KR20080086991A

KR20080086991A - 코크스 방출장치의 위치 모니터링 방법 및 코크스 방출기

Info

Publication number: KR20080086991A
Application number: KR1020087016600A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 프라이만
Original assignee: 샬커 아이젠휴테 마쉬넨파브릭 게엠베하
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-09-29
Also published as: DE502006007865D1; ATE480609T1; WO2007065700A1; JP2009518477A; EP1957613A1; EP1957613B1

Abstract

코크스 오븐(2)의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에서 압력 로드(3) 및 압력 헤드(4)를 구비한, 코크스 방출기(1)의 코크스 방출장치의 위치 모니터링을 위한 방법 및 경우에 따라서 코크스 오븐 챔버(6) 전단에 압력 로드(4)를 포지셔닝하기 위한 방법이 도시되고 설명되며, 여기에서는 압력 헤드(4)의 가장자리 구역 및 압력 헤드(4)의 가장자리 구역에 인접한, 코크스 오븐 챔버(6)의 도어 프레임(7) 가장자리 구역에서 발생하는 열 및/또는 적외선 복사 또는 경우에 따라서는 코크스 오븐 챔버(6)의 내부 구역에서 발생하는 열 또는 적외선 복사가 검출되고, 검출된 복사를 근거로 도어 프레임(7)의 가장자리와 압력 헤드(4) 가장자리 사이의 적어도 하나의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 검출되며, 바람직하게는 가장자리 간격의 검출된 폭(b1, b2)을 근거로 하여 코크스 방출기(1)의 포지셔닝 장치를 위한 적어도 하나의 제어 정보 및/또는 경고 메시지가 자동으로 생성된다. 본 발명에서는, 검출된 폭(b1, b2)을 근거로 도어 프레임(7)에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 경사 또는 사면 위치 및/또는 도어 프레임(7)에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 하강이 검출된다.

Description

코크스 방출장치의 위치 모니터링 방법 및 코크스 방출기{METHOD FOR THE POSITIONAL MONITORING OF A COKE DISCHARGING DEVICE AND COKE DISCHARGING MACHINE}

본 발명은 코크스 오븐의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버 전단에서 압력 로드 및 압력 헤드를 구비한 코크스 방출기의 코크스 방출장치의 위치 모니터링 및 경우에 따라서는 청구항 1항의 전제부 설명에 따른 코크스 오븐 챔버 전단에서의 압력 로드의 포지셔닝을 위한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 청구항 10의 전제부에 설명한 코크스 오븐의 코크스 방출기에 관한 것이다.

이미 일본 공개 특허 공보 JP 04072386 A에는 코크스 방출장치의 압력 헤드에 대한 자동 위치 결정 방법이 공개되어 있다. 이 특허에서는 압력 헤드의 가장자리와 코크스 오븐 챔버의 도어 프레임 가장자리 사이의 구역에서 코크스 오븐 챔버로부터 발생하는 가열된 코크스의 적외선 복사가, 도어 프레임의 양측 대향측에서 압력 헤드의 가장자리와 도어 프레임의 가장자리 사이의 가장자리 간격의 폭을 측정하기 위하여, 적외선 검출기에 의해 측정되고 평가장치에 의해 평가된다. 가장자리 간격의 측정된 폭은 코크스 방출장치를 구비한 코크스 방출기의 자동 위치 수정에 사용된다. 여기에서는 열린 코크스 오븐 챔버 앞 중앙에 압력 헤드를 위치시키 기 위하여, 코크스 방출기가 수평 방향에서 이동한다.

외부 영향, 특히 기후 영향, 코크스 오븐 챔버 구역에 존재하는 높은 온도 또는 온도 변동으로 인하여, 압력 헤드를 지지하는 압력 로드의 변형, 특히 압력 로드의 휨 및/또는 비틀림이 발생할 수 있다. 압력 로드의 변형은 코크스 오븐 챔버 전단에 코크스 방출기가 정상적으로 위치되는 경우에도 압력 헤드의 목표 위치 또는 정상 위치에 대한 압력 헤드 실제 위치의 편차를 발생시킨다. 알려진 방법으로는, 압력 로드의 변형에 기인하는 압력 헤드의 위치 오차의 수정이 불가능하다. 따라서 압력 헤드가 압력 로드의 변형으로 인해 오븐 프레임 또는 오븐 측벽과 충돌하는 위험이 존재한다.

본 발명의 목적은, 방출 공정에서 코크스 오븐 챔버의 측벽 또는 코크스 오븐 챔버의 도어 프레임과 압력 헤드 사이에서 충돌이 발생하지 않으면서, 코크스 오븐의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버 전단에서 코크스 방출장치의 포지셔닝을 가능하게 하는 코크스 방출기 및 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적은 청구항 1항의 특징을 포함하는 방법 및 청구항 10항의 특징을 포함하는 코크스 방출기를 통해 달성된다.

본 발명에 따른 방법은, 독일 공개 특허 공보 DE 34 02 690 A1 또는 DE 26 48 049 A1에 설명된, 코크스 방출장치의 알려진 개략적 및 정밀 포지셔닝 방법과 함께 적용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 모니터링 장치는 간단한 추가 장착이 가능하다. 본 발명에서는 압력 로드의 (최종) 위치의 점검을 통하여, 예를 들어 압력 로드의 서로 다른 열팽창으로 인한 압력 헤드의 위치 불량을, 어떠한 경우에도 충돌 발생 전에 인식하는 것이 보장된다.

본 발명의 기본 개념은, 검출된 복사를 근거로 도어 프레임에 상대적인 압력 헤드의 경사 또는 사면 위치 및/또는 도어 프레임의 상단 및/또는 하단 가장자리에 상대적인 압력 헤드의 하강을 검출하는 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 적어도 하나의 가장자리 간격 또는 틈새의 폭이 측정된다. 복사는 열복사 및/또는 적외선 복사일 수 있으며, 아래에서 "복사"의 개념은 열복사 및/또는 적외선 복사와 같은 동의어로서 사용된다. 열복사는 100 nm 내지 1 mm의 파장 범위를 가지며 적외선 복사는 780 nm 내지 1 mm의 파장 범위를 갖는다.

본 발명의 의미에서 압력 헤드의 경사 또는 사면 위치는 압력 로드의 휨 또는 비틀림으로 인해 발생한, 압력 헤드의 규정된 목표 또는 정상 위치에 대한 압력 헤드의 실제 위치의 모든 편차에 해당한다. 목표 또는 정상 위치는 압력 로드가 휘거나 또는 비틀리지 않은 조건 및 코크스 오븐 챔버 전단에 코크스 방출기가 정상적으로 포지셔닝된 상태에서의 압력 헤드의 위치에 해당한다. 예를 들어 외부 영향으로 인해 중앙 종축을 중심으로 압력 로드가 비틀리거나 또는 수평 방향에서 중앙 종축에 대해 횡방향으로 압력 로드가 휘어지는 경우에는, 압력 로드가 압력 헤드의 경사 또는 사면 위치를 발생시킬 수 있다. 이와 달리 압력 로드가 수직 방향에서 중앙 종축에 대해 횡방향으로 휘어지는 경우에는, 압력 로드가 압력 로드의 단부에서 압력 헤드의 하강을 발생시킬 수 있다. 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따라 형성된 코크스 방출기의 평가장치를 통하여 압력 로드의 휨 또는 비틀림에 기인하는, 목표 또는 정상 위치에 대한 압력 헤드의 모든 위치 편차 측정이 가능하다.

본 발명에서는 검출된 폭을 목표폭 또는 기준폭과 자동으로 비교하는 것이 가능하며, 기준폭은 압력 헤드의 목표 또는 정상 위치, 즉 압력 로드가 휘거나 비틀리지 않은 상태에서의 압력 헤드의 위치를 기준으로 한다. 압력 헤드의 특정한 위치에서의 기준폭에 대한 정보는, 이 위치에서의 도어 프레임과 압력 헤드 사이의 가장자리 간격의 폭을 결정하고 압력 헤드의 경사 또는 사면 위치를 알기 위하여 기준폭과 비교하기에 충분하지 않다. 바람직하게는 수평 또는 수직으로 진행하는 압력 헤드의 중앙 횡축에 대해 편심으로 배치된 압력 헤드의 어느 한 위치에서 가장자리 간격의 폭이 측정된다. 특히 압력 헤드의 코너 또는 모서리 구역에서 가장자리 간격을 측정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 코너 또는 모서리 구역에서 경사 또는 사면 위치 또는 압력 헤드의 하강을 더 쉽게 측정할 수 있기 때문이다.

이외에도 동일한 또는 서로 다른 압력 헤드 측면에서 수평 또는 수직으로 서로 이격된, 압력 헤드의 적어도 두 개의 위치에서 틈새폭을 측정하는 것이 바람직하다. 측정된 틈새폭을 근거로 하여 간단한 방식으로 목표 또는 정상 위치에 대해 상대적인 압력 헤드의 하강 또는 경사 또는 사면 위치에 대한 진술이 가능하다. 따라서 압력 헤드의 서로 다른 위치에서 틈새폭의 측정된 편차를 근거로 코크스 방출장치의 (리)포지셔닝이 이루어지거나 및/또는 충돌 손상이 발생하기 전에 방출 공정이 중단될 수 있다.

압력 헤드의 서로 이격된 위치에서 측정된 압력 헤드 가장자리 간격을 근거로 하여 폭 편차의 측정을 통하여 그에 대한 진술이 가능하다. 즉 목표 또는 정상 위치에 대해 압력 헤드가 얼마나 기울어지거나 또는 경사져 있는지 및/또는 하강한 상태인지를 알 수 있다. 적어도 두 개의 서로 다른 위치에서 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 틈새가 서로 다른 폭을 갖는 경우에는, 이것이 압력 헤드의 위치 불량을 나타내는 것일 수 있다.

바람직한 실시 형태에서는, 압력 헤드의 종방향 또는 횡방향에서 서로 이격된 적어도 두 개의 위치에서 압력 헤드 및 각각 인접한 도어 프레임의 동일한 측면에서 발생하는 복사가 측정되며 이 위치들에서의 가장자리 간격의 폭이 측정되고, 바람직하게는 상단 압력 헤드 단부의 구역에서 적어도 하나의 가장자리 간격의 폭 및 하단 압력 헤드 단부의 구역에서 적어도 하나의 가장자리 간격의 폭이 측정된다. 이로써 간단한 방식으로 코크스 오븐 챔버에 대해 상대적인 압력 헤드의 경사 또는 사면 위치를 알 수 있다. 코크스 오븐 챔버에 대해 상대적인 압력 헤드의 각도 변위 시 특히 압력 헤드의 상단 구역 및 하단 구역에서 도어 프레임과 충돌이 발생할 수 있으므로, 압력 헤드의 일측면 또는 양측면에서 가장자리 간격 측정이 압력 헤드의 상단 구역뿐 아니라 바닥에 인접한 구역에서도 이루어질 수 있다.

또한 더욱 바람직하게는, 압력 헤드의 두 개의 서로 다른 위치에서 측정된 틈새폭의 편차 또는 압력 헤드의 적어도 하나의 위치에서의 틈새폭 편차가 이 위치에서 지정된 적어도 하나의 목표 또는 기준폭에 대해 자동으로 측정된다. 측정된 편차는 코크스 방출기의 자동 위치 모니터링을 가능하게 한다.

물론 전술한 공정 특징이 본 발명에 따른 코크스 방출기를 통해 실시할 수 있도록, 검출장치가 배치되고 평가장치가 형성되어야 한다.

객체가 서로 다른 온도 및 따라서 서로 다른 복사 강도를 갖는 경우에는, 복사 강도를 측정 또는 검출하고 특정한 형상적 점을 객체의 표면 또는 객체의 특정한 면 구역에 할당할 수 있다. 따라서 복사 강도의 측정을 통하여 상응하는 정보 처리 및 변환 후에 객체를 측정하는 것이 가능하다. 서로 다른 온도를 갖는 객체의 면 구역 사이의 전이부는 전이부에서의 복사 강도 변화를 통해 인식할 수 있다.

본 발명의 기본 개념은, 측정된 또는 검출된 열 및/또는 적외선 복사를 근거로 하여, 압력 헤드의 가장자리와 도어 프레임의 인접한 가장자리 또는 코크스 챔버 테두리 사이의 측면 간격을 측정하는 것이다. 이를 위해 본 발명에서는, 압력 헤드의 가장자리 구역 및 압력 헤드의 이 가장자리 구역에 인접한, 도어 프레임의 가장자리 구역 및 경우에 따라서는 코크스 오븐 챔버의 내부 구역에서 발생하는 복사가 적어도 하나의 검출장치를 통해 측정된다.

코크스 오븐 챔버 내의 온도는 약 1200 ℃이다. 코크스 챔버 테두리 또는 코크스 오븐 챔버의 도어 프레임 및 코크스 방출장치의 압력 헤드는 오븐 챔버 내의 코크스보다 현저히 낮은 온도를 가지므로, 도어 프레임 및 코크스 오븐 챔버 앞에 배치된 압력 헤드 및 코크스 오븐 챔버의 내부 구역에 있는 코크스에서 발생하는 복사의 강도는 현저한 차이를 갖는다. 복사 강도는 본 발명에서 검출장치를 통해 측정되며 이어서 평가장치에서 평가되므로, 압력 헤드의 가장자리와 도어 프레임의 가장자리 사이의 적어도 하나의 틈새의 폭에 대한 측정이 가능하다. 예를 들어 압력 헤드가 중앙에 배치되는 조건에서 도어 프레임의 가장자리와 압력 헤드 사이의 폭에 해당할 수 있는 기준값과 측정된 폭을 비교함으로써, 압력 헤드의 위치 오차를 인식하고 필요 시 수정 조치를 취할 수 있다.

또한 측정된 가장자리 간격을 근거로 하여 포지셔닝 장치를 위한 적어도 하나의 제어 정보를 생성할 수 있으며, 제어 정보를 근거로 하여 코크스 방출기의 리포지셔닝이 가능하다. 또한 필요 시 본 발명에서는 코크스 오븐 챔버의 테두리와 압력 헤드 사이에 충돌 위험이 존재하는 경우에 코크스 방출기의 수동 리포지셔닝과 관련될 수 있는 경고 메시지를 생성하는 것이 가능하다.

바람직하게는 압력 헤드가 방출해야 하는 코크스 오븐 챔버 전단에서 중앙에 배치되도록, 코크스 방출기 또는 코크스 방출장치가 위치된다. 중앙에 위치된 경우 가장자리 간격은 지정된 목표값 또는 지정된 기준폭을 갖는데, 이 값은 코크스 오븐 챔버 및 코크스 방출장치의 형상에 의해 결정된다. 중앙에 위치된 상태에서 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 가장자리 간격에 대한 정보 또는 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 충돌을 방지하기 위하여 필요한 최소 가장자리 간격에 대한 정보가 수집된 경우, 측정된 실제 가장자리 간격을 근거로 하여 코크스 방출기 또는 코크스 방출장치의 리포지셔닝을 수행하는 것이 아무런 문제 없이 가능하다. 물론 압력 헤드의 목표 또는 정상 위치가 반드시 코크스 오븐 챔버 앞의 중앙 위치에 놓일 필요는 없다.

검출장치는, 그에 입사되는 복사 출력을 평가장치에서 평가할 수 있는 평가 가능한 신호값으로 변환하는 모든 종류의 복사 수신기일 수 있다. 열 및 적외선 복사에 대한 복사 수신기는 예를 들어 고온계와 같은 종래 기술에서 이미 알려진 수신기이다. 바람직하게는 열 영상 또는 열화상 카메라 또는 열화상 기능이 포함된 카메라와 같은 광학 장치가 검출장치로서 제공된다. 열 영상 카메라뿐 아니라 열화상 카메라도, 객체에서 발생하는 복사의 강도 분포를 측정하고 가시 영상으로서 표시하기 위해 형성된다. 열 영상 카메라와 달리 열화상 카메라에서는 검출된 복사의 강도를 근거로 객체의 표면 온도를 유추할 수 있도록 적합한 보정이 이루어진다. 하지만 본 발명의 기본 개념은 측정된 복사를 근거로 하여 서로 다른 온도를 갖는 객체의 상대적 위치를 결정 및 측정하는 것이며, 객체 온도 크기의 측정은 필요치 않다. 원칙적으로 객체의 공간적 크기 및 그 배치 상태를 유추할 수 있는 온도 차이를 측정하는 것으로 충분하다.

중요한 것은, 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 가장자리 간격을 명확하게 식별 및 측정할 수 있도록 검출장치에 의해 검출 또는 측정된 복사 강도가 신호로 변환되는 것이다. 이러한 측정은 평가장치의 상응하는 형성을 전제로 한다.

또한 본 발명은 코크스 방출장치의 포지셔닝 및 위치 모니터링으로 한정되지 않으며, 원칙적으로 더 높은 온도 또는 더 낮은 온도를 갖는 구역에 투입되어야 하는 코크스 오븐의 임의의 핸들링 기기의 위치 모니터링 및 포지셔닝에 사용할 수 있다. 이러한 사용에서는 서로 다른 열팽창으로 인해 삽입 구역의 테두리와 핸들링 기기와의 충돌이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 코크스 방출기의 특히 바람직한 실시 형태에서는 적어도 하나의 열 또는 적외선 화상으로 적외선 복사를 적어도 구간별로 가시화하기 위한 광학 장치가 검출장치로서 제공되며, 적어도 압력 헤드 가장자리 구역 및 압력 헤드 가장자리 구역에 인접한 도어 프레임의 가장자리 구역 및 경우에 따라서는 이 가장자리 구역 사이의 틈새 구역이 측정된 복사 영상에 표시될 수 있도록 이 광학 장치가 압력 헤드 및 도어 프레임에 상대적으로 배치된다.

열 또는 적외선 화상에 대한 영상 정보 평가는 서로 다른 명도 및/또는 서로 다른 색조를 근거로 이루어질 수 있다. 압력 헤드의 가장자리 구역 및 도어 프레임의 가장자리 구역은 영상 표시에서 낮은 온도로 인해 코크스 오븐 챔버의 표시된 내부 구역과 다른 명도 및/또는 다른 색상을 갖는다. 예를 들어 코크스 오븐 챔버의 내부 구역은 컨투어 및 치수에 맞게, 어둡게 표시된 코크스 오븐 챔버 테두리 또는 도어 프레임에 비해 밝은 구역으로서 강조된다. 코크스 오븐 챔버 전단에 압력 헤드를 위치시킨 후에 챔버 개구가 압력 헤드 컨투어에 의해 일부분 덮히며, 따라서 코크스 오븐 챔버의 내부 온도와 비교하여 압력 헤드의 현저히 낮은 표면 온도로 인해 코크스 오븐 챔버가 적외선 또는 열 화상에서 밝은 테두리로서 가시화될 수 있다. 이에 상응하게, 적어도 하나의 가장자리 간격이 서로 다른 명도값 및/또는 서로 다른 색조를 근거로 영상에서 인식되고 가장자리 간격의 폭이 측정될 수 있도록 평가장치가 기능한다.

복사의 촬영은 종래 방식의 필름 재료뿐 아니라 디지털 센서를 통해서도 가능하다. 적외선 필름은 적외선 구역이 다소 강하게 감지되는 흑백 필름으로서 제공되며, 가시광은 카메라 필터를 통해 완전히 또는 상당 부분 차단된다. 또한 컬러 필름을 구입할 수 있는데, 이런 필름의 색재현 시 "잘못된 색상"이 나타난다. 즉 재현된 색상이 사람의 눈으로 인지하는 색상과 일치하지 않고, 적외선 영역이 가시광의 영역으로 "변환된다". 최신 디지털 카메라의 센서는 원칙적으로 적외선광에 민감하지만, 대부분의 적외선 복사의 차단을 위한 필터가 카메라에 내장되어 있다.

또한 바람직하게는 압력 헤드의 대향측에서 압력 헤드 및 각각의 인접한 도어 프레임의 적어도 두 개의 가장자리 구역이 열 또는 적외선 화상에 표시될 수 있도록 광학 장치가 압력 헤드 및 도어 프레임 전단에 배치된다. 정확하게 중앙에서 압력 헤드의 포지셔닝이 이루어지는 경우에는, 공동의 연결선 위에 배치된 서로 대향하는 가장자리 간격이 동일한 폭을 갖는다. 이런 경우 각 가장자리 간격의 폭은 코크스 오븐 챔버의 개구폭과 압력 헤드 폭 또는 높이 사이의 절반 편차에 해당한다. 포지셔닝이 부정확하게 이루어지고 이로써 압력 헤드가 코크스 오븐 챔버의 개구 전단에서 중앙에 배치되지 않는 경우에는, 대향하는 가장자리 간격이 서로 다른 폭을 갖는다. 가장자리 간격의 비교를 근거로 코크스 오븐 챔버의 개구에 대해 상대적인 압력 헤드의 위치를 측정하고 필요 시 코크스 오븐 챔버로의 압력 헤드의 진입 시 충돌을 방지하기 위한 수정 조치를 취하는 것이 간단한 방식으로 본 발명을 통해 가능하다.

검출장치로서 광학 장치가 제공되는 경우에는, 측정된 복사를 재현하는 영상의 영상 정보가 평가장치에서 (자동으로) 평가되며, 영상 정보의 평가는 압력 헤드의 적어도 하나의 가장자리 및 도어 프레임의 가장자리의 인식 및 이어지는 적어도 하나의 가장자리 간격의 폭의 자동 측정을 포함한다. 서로 다른 온도로 인해 압력 헤드, 도어 프레임 및 코크스 오븐 챔버 내부에서 발생하는 복사가 통과하는 그 사이의 틈새 구역이 열 또는 적외선 화상에서 서로 다른 명도 및/또는 서로 다른 색조를 갖는다. 압력 헤드와 틈새 구역 사이의 전이부 또는 도어 프레임과 틈새 구역 사이의 전이부에서 명도값 및/또는 색조가 급격하게 변하는데, 이는 압력 헤드의 가장자리 및 인접한 도어 프레임의 가장자리의 정확한 측정을 가능하게 한다. 적합한 영상 인식 및 처리 소프트웨어를 통해 가장자리 간격을 자동으로 측정하고 가장자리 간격의 폭을 검출하는 것이 가능하다.

코크스 오븐 챔버로 압력 헤드가 진입할 때 도어 프레임과의 압력 헤드의 충돌을 방지하기 위하여, 가장자리 간격의 측정된 폭에 따라 및/또는 측정된 폭 편차에 따라 평가 장치가 적어도 하나의 경고 메시지 및/또는 포지셔닝 장치를 위한 적어도 하나의 제어 정보의 자동 생성을 위해 형성될 수 있다. 제어 정보는 코크스 오븐 챔버 전단에서의 코크스 방출장치의 포지셔닝 수정을 위해 활용할 수 있다. 지정된 경계 간격에 미달되는 경우 방출 공정이 승인되지 않을 수 있다. 압력 헤드가 도어 프레임 또는 코크스 오븐 챔버의 테두리를 덮는 경우에는 절대 방출 공정이 이루어지지 않아야 하며, 이 위치 또는 이 구역에서는 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 가장자리 간격에 대한 측정이 전혀 불가능하다.

압력 헤드의 특정한 위치에서 허용되는 최소 가장자리 간격의 목표 또는 기준값이 알려진 경우에는, 이미 전술한 내용으로도 이 위치에서 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 간격을 측정하기에 충분할 수 있다. 이런 경우에는 압력 헤드 및 인접한 도어 프레임의 상응하는 가장자리 구역이 적어도 공동의 열 또는 적외선 화상에 표시되고 이로써 측정할 가장자리 간격을 표시된 영상 정보를 근거로 측정할 수 있도록, 광학 장치를 압력 헤드 전단에 배치해야 한다. 또한 적외선 화상에서 압력 헤드의 윤곽선 및 도어 프레임의 윤곽선이 거의 완전하게 표시될 수 있도록 광학 장치를 압력 헤드 전단에 배치하는 것도 가능하다. 이를 통해 압력 헤드의 전체 길이 및 전체 폭에 대한 진술을 근거로 하여 어느 한 위치에서 도어 프레임과의 압력 헤드의 충돌이 발생할 것인지에 대한 예측이 가능하다. 열 또는 적외선 화상을 근거로 복수의 위치에서 압력 헤드와 도어 프레임 사이의 틈새폭을 자동으로 측정하고 압력 헤드의 임의의 위치에서 경계 간격이 미달되는 경우에 상응하는 제어 정보 및/또는 경고 메시지가 자동으로 생성되도록, 상응하는 소프트웨어를 통해 평가장치를 형성할 수 있다. 또한 가능한 어떤 충돌도 인식할 수 있도록 하기 위해, 압력 헤드의 모든 윤곽선을 따라 가장자리 간격 또는 틈새폭을 자동으로 측정하는 것도 가능하다.

원칙적으로 하나 또는 복수의 열 또는 적외선 화상에 압력 헤드 및 인접한 도어 프레임을 수용하는 것이 가능하다. 압력 헤드의 대향측에서 바람직하게는 동일한 높이로 도어 프레임에 대한 압력 헤드의 가장자리 간격을 측정하는 것이 가능하다. 코크스 오븐 챔버의 폭, 압력 헤드 형상 또는 코크스 방출기의 구조로 인하여, 광학 장치를 통해 코크스 오븐 챔버 개구의 전체 높이 및/또는 전체 폭을 하나의 영상에 담는 것이 불가능한 경우에는, 수평 또는 수직으로 대향하는, 압력 헤드 및 각각의 인접한 도어 프레임의 가장자리 구역에서 발생하는 복사가 적어도 두 개의 영상에 표시될 수 있도록, 압력 헤드의 횡방향 및/또는 종방향으로 나란히 배치되고 서로 이격된 적어도 두 개의 광학 장치를 압력 헤드 및 도어 프레임 전단에 배치할 수 있다. 광학 장치는 수평면 또는 수직면에서 쌍으로 정렬될 수 있으며, 각각 압력 헤드의 일측면을 나타내는 열 또는 적외선 화상이 각각의 카메라에 의해 생성된다. 각각의 영상에서 압력 헤드의 해당 측면의 가장자리 간격이 측정되며, 측정된 가장자리 간격의 비교를 통하여 압력 헤드의 해당 측면에서 도어 프레임에 대해 요구되는 경계 간격이 유지되는 지에 대한 진술이 가능하다.

바람직하게는 압력 헤드의 횡방향 또는 종방향에서 나란히 배치되고 서로 이격된 적어도 두 개의 광학 장치가 공동의 수평 또는 수직 축에 배치된다. 이로써 압력 헤드의 두 개의 대향측에서 가장자리 간격의 측정 또는 계산 및 가장자리 간격 사이에서의 편차 측정이 단순화된다.

개별 상황에 따라서, 본 발명에 따른 코크스 방출기 및 본 발명에 따른 방법을 형성하고 개선하는 복수의 가능성이 존재하는데, 이러한 가능성은 도면을 근거로 한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 하기 상세한 설명 및 종속항에 기술된다. 도면은 다음과 같다:

도 1은 코크스 오븐의 코크스 방출기의 횡단면도를 나타낸다.

도 2는 코크스 오븐 챔버의 개구 전단에 배치되며 목표 또는 정상 위치에 있는 압력 헤드가 포함된 열린 코크스 오븐 챔버의 개략도를 나타낸다.

도 3은 광학 장치를 통한 압력 헤드의 위치 결정에 대한 개략도를 나타낸다.

도 4는 두 개의 광학 장치를 통한 압력 헤드의 위치 결정에 대한 개략도를 나타낸다.

도 5는 코크스 오븐 챔버의 개구 전단에 배치되며 경사 또는 사면 위치에 있는 압력 헤드가 포함된 열린 코크스 오븐 챔버의 개략도를 나타낸다.

도 1에는 압력 로드(3) 및 압력 헤드(4)를 구비한 적어도 하나의 코크스 방출장치(5)를 구비한 코크스 오븐(2)의 코크스 방출기(1)가 도시되어 있으며, 코크스 오븐(2)의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에 코크스 방출장치(5)를 포지셔닝하기 위한 코크스 방출기(1)는 도시하지 않은 포지셔닝 장치를 포함한다. 또한 코크스 방출기(1)는 포지셔닝 장치와 결합된, 도 1에 도시하지 않은, 압력 헤드(4)의 위치 모니터링을 위한 모니터링 장치를 포함한다.

도 2에는 열린 코크스 오븐 챔버(6)가 포함된 코크스 오븐(2)의 개략적 부분 정면도가 도시되어 있다. 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에는 코크스 방출장치(5)의 압력 헤드(4)가 중앙에 배치된다. 압력 헤드(4)의 위치는 정상 또는 목표 위치에 해당한다. 코크스 오븐 챔버(6)의 개구는 코크스 오븐 챔버(6)의 도어 프레임(7)에 의해 둘러 싸인다.

코크스 오븐 챔버(6) 내에는 약 1200 ℃의 거의 일정한 온도가 유지된다. 도어 프레임(7) 또는 코크스 오븐 챔버(6)의 테두리는 외측면에는 현저히 낮은 온도를 가지므로, 코크스 오븐 챔버(6)의 개구가 코크스 오븐(2) 전면의 적외선 또는 열 화상에서 낮은 온도를 갖는 어둡게 표시된 도어 프레임(7) 앞의 밝은 구역으로서 컨투어 및 치수에 맞게 강조된다. 이 내용은 도 2에 도시되어 있다. 코크스 오븐 챔버(6) 앞에서 압력 헤드(4)의 위치를 결정한 후에 코크스 오븐 챔버가 부분적으로 압력 헤드(4)의 컨투어에 의해 커버된다. 따라서 정상 또는 목표 위치에서 압력 헤드(4)의 위치 결정 시 코크스 오븐 챔버(6)가 적외선 또는 열 화상에서 종측 및 횡측을 따라 바람직하게는 동일한 폭을 갖는 밝은 프레임으로써 가시화되는데, 그 이유는 마찬가지로 압력 헤드(4)의 온도가 코크스 오븐 챔버(6) 내의 코크스 온도보다 현저히 낮기 때문이다.

압력 헤드(4)의 포지셔닝이 주로 코크스 오븐 챔버(6)의 개구에 대해 중앙에서 이루어지는 경우에는, 적외선 또는 열 화상에서 압력 헤드(4)의 양측에서 압력 헤드(4)와 도어 프레임(7) 사이의 틈새 구역이 거의 동일한 폭(b1, b2)을 갖는다. 각각의 폭(b1, b2)은 코크스 오븐 챔버(6)의 개구폭과 압력 헤드(4)의 폭 사이의 절반 편차에 해당한다. 압력 헤드(4)의 포지셔닝이 중앙에서 이루어지지 않고, 압력 헤드(4)가 수평 방향에서 좌측 또는 우측으로 이동된 경우에는, 압력 헤드(4)의 양측에서 압력 헤드(4)의 가장자리와 도어 프레임(7)의 가장자리 사이의 가장자리 간격이 서로 다른 폭(b1, b2)을 갖는다. 예를 들어 도어 프레임(7)에 대한 압력 헤드(4)의 좌측 가장자리 간격의 폭(b1)이 중앙 옵셋의 값만큼 감소하는 반면, 압력 헤드(4)의 다른 측면에서의 가장자리 간격(b2)은 그 값만큼 증가한다. 가장자리 간격의 전체 폭은 코크스 오븐 챔버(6)의 개구폭 및 압력 헤드(4)의 폭에 의해 결정되며 따라서 일정하다.

압력 헤드의 위치 모니터링 및 경우에 따라서는 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에서 코크스 방출장치의 포지셔닝을 위하여 도 3에 따라 카메라(8) 및 평가장치(9)를 구비한 모니터링 장치가 제공된다. 카메라(8)는 압력 헤드(4) 및 접하는 도어 프레임(7) 구역에서 코크스 오븐 챔버(6)의 전면에서부터 발생하는 열 또는 적외선 복사의 가시화를 위해 제공되며, 압력 헤드(4)의 대향측에 배치된, 압력 헤드(4) 및 각각 인접한 도어 프레임(7)의 적어도 두 개의 가장자리 구역이 카메라(8)에서 생성된 열 또는 적외선 화상에 표시될 수 있도록, 카메라(8)가 압력 헤드(4) 및 도어 프레임(7) 전단에 배치된다. 이로써 압력 헤드(4)와 도어 프레임(7) 사이에서 압력 헤드(4)의 동일한 높이에 배치된 적어도 두 개의 가장자리 간격에 대한 폭(b1, b2)을 검출할 수 있다. 평가장치(9)에서는 카메라(8)에 의해 생성된 열 또는 적외선 화상에서 적합한 영상 인식 소프트웨어를 통해 동일한 온도를 갖는 영상 구역이 결정되며 압력 헤드(4) 및 도어 프레임(7)의 면에 할당할 수 있다. 영상 평가 소프트웨어를 통하여, 정의된 면에서 압력 헤드(4)와 도어 프레임(7) 사이의 밝은 측면 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 측정되고 눈금이 지정된다. 이어서 측정된 폭(b1, b2)의 비율이 형성된다. 비율이 약 1의 값을 갖는 경우에는, 양측 가장자리 간격이 공차의 참작 하에 거의 동일한 폭(b1, b2)을 갖는다. 이를 근거로 하여, 압력 헤드(4)가 코크스 오븐 챔버(6)의 개구에 대해 중앙에 위치하는 것으로 유추할 수 있다.

중앙 위치에 대한 압력 헤드(4)의 설비에 따른 특정한 포지셔닝 편차 이상에서는 더 이상 안정적인 방출이 불가능한데, 그 이유는 압력 헤드(4)가 도어 프레임(7)의 양측면에 너무 인접하게 위치하기 때문이다. 이런 상황에서는 압박 과정에서 압력 헤드(4)와 도어 프레임(7) 사이에 충돌이 발생하는 경우, 코크스 오븐 챔버(6) 및/또는 압력 헤드(4)에 심각한 손상이 발생하는 위험이 존재한다. 이런 경우에는 압력 헤드(4)의 수동 (리)포지셔닝에 대한 요청이 포함된 경고 메시지가 자동으로 발생할 수 있고 현장 인원에게 전달될 수 있다.

압력 헤드(4)의 어느 한 위치에서 가장자리 간격이 영의 값을 가지며, 가장자리 간격이 적외선 화상에서 사라지는 경우에는, 이 측면에서 압력 헤드(4)가 도어 프레임(7)을 커버하거나 또는 도어 프레임(7)에 바로 인접하게 존재하며 압력 헤드(4)와 도어 프레임(7) 사이에 실질적인 충돌 위험이 존재한다. 이런 경우에는 방출 공정이 승인되지 않거나 또는 압력 헤드(4)의 상응하는 리포지셔닝 후에 비로소 승인된다.

코크스 오븐 챔버(6)의 폭, 압력 헤드(4)의 형상 또는 코크스 방출기(1)의 구조로 인해 카메라(8)를 통한 코크스 오븐 챔버(6)의 전체 폭에 대한 검출이 충분한 정도로 가능하지 않는 경우에는, 포지셔닝 과정이 복수의 카메라(8)를 통해 이루어질 수 있으며, 이 경우에는 압력 헤드(4) 및 그에 접하는 도어 프레임(7)의 각각 일측면을 촬영하기 위하여, 각각 두 개의 카메라(8)가 수평면에서 쌍 단위로 정렬될 수 있다. 이 내용은 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 도시한 실시 형태에서는 압력 헤드(4)의 각 측면이 열 또는 적외선 화상에 수용되며, 코크스 오븐 챔버(6) 전단에서 압력 헤드(4)의 위치를 정확하게 결정할 수 있도록, 대향측 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 측정되고 서로 비교될 수 있다.

코크스 방출기(1)의 구역에서 예를 들어 바람과 같은 불량한 외부 영향에서는 압력 로드(3)가 일측면에서 강하게 가열되거나 또는 냉각되고 서로 다른 열팽창으로 인해 공간적 변형, 특히 휨 및/또는 비틀림이 발생할 수 있다. 압력 로드(3)의 공간적 변형은 코크스 오븐 챔버(6) 전단에 코크스 방출기(1)를 정상적으로 위치시킨 경우에도 코크스 오븐 챔버(6) 앞 중앙 위치에 대한 압력 헤드(4)의 변위를 발생시킬 수 있으며, 이런 경우에는 도어 프레임(7)의 중앙 횡축(X, Y)에 상대적인 압력 헤드(4)의 경사 또는 사면 위치가 발생하거나 또는 압력 로드(3)의 중앙 종축을 중심으로 한 압력 헤드(4)의 틸팅이 발생할 수 있으며 또한 도어 프레임(7)의 수직 중앙 횡축(Y)에 의해 결정된 수직면에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 경사 또는 사면 위치가 발생할 수 있고, 이런 경우 압력 헤드(4)가 도어 프레임(7)의 전면에 대해 상대적으로 앞 또는 뒤로 경사질 수 있다. 압력 헤드(4)가 수직 방향에서 도어 프레임(7)에 대해 상대적으로 하강할 수도 있다. 도 5에는 코크스 오븐(2)의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에 배치된 압력 헤드(4)가 도시되어 있으며, 이 압력 헤드는 코크스 오븐 챔버(6)의 개구에 대해 경사지게 배치된다. 압력 로드(3)의 면에서 압력 헤드(4)가 거의 중앙에 정렬되어 있음에도 불구하고, 도 5에 도시한 압력 헤드(4)의 포지셔닝에서는 상단 압력 헤드 단부(10) 또는 하단 압력 헤드 단부(11)의 충돌이 발생할 수 있다. 이런 압력 헤드(4) 배치에서는, 적어도 두 개의 수평면(I, II)에서 압력 헤드(4)와 도어 프레임(7) 사이의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)을 검출해야 하며, 이 경우 상단 압력 헤드 단부(10)의 구역에서 수평면(I) 및 하단 압력 헤드 단부(11)의 구역에서 수평면(II)이 제공된다. 이로써 압력 헤드(4)의 가능한 사면 위치가 간단한 방식으로 인식되며, 이는 충돌을 방지하는데 기여한다.

또한 필요에 따라서 본 발명에서는, 상세히 명시하지 않은 경우에도, 청구항에 명시하고 및/또는 도면을 통해 공개하고 설명한 특징을 서로 조합할 수 있다.

본 발명은 코크스 방출장치의 위치 모니터링 방법 및 코크스 방출기에 이용될 수 있다.

Claims

코크스 오븐(2)의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에서 압력 로드(3) 및 압력 헤드(4)를 구비한, 코크스 방출기(1)의 코크스 방출장치의 위치 모니터링 및 경우에 따라서 코크스 오븐 챔버(6) 전단에 압력 로드(4)를 포지셔닝하기 위한 방법으로서, 압력 헤드(4)의 가장자리 구역 및 압력 헤드(4)의 가장자리 구역에 인접한, 코크스 오븐 챔버(6)의 도어 프레임(7) 가장자리 구역에서 발생하는 열 및/또는 적외선 복사 또는 경우에 따라서는 코크스 오븐 챔버(6)의 내부 구역에서 발생하는 열 또는 적외선 복사가 검출되고, 검출된 복사를 근거로 도어 프레임(7)의 가장자리와 압력 헤드(4) 가장자리 사이의 최소한 하나의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 검출되며, 바람직하게는 가장자리 간격의 검출된 폭(b1, b2)을 근거로 하여 코크스 방출기(1)의 포지셔닝 장치를 위한 최소한 하나의 제어 정보 및/또는 경고 메시지가 자동으로 생성되는 방법에 있어서,

검출된 폭(b1, b2)을 근거로 도어 프레임(7)에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 경사 또는 사면 위치 및/또는 도어 프레임(7)에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 하강이 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 검출된 폭(b1, b2)이 기준폭과 자동으로 비교되며, 기준폭이 압력 헤드(4)의 목표 또는 정상 위치를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수평 또는 수직으로 진행하는 압력 헤드(4)의 중앙 횡축 및/또는 도어 프레임(7)의 수직 중앙 횡축(X, Y)에 대해 편심으로 배치된 압력 헤드(4)의 어느 한 위치에서 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 헤드(4)의 수평 또는 수직으로 서로 이격된 적어도 두 개의 위치에서 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 헤드(4)의 종방향 또는 횡방향에서 서로 이격된 최소한 두 개의 위치에서 압력 헤드(4) 및 각각 인접한 도어 프레임(7)의 동일한 측면에서 발생하는 복사가 측정되며 가장자리 간격의 폭이 측정되고, 바람직하게는 상단 압력 헤드 단부(10)의 구역에서 최소한 하나의 가장자리 간격 및 하단 압력 헤드 단부(11)의 구역에서 최소한 하나의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 수평 또는 수직으로 대향하는, 압력 헤드(4) 및 각각의 인접한 도어 프레임(7)의 가장자리 구역에서 발생하는 적외선 복사가 측정되고 공동의 수평 또는 수직 축(I, II)에서 대향 배치된 최소한 두 개 의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)에 대한 편차 또는 가장자리 간격 및 기준폭에 대한 폭(b1, b2)의 편차가 바람직하게는 자동으로 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 최소한 하나의 폭 편차에 따라서 포지셔닝 장치에 대한 최소한 하나의 제어 정보 및/또는 경고 메시지가 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 헤드(4) 및 도어 프레임(7)의 윤곽선이 거의 완전하게 최소한 하나의 영상에 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위하여 형성되며, 압력 로드(3) 및 압력 헤드(4) 중 최소한 하나를 구비한 코크스 방출장치 및 코크스 오븐(2)의 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에서 코크스 방출장치를 포지셔닝하기 위한 포지셔닝 장치를 포함하는, 코크스 오븐(2)의 코크스 방출기(1)로서, 압력 헤드(4)의 위치 모니터링을 위하여 포지셔닝 장치와 연결된 모니터링 장치가 제공되며, 모니터링 장치가 코크스 오븐 챔버(6)의 전면에서부터 발생하는 열 및/또는 적외선 복사의 최소한 구간별 측정을 위한 최소한 하나의 검출장치 및 압력 헤드(4)의 가장자리와 코크스 오븐 챔버(6) 도어 프레임(7)의 가장자리 사이의 최소한 하나의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)을 측정하고 측정된 복사를 평가하기 위한 최소한 하나의 평가장치(9)를 포함하며, 최소한 압력 헤드(4)의 가장자리 구역 및 압력 헤드(4)의 가장자리 구역에 인접한 도어 프레임(7)의 가장자리 구역에서 발생하는 복사 또는 경우에 따라서 코크스 오븐 챔버(6)의 내부 구역에서 발생하는 복사를 측정할 수 있도록, 검출장치가 방출해야 하는 열린 코크스 오븐 챔버(6) 전단에 배치된 압력 헤드(4) 앞 및 도어 프레임(7) 앞에 배치되는 코크스 방출기에 있어서,

검출된 폭(b1, b2)을 근거로 도어 프레임(7)에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 경사 또는 사면 위치 및/또는 도어 프레임(7)에 대해 상대적인 압력 헤드(4)의 하강이 검출 가능하도록, 검출장치가 배치되고 평가장치(9)가 형성되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
제10항에 있어서, 평가 장치(9)가 기준폭과 측정된 폭(b1, b2)의 자동 비교를 위하여 형성되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
제10항 또는 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 수평 또는 수직으로 진행하는 압력 헤드(4)의 중앙 횡축 및/또는 도어 프레임(7)의 수평 또는 수직 중앙 횡축(X, Y)에 대해 편심으로 배치된 압력 헤드(4)의 어느 한 위치에서 가장자리 간격의 폭(b1, b2)이 측정 가능하도록 검출장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 코크스 방 출기.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 평가장치(9)가 수직 또는 수평으로 서로 이격된 압력 헤드(4)의 위치에서 최소한 두 개의 가장자리 간격의 폭(b1, b2)의 자동 측정 및 바람직하게는 폭 편차의 측정을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 평가장치(9)가 폭(b1, b2) 및/또는 폭 편차에 따라서 경고 메시지의 자동 생성 및/또는 포지셔닝 장치를 위한 제어 정보의 자동 생성을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 헤드(4)의 윤곽선 및 도어 프레임(7)의 윤곽선이 거의 완전하게 하나의 열 또는 적외선 화상에 표시될 수 있도록 광학 장치(8)가 압력 헤드(4) 전단에 배치되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 수평 또는 수직으로 대향하는, 압력 헤드(4) 및 각각 인접한 도어 프레임(7)의 가장자리 구역에서 발생하는 복사가 최소한 두 개의 열 또는 적외선 화상에 표시될 수 있도록, 압력 헤드(4)의 횡방향 및/또는 종방향에서 나란히 배치되고 서로 이격된 최소한 두 개의 광학 장치(8)가 압 력 헤드(4) 및 도어 프레임(7) 전단에 배치되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 헤드(4) 및 각각 인접한 도어 프레임(7)의 일측면에서 종방향 또는 횡방향으로 서로 이격된 가장자리 구역으로부터 발생하는 복사가 최소한 두 개의 열 또는 적외선 화상에 표시될 수 있도록, 압력 헤드(4)의 횡방향 및/또는 종방향에서 나란히 배치되고 서로 이격된 최소한 두 개의 광학 장치(8)가 압력 헤드(4) 및 도어 프레임(7) 전단에 배치되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 헤드(4)의 횡방향 또는 종방향에서 나란히 배치되고 서로 이격된 최소한 두 개의 광학 장치(8)가 공동의 수평축(I, II) 또는 수직축에 배치되는 것을 특징으로 하는 코크스 방출기.