JP2001081472A - コークス炉炉壁の補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コークス炉内における炉壁補修装置のランス
先端（ノズル装着）位置がコークス炉のレンガ配列を示
すＣＲＴ表示画面上の該当位置のレンガとして表示でき
るようなコークス炉炉壁補修装置。。 【解決手段】 コークス炉炉壁補修装置のＣＲＴ表示装
置４０に補修対象とするコークス炉のレンガ配列を示す
画像を表示させ、前記コークス炉内に挿入された前記コ
ース炉炉壁補修装置のランス先端の位置をＣＲＴ表示装
置４０に表示するレンガ配列画像における該当位置レン
ガとして表示し、また前記ランス先端の位置の移動に追
従して前記レンガ配列画像における該当位置レンガを移
動させて表示する前記ＣＲＴ表示装置４０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉炉壁の
補修装置に関し、特にコークス炉溶射補修装置のランス
先端位置を炉壁の該当位置レンガとして表示する表示装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉炉壁の補修方法及び装置につ
いての公知文献としては、例えば特開平７−１２６６３
７号公報がある。上記公知文献等に示されるように、従
来、コークス炉溶射補修装置のランス先端（ノズル装着
箇所）の位置表示法としては、炉内の座標（Ｘ，Ｙ）に
より表示していた。この表示座標により、コークス炉溶
射補修装置の操作者は、ランス先端を補修する必要のあ
るレンガ位置まで移動させ補修作業を行っていた。

【０００３】この方法では、作業者は、表示された炉内
座標（Ｘ，Ｙ）を頭の中にあるレンガ位置に修正して、
コークス炉溶射補修装置のランス先端（ノズル装着箇
所）の位置を決定しなければならず、補修を行うべき標
的のレンガの区別がつかず、操作に長時間を要してい
た。また、各レンガの補修実績管理を行うとしても同様
に、炉内座標（Ｘ，Ｙ）を頭の中にあるレンガ位置に修
正しなければならず、時間がかかり、個々のレンガ毎の
正確な補修実績管理ができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のコ
ークス炉炉壁の補修装置では、ランス先端位置の座標
（Ｘ，Ｙ）を表示するものであるため、この表示座標が
コークス炉内のどの部位にあるかを直ちに把握すること
が困難であるという問題があった。

【０００５】従って下記（１）〜（３）を実現するコー
クス炉炉壁の補修装置が要望されていた。 （１）作業者が炉内座標（Ｘ，Ｙ）を頭の中にあるレン
ガ位置に修正して、コークス炉溶射補修装置のランス先
端（ノズル装着箇所）の位置を決定するという、変換作
業を不要とする。 （２）表示装置を使用して、コークス炉溶射補修装置の
ランス先端の位置が炉内標的レンガ位置であることを、
即座に分かるように表示できる。 （３）コークス炉溶射補修装置で補修した炉内レンガ補
修実績を、レンガ番号により容易に履歴管理できる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
コークス炉炉壁の補修装置は、コークス炉炉壁補修装置
の表示装置に補修対象とするコークス炉のレンガ配列を
示す画像を表示させ、前記コークス炉内に挿入された前
記コース炉炉壁補修装置のランス先端の位置を前記表示
装置に表示するレンガ配列画像における該当位置レンガ
として表示し、また前記ランス先端の位置を移動させる
と、この移動に追従して前記レンガ配列画像における該
当位置レンガを移動させて表示するランス先端位置表示
手段を有する前記表示装置を備えたものである。

【０００７】本発明の請求項２に係るコークス炉炉壁の
補修装置は、コークス炉炉壁補修装置の表示装置に補修
対象とするコークス炉のレンガ配列を示す画像を表示さ
せ、前記コークス炉内に挿入された前記コース炉炉壁補
修装置のランス先端の位置を前記表示装置に表示するレ
ンガ配列画像における該当位置レンガとして表示し、ま
た前記ランス先端の位置を移動させると、前記レンガ配
列画像における移動前の該当位置レンガの表示を残しな
がら、前記移動に追従して移動後の該当位置レンガを追
加して表示するランス先端位置移動軌跡表示手段を有す
る前記表示装置を備えたものである。

【０００８】本発明の請求項３に係るコークス炉炉壁の
補修装置は、前記請求項１または請求項２に係るコーク
ス炉炉壁の補修装置において、前記ランス先端位置表示
手段または前記ランス先端位置移動軌跡表示手段を有す
る表示装置に表示されるランス先端位置に基づき、計測
される補修前のレンガ毎の損耗量データ及び実施される
ランス溶射補修処理から得られるレンガ毎の補修実績デ
ータを、レンガ毎の補修履歴管理データとしてすべて記
憶し保存する補修履歴管理データ保存装置を付加したも
のである。

【０００９】その結果、本装置の操作者は、コークス炉
内における炉壁補修装置のランス先端（ノズル装着）位
置またはその移動軌跡を、視覚的に理解できると共に、
レンガ段番号とフリュー数とによる正確なレンガ位置ま
たはレンガ位置の移動軌跡を把握することができる。ま
た、レンガ段番号とフリュー数による正確なレンガ位置
を把握した上で炉壁補修処理を実施し、レンガ毎の補修
実積データを記憶、保存することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係るコ
ークス炉炉壁補修装置の構成を示すブロック図である。
図１において、２０は図２に示す多段伸縮ランス装置の
サーボ機構であり、サーボ系センサ２１を含む。３０は
ＰＬＣ（プログラマブルコントローラの略）であり、本
装置の全体を制御する制御装置である。なおＰＬＣ３０
内には、モード選択器３１、制御プログラム用メモリ３
２及び画像表示用メモリ３３等が含まれる。４０はＣＲ
Ｔ表示装置であり、カラー画像の表示可能な大型画面を
有する。５０は溶射補修履歴管理用記憶装置であり、例
えばハードディスクドライブやフロッピーディスクドラ
イブ等を用いる。６０は印刷装置であり、例えば溶射補
修履歴管理用記憶装置５０内の記憶データを印刷出力す
る際に用いる。なお、図１の各装置は、図２に示す多段
伸縮ランス装置に搭載され、全体として移動可能な構成
になっている。

【００１１】図２は図１のコークス炉炉壁補修装置の多
段伸縮ランス装置の側面図であり、同図は、図１の多段
伸縮ランス装置の走行装置、ランス傾動装置、ランス伸
縮装置等の機械的部分のみを示している。図３は図２の
多段伸縮ランス装置の動作説明図であり、同図の（ａ）
はコークス炉を横から見た傾動機構を説明するための側
面図、（ｂ）はコークス炉を上から見た旋回機構を説明
するための平面図である。

【００１２】図４は図１のＣＲＴ表示装置に表示される
コークス炉炉壁レンガの例を示す図である。図２〜図４
において、１はランス台車、２はランス支持台、３はラ
ンス傾動装置、４は駆動装置、５は第１段ランス、６は
第２段ランス、７は第３段ランス、８は運転室、９はラ
ンス先端、１０はレンガブロック、１１は炭化室、１２
は炉壁、１３はランス旋回機構、１４はランススライド
機構である。

【００１３】図２，３の多段伸縮ランス装置の機能的動
作について説明する。多段伸縮ランス装置は、炭化室１
１にランス先端９を挿入し、その先端のノズルより補修
用のセラミックを炉壁１２に噴射するものである。図３
の（ａ）に示した多段伸縮ランスの伸縮は、第１段ラン
ス５、第２段ランス６及び第３段ランス７が、テレスコ
ープ機構により均等に伸縮するようになっている。ま
た、斜めに傾いた角度はランス傾動機構３により角度を
調整できる。図３の（ｂ）に示した多段伸縮ランスの伸
縮は、同図の（ａ）と同一機構で、旋回はランス旋回機
構１３及びランススライド機構１４により、上面から見
た角度を調整することができる。この２つ機構によりラ
ンス先端９の位置は、炭化室１１の炉壁１２の面に沿っ
て移動することができる。なお、コークス炉炉壁補修装
置は、単に溶射補修装置ともいう。

【００１４】本実施形態では、炭化室１１の炉壁１２を
一平面として考え、炭化室１１内の炉壁１２上のランス
先端９の位置を、ＣＲＴ表示装置４０により、コークス
炉炉壁レンガ表示画面（図４を参照）上の該当位置レン
ガとして表示する。

【００１５】また本実施形態では、溶射補修装置の制御
を行うＰＬＣ３０は、その制御機能として下記の３つの
モードを有し、モード選択器３１により選択されたいず
れかのモードによる動作を行う。 （１）ランス先端位置表示モード このモードでは、溶射補修装置のランス先端の現在位置
が、実際のコークス炉のレンガ配列を示すＣＲＴ表示装
置４０の表示画面上の該当位置レンガとして表示され
る。例えば、ランス先端位置（Ｘ，Ｙ座標）に当該する
位置のレンガを色付けにより表示し、このランス先端位
置を移動させると、この移動に追従して自動的にレンガ
の色付け位置を移動させる。

【００１６】（２）溶射補修履歴管理モード このモードでは、溶射補修装置の動作開始から終了時点
までのランス先端位置の移動軌跡を、実際のコークス炉
のレンガ配列を示すＣＲＴ表示装置４０の表示画面上に
おける該当位置レンガに表示する。同時にこのランス先
端位置に基づき実施されるランス溶射補修処理から得ら
れるレンガ毎の補修履歴管理データをすべて溶射補修管
理用記憶装置５０に記憶する。例えばランス先端位置の
移動に合わせて、表示画面上の該当位置のレンガに順次
色付けして、この色付けを残しておくことにより、ラン
ス先端位置の移動軌跡を表示する。同時にこのランス先
端位置に基づき計測されるレンガ毎の損耗量データ（計
測法は後述する）及び実施されるランス溶射補修処理か
ら得られるレンガ毎の補修実績データ（例えば補修年月
日、補修回数、補修に要した溶射量等のデータ）を、レ
ンガ毎の補修履歴管理データとして、溶射補修履歴管理
用記憶装置５０内の炉壁の各レンガ毎に設けられた記憶
領域にそれぞれ記憶し保存しておく。

【００１７】（３）上記（１），（２）の併用モード この併用モードでは、（２）の溶射補修履歴管理モード
を行いながら（１）のランス先端の現在位置の識別表示
をも行うものである。この識別表示は、ランス先端の移
動軌跡が交差する等複雑な場合に有効である。なお、ラ
ンス先端の現在位置と過去の移動軌跡とは、例えば表示
画面上において、表示色を異ならせるとか、色の濃淡を
変える等の方法で識別表示が可能である。この併用モー
ドは、例えば炉壁の損耗程度が大で、初回の溶射量では
不足のため、再度同一位置に溶射を行う等の複雑な補修
履歴を自動的に記録するのに有効である。

【００１８】図５は図１のコークス炉炉壁補修装置の多
段伸縮ランス装置の制御流れ図であり、図１のモード選
択器３１は（１）のランス先端位置表示モードに選択さ
れている場合である。なお、図のＳに続く数値はステッ
プ番号を示す。本実施形態においては、図１のＰＬＣ３
０内の画像表示用メモリ３３に、図４に示したような実
際のコークス炉のレンガ配列データを予め格納してお
く。なおこのレンガ配列データは、ＰＬＣ３０がソフト
ウエアーで生成して格納しても、溶射補修履歴管理用記
憶装置５０から読出して格納してもよい。そしてＰＬＣ
３０は、制御プログラム用メモリ３２に格納されたソフ
トウエアーを用い、図５の計算手順で、炭化室１１内の
炉壁１２のランス先端９の位置を、炉壁１２のレンガ配
列における該当位置のレンガに変換して表示する。

【００１９】図５において、ＰＬＣ３０は、まずランス
伸長機構のサーボモーター位置センサーにより得られる
測定データに基づき、ランスの伸長長さを計算し、ラン
ス伸長位置を求める（Ｓ１を参照）。また、ランス傾動
機構から得られる伸長長さと、機械系の寸法によりラン
スの傾動角度を求める（Ｓ２を参照）。次にＰＬＣ３０
は、Ｓ１とＳ２で求めたランス伸長位置とランス傾動角
度のデータを用いて、炭化室１１内ランス先端位置の炉
壁１２上のＸ，Ｙ座標を演算により求める（Ｓ３を参
照）。従来技術におけるランス先端位置の表示はこの
Ｘ，Ｙ座標の値であった。本発明においては、このＸ，
Ｙ座標値に更に下記の変換処理を行い、標的とする該当
位置のレンガとして表示するようにしている。

【００２０】次にＰＬＣ３０は、Ｓ３でランス先端９の
炉内座標ＸＹの値をそれぞれ炉内レンガ寸法で除算し、
該当位置のレンガを求める。即ちＹ座標の値はレンガの
高さで除算し（Ｓ４参照）、炉内レンガ段番号を求める
（Ｓ５を参照）。またＸ座標の値はレンガの横幅で除算
し（Ｓ６を参照）、炉内レンガフリュー番号を求める
（Ｓ７を参照）。次にＰＬＣ３０は、Ｓ５とＳ７で求め
た炉内レンガ段番号と炉内レンガフリュー番号とから炉
内該当位置のレンガを求める。そして図４のようにコー
クス炉炉壁のレンガ配列を示すＣＲＴ表示装置４０の表
示画面上において、現在の該当位置のレンガに色付けを
行う。

【００２１】図４は、ＣＲＴ表示装置４０が、カラー画
像の表示可能な大型画面を有し、全部のレンガを一括表
示できる場合を示している。なお表示画面が小さい場合
や、レンガの総数が多い場合は、表示画像をスクロール
させる等の手法で表示させればよい。そしてランス先端
９の位置を移動させると、Ｓ１のランス伸張位置、Ｓ２
のランス傾動角度のいずれか一方、または両方のデータ
が更新されるので、ＰＬＣ３０は、直ちに前記Ｓ１〜Ｓ
８のステップを繰り返して、新規に移動したランス先端
９の該当位置のレンガに色付けを行い、同時に移動前の
もとの位置のレンガの色付けを消去する。このようにし
てレンガの色付け位置は、ランス先端位置の移動に追従
して自動的に移動する。

【００２２】ＰＬＣ３０内のモード選択器３１が（２）
の溶射補修履歴モードに選択されている場合の（１）の
モードと異なる処理について説明する。 （ａ）ランス先端位置の移動軌跡の表示 （２）のモードでも、図５のＳ１〜Ｓ７の処理は、
（１）のモードの場合と同一である。但しＳ８におい
て、ランス先端９の位置が移動すると、ＣＲＴ表示装置
４０の表示画面上において、過去の該当位置のレンガの
色付けを残したまま、新規の該当位置のレンガの色付け
をしていくことにより移動軌跡を表示する。

【００２３】（ｂ）溶射補修履歴データの記憶 ＰＬＣ３０は、ＣＲＴ表示装置４０の表示画面上でラン
ス先端９の位置決めを行うと、前記従来技術の公知文献
に記載されているように、レーザ距離計等によりランス
先端から炉壁面までの距離を測定し、損耗量データを得
ることができる。即ち壁面に損耗による凹部が存在する
場合、この凹部の大きさ及び深さは、レーザ距離計の測
定データより得ることができる。次にＰＬＣ３０は、補
修前のレンガの損耗量データの取得後、位置決めを行っ
たランス先端のノズルより補修材（セラミック等）を溶
射する補修作業を実施した場合、この補修実績データ
（例えば補修年月日、補修回数、補修に要した溶射量等
のデータ）を取得できる。

【００２４】そこでＰＬＣ３０は、前記ランス先端位置
に基づき計測されるレンガ毎の損耗量データ及び実施さ
れるランス溶射補修処理から得られるレンガ毎の補修デ
ータを、レンガ毎の補修履歴管理データとして、溶射補
修履歴管理用記憶装置５０内の炉壁の各レンガ毎に設け
られた記憶領域にそれぞれ記憶し保存しておく。そして
この溶射補修履歴管理用記憶装置５０内に記憶されたデ
ータは、必要に応じて、印刷装置６０によりプリントア
ウトして補修管理用に利用することができる。

【００２５】ＰＬＣ３０内のモード選択器３１が（３）
の併用モードに選択される場合の（２）のモードと異な
る処理について説明する。 （ａ）ランス先端の移動軌跡と現在位置との識別表示 ＰＬＣ３０は、ＣＲＴ表示画面上において、過去のラン
ス先端の移動軌跡と現在位置とを、例えば表示色を異な
らせるとか、または色の濃淡を変えて表示させる。その
他は（２）のモードと同一の処理を行う。

【００２６】なお、本実施形態では、モード選択器３１
が（２）の溶射補修履歴モードに選択されている場合
に、ランス先端位置の移動軌跡の表示と溶射補修履歴デ
ータの記憶の２つの機能を同時に行う場合について説明
したが、移動軌跡の表示機能と履歴データの記憶機能と
を分離し、個別に実施したり、（１）のモードの表示機
能と履歴データの記憶機能とを併用するようにしてもよ
い。

【００２７】以上のように本実施形態によれば、コーク
ス炉内に挿入されたコークス炉炉壁補修装置のランス先
端の位置を、炉内レンガ配列画面上における該当位置の
レンガとして表示するので、操作者はまずランス先端
（ノズル装着箇所）のコークス炉内位置を視覚的に理解
することができると共に、さらにランス先端位置をレン
ガ段番号とフリュー数とによる正確なレンガ位置として
把握できるので炉壁補修処理の操作効率が向上する。ま
た、レンガ段番号とフリュー数による正確なレンガ位置
を把握した上で炉壁補修処理を実施するので、この補修
実積データを記憶、保存することにより、炉壁の各レン
ガ毎の補修実績管理を容易に行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コークス
炉炉壁補修装置の表示装置に補修対象とするコークス炉
のレンガ配列を示す画像を表示させ、前記コークス炉内
に挿入された前記コース炉炉壁補修装置のランス先端の
位置を前記表示装置に表示するレンガ配列画像における
該当位置レンガとして表示し、また前記ランス先端の位
置を移動させると、この移動に追従して前記レンガ配列
画像における該当位置レンガを移動させて表示するラン
ス先端位置表示手段を有する前記表示装置を備えるよう
にしたので、本装置の操作者は、コークス炉内における
炉壁補修装置のランス先端（ノズル装着）位置を、視覚
的に理解できると共に、レンガ段番号とフリュー数とに
よる正確なレンガ位置として把握できるので、炉壁補修
処理の操作効率が向上する。

【００２９】また、本発明によれば、コークス炉炉壁補
修装置の表示装置に補修対象とするコークス炉のレンガ
配列を示す画像を表示させ、前記コークス炉内に挿入さ
れた前記コース炉炉壁補修装置のランス先端の位置を前
記表示装置に表示するレンガ配列画像における該当位置
レンガとして表示し、また前記ランス先端の位置を移動
させると、前記レンガ配列画像における移動前の該当位
置レンガの表示を残しながら、前記移動に追従して移動
後の該当位置レンガを追加して表示するランス先端位置
移動軌跡表示手段を有する前記表示装置を備えるように
したので、本装置の操作者は、コークス炉内における炉
壁補修装置のランス先端（ノズル装着）位置の移動軌跡
を、視覚的に理解できると共に、レンガ段番号とフリュ
ー数とによる正確なレンガ位置の移動軌跡として把握で
きるので、炉壁補修処理の操作効率が向上する。

【００３０】また本発明によれば、前記ランス先端位置
表示手段または前記ランス先端位置移動軌跡表示手段を
有する表示装置に表示されるランス先端位置に基づき、
計測される補修前のレンガ毎の損耗量データ及び実施さ
れるランス溶射補修処理から得られるレンガ毎の補修実
績データを、レンガ毎の補修履歴管理データとしてすべ
て記憶し保存する補修履歴管理データ保存装置を前記コ
ークス炉炉壁補修装置に付加するようにしたので、レン
ガ段番号とフリュー数による正確なレンガ位置を把握し
た上で炉壁補修処理を実施し、この補修実績データを記
憶、保存することにより、炉壁の各レンガ毎の補修実績
管理を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るコークス炉炉壁補修装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のコークス炉炉壁補修装置の多段伸縮ラン
ス装置の側面図である。

【図３】図２の多段伸縮ランス装置の動作説明図であ
る。

【図４】図１のＣＲＴ表示装置に表示されるコークス炉
炉壁レンガの例を示す図である。

【図５】図１のコークス炉炉壁補修装置の多段伸縮ラン
ス装置の制御流れ図である。

【符号の説明】

１ ランス台車 ２ ランス支持台 ３ ランス傾動装置 ４ 駆動装置 ５ 第１段ランス ６ 第２段ランス ７ 第３段ランス ８ 運転室 ９ ランス先端 １０ レンガブロック １１ 炭化室 １２ 炉壁 １３ ランス旋回機構 １４ ランススライド機構 ２０ 多段伸縮ランス装置サーボ機構 ３０ ＰＬＣ（制御装置） ３１ モード選択器 ３２ 制御プログラム用メモリ ３３ 画像表示用メモリ ４０ ＣＲＴ表示装置 ５０ 溶射補修履歴管理用記憶装置 ６０ 印刷装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井出 直彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 三宅 達朗 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 浦安 正弘 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小林 隆志 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 深川 謙一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 阿部 浩治 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 近藤 史晃 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 Ｆターム(参考） 4H012 EA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉炉壁補修装置の表示装置に補
   修対象とするコークス炉のレンガ配列を示す画像を表示
   させ、前記コークス炉内に挿入された前記コース炉炉壁
   補修装置のランス先端の位置を前記表示装置に表示する
   レンガ配列画像における該当位置レンガとして表示し、
   また前記ランス先端の位置を移動させると、この移動に
   追従して前記レンガ配列画像における該当位置レンガを
   移動させて表示するランス先端位置表示手段を有する前
   記表示装置を備えたことを特徴とするコークス炉炉壁の
   補修装置。
2. 【請求項２】 コークス炉炉壁補修装置の表示装置に補
   修対象とするコークス炉のレンガ配列を示す画像を表示
   させ、前記コークス炉内に挿入された前記コース炉炉壁
   補修装置のランス先端の位置を前記表示装置に表示する
   レンガ配列画像における該当位置レンガとして表示し、
   また前記ランス先端の位置を移動させると、前記レンガ
   配列画像における移動前の該当位置レンガの表示を残し
   ながら、前記移動に追従して移動後の該当位置レンガを
   追加して表示するランス先端位置移動軌跡表示手段を有
   する前記表示装置を備えたことを特徴とするコークス炉
   炉壁の補修装置。
3. 【請求項３】 前記ランス先端位置表示手段または前記
   ランス先端位置移動軌跡表示手段を有する表示装置に表
   示されるランス先端位置に基づき、計測される補修前の
   レンガ毎の損耗量データ及び実施されるランス溶射補修
   処理から得られるレンガ毎の補修実績データを、レンガ
   毎の補修履歴管理データとしてすべて記憶し保存する補
   修履歴管理データ保存装置を付加したことを特徴とする
   請求項１または請求項２記載のコークス炉炉壁の補修装
   置。