JP2556908B2 - コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状況測定方法及び装置 - Google Patents
コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状況測定方法及び装置Info
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- JP2556908B2 JP2556908B2 JP1250070A JP25007089A JP2556908B2 JP 2556908 B2 JP2556908 B2 JP 2556908B2 JP 1250070 A JP1250070 A JP 1250070A JP 25007089 A JP25007089 A JP 25007089A JP 2556908 B2 JP2556908 B2 JP 2556908B2
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Description
本発明は、コークス炉炭化室内に付着したカーボンの
付着状況を測定し、カーボン除去作業への精度良いデー
タ提供を行つて、炉体管理の円滑化及び操業安定化を図
るのに好適な、コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状
況測定方法及び装置に関するものである。
付着状況を測定し、カーボン除去作業への精度良いデー
タ提供を行つて、炉体管理の円滑化及び操業安定化を図
るのに好適な、コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状
況測定方法及び装置に関するものである。
【従来の技術】 コークス炉は、数多くの炭化室を有しており、この炭
化室に挿入された石炭は、乾留終了後、押出機により当
該炭化室外へ押出される。炭化室内では、乾留の進行中
に発生する生ガスの加熱分解等によりカーボンが発生
し、このカーボンが炭化室内壁へ付着する。このカーボ
ンの付着量は、その厚みが１回の乾留で600μｍともい
われている。乾留を繰返す毎に、この付着カーボンは成
長していき、炉操業上のトラブル（押詰り等）につなが
る。このため、定期的に炭化室内壁のカーボン付着状況
を点検し、この付着状況に応じてカーボン除去作業を行
わなくてはならない。 この際、カーボン除去作業の時期が早すぎた場合に
は、炉体への負荷等が大きくなると共に、操業上の無駄
が発生する。又、前記時期が遅すぎた場合には、操業上
の支障が発生する。従つて、カーボン除去作業を適切な
時期に実施する必要があり、そのためには、カーボンの
付着状況を精度良く把握し、当該除去作業に反映させる
ことが必要不可欠である。
化室に挿入された石炭は、乾留終了後、押出機により当
該炭化室外へ押出される。炭化室内では、乾留の進行中
に発生する生ガスの加熱分解等によりカーボンが発生
し、このカーボンが炭化室内壁へ付着する。このカーボ
ンの付着量は、その厚みが１回の乾留で600μｍともい
われている。乾留を繰返す毎に、この付着カーボンは成
長していき、炉操業上のトラブル（押詰り等）につなが
る。このため、定期的に炭化室内壁のカーボン付着状況
を点検し、この付着状況に応じてカーボン除去作業を行
わなくてはならない。 この際、カーボン除去作業の時期が早すぎた場合に
は、炉体への負荷等が大きくなると共に、操業上の無駄
が発生する。又、前記時期が遅すぎた場合には、操業上
の支障が発生する。従つて、カーボン除去作業を適切な
時期に実施する必要があり、そのためには、カーボンの
付着状況を精度良く把握し、当該除去作業に反映させる
ことが必要不可欠である。
しかしながら、前記カーボン付着状況の把握を、現状
では目視に頼つて行うため、次のような問題点がある。 コークス炉の炭化室は、一般にその炉長方向長さが16
m近くあるため、その中央部は目視ではよく見えず、カ
ーボンが付着している位置や広がり等を把握するのは難
しい。又、炭化室内では熱気により陽炎が生じ、観察像
が揺ぐため遠距離からの測定に支障となつている。 又、点検の精度を上げるためには、炭化室からコーク
スを押出す毎に点検するのがよいが、精度を上げようと
すると時間がかかり、窯出しスケジユールに支障をきた
して、減産につながる。又、コークスの一炉団に、通
常、炭化室は70〜100近くあるため、この炭化室を毎回
人手に頼つて点検するためには限界がある。 又、コークス押出し直後に点検した場合には、内壁レ
ンガは熱を保有しており、その熱による輝度のため、レ
ンガ面とカーボン面の区別がつき難く、目視では判別が
難しい。 又、コークス押し出し後、長時間放置したままにする
と、レンガは冷えてその輝きを失い、且つ、カーボンは
燃焼して輝きを保つためレンガとカーボンとの識別がで
きるようになるが、これでは押し出しスケジユールに支
障をきたすために点検頻度を上げることができない。 従つて、目視に代わつて短時間で精度良くカーボン付
着状況を点検できる技術が必要とされていた。 そこで、近年になり、炭化室内壁あるいは他の炉内壁
について、テレビカメラで炉壁表面観察を行う技術（特
開昭63−252242号）、プリズムを利用した、炉内観察装
置（特開昭61−14085号）や、観察装置内に回転自在な
反射鏡を配置して炉壁全面をカメラで観察し得るように
した技術（特開昭63−263390号）等が報告されている。 しかしながら、これら技術においても、コークス押し
出し直後の点検では前記と同様にレンガ面とカーボン面
とを識別し難く、又、精度を上げようとして長時間おい
たままにすると時間がかかり、コークス生産に支障をみ
たすという問題点は解消し得ない。 本発明に前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、コークス炉炭化室内のカーボンの付着状況を短時間
で、精度良く、且つ、押出し毎に測定可能なカーボン付
着状況測定方法及び装置を提供することを課題とする。
では目視に頼つて行うため、次のような問題点がある。 コークス炉の炭化室は、一般にその炉長方向長さが16
m近くあるため、その中央部は目視ではよく見えず、カ
ーボンが付着している位置や広がり等を把握するのは難
しい。又、炭化室内では熱気により陽炎が生じ、観察像
が揺ぐため遠距離からの測定に支障となつている。 又、点検の精度を上げるためには、炭化室からコーク
スを押出す毎に点検するのがよいが、精度を上げようと
すると時間がかかり、窯出しスケジユールに支障をきた
して、減産につながる。又、コークスの一炉団に、通
常、炭化室は70〜100近くあるため、この炭化室を毎回
人手に頼つて点検するためには限界がある。 又、コークス押出し直後に点検した場合には、内壁レ
ンガは熱を保有しており、その熱による輝度のため、レ
ンガ面とカーボン面の区別がつき難く、目視では判別が
難しい。 又、コークス押し出し後、長時間放置したままにする
と、レンガは冷えてその輝きを失い、且つ、カーボンは
燃焼して輝きを保つためレンガとカーボンとの識別がで
きるようになるが、これでは押し出しスケジユールに支
障をきたすために点検頻度を上げることができない。 従つて、目視に代わつて短時間で精度良くカーボン付
着状況を点検できる技術が必要とされていた。 そこで、近年になり、炭化室内壁あるいは他の炉内壁
について、テレビカメラで炉壁表面観察を行う技術（特
開昭63−252242号）、プリズムを利用した、炉内観察装
置（特開昭61−14085号）や、観察装置内に回転自在な
反射鏡を配置して炉壁全面をカメラで観察し得るように
した技術（特開昭63−263390号）等が報告されている。 しかしながら、これら技術においても、コークス押し
出し直後の点検では前記と同様にレンガ面とカーボン面
とを識別し難く、又、精度を上げようとして長時間おい
たままにすると時間がかかり、コークス生産に支障をみ
たすという問題点は解消し得ない。 本発明に前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、コークス炉炭化室内のカーボンの付着状況を短時間
で、精度良く、且つ、押出し毎に測定可能なカーボン付
着状況測定方法及び装置を提供することを課題とする。
本発明は、コークスが押し出されたコークス炉炭化室
の内壁にエアーを噴出し、前記エアーが噴射された内壁
の温度又は輝度を検出し、検出温度又は輝度の変化か
ら、前記内壁のカーボンの付着状況を測定することによ
り、前記課題を達成したものである。 又本発明においては、前記測定されたカーボン付着状
況に基づき、前記炭化室内壁のカーボン付着箇所にエア
ーを吹き付けてカーボンを燃焼除去すると共に、付着カ
ーボンの多い箇所にはエアーと共に水を噴霧してカーボ
ンを剥離除去することができる。 又本発明は、コークスが押し出されたコークス炉炭化
室の内壁にエアーを噴射するためのヘツダと、エアーが
噴射された内壁の温度又は輝度を検出するための手段
と、検出温度又は輝度の変化から、前記内壁のカーボン
の付着状況を測定するための手段と、測定されたカーボ
ン付着状況を表示するための手段とを備えたことによ
り、同じく前記課題を達成したものである。
の内壁にエアーを噴出し、前記エアーが噴射された内壁
の温度又は輝度を検出し、検出温度又は輝度の変化か
ら、前記内壁のカーボンの付着状況を測定することによ
り、前記課題を達成したものである。 又本発明においては、前記測定されたカーボン付着状
況に基づき、前記炭化室内壁のカーボン付着箇所にエア
ーを吹き付けてカーボンを燃焼除去すると共に、付着カ
ーボンの多い箇所にはエアーと共に水を噴霧してカーボ
ンを剥離除去することができる。 又本発明は、コークスが押し出されたコークス炉炭化
室の内壁にエアーを噴射するためのヘツダと、エアーが
噴射された内壁の温度又は輝度を検出するための手段
と、検出温度又は輝度の変化から、前記内壁のカーボン
の付着状況を測定するための手段と、測定されたカーボ
ン付着状況を表示するための手段とを備えたことによ
り、同じく前記課題を達成したものである。
炭化室内壁が空気にさらされた場合には、内壁のレン
ガは冷却されてその温度が下がると共に輝度を失う。又
同時に、カーボンは燃焼して温度が上がると共に輝度が
上昇する。発明者は、このような知見に基づき、これら
レンガとカーボンとの温度の違い又は輝度の違いをエア
ーの噴射により強調し、その温度又は輝度の変化から、
炭化室内壁のカーボンの付着状況を測定することを着想
し、本発明を創案したものである。測定される付着状況
としては、例えば温度、輝度の分布からカーボンの付着
箇所がわかり、又、輝度の高さからカーボン厚みを知る
ことができる。 本発明によれば、エアーの噴射により炭化室内壁の温
度又は輝度が変化し、長時間置かなくても、炭化室内壁
のカーボンとレンガとの温度又は輝度差が強調され、そ
れらカーボンとレンガとの識別が容易となるため、短時
間で精度良くカーボン付着状況を測定できる。又、短時
間で測定できるため、押出しスケジユールに支障をきた
すことがないと共に、押し出し毎の測定も精度を落とす
ことなく可能である。 なお、測定された付着状況に基づきカーボンの付着箇
所にエアーを吹き付けてカーボンを燃焼除去すると共
に、付着カーボンの多い箇所にはエアーと共に水を噴霧
してカーボンを剥離除去するようにすれば、付着カーボ
ンを効率的、且つ確実に除去することができる。
ガは冷却されてその温度が下がると共に輝度を失う。又
同時に、カーボンは燃焼して温度が上がると共に輝度が
上昇する。発明者は、このような知見に基づき、これら
レンガとカーボンとの温度の違い又は輝度の違いをエア
ーの噴射により強調し、その温度又は輝度の変化から、
炭化室内壁のカーボンの付着状況を測定することを着想
し、本発明を創案したものである。測定される付着状況
としては、例えば温度、輝度の分布からカーボンの付着
箇所がわかり、又、輝度の高さからカーボン厚みを知る
ことができる。 本発明によれば、エアーの噴射により炭化室内壁の温
度又は輝度が変化し、長時間置かなくても、炭化室内壁
のカーボンとレンガとの温度又は輝度差が強調され、そ
れらカーボンとレンガとの識別が容易となるため、短時
間で精度良くカーボン付着状況を測定できる。又、短時
間で測定できるため、押出しスケジユールに支障をきた
すことがないと共に、押し出し毎の測定も精度を落とす
ことなく可能である。 なお、測定された付着状況に基づきカーボンの付着箇
所にエアーを吹き付けてカーボンを燃焼除去すると共
に、付着カーボンの多い箇所にはエアーと共に水を噴霧
してカーボンを剥離除去するようにすれば、付着カーボ
ンを効率的、且つ確実に除去することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。 この実施例は、第１図に示すようなコークス炉10の炭
化室12内壁の温度又は輝度を検出してカーボン付着状況
を測定すると共に、不要なカーボンを除去するための、
カーボン付着状況測定装置である。 このカーボン付着状況測定装置は、第１図に示すよう
に、主に、炭化室12内でコークスを押出すためのラムヘ
ツド14周辺部に設けられるエアー（空気）噴射用のヘツ
ダ16と、前記ラム14のヘツド後方のラツク18上に搭載さ
れていて、温度又は輝度を画像情報として検出するため
炭化室12内壁の二次元方向の温度又は輝度画像を撮像す
る撮像センサ20と、該撮像センサ20の出力映像信号を画
像処理して前記炭化室12の温度又は輝度分布を求め、そ
の分布からカーボン付着状況を測定するためのカーボン
付着状況検出部22とを有する。 前記コークス炉10には、炭化室入側窯口23と、炭化室
底24と、炭化室天井26と、炭化されたコークスを前記ラ
ムヘツド14で炭化室12外部へ送出するための炭化室出側
窯口28とが備えられている。 前記エアー噴射用ヘツド16は、炭化室12内断面全周方
向にエアーを吹き付けられるように、ラムヘツド14全周
に設けられており、一度に全ての方向にエアーが行い渡
るようにされている。このヘツダ16は、ラムヘツド14の
前方（炭化室出側窯口28方向）あるいは後方に設けるこ
とができる。実施例では、第１図及び第２図に示すよう
に、ラムヘツド14後方にエアー噴射用ヘツダ16（16A〜1
6C）を設けている。第２図に破線で示すように、ラムヘ
ツド14前方に前記ヘツダ16を設けた場合、炉壁への間隔
がわずかであり、ラムヘツド14に前記ヘツド16を内蔵し
た形にする必要があるため構成が複雑となる。これに対
して、第２図に実線で示すように、ラムヘツド14後方に
前記ヘツダ16を設けた場合空間を大きくとれるため、機
器間の取合いが容易となり好ましい。なお、エアー噴射
用ヘツダ16は、カーボン除去用のエアースカーフイング
装置と兼用するようにしてもよい。 前記エアー噴射用ヘツダ16は、第２図に示すように、
外周方向からラツク18に向けて、上段ヘツダ16A、中段
ヘツダ16B、下段ヘツダ16Cの３段のヘツダとなつてお
り、それら各ヘツダ16A〜16Cには、第３図に示すような
エアーポンプ30からのエアーが個々に制御されて送出さ
れてくる。この各ヘツダ16A〜16Cから噴射するエアー
は、前記カーボン付着状況検出部22で得られたカーボン
付着位置及びその厚みの情報により、中央処理ユニツト
（CPU）32が決定する。この決定信号は制御盤34に入力
され、該制御盤34は、各ヘツダ16A〜16Cのエアー配管中
に設けたエアー流量制御弁36A〜36Cの開度を制御するこ
とにより、ヘツダ16A〜16C個々にエアーの噴射の有無及
びそのエアー量を制御するようになつている。これによ
り、付着カーボンに一番近いヘツダ16A〜16Cから当該カ
ーボンにエアーを噴射して内壁に付着したカーボンを効
率的に除去することができる。又、特に厚く付着したカ
ーボン（10mm以上）を除去するべく、噴射するエアー中
にエアーポンプ30から水をミスト状態で添加してカーボ
ンに水を噴霧するための調湿機37が設けられている。こ
のミストの添加により内壁に付着したカーボンの燃焼、
冷却を図つてカーボンを効率良く剥離除去することがで
きる。なお、第３図において符号38はエアーを噴射する
ための各ノズルである。 前記撮像センサ20は、炭化室12の左右両側の内壁が同
時に測定できるように、第４図に示すように、それぞれ
の内壁方向に向かつて１台ずつ、計２台設置されてい
て、両内壁を同時に視野に入れることができるようにな
つている。従つて、短時間でカーボン付着状況の測定が
可能となつている。 又、広範囲のデータが測定できるように、当該撮像セ
ンサ20は上下方向に視野が移動できるようになつてお
り、この上下方向への視野移動により、炭化室12内の炉
高方向全域を視界としてカバーできるようになつてい
る。又、炉長方向についても、ラツク18上に搭載されて
いるため、ラツクの動きに連動して、内壁の全炉長方向
を視野に入れ得る。 従つて、前記撮像センサ20は、炭化室12内の全面を測
定できるようになつている。 なお、前記撮像センサ20の炉長方向位置は、位置検出
機（図示省略）で検出されるようになつている。 又、撮像センサ20には、それをその周辺の1000℃に近
い雰囲気から保護するため、冷却装置40から冷却ホース
41を介して送出される冷却水で冷却されるようになつて
いる。 撮像センサ20としては、測定対象が炉壁の温度あるい
は輝度により異なり、温度の場合、例えば二次元温度セ
ンサや二次元紫外線カメラを用いることができ、輝度の
場合、例えば工業用テレビジヨン（ITV）あるいは輝度
センサを用いることができる。 前記ラツク18は、押出機42及びラツク駆動装置44で炭
化室12の入側窯口23より炉長方向に炭化室12出側窯口28
まで挿入可能に駆動される。該ラツク18には、前記冷却
装置40から送出される冷却水により冷却処理が施される
ようになつているか、又は、耐熱強度構造になつてい
る。なお、第１図において、符号46は、押出機42のデツ
キ、48は、前記ラツク18内の電気ケーブル及び冷却ホー
ス41等を巻取るための巻取装置、50は、撮像センサ20出
力の映像信号を収録するためのビデオテープレコーダ
（VTR）、52は、前記撮像センサ20の撮像画像を監視す
るためのモニタである。 前記カーボン付着状況検出部22は、前記ラムヘツド14
が炭化室内炉長方向に挿入又は引出される過程で前記撮
像センサ20から順次得られる画像を炭化室12内の温度又
は輝度のイメージ画像として出力すると共に、集計され
た画像情報をカーボンの付着位置と面積との情報として
出力するためのものである。即ち、前記カーボン付着状
況検出部22は、主に、前記撮像センサ20から映像信号と
して伝達された原画像情報をアナログ／デジタル（A/
D）変換して、該画像情報を例えばフロツピ54又はコン
パクトデイスク（CD）等に記録するためのデジタル式記
憶装置56と、前記画像情報を収録したフロツピ54を用い
てイメージ処理等の画像解析処理を行う演算処理部58
と、該演算処理部58のデータ及び処理結果を画面上に表
示する陰極線管（CRT）60と、前記データ及び処理結果
をハードコピーするプリンタ62と、前記データ及び処理
結果を蓄積するデータベース（DB）64とから構成されて
いる。 以下、実施例の作用を説明する。 実施例に係るカーボン付着状況測定装置を用いてコー
クス炉炭化室12内壁の点検を行う際には、まず、押出機
42、ラツク駆動装置44により、ラツク18を介してラムヘ
ツド14を前進させて、出側窯口28方向へコークスを押出
す。このようにコークスを押出すと同時に、エアー噴射
用ヘツダ16からエアーを噴出させ前記炭化室12内壁に付
着しているスポンジ状のカーボンを吹き飛ばす。 次いで、コークスを押出した後に、ラムヘツド14を後
退させる。この時に、再び前記ヘツダ16からエアーを噴
射させて内壁のレンガを冷却すると共に、内壁に付着し
ているカーボンを燃焼させる。すると、カーボンの付着
していないレンガ面の温度及び輝度は低下し、カーボン
の付着している部分の温度及び輝度はカーボンの燃焼に
より上昇する。従つて、炭化室内壁においては、レンガ
とカーボン温度差及び輝度差が際立つこととなる。この
内壁を撮像センサ20で撮像する。 ここで、撮像されて映像信号となつた温度又は輝度の
画像の例を第５図に示す。第５図（Ａ）は炭化室出側窯
口28方向に撮像した画像であり、第５図（Ｂ）は炭化室
内壁を斜め方向に撮像した画像の例である。第５図
（Ａ）、（Ｂ）のように、カーボンが付着している部分
66はカーボンの付着していないレンガ68に比べて温度及
び輝度が高く、撮像画像で明確に判別できることがわか
る。なお、符号68は炭化室内壁のレンガである。 前記撮像画像をカーボン付着状況検出部22で画像処理
し、画像処理結果と、撮像センサ20の撮像位置とを元
に、例えば第６図に示すような、炭化室内壁診断マツプ
等を出力して、カーボン付着部分を示すと共に、その付
着分析の厚みの情報をカーボンの温度又は輝度の高さか
ら算出する。算出された情報はCRT60やプリンタ62で出
力すると共に、データベース64に格納する。これによ
り、カーボン付着状況を入手でき、又、付着状況経時変
化のデータも収集できる。 前記算出情報から、付着カーボンの厚みが一定値以上
となつた場合、カーボンの除去作業を行う。この場合に
は、エアー噴射用ヘツダ16のノズル38からエアーを噴出
させてカーボンを吹き飛ばして除去する。カーボンの付
着位置に応じて上段、中段、下段のヘツダ16A〜16Cから
噴射するエアー量を、エアー流量制御弁36A〜36Cの開度
の制御により個々に制御し、付着カーボンを効率的に除
去する。 又、特に厚く（例えば10mm以上）カーボンが付着して
いる場合には、噴射エアー中に調湿機37からミストとし
ての水を添加、混入させ、エアー噴射と水噴霧を併用す
ることでカーボンの燃焼、冷却を図り、カーボンを剥離
除去して、更に効率良くカーボン除去作業を行うように
する。 なお、前記実施例においては、カーボン付着状況を測
定する際にエアーを噴射するためのヘツダ16を、カーボ
ンを除去するためにエアーを噴射するエアースカーフイ
ングノズルと兼ねて用いていた。この場合、構成装置の
点数が少なく小型化、経済化が図れる。しかしながら、
本発明を実施する際には、このようにカーボン除去用の
エアースカーフイングノズルをエアー噴射ヘツダと兼用
することに限定されるものではなく、エアースカーフイ
ングノズルを別体で設けて、カーボン付着状況を測定し
た後、改めて当該ノズルからエアーを噴射してカーボン
を除去するようにできる。 又、前記実施例ではカーボン除去をエアーや水噴霧に
より行つていたが、カーボン除去法は、これに限定され
ず、他の方法、例えばコークス炉を空窯として焼落とす
方法や治具によりカーボンを突落とす等の方法用いるこ
ともできる。
る。 この実施例は、第１図に示すようなコークス炉10の炭
化室12内壁の温度又は輝度を検出してカーボン付着状況
を測定すると共に、不要なカーボンを除去するための、
カーボン付着状況測定装置である。 このカーボン付着状況測定装置は、第１図に示すよう
に、主に、炭化室12内でコークスを押出すためのラムヘ
ツド14周辺部に設けられるエアー（空気）噴射用のヘツ
ダ16と、前記ラム14のヘツド後方のラツク18上に搭載さ
れていて、温度又は輝度を画像情報として検出するため
炭化室12内壁の二次元方向の温度又は輝度画像を撮像す
る撮像センサ20と、該撮像センサ20の出力映像信号を画
像処理して前記炭化室12の温度又は輝度分布を求め、そ
の分布からカーボン付着状況を測定するためのカーボン
付着状況検出部22とを有する。 前記コークス炉10には、炭化室入側窯口23と、炭化室
底24と、炭化室天井26と、炭化されたコークスを前記ラ
ムヘツド14で炭化室12外部へ送出するための炭化室出側
窯口28とが備えられている。 前記エアー噴射用ヘツド16は、炭化室12内断面全周方
向にエアーを吹き付けられるように、ラムヘツド14全周
に設けられており、一度に全ての方向にエアーが行い渡
るようにされている。このヘツダ16は、ラムヘツド14の
前方（炭化室出側窯口28方向）あるいは後方に設けるこ
とができる。実施例では、第１図及び第２図に示すよう
に、ラムヘツド14後方にエアー噴射用ヘツダ16（16A〜1
6C）を設けている。第２図に破線で示すように、ラムヘ
ツド14前方に前記ヘツダ16を設けた場合、炉壁への間隔
がわずかであり、ラムヘツド14に前記ヘツド16を内蔵し
た形にする必要があるため構成が複雑となる。これに対
して、第２図に実線で示すように、ラムヘツド14後方に
前記ヘツダ16を設けた場合空間を大きくとれるため、機
器間の取合いが容易となり好ましい。なお、エアー噴射
用ヘツダ16は、カーボン除去用のエアースカーフイング
装置と兼用するようにしてもよい。 前記エアー噴射用ヘツダ16は、第２図に示すように、
外周方向からラツク18に向けて、上段ヘツダ16A、中段
ヘツダ16B、下段ヘツダ16Cの３段のヘツダとなつてお
り、それら各ヘツダ16A〜16Cには、第３図に示すような
エアーポンプ30からのエアーが個々に制御されて送出さ
れてくる。この各ヘツダ16A〜16Cから噴射するエアー
は、前記カーボン付着状況検出部22で得られたカーボン
付着位置及びその厚みの情報により、中央処理ユニツト
（CPU）32が決定する。この決定信号は制御盤34に入力
され、該制御盤34は、各ヘツダ16A〜16Cのエアー配管中
に設けたエアー流量制御弁36A〜36Cの開度を制御するこ
とにより、ヘツダ16A〜16C個々にエアーの噴射の有無及
びそのエアー量を制御するようになつている。これによ
り、付着カーボンに一番近いヘツダ16A〜16Cから当該カ
ーボンにエアーを噴射して内壁に付着したカーボンを効
率的に除去することができる。又、特に厚く付着したカ
ーボン（10mm以上）を除去するべく、噴射するエアー中
にエアーポンプ30から水をミスト状態で添加してカーボ
ンに水を噴霧するための調湿機37が設けられている。こ
のミストの添加により内壁に付着したカーボンの燃焼、
冷却を図つてカーボンを効率良く剥離除去することがで
きる。なお、第３図において符号38はエアーを噴射する
ための各ノズルである。 前記撮像センサ20は、炭化室12の左右両側の内壁が同
時に測定できるように、第４図に示すように、それぞれ
の内壁方向に向かつて１台ずつ、計２台設置されてい
て、両内壁を同時に視野に入れることができるようにな
つている。従つて、短時間でカーボン付着状況の測定が
可能となつている。 又、広範囲のデータが測定できるように、当該撮像セ
ンサ20は上下方向に視野が移動できるようになつてお
り、この上下方向への視野移動により、炭化室12内の炉
高方向全域を視界としてカバーできるようになつてい
る。又、炉長方向についても、ラツク18上に搭載されて
いるため、ラツクの動きに連動して、内壁の全炉長方向
を視野に入れ得る。 従つて、前記撮像センサ20は、炭化室12内の全面を測
定できるようになつている。 なお、前記撮像センサ20の炉長方向位置は、位置検出
機（図示省略）で検出されるようになつている。 又、撮像センサ20には、それをその周辺の1000℃に近
い雰囲気から保護するため、冷却装置40から冷却ホース
41を介して送出される冷却水で冷却されるようになつて
いる。 撮像センサ20としては、測定対象が炉壁の温度あるい
は輝度により異なり、温度の場合、例えば二次元温度セ
ンサや二次元紫外線カメラを用いることができ、輝度の
場合、例えば工業用テレビジヨン（ITV）あるいは輝度
センサを用いることができる。 前記ラツク18は、押出機42及びラツク駆動装置44で炭
化室12の入側窯口23より炉長方向に炭化室12出側窯口28
まで挿入可能に駆動される。該ラツク18には、前記冷却
装置40から送出される冷却水により冷却処理が施される
ようになつているか、又は、耐熱強度構造になつてい
る。なお、第１図において、符号46は、押出機42のデツ
キ、48は、前記ラツク18内の電気ケーブル及び冷却ホー
ス41等を巻取るための巻取装置、50は、撮像センサ20出
力の映像信号を収録するためのビデオテープレコーダ
（VTR）、52は、前記撮像センサ20の撮像画像を監視す
るためのモニタである。 前記カーボン付着状況検出部22は、前記ラムヘツド14
が炭化室内炉長方向に挿入又は引出される過程で前記撮
像センサ20から順次得られる画像を炭化室12内の温度又
は輝度のイメージ画像として出力すると共に、集計され
た画像情報をカーボンの付着位置と面積との情報として
出力するためのものである。即ち、前記カーボン付着状
況検出部22は、主に、前記撮像センサ20から映像信号と
して伝達された原画像情報をアナログ／デジタル（A/
D）変換して、該画像情報を例えばフロツピ54又はコン
パクトデイスク（CD）等に記録するためのデジタル式記
憶装置56と、前記画像情報を収録したフロツピ54を用い
てイメージ処理等の画像解析処理を行う演算処理部58
と、該演算処理部58のデータ及び処理結果を画面上に表
示する陰極線管（CRT）60と、前記データ及び処理結果
をハードコピーするプリンタ62と、前記データ及び処理
結果を蓄積するデータベース（DB）64とから構成されて
いる。 以下、実施例の作用を説明する。 実施例に係るカーボン付着状況測定装置を用いてコー
クス炉炭化室12内壁の点検を行う際には、まず、押出機
42、ラツク駆動装置44により、ラツク18を介してラムヘ
ツド14を前進させて、出側窯口28方向へコークスを押出
す。このようにコークスを押出すと同時に、エアー噴射
用ヘツダ16からエアーを噴出させ前記炭化室12内壁に付
着しているスポンジ状のカーボンを吹き飛ばす。 次いで、コークスを押出した後に、ラムヘツド14を後
退させる。この時に、再び前記ヘツダ16からエアーを噴
射させて内壁のレンガを冷却すると共に、内壁に付着し
ているカーボンを燃焼させる。すると、カーボンの付着
していないレンガ面の温度及び輝度は低下し、カーボン
の付着している部分の温度及び輝度はカーボンの燃焼に
より上昇する。従つて、炭化室内壁においては、レンガ
とカーボン温度差及び輝度差が際立つこととなる。この
内壁を撮像センサ20で撮像する。 ここで、撮像されて映像信号となつた温度又は輝度の
画像の例を第５図に示す。第５図（Ａ）は炭化室出側窯
口28方向に撮像した画像であり、第５図（Ｂ）は炭化室
内壁を斜め方向に撮像した画像の例である。第５図
（Ａ）、（Ｂ）のように、カーボンが付着している部分
66はカーボンの付着していないレンガ68に比べて温度及
び輝度が高く、撮像画像で明確に判別できることがわか
る。なお、符号68は炭化室内壁のレンガである。 前記撮像画像をカーボン付着状況検出部22で画像処理
し、画像処理結果と、撮像センサ20の撮像位置とを元
に、例えば第６図に示すような、炭化室内壁診断マツプ
等を出力して、カーボン付着部分を示すと共に、その付
着分析の厚みの情報をカーボンの温度又は輝度の高さか
ら算出する。算出された情報はCRT60やプリンタ62で出
力すると共に、データベース64に格納する。これによ
り、カーボン付着状況を入手でき、又、付着状況経時変
化のデータも収集できる。 前記算出情報から、付着カーボンの厚みが一定値以上
となつた場合、カーボンの除去作業を行う。この場合に
は、エアー噴射用ヘツダ16のノズル38からエアーを噴出
させてカーボンを吹き飛ばして除去する。カーボンの付
着位置に応じて上段、中段、下段のヘツダ16A〜16Cから
噴射するエアー量を、エアー流量制御弁36A〜36Cの開度
の制御により個々に制御し、付着カーボンを効率的に除
去する。 又、特に厚く（例えば10mm以上）カーボンが付着して
いる場合には、噴射エアー中に調湿機37からミストとし
ての水を添加、混入させ、エアー噴射と水噴霧を併用す
ることでカーボンの燃焼、冷却を図り、カーボンを剥離
除去して、更に効率良くカーボン除去作業を行うように
する。 なお、前記実施例においては、カーボン付着状況を測
定する際にエアーを噴射するためのヘツダ16を、カーボ
ンを除去するためにエアーを噴射するエアースカーフイ
ングノズルと兼ねて用いていた。この場合、構成装置の
点数が少なく小型化、経済化が図れる。しかしながら、
本発明を実施する際には、このようにカーボン除去用の
エアースカーフイングノズルをエアー噴射ヘツダと兼用
することに限定されるものではなく、エアースカーフイ
ングノズルを別体で設けて、カーボン付着状況を測定し
た後、改めて当該ノズルからエアーを噴射してカーボン
を除去するようにできる。 又、前記実施例ではカーボン除去をエアーや水噴霧に
より行つていたが、カーボン除去法は、これに限定され
ず、他の方法、例えばコークス炉を空窯として焼落とす
方法や治具によりカーボンを突落とす等の方法用いるこ
ともできる。
以上説明した通り、本発明によれば、短時間で、精度
良く、且つ押出し毎に炭化室内のカーボン付着状況を測
定することができる。従つて、従来目視で定性的に測定
されていたカーボン付着状況が、定量的に、且つ、その
位置や広がり等も炭化室内の座標として出力できるよう
になり、炉体管理の重要な１要素である情報として提供
できるようになる。又、押出し毎にカーボン付着状況を
測定できるため、当該状況の経時変化もデータ収集で
き、このデータの蓄積により付着速度を定量的に把握で
きるようになり、炉体管理に反映してその円滑化が図
れ、効率の良い安定したコークス炉操業を実現すること
ができる等の優れた効果が得られる。
良く、且つ押出し毎に炭化室内のカーボン付着状況を測
定することができる。従つて、従来目視で定性的に測定
されていたカーボン付着状況が、定量的に、且つ、その
位置や広がり等も炭化室内の座標として出力できるよう
になり、炉体管理の重要な１要素である情報として提供
できるようになる。又、押出し毎にカーボン付着状況を
測定できるため、当該状況の経時変化もデータ収集で
き、このデータの蓄積により付着速度を定量的に把握で
きるようになり、炉体管理に反映してその円滑化が図
れ、効率の良い安定したコークス炉操業を実現すること
ができる等の優れた効果が得られる。
第１図は、本発明の実施例に係るカーボン付着状況測定
装置の構成を示す、一部断面図を含むブロツク図、 第２図は、前記装置のエアー噴射用ヘツダの配置例を示
す断面図、 第３図は、前記ヘツダにエアーを供給する装置の例を示
す、一部管路図を含むブロツク図、 第４図は、前記装置に設けられる撮像センサの配置及び
動作例を示す断面図及び斜視図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、前記撮像センサで撮像された
内壁の画像の例を示す平面図、 第６図はカーボン付着状況診断マツプの例を示す平面図
である。 10……コークス炉、12……炭化室、 14……ラムヘツド、 16、16A、16B、16C……エアー噴射用ヘツダ、 18……ラツク、 20……撮像センサ、 22……カーボン付着状況検出部、 30……エアーポンプ、 38……ノズル、 42……押出機、 44……ラツク駆動装置、 50……ビデオテープレコーダ（VTR）、 54……フロツピ、 58……演算処理部、 60……陰極線管（CRT）、 62……プリンタ、 64……データベース（DB）、 66……カーボン付着部分。
装置の構成を示す、一部断面図を含むブロツク図、 第２図は、前記装置のエアー噴射用ヘツダの配置例を示
す断面図、 第３図は、前記ヘツダにエアーを供給する装置の例を示
す、一部管路図を含むブロツク図、 第４図は、前記装置に設けられる撮像センサの配置及び
動作例を示す断面図及び斜視図、 第５図（Ａ）、（Ｂ）は、前記撮像センサで撮像された
内壁の画像の例を示す平面図、 第６図はカーボン付着状況診断マツプの例を示す平面図
である。 10……コークス炉、12……炭化室、 14……ラムヘツド、 16、16A、16B、16C……エアー噴射用ヘツダ、 18……ラツク、 20……撮像センサ、 22……カーボン付着状況検出部、 30……エアーポンプ、 38……ノズル、 42……押出機、 44……ラツク駆動装置、 50……ビデオテープレコーダ（VTR）、 54……フロツピ、 58……演算処理部、 60……陰極線管（CRT）、 62……プリンタ、 64……データベース（DB）、 66……カーボン付着部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−43490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−312390（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】コークスが押し出されたコークス炉炭化室
の内壁にエアーを噴出し、 エアーが噴射された内壁の温度又は輝度を検出し、 検出温度又は輝度の変化から、前記内壁のカーボンの付
着状況を測定することを特徴とするコークス炉炭化室内
壁のカーボン付着状況測定方法。 - 【請求項２】請求項１において、測定されたカーボン付
着状況に基づき、前記炭化室内壁のカーボン付着箇所に
エアーを吹き付けてカーボンを燃焼除去すると共に、付
着カーボンの多い箇所にはエアーと共に水を噴霧してカ
ーボンを剥離除去することを特徴とするコークス炉炭化
室内壁のカーボン付着状況測定方法。 - 【請求項３】コークスが押し出されたコークス炉炭化室
の内壁にエアーを噴射するためのヘツダと、 エアーが噴射された内壁の温度又は輝度を検出するため
の手段と、 検出温度又は輝度の変化から、前記内壁のカーボンの付
着状況を測定するための手段と、 測定されたカーボン付着状況を表示するための手段と、 を備えたことを特徴とするコークス炉炭化室内壁のカー
ボン付着状況測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250070A JP2556908B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状況測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250070A JP2556908B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状況測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111487A JPH03111487A (ja) | 1991-05-13 |
| JP2556908B2 true JP2556908B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17202361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250070A Expired - Fee Related JP2556908B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | コークス炉炭化室内壁のカーボン付着状況測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556908B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3524752B2 (ja) | 1998-03-10 | 2004-05-10 | 帝都高速度交通営団 | 壁面検査装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3166098B2 (ja) | 1994-10-14 | 2001-05-14 | 川崎製鉄株式会社 | 高温耐火材表面処理方法 |
| JP5394908B2 (ja) * | 2009-12-17 | 2014-01-22 | 住友重機械プロセス機器株式会社 | コークス炉壁観察装置のカメラ校正方法およびプログラム |
| JP6372272B2 (ja) * | 2014-09-16 | 2018-08-15 | 新日鐵住金株式会社 | コークス炉の炭化室の炉壁表面状態判定装置、コークス炉の炭化室の炉壁表面状態判定方法、及びプログラム |
| CN115490441B (zh) * | 2021-06-02 | 2024-09-06 | 南京宝地梅山产城发展有限公司 | 一种石灰窑结料在线监测及自动处理方法 |
| WO2024128181A1 (ja) * | 2022-12-12 | 2024-06-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 炉壁温度分布測定システム、炉壁異常診断システム、コークス炉の操業方法、及び、コークス炉の補修方法 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1250070A patent/JP2556908B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3524752B2 (ja) | 1998-03-10 | 2004-05-10 | 帝都高速度交通営団 | 壁面検査装置 |
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| JPH03111487A (ja) | 1991-05-13 |
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|---|---|---|---|
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