特開 2022-80197 炉蓋洗浄装置、炉蓋洗浄装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022080197

(43)【公開日】2022-05-27

(54)【発明の名称】炉蓋洗浄装置、炉蓋洗浄装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   C10B 43/08 20060101AFI20220520BHJP

   C10B 43/04 20060101ALI20220520BHJP

   B08B 1/04 20060101ALI20220520BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

C10B43/08

C10B43/04

B08B1/04

B08B3/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020191229

(22)【出願日】2020-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】502369746

【氏名又は名称】住友重機械プロセス機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】岩朝 義典

(72)【発明者】

【氏名】高橋 誠

(72)【発明者】

【氏名】川端 純司

【テーマコード（参考）】

3B116

3B201

4H012

【Ｆターム（参考）】

3B116AA46

3B116AB51

3B116BA03

3B116BA12

3B116BB22

3B116BB42

3B116BB43

3B116CD41

3B201AA46

3B201AB51

3B201BA03

3B201BA12

3B201BB22

3B201BB42

3B201BB43

3B201BB92

3B201CD41

4H012FA02

(57)【要約】

【課題】本開示は、停電したときにコークス炉の炉蓋を容易に移動可能な炉蓋洗浄装置の技術を提供することを目的の一つとしている。
【解決手段】本開示の炉蓋洗浄装置１００は、コークス炉の炉蓋１を洗浄する洗浄部２０と、電動機４２の出力に基づいて洗浄部２０を移動させる移動部４０と、停電時に電動機４２に電力を供給する電源部と、電源部を制御する制御部と、を備え、停電が発生したとき、制御部は、電源部から電動機４２に電力を供給して洗浄部２０を退避方向に移動させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コークス炉の炉蓋を洗浄する洗浄部と、
電動機の出力に基づいて前記洗浄部を移動させる移動部と、
停電時に前記電動機に電力を供給する電源部と、
前記電源部を制御する制御部と、
を備え、
停電が発生したとき、前記制御部は、前記電源部から前記電動機に電力を供給して前記洗浄部を退避方向に移動させることを特徴とする炉蓋洗浄装置。

【請求項2】

停電が発生したとき、前記移動部は、前記洗浄部を上下に移動させ、前記炉蓋との干渉を回避可能な退避位置に移動することを特徴とする請求項１に記載の炉蓋洗浄装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記洗浄部が前記退避位置に移動したことを示す情報を外部に提供することを特徴とする請求項２に記載の炉蓋洗浄装置。

【請求項4】

前記電源部は、停電が発生したときに発電を開始する発電機を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の炉蓋洗浄装置。

【請求項5】

停電が発生したとき、前記制御部は、前記発電機の発電電圧が所定の範囲に達した場合に、前記洗浄部の移動を開始させることを特徴とする請求項４に記載の炉蓋洗浄装置。

【請求項6】

コークス炉の炉蓋を洗浄する洗浄部と、電動機の出力に基づいて前記洗浄部を移動させる移動部と、を備える炉蓋洗浄装置の制御方法であって、
停電が発生したとき、電力を発生させて当該電力を前記電動機に供給して前記洗浄部を退避方向に移動させることを含むことを特徴とする炉蓋洗浄装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炉蓋洗浄装置および炉蓋洗浄装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コークス炉の炉蓋を洗浄する炉蓋洗浄装置が知られている。本出願人は、特許文献１において炉蓋掃除装置を開示している。この装置は、炉蓋のガス道の垂直部分及び炉蓋のナイフエッジ先端の垂直部分を掃除するための高圧水噴射回転ガンと、炉蓋の断熱材の垂直部分を掃除するための回転カッターとを有する側面クリーナーを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－０３６８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コークス炉の炉開口を閉塞する炉蓋は、タールやピッチなどの付着物を適時に除去することが望ましい。このため、炉蓋を炉蓋洗浄装置の近傍に移動させ、洗浄部を炉蓋に近づけて洗浄することが考えられる。この洗浄中に停電が発生した場合は、炉蓋をコークス炉の炉開口に速やかに移動させることが望ましい。このため、停電したときに炉蓋の近傍から洗浄部を退避させ、炉蓋の移動を容易にすることが重要である。

【0005】

しかし、特許文献１に記載の炉蓋洗浄装置には、停電したときに炉蓋を容易に移動可能にする観点からは十分な対策が講じられているとはいえない。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、コークス炉の炉蓋洗浄装置に関して、停電したときに炉蓋を容易に移動可能な炉蓋洗浄装置の技術を提供することを目的の一つとしている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の炉蓋洗浄装置は、コークス炉の炉蓋を洗浄する洗浄部と、電動機の出力に基づいて洗浄部を移動させる移動部と、停電時に電動機に電力を供給する電源部と、電源部を制御する制御部と、を備える。停電が発生したとき、制御部は、電源部から電動機に電力を供給して洗浄部を退避方向に移動させる。

【0008】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、停電したときに炉蓋を容易に移動可能な炉蓋洗浄装置の技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る炉蓋洗浄装置を概略的に示す模式図である。

【図2】図１の炉蓋洗浄装置と炉蓋を示す平面図である。

【図3】図１の炉蓋洗浄装置と炉蓋を示す側面図である。

【図4】図１の炉蓋洗浄装置の電源系統の一例を示すブロック図である。

【図5】図１の炉蓋洗浄装置の停電モード動作を説明するフローチャートである。

【図6】図１の炉蓋洗浄装置の洗浄部を下限位置に移動させた状態を示す図である。

【図7】比較のために、洗浄部を下側に屈曲させた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明者らは、炉蓋洗浄装置について研究し、以下の知見を得た。
図１は、炉蓋洗浄装置１００を用いて炉蓋１を洗浄する状態を概略的に示す模式図である。炉蓋洗浄装置１００は、コークス炉２の炭化室の炉開口３を閉塞する炉蓋１について、タールやピッチなどの付着物を除去（以下、「洗浄」という）する洗浄装置である。炉蓋洗浄装置１００は、炉開口３から外された炉蓋１を洗浄部２０の近傍に移動させて、炉蓋１を洗浄する。

【0012】

図１の状態で停電が発生した場合、油圧で駆動される機構は、アキュムレータ（蓄圧器）によって動作を継続できる。炉蓋１は、油圧機構により移送されるため、油圧機構により炉蓋１をコークス炉２の炉開口３に収めることができる。このとき、洗浄部２０が、炉蓋１を炉開口３に戻すときの炉蓋１の旋回移動軌跡と干渉する（以下、「炉蓋１との干渉」という）ことを避けるために、洗浄部２０を干渉しない位置に退避させることが考えられる。

【0013】

洗浄部２０を退避させるために、油圧ピストンを用いて、洗浄部２０を支持する腕機構を関節で屈曲させることが考えられる。図７は、比較のために、洗浄部２０を下側に屈曲させた状態を示す図である。この図の場合、屈曲する際の洗浄部２０の軌跡２０ｅが、炉蓋洗浄装置の下部に配置された洗浄スラグ排出用のチェーンコンベア１８と干渉し、屈曲の障害となり得ることが判明した。チェーンコンベア１８とのクリアランスを大きくすることも考えられるが、この場合、炉蓋洗浄装置の小型化に不利である。また、タールやピッチなどの付着物が、腕機構の関節に溜まり、関節が固まって腕機構が屈曲不能になる可能性もある。また、油圧ピストンや油圧配管を設けることにより、構成が複雑化し、メンテナンス性が低下する。

【0014】

これらの知見を踏まえ、本発明者らは、停電時に洗浄部を退避位置に移動させるための動力源として電動機を採用し、停電が発生したら電源部から電動機に電力を供給して洗浄部を退避位置に移動させる構成を案出した。この構成によれば、チェーンコンベア等の周辺物体との干渉を容易に回避可能で、付着物の影響を受けにくく、構成の簡素化に有利である。
以下、本開示について例示的な実施形態を参照して説明する。

【0015】

以下、本開示を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0016】

また、共通点のある別々の構成要素には、名称の冒頭に「第１、第２」等と付して区別し、総称するときはこれらを省略する。第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

【0017】

［実施形態］
以下、図１を参照して、本開示の実施形態に係る炉蓋洗浄装置１００を説明する。説明の便宜上、図示のように、炉蓋の幅方向をＸ方向と、Ｘ方向に直交する水平な方向をＹ方向と、両者に直交する鉛直方向をＺ方向とする。Ｘ方向を左右方向と、Ｙ方向を前後方向と、Ｚ方向を上下方向ということがある。このような方向の表記は炉蓋洗浄装置１００の姿勢を制限するものではなく、炉蓋洗浄装置１００は、任意の姿勢で使用されうる。

【0018】

炉蓋洗浄装置１００は、コークス炉２の炭化室の炉開口３を開閉する炉蓋１に付着した粉塵やタールなどの付着物を除去するための洗浄装置である。粉塵やピッチなどの付着物が堆積すると、炉蓋１を閉じた際の、気密性が低下して、外部へのガス漏れや外気の流入などを生じるおそれがある。このため、炉蓋１は適時に洗浄される。図１に示すように、洗浄対象の炉蓋１は、炉開口３から外されて炉蓋洗浄装置１００と対面する位置に移送され、その状態で洗浄される。

【0019】

図１に示すように、炉蓋１は、煉瓦などで形成される断熱部５と、炉開口３の正面を覆う蓋本体４と、蓋本体４の外周をシールするナイフエッジ４ｎとを有する。蓋本体４は、左右及び上下に延在する壁状の部分である。断熱部５は、蓋本体４の左右中央領域から前後方向に突出する。蓋本体４の断熱部５の左右両側には鉛直部４ｂが設けられる。蓋本体４の鉛直部４ｂと断熱部５との連結部にガス道４ｇが設けられる。付着物は、主に、蓋本体４の鉛直部４ｂ、ガス道４ｇ、ナイフエッジ４ｎの先端および断熱部５に堆積する。

【0020】

図１に示すように、炉蓋洗浄装置１００は、側面洗浄部２０と、下面洗浄部６２と、上面洗浄部６４とを含む。側面洗浄部２０は、炉蓋１の側面５ａ、５ｂに沿って上下に移動しながら側面５ａ、５ｂを洗浄する。下面洗浄部６２は、炉蓋１の下面５ｃに沿って左右に移動しながら下面５ｃを洗浄する。上面洗浄部６４は、炉蓋１の上面５ｄに沿って左右に移動しながら上面５ｄを洗浄する。側面５ａ、５ｂは、断熱部５の鉛直部分である。下面５ｃおよび上面５ｄは、断熱部５の水平部分である。

【0021】

側面洗浄部２０、下面洗浄部６２および上面洗浄部６４は、水噴射ガン２２と、回転カッター２４とを有する。水噴射ガン２２は、噴射ノズルを回転させて噴射方向を回転させながら高圧水を噴射する。各水噴射ガン２２には、水タンクの洗浄水を高圧水ポンプによって加圧した高圧水が、バルブスタンドと高圧水配管２２ｐとを通じて供給される。

【0022】

回転カッター２４は、炉蓋１の断熱部５の側面５ａ、５ｂ、下面５ｃおよび上面５ｄの付着物を除去する。回転カッター２４は、スクリューカッターと称されることがある。

【0023】

図２、図３を参照する。図２は、炉蓋洗浄装置１００と炉蓋１を示す平面図である。図３は、炉蓋洗浄装置１００と炉蓋１を示す側面図である。これらの図は、洗浄時の炉蓋１と炉蓋洗浄装置１００の配置を示しており、炉蓋洗浄装置１００を基準に前後方向で炉蓋１が置かれる方向を前側という（図２中左側）。以下、側面洗浄部２０を単に「洗浄部２０」という。

【0024】

図２、図３に示すように、炉蓋洗浄装置１００は、洗浄部２０の他に、本体部１０と、移動部４０と、制御部５０と、位置センサ５１と、電源部５４とをさらに備える。移動部４０は、洗浄部２０を上下に昇降移動させる機構であり、電動機４２を含む。本体部１０は、洗浄部２０、移動部４０、制御部５０および電源部５４を支持するフレームである。本体部１０は、洗浄部２０を昇降可能に支持する支柱１２を有する。支柱１２は、本体部１０の前後方向中心より前側に寄った位置で、本体部１０の左右方向中心位置において、上下方向に延びる角柱である。

【0025】

制御部５０は、電源部５４および電動機４２の動作を制御する。位置センサ５１は、洗浄部２０の上下方向の位置を検知し検知結果を制御部５０に送信する。電源部５４は、停電時に電動機４２に電力を供給する。

【0026】

位置センサ５１に限定はないが、本実施形態の位置センサ５１は、洗浄部２０の水噴射ガン２２および回転カッター２４が、炉蓋１の断熱部５の上下範囲よりも上または下の所定位置に移動したことを検知できる。例えば、当該所定位置は、断熱部５の上下範囲に十分なマージンが加えられた位置に設定される。位置センサ５１の構成に限定はないが、本実施形態の位置センサ５１は、洗浄部２０またはこれと一体に上下動する部分によってオンオフされるリミットスイッチを含む。本実施形態の位置センサ５１は、図３に示すように、支柱１２の下部に取り付けられる下センサ５１ａと、上部に取り付けられる上センサ５１ｂとを含む。下センサ５１ａは、洗浄部２０が所定の下限位置にあることを検知し、その検知結果を制御部５０に送信する。上センサ５１ｂは、洗浄部２０が所定の上限位置にあることを検知し、その検知結果を制御部５０に送信する。制御部５０は、下センサ５１ａおよび上センサ５１ｂの検知結果に基づいて洗浄部２０が下限位置または上限位置に到達したか否かを判定できる。

【0027】

洗浄部２０は、水噴射ガン２２および回転カッター２４の少なくとも一方と、昇降部２８と、を含む。昇降部２８は、支柱１２に沿って上下に移動可能な台部である。昇降部２８は、水噴射ガン２２および回転カッター２４を支持してこれらと一体的に上下移動する。昇降部２８は、スムーズに移動するため、支柱１２を走行可能な台車２８ｄを有する。昇降部２８は、左右に延びる基部２８ａと、基部２８ａの両端から前側に延びる一対のアーム部２８ｂと、基部２８ａの左右中央から後側に延びる連結部２８ｃとを含む。各アーム部２８ｂの前側には、断熱部５を挟むように配置された一対の水噴射ガン２２が装着されている。水噴射ガン２２は、平面視で、ガス道４ｇの周辺に向かって傾斜している。連結部２８ｃは、移動部４０と連結される。

【0028】

基部２８ａは、一対のカッター保持部２４ｊを介して、一対の回転カッター２４を支持する。一対のカッター保持部２４ｊおよび一対の回転カッター２４は、断熱部５を挟むように配置されている。一対の回転カッター２４の間の距離は、開閉装置（不図示）によって拡大および縮小される。一対の回転カッター２４の間の距離を小さくすることによって、各回転カッター２４を断熱部５の側面５ａ、５ｂに圧着できる。

【0029】

図３を参照して移動部４０を説明する。移動部４０は、電動機４２の出力に基づいて洗浄部２０を移動させる。例えば、移動部４０は、減速機構等の動力伝達手段を介して、電動機４２の回転を上下方向の直線運動に変換する構成を有してもよい。図３の例では、動力伝達および直線運動変換のためにスプロケットと動力伝達用チェーンを用いている。

【0030】

この例では、移動部４０は、電動機４２と、第１スプロケット４３と、第２スプロケット４４と、第１ローラチェーン４５と、第３スプロケット４６と、第４スプロケット４７と、第２ローラチェーン４８と、チェーン連結部４９とを含む。電動機４２に限定はないが、この例の電動機４２は誘導電動機である。電動機４２は、減速機を備えてもよい。

【0031】

第１スプロケット４３は、電動機４２に駆動される駆動スプロケットである。第２スプロケット４４は、第１スプロケット４３から斜め上に離れて配置される従動スプロケットである。第１ローラチェーン４５は、第１スプロケット４３および第２スプロケット４４に噛み合い、これらの間で動力を伝達する。第３スプロケット４６は、第２スプロケット４４と同軸に固定され、第２スプロケット４４と一体的に回転する駆動スプロケットである。第４スプロケット４７は、第３スプロケット４６の下方に離れて配置される従動スプロケットである。

【0032】

第２ローラチェーン４８は、第３スプロケット４６および第４スプロケット４７に噛み合い、これらの間で動力を伝達する。第２ローラチェーン４８は、支柱１２の後側近傍において上下に延びる直線部４８ａ、４８ｂを有する。チェーン連結部４９は、第２ローラチェーン４８の所定位置に固定され、昇降部２８の連結部２８ｃと連結される。チェーン連結部４９は、支柱１２に近い側の直線部４８ａに固定される。したがって、チェーン連結部４９は、第３スプロケット４６と第４スプロケット４７との間で、上下に移動できる。

【0033】

移動部４０の動作を説明する。電動機４２が回転すると、第１ローラチェーン４５を介して第１スプロケット４３および第２スプロケット４４が回転する。第２スプロケット４４が回転すると、第２ローラチェーン４８を介して第３スプロケット４６および第４スプロケット４７が回転する。このとき、直線部４８ａに固定されたチェーン連結部４９と連結部２８ｃとを介して昇降部２８が上下に移動する。昇降部２８が上下に移動すると、昇降部２８に支持された水噴射ガン２２と回転カッター２４を含む洗浄部２０が上下に移動する。

【0034】

図４を参照して炉蓋洗浄装置１００の電源系統を説明する。図４は、炉蓋洗浄装置１００の電源系統の一例を示すブロック図である。電動機４２は、制御部５０の制御の下、外部電源８０または電源部５４から供給される電力に基づいて回転する。外部電源８０は、通常時に利用可能な電源であって、例えば、商用電源、自家発電による電源等である。停電は、外部電源８０の電力供給が停止した状態である。制御部５０は、通常時（非停電時）、電源部５４を停止した状態に維持し、外部電源８０の電力を電動機４２に供給するとともに後述する通常モード動作を実行する。制御部５０は、停電検知部５２が停電を検知したら、電源部５４を起動し、電源部５４の電力を電動機４２に供給するとともに後述する停電モード動作を実行する。

【0035】

図４に示すように、本実施形態は、通常時に電動機４２に電力を供給する第１電力系統と、停電時に電動機４２に電力を供給する第２電力系統と、無停電電源装置５３を介して制御部５０に電力を供給する第３電力系統とを有する。

【0036】

第１電力系統は、整流器８１と、第１コンバータ８２と、第１ＤＣリアクトル８２ｄと、インバータ８３とを備える。インバータ８３は、第２電力系統と共用される。整流器８１は、ダイオードを用いて外部電源８０から供給される交流電圧Ｖ１を整流した直流電圧を第１コンバータ８２に供給する。第１コンバータ８２は、整流器８１から供給される直流電圧を、インバータ駆動用の直流電圧に変換して出力し、インバータ８３に供給する。第１コンバータ８２は、第１ＤＣリアクトル８２ｄを用いて、入力電圧を昇圧するとともに出力電圧の脈動を低減する。

【0037】

インバータ８３は、第１コンバータ８２または第２コンバータ５７から供給された直流電圧を基に３相交流電圧を生成して電動機４２に供給する。インバータ８３は複数のスイッチング素子からなる３相ブリッジ回路を含んで構成できる。インバータ８３は、制御部５０により制御される。制御部５０は、電動機４２に供給するインバータ８３の出力電圧を変化させることにより、電動機４２の速度および回転方向を制御する。

【0038】

第２電力系統は、発電機５５と、整流器５６と、第２コンバータ５７と、第２ＤＣリアクトル５７ｄとを備える。発電機５５、整流器５６、第２コンバータ５７および第２ＤＣリアクトル５７ｄは、電源部５４を構成する。発電機５５は、通常時には発電せず、停電時に発電する。つまり、電源部５４は、停電が発生したときに発電を開始する発電機５５を含む。

【0039】

発電機５５の構成に制限はないが、例えば、駆動用のディーゼルエンジンと一体化された交流発電機である。したがって、発電機５５を起動することはディーゼルエンジンを起動して発電機５５を回転させることである。整流器５６、第２コンバータ５７および第２ＤＣリアクトル５７ｄは、整流器８１、第１コンバータ８２および第１ＤＣリアクトル８２ｄと同様に動作する。第２電力系統は、制御部５０の制御の下、第２コンバータ５７から発電機５５の発電電圧に基づく直流電圧を出力し、インバータ８３に供給する。

【0040】

第３電力系統は、無停電電源装置５３と、停電検知部５２とを備える。無停電電源装置５３は、外部電源８０の電圧Ｖ１に基づいて出力電圧を供給するとともに、外部電源８０の停電時にも出力電圧を供給し続ける電源装置である。無停電電源装置５３は、整流器、二次電池、インバータ等を含んで構成できる。無停電電源装置５３の出力電圧は、停電検知部５２および制御部５０に供給される。したがって、制御部５０は、通常時および停電時に継続して動作できる。無停電電源装置５３の供給容量は、停電モード動作を実行するに十分な範囲に設定される。

【0041】

停電検知部５２は、外部電源８０の電圧をモニタして、外部電源８０の停電を検知し、その検知結果を制御部５０に送る。停電検知部５２は、プログラマブルロジックコントローラやリレー回路などで構成できる。

【0042】

制御部５０は、停電検知部５２から取得した検知結果に基づいて、第１電力系統および第２電力系統を制御する。制御部５０は、停電していない場合は、通常モード動作をするように第１電力系統および第２電力系統を制御し、停電している場合は、停電モード動作をするように第１電力系統および第２電力系統を制御する。

【0043】

通常モード動作の一例を説明する。通常モード動作では、下面洗浄部６２および上面洗浄部６４を同時または別々に動作させて断熱部５の下面５ｃおよび上面５ｄを洗浄する。下面洗浄部６２を動作させるときは、洗浄部２０を上限位置に移動させる。上面洗浄部６４を動作させるときは、洗浄部２０を下限位置に移動させる。

【0044】

次に、左右の洗浄部２０を下限位置と上限位置との間で移動させながら、断熱部５の側面５ａ、５ｂを洗浄する。このとき、移動部４０は、第１電力系統から供給される電力に基づいて洗浄部２０を上下に移動させる。この場合の下限位置および上限位置は、位置センサ５１によって検知できる。

【0045】

本実施形態の停電モード動作Ｓ１１０を説明する。図５は、停電モード動作Ｓ１１０を説明するフローチャートである。動作Ｓ１１０は、通常モード動作において、洗浄部２０が下限位置と上限位置の間で下限位置および上限位置を含まない範囲にあるときに開始される。

【0046】

動作Ｓ１１０が開始されると、停電検知部５２は、外部電源８０の電圧Ｖ１を取得する（ステップＳ１１１）。停電検知部５２は、取得した電圧Ｖ１に基づいて停電か否かを判定する（ステップＳ１１２）。電圧Ｖ１が所定の基準値以上で停電していない場合（ステップＳ１１２のＮ）、停電検知部５２は、処理をステップＳ１１１の先頭に戻し、ステップＳ１１１～ステップＳ１１２を繰り返す。

【0047】

電圧Ｖ１が所定の基準値よりも低く停電している場合（ステップＳ１１２のＹ）、停電検知部５２は、判定結果を制御部５０に提供する。制御部５０は、発電機５５を起動する（ステップＳ１１３）。発電機５５を起動した直後に移動部４０を動作させてもよいが、この場合、不安定な初期電圧により移動部４０が誤動作する可能性がある。そこで、本実施形態では、停電発生後に発電機５５の発電電圧が所定の範囲に達した後、洗浄部２０の移動を開始させる。換言すると、本実施形態では、発電機５５が立ち上がり発電電圧が安定してから移動部４０を動作させる。

【0048】

発電電圧を取得するポイントは、発電電圧を取得できればどこでもよい。本実施形態では、図４に示すように、制御部５０は、電圧センサ５７ｓを介して、第２コンバータ５７の出力電圧Ｖ２を発電電圧として取得する（ステップＳ１１４）。

【0049】

制御部５０は、取得した出力電圧Ｖ２（発電電圧）が所定の範囲内か否かを判定する（ステップＳ１１５）。このステップの所定範囲は、実験またはシミュレーションに基づいて、移動部４０が誤動作しない範囲に設定できる。

【0050】

出力電圧Ｖ２が所定の範囲内にない場合（ステップＳ１１５のＮ）、制御部５０は、処理をステップＳ１１４の先頭に戻し、ステップＳ１１４～ステップＳ１１５を繰り返す。出力電圧Ｖ２が所定の範囲内にある場合（ステップＳ１１５のＹ）、制御部５０は、出力電圧Ｖ２に基づいて、電動機４２を回転させて洗浄部２０を移動させる（ステップＳ１１６）。

【0051】

このステップで、制御部５０は、洗浄部２０が上下方向の基準位置よりも上側にあるとき洗浄部２０を上側に移動し、基準位置以下にあるとき洗浄部２０を下側に移動させる。このステップの基準位置は、例えば、洗浄部２０の上限位置と下限位置の中央位置である。

【0052】

洗浄部２０を移動させたら、制御部５０は、洗浄部２０が所定の退避位置に達したか否かを判定する（ステップＳ１１７）。この例の退避位置は、洗浄部２０の上限位置または下限位置である。図６は、洗浄部２０を退避位置（下限位置）に移動させた状態を示す図である。図６に示すように、移動部４０は、洗浄部２０を上下に移動させ、炉蓋１との干渉を回避可能な退避位置に移動する。

【0053】

洗浄部２０が退避位置に達していない場合（ステップＳ１１７のＮ）、制御部５０は、処理をステップＳ１１６の先頭に戻し、ステップＳ１１６～ステップＳ１１７を繰り返す。

【0054】

洗浄部２０が退避位置に達した場合（ステップＳ１１７のＹ）、制御部５０は、洗浄部２０の移動を停止させる（ステップＳ１１８）。移動を停止させたら、制御部５０は、洗浄部２０が退避位置に移動したことを示す情報を外部に提供する（ステップＳ１１９）。例えば、洗浄部２０が退避したことを示す情報を、炉蓋１を炉開口３に移動する移動システムに提供することにより、移動システムは、炉蓋１の移動を開始することができる。また、洗浄部２０が退避したことを、作業員に報知することにより、作業員は炉蓋１の移動を開始させる操作をすることができる。

【0055】

ステップＳ１１９を実行したら、制御部５０は、動作Ｓ１１０を終了する。この動作は一例であって各種の変形が可能である。

【0056】

以上のように構成された炉蓋洗浄装置１００の特徴を説明する。炉蓋洗浄装置１００は、コークス炉２の炉蓋１を洗浄する洗浄部２０と、電動機４２の出力に基づいて洗浄部２０を移動させる移動部４０と、停電時に電動機４２に電力を供給する電源部５４とを備え、停電が発生したとき、電源部５４から電動機４２に電力を供給して洗浄部２０を退避方向に移動させる。この構成によれば、洗浄部２０を屈曲させる場合に比べて、コンパクトな空間で退避でき周囲物体との干渉を回避できる。また、関節部を有しないので付着物の影響を受けにくく、油圧に基づいて移動する場合よりも構成を簡素化できる。

【0057】

なお、本実施形態に係る技術は、炉蓋洗浄装置の制御方法に適用できる。この制御方法は、コークス炉２の炉蓋１を洗浄する洗浄部２０と、電動機４２の出力に基づいて洗浄部２０を移動させる移動部４０と、を備える炉蓋洗浄装置の制御方法であって、停電が発生したとき、電力を発生させて当該電力を電動機４２に供給して洗浄部２０を退避位方向に移動させることを含む。この方法によれば、本実施形態の炉蓋洗浄装置１００と同様の作用と効果を奏する。

【0058】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容にも設計変更が許容される。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

【0059】

以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0060】

（変形例）
実施形態では、電源部５４が発電機５５を含む例を説明したが、電源部５４は、二次電池や燃料電池を含んでもよい。

【0061】

実施形態では、各洗浄部が回転カッターを備える例を説明したが、例えば、洗浄部は回転カッターの代わりにスクレーパを備えてもよい。

【0062】

実施形態では、位置センサ５１がリミットスイッチである例を説明したが、例えば、位置センサは、洗浄部の位置を非接触で検知可能なリニアエンコーダを含んでもよい。

【0063】

実施形態では、電動機４２が誘導電動機である例を説明したが、例えば、電動機はＡＣサーボモータやステッピングモータ等であってもよい。

【0064】

実施形態では、側面洗浄部２０、下面洗浄部６２および上面洗浄部６４を含む例を説明したが、例えば、側面洗浄部２０が上面および下面の少なくとも一方を洗浄してもよい。

【0065】

上述の各変形例は実施形態と同様の作用、効果を奏する。

【0066】

上述した実施形態の構成要素と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

【符号の説明】

【0067】

１ 炉蓋、 ２ コークス炉、 １２ 支柱、 ２０ 側面洗浄部、 ４０ 移動部、 ４２ 電動機、 ５０ 制御部、 ５１ 位置センサ、 ５４ 電源部、 ５５ 発電機、 ８０ 外部電源、 １００ 炉蓋洗浄装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】