(57)【要約】【課題】  コークス炉の炉壁煉瓦の損傷状態を正確に診断することができ、損傷部位の管理を容易に行うことのできるコークス炉の炉体管理方法を提供する。【解決手段】  内部炉壁の損傷位置を炉壁煉瓦の段数として特定し、損傷位置、損傷種別、損傷画像を含む損傷関連情報を損傷に対応付け、損傷関連情報に基づいて、コークス炉の内部炉壁を模した画像上に損傷部の存在を示すマークを付したイメージマップを作成し、イメージマップ上でマークが選択されたときは、損傷関連情報の内少なくとも１つを提示するコークス炉の炉体管理方法である。【選択図】    図１０
2005126487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の内部炉壁の撮像画像から、炉壁の健全性を診断してコークス炉の炉体を管理する方法において、
前記撮像画像に基づき、前記内部炉壁の損傷の有無を判断し、
前記内部炉壁の損傷位置を前記撮像画像対象の窯番号、該窯番号における撮像用貫通孔位置、及び炉壁煉瓦の段数とから特定し、
前記損傷位置に損傷有無または種別を対応付けて、前記損傷位置と前記損傷有無または種別を含む損傷関連情報として記憶することを特徴とするコークス炉の炉体管理方法。
【請求項２】
さらに、前記損傷位置に損傷部の存在または損傷種別を示すマークを付しマップ表示することを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の炉体管理方法。
【請求項３】
前記炉壁煉瓦の段数は前記内部炉壁の深さ方向の位置から算出されることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の炉体管理方法。
【請求項４】
前記損傷関連情報は、損傷画像、損傷規模、内部炉壁撮像日付、補修日時の少なくとも一つ以上をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載のコークス炉の炉体管理方法。
【請求項５】
前記マップ表示上のマークが選択されたときは、前記損傷関連情報である損傷画像、損傷規模、内部炉壁撮像日付、補修日時のうち少なくとも１つを表示することを特徴とする請求項２に記載のコークス炉の炉体管理方法。
【請求項６】
前記撮像画像は、燃焼室内から炭化室との隔壁を撮像した画像であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれかに記載のコークス炉の炉体管理方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれかに記載のコークス炉の炉体管理方法を用いてコークス炉の炉体管理を行い、コークス炉の損傷状況、補修後の経過日数の少なくとも１つに基づいてコークス炉の損傷部を補修することを特徴とするコークス炉補修方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のうちいずれかに記載のコークス炉の炉体管理方法を用いてコークス炉の炉体管理を行い、コークス炉の損傷状況、補修後の経過日数の少なくとも１つに基づいてコークス炉を操業することを特徴とするコークス炉操業方法。
【請求項９】
コークス炉の内部炉壁の撮像画像から、炉壁の健全性を診断してコークス炉の炉体を管理する装置において、
コークス炉の内部炉壁の撮像画像を取得する撮像装置と、
前記撮像装置の位置情報を前記コークス炉の窯番号、該窯番号のおける撮像用貫通孔位置、及び炉壁煉瓦の段数として取得する手段と、
前記撮像画像に基づき炉壁の損傷有無または損傷種別を判断した損傷関連情報を入力する手段と、
前記位置情報と損傷関連情報とを対応づけて記憶する手段と
を有することを特徴とするコークス炉の炉体管理装置。
【請求項１０】
前記損傷位置に損傷部の存在または損傷種別を示すマークを付しマップ表示する手段をさらに有することを特徴とする請求項９に記載のコークス炉の炉体管理装置。
【請求項１１】
前記マップ表示上のマークが選択されたときは、その選択されたマークに該当する炉壁位置の損傷関連情報を前記記憶手段より読み出して、前記損傷関連情報である損傷画像、損傷規模、内部炉壁撮像日付、補修日時のうち少なくとも１つを表示する手段をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のコークス炉の炉体管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉壁煉瓦観察装置から得られた映像を基に、コークス炉の炉内煉瓦の損傷状況及び補修履歴を管理するコークス炉の炉体管理技術、及びそれを用いたコークス炉補修方法、コークス炉操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉の炉壁煉瓦の損傷状態を測定して診断する方法についての公知文献としては、例えば特許文献１がある。
【０００３】
上記公知文献等に示されるように、従来は、コークス炉炭化室の窯口より、内部の炉壁全域を撮影する装置を挿入し、撮影した炭化室内壁画像から炉壁煉瓦の損傷状態を診断していた。
【特許文献１】特開平１１−２５６１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の技術においても、なお解決すべき次のような課題が存していた。
【０００５】
その第１の課題は、損傷部位を正確かつ容易に把握することである。コークス炉の煉瓦は、炭化室・燃焼室合わせて１窯当り数千個段積みされている。従って、損傷した炉壁煉瓦の位置を正確にかつ取り扱いが容易な情報として特定することは必要不可欠であるが、この具体的な手法については、特許文献１には開示されていない。
【０００６】
第２の課題は、損傷状態に関する情報に基づいて適正な管理が行えることである。即ち、煉瓦損傷を補修するか否かの判断、また補修が適切に行われたか否かの評価が行えるように情報が整備されていなければならない。しかしながら、この具体的な手法については、特許文献１には開示されていない。
【０００７】
第３の課題は、損傷状態を適正に観測できることである。コークス炉の炭化室の炉壁煉瓦は表面性状が平滑でなく、カーボン付着や無数の亀裂が存在している。このため、炉寿命に致命的な損傷か否かの区分が困難な場合がある。従って、重大な損傷については、見逃すことの無いようにしなければならないが、特許文献１にはこの課題を解決できる技術についての開示はされていない。
【０００８】
更に、第４の課題として、上述の課題を解決できる技術を用いたコークス炉の補修方法、コークス炉の操業方法を確立することが求められている。
【０００９】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、コークス炉の炉壁煉瓦の損傷状態を正確に診断することができ、損傷部位の管理を容易に行うことのできるコークス炉の炉体管理方法、炉体管理装置およびそれを用いたコークス炉の補修方法、コークス炉の操業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】
本発明に係る請求項１に記載のコークス炉の炉体管理方法は、コークス炉の内部炉壁の撮像画像から、炉壁の健全性を診断してコークス炉の炉体を管理する方法において、前記撮像画像に基づき、前記内部炉壁の損傷の有無を判断し、前記内部炉壁の損傷位置を前記撮像画像対象の窯番号、該窯番号における撮像用貫通孔位置、及び炉壁煉瓦の段数とから特定し、前記損傷位置に損傷有無または種別を対応付けて、前記損傷位置と前記損傷有無または種別を含む損傷関連情報として記憶する。
【００１１】
また、本発明に係る請求項２に記載のコークス炉の炉体管理方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法において、さらに、前記損傷位置に損傷部の存在または損傷種別を示すマークを付しマップ表示する。
【００１２】
また、本発明に係る請求項３に記載のコークス炉の炉体管理方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法において、前記炉壁煉瓦の段数は前記内部炉壁の深さ方向の位置から算出される。
【００１３】
また、本発明に係る請求項４に記載のコークス炉の炉体管理方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法において、前記損傷関連情報は、損傷画像、損傷規模、内部炉壁撮像日付、補修日時の少なくとも一つ以上をさらに含む。
【００１４】
また、本発明に係る請求項５に記載のコークス炉の炉体管理方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法において、前記マップ表示上のマークが選択されたときは、前記損傷関連情報である損傷画像、損傷規模、内部炉壁撮像日付、補修日時のうち少なくとも１つを表示する。
【００１５】
また、本発明に係る請求項５に記載のコークス炉の炉体管理方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法において、前記撮像画像は、燃焼室内から炭化室との隔壁を撮像した画像である。
【００１６】
また、本発明に係る請求項７に記載のコークス炉補修方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法を用いてコークス炉の炉体管理を行い、コークス炉の損傷状況、補修後の経過日数の少なくとも１つに基づいてコークス炉の損傷部を補修する。
【００１７】
また、本発明に係る請求項８に記載のコークス炉操業方法は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理方法を用いてコークス炉の炉体管理を行い、コークス炉の損傷状況、補修後の経過日数の少なくとも１つに基づいてコークス炉を操業する。
【００１８】
また、本発明に係る請求項９に記載のコークス炉の炉体管理装置は、コークス炉の内部炉壁の撮像画像から、炉壁の健全性を診断してコークス炉の炉体を管理する装置において、コークス炉の内部炉壁の撮像画像を取得する撮像装置と、前記撮像装置の位置情報を前記コークス炉の窯番号、該窯番号のおける撮像用貫通孔位置、及び炉壁煉瓦の段数として取得する手段と、前記撮像画像に基づき炉壁の損傷有無または損傷種別を判断した損傷関連情報を入力する手段と、前記位置情報と損傷関連情報とを対応づけて記憶する手段とを有する。
【００１９】
また、本発明に係る請求項１０に記載のコークス炉の炉体管理装置は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理装置において、前記損傷位置に損傷部の存在または損傷種別を示すマークを付しマップ表示する手段をさらに有する。
【００２０】
また、本発明に係る請求項１１に記載のコークス炉の炉体管理装置は、上記記載の発明であるコークス炉の炉体管理装置において、前記マップ表示上のマークが選択されたときは、その選択されたマークに該当する炉壁位置の損傷関連情報を前記記憶手段より読み出して、前記損傷関連情報である損傷画像、損傷規模、内部炉壁撮像日付、補修日時のうち少なくとも１つを表示する手段をさらに有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、コークス炉の炉壁煉瓦の損傷状態を正確に診断することができ、損傷部位の管理を容易に行うことができる。
【００２２】
さらには、損傷部位の最適な補修方法をとることができ、また炉の寿命延長を図るための最適な操業方法とることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、炉壁煉瓦観察装置の構成を示す図である。
【００２４】
炉壁煉瓦観察装置は、カメラヘッド１、耐熱ケーブル２、巻取り機構３、移動台車４、画像収集装置５及び画像処理装置６で構成されている。そして、画像収集装置５には、制御装置５ａ、カメラコントローラ５ｂ、ＩＴＶモニタ５ｃ及び画像保存装置５ｄが設けられている。また、画像処理装置６には、画像再生装置６ａ、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）６ｂ及びモニタ６ｃが備えられている。
【００２５】
カメラヘッド１には撮像装置が組み込まれている。巻取り機構３は、耐熱ケーブル２を介してカメラヘッド１を上下して炉壁煉瓦の深さ方向の観察位置を変更する。移動台車４は、巻取り機構３を積載して所望の位置まで移動する。
【００２６】
制御装置５ａは、移動台車４の走行・停止、巻取り機構３の巻取り・巻戻し等を制御する。カメラコントローラ５ｂは、カメラヘッド１の向き・感度等を制御する。ＩＴＶモニタ５ｃは撮像した炉壁煉瓦の映像を表示し、画像保存装置５ｄは、カメラヘッド１が撮影した炉壁煉瓦の映像を記憶する。
【００２７】
画像再生装置６ａは、画像保存装置５ｄに記憶された炉壁煉瓦の映像を再生して、ＰＣ６ｂに転送すると共に、モニタ６ｃに再生した炉壁煉瓦の映像を表示する。
【００２８】
図２は、画像処理装置６に含まれるＰＣ６ｂの詳細の内部構成を示す図である。
【００２９】
キーボード６１、マウス６２等の入力装置を介して、作業指令コマンドやデータが入力され、記憶装置６３に格納された画像解析アプリケーションプログラム７０がメインメモリ６４に転送される。そして、中央処理装置ＣＰＵ６５がメインメモリ６４内の画像解析アプリケーションプログラム７０を実行して、画像再生装置６ａ、画像収集装置５の制御を行う。そのプログラムの制御指令によって画像再生装置６ａで再生された画像が画像入力インタフェース６６を介して、ＰＣ６ｂに入力される。入力された画像信号は、メインメモリ６４に格納されると共に、モニタ６ｃに表示される。
【００３０】
また、画像解析アプリケーションプログラム７０の処理手順によって、画像データファイル７３として記憶装置６３に格納される。また、同様に記憶装置６３には、中央処理装置ＣＰＵ６５によって、コークス炉を管理するためのデータが、データ検索用インデックスファイル７１に格納され、イメージマップがデータベースファイル７２に格納される。更に、カメラヘッドの炉内の深さ距離を炉壁煉瓦の段数に変換するための段数／深さ対応テーブルファイル７４も記憶されている。
【００３１】
図３は、炉壁煉瓦観察装置を用いた炉壁煉瓦観察動作を示す図である。
【００３２】
図３に示すように、移動台車４はコークス炉の炉頂に配置され、制御装置５ａからの指令に基づいて、指定された窯番の燃焼室あるいは炭化室の上部位置まで走行する。そして、指定された炉内貫通孔からカメラヘッド１を炉内に垂下する。
【００３３】
このカメラヘッド１の動作を燃焼室内の炉壁煉瓦の観察を例に説明する。燃焼室は炭化室の構造と異なり、燃焼室の長手方向は、四方を耐火煉瓦で囲まれた多数のフリュー（加熱炎道）によって分割されている。また、炉頂の貫通孔は、それぞれのフリュー毎に設けられている。従って、カメラヘッド１はそれぞれのフリュー毎の炉壁煉瓦の画像を撮影する。
【００３４】
カメラヘッド１は、先ず初期の方角（例えば、北側）に向けられ、北側の炉壁を撮影しながら、炉内を下降する。そして、所定位置まで下降したときは、カメラヘッド１は９０°回転した方角（例えば、東側）に向けられ、東側の炉壁を撮影しながら、炉内を上昇する。同様に、南側、西側の炉壁についての撮影を行って、そのフリューについての撮影を終了する。
【００３５】
撮影される映像は、画像収集装置５に転送され、撮影開始前、または画像収集開始前に予め撮影年月日、窯番号、フリュー番号を設定し、入力することによって、撮影画像と共にこれらも画像保存装置５ｄに記録される。また観察者は撮影される映像をＩＴＶモニタ５ｃにより監視することができる。
【００３６】
ここで、観察者は、ＩＴＶモニタ５ｃの映像を観察しながら、より詳細の撮影を指令することができる、例えば、観察中に炉壁煉瓦の損傷部位を発見した場合等は、カメラのズームを切り替えることができる。従って、より拡大した画像を観測することが可能となる。また、観察者は、カメラヘッド１の降下・上昇速度を変更することもでき、更に、カメラヘッド１の向き（角度）を降下・上昇中に変更することも可能である。
【００３７】
このカメラヘッド１の向きを制御する信号がカメラコントローラ５ｂから画像収集装置５にも入力されて、撮影年月日等と同様に記憶される。さらに、後述するように垂下したカメラヘッドの深さ位置も制御装置５ａで制御される巻取り機構３の回転量から垂下距離に算出・換算されて、画像保存装置５ｄに入力され、同様に記憶される。
【００３８】
記憶方法としては、たとえば、カメラコントローラ５ｂにオーバーレイ機能を持たせて、画像にオーバーレイ表示させる方法もあるし、画像保存装置５ｄが画像記憶領域をトラック番号等で管理し、そのトラック番号に対応して記憶する方法もあるが、再生して損傷の解析をする際に画像解析者が判断できる方法であれば、特に手段は限定しない。
【００３９】
次に、このようにして、観察位置を調整しながら採取された炉壁煉瓦の映像を基にして炉体管理のための損傷に関するデータを作成する方法について説明する。
【００４０】
画像解析者は、ＰＣ６ｂを操作して、画像解析アプリケーションプログラムをＰＣ６ｂの記憶装置６３からメインメモリ６４に転送して、中央処理装置ＣＰＵ６５にて処理を実行する。その後、撮影した炉内煉瓦の映像を再生する指示をＰＣ６ｂのキーボード６１またはマウス６２から入力する。そうすると、画像再生装置６ａが動作して画像保存装置５ｄに記憶されている映像を制御信号を出力して再生を開始する。この再生映像はモニタ６ｃに表示されるとともにＰＣ６ｂにも画像入力インターフェース６０を介してＰＣ６ｂ上のメインメモリ６４に取り込まれる。
【００４１】
画像解析者は、モニタ６ｃを監視しながら、炉内煉瓦の損傷状態を診断しその結果をＰＣ６ｂからキーボード６１やマウス６２等の入力装置を介して、入力する。そして、ＰＣ６ｂの記憶装置６３（たとえばハードディスク）には、中央処理装置ＣＰＵ６５を介して、その結果が記憶される。そして、この診断結果に基づいて炉体管理のためのイメージマップが作成される。
【００４２】
図４は、イメージマップを作成する概略の手順を示すフロー図である。
【００４３】
画像解析者は、マウス６２やキーボード６１を使用して、ＰＣ６ｂの記憶装置６３に記憶されている画像解析アプリケーションプログラム７０をメインメモリ６４に転送し、起動、実行させる。このプログラムが実行されると、図５に示す画面が、モニタ６ｃに表示される。
【００４４】
この画面には、炉内煉瓦の撮像を表示する映像表示部１０とともに、画像情報エリア１１、画像履歴エリア１２、カメラ情報エリア１３、欠陥マークエリア１４、メモエリア１５等が設けられている。画像解析者は、図５の「画像取り込」ボタンをマウス６２等を使用して、選択することによって、ＰＣ６ｂから作成画像再生装置６ａに制御信号を出力し、画像保存装置５ｄの画像を再生させて、読み出し、モニタ６ｃに画像を表示させる。
【００４５】
そして、画像解析者は損傷画像を確認した時点で、「画像静止」ボタンをマウス６２等を使用して選択することによって、静止画像表示させて、画像を詳細に確認する。このとき、画像解析者は、画像とともに記憶され、表示されている（たとえば、画像にオーバーレイ表示されている）、その映像を撮影した年月日と、窯番号を読み取り、画像情報エリア１１の、「日付」、「燃焼室Ｎｏ」、欄にマウス６２、またはキーボード６１から入力し、記憶する（ＳＯｌ）。ここで入力し、記憶された、年月日と、窯番号は、イメージマップを検索する際のキーワードの一つとして登録される。
【００４６】
続いて、同様に、フリュー番号と方角（東西南北及び水平角度）を、モニタ６ｃに表示されている画像にオーバーレイ表示されているデータを画像解析者が読み取り、「フリューＮｏ」、「方角」を、画像情報エリア１１の「フリューＮｏ．」「方向」欄に入力する（ＳＯ２）。ここで、方角はフリュー内の４面の炉壁煉瓦のいずれかの面と、さらにその面内での水平角度とを特定するためのデータである。また、同様にカメラ情報エリア１３には、カメラヘッド１の位置の「深さ」と、カメラヘッド１の向きの「水平角度」を入力する。
【００４７】
撮影時には、巻取り機構３に設けられた深さ計が、カメラヘッド１の位置をコークス炉の炉頂からの降下距離として測定する。この深さ計で測定した距離（例えば、ｍ単位）が、カメラ情報エリア１３の深さ入力欄の左側に入力されると、ＰＣ６ｂは、当該フリューの煉瓦の段数に変換してカメラ情報エリア１３の深さ右欄に表示する。なお、上述した情報は人為的に入力されるとして説明したが、画像保存装置５ｄから入力情報を自動的に読み取るようなシステム構成としてもよい。
【００４８】
図６は、煉瓦の段数と深さ測定値との対応テーブルを示す図である。このように、予め個々の煉瓦寸法をＰＣ６ａの記憶装置６３に段数／深さ対応テーブルファイル７４として記憶しておき、観察装置から入力される深さ距離と照合しながら煉瓦段数に変換する。損傷位置を煉瓦段数として特定することにより、操業の実体に合った位置情報を得ることができる。
【００４９】
再生された映像に煉瓦の損傷と思われる異常部位が発見された場合（ＳＯ３  Ｙｅｓ）は、画像解析者は、その画像を一時停止し静止画像とするか、あるいは、その部分を繰り返し再生して、画像に基づき炉壁の損傷具合を調べる。その結果として、損傷種別、コメント、マークなどのデータを入力する（ＳＯ４）。
【００５０】
図７は、煉瓦損傷種別の一例を示す図である。
【００５１】
煉瓦損傷種別には、亀裂、貫通亀裂、欠損、目地切れ、溶損、スボーリング、モルタルの飛び出し等がある。画像解析者は、モニタの画像から損傷種別を判断して、欠陥マークエリア１４の「損傷種別」に入力する。また、その際、前記「マーク」を選択し、指定する。このマークは、後述するイメージマップ中に損傷有りをしめす標識として表示される。そこで損傷の種類に対応して形状または色を変えたマークを指定すれば、一目で損傷の状況を把握することができる。
【００５２】
また、画像解析者はメモエリア１５にこの損傷に関する所見などを文章で前記コメントとしてメモ入力することもできる。更に、画像解析者は、この損傷と対応付けて撮像した静止画像を保存することもできる。
【００５３】
尚、損傷種別と共に損傷の規模を入力するように構成しても良い。観察装置から得られる画像は、損傷部を最適条件で観察するために適宜ズーム調整されている。そこで、画像収集装置５に収集し記憶する際に、ズーム量に応じた情報も同時に記憶する。そして、モニタ６ｃに表示される再生画像には、解析時に損傷の大きさが把握できるよう、スケーリング可能な表示を行う。従って、観察者はモニタ上の損傷部の長さ及び幅から実際の損傷の規模を把握することができる。そこで、観察者はモニタから読み取った「長さ」、「幅」を入力しても良く、また、損傷種別と組合わせて「大」、「中」、「小」といった損傷の規模を表わす情報を入力しても良い。
【００５４】
次に、ＰＣ６ｂは、入力された損傷に関するデータに基づいてイメージマップを作成する（Ｓ０５）。図８は、イメージマップの一例を示す図である。このイメージマップでは、縦方向には煉瓦の段数を表わし、横方向にはフリューの番号を表わしている。そして、例えば、ｊ番目のフリューのｉ段目の煉瓦に損傷の発生が認められた場合は、その位置に煉瓦損傷を表わすマークが付けられる。
【００５５】
なお、イメージマップは図８に示す形態に限定されず、例えば各段数を水平方向の複数の煉瓦に分割して表わしても良い。また、各フリュー内を東西南北の各方角に分割して表わしても良い。更に、段数、方角を適宜組合わせて構成して表わしても良い。
【００５６】
解析する煉瓦の画像が残っている場合（ＳＯ６  Ｙｅｓ）は、ステップＳＯ３〜ＳＯ５を継続する。そして、撮影した所定フリュー、所定方角についての解析が未だ全て終了していない場合（ＳＯ７  Ｎｏ）は、ステップＳＯ２〜ＳＯ５を繰り返して実行する。
【００５７】
以上の処理が終了した後は、図５中に示される「保存」ボタンをマウス等で選択して、データを保存する（ＳＯ８）。作成したイメージマップはデータベースファイル７２として、損傷部画像は画像データファイル７３として、関連する付帯情報はデータ検索用インデックスファイル７１として、ＰＣ６ｂに接続された記憶装置６３（たとえばハードディスク）に記憶される。
【００５８】
データ検索用インデックスファイル７１には、損傷があった炉壁位置（窯番号、該窯番号内における撮像用貫通孔位置、及び炉壁煉瓦の段数、水平方向、及び角度）と、撮影した日付、損傷種別とを対応付けて一つのデータ単位としてまとめて追加記憶する。このデータ検索用インデックスファイル７１に対応付けて、炉壁位置、損傷関連情報、静止画像をデータベースファイル７２、画像データファイル７３に格納・記憶する。
【００５９】
なお、これらのデータは個々の燃焼室（炭化室）ごとに管理される。即ち、コークス炉団（Ａ、Ｂ、Ｃ）、窯番、燃焼室（炭化室）に階層構造化された記憶領域に記憶される。またこれらのデータは、炉団毎に記録媒体を別にして管理するものであっても良い。また、上述のデータを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
【００６０】
次に、イメージマップを検索する方法について説明する。
【００６１】
検索者は、ＰＣ６ｂの記憶装置６３に記憶されている画像解析アプリケーションプログラムを起動させ、モニタ６ｃに表示される図５の画面において「検索」ボタンをマウス６２等で選択する。ＰＣ６ｂの中央処理装置ＣＰＵ６５は、記憶装置６３に記憶されているデータ検索用インデックスファイル７１を読み込んで、その情報を図９に示す画像として表示モニタ６ｃに表示する。
【００６２】
図９上で、検索者が、マウス６２等を用い、年月日、窯番号、損傷種別等の検索基準を選択すると、その基準にあわせて検索されたデータを表示する。図９は、損傷種別が「大亀裂」をふくむデータを表示した例である。続いて、図９の表の中で詳細を確認したい行にマウス６２等を使用してカーソルを合わせ、「検索」ボタンを押下し、イメージマップの表示を要求すると、ＰＣ６ｂはデータベースファイル７２から該当するデータを検索して図１０に示すイメージマップをモニタ６ｃに表示する。
【００６３】
図９の画面にて、「画面表示」ボタンを選択すると、カーソルのデータに対応する画像データが、記憶装置６３に格納された画像ファイルＮｏ．あるいはファイル名に対応付けて読み出されて表示される。
【００６４】
このイメージマップでは、縦方向には煉瓦段数が表わされ、横方向には燃焼室のフリュー番号と方角（南北）が表わされている。そして、イメージマップ中には、煉瓦に損傷部位が存在することを示すマークが表わされている。
【００６５】
上述のように、検索者はこのマークを見ることにより損傷の種別、規模を定性的に把握することができる。また、検索者がマーク上にカーソルを合わせてクリックすることで、選択されたそのマークが該当する炉壁位置（窯番号、該窯番号内における撮像用貫通孔位置、及び炉壁煉瓦の段数）における、その損傷に関して保存されている詳細情報、即ち損傷種別、規模、静止画像、メモなどが読み出され、モニタ６ｃには図１１に示す画像として表示される。このマークに対応する炉壁位置、損傷関連情報、静止画像はデータベース作成時にデータベースファイル７２に格納・記憶される。
【００６６】
本実施の形態によれば、観察装置からの深度計データを煉瓦寸法に基づいて煉瓦段数として表わして管理しているため、煉瓦一枚毎の劣化損傷管理が可能である。また、データベースと共に損傷部位の画像も同時に保存しているため、補修前後の画像など補修履歴を容易に参照することができる。この結果、補修の良否判定が容易に行え、補修技術の向上に役立てることができる。
【００６７】
次に、本実施の形態で説明したように、炉壁煉瓦観察装置を用いて燃焼室の煉瓦劣化状況を観察することの利点について説明する。
【００６８】
特許文献１に記載の診断方法は、コークス炉の炭化室内に撮影装置を挿入し、この画像データを解析して炉体の劣化状況を診断するものである。これに対して、本実施の形態では、炭化室側からの観察のみならず、燃焼室側から観察した画像を元に煉瓦の劣化状況を診断する。燃焼室側から診断することには、次のような優位性が挙げられる。
【００６９】
（１）損傷の発見が容易である
炭化室の煉瓦には、略全面において微細な欠損や減肉が進行しており、その表面性状は平滑ではない。このため損傷自体が目立たず、光線の加減やカメラヘッドの角度によっても画像は影響を受けることがある。これに対し、燃焼室側の煉瓦は、損傷していない部分では略平滑な面を維持している。従って、損傷部位は健全部とは明らかに表面性状が異なるため、損傷の発見が容易である。
【００７０】
（２）貫通亀裂の発見が容易
炭化室の煉瓦には、操業中の熱衝撃が大きいため無数の亀裂が存在する。このため、炉寿命に致命的な、燃焼室側への貫通亀裂を区別することが困難である。これに対し、煉瓦を貫通した亀裂がある場合は、乾留中に発生するガスが燃焼室側で熱分解しカーボンが析出するため、燃焼室側から観察装置によって判定することができる。更に、その亀裂が現在貫通したままであるか、補修などによって封止されているかの判定も行うことができる。
【００７１】
このように、燃焼室側から煉瓦を監視することにより、大規模な穿孔に至る前の欠損煉瓦の位置を正確に特定することができるため、欠損部を補強する等の対策により、生産への悪影響、炉寿命への悪影響を未然に防止することができる。
【００７２】
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００７３】
（１）炉壁煉瓦の損傷状況を早期にまた確実に発見することができる。
【００７４】
コークス炉は特に燃焼室と炭化室において、１０００℃以上の高温にあり、しかもその構造上、損傷が大規模かつ広範にわたった場合には、補修が非常に困難となる。従って、損傷を早期に発見することは炉寿命延長において極めて重要である。本実施の形態のように、炭化室のみならず燃焼室での炉壁煉瓦の観察結果を併せて損傷部位を特定することにより、重大な損傷の発生を早期に把握することができ、大事に至る前に補修を実施することができる。
【００７５】
（２）損傷状況が明確にわかるため適正な補修方法を確立することができる。
【００７６】
本実施の形態の方法によれば、損傷状況及び補修後の経過を正確に観察し管理することができるため、補修効果の有無やその持続性を部位毎に評価することができる。従って、さまざまな形態の損傷に対する最適な補修方法を確立することが可能であり、損傷の進行を有効に防止することが可能となる。
【００７７】
（３）補修履歴を容易に管理できるため操業調整が可能である。
【００７８】
煉瓦に対する補修を実施してもその効果の持続には限界があり、効果が徐々に小さくなるに従って損傷に起因する温度分布の不良、コークス押出し抵抗の増加、ガス洩れなどの操業悪化現象が現れ、煉瓦の損傷をより加速度的に進行させる原因となる。本実施の形態の方法によれば、補修からの経過日数が容易に管理できるため、これら操業悪化現象が現れる前に次の補修アクション判断につなげることができる。このようにして、煉瓦の損傷進行を防止することができる。
【００７９】
従って、本実施の形態に記載のコークス炉の炉体管理方法を用いてコークス炉の炉体管理を行い、コークス炉の損傷状況、補修後の経過日数の少なくとも１つに基づいてコークス炉の損傷部を補修することができ、またコークス炉を操業することが可能となる。
【００８０】
本発明の実施形態で炉壁損傷が確認された場合の具体的な補修のアクションとして、以下の方法をとることができる。
【００８１】
（１）炉壁煉瓦の燃焼室側に欠損がある場合
炉壁煉瓦に欠損がある場合には、乾留中に炭化室内で発生する石炭膨張圧力によって、あるいはコークス押し出し中に押出力が側圧に転化して炉壁煉瓦面にかかる荷重によって、欠損部分が破孔する恐れがある。欠損部が破孔すると次工程において炭化室に装入された石炭が、その破孔部を通して燃焼フリュー内に流入し燃焼バーナー口を閉塞する。石炭が流入したフリューは正常な燃焼機能が得られないため、温度が低下し、乾留不良によるコークス品質の悪化、押し出し抵抗の増大、不燃焼による排ガス煙突からの黒煙発生の原因となり、炉寿命延長を大きく阻害する。
【００８２】
よって、この場合は、破孔に至る前の予防保全として欠損煉瓦を正規なものに差し替える、あるいは燃焼室側から溶射、吹き付け補修などによって欠損部を補強し、煉瓦の破孔を防止する。
【００８３】
（２）炭化室から燃焼室への貫通亀裂がある場合
煉瓦を貫通した亀裂がある場合は、乾留中に発生するガスが燃焼室側で熱分解しカーボンが析出するため、観察装置によって容易に判定ができる。
【００８４】
貫通亀裂の存在は、煉瓦の積み重ねを拘束している炉壁構造体の強度を低下させるため、乾留中の圧力や押し出し中の側圧荷重によって炉壁が湾曲、変形しやすくなり、大規模な崩壊の原因となる。また炭化室から燃焼室へのガス漏れは、不燃焼で生じるススが気道を閉塞することによる燃焼温度の低下や煙突からの黒煙発生の原因ともなり、炉寿命延長を阻害する。
【００８５】
従って、この場合は、貫通亀裂位置に、炭化室側からの溶射、吹き付け補修をして、閉止する。
【００８６】
（３）フリュー仕切り煉瓦に亀裂、欠損がある場合
燃焼室は、長手方向に数十個のフリューに仕切られた構造になっている。この仕切り煉瓦に貫通亀裂が発生した場合、貫通部を通して燃焼炎が伸びるため、煉瓦は２０００℃以上の高温の炎に長時間さらされて溶融する。煉瓦が大規模に溶融すると燃焼室の高さ方向の温度分布が異常になり乾留不良が発生する。また、溶融した煉瓦は燃焼室底部に堆積しバーナー口を閉塞する。さらに仕切り煉瓦が損失すると押し出し時の側圧荷重から炉壁構造体を指示する部材がなくなるため、炉壁の湾曲、変形の原因ともなり得る。
【００８７】
煉瓦が大規模に溶融した場合は溶射、吹き付けなどの補修方法での復旧は困難となるため、燃焼室煉瓦の大規模積み替え補修が必要である。しかしながら、積み替え補修では隣接する燃焼室、炭化室が冷却され煉瓦がスポーリングする恐れがあり、また工事の影響範囲は当該窯だけでは収まらず工期も数週間を要するため生産への影響も大きくなる。
【００８８】
従って、この場合は、亀裂が小さい時点での早期発見により、燃焼室側からの溶射、吹き付け補修、あるいは炉壁煉瓦を一部解体して溶射、吹き付け補修をし、閉止する。
【００８９】
さらに、本発明の実施形態で炉壁損傷が確認された場合の具体的な操業のアクションとして以下の方法をとることができる。
【００９０】
（１）炉温（＝稼働率）を低下させる
燃焼ガス投入量を抑えて、燃焼室の部分的な過昇温を抑え、押し出し抵抗を低減し、煉瓦損傷の進行速度を抑制する。
【００９１】
（２）装入炭水分を高く設定する
煉瓦損傷の進んだ窯に、高水分の炭を装入し、乾留中に炭化室内で発生する圧力を抑える。
【００９２】
（３）置き時間を長く設定する
乾留の終了から窯出しまでの時間を延長し、コークスの収縮量を確保し、押し出し抵抗を抑え、押し詰まりを防止する。
【００９３】
以上説明したように、本発明に係るコークス炉体管理方法を適用することにより、最適なコークス炉補修方法、コークス炉操業方法をとることができるため、コークス炉の寿命延長と、操業の安定化を図ることができる。
【００９４】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】炉壁煉瓦観察装置の構成を示す図。
【図２】ＰＣの構成を示す図。
【図３】炉壁煉瓦観察装置を用いた炉壁煉瓦観察動作を示す図。
【図４】イメージマップを作成する概略の手順を示すフロー図。
【図５】モニタの画面を示す図。
【図６】煉瓦の段数と深さ測定値との対応テーブルを示す図。
【図７】煉瓦損傷種別の一例を示す図。
【図８】イメージマップの一例を示す図。
【図９】煉瓦の損傷情報画面を示す図。
【図１０】イメージマップの一例を示す図。
【図１１】モニタの画面を示す図。
【符号の説明】
【００９６】
１…カメラヘッド、２…耐熱ケーブル、３…巻取り機構、４…移動台車、５…画像収集装置、５ｄ…画像保存装置、６…画像処理装置、６ａ…画像再生装置、６ｂ…ＰＣ、６ｃ…モニタ、１１…画像情報エリア、１３…カメラ情報エリア、１４…欠陥マークエリア。
【図１】
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【図２】
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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１１】
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