JP4235082B2 - Coke oven furnace wall repair method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、コ−クス炉炉壁の貫通損傷部に炭化室側からSiCl4含有ガスを侵入させるとともに、燃焼室側から水蒸気を含んだ燃焼ガスを侵入させることにより、貫通損傷部にSiO2を析出させて炉内壁を補修するコークス炉の炉壁補修方法及び補修装置に関する。 The present invention is co - the through damaged portion of the box furnace furnace wall from the coking chamber side together to penetrate the SiCl 4 containing gas, by entering the combustion gas containing steam from the combustion chamber side, SiO the through damaged portion 2 The present invention relates to a furnace wall repairing method and a repairing apparatus for a coke oven, in which the inner wall of the furnace is repaired by depositing slag.
コ−クス炉炭化室炉壁の貫通損傷部に炭化室側からSiCl4含有ガスを侵入させた後、燃焼室側から水蒸気を含んだガスを侵入させる工程を数回繰り返すことにより、貫通損傷部にSiO2を析出させて炭化室炉壁を補修する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 After allowing the SiCl 4 -containing gas to penetrate from the carbonization chamber side into the through-damage portion of the coke oven carbonization chamber furnace wall, the process of allowing the gas containing water vapor to penetrate from the combustion chamber side is repeated several times. A method of repairing the carbonization chamber furnace wall by precipitating SiO 2 is proposed (for example, see Patent Document 1).
特許文献1では、供給配管「弁」を開として炭化室内圧力が燃焼室圧力より高くなるように一定量のSiCl4含有ガスを供給した後「弁」を閉とし、一定時間その状態を保持するSiCl4含有ガス侵入工程、また、排気装置の「弁」を開として排気装置を運転し、炭化室内圧力が燃焼室内圧力より低くなるように、炭化室内ガスを一定時間排出するSiO2析出工程を備えた補修方法が提案されている。
しかしながら、特許文献1記載の技術においてもなお解決すべき次のような課題が存していた。
However, the technique described in
第1の課題は、炉壁補修作業の効率を向上させることである。 The first problem is to improve the efficiency of the furnace wall repair work.
特許文献1記載の方法による場合、炭化室に対するSiCl4含有ガスの供給工程及び排出ガス排気工程により、コ−クス炉炉壁の補修作業時間が大きく左右され、コ−クス炉の操業(稼働率)にも大きく影響する。
In the case of the method described in
コ−クス炉の操業効率を低下させないとの要請に鑑みた場合、コ−クス炉炉壁の補修作業時間を最短時間で終わらせることが補修技術に求められる必須条件である。しかしながら、特許文献1には、炉壁補修作業の効率を向上させるための技術に関する記載、示唆する記載はされていない。
In view of the request not to lower the operation efficiency of the coke oven, it is an essential condition required for the repair technology to end the coke oven furnace wall repair work time in the shortest time. However,
第2の課題は、炉壁補修状態を把握する手段を確立することである。 The second problem is to establish means for grasping the furnace wall repair state.
特許文献1記載の方法によるコ−クス炉炉壁の補修において、炉壁の補修状態を早期かつ定量的に把握することは、作業の効率化、作業員の作業負荷軽減、更には高価な材料(SiCl4)を適正量供給することによる材料費の抑制を図る上で極めて重要なことである。しかしながら、特許文献1には、炉壁補修状態を把握する手段に関する記載、示唆する記載はされていない。
In the repair of a coke oven furnace wall by the method described in
第3の課題は、炉壁補修作業を効率的に進めるための運転支援技術を確立することである。 The third problem is to establish an operation support technology for efficiently proceeding with the furnace wall repair work.
特許文献1に記載の炉壁補修作業では、炭化室へのSiCl4含有ガス供給からガス排出工程に至る一連の工程が複数回繰り返えされ、さらに、それぞれの工程においては、多数の弁の開閉操作、切り替え操作が必要である。このため、炉壁補修作業がヒューマンエラー等による誤操作を生ずることなく円滑にかつ安全に遂行できるように、作業者を支援する技術が求められる。
In the furnace wall repair work described in
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであって、炉壁補修作業を効率化し、さらに作業負荷を軽減することのできるコークス炉の炉壁補修方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a furnace wall repair method and apparatus for a coke oven that can make furnace wall repair work more efficient and further reduce the work load. .
本発明に係る請求項1に記載のコークス炉の炉壁補修方法は、補修対象の炭化室を空にし、密閉状態とした後、SiCl4を噴霧して炭化室炉壁を補修する方法において、前記炭化室内に噴霧状の前記SiCl4を供給する供給工程と、前記SiCl 4 の供給工程完了後、前記炭化室内に不活性ガスを供給して、この炭化室内の圧力を充圧保持し、前記炭化室内の圧力に基づいて炉壁の補修状態を判断する保圧工程と、前記炭化室内を排気する排気工程と、前記供給工程、保圧工程、排気工程を所定の順序に従って実行させる制御工程とを備えた。
The method for repairing a coke oven furnace wall according to
また本発明に係る請求項2に記載のコークス炉の炉壁補修方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉壁補修方法において、前記供給工程は、前記不活性ガスを前記炭化室内に供給する不活性ガス供給工程を更に備えた。 The coke oven furnace wall repair method according to claim 2 of the present invention is the coke oven furnace wall repair method according to the invention described above, wherein the supplying step supplies the inert gas into the carbonization chamber. An inert gas supply step is further provided.
また本発明に係る請求項3に記載のコークス炉の炉壁補修装置は、補修対象の炭化室を空にし、密閉状態とした後、SiCl4を噴霧して炭化室炉壁を補修するための炉壁補修装置において、前記炭化室内に噴霧状の前記SiCl4を供給する供給手段と、前記SiCl 4 供給手段によるSiCl 4 の供給停止後、前記炭化室内に不活性ガスを供給して、炭化室内の圧力を充圧保持し、前記炭化室内の圧力に基づいて炉壁の補修状態を判断する保圧手段と、前記炭化室内を排気する排気手段と、前記供給手段、保圧手段、排気手段を所定の順序に従って動作させる制御手段とを備えた。 A furnace wall repair apparatus for a coke oven according to claim 3 of the present invention is for repairing a carbonization chamber furnace wall by spraying SiCl 4 after evacuating and sealing the carbonization chamber to be repaired. in furnace wall repair device, the supply means for supplying the carbonization chamber the atomized said SiCl 4, after stopping supply of SiCl 4 by the SiCl 4 supply means supplies the inert gas into the carbonization chamber, carbide chamber pressure was Takashi圧retention, and the coercive pressure means for determining the repaired state of the oven wall based on the pressure of the carbonization chamber, and exhaust means for exhausting the carbonization chamber, said supply means, pressure holding means, the exhaust means And a control means for operating according to a predetermined order.
また本発明に係る請求項4に記載のコークス炉の炉壁補修装置は、上記記載の発明であるコークス炉の補修装置において、前記供給手段、保圧手段、排気手段のそれぞれの運転状態を色を替えて表示する表示手段を備えた。 The oven wall repair device for coke oven according to claim 4 of the present invention is a repair device for coke oven is an invention of the above, wherein said supplying means, pressure holding means, the color of each operating state of the exhaust means The display means which changes and displays is provided.
また本発明に係る請求項5に記載のコークス炉の炉壁補修装置は、上記記載の発明であるコークス炉の補修装置において、前記供給手段、保圧手段、排気手段のそれぞれの運転条件を設定する設定画面を備えた。 The oven wall repair device for coke oven according to claim 5 of the present invention, set in the repair apparatus coke oven is an invention of the above, wherein said supplying means, pressure holding means, each of the operating conditions of the exhaust means With a setting screen to do.
また本発明に係る請求項6に記載のコークス炉の炉壁補修装置は、上記記載の発明であるコークス炉の補修装置において、前記供給手段、保圧手段、排気手段のそれぞれの運転開始及び停止を操作する操作画面を備え、前記操作画面の操作ボタンが選択されたときは、メッセージを記載したポップアップ画面を表示する。 The oven wall repair device for coke oven according to claim 6 of the present invention is a repair device for coke oven is an invention of the above, wherein said supplying means, pressure holding means, each of the operation start and stop of the exhaust means When the operation button on the operation screen is selected, a pop-up screen with a message is displayed.
また本発明に係る請求項7に記載のコークス炉の炉壁補修装置は、上記記載の発明であるコークス炉の補修装置において、前記供給手段を搭載する移動台車の運転、停止を操作する操作画面を備えた。 A coke oven furnace wall repair device according to claim 7 of the present invention is a coke oven repair device according to the invention described above, wherein the operation screen for operating and stopping the mobile carriage mounted with the supply means is provided. Equipped with.
本発明のコークス炉の炉壁補修方法によれば、炉壁補修作業を効率化し、さらに作業負荷を軽減することができる。 According to the furnace wall repair method for a coke oven of the present invention, the furnace wall repair work can be made more efficient and the work load can be reduced.
[コークス炉の炉壁補修装置の構成]
図1は、コークス炉の炉壁補修装置の配置をコークス炉炭化室の断面図とともに示す図である。
[Configuration of coke oven furnace wall repair equipment]
FIG. 1 is a view showing the arrangement of a coke oven furnace wall repair device together with a cross-sectional view of a coke oven carbonization chamber.
本実施の形態のコークス炉の炉壁補修装置は、コークス炉1の両側、即ち、ガイド車側と押出機側の両側に移動可能に配設されている。
The coke oven furnace wall repair device of the present embodiment is movably disposed on both sides of the
コークス炉1のガイド車側の中段床上を自在に移動可能に構成された台車上には、SiCl4供給装置10が積載されている。このSiCl4供給装置10には、液体のSiCl4を貯蔵するタンク、ポンプ、供給弁、配管等が設けられている。また、SiCl4供給装置10には、後述の排ガス処理設備との連携を行ってSiCl4の供給等の動作を制御する制御装置、及び運転者に対して運転状況を提示するとともに、運転者からの操作指示を入力するための表示装置が設けられている。
A SiCl 4 supply device 10 is loaded on a carriage configured to be freely movable on the middle floor of the
そしてSiCl4供給装置10には、供給用配管11aと排気用配管11bとが設けられ、この供給用配管11aと排気用配管11bはコークス炉1の窯口に装着された補修専用の炉蓋12の貫通孔とフランジを介してそれぞれ接続されている。
The SiCl 4
また、炉蓋12には炭化室内の圧力を測定するための貫通孔が設けられている。そして、この貫通孔と接続する圧力導管には後述する圧力計13が取り付け可能に構成されている。
Further, the
一方、コークス炉1の押出機側の窯口には、補修専用の炉蓋15が装着され、この炉蓋15には、ガス排気管16が炉蓋15を貫通して取り付けられている。このガス排気管16は、炭化室内部のガスを窯口に装着した炉蓋15の外部に排出するためのものである。
On the other hand, a
また、コークス炉1の押出機側の中段床上においてコークス炉1に沿って走行する台車上には排気中継装置17が設けられ、炭化室内部のガスは、この排気中継装置17を介して排ガスダクト18に送り込まれ、排ガス処理設備によって排ガス中の有害ガスが除去される。
Further, an
図2は、排ガス処理設備の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the exhaust gas treatment facility.
排ガスダクト18に送り込まれた排ガスは、排ガスコントロール弁22が開された後、排ガス処理設備に設けられた排気ブロワ21で吸引されて排ガス処理設備に導かれる。
After the exhaust
排ガスは、熱交換器23を通過した後、1次スクラバ24、2次スクラバ25において散水され塵及び有害成分の除去が行われる。1次スクラバ24、2次スクラバ25において排ガス中のHCLを吸収した酸性のスプレイ水は、NaOHタンク26から供給されるNaOHによって中和された後系外に排水される。一方、1次スクラバ24、2次スクラバ25によって塵及び有害成分が除去された排ガスは、煙突から系外に排気される。
After passing through the
尚、本実施の形態では排ガスダクト18は、排ガスを排ガス処理設備に導くだけでなく、炭化室内にN2などの不活性ガスを供給する経路としても使用される。このため、この排ガスダクト18には不活性ガスコントロール弁27が設けられている。
In the present embodiment, the
[コークス炉の炉壁補修装置の動作]
次に、コークス炉の炉壁補修装置の動作について説明する。
[Operation of coke oven furnace wall repair equipment]
Next, operation | movement of the furnace wall repair apparatus of a coke oven is demonstrated.
本実施の形態に係る、コークス炉の炉壁補修方法では、以下の工程を繰り返して実行する。即ち、「排気・バイパス工程」、「供給工程」、「保圧・検証工程」をサイクリックに実行されることで、炉壁の補修が行われる。尚、これらの動作は、SiCl4供給装置10に搭載された制御装置によって制御される。 In the coke oven furnace wall repair method according to the present embodiment, the following steps are repeated. That is, the furnace wall is repaired by cyclically executing the “exhaust / bypass process”, the “supply process”, and the “pressure holding / verification process”. These operations are controlled by a control device mounted on the SiCl 4 supply device 10.
図3は、コークス炉の炉壁補修に係る概略の動作を示すフロー図である。 FIG. 3 is a flowchart showing a schematic operation related to furnace wall repair of a coke oven.
動作が開始されると、先ず「排気・バイパス工程」が実行される。この工程では、炭化室内のガスが排出されると共に、SiCl4供給装置10がSiCl4を供給するための準備運転を行う。 When the operation is started, first, an “exhaust / bypass process” is executed. In this step, the gas in the carbonization chamber is discharged, and the SiCl 4 supply device 10 performs a preparatory operation for supplying SiCl 4 .
そこで、図2に示す排ガス処理設備では、不活性ガスコントロール弁27を閉の状態にした後、排ガスコントロール弁22を開く(T1)。これによって、炭化室内の排ガスは排気ブロワ21により吸引される。
Therefore, in the exhaust gas treatment facility shown in FIG. 2, after the inert
一方、SiCl4供給装置10では、バイパス運転が開始される(S1)。 On the other hand, in the SiCl 4 supply device 10, the bypass operation is started (S1).
図4は、バイパス運転時における、SiCl4供給装置内の流体の経路を示す配管系統図である。図4において、流体が流れる経路は太い線で表わし、流体が流れない経路は細い線で表わしている。従って、細い線で表わされる経路に流体を通過させる弁は閉の状態にあるものとし、それぞれの弁の開閉状態についての説明は省略する。 FIG. 4 is a piping diagram showing a fluid path in the SiCl 4 supply device during bypass operation. In FIG. 4, the path through which the fluid flows is represented by a thick line, and the path through which the fluid does not flow is represented by a thin line. Therefore, it is assumed that the valves that allow the fluid to pass through the path indicated by the thin line are in a closed state, and the description of the open / closed state of each valve is omitted.
SiCl4供給装置10には、供給用配管11aと排気用配管11bとに接続する取出し部の他に、不活性ガス配管11cと接続する取込み部が設けられている。
The SiCl 4 supply device 10 is provided with a take-in portion connected to the
バイパス運転では、弁53→弁62→弁63→弁64が開された後、定量ポンプ40が運転を開始する。そうすると、不活性ガス配管11cから供給されるN2は、三方弁41を介して供給タンク42内の液体のSiCl4を加圧する。SiCl4は、定量ポンプ40によって、所定量が送出されるが、N2による加圧はこの定量取出しが円滑に行われるように条件を整えるためのものである。
In the bypass operation, the
SiCl4は、アキュムレータ43によって脈動が抑えられた後、更に弁63によって圧力が調節される。ここで、弁58は閉となっているため、SiCl4の流れはこの弁58で停止し、供給用配管11a側には供給されない。従って、弁64を通過したSiCl4は、チェッキ弁44を介して再び供給タンク42に戻される。
After the pulsation of SiCl 4 is suppressed by the
このようにバイパス運転では、SiCl4は所定の経路を循環しつつ、次の工程である供給工程に円滑に移行できるよう流量・圧力などの条件が整えられる。 Thus, in the bypass operation, conditions such as flow rate and pressure are adjusted so that SiCl 4 can smoothly move to the next supply step while circulating through a predetermined path.
そして、バイパス運転の開始から例えば、所定時間を経過したときはバイパス運転の終了と判断される(S2)。また、排気工程開始から例えば、所定時間を経過したときは排気工程の終了と判断される(T3)。そして、この両方が終了と判断されたときに、排ガスコントロール弁22が閉となる(T4)。
Then, for example, when a predetermined time has elapsed from the start of the bypass operation, it is determined that the bypass operation has ended (S2). Further, for example, when a predetermined time has elapsed from the start of the exhaust process, it is determined that the exhaust process has ended (T3). When it is determined that both of them are finished, the exhaust
次に、「供給工程」が実行される。この「供給工程」では、押出機側からは不活性ガスであるN2が吹き込まれ、これとともにコークス炉1の炭化室内にSiCl4供給装置10からSiCl4が供給される。
Next, the “supply process” is executed. This "supplying step", from the extruder side N 2 is an inert gas is blown, which SiCl 4 carbonization chamber from SiCl 4 supply apparatus 10 of the
先ず、不活性ガスコントロール弁T5が開かれる(T5)。これによりN2ガスは、図1に示すように、排ガスダクト18から排気中継装置17を通過して、炉蓋15に取付けられたガス排気管16を介して炭化室内に投入される。
First, the inert gas control valve T5 is opened (T5). As a result, as shown in FIG. 1, the N 2 gas passes through the
SiCl4供給装置10では、供給運転が開始される(S3)。 In the SiCl 4 supply device 10, the supply operation is started (S3).
図5は、供給運転時における、SiCl4供給装置内の流体の経路を示す配管系統図である。図5において、流体が流れる経路は太い線で表わし、流体が流れない経路は細い線で表わしている。従って、細い線で表わされる経路に流体を通過させる弁は閉の状態にあるものとし、それぞれの弁の開閉状態についての説明は省略する。 FIG. 5 is a piping diagram showing a fluid path in the SiCl 4 supply device during the supply operation. In FIG. 5, the path through which the fluid flows is represented by a thick line, and the path through which the fluid does not flow is represented by a thin line. Therefore, it is assumed that the valves that allow the fluid to pass through the path indicated by the thin line are in a closed state, and the description of the open / closed state of each valve is omitted.
上述のバイパス運転の状態から、SiCl4供給装置10では、弁52を開とする。そうするとN2はエジエクタ45に導かれる。次に弁58を開とした後、弁64を閉にするとSiCl4はエジエクタ45に導かれる。
In the SiCl 4 supply device 10, the
エジェクタ45は、ベンチュリー構造の2流体ノズルであり、最細管径部においてN2の流速を上げることによりSiCl4を吸引し、N2とSiCl4液を混合して噴霧状にしてコークス炉1に供給する。
The
このように、SiCl4液を混合して噴霧状にしてコークス炉炭化室内に投入することにより、炉内煉瓦の貫通亀裂部の内部、細孔部の隙間を埋めて補修することが可能となる。 In this way, by mixing the SiCl 4 liquid and spraying it into the coke oven carbonization chamber, it becomes possible to repair the interior of the through-crack part of the brick in the furnace and the gap between the pores. .
所定量のSiCl4が炭化室内に噴霧されたときは、供給運転の終了と判断される(S4)。そして、続いて「保圧・検証工程」が実行される(S5)。 When a predetermined amount of SiCl 4 is sprayed into the carbonization chamber, it is determined that the supply operation is finished (S4). Subsequently, the “pressure holding / verifying step” is executed (S5).
この「保圧・検証工程」では、炭化室にN2が投入され充圧される。上述の供給工程において、押出機側からN2が投入されていた(T5)が、SiCl4供給装置10が供給運転を終了して「保圧・検証工程」が開始された後も、N2は継続して投入されている。一方、SiCl4供給装置10もSiCl4の供給を行った後は、N2を炭化室内に投入する。 In this “pressure holding / verification step”, N 2 is charged into the carbonization chamber and charged. In the above-described supplying step, N 2 has been turned from the extruder side (T5) is, after which SiCl 4 feed device 10 has finished feed operation "pressure holding and verification process" is started, N 2 Has been continuously introduced. On the other hand, after SiCl 4 feed device 10 also performing the supply of the SiCl 4 is charged with N 2 carbonization chamber.
図6は、保圧・検証運転時における、SiCl4供給装置内の流体の経路を示す配管系統図である。図6において、流体が流れる経路は太い線で表わし、流体が流れない経路は細い線で表わしている。従って、細い線で表わされる経路に流体を通過させる弁は閉の状態にあるものとし、それぞれの弁の開閉状態についての説明は省略する。 FIG. 6 is a piping diagram showing a fluid path in the SiCl 4 supply device during the pressure holding / verification operation. In FIG. 6, the path through which the fluid flows is represented by a thick line, and the path through which the fluid does not flow is represented by a thin line. Therefore, it is assumed that the valves that allow the fluid to pass through the path indicated by the thin line are in a closed state, and the description of the open / closed state of each valve is omitted.
上述の供給運転の状態から、SiCl4供給装置10では、弁52を閉とし弁51を開とする。これによって、保圧のためのN2が炭化室に投入される。続いてSiCl4供給装置10は、弁64を開として弁58を閉にする。これによってSiCl4はコークス炉1に供給されなくなり、図4のバイパス運転で説明した経路を循環する。
From the state of the supply operation described above, in the SiCl 4 supply device 10, the
この保圧・検証工程において、炭化室内の炉壁補修状態を把握することができる。炭化室内部の炉壁補修(目地埋め)効果が出ていると、保圧工程において炭化室内部圧力は徐々に上昇する。これによって、炭化室内の炉壁補修効果を検証することが出来る。炭化室内部圧力は、SiCl4供給装置10まで敷設された圧力導管に取付けられている圧力計13により確認することができる。
In this pressure holding / verification process, it is possible to grasp the furnace wall repair state in the carbonization chamber. If the furnace wall repair (sealing) effect in the inside of the carbonization chamber has been produced, the pressure inside the carbonization chamber will gradually increase in the pressure holding process. Thereby, the furnace wall repair effect in the carbonization chamber can be verified. The pressure inside the carbonization chamber can be confirmed by a
図7は、圧力計の設置方法を示す図である。炭化室内の圧力を検出するための圧力導管46には、圧力計13とともに圧力導管46の内部をN2パージするための弁類47が設けられている。適宜の時間間隔で弁類47を操作してN2パージを実施することにより、圧力導管46内に詰りが発生することを防止して安定した圧力測定値を得ることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of installing a pressure gauge. The
この圧力計13の指示値に基づいて、運転者が炉壁補修状態を把握し、保圧工程の終了を判断することができるが、更に、圧力計13で測定した信号を例えば、電気信号として取出して処理して、自動で保圧工程の終了を判断することもできる。
Based on the indicated value of the
保圧・検証工程が終了したとき(T6)は、SiCl4供給装置10では、弁51を閉にして保圧用N2の投入を終了するが、排ガス処理設備においても不活性ガスコントロール弁27を閉にして保圧用N2の投入を終了する(T7)。
When the pressure holding / verifying step is completed (T6), the SiCl 4 supply device 10 closes the
続いて、排ガスコントロ−ル弁22を「開」にする。排ガス処理設備の吸引により炭化室内部圧力は負圧となり、炭化室に充満しているガスは排ガスダクト18を経由して排ガス処理設備へ流れ込み、処理される。以上の行程が、予め設定された回数分繰り返された(T8)後、炉壁補修作業は終了する。
Subsequently, the exhaust
[コークス炉の炉壁補修運転支援画面]
次に、コークス炉の炉壁補修運転を支援するための操作画面及び表示画面について説明する。上述のように、SiCl4供給装置10には、排ガス処理設備との連携を行ってSiCl4の供給等の動作を制御する制御装置、及び運転者に対して運転状況を提示するとともに、運転者からの操作指示を入力するための表示装置が設けられている。
[Coke oven furnace wall repair operation support screen]
Next, an operation screen and a display screen for supporting the furnace wall repair operation of the coke oven will be described. As described above, the SiCl 4 supply device 10 presents the operating status to the driver and the control device that controls the operation such as the supply of SiCl 4 by cooperating with the exhaust gas treatment facility, and the driver. A display device for inputting an operation instruction from is provided.
運転者が、SiCl4供給装置10を運転するための所定の準備を完了して電源を投入したときは、表示装置には図8に示すメニュー画面が表示される。 When the driver completes predetermined preparation for operating the SiCl 4 supply device 10 and turns on the power, the menu screen shown in FIG. 8 is displayed on the display device.
メニュー画面には、「自動運転画面」、「単独工程画面」、「動作表示画面」、「設定画面」、「警報画面」、「警報履歴画面」、「電動車運転許可画面」、「手動(メンテ)画面」の、各工程及び制御を選択するためのスイッチが表示されている。 The menu screen includes “automatic operation screen”, “single process screen”, “operation display screen”, “setting screen”, “alarm screen”, “alarm history screen”, “electric vehicle operation permission screen”, “manual ( On the “Maintenance) screen”, switches for selecting each process and control are displayed.
(1)運転者が「自動運転画面」スイッチを選択すると、図9に示す自動運転画面が表示される。 (1) When the driver selects the “automatic operation screen” switch, the automatic operation screen shown in FIG. 9 is displayed.
自動運転画面には、SiCl4供給装置10内の配管系統等を示す系統表示部70、自動運転の開始・停止を操作する運転操作部71、現在進行中の作業状態を表わす状態表示部72が設けられている。
On the automatic operation screen, there are a
運転者が運転操作部71から自動運転ボタンを操作すると、「バイパス」、「排気」、「供給」、「保圧」の各工程の運転が所定回数自動で繰り返えされる。
When the driver operates the automatic operation button from the driving
現在実施されている工程は、状態表示部72の表示中に色を替えて表示されるため、容易に確認することができる。また系統表示部70の表示では、各工程毎に、流体の流れる経路が他の経路とは色を替えて表示され、弁の開閉状態も色を替えて表示される。更に、各経路中の圧力などのプロセス量も併せて表示されるため運転状況を容易に把握することが可能である。尚、系統表示部70には、排ガス処理設備の弁の状態も併せて表示されている。
The process currently being performed can be easily confirmed because the color is changed during display of the
また、運転者が運転操作部71から自動運転ボタンを操作したときは、運転パスワード画面が表示され、パスワードが一致した場合は、図10に示す、ポップアップ画面73が表示される。運転者はこの表示を確認して運転開始が可能であれば「実行」キーを操作し、運転実行しないときは「キャンセル」キーを操作する。
Further, when the driver operates the automatic driving button from the driving
このように、所定の操作に対応して種々のポップアップ画面を表示させることにより運転者の操作ミスなどのヒューマンエラーの防止に効果を発揮することができる。尚、自動運転停止の場合も、同様にポップアップ画面73が表示される。
Thus, by displaying various pop-up screens corresponding to a predetermined operation, it is possible to exert an effect in preventing human error such as a driver's operation mistake. Note that the pop-up
(2)運転者が「単独工程画面」スイッチを選択すると、図11に示す単独工程画面が表示される。 (2) When the driver selects the “single process screen” switch, the single process screen shown in FIG. 11 is displayed.
単独工程画面には、SiCl4供給装置10内の配管系統等を示す系統表示部70、それぞれの単独工程の運転の開始・停止を操作する単独工程操作部74が設けられている。
The single process screen is provided with a
運転者が、単独工程操作部74から所望の工程ボタンを選択すると、その選択された工程の運転が開始される。単独工程操作部74の選択された工程ボタンの表示は運転中である旨を表わす色に変化する。そして、再度その工程を選択することで、途中で運転を停止させることが可能である。また、一つの工程が運転しているときは、その他の工程の選択は禁止される。
When the driver selects a desired process button from the single
系統表示部70の表示では、現在運転されている工程について、流体の流れる経路が他の経路とは色を替えて表示され、弁の開閉状態も色を替えて表示される。更に、各経路中の圧力などのプロセス量も併せて表示されるため運転状況を容易に把握することが可能である。尚、系統表示部70には、排ガス処理設備の弁の状態も併せて表示されている。
In the display of the
単独運転時の運転開始、停止操作においても図12に示すポップアップ画面が表示される。運転者がポップアップ画面の「実行」を選択すると、選択された単独運転が開始され、「キャンセル」を選択すると運転は実行されない。尚、単独運転中に単独運転を停止するときにもポップアップ画面が表示される。 The pop-up screen shown in FIG. 12 is also displayed in the operation start and stop operations during the single operation. When the driver selects “execute” on the pop-up screen, the selected isolated operation is started, and when “cancel” is selected, the operation is not executed. Note that a pop-up screen is also displayed when the isolated operation is stopped during the isolated operation.
(3)運転者が「動作表示画面」スイッチを選択すると、図13に示す動作表示画面が表示される。 (3) When the driver selects the “operation display screen” switch, the operation display screen shown in FIG. 13 is displayed.
動作表示画面は、自動運転及び単独工程運転において、各工程の終了及び経過状態をまとめて表わした画面である。ここで、状態表示部75に表示されている各工程の内、終了した工程は赤色で表示され、現在進行中の状態にある工程は赤色がフリッカして表示され、まだ実施されていない工程は緑色で表示される。従って、運転者は工程の進捗状況を迅速にかつ的確に把握することができる。
The operation display screen is a screen that collectively represents the end and progress of each process in automatic operation and single process operation. Here, among the processes displayed on the
(4)運転者が「設定画面」スイッチを選択すると、図14に示す設定画面が表示される。 (4) When the driver selects the “setting screen” switch, a setting screen shown in FIG. 14 is displayed.
設定画面には、設定値表示部76と設定操作部77が設けられている。運転者が、設定操作部77の設定ボタンを選択すると、パスワード画面が表示され、パスワードが一致すると設定値表示部76に設定することが可能となる。運転者は、フリッカしているカーソルを設定する項目に移動し、図示しないテンキーボードから値を設定(変更)することができる。
A setting
この設定画面を設けることにより、各工程処理時間、パージ時間などを容易に変更することができるため状況に対応したフレキシブルな運転が可能となる。例えば、補修可能時間に制限がある場合等では、その制限内で行い得る最適な内容の補修作業を計画することが可能となる。 By providing this setting screen, each process processing time, purge time, etc. can be easily changed, so that flexible operation corresponding to the situation becomes possible. For example, when there is a limit on the repairable time, it is possible to plan a repair work with the optimum content that can be performed within the limit.
(5)運転者が「警報画面」スイッチを選択すると、図15に示す警報画面が表示される。 (5) When the driver selects the “alarm screen” switch, an alarm screen shown in FIG. 15 is displayed.
この警報画面は、現在発生中の異常状態を表示している。従って、他の画面を表示中であっても異常が発生した場合は、この画面が強制的に表示される。運転者が、「ブザー停止」ボタンを選択すると警報ベルが停止し、異常の要因を解除した後「リセット」ボタンを選択すると警報が解除される。尚、異常内容については、上段に異常項目が表示され、下段に異常の詳細の内容が表示される。従って、運転者は、この警報画面に基づいて異常内容を的確に把握することができ、迅速な対応をとることが可能となる。 This alarm screen displays an abnormal state that is currently occurring. Accordingly, if an abnormality occurs even while another screen is being displayed, this screen is forcibly displayed. When the driver selects the “stop buzzer” button, the alarm bell stops, and when the “reset” button is selected after canceling the cause of the abnormality, the alarm is released. As for the abnormality content, the abnormality item is displayed in the upper part and the details of the abnormality are displayed in the lower part. Therefore, the driver can accurately grasp the abnormality content based on the alarm screen, and can take a prompt action.
(6)運転者が「警報履歴画面」スイッチを選択すると、図16に示す警報履歴画面が表示される。 (6) When the driver selects the “alarm history screen” switch, an alarm history screen shown in FIG. 16 is displayed.
この警報履歴画面には、異常が発生した順にその警報内容が表示される。1画面に表示される最大件数は20件であるので、運転者が上下ボタン(不図示)を操作することにより画面がスクロールして過去の警報内容を確認することができる。 The alarm contents are displayed on the alarm history screen in the order of occurrence of the abnormality. Since the maximum number of cases displayed on one screen is 20, the driver can operate the up / down buttons (not shown) to scroll the screen and confirm past alarm contents.
異常が発生した時は、その警報内容は赤色で表示され、運転者が「リセット」ボタンを操作した後は、黒色で表示される。また、運転者が「ブザー停止」ボタンを選択した時間が「確認時刻」として表示され、「リセット」ボタンを選択した時間が「復旧時刻」として表示される。 When an abnormality occurs, the alarm content is displayed in red, and is displayed in black after the driver operates the “reset” button. The time when the driver selects the “stop buzzer” button is displayed as “confirmation time”, and the time when the driver selects the “reset” button is displayed as “recovery time”.
従って、これらの情報に基づいて、SiCl4供給装置10の保全計画の作成など炉壁補修の管理に役立てることができる。 Therefore, based on these pieces of information, it can be used for managing the furnace wall repair such as the creation of a maintenance plan for the SiCl 4 supply device 10.
(7)運転者が「電動車運転許可画面」スイッチを選択すると、図17に示す電動車運転許可画面が表示される。 (7) When the driver selects the “electric vehicle driving permission screen” switch, the electric vehicle driving permission screen shown in FIG. 17 is displayed.
この電動車運転許可画面は、SiCl4供給装置10を搭載した移動台車を運転する際のインターロックを設定・解除するための画面である。運転者が、「運転許可」ボタンを選択することにより、移動台車の運転が可能となる。一方、移動台車を停止したときは、この画面において「解除」ボタンを選択することにより移動台車の運転は禁止される。 This electric vehicle operation permission screen is a screen for setting / releasing the interlock when driving the mobile carriage equipped with the SiCl 4 supply device 10. When the driver selects the “permit driving” button, the mobile cart can be driven. On the other hand, when the moving carriage is stopped, the operation of the moving carriage is prohibited by selecting the “release” button on this screen.
このように、本画面上でインターロック操作を行った後に電動車の運転を可能とすることにより、運転者の操作ミスによる災害の発生を防止することができる。 As described above, by enabling the driving of the electric vehicle after performing the interlock operation on the screen, it is possible to prevent the occurrence of a disaster due to an operation error of the driver.
(8)運転者が「手動(メンテ用)画面」スイッチを選択すると、図18に示す手動(メンテ用)画面が表示される。 (8) When the driver selects the “manual (maintenance) screen” switch, the manual (maintenance) screen shown in FIG. 18 is displayed.
ポップアップ画面73の「確認」を選択すると、系統表示部70に表示されている弁またはポンプを単独で操作することができる。即ち、弁のタグに直接指でタッチすることで、弁の「開・閉」を切り替え操作することができ、ポンプのタグに直接指でタッチすることで、ポンプの「運転・停止」を切り替え操作することができる。
When “Confirm” on the pop-up
そして、手動操作を終了する際は、「手動解除」(不図示)を選択すると、手動操作により単独で操作されていた全ての弁またはポンプが初期状態に復帰する。 When the manual operation is ended, when “manual release” (not shown) is selected, all valves or pumps that have been operated independently by the manual operation are returned to the initial state.
このように簡便な操作で、弁またはポンプを単独で操作可能とすることで、当該弁またはポンプの動作を確認でき、メンテナンス要否の判断とともにメンテナンス作業の効率化を図ることができる。 By enabling the valve or the pump to operate independently by such a simple operation, the operation of the valve or the pump can be confirmed, and the efficiency of the maintenance work can be improved while determining whether the maintenance is necessary.
以上説明したように、本実施の形態によれば、次のような種々の効果を奏することができる。 As described above, according to the present embodiment, the following various effects can be achieved.
(a)炭化室内圧力を短時間の内に所望の圧力にできるため、炉壁補修作業の効率を向上させることができる。 (A) Since the carbonization chamber pressure can be set to a desired pressure within a short time, the efficiency of the furnace wall repair work can be improved.
排ガスダクト18の途上に排ガスコントロ−ル弁22を設け、排ガスの流れを制御することで炭化室内圧力の上昇・下降を制御する。また、排ガスダクト18尾端部に不活性ガスコントロ−ル弁27を設けることで、炭化室内圧力を早く正圧に上昇させることができる。
An exhaust
即ち、SiCl4含有ガス供給前段において、排ガスコントロ−ル弁22を「閉」にして、不活性ガス投入コントロ−ル弁27を「開」にする。不活性ガスが排ガスダクト18を通じて炭化室に流れ込み、炭化室内圧力は上昇し、早くSiCl4含有ガスを供給するのに最適な正圧とすることができる。
That is, before the supply of the SiCl 4 -containing gas, the exhaust
また、SiCl4供給工程が中断し、保圧・検証工程が終了した時点で排ガスコントロ−ル弁22を「開」にする。次に、不活性ガス投入コントロ−ル弁27を「閉」にする。そうすると、排ガス処理設備からの吸引により炭化室に充満しているガスは排ガスダクト18を経由して排ガス処理設備へ流れ込み、炭化室内部圧力を急速に負圧とすることができる。
Further, when the SiCl 4 supply process is interrupted and the pressure holding / verifying process is completed, the exhaust
(b)炉壁補修作業を最短時間で行わせることにより、コ−クス炉の操業(稼働率)に影響を及ぼさない。 (B) By making the furnace wall repair work in the shortest possible time, it will not affect the operation (operation rate) of the coke oven.
(c)高価な投入材料(SiCl4)が最適な量で、効率良く使用できる。 (C) An expensive input material (SiCl 4 ) can be used efficiently in an optimal amount.
SiCl4含有ガスを炭化室に供給する際は炭化室内圧力をできるだけ早く目的の圧力値に上昇させることが必要である。排ガスは、炭化室から排ガスダクト18を経由して、排ガス処理設備で処理される。この時、炭化室より下流(排ガスダクト〜排ガス処理設備)は負圧のため、SiCl4含有ガスを炭化室に供給しても直ちに排ガス処理設備へ流れ込むため炉壁補修の効果に繋がらない。
When supplying the SiCl 4 containing gas to the carbonization chamber, it is necessary to increase the pressure in the carbonization chamber to the target pressure value as soon as possible. The exhaust gas is processed by the exhaust gas treatment facility from the carbonization chamber via the
従って、供給材料(SiCl4)の排ガス処理設備への流れ込みにより、排ガス処理設備の負荷が過大になると共に、高価な材料(SiCl4)が無駄になり、大きな損失になる。本実施の形態により、早期に炭化室の圧力が正圧となるため、SiCl4を効率良く使用することができる。 Accordingly, the flow of the supply material (SiCl 4 ) into the exhaust gas treatment facility causes an excessive load on the exhaust gas treatment facility and wastes expensive material (SiCl 4 ), resulting in a large loss. According to this embodiment, since the pressure in the carbonization chamber becomes positive at an early stage, SiCl 4 can be used efficiently.
(d)炉壁補修効果が容易に判別できる。 (D) The furnace wall repair effect can be easily distinguished.
本実施の形態では、炭化室を遮蔽しているコ−クス炉炉壁の補修専用炉蓋に、不活性ガス投入用フランジを設け、SiCl4供給台車10と炉蓋間はフレキシブルホ−スで接続する。また、補修専用炉蓋に炭化室内部圧力を検出するための圧力計用導管を設ける。 In the present embodiment, an inert gas charging flange is provided on the furnace cover dedicated to repairing the coke oven furnace wall that shields the carbonization chamber, and a flexible hose is provided between the SiCl 4 supply carriage 10 and the furnace cover. Connecting. In addition, a pressure gauge conduit for detecting the pressure inside the carbonization chamber is provided in the dedicated furnace lid for repair.
そして、供給台車側に不活性ガス投入コントロ−ル弁27を設け、SiCl4含有ガス供給工程が中断すると、この不活性ガス投入コントロ−ル弁27を「開」にして不活性ガスを炭化室に投入する。炭化室内部の炉壁補修(目地埋め)効果が出ていると、徐々に炭化室内部圧力は上昇することによって、炭化室内の炉壁補修効果を検証することが出来る。このため運転者は、容易に炉壁補修効果を確認することができる。
Then, an inert gas
(e)炭化室へのSiCl4供給から排ガス処理工程までの補修作業において、効率的な運転を行うことができる。 (E) Efficient operation can be performed in the repair work from the supply of SiCl 4 to the carbonization chamber to the exhaust gas treatment process.
本実施の形態に係るCVD(化学的気相蒸気法)による、コ−クス炉の補修作業では、SiCl4含有ガス供給工程から排ガス処理工程までを一連で実施する必要がある。一方、この補修作業は、薬液(SiCl4)を取り扱う作業であるため、安全に作業を進めるためには、材料の供給元であるSiCl4供給台車側に運転操作制御機能を集約する必要がある。 In the coke oven repair work by CVD (Chemical Vapor Phase Steam Method) according to the present embodiment, it is necessary to carry out a series of steps from the SiCl 4 -containing gas supply process to the exhaust gas treatment process. On the other hand, since this repair work is a work for handling chemicals (SiCl 4 ), in order to proceed safely, it is necessary to consolidate the operation control function on the SiCl 4 supply carriage side that is the material supply source. .
そこで本実施の形態では、遠方設備(排ガス処理設備等)との間でインタ−フェ−ス信号の授受を行い、安全で効率的な運転が行われるように運転支援システムを構築している。 Therefore, in this embodiment, an operation support system is constructed so that a safe and efficient operation can be performed by exchanging interface signals with a remote facility (exhaust gas treatment facility or the like).
本運転支援システムによれば、補修工程である「排気工程」、「バイパス工程」、「供給工程」、「保圧・検証工程」のそれぞれの工程に割り当てる時間等をLCD画面を用いて容易に設定することができる。更に、操作機構は、LCD画面上を指でタッチするのみで自動運転、手動運転を容易に行うことができる。通常は自動運転画面にて操作し、必要に応じ操作者が任意で運転することのできる手動運転モ−ドも兼ね備えた構成である。また、操作画面には、実際に稼働しているライン(配管、バルブ、他)の色分けをしているため、工程毎の運転状態が即時に把握できる。 This operation support system makes it easy to use the LCD screen to assign the time allocated to each of the repair processes, “exhaust process”, “bypass process”, “supply process”, and “holding / verification process”. Can be set. Furthermore, the operation mechanism can easily perform automatic operation and manual operation only by touching the LCD screen with a finger. Usually, the operation is performed on an automatic operation screen, and a manual operation mode that can be arbitrarily operated by an operator as necessary is also provided. In addition, since the operation screen is color-coded for lines (pipes, valves, etc.) that are actually in operation, the operation state for each process can be immediately grasped.
このように、運転制御機能をSiCl4供給台車に集約させることにより、炉壁補修作業に関する工程の進捗状況を統括してかつ容易に把握することができる。 In this way, by integrating the operation control function into the SiCl 4 supply cart, the progress of the process related to the furnace wall repair work can be integrated and easily grasped.
また、操作性のよいマンマシンインターフェースを採用したことにより、炉壁補修作業を少人数で、かつ安全に実施することが可能となる。 In addition, by adopting a man-machine interface with good operability, it becomes possible to carry out the furnace wall repair work safely with a small number of people.
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…コークス炉、10…SiCl4供給装置、12…炉蓋、13…圧力計、15…炉蓋、18…排ガスダクト、22…排ガスコントロール弁、27…不活性ガスコントロール弁、40…定量ポンプ、42…供給タンク、43…アキュムレータ、45…エジエクタ、70…系統表示部、71…運転操作部、73…ポップアップ画面、74…単独工程操作部。
1 ... coke oven, 10 ... SiCl 4 feeder, 12 ... furnace roof, 13 ... pressure gauge, 15 ... furnace roof, 18 ... exhaust gas duct, 22 ... exhaust gas control valve, 27 ... inert gas control valve, 40 ...
Claims (7)
前記炭化室内に噴霧状の前記SiCl4を供給する供給工程と、
前記SiCl 4 の供給工程完了後、前記炭化室内に不活性ガスを供給して、この炭化室内の圧力を充圧保持し、前記炭化室内の圧力に基づいて炉壁の補修状態を判断する保圧工程と、
前記炭化室内を排気する排気工程と、
前記供給工程、保圧工程、排気工程を所定の順序に従って実行させる制御工程と
を備えたことを特徴とするコークス炉の炉壁補修方法。 In the method of repairing the carbonization chamber furnace wall by spraying SiCl 4 after emptying the carbonization chamber to be repaired and sealing it,
Supplying the sprayed SiCl 4 into the carbonization chamber;
After completion of the SiCl 4 supplying step , an inert gas is supplied into the carbonization chamber, the pressure in the carbonization chamber is charged and held, and a pressure holding pressure for judging a repair state of the furnace wall based on the pressure in the carbonization chamber Process,
An exhaust process for exhausting the carbonization chamber;
A coke oven furnace wall repairing method, comprising: a control step of executing the supply step, the pressure holding step, and the exhaust step according to a predetermined order.
前記炭化室内に噴霧状の前記SiCl4を供給する供給手段と、
前記SiCl 4 供給手段によるSiCl 4 の供給停止後、前記炭化室内に不活性ガスを供給して、炭化室内の圧力を充圧保持し、前記炭化室内の圧力に基づいて炉壁の補修状態を判断する保圧手段と、
前記炭化室内を排気する排気手段と、
前記供給手段、保圧手段、排気手段を所定の順序に従って動作させる制御手段と
を備えたことを特徴とするコークス炉の炉壁補修装置。 In the furnace wall repair device for repairing the carbonization chamber furnace wall by spraying SiCl 4 after emptying the carbonization chamber to be repaired and sealing it,
Supply means for supplying the SiCl 4 in spray form into the carbonization chamber;
After the supply of SiCl 4 by the SiCl 4 supply means is stopped , an inert gas is supplied into the carbonization chamber, the pressure in the carbonization chamber is maintained under pressure, and the repair state of the furnace wall is determined based on the pressure in the carbonization chamber. and the coercive pressure means that,
Exhaust means for exhausting the carbonization chamber;
It said supplying means, pressure holding means, coke oven furnace wall repair apparatus characterized by exhaust means and a control means for operating in a predetermined order.
前記操作画面の操作ボタンが選択されたときは、メッセージを記載したポップアップ画面を表示することを特徴とする請求項3に記載のコークス炉の炉壁補修装置。 It said supplying means, pressure holding means includes an operation screen for operating the respective operation start and stop of the exhaust means,
The furnace wall repair device for a coke oven according to claim 3 , wherein a pop-up screen with a message is displayed when an operation button on the operation screen is selected.
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