JPH03105195A - コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 - Google Patents
コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置Info
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- JPH03105195A JPH03105195A JP24131689A JP24131689A JPH03105195A JP H03105195 A JPH03105195 A JP H03105195A JP 24131689 A JP24131689 A JP 24131689A JP 24131689 A JP24131689 A JP 24131689A JP H03105195 A JPH03105195 A JP H03105195A
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野１
本発明は、コークス枦炭化室の内壁観察方法及び装置に
係り、特に、熱間中のコークス炉炭化室内のレンガ壁面
の損傷状態やカーボン付着状態を把握し、炭化室内量や
炉体の補修作業に必要な情報を得ることができる内ｕＷ
１察方法及び装置に関するものである． 【従来の技術】 コークス炉は一度築炉すると、内部レンガの大幅な更新
は不可能に近い．又、炉命は約３０〜３５年と言われる
が、現在炉命延長化のために、枦内損傷部分を溶射吹付
法等で対処している．しかし、コークス炉団は通常３０
〜５０の炭化室から構成されており、一般の製鉄所など
の工場においては複数の炉団をかかえている結果、３０
０〜４００室程度の炭化室が存在する．このため、管理
あるいはチェックすべき炭化室内量面は左右併せてこの
２倍、即ち６００〜８００面存在することになる． 炭化室内量は、炭化室に装入される石炭の乾溜プロセス
における加熱面であると同時に、厚さが約１００〜１３
０１と薄く、損傷劣化も起こりやすい．このため、炭化
室壁面の管理は非常に重要である． しかし現在のところ、コークス炉炭化室内のレンガ状態
のａ察は、目視観察によるものが主体であり、これは炭
化室両側の窯口部及び炉上のコークス装入口から操業の
合間を利用し、短時間で部分的に目視観察を行うもので
、その観察範囲、観察情報量の両面で制約を受けていた
． 近年になり、この炭化室内量あるいは他のｒ内壁につい
て、 ａ）テレビカメラを炉長方向に挿入し、Ｆ壁表面観察及
びその変位量測定を行うコークス炉炭化室内量観察装置
（特開昭６３−２５２２４２号）、ｂ）プリズムを利用
し、炉内への１ローブ挿入方向に対し垂直な位置にある
炉内壁面を正面像としてとらえる炉内観察装置（特開昭
６１−１１４０８５号）、 Ｃ）［察装置内に回動自在な反射鏡を配置することによ
り、撮影角度が挿入方向に固定されたカメラを用いても
炉壁全面を観察し得るようにした炉内観察装置（特開昭
６３−２６３３９０号）、等が報告されている，
係り、特に、熱間中のコークス炉炭化室内のレンガ壁面
の損傷状態やカーボン付着状態を把握し、炭化室内量や
炉体の補修作業に必要な情報を得ることができる内ｕＷ
１察方法及び装置に関するものである． 【従来の技術】 コークス炉は一度築炉すると、内部レンガの大幅な更新
は不可能に近い．又、炉命は約３０〜３５年と言われる
が、現在炉命延長化のために、枦内損傷部分を溶射吹付
法等で対処している．しかし、コークス炉団は通常３０
〜５０の炭化室から構成されており、一般の製鉄所など
の工場においては複数の炉団をかかえている結果、３０
０〜４００室程度の炭化室が存在する．このため、管理
あるいはチェックすべき炭化室内量面は左右併せてこの
２倍、即ち６００〜８００面存在することになる． 炭化室内量は、炭化室に装入される石炭の乾溜プロセス
における加熱面であると同時に、厚さが約１００〜１３
０１と薄く、損傷劣化も起こりやすい．このため、炭化
室壁面の管理は非常に重要である． しかし現在のところ、コークス炉炭化室内のレンガ状態
のａ察は、目視観察によるものが主体であり、これは炭
化室両側の窯口部及び炉上のコークス装入口から操業の
合間を利用し、短時間で部分的に目視観察を行うもので
、その観察範囲、観察情報量の両面で制約を受けていた
． 近年になり、この炭化室内量あるいは他のｒ内壁につい
て、 ａ）テレビカメラを炉長方向に挿入し、Ｆ壁表面観察及
びその変位量測定を行うコークス炉炭化室内量観察装置
（特開昭６３−２５２２４２号）、ｂ）プリズムを利用
し、炉内への１ローブ挿入方向に対し垂直な位置にある
炉内壁面を正面像としてとらえる炉内観察装置（特開昭
６１−１１４０８５号）、 Ｃ）［察装置内に回動自在な反射鏡を配置することによ
り、撮影角度が挿入方向に固定されたカメラを用いても
炉壁全面を観察し得るようにした炉内観察装置（特開昭
６３−２６３３９０号）、等が報告されている，
しかしながら、上述の各装置では、いずれの場合も、カ
メラの撮影視野については所望の観察が行えるものの、
炉壁を正面から直視する形となるため、窯幅の狭さによ
ってカメラ視野も狭くなり、内壁全面について迅速なａ
察を行うことは困難であった． 即ち、コークス枦の炭化室１０は、その寸法が例えば炉
高６．８１Ｘ炉長１５．９覆×窯幅０．４２１のように
、ごく狭い距離（窯＠）をおいて大きなレンガ壁面（１
２、１４）２枚より構成されたものであり、その窯幅は
、通常０．４〜０．５１程度である．従って、例えば第
１３図（Ａ）（平面図）及び（Ｂ）（立面図）に示す如
く、この中にカメラ１６を内蔵したプローブ１８を挿入
する場合、そのカメラ１６が瞬時にとらえ得るワンショ
ットの視野１７の面積は、たとえカメラ１６にズーム８
ｌ構を備えた場合でも、レンガ状態の必要情報を得るこ
とも考慮すると、ごく限られたものとなる． 特に炉壁の補修を行うための情報としては、このような
単に部分的な内壁の損耗等の情報では全く不十分であり
、全体情報をつかまえる必要があるが、そのために炉Ｕ
観察を繰返すことは、炭化室内が、冷えてしまうので、
コークス炉操業上好ましくない． 又、上記のいずれの装置も、撮影した画像を、内壁状況
を一目で見易くするように工夫する点についてまでは考
慮されていなかった，特にコークス炉の場合、多数のレ
ンガ壁面を有するため、観察結果に基ずくレンガ補修作
業への反映を′Ｓ慮すると、内壁レンガの損傷等の状態
観察は、詳細な情報の獲得のみならず、内壁全域を対象
とした一目でわかりやすい整理された形での出力画像を
も必要とされる．しかしながら、前記のような狭い窯幅
を隔てて対向している炭化室壁面の全域一面を、１台も
しくは少数台数のカメラで正面から撮影するのは、炭化
室壁面からの距離を確保できないので困難であり、炭化
室内量全域について“目でわかる″１枚の画像を得る．
ことは、上記従来の技術のみでは困難であった． 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、コークス炉炭化室内量のほぼ全域の損傷状況を、
操業に支障ないよう、プローブ１〜２回の炭化室内挿入
で、迅速に且つ一目でｉ察することができるコークス炉
炭化室の内壁１［１！察方法及び装置を提供することを
課題とする．
メラの撮影視野については所望の観察が行えるものの、
炉壁を正面から直視する形となるため、窯幅の狭さによ
ってカメラ視野も狭くなり、内壁全面について迅速なａ
察を行うことは困難であった． 即ち、コークス枦の炭化室１０は、その寸法が例えば炉
高６．８１Ｘ炉長１５．９覆×窯幅０．４２１のように
、ごく狭い距離（窯＠）をおいて大きなレンガ壁面（１
２、１４）２枚より構成されたものであり、その窯幅は
、通常０．４〜０．５１程度である．従って、例えば第
１３図（Ａ）（平面図）及び（Ｂ）（立面図）に示す如
く、この中にカメラ１６を内蔵したプローブ１８を挿入
する場合、そのカメラ１６が瞬時にとらえ得るワンショ
ットの視野１７の面積は、たとえカメラ１６にズーム８
ｌ構を備えた場合でも、レンガ状態の必要情報を得るこ
とも考慮すると、ごく限られたものとなる． 特に炉壁の補修を行うための情報としては、このような
単に部分的な内壁の損耗等の情報では全く不十分であり
、全体情報をつかまえる必要があるが、そのために炉Ｕ
観察を繰返すことは、炭化室内が、冷えてしまうので、
コークス炉操業上好ましくない． 又、上記のいずれの装置も、撮影した画像を、内壁状況
を一目で見易くするように工夫する点についてまでは考
慮されていなかった，特にコークス炉の場合、多数のレ
ンガ壁面を有するため、観察結果に基ずくレンガ補修作
業への反映を′Ｓ慮すると、内壁レンガの損傷等の状態
観察は、詳細な情報の獲得のみならず、内壁全域を対象
とした一目でわかりやすい整理された形での出力画像を
も必要とされる．しかしながら、前記のような狭い窯幅
を隔てて対向している炭化室壁面の全域一面を、１台も
しくは少数台数のカメラで正面から撮影するのは、炭化
室壁面からの距離を確保できないので困難であり、炭化
室内量全域について“目でわかる″１枚の画像を得る．
ことは、上記従来の技術のみでは困難であった． 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、コークス炉炭化室内量のほぼ全域の損傷状況を、
操業に支障ないよう、プローブ１〜２回の炭化室内挿入
で、迅速に且つ一目でｉ察することができるコークス炉
炭化室の内壁１［１！察方法及び装置を提供することを
課題とする．
本発明は、コークス炉炭化室の窯口よりカメラを内部に
挿入し、内壁の撮像をもとに炉壁状況を観察するに際し
、前記カメラの視野を斜めとし、炉壁を斜視像として順
次撮影して、前記カメラで少なくとも炉長方向のほぼ全
域を撮影し、斜視像の撮像位置情報と、前記斜視像を正
面像に変換した画像情報をもとに、炭化室内の炉壁状況
を観察するようにして、前記課題を達成したものである
．本発明は、又、コークス炉炭化室の内壁観察装置を、
コークス炉炭火室内の高温に耐えるようにされた炭化室
内挿入用ブームと、該ブームの先端を、炭化室の窯口よ
り炉長方向に炭化室反対側窯口まで挿入可能とするブー
ム駆動手段と、前記ブームの先端に装着されたプローブ
と、該プローブに内蔵された、炭化室内量の状態を斜め
方向から撮影するためのカメラと、該カメラの炉長方向
位置を検出する位置検出手段と、前記プロープの炭化室
内炉長方向への挿入又は引出し過程で前記カメラにより
順次得られる、炭化室内量の斜視画像を正面画像に変換
すると共に、前記カメラの炉長方向位置に応じて、該正
面画像を炉長方向につなぎあわせ、炭化室内量のほぼ全
域を表わす画像に合戒する画像処理手段と、を用いて楕
戒したものである．
挿入し、内壁の撮像をもとに炉壁状況を観察するに際し
、前記カメラの視野を斜めとし、炉壁を斜視像として順
次撮影して、前記カメラで少なくとも炉長方向のほぼ全
域を撮影し、斜視像の撮像位置情報と、前記斜視像を正
面像に変換した画像情報をもとに、炭化室内の炉壁状況
を観察するようにして、前記課題を達成したものである
．本発明は、又、コークス炉炭化室の内壁観察装置を、
コークス炉炭火室内の高温に耐えるようにされた炭化室
内挿入用ブームと、該ブームの先端を、炭化室の窯口よ
り炉長方向に炭化室反対側窯口まで挿入可能とするブー
ム駆動手段と、前記ブームの先端に装着されたプローブ
と、該プローブに内蔵された、炭化室内量の状態を斜め
方向から撮影するためのカメラと、該カメラの炉長方向
位置を検出する位置検出手段と、前記プロープの炭化室
内炉長方向への挿入又は引出し過程で前記カメラにより
順次得られる、炭化室内量の斜視画像を正面画像に変換
すると共に、前記カメラの炉長方向位置に応じて、該正
面画像を炉長方向につなぎあわせ、炭化室内量のほぼ全
域を表わす画像に合戒する画像処理手段と、を用いて楕
戒したものである．
本発明においては、カメラの視野を斜めとし、炉壁を斜
視像として順次撮影するようにしたので、一回の撮影領
域が拡大し、炭化室の炉長方向の全炉壁の撮像に要する
撮影回数・時間が減少できる．即ち、前出第１３図（Ａ
）（Ｂ）に示した従来例の如く、カメラ１６の視野１７
を左右の炉！Ｗ１２、１４に正対させた場合には、カメ
ラ１６が炉壁１２、１４を正面から直視する形となり、
画像処理上は最も望ましいが、窯幅が狭いためカメラ１
６の視野１７が狭くなり、１回の撮影で得られる情報が
不足する．従って、例えば全炉壁についての情報を得る
には、多数のカメラを用いるか、又は撮影を多数回行う
必要がある．これに対して、７本発明では、第１図（Ａ
）（平面図）及び（Ｂ）（立面図）に示す如く、カメラ
１６の視野ｌ７を斜めとし、Ｆ壁１２、１４を斜視像と
して捕えるようにしたので、第１図（Ａ）に示す如く、
視野ｌ７が炉長方向に拡大して奥行情報が大となるだけ
でなく、第ｌ図（Ｂ）に示す如く、高さ方向にも拡大し
て、１回の撮影でより多くの情報が得られるようになる
．従って、操業に支障ないよう、プローブ１〜２回の炭
化室内挿入で、炭化室内ほぼ全域の［察が可能となる． 即ち、例えば炭化室炉長方向（炭化室両端の窯口を結ぶ
窯幅中心線の方向）、又は、該方向に対しある角度を有
した方向に、カメラ１６の画角く向き）を付けた状態で
、カメラ１６を内蔵したグローブ１８を炭化室１０内に
挿入していった場合、その画像は、例えば第２図（カメ
ラを炭化室中心線方向にまっすぐ向けた場合）や第３図
（カメラを炭化室中心線方向から３０”傾けた場合）に
示す如くとなる．第２図において、２０は炭化室天井、
２２は炭化室反対側窯口、２４は炭化室底である．即ち
、第２図の場合、全体像は撮影可能であるが、カメラよ
り遠方位置の画像は、レンガ壁面を斜めの角度から見て
いることもあって曖昧なものとなり、詳細な部分の判定
は困難であるが、カメラより豹Ｉ〜３１１先の近等の画
ｇＡ（第２図の破線部分の領域１７）は、第３図に示す
如く、極めて鮮明であり、炭化室の使用過程で発生する
、スポーリング部分２６、カーボン付着部分２８、レン
ガ目地切れ部分３０等の炉壁損傷の判定のための撮影と
しては十分である．第３図において、スポーリングによ
りレンガ面に凹部を生じている部分２６、及び、カーボ
ン付着の生じている部分２８は、撮影において、正常炉
壁と比べ、スポーリング部分２６は暗く、カーボン付着
部分２８は明るく輝いて見える．又、レンガの目地切れ
部分３ｏも明るく見え、これを第３図のような画像上か
ら判定することは容易である．又、これら撮像は、コー
クス押出直後の炉壁高温時に行うので、炉壁自体の熱に
より撮像可能であり、且つ、前記スポーリング部分２６
、カーボン付着部分２８、目地切れ部分３０自体も明暗
でわかる．従って、ブローブを炭化室の窯口から反対ｒ
Ｍｇ口に向って移動し、移動途中で順次得られる、例え
ばカメラより約２１１の範囲の近傍（画像処理用の視野
１７とする）の画像を寄せ集めれば、炭化室内ほぼ全域
の観察が可能となる．これに対して従来例のように視野
が狭い場合に、炭化室全域の画像を得るべく、部分的に
多数回の撮影を繰返すと、炉壁温度が急速に低下するた
め、撮像自体の温度変化補正が必要となり、前記スポー
リング部分２６、カーボン付着部分２８、目地切れ部分
３０等の判定は困難となる． なお、カメラ１６を傾けずぎると、視野先端の画像の解
像度が劣化するので、カメラ１６の斜視角度には！＆適
範囲が存在するが、使用カメラの視野によっても異なる
ので、炉壁損粍の検出精度の観点から、視野カメラに応
じて、例えば実験により求めれば良い． このようにしてカメラの視野を斜めとした場合、得られ
るのは斜視像であるため、そのままでは観察がやりにく
い．そこで本発明では、より見易くするため、斜視像を
画像処理の過程で正面像に変換して、カメラを炉壁に正
対させた場合と同様の画像が得られるようにしている．
具体的には、例えば視野像（原画像）を、まずライン形
状、色の違い、色の濃淡、明暗等が判別できるようにイ
メージ的に処理し、次いで原画像中の座標位置情報をも
とに変換処理して、レンガ表面に対して正面から見た像
を得る．従って、該正面像に基づいて、従来と同様に炉
壁の状態《レンガの剥離、膨脹、スポーリング等の損傷
状態や、カーボンの付着状態）をａ察することができる
． 更に、レンガ表面状態の詳細な情報の確認は、上記カメ
ラのワンショットの画像又はその処理画像でも十分であ
るが、内壁状態を一目で見易くするためには、不十分で
ある．そこで本発明では、プローブの挿入又は引出し過
程で順次得られる、炭化室内量の一連の映像を、撮像位
置情報を用いて少なくとも炉長方向につなぎ合せて、モ
ンタージュ写真のように、炭化室内量のほぼ全域を表わ
すｌ枚又は２〜３枚の少数の画像に合成するようにして
いる．従って、炭化室内量のレンガ状態が迅速に把握で
き、観察結果に基づくレンガ補修作業等への反映が容易
となる． なお、１台のカメラでは高さ方向の情報が不足する場合
には、第４図に示す如く、カメラを上下方向に複数台並
設し、各カメラの視野内における鮮明画像が得られる部
分を利用する等の方法にすれば良い．このようにカメラ
を上下方向に並置することで、少ないカメラで炉壁の高
さ方向を全視野に収めることができる． 本発明によれば、炉体のｉ＆重要部分である炭化室内量
レンガのｆｆｌｉｌ状態を迅速に、且つ定量的に把ぱで
きる．又、損傷部位、あるいは従来の目視Ｗ１察では見
落としていた重大な損傷部分を精度よく検出でき、その
補修を的確に実施できる．更に、炭化゛室内壁診断マッ
１等の出力により、コークス炉を構戒する多数の炭化室
の中から、損傷度の大きい炭化室について優先的に効率
よく補修メンテナンスが実施できる．又、コークス炉全
体の劣化進行状況が定量的に把握できるようになり、こ
の情報に基づき、炉の稼動率設定や、加熱条件設定を、
炉命延長化に対し、適正に行うことができる。 従って、炉命は従来言われていた２５〜３０年から３０
〜３５年にまで延長化可能となり、莫大な建設コストの
節減に役立つ．
視像として順次撮影するようにしたので、一回の撮影領
域が拡大し、炭化室の炉長方向の全炉壁の撮像に要する
撮影回数・時間が減少できる．即ち、前出第１３図（Ａ
）（Ｂ）に示した従来例の如く、カメラ１６の視野１７
を左右の炉！Ｗ１２、１４に正対させた場合には、カメ
ラ１６が炉壁１２、１４を正面から直視する形となり、
画像処理上は最も望ましいが、窯幅が狭いためカメラ１
６の視野１７が狭くなり、１回の撮影で得られる情報が
不足する．従って、例えば全炉壁についての情報を得る
には、多数のカメラを用いるか、又は撮影を多数回行う
必要がある．これに対して、７本発明では、第１図（Ａ
）（平面図）及び（Ｂ）（立面図）に示す如く、カメラ
１６の視野ｌ７を斜めとし、Ｆ壁１２、１４を斜視像と
して捕えるようにしたので、第１図（Ａ）に示す如く、
視野ｌ７が炉長方向に拡大して奥行情報が大となるだけ
でなく、第ｌ図（Ｂ）に示す如く、高さ方向にも拡大し
て、１回の撮影でより多くの情報が得られるようになる
．従って、操業に支障ないよう、プローブ１〜２回の炭
化室内挿入で、炭化室内ほぼ全域の［察が可能となる． 即ち、例えば炭化室炉長方向（炭化室両端の窯口を結ぶ
窯幅中心線の方向）、又は、該方向に対しある角度を有
した方向に、カメラ１６の画角く向き）を付けた状態で
、カメラ１６を内蔵したグローブ１８を炭化室１０内に
挿入していった場合、その画像は、例えば第２図（カメ
ラを炭化室中心線方向にまっすぐ向けた場合）や第３図
（カメラを炭化室中心線方向から３０”傾けた場合）に
示す如くとなる．第２図において、２０は炭化室天井、
２２は炭化室反対側窯口、２４は炭化室底である．即ち
、第２図の場合、全体像は撮影可能であるが、カメラよ
り遠方位置の画像は、レンガ壁面を斜めの角度から見て
いることもあって曖昧なものとなり、詳細な部分の判定
は困難であるが、カメラより豹Ｉ〜３１１先の近等の画
ｇＡ（第２図の破線部分の領域１７）は、第３図に示す
如く、極めて鮮明であり、炭化室の使用過程で発生する
、スポーリング部分２６、カーボン付着部分２８、レン
ガ目地切れ部分３０等の炉壁損傷の判定のための撮影と
しては十分である．第３図において、スポーリングによ
りレンガ面に凹部を生じている部分２６、及び、カーボ
ン付着の生じている部分２８は、撮影において、正常炉
壁と比べ、スポーリング部分２６は暗く、カーボン付着
部分２８は明るく輝いて見える．又、レンガの目地切れ
部分３ｏも明るく見え、これを第３図のような画像上か
ら判定することは容易である．又、これら撮像は、コー
クス押出直後の炉壁高温時に行うので、炉壁自体の熱に
より撮像可能であり、且つ、前記スポーリング部分２６
、カーボン付着部分２８、目地切れ部分３０自体も明暗
でわかる．従って、ブローブを炭化室の窯口から反対ｒ
Ｍｇ口に向って移動し、移動途中で順次得られる、例え
ばカメラより約２１１の範囲の近傍（画像処理用の視野
１７とする）の画像を寄せ集めれば、炭化室内ほぼ全域
の観察が可能となる．これに対して従来例のように視野
が狭い場合に、炭化室全域の画像を得るべく、部分的に
多数回の撮影を繰返すと、炉壁温度が急速に低下するた
め、撮像自体の温度変化補正が必要となり、前記スポー
リング部分２６、カーボン付着部分２８、目地切れ部分
３０等の判定は困難となる． なお、カメラ１６を傾けずぎると、視野先端の画像の解
像度が劣化するので、カメラ１６の斜視角度には！＆適
範囲が存在するが、使用カメラの視野によっても異なる
ので、炉壁損粍の検出精度の観点から、視野カメラに応
じて、例えば実験により求めれば良い． このようにしてカメラの視野を斜めとした場合、得られ
るのは斜視像であるため、そのままでは観察がやりにく
い．そこで本発明では、より見易くするため、斜視像を
画像処理の過程で正面像に変換して、カメラを炉壁に正
対させた場合と同様の画像が得られるようにしている．
具体的には、例えば視野像（原画像）を、まずライン形
状、色の違い、色の濃淡、明暗等が判別できるようにイ
メージ的に処理し、次いで原画像中の座標位置情報をも
とに変換処理して、レンガ表面に対して正面から見た像
を得る．従って、該正面像に基づいて、従来と同様に炉
壁の状態《レンガの剥離、膨脹、スポーリング等の損傷
状態や、カーボンの付着状態）をａ察することができる
． 更に、レンガ表面状態の詳細な情報の確認は、上記カメ
ラのワンショットの画像又はその処理画像でも十分であ
るが、内壁状態を一目で見易くするためには、不十分で
ある．そこで本発明では、プローブの挿入又は引出し過
程で順次得られる、炭化室内量の一連の映像を、撮像位
置情報を用いて少なくとも炉長方向につなぎ合せて、モ
ンタージュ写真のように、炭化室内量のほぼ全域を表わ
すｌ枚又は２〜３枚の少数の画像に合成するようにして
いる．従って、炭化室内量のレンガ状態が迅速に把握で
き、観察結果に基づくレンガ補修作業等への反映が容易
となる． なお、１台のカメラでは高さ方向の情報が不足する場合
には、第４図に示す如く、カメラを上下方向に複数台並
設し、各カメラの視野内における鮮明画像が得られる部
分を利用する等の方法にすれば良い．このようにカメラ
を上下方向に並置することで、少ないカメラで炉壁の高
さ方向を全視野に収めることができる． 本発明によれば、炉体のｉ＆重要部分である炭化室内量
レンガのｆｆｌｉｌ状態を迅速に、且つ定量的に把ぱで
きる．又、損傷部位、あるいは従来の目視Ｗ１察では見
落としていた重大な損傷部分を精度よく検出でき、その
補修を的確に実施できる．更に、炭化゛室内壁診断マッ
１等の出力により、コークス炉を構戒する多数の炭化室
の中から、損傷度の大きい炭化室について優先的に効率
よく補修メンテナンスが実施できる．又、コークス炉全
体の劣化進行状況が定量的に把握できるようになり、こ
の情報に基づき、炉の稼動率設定や、加熱条件設定を、
炉命延長化に対し、適正に行うことができる。 従って、炉命は従来言われていた２５〜３０年から３０
〜３５年にまで延長化可能となり、莫大な建設コストの
節減に役立つ．
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
． 本実施例は、第５図に示す如く、コークス炉３８の押出
機４０又は炭化室１０の内壁観察用の専用移動機械上に
配設される、約８００〜１２００℃の高温に耐え得るよ
うに例えば水冷装置４１から送入される冷却水による冷
却処置が施された、又は、耐熱強度構造からなる炭化室
内挿入用ブーム４２と、該ブーム４２の先端を、炭化室
の窯口より炉長方向に炭化室の反対ｒｐＪ窯口迄挿入可
能とするブーム駆動装置４４と、前記ブーム４２の先端
に装着された、例えば前記冷却水による冷却処置が施さ
れたプローブ４６と、該プローブ４６に内蔵された、炭
化室内量のレンガ表面状態を斜め方向から撮影するため
の、例えば上下方向に３台並設された工業用テレビカメ
ラ（ＩＴＶ）４８と、該ＩＴＶ４８の炉長方向位置を検
出するための位置検出器（図示省略）と、前記グローブ
４６の炭化室内炉長方向への挿入又は引出し過程で前記
■ＴＶ４８により順次得られる、炭化室内量の斜視画像
を正面画像に変換すると共に、前記ＩＴＶ４８の炉長方
向位置に応じて、該正面画像を炉長方向につなぎ合せ、
炭化室内量のほぼ全域を表わす１枚又は２〜３枚の少数
の画像に合戊する画像処理装置５０と、から主に構戒さ
れている．なお、炉長方向の挿入位置は、ブーム駆動装
置４４に挿入！測定器を設けておくか、又は別途、ブー
ム４２の挿入量を検出する測定器４９を設けることで検
出可能であり、該測定器４９は、ブーム４２と当接し、
回転運動に変換する接触ローラ又は接触ギヤと、その回
転数を検出するパルスジエネレータ（ＰＬＯ）とを組合
わせること等で構戒できる． 図において、５２は、押出Ｒ４０のデッキ、５４は、前
記プーム４２内の電気ケーブル及び冷却用ホースを巻き
取るための巻取装置、５６は、カメラ画像を収録するビ
デオテープレコーダ（ＶＴＲ）、５８は、カメラ画像監
視用のモニタである．前記画像処理装置５０は、前記Ｖ
ＴＲ５６及びモニタ５８と共に前記押出機４０又は炭化
室内量観察用の専用移動機械上に搭載される、原画像を
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ＞変換して、画像情報を例
えばフロッピー６２又はコンパクトデイクス（ＣＤ）等
に記録するためのデジタル記録装置６０と、例えば計器
室内に配設される、前記画像情報を収録したフロッピー
６２を用いて、前記イメージ処理、斜視像→正面像変換
、つなぎ合せて（合戒）等の画像解析処理を行う演算処
理装置６４と、該演算処理装置６４のデータ及び処理結
果を画面上に表示するブラウン管（ＣＲＴ）６６と、前
記データ及び処理結果をハードコピーするプリンタ６８
と、前記データ及び処理結果を蓄積するデータベース（
ＤＢ）７０と、から構戒されている． 以下、実施例の作用を説明する． ブローブ４６を炭化室１０に挿入させる前の炭化室内を
窯口より見た状態の例を第６図に示す．このような炭化
室１０に、例えば第７図及び第８図に示す如く視野１７
を設定して、ブーム４２を挿入しながら、ＩＴＶ４８に
よる例えば第９図のような斜視像の撮影、ＶＴＲ５６及
びフロッピー６２への記録を行う． 画像処理装置５０の演算処理装置６４は、フロッピー６
２に記録された画像情報に対して、次のような処理を行
う． ■斜視画像（第９図）を変換し、第１０図に示すような
平面画像を得る．第１０図において、３２は、レンガｉ
ｌ１離部分である． ■炉長方向に分割された視野１７の各画像についての平
面画像（第１０図）を炉長方向位置に基づいてつなぎ合
せて、第１１図に示すような合戒画像を出力する． ■炭化室内量レンガ表面の状態を、平面画像化（第１０
図）あるいは合成画像出力（第１１図）の段階で、レン
ガ目地切れ＜３０）、スポーリング（２６）、カーボン
付着（２８）、レンガ剥離（３２）等に判別した上で、
その凹部の深さ、凸部の厚み、面積等を定量化し、例え
ば第１２図に示すような炭化室内量レンガ損傷診断マッ
プを出力する． 本実施例を用いてコークス炉炭化室内の観察を実際に行
った結果、第１２図に示したような、炭化室内量レンガ
の損傷情報を得た． この損傷情報マップを手がかりに損傷該当箇所の分割平
面画像（第１０図）を見ると、ここにレンガ目地切れ（
３０），スポーリング（２６）、レンガ剥￥！（３２）
等のレンガ損傷が確認された．これは、窯内中央部分で
もあり、従来の目視観察では到底認知し得ない情報でも
あった．そこで、発明者らは、この損傷情報をもとに、
この部分の斜視画＠（第９図）をも確認した後、損傷箇
所の補修を実施した．補修後も本実施例により、炭化室
内量レンガ表面の観察を行い、補修状態を診断して、そ
の完治を確認することができた．
． 本実施例は、第５図に示す如く、コークス炉３８の押出
機４０又は炭化室１０の内壁観察用の専用移動機械上に
配設される、約８００〜１２００℃の高温に耐え得るよ
うに例えば水冷装置４１から送入される冷却水による冷
却処置が施された、又は、耐熱強度構造からなる炭化室
内挿入用ブーム４２と、該ブーム４２の先端を、炭化室
の窯口より炉長方向に炭化室の反対ｒｐＪ窯口迄挿入可
能とするブーム駆動装置４４と、前記ブーム４２の先端
に装着された、例えば前記冷却水による冷却処置が施さ
れたプローブ４６と、該プローブ４６に内蔵された、炭
化室内量のレンガ表面状態を斜め方向から撮影するため
の、例えば上下方向に３台並設された工業用テレビカメ
ラ（ＩＴＶ）４８と、該ＩＴＶ４８の炉長方向位置を検
出するための位置検出器（図示省略）と、前記グローブ
４６の炭化室内炉長方向への挿入又は引出し過程で前記
■ＴＶ４８により順次得られる、炭化室内量の斜視画像
を正面画像に変換すると共に、前記ＩＴＶ４８の炉長方
向位置に応じて、該正面画像を炉長方向につなぎ合せ、
炭化室内量のほぼ全域を表わす１枚又は２〜３枚の少数
の画像に合戊する画像処理装置５０と、から主に構戒さ
れている．なお、炉長方向の挿入位置は、ブーム駆動装
置４４に挿入！測定器を設けておくか、又は別途、ブー
ム４２の挿入量を検出する測定器４９を設けることで検
出可能であり、該測定器４９は、ブーム４２と当接し、
回転運動に変換する接触ローラ又は接触ギヤと、その回
転数を検出するパルスジエネレータ（ＰＬＯ）とを組合
わせること等で構戒できる． 図において、５２は、押出Ｒ４０のデッキ、５４は、前
記プーム４２内の電気ケーブル及び冷却用ホースを巻き
取るための巻取装置、５６は、カメラ画像を収録するビ
デオテープレコーダ（ＶＴＲ）、５８は、カメラ画像監
視用のモニタである．前記画像処理装置５０は、前記Ｖ
ＴＲ５６及びモニタ５８と共に前記押出機４０又は炭化
室内量観察用の専用移動機械上に搭載される、原画像を
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ＞変換して、画像情報を例
えばフロッピー６２又はコンパクトデイクス（ＣＤ）等
に記録するためのデジタル記録装置６０と、例えば計器
室内に配設される、前記画像情報を収録したフロッピー
６２を用いて、前記イメージ処理、斜視像→正面像変換
、つなぎ合せて（合戒）等の画像解析処理を行う演算処
理装置６４と、該演算処理装置６４のデータ及び処理結
果を画面上に表示するブラウン管（ＣＲＴ）６６と、前
記データ及び処理結果をハードコピーするプリンタ６８
と、前記データ及び処理結果を蓄積するデータベース（
ＤＢ）７０と、から構戒されている． 以下、実施例の作用を説明する． ブローブ４６を炭化室１０に挿入させる前の炭化室内を
窯口より見た状態の例を第６図に示す．このような炭化
室１０に、例えば第７図及び第８図に示す如く視野１７
を設定して、ブーム４２を挿入しながら、ＩＴＶ４８に
よる例えば第９図のような斜視像の撮影、ＶＴＲ５６及
びフロッピー６２への記録を行う． 画像処理装置５０の演算処理装置６４は、フロッピー６
２に記録された画像情報に対して、次のような処理を行
う． ■斜視画像（第９図）を変換し、第１０図に示すような
平面画像を得る．第１０図において、３２は、レンガｉ
ｌ１離部分である． ■炉長方向に分割された視野１７の各画像についての平
面画像（第１０図）を炉長方向位置に基づいてつなぎ合
せて、第１１図に示すような合戒画像を出力する． ■炭化室内量レンガ表面の状態を、平面画像化（第１０
図）あるいは合成画像出力（第１１図）の段階で、レン
ガ目地切れ＜３０）、スポーリング（２６）、カーボン
付着（２８）、レンガ剥離（３２）等に判別した上で、
その凹部の深さ、凸部の厚み、面積等を定量化し、例え
ば第１２図に示すような炭化室内量レンガ損傷診断マッ
プを出力する． 本実施例を用いてコークス炉炭化室内の観察を実際に行
った結果、第１２図に示したような、炭化室内量レンガ
の損傷情報を得た． この損傷情報マップを手がかりに損傷該当箇所の分割平
面画像（第１０図）を見ると、ここにレンガ目地切れ（
３０），スポーリング（２６）、レンガ剥￥！（３２）
等のレンガ損傷が確認された．これは、窯内中央部分で
もあり、従来の目視観察では到底認知し得ない情報でも
あった．そこで、発明者らは、この損傷情報をもとに、
この部分の斜視画＠（第９図）をも確認した後、損傷箇
所の補修を実施した．補修後も本実施例により、炭化室
内量レンガ表面の観察を行い、補修状態を診断して、そ
の完治を確認することができた．
第１図（Ａ）（Ｂ）は、本発明の原理を説明するための
略示平面図及び立面図、 第２図は、カメラ画角を炭化室中心線上で水平方向に向
けた場合の炭化室内撮影画像の例を示す線図、 第３図は、第２図の破線で囲んだ領域をカメラ画角を炭
化室中心線上より左に約３０°設定して撮影した時の撮
影画像の例を示す線図、第４図は、本発明の応用例の原
理を説明するための略示立面図、 第５図は、本発明に係るコークス炉炭化室の内壁観察装
置の実施例の構成を示す、一部ブロック線図を含む断面
図、 第６図は、炭化室を窯口から見た図、 第７図及び第８図は、実施例のカメラにおける視野を示
す平面図及び斜視図、 第９図は、実施例で得られる斜視画像の例を示す線図、 第１０図は、第９図の斜視画像を変換した後の平面画像
の例を示す線図、 第１１図は、第１０図の平面画像を合戒して一枚とした
炭化室内量全域の平面画像の例を示す線図、 第１２図は、実施例により得られた、炭化室内量の全領
域のレンガ損傷状態診断結果のマップを示す線図、 第１３図（Ａ）（Ｂ）は、従来の炭化室内量観察方法に
おけるカメラの視野の例を示す平面図及び立面図である
． １０・・・炭化室、 １２、１４・・・炉壁、 ２２・・・反対窯口、 ２６・・・ポーリング部分、 ８・・・カーボン付着部分、 ０・・・レンガ目地切れ部分、 ２・・・レンガ剥離部分、 ８・・・コークス炉、 ０・・・押出機、 ２・・・ブーム、 ４・・・ブーム駆動装置、 ６・・・ブローブ、 ８・・・工業用テレビカメラ（ＩＴＶ）、Ｏ・・・画像
処理装置． 第１図 第２図
略示平面図及び立面図、 第２図は、カメラ画角を炭化室中心線上で水平方向に向
けた場合の炭化室内撮影画像の例を示す線図、 第３図は、第２図の破線で囲んだ領域をカメラ画角を炭
化室中心線上より左に約３０°設定して撮影した時の撮
影画像の例を示す線図、第４図は、本発明の応用例の原
理を説明するための略示立面図、 第５図は、本発明に係るコークス炉炭化室の内壁観察装
置の実施例の構成を示す、一部ブロック線図を含む断面
図、 第６図は、炭化室を窯口から見た図、 第７図及び第８図は、実施例のカメラにおける視野を示
す平面図及び斜視図、 第９図は、実施例で得られる斜視画像の例を示す線図、 第１０図は、第９図の斜視画像を変換した後の平面画像
の例を示す線図、 第１１図は、第１０図の平面画像を合戒して一枚とした
炭化室内量全域の平面画像の例を示す線図、 第１２図は、実施例により得られた、炭化室内量の全領
域のレンガ損傷状態診断結果のマップを示す線図、 第１３図（Ａ）（Ｂ）は、従来の炭化室内量観察方法に
おけるカメラの視野の例を示す平面図及び立面図である
． １０・・・炭化室、 １２、１４・・・炉壁、 ２２・・・反対窯口、 ２６・・・ポーリング部分、 ８・・・カーボン付着部分、 ０・・・レンガ目地切れ部分、 ２・・・レンガ剥離部分、 ８・・・コークス炉、 ０・・・押出機、 ２・・・ブーム、 ４・・・ブーム駆動装置、 ６・・・ブローブ、 ８・・・工業用テレビカメラ（ＩＴＶ）、Ｏ・・・画像
処理装置． 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）コークス炉炭化室の窯口よりカメラを内部に挿入
し、内壁の撮像をもとに炉壁状況を観察するに際し、 前記カメラの視野を斜めとし、 炉壁を斜視像として順次撮影して、前記カメラで少くと
も炉長方向のほぼ全域を撮影し、斜視像の撮像位置情報
と、前記斜視像を正面像に変換した画像情報をもとに、
炭化室内の炉壁状況を観察することを特徴とするコーク
ス炉炭化室の内壁観察方法。 - （２）コークス炉炭火室内の高温に耐えるようにされた
炭化室内挿入用ブームと、 該ブームの先端を、炭化室の窯口より炉長方向に炭化室
反対側窯口まで挿入可能とするブーム駆動手段と、 前記ブームの先端に装着されたプローブと、該プローブ
に内蔵された、炭化室内壁の状態を斜め方向から撮影す
るためのカメラと、 該カメラの炉長方向位置を検出する位置検出手段と、 前記プローブの炭火室内炉長方向への挿入又は引出し過
程で前記カメラにより順次得られる、炭化室内量の斜視
画像を正面画像に変換すると共に、前記カメラの炉長方
向位置に応じて、該正面画像を炉長方向につなぎあわせ
、炭化室内壁のほぼ全域を表わす画像に合成する画像処
理手段と、を備えたことを特徴とするコークス炉炭化室
の内壁観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131689A JP2664494B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131689A JP2664494B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105195A true JPH03105195A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2664494B2 JP2664494B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17072481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24131689A Expired - Fee Related JP2664494B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664494B2 (ja) |
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-
1989
- 1989-09-18 JP JP24131689A patent/JP2664494B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN115406923A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-11-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种研究碳氢燃料液滴在高温壁面结焦的动态可视化观测实验装置 |
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| JP2664494B2 (ja) | 1997-10-15 |
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