(57)【要約】【課題】炉体レンガの変形に伴い上昇管が傾斜した場合にも、火炎の漏出によりタイロッドが焼損することのないコークス炉上昇管の基部構造を提供する。【解決手段】タイロッド９が埋設されたコークス炉の炉頂１に、耐火物製のブロック２を設置する。ブロック２は大径の基部２上に円筒状のはかま部３ａを一体成形したもので、はかま部３ａの上面に上昇管５の下端面を支承させる。また、上昇管５の下部及びはかま部３ａの外周を、外周金物シール４で包囲する。外周金物シール４の内側は、砂７や断熱繊維８などの可撓性の断熱材によりシールし、上昇管５が傾斜してはかま部３ａの上面に開口が形成された場合にも、火炎が外部に漏出しないようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の基部上に円筒状のはかま部を一体成形した耐火物製のブロックを、タイロッドが埋設されたコークス炉の炉頂に設置し、このブロックの上面に上昇管の下端面を支承させるとともに、上昇管の下部及びはかま部の外周を外周金物シールで包囲したことを特徴とするコークス炉上昇管の基部構造。
【請求項２】
外周金物シールと上昇管の外周面との間を、可撓性の断熱材によりシールした請求項１記載のコークス炉上昇管の基部構造。
【請求項３】
可撓性の断熱材として、砂または断熱繊維を用いた請求項２記載のコークス炉上昇管の基部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄工場のコークス炉の炉頂に設置されるコークス炉上昇管の基部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄工場で用いられているコークス炉の炉頂には、炉内で発生したコークス炉ガス（ＣＯＧ）を集合管であるドライメインに導くための上昇管（特許文献１）が多数設けられている。これらの上昇管の基部は、図６に示すようにコークス炉の炉頂に埋設された基部煉瓦上に、耐火物製の円筒状のはかまを介して設置されているのが普通である。上昇管の外周鉄皮とはかまの外周鉄皮とは、フランジ接続されている。
【０００３】
コークス炉は炉体レンガをバックステーとタイロッドにより炉締めした構造体であるが、長期間の操業中に次第に炉体レンガの不均一な熱膨張が発生し、炉体レンガの目地のゆるみが発生することが避けられない。またこれに伴ってバックステーが外側に変形し、バックステーに支持されるドライメインも外側に移動するため、ドライメインに接続された上昇管の上部が外側に引かれて上昇管全体が図７に示すように傾くことがある。このとき、上昇管とはかまとはフランジ接続により強固に一体に連結されているため、上昇管が傾斜するとはかまの下部と基部煉瓦との間に開口が発生することになる。
【０００４】
するとこの開口から火炎が漏れ出し、基部煉瓦付近に埋設されている金属製のタイロッドが火炎にさらされて焼損し、切断されるに至ることがある。このようにしてタイロッドが切断されるとその部分の炉締め機能が失われ、炉体の変形が更に進行するという悪循環に陥るおそれがある。
【特許文献１】実開平５−１４１３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決し、炉体レンガの変形に伴い上昇管が傾斜した場合にも、火炎の漏出によりタイロッドが焼損することのないコークス炉上昇管の基部構造を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するためになされた本発明のコークス炉上昇管の基部構造は、大径の基部上に円筒状のはかま部を一体成形した耐火物製のブロックを、タイロッドが埋設されたコークス炉の炉頂に設置し、このブロックの上面に上昇管の下端面を支承させるとともに、上昇管の下部及びはかま部の外周を外周金物シールで包囲したことを特徴とするものである。なお、外周金物シールと上昇管の外周面との間を、可撓性の断熱材によりシールした構造とすることが好ましく、可撓性の断熱材として、砂または断熱繊維を用いることが好ましい。
【０００７】
本発明のコークス炉上昇管の基部構造においては、炉体の変形に伴い上昇管が傾斜した場合には、ブロックのはかま部の上面と上昇管の下端面との間の間に開口が発生することとなるが、その外周は外周金物シールと可撓性の断熱材によりシールされている。このため開口が発生しても外部に火炎が漏れることがない。
また大径の基部上に円筒状のはかま部を一体成形した耐火物製のブロックがタイロッドの上に設置されているので、開口の発生位置とタイロッドとは大きく離れており、タイロッドが焼損する危険はない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示す断面図であって、１はコークス炉の炉頂であり、炉頂耐火物の内部にはクロムモリブデン鋼等の耐熱鋼よりなる炉締め用のタイロッド９が、所定間隔で埋設されている。２は上昇管５を支持するために、コークス炉の炉頂１に設置された耐火物製のブロックである。図示のように、ブロック２はタイロッド９よりも上方位置に設置されている。
【０００９】
このブロック２は、大径の基部３上に円筒状のはかま部３ａを一体成形したものであって、目地のない構造物である。はかま部３ａの内径及び外径は，それぞれ上昇管５の内径及び外径とほぼ同じである。具体的には、図２のＸは２００〜４００ｍｍ、Ｙは０〜１００ｍｍとするのが好ましく、ｈ１はｈの１／４〜１／２に、Ｄ１及びＤ２は上昇管５の内径及び外形と同程度に、Ｄ３はタイロッド９の間隔以下にそれぞれ決定することが好ましい。本実施形態におけるブロック２はＤ１が４６０ｍｍ、Ｄ３が７００ｍｍであり、重量が数百ｋｇの重量物である。
【００１０】
図１に示されるように、ブロック２のはかま部３ａの上面に、上昇管５の下端面が支承される。上昇管５の下端面はモルタル６によりはかま部３ａの上面に接合されているが、上昇管５が傾斜したときには容易に剥離できるようになっており、一種のフリージョイント構造となっている。
【００１１】
上昇管５の下部とはかま部３ａの外周には外周金物シール４が設置されており、はかま部３ａと上昇管５との接合部を包囲している。外周金物シール４はステンレス鋼等の耐熱金属よりなり、図示のようにブロック２の基部３上に設置されている。火炎の漏出を確実に防止するために、外周金物シール４の上端は上昇管５の下端面より１００ｍｍ以上、もっとも好ましくは３００ｍｍ程度とすることが好ましい。なお、上昇管５が傾斜する方向は常に炉幅外向きで一定であるから、外周金物シール４はコークス炉の炉幅方向に長軸を有する楕円形の断面としておくことが好ましい。
【００１２】
外周金物シール４と上昇管５の外周面との間は、可撓性の断熱材によりシールされている。この実施形態では可撓性の断熱材として、砂７と断熱繊維８とが用いられている。断熱繊維８はセラミックファイバーの紐であり、砂７の上面をシールしている。
【００１３】
このような基部構造を備えた上昇管５は、図３のように傾斜した場合には、図３に示すように上昇管５の下面とはかま部３ａとの間が離間して開口する。しかしその外周は外周金物シール４と可撓性の断熱材によりシールされているので、開口から火炎が噴出しても外周金物シール４の内部に留まり、外部に火炎が噴出することはない。しかもタイロッド９はブロック２の下部に位置するので、火炎によりタイロッド９焼損したり切断されたりする危険性は皆無となる。
【００１４】
図４と図６は本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
この第２の実施形態においても、耐火物製のブロック２をタイロッド９が埋設されたコークス炉の炉頂に設置し、このブロック２の上面に上昇管５の下端面を支承させたことは第１の実施形態と同様である。しかしこの実施形態では、外周金物シール４の内側には断熱繊維８の紐のみが巻かれてシールしている。
【００１５】
またこの実施形態では、外周金物シール４は高さ調整レンガ１０を介してブロック２の基部３に支承させてある。これにより高さ調整レンガ１０の上端を上昇管５の下端から十分高い位置に調整することができる。また上昇管５の下端とはかま部３ａの上端との間にも、高さ調整リング１１を介在させてある。この実施形態の場合にも、上昇管５が傾斜したときに上昇管５の下端の開口から噴出する火炎は外部に漏出することはなく、タイロッド９の焼損を免れることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のコークス炉上昇管の基部構造を用いれば、炉体レンガの膨張に伴い上昇管が傾斜した場合にも、火炎の漏出によりタイロッドが焼損したり、タイロッドが切断されたりする事故を確実に防止することができる。本発明は既設のコークス炉の改修にも、新設のコークス炉にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】耐火物製ブロックの断面図である。
【図３】上昇管が傾斜した状態を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態を示す断面図である。
【図５】上昇管が傾斜した状態を示す断面図である。
【図６】従来のコークス炉上昇管の基部構造を示す断面図である。
【図７】上昇管が傾斜した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  コークス炉の炉頂
２  耐火物製ブロック
３  基部
３ａ  はかま部
４  外周金物シール
５  上昇管
６  モルタル
７  砂
８  断熱繊維
９  タイロッド
１０  高さ調整レンガ
１１  高さ調整リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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