JP2017043718A - コークス炉定型耐火物積み方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.コークス炉定型耐火物積みシステムを用いて定型耐火物を積み上げる、コークス炉定型耐火物積み方法であって、
前記コークス炉定型耐火物積みシステムが、
前記定型耐火物を積み上げる複数の積み台座と、
前記積み台座上に定型耐火物を積み上げる定型耐火物積み手段と、
前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布手段と、
前記定型耐火物積み手段および前記モルタル塗布手段を制御する制御手段と、
前記定型耐火物積み手段に前記定型耐火物を供給するための供給台とを備え、
前記供給台上に前記定型耐火物を配置する供給工程と、
前記供給台上に配置された前記定型耐火物を前記定型耐火物積み手段によって前記積み台座上へ積み上げる積み上げ工程と、
前記モルタル塗布手段によって前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布工程とを有する、コークス炉定型耐火物積み方法。
前記定型耐火物を前記積み台座上に積み上げる定型耐火物積み用ロボットと、
前記定型耐火物の、形状、寸法、および位置を測定する測定手段とを有し、
前記制御手段が、前記測定手段で測定された結果に基づいて前記定型耐火物積み用ロボットを制御する、前記1に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。
前記モルタルを移送するポンプと、
前記ポンプに接続された配管と、
前記配管に接続され、前記モルタルを定量供給する定量供給装置と、
前記定量供給装置に接続されたホースと、
前記ホースに接続され、前記モルタルを前記定型耐火物に塗布するノズルと、
前記ノズルが取り付けられた塗布用ロボットを備える、前記1〜3のいずれか一に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。
前記定型耐火物としては、特に限定されることなく、レンガやプレキャストブロック等、任意の定型耐火物を用いることができる。なかでも、手積みでコークス炉を建設する際に用いられる通常の定型耐火物を用いることが好ましい。通常の定型耐火物を使用することにより、本発明の方法で築炉する場合においても、従来と同様の炉の設計とすることが可能となり、その結果、少なくとも従来と同等の炉の性能を保証することが可能となる。また、大型のモジュールレンガを用いた場合には、亀裂が入った場合にモジュール全体にわたって亀裂が広がるおそれがあるが、通常の定型耐火物を使用すれば、仮に定型耐火物に亀裂が入ったとしても、その亀裂の伝搬を1つの定型耐火物内でとどめることができる。なお、ここでいう通常の定型耐火物とは、モジュールレンガではない、手積み用の定型耐火物全般を指すが、その寸法は、一般的には、高さ10〜15cm、水平方向の長さが20〜40cmである。
上記定型耐火物は、最終的には定型耐火物積み手段により積み台座上に積み上げられる。前記積み台座上に定型耐火物を積み上げることによって作製されたブロックはコークス炉建設場所へ運搬された後、該ブロックを積み上げることによってコークス炉が建設される。その際、上記のように積み台座上にブロックを作製することにより、完成したブロックを該積み台座ごと運搬することができる。前記ブロックの運搬方法は特に限定されず、任意の方法を用いることができるが、例えば、積み台座をレール上に設置しておき、該積み台座をレール上で走行させて運搬することができる。また、クレーンを用いて積み台座ごとブロックを運搬することも可能である。そして、ブロックが搬出された後の積み場所には、定型耐火物が積まれていない空の積み台座を再度設置し、新たなブロックの作製を行うことができる。
本発明のコークス炉定型耐火物積みシステムは、上記積み台座上に定型耐火物を積み上げるための定型耐火物積み手段を少なくとも一つ有している。前記定型耐火物積み手段としては、定型耐火物を積み上げることができるものであれば任意のものを使用することができるが、作業効率の観点からは、前記定型耐火物積み手段が、定型耐火物積み用ロボットを備えていることが好ましい。また、前記定型耐火物積み手段は、定型耐火物の、形状、寸法、および位置を測定することができる測定手段を備えていることが好ましい。
上記定型耐火物積み用ロボットとしては、任意のロボットを使用することができるが、作業効率や設置スペースの観点からは、産業用ロボットの一種であるアーム型ロボットを用いることが好ましく、垂直多関節型ロボットを用いることがより好ましい。前記定型耐火物積み用ロボットは、定型耐火物を保持するための保持部を有している。定型耐火物積み用ロボットとしてアームを有するロボットを用いる場合には、該アームの先端に前記保持部を備えることが好ましい。前記保持部の構造はとくに限定されず、定型耐火物の保持と開放を適切に行えるものであれば任意のものを用いることができる。使用可能な保持部の例としては、平行開閉型ハンド、支点開閉型ハンド、真空吸着型ハンドなどが挙げられる。
上記測定手段としては、定型耐火物の形状、寸法、および位置を測定することができるものであれば任意のものを使用することができる。コークス炉には、上面から見た形状が、長方形、台形、L型など、様々な形状の定型耐火物が使用される。そこで、定型耐火物積み用ロボットに測定装置を設け、定型耐火物の形状や寸法をその場で測定することにより、その情報に基づいて該定型耐火物積み用ロボットを制御することができる。また、定型耐火物の寸法にはいくらかのばらつきがあるが、測定された定型耐火物の寸法の情報に基づいて、定型耐火物を積み上げる位置やモルタルを塗布する位置を補正することも可能となる。
本発明のコークス炉定型耐火物積みシステムは、定型耐火物にモルタルを塗布するためのモルタル塗布手段を少なくとも一つ有している。前記モルタル塗布手段としては、モルタルを塗布できるものであれば任意のものを用いることができるが、効率的に自動でモルタルを塗布するという観点からは、モルタル塗布用ロボットを備えるモルタル塗布手段を用いることが好ましい。また、安定的にモルタルを供給して精度良く塗布を行うために、モルタルを移送するポンプと、前記ポンプに接続された配管と、前記配管に接続され、前記モルタルを定量供給する定量供給装置と、前記定量供給装置に接続されたホースと、前記ホースに接続され、前記モルタルを前記定型耐火物に塗布するノズルと、前記ノズルが取り付けられた塗布用ロボットを備えるモルタル塗布装置を用いることがより好ましい。前記定量供給装置としては、スクリューフィーダー等の、モルタルを定量的に供給することが可能な装置を使用することができる。
本発明のコークス炉定型耐火物積みシステムは、前記定型耐火物積み手段および前記モルタル塗布手段を制御するための制御手段を備えている。これにより、定型耐火物積み手段とモルタル塗布手段の動作を連動させ、効率的に定型耐火物積みを行うことができる。定型耐火物を積む位置や、モルタルを塗布する位置は、予め制御手段に記憶させておくこともできるし、測定手段等によって得られた情報に基づいて、制御手段により決定することもできる。
本発明において定型耐火物積み手段により積み場所に積み上げられる定型耐火物は、前記定型耐火物積み手段へ直接供給されるのではなく、供給台上に供給される。前記供給台の形態は特に限定されず、定型耐火物積み手段へ定型耐火物を供給することができる、台状のものであれば任意のものを用いることができる。また、前記供給台は、その上面(天板)に、上記積み台座と同様に定型耐火物のダボを避けて支持するための支持部を有していることが好ましい。
本発明においては、積み上げを行う定型耐火物を、まず供給台上に配置する。前記供給台上への定型耐火物の配置は特に限定されることなく、任意の方法で行うことができる。前記配置を人手によって行う場合には、後述する蓄積場所などの任意の場所に置かれた定型耐火物を作業者が持ち上げて、前記供給台上へ置けばよい。また、機械によって行う場合には、ロボットを備えた定型耐火物供給手段を供給台に隣接する位置に設置し、該定型耐火物供給手段を用いて定型耐火物を供給台上へ置けば良い。
次に、前記供給台上に配置された定型耐火物を、定型耐火物積み手段によって積み台座上へ積み上げる。この積み上げ工程は任意の態様で行うことができるが、通常は、供給台上に配置された定型耐火物を持ち上げる持ち上げ工程と、持ち上げられた定型耐火物を積み台座上の所定の位置に積む積み工程とを有している。また、前記定型耐火物積み手段が測定手段を備える場合には、前記前記持ち上げ工程に先だって、持ち上げようとする定型耐火物の形状、寸法、および位置を、該測定手段によって測定する測定工程を、前記積み上げ工程が有していることが好ましい。
モルタル塗布工程においては、定型耐火物にモルタルが塗布される。前記モルタルは、積み上げる定型耐火物同士を接合する機能を有している。モルタル塗布工程では、定型耐火物の表面にモルタルが塗布されるが、モルタルが塗布される定型耐火物は、定型耐火物積み手段が保持しているものであってもよく、定型耐火物積み手段によって既に積み台座上へ積まれたものであってもよく、また、その両者であってもよい。
図1、2は、本発明の一実施形態におけるコークス炉定型耐火物積みシステム1を上面および側面からみた概略図である。コークス炉定型耐火物積みシステム1は、供給台100、定型耐火物積み手段200、積み台座300、モルタル塗布手段400、および制御手段500を備えている。
供給台100はテーブル状の台であり、その上に定型耐火物2を複数置くことのできる強度を有している。供給台100の天板上面には、定型耐火物2の下面にあるダボを避けて定型耐火物2を支えるための支持部110が設けられている。なお、本実施形態では図2に示すように供給台100から上方へ向けて突出するように支持部110が設けられているが、供給台100の上面を、ダボを収容できるように切り欠いて支持部を形成してもよい。
定型耐火物積み手段200は、定型耐火物積み用ロボット210、測定手段220、および移動手段としてのレール230を備えている。レール230は積み台座300の長手方向と平行に敷設されており、定型耐火物積み用ロボット210はレール230上で自走するための走行装置をさらに備えている。
定型耐火物2が積み上げられる積み台座300は、レール310上に設置されている。積み台座300の天板、すなわち、定型耐火物2が積み上げられる面を上から見た形状は略長方形であり、前記天板上には定型耐火物2の下面にあるダボを避けて支えるための支持部(図示されない)が設けられている。前記支持部の形状は、供給台100に設けられた支持部と同様である。
積み台座300の、定型耐火物積み手段200と反対の側には、モルタル塗布手段400が設けられている。本実施形態においては、モルタル塗布手段400は、モルタル3を移送するポンプ410、ポンプ410に接続された配管420、配管420に接続され、モルタル3を定量供給する定量供給装置430、定量供給装置430に接続されたホース440、ホース440に接続され、モルタル3を定型耐火物2に塗布するノズル450、およびノズル450が取り付けられた塗布用ロボット460を備えている。また、モルタル塗布手段400はレール470の上に設置されており、レール470上で自走するための走行装置をさらに備えている。レール470は、積み台座300の長手方向と平行に敷設されている。
制御手段500は、定型耐火物積み手段200およびモルタル塗布手段400と接続されており、測定手段220によって測定された定型耐火物2の形状、寸法、および位置に基づいて、定型耐火物積み手段200およびモルタル塗布手段400を制御するように構成されている。
次に、図6を参照して、供給台100と積み台座300を3組備えたコークス炉定型耐火物積みシステムを用いる場合について説明する。本実施形態においては、領域A〜Cに各一組の供給台100と積み台座300が設置されている。また、定型耐火物積み手段200とモルタル塗布手段400は、レール上を走行することによって領域A〜Cの間を移動できる。
・作業1:作業員4による供給台上への定型耐火物の配置(供給工程)
・作業2:定型耐火物積み手段200による積み台座300上への定型耐火物の積み上げ(積み上げ工程)。
・作業3:モルタル塗布手段400による定型耐火物へのモルタルの塗布(モルタル塗布工程)
なお、作業1においては、第一の実施形態の場合と同様に、積み台座300B上に既に積み上げられた定型耐火物が存在する場合には、積まれた定型耐火物2からはみ出したモルタルの除去や、目地押し、検査などを行うことができる。
(工程1) 領域A:作業3、領域B:作業2、領域C:作業1
(工程2) 領域A:作業2、領域B:作業1、領域C:作業3
(工程3) 領域A:作業1、領域B:作業3、領域C:作業2
2 定型耐火物
3 モルタル
4 作業員
100 供給台
110 支持部
200 定型耐火物積み手段
210 定型耐火物積み用ロボット
220 測定手段
221 撮像素子
222 距離センサ
230 レール
240 挟持部
242a、242b 挟持部材
243a、243b 滑り止め部材
244 エアシリンダ
245 サーボモーター
246 回転軸
247 ボールネジ
248 モーター
300 積み台座
310 レール
400 モルタル塗布手段
410 ポンプ
420 配管
430 定量供給装置
440 ホース
450 ノズル
460 塗布用ロボット
470 レール
500 制御手段
600 パレット
Claims (6)
- コークス炉定型耐火物積みシステムを用いて定型耐火物を積み上げる、コークス炉定型耐火物積み方法であって、
前記コークス炉定型耐火物積みシステムが、
前記定型耐火物を積み上げる複数の積み台座と、
前記積み台座上に定型耐火物を積み上げる定型耐火物積み手段と、
前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布手段と、
前記定型耐火物積み手段および前記モルタル塗布手段を制御する制御手段と、
前記定型耐火物積み手段に前記定型耐火物を供給するための供給台とを備え、
前記供給台上に前記定型耐火物を配置する供給工程と、
前記供給台上に配置された前記定型耐火物を前記定型耐火物積み手段によって前記積み台座上へ積み上げる積み上げ工程と、
前記モルタル塗布手段によって前記定型耐火物にモルタルを塗布するモルタル塗布工程とを有する、コークス炉定型耐火物積み方法。 - 前記定型耐火物積み手段が、
前記定型耐火物を前記積み台座上に積み上げる定型耐火物積み用ロボットと、
前記定型耐火物の、形状、寸法、および位置を測定する測定手段とを有し、
前記制御手段が、前記測定手段で測定された結果に基づいて前記定型耐火物積み用ロボットを制御する、請求項1に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。 - 前記測定手段が、撮像素子と距離センサとを備える、請求項2に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。
- 前記モルタル塗布手段が、
前記モルタルを移送するポンプと、
前記ポンプに接続された配管と、
前記配管に接続され、前記モルタルを定量供給する定量供給装置と、
前記定量供給装置に接続されたホースと、
前記ホースに接続され、前記モルタルを前記定型耐火物に塗布するノズルと、
前記ノズルが取り付けられた塗布用ロボットを備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。 - (a)前記定型耐火物積み手段および前記モルタル塗布手段と、(b)前記積み台座の、少なくとも一方が、前記積み台座の長手方向に移動可能である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。
- 前記供給工程において、前記定型耐火物を、形状ごとにまとめて、かつ積み重ねて前記供給台上へ配置する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコークス炉定型耐火物積み方法。
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