[发明专利]炼焦炉壁面评价装置、炼焦炉的壁面修补辅助装置、炼焦炉壁面评价方法、炼焦炉的壁面修补辅助方法及计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及炼焦炉壁面评价装置、炼焦炉壁面修补辅助装置、炼焦炉壁面评价方法、炼焦炉壁面修补辅助方法和计算机程序，特别适合在评价炼焦炉炭化室的壁面状态或者修补炼焦炉炭化室的壁面方面给出指导。 

背景技术

在用于对煤进行干馏而生成焦炭的炼焦炉中，隔着用耐火砖等形成的炉壁来交替配置有多个炭化室和燃烧室。在用这种炼焦炉生成焦炭时，首先从位于炭化室顶部的装煤口装入煤。然后，利用通过燃烧气体而在燃烧室中产生的热量，对炭化室内的煤施加大致20小时的1000℃以上的高温。这样就煤被干馏而制造出焦饼(以下仅称作焦炭)。制造焦炭后，打开位于炭化室两端的门，由挤出机从炭化室的一侧挤出焦炭，并从炭化室中取出焦炭。用于这样地制造焦炭的炭化室具有例如长16m、高6m、宽0.4m左右的大小，其特征是具有宽度比长度和高度窄的结构。 

在长年连续作业的炼焦炉中，有时炭化室的炉壁产生损伤。从而，从不因为由炭化室的损伤所导致的操作中断和拖延等而使得炼焦炉的生产能力降低的观点来看，掌握炭化室炉壁的状态就极其重要(以下，根据需要，将炭化室的炉壁简称为炉壁)。 

作为诊断炉壁状态的现有技术，有专利文献1中记载的技术。在相关技术中，首先，在炭化室的某个高度上测定炉壁间的距离，根据测定的结果，求出实测距离变位线，该实测距离变位线表示炭化室进深方向的距离与炉壁间的距离的关系，另外还求出对所求出的实测距离变位线进行了校平的正常化变位线。然后，求出由这些实测距离变位线和正常化变位线包围的部分的面积总和，根据求出的面积来诊断炉壁的状态。 

但是，在操作炼焦炉的方面上，期望挤出焦炭时产生的挤出负荷小。这是因为，若挤出负荷变为一定值以上，就发生焦炭挤满的情况，焦炭的生产能力就会显著降低。决定这种挤出负荷的因素有多种多样。具体地说，炉壁的凹凸、炉壁的弹性极限应力、炉壁与焦炭的间隙量、构成焦炭的各焦炭块的大小、炭化室中焦炭的填充量、挤出时炉壁与焦炭之间产生的摩擦力、煤的配比和煤中包含的水分量、以及煤的干馏状态等各种各样的因素错综复杂地产生挤出负荷。 

然后，若能定量地掌握炉壁的凹凸对挤出负荷给予何种影响，就能够掌握挤出负荷是因为炉壁的凹凸而增大了，还是因为炉壁的凹凸以外的因素而增大了，因此，能够比此前更适当地管理炼焦炉的操作。 

但是，如上所述地决定挤出负荷的因素很复杂。从而，现有技术不能够定量地掌握挤出负荷与炉壁的凹凸状态的关系。上述专利文献1中记载的技术中也仅能在某种程度上客观地掌握炉壁的状态，不能够定量地建立挤出负荷与炉壁的凹凸状态的关联。 

此外，由于现存的炼焦炉很多都是30年以上长时间地工作，因此，构成炭化室炉壁的耐火砖因为热的、化学的或者机械的因素而劣化，有时在炭化室炉壁表面的一部分或者多个地方上产生凹陷，或者因为附着碳而凸出。 

若如上所述地焦炭的挤出负荷变大而发生了焦炭挤满的情况，焦炭的生产能力就显著降低。因此，在炭化室的炉壁表面上有凹凸的情况下，必须要修补炭化室的炉壁表面，使炭化室炉壁表面恢复平整度。 

但是，由于炼焦炉连续操作，因此，在进行炭化室炉壁的修补时，必须要停止该炭化室的操作。为了修补炭化室炉壁而需要进行喷镀，但该喷镀作业每一处都需要几小时(例如3小时)的时间。从生产率的观点出发就要限制喷镀作业的时间，因此不能够胡乱地修补全部的凹凸。 

从而，必须要高效且适当地修补炭化室炉壁上产生的凹凸。然后，根据现有技术提出了一种决定炭化室炉壁的修补顺序的技术(参照专利文献2)。在专利文献2中记载的技术中，根据炭化室炉壁的图像和损伤区域的大小，将炭化室炉壁的损伤程度数值化，并基于数值化的信息来决定修补的优先顺序。 

如前所述，期望将炉壁修补到不发生焦炭挤满的程度。然后，炼焦炉 的挤出负荷一变大，就发生炼焦炉挤满的情况。因此，若能够定量地掌握炉壁的凹凸与挤出负荷的关系，就能高效地进行炉壁的修补。 

但是，在上述现有技术中，仅以炉壁的损伤面形状为基准来决定修补的优先顺序。例如，考虑到即使损伤面积小，若是深凹陷也对挤出负荷的影响很大。也考虑到即使是相同的凹凸，根据炉壁高度方向上的位置而挤出负荷不同。从而，在现有技术中具有难以真正确实且高效地进行炉壁的修补的问题。 

专利文献1：日本特开2003-183661号公报 

专利文献2：日本特开平11-256166号公报 

发明内容