JP2003041258A - コークス炉炉底凹凸測定装置並びに炉底補修方法及び補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操業の合間の短時間を利用して、赤熱するコ
ークス炉炭化室内炉底煉瓦の凹凸を測定する測定装置、
該測定結果に基づいてコークス炉炉底を補修する方法及
び補修装置を提供する。 【解決手段】 コークス炉炉底の凹凸を測定するための
装置であって、コークス押出機１０の押出ラム１１又は
移動式炉内診断装置１２に配置され、炉底煉瓦２３に堆
積する堆積物を除去するためのスクレーパ２及びその近
傍に炉底煉瓦表面との距離を測定する非接触式距離計３
とを有し、押出ラム１１又は移動式炉内診断装置１２の
移動にあわせて炉底部の凹凸を測定することを特徴とす
るコークス炉炉底凹凸測定装置。スクレーパ２は気体噴
射式スクレーパ２ａ及び機械式スクレーパ２ｂの一方又
は両方である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉炭化室
内の炉底煉瓦の凹凸を測定する装置、及び該凹凸測定装
置による測定結果に基づいてコークス炉炉底を補修する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉は、多数の炭化室と燃焼室が
交互に連接して構成され、炭化室に石炭を装入し、炉壁
を介して燃焼室より炭化室に９００℃〜１１００℃の高
熱を約２０時間連続して加え、石炭を乾溜し、コークス
を製造する。この乾留が完了すると、コークスを排出
し、そして石炭を装入してまた加熱を開始する。

【０００３】各炭化室は、高さが約６．５ｍ、幅が約
０．４ｍ、長さが約１６ｍであり、非常に幅が狭く奥行
きが深い（長さが長い）炉空間を形成している。炭化室
の炉底及び内壁は耐火レンガで構成されている。炭化室
炉底に使用される耐火レンガは、長期間高温に曝され、
又石炭のコークス化が完了する度にコークス押出機によ
ってコークスを押し出して搬出するため、耐火物がコー
クスの圧力を受け、熱的、化学的、あるいは機械的なス
トレスにより損傷しやすい。すなわち、炉底煉瓦の目地
切れ、レンガ亀裂、剥離、カーボン付着、あるいは底面
の凹凸等を招きやすい。損傷部はコークス押し出し時に
局部的に過大な力が加わって更に損傷が拡大しやすくな
る。

【０００４】炭化室炉壁煉瓦が損傷した場合には、損傷
が軽微であれば損傷部に不定形耐火物を充填し、損傷が
進行した場合には該損傷した煉瓦を交換して補修するこ
とができる。しかし、炉底煉瓦が損傷した場合において
は、煉瓦を交換して補修することは困難であるため、炉
底煉瓦が致命的な損傷を受ける前に損傷部を適切に補修
する必要がある。

【０００５】炉底煉瓦損傷部の補修方法としては、損傷
によって発生した凹部に不定形耐火物を充填し、あるい
は耐火物を溶射して埋めることによって補修を行なう。
この場合において、炉底煉瓦の損傷の発見と位置把握が
必要となる。このため、炭化室内が赤熱している状況に
おいて、炉底の全表面について必要な解像度で表面を観
察し、損傷を発見して位置を把握することが重要であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】操業の合間の短時間を
利用してコークス炉窯口から炉底を観察する方法では、
炉内が高温であるので窯口の外から内部を観察せざるを
えず、底面の凹凸を正確に観察することは非常に難し
い。

【０００７】また、コークス押し出し後の炭化室炉底に
はコークス粉が堆積しており、炉底煉瓦損傷部の凹部に
は特に該コークス粉が堆積しているため、炉底煉瓦の凹
凸の観察を困難にしている。

【０００８】本発明は、操業の合間の短時間を利用し
て、赤熱するコークス炉炭化室内炉底煉瓦の凹凸を測定
する測定装置、該測定結果に基づいてコークス炉炉底を
補修する方法及び補修装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨とす
るところは以下の通りである。 （１）コークス炉炉底の凹凸を測定するための装置であ
って、コークス押出機１０の押出ラム１１又は移動式炉
内診断装置１２に配置され、炉底煉瓦２３に堆積する堆
積物を除去するためのスクレーパ２及びその近傍に炉底
煉瓦表面との距離を測定する非接触式距離計３とを有
し、前記ラム１１又は移動式炉内診断装置１２の移動に
あわせて炉底部の凹凸を測定することを特徴とするコー
クス炉炉底凹凸測定装置。 （２）スクレーパ２は気体噴射式スクレーパ２ａ及び機
械式スクレーパ２ｂの一方又は両方であることを特徴と
する上記（１）に記載のコークス炉炉底凹凸測定装置。 （３）コークス炉炉底の凹凸を測定するための装置であ
って、コークス押出機１０の押出ラム１１又は移動式炉
内診断装置１２に配置され、コークス押出機１０又は炉
内診断装置１２のシュー１３の後方に炉底煉瓦表面との
距離を測定する非接触式距離計３を有し、押出ラム１１
又は移動式炉内診断装置１２の移動にあわせて炉底部の
凹凸を測定することを特徴とするコークス炉炉底凹凸測
定装置。 （４）非接触式距離計３を複数有し、該距離計を炭化室
幅方向に複数配置することを特徴とする上記（１）乃至
（３）のいずれかに記載のコークス炉炉底凹凸測定装
置。 （５）非接触式距離計３は、押出ラム１１又は移動式炉
内診断装置１２の移動に合わせて炉底の測定点を炭化室
幅方向に走査して炉底部の凹凸を測定することを特徴と
する上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のコークス
炉炉底凹凸測定装置。 （６）非接触式距離計３は、３０ｋＷ以上の出力を有す
る特定波長レーザー発信機と乱反射光を特定の角度で捉
える検知機とを備え、煉瓦の自発光に影響されずに炉底
部の凹凸を測定することを特徴とする上記（１）乃至
（５）のいずれかに記載のコークス炉炉底凹凸測定装
置。 （７）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコーク
ス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の炉
底までの距離を計測し、該計測した炉底までの距離と、
予め想定しておいた距離との差異をほぼ連続的に求め、
その差異を基にして補修方法を選定することを特徴とす
るコークス炉炉底補修方法。 （８）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコーク
ス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の炉
底までの距離を計測し、該計測した炉底までの距離を既
に測定した数値との比較し、各位置での周囲との相対凸
部高さ又は相対凹部深さを検知し、補修方法を選定する
ことを特徴とするコークス炉炉底補修方法。 （９）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコーク
ス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の凹
凸を測定し、該測定した凹凸に基づいて炉底煉瓦各部位
に充填すべきモルタル量を定め、該定めた量のモルタル
を炉底煉瓦各部位に充填し、充填後１時間以上にわたっ
て炭化室を空窯にしてモルタルを焼成することにより炉
底を平滑化することを特徴とするコークス炉炉底補修方
法。 （１０）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコー
クス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の
凹凸を測定し、該測定した炉底凹凸情報に基づいて、凸
部を切削する部位及び／又は量を決め炉底を平滑化する
ことを特徴とするコークス炉炉底補修方法。 （１１）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコー
クス炉炉底凹凸測定装置と、該炉底凹凸測定装置によっ
て測定した炉底凹凸情報に基づいて炉底各部に充填する
モルタル充填量を算出する充填量演算装置４と、該算出
結果に基づいて炉底煉瓦にモルタルをモルタル粉として
あるいはスラリー状耐火物として流し込むための流し込
み装置５とを有し、押出ラム１１又は移動式炉内診断装
置１２を移動させながら炉底各部の煉瓦損傷部にモルタ
ルを充填させることを特徴とするコークス炉炉底補修装
置。 （１２）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のコー
クス炉炉底凹凸測定装置と、炉底凹凸測定装置を用いて
測定した炉底凹凸情報に基づいて凸部を切削する凸部切
削装置６を有することを特徴とするコークス炉炉底補修
装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】室炉式コークス炉においては、各
炭化室２１で乾留が完了したコークスをコークサイドの
窯口から炭化室外に押し出すため、図１（ａ）に示すよ
うな押出ラム１１を有している。押出ラム１１は、炭化
室２１の押出機側の窯口から炭化室内に挿入され、炭化
室内のコークスは押出ラム１１に押されてコークサイド
の窯口から押し出される。押出ラムの先端部の下部には
橇又は車輪（これを総称してシュー１３と言う）を有
し、シュー１３を炭化室炉底２２に接触させながら炭化
室内を移動する。

【００１１】また、特開平１１−１０６７５５号公報に
開示されているように、赤熱する炭化室内に挿入して炭
化室内壁をカメラにより観察する移動式炉内診断装置１
２が知られている。炭化室内壁観察装置１２も、図１
（ｂ）に示すように押出ラムと同じように診断装置先端
部の下部に車輪又は橇からなるシュー１３を有し、シュ
ー１３を炭化室炉底２２に接触させながら炭化室内を移
動することができる。

【００１２】本発明の炉底凹凸測定装置１は、上記押出
ラム１１あるいは移動式炉内診断装置１２の先端部近傍
であって炉底に近接する部分に配置される。

【００１３】本発明の炉底凹凸測定装置１は、非接触式
距離計３を有する。押出ラム１１あるいは移動式炉内診
断装置１２の先端部に近くであって炉底２２に近接する
部分に配置された該非接触式距離計３は、図２（ａ）に
示すように光軸８を距離計３の一定の方向、例えば鉛直
下方に向け、炉底２２表面までの距離を測定することが
できる。また、該一定の方向は可変とすることができ、
一定の周期により一定の角度範囲で炭化室幅方向に走査
するように調整すれば、炭化室幅方向の所定の長さ範囲
について炉底煉瓦表面の測定点を走査し、距離計と炉底
表面との間の距離情報を得ることができる。非接触式距
離計３としては、マイクロ波やレーザーを用いた方法を
用いることができ、そのうちでも温度影響が少なく精度
的にも高いレーザー式距離計を用いると好ましい。非接
触式距離計で距離計と炉底表面との距離を測定しつつ前
記押出ラム又は移動式炉内診断装置を炭化室長手方向に
移動することにより、炉底煉瓦表面の凹凸を測定するこ
とができる。

【００１４】乾留したコークスを押し出した後の空炉状
態の炭化室２１の炉底２２には、前記したように粉コー
クスが堆積しているため、このままでは炉底煉瓦の凹凸
を非接触距離計３によって測定することができない。本
発明の炉底凹凸測定装置は気体噴射式スクレーパ２ａ又
は機械式スクレーパ２ｂ若しくはその両方を有する。気
体噴射式スクレーパ２ａは図２（ａ）に示すように炉底
煉瓦に空気を吹き付け、これによって炉底煉瓦に堆積す
る堆積物を除去する。凹凸測定時の押出ラム１１又は移
動式炉内診断装置１２の進行方向に対し、気体噴射式ス
クレーパ２ａを非接触式距離計３よりも進行方向前方に
配置する。これにより、押出ラム１１又は移動式炉内診
断装置１２を進行させつつ気体噴射式スクレーパ２ａに
よって炉底煉瓦に堆積する堆積物を排除し、非接触式距
離計３は該堆積物が排除された炉底部位との間の距離を
測定するため、炉底堆積物の影響を受けずに測定を行な
うことが可能になる。

【００１５】気体噴射式スクレーパ２ａは、空気や窒素
のような気体１８を噴射する。空気を使用すると最も安
価にスクレーパとすることができる。ただし、空気を噴
射すると付着カーボンを燃焼除去する作用を有するた
め、炉底煉瓦の目地切れ部を塞いでいるカーボンを除去
してしまうという不都合が生じるときがある。このよう
な場合は、噴射する気体として窒素等の非酸化性ガスを
使用すると良い。噴射気体として空気を用いる場合、ラ
ムビーム内に直径50mmφ〜75mmφの空気配管を通し、ラ
ムヘッド先端部最下部に炭化室幅方向に数個の斜め下方
向きの小孔を設け、その小孔から２〜5Kg/cm²の圧力を
有する空気を吹出し、炉底部に残るコークス塊を吹き飛
ばす。コークス押出時に前方に吹き飛ばし、塊コークス
と共に受骸バケットに落下させ、レーザー距離計による
炉底部凹凸測定の外乱とならないようにするものであ
る。

【００１６】炉底堆積物の堆積量が多い場合には、上記
気体噴射式スクレーパ２ａのみでは十分に該堆積物を除
去できない場合がある。本発明においては、図２（ａ）
に示すように、気体噴射式スクレーパ２ａに合せて機械
式スクレーパ２ｂを用いることにより、炉底堆積物の堆
積量が多い場合においても十分に堆積物を除去すること
が可能になる。

【００１７】機械的スクレーパ２ｂとして、針金製たわ
し状スクレーパや傘型プレートが有効である。炉底煉瓦
を傷めずに残コークスを除去できる方法としてラムヘッ
ド又は移動式炉内診断装置の先端に近い位置最下部に針
金製たわし状スクレーパを設置する方法が望ましい。気
体噴射式スクレーパを用いず、機械式スクレーパのみを
用いて炉底堆積物を排除することとしても良い。

【００１８】非接触式距離計３を設置する場所として、
図２（ｂ）に示すようにシュー１３の後方に設置すれば
シュー１３がスクレーパ２の機能を果たしてくれるた
め、新たに気体噴射式スクレーパ２ａや機械式スクレー
パ２ｂの設置が必要でない場合もある。その場合には、
シュー１３の位置が押出ラムヘッド１５または移動式炉
内診断装置１２の先端に近い位置に設置されていること
が望ましい。ここにおいて、シューの後方とは、凹凸測
定時の進行方向後方の意味である。

【００１９】本発明の炉底凹凸測定装置においては、複
数の非接触式距離計３を炭化室幅方向に分散して配置す
ることができる。炉底凹凸測定装置を炭化室長手方向に
移動しつつ距離測定を行なうことにより、各非接触式距
離計にて炉底長手方向の凹凸情報を得ることができ、更
に炉底幅方向に分散して配置した複数の非接触距離計の
測定結果を総合することにより、炉底の長手方向及び幅
方向を総合した面情報としての凹凸情報を得ることがで
きる。図３に示す形態においては、距離計ボックス７の
内部に３台の非接触式距離計（３ａ〜３ｃ）を配置、そ
の結果炉底の幅方向３個所の距離計測定点９の測定を同
時に行うことができる。

【００２０】本発明の炉底凹凸測定装置においては、図
４に示すように、押出ラム又は移動式炉内診断装置の移
動にあわせて非接触式距離計３を移動することにより、
炉底の測定点を炭化室幅方向に走査して炉底部の凹凸を
測定することができ、１台の非接触式距離計３の測定結
果から炉底の長手方向及び幅方向を総合した面情報とし
ての凹凸情報を得ることができる。図４に示す形態にお
いては、非接触式距離計３は３ａの位置と３ｂの位置と
の間を往復移動する。更にこのような走査機能を有する
非接触式距離計を炭化室幅方向に複数配置すれば、１台
あたりの非接触距離計の走査範囲が狭くても、炉底煉瓦
幅全範囲について凹凸情報を得ることが可能になる。

【００２１】非接触式距離計３は通常光学的手段によっ
て距離を測定する。一方、赤熱する炭化室炉底煉瓦は自
発光光を有するため、該自発光光が距離測定のノイズと
なり、正確に距離が測定できない場合がある。本発明に
おいては、非接触式距離計は、３０ｋＷ以上の出力を有
する特定波長レーザー発信機と乱反射光を特定の角度で
捉える検知機とを備えることにより、煉瓦の自発光に影
響されずに炉底部の凹凸を測定することが可能になる。
特定波長としてはＧａＡｓを用いた波長７８０ｎｍのレ
ーザー発信機が好ましい。波長７８０ｎｍが好ましい理
由は、高温煉瓦の自発光波長分布に対して比較的分離し
て検知し易いこと、GaAsレーザーは一般的に市販され入
手し易いからである。また出力を３０ｋＷ以上とすれ
ば、自発光に対してエネルギー強度が高く周囲から入射
する外乱光に対して反射光を検知しやすいという理由に
より有効である。

【００２２】以上に述べた炉底凹凸測定装置を用いた測
定を行なった結果、炉底煉瓦の損傷による凹凸情報が得
られる。次いで、該測定した凹凸に基づいて炉底煉瓦損
傷部の補修を行うことができる。

【００２３】本発明において、計測した炉底までの距離
と、予め想定しておいた距離との差異をほぼ連続的に求
め、その差異を基にして補修方法を選定すると好まし
い。差異が広範囲にわたりかつ損傷が深い場合であれば
補修方法として当該炭化室近傍の数窯の操業を停止し熱
間積み替えを選択し、差異つまり損傷が浅く狭い場合は
補修方法として溶射補修やドライモルタルを流し粘着さ
せる方法を選択すると良い。熱間積み替え補修はコーク
ス炉体の温度を一時的に下げるため周辺部位の損傷につ
ながるから、できるだけ溶射やモルタル流し込みで対処
したいところである。

【００２４】本発明においてはまた、計測した炉底まで
の距離を既に測定した数値と比較し、各位置での周囲と
の相対凸部高さ又は相対凹部深さを検知し、補修方法を
選定すると好ましい。検知した相対凸部高さ又は相対凹
部深さが増大して許容範囲を超えていれば切削またはモ
ルタル流し込みや溶射を選択し、相対凸部高さ又は相対
凹部深さが許容範囲内であれば時系列管理データとして
保存すると良い。通常その判断基準は凹凸で２０ｍｍ、
炉長方向長さで５０ｍｍ以上とするのが適当である。

【００２５】本発明においてはまた、測定した凹凸に基
づいて炉底煉瓦各部位に充填すべきモルタル量を定め、
該定めた量のモルタルを炉底煉瓦各部位に充填し、充填
後１時間以上にわたって炭化室を空窯にしてモルタルを
焼成することにより炉底を平滑化することができる。凹
部の深さに応じモルタルを該凹部を充填するに足りるだ
け供給し、凹部に充填する。その結果、モルタル充填後
のモルタル表面高さは、損傷前の煉瓦表面高さに等しい
高さで平滑化することができる。充填後１時間以上にわ
たって炭化室を空窯にしてモルタルを焼成することによ
り該モルタル層は所定の強度を得ることができ、装入炭
を装入して乾留を開始することが可能になる。

【００２６】また、本発明の炉底補修装置は、図２
（ａ）に示すように、以上に述べた炉底凹凸測定装置１
と、炉底凹凸測定装置１によって測定した炉底凹凸情報
に基づいて炉底各部に充填するモルタル充填量を算出す
る充填量演算装置４と、該算出結果に基づいて炉底煉瓦
にモルタルをモルタル粉としてあるいはスラリー状耐火
物として流し込むための流し込み装置５とを有する。流
し込み装置５のノズル５ｄは炉底凹凸測定装置とともに
押出ラム又は移動式炉内診断装置の先端部に配置するこ
とができる。

【００２７】まず最初に、押出ラム又は移動式炉内診断
装置を炭化室内で移動しつつ炉底凹凸測定装置１によっ
て炉底の凹凸を測定する。次いで、充填量演算装置４に
より、該測定した炉底凹凸情報に基づいて炉底各部に充
填するモルタル充填量を算出する。モルタル充填量は、
充填後にモルタル表面高さが損傷前の煉瓦表面高さに等
しい高さとなるように算出する。通常は、炉底煉瓦単位
表面積当たりに流し込むモルタル量が、該流し込み部位
の凹部深さに比例するようにモルタル充填量を算出すれ
ば、充填後の炉底煉瓦表面を平滑化することができる。
その後、押出ラム又は移動式炉内診断装置を炭化室内で
移動しつつ流し込み装置５から前記算出したモルタル充
填量に基づいて炉底各部位にモルタルを流し込む。

【００２８】最初に炉底凹凸測定装置によって炉底の凹
凸を測定する際に、気体噴射式スクレーパ２ａ、更に必
要に応じて機械式スクレーパ２ｂを用いて炉底の堆積物
を除去しているので、通常はモルタル流し込み時に再度
堆積物を除去する必要はない。ただし、炉底凹凸測定装
置１による測定後に新たに堆積物が堆積した場合には、
再度気体噴射式スクレーパ２ａ、更に必要に応じて機械
式スクレーパ２ｂを用いて炉底の堆積物を除去しながら
押出ラム又は移動式炉内診断装置の移動を行ない、該移
動とともに流し込み装置５から炉底各部位にモルタルを
流し込むことが好適である。

【００２９】モルタルの流し込み装置５は、流し込み装
置本体即ちモルタルタンク５ａ、搬送用ガス供給ファン
５ｂ又は加圧ガス、炉底の凹凸からモルタル供給量を演
算する充填量演算装置４は炭化室外部に設置し、ラムビ
ーム１４又は移動式診断装置１２の水平ランス１６を貫
通し粉体供給配管５ｃを内蔵し、底煉瓦凹凸を測定する
距離計３の後方に炉底近傍に粉体を供給できるノズル５
ｄを下向きに設置する。また、その近傍には高速回転式
カッターを有する凸部切削装置６を設け、カーボン付着
やAsh分のクリンカ、周囲の煉瓦面に比較して凸の著し
い部位を研磨できるようにしておくことが有効である。
凹みの大きい部位には多めのモルタルを供給し、凸部が
著しい部位は研削することにより、炉底の平滑が得られ
る。本発明のコークス炉炉底凹凸測定装置１を用いてコ
ークス炉炉底煉瓦の凹凸を測定し、該測定した炉底凹凸
情報に基づいて、凸部を切削する部位及び／又は量を決
め、凸部切削装置６を用いて炉底を平滑化する。

【００３０】

【実施例】実施例１ 図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、老朽化して押出
負荷が高まってきたコークス炉の炉底の影響を排除する
ため、本発明の装置を適用した。炭化室幅は押出機側40
0mm、コークサイド側460ｍｍ，炭化室奥行き（通常、炉
長という）１５ｍ、炉敷煉瓦はタイル状の300mm×400mm
×厚さ100mmの珪石煉瓦が敷かれている。炉底の凹凸測
定機を押出機１０のラムヘッド１４の後方でラムシュー
１３との中間に設置した。モルタル塗布装置５も非接触
式距離計３の後方に着脱可能とし、更に凸部切削装置６
も着脱可能な構造とした。

【００３１】凹凸測定装置のスクレーパ２として、気体
噴射式スクレーパ２ａと機械式スクレーパ２ｂとを併用
した。気体噴射式スクレーパ２ａは噴射気体として空気
を用い、ラムビーム内に直径75mmφの空気配管を通し、
ラムヘッド先端部最下部に炭化室幅方向に数個の斜め下
方向きの小孔を設け、その小孔から２〜5Kg/cm²の圧力
を有する空気を吹出し、炉底部に残るコークス塊を吹き
飛ばす。機械的スクレーパ２ｂとして、気体噴射式スク
レーパ２ａの後方のラムヘッド１５の先端に近い位置最
下部に針金製たわし状スクレーパを設置した。

【００３２】凹凸測定装置の非接触式距離計３は、上記
スクレーパ２の後方に配置される外郭に水流を構成する
幅300mm長さ450mm高さ300mmの距離計ボックス７に格納
され、レーザー光を発し、反射してくるレーザー光を検
出できる窓を下向きに3個窯幅方向に横並びで備えてい
る。コークスを押出す時ラムが炉長方向に挿入される際
に、400mm幅に3点、奥行き15mにわたり底煉瓦の凹凸が
ほぼ連続的に測定できるものとし、そのデータは記録で
きるように距離計ボックス７内にメモリーを搭載して距
離計の数値及び予め想定した炉底までの距離との差異を
記録できるようにした。測定した距離計の数値は予め想
定した炉底レベルと比較し、各位置の凹凸を各位置毎に
算出し、10mm以上差異の有る部分は、リスト出力できる
ものとした。

【００３３】本装置で炉底凹凸を計測した結果、最大25
mm凹みが5箇所検出された。そこで、本計測装置の後方
に窯幅方向に６個の小孔を配するモルタル散布ノズル５
ｄをとりつけ、ラムビーム１４から粉体供給配管５ｃを
通してモルタル粉を供給できるようにし、凹凸計測器
（予め想定したレベルとの差異演算及びモルタル散布量
の演算機能含む）からの情報を基に炉長方向に挿入しな
がらモルタル塗布を行った。また、その際に凸部を切削
できるように回転刃を備えた凸部切削装置６をモルタル
散布ノズル５ｄの後方に設置した。他の窯での試験にお
いて、炭化室中央部のレベルが30mm凹んでいる部位にお
いて長さ100mmにわたって損耗の少ない部位が発見され
たため、押出時の抵抗を少なくする目的で、本切削装置
にて10mm程度削って平滑化した。

【００３４】実施例２ 次に炭化室移動式炉内診断装置１１を用いて炉底凹凸を
計測することにした。炭化室診断装置の構造は概略図１
（ｂ）のようになっている。診断装置は内管と外管とか
らなる二重管で、内管と外管との間のスペースが冷却水
を通す水冷ジャケットとなっている。冷却水は水平ラン
ス１６ａから垂直ランス１７ａ、垂直ランス１７ｂ、水
平ランス１６ｂと通過する。炉壁の診断装置は垂直ラン
ス１７ａ内に格納されている。

【００３５】スクレーパとして図１（ｂ）に示すように
気体噴射式スクレーパ２ａのみを用いた。気体噴射式ス
クレーパ２ａは上記実施例１と同等のものである。非接
触式距離計３として、水平ランス１６ａの中にレーザー
距離計を設置した。この実施例においては測定位置を窯
幅方向は２点のみとし、長手方向ではシュー１３の中間
位置に設置した。本装置が炭化室内に挿入されると同時
にレーザー距離計を作動させ、炉底の幅方向の中心近傍
2点を奥行き１５ｍに亘り測定した。

【００３６】その結果、炉底の凹凸は図５のように検出
された。炉底煉瓦２３における凸部２４の高さｈ、凹部
２５の深さを測定することができた。図５においてａは
ランスを挿入する際、ある距離以上挿入した時点で片持
ち状態から先端部シューが炉底煉瓦に接地した動きを示
している。

【００３７】

【発明の効果】本発明の炉底凹凸測定装置は、押出ラム
又は移動式炉内診断装置を進行させつつ気体噴射式スク
レーパ、更に機械式スクレーパやシューによって炉底煉
瓦に堆積する堆積物を排除し、非接触式距離計は該堆積
物が排除された炉底部位との間の距離を測定するため、
炉底堆積物の影響を受けずに測定を行なうことができ
る。

【００３８】本発明の炉底凹凸測定装置は、複数の非接
触式距離計を炭化室幅方向に分散して配置し、更に炉底
の測定点を炭化室幅方向に走査して炉底部の凹凸を測定
することにより、炉底の長手方向及び幅方向を総合した
面情報としての凹凸情報を得ることができる。

【００３９】本発明の炉底凹凸測定装置の非接触式距離
計は、３０ｋＷ以上の出力を有する特定波長レーザー発
信機と乱反射光を特定の角度で捉える検知機とを備える
ことにより、煉瓦の自発光に影響されずに炉底部の凹凸
を測定することが可能になる。

【００４０】本発明においては、上記炉底凹凸測定装置
によって測定した凹凸に基づいて炉底煉瓦各部位に充填
すべきモルタル量を定め、該定めた量のモルタルを炉底
煉瓦各部位に充填し、充填後１時間以上にわたって炭化
室を空窯にしてモルタルを焼成することにより炉底を平
滑化することができる。また、凸部に対しては切削する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コークス炉内に配置した本発明の炉底凹凸測定
装置を示す図であり、（ａ）は押出ラムに設置した例、
（ｂ）は移動式炉内診断装置に設置した例を示す図であ
る。

【図２】本発明の炉底凹凸測定装置及び補修装置を示す
図であり、（ａ）はスクレーパを配置した例、（ｂ）は
スクレーパを配置しない例である。

【図３】本発明の複数の非接触式距離計を有する炉底凹
凸測定装置を示す斜視図である。

【図４】本発明の非接触式距離計を走査させる炉底凹凸
測定装置を示す図である。

【図５】本発明の炉底凹凸測定結果を示す図である。

【符号の説明】

１ 炉底凹凸測定装置 ２ スクレーパ ２ａ 気体噴射式スクレーパ ２ｂ 機械式スクレーパ ３ 非接触式距離計 ４ 充填量演算装置 ５ 流し込み装置 ５ａ モルタルタンク ５ｂ 搬送用ガス供給ファン ５ｃ 粉体供給配管 ５ｄ ノズル ６ 凸部切削装置 ７ 距離計ボックス ８ 距離計光軸 ９ 距離計測定点 １０ コークス押出機 １１ 押出ラム １２ 移動式炉内診断装置 １３ シュー １４ ラムビーム １５ ラムヘッド １６ 水平ランス １７ 垂直ランス １８ 気体 ２１ 炭化室 ２２ 炉底 ２３ 炉底煉瓦 ２４ 凸部 ２５ 凹部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉炉底の凹凸を測定するための
   装置であって、コークス押出機の押出ラム又は移動式炉
   内診断装置に配置され、炉底煉瓦に堆積する堆積物を除
   去するためのスクレーパ及びその近傍に炉底煉瓦表面と
   の距離を測定する非接触式距離計とを有し、前記押出ラ
   ム又は移動式炉内診断装置の移動にあわせて炉底部の凹
   凸を測定することを特徴とするコークス炉炉底凹凸測定
   装置。
2. 【請求項２】 前記スクレーパは気体噴射式スクレーパ
   及び機械式スクレーパの一方又は両方であることを特徴
   とする請求項１に記載のコークス炉炉底凹凸測定装置。
3. 【請求項３】 コークス炉炉底の凹凸を測定するための
   装置であって、コークス押出機の押出ラム又は移動式炉
   内診断装置に配置され、前記コークス押出機又は炉内診
   断装置のシューの後方に炉底煉瓦表面との距離を測定す
   る非接触式距離計を有し、前記押出ラム又は移動式炉内
   診断装置の移動にあわせて炉底部の凹凸を測定すること
   を特徴とするコークス炉炉底凹凸測定装置。
4. 【請求項４】 前記非接触式距離計を複数有し、該距離
   計を炭化室幅方向に複数配置することを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載のコークス炉炉底凹凸測定
   装置。
5. 【請求項５】 前記非接触式距離計は、前記押出ラム又
   は移動式炉内診断装置の移動に合わせて炉底の測定点を
   炭化室幅方向に走査して炉底部の凹凸を測定することを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコークス
   炉炉底凹凸測定装置。
6. 【請求項６】 前記非接触式距離計は、３０ｋＷ以上の
   出力を有する特定波長レーザー発信機と乱反射光を特定
   の角度で捉える検知機とを備え、煉瓦の自発光に影響さ
   れずに炉底部の凹凸を測定することを特徴とする請求項
   １乃至５のいずれかに記載のコークス炉炉底凹凸測定装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載のコー
   クス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の
   炉底までの距離を計測し、該計測した炉底までの距離
   と、予め想定しておいた距離との差異をほぼ連続的に求
   め、その差異を基にして補修方法を選定することを特徴
   とするコークス炉炉底補修方法。
8. 【請求項８】 請求項１乃至６のいずれかに記載のコー
   クス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の
   炉底までの距離を計測し、該計測した炉底までの距離を
   既に測定した数値との比較し、各位置での周囲との相対
   凸部高さ又は相対凹部深さを検知し、補修方法を選定す
   ることを特徴とするコークス炉炉底補修方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至６のいずれかに記載のコー
   クス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦の
   凹凸を測定し、該測定した凹凸に基づいて炉底煉瓦各部
   位に充填すべきモルタル量を定め、該定めた量のモルタ
   ルを炉底煉瓦各部位に充填し、充填後１時間以上にわた
   って炭化室を空窯にしてモルタルを焼成することにより
   炉底を平滑化することを特徴とするコークス炉炉底補修
   方法。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至６のいずれかに記載のコ
    ークス炉炉底凹凸測定装置を用いてコークス炉炉底煉瓦
    の凹凸を測定し、該測定した炉底凹凸情報に基づいて、
    凸部を切削する部位及び／又は量を決め炉底を平滑化す
    ることを特徴とするコークス炉炉底補修方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至６のいずれかに記載のコ
    ークス炉炉底凹凸測定装置と、該炉底凹凸測定装置によ
    って測定した炉底凹凸情報に基づいて炉底各部に充填す
    るモルタル充填量を算出する充填量演算装置と、該算出
    結果に基づいて炉底煉瓦にモルタルをモルタル粉として
    あるいはスラリー状耐火物として流し込むための流し込
    み装置とを有し、前記押出ラム又は移動式炉内診断装置
    を移動させながら炉底各部の煉瓦損傷部にモルタルを充
    填させることを特徴とするコークス炉炉底補修装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至６のいずれかに記載のコ
    ークス炉炉底凹凸測定装置と、該炉底凹凸測定装置を用
    いて測定した炉底凹凸情報に基づいて凸部を切削する凸
    部切削装置を有することを特徴とするコークス炉炉底補
    修装置。