JP7287319B2

JP7287319B2 - Inspection system and inspection method for building coke oven, and method for building coke oven

Info

Publication number: JP7287319B2
Application number: JP2020047866A
Authority: JP
Inventors: 勇輝 ▲高▼木; 淳一四辻; 拓渡邉
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2023-06-06
Anticipated expiration: 2040-03-18
Also published as: JP2021148566A

Description

本発明は、コークス炉築炉時の耐火物積み精度を検査するコークス炉築炉時の検査システムおよび検査方法、ならびにコークス炉築炉方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inspection system and method for inspecting refractory stacking accuracy at the time of coke oven construction, and a coke oven construction method.

製鉄に用いられる冶金用コークスは、室炉式コークス炉で石炭を乾留することによって製造される。室炉式コークス炉は、炭化室と、該炭化室に熱を供給する燃焼室とを炉幅方向に交互に配置することによって構成されており、炭化室と燃焼室とを隔てる耐火レンガ等の耐火物を介して燃焼室から炭化室へ熱が供給される。室炉式コークス炉には１００門以上の炉室を備えるものもあり、その全長は１００ｍ以上、高さは１０ｍ以上におよぶ巨大レンガ構造物といえる。 Metallurgical coke used in iron making is produced by carbonizing coal in a chamber coke oven. A chamber-type coke oven is constructed by alternately arranging a coking chamber and a combustion chamber for supplying heat to the coking chamber in the width direction of the furnace. Heat is supplied from the combustion chamber to the coking chamber through the refractory. Some chamber-type coke ovens have more than 100 oven chambers, and can be said to be gigantic brick structures with a total length of 100 m or more and a height of 10 m or more.

コークス炉を構成する耐火物は、１０００℃を越える高温と、石炭を乾留して得られたコークスを水平に押し出して取り出す際の摩擦にさらされるため、次第に損傷する。そこで、コークス炉は、溶射等の方法による簡易補修や、窯口を主とした部分的な積み替え補修を施しながら使用されるが、一般的には４０～５０年が寿命とされており、老朽化したコークス炉の更新や新設を行う必要がある。 The refractories that make up the coke oven are gradually damaged because they are exposed to high temperatures exceeding 1000° C. and friction when the coke obtained by carbonizing coal is horizontally extruded and taken out. Therefore, coke ovens are used while undergoing simple repairs such as thermal spraying, and partial reloading repairs mainly at the kiln mouth. It is necessary to renew or newly install coke ovens that have become

コークス炉の建設（築炉）は、通常、築炉工がレンガ等の定型耐火物を手積みすることによって行われている。その作業工程は、具体的には以下に述べるようなものである。 Construction of a coke oven (furnace building) is usually carried out by hand-loading standard refractories such as bricks by a furnace builder. Specifically, the work process is as described below.

コークス炉は複雑な構造をしているが、上下の定型耐火物の接続面は水平で、全体を通して同じ高さで揃うように設計されており、下から１段目、２段目と数えられる。コークス炉の新設または定型耐火物構造の更新工事では、総計数百名の築炉工を数十名ずつ一定の範囲ごとに配置し、炉の底部から順に、一日あたり１段または２段ずつ定型耐火物を積み上げていく。 The coke oven has a complicated structure, but the connecting surfaces of the upper and lower standard refractories are horizontal, and are designed to be aligned at the same height throughout. . When constructing a new coke oven or renewing a standard refractory structure, a total of several hundred furnace builders are placed in a certain range by dozens, and from the bottom of the furnace, one or two steps per day. Stacking standard refractories.

一方、上記のようにコークス炉築炉現場で築炉工がレンガ等の定型耐火物を手積みする場合よりも、作業性や効率高い技術として、コークス炉築炉現場以外の場所において、複数の定型耐火物を積み上げてブロックを製造し、そのブロックをコークス炉築炉現場に運搬して設置する方法も提案されている（例えば特許文献１）。 On the other hand, as a technology with higher workability and efficiency than the case where the bricks and other standard refractories are hand-loaded at the coke oven construction site as described above, multiple A method of stacking regular refractories to produce a block, transporting the block to a coke oven construction site, and installing the block has also been proposed (for example, Patent Document 1).

いずれの施工手法をとった場合でも、高い精度を維持しつつ定型耐火物を積み上げることが要求される。 Regardless of which construction method is used, it is required to pile up standard refractories while maintaining high accuracy.

コークス炉築炉現場で、高い精度を維持しつつレンガ等の定型耐火物を積み上げる際には、以下のような手法がとられる。まず、使用する定型耐火物を、予めクレーンなどを使って作業高さに搬入し、施工する位置の近くに配置しておく。また、モルタルは、混練機で製造した後、容器に入れて、クレーンなどで作業場所に搬入し、小分けして施工位置付近に配置しておく。築炉工は、定型耐火物を積む位置に、コテを用いて所定の目地厚になるようにモルタルを塗布し（むかえトロ）、次いで、近くに配置されている定型耐火物を取り、空気がかまないようにモルタル上へ定型耐火物を積む。積まれた定型耐火物の位置を、水平器等を利用して調整した後、次の定型耐火物を積む位置へ横方向に移動する。以上の手順を繰り返し行うことで１段分の定型耐火物を積んでいく。１段分の定型耐火物積み上げ作業が終了すると、要求精度が達成されているかの確認のための検査作業（形状測定）を行い、問題が発見された場合はその部分を積みなおした後、次の段の積み上げ作業に入る。 At a coke oven construction site, the following methods are used when stacking regular refractories such as bricks while maintaining high accuracy. First, the standard refractories to be used are carried in advance to the working height using a crane or the like, and placed near the work site. Also, after the mortar is produced by a kneader, it is placed in a container, transported to the work site by a crane or the like, subdivided and placed near the construction position. Furnace workers use a trowel to apply mortar to the position where the standard refractories are to be piled up to a predetermined joint thickness (mukaetoro), then remove the standard refractories placed nearby and remove the air. Pile the standard refractories on top of the mortar without biting. After adjusting the position of the piled standard refractories using a leveler or the like, move laterally to the position for stacking the next standard refractory. By repeating the above procedure, standard refractories for one stage are piled up. After completing the standard refractory stacking work for one stage, inspection work (shape measurement) is performed to confirm whether the required accuracy has been achieved, and if a problem is found, the part is restacked and then Start stacking work on the next stage.

要求精度の確認のための検査作業は、直線状に糸を張ってその糸との距離を目視にて判定したり、積まれた定型耐火物の列に１ｍ程度の直線の棒を押し当てて、凹凸が無いかを目視にて検査したりすることにより行っている。隙間が２ｍｍ以上あれば、その箇所をハンマーで叩くなど微調整し、それでも修正できない場合はレンガを剥がして再度積み直すことになる。このときの検査作業は、各門について炉高方向に１段積み終わるごとに検査員が行っており、１ｍｍピッチで全長行う必要がある。そして、検査結果は検査表に記入される。 The inspection work for confirming the required accuracy involves stretching a string in a straight line and visually judging the distance from the string, and pressing a straight rod of about 1 m against a row of stacked standard refractory materials. , by visually inspecting for unevenness. If the gap is 2 mm or more, fine adjustments are made by tapping the spot with a hammer, etc. If it still cannot be corrected, the bricks are peeled off and re-stacked. The inspection work at this time is performed by an inspector each time the stacking of each gate is completed in the furnace height direction, and it is necessary to perform the inspection over the entire length at a pitch of 1 mm. Then, the inspection results are entered in the inspection table.

特許第６００８０７１号公報Japanese Patent No. 6008071

上記のような人手による検査作業は、広範囲で非常に煩雑であり、また、コークス炉築炉現場で検査作業を行う場合には、検査作業と全門の積み上げ作業と同時に行う必要がある。このため、複数の作業員が行き来する中での作業となり、他の工程の作業員との干渉を避ける必要があり非効率である。すなわち、築炉現場には様々な役割の作業員が存在し、要求精度が達成されているかの確認を行う検査作業は、他の作業との干渉がないタイミングを狙って行う必要があるため、広範囲を移動して作業を行うこととなり、非効率な運用とならざるを得ない。 The manual inspection work as described above is extensive and very complicated, and when the inspection work is carried out at the construction site of the coke oven, it is necessary to carry out the inspection work and the stacking work of all gates at the same time. For this reason, work is performed while a plurality of workers come and go, and it is necessary to avoid interference with workers in other processes, which is inefficient. In other words, there are workers with various roles at the furnace construction site, and the inspection work to check whether the required accuracy has been achieved must be done at a timing that does not interfere with other work. The work must be carried out while moving over a wide area, which inevitably results in inefficient operation.

また、特許文献１のように、コークス炉築炉現場以外の場所において、複数の定型耐火物を積み上げてブロックを製造する場合には、築炉現場の作業を効率的に行うことができ、また、要求精度の確認のための検査作業を築炉現場と異なる場所で実施することができるので効率的ではあるが、検査作業が築炉現場で実施されない分、要求精度を満たすことが難しい場合も生じる。 In addition, as in Patent Document 1, when a block is manufactured by stacking a plurality of standard refractories at a place other than the coke oven construction site, the work at the furnace construction site can be performed efficiently. Although it is efficient because the inspection work for confirming the required accuracy can be performed at a place different from the furnace construction site, it may be difficult to meet the required accuracy because the inspection work is not performed at the furnace construction site. occur.

したがって、本発明は、コークス炉築炉時の耐火物積み精度の検査作業を、築炉現場にて、他の工程との干渉なく、自動でかつ高精度で行うことができるコークス炉築炉時の検査システムおよび検査方法、ならびにコークス炉築炉方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention is a coke oven construction time that can automatically and highly accurately inspect the refractory stacking accuracy at the time of coke oven construction at the furnace construction site without interference with other processes. An object of the present invention is to provide an inspection system and an inspection method, and a method for building a coke oven.

上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）～（９）を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following (1) to (9).

（１）コークスを製造するコークス炉を更新または新設する際の築炉作業における、耐火物を積んだ後の耐火物積み精度の検査を行うコークス炉築炉時の検査システムであって、
積まれた後の耐火物の上面および／または側面までの距離を複数点測定する耐火物測位装置と、
前記耐火物測位装置で得られた複数の耐火物の測定データの合成に使用する基準点と、
前記基準点の位置座標の校正に使用する、位置座標が既知の絶対基準点と、
前記耐火物測位装置により前記絶対基準点と前記基準点を測定した際に、前記絶対基準点の位置座標から前記基準点の位置座標を算出し、前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定した際に、前記基準点の測定値を用いて前記耐火物の測定結果を補正する制御部と、
を有することを特徴とするコークス炉築炉時の検査システム。 (1) An inspection system at the time of coke oven construction for inspecting the refractory stacking accuracy after refractory stacking in the furnace construction work when renewing or newly installing a coke oven that produces coke,
A refractory positioning device that measures the distance to the top surface and/or side surface of the refractory after being stacked at multiple points;
A reference point used for synthesizing measurement data of a plurality of refractories obtained by the refractory positioning device;
an absolute reference point with known position coordinates used for calibrating the position coordinates of the reference point;
When the absolute reference point and the reference point are measured by the refractory positioning device, the position coordinates of the reference point are calculated from the position coordinates of the absolute reference point, and the refractory positioning device measures the reference point, A control unit that corrects the measurement result of the refractory using the measured value of the reference point when measuring a plurality of points of the refractory at the same time;
An inspection system when building a coke oven, comprising:

（２）前記制御部は、前記基準点と、前記耐火物の上面および／または側面の複数点とを同時に測定して、測定データの座標を前記基準点の位置座標に変換し、前記耐火物の測定結果を補正することを特徴とする上記（１）に記載のコークス炉築炉時の検査システム。 (2) The control unit simultaneously measures the reference point and a plurality of points on the upper surface and/or the side surface of the refractory, converts the coordinates of the measurement data into position coordinates of the reference point, and The inspection system at the time of coke oven construction according to the above (1), wherein the measurement result of is corrected.

（３）築炉作業を行っている作業エリアに設置され、耐火物の積み作業終了を通知する積み作業終了通知装置をさらに有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のコークス炉築炉時の検査システム。 (3) The coke according to (1) or (2) above, further comprising a stacking work end notification device that is installed in the work area where the furnace construction work is being performed and notifies the end of the stacking work of the refractory. Inspection system for furnace construction.

（４）前記積み作業終了通知装置は、前記コークス炉の複数の門のそれぞれに設けられていることを特徴とする上記（３）に記載のコークス炉築炉時の検査システム。 (4) The inspection system during construction of the coke oven according to (3), wherein the stacking work end notification device is provided at each of a plurality of gates of the coke oven.

（５）前記耐火物測位装置を、築炉作業を行っている前記作業エリアの上方で移動させる移動機構をさらに有することを特徴とする上記（１）から（４）のいずれかに記載のコークス炉築炉時の検査システム。 (5) The coke according to any one of (1) to (4) above, further comprising a moving mechanism for moving the refractory positioning device above the work area where furnace construction work is being performed. Inspection system for furnace construction.

（６）検査システムを用いて、コークスを製造するコークス炉を更新または新設する際の築炉作業における、耐火物を積んだ後の耐火物積み精度の検査を行う、コークス炉築炉時の検査方法であって、
前記検査システムは、積まれた後の耐火物の上面および／または側面までの距離を複数点測定する耐火物測位装置と、前記耐火物測位装置で得られた複数の耐火物の測定データの合成に使用する基準点と、前記基準点の位置座標の校正に使用する、位置座標が既知の絶対基準点と、を有し、
前記検査方法は、
前記耐火物測位装置により前記絶対基準点と前記基準点を同時に測定し、前記絶対基準点の位置座標から前記基準点の位置座標を算出することと、
前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定することと、
前記基準点の測定値を用いて前記耐火物の測定結果を補正することと、
を有することを特徴とするコークス炉築炉時の検査方法。 (6) Inspection at the time of coke oven construction, using the inspection system to inspect the refractory stacking accuracy after stacking refractories in the furnace construction work when renewing or newly constructing a coke oven that produces coke. a method,
The inspection system includes a refractory positioning device that measures the distance to the top surface and/or the side of the refractory after being stacked at multiple points, and synthesis of the measurement data of the plurality of refractories obtained by the refractory positioning device. and an absolute reference point with known position coordinates used for calibrating the position coordinates of the reference point,
The inspection method is
Simultaneously measuring the absolute reference point and the reference point by the refractory positioning device, and calculating the position coordinates of the reference point from the position coordinates of the absolute reference point;
Simultaneously measuring the reference point and a plurality of points on the refractory with the refractory positioning device;
correcting the measurements of the refractory using the measurements of the reference points;
An inspection method when building a coke oven, characterized by having

（７）前記耐火物の測定結果を補正することは、前記基準点と、前記耐火物の上面および／または側面の複数点とを同時に測定して、前記基準点の測定データの座標を前記基準点の位置座標に変換することにより行われることを特徴とする上記（６）に記載のコークス炉築炉時の検査方法。 (7) Correcting the measurement result of the refractory includes simultaneously measuring the reference point and a plurality of points on the upper surface and/or the side surface of the refractory, and adjusting the coordinates of the measurement data of the reference point to the reference. The inspection method at the time of coke oven construction according to the above (6), characterized in that the inspection is performed by converting into point position coordinates.

（８）耐火物の積み作業が終了した際に、築炉作業を行っている作業エリアに設置された積み作業終了通知装置により積み作業終了を通知することをさらに有し、
前記積み作業終了が通知された後に、前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定することが実施されることを特徴とする上記（６）または（７）に記載のコークス炉築炉時の検査方法。 (8) When the refractory stacking work is completed, the stacking work completion notification device installed in the work area where the furnace construction work is being performed notifies the completion of the stacking work,
(6) or (7) above, wherein after the completion of the stacking work is notified, the refractory positioning device simultaneously measures the reference point and a plurality of points on the refractory. ) The inspection method at the time of building the coke oven described in ).

（９）コークスを製造するコークス炉を更新または新設する際におけるコークス炉築炉方法であって、
耐火物を積む工程と、
上記（６）から（８）のいずれかに記載の検査方法によって前記耐火物を積んだ後の精度の検査を行う工程と、
を繰り返すことを特徴とするコークス炉築炉方法。 (9) A method for building a coke oven when renewing or newly installing a coke oven for producing coke,
a step of laying the refractory;
A step of inspecting the accuracy after the refractory is stacked by the inspection method according to any one of (6) to (8) above;
A method for building a coke oven, characterized by repeating

本発明によれば、積まれた後の耐火物の上面および／または側面までの距離を、耐火物測位装置にて複数点測定することにより、遠隔で耐火物の積み精度を測定するようにし、かつ、複数の測定データの合成に基準点を用い、位置座標が既知の絶対基準点を基準点の位置座標の校正に使用するので、コークス炉築炉時の耐火物積み精度の検査作業を、築炉現場にて、他の工程との干渉なく、自動でかつ高精度で行うことができる。 According to the present invention, the distance to the top surface and/or the side surface of the refractory after being piled is measured at a plurality of points by the refractory positioning device, thereby remotely measuring the stacking accuracy of the refractory, In addition, since the reference point is used for synthesizing a plurality of measurement data, and the absolute reference point whose position coordinates are known is used for calibrating the position coordinates of the reference point, the inspection work of the refractory stacking accuracy at the time of building the coke oven can be It can be performed automatically and with high precision at the furnace construction site without interfering with other processes.

本発明の一実施形態に係るコークス炉築炉時の検査システムを含むコークス炉築炉設備を示す図である。1 is a diagram showing coke oven construction equipment including an inspection system for coke oven construction according to an embodiment of the present invention; FIG. 図１の検査システムによるコークス炉築炉時の検査方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing an example of an inspection method at the time of building a coke oven by the inspection system of FIG. 1. FIG. 図２の検査方法における工程１を説明するための図である。3 is a diagram for explaining step 1 in the inspection method of FIG. 2; FIG. 図２の検査方法における工程１を説明するための図である。3 is a diagram for explaining step 1 in the inspection method of FIG. 2; FIG. 図２の検査方法における工程２を説明するための図である。3 is a diagram for explaining step 2 in the inspection method of FIG. 2; FIG. 図２の検査方法における工程３を説明するための図である。3 is a diagram for explaining step 3 in the inspection method of FIG. 2; FIG. 図２の検査方法における工程４を説明するための図である。3 is a diagram for explaining step 4 in the inspection method of FIG. 2; FIG. 一実施形態の検査方法を含むコークス炉築炉方法を概略的に説明するフローチャートである。1 is a flow chart outlining a method for building a coke oven including an inspection method of one embodiment. 実施例に用いた検査システムを示す図である。It is a figure which shows the test|inspection system used for the Example. 実施例において、絶対基準点３個と基準点３個を３Ｄレーザースキャナにより同時に測定した状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which three absolute reference points and three reference points are simultaneously measured by a 3D laser scanner in an example; 実施例において、基準点６個を３Ｄレーザースキャナにより同時に測定した状態を示す図である。In the example, it is a diagram showing a state in which six reference points are measured simultaneously by a 3D laser scanner. 実施例において、積み作業完了通知ボタンが押下されることにより、横行台車が所定位置に自動走行され、基準点２ａ～２ｃと定型耐火物の測定を行った状態を示す図である。In the embodiment, by pressing the stacking work completion notification button, the traversing truck automatically travels to a predetermined position, and shows a state in which reference points 2a to 2c and standard refractories are measured. 実施例において、横行台車が他の所定位置に自動走行され、基準点２ｄ～２ｆと定型耐火物の測定を行った状態を示す図である。In the example, it is a diagram showing a state in which the traversing truck automatically travels to another predetermined position and the reference points 2d to 2f and the standard refractories are measured. 実施例における門Ａの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the gate A in an Example. 実施例における門Ｂの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of gate B in an Example.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るコークス炉築炉時の検査装置を含むコークス炉築炉設備を示す図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a view showing coke oven construction equipment including an inspection device at the time of coke oven construction according to one embodiment of the present invention.

コークス炉築炉設備は、築炉工場建屋１１を有し、築炉工場建屋１１に、コークス炉築炉時の検査システム１０が設けられている。検査システム１０は、耐火物測位装置３と、絶対基準点１と、基準点２と、積み作業終了通知装置５と、制御部６とを有する。 The coke oven construction facility has a furnace construction factory building 11, and the furnace construction factory building 11 is provided with an inspection system 10 at the time of coke oven construction. The inspection system 10 has a refractory positioning device 3 , an absolute reference point 1 , a reference point 2 , a stacking work completion notification device 5 , and a control section 6 .

築炉工場建屋１１の梁には移動機構４が設けられ、耐火物測位装置３は移動機構４に取り付けられている。本例において移動機構４は、築炉工場建屋１１に備え付けられたクレーン（天井クレーン）であり、レール４ａに沿って水平方向に移動可能となっている。 A moving mechanism 4 is provided on the beam of the furnace factory building 11 , and the refractory positioning device 3 is attached to the moving mechanism 4 . In this example, the moving mechanism 4 is a crane (overhead crane) installed in the furnace factory building 11, and is horizontally movable along rails 4a.

築炉工場建屋１１内の耐火物測位装置３の下方が作業エリア９となっている。作業エリア９では、作業者８により耐火物７が積み上げられ、コークス炉の築炉が行われる。 A work area 9 is located below the refractory positioning device 3 in the furnace factory building 11 . In the work area 9, the worker 8 piles up the refractories 7 and builds the coke oven.

コークス炉の主要部は、耐火物７が炉長方向に並べられ、かつ高さ方向に積み上げられて１つの門が形成され、このような門が炉幅方向に所定の間隔をおいて複数配列された構造を有する。このような門が積み作業および積み精度検査の１つの単位となる。耐火物７は、レンガ等の定形耐火物であっても、不定形耐火物であってもよい。 In the main part of the coke oven, the refractories 7 are arranged in the furnace length direction and stacked in the height direction to form one gate, and a plurality of such gates are arranged at predetermined intervals in the oven width direction. has a structured structure. Such a gate becomes a unit of stacking operation and stacking accuracy inspection. The refractory 7 may be a shaped refractory such as a brick or a monolithic refractory.

コークス炉の築炉に際しては、作業者８は水平方向の一方向に沿って耐火物７を積み、１段分の耐火物７の積み上げ作業が終了し、積み精度検査が行われる。検査で問題が発見された場合はその部分を積みなおした後、次の段の積み上げ作業に入る。これを繰り返すことによりコークス炉の築炉が完了する。 When constructing the coke oven, the worker 8 stacks the refractories 7 in one horizontal direction, and after completing the work of stacking the refractories 7 for one stage, the stacking accuracy is inspected. If a problem is found during the inspection, the part is restacked and then the stacking work for the next stage is started. By repeating this, the construction of the coke oven is completed.

耐火物測位装置３は、積まれた後の耐火物７の上面および／または側面までの距離を複数点測定するものである。耐火物測位装置３による耐火物の測定（測位）は、１０～１００ｍ程度離れた場所から行うため、耐火物測位装置３としては、３Ｄスキャナ、ステレオカメラ、ＴＯＦカメラ等が好ましい。これらの中では３Ｄスキャナが好ましい。３Ｄスキャナは、一点一点までの距離を測定する三次元形状測定装置（センサ）であり、レーザや電磁波レーダ、超音波などを用いることができる。３Ｄスキャナとしては、測定領域を広域に設定することができ、かつ点間の分解能、距離分解能が高いレーザ式を用いることが好ましい。 The refractory positioning device 3 measures the distance to the upper surface and/or the side surface of the refractory 7 after being piled up at multiple points. Since the measurement (positioning) of the refractory by the refractory positioning device 3 is performed from a distance of about 10 to 100 m, the refractory positioning device 3 is preferably a 3D scanner, a stereo camera, a TOF camera, or the like. Among these, 3D scanners are preferred. A 3D scanner is a three-dimensional shape measuring device (sensor) that measures the distance from point to point, and can use a laser, an electromagnetic wave radar, an ultrasonic wave, or the like. As the 3D scanner, it is preferable to use a laser scanner that can set a wide measurement area and has high point-to-point resolution and distance resolution.

測定（測位）の際には、測定（測位）点までの距離が離れても点間の距離が２０ｍｍ以下になるように調整することが望ましい。耐火物測位装置３として３Ｄスキャナを用いる場合、点間距離を調整するためには、３Ｄスキャナ自体の設定（サンプリング速度、首振り速度、レーザ強度）の調整の他に、３Ｄスキャナの高さ（測定点までの距離や領域）を小さくするなどを挙げることができる。そのために、例えば移動機構（クレーン）４から１０ｍ程度下方へ３Ｄスキャナを下降させることができる機構を設けて対応することが可能である。 When measuring (positioning), it is desirable to adjust the distance between points to be 20 mm or less even if the distance to the measurement (positioning) point is long. When using a 3D scanner as the refractory positioning device 3, in order to adjust the distance between points, the height of the 3D scanner ( For example, the distance to the measurement point or area) can be reduced. For this reason, it is possible to provide a mechanism capable of lowering the 3D scanner downward by about 10 m from the moving mechanism (crane) 4, for example.

なお、上記例では３Ｄスキャナ等の耐火物測位装置３をクレーン等の移動機構に取り付けることにより、積み精度検査箇所の直上に移動させるようにしたが、作業エリアの上方に固定して首振りのみでスキャンしてもよい。 In the above example, the refractory positioning device 3 such as a 3D scanner is attached to a moving mechanism such as a crane so that it can be moved directly above the location where the stacking accuracy is inspected. You can scan with

基準点２は、築炉工場建屋１１の外壁の耐火物７の上方に、耐火物測位装置３の移動方向に沿って複数設けられている。基準点２は耐火物測位装置３で得られた複数の測定データの合成に使用する。３次元位置を求める観点からは基準点２の数は３以上である。基準点２は、耐火物の位置測定の際に、耐火物測位装置３により耐火物７と同時に位置測定が行われる。 A plurality of reference points 2 are provided above the refractory 7 on the outer wall of the furnace factory building 11 along the moving direction of the refractory positioning device 3 . The reference point 2 is used for synthesizing a plurality of measurement data obtained by the refractory positioning device 3 . From the viewpoint of obtaining the three-dimensional position, the number of reference points 2 is three or more. The reference point 2 is positioned simultaneously with the refractory 7 by the refractory positioning device 3 when measuring the position of the refractory.

絶対基準点１は、位置が不変の構造物、例えば築炉工場建屋１１の基礎となるコンクリート擁壁１２に取り付けられる。絶対基準点１は位置座標が既知であり、基準点２の位置座標の校正に使用される。図１では絶対基準点１が一つ設けられているが、３次元位置を求める観点からは絶対基準点１の数は３以上である。 The absolute reference point 1 is attached to a structure whose position does not change, for example a concrete retaining wall 12 that forms the foundation of a furnace factory building 11 . The absolute reference point 1 has known position coordinates and is used to calibrate the position coordinates of the reference point 2 . Although one absolute reference point 1 is provided in FIG. 1, the number of absolute reference points 1 is three or more from the viewpoint of obtaining the three-dimensional position.

築炉工場建屋１１は、仮設の場合が多いため、築炉工場建屋１１に取り付けられている基準点２は位置が変位し、これを用いて合成する測定データの精度が低下する。このため、位置が不変の構造物に位置座標が既知の絶対基準点１を設け、これにより基準点２の位置座標の補正を行う。 Since the furnace factory building 11 is temporary in many cases, the position of the reference point 2 attached to the furnace factory building 11 is displaced, and the accuracy of the measurement data synthesized using this is lowered. For this reason, an absolute reference point 1 whose position coordinates are known is provided on a structure whose position does not change, and the position coordinates of the reference point 2 are corrected by this.

積み作業終了通知装置５は、作業エリア９に設置され、耐火物の積み作業が完了した時点、または積み作業の後の自主検査が完了した時点で、作業者（築炉工）８により操作される。積み作業終了通知装置５が操作されることにより、耐火物測位装置３の移動場所、使用する基準点２、測定パラメータが決定され、耐火物積み精度の検査が開始される。積み作業完了通知装置５は特に限定されないが、無線式の押しボタンなどを仮設足場やデッキ等で装着できるものが好ましい。積み作業終了通知装置５は、門ごとに複数設けることが好ましい。 The stacking work completion notification device 5 is installed in the work area 9 and is operated by the worker (furnace builder) 8 when the stacking work of the refractories is completed or when the self-inspection after the stacking work is completed. be. By operating the stacking work end notification device 5, the movement location of the refractory positioning device 3, the reference point 2 to be used, and the measurement parameters are determined, and the inspection of the refractory stacking accuracy is started. The device 5 for notifying completion of stacking work is not particularly limited, but it is preferable that a wireless push button or the like can be mounted on a temporary scaffold, deck, or the like. It is preferable to provide a plurality of stacking work end notification devices 5 for each gate.

制御部６は、耐火物測位装置３で測定されたデータから耐火物の積み精度の判定等を行う。また、制御部６は、耐火物測位装置３により絶対基準点１と基準点２を測定することにより、絶対基準点１の位置座標から基準点２の位置座標を算出する機能、および、耐火物測位装置３により測定した複数点の測定データを基準点２の位置座標を用いて合成する機能を有する。また、制御部６は、積み作業終了通知装置５が操作された際に、その信号を受け、耐火物測位装置３の移動場所、使用する基準点２、測定パラメータを決定する。また、移動機構（クレーン）４により耐火物測位装置３を所定の位置へ移動させ、耐火物積み精度の検査を開始させる。 The control unit 6 determines the stacking accuracy of the refractories based on the data measured by the refractory positioning device 3 . Further, the control unit 6 has a function of calculating the position coordinates of the reference point 2 from the position coordinates of the absolute reference point 1 by measuring the absolute reference points 1 and 2 with the refractory positioning device 3, and the function of calculating the position coordinates of the reference point 2 from the position coordinates of the absolute reference point 1. It has a function of synthesizing measurement data of a plurality of points measured by the positioning device 3 using the position coordinates of the reference point 2 . Further, the control unit 6 receives a signal when the loading work completion notification device 5 is operated, and determines the movement location of the refractory positioning device 3, the reference point 2 to be used, and the measurement parameters. Further, the refractory positioning device 3 is moved to a predetermined position by the moving mechanism (crane) 4, and inspection of the refractory stacking accuracy is started.

耐火物の測位は、複数のエリアに分けて行い、過去の測定データと直近の測定データを合成する。合成は基準点２を利用して行う。また、測定は、積み完了通知を受けた順番に１箇所ずつ行ってもよいが、測定効率化のため複数箇所を同時に測定し、トータルの測定時間が最短となるよう、測定順を最適化するアルゴリズムがあることが好ましい。 Positioning of refractories is performed in multiple areas, and past measurement data and recent measurement data are synthesized. Synthesis is performed using reference point 2 . In addition, the measurement may be performed one by one in the order in which the loading completion notification is received, but in order to improve the measurement efficiency, multiple locations should be measured at the same time and the measurement order should be optimized to minimize the total measurement time. Algorithms are preferred.

次に、コークス炉築炉時の検査方法の一例について説明する。
図２は、本例の検査方法を示すフローチャートである。図２に示すように、本例の検査方法は、大まかには、基準点２の位置座標を算出（校正）すること（工程１）と、積み作業終了通知装置５により耐火物積み作業終了を通知すること（工程２）と、耐火物測位装置３を移動させること（工程３）と、基準点２と耐火物とを同時に測定すること（工程４）と、基準点２の測定値を用いて耐火物の測定結果を補正すること（工程５）と、積み精度を評価すること（工程６）とを有している。 Next, an example of an inspection method at the time of coke oven construction will be described.
FIG. 2 is a flow chart showing the inspection method of this example. As shown in FIG. 2, the inspection method of this example roughly consists of calculating (calibrating) the position coordinates of the reference point 2 (process 1) and notifying the completion of the refractory loading work by the loading work end notification device 5. Notifying (step 2), moving the refractory positioning device 3 (step 3), simultaneously measuring the reference point 2 and the refractory (step 4), and using the measured value of the reference point 2 and correcting the measurement result of the refractory (step 5), and evaluating the stacking accuracy (step 6).

工程１では、最初に、図３に示すように、基準点２の位置座標を算出（校正）するために位置座標が既知である絶対基準点１を用い、絶対基準点１と、その近傍に設置された基準点２を同時に測定し、測定結果と絶対基準点１の位置座標から基準点の座標を算出する。次に、図４に示すように、耐火物測位装置３を移動させて、位置座標が算出された基準点２（第１基準点）と、まだ位置座標が算出されていない他の基準点２（第２基準点）を同時に測定する。この測定結果と第１基準点の位置情報から、第２基準点の位置座標を算出する。同様に、他の基準点２（第２基準点）と、さらに他の基準点２（第３基準点）を同時に測定して、第３基準点の位置座標を算出するといったように、これらの手順を複数の基準点について繰り返すことにより、複数の基準点２の位置座標（位置情報）を算出することができる。この工程１は、例えば、操業開始前、昼休み等、１日の所定の機会に行うことができる。また、基準点の位置ずれが発生したと認識した時点で行ってもよい。 In step 1, as shown in FIG. 3, an absolute reference point 1 whose position coordinates are known is used to calculate (calibrate) the position coordinates of the reference point 2. The set reference point 2 is measured at the same time, and the coordinates of the reference point are calculated from the measurement result and the position coordinates of the absolute reference point 1 . Next, as shown in FIG. 4, by moving the refractory positioning device 3, a reference point 2 (first reference point) whose position coordinates have been calculated and another reference point 2 whose position coordinates have not yet been calculated (second reference point) is measured at the same time. The positional coordinates of the second reference point are calculated from this measurement result and the positional information of the first reference point. Similarly, another reference point 2 (second reference point) and another reference point 2 (third reference point) are simultaneously measured, and the position coordinates of the third reference point are calculated. By repeating the procedure for a plurality of reference points, position coordinates (position information) of a plurality of reference points 2 can be calculated. This step 1 can be carried out at predetermined times of the day, such as before the start of operations or during lunch breaks. Alternatively, it may be performed at the time when it is recognized that the positional deviation of the reference point has occurred.

工程２については、図５に示すように、耐火物の積み作業が完了した時点、または積み作業の後の自主検査が完了した時点で、作業者（築炉工）８が積み作業完了通知装置５を操作する。この操作信号は制御部６に入力され、耐火物測位装置３の移動場所、使用する基準点２、および測定パラメータが決定される。 Regarding process 2, as shown in FIG. 5, when the refractory stacking work is completed or when the self-inspection after the stacking work is completed, the worker (furnace builder) 8 turns on the stacking work completion notification device. Operate 5. This operation signal is input to the control unit 6, and the movement location of the refractory positioning device 3, the reference point 2 to be used, and the measurement parameters are determined.

工程３では、図６に示すように、制御部６からの指令により積み作業が終了したエリアへ自動で耐火物測位装置３を移動させる。 In step 3, as shown in FIG. 6, the refractory positioning device 3 is automatically moved to the area where the stacking work is completed by the command from the control unit 6. FIG.

工程４では、図７に示すように、耐火物測位装置３により、基準点２と、耐火物７の複数点とを同時に測定し、工程５では、基準点２の測定値を用いて耐火物７の測定結果（複数点の測定データ）を補正する。このとき、実際には、制御部６で、基準点２の測定データが基準点２の位置座標と一致するように、基準点２および耐火物７の測定データを回転、平行移動させる。基準点２の測定データは誤差を含むため、位置座標とは完全には一致しない。このため、実際には測定データと位置座標の差の二乗和が最小とする手法（最小二乗法）などの採用が必要である。 In step 4, as shown in FIG. 7, the reference point 2 and multiple points on the refractory 7 are simultaneously measured by the refractory positioning device 3, and in step 5, the measured value of the reference point 2 is used to measure the refractory 7 measurement results (multiple measurement data) are corrected. At this time, the controller 6 actually rotates and translates the measurement data of the reference point 2 and the refractory 7 so that the measurement data of the reference point 2 coincides with the position coordinates of the reference point 2 . Since the measurement data of the reference point 2 contain errors, they do not completely match the position coordinates. Therefore, in practice, it is necessary to adopt a technique (least squares method) or the like that minimizes the sum of squares of the difference between the measurement data and the position coordinates.

以上のような耐火物の測位は複数のエリアに分けて行う。工程６では、工程２～５の操作をエリアごとに繰り返し実施し、複数の基準点２の測定値を用いて、耐火物測定データを求め、そのデータと設計値を比較することで積み精度評価を自動で実施する。 Positioning of the refractory as described above is performed by dividing it into a plurality of areas. In step 6, the operations of steps 2 to 5 are repeated for each area, and the measured values of multiple reference points 2 are used to obtain refractory measurement data, and the data and design values are compared to evaluate stacking accuracy. automatically.

次に、以上の検査方法を含むコークス炉築炉方法の全体について概略的に説明する。図８はコークス築炉方法を概略的に説明するフローチャートである。 Next, the entire coke oven construction method including the above inspection method will be schematically described. FIG. 8 is a flowchart outlining the coke oven method.

最初に絶対基準点１を用いて基準点位置の算出（校正）を行う（ステップ１１）。次に、耐火物の積み作業を行う（ステップ１２）。次に、耐火物積み作業が完了したことを積み作業完了通知装置５にて通知する（ステップ１３）。次に、耐火物測位装置３の位置を決定し（ステップ１４）、決定した位置に耐火物測位装置３を移動させる（ステップ１５）。そして、耐火物測位装置３により、基準点の測定（ステップ１６）、耐火物７の測定（ステップ１７）を同時に行い、耐火物測定結果を補正する（ステップ１８）。そして、複数の基準点２の測定値を用いて、耐火物測定データを合成し、積み精度を評価する（ステップ１９）。 First, the absolute reference point 1 is used to calculate (calibrate) the reference point position (step 11). Next, the refractory stacking work is performed (step 12). Next, completion of the refractory loading work is notified by the loading work completion notification device 5 (step 13). Next, the position of the refractory positioning device 3 is determined (step 14), and the refractory positioning device 3 is moved to the determined position (step 15). Then, the refractory positioning device 3 simultaneously measures the reference point (step 16) and the refractory 7 (step 17), and corrects the refractory measurement result (step 18). Then, using the measured values of a plurality of reference points 2, refractory measurement data is synthesized and the stacking accuracy is evaluated (step 19).

本実施形態によれば、耐火物測位装置３によって遠隔で耐火物の積み精度を測定するようにしたので、積み精度測定作業と他工程の作業との干渉がなくなり、積み精度検査を、築炉現場にて高効率かつ高精度で行うことができる。このため、築炉作業の効率化を図ることができる。 According to this embodiment, since the refractory stacking accuracy is remotely measured by the refractory positioning device 3, there is no interference between the stacking accuracy measurement work and the work of other processes, and the stacking accuracy inspection can be performed during the construction of the furnace. It can be performed on site with high efficiency and high accuracy. Therefore, the efficiency of the furnace construction work can be improved.

また、複数の測定データの合成に基準点２を用い、位置座標が既知の絶対基準点１を基準点２の位置座標の校正に使用するので、コークス炉築炉時の耐火物積み精度の検査作業を高精度で行うことができる。 In addition, since the reference point 2 is used for synthesizing a plurality of measurement data, and the absolute reference point 1 whose position coordinates are known is used for calibrating the position coordinates of the reference point 2, it is possible to inspect the refractory stacking accuracy when building the coke oven. Work can be done with high precision.

さらに、作業者（築炉工）が積み作業終了通知装置５を操作するだけで、積み作業が終了した箇所の積み精度検査を自動で行えるようにしたので、検査作業の省力化を図ることができる。 Furthermore, only by the operator (furnace construction worker) operating the device 5 for notifying the completion of the stacking work, it is possible to automatically inspect the stacking accuracy of the portion where the stacking work has been completed, so that the inspection work can be labor-saving. can.

人手によらない大型構造物の計測・検査を行う技術としては、本発明と異なる分野ではあるが、特開平１０－２２７６３９号公報のように移動ロボットに搭載した測距装置によって対象物の寸法計測を行う技術や、特開平５－１２０４１３号公報のように可搬式の近赤外線光波測距離装置を利用して離れた場所より対象物の寸法計測を行う技術が知られている。 As a technique for measuring and inspecting large structures without human intervention, although it is in a different field from the present invention, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227639, there is a technique for measuring the dimensions of an object using a distance measuring device mounted on a mobile robot. and a technique for measuring the dimensions of an object from a remote location using a portable near-infrared light wave distance measuring device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-120413.

しかし、特開平１０－２２７６３９号公報の技術では移動ロボットが作業エリア内で測定を行うため、他の工程干渉がないタイミングを狙って行う必要があり非効率な運用とならざるを得ない。また、特開平５－１２０４１３号公報のような技術では他の工程との干渉はなくなるが、計測を行うたびに測距装置を各所に設置する作業が発生し、追加の作業員が必要となる。 However, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227639, since the mobile robot performs measurement within the work area, it is necessary to aim for a timing when there is no interference with other processes, which inevitably results in inefficient operation. In addition, although the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-120413 eliminates interference with other processes, it requires the work of installing distance measuring devices in various locations each time measurement is performed, requiring additional workers. .

これに対して、本実施形態では、耐火物測位装置３は遠隔で測定を行うことができるので他の工程との干渉はなく、また、計測を自動で行うことができるので作業人員を追加する必要もない。 On the other hand, in this embodiment, since the refractory positioning device 3 can measure remotely, there is no interference with other processes, and since the measurement can be performed automatically, additional workers are required. No need.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらはあくまで例示に過ぎず、制限的なものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, they are merely examples and are not restrictive. good.

例えば、上記実施形態では、耐火物測位装置として３Ｄスキャナ等の三次元形状測定装置を用いた例を示したが、これに限らず、例えば二次元レーザ変位計等の他の測距装置を用いることができる。また、耐火物測位装置の移動装置として工場に設置されているクレーンを用いた例を示したが、クレーンに限らず、築炉工場建屋内を水平面移動できる手段で有れば適用可能であり、例えば屋内・屋外競技場，体育館などで用いられるパラレルワイヤ方式などを用いることができる。 For example, in the above embodiment, an example of using a three-dimensional shape measuring device such as a 3D scanner as a refractory positioning device was shown, but the present invention is not limited to this, and other distance measuring devices such as a two-dimensional laser displacement meter may be used. be able to. In addition, an example of using a crane installed in a factory as a moving device for the refractory positioning device was shown, but it is not limited to a crane, and can be applied as long as it is a means that can move horizontally in a furnace factory building. For example, a parallel wire system used in indoor/outdoor stadiums, gymnasiums, etc. can be used.

ここでは、図９に示すように、築炉工場建屋１１の外壁に基準点２ａ～２ｆを設け、コークス炉のコンクリート擁壁１２に絶対基準点１ａ～１ｃを設け、移動機構４として、築炉工場建屋１１の天井の梁に敷設したレール４ａに沿って水平方向に移動可能な横行台車（天井クレーン）を用いた。そして、移動機構４である横行台車（天井クレーン）に耐火物測位装置３としてレーザ式の３Ｄスキャナ（３Ｄレーザスキャナ）を取り付けた。また、作業エリア９に積み作業終了通知装置５として積み作業終了通知ボタンを設置した。 Here, as shown in FIG. 9, reference points 2a to 2f are provided on the outer wall of the furnace factory building 11, absolute reference points 1a to 1c are provided on the concrete retaining wall 12 of the coke oven, and as the moving mechanism 4, the furnace building A traversing truck (overhead crane) that can move horizontally along rails 4a laid on the beams of the ceiling of the factory building 11 was used. Then, a laser type 3D scanner (3D laser scanner) was attached as the refractory positioning device 3 to the traversing truck (overhead crane) that is the moving mechanism 4 . In addition, a stacking work completion notification button is installed as a stacking work completion notification device 5 in the work area 9 .

まず、図１０に示すようにコンクリート擁壁１２に設置した絶対基準点１ａ～１ｃの３個と擁壁付近にある基準点２ａ～２ｃの３個を３Ｄレーザースキャナにより同時に測定し、絶対基準点１ａ～１ｃの位置座標から基準点１～３の位置座標を算出した（表１）。さらに図１１に示すように基準点２ａ～２ｆを同時に測定し、基準点２ａ～２ｃの位置座標から基準点２ｄ～２ｆの位置座標を算出した（表２）。 First, as shown in FIG. 10, the three absolute reference points 1a to 1c installed on the concrete retaining wall 12 and the three reference points 2a to 2c near the retaining wall are simultaneously measured by a 3D laser scanner. The position coordinates of reference points 1 to 3 were calculated from the position coordinates of 1a to 1c (Table 1). Furthermore, as shown in FIG. 11, the reference points 2a to 2f were simultaneously measured, and the positional coordinates of the reference points 2d to 2f were calculated from the positional coordinates of the reference points 2a to 2c (Table 2).

そのうえで、耐火物７として定型耐火物（れんが）を用いて積み作業を行い、図１２に示すように積み作業が完了した時点で築炉工が積み作業完了通知ボタンを押下した。これにより、積み作業完了箇所から３～５門離れた位置に横行台車を自動走行させ、基準点２ａ～２ｃと定型耐火物の測定を行った。一度の測定では耐火物の片面しか測定できないので、図１３に示すように走行台車を定形耐火物の逆側に真上から３～５門ずれた場所に移動させ、基準点２ｄ～２ｆとともに再度測定を行った。定形耐火物から３Ｄレーザースキャナまでの高さは約１５ｍとした。 After that, the stacking work was performed using a standard refractory (brick) as the refractory 7, and as shown in FIG. As a result, the trolley was automatically moved to a position 3 to 5 gates away from the stacking work completion point, and the reference points 2a to 2c and standard refractories were measured. Since only one side of the refractory can be measured at one time, the traveling cart is moved to the opposite side of the shaped refractory 3 to 5 gates from directly above, as shown in Fig. 13, and again with reference points 2d to 2f. I made a measurement. The height from the shaped refractory to the 3D laser scanner was about 15m.

このように２回に分けて測定した点群情報に関して、３点の基準点が重なるようにデータの合成を行った。点群データには１ｍｍ程度の測定誤差があるため、基準点３点を完全には重ねることはできない。このため、最小二乗法により基準点同士のずれ量が最小となるように合成を行った。 With respect to the point group information measured in two steps in this way, the data were synthesized so that the three reference points overlapped. Since the point cloud data has a measurement error of about 1 mm, the three reference points cannot be completely overlapped. For this reason, synthesis was performed by the method of least squares so as to minimize the amount of deviation between the reference points.

合成データの測定点に対して、それぞれ同時に測定した基準点２ａ～２ｃ、基準点２ｄ～２ｆの位置座標が表１、２の値と一致するように回転、平行移動させた。そのうえで積み位置を計測したい耐火物の面を測定した点を抽出し、設計値となるＣＡＤデータの耐火物面との距離を測定し、平均値を取ることで耐火物の積み位置を測定した。 The measurement points of the synthetic data were rotated and translated so that the position coordinates of the simultaneously measured reference points 2a to 2c and the reference points 2d to 2f coincided with the values shown in Tables 1 and 2. After that, extract the points where the surface of the refractory for which you want to measure the stacking position is measured, measure the distance from the refractory surface of the CAD data that is the design value, and take the average value to measure the stacking position of the refractory.

測定結果を図１４、図１５、表３に示す。積み作業を行った２門分（門Ａ、門Ｂ）の定型耐火物（構造物）について、合計６３個の個々の耐火物に対して測定を行い、設計値とのずれ量の評価を行った。図１４は門Ａの測定結果を示し、図１５は門Ｂの測定結果を示す。本発明により計測された設計値からのずれ量は０．０ｍｍ～２．０ｍｍであった。比較として人が手作業で同じ個所を計測した値では設計値からのずれ量は０．０ｍｍ～２．５ｍｍである。本発明と手計測結果の差は最大１．６ｍｍであり、比較的高い精度で測定できることが確認された。 The measurement results are shown in FIGS. 14 and 15 and Table 3. A total of 63 individual refractories (structures) of the two gates (Gate A and Gate B) that were stacked were measured, and the amount of deviation from the design value was evaluated. rice field. FIG. 14 shows the measurement results for phylum A, and FIG. 15 shows the measurement results for phylum B. FIG. The amount of deviation from the design value measured by the present invention was 0.0 mm to 2.0 mm. As a comparison, the values obtained by manually measuring the same points by a person deviate from the designed values by 0.0 mm to 2.5 mm. The difference between the present invention and the result of manual measurement was 1.6 mm at maximum, and it was confirmed that the measurement could be performed with relatively high accuracy.

１、１ａ～１ｃ絶対基準点
２、２ａ～２ｆ基準点
３耐火物測位装置
４移動機構
５積み作業終了通知装置
６制御部
７耐火物
８作業者（築炉工）
９作業エリア
１０検査システム
１１築炉工場建屋
１２擁壁 1, 1a to 1c absolute reference point 2, 2a to 2f reference point 3 refractory positioning device 4 moving mechanism 5 stacking work completion notification device 6 control unit 7 refractory 8 worker (furnace builder)
9 Work area 10 Inspection system 11 Furnace factory building 12 Retaining wall

Claims

コークスを製造するコークス炉を更新または新設する際の築炉作業における、耐火物を積んだ後の耐火物積み精度の検査を行うコークス炉築炉時の検査システムであって、
積まれた後の耐火物の上面および／または側面までの距離を複数点測定する耐火物測位装置と、
前記耐火物測位装置で得られた複数の耐火物の測定データの合成に使用する基準点と、
前記基準点の位置座標の校正に使用する、位置座標が既知の絶対基準点と、
前記耐火物測位装置により前記絶対基準点と前記基準点を測定した際に、前記絶対基準点の位置座標から前記基準点の位置座標を算出し、前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定した際に、前記基準点の測定値を用いて前記耐火物の測定結果を補正する制御部と、
築炉作業を行っている作業エリアに設置され、耐火物の積み作業終了を通知する積み作業終了通知装置と、
を有し、
前記積み作業終了通知装置が操作された際に、前記制御部がその信号を受けて前記耐火物測位装置の移動場所および使用する基準点を決定し、
前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定する操作を、同じエリアの前記耐火物に対して、異なる位置から複数回実施し、前記制御部は、前記基準点を利用して複数回分の測定データを合成することを特徴とするコークス炉築炉時の検査システム。 An inspection system at the time of coke oven construction for inspecting the refractory stacking accuracy after refractory stacking in the furnace construction work when renewing or newly installing a coke oven that produces coke,
A refractory positioning device that measures the distance to the top surface and/or side surface of the refractory after being stacked at multiple points;
A reference point used for synthesizing measurement data of a plurality of refractories obtained by the refractory positioning device;
an absolute reference point with known position coordinates used for calibrating the position coordinates of the reference point;
When the absolute reference point and the reference point are measured by the refractory positioning device, the position coordinates of the reference point are calculated from the position coordinates of the absolute reference point, and the refractory positioning device measures the reference point, A control unit that corrects the measurement result of the refractory using the measured value of the reference point when measuring a plurality of points of the refractory at the same time;
A stacking work end notification device installed in a work area where furnace construction work is being performed and notifying the completion of the stacking work of refractories;
has
When the device for notifying the completion of stacking work is operated, the control unit receives the signal to determine the movement location of the refractory positioning device and the reference point to be used,
The operation of simultaneously measuring the reference point and a plurality of points on the refractory by the refractory positioning device is performed a plurality of times from different positions on the refractory in the same area, and the control unit performs the An inspection system during construction of a coke oven characterized by synthesizing measurement data for a plurality of times using a reference point.

前記制御部は、前記基準点と、前記耐火物の上面および／または側面の複数点とを同時に測定して、測定データの座標を前記基準点の位置座標に変換し、前記耐火物の測定結果を補正することを特徴とする請求項１に記載のコークス炉築炉時の検査システム。 The control unit simultaneously measures the reference point and a plurality of points on the upper surface and/or the side surface of the refractory, converts the coordinates of the measurement data into the position coordinates of the reference point, and calculates the measurement result of the refractory. The inspection system at the time of coke oven construction according to claim 1, wherein the correction is performed.

前記積み作業終了通知装置は、前記コークス炉の複数の門のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコークス炉築炉時の検査システム。 3. The inspection system at the time of building a coke oven according to claim 1 , wherein said stacking work end notification device is provided at each of a plurality of gates of said coke oven.

前記耐火物測位装置を、築炉作業を行っている作業エリアの上方で移動させる移動機構をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコークス炉築炉時の検査システム。 4. The coke oven-building furnace according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a moving mechanism for moving the refractory positioning device above a work area where furnace-building work is being performed. time inspection system.

検査システムを用いて、コークスを製造するコークス炉を更新または新設する際の築炉作業における、耐火物を積んだ後の耐火物積み精度の検査を行う、コークス炉築炉時の検査方法であって、
前記検査システムは、積まれた後の耐火物の上面および／または側面までの距離を複数点測定する耐火物測位装置と、前記耐火物測位装置で得られた複数の耐火物の測定データの合成に使用する基準点と、前記基準点の位置座標の校正に使用する、位置座標が既知の絶対基準点と、を有し、
前記検査方法は、
前記耐火物測位装置により前記絶対基準点と前記基準点を同時に測定し、前記絶対基準点の位置座標から前記基準点の位置座標を算出することと、
前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定することと、
前記基準点の測定値を用いて前記耐火物の測定結果を補正することと、
耐火物の積み作業が終了した際に、築炉作業を行っている作業エリアに設置された積み作業終了通知装置により作業終了を通知することと、
を有し、
前記積み作業終了が通知された際に、その信号を受けて前記耐火物測位装置の移動場所および使用する基準点を決定し、前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定することが実施され、
前記耐火物測位装置により、前記基準点と、前記耐火物の複数点とを同時に測定することを、同じエリアの前記耐火物に対して、異なる位置から複数回実施し、前記基準点を利用して複数回分の測定データを合成することを特徴とするコークス炉築炉時の検査方法。 An inspection method at the time of coke oven construction that inspects the accuracy of refractory stacking after stacking refractories in the furnace construction work when renewing or newly constructing a coke oven that produces coke using an inspection system. hand,
The inspection system includes a refractory positioning device that measures the distance to the top surface and/or the side of the refractory after being stacked at multiple points, and synthesis of the measurement data of the plurality of refractories obtained by the refractory positioning device. and an absolute reference point with known position coordinates used for calibrating the position coordinates of the reference point,
The inspection method is
Simultaneously measuring the absolute reference point and the reference point by the refractory positioning device, and calculating the position coordinates of the reference point from the position coordinates of the absolute reference point;
Simultaneously measuring the reference point and a plurality of points on the refractory with the refractory positioning device;
correcting the measurements of the refractory using the measurements of the reference points;
When the refractory stacking work is completed, the completion of the work is notified by a stacking work completion notification device installed in the work area where the furnace construction work is being performed;
has
When the completion of the stacking work is notified, the signal is received to determine the movement location of the refractory positioning device and the reference point to be used. Simultaneously measuring the points and
Simultaneously measuring the reference point and a plurality of points on the refractory by the refractory positioning device is performed a plurality of times from different positions on the refractory in the same area, and the reference points are used. An inspection method at the time of coke oven construction, characterized by synthesizing measurement data for multiple times.

前記耐火物の測定結果を補正することは、前記基準点と、前記耐火物の上面および／または側面の複数点とを同時に測定して、前記基準点の測定データの座標を前記基準点の位置座標に変換することにより行われることを特徴とする請求項５に記載のコークス炉築炉時の検査方法。 Correcting the measurement result of the refractory includes simultaneously measuring the reference point and a plurality of points on the upper surface and/or the side surface of the refractory, and adjusting the coordinates of the measurement data of the reference point to the position of the reference point. 6. The inspection method at the time of coke oven construction according to claim 5 , wherein the inspection is performed by converting into coordinates.

コークスを製造するコークス炉を更新または新設する際におけるコークス炉築炉方法であって、
耐火物を積む工程と、
上記請求項５または請求項６に記載の検査方法によって前記耐火物を積んだ後の精度の検査を行う工程と、
を繰り返すことを特徴とするコークス炉築炉方法。 A method for building a coke oven when renewing or newly installing a coke oven for producing coke,
a step of laying the refractory;
A step of inspecting the accuracy after the refractories are stacked by the inspection method according to claim 5 or 6 ;
A method for building a coke oven, characterized by repeating