JP6361093B2 - コークス移動機の走行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のコークス炉団から押し出されたコークスをコークス乾式消化設備に運搬する複数のコークス移動機を、同一軌道上で、衝突させずに、迅速に走行させる走行制御方法に関する。

従来、一つのコークス炉団から押し出したコークスをコークス乾式消化設備に運搬するコークス移動機（以下「移動機」ということがある。）は、予め決められたスケジュールに従って、コークス炉団とコークス乾式消化設備の間を走行する。

コークス炉団が複数あり、複数の移動機が同一軌条を走行する場合でも、移動機は、それぞれ独立して、予め決められたスケジュールに従って制御されて、コークス炉団とコークス乾式消化設備の間を走行する。これは、１台の移動機が故障しても、他の移動機の無人運転を継続するためである。

特許文献１には、消火車（移動機）の車上制御装置と中央制御装置とによって、２台の消火車（乾式と湿式）を切り換えて運転する自動運転制御方法が開示されている。しかし、特許文献１に開示の方法は、操業開始時の操業を安定化することを目的とするもので、通常の操業時における稼動率の向上を図るものではない。

特許文献２には、二つのコークス炉団から排出されるコークスを、両炉団間に配置した乾式消火設備と、一方の炉団の端部に配置した湿式消火設備で消火する際、乾式消火車と湿式消火車を連結してコークスを運搬する方法が開示されている。しかし、特許文献２に開示の方法は、移動機の衝突の回避には有効であるが、操業の最適化、安定化は期待できない。

このことを踏まえ、特許文献３には、移動機の無人自動運転を実現して、コークス炉の生産性と安全性を向上させることを目的とし、移動機の位置情報に基づいて衝突を防止する移動機の自動運転方法が開示されている。しかし、特許文献３に開示の運転方法においては、移動機の走行が機動的でないので、コークス炉団全体の生産性の向上の改善代が残されている。

特公平６−３７６１９号公報 特公平８−２６３２６号公報 特開２００７−２６４７３５号公報

コークス炉団が複数ある場合、コークス炉団全体の生産性を上げるためには、炉団から排出されたコークスを、ＣＤＱの処理能力に応じ、ＣＤＱへ迅速に運搬する必要がある。この場合、当然に、移動機が衝突しないように、現時点の処理能力に基づいて指示したＣＤＱへの走行を制御しなければならない。

従来は、同一走行エリアを走行する移動機がある場合、回転型絶対位置検出装置で移動位置を測定したデータを中央制御装置に送信して、移動機の位置管理を行っていたが、この方式の場合、通信装置の故障等で手動運転になると、移動機の位置情報がなくなり、隣接する移動機の自動運転も停止するという課題を抱えている。

そこで、本発明は、自車のみで隣接する移動機（相手移動機）との相対速度を把握し、中央制御で自動運転を継続することを前提にし、移動機の無人自動運転のもとで、コークス移動機を同一軌条で機動的に走行させ、コークス乾式消火設備（ＣＤＱ）の処理能力を最大限に利用し、コークス炉団全体の生産性を向上させることを課題とし、該課題を解決するコークス移動機の走行制御方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決する手法について鋭意研究した。まず、本発明者らは、移動機と移動機の走行中の衝突を回避するため、前方又は後方を走行する移動機の位置及び速度を、長距離でも確実に測定できる反射型距離計を開発した。この反射型距離計は、粉塵や蒸気による影響が少ないマイクロ波を使用しているので、前方を走行する移動機の位置及び速度を、長距離でも確実に測定することができる。

そして、本発明者らは、マイクロ波反射型距離計に、前方を走行する移動機の位置及び速度を測定する機能の他、（ｉ）前方を走行する移動機との相対位置及び相対速度を測定する機能を加えると、指定されたコークス乾式乾燥設備への移動機の走行を適確、迅速に制御できることを見いだした。

さらに、マイクロ波反射型距離計に、上記機能に加え、（ii）測定値が予め設定した変化量を超える場合に、該測定値を廃棄する機能を加えると、移動機の振動等で瞬間的にマイクロ波の発信方向及び／又は発信位置がずれて、測定値が適正でない場合でも、指定されたコークス乾式乾燥設備への移動機の走行を、より適確、迅速に制御できることを見いだした。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は次の通りである。

（１）複数のコークス炉団から排出されたコークスを、複数のコークス乾式乾燥設備の１つ又は２つ以上に運搬する同一軌条上の複数のコークス移動機を、中央制御装置で、機動的に指定のコークス乾式乾燥設備へ走行させる、コークス炉団毎に制御するコークス移動機の走行制御方法において、
（ｉ）コークス移動機に搭載した、測定値が予め設定した変化量を超える場合、該測定値を廃棄する機能を備えるマイクロ波反射型距離計で、前方又は後方を走行するコークス移動機との相対位置及び相対速度を測定し、
（ii）上記測定値に基づいて、コークス移動機同士の衝突を回避する
ことを特徴とするコークス移動機の走行制御方法。

本発明によれば、複数のコークス移動機を、処理能力に基づいて指定したコークス乾式乾燥設備へ、衝突を回避して、機動的に走行させることができるので、コークス移動機の走行が全体的に効率化し、コークス乾式乾燥設備の全体的な稼働率及びコークス炉団の全体的な稼働率が向上する。

マイクロ波反射型距離計を搭載したコークス移動機と、前方又は後方を走行する移動機の位置と速度の測定の態様を示す図である。 コークス炉団から排出されたコークスを、移動機の走行を制御して、コークス乾式乾燥設備へ運搬する一態様を示す図である。

本発明について、図面に基づいて説明する。

まず、図１に、本発明のコークス移動機の走行制御方法（以下「本発明方法」ということがある。）で用いる、マイクロ波反射型距離計を搭載したコークス移動機（以下単に「移動機」ということがある。）と、前方又は後方を走行する移動機の位置と速度の測定の態様を示す。

車輪１２を備え、同じ軌条８上を走行する移動機５ａ、５ｂは、前後の面に、マイクロ波反射板１０とマイクロ波反射型距離計１１を備えている。例えば、移動機５ａのマイクロ波反射型距離計１１から発信するマイクロ波は、移動機５ｂのマイクロ波反射板１０で反射され、反射マイクロ波を、移動機５ａのマイクロ波反射型距離計１１で受信する。

このマイクロ波の発信・受信により、移動機５ａは、停止中でも移動中でも、移動機５ｂとの相対位置及び相対速度を測定することができる。同様に、移動機５ｂは、停止中でも移動中でも、移動機５ａとの相対位置及び相対速度を測定することができる。

マイクロ波反射型距離計１１は、粉塵や蒸気による影響が少ないマイクロ波を使用しているので、長距離の前方又は後方を走行する移動機の位置及び速度を確実に測定することができる。

ただし、移動機の振動等で瞬間的にマイクロ波の発信方向及び／又は発信位置がずれて、受信した反射マイクロ波に基づく測定値が適正でない場合がある。そこで、本発明者らは、マイクロ波反射型距離計に、測定値が予め設定した変化量を超える場合に、該測定値を廃棄する機能を加えた。

この機能により、適正な測定値のみで、移動機の走行を制御することができるので、指定されたコークス乾式乾燥設備への移動機の走行を適確、迅速に行うことができる。相対位置及び相対速度の測定の結果、衝突の危険がある場合は、どちらかの移動機の速度を、衝突に至らない速度に減速するか、又は、停止させる。

即ち、本発明装置で用いるマイクロ波反射型距離計は、単に、前後して走行する移動機の衝突を防止するためのものではなく、前後して接近する又は離間する移動機の相対位置及び相対速度を測定して、移動機の走行を最適化するためのものである。この点が、本発明装置の特徴の一つである。

次に、図２に基づいて、移動機の走行制御について説明する。

図２に、コークス炉団（通常、数十〜数百の炭化室を備えている）から排出されたコークスを、移動機の走行を制御して、コークス乾式乾燥設備へ運搬する一態様を示す。コークス炉団１、２、３が並んで配置されている。

軌条７上を、コークス押出機４ａ、４ｂが走行し、乾留が終了した炭化室からコークスを、軌条８上を走行するコークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅのいずれかへ押し出す。押し出されたコークスを載置する移動機は、中央制御装置（図示なし）からの指令で、軌条８上を走行してコークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃのいずれかへコークスを運搬する。

コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅの位置及び速度は、予め設定した変化量を超える測定値を除き、逐一、中央制御装置（図示なし）に送信される。コークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃの稼動状態は、コークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃをそれぞれ制御する制御機器９ａ、９ｂ、９ｃを介して、中央制御装置に送信される。

中央制御装置では、コークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃのそれぞれの処理能力（空き容量）と、コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅがそれぞれ積載しているコークス量を演算機で対比し、コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅに、向かう先（コークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃ）を指令する。

コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅは、指令されたそれぞれのコークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃに向け、同じ軌条を走行する。このとき、コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅのそれぞれが搭載するマイクロ波反射型距離計の機能が相互に働き、コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅは、衝突を起こさずに、円滑かつ迅速に、それぞれ指令を受けたコークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃに走行することができる。

例えば、コークス乾式乾燥設備６ｂは処理能力に余裕があり、コークス移動機５ｄのコークスを処理しているとする。一方、コークス乾式乾燥設備６ａの処理能力が限界で、コークス乾式乾燥設備６ｂには、コークス移動機５ｃが積載するコークス量を収容できる場合、コークス移動機５ｃは、指令を受けて、コークス乾式乾燥設備６ｂに向かって走行する。

その際、コークス移動機５ｄが、先に、コークス乾式乾燥設備６ｂでコークスを処理している場合、コークス移動機５ｃは、マイクロ波反射型距離計の機能により、安全に最接近位置で停止する。

コークス移動機５ｄが処理を終えてコークス乾式乾燥設備６ｂより離脱走行を開始すると、マイクロ波反射型距離計の機能により、安全な距離と速度を保ちながら、最短時間でコークス乾式乾燥設備６ｂに到着し、コークスを払い出すことができる。

このように、コークス乾式乾燥設備のレベル情報とマイクロ波反射型距離計を用いる走行制御により、コークス炉１とコークス乾式乾燥設備６ｂの処理能力のほぼ限界まで稼働させることができる。

このように、コークス移動機に搭載したマイクロ波反射型距離計の機能を活用することにより、コークス移動機５ｃ、５ｄ、５ｅを、コークス炉団１、２、３とコークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃとの間で、衝突することなく、機動的に走行させることができ、コークス炉団１、２、３とコークス乾式乾燥設備６ａ、６ｂ、６ｃの処理能力を、常時、限界近くで使用することができるので、コークス炉団の全体的な稼働率を向上させることができる。

なお、コークス乾式乾燥設備の処理能力を、常時、限界近くで使用すると、回収エネルギーを安定的に回収することができる。

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

（実施例１）
コークス炉団が三つ、コークス乾式乾燥設備が三つ配置されているコークス製造ヤードで、前方又は後方を走行するコークス移動機との相対位置及び相対速度を測定できるマイクロ波反射型距離計を搭載した２機のコークス移動機を走行させて、コークス炉団からコークスをコークス乾式乾燥設備に運搬した。

コークス移動機が、コークス炉団とコークス乾式乾燥設備の間を機動的に走行したので、従来に比べ、待機又は停止時間が１０％低減した。

コークス乾式乾燥設備の全体的な稼働率、及び、コークス炉団の全体的な稼働率が１０％向上したと推測される。

前述したように、本発明によれば、複数のコークス移動機を、処理能力に基づいて指定したコークス乾式乾燥設備へ、衝突を回避して、機動的に走行させることができるので、コークス移動機の走行が全体的に効率化し、コークス乾式乾燥設備の全体的な稼働率及びコークス炉団の全体的な稼働率が向上する。よって、本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が高いものである。

１、２、３ コークス炉団
４ａ、４ｂ コークス押出機
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ コークス移動機
６ａ、６ｂ、６ｃ コークス乾式乾燥設備
７、８ 軌条
９ａ、９ｂ、９ｃ 制御機器
１０ マイクロ波反射板
１１ マイクロ波反射型距離計
１２ 車輪

Claims (1)

1. 複数のコークス炉団から排出されたコークスを、複数のコークス乾式乾燥設備の１つ又は２つ以上に運搬する同一軌条上の複数のコークス移動機を、中央制御装置で、機動的に指定のコークス乾式乾燥設備へ走行させる、コークス炉団毎に制御するコークス移動機の走行制御方法において、
   （ｉ）コークス移動機に搭載した、測定値が予め設定した変化量を超える場合、該測定値を廃棄する機能を備えるマイクロ波反射型距離計で、前方又は後方を走行するコークス移動機との相対位置及び相対速度を測定し、
   （ii）上記測定値に基づいて、コークス移動機同士の衝突を回避する
   ことを特徴とするコークス移動機の走行制御方法。

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