(57)【要約】      （修正有）【課題】  コークス炉の炉蓋の着状態を正確に検出するための保守作業を軽減することができ、かつコークス炉の炉蓋の着状態を正確に確認することが可能なコークス炉の炉蓋の着確認装置及びそれを用いた着確認方法を提供する。【解決手段】  照射光の光路中心がリフター昇降方向に対して直角となるようにリフター５の所定箇所にセンサ７が一つ設置されているとともに、反射板８はその反射面が照射光の光路中心と直交するように炉蓋に取り付けられた閂２を受ける閂受け３の上方位置であってかつ該閂受けが固定されたドアフレーム４の前面に取り付けられているコークス炉の炉蓋の着確認装置及びそれを用いた着確認方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアリフターに支持された炉蓋をコークス炉のドアフレームへ装着するときに炉蓋着を確認する装置であって、ドアリフターに設けられ、照射光の発射部と反射光の受信部とを備えるセンサと、ドアフレームに設けられ、前記照射光を反射して前記反射光とする反射板とを具備し、前記反射板は前記炉蓋に取付けられた閂を受ける閂受けの上方位置であって、かつ、閂が正常に閂受けへ収納された状態では前記照射光は反射板に到達し、閂が閂受けに収納できなかった状態では前記反射光は閂に遮蔽されて反射板へ到達しない位置に、設けられることを特徴とするコークス炉の炉蓋着確認装置。
【請求項２】
前記照射光がレーザー光であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の炉蓋着確認装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の炉蓋着確認装置を用いるコークス炉の炉蓋着確認方法であって、炉蓋を支持するドアリフターが炉口部に炉蓋を押し当てて下降し、閂を閂受けへ収納させるときに、ドアリフターが下限位置に到達した時点で、反射光の強度と照射光の発射時点と反射光の受信時点との差から求めるドアリフターと反射物との距離とを測定し、炉蓋の装着確認を行なうことを特徴とするコークス炉の炉蓋着確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の炉口へ装着される炉蓋が、炉口へ適正に装着されているか否かを確認するための、コークス炉の炉蓋の着確認装置およびその着確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の炭化室では、室内に装入した石炭を隣接する燃焼室で燃焼させた燃料の燃焼熱によって乾留し、コークスとする。その際、コークス炉操業においては、石炭の乾留時、コークスガスを回収している。このため、コークス炉の炉蓋を装着するときには、確実に炭化室の２箇所の炉口をコークス炉の炉蓋により塞ぐことが重要である。
図５には、炉蓋１が取り外された一門の空の炭化室と、炉蓋１が装着された複数の炭化室を示した。
【０００３】
一般的にコークス炉の炉蓋１は、高温となる炭化室側に配置される耐火物製の煉瓦部と、該煉瓦部を支持する鋼製の蓋部を有している。この鋼製の蓋部は、鋼製のドアフレーム４との間でガスのシールを行う部分であり、図５に示したようにその上下部には、回転可能に閂２が設けられている。一方、炭化室の炉口部には、閂２を受ける閂受け３が各炭化室毎にドアフレーム４の上下部の左右に固定されている。
【０００４】
このコークス炉の炉蓋１の装着作業は、図６に示すように、ドアリフター５に設けられたリフターフック６に炉蓋１の蓋部に形成した係合部を引っかけて炉蓋１を支持した状態で、ドアリフター５を下降させて行われる。そのとき、炉口部が十分シールされている状態でコークス炉操業を行うため、閂２が閂受け３に正常に受けられているか否かを確認する作業が作業者の目視などによって行われていた。
【０００５】
なお、図６中、炉蓋１の上側係合部を引っかけるリフターフックと上側の閂受けの図示を省略して示した。また図７には、炉蓋１の下側に回転可能に取り付けられた閂２がドアフレーム４の下側の左右に固定された閂受け３に正常に受けられていない状態を示した。
このようなコークス炉の炉蓋１の不着状態では炉口部のガスのシールが不十分となり、コークスガスの回収量が低下したり、コークスの品質に問題が発生する。
【０００６】
そこで近年、コークス炉操業における省力化、自動化の要求が高まる中でこれに応える方法として、２つのセンサを用いたコークス炉の炉蓋脱着確認装置が提案されている（特許文献１）。
この特許文献１に記載のコークス炉の炉蓋脱着確認装置は、図８に示すように、距離を測る２つのセンサ１００Ａ、１００Ｂをドアリフター１０５に取り付けた装置である。また１０１は、閂受けフック１０３に設けた高さ計測用の鉄板である。
【特許文献１】特開２０００−１０９８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のコークス炉の炉蓋脱着確認装置は、２つのセンサ１００Ａ、１００Ｂがそれぞれのセンサから閂１０２の上面又は閂受けフック１０３の上面までの距離を測るセンサとされ、２つのセンサで被測定面の上面までの距離を計測することにより、２つの高さ方向距離及び２つの高さ方向距離の差Ｌ０とから、ドアフレーム１０４に固定した閂受けフック１０３に閂１０２が正確に収まっているか否かの判断を行うように構成している。
【０００８】
このため、特許文献１に記載のコークス炉の炉蓋脱着確認装置は、以下のような問題があった。
すなわち、コークス炉の炉体周辺には炭化室の上部に設けた装入口から石炭を装入する際に飛散した石炭粉や、コークスを排出する際に生じたコークスの粉が存在しているのでこれらの微細な粉塵が被測定面である閂１０２の上面及び閂受けフック１０３の上面に堆積し易い。したがって、特許文献１に記載のコークス炉の炉蓋脱着確認装置では、特定された計測範囲を有するレーザーセンサを用い、レーザーセンサからレーザー光を被測定面に向けて照射したとしても、閂１０２の上面及び閂受けフック１０３の上面に堆積した微細な粉塵により照射光が散乱され、センサで検出される反射光の強度が弱くなってしまうために、高さ方向距離を正確に検出することができなくなる。
【０００９】
そこで、特許文献１に記載のコークス炉の炉蓋脱着確認装置では、高さ方向距離を正確に検出することができるようにするために、被測定面に堆積する微細な粉塵を除去する保守作業を頻繁に行わなければならないという問題があった。
また特許文献１に記載のコークス炉の炉蓋脱着確認装置は、ドアフレーム１０４に固定された１箇所の閂受けフック１０３に対して２つのセンサ１００Ａ、１００Ｂを必要とし、高さ方向距離を正確に検出することができるようにするのに、２つのセンサの保守作業を行わなければならないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、コークス炉の炉蓋の着状態を正確に検出するための保守作業を軽減することができ、かつコークス炉の炉蓋の着状態を正確に確認することが可能なコークス炉の炉蓋の着確認装置及びそれを用いた着確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下のとおりである。
１．ドアリフターに支持された炉蓋をコークス炉のドアフレームへ装着するときに炉蓋着を確認する装置であって、ドアリフターに設けられ、照射光の発射部と反射光の受信部とを備えるセンサと、ドアフレームに設けられ、前記照射光を反射して前記反射光とする反射板とを具備し、前記反射板は前記炉蓋に取付けられた閂を受ける閂受けの上方位置であって、かつ、閂が正常に閂受けへ収納された状態では前記照射光は反射板に到達し、閂が閂受けに収納できなかった状態では前記反射光は閂に遮蔽されて反射板へ到達しない位置に、設けられることを特徴とするコークス炉の炉蓋着確認装置。
２．前記照射光がレーザー光であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の炉蓋着確認装置。
３.請求項１または２に記載の炉蓋着確認装置を用いるコークス炉の炉蓋着確認方法であって、炉蓋を支持するドアリフターが炉口部に炉蓋を押し当てて下降し、閂を閂受けへ収納させるときに、ドアリフターが下限位置に到達した時点で、反射光の強度と照射光の発射時点と反射光の受信時点との差から求めるドアリフターと反射物との距離とを測定し、炉蓋の装着確認を行なうことを特徴とするコークス炉の炉蓋着確認方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置によれば、ドアリフターに設置するセンサの数を従来技術の半数とすることができ、かつ反射板をドアフレームの前面に取り付けたので、微細な粉塵が被測定面に堆積することを防止できる。したがって本発明に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置によれば、ドアリフターが装着した炉蓋の着状態を正確に判断するための保守作業を軽減することができ、かつコークス炉の炉蓋の着状態を正確に判断することが可能となる。
【００１３】
また本発明に係るコークス炉の炉蓋の着確認方法によれば、ドアリフターが支持するコークス炉の炉蓋を炉口部へ装着するときに、ドアリフターの下限位置でドアリフターが支持する炉蓋に回転自在に取り付けられた閂が対応する閂受けに正常に受けられている正常受け状態に基づき、ドアリフターが装着した炉蓋の着状態を判断するので、炉蓋の着状態を正確に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
先ず、本発明の実施の形態に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るコークス炉の炉蓋１の着確認装置（以下、単に、炉蓋１の着確認装置という）の構成及びその作用を示す概略側面図である。また図２、３は、同着確認装置の他の作用を示す概略側面図である。
本発明の実施の形態に係る炉蓋１の着確認装置は、照射光を照射し反射光を受信するセンサとしてレーザー発信・受信装置７と、照射光であるレーザー光を反射する反射板８とを具備している。この実施の形態では、照射光を照射し反射光を受信するセンサをレーザー発信・受信装置７とした。レーザー発信・受信装置７によれば、レーザー発信部で生起したレーザー光を照射光として容易に被測定面に照射することができるからである。
【００１５】
なお、図１〜図３において図５、図６と同じものについては、同一符号を付した。また図１〜図３においては説明を簡略とするため、ドアリフター５により支持された炉蓋１の下側に関係する部分のみを示した。
図１、図２に示すドアリフター５により支持された炉蓋１は、当該炉蓋１の装着時に、ドアリフター５の下降工程でドアリフター５が下限位置に停止した状態を示す。ただし図３には、当該炉蓋１の装着時、ドアリフター５の下限位置に至る途中でレーザー発信・受信装置７からレーザー光を照射した場合を示した。当該炉蓋１は、リフターフック６に引っかけられ、ドアリフター５により支持された状態で下降されて炉口部に装着されるのは従来と同様である。
【００１６】
図１はドアリフター５が炉蓋１を炉口部へ装着する作業において、炉蓋１の閂２をドアフレーム４の閂受け３へ預けて、下限位置まで下降して停止した時点で、閂２が閂受け３の下端まで装着されている状態を表す。この状態で、レーザー発信・受信装置７の発信部から発信されたレーザー光が閂２の直上を通過し、ドアフレーム４に設けられた反射板によって反射されてレーザー発信・受信装置７の受信部へ到達する。
【００１７】
一方、図２はドアフレーム４が下限位置まで下降した時点で、閂２が閂受けの途中で引っ掛かって、閂受け３の下端まで落ちきらず、正しく装着されていない状態を示している。この状態では、閂２は図１の状態に比べて高い位置で停止しているため、レーザー発信・受信装置７の発信部から発信されたレーザー光は閂２に当たって反射してしまうことになる。したがって、図１の状態に比べて発信されたレーザー光は短い時間で受信されることになる。したがって、レーザー発信・受信装置７で計測される反射物までの距離は小さく測定されることから、閂２が正しく装着されていないことがわかる。
【００１８】
レーザー発信・受信装置７と反射板８の設置位置は上記したように、閂２が閂受け３に正しく装着されたときに発信されたレーザー光が反射板で反射されて受信部で受信でき、閂２が閂受け３の下端まで落ちきらずに高い位置で止まってしまったときには、発信されたレーザー光が閂に遮断されて受信部へ反射され、レーザー発信・受信装置７で計測される反射物までの距離が小さく測定されるような位置に設置する。図１、図２ではレーザー発信・受信装置７から発信・受信されるレーザーが反射板に対して直角となる位置に設置した例を示すが、このようにするとレーザー発信・受信装置７をコンパクトに配置できるので好適である。
【００１９】
ここでレーザー発信・受信装置７から発信するレーザー光のビーム直径を１ｍｍ〜閂２の高さａ（ｍｍ）に対してａ／２（ｍｍ）とするのが好ましい。この理由は、レーザー発信・受信装置７を大型にせず、レーザー光を効率的に使用し、且つリフター５が下限位置に停止した時点で、ドアリフター５が支持する炉蓋１に回転自在に取り付けられた閂２が対応する閂受け３に正常に受けられている正常受け状態であるのか、否かを精度よく検出することができるようにするためである。
【００２０】
例えば閂２の高さａを５０ｍｍとし、かつレーザー発信・受信装置７の照射窓から照射するレーザー光のビーム直径を５０ｍｍ超えとした場合、ドアリフター５が下限位置に停止した時点で、閂２の高さａの１／２の位置にレーザー光の光路中心９が位置したときには、レーザー光が閂２の前面で全部遮蔽されず、レーザー光の一部が反射板８で反射され、レーザー発信・受信装置７により受信されてしまう。このため、レーザー光が閂２の前面で全部遮蔽されず、反射板８で反射されたレーザー光の一部を受信したときに、リフター５が支持する炉蓋１に回転自在に取り付けられた閂２が対応する閂受け３に正常に受けられている正常受け状態であるのか、否かを精度よく検出するのが難しくなる。またレーザー光のビーム直径を５０ｍｍ超えとした場合、レーザー発信・受信装置７が大型化する。一方、レーザー光のビーム直径を１ｍｍ未満とした場合、レーザー発信部で発信させたレーザー光を過度に絞るため、効率が悪くなる。
【００２１】
ここでレーザー発信・受信装置７の照射窓から照射するレーザー光のビーム直径を例えば閂２の高さａ＝５０ｍｍに対し、ビーム直径を１．０ｍｍとした場合には、ドアリフター５の所定位置にレーザー発信・受信装置７を設定することにより、ドアリフター５が支持する炉蓋１に回転自在に取り付けられた閂２が対応する閂受け３に正常に受けられている正常受け状態であるのか、否かを精度よく検出することができる。なお、図４には、コークス炉の炉蓋１に回転自在に取り付けた閂２が左右両方の閂受け３の溝に十分収まっている状態を示した。
【００２２】
以上説明したように本発明の実施の形態に係る炉蓋１の着確認装置によれば、ドアリフター５に設置するセンサの数を従来技術（特許文献１の場合、センサが２つ）の半数とすることができ、かつ反射板をドアフレームの前面に取り付けたので、微細な粉塵が被測定面に堆積することを防止できる。
したがって本発明に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置によれば、ドアリフターが装着した炉蓋の着状態を正確に判断するための保守作業を軽減することができ、かつコークス炉の炉蓋の着状態を正確に判断することが可能となる。
【００２３】
このレーザー発信・受信装置７の作用は以下のようである。
レーザー発信・受信装置７からは、ドアリフター５が支持する当該炉蓋１の装着時に、レーザー発信部で生起したレーザー光を照射光としてリフター昇降方向１０と直角に照射する。その際、ドアリフター５が下限位置に停止した時点で、図１に示したように、閂受け３に形成した溝に閂２が十分収まっている場合には、反射板８の反射面で反射された反射光がレーザー発信・受信装置７のレーザー受信部で検出される。
【００２４】
これに対してドアリフター５が下限位置に停止した時点で、図２に示すように、ドアリフター５が支持する当該炉蓋１に回転自在に取り付けた閂２が閂受け３の溝に十分収まっていない場合には、閂２がレーザー発信・受信装置７と反射板８との間に位置し、閂２の前面で反射された反射光がレーザー受信部で検出される。
そこで、本発明の実施の形態に係る炉蓋１の着確認装置では、反射板８の反射面における反射特性を、閂２の前面で反射された反射光の強度よりも反射板８の反射面で反射された反射光の強度の方が強くなるように設定しておくことにより、レーザー受信部で、閂受け３に形成した溝に閂２が十分収まっている場合の方が、閂受け３の溝に閂２が十分収まっていない場合に比べて強い受信信号を得ることができる。このような反射板８を設置する理由は、被測定面が同じ反射特性を有する場合、センサから被測定面までの距離が大きいほど、レーザー受信部で受信される受信信号は弱いものとなるためである。
【００２５】
また、反射板８の反射面における反射特性を、反射板８の反射面で反射された反射光の強度の方がドアフレーム４の前面で反射された反射光よりも強くなるように設定しておくことにより、レーザー受信部で、反射板８の反射面で反射された反射光を受信した場合の方が図３に示すようなドアフレーム４の前面で反射された反射光を受信した場合に比較して強い受信信号を得ることができる。
【００２６】
このような反射特性を有する反射板８には、例えば反射面を平滑な平面に仕上げたステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４など）が好適に用いることができる。
このように本発明の実施の形態に係る炉蓋１の着確認装置によれば、ドアリフター５が支持するコークス炉の炉蓋１を炉口部へ装着するときに、リフター５の下限位置で反射板８からのレーザー光を検出した場合にのみ、当該炉蓋１に回転自在に取り付けられた閂２が対応する閂受け３に正常に受けられている正常受け状態とし、正常受け状態に基づき、ドアリフター５が装着した炉蓋１の着状態を判断するので、当該炉蓋１の着状態を正確に判断することができる。
【００２７】
ところで、コークス炉操業においては、炉口部下部の閂の装着が適正であることが重要であることがわかっている。このため、前記した照射光を照射し反射光を受信するセンサは、ドアリフター５の下側の左右の所定箇所にそれぞれ一つ設置されているとともに、前記した反射特性を有する反射板は、ドアフレーム４の下側の左右の前面に取り付けられている炉蓋１の着確認装置とすることが好適である。
【００２８】
またドアリフター５が支持するコークス炉の炉蓋１には、上側と下側に回転自在に取り付けた閂２がある。そこで上側の閂２についても下側の閂と同様、当該炉蓋１に回転自在に取り付けられた閂２が対応する閂受け３に正常に受けられている正常受け状態であるのか、否かを炉蓋１を炉口部へ装着するときに当該炉蓋１の着状態を正確に判断するためには、前記した照射光を照射し反射光を受信するセンサは、ドアリフター５の上側及び下側の閂の左右の所定箇所にそれぞれ一つ設置されているとともに、前記した反射特性を有する反射板は、ドアフレーム４の上側及び下側の左右の前面に取り付けられている炉蓋１の着確認装置とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置の配置およびその作用を示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置の他の作用を示す概略側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るコークス炉の炉蓋の着確認装置の他の作用を示す概略側面図である。
【図４】ドアフレームの下側の左右に固定した閂受け３の溝に閂２が十分収まっている状態を示す概略正面図である。
【図５】本発明を適用して好適なコークス炉の構造を説明する概略斜視図である。
【図６】本発明を適用して好適なコークス炉の炉蓋のリフターを説明する概略側面図である。
【図７】本発明を適用する以前のコークス炉の炉蓋の問題点を説明する概略正面図である。
【図８】従来の炉蓋脱着確認装置の概略側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  炉蓋
２  閂
３  閂受け
４  ドアフレーム
５  リフター
６  リフターフック
７  レーザー発信・受信装置（一つのセンサー）
８  反射板
９  レーザー光の光路中心（照射光の光路中心）
１０、２０  リフター昇降方向
１００Ａ  第１のセンサ
１００Ｂ  第２のセンサ
１０１  高さ計測用の鉄板
１０２  閂
１０３  閂受け
１０４  ドアフレーム
１０５  リフター
ａ  閂２の高さ
【図１】
2006199828.tif 000003
【図２】
2006199828.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006199828.tif 000008
【図７】
2006199828.tif 000009
【図８】
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