(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装炭車における、コークス炉の炉天井にある装填孔フレームから蓋を取り外すため、および前記装填孔フレームを清掃するための装置であって、
リフティングマグネット（５）を有する支持アーム（４）を備える蓋取外し装置（３）と、
清掃ヘッド（７）を有する支持アーム（４’）を備えるフレーム清掃装置（６）と、
前記支持アーム（４、４’）を垂直方向で調節するための昇降機構（８、８’）と
を備え、
前記蓋取外し装置（３）および前記フレーム清掃装置（６）がそれぞれ、架台（１２、１２’）によって、リフティングマグネット（５）または清掃ヘッド（７）がコークス炉の炉天井にある装填孔（１３）と位置合わせされる動作位置（Ａ）と、前記装填孔から離れた静止位置（Ｂ）との間で水平方向に移動できる装置において、
前記架台（１２、１２’）が、装炭車の下側にあるレール（１４）上で第１の軸に沿って水平方向に移動できる可動フレーム（１５）と、前記可動フレーム（１５）の内側に配置された支持フレーム（１６）とを有し、前記支持フレーム（１６）が、第２の軸に沿って、可動フレーム（１５）の移動方向に対して横方向に移動するように可動フレームにおいて案内され、前記支持フレーム（１６）に、前記蓋取外し装置（３）および／または前記フレーム清掃装置（６）用の昇降機構（８、８’）が配置されること、前記蓋取外し装置（３）用および前記フレーム清掃装置（６）用の前記昇降機構（８、８’）が、それぞれ１つの移動キャリッジ（２１、２１’）に固定され、前記移動キャリッジ（２１、２１’）が、対応する架台（１２、１２’）の前記支持フレーム（１６）の内側で、前記支持フレーム（１６）の型鋼に沿って、前記支持フレーム（１６）の移動方向に対して横方向に移動できることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記可動フレーム（１５）と前記支持フレーム（１６）が、同一平面内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可動フレーム（１５）および前記支持フレーム（１６）が、Ｕ字型鋼から構成され、前記支持フレーム（１６）にローラ（１７）が配設され、前記ローラ（１７）が、可動フレーム（１５）のＵ字型鋼内で動くことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記可動フレーム（１５）用の前記レール（１４）がＵ字型鋼からなり、前記レール（１４）は、支持体（１８）によって装炭車から懸垂され、側方が開いており、前記可動フレーム（１５）にローラ（１９）が配設され、前記ローラ（１９）は、片側が開いたレール（１４）内で動くことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記支持フレーム（１６）および前記可動フレーム（１５）に、距離測定機構を設けられた油圧調整機構（２０）が接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記油圧調整機構（２０）が装炭車の機械制御器に接続され、前記機械制御器に、コークス炉の炉天井にある前記装填孔（１３）の場所に関する位置情報が保存されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記油圧調整機構（２０）が光学測定機構と協働し、前記光学測定機構が、装炭車に配置され、装填孔（１３）の場所を検出することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記移動キャリッジ（２１、２１’）に油圧調整機構（２２）が作用し、前記油圧調整機構（２２）が、前記対応する支持フレーム（１６）に支持され、前記蓋取外し装置（３）および前記フレーム清掃装置（６）を、装填孔での動作位置（Ａ）と、前記装填孔から離れた静止位置（Ｂ）との間で、それぞれ固定調節可能な調整ストロークで移動させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記蓋取外し装置（３）および前記フレーム清掃装置（６）の前記架台（１２、１２’）が、それぞれ１つの可動フレーム（１５）を有し、前記可動フレーム（１５）が、空間的に離隔され、互いに無関係に移動可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記架台（１２、１２’）が、１つの共通の可動フレームを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記蓋取外し装置（３）用の前記支持フレーム（１６）と前記フレーム清掃装置（６）用の前記支持フレーム（１６）が、互いに無関係に移動可能であり、距離測定機構を設けられた個別の作動装置（２０）によって位置決め可能であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記蓋取外し装置（３）と前記フレーム清掃装置（６）が、１つの共通の支持フレームに配置され、前記支持フレームが、距離測定機構を設けられた作動装置によって移動可能であり、かつ正確に位置決め可能であり、前記蓋取外し装置（３）用および前記フレーム清掃装置（６）用の前記昇降機構（８、８’）が、個別の移動キャリッジ（２１、２１’）に固定され、前記移動キャリッジ（２１、２１’）が、支持フレームの内側で、互いに無関係に移動できることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装炭車における、コークス炉の炉天井にある装填孔フレームから蓋を取り外すため、および装填孔フレームを清掃するための装置であって、
リフティングマグネットを有する支持アームを備える蓋取外し装置と、
清掃ヘッドを有する支持アームを備えるフレーム清掃装置と、
支持アームを垂直方向で調節するための昇降機構と
を備え、蓋取外し装置とフレーム清掃装置がそれぞれ、架台によって、リフティングマグネットまたは清掃ヘッドがコークス炉の炉天井にある装填孔と位置合わせされる動作位置と、装填孔から離れた静止位置との間で水平方向に移動できる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
理想的な場合には、コークス炉の炉天井にある装填孔は、等間隔で、かつ装炭車の進行方向に面一に配置される。通常、コークス炉の実際の状況は、この理想的なケースからずれている。特に、より旧式のコークス炉では、装填孔の位置ずれが両軸でしばしば±５０ｍｍであり、当技術分野で一般に用いられている心合わせ補助機によってこれを補償することはできない。その結果、装填孔蓋を自動的に取り外して、後で装填孔フレームに自動的に設置することはもはやできず、同様に装填孔フレーム清掃も、もはや十分には機能しない。これにより、コークスプラント稼動時、装炭車の自動シーケンスの中断が生じ、人員による介入が必要となる。さらに、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置が正常に動作することができるように、炉天井にある装填孔フレームを再調整しなければならないことが多い。それにより、コークスプラント稼動にかなりの保守コストが生じる。
【０００３】
特許文献１から、装炭装置を伴う、装填孔フレームから蓋を取り外すため、および装填孔フレームを清掃するための装置が知られており、この装置は、水平供給スクリューと、排出側の装填テレスコープとを備え、一体となって動作ユニットを構成し、この動作ユニットは、２軸で調節できるようにして装炭車の下側に配置される。既知の手段の枠組み内では、水平供給スクリューは調節キャリッジに懸架され、この調節キャリッジは、装炭車の下側の走路を案内される。水平供給スクリューは、調節キャリッジの型鋼に沿って、この走路方向に対して横方向に移動するように移動できる。動作ユニットの２軸調節により、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置を、コークス炉の炉天井にある装填孔のそれぞれの場所に適合させることができる。既知の構成により、蓋取外し装置のリフティングマグネットおよびフレーム清掃装置の清掃ヘッドは、それらがコークス炉の炉天井にある装填孔と位置合わせされる動作位置に導かれることができる。しかし、既知の構成は、床と、装炭車の下側にある石炭排出部との間に大きな間隔を必要とする。なぜなら、動作ユニットが、補償機によって水平供給スクリューの投入側の端部に接続されるからであり、補償機は、２軸で動作ユニットの側方調節移動を補償しなければならない。この設置空間は必ず利用できるとは限らない。既知の装置は、既存のコークス炉施設への後付けには適さないか、または適応性が限られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１２９３５５２Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に述べた目的を有する装置であって、小さなスペースしか必要とせず、装填孔の大きな位置ずれを補償することができ、かつ既存のコークス炉設備への後付けに適した装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によれば、冒頭に記載した特徴を有する装置から出発して、架台が、装炭車の下側にあるレール上で第１の軸に沿って水平方向に移動できる可動フレームと、可動フレームの内側に配置された支持フレームとを有し、支持フレームが、第２の軸に沿って、可動フレームの移動方向に対して横方向に移動するように可動フレームにおいて案内され、支持フレームに、蓋取外し装置用および／またはフレーム清掃装置用の昇降機構が配置されること、蓋取外し装置用およびフレーム清掃装置用の前記昇降機構が、それぞれ１つの移動キャリッジに固定され、移動キャリッジが、対応する架台の支持フレームの内側で、支持フレームの型鋼に沿って、支持フレームの移動方向に対して横方向に移動できることによって解決される。支持フレームと可動フレームは、互いに無関係に、互いに垂直な軸で水平方向に移動できる。装填孔フレームの位置ずれは、可動フレームと支持フレームを段階的に順次移動させることによって、またはこれらの構成要素を同時に調節するによって補償することができる。可動フレームおよび支持フレームからなる架台の構造高さは小さく、したがって、より旧式のコークス炉にも、本発明による装置を後付けすることができる。
【０００７】
可動フレームと支持フレームが同一平面内に配置されることが好ましい。そのような構成により、可動フレームおよび支持フレームからなる架台の構造高さが非常に小さくなる。可動フレームおよび支持フレームがＵ字型鋼で構成されることが合目的的であり、支持フレームにローラが配設され、ローラは、可動フレームのＵ字型鋼内で動く。可動フレームにも同様にローラが設けられ、装炭車の下側に固定された走路内で動く。可動フレーム用のレールがＵ字型鋼からなり、このレールは、支持体によって装炭車から懸垂され、側方が開いていることが好ましい。可動フレームに配設されたローラは、片側が開いたＵ字型鋼に係合し、このレール内で動く。
【０００８】
支持フレームおよび可動フレームの水平方向調整移動のために、油圧調整機構が使用されることが好ましい。本発明の好ましい実施形態によれば、支持フレームおよび可動フレームに、距離測定機構を設けられた油圧調整機構が接続される。
【０００９】
油圧調整機構は、装炭車の機械制御器（Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｓｔｅｕｅｒｕｎｇ）に接続可能であり、この機械制御器には、コークス炉の炉天井にある装填孔の場所に関する位置情報が保存されている。理想的な位置からのＸおよびＹ方向での装填孔フレームのずれは、測定技法によって各装填孔フレームで検出され、装炭車の機械制御器に保存される。このずれを各装填孔フレームおよび各炉室に対応付けることにより、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置を、対応する架台の調整移動によって位置決めすることができ、それにより、蓋取外し装置のリフティングマグネットまたはフレーム清掃装置の清掃ヘッドを装填孔フレームに心合わせし、純粋に垂直方向の運動によって蓋の上に下げるか、または装填孔フレーム内に下げることができる。装置の振り子運動および極端な傾斜姿勢がなく、したがって、装置の全ての構造要素が最適に機能し、装填孔蓋を確実に取り外すか、または再びフレーム内に設置することができ、かつ装填孔フレームを機能的に確実に清掃することができる。実用上一般に用いられており、事故防止の観点から見て危険である、装填孔蓋にある心合わせ補助機はなくされる。蓋取外し装置およびフレーム清掃装置の位置補正のための架台の２軸調節移動は、既に装炭車の走行中に、または充填すべき炉室に対する装炭車の位置決め後に選択的に行うことができる。
【００１０】
本発明による装置のさらなる形態は、油圧調整機構が光学測定機構と協働し、光学測定機構が、装炭車に配置され、装填開口の実際の場所を検出することを企図するものである。測定データは、油圧シリンダの制御機能に直接転送され、この制御機能は、蓋取外し装置の架台およびフレーム清掃装置の架台を、装填孔フレームの場所に対応する位置に移動させる。
【００１１】
蓋取外し装置用およびフレーム清掃装置用の昇降機構が、対応する架台の支持フレームに堅く接続されることは、本発明の範囲内にある。この場合、支持フレームに作用する調整機構は、距離測定機構を設けられ、必要な補正を考慮しながら、装填孔から離れた静止位置から装填孔での動作位置に蓋取外し装置またはフレーム清掃装置が移動されるように制御される。それぞれの調整ストロークは、補正すべき位置ずれとは無関係であり、装填孔ごとに変更することができる。しかし、補正移動と、装填孔から離れた静止位置から動作位置への蓋取外し装置／フレーム清掃装置の移動とが切り離されることが好ましい。蓋取外し装置用およびフレーム清掃装置用の昇降機構は、この場合、それぞれ１つの移動キャリッジに固定され、移動キャリッジは、対応する架台の支持フレームの内側で支持フレームの型鋼に沿って移動できる。移動キャリッジが支持フレームの移動方向に対して横方向に移動できることが好ましく、それにより、移動キャリッジの移動が支持フレームの位置に影響を及ぼすことがない。移動キャリッジに対して油圧調整機構が作用し、この油圧調整機構は、対応する支持フレームに支持され、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置を、装填孔での動作位置と、装填孔から離れた静止位置との間で、それぞれ固定調節可能な調整ストロークで移動させる。この形態では、ＸおよびＹ方向での全体の補正移動と、静止位置と動作位置との間での移動とが切り離される。
【００１２】
蓋取外し装置およびフレーム清掃装置の架台は、好ましくはそれぞれ１つの可動フレームを備え、それらの可動フレームは、空間的に離隔され、互いに無関係に移動可能である。架台が空間的に離れていることで、構造的条件へのフレキシブルな適応が可能になり、これは、より旧式のコークスプラントに本発明による装置を後付けしなければならないときに有利である。構造的条件が許す限り、架台に関して１つの共通の可動フレームを使用することができる。この場合、支持フレームに関して２つの代替形態がある。第１の実施形態によれば、蓋取外し装置用の支持フレームとフレーム清掃装置用の支持フレームは、互いに無関係に移動可能であり、距離測定機構を設けられた個々の作動装置によって、共通の可動フレームの内部で位置決め可能である。第２の代替変形形態によれば、蓋取外し装置とフレーム清掃装置がまた共通の支持フレームに配置され、この支持フレームは、距離測定機構を設けられた作動装置によって移動することができ、かつ正確に位置決めすることができる。そのような実施形態では、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置の昇降機構は、個別の移動キャリッジに固定され、それらの移動キャリッジは、支持フレームの内部で互いに無関係に移動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】コークス炉の炉天井にある装填孔フレーム２から蓋１を取り外すため、および装填孔フレーム２を清掃するための、装炭車（図示せず）の下側にある装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図面には、１つの例示的実施形態のみが示されている。コークス炉の炉天井にある装填孔フレーム２から蓋１を取り外すため、および装填孔フレーム２を清掃するための、装炭車（図示せず）の下側にある装置が、唯一の図に概略的に示されている。装置の基本的な構成には、リフティングマグネット５を有する支持アーム４を備える蓋取外し装置３と、清掃ヘッド７を有する支持アーム４’を備えるフレーム清掃装置６と、支持アーム４、４’を垂直方向で調節するための昇降機構８、８’とが含まれる。蓋取外し装置３およびフレーム清掃装置６は、装炭車の下側に配置された装填機構９の両側に配置され、この装填機構９は、水平供給スクリュー１０および装填テレスコープ１１を含む。蓋取外し装置３とフレーム清掃装置６はそれぞれ、架台１２、１２’によって、リフティングマグネット５または清掃ヘッド７がコークス炉の炉天井にある装填孔１３と位置合わせされる動作位置Ａと、装填孔から離れた静止位置Ｂとの間で水平方向に移動できる。
【００１５】
蓋取外し装置３用の架台１２とフレーム清掃装置６用の架台１２’は、構造的に実質的に同一に構成される。これらの架台１２、１２’はそれぞれ、装炭車の下側にあるレール１４上で第１の軸Ｙに沿って水平方向に移動できる可動フレーム１５と、可動フレーム１５の内側に配置された支持フレーム１６とを有し、支持フレーム１６は、第２の軸Ｘに沿って、可動フレーム１５の移動方向に対して横方向に移動するように可動フレームにそって案内される。架台１２、１２’の支持フレーム１６には、蓋取外し装置３用の昇降機構８またはフレーム清掃装置６用の昇降機構８’が配置される。
【００１６】
可動フレーム１５と支持フレーム１６とが同一平面内に配置されることが図から分かる。どちらのフレーム１５、１６も、Ｕ字型鋼から構成される。支持フレーム１６にローラ１７が配設され、ローラ１７は、可動フレーム１５のＵ字型鋼内で動く。可動フレーム１５用のレール１４も同様にＵ字型鋼からなり、このレール１４は、支持体１８によって装炭車（図示せず）から懸垂されており、側方が開いている。可動フレーム１５には、側方が開いたレール１４内で動くローラ１９が配設される。可動フレーム１５と、可動フレームの内側に配置された支持フレーム１６とが、ＸおよびＹ方向での水平方向調節移動を可能にする架台を構成する。
【００１７】
この例示的実施形態では、可動フレーム１５を案内するためのレール１４が装炭車の移動方向（Ｙ方向）に延在しており、一方、支持フレーム１６は、それに対して横方向で、炉室の軸の方向（Ｘ軸）で移動できるように、可動フレーム１５において案内される。この規定は、構造的条件に応じて決まる。構造的条件によっては、可動フレーム１５を案内するためのレール１４がＸ軸に延在し、支持フレーム１６がＹ方向で移動できることが合目的的であることもある。
【００１８】
支持フレーム１６および可動フレーム１５に、距離測定機構を設けられた油圧調整機構２０が接続される。油圧調整機構２０は、装炭車の機械制御器と接続可能であり、機械制御器には、コークス炉の炉天井にある装填孔１３の場所に関する位置情報が保存されている。別法として、油圧調整機構２０は、光学測定機構と協働することができ、光学測定機構は、装炭車に配置され、装填孔１３の場所を検出する。図示される例示的実施形態では、蓋取外し装置３およびフレーム清掃装置６の昇降機構８、８’が移動キャリッジ２１、２１’に固定され、移動キャリッジ２１、２１’は、対応する架台１２、１２’の支持フレーム１６の内側で、支持フレーム１６の型鋼に沿って、支持フレームの移動方向に対して横方向に移動できる。移動キャリッジ２１、２１’に油圧調整機構２２が作用し、油圧調整機構２２は、対応する支持フレーム１６に支持され、蓋取外し装置３およびフレーム清掃装置６を、装填孔での動作位置Ａと、装填孔から離れた静止位置Ｂとの間で、それぞれ固定調節可能な調整ストロークａ、ｂで移動させる。
【００１９】
この例示的実施形態では、蓋取外し装置３およびフレーム清掃装置６用の架台１２、１２’が、それぞれ１つの可動フレームを有し、それらの可動フレームは、空間的に離隔され、互いに無関係に移動可能である。構造的条件が許す限り、架台１２、１２’が１つの共通の可動フレームを有することもでき、その可動フレーム内に、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置用の支持フレーム１６が配置され、可動フレームの移動方向に対して横方向に摺動可能である。
【００２０】
本発明による装置は、コークス炉の炉天井にある装填孔に対する蓋取外し装置３およびフレーム清掃装置６の正確な位置合わせを可能にし、動作の際に生じる、Ｘ方向およびＹ方向での所定の基本位置からの装填孔の位置ずれを補償することができる。より旧式のコークスプラントでは、位置ずれは、両方の軸Ｘ、Ｙで±１００〜１５０ｍｍの大きさであることが度々ある。装填孔フレーム２の水平方向位置ずれは、長手方向および横方向で測定され、各装填孔フレームごとに、装炭車にある機械制御器に記憶され、必要に応じて更新される。装炭車は、コークス炉の炉天井の上を通り、装填孔の位置ずれを考慮せずに、炉室に装填するために、装填孔１３に対応する所定の位置に位置決めされる。続いて、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置６が、装填孔から離れた静止位置Ｂから、装填孔に隣接する動作位置Ａに移動され、架台１２、１２’の２軸補償移動によって位置決めされ、それにより、蓋取外し装置３のリフティングマグネット５またはフレーム清掃装置６の清掃ヘッド７が蓋／装填孔フレームに心合わせされる。第１のステップで、装填孔蓋の上にリフティングマグネット５が下げられて作動される。装填孔蓋は、装填孔１３から外し取られ、静止位置Ｂに移される。次のステップで、フレーム清掃装置６の清掃ヘッド７が、装填孔フレーム２内に下げられ、装填孔フレームが清掃される。清掃が終了し、フレーム清掃装置６がその静止位置に戻された後、装填テレスコープ１１が下げられ、使用する石炭がコークス炉室に装填される。装填プロセスが終了した後、かつ蓋取外し装置によって装填孔蓋が再設置された後、架台１２、１２’の可動フレーム１５は、再び開始位置に戻される。このプロセスは、石炭塔への装炭車の走行中に行うことができる。このとき、蓋取外し装置およびフレーム清掃装置は、再び、装填すべき次の炉室への新たな調節を行うことができる状態になっている。
【図１】
0005502758.tif 000002