(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の炉上に配置され、炉長方向に設置された軌条上を走行する走行台車に、炉幅方向に走行する横行台車を載置して該横行台車にランスの昇降台車を設け、該ランスの昇降台車が昇降ガイド内を昇降することにより、前記ランスを昇降して前記コークス炉の観察と補修を行う観察補修装置において、前記横行台車を炉幅方向に案内走行可能な台車延長ユニットを前記走行台車に着脱自在に連結したことを特徴とするコークス炉の観察補修装置。
【請求項２】
請求項１記載のコークス炉の観察補修装置において、前記台車延長ユニットの基端側のフレームが前記走行台車に設けた受け溝に嵌装され、ピン差し固定されていることを特徴とするコークス炉の観察補修装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコークス炉の観察補修装置において、前記横行台車に前記ランスの傾転装置を設けていることを特徴とするコークス炉の観察補修装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉の上昇管部近傍の燃焼室内に発生した損傷部の観察や補修が行えるコークス炉の観察補修装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コークス炉４０は、図５に示すように、コークス炉４０の中央近傍に炭化室４２に石炭を供給するための貯炭装置４１を設け、各炭化室４２の両側には、炉幅方向に２０〜３０個の部屋に区画され、それぞれにフリュー孔４３を有する燃焼室４４を設けており、炭化室４２とその両側の燃焼室４４の組み合わせを一門として５０〜６０門が配置されている。
炭化室４２に装入された石炭の乾留は、燃焼室４４の熱が壁を通して炭化室４２内の石炭に間接的に伝熱することによって行われる。
更に、炭化室４２の一側端部に設けた上昇管４５によって、乾留の際に発生する炭化室４２内のコークス炉ガス（乾留ガス）を排気し、石炭の炭化の促進と副産物の回収を行っている。
このコークス炉４０の主要部である炭化室４２及び燃焼室４４は、耐火煉瓦で構成されており、温度変化の大きい使用条件に加え、築造から３０〜４０年を経過するものが多く、燃焼室４４を構成する耐火煉瓦には、目地切れが発生し、更に、燃焼室４４から炭化室４２に導通した亀裂も発生している。
その結果、炭化室４２から燃焼室４４への乾留ガスの洩れ等による黒煙の発生、あるいはコークス炉ガスが燃焼することによる損失、燃焼室４４から炭化室４２への燃焼排ガスの侵入による石炭の酸化等が生じる。
更に、耐火煉瓦の目地切れや亀裂を放置すれば、熱負荷に伴って耐火煉瓦の欠損や脱落が進行し、急激に劣化してコークス炉の寿命が大幅に低下する等の問題がある。
この対策として、特公平７−４５６６６号公報に記載されているように、コークス炉の天井壁上面（上部）に設けたレール上に、コークス炉の長手方向に走行自在な移動台車を設け、この移動台車に炭化室の長手方向に走行する昇降台車と昇降ガイドを設け、昇降ガイドを介してテレビカメラを内蔵したランスを燃焼室内に昇降して壁面の欠陥を撮像し、この画像を基に、前記コークス炉の上部を同じように走行する別の移動台車に装備した補修用のランスを昇降して、炭化室内部から補修部位にプラズマ溶射を行うことが行われている。
更に、特公平７−４５６６７号公報に記載されているように、コークス炉の燃焼室内に、炉内観察装置と耐火物の吹き付け装置を内蔵したランスを挿入し、観察された損傷部に吹き付け装置のノズルを用いてプラズマ溶射することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平７−４５６６６号公報、特公平７−４５６６７号公報に記載された方法では、通常のコークス炉の長手方向に走行する台車がコークス炉の炭化室に設けた上昇管等が障害となり、例えば、図５の斜線で示した範囲のフリュー孔にランスを挿入することができず、燃焼室の内壁の観察と補修を行うことができない部分が生じる。
この対策として、炭化室側からの観察や補修を行うことも考えられるが、炭化室の壁は、内側に張り出す傾向があり、さらに耐火材の溶射等の補修を行って凸部を形成すると、乾留を行ったコークスの押し出し時に押し出し抵抗が増加し、極端な場合には押し出し不良が生じ、生産性の低下や操業の支障等を招く。
更に、燃焼室に発生した亀裂や目地切れを十分に補修できないため、コークス炉の劣化が進行して寿命低下となり、コークス炉の更新に多大の費用を要する等の問題がある。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、コークス炉上の障害物を回避してコークス炉の燃焼室の全体の観察と補修を行い、コークス炉の寿命延長を可能にすることができるコークス炉の観察補修装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明のコークス炉の観察補修装置は、コークス炉の炉上に配置され、炉長方向に設置された軌条上を走行する走行台車に、炉幅方向に走行する横行台車を載置して該横行台車にランスの昇降台車を設け、該ランスの昇降台車が昇降ガイド内を昇降することにより、前記ランスを昇降して前記コークス炉の観察と補修を行う観察補修装置において、前記横行台車を炉幅方向に案内走行する台車延長ユニットを前記走行台車に着脱自在に連結している。
これにより、燃焼室を補修する際に、台車延長ユニットと走行台車を簡単に連結することができる。そして、横行台車が走行台車から台車延長ユニット上を乗り継いで走行し、例えば上昇管が障害となって通常の観察や補修ができないフリュー孔の観察と補修を可能にしてコークス炉の寿命延長を図ることができる。
しかも、短時間で、且つ簡単に台車延長ユニットを着脱するので、通常のコークス炉の操業への支障を回避することができ、作業効率が向上する。
【０００６】
ここで、前記台車延長ユニットの基端側のフレームを前記走行台車に設けた受け溝に嵌装し、ピン差し固定しても良い。
走行台車の架台の先端に設けた受け溝に、台車延長ユニットの基端側のフレームの端部を嵌装してからピンを差し込んで固定して、台車延長ユニットと走行台車を連結するので、着脱を容易に行うことができ、作業時間を大幅に短縮することができる。しかも、通常の操業時は、台車延長ユニットを作業の支障にならない範囲に置くことができる。
【０００７】
更に、前記横行台車に前記ランスの傾転装置を設けると良い。
コークス炉上における貯炭装置等の障害物を回避して移動を容易にし、コークス炉の長手方向の燃焼室の観察と補修を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の一実施の形態に係るコークス炉の観察補修装置の全体図、図２は同観察補修装置の走行台車と台車延長ユニットの接続部分の斜視図、図３は同観察補修装置の走行台車と台車延長ユニットの接続部分の平面図、図４は図１のＡ−Ａ断面図である。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るコークス炉の観察補修装置１０は、コークス炉１１の長手方向の炉上に敷設された軌条１２ａ、１２ｂ上を走行する走行台車１３と、この走行台車１３に連結可能な台車延長ユニット２９と、走行台車１３上をコークス炉１１の幅方向に走行する横行台車１４と、横行台車１４に取付けられた昇降ガイド１６と、この昇降ガイド１６内をランスの一例である観察用の水冷ランス１５を保持して昇降する昇降台車１７を備えている。
走行台車１３は、鋼鉄製の角材（フレーム）を連結して矩形状の平台に組んだ架台１８を支柱１９で支持し、その支柱１９の下端に車輪２０ａ、２０ｂを軸支しており、図示しない電動機等の駆動装置によって軌条１２ａ、１２ｂ上を走行するように設けている。
横行台車１４には、図示しない駆動源に連結された車輪２２よって、走行台車１３に敷設された軌条２１上を走行する鋼製の台車本体２３が設けられており、台車本体２３上には、一般に用いられている油圧シリンダの伸縮によって傾転する傾転台２４（傾転装置の一例）が取付けられ、この傾転台２４には、観察用の水冷ランス１５の昇降を案内する昇降ガイド１６を設けている。
昇降ガイド１６は、図示しない溝型鋼（Ｕ型鋼）の溝を対向させて組んだ鋼鉄製のフレーム２５ａとフレーム２５ｂからなるガイド枠２５ｃを有し、このガイド枠２５ｃの上端と下端にスプロケット２２ａ、２２ｂが取付けられている。
スプロケット２２ａ、２２ｂには、ラックの一例であるチェン２６を噛み合わせて連結して無端軌道を形成している。フレーム２５ａ内を移動するチェン２６には昇降台車１７を、反対側のフレーム２５ｂ内を移動するチェン２６にはカウンターウェイト２７を固定しており、昇降台車１７が昇降ガイド１６の上方位置にあるときにカウンターウェイト２７が下方になるようにしている。
【０００９】
更に、昇降台車１７には、フレーム２５ａに設けた図示しない溝に嵌合し、しかも、昇降台車１７に軸支された車輪２７ａ、２７ｂが設けられ、昇降台車１７が昇降する際に、車輪２７ａ、２７ｂがフレーム２５ａの溝に接触して回転しながら、フレーム２５ａの溝内を昇降する。
昇降台車１７に保持された観察用の水冷ランス１５のランスヘッド２８には、ランスヘッド２８を旋回する図示しない旋回装置と冷却水、信号ケーブル、パージ用の気体の供給系路がそれぞれ接続できるカップリングが設けられている。
走行台車１３に接合する台車延長ユニット２９は、走行台車１３の架台１８と同じ幅を有し、コークス炉１１の幅方向の長さが３〜５ｍの構造であり、図２、図３、図４に示すように、台車延長ユニット２９の上側のユニットのフレーム３２、下側のユニットのフレーム３３の基端側にそれぞれ設けられた二股部３２ａ、３３ｂが走行台車１３の架台１８の上側先端部１８ａに設けたＵ字形の受け溝３０と下側先端部１８ｂに設けたＵ字形の受け溝３１にそれぞれ嵌装され、受け溝３０、二股部３２ａ、上側先端部１８ａにそれぞれ穿ったピン孔３４ａ、３４ｃ、３４ｅ、及び受け溝３１、二股部３３ｂ、下側先端部１８ｂにそれぞれ穿ったピン孔３４ｂ、３４ｄ、３４ｆを重合させてピン３５を差し込むことにより、前記台車延長ユニット２９と走行台車１３の架台１８が固定される。
台車延長ユニット２９の上面には、横行台車１４の車輪２２を走行案内する軌条２１ａが設けられている。
また、昇降台車１７には、前述した観察用の水冷ランス１５に替えて図示しない補修用の水冷ランスを設けることができ、この場合、観察用の水冷ランス１５に用いた昇降ガイド１６、昇降ガイド１６を傾転する傾転台２４、及び昇降ガイド１６の上下にそれぞれ設けたスプロケット２２ａ、２２ｂに取付けたチェン２６等をそのまま利用することができる。
補修用の水冷ランスとしては、ランスヘッドに、耐火材及びプロパンガスと酸素の供給系路がそれぞれカップリングを介して接続されており、前述した観察用の水冷ランス１５と同様に燃焼室のフリュー孔３７内に挿入され、旋回及び昇降するようにしている。
なお、符号３６は炭化室の内部に発生した乾留ガスを排気するために炭化室の一端側に設けた上昇管である。
【００１０】
次に、本発明の一実施の形態に係るコークス炉の観察補修装置１０の動作について説明する。
コークス炉１１の長手方向の炉上に敷設された軌条１２ａ、１２ｂ上を走行台車１３を走らせて、フリュー孔列（通常一列に２０〜３０個）の位置に走行台車１３の中心を合わせて走行台車１３を停止する。
その後、横行台車１４をコークス炉１１の幅方向に移動させて観察を行うフリュー孔３７に観察用の水冷ランス１５を位置合わせする。
フリュー孔３７と水冷ランス１５の位置が決定したら、電動機を駆動してスプロケット２２ａ、２２ｂを回転させて無端軌道状のチェン２６を送って、昇降台車１７を下降させ、同時に昇降台車１７に保持された水冷ランス１５を下降させて所定の深さに位置に水冷ランス１５を停止させる。
この時、カウンターウェイト２７は、昇降台車１７の下降距離と同じ距離を上昇して停止する。
そして、水冷ランス１５に内蔵した図示しないＣＣＤカメラにより、コークス炉１１の幅方向に設けられたフリュー孔列の各フリュー孔３７内の表面に発生した亀裂や目地切れの有無を観察する。
上昇管３６近傍になると、横行台車１４に取付けられた昇降台車１７が上昇管３６と干渉し合って、ＰＳ（コークス押し出し）側の２〜４個のフリュー孔３７内に観察用の水冷ランス１５を挿入することができなくなるので、燃焼室１１のフリュー孔３７内を観察する際に、上昇管３６を図示しないフランジ部から切り離し、コークス炉１１の本体から取外す。
そして、上面に軌条２１ａを備えた台車延長ユニット２９の基端側に設けられた二股部３２ａ、３３ｂを走行台車１３の上側先端部１８ａの受け溝３０及び下側先端部１８ｂの受け溝３１に嵌装し、ピン３５を差して固定し、軌条２１と軌条２１ａとを接続する。
架台１８の軌条２１を走行していた横行台車１４は、台車延長ユニット２９の軌条２１ａ上に乗り継いで、上昇管３６が障害物となって観察不可能であったフリュー孔３７に近接し、前記の観察と同様に、昇降台車１７を下降させて水冷ランス１５をフリュー孔３７の所定の位置に停止し、フリュー孔３７内の表面に発生した亀裂や目地切れの有無を観察することができる。
【００１１】
この台車延長ユニット２９は、障害となる上昇管３６近傍のフリュー孔３７内の観察を行わない場合、二股部３２ａ、３３ｂと受け溝３０、３１に差し込んだピン３５を抜き取り、クレーン等の吊り手段を用いて台車延長ユニット２９を取外し、通常の操業の支障にならない場所に置く。必要が生じた際に、クレーン等を用いてコークス炉１１の炉上に搬送して走行台車１３に連結することができる。ランスヘッド２８を旋回させて、水冷ランス１５の向きを軸を中心にして時計方向及び反時計方向に０〜１８０°の範囲で変えることにより、周囲３６０°の範囲のフリュー孔３７内を観察することができる。
しかも、水冷ランス１５を連結した昇降台車１７を傾転台２４により傾転して水冷ランス１５を傾けることにより、コークス炉１１の装入車用貯炭装置等の高さ制約を回避することもできる。
【００１２】
また、台車延長ユニット２９を用いて、観察用の水冷ランス１５によるフリュー孔３７内の観察について述べたが、観察用の水冷ランス１５を外し、耐火材、プロパンガス及び酸素の供給系路がそれぞれカップリングを介して接続されてランスヘッドを備えた補修用の水冷ランスを昇降台車１７に装着して補修を行うことができる。
この補修は、軌条２１ａを備えた台車延長ユニット２９を前述したフリュー孔３７内の観察の場合と同様に、走行台車１３の架台１８に固定し、横行台車１４を台車延長ユニット２９の軌条２１ａ上を乗り継いで走行させ、障害物により補修が不可能であったフリュー孔３７に近接して、昇降台車１７を下降させ、補修用の水冷ランスをフリュー孔３７の所定の位置に停止させ、耐火物を溶射等を吹き付けてフリュー壁の表面に発生した亀裂や目地切れ部の補修を行うことができる。
【００１３】
このように、走行台車１３に台車延長ユニット２９を着脱自在に設けることにより、短時間で、しかも、簡単な構造を用いてコークス炉１１上の障害物を回避してコークス炉１１の燃焼室の全体の観察と補修を行うことができ、コークス炉１１の寿命延長を図ることができる。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、横行台車に二つの昇降ガイド及び昇降台車を設け、観察用の水冷ランスと補修用の水冷ランスを載置し、台車延長ユニットを装備してコークス炉全体のフリュー孔を観察と補修を行うことができる。
更に、別々の走行台車にそれぞれ載置した横行台車を用い、それぞれの横行台車に観察用の水冷ランスと補修用の水冷ランスを設け、別々に観察と補修を行うこともできる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のコークス炉の観察補修装置においては、コークス炉の炉上に配置され、炉長方向に設置された軌条上を走行する走行台車に、炉幅方向に走行する横行台車を載置して横行台車にランスの昇降台車を設け、ランスの昇降台車が昇降ガイド内を昇降することにより、ランスを昇降してコークス炉の観察と補修を行う観察補修装置において、横行台車を炉幅方向に案内走行の可能な台車延長ユニットを走行台車に着脱自在に連結しているので、通常のコークス炉の操業に支障とならないように短時間で台車延長ユニットを着脱することができ、しかも、通常の観察や補修ができない上昇管近傍の燃焼室の観察と補修を行うことが可能になり、コークス炉の寿命延長と作業効率を向上することができる。
【００１６】
特に、請求項２記載のコークス炉の観察補修装置においては、台車延長ユニットの基端側のフレームが走行台車に設けた受け溝に嵌装され、ピン差し固定されているので、着脱を容易に行うことができ、作業時間を大幅に短縮することができる。しかも、通常の操業時に台車延長ユニットを作業の支障にならない範囲に配置することができる。
【００１７】
請求項３記載のコークス炉の観察補修装置においては、横行台車にランスの傾転装置を設けるので、コークス炉上における貯炭装置等の障害物を回避でき、コークス炉の長手方向の全体の燃焼室の観察と補修が可能になり、安定してコークス炉の寿命延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコークス炉の観察補修装置の全体図である。
【図２】同観察補修装置の走行台車と台車延長ユニットの接続部分の斜視図である。
【図３】同観察補修装置の走行台車と台車延長ユニットの接続部分の平面図である。
【図４】図１のＡ−Ａの矢視断面図である。
【図５】従来のコークス炉の平面図である。
【符号の説明】
１０：コークス炉の観察補修装置、１１：コークス炉、１２ａ、１２ｂ：軌条、１３：走行台車、１４：横行台車、１５：水冷ランス、１６：昇降ガイド、１７：昇降台車、１８：架台、１８ａ：上側先端部、１８ｂ：下側先端部、１９：支柱、２０ａ：車輪、２０ｂ：車輪、２１：軌条、２１ａ：軌条、２２：車輪、２２ａ：スプロケット、２２ｂ：スプロケット、２３：台車本体、２４：傾転台、２５ａ：フレーム、２５ｂ：フレーム、２５ｃ：ガイド枠、２６：チェン、２７：カウンターウェイト、２７ａ：車輪、２７ｂ：車輪、２８：ランスヘッド、２９：台車延長ユニット、３０：受け溝、３１：受け溝、３２：ユニットのフレーム、３２ａ：二股部、３３：ユニットのフレーム、３３ｂ：二股部、３４ａ：ピン孔、３４ｂ：ピン孔、３４ｃ：ピン孔、３４ｄ：ピン孔、３４ｅ：ピン孔、３４ｆ：ピン孔、３５：ピン、３６：上昇管、３７：フリュー孔
【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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