(57)【要約】【課題】  炭化室の炉壁に付着したカーボンを効率的に燃焼除去して損傷部位を的確に検知可能とし、溶射補修するコークス炉における炭化室の炉壁補修方法を提供する。【解決手段】  コークス炉における炭化室１０の炉壁１１の損傷部１２に溶射材を吹き付けて補修する方法において、赤熱コークスの押出が完了した炭化室１０の押出機側及びガイド車側の炉蓋３０、３１を装着すると共に装炭口蓋２２〜２６及び上昇管天蓋２８を開放し、炭化室１０に燃焼用酸素含有気体を予め設定した期間導入して、炭化室１０の炉壁１１の付着カーボン１３を燃焼させた後、押出機側の炉蓋３０を開放して、炭化室１０の押出機側から炭化室１０の炉壁１１の損傷部１２に溶射材を吹き付ける。【選択図】        図１
2005306941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉における炭化室の炉壁の損傷部に溶射材を吹き付けて補修する方法において、
赤熱コークスの押出が完了した前記炭化室の押出機側及びガイド車側の炉蓋を装着すると共に装炭口蓋及び上昇管天蓋を開放し、前記炭化室に燃焼用酸素含有気体を予め設定した期間導入して、該炭化室の炉壁の付着カーボンを燃焼させた後、前記押出機側の炉蓋を開放して、前記炭化室の押出機側から該炭化室の炉壁の損傷部に前記溶射材を吹き付けることを特徴とするコークス炉における炭化室の炉壁補修方法。
【請求項２】
請求項１記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法において、前記溶射材の吹き付けはテルミット溶射で行うことを特徴とするコークス炉における炭化室の炉壁補修方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法において、前記炭化室に導入する前記燃焼用酸素含有気体は外気であって、その導入期間が１〜１２時間であることを特徴とするコークス炉における炭化室の炉壁補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉における炭化室の補修を行うための炭化室の炉壁補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の炭化室炉壁は耐火物レンガ（以下、単に耐火物という）で構成されている。この耐火物に、例えば、目地切れ、亀裂の発生、欠損等の損傷が生じると、発生したコークスガスが炭化室から燃焼室へ流入して不完全燃焼を生じたり、熱分解カーボンの炉壁への付着の増大、あるいは製造したコークスの損傷部への食い込みによる押し詰まり問題が生じる。
【０００３】
そこで従来、炭化室の耐火物の損傷部を補修する方法として、例えば、特許文献１及び２に記載の方法がある。
この特許文献１には、前記損傷部に補修材を火炎溶射により吹き付けて補修する方法が開示されている。また、特許文献２には、損傷部にテルミット反応を起こす溶射材を吹き付けて補修する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８１９２２９号公報
【特許文献２】特公平７−１７９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、損傷部の補修においては、前記特許文献１、２のいずれの補修方法を採用するにしても、まず、炉壁の損傷部位を検出しなければならない。
しかし、赤熱コークスを押し出した後の炭化室の炉壁にはカーボンが付着しているため、損傷部位がこの付着カーボンに埋まって見えなくなっている場合が多く、特に、損傷深さが浅い程その傾向が高く、的確な補修が出来ない場合が生じる問題があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、炭化室の炉壁に付着したカーボンを効率的に燃焼除去して損傷部位を的確に検知可能とし、その検知した損傷部位を溶射補修するコークス炉における炭化室の炉壁補修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】
【０００７】
前記目的に沿う請求項１記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、コークス炉における炭化室の炉壁の損傷部に溶射材を吹き付けて補修する方法において、
赤熱コークスの押出が完了した前記炭化室の押出機側及びガイド車側の炉蓋を装着すると共に装炭口蓋及び上昇管天蓋を開放し、前記炭化室に燃焼用酸素含有気体を予め設定した期間導入して、該炭化室の炉壁の付着カーボンを燃焼させた後、前記押出機側の炉蓋を開放して、前記炭化室の押出機側から該炭化室の炉壁の損傷部に前記溶射材を吹き付ける。
【０００８】
請求項１記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法において、溶射材の吹き付け方法としては、例えば、テルミット溶射、火炎溶射等を使用できる。
なお、テルミット溶射とは、通常の火炎溶射、ガス溶射等のように、溶射材と共に火炎を噴出させ炉壁損傷部に対して溶融させた溶射材を吹き付ける溶射方式とは異なり、例えば、炉壁損傷部に吹き付けた粉体である溶射材を、酸化反応により炉壁損傷部に溶着させるものを意味する。
また、火炎溶射とは、火炎によって加熱された溶射材を吹き付ける溶射方式のものを意味する。
【０００９】
請求項２記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、請求項１記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法において、前記溶射材の吹き付けはテルミット溶射で行う。
【００１０】
請求項３記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、請求項１及び２記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法において、前記炭化室に導入する前記燃焼用酸素含有気体は外気であって、その導入期間が１〜１２時間である。
請求項３記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法において、外気の導入期間が１時間未満の場合、炉壁に付着したカーボン（特にスポンジ状カーボン）の燃焼除去が充分でなく損傷部の検知精度が低下する。特に、テルミット溶射を行う際には、損傷部にそのまま溶射できないため、別途、このカーボンを燃焼除去する必要が生じる。
また、前記スポンジ状カーボンは、外気の導入期間が１２時間までに燃焼除去されてしまう。このため、この導入期間を超える外気導入は、燃焼すると好ましくない目地カーボンや、燃焼除去の必要性が少ない硬質カーボンの燃焼が主体となるため、１２時間以下としている。
従って、燃焼除去の必要があるカーボンを確実に燃焼させ、損傷部の検知精度を更に向上させるためには、外気の導入期間を１〜１０時間とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜３記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、炭化室に燃焼用酸素含有気体を予め設定した期間導入して、炭化室の炉壁の付着カーボンを燃焼させるので、炭化室の炉壁の損傷部を的確に検知することが可能となり、補修漏れを防止して確実な補修ができる。
【００１２】
特に、請求項２記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、炭化室の補修をテルミット溶射で行うので、例えば、損傷部の細部にまで溶射材を侵入させて反応させることができる。このため、例えば、損傷部の凹凸を研削して平らな面にすることなく溶射を行った場合においても、正常な部分と補修部分との平滑度を向上させることができる。
【００１３】
請求項３記載のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、炭化室に外気を１〜１２時間導入して炉壁の付着カーボンを燃焼除去するので、炭化室炉壁の損傷部を更に的確に検知することが可能となる。特に、テルミット溶射を行う場合には、外気を導入して炉壁の付着カーボンを燃焼除去した後、そのままの状態でテルミット溶射ができるので、作業性が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１、図２は本発明の一実施の形態に係るコークス炉における炭化室の炉壁補修方法の説明図である。
【００１５】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るコークス炉における炭化室の炉壁補修方法は、コークス炉における炭化室１０の炉壁１１に付着した付着カーボン（以下、単にカーボンともいう）１３を燃焼させた後、損傷部１２に溶射材を吹き付けて補修する方法である。以下、詳しく説明する。
【００１６】
図１に示すように、炭化室１０の後側（一端側）には、炭化室１０で製造された赤熱コークス（図示しない）を押し出す押出機１４が設置され、炭化室１０の前側（他端側）には、炭化室１０内から押し出された赤熱コークスを消火設備に搬送するためのバケット（図示しない）に案内するガイド車１５が配置されている。
【００１７】
また、炭化室１０の天井部１６には、炭化室１０内に石炭を装入するための複数（本実施の形態では５個）の装炭口１７〜２１が設けられ、各装炭口１７〜２１を装炭口蓋２２〜２６で開閉可能としている。そして、炭化室１０の天井部１６の押出機側には、炭化室１０内で発生したガスを外部へ誘導するための上昇管２７が設けられ、この上昇管２７の上端部を天蓋（即ち、上昇管天蓋）２８で開閉可能としている。
なお、炭化室１０の大きさは、例えば、幅０．４４ｍ、高さ６ｍ、長さ（奥行き）１５．８ｍのものである。
【００１８】
まず、炭化室１０の押出機側の窯口３２に炉蓋３０、及びガイド車側の窯口３４に炉蓋３１を装着し、各装炭口蓋２２〜２６を開放して、各装炭口１７〜２１を介して装入台車（図示しない）から炭化室１０内へ石炭（図示しない）を装入した後、各装炭口１７〜２１に装炭口蓋２２〜２６をそれぞれ装着しコークスを製造する。
【００１９】
製造された赤熱コークスは、押出機側の炉蓋３０及びガイド車側の炉蓋３１を取り外した後、押出機１４の押出ラムビーム３３によって炭化室１０内から押し出され、ガイド車１５を介して前記したバケットへ装入される。
【００２０】
この赤熱コークスを押し出した後の炭化室１０の炉壁１１には、多量のカーボン１３が付着しており、このままの状態では、補修対象となる損傷部１２を的確に検知したり、溶射材で補修することは不可能である。
このカーボン１３は、本実施の形態では、炭化室１０のガイド車側から３番目までの装炭口１７〜１９の下方に、炭化室１０の奥行き方向のほぼ全域（押出機１４の押出ラムビーム３３の通過箇所）にかけて、例えば１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度の厚みで付着している。
【００２１】
図２に示すように、損傷部１２の底部には、多数の凹凸が形成されており、その凹凸の間に刺さり込んだ状態で硬質カーボン２９が付着している場合がある。また、この硬質カーボン２９は、緻密で硬質になっていることから、それを空気等で燃焼除去するには多くの時間を要する。
しかし、この損傷部１２の硬質カーボン２９の上層部及び未損傷部には、粗密（スポンジ状）のカーボン１３が付着しており、このカーボン１３は燃焼除去し易いものであることが判明した。
【００２２】
そこで、図２に示すように、まず赤熱コークスの押出が完了した炭化室１０に、押出機側の炉蓋３０及びガイド車側の炉蓋３１を装着すると共に、各装炭口蓋２２〜２４及び天蓋２８を開放し、炭化室１０内に燃焼用酸素含有気体（好ましくは空気）を予め設定した期間導入して、炭化室１０の炉壁１１に付着したカーボン１３を燃焼させる。なお、炉壁１１は、例えば８００〜１０００℃の温度範囲となっているため、カーボン１３を容易に燃焼させることができる。
ここで、開放する装炭口蓋は、炭化室１０の炉壁１１に付着しているカーボンの領域によって、決定することが好ましい。
【００２３】
ここで、赤熱コークスを押し出した後、押出機側の炉蓋３０及びガイド車側の炉蓋３１を取った状態を保持すると、多量の空気が各窯口３２、３４から炭化室１０内に流入するため、炉壁１１に付着したカーボン１３は早期に燃焼除去できるが、炉壁１１の目地に付いたカーボンまで燃焼除去する問題があるため、赤熱コークスを押し出した後、押出機側の炉蓋３０及びガイド車側の炉蓋３１を炭化室１０の各窯口３２、３４に装着する。
【００２４】
また、上昇管２７の天蓋２８及び各装炭口１７〜１９（カーボンが付着している位置及びその近傍上方の装炭口）の装炭口蓋２２〜２４を開放すると、その装炭口１７〜１９から炭化室１０内を通過して、上昇管２７の上端から流出する空気（外気）の流路が形成され、その流入量も制限される。
【００２５】
これにより、炉壁１１表面に付着したカーボン１３を、例えば１〜５％程度まで燃焼除去でき、しかも目地に付いたカーボンの燃焼除去量を大幅に低下できる。なお、図２中の線で囲まれた３個の領域が損傷部１２で、その損傷部１２内の領域がカーボン１３を除去した後の残存する硬質カーボン２９を示している。
ここで、各装炭口１７〜１９より外気を導入する時間は、付着したカーボン１３の状況に応じて、１〜１２時間の範囲内（本実施の形態では３時間）で調整する。このとき、炭化室１０内の温度は、８００〜１０００℃の範囲内の所定温度以上となるようにする。
【００２６】
炭化室１０内への外気の導入を行い、付着した主としてスポンジ状のカーボン１３を燃焼させた後、押出機側の炉蓋３０を開放する。そして、例えば、ＣＣＤ等のカメラ（図示しない）を炭化室１０内に装入して損傷部１２を確認したり、またオペレーターが目視により損傷部１２を確認することで、予め決めている基準深さ以上に損傷している損傷部１２を検知し、炭化室１０の押出機側から炭化室１０の炉壁１１の損傷部１２に溶射材を吹き付け、損傷部１２の補修を行う。
【００２７】
この溶射には火炎溶射とテルミット溶射があり、火炎溶射は、溶射を行う前に補修対象の損傷部の凹凸を研削して、平らな面とした後に溶射するのに対し、テルミット溶射は損傷部の凹凸を研削して平らな面にする必要もなく、且つ損傷部に硬質カーボンが付着していても溶射が可能である。なお、テルミット溶射時においては、炉壁１１が前記したように、例えば８００〜１０００℃の温度範囲となっているため、この熱をテルミット反応を起こすための熱源として使用できる。
従って、作業性等を考慮すれば、溶射材の吹き付けをテルミット溶射で行うことが好ましい。
【００２８】
この損傷部１２の補修にあたっては、炭化室１０の損傷部１２を、例えば、診断画像による画像解析及び目視判断、従来公知の溶射装置に設けたカメラによる目視判断、直接確認する目視観察等の各方法で確認できる。
また、溶射補修は、０．５〜０．６ｍ2 の広さの補修部ならば、１箇所あたり例えば１時間程度で行うことが可能である。
【００２９】
この補修を行うことにより、補修部表面を、他の健全な炉壁表面に対して、例えば０〜−１０ｍｍ以内の範囲で仕上げることができる。
これにより、炭化室１０の炉壁１１に付着したカーボン１３を効率的に燃焼除去して損傷部位を的確に検知でき、しかもその検知した損傷部位を的確に溶射補修することができる。
【００３０】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のコークス炉における炭化室の炉壁補修方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコークス炉における炭化室の炉壁補修方法の説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るコークス炉における炭化室の炉壁補修方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：炭化室、１１：炉壁、１２：損傷部、１３：付着カーボン、１４：押出機、１５：ガイド車、１６：天井部、１７〜２１：装炭口、２２〜２６：装炭口蓋、２７：上昇管、２８：天蓋（上昇管天蓋）、２９：硬質カーボン、３０：押出機側の炉蓋、３１：ガイド車側の炉蓋、３２：押出機側の窯口、３３：押出ラムビーム、３４：ガイド車側の窯口
【図１】
2005306941.tif 000003
【図２】
2005306941.tif 000004