(57)【要約】      （修正有）【課題】  冷却水を使用せずに作業員を保護して炭化室内の補修作業を安全に行なうことを可能にするとともに、作業員の作業領域を除く炭化室内の温度を一定に維持して耐火物の鉱物変化を防止できる断熱ボックスを提供する。【解決手段】  炭化室の天井面に対向する上面と、炭化室の床面に対向する下面と、炭化室の補修しない壁面に対向する広側面と、炭化室の補修を要する壁面に対向する狭側面と、炭化室の端壁面に対向する横面とを骨材６Ａ〜６Ｒで構成し、上面，広側面，狭側面および横面の骨材間の隙間に断熱材を充填し、断熱材の表面を耐熱性ステンレス網で被覆する。【選択図】        図１
2006342292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炭化室内に挿入される箱状の断熱ボックスであって、炭化室の天井面に対向する上面と、前記炭化室の床面に対向する下面と、前記炭化室の補修しない壁面に対向する広側面と、前記炭化室の補修を要する壁面に対向する狭側面と、前記炭化室の端壁面に対向する横面とを骨材で構成し、前記上面、前記広側面、前記狭側面および前記横面の骨材間の隙間に断熱材を充填し、前記断熱材の表面を耐熱性ステンレス網で被覆することを特徴とする断熱ボックス。
【請求項２】
前記部材を形成する骨材に鋼管を使用し、前記鋼管内に冷却用空気を供給することを特徴とする請求項１に記載の断熱ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の炭化室の熱間補修を行なう際に、作業員を保護して高温の炭化室内の補修作業を可能にするとともに、作業員の作業領域を除く炭化室内の温度を一定に維持して耐火物の鉱物変化を防止できる断熱ボックスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、コークス炉の炭化室と燃焼室の配置の例を模式的に示す水平断面図である。なお図２では、片側の端部近傍（すなわち左側）のみを図示し、他方の端部近傍（すなわち右側）は図示を省略する。
コークス炉は、図２に示すように、燃料が燃焼する燃焼室１と石炭が装入される炭化室２が交互に配置される。炭化室２に装入された石炭は、燃焼室１で発生する熱によって乾留され、コークスとなる。燃焼室１は壁レンガ3aと柱レンガ3bとで構成され、燃焼室１の端部には窯口金物４を取り付けて壁レンガ3aの迫り出しを抑えている。
【０００３】
コークス炉を長期間にわたって操業すると、壁レンガ3aで構成される壁面に亀裂が生じる。さらに操業を継続すれば、亀裂が燃焼室１から炭化室２まで貫通し、炭化室２内を浮遊する微細な石炭粉や乾留によって発生するＣＯガスが燃焼室１へ流入する。石炭粉やＣＯガスは、燃焼室１内の燃料と空気の混合比率（いわゆる空燃比）を乱すので、多量の煤が発生する。
【０００４】
したがって炭化室２と燃焼室１を区切る壁面の亀裂が発生したときには、該当する部位をレンガ積替等の補修を行なう必要がある。その際には、燃焼室１内には作業員が入れないので、炭化室２側から補修を行なう。しかも、その補修は熱間補修と呼ばれるように、炭化室２内を冷却せず、高温のままで行なう。その主な理由は、
(1) 炭化室２を常温まで冷却するのに長時間を要するばかりでなく、補修が終了した後の昇温に再び長時間を要する、
(2) 炭化室２内の温度変化に起因して、壁面の変形や耐火物（すなわち壁レンガ，目地材）の鉱物変化が生じる
等によって、コークス炉の操業に支障を来たすからである。
【０００５】
そこで、炭化室２内で補修作業を行なう作業員を保護するために、種々の技術が検討されている。
たとえば特許文献１には、炭化室内で補修作業を行なう作業員を保護する断熱ボックスが開示されている。この技術では、断熱ボードを用いて直方体に成形した断熱ボックスを炭化室内に挿入し、その断熱ボックス内で作業員が補修作業を行なうので、作業員は炭化室内の熱から保護される。しかし冷却水を用いて断熱ボックスを冷却するので、水漏れが発生すると水蒸気爆発を引き起こす惧れがある。
【０００６】
また特許文献２には、鋼製の外板を直方体に成形し、外板の内側に断熱材を張り付けたボックス状補修装置が開示されている。この技術ではボックス下部より冷気を送風するとあるが、この方式ではボックス下部の補修が不可能であり、必要部位を任意に補修するという機能を満たさないことになる。
【特許文献１】特開平8-81681 号公報
【特許文献２】特開平5-239463号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題を解消するためになされたものであり、冷却水を使用せずに作業員を保護して炭化室内の補修作業を安全に行なうことを可能にするとともに、作業員の作業領域を除く炭化室内の温度を一定に維持して耐火物の鉱物変化を防止できる断熱ボックス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】
【０００８】
本発明は、コークス炉の炭化室内に挿入される箱状の断熱ボックスであって、炭化室の天井面に対向する上面と、炭化室の床面に対向する下面と、炭化室の補修しない壁面に対向する広側面と、炭化室の補修を要する壁面に対向する狭側面と、炭化室の端壁面に対向する横面とを骨材で構成し、上面，広側面，狭側面および横面の骨材間の隙間に断熱材を充填し、断熱材の表面を耐熱性ステンレス網で被覆する断熱ボックスである。
【０００９】
本発明の断熱ボックスにおいて、部材を形成する骨材に鋼管を使用し、鋼管内に冷却用空気を供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、炭化室壁面の熱間補修を行なうにあたって、冷却水を使用せずに作業員を保護して炭化室内の補修作業を安全に行なうことが可能となり、かつ作業員の作業領域を除く炭化室内の温度を一定に維持して耐火物の鉱物変化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の断熱ボックスを形成する骨材の構成の例を模式的に示す斜視図である。断熱ボックスは、骨材6A〜6Dで構成される比較的広い側面（以下、広側面という）と、骨材6R，6Sで構成される比較的狭い側面（以下、狭側面という）を有する。骨材6A〜6D，6R，6Sと他の骨材とが連結される部位は溶接等で固定し、断熱ボックスの変形を防止する。
【００１２】
広側面は、断熱ボックスが炭化室内に挿入されたときに、補修しない壁面に対向する面である。なお図１には、４本の骨材6A〜6Dで広側面を構成する例を示したが、本発明では広側面を構成する骨材の本数は特定の数値に限定しない。骨材の本数は、断熱ボックスの寸法や重量，骨材の強度等に応じて適宜設定すれば良い。
狭側面は、断熱ボックスが炭化室内に挿入されたときに固定側面が対向する壁面の反対側の補修を要する壁面に対向する面である。なお図１には、２本の骨材6R，6Sで狭側面を構成する例を示したが、本発明では狭側面を構成する骨材の本数は特定の数値に限定しない。骨材の本数は、断熱ボックスの寸法や重量，骨材の強度等に応じて適宜設定すれば良い。
【００１３】
また骨材6D，6Rで構成される面（以下、横面という）は、断熱ボックスが炭化室内に挿入されたときに端壁面に対向する面である。
断熱ボックスの上面は骨材6E〜6Jで構成され、骨材6E〜6Jと他の骨材とが連結される部位は溶接等で固定する。上面は、断熱ボックスが炭化室内に挿入されたときに天井面に対向する面である。なお図１には、６本の骨材6E〜6Jで上面を構成する例を示したが、本発明では上面を構成する骨材の本数は特定の数値に限定しない。骨材の本数は、断熱ボックスの寸法や重量，骨材の強度等に応じて適宜設定すれば良い。
【００１４】
部材の下面は骨材6K〜6Pで構成され、骨材6K〜6Pと他の骨材とが連結される部位は溶接等で固定する。下面は、断熱ボックスが炭化室内に挿入されたときに床面に対向する面である。なお図１には、６本の骨材6K〜6Pで固定下面を構成する例を示したが、本発明では固定下面を構成する骨材の本数は特定の数値に限定しない。骨材の本数は、断熱ボックスの寸法や重量，骨材の強度等に応じて適宜設定すれば良い。
【００１５】
骨材6Qは、必ずしも配設する必要はない。ただし断熱ボックスの寸法が大きい場合には、断熱ボックスを炭化室内に挿入する際の操作性の改善，断熱ボックスの変形の防止，断熱ボックスの強度の確保を目的として、骨材6Qを配設するのが好ましい。また骨材6Qを着脱可能にして、骨材6Qを配設して断熱ボックスを炭化室内に挿入した後、骨材6Qを取り外すようにしても良い。
【００１６】
このようにして本発明の断熱ボックスは、骨材6A〜6Qを用いて構成した上面，広側面，狭側面，横面の骨材間の隙間に断熱材７を充填する。断熱材７の表面は耐熱性ステンレス網８で覆われる。その例を模式的に断面図として図３に示す。つまり、上面，広側面，狭側面，横面の内外面に耐熱性ステンレス網８を張り、その耐熱性ステンレス網８の間隙に断熱材７を充填する。断熱材７は、柔軟な材質のもの、たとえばセラミック繊維等を使用すれば、断熱性が極めて優れているために好ましい。
【００１７】
以上で説明した骨材6A〜6Q，断熱材７，耐熱性ステンレス網８を有する断熱ボックスを炭化室２内に挿入するときは、図４に示すように、広壁面が補修しない壁面に対向し、狭側面が補修を要する壁面に対向するように挿入する。その際、狭側面が補修部位５を通過して炭化室のさらに内奥部に位置するように断熱ボックスを挿入する。したがって断熱ボックス内に入って補修作業を行なう作業員と補修部位５との間には断熱材７は存在しないので、作業員が補修部位５の補修作業を行なうことができる。
【００１８】
このようにして作業員が補修部位５の補修作業を行なう際に、断熱ボックス内で十分な空間を確保できる。しかも断熱ボックス内の冷気が炭化室に漏出しないので、断熱ボックスを除く炭化室内の温度を一定に維持して耐火物の鉱物変化を防止できる。
本発明の断熱ボックスでは、骨材6A〜6Qに鋼管を使用し、その鋼管を冷却して変形を防止するために、鋼管内に冷却用空気を流通させるのが好ましい。その理由は、冷却水を使用せずに冷却することによって水蒸気爆発を防止し、安全に補修作業を行なうことができるからである。
【実施例】
【００１９】
図３に示す構成の断熱ボックスを作製し、図４に示すように断熱ボックスを炭化室内に挿入し、壁面の補修部位の熱間補修を行なった。
骨材6A〜6Qは鋼管（ＪＩＳ規格 SGP相当，25A ）を使用し、その内部には圧力0.4MPaの冷却用空気を流通させた。
断熱材７は1400℃耐用のセラミック繊維を使用し、耐熱性ステンレス網８は耐熱ステンレス鋼（ＪＩＳ規格 SUS310S相当）製の金網を使用した。断熱材７の厚さは、上面が75mm，横面が75mm，広側面が50mm，狭側面が50mmとした。また断熱材７の脱落を防止するために、耐熱ステンレス鋼（ＪＩＳ規格 SUS310S相当）製の針金を縫い込んで、断熱材７を骨材に縛り付けた。
【００２０】
このようして20日間にわたって断熱ボックス内に外部より冷風を吹き込みつつ壁面の熱間補修を行ないながら、図４中のPA，PBの位置の温度を測定した。その結果、PAの位置では、常に 700℃以上が確保され、耐火物の亀裂や脱落等の損傷は皆無であった。このことは、耐火物の鉱物変化の防止が達成されたことを意味する。一方、PBの位置は、常に60℃以下に保持された。
【００２１】
さらに断熱ボックスの変形は認められなかった。このことは、骨材6A〜6Qが変形していないことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の断熱ボックスを形成する骨材の構成の例を模式的に示す斜視図である。
【図２】コークス炉の炭化室と燃焼室の配置の例を模式的に示す断面図である。
【図３】断熱ボックスを模式的に示す断面図である。
【図４】補修作業を行なう際の補修部位と断熱ボックスとの位置関係を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  燃焼室
２  炭化室
3a  壁レンガ
3b  柱レンガ
４  窯口金物
５  補修部位
6A〜6Q  骨材
７  断熱材
８  耐熱性ステンレス網
【図１】
2006342292.tif 000003
【図２】
2006342292.tif 000004
【図３】
2006342292.tif 000005
【図４】
2006342292.tif 000006