JPH0873860A - コークス炉隔壁の損傷部測定方法 - Google Patents

コークス炉隔壁の損傷部測定方法

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JPH0873860A
JPH0873860A JP21132794A JP21132794A JPH0873860A JP H0873860 A JPH0873860 A JP H0873860A JP 21132794 A JP21132794 A JP 21132794A JP 21132794 A JP21132794 A JP 21132794A JP H0873860 A JPH0873860 A JP H0873860A
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正行 渡辺
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達也 工藤
Kyozo Igai
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 損傷凹凸量、損傷長さ、損傷幅を正確に検出
して補修時期や炉の寿命を正確に把握できるコークス炉
隔壁の損傷度測定方法を提供することにある。 【構成】 撮像部8の撮像光軸RAとの交差点が基準隔
壁位置SWとなる一定の投光軸角度θをもつ基準線状光
SLを投光部9より投光し、該基準線状光SLが投射さ
れる隔壁Wを、撮像光軸RAを隔壁Wと直交させて基準
隔壁位置SWと一定距離L0離隔させた撮像部8により
撮像し、該撮像画像を画像処理して隔壁Wの損傷部を検
出したうえ、撮像された投射線状光RLと基準線状光S
Lとの変位量及び投射線状光RLの部分変位量hや部分
変位幅sから隔壁Wの変位及び損傷部の幅、損傷部の凹
凸量を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコークス炉の燃焼室と炭
化室を区切る隔壁の損傷度を測定するコークス炉隔壁の
損傷部測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】石炭を乾留してコークスとするコークス
炉は、耐火レンガの隔壁により区切られる炭化室と燃焼
室が交互に配置され、炭化室の上方の装炭口から装入さ
れた石炭を隣接する燃焼室により加熱し、乾留が完了し
たら、炭化室の側方からコークスを押し出すものであ
る。ところが、炭化室の隔壁は乾留サイクルにより常温
から1200℃までの温度変動を受けるうえに、コーク
ス押し出し時に生じる摩擦及び押し出し応力を受けるた
め、隔壁の変位や耐火レンガの目地切れ、肌荒れ、貫
通、亀裂、欠損等の損傷が発生し、放置すれば炉体強
度、炉寿命の低下が生じたり、隔壁の貫通により不完全
燃焼が生じて黒煙の発生や乾留温度の変動等のトラブル
が発生するという問題があった。
【0003】このため、コークス押し出し後、炭化室の
側方開口から損傷を目視確認することも行われている
が、高温のため深部の観察は困難であった。また、燃焼
室は80mm程度の径のため炉外からの目視観察は不可
能であった。そこでコークス炉内にビデオカメラを挿入
して隔壁を点検する装置や方法が提案されている。(例
えば、特開平3−105195号公報、特開昭62−2
88503号公報、特開昭63−252242号公報)
しかし、これらの装置や方法では耐火レンガの目地切
れ、肌荒れ、貫通、亀裂、欠損による損傷部の幅、凹凸
量、大きさあるいは、隔壁の変位等を正確に検出するこ
とができず、損傷部の補修時期あるいは、炉の寿命を正
確に把握できないという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題を解決し、損傷部の幅、損傷部の大きさ等を正確に
検出して補修時期や炉の寿命を正確に把握できるコーク
ス炉隔壁の損傷部測定方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像部の撮像
光軸RAとの交差点が基準隔壁位置SWとなる一定の投
光軸角度θをもつ基準線状光SLを投光部より投光し、
該基準線状光SLが投射される隔壁Wを、撮像光軸RA
を隔壁Wと直交させて基準隔壁位置SWと一定距離L0
離隔させた撮像部により撮像し、該撮像画像を画像処理
して隔壁Wの損傷部を検出したうえ、撮像された投射線
状光RLと基準線状光SLとの変位量及び投射線状光R
Lの部分変位量hや部分変位幅sから隔壁Wの変位及び
損傷部の幅、損傷部の凹凸量を測定することを特徴とす
るものである。
【0006】
【作用】本発明のコークス炉隔壁の損傷部測定方法は、
隔壁Wに投光部の基準線状光SLを投光し、基準線状光
SLが投射される隔壁Wを撮像部により撮像し、該撮像
画像を画像処理して損傷部の検出を行うものであるが、
撮像光軸RAとの交差点が基準隔壁位置SWとなるよう
一定の投光軸角度θをもつ基準線状光SLを投光する投
光部の基準線状光SLが隔壁Wの変位部や耐火レンガの
目地切れ、肌荒れ、貫通、亀裂、欠損部等に投射され、
隔壁Wに投射された基準線状光SLの変位を投射線状光
RLとして撮像した撮像画像は画像処理され、投射線状
光RLと基準線状光SLとの変位量及び投射線状光RL
の部分変位量hや部分変位幅sが撮像画像から算出され
て隔壁Wの変位及び損傷部の凹凸量や大きさ等が測定さ
れることとなる。
【0007】
【実施例】次に、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。1は隔壁で区切られた炭化室2と燃焼室3
とを交互に配置したコークス炉4上に走行自在に配設さ
れる移動台車であり、該移動台車1にはコークス炉4の
炭化室2や燃焼室3の装炭口2aや覗き孔3aを通じて
内部に挿入される回転自在なプローブ5が昇降動自在に
装着されている。6は昇降動自在なプローブ5を傾動自
在に支持するガイドフレーム7に取り付けられるプロー
ブガイド用ローラである。また、前記プローブ5の先端
には隔壁Wを撮像する撮像部8と基準線状光を投射する
投光部9が上下に装着されており、該撮像部8と投光部
9を保護するためプローブ5は内筒10と外筒11の二
重構造として冷却水がその間隙に循環されるようになっ
ている。
【0008】前記撮像部8はCCDのような撮像素子を
もつビデオカメラよりなり、撮像光軸RAが隔壁Wと直
交するようプリズム12により設定されるとともに、基
準隔壁位置SWと一定距離L0 を隔てて隔壁Wと対面し
ている。また、投光部9は半導体レーザよりなり、撮像
部8の若干下方に配置されている。半導体レーザは撮像
部8による隔壁画像と識別できる強度のスリットレーザ
光(基準線状光)を隔壁Wに投光するものであり、基準
線状光SLの投光軸角度θは撮像部8の撮像光軸RAと
の交差点が基準隔壁位置SWとなるようプリズム13に
より設定されている。
【0009】15は撮像装置本体16、画像処理装置1
7、位置検出装置18、冷却水量・水温検出装置19等
よりなる測定装置であり、該測定装置15の撮像装置本
体16は前記撮像部8とケーブル16aにより接続され
ており、撮像部8の撮像信号はケーブル16aを介して
撮像装置本体16に伝送される。そして、該撮像装置本
体16に設けられたビデオレコーダにより撮像画像ある
いは画像処理された撮像画像がビデオテープに記録され
るようになっている。また、測定装置15の画像処理装
置17は撮像部8の撮像信号をVRAMに取り込み差分
処理により損傷部位を強調したうえ、二値化処理により
損傷部位を背景から分離し、さらに、縮小・拡大処理に
より孤立点を除去する等の画像処理を行って損傷部を検
出している。そして、図3に示されるように基準隔壁位
置における△abcと隔壁が変位した際に形成される△
decとは一定の比をもつため、ab:ed=ac:c
d、L=Ttanθ、L0 =T0 tanθとなるから投
射線状光RLの変位すなわち位置eを実寸法と一定の比
率で対応させた撮像画像から算出したうえ、メモリに記
憶された基準線状光SLの位置dと投射線状光RLの位
置eとの差を演算し、その差を一定値をもつT0 に加算
してTとし前記式L=Ttanθから隔壁の変位量L−
0を算出する。また、投射線状光RLの部分変位量h
を撮像画像から算出し、前記ab:ed=ac:cdの
比からab=T0 、ac=L0 に基づいて損傷部の凹凸
量や幅を算出する。また、投射線状光RLの部分変位幅
sや損傷部は撮像画像の幅や面積から算出する。
【0010】さらに、測定装置15の位置検出装置18
は走行台車1の走行位置を検出して点検中の炭化室2や
燃焼室3を特定し、撮像画素と点検した炭化室2あるい
は燃焼室3がマッチできるようにするもので、一定期間
毎行われる点検時に撮像した炭化室2や燃焼室3の撮像
画像と前回の点検時の撮像画像との比較を行い耐火レン
ガの損傷部の変化を検出することにより、隔壁Wの補修
時期や炉の寿命を予測することができる。
【0011】また、測定装置15の冷却水量・水温検出
装置19は冷却水量や水温をチェックして撮像部8や投
光部9が高温により損傷されることを防止するためのも
のである。20は内筒10と外筒11に取り付けられる
石英ガラス等の耐熱性ガラスで、該耐熱性ガラス20を
通じて投光部9の基準投射光が隔壁に投射されるように
するとともに、撮像部9に撮像光が入射されるようにし
ている。21は基準線状光SLの駆動装置であり、該駆
動装置21はプローブ先端の投光部9と光ファイバー2
2を介して接続し、光ファイバー22により伝送される
信号に基づいて半導体レーザが発振されるようにして駆
動装置21が熱により影響を受けないようにしている。
【0012】このように構成されたものは、定期点検時
にはコークス炉4上に走行自在に設けられた移動台車1
に装着された昇降動自在なプローブ5を装炭口2aや覗
き孔3aを通じて炭化室2や燃焼室3内に挿入する。そ
してプローブ5を回転させつつ昇降動させて炭化室2や
燃焼室3の隔壁をプローブ5の先端に設けた撮像部8に
より順次撮像してゆく、撮像部8による撮像の際、隔壁
Wと直交し、且つ基準隔壁位置SWと一定距離L0隔て
いる撮像光軸RAとの交差点が基準隔壁位置SWにある
ようプリズム13により設定されている基準線状光SL
が投光部9より隔壁Wに投光されることになり、隔壁W
に投射された投射線状光RLも撮像部8により同時に撮
像されることとなる。
【0013】そして、撮像された撮像信号は測定装置1
5の画像処理装置17のVRAMに取り込まれる。VR
AMに取り込まれた撮像信号は差分処理、二値化処理、
縮小・拡大処理が行われ耐火レンガの目地切れ、肌荒
れ、貫通、亀裂、欠損部等の損傷部を検出する。そして
検出された損傷部を走査する基準線状光SLは隔壁Wと
直交する撮像光軸RAと基準隔壁位置SWで交差する投
光軸角度θをもつ投光部9より照射されているので、基
準線状光SLが損傷部の凹凸部と隔壁の非損傷部(基準
隔壁位置となる)にわたって照射されている場合、基準
線状光SLは損傷部の凹凸量に応じ、基準線状光位置S
Wより下方あるいは上方に投射線状光RLが変位し、部
分変位幅sをもつ部分変位量hが生じることとなる。こ
れらの部分変位幅sや部分変位量hを実寸法と一定の比
率をもつ撮像画像から算出して実際の変位量、すなわち
損傷部の幅や損傷部の凹凸量を測定する。
【0014】また、隔壁Wが変位している場合や損傷部
が基準線状光SLより大きい場合、投射線状光RLの位
置が基準線状光SLの位置より変動することとなるの
で、投射線状光RLの位置を実寸法と一定の比率をもつ
撮像画像から算出し、投射線状光RLとメモリに記憶さ
れている基準線状光SLの位置の差の演算を行い、隔壁
Wの変位量を算出する。このようにして損傷部を正確に
測定して目地切れ、貫通、亀裂、欠損等の重大な損傷個
所を発見し、不完全燃焼から発生する黒煙の発生を防止
したり、乾留温度の変動が生じること的確に防止するも
のである。そして移動台車1を走行させつつ多数の炭化
室2と燃焼室3の隔壁Wを順次点検し、その撮像画像あ
るいは画像処理された撮像データを位置検出装置18に
よる移動台車1の位置データ、すなわち撮像を行った炭
化室2や燃焼室3を特定する情報と撮像画像とをマッチ
させる。そして次回の点検時に点検を行った炭化室2や
燃焼室3の撮像画像と前回の撮像画像との比較を行い、
損傷部の変位量を調べ、炉の補修時期や炉の寿命の予測
を行う。
【0015】
【発明の効果】本発明は前記説明によって明らかなよう
に、基準線状光を隔壁と直交する撮像光軸と一定の投光
軸角度で交差させることにより隔壁に投射される投射線
状光は隔壁の変位量に応じた長さや位置となり、また、
投射線状光は隔壁の損傷部の凹凸量や幅に応じた部分変
位量や部分変位幅に変位するので、隔壁の変位量や損傷
部の長さ、幅、凹凸量等を正確に測定できることとな
り、炉の被害度合や補修時期、炉の寿命を的確に予測す
ることができる。従って、本発明は従来の問題点を解決
したコークス炉隔壁の損傷部測定方法として業界の発展
に寄与するところ極めて大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す側面図である。
【図2】本発明の実施例のプローブ先端を拡大して示す
断面図である。
【図3】損傷度の検出方法を示す説明図である。
【符号の説明】
8 撮像部 9 投光部 RA 撮像光軸 SW 基準隔壁位置 θ 投光軸角度 SL 基準線状光 W 隔壁 L0 一定距離 RL 投射線状光 h 部分変位量 s 部分変位幅
フロントページの続き (72)発明者 猪飼 恭三 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像部(8) の撮像光軸RAとの交差点が
    基準隔壁位置SWとなる一定の投光軸角度θをもつ基準
    線状光SLを投光部(9) より投光し、該基準線状光SL
    が投射される隔壁Wを、撮像光軸RAを隔壁Wと直交さ
    せて基準隔壁位置SWと一定距離L0 離隔させた撮像部
    (8) により撮像し、該撮像画像を画像処理して隔壁Wの
    損傷部を検出したうえ、撮像された投射線状光RLと基
    準線状光SLとの変位量及び投射線状光RLの部分変位
    量hや部分変位幅sから隔壁Wの変位及び損傷部の幅、
    損傷部の凹凸量を測定することを特徴とするコークス炉
    隔壁の損傷部測定方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003066775A1 (en) 2002-01-09 2003-08-14 Nippon Steel Corporation Furnace wall observation device and furnace wall shape measuring device
JP2012144659A (ja) * 2011-01-13 2012-08-02 Jfe Steel Corp コークス炉炭化室内壁面の観察装置
JP2015189943A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 新日鐵住金株式会社 コークス炉燃焼室観察装置
JP2019056671A (ja) * 2017-09-22 2019-04-11 有限会社ケーエスプランニング 壁面損傷検査装置

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