(57)【要約】      （修正有）【課題】コークス炉の水平焔道を形成する工事を効率良く行なうことが可能であり、ひいては工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上を図り、しかも、稼動した後の耐用性を高めることができる成形ブロックを提供する。【解決手段】水平焔道の下部を形成する下ブロック３と水平焔道の上部を形成する上ブロック４とからなり、下ブロック３が長さ１３００〜２３００ｍｍ、幅６００〜１２００ｍｍ、高さ３１０〜４８０ｍｍ、厚さ１５０〜２１０ｍｍのＵ字形状を呈し、かつ底床部にコークス炉の燃焼室に連通してガスの通路となるガス流通孔５を有し、上ブロック４が長さ１３００〜２３００ｍｍ、幅６００〜１２００ｍｍ、高さ４００〜８００ｍｍ、厚さ１５０〜２１０ｍｍの逆Ｕ字形状を呈し、かつ天井部に点検孔６を有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロックであって、前記水平焔道の下部を形成する下ブロックと前記水平焔道の上部を形成する上ブロックとからなり、前記下ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ310〜480mm、厚さ150〜210mmのＵ字形状を呈し、かつ底床部に前記コークス炉の燃焼室に連通してガスの通路となるガス流通孔を有し、前記上ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ400〜800mm、厚さ150〜210mmの逆Ｕ字形状を呈し、かつ天井部に点検孔を有することを特徴とする成形ブロック。
【請求項２】
前記下ブロックおよび前記上ブロックが、いずれもアモルファスが95質量％以上の溶融シリカからなることを特徴とする請求項１に記載の成形ブロック。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の水平焔道は、耐火煉瓦を固着材（たとえばモルタル等）で接合しながら積み上げて形成されるものであるが、新規にコークス炉を建造する工事、あるいは既存のコークス炉を補修する工事の現場において、多数の耐火煉瓦を積み上げて接合する作業は多大な時間を要する。とりわけ、既存のコークス炉の補修工事の場合は、作業環境が高温であるから、作業員の安全を確保するための装備が必要となり、施工コストの上昇を招く。
【０００３】
そこで、耐火煉瓦を積み上げて所定の形状に成形した耐火煉瓦集合体（以下、煉瓦集合体ブロックという）を、炉外の地組場で予め製作しておき、工事の進捗に応じてその煉瓦集合体ブロックを工事現場に搬入して、工事を行なう技術が開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この技術を適用して水平焔道を形成する場合は、図４に示すような煉瓦集合体ブロックを用いることによって、その工事を効率良く行なうことが可能となり、工期の短縮を図ることができる。しかも、作業員の負荷が軽減され、安全性が向上するという効果も得られる。
【０００５】
ところが、煉瓦集合体ブロック（図４参照）は耐火煉瓦１を積み上げて、さらに固着材で耐火煉瓦１を接合したものであるから、工事が終了して操業を開始した後、耐火煉瓦１と固着材の熱膨張量の差に起因して、耐火煉瓦１の接合部（いわゆる目地）や耐火煉瓦に亀裂が生じる、あるいは煉瓦集合体ブロックが変形する等の問題が生じ易い。
【０００６】
そこで、固着材からなる目地を減らすために、耐火煉瓦よりも大きい型枠に混練耐火物を流し込んで小型ブロック（高さ300mm程度）を成形する技術が検討されている。しかし、その小型ブロックを用いて水平焔道を形成する場合には、寸法が小さい故に目地を減らす効果は十分に得られない。さらに、混練耐火物として使用するシリカ（SiO2）は、アモルファスが90質量％程度、結晶化成分が10質量％程度であるから、コークス炉の操業中に発生する熱膨張を抑制できず、0.2〜0.4％程度の熱膨張が生じる。したがって、目地や小型ブロックに亀裂が生じる、あるいは小型ブロックが変形する等の問題が生じ易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2001-19968号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は、従来の技術の問題点を解消し、コークス炉の水平焔道を形成する工事を効率良く行なうことが可能であり、ひいては工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上を図り、しかも、稼動した後の耐用性を高めることができる成形ブロック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】
【０００９】
本考案者は、水平焔道を形成する工事を効率良く行ない、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上を図るためには煉瓦集合体ブロックが有効であることから、その煉瓦集合体ブロックに生じる亀裂や変形を防止する技術について検討した。そして、煉瓦集合体ブロックが２種類の材料（すなわち耐火煉瓦、固着材）からなることが、亀裂、変形、破損が生じる原因であることに着目して研究した結果、従来の煉瓦集合体ブロックと同様の形状のブロックを単一の材料で成形すれば、亀裂、変形、破損を防止できることを見出した。
【００１０】
つまり、材料としてシリカ（アモルファス：95質量％以上）とバインダーからなる混合材を使用し、その混合材を型枠に流し込んで成形したブロック（以下、成形ブロックという）は、全体の熱膨張量が0.04％以下であるから、亀裂、変形、破損を防止できる。しかも、高さが300mmを超える大型の成形ブロックを製作することができる。
【００１１】
本考案は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本考案は、コークス炉の水平焔道を形成するための成形ブロックであって、水平焔道の下部を形成する下ブロックと水平焔道の上部を形成する上ブロックとからなり、下ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ310〜480mm、厚さ150〜210mmのＵ字形状を呈し、かつ底床部にコークス炉の燃焼室に連通してガスの通路となるガス流通孔を有し、上ブロックが長さ1300〜2300mm、幅600〜1200mm、高さ400〜800mm、厚さ150〜210mmの逆Ｕ字形状を呈し、かつ天井部に点検孔を有する成形ブロックである。
【００１２】
本考案の成形ブロックにおいては、下ブロックおよび上ブロックが、いずれもアモルファスが95質量％以上のシリカ（以下、溶融シリカという）からなることが好ましい。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、コークス炉の水平焔道を形成する工事を効率良く行なうことが可能であり、ひいては工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上を図り、しかも、稼動した後の耐用性を高めることができるので、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の成形ブロックの例を模式的に示す斜視図である。
【図２】下ブロックの例を模式的に示す説明図である。
【図３】上ブロックの例を模式的に示す説明図である。
【図４】従来の煉瓦集合体ブロックの例を模式的に示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本考案の成形ブロックの例を模式的に示す斜視図である。成形ブロック２は、水平焔道の下部を形成する下ブロック３と、水平焔道の上部を形成する上ブロック４とからなり、図１に示すように下ブロック３と上ブロック４を組み合わせて水平焔道を形成する。
【００１６】
まず、下ブロック３について説明する。
下ブロック３は、溶融シリカとバインダーの混合材を所定の形状の型枠に流し込んで製作する。下ブロック３の形状は、コークス炉ごとに水平焔道の設計仕様に応じて決まるものであるが、その一例を図２に示す。図２の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(a)中のＡ−Ａ矢視の断面図である。
【００１７】
下ブロック３はＵ字形状を呈し、その底床部にガス流通孔５を有する。ガス流通孔５は、コークス炉の燃焼室に連通するように配置され、燃焼室から水平焔道へのガスの通路となる。
【００１８】
下ブロック３が大きすぎると、その製作が困難になるばかりでなく、工事現場へ搬送するのも困難になる。また、工事が終了した後、コークス炉が稼動して高温に曝されることによって、亀裂や変形が発生し易くなる。一方で、下ブロック３が小さすぎると、工事現場にて積み上げる回数を十分に減らせないので、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上の効果が損なわれる。また、目地も十分に減らせないので、稼動した後に目地の亀裂が生じて、耐用性を高める効果が乏しくなる。したがって下ブロック３の寸法は、長さＬB：1300〜2300mm、幅ＷB：600〜1200mm、高さＨB：310〜480mm、厚さＴB：150〜210mmの範囲内が好ましい。
【００１９】
次に、上ブロック４について説明する。
上ブロック４は、溶融シリカとバインダーの混合材を所定の形状の型枠に流し込んで製作する。上ブロック４の形状は、コークス炉ごとに水平焔道の設計仕様に応じて決まるものであるが、その一例を図３に示す。図３の(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は(a)中のＢ−Ｂ矢視の断面図である。
【００２０】
上ブロック４は逆Ｕ字形状を呈し、その天井部に点検孔６を有する。点検孔６は燃焼室の燃焼状態を確認するためのものである。
【００２１】
上ブロック４が大きすぎると、その製作が困難になるばかりでなく、工事現場へ搬送するのも困難になる。また、工事が終了した後、コークス炉が稼動して高温に曝されることによって、亀裂や変形が発生し易くなる。一方で、上ブロック４が小さすぎると、工事現場にて積み上げる回数を十分に減らせないので、工期の短縮、作業負荷の軽減、安全性の向上の効果が損なわれる。また、目地も十分に減らせないので、稼動した後に目地の亀裂が生じて、耐用性を高める効果が乏しくなる。したがって上ブロック４の寸法は、長さＬU：1300〜2300mm、幅ＷU：600〜1200mm、高さＨU：400〜800mm、厚さＴU：150〜210mmの範囲内が好ましい。
【００２２】
なお、下ブロック３と上ブロック４を製作する際に、アモルファスが95質量％以上の溶融シリカを使用することによって、上記したような大きい寸法の成形ブロックを得ることができる。しかも、冷間圧縮強度が30MPa以上かつ荷重軟化点が1500℃以上と十分な強度を備えており、かつ熱膨張量を0.04％以下に抑えることができるので、操業中に変形、亀裂、破損が生じるのを防止できる。
【実施例】
【００２３】
コークス炉（炉高６ｍ、炉長34フリュー）の補修工事において、水平焔道を解体して炉外へ搬出した後、図１に示すように、成形ブロック２（すなわち上ブロック４と下ブロック３）を組み合わせて、水平焔道を形成した。
【００２４】
使用した下ブロック３（長さＬB：1816mm、幅ＷB：925mm、高さＨB：381mm、厚さＴB：182mm）と上ブロック４（長さＬU：1816mm、幅ＷU：925mm、高さＨU：605mm、厚さＴU：182mm）は、純度98.4質量％の溶融シリカ：97.6質量％、リン酸塩と酸化カルシウムからなるバインダー：2.3質量％を含有し、残部が不可避的不純物である混合物を型枠に流し込んで、昇温速度17.7℃／時で1120℃まで昇温し、さらに27時間保持した後、冷却速度17.1℃／時で室温まで冷却することによって、一体的に成形したものである。これを本考案例とする。
【００２５】
一方、従来は、当該コークス炉の補修工事において、水平焔道を全て解体して炉外へ搬出した後、作業員が耐火煉瓦を積み上げて、水平焔道を形成していた。これを従来例とする。
【００２６】
発明例と従来例について、水平焔道の形成に要した日数を比較したところ、本考案例の所要日数Ｍは、従来例の所要日数Ｎに対してＭ／Ｎが約１／２であった。
【００２７】
さらに、本考案例では、補修工事が終了した後、再び稼動を開始して６ケ月が経過した時に点検孔から炉内を点検したところ、成形ブロックの亀裂、変形、損傷は認められなかった。
【符号の説明】
【００２８】
１  耐火煉瓦
２  成形ブロック
３  下ブロック
４  上ブロック
５  ガス流通孔
６  点検孔
【図１】
0003213337.tif 000003
【図２】
0003213337.tif 000004
【図３】
0003213337.tif 000005
【図４】
0003213337.tif 000006