JP2003183661A - コークス炉炭化室の診断方法 - Google Patents
コークス炉炭化室の診断方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コークス炉炭化室の炉壁の劣化・老朽化状態
を正確かつ定量的に診断する方法を提供する。 【解決手段】 炭化室任意高さにおける長さ方向の炉壁
間距離を測定して、実測距離変位線を得て、この変位線
をスムージング化した平準化変位線を求める。これらの
変位線とさらに炉壁設計時の炉壁間距離変位線を比較す
ることにより、炉壁の状態を、炉壁へのカーボン付着、
欠損などの炉壁表面状態による変位と炉壁自体の移動・
変形による変位とに分離して定量的な評価が可能とな
る。さらに、これらの変位線によって囲まれた部分の面
積という概念を導入することによって、複数の炭化室の
炉壁状態について定量的な相対評価が可能となる。
を正確かつ定量的に診断する方法を提供する。 【解決手段】 炭化室任意高さにおける長さ方向の炉壁
間距離を測定して、実測距離変位線を得て、この変位線
をスムージング化した平準化変位線を求める。これらの
変位線とさらに炉壁設計時の炉壁間距離変位線を比較す
ることにより、炉壁の状態を、炉壁へのカーボン付着、
欠損などの炉壁表面状態による変位と炉壁自体の移動・
変形による変位とに分離して定量的な評価が可能とな
る。さらに、これらの変位線によって囲まれた部分の面
積という概念を導入することによって、複数の炭化室の
炉壁状態について定量的な相対評価が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコークス炉炭化室の
診断方法に関するものであり、より詳細には、炭化室の
炉壁への炭化物（カーボン）付着や炉壁の欠損、炉壁の
変形・移動などによる広狭化などの炉壁状態や、コーク
スの製造回数の増加にともなう炭化室炉壁の劣化・老朽
化等の状態を診断する方法に関するものである。
診断方法に関するものであり、より詳細には、炭化室の
炉壁への炭化物（カーボン）付着や炉壁の欠損、炉壁の
変形・移動などによる広狭化などの炉壁状態や、コーク
スの製造回数の増加にともなう炭化室炉壁の劣化・老朽
化等の状態を診断する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コークス炉には、石炭を高温乾留するた
めの炭化室と、前記炭化室を加熱するための燃焼室とが
交互に配置され、コークスの製造は、原料となる石炭を
前記炭化室内に充填し、約１，０００℃の高温で２０時
間程度乾留した後、プッシャービームで生成コークスを
前記炭化室から押出すサイクルを繰り返すことにより行
なわれる。前記炭化室は、室内に充填された石炭への熱
伝導効率を高めるために、一般に幅約４００〜約５００
ｍｍ、長さ約１５，０００〜約２０，０００ｍｍ、高さ
約４，０００〜約７，０００ｍｍという狭幅の細長い空
間であり、前記炭化室の炉壁は耐火煉瓦で構成されてい
る。耐火煉瓦からなる炉壁であっても、上記過酷な条件
の間欠的な連続操業によって、欠損箇所が生じたり、カ
ーボンの付着が生じたりする。特に、原料となる石炭の
充填や生成コークスの押出し時には、炉壁方向にも負荷
（圧力）がかかるので、炭化室炉壁は、欠損、変形、移
動を起こす。日本国内でのコークス炉の平均寿命は、約
３０年といわれているが、コークス炉を新たに設備投資
するコストは近年極めて高額になっているので、新たな
設備投資は、コークス製造コストを著しく押し上げるこ
とになるので好ましくない。そのため、現状のコークス
炉を保守・点検することにより、その寿命をいかに延長
できるかということが、コークス製造業界の重要な課題
となっている。
めの炭化室と、前記炭化室を加熱するための燃焼室とが
交互に配置され、コークスの製造は、原料となる石炭を
前記炭化室内に充填し、約１，０００℃の高温で２０時
間程度乾留した後、プッシャービームで生成コークスを
前記炭化室から押出すサイクルを繰り返すことにより行
なわれる。前記炭化室は、室内に充填された石炭への熱
伝導効率を高めるために、一般に幅約４００〜約５００
ｍｍ、長さ約１５，０００〜約２０，０００ｍｍ、高さ
約４，０００〜約７，０００ｍｍという狭幅の細長い空
間であり、前記炭化室の炉壁は耐火煉瓦で構成されてい
る。耐火煉瓦からなる炉壁であっても、上記過酷な条件
の間欠的な連続操業によって、欠損箇所が生じたり、カ
ーボンの付着が生じたりする。特に、原料となる石炭の
充填や生成コークスの押出し時には、炉壁方向にも負荷
（圧力）がかかるので、炭化室炉壁は、欠損、変形、移
動を起こす。日本国内でのコークス炉の平均寿命は、約
３０年といわれているが、コークス炉を新たに設備投資
するコストは近年極めて高額になっているので、新たな
設備投資は、コークス製造コストを著しく押し上げるこ
とになるので好ましくない。そのため、現状のコークス
炉を保守・点検することにより、その寿命をいかに延長
できるかということが、コークス製造業界の重要な課題
となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】コークス炉炭化室の炉
壁の劣化状態としては、例えば、炉壁自体が移動や変形
して炉幅に広狭が生じている場合、炉壁の煉瓦に欠損が
生じて炉幅が広がっている場合、炉壁にカーボンが付着
して炉幅が狭くなっている場合など様々である。従来の
保守・点検方法は、生成コークスを押出す時のプッシャ
ービームの負荷電力値や目視観察の結果に基づいて行な
われているが、炭化室の劣化状態には、上述した様な様
々な状態が認められるが、目視では炭化室内部の詳細を
観察できない。また、電力値によっても、炭化室炉壁の
状態を特定することはできない。そのため、従来の保守
・点検方法は、炭化室炉壁の状態を正確、かつ定量的に
把握できるものではなかった。また、従来の保守・点検
方法では、炭化室炉壁の状態を的確に把握できないの
で、不必要な補修によるコークス生産性の低下や不適切
な補修方法による保守・点検コストの増大などの問題が
懸念されていた。本発明は、上記事情に鑑みてなされた
ものであり、従来の保守・点検方法より正確、かつ、定
量的なコークス炉炭化室の診断方法を提供することを目
的とする。
壁の劣化状態としては、例えば、炉壁自体が移動や変形
して炉幅に広狭が生じている場合、炉壁の煉瓦に欠損が
生じて炉幅が広がっている場合、炉壁にカーボンが付着
して炉幅が狭くなっている場合など様々である。従来の
保守・点検方法は、生成コークスを押出す時のプッシャ
ービームの負荷電力値や目視観察の結果に基づいて行な
われているが、炭化室の劣化状態には、上述した様な様
々な状態が認められるが、目視では炭化室内部の詳細を
観察できない。また、電力値によっても、炭化室炉壁の
状態を特定することはできない。そのため、従来の保守
・点検方法は、炭化室炉壁の状態を正確、かつ定量的に
把握できるものではなかった。また、従来の保守・点検
方法では、炭化室炉壁の状態を的確に把握できないの
で、不必要な補修によるコークス生産性の低下や不適切
な補修方法による保守・点検コストの増大などの問題が
懸念されていた。本発明は、上記事情に鑑みてなされた
ものであり、従来の保守・点検方法より正確、かつ、定
量的なコークス炉炭化室の診断方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた請求項１に記載の本発明とは、炉壁間距離測定
手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおける
長さ方向複数位置の炉壁間距離を測定し、得られる実測
炉壁間距離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準化
変位線を求めて、前記実測炉壁間距離変位線と前記平準
化変位線とを比較し、および／または、炭化室長さ方向
の設計炉壁間距離変位線と前記平準化変位線とを比較す
ることにより、前記炭化室の炉壁状態を診断することを
特徴とする。前記平準化変位線は、前記炉壁間距離の測
定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉壁
面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁面
の表面変位を観察し、前記実測炉壁間距離変位線を均す
ことによって求めることが好ましい。前記実測炉壁間距
離変位線と前記平準化変位線とを比較することにより炉
壁のカーボン付着や欠損などの炉壁表面の変化による変
位が分かり、前記炭化室長さ方向の設計炉壁間距離変位
線と前記平準化変位線とを比較することにより、炉壁自
体が移動・変形することによる炉幅の広狭化による変位
がわかる。本発明によれば、炉壁間距離の全体の変位を
これらの２種類の変位に分離することによって、炭化室
の炉壁状態を定量的に診断することができる。
のできた請求項１に記載の本発明とは、炉壁間距離測定
手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおける
長さ方向複数位置の炉壁間距離を測定し、得られる実測
炉壁間距離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準化
変位線を求めて、前記実測炉壁間距離変位線と前記平準
化変位線とを比較し、および／または、炭化室長さ方向
の設計炉壁間距離変位線と前記平準化変位線とを比較す
ることにより、前記炭化室の炉壁状態を診断することを
特徴とする。前記平準化変位線は、前記炉壁間距離の測
定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉壁
面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁面
の表面変位を観察し、前記実測炉壁間距離変位線を均す
ことによって求めることが好ましい。前記実測炉壁間距
離変位線と前記平準化変位線とを比較することにより炉
壁のカーボン付着や欠損などの炉壁表面の変化による変
位が分かり、前記炭化室長さ方向の設計炉壁間距離変位
線と前記平準化変位線とを比較することにより、炉壁自
体が移動・変形することによる炉幅の広狭化による変位
がわかる。本発明によれば、炉壁間距離の全体の変位を
これらの２種類の変位に分離することによって、炭化室
の炉壁状態を定量的に診断することができる。
【０００５】請求項３に記載の本発明は、炉壁間距離測
定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおけ
る長さ方向複数位置の炉壁間距離を測定し、得られる実
測炉壁間距離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準
化変位線を求め、さらに、前記平準化変位線と前記実測
炉壁間距離変位線とによって囲まれた面積の総和、およ
び／または、炭化室長さ方向の設計炉壁間距離変位線と
前記平準化変位線とによって囲まれた面積の総和を求め
て、前記面積の総和に基づいて前記炭化室の炉壁状態を
診断することを特徴とする。また、前記平準化変位線
は、前記炉壁間距離の測定とともに、前記炉壁間距離測
定手段に備えられた炉壁面観察デバイスを用いて、前記
複数位置における炉壁面の表面変位を観察し、前記実測
炉壁間距離変位線を均すことによって求めることが好ま
しい。前記面積の総和は、任意の高さにおける炭化室炉
壁の全体の状態を指標するものであり、前記面積の総和
を判断基準とすることにより、コークス炉に複数設置さ
れている炭化室や、コークス製造回数の異なる炭化室の
劣化状態について定量的な相対評価ができる。
定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおけ
る長さ方向複数位置の炉壁間距離を測定し、得られる実
測炉壁間距離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準
化変位線を求め、さらに、前記平準化変位線と前記実測
炉壁間距離変位線とによって囲まれた面積の総和、およ
び／または、炭化室長さ方向の設計炉壁間距離変位線と
前記平準化変位線とによって囲まれた面積の総和を求め
て、前記面積の総和に基づいて前記炭化室の炉壁状態を
診断することを特徴とする。また、前記平準化変位線
は、前記炉壁間距離の測定とともに、前記炉壁間距離測
定手段に備えられた炉壁面観察デバイスを用いて、前記
複数位置における炉壁面の表面変位を観察し、前記実測
炉壁間距離変位線を均すことによって求めることが好ま
しい。前記面積の総和は、任意の高さにおける炭化室炉
壁の全体の状態を指標するものであり、前記面積の総和
を判断基準とすることにより、コークス炉に複数設置さ
れている炭化室や、コークス製造回数の異なる炭化室の
劣化状態について定量的な相対評価ができる。
【０００６】請求項５に記載の本発明は、炉壁間距離測
定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおけ
る長さ方向複数位置の炉壁間距離をコークス製造毎に測
定し、得られる実測炉壁間距離変位線のコークス製造回
数の増加に伴う変化に基づいて、炉壁状態の変遷を診断
することを特徴とする。実測炉壁間距離変位線の経時変
化を検討することにより、炉壁状態の変遷や老朽化など
の診断を一層正確にできる。
定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおけ
る長さ方向複数位置の炉壁間距離をコークス製造毎に測
定し、得られる実測炉壁間距離変位線のコークス製造回
数の増加に伴う変化に基づいて、炉壁状態の変遷を診断
することを特徴とする。実測炉壁間距離変位線の経時変
化を検討することにより、炉壁状態の変遷や老朽化など
の診断を一層正確にできる。
【０００７】また、請求項６に記載の本発明は、炉壁間
距離測定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さ
における長さ方向複数位置の炉壁間距離をコークス製造
毎に測定し、得られる実測炉壁間距離変位線に基づい
て、実測炉壁間距離の平準化変位線を求め、さらに、前
記平準化変位線と前記実測炉壁間距離変位線とによって
囲まれた面積の総和を求めて、コークス製造回数の増加
に伴う前記面積の総和の変化に基づいて前記炭化室炉壁
状態の変遷を診断することを特徴とする。また、前記平
準化変位線は、前記炉壁間距離の測定とともに、前記炉
壁間距離測定手段に備えられた炉壁面観察デバイスを用
いて、前記複数位置における炉壁面の表面変位を観察
し、前記実測炉壁間距離変位線を均すことによって求め
ることが好ましい。前記面積の総和は、炭化室の任意高
さにおける炉壁全体の表面状態の変位を指標するもので
あり、経時変化を検討することにより、炉壁の表面状態
の変遷を定量的かつ適切に把握することができる。ま
た、前記炉壁間距離測定手段とともに炉壁面観察デバイ
スを用いて、前記複数位置における炉壁表面状態の変位
を観察して、前記実測炉壁間距離変位線から前記実測炉
壁間距離変位線の平準化変位線を求めることが好まし
い。
距離測定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さ
における長さ方向複数位置の炉壁間距離をコークス製造
毎に測定し、得られる実測炉壁間距離変位線に基づい
て、実測炉壁間距離の平準化変位線を求め、さらに、前
記平準化変位線と前記実測炉壁間距離変位線とによって
囲まれた面積の総和を求めて、コークス製造回数の増加
に伴う前記面積の総和の変化に基づいて前記炭化室炉壁
状態の変遷を診断することを特徴とする。また、前記平
準化変位線は、前記炉壁間距離の測定とともに、前記炉
壁間距離測定手段に備えられた炉壁面観察デバイスを用
いて、前記複数位置における炉壁面の表面変位を観察
し、前記実測炉壁間距離変位線を均すことによって求め
ることが好ましい。前記面積の総和は、炭化室の任意高
さにおける炉壁全体の表面状態の変位を指標するもので
あり、経時変化を検討することにより、炉壁の表面状態
の変遷を定量的かつ適切に把握することができる。ま
た、前記炉壁間距離測定手段とともに炉壁面観察デバイ
スを用いて、前記複数位置における炉壁表面状態の変位
を観察して、前記実測炉壁間距離変位線から前記実測炉
壁間距離変位線の平準化変位線を求めることが好まし
い。
【０００８】さらに前記診断の結果に基づいて、炉壁の
補修必要箇所、補修方法、または補修時期について判定
することも本発明の好ましい実施態様である。また、本
発明において、炉壁間距離測定手段としては、プッシャ
ービームに設置され、炉壁に向かってレーザー光線を照
射し、炉壁からの反射レーザー光線を採取して、その反
射時間差を前記炉間距離に変換する手段を用いることが
望ましい。
補修必要箇所、補修方法、または補修時期について判定
することも本発明の好ましい実施態様である。また、本
発明において、炉壁間距離測定手段としては、プッシャ
ービームに設置され、炉壁に向かってレーザー光線を照
射し、炉壁からの反射レーザー光線を採取して、その反
射時間差を前記炉間距離に変換する手段を用いることが
望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明のコークス炉炭化室の診断方法は、
炉壁間距離測定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意
の高さにおける長さ方向複数位置の炉壁間距離を測定
し、得られる実測炉壁間距離変位線（以下、「実測距離
変位線」）に基づいて、実測炉壁間距離の平準化変位線
を求めて、前記実測距離変位線と前記平準化変位線とを
比較し、および／または、炭化室長さ方向の設計炉壁間
距離変位線（以下、「設計距離変位線」）と前記平準化変
位線とを比較することにより、前記炭化室の炉壁状態を
診断することを特徴とする。ここで、実測距離変位線と
は、炉壁間距離測定手段によって実際に測定された炉壁
間距離について、炭化室の長さ方向にわたる前記距離の
変位を示す線であり、平準化変位線とは、カーボンの付
着や炉壁の欠損などによる炉壁表面の変位を均すことに
よって、前記実測距離変位線を平準化（スムーズ化）し
た変位線であり、炭化室長さ方向の設計距離変位線は、
コークス炉設計時における炭化室炉壁間距離の炭化室長
さ方向にわたる変位を示す線である。
炉壁間距離測定手段を用いて、コークス炉炭化室の任意
の高さにおける長さ方向複数位置の炉壁間距離を測定
し、得られる実測炉壁間距離変位線（以下、「実測距離
変位線」）に基づいて、実測炉壁間距離の平準化変位線
を求めて、前記実測距離変位線と前記平準化変位線とを
比較し、および／または、炭化室長さ方向の設計炉壁間
距離変位線（以下、「設計距離変位線」）と前記平準化変
位線とを比較することにより、前記炭化室の炉壁状態を
診断することを特徴とする。ここで、実測距離変位線と
は、炉壁間距離測定手段によって実際に測定された炉壁
間距離について、炭化室の長さ方向にわたる前記距離の
変位を示す線であり、平準化変位線とは、カーボンの付
着や炉壁の欠損などによる炉壁表面の変位を均すことに
よって、前記実測距離変位線を平準化（スムーズ化）し
た変位線であり、炭化室長さ方向の設計距離変位線は、
コークス炉設計時における炭化室炉壁間距離の炭化室長
さ方向にわたる変位を示す線である。
【００１１】まず、炉壁間距離測定手段を用いて、コー
クス炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複数位置の
炉壁間距離を測定する方法について説明する。前記炉壁
間距離測定手段としては、炉壁間距離を測定できるもの
であれば、特に限定されず、例えば、マイクロ波または
ミリ波帯域などの電磁波、あるいは、レーザー光線など
を炭化室炉壁へ照射してから、反射してくる電磁波、レ
ーザー光線などを採取するまでの時間を計測し、前記時
間を距離に換算することにより炉壁間距離を測定する非
接触式測定手段を挙げることができる。
クス炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複数位置の
炉壁間距離を測定する方法について説明する。前記炉壁
間距離測定手段としては、炉壁間距離を測定できるもの
であれば、特に限定されず、例えば、マイクロ波または
ミリ波帯域などの電磁波、あるいは、レーザー光線など
を炭化室炉壁へ照射してから、反射してくる電磁波、レ
ーザー光線などを採取するまでの時間を計測し、前記時
間を距離に換算することにより炉壁間距離を測定する非
接触式測定手段を挙げることができる。
【００１２】本発明では、前記炉壁測定手段として、耐
熱性に優れるという点から、実用新案第３０３２３５４
号公報に開示の測定装置を用いることが特に望ましい。
前記測定装置は、耐熱ケーシング内に、電気で作動する
炉壁間距離測定デバイス、炉壁面観察デバイスと、給電
部と、測定値メモリーとを備えている。前記耐熱ケーシ
ングは、好ましくはガイドフレーム及び断熱層（熱絶縁
層）から構成され、前記断熱層は、さらにセラミックス
繊維プレート層、僅かな熱伝導性を持つ微孔質の遮断プ
レート層、及び耐火領域からの高い使用温度を持つセラ
ミックス繊維からなる層で構成されていることが好まし
い。また、前記耐熱ケーシングは、断熱層を機械的な損
傷から保護する目的で、最外部に耐熱性の多孔体層を有
していてもよい。前記炉壁間距離測定デバイスとして
は、レーザー三点センサが使用され、前記炉壁面観察デ
バイスとしては、ビデオカメラ、ＣＣＤカメラ、ファイ
バースコープなどを用いることが好ましい。また、前記
測定装置は、冷却配管、出力ケーブルなどが不要であ
り、プッシャービームの任意の位置に設置することがで
きる。前記測定装置は、例えば、炭化室内での任意高さ
において炉長にわたって移動ができるように、プッシャ
ービームに設置されて使用される（図１）。このように
設置すれば、プッシャービームが生成コークスを押出す
のと同時に、前記炉壁間距離測定手段が炭化室の任意高
さにおける炭化室長さ方向の炉壁間距離を測定すること
ができる。
熱性に優れるという点から、実用新案第３０３２３５４
号公報に開示の測定装置を用いることが特に望ましい。
前記測定装置は、耐熱ケーシング内に、電気で作動する
炉壁間距離測定デバイス、炉壁面観察デバイスと、給電
部と、測定値メモリーとを備えている。前記耐熱ケーシ
ングは、好ましくはガイドフレーム及び断熱層（熱絶縁
層）から構成され、前記断熱層は、さらにセラミックス
繊維プレート層、僅かな熱伝導性を持つ微孔質の遮断プ
レート層、及び耐火領域からの高い使用温度を持つセラ
ミックス繊維からなる層で構成されていることが好まし
い。また、前記耐熱ケーシングは、断熱層を機械的な損
傷から保護する目的で、最外部に耐熱性の多孔体層を有
していてもよい。前記炉壁間距離測定デバイスとして
は、レーザー三点センサが使用され、前記炉壁面観察デ
バイスとしては、ビデオカメラ、ＣＣＤカメラ、ファイ
バースコープなどを用いることが好ましい。また、前記
測定装置は、冷却配管、出力ケーブルなどが不要であ
り、プッシャービームの任意の位置に設置することがで
きる。前記測定装置は、例えば、炭化室内での任意高さ
において炉長にわたって移動ができるように、プッシャ
ービームに設置されて使用される（図１）。このように
設置すれば、プッシャービームが生成コークスを押出す
のと同時に、前記炉壁間距離測定手段が炭化室の任意高
さにおける炭化室長さ方向の炉壁間距離を測定すること
ができる。
【００１３】図２には、前記測定装置を用いた炉壁間距
離の測定原理を概念的に示した。前記測定装置１は、プ
ッシャービーム２に設置され、左右の炉壁３に向かって
レーザー光線４を照射し、炉壁３からの反射レーザー光
線５を採取して、その反射時間差を炉間距離に変換する
ことにより、炉壁間距離を測定することを特徴とする。
離の測定原理を概念的に示した。前記測定装置１は、プ
ッシャービーム２に設置され、左右の炉壁３に向かって
レーザー光線４を照射し、炉壁３からの反射レーザー光
線５を採取して、その反射時間差を炉間距離に変換する
ことにより、炉壁間距離を測定することを特徴とする。
【００１４】本発明では前記炉壁間距離測定手段を用い
て、炭化室の任意高さにおける炭化室長さ方向における
複数位置の炉壁間距離を測定する。一般にコークス炉炭
化室の高さは約４，０００〜約７，０００ｍｍであり、
長さは約１５，０００〜約２０，０００ｍｍである。炉
壁間距離の測定は、コークス炉炭化室の高さに応じて、
任意の高さにおいて測定すればよい。例えば、１点のみ
の高さを測定する場合には、炭化室高さの約１／２の高
さにおける炉壁間距離を、また、複数の高さにおける炉
壁間距離を測定する場合には、測定する高さの間が略均
等になるように測定することが好ましい。図３は、複数
の炉壁間距離測定手段の設置例である。前記炉壁間距離
測定手段は、生成コークスの押出しとともに炉壁間距離
を測定する場合には、プッシャービームの後ろ側に設置
すればよいが、空窯の状態で炉壁間距離を測定する場合
には、プッシャービーム前面に設置することもできる。
また、前記炉壁間距離測定手段を異なる高さの位置に設
置しておけば、炭化室内の高さの異なる炉壁間距離を同
時に測定できる。
て、炭化室の任意高さにおける炭化室長さ方向における
複数位置の炉壁間距離を測定する。一般にコークス炉炭
化室の高さは約４，０００〜約７，０００ｍｍであり、
長さは約１５，０００〜約２０，０００ｍｍである。炉
壁間距離の測定は、コークス炉炭化室の高さに応じて、
任意の高さにおいて測定すればよい。例えば、１点のみ
の高さを測定する場合には、炭化室高さの約１／２の高
さにおける炉壁間距離を、また、複数の高さにおける炉
壁間距離を測定する場合には、測定する高さの間が略均
等になるように測定することが好ましい。図３は、複数
の炉壁間距離測定手段の設置例である。前記炉壁間距離
測定手段は、生成コークスの押出しとともに炉壁間距離
を測定する場合には、プッシャービームの後ろ側に設置
すればよいが、空窯の状態で炉壁間距離を測定する場合
には、プッシャービーム前面に設置することもできる。
また、前記炉壁間距離測定手段を異なる高さの位置に設
置しておけば、炭化室内の高さの異なる炉壁間距離を同
時に測定できる。
【００１５】前記炉壁間距離の測定は、炭化室長さ方向
にわたって複数位置で行なわれ、少なくとも２点以上の
位置で測定すればよい。また、前記複数位置における測
定を無限的に行なうことにより、炉壁間距離を炭化室長
さ方向にわたって連続的に測定することも本発明の好ま
しい態様である。
にわたって複数位置で行なわれ、少なくとも２点以上の
位置で測定すればよい。また、前記複数位置における測
定を無限的に行なうことにより、炉壁間距離を炭化室長
さ方向にわたって連続的に測定することも本発明の好ま
しい態様である。
【００１６】次に、炉壁の状態を診断する方法について
説明する。本発明では、前記測定により得られる実測距
離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準化変位線を
求めて、前記実測距離変位線と平準化変位線とを比較
し、および／または平準化変位線と設計距離変位線とを
比較することにより、炭化室の炉壁状態を診断する。
説明する。本発明では、前記測定により得られる実測距
離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準化変位線を
求めて、前記実測距離変位線と平準化変位線とを比較
し、および／または平準化変位線と設計距離変位線とを
比較することにより、炭化室の炉壁状態を診断する。
【００１７】前記平準化変位線は、前記炉壁間距離の測
定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉壁
面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁面
の表面変位を観察し、前記実測距離変位線における前記
表面変位に相当する変位部分を均すことによって求める
ことが好ましい。ここで、前記炉壁の表面変位とは、例
えば、炉壁のカーボンの付着や欠損などによる炉壁表面
の変位である。
定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉壁
面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁面
の表面変位を観察し、前記実測距離変位線における前記
表面変位に相当する変位部分を均すことによって求める
ことが好ましい。ここで、前記炉壁の表面変位とは、例
えば、炉壁のカーボンの付着や欠損などによる炉壁表面
の変位である。
【００１８】図４には、高さ６，５００ｍｍ、幅４２０
〜４８０ｍｍ、長さ１５，８９０ｍｍの炭化室における
高さ３，５００ｍｍの炉壁間距離を測定した結果を示し
た。実線（細）は実測距離変位線を、実線（太）は平準
化変位線を、破線は設計距離変位線をそれぞれ示し、横
軸は、炭化室長さ方向の距離（約１６ｍ、プッシャービ
ーム側から測定し、測定開始点を０ｍとする）を示して
いる。尚、前記炭化室の炉幅は、生成コークスの押出し
が容易になる様に、プッシャービーム側（冷間設計値：
４２０ｍｍ）より、コークス取出し側（冷間設計値：４
８０ｍｍ）が広くなるように設計されている。前記実測
距離変位線と平準化変位線との比較は、より具体的に
は、炭化室長さ方向同一位置における前記平準化変位線
の距離と実測距離変位線の距離とを比較することによっ
て行ない、前記平準化変位線の距離から実測距離変位線
の距離を差し引いた値がプラス（正）の位置では、炉壁
間距離が短く、当該位置の炉壁にはカーボンが付着して
いるものと診断することができる。また、前記平準化変
位線の距離から実測距離変位線の距離を差し引いた値が
マイナス（負）の位置では、炉壁間距離が長く、当該位
置の炉壁は欠損しているものと診断することができる。
さらに、前記設計距離変位線から前記平準化変位線の距
離を差し引いた値が、プラス（正）の位置では、炉壁自
体の変形や移動によって炉幅が狭くなっていると診断す
ることができ、差し引いた値がマイナス（負）の位置で
は炉壁自体の移動や変形により炉幅が広くなっていると
診断することができる。
〜４８０ｍｍ、長さ１５，８９０ｍｍの炭化室における
高さ３，５００ｍｍの炉壁間距離を測定した結果を示し
た。実線（細）は実測距離変位線を、実線（太）は平準
化変位線を、破線は設計距離変位線をそれぞれ示し、横
軸は、炭化室長さ方向の距離（約１６ｍ、プッシャービ
ーム側から測定し、測定開始点を０ｍとする）を示して
いる。尚、前記炭化室の炉幅は、生成コークスの押出し
が容易になる様に、プッシャービーム側（冷間設計値：
４２０ｍｍ）より、コークス取出し側（冷間設計値：４
８０ｍｍ）が広くなるように設計されている。前記実測
距離変位線と平準化変位線との比較は、より具体的に
は、炭化室長さ方向同一位置における前記平準化変位線
の距離と実測距離変位線の距離とを比較することによっ
て行ない、前記平準化変位線の距離から実測距離変位線
の距離を差し引いた値がプラス（正）の位置では、炉壁
間距離が短く、当該位置の炉壁にはカーボンが付着して
いるものと診断することができる。また、前記平準化変
位線の距離から実測距離変位線の距離を差し引いた値が
マイナス（負）の位置では、炉壁間距離が長く、当該位
置の炉壁は欠損しているものと診断することができる。
さらに、前記設計距離変位線から前記平準化変位線の距
離を差し引いた値が、プラス（正）の位置では、炉壁自
体の変形や移動によって炉幅が狭くなっていると診断す
ることができ、差し引いた値がマイナス（負）の位置で
は炉壁自体の移動や変形により炉幅が広くなっていると
診断することができる。
【００１９】すなわち本発明によれば、前記平準化変位
線と前記実測距離変位線とを比較し、および／または前
記設計距離変位線と前記平準化変位線とを比較すること
により、炉壁全体の変位を、カーボン付着や欠損などの
炉壁表面の変化による変位と炉壁自体の移動や変形によ
る変位とに分離することにより、炉壁の状態を定量的に
診断することができる。
線と前記実測距離変位線とを比較し、および／または前
記設計距離変位線と前記平準化変位線とを比較すること
により、炉壁全体の変位を、カーボン付着や欠損などの
炉壁表面の変化による変位と炉壁自体の移動や変形によ
る変位とに分離することにより、炉壁の状態を定量的に
診断することができる。
【００２０】図５は、コークス炉炭化室の任意高さにお
ける断面の概念図である。斜線部分７は、炭化室の炉壁
が変形した後の炭化室内部の空間を断面図により概念的
に表わしたものであり、破線８は設計時の炉壁の位置を
示す。実測炉壁間距離９は、炭化室長さ方向の測定位置
に応じて変動するので、各変位線の比較に基づく炉壁状
態の診断は、炭化室炉壁の特定箇所（任意の高さ、炭化
室長さ方向特定の距離）における炉壁状態についてなさ
れるものである。しかし、任意高さにおける炭化室の水
平方向の断面積を診断の基準として用いれば、任意の高
さにおける炉壁全体の状態を診断することができる。
ける断面の概念図である。斜線部分７は、炭化室の炉壁
が変形した後の炭化室内部の空間を断面図により概念的
に表わしたものであり、破線８は設計時の炉壁の位置を
示す。実測炉壁間距離９は、炭化室長さ方向の測定位置
に応じて変動するので、各変位線の比較に基づく炉壁状
態の診断は、炭化室炉壁の特定箇所（任意の高さ、炭化
室長さ方向特定の距離）における炉壁状態についてなさ
れるものである。しかし、任意高さにおける炭化室の水
平方向の断面積を診断の基準として用いれば、任意の高
さにおける炉壁全体の状態を診断することができる。
【００２１】そこで、本発明によれば、炭化室の水平方
向断面積の変位量として、前記平準化変位線と前記実測
距離変位線とによって囲まれた面積の総和、および／ま
たは、設計距離変位線と前記平準化変位線とによって囲
まれた面積の総和を求めて、前記面積の総和に基づいて
炭化室の炉壁の状態について診断することができる。前
記平準化変位線と前記実測距離変位線とによって囲まれ
た面積の総和は、炉壁のカーボン付着や欠損などの炉壁
表面の変化による変位を示す指標であり、前記設計距離
変位線と前記平準化変位線とによって囲まれた面積の総
和は、炉壁自体が移動・変形して炉幅が広狭化すること
による変位を示す指標である。前記面積の総和は、任意
の高さにおける炉壁全体の状態を正確かつ定量的に評価
する基準として用いることができるので、この指標を用
いれば、例えば、コークス炉に複数設置されている炭化
室や、コークス製造回数の異なる炭化室の劣化・老朽化
などの状態の相対評価が容易になる。
向断面積の変位量として、前記平準化変位線と前記実測
距離変位線とによって囲まれた面積の総和、および／ま
たは、設計距離変位線と前記平準化変位線とによって囲
まれた面積の総和を求めて、前記面積の総和に基づいて
炭化室の炉壁の状態について診断することができる。前
記平準化変位線と前記実測距離変位線とによって囲まれ
た面積の総和は、炉壁のカーボン付着や欠損などの炉壁
表面の変化による変位を示す指標であり、前記設計距離
変位線と前記平準化変位線とによって囲まれた面積の総
和は、炉壁自体が移動・変形して炉幅が広狭化すること
による変位を示す指標である。前記面積の総和は、任意
の高さにおける炉壁全体の状態を正確かつ定量的に評価
する基準として用いることができるので、この指標を用
いれば、例えば、コークス炉に複数設置されている炭化
室や、コークス製造回数の異なる炭化室の劣化・老朽化
などの状態の相対評価が容易になる。
【００２２】図６には、前記平準化変位線１０と前記実
測距離変位線１１とによって囲まれた面積（１２、１
３）を、炭化室の任意の高さにおける水平方向断面図を
用いて概念的に示した。前記面積の総和は、当該部分の
面積すべての和で表わされ、前記面積の総和は、それぞ
れの部分の面積を、前記平準化変位線１０の距離から前
記実測距離変位線１１の距離を差し引いた値がプラス
（正）である場合には、当該面積１３にプラス（正）の
符号を付け、前記差し引いた値がマイナス（負）である
場合には、当該面積１２にマイナス（負）の符号を付け
て、総和を求めればよい。そして、前記面積の総和がプ
ラス（正）の場合には、任意高さにおける炉壁全体は、
カーボン付着による影響が大きいものと診断することが
でき、前記面積の総和がマイナス（負）の場合には、炉
壁の欠損による影響が大きいものと診断することができ
る。
測距離変位線１１とによって囲まれた面積（１２、１
３）を、炭化室の任意の高さにおける水平方向断面図を
用いて概念的に示した。前記面積の総和は、当該部分の
面積すべての和で表わされ、前記面積の総和は、それぞ
れの部分の面積を、前記平準化変位線１０の距離から前
記実測距離変位線１１の距離を差し引いた値がプラス
（正）である場合には、当該面積１３にプラス（正）の
符号を付け、前記差し引いた値がマイナス（負）である
場合には、当該面積１２にマイナス（負）の符号を付け
て、総和を求めればよい。そして、前記面積の総和がプ
ラス（正）の場合には、任意高さにおける炉壁全体は、
カーボン付着による影響が大きいものと診断することが
でき、前記面積の総和がマイナス（負）の場合には、炉
壁の欠損による影響が大きいものと診断することができ
る。
【００２３】図７には、前記設計距離変位線１４と前記
平準化変位線１０とによって囲まれた面積（１５、１
６）を、炭化室の任意の高さにおける水平方向断面図を
用いて概念的に示した。前記面積の総和は、当該部分の
面積すべての和で表わされ、それぞれの部分の面積を、
前記設計距離変位線の距離から前記平準化変位線の距離
を差し引いた値がプラス（正）である場合には、当該面
積１５にプラスの符号を付け、前記差し引いた値がマイ
ナス（負）である場合には、当該面積１６にマイナス
（負）の符号を付けて、総和を求めれば良い。そして、
前記面積の総和がプラス（正）の場合には、炉壁自体の
移動・変形により炉幅が狭くなっていると診断すること
ができ、前記面積総和がマイナス（負）の場合には、炉
壁自体の移動・変形により炉幅が広くなっていると診断
することができる。
平準化変位線１０とによって囲まれた面積（１５、１
６）を、炭化室の任意の高さにおける水平方向断面図を
用いて概念的に示した。前記面積の総和は、当該部分の
面積すべての和で表わされ、それぞれの部分の面積を、
前記設計距離変位線の距離から前記平準化変位線の距離
を差し引いた値がプラス（正）である場合には、当該面
積１５にプラスの符号を付け、前記差し引いた値がマイ
ナス（負）である場合には、当該面積１６にマイナス
（負）の符号を付けて、総和を求めれば良い。そして、
前記面積の総和がプラス（正）の場合には、炉壁自体の
移動・変形により炉幅が狭くなっていると診断すること
ができ、前記面積総和がマイナス（負）の場合には、炉
壁自体の移動・変形により炉幅が広くなっていると診断
することができる。
【００２４】表１には、コークスを５７回製造した５つ
の炭化室Ａ〜Ｅの（高さ３，５００ｍｍにおける）炉壁
間距離を測定して、前記平準化変位線１０と前記実測距
離変位線１１とによって囲まれた面積を求めた結果をま
とめた。
の炭化室Ａ〜Ｅの（高さ３，５００ｍｍにおける）炉壁
間距離を測定して、前記平準化変位線１０と前記実測距
離変位線１１とによって囲まれた面積を求めた結果をま
とめた。
【００２５】
【表１】
【００２６】炭化室Ａでは、炉壁欠損による炉幅の面積
の変位は、−１２９６０ｍｍ2であり、カーボン付着に
よる炉幅面積の変位は、９１２０ｍｍ2であり、面積の
総和は、−３８４０ｍｍ2となり、炉幅全体としての評
価は、炉壁の欠損による影響が大きいと診断できる。一
方、炭化室Ｅでは、炉壁欠損による炉幅面積の変位は、
−５５２０ｍｍ2であり、カーボン付着による炉幅面積
の変位は、１８７２０ｍｍ2であり、面積の総和は、１
３２００ｍｍ2となり、炉幅全体としての評価は、カー
ボン付着による影響が大きいと診断することができる。
の変位は、−１２９６０ｍｍ2であり、カーボン付着に
よる炉幅面積の変位は、９１２０ｍｍ2であり、面積の
総和は、−３８４０ｍｍ2となり、炉幅全体としての評
価は、炉壁の欠損による影響が大きいと診断できる。一
方、炭化室Ｅでは、炉壁欠損による炉幅面積の変位は、
−５５２０ｍｍ2であり、カーボン付着による炉幅面積
の変位は、１８７２０ｍｍ2であり、面積の総和は、１
３２００ｍｍ2となり、炉幅全体としての評価は、カー
ボン付着による影響が大きいと診断することができる。
【００２７】表２には、コークス炉に設置されている複
数の炭化室の中から、３つの炭化室Ｆ〜Ｇを選択し、炉
壁間距離を測定した後、前記設計距離変位線１４と前記
平準化変位線１０とによって囲まれた面積を求めた結果
を示した。
数の炭化室の中から、３つの炭化室Ｆ〜Ｇを選択し、炉
壁間距離を測定した後、前記設計距離変位線１４と前記
平準化変位線１０とによって囲まれた面積を求めた結果
を示した。
【００２８】
【表２】
【００２９】炭化室Ｆでは、炉幅の狭帯化による面積の
変位が２６４００ｍｍ2であり、炉幅の広帯化による面
積の変位は−６２４０ｍｍ2であり、面積の総和は２０
１６０ｍｍ2となり、炉幅全体としては、狭帯化による
影響が大きいと診断できる。一方、炭化室Ｈでは、炉幅
の狭帯化による面積の変位が７６８０ｍｍ2であり、炉
幅の広帯化による面積の変位は−２２５６０ｍｍ2であ
り、面積の総和は−１４８８０ｍｍ2となり、炉幅全体
としては、広帯化していると診断できる。すなわち、コ
ークス炉全体として炉幅はほぼ一定なので、複数設置さ
れている炭化室のうち炉幅が広帯化しているものがあれ
ば、その分狭帯化している炭化室が存在していることが
明らかになった。本発明では、上記のようにして炭化室
ごとの炉壁の状態を定量的に評価することができるの
で、コークス炉に複数設置されている炭化室や、コーク
ス製造回数の異なる炭化室の相対評価を定量的に行なう
ことができる。
変位が２６４００ｍｍ2であり、炉幅の広帯化による面
積の変位は−６２４０ｍｍ2であり、面積の総和は２０
１６０ｍｍ2となり、炉幅全体としては、狭帯化による
影響が大きいと診断できる。一方、炭化室Ｈでは、炉幅
の狭帯化による面積の変位が７６８０ｍｍ2であり、炉
幅の広帯化による面積の変位は−２２５６０ｍｍ2であ
り、面積の総和は−１４８８０ｍｍ2となり、炉幅全体
としては、広帯化していると診断できる。すなわち、コ
ークス炉全体として炉幅はほぼ一定なので、複数設置さ
れている炭化室のうち炉幅が広帯化しているものがあれ
ば、その分狭帯化している炭化室が存在していることが
明らかになった。本発明では、上記のようにして炭化室
ごとの炉壁の状態を定量的に評価することができるの
で、コークス炉に複数設置されている炭化室や、コーク
ス製造回数の異なる炭化室の相対評価を定量的に行なう
ことができる。
【００３０】また本発明は、炉壁間距離測定手段を用い
て、コークス炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複
数位置の炉壁間距離をコークス製造毎に測定し、得られ
る実測炉壁間距離変位線のコークス製造回数の増加に伴
う変化に基づいて、炉壁状態の変遷を診断することを特
徴とする。炉壁状態の変遷とは、コークス製造回数に伴
う炉壁状態の経時変化であり、実測距離変位線を経時的
に比較することにより診断することができる。前記炉壁
間距離の測定は、コークス製造毎に行なわれ、コークス
製造毎回毎に測定することが好ましいが、炉壁状態の変
遷を診断できる程度に、例えば、コークス製造２〜数回
に１回の割合で測定しても良い。また、測定は上述した
ように、生成コークス押出し（排出）時に行なわれるこ
とが好ましいが、コークス製造前後に炉壁間距離の測定
のみを別途行なってもよい。
て、コークス炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複
数位置の炉壁間距離をコークス製造毎に測定し、得られ
る実測炉壁間距離変位線のコークス製造回数の増加に伴
う変化に基づいて、炉壁状態の変遷を診断することを特
徴とする。炉壁状態の変遷とは、コークス製造回数に伴
う炉壁状態の経時変化であり、実測距離変位線を経時的
に比較することにより診断することができる。前記炉壁
間距離の測定は、コークス製造毎に行なわれ、コークス
製造毎回毎に測定することが好ましいが、炉壁状態の変
遷を診断できる程度に、例えば、コークス製造２〜数回
に１回の割合で測定しても良い。また、測定は上述した
ように、生成コークス押出し（排出）時に行なわれるこ
とが好ましいが、コークス製造前後に炉壁間距離の測定
のみを別途行なってもよい。
【００３１】図８には、炉壁に付着したカーボンを一旦
焼却除去した状態（以下、「初期状態」という）の炭化室
でコークスを０〜２５回製造した時の平均実測距離変位
線（破線）とコークスを２２６〜２５０回製造した時の
平均実測距離変位線（実線）とを示した。０〜２５回コ
ークスを製造した平均実測距離変位線から、炭化室に石
炭を充填する装入孔付近、特に２番から４番装入孔付近
で、炉壁の欠損が激しいことがわかる。また、装入孔同
士の間の炉壁においては、炉幅がやや広くなっているも
のの炉壁の表面には、カーボンの付着や炉壁の欠損など
は認められないことが分かる。２２６〜２５０回コーク
スを製造した平均実測距離変位線からは、１番装入孔〜
４番装入孔付近においてカーボンの付着が著しいことが
分かる。これらの変位線の比較することより、炉壁状態
の変遷を、例えば、以下のように診断することができ
る。
焼却除去した状態（以下、「初期状態」という）の炭化室
でコークスを０〜２５回製造した時の平均実測距離変位
線（破線）とコークスを２２６〜２５０回製造した時の
平均実測距離変位線（実線）とを示した。０〜２５回コ
ークスを製造した平均実測距離変位線から、炭化室に石
炭を充填する装入孔付近、特に２番から４番装入孔付近
で、炉壁の欠損が激しいことがわかる。また、装入孔同
士の間の炉壁においては、炉幅がやや広くなっているも
のの炉壁の表面には、カーボンの付着や炉壁の欠損など
は認められないことが分かる。２２６〜２５０回コーク
スを製造した平均実測距離変位線からは、１番装入孔〜
４番装入孔付近においてカーボンの付着が著しいことが
分かる。これらの変位線の比較することより、炉壁状態
の変遷を、例えば、以下のように診断することができ
る。
【００３２】１番装入孔付近の炉壁状態の変遷は、初期
状態において欠損は存在しないが、コークス製造回数の
増加に伴ってカーボンが付着したものと診断することが
でき、２番から４番装入孔付近の炉壁状態の変遷は、初
期状態において著しい欠損が存在し、コークス製造回数
の増加に伴って、該欠損箇所にカーボンが付着したもの
と診断することができる。５番装入孔付近では、初期状
態において欠損が存在するが、カーボンの付着が少ない
と診断できる。また、装入孔間の炉壁においては、カー
ボン付着が少ないと診断できる。
状態において欠損は存在しないが、コークス製造回数の
増加に伴ってカーボンが付着したものと診断することが
でき、２番から４番装入孔付近の炉壁状態の変遷は、初
期状態において著しい欠損が存在し、コークス製造回数
の増加に伴って、該欠損箇所にカーボンが付着したもの
と診断することができる。５番装入孔付近では、初期状
態において欠損が存在するが、カーボンの付着が少ない
と診断できる。また、装入孔間の炉壁においては、カー
ボン付着が少ないと診断できる。
【００３３】さらに本発明によれば、炉壁間距離測定手
段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおける炭
化室長さ方向複数位置の炉壁間距離をコークス製造毎に
測定し、得られる実測炉壁間距離変位線に基づいて、実
測炉壁間距離の平準化変位線を求め、さらに、前記平準
化変位線と前記実測距離変位線とによって囲まれた面積
の総和を求めて、コークス製造回数の増加に伴う前記面
積の総和の変化に基づいて、前記炭化室炉壁状態の変遷
を診断することができる。前記面積の総和を経時的に比
較することにより、炭化室炉壁状態の変遷の診断が容易
になる。前記炉壁間距離の測定は、上述した様にコーク
ス製造毎に行なわれ、コークス製造毎回毎に測定するこ
とが好ましいが、炉壁状態の変遷を診断できる程度に、
例えば、コークス製造２〜数回に１回の割合で測定して
も良い。また、測定は、生成コークス押出し（排出）時
に行なわれることが好ましいが、コークス製造前後に炉
壁間の測定のみを別途行なってもよい。
段を用いて、コークス炉炭化室の任意の高さにおける炭
化室長さ方向複数位置の炉壁間距離をコークス製造毎に
測定し、得られる実測炉壁間距離変位線に基づいて、実
測炉壁間距離の平準化変位線を求め、さらに、前記平準
化変位線と前記実測距離変位線とによって囲まれた面積
の総和を求めて、コークス製造回数の増加に伴う前記面
積の総和の変化に基づいて、前記炭化室炉壁状態の変遷
を診断することができる。前記面積の総和を経時的に比
較することにより、炭化室炉壁状態の変遷の診断が容易
になる。前記炉壁間距離の測定は、上述した様にコーク
ス製造毎に行なわれ、コークス製造毎回毎に測定するこ
とが好ましいが、炉壁状態の変遷を診断できる程度に、
例えば、コークス製造２〜数回に１回の割合で測定して
も良い。また、測定は、生成コークス押出し（排出）時
に行なわれることが好ましいが、コークス製造前後に炉
壁間の測定のみを別途行なってもよい。
【００３４】表３には、コークス製造回数に対する前記
平準化変位線と前記実測距離変位線とによって囲まれた
面積の総和を示した。また、図９には、そのグラフを示
した。
平準化変位線と前記実測距離変位線とによって囲まれた
面積の総和を示した。また、図９には、そのグラフを示
した。
【００３５】
【表３】
【００３６】表３及び図９から、初期状態からコークス
製造回数約５０回までは、面積の総和である負の値が少
しずつ大きくなっていることから、初期状態では、炉壁
に欠損が存在し、コークス製造回数の増加に伴って、カ
ーボンが徐々に付着したものと診断できる。コークス製
造回数が約５０回を超えると、炉壁のカーボン付着量は
さらに増加する傾向がみられ、コークス製造回数が約１
００回以後は、ほぼ恒常的に炉壁にカーボンが付着して
いると診断できる。
製造回数約５０回までは、面積の総和である負の値が少
しずつ大きくなっていることから、初期状態では、炉壁
に欠損が存在し、コークス製造回数の増加に伴って、カ
ーボンが徐々に付着したものと診断できる。コークス製
造回数が約５０回を超えると、炉壁のカーボン付着量は
さらに増加する傾向がみられ、コークス製造回数が約１
００回以後は、ほぼ恒常的に炉壁にカーボンが付着して
いると診断できる。
【００３７】また、本発明法による診断結果に基づい
て、炉壁の補修必要箇所、補修方法、または補修時期に
ついて判定することも、本発明の好ましい実施態様であ
る。前記炭化室の補修方法としては、例えば、炉壁の欠
損部を埋める溶射補修法、カーボンなどの付着物を焼却
除去する方法などがあり、炉壁の状態に応じて、補修方
法を選択すればよい。
て、炉壁の補修必要箇所、補修方法、または補修時期に
ついて判定することも、本発明の好ましい実施態様であ
る。前記炭化室の補修方法としては、例えば、炉壁の欠
損部を埋める溶射補修法、カーボンなどの付着物を焼却
除去する方法などがあり、炉壁の状態に応じて、補修方
法を選択すればよい。
【００３８】例えば、図４に示した実測距離変位線、ま
たは図８に示したような０〜２５回製造時、２２６〜２
５０回製造時の実測距離変位線からは、補修必要箇所が
明らかになる。すなわち、実測距離変位線の変位量が大
きいところは、炭化室炉壁へカーボンが付着している
か、または炉壁に欠損が生じている場合であり、炭化室
の高さおよび炭化室一端からの距離を特定することがで
きる。
たは図８に示したような０〜２５回製造時、２２６〜２
５０回製造時の実測距離変位線からは、補修必要箇所が
明らかになる。すなわち、実測距離変位線の変位量が大
きいところは、炭化室炉壁へカーボンが付着している
か、または炉壁に欠損が生じている場合であり、炭化室
の高さおよび炭化室一端からの距離を特定することがで
きる。
【００３９】さらに、図８の０〜２５回製造時と２２６
〜２５０回製造時の平均実測距離変位線を比較すると、
補修必要箇所は、1番から４番装入孔付近であることが
分かり、５番装入孔では、補修の必要性が低いことが分
かる。また、その補修方法は、１番装入孔では、カーボ
ン付着が認められるものの、炉壁の欠損はないので、付
着したカーボンを除去するだけでよい。しかし、２番装
入孔から４番装入孔では、付着したカーボンを焼却除去
するとともに、炉壁の欠損箇所を溶射補修する必要があ
ることが分かる。また、２２６〜２５０回製造時の平均
測定距離変位の変位量より、カーボン付着量が多くなっ
ていると診断された場合には、補修の時期を迎えている
と判定できる。
〜２５０回製造時の平均実測距離変位線を比較すると、
補修必要箇所は、1番から４番装入孔付近であることが
分かり、５番装入孔では、補修の必要性が低いことが分
かる。また、その補修方法は、１番装入孔では、カーボ
ン付着が認められるものの、炉壁の欠損はないので、付
着したカーボンを除去するだけでよい。しかし、２番装
入孔から４番装入孔では、付着したカーボンを焼却除去
するとともに、炉壁の欠損箇所を溶射補修する必要があ
ることが分かる。また、２２６〜２５０回製造時の平均
測定距離変位の変位量より、カーボン付着量が多くなっ
ていると診断された場合には、補修の時期を迎えている
と判定できる。
【００４０】さらに補修の時期は、図９に示した平準化
変位線と実測距離変位線とによって囲まれた面積の総和
の変化からも判定することができる。すなわち前記面積
の総和がマイナス（負）側からプラス（正）に変化し
て、ほぼ一定になる期間が長くなると、炉壁にはカーボ
ンが恒常的に付着していると診断することができるの
で、炭化室が補修の時期を迎えていると判定することが
できる。
変位線と実測距離変位線とによって囲まれた面積の総和
の変化からも判定することができる。すなわち前記面積
の総和がマイナス（負）側からプラス（正）に変化し
て、ほぼ一定になる期間が長くなると、炉壁にはカーボ
ンが恒常的に付着していると診断することができるの
で、炭化室が補修の時期を迎えていると判定することが
できる。
【００４１】以上のように、本発明のコークス炉の診断
方法によれば、従来の診断方法では得られなかった炉壁
の状態の情報に基づいて、適切な補修方法の選択や補修
時期の選択が容易になる。
方法によれば、従来の診断方法では得られなかった炉壁
の状態の情報に基づいて、適切な補修方法の選択や補修
時期の選択が容易になる。
【００４２】
【発明の効果】発明のコークス炉の診断方法は、炉壁の
カーボン付着や欠損というような炉壁表面状態による影
響と、炉壁自身が移動・変形することによる炉幅の広狭
化する影響とに分離して炉壁の状態について診断するこ
とができるので、従来のコークス炉の保守・点検方法よ
り、定量性に優れる。また、炭化室の特定高さにおける
炉壁全体の状態を指標する面積の総和という診断基準を
用いることによって、炭化室の炉壁全体の状態について
定量的に評価することができ、コークス炉に複数設置さ
れている炭化室やコークス製造回数の異なる炭化室の劣
化状態について相対的な評価をすることができる。ま
た、これらの定量的な診断結果に基づけば、従来不確定
であった補修必要箇所、補修の時期、補修方法等を適切
に選択することができるので、最適補修を行なうことに
より、保守点検とコークス炉の炉命延長によるコークス
製造コストを削減ができる。
カーボン付着や欠損というような炉壁表面状態による影
響と、炉壁自身が移動・変形することによる炉幅の広狭
化する影響とに分離して炉壁の状態について診断するこ
とができるので、従来のコークス炉の保守・点検方法よ
り、定量性に優れる。また、炭化室の特定高さにおける
炉壁全体の状態を指標する面積の総和という診断基準を
用いることによって、炭化室の炉壁全体の状態について
定量的に評価することができ、コークス炉に複数設置さ
れている炭化室やコークス製造回数の異なる炭化室の劣
化状態について相対的な評価をすることができる。ま
た、これらの定量的な診断結果に基づけば、従来不確定
であった補修必要箇所、補修の時期、補修方法等を適切
に選択することができるので、最適補修を行なうことに
より、保守点検とコークス炉の炉命延長によるコークス
製造コストを削減ができる。
【図１】 炉壁間距離測定手段のプッシャービームへの
設置例である。
設置例である。
【図２】 炉壁間距離測定原理を示した図である。
【図３】 炉壁間距離測定手段のプッシャービームへの
設置例である。
設置例である。
【図４】 炉壁間距離を測定した結果を示したグラフで
ある。
ある。
【図５】 炭化室の任意高さにおける断面図である。
【図６】 平準化変位線と実測距離変位線とによって囲
まれた部分の面積を概念的に示す炭化室の任意高さにお
ける断面図である。
まれた部分の面積を概念的に示す炭化室の任意高さにお
ける断面図である。
【図７】 平準化変位線と設計距離変位線とによって囲
まれた部分の面腺を概念的に示す炭化室の任意高さにお
ける断面図である。
まれた部分の面腺を概念的に示す炭化室の任意高さにお
ける断面図である。
【図８】 コークス製造サイクル別の実測距離変位線を
示したグラフである。
示したグラフである。
【図９】 コークス製造サイクル回数の増加に伴う平準
化変位線と実測距離変位線とによって囲まれた部分の面
積総和の変化を示したグラフである。
化変位線と実測距離変位線とによって囲まれた部分の面
積総和の変化を示したグラフである。
１：炉壁間距離測定装置
２：プッシャービーム
３：炭化室炉壁
４：レーザー光線
５：反射レーザー光線
６：生成コークス
８：設計時の炉壁位置
９：実測炉壁間距離
１０：平準化変位線
１１：実測距離変位線
１２：平準化変位線と実測距離変位線とによって囲まれ
た（マイナスの）面積 １３：平準化変位線と実測距離変位線とによって囲まれ
た（プラスの）面積 １４：設計距離変位線 １５：平準化変位線と設計距離変位線とによって囲まれ
た（プラスの）面積 １６：平準化変位線と設計距離変位線とによって囲まれ
た（マイナスの）面積
た（マイナスの）面積 １３：平準化変位線と実測距離変位線とによって囲まれ
た（プラスの）面積 １４：設計距離変位線 １５：平準化変位線と設計距離変位線とによって囲まれ
た（プラスの）面積 １６：平準化変位線と設計距離変位線とによって囲まれ
た（マイナスの）面積
Claims (11)
- 【請求項１】 炉壁間距離測定手段を用いて、コークス
炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複数位置の炉壁
間距離を測定し、得られる実測炉壁間距離変位線に基づ
いて、実測炉壁間距離の平準化変位線を求めて、前記実
測炉壁間距離変位線と前記平準化変位線とを比較し、お
よび／または、炭化室長さ方向の設計炉壁間距離変位線
と前記平準化変位線とを比較することにより、前記炭化
室の炉壁状態を診断することを特徴とするコークス炉炭
化室の診断方法。 - 【請求項２】 前記平準化変位線は、前記炉壁間距離の
測定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉
壁面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁
面の表面変位を観察し、前記実測炉壁間距離変位線を均
すことによって求めるものである請求項１に記載の診断
方法。 - 【請求項３】 炉壁間距離測定手段を用いて、コークス
炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複数位置の炉壁
間距離を測定し、得られる実測炉壁間距離変位線に基づ
いて、実測炉壁間距離の平準化変位線を求め、さらに、
前記平準化変位線と前記実測炉壁間距離変位線とによっ
て囲まれた面積の総和、および／または、炭化室長さ方
向の設計炉壁間距離変位線と前記平準化変位線とによっ
て囲まれた面積の総和を求めて、前記面積の総和に基づ
いて前記炭化室の炉壁状態を診断することを特徴とする
コークス炉炭化室の診断方法。 - 【請求項４】 前記平準化変位線は、前記炉壁間距離の
測定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉
壁面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁
面の表面変位を観察し、前記実測炉壁間距離変位線を均
すことによって求めるものである請求項３に記載の診断
方法。 - 【請求項５】 炉壁間距離測定手段を用いて、コークス
炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複数位置の炉壁
間距離をコークス製造毎に測定し、得られる実測炉壁間
距離変位線のコークス製造回数の増加に伴う変化に基づ
いて、炉壁状態の変遷を診断することを特徴とするコー
クス炉炭化室の診断方法。 - 【請求項６】 炉壁間距離測定手段を用いて、コークス
炉炭化室の任意の高さにおける長さ方向複数位置の炉壁
間距離をコークス製造毎に測定し、得られる実測炉壁間
距離変位線に基づいて、実測炉壁間距離の平準化変位線
を求め、さらに、前記平準化変位線と前記実測炉壁間距
離変位線とによって囲まれた面積の総和を求めて、コー
クス製造回数の増加に伴う前記面積の総和の変化に基づ
いて前記炭化室炉壁状態の変遷を診断することを特徴と
するコークス炉炭化室の診断方法。 - 【請求項７】 前記平準化変位線は、前記炉壁間距離の
測定とともに、前記炉壁間距離測定手段に備えられた炉
壁面観察デバイスを用いて、前記複数位置における炉壁
面の表面変位を観察し、前記実測炉壁間距離変位線を均
すことによって求めるものである請求項６に記載の診断
方法。 - 【請求項８】 前記診断の結果に基づいて、炉壁の補修
必要箇所を判定する請求項１〜７のいずれかに記載の診
断方法。 - 【請求項９】 前記診断の結果に基づいて、炉壁の補修
方法を判定する請求項１〜７のいずれかに記載の診断方
法。 - 【請求項１０】 前記診断の結果に基づいて、炉壁の補
修時期を判定する請求項１〜７のいずれかに記載の診断
方法。 - 【請求項１１】 前記炉壁間距離測定手段は、プッシャ
ービームに設置され、炉壁に向かってレーザー光線を照
射し、炉壁からの反射レーザー光線を採取して、その反
射時間差を前記実測炉壁間距離に変換するものである請
求項１〜１０のいずれかに記載の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002126661A JP4142333B2 (ja) | 2001-10-09 | 2002-04-26 | コークス炉炭化室の診断方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311929 | 2001-10-09 | ||
| JP2001-311929 | 2001-10-09 | ||
| JP2002126661A JP4142333B2 (ja) | 2001-10-09 | 2002-04-26 | コークス炉炭化室の診断方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007186219A Division JP5461768B2 (ja) | 2001-10-09 | 2007-07-17 | コークス炉炭化室の診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003183661A true JP2003183661A (ja) | 2003-07-03 |
| JP4142333B2 JP4142333B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=27615284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002126661A Expired - Fee Related JP4142333B2 (ja) | 2001-10-09 | 2002-04-26 | コークス炉炭化室の診断方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4142333B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090071A1 (ja) * | 2003-04-09 | 2004-10-21 | The Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd. | コークス炉炭化室の診断装置および診断方法 |
| WO2008105269A1 (ja) | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Steel Corporation | コークス炉の壁面評価装置、コークス炉の壁面補修支援装置、コークス炉の壁面評価方法、コークス炉の壁面補修支援方法、及びコンピュータプログラム |
| JP2009057491A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | コークス炉の炉壁診断方法 |
| JP2010053180A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | コークス炉の炉壁診断方法および炉壁診断装置 |
| JP2019006940A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コークス炉の炉壁診断方法 |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002126661A patent/JP4142333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004090071A1 (ja) * | 2003-04-09 | 2004-10-21 | The Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd. | コークス炉炭化室の診断装置および診断方法 |
| JPWO2004090071A1 (ja) * | 2003-04-09 | 2006-07-06 | 関西熱化学株式会社 | コークス炉炭化室の診断装置および診断方法 |
| WO2008105269A1 (ja) | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Steel Corporation | コークス炉の壁面評価装置、コークス炉の壁面補修支援装置、コークス炉の壁面評価方法、コークス炉の壁面補修支援方法、及びコンピュータプログラム |
| EP2113552A1 (en) * | 2007-02-22 | 2009-11-04 | Nippon Steel Corporation | Coke-oven wall-surface evaluating apparatus, coke-oven wall-surface repair supporting apparatus, coke-oven wall-surface evaluating method, coke-oven wall-surface repair supporting method, and computer program |
| US8311777B2 (en) | 2007-02-22 | 2012-11-13 | Nippon Steel Corporation | Coke oven wall surface evaluation apparatus, coke oven wall surface repair supporting apparatus, coke oven wall surface evaluation method, coke oven wall surface repair supporting method and computer program |
| EP2113552A4 (en) * | 2007-02-22 | 2014-10-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | DEVICE FOR EVALUATING THE SURFACE OF THE WALLS OF A COKE OVEN, ASSISTING DEVICE FOR REPAIRING THE SURFACES OF A COKE OVEN, METHOD FOR EVALUATING THE SURFACE OF THE WALLS OF A COKE OVEN, ASSISTING METHOD FOR REPAIRING THE SURFACES OF 'A COKE OVEN AND COMPUTER PROGRAM |
| JP2009057491A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | コークス炉の炉壁診断方法 |
| JP2010053180A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | コークス炉の炉壁診断方法および炉壁診断装置 |
| JP2019006940A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コークス炉の炉壁診断方法 |
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| JP4142333B2 (ja) | 2008-09-03 |
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