JP2003286486A - コークス炉の溶射補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】炉壁および溶射材吹付ノズル部の状況を観察し
ながら、コークス炉内の内壁を補修することができ、し
かもランス本体をコンパクトにすることができるコーク
ス炉の溶射補修装置を提供する。 【解決手段】コークス炉の内側壁面ＣＢを観察し、補修
するための溶射補修装置１０であって、溶射補修装置１
０が、ブームＢＭの先端に取り付けられ、ガラス窓を備
えた水冷ボックスであるランス本体１１と、その内部に
取り付けられ、ガラス窓を通してコークス炉の内側壁面
ＣＢの状況を観察するための観察用カメラ１３と、観察
用カメラ１３の撮影部分を照らすための照明用ランプ１
４と、コークス炉の内側壁面ＣＢを補修するための溶射
材吹付ノズル１６とからなり、溶射材吹付ノズル１６
が、その軸線とコークス炉の内側壁面ＣＢとの交点が、
観察用カメラ１３の撮影範囲内に位置するように配設さ
れた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉の溶射
補修装置に関する。コークス炉は、耐火レンガ壁で囲ま
れた乾留室を備えており、この乾留室内において石炭の
乾留を行い、コークスを製造するものである。このコー
クス炉を長時間使用すると、耐火レンガ壁の表面にコー
クスが融着したり、耐火レンガが変形、破損するので、
定期的に耐火レンガ壁の検査および補修を行う必要があ
る。本発明はかかるコークス炉の溶射補修装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コークス炉の内側壁面を観察
する観察機能を有する溶射補修装置があり、その技術は
例えば、特開平2-99592号公報に掲載されている。図３
は従来のコークス炉の溶射補修装置100 の概略断面図で
あって、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ線断面図である。同図において、符号ＢＭはコーク
ス炉の乾留室内に導入されるブームを示している。この
ブームＢＭの先端には、その内部に冷却水通路101hを備
え、水冷ボックスとなったランス本体101 が取り付けら
れている。ランス本体101 の外壁の適所には、耐熱ガラ
ス105 が設けられている。この耐熱ガラス105 の内側に
は、この耐熱ガラス105 を通してコークス炉の乾留室内
側壁面を撮影するためのカメラ103 と、このカメラ103
の撮影部分を照らす照明用ランプ104 が複数個設けられ
ている。また、図３に示すように、カメラ103 よりもラ
ンス本体101 の先端側には、耐火物粉あるいは珪石粉等
を溶射して乾留室内側壁面を補修するための溶射ノズル
106 が設けられている。この溶射ノズル106 は、その軸
線がランス本体101 の中心軸に対してカメラ103 の光軸
から90度回転した状態で配置されている。

【０００３】このため、カメラ103 によってコークス炉
の内壁を観察することによって、コークス炉の乾留室内
側壁面の損傷箇所を発見することができる。そして、損
傷が確認されれば、ブームＢＭを９０度回転させること
によって、溶射ノズル106 の軸線を損傷が発見された位
置に向けることができる。したがって、溶射ノズル106
から耐火物粉あるいは珪石粉等を溶射することによって
乾留室内の内側壁面の損傷した部分を補修することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来のコー
クス炉の溶射補修装置100 では、溶射ノズル106 の軸線
とカメラ103 の光軸が90度ずれているので、溶射ノズル
106 によってコークス炉の乾留室内側壁面を補修してい
るときには、その補修の状況を確認できない。したがっ
て、溶射ノズル106 によって補修した後、その補修が確
実に完了したかどうか確認する作業が必要であり、補修
作業の工数が多くなるという問題がある。また、照明用
ランプ104 は発光強度が弱いので、カメラ103 によって
撮影する部分の照度を確保するためには、複数の照明用
ランプ104 を設けねばならない。かといって、発光強度
の強いキセノンランプ等を使用すれば、１個でも撮影す
る部分の照度を確保することができるが、ランプ自体が
大きくなる。したがって、いずれにしても、照明用ラン
プを配設するために、ランス本体101 内に広い空間が必
要であり、ランス本体101 をコンパクトにすることが難
しいという問題がある。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑み、炉壁および溶
射材吹付ノズル部の状況を観察しながら、コークス炉内
の内壁を補修することができ、しかもランス本体をコン
パクトにすることができるコークス炉の溶射補修装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１のコークス炉の
溶射補修装置は、コークス炉の内側壁面を観察し、補修
するための溶射補修装置であって、該溶射補修装置が、
ブームの先端に取り付けられ、ガラス窓を備えた水冷ボ
ックスであるランス本体と、該ランス本体の内部に取り
付けられ、前記ガラス窓を通してコークス炉の内側壁面
の状況を観察するための観察用カメラと、前記ランス本
体の内部に取り付けられ、前記観察用カメラの撮影部分
を照らすための照明用ランプと、前記ランス本体の内部
に取り付けられ、コークス炉の内側壁面を補修するため
の溶射材吹付ノズルとからなり、該溶射材吹付ノズル
が、その軸線とコークス炉の内側壁面との交点が、前記
観察用カメラの撮影範囲内に位置するように配設された
ことを特徴とする。請求項２のコークス炉の溶射補修装
置は、請求項１記載の発明において、前記照明用ランプ
が、メタルハライドランプであることを特徴とする。請
求項３のコークス炉の溶射補修装置は、請求項１または
２記載の発明において、前記ランス本体が、断面視円形
であることを特徴とする。請求項４のコークス炉の溶射
補修装置は、請求項１、２または３記載の発明におい
て、コークス炉の内側壁面までの距離を計測するための
距離計が、前記観察用カメラの横に配設されており、前
記距離計と前記観察用カメラで前記ガラス窓を共用する
ようにしたことを特徴とする。請求項５のコークス炉の
溶射補修装置は、請求項１、２、３または４記載の発明
において、ランス本体内部において、前記溶射材吹付ノ
ズルの外周に、冷却水通路を設けたことを特徴とする。

【０００７】請求項１の発明によれば、ランス本体がブ
ームの先端に取り付けられているので、ブームをコーク
ス炉の軸方向に沿って移動させれば、コークス炉の内側
壁面を観察し、補修することができる。しかも、溶射材
吹付ノズルの軸線とコークス炉の内側壁面との交点が、
観察用カメラの撮影範囲内に位置するので、溶射材吹付
ノズルによる補修状況を観察用カメラで確認しながら補
修作業を行うことができる。よって、補修後、補修が確
実に完了したかどうかを確認する作業が不要であり、コ
ークス炉の補修作業の工数を少なくすることができる。
請求項２の発明によれば、照明用ランプに発光強度が非
常に強いメタルハライドランプを使用しているので、照
明用ランプが１つでも観察用カメラが撮影する部分の照
度を確保することができる。しかも、メタルハライドラ
ンプは、ランプ自体も小さい。したがって、ランス本体
内において、照明用ランプを設ける空間を小さくするこ
とができるので、ランス本体をコンパクトにすることが
できる。請求項３の発明によれば、ランス本体の断面が
円形であるので、各断面において、その外周長に対する
内部の面積を大きくすることができる。つまり、ランス
本体の表面積に対する内部容積を大きくすることができ
る。したがって、ランス本体内に、同じ装置を収容して
も、ランス本体をコンパクトにすることができる。しか
も、表面積を小さくすることができるので、溶射補修装
置が受ける熱量を小さくすることができ、耐熱性を高く
することができる。請求項４の発明によれば、ランス本
体に占めるガラス窓の面積の割合を小さくできるので、
ガラス窓を通して、ランス本体内部が加熱される割合を
低くすることができる。よってランス本体内に取り付け
られている観察用カメラおよび照明ランプがコークス炉
の熱によって損傷することを防止することができる。請
求項５の発明によれば、溶射材吹付ノズルの周囲に冷却
水通路を設け、ランス本体内部に配設されている溶射材
吹付ノズルを冷却したので、溶射材吹付ノズルの輻射熱
によって観察用カメラおよび照明ランプが加熱されて損
傷することを防止することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本実施形態の溶射補修装置１
０の概略断面図である。図２（Ａ）は、図１のII−II線
断面矢視図であり、（Ｂ）は溶射補修装置１０の溶射材
吹付ノズル１６の軸線をコークス炉の内側壁面ＣＢのコ
ーナ部分に向けた状態の断面図である。

【０００９】本実施形態の溶射補修装置１０は、コーク
ス炉の内側壁面ＣＢを観察し、補修するための装置であ
って、補修部分を観察しながら補修作業を行えるように
したことが特徴である。

【００１０】図１において、符号ＢＭはコークス炉中に
導入されるブームである。このブームＢＭの先端には、
本実施形態の溶射補修装置１０のランス本体１１の後端
が取り付けられている。このランス本体１１は、断面視
で円形をしている。このため、ランス本体１１の各断面
において、その外周長に対する内部の面積を大きくする
ことができる。つまり、ランス本体１１の表面積に対す
る内部容積を大きくすることができるので、ランス本体
１１内に、同じ装置を収容しても、ランス本体１１をコ
ンパクトにすることができる。

【００１１】このランス本体１１の内部には、その内面
に沿って複数の冷却水通路11h が設けられており、この
冷却水通路11h 内に冷却水を通すことによってランス本
体１１の内部を冷却している。つまり、ランス本体１１
は水冷ボックスとなっているのである。しかも、ランス
本体１１は断面視円形であり、その表面積が小さくコー
クスやコークス炉の内側壁面ＣＢから受ける熱量が小さ
いので、溶射補修装置１０の耐熱性を高くすることがで
きる。

【００１２】前記ランス本体１１には、カメラ用ガラス
窓11c が設けられている。このカメラ用ガラス窓11c の
内側には、観察用カメラ１３が設けられている。この観
察用カメラ１３は、ＣＣＤカメラであり、カメラ用ガラ
ス窓11c を通してコークス炉の内側壁面ＣＢを撮影する
ためのものである。この観察用カメラ１３には、その絞
りを調節するための図示しない絞り遠隔調整部が取り付
けられている。この絞り遠隔調整部は、伝送ケーブル等
によって外部に連結されている。このため、外部から絞
り遠隔調整部に信号を送れば、観察用カメラ１３の絞り
を調節することができる。

【００１３】また、カメラ用ガラス窓11c の内側であっ
て、前記観察用カメラ１３の側方には、距離計１８が設
けられている。この距離計１８は、レーザや電磁波等を
コークス炉の内側壁面ＣＢに向けて放出し、コークス炉
の内側壁面ＣＢにおいて反射したレーザ等を受信するこ
とによってコークス炉の内側壁面ＣＢまでの距離を測定
するものである。

【００１４】この距離計１８は、観察用カメラ１３用の
カメラ用ガラス窓11c を通してレーザ等をコークス炉の
内側壁面ＣＢに向けて放出しており、ランス本体１１に
距離計１８専用のガラス窓を設けていない。つまり、距
離計１８は観察用カメラ１３とカメラ用ガラス窓11c を
共用しているので、距離計１８専用のガラス窓を設ける
場合に比べて、ランス本体１１の表面に占めるガラス窓
の面積の割合を小さくすることができる。したがって、
ガラス窓を通してランス本体１１内にコークス炉の内側
壁面ＣＢが放出する赤外線等が入射し、ランス本体１１
の内部が加熱される割合を低くすることができるので、
ランス本体１１内に取り付けられた観察用カメラ１３や
距離計１８、後述する照明用ランプ１４等が、コークス
炉の内側壁面ＣＢからの熱によって損傷することを防ぐ
ことができる。

【００１５】なお、図示しないが、ランス本体１１の中
心軸に対して距離計１８を180度回転した位置には、別
の距離計が設けられており、ランス本体１１の対応する
部分には，この別の距離計のために専用のガラス窓を備
えている。このため、この別の距離計と距離計１８とに
よって、それぞれコークス炉の内側壁面ＣＢまでの距離
を測定すれば、対向するコークス炉の内側壁面ＣＢ間の
距離を測定することができる。

【００１６】また、前記ランス本体１１には、カメラ用
ガラス窓11c の後方において、前記観察用カメラ１３の
撮影範囲全体を見通せる位置にランプ用ガラス窓11w が
設けられている。このランプ用ガラス窓11w の内側には
照明用ランプ１４が設けられており、その発光によって
前記観察用カメラ１３の撮影範囲全体を照らすことがで
きるように配設されている。このため、照明用ランプ１
４によってコークス炉の内側壁面ＣＢを照らせば、観察
用カメラ１３がコークス炉の内側壁面ＣＢを撮影するこ
とができるのである。この照明用ランプ１４は、コンパ
クトかつ発光強度が強いメタルハライドランプである。
このため、照明用ランプ１４が１つでも観察用カメラ１
３が撮影する部分の照度を確保することができる。しか
も、ランス本体１１内において、照明用ランプ１４を設
ける空間を小さくすることができるので、ランス本体１
１をコンパクトにすることができる。

【００１７】また、ランス本体１１の内部において、前
記観察用カメラ１３および距離計１８よりも先端側に
は、溶射材吹付ノズル１６が設けられている。この溶射
材吹付ノズル１６は、その軸線とコークス炉の内側壁面
ＣＢとの交点が、前記観察用カメラ１３の撮影範囲内に
位置するように配設されている。この溶射材吹付ノズル
１６には、コークス炉の外部から溶射材吹付ノズル１６
に耐火物粉や珪石粉等の溶射材を送るための溶射材圧送
配管16p の一端が取り付けられている。この溶射材吹付
ノズル１６の周囲には、冷却水通路17h が設けられてお
り、この冷却水通路17h に、ランス本体１１に設けられ
た冷却水通路11hから冷却水が供給されており、この冷
却水によって溶射材吹付ノズル１６を冷却している。こ
のため、溶射材吹付ノズル１６の近傍に位置する観察用
カメラ１３および照明用ランプ１４が溶射材吹付ノズル
１６の輻射熱によって加熱されて損傷することを防止す
ることができる。

【００１８】つぎに、本実施形態の溶射補修装置１０の
作用と効果を説明する。コークス炉の内側壁面ＣＢの状
況を観測する場合、ブームＢＭの先端に本実施形態の溶
射補修装置１０を取り付けた状態で，ブームＢＭをコー
クス炉内に挿入する。このとき、コークス炉内およびコ
ークスは高温となっているが、溶射補修装置１０の冷却
水通路17h 内には冷却水が供給されており、溶射補修装
置１０は冷却されているので、溶射補修装置１０内の装
置がその熱によって損傷することを防いでいる。

【００１９】上記のように、溶射補修装置１０内の照明
用ランプ１４からは、光がコークス炉の内側壁面ＣＢに
照射されており、観察用カメラ１３によってコークス炉
の内側壁面ＣＢが撮影されている。そして、撮影用カメ
ラ１３によって撮影された画像において、コークス炉の
内側壁面ＣＢに損傷箇所が発見されると、溶射材圧送配
管16p から耐火物粉あるいは珪石粉等が搬送され、溶射
材吹付ノズル１６からコークス炉の内側壁面ＣＢに向け
て耐火物粉あるいは珪石粉等を溶射することによって、
コークス炉の内側壁面ＣＢの損傷個所が補修される。

【００２０】つまり、ブームＢＭをコークス炉の軸方向
に沿って移動させれば、撮影用カメラ１３によって、コ
ークス炉の内側壁面ＣＢを観察することができ、同時に
溶射材吹付ノズル１６によってコークス炉の内側壁面Ｃ
Ｂを補修することができる。

【００２１】しかも、溶射材吹付ノズル１６の軸線とコ
ークス炉の内側壁面ＣＢとの交点が、観察用カメラ１３
の撮影範囲内に位置するので、溶射材吹付ノズル１６に
よる補修状況を観察用カメラ１３で確認しながら補修作
業を行うことができる。よって、補修後、補修が確実に
完了したかどうかを確認する作業が不要であり、コーク
ス炉の補修作業の工数を少なくすることができる。

【００２２】また、観察用カメラ１３を通常の観察時の
絞りのままにしておくと、溶射材吹付ノズル１６によっ
て耐火物粉や珪石粉等を溶射したときに発生する発光が
強いため、観察用カメラ１３によって溶射材吹付ノズル
１６によるコークス炉の内側壁面ＣＢの補修状況は観察
できない。しかし、観察用カメラ１３には絞り遠隔調整
部が設けられているので、観察用カメラ１３に設けられ
た絞り遠隔調整部によって、観察用カメラ１３の絞りを
絞ることによって、溶射材吹付ノズル１６による補修状
況を確実に撮影することができる。

【００２３】さらに、図２に示すように、ブームＢＭを
回転させれば、溶射補修装置１０も回転するので、コー
クス炉の内側壁面ＣＢ両面全体を補修することができ、
図２（Ｂ）に示すように、溶射材吹付ノズル１６の軸線
をコークス炉の内側壁面ＣＢのコーナー部に向ければ、
コーナー部分であっても補修することができる。なお、
溶射補修装置１０を回転させる方法はブームＢＭを回転
させてランス本体１１を回転させる方法だけでなく、ブ
ームＢＭ先端のランス本体１１だけを手動あるいは駆動
力で回転させる方法を用いてもよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、コークス炉の
内部に生成されたコークスを押し出しながら、コークス
炉の内側壁面を観察し、補修することができる。しか
も、溶射材吹付ノズルによる補修状況を観察用カメラで
確認しながら補修作業を行うことができるので、補修
後、補修が確実に完了したかどうかを確認する作業が不
要であり、コークス炉の補修作業の工数を少なくするこ
とができる。請求項２の発明によれば、照明用ランプが
１つでも観察用カメラが撮影する部分の照度を確保する
ことができる。しかも、ランス本体内において、照明用
ランプを設ける空間を小さくすることができるので、ラ
ンス本体をコンパクトにすることができる。請求項３の
発明によれば、ランス本体をコンパクトにすることがで
き、しかも、耐熱性を高くすることができる。請求項４
の発明によれば、ランス本体内に取り付けられている観
察用カメラおよび照明ランプがコークス炉の熱によって
損傷することを防止することができる。請求項５の発明
によれば、溶射材吹付ノズルの輻射熱によって観察用カ
メラおよび照明ランプが加熱されて損傷することを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の溶射補修装置１０の概略断面図で
ある。

【図２】（Ａ）は、図１のII−II線断面矢視図であっ
て、（Ｂ）は溶射補修装置１０の溶射材吹付ノズル１６
の軸線をコークス炉の内側壁面ＣＢのコーナ部分に向け
た状態の断面図である。

【図３】従来のコークス炉の溶射補修装置100 の概略断
面図であって、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１０ 溶射補修装置 １１ ランス本体 １３ 観察用カメラ １４ 照明用ランプ １６ 溶射材吹付ノズル 17h 冷却水通路 ＣＢ コークス炉の内側壁面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コークス炉の内側壁面を観察し、補修する
   ための溶射補修装置であって、該溶射補修装置が、ブー
   ムの先端に取り付けられ、ガラス窓を備えた水冷ボック
   スであるランス本体と、該ランス本体の内部に取り付け
   られ、前記ガラス窓を通してコークス炉の内側壁面の状
   況を観察するための観察用カメラと、前記ランス本体の
   内部に取り付けられ、前記観察用カメラの撮影部分を照
   らすための照明用ランプと、前記ランス本体の内部に取
   り付けられ、コークス炉の内側壁面を補修するための溶
   射材吹付ノズルとからなり、該溶射材吹付ノズルが、そ
   の軸線とコークス炉の内側壁面との交点が、前記観察用
   カメラの撮影範囲内に位置するように配設されたことを
   特徴とするコークス炉の溶射補修装置。
2. 【請求項２】前記照明用ランプが、メタルハライドラン
   プであることを特徴とする請求項１記載のコークス炉の
   溶射補修装置。
3. 【請求項３】前記ランス本体が、断面視円形であること
   を特徴とする請求項１または２記載のコークス炉の溶射
   補修装置。
4. 【請求項４】コークス炉の内側壁面までの距離を計測す
   るための距離計が、前記観察用カメラの横に配設されて
   おり、前記距離計と前記観察用カメラで前記ガラス窓を
   共用するようにしたことを特徴とする請求項１、２また
   は３記載のコークス炉の溶射補修装置。
5. 【請求項５】ランス本体内部において、前記溶射材吹付
   ノズルの外周に、冷却水通路を設けたことを特徴とする
   請求項１、２、３または４記載のコークス炉の溶射補修
   装置。