length. A furnace clamping method for a coke oven, characterized in that the flow rate of air supplied to the cross tie rods arranged in is adjusted so as to be uniform regardless of the position in the furnace group length direction.

本発明は、コークス炉々団長方向に複数配列したクロスタイロッドによってバックステイに締め付け力を付与するコークス炉の炉締構造において、クロスタイロッドとして中空鋼管を用い、該中空鋼管の中空部に冷却媒体として空気を流すに際し、空気を供給する支管とクロスタイロッドとの間をフレキシブル配管によって接続することにより、支管とクロスタイロッド端部との位置に変化が生じても、支障なく空気を供給することが可能となる。   The present invention relates to a coke oven furnace clamping structure in which a clamping force is applied to a backstay by a plurality of cross tie rods arranged in the length direction of the coke oven group. A hollow steel pipe is used as a cross tie rod, and a cooling medium is used as a cooling medium in the hollow portion of the hollow steel pipe. When flowing air, by connecting the branch pipe that supplies air and the cross tie rod by flexible piping, even if the position of the branch pipe and the end of the cross tie rod changes, it is possible to supply air without any trouble. It becomes.

本発明はまた、クロスタイロッド溝内を粉粒体で充填することにより、たとえクロスタイロッド溝内へのコークス炉ガスの混入と外気の混入があったとしても、爆発に至らしめないこととすることができる。   The present invention is also intended to prevent explosion by filling the inside of the cross tie rod groove with powder particles even if coke oven gas is mixed into the cross tie rod groove and outside air is mixed. Can do.

本発明はさらに、クロスタイロッドとして、Moを含有する合金鋼鋼管を用いることにより、クロスタイロッドの腐食による減肉を遅らせ、クロスタイロッドの寿命を増大することが可能となるとともに、高温強度に優れるので、中空鋼管の肉厚を減らして冷却効果を増大することが可能となる。   Further, the present invention uses an alloy steel pipe containing Mo as a cross tie rod, thereby delaying the thinning due to corrosion of the cross tie rod, increasing the life of the cross tie rod, and being excellent in high temperature strength. It is possible to increase the cooling effect by reducing the thickness of the hollow steel pipe.

本発明のコークス炉の炉締構造の一例を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows an example of the furnace clamping structure of the coke oven of this invention. 本発明のコークス炉の炉締構造で用いるフレキシブル配管の一例を示す図であり、(a)U曲管、(b)2偏心曲管、(c)円形曲管、(d)自在曲管である。It is a figure which shows an example of the flexible piping used with the furnace clamping structure of the coke oven of this invention, (a) U curved pipe, (b) 2 eccentric curved pipe, (c) Circular curved pipe, (d) Swivel curved pipe is there. 本発明のコークス炉の炉締構造の一例を示す部分図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is the fragmentary figure which shows an example of the furnace clamping structure of the coke oven of this invention, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明のコークス炉の炉締構造の一例を示す部分平面図である。It is a partial top view which shows an example of the furnace clamping structure of the coke oven of this invention. クロスタイロッド溝内を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inside of a cross tie rod groove | channel. コークス炉の炉締構造を示す図であり、(a)は側面図、(b)は平面図、(c)は正面図である。It is a figure which shows the furnace clamping structure of a coke oven, (a) is a side view, (b) is a top view, (c) is a front view.

図6に示すように、コークス炉のバックステイ4は、通常は燃焼室3の両端の位置に垂直に立設されるH形鋼である。クロスタイロッドは、炉頂煉瓦に設けられた溝あるいは孔(総称して「クロスタイロッド溝22」という。)の中に貫通して配置される。炉長方向31両端のバックステイ4との間をナット46と炉締スプリング47によって連結する。連結部に用いられる炉締スプリング47によってバックステイ4に締め付け力が付与される。   As shown in FIG. 6, the backstay 4 of the coke oven is usually an H-section steel that is erected vertically at the positions of both ends of the combustion chamber 3. The cross tie rod is disposed so as to penetrate into a groove or hole (collectively referred to as “cross tie rod groove 22”) provided in the furnace-top brick. The back stay 4 at both ends of the furnace length direction 31 is connected by a nut 46 and a furnace clamping spring 47. A clamping force is applied to the backstay 4 by the furnace clamping spring 47 used in the connecting portion.

本発明においては、クロスタイロッド5として図5に示すように中空部17を有する中空鋼管を用い、該中空鋼管の中空部17に冷却媒体として空気を流すことによってクロスタイロッドの冷却を図る。   In the present invention, a hollow steel pipe having a hollow portion 17 as shown in FIG. 5 is used as the cross tie rod 5, and the cross tie rod is cooled by flowing air as a cooling medium through the hollow portion 17 of the hollow steel pipe.

コークス炉においては、各炉団毎に炉団長方向32に多数のクロスタイロッド5を有しており、各クロスタイロッド毎に本発明の冷却媒体を流す配管がなされているので、配管の総数は極めて多くなる。本発明では、炉団長方向に伸びる空気供給管(枕管11)を配置し、枕管11には供給空気を分岐する支管12を複数設け、各支管12から1又は複数のクロスタイロッド5に空気を供給する。図4(a)に示すように、1本の支管12から1本のクロスタイロッド5に空気を供給することとしてもよい。好ましくは、図1に示すように、1本の支管12の先をさらに2本の枝支管13に枝分かれさせ、2本の枝支管13の先端をそれぞれ2本のクロスタイロッド5と接続することとしてもよい。本発明では、枝支管13を含めて支管12と呼ぶ。支管12から枝分かれして供給する先は、各炭化室毎のクロスタイロッドを1組とすると好ましい。   In the coke oven, each furnace group has a number of cross tie rods 5 in the furnace group length direction 32, and each cross tie rod is provided with a pipe for flowing the cooling medium of the present invention. Become more. In the present invention, air supply pipes (pillow pipes 11) extending in the length direction of the furnace group are arranged, and a plurality of branch pipes 12 for branching supply air are provided in the pillow pipes 11, and air is supplied from each branch pipe 12 to one or a plurality of cross tie rods 5. Supply. As shown in FIG. 4A, air may be supplied from one branch pipe 12 to one cross tie rod 5. Preferably, as shown in FIG. 1, the tip of one branch pipe 12 is further branched into two branch branch pipes 13, and the ends of the two branch branch pipes 13 are connected to two cross tie rods 5 respectively. Also good. In the present invention, the branch pipe 13 including the branch pipe 13 is referred to as a branch pipe 12. It is preferable that the branches to be supplied from the branch pipe 12 are a set of cross tie rods for each carbonization chamber.

クロスタイロッド5に冷却空気を供給するための枕管11及び支管12はバックステイ4に固定した支持装置に支持されることとなる。一方、前述のとおり、炉長方向両端に配置されたバックステイ4は、炭化室の熱膨張に応じて位置が変化するので、枕管11及び支管12はバックステイ4の位置変動に対応して炉長方向の位置が変動することとなる。これに対し、炭化室が長手方向に膨張し、クロスタイロッドとの長さの変化が発生した場合、空気供給設備の支管とクロスタイロッド端部との位置関係は変化することとなり、支管とクロスタイロッド端部との間の空気供給配管の接続が困難となる。長さの経年変化についてみると、稼働状況により煉瓦間の目地開きや亀裂発生、該部への煉瓦粉・モルタル粉の侵入などにより煉瓦構築物の長さは不規則に変化する一方、クロスタイロッドの長さは夏冬の温度変化や降雨などの繰り返し温度変化など、煉瓦構造物とは異なる要因により経年変化するため、長い時間経過では支管とクロスタイロッド端部との間の空気供給配管の接続が困難となる(本発明の第1の課題)。   The pillow tube 11 and the branch tube 12 for supplying cooling air to the cross tie rod 5 are supported by a support device fixed to the backstay 4. On the other hand, as described above, since the positions of the backstays 4 arranged at both ends in the furnace length direction change according to the thermal expansion of the carbonization chamber, the pillow tube 11 and the branch pipe 12 correspond to the position fluctuation of the backstay 4. The position in the furnace length direction will fluctuate. On the other hand, when the coking chamber expands in the longitudinal direction and a change in length with the cross tie rod occurs, the positional relationship between the branch pipe of the air supply equipment and the end of the cross tie rod changes, and the branch pipe and the cross tie rod It becomes difficult to connect the air supply pipe between the ends. As for the secular change in length, the length of the brick structure changes irregularly due to joint opening and cracking between the bricks due to operating conditions, penetration of brick powder and mortar powder into the part, etc. Since the length changes over time due to factors different from brick structures, such as temperature changes in summer and winter and repeated temperature changes such as rainfall, the connection of the air supply piping between the branch pipe and the end of the cross tie rod is long over time. It becomes difficult (first problem of the present invention).

本発明においては、各支管12とクロスタイロッド5との間をフレキシブル配管14によって接続することにより、上記第1の課題を解決した。図4(a)に示すように、支管が枝支管を有しない場合は、支管12の先端部とクロスタイロッド5端部との間をフレキシブル配管14によって接続する。図1に示すように、支管12が枝支管13を有する場合は、枝支管13の先端部とクロスタイロッド5端部との間をフレキシブル配管14によって接続する。フレキシブル配管とは、可撓性を有する配管の総称であり、図2(a)に示すU曲管、図2(b)に示す2偏心曲管、図2(c)に示す円形曲管、図2(d)に示す自在曲管を含む概念である。自在曲管を用いれば、フレキシブル配管を設置するスペースを最小とすることができるので好ましい。自在曲管としては、例えば薄手ステンレス鋼管の表面をベローズ(蛇腹)加工したもの、あるいはその鋼管の表面をステンレス鋼製の網で保護したものが好適に用いられる。   In this invention, the said 1st subject was solved by connecting between each branch pipe 12 and the cross tie rod 5 by the flexible piping 14. FIG. As shown to Fig.4 (a), when a branch pipe does not have a branch branch pipe, the flexible pipe 14 connects between the front-end | tip part of the branch pipe 12, and the cross-tie-rod 5 end part. As shown in FIG. 1, when the branch pipe 12 has a branch branch pipe 13, the flexible pipe 14 connects between the distal end portion of the branch branch pipe 13 and the end portion of the cross tie rod 5. Flexible piping is a general term for piping having flexibility, a U-curved pipe shown in FIG. 2 (a), a two eccentric curved pipe shown in FIG. 2 (b), a circular curved pipe shown in FIG. 2 (c), It is a concept including the flexible bend shown in FIG. Use of a flexible curved pipe is preferable because the space for installing the flexible pipe can be minimized. As the flexible curved pipe, for example, a thin stainless steel pipe whose surface is bellows processed or a steel pipe whose surface is protected by a stainless steel net is preferably used.

本発明においては、上述のとおり、炉団長方向32に伸びる空気供給管(枕管11)を配置し、枕管11には供給空気を分岐する支管12を複数設け、各支管12からクロスタイロッド5に空気を供給する。枕管11の中を空気が一方向に流れるため、流体の抵抗に基づく圧力損失が発生し、枕管11に空気が供給される側(上流側)の空気圧力は十分に高いものの、空気供給の下流側においては枕管内の空気圧力が低下する。そのためクロスタイロッドに供給される空気量は、枕管圧力が高い上流側は十分であるものの、下流側において流量不足となる。下流側の流量を確保しようとすると、上流側で流量が過大となる。炉団長方向に多数配列されたクロスタイロッドのそれぞれに均一に冷却用空気を供給することが必要である(本発明の第2の課題)。また、炉団を構成する各炭化室及び燃焼室列は、老朽化に伴い温度ばらつきが発生する。その場合、温度が過大に上昇したクロスタイロッドについては、他のクロスタイロッドに比較して冷却空気流量を増大することが好ましい。   In the present invention, as described above, the air supply pipe (pillow pipe 11) extending in the furnace group length direction 32 is arranged, and the pillow pipe 11 is provided with a plurality of branch pipes 12 for branching the supply air. To supply air. Since air flows in one direction through the pillow tube 11, a pressure loss based on the resistance of the fluid occurs, and the air pressure on the side (upstream side) where air is supplied to the pillow tube 11 is sufficiently high, but the air supply On the downstream side, the air pressure in the pillow tube decreases. Therefore, the amount of air supplied to the cross tie rod is insufficient on the downstream side, although the upstream side where the pillow tube pressure is high is sufficient. If an attempt is made to secure the downstream flow rate, the flow rate becomes excessive on the upstream side. It is necessary to uniformly supply cooling air to each of the cross tie rods arranged in a large number in the furnace group length direction (second problem of the present invention). In addition, the carbonization chambers and the combustion chamber rows constituting the furnace group are subject to temperature variations as they age. In that case, it is preferable to increase the flow rate of the cooling air for the cross tie rod whose temperature is excessively increased as compared with other cross tie rods.

本発明は、クロスタイロッドに空気を供給する支管12に空気流量を調整するための流量調整機構15を設けることによりこの課題を解決することができる。流量調整機構15は支管12ごとに設ける。支管の先端がさらに枝支管に枝分かれする場合、図4(b)に示すように枝分かれ前に流量調整機構15を設ける方法と、図3に示すように枝分かれ後の各枝支管13に流量調整機構15を設ける方法のいずれかを採用することができる。流量調整機構15としては、ボール弁などの通常の流量調整弁を好ましく用いることができる。支管ごとの流量調整機構の調整によって空気流量を最適化するに際し、支管ごとに空気流量計を設け、空気流量が一定になるように流量を調整することとしてもよい。あるいは、クロスタイロッドに温度計を設置し、クロスタイロッド温度が目標温度に冷却されるよう、空気流量を調整することとしてもよい。   The present invention can solve this problem by providing a flow rate adjusting mechanism 15 for adjusting the air flow rate in the branch pipe 12 that supplies air to the cross tie rod. The flow rate adjusting mechanism 15 is provided for each branch pipe 12. When the tip of the branch pipe is further branched into branch branches, a flow rate adjusting mechanism 15 is provided before branching as shown in FIG. 4B, and a flow rate adjusting mechanism is provided in each branch branch pipe 13 after branching as shown in FIG. Any of the methods of providing 15 can be adopted. As the flow rate adjusting mechanism 15, a normal flow rate adjusting valve such as a ball valve can be preferably used. When optimizing the air flow rate by adjusting the flow rate adjusting mechanism for each branch pipe, an air flow meter may be provided for each branch pipe, and the flow rate may be adjusted so that the air flow rate becomes constant. Alternatively, a thermometer may be installed on the cross tie rod, and the air flow rate may be adjusted so that the cross tie rod temperature is cooled to the target temperature.

支管ごとの空気流量調整に際し、単純に枕管内の圧力損失に基づく空気流量不均一を調整するのみでも、本発明の効果を十分に発揮することができる。そしてその場合、枕管内の圧力損失状況を予測することができ、枕管からの支管入り口部における空気圧力に応じて空気流量を目標値とするための空気流量調整機構の抵抗量を予測することができる場合は、本発明の空気流量調整機構として、抵抗力可変の弁を設けるのではなく、抵抗力固定の抵抗板(オリフィス)を設けることとしてもよい。枕管の圧力が高い上流側ほど抵抗を大きくし、枕管の圧力が低い下流側ほど抵抗を小さくすることとなる。   In adjusting the air flow rate for each branch pipe, the effect of the present invention can be sufficiently exerted by simply adjusting the non-uniform air flow rate based on the pressure loss in the pillow tube. And in that case, the pressure loss situation in the pillow tube can be predicted, and the resistance amount of the air flow rate adjustment mechanism for setting the air flow rate to the target value according to the air pressure at the branch pipe entrance from the pillow tube is predicted However, instead of providing a variable resistance force valve, a resistance plate with a fixed resistance force (orifice) may be provided as the air flow rate adjusting mechanism of the present invention. The upstream side where the pressure of the pillow tube is high increases the resistance, and the downstream side where the pressure of the pillow tube is low decreases the resistance.

クロスタイロッド5は、図5に示すように炉頂煉瓦21に設けられたクロスタイロッド溝22内に配置されている。炭化室上部に充満するコークス炉ガスは、炭化室炉頂煉瓦構造体の煉瓦目地開き部を経由してクロスタイロッド溝22まで漏洩してくる。コークス炉ガスは水素ガスを約50%含む可燃性ガスであり、クロスタイロッド溝内において外気と混合し、クロスタイロッド溝内において頻繁に小爆発を起こすこととなる(本発明の第3の課題)。   As shown in FIG. 5, the cross tie rod 5 is disposed in a cross tie rod groove 22 provided in the furnace-top brick 21. The coke oven gas that fills the upper part of the carbonization chamber leaks to the cross tie rod groove 22 via the brick joint opening of the carbonization chamber top brick structure. The coke oven gas is a combustible gas containing about 50% of hydrogen gas, and mixes with the outside air in the cross tie rod groove and frequently causes small explosions in the cross tie rod groove (third problem of the present invention). .

本発明は、図5(b)に示すように、クロスタイロッド溝22内を粉粒体18で充填することにより、この問題を解決した。クロスタイロッド溝22は、その上部に設けた蓋23によって外気と隔てられている。蓋23の隙間からクロスタイロッド溝内に外気が混入し、溝内でコークス炉ガスと外気が混合し、溝内で小爆発を起こすこととなる。本発明においては、クロスタイロッド溝内を粉粒体で充填することにより、たとえ溝内へのコークス炉ガスの混入と外気の混入があったとしても、爆発に至らしめないこととすることができる。   The present invention solves this problem by filling the inside of the cross tie rod groove 22 with the granular material 18 as shown in FIG. The cross tie rod groove 22 is separated from the outside air by a lid 23 provided on the upper portion thereof. Outside air is mixed into the cross tie rod groove from the gap of the lid 23, the coke oven gas and outside air are mixed in the groove, and a small explosion occurs in the groove. In the present invention, by filling the inside of the cross tie rod groove with a granular material, even if coke oven gas is mixed into the groove and outside air is mixed, it can be prevented from causing an explosion. .

クロスタイロッド溝内に充填する粉粒体18としては、砂が好適に用いられる。粉粒体として煉瓦粉を用いることとしてもよい。また、クロスタイロッド溝の下部にモルタル19を敷いて固化させ、クロスタイロッドをそのモルタルの上部に配設し、残りの空間を粉粒体18で充填することとしてもよい(図5(b))。   Sand is suitably used as the granular material 18 filled in the cross tie rod groove. Brick powder may be used as the granular material. Alternatively, the mortar 19 may be placed and solidified in the lower part of the cross tie rod groove, the cross tie rod may be disposed on the upper part of the mortar, and the remaining space may be filled with the powder particles 18 (FIG. 5B). .

クロスタイロッド溝内を粉粒体で充填すると、何も充填しない空間とする従来例と比較し、クロスタイロッド溝内における熱伝導性は上昇する。そのため、クロスタイロッドの温度が上昇する原因となり得る。本発明においては、クロスタイロッドとして中空鋼管を用い、中空鋼管の中空部に冷却媒体として空気を流すこととしているので、たとえクロスタイロッド溝内を粉粒体で充填して温度上昇の要因が増えるとしても、クロスタイロッドを十分に冷却することができるので好ましい。   When the inside of the cross tie rod groove is filled with the granular material, the thermal conductivity in the cross tie rod groove is increased as compared with the conventional example in which nothing is filled. For this reason, the temperature of the cross tie rod may increase. In the present invention, a hollow steel pipe is used as a cross tie rod, and air is allowed to flow as a cooling medium in the hollow portion of the hollow steel pipe, so that even if the inside of the cross tie rod groove is filled with powder particles, the cause of temperature rise increases. Is also preferable because the cross tie rod can be sufficiently cooled.

従来、クロスタイロッドの素材としては、通常の炭素鋼が用いられていた。クロスタイロッド溝に漏洩するコークス炉ガスはS分を含有しており、クロスタイロッド溝内に配置されたクロスタイロッドを腐食させる原因となる。この点は、クロスタイロッド溝内に粉粒体を充填する本発明においても解消されない。クロスタイロッドが腐食すると、クロスタイロッドの有効外径を減少させ、最終的にクロスタイロッドを破断に至らしめる原因となる(本発明の第4の課題)。   Conventionally, ordinary carbon steel has been used as a material for a cross tie rod. The coke oven gas leaking into the cross tie rod groove contains S, which causes corrosion of the cross tie rod arranged in the cross tie rod groove. This point is not solved even in the present invention in which the granular material is filled in the cross tie rod groove. When the cross tie rod is corroded, the effective outer diameter of the cross tie rod is reduced, which eventually causes the cross tie rod to break (fourth problem of the present invention).

本発明は、クロスタイロッドとしてMoを含有する合金鋼鋼管を用いることにより上記問題を解決した。Moを含有する合金鋼鋼管は、Sその他不純物に対する腐食抵抗を有する。そのため、クロスタイロッドがS分を含有するコークス炉ガスと接触しても、クロスタイロッドの腐食による減肉を遅らせ、クロスタイロッドの寿命を増大することが可能となる。合金鋼鋼管のMo含有量は0.4質量%以上とすること好ましい。これにより、十分な耐食性を有するとともに、高温強度を確保することができる。   The present invention solves the above problem by using an alloy steel pipe containing Mo as a cross tie rod. Alloy steel pipes containing Mo have corrosion resistance against S and other impurities. Therefore, even if the cross tie rod comes into contact with the coke oven gas containing S, it is possible to delay the thinning due to corrosion of the cross tie rod and increase the life of the cross tie rod. The Mo content in the alloy steel pipe is preferably 0.4% by mass or more. Thereby, while having sufficient corrosion resistance, high temperature intensity | strength is securable.

Moを含有する合金鋼鋼管として、JISG3462に規定するボイラ・熱交換器用合金鋼鋼管、JISG3458に規定する配管用合金鋼鋼管が好ましく用いられる。   As an alloy steel pipe containing Mo, an alloy steel pipe for a boiler / heat exchanger specified in JIS G3462 and an alloy steel pipe for piping specified in JIS G3458 are preferably used.

Moを含有する合金鋼鋼管、特に上記JISに規定する鋼管はいずれも、耐食性に優れるとともに、通常の炭素鋼と比較して高温強度が優れている点を特徴とする。クロスタイロッドの破損は高温に上昇した部分において発生するので、高温強度が優れる素材を用いることにより、クロスタイロッドの破損を防止することができ、また、クロスタイロッドの断面積を低減する余地を提供することとなる。本発明においては、クロスタイロッドを従来のムクの棒から中空の鋼管に変更するため、外径を変更しなければ断面積が低減することとなる。クロスタイロッド溝として既定の寸法のものを用いるため、クロスタイロッドの外径を大幅に増加することも困難である。これに対し、クロスタイロッド鋼管の素材としてMoを含有する合金鋼鋼管を用いる本発明では、断面積を減少させることが可能となるので、外径を同一あるいは若干増加するのみによって、十分な高温強度を有するクロスタイロッドを設計することが可能となる。また、クロスタイロッドを中空鋼管として中空部に冷却空気を流す本発明において、クロスタイロッド鋼管の肉厚が薄いほど、冷却効果を増大することができる。高温強度に優れるMoを含有する合金鋼鋼管を用いることにより、鋼管の肉厚を薄くする余地が生まれるので、冷却効果を増大する上でも好ましい。   Alloy steel pipes containing Mo, particularly steel pipes defined in the above JIS, are characterized by excellent corrosion resistance and superior high-temperature strength compared to ordinary carbon steel. Since the breakage of the cross tie rod occurs in the portion where the temperature rises to a high temperature, the use of a material having excellent high temperature strength can prevent the breakage of the cross tie rod, and also provides a room for reducing the cross sectional area of the cross tie rod. It will be. In the present invention, since the cross tie rod is changed from a conventional rod to a hollow steel pipe, the cross-sectional area is reduced unless the outer diameter is changed. Since the cross tie rod groove having a predetermined size is used, it is difficult to greatly increase the outer diameter of the cross tie rod. On the other hand, in the present invention using the alloy steel pipe containing Mo as the material of the cross tie rod steel pipe, it becomes possible to reduce the cross-sectional area. It is possible to design a cross tie rod having Further, in the present invention in which the cross tie rod is a hollow steel pipe and the cooling air is passed through the hollow portion, the cooling effect can be increased as the wall thickness of the cross tie rod steel pipe is thinner. By using an alloy steel pipe containing Mo having excellent high-temperature strength, there is room for reducing the thickness of the steel pipe, which is preferable for increasing the cooling effect.

JISG3462に規定するボイラ・熱交換器用合金鋼鋼管としてはSTBA12〜26が規定され、JISG3458に規定する配管用合金鋼鋼管としてはSTPA12〜26が規定されている。末尾の数値が大きくなるほど、Crをはじめとする合金添加量が増大し、高温強度が向上する。本発明においては、性能とコストのバランスにおいて、STBA22、STPA22を好ましく用いることができる。   STBA12-26 are specified as the alloy steel pipe for boiler / heat exchanger specified in JIS G3462, and STPA 12-26 are specified as the alloy steel pipe for piping specified in JISG3458. As the numerical value at the end increases, the amount of alloy including Cr increases and the high-temperature strength improves. In the present invention, STBA22 and STPA22 can be preferably used in the balance between performance and cost.

炭化室炉長15mで装入孔を4個有する炭化室50窯で構成されるコークス炉に本発明を適用した。図1、3、6に概要を示す。バックステイ4は燃焼室壁構造を両側から挟む位置に配置されており、炉頂側のクロスタイロッド5はバックステイ4の頂部から200mm下のフランジ部を挟む位置にフランジ部に接するように配置され、炉頂煉瓦内のクロスタイロッド溝22に埋設されている。従来例では、クロスタイロッド5としてSS400直径50mmφ長さ16.5mの棒鋼を用いている。断面積は19.62cm2である。 The present invention was applied to a coke oven composed of a carbonization chamber 50 kiln having a carbonization chamber length of 15 m and four charging holes. An overview is shown in FIGS. The backstay 4 is disposed at a position sandwiching the combustion chamber wall structure from both sides, and the cross-tie rod 5 on the furnace top side is disposed so as to contact the flange portion at a position sandwiching a flange portion 200 mm below the top portion of the backstay 4. , Embedded in the cross tie rod groove 22 in the furnace-top brick. In the conventional example, a steel bar having a diameter of SS400 of 50 mm and a length of 16.5 m is used as the cross tie rod 5. The cross-sectional area is 19.62 cm 2 .

本発明例1として、クロスタイロッドを中空鋼管としたものを準備した。材質にはJISG3458に規定するSTPA22を採用し、外径60.3mm、板厚12.5mm、断面積は18.76cm2とした。 As Example 1 of the present invention, a hollow tie rod was prepared as a cross tie rod. The material used was STPA22 defined in JISG3458, the outer diameter was 60.3 mm, the plate thickness was 12.5 mm, and the cross-sectional area was 18.76 cm 2 .

コークス炉の炉長方向一方の端部(押出機側)に、炉団長方向に伸びる空気供給管(枕管11)を設けている。枕管11は炉団長方向32の全長にわたっており、枕管11の一方の端部(石炭塔側)において空気ブロワ16から空気を供給する。枕管11の直径は 300mm、全長は130mである。枕管11から分岐する支管12は、バックステイ4と対応した位置から分岐する。支管12の総数はバックステイの総数に対応する。支管12はさらに2つの枝支管13に分岐し、1本の支管12から2本のクロスタイロッド5に空気を供給する。ひとつの炭化室の両側に配置されたクロスタイロッドを一組とし、この一組2本のクロスタイロッドに、ひとつの支管から枝支管を経由して空気を供給する。   An air supply pipe (pillar pipe 11) extending in the furnace group length direction is provided at one end (extruder side) of the coke oven in the furnace length direction. The pillow tube 11 extends over the entire length in the furnace group length direction 32, and air is supplied from the air blower 16 at one end portion (coal tower side) of the pillow tube 11. The diameter of the pillow tube 11 is 300 mm, and the total length is 130 m. The branch pipe 12 branched from the pillow pipe 11 branches from a position corresponding to the backstay 4. The total number of branch pipes 12 corresponds to the total number of backstays. The branch pipe 12 further branches into two branch branch pipes 13 and supplies air from one branch pipe 12 to the two cross tie rods 5. A set of cross tie rods arranged on both sides of one carbonization chamber is made into a set, and air is supplied to the set of two cross tie rods from one branch pipe via a branch branch pipe.

枝支管13の先端と、クロスタイロッド5の端部との間を、本発明のフレキシブル配管14で接続する。フレキシブル配管14としては、薄手ステンレス鋼管の表面をベローズ(蛇腹)加工し、その表面をステンレス鋼製の網で保護した自在曲管を用いた。自在曲菅として呼び径32A、長さ800mm程度のものを用いた。枝支管先端とフレキシブル配管との接続はフランジ接続とした。フレキシブル配管のクロスタイロッド側端部はユニオン(雄ねじ)とし、クロスタイロッド端部の内周側に接続したニップル(フレキシブル配管側端部を雌ねじとする)と接続した。フレキシブル配管の枝支管側端部とクロスタイロッド側端部との間に400mm程度の高低差を設け、枝支管とクロスタイロッドとの間の位置が相対的に変化した際の逃げ代を確保している。   The distal end of the branch branch pipe 13 and the end of the cross tie rod 5 are connected by the flexible pipe 14 of the present invention. As the flexible pipe 14, a flexible bend pipe in which the surface of a thin stainless steel pipe was bellows processed and the surface was protected with a stainless steel net was used. As the flexible bend, one having a nominal diameter of 32 A and a length of about 800 mm was used. The connection between the branch branch tip and the flexible pipe was a flange connection. The end of the flexible pipe on the cross tie rod side was a union (male thread) and connected to a nipple connected to the inner peripheral side of the end of the cross tie rod (the end on the flexible pipe side was a female thread). Provide a height difference of about 400mm between the branch branch side end of the flexible pipe and the end of the cross tie rod, and ensure a clearance when the position between the branch branch and the cross tie rod changes relatively. Yes.

従来例と本発明例1それぞれのクロスタイロッド表面に熱電対を設置し、クロスタイロッドの温度測定を行った。熱電対設置位置は、クロスタイロッド温度が最も高くなる上昇管の真横位置とした。本発明例1では、中空管内を流れる空気流量の測定も行った。その結果、従来例(ムクの棒)では温度が530℃まで上昇したのに対し、本発明例1では、空気流量2.5m3/Hで360℃程度、空気流量10m3/Hで270℃程度まで温度が低下した。そこで、本発明例1については、空気流量目標を12m3/Hとすることとした。なお、本発明例1ではクロスタイロッド材質としてSTPA22を用いているが、高温強度に関する限り、空冷によって温度が270℃程度まで低減するので、通常の炭素鋼でも十分な寿命を得ることができる。 Thermocouples were installed on the surface of the cross tie rods of the conventional example and the invention example 1, and the temperature of the cross tie rods was measured. The thermocouple was installed at the position next to the riser where the cross tie rod temperature was highest. In Example 1 of the present invention, the flow rate of air flowing through the hollow tube was also measured. As a result, while the conventional example (Solid bars) temperature rose to 530 ° C., in the present invention Example 1, 360 ° C. of about at air flow rate 2.5m 3 / H, 270 ℃ in air flow rate 10 m 3 / H The temperature dropped to the extent. Therefore, for Example 1 of the present invention, the air flow rate target is set to 12 m 3 / H. In addition, although STPA22 is used as the material for the cross tie rod in Example 1 of the present invention, as far as high temperature strength is concerned, since the temperature is reduced to about 270 ° C. by air cooling, a sufficient life can be obtained even with ordinary carbon steel.

本発明例1では、図3(a)に示すように、枝支管13の途中に流量調整機構15としてボール弁を設けている。このボール弁の開度を調整することにより、枝支管ごとに、即ちクロスタイロッドごとに、クロスタイロッド内に流れる空気流量を調整することができる。実施例において空気流量の調整は以下のように行った。ガイド車側の端部(図6(b)の左側が押出機側で空気を導入する側、右側がガイド車側で排気する側)にクロスタイロッドの排気部が露出している。この部位に表面温度計を当て、各タイロッドの表面温度を測定した。温度が略一定となるように空気量を調整した。夏冬によって調整温度は異なるが、約80℃で調整した。このほかに排気流れに温度計を当てて、排出してくる空気温度を測定して調整する方法も有る。この結果、クロスタイロッドの上昇管の真横位置に設置した温度計は、約250℃で安定した。   In Example 1 of the present invention, as shown in FIG. 3A, a ball valve is provided as a flow rate adjusting mechanism 15 in the middle of the branch branch pipe 13. By adjusting the opening of the ball valve, the flow rate of air flowing in the cross tie rod can be adjusted for each branch branch pipe, that is, for each cross tie rod. In the examples, the air flow rate was adjusted as follows. The exhaust portion of the cross tie rod is exposed at the end portion on the guide wheel side (the left side in FIG. 6B is the side where air is introduced on the extruder side, and the right side is the side where air is exhausted on the guide wheel side). A surface thermometer was applied to this part, and the surface temperature of each tie rod was measured. The amount of air was adjusted so that the temperature was substantially constant. Although the adjustment temperature varies depending on summer and winter, it was adjusted at about 80 ° C. In addition to this, there is a method of measuring and adjusting the temperature of the discharged air by applying a thermometer to the exhaust flow. As a result, the thermometer installed just beside the riser pipe of the cross tie rod was stable at about 250 ° C.

実施例において、クロスタイロッド溝22の形状は、溝幅が90mm程度、深さが250mm程度の溝を構成しており、表面に蓋23を設置すると、高さ200mm弱の空間となる。上記本発明例1では、図5(a)に示すように、クロスタイロッド溝内には何も充填物を充填しなかった。次に、本発明例2として、図5(b)に示すように、クロスタイロッド溝内に粉粒体の充填を行った。具体的には、クロスタイロッド溝の下方については、深さ50mmの範囲でモルタル19を敷き込み、クロスタイロッドがクロスタイロッド溝内に収まった後、クロスタイロッドの残りの空間に砂18を充填し、さらに蓋23をかぶせた。従来例及び本発明例1においては、コークス炉の稼働中、クロスタイロッド溝内で小爆発が起こっている小爆音をときどき発していたが、本発明例2においては小爆音の発生は皆無となった。その結果、蓋23の目地切れ発生が大幅に減少したことで、炉上作業者が携帯するCO検知器での50ppmでのアラームは皆無となった。なお、クロスタイロッド溝内を粉粒体で充填することにより、クロスタイロッド温度が若干(50℃〜100℃)上昇することとなったが、中空管クロスタイロッド内に空気を流して冷却を行い、さらにはクロスタイロッド材質として高温強度に優れるSTPA22を用いていることにより、粉粒体充填によるクロスタイロッドの耐熱性への影響は皆無であった。   In the embodiment, the shape of the cross tie rod groove 22 is a groove having a groove width of about 90 mm and a depth of about 250 mm. When the lid 23 is installed on the surface, the space becomes a space of less than 200 mm in height. In Example 1 of the present invention, as shown in FIG. 5A, the cross tie rod groove was not filled with any filler. Next, as Example 2 of the present invention, as shown in FIG. 5 (b), powder particles were filled into the cross tie rod grooves. Specifically, below the cross tie rod groove, mortar 19 is laid in a depth range of 50 mm, and after the cross tie rod is placed in the cross tie rod groove, the remaining space of the cross tie rod is filled with sand 18; Furthermore, the lid 23 was put on. In the conventional example and the present invention example 1, during the operation of the coke oven, a small explosion sound was occasionally generated in the cross tie rod groove. However, in the present invention example 2, no small explosion sound was generated. It was. As a result, the occurrence of joint breakage of the lid 23 has been greatly reduced, so that there is no alarm at 50 ppm in the CO detector carried by the furnace operator. In addition, the cross tie rod groove was filled with powder particles, so that the cross tie rod temperature slightly increased (50 ° C to 100 ° C). Cooling was performed by flowing air into the hollow tube cross tie rod. Furthermore, the use of STPA 22 having excellent high-temperature strength as the material for the cross tie rod has no influence on the heat resistance of the cross tie rod due to the filling of the granular material.

コークス炉の稼働25年後の頂部煉瓦にも目地切れが起こるようになった老朽コークス炉に本技術を適用した。適用してから10年経過後、本発明例と比較例のクロスタイロッド表面の変化を観察した。その結果、クロスタイロッドの状態は腐食所見や熱膨張による張力低下が見られず、炉締め機能も初期に設定した状態を維持していることを確認し、クロスタイロッド材質として耐食性に優れるSTPA22を用いたことによる効果が明らかとなった。   The technology was applied to an old coke oven that had been cut off in the top brick after 25 years of operation. Ten years after application, changes in the surfaces of the cross tie rods of the inventive examples and the comparative examples were observed. As a result, it was confirmed that the state of the cross tie rod did not show any corrosion findings or a decrease in tension due to thermal expansion, and that the furnace tightening function was maintained at the initial setting, and STPA 22 with excellent corrosion resistance was used as the cross tie rod material. The effect of having been revealed.

1 コークス炉
2 炭化室
3 燃焼室
4 バックステイ
5 クロスタイロッド
11 枕管
12 支管
13 枝支管
14 フレキシブル配管
14a U曲管
14b 2偏心曲管
14c 円形曲管
14d 自在曲管
15 流量調整機構
16 空気ブロワ
17 クロスタイロッドの中空部
18 粉粒体
19 モルタル
21 炉頂煉瓦
22 クロスタイロッド溝
23 蓋
24 上昇管
25 挿入口
31 炉長方向
32 炉団長方向
35 押出機側
36 コークサイド側
46 ナット
47 スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coke oven 2 Coking chamber 3 Combustion chamber 4 Backstay 5 Cross tie rod 11 Pillow pipe 12 Branch pipe 13 Branch branch pipe 14 Flexible pipe 14a U curved pipe 14b 2 Eccentric curved pipe 14c Circular curved pipe 14d Swivel curved pipe 15 Flow rate adjustment mechanism 16 Air blower 17 Hollow portion of cross tie rod 18 Granule 19 Mortar 21 Furnace top brick 22 Cross tie rod groove 23 Lid 24 Rising pipe 25 Insertion port 31 Furnace length direction 32 Furnace length direction 35 Extruder side 36 Coke side side 46 Nut 47 Spring

Claims (5)

コークス炉々団長方向に複数配列したクロスタイロッドによってバックステイに締め付け力を付与するコークス炉の炉締構造において、クロスタイロッドとして中空鋼管を用い、該中空鋼管の中空部に冷却媒体として空気を流すものであって、
炉団長方向に伸びる空気供給管(以下「枕管」ともいう。)を配置し、前記枕管には供給空気を分岐する支管を複数設け、各支管から1又は複数のクロスタイロッドに空気を供給し、各支管とクロスタイロッドとの間は、フレキシブル配管によって接続されており、
前記クロスタイロッドとして、JISG3462に規定するボイラ・熱交換器用合金鋼鋼管、JISG3458に規定する配管用合金鋼鋼管のいずれかのMoを含有する合金鋼鋼管を用いることを特徴とするコークス炉の炉締構造。
In a coke oven furnace clamping structure in which multiple back tie rods arranged in the direction of the length of the coke oven group are used to apply clamping force to the backstay, a hollow steel pipe is used as the cross tie rod, and air is supplied as a cooling medium to the hollow portion of the hollow steel pipe Because
An air supply pipe (hereinafter also referred to as a “pillow pipe”) extending in the length direction of the furnace group is arranged, and a plurality of branch pipes for branching supply air are provided in the pillow pipe, and air is supplied from each branch pipe to one or a plurality of cross tie rods. And each branch pipe and cross tie rod are connected by flexible piping ,
An alloy steel pipe containing Mo of either an alloy steel pipe for a boiler / heat exchanger specified in JIS G3462 or an alloy steel pipe for piping specified in JIS G3458 is used as the cross tie rod. Construction.
前記支管には空気流量を調整するための流量調整機構を有していることを特徴とする請求項1に記載のコークス炉の炉締構造。   The furnace clamping structure of a coke oven according to claim 1, wherein the branch pipe has a flow rate adjusting mechanism for adjusting an air flow rate. コークス炉々団長方向に複数配列したクロスタイロッドによってバックステイに締め付け力を付与するコークス炉の炉締構造において、クロスタイロッドとして中空鋼管を用い、該中空鋼管の中空部に冷却媒体として空気を流すものであって、
炉頂煉瓦上辺には炉長方向に伸びるクロスタイロッド溝を有し、前記クロスタイロッドは当該クロスタイロッド溝内に収容され、当該溝内は粉粒体で充填されてなり、
前記クロスタイロッドとして、JISG3462に規定するボイラ・熱交換器用合金鋼鋼管、JISG3458に規定する配管用合金鋼鋼管のいずれかのMoを含有する合金鋼鋼管を用いることを特徴とするコークス炉の炉締構造。
In a coke oven furnace clamping structure in which multiple back tie rods arranged in the direction of the length of the coke oven group are used to apply clamping force to the backstay, a hollow steel pipe is used as the cross tie rod, and air is supplied as a cooling medium to the hollow portion of the hollow steel pipe Because
The furnace top brick upper has a cross tie rod groove extending in the Rochow direction, said cross tie rod is received in the cross tie rod groove, in the groove Ri Na filled with granular material,
An alloy steel pipe containing Mo of either an alloy steel pipe for a boiler / heat exchanger specified in JIS G3462 or an alloy steel pipe for piping specified in JIS G3458 is used as the cross tie rod. Construction.
炉頂煉瓦上辺には炉長方向に伸びるクロスタイロッド溝を有し、前記クロスタイロッドは当該クロスタイロッド溝内に収容され、当該溝内は粉粒体で充填されてなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のコークス炉の炉締構造。 A cross tie rod groove extending in a furnace length direction is provided on a top brick of the furnace top brick, the cross tie rod is accommodated in the cross tie rod groove, and the groove is filled with a granular material. The coke oven furnace clamping structure according to claim 1 or 2. 請求項1、請求項2、又は請求項4のいずれかに記載のコークス炉の炉締構造を用いた炉締方法であって、前記流量調整機構の調整については、炉団長方向に配列するクロスタイロッドに供給する空気流量が炉団長方向位置によらず均一になるように調整することを特徴とするコークス炉の炉締方法。 Claim 1, a Roshime method using a Roshime structure of coke oven according to claim 2, or claim 4, for the adjustment of the flow rate adjustment mechanism is a cross-arranged in the furnace leader direction A furnace clamping method for a coke oven, characterized in that the flow rate of air supplied to the tie rods is adjusted so as to be uniform regardless of the position in the furnace group length direction.
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