JP5569332B2 - Coke oven wall surface state evaluation method, coke oven wall surface state evaluation apparatus, and computer program - Google Patents

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Description

本発明は、コークス炉の壁面状態評価方法、コークス炉の壁面状態評価装置、及びコンピュータプログラムに関し、特に、コークス炉の炭化室の壁面の状態を評価するために用いて好適なものである。   The present invention relates to a coke oven wall surface state evaluation method, a coke oven wall surface state evaluation device, and a computer program, and is particularly suitable for use in evaluating the state of a coke oven wall surface.

鉄鋼業では室式と呼ばれるコークス炉が使われている。コークス炉は、耐火煉瓦等で形成された炉壁を介して、多数の炭化室と燃焼室とが交互に配置されて構成されている。コークス炉でコークスを生成する場合には、まず、炭化室の頂部にある石炭装入口から石炭を装入する。そして、ガスを燃やすことにより燃焼室で発生した熱によって、１０００℃以上の高温を凡そ２０時間、炭化室内の石炭に加える。これにより石炭が乾留され、コークスケーキ（以下の説明では、「コークスケーキ」を必要に応じて「コークス」と称する）が製造される。コークスが製造されると、炭化室の両端にある扉を開けて、炭化室の側方から押出機によりコークスを押し出し、コークスを炭化室から取り出す。このようにしてコークスを製造するための炭化室は、例えば、長さが１５ｍ、高さが６ｍ、幅が０．４ｍ程度の大きさを有しており、長さと高さに比較して幅が狭い構造を有しているのが特徴である。ここで、押出機がある側をプッシャーサイド（ＰＳ）、またコークス排出側をコークサイド（ＣＳ）と呼ぶ。   In the steel industry, a coke oven called a chamber type is used. A coke oven is configured by alternately arranging a number of carbonization chambers and combustion chambers through a furnace wall formed of refractory bricks or the like. When producing coke in a coke oven, first, coal is charged from a coal charging inlet at the top of the carbonization chamber. A high temperature of 1000 ° C. or higher is added to the coal in the carbonization chamber for about 20 hours by the heat generated in the combustion chamber by burning the gas. As a result, the coal is carbonized to produce a coke cake (in the following description, “coke cake” is referred to as “coke” as necessary). When coke is manufactured, the doors at both ends of the carbonization chamber are opened, the coke is pushed out from the side of the carbonization chamber by an extruder, and the coke is taken out from the carbonization chamber. The coking chamber for producing coke in this way has a size of, for example, a length of 15 m, a height of 6 m, and a width of about 0.4 m, and is wider than the length and height. Is characterized by a narrow structure. Here, the side where the extruder is located is called the pusher side (PS), and the coke discharge side is called the coke side (CS).

コークス炉を操業する上では、乾留後にコークスを押し出す際の押出負荷が小さいことが望ましい。押出負荷が大きいと、コークスの押し詰まりが発生することがあり、コークスの減産を余儀なくされるからである。現状のコークス炉の多くは、３０年以上の長期間にわたって稼働している。このため、炭化室を構成する耐火煉瓦が熱的・化学的・機械的要因によって劣化しており、このことが、押出負荷に大きく影響する。   In operating a coke oven, it is desirable that the extrusion load when extruding coke after dry distillation is small. This is because if the extrusion load is large, coke clogging may occur and coke production will be reduced. Many of the current coke ovens have been operating for a long period of more than 30 years. For this reason, the refractory bricks constituting the carbonization chamber are deteriorated due to thermal, chemical and mechanical factors, and this greatly affects the extrusion load.

ところで、本発明者らは、炭化室の壁面の状態を高精度に観察するための技術として、特許文献１に記載の技術を開発している。特許文献１に記載の壁面観察装置では、ラインＣＣＤカメラの線状視野に、当該線状視野の上下斜め方向からレーザ光を照射して、レーザスポットの画像を炉壁画像に重畳させ、そのレーザスポットの画像が重畳された炉壁画像から、炭化室の炉壁の凹凸の計測を行う。この炭化室の炉壁の凹凸は、画像上で、レーザスポットの画像の壁面高さ方向の変位として観測される。よって、レーザスポットの画像が重畳された炉壁画像を得れば、レーザ光の出射角度、ラインＣＣＤカメラの視野角・視野サイズといった幾何学的条件から、三角測量の原理で、炭化室の炉壁の凹凸量が求まる。複数本のレーザ光線を壁面高さ方向に、略煉瓦段数の間隔を空けて投射することで、炭化室の全長、全高にわたって炉壁の凹凸量を計測することができる。   By the way, the present inventors have developed the technique described in Patent Document 1 as a technique for observing the state of the wall surface of the carbonization chamber with high accuracy. In the wall surface observation apparatus described in Patent Document 1, a laser beam is irradiated onto the linear field of view of the line CCD camera from the upper and lower oblique directions of the linear field of view, and the laser spot image is superimposed on the furnace wall image. The unevenness of the furnace wall of the carbonization chamber is measured from the furnace wall image on which the spot image is superimposed. The unevenness of the furnace wall of the carbonization chamber is observed as a displacement in the wall height direction of the image of the laser spot on the image. Therefore, if the furnace wall image on which the image of the laser spot is superimposed is obtained, the furnace of the carbonization chamber can be obtained by the principle of triangulation based on the geometric conditions such as the emission angle of the laser beam and the viewing angle / viewing size of the line CCD camera. The amount of unevenness on the wall can be obtained. By projecting a plurality of laser beams in the wall surface height direction with an interval of approximately the number of brick steps, the amount of unevenness of the furnace wall can be measured over the entire length and height of the carbonization chamber.

本発明者らは、この壁面観察装置を用いて炭化室の壁面の状態を詳しく調査したところ、深さ方向の断面が概ねＶ字状のＶ字谷（Ｖ字谷の凹み深さは数ｍｍ〜１０ｍｍ程度、開口部の幅は２０ｍｍ〜８０ｍｍ程度）が、壁面全体に多数発生していることを確認した（以降の説明では、壁面にＶ字谷が形成されている状態を必要に応じて「肌荒れ」と称する）。このＶ字谷は、耐火煉瓦の端部が損耗したり、複数の耐火煉瓦を貫く高さ方向の亀裂部で耐火煉瓦が角欠けしたりすることにより発生すると考えられる。このような炭化室の壁面の肌荒れは、コークスの押出時に生じる「コークスと壁面との間の摩擦」に何らかの影響を及ぼしていると考えられる。このようなＶ字谷で形成される肌荒れは、本発明者らが特許文献２で明らかにした炉壁損傷、すなわち複数の煉瓦にまたがる領域に凹み深さが４０ｍｍ程度の煉瓦減肉による陥没やカーボン付着による張り出しが生じるものとは別の形態の炉壁損傷である。   The present inventors investigated the state of the wall surface of the carbonization chamber in detail using this wall surface observation device. As a result, a V-shaped valley having a substantially V-shaped cross section in the depth direction (the depth of the V-shaped valley is several mm). About 10 mm and the width of the opening is about 20 mm to 80 mm), it was confirmed that a large number occurred on the entire wall surface (in the following description, the state in which V-shaped valleys are formed on the wall surface as necessary) Called “rough skin”). This V-shaped valley is thought to be generated when the ends of the refractory bricks are worn out, or when the refractory bricks are cut off at the height direction through the plurality of refractory bricks. Such rough skin on the wall surface of the carbonization chamber is considered to have some influence on the “friction between the coke and the wall surface” that occurs when the coke is extruded. The rough skin formed by such a V-shaped valley is a furnace wall damage that the inventors have clarified in Patent Document 2, that is, a depression caused by brick thinning with a dent depth of about 40 mm in a region extending over a plurality of bricks. This is another type of furnace wall damage that is different from the one in which the overhang due to carbon adhesion occurs.

特許第３８９５９２８号公報Japanese Patent No. 38952828 特開２００８−２０１９９３号公報JP 2008-201993 A

しかしながら、従来は、コークス炉の炭化室の炉壁の肌荒れを確認することはできるものの、その肌荒れの程度を指標化することができなかった。また、この肌荒れが、コークスと炉壁との間の摩擦係数に与える影響を定量化することができず、これにより、肌荒れの押出負荷への影響を定量化することができなかった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、コークス炉の炭化室の炉壁の肌荒れの程度を指標化できるようにすることを第１の目的とする。
また、本発明は、コークス炉の炭化室の炉壁の肌荒れが、コークスと炉壁との間の摩擦係数に与える影響を定量化することができるようにすることを第２の目的とする。
また、本発明は、コークス炉の炭化室の炉壁の肌荒れの押出負荷への影響を定量化することができるようにすることを第３の目的とする。 However, conventionally, although the rough surface of the furnace wall of the coking chamber of the coke oven can be confirmed, the degree of the rough surface cannot be indexed. Further, the influence of the rough skin on the coefficient of friction between the coke and the furnace wall cannot be quantified, and thus the influence of the rough skin on the extrusion load cannot be quantified.
This invention is made | formed in view of such a problem, and makes it the 1st objective to enable it to index the degree of roughening of the furnace wall of the carbonization chamber of a coke oven.
The second object of the present invention is to make it possible to quantify the effect of rough skin of the coke oven coking chamber on the coefficient of friction between the coke and the furnace wall.
Moreover, this invention makes it the 3rd objective to enable it to quantify the influence on the extrusion load of the rough surface of the furnace wall of the carbonization chamber of a coke oven.

本発明のコークス炉の壁面状態評価方法は、コークス炉の炭化室の壁面に、当該壁面の損傷によって点在している複数の凹部を検出して、当該壁面の状態を評価するコークス炉の壁面状態評価方法であって、炭化室の壁面に対して、当該炭化室の奥行方向に移動しながら、当該炭化室の高さ方向において間隔を有するように、複数のレーザ光を照射する照射工程と、炭化室の壁面において、当該炭化室の高さ方向に間隔を有して当該炭化室の奥行方向に現れる、前記複数のレーザ光による複数のレーザスポットの画像が重畳された、当該炭化室の壁面の画像を撮像する撮像工程と、前記レーザスポットの画像の、前記炭化室の奥行方向に延びる線分を追跡するレーザ光追跡工程と、前記レーザ光追跡工程によって追跡されたレーザスポットの画像の線分に基づいて、前記炭化室の壁面の凹凸量と、前記炭化室の奥行方向の位置との関係を示す凹凸プロフィールを生成する凹凸プロフィール生成工程と、前記凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールから、前記壁面に点在している複数の凹部の深さに関する情報である深さ情報を導出する凹部深さ導出工程と、前記凹部深さ導出工程によって導出された、前記深さ情報に基づいて、前記壁面の損傷の程度を示す指標である肌荒れ指数を導出する肌荒れ指数導出工程と、を有し、前記肌荒れ指数は、前記深さ情報の平均値、中央値、合計値のいずれかであることを特徴とする。 The coke oven wall surface state evaluation method of the present invention detects a plurality of recesses scattered on the wall surface of the coking chamber of the coke oven due to damage of the wall surface, and evaluates the state of the wall surface of the coke oven. An irradiation step of irradiating a plurality of laser beams so as to have an interval in the height direction of the carbonization chamber while moving in the depth direction of the carbonization chamber with respect to the wall surface of the carbonization chamber. In the wall of the carbonization chamber, images of a plurality of laser spots by the plurality of laser beams appearing in the depth direction of the carbonization chamber with an interval in the height direction of the carbonization chamber are superimposed. An imaging step of capturing an image of the wall surface, a laser beam tracking step of tracking a line segment extending in the depth direction of the coking chamber of the image of the laser spot, and a laser spot tracked by the laser beam tracking step Based on the line segment of the image, the unevenness profile generating step for generating an unevenness profile indicating the relationship between the amount of unevenness of the wall surface of the carbonization chamber and the position in the depth direction of the carbonization chamber is generated by the unevenness profile generation step. The depth derived from the recess depth deriving step for deriving depth information that is information related to the depth of the plurality of recesses scattered on the wall surface from the uneven profile, and the depth derived by the recess depth deriving step. based on the information, have a, a rough index deriving step of deriving a rough index is an index indicating the degree of damage to the wall surface, the rough skin index average value of the depth information, the median, the sum and wherein any der Rukoto.

本発明のコークス炉の壁面状態評価装置は、コークス炉の炭化室の壁面に、当該壁面の損傷によって点在している複数の凹部を検出して、当該壁面の状態を評価するコークス炉の壁面状態評価装置であって、炭化室の壁面において、当該炭化室の高さ方向に間隔を有して当該炭化室の奥行方向に現れる、前記複数のレーザ光による複数のレーザスポットの画像が重畳された、当該炭化室の壁面の画像を取得する取得手段と、前記レーザスポットの画像の、前記炭化室の奥行方向に延びる線分を追跡するレーザ光追跡手段と、前記レーザ光追跡手段によって追跡されたレーザスポットの画像の線分に基づいて、前記炭化室の壁面の凹凸量と、前記炭化室の奥行方向の位置との関係を示す凹凸プロフィールを生成する凹凸プロフィール生成手段と、前記凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールから、前記壁面に点在している複数の凹部の深さに関する情報である深さ情報を導出する凹部深さ導出手段と、前記凹部深さ導出手段によって導出された、前記深さ情報に基づいて、前記壁面の損傷の程度を示す指標である肌荒れ指数を導出する肌荒れ指数導出手段と、を有し、前記肌荒れ指数は、前記深さ情報の平均値、中央値、合計値のいずれかであることを特徴とする。 The coke oven wall surface state evaluation apparatus according to the present invention detects a plurality of recesses scattered on the wall surface of a coking chamber of a coke oven due to damage of the wall surface, and evaluates the state of the wall surface of the coke oven. In the state evaluation device, on the wall surface of the carbonization chamber, images of a plurality of laser spots by the plurality of laser beams appearing in the depth direction of the carbonization chamber with an interval in the height direction of the carbonization chamber are superimposed. Further, the acquisition means for acquiring the image of the wall surface of the carbonization chamber, the laser light tracking means for tracking the line segment extending in the depth direction of the carbonization chamber of the image of the laser spot, and the laser light tracking means are tracked. A concavo-convex profile generating means for generating a concavo-convex profile indicating a relationship between the amount of concavo-convex on the wall surface of the carbonization chamber and a position in the depth direction of the carbonization chamber, based on a line segment of the image of the laser spot. Depression depth deriving means for deriving depth information, which is information related to the depths of the plurality of concave portions scattered on the wall surface, from the uneven profile generated by the uneven profile generating means, and the recess depth deriving means derived by, on the basis of the depth information, have a, a rough index deriving means for deriving a rough index is an index indicating the degree of damage to the wall surface, the rough skin index, average of the depth information value, median, and any der wherein Rukoto total value.

本発明のコンピュータプログラムは、前記コークス炉の壁面状態評価装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。   The computer program of the present invention causes a computer to function as each means of the coke oven wall surface state evaluation apparatus.

本発明によれば、コークス炉の炭化室の壁面に点在している複数の凹部の深さ情報を導出し、導出した深さ情報の平均値、中央値、合計値のいずれかを、当該壁面の損傷の程度を示す指標である肌荒れ指数として導出するようにした。したがって、コークス炉の炭化室の炉壁の肌荒れの程度を指標化することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数との関係を導出し、損傷を評価する対象となる炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数が導出されると、当該肌荒れ係数に対応する炉壁摩擦係数を導出するようにした。したがって、炭化室の炉壁の状態に対応させて炉壁摩擦係数を与えることができ、肌荒れが、コークスと炉壁との間の摩擦係数に与える影響を定量化することができる。
また、本発明のその他の特徴によれば、導出した炉壁摩擦係数を用いて、損傷を評価する対象となる炭化室の押出負荷を計算するようにした。したがって、炉壁摩擦係数を一定にした場合に比べて、押出負荷を高精度に計算することができ、押出負荷を定量化することができる。 According to the present invention, the depth information of the plurality of recesses scattered in the wall surface of the coking chamber of the coke oven is derived, and the average value, median value, or total value of the derived depth information is It was derived as a rough skin index , which is an index indicating the degree of wall damage. Therefore, the degree of roughening of the furnace wall of the coking chamber of the coke oven can be indexed.
According to another feature of the present invention, when the relationship between the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient is derived, and the skin roughness index for the furnace wall of the carbonization chamber to be evaluated for damage is derived, The furnace wall friction coefficient corresponding to is derived. Therefore, the furnace wall friction coefficient can be given in accordance with the state of the furnace wall of the carbonization chamber, and the influence of rough skin on the friction coefficient between the coke and the furnace wall can be quantified.
According to another feature of the present invention, the extrusion load of the carbonization chamber to be evaluated for damage is calculated using the derived furnace wall friction coefficient. Therefore, compared with the case where the furnace wall friction coefficient is made constant, the extrusion load can be calculated with high accuracy, and the extrusion load can be quantified.

本発明の実施形態を示し、コークス炉の壁面観察装置の外観構成の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the external appearance structure of the wall surface observation apparatus of a coke oven. 本発明の実施形態を示し、垂直柱の内部の、透光板が設けられた部分の様子の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the mode of the part in which the translucent board was provided in the inside of a vertical pillar. 本発明の実施形態を示し、垂直柱とミラー管の配置関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the arrangement | positioning relationship between a vertical pillar and a mirror pipe | tube. 本発明の実施形態を示し、レーザスポットの一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of a laser spot. 本発明の実施形態を示し、コークス炉の壁面状態評価装置の機能構成の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of a function structure of the wall surface state evaluation apparatus of a coke oven. 本発明の実施形態を示し、押出負荷と操業日との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the relationship between extrusion load and an operation day. 本発明の実施形態を示し、レーザスポットの画像が重畳された炉壁の画像の一例を示す図（写真）である。It is a figure (photograph) which shows embodiment of this invention and shows an example of the image of the furnace wall on which the image of the laser spot was superimposed. 本発明の実施形態を示し、レーザスポットの追跡結果から得られたＶ字谷の局所凹凸プロフィールの一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the local uneven | corrugated profile of the V-shaped valley obtained from the tracking result of the laser spot. 本発明の実施形態を示し、凹凸量に対応する軸方向で上下に振動する凹凸プロフィールの一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the uneven | corrugated profile which vibrates up and down in the axial direction corresponding to the amount of unevenness. 本発明の実施形態を示し、区間最小値マトリックスの一例を概念的に示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of a section minimum value matrix notionally. 本発明の実施形態を示し、肌荒れが生じていない炭化室の炉壁の様子の一例を示す図（写真）である。It is a figure (photograph) which shows embodiment of this invention and shows an example of the mode of the furnace wall of the carbonization chamber where the rough skin has not arisen. 本発明の実施形態を示し、肌荒れが著しい炭化室の炉壁の様子の一例を示す図（写真）である。It is a figure (photograph) which shows embodiment of this invention and shows an example of the mode of the furnace wall of a carbonization chamber with remarkable skin roughness. 本発明の実施形態を示し、平滑効果カーボンがＶ字谷に埋まることにより壁面が平滑化されている炭化室の炉壁の様子の一例を示す図（写真）である。It is a figure (photograph) which shows embodiment of this invention and shows an example of the mode of the furnace wall of the carbonization chamber by which the wall surface is smooth | blunted by the smooth effect carbon being buried in a V-shaped valley. 本発明の実施形態を示し、押出負荷と肌荒れ指数との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the relationship between an extrusion load and a rough skin index. 本発明の実施形態を示し、炭化室の押出負荷計算モデルの一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the extrusion load calculation model of a carbonization chamber. 本発明の実施形態を示し、シミュレータで使用した各パラメータを示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows each parameter used with the simulator. 本発明の実施形態を示し、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the relationship between a rough skin index and a furnace wall friction coefficient. 本発明の実施形態を示し、押出負荷の計算値と実測値を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows the calculated value and measured value of extrusion load. 本発明の実施形態を示し、肌荒れ指数導出処理を行う際の壁面状態評価装置の動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of operation | movement of the wall surface state evaluation apparatus at the time of performing a rough skin index deriving process. 本発明の実施形態を示し、炉壁摩擦係数導出処理を行う際の壁面状態評価装置の動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of operation | movement of the wall surface state evaluation apparatus at the time of performing a furnace wall friction coefficient derivation | leading-out process. 本発明の実施形態を示し、押出負荷導出処理を行う際の壁面状態評価装置の動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of operation | movement of the wall surface state evaluation apparatus at the time of performing extrusion load derivation | leading-out process.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
（壁面観察装置）
図１は、コークス炉の壁面観察装置１００（以下の説明では、「コークス炉の壁面観察装置」を必要におじて「壁面観察装置」と略称する。）の外観構成の一例を示す図である。図１では、コークス炉の炭化室１１のＰＳ側から、炭化室１１の奥行方向に、壁面観察装置１００が挿入されたときの様子を示している。
壁面観察装置１００は、コークス炉の炭化室１１の壁面全体の画像を観察する装置である。
壁面観察装置１００は、ベースビームＢＢと、アッパビームＵＢと、垂直柱１と、ミラー管２とが一体となって形成された水冷ランスを有している。水冷ランスは、高耐熱のステンレス製の２重管であり、内管と外管との間に冷却水が流されるようになっている。このようにして、冷却水が流されるようにすることによって、水冷ランスの内部が高熱に曝されないようにしている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Wall observation device)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an external configuration of a coke oven wall surface observation device 100 (in the following description, “a coke oven wall surface observation device” is abbreviated as “wall surface observation device”). . FIG. 1 shows a state where the wall surface observation device 100 is inserted in the depth direction of the carbonization chamber 11 from the PS side of the carbonization chamber 11 of the coke oven.
The wall surface observation apparatus 100 is an apparatus that observes an image of the entire wall surface of the coking chamber 11 of the coke oven.
The wall surface observation apparatus 100 has a water-cooled lance in which a base beam BB, an upper beam UB, a vertical column 1 and a mirror tube 2 are integrally formed. The water-cooled lance is a high heat-resistant stainless steel double pipe, and cooling water is allowed to flow between the inner pipe and the outer pipe. In this way, by allowing the cooling water to flow, the inside of the water cooling lance is prevented from being exposed to high heat.

具体的に、炭化室１１の奥行方向に延設されているアッパビームＵＢの先端面と、同じく炭化室１１の奥行方向に延設されているベースビームＢＢの先端上面に、炭化室１１の高さ方向に延設される垂直柱１が取り付けられている。また、ベースビームＢＢの先端面と、垂直柱１の上端側先端面に、炭化室１１の高さ方向に延設されるミラー管２が取り付けられている。前述したように、垂直柱１と、ミラー管２と、アッパビームＵＢと、ベースビームＢＢとは、一体で形成されており、互いに共通の内空間を有している。   Specifically, the height of the carbonization chamber 11 is formed on the tip surface of the upper beam UB extending in the depth direction of the carbonization chamber 11 and the top surface of the base beam BB extending in the depth direction of the carbonization chamber 11. A vertical column 1 extending in the direction is attached. A mirror tube 2 extending in the height direction of the carbonization chamber 11 is attached to the front end surface of the base beam BB and the upper end side front end surface of the vertical column 1. As described above, the vertical column 1, the mirror tube 2, the upper beam UB, and the base beam BB are integrally formed and have a common inner space.

垂直柱１の先端側側面には、透光板３ａ〜３ｄが、所定の間隔で高さ方向に設けられている。垂直柱１の内部に設けられた４つのリニアイメージカメラ５は、夫々透光板３ａ〜３ｄを通して、ミラー管２に映し出された画像を撮影する。すなわち、リニアイメージカメラ５は、炭化室１１の右側・左側の炉壁１４Ｒ、１４Ｌの画像を撮影する（図２及び図３を参照）。   Translucent plates 3 a to 3 d are provided in the height direction at predetermined intervals on the front side surface of the vertical column 1. The four linear image cameras 5 provided inside the vertical pillar 1 take images projected on the mirror tube 2 through the light transmitting plates 3a to 3d, respectively. That is, the linear image camera 5 captures images of the right and left furnace walls 14R and 14L of the carbonization chamber 11 (see FIGS. 2 and 3).

また、透光板３ａ、３ｂの間と、透光板３ｃ、３ｄの間には、夫々透光板４ａ、４ｂが設けられている。垂直柱１の内部に設けられた、例えば複数の半導体レーザからなるレーザ投光器群８は、透光板４ａ、４ｂを通して、ミラー管２を介して、炭化室１１の右側・左側の炉壁１４Ｒ、１４Ｌ上のリニアイメージカメラ５の視野に、レーザ光を投光する（図２及び図３を参照）。
また、垂直柱１の底面の先端側には、炭化室１１の炉壁（床面）１４Ｆに乗ったシューＳＨが形成されている。このシューＳＨを介して水冷ランスの先端部が炭化室１１の炉壁（床面）１４Ｆで支持される。尚、水冷ランスの後端部は、水冷ランス挿入装置（図示を省略）に装着され支持されている。 Moreover, the translucent plates 4a and 4b are provided between the translucent plates 3a and 3b and between the translucent plates 3c and 3d, respectively. A laser projector group 8 made of, for example, a plurality of semiconductor lasers provided inside the vertical column 1 passes through the light transmitting plates 4a and 4b and the mirror tube 2 to the right and left furnace walls 14R of the carbonization chamber 11. Laser light is projected onto the visual field of the linear image camera 5 on 14L (see FIGS. 2 and 3).
Further, a shoe SH riding on the furnace wall (floor surface) 14F of the carbonization chamber 11 is formed on the front end side of the bottom surface of the vertical column 1. The tip of the water-cooled lance is supported by the furnace wall (floor surface) 14F of the carbonization chamber 11 through the shoe SH. The rear end of the water cooling lance is mounted and supported by a water cooling lance insertion device (not shown).

炭化室１１のＰＳ側から、ミラー管２を先頭にして水冷ランスを、炉外の水冷ランス挿入装置（図示を省略）を用いて炭化室１１の奥行方向に挿入する。これにより、水冷ランスが、炭化室１１の奥行方向（ＣＳ側の方向）に進入する。   From the PS side of the carbonization chamber 11, the water cooling lance is inserted in the depth direction of the carbonization chamber 11 using a water cooling lance insertion device (not shown) outside the furnace with the mirror tube 2 at the head. As a result, the water-cooled lance enters the depth direction of the carbonization chamber 11 (the direction on the CS side).

図２は、垂直柱１の内部の、透光板３ａ、４ａが設けられた部分の様子の一例を示す図である。
図２に示すように、垂直柱１の内部の位置であって、透光板３ａと対向する位置に、第１のリニアイメージカメラ５ａが設けられている。また、垂直柱１の内部の位置であって、透光板４ａと対向する位置には、１１個のレーザ投光器からなるレーザ投光器群８ａと、同じく１１個のレーザ投光器からなるレーザ投光器群８ｂとが設けられている。第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８ａ、８ｂとの間には、減速機を内蔵した第１の電気モータ６ａが設けられている。この第１の電気モータ６ａは、垂直柱１に固定されている。また、第１の電気モータ６ａの回転軸（出力軸）に、第１のリニアイメージカメラ５ａと支持板７ａとが結合されている。そして、支持板７ａに、レーザ投光器群８ａ、８ｂが固定されている。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a state where the light transmitting plates 3 a and 4 a are provided inside the vertical pillar 1.
As shown in FIG. 2, a first linear image camera 5a is provided at a position inside the vertical column 1 and at a position facing the translucent plate 3a. Further, at a position inside the vertical column 1 and facing the translucent plate 4a, a laser projector group 8a including 11 laser projectors, and a laser projector group 8b including 11 laser projectors are provided. Is provided. Between the first linear image camera 5a and the laser projector groups 8a and 8b, a first electric motor 6a with a built-in speed reducer is provided. The first electric motor 6 a is fixed to the vertical column 1. The first linear image camera 5a and the support plate 7a are coupled to the rotation shaft (output shaft) of the first electric motor 6a. The laser projector groups 8a and 8b are fixed to the support plate 7a.

レーザ投光器群８ａは、その上方にある第１のリニアイメージカメラ５ａで撮影されるレーザスポットを、炉壁１４上に形成するためのものである。一方、レーザ投光器群８ｂは、その下方にある図示しない第２のリニアイメージカメラ５で撮影されるレーザスポットを形成するためのものである。レーザ投光器群８ｂの下方にある第２のリニアイメージカメラは、垂直柱１の内部の位置であって、透光板３ｂと対向する位置に設けられている。この第２のリニアイメージカメラ５は、第１のリニアイメージカメラ５ａと同様に、減速機を内蔵した図示しない第２の電気モータ６の回転軸に結合されている。また、第２の電気モータ６は垂直柱１に固定されている。尚、第２の電気モータ６と、第２のリニアイメージカメラ５には、レーザ投光器群８ａ、８ｂは結合されていない。   The laser projector group 8a is for forming on the furnace wall 14 a laser spot photographed by the first linear image camera 5a above the laser projector group 8a. On the other hand, the laser projector group 8b is for forming a laser spot photographed by a second linear image camera 5 (not shown) below the laser projector group 8b. The second linear image camera below the laser projector group 8b is provided at a position inside the vertical column 1 and facing the translucent plate 3b. Similar to the first linear image camera 5a, the second linear image camera 5 is coupled to a rotation shaft of a second electric motor 6 (not shown) incorporating a reduction gear. The second electric motor 6 is fixed to the vertical column 1. Note that the laser projector groups 8 a and 8 b are not coupled to the second electric motor 6 and the second linear image camera 5.

第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８ａ、８ｂとがミラー管２の管軸をねらっている状態で、第１の電気モータ６ａが正転すると、第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８ａ、８ｂは、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌと対面する位置まで回動する。一方、第１の電気モータ６ａが逆転すると、第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８ａ、８ｂは、炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒと対面する位置まで回動する。   When the first electric motor 6a rotates forward with the first linear image camera 5a and the laser projector groups 8a and 8b aiming at the tube axis of the mirror tube 2, the first linear image camera 5a and The laser projector groups 8a and 8b rotate to a position facing the furnace wall 14L on the left side of the carbonization chamber 11. On the other hand, when the first electric motor 6 a rotates in the reverse direction, the first linear image camera 5 a and the laser projector groups 8 a and 8 b rotate to a position facing the furnace wall 14 R on the right side of the carbonization chamber 11.

第１の電気モータ６ａの正転に伴い、第２の電気モータ６も正転する。これにより、第２のリニアイメージカメラ５も、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌと対面する位置まで回動する。同様に、第１の電気モータ６ａの逆転に伴い、第２の電気モータ６も逆転する。これにより、第２のリニアイメージカメラ５も、炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒと対面する位置まで回動する。   As the first electric motor 6a rotates forward, the second electric motor 6 also rotates forward. Thereby, the 2nd linear image camera 5 also rotates to the position which faces the furnace wall 14L on the left side of the carbonization chamber 11. Similarly, with the reverse rotation of the first electric motor 6a, the second electric motor 6 also reverses. Thereby, the 2nd linear image camera 5 also rotates to the position which faces the furnace wall 14R on the right side of the carbonization chamber 11.

以上のような第１及び第２のリニアイメージカメラ５と、レーザ投光器群８ａ、８ｂと、第１及び第２の電気モータ６と同様の構成が、垂直柱１の内部の領域であって、透光板３ｃ、３ｄ、４ｂが形成されている領域にも形成されている。このように、本実施形態では、垂直柱１の内部に、リニアイメージカメラ５とレーザ投光器群８との組みが、４組設けられている。   The same configuration as the first and second linear image cameras 5, the laser projector groups 8 a and 8 b, and the first and second electric motors 6 as described above is an area inside the vertical pillar 1, It is also formed in the region where the light transmitting plates 3c, 3d, 4b are formed. Thus, in the present embodiment, four sets of the linear image camera 5 and the laser projector group 8 are provided in the vertical column 1.

図３は、垂直柱１とミラー管２の配置関係の一例を示す図である。具体的に図３は、垂直柱１とミラー管２とを、それらの軸に垂直な方向から切ったときの断面の概略を示す図である。また、前述したように、垂直柱１の内部には、リニアイメージカメラ５とレーザ投光器群８との組みを４組設けるようにしているが、各組は、撮影する場所が異なるだけである。よって、以下では、第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８との組みの説明を行い、その他の組みの詳細な説明を必要に応じて省略する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement relationship between the vertical column 1 and the mirror tube 2. Specifically, FIG. 3 is a diagram showing an outline of a cross section when the vertical column 1 and the mirror tube 2 are cut from a direction perpendicular to their axes. Further, as described above, four sets of the linear image camera 5 and the laser projector group 8 are provided in the vertical column 1, but each set differs only in the shooting location. Therefore, in the following description, a set of the first linear image camera 5a and the laser projector group 8 will be described, and a detailed description of the other sets will be omitted as necessary.

前述したように、第１のリニアイメージカメラ５ａとレーザ投光器群８ａは、垂直柱１の管軸を回転軸として旋回駆動をし得る。ミラー管２には、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌを正面から観察するための左鏡面９Ｌと、炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒを正面から観察するための右鏡面９Ｒとが形成されている。これらの鏡面９Ｌ、９Ｒは、例えば、ステンレス製の外管の表面を鏡面研磨して鏡面化した後、クロムメッキを施すことにより形成される。   As described above, the first linear image camera 5a and the laser projector group 8a can be swiveled around the tube axis of the vertical column 1 as a rotation axis. The mirror tube 2 is formed with a left mirror surface 9L for observing the left furnace wall 14L of the carbonization chamber 11 from the front and a right mirror surface 9R for observing the right furnace wall 14R of the carbonization chamber 11 from the front. ing. These mirror surfaces 9L and 9R are formed, for example, by mirror-polishing the surface of a stainless steel outer tube and then applying chrome plating.

第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８ａとを、例えば左鏡面９Ｌをねらう位置に回動させると、レーザ投光器群８ａから出射されるレーザ光線が、左鏡面９Ｌに当って反射され、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌに当る。そうすると、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌに、レーザスポット４２が現われる（図４を参照）。本実施形態では、例えば、水平方向の長さ（幅）が３０ｍｍ、高さ方向の長さ（厚み）が２ｍｍの線状のレーザスポット４２が現われる。前述したように、レーザ投光器群８ａは、１１個のレーザ投光器からなるので、１１個のレーザスポット４２ａ〜４２ｋが、炉壁１４の高さ方向に現われる。   When the first linear image camera 5a and the laser projector group 8a are rotated to a position aiming at the left mirror surface 9L, for example, the laser beam emitted from the laser projector group 8a is reflected by the left mirror surface 9L and reflected. It hits the furnace wall 14 </ b> L on the left side of the carbonization chamber 11. Then, a laser spot 42 appears on the left furnace wall 14L of the carbonization chamber 11 (see FIG. 4). In the present embodiment, for example, a linear laser spot 42 having a horizontal length (width) of 30 mm and a height length (thickness) of 2 mm appears. As described above, since the laser projector group 8a is composed of 11 laser projectors, 11 laser spots 42a to 42k appear in the height direction of the furnace wall 14.

そして、本実施形態では、炭化室１１の炉壁１４が平らである場合には、これら１１個のレーザスポット４２ａ〜４２ｋと、レーザ投光器群８ａ以外の３つのレーザ投光器群８によって形成されるレーザスポットとが、概ね１３０ｍｍ間隔（この間隔は、耐火煉瓦の炉壁１４の高さ方向の間隔に略等しい）で、炉壁１４の高さ方向に現われるように、合計４４個のレーザ投光器から投光されるレーザ光線の投光角度が調整されている。よって、本実施形態では、４４個（１１個×４セット）のレーザスポット４２が、炉壁１４の高さ方向に現れる。   And in this embodiment, when the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 is flat, the laser formed by these 11 laser spots 42a to 42k and three laser projector groups 8 other than the laser projector group 8a. A total of 44 laser projectors project the spots so that the spots appear in the height direction of the furnace wall 14 at approximately 130 mm intervals (this interval is substantially equal to the height direction of the furnace wall 14 of refractory bricks). The projection angle of the emitted laser beam is adjusted. Therefore, in the present embodiment, 44 (11 × 4 sets) laser spots 42 appear in the height direction of the furnace wall 14.

本実施形態では、リニアイメージカメラ５ａは、炭化室１１の炉壁１４の高さ方向を撮影する１次元カメラである。例えば、第１のリニアイメージカメラ５ａと、レーザ投光器群８ａとが、左鏡面９Ｌをねらっているときには、図４（ａ）に示すように、炭化室１１の炉壁１４の高さ方向に、第１のリニアイメージカメラ５ａの撮影視野４１が形成される。
水平方向（炭化室１１の奥行方向）に長さを有するレーザスポット４２を形成することにより、レーザスポット４２が形成される領域が、炭化室１１の奥行方向に多少ずれても、リニアイメージカメラ５の撮影視野４１から完全に逸脱しない範囲にレーザスポット４２を存在させることができる。 In the present embodiment, the linear image camera 5 a is a one-dimensional camera that photographs the height direction of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11. For example, when the first linear image camera 5a and the laser projector group 8a are aimed at the left mirror surface 9L, as shown in FIG. 4A, in the height direction of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11, An imaging field of view 41 of the first linear image camera 5a is formed.
By forming the laser spot 42 having a length in the horizontal direction (the depth direction of the carbonization chamber 11), the linear image camera 5 can be used even if the region where the laser spot 42 is formed is slightly shifted in the depth direction of the carbonization chamber 11. It is possible to make the laser spot 42 exist in a range that does not completely deviate from the imaging field of view 41.

炭化室１１の炉壁１４は粗面であるので、レーザスポット４２から各方向にレーザ光が散乱する。この散乱したレーザ光の一部が、例えば左鏡面９Ｌに当って反射され、第１のリニアイメージカメラ５ａに入る。   Since the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 is a rough surface, laser light is scattered from the laser spot 42 in each direction. A part of the scattered laser light is reflected by, for example, the left mirror surface 9L and enters the first linear image camera 5a.

尚、炉壁１４の赤熱発光に対してレーザスポット４２を強調するため、狭帯域の特定波長のみを透過する光学干渉フィルタをカメラに取り付けてある。この光学干渉フィルタは斜めから光が入射すると透過波長が短波長側にシフトする特性がある。そこで、本実施形態では、波長６８５ｎｍ付近の光を透過するフィルタを採用し、レーザ投光器群８を構成するレーザ投光器のうち、撮影視野４１の中心付近にレーザスポットを形成するレーザ投光器は、フィルタの透過帯域と合致した６８５ｎｍの波長のレーザ光を投光し、撮影視野の周辺部にスポットを形成するレーザ投光器は、６７０ｎｍの波長のレーザ光を投光するようにしている。   In order to emphasize the laser spot 42 against red heat emission from the furnace wall 14, an optical interference filter that transmits only a specific wavelength in a narrow band is attached to the camera. This optical interference filter has a characteristic that the transmission wavelength shifts to the short wavelength side when light is incident obliquely. Therefore, in this embodiment, a filter that transmits light having a wavelength of about 685 nm is employed, and among the laser projectors that constitute the laser projector group 8, the laser projector that forms a laser spot near the center of the imaging field of view 41 is A laser projector that projects a laser beam having a wavelength of 685 nm that matches the transmission band and forms a spot in the peripheral portion of the imaging field of view projects a laser beam having a wavelength of 670 nm.

ここで、炭化室１１の炉壁１４に凹部が存在していると、炉壁１４が平らな場合に比べて、鏡面９Ｌと炉壁１４との間の距離が増大する。すると、図４（ｂ）に示すように、リニアイメージカメラ５ａの画面上では、レーザスポット４２が上方向にシフトする（図４（ｂ）に示すレーザスポット４２´を参照）。レーザ光がリニアイメージカメラ５ａの下方から斜めに投光されているためである。一方、炭化室１１の炉壁１４に凸部が存在していると、炉壁１４が平らな場合に比べて、鏡面９Ｌと炉壁１４との間の距離が減少する。したがって、図４（ｃ）に示すように、リニアイメージカメラ５ａの画面上では、レーザスポット４２が下方向にシフトする（図４（ｃ）に示すレーザスポット４２´を参照）。   Here, if there is a recess in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11, the distance between the mirror surface 9 </ b> L and the furnace wall 14 increases as compared with the case where the furnace wall 14 is flat. Then, as shown in FIG. 4B, the laser spot 42 is shifted upward on the screen of the linear image camera 5a (see the laser spot 42 'shown in FIG. 4B). This is because the laser light is projected obliquely from below the linear image camera 5a. On the other hand, when the convex part exists in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11, the distance between the mirror surface 9L and the furnace wall 14 is reduced as compared with the case where the furnace wall 14 is flat. Therefore, as shown in FIG. 4C, the laser spot 42 is shifted downward on the screen of the linear image camera 5a (see the laser spot 42 'shown in FIG. 4C).

尚、第１のリニアイメージカメラ５ａのように、対応するレーザ投光器群８よりも上方にあるリニアイメージカメラ５では、前述したように、凹部が存在している所で、撮影画面上のレーザスポット４２´が上方向にシフトし、凸部が存在している所で、撮影画面上のレーザスポット４２´が下方向にシフトする。一方、第２のリニアイメージカメラ５のように、対応するレーザ投光器群８よりも下方にあるリニアイメージカメラ５では、凹部が存在している所で、撮影画面上のレーザスポット４２´が下方向にシフトし、凸部が存在している所で、撮影画面上のレーザスポット４２´が上方向にシフトする。   Incidentally, in the linear image camera 5 above the corresponding laser projector group 8 as in the first linear image camera 5a, as described above, the laser spot on the photographing screen is present where the concave portion exists. 42 'shifts upward and the laser spot 42' on the imaging screen shifts downward where the convex portion is present. On the other hand, in the linear image camera 5 below the corresponding laser projector group 8 like the second linear image camera 5, the laser spot 42 ′ on the photographing screen is directed downward in the presence of the recess. The laser spot 42 'on the photographing screen is shifted upward where the convex portion exists.

以上のようにして、炭化室１１の炉壁１４に形成されたレーザスポット４２´を撮影するに際し、リニアイメージカメラ５と、レーザ投光器群８との指向方向を左鏡面９Ｌにすると、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌを正面から見る画像が得られる。また、レーザ投光器群８との指向方向を右鏡面９Ｒにすると、炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒを正面から見る画像が得られる。   As described above, when the laser spot 42 ′ formed on the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 is imaged, the directing direction between the linear image camera 5 and the laser projector group 8 is set to the left mirror surface 9 </ b> L, the carbonization chamber 11. An image in which the left furnace wall 14L is viewed from the front is obtained. Moreover, when the directivity direction with respect to the laser projector group 8 is set to the right mirror surface 9R, an image in which the furnace wall 14R on the right side of the carbonization chamber 11 is viewed from the front is obtained.

次に、壁面観察装置１００の使用態様の一例を説明する。各リニアイメージカメラ５の指向方向を、右鏡面９Ｒに設定して、炭化室１１内に水冷ランスを前進させる。水冷ランスが４ｍｍ移動する度に発せられる移動同期パルスが１パルス発生すると、壁面観察装置１００に設けられたＡ／Ｄ変換器は、各リニアイメージカメラ５の１ライン分の画像信号をＡ／Ｄ変換する。そして、壁面観察装置１００に設けられたＣＰＵは、Ａ／Ｄ変換された画像データを、どのリニアイメージカメラ５で撮影されたものであるのかを区別できる状態で、ＲＡＭにより構成される右壁面用メモリ領域に書き込む。   Next, an example of how the wall surface observation apparatus 100 is used will be described. The directivity direction of each linear image camera 5 is set to the right mirror surface 9 </ b> R, and the water cooling lance is advanced into the carbonization chamber 11. When one movement synchronization pulse is generated every time the water-cooled lance moves 4 mm, the A / D converter provided in the wall surface observation apparatus 100 converts the image signal for one line of each linear image camera 5 into A / D. Convert. Then, the CPU provided in the wall surface observation apparatus 100 is for the right wall surface constituted by the RAM in a state in which the image data obtained by A / D conversion can be distinguished by which linear image camera 5 is captured. Write to memory area.

炭化室１１の奥行方向の略全長に渡って、以上の処理を終えると、各リニアイメージカメラ５の指向方向を、左鏡面９Ｌに設定して、水冷ランスを後退させながら、同様に計測を行う。
尚、壁面観察装置１００については、例えば、特許文献１の他に、国際公開第００／５５５７５パンフレットや、特開２００５−２４９６９８号公報等に記載されている。 When the above processing is completed over substantially the entire length of the carbonization chamber 11 in the depth direction, the directivity direction of each linear image camera 5 is set to the left mirror surface 9L, and the measurement is similarly performed while the water-cooled lance is retracted. .
In addition, about the wall surface observation apparatus 100, it describes in the international publication 00/55575 pamphlet, Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-249698, etc. other than patent document 1, for example.

以上のように本実施形態では、炭化室１１の奥行方向に４ｍｍピッチで画像データを得るようにしている。これは、次の理由による。すなわち、本実施形態では、画像の分解能が２ｍｍであるので、深さが２ｍｍ以上のＶ字谷を識別することができる。深さが２ｍｍのＶ字谷では、壁面表面における開口部の幅が８ｍｍ程度であると想定される。そこで、本実施形態では、サンプリング定理より、この８ｍｍの１／２倍の４ｍｍピッチで画像信号を得るようにし、耐火煉瓦の肌荒れ（すなわちＶ字谷）の取りこぼしを可及的に防止するようにしている。   As described above, in this embodiment, image data is obtained at a pitch of 4 mm in the depth direction of the carbonization chamber 11. This is due to the following reason. That is, in this embodiment, since the resolution of the image is 2 mm, a V-shaped valley having a depth of 2 mm or more can be identified. In a V-shaped valley having a depth of 2 mm, the width of the opening on the wall surface is assumed to be about 8 mm. Therefore, according to the present embodiment, image signals are obtained at a pitch of 4 mm, which is ½ times this 8 mm, according to the sampling theorem, and the roughening of the refractory bricks (that is, V-shaped valleys) is prevented as much as possible. ing.

（壁面状態評価装置）
図５は、コークス炉の壁面状態評価装置５００（以下の説明では、「コークス炉の壁面状態評価装置」を必要に応じて「壁面状態評価装置」と略称する。）の機能構成の一例を示す図である。尚、壁面状態評価装置５００のハードウェアは、例えば、パーソナルコンピュータ等、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、画像入出力ボード、及び各種のインターフェースを備えた装置である。
壁面状態評価装置５００は、炭化室１１の炉壁１４に生じているＶ字谷を検出し、そのＶ字谷による炉壁１４の損傷の程度を、後述する肌荒れ指数で指標化すると共に、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数との関係を求める。また、壁面状態評価装置５００は、炉壁１４の状態を評価したい炭化室１１の肌荒れ指数が得られると、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数との関係から炉壁摩擦係数を求め、求めた炉壁摩擦係数から押出負荷を求めるようにする。 (Wall condition evaluation device)
FIG. 5 shows an example of a functional configuration of a coke oven wall surface state evaluation apparatus 500 (in the following description, “a coke oven wall surface state evaluation apparatus” is abbreviated as “wall surface state evaluation apparatus” as necessary). FIG. Note that the hardware of the wall surface state evaluation device 500 is, for example, a device such as a personal computer, which includes a CPU, ROM, RAM, HDD, image input / output board, and various interfaces.
The wall surface state evaluation apparatus 500 detects a V-shaped valley generated in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 and indexes the degree of damage to the furnace wall 14 caused by the V-shaped valley by using a rough skin index described later. The relationship between the index and the furnace wall friction coefficient is obtained. Further, when the rough surface index of the carbonization chamber 11 for which the state of the furnace wall 14 to be evaluated is obtained, the wall surface state evaluation apparatus 500 obtains the furnace wall friction coefficient from the relationship between the rough surface index and the furnace wall friction coefficient, and the obtained furnace wall The extrusion load is obtained from the friction coefficient.

壁面状態評価装置５００の具体的な機能を説明する前に、炭化室１１の炉壁１４に生じているＶ字谷（肌荒れ）が押出負荷に影響を与えていることを説明する。
図６は、押出負荷と操業日との関係の一例を示す図である。図６に示す押出負荷は実測値である。
図６に示す例では、１１月７日と８日に、炭化室１１の炉壁１４に生じている大きな陥没（この陥没は、複数の煉瓦にまたがるすり鉢状の煉瓦減肉で、その深さが５０ｍｍ程度ある）を溶射補修した。１１月７日以前において押出負荷が５０ｔｏｎｆ近くにまで大きくなるのは、この大きな陥没が原因である（両矢印Ａを参照）。補修後しばらくは、通常よりも石炭の装入量を少なくする軽装入でコークス炉を操業する。そのため、１１月１５日位までは、押出負荷が減少する（破線の丸Ｂを参照）。その後、軽装入を止めて通常通りの装入量で石炭を装入すると、押出負荷が上昇し、日数をかけて徐々に押出負荷が低下し、最終的に押出負荷が２５ｔｏｎｆ程度になった（両矢印Ｃを参照）。補修作業時に、炭化室１１を長期間空にすることで、Ｖ字谷に埋まっていたカーボンが消失し、カーボンに隠れていたＶ字谷が現れる。その後、操業を続けると、Ｖ字谷にカーボンが再び詰まり、Ｖ字谷が消失する。このようなＶ字谷の出現と消失によって、押出負荷が日数をかけて徐々に低下すると考えられる。このように、前述したＶ字谷に埋まるカーボンは、炭化室１１の壁面を平滑化する効果がある。そこで、以下の説明では、この「カーボン」を必要に応じて「平滑効果カーボン」と称する。尚、前述したＶ字谷の出現と消失は、壁面観察装置１００で炭化室１１の炉壁１４を観察することによって確認された。 Before describing the specific function of the wall surface state evaluation apparatus 500, it will be described that the V-shaped valley (skin roughness) generated in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 affects the extrusion load.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the extrusion load and the operation date. The extrusion load shown in FIG. 6 is an actual measurement value.
In the example shown in FIG. 6, on November 7th and 8th, a large depression occurred in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 (this depression is a mortar-shaped brick thinning across a plurality of bricks, and its depth Is about 50 mm). It is this large depression that causes the extrusion load to increase to near 50 tonf before November 7 (see double arrow A). For a while after the repair, the coke oven will be operated with a light charge that reduces the amount of coal charged than usual. Therefore, until November 15th, the extrusion load decreases (see broken line circle B). After that, when the light charge was stopped and the coal was charged at a normal charge amount, the extrusion load increased, the extrusion load gradually decreased over the days, and finally the extrusion load became about 25 tonf ( (See double arrow C). During the repair work, the carbon chamber 11 is emptied for a long time, so that the carbon buried in the V-shaped valley disappears and the V-shaped valley hidden in the carbon appears. Thereafter, when the operation is continued, carbon is clogged again in the V-shaped valley, and the V-shaped valley disappears. With the appearance and disappearance of such V-shaped valleys, it is considered that the extrusion load gradually decreases over days. Thus, the carbon buried in the V-shaped valley described above has an effect of smoothing the wall surface of the carbonization chamber 11. Therefore, in the following description, this “carbon” is referred to as “smooth effect carbon” as necessary. In addition, the appearance and disappearance of the V-shaped valley described above were confirmed by observing the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 with the wall surface observation device 100.

このような現象から、本発明者らは、以下の（Ａ）、（Ｂ）の結論に至った。
（Ａ）Ｖ字谷は局所的には微小であるので、１つのＶ字谷が押出負荷に与える影響は小さいが、Ｖ字谷は、炉壁１４全体或いは大面積で生じるので、炉壁１４全体で見た場合、押出負荷を大きくする要因になる。
（Ｂ）炉壁１４の大きな陥没やカーボンの付着による張り出しがなくても、操業条件等でＶ字谷を埋めている平滑効果カーボンが消失或いは減少すると、押出負荷が上昇する。
以上のように、炭化室１１の炉壁１４の肌荒れは押出負荷に影響を与えるので、炭化室１１の炉壁１４の肌荒れを定量的に評価できるようにする必要がある。そのために、本実施形態の壁面状態評価装置５００は、以下の機能を有する。尚、本実施形態では、大きな陥没やカーボンの付着による張り出しはなく、Ｖ字谷が点在している炭化室１１の炉壁１４を評価対象とした場合を例に挙げて説明する。 From such a phenomenon, the present inventors have reached the following conclusions (A) and (B).
(A) Since the V-shaped valley is locally small, the influence of one V-shaped valley on the extrusion load is small. However, since the V-shaped valley occurs in the entire furnace wall 14 or in a large area, the furnace wall 14 When viewed as a whole, it becomes a factor to increase the extrusion load.
(B) Even if there is no large depression of the furnace wall 14 or overhang due to carbon adhesion, if the smooth effect carbon filling the V-shaped valley disappears or decreases due to operating conditions or the like, the extrusion load increases.
As described above, since the rough surface of the furnace wall 14 in the carbonization chamber 11 affects the extrusion load, it is necessary to quantitatively evaluate the rough surface of the furnace wall 14 in the carbonization chamber 11. Therefore, the wall surface state evaluation apparatus 500 of this embodiment has the following functions. In the present embodiment, the case where the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 in which there is no large depression or carbon adhesion and is dotted with V-shaped valleys is an evaluation target will be described as an example.

［壁面画像取得部５０１］
壁面画像取得部５０１は、壁面観察装置１００に設けられた右壁面用メモリ領域又は左壁面用メモリ領域に記憶されている画像データを取得する。例えば、壁面画像取得部５０１は、右壁面用メモリ領域に記憶されている「炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒ」の画像データを読み出し、後述するようにして炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒの肌荒れ指数が算出された後に、左壁面用メモリ領域に記憶されている「炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌ」の画像データを読み出すようにする。そして、壁面画像取得部５０１は、取得した画像データと、当該画像データによって表される炭化室１１の炉壁１４の識別情報とを相互に関連付けて記憶する。尚、前述したように、この画像データは、炭化室１１の炉壁１４の画像に、レーザスポット４２の画像が重畳されたものである。
壁面画像取得部５０１は、例えば、通信インターフェースが、壁面観察装置１００に記憶されている画像データを受信し、ＣＰＵが、コンピュータプログラムに従って、受信された画像データをＨＤＤ等に記憶することにより実現できる。 [Wall surface image acquisition unit 501]
The wall surface image acquisition unit 501 acquires image data stored in a right wall surface memory area or a left wall surface memory area provided in the wall surface observation apparatus 100. For example, the wall surface image acquisition unit 501 reads the image data of “the furnace wall 14R on the right side of the carbonization chamber 11” stored in the memory area for the right wall surface, and the furnace wall 14R on the right side of the carbonization chamber 11 as described later. After the rough skin index is calculated, the image data of “the left furnace wall 14L of the carbonization chamber 11” stored in the left wall memory area is read out. The wall surface image acquisition unit 501 stores the acquired image data and the identification information of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 represented by the image data in association with each other. As described above, this image data is obtained by superimposing the image of the laser spot 42 on the image of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11.
The wall surface image acquisition unit 501 can be realized, for example, when the communication interface receives image data stored in the wall surface observation apparatus 100 and the CPU stores the received image data in an HDD or the like according to a computer program. .

［ラインデータ読み出し部５０２］
ラインデータ読み出し部５０２は、壁面観察装置１００に設けられた右壁面用メモリ領域又は左壁面用メモリ領域に記憶されている画像データを順次読み出す。前述したように、壁面観察装置１００は、炭化室１１の奥行方向に動きながら炉壁１４の画像を得るので、レーザスポット４２の画像は、炭化室１１の奥行方向に延びる線分として見える。ラインデータ読み出し部５０２は、このようなレーザスポット４２の画像が壁面１４の画像に重畳された画像データから、輝度が最も高い位置（ピーク位置）を特定することにより、レーザスポット４２を、炭化室１１の奥行方向（ＰＳ側からＣＳ側に向かう方向）に追跡する。前述したように本実施形態では、４４個（１１個×４セット）のレーザスポット４２が得られるので、レーザスポット４２の追跡結果が、４４個得られることになる。 [Line data reading unit 502]
The line data reading unit 502 sequentially reads image data stored in a right wall surface memory area or a left wall surface memory area provided in the wall surface observation apparatus 100. As described above, since the wall surface observation apparatus 100 obtains an image of the furnace wall 14 while moving in the depth direction of the carbonization chamber 11, the image of the laser spot 42 appears as a line segment extending in the depth direction of the carbonization chamber 11. The line data reading unit 502 specifies the position (peak position) having the highest luminance from the image data in which the image of the laser spot 42 is superimposed on the image of the wall surface 14, thereby causing the laser spot 42 to be changed into the carbonization chamber. 11 in the depth direction (direction from PS side to CS side). As described above, in the present embodiment, 44 (11 × 4 sets) laser spots 42 are obtained, and 44 tracking results of the laser spots 42 are obtained.

図７は、レーザスポット４２の画像が重畳された炉壁１４の画像の一例を示す図（写真）である。図７では、炭化室１１の炉壁１４の一部のみを示している。図７において、レーザスポット４２の線分７０１は、炭化室１１の高さ方向（図７の上下方向）におけるレーザスポット４２の位置と、炭化室１１の奥行方向（図７の横方向）の位置とをパラメータとする曲線となる。前述したようにレーザスポット４２の線分７０１は、炭化室１１の炉壁１４に凹凸部が存在していると、炭化室１１の高さ方向において上下にシフトする。したがって、レーザスポット４２の線分７０１を追跡することにより、炭化室１１の炉壁１４全体に亘って凹凸量を検出することができる。例えば、図７において、レーザスポット４２の線分７０１ｃでは、Ｖ字状になっている箇所７０２ａ〜７０２ｆがＶ字谷の発生箇所となっている。尚、炭化室１１の右側の炉壁１４Ｒについてレーザスポット４２の追跡結果７０１を得る場合、ラインデータ読み出し部５０２は、右壁面用メモリ領域に記憶されている画像データを読み出す。一方、炭化室１１の左側の炉壁１４Ｌについてレーザスポット４２の追跡結果７０１を得る場合、ラインデータ読み出し部５０２は、左壁面用メモリ領域に記憶されている画像データを読み出す。   FIG. 7 is a diagram (photograph) showing an example of the image of the furnace wall 14 on which the image of the laser spot 42 is superimposed. In FIG. 7, only a part of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 is shown. In FIG. 7, a line segment 701 of the laser spot 42 indicates the position of the laser spot 42 in the height direction of the carbonization chamber 11 (vertical direction in FIG. 7) and the position in the depth direction of the carbonization chamber 11 (lateral direction in FIG. 7). It becomes a curve with and as parameters. As described above, the line segment 701 of the laser spot 42 shifts up and down in the height direction of the carbonization chamber 11 if there is an uneven portion on the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11. Therefore, by tracing the line segment 701 of the laser spot 42, the unevenness amount can be detected over the entire furnace wall 14 of the carbonization chamber 11. For example, in FIG. 7, in a line segment 701c of the laser spot 42, V-shaped portions 702a to 702f are V-shaped valleys. When the tracking result 701 of the laser spot 42 is obtained for the furnace wall 14R on the right side of the carbonization chamber 11, the line data reading unit 502 reads the image data stored in the right wall surface memory area. On the other hand, when obtaining the tracking result 701 of the laser spot 42 for the furnace wall 14L on the left side of the carbonization chamber 11, the line data reading unit 502 reads the image data stored in the left wall surface memory area.

図８は、レーザスポット４２の追跡結果から得られたＶ字谷の局所凹凸プロフィールの一例を示す図である。図８に示す局所凹凸プロフィールは、Ｖ字谷の深さと炉壁１４の壁面方向の位置との関係を示すものである。
図８に示すように、Ｖ字谷には、様々な深さのものがあるが、その形状は概ね相似形（Ｖ字状）であることが分かる。尚、本発明者らは、Ｖ字谷の「壁面表面における開口部の幅（図８の深さが０ｍｍにおける「炉壁１４の壁面方向の位置」の両端の間の長さ）」は、１００ｍｍ以下であることを確認している。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a local unevenness profile of a V-shaped valley obtained from the tracking result of the laser spot 42. The local uneven | corrugated profile shown in FIG. 8 shows the relationship between the depth of a V-shaped valley, and the position of the wall surface direction of the furnace wall 14. As shown in FIG.
As shown in FIG. 8, there are V-shaped valleys of various depths, but it can be seen that the shape is generally similar (V-shaped). In addition, the inventors of the V-shaped valley “the width of the opening on the wall surface (the length between both ends of the“ position in the wall surface direction of the furnace wall 14 ”when the depth in FIG. 8 is 0 mm)” It is confirmed that it is 100 mm or less.

ラインデータ読み出し部５０２は、４４個のレーザスポット４２の追跡結果を、炭化室１１の高さ方向において下から順番に１つずつ読み出し、当該レーザスポット４２の追跡結果から、炭化室１１の奥行方向の各位置における炉壁１４の凹凸量を示す凹凸プロフィールを求める。このように本実施形態では、４４個の凹凸プロフィールが得られる。尚、炉壁１４の凹凸量は、レーザ光の出射角度、ラインＣＣＤカメラの視野角・視野サイズといった幾何学的条件から、三角測量の原理で求めることができる。
ラインデータ読み出し部５０２は、例えば、ＣＰＵが、ＨＤＤ等から、炭化室１１の炉壁１４の画像データを、炭化室１１の高さ方向で下のものから順番に１つずつ読み出して、レーザスポット４２の線分を検出し、検出したレーザスポット４２の線分に基づいて、炭化室１１の奥行方向の各位置における炉壁１４の凹凸量を導出して凹凸プロフィールを生成し、生成した凹凸プロフィールの情報をＲＡＭ等に記憶することによって実現できる。 The line data reading unit 502 reads the tracking results of the 44 laser spots 42 one by one in order from the bottom in the height direction of the carbonization chamber 11, and the depth direction of the carbonization chamber 11 from the tracking results of the laser spot 42. The uneven | corrugated profile which shows the uneven | corrugated amount of the furnace wall 14 in each position of this is calculated | required. Thus, in this embodiment, 44 uneven | corrugated profiles are obtained. The unevenness amount of the furnace wall 14 can be obtained by the principle of triangulation from the geometric conditions such as the emission angle of the laser beam and the viewing angle / viewing size of the line CCD camera.
In the line data reading unit 502, for example, the CPU reads image data of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 one by one in order from the bottom in the height direction of the carbonization chamber 11 from the HDD or the like. 42 is detected, and the unevenness profile of the furnace wall 14 is derived at each position in the depth direction of the carbonization chamber 11 based on the detected line segment of the laser spot 42 to generate the unevenness profile. This information can be realized by storing the information in a RAM or the like.

［低周波成分抽出部５０３］
壁面観察装置１００は、炭化室１１の壁面１４の観察に際し、比較的低い空間周波数で揺れながら炭化室１１の奥行方向を移動する。壁面観察装置１００は、図１に示すように、その片側を支持して１５ｍコークス炉内に挿入するので、このような揺れが生じる。そうすると、レーザスポット４２の追跡結果も、当該空間周波数に応じて、炭化室１１の高さ方向に対応する軸方向で上下に振動し、これにより、凹凸プロフィールも、凹凸量に対応する軸方向で上下に振動する。図９は、凹凸量に対応する軸方向で上下に振動する凹凸プロフィール９００の一例を示す図である。図９は、実測値の一部分を示している。
図９において、壁面観察装置１００が揺れずに炭化室１１の奥行方向を移動する場合には、基準位置（凹凸プロフィール９００において凹凸が存在しない部位に対応する深さ方向の位置）は、図９の縦軸（「凹凸量」の軸）の値が０ｍｍの位置になる。しかしながら、図９に示す例においては、壁面観察装置１００が揺れながら炭化室１１の奥行方向を移動することによって、基準位置は、−４ｍｍ付近と−２ｍｍ付近に位置している。このような基準位置の変位の空間周波数は、Ｖ字谷に対応する部分９０１ａ〜９０１ｄの空間周波数に比べて十分に低い。そこで、本実施形態では、低周波成分抽出部５０３は、凹凸プロフィール９００から、この基準位置の変位の部分を抽出するようにしている。 [Low frequency component extraction unit 503]
When observing the wall surface 14 of the carbonization chamber 11, the wall surface observation device 100 moves in the depth direction of the carbonization chamber 11 while shaking at a relatively low spatial frequency. As shown in FIG. 1, the wall surface observation apparatus 100 supports one side of the wall surface observation apparatus 100 and inserts it into a 15 m coke oven. Then, the tracking result of the laser spot 42 also oscillates up and down in the axial direction corresponding to the height direction of the carbonization chamber 11 according to the spatial frequency, whereby the uneven profile also changes in the axial direction corresponding to the amount of unevenness. Vibrates up and down. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an uneven profile 900 that vibrates up and down in the axial direction corresponding to the unevenness amount. FIG. 9 shows a part of the actual measurement value.
In FIG. 9, when the wall surface observation apparatus 100 moves in the depth direction of the carbonization chamber 11 without shaking, the reference position (the position in the depth direction corresponding to the portion where the unevenness in the uneven profile 900 does not exist) is as shown in FIG. The value of the vertical axis (axis of “unevenness”) is 0 mm. However, in the example shown in FIG. 9, the reference position is located in the vicinity of −4 mm and −2 mm by moving the depth direction of the carbonization chamber 11 while the wall surface observation device 100 is shaking. The spatial frequency of the displacement of the reference position is sufficiently lower than the spatial frequency of the portions 901a to 901d corresponding to the V-shaped valley. Therefore, in the present embodiment, the low frequency component extraction unit 503 extracts the displacement portion of the reference position from the uneven profile 900.

具体的に本実施形態では、低周波成分抽出部５０３は、ラインデータ読み出し部５０２で得られた凹凸プロフィール９００から中央値フィルタ処理を実施することにより、基準位置の変位の部分を抽出する。
例えば、低周波成分抽出部５０３は、ＰＳの端から炭化室の奥行方向に４ｍｍピッチで、凹凸プロフィール９００の値（凹凸量）を５０点抽出する。次に、低周波成分抽出部５０３は、抽出した凹凸プロフィール９００の値を大きいもの（又は小さいもの）から順に並べ、２５番目に大きい値を中央値として抽出する。このような中央値の抽出を、ＣＳ方向に１画素ずつ画素をずらしながら行う。例えば、ＰＳの端から炭化室の奥行方向に４ｍｍピッチで、凹凸プロフィール９００の値を５０点抽出した場合、次は、ＰＳの端よりも１画素ＣＳ側に移動した位置から炭化室の奥行方向に４ｍｍピッチで、凹凸プロフィール９００の値を５０点抽出する。低周波成分抽出部５０３は、このようにして得られた中央値をＰＳ側からＣＳ側まで並べたデータセットである中央値データ（基準位置の変位の部分のデータ）を生成する。尚、本実施形態では、５０点の中央値フィルタ処理により凹凸プロフィール９００の低周波成分を抽出したが、必要なデータ点数は、壁面観察装置１００の揺れの低周波周波数とサンプリングピッチとに応じて決定されるものであるため、５０点には限定されない。
低周波成分抽出部５０３は、４４個の凹凸プロフィール９００のそれぞれから、以上のような中央値データを生成する。すなわち、本実施形態では、４４セットの中央値データが生成される。
低周波成分抽出部５０３は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、凹凸プロフィール９００のデータを読み出して、前述したようにして中央値データを生成し、生成した中央値データの情報をＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。 Specifically, in the present embodiment, the low-frequency component extraction unit 503 extracts a displacement portion of the reference position by performing a median filtering process from the uneven profile 900 obtained by the line data reading unit 502.
For example, the low frequency component extraction unit 503 extracts 50 values (unevenness amount) of the unevenness profile 900 at a pitch of 4 mm from the end of the PS in the depth direction of the carbonization chamber. Next, the low-frequency component extraction unit 503 arranges the extracted unevenness profile 900 values in order from the largest (or smallest), and extracts the 25th largest value as the median. Such median extraction is performed while shifting the pixels by one pixel in the CS direction. For example, when 50 values of the concavo-convex profile 900 are extracted at a pitch of 4 mm from the end of the PS in the depth direction of the coking chamber, the next is the depth direction of the coking chamber from the position moved to one pixel CS side from the end of the PS. 50 values of the uneven profile 900 are extracted at a pitch of 4 mm. The low-frequency component extraction unit 503 generates median data (data on the displacement portion of the reference position) that is a data set in which the medians obtained in this way are arranged from the PS side to the CS side. In this embodiment, the low-frequency component of the concavo-convex profile 900 is extracted by 50-point median filtering, but the required number of data points depends on the low-frequency frequency and sampling pitch of the wall surface observation apparatus 100. Since it is determined, it is not limited to 50 points.
The low frequency component extraction unit 503 generates the median data as described above from each of the 44 uneven profiles 900. That is, in this embodiment, 44 sets of median data are generated.
In the low-frequency component extraction unit 503, for example, the CPU reads out the data of the concavo-convex profile 900 from the RAM or the like, generates the median data as described above, and stores the generated median data information in the RAM or the like. This can be achieved.

［高周波成分抽出部５０４］
高周波成分抽出部５０４は、基準位置の変位の部分が除去された凹凸プロフィールを抽出する。そのために、本実施形態では、高周波成分抽出部５０４は、ラインデータ読み出し部５０２で得られた凹凸プロフィール９００と、低周波成分抽出部５０３で得られた中央値データとの差分を取る。これにより、基準位置が揃った凹凸プロフィールが得られる。
高周波成分抽出部５０４は、４４個の凹凸プロフィール９００と、当該凹凸プロフィール９００に対応する中央値データとの差分をそれぞれ算出して、基準位置が揃った凹凸プロフィールを生成する。すなわち、本実施形態では、基準位置が揃った凹凸プロフィールが４４個生成される。
高周波成分抽出部５０４は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、凹凸プロフィール９００の情報と、中央値データの情報とを読み出し、これらの差分をとることにより基準位置が揃った凹凸プロフィールを生成し、その情報をＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。 [High-frequency component extraction unit 504]
The high-frequency component extraction unit 504 extracts the concavo-convex profile from which the displacement portion of the reference position has been removed. Therefore, in the present embodiment, the high frequency component extraction unit 504 takes a difference between the uneven profile 900 obtained by the line data reading unit 502 and the median value data obtained by the low frequency component extraction unit 503. Thereby, the uneven | corrugated profile with which the reference position was equal is obtained.
The high frequency component extraction unit 504 calculates the difference between the 44 uneven profiles 900 and the median data corresponding to the uneven profiles 900, and generates an uneven profile with the same reference position. That is, in the present embodiment, 44 uneven profiles having the same reference position are generated.
In the high frequency component extraction unit 504, for example, the CPU reads out the information of the uneven profile 900 and the information of the median data from the RAM or the like, and generates the uneven profile with the reference position aligned by taking the difference between them. This can be realized by storing the information in a RAM or the like.

［区間最小値導出部５０５］
区間最小値導出部５０５は、基準位置が揃った凹凸プロフィールを、炭化室の奥行方向において１００ｍｍピッチで分割し、分割した各区間において、当該凹凸プロフィールの値（凹凸量）の最小値（凹凸プロフィールが示す凹部のうち深さが最も深い凹部である最凹部の深さ）を抽出する。本実施形態では、４ｍｍピッチで画像データを得ているので、２５点の値（凹凸量）の中の最小値が選択されることになる。
区間最小値導出部５０５は、４４個の「基準位置が揃った凹凸プロフィール」の全てについて、以上のような最小値を抽出する処理を行う。すなわち、本実施形態では、炭化室１１の奥行方向の長さが１５ｍであるので、基準位置が揃った凹凸プロフィールの各区間における最小値が、炭化室１１の奥行方向に１５０個、炭化室１１の高さ方向に４４個得られる（すなわち、基準位置が揃った凹凸プロフィールの各区間における最小値が、４４×１５０個得られる）。 [Section Minimum Value Deriving Unit 505]
The section minimum value deriving unit 505 divides the uneven profile with the reference position aligned at a pitch of 100 mm in the depth direction of the carbonization chamber, and the minimum value (uneven profile) of the uneven profile value (unevenness profile) in each divided section. (The depth of the deepest concave portion, which is the deepest concave portion) among the concave portions indicated by. In the present embodiment, since image data is obtained at a pitch of 4 mm, the minimum value among 25 values (unevenness amount) is selected.
The section minimum value deriving unit 505 performs a process of extracting the minimum value as described above for all 44 “concave / convex profiles having the same reference position”. That is, in this embodiment, since the length of the coking chamber 11 in the depth direction is 15 m, the minimum value in each section of the uneven profile with the reference position aligned is 150 in the depth direction of the coking chamber 11, and the coking chamber 11. 44 are obtained in the height direction (that is, 44 × 150 minimum values are obtained in each section of the concavo-convex profile in which the reference positions are aligned).

ここで、基準位置が揃った凹凸プロフィールの最小値を求める区間の「炭化室１１の奥行方向の長さ」を１００ｍｍとした理由について説明する。
本発明者らは、壁面観察装置１００により炭化室１１の炉壁１４を観察した結果、炭化室１１の奥行方向におけるＶ字谷の発生位置の多くは、耐火煉瓦の「高さ方向に沿った目地」のある位置の近くであることを確認した。また、耐火煉瓦は、千鳥配列に組積されている（図７を参照）。よって、炭化室１１の奥行方向におけるＶ字谷の発生位置の多くは、耐火煉瓦の「炭化室１１の奥行方向における『両端部』と『中央部』」になる。よって、１つの区間に、複数のＶ字谷が含まれないように、基準位置が揃った凹凸プロフィールの最小値を求める区間の「炭化室１１の奥行方向の長さ」を、耐火煉瓦の「炭化室１１の奥行方向における長さ」の半分以下にする必要がある。ここで、本実施形態の炭化室１１の炉壁１４を構成する耐火煉瓦の「炭化室１１の奥行方向における長さ」は３００ｍｍであるので、基準位置が揃った凹凸プロフィールの最小値を求める区間の「炭化室１１の奥行方向の長さ」を１５０ｍｍ以下にする必要がある。 Here, the reason why the “length in the depth direction of the carbonization chamber 11” of the section for obtaining the minimum value of the uneven profile having the same reference position is set to 100 mm will be described.
As a result of observing the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 with the wall surface observation device 100, the present inventors found that most of the V-shaped valley generation positions in the depth direction of the carbonization chamber 11 were along the “height direction of the refractory brick”. It was confirmed that it was near the position where “joint” was located. Moreover, the refractory bricks are stacked in a staggered arrangement (see FIG. 7). Therefore, most of the occurrence positions of the V-shaped valleys in the depth direction of the carbonization chamber 11 are “both ends” and “center” in the depth direction of the carbonization chamber 11 of the refractory brick. Therefore, the “length in the depth direction of the carbonization chamber 11” of the section for obtaining the minimum value of the uneven profile with the reference position aligned so that a plurality of V-shaped valleys are not included in one section is represented by “ It is necessary to make it half or less of the “length in the depth direction of the carbonization chamber 11”. Here, since the “length in the depth direction of the carbonization chamber 11” of the refractory brick constituting the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 of the present embodiment is 300 mm, the interval for obtaining the minimum value of the uneven profile with the reference position aligned. The “length of the carbonization chamber 11 in the depth direction” needs to be 150 mm or less.

ただし、前述した位置以外にもＶ字谷が発生する虞がある。よって、１つの区間に、複数のＶ字谷が含まれないようにするという観点からすると、基準位置が揃った凹凸プロフィールの最小値を求める区間の「炭化室１１の奥行方向の長さ」は短いほうが好ましい。しかしながら、この長さを短くしすぎると、１つの区間に、Ｖ字谷が１つも含まれなくなり、ノイズをＶ字谷として抽出してしまう虞がある。よって、この長さは、１つのＶ字谷の「壁面表面における開口部の幅」として想定される値の最大値よりも大きく、且つ、耐火煉瓦の「炭化室１１の奥行方向における長さ」の半分よりも小さくするのが好ましい。前述したように、Ｖ字谷の「壁面表面における開口部の幅は、１００ｍｍ以下であることを確認している。以上のような理由から、本実施形態では、基準位置が揃った凹凸プロフィールの最小値を求める区間の「炭化室１１の奥行方向の長さ」を１００ｍｍとした。ただし、この長さは１００ｍｍに限定されるものではない。   However, there is a possibility that V-shaped valleys may occur in addition to the positions described above. Therefore, from the viewpoint of preventing a plurality of V-shaped valleys from being included in one section, the “length in the depth direction of the carbonization chamber 11” of the section for obtaining the minimum value of the uneven profile with the reference position aligned is Shorter is preferred. However, if this length is too short, no single V-shaped valley is included in one section, and noise may be extracted as a V-shaped valley. Therefore, this length is larger than the maximum value assumed as the “width of the opening on the wall surface” of one V-shaped valley, and the “length in the depth direction of the carbonization chamber 11” of the refractory bricks. It is preferable to make it smaller than half. As described above, “the width of the opening on the wall surface of the V-shaped valley has been confirmed to be 100 mm or less. For the reasons described above, in the present embodiment, the uneven profile with the reference position aligned. The “length of the carbonization chamber 11 in the depth direction” in the section for obtaining the minimum value was set to 100 mm. However, this length is not limited to 100 mm.

区間最小値導出部５０５は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、基準位置が揃った凹凸プロフィールの情報を読み出して、前述したようにして、各区間における当該凹凸プロフィールの値（凹凸量）の最小値を抽出し、抽出した最小値の情報をＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。   In the section minimum value deriving unit 505, for example, the CPU reads out the information of the uneven profile with the reference position aligned from the RAM or the like, and, as described above, the minimum value of the uneven profile (uneven amount) in each section. This can be realized by extracting a value and storing the extracted minimum value information in a RAM or the like.

［区間最小値マトリックス生成部５０６］
区間最小値マトリックス生成部５０６は、基準位置が揃った凹凸プロフィールの各区間の最小値から、区間最小値マトリックスを生成する。
図１０は、区間最小値マトリックスの一例を概念的に示す図である。尚、ここでは、炭化室１１の奥行方向（ＰＳからＣＳまで）の長さをＬ［ｍ］とし、炭化室１１の高さをｈ［ｍ］と表記する。
図１０に示すように、区間最小値マトリックス１０００は、基準位置が揃った凹凸プロフィールの値（凹凸量）の各区間の最小値を、当該区間に対応する位置に与えたものである。前述したように、本実施形態では、基準位置が揃った凹凸プロフィールの各区間の最小値が、４４×１５０個得られるので、４４行、１５０列のマトリックス状に値が得られる。尚、前述したように、本実施形態では、区間の「炭化室１１の奥行方向の長さ」を１００ｍｍとした。また、本実施形態の炭化室１１の炉壁１４を構成する耐火煉瓦の「炭化室１１の高さ方向における長さ」は１３０ｍｍであり、凹凸プロフィールの元になるレーザスポット４２の間隔も、それに合わせて１３０ｍｍ間隔としている。よって、区間最小値マトリックス１０００の値の、炭化室１１の奥行方向におけるピッチは、１００ｍｍであり、高さ方向におけるピッチは１３０ｍｍである。 [Section Minimum Value Matrix Generation Unit 506]
The section minimum value matrix generation unit 506 generates a section minimum value matrix from the minimum values of the sections of the concavo-convex profile in which the reference positions are aligned.
FIG. 10 is a diagram conceptually illustrating an example of the section minimum value matrix. Here, the length of the carbonization chamber 11 in the depth direction (from PS to CS) is denoted by L [m], and the height of the carbonization chamber 11 is denoted by h [m].
As shown in FIG. 10, the section minimum value matrix 1000 is obtained by giving the minimum value of each section of the uneven profile value (unevenness amount) having the same reference position to the position corresponding to the section. As described above, in the present embodiment, 44 × 150 minimum values are obtained for each section of the concavo-convex profile in which the reference positions are aligned, and thus values are obtained in a matrix of 44 rows and 150 columns. As described above, in this embodiment, the “length of the carbonization chamber 11 in the depth direction” of the section is set to 100 mm. In addition, the “length in the height direction of the carbonization chamber 11” of the refractory brick constituting the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 of the present embodiment is 130 mm, and the interval between the laser spots 42 that is the basis of the uneven profile is In total, the interval is 130 mm. Therefore, the pitch of the value of the section minimum value matrix 1000 in the depth direction of the carbonization chamber 11 is 100 mm, and the pitch in the height direction is 130 mm.

区間最小値マトリックス生成部５０６は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、基準位置が揃った凹凸プロフィールの各区間における値（凹凸量）を読み出して、前述したようにして区間最小値マトリックス１０００を生成し、生成した区間最小値マトリックス１０００の情報をＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。   In the section minimum value matrix generation unit 506, for example, the CPU reads the values (unevenness amount) of each section of the uneven profile with the reference position aligned from the RAM or the like, and generates the section minimum value matrix 1000 as described above. The information of the generated section minimum value matrix 1000 is stored in a RAM or the like.

［肌荒れ指数導出部５０７］
肌荒れ指数導出部５０７は、区間最小値マトリックス１０００の要素ｍ（基準位置が揃った凹凸プロフィールの値の各区間の最小値）の平均値を算出する。肌荒れ指数導出部５０７は、算出した平均値を、当該平均値の算出対象である「炭化室１１の炉壁１４」の識別情報と相互に関連付けて、肌荒れ指数記憶部５０８に記憶する。本実施形態では、この平均値を、炭化室１１の炉壁１４の肌荒れを示す指標である肌荒れ指数と定義する。
肌荒れ指数導出部５０７は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、区間最小値マトリックス１０００の情報を読み出して、前述したようにして肌荒れ指数を算出し、算出した肌荒れ指数の情報を、ＨＤＤ等に記憶することによって実現できる。また、肌荒れ指数記憶部５０８は、例えば、当該ＨＤＤ等を用いることにより実現できる。
尚、本実施形態では、肌荒れ指数導出部５０７は、後述するように、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数との関係を求めるために肌荒れ指数を求める場合と（肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１〜肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３の説明を参照）、炭化室１１の炉壁１４の肌荒れを評価するために肌荒れ指数を求める場合（炉壁摩擦係数導出部５１５の説明を参照）とがある。 [Skin Roughness Index Deriving Unit 507]
The skin roughness index deriving unit 507 calculates an average value of the elements m of the section minimum value matrix 1000 (the minimum value of each section of the uneven profile values having the same reference position). The rough skin index deriving unit 507 stores the calculated average value in the rough skin index storage unit 508 in association with the identification information of “the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11” which is the calculation target of the average value. In the present embodiment, this average value is defined as a skin roughness index that is an index indicating the skin roughness of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11.
In the rough skin index deriving unit 507, for example, the CPU reads the information of the section minimum value matrix 1000 from the RAM or the like, calculates the rough skin index as described above, and stores the calculated rough skin index information in the HDD or the like. It can be realized by doing. The rough skin index storage unit 508 can be realized by using, for example, the HDD.
In this embodiment, as will be described later, the rough skin index deriving unit 507 obtains the rough skin index in order to obtain the relationship between the rough skin index and the furnace wall friction coefficient (the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511- (Refer to description of skin roughness index-furnace wall friction coefficient relationship deriving unit 513), when obtaining a rough surface index to evaluate the roughness of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 (see description of furnace wall friction coefficient deriving unit 515) There is.

［肌荒れ指数表示部５０９］
肌荒れ指数表示部５０９は、肌荒れ指数の情報と、当該肌荒れ指数の導出対象である「炭化室１１の炉壁１４」の情報とを、液晶ディスプレイ等の表示装置に表示させる。
肌荒れ指数表示部５０９は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、肌荒れ指数のデータを読み出して、表示データを生成し、生成した表示データを、インターフェースを介して表示装置に送信することにより実現できる。 [Skin Roughness Index Display 509]
The rough skin index display unit 509 displays information on the rough skin index and information on the “furnace wall 14 of the carbonization chamber 11” from which the rough skin index is derived on a display device such as a liquid crystal display.
The skin roughness index display unit 509 can be realized by, for example, the CPU reading the data of the skin roughness index from the RAM or the like, generating display data, and transmitting the generated display data to the display device via the interface.

［押出負荷取得部５１０］
押出負荷取得部５１０は、２つの炭化室１１における押出負荷の実測値を取得する。本実施形態では、押出負荷取得部５１０は、Ｖ字谷が少ない比較的新しい炭化室１１における押出負荷の実測値と、数十年稼働していて、Ｖ字谷における平滑効果カーボンの消失が顕著な炭化室１１における押出負荷の実測値を取得する。このようにすれば、大きく異なる２つの押出負荷の実測値を得ることができるので好ましい。尚、炭化室１１における押出負荷の実測値の取得数は、２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。ただし、異なる炭化室１１における押出負荷の実測値を取得する。また、複数の煉瓦にまたがる領域に煉瓦減肉による陥没やカーボン付着による張り出しが生じるといった別の形態の炉壁損傷が混在しない炭化室１１を選ぶ。
図１１は、肌荒れが生じていない炭化室１１の炉壁１４の様子の一例をレーザスポット４２の線分と共に示す図（写真）である。また、図１２は、肌荒れが著しい炭化室１１の炉壁１４の様子の一例をレーザスポット４２の線分と共に示す図（写真）である。また、図１３は、平滑効果カーボンがＶ字谷に埋まることにより壁面が平滑化されている炭化室１１の炉壁１４の様子の一例をレーザスポット４２の線分と共に示す図（写真）である。
本実施形態では、押出負荷取得部５１０は、図１１に示すような状態の炭化室１１の押出負荷の実測値と、図１２に示すような状態の炭化室１１の押出負荷の実測値とを取得する。ただし、例えば、これらに加えて、又は、例えば、図１１に示すような状態の炭化室１１の押出負荷の実測値に代えて、図１３に示すような状態の炭化室１１の押出負荷の実測値を取得するようにしてもよい。 [Extrusion load acquisition unit 510]
The extrusion load acquisition unit 510 acquires actual measurement values of the extrusion loads in the two carbonization chambers 11. In the present embodiment, the extrusion load acquisition unit 510 has been operating for several decades with the measured value of the extrusion load in the relatively new carbonization chamber 11 with few V-shaped valleys, and the disappearance of the smooth effect carbon in the V-shaped valleys is significant. An actual measurement value of the extrusion load in the carbonizing chamber 11 is acquired. This is preferable because actually measured values of two greatly different extrusion loads can be obtained. In addition, the acquisition number of the actual value of the extrusion load in the carbonization chamber 11 is not limited to two, and may be three or more. However, actual measurement values of extrusion loads in different carbonization chambers 11 are acquired. Further, a carbonization chamber 11 is selected in which another form of furnace wall damage such as depression due to brick thinning or overhang due to carbon adhesion occurs in an area extending over a plurality of bricks.
FIG. 11 is a diagram (photograph) showing an example of the state of the furnace wall 14 of the carbonizing chamber 11 where the rough skin is not generated, along with the line segment of the laser spot 42. FIG. 12 is a diagram (photograph) showing an example of the state of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 with remarkable skin roughness along with the line segment of the laser spot 42. FIG. 13 is a diagram (photograph) showing an example of the state of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 in which the wall surface is smoothed by the smooth effect carbon being buried in the V-shaped valley together with the line segment of the laser spot 42. .
In the present embodiment, the extrusion load acquisition unit 510 obtains the actual measurement value of the extrusion chamber 11 in the state shown in FIG. 11 and the actual measurement value of the extrusion chamber 11 in the state shown in FIG. get. However, in addition to these, for example, instead of the actual measurement value of the extrusion load of the carbonization chamber 11 in the state shown in FIG. 11, the actual measurement of the extrusion load of the carbonization chamber 11 in the state shown in FIG. 13. You may make it acquire a value.

押出負荷取得部５１０は、例えば、ＣＰＵが、オペレータによるユーザインターフェースの操作に基づいて押出負荷の実測値を入力したり、外部装置から通視認ターフェースを介して押出負荷の実測値を入力したり、可搬型の記憶媒体から押出負荷の実測値を読み出したりして、押出負荷の実測値を取得し、その押出負荷の実測値の情報と、当該押出負荷の測定対象となる炭化室１１を識別する情報とを相互に関連付けてＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。   In the extrusion load acquisition unit 510, for example, the CPU inputs the actual value of the extrusion load based on the operation of the user interface by the operator, or inputs the actual value of the extrusion load from the external device via the visual recognition interface. The actual value of the extrusion load is read out from the portable storage medium, the actual value of the extrusion load is acquired, and the information on the actual value of the extrusion load and the carbonization chamber 11 that is the measurement target of the extrusion load are identified. This can be realized by correlating information to be stored in a RAM or the like.

［肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１］
肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１は、押出負荷取得部５１０により、２つの炭化室１１における押出負荷の実測値が取得されると、当該２つの炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数を肌荒れ指数記憶部５０８から読み出す。そして、肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１は、２つの炭化室１１における押出負荷の実測値と、当該２つの炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数とから、押出負荷と肌荒れ指数との関係を導出する。
図１４は、押出負荷と肌荒れ指数との関係の一例を示す図である。図１４において、図１１に示した、Ｖ字谷が少ない比較的新しい炭化室１１の押出負荷の実績値は７．５ｔｏｎｆであり、肌荒れ指数は０．７７ｍｍであった。一方、図１２に示した、肌荒れが著しい炭化室１１の押出負荷の実績値は１７ｔｏｎｆであり、肌荒れ指数は３．５４ｍｍであった。本実施形態では、押出負荷と肌荒れ指数との関係は、これらの点を結ぶ直線で表されるものとする。
肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、２つの炭化室１１の押出負荷の実測値の情報を読み出すと共に、ＨＤＤ等から、当該２つの炭化室１１の肌荒れ指数の情報を読み出して、前述したようにして、押出負荷と肌荒れ指数との関係を導出し、導出した関係を示す情報を、ＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。尚、３つ以上の炭化室１１における押出負荷の実測値が取得された場合には、押出負荷と肌荒れ指数との関係を、直線ではなく曲線で表すこともできる。 [Skin Roughness Index-Extrusion Load Relationship Deriving Unit 511]
When the actual value of the extrusion load in the two carbonization chambers 11 is acquired by the extrusion load acquisition unit 510, the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511 roughens the rough skin index of the furnace wall 14 of the two carbonization chambers 11. Reading from the exponent storage unit 508. Then, the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511 has a relationship between the extrusion load and the rough skin index from the actually measured values of the extrusion loads in the two carbonization chambers 11 and the rough skin index of the furnace wall 14 of the two carbonization chambers 11. Is derived.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the relationship between the extrusion load and the rough skin index. In FIG. 14, the actual value of the extrusion load of the relatively new carbonization chamber 11 with few V-shaped valleys shown in FIG. 11 was 7.5 tonf, and the rough skin index was 0.77 mm. On the other hand, the actual value of the extrusion load of the carbonizing chamber 11 with remarkable skin roughness shown in FIG. 12 was 17 tonf, and the skin roughness index was 3.54 mm. In the present embodiment, the relationship between the extrusion load and the rough skin index is represented by a straight line connecting these points.
In the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511, for example, the CPU reads information on the actual measurement values of the extrusion loads of the two carbonization chambers 11 from the RAM and the like, and the rough skin index of the two carbonization chambers 11 from the HDD or the like. As described above, the relationship between the extrusion load and the skin roughness index is derived, and information indicating the derived relationship is stored in a RAM or the like. In addition, when the actual value of the extrusion load in the three or more carbonization chambers 11 is acquired, the relationship between the extrusion load and the rough skin index can be expressed by a curve instead of a straight line.

［シミュレーション部５１２］
シミュレーション部５１２は、押出負荷を計算する。本実施形態では、シミュレーション部５１２は、特開２００８−２６６４４０号公報に記載されている方法で押出負荷を計算する。ただし、特開２００８−２６６４４０号公報では、押出負荷を計算する際に、炭化室１１の炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数μwが一定値であるとしている。これに対し、後述するように、本実施形態では、炭化室１１の炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数μwが肌荒れ指数に依存するようにしている。ここで、特開２００８−２６６４４０号公報に記載されている押出負荷の計算方法について簡単に説明する。 [Simulation unit 512]
The simulation unit 512 calculates the extrusion load. In this embodiment, the simulation part 512 calculates an extrusion load by the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-266440. However, in JP 2008-266440, when calculating the pushing load, the static friction coefficient mu w between the oven wall 14 and the coke cake of the coking chamber 11 is assumed to be a constant value. In contrast, as will be described later, in the present embodiment, the coefficient of static friction mu w between the oven wall 14 and the coke cake of the coking chamber 11 is to depend on rough index. Here, the calculation method of the extrusion load described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-266440 will be briefly described.

図１５は、炭化室１１の押出負荷計算モデルの一例を示す図である。具体的に図１５（ａ）は、押出負荷計算モデルの全体を示す図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の領域１５０１をＡ方向から見た図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）の領域１５０１をＢ方向から見た図である。
ここでは、炭化室１１の奥行方向をｘ方向とし、炭化室１１の高さ方向をｙ方向とする。この押出負荷計算モデルにおいて、炭化室１１の奥行方向（ＰＳからＣＳまで）の長さ（炉長）をＬ（ｍ）とし、炭化室１１のコークスケーキが存在している部分の高さ（炉高）をｈ（ｍ）とし、炭化室１１の幅（炉幅）をｂ（ｍ）とする。また、炭化室１１の炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数をμwとし、炭化室１１の炉底とコークスケーキとの間の静止摩擦係数をμsとする。押出負荷Ｐ（ｘｙ）x=0は、ＰＳから与えられるものとする。
この押出負荷計算モデルは、ｘ方向に微小区間ｄｘの幅を持つｙ方向の微小区間ｄｙについて、押出し時の圧力バランスを計算し、コークスケーキ全体が動き出す直前の押出圧力分布と、炉壁１４にかかる圧力分布とを求めるものである。ここでは、シミュレーション部５１２は、以下の（ａ）〜（ｆ）に示す方法でコークスの押出負荷Ｆcalを計算するシミュレータ（押出負荷計算プログラム）を有しているものとする。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an extrusion load calculation model of the carbonization chamber 11. Specifically, FIG. 15A is a diagram showing the entire extrusion load calculation model, and FIG. 15B is a diagram of the region 1501 of FIG. 15A viewed from the A direction, and FIG. FIG. 15C is a view of the region 1501 in FIG.
Here, the depth direction of the carbonization chamber 11 is the x direction, and the height direction of the carbonization chamber 11 is the y direction. In this extrusion load calculation model, the length (furnace length) in the depth direction (from PS to CS) of the carbonization chamber 11 is L (m), and the height of the portion of the carbonization chamber 11 where the coke cake exists (furnace High (h) is set to h (m), and the width (furnace width) of the carbonization chamber 11 is set to b (m). Further, the static friction coefficient between the oven wall 14 and the coke cake of the coking chamber 11 and mu w, the coefficient of static friction between the hearth and the coke cake of the coking chamber 11 and mu s. The extrusion load P (xy) x = 0 is given by PS.
This extrusion load calculation model calculates the pressure balance at the time of extrusion for the minute section dy in the y direction having the width of the minute section dx in the x direction, and the extrusion pressure distribution immediately before the entire coke cake starts to move and the furnace wall 14 This pressure distribution is obtained. Here, the simulation part 512 shall have the simulator (extrusion load calculation program) which calculates the extrusion load Fcal of coke by the method shown to the following (a)-(f).

（ａ）まず、シミュレーション部５１２は、石炭性状（石炭のＶＭ（石炭揮発分）、水分量）、炭化室の寸法（炉幅、炉長、炉高（コークスケーキの高さ）、テーパー等）、操業条件（炉温（乾留温度）、乾留時間）、コークス性状（圧縮率）等を、オペレータによるユーザインターフェースの操作等に基づいて把握する。尚、この他に、押出負荷の計算に必要な条件も必要に応じて把握するものとする。
（ｂ）次に、シミュレーション部５１２は、ランキン係数ｋ（ｘ）と、炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）との関係を設定する。
ランキン係数ｋ（ｘ）は、コークスケーキの押出時の側圧転換率である。具体的にランキン係数ｋ（ｘ）は、押出機によりコークスケーキにかけた圧力に対する、コークスケーキから炉壁１４にかかる炉幅方向の圧力の比率で表される。また、炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）は、いわゆる水平焼き減りにより生じるものである。ランキン係数ｋ（ｘ）も、炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）も、ｘの関数となる。
本実施形態では、ランキン係数ｋ（ｘ）と、炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）との関係は、試験炉を用いることにより得られ、以下の（１）式で表されるものとする。
ｋ（ｘ）＝Ａ・Ｘc（ｘ）＋Ｂ ・・・（１）
Ａ，Ｂは、石炭の性状や乾留条件によって定まる定数である。 (A) First, the simulation unit 512 includes coal properties (coal VM (coal volatile matter), moisture content), carbonization chamber dimensions (furnace width, furnace length, furnace height (coke cake height), taper, etc.). The operating conditions (furnace temperature (dry distillation temperature), carbonization time), coke properties (compression rate), etc. are grasped based on the operation of the user interface by the operator. In addition to this, conditions necessary for calculating the extrusion load are also grasped as necessary.
(B) Next, the simulation unit 512 sets the relationship between the Rankine coefficient k (x) and the gap X c (x) between the furnace wall 14 and the coke cake.
Rankine coefficient k (x) is a lateral pressure conversion rate at the time of extrusion of coke cake. Specifically, the Rankine coefficient k (x) is represented by the ratio of the pressure in the furnace width direction applied from the coke cake to the furnace wall 14 to the pressure applied to the coke cake by the extruder. Further, the gap X c (x) between the furnace wall 14 and the coke cake is caused by so-called horizontal burning. The Rankine coefficient k (x) and the gap X c (x) between the furnace wall 14 and the coke cake are functions of x.
In the present embodiment, the relationship between the Rankine coefficient k (x) and the gap X c (x) between the furnace wall 14 and the coke cake is obtained by using a test furnace and is expressed by the following equation (1). Shall be.
k (x) = A · X c (x) + B (1)
A and B are constants determined by the properties of coal and dry distillation conditions.

（ｃ）次に、シミュレーション部５１２は、以下の（２）式により、炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）を求め、求めた炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）を（１）式に代入することによってランキン係数ｋ（ｘ）を求める。
Ｘc（ｘ）＝−α・Ｔ／[（１−α）・Ｌ]・ｘ＋α・Ｔ＋Ｘc ・・・（２）
炉壁１４とコークスケーキとの隙間は、いわゆる水平焼減りが炭化室１１の奥行方向で一定であったとしても、炭化室１１の奥行方向に形成されたテーパー（＝（ＣＳ端の炉幅−ＰＳ端の炉幅）／２）の影響により、炭化室１１の奥行方向の各位置で異なる値をとり得る。よって、炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘc（ｘ）は、コークスケーキの圧縮率α（−）と、テーパーＴ（ｍ）と、水平焼減りによる炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘcとを用いて、（２）式のように表される。ここで、水平焼減りによる炉壁１４とコークスケーキとの隙間Ｘcは、例えば、特開２０００−２９０６５８号公報に開示された方法により求めることができる。 (C) Next, the simulation unit 512 obtains a gap X c (x) between the furnace wall 14 and the coke cake by the following equation (2), and obtains the obtained gap X c ( The Rankine coefficient k (x) is obtained by substituting x) into the equation (1).
X c (x) = − α · T / [(1−α) · L] · x + α · T + X c (2)
The gap between the furnace wall 14 and the coke cake is a taper formed in the depth direction of the carbonization chamber 11 (= (furnace width at the CS end−), even if the so-called horizontal burn-out is constant in the depth direction of the carbonization chamber 11. Due to the effect of the furnace width at the PS end) / 2), different values can be taken at each position in the depth direction of the coking chamber 11. Therefore, the clearance X c (x) between the furnace wall 14 and the coke cake is the clearance X between the coke cake compression rate α (−), the taper T (m), and the horizontal wall and the furnace wall 14 and the coke cake. Using c, it is expressed as in equation (2). Here, the gap Xc between the furnace wall 14 and the coke cake due to horizontal burning can be determined by, for example, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-290658.

（ｄ）次に、シミュレーション部５１２は、炭化室１１の高さ方向の各位置の圧力（Ｐ（ｙ））と、この圧力Ｐ（ｙ）により両側炉壁１４Ｒ、１４Ｌの炉高方向における各位置に生じる側圧（ｋ（ｘ）・Ｐ（ｙ））を求める。
微小区間ｄｙでのコークスケーキの圧力バランスを考えると、図１５（ｂ）に示すように、微小区間ｄｙの上面１５１１に作用する圧力Ｐ（ｙ）により、微小区間ｄｙの両側端面１５１２ａ、１５１２ｂには、コークスケーキの圧縮により側圧が生じる。また、コークスケーキの重量の影響がある。よって、微小区間ｄｙの下面１５１３に作用する圧力Ｐ（ｙ）＋ｄ（Ｐ（ｙ））に基づく力（矢印１５２４を参照）は、微小区間ｄｙの上面１５１１に作用する圧力Ｐ（ｙ）に基づく力（矢印１５２１を参照）と、コークスケーキの圧縮により生じる側圧に基づく力（矢印１５２２ａ、１５２２ｂを参照）と、コークスケーキの重量に基づく力（矢印１５２３を参照）と、によって定まる。よって、以下の（３）式が成立する。
（Ｐ（ｙ）＋ｄ（Ｐ（ｙ）））・ｂ・ｄｘ＝Ｐ（ｙ）・ｂ・ｄｘ−２・μw・ｋ（ｘ）・Ｐ（ｙ）・ｄｘ・ｄｙ＋ρ・ｇ・ｂ・ｄｘ・ｄｙ ・・・（３） (D) Next, the simulation unit 512 uses the pressure (P (y)) at each position in the height direction of the carbonization chamber 11 and each pressure in the furnace height direction of the both-side furnace walls 14R, 14L by this pressure P (y). The lateral pressure (k (x) · P (y)) generated at the position is obtained.
Considering the pressure balance of the coke cake in the minute section dy, as shown in FIG. 15B, the pressure P (y) acting on the upper surface 1511 of the minute section dy causes the end faces 1512a, 1512b of the minute section dy to Side pressure is generated by the compression of the coke cake. There is also an effect of the weight of the coke cake. Therefore, the force (see arrow 1524) based on the pressure P (y) + d (P (y)) acting on the lower surface 1513 of the minute section dy is based on the pressure P (y) acting on the upper surface 1511 of the minute section dy. It is determined by the force (see arrow 1521), the force based on the side pressure generated by compression of the coke cake (see arrows 1522a and 1522b), and the force based on the weight of the coke cake (see arrow 1523). Therefore, the following expression (3) is established.
(P (y) + d ( P (y))) · b · dx = P (y) · b · dx-2 · μ w · k (x) · P (y) · dx · dy + ρ · g · b · dx · dy (3)

（３）式において、μwは、炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数である。Ｐ（ｙ）は、コークスケーキのｙ方向の微小区間にかかる圧力（ｋｇｆ／ｍ2）である。ｄｙは、コークスケーキのｙ方向の微小区間である。ｄＰ（ｙ）は、コークスケーキのｙ方向の微小区間にかかる圧力の増分（ｋｇｆ／ｍ2）である。ｋ（ｘ）は、コークスケーキのｘ方向の各位置でのランキン係数である。ρは、コークスの比重（ｋｇ／ｍ3）である。ｇは、重力加速度（ｍ／ｓ2）である。ｂは、炉幅（ｍ）である。 In the equation (3), μ w is a coefficient of static friction between the furnace wall 14 and the coke cake. P (y) is a pressure (kgf / m 2 ) applied to a minute section in the y direction of the coke cake. dy is a minute section in the y direction of the coke cake. dP (y) is an increase in pressure (kgf / m 2 ) applied to a minute section in the y direction of the coke cake. k (x) is a Rankine coefficient at each position in the x direction of the coke cake. ρ is the specific gravity (kg / m 3 ) of coke. g is a gravitational acceleration (m / s 2 ). b is the furnace width (m).

シミュレーション部５１２は、（１）式に基づいて、炭化室１１の高さ方向の各位置にかかる圧力（Ｐ（ｙ））を求める。また、シミュレーション部５１２は、求めた圧力Ｐ（ｙ）と、（ｃ）で求めたランキン係数ｋ（ｘ）とを掛け合わせて、圧力Ｐ（ｙ）により両側炉壁１４Ｒ、１４Ｌの炉高方向における各位置に生じる側圧（ｋ（ｘ）・Ｐ（ｙ））を求める。   The simulation part 512 calculates | requires the pressure (P (y)) concerning each position of the height direction of the carbonization chamber 11 based on (1) Formula. In addition, the simulation unit 512 multiplies the obtained pressure P (y) by the Rankine coefficient k (x) obtained in (c) and uses the pressure P (y) to increase the height of the furnace walls 14R and 14L on both sides. The lateral pressure (k (x) · P (y)) generated at each position in FIG.

（ｅ）次に、シミュレーション部５１２は、圧力Ｐ（ｙ）により両側炉壁１４Ｒ、１４Ｌの炉高方向における各位置に生じる側圧（ｋ（ｘ）・Ｐ（ｙ））と、炉底位置に生じる圧力（Ｐ（ｙ）y=0）とを考慮した、炭化室１１の奥行方向の各位置の圧力（Ｐ（ｘｙ））を求める。
微小区間ｄｘでのコークスケーキの圧力バランスを考えると、微小区間ｄｘのＣＳ側の面１５３１に作用する圧力に基づく力（矢印１５４１を参照）は、微小区間ｄｘのＰＳ側の面１５３２に作用する圧力に基づく力（矢印１５４２を参照）と、微小区間ｄｘの両側端面１５３３ａ、１５３３ｂに生じる側圧に基づく力（矢印１５４３ａ、１５４３ｂを参照）と、炉底位置に生じる圧力に基づく力（矢印１５４４）とによって定まる。よって、以下の（４）式が成立する。 (E) Next, the simulation unit 512 generates the side pressure (k (x) · P (y)) generated at each position in the furnace height direction of the both-side furnace walls 14R and 14L by the pressure P (y) and the furnace bottom position. The pressure (P (xy)) at each position in the depth direction of the carbonization chamber 11 in consideration of the generated pressure (P (y) y = 0 ) is obtained.
Considering the pressure balance of the coke cake in the minute section dx, the force (see arrow 1541) based on the pressure acting on the CS-side surface 1531 of the minute section dx acts on the PS-side surface 1532 of the minute section dx. Force based on pressure (see arrow 1542), force based on side pressure generated on both side end faces 1533a and 1533b of minute section dx (see arrow 1543a and 1543b), and force based on pressure generated at the furnace bottom position (arrow 1544) It depends on. Therefore, the following expression (4) is established.

Figure 0005569332
Figure 0005569332

（４）式において、Ｐ（ｘ）は、コークスケーキのｘ方向の微小区間にかかる圧力（ｋｇｆ／ｍ2）である。Ｐ（ｙ）は、コークスケーキのｙ方向の微小区間にかかる圧力（ｋｇｆ/ｍ2）である。ｂは、炉幅（ｍ）である。ｈは、コークスケーキの高さ（ｍ）である。ｄｘは、コークスケーキのｘ方向の微小区間である。ｄｙは、コークスケーキのｙ方向の微小区間である。μwは、炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数である。μsは、炉底とコークスケーキとの間の静止摩擦係数である。Ｐ（ｙ）y=0は、コークスケーキの底面（ｙ＝０）での圧力（ｋｇｆ／ｍ2）である。ｋ（ｘ）は、コークスケーキのｘ方向の各位置でのランキン係数である。
シミュレーション部５１２は、（３）式で得られた、炭化室１１の高さ方向の各位置の圧力（Ｐ（ｙ））を基に（４）式を解くことにより、炭化室１１の奥行方向の各位置の圧力（Ｐ（ｘｙ））を求める。 In the equation (4), P (x) is a pressure (kgf / m 2 ) applied to a minute section in the x direction of the coke cake. P (y) is a pressure (kgf / m 2 ) applied to a minute section in the y direction of the coke cake. b is the furnace width (m). h is the height (m) of the coke cake. dx is a minute section of the coke cake in the x direction. dy is a minute section in the y direction of the coke cake. mu w is a coefficient of static friction between the oven wall 14 and the coke cake. μ s is the coefficient of static friction between the furnace bottom and the coke cake. P (y) y = 0 is the pressure (kgf / m 2 ) at the bottom surface (y = 0) of the coke cake. k (x) is a Rankine coefficient at each position in the x direction of the coke cake.
The simulation unit 512 solves the equation (4) based on the pressure (P (y)) at each position in the height direction of the carbonization chamber 11 obtained by the equation (3), thereby obtaining the depth direction of the carbonization chamber 11. The pressure (P (xy)) at each position is obtained.

（ｆ）シミュレーション部５１２は、コークスの押出負荷Ｆcalを計算する。
炭化室１１の奥行方向の各位置の圧力（Ｐ（ｘｙ））は、ＰＳ（ｘ＝０）からＣＳの方向に減少する分布を有し、ＰＳ（ｘ＝０）の位置で最大となる。
よって、コークスの押出負荷Ｆcalは、ＰＳ（ｘ＝０）での圧力（Ｐ（ｘｙ）x=0）を基に、以下の（５）式を解くことにより得られる。 (F) The simulation unit 512 calculates the coke extrusion load F cal .
The pressure (P (xy)) at each position in the depth direction of the carbonization chamber 11 has a distribution that decreases in the direction of CS from PS (x = 0), and is maximum at the position of PS (x = 0).
Accordingly, the extrusion load F cal of coke can be obtained by solving the following equation (5) based on the pressure (P (xy) x = 0 ) at PS (x = 0).

Figure 0005569332
Figure 0005569332

（５）式において、Ｐ（ｘｙ）x=0は、ＰＳ（ｘ＝０）での圧力（ｋｇｆ／ｍ2）である。ｂは、炉幅（ｍ）である。尚、以下の説明では、「炭化室１１の炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数をμw」が前述した「炉壁摩擦係数μw」に対応するので、以下の説明では、必要に応じて、「炭化室１１の炉壁１４とコークスケーキとの間の静止摩擦係数をμw」を「炉壁摩擦係数μw」と称する In the formula (5), P (xy) x = 0 is a pressure (kgf / m 2 ) at PS (x = 0). b is the furnace width (m). In the following description, it corresponds to the "static friction coefficient mu w between the oven wall 14 and the coke cake of the coking chamber 11" described above "furnace wall friction coefficient mu w", in the following description, if necessary, the "static friction coefficient mu w between the oven wall 14 and the coke cake of the coking chamber 11" is referred to as "furnace wall friction coefficient mu w"

[[押出負荷の実績値に対応する炉壁摩擦係数μwのシミュレーションによる導出]］
シミュレーション部５１２は、肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１で取得した押出負荷（実績値）が得られる場合の炉壁摩擦係数μwを、炉壁摩擦係数μwを試行錯誤的に変えながら求める。前述したように、Ｖ字谷が少ない比較的新しい炭化室１１の押出負荷の実績値は７．５ｔｏｎｆであり、肌荒れが著しい炭化室１１の押出負荷の実績値は１７ｔｏｎｆであった。よって、シミュレーション部５１２は、（５）式のコークスの押出負荷Ｆcalとして、７．５ｔｏｎｆが得られるときの炉壁摩擦係数μwを求めると共に、（５）式のコークスの押出負荷Ｆcalとして、１７ｔｏｎｆが得られるときの炉壁摩擦係数μwを求める。その結果、コークスの押出負荷Ｆcalとして、７．５ｔｏｎｆが得られるときの炉壁摩擦係数μwとして０．２３が得られ、コークスの押出負荷Ｆcalとして、１７ｔｏｎｆが得られるときの炉壁摩擦係数μwとして０．８２が得られた。図１６（ａ）に、このようにして押出負荷の実績値に対応する炉壁摩擦係数μwを計算した際にシミュレータで使用した各パラメータを示す。 [[Derivation by simulation of furnace wall friction coefficient μ w corresponding to actual value of extrusion load]]
The simulation unit 512 obtains the furnace wall friction coefficient μ w when the extrusion load (actual value) obtained by the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511 is obtained while changing the furnace wall friction coefficient μ w by trial and error. . As described above, the actual value of the extrusion load of the relatively new carbonization chamber 11 with few V-shaped valleys was 7.5 tonf, and the actual value of the extrusion load of the carbonization chamber 11 with remarkable skin roughness was 17 tonf. Thus, the simulation unit 512 (5) as a pushing load F cal of formula coke, together with obtaining the furnace wall friction coefficient mu w when 7.5tonf is obtained, as a pushing load F cal of formula (5) Coke The furnace wall friction coefficient μ w when 17 tonf is obtained is obtained. As a result, as the pushing load F cal coke, 7.5Tonf 0.23 is obtained as the furnace wall friction coefficient mu w when obtained, as a pushing load F cal coke oven wall friction when 17tonf is obtained 0.82 was obtained as a coefficient μ w. FIG. 16A shows parameters used in the simulator when the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the actual value of the extrusion load is calculated in this way.

[[炉壁摩擦係数μwに対応する押出負荷の導出]]
シミュレーション部５１２は、後述する炉壁摩擦係数導出部５１５により、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwが導出されると、当該炉壁摩擦係数μwを、（３）式及び（４）式に代入し、（５）式によりコークスの押出負荷Ｆcalを導出する。 [[Derivation of extrusion load corresponding to furnace wall friction coefficient μ w ]]
The simulation unit 512, the furnace wall friction coefficient deriving unit 515 to be described later, when the furnace wall friction coefficient mu w corresponding to rough index of the oven wall 14 of the coking chamber 11 of interest for evaluating the rough skin are derived, the furnace The wall friction coefficient μ w is substituted into the equations (3) and (4), and the coke extrusion load F cal is derived from the equation (5).

シミュレーション部５１２は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、押出負荷の実績値の情報を読み出し、（５）式のコークスの押出負荷Ｆcalの値として読み出した押出負荷の実績値が得られたときの炉壁摩擦係数μwを求め、その炉壁摩擦係数μwのデータをＲＡＭ等に記憶することによって実現できる。また、シミュレーション部５１２は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwの情報を読み出して前述した（１）〜（５）式の計算を行って、（５）式のコークスの押出負荷Ｆcalを計算し、計算したコークスの押出負荷ＦcalのデータをＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。 In the simulation unit 512, for example, when the CPU reads out the information on the actual value of the extrusion load from the RAM or the like, and the actual value of the extrusion load read out as the value of the coke extrusion load F cal in equation (5) is obtained. seeking the furnace wall friction coefficient mu w, it can be realized by storing the data of the oven wall friction coefficient mu w in the RAM or the like. Also, the simulation unit 512, for example, CPU is a RAM or the like, described above reads the information of the furnace wall friction coefficient mu w corresponding to rough index of the oven wall 14 of the coking chamber 11 of interest for evaluating the rough skin ( It can be realized by calculating equations 1) to (5), calculating the coke extrusion load F cal of equation (5), and storing the calculated coke extrusion load F cal data in a RAM or the like.

［肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３］
肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３は、シミュレーション部５１２により、炭化室１１の押出負荷の実績値に対応する炉壁摩擦係数μwが求められると、当該炭化室１１の押出負荷の実績値に対応する肌荒れ指数を、肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１から取得する。本実施形態では、炭化室１１の押出負荷の実績値が２つ得られるので、炭化室１１の押出負荷の実績値に対応する「炉壁摩擦係数μw及び肌荒れ指数」の組が２つ得られる。そして、肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３は、当該炉壁摩擦係数μw及び当該肌荒れ指数の２つの組の値から、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係を導出し、肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係記憶部５１４に記憶する。 [Skin Roughness Index-Furnace Wall Friction Coefficient Relationship Deriving Unit 513]
When the skin roughness index-furnace wall friction coefficient relationship deriving unit 513 obtains the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the actual value of the extrusion load of the carbonization chamber 11 by the simulation unit 512, the actual result of the extrusion load of the carbonization chamber 11 is obtained. The rough skin index corresponding to the value is acquired from the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511. In this embodiment, since two actual values of the extrusion load of the carbonization chamber 11 are obtained, two sets of “furnace wall friction coefficient μ w and rough skin index” corresponding to the actual value of the extrusion load of the carbonization chamber 11 are obtained. It is done. The skin roughness index-furnace wall friction coefficient relationship deriving unit 513 derives the relationship between the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient μ w from the two sets of the furnace wall friction coefficient μ w and the skin roughness index. Stored in the skin roughness index-furnace wall friction coefficient relationship storage unit 514.

図１７は、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係の一例を示す図である。
図１７に示す例では、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係は、以下の（６）式で表される。
炉壁摩擦係数＝０．２２×肌荒れ指数＋０．０６ ・・・（６）
肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、２つの炭化室１１の押出負荷の実測値の情報と、当該２つの炭化室１１の押出負荷の実測値に対応する炉壁摩擦係数μwの情報とを読み出して、前述したようにして、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係を導出し、導出した肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係を示す情報を、ＨＤＤ等に記憶することによって実現できる。また、肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係記憶部５１４は、例えば、当該ＨＤＤ等を用いることにより実現できる。尚、３つ以上の炭化室１１における押出負荷の実測値が取得された場合には、炉壁摩擦係数と肌荒れ指数との関係を、直線ではなく曲線で表すこともできる。 Figure 17 is a diagram showing an example of the relationship between the rough index and the furnace wall friction coefficient mu w.
In the example shown in FIG. 17, the relationship between the rough skin index and the furnace wall friction coefficient μ w is expressed by the following equation (6).
Furnace wall friction coefficient = 0.22 × Skin roughness index + 0.06 (6)
In the rough skin index-furnace wall friction coefficient relationship deriving unit 513, for example, the CPU converts the measured values of the extrusion loads of the two carbonization chambers 11 and the measured values of the extrusion loads of the two carbonization chambers 11 from the RAM or the like. It reads the information of the corresponding furnace wall friction coefficient mu w, as described above, derives the relation between rough index and the furnace wall friction coefficient mu w, derived between rough index and the furnace wall friction coefficient mu w was This can be realized by storing information indicating the relationship in the HDD or the like. Further, the rough skin index-furnace wall friction coefficient relationship storage unit 514 can be realized by using the HDD or the like, for example. In addition, when the actual value of the extrusion load in the three or more carbonization chambers 11 is acquired, the relationship between the furnace wall friction coefficient and the rough skin index can be represented by a curve instead of a straight line.

［炉壁摩擦係数導出部５１５］
炉壁摩擦係数導出部５１５は、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数が、肌荒れ指数記憶部５０８に記憶されると、当該肌荒れ指数を読み出す。そして、炉壁摩擦係数導出部５１５は、読み出した肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを、肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３で導出された「肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係」に基づき導出する。
前述したように、シミュレーション部５１２は、炉壁摩擦係数導出部５１５により導出された炉壁摩擦係数μwに基づいて、コークスの押出負荷Ｆcalを導出する。
そして、押出負荷表示部５１６は、シミュレーション部５１２によって導出されたコークスの押出負荷Ｆcalと、当該押出負荷の導出対象である炭化室１１を示す情報とを表示する。 [Furnace wall friction coefficient deriving section 515]
When the skin roughness index of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 to be evaluated for skin roughness is stored in the skin roughness index storage unit 508, the furnace wall friction coefficient deriving unit 515 reads the skin roughness index. Then, the furnace wall friction coefficient deriving unit 515 determines the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the read skin roughness index as “the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient μ derived by the skin roughness index-furnace wall friction coefficient relationship deriving unit 513. Derived based on “Relationship with w ”.
As described above, the simulation unit 512 derives the coke extrusion load F cal based on the furnace wall friction coefficient μ w derived by the furnace wall friction coefficient deriving unit 515.
The extrusion load display unit 516 displays the coke extrusion load F cal derived by the simulation unit 512 and information indicating the carbonization chamber 11 from which the extrusion load is derived.

ここで、本発明者らは、以上のようにして凹凸プロフィール９００を元にして炉壁摩擦係数μwを推定する手法の妥当性を検討した。まず、炉壁１４に複数の煉瓦にまたがる大きさの顕著な凹凸はないが、押出負荷の実測値が異なる炭化室１１を４つ選んだ。これら４つの炭化室１１における肌荒れ指数は、２．００ｍｍ、２．３１ｍｍ、２．３８ｍｍ、３．１７ｍｍであった。そして、これらの肌荒れ指数を（６）式に代入して炉壁摩擦係数μwを求め、求めた炉壁摩擦係数μwをシミュレーション部５１２（シミュレータ）に入力してコークスの押出負荷Ｆcalを計算した。また、これら４つの炭化室１１における押出負荷を実測した。図１６（ｂ）に、このようにして肌荒れ指数から得られた炉壁摩擦係数μwを用いてコークスの押出負荷Ｆcalを計算した際にシミュレータで使用した各パラメータを示す。 Here, the present inventors examined the validity of the method for estimating the furnace wall friction coefficient μ w based on the uneven profile 900 as described above. First, four carbonization chambers 11 having different measured values of the extrusion load were selected, although the furnace wall 14 did not have significant unevenness across a plurality of bricks. The rough skin index in these four carbonization chambers 11 was 2.00 mm, 2.31 mm, 2.38 mm, and 3.17 mm. Then, by substituting these rough skin indices into the equation (6), the furnace wall friction coefficient μ w is obtained, and the obtained furnace wall friction coefficient μ w is input to the simulation unit 512 (simulator) to calculate the coke extrusion load F cal . Calculated. Moreover, the extrusion load in these four carbonization chambers 11 was measured. FIG. 16B shows parameters used in the simulator when the coke extrusion load F cal is calculated using the furnace wall friction coefficient μ w obtained from the rough skin index in this way.

図１８は、以上のようにして得られた押出負荷の計算値と実測値を示す図である。図１８に示すように、押出負荷の計算値と実測値は略一致している。したがって、以上のように凹凸プロフィール９００を元にして炉壁摩擦係数μwを導出すると、炉壁摩擦係数μwを正確に導出することができることが分かる。
炉壁摩擦係数導出部５１５は、例えば、ＣＰＵが、ＨＤＤ等から、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数と、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係との関係を読み出し、前述したようにして、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを導出し、導出した炉壁摩擦係数μwをＲＡＭ等に記憶することにより実現できる。
また、押出負荷表示部５１６は、例えば、ＣＰＵが、ＲＡＭ等から、コークスの押出負荷Ｆcalのデータを読み出して、表示データを生成し、生成した表示データを、インターフェースを介して表示装置に送信することにより実現できる。尚、シミュレーション部５１２によって導出されたコークスの押出負荷Ｆcalと、当該押出負荷の導出対象である炭化室１１を示す情報とを表示することに加えて、又は代えて、これらを記憶媒体（例えば可搬型の記憶媒体）に記憶したり、外部装置に送信したりしてもよい。 FIG. 18 is a diagram showing the calculated value and the actually measured value of the extrusion load obtained as described above. As shown in FIG. 18, the calculated value of the extrusion load and the actually measured value are substantially the same. Accordingly, when deriving the furnace wall friction coefficient mu w based on the uneven profile 900 as described above, it can be seen that it is possible to accurately derive the furnace wall friction coefficient mu w.
Furnace wall friction coefficient deriving part 515, for example, CPU is the HDD, and rough index of the oven wall 14 of the coking chamber 11 of interest for evaluating the rough skin, and the relationship between the rough index and the furnace wall friction coefficient mu w As described above, the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the skin roughness index of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 to be evaluated for skin roughness is derived, and the derived furnace wall friction coefficient μ w is determined as described above. This can be realized by storing in a RAM or the like.
In the extrusion load display unit 516, for example, the CPU reads the data of the coke extrusion load F cal from the RAM or the like, generates display data, and transmits the generated display data to the display device via the interface. This can be achieved. In addition to or instead of displaying the coke extrusion load F cal derived by the simulation unit 512 and information indicating the carbonization chamber 11 from which the extrusion load is derived, these may be stored in a storage medium (for example, It may be stored in a portable storage medium) or transmitted to an external device.

（壁面状態評価装置の動作フローチャート）
次に、図１９のフローチャートを参照しながら、肌荒れ指数を導出する肌荒れ指数導出処理を行う際の壁面状態評価装置５００の動作の一例を説明する。例えば、オペレータがユーザインターフェースを操作することにより、肌荒れ指数を導出することが指示されると、図１９のフローチャートの実行を開始させるようにすることができる。このとき、オペレータは、肌荒れ指数の導出対象となる炉壁１４を指定する。
まず、ステップＳ１９０１において、壁面画像取得部５０１は、壁面観察装置１００によって画像データのうち、オペレータによって指定された炉壁１４の画像データを取得する。
次に、ステップＳ１９０２において、ラインデータ読み出し部５０２は、炉底に近いものから順に、レーザスポット４２の追跡結果を得て、１ライン分の凹凸プロフィール９００を生成する。前述したように、凹凸プロフィール９００は、炭化室１１の奥行方向の各位置における炉壁１４の凹凸量を示すものである（図９を参照）。 (Operation flowchart of wall surface condition evaluation device)
Next, an example of the operation of the wall surface state evaluation apparatus 500 when performing the rough skin index derivation process for deriving the rough skin index will be described with reference to the flowchart of FIG. For example, when the operator operates the user interface and is instructed to derive the skin roughness index, the execution of the flowchart of FIG. 19 can be started. At this time, the operator designates the furnace wall 14 from which the rough skin index is derived.
First, in step S1901, the wall surface image acquisition unit 501 acquires image data of the furnace wall 14 specified by the operator from the image data by the wall surface observation device 100.
Next, in step S1902, the line data reading unit 502 obtains the tracking result of the laser spot 42 in order from the closest to the furnace bottom, and generates the uneven profile 900 for one line. As described above, the unevenness profile 900 indicates the unevenness amount of the furnace wall 14 at each position in the depth direction of the coking chamber 11 (see FIG. 9).

次に、ステップＳ１９０３において、低周波成分抽出部５０３は、ステップＳ１９０２で生成された凹凸プロフィール９００に中央値フィルタ処理を施して中央値データを生成する。これにより、基準位置の変位の部分を抽出することができる。
次に、ステップＳ１９０４において、高周波成分抽出部５０４は、ステップＳ１９０２で生成された凹凸プロフィール９００と、ステップＳ１９０３で生成された中央値データとの差分を計算する。これにより、基準位置が揃った凹凸プロフィールが得られる。 Next, in step S1903, the low-frequency component extraction unit 503 performs median filter processing on the uneven profile 900 generated in step S1902 to generate median data. Thereby, the part of the displacement of the reference position can be extracted.
Next, in step S1904, the high frequency component extraction unit 504 calculates the difference between the unevenness profile 900 generated in step S1902 and the median data generated in step S1903. Thereby, the uneven | corrugated profile with which the reference position was equal is obtained.

次に、ステップＳ１９０５において、区間最小値導出部５０５は、凹凸量の基準位置が揃った凹凸プロフィールを、炭化室の奥行方向において１００ｍｍピッチで分割し、分割した各区間において、当該凹凸プロフィールの値（凹凸量）の最小値（凹凸プロフィールが示す凹部のうち深さが最も深い凹部である最凹部の深さ）を抽出する。
次に、ステップＳ１９０６において、ラインデータ読み出し部５０２は、全てのレーザスポット４２について処理したか否かを判定する。この判定の結果、全てのレーザスポット４２について処理していない場合には、ステップＳ１９０２に戻り、未処理のレーザスポット４２のうち、最も炉底に近いレーザスポット４２の追跡結果を得る。前述したように本実施形態では、４４個（１１個×４セット）のレーザスポット４２が得られるので、ステップＳ１９０２〜Ｓ１９０５が４４回繰り返し実行される。 Next, in step S1905, the section minimum value deriving unit 505 divides the concavo-convex profile in which the reference position of the concavo-convex amount is aligned at a pitch of 100 mm in the depth direction of the coking chamber, and the value of the concavo-convex profile in each divided section. The minimum value (the amount of unevenness) (the depth of the deepest recess that is the deepest recess among the recesses indicated by the uneven profile) is extracted.
Next, in step S1906, the line data reading unit 502 determines whether all the laser spots 42 have been processed. If all the laser spots 42 have not been processed as a result of this determination, the process returns to step S1902, and the tracking result of the laser spot 42 closest to the furnace bottom among the unprocessed laser spots 42 is obtained. As described above, in this embodiment, since 44 (11 × 4 sets) laser spots 42 are obtained, steps S1902 to S1905 are repeatedly executed 44 times.

そして、全てのレーザスポット４２について処理されると、ステップＳ１９０７に進む。ステップＳ１９０７に進むと、区間最小値マトリックス生成部５０６は、ステップＳ１９０５で得られた「基準位置が揃った凹凸プロフィールの各区間における最小値」から、区間最小値マトリックス１０００を生成する（図１０を参照）。
次に、ステップＳ１９０８において、肌荒れ指数導出部５０７は、区間最小値マトリックス１０００の要素ｍの平均値を肌荒れ指数として算出する。そして、肌荒れ指数導出部５０７は、肌荒れ指数と、当該肌荒れ指数の算出対象である「炭化室１１の炉壁１４」の識別情報と相互に関連付けて、肌荒れ指数記憶部５０８に記憶する。
次に、ステップＳ１９０９において、肌荒れ指数表示部５０９は、肌荒れ指数の情報と、当該肌荒れ指数の導出対象である「炭化室１１の炉壁１４」の情報とを、液晶ディスプレイ等の表示装置に表示させる。そして、図１９のフローチャートによる処理を終了する。 When all the laser spots 42 have been processed, the process proceeds to step S1907. In step S1907, the section minimum value matrix generation unit 506 generates a section minimum value matrix 1000 from the “minimum values in each section of the concavo-convex profile having the same reference position” obtained in step S1905 (see FIG. 10). reference).
Next, in step S1908, the rough skin index deriving unit 507 calculates the average value of the elements m of the section minimum value matrix 1000 as the rough skin index. Then, the rough skin index deriving unit 507 stores the rough skin index in the rough skin index storage section 508 in association with the rough skin index and the identification information of “the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11” that is the calculation target of the rough skin index.
Next, in step S1909, the rough skin index display unit 509 displays information on the rough skin index and information on “the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11”, which is a target for deriving the rough skin index, on a display device such as a liquid crystal display. Let And the process by the flowchart of FIG. 19 is complete | finished.

次に、図２０のフローチャートを参照しながら、肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを導出する炉壁摩擦係数導出処理を行う際の壁面状態評価装置５００の動作の一例を説明する。例えば、オペレータがユーザインターフェースを操作することにより、肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを導出することが指示されると、図２０のフローチャートの実行を開始させるようにすることができる。ただし、肌荒れ指数が導出されていない場合（図１９のフローチャートが実行されていない場合）にこのような指示がなされた場合には、図２０のフローチャートは実行されないようにし、オペレータにその旨を報知することができる。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 20, an example of the operation of the wall surface state evaluation device 500 when performing the furnace wall friction coefficient derivation process of deriving the furnace wall friction coefficient mu w corresponding to rough index. For example, when the operator operates the user interface to instruct to derive the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the rough skin index, the execution of the flowchart of FIG. 20 can be started. However, when such an instruction is given when the rough skin index has not been derived (when the flowchart of FIG. 19 is not executed), the flowchart of FIG. 20 is not executed, and the operator is notified accordingly. can do.

まず、ステップＳ２００１において、押出負荷取得部５１０は、Ｖ字谷が少ない比較的新しい炭化室１１における押出負荷の実測値と、数十年稼働していて、Ｖ字谷における平滑効果カーボンの消失が顕著な炭化室１１における押出負荷の実測値を取得する。
次に、ステップＳ２００２において、肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１は、ステップＳ２００１で取得した「押出負荷の実測値」の測定対象である２つの炭化室１１の肌荒れ指数を肌荒れ指数記憶部５０８から読み出す。尚、ステップＳ２００１で取得した「押出負荷の実測値」の測定対象である２つの炭化室１１の肌荒れ指数が肌荒れ指数記憶部５０８に記憶されていない場合には、オペレータにその旨を報知する。 First, in step S2001, the extrusion load acquisition unit 510 has been operating for several decades with the actual measurement value of the extrusion load in the relatively new carbonization chamber 11 with few V-shaped valleys, and the smoothing effect carbon disappears in the V-shaped valleys. The actual measurement value of the extrusion load in the remarkable carbonization chamber 11 is acquired.
Next, in step S2002, the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511 obtains the rough skin indexes of the two carbonization chambers 11 that are the measurement target of the “actual value of the extrusion load” acquired in step S2001 from the rough skin index storage unit 508. read out. In addition, when the rough skin index of the two carbonization chambers 11 which are the measurement targets of the “actually measured value of the extrusion load” acquired in step S2001 is not stored in the rough skin index storage unit 508, the operator is notified of that fact.

次に、ステップＳ２００３において、肌荒れ指数−押出負荷関係導出部５１１は、２つの炭化室１１における押出負荷の実測値と、当該２つの炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数とから、押出負荷と肌荒れ指数との関係を導出する（図１４を参照）。
次に、ステップＳ２００４において、シミュレーション部５１２は、ステップＳ２００１で取得された「２つの炭化室１１の押出負荷（実績値）」が得られる場合の炉壁摩擦係数μwを求める。
次に、ステップＳ２００５において、肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部５１３は、炭化室１１の押出負荷の実績値に対応する「炉壁摩擦係数μw及び肌荒れ指数」の２つの組の値から、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係を導出し、肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係記憶部５１４に記憶する（図１７を参照）。そして、図２０のフローチャートによる処理を終了する。 Next, in step S2003, the rough skin index-extrusion load relationship deriving unit 511 calculates the extrusion load from the actually measured value of the extrusion load in the two carbonization chambers 11 and the rough skin index of the furnace wall 14 of the two carbonization chambers 11. The relationship with the rough skin index is derived (see FIG. 14).
Next, in step S2004, the simulation unit 512 obtains the furnace wall friction coefficient mu w when it is acquired in step S2001 "pushing load of the two coking chamber 11 (actual value)" is obtained.
Next, in step S2005, the rough skin index-furnace wall friction coefficient relationship deriving unit 513 calculates the value of the two sets of “furnace wall friction coefficient μ w and rough skin index” corresponding to the actual value of the extrusion load of the carbonization chamber 11. derives the relation between rough index and the furnace wall friction coefficient mu w, rough index - is stored in the furnace wall friction coefficient relation storage unit 514 (see Figure 17). And the process by the flowchart of FIG. 20 is complete | finished.

次に、図２１のフローチャートを参照しながら、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の押出負荷を導出する押出負荷導出処理を行う際の壁面状態評価装置５００の動作の一例を説明する。例えば、オペレータがユーザインターフェースを操作することにより、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の押出負荷を導出することが指示されると、図２１のフローチャートの実行を開始させるようにすることができる。ただし、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係が導出されていない場合（図２０のフローチャートが実行されていない場合）にこのような指示がなされた場合には、図２１のフローチャートは実行されないようにし、オペレータにその旨を報知することができる。 Next, an example of the operation of the wall surface state evaluation apparatus 500 when performing the extrusion load deriving process for deriving the extrusion load of the carbonization chamber 11 to be evaluated for rough skin will be described with reference to the flowchart of FIG. For example, when the operator operates the user interface to instruct to derive the extrusion load of the carbonization chamber 11 to be evaluated for rough skin, the execution of the flowchart of FIG. 21 can be started. . However, when a case where the relationship between the rough index and the furnace wall friction coefficient mu w is not derived (if the flow chart of FIG. 20 is not running) for such indication is made, the flow chart of FIG. 21 is executed So that the operator can be notified.

まず、ステップＳ２１０１において、炉壁摩擦係数導出部５１５は、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数を取得する。
次に、ステップＳ２１０２において、炉壁摩擦係数導出部５１５は、ステップＳ２１０１で取得した肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを図２０のフローチャートで導出された「肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係」に基づき導出する。
次に、ステップＳ２１０３において、シミュレーション部５１２は、ステップＳ２１０２で導出された炉壁摩擦係数μwに基づいて、コークスの押出負荷Ｆcalを導出する。
次に、ステップＳ２１０４において、ステップＳ２１０３で導出されたコークスの押出負荷Ｆcalと、当該押出負荷の導出対象である炭化室１１を示す情報とを表示する。そして、図２１のフローチャートによる処理を終了する。 First, in step S2101, the furnace wall friction coefficient deriving unit 515 acquires a skin roughness index of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 to be evaluated for skin roughness.
Next, in step S2102, the furnace wall friction coefficient deriving part 515, a furnace wall friction coefficient mu w corresponding to rough index acquired in step S2101 derived in the flowchart of FIG. 20 "rough index and the furnace wall friction coefficient mu Derived based on “Relationship with w ”.
Next, in step S2103, the simulation unit 512 derives the coke extrusion load F cal based on the furnace wall friction coefficient μ w derived in step S2102.
Next, in step S2104, the coke extrusion load F cal derived in step S2103 and information indicating the carbonization chamber 11 from which the extrusion load is derived are displayed. And the process by the flowchart of FIG. 21 is complete | finished.

（まとめ）
以上のように本実施形態では、炭化室１１の炉壁１４の画像データから、炭化室１１の奥行方向の各位置における炉壁１４の凹凸量を示す凹凸プロフィール９００であって、炭化室１１の高さ位置が異なる複数の凹凸プロフィール９００を生成する。そして、複数の凹凸プロフィール９００から基準位置の変位の部分を抽出してこれらの差分をとることにより、基準位置が揃った凹凸プロフィールを得る。そして、当該の基準位置が揃った凹凸プロフィールを、炭化室の奥行方向において１００ｍｍピッチで分割し、分割した各区間において、当該凹凸プロフィールの値（凹凸量）の最小値を抽出し、それらの平均値を肌荒れ指数とする。したがって、炭化室１１の炉壁１４に広域的に発生しているＶ字谷による損傷の程度を指標化することができる。 (Summary)
As described above, in the present embodiment, the unevenness profile 900 indicating the unevenness amount of the furnace wall 14 at each position in the depth direction of the carbonization chamber 11 from the image data of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11, A plurality of uneven profiles 900 having different height positions are generated. Then, by extracting a difference portion of the reference position from the plurality of uneven profiles 900 and taking the difference between them, an uneven profile having the same reference position is obtained. And the uneven | corrugated profile in which the said reference position was equal is divided | segmented by 100 mm pitch in the depth direction of a carbonization chamber, and the minimum value of the said uneven | corrugated profile value (irregularity amount) is extracted in each divided | segmented area, and those average The value is the skin roughness index. Therefore, it is possible to index the degree of damage caused by the V-shaped valleys generated in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 in a wide area.

また、本実施形態では、２つの炭化室１１の押出負荷の実績値と、当該２つの炭化室１１の肌荒れ指数とから、肌荒れ指数と押出負荷との関係を導出する。また、炉壁摩擦係数μwを入力とし、コークスの押出負荷Ｆcalを出力とするシミュレータを用いて、２つの炭化室１１の押出負荷の実績値と同値の押出負荷Ｆcalが得られるときの炉壁摩擦係数μwを導出する。そして、これらの導出の結果から、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係を導出する。その後、肌荒れを評価する対象となる炭化室１１の炉壁１４の肌荒れ指数が導出されると、当該肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを導出し、導出した炉壁摩擦係数μwを前記シミュレータに入力してコークスの押出負荷Ｆcalを計算する。 Further, in the present embodiment, the relationship between the rough skin index and the extrusion load is derived from the actual value of the extrusion load of the two carbonization chambers 11 and the rough skin index of the two carbonization chambers 11. Further, when a furnace wall friction coefficient μ w is input and a simulator having coke extrusion load F cal as output is used, an extrusion load F cal having the same value as the actual value of the extrusion loads of the two carbonization chambers 11 is obtained. The furnace wall friction coefficient μ w is derived. Then, from the results of these derivation, to derive the relationship between the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient μ w. Thereafter, when the skin roughness index of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 to be evaluated for skin roughness is derived, the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the skin roughness index is derived, and the derived furnace wall friction coefficient μ w is calculated. Input to the simulator to calculate the coke extrusion load F cal .

したがって、炭化室１１の炉壁１４の状態に対応させて炉壁摩擦係数μwを与えることができ、肌荒れが、炉壁摩擦係数μwに与える影響を定量化することができる。また、炭化室１１の炉壁１４に広域的に発生しているＶ字谷による押出負荷の変化を定量化することができる。よって、例えば、老朽化によりＶ字谷が進行している炭化室１１において、平滑効果カーボンが当該Ｖ字谷で良好に成長しているかどうかを的確に判断することができる。これにより、コークス炉の日々の操業で最も重要なコークスケーキの押出性の観点から、炉壁１４の状態を管理することができる。例えば、何らかの操業上の理由で平滑効果カーボンが焼失している炭化室１１については、肌荒れ指数が適正なレベルに回復するまで装入石炭量を減らして押出負荷を下げるといった特別管理の必要性を定量的に判断することができる。また、将来的に老朽化により炉団の炭化室１１全体で肌荒れが顕著になり、平滑効果カーボンでは肌荒れ指数が十分に下げられないことが分かれば、乾留後に炉壁１４とコークスとの隙間が大きくなる石炭に、炭化室１１に装入する石炭を変更するといった重要な判断も的確に行うことができる。 Therefore, the furnace wall friction coefficient μ w can be given in accordance with the state of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11, and the influence of rough skin on the furnace wall friction coefficient μ w can be quantified. Moreover, the change of the extrusion load by the V-shaped valley which has generate | occur | produced extensively in the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 can be quantified. Therefore, for example, in the carbonization chamber 11 where the V-shaped valley has progressed due to aging, it can be accurately determined whether or not the smooth effect carbon is growing well in the V-shaped valley. Thereby, the state of the furnace wall 14 can be managed from the viewpoint of the extrudability of the coke cake, which is most important in the daily operation of the coke oven. For example, in the case of the carbonization chamber 11 in which the smooth effect carbon has been burned down for some operational reason, the need for special management such as reducing the amount of coal charged and reducing the extrusion load until the rough skin index recovers to an appropriate level. It can be judged quantitatively. In addition, if it becomes clear that the roughening of the entire carbonization chamber 11 of the furnace group will become prominent due to aging in the future, and the smoothness carbon will not sufficiently reduce the roughening index, the gap between the furnace wall 14 and the coke will be reduced after dry distillation. An important judgment such as changing the coal charged into the carbonization chamber 11 to the larger coal can be made accurately.

（変形例）
本実施形態のように、肌荒れ指数と炉壁摩擦係数μwとの関係から、肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数μwを求めて肌荒れを評価するようにすれば、（従来のように炉壁摩擦係数μwを一定にした場合に比べて）押出負荷を高精度に計算（推定）することができるので好ましい。しかしながら、必ずしも、炉壁摩擦係数μwや押出負荷Ｆcalで肌荒れを評価する必要はなく、例えば、肌荒れ指数で肌荒れを評価するようにしてもよい。このようにする場合、例えば、肌荒れ指数が低い場合（閾値以下である場合）には、当該肌荒れ指数の導出対象である炭化室１１の炉壁１４のＶ字谷は、操業に大きく影響しないと判断することができる。一方、肌荒れ指数が大きい場合（閾値を超える場合）には、当該肌荒れ指数の導出対象である炭化室１１の炉壁１４のＶ字谷は、操業に大きな影響を与えると判断することができる。このとき、閾値を段階的に設定することにより、Ｖ字谷が操業に与える影響の程度を段階的に示すようにすることができる。以上のようにする場合、肌荒れ指数を単に表示してもよいし、肌荒れ指数と共に、操業への影響に関する情報を表示するようにしてもよい。この他、シミュレーション部５１２で押出負荷を計算せずに、炉壁摩擦係数導出部５１５で導出された炉壁摩擦係数μwそのものを表示するようにし、炉壁摩擦係数μwを利用して、別途、押出負荷を計算するようにしてもよい。 (Modification)
If the skin roughness is evaluated by obtaining the furnace wall friction coefficient μ w corresponding to the skin roughness index from the relationship between the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient μ w as in the present embodiment, preferred because the comparison with) pushing load when the wall friction coefficient mu w constant can be calculated with high accuracy (estimation). However, it is not always necessary to evaluate the rough skin using the furnace wall friction coefficient μ w or the extrusion load F cal , and the rough skin may be evaluated using, for example, a rough skin index. In this case, for example, when the skin roughness index is low (when it is below the threshold), the V-shaped valley of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 from which the skin roughness index is derived does not greatly affect the operation. Judgment can be made. On the other hand, when the rough skin index is large (when exceeding the threshold value), it can be determined that the V-shaped valley of the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11 from which the rough skin index is derived has a great influence on the operation. At this time, by setting the threshold stepwise, it is possible to show the degree of influence of the V-shaped valley on the operation stepwise. In the case described above, the rough skin index may be simply displayed, or information regarding the influence on the operation may be displayed together with the rough skin index. In addition, without calculating the extrusion load in the simulation unit 512, the furnace wall friction coefficient μ w itself derived in the furnace wall friction coefficient deriving unit 515 is displayed, and the furnace wall friction coefficient μ w is used, Separately, the extrusion load may be calculated.

また、本実施形態では、（１）式〜（５）式のようにしてコークスの押出負荷Ｆcalを計算するシミュレータを用いるようにしたが、炉壁摩擦係数μwを入力とし、コークスの押出負荷Ｆcalを出力としていれば、シミュレータは、このようなものに限定されない。
また、本実施形態では、区間最小値マトリックス１０００の要素ｍの平均値を肌荒れ指数としたが、炭化室１１の炉壁１４の損傷の程度を示す指標であれば、肌荒れ指数は、これに限定されない。例えば、区間最小値マトリックス１０００の要素ｍの中央値や加算値（合計値）を肌荒れ指数としてもよい。
また、本実施形態では、要素ｍとして、基準位置が揃った凹凸プロフィールの値の各区間の最小値を用いた。しかしながら、要素ｍは、炭化室１１の壁面に点在している複数の凹部の深さに関する情報を表すものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、基準位置が揃った凹凸プロフィールの値のうち、閾値よりも深い値を要素ｍの代わりに用いてもよい。 In this embodiment, a simulator for calculating the coke extrusion load F cal is used as in equations (1) to (5), but the furnace wall friction coefficient μ w is used as an input, and coke extrusion is performed. As long as the load F cal is output, the simulator is not limited to this.
Moreover, in this embodiment, although the average value of the element m of the section minimum value matrix 1000 was used as the skin roughness index, the skin roughness index is limited to this as long as the index indicates the degree of damage to the furnace wall 14 of the carbonization chamber 11. Not. For example, the median value or addition value (total value) of the elements m of the section minimum value matrix 1000 may be used as the skin roughness index.
Further, in the present embodiment, the minimum value of each section of the value of the concavo-convex profile in which the reference positions are aligned is used as the element m. However, the element m may be anything as long as it represents information regarding the depths of the plurality of recesses scattered on the wall surface of the carbonization chamber 11. For example, a value deeper than the threshold value among the values of the uneven profile having the same reference position may be used instead of the element m.

（請求項との対応）
本実施形態では、例えば、壁面観察装置１００を炭化室１１内に挿入しながら、レーザ投光器群８により炉壁１４にレーザ光を照射して、レーザスポット４２の画像を含む炉壁１４の画像をリニアイメージカメラ５により撮像することによって、照射工程と撮像工程の一例が実現される。また、本実施形態では、例えば、図１９のステップＳ１９０２の処理を行うことによりレーザ光追跡工程と、凹凸プロフィール生成工程が実現される。また、本実施形態では、例えば、ステップＳ１９０２の処理を行うことにより凹部深さ導出工程が実現される。
また、本実施形態では、例えば、図１９のステップＳ１９０３、Ｓ１９０４の処理を行うことにより第２の凹凸プロフィール生成工程が実現される。ここで、本実施形態では、例えば、「区間最小値マトリックス１０００の各要素ｍの値」が、「深さ情報」に対応する。また、本実施形態では、例えば、ステップＳ１９０８の処理を行うことにより肌荒れ指数導出工程が実現される。
また、本実施形態では、例えば、図２０のステップＳ２００１の処理を行うことにより押出負荷取得工程が実現される。また、本実施形態では、例えば、ステップＳ２００４の処理を行うことにより炉壁摩擦係数導出工程が実現される。また、本実施形態では、例えば、ステップＳ２００５の処理を行うことにより肌荒れ指数−炉壁摩擦係数導出工程が実現される。また、本実施形態では、例えば、図２１のステップＳ２１０２の処理を行うことにより炉壁摩擦係数導出工程が実現される。また、本実施形態では、例えば、ステップＳ２１０３の処理を行うことにより押出負荷計算工程が実現される。 (Correspondence with claims)
In the present embodiment, for example, while the wall surface observation apparatus 100 is inserted into the carbonization chamber 11, the laser beam is irradiated to the furnace wall 14 by the laser projector group 8, and an image of the furnace wall 14 including an image of the laser spot 42 is obtained. By imaging with the linear image camera 5, an example of an irradiation process and an imaging process is realized. In the present embodiment, for example, the laser beam tracking process and the uneven profile generation process are realized by performing the process of step S1902 in FIG. Further, in the present embodiment, for example, the recess depth deriving step is realized by performing the process of step S1902.
In the present embodiment, for example, the second concavo-convex profile generation step is realized by performing the processing of steps S1903 and S1904 in FIG. In the present embodiment, for example, “the value of each element m of the section minimum value matrix 1000” corresponds to “depth information”. In the present embodiment, for example, the rough skin index deriving step is realized by performing the processing in step S1908.
Moreover, in this embodiment, an extrusion load acquisition process is implement | achieved by performing the process of step S2001 of FIG. 20, for example. In the present embodiment, for example, the furnace wall friction coefficient deriving step is realized by performing the process of step S2004. Further, in the present embodiment, for example, the rough surface index-furnace wall friction coefficient derivation step is realized by performing the process of step S2005. In the present embodiment, for example, the furnace wall friction coefficient deriving step is realized by performing the process of step S2102 of FIG. Moreover, in this embodiment, an extrusion load calculation process is implement | achieved by performing the process of step S2103, for example.

尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。前記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The embodiment of the present invention described above can be realized by a computer executing a program. Further, a means for supplying the program to the computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium for transmitting such a program may be applied as an embodiment of the present invention. it can. A program product such as a computer-readable recording medium that records the program can also be applied as an embodiment of the present invention. The programs, computer-readable recording media, transmission media, and program products are included in the scope of the present invention.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

１００ コークス炉の壁面観察装置
５００ コークス炉の壁面状態評価装置
５０１ 壁面画像取得部
５０２ ラインデータ読み出し部
５０３ 低周波成分抽出部
５０４ 高周波成分抽出部
５０５ 区間最小値導出部
５０６ 区間最小値マトリックス生成部
５０７ 肌荒れ指数導出部
５０８ 肌荒れ指数記憶部
５０９ 肌荒れ指数表示部
５１０ 押出負荷取得部
５１１ 肌荒れ指数−押出負荷関係導出部
５１２ シミュレーション部
５１３ 肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部
５１４ 肌荒れ指数−炉壁摩擦係数関係導出部
５１５ 炉壁摩擦係数導出部
５１６ 押出負荷表示部
９００ 凹凸プロフィール
１０００ 区間最小値マトリックス DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Coke oven wall surface observation apparatus 500 Coke oven wall surface state evaluation apparatus 501 Wall surface image acquisition unit 502 Line data reading unit 503 Low frequency component extraction unit 504 High frequency component extraction unit 505 Section minimum value derivation section 506 Section minimum value matrix generation section 507 Skin roughness index derivation unit 508 Skin roughness index storage unit 509 Skin roughness index display unit 510 Extrusion load acquisition unit 511 Skin roughness index-extrusion load relationship derivation unit 512 Simulation unit 513 Skin roughness index-furnace wall friction coefficient relationship derivation unit 514 Skin roughness index-furnace wall friction coefficient Relation deriving section 515 Furnace wall friction coefficient deriving section 516 Extrusion load display section 900 Concavity and convexity profile 1000 Section minimum value matrix

Claims (13)

コークス炉の炭化室の壁面に、当該壁面の損傷によって点在している複数の凹部を検出して、当該壁面の状態を評価するコークス炉の壁面状態評価方法であって、
炭化室の壁面に対して、当該炭化室の奥行方向に移動しながら、当該炭化室の高さ方向において間隔を有するように、複数のレーザ光を照射する照射工程と、
炭化室の壁面において、当該炭化室の高さ方向に間隔を有して当該炭化室の奥行方向に現れる、前記複数のレーザ光による複数のレーザスポットの画像が重畳された、当該炭化室の壁面の画像を撮像する撮像工程と、
前記レーザスポットの画像の、前記炭化室の奥行方向に延びる線分を追跡するレーザ光追跡工程と、
前記レーザ光追跡工程によって追跡されたレーザスポットの画像の線分に基づいて、前記炭化室の壁面の凹凸量と、前記炭化室の奥行方向の位置との関係を示す凹凸プロフィールを生成する凹凸プロフィール生成工程と、
前記凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールから、前記壁面に点在している複数の凹部の深さに関する情報である深さ情報を導出する凹部深さ導出工程と、
前記凹部深さ導出工程によって導出された、前記深さ情報に基づいて、前記壁面の損傷の程度を示す指標である肌荒れ指数を導出する肌荒れ指数導出工程と、を有し、
前記肌荒れ指数は、前記深さ情報の平均値、中央値、合計値のいずれかであることを特徴とするコークス炉の壁面状態評価方法。 A coke oven wall surface state evaluation method for detecting a plurality of recesses scattered on the wall surface of a coke oven carbonization chamber due to damage of the wall surface and evaluating the state of the wall surface,
An irradiation step of irradiating a plurality of laser beams so as to have an interval in the height direction of the carbonization chamber while moving in the depth direction of the carbonization chamber with respect to the wall surface of the carbonization chamber,
On the wall surface of the carbonization chamber, the wall surface of the carbonization chamber on which images of a plurality of laser spots by the plurality of laser beams appearing in the depth direction of the carbonization chamber with an interval in the height direction of the carbonization chamber are superimposed. An imaging process for capturing an image of
A laser beam tracking step of tracking a line segment extending in the depth direction of the coking chamber of the image of the laser spot;
A concavo-convex profile for generating a concavo-convex profile indicating a relationship between the amount of concavo-convex on the wall surface of the carbonization chamber and a position in the depth direction of the carbonization chamber based on a line segment of the image of the laser spot tracked by the laser beam tracking step Generation process;
A recess depth derivation step for deriving depth information, which is information related to the depth of a plurality of recesses scattered on the wall surface, from the uneven profile generated by the uneven profile generation step,
The derived by the recess depth deriving step, on the basis of the depth information, we have a, a rough index deriving step of deriving a rough index is an index indicating the degree of damage to the wall,
The rough skin index average value of the depth information, the median, the wall surface state evaluation method of the coke oven be either der wherein Rukoto total value. 前記凹部深さ導出工程は、前記凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールを、前記炭化室の奥行方向において、所定の間隔毎に分割し、分割した各区間のそれぞれにおいて、当該凹凸プロフィールが示す凹部のうち深さが最も深い最凹部の深さを抽出し、抽出した最凹部の深さを前記深さ情報とすることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の壁面状態評価方法。   The recess depth derivation step divides the concavo-convex profile generated by the concavo-convex profile generation step at predetermined intervals in the depth direction of the coking chamber, and the concavo-convex profile indicates in each of the divided sections. 2. The coke oven wall surface state evaluation method according to claim 1, wherein the depth of the deepest recess among the recesses is extracted, and the depth of the extracted recess is used as the depth information. 前記凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールから、該凹凸プロフィールにおいて凹凸が存在しない部位に対応する深さ方向の位置である基準位置の変位の部分を除去した凹凸プロフィールを生成する第２の凹凸プロフィール生成工程を有し、
凹部深さ導出工程は、前記第２の凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールから、前記深さ情報を導出することを特徴とする請求項１又は２に記載のコークス炉の壁面状態評価方法。 Second concavo-convex for generating a concavo-convex profile obtained by removing a displacement portion of a reference position that is a position in the depth direction corresponding to a portion where the concavo-convex does not exist in the concavo-convex profile from the concavo-convex profile generation step. A profile generation process,
The method for evaluating the state of a wall surface of a coke oven according to claim 1 or 2, wherein the recess depth derivation step derives the depth information from the concavo-convex profile generated by the second concavo-convex profile generation step. . 前記第２の凹凸プロフィール生成工程は、前記凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールに対して中央値フィルタ処理を行うことで得られる中央値データを、前記基準位置の変位の部分として生成し、前記凹凸プロフィール生成工程によって生成された凹凸プロフィールと、前記中央値データとの差分をとって、前記基準位置の変位の部分を除去した凹凸プロフィールを生成することを特徴とする請求項３に記載のコークス炉の壁面状態評価方法。   The second concavo-convex profile generation step generates median data obtained by performing median filter processing on the concavo-convex profile generated by the concavo-convex profile generation step, as a portion of displacement of the reference position, The uneven | corrugated profile which took the difference of the uneven | corrugated profile produced | generated by the said uneven | corrugated profile production | generation process and the said median data, and produced | generated the uneven | corrugated profile which removed the part of the displacement of the said reference position is characterized by the above-mentioned. Coke oven wall surface condition evaluation method. 複数の炭化室の押出負荷の実績値を取得する押出負荷取得工程と、
炭化室の炉壁とコークスケーキとの間の静止摩擦係数である炉壁摩擦係数を入力とし、当該炭化室の押出負荷を出力とするシミュレータを用いて、前記押出負荷取得工程により取得された押出負荷の実績値が得られる場合の前記炉壁摩擦係数を導出する炉壁摩擦係数導出工程と、
前記押出負荷の実績値の測定対象である炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数と、当該押出負荷の実績値が得られる場合の炉壁摩擦係数とに基づいて、前記肌荒れ指数と前記炉壁摩擦係数との関係を導出する肌荒れ指数−炉壁摩擦係数導出工程と、
損傷を評価する対象となる炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数が、前記肌荒れ指数導出工程により導出されると、前記肌荒れ指数と前記炉壁摩擦係数との関係に基づいて、前記損傷を評価する対象となる炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数を導出する炉壁摩擦係数導出工程と、を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコークス炉の壁面状態評価方法。 Extrusion load acquisition step of acquiring actual values of extrusion loads of a plurality of carbonization chambers;
Extrusion acquired by the extrusion load acquisition step using a simulator that inputs the furnace wall friction coefficient, which is a static friction coefficient between the furnace wall of the carbonization chamber and the coke cake, and outputs the extrusion load of the carbonization chamber. A furnace wall friction coefficient derivation step for deriving the furnace wall friction coefficient when an actual load value is obtained;
Based on the skin roughness index for the furnace wall of the carbonization chamber that is the measurement target of the actual value of the extrusion load, and the furnace wall friction coefficient when the actual value of the extrusion load is obtained, the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient The rough skin index for deriving the relationship with
When the rough skin index for the furnace wall of the carbonization chamber to be damaged is derived by the rough skin index deriving step, the damage is evaluated based on the relationship between the rough skin index and the furnace wall friction coefficient And a furnace wall friction coefficient derivation step for deriving a furnace wall friction coefficient corresponding to a rough skin index for the furnace wall of the carbonization chamber to be a coke oven according to any one of claims 1 to 4. Wall surface condition evaluation method. 前記炉壁摩擦係数導出工程により導出された炉壁摩擦係数を前記シミュレータに入力して、前記損傷を評価する対象となる炭化室の押出負荷を計算する押出負荷計算工程を有することを特徴とする請求項５に記載のコークス炉の壁面状態評価方法。 It has an extrusion load calculating step of inputting the furnace wall friction coefficient derived by the furnace wall friction coefficient deriving step into the simulator and calculating the extrusion load of the carbonization chamber to be evaluated for the damage. The coke oven wall surface state evaluation method according to claim 5 . コークス炉の炭化室の壁面に、当該壁面の損傷によって点在している複数の凹部を検出して、当該壁面の状態を評価するコークス炉の壁面状態評価装置であって、
炭化室の壁面において、当該炭化室の高さ方向に間隔を有して当該炭化室の奥行方向に現れる、前記複数のレーザ光による複数のレーザスポットの画像が重畳された、当該炭化室の壁面の画像を取得する取得手段と、
前記レーザスポットの画像の、前記炭化室の奥行方向に延びる線分を追跡するレーザ光追跡手段と、
前記レーザ光追跡手段によって追跡されたレーザスポットの画像の線分に基づいて、前記炭化室の壁面の凹凸量と、前記炭化室の奥行方向の位置との関係を示す凹凸プロフィールを生成する凹凸プロフィール生成手段と、
前記凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールから、前記壁面に点在している複数の凹部の深さに関する情報である深さ情報を導出する凹部深さ導出手段と、
前記凹部深さ導出手段によって導出された、前記深さ情報に基づいて、前記壁面の損傷の程度を示す指標である肌荒れ指数を導出する肌荒れ指数導出手段と、を有し、
前記肌荒れ指数は、前記深さ情報の平均値、中央値、合計値のいずれかであることを特徴とするコークス炉の壁面状態評価装置。 A coke oven wall surface state evaluation device for detecting a plurality of recesses scattered on the wall surface of a coke oven carbonization chamber due to damage of the wall surface and evaluating the state of the wall surface,
On the wall surface of the carbonization chamber, the wall surface of the carbonization chamber on which images of a plurality of laser spots by the plurality of laser beams appearing in the depth direction of the carbonization chamber with an interval in the height direction of the carbonization chamber are superimposed. Acquisition means for acquiring the image of
Laser beam tracking means for tracking a line segment extending in the depth direction of the coking chamber of the image of the laser spot;
A concavo-convex profile for generating a concavo-convex profile indicating the relationship between the amount of concavo-convex on the wall surface of the carbonization chamber and the position in the depth direction of the carbonization chamber, based on the line segment of the image of the laser spot tracked by the laser beam tracking means. Generating means;
Depression depth derivation means for deriving depth information that is information related to the depth of the plurality of depressions scattered on the wall surface from the concavo-convex profile generated by the concavo-convex profile generation means;
Derived by the recess depth deriving unit, on the basis of the depth information, we have a, a rough index deriving means for deriving a rough index is an index indicating the degree of damage to the wall,
The rough skin index average value of the depth information, median, coke oven wall surface state evaluation apparatus characterized by either Der Rukoto total value. 前記凹部深さ導出手段は、前記凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールを、前記炭化室の奥行方向において、所定の間隔毎に分割し、分割した各区間のそれぞれにおいて、当該凹凸プロフィールが示す凹部のうち深さが最も深い最凹部の深さを抽出し、抽出した最凹部の深さを前記深さ情報とすることを特徴とする請求項７に記載のコークス炉の壁面状態評価装置。 The recess depth derivation means divides the concavo-convex profile generated by the concavo-convex profile generation means at predetermined intervals in the depth direction of the coking chamber, and the concavo-convex profile indicates in each of the divided sections. 8. The coke oven wall surface state evaluation apparatus according to claim 7 , wherein the depth of the deepest concave portion among the concave portions is extracted, and the extracted depth of the deepest concave portion is used as the depth information. 前記凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールから、該凹凸プロフィールにおいて凹凸が存在しない部位に対応する深さ方向の位置である基準位置の変位の部分を除去した凹凸プロフィールを生成する第２の凹凸プロフィール生成手段を有し、
凹部深さ導出手段は、前記第２の凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールから、前記深さ情報を導出することを特徴とする請求項７又は８に記載のコークス炉の壁面状態評価装置。 Second concavo-convex for generating a concavo-convex profile obtained by removing a displacement portion of a reference position, which is a position in the depth direction corresponding to a portion where the concavo-convex does not exist, from the concavo-convex profile generated by the concavo-convex profile generating means. Having a profile generation means;
Recess depth deriving unit, the concavo-convex profile produced by the second concave-convex profile generation means, coke oven wall surface state evaluation device according to claim 7 or 8, wherein the deriving the depth information . 前記第２の凹凸プロフィール生成手段は、前記凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールに対して中央値フィルタ処理を行うことで得られる中央値データを、前記基準位置の変位の部分として生成し、前記凹凸プロフィール生成手段によって生成された凹凸プロフィールと、前記中央値データとの差分をとって、前記基準位置の変位の部分を除去した凹凸プロフィールを生成することを特徴とする請求項９に記載のコークス炉の壁面状態評価装置。 The second concavo-convex profile generating means generates median data obtained by performing a median filter process on the concavo-convex profile generated by the concavo-convex profile generating means, as a part of displacement of the reference position, and uneven profile generated by the uneven profile generating means, taking the difference between the median data, according to claim 9, characterized in that to produce an uneven profile to remove the displacement of portions of the reference position Coke oven wall surface condition evaluation system. 複数の炭化室の押出負荷の実績値を取得する押出負荷取得手段と、
炭化室の炉壁とコークスケーキとの間の静止摩擦係数である炉壁摩擦係数を入力とし、当該炭化室の押出負荷を出力とするシミュレータを用いて、前記押出負荷取得手段により取得された押出負荷の実績値が得られる場合の前記炉壁摩擦係数を導出する炉壁摩擦係数導出手段と、
前記押出負荷の実績値の測定対象である炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数と、当該押出負荷の実績値が得られる場合の炉壁摩擦係数とに基づいて、前記肌荒れ指数と前記炉壁摩擦係数との関係を導出する肌荒れ指数−炉壁摩擦係数導出手段と、
損傷を評価する対象となる炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数が、前記肌荒れ指数導出手段により導出されると、前記肌荒れ指数と前記炉壁摩擦係数との関係に基づいて、前記損傷を評価する対象となる炭化室の炉壁に対する肌荒れ指数に対応する炉壁摩擦係数を導出する炉壁摩擦係数導出手段と、を有することを特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載のコークス炉の壁面状態評価装置。 Extrusion load acquisition means for acquiring actual values of extrusion loads of a plurality of carbonization chambers;
Extrusion acquired by the extrusion load acquisition means using a simulator that inputs the furnace wall friction coefficient, which is a static friction coefficient between the furnace wall of the carbonization chamber and the coke cake, and outputs the extrusion load of the carbonization chamber. Furnace wall friction coefficient deriving means for deriving the furnace wall friction coefficient when the actual load value is obtained;
Based on the skin roughness index for the furnace wall of the carbonization chamber that is the measurement target of the actual value of the extrusion load, and the furnace wall friction coefficient when the actual value of the extrusion load is obtained, the skin roughness index and the furnace wall friction coefficient The skin roughness index for deriving the relationship with the-furnace wall friction coefficient derivation means,
When the rough skin index for the furnace wall of the carbonization chamber to be evaluated for damage is derived by the rough skin index deriving means, the damage is evaluated based on the relationship between the rough skin index and the furnace wall friction coefficient The coke according to any one of claims 7 to 10 , further comprising furnace wall friction coefficient deriving means for deriving a furnace wall friction coefficient corresponding to a rough skin index for the furnace wall of the carbonizing chamber. Furnace wall condition evaluation system. 前記炉壁摩擦係数導出手段により導出された炉壁摩擦係数を前記シミュレータに入力して、前記損傷を評価する対象となる炭化室の押出負荷を計算する押出負荷計算手段を有することを特徴とする請求項１１に記載のコークス炉の壁面状態評価装置。 It has extrusion load calculation means for inputting the furnace wall friction coefficient derived by the furnace wall friction coefficient deriving means to the simulator and calculating the extrusion load of the carbonization chamber to be evaluated for damage. wall state evaluation device of coke oven according to claim 1 1. 請求項７〜１２の何れか１項に記載のコークス炉の壁面状態評価装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。 A computer program that causes a computer to function as each means of the coke oven wall surface state evaluation apparatus according to any one of claims 7 to 12 .
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