特開 2023-119350 一体成形ブロック、燃焼室ユニット、ブロック保持装置、及び燃焼室設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023119350

(43)【公開日】2023-08-28

(54)【発明の名称】一体成形ブロック、燃焼室ユニット、ブロック保持装置、及び燃焼室設置方法

(51)【国際特許分類】

   C10B 29/00 20060101AFI20230821BHJP

   F27D 1/04 20060101ALI20230821BHJP

   F27D 1/16 20060101ALI20230821BHJP

【ＦＩ】

C10B29/00

F27D1/04 Z

F27D1/16 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022022204

(22)【出願日】2022-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】599090615

【氏名又は名称】株式会社メガテック

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長尾 康平

(72)【発明者】

【氏名】長尾 光剛

(72)【発明者】

【氏名】諏訪 雅寛

(72)【発明者】

【氏名】李 崇基

(72)【発明者】

【氏名】亀村 崇也

(72)【発明者】

【氏名】福島 康雅

【テーマコード（参考）】

4K051

【Ｆターム（参考）】

4K051AA08

4K051AB01

4K051AB03

4K051AB05

4K051EA03

4K051LF04

(57)【要約】

【課題】本発明は、コークス炉を早く安全に低コストで再構築できる一体成形ブロック、燃焼室ユニット、ブロック保持装置、及び燃焼室設置方法を提供することを課題とする。また、本発明は、コークス炉を新規に構築する際に、コークス炉を安全に早く低コストで構築することも課題とする。
【解決手段】コークス炉の燃焼室に用いる一体成形ブロックであって、内部に燃焼空間を備え、第１側面に第１溝を有すると共に、第２側面に第２溝を有し、前記第１溝と前記第２溝に持上部材を差し込むことにより持ち上げることが可能であることを特徴とする一体成形ブロックを用いる。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コークス炉の燃焼室に用いる一体成形ブロックであって、
内部に燃焼空間を備え、
第１側面に第１溝を有すると共に、第２側面に第２溝を有し、
前記第１溝と前記第２溝に持上部材を差し込むことにより持ち上げることが可能である
ことを特徴とする一体成形ブロック。

【請求項2】

前記第１溝の内側は、前記第１側面から一定の距離にあり、前記第２溝の内側は、前記第２側面から一定の距離にある
ことを特徴とする請求項１に記載された一体成形ブロック。

【請求項3】

前記第１側面と前記第２側面は、非平行であり、
前記第１溝の内側と前記第２溝の内側が平行である
ことを特徴とする請求項１に記載された一体成形ブロック。

【請求項4】

少なくとも、前記第１溝と前記第２溝のいずれか一方には、前記燃焼空間と接続した穴開き部が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載された一体成形ブロック。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載された前記一体成形ブロックを含んだブロックを組み合わせて形成した燃焼室ユニット。

【請求項6】

水平方向に延在する第１持上部材及び第２持上部材と、
を備え、
コークス炉における燃焼室を形成する一体成形ブロックの溝に、前記第１持上部材と前記第２持上部材を差し込んで前記一体成形ブロックを持ち上げ可能である
ことを特徴とするブロック保持装置。

【請求項7】

前記第１持上部材と前記第２持上部材は互いに平行である
ことを特徴とする請求項６に記載されたブロック保持装置。

【請求項8】

前記第１持上部材と前記第２持上部材は、互いの位置関係が固定されていることを特徴とする請求項６又は７に記載されたブロック保持装置。

【請求項9】

前記第１持上部材と前記第２持上部材は、互いに接近した接近位置と、互いに離間した離間位置の間を移動可能である特徴とする請求項６又は７に記載されたブロック保持装置。

【請求項10】

一体成形ブロックの第１側面に水平に設けた第１溝と、前記一体成形ブロックの第２側面に水平に設けた第２溝に、ブロック保持装置の第１持上部材と第２持上部材を差し込む装置セット工程、及び前記一体成形ブロックをセットした前記ブロック保持装置をコークス炉の内部へ移動する移動工程と、
前記一体成形ブロックをコークス炉の内部に載置するブロック載置工程と、
前記第１溝及び前記第２溝を埋める溝平坦化工程と、
を備えたことを特徴とするコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項11】

前記装置セット工程は、
前記第１持上部材と前記第２持上部材を前記第１溝と前記第２溝の延在方向に沿ってスライドさせることにより、前記第１持上部材と前記第２持上部材を前記第１溝と前記第２溝に差し込むことを特徴とする請求項１０に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項12】

前記装置セット工程は、
前記第１持上部材と前記第２持上部材を接近させることにより、前記第１持上部材を前記第１溝に差し込み、前記第２持上部材を前記第２溝に差し込むことを特徴とする請求項１０に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項13】

前記一体成形ブロックを含んだユニットを形成するユニット形成工程をさらに有し、
前記装置セット工程では、前記ユニットにおける前記一体成形ブロックの前記第１溝と前記第２溝に前記第１持上部材と前記第２持上部材を差し込み、
前記移動工程では、前記ユニットをセットした前記ブロック保持装置をコークス炉の内部へ移動し、
前記ブロック載置工程では、前記ユニットを順次に前記コークス炉の内部に載置することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項14】

前記装置セット工程では、ユニットを形成していない前記一体成形ブロックの前記第１溝と前記第２溝に前記第１持上部材と前記第２持上部材を差し込み、
前記移動工程では、前記ブロック保持装置の１回の移動でユニットを形成していない前記一体成形ブロックを移動し、
前記ブロック載置工程では、ユニットを形成していない前記一体成形ブロックを順次に前記コークス炉の内部に載置することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項15】

前記ブロック載置工程において、前記コークス炉の炉底の上に設けた設置ベースの上に前記一体成形ブロックを載置することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項16】

前記一体成形ブロックをリフトの上昇台の上に載置する台載置工程をさらに備え、
前記移動工程は、
前記一体成形ブロックが載置された前記上昇台を上昇させることにより前記一体成形ブロックを持ち上げるリフト工程と、
前記リフトの上部に設けた第１横行レールから前記コークス炉の上部に設けた第２横行レールに走行車を移動させて、前記ブロック保持装置を前記コークス炉へ移動させる水平移動工程と、
を有し、
前記装置セット工程では、前記リフト工程と前記水平移動工程の間において、前記第１横行レールに位置する前記走行車に吊り下げられた前記ブロック保持装置の前記第１持上部材と前記第２持上部材を、前記一体成形ブロックの前記第１溝と前記第２溝に差し込むことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【請求項17】

前記装置セット工程は、リフトの上部に設けた第１横行レールに位置する走行車に吊り下げられた前記ブロック保持装置の前記第１持上部材と前記第２持上部材を、前記一体成形ブロックの前記第１溝と前記第２溝に差し込み、
前記移動工程は、
前記ブロック保持装置を前記第１横行レールに位置する走行車の方向へ引き上げるリフト工程と、
前記リフトの上部に設けた前記第１横行レールから前記コークス炉の上部に設けた第２横行レールに前記走行車を移動させて、前記ブロック保持装置を前記コークス炉へ移動させる水平移動工程と、を有することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載されたコークス炉の燃焼室設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コークス炉の燃焼室に用いる一体成形ブロック、一体成形ブロックを含んだブロックを組み合わせて形成した燃焼室ユニット、一体成形ブロックを持ち上げ可能であるブロック保持装置、及びコークス炉の燃焼室設置方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

図１に示すように、コークス炉１では、蓄熱室１１の上方に設けられた炉底１８に耐熱煉瓦１２を積み上げて複数の炉壁１３を構築し、複数の炉壁１３により複数の燃焼室１４と複数の炭化室１５を形成している。図１は、図示しない押出機の側からコークス炉１の一部を見た図であり、両矢印は炉団方向ＳＤを示す。図１において、燃焼室１４は炉壁１３の中に形成され、炭化室１５は２つの炉壁１３の間に形成される。

【0003】

コークス炉１は高熱の苛酷な状況で使用され、使用し続けることにより経年劣化が生じる。経年劣化により炉壁１３に穴が開いた場合には、特許文献１に記載されているように、炉壁表面１３１に溶射層を形成して補修を行うことができる。一方、経年劣化によって炉壁の耐熱煉瓦１２に位置ずれがおき、図２のように炭化室１５の側に張り出しＰが生じることがある。図３は、張り出しＰが生じたコークス炉１の水平断面を示す概念図であり、炭化室１５を構成する２つの炉壁１３を示す。両矢印は炉長方向ＦＤと炉団方向ＳＤを示す。図３では、一つの炉壁１３の耐熱煉瓦１２に位置ずれがおきて、炭化室１５の側に張り出しＰが生じている。このような劣化が生じると、炭化室１５で乾留されたコークスを図３の矢印の方向へ押し出す際に張り出しＰが障害となり、コークスを押し出すことが難しくなる。

【0004】

コークス炉１において、経年劣化により耐熱煉瓦１２の張り出しＰ等が生じた場合には、特許文献１のような溶射層の形成では対応が難しく、耐熱煉瓦１２を積み直して補修する必要がある。その場合には、図４に示すように、複数ある炉壁１３のうち、劣化して位置ずれ等が生じた炉壁１３を解体する。そして、新たに手作業で炉底１８の上に耐熱煉瓦１２を積み上げて、図１に示すような張り出しＰがない新たな炉壁１３を構築する。しかし、炉壁１３を再構築する時であっても、コークス炉１内の他の燃焼室１４と炭化室１５は運用中であり、高温となっている。そして、炉壁１３を再構築する際には、高温の炉壁１３の間に位置する炭化室１５の狭い空間で、耐熱煉瓦１２を手作業で積み上げる必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１３０７８３号公報

【0006】

【特許文献2】国際公開第２０１２／０７８０３６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図４に示す炉底１８の上での作業を軽減するためには、特許文献２のように、燃焼室を形成する炉壁をコークス炉１の外部で作成しておき、炉壁をコークス炉１の内部に運んで設置することが考えられる。しかしながら、燃焼室を形成する炉壁は巨大であり、特許文献２のように炉壁を移動するためには、大型の吊り上げ機を用いなければならない。しかも、図５に示すように、特許文献２における炉壁９の下部には切欠き９１があるため、設置面９２が幅狭になっている。そのため、炉壁９はコークス炉１内に設置する際に安定性が低いという問題がある。さらに、特許文献２の炉壁９をコークス炉１の内部に設置する際には、位置合わせ等のために、狭い炭化室１５の中で大重量の炉壁９の下部にある設置面９２の近傍に作業者を配置しなければならない。

【0008】

本発明は、コークス炉を早く安全に低コストで再構築できる一体成形ブロック、燃焼室ユニット、ブロック保持装置、及び燃焼室設置方法を提供することを課題とする。コークス炉１の外部で作成しておき、炉壁をコークス炉１の内部に運んで設置する炉壁９の安定性や作業者の安全性等については、コークス炉を新規に構築する場合も同様である。本発明は、コークス炉を新規に構築する際に、コークス炉を安全に早く低コストで構築することも課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のコークス炉の燃焼室に用いる一体成形ブロックは、内部に燃焼空間を備え、第１側面に第１溝を有すると共に、第２側面に第２溝を有し、前記第１溝と前記第２溝に持上部材を差し込むことにより持ち上げることが可能である。また、本発明の燃焼室ユニットは、上記の一体成形ブロックを含んだブロックを組み合わせて形成する。さらに、本発明のブロック保持装置は、水平方向に延在する第１持上部材及び第２持上部材と、を備え、コークス炉における燃焼室を形成する一体成形ブロックの溝に、前記第１持上部材と前記第２持上部材を差し込んで前記一体成形ブロックを持ち上げ可能である。また、本発明のコークス炉の燃焼室設置方法は、一体成形ブロックの第１側面に水平に設けた第１溝と、前記一体成形ブロックの第２側面に水平に設けた第２溝に、ブロック保持装置の第１持上部材と第２持上部材を差し込む装置セット工程、及び前記一体成形ブロックをセットした前記ブロック保持装置をコークス炉の内部へ移動する移動工程と、前記一体成形ブロックをコークス炉の内部に載置するブロック載置工程と、前記第１溝及び前記第２溝を埋める溝平坦化工程と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、コークス炉を安全に早く低コストで再構築または新規に構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】押出機の側から見たコークス炉の部分図。

【図2】押出機の側から見た張り出しが生じたコークス炉の部分図。

【図3】張り出しが生じたコークス炉の水平断面部分図。

【図4】押出機の側から見た炉壁を１つ解体したコークス炉の部分図。

【図5】従来の燃焼室ユニットの下部。

【図6】本発明の実施形態における燃焼室ユニットの斜視図。

【図7】図６における太矢印の方向から見た燃焼室ユニット。

【図8】本発明の実施形態におけるブロック保持装置の斜視図。

【図9】図８における太矢印の方向から見たブロック保持装置。

【図10】本発明の実施形態におけるブロック保持装置にセットされた燃焼室ユニットの斜視図。

【図11】図１０における太矢印の方向から見たブロック保持装置にセットされた燃焼室ユニット。

【図12】本発明の実施形態における一体成形ブロックを上方から見た模式図。

【図13】本発明の他の実施形態における一体成形ブロックを上方から見た模式図。

【図14】一体成形ブロックを炉長方向に並べて結合した燃焼室ユニットの実施形態における炉団方向側面図。

【図15】ブロックを上下方向に積層して結合した燃焼室ユニットの実施形態における炉団方向側面図。

【図16】ブロック保持装置により保持する単一の一体成形ブロックの炉団方向側面図。

【図17】ブロック保持装置により保持する単一の一体成形ブロックの炉長方向側面図。

【図18】実施例１における燃焼室設置方法のフロー図。

【図19】炉底に設置ベースを作成したコークス炉の炉長方向側面図。

【図20】実施例１におけるコークス炉と搬入台車の炉団方向側面図。

【図21】実施例１における装置セット工程後のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図22】実施例１における装置セット工程後の搬入台車の炉長方向側面図。

【図23】実施例１におけるリフト工程後のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図24】実施例１における移動工程後のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図25】実施例１における複数の燃焼室ユニットをコークス炉内に設置したときのコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図26】実施例２における装置セット工程の前のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図27】実施例２における装置セット工程の後のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図28】実施例２における複数の燃焼室ユニットをコークス炉内に設置したときのコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図29】実施例３における燃焼室設置方法のフロー図。

【図30】実施例３におけるリフト工程のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図31】実施例３におけるリフト工程の搬入台車の炉長方向からみた断面図。

【図32】実施例３における装置セット工程のコークス炉及び搬入台車の炉団方向側面図。

【図33】実施例４におけるコークス炉及びクレーンの炉団方向側面図。

【図34】実施例４におけるブロック保持装置。

【図35】実施例５における装置セット工程の後のコークス炉及びクレーンの炉団方向側面図。

【図36】実施例５におけるリフト工程後のコークス炉及びクレーンの炉団方向側面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本願では、水平方向に関し、コークス炉でコークスを押し出す方向を炉長方向ＦＤ、炉長方向ＦＤに直交する水平方向を炉団方向ＳＤと記載する。一体成形ブロックや燃焼室ユニットについては、コークス炉に設置した際の方向により炉長方向ＦＤ、炉団方向ＳＤと記載する。垂直方向は上下方向と記載する。図面では、ＦＤと付した両矢印により炉長方向ＦＤを、ＳＤと付した両矢印により炉団方向ＳＤを示す。

【0013】

本実施形態の一体成形ブロックは、耐熱材として溶融シリカ（純度９９質量％以上）を９６～９９質量％、バインダー（リン酸塩および／または酸化カルシウム）を２．５～３．５質量％含有し、残部が不可避的に混入する不純物（以下、不可避的不純物という）からなる混合物を型枠に流し込んで、自然乾燥、強制乾燥を経て、昇温速度１０～２５℃／時で９００～１１００℃の温度範囲まで昇温し、さらに２４時間以上保持した後、室温まで自然冷却することによって、一体的に成形したものである。

【0014】

図６に、本実施形態の一体成形ブロック２を用いた燃焼室ユニット３１の斜視図を示す。燃焼室ユニット３１は、最下部に一体成形ブロック２が２つ用いられ、その上に成形ブロック３１１が設けられている。図７は、燃焼室ユニット３１を炉長方向ＦＤから見た図であり、図６の太矢印の方向から見た図である。図７では、横方向が炉団方向ＳＤとなる。燃焼室ユニット３１における最下部の一体成形ブロック２は、第１側面２１に第１溝２１１を有すると共に、第２側面２２に第２溝２２１を有する。第１溝２１１と第２溝２２１は、略炉長方向ＦＤに延在しており、上下方向で同じ高さに設けられている。第１溝２１１は、第１側面２１を切欠いた溝状の構成であり、上方の第１上側面２１５と下方の第１下側面２１６に分けるように設けられている。また、第２溝２２１は、第２側面２２を切欠いた溝状の構成であり、上方の第２上側面２２５と下方の第２下側面２２６に分けるように設けられている。第１下側面２１６と第２下側面２２６の間隔は第１上側面２１５と第２上側面２２５の間隔と同じである。第１下側面２１６と第２下側面２２６があることにより、図７に示すように設置面２５は炉団方向ＳＤに広く形成される。

【0015】

図６、７に示す本実施形態の燃焼室ユニット３１は、一体成形ブロック２と、炉団方向ＳＤの側面に第１溝２１１や第２溝２２１のような溝がない成形ブロック３１１と、耐熱性モルタルにより形成される。そして、ユニット形成工程において、炉長方向ＦＤに長さの異なる２つの一体成形ブロック２を並べ、その上に、複数の成形ブロック３１１を積み上げている。燃焼室ユニット３１は、一体成形ブロック２と成形ブロック３１１、一体成形ブロック２同士、成形ブロック３１１同士の間に耐熱性モルタルを挟み、互いに隙間なく固定されている。図６、７に示すように、成形ブロック３１１には形状の異なる複数の種類があるが、本願では持ち上げるための溝がないブロックとしてまとめて成形ブロックと記載する。また、一体成形ブロックと持ち上げるための溝のない成形ブロックをまとめて、ブロックと記載する。成形ブロックも、上記した一体成形ブロックと同様の製造方法により製造される。一体成形ブロックと溝のない成形ブロックは共に、一体成形されたブロックである。

【0016】

一体成形ブロック２には、内部に燃焼空間２３が設けられている。燃焼空間２３は、成形ブロック３１１の内部に設けられた燃焼空間（図示せず）と共に、燃焼室ユニット３１の燃焼空間３１２を形成する。そして、炉壁１３を形成した際に、燃焼室ユニット３１の燃焼空間３１２が燃焼室１４を形成する。図６に示す一体成形ブロック２の第１溝２１１と第２溝２２１には、燃焼空間２３及び燃焼空間３１２と外部が接続した穴開き部２３１が形成されている。図６、７に示す燃焼室ユニット３１は、コークス炉１の最上部に設置されるものであり、燃焼室ユニット３１の上部には炉長方向ＦＤに導通する煙道２４を有している。コークス炉１の中部や下部には、煙道２４がない燃焼室ユニット３１を用いる。

【0017】

一体成形ブロック２と成形ブロック３１１、一体成形ブロック２同士、成形ブロック３１１同士を固定するために挟んだ耐熱性モルタルは、ユニット形成工程の際に燃焼室ユニット３１の外方と内方に膨出する。外方に膨出した耐熱性モルタルは、凸部を形成しないように外方から均されて成型される。一方、内方に膨出した耐熱性モルタルは、燃焼空間２３の中を燃焼室１４の最下部まで落下する。コークス炉１の最下部に設置する燃焼室ユニット３１では、燃焼空間２３の中を落下した耐熱性モルタルが、穴開き部２３１から作業者により掻き出される。

【0018】

このように、穴開き部２３１は、炉壁１３の内部における不要な耐熱性モルタルを掻き出すために用いられる。そのため、燃焼室ユニット３１を複数段積み上げる場合は、最下部に位置する燃焼室ユニット３１に穴開き部２３１が設けられれば、その上の燃焼室ユニット３１には、第１溝２１１や第２溝２２１に穴開き部２３１が設けられなくてもよい。また、穴開き部２３１は、第１溝２１１と第２溝２２１のいずれか一方に設けられればよい。以上のように、耐熱性モルタルを掻き出す必要のない第１溝２１１や第２溝２２１には、穴開き部２３１を備えていてもよいが、備えていなくてもよい。

【0019】

燃焼室ユニット３１は第１溝２１１と第２溝２２１を有するが、燃焼室ユニット３１により炉壁１３をコークス炉１に設置する最終段階では、溝平坦化工程により炉壁表面１３１を略平坦にする。溝平坦化工程では、第１溝２１１と第２溝２２１に耐熱煉瓦（図示せず）が埋め込まれ、耐熱性モルタルにより固定される。これにより、穴開き部２３１が塞がれると共に、炭化室１５に面する炉壁１３の側面である炉壁表面１３１は、略平坦に形成される。

【0020】

図６、７に示した燃焼室ユニット３１は、ブロック保持装置により持ち上げられてコークス炉１の内部に設置される。図８は、燃焼室ユニット３１を持ち上げるためのブロック保持装置４１の斜視図である。また、図９は、ブロック保持装置４１を炉長方向ＦＤから見た図であり、図８の太矢印の方向から見た図である。ブロック保持装置４１は、フレーム４１３が、上下方向に延在する複数の棒状体と炉長方向ＦＤに延在する複数の棒状体により、炉長方向ＦＤと下方に開いた箱状に形成されている。そして、フレーム４１３の下部内側に、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２が突出している。

【0021】

本実施形態のブロック保持装置４１における第１持上部材４１１と第２持上部材４１２は、炉長方向ＦＤに長く延在する直方体の形状を有する。第１持上部材４１１の上下幅は、図７に示す一体成形ブロック２における第１溝２１１の上面である第１溝上面２１２と、下面である第１溝下面２１３の間隔より小さい。また、第２持上部材４１２の上下幅は第１持上部材４１１と同じであり、同様に第２溝２２１の上面である第２溝上面２２２と下面である第２溝下面２２３の間隔より小さい。そして、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２の炉団方向ＳＤの間隔は、図７に示す一体成形ブロック２における第１側面２１と第２側面２２の間隔よりも狭く、第１溝内面２１４と、第２溝内面２２４との間隔より広い。これにより、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２は、それぞれ第１溝２１１と第２溝２２１に入り込むことができる。ブロック保持装置４１では、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２は、フレーム４１３により互いの位置関係が離れないように固定されている。

【0022】

燃焼室ユニット３１を持ち上げる際には、ブロック保持装置４１を燃焼室ユニット３１にセットする。まず、図６、７に示すブロック保持装置４１を、図８、９に示す燃焼室ユニット３１の炉長方向ＦＤの側に配置する。そして、装置セット工程において、ブロック保持装置４１を炉長方向ＦＤに水平移動させて、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２を第１溝２１１と第２溝２２１の延在方向に沿ってスライドさせる。これにより、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２を第１溝２１１と第２溝２２１に差し込んでセットが行われる。燃焼室ユニット３１にブロック保持装置４１をセットした状態の斜視図を図１０に、炉長方向ＦＤである図１０の太矢印の方向から見た図を図１１に示す。図１０、１１に示すように、装置セット工程の後では、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２がそれぞれ第１溝２１１と第２溝２２１に入り込んでおり、ブロック保持装置４１に燃焼室ユニット３１がセットされた状態となる。

【0023】

移動工程におけるリフト工程等では、ブロック保持装置４１を持ち上げることにより、図１１の位置関係で第１持上部材４１１の上面が第１溝上面２１２を押し上げ、第２持上部材４１２の上面が第２溝上面２２２を押し上げて、燃焼室ユニット３１が持ち上げられる。そして、移動工程の後のブロック載置工程で、燃焼室ユニット３１はコークス炉１の内部における所定の位置に下ろされ、ブロック保持装置４１を水平移動して第１持上部材４１１と第２持上部材４１２抜くことによりセットを解除する。ブロック保持装置４１は、燃焼室ユニット３１の最下部に位置する一体成形ブロック２を持ち上げるため、燃焼室ユニット３１は耐熱性モルタルの部分で分解することなく、持ち上げられて移動することができる。

【0024】

燃焼室ユニット３１では、図５に示した従来における炉壁９の設置面９２と異なり、図１１に示すように、第１下側面２１６と第２下側面２２６の存在により、設置面２５が炉団方向ＳＤに広く形成されている。最下部に設けた一体成形ブロック２の設置面２５が幅広に形成されているため、燃焼室ユニット３１は安定して設置される。また、複数の燃焼室ユニット３１を移動して載置することにより炉壁１３が設置されるため、ブロック保持装置４１や持ち上げるためのクレーン等を、炉壁１３を一度に移動する場合と比べて小さいものとすることができる。燃焼室ユニット３１は特許文献２の炉壁９と比べて軽くて小さく、載置する際の位置合わせも安全で容易に行うことができる。

【0025】

ところで、図１に示すコークス炉１の炭化室１５は、コークスを押し出すためにコークスサイド側であるコークス出口側Ｅが拡がるように形成されている。炭化室１５の両壁は炉壁１３により形成されているため、炉壁１３は逆にコークスサイド側で狭くなるようにテーパー状に形成される。そして、炉壁１３を構成する図６、７に示した燃焼室ユニット３１も、コークスサイド側に対応する向きが幅狭のテーパー状に形成される。燃焼室ユニット３１の構成要素である一体成形ブロック２も同様である。

【0026】

図１２は、本実施形態の一体成形ブロック２を上方から見た模式図である。燃焼空間２３は記載を省略している。点線は、一体成形ブロック２における第１溝内面２１４と第２溝内面２２４の位置を示す。図１２では、第１側面２１から第１溝内面２１４までの溝深さａは、炉長方向ＦＤの全体にわたって同じである。このことは、第２側面２２から第２溝内面２２４までの溝深さａについても同様である。一体成形ブロック２の第１溝２１１の内側である第１溝内面２１４は第１側面２１から一定の距離にあり、第２溝２２１の内側である第２溝内面２２４は第２側面２２から一定の距離にある。一方、第１溝内面２１４から第２溝内面２２４までの幅は、図１２の溝部厚ｂ１、ｂ２のように、コークス出口側Ｅとその反対側で異なっている。

【0027】

このことは、一体成形ブロック２を用いる図６、７に示した燃焼室ユニット３１についても同様である。本実施形態の燃焼室ユニット３１では、接続した時に第１側面２１と第２側面２２が平面となり、第１溝内面２１４と第２溝内面２２４が直線的になる２つの一体成形ブロック２を使用する。

【0028】

図１２に示した一体成形ブロック２では、溝深さａを一定としたことにより、第１溝２１１を形成する際には第１側面２１を基準とすることができ、第２溝２２１を形成する際には第２側面２２を基準とすることができる。そのため、一体成形ブロック２の製造が容易である。

【0029】

ところで、図８、９に示したブロック保持装置４１の第１持上部材４１１と第２持上部材４１２は、炉長方向ＦＤの全体にわたって炉団方向ＳＤに同じ間隔となるように設けられる。したがって、図１２のコークス出口側Ｅでは、その反対側よりも第１溝上面２１２が第１持上部材４１１に持ち上げられる幅は狭くなる。第２溝上面２２２と第２持上部材４１２についても同様である。しかし、一体成形ブロック２とブロック保持装置４１は、持ち上げの際に作用する力に構造的に耐えうるように、一体成形ブロック２の溝深さａやブロック保持装置４１の第１持上部材４１１と第２持上部材４１２等が設計される。そのため、燃焼室ユニット３１をブロック保持装置４１にセットして、安全に移動させることができる。

【0030】

図１３は、他の実施形態に係る一体成形ブロック５を上方から見た模式図である。図１２と同様に燃焼空間は記載を省略している。点線は、一体成形ブロック５における第１溝内面５１４と第２溝内面５２４の位置を示す。一体成形ブロック５は、第１側面５１と第２側面５２が非平行であり、第１溝５１１の内側である第１溝内面５１４と第２溝５２１の内側である第２溝内面５２４が平行である。図１３に示すように、溝部厚ｂは、炉長方向ＦＤの全体にわたって同じである。一方、第１側面５１から第１溝内面５１４までの深さ、第２側面５２から第２溝内面５２４までの深さは、図１３に示す溝深さａ１、ａ２のようにコークス出口側Ｅとその反対側で幅が異なっている。

【0031】

このことは、図６、７に示した燃焼室ユニット３１の一体成形ブロック２を、図１３の一体成形ブロック５とした燃焼室ユニット３２（図示せず）についても同様である。一体成形ブロック５を複数並べて用いる燃焼室ユニット３２は、溝部厚ｂが同じであると共に、接続した時に第１側面５１と第２側面５２が平面となる複数の一体成形ブロック５を使用する。

【0032】

このような一体成形ブロック５や燃焼室ユニット３２を用いると、ブロック保持装置４１における第１持上部材４１１の内側と第１溝内面５１４との間を一定の狭い間隔とすることができる。これは、第２持上部材４１２の内側と第２溝内面５２４の間についても同様である。そのため、第１持上部材４１１と第２持上部材４１２は、第１溝５１１及び第２溝５２１の中で炉団方向ＳＤにずれることなく、安定した一体成形ブロック５及び燃焼室ユニット３２の保持を行うことができる。

【0033】

燃焼室ユニット３２と、図６、７、１０に示す燃焼室ユニット３１は、炉長方向ＦＤと上下方向に一体成形ブロック５、２とブロックを耐熱性モルタルで結合したものである。しかしながら、図１４のように、一体成形ブロック２、５を炉長方向ＦＤのみに耐熱性モルタルで結合して燃焼室ユニット３３を形成してもよい。また、図１５のように、一体成形ブロック２、５の上に、持ち上げるための溝がない成形ブロック３４１を重ねて、上下方向のみに耐熱性モルタルで結合して燃焼室ユニット３４を形成してもよい。さらに、一体成形ブロック２または一体成形ブロック５を他のブロック等と組み合わせることなく、単独でブロック保持装置４１により持ち上げられるようにしてもよい。この場合、図１６、１７のように、燃焼室ユニット３１と同程度に大きく成形した一体成形ブロック２、５を用いてもよい。

【0034】

次に、一体成形ブロック２を用いた燃焼室ユニットにより炉壁を形成し、図１のようなコークス炉１の燃焼室１４を設置する燃焼室設置方法に関して、いくつかの実施例を記載する。

【実施例0035】

実施例１は、経年劣化したコークス炉１を再構築する例である。実施例１では、図２０～２５に示す上下方向に大きな燃焼室ユニット３５を用いる。図１８に実施例１の燃焼室設置方法のフロー図を示す。まず、図２の状態のコークス炉１から経年劣化した古い炉壁１３とその上の天井部１７を解体して図４の状態とする（ステップＳ１）。そして、図１９に示すように炉底１８に設置ベース１９を作成し、第２横行レール１６を、コークス炉１の天井部１７があった位置に炉長方向ＦＤに延在させて設置する（ステップＳ２）。図４に示した炉壁１３を解体したコークス炉１では、新たな炉壁１３を設置する前に炉底１８の凹凸を平坦化する必要がある。そのため、図１９に示すように、炉底１８に耐熱煉瓦を並べて耐熱性モルタルにより接着し、設置ベース１９を作成する。また、第２横行レール１６の設置位置は、燃焼室１４を内部に有する炉壁１３を新たに設置する構築位置の上部である。

【0036】

実施例１では、ユニット形成工程において、後述する図２０～２５の搬入台車６における可動ベース６７の上に一体成形ブロック２を並べて設置し、その上に溝のない成形ブロック３５１（図示せず）を積み上げて耐熱性モルタルで固定して、組み上げて燃焼室ユニット３５を形成する（ステップＳ３）。搬入台車６は、押出機（図示せず）が移動するレールＭＲの上を移動することができる。炉壁１３の再構築を行う場合は、コークス炉１は稼働中である。そのため、押出機によるコークスの押し出し作業に影響しないように、ユニット形成工程では、搬入台車６をコークス炉１の側方のレールＭＲ上に位置させ、燃焼室ユニット３５の形成が行われる。この時、台車フレーム６１の中で、炉団方向ＳＤに並べて２つの可動ベース６７の上に１つずつ燃焼室ユニット３５が形成される。

【0037】

ユニット形成工程が終了すると、レールＭＲの上で搬入台車６を移動させ、搬入台車６を炉壁１３の構築位置に移動する（ステップＳ４）。図２０には、炉壁１３の構築位置に対応した位置に移動した搬入台車６を記載している。図２０の状態では、２つの燃焼室ユニット３５が搬入台車６に搭載されているが、図面を見やすくするため１つ目の燃焼室ユニット３５のみ記載し２つ目の燃焼室ユニット３５の記載を省略する。後述の図２１、２３、２４も同様に他方の燃焼室ユニット３５の記載を省略する。図２０に示す構築位置では、炉壁１３と天井部１７が解体されて取り去られ、第２横行レール１６が設置されている。搬入台車６は、台車フレーム６１の下に車輪６２が設けられており、押出機（図示せず）のレールＭＲの上を、炉長方向ＦＤに直交する炉団方向ＳＤに移動することができる。そして、ステップＳ４で燃焼室ユニット３５を形成した位置から、炉壁１３の構築位置まで移動させている。また、台車フレーム６１の上部には、炉長方向ＦＤに延在して第１横行レール６３が設けられている。第１横行レール６３には走行車６４が炉長方向ＦＤへ移動可能に設けられており、複数の走行車６４はワイヤ６５でブロック保持装置４２に接続している。

【0038】

搬入台車６を炉壁１３の構築位置に移動した後、図２１の上部に示すように、搬入台車６の上部に設置した第１横行レール６３を、コークス炉１の上部に設置した第２横行レール１６と、接続レール６６により接続する（ステップＳ５）。

【0039】

次の装置セット工程においては、ブロック保持装置４２を燃焼室ユニット３１の側方から、炉長方向ＦＤに水平移動させる。水平移動は、ブロック保持装置４２が吊り下げられている走行車６４を移動することにより行われる。そして、ブロック保持装置４２の第１持上部材４２１（図示せず）と第２持上部材４２２（図示せず）を燃焼室ユニット３５の一体成形ブロック２における第１溝２１１と第２溝２２１の延在方向に沿ってスライドさせる。これにより、第１持上部材４２１と第２持上部材４２２を第１溝２１１と第２溝２２１に差し込んでセットする（ステップＳ６）。

【0040】

図２１は、装置セット工程が終了した状態を示す。また、図２２は、この時の搬入台車６と燃焼室ユニット３５の炉長方向側面図を示す。図２２では、ユニット形成工程で形成された２つの燃焼室ユニット３５を台車フレーム６１の中に記載している。１つ目の燃焼室ユニット３５は、前述のユニット形成工程において、炉団方向ＳＤで搬入台車６の中心で形成され、２つ目の燃焼室ユニット３５はその側方で形成される。図２２に示すように、ブロック保持装置４２を吊す走行車６４は、炉団方向ＳＤの中心で２本の第１横行レール６３から懸下されて走行する。各々の走行車６４からは、２本のワイヤ６５が吊り下げられ、ブロック保持装置４２に繋がっている。ブロック保持装置４２は、炉長方向ＦＤにスライドすることにより燃焼室ユニット３５にセット可能であり、ブロック保持装置４１と同様のスライド型のブロック保持装置である。

【0041】

次の移動工程におけるリフト工程では、走行車６４から下がるワイヤ６５によりブロック保持装置４２を吊り上げる（ステップＳ７）。図２３は、リフト工程が終了した状態を示す。そして、移動工程における水平移動工程により、図２４に示すように走行車６４を第１横行レール６３から第２横行レール１６へ移動して、燃焼室ユニット３５をコークス炉１の内部に運び込む（ステップＳ８）。次のブロック載置工程では、ワイヤ６５を弛めてブロック保持装置４２を下げ、燃焼室ユニット３５を図１９、２４に示す設置ベース１９の上に下ろす。この時、設置ベース１９の接続面には耐熱性モルタルが塗られている。燃焼室ユニット３５を載置すると耐熱性モルタルは外側に膨出するが、均しを行って炉壁１３の表面を整える。そして、走行車６４を搬入台車６の側へ移動することによって、ブロック保持装置４２を炉長方向ＦＤへ抜き去ることにより、燃焼室ユニット３５を載置する（ステップＳ９）。

【0042】

図２２に示した２つの燃焼室ユニット３５の各々は、炉団方向ＳＤに移動する可動ベース６７に載置されている。図２２の中央に示した１つ目の燃焼室ユニット３５がコークス炉１の内部に設置されると、可動ベース６７の移動により左側に示した２つ目の燃焼室ユニット３５を炉団方向ＳＤで搬入台車６の中心に移動する（ステップＳ１０）。さらに、ステップＳ６の装置セット工程でブロック保持装置４２にセットし、ステップＳ７～ステップＳ８により燃焼室ユニット３５をコークス炉１の内部に設置する。

【0043】

以上に示したステップＳ３からステップＳ１０の工程を繰り返すことにより、ブロック載置工程で燃焼室ユニット３５を順次にコークス炉１の内部に載置して、図２５に示すように複数の燃焼室ユニット３５をコークス炉１内に設置する。燃焼室ユニット３５の設置固定には耐熱性モルタルを利用する。また、燃焼室ユニット３５の内側で燃焼空間３５２（図示せず）から落下した耐熱性モルタルは、作業者が穴開き部３５３から掻き出して取り去る（ステップＳ１１）。その後、溝平坦化工程により、一体成形ブロック２の第１溝２１１と第２溝２２１を耐熱煉瓦と耐熱性モルタルにより埋めて平坦化すると共に、天井部１７を設置する（ステップＳ１２）。平坦化の際、第１溝２１１と第２溝２２１は設置面２５よりも十分に高い位置にあるため、炭化室１５という狭い作業空間においても効率よく溝平坦化工程の作業を行うことができる。

【0044】

また、実施例１では、ユニット形成工程において、コークス炉１の側方に位置した搬入台車６で２つの燃焼室ユニット３５を形成する。そして、搬入台車６を炉壁１３の構築位置に移動してから２つの燃焼室ユニット３５をコークス炉１の内部に設置する。その後、搬入台車６を再びコークス炉１の側方に移動させて２つの燃焼室ユニット３５を形成する。このように複数のユニットを形成してコークス炉１内に設置する作業を繰り返すことにより、炉壁１３を構築する作業の効率化を図ることができる。

【実施例0045】

実施例２では、図２６～２８に示す炉長方向ＦＤに長く、上下方向に短い燃焼室ユニット３６とブロック保持装置４３を用いる。燃焼室ユニット３６は、一体成形ブロック２と、第１溝２１１や第２溝２２１のような溝がない成形ブロック３６１（図示せず）により形成されている。ブロック保持装置４３は、ブロック保持装置４１、４２と同様のスライド型のブロック保持装置である。実施例２においても、ユニット形成工程において、台車フレーム６１の中に一体成形ブロック２を並べて設置し、その上に溝のない成形ブロック３６１を積み上げて耐熱性モルタルで固定して、２つの燃焼室ユニット３６を組み上げて形成する。２つの燃焼室ユニット３６は炉団方向ＳＤに並べて形成されるが、図２６、２７でも１つ目の燃焼室ユニット３６のみを記載し、２つ目の燃焼室ユニット３６の記載を省略する。

【0046】

図２６は、装置セット工程の前における搬入台車６と燃焼室ユニット３６を示す。実施例２のユニット形成工程でも、燃焼室ユニット３６は台車フレーム６１の中で可動ベース６８の上に形成される。実施例２の装置セット工程では、実施例１と同様に、図２６に示すように炉長方向ＦＤの側方からブロック保持装置４３をスライドさせる。そして、第１持上部材４３１（図示せず）、第２持上部材４３２（図示せず）を燃焼室ユニット３６の溝に差し込んでセットする。装置セット工程が終了すると、図２７のセット状態となる。そして、実施例１と同様にユニット形成工程、装置セット工程、移動工程のリフト工程と水平移動工程、ブロック載置工程を繰り返すことにより、燃焼室ユニット３６をコークス炉１の内部に積み上げる。

【0047】

実施例２では、実施例１と異なり、図２８のように上下方向に短く炉長方向ＦＤに長い燃焼室ユニット３６を、互い違いになるように積み上げて炉壁１３を形成する。実施例２では、実施例１と同様に、可動ベース６８を用いて、搬入台車６における燃焼室ユニット３６の炉団方向ＳＤへの移動を行う。また、実施例１と同様に、均しや耐熱性モルタルの穴開き部２３１からの掻き出し、第１溝２１１及び第２溝２２１を埋める溝平坦化工程を行う。燃焼室設置方法のフロー図は実施例１の図１８と同様であるが、実施例２では、燃焼室ユニット３６の上に他の燃焼室ユニット３６を載置する。実施例２では、燃焼室ユニット３６を、互い違いになるように積み上げて炉壁１３を形成するため、燃焼室ユニット３６同士を炉長方向ＦＤに接続する位置が互い違いになり、炉壁１３の強度を高めることができる。