JP2003268375A - コークス炉炉壁のプロフィール測定方法及びこの方法で得た情報に基づいて炉壁を補修するコークス炉炉壁の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化室の欠損部を補修する場合、欠陥部プロ
フィールの測定精度が悪いため、好ましい補修ができに
くかった。 【解決手段】 溶射ノズル１７を支えるランスヘッド１
２と欠損前の炉壁２４間の距離を、炉壁の健全部を利用
することで正確に割出し、その上で欠損部２５のプロフ
ィールを定め、このプロフィールに沿ってノズル動線３
１を決め、距離センサ１６で欠損部２５までの距離を測
りながら、溶射ノズル１７の先端をノズル動線３１に沿
わせ、その上で補修材を欠損部２５へ吹付ける。 【効果】 ノズル動線３１を正確に決めることができ、
このノズル動線３１に沿って移動する溶射ノズル１７で
補修を実施するため、正確な補修が実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は石炭を乾留してコー
クスを得るコークス炉の炉壁のプロフィール測定技術及
び炉壁の補修技術の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２（ａ）はコークス炉の炭化室の断
面図、（ｂ）はコークス炉の燃焼室の断面図である。
（ａ）において、天井の装入孔１０１・・・（・・・は複数個
を示す。以下同じ）を通じて、ホッパ１０２から石炭を
炭化室１０３内へ装入し、装入孔１０１・・・や前後の開
口を閉じる。

【０００３】そして、（ｂ）に示す燃焼室１０４内でガ
スを燃焼させ、その熱を壁越しに（ａ）の炭化室１０３
内へ伝えることで、石炭を乾留処理し、コークス１０５
にする。出来上がったコークス１０５は、押出機１０６
の押出ラム１０７で押出すことにより消火車１０８へ落
下させる。押出機１０６は複数基の炭化室１０３をカバ
ーさせるため、レール１０９、１０９上を図面表裏方向
へ走行可能である。

【０００４】図１３は図１２の１３−１３線断面図であ
り、炭化室１０３を一対の燃焼室１０４、１０４で挟む
ようにして、炭化室１０３と燃焼室１０４とが交互に配
列される。押出ラム１０７でコークスを押出すときに、
コークスが詰らぬように、すなわちコークスを円滑に排
出させるために炭化室１０３は押出機側開口１１１が狭
く、排出側開口１１２が広くなるようにテーパ角θ、θ
を設けたテーパ構造にする。

【０００５】ところで、炭化室１０３と燃焼室１０４と
の仕切壁としての炉壁１１３・・・において、炭化室側の
面はコークス押出しによる摩耗や温度変化によるレンガ
欠落（スポーリング）が発生する。従って、コークス炉
１００を健全に運転させ続けるには、炉壁１１３・・・は
定期的に若しくは適宜傷み具合を計測し、程度が酷いと
きには補修を講じる必要がある。

【０００６】炉壁１１３・・・の欠損量計測は、従来の目
視観察から、センサを用いた自動計測に切換わりつつあ
り、その様な技術として、特開２００１−３０５９公
報「コークス炉炉壁の状態データ補正方法」や特開平
７−３１６５５９号公報「コークス炉炭化室幅プロフィ
ール測定方法及びその装置」や特開平１０−２７９９
４６号公報「コークス炉炭化室の炉壁プロフィール測定
方法」などが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記は、同公報の段
落番号［０００１］「本発明は・・・略・・・奥に進につれて
炉壁の間隔が狭くなるようなテーパを有している場合に
そのテーパ分を考慮して補正を行うコークス炉炉壁の状
態データ補正方法に関する。」の説明及び同公報の図２
から明らかなように、炭化室の排出側開口からコークス
炉溶射補修装置１０を挿入することを前提とした技術で
ある。

【０００８】しかし、単純なテーパ補正のみを実施する
ため、測定の信頼性は乏しくなる。加えて、炭化室の炉
壁を検査するときに、押出機側開口近傍までコークス炉
溶射補修装置を延ばさなければならないので、コークス
炉溶射補修装置は炉壁の長さ以上にする必要があり、大
型になる。そこで、測定の信頼性を高めること並びにコ
ークス炉溶射補修装置の小型が必要となる。

【０００９】上記は、同公報の図１に示される通りに
押出しラム５に距離計６を搭載し、図２に示される通り
に距離計６、６で側壁１ａ、１ａまでの距離から窯幅を
測定する技術である。この技術では窯幅測定しかでき
ず、壁毎のプロフィールを得ることはできない。

【００１０】上記も、上記と同様にセンサを押出し
ラムに搭載している。この方法によると、押出しラムが
コークス押出し中の熱歪みで曲がった場合、その曲がり
量を検出できる。しかし、押出機本体の車輪とレールの
ガタなどで最初から側壁に対して押出しラムが傾いてい
る場合には、この傾きを検出できない。

【００１１】そこで、本発明の目的は、距離センサを取
付ける部材が傾いていても正確に距離情報を取得し、相
対する壁毎に独立して炉壁プロフィールを求めることが
できる技術を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１のコークス炉炉壁のプロフィール測定方法
は、原料炭を乾留することでコークス化する炭化室の炉
壁に、平行な面に添って移動させることのできるランス
ヘッド及びこのランスヘッドに取付ける距離センサとを
準備する工程と、距離センサを備えたランスヘッドを前
記炭化室へ挿入し且つ炉壁に発生した欠損部の近傍に存
在する健全部に前記距離センサを臨ませて健全部までの
距離を計測する工程と、この距離より、各測定点の座標
における基準値ｚ１を求める関数を特定する工程と、前
記ランスヘッドを欠損部へ移動し、距離センサで欠損部
までの距離ｄ１を多数点計測する工程と、これらの距離
ｄ１に対応する測定座標から、前記関数で基準値ｚ１を
求め、その基準値ｚ１を差引いた値（ｄ１−ｚ１）に基
づいて欠損部のプロフィールを定める工程と、からなる
ことを特徴とする。

【００１３】炉外に敷設したレール上を走る押出機又は
同等の装置にランスを装備すれば、押出機又は同等の装
置がレールとのガタ分だけランスは振れる虞がある。し
かし、請求項１によれば、欠損部の測定前に健全部を計
測することで基準値を定める。この基準値はレールのガ
タ分を考慮した値であるため、その後に求める欠損部の
プロフィールは正確に求めることができる。

【００１４】請求項２のコークス炉炉壁のプロフィール
測定方法は、原料炭を乾留することでコークス化する炭
化室において、左右一対の距離センサを備えたランスヘ
ッドを前記炭化室へ挿入し且つ炉壁の健全部までの左第
１距離及び右第１距離を計測する工程と、これらの左第
１距離及び右第１距離に基づいて中心面に対するランス
ヘッドのずれ量を演算する工程と、ランスヘッドを健全
部の別の箇所まで移動してそこでの健全部までの左第２
距離及び右第２距離を計測する工程と、これらの左第２
距離及び右第２距離に基づいて中心面に対するランスヘ
ッドのずれ量を演算する工程と、前記２個のずれ量及び
２つのランス挿入距離情報に基づいて中心面に対するラ
ンスヘッドのずれを求める一般式を定める工程と、前記
ランスヘッドを欠損部へ移動し、距離センサで欠損部ま
での左右の距離ｄｌ、ｄｒを多数点計測する工程と、そ
の距離ｄｌ、ｄｒについて前記ずれを求める一般式によ
り補正を施すことで欠損部のプロフィールを定める工程
と、からなることを特徴とする。

【００１５】請求項２は、請求項１と同様に、欠損部の
測定前に健全部を計測することで基準値を定める。この
基準値はレールのガタ分を考慮した値であるため、その
後に求める欠損部のプロフィールは正確に求めることが
できる。加えて請求項２は、１個のランスヘッドに２個
の距離センサを備え、これらの距離センサで左右の炉壁
間での距離を計測できる。従って、コークス炉加熱室の
左右の炉壁を効率よく検査することができる。

【００１６】請求項３は、請求項１又は請求項２記載の
コークス炉炉壁のプロフィール測定方法で得た欠損部の
プロフィールに基づいて溶射ノズルの先端の動線を定
め、この動線に沿って移動させる溶射ノズルから耐火物
粉を吹付けることで、欠損部を補修することを特徴とす
るコークス炉炉壁の補修方法である。

【００１７】請求項１又は請求項２によれば欠損部のプ
ロフィールは正確に計測することができる。請求項３で
はこのように正確なプロフィールに基づいて溶射ノズル
の先端の動線を決め、溶射作業を実施する。溶射ノズル
先端と欠損部との間の距離を適正な値に保つことができ
るため、仕上がりのよい補修が実施できる。

【００１８】請求項４は、ランスヘッドを起点として溶
射ノズルを炉壁へ進退させることで、溶射ノズルの先端
を前記動線に沿わせることを特徴とするコークス炉炉壁
の補修方法である。

【００１９】溶射ノズルの先端を動線に沿わせるべくラ
ンスヘッドを全体的に炉壁へ進退させるとランスが不都
合に振れる虞がある。そこで、請求項４では、ランスヘ
ッドは炉壁へ進退させずに、溶射ノズルのみを炉壁へ進
退させるようにした。この結果、ランスの振れを防止す
ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るランスヘッドの断面図
であり、ランスバー１１の先端にランスヘッド１２を備
えたランス１０において、このランスヘッド１２は、ケ
ース１３内に照明１４、テレビカメラ１５、距離センサ
１６、溶射ノズル１７、ノズル移動シリンダ１８、１８
及びノズル距離計１９を収納し、粉供給管２１を通じて
供給した炉修材を溶射ノズル１７から噴射することがで
きるとともに、炉壁までの距離を距離センサ１６で計測
し、炉壁の状態をテレビカメラ１５で撮影することがで
きる多目的ヘッドである。溶射ノズル１７はノズル移動
シリンダ１８、１８の作用で両矢印のごとく移動し、こ
の移動量はノズル距離計１９で計測することができる。

【００２１】図２は本発明に係るランスヘッドの動作説
明図（その１）であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面
図である。（ａ）において、先端にランスヘッド１２を
備えたランス１０を排出側開口２２から炭化室２３へ挿
入する。

【００２２】（ｂ）において、炉壁２４に生じた欠損部
２５の近傍の健全部２６にランスヘッド１２を臨ませ、
距離センサ１６で炉壁２４までの距離を計測する。健全
部２６を平面式：ｌｘ＋ｍｙ＋ｎｚ＋ｐ＝０（ただし、
ｌ、ｍ、ｎ、ｐは常数、ｘはランスの挿入方向の水平面
に対する投影成分の方向、ｙは同鉛直方向、ｚはｘ軸ｙ
軸と直交する水平方向）で表わす。ここで、ｌ、ｍ、
ｎ、ｐの常数を定めるには３点の位置座標が必要であ
る。また、炉壁２４が鉛直面であり、ランスの移動平面
に平行であると仮定すれば、１点の位置座標があれば、
上記平面式を特定できる。その場合、健全面２６までの
距離を１点だけ距離センサ１６で計測し、その測定値ｚ
１を基準値にすることができる。

【００２３】図３は本発明に係るランスヘッドの動作説
明図（その２）であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面
図である。（ａ）において、ランスヘッド１２を移動し
て欠損部２５に臨ませる。（ｂ）において、距離センサ
１６で距離を測定し、測定値をｄ１とする。このｄ１を
測定した座標（ｘ，ｙ）からｌｘ＋ｍｙ＋ｎｚ＋ｐ＝０
を用いて基準値ｚ１を算出し、ｄ１からｚ１を差引いた
ところの（ｄ１−ｚ１）がその点における摩耗量とな
る。（ｄ１−ｚ１）が負であればこの部分は欠損ではな
く炉壁２４より突起していることになる。

【００２４】以上に述べた発明（第１実施例）は次のよ
うにまとめることができる。第１実施例は、原料炭を乾
留することでコークス化する炭化室の炉壁において、距
離センサを備えたランスヘッドを炭化室へ挿入し且つ炉
壁に発生した欠損部の近傍に存在する健全部に距離セン
サを臨ませて健全部までの距離を３点以上計測する工程
（図２参照）と、この距離より、各測定点の座標におけ
る基準値ｚ１を求める関数ｌｘ＋ｍｙ＋ｎｚ＋ｐ＝０を
特定する工程と、ランスヘッドを欠損部へ移動し、距離
センサで欠損部までの距離ｄ１を多数点計測する工程
（図３参照）と、これらの距離ｄ１に対応する測定座標
から、前記関数で基準値ｚ１を求め、その基準値ｚ１を
差引いた値（ｄ１−ｚ１）に基づいて欠損部のプロフィ
ールを定める工程と、からなる。

【００２５】炉外に敷設したレール上を走る押出機（図
１２符合１０６参照）又は同等の装置にランス１０を装
備すれば、押出機又は同等の装置がレールとのガタ分だ
けランス１０は振れる虞がある。しかし、第１実施例に
よれば、欠陥の測定前に健全部２６を３点計測すること
で各座標における基準値を特定する関数を求める。この
基準値はレールのガタ分を考慮した値であるため、その
後に求める欠損部のプロフィールは正確に求めることが
できる。

【００２６】図４は本発明の第２実施例に係るランスヘ
ッド断面図であり、ランスバー１１の先端にランスヘッ
ド１２Ｂを備えたランス１０Ｂにおいて、このランスヘ
ッド１２Ｂは、ケース１３内に左右一対の距離センサ１
６Ｌ、１６Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す添え字である。）
を備えたことを特徴とする。他の構成は図１と同様であ
るから、図１の符号を流用し、構成の詳細説明は省略す
る。

【００２７】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るランス
ヘッドの動作説明図（その３）であり、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線断面図、(ｃ）は（ｂ）の拡大図兼作用図で
ある。（ａ）において、先端にランスヘッド１２Ｂを備
えたランス１０Ｂを排出側開口２２から距離ｘ１の位置
まで炭化室２３へ挿入する。

【００２８】（ｂ）において、炉壁２４Ｒに生じた欠損
部２５Ｒの近傍の健全部２６Ｒ及びこの健全部２６Ｒに
対向する健全部２６Ｌにランスヘッド１２Ｂを臨ませ、
距離センサ１６Ｌ、１６Ｒで健全部２６Ｌ、２６Ｒまで
の距離ａ１、ａ２を計測する。

【００２９】（ｃ）は、ランスヘッドの中心２７が左右
の炉壁２４Ｌ、２４Ｒの中心面２８からｃ１だけ炉壁２
４Ｒに寄っていることを示す。すなわち、ランスヘッド
の中心２７は装置や機構の機械的な誤差やズレにより、
一般的に炭化室の中心からずれることが多い。

【００３０】なお、（ｂ）に示すランス１０Ｂが（ｃ）
の中心面２８に対して傾斜するときの傾斜角は最大２°
程度である。又、炭化室の押出し方向のテーパーの角度
も一般に０．５°以下である。ａ１、ａ２、ｃ１、ｃ２
の関係を正確に表すには正弦関数や余弦関数を使用しな
ければならない。しかし、角度が２°や０．５°と十分
に小さく、正弦関数や余弦関数を使用し無くとも、その
影響は無視できる程度に小さい。

【００３１】そこで、（ａ１−ｃ１）=（ａ２＋ｃ１）
が実用的に成立すると考えた、この式から、ｃ１=１／
２（ａ１−ａ２）を導き出すことにした。

【００３２】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るランス
ヘッドの動作説明図（その４）であり、（ｂ）は（ａ）
のｂ−ｂ線断面図、(ｃ）は（ｂ）の拡大図兼作用図で
ある。（ａ）において、先端にランスヘッド１２Ｂを備
えたランス１０Ｂを排出側開口２２から距離ｘ２の位置
まで移動する。

【００３３】（ｂ）において、欠損部２５Ｒの近傍の健
全部２６Ｒ及びこの健全部２６Ｒに対向する健全部２６
Ｌにランスヘッド１２Ｂを臨ませ、距離センサ１６Ｌ、
１６Ｒで健全部２６Ｌ、２６Ｒまでの距離ｂ１、ｂ２を
計測する。

【００３４】（ｃ）は、ランスヘッドの中心２７が左右
の炉壁２４Ｌ、２４Ｒの中心面２８からｃ２だけ炉壁２
４Ｒに寄っていることを示す。図５で説明したのと同様
に、（ｂ１−ｃ２）=（ｂ２＋ｃ２）が実用的に成立す
ると考えれば、この式から、ｃ２=１／２（ｂ１−ｂ
２）を導き出すことができる。

【００３５】図７は２点を通る直線を示すグラフであ
り、図５で求めた位置座標を（ｘ１,ｃ１）とし、図６
で求めた位置座標を（ｘ２，ｃ２）とし、これらの２点
を通る直線を一般式ｃ=αｘ＋βとすれば、次の手順で
α及びβを定めることができる。

【００３６】

【数１】

【００３７】上述の式中、ｃ１、ｃ２、ｘ１及びｘ２
は図５、図６から定めることができる。ランスヘッド１
２Ｂは式に沿って移動するとみなすことができる。

【００３８】図８は本発明の第２実施例に係る計測フロ
ー図である。ＳＴ××はステップ番号を示す。 ＳＴ０１：図４に示すような２つの距離センサを備えた
ランスヘッドを準備する。 ＳＴ０２：図５に示すように、挿入距離ｘ１において、
左右の健全部までの距離ａ１、ａ２を計測する。 ＳＴ０３：ｃ１=１／２（ａ１−ａ２）を演算する。

【００３９】ＳＴ０４：図６に示すように、挿入距離ｘ
２において、左右の健全部までの距離ｂ１、ｂ２を計測
する。 ＳＴ０５：ｃ２=１／２（ｂ１−ｂ２）を演算する。

【００４０】ＳＴ０６：上述の[数１]に示すとおりに、
ずれ（ずれ量）ｃを一般式化する。 ＳＴ０７：欠損部までの距離ｄｌ、ｄｒを計測する。

【００４１】ＳＴ０８：ｄｌ及び差ｄｒをＳＴ０６で求
めたｃで補正する。このｃはｘの関数であり、ランスの
位置座標のうちのｘ成分を与えることにより、ランスの
挿入位置に応じて変化する値である。従って、欠損部の
計測点に応じた補正がなせる。 ＳＴ０９：欠損部及びその周辺の健全部の多数の箇所を
計測することにより炉壁のプロフィルを得ることができ
る。

【００４２】従って、第２実施例では、原料炭を乾留す
ることでコークス化する炭化室において、左右一対の距
離センサを備えたランスヘッドを前記炭化室へ挿入し且
つ炉壁の健全部までの左第１距離及び右第１距離を計測
する工程と、これらの左第１距離及び右第１距離に基づ
いて中心面に対するランスヘッドのずれ量を演算する工
程と、ランスヘッドを健全部の別の箇所まで移動してそ
こでの健全部までの左第２距離及び右第２距離を計測す
る工程と、これらの左第２距離及び右第２距離に基づい
て中心面に対するランスヘッドのずれ量を演算する工程
と、前記２個のずれ量及び２つのランス挿入距離情報に
基づいて中心面に対するランスヘッドのずれを求める一
般式を定める工程と、前記ランスヘッドを欠損部へ移動
し、距離センサで欠損部までの左右の距離ｄｌ、ｄｒを
多数点計測する工程と、その距離ｄｌ、ｄｒについて前
記ずれを求める一般式により補正を施すことで欠損部の
プロフィールを定める工程と、からなる。

【００４３】以上に述べたように第２実施例は、左右の
炉壁を同時に計測するため、左右の炉壁をセットで取扱
う炭化室の炉壁測定に好適な技術であると言える。

【００４４】図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る第３実
施例説明図である。（ａ）ではランス１０Ｂを天井の装
入孔３０から長さｈだけ挿入して、欠損部２５Ｒにラン
スヘッド１２Ｂを臨ませたことを示す。鉛直線に対する
ランス１０Ｂの傾き角をθ、装入孔３０とランス１０Ｂ
の交点の座標を（Ｘ、Ｙ）とすれば、ランスヘッド１２
Ｂの位置座標は、ｘ成分がＸ−ｈ・ｓｉｎθ、ｙ成分が
Ｙ−ｈ・ｃｏｓθで表すことができる。すなわち、ラン
スヘッド１２Ｂの位置座標は（Ｘ−ｈ・ｓｉｎθ,Ｙ−
ｈ・ｃｏｓθ）である。

【００４５】（ｂ）ではランス１０Ｂを押出機側開口２
９から長さｈだけ挿入して、欠損部２５Ｒにランスヘッ
ド１２Ｂを臨ませたことを示す。鉛直線に対するランス
１０Ｂの傾き角をθ、押出機側開口２９とランス１０Ｂ
の交点の座標を（Ｘ、Ｙ）とすれば、ランスヘッド１２
Ｂの位置座標は、ｘ成分がＸ−ｈ・ｓｉｎθ、ｙ成分が
Ｙ−ｈ・ｃｏｓθで表すことができる。すなわち、ラン
スヘッド１２Ｂの位置座標は（Ｘ−ｈ・ｓｉｎθ，Ｙ−
ｈ・ｃｏｓθ）である。

【００４６】（ｃ）は（ａ）、（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図
であり、ランスヘッド１２Ｂにより、左右の欠損部２５
Ｌ、２５Ｒまでの距離ｄｌ、ｄｒを計測する。ここで、
左右の炉壁２４Ｌ、２４Ｒまでの距離基準値Ａ１、Ａ２
は、設計値、前回の壁耐火材施工記録を引用することが
できる。また、耐火材補修施工が無い範囲については、
第１、２実施例で述べたように健全部を予め実測するこ
とでそのデータを充てることができる。（ｄｌ−Ａ１）
及び（ｄｒ−Ａ２）から欠損部２５Ｌ、２５Ｒのプロフ
ィールを得ることができる。

【００４７】以上の説明から明らかなように、ランス１
０、１０Ｂは炭化室の排出側開口、天井の装入孔、押出
機側開口の何れからも挿入することができる。この結
果、ランス１０、１０Ｂの長さを短縮することができ、
ランス１０、１０Ｂの取扱いが容易になる。

【００４８】次に、ランスヘッド１２を利用した炉壁補
修方法を説明する。図１０は本発明で採用したランスヘ
ッドの作用説明図であり、ランスヘッド１２に距離セン
サ１６、溶射ノズル１７及びノズル移動シリンダ１８を
備えているので、距離センサ１６で欠損部２５まで距離
ｄを実測しながら、溶射作業を実施することができる。
すなわち、この種の溶射ノズル１７は溶射面から例えば
５０ｍｍの位置にノズル先端を保持させる必要がある。
ノズル先端が上記範囲から外れると所定の結果（耐火物
強度、耐火物密度など）が得られなくなるからである。
そこで、欠損部２５のプロフィールにほぼ平行なノズル
動線３１を描き、このノズル動線３１に沿って溶射ノズ
ル１７の先端を移動させることが重要となる。

【００４９】前記ノズル動線３１は、第１・２実施例に
より求めた欠損部のプロフィールに基づいて決める。第
１・２実施例によれば、欠損部のプロフィールは正確に
計測することができる。図１０ではこのように正確なプ
ロフィールに基づいて溶射ノズルの先端の動線を決め、
溶射作業を実施する。溶射ノズル先端と欠損部との間の
距離をより正しい値に保つことができるため、仕上がり
のよい補修が実施できる。

【００５０】ところで、溶射ノズル先端の位置を制御す
るためにランス１０を全体的に炉壁２４に向かって接近
又は離間させることが考えられる。一方、ランス１０は
図面左右及び表裏方向、すなわち炉壁２４に平行な面に
沿って移動させることは必須であり、これに炉壁２４へ
接離させる移動が加わると、移動手段の負担が極めて大
きくなる。この点、この例では溶射ノズル１７を進退さ
せるようにしたので、ランス１０を全体的に炉壁２４へ
接離させる移動は不要となり、移動手段の負担が軽減で
き、作用能率を高めることができる。

【００５１】図１１は大きな欠損部の好ましい補修要領
説明図であり、（ａ）〜（ｄ）は本発明に係り、（ｅ）
は比較例であるため、この比較例を先に説明する。
（ｅ）において、炉壁１１３に大きな欠損部１１４が発
生したため、溶射ノズルで一定厚さの第１層１１５を吹
きつけ、その上に一定厚さの第２層１１６を吹きつけ、
その上に一定厚さの第３層１１７を吹付けた。

【００５２】すると、層の始点及び終点にＶ字の凹部１
１８が複数でき、コークスを製造し押出す際にこれらの
凹部１１８から摩耗や破損が始まることが判明した。こ
の不具合を解消するのが本発明である。

【００５３】（ａ）は炉壁２４に発生した大きな欠損部
２５の断面を示す。すなわち、欠損部２５は最深部から
順に第１底３２、第２底３３、第３底３４が重畳した深
い欠損部である。（ｂ）にて、先ず第１底３２に第１層
３６を吹付けて、第１底３２を埋める。（ｃ）にて、次
に第１層３６の上に第２層３７を吹付けて、第２底３３
を埋める。

【００５４】（ｄ）にて、そして第２層３７の上に第３
層３８を吹付けて、第３底３４を埋める。図から明らか
なように第３層３８の端部は炉壁２４の表面に面一（つ
らいち）となり、破損の始点となる凹部を残すことはな
い。炉壁２４の表面に平行な線で、欠損部２５を層状に
区分し、最深部の層から順次埋めることで、従来の課題
を解決することができる。

【００５５】尚、実施例のランスヘッドは、距離センサ
及び溶射ノズルを備えるが、溶射ノズルを省き、ランス
で距離のみを計測できるようにしてもよい。この場合
は、ランスは距離センサを支える単なる支持バーであ
る。

【００５６】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。従来のように炉外に敷設したレール上を走る押出
機又は同等の装置にランスを装備すれば、押出機又は同
等の装置がレールとのガタ分だけランスは振れる虞があ
る。この点、請求項１によれば、欠損部の測定前に健全
部を計測することで各測定点における基準値ｚを算出す
る関数を特定する。この関数から算出される各測定点に
おける基準値はレールのガタ分を考慮した値であるた
め、その後に求める欠損部のプロフィールは正確に求め
ることができる。

【００５７】請求項２は、請求項１と同様に、欠損部の
測定前に健全部を計測することでランスの振れを補正す
る関数を求める。この補正によって、その後に求める欠
損部のプロフィールは正確に求めることができる。加え
て請求項２は、１個のランスヘッドに２個の距離センサ
を備え、これらの距離センサで左右の炉壁間での距離を
計測できる。従って、コークス炉加熱室の左右の炉壁を
効率よく検査することができる。

【００５８】請求項１又は請求項２によれば欠損部のプ
ロフィールは正確に計測することができる。請求項３で
はこのように正確なプロフィールに基づいて溶射ノズル
の先端の動線を決め、溶射作業を実施する。溶射ノズル
先端と欠損部との間の距離をより正しい値に保つことが
できるため、仕上がりのよい補修が実施できる。

【００５９】溶射ノズルの先端を動線に沿わせるべくラ
ンスヘッドを全体的に炉壁へ進退させるとランスが不都
合に振れる虞がある。そこで、請求項４では、ランスヘ
ッドは炉壁へ進退させずに、溶射ノズルのみを炉壁へ進
退させるようにした。この結果、ランスの振れを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るランスヘッドの断面図

【図２】本発明に係るランスヘッドの動作説明図（その
１）

【図３】本発明に係るランスヘッドの動作説明図（その
２）

【図４】本発明の第２実施例に係るランスヘッド断面図

【図５】本発明に係るランスヘッドの動作説明図（その
３）

【図６】本発明に係るランスヘッドの動作説明図（その
４）

【図７】２点を通る直線を示すグラフ

【図８】本発明の第２実施例に係る計測フロー図

【図９】本発明に係る第３実施例説明図

【図１０】本発明で採用したランスヘッドの作用説明図

【図１１】大きな欠損部の好ましい補修要領説明図

【図１２】（ａ）はコークス炉の炭化室の断面図、
（ｂ）はコークス炉の燃焼室の断面図

【図１３】図１２の１３−１３線断面図

【符号の説明】

１０…ランス、１２…ランスヘッド、１６、１６ｌ、１
６ｒ…距離センサ、１７…溶射ノズル、２３…炭化室、
２４、２４ｌ、２４ｒ…炉壁、２５、２５ｌ、２５ｒ…
欠損部、２６、２６ｌ、２６ｒ…健全部、２７…ランス
ヘッドの中心、２８…左右炉壁の中心面、３１…動線
（ノズル動線）、１００…コークス炉。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛木 孝三 茨城県鹿嶋市大字光３番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 Ｆターム(参考） 2F069 AA49 AA62 BB40 CC01 DD12 DD27 GG04 HH09 JJ05 KK03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料炭を乾留することでコークス化する
   炭化室の炉壁に、平行な面に添って移動させることので
   きるランスヘッド及びこのランスヘッドに取付ける距離
   センサとを準備する工程と、 距離センサを備えたランスヘッドを前記炭化室へ挿入し
   且つ炉壁に発生した欠損部の近傍に存在する健全部に前
   記距離センサを臨ませて健全部までの距離を計測する工
   程と、 この距離より、各測定点の座標における基準値ｚ１を求
   める関数を特定する工程と、 前記ランスヘッドを欠損部へ移動し、距離センサで欠損
   部までの距離ｄ１を多数点計測する工程と、 これらの距離ｄ１に対応する測定座標から、前記関数で
   基準値ｚ１を求め、その基準値ｚ１を差引いた値（ｄ１
   −ｚ１）に基づいて欠損部のプロフィールを定める工程
   と、 からなるコークス炉炉壁のプロフィール測定方法。
2. 【請求項２】 原料炭を乾留することでコークス化する
   炭化室に挿入できるランスヘッド及びこのランスヘッド
   に取付ける左右一対の距離センサとを準備する工程と、 左右一対の距離センサを備えたランスヘッドを前記炭化
   室へ挿入し且つ炉壁の健全部までの左第１距離及び右第
   １距離を計測する工程と、 これらの左第１距離及び右第１距離に基づいて中心面に
   対するランスヘッドのずれ量を演算する工程と、 ランスヘッドを健全部の別の箇所まで移動してそこでの
   健全部までの左第２距離及び右第２距離を計測する工程
   と、 これらの左第２距離及び右第２距離に基づいて中心面に
   対するランスヘッドのずれ量を演算する工程と、 前記２個のずれ量及び２つのランス挿入距離情報に基づ
   いて中心面に対するランスヘッドのずれを求める一般式
   を定める工程と、 前記ランスヘッドを欠損部へ移動し、距離センサで欠損
   部までの左右の距離ｄｌ、ｄｒを多数点計測する工程
   と、 その距離ｄｌ、ｄｒについて前記ずれを求める一般式に
   より補正を施すことで欠損部のプロフィールを定める工
   程と、 からなるコークス炉炉壁のプロフィール測定方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のコークス炉
   炉壁のプロフィール測定方法で得た欠損部のプロフィー
   ルに基づいて溶射ノズルの先端の動線を定め、この動線
   に沿って移動させる溶射ノズルから耐火物粉を吹付ける
   ことで、欠損部を補修することを特徴とするコークス炉
   炉壁の補修方法。
4. 【請求項４】 ランスヘッドを起点として溶射ノズルを
   炉壁へ進退させることで、溶射ノズルの先端を前記動線
   に沿わせることを特徴とする請求項３記載のコークス炉
   炉壁の補修方法。