(57)【要約】      （修正有）【課題】人体に対して安全で、装置も安価なマイクロ波やミリ波の送受信によりコークス炉における押出機とガイド車との対向を確実に検出する方法を提供する。【解決手段】押出機１１０側にマイクロ波またはミリ波の送受信手段１及びアンテナ３を設置するとともに、アンテナ面を炭化室１０１の押出ラム挿入口と対向させ、ガイド車１２０側にマイクロ波またはミリ波を反射する反射手段２を設置するともに、反射面を炭化室１０１のコークス押出口を通じてアンテナ面と対向させ、乾留終了後、押出ラムにより炭化室１０１からコークスを押出す前に、炭化室１０１の押出ラム挿入口及びコークス押出口を開口してアンテナ３からマイクロ波またはミリ波を送信し、反射手段２により反射されたマイクロ波またはミリ波を受信したときに、押出機１１０とガイド車１２０とが対向していると判断することを特徴とするコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。【選択図】図１
2015013953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料炭を乾留してコークスにするための炭化室を複数並設してなるコークス炉の一方の側を走行する押出機と、他方の側を走行するガイド車とが、同一の炭化室を挟んで対向して停車していることを検出するための方法であって、
押出機側にマイクロ波またはミリ波の送受信手段及びアンテナを設置するとともに、アンテナ面を炭化室の押出ラム挿入口と対向させ、
ガイド車側にマイクロ波またはミリ波を反射する反射手段を設置するともに、反射面を炭化室のコークス押出口を通じてアンテナ面と対向させ、
乾留終了後、押出ラムにより炭化室からコークスを押出す前に、炭化室の押出ラム挿入口及びコークス押出口を開口してアンテナからマイクロ波またはミリ波を送信し、反射手段により反射されたマイクロ波またはミリ波を受信したときに、押出機とガイド車とが対向していると判断することを特徴とするコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項２】
反射手段が金属製または耐火物からなるコーナーリフレクター、コーナーリフレクターアレイ、平板、丸棒、球体、球体アレイ、半球体または半球体アレイであることを特徴とする請求項１記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項３】
反射手段を耐火物で包囲することを特徴とする請求項１または２記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項４】
反射手段の設置位置からの反射信号のみを受信することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項５】
反射手段の設置位置からの反射信号の受信電力に閾値を設定し、閾値未満の受信電力の受信信号を排除することを特徴とする請求項４記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項６】
押出機が押出ラムの外周に付着したコークスを除去するためのカーボンカッターを備える場合、カーボンカッターに開口を形成して開口とアンテナ面とを対向配置し、開口を通じてマイクロ波またはミリ波の送受信を行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項７】
ガイド車と消火車との間にフード車が介在する場合、マイクロ波またはミリ波の伝搬軸に対してガイド車の反射手段と重ならないようにフード車にも反射手段を設置してマイクロ波またはミリ波の送受信を行い、ガイド車の反射手段からの反射波及びフード車の反射手段からの反射波を受信したときに、押出機と、ガイド車及びフード車とが、同一の炭化室を挟んで対向していると判断することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項８】
アンテナを炭化室に接近して設置するとともに、送受信手段をアンテナから離して設置し、アンテナと送受信手段とを導波管または同軸ケーブルで接続することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項９】
アンテナを炭化室から離して設置するとともに、アンテナの前面に、マイクロ波またはミリ波の拡散を防止するガイドパイプを設置することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【請求項１０】
アンテナの前面またはガイドパイプの前面に、マイクロ波またはミリ波を透過する断熱材を設置することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉において、同一の炭化室を挟んで押出機とガイド車とが対向して停車していることを検出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６（上面図）及び図７（正面図）に示すように、コークス炉１００では、原料炭を乾留してコークスにするための炭化室１０１が複数並設されており、その長手方向（図５の紙面左右方向）に沿って、一方の側を押出機１１０が走行し、他方の側をガイド車１２０及び消火車１３０が走行している。
【０００３】
そして、乾留処理を終了した炭化室１０１からは、灼熱状態のコークス（赤熱コークス１０５）が押出機１１０の押出ラム１１１により押出され、ガイド車１２０で案内されて消火車１３０で受容される。その際、炭化室１０１の押出機側炉扉１０２ａ及びガイド車側炉扉１０２ｂを開き、押出機側炉扉１０２ａの開口部（押出ラム挿入口）から押出機１１０の押出ラム１１１を炭化室内部に挿入し、更に前進させて赤熱コークス１０５をガイド車側炉扉１０２ｂの開口部（コークス押出口）からガイド車１２０に押出す。
【０００４】
また、炭化室１０１の屋上を装入車１４０が走行しており、空になった炭化室１０１に装入車１４０から原料炭を落下させて供給し、新たな乾留処理を行う。
【０００５】
尚、このようなコークス炉１００における赤熱コークス１０５の押し出しについて、特許文献１、２などを参照することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２０８４７１号公報
【特許文献２】特開２００２−６９４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したような炭化室１０１からの赤熱コークス１０５の押し出しを行うためには、押出機１１０とガイド車１２０とが炭化室１０１を挟んで対向配置され、かつ、炭化室１０１の両炉扉１０２ａ、１０２ｂが開いていなければならない。従来では、赤熱コークス１０５からの高温に耐え得るように、ガンマ線の送信機をガイド車１２０に設置し、受信機を押出機１１０に設置し、炭化室１０１の両炉扉１０２ａ、１０２ｂを開け、ガイド車１２０の送信機からガンマ線を炭化室１０１の押出ラム挿入口及びコークス押出口を通じて押出機１１０の受信機に向けて送信し、受信機でガンマ線を受信したときに、押出機１１０とガイド車１２０とが炭化室１０１を挟んで対向し、かつ、炭化室１０１の両炉扉１０２ａ、１０２ｂが開いていることを検出している。
【０００８】
しかしながら、ガンマ線は取り扱いが危険であるため官公庁の許認可や取扱者の健康診断が必要であり、また送信機及び受信機が高価であり、更には危険物であるため廃棄するのにも手間を要する。
【０００９】
そこで本発明は、人体に対して安全で、官公庁の許認可も不要であり、装置も安価なマイクロ波やミリ波の送受信によりコークス炉における押出機とガイド車との対向を確実に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、下記のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法を提供する。
（１）原料炭を乾留してコークスにするための炭化室を複数並設してなるコークス炉の一方の側を走行する押出機と、他方の側を走行するガイド車とが、同一の炭化室を挟んで対向して停車していることを検出するための方法であって、
押出機側にマイクロ波またはミリ波の送受信手段及びアンテナを設置するとともに、アンテナ面を炭化室の押出ラム挿入口と対向させ、
ガイド車側にマイクロ波またはミリ波を反射する反射手段を設置するともに、反射面を炭化室のコークス押出口を通じてアンテナ面と対向させ、
乾留終了後、押出ラムにより炭化室からコークスを押出す前に、炭化室の押出ラム挿入口及びコークス押出口を開口してアンテナからマイクロ波またはミリ波を送信し、反射手段により反射されたマイクロ波またはミリ波を受信したときに、押出機とガイド車とが対向していると判断することを特徴とするコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（２）反射手段が金属製または耐火物からなるコーナーリフレクター、コーナーリフレクターアレイ、平板、丸棒、球体、球体アレイ、半球体または半球体アレイであることを特徴とする上記（１）記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（３）反射手段を耐火物で包囲することを特徴とする上記（１）または（２）記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（４）反射手段の設置位置からの反射信号のみを受信することを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（５）反射手段の設置位置からの反射信号の受信電力に閾値を設定し、閾値未満の受信電力の受信信号を排除することを特徴とする上記（４）記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（６）押出機が押出ラムの外周に付着したコークスを除去するためのカーボンカッターを備える場合、カーボンカッターに開口を形成して開口とアンテナ面とを対向配置し、開口を通じてマイクロ波またはミリ波の送受信を行うことを特徴とする上記（１）〜（５）の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（７）ガイド車と消火車との間にフード車が介在する場合、マイクロ波またはミリ波の伝搬軸に対してガイド車の反射手段と重ならないようにフード車にも反射手段を設置してマイクロ波またはミリ波の送受信を行い、ガイド車の反射手段からの反射波及びフード車の反射手段からの反射波を受信したときに、押出機と、ガイド車及びフード車とが、同一の炭化室を挟んで対向していると判断することを特徴とする上記（１）〜（６）の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（８）アンテナを炭化室に接近して設置するとともに、送受信手段をアンテナから離して設置し、アンテナと送受信手段とを導波管または同軸ケーブルで接続することを特徴とする上記（１）〜（７）の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（９）アンテナを炭化室から離して設置するとともに、アンテナの前面に、マイクロ波またはミリ波の拡散を防止するガイドパイプを設置することを特徴とする上記（１）〜（７）の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
（１０）アンテナの前面またはガイドパイプの前面に、マイクロ波またはミリ波を透過する断熱材を設置することを特徴とする上記（１）〜（９）の何れか１項に記載のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のコークス炉における押出機とガイド車との対向検出方法（以下、単に「対向検出方法」）では、検出媒体としてマイクロ波やミリ波を使用するが、これらは人体に対して安全であり、官公庁の許認可も不要である。また、送受信手段を設備屋内の温度（実質的に常温）下に設置し、ガイド車には電気回路が不要な反射手段を設置しているため、検出に際して熱による影響を受けることもなく、確実な対向検出を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る対向検出方法を説明するための図である。
【図２】距離に対する受信電力を示すグラフである。
【図３】コーナーリフレクターを示す図である。
【図４】アンテナ周辺の他の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る対向検出方法の他の例を示す図である。
【図６】コークス炉の全体構成を示す上面図である。
【図７】図６に示すコークス炉の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る対向検出方法について、図７に従いコークス炉全体を示して説明するための図である。尚、コークス炉の全体構成は図６及び図７に示したとおりであり、乾留処理した後の赤熱コークス１０５のガイド車１２０への押出し操作も同様である。即ち、炭化室１０１の一方の側に押出機１１０、他方の側にガイド車１２０が走行しており、乾留処理を終了した炭化室１０１を挟んで押出機１１０とガイド車１２０とが対向して待機している。そして、乾留終了後に、炭化室１０１の押出機側炉扉１０２ａ及びガイド車側炉扉１０２ｂを開き、押出機１１０の押出ラム１１１を炭化室１０１の押出ラム挿入口から挿入して前進させ、赤熱コークス１０５をコークス押出口からガイド車１２０へと押し出し、ガイド車１２０を通じて消火車１３０で受容する。
【００１５】
本発明では、押出機１１０にマイクロ波またはミリ波の送受信手段１及びアンテナ３を設置するとともに、ガイド車１２０の天井面にマイクロ波またはミリ波を反射する反射手段２を設置する。アンテナ３は、そのアンテナ面が炭化室１０１の押出機側炉扉１０２ａを向いている。また、反射手段２の反射面は、炭化室１０１のガイド車側炉扉１０２ｂを向いており、両炉扉１０２ａ、１０２ｂを開けたときに、押出ラム挿入口とカーボン押出口とを通じて送受信手段１のアンテナ３のアンテナ面と対向するように位置決めされている。そのため、乾留処理後に炭化室１０１の両炉扉１０２ａ、１０２ｂを開け、送受信手段１からアンテナ３を通じてマイクロ波またはミリ波を送信すると、送信波Ｏは炭化室１０１の押出ラム挿入口及びカーボン押出口を通って反射手段２に至り、反射手段２で反射された反射波Ｒが炭化室１０１の押出ラム挿入口及びカーボン押出口を通ってアンテナ３で受信され、送受信手段１で検波される。
【００１６】
従って、送受信手段１では反射手段２からの反射波Ｒを検波したときに、押出機１１０とガイド車１２０とが同一の炭化室１０１を挟んで対向し、かつ、炭化室１０１の押出機側炉扉１０２ａ及びガイド車側炉扉１０２ｂが開口していると判定する。図２は、送受信手段１で検波した反射波Ｒの受信電力と距離との関係を示したグラフであるが、アンテナ３から反射手段２までの距離は設計上予め既知であり、例えば２０ｍであるとすると、送受信手段１による受信電力は２０ｍの位置に一番大きなピークが出現する。そのため、２０ｍの位置に出現するピークの有無を判定基準にすることにより、押出機１１０とガイド１２０とが同一の炭化室１０１を挟んで対向し、かつ、炭化室１０１の両炉扉１０２ａ、１０２ｂが開口していることを確実に検出することができる。
【００１７】
尚、マイクロ波またはミリ波は、アンテナ３から反射手段２までの間で、反射手段２以外によっても様々な反射を受けることがある。例えば、炭化室１０１の押出機側炉扉１０２ａを除く外壁１０１ａや、ガイド車側炉扉１０２ｂを除く内壁１０１ｂによる反射があり、図２に示した受信電力において外壁１０１ａによるピークａや、内壁１０１ｂによるピークｂ等が現れる。そこで、ピークａやピークｂよりも大きな受信電力を閾値Ｔに設定し、ハイパスフィルターを用いて閾値Ｔよりも大きな受信電力のみを受信して判定基準にすることもできる。
【００１８】
反射手段２は、マイクロ波またはミリ波を反射するとともに、赤熱コークス１０５からの１０００℃近い高温に耐え得る材料から形成される。このような材料としては金属、あるいは煉瓦等の耐火物が挙げられる。また、反射手段２の形状にも制限はなく、コーナーリフレクターまたは複数のコーナーリフレクターを並設したコーナーリフレクターアレイ、平板、丸棒、球体または複数の球体を並設したアレイ、半球体または複数の半球体を並設した半球体アレイ等が挙げられる。中でも、コーナーリフレクターまたはコーナーリフレクターアレイが好ましい。図３に示すように、コーナーリフレクター１０は３枚の直角二等辺三角形を互いに直角をなすように連結したものであり、各直角二等辺三角形がそれぞれ反射面１０ａ、１０ｂ、１０ｃとなり、コーナーリフレクター１０に入射した送信波Ｏは、３つの反射面１０ａ、１０ｂ、１０ｃにより３回反射された後、送信波Ｏが入射した方向と同じ方向に出射する。即ち、反射波Ｒは絶えず送信波Ｏと同じ方向に反射されるため、送受信手段１のアンテナ３で確実に受信される。
【００１９】
また、コーナーリフレクター１０は、図示は省略するが、３枚の正方形を互いに直角をなすように連結したものでもよい。
【００２０】
尚、上記したように、反射手段２は電気回路を持たないため、送受信に際して赤熱コークス１０５による熱的な影響を受けることはないが、反射手段２を形成する材料の熱による劣化を抑えるために、耐火物で包囲して保護することが好ましい。特に金属の種類によっては赤熱コークス１０５からの高温により溶ける場合があり、耐火物で包囲することが好ましい。
【００２１】
一方、送受信手段１は、押出機１１０に設置されるため、設備の屋内温度（実質的に常温）下であり、構成部品に電気回路を含むものの熱的影響を受けることはない。但し、炭化室１０１からの放熱が気になる場合は、送受信手段１をアンテナ３からできるだけ離して設置し、アンテナ３と送受信手段１とを長い導波管や同軸ケーブル４で連結してもよい。
【００２２】
また、炭化室１０１からの放熱対策として、図４（ａ）に示すように、アンテナ３の前面（カーボンカッター５との間）に、マイクロ波またはミリ波を透過する断熱材、例えばセラミックボード２０を配置してもよい。更に、図４（ｂ）に示すように、アンテナ３を炭化室１０１から離して設置するとともに、マイクロ波またはミリ波の拡散を防ぐためにアンテナ３の前面にガイドパイプ２１を介在させてもよく、更にはガイドパイプ２１の前面にセラミックボード２０を付設してもよい。
【００２３】
本発明は、種々の変更が可能である。例えば、炭化室１０１から赤熱コークス１０５を押し出す作業を続けるうちに押出ラム１１１の外周厚み部分にコークスが付着して押出ラム１１１が大径化し、押出ラム１１１を押出ラム挿入口から炭化室内部に挿入できなくなる。そこで、押出ラム１１１の外周の若干上方に、押出しカーボンカッター５を付設して、押出ラム１１１を前進・後進させた際に、押出ラム１１１の外周に付着したカーボンを除去することも行われている。その場合は、カーボンカッター５に開口を形成し、この開口にアンテナ３のアンテナ面を対向配置し、マイクロ波またはミリ波の送受信をカーボンカッター５の開口を通じて行う。尚、カーボンカッター５を付設した場合は、図２のピークｃに示すように、カーボンカッター５による反射も見られ、閾値Ｔよりも受信電力が大きい場合があるが、反射手段２の位置に出現するピークの有無を判定基準にする。
【００２４】
また、ガイド車１２０のフード部分１２０ａが別体になり、図５に示すようにフード車１５０となってガイド車１２０の外側で、消火車１３０の直上を走行する構成も知られている。この場合、ガイド車１２０はフード車側の側面も開口した枠体であり、フード車１５０の天井面に、ガイド車１２０と同様の反射手段７を設置する。但し、フード車１５０の反射手段７の反射面と、ガイド車１２０の反射手段２の反射面とが、マイクロ波またはミリ波の伝搬軸に対して重ならないように設置する。
【００２５】
そして、乾留処理後に上記と同様にしてマイクロ波またはミリ波による送受信を行い、ガイド車１２０の反射手段２、並びにフード車１５０の反射手段７からの反射波を受信したときに押出機１１０と、ガイド車１２０及びフード車１５０とが、同一の炭化室１０１を挟んで対向配置していることを検出する。
【符号の説明】
【００２６】
１  送受信手段
２、７  反射手段
３  アンテナ
４  導波管、同軸ケーブル
５  カーボンカッター
２０  セラミックボード
２１  ガイドパイプ
１００  コークス炉
１０１  炭化室
１０５  赤熱コークス
１１０  押出機
１２０  ガイド車
１３０  消火車
１４０  装入車
１５０  フード車
【図１】
2015013953.tif 000003
【図２】
2015013953.tif 000004
【図３】
2015013953.tif 000005
【図４】
2015013953.tif 000006
【図５】
2015013953.tif 000007
【図６】
2015013953.tif 000008
【図７】
2015013953.tif 000009