TWI527894B - Coke furnace furnace monitoring method and monitoring system - Google Patents

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TWI527894B
TWI527894B TW100138663A TW100138663A TWI527894B TW I527894 B TWI527894 B TW I527894B TW 100138663 A TW100138663 A TW 100138663A TW 100138663 A TW100138663 A TW 100138663A TW I527894 B TWI527894 B TW I527894B
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Hironobu Inamasu
Hideo Matsushita
Takashi Yoshihara
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Kansai Coke & Chemicals Co Ltd
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Description

焦碳爐爐內監視方法以及監視系統
本發明係關於焦炭爐爐內監視方法以及爐壁管理方法以及監視系統，其能夠精確且定量地監視焦炭爐內的爐壁狀態的變化。
焦炭爐係由碳化室和燃燒室在爐團方向上交互配置的構造所構成，藉由將燃燒室的熱傳到碳化室裡，將裝入碳化室裡的煤炭乾餾以製造焦炭。
我國的大多數焦炭爐建設已有多年，所以，在焦炭爐碳化室的牆面上反覆進行碳的附著、成長、剝離的現象，經歷了年歲的焦炭爐中，由於此重複進行的現象，而有焦炭擠出阻力增加的傾向。這擠出阻力的增加會成為造成焦炭出窯問題的原因，所以監視爐內的爐壁狀態對於焦炭爐的穩定運作至為重要。
以前的爐壁狀態的監視係藉由，目視監視以及常設型爐幅測定裝置(例如參照專利文獻1)、的常設型爐內觀察裝置(例如參照專利文獻2)而執行。
不過，藉由目視監視的管理，也有無法挨近爐內溫度約1100℃高溫的爐的旁邊、爐幅狹窄到450mm左右但進深有大約15m長之視野不佳等的焦炭爐的構造上的問題，即使是熟練者也難以正確地監視。
另外，常設型爐幅測定裝置，在使用常設型爐內觀察裝置進行管理的情況下，雖然操作員要進行爐幅資料的確認、爐壁影像的監視，但是因為爐內的監視和別的工作並行進行，所以很難說是一直在監視爐壁狀態的變化。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2007-232471號公報
[專利文獻2]特開2009-57491號公報
在繼續焦炭爐的操作期間中爐壁狀態每天變化，有時候會因為任何一個偶發的變化就發生堵窯等的擠出問題。因此，迫切需要有一個能夠一直監視爐壁狀態的變化的系統。
本發明有鑑於如上說明的過去的爐內監視方法中的課題，而提供焦炭爐爐內監視方法以及爐壁管理方法以及監視系統，其能夠精確且定量地監視焦炭爐內的爐壁狀態的變化。
本發明具有監視焦炭爐的爐壁狀態的變化的監視方法、管理爐壁狀態的傾向的爐壁管理方法以及監視系統三種形態。
有關第一形態的焦炭爐爐內監視方法為，針對焦炭爐中同一個窯的同一部位，取得不同擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料；以及當相對於過去的擠出循環中所取得的爐幅資料及爐壁影像資料，本次的擠出循環中所取得的爐幅資料及爐壁影像資料均變化超過設定值時，判斷為爐壁異常。
判定爐壁異常的方法為，分別算出並數值化本次的擠出循環及過去的擠出循環中上述爐幅資料的差，以及本次的擠出循環及過去的擠出循環中該爐壁影像資料的爐壁損傷部分的面積之差；將該爐幅資料的差值和爐幅資料用設定值比較，將該爐壁影像資料和爐壁影像資料用設定值比較。
有關第二形態的爐壁管理方法為，針對焦炭爐中同一個窯的同一部位，取得不同擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料；將已取得的爐幅資料及爐壁影像資料數值化，並於每個擠出循環中將之儲存於儲存裝置中；將儲存於該儲存裝置中的特定擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料設定為基準資料；將上述特定的擠出循環之後的擠出循環中所取得的爐幅資料及爐壁影像資料數值化，並將之與該基準資料比較；將各比較結果儲存為擠出循環之數分履歷；藉由觀察該履歷，以掌握爐壁狀態的傾向。
有關第三形態的監視系統包括：爐幅測定裝置，其測定焦炭爐碳化室中的爐幅；爐內觀察裝置，其拍攝焦炭爐碳化室內的爐壁；及電腦，其分析由該爐幅測定裝置測得之爐幅資料及由該爐內觀察裝置所拍攝之爐壁影像資料；該電腦包括：爐幅/爐壁影像資料擷取部，其針對焦炭爐中同一個窯的同一部位，取得不同擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料；爐幅/爐壁影像資料解析處理部，其係當相對於過去的擠出循環中所取得的爐幅資料及爐壁影像資料，本次的擠出循環中所取得的爐幅資料及爐壁影像資料均變化超過設定值時，判斷為爐壁異常。
本發明中所謂之擠出循環係指從石炭裝入到擠出焦炭為止的一系列的程序，並將之計算為1個循環。
另外，過去的爐幅資料(或者爐壁影像資料)包括(a)前一次擠出循環中所取得的資料、(b)修補後的擠出循環中被取得的資料、(c)在任意次數的擠擠出循環中被取得的資料。
若將本次擠出循環的資料和上述(a)比較，則可以即時檢測出爐壁的異常，若將本次擠出循環的資料和上述(b)或者(c)比較，則能檢測出爐壁異常，同時也能管理隨著擠出循環增加爐壁狀態變化的傾向。
本發明具有能夠持續精確且定量地監視焦炭爐內的爐壁狀態的變化的優點。
下文中依據圖式所示實施的形態詳細地說明本發明。
1.　焦炭爐爐內監視系統的構成
第1圖是有關本發明焦炭爐爐內監視系統(以下略稱為監視系統)之構成圖。
在同一圖中，焦炭擠出機1具有由栓塞頭2和用以使栓塞頭2在水平方向往返移動的栓塞束3構成的擠出栓塞4，藉由該栓塞頭2，以將碳化室內被乾餾的紅熱的焦炭從PS(推出側：焦炭擠出機側)窯口向CS(焦炭側：焦炭排出機側)窯口擠出。
在上述栓塞束3上面的栓塞頭2的後方設立支撐台5，在該支撐台5上設置常設型爐幅測定裝置(以下略稱為爐幅測定裝置)6以及常設型爐內觀察裝置7(以下略稱為、爐內觀察裝置)。此外，所謂的常設型，係意味常設於擠出栓塞的類型。
上述爐幅測定裝置6係在焦炭擠出時(A方向)或焦炭擠出完成之後使擠出栓塞4從CS窯口回到PS窯口的(B方向)時候測定爐幅，其能夠使用例如雷射式變位感測器等的非接觸式距離計。
上述爐內觀察裝置7係裝設了CCD照相機，當焦炭擠出時(A方向)或者焦炭擠出完成後使擠出栓塞4返回(B方向)時，連續拍攝爐壁影像。此外，圖中的θ表示CCD照相機的視角，亦即由CCD照相機拍攝的範圍(上下方向)。
爐幅測定裝置6以及爐內觀察裝置7係分別設置支撐台5，以使其能夠測定及觀察一定高度(圖示例中為從爐底算起3.5 m的高度)H的壁面部。
若在從爐底高度方向的複數位置上設定爐幅測定裝置以及爐內觀察裝置，則能夠測定、觀察爐內全體並能定量化測定結果，但是就經驗而言，由於已掌握了焦炭製造作業中最易損傷的部位，所以該高度為上述高度H。
從而，若針對高度H的爐壁部位測定、觀察，就能夠掌握爐壁狀態的變化。
另外，在焦炭爐內移動的擠出栓塞4的位置，係藉由安裝在擠出栓塞(圖示例為栓塞束3)上的編碼器(位置查出裝置)8來檢測，從編碼器8輸出的擠出栓塞4的位置資訊，係透過纜線9傳給擠出機運轉室中的電腦10。
電腦10具有：爐幅/爐壁影像資料擷取部10a、爐幅/爐壁影像資料解析處理部10b、警報輸出部10c。
上述爐幅/爐壁影像資料擷取部10a，利用在擠出栓塞4於爐內移動的時候，編碼器8所輸出的位置訊息，每隔一定距離，就擷取從PS窯口到CS窯口之間(推壓及拉回擠出栓塞時都可以測定)中所觀察到的爐幅資料以及爐壁影像資料。藉此，能夠針對同一個窯的特定部位，取得不同擠出循環(下文中有時僅稱之為循環)中的爐幅資料及爐壁影像資料。
被擷取的爐幅資料以及爐壁影像資料，和位置資訊對應地儲存於後述的資料庫(儲存裝置)11中。若從辦公室端的終端裝置(電腦)12存取資料庫11，就能夠閱覽資料。此外，上述電腦10和資料庫11的連結不限於有線連結，也能使用無線的方式連結。
從上述爐幅測定裝置6以及爐內觀察裝置7輸出的爐幅爐壁影像資料是透過信號/電源纜線13傳到上述電腦10。
另外，爐壁影像資料係透過信號纜線14送到擠出機運轉室內的顯示器15，以使得能夠即時觀察爐內狀態。
上述爐幅/爐壁影像資料解析處理部10b依據預先儲存的程式，解析由該爐幅/爐壁影像資料擷取部10a擷取的爐幅資料及爐壁影像資料。
具體言之，在從PS窯口到CS窯口之間推壓或拉回擠出栓塞時的任一個方向上每個相同位置上，比較本次擠出循環時的資料和過去資料(前次的擠出循環中所取得的資料、修補後的擠出循環中所取得的資料或者任意次數在擠出循環中所取得的資料)，並把變化算出為差距。此外，關於這些詳細的資料分析程序，容後再述。
警報輸出部10c，在上述爐幅/爐壁影像資料解析處理部10b的分析結果中檢出與擠出電力增加有關的碳附著、成長、剝離等等的爐內異常時，將此異常告知運轉室的操作員。
2.　資料解析方法
繼之，就爐幅爐壁影像資料的分析程序進行說明。
再者，以此為前提：把修補去除爐內附著碳的空窯(約100-200循環中1次/窯)作為0循環，從那以後，每擠出1次就計算作為1個擠出循環。
第2圖是表示透過爐幅測定裝置6測定的爐幅測定結果的圖表。
在同一圖表中，橫軸表示從PS窯口到CS窯口之間的位置，PS窯口作為0cm。縱座標軸表示爐幅資料(mm)。
圖表中所表示的爐幅資料係將1循環、2循環、3循環、40循環、100循環中所取得的爐幅資料整合表示。
另一方面，第3圖表示爐內觀察裝置7所拍攝的每個擠出循環的爐壁影像的說明圖。
在同一圖中，橫方向表示擠出循環(對應於第2圖所示圖表中的1、2、3、40、100循環)，縱方向表示從PS窯口到CS窯口之間的位置。此外，係以PS窯口作為0cm。
如此，針對從PS窯口到CS窯口之間所測定到的爐幅資料以及拍攝的爐壁影像資料，依據從編碼器8輸出的位置資訊，讓每個擠出循環中爐幅測定位置及影像擷取位置一致。
繼之，如以下所示，分別計算在每個擠出循環的同樣的部位測定的爐幅資料、在同樣的部位拍攝的爐壁影像資料的差距。
2.1　爐幅資料的數值化
因為爐幅測定可以用數值求出測定結果，所以在不同的二個循環中的的爐幅資料可以用同樣的位置比較尋求差距。
2.1.1　檢出異常的情況
如同(2循環)-(1循環)、(3循環)-(2循環)….(40循環)-(39循環)一般，藉由求出(本次的爐幅測定資料)-(前一次的爐幅測定資料)，將在同樣的部位的的爐幅的變化量數值化。
2.1.2　管理傾向的情況
如同(2循環)-(1循環)、(3循環)-(1循環)、(4循環)-(1循環)一般，藉由求出(本次的爐幅測定資料)-(任意的基準爐幅資料/在特定的擠出循環中的的爐幅資料)，以將爐幅的經時變化數值化。
2.2　爐壁影像資料的數值化
拍攝爐壁的爐壁影像資料，依據本案申請人先前申請的特開2009-57491號公報上記載的影像分析手法，用面積比較在不同的二個擠出循環中同樣的部位的影像，並將其差距數值化。
亦即，讀取本次循環的爐壁影像資料->指定分析範圍->算出本次循環的爐壁影像資料的平均亮度->讀取前一次循環中同樣部位的爐壁影像資料->指定分析範圍->算出前一次循環中爐壁影像資料的平均亮度->使本次爐壁影像資料的亮度與前一次循環的爐壁影像資料的亮度一致->取得在本次爐壁影像資料和前一次循環中爐壁影像資料的面積差距->藉由計算大於設定值的面積區域，尋求面積差距，以將爐壁狀態的變化數值化。
2.2.1　檢出異常的情況
如同(2循環)-(1循環)、(3循環)-(2循環)…(40循環)-(39循環)，藉由(本次爐壁影像資料)-(前一次爐壁影像資料)，求出面積差距，以將爐壁狀態的變化數值化。
2.2.2　管理傾向的情況
如同(2循環)-(1循環)、(3循環)-(1循環)、(4循環)-(1循環)，藉由(本次的爐壁影像資料)-(任意的基準爐壁影像資料/在特定的擠出循環中的爐壁影像資料)，以求出面積差距，將爐壁狀態變化的傾向數值化。
如此，從爐幅測定裝置6所測定的爐幅資料、及爐內觀察裝置7拍攝的爐壁影像資料，將爐壁狀態數值化。
亦即，從爐壁影像資料算出剝離部分的面積、從爐幅資料算出其剝離部分的深度，藉此能夠掌握在測定點的爐壁的凹洞、由於碳附著、成長而造成之凸起狀態。
根據第4圖以及第5圖具體地說明。
第4圖是算出爐壁狀態的變化部的面積的時候所使用的爐壁影像、同圖(a)表示前一次循環的爐壁影像、同圖(b)表示本次循環的爐壁影像。
在第4(a)以及4(b)圖中，爐壁影像的遠端部表示PS窯口側，而爐壁影像近端部表示CS窯口側。配合這些爐壁影像，分別將朝向爐長方向(擠出方向)的水平方向設定為Z軸、垂直方向設定為Y軸、爐幅方向設定為X軸。
在第4(b)圖中，被橢圓形包圍的範圍S表示發生碳剝離的剝離部分的面積。根據在前述的特開2009-57491號公報上記載的影像分析手法，將剝離部數值化，藉此，可以求出在Z-Y平面上的剝離部分的面積。
第5(a)圖是算出爐壁狀態的變化部的深度、範圍的時候所使用的爐幅資料的圖表、在同一圖表中橫軸表示Z軸、縱軸表示X軸，分別表示前一次循環的爐幅資料和本次循環的爐幅資料。
因為對向的爐壁係形成為從PS窯口面向CS窯口漸漸擴展，所以爐幅資料的圖表苗匯出面向CS窯口側向上升的線。不過，如果在爐壁上發生碳剝離，就出現爐幅的頂峰，在同一圖表中在本次循環中出現比起前一次循環的爐幅資料更大的頂峰P。
針對上述頂峰P，算出Z軸方向的距離ZL以及X軸方向的距離XL，依據X軸方向的距離XL求出剝離部分的深度(參照5(b)圖)。
另外，依據X軸方向的距離XL和由爐壁影像資料求出的剝離部的面積S，若設定剝離部分是圓錐形，就能求出剝離部分的體積。
另外，根據Z軸方向的距離ZL，能夠確認剝離部分的範圍(直徑)。
如此，本發明的監視系統，藉由將解析不同的二個擠出循環中所取得的爐幅資料、爐壁影像資料而得到的分析結果鏈接，而能夠精確且定量地算出爐壁狀態的變化之深度、面積以及體積。
若將此結果結合擠出電力等的操作資訊來進行管理，就能掌握和操作故障有關的爐內變化，另外，也能透過數值情況觀察爐壁狀態的變化。
第6圖是基於爐幅資料的分析結果以及爐壁影像資料的分析結果，在進行(a)異常檢出，(b)傾向管理時使用的數值推移的圖表的概念示意說明圖，其係設想在101循環發生碳剝離的情況。
此外，爐幅資料以及爐壁影像資料的分析結果係依序儲存於第1圖所示的資料庫(儲存裝置)11，並能從終端裝置12存取。
第6(a)圖是用於進行異常檢出的圖表，從同一窯的1循環到150循環的爐幅資料以及爐壁影像資料的分析結果中，使用每個循環的本次和前一次的差距呈現出爐壁狀態的變化。
1-100循環的圖表的推移表示正常的時候。隨著循環數增加，雖然有碳漸漸附著到爐壁上，但是因為前一次和本次的比較中沒有很大的變化，在數值上沒有變化，所以圖表在水平軸方向推移。
101循環(本次)中附著在爐壁上的碳剝離，和100循環(前一次)中碳附著的狀態相比，就產生很大的變化，檢測出數值的頂峰P’。
亦即，相對於過去(前一次)擠出循環中取得的爐幅資料/爐壁影像資料，本次的擠出循環中取得的爐幅資料/爐壁影像資料大幅變化，所以若設定爐幅/爐壁影像用設定值並判斷是否超過該設定值，就能用於判定爐壁異常。
此外，102循環以後，在碳曾經剝離的部位再度有碳附著成長，但是因為緩慢，前一次和本次的比較沒有很大的變化，和1-100循環相同，圖表在水平軸方向推移。
另一方面，第6(b)圖是用於進行爐壁狀態的傾向管理的圖表。
因為設定了在101循環發生碳剝離，所以從同一窯的1循環到150循環的爐幅資料以及爐壁影像資料的分析結果種，使用每個循環的本次循環和1循環的差距呈現出爐壁狀態的變化。
此外，上述1循環是以修補之後的第1循環(特別指定的擠出循環)作為基準值(基準資料)的情況，該基準值能夠任意地設定。
從1循環到100循環的圖表的推移表示正常的時候。隨著循環數增加，碳漸漸附著到爐壁上，所以在1循環(基準值)和本次循環的比較中，隨著重複的循環變化變大，圖表向右上方推移。
若在101循環(本次)中附著在爐壁上的碳剝離，則因為接近就1循環(基準值)的數值，所以比較的結果和基準值的差距幾乎沒有了，圖表大幅下落(參照符號C)。
亦即，相對於過去(基準資料)的擠出循環中取得的爐幅資料/爐壁影像資料所累積出的爐幅資料/爐壁影像資料，在本次的擠出循環中取得的爐幅資料/爐壁影像資料大幅變化。
另外第6(b)圖不只用於傾向管理，且藉由設定其他的爐幅/爐壁影像用設定值並判斷是否超過該設定值來進行爐壁異常的判斷。
另外，也能藉由例如圖表的傾斜而掌握爐壁惡化的程度，而能夠進行爐壁狀態的傾向管理。
在102循環之後，在碳曾經剝離的部位再度有碳附著成長，因此和1-100循環一樣數值增加。
此外，第6圖(a)的圖表和(b)的圖表，在使用爐幅資料的分析結果和使用爐壁影像資料的分析結果的情況下，雖然絕對值和數值的單位不同，但是圖表的線形是相同的，所以用一個圖表表示。
3.爐內監視系統的動作
第7圖是表示爐內監視系統的控制動作程序的流程圖。
在同一圖中，首先，爐幅/爐壁影像資料解析處理部10b，針對焦炭爐中同一個窯的同一部位，取得不同擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料(步驟S1)。
繼之，分別算出兩次的擠出循環爐幅資料的差，並數值化爐壁狀態的變化(步驟S2)。
從上述爐幅資料，計算X方向距離以作為剝離部分的深度。剝離部分的體積可以從爐幅資料求出的剝離部分的深度和爐壁影像資料求出的面積S計算出來。
比較已數值化的爐幅資料和爐幅資料用設定值，判斷數值是否大幅變化，亦即爐幅資料的變化量超過爐幅資料用設定值(步驟S3)，若判斷結果為否，則回到步驟S1，取得下一筆爐幅資料、爐壁影像資料。
當爐幅資料大幅變化時，進一步判斷爐壁影像資料的數值變化量，亦即，判斷爐壁損傷區域的面積變化是否超過爐壁影像資料用設定值(步驟S4)，若判斷結果為否，就回到步驟S1，取得下一筆的爐幅資料、爐壁影像資料。
在爐壁影像資料的變化量大的情況下，報知(輸出)警報(步驟S5)。
再者，在上述的處理中，只有爐幅資料變化量大超過設定值的時候，視為雖然有深的損傷但損傷面積狹窄，不報知警報。
另外，僅有爐壁影像資料變化量大超過設定值的時候，視為在大面積上發生損傷但損傷的深度淺，不報知警報。
此外，上述控制動作程序中判定爐壁異常的方法為，求出在二個擠出循環的爐幅資料、爐壁影像資料的差距，並分別將之數值化，和各設定值相比較，但是並不以此為限，也可以把修補之後的0擠出循環作為基準值，當本次擠出循環取得的爐幅資料、爐壁影像資料分別較該基準值增加一定量的時候，判斷為正常，在增加超過一定量的時候，判斷為爐壁異常。
此外，在本發明中只要能夠掌握變化量，能夠使用(a)異常查出，(b)傾向管理之外的公知的資料分析手法。
另外，在第7圖中，亦可將步驟S3、S4反過來處理。
另外，在第1圖中，只要爐幅測定裝置6、爐內觀察裝置7、編碼器8和擠出栓塞4能夠一起移動，就能將其安裝在任意的位置。另外，顯示器15並非必須。
4.　炉壁異常判定具体例
表1～表3係表示，將同一個窯的同一部位的爐壁影像資料的平均變化量及爐幅資料的平均變化量數值化之結果。
爐壁影像資料的變化量為，擷取出超過爐壁影像資料用設定值50者，在本實施形態中，例示的全部的爐壁影像資料都被判斷為變化量大。
另一方面，爐幅資料的變化量為，抽出超過爐幅資料用設定值200者(著色部分)，例如6月1日操作的部分的判定中，窯號115以及56的爐幅資料就被判斷為數值變化大。
上述爐壁影像資料用設定值以及上述爐幅資料用設定值均為，調查到目前為止和焦炭擠出電力值的關係，依據從不會造成焦炭擠出作業之障礙的平均變化量所得到的條件而設定。此外，各個設定值可以依據管理方法任意地設定。
此外，爐幅/爐壁影像資料解析處理部10b所進行的剝離判定中，「影像頂峰」表示關於爐壁狀態的面積變化的平均值的頂峰的有無，而「爐幅頂峰」表示關於爐壁狀態的深度的變化的平均值的頂峰的有無，「判斷」表示關於雙方的頂峰的有無。如果調查爐幅、爐壁影像資料的數值變化都大的爐壁部位，實際上有發生剝離，而確認藉由本發明的爐內監視系統，能夠精確且定量地監視爐壁狀態的變化。
另外，上述實施形態中，雖然將爐幅測定裝置6以及爐內觀察裝置7分別獨立設置在支撐台5，但是也可以將這些裝置收在一個殼體中而將之單元化。
第8圖是從平面觀看將爐幅測定裝置6及爐內觀察裝置7單元化之測定單位的斷面圖。
在同一圖中，測定單位20具有箱形的箱體22，其係藉由陶瓷製的隔熱材21而隔熱，該箱體22中安置了後述的CCD照相機、雷射式變位感測器、作為熱電冷卻部件的帕爾帖元件(Peltier device)、未圖示的溫度管理用的熱電偶。
隔熱配管23連接於箱體22的一側端部，透過隔熱配管23所提供的冷卻用空氣ca被引入箱體22內。另外用以收發信號以及提供電源的纜線9也連接於隔熱配管23，該纜線9與CCD照相機25、雷射式變位感測器26、27以及帕爾帖元件群28、29連接。
在CCD照相機25的周圍密接配置了由鋁塊組成的熱傳導體30，在各熱傳導體30的周圍密接配置了帕爾帖元件群28，在帕爾帖元件群28的周圍更配置了散熱葉片群31。
構成帕爾帖元件群28的各帕爾帖元件係由板狀的帕爾帖元件雙層配置而成，其吸熱面朝向CCD照相機25側，放熱面側朝向散熱葉片群31側。藉由此構成，CCD照相機25主體的表面溫度能透過熱傳導體30而由帕爾帖元件群28。
另外，在CCD照相機25的攝影方向前方配置耐熱玻璃32，在其內側部分32a，分別透過隔片組合配置紅外線吸收濾器、紅外線反射濾器、耐熱玻璃。
上述CCD照相機25、熱傳導體30、帕爾帖元件群28及散熱葉片群31構成的具有冷卻功能的照相機單元，在收納於隔熱筒部33內的狀態下再收納於箱體22，藉此，在隔熱筒部33外壁和箱體22內壁之間行程冷卻通路Pa。另外，散熱葉片群31的各葉片的縫隙間也形成冷卻通路Pb，通過該冷卻通路Pb的冷卻空氣ca，在耐熱玻璃32中心匯合並放出到箱體22外部。
另一方面，雷射式變位感測器26、27，係為將由半導體雷射組成的發光部件和受光部件安置在箱體內的公知的構成，分別將雷射光向爐幅方向(箭頭標誌D和E方向)照射，用受光部件接收檢出各反射光的一部分。
在雷射式變位感測器26、27的周圍，分別密接配置以相同於熱傳導體30的材質構成的熱傳導體34，在在各熱傳導體34的周圍則密接配置了和上述帕爾帖元件群28相同的構成組成的帕爾帖元件群29，在帕爾帖元件群29的周圍再配置上述的散熱葉片群31。
在雷射式變位感測器26、27的投光側配置反射鏡35、36，藉由反射鏡35、36而變更光路90°的雷射-光T、T通過測量窗37、38而被照射到爐壁。
像這樣地，若將爐幅測定裝置6以及爐內觀察裝置7單元化，則有將二個裝置緊密設置的優點。
本發明雖已參照所附圖式及相關的較佳實施形態充分記載，但是對該技術領域的熟練者來說可以加以種種的變形和修正而實施。像那樣的變形和修正，只要未脫離本發明範圍，即應該理解為包含於本發明中。
[產業上的利用可能性]
本發明適用於藉由焦炭爐的爐幅資料的測定，爐壁狀態的監視而監視爐內的爐內監視方法。
1．．．焦炭擠出機
2．．．栓塞頭
3．．．栓塞束
4．．．擠出栓塞
5．．．支撐台
6．．．爐幅測定裝置
7．．．爐內觀察裝置
8．．．編碼器(位置查出裝置)
9．．．纜線
10．．．電腦
10a．．．爐幅/爐壁影像資料擷取部
10b．．．爐幅/爐壁影像資料解析處理部
10c．．．警報輸出部
11．．．資料庫
12．．．終端裝置
13．．．信號/電源纜線
14．．．信號纜線
15．．．顯示器
第1圖為本發明的焦炭爐爐內監視系統的構成圖。
第2圖為藉由本發明的爐幅測定裝置所測定的爐幅測定結果的圖表。
第3圖為藉由本發明的爐內觀察裝置所拍攝的每個擠出循環的爐壁影像的說明圖。
第4圖(a)以及(b)為算出爐壁狀態的變化部的面積的時候所使用的爐壁影像。
第5圖(a)為算出爐壁狀態的變化部的深度範圍的時候被使用的爐幅資料的圖表，(b)是表示爐壁剝離部分的深度的說明圖。
第6圖為爐幅資料的分析結果以及爐壁影像資料的分析結果而進行(a)異常查出、(b)傾向管理的時候所使用的數值推移的圖表的說明圖。
第7圖為本發明的爐內監視系統的控制動作程序的流程圖。
第8圖為爐幅測定裝置和爐內觀察裝置的測定單元的平面斷面圖。
1．．．焦炭擠出機
2．．．栓塞頭
3．．．栓塞束
4．．．擠出栓塞
5．．．支撐台
6．．．爐幅測定裝置
7．．．爐內觀察裝置
8．．．編碼器(位置查出裝置)
9．．．纜線
10．．．電腦
10a．．．爐幅/爐壁影像資料擷取部
10b．．．爐幅/爐壁影像資料解析處理部
10c．．．警報輸出部
11．．．資料庫
12．．．終端裝置
13．．．信號/電源纜線
14．．．信號纜線
15．．．顯示器

Claims (8)

  1. 一種焦炭爐爐內監視方法，其特徵在於包括：針對焦炭爐中同一個窯的同一部位，取得不同擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料；分別算出並數值化本次的擠出循環及過去的擠出循環中該爐幅資料的差，以及本次的擠出循環及過去的擠出循環中爐壁損傷部分的面積之差，其中該面積之差當做該爐壁影像資料的差；以及從該爐幅資料的差值和該爐壁影像資料的差值中，求出爐壁的變化部分以作為體積，根據該體積的變化量執行爐壁的異常檢出和傾向管理。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之焦炭爐爐內監視方法，更包括：將該爐幅資料的差值和爐幅資料用設定值比較，將該爐壁影像資料和爐壁影像資料用設定值比較。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之焦炭爐爐內監視方法，更包括：當已判斷該爐壁異常時，發出警告報知。
  4. 一種焦炭爐爐內監視系統，其特徵在於包括：爐幅測定裝置，其測定焦炭爐碳化室中的爐幅；爐內觀察裝置，其拍攝焦炭爐碳化室內的爐壁；及電腦，其分析由該爐幅測定裝置測得之爐幅資料及由該爐內觀察裝置所拍攝之爐壁影像資料；該電腦包括：爐幅/爐壁影像資料擷取部，其針對焦炭爐中同一個窯 的同一部位，取得不同擠出循環中的爐幅資料及爐壁影像資料；爐幅/爐壁影像資料解析處理部，分別算出並數值化本次的擠出循環及過去的擠出循環中該爐幅資料的差，以及本次的擠出循環及過去的擠出循環中爐壁損傷部分的面積之差，其中該面積之差當做該爐壁影像資料的差；以及從該爐幅資料的差值和該爐壁影像資料的差值中，求出爐壁的變化部分以作為體積，根據該體積的變化量執行爐壁的異常檢出和傾向管理。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之焦炭爐爐內監視系統，其中該爐幅/爐壁影像資料解析處理部，將該爐幅資料的差值和爐幅資料用設定值比較，將該爐壁影像資料和爐壁影像資料用設定值比較。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之焦炭爐爐內監視系統，其中該電腦更包含警報輸出部，其係當已判斷該爐壁異常時，發出警報通知。
  7. 如申請專利範圍第4或5項所述之焦炭爐爐內監視系統，其中該爐幅測定裝置及該爐內觀察裝置，係設置於和擠出栓塞同樣高度上，且檢出擠出栓塞的位置之位置檢出裝置係連接於該電腦。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之焦炭爐爐內監視系統，更包含一資料庫，其係儲存該位置檢出裝置所檢出的位置資料所連結的該爐幅資料及該爐壁影像資料。
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