JPH05180623A - コークス炉における炭化室の幅の測定方法および装置 - Google Patents

コークス炉における炭化室の幅の測定方法および装置

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JPH05180623A
JPH05180623A JP17026292A JP17026292A JPH05180623A JP H05180623 A JPH05180623 A JP H05180623A JP 17026292 A JP17026292 A JP 17026292A JP 17026292 A JP17026292 A JP 17026292A JP H05180623 A JPH05180623 A JP H05180623A
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JP
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carbonization chamber
measuring device
mirror
sonde
light
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JP17026292A
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English (en)
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Mitsugi Ogawa
貢 小川
Mamoru Inaba
護 稲葉
Yoshiro Nishi
洋四郎 西
冨喜男 ▲桑▼田
Tokio Kuwata
Kusuo Ibori
九州男 井堀
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コークス炉における炭化室の幅をその全壁面
にわたり、測定器の破損等が生ずることなく、しかも、
精度良く測定し、これによって、炉壁の劣化や炭素の付
着状態を早期に検出する。 【構成】 炭化室2の外に配置された上下動可能な測定
装置5により、炭化室2の窯口から炭化室2内に水平移
動可能な液体または気体冷却式ゾンデ7を挿入し、測定
装置5に設けられた光学式距離計11、12に内蔵されてい
る光源からの光の投射によって、光学式距離計11、12の
各々から炭化室2の壁面2a,2b までの距離を光学的に測
定し、得られた測定値に基づいて、炭化室2の幅を検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コークス炉における
炭化室の幅を測定するための方法および装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】コークス炉の炭化室における、燃焼室と
の間を仕切る耐火物製の隔壁は、石炭の乾留過程で発生
する炭素の付着、押出時におけるラムの接触、過酷な温
度変化等によって、劣化しやすい。このような隔壁の劣
化を放置しておくと、隔壁に亀裂や脱落等が発生してコ
ークス炉の操業に支障が生ずる。また、隔壁に付着した
炭素が層状に成長した場合には、操業を中止して、付着
炭素を除去しなければならない。従って、隔壁の劣化や
炭素の付着状態を早期に検出することが必要である。
【0003】上述した、隔壁の劣化や炭素の付着状態を
検出するためには、炭化室の幅を測定し、正常値との差
の有無を検出すればよい。このような、炭化室の幅の測
定手段として、特開昭62-293112 号には、コークス押し
出し機のラムまたはラムビームに取り付けられた非接触
式距離計によって、炭化室の幅を測定する方法(以下、
先行技術1という)が開示されており、また、特開昭63
-191005 号には、コークス炉炉頂の装入孔から、炭化室
内に鉛直方向に挿入された非接触式光学式距離計および
撮像装置によって、炭化室の幅を測定する方法(以下、
先行技術2という)が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】先行技術1には、次の
ような問題がある。上述したように、測定器である非接
触式距離計は、コークス押し出し機のラムまたはラムビ
ームに取り付けられているので、その使用に制約を受
け、しかも、ラムまたはラムビームの前後進時に生ずる
振動のために、測定精度が悪い。また、測定器が高温の
炭化室内に直接挿入されるめ、冷却の不備等により破損
しやすい。
【0005】先行技術2には、次のような問題がある。
上述したように、測定器である非接触式光学式距離計お
よび撮像装置は、コークス炉炉頂の装入孔から、炭化室
内に鉛直方向に挿入されるものであるために、炭化室内
における装入孔の鉛直方向付近の幅しか測定することが
できず、且つ、測定器が高温の炭化室内に直接挿入され
るめ、上記と同様に冷却の不備等により破損しやすい。
【0006】先行技術1および2の装置においては、何
れも、炭化室内への挿入部が電子部品を有しているの
で、挿入部の冷却は、一般に水冷式によって行われてい
る。そのために、冷却が不備の際には、挿入部に致命的
な破損が生ずるばかりでなく、挿入部から水漏れが生じ
た場合には、炭化室内の煉瓦が急冷されて、煉瓦に亀裂
や破損が生じ、コークス炉自体が莫大な損傷を被ること
になる。更に、水冷式であるために、挿入部の構造が、
水の重量および水冷機構によって大型になる結果、挿入
部の駆動機構も大型化し、測定装置の汎用性が低下す
る。
【0007】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、コークス炉における炭化室の幅をその全壁面
にわたり、測定器の破損等が生ずることなく、しかも精
度高く測定することができ、これによって、隔壁の劣化
や炭素の付着状態を早期に検出し得る、炭化室の幅の測
定方法および装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、コー
クス炉の炭化室の外に配置された上下動可能な測定装置
により、前記炭化室の窯口から、前記炭化室内に、水平
移動可能な、液体または気体冷却式のゾンデを挿入し、
前記測定装置に設けられた2つの光学式距離計に内蔵さ
れている光源からの光の投射によって、前記2つの光学
式距離計の各々から前記炭化室の両壁面の各々までの距
離を光学的に測定し、得られた測定値に基づいて、前記
炭化室の幅を演算により検出するようにすれば、炭化室
の幅をその全壁面にわたり、測定器の破損等が生ずるこ
となく、しかも精度高く測定し得ることを知見した。
【0009】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明の方法は、コークス炉の炭化室
の外に配置された上下動可能な測定装置により、前記炭
化室の窯口から、前記炭化室内に、水平移動可能な、液
体または気体冷却式のゾンデを挿入し、前記測定装置に
設けられた2つの光学式距離計に内蔵されている光源か
ら光を投射し、前記投射された光を、前記ゾンデの先端
部内に設けられたミラーを経て、前記先端部両側面の投
射孔から、前記炭化室の両壁面に投射し、前記両壁面か
らの反射光によって、前記2つの光学式距離計の各々か
ら前記炭化室の両壁面の各々までの距離を検出し、予め
知られている前記2つの光学式距離計の各々から前記ミ
ラーまでの距離に基づいて、前記炭化室の幅を演算によ
り検出することに特徴を有するものである。
【0010】また、この発明の装置は、コークス炉の炭
化室の外に配置された台車と、前記台車上に搭載された
上下動可能な測定装置と、前記測定装置に設けられた各
々光源を内蔵する2つの光学式距離計と、前記測定装置
の一側面に前記炭化室内に向けて水平移動可能に設けら
れた、その先端部両側面に前記炭化室の両壁面の各々に
向けた投射孔を有する、液体または気体冷却式のゾンデ
と、前記ゾンデの先端部内に設けられた、前記光源の各
々からの光を反射させて前記炭化室の各々の壁面に投射
するためのミラーと、前記測定装置に設けられた、前記
2つの光学式距離計の各々から前記ミラーまでの距離に
基づいて、前記炭化室の幅を演算するための演算器とか
らなることに特徴を有するものである。
【0011】
【作用】この発明は、上述のように構成されており、測
定装置は、炭化室の外に配置されているから、測定装置
に破損が生ずることはない。そして、測定装置は上下動
可能であり且つ測定装置に設けられたゾンデは水平方向
に移動可能であるから、炭化室の全壁面にわたり、その
幅を精度良く測定することができる。また、ゾンデの冷
却を気体によって行う気体冷却式のゾンデを使用した場
合には、液体冷却式のゾンデを使用した場合に比べて、
ゾンデを小型且つ軽量化することができ、従って、ゾン
デの駆動機構も小型化されて装置全体がコンパクトにな
る上、水漏れによる炭化室煉瓦の損傷等が生ずることも
ない。
【0012】
【実施例】次に、この発明を、図面を参照しながら説明
する。図1は、この発明の装置の1実施態様を示す概略
斜視図である。図面に示すように、互いに隔壁17によっ
て仕切られた、複数基の炭化室2と複数基の燃焼室3と
からなるコークス炉1の、炭化室2および燃焼室3の外
側に、台車4が移動可能に設けられている。台車4に
は、測定装置5が、昇降機構6によって炭化室2の高さ
方向に上下動可能に搭載されている。測定装置5の一側
面には、液体または気体冷却式のゾンデ7が、駆動機構
8により炭化室2の奥行き方向に水平移動可能に設けら
れている。ゾンデ7の先端部両側面には、炭化室2の両
壁面2a,2b の各々に向けた投射孔9、10が設けられてい
る。
【0013】図2に測定装置およびゾンデの概略垂直断
面図で、図3にその概略水平断面図で示すように、測定
装置5には、各々光源を内蔵する例えばレーザー光によ
る2つの光学式距離計11および12と、2つのミラー13お
よび14が設けられている。光学式距離計11および12は、
投受光間の時間遅れにより距離を測定する機能を有して
いる。
【0014】ゾンデ7の先端部7a内には、第1光学式距
離計11の光源から第1ミラー13および第2ミラー14を経
て投射された例えばレーザー光を、投射孔9を経て炭化
室2の一方の壁面2aに投射するための第3ミラー15と、
第2光学式距離計12の光源から投射された例えばレーザ
ー光を、投射孔10を経て炭化室2の他方の壁面2bに投射
するための第4ミラー16とが設けられている。第3ミラ
ー15および第4ミラー16は、例えば、誘電体多層膜コー
ティングミラーのように、反射率特性および耐熱性に優
れていることが必要であり、ステンレスやモリブデン等
からなっていることが好ましい。
【0015】図4は、液体冷却式ゾンデの冷却機構を示
す概略水平断面図、図5は、図4のA−A線断面図であ
る。図面に示すように、液体冷却式ゾンデの場合には、
ゾンデ7の基端部側に、冷却用液体の供給孔18および排
出孔19が設けられている。供給孔18から供給された水等
の冷却用液体は、通路20を通ってゾンデ7の壁内を循環
し、その間にゾンデ7を冷却した後、排出孔19から排出
される。図6は、気体冷却式ゾンデ7の冷却機構を示す
概略水平断面図、図7は、図6のA−A線断面図であ
る。図面に示すように、気体冷却式ゾンデの場合には、
ゾンデ7の基端部側から、矢印に示すようにゾンデ7内
に、空気、窒素等の冷却用気体が吹き込まれ、ゾンデ7
を冷却した後、その先端部両側面に設けられた、炭化室
の両壁面に向けた投射孔9、10を通って、矢印に示すよ
うに排出される。これらの冷却用液体または気体によっ
て、ゾンデ7内に設けられた各ミラーは保護され且つゾ
ンデ7のたわみ等が防止される。
【0016】台車4を、測定しようとする炭化室2の窯
口2cの前に位置させる。昇降機構6により、測定装置5
を測定すべき高さに位置せしめ、そして、駆動機構8に
より、ゾンデ7を窯口2cから炭化室2内に挿入し、測定
すべき場所に位置せしめる。測定装置5に設けられた第
1光学式距離計11に内蔵されている光源から例えばレー
ザー光を投射し、投射された光を、第1ミラー13、第2
ミラー14および第3ミラー15を経て、炭化室2の一方の
壁面2aに投射する。また、同じく測定装置5に設けられ
た第2光学式距離計12に内蔵されている光源から例えば
レーザー光を投射し、投射された光を、第4ミラー16を
経て、炭化室2の他方の壁面2bに投射する。
【0017】第1光学式距離計11に内蔵されている光源
から投射された光により、第1光学式距離計11から炭化
室2の一方の壁面2aまでの距離が、第1光学式距離計11
から第1ミラー13までの距離l1と、第1ミラー13から第
2ミラー14までの距離l2と、第2ミラー14から第3ミラ
ー15までの距離l3と、そして、第3ミラー15から壁面2a
の測定点Ta までの距離la との合計として検出され
る。
【0018】そして、第2光学式距離計12に内蔵されて
いる光源から投射された光により、第2光学式距離計12
から炭化室2の他方の壁面2bまでの距離が、第2光学式
距離計12から第2ミラー14までの距離l1と、第2ミラー
14から第4ミラー16までの距離l3と、そして、第4ミラ
ー16から壁面2bの測定点Tb までの距離lb との合計と
して検出される。
【0019】第1光学式距離計11から第1ミラー13まで
の距離および第2光学式距離計12から第2ミラー14まで
の距離l1、第1ミラー13から第2ミラー14までの距離
l2、第2ミラー14から第3ミラー15までの距離および第
2ミラー14から第4ミラー16までの距離l3、ならびに、
第3ミラー15と第4ミラー16との間の距離dは、何れも
既知である。
【0020】従って、炭化室2の幅、即ち、その一方の
壁面2aの測定点Ta と他方の壁面2bの測定点Tb との間
の距離L(la +lb +d)は、次式により求められ、
このような計算は、測定装置5に内蔵されている演算器
により瞬時に行うことができる。 L={(l1+l2+l3+ la ) +(l1+l3+1b ) +d}ー(2l1+l2+2l3)
【0021】次いで、昇降機構6および駆動機構8を駆
動して、ゾンデ7を、炭化室2の高さ方向および奥行き
方向に移動し、他の部分の幅を上記と同様の方法により
測定する。このようにして、炭化室2内の高さ方向およ
び奥行き方向の幅を、短時間のうちに精度高く測定する
ことができる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
コークス炉における炭化室の幅をその全壁面にわたり、
測定器の破損等が生ずることなく、しかも精度良く測定
することができ、これによって、隔壁の劣化や炭素の付
着状態を早期に検出し得る。また、気体冷却式ゾンデを
使用した場合には、液体冷却式のゾンデを使用した場合
に比べて、ゾンデを小型且つ軽量化することができ、従
って、ゾンデの駆動機構も小型化されて装置全体がコン
パクトになる上、水漏れによる炭化室煉瓦の損傷等が生
ずることもない。上述したように、この発明によれば、
多くの工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の装置の1実施態様を示す概略斜視図
である。
【図2】この発明における測定装置およびゾンデの概略
垂直断面図である。
【図3】この発明における測定装置およびゾンデの概略
水平断面図である。
【図4】この発明における液体冷却式ゾンデの冷却機構
を示す概略水平断面図である。
【図5】図4のA−A線断面図である。
【図6】この発明における気体冷却式ゾンデの冷却機構
を示す概略水平断面図である。
【図7】図6のA−A線断面図である。
【符号の説明】
1 コークス炉、 2 炭化室、 3 燃焼室、 4 台車、 5 測定装置、 6 昇降機構、 7 ゾンデ、 8 駆動機構、 9 投射孔、 10 投射孔、 11 第1光学式距離計、 12 第2光学式距離計、 13 第1ミラー、 14 第2ミラー、 15 第3ミラー、 16 第4ミラー、 17 隔壁、 18 冷却用液体供給孔、 19 冷却用液体排出孔、 20 冷却用液体通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲桑▼田 冨喜男 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 井堀 九州男 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス炉の炭化室の外に配置された上
    下動可能な測定装置により、前記炭化室の窯口から、前
    記炭化室内に、水平移動可能な、液体または気体冷却式
    のゾンデを挿入し、前記測定装置に設けられた2つの光
    学式距離計に内蔵されている光源から光を投射し、前記
    投射された光を、前記ゾンデの先端部内に設けられたミ
    ラーを経て、前記先端部両側面の投射孔から、前記炭化
    室の両壁面に投射し、前記両壁面からの反射光によっ
    て、前記2つの光学式距離計の各々から前記炭化室の両
    壁面の各々までの距離を検出し、予め知られている前記
    2つの光学式距離計の各々から前記ミラーまでの距離に
    基づいて、前記炭化室の幅を算出することを特徴とす
    る、コークス炉における炭化室の幅の測定方法。
  2. 【請求項2】 コークス炉の炭化室の外に配置された台
    車と、前記台車上に搭載された上下動可能な測定装置
    と、前記測定装置に設けられた各々光源を内蔵する2つ
    の光学式距離計と、前記測定装置の一側面に前記炭化室
    内に向けて水平移動可能に設けられた、その先端部両側
    面に前記炭化室の両壁面の各々に向けた投射孔を有す
    る、液体または気体冷却式のゾンデと、前記ゾンデの先
    端部内に設けられた、前記光源の各々からの光を反射さ
    せて前記炭化室の各々の壁面に投射するためのミラー
    と、前記測定装置に設けられた、前記2つの光学式距離
    計の各々から前記ミラーまでの距離に基づいて、前記炭
    化室の幅を演算するための演算器とからなることを特徴
    とする、コークス炉における炭化室の幅の測定装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007099897A1 (ja) * 2006-02-28 2007-09-07 Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd. 炉幅測定装置およびそれを備えた押出ラム
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