(57)【要約】【課題】  コークス炉内に投入された石炭の実際のレベルを正確に検知することができるコークス炉の装炭レベル測定装置を提供する。【解決手段】  コークス炉１上を走行する装炭車４の給炭ホッパー５の上部に、ガラス、陶磁器、耐熱性樹脂などからなる保護板９を介してマイクロ波レベル計１０を取付ける。マイクロ波レベル計１０は射出角度収束用のパラボラ状のアンテナ１１を備えたもので、射出角度の小さいビームを給炭ホッパー５の内部を通じて装炭口２から炉内に射出し、石炭表面からの反射波によって装炭レベルを直接測定する。保護板９の下面にワイパー１２を設置し、炭塵の付着を防止する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉上を走行する装炭車の給炭ホッパーの上部に保護板を設け、この保護板の上方に射出角度収束用のアンテナを備えたマイクロ波レベル計を取付けたことを特徴とするコークス炉の装炭レベル測定装置。
【請求項２】
保護板をマイクロ波の射出方向から傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のコークス炉の装炭レベル測定装置。
【請求項３】
保護板の材質を、ガラス、陶磁器、耐熱性樹脂のいずれかとしたことを特徴とする請求項１記載のコークス炉の装炭レベル測定装置。
【請求項４】
保護板の下面にワイパーを設置したことを特徴とする請求項１記載のコークス炉の装炭レベル測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装炭車によりコークス炉内に投入された石炭のレベルを測定するコークス炉の装炭レベル測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鉄工場に設置されているコークス炉の上面には、炉幅方向にｎ個、炉長方向にｍ個のｎ×ｍ個の装炭口が設けられており、炉幅方向の装炭口に対応するｎ個の給炭ホッパーを備えた装炭車を炉長方向に移動させながら、石炭を順次投入している。なおコークス炉の中央部上方には装入炭槽が設けられており、装炭車は装入炭槽からｎ個の給炭ホッパーに石炭を受け入れたうえ、炉長方向に移動して目的とする装炭口からコークス炉内に石炭を投入する。
【０００３】
このときコークス炉内に投入された石炭の炉幅方向のレベルが一定でないと、炉内のガス道を塞ぐおそれがあること、コークス炉内に無駄なスペースが形成されること、カーボン付着を招くことなどのトラブルの原因となる。このため従来から装炭レベルを一定とすることが求められているが、炉内は高温で粉塵の多い悪環境であるために、装炭レベルを直接測定することは容易ではない。
【０００４】
このため例えば特許文献１には、装炭車の各給炭ホッパーからの装入炭重量を制御することにより、コークス炉内に投入された石炭の炉幅方向のレベルを一定とする方法が開示されている。しかしこの方法は装入炭重量を制御するに過ぎず、炉内における石炭の実際のレベルを検知していないという問題がある。
【０００５】
また特許文献２には、開閉自在なシュートを各装炭口から炉内に挿入し、投入された石炭をこれらのシュートにより分散させて投入された石炭の炉幅方向のレベルを一定とする方法が開示されている。しかしこの方法も、炉内における石炭の実際のレベルを検知していないという問題がある。
【特許文献１】特開平２−９２９９０号公報
【特許文献２】特開平２−２６１８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、コークス炉内に投入された石炭の実際のレベルを正確に検知することができるコークス炉の装炭レベル測定装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明のコークス炉の装炭レベル測定装置は、コークス炉上を走行する装炭車の給炭ホッパーの上部に保護板を設け、この保護板の上方に射出角度収束用のアンテナを備えたマイクロ波レベル計を取付けたことを特徴とするものである。なお、保護板をマイクロ波の射出方向から傾斜させることが好ましく、保護板の材質を、ガラス、陶磁器、耐熱性樹脂のいずれかとすることが好ましい。さらに保護板の下面にワイパーを設置することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコークス炉の装炭レベル測定装置は、装炭車の給炭ホッパーの上部に保護板を設け、この保護板の上方に射出角度収束用のアンテナを備えたマイクロ波レベル計を取付けたものであるから、狭角度に収束させたマイクロ波を給炭ホッパーの内部から装炭口内に射出し、コークス炉内部の石炭表面からの反射を検出することにより、コークス炉内に投入された石炭の実際のレベルを約±１０ｍｍの精度で正確に検知することができる。なおマイクロ波レベル計は保護板の上方に設置されているために、炉内の約１２００℃の高温や腐食性ガス、炭塵による損傷を受けることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は装炭車の炉幅方向の断面図であり、１はコークス炉、２はその上面に５個形成された装炭口、３はコークス炉１内で発生したコークス炉ガスを吸引する上昇管である。４は装炭口２の直上に位置する装炭車であり、装炭口２と同数の給炭ホッパー５を備えている。また６は受炭ホッパー、７は受炭ホッパー６から給炭ホッパー５に送炭するテーブルフィーダ、８は給炭ホッパー５に設けられたダンパーである。以上の構成は従来と同様であるが、本発明では各給炭ホッパー５の上部にマイクロ波レベル計が配置されている。
【００１０】
図２はその要部を示す図であり、給炭ホッパー５の上部に保護板９が設けられ、この保護板９の上方にマイクロ波レベル計１０を設けてある。マイクロ波レベル計１０は発信周波数が１０ＧＨｚ以上のマイクロ波を射出する高出力型のもので、図示のように上部に射出角度収束用のパラボラ型のアンテナ１１を備えている。マイクロ波はこのアンテナ１１によってビームの開き角度が±1.5°程度まで収束され、給炭ホッパー５を通過するビームとなって装炭口２からコークス炉１内に射出される。給炭ホッパーは下方に向かって絞り込む形状となっており、ホッパー内壁でのマイクロ波の乱反射を抑えるにはビームは細く収束されている方が望ましいが、高出力であれば収束性の低いホーン型のアンテナでも使用可能である。
【００１１】
保護板９は装炭口２から放射される熱線や腐食性ガス、炭塵からマイクロ波レベル計１０を保護するためのものであり、耐熱性及びマイクロ波を透過させることができる性質を持つ材質、例えばガラス、陶磁器、耐熱性樹脂（フッ素系樹脂）等からなるものである。このような材質からなる保護板９はマイクロ波レベル計１０から発射されるマイクロ波を透過するが、発射方向（上下方向）に対して直角方向（水平方向）に配置するとその表面でマイクロ波の一部が反射して炉内からの反射波のＳ/Ｎ比を低下させる。このため図示のように水平方向から１０°以上、好ましくは１５°程度傾斜させておくことが望ましい。
【００１２】
この保護板９の裏面（下面）には次第に炭塵が付着し、水分を吸着するとマイクロ波による検出精度を低下させる。このため保護板９の下面には適宜の駆動手段１３により動かされるワイパー１２を設置しておき、付着した炭塵を除去できるようにしておく。なおいうまでもなく、レベル測定中はワイパー１２は後退した位置にある。
【００１３】
このように構成された本発明のコークス炉の装炭レベル測定装置は、装炭車４に搭載されてコークス炉１上を移動し、装炭車４のダンパー８が開いた後に、射出角度を収束させたマイクロ波を装炭口２から炉内に射出する。マイクロ波は炉内の石炭表面で反射してマイクロ波レベル計１０に捕捉され、マイクロ波レベル計１０から石炭表面までの距離を正確に測定することができる。
【００１４】
このようなマイクロ波レベル計１０を装炭車４の各給炭ホッパー５に取付けておけば、炉幅方向の装炭レベルの変化を各装炭口２から同時に測定することができる。また測定値を記憶しておき、装炭車４が炉長方向に走行したときの装炭レベルの測定値と比較することにより、炉長方向の装炭レベルの変化も測定することができる。本発明の装置による装炭レベルの測定は石炭表面からの反射を測定して行うため、従来法とは異なり直接的なものであり、高温で粉塵の多い悪環境であるにもかかわらず正確な測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】装炭車の炉幅方向の断面図である。
【図２】要部の断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  コークス炉
２  装炭口
３  上昇管
４  装炭車
５  給炭ホッパー
６  受炭ホッパー
７  テーブルフィーダ
８  ダンパー
９  保護板
１０  マイクロ波レベル計
１１  アンテナ
１２  ワイパー
１３  駆動手段
【図１】
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【図２】
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