(57)【要約】      （修正有）【課題】旧コークス炉の解体から新コークス炉の建設までの工期を短縮でき、しかも、旧コークス炉の基礎構造物を活用して新コークス炉を建設することから工費を削減することも可能なコークス炉の解体建設方法を提供する。【解決手段】老朽化した既存の旧コークス炉を解体して搬出し、旧コークス炉の基礎構造物を既存の場所に残置して、その基礎構造物の上に新規の新コークス炉を建設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
老朽化した既存の旧コークス炉の旧装炭車、旧天井配管、旧バックステイ、旧天井部、旧燃焼室、旧蓄熱室、旧下部水平煙道を解体して搬出し、前記旧コークス炉の基礎構造物を既存の場所に残置して、該基礎構造物の上に新規の新コークス炉を建設するコークス炉の解体建設方法において、
前記旧コークス炉に配設される旧装炭車、旧天井配管、旧バックステイを解体して自走式クレーンで搬出し、さらに、前記旧コークス炉の耐火煉瓦で構成される前記旧天井部、前記旧燃焼室を解体して不定形の解体煉瓦塊とし、前記自走式クレーンを用いて前記解体煉瓦塊を搬出し、引き続き、工事用仮設建屋を設置して前記基礎構造物の上方の空間を覆い、該工事用仮設建屋の内部に工事用天井クレーン、工事用足場を設置した後、前記旧蓄熱室、前記旧下部水平煙道を解体して不定形の蓄熱室解体物、煙道解体物とし、前記自走式クレーンを用いて前記蓄熱室解体物、前記煙道解体物を搬出することによって、前記基礎構造物を既存の場所で露出させ且つ残置し、
次いで、前記自走式クレーンを用いて煙道用一体成形ブロックを前記基礎構造物上に設置して新規の新下部水平煙道を形成し、引き続き、前記自走式クレーンを用いて蓄熱室用一体成形ブロックを前記新下部水平煙道上に設置して新蓄熱室を構築した後、新バックステイを組み立て、さらに、前記自走式クレーンを用いて燃焼室用一体成形ブロック、天井用一体成形ブロックを順次前記工事用足場へ搬送する一方で、前記工事用天井クレーンを用いて前記工事用足場から前記燃焼室用一体成形ブロック、前記天井用一体成形ブロックを吊り上げて更に前記新バックステイで形成される空間に設置して新燃焼室、新天井部を構築し、次に、前記新天井部に新装炭車、新天井配管を設置した後、前記工事用足場、前記工事用天井クレーン、前記工事用仮設建屋を解体して前記自走式クレーンで搬出することによって新コークス炉を建設することを特徴とするコークス炉の解体建設方法。
【請求項２】
前記燃焼室用一体成形ブロックとして非膨張性耐火材からなる一体成形ブロックを用いることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の解体建設方法。
【請求項３】
前記新蓄熱室の上層部に配置する蓄熱室用一体成形ブロックとして非膨張性耐火材からなる一体成形ブロックを用いることを特徴とする請求項１または２に記載のコークス炉の解体建設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老朽化したコークス炉を解体した後、新たなコークス炉を建設するコークス炉の解体建設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にコークス炉は、石炭を乾留する炭化室、燃料ガスを燃焼させる燃焼室、燃料ガスの燃焼によって発生した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、排ガスを放出するための下部水平煙道、および石炭を炭化室へ投入するための機器（たとえば装炭車等）ならびに冷却水等を供給するための配管（以下、天井配管という）を配設した天井部を備えており、外殻となる鉄製構造物（いわゆるバックステイ）で炉体が保持される。
【０００３】
コークス炉を構成する天井部、炭化室、燃焼室、蓄熱室、下部水平煙道は、いずれも耐火煉瓦を積み上げて形成されており、稼働に伴う耐火煉瓦の損耗に応じて補修（たとえば特許文献１）を適宜施すことによって、コークス炉の稼働を続けている。ところが長年にわたってコークス炉を稼働すると、耐火煉瓦の損耗が広範囲に拡大し、さらにバックステイの損傷や変形も発生する。このような老朽化した既存のコークス炉（以下、旧コークス炉という）を稼働し続けると、生産効率の低下、更に生産されるコークスの品質が低下して、後工程（たとえば高炉等）の稼働に悪影響を及ぼす。
【０００４】
したがって旧コークス炉の老朽化が著しく進行した場合には、新たなコークス炉（以下、新コークス炉という）を新規に建設しなければならない。ただし新コークス炉の敷地を、製鉄工場内の旧コークス炉とは別の場所に確保するのは困難であるから、まず旧コークス炉の稼働を停止して解体した後、その敷地に新コークス炉を建設する必要がある。
【０００５】
旧コークス炉の解体工事は、従来の技術で比較的容易に行なうことができる。しかし、一般に新コークス炉の建設工事では、基礎部分は流用し、その基礎構造物の上に耐火煉瓦を積み上げて炉体を構築する作業を行なうので、炉体を構築するための工事（以下、炉体工事という）に多大な時間を要する。
【０００６】
つまり従来の技術では、旧コークス炉の停止から新コークス炉の稼働までの期間が長時間に及ぶので、製鉄工場の操業に支障をきたすばかりでなく、解体および建設の工事費用が大幅に増大する。
【０００７】
したがって、旧コークス炉の解体工事および新コークス炉の建設工事の工事期間を短縮する技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平10-219252号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、非膨張耐火材を使用することによる高精度炉体構築及び旧コークス炉の解体から新コークス炉の建設までの工期短縮が可能となり、かつ、工事に携わる作業員数（いわゆる工数）を削減するとともに、新コークス炉の建設から炉温を上昇して稼働に到るまでの立ち上げ期間を短縮することも可能なコークス炉の解体建設方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、新コークス炉の建設工事の炉体高精度構築及び工期を短縮する技術を検討した。そして、まず、高精度かつ炉体工事に要する工期を短縮する技術の研究において、単一の耐火材料で一体的に成形したブロック（以下、一体成形ブロックという）に着目した。つまり、従来の炉体工事では耐火煉瓦を１個ずつ積み上げて炉体を形成していたのに対して、所定の形状（たとえば燃焼室、蓄熱室等）を有する一体成形ブロック（寸法：長さ900〜1800mm程度、幅900〜1000mm程度、高さ200〜1000mm程度）を予め製造しておき、その一体成形ブロックを用いて新コークス炉を建設することによって、炉体工事の工期を短縮できる。
【００１１】
炉体構築において、蓄熱室の構造体及び燃焼室は非膨張性耐火材（たとえば珪石質耐火材等）からなる一体成形ブロックを使用すれば、一体成形ブロックの膨張量が減少するので、新コークス炉の建設が終了した後、高精度の炉体が保たれかつ炉体を短時間で昇温して稼働することができる。つまり、新コークス炉の立ち上げ期間を短縮する効果も得られる。
【００１２】
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、老朽化した既存の旧コークス炉の旧装炭車、旧天井配管、旧バックステイ、旧天井部、旧燃焼室、旧蓄熱室、旧下部水平煙道を解体して搬出し、旧コークス炉の基礎構造物を既存の場所に残置して、基礎構造物の上に新規の新コークス炉を建設するコークス炉の解体建設方法において、
旧コークス炉に配設される旧装炭車、旧天井配管、旧バックステイを解体して自走式クレーンで搬出し、さらに、旧コークス炉の耐火煉瓦で構成される旧天井部、旧燃焼室を解体して不定形の解体煉瓦塊とし、自走式クレーンを用いて解体煉瓦塊を搬出し、引き続き、工事用仮設建屋を設置して基礎構造物の上方の空間を覆い、工事用仮設建屋の内部に工事用天井クレーン、工事用足場を設置した後、旧蓄熱室、旧下部水平煙道を解体して不定形の蓄熱室解体物、煙道解体物とし、自走式クレーンを用いて煙道解体物を搬出することによって、基礎構造物を既存の場所で露出させ且つ残置し、
次いで、自走式クレーンを用いて煙道用一体成形ブロックを基礎構造物上に設置して新規の新下部水平煙道を形成し、引き続き、自走式クレーンを用いて蓄熱室用一体成形ブロックを新下部水平煙道上に設置して新蓄熱室を構築した後、新バックステイを組み立て、さらに、自走式クレーンを用いて燃焼室用一体成形ブロック、天井用一体成形ブロックを順次工事用足場へ搬送する一方で、工事用天井クレーンを用いて工事用足場から燃焼室用一体成形ブロック、天井用一体成形ブロックを吊り上げて更に新バックステイで形成される空間に設置して新燃焼室、新天井部を構築し、次に、新天井部に新装炭車、新天井配管を設置した後、工事用足場、工事用天井クレーン、工事用仮設建屋を解体して自走式クレーンで搬出することによって新コークス炉を建設するコークス炉の解体建設方法である。
【００１３】
本発明の解体建設方法においては、燃焼室用一体成形ブロックとして非膨張性耐火材からなる一体成形ブロックを用いることが不可欠である。また、新蓄熱室の上層部に配置する蓄熱室用一体成形ブロックとして非膨張性耐火材からなる一体成形ブロックを用いることが不可欠である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、旧コークス炉の解体から新コークス炉の建設において、高精度炉体構築及び工期短縮が可能となり、かつ、工数を削減するとともに、新コークス炉の建設から稼働に到る立ち上げ期間を短縮することも可能となり、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による新コークス炉の建設工事の例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明で使用する蓄熱室用一体成形ブロックの例を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明で使用する燃焼室用一体成形ブロックの例を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明で使用する天井部用一体成形ブロックの例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の解体建設方法を適用して旧コークス炉を解体し、さらに新コークス炉を建設する方法を説明するにあたって、まず、老朽化した既存の旧コークス炉（図示せず）の解体工事について説明する。
【００１７】
旧コークス炉を構成する天井部、燃焼室、蓄熱室、下部水平煙道（以下、それぞれ旧天井部、旧燃焼室、旧蓄熱室、旧下部水平煙道という）は、いずれも多数の耐火煉瓦を積み上げて構築されており、天井部には装炭車、天井配管（以下、それぞれ旧装炭車、旧天井配管という）が配設される。炉体はバックステイ（以下、旧バックステイという）で保持される。
【００１８】
そして、旧コークス炉の解体工事において、まず、旧装炭車、旧天井配管、旧バックステイを解体して自走式クレーンで搬出する。旧装炭車、旧天井配管、旧バックステイを解体する手段は特に限定せず、従来から知られている手段（たとえば油圧クラッシャー、溶断等）を使用する。
【００１９】
次いで、旧天井部、旧燃焼室を解体する。そのための手段は特に限定せず、従来から知られている手段（たとえば油圧ショベル、エアブレーカ等）を使用する。これらの手段で旧天井部、旧燃焼室を解体すると、煉瓦集合体の不定形な塊（以下、解体煉瓦塊という）が発生する。そこで、自走式クレーンを用いて解体煉瓦塊を吊り上げて、解体煉瓦塊を所定の貯蔵場所（あるいは貯蔵場所へ運搬するためのトラックの停車場所）へ搬出する。
【００２０】
こうして、基礎構造物と旧下部水平煙道、旧蓄熱室を残して解体工事を中断し、工事用仮設建屋を設置して、基礎構造物、旧下部水平煙道、旧蓄熱室およびその上方の空間を覆う。工事用仮設建屋を設置することによって、以後の作業によって発生する粉塵が飛散するのを防止する。また、雨天や強風等の天候の影響を受けることなく工事を進めることが可能となるので、作業を効率よく行なうことができる。
【００２１】
さらに、工事用仮設建屋の内部に工事用天井クレーン、工事用足場を設置する。こうして作業効率の更なる向上を図る。なお、工事用仮設建屋には、自走式クレーンやトラックの出入り口を設けておく。
【００２２】
引き続き、旧蓄熱室、旧下部水平煙道を解体して、発生した不定形の蓄熱室解体物、煙道解体物を自走式クレーンで吊り上げて搬出する。その結果、基礎構造物が作業床に露出する。その基礎構造物を既存の場所に残置して、旧コークス炉の解体工事が終了する。
【００２３】
次に、新コークス炉の建設工事について、図１を参照して説明する。以下では、新コークス炉１を構成する装炭車、天井配管、バックステイ、天井部、燃焼室、蓄熱室、下部水平煙道を、それぞれ新装炭車、新天井配管、新バックステイ、新天井部、新燃焼室、新蓄熱室、新下部水平煙道と記す。なお、図１では工事用仮設建屋は図示を省略する。
【００２４】
まず、工事用天井クレーン８ならびに自走式クレーン９を用いて、煙道を形成するために予め成形した一体成形ブロック（以下、煙道用一体成形ブロックという）を旧基礎構造物の上に設置して、新下部水平煙道５を形成する。煙道用一体成形ブロックは、旧下部水平煙道を形成していた耐火煉瓦と同一成分の粘土質耐火材とバインダー（たとえばリン酸塩、酸化カルシウム等）を混合して所定の型枠に流し込んで成形したものである。
【００２５】
その後、新蓄熱室４を形成するために予め成形した一体成形ブロック（以下、蓄熱室用一体成形ブロックという）を工事用天井クレーン８、自走式クレーン９で新下部水平煙道５上に設置することによって、新蓄熱室４を形成する。蓄熱室用一体成形ブロックの下部は、旧蓄熱室を形成していた耐火煉瓦と同一成分の耐火材、上部は非膨張耐火材をそれぞれ所定の型枠に流し込んで成形したものである。その一例を図２に示す。なお使用する耐火材は、蓄熱室の下層部に配置する蓄熱室用一体成形ブロックでは粘土質耐火材、上層部に配置する蓄熱室用一体成形ブロックでは珪石質耐火材（すなわち非膨張性耐火材）である。
【００２６】
次いで、新バックステイ６、工事用足場７を組み立てる。これらの組み立てに必要な資材の運搬は、工事用天井クレーン８、自走式クレーン９を用いて行なう。
【００２７】
引き続き、      新燃焼室３を形成するために予め成形した一体成形ブロック（以下、燃焼室用一体成形ブロックという）を自走式クレーン９で工事用足場７へ搬送し、さらに工事用天井クレーン８を用いて燃焼室用一体成形ブロックを工事用足場７から吊り上げて、新蓄熱室４上（すなわち新バックステイ６で形成される空間）に設置することによって、新燃焼室３を形成する。燃焼室用一体成形ブロックは、旧燃焼室を形成していた耐火煉瓦と同一成分の珪石質耐火材とバインダー（たとえばリン酸塩、酸化カルシウム等）を混合して所定の型枠に流し込んで成形したものである。その一例を図３に示す。
【００２８】
次いで、新天井部２を形成するために予め成形した一体成形ブロック（以下、天井部用一体成形ブロックという）を自走式クレーン９で工事用足場７へ搬送し、さらに工事用天井クレーン８を用いて天井部用一体成形ブロックを工事用足場７から吊り上げて、新燃焼室３上（すなわち新バックステイ６で形成される空間）に設置することによって、新天井部２を形成する。天井部用一体成形ブロックは、旧天井部を形成していた耐火煉瓦と同一成分の粘度質耐火材とバインダー（たとえばリン酸塩、酸化カルシウム等）を混合して所定の型枠に流し込んで成形したものである。天井部用一体成形ブロックの一例として、装炭口を形成するための一体成形ブロックの例を図４に示す。
【００２９】
さらに、新天井部２に新装炭車、新天井配管を設置する。
そして最後に、工事用足場７、工事用天井クレーン８、工事用仮設建屋を解体して、自走式クレーンで搬出する。
こうして新コークス炉１の建設工事が終了する。既に説明した通り従来の建設工事の工程は炉体工事と基礎工事に大別されるが、本発明では基礎工事を行なう必要がないので、炉体工事が終了すれば、建設工事も終了する。
新コークス炉１の建設工事が終了した後、稼働を開始するまでの立ち上げ期間に行なう作業（たとえば炉体の昇温等）は、旧コークス炉と同様の手順で行なう。
【実施例】
【００３０】
本発明を適用して、50燃焼室を備えたコークス炉の解体建設工事を行なった。すなわち、旧コークス炉の解体工事を行なって炉体を解体し、基礎構造物を既存の場所に残置して、解体工事を終了した。次いで、一体成形ブロックを基礎構造物の上に設置して新コークス炉を建設した。これを発明例とする。
【００３１】
発明例の一連の解体建設工事の工程のうち、旧コークス炉の解体工事は従来の方法と同等であるから、新コークス炉（すなわち天井部、燃焼室、蓄熱室、下部水平煙道、バックステイ、プラットフォーム、天井クレーン）を建設する炉体工事に要した工期、工数、および炉体工事が終了した後の昇温に要した期間を表１に示す。
【００３２】
また、比較のために、従来の耐火煉瓦を積み上げて炉体工事を行なった実績を解析して、炉体工事に要した工期、工数、および炉体工事が終了した後の昇温に要した期間を調査した。その結果を、比較例として表１に示す。なお比較例のデータには、基礎構造物を構築する基礎工事に要する工期や工数は含まれていない。
【００３３】
【表１】
2020070341.tif 000003
【００３４】
表１から明らかなように、発明例は、炉体工事の工期および工数が比較例（すなわち煉瓦積みによる炉体工事）よりも大幅に削減された。その理由は、一体成形ブロックを使用することによって、自走式クレーンや天井クレーンを用いたハンドリングの回数を減少することができ、しかも従来のレンガ積み作業が皆無となり目地の仕上げに掛かる負荷も軽減できるからである。
【００３５】
また、発明例は要所要所に非膨張耐火材からなる一体成形ブロックを使用することによって高精度炉体構築は勿論、昇温に要する期間も短縮された。炉体を短期間で昇温すれば、新コークス炉の建設から稼働に到る立ち上げ期間の短縮に寄与する。
【符号の説明】
【００３６】
１  新コークス炉
２  新天井部
３  新燃焼室
４  新蓄熱室
５  新下部水平煙道
６  新バックステイ
７  工事用足場
８  工事用天井クレーン
９  自走式クレーン
【図１】
2020070341.tif 000004
【図２】
2020070341.tif 000005
【図３】
2020070341.tif 000006
【図４】
2020070341.tif 000007