JP2023066927A - 縦型焼鈍炉の炉内点検装置および炉内点検方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より容易に炉内の点検作業を行うことのできる縦型焼鈍炉の炉内点検装置および炉内点検方法を提供すること。【解決手段】縦型焼鈍炉４０の炉内点検装置１は、炉内の通板経路Ｐに沿って設けられた第一部分２１と、第一部分２１に対して弛ませた第二部分２２と、を有した通板用ロープ２０と、通板用ロープ２０に着脱可能に取り付けられ、全方位カメラ２と、全方位カメラ２で撮影した映像を送信するアンテナ５と、照明装置３と、を有した点検ユニット１０と、アンテナ５から送信された映像を受信する端末装置３０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、縦型焼鈍炉の炉内点検装置および炉内点検方法に関する。

製鉄所の連続焼鈍ラインでは、ペイオフリールから払い出された冷延鋼板は、ウェルダーで先行材に溶接されて、ラインに送り込まれ、縦型焼鈍炉にて焼鈍後、冷却され、テンションリールに巻き取られる。

縦型焼鈍炉の炉内には、鋼板加熱用の熱源、例えばラジアントチューブが高さ方向にも複数配置されている。ラジアントチューブは、その内部に高温気体が流れるため、管自体の曲がりや割れ等の点検作業を定期的に行うことが必要とされるが、一般的に縦型焼鈍炉は高さが数十ｍで、点検作業は高所作業となり、準備・点検・片付けを含めて多大な時間と費用が掛かっている。

作業員が直接炉内に入り点検作業を行う場合、縦型焼鈍炉の炉頂と炉底間のラジアントチューブを、命綱を付けた作業者が点検者となって損傷状態を目視で点検する。炉内は劣悪な環境で、作業員の負荷が大きいため、作業改善策の一つとして、炉内にカメラを入れて昇降装置で上下させる点検方法が検討されている。

例えば、特許文献１および特許文献２には、全方位カメラや、アンテナ、照明装置等を有した点検ユニットと、点検ユニットを昇降させる専用のロープや、ロープを巻き上げるリールおよび駆動装置等を有した昇降装置と、を備えた縦型焼鈍炉の炉内点検装置が開示されている。

特許第５７８６５４９号公報 特許第６６２４０４２号公報

しかしながら、上記従来技術のように、点検ユニットを昇降させるための専用のロープやリール、駆動装置等を有した昇降装置をその都度設置して炉内を点検する方法では、準備に時間を要する。また、炉内に大量に配置されたラジアントチューブを点検するには、昇降装置を繰り返し移動させる必要があり、短時間での点検は困難である。また、縦型焼鈍炉の炉頂部分に点検ユニットや昇降装置のロープ等を通すための開口部を設ける必要もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、より容易に炉内の点検作業を行うことのできる縦型焼鈍炉の炉内点検装置および炉内点検方法を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる縦型焼鈍炉の炉内点検装置は、縦型焼鈍炉の炉内の通板経路に沿って設けられた第一部分と、前記第一部分に対して弛ませた第二部分と、を有した通板用ロープと、前記通板用ロープに着脱可能に取り付けられ、全方位カメラと、前記全方位カメラで撮影した映像を送信するアンテナと、照明装置と、を有した点検ユニットと、前記アンテナから送信された映像を受信する端末装置と、を備える。

また、前記点検ユニットの前記通板用ロープに対する回転を規制する規制部材を備える。

また、前記点検ユニットは、前記全方位カメラの近傍に配置され、前記端末装置または当該端末装置とは別の端末装置から送信された情報を表示する表示装置を有する。

また、本発明にかかる縦型焼鈍炉の炉内点検方法は、上記縦型焼鈍炉の炉内点検装置を用いた縦型焼鈍炉の炉内点検方法であって、前記通板用ロープに前記通板経路に沿って設けられた第一部分に対して弛ませた第二部分を形成する第一ステップと、前記通板用ロープの弛ませた前記第二部分の直上に前記点検ユニットを取り付ける第二ステップと、前記第二部分が上方に移動するように前記通板用ロープを引っ張ることで作業者が手動で前記点検ユニットを上昇させる第三ステップと、前記点検ユニットから送信された映像を前記端末装置で確認しながら炉内を点検する第四ステップと、を含む。

本発明によれば、例えば、縦型焼鈍炉の通板用ロープを活用して作業者が手動で点検ユニットを昇降させることができるようになり、ひいてはより容易に炉内の点検作業を行うことのできる縦型焼鈍炉の炉内点検装置および炉内点検方法を提供することができる。すなわち、縦型焼鈍炉の炉頂に点検ユニットを昇降させるための専用のロープやリール、駆動装置等を有した昇降装置を設置する必要がないため、準備や片付けに要する手間や時間を大幅に低減できる。また、炉頂に上ることも不要となり、ひいては準備、点検、片付けまでの全ての作業を炉底（地上）で行うことができるという利点もある。

図１は、実施形態の縦型焼鈍炉の炉内点検装置の例示的かつ模式的な構成図である。 図２は、実施形態の縦型焼鈍炉の炉内点検装置の点検ユニットの例示的な側面図である。 図３は、図２の点検ユニットの規制部材の例示的な正面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

［実施形態］
図１は、実施形態の縦型焼鈍炉４０の炉内点検装置１の構成図である。図１に示されるように、炉内点検装置１は、例えば、縦型焼鈍炉４０の炉内に設けられた複数のラジアントチューブ１２を点検するものであり、点検ユニット１０と、通板用ロープ２０と、端末装置３０と、を備えている。

なお、以下の説明では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、縦型焼鈍炉４０の前後方向に沿うとともに、点検ユニット１０の短手方向に沿う。Ｙ方向は、縦型焼鈍炉４０の左右方向に沿うとともに、点検ユニット１０の長手方向に沿う。Ｚ方向は、縦型焼鈍炉の上下方向に沿うとともに、点検ユニット１０の上下方向に沿う。

図１に示されるように、端末装置３０は、例えば、タブレット型のパーソナルコンピュータである。端末装置３０は、点検ユニット１０から送信されたラジアントチューブ１２の映像を受信可能であり、作業者はこの映像からラジアントチューブ１２の曲がり具合や割れ具合等の状態を点検することができる。

通板用ロープ２０は、縦型焼鈍炉４０の炉内に設けられた上部ハースロール１１と下部ハースロール１３とに掛け回されている。通板用ロープ２０は、縦型焼鈍炉４０の休止時に炉内から撤去された鋼板が再度通板されやすいように通板経路Ｐに沿って配策されたものである。通板用ロープ２０は、例えば、鋼板の撤去時に鋼板の後端部と接続されて当該鋼板の後端部とともに通板経路Ｐに沿って移動することで炉内に配策される。

通板経路Ｐは、Ｘ方向に隣接した複数の一対のラジアントチューブ１２の間を蛇行するようにジグザグ状に延びている。通板用ロープ２０は、通板経路Ｐにおけるラジアントチューブ１２よりも上側で複数の上部ハースロール１１を介して下方に折り返されているとともに、通板経路Ｐにおけるラジアントチューブ１２よりも下側で複数の下部ハースロール１３を介して上方に折り返されている。

ここで、本実施形態では、通板用ロープ２０は、通板経路Ｐに沿って設けられた第一部分２１と、第一部分２１に対して弛ませた第二部分２２と、を有している。第一部分２１は、通板経路Ｐ上に位置され、第二部分２２は、少なくとも一部が通板経路Ｐから外れて位置されている。第一部分２１は、ベース部分等とも称され、第二部分２２は、余長部分等とも称される。

第二部分２２は、例えば、通板用ロープ２０の一端部と他端部との間の途中位置に介在されるとともに、下部ハースロール１３の近傍に設けられている。そして、本実施形態では、このように第一部分２１に対して弛ませた第二部分２２が設けられた通板用ロープ２０に点検ユニット１０を取り付けることで、作業者が手動で点検ユニット１０を昇降できるように構成されている。

図２は、炉内点検装置１の点検ユニット１０の側面図である。図２に示されるように、点検ユニット１０は、例えば、架台４と、架台４に支持された複数のユニット部品としての全方位カメラ２や、照明装置３、アンテナ５、垂直親綱用グリップジャック６、ロープ７、吊りピース８、規制部材９、表示装置１４等を有している。

全方位カメラ２は、架台４のＹ方向の両端部に設けられている。全方位カメラ２は、例えば、撮像部に魚眼レンズを取り付けたものであり、３６０°の視野で炉内の撮影が可能である。本実施形態では、全方位カメラ２のうち一方によってＹ方向の一端部側のＸ方向に隣接した一対のラジアントチューブ１２が点検され、他方によってＹ方向の他端部側のＸ方向に隣接した一対のラジアントチューブ１２が点検される。

照明装置３は、例えば、ＬＥＤライト等であり、架台４のＹ方向の両端部に設けられた一対の第一照明３ａや、架台４のＹ方向の中央部に設けられた一対の第二照明３ｂ等を有している。本実施形態では、一対の第一照明３ａによって全方位カメラ２よりも下方の領域の照度が確保され、一対の第二照明３ｂによって全方位カメラ２よりも上方の領域の照度が確保されている。

アンテナ５は、例えば、架台４のＹ方向の中央位置に設けられている。アンテナ５は、全方位カメラ２で撮影した映像を端末装置３０に送信可能であり、作業者はリアルタイムで上述した端末装置３０にて全方位カメラ２で撮影したラジアントチューブ１２の映像を遠隔で確認できる。全方位カメラ２は、全天球カメラ等とも称される。

垂直親綱用グリップジャック６は、架台４の上方に設けられている。垂直親綱用グリップジャック６は、ロープ７や吊りピース８を介して架台４と連結され、かつ当該架台４を吊っている。垂直親綱用グリップジャック６は、点検ユニット１０の上端部（頂部）を構成しており、通板用ロープ２０に着脱可能に固定される。

表示装置１４は、例えば、スマートフォン等であり、架台４のＹ方向の両端部に設けられている。具体的には、表示装置１４は、架台４の全方位カメラ２と規制部材９との間であって全方位カメラ２の近傍に位置されている。表示装置１４は、上述した端末装置３０や当該端末装置３０とは別の端末装置、例えば作業者のスマートフォン等から送信された情報を表示可能である。

本実施形態では、例えば、端末装置３０から表示装置１４に点検ユニット１０の点検箇所に関する情報を送信している。そして、全方位カメラ２でその情報が表示された表示装置１４とその周囲のラジアントチューブ１２とを一緒に撮影することによって、炉内のどの位置のラジアントチューブ１２を撮影したものかが判別できるようにしている。

ここで、本実施形態では、全方位カメラ２や、照明装置３、ロープ７、吊りピース８、規制部材９、表示装置１４等のユニット部品は、架台４のＹ方向中心を通るＹ方向と直交した仮想対称面に対して、面対称に構成されている。すなわち、架台４のＹ方向の一端部側のユニット部品とＹ方向の他端部側のユニット部品とは鏡像関係にある。これにより、点検ユニット１０のＹ方向のバランスが調整されている。

図３は、図２の点検ユニット１０の規制部材９の正面図である。図３に示されるように、規制部材９は、例えば、Ｙ方向の視線では、多角形状の枠状に構成されている。規制部材９は、Ｘ方向に隣接した一対のラジアントチューブ１２の間に位置され、ラジアントチューブ１２の側面１２ａと面している。規制部材９は、合成樹脂材料やゴム等の弾性部材によって構成されている。

規制部材９のＸ方向の幅は、一対のラジアントチューブ１２の間の隙間と略同じか僅かに狭く設定されている。そして、本実施形態では、作業者が手動で点検ユニット１０を昇降させる際に、規制部材９とラジアントチューブ１２の側面１２ａとが当接することによって、点検ユニット１０が通板用ロープ２０に対してＺ方向に延びる軸回りに回転するのが抑制されている。

次に、縦型焼鈍炉４０の炉内点検方法の一例について説明する。まず、図１に示されるように、通板用ロープ２０に通板経路Ｐに沿って設けられた第一部分２１に対して弛ませた第二部分２２を形成する（ステップＳ１）。第二部分２２は、例えば、作業者がラジアントチューブ１２の点検する列の下部ハースロール１３の近傍で通板用ロープ２０を下方に引っ張ることによって形成する。ステップＳ１は、第一ステップの一例である。

次に、通板用ロープ２０の弛ませた第二部分２２の直上に点検ユニット１０を取り付ける（ステップＳ２）。点検ユニット１０は、上述した垂直親綱用グリップジャック６を介して通板用ロープ２０に着脱可能に固定される。ステップＳ２は、第二ステップの一例である。

次に、第二部分２２が上方に移動するように通板用ロープ２０を引っ張ることで作業者が手動で点検ユニット１０を上昇させる（ステップＳ３）。具体的には、図１に示されるように、作業者が点検ユニット１０を取り付けた列とは隣の列の通板用ロープ２０を地上から下方に引っ張ることで、点検ユニット１０を上昇させる。ステップＳ３は、第三ステップの一例である。

この時、点検ユニット１０は、総重量が６ｋｇ程度なので作業者１名が人力で通板用ロープ２０を引っ張ることにより点検ユニット１０の昇降が可能である。また、通板用ロープ２０を点検ユニット１０の転落防止用の安全装置、例えばグリップチャックやロリップ等に固定することで、作業者が通板用ロープ２０から手を離したとしても点検ユニット１０の落下を防止することができる。

次に、点検ユニット１０から送信された映像を端末装置３０で確認しながら炉内を点検する（ステップＳ４）。すなわち、点検ユニット１０を昇降させながら全方位カメラ２で炉内を撮影し、点検作業を行なう。二台の全方位カメラ２の映像は、端末装置３０で地上にいる作業者によってリアルタイムで確認でき、この映像を確認しながら、順に点検を実施する。ステップＳ４は、第四ステップの一例である。

そして、ラジアントチューブ１２の別の列を点検する場合には、点検ユニット１０を通板用ロープ２０から一度取外し、通板用ロープ２０の弛ませた第二部分２２を測定したいラジアントチューブ１２の列に調整し、再度ステップＳ２からステップＳ４の手順で実施する。このように、本実施形態によれば、作業者は、ラジアントチューブ１２の点検作業の全てを地上で行うことができる。

以上のように、本実施形態では、縦型焼鈍炉４０の炉内点検装置１は、炉内の通板経路Ｐに沿って設けられた第一部分２１と、第一部分２１に対して弛ませた第二部分２２と、を有した通板用ロープ２０と、通板用ロープ２０に着脱可能に取り付けられ、全方位カメラ２と、全方位カメラ２で撮影した映像を送信するアンテナ５と、照明装置３と、を有した点検ユニット１０と、アンテナ５から送信された映像を受信する端末装置３０と、を備える。

このような構成によれば、例えば、縦型焼鈍炉４０の通板用ロープ２０を活用して作業者が手動で点検ユニット１０を昇降させることができるようになり、ひいてはより容易に炉内の点検作業を行うことのできる縦型焼鈍炉４０の炉内点検装置１を提供することができる。すなわち、縦型焼鈍炉４０の炉頂に点検ユニット１０を昇降させるための専用のロープやリール、駆動装置等を有した昇降装置を設置する必要がないため、準備や片付けに要する手間や時間を大幅に低減できる。また、炉頂に上ることも不要となり、ひいては準備（段取り）、点検、片付けまでの全ての作業を炉底（地上）で行うことができるという利点もある。

また、本実施形態では、炉内点検装置１は、点検ユニット１０の通板用ロープ２０に対する回転を規制する規制部材９を備える。

このような構成によれば、例えば、作業者が手動で点検ユニット１０を昇降させる際に、規制部材９によって点検ユニット１０が通板用ロープ２０に対して回転するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、点検ユニット１０は、全方位カメラ２の近傍に配置され、端末装置３０または当該端末装置３０とは別の端末装置から送信された情報を表示する表示装置１４を有している。

このような構成によれば、例えば、端末装置３０から点検箇所に関する情報を表示装置１４に送信し、全方位カメラ２でその情報が表示された表示装置１４と点検対象としてのラジアントチューブ１２とを一緒に撮影することによって、炉内のどの位置を撮影したものかを明確化することができる。

また、本実施形態では、縦型焼鈍炉４０の炉内点検方法は、通板用ロープ２０に通板経路Ｐに沿って設けられた第一部分２１に対して弛ませた第二部分２２を形成するステップＳ１（第一ステップ）と、通板用ロープ２０の弛ませた第二部分２２の直上に点検ユニット１０を取り付けるステップＳ２（第二ステップ）と、第二部分２２が上方に移動するように通板用ロープ２０を引っ張ることで作業者が手動で点検ユニット１０を上昇させるステップＳ３（第三ステップ）と、点検ユニット１０から送信された映像を端末装置３０で確認しながら炉内を点検するステップＳ４（第四ステップ）と、を含む。

このような構成によれば、例えば、縦型焼鈍炉４０の通板用ロープ２０を活用して作業者が手動で点検ユニット１０を昇降させることができるようになり、ひいてはより容易に炉内の点検作業を行うことのできる縦型焼鈍炉４０の炉内点検方法を提供することができる。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１…炉内点検装置
２…全方位カメラ
３…照明装置
５…アンテナ
９…規制部材
１０…点検ユニット
１４…表示装置
２０…通板用ロープ
２１…第一部分
２２…第二部分
３０…端末装置
４０…縦型焼鈍炉
Ｐ…通板経路
Ｓ１…第一ステップ
Ｓ２…第二ステップ
Ｓ３…第三ステップ
Ｓ４…第四ステップ

Claims (4)

1. 縦型焼鈍炉の炉内の通板経路に沿って設けられた第一部分と、前記第一部分に対して弛ませた第二部分と、を有した通板用ロープと、
   前記通板用ロープに着脱可能に取り付けられ、全方位カメラと、前記全方位カメラで撮影した映像を送信するアンテナと、照明装置と、を有した点検ユニットと、
   前記アンテナから送信された映像を受信する端末装置と、
   を備えた、縦型焼鈍炉の炉内点検装置。
2. 前記点検ユニットの前記通板用ロープに対する回転を規制する規制部材を備えた、請求項１に記載の縦型焼鈍炉の炉内点検装置。
3. 前記点検ユニットは、前記全方位カメラの近傍に配置され、前記端末装置または当該端末装置とは別の端末装置から送信された情報を表示する表示装置を有した、請求項１または２に記載の縦型焼鈍炉の炉内点検装置。
4. 請求項１～３のうちいずれか一つに記載の縦型焼鈍炉の炉内点検装置を用いた縦型焼鈍炉の炉内点検方法であって、
   前記通板用ロープに前記通板経路に沿って設けられた第一部分に対して弛ませた第二部分を形成する第一ステップと、
   前記通板用ロープの弛ませた前記第二部分の直上に前記点検ユニットを取り付ける第二ステップと、
   前記第二部分が上方に移動するように前記通板用ロープを引っ張ることで作業者が手動で前記点検ユニットを上昇させる第三ステップと、
   前記点検ユニットから送信された映像を前記端末装置で確認しながら炉内を点検する第四ステップと、
   を含む、縦型焼鈍炉の炉内点検方法。

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