特開 2024-107515 コークス炉の監視装置

(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】P2024107515

(43)【公開日】2024-08-09

(54)【発明の名称】コークス炉の監視装置

(51)【国際特許分類】

   C10B 29/08 20060101AFI20240802BHJP

【ＦＩ】

C10B29/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011471

(22)【出願日】2023-01-30

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(74)【代理人】

【識別番号】100123386

【弁理士】

【氏名又は名称】熊坂 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196667

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100130834

【弁理士】

【氏名又は名称】森 和弘

(72)【発明者】

【氏名】樋口 修哉

(72)【発明者】

【氏名】怒田 邦広

(72)【発明者】

【氏名】高橋 保

(57)【要約】

【課題】コークス炉に対して工事を行うことなく炉締めスプリングの長さを測定することができ、しかも、装置全体としてメンテナンス性の良好なコークス炉の監視装置を提供する。
【解決手段】炉壁１１と、炉壁１１の両側に配置されたバックステー１２と、炉壁１１の上部に設置された上部クロスタイロッド１３と、上部クロスタイロッド１３における押出機４側の端部に取り付けられた上部クロスタイロッドスプリング１４と、上部タイロッドスプリング１４の両側のそれぞれに設けられた上部ばね受け部１５、１６とを備えたコークス炉１の監視装置３であって、一方の上部ばね受け部１５と他方のばね受け部１６とを一緒に撮影する撮影装置２６と、撮影装置２６によって撮影された画像データに基づいて一方の上部ばね受け部１５と他方のばね受け部１６との間の距離を測定する解析装置２７とを備えている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コークス炉の炉長方向に延びる炉壁と、前記炉長方向で前記炉壁の両側に配置されたバックステーと、前記炉壁の上部に設置されており、前記炉長方向に延びる上部クロスタイロッドと、前記炉長方向で前記上部クロスタイロッドの両端部のうち、前記コークス炉の押出機側の端部に取り付けられた上部クロスタイロッドスプリングと、前記上部クロスタイロッドスプリングの両側のそれぞれに設けられたばね受け部とを備え、前記ばね受け部のうち、前記炉長方向で前記上部クロスタイロッドスプリングを挟んで前記コークス炉の外側の一方のばね受け部は前記外側への移動が阻止されており、前記炉長方向で前記上部クロスタイロッドスプリングを挟んで前記コークス炉の内側の他方のばね受け部は前記上部クロスタイロッドスプリングの弾性力によって前記バックステーに押し付けられるコークス炉の監視装置であって、
前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部とを一緒に撮影する撮影装置と、
前記撮影装置によって撮影された画像データに基づいて前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部との間の距離を測定する解析装置とを備えている
コークス炉の監視装置。

【請求項2】

前記撮影装置は、前記押出機に設けられている請求項１に記載のコークス炉の監視装置。

【請求項3】

前記撮影装置は、前記コークス炉の炭化室からコークスを押し出すために、前記炭化室に前記押出機が停止しているときに、前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部とを一緒に撮影する請求項２に記載のコークス炉の監視装置。

【請求項4】

前記撮影装置は、前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部とを一緒に照らす照明装置を更に備えている請求項１に記載のコークス炉の監視装置。

【請求項5】

前記撮影装置の画角は予め決まっている請求項１に記載のコークス炉の監視装置。

【請求項6】

前記撮影装置の高さと、水平面に対する前記撮影装置の撮影角度との少なくとも一方を調整する調整装置を更に備えている請求項１に記載のコークス炉の監視装置。

【請求項7】

前記距離が予め設定された上限値以上である場合、あるいは、前記距離が予め設定された下限値以下である場合に、警告を発する警告手段を更に備えている請求項１ないし６のいずれか一項に記載のコークス炉の監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コークス炉の監視装置に関し、特に、コークス炉の炉壁の締め付けを監視する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コークス炉の長寿命化に資する管理方法の一つとして、炉締め管理がある。炉締め管理とは、コークス炉の炉長方向に炉壁を締め付ける炉締めスプリングの弾性力つまり炉締め力を適切な水準に維持することを意味している。具体的には、炉壁を締め付けるために圧縮されている状態の炉締めスプリングの長さを測定し、その長さに基づいて炉締め力の調整を行う。

【0003】

炉締めスプリングの設置環境は、高温、粉塵等の悪環境になっているため、圧縮状態の炉締めスプリングの長さを測定するセンサ等を炉締めスプリングの近傍に設置することは、センサの動作環境の点で適していない。そのため、炉締めスプリングの長さの測定および炉締めスプリングの長さの調整は人手に頼らざるを得ない場合がある。人手によって炉締めスプリングの長さの測定および調整を行うと、それらの精度に個人差が生じる可能性があり、また、悪環境で炉締めスプリングの長さの測定および調整を行うため、安全性の点で懸念がある。

【0004】

そこで、炉壁を締め付けている圧縮状態の炉締めスプリングの長さを測定する装置が従来検討されている。特許文献１には、実施例１として、コークス炉の炭化室からコークスを押し出す押出機が停止したときに、炉締めスプリングの両側の押さえ板同士の間にシリンダを配置してシリンダのストロークの変位を測定する測定装置が記載されている。当該測定装置は測定したシリンダストロークの変位に基づいて炉締めスプリングの長さを測定するようになっている。また、特許文献１には、実施例２として、炉締めスプリングの両側の押さえ板のうちの一方に支持突起を一体に取り付け、押出機が停止したときに、支持突起にシリンダを押し当ててシリンダのストロークの変位を測定する測定装置が記載されている。当該測定装置は、実施例１の装置と同様に、測定したシリンダストロークの変位に基づいて炉締めスプリングの長さを測定するようになっている。さらに、特許文献１には、実施例３として、押出機が停止したときに、支持突起にレーザー距離計のレーザーを照射することによって炉締めスプリングの長さを測定する非接触タイプの測定装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平３－２６４８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の実施例１ないし３では、悪環境でシリンダを使用した測定装置や非接触タイプの測定装置を使用することになるため、それらの測定装置に故障や不具合が生じる可能性がある。また、コークス炉には、多数の炉締めスプリングが設置されている。そのため、いずれかの炉締めスプリングの長さを測定するときや、測定しているときに、測定装置に故障や不具合が生じると、悪環境で測定装置のメンテナンスをせざるを得ない可能性がある。更に、高所かつ高温環境下での作業となるため、安全性に問題がある。すなわち、装置全体としてメンテナンス性が悪い。また、特許文献１の実施例２や実施例３の装置では、コークス炉に設置されている全ての炉締めスプリングの押さえ板に支持突起を設置しなければならず、作業負荷が高い。

【0007】

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、コークス炉に対して工事を行うことなく炉締めスプリングの長さを測定することができ、しかも、装置全体としてメンテナンス性の良好なコークス炉の監視装置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】

【0008】

本発明は、上記の目的を達成するために、
［１］コークス炉の炉長方向に延びる炉壁と、前記炉長方向で前記炉壁の両側に配置されたバックステーと、前記炉壁の上部に設置されており、前記炉長方向に延びる上部クロスタイロッドと、前記炉長方向で前記上部クロスタイロッドの両端部のうち、前記コークス炉の押出機側の端部に取り付けられた上部クロスタイロッドスプリングと、前記上部クロスタイロッドスプリングの両側のそれぞれに設けられたばね受け部とを備え、前記ばね受け部のうち、前記炉長方向で前記上部クロスタイロッドスプリングを挟んで前記コークス炉の外側の一方のばね受け部は前記外側への移動が阻止されており、前記炉長方向で前記上部クロスタイロッドスプリングを挟んで前記コークス炉の内側の他方のばね受け部は前記上部クロスタイロッドスプリングの弾性力によって前記バックステーに押し付けられるコークス炉の監視装置であって、前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部とを一緒に撮影する撮影装置と、前記撮影装置によって撮影された画像データに基づいて前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部との間の距離を測定する解析装置とを備えているコークス炉の監視装置。
［２］前記撮影装置は、前記押出機に設けられている上記の［１］に記載のコークス炉の監視装置。
［３］前記撮影装置は、前記コークス炉の炭化室からコークスを押し出すために、前記炭化室に前記押出機が停止しているときに、前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部とを一緒に撮影する上記の［２］に記載のコークス炉の監視装置。
［４］前記撮影装置は、前前記一方のばね受け部と前記他方のばね受け部とを一緒に照らす照明装置を更に備えている上記の［１］に記載のコークス炉の監視装置。
［５］前記撮影装置の画角は予め決まっている上記の［１］に記載のコークス炉の監視装置。
［６］前記撮影装置の高さと、水平面に対する前記撮影装置の撮影角度との少なくとも一方を調整する調整装置を更に備えている上記の［１］に記載のコークス炉の監視装置。
［７］前記距離が予め設定された上限値以上である場合、あるいは、前記距離が予め設定された下限値以下である場合に、警告を発する警告手段を更に備えている上記の［１］ないし［６］のいずれかに記載のコークス炉の監視装置。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、撮影装置によって撮影された画像データに基づいて炉締めスプリングの両側に配置された一方のばね受け部と他方のばね受け部との間の距離を測定する。前記距離は上部タイロッドスプリングの長さであるため、本発明によれば、上述したように、コークス炉に対して工事を行うことなく、上部タイロッドスプリングの長さを測定することができる。そして、上部タイロッドスプリングの長さに基づいてコークス炉の炉締め管理を行うことができる。また、本発明の監視装置には、悪環境で動作する箇所はほぼないため、故障や不具合が生じ難い。そのため、装置全体としてメンテナンス性が良好になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係るコークス炉の一例を示す図である。

【図2】炉壁の一例を示す斜視図である。

【図3】図２に示すＡ矢視図である。

【図4】炉壁の一部を拡大して示す図である。

【図5】監視装置の構成の一例を示す図である。

【図6】監視装置による一対の上部ばね受け部の撮影条件を説明するための図である。

【図7】炭化室からコークスを押し出すために、炭化室と互いに隣接する予め設定された位置に押出機が停止している状態を示す図である。

【図8】画像処理の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を本発明の実施形態を通じて具体的に説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な一例を示すものであり、これらの例によって何ら限定されるものではない。

【0012】

図１は本発明の実施形態に係るコークス炉の一例を示す図である。図１に示すコークス炉は室炉式と称されるコークス炉１である。コークス炉１は、石炭を乾留する炭化室２と燃料ガスを燃焼させる図示しない燃焼室とを備え、それらの炭化室２と燃焼室とが交互に配列されている。炭化室２と燃焼室とが配列される方向が炉団方向となっている。

【0013】

燃焼室で燃料ガスを燃焼することによって生じた熱は燃焼室と炭化室２との間の図示しない炉壁を介して炭化室２に伝達されて炭化室２内の石炭を乾留するようになっている。炉壁は主として耐火物によって形成されており、コークス炉１の炉長方向（図１での左右方向。）に予め設定された締め付け力で締め付けられるようになっている。具体的には、炉長方向で炉壁の両端部のうち、押出機４側の一方の端部に、図示しない炉締めスプリングがそれぞれ設けられており、炉締めスプリングによって炉壁が締め付けられる。本実施形態では、炉締めスプリングの長さを監視することによって上述した締め付け力を管理する監視装置３が、炭化室２からコークスを押し出す押出機４の上部に設けられている。監視装置３については後述する。

【0014】

コークス炉１の上部を装炭車５が走行可能に構成されている。装炭車５は炭化室２に石炭を装炭するものであって、図示しない石炭塔に蓄えられている石炭をその内部に受け入れて、コークス炉１にまで運んで炭化室２に装炭するようになっている。

【0015】

炭化室２と燃焼室との下側に、燃焼排ガスの熱を蓄えると共に、その蓄えた熱によって燃焼室に供給する燃料ガスや空気を予熱する蓄熱室６が設けられている。

【0016】

炉長方向でコークス炉１の両側に、炉団方向に延びるレール７がそれぞれ設置されている。図１でコークス炉１の右側のレール７に沿って移動可能に押出機４が設けられている。押出機４は、炭化室２ごとに、設計上、決められた位置に停車して炭化室２からコークスを排出する装置である。押出機４は炉長方向に進退する押し出しラム８を備えており、押し出しラム８によって炉長方向でコークス炉１を挟んで押出機４とは反対側に炭化室２からコークスを押し出すようになっている。

【0017】

図１でコークス炉１の左側のレール７に沿って移動可能にガイド車９が設けられている。ガイド車９は押出機４と連携してレール７上を走行し、押出機４によって炭化室２から押し出されたコークスを受けて消火車１０に案内するように構成されている。消火車１０は図示しない消火塔や図示しないＣＤＱ（Cokes Dry Quenching System)に炭化室２から押し出されたコークスを搬送するように構成されている。

【0018】

図２は炉壁１１の一例を示す斜視図であり、図３は、図２に示すＡ矢視図である。図２および図３に示す炉壁１１は主として耐火煉瓦などの耐火物によって形成されており、炉長方向で炉壁１１の両側にバックステー１２がそれぞれ配置されている。バックステー１２は以下に説明する上部クロスタイロッド１３および下部クロスタイロッド１７と共に炉壁１１を拘束するものであり、コークス炉１の炉高方向に延びている。

【0019】

炉壁１１の上側に上部クロスタイロッド１３が設けられている。図２に示す例では、炉団方向で炉壁１１の両側に上部クロスタイロッド１３がそれぞれ設けられている。上部クロスタイロッド１３の片側に、具体的には、炉長方向で押出機４側の一方の端部に、本実施形態に係る炉締めスプリングに相当する上部クロスタイロッドスプリング（以下、単に上部スプリングと記す。）１４が取り付けられている。上部スプリング１４の両側のそれぞれに、上部クロスタイロッド１３に沿って移動可能に一対の上部ばね受け部１５、１６が設けられている。なお、上部クロスタイロッド１３の他方の端部は図示しない固定手段によってバックステー１２に固定される。

【0020】

炉長方向で上部クロスタイロッド１３におけるそれらの上部ばね受け部１５、１６よりもコークス炉１の外側に、図示しないナットが取り付けられており、ナットよりも外側に上部ばね受け部１５、１６が移動できないようになっている。すなわち、上部ばね受け部１５、１６のうち、一方の上部ばね受け部１５はナットに接触し、他方の上部ばね受け部１６は上部スプリング１４の弾性力によってバックステー１２に押し付けられるようになっている。上部スプリング１４はそれらの上部ばね受け部１５、１６の間に圧縮された状態で配置されており、バックステー１２を介して炉壁１１に上部スプリング１４の弾性力が炉締め力として常時作用している。なお、図３に炉締め力を黒矢印で記載してある。

【0021】

炉壁１１の下側に下部クロスタイロッド１７が設けられている。図２に示す例では、炉団方向で炉壁１１の両側に下部クロスタイロッド１７がそれぞれ設けられている。下部クロスタイロッド１７の片側に、具体的には、炉長方向で押出機４側の一方の端部に、下部クロスタイロッドスプリング（以下、単に下部スプリングと記す。）１８が取り付けられている。下部スプリング１８の両側のそれぞれに、下部クロスタイロッド１７に沿って移動可能に一対の下部ばね受け部１９、２０が設けられている。

【0022】

炉長方向で下部クロスタイロッド１７におけるそれらの下部ばね受け部１９、２０よりもコークス炉１の外側に、図示しないナットが取り付けられており、ナットよりも外側に下部ばね受け部１９、２０が移動できないようになっている。すなわち、下部ばね受け部１９、２０のうち、一方の下部ばね受け部１９はナットに接触し、他方の下部ばね受け部２０は下部スプリング１８の弾性力によってバックステー１２に押し付けられるようになっている。下部スプリング１８はそれらの下部ばね受け部１９、２０の間に圧縮された状態で配置されており、バックステー１２を介して炉壁１１に下部スプリング１８の弾性力が炉締め力として常時作用している。

【0023】

炉長方向で炉壁１１とバックステー１２との間には、図２および図３に示すように、炉長方向で炉壁１１の両側の側面を覆う保護板２１が設けられている。炉長方向でバックステー１２と保護板２１との間に、図３に示すように、炉高方向に一定の間隔でインナースプリング２２が圧縮された状態で配置されている。上部スプリング１４および下部スプリング１８に加えて、インナースプリング２２の弾性力がバックステー１２を介して炉壁１１に炉締め力として常時作用している。

【0024】

図４は炉壁１１の一部を拡大して示す図である。図４に示すように、炉長方向で上部クロスタイロッド１３における各上部ばね受け部１５、１６よりもコークス炉１の外側にナット２３が取り付けられている。ナット２３によって炉長方向でコークス炉１の外側への上部ばね受け部１５の移動を阻止するようになっている。上部クロスタイロッド１３におけるナット２３よりも炉長方向でコークス炉１の外側に反力受け部２４が設けられている。反力受け部２４よりも炉長方向でコークス炉１の外側に他のナット２５が設けられている。他のナット２５によって炉長方向でコークス炉１の外側への反力受け部２４の移動を阻止するようになっている。

【0025】

反力受け部２４は上部スプリング１４の長さつまり炉締め力を調整する際に使用するものである。炉締め力を調整方法について簡単に説明すると、反力受け部２４と、一対の上部ばね受け部１５、１６のうち、炉長方向でコークス炉１の外側の一方の上部ばね受け部１５との間に、例えば油圧ジャッキを配置する。油圧ジャッキによって上部スプリング１４を圧縮し、その状態で上部クロスタイロッド１３におけるナット２３の位置を変更して上部スプリング１４による炉締め力を調整する。なお、下部クロスタイロッド１７の一方の端部においても、上部クロスタイロッド１３の一方の端部とほぼ同様に反力受けが構成されているため、その記載を省略する。

【0026】

監視装置３について説明する。監視装置３は一方の上部ばね受け部１５と他方の上部ばね受け部１６との間の距離つまり上部スプリング１４の長さを測定して炉締め力を管理するものである。図５は監視装置３の構成の一例を示す図である。図５に示すように、監視装置３は本実施形態に係る撮影装置に相当するカメラ２６を備えている。そのカメラ２６によって上部スプリング１４の両側に位置する一対の上部ばね受け部１５、１６を一緒に撮影するようになっている。監視装置３はカメラ２６で撮影した画像データに基づいて上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離を測定するようになっている。そのため、コークス炉１に設置されている多数の一対の上部ばね受け部１５、１６のそれぞれについて、監視装置３による撮影条件はほぼ一定となっている。ここで、「一対の上部ばね受け部１５、１６を一緒に撮影する」とは、カメラ２６の画角内に、あるいは、カメラ２６による撮影の範囲内に一対の上部ばね受け部１５、１６のそれぞれが入っており、その状態で撮影することを意味している。

【0027】

上部スプリング１４の長さを測定して炉締め力を管理する理由について説明する。上部スプリング１４には、下部スプリング１８と比較して、コークス炉設備の鉛直荷重や、レンガ膨張力等の様々な力が伝達される。そして、前記力によって上部スプリング１４が繰り返し伸縮し、それが要因となってナット２３の緩みが生じて上部スプリング１４の長さが変化する可能性があるためである。なお、レンガ膨張力とは、燃焼室から伝達される熱によって煉瓦が熱膨張するときに、当該熱膨張する煉瓦が他の煉瓦や他の部材に作用する力を意味している。

【0028】

図６は、監視装置３による一対の上部ばね受け部１５、１６の撮影条件を説明するための図である。図６に示すように、設計上、決められた位置に押出機４が移動して停止した場合に、水平方向でのカメラ２６とバックステー１２との間の距離Ｄ１はほぼ一定となっている。また、水平方向でのカメラ２６と上部スプリング１４の中間部との間の距離Ｄ２、および、炉高方向でのカメラ２６と上部ばね受け部１５、１６との間の距離Ｄ３はほぼ一定となっている。さらに、カメラ２６の画角、水平面に対するカメラ２６の撮影角度θもほぼ一定となっている。

【0029】

図５の説明に戻る。図５に示すように、カメラ２６で撮影した画像データは解析装置２７に出力され、解析装置２７によって上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離を算出するようになっている。解析装置２７はマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータ、予め記憶させられているデータ、および、計算式等を使用して演算を行い、その演算結果つまり、上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離を出力部２８に出力するように構成されている。

【0030】

入力されるデータは例えば上述したカメラ２６で撮影した画像データである。予め記憶されているデータは例えば上述した撮影条件である。また、上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離の上限値および下限値が予め求められ、それらの値が閾値として解析装置２７に予め記憶されている。さらに、上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離が上限値である場合の画像データ、および、下限値である場合の画像データが上述した撮影条件で予め撮影され、それらの画像データが解析装置２７に予め記憶されている。

【0031】

出力部２８は、例えば、解析装置２７で算出した上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離をオペレーターに表示するモニターであってよい。あるいは、出力部２８は、解析装置２７で算出した上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離が上限値以上である場合や下限値以下である場合に、音や振動、光によって周囲に報知し、あるいは、警告を発する警告手段を備えていてもよい。なお、カメラ２６は撮影対象を照らす照明装置を備えていてもよく、また、撮影するときのカメラ２６の高さや撮影角度を調整する調整装置を備えていてもよい。それらの照明装置、調整装置は、照明装置や調整装置として従来知られているものとほぼ同様に構成されたものであってよい。

【0032】

次に、本実施形態に係るコークス炉１の監視装置３の作用・効果について説明する。コークス炉１での石炭の乾留が終了すると、炭化室２からコークスを押し出すために、炭化室２と互いに隣接する設計上、決められた位置に押出機４が移動して停止する。図７はその状態を示している。押出機４の上部には、図７に示すように、監視装置３が設置されており、監視装置３のカメラ２６の撮影角度θや高さは予め設定されている。つまり、カメラ２６の画角は、上述したように、ほぼ一定となっており、その画角に撮影対象である一対の上部ばね受け部１５、１６が入るようになっている。そのため、各炭化室２からコークスを押し出すために、設計上、決められた位置に押出機４が停止すると、その都度、カメラ２６の画角に撮影対象である一対の上部ばね受け部１５、１６が入る。

【0033】

予め設定された位置に押出機４が停止すると、あるいは、予め設定された位置に押出機４が停止した状態でオペレーターによってカメラ２６による撮影が指示されると、これらをトリガーとしてカメラ２６による撮影が行われる。現時点での画像データはカメラ２６から解析装置２７に出力される。

【0034】

解析装置２７では、カメラ２６で撮影した現時点での画像データに基づいて上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離が算出される。具体的には、上述した画像データには、上部ばね受け部１５、１６が一緒に写っているため、当該画像データに対して各上部ばね受け部１５、１６の各エッジを検出する画像処理を行う。エッジを検出する画像処理は従来知られたものであってよい。図８は画像処理の一例を示す図である。図８に示す「＋」のシンボルは、画像処理によって検出した各上部ばね受け部１５、１６のエッジをそれぞれ示している。

【0035】

検出した各エッジ部分の座標に基づいて、エッジの近似直線をそれぞれ算出する。近似直線の算出方法は従来知られた算出方法であってよい。算出した近似直線を図８にそれぞれ記載してある。図８に示す符号「Ｌ１ｏ」は、炉長方向で一方の上部ばね受け部１５の外側のエッジの近似直線を示しており、図８に示す符号「Ｌ２o」は、炉長方向で一方の上部ばね受け部１５の内側のエッジの近似直線を示している。図８に示す符号「Ｌ１ｉ」は、炉長方向で他方の上部ばね受け部１６の外側のエッジの近似直線を示しており、図８に示す符号「Ｌ２ｉ」は、炉長方向で他方の上部ばね受け部１５の内側のエッジの近似直線を示している。

【0036】

次いで、一方の上部ばね受け部１５の各エッジの近似直線Ｌ１ｏ、Ｌ２ｏを通り、それらの近似直線Ｌ１ｏ、Ｌ２ｏに垂直に交わる直線Ｌ３を算出する。また、各近似直線Ｌ１ｏ、Ｌ２ｏと直線Ｌ３との交点をそれぞれ算出する。それらの交点を図８に「○」のシンボルで記載してある。そして、それらの交点同士の間の画素数を算出する。また、一方の上部ばね受け部１５の板厚は設計上、決まっている。そのため、一方の上部ばね受け部１５の板厚を上述した画素数で除算して１画素当たりの長さを算出する。これと同様の計算を、他方の上部ばね受け部１６についても行い、他方の上部ばね受け部１６での１画素当たりの長さを算出する。

【0037】

そして、一方の上部ばね受け部１５での１画素当たりの長さと、他方の上部ばね受け部１６での１画素当たりの長さとに基づいて、各ばね受け部１５、１６同士の間の１画素当たりの長さ、すなわち、変化量を算出する。その変化量に基づいて、各ばね受け部１５、１６同士の間の画素数、および、各上部ばね受け部１５、１６の間の長さを算出する。

【0038】

あるいは、現時点での画像データと、上部ばね受け部１５、１６同士の間の長さが上限値および下限値である場合の画像データと、を互いに比較して、現時点での上部ばね受け部１５、１６同士の間の長さを算出してもよい。例えば、上部ばね受け部１５、１６同士の間の長さが上限値や下限値である場合の画像データに画像処理を行って、当該画像データ上で各上部ばね受け部１５、１６を検出し、前記画像データ上での各上部ばね受け部１５、１６の長さをそれぞれ測定する。画像処理は上述したエッジを検出する画像処理であってよい。一方、上限値や下限値は設計上、決まっているため、それらの値を前記画像データに当てはめる。

【0039】

また、カメラ２６で撮影した現時点での画像データに対して上記と同様の画像処理を行って当該画像データ上で各上部ばね受け部１５、１６を検出し、前記画像データ上での各上部ばね受け部１５、１６の長さを測定する。つまり、各上部ばね受け部１５、１６の上限値や下限値は予め決まっている。また、上部ばね受け部１５、１６同士の間の長さが上限値や下限値である場合の画像データ上での長さ、および、現時点での画像データでの上部ばね受け部１５、１６同士の間の長さはそれぞれ算出できる。そのため、それらの値を比例式に当てはめることによって現時点での各上部ばね受け部１５、１６の間の長さを求める。

【0040】

こうして解析装置２７で算出した現時点での上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離は解析装置２７から出力部２８に出力されて表示される。

【0041】

解析装置２７で算出した現時点での上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離が、上限値以上であり、あるいは、下限値以下である時には、図示しない警告手段によって警告が発せられる。警告が発せられた場合には、例えば、一方の上部ばね受け部１５と反力受け部２４との間に油圧ジャッキが配置される。そして、油圧ジャッキによって上部スプリング１４を圧縮し、その状態で、上部クロスタイロッド１３におけるナット２３の位置が調整される。こうして、上部スプリング１４の長さつまり炉締め力が調整される。

【0042】

このように、本実施形態に係るコークス炉１の監視装置３によれば、カメラ２６によって撮影した画像データに基づいて上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離を測定する。そのため、コークス炉１に対して工事を行うことがない。また、コークス炉１の周囲が高温、粉塵の多い環境であったとしても、本実施形態に係るコークス炉１の監視装置３には、上述した環境で動作する箇所はほぼない。そのため、故障や不具合が生じ難い装置とすることができる。それらの結果、装置全体としてメンテナンス性が良好になる。また、上部ばね受け部１５、１６同士の間の距離の測定を人手によらずに行うため、測定精度を従来になく向上でき、しかも、安全な装置とすることができる。更に、画像センサによる測定のため、人手による測定作業を最小化でき、作業費を削減することができる。

【0043】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、監視装置３の撮影装置は画像データを取得することができればよく、上述したカメラ２６に代えて３Ｄレーザースキャナーであってもよい。また、本実施形態では、炭化室２の入口側の各上部ばね受け部１５、１６を撮影対象として炉締め管理を行ったが、撮影対象とするばね受け部は炭化室２の出口側の各上部ばね受け部１５、１６であってもよい。あるいは、炭化室２の入口側や出口側の下部ばね受け部１９、２０であってもよい。炉締め力が変化することに起因して上部スプリング１４や下部スプリング１８の長さが変化するためである。

【0044】

１ コークス炉１
２ 炭化室２
３ 監視装置
４ 押出機
５ 装炭車
６ 蓄熱室
７ レール
８ 押し出しラム
９ ガイド車
１０ 消火車
１１ 炉壁
１２ バックステー
１３ 上部クロスタイロッド
１４ 上部クロスタイロッドスプリング
１５、１６ 上部ばね受け部
１７ 下部クロスタイロッド
１８ 下部クロスタイロッドスプリング
１９、２０ 下部ばね受け部
２１ 保護板
２２ インナースプリング
２３ ナット
２４ 反力受け部
２５ 他のナット
２６ カメラ
２７ 解析装置
２８ 出力部
Ｄ１ 水平方向でのカメラとバックステーとの間の距離
Ｄ２ 水平方向でのカメラと上部スプリングの中間部との間の距離
Ｄ３ 炉高方向でのカメラとばね受け部との間の距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】