CN101983226A - 喷镀修补装置以及焦炭炉的喷镀修补方法 - Google Patents

Abstract

一种喷镀修补装置，通过喷镀来修补焦炭炉的碳化室壁砖，其特征在于，具有第一喷烧器和第二喷烧器，该第一喷烧器和上述第二喷烧器具有喷射喷镀粉末的粉末喷射口和配置于该粉末喷射口周围的多个火焰放射口。上述第一喷烧器的上述各火焰放射口各自的火焰放射轴线彼此交叉的第一交叉位置，位于该第一喷烧器的上述粉末喷射口的粉末喷射轴线上。上述第二喷烧器的上述各火焰放射口各自的火焰放射轴线彼此交叉的第二交叉位置，位于该第二喷烧器的上述粉末喷射口的粉末喷射轴线上。从上述第一喷烧器的上述粉末喷射口到上述第一交叉位置的距离，比从上述第二喷烧器的上述粉末喷射口到上述第二交叉位置的距离长。

Description

喷镀修补装置以及焦炭炉的喷镀修补方法

技术领域

本发明涉及一种喷镀修补装置和焦炭炉的喷镀修补方法。

本申请基于2008年6月4日在日本提出申请的专利申请2008-147282号而要求优先权，将其内容引用于此。

背景技术

以往的焦炭炉，由于没有铁皮等限制物，只用砖形成碳化室壁，所以，伴随着历时劣化会产生炉体膨胀。由于伴随着这种炉体膨胀，会发生碳化室壁砖纵向龟裂的扩大，或者接缝部的损伤变得明显，所以在推出焦炭时，该焦炭和碳化室壁砖间的摩擦增大。结果，有发生焦炭的推出负荷增大，甚至从接缝部的损伤部或纵向龟裂的部分漏出黑烟的危险。

作为修补碳化室壁砖的损伤的方法，一般采用调整焦炭炉的内压，从该焦炭炉顶部的插入孔吹入粉状体的干密封法。

另外，在下述专利文献1中，提出在将损耗部的凹凸的位置用X轴和Y轴的平面坐标预先掌握好的基础上，喷镀修补的方法。

此外，在下述专利文献2中，作为用于喷镀修补的装置，提出了一种角形喷镀喷烧器，其沿同一平面内的直线方向并列多个粉末喷射口和火焰气体放射孔，而且在朝向前方距上述平面150mm～300mm的位置，粉末喷射轴和火焰放射轴交叉。

此外，在下述专利文献3中，公开了一种喷镀喷烧器，该喷镀喷烧器在中央部配置粉末喷射用的喷射口，而且以此喷射口为中心，在其周边部以同心圆状至少并列2列以上的火焰口。上述各喷射口的轴线，交叉于上述喷镀喷烧器的延长轴线上。

此外，在下述专利文献4中，公开了一种具有由内管和外管组成的同心二重管结构的带火焰喷镀的修补用喷嘴，上述内管使耐火材料和固体燃料的混合粉通过运送气体而流动，上述外管在其与上述内管间形成用于使助燃性气体流动的环状流路。在该带火焰喷镀的修补用喷嘴的前端部，来自上述环状流路的气体喷射方向与喷嘴轴线构成的角，设定在25度到60度的范围内。

此外，在下述专利文献5中，公开了一种焦炭炉的诊断修补装置，其具有：台车，该台车在室炉式焦炭炉的炉内前进后退；观察诊断装置，该观察诊断装置具有对炭化室壁面进行摄像的摄像装置、测定与上述碳化室壁面的距离的距离计以及测定上述碳化室壁面的温度的温度计；碳燃烧除去装置，该碳燃烧除去装置对上述碳化室壁面局部地喷吹氧气或氧过剩燃料气体，从而燃烧除去附着的碳；机械凿削除去装置，该机械凿削除去装置机械地凿削除去作为上述碳化室壁面的砖表面和/或附着的碳；喷镀装置，该喷镀装置在上述碳化室壁面喷镀耐火物并进行耐火物修补；以及驱动装置，该驱动装置设置于上述台车的前部，用于使上述观察诊断装置、上述碳燃烧除去装置、上述机械凿削除去装置、以及上述喷镀装置移动。

专利文献1：日本专利第3689487号

专利文献2：日本实开昭54-78718号公报

专利文献3：日本实开昭63-167029号公报

专利文献4：日本实开昭61-13300号公报

专利文献5：日本实开昭63-167029号公报

由于焦炭炉的碳化室壁砖中存在有各种形状的损伤，所以，需要对应这些损伤的状况进行修补。

然而，在以往的根据干密封法进行的修补中，虽然可以进行对应一种损伤的修补，但其效果维持时间非常短，有不得不增加修补次数这样的问题。另外，由于是利用碳化室和燃烧室的压力差的方法，所以不能选择地修补优先顺序高的修补部位，而且，有对于宽度宽的龟裂的修补效果差这样的问题。

另外，专利文献1中记载的技术，基本将碳化室壁的凹部修补作为对象，有关对作为其他损伤的龟裂的修补方法没有具体的记载。

此外，专利文献2记载的技术，由于使用角型喷烧器，所以熔融的喷镀粉末的飞散范围变广。其结果是，不能对碳化室壁砖的凹状损伤部位的凹凸进行仿效修补。另外，不能在狭小龟裂的内部浸入喷镀粉末的熔融物，反而有损伤龟裂周围的平坦性的问题。

同样，从专利文献3到5记载的技术，也是对一种损伤进行修补的技术，不能对伴随多个种类的损伤的碳化室壁砖的损伤状况进行适合的修补。

发明内容

本发明是鉴于上述情况所做的发明，目的是提供一种喷镀修补装置和焦炭炉的喷镀修补方法，能够对应于焦炭炉的碳化室壁的凹状损伤部位、接缝损伤部位以及纵向龟裂部位的状况使这些损伤部件有效地平坦化到与周围的没有损伤的砖的水平没有差距，而且可以进行耐用性高的喷镀修补。

本发明为了解决上述课题并达到上述目的而采用以下的手段。即，

(1)本发明的一个形态，是通过喷镀修补焦炭炉的碳化室壁砖的喷镀修补装置，具有第一喷烧器和第二喷烧器，该第一喷烧器和上述第二喷烧器具有喷射喷镀粉末的粉末喷射口和配置于该粉末喷射口周围的多个火焰放射口；上述第一喷烧器的上述各火焰放射口各自的火焰放射轴线彼此交叉的第一交叉位置，位于该第一喷烧器的上述粉末喷射口的粉末喷射轴线上；上述第二喷烧器的上述各火焰放射口各自的火焰放射轴线彼此交叉的第二交叉位置，位于该第二喷烧器的上述粉末喷射口的粉末喷射轴线上；从上述第一喷烧器的上述粉末喷射口到上述第一交叉位置的距离，比从上述第二喷烧器的上述粉末喷射口到上述第二交叉位置的距离长。

(2)在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，进一步具有择一地安装上述第一喷烧器和上述第二喷烧器的第一喷烧器安装部亦可。

(3)或者，在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，进一步具有安装上述第一喷烧器和上述第二喷烧器双方的第二喷烧器安装部亦可。

(4)在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，采用如下结构亦可，即，上述第一喷烧器为凹部修补用喷烧器；上述第二喷烧器为龟裂部修补用喷烧器。

(5)在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，采用如下结构亦可，即，上述第一交叉位置，位于距上述第一喷烧器的上述粉末喷射口150mm以上且250mm以下的范围内；上述第二交叉位置，位于距上述第二喷烧器的上述粉末喷射口75mm以上且小于150mm的范围内。

(6)在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，采用如下结构亦可，即，在上述第一喷烧器中，上述各火焰放射口之中的、将上述粉末喷射口夹于其间的2个上述各火焰放射轴线间形成的交叉角为10度以下；在上述第二喷烧器中，上述各火焰放射口之中的、将上述粉末喷射口夹于其间的2个上述各火焰放射轴线间形成的交叉角为20度以下。

(7)在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，进一步具有测量上述碳化室壁砖的表面与上述第一喷烧器和上述第二喷烧器的至少一方之间的距离的距离计。

(8)本发明的其他的形态是通过喷镀修补焦炭炉的碳化室壁砖的焦炭炉的喷镀修补方法，具有：第一修补工序，对于上述碳化室壁砖的表面，相隔第一距离地喷射含有二氧化硅的第一喷镀粉末并放射多个火焰，由此进行喷镀；以及第二修补工序，对于上述碳化室壁砖的表面，相隔第二距离地喷射含有二氧化硅的第二喷镀粉末并放射多个火焰，由此进行喷镀，上述第二喷镀粉末的上述二氧化硅的含有量，比上述第一喷镀粉末的上述二氧化硅的含有量少；上述第二距离比上述第一距离短。

(9)在上述(8)中记载的焦炭炉的喷镀修补方法中，上述第一修补工序，是修补形成于上述碳化室壁砖的上述表面的凹部的凹部修补工序；上述第二修补工序，是修补形成于上述碳化室壁砖的上述表面的龟裂部的龟裂部修补工序。

(10)在上述(8)中记载的焦炭炉的喷镀修补方法中，上述第一距离在150mm以上且250mm以下的范围内，上述第二距离在75mm以上且小于150mm的范围内。

(11)在上述(8)中记载的焦炭炉的喷镀修补方法中，可以进一步具有测量工序，该测量工序中，利用距离计预先测量上述第一距离或上述第二距离的至少一方；基于该测量工序中的上述测量结果，进行上述第一修补工序和上述第二修补工序。

(12)在上述(8)中记载的焦炭炉的喷镀修补方法中，可以在上述第一修补工序和上述第二修补工序之前，进行碳附着判断工序和碳除去工序，上述碳附着判断工序中，判断上述碳化室壁砖的上述表面有无碳附着；上述碳除去工序中，在上述碳附着判断工序中判断有上述碳附着的情况下，对该碳的附着部分喷吹氧并除去该碳。

发明的效果：

在上述(1)中记载的喷镀修补装置中，采用从第一喷烧器的粉末喷射口到第一交叉位置的距离，比从第二喷烧器的粉末喷射口到第二交叉位置的距离长的结构。这样，由于具有喷镀粉末喷吹和火焰放射的距离相对不同的第一喷烧器和第二喷烧器，所以，通过区别使用它们，可以进行对应于碳化室壁砖的表面的损伤状况的修补。

更具体来说，例如上述(4)中记载的那样，可以进行如下区别使用，即，使用第一喷烧器作为凹部修补用的喷烧器，并且，使用第二喷烧器作为龟裂部修补用的喷烧器。在这种情况下，在凹部修补时，使用凹部修补用的喷烧器，可以以对于碳化室壁砖的表面从远距离掩埋凹部的方式将喷镀粉末喷吹得较厚，从而使凹部平坦化，其结果是，可以修补为没有凹凸的碳化室壁砖。另一方面，在接缝损伤部位或龟裂损伤部位的修补时，使用龟裂部修补用的喷烧器，对于碳化室壁砖的表面从近距离对接缝损伤部位或龟裂损伤部位将喷镀粉末喷吹得较薄。其结果是，可以不损坏接缝损伤部位或龟裂损伤部位的周围的平坦性，进行修补。

另外，根据上述(8)中记载的焦炭炉的喷镀修补方法，可以得到与上述(1)中记载的喷镀修补装置相同的效果。即，在(8)中记载的焦炭炉的喷镀修补方法中，由于分为该第一修补工序和第二修补工序地进行修补，所以，可以对应于碳化室壁砖的表面的损伤状况进行修补。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的喷镀修补装置的整体结构的侧视图。

图2A是表示该喷镀修补装置的凹部修补用喷烧器的图，是在含有其轴线的截面观察时的截面图。

图2B是该凹部修补用喷烧器的主视图。

图3A是表示该喷镀修补装置的龟裂部修补用喷烧器的图，是在含有其轴线的截面观察时的截面图。

图3B是该龟裂部修补用喷烧器的主视图。

图4是表示焦炭炉的碳化室壁的凹部损伤部位的修补状况的俯视图。

图5是表示焦炭炉的碳化室壁的龟裂部损伤部位的修补状况的俯视图。

图6是用于说明本发明的焦炭炉的喷镀修补方法的流程图。

图7是表示通过凹部修补用喷烧器的喷镀施工形成的施工体的形状的图，是从与碳化室壁的壁面垂直的截面观察时的截面图。

图8是表示通过龟裂部修补用喷烧器的喷镀施工形成的其他施工体的形状的图，是从与碳化室壁的壁面垂直的截面观察时的截面图。

图9是表示与本发明的第二实施方式相关的喷镀修补装置的整体结构的侧视图。

符号的说明：

1    喷镀修补装置

2    焦炭炉

3    碳化室壁

4    凹部损伤部位

5    龟裂部损伤部位

11   进退方向移动机构

12   上下方向旋转机构

13   左右方向旋转机构

13a  第一喷烧器安装部

13b  第二喷烧器安装部

14   冷却装置

15   CCD相机

16   激光轮廓仪

17   凿削机

18   控制器

19   喷镀装置

20   喷烧器

21A  凹部修补用喷烧器

21B  龟裂部修补用喷烧器

22   粉末喷射口

23    火焰放射口

24    放射口列

A1    粉末喷射轴线

A2    火焰放射轴线

A3    火焰放射轴线

D1    距离

D2    距离

H     平板

H1    高度方向

H2    高度方向

L1    扩展方向

L2    扩展方向

Y1    喷镀施工体

Y2    喷镀施工体

θ1   交叉角

θ2   交叉角

具体实施方式

本发明的喷镀修补装置是喷镀修补焦炭炉的碳化室壁砖的装置，具有多个能够更换的喷烧器。在该喷烧器中，喷射喷镀材料(喷镀粉末)的粉末喷射口形成于其中央，多个火焰放射口以包围该粉末喷射口的方式排列而成的放射口列，从粉末喷射口向外侧至少形成1列以上。

而且，上述喷烧器含有第一喷烧器和第二喷烧器，上述第一喷烧器的各火焰放射口的各火焰放射轴线彼此的交叉位置在粉末喷射口的粉末喷射轴线上，上述第二喷烧器的各火焰放射口的各火焰放射轴线彼此的交叉位置在粉末喷射口的粉末喷射轴线上。而且，从第一喷烧器的粉末喷射口到各火焰放射口的各火焰放射轴线间的交叉位置的距离，比从第二喷烧器的粉末喷射口到各火焰放射口的各火焰放射轴线间的交叉位置的距离长。优选第一喷烧器作为凹部修补用喷烧器使用，第二喷烧器作为龟裂部修补用喷烧器使用。

如上述那样，在凹部修补用喷烧器中，从粉末喷射口到各火焰放射口的各火焰放射轴线彼此的交叉位置的距离，设定得比龟裂部修补用喷烧器的相应距离长。因此，可以相对碳化室壁砖的表面从远距离在狭小的范围内喷吹喷镀材料，将喷镀材料喷镀得较厚，适合使凹部损伤部位平坦化的修补。

另一方面，在龟裂部修补用喷烧器中，从粉末喷射口到各火焰放射口的各火焰放射轴线彼此的交叉位置的距离设定为比凹部修补用喷烧器的相应距离短。因此，可以相对碳化室壁砖的表面从近距离在宽广的范围内喷镀喷镀材料，可以将喷镀材料喷吹得较薄，并在接缝损伤部位和龟裂损伤部位等狭小部位浸入喷镀粉末的熔融物。而且，不损伤该狭小部位的周围的平坦性。

根据这样的本发明的喷镀装置，对应损伤部位的形状，通过适宜地区别使用多个种类的喷烧器，可以不损伤焦炭炉的碳化室壁砖的平坦性而进行修补。而且，由于是喷镀修补，所以与历来使用的干密封法的修补比较，可以使修补后的碳化室壁砖的耐久性上升。

在本发明的喷镀修补装置中，优选在凹部修补用的喷烧器中，各火焰放射口的火焰放射轴线的交叉位置，位于距该凹部修补用的喷烧器的粉末喷射口150mm以上且250mm以下的位置；在龟裂部修补用的喷烧器中，各火焰放射口的火焰放射轴线的交叉位置，位于距该龟裂部修补用的喷烧器的粉末喷射口75mm以上且小于150mm的位置。

焦炭炉的碳化室的炉宽度例如为400mm左右，在其内部，不得不在垂直方向对碳化室壁砖进行喷镀修补。在凹部损伤部位的修补时，需要对细微的凹凸进行仿效(追随)，即、需要所谓的仿效性，并且，需要附着合格率高，且在沿壁面的直线方向移动凹部修补用的喷烧器时所形成的施工体的形状是稳定且宽度小的锐角三角形。

另一方面，在接缝损伤部位或纵向龟裂损伤部位的修补时，需要使熔融的粉末冲撞更加窄小的宽度，相反地，在沿壁面直线方向的移动中，必须以向壁面冲撞的熔融粉末的熔融物向周围飞散而构成稳定的施工体形状，或者不会形成与龟裂周围的砖的平板水平大幅度偏差的凸状的方式成为接近平坦面的状态。

因此，通过使各火焰放射口的各火焰放射轴线彼此的交叉位置位于距该凹部修补用的喷烧器的粉末喷射口150mm以上且250mm以下的距离的位置，可以形成具有相对于壁面构成锐角三角形的截面的施工体。而且，也能够对凹部修补用的喷烧器组装冷却结构，即使在1200℃这样的焦炭炉的碳化室内的高温状况下也可以进行喷镀修补。

此外，在上述距离小于150mm的情况下，变得难以相对壁面稳定地形成锐角三角形的施工体。另一方面，在上述距离超过250mm时，通常，凹部修补用的喷烧器与和作为修补对象的碳化室壁相对的其他碳化室壁接触，不能确保上述距离。而且，相对壁面进行宽幅的施工，有难以仿效微小的凹凸的担心。

另外，使各火焰放射口的火焰放射轴线的交叉位置位于距该龟裂部修补用的喷烧器的粉末喷射口75mm以上且小于150mm的距离，是由于以下的理由。

在上述距离小于75mm的情况下，有碳化室内温度难以使具有1200℃以上的耐火温度的喷镀材料完全熔融的担心。另一方面，在上述距离为150mm以上的情况下，有如下担心，即，在龟裂内部选择性地填充喷镀材料而进行的修补是困难的，喷镀材料的熔融物到达不了接缝损伤部或龟裂损伤部的最深处，以及接缝损伤部或龟裂损伤部的周围隆起为凸状而导致焦炭的推出负荷增大。

在本发明的喷镀修补装置中，优选在凹部修补用的喷烧器中，任意2个火焰放射口的各火焰放射轴线彼此构成的交叉角为10度以下，在龟裂部修补用的喷烧器中，任意2个火焰放射口的各火焰放射轴线彼此构成的交叉角为20度以下。

在凹部修补用的喷烧器的交叉角超过10度的情况下，喷镀材料的扩展变大，难以稳定地形成相对壁面垂直的截面的形状为锐角三角形的施工体。

另一方面，在龟裂部修补用的喷烧器的交叉角超过20度的情况下，有如下危险，即，相对碳化室壁的壁面，喷镀材料的喷吹角度过度(过于附着)，向龟裂内部选择地填充修补变得困难，喷镀材料的熔融物到达不了接缝损伤部或龟裂损伤部的最深处，接缝损伤部或龟裂损伤部的周围隆起为凸状而导致焦炭的推出负荷增大。

在本发明的喷镀修补装置中，优选具有测量修补部位的凹部深度的距离计。作为距离计，例如可以使用激光轮廓仪。

该激光轮廓仪，通过设置于粉末喷射口的附近，作为测量到被施工面的粉末喷射距离的测定装置而起作用。因此，在喷镀修补装置中具有这样的激光轮廓仪的情况下，可以可靠掌握各喷烧器和被施工面之间的距离，在凹部和龟裂部的修补时，能够在适当的条件下进行喷镀材料的喷镀。

本发明的焦炭炉的喷镀修补方法，具有：凹部修补工序，该凹部修补工序在喷射含有二氧化硅的喷镀材料的同时，在所放射的多个火焰的各火焰放射轴线彼此的交叉位置在喷射轴线上距喷镀材料的喷射位置150mm以上且250mm以下的距离的位置上，进行喷镀；以及龟裂部修补工序，该龟裂部修补工序在喷射二氧化硅含有量比修补凹部的喷镀材料少的喷镀材料的同时，在所放射的多个火焰的各火焰放射轴线彼此的交叉位置在喷射轴线上距喷镀材料的喷射位置75mm以上且小于150mm的距离的位置上进行喷镀。而且，关于各个喷烧器，优选任意2个火焰放射口的各火焰放射轴线彼此构成的交叉角分别设定在与上述同样的范围内。

修补龟裂部的材料，优选比修补凹部的材料的二氧化硅含有量少。

具体来说，例如，作为凹部修补用的喷镀材料，可以采用100～67质量百分比的如下材料，该材料的二氧化硅含有量为95质量百分比左右，耐火温度为1680℃，粒度小于0.2mm。

另一方面，作为龟裂部修补用的喷镀材料，可以采用100～67质量百分比的如下材料，该材料的二氧化硅含有量为80质量百分比，耐火温度为1450℃，粒度小于0.2mm。

使龟裂部修补用的喷镀材料的二氧化硅含有量比凹部修补用的喷镀材料少的理由是，如果二氧化硅含有量少，相应地，耐火温度下降，喷镀材料变得容易熔融，容易浸入接缝损伤部位或龟裂损伤部位这样的宽度狭窄的修补部位，而且，通过熔融而熔融到接缝部损伤部位和龟裂损伤部位的周围的壁面的喷镀材料扩散，容易维持平坦面。

另外，在凹部或龟裂部的修补工序前，优选使用激光轮廓仪，实施测量喷镀材料的被施工面和凹部修补用的喷烧器或龟裂部修补用的喷烧器之间的距离的测量工序，基于测量结果进行喷镀修补。而且，此时，测量碳化室壁中有没有碳附着，在判定有碳附着时，优选在各修补工序前，实施向该部位喷吹氧并除去碳的工序。

碳的附着的有无，可以通过在喷镀修补装置中搭载CCD相机、CMOS传感器等区域传感器来进行确认。

在有碳附着的情况下，即使喷镀喷镀材料并进行修补，但喷镀材料不牢固地固定在碳化室壁，容易脱落。因此，在碳附着部位，通过喷吹氧并提前除去碳，可以使喷镀材料可靠地附着在碳化室壁，牢固地修补。

本发明的焦炭炉的喷镀修补方法，在焦炭炉的作业中，可以在推出焦炭后的碳化室实施。

焦炭炉具有多个宽度狭窄的碳化室并列配置的结构，在各碳化室中，从上部装入口依次装入煤，在碳化室内部干馏得到焦炭。因此，由于在各碳化室装入的定时不同，所以推出焦炭的定时也不同。

根据本发明，推出干馏后的焦炭后，由于可以在短时间内进行碳化室的修补，所以没有必要像以往的人工作业修补的情况那样，停止焦炭炉的作业后进行修补，可以大幅度提高焦炭炉的开工率。

【第一实施方式】

以下，基于附图对本发明的第一实施方式进行说明。

图1中表示本实施方式的喷镀修补装置1。该喷镀修补装置1是通过对焦炭炉2的碳化室壁3中产生的砖的破损进行喷镀而实施修补的装置。

由于碳化室内部是400mm左右的宽度狭窄的细长空间，所以为了修补碳化室壁3，喷镀修补装置1具有被装入碳化室内部，并可以通过远程操作来进行喷镀修补的机构。

而且，作为碳化室壁3中的损伤，有凹部损伤部位4和由纵向接缝部的损伤或砖的龟裂产生的龟裂部损伤部位5等。如果放置不管它们的话，碳化室壁3的平坦度恶化，造成推出焦炭时的负荷增大，或者从龟裂部损伤部位漏出石墨等问题。

喷镀修补装置1如图1所示，具有进退方向移动机构11、上下方向旋转机构12、左右方向旋转机构13、冷却装置14、CCD相机15、激光轮廓仪16、凿削机17、控制器18、喷镀装置19、多个种类的喷烧器20。

进退方向移动机构11使喷镀修补装置1在碳化室内部向其纵深方向移动。上下方向旋转机构12设置于进退方向移动机构11的前端部分，使CCD相机15、激光轮廓仪16、凿削机17和喷烧器20向上下方向旋转。左右方向旋转机构13设置于上下方向旋转机构12的更先端，使CCD相机15、激光轮廓仪16、凿削机17、和喷烧器20向左右方向旋转。

而且，通过这些进退方向移动机构11、上下方向旋转机构12、以及左右方向旋转机构13，喷镀修补装置1使CCD相机15、激光轮廓仪16、凿削机17和喷烧器20接触或离开碳化室壁3，甚至可以使之沿碳化室壁3的壁面方向向上下左右方向移动。

冷却装置14是从外部冷却喷镀修补装置1的装置，通过经由管道向喷镀修补装置1供给冷却水，并且使其循环，使喷镀修补装置1不达到高温。

CCD相机15是用于观察碳化室壁3的状态的装置，可以从焦炭炉2的外部观察沿碳化室壁3的壁面的上下左右方向的X位置和Y位置的损伤状态与碳化室壁3的碳附着状态。

激光轮廓仪16是测量喷镀修补装置1的喷烧器20与作为被施工面的碳化室壁3的壁面间距离的装置，可以测定凹部损伤部位4的损伤的深度与龟裂部损伤部位5的龟裂深度等。

而且，从CCD相机15、激光轮廓仪16输出的图像信号、轮廓信号，在配置于炉外的控制器18上被解析，基于解析结果，进行喷镀修补装置1的驱动控制。

凿削机17是凿削(切削)碳化室壁3的壁面的装置，用于对应碳化室壁3的损伤状况，除去壁面上的砖屑与异常附着物。

喷镀装置19是向喷烧器20供给喷镀材料和火焰放射用的燃料的装置，具有储气瓶、粉状体供给装置、气体供给装置等。

喷镀装置19和冷却装置14中喷镀规格如下表1所示

【表1】

LPG	0.1MPa情况下15Nm3/hr
		燃烧氧	0.5MPa情况下60Nm3/hr
粉状体承载氧	0.5MPa情况下6Nm3/hr
		喷烧器冷却水	净水：40升/min

本实施方式的喷烧器20，含有凹部修补用喷烧器和龟裂部修补用喷烧器，可以将它们相对左右方向旋转机构13的第一喷烧器安装部13a择一地更换·装配并使用。而且，在本实施方式中，只准备了这2种，但不仅限于此，对应损伤的状态，可以准备更多种类的喷烧器，并从它们中择一地装配于第一喷烧器安装部13a并使用。以下，对凹部修补用喷烧器和龟裂部修补用喷烧器进行详述。

在图2A和图2B中，分别表示了凹部修补用喷烧器21A的截面图和主视图。

凹部修补用喷烧器21A如图2A和图2B所示，由圆板状体组成，在该圆板状体的大致中央，形成有粉末喷射轴线A1朝向该圆板状体的面外法线方向的粉末喷射口22。在该粉末喷射口22的周围，形成有多列放射口列24，该放射口列24以包围粉末喷射口22的方式使多个火焰放射口23排列为圆形。在本实施方式中，放射口列24，从粉末喷射口22的中心向外侧形成3列。

各火焰放射口23的各火焰放射轴线A2，在粉末喷射轴线A1上的距离D1的位置上交叉，将粉末喷射轴线A1夹于其间的任意2个火焰放射轴线A2以交叉角θ1交叉。

凹部修补用喷烧器21A的距离D1的值，在本实施方式中设定为200mm。另外，交叉角θ1设定为10度以下。另外，粉末喷射轴线A1和任意的火焰放射轴线A2构成的角，例如，为5度以下。

在图3A和图3B中，分别表示了龟裂部修补用喷烧器21B的截面图和主视图。

龟裂部修补用喷烧器21B也如图3A和图3B所示，具有与凹部修补用喷烧器21A大致相同的结构，在其中央形成有粉末喷射口22，并形成有多列放射口列24，该放射口列24以包围粉末喷射口22的方式使多个火焰放射口23排列圆形。在本实施方式中，放射口列24从粉末喷射口22的中心向外侧形成3列。

然而，各火焰放射口23的各火焰放射轴线A3相对于粉末喷射轴线A1的角度与凹部修补用喷烧器21A不同。作为各火焰放射轴线A3彼此的交叉位置的距离D2的位置，在本实施方式中为100mm，设定为比凹部修补用喷烧器21A短。另外，任意2个火焰放射轴线A3构成的交叉角θ2，例如，为20度以下。另外，粉末喷射轴线A1与任意火焰放射轴线A3构成的角，例如，为10度以下。

这样的凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B的其他详细规格，如下表2所示。

【表2】

这样的凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B，对应于碳化室壁3的壁面的损伤状况区别使用。

例如，凹部修补用喷烧器21A如图4所示，主要用于修补碳化室壁3的凹部损伤部位4，在维持上述距离D1的状态下进行喷镀。

作为该凹部修补用喷烧器21A使用的喷镀材料，优选采用100～67质量百分比的如下材料，该材料的二氧化硅含有量为95质量百分比左右，耐火温度为1680℃，粒度为小于0.2mm。

另一方面，龟裂部修补用喷烧器21B如图5所示，主要用于修补碳化室壁3的龟裂部损伤部位5，在维持上述距离D2的状态下进行喷镀。

作为该凹部修补用喷烧器21B使用的喷镀材料，优选采用100～67质量百分比的如下材料，该材料的二氧化硅含有量为80质量百分比左右，耐火温度为1450℃，粒度为小于0.2mm。

接下来，对使用上述喷镀修补装置1的本实施方式的焦炭炉的喷镀修补方法，基于图6所示的流程图进行说明。

首先，预先将安装有凹部修补用喷烧器21A的喷镀修补装置1插入焦炭炉2的碳化室内(工序S1)。

然后，通过CCD相机15确认碳化室壁3内的状态(工序S2)。

操作喷镀修补装置1的作业者，确认碳化室壁3中是否有损伤(工序S3)，在确认有损伤的情况下，基于用CCD相机15拍摄的画像掌握碳化室壁3上的损伤位置。

接下来，作业者基于拍摄画像，确认在损伤位置是否有碳附着(工序S4)，如果判断有碳附着，进行氧喷吹并除去碳(工序S5)。

另外，作业者在确认在碳化室壁3中是否有凹部损伤部位4(工序S6)，并且确认有凹部损伤的情况下，将喷镀修补装置1向凹部损伤部位4的附近移动。而且，通过激光轮廓仪16，测量凹部损伤部位4的深度(工序S7)，基于测量结果进行喷镀修补(工序S8)。

凹部损伤部位4的喷镀修补结束后，移动喷镀修补装置1(工序S9)，直到所有的凹部损伤部位4的喷镀修补结束，反复喷镀修补、装置移动(工序S10)。

在所有的凹部损伤部位4的喷镀修补结束后，作业者确认龟裂部损伤部位5的有无(工序S11)，在判断为龟裂部损伤部位5存在的情况下，将喷镀修补装置1从碳化室内拉出，将安装着的凹部修补用喷烧器21A与龟裂部修补用喷烧器21B更换(工序S12)，与凹部修补的情况相同，将通过激光轮廓仪16进行的测量(工序S13)、喷镀修补(工序S14)、装置移动(工序S15)，对全部的龟裂部损伤部位5反复进行直到完成(工序S16)。

这样的通过喷镀修补装置1进行的碳化室壁3的修补作业，可以在焦炭炉2的实际操作中实施。

即，首先，将作为焦炭炉的原料的煤炭从形成于上部的装入口依次装入到并列配置的碳化室中，从装入的碳化室开始依次加热，干馏结束后，将作为焦炭的碳化室内的焦炭依次推出，推出结束后，检查碳化室的内部，根据需求进行修补。

通过这样做，可以不停止焦炭炉2的作业，在焦炭炉2的作业中合适地进行碳化室壁3的修补。

通过使用上述那样的喷镀修补装置1的喷镀修补方法，进行实际的焦炭炉2的碳化室壁3的喷镀修补并进行确认。其时的条件等如下表3所示。

【表3】

通过凹部修补用喷烧器21A修补凹部损伤部位4，经过确认，可以相对周围的砖的平坦面在0mm～-5mm的范围内平坦地修复。

另外，通过龟裂部修补用喷烧器21B修补龟裂部损伤部位5，经过确认，可以使周围的砖的平坦面不突出地紧密填充龟裂部损伤部位5的龟裂内部。相对周围的砖的平坦面，凸状的隆起在+2mm～+5mm的范围内，确认在推出焦炭时推出负荷不增大。

另外，使用凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B，如图7和图8所示，使用各自的喷镀材料并在平板H上进行喷镀。喷镀的条件，同样为在沿平板H的直线方向上往复5次，并施工5层，喷烧器的运送速度为1m/min。

在凹部修补用喷烧器21A的情况下，如图7所示，喷镀施工体Y1隆起为山状的截面，高度方向H1＝50mm，扩展方向L＝45mm。

另一方面，在龟裂部修补用喷烧器21B的情况下，如图8所示，在平板H的表面有扩展得较薄的喷镀施工体Y2形成，高度方向H2＝8mm，扩展方向L2＝110mm。

由此，通过使用凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B进行喷镀修补，可以确认，能够对应于损伤部位的状况进行适宜的喷镀修补。

接下来，在使用各种喷镀材料进行喷镀的情况下的喷镀修补结果如下表4所示。

从表4中，可知喷镀材料2适用于龟裂部修补用，喷镀材料5最适合于凹部修补用。

【第二实施方式】

以下，基于附图对本发明的第二实施方式进行说明。

与上述第一实施方式中择一地使用多个能够更换的喷烧器20相对，在本实施方式中，喷镀修补装置1预先将多个种类的喷烧器，即，凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B双方安装于第二喷烧器安装部13b上并使用。凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B，如图9所示在垂直方向上平行配置，但是，只要能发挥其作用，这些喷烧器可以任意配置。

在本实施方式中，由于从凹部修补工序移动到龟裂部修补工序时不需要更换凹部修补用喷烧器21A和龟裂部修补用喷烧器21B，所以能够进一步提高作业效率。

工业实用性：

根据本发明，可以提供一种喷镀修补装置与焦炭炉的喷镀修补方法，能够对应于焦炭炉的碳化室壁的凹状损伤部位、接缝损伤部位以及纵向龟裂部位的状况使这些损伤部件有效地平坦化到与周围的没有损伤的砖的水平没有差距，而且可以进行耐用性高的喷镀修补。

Claims (12)

1.一种喷镀修补装置，通过喷镀来修补焦炭炉的碳化室壁砖，其特征在于，具有第一喷烧器和第二喷烧器，上述第一喷烧器和上述第二喷烧器具有喷射喷镀粉末的粉末喷射口和配置于该粉末喷射口周围的多个火焰放射口；

上述第一喷烧器的上述各火焰放射口各自的火焰放射轴线彼此交叉的第一交叉位置，位于该第一喷烧器的上述粉末喷射口的粉末喷射轴线上；

上述第二喷烧器的上述各火焰放射口各自的火焰放射轴线彼此交叉的第二交叉位置，位于该第二喷烧器的上述粉末喷射口的粉末喷射轴线上；

从上述第一喷烧器的上述粉末喷射口到上述第一交叉位置的距离，比从上述第二喷烧器的上述粉末喷射口到上述第二交叉位置的距离长。

2.如权利要求1中记载的喷镀修补装置，其特征在于，进一步具有择一地安装上述第一喷烧器和上述第二喷烧器的第一喷烧器安装部。

3.如权利要求1中记载的喷镀修补装置，其特征在于，进一步具有安装上述第一喷烧器和上述第二喷烧器双方的第二喷烧器安装部。

4.如权利要求1中记载的喷镀修补装置，其特征在于，上述第一喷烧器为凹部修补用喷烧器；

上述第二喷烧器为龟裂部修补用喷烧器。

5.如权利要求1中记载的喷镀修补装置，其特征在于，上述第一交叉位置，位于距上述第一喷烧器的上述粉末喷射口150mm以上且250mm以下的范围内；

上述第二交叉位置，位于距上述第二喷烧器的上述粉末喷射口75mm以上且小于150mm的范围内。

6.如权利要求1中记载的喷镀修补装置，其特征在于，在上述第一喷烧器中，上述各火焰放射口之中的、将上述粉末喷射口夹于其间的2个上述各火焰放射轴线间形成的交叉角为10度以下；

在上述第二喷烧器中，上述各火焰放射口之中的、将上述粉末喷射口夹于其间的2个上述各火焰放射轴线间形成的交叉角为20度以下。

7.如权利要求1中记载的喷镀修补装置，其特征在于，进一步具有测量上述碳化室壁砖的表面与上述第一喷烧器和上述第二喷烧器的至少一方之间的距离的距离计。

8.一种焦炭炉的喷镀修补方法，通过喷镀来修补焦炭炉的碳化室壁砖，其特征在于，具有：

第一修补工序，对于上述碳化室壁砖的表面，相隔第一距离地喷射含有二氧化硅的第一喷镀粉末并放射多个火焰，由此进行喷镀；以及

第二修补工序，对于上述碳化室壁砖的表面，相隔第二距离地喷射含有二氧化硅的第二喷镀粉末并放射多个火焰，由此进行喷镀，

上述第二喷镀粉末的上述二氧化硅的含有量，比上述第一喷镀粉末的上述二氧化硅的含有量少；

上述第二距离比上述第一距离短。

9.如权利要求8中记载的焦炭炉的喷镀修补方法，其特征在于，上述第一修补工序，是修补形成于上述碳化室壁砖的上述表面的凹部的凹部修补工序；

上述第二修补工序，是修补形成于上述碳化室壁砖的上述表面的龟裂部的龟裂部修补工序。

10.如权利要求8中记载的焦炭炉的喷镀修补方法，其特征在于，上述第一距离在150mm以上且250mm以下的范围内，

上述第二距离在75mm以上且小于150mm的范围内。

11.如权利要求8中记载的焦炭炉的喷镀修补方法，其特征在于，进一步具有测量工序，该测量工序中，利用距离计预先测量上述第一距离或上述第二距离的至少一方；

基于该测量工序中的上述测量结果，进行上述第一修补工序和上述第二修补工序。

12.如权利要求8中记载的焦炭炉的喷镀修补方法，其特征在于，在上述第一修补工序和上述第二修补工序之前，进行碳附着判断工序和碳除去工序，

上述碳附着判断工序中，判断上述碳化室壁砖的上述表面有无碳附着；

上述碳除去工序中，在上述碳附着判断工序中判断有上述碳附着的情况下，对该碳的附着部分喷吹氧并除去该碳。

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