JP2819229B2 - Repair method of coke oven wall - Google Patents

Repair method of coke oven wall

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、コークス炉の炭化室
と燃焼室とを区画する炉壁の損傷部分の補修方法に関す
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for repairing a damaged portion of a furnace wall which partitions a coking chamber and a combustion chamber of a coke oven.

【0002】[0002]

【従来の技術】室炉式コークス炉は、炉体の下部に蓄熱
室があり、その上部に炭化室と燃焼室とが交互に配置さ
れている。燃料ガスおよび空気(富ガスの場合は空気の
み)は蓄熱室で予熱され、燃焼後隣接する蓄熱室で熱回
収されたのち、煙道を経て排出される。炭化室に装入さ
れた石炭は、両側燃焼室から炉壁を介して間接加熱によ
り乾留されてコークス化する。室炉式コークス炉は、大
部分が珪石煉瓦および粘土質煉瓦で構築され、一部断熱
煉瓦、赤煉瓦が使用されている。
2. Description of the Related Art In a coke oven furnace, a heat storage chamber is provided at a lower portion of a furnace body, and a carbonization chamber and a combustion chamber are alternately arranged at an upper portion thereof. Fuel gas and air (in the case of rich gas, only air) are preheated in the heat storage chamber, heat is recovered in the adjacent heat storage chamber after combustion, and then discharged through the flue. The coal charged into the coking chamber is carbonized by indirect heating through the furnace walls from both combustion chambers to coke. Most of the room-type coke ovens are made of silica bricks and clay bricks, and some of them are insulated bricks and red bricks.

【0003】しかしながら、室炉式コークス炉は、機械
的外力、熱応力、装入石炭水分等の作用等によって、長
年使用しているうちに各部に損傷が発生する。特に炭化
室壁は、前記の諸要因に基づく作用が集中するため、図
11に示すとおり、縦方向の目地切れ61、横方向の目
地切れ62、亀裂63の発生、面損傷64、煉瓦の欠落
65等の損傷が生じ易い。このような損傷が生じた場合
は、炭化室から燃焼室への発生コークス炉ガスの流入に
より、不完全燃焼を生じて黒煙による公害問題や燃焼室
温度の局部的低下による生産性の低下、熱分解カーボン
の炉壁への付着量の増大による押詰まり等の問題を招来
する。そのため、耐久性が低いが損傷箇所にモルタルを
吹付けたり、損傷が大きな場合は、高額の補修費を要す
る煉瓦の積替えを行なっていた。
[0003] However, in a room-type coke oven, various parts are damaged due to the effects of mechanical external force, thermal stress, charged coal moisture, and the like while being used for many years. In particular, in the carbonization chamber wall, since the actions based on the above-described factors are concentrated, as shown in FIG. 11, vertical joints 61, lateral joints 62, cracks 63, surface damage 64, bricks are missing. Damage such as 65 is likely to occur. When such damage occurs, inflow of the generated coke oven gas from the carbonization chamber to the combustion chamber causes incomplete combustion, causing pollution problems due to black smoke and a decrease in productivity due to a local decrease in combustion chamber temperature, Problems such as clogging due to an increase in the amount of pyrolytic carbon deposited on the furnace wall are caused. For this reason, mortar is sprayed on the damaged portion with low durability, and when the damage is large, bricks that require high repair costs have been replaced.

【0004】従来室炉式コークス炉の寿命は、20〜2
5年程度といわれてきたが、最近では炉壁損傷部を溶射
補修する方法の採用および炉壁損傷部の診断精度のアッ
プによる適切な補修等によって、30〜35年は持たせ
られる見通しが立ってきている。一方、コークス炉をリ
プレースするには、少なくとも1炉団数百億円の投資が
必要となり、会社の経営環境を大きく圧迫することとな
ること、また、我が国の各社コークスの寿命を35年と
すると、西暦2000年前後にリプレースしなければな
らない炉が多く、珪石煉瓦および築炉工の対応ができな
いという問題点を有している。このため、コークス業界
においては、室炉式コークス炉の寿命を40〜45年、
さらにそれ以上に延命できる汎用性が高く効果的な補修
技術が切望されている。
The life of a conventional coke oven furnace is 20 to 2 years.
It has been said that it will last for about 5 years, but recently it is expected that it will last 30 to 35 years by adopting a method of repairing damaged parts of the furnace wall by spraying and improving the accuracy of diagnosis of damaged parts of the furnace wall. Is coming. On the other hand, replacing a coke oven requires an investment of at least tens of billions of yen in a coke oven, which will greatly squeeze the business environment of the company, and if the life of coke in Japan is 35 years, However, there are many furnaces that need to be replaced around the year 2000, and there is a problem that it is not possible to cope with silica bricks and furnaces. For this reason, in the coke industry, the life of the chamber coke oven is 40 to 45 years,
There is a strong need for a versatile and effective repair technique that can extend the life even further.

【0005】従来、コークス炉の炉壁溶射補修は、一部
分が開放された補修用炉蓋を装着した高温の窯の前に作
業員が立ち、約20〜50kgの補修用ランスを手に持
って手動操作で行なわれていた。このため、補修作業者
は、窯内部からの輻射熱に長時間さらされ、かつ重量物
を手に持って操作するため重筋作業となっており、また
窯の高所補修時には作業台車の上に乗って作業を行なう
ため転落などの危険性をも孕んでおり、典型的な3K作
業(汚い、きつい、危険な作業)であるという問題があ
った。
[0005] Conventionally, the repair of a coke oven wall by thermal spraying is performed by a worker standing in front of a high-temperature kiln equipped with a partially opened repair furnace lid and holding a repair lance of about 20 to 50 kg in hand. It was done manually. For this reason, repair workers are exposed to radiant heat from the inside of the kiln for a long time, and heavy work is required to operate while holding heavy items. There is a danger of falling, etc., because the work is performed on a ride, and there is a problem that this is a typical 3K work (dirty, hard, dangerous work).

【0006】上記問題点を解決する方法としては、溶射
ガンの位置をテレビカメラおよび観察装置を用いて炉壁
損傷部に対応せしめると共に、この炉壁損傷部と溶射ガ
ンとの距離を測定し、これを予め定めた最適距離になる
ように制御しながら補修する方法(特開昭60−176
89号公報)、コークス炉の装炭口に昇降可能に設けた
ランスと該ランス先端に炉内観察装置と溶射または吹き
つけ装置を内蔵した水冷耐熱補修装置を炉壁に沿って傾
動可能に設け、該水冷耐熱補修装置を炉外から操作する
ようにしたコークス炉炉壁の遠隔補修装置(特開昭60
−18572号公報)、走行台車に設けられた昇降並び
に旋回可能な基台上に傾動可能にガイドレールを設け、
かつ該ガイドレールにそって移動するランスホルダー内
に繰りだし自在に装着された溶射ランスを設け、かつ該
ランスホルダー上に補修壁面監視用カメラを設けたこと
を特徴とする室炉式コークス炉の熱間溶射補修装置(特
開平4−32690号公報)、光ファイバまたはテレビ
カメラを備えた耐熱性保護管を炭化室または燃焼室内へ
挿入して炉外にて炭化室または燃焼室壁面の損傷箇所を
検出し、前記保護管内に配置される補修材吹付け用ノズ
ルから補修材を壁面損傷部分に吹付けて補修する方法
(特公平5−17277公報)等が開示されている。
As a method for solving the above problems, the position of the spray gun is made to correspond to the damaged portion of the furnace wall using a television camera and an observation device, and the distance between the damaged portion of the furnace wall and the spray gun is measured. A method of repairing this while controlling it to a predetermined optimum distance (Japanese Patent Laid-Open No. 60-176)
No. 89), a water-cooled heat-resistant repair device having a built-in furnace observation device and a thermal spraying or spraying device is provided at the tip of the lance so as to be tiltable along the furnace wall. A remote repairing apparatus for a coke oven wall in which the water-cooled heat-resistant repairing apparatus is operated from outside the furnace (Japanese Patent Laid-Open No.
JP-A-18572), a guide rail is provided on a base that can be raised and lowered and turned on a traveling carriage so as to be tiltable,
A chamber-type coke oven, characterized in that a spraying lance is attached to the lance holder that moves along the guide rail so as to be freely extended, and a camera for monitoring a repair wall is provided on the lance holder. A hot spray repairing device (Japanese Patent Laid-Open No. 4-32690), a heat-resistant protective tube equipped with an optical fiber or a television camera is inserted into a carbonization chamber or a combustion chamber, and a damaged portion of the carbonization chamber or the combustion chamber wall outside the furnace. A method is disclosed in which a repair material is sprayed from a nozzle for spraying a repair material disposed in the protective tube onto a damaged wall portion to repair the damaged portion (Japanese Patent Publication No. 5-17277).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記特公平5−172
77公報に開示の検査方法および補修方法は、炉壁の損
耗状況を視覚的に把握するのみで、損耗量、例えばくぼ
み量を定量的に把握していないため、補修すべき範囲及
び補修材吹付量は人間の感覚に依存しなければならい等
の欠点を有している。また、特開昭60−17689号
公報に開示の方法は、溶射ガンと炉壁の損傷部との距離
を最適値とすることによってリバウンドロスを少なくし
て溶射材の付着効率を高めるものであって、炉壁損傷部
の深さ等に応じた最適補修は不可能である。さらに、特
開昭60−18572号公報、特開平4−32690号
公報に開示の装置を用いて炉壁の損傷部を補修する方法
は、線状の損傷部、例えば、目地切れ、亀裂を損傷に沿
って補修したり、面状の損傷部はランスの往復動によっ
て補修している。このような補修方法では、平滑な面が
つくり難く、補修後の壁面に筋状の凹凸ができ易く、コ
ークス押出し時の摩擦抵抗を増大させ、極端な場合には
押出し止まりや押詰まり等を発生させるという問題点を
有していた。
Problems to be Solved by the Invention
The inspection method and the repair method disclosed in Japanese Patent Publication No. 77 only visually grasp the state of wear of the furnace wall, and do not quantitatively grasp the amount of wear, for example, the amount of pits. Quantities have drawbacks, such as having to depend on human perception. Further, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-17689 is to reduce the rebound loss and improve the adhesion efficiency of the sprayed material by optimizing the distance between the spray gun and the damaged portion of the furnace wall. Therefore, it is impossible to perform optimal repair according to the depth of the damaged part of the furnace wall. Further, a method for repairing a damaged portion of a furnace wall using the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-18572 and 4-32690 discloses a method for repairing a linear damaged portion, for example, a joint or a crack. Along the surface, and the planar damage is repaired by reciprocating lances. With such a repair method, it is difficult to make a smooth surface, streaky irregularities are easily formed on the repaired wall surface, increase the frictional resistance when extruding coke, and in extreme cases, stop pushing or clogging Had the problem of causing

【0008】この発明の目的は、上記従来技術の問題点
を解消し、炉壁損傷部を自動的に、しかも、補修後の壁
面を凹凸なく平滑に、かつ健全な煉瓦の面よりも突出す
ることなく仕上げられ、耐久性に優れたコークス炉の炉
壁補修方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to automatically project a damaged wall portion of a furnace wall, and furthermore, to smoothly project a repaired wall surface without unevenness from a sound brick surface. An object of the present invention is to provide a method for repairing a coke oven wall which is finished without any problem and has excellent durability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、機械的
または電気的に補修ノズル位置を制御可能な補修装置を
用いるコークス炉の炉壁補修方法において、ランス制御
部に補修ノズルの水平往復動、垂直往復動、円運動等の
複数の基本動作パターンと、補修範囲内の移動パターン
を予め設定しておき、補修開始前に損傷部の損耗情報に
基づいて補修範囲、補修パターンを指示、選択すること
によって、損傷部を自動的に補修できると共に、壁面を
凹凸なく平滑に仕上げられることを究明し、この発明に
到達した。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various tests and studies to achieve the above object. As a result, in a coke oven wall repair method using a repair device capable of mechanically or electrically controlling the repair nozzle position, a plurality of repair nozzles such as a horizontal reciprocating motion, a vertical reciprocating motion, a circular motion, etc. The basic operation pattern and the movement pattern within the repair area are set in advance, and the repair area and repair pattern are designated and selected based on the wear information of the damaged part before the repair is started, so that the damaged part is repaired automatically. The present inventors have found that it is possible to finish the wall smoothly without unevenness, and have reached the present invention.

【0010】すなわちこの発明は、機械的または電気的
に補修ノズル位置を制御可能な補修装置を用いるコーク
ス炉の炉壁補修方法において、ランス制御部に補修ノズ
ルの基本動作パターンと、補修範囲内の移動パターンを
予め設定しておき、補修開始前に損傷部の損耗情報に基
づいて補修範囲を設定すると共に、補修ノズルの基本動
作パターンと移動パターンを組合せた補修パターンを選
択し、補修ノズルの移動速度および/または補修材料吐
出量を制御して損傷部の補修を自動的に行うことを特徴
とするコークス炉の炉壁補修方法である。
That is, the present invention relates to a method for repairing a coke oven wall using a repair device capable of mechanically or electrically controlling a repair nozzle position. Set the movement pattern in advance, set the repair range based on the wear information of the damaged part before starting repair, select the repair pattern that combines the basic operation pattern of the repair nozzle and the movement pattern, and move the repair nozzle. A method for repairing a coke oven wall, wherein a repair of a damaged portion is performed automatically by controlling a speed and / or a discharge amount of a repair material.

【0011】また、この発明は、機械的または電気的に
補修ノズル位置を制御可能な補修装置を用いるコークス
炉の炉壁補修方法において、ランス制御部に補修ノズル
の基本動作パターンと、補修範囲内の移動パターンを予
め設定しておき、損傷部の損耗情報に基づいて損耗分布
図を作成し、該損耗分布図に基づいて補修範囲を設定す
ると共に、補修ノズルの基本動作パターンと移動パター
ンを組合せた補修パターンを選択し、補修ノズルの移動
速度および/または補修材料吐出量を制御して損傷部の
補修を自動的に行うことを特徴とするコークス炉の炉壁
補修方法である。
Further, the present invention relates to a method for repairing a coke oven wall using a repair device capable of mechanically or electrically controlling a repair nozzle position. Is set in advance, a wear distribution map is created based on the wear information of the damaged part, a repair range is set based on the wear distribution map, and the basic operation pattern of the repair nozzle and the movement pattern are combined. A repair method for a coke oven wall characterized by automatically repairing a damaged portion by selecting a repair pattern and controlling a moving speed of a repair nozzle and / or a discharge amount of repair material.

【0012】さらに、この発明は、機械的または電気的
に補修ノズル位置を制御可能な補修装置を用いるコーク
ス炉の炉壁補修方法において、ランス制御部に補修ノズ
ルの基本動作パターンと、補修範囲内の移動パターンを
予め設定しておき、補修開始前に損傷部の損耗情報に基
づいて補修範囲、損傷測定時の距離センサと損傷部周囲
の健全な煉瓦面までの距離を設定すると共に、補修ノズ
ルの基本動作パターンと移動パターンを組合せた補修パ
ターンを選択し、補修ノズルの移動速度および/または
補修材料吐出量を制御し、時々刻々変化する距離センサ
と補修面までの距離を測定し、損傷測定時の距離センサ
位置と補修時の距離センサ位置との距離を演算し、時々
刻々変化する補修面が損傷部における健全な煉瓦面の仮
想線を超えると警報を発することを特徴とするコークス
炉の炉壁補修方法である。
Further, the present invention relates to a method of repairing a coke oven wall using a repair device capable of mechanically or electrically controlling a repair nozzle position, wherein a basic operation pattern of the repair nozzle and a repair range within the repair range are provided in the lance control unit. Before starting the repair, set the repair range based on the wear information of the damaged part, the distance sensor when measuring the damage and the distance to the healthy brick surface around the damaged part, and set the repair nozzle Select a repair pattern that combines the basic operation pattern and the movement pattern of the above, control the moving speed of the repair nozzle and / or the amount of material to be repaired, measure the distance to the ever-changing distance sensor and the repair surface, and measure the damage The distance between the distance sensor position at the time of repair and the distance sensor position at the time of repair is calculated, and if the constantly changing repair surface exceeds the virtual line of the healthy brick surface at the damaged part, a warning is issued. Which is a furnace wall repairing method of the coke oven, characterized in that to emit.

【0013】[0013]

【作用】この発明においては、ランス制御部に補修ノズ
ルの基本動作パターンと、補修範囲内の移動パターンを
予め設定しておき、補修開始前に損傷部の損耗情報に基
づいて補修範囲を設定すると共に、補修ノズルの基本動
作パターンと移動パターンを組合せた補修パターンを選
択し、補修ノズルの移動速度および/または補修材料吐
出量を制御して損傷部の補修を自動的に行うことによっ
て、正常な煉瓦面と境界部および補修面の平滑度が向上
し、コークス押出し時の押出し抵抗の増加を抑制するこ
とができる。
In the present invention, the basic operation pattern of the repair nozzle and the movement pattern within the repair range are set in advance in the lance control unit, and the repair range is set based on the wear information of the damaged part before the repair is started. At the same time, a repair pattern is selected by combining the basic operation pattern and the movement pattern of the repair nozzle, and the repair speed of the repair nozzle and / or the discharge amount of the repair material is controlled to automatically repair the damaged portion, thereby enabling normal repair. The smoothness of the brick surface, the boundary, and the repair surface is improved, and an increase in extrusion resistance during coke extrusion can be suppressed.

【0014】また、ランス制御部に補修ノズルの基本動
作パターンと、補修範囲内の移動パターンを予め設定し
ておき、損傷部の損耗情報に基づいて損耗分布図を作成
し、該損耗分布図に基づいて補修範囲を設定すると共
に、補修ノズルの基本動作パターンと移動パターンを組
合せた補修パターンを選択し、補修ノズルの移動速度お
よび/または補修材料吐出量を制御して損傷部の補修を
自動的に行うことによって、損傷部のきめ細かな補修範
囲、補修パターンが設定でき、正常な煉瓦面と境界部お
よび補修面の平滑度をさらに向上させることができる。
なお、上記の方法において、損傷部の画像情報から補修
範囲を特定し、該特定した補修範囲の損耗情報のみを得
ることによって、補修範囲を迅速に特定でき、損傷部の
損耗情報を早期に得ることができ、損傷部を短時間で補
修できると共に、損耗状況に応じた補修範囲および補修
パターンの選択によって、正常な煉瓦面と境界部および
補修面の平滑度を向上させることができる。
Further, a basic operation pattern of the repair nozzle and a movement pattern within the repair range are set in advance in the lance control unit, and a wear distribution diagram is created based on the wear information of the damaged portion. In addition to setting the repair range based on the repair pattern, a repair pattern combining the basic operation pattern and the movement pattern of the repair nozzle is selected, and the repair speed of the repair nozzle and / or the discharge amount of the repair material are controlled to automatically repair the damaged part. By doing so, a detailed repair range and repair pattern of the damaged portion can be set, and the smoothness of the normal brick surface and the boundary portion and the repair surface can be further improved.
In the method described above, the repair range is specified from the image information of the damaged portion, and only the wear information of the specified repair range is obtained, whereby the repair range can be quickly specified, and the wear information of the damaged portion can be obtained early. Thus, the damaged portion can be repaired in a short time, and the smoothness of the normal brick surface, the boundary portion, and the repair surface can be improved by selecting the repair range and the repair pattern according to the wear situation.

【0015】さらに、ランス制御部に補修ノズルの基本
動作パターンと、補修範囲内の移動パターンを予め設定
しておき、補修開始前に損傷部の損耗情報に基づいて補
修範囲、損傷測定時の距離センサと損傷部周囲の健全な
煉瓦面までの距離を設定すると共に、補修ノズルの基本
動作パターンと移動パターンを組合せた補修パターンを
選択し、補修ノズルの移動速度および/または補修材料
吐出量を制御し、時々刻々変化する距離センサと補修面
までの距離を測定し、損傷測定時の距離センサ位置と補
修時の距離センサ位置との距離を演算し、時々刻々変化
する補修面が損傷部における健全な煉瓦面の仮想線を超
えると警報を発することによって、損傷部の補修材の盛
り過ぎを防止でき、補修後の壁面を凹凸なく平滑に仕上
げられ、正常な煉瓦面と境界部および補修面の平滑度を
さらに向上させることができる。
Further, a basic operation pattern of the repair nozzle and a movement pattern within the repair range are set in advance in the lance control unit, and the repair range and the distance at the time of damage measurement based on the wear information of the damaged part before the repair is started. Set the distance between the sensor and the healthy brick surface around the damaged part, select a repair pattern that combines the basic operation pattern and movement pattern of the repair nozzle, and control the moving speed of the repair nozzle and / or the amount of repair material discharged The distance between the distance sensor and the repaired surface that changes every moment is measured, and the distance between the distance sensor position at the time of damage measurement and the distance sensor position at the time of repair is calculated. By issuing an alarm when the imaginary line of the brick surface is exceeded, it is possible to prevent the repair material in the damaged portion from being overfilled, and the repaired wall surface can be finished smoothly without unevenness, and the normal brick can be repaired. It is possible to further improve the smoothness of the surface and the boundary portion and the repair surface.

【0016】[0016]

【実施例】以下にこの発明方法の詳細を実施の一例を示
す図1ないし図10に基づいて説明する。図1はこの発
明方法の実施に使用する炉壁補修装置の斜視図、図2は
炉壁補修装置の補修ノズルの基本動作パターンを示すも
ので、(a)図は水平往復運動、(b)図は垂直往復運
動、(c)図はランスの前後進、上下動の組合せによる
円運動、図3は補修範囲における補修ノズルの基本移動
パターンを示すもので、(a)図は水平移動と垂直移動
を組合せた移動、(b)図は垂直移動と水平移動を組合
せた移動、(c)図は外側から内側へ垂直移動と水平移
動を組合せた渦巻移動、(d)図は内側から外側へ垂直
移動と水平移動を組合せた渦巻移動、(e)図は外側か
ら内側への渦巻移動、(f)図は内側から外側への渦巻
移動、図4はこの発明方法による壁面の溶射補修を行う
場合の補修ノズルの移動パターン、図5は炉壁の損傷状
況と補修ノズルの移動パターンと補修ノズルの移動速度
との関係を示すもので、(a)図は炉壁の損傷状況、
(b)図は補修ノズルの移動パターン、(c)図は補修
ノズルの移動速度の説明図、図6は炉壁の損傷状況と補
修ノズルの移動パターンと溶射吐出量との関係を示すも
ので、(a)図は炉壁の損傷状況、(b)図は補修ノズ
ルの移動パターン、(c)図は溶射吐出量の説明図、図
7は深さの有る補修箇所を損傷の深い順に補修する方法
の説明図で、(a)図は小区画化した補修順序の断面説
明図、(b)図は小区画化した補修順序の平面説明図、
(c)図は小区画化した補修順序の補修ノズルの移動パ
ターン、図8は損傷部深さに応じて補修ノズルと炉壁面
の距離を一定に保持する方法の説明図、図9は補修パタ
ーンを設定し自動補修を実施している途中において、自
動を一次停止し任意に補修ノズル位置の変更または修正
を行った位置から、既に補修実施位置を差し引いた残り
の部分を補修ノズルが移動する場合の説明図、図10は
この発明方法の溶射材の異常盛り上がり防止法の説明図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the method of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a furnace wall repairing apparatus used for carrying out the method of the present invention. FIG. 2 shows a basic operation pattern of a repair nozzle of the furnace wall repairing apparatus. The figure shows a vertical reciprocating movement, the figure (c) shows a circular movement by a combination of forward and backward movement and up and down movement of the lance, and the figure 3 shows the basic movement pattern of the repair nozzle in the repair area. (B) is a combination of vertical and horizontal movements, (c) is a spiral movement that combines vertical and horizontal movements from outside to inside, and (d) is a spiral movement that combines vertical and horizontal movements. Spiral movement combining vertical movement and horizontal movement, (e) spiral movement from outside to inside, (f) spiral movement from inside to outside, FIG. 4 shows thermal spray repair of a wall surface by the method of the present invention. Figure 5 shows the damage pattern of the furnace wall Shows the relationship between Osamu moving speed of the moving pattern repaired nozzle of the nozzle, (a) drawing furnace wall damage situation,
FIG. 6 (b) shows the movement pattern of the repair nozzle, FIG. 6 (c) illustrates the movement speed of the repair nozzle, and FIG. 6 shows the relationship between the damage state of the furnace wall, the movement pattern of the repair nozzle, and the amount of thermal spray discharge. Fig. 7A shows the damage state of the furnace wall, Fig. 7B shows the movement pattern of the repair nozzle, Fig. 7C shows the spray discharge amount, and Fig. 7 repairs the repaired parts with depth in order of the damage. (A) is a cross-sectional explanatory view of a repair order in which the compartment is divided, (b) is a plan explanatory view of the repair order in which the compartment is divided,
(C) The figure shows the movement pattern of the repair nozzle in the repair order divided into small sections, FIG. 8 is an explanatory view of a method for keeping the distance between the repair nozzle and the furnace wall constant according to the depth of the damaged part, and FIG. 9 is the repair pattern. In the case where the repair nozzle is temporarily stopped and the repair nozzle position is arbitrarily changed or corrected, the repair nozzle is moved from the position where the repair repair position has already been subtracted while the automatic repair is being performed. FIG. 10 is an explanatory view of a method for preventing abnormal swelling of a sprayed material according to the method of the present invention.

【0017】図1において、1はランス台車、2はラン
ス台車1上に垂直方向(Y軸方向)の回りに回転自在
に、かつ垂直に設けたマスト、3はマスト2に垂直方向
に昇降自在に設けたランス昇降台で、マスト2の頂部に
設けられたワイヤあるいはチェンおよび巻上げ機からな
る駆動装置4によってマスト2に沿って上下に昇降す
る。5はランス昇降台3にランス傾動ギヤ6を介して固
定された水平方向に延長されたランス支持台、7はラン
ス支持台5の延長方向にスライドするスライド板8を介
して取付けられた断面4角形の固定外筒である。ランス
傾動ギヤ6は、図示しない駆動用のモータにより時計方
向あるいは反時計方向に回転し、これにより、固定外筒
7がZ軸の回りに回転するよう構成されている。また、
固定外筒7は、その内面に断面4角形の筒体からなる第
1段ランス9を嵌合支持している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a lance carriage, 2 denotes a mast provided on the lance carriage 1 so as to be rotatable around a vertical direction (Y-axis direction), and 3 is vertically movable on the mast 2 in a vertical direction. Is moved up and down along the mast 2 by a driving device 4 composed of a wire or a chain and a hoist provided at the top of the mast 2 by a lance lifting table provided at the mast 2. Reference numeral 5 denotes a horizontally extending lance support fixed to the lance elevator 3 via a lance tilting gear 6, and reference numeral 7 denotes a cross section 4 mounted via a slide plate 8 which slides in the extension direction of the lance support 5. It is a square fixed outer cylinder. The lance tilting gear 6 is configured to rotate clockwise or counterclockwise by a driving motor (not shown), so that the fixed outer cylinder 7 rotates around the Z axis. Also,
The fixed outer cylinder 7 has a first stage lance 9 formed of a cylinder having a square cross section fitted and supported on the inner surface thereof.

【0018】10は第1段ランス9の外周面軸方向に固
定されたラックで、固定外筒7に設けたピニオン11が
ラック10に係合している。ピニオン11は、図示しな
い駆動用のモータにより時計方向あるいは反時計方向に
回転し、これにより、第1段ランス9を固定外筒7の軸
方向に沿って前後に移動させる。12は第1段ランス9
の内面に嵌合された断面4角形筒体からなる第2段ラン
スで、第2段ランス12の内面にはさらに断面4角形の
筒体からなる第3段ランス13が嵌合されている。14
は第3段ランス13の先端部に設けられた補修材吹き付
けノズル、15はこれらの第1段から第3段ランス9、
12、13内に設けられた複数本のフレキシブルホース
で、補修材吹き付けノズル14に空気、酸素あるいは補
修材を供給する。16はフレキシブルホース15を巻取
る巻取り機構で、ランスの伸縮に応じて延長あるいは巻
取るように構成されている。
Reference numeral 10 denotes a rack fixed in the axial direction of the outer peripheral surface of the first lance 9. A pinion 11 provided on the fixed outer cylinder 7 is engaged with the rack 10. The pinion 11 is rotated clockwise or counterclockwise by a driving motor (not shown), thereby moving the first lance 9 back and forth along the axial direction of the fixed outer cylinder 7. 12 is the first stage lance 9
A second-stage lance formed of a quadrangular cylindrical body fitted to the inner surface of the second stage lance, and a third-stage lance 13 formed of a cylindrical body having a rectangular cross-section is further fitted to the inner surface of the second-stage lance 12. 14
Is a repair material spraying nozzle provided at the tip of the third lance 13, and 15 is a first to third lance 9,
A plurality of flexible hoses provided in 12 and 13 supply air, oxygen or a repair material to the repair material spray nozzle 14. Reference numeral 16 denotes a winding mechanism for winding the flexible hose 15, which is configured to extend or wind in accordance with expansion and contraction of the lance.

【0019】17は第1段から第3段ランス9、12、
13をその軸(X軸)の回りに回転させるための固定外
筒7に設けたギヤで、図示しないモータによりギヤ17
を回転駆動することによって、固定外筒7はX軸の回り
に回転する。18はスライド板8に固定された一対の軸
受け板で、該軸受け板18に設けた円形孔19を貫通す
るように固定外筒7に配置されている。一方、マスト2
はランス台車1上に旋回機構20を介して取り付けら
れ、Y軸の回りに旋回可能に構成されている。なお、2
1はランス台車1上に設置された多段伸縮ランスを操作
するための操作室である。
Reference numeral 17 denotes a first to third lances 9, 12,
A gear provided on the fixed outer cylinder 7 for rotating the motor 13 around its axis (X axis).
, The fixed outer cylinder 7 rotates around the X axis. Reference numeral 18 denotes a pair of bearing plates fixed to the slide plate 8, which are arranged in the fixed outer cylinder 7 so as to pass through a circular hole 19 provided in the bearing plate 18. On the other hand, mast 2
Is mounted on the lance 1 via a turning mechanism 20, and is configured to be able to turn around the Y axis. In addition, 2
Reference numeral 1 denotes an operation room for operating a multi-stage telescopic lance installed on the lance 1.

【0020】図10において、22は第3段ランス13
の先端部に設けた補修材吹付けノズル14の近傍に設け
たレーザ距離計、23は同じく第3段ランス13の先端
部に設けた補修材吹付けノズル14の近傍に設けたCC
Dカメラ、24は放射温度計である。このレーザ距離計
22は、炉壁の損耗状況を損耗量データとして定量的に
把握するためにランス先端部と壁面との距離を測定する
ためのものである。すなわち、壁面に損耗による凹部が
存在した場合、その凹部の大きさおよび深さは、レーザ
距離計22の測定データにより検出することができる。
また、CCDカメラ23には、入力される光源量、輝度
を遮光調整するための複数のフィルターが付設され、壁
面状況に合わせてフィルターを切替え、CCDカメラ2
3の露光の調整ならびにバンドパスフィルターにより炉
壁の光波長を選択的に透過させ、溶射火炎の光波長をカ
ットすることによって、溶射状況を観察することができ
る。さらに放射温度計24は、壁面温度に応じて補修材
吐出量またはノズル移動速度を変更するために壁面温度
を測定するのである。
In FIG. 10, reference numeral 22 denotes a third stage lance 13
A laser distance meter 23 is provided near the repair material spraying nozzle 14 provided at the tip of the third stage lance 13, and a CC is provided near the repair material spray nozzle 14 similarly provided at the tip of the third stage lance 13.
D camera, 24 is a radiation thermometer. This laser distance meter 22 is for measuring the distance between the tip of the lance and the wall surface in order to quantitatively grasp the state of wear of the furnace wall as wear amount data. That is, when there is a concave portion due to wear on the wall surface, the size and depth of the concave portion can be detected by the measurement data of the laser distance meter 22.
Further, the CCD camera 23 is provided with a plurality of filters for adjusting the amount of input light source and the brightness of light, and switches the filters according to the condition of the wall surface.
By adjusting the exposure of No. 3 and selectively transmitting the light wavelength of the furnace wall by the band-pass filter and cutting the light wavelength of the spray flame, the spraying condition can be observed. Furthermore, the radiation thermometer 24 measures the wall surface temperature in order to change the repair material discharge amount or the nozzle moving speed according to the wall surface temperature.

【0021】補修材吹付けノズル14には、フレキシブ
ルホース15を介して補修材が供給されるが、フレキシ
ブルホース15は第1段から第3段ランス9、12、1
3および固定外筒7内部を通過して巻取り機構16によ
り外部に取り出され、補修材供給機構に連結される。操
作室21には、図示していないが、壁面補修用の補修用
モニタ、損耗量の図形処理のための信号処理制御部(コ
ンピュータで実現される)、その図形表示のためのグラ
フィックパネル、その他の計装、操作盤を収納してい
る。なお、多段伸縮ランス装置における各駆動部は、直
流サーボモータなどを利用したランス駆動システムで制
御され、各駆動部の個々の動き(X軸方向移動量、Y軸
方向移動量、Z軸方向移動量、回転角RX、旋回角RY
傾動角RZ)をランス駆動システムにて把握しながら位
置および速度制御を行なうと共に、これらの情報を操作
室21内の信号処理制御部に出力する。信号処理制御部
は、X軸方向移動量x、Y軸方向移動量yおよびZ軸回
りの回転角θを入力とし、ランス先端のたわみ量εを出
力とする多層ニューラルネットワークにより、任意の前
記X軸方向移動量x、Y軸方向移動量yおよびZ軸回り
の回転角θからランス先端のたわみ量εを推定し、この
推定値を用いて前記ランス駆動システムによるランス先
端位置を補正する。
The repair material is supplied to the repair material spraying nozzle 14 via a flexible hose 15, and the flexible hose 15 is supplied from the first stage to the third stage lances 9, 12, 1 and 2.
3 and the inside of the fixed outer cylinder 7, taken out to the outside by the winding mechanism 16, and connected to the repair material supply mechanism. Although not shown, the operation room 21 includes a repair monitor for repairing a wall surface, a signal processing control unit (realized by a computer) for graphic processing of the amount of wear, a graphic panel for displaying the graphic, and the like. The instrumentation and operation panel are stored. Each drive unit in the multi-stage telescopic lance device is controlled by a lance drive system using a DC servomotor or the like, and the individual movements of each drive unit (X-axis movement amount, Y-axis movement amount, Z-axis movement amount). Quantity, rotation angle R X , rotation angle R Y ,
The position and speed are controlled while grasping the tilt angle R Z ) by the lance drive system, and the information is output to a signal processing control unit in the operation room 21. The signal processing control unit receives the X-axis movement amount x, the Y-axis movement amount y, and the rotation angle θ about the Z-axis as input, and outputs the arbitrary amount of X by a multilayer neural network that outputs the deflection amount ε of the lance tip. The deflection amount ε of the lance tip is estimated from the axial movement amount x, the Y-axis movement amount y, and the rotation angle θ about the Z-axis, and the estimated lance drive system is used to correct the lance tip position.

【0022】前記信号処理制御部は、レーザ距離計22
からの信号により炉壁面の損耗量データを求めるととも
に、ランス駆動システムにおける駆動量からランス先端
に対する炉壁の損耗部分の位置座標を求め、補修用モニ
タにおける壁面画像情報、損耗量データおよび損耗部分
の位置座標データを用いた画像処理により、炉壁の各部
分を損耗の程度により分類して損耗分布図形として補修
用モニタあるいは別のグラフィックパネルに表示するよ
う構成する。なお、信号処理制御部には、オペレータが
補修用モニタの前記損耗分布図形を観察して炉壁面の必
要な補修範囲、補修パターンを指示、選択することがで
きる操作部をが連結されている。
The signal processing control unit includes a laser distance meter 22
From the lance drive system, the position coordinates of the worn part of the furnace wall with respect to the lance tip are obtained from the driving amount in the lance drive system. By image processing using the position coordinate data, each part of the furnace wall is classified according to the degree of wear and displayed on a repair monitor or another graphic panel as a wear distribution figure. The signal processing control unit is connected to an operation unit that allows an operator to observe the wear distribution pattern on the repair monitor and to indicate and select a necessary repair range and repair pattern of the furnace wall.

【0023】上記炉壁補修装置を用いて補修する場合に
は、図示しない信号処理制御部に予め図2(a)に示す
ような水平往復運動31a、(b)図に示すような垂直
往復運動31b、(c)図に示すような円運動31cの
補修材吹付けノズル14の基本移動パターンと、図3
(a)に示すような補修範囲の水平移動と垂直移動を組
合せた移動32a、(b)図に示すような垂直移動と水
平移動を組合せた移動32b、(c)図に示すような外
側から内側へ垂直移動と水平移動を組合せた渦巻移動3
2c、(d)図に示すような内側から外側へ垂直移動と
水平移動を組合せた渦巻移動32d、(e)図に示すよ
うな外側から内側への渦巻移動32e、(f)図に示す
ような内側から外側への渦巻移動32fの補修材吹付け
ノズル14の移動パターンを設定入力しておく。
When repairing is performed using the furnace wall repairing apparatus, a signal processing control unit (not shown) controls a horizontal reciprocating motion 31a as shown in FIG. 2A and a vertical reciprocating motion as shown in FIG. 3b, a basic movement pattern of the repair material spraying nozzle 14 in a circular motion 31c as shown in FIG.
(A) The movement 32a combining horizontal movement and vertical movement of the repair range, (b) the movement 32b combining vertical movement and horizontal movement as shown in FIG. Spiral movement 3 combining inward vertical and horizontal movements
2c, a spiral movement 32d combining vertical movement and horizontal movement from inside to outside as shown in FIG. 2 (d), a spiral movement 32e from outside to inside as shown in FIG. The movement pattern of the repair material spray nozzle 14 for the spiral movement 32f from the inside to the outside is set and input in advance.

【0024】そして補修に先立ち、先ずオペレータは、
操作室21で操作部を操作してランス台車1を所定の炭
化室の窯前に移動させ、図示しない両側のバックスティ
とランス支持台5との距離が所定値以下になるようラン
ス支持台5を所定位置に位置せしめる。次いで図示しな
い両側バックスティの埋込マーカーを基準としてランス
中心が炭化室の中心に位置するようスライド板8を介し
て固定外筒7をZ軸方向に移動させる。ランス中心が炭
化室の中心に位置した時点での伸長前のランス先端部位
置をX軸、Y軸、Z軸の基準点(0、0、0)として設
定する。そしてオペレータは信号処理制御部を介してラ
ンス駆動システムを操作してランスをコークス炉内に挿
入し、補修しようとする炉壁上を走査させ、ランス先端
のCCDカメラ23により炉壁の状態を撮影し、炉壁の
画像を操作室21内の補修用モニタに表示する。補修用
モニタ上の画面には、ランス先端の補修材吹き付け位置
のX軸、Y軸、Z軸の基準点(0、0、0)からのX
軸、Y軸、Z軸の移動距離に対応する座標のX軸、Y軸
の損耗画像が表示される。ランスの移動は、信号処理制
御部を介してランス駆動システムにより行ない、補修材
吹き付け位置の絶対位置は、このランス駆動システムか
ら信号処理制御部に入力される駆動量情報からX軸、Y
軸、Z軸の基準点(0、0、0)を起点にして求め、ラ
ンス先端のたわみ量を推定して補正する。
Prior to the repair, the operator first
The lance cart 1 is moved to the kiln in a predetermined carbonization chamber by operating the operation unit in the operation room 21 so that the distance between the back stays on both sides (not shown) and the lance support 5 becomes a predetermined value or less. Is positioned at a predetermined position. Next, the stationary outer cylinder 7 is moved in the Z-axis direction via the slide plate 8 so that the center of the lance is located at the center of the carbonization chamber with reference to the embedding markers of both backstays (not shown). The lance tip position before extension when the lance center is located at the center of the carbonization chamber is set as a reference point (0, 0, 0) of the X axis, Y axis, and Z axis. The operator operates the lance drive system via the signal processing control unit to insert the lance into the coke oven, scan the furnace wall to be repaired, and photograph the state of the furnace wall with the CCD camera 23 at the tip of the lance. Then, the image of the furnace wall is displayed on the repair monitor in the operation room 21. The screen on the repair monitor displays the X-axis, Y-axis, and Z-axis from the reference points (0, 0, 0) of the repair material spraying position at the tip of the lance.
The X-axis and Y-axis wear images of the coordinates corresponding to the movement distances of the axis, the Y axis, and the Z axis are displayed. The lance is moved by the lance drive system via the signal processing control unit, and the absolute position of the repair material spraying position is determined from the drive amount information input from the lance drive system to the signal processing control unit by the X-axis and Y-axis.
The reference point (0, 0, 0) of the axis and the Z axis is obtained as a starting point, and the deflection amount at the tip of the lance is estimated and corrected.

【0025】次ぎに、信号処理制御部は、ランス駆動シ
ステムから入力される駆動量情報およびレーザ距離計2
2から入力される炉壁の損耗量データと、損耗による炉
壁凹部の位置座標データを画像処理し、炉壁の各部分を
損耗の程度すなわち、凹部の深さにより分類して損耗分
布図形を補修用モニタに表示する。オペレータは、損耗
分布図形の観察データ、モニタ画面および放射温度計2
4からの損耗部の壁面温度から、損傷形態、範囲を確認
し、補修する部位の損傷形態および範囲に応じて、図2
および図3に示すパターンの選択、組合せを行い、ラン
ス制御部に炉壁面内の必要な補修範囲、所定の補修パタ
ーンを指示、選択する。信号処理制御部は、指示、選択
された補修範囲、所定の補修パターンに基づいてランス
駆動システムに制御信号を送出し、補修ノズルの移動速
度および/または補修材料吐出量を制御して多段伸縮ラ
ンス装置による自動補修が行なわれる。
Next, the signal processing control section performs the driving amount information input from the lance driving system and the laser distance meter 2.
Image processing is performed on the data of the amount of wear of the furnace wall and the position coordinate data of the recess of the furnace wall due to the wear, and the respective parts of the furnace wall are classified according to the degree of wear, that is, the depth of the recess, and the wear distribution pattern is obtained. Display on the repair monitor. The operator operates the observation data of the wear distribution pattern, the monitor screen, and the radiation thermometer 2.
From the wall temperature of the worn part from 4, the damage form and range are confirmed, and according to the damage form and range of the repaired part, FIG.
Then, the patterns shown in FIG. 3 are selected and combined, and a required repair range in the furnace wall surface and a predetermined repair pattern are instructed and selected by the lance control unit. The signal processing control unit sends a control signal to the lance drive system based on the instruction, the selected repair range, and a predetermined repair pattern, and controls the moving speed of the repair nozzle and / or the discharge amount of the repair material to control the multi-stage telescopic lance. Automatic repair is performed by the device.

【0026】図4はこの発明方法を用いて壁面の溶射補
修を行う場合の選択したパターンの一例を示すものであ
る。この場合は、補修範囲が約1m2と比較的広いた
め、補修材吹付けノズル14の基本動作パターンを円運
動31c、移動パターンを水平移動と垂直移動を組合せ
た移動32aを選択し、ランス制御部を介してランス駆
動システムを制御し、面損傷の左上端に補修材吹付けノ
ズル14を合わせる。補修材吹付けノズル14は、その
位置で単独に円運動を繰り返し(円運動の直径および回
転速度は溶射の方式、機械装置の特性等により異なる
が、実施例では直径=50mmφ、回転速度=20mm
/secとしている)、その円運動の中心を選択したパ
ターンに合わせて左右上下に移動させる。円運動の中心
移動速度は、回転速度とほぼ同じ速度が好ましく、また
移動方向は、水平方向を優先させるのが良く、円運動の
中心を水平方向に一定距離(実施例では約70cm)移
動させた後、円運動がラップするようにその中心を下方
に下げ(実施例では約40mm下げている)、再度水平
方向に移動させ、この動作を繰り返して、面損傷の全面
の補修を自動的に行う。
FIG. 4 shows an example of a selected pattern when performing thermal spray repair of a wall surface using the method of the present invention. In this case, since the repair range is relatively wide, about 1 m 2 , the basic operation pattern of the repair material spraying nozzle 14 is selected to be circular motion 31c, and the movement pattern is selected to be the movement 32a that combines horizontal movement and vertical movement. The lance drive system is controlled via the section to align the repair material spray nozzle 14 with the upper left corner of the surface damage. The repair material spray nozzle 14 repeats a circular motion independently at that position (the diameter and the rotational speed of the circular motion vary depending on the method of spraying, the characteristics of the mechanical device, etc., but in the embodiment, the diameter = 50 mmφ, the rotational speed = 20 mm).
/ Sec), the center of the circular motion is moved left, right, up and down in accordance with the selected pattern. The center movement speed of the circular motion is preferably substantially the same as the rotation speed, and the moving direction is preferably given priority in the horizontal direction. The center of the circular motion is moved in the horizontal direction by a fixed distance (about 70 cm in the embodiment). After that, the center is lowered downward (approximately 40 mm down in the embodiment) so that the circular motion wraps, and then moved again in the horizontal direction, and this operation is repeated to automatically repair the entire surface damage. Do.

【0027】また、図5は比較的損傷の浅い部位を1回
の溶射で補修する場合のパターンを示すもので、(a)
図の損傷深さ36に対応して補修材吹付けノズル14の
移動速度を(c)図のとおり変化させて溶射厚みを制御
すれば、1回の溶射で損傷部を補修できる。図6は比較
的損傷の浅い部位を1回の溶射で補修する場合の他のパ
ターンを示すもので、(a)図の損傷深さに対応して補
修材吹付けノズル14からの溶射材吐出量を(c)図の
とおり変化させて溶射厚みを制御すれば、1回の溶射で
損傷部を補修できる。図7は深さの有る補修箇所を損傷
の深い順に補修する場合のパターンを示すもので、深さ
のある補修範囲33を(a)図に示すとおり損傷深さ方
向に小区画33a、33b、33cし、図7(b)、
(c)に示すように小区画33a、33b、33cの順
に損傷の深い部分から補修するもので、補修範囲を小区
画33a、33b、33c毎に変化させて補修する方法
である。この補修パターンは、面を出しながら補修する
ために盛り過ぎを防止し、健全な煉瓦面との境界を滑ら
かに仕上げることができる。
FIG. 5 shows a pattern in a case where a relatively shallow portion is repaired by one thermal spraying.
By changing the moving speed of the repair material spraying nozzle 14 corresponding to the damage depth 36 shown in the figure and controlling the sprayed thickness as shown in the figure (c), the damaged portion can be repaired by one spraying. FIG. 6 shows another pattern in the case where a relatively shallow part is repaired by a single thermal spraying. FIG. 6A shows the spraying of the thermal spraying material from the repairing material spraying nozzle 14 according to the damage depth shown in FIG. If the spray thickness is controlled by changing the amount as shown in the diagram (c), the damaged portion can be repaired by one spraying. FIG. 7 shows a pattern in the case of repairing a repaired part having a depth in the order of the depth of damage. As shown in FIG. 7A, a repaired area 33 having a depth is divided into small sections 33a, 33b, 33c, and FIG. 7 (b),
As shown in (c), the repair is performed from the deeply damaged portion in the order of the small sections 33a, 33b, and 33c. In this method, the repair range is changed for each of the small sections 33a, 33b, and 33c. This repair pattern prevents overfilling for repair while exposing the surface, and can smoothly finish the boundary with a healthy brick surface.

【0028】上記損傷部の自動補修においては、炉壁面
35と補修材吹付けノズル14との距離34、炉壁面3
5温度を一定に保持することが、溶射材の接着強度、溶
射体の耐用性を高めるために重要である。このため、レ
ーザ距離計22から信号処理制御部に連続的に入力され
る補修材吹付けノズル14と壁面間距離に基づいてラン
ス駆動システムを制御し、ランス伸縮長さ(LX)と、
旋回角度RYを制御することによって、図8に示すとお
り補修材吹き付けノズル14と炉壁面35間の距離34
を常に一定にすることができる。また、放射温度計24
から信号処理制御部に連続的に入力される炉壁面35の
温度に基づいて、補修材吹付けノズル14の移動速度お
よび/または溶射材吐出量を制御し、補修面の温度を一
定に保持することができる。また、補修パターンを選択
して自動補修を実施している途中において、コークス炉
の押出機、コークガイド車との干渉により一時的に自動
補修を一時中断し、ランス台車1を一時退避する必要が
生じた場合は、多段伸縮ランスを短縮して任意に補修材
吹付けノズル14を移動させたのち、ランス台車1を一
時退避させる。そして、押出機、コークガイド車との干
渉が解除された時点で、再度ランス台車1を退避前の位
置に位置させたのち、図9に示すとおり多段伸縮ランス
を伸長させて補修材吹付けノズル14を中断した位置J
に位置させ、自動で中断した位置から補修を継続して完
了位置Kまで補修する。
In the automatic repair of the damaged part, the distance 34 between the furnace wall surface 35 and the repair material spray nozzle 14 and the furnace wall surface 3
5 Keeping the temperature constant is important to enhance the adhesive strength of the thermal spray material and the durability of the thermal spray. Therefore, the lance drive system is controlled based on the distance between the repair material spraying nozzle 14 and the wall surface continuously input from the laser distance meter 22 to the signal processing control unit, and the lance expansion / contraction length (L X )
By controlling the turning angle R Y , the distance 34 between the repair material spraying nozzle 14 and the furnace wall 35 as shown in FIG.
Can always be constant. In addition, radiation thermometer 24
The moving speed of the repair material spray nozzle 14 and / or the amount of sprayed material discharged is controlled based on the temperature of the furnace wall surface 35 continuously input to the signal processing control unit from, and the temperature of the repair surface is kept constant. be able to. Also, during the automatic repair by selecting the repair pattern, it is necessary to temporarily suspend the automatic repair due to the interference with the coke oven extruder and the coke guide car, and to temporarily evacuate the lance 1. If this occurs, the multi-stage telescopic lance is shortened, the repair material spray nozzle 14 is arbitrarily moved, and then the lance 1 is temporarily retracted. Then, when the interference with the extruder and the coke guide truck is released, the lance truck 1 is again positioned at the position before retreat, and the multistage telescopic lance is extended as shown in FIG. Position J where 14 was interrupted
And the repair is continued from the automatically interrupted position to the completed position K.

【0029】さらに、図10に示すとおり、ランスを炉
壁面とほぼ平行に挿入し、損傷部を挟んで健全な煉瓦部
の任意の位置P1、P2における煉瓦面との距離ZT1およ
びZT2をレーザ距離計22により測定して信号処理制御
部に記憶しておき、溶射補修に際し煉瓦面と補修材吹付
けノズル14を適正距離にするため、前記測定位置より
も動かした距離Z1をランスの旋回支点から補修材吹付
けノズル14までの長さと移動角度とから常時演算せし
め、その時位置P1とP2間におけるZ1と実測距離Z2
おいて、Z1+Z2≦ZT1(もしくはZT2)となった場
合、警報を発するようにしておけば、オペレータに盛り
過ぎ防止の注意を促すことができる。
Further, as shown in FIG. 10, a lance is inserted substantially parallel to the furnace wall, and distances Z T1 and Z Z between the brick surface at arbitrary positions P 1 and P 2 of the healthy brick portion across the damaged portion. T2 is stored in the signal processing control unit as measured by the laser rangefinder 22, to the brick surface upon spraying repair repairing material spray nozzle 14 in a proper distance, the distance Z 1 has been moved than the measuring position allowed operation at all times and a length and the movement angle from the pivot fulcrum of the lance until the repair material spray nozzle 14, in Z 1 and the measured distance Z 2 between positions P 1 and P 2 at that time, Z 1 + Z 2 ≦ Z T1 (or In the case of Z T2 ), if an alarm is issued, the operator can be alerted to prevent overload.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、損耗状況を定量的に把握して補修範囲、補修パター
ンを選択し、補修ランスを自動操作して補修することが
できると共に、健全な煉瓦面との境界部および補修後の
平滑度が向上し、かつ、盛り過ぎを防止してコークス押
出し時の押出し抵抗増加を抑制でき、しかも補修部の耐
久性が向上する。
As described above, according to the method of the present invention, it is possible to quantitatively grasp the state of wear, select a repair range and a repair pattern, automatically operate the repair lance, and perform repair. This improves the smoothness after the boundary with the natural brick surface and after the repair, and also prevents the overstretching to prevent an increase in the extrusion resistance at the time of coke extrusion, and also improves the durability of the repair part.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明方法の実施に使用する炉壁補修装置の
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a furnace wall repairing apparatus used for carrying out the method of the present invention.

【図2】炉壁補修装置の補修ノズルの基本動作パターン
を示すもので、(a)図は水平往復運動、(b)図は垂
直往復運動、(c)図は円運動を示す。
FIGS. 2A and 2B show a basic operation pattern of a repair nozzle of a furnace wall repair apparatus, wherein FIG. 2A shows a horizontal reciprocating motion, FIG. 2B shows a vertical reciprocating motion, and FIG.

【図3】補修範囲における補修ノズルの基本移動パター
ンを示すもので、(a)図は水平移動(ストローク)と
垂直移動(ピッチ)を組合せた移動、(b)図は垂直移
動と水平移動を組合せた移動、(c)図は外側から内側
へ垂直移動と水平移動を組合せた渦巻移動、(d)図は
内側から外側へ垂直移動と水平移動を組合せた渦巻移
動、(e)図は外側から内側への渦巻移動、(f)図は
内側から外側への渦巻移動を示す。
3A and 3B show a basic movement pattern of a repair nozzle in a repair range. FIG. 3A shows a combination of horizontal movement (stroke) and vertical movement (pitch), and FIG. 3B shows a vertical movement and horizontal movement. (C) Spiral movement combining vertical and horizontal movement from outside to inside, (c) Spiral movement combining vertical movement and horizontal movement from inside to outside, (e) Drawing outside (F) shows the spiral movement from inside to outside.

【図4】この発明方法による壁面の溶射補修を行う場合
の補修ノズルの移動パターンである。
FIG. 4 is a movement pattern of a repair nozzle when performing thermal spray repair of a wall surface according to the method of the present invention.

【図5】炉壁の損傷状況と補修ノズルの移動パターンと
補修ノズルの移動速度との関係を示すもので、(a)図
は炉壁の損傷状況、(b)図は補修ノズルの移動パター
ン、(c)図は補修ノズルの移動速度の説明図である。
5A and 5B show the relationship between the damage state of the furnace wall, the movement pattern of the repair nozzle, and the moving speed of the repair nozzle. FIG. 5A shows the damage state of the furnace wall, and FIG. 5B shows the movement pattern of the repair nozzle. And (c) are illustrations of the moving speed of the repair nozzle.

【図6】炉壁の損傷状況と補修ノズルの移動パターンと
溶射吐出量との関係を示すもので、(a)図は炉壁の損
傷状況、(b)図は補修ノズルの移動パターン、(c)
図は溶射吐出量の説明図である。
FIGS. 6A and 6B show the relationship between the damage state of the furnace wall, the movement pattern of the repair nozzle, and the spraying discharge amount. FIG. 6A shows the damage state of the furnace wall, FIG. 6B shows the movement pattern of the repair nozzle, and FIG. c)
The figure is an explanatory view of the spraying discharge amount.

【図7】深さの有る補修箇所を損傷の深い順に補修する
方法の説明図で、(a)図は小区画化した補修順序の断
面説明図、(b)図は小区画化した補修順序の平面説明
図、(c)図は小区画化した補修順序の補修ノズルの移
動パターンの説明図である。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of a method of repairing a repaired part having a depth in order of depth of damage, wherein FIG. 7A is a sectional explanatory view of a repair order in which the compartments are divided, and FIG. (C) is an explanatory view of the movement pattern of the repair nozzle in the repair order divided into small sections.

【図8】損傷部深さに応じて補修ノズルと炉壁面の距離
を一定に保持する方法の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view of a method for keeping a distance between a repair nozzle and a furnace wall constant according to a depth of a damaged portion.

【図9】補修パターンを設定し自動補修を実施している
途中において、自動を一次停止し任意に補修ノズル位置
の変更または修正を行った位置から、既に補修実施位置
を差し引いた残りの部分を補修ノズルが移動する場合の
説明図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a repair pattern is already subtracted from a position where the repair nozzle position has been changed or corrected arbitrarily while the repair pattern is being set and the automatic repair is being performed. It is explanatory drawing in case a repair nozzle moves.

【図10】この発明方法の溶射材の異常盛り上がり防止
法の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for preventing abnormal swelling of a thermal spray material according to the method of the present invention.

【図11】コークス炉の炉壁の損傷形態の概念図であ
る。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a form of damage to a furnace wall of a coke oven.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランス台車 2 マスト 3 ランス昇降台 4 駆動装置 5 ランス支持台 6 傾動ギヤ 7 固定外筒 8 スライド板 9 第1段ランス 10 ラック 11 ピニオン 12 第2段ランス 13 第3段ランス 14 補修材吹き付けノズル 15 フレキシブルホース 16 巻取り機構 17 ギヤ 18 軸受け板 19 円形孔 20 旋回機構 21 操作室 22 レーザ距離計 23 CCDカメラ 24 放射温度計 31a 水平往復運動 31b 垂直往復運動 31c 円運動 32a 水平移動と垂直移動を組合せた移動 32b 垂直移動と水平移動を組合せた移動 32c 外側から内側へ垂直移動と水平移動を組合せた
渦巻移動 32d 内側から外側へ垂直移動と水平移動を組合せた
渦巻移動 32e 外側から内側への渦巻移動 32f 内側から外側への渦巻移動 33 補修範囲 33a、33b、33c 小区画 34 ノズルと炉壁面との距離 35 炉壁面 36 損傷深さ 61 縦方向の目地切れ 62 横方向の目地切れ 63 亀裂 64 面損傷 65 煉瓦の欠落
REFERENCE SIGNS LIST 1 lance cart 2 mast 3 lance lift 4 drive 5 lance support 6 tilting gear 7 fixed outer cylinder 8 slide plate 9 first-stage lance 10 rack 11 pinion 12 second-stage lance 13 third-stage lance 14 repairing material spray nozzle 15 Flexible hose 16 Winding mechanism 17 Gear 18 Bearing plate 19 Circular hole 20 Swivel mechanism 21 Operation room 22 Laser rangefinder 23 CCD camera 24 Radiation thermometer 31a Horizontal reciprocating motion 31b Vertical reciprocating motion 31c Circular motion 32a Horizontal motion and vertical motion Combined movement 32b Movement combining vertical movement and horizontal movement 32c Swirl movement combining vertical movement and horizontal movement from outside to inside 32d Swirl movement combining vertical movement and horizontal movement from inside to outside 32e Swirl from outside to inside Movement 32f Spiral movement from inside to outside 33 Repair model Enclosure 33a, 33b, 33c Small section 34 Distance between nozzle and furnace wall 35 Furnace wall 36 Damage depth 61 Vertical joint break 62 Horizontal joint break 63 Crack 64 Surface damage 65 Missing brick

フロントページの続き (73)特許権者 000002107 住友重機械工業株式会社 東京都品川区北品川五丁目9番11号 (72)発明者 松田 惠嗣 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 内田 哲郎 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 高橋 保 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 松野 勤 東京都千代田区丸ノ内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 亀川 啓治 東京都千代田区丸ノ内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 沼澤 誠 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 森谷 隆造 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 英邦 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 近藤 俊雄 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社 和歌山製鉄所内 (72)発明者 大平 英毅 兵庫県加古川市金沢町7番地 関西熱化 学株式会社 加古川工場内 (72)発明者 堀之内 俊司 兵庫県加古川市金沢町7番地 関西熱化 学株式会社 加古川工場内 (72)発明者 山田 茂 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (72)発明者 白石 弘幸 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (72)発明者 西尾 照常 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (72)発明者 森本 英明 愛媛県新居浜市惣開町5番2号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (56)参考文献 特開 昭59−136381(JP,A) 特開 昭62−293112(JP,A) 特開 昭51−40631(JP,A) 特開 昭52−49044(JP,A) 特開 平5−17277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C10B 29/06 C10B 41/00Continued on the front page (73) Patent holder 000002107 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. 9-11, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo (72) Inventor Keiji Matsuda 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Corporation Inside the Chiba Works (72) Inventor Tetsuro Uchida 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Corporation Inside the Chiba Works (72) Inventor Tamotsu Takahashi 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Corporation Inside the steelworks (72) Inventor Tsutomu Matsuno 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Kamekawa 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72 ) Inventor Makoto Numazawa 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Takazo Moriya 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Hidekuni Ito 4 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No.5-33, Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Kondo 1850 Minato, Wakayama-shi, Wakayama Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd.Wakayama Works (72) Inventor Hideki Ohira 7, Kanazawacho, Kakogawa-shi, Hyogo Kansai Heat (72) Inventor Shunji Horinouchi 7 Kanazawacho, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Kansai Thermal Chemical Co., Ltd.Kakogawa Plant (72) Inventor Shigeru Yamada 5-2 Sokaicho, Niihama City, Ehime Prefecture Sumitomo Shigeto (72) Inventor Hiroyuki Shiraishi 5-2, Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Prefecture Sumitomo Heavy Industries Machinery Co., Ltd. 5-2, Sokai-cho, Niihama, Ehime Prefecture 72 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Niihama Works (72) Inventor Hideaki Morimoto 5-2, Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Prefecture Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Niihama Works (56) References JP-A-59-136381 (JP, A) ) JP-A-62-293112 (J , A) JP Akira 51-40631 (JP, A) JP Akira 52-49044 (JP, A) JP flat 5-17277 (JP, A) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB Name) C10B 29/06 C10B 41/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機械的または電気的に補修ノズル位置を
制御可能な補修装置を用いるコークス炉の炉壁補修方法
において、ランス制御部に補修ノズルの基本動作パター
ンと、補修範囲内の移動パターンを予め設定しておき、
補修開始前に損傷部の損耗情報に基づいて補修範囲を設
定すると共に、補修ノズルの基本動作パターンと移動パ
ターンを組合せた補修パターンを選択し、補修ノズルの
移動速度および/または補修材料吐出量を制御して損傷
部の補修を自動的に行うことを特徴とするコークス炉の
炉壁補修方法。
In a method of repairing a coke oven wall using a repair device capable of mechanically or electrically controlling a repair nozzle position, a basic operation pattern of a repair nozzle and a movement pattern within a repair range are stored in a lance control unit. Set in advance,
Before the repair is started, the repair range is set based on the wear information of the damaged part, and a repair pattern combining the basic operation pattern and the movement pattern of the repair nozzle is selected, and the moving speed of the repair nozzle and / or the discharge amount of the repair material are determined. A method for repairing a coke oven wall, comprising automatically repairing a damaged portion under control.
【請求項2】 機械的または電気的に補修ノズル位置を
制御可能な補修装置を用いるコークス炉の炉壁補修方法
において、ランス制御部に補修ノズルの基本動作パター
ンと、補修範囲内の移動パターンを予め設定しておき、
損傷部の損耗情報に基づいて損耗分布図を作成し、該損
耗分布図に基づいて補修範囲を設定すると共に、補修ノ
ズルの基本動作パターンと移動パターンを組合せた補修
パターンを選択し、補修ノズルの移動速度および/また
は補修材料吐出量を制御して損傷部の補修を自動的に行
うことを特徴とするコークス炉の炉壁補修方法。
2. A method for repairing a coke oven wall using a repair device capable of mechanically or electrically controlling a repair nozzle position, wherein a basic operation pattern of the repair nozzle and a movement pattern within the repair range are transmitted to a lance control unit. Set in advance,
A wear distribution map is created based on the wear information of the damaged part, a repair range is set based on the wear distribution map, and a repair pattern combining a basic operation pattern and a movement pattern of the repair nozzle is selected. A method for repairing a coke oven wall, comprising automatically repairing a damaged portion by controlling a moving speed and / or a discharge amount of a repair material.
【請求項3】 損傷部の画像情報から補修範囲を特定
し、該特定した補修範囲の損耗情報のみを得ることを特
徴とする請求項1および2記載のコークス炉の炉壁補修
方法。
3. The method for repairing a coke oven wall according to claim 1, wherein a repair range is specified from image information of the damaged portion, and only wear information of the specified repair range is obtained.
【請求項4】 機械的または電気的に補修ノズル位置を
制御可能な補修装置を用いるコークス炉の炉壁補修方法
において、ランス制御部に補修ノズルの基本動作パター
ンと、補修範囲内の移動パターンを予め設定しておき、
補修開始前に損傷部の損耗情報に基づいて補修範囲、損
傷測定時の距離センサと損傷部周囲の健全な煉瓦面まで
の距離を設定すると共に、補修ノズルの基本動作パター
ンと移動パターンを組合せた補修パターンを選択し、補
修ノズルの移動速度および/または補修材料吐出量を制
御し、時々刻々変化する距離センサと補修面までの距離
を測定し、損傷測定時の距離センサ位置と補修時の距離
センサ位置との距離を演算し、時々刻々変化する補修面
が損傷部における健全な煉瓦面の仮想線を超えると警報
を発することを特徴とするコークス炉の炉壁補修方法。
4. A method for repairing a coke oven wall using a repair device capable of mechanically or electrically controlling a repair nozzle position, wherein a basic operation pattern of the repair nozzle and a movement pattern within a repair range are transmitted to a lance control unit. Set in advance,
Before starting the repair, the repair range was set based on the wear information of the damaged part, the distance sensor at the time of damage measurement and the distance to a healthy brick surface around the damaged part were set, and the basic operation pattern and movement pattern of the repair nozzle were combined Select the repair pattern, control the moving speed of the repair nozzle and / or the amount of material to be repaired, measure the distance between the distance sensor and the repair surface, which change every moment, the distance sensor position for damage measurement and the distance for repair. A method of repairing a coke oven wall, comprising calculating a distance from a sensor position and issuing an alarm when a constantly changing repair surface exceeds a virtual line of a healthy brick surface in a damaged portion.
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