专利名称：焦炉修补方法及修补砖搬入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及室炉式焦炉的修补方法。也就是说，是对焦炉炉口的燃烧室已损坏的墙体高效率地进行修补的方法，它涉及焦炉墙体的砖更换方法，砖修补时的炉内绝热方法以及向焦炉搬砖的砖搬入装置。特别是涉及像卡尔斯蒂尔式焦炉那样的、燃烧室的砖结构具有复杂形状的焦炉也适用的焦炉修补方法。
一般说来，焦炉如
图1所示，下部具有蓄热室9，在其上部，炭化室2与燃烧室4交错配列而形成炉组。由在焦炉上行驶的装煤车51装进炭化室2内的煤，受到来自两侧的燃烧室4的热量而被干馏。炭化室2的门8打开后，经过干馏的煤即焦炭便被推焦机52推出，经过拦焦车54，然后用熄焦车53输送到赤热焦炭熄焦设备(未图示)内。
蓄热室9和燃烧室4是用耐火砖砌筑成的。在它们内部形成有气体燃料及空气通道，以及气体燃料与空气混合、燃烧所产生的燃烧废气的通道。特别是，燃烧室4的构造是将砖组合起来而形成这些通道。燃烧室4的外壁成为相邻的炭化室2的炉墙砖。也就是说，炭化室2是被相邻的2个燃烧室4的外墙和推焦机52一侧的门8以及拦焦车54一侧的门10包围起来的空间。
为了使炭化室2内的煤变成质量均匀的焦炭，必须尽量使炭化室2内的温度均匀分布。为此，蓄热室9内和燃烧室4内的气体燃烧和空气的通道、以及燃烧废气通道的构造有各种型式。
图2是表示在燃烧室上部设有水平火道的2分割型焦炉的一例、即卡尔斯蒂尔式焦炉燃烧室的轴测剖面图。在2分割型的炉子上，燃烧室4及蓄热室9被分割成推焦机设置侧(机械侧下称M／S)17和拦焦车设置侧(焦侧下称C／S)16，由燃烧室4上部的水平火道14将它们连接起来。另外，将M／S与C／S连接起来的方向被称作炉子长度方向、用箭头18表示，燃烧室、炭化室并列的方向称作炉子宽度方向、用箭头19表示。
从C／S的蓄热室9的下方供给的气体燃料61和燃烧用空气62，分别在蓄热室9内的通道内流动、被预热，然后在燃烧室4内流动。燃烧室4内以多段方式形成开口部，这些开口部从气体燃料通道及空气通道朝向被称作火道(flue)11的火道。气体燃料通道的开口部叫作气体燃料入口(gas port)，空气通道的开口部叫作空气入口。气体燃料61及空气62在火道(flue)11内混合而使气体燃料燃烧。燃烧室内的气体燃料通道及空气通道均称作多段燃烧器管道(burner duct)。在火道(flue)11内产生的燃烧废气，在火道(flue)11上部的水平火道14内合流，流向炉子长度方向，然后到达燃烧室M／S。燃烧废气从M／S上部水平火道14倒流到火道(flue)11内，从气体燃料入口、空气入口倒流到多段燃烧器管道12内，通过蓄热室9内部，然后从烟囱20排出。像这样燃烧20—30分钟之后，便反向运转，即从M／S一侧供气体燃料61和空气62，燃烧废气流向C／S，然后排放。通过这样反复交替地进行燃烧，使燃烧室内的C／S、M／S的温度均匀分布。
像上述那样，在焦炉上进行尽量使整个焦炉的温度均匀分布的操作。但是，在将生产的焦炭向炉外排出时，如上所述，要将两侧的门打开，用推焦机将焦炭推出。这样，空气便会流入炉内，门附近的炉墙温度会急剧上升、下降。而且，炭化室的炉墙也避免不了推出的焦炭与墙表面产生摩擦的问题。因此，焦炉经过长年使用，特另是门附近的炉墙明显损坏，这种情况是很多的。损坏严重时，就要通过在热状态下更换炉墙的砖来进行修补。
以往，炭化室的修补是按下述步骤进行的。
首先，将相邻的2个炭化室腾空。停止与该炉墙相对应的燃烧室、及其相互接邻的2个燃烧室的燃烧。同时，把从该燃烧室的更换部与非修补部的边界到上述2个燃烧室的炉口部分，用绝热材料围起来。像这样用绝热材料将更换部位周围围起来，不仅可防止该燃烧室非修补部的砖及相互接邻的2个燃烧室的砖温度下降，而且还可以促进更换部分的砖冷却。这样，便可使作业空间的温度被降到可进行作业的温度。
接着，为了不使更换部的炉顶砖脱落，在用吊挂件进行支承之后，再拆除作为更换对象部分的砖，撤掉炉子紧固件。然后，拆除作为2个相邻炭化室隔墙的墙体。并且，按照其拆除痕迹用手一块一块地砌砖，将墙体复原，安装炉子紧固件。
用这种一块一块地砌砖的方法，对修补部砌砖的砖缝厚度和砖之间的嵌合部的位置进行调整。在这种情况下，拆除了应更新的砖之后，要测定该空间部分的尺寸，在考虑燃烧室墙壁砖的非修补部的3维位置、及所使用的砖的膨胀因素的基础上，计算升温完毕后的尺寸。结果，可使燃烧室墙壁砖的非修补部与修补部之间形成平滑连续的墙面。因此，在焦炉投入运转后的推焦作业中，可减小焦炭与墙面之间的摩擦阻力。
但是，上述修补方法，在狭小的炉内一块一块地砌砖，作业所需要的时间长。而且，设备长时间停止运转会导致大幅度减产。另外，即使采取了使修补部分的炉内温度降低的措施，也不能使炉温完全降低到大气温度。即，这样的筑炉作业对作业人员来说，负荷非常重。
为了解决这个课题，在特开平4—213388号公报中揭示了下述修补方法，即用整体成形的大型组件砖修补焦炉加热墙的更换部分的方法。该大型组件砖是将构成焦炉燃烧室烟道和炭化室的墙面成形为一个整体，该大型组件砖是在更换作业之前制造的。该方法，是把比以往的单体砖尺寸大的组件砖作为砖单体使用。因此，可缩短炉内的修补作业时间，可减轻作业负荷。另外，还可缩短修理所需的停炉时间。也就是说，可减小焦炭的减产幅度，同时还可缩短作业时间。
但，组件砖的形状大、而且重。要将这种大型砖砌到焦炉的规定位置上，需要用起重机之类的卷扬机。可是焦炉的燃烧室和炭化室墙面、炉顶等是用砖砌成的，要固定起重梁是不容易的。又，某些方法，即使从燃烧室砌砖部上方至炉外可以设置起重梁，但如果将起重梁延伸至炉外，就存在着干扰沿着焦炉在炉外移动的移动机的问题。
另外，还存在着组件砖难以进行严密施工的问题。以往砌筑焦炉，手工砌的1块砖一般高130mm、重10kg以下，大块砖高250mm、重25kg以下。这种砖，水平缝的泥浆(砖缝灰浆)能承受的垂直负荷很小，至多也只有0．025—0．06kg／cm2。因此，即使使用将粘稠度(灰浆的粘稠度JIS R2506)调到较小的灰浆，也可按砖缝厚度3—5mm的规定严密施工。即，涂灰浆后，在短时间内可正确地砌砖。但是，在砌厚、重的大型砖时，砖缝灰浆所承受的垂直负荷大。因此，在使用适合于短时间作业的灰浆的情况下，在知道强度之前灰浆有可能被压下、收缩，难以正确地砌砖。
又，燃烧室砖的构造具有复杂形状的焦炉，例如卡尔斯蒂尔式焦炉，组件砖本身就很难制造。
确实，例如考伯斯型焦炉(示例在特开平4—213388号公报中)使用的组件砖，可简单地制造。在考伯斯型焦炉上，构成燃烧室的烟道是从燃烧室下端笔直延伸至上端，在上端U转弯后又回到下端的形态。许多这种形态的烟道并列而形成燃烧室。也就是说，用于考伯斯型焦炉的组件砖，是大型砖上具有几个纵向孔的简单形状的砖。因此，比较容易成形。
但是，在卡尔斯蒂尔型焦炉上，燃烧室具有从燃烧室下端延伸至上端的气体燃料通道、空气通道及烟道3种通道。而且，在其上下方向内部的数处设有从气体燃料通道、空气通道朝向烟道的倾斜开口。因此，如果想用组件砖来构成卡尔斯蒂尔型的燃烧室，除了纵向孔外，还必须在内部的墙上设倾斜方向的开口。即，制造大型组件砖存在的问题是，不仅型芯形状复杂，而且在烧砖时尺寸精度会降低。
另外，组件砖是将耐火原料装入型箱成形，然后烧制而成的。因此，组件砖要预先制造许多具有符合图纸尺寸的、一定形状的砖存放起来，在修补焦炉时使用。一般，经过多年使用，焦炉的砖墙面会变形，特别是垂直面有时会产生倾斜。因此，砌砖时要利用砖缝进行调整。在砌组件砖时，与一块一块地砌单体砖相比，砖缝减少了。也就是说，砌组件砖时，必须用一处的砖缝进行调整，调整量增大，故砖缝部分变成不连续的台阶，就整体而言不能构成平滑的平面。因此，在这种不平滑状态下，焦炉投入运转后焦炭与墙面的摩擦阻力增大，到下次再修补的周期缩短。为了避免产生这种情况，砌砖之后，要用旋转刀具或打磨器对墙面的不连续台阶部分进行加工，使其平滑。但，该作业关系到在高温环境下的砌砖作业时间延长的问题，降低了采用组件砖的效果。
此外，在燃烧室上部具有水平火道的2分割型焦炉上，只用绝热材料将两个相邻炭化室的墙面围起来，是不能彻底绝热的，即，由于上部水平火道在燃烧室的炉长方向上是连通的，故热风会从外修补部的火道(flue)、通过水平火道吹出。而且，还会通过多段燃烧器管道和火道(flue)底部的气体燃料入口，通到更换部下方的蓄热室。因此，随着砖拆除作业的进行，会从多段燃烧器管道的气体燃料入口，空气入口或火道(flue)底部的气体燃料入口吹出热风。目前还没有能够有效地防止这些热风吹出的方法。
还有，为了不使拆砖时产生的碎砖屑通过与蓄热室相通的部位飞扬，需要对其开口进行养护，以防止碎砖屑落下。
本发明的目的在于提供一种焦炉修补方法，该方法对使用多年、产生了各种变形的焦炉墙体的修补，可高效率地、适当地进行修补。也就是说，提供下述修补方法和装置即使在修补具有复杂构造形式的焦炉时，也能缩短在高温环境中的作业时间，减轻重新砌砖的作业负荷，可正确地施工的方法；改善作业环境的具体绝热方法和防止碎砖屑落入的方法；以及向焦炉搬砖的砖搬入装置。
本发明是为了达到上述目的而提供的焦炉修补方法及向焦炉搬砖的砖搬入装置。
即，焦炉燃烧室砖的部分热更换修补方法是这样一种方法，是将焦炉的砖修补空间绝热，拆除墙体修补部分之后，将应修补的墙体分成数个层叠部分，将耐火材料集合体搬入炉内，用该耐火材料集合体砌筑墙体的焦炉修补方法，该耐火材料集合体是在炉外制成的，是用具有与该层叠部分相对应形状的数块砖组合而成的。又，该焦炉修补方法在往炉内搬入耐火材料集合体时，使用向焦炉搬砖的砖搬入装置，该装置是由下述部分构成的炉内梁，它固定在炉顶吊挂件上，该吊挂件是穿过焦炉燃烧室炉顶的窥视孔而设置的；炉外梁，它从该炉内梁延伸到炉外；吊挂装置，它沿着该炉内梁及炉外梁移动，使吊载物升降；砖夹持装置，它从该吊挂装置上吊下。另外，焦炉是在燃烧室上部具有水平火道的工分割型焦炉，通过用绝热材料堵住与更换部分相邻的非修补部分的2个以上的火道(flue)上端，堵住水平火道断面等，对炉内的砖修补空间进行绝热。
图1是表示普通焦炉的设备配置之说明图。
图2是在焦炉的部分剖面轴测示意图上例示蓄热室和燃烧室内的气体流向的说明图。
图3是在焦炉的部分剖面轴测示意图上例示蓄热室和燃烧室内的气流流向的说明图。
图4是表示从炉口看的、在热状态下进行更换的燃烧室整个墙体的图。
图5是本发明实施例的耐火材料集合体的轴测图。
图6是表示实施例之卡尔斯蒂尔式焦炉的炉口砖水平剖面图。
图7是拆除前的炉口砖之侧视图。
图8是拆除中的炉口砖之侧视图。
图9是拆除完毕时的炉口砖之侧视图。
图10是耐火材料集合体之间的缝施工说明图。
图11是表示砖修补部处于隔热状态下的焦炉构造之部分平面剖面图。
图12是表示密闭的水平火道的(a)正视图、(b)侧视图。
图13是表示水平火道的遮挡板(a)正视图、(b)侧视图。
图14是关闭进气口(port)的说明图。
图15是表示拆除砖时落盖使用状况的说明图。
图16是图15的A—A向视图。
图17是焦炉的部分水平剖面图。
图18是表示实施例的砖搬入装置的焦炉修补部之侧视图。
图19是表示实施例的砖搬入装置的焦炉修补部之侧视图。
图20是图19的俯视图。
图21是表示另外的实施例的砖搬入装置的焦炉修补部之侧视图。
图22是图21的俯视图。
下面对本发明的构成进行详细说明。
本发明的炉墙修补方法的特征在于，将应该修补的墙体分成数个层叠部分，并在炉外形成与各层叠部分的形状相一致的耐火材料集合体，该耐火材料集合体是将数块砖组合而成的，将焦炉的墙体修补部拆除之后，再用该耐火材料集合体来砌筑墙体。该修补方法可确保发挥耐火材料集合体的优点，而且还可进行细致的墙面调整，可对炉墙进行更合适的修补。
本发明中的耐火材料集合体，是将数块砖组合起来而形成大块的耐火材料集合体。只要是容易搬运的大小形状，数块砖也可做成比以往的砖大的形状。该耐火材料集合体的尺寸、形状，与作为修补对象的墙体的拆除部分及残存部分相对应即可，也可完全一致或主要部分一致。该耐火材料集合体，是在作业环境较好的炉外、用容易搬运的耐火材料单体(砖)组装而成的，故容易正确地进行制造。另外，墙体的砌筑，是将该耐火材料集合体往炉内搬运这样进行操作的，因此，施工的耐火材料块数比单块砖施工时减少了。也就是说，在炉内砌筑的次数减少了，缩短在炉内的作业时间，大大改善了作业人员的作业环境。而且，墙体的拆除部分及残存部分的尺寸、形状与耐火材料集合体的形状是对应的，故修补部分的误差很小。可抑制用推焦机推焦时炉墙摩擦阻力的增大。
此外，该焦炉修补方法，在上述耐火材料集合体的层叠缝内配置有隔板，上段的耐火材料集合体放置在该隔板上，可对砖缝进行施工，很适合于对修补部进行微调整。这是因为减轻了由于耐火材料集合体变成大型块而带来的砖缝施工困难程度的缘故。
本发明的修补焦炉砖时的炉内绝热方法有几种，下面逐一进行说明。
第一种方法的特征在于，在对燃烧室上部具有水平火道的2分割型的焦炉之燃烧室的砖部分进行热更换修补时，用绝热材料把与更换部分相邻的非修补部分的2个以上的火道(flue)上端堵住，同时将水平火道断面堵住。采用该方法，可抑制相邻的火道(flue)内的热风流动，可抑制从更换的边界部散热。采用该方法时，在正式拆除更换部的砖之前，首先拆除一部分炉墙砖，将更换部的各火道(flue)底部的气体燃料入口(gas port)、及成为更换边界部的气体燃料入口或空气入口的关闭。接着，一边从炉口依次拆除上部水平火道的砖、一边将绝热材料推入上部水平火道的深处。当该绝热材料到达拆除的上部水平火道与残存的上部水平火道的边界部时，再用绝热材料将2个以上的火道(flue)上端孔堵住，并将水平火道断面堵塞。
第2种方法的特征在于，用绝热材料把设在与更换部分相邻的火道(flue)的边界墙上气体燃料入口或空气入口堵住。采用该方法，可抑制热风从该气体燃料入口及空气入口吹出。而且，在拆除更换部的砖时，还可防止碎砖掉入多段燃烧器管道内。
第3种方法的特征在于，以覆盖燃烧室外墙面的方式设置绝热材料，该燃烧室外墙面相当于与更换部分相邻的非修补部分的2—3个火道(flue)的长度，而且，还要用绝热材料把从炉子长度方向端部一直到与进行修补的燃烧室相邻的另一燃烧室之炉口部为止的部分围起来。该方法可防止从外墙面向非修补部分的2—3个火道(flue)输入热量。而且，又由于该火道的上端孔被绝热材料堵住了，故可抑制火道(flue)内的气流(draft)，可将该部分的温度保持在较低水平。即，可将更换部分的边界墙的温度保持在不影响对砖进行修补的温度水平。另外，由于在设置绝热材料方面动了许多脑筋，故使炉内更换砖的作业场所增大。例如，为了把从炉子长度方向端部，一直到与要进行修补的燃烧炉相邻的另一个燃烧炉的炉口部，用绝热材料包围起来，就要像下述那样设置绝热材料，即从更换部分看，在上述绝热材料覆盖的炉子长度方向里侧的端部，沿着炭化室的炉宽方向的整个宽度设置绝热体，还要沿着相邻的燃烧室的外墙，直到炉口部分设置绝热材料。
第四种方法的特征在于，从上部将落盖盖在随着更换部分的拆除而露出的气体燃料和空气通道即多段燃烧器管道(burner duct)上。由于多段燃烧器管道一直连通到燃烧室下方的蓄热室，故当拆除砖墙而有碎砖等落下时，会阻碍燃烧气体和空气流通。因此，在拆除时必须进行防护，避免产生这种情况。但，在开始拆除时，由于多段燃烧器管道未露出在表面上，故不能进行有效的防护。因此，在开始拆除后，当多段燃烧器管道的上部露出时，由于在多段燃烧器管道上设有落盖，故可防止碎砖等落下。该落盖的支承部配置在拆除后的砖的上面，如果用长度为2块至数块砖厚的杆或管子从该支承部吊挂着作为盖子的部件，这样一种结构，便可防止在拆除厚度相当于杆或管子长度的砖墙期间、碎砖掉落到多段燃烧器管道的下方。
本发明的，向焦炉搬砖用的搬入装置设有起重梁，该起重梁被分割为具有延伸到焦炉炉外的长度、并伸出到炉外的炉外梁和设在炉内的炉内梁，该梁安装在支持更换部的炉顶的吊挂件的下部上，可将炉外梁折叠起来收存，或将其安装在台车上，该台车上可沿着炉子端部、在垂直于炉子长度方向上行驶。另外，本发明的向焦炉搬砖用的搬入装置的特征在于它是由下述部分构成的炉内梁，它固定在炉顶吊挂件上，该吊挂件是通过焦炉燃烧室顶部的窥视孔而设置的；炉外梁，它从炉内梁延伸至炉外；吊挂装置，它沿着炉内梁及炉外梁移动而使吊载物体升降；砖夹持装置，它用于夹持由吊挂装置吊下的砖。在更换焦炉的炉口砖的情况下，将具有延伸至炉外的长度的起重梁安装在吊挂件的下部上，该吊挂件支持在更换部的炉顶部上。这样，便可容易地将重物从炉外搬到炉内。此外，该起重梁被分割为炉外梁和炉内梁，可防止与移动机之间相互干扰，该移动机在焦炉炉外沿着炉子移动。其具体手段之一是做成这种结构，即上述炉内梁和炉外梁在相当于焦炉燃烧室端部的位置上具有弯曲铰链折叶和直线连接结构，使用时变成延伸至炉外的梁，不使用时将炉外梁折叠收存起来。另一个具体手段是，上述炉内梁及炉外梁在相当于焦炉燃烧室端部的位置上具有相互连接固定部，炉外梁设置成载置在行驶台车上的梁。又，上述砖夹持装置做成具有夹持部和固定机构的装置即可，其中，夹持部用于夹持耐火材料的两侧面，该耐火材料的形状和焦炉燃烧室的砖部分的形状相同；固定机构用于该夹持部压紧在耐火材料上。
下面参考附图对本发明的实施例进行说明。
图3示意地表示了采用了本发明的、具有上部水平火道的焦炉之局部剖面图。在焦炉上，对煤进行干馏的炭化室2与使可燃气体225燃烧的燃烧室4是交错配置的。由气体燃料配管220供给的燃料与吸入的空气222，被导引至燃烧室4进行燃烧。燃烧室4的垂直通道内设有许多气体燃料和空气的吹出口。燃烧气体一边加热炉墙、一边在燃烧室4内上升，经过上部水平火道226之后，再从相邻的燃烧室下降。燃烧室4的墙体成为炭化室2的墙体，燃烧热通过该墙体有利于煤的干馏。废气228经过蓄热室9、小火道230、大火道232从烟囱236排出。气体燃料配管220配置在焦炉1的两侧，隔一定时间转换使用，燃烧气体的流向周期性地反向。蓄热室9回收废气228的余热，该余热用于加热后面的燃烧空气222及气体燃料225。焦炉1的炉顶设有煤装入口210、燃烧室的窥视孔212。
炉高度6M、并具有上部水平火道的多段燃烧室焦炉，其炉口4火道(flue)在热状态下进行更换。所谓炉口4火道(flue)，系指到炉口侧的燃烧室之垂直气体道4条为止的部分，图3中用剖面线表示。
燃烧室的砖，是从炭化室炉底水平面至上部水平火道上部水平面砌38段砖而形成的。其中，燃烧室的垂直通道部分是砌的小型砖。在本实施例中，是使用大型砖，该大型砖具有以往小型砖2段高的高度，砌2—3段这种大型砖而形成耐火材料集合体。因此，可在炉内一次施工完成相当于已设砖的4—6段的砖。另外，由于手工砌筑部分也使用大型砖，故可缩短总修补工期。
图4是表示进行了该实施例的热更换之后、从焦炉炉口看的整个燃烧室墙的剖面图。燃烧室的第1段砖130、第3段砖132、第5段砖134、第7段砖136、第9段砖138、第11段砖140、第13段砖142、第15段砖144、第17段砖146、第19段砖148、第21段砖150，每隔一段重叠砌筑。此外，还开有数个气体燃料及空气入口154。上部设有水平火道152。炉顶158上贯通地设有燃烧室窥视孔156。
图5是表示该修补工程所使用的耐火材料集合体110的例子之轴测图。耐火材料集合体110是将Binder砖116、Jaufer砖114、前砖118等数块耐火砖单体组合而成的。Binder砖116上设有气体燃料及空气通道112，构成燃烧嘴的喷出口120设在火道(flue)122上。
修补工程按下述步骤进行。
(a)首先，计测拆除部分的尺寸及残存的燃烧室墙的3元特征即扭转、歪斜等。将应该修补的墙体分成数个层叠部，并决定与各层叠部相一致的耐火材料集合体的形状、尺寸。各耐火材料集合体的大小是这样决定的，即在高度方向上一直到水平火道的水平面为止，从用21段耐火材料构成的燃烧室中的最下段往上数的第2段至第14段，用大型砖砌2至3段高度。又，耐火材料集合体的大小受下述能力的限制，即受从炉外制造场所搬运到要进行更换的炉前的搬运能力，以及从炉前将耐火材料集合体搬至炉内时进行水平移动，垂直移动的装置的能力的限制。而且，能使用耐火材料集合体的高度方向的范围，根据在炉内进行垂直移动的装置之大小及动作范围决定。
(b)接着，在炉外制作耐火材料集合体。耐火材料集合体是这样形成的，即将多个耐火材料单体组合起来，将相当于大型砖高度方向2段中的1段用大型砖砌(示于图5)，或者是将相当于大型砖3段中的1段用大型砖砌(未图示)。耐火材料集合体如图4所示，分别从下面开始数的第2—第3段形成第1耐火材料集合体240、第4—第5段形成第2耐火材料集合体242、第6—第8段形成第3耐火材料集合体244、第9—第11段形成第4耐火材料集合体246、第12—第14段形成第5耐火材料集合体248。
(c)将上述第一—第5耐火材料集合体搬入炉内，进行砌筑。
(d)第1—第5耐火材料集合体砌筑完毕后，用手工砌筑第15—第21段的砖250。
下面参照图6—图9对本发明的炉墙拆除进行说明。图6是表示1个实施例的卡尔斯蒂尔式焦炉炉口砖之水平剖面图。图7是拆除前的炉口砖的侧视图。图8及图9是拆除时的炉口砖的侧视图，与图6相对应的部位用剖面线表示。另外，拆除后的砖用虚线表示。
如图6所示，燃烧室4与炭化室2是交错地相邻配置的，燃烧室4的墙形成炭化室2的墙。砖的更换范围，从图6所示的炉口164到新旧砖接合部168为止，即包括4个火道(flue)166的部分。更换范围内的拆除，如图6、图7所示，首先在成为新旧砖接合部168的缝的前一个缝170处用刀具进行切口。接着，用风镐对炉口164至切有切口的缝170处的砖174进行拆除。这时，所产生的振动和冲击在切口位置(缝170处)已缓和，因此，如图8所示，这个阶段在用刀具切有切口的缝170处或切口位置的附近将砖拆除，非更换部分的砖172上未产生裂纹。
接着，用刀具、锤、凿子仔细地将残存的炉墙砖拆除至新旧接合部168。这时，可将手伸进燃烧室内侧，故可非常仔细地进行拆除。
以上是关于卡尔斯蒂尔式焦炉更换耐火砖的实施例，但本方法也可容易地适用于其他型式的焦炉。
下面，就本发明的耐火材料集合体之间的水平缝的施工实施例进行说明。图10是耐火材料集合体之间的缝施工说明图，表示上面设置有上段耐火材料集合体的下侧耐火材料集合体110。往炉内搬运上段耐火材料集合体，位置对准之后，在安装面180上涂敷粘稠度调整得比较大的灰浆，将衬垫182配置在安装面180上的外周部上。衬垫182使用由加工木材制作的衬垫。衬垫182使用由加工木材制作的衬垫。衬垫182采用不会因吸水而膨润、或强度下降，能充分承受砖的压力的材料即可。例如，可采用经过防火处理的木材、金属或同砌筑中的构造物一样材质的砖等。将加工成同规定的砖缝厚度一样厚的衬垫182按规定个数排列完毕后，一面正确地进行微调、一面安装在预先经过对位的位置上。使用衬垫182，可以防止由于在安装上段耐火材料集合体时的压下而使灰浆收缩、或在砌筑作业中灰浆硬化。因此，可确保规定的缝厚和灰浆的粘结强度。这样，便可连续地砌砖、筑炉。在安装完上段耐火材料集合体之后，约经过1小时后再拨出衬垫182，将缝压好。拨取衬垫可在未干透时期进行。另外，衬垫使用与砌筑中的砖同样材质的砖，在衬垫的整个周围分布有足够的灰浆的情况下，也可将衬垫直接留下。
多次反复地进行这种耐火材料集合体的砌筑作业，砌筑完焦炉燃烧室外。完成后的砌砖构造物的尺寸精度，维持在设计水平。该炉室供修炉用，可发挥预期的功能。
在本实施例中，由于可以容易正确地制造耐火材料集合体，故可缩短炉内作业时间，还可大大改善作业人员的作业环境。另外，由于拆除部分及残存部分的尺寸、形状已反映到耐火材料集合体上，故可形成段次不错的炉墙面，可抑制推焦时摩擦阻力增大。又，在砌筑该耐火材料集合体时，由于使用所需数量的衬垫，因此，即使在安装较重的耐火材料集合体时，也可保持合适的砖缝厚度，可使砌砖构造物的尺寸精度非常高。
下面参考图，对本发明的焦炉砖修补时的炉内绝热方法之实施例进行说明。图11是表示应修补的焦炉构造的部分平面剖面图。多个炭化室2和燃烧室4交错地相邻并列，而形成炉组。这里，如图11所示，将其中的1个燃烧室4的墙体3作为修补对象，从更换边界7开始只更换炉口侧的部分。相邻的2个炭化室2作为空炉，从进行更换的墙体3的更换部边界7开始至2—3火道(flue)为止的燃烧室4的位于炭化室2侧的外墙面、炭化室2深部的炭化室炉宽方向的断面、以及相邻的燃烧室外墙面，用绝热材料5覆盖起来。用夹紧件6夹紧，使该绝热材料5贴紧在炉墙上，将热流隔断，使更换部的砖冷却。燃烧室4是由气体燃料或空气通道12和有热气体流动的火道(flue)11构成的。火道11的底部具有底部气体燃料入口13。将盖子盖在该底部气体燃料入口13上进行防护，以防止碎砖进入。
图12(a)是密闭的水平火道14的正视图，图12(b)是其侧视剖面图。图13(a)是表示在水平火道14上竖立了隔扇或挡板之类的遮蔽板23的状态之正视图、图13(b)是其侧视图。
在图12中，在与修补部相邻的非修补部的2个以上的火道(flue)11上部、在水平方向上铺有绝热板或毡21，将这些火道(flue)11与水平火道14的边缘绝热板或毡切掉。把配置在火道(flue)11上的滑动砖5关闭后，再进行该操作，则切边将更准确。将绝热毡22填充在修补部之边界部的非修补部的水平火道14内，将水平火道14封闭。在该绝热毡22之修补侧的面上，如图13所示，竖立有隔扇之类的遮蔽板23，同时采用在其周围填充绝热材料24的手段，这样水平火道14的绝热将更加完全。
在燃料或空气的通道12与火道(flue)11的隔墙上，开设有多段气体燃料入口或空气入口31。图14(a)是表示用绝热材料32将该隔墙30上开的口31封闭的状态之说明图，图14(b)是绝热材料32的轴测图。在要拆除砖之前或拆除中，用绝热材料32将修补的火道(flue)与非修补火道(flue)的隔墙30上所开的气体燃料入口及空气入口31堵住，完全隔断非修补部的火道(flue)与拆除部之间的热风流动。在图14中，还示出了对绝热材料32进行加固的加固板33、34。
图15是表示从炉口方向上部开始对燃烧室砖依次进行拆除时的状态。图16是图15的A—A向视图。从炉口方向上部对构成燃烧室砖的隔墙30进行拆除时，作为气体燃料或空气通道的多段燃烧器管道12露出。从该多段燃烧器管道12的上部将落盖40降落在多段燃烧器管道12内，将开口部盖住。落盖40如图15、图16所示，采用由杆42将绝热盖43和凸缘41连接起来的结构即可。落盖的材质，用钢制的或耐火材料制的、只要能够耐高温的材料便可以使用。另外，各部件也可用不同的材质制成。绝热盖43，做成基本上可将多段燃烧器管道的内部大小，在拆除中碎砖落下时，可防止碎砖落下到下方。凸缘41做得比多段燃烧器的断面稍大，故可防止落盖掉下。杆42的长度，相当于数块砖2的厚度即可。
如图16、图17所示，在拆除隔墙30的期间所产生的碎砖，由于被落盖40的凸缘或绝热盖43挡住了，故不会落到多段燃烧器管道的下方。这时，由于杆42的长度相当于数段砖2的厚度，因此，即使在拆除设有落盖的隔墙30时，也可防止碎砖落到围着该隔墙的多段燃烧器管道内。此外，该落盖还可遮断高温下喷出的高温气体，故可保证拆除作业的安全性。
根据本实施例，在更换卡尔斯蒂尔式焦炉的砖时，由于适当地对修补部与非修补部的边界进行绝热、遮断热流，因此，可安全地进行拆除作业。此外，还可防止炉墙表面冷却，可防止燃烧器管道砖产生裂纹或倒塌。
下面，参照附图对本发明的、往焦炉搬砖的砖搬入装置的实施例进行说明。图17是焦炉的一部分水平剖面图，炭化室2与燃烧室4相接邻、交错配置。炉口砖更换部302与炉子紧固件303的更换部位用剖面线表示。图18是图17的B—B向侧视图，是表示将砖更换部位的墙体砖拆除，将吊杆307穿过燃烧室炉顶306的窥视孔而将炉顶支承住的状态。
图19是表示本发明的1个实施例的图，是表示炉口砖更换部之砖搬入装置的焦炉修补部之侧视图。图20是其俯视图。如图19所示，该实施例设有由炉内梁311和炉外梁312构成的梁，炉内梁311安装在炉顶吊杆307的下端上。炉顶吊杆307从架设在炉子上部的梁308上的垂吊着，其下端安装有炉顶吊挂件309。炉内梁311与该吊挂件309的2处以上相连接，与架设在炉子上部的梁308进行力学结合。炉内梁311与炉外梁312，在相当于焦炉1的燃烧室端部的位置上，具有弯曲铰链折叶和直线连接结构313。用该炉外梁将重物从炉外搬入炉内时，炉内梁311与炉外梁312以梁的轴呈一直线的方式连接起来，作为1根梁起作用。例如，可用提升装置316来提升安装在炉外梁的前端附近的托架314。另外，炉外梁312通过弯曲铰链折叶而弯曲，以312a所示状态垂下，以免影响炉外行驶车辆的行驶。
吊挂装置320沿着炉内梁311及炉外梁312移动，使吊载物360升降。吊挂装置320具有沿着梁行驶的行驶装置321、提升装置322、滑轮323、吊钩324及钢丝绳325。
如果吊载物360是用运输车运来的砖，在起吊这种砖时，吊挂装置320具有砖夹持装置330。该砖夹持装置330具有夹持耐火材料(吊载物360)两侧面的夹持部，该耐火材料的形状与焦炉燃烧室的部分砖的形状一样。在图19、图20的例子中，具有压在吊载物360侧面上的压板331、开闭压板331用的臂332、成为臂322的开闭中心的销333、使臂333的延长部334的前端部张缩的张缩装置335，这些部件构成将夹持部压紧在耐火材料侧面上的固定机构。
另外的向焦炉搬运砖的砖搬入装置的实施例，分别表示于图21(侧视图)、图22(炉内俯视图)中。在该例中，与炉内梁311相连接的炉外梁312被放置在行驶台车350上。行驶台车350到达梁连接位置时，将炉外梁312与炉内梁311连接起来。例如，具有以阴阳嵌入方式相互连接的固定件316等即可。吊挂装置320，在行驶台车350上，从搬运车340上将吊载物360提升，然后沿着炉外梁312和炉内梁311行走，将吊载物卸在焦炉1内。在该实施例中，砖夹持装置330由以下几部分构成压紧在吊载物侧面上的压板，支撑板336，连接左右支撑板336的门型件337、利用反力将压板331推压在支撑板上的螺旋千斤顶338。
根据本实施例，在同时更换焦炉炉口砖和更换炉子紧固件的情况下，由于具有延伸至炉外的长度的起重梁设置在吊挂件的下部，因此，容易从炉外将重物搬入炉内，该吊挂件支承着更换部位的炉顶部分。另外，该起重梁被分割成伸出炉外的部分和炉内部分，炉外梁可折叠起来收存，或搭载在行驶台车上，故可防止该炉外梁对在焦炉外行驶的移动机的干扰。
采用本发明，可以高效率地，且适当地对使用多年并产生了各种变形的焦炉炉墙进行修补。也就是说，即使在对具有复杂构造形式的焦炉进行修补的情况下，也可缩短在高温环境下的作业时间，减轻砖的更换作业负荷，可正确地施工。其结果，可提高焦炉运转率和延长焦炉寿命。
权利要求
1．一种焦炉的修补方法，是在热状态下对焦炉的燃烧室砖进行部分更换修补的热更换修补方法，该方法是将炉内的砖修补空间绝热，把应该修补的墙体分成数个层叠部分，在拆除了墙体修补部分之后，将炉外制成的耐火材料集合体搬入炉内，用该耐火材料集合体砌筑墙体，该耐火材料集合体是用具有与上述层叠部分相同形状的数块砖组合而成的。
2．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，将耐火材料集合体搬入炉内时，使用砖搬入装置向焦炉搬砖，该砖搬入装置是由下述部分构成的固定在炉顶吊挂件上的炉内梁，该炉顶吊挂件是穿过焦炉的燃烧室炉顶窥视孔而设置的；从该炉内梁延伸到炉外的炉外梁；吊挂装置，它沿着炉内梁及炉外梁移动，使吊载物升降；从该吊挂装置吊下的砖夹持装置。
3．如权利要求2所述的焦炉的修补方法，向焦炉搬砖的砖搬入装置在炉内梁和炉外梁的相当于焦炉燃烧室端部的位置上，具有弯曲铰链折叶和直线连接构造。
4．如权利要求2所述的焦炉的修补方法，向焦炉搬砖的砖搬入装置具有连接固定部，炉内梁和炉外梁在相当于焦炉的燃烧室端部的位置上相互连接固定起来，另外，炉外梁安装在台车上，该台车可沿着炉子端部，在炉子宽度方向上行驶。
5．如权利要求2所述的焦炉修补方法，向焦炉搬砖的砖搬入装置具有夹持部和固定机构，它们设在砖夹持装置上，其中夹持部用于夹持耐火材料的两侧面，该耐火材料的形状与焦炉燃烧室的部分砖的形状相同；固定机构的作用是将该夹持部压紧在耐火材料上。
6．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，耐火材料集合体的各种形状与各层叠部分的形状是一致的，应该修补的墙体是由各层叠部分构成的。
7．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，将隔板配置在耐火材料集合体的层叠缝中，上段的耐火材料集合体放置在该隔板上，在这种状态下对缝进行施工。
8．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，耐火材料集合体的各种形状与各层叠部分的主体部的形状一样，应该修补的墙体是由各层叠部分构成的。
9．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，焦炉是燃烧室上部具有水平的火道的2分割型焦炉，用绝热材料把与更换部分相邻的非修补部分的2个以上的火道上端堵住，将水平火道断面封闭，对炉内的砖修补空间进行绝热。
10．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，焦炉是燃烧室上部具有水平火道的2分割型焦炉，用绝热材料堵住气体燃烧入口及空气入口，对炉内的砖修补空间进行绝热，上述燃烧及空气入口设在与更换部分相邻的火道之边界墙上。
11．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，焦炉是燃烧室上部具有水平火道的2分割型焦炉，设置绝热材料将燃烧室的外墙面覆盖住，该燃烧室外墙面相当于与更换部分相邻的非修补部分的2—3个火道的长度，该绝热材料所覆盖的范围是，从炉子长度方向端部一直到要与进行修补的燃烧室相邻的另一燃烧室的炉口为止，对炉内的砖修补空间进行绝热。
12．如权利要求1所述的焦炉的修补方法，焦炉是燃烧室上部具有水平火道的2分割型焦炉，从上部将落盖盖在气体燃料及空气的通道上，对炉内的砖修补空间进行绝热，上述通道随着更换部分的拆除而显露出来。
13．一种向焦炉搬砖的砖搬入装置，它是由以下部分构成的固定在炉顶吊挂件上的炉内梁，该炉顶吊挂件是穿过焦炉燃烧室炉顶的窥视孔而设置的；从该炉内梁延伸至炉外的炉外梁；吊挂装置，它沿着该炉内梁及炉外梁移动，使吊载物升降；砖夹持装置，它从该吊挂装置上吊下。
14．如权利要求13所述的向焦炉搬砖的砖搬入装置，该砖搬入装置在炉内梁和炉外梁的相当于燃烧室端部的位置上，具有弯曲铰链折叶和直线连接构造。
15．如权利要求13所述的向焦炉搬砖的砖搬入装置，该砖搬入装置具有相互连接固定部，使炉内梁及炉外梁在相当于焦炉燃烧室端部的位置上相互连接固定起来，另外，炉外梁安装在台车上，该台车可沿着炉子端部、在炉子宽度方向上行驶。
16．如权利要求13所述的向焦炉搬砖的砖搬入装置，该装置具有夹持部和固定机构，它们设在夹持装置上，其中夹持部分用于夹持住耐火材料的两侧面，该耐火材料的形状与焦炉燃烧室的部分砖的形状一样；固定机构的作用是将该夹持部压紧在耐火材料上。
全文摘要
本发明涉及焦炉的燃烧室砖的部分热态更换修补方法,该方法是对炉内的砖修补空间进行绝热,拆除墙体修补部的砖后,将应该修补的墙体分成数个层叠部分,把在炉外形成的、具有与层叠部分对应形状的数块砖组合成耐火材料集合体,将其搬入炉内并砌筑墙体。该修补方法可对焦炉炉口的燃烧室的、砖损坏了的墙体高效率地进行修补,特别是像卡尔斯蒂尔式焦炉那样的燃烧室砖的构造具有复杂形状的焦炉也可采用这种方法修补。
文档编号C10B29/00GK1279267SQ9912707
公开日2001年1月10日 申请日期1999年12月24日 优先权日1999年7月5日
发明者小泽达也, 田村望, 内田哲郎, 神出信也, 大崎谦, 佐藤好晴 申请人:川崎制铁株式会社, 株式会社奥托