(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランスの先端部において、
補修材の吹き付けノズルを有するランスヘッドと、
前記ランスヘッドを前記ランスと同軸に支持する軸受手段と、
前記ランスヘッドを回転する回転駆動手段と、
を備えたことを特徴とするコークス炉炉壁の補修装置。
【請求項２】
前記ランスヘッドの内部に前記回転駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のコークス炉炉壁の補修装置。
【請求項３】
前記ランスヘッドの内部に、さらに撮像手段および距離計測手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のコークス炉炉壁の補修装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉炉壁の補修装置に関し、特にランス先端部のランスヘッドの回転機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉の炉壁を補修する補修装置は、例えば、特公昭５７−４７９４４号公報や特開平７−１２６６３７号公報に開示されており、一般には多段伸縮式のランス装置を用い、ランス先端部に設けた溶射ノズルを炉壁損傷箇所に向けて溶射材を吹き付けることにより補修する。
そして、ノズルの方向を変えるには、ランスを伸縮式に支持する基管（または固定外筒）にウォームおよびウォームホイール等の回転機構を設け、その回転機構により基管を回転させてノズル方向を変更している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ランスあるいは基管の後方にはケーブルおよびホース類が引き出されており、これらが巻き取り装置と接続されているため、従来のように基管ごと回転させる方法ではノズルの回転角度が制限され、吹き付けが困難な箇所が生じていた。例えば、ノズルが最初から炉室の側壁を向くように水平方向に設定してある場合には、炉室のコーナ部や炉底部の補修が困難となる。そのため、吹き付けが困難ないし不可能な箇所が生じ、その都度ランス先端部のランスヘッドを付け替えたりしなければならなかった。これが補修作業の能率低下の要因ともなっており、また基管の回転機構が大掛かりなものとなるためコスト増の要因ともなってなっていた。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、コークス炉炉壁の補修作業の能率を向上させるために、ランスヘッドを付け替えたりすることなくコークス炉炉壁のどのような箇所に発生した損傷に対しても補修可能なコークス炉炉壁の補修装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコークス炉炉壁の補修装置は、ランスの先端部において、補修材の吹き付けノズルを有するランスヘッドを前記ランスに回転自在に設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
より具体的には、ランスの先端部において、補修材の吹き付けノズルを有するランスヘッドと、前記ランスヘッドを前記ランスと同軸に支持する軸受手段と、前記ランスヘッドを回転する回転駆動手段と、を備えたことを特徴とするコークス炉炉壁の補修装置である。
【０００７】
すなわち、本発明の補修装置は、ランスヘッドのみを同軸に回転させることでノズルの方向を任意の角度位置に変えることができるので、コークス炉のどのような炉壁面に存在する損傷に対してもランスヘッドを付け替えたりすることなく直ちに補修することが可能となる。したがって、補修作業の能率が向上する。
ノズルは約１８０度反対方向に回転させることにより３６０度に近い角度で回転可能なので、コークス炉の両側壁はもとより、上下壁、コーナ部を含めて炉壁全面をカバーすることが可能である。つまりノズル方向に死角が発生しない。このため、ランスヘッドを付け替えたりする必要はない。また、ランスヘッドの回転駆動手段は小型小出力のものでよいため、コスト低減を図ることができる。
【０００８】
また、本発明においては、前記ランスヘッドの内部に前記回転駆動手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
回転駆動手段をランスヘッドに内蔵させることで、外部に何らの突起物も存在しないため、ランスヘッドの回転操作の際などにおいて炉壁との衝突の心配がなくなる。
【００１０】
また、本発明においては、前記ランスヘッドの内部に、さらに撮像手段および距離計測手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
このように構成することにより、遠隔操作で損傷箇所をモニターし、かつ補修することが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のコークス炉炉壁の補修装置の概要を示すもので、図２はランスヘッドの断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はランスヘッドの回転とノズル方向を示す説明図である。
【００１３】
この実施の形態にて例示する補修装置１０は、多段伸縮式のランス装置により構成され、基管１、第１段ランス２、第２段ランス３、第３段ランス４、そしてランス先端部のランスヘッド５を備えている。第１段ランス２から第３段ランス４はテレスコープ機構により伸縮自在となっており、かかる伸縮機構は公知のため詳細な説明は省略するが、簡単に述べると、基管１上に設置したサーボモータ６によりラック・ピニオン機構で第１段ランス２を伸縮させると、基管１および各ランス間を相互に連結したチェーンにより各ランスは同期して伸縮するようになっている。
【００１４】
補修装置１０は、コークス炉１００の作業床１０１上を移動する台車７に搭載され、さらに同方向にスライド可能な移動台８上にて基管１を支持機構９により回転自在に軸支するとともに、基管１を俯仰自在に傾動させる電動シリンダまたは油圧シリンダからなる傾動機構１１を備えた構成となっている。図中、１２はケーブルおよびホース類の巻き取り装置で、移動台８上に複数個並べて設置してある。もちろん、基管１の後部にはそれぞれの巻き取り装置１２に導くホイールが設けられているが、ここでは図示していない。
【００１５】
本発明におけるランスヘッド５は、図２に示すように、第３段ランス４に同軸に回転自在に取り付けられている。すなわち、ランスヘッド５は、ベアリング１３を介して第３段ランス４の先端部に軸線の回りに回転するように支持されている。
【００１６】
このランスヘッド５の回転装置１４は、ランスヘッド５の内部に設けられ、第３段ランス４の先端に駆動用のサーボモータ１５を取り付け、そのサーボモータ１５の回転軸１６に設けたピニオン１７を、ランスヘッド５の内面に取り付けた内歯歯車１８に噛み合わせてランスヘッド５を回転させる構成となっている。また、ランスヘッド５の回転角を検知するための角度計（例えば、エンコーダ）１９がサーボモータ１５の回転軸１６の先端に取り付けられている。２０は内歯歯車１８の取付部材である。
【００１７】
さらに、このランスヘッド５の内部にはノズル２１が取り付けられており、ノズル２１に接続された溶射材供給ホース２２は前記内歯歯車１８の中を通って延び、ランス軸線上の回転継手２３を介して、第３段ランス４まで延びている溶射材供給ホース２４と接続されている。また、ノズル２１の先端は開口２５に臨ませてある。
【００１８】
したがって、前記回転装置１４のサーボモータ１５を正転もしくは逆転させることにより、ピニオン１７および内歯歯車１８からなる歯車伝動機構を介して、第３段ランス４の先端部にベアリング１３により回転自在に支持されたランスヘッド５を時計回りもしくは反時計回りにそれぞれ約１８０度回転させることができ、このため、ノズル２１の方向を３６０度に近い角度で変更することができる。
【００１９】
この回転装置１４はランスヘッド５を回転させるだけであるので、小型小出力のものでよく、コストの低減が可能となる。また、ランスヘッド５の内部に回転装置１４を設けることができ、外部に何らの突起部をも形成しないため、ランス挿入時あるいはランスヘッド回転時に炉壁との衝突を懸念する必要がなくなる。
【００２０】
また、ランスヘッド５の内部には、レーザセンサ等の距離計２６、ＣＣＤカメラ等の撮像装置２７、および照明装置２８が設けられており、遠隔操作により、炉壁面を撮像装置２７でモニター観察するとともに、距離計２６により損傷箇所の損耗量（深さや炉室幅など）を測定し、必要ならばその損傷箇所に、前記回転装置１４のサーボモータ１５を制御して角度計１９による所要の回転角度となるようにノズル２１の方向を向け、しかるのち補修材の溶射材を吹き付けてその損傷箇所を修復する。
【００２１】
なお、図２において、２９、３０、３１はそれぞれ距離計２６、撮像装置２７、照明装置２８のケーブルで、これらのケーブル２９、３０、３１は、ランスヘッド５が回転しても支障がない程度に十分なたるみがランスヘッド５内で設けてあり、前記内歯歯車１８の中を通り、さらに各ランス内を経て基管１から引き出され前記巻き取り装置１２にて繰り出し、または巻き取られる。３２と３３は窓ガラスである。
【００２２】
この補修装置１０は、図１に示すように、コークス炉の炭化室または燃焼室にランス２〜４を挿入し、炉壁面を走査して損傷箇所を探査する。この操作は遠隔操作で行われる。
そして、前述したように、ノズル２１の方向は回転装置１４によりランスヘッド５を回転させることで３６０度に近い角度で変更することができるので、例えば、図４の（ａ）に示すようにノズル２１の方向を炉室１０２のコーナ部に向けたり、図４の（ｂ）に示すようにその位置から水平の横向き位置に変更して側壁に向けたりすることが容易にできる。
【００２３】
したがって、両側の側壁はもとより、炉底部から天井壁までほぼ全面にわたって炉壁レンガ面を走査することが可能であり、どのような箇所に損傷が発生してもランスヘッドを付け替えたりすることなく直ちにその損傷を修復することができる。よって、この補修装置１０を使用すれば、コークス炉炉壁の補修作業を高能率に行うことができるとともに、コークス炉のさらなる寿命延長を図ることができる。
【００２４】
上記実施例ではランスヘッド５をサーボモータ１５で回転させるようにしたが、図５に示すように、ランスヘッド５に治工具４０の挿入穴４１を形成しておくと共に、ランスヘッド５の回転変更後の位置を固定する押しボルト４２を設けておき、ランスヘッド５をランス２〜４の縮小操作を併用して炉外に取り出し、ランスヘッド５を治工具４０を用いてオペレータが手回しで所望の位置に回転させた後、治工具４０を抜き外し、押しボルト４２でランス４に対するランスヘッド５の回転位置を固定するものでもかまわない。
本発明は、以上の説明から明らかなように、ランス先端部のランスヘッドの回転機構に関するものであり、該ランスヘッドを回転自在に支持するランス装置はどのような構成のものであっても構わない。すなわち、ランスの伸縮ないし進退機構、支持機構、上下・前後・傾動・旋回機構などにより本発明は限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ランス先端部においてランスヘッドを回転自在に設けたものであるから、どのような箇所に損傷が発生してもランスヘッドを付け替えたりすることなく直ちにその損傷を修復することができ、コークス炉炉壁の補修作業を高能率に行うことができるとともに、コークス炉のさらなる寿命延長を図ることができる。また、ランスヘッドのみを回転させるものであるため、構成が簡単でコスト低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコークス炉炉壁の補修装置の概要図である。
【図２】ランスヘッドの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】ランスヘッドの回転とノズル方向を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  基管
２  第１段ランス
３  第２段ランス
４  第３段ランス
５  ランスヘッド
７  台車
８  移動台
９  支持機構
１０  補修装置
１１  傾動機構
１３  ベアリング
１４  回転装置
１５  サーボモータ
１６  回転軸
１７  ピニオン
１８  内歯歯車
１９  角度計
２１  ノズル
２６  距離計
２７  撮像装置
２８  照明装置
１００  コークス炉
【図１】
0003603181.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003603181.tif 000006