(57)【要約】  本発明のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法は、コークス炉炭化室の炉底に近接する壁面の損傷部を補修する方法であって、前記コークス炉炭化室内でその炉長方向に沿って炉底形状計測装置を移動させながら、この炉底形状計測装置と前記炉底との間の鉛直方向距離を計測することにより、前記炉底の凹凸形状を求め、前記炉底を近似する炉底近似曲線を求める炉底形状計測工程と；前記炉底近似曲線に対する炉壁形状計測装置外殻の最短距離が第１の所定距離以上となるように前記炉壁形状計測装置を前記炉底近似曲線に平行に移動させながら、前記炉壁の凹凸形状を求める炉壁形状計測工程と；前記炉底近似曲線に対する溶射装置外殻の最短距離が第２の所定距離以上となるように前記溶射装置を前記炉底近似曲線に平行に移動させながら、この溶射装置から補修材を前記損傷部に対して溶射する補修工程と；を備える。
2010041429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉炭化室の炉底に近接する壁面の損傷部を補修する方法であって、
前記コークス炉炭化室内でその炉長方向に沿って炉底形状計測装置を移動させながら、この炉底形状計測装置と前記炉底との間の鉛直方向距離を計測することにより、前記炉底の凹凸形状を求め、前記炉底の凹凸形状を近似する炉底近似曲線を求める炉底形状計測工程と；
前記炉底近似曲線に対する炉壁形状計測装置外殻の最短距離が第１の所定距離以上となるように前記炉壁形状計測装置を前記炉底近似曲線に平行に移動させながら、前記炉壁の凹凸形状を求める炉壁形状計測工程と；
前記炉底近似曲線に対する溶射装置外殻の最短距離が第２の所定距離以上となるように前記溶射装置を前記炉底近似曲線に平行に移動させながら、この溶射装置から補修材を前記損傷部に対して溶射する補修工程と；
を備えることを特徴とする、コークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法。
【請求項２】
前記第１の所定距離及び前記第２の所定距離のそれぞれを、０ｍｍを超えて５０ｍｍ以下とすることを特徴とする、請求項１に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法。
【請求項３】
前記補修工程では、前記炉壁をその壁面に対して垂直な断面で見た場合の、前記損傷部に対する前記補修材の溶射方向のなす角度を、７０°以上かつ１１０°以下とすることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法。
【請求項４】
前記補修を、７００℃以上の雰囲気中で行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法。
【請求項５】
コークス炉炭化室の炉底に近接する炉壁の凹凸形状を炉壁形状計測装置で求めて前記炉壁の損傷部を溶射装置により補修する装置であって、
前記コークス炉炭化室内に挿入される長尺ビームと；
この長尺ビームの先端に精密駆動装置を介して設けられた、炉底形状計測装置及び前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置と；
前記炉底形状計測装置及び前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置の、前記コークス炉炭化室内での炉長方向位置及び炉高方向位置を調整する前記精密駆動装置と；
前記コークス炉炭化室内をその炉長方向に沿って移動しながら、自らと前記炉底との間の鉛直方向距離を計測することにより炉底近似曲線を求める前記炉底形状計測装置と；
前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置との間の距離を調整する距離調整装置と；
を備えることを特徴とする、コークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項６】
前記炉底近似曲線に対する前記炉壁形状計測装置外殻の最短距離及び前記溶射装置外殻の最短距離のそれぞれを、０ｍｍを超えて５０ｍｍ以下とすることを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項７】
前記炉底と前記炉壁形状計測装置の計測点との鉛直方向距離及び前記炉底と前記溶射装置の溶射点との鉛直方向距離が、少なくとも０ｍｍを越えて１００ｍｍの範囲を含むように位置決め可能な装置外殻構造を有することを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項８】
前記炉壁をその壁面に対して垂直な断面で見た場合の、前記損傷部に対する前記補修材の溶射方向のなす角度が、７０°以上かつ１１０°以下であることを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項９】
前記精密駆動装置が、
前記炉長方向位置を調整する炉長方向精密駆動装置と；
前記炉高方向位置を調整する炉高方向精密駆動装置と；
を備えることを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１０】
前記距離調整装置が、
前記長尺ビームの先端に取り付けられるととともに前記炉底に着地して支点をなす脚部と、前記コークス炉炭化室外で前記長尺ビームの後端を昇降自在に支持する昇降ローラーとを備え、
なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記昇降ローラーを昇降させることで前記長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、
ことを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１１】
前記距離調整装置が、
前記コークス炉炭化室外に前記炉長方向に沿って配設されるとともに前記長尺ビームを昇降自在に支持する複数の昇降ローラーを備え、
なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記各昇降ローラーを昇降させることで前記長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、
ことを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１２】
前記溶射装置が、前記壁面に対する前記補修材の溶射方向を水平より下向きに変更するための回転機構を備えることを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１３】
前記炉壁形状計測装置が、
前記炉壁及び前記炉底に対して垂直にラインレーザーを照射するラインレーザー照射装置と；
前記コークス炉炭化室内の前記炉底から５０ｍｍ〜３００ｍｍの高さ範囲内に設置され、前記炉壁に照射された前記ラインレーザーにより形成されるラインレーザー線の鉛直方向中央位置を視野中心の基準位置とし、さらにこの基準位置に対して鉛直方向に沿って−１０°〜＋１０°の範囲内で前記視野中心が角度調整可能である観察カメラと；
を備えることを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１４】
第１の長尺装置と第２の長尺装置とを備え；
前記第１の長尺装置が、
前記コークス炉炭化室内に挿入される前記長尺ビームである第１の長尺ビームと、
この第１の長尺ビームの先端に前記炉長方向精密駆動装置である第１の炉長方向精密駆動装置を介して設けられ、前記炉底と自らとの間の距離を計測することにより、前記炉底の凹凸形状を求める前記炉底形状計測装置と、
この炉底形状計測装置の、前記コークス炉炭化室内における炉長方向の位置を調整する前記炉長方向精密駆動装置である前記第１の炉長方向精密駆動装置と、
この第１の炉長方向精密駆動装置の駆動方向と水平方向とがなす角度を計測する第１の傾斜角センサーと、を備え；
前記第２の長尺装置が、
前記コークス炉炭化室内に挿入される前記長尺ビームである第２の長尺ビームと、
この第２の長尺ビームの先端に前記精密駆動装置を介して設けられた前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置と、
前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置の、前記コークス炉炭化室内における炉長方向位置及び炉高方向位置を調整する前記精密駆動装置と、
この精密駆動装置により前記炉長方向位置を調整する際の駆動方向と水平方向とがなす角度を計測する第２の傾斜角センサーと、
前記第１の傾斜角センサーで計測された値と、前記炉底の凹凸形状から求めた炉底近似曲線と、前記第２の傾斜角センサーで計測された値とを用いて、前記精密駆動装置と前記炉底近似曲線との間の距離を調整する前記距離調整装置と、
を備えることを特徴とする、請求項５に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１５】
前記距離調整装置が、
前記第２の長尺ビームの前記先端に取り付けられるとともに前記炉底に着地して支点をなす脚部と、前記コークス炉炭化室外で前記第２の長尺ビームの後端を昇降自在に支持する昇降ローラーとを備え、
なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記昇降ローラーを昇降させることで前記第２の長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、
ことを特徴とする、請求項１４に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【請求項１６】
前記距離調整装置が、
前記コークス炉炭化室外に前記炉長方向に沿って配設され、前記第２の長尺ビームを昇降自在に支持する複数の昇降ローラーを備え、
なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記各昇降ローラーを昇降させることで前記第２の長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、
ことを特徴とする、請求項１４に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法及び補修装置に関し、具体的には、コークス炉の炭化室と燃焼室との間を隔てる炉壁の、炉底に近接する損傷部を、炭化室側から熱間で補修する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉は、炭化室に石炭を装入し、燃焼室から加熱して、石炭を乾留する装置である。燃焼室と炭化室との間を隔てる炉壁は、珪石煉瓦で形成されており、厚さが１００ｍｍ程度、高さが４〜７ｍ、奥行が１５ｍ程度である。コークス炉の構造上、炭化室側の壁面には、コークス押出時の押出力及びコークスの自重が側圧となって負荷されるので、この壁面が損傷しやすい。【０００３】
特に、炉底近くの壁面には側圧が大きく負荷されるので、炭化室壁面の炉底際、即ち、炉底から３００〜４００ｍｍ以下の壁面では、炉壁の減肉、炉壁面の凹凸拡大、及び／又は、煉瓦の角欠けが進行して、壁面が著しく損傷する。【０００４】
炉壁損傷部を補修しないと、損傷が煉瓦のダボまで到達して煉瓦が抜け落ち、燃焼室まで貫通孔が生じる破孔が発生し、さらには、炉壁の倒壊を招く可能性がある。【０００５】
従来、炭化室に挿入し、炉壁損傷部を補修する装置として、炉外の台車に載置した片持ちビームを炉外で炉長方向移動及び俯仰駆動させ、ビーム先端の補修マニピュレータで炉壁損傷部を補修する装置が提案されている（特許文献１を参照）。【０００６】
また、炭化室内で、炉高方向、炉長方向及び炉幅方向に精密に動作する３軸補修マニピュレータも提案されている（特許文献２及び３を参照）。この提案によれば、炭化室に挿入した３軸補修マニピュレータによって、炉壁損傷部の凹凸深さを計測し、凹凸深さに応じて補修材の溶射肉盛量を調整して炉壁損傷部を補修し、炉壁を平坦にすることができる。【０００７】
補修マニピュレータの先端に取り付けられた炉壁形状計測装置及び溶射装置を用いて、炉底に近接する炉壁損傷部を補修する場合、両装置の外殻と炉底との接触を避けつつ炉底に極力接近して損傷部の計測及び損傷部への溶射を行う必要がある。しかし、コークス炉の炭化室の炉底高さには、経年変化により炭化室毎に数ｃｍ〜数十ｃｍのばらつきがあり、また、一つの炭化室でも炉長方向の高さにばらつきが存在する。【０００８】
さらに、特許文献１の装置においては、炉外に設けた２本の軌条上を移動する台車に搭載した補修装置を炉長方向に移動させて炭化室に挿入するが、２本の軌条は、それぞれが水平ではなく、互いに、高さにばらつきが生じているため、炭化室毎に補修を行う際、溶射装置を炉長方向に移動させると溶射装置の炉高方向の位置が変化するので、ビーム先端位置を高精度に位置決めすることが困難であった。【０００９】
また、長尺の片持ビームは、撓んだり振動したりするので、この点でも、ビーム先端位置を高精度に位置決めすることが困難である。【００１０】
特許文献２〜４の装置は、炭化室内で、装置に設けた脚部を炉底に着地させて装置を支える構造を採用するもので、補修マニピュレータの先端付近に取り付けた精密駆動装置によって高精度な位置決めが可能である。しかしながら、炉底に着地した脚部（支持点）と台車上の支持点の２点で、装置を支える支持構造であるため、炉底高さのばらつき及び軌条起因の台車上の支持点の高さのばらつきによって、炉底に着地する脚部の高さが炭化室毎で異なることになる。【００１１】
即ち、特許文献２〜４の装置においては、補修装置の挿入角度が変化するし、また、炉長方向の挿入ストロークによっても、補修装置の挿入角度が変化することになる。【００１２】
このように、炉底の水平面に対する炉長方向角度と、補修装置の水平面に対する炉長方向の挿入角度とが異なる状態において、炉底に近接する炉壁損傷部を補修しようとする場合、補修装置を炉長方向に駆動したとき、補修マニピュレータ先端にある炉壁形状計測装置又は補修装置と炉底との間の距離を所定範囲に保つことができない。【００１３】
即ち、炉壁形状計測装置又は補修装置と炉底とが離れすぎて、補修しようとする炉底近くの損傷部を補修することができなかったり、また、上記装置と炉底とが接近しすぎることによって生じる接触の虞を回避することができなかったりする。【００１４】
特許文献４には、押出ラム又は移動式炉内診断装置に取り付けた非接触式距離計を用いて炉底の凹凸形状を測定し、炉底を補修する装置が提案されている。しかし、特許文献４の装置は、炉底の補修を目的とするものであるので、側壁損傷部の計測及び／又は補修を行うために必要な装置の位置を精密に制御することが不可能である。【００１５】
特許文献２に開示されている従来の補修装置の側面図を、図１に示す。同図１に示すように、この従来の補修装置は、コークス炉の押出機側に配置された軌条上の台車に載置されている。この補修装置は、地上に敷設された複数本の軌条１０３と、これら軌条１０３上に沿って移動するとともに複数の固定ローラー１１９’を有する台車１１７と、この台車１１７上に、前記各固定ローラー１１９’を介して載置されるとともに炉長方向１１２に沿って進退可能な長尺ビーム１０９と、この長尺ビーム１０９の先端に設けられた補修制御装置１０５と、を備えている。【００１６】
補修制御装置１０５の先端には、炉壁形状計測装置１０６と溶射装置１０７とが取り付けられた補修マニピュレータ１１１ｚを炉高方向１１１ａに沿って駆動する炉高方向精密駆動装置１１１を、炉長方向１１０ａに沿って駆動する炉長方向精密駆動装置１１０が取り付けられている。【００１７】
補修制御装置１０５の下部には、この補修制御装置１０５を炭化室１０１内に挿入した際に、炭化室１０１の炉底１０４に着地して補修制御装置１０５を支える脚部１０８が取り付けられている。
なお、参照符号１０２は、蓄熱室であり、参照符号ＰＳは、炭化室１０１のコークス押出機側を示し、参照符号ＣＳは、炭化室１０１のコークス排出側を示す。【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂに、上記従来の補修装置を用いてコークス炉の炭化室の壁面における炉底際損傷部を補修する場合を示す。図２Ａは、補修部分の正面図を示し、図２Ｂは、補修部分を含む炭化室の縦断面図を示す。
炭化室１０１と燃焼室１１４との間を隔てる炉壁において、炉底１０４から３００〜４００ｍｍ以下の壁面で、炉壁の減肉、壁面の凹凸拡大または煉瓦の角欠けが進行して、煉瓦目地１１６を跨ぐ損傷部１１５が形成されている。【００１９】
上記従来の補修装置を用いて炉底際壁面の損傷部１１５を補修しようとする場合、溶射装置１０７の走査方向１１３（図２Ａ参照）が炉底１０４と平行でないので、補修領域の一端では、炉壁形状計測装置１０６又は溶射装置１０７と炉底１０４とが離れ過ぎることによって炉底際損傷部１１５の全域を補修することができず、また、他端では、炉壁形状計測装置１０６又は溶射装置１０７と炉底１０４とが接近し過ぎることによる接触の虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００３−３２１６７９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１２５６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２７７５２７号公報
【特許文献４】特開２００３−４１２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は、これまで補修することが困難であったコークス炉炭化室の炉底際壁面の損傷部の位置を精密に計測し、この損傷部に補修材を溶射して補修することである。そのためには、炉壁形状計測装置及び溶射装置を炉底に非接触で極力接近させて走査し、計測及び補修が可能な領域を炉底際の壁面まで拡張することが必要である。【００２２】
さらに、炉壁損傷部に対して垂直に溶射する場合、溶射装置の外殻のために溶射の噴出口位置を炉底近くまで下げることは難しいが、溶射の噴出口高さより下に位置する炉底際損傷部に対しても補修する必要がある。【００２３】
尚、炉壁損傷部の補修においては、計測時間を短縮し、かつ、精密な溶射を行うには、炉壁形状計測装置及び溶射装置を高速で走査する必要がある。また、計測及び補修は、炉長方向全域における任意の範囲の炉底際に対して行える必要がある。【００２４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、コークス炉炭化室の炉底際壁面の損傷部を炉底際まで高精度に計測して補修できる方法及び装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明者は、コークス炉炭化室の炉底際壁面の損傷部を高精度に計測して補修する方法及び装置について鋭意研究した。その結果、以下の知見を得るに至った。【００２６】
（ｗ）炉底から３００ｍｍ程度以下の範囲の煉瓦が著しく損傷する。【００２７】
（ｘ）各炭化室の炉底高さの高低差は、高々１００ｍｍ程度である。【００２８】
（ｙ）炉壁に対して斜め下向きに溶射を行う際、溶射方向が、炉壁に対して７０°以上であれば、良好な溶射施工体を得ることができる。一方、溶射方向が炉壁に対して７０°未満であると、炉壁に到達した溶射材料の半分以上が付着せず、また、溶射施工体表面の凹凸が粗くなるなど、良好な溶射施工体を得ることが困難になる。【００２９】
（ｚ）炉壁形状を計測する装置としてレーザー距離計を用いると、レーザー距離計と炉壁との間の距離を高速で精度よく測定することができる。ただし、レーザー光は、炉壁に対してほぼ垂直に照射することが望ましい。【００３０】
炉壁には、煉瓦の角欠けなどで生じた段差の大きな凹凸が存在し、レーザー光を斜めに照射すると、炉壁の凸部がレーザー光を遮るので、炉壁の凹部の形状を正確に測定することができない。炉壁に対してレーザー光を斜めに照射する場合、炉壁の凹凸により生じる計測誤差を低減するためには、炉壁に対する垂直方向から２０°以下の範囲内の照射方向から照射することが望ましい。【００３１】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は、以下のとおりである。【００３２】
（１）本発明のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法は、コークス炉炭化室の炉底に近接する壁面の損傷部を補修する方法であって、前記コークス炉炭化室内でその炉長方向に沿って炉底形状計測装置を移動させながら、この炉底形状計測装置と前記炉底との間の鉛直方向距離を計測することにより、前記炉底の凹凸形状を求め、前記炉底を近似する炉底近似曲線を求める炉底形状計測工程と；前記炉底近似曲線に対する炉壁形状計測装置外殻の最短距離が第１の所定距離以上となるように前記炉壁形状計測装置を前記炉底近似曲線に平行に移動させながら、前記炉壁の凹凸形状を求める炉壁形状計測工程と；前記炉底近似曲線に対する溶射装置外殻の最短距離が第２の所定距離以上となるように前記溶射装置を前記炉底近似曲線に平行に移動させながら、この溶射装置から補修材を前記損傷部に対して溶射する補修工程と；を備える。【００３３】
（２）前記（１）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法では、前記第１の所定距離及び前記第２の所定距離のそれぞれを、０ｍｍを超えて５０ｍｍ以下としてもよい。【００３４】
（３）前記（１）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法では、前記炉壁をその壁面に対して垂直な断面で見た場合の、前記損傷部に対する前記補修材の溶射方向のなす角度を、７０°以上かつ１１０°以下としてもよい。【００３５】
（４）前記（１）または（２）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修方法では、前記補修を、７００℃以上の雰囲気中で行ってもよい。【００３６】
（５）本発明のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置は、コークス炉炭化室の炉底に近接する炉壁の凹凸形状を炉壁形状計測装置で求めて前記炉壁の損傷部を溶射装置により補修する装置であって、前記コークス炉炭化室内に挿入される長尺ビームと；この長尺ビームの先端に精密駆動装置を介して設けられた、炉底形状計測装置及び前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置と；前記炉底形状計測装置及び前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置の、前記コークス炉炭化室内での炉長方向位置及び炉高方向位置を調整する前記精密駆動装置と；前記コークス炉炭化室内をその炉長方向に沿って移動しながら、自らと前記炉底との間の鉛直方向距離を計測することにより炉底近似曲線を求める前記炉底形状計測装置と；前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置との間の距離を調整する距離調整装置と；を備える。【００３７】
（６）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記炉底近似曲線に対する前記炉壁形状計測装置外殻の最短距離及び前記溶射装置外殻の最短距離のそれぞれを、０ｍｍを超えて５０ｍｍ以下としてもよい。【００３８】
（７）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記炉底と前記炉壁形状計測装置の計測点との鉛直方向距離及び前記炉底と前記溶射装置の溶射点との鉛直方向距離が、少なくとも０ｍｍを越えて１００ｍｍの範囲を含むように位置決め可能な装置外殻構造を有してもよい。【００３９】
（８）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記炉壁をその壁面に対して垂直な断面で見た場合の、前記損傷部に対する前記補修材の溶射方向のなす角度が、７０°以上かつ１１０°以下であってもよい。【００４０】
（９）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記精密駆動装置が、前記炉長方向位置を調整する炉長方向精密駆動装置と；前記炉高方向位置を調整する炉高方向精密駆動装置と；を備えてもよい。【００４１】
（１０）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記距離調整装置が、前記長尺ビームの先端に取り付けられるととともに前記炉底に着地して支点をなす脚部と、前記コークス炉炭化室外で前記長尺ビームの後端を昇降自在に支持する昇降ローラーとを備え、なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記昇降ローラーを昇降させることで前記長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、構成を採用してもよい。【００４２】
（１１）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記距離調整装置が、前記コークス炉炭化室外に前記炉長方向に沿って配設されるとともに前記長尺ビームを昇降自在に支持する複数の昇降ローラーを備え、なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記各昇降ローラーを昇降させることで前記長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、構成を採用してもよい。【００４３】
（１２）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記溶射装置が、前記壁面に対する前記補修材の溶射方向を水平より下向きに変更するための回転機構を備えてもよい。【００４４】
（１３）前記（５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記炉壁形状計測装置が、前記炉壁及び前記炉底に対して垂直にラインレーザーを照射するラインレーザー照射装置と；前記コークス炉炭化室内の前記炉底から５０ｍｍ〜３００ｍｍの高さ範囲内に設置され、前記炉壁に照射された前記ラインレーザーにより形成されるラインレーザー線の鉛直方向中央位置を視野中心の基準位置とし、さらにこの基準位置に対して鉛直方向に沿って−１０°〜＋１０°の範囲内で前記視野中心が角度調整可能である観察カメラと；を備えてもよい。【００４５】
（１４）本発明のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置は、第１の長尺装置と第２の長尺装置とを備え；前記第１の長尺装置が、前記コークス炉炭化室内に挿入される前記長尺ビームである第１の長尺ビームと、この第１の長尺ビームの先端に前記炉長方向精密駆動装置である第１の炉長方向精密駆動装置を介して設けられ、前記炉底と自らとの間の距離を計測することにより、前記炉底の凹凸形状を求める前記炉底形状計測装置と、この炉底形状計測装置の、前記コークス炉炭化室内における炉長方向の位置を調整する前記炉長方向精密駆動装置である前記第１の炉長方向精密駆動装置と、この第１の炉長方向精密駆動装置の駆動方向と水平方向とがなす角度を計測する第１の傾斜角センサーと、を備え；前記第２の長尺装置が、前記コークス炉炭化室内に挿入される前記長尺ビームである第２の長尺ビームと、この第２の長尺ビームの先端に前記精密駆動装置を介して設けられた前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置と、前記炉壁形状計測装置及び前記溶射装置の、前記コークス炉炭化室内における炉長方向位置及び炉高方向位置を調整する前記精密駆動装置と、この精密駆動装置により前記炉長方向位置を調整する際の駆動方向と水平方向とがなす角度を計測する第２の傾斜角センサーと、前記第１の傾斜角センサーで計測された値と、前記炉底の凹凸形状から求めた炉底近似曲線と、前記第２の傾斜角センサーで計測された値とを用いて、前記精密駆動装置と前記炉底近似曲線との間の距離を調整する前記距離調整装置と、を備える。【００４６】
（１５）前記（１４）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記距離調整装置が、前記第２の長尺ビームの前記先端に取り付けられるとともに前記炉底に着地して支点をなす脚部と、前記コークス炉炭化室外で前記第２の長尺ビームの後端を昇降自在に支持する昇降ローラーとを備え、なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記昇降ローラーを昇降させることで前記第２の長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、構成を採用してもよい。【００４７】
（１６）前記（１５）に記載のコークス炉炭化室の炉底際壁面の補修装置では、前記距離調整装置が、前記コークス炉炭化室外に前記炉長方向に沿って配設され、前記第２の長尺ビームを昇降自在に支持する複数の昇降ローラーを備え、なおかつ、前記炉底の凹凸形状に基づいて、前記炉底近似曲線と前記精密駆動装置の炉長方向走査方向とが平行となるように、前記各昇降ローラーを昇降させることで前記第２の長尺ビームの前記先端の位置決めを行う、構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、炉壁形状計測装置の外殻を炉底に接触させることなく炉底近似曲線と平行に計測点を走査することができ、補修装置の外殻を炉底に接触させることなく炉底近似曲線と平行に炉壁の損傷部を溶射することができるので、補修可能な範囲を炉底際まで最大限確保することができる。【００４９】
本発明によれば、補修を７００℃以上の雰囲気中で行うので、補修を室温まで下げることによって生じるコークス炉炭化室の炉壁の損傷を防止することができる。【００５０】
本発明によれば、位置調整手段として、コークス炉炭化室外で前記長尺ビームの後端を昇降自在に支持する昇降ローラーを用いるので、炉壁損傷部の計測又は補修を行う際に、炉壁形状計測装置又は溶射装置の走査方向を炉底近似曲線に対して平行に設定することができる。よって、炉壁形状計測装置又は溶射装置と炉底との間の衝突を回避しながら、炉壁形状計測装置又は溶射装置を高速で炉長方向に走査することが可能である。【００５１】
本発明によれば、位置調整手段として、炉高方向に回転する駆動軸を備える精密駆動装置を用いるので、炉壁形状計測装置及び溶射装置を備える補修マニピュレータを炉高方向に位置制御させながら、炉長方向に駆動することによって、炉壁形状計測装置又は溶射装置を、補修範囲の炉底近似曲線と平行かつ、炉底との衝突を回避しながら、炉壁損傷部の計測又は補修を行うことができる。【００５２】
本発明によれば、位置調整手段として、長尺ビームを昇降自在に支持し、かつ、位置決めすることが可能な、炉外で炉長方向に配設した少なくとも１対の昇降ローラーを用いるので、補修装置の脚部が炉底に着地していない場合でも、炉壁形状計測装置又は溶射装置の走査方向を炉底近似曲線に対して平行に設定することができる。【００５３】
本発明によれば、溶射装置が、溶射方向を斜めに設定することが可能な回転軸を備えているので、炉壁をその壁面に対して垂直な断面で見た場合の、損傷部に対する補修材の溶射方向のなす角度を７０°以上から１１０°以下に設定することができる。この場合、炉底際まで補修することができる。【００５４】
本発明によれば、炉底と炉壁形状計測装置の計測点との鉛直方向距離及び炉底と溶射装置の溶射点との鉛直方向距離が、少なくとも０ｍｍを越えて１００ｍｍの範囲を含むように位置決め可能な装置外殻構造を有することにより、溶射装置を炉底際まで接近させて溶射材を溶射することができる。【００５５】
本発明によれば、撮影されたカメラ映像を画像処理して得られるラインレーザーの描く曲線から、炉壁の損傷形状を炉底の高さまで高速に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来の補修装置の側面図である。
【図２Ａ】コークス炉炭化室の炉底際壁面の損傷部を従来の補修装置で補修する態様を示す図であって、補修部分を含む炭化室の正面図を示す。
【図２Ｂ】コークス炉炭化室の炉底際壁面の損傷部を従来の補修装置で補修した場合を示す図であって、補修部分を含む炭化室の縦断面図を示す。
【図３】本発明の第１実施形態に係る補修装置を用いて炉底際壁面の損傷部を補修している状態を示す図である。
【図４】補修マニピュレータの先端に取り付けられた炉壁形状計測装置、炉底形状計測装置、及び、溶射装置の配置を示す部分拡大図である。
【図５】同実施形態において、補修制御装置の先端に取り付けられた炉長方向精密駆動装置を炭化室内へ挿入した状態を示す図である。
【図６】同実施形態において、炉長方向精密駆動装置を駆動して炉底形状計測装置を走査させ、炉底の凹凸形状を計測する状態を示す図である。
【図７】同実施形態において、炉長方向精密駆動装置の走査方向と炉底近似曲線とが平行になるように、昇降ローラーの高さ位置を制御する状態を示す図である。
【図８】同実施形態において、炉高方向精密駆動装置を駆動して炉壁形状計測装置の位置を下げて炉底に近づけた状態を示す図である。
【図９】炉底形状計測装置を用いて炉底形状を計測する状態を示す斜視図である。
【図１０】炉底形状を示すグラフである。
【図１１Ａ】本発明の第２実施形態に係る補修装置を示す図であり、同補修装置では、炉底形状計測装置と、炉壁形状計測装置及び溶射装置とを、別々の長尺ビームに配置している。そして、この図１１Ａでは、第１の長尺ビームに炉底形状計測装置が配置されている。
【図１１Ｂ】同実施形態に係る補修装置を示す図であり、第２の長尺ビームに炉壁形状計測装置及び溶射装置が配置されている。
【図１２】同実施形態において、炉底形状計測装置を備える第１の長尺ビームが炭化室内に挿入されていて、かつ、炉壁形状計測装置及び溶射装置を備える第２の長尺ビームが炭化室の外で待機している状態を示す平面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る補修装置を示す図であり、同補修装置の脚部が炉底に着地していない場合の姿勢制御の態様を示す図である。
【図１４Ａ】本発明の第４実施形態に係る補修装置を用いた、炉底際壁面の補修の態様を示す図であって、炉壁の凹凸形状を計測している状態を示す。
【図１４Ｂ】同補修装置を用いた、炉底際壁面の補修の態様を示す図であって、溶射している状態を示す。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る補修装置を用いて炉底際壁面の損傷部を補修している状態を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の第６実施形態に係る補修装置を用いて炉底際壁面の損傷部を計測している状態を示す図であって、ラインレーザー照射装置と観察カメラとの位置関係を示す図である。
【図１６Ｂ】同補修装置を用いて炉底際壁面の損傷部を計測している状態を示す図であって、観察カメラからラインレーザー線を見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下、本発明の各実施形態について、図面に基づいて説明する。
本発明は、以下に説明するように、炉底際損傷部の全域を補修することができる。
【００５８】
［第１実施形態］
図３に、本発明の補修装置を用いて炉底際壁面の損傷部を補修する第１実施形態を示す。先端に補修制御装置５を備え、炉長方向１０ａに進退可能な長尺ビーム９が、軌条３上の台車１７に配設した昇降ローラー１９により、昇降自在に支持されている。
補修制御装置５の先端には、炉壁形状計測装置６、炉底形状計測装置１８、及び、溶射装置７を備える補修マニピュレータ１１ｚを炉高方向１１ａに駆動する炉高方向精密駆動装置１１を、炉長方向１０ａに駆動する炉長方向精密駆動装置１０が連結されている。炉長方向精密駆動装置１０及び炉高方向精密駆動装置１１は、精密駆動装置を構成する。
【００５９】
補修制御装置５の下部には、補修制御装置５を炭化室１内に挿入した際に炉底４に着地して補修制御装置５を支える脚部８が取り付けられている。
【００６０】
図４に、補修マニピュレータ１１ｚの先端に取り付けられた炉壁形状計測装置６、炉底形状計測装置１８、及び、溶射装置７の配置態様を示す。本発明は、この配置態様のもとで、炉底際壁面の損傷部の全域を補修することができる。
【００６１】
通常、操業時の炭化室の温度は、約１０００℃であるが、補修は、炭化室の温度を７００℃以上に保ったままで行う。ここで、炭化室の温度を７００℃以上に保って行う補修の手順を図５から図８に示す。
【００６２】
炉底際壁面の損傷部の補修を行う際、まず、図５に示すように、台車１７上に配設した昇降ローラー１９で昇降自在に支持した長尺ビーム９の後端を炉外の駆動装置（図示せず）で押して、補修制御装置５の先端に連結した炉長方向精密駆動装置１０を炭化室１内へ挿入する。
【００６３】
この挿入時、補修制御装置５の下部に取り付けた脚部８が、炉底４と干渉しないように、炉底高さ及び軌条高さのばらつきを考慮して、脚部８の底が、炉底４から所定の距離離れた高さに位置するように設定する。
【００６４】
次に、図６に示すように、補修制御装置５に取り付けられた炉長方向精密駆動装置１０を駆動して、炉高方向精密駆動装置１１及び補修マニピュレータ１１ｚを介して配置した炉底形状計測装置１８を図中矢印方向に走査して、炉底４の形状を計測する。
【００６５】
炉長方向精密駆動装置１０のストロークは１〜２ｍ程度である。このストローク範囲１〜２ｍで炉長方向精密駆動装置１０を操作し、そして、炉底形状計測装置１８、炉壁形状計測装置６、及び、溶射装置７が炉底４に接触しないように炉高方向精密駆動装置１１を制御して、炉底４から所定距離離れた高さに炉高方向精密駆動装置１１を保持し、炉底４の形状を計測する。
【００６６】
炉底形状計測装置１８による炉底形状の計測位置は、この計測装置の外殻と炉底とが最も接近する付近における、炉長方向の炉底目地３８の近傍を避けた線上か、又は、極力広幅の帯３９上が望ましい（図９を参照）。炉底目地３８の近傍では、煉瓦が損耗している可能性が大きく、炉底目地３８の近傍を炉底として計測すると、炉底形状計測装置１８を炉底に近接させて走査したとき、この計測装置の外殻が炉底と接触する危険がある。炉底形状の計測位置を広幅の帯３９上とすることで、炉底目地３８による計測誤差を低減することができる。尚、［００９７］記載の、ラインレーザーを用いた炉壁形状計測装置と同様の計測原理を用いて炉底面全体のプロファイルを測定し、その測定結果を近似曲線の作成に利用してもよい。
【００６７】
補修制御装置５の下部に取り付けた脚部８が、炉底４に着地しているときは、炉底４に着地した脚部８が、補修装置の一方の支点となる。
【００６８】
長尺ビーム９を昇降自在に支持する昇降ローラー１９は、台車１７上に２組以上配設し、補修制御装置５の炉長方向における挿入位置により、昇降・支持に用いる昇降ローラー１９を選択し（図６の紙面左側の昇降ローラー１９を参照）、選択しない昇降ローラー（図６の紙面右側の昇降ローラー１９を参照）は、長尺ビーム９に干渉しない位置に退避させる。
【００６９】
補修装置の全体は、支点となる脚部８と、１組の昇降ローラー１９（図６の紙面左側の昇降ローラー１９を参照）とによって支持されるので、昇降ローラー１９の高さを制御することにより、補修制御装置５の傾斜角、即ち、炉長方向精密駆動装置１０の駆動方向（走査方向）を調節することができる。
【００７０】
図１０に記載されるように、炉底形状計測装置１８で炉底４の形状を計測した結果は、直線ではなく、炉底煉瓦の微小な突起又は角欠けなどによる炉底の凹凸形状であるが、測定データを近似するか、又は、凸部を結んで得られた直線又は曲線を炉底として利用する。この測定データを用いて、例えば最小二乗法により炉底近似曲線を求める。
【００７１】
次に、図７に示すように、炉長方向精密駆動装置１０の走査方向と、炉底近似曲線が平行になるように、昇降ローラー１９を昇降して、長尺ビーム９の後端を位置決めする。
【００７２】
次に、図８に示すように、炉高方向精密駆動装置１１を駆動して、炉壁形状計測装置６の位置を下げて炉底４に近づける。このとき、炉壁形状計測装置６を炉底に最も近づけた状態で、炉壁形状計測装置６の外殻、及び、溶射装置７の外殻と、炉底４との間隔は、０〜５０ｍｍ（０は含まず）の範囲に制御することが望ましい。
【００７３】
炉壁形状計測装置６としては、炉壁に対し垂直にレーザーを照射するレーザー距離計が好ましいが、レーザー距離計を用いる場合、炉壁形状計測装置６の外殻の厚さ、即ち、計測点と装置外殻との距離は、少なくとも、５０〜１００ｍｍは必要である。したがって、炉壁形状計測装置６の外殻と炉底との間隔が５０ｍｍを超えると、炉底から１００ｍｍ程度までの炉底際の損傷領域を測定することができなくなる。
【００７４】
炉壁形状計測装置６としてレーザー距離計を用いる場合、炉長方向精密駆動装置１０及び炉高方向精密駆動装置１１を駆動してレーザー距離計を走査し、炉壁の凹凸形状を３次元的に計測する。
【００７５】
炉壁形状の計測データに基づき、炉長方向精密駆動装置１０及び炉高方向精密駆動装置１１を駆動して溶射装置７を駆動し、炉壁損傷部を補修するが、炉底際壁面の損傷部を補修するときは、溶射方向が壁面に対し傾斜するように溶射装置７を回転させ（図１４Ｂを参照）、損傷深さに応じ、炉底際壁面の損傷部に補修材を溶射し、壁面を平滑にする。
【００７６】
溶射装置７の回転は、溶射装置７の先端にあるバーナーヘッドを回転して行う。炉底際壁面の損傷部を補修するとき、溶射方向が壁面に対して７０°以上１１０°以下になるように溶射装置７を回転させるのが好ましい。溶射装置７の溶射方向が、壁面に対して７０°未満の場合、溶射効率が低下したり、施工状態が悪化したりする。
【００７７】
［第２実施形態］
図１１Ａ〜図１２に、一つの台車１７上に載置した２つの長尺装置を用いる本発明の第２実施形態を示す。
第１の長尺装置は、コークス炉炭化室１内に挿入される第１の長尺ビーム２０と、この第１の長尺ビーム２０の先端に第１の炉長方向精密駆動装置１０を介して設けられ、炉底４と自らとの間の距離を計測することにより、炉底４の凹凸形状を求める炉底形状計測装置１８と、この炉底形状計測装置１８の、コークス炉炭化室１内における炉長方向の位置を調整する第１の炉長方向精密駆動装置１０と、この第１の炉長方向精密駆動装置１０の駆動方向と水平方向とがなす角度を計測する第１の傾斜角センサー２２と、を備える。
一方、第２の長尺装置は、コークス炉炭化室１内に挿入される第２の長尺ビーム２１と、この第２の長尺ビーム２１の先端に精密駆動装置（炉長方向精密駆動装置１０及び炉高方向精密駆動装置１１）を介して設けられた炉壁形状計測装置６及び溶射装置７と、炉壁形状計測装置６及び溶射装置７の、コークス炉炭化室１内における炉長方向位置及び炉高方向位置を調整する精密駆動装置と、この精密駆動装置により炉長方向位置を調整する際の駆動方向と水平方向とがなす角度を計測する第２の傾斜角センサー２３と、第１の傾斜角センサー２２で計測された値と、炉底４の凹凸形状から求めた炉底近似曲線と、第２の傾斜角センサー２３で計測された値とを用いて、精密駆動装置と炉底近似曲線との間の距離を調整する距離調整装置と、を備える。
【００７８】
図１１Ａに、第１の長尺ビーム２０に炉底形状計測装置１８を配置して炉底形状を計測する態様を示し、図１１Ｂに、第２の長尺ビーム２１に炉壁形状計測装置６と溶射装置配置７とを配置して炉壁形状を計測して溶射を行う態様を示す。
【００７９】
図１２は、一つの台車１７上にある固定ローラー１９’で支持され、炉底形状計測装置１８を備える第１の長尺ビーム２０が、炭化室１内に挿入されていて、一方の昇降ローラー１９で昇降自在に支持され、炉壁形状計測装置６及び溶射装置７を備える第２の長尺ビーム２１が、炭化室１の外で、台車１７上で待機している状態を示す。
【００８０】
図１１Ａに示すように、第１の長尺ビーム２０に配置した炉長方向精密駆動装置１０の駆動方向と水平とがなす角度を第１の傾斜角センサー２２で計測し、炉長方向精密駆動装置１０に配置した炉底形状計測装置１８を炉長方向（図１１Ａの矢印を参照）に走査する。この走査により、炉底４に着地した第１の脚部２４の位置を通る炉長方向において、水平を基準とする任意の炉長方向位置の炉底形状を求めることができる。この炉底形状に基づいて炉底近似曲線を求める。
【００８１】
炉底形状を計測した後は、第１の長尺ビーム２０を炭化室１から引き抜き、台車１７を軌条方向に移動し（図１２の矢印を参照）、炉壁形状計測装置６及び溶射装置７を備える第２の長尺ビーム２１を、図１１Ｂに示すように、炉底形状を計測した炭化室１内に挿入する。
【００８２】
炉長方向精密駆動装置１０と炉高方向精密駆動装置１１とが配置されている第２の長尺ビーム２１には、第２の傾斜角センサー２３が配置されていて、この第２の傾斜角センサー２３で、炉長方向精密駆動装置１０の駆動方向と水平とがなす角度を計測する。
【００８３】
第２の傾斜角センサー２３の計測値と、炉底形状データ、及び、補修装置の炉底４における着地位置と、炉壁形状計測装置６、又は、溶射装置７の位置関係とから、計測又は溶射を行う範囲において、炉長方向精密駆動装置１０の走査方向と炉底４とが平行になるように、上記第１実施形態と同様に、台車１７上の昇降ローラー１９の高さ位置を制御する。
【００８４】
この制御により、炉壁形状計測装置６及び溶射装置７を炉底４に接近させて走査することが可能となる。
【００８５】
この制御の際、炉底形状データについては、第２の長尺ビーム２１の炉底４に着地した第２の脚部２５の位置と、炉底形状を計測した時の第１の長尺ビーム２０の第１の脚部２４の位置との差から、炉底形状計測装置１８によって計測した炉底形状を、第２の長尺ビーム２１の第２の脚部２５の着地位置を基準とする炉底形状に変換して用いる。
【００８６】
第１実施形態と同じく、炉底際壁面の損傷部を補修するときは、溶射方向が壁面に対し傾斜するように溶射装置７を回転させ（図１４Ｂを参照）、損傷深さに応じ、炉底際壁面の損傷部に補修材を溶射し、壁面を平滑にする。溶射装置７の回転は、溶射装置７に備えた回転軸を、補修マニピュレータ１１ｚに内蔵した回転機構（図示なし）で駆動して行う。
【００８７】
炉底際壁面の損傷部を補修するとき、溶射方向が壁面に対し７０°以上１１０°以下になるように溶射装置７を回転させるのが好ましい。溶射装置７の溶射方向が、壁面に対して７０°未満の場合、溶射効率が低下したり、施工状態が悪化したりする。
【００８８】
［第３実施形態］
図１３に、本発明の補修装置の脚部が炉底に着地していない場合における補修装置の姿勢制御の態様を示す。昇降可能な第１の昇降ローラー２６の高さ位置と、同じく昇降可能な第２の昇降ローラー２７の高さ位置とを、それぞれ独立に制御して、炉長方向精密駆動装置１０の走査方向と炉底近似曲線とが平行になるように、補修制御装置５の位置決めを行う。このとき、補修装置の重心２８が、第１の昇降駆動ローラー２６と第２の昇降駆動ローラー２７との間に位置するように位置決めを行う。
【００８９】
［第４実施形態］
図１４Ａ及び図１４Ｂに、炉底際壁面の損傷部を補修する態様（第４実施形態）を示す。図１４Ａに、炉壁形状の計測態様を示し、図１４Ｂに、溶射の態様を示す。
【００９０】
図１４Ａに示すように、炉壁形状計測装置６としてレーザー距離計を用いて炉壁形状を計測する際、レーザーの照射方向２９を斜め下向きにして計測を行なうことにより、炉底４にまで達する炉底際壁面の損傷部１５の炉壁形状を計測することができる。
【００９１】
また、図１４Ｂに示すように、溶射装置７で溶射を行う際、溶射方向３０を斜め下向きにして溶射を行う。この斜め下向きの溶射により、炉底際壁面の損傷部１５を補修することができる。
【００９２】
なお、炉壁形状計測装置６は、左右の炉壁に対応可能であり、溶射装置７は、回転により溶射方向を反転することができる。
【００９３】
［第５実施形態］
図１５に、炉底際壁面の損傷部を補修する別の態様（第５実施形態）を示す。長尺ビーム（図示せず）を支持する台車上のローラーは固定タイプであり、補修装置は、図１に示した補修態様と同様に、炉内に挿入した状態のままである。
【００９４】
まず、炉底形状計測装置１８を、炉底４から十分離れた高さに維持して走査し、走査範囲の炉底の凹凸形状を計測し、この炉底の凹凸形状を近似した炉底近似曲線を求める。
【００９５】
そして、炉壁形状計測装置６の外殻、及び、溶射装置７の外殻と上記炉底近似曲線との間の最短距離を、０〜５０ｍｍ（０は含まず）の範囲内に制御し、かつ、走査方向が炉底近似曲線と平行になるように、炉長方向精密駆動装置１０と炉高方向精密駆動装置１１の２軸を同調制御して、炉壁形状計測装置６及び溶射装置７を走査し、炉壁形状の計測、及び、炉壁損傷部への溶射を行う。
【００９６】
本実施形態によれば、炉壁形状計測装置及び溶射装置の走査方向を制御する機械装置を新たに設けることなく、炉底際壁面の損傷部の炉壁形状を計測して、この損傷部を補修することができる。
【００９７】
［第６実施形態］
図１６Ａ及び図１６Ｂに、炉底際壁面の損傷部を計測する態様（第６実施形態）を示す。炉壁形状計測装置として、ラインレーザー照射装置３２と観察カメラ３４とを用いる。図１６Ａに、ラインレーザー照射装置３２と観察カメラ３４との位置関係を示す。また、観察カメラ３４からラインレーザー線３３を見た様子を図１６Ｂに示す。ラインレーザー線３３は、炉壁に対して垂直に照射されるように配置する。その際、装置の走査方向が炉長方向であるので、炉壁に照射されたラインレーザー線３３が走査方向１３（図１６Ａ参照）に垂直となるように、ラインレーザー照射装置３２を配置する。観察カメラ３４は、炉底４からの距離を５０〜３００ｍｍの範囲に設置し、ラインレーザー線３３の中心付近を視野とし、視線の角度を水平±１０°とする。得られた画像を処理し、レーザー光とカメラの幾何的関係を用いて、光切断法により形状計測を行う。ラインレーザー線３３の波長は短波長の可視光とし、観察カメラ３４側に、ラインレーザー線３３の波長よりも長波長の成分をカットするフィルターを用いることが望ましい。尚、ラインレーザー照射装置３２と観察カメラ３４とを用いて炉底形状を測定することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明によれば、炉壁形状計測装置の外殻を炉底に接触させることなく炉底近似曲線と平行に計測点を走査することができ、補修装置の外殻を炉底に接触させることなく炉底近似曲線と平行に炉壁の損傷部を溶射することができるので、補修可能な範囲を炉底際まで最大限確保することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１    炭化室
２    蓄熱室
３    軌条
４    炉底
５    補修制御装置
６    炉壁形状計測装置
７    溶射装置
８    脚部
９    長尺ビーム
１０    炉長方向精密駆動装置
１０ａ    炉長方向
１１    炉高方向精密駆動装置
１１ａ    炉高方向
１１ｚ    補修マニピュレータ
１２    炉長方向
１３    走査方向
１４    燃焼室
１５    損傷部
１６    煉瓦目地
１７    台車
１８    炉底形状計測装置
１９    昇降ローラー
１９’    固定ローラー
２０    第１の長尺ビーム
２１    第２の長尺ビーム
２２    第１の傾斜角センサー
２３    第２の傾斜角センサー
２４    第１の脚部
２５    第２の脚部
２６    第１の昇降ローラー
２７    第２の昇降ローラー
２８    重心位置
２９    レーザー照射方向
３０    溶射方向
３１    走査方向
３２    ラインレーザー照射装置
３３    ラインレーザー線
３４    観察カメラ
３５    観察カメラの視線方向
３７    堆積物
３８    炉底目地
３９    帯
１０１    炭化室
１０２    蓄熱室
１０３    軌条
１０４    炉底
１０５    補修制御装置
１０６    炉壁形状計測装置
１０７    溶射装置
１０８    脚部
１０９    長尺ビーム
１１０    炉長方向精密駆動装置
１１０ａ    炉長方向
１１１    炉高方向精密駆動装置
１１１ａ    炉高方向
１１１ｚ    補修マニピュレータ
１１２    炉長方向
１１４    燃焼室
１１５    損傷部
１１６    煉瓦目地
１１７    台車
１１９’    固定ローラー
ＰＳ    炭化室のコークス押出機側
ＣＳ    炭化室のコークス排出側
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【国際調査報告】
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