(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炉蓋脱着機の上部吊軸に発生する荷重を検出するロードセルと、前記ロードセルの計測値と設定基準値とを比較演算する制御装置とを備えることを特徴とするコークス炉炉蓋の異常検出装置。
【請求項２】
コークス炉の炉蓋脱着機の吊上下油圧シリンダーのロッド先端金具に発生する荷重を検出するロードセルと、前記ロードセルの計測値と設定基準値とを比較演算する制御装置とを備えることを特徴とするコークス炉炉蓋の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コークス炉の炉蓋の炉蓋耐火物および炉蓋脱着機による把持の異常の有無を検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉炉蓋は、コークス炉に装着中は高温に加熱され、取り外したときは外気で急冷される。そのため、炉蓋の耐火物である煉瓦に亀裂が発生し易い。耐火物に亀裂が発生すると、炉蓋脱着時の振動でその耐火物が脱落し、次のような問題が発生する。
【０００３】
▲１▼  脱落した耐火物が、コークスに混入したまま次工程に搬送されると、ＣＤＱ（コークス乾式冷却装置の略称）および下流コンベアラインにおいて、この耐火物が引っ掛かり、その除去に時間と費用がかかる。また、コークス生産およびＣＤＱ発電の停止等の損失が発生する。
【０００４】
▲２▼  炭化質の遮熱性が低下し熱損失が大となり、良質なコークスが製造できない。
【０００５】
▲３▼  コークス炉の燃焼効率が低下する。
【０００６】
▲４▼  炉蓋本体やその部品が熱影響を受けて変形し、ガスシール性が低下してガス漏れが発生する。このガス漏れを防止することは、作業環境面で解決すべき重要な課題である。
【０００７】
このような炉蓋の耐火物の脱落に対して、炉蓋の監視や点検が行われている。例えば、自動炉蓋脱着機で炉蓋を取り外した後、待機位置において、コークス炉作業者による炉壁の目視点検、または、炉壁の特定部位を工業用テレビ（ＩＴＶ）で遠隔監視し、耐火物の脱落の有無を確認し、脱落が有ればそれをライン外に取出す作業を行っている。
【０００８】
一方、自動炉蓋脱着機で、コークス炉より炉蓋を正確に取り外すには、炉壁に取付けられている炉蓋吊軸が炉蓋脱着機の吊上げフックに確実に把持されていることを検出器で検出後、閂外し等の炉蓋脱工程を順次進行させ、炉蓋をコークス炉より離脱させている。この炉蓋の把持検出には、図４に示すように、上部フック１５に取り付けたレバー機構リミットスイッチ６０が使われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
炉蓋の耐火物脱落検出を、作業者の目視確認によって行う場合は、次の問題がある。
【００１０】
▲１▼  コークス炉の高温、塵の多い環境下では、正確な確認が難しい。
【００１１】
▲２▼  作業者の安全確保には限界がある。
【００１２】
▲３▼  省人、省力化による生産性向上、無人自動化操業には対応できない。
【００１３】
また、ＩＴＶで監視する方法においては、運転室の中で特定部位の耐火物の脱落判定は可能であるが、炉蓋全域に亘る確認は、設備構成およびスペースの都合で不可能であることと、無人自動化操業に対応できない欠点がある。
【００１４】
炉蓋把持検出を、レバー機構リミットスイッチで行う方法は、コークス炉周辺の環境が悪いため、設備機器（ピン、レバー、検出ロッド、リミットスイッチ）は、粉塵、熱、雨水等の影響による固着、摩耗、熱変形、発錆等が作動不良を誘発する。その結果、故障等の諸問題を発生させ、省人、省力化、無人自動化稼動率を低下させている。
【００１５】
従って、この発明の目的は、上述の問題を解決して、炉蓋の耐火物脱落検出および炉蓋把持検出を行うことができるコークス炉炉蓋の異常検出装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を、以下の装置によって達成する。
【００１７】
請求項１記載の発明は、コークス炉の炉蓋脱着機の上部吊軸に発生する荷重を検出するロードセルと、前記ロードセルの計測値と設定基準値とを比較演算する制御装置とを備えることに特徴を有するコークス炉炉蓋の異常検出装置である。
【００１８】
この装置によれば、炉蓋脱着工程中に、コークス炉より取り外した炉蓋の重量を、上部軸に取り付けたロードセルにより計測し、制御装置にて、この計測値と設定基準値とを比較演算し、（炉蓋重量≦炉蓋重量の設定基準値）の場合は、得られた重量差分が脱落した煉瓦の重さ、即ち、大きさとして検出できる。また、比較演算の結果、（炉蓋の把持荷重≧把持荷重の設定基準値）の場合、炉蓋把持を検出できる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、コークス炉の炉蓋脱着機の吊上下油圧シリンダーのロッド先端金具に発生する荷重を検出するロードセルと、前記ロードセルの計測値と設定基準値とを比較演算する制御装置とを備えることに特徴を有するコークス炉炉蓋の異常検出装置である。
【００２０】
この装置によれば、炉蓋脱着工程中に、コークス炉より取り外した炉蓋の重量を、吊上下油圧シリンダーのロッド先端金具に取り付けたロードセルにより計測し、制御装置にて、上記と同様の演算を行い、脱落した煉瓦の重さおよび炉蓋把持を検出できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図５〜７は、炉蓋脱着機の上部支持装置の平面図である。図５〜７に示すように、コークス炉１の炉枠の上下に、左右一対の閂掛け金具８、８および９、９が取り付けられている。炉壁２の内側に、耐火物３がライニングされている。炉壁２の外面の上下に、閂４、５および炉蓋吊軸６、７が設けられている。そして、炉蓋２は、その閂４、５を閂掛け金具８、８および９、９に係合させることにより、コークス炉に装着される。
【００２３】
一方、炉蓋脱着機は次のように構成されている。架構１０は、その上部に取り付けられた車輪１２〜１２がレール１９に乗っており、架構１０の背面に連結された架構前後進シリンダー１１により、コークス炉に対して前後進できるようになっている。架構１０の上部に上部支持装置３０が取り付けられており、この上部支持装置３０に、脱着機本体１３が吊り下げ支持されている。この上部支持装置３０は、脱着機本体１３を９０°の角度の範囲で回動することができる。また、脱着機本体１３の下端は、架構１０の下部の図示しない下部支持装置に係合している。脱着機本体１３の上下に、上部フック１５と下部フック１６が上下方向に回動可能に取り付けられている。脱着機本体１３の上部に、吊上下油圧シリンダー１４がその胴部を枢着している。吊上下油圧シリンダー１４のロッド先端は、先端金具を介して上部フック１５に枢着されている。
【００２４】
上部フック１５と下部フック１６は、連結ロッド１５ａで連結されているので、吊上下油圧シリンダー１４のロッドを伸長または縮長することにより、上部フック１５と上部フック１６は、上下方向に同時に回動する。上部フック１５にプッシングシリンダー１７が、下部フック１６にプッシングシリンダー１８が取り付けられている。これらのプッシングシリンダー１７、１８は、炉蓋の閂４、５を押して炉蓋の閂掛け金具８、８および９、９との係合を緩めるものである。
【００２５】
次に、炉蓋の脱着作動工程を説明する。
【００２６】
炉蓋外し：
（１）炉蓋脱着機１３を待機位置からコークス炉側に前進させ、前進端に停止する（図５参照）。
（２）吊上下油圧シリンダー１４を作動し、上部フック１５および下部フック１６を上方に回動させ、それぞれが炉蓋吊軸６および７に掛け、炉蓋２を把持する。
（３）プッシングシリンダー１７、１８を作動させ、閂４、５を緩める。（図６参照）。
（４）再び、上部フック１５および下部フック１６を上方に回動させ、炉蓋２を吊上げ、閂掛け金具８、９から閂４、５を外す。
（５）炉蓋脱着機１３を待機位置まで後退させ、停止する（図７参照）。
【００２７】
炉蓋装着：
（６）炉蓋脱着機１３を待機位置から前進端まで前進、停止する。
（７）吊上下油圧シリンダー１４を作動し、上部フック１５および下部フック１６を下方に回動させ、閂４、５が閂掛け金具８、９に当接するまで炉蓋２を吊り下ろす。
（８）プッシングシリンダー１７、１８を作動させ、閂４、５を掛ける。
（９）再び、吊上下油圧シリンダー１４を作動し、上部フック１５および下部フック１６を下方に回動させ、炉蓋吊軸６、７から外し炉蓋２の把持を解除する。（１０）炉蓋脱着機１３を待機位置まで後退させ、停止する。
【００２８】
次に、上述の炉蓋脱着機に取り付けられた炉蓋の異常検出装置について説明する。
【００２９】
図１は、炉蓋脱着機の上部支持装置の平面図、図２は、本発明に係る検出装置の第１の取付例を示す一部破断側面図である。
【００３０】
図中の３１は架構１０の上部に設けられた取付台、３９は取付台３１の前部下に軸４０、４０により架構に取付けられた支持ブロックである。円筒状の軸受け箱３８が、その上部を取付台３１に嵌合し、下部は支持ブロック３９に支持されて設けられている。上部吊軸３５が、軸受け箱３８および支持ブロック３９を挿通して設けられている。この上部吊軸３５には、上から下に向かって順に、ボス３４、フランジ付きボス３６、スラスト軸受け３７、ロードセル５０、水平荷重を受ける軸受け４１、フランジ付きボス４２が組み込まれている。
【００３１】
そして、ボス３４、フランジ付きボス３６およびフランジ付きボス４２は、上部吊軸３５に固着している。また、スラスト軸受け３７およびロードセル５０は、軸受け箱３８に組み込まれている。また、フランジ付きボス３６のフランジは、軸受け箱３８に嵌合し、その下面はスラスト軸受け３７に当接している。フランジ付きボス４２は、脱着機本体１３の下部に固着している。
【００３２】
胴部にはトラニオン軸を有する旋回油圧シリンダー３２が、取付台３１の後部上のブラケット３２ａに、水平に回動可能に取り付けられている。旋回油圧シリンダー３２のロッドの先端に、リンク３３の後端が固着している。リンク３３の先端は、ボス３４に固着したブラケットに枢着している。従って、旋回油圧シリンダー３２のロッドを伸長または縮長させることにより、上部吊軸３５を介して脱着機本体１３を左右に回動させることができる。
【００３３】
上部支持装置３０は上記のように構成されているので、脱着機本体１３が、炉蓋２を吊り上げると、炉蓋の重量は、上部吊軸３５、フランジ付きボス３６、スラスト軸受け３７および軸受け箱３８を介して支持ブロック３９によって支持される。また、このとき炉蓋の重量により上部吊軸３５に、歪み（引っ張り）が発生し、この歪みにより発生する荷重は軸受け箱内のロードセル５０により計測される。この計測値は、接続箱５１、変換器５２を介して制御装置５３に入力される。制御装置５３において、計測値と設定基準値とを比較演算し、（炉蓋重量≦炉蓋の設定基準値）の場合、脱落した耐火物の重さ、即ち、その大きさとして検出できる。また、比較演算の結果、（炉蓋の把持荷重≧把持荷重の設定基準値）の場合、炉蓋把持を検出できる。
【００３４】
図３は、本発明に係る検出装置の第２の取付け例を示す一部破断側面図である。この例は、軸受け箱３８内の上部吊軸３５にロードセルを取り付けるスペースがないため、水平荷重を受ける軸受け４１の下の上部吊軸３５にロードセル５０を取り付けたものを示す。この場合も、図２の例と同様に、脱落した耐火物の重さおよび炉蓋把持を検出することができる。
【００３５】
図４は、本発明に係る検出装置の第３の取り付け例を示す側面図である。この例では、ロードセル５０は、炉蓋脱着機の吊上下油圧シリダー１４のロッド先端金具１４ａに取り付けられている。この場合は、炉蓋を吊り上げたとき、その重量により、吊上下油圧シリンダー１４のロッド先端金具１４ａに歪み（圧縮）が発生し、この歪みにより発生する荷重をロードセル５０が計測する。この計測値は、接続箱５１、変換器５２を介して制御装置５３に入力される。制御装置５３で図２の例と同様の比較演算が行なわれ、脱落した耐火物の重さおよび炉蓋把持を検出することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、炉蓋脱着工程中に、炉蓋の脱落した耐火物の重さおよび炉蓋把持を検出することができる。これらの検出は、炉蓋脱着機に取り付けたロードセルと制御装置とによって行なわれるから、コークス炉の高温、多塵な環境下においても正確にでき、従来の作業者による目視確認、ＩＴＶによる監視方法およびレバー機構リミットスイッチで行う方法における諸種の問題を解決することができ、かくして有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】炉蓋脱着機の上部支持装置を示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る検出装置の第１の取り付け例を示す一部破断側面図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る検出装置の第２の取り付け例を示す一部破断側面図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る検出装置の第３の取り付け例を示す一部破断側面図である。
【図５】この発明の実施の形態に係るコークス炉炉蓋の脱着工程の一部を示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態に係るコークス炉炉蓋の脱着工程の一部を示す側面図である。
【図７】この発明の実施の形態に係るコークス炉炉蓋の脱着工程の一部を示す側面図である。
【符号の説明】
１  コークス炉
２  炉蓋
３  耐火物
４、５  閂
６、７  炉蓋吊軸
８、９  閂掛け金具
１０  架構
１１  架構前後進シリンダー
１２  車輪
１３  炉蓋脱着機
１４  吊上下油圧シリンダー
１４ａ  ロッド先端金具
１５  上部フック
１５ａ  連結ロッド
１６  下部フック
１７、１８  プッシングシリンダー
１９  レール
３０  上部支持装置
３１  取付台
３２  旋回油圧シリンダー
３２ａ  ブラケット
３３  リンク
３４  ボス
３５  上部吊軸
３６  フランジ付きボス
３７  スラスト軸受け
３８  軸受け箱
３９  支持ブロック
４０  軸
４１  軸受け
４２  フランジ付きボス
５０  ロードセル
５１  接続箱
５２  変換器
５３  制御装置
６０  レバー機構リミットスイッチ
【図１】
0003565094.tif 000002
【図２】
0003565094.tif 000003
【図３】
0003565094.tif 000004
【図４】
0003565094.tif 000005
【図５】
0003565094.tif 000006
【図６】
0003565094.tif 000007
【図７】
0003565094.tif 000008