JPH0589437U - コークス炉炉頂の耐火物構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コークス炉炉頂部の炉上煉瓦や断熱煉瓦の気
孔部あるいは母材組織へのコールタール等の浸透を防止
する。 【構成】 定形耐火物または不定形耐火物で構築されて
いるコークス炉炉頂耐火物構造において、炭化室１およ
び燃焼室の天井煉瓦３と炉頂耐火物間にステンレス鋼の
箔６を介在せしめてなるコークス炉炉頂の耐火物構造。 【効果】 炉上煉瓦の浮上り、装入口座金の浮上り、炉
締めタイロッドの折損や腐食、タール固着が解消され、
炉頂煉瓦積替え補修費を低減できると共に、炉頂煉瓦部
の熱伝導率低下による炉頂部からの放散熱の低減、炉上
作業環境の改善を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、定形耐火物または不定形耐火物で構築されているコークス炉炉頂 の耐火物構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にコークス炉は、ケイ石煉瓦、粘土質煉瓦を主体とし、少量の断熱煉瓦、 赤煉瓦により構築されており、炉体側面のバックステーを上下のクロスタイロッ ドによって弾力的に締付け保持されている。そして稼働を開始すると３０〜４０ 年という寿命が要求される。 コークス炉の炉頂部は、炭化室天井部ならびに燃焼室天井部の上部に位置し、 煉瓦厚み１．０ｍ〜１．３ｍで、炉頂部表面は大気に接して冷却されるため６０ ℃程度であるが、深部は炭化室ならびに燃焼室からの伝熱によって８００〜９０ ０℃の高温となっている。 また、降雨、降雪等の気象条件やコークス炉の稼働率に起因する温度変化等の 影響を受ける。

【０００３】 このため、炉頂部を構成する耐火物は、膨脹、収縮を繰返すという劣悪な条件 に晒されている。一般的なコークス炉の炭化室天井部の天井煉瓦は、装入口に近 い部分では石炭装入時およびカーボン焼き落し時の装入蓋の開放等により温度変 化が激しいので粘土質煉瓦が使用され、それ以外の部分はケイ石煉瓦が使用され ており、異なる煉瓦の組合せとなっている。 そのため、天井煉瓦の目地は、炭化室内の温度変化や、異なる煉瓦の組合せに よる熱膨脹率の差（粘土質煉瓦０．５〜０．６％、ケイ石煉瓦１．１〜１．２％ 、１０００℃に於て）によって、目地開きを生じる。 また、天井煉瓦の上部は、断熱煉瓦が一部使用されているが、安価な赤煉瓦を 主体として使用し、目地部はモルタルを充填して接着している。このため、炉頂 耐火物を構成する炉上煉瓦や断熱煉瓦の強度が低下し、かつ、温度変化による膨 脹、収縮の繰返しによる割れや圧壊等の損傷を生じ、しかも周囲の目地も同様に 目地開きや破損が生じ、炭化室からのガス洩れの原因となっている。

【０００４】 また、炉上煉瓦や断熱煉瓦自体は気孔率が高く、緻密性が低いため、漏洩ガス 中に含まれるコールタール等が気孔部あるいは母材組織に深く浸透し、その結果 熱膨脹率、熱伝導率が上昇して炉頂部の煉瓦の浮上り、装入口座金の浮上り等の 炉頂部の損傷が発生する。 同様に熱伝導率上昇による炉頂表面からの放散熱の増加は、乾留熱量の増加、 炉上煉瓦表面温度の１００℃以上への上昇による作業環境の悪化、さらに漏洩ガ スの炉頂表面からの大気中への流出や、燃焼室への流入による不完全燃焼によっ て、煙突からの黒煙放散などの公害原因ともなっており、炉頂部へのガス洩れを 防止することは、コークス炉の安定操業、公害防止面からも重要事項である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このため、従来から炉頂部煉瓦の浮上りや、装入口座金の浮上りあるいは炉頂 部からのガス洩れが発生した場合には、炉頂部煉瓦を一部あるいは天井煉瓦近く まで解体し、煉瓦の積替えを行っている。しかしながら、煉瓦の積替え部は、数 年で再び炉頂部煉瓦の浮上りや、装入口座金の浮上りあるいは炉頂部からのガス 洩れが発生し、十分満足できる結果は得られない。

【０００６】 この考案の目的は、コークス炉炉頂部の炉上煉瓦や断熱煉瓦の気孔部あるいは 母材組織へのコールタール等の浸透を防止できるコークス炉炉頂の耐火物構造を 提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは、上記目的を達成すべく種々検討を重ねた。その結果、炭化室お よび燃焼室の天井煉瓦と炉頂耐火物を構成する断熱煉瓦および炉上煉瓦との間に 、高温に耐える低気孔率の箔を介在せしめてシールし、煉瓦の目地切れ部分から の漏洩ガスの浸入を防止するのが有効であるとの結論に至り、この考案に到達し た。

【０００８】 すなわちこの考案は、定形耐火物または不定形耐火物で構築されているコーク ス炉炉頂耐火物構造において、炭化室および燃焼室の天井煉瓦と炉頂耐火物間に ステンレス鋼の箔を介在せしめたことを特徴とするコークス炉炉頂の耐火物構造 である。

【０００９】

【作用】

この考案においては、炭化室および燃焼室の天井煉瓦と炉頂耐火物間にステン レス鋼の箔を介在せしめたから、炭化室および燃焼室の天井煉瓦に目地切れや亀 裂が発生し、炭化室からコークス炉ガスが漏洩したとしても、炭化室および燃焼 室の天井煉瓦と炉頂耐火物間は、介在せしめたステンレス鋼の箔によってシール されているから、炉頂耐火物中へのコークス炉ガスの浸入が防止され、炉頂耐火 物を構成する断熱煉瓦や炉上煉瓦の気孔内へのコールタールの浸透が防止される 。 この結果、断熱煉瓦や炉上煉瓦の熱伝導率の上昇による炉頂煉瓦表面温度の高 温化が防止でき、低い温度を長期に亘り維持することができる。また、炉頂部の 煉瓦の浮上り、装入口座金の浮上り等の炉頂部の損傷を防止することができる。

【００１０】 この考案における炭化室および燃焼室の天井煉瓦と炉頂耐火物間に介在せしめ るステンレス鋼の箔は、炭化室および燃焼室の天井煉瓦の上部の約５００℃程度 の温度域の部位に、ステンレス鋼の箔を敷きつめ、その上に断熱煉瓦および炉頂 煉瓦を積み付ければよい。 この場合において、ステンレス鋼の箔は、コークス炉炉体煉瓦を締付けている クロスタイロッドの下部に介在せしめることによって、クロスタイロッドの異常 高温による切損や腐食、タール固着等を抑制することができる。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 以下にこの考案の詳細を実施の一例を示す図１に基いて説明する。図１はこの 考案のコークス炉炉頂の耐火物構造の要部を示す縦断面図である。 図１において、１は炭化室、２は燃焼室上部のフリュー孔、３は炭化室１のケ イ石煉瓦からなる天井煉瓦、４は天井煉瓦の上に積付けた赤煉瓦、５はフリュー 孔２の土管煉瓦、６は赤煉瓦４および土管煉瓦５の上面に敷きつめたステンレス 鋼の箔、７はステンレス鋼の箔６の上面に積付けた断熱煉瓦、８は断熱煉瓦７の 上に敷きつめ炉頂煉瓦である。そして、天井煉瓦３の目地切れ、亀裂発生等によ って炭化室１からコークス炉ガスが漏洩した場合は、ステンレス鋼の箔６によっ てシールされ、コークス炉ガスの断熱煉瓦７や炉頂煉瓦８部分への浸入が防止で きるよう構成する。なお、９は炉長方向のクロスタイロッドである。

【００１２】 上記のとおり構成したから、炭化室１の天井煉瓦３に目地切れや亀裂が発生し 、炭化室１からコークス炉ガスが漏洩して天井煉瓦３上部の赤煉瓦４内に浸入し たとしても、赤煉瓦４の上面は、敷きつめたステンレス鋼の箔６によってシール されているから、漏洩したコークス炉ガスの断熱煉瓦７や炉頂煉瓦８部分への浸 入が防止される。 この結果、断熱煉瓦７や炉上煉瓦８の気孔内へのコールタールの浸透が防止さ れ、断熱煉瓦７や炉上煉瓦８の熱伝導率の上昇による炉頂煉瓦表面温度の高温化 を防止して低い温度を長期に亘り維持することができる。また、炉上煉瓦８の浮 上り、装入口座金の浮上り等の炉頂部の損傷を防止することができる。

【００１３】 実施例２ 炉高６０００ｍｍ、炉長１５５６０ｍｍ、炉幅４５０ｍｍのコークス炉におい て、炉頂煉瓦の積替えに際して実施例１で説明したとおり、厚さ０．１ｍｍのス テンレス鋼の箔を図１の赤煉瓦上面に敷きつめ、積替えしない煉瓦との境界にも ステンレス鋼の箔を介在せしめてシールした本考案の場合と、ステンレス鋼の箔 を使用しないで従来同様積替えた比較例の場合のそれぞれについて、積替えて１ 年経過後の断熱煉瓦の熱伝導率と炉上煉瓦の熱膨張率を測定した。その結果を表 １に示す。また、炉頂の煉瓦表面温度を測定した。その結果を表２に示す。なお 、熱伝導率と熱膨張率は、いずれも５００℃での測定値である。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】 表１に示すとおり、ステンレス鋼の箔を使用しなかった比較例の場合は、断熱 煉瓦にコールタールが浸透し、ステンレス鋼の箔でシールした本考案の場合に比 較し、熱伝導率が１１倍に上昇し、断熱効果がほとんど無くなっている。また、 炉上煉瓦の熱膨張率も８％高くなっていた。 さらに表２に示すとおり、炉上煉瓦表面温度は、本考案の６２℃に対し、比較 例の場合は１０５℃で、約４０℃の差が生じていた。

【００１７】

【考案の効果】

以上述べたとおり、この考案によれば、炉頂煉瓦部へのコークス炉ガスの漏洩 によるコールタールの浸透が防止でき、炉上煉瓦の浮上り、装入口座金の浮上り 、炉締めタイロッドの折損や腐食、タール固着が解消され、炉頂煉瓦積替え補修 費を低減できると共に、炉体延命を図ることができる。 しかも、炉頂煉瓦部の熱伝導率低下による炉頂部からの放散熱の低減、炉上作 業環境の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のコークス炉炉頂の耐火物構造の要部
を示す縦断面図である。

【符号の説明】 １ 炭化室 ２ フリュー孔 ３ 天井煉瓦 ４ 赤煉瓦 ５ 土管煉瓦 ６ ステンレス鋼の箔 ７ 断熱煉瓦 ８ 炉上煉瓦 ９ クロスタイロッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 定形耐火物または不定形耐火物で構築さ
   れているコークス炉炉頂耐火物構造において、炭化室お
   よび燃焼室の天井煉瓦と炉頂耐火物間にステンレス鋼の
   箔を介在せしめたことを特徴とするコークス炉炉頂の耐
   火物構造。