(57)【要約】      （修正有）【課題】コークス炉の炉蓋付近での局部的な乾留の進行度の判定を行える、コークス炉における乾留の進行度の判定方法およびコークス炉における乾留方法を提供する。【解決手段】コークス炉５０の炉蓋２４を開いた際のコークス面を撮像用のカメラ８０で撮像し、画像処理することで、乾留の進行度の判定を行う。また、乾留の進行度を判定した結果に基づき、乾留が完了したと判定した場合は、押し出しを行い、乾留が完了したと判定しなかった場合は、炉蓋２４を閉じ、乾留を継続することを特徴とするコークス炉５０における乾留方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炉蓋を開いた際のコークス面を撮像し、画像処理することで、乾留の進行度の判定を行うことを特徴とするコークス炉における乾留の進行度の判定方法。
【請求項２】
コークス炉の炉蓋を開いた際のコークス面を撮像し、該コークス面に生じているクラックと、周囲のコークス面とを、それらの輝度から、画像処理によって求め、クラックの部分の大きさから、乾留の進行度を判定することを特徴とするコークス炉における乾留の進行度の判定方法。
【請求項３】
請求項１または２の方法により乾留の進行度を判定した結果に基づき、乾留が完了したと判定した場合は、押し出しを行い、乾留が完了したと判定しなかった場合は、炉蓋を閉じ、乾留を継続することを特徴とするコークス炉における乾留方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉における乾留の進行度の判定方法およびコークス炉における乾留方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４及び図５に示すコークス炉５０の炉体５２は、石炭が装入される炭化室５４と、ガスが燃焼する燃焼室５６とが交互に設置されており、炭化室５４と燃焼室５６とは炉壁レンガにより仕切られている。石炭は炭化室５４内で燃焼室５６から伝わる熱によって昇温、乾留されてコークスになる。燃焼室５６から発生するコークス炉ガス（石炭が乾留される結果生ずる揮発成分。炭化水素が殆ど。）は、上昇管６０のエジェクタ６２によってドライメーン６４に吸引され、コークス炉ガスを利用する設備に向け送られる。生成したコークスは、炭化室５４の両側、すなわち図６に示している手前側および図示されていない反対側の炉蓋２４が開かれた後、一方の側から押出機６６により押し出され、他方の側に配置された図７中に示すガイド車６７を経て消火車６９に積載されて搬出、冷却され、高炉等での利用に供せられる。
【０００３】
石炭を炭化室５４に装入する場合、装入車７０が用いられる。装入車７０は炉体５２上に敷設された軌条６８上を走行する。装入車７０を炉体５２上の装入口５８上で停止し、装入口５８を開き、装入車７０のホッパー７２を装入口５８に接続し、装入口５８から炭化室５４に石炭を装入する。
【０００４】
なお、図５中において、装入車７０の周囲に装着されているフードの図示は省略されている。また、以下の説明において、軌条６８と直交する方向（図５において左右方向）を押出方向といい、軌条６８が敷設されている方向を炉団方向という。
【０００５】
さて、コークス炉における乾留の進行度、すなわち、もう乾留が完了したか、あるいは、十分でないか、などの判定は、例えば、特許文献１では、乾留の進行とともに発生するコークス炉ガスの温度を連続的に監視し、時間と温度の関係で表した判定ロジックにより行っている。一般には、コークス炉ガスの温度やカロリーを使う場合が多い。
【特許文献１】特開平１１−２４１０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような方法では、コークス炉の炉蓋付近での局部的な乾留の進行度の判定はできない。炉蓋付近まで乾留が十分に行われていないと、乾留が完了したとはいえない。また、乾留が不十分なままコークスの押出作業を行うと、排ガス量が増大して集塵機の設備仕様上の流量上限をオーバーし、大気中に発塵してしまい、環境面でも問題がある。
【０００７】
このため、従来、コークス炉の炉蓋付近での局部的な乾留の進行度の判定は、炉蓋を開くとともに、まだコークスを押し出さないようにした上で、押出機やガイド車の上にオペレータが搭乗し、目視により主観的に行っていた。
【０００８】
だが、押出機やガイド車の無人運転化改造を行ったりすると、コークス炉の炉蓋付近での局部的な乾留の進行度の判定は、別途、オペレータが目視により行う必要が生じるため、他の作業との干渉などの問題が起こり、人力確保ができない場合がある、などの点で、改善が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉の炉蓋付近での局部的な乾留の進行度の判定を行える、コークス炉における乾留の進行度の判定方法およびコークス炉における乾留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】
【００１０】
本発明は、以下の通りである。
（１）コークス炉の炉蓋を開いた際のコークス面を撮像し、画像処理することで、乾留の進行度の判定を行うことを特徴とするコークス炉における乾留の進行度の判定方法。
（２）コークス炉の炉蓋を開いた際のコークス面を撮像し、該コークス面に生じているクラックと、周囲のコークス面とを、それらの輝度から、画像処理によって求め、クラックの部分の大きさから、乾留の進行度を判定することを特徴とするコークス炉における乾留の進行度の判定方法。
（３）前記（１）または（２）の方法により乾留の進行度を判定した結果に基づき、乾留が完了したと判定した場合は、押し出しを行い、乾留が完了したと判定しなかった場合は、炉蓋を閉じ、乾留を継続することを特徴とするコークス炉における乾留方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コークス炉の炉蓋付近での局部的な乾留の進行度の判定を行える、コークス炉における乾留の進行度の判定方法およびコークス炉における乾留方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明を実施するための系全体１００の一例を示す図である。５０はコークス炉である。５２はコークス炉５０の炉体である。２４はコークス炉５０の炉体５２に設けられた炉蓋である。図１は、図４と異なり、乾留後のコークスが押し出される側を示しており、６７はガイド車である。
【００１３】
ガイド車６７の上には、撮像用のカメラ８０が取り付けられている。撮像用のカメラ８０は、例えばＣＣＤ方式とか、サーモビュアの名称のある近赤外線方式のものが特に好適に適用できる。撮像用のカメラ８０にて撮像された画像は、電気信号に変換され、制御装置９０に伝送されて画像解析が行われる。
【００１４】
図２に、（ａ）乾留が十分に行われた場合の例、（ｂ）乾留がまだ十分に行われていない場合の例、を併せて示す。
【００１５】
本発明では、以上のような系全体１００を対象として、コークス炉５０の炉蓋２４を開いた際のコークス面を撮像し、画像処理することで、乾留の進行度の判定を行う。
【００１６】
ＣＣＤ方式の場合を例に、撮像用のカメラ８０で撮像したコークス面の一部の二次元画像の例を、図３（ａ）に示す。コークス炉５０の炉蓋２４を開いた際のコークス面を撮像すると、図３（ａ）のような二次元メッシュの画像となって現れる。その画像上に、コークス面に生じているクラックが写った場合を考える。
【００１７】
図３（ａ）中、二次元メッシュで仕切られる左下隅の画素のさらに左下隅のコーナーを原点とし、水平方向にＸ軸、垂直方向にＹ軸をとると、前述の左下隅の画素につき、対角線中心を代表点とすることができ、その座標をＸ＝Ｘ１、Ｙ＝Ｙ１と定める。すると、各画素は、その座標をＸ＝Ｘi、Ｙ＝Ｙjと定めることができる。
【００１８】
Ｘ座標Ｘ＝Ｘi、Ｙ座標Ｙ＝Ｙjにて代表される、ある画素につき、その画素での輝度がI(Ｘi,Ｙj)であったとする。
【００１９】
図３（ｂ）に、Ｘ＝Ｘkの画素について、Ｙ方向に連ねて見ていった場合の輝度の分布を示す。もし、コークス面に、間接反射光や背光などの外乱成分があると誤差となるが、Ｙ軸方向で輝度最大になるのはクラックの部分である。そのＹ方向の広がりは１画素分とは限らないが、適宜な閾値Ｉ１、Ｊ１を決め、ある画素について輝度がＩ１以下であればノイズとして輝度ゼロみなすことで誤差を解消でき、輝度がＪ１以上であればクラックとみなすことで、その広がりの程度もわかる。
【００２０】
なお、以上の説明では、Ｘ方向のある画素である、Ｘ＝Ｘkの画素について、Ｙ方向に連ねて見ていった場合の輝度の分布からクラックの部分を判定するようにしているが、Ｙ方向のある画素について、Ｘ方向に連ねて見ていった場合の輝度の分布からクラックの部分を判定するようにしてもよい。
【００２１】
また、図３（ｂ）中、ΔＹは画素１つ分の垂直方向長さであり、２Ｎｗは、仮にもし矢印の先までクラックが広がっていたとした場合のそれに相応する画素数である。
【００２２】
閾値Ｊ１を超える画素数がある一定以上であるとか、閾値Ｊ１を超えるクラックに相応する部分が画素数に換算して垂直方向にＮｗ、水平方向にＮｈとした場合に、Ｎｗ、Ｎｈともある一定以上の領域が画像全体の中である一定以上であるとか、クラックの部分がある一定以上の大きさである場合に、コークスの乾留の進行度が十分と判定するようにできる。
【００２３】
あるいは、予め測定して求めておいた、クラックの部分の大きさとコークスの乾留の進行度との関係から、クラックの部分の大きさがいくらの場合にコークスの乾留の進行度が何％、というテーブル（対応表）や回帰式を作っておいて、実際に撮像した画像の中に占めるクラックの部分の大きさの実績を捉え、コークスの乾留の進行度を判定するなどしてもよい。
【００２４】
なお、撮像用のカメラ８０の視野は、ある炭化室５４の炉蓋２４を開いたときのコークス面全体をカバーできる大きさであることが望ましいが、一部だけをカバーする大きさでコークスの乾留の進行度を判定することも可能であるし、あるいは、一部だけをカバーする大きさのものをスキャンすることで全体をカバーすることも可能である。
【００２５】
このように、本発明では、コークス炉の炉蓋を開いた際のコークス面を撮像し、該コークス面に生じているクラックと、周囲のコークス面とを、それらの輝度から、画像処理によって求め、クラックの部分の大きさから、乾留の進行度を判定することができる。
【００２６】
さらに、判定した結果に基づき、乾留が完了したと判定した場合は、押し出しを行い、乾留が完了したと判定しなかった場合は、炉蓋を閉じ、乾留を継続するようにすることで、乾留が十分に行えるまで継続できる結果、乾留が不十分なままコークスの押出作業を行ってしまったり、排ガス量が増大して大気中に発塵するような環境面での問題も起こさないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一つの実施の形態について説明するための図
【図２】（ａ）乾留が十分に行われた場合の例を示す図          （ｂ）乾留がまだ十分に行われていない場合の例を示す図
【図３】（ａ）撮像用のカメラで撮像した二次元画像の例を示す図          （ｂ）Ｘ＝Ｘkの画素について、Ｙ方向に連ねて見ていった場合の輝度の分布を示す図
【図４】本発明の適用対象であるコークス炉の例について説明するための図
【図５】本発明の適用対象であるコークス炉の例について説明するための図
【図６】本発明の適用対象であるコークス炉の例について説明するための図
【図７】本発明の適用対象であるコークス炉の例について説明するための図
【符号の説明】
【００２８】
２，２ａ，２ｂ，２ｃ    バックステイ
２１    上部ウォールプレート
２２    下部ウォールプレート
２３    ドアフレーム
２４    炉蓋
５０    コークス炉
５２    炉体
５４    炭化室
５６    燃焼室
５８    装入口
６０    上昇管
６２    エジェクタ
６４    ドライメーン
６６    押出機
６７    ガイド車
６８    軌条
６９    消火車
７０    装入車
７２    ホッパー
７６    集塵機
７８    吸引機
８０    カメラ
９０    制御装置
１００  本発明を実現するための系全体
【図１】
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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２】
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【図３】
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