(57)【要約】【課題】処理可能範囲を拡大し、溶射作業の精度を高めることが可能な溶射装置を提供する。【解決手段】コークス炉の炭化室の炉壁の損傷部を溶射する溶射装置であって、溶射口から溶射材を溶射する溶射バーナーと、照射口からレーザー光を対象物に対して照射して対象物との距離を計測するレーザー距離計とが設けられたノズル部と、先端にノズル部が設けられ、ノズル部を所定の位置に移動させるために動作するマニピュレータと、を備え、溶射バーナー及びレーザー距離計は、溶射バーナーの溶射口とレーザー距離計の照射口とが、ノズル部の軸に対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、ノズル部に設けられており、ノズル部は、当該ノズル部の軸回りに回転可能に構成されている。【選択図】図１
2020164703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炭化室の炉壁の損傷部を溶射する溶射装置であって、
溶射口から溶射材を溶射する溶射バーナーと、照射口からレーザー光を対象物に対して照射して前記対象物との距離を計測するレーザー距離計とが設けられたノズル部と、
先端に前記ノズル部が設けられ、前記ノズル部を所定の位置に移動させるために動作するマニピュレータと、
を備え、
前記溶射バーナー及び前記レーザー距離計は、前記溶射バーナーの溶射口と前記レーザー距離計の照射口とが、前記ノズル部の軸に対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、前記ノズル部に設けられており、
前記ノズル部は、当該ノズル部の軸回りに回転可能に構成されている、溶射装置。
【請求項２】
前記溶射バーナーの溶射口の向きと前記レーザー距離計の照射口の向きとは１８０°異なる、請求項１に記載の溶射装置。
【請求項３】
溶射装置を用いてコークス炉の炭化室の炉壁の損傷部を溶射する炉壁溶射方法であって、
前記溶射装置は、
溶射口から溶射材を溶射する溶射バーナーと、照射口からレーザー光を対象物に対して照射して前記対象物との距離を計測するレーザー距離計とが設けられたノズル部と、
先端に前記ノズル部が設けられ、前記ノズル部を所定の位置に移動させるために動作するマニピュレータと、
を備え、
前記溶射バーナー及び前記レーザー距離計は、前記溶射バーナーの溶射口と前記レーザー距離計の照射口とが、前記ノズル部の軸に対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、前記ノズル部に設けられており、
前記レーザー距離計の照射口を炉壁面と対向させ、前記マニピュレータを動作させて前記炉壁面との距離を計測する計測工程と、
回転駆動部により前記ノズル部を当該ノズル部の軸回りに回転させて前記溶射バーナーの溶射口を補修対象の炉壁面と対向させ、前記計測工程による計測結果に基づいて前記損傷部に対して溶射する溶射工程と、
を含む、炉壁溶射方法。
【請求項４】
前記計測工程では、
前記炉壁の高さ方向中央部を計測する際には、前記レーザー距離計の照射口の向きを前記炉壁面に対して垂直となる水平状態とし、
前記炉壁の高さ方向下部を計測する際には、前記回転駆動部により前記ノズル部を炉底側に回転させ、前記レーザー距離計の照射口の向きを前記水平状態から斜め状態とする、請求項３に記載の炉壁溶射方法。
【請求項５】
前記溶射工程では、
前記炉壁の高さ方向中央部を溶射する際には、前記溶射バーナーの溶射口の向きを前記炉壁面に対して垂直となる水平状態とし、
前記炉壁の高さ方向下部を溶射する際には、前記回転駆動部により前記ノズル部を炉底側に回転させ、前記溶射バーナーの溶射口の向きを前記水平状態から斜め状態とする、請求項３または４に記載の炉壁溶射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶射装置及び炉壁溶射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭を乾留してコークスを生成するコークス炉は、石炭が装入される炭化室と、炭化室を高温に保持するために燃料ガスの燃焼が行われる燃焼室とからなる。炭化室と燃焼室とは、耐火煉瓦を組み合わせて形成される炉壁によって区切られており、交互に複数並んでいる。生成されたコークスは、押出機により押し出され、炭化室から排出される。
【０００３】
ここで、コークスの押出し時に炉壁に圧力及び摩耗による負荷がかかる。このため、コークス炉の炉壁には、縦亀裂や、縦亀裂に沿って煉瓦の角部が欠けた角欠け欠損が多数生じている。炉底付近はコークス自重による摩擦が大きく、減肉が生じやすい。減肉が進行して燃焼室まで到達するとコークスが燃焼室内に侵入し、燃焼不良を発生させる。炉底付近の炉壁が減肉すると、炉壁の強度を低下させ、炉壁の倒壊を引き起こす可能性がある。
【０００４】
コークス炉の炭化室の炉壁の補修に関しては、炉壁の煉瓦の減肉状態を測定し補修を行う溶射装置が従来から提案されている（例えば、特許文献１、２）。これらの溶射装置には、コークス押出方向に炭化室内へ装入されるマニピュレータの先端に、レーザー距離計と、溶射バーナーが設けられている。溶射作業では、まず、溶射の前段階にて、レーザー距離計によって補修範囲の凹凸を計測し、煉瓦の減肉状態の測定が測定される。かかる測定結果に基づき溶射量及び溶射バーナーの軌道が決定され、その後、溶射バーナーにより溶射が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−４４１６１号公報
【特許文献２】特許第４５２８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記特許文献１等の溶射装置は、図６に示すように、機体１１から延びるマニピュレータ１３の先端のレーザー距離計１４と溶射バーナー１５とが分離して配置されている。このため、レーザー距離計１４の計測可能範囲と、溶射バーナー１５の溶射可能範囲とが一致しないため、レーザー距離計１４と溶射バーナー１５とにより同一の範囲に対して処理を行おうとすると、マニピュレータを動作させて位置合わせをする必要がある。しかし、マニピュレータの可動範囲には制限があるため、マニピュレータを動作させずに計測及び溶射が可能な範囲（以下、「処理可能範囲Ｑ」ともいう。）に制約が生じる。炭化室の側壁下部はコークスの自重による摩耗が大きいため、計測及び溶射の必要性が高いが、炭化室の側壁下部は処理可能範囲外になってしまう。
【０００７】
例えば図６に示す溶射装置１０では、溶射バーナー１５の上にレーザー距離計１４が配置されているため、炉底ＳＢまでレーザー距離計１４が近づくことができず、炉底ＳＢから４００ｍｍ程度までしか計測できない。処理可能範囲Ｑ外については、作業者の目測によって溶射量及び溶射バーナーの軌道が決定されるため、補修作業の精度は低下する。
【０００８】
炭化室の側壁下部の計測及び溶射を可能とするため、上記特許文献２の溶射装置２０では、図７に示すように、レーザー距離計２４の先端が溶射バーナー２５よりも前方に位置するように、機体２１から延びるマニピュレータ２３の先端のレーザー距離計１４と溶射バーナー１５とが配置されている。これにより、溶射バーナー２５を炉底ＳＢに近づけた際にレーザー距離計２４が炉底ＳＢに近接することが可能となり、炉底から約８０ｍｍ程度上方の範囲であれば計測可能となった。しかし、依然として側壁下部に処理可能範囲Ｑ外となる部分が存在する。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、処理可能範囲を拡大し、溶射作業の精度を高めることが可能な、新規かつ改良された溶射装置及び炉壁溶射方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、コークス炉の炭化室の炉壁の損傷部を溶射する溶射装置であって、溶射口から溶射材を溶射する溶射バーナーと、照射口からレーザー光を対象物に対して照射して対象物との距離を計測するレーザー距離計とが設けられたノズル部と、先端にノズル部が設けられ、ノズル部を所定の位置に移動させるために動作するマニピュレータと、を備え、溶射バーナー及びレーザー距離計は、溶射バーナーの溶射口とレーザー距離計の照射口とが、ノズル部の軸に対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、ノズル部に設けられており、ノズル部は、当該ノズル部の軸回りに回転可能に構成されている、溶射装置が提供される。
【００１１】
溶射バーナーの溶射口の向きとレーザー距離計の照射口の向きとは１８０°異なるようにしてもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、溶射装置を用いてコークス炉の炭化室の炉壁の損傷部を溶射する炉壁溶射方法であって、溶射装置は、溶射口から溶射材を溶射する溶射バーナーと、照射口からレーザー光を対象物に対して照射して対象物との距離を計測するレーザー距離計とが設けられたノズル部と、先端にノズル部が設けられ、ノズル部を所定の位置に移動させるために動作するマニピュレータと、を備え、溶射バーナー及びレーザー距離計は、溶射バーナーの溶射口とレーザー距離計の照射口とが、ノズル部の軸に対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、ノズル部に設けられており、レーザー距離計の照射口を炉壁面と対向させ、マニピュレータを動作させて炉壁面との距離を計測する計測工程と、回転駆動部によりノズル部を当該ノズル部の軸回りに回転させて溶射バーナーの溶射口を補修対象の炉壁面と対向させ、計測工程による計測結果に基づいて損傷部に対して溶射する溶射工程と、を含む、炉壁溶射方法が提供される。
【００１３】
計測工程では、炉壁の高さ方向中央部を計測する際には、レーザー距離計の照射口の向きを炉壁面に対して垂直となる水平状態とし、炉壁の高さ方向下部を計測する際には、回転駆動部によりノズル部を炉底側に回転させ、レーザー距離計の照射口の向きを水平状態から斜め状態としてもよい。
【００１４】
溶射工程では、炉壁の高さ方向中央部を溶射する際には、溶射バーナーの溶射口の向きを炉壁面に対して垂直となる水平状態とし、炉壁の高さ方向下部を溶射する際には、回転駆動部によりノズル部を炉底側に回転させ、溶射バーナーの溶射口の向きを水平状態から斜め状態としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、処理可能範囲を拡大し、溶射作業の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶射装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態に係る溶射装置による処理可能範囲を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係る溶射装置のノズル部の構成を示す平面図及び部分断面図である。
【図４】設定Ａとして、炉壁の高さ方向中央部に対して計測及び溶射を実施するときのノズル部の設定状態を示す模式図である。
【図５】設定Ｂとして、炉壁の下部に対して計測及び溶射を実施するときのノズル部の設定状態を示す模式図である。
【図６】従来の補修装置の一例を示す概略説明図である。
【図７】従来の他の補修装置の一例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
＜１．装置構成＞
［１−１．溶射装置］
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係る溶射装置１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る溶射装置１００の構成を示す概略構成図である。図２は、本実施形態に係る溶射装置１００による処理可能範囲Ｑを示す説明図である。
【００１９】
溶射装置１００は、コークス炉の炭化室に挿入され、予め特定された炉壁の減肉部を溶射して補修する装置である。溶射装置１００は、図１に示すように、炭化室と燃焼室とが交互に配置されたコークス炉の炉団方向に移動可能な台車２００に載置され、補修対象の炭化室の位置に移動可能に設けられている。
【００２０】
台車２００は、溶射装置１００の基部１０１が載置される載置台２０１と、載置台２０１を支持する一対の脚部２０２、２０３とからなる。脚部２０２、２０３は台車軌条２１１、２１３上に置かれており、台車２００はコークス炉の炉団方向に延設された台車軌条２１１、２１３に沿って移動される。載置台２０１には、溶射装置１００の基部１０１を支持する支持機構２２０が設けられている。支持機構２２０は、例えば図１に示すように、複数の支持ローラ２２１〜２２４から構成されている。溶射装置１００の基部１０１は、支持ローラ２２１〜２２４上を移動することで、溶射装置１００の先端部分に設けられたノズル部１０７を炭化室内に挿入させたり、炭化室内から退避させたりすることができる。
【００２１】
溶射装置１００は、基部１０１と、本体部１０２と、接地部１０３と、マニピュレータ１０５と、ノズル部１０７とを備える。基部１０１は、溶射装置１００の本体部１０２から炭化室外に向かって延設されており、台車２００上に載置されている。一方、接地部１０３、マニピュレータ１０５及びノズル部１０７は、本体部１０２に対して基部１０１とは反対側に設けられている。接地部１０３は、本体部１０２が押出機側（ＰＳ）からガイド車側（ＣＳ）へ所定の距離以上炭化室内に挿入されると、炭化室内の炉底に接地し、本体部１０２を支持する。マニピュレータ１０５は、溶射装置１００の先端部分に設けられたノズル部１０７を所望の位置に移動させるための機構である。
【００２２】
マニピュレータ１０５は、一端が本体部１０２に固定され、他端に接続部１０５ｂが設けられた、炉長方向に伸縮可能な第１の位置決め装置１０５ａと、一端が接続部１０５ｂに固定され、他端にノズル部１０７が設けられた、炉高方向に移動可能な第２の位置決め装置１０５ｃとからなる。なお、本実施形態に係る第２の位置決め装置１０５ｃは、図２に示すように、接続部１０５ｂを中心として炉高方向に回転することで、ノズル部１０７を炉高方向に上下に移動させるが、本発明はかかる例に限定されず、炉高方向に平行移動させる装置であってもよい。このようなマニピュレータ１０５により、溶射装置１００の先端部分のノズル部１０７を、炉壁の所望の位置に移動させることができる。
【００２３】
ノズル部１０７は、マニピュレータ１０５によって炉壁に対する溶射位置へ移動される部分であり、溶射バーナー（図３の溶射バーナー１１０）と、レーザー距離計（図３のレーザー距離計１２１）とを備える。溶射バーナーは、炉壁の損傷部へ向けて溶射材の吹き付けを行う。損傷部に溶射材が吹き付けて炉壁面を平坦とすることで、炉壁は補修される。レーザー距離計は、コークス炉の炉壁表面の凹凸を計測する計測装置である。レーザー距離計は、コークス炉の炭化室に挿入され、炉長方向に炭化室側の壁面を走査する。なお、ノズル部１０７の詳細な構成については後述する。
【００２４】
以上、本実施形態に係る溶射装置１００の構成について説明した。
【００２５】
［１−２．ノズル部］
次に、図３に基づいて、本実施形態に係る溶射装置１００のノズル部１０７の構成を説明する。図３は、本実施形態に係る溶射装置１００のノズル部１０７の構成を示す平面図及び部分断面図である。なお、ノズル部１０７は後述するように軸Ｃの周りに回転可能に構成されるため、図３の座標は、ノズル部１０７の一状態を基準としたαβγ座標を示しているが、α方向は、図２等に示すＸＹＺ座標のＸ方向と一致する。
【００２６】
本実施形態に係る溶射装置１００のノズル部１０７は、上述したように、筐体１３０内に、溶射バーナー１１０と、レーザー距離計１２１とを備える。筐体１３０内は、内部に設けられた機器を正常に動作させるため、水冷等により機器の耐熱温度以下に保たれている。
【００２７】
溶射バーナー１１０は、溶射装置１００の基部１０１側から供給される溶射材を補修対象の炉壁に対して溶射する。溶射材は、溶射バーナー１１０の管内を通り、溶射口１１１から溶射される。なお、図３及び後述する図４、図５では、ノズル部１０７の軸Ｃに対し、溶射バーナー１１０が設けられている側を溶射部１０７Ａとして示している。
【００２８】
レーザー距離計１２１は、レーザー光を対象物（ここでは炉壁の損傷部）に対して照射し、対象物により反射された反射光を受光することにより対象物との距離を計測する。レーザー距離計１２１からノズル部１０７の軸Ｃに平行な方向（以下、「軸方向」ともいう。）に向かって出射したレーザー光は、ミラー１２３によって進行方向を軸方向に垂直な方向に変更された後、照射口１２５から出射される。照射口１２５は、耐熱ガラス等のレーザー光を透過可能な部材が設けられている。なお、図３及び後述する図４、図５では、ノズル部１０７の軸Ｃに対し、レーザー距離計１２１が設けられている側を計測部１０７Ｂとして示している。
【００２９】
溶射バーナー１１０及びレーザー距離計１２１は、溶射バーナー１１０の溶射口１１１とレーザー距離計１２１の照射口１２５が、ノズル部１０７の軸Ｃに対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、ノズル部１０７に設けられている。
【００３０】
例えば図３に示すように、溶射バーナー１１０の溶射口１１１とレーザー距離計１２１の照射口１２５とは、背中合わせに、すなわち１８０°異なる向きで配置されている。これにより、溶射バーナー１１０の溶射口１１１から溶射される溶射材の溶射方向と、レーザー距離計１２１の照射口１２５から出射されるレーザー光の照射方向とが１８０°異なる方向となる。なお、溶射バーナー１１０の溶射方向とレーザー距離計１２１の照射方向とのなす角φは、特に限定されるものではない。
【００３１】
ここで、本実施形態に係るノズル部１０７は、軸Ｃを回転中心として回転可能に構成されている。ノズル部１０７は、マニピュレータ１０５との接続部分に設けられた回転駆動部１０７Ｃにより回転される。なお、図３に示すノズル部１０７は、軸Ｃが溶射バーナー１１０のバーナー管の軸と一致しているが、これらの軸は必ずしも一致していなくともよい。ノズル部１０７が軸Ｃの周りに回転されることにより、補修対象の炉壁に対し、溶射バーナー１１０の溶射口１１１を対向させたり、レーザー距離計１２１の照射口１２５を対向させたりすることができる。図３に示すノズル部１０７の構成では、同一平面上で、ノズル部１０７を１８０°回転させることが可能になるため、照射口の位置と溶射口の位置を入れ替えることができる。ノズル部１０７を１８０°回転させることにより、溶射バーナー１１０とレーザー距離計１２１とは同一の範囲を処理することができる。
【００３２】
＜２．補修方法＞
上述の溶射装置１００を用いたコークス炉の炭化室の炉壁の損傷部を溶射する炉壁溶射方法は、計測工程と、溶射工程とを含む。計測工程では、レーザー距離計１２１の照射口１２５を炉壁面と対向させ、マニピュレータ１０５を動作させて炉壁面との距離が計測される。その後、回転駆動部１０７Ｃにより軸Ｃを回転中心としてノズル部１０７を回転させて、溶射バーナー１１０ーの溶射口１１１を補修対象の炉壁面と対向させた後、計測工程による計測結果に基づいて炉壁面の損傷部への溶射が行われる。
【００３３】
ここで、図６、図７に示したような従来の溶射装置１００では、側壁下部に処理可能範囲Ｑ外となる部分が存在するため、当該部分については炉壁の減肉量を、レーザー距離計を用いて定量的に計測することができない。したがって、例えば炉内に挿入されている撮像装置により取得された画像に基づいて、作業者による目測で減肉量を推定し、溶射量及び溶射軌道を手作業で設定する必要がある。このため、溶射作業の精度が低下し、時間も要していた。また、溶射材を盛り過ぎて炉壁に凸部を生じさせてしまうこともあり、コークスの押出負荷を増大させ、かえって炉壁にダメージを与えてしまうこともある。
【００３４】
そこで、本実施形態に係る溶射装置１００を用いることで、マニピュレータ１０５を動作させずにレーザー距離計１２１による計測及び溶射バーナー１１０による溶射が可能な処理可能範囲Ｑを拡大することが可能となる。その結果、レーザー距離計を用いて計測された炉壁の減肉量に基づき溶射量及び溶射軌道を決定することができるため、溶射作業の精度を高めることができる。
【００３５】
すなわち、本実施形態に係るノズル部１０７は、溶射バーナー１１０の溶射口１１１とレーザー距離計１２１の照射口１２５が、ノズル部１０７の軸Ｃに対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように溶射バーナー１１０及びレーザー距離計１２１が設けられている。このようなノズル部１０７を、処理内量（すなわち、計測工程か溶射工程か）や補修範囲の高さ方向位置に応じて、軸Ｃを回転中心として回転させる。これにより、ノズル部１０７を炉底ＳＢに近接させることが可能となり、溶射バーナー１１０及びレーザー距離計１２１の処理可能範囲Ｑが拡大される。以下、図４及び図５に基づいて、より詳細に説明する。
【００３６】
（設定Ａ：水平状態での計測・溶射）
図４に、設定Ａとして、炉壁の高さ方向中央部に対して計測及び溶射を実施するときのノズル部１０７の設定状態を示す。図４は、炭化室の高さ方向中央部を炉長方向（Ｘ方向）から見た状態を示している。本実施形態において、炭化室の高さ方向中央部とは、マニピュレータ１０５を動作させることなく溶射バーナー１１０及びレーザー距離計１２１により同一位置を処理することができる高さ位置の範囲をいう。通常、炉底ＳＢまたは天井ＳＣから炭化室の高さ方向中央に向かって所定の長さまでの範囲以外が、炭化室の高さ方向中央部となる。
【００３７】
ここでは、炭化室を構成する一対の側壁ＳＲ、ＳＬのうち側壁ＳＲに生じた損傷部Ｒを溶射して補修する場合を考える。設定Ａは、通常の計測、溶射を実施する場合の設定であり、溶射バーナー１１０の溶射口１１１の向き及びレーザー距離計１２１の照射口１２５の向きは、炉壁面に対して垂直な水平状態とされる。
【００３８】
例えば、溶射工程では、図４上側に示すように、溶射バーナー１１０の溶射口１１１の向きが補修対象の炉壁ＳＲと対向し、水平となるように、ノズル部１０７の回転角度が調整される。また、計測工程では、図４下側に示すように、レーザー距離計１２１の照射口１２５の向きが補修対象の炉壁ＳＲと対向し、水平となるように、ノズル部１０７の回転角度が調整される。図４に示すノズル部１０７のように、溶射バーナー１１０の溶射方向とレーザー距離計１２１の照射方向とのなす角φが１８０°異なるノズル部１０７の場合、回転駆動部１０７Ｃによりノズル部１０７を１８０°回転させることで、同一位置の処理を行うことができる。
【００３９】
（設定Ｂ：斜め状態での計測・溶射）
図５に、設定Ｂとして、炉壁の下部に対して計測及び溶射を実施するときのノズル部１０７の設定状態を示す。図５は、炭化室の高さ方向下部を炉長方向（Ｘ方向）から見た状態を示している。ここでも、図４と同様、炭化室を構成する一対の側壁ＳＲ、ＳＬのうち側壁ＳＲに生じた損傷部Ｒを溶射して補修する場合を考える。設定Ｂは、ノズル部１０７を設定Ａとした場合ではマニピュレータ１０５を動作させることなく同一位置を処理することができない場合の設定である。このとき、溶射バーナー１１０の溶射口１１１の向き及びレーザー距離計１２１の照射口１２５の向きは、水平状態から炉底ＳＢ側に所定角度回転された斜め状態とされる。
【００４０】
例えば、溶射工程では、図５上側に示すように、溶射バーナー１１０の溶射口１１１の向きが補修対象の炉壁ＳＲと対向し、かつ、水平状態から角度θだけ炉底ＳＢ側を向くように、ノズル部１０７の回転角度が調整される。また、計測工程では、図５下側に示すように、レーザー距離計１２１の照射口１２５の向きが補修対象の炉壁ＳＲと対向し、かつ、水平状態から角度θだけ炉底ＳＢ側を向くように、ノズル部１０７の回転角度が調整される。水平状態から回転される角度θは、例えば３０°程度に設定される。図５に示すノズル部１０７のように、溶射バーナー１１０の溶射方向とレーザー距離計１２１の照射方向とが１８０°異なるノズル部１０７の場合、回転駆動部１０７Ｃによるノズル部１０７の回転可能角度θｍａｘは（１８０°＋２θ）となる。
【００４１】
このように、炉底ＳＢ付近ではノズル部１０７を軸Ｃの周りに回転させて、溶射バーナー１１０の溶射口１１１の向き及びレーザー距離計１２１の照射口１２５の向きを斜め下とすることで、例えば側壁ＳＲ、ＳＬと炉底ＳＢとのコーナー部のように、炉底ＳＢ近傍の側壁の計測及び溶射が可能となる。
【００４２】
ノズル部１０７を回転させる回転駆動部１０７Ｃは、溶射装置１００の動作全般を制御する制御装置（図示せず。）により制御される。回転駆動部１０７Ｃは、制御装置による指示に基づき駆動し、ノズル部１０７を所定の角度となるように回転させる。このとき、制御装置は、処理内量や補修範囲の高さ方向位置に応じて予め設定Ａと設定Ｂとを設定し、ノズル部１０７の位置に基づき設定Ａと設定Ｂとを自動的に切り替えるようにしてもよい。
【００４３】
以上、本実施形態に係る溶射装置１００の構成とその動作について説明した。本実施形態によれば、溶射装置１００のノズル部１０７には、溶射バーナー１１０の溶射口１１１とレーザー距離計１２１の照射口１２５が、ノズル部１０７の軸Ｃに対して直交する同一面内に位置し、かつ、異なる向きとなるように、溶射バーナー１１０及びレーザー距離計１２１が設けられている。このようなノズル部１０７を、処理内量や補修範囲の高さ方向位置に応じて、軸Ｃを回転中心として回転させることにより、ノズル部１０７を炉底ＳＢに近接させることが可能となり、図２に示すように、溶射バーナー１１０及びレーザー距離計１２１の処理可能範囲Ｑを拡大することができる。
【００４４】
その結果、レーザー距離計を用いて計測された炉壁の減肉量に基づき溶射量及び溶射軌道を決定することができるため、溶射作業の精度を高めることができる。作業者による手作業での処理も不要となるため、処理時間も短縮することができる。特に減肉が顕著な炉底付近の側壁の溶射補修が可能になるため、コークス押出負荷の軽減や、コークス押詰りによるトラブルを回避でき、コークス生産量低下を抑えることができる。また、適切な溶射補修が行われることで、炉壁の強度低下を低減でき、コークス炉の設備寿命を延長できる。
【００４５】
また、上記特許文献２の補修装置には、炉壁の２つの側壁用と炉底用の３個のレーザー距離計が搭載されている。これに対して、本実施形態に係るノズル部１０７は回転可能に構成されていることから、１個のレーザー距離計１２１を設けることで２つの側壁と炉底との距離をすべて測定することができる。これにより、溶射装置１００を小型化することができ、レーザー距離計１２１の駆動に伴う機器も削減されるため、設備コストを低下させることもできる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４７】
１０、２０、１００              溶射装置
１１、２１                      機体
１３、２３、１０５              マニピュレータ
１４、２４、１２１              レーザー距離計
１５、２５、１１０              溶射バーナー
１０１                          基部
１０２                          本体部
１０３                          接地部
１０７                          ノズル部
１０７Ａ                        溶射部
１０７Ｂ                        計測部
１０７Ｃ                        回転駆動部
１１１                          溶射口
１２３                          ミラー
１２５                          照射口
１３０                          筐体
２００                          台車
２０１                          載置台
２０２、２０３                  脚部
２１１、２１３                  台車軌条
２２０                          支持機構
２２１、２２２、２２３、２２４  支持ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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