专利名称：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 ...的制作方法
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
本发明鉴于这样的问题点，其第一个目的在于能够定量地掌握从炼焦炉炭化室挤出焦炭时产生的挤出负荷与炭化室炉壁的凹凸状态的关系。
此外，本发明的第二个目的在于能够比现有技术更高效地修补炼焦炉炭化室的炉壁。
本发明的炼焦炉壁面评价装置是评价炼焦炉的炭化室侧壁面的状态的炼焦炉壁面评价装置，该炼焦炉用挤出机排出所制造的焦炭来进行操作，该炼焦炉壁面评价装置的特征在于，具有凹凸信息导出单元，基于上述炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；坡度信息导出单元，基于由上述凹凸信息导出单元导出的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；及指标化单元，使用由上述坡度信息导出单元导出的坡度信息，导出将焦炭在挤出时受到的阻力指标化而得到的阻力指标。
本发明的炼焦炉壁面修补辅助装置是用挤出机排出所制造成的焦炭来进行操作的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，具有凹凸信息导出单元，基于上述炼焦炉的炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；凹凸信息变更单元，将由上述凹凸信息导出单元导出的凹凸信息中的、上述炭化室的侧壁面的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值，作为新的凹凸信息；坡度信息导出单元，使用已由上述凹凸信息变更单元变更了的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；指标化单元，使用由上述坡度信息导出单元导出的坡度信息，导出将焦炭在挤出时受到的阻力指标化而得到的阻力指标；及挤出负荷导出单元，根据阻力负荷挤出负荷相关信息，导出与由上述指标化单元导出的阻力指标相对应的挤出负荷，该阻力负荷挤出负荷相关信息示出预先设定的上述阻力指标与焦炭的挤出负荷的对应关系。
本发明的炼焦炉壁面评价方法是评价炼焦炉的炭化室侧壁面的状态的炼焦炉壁面评价方法，该炼焦炉用挤出机排出所制造成的焦炭来进行操作，该炼焦炉壁面评价方法的特征在于，具有凹凸信息导出步骤，基于上述炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；坡度信息导出步骤，基于由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；及指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出将焦炭在挤出时受到的阻力指标化而得到的阻力指标。
本发明的炼焦炉壁面修补辅助方法是用挤出机排出所制造成的焦炭来进行操作的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，具有凹凸信息导出步骤，基于上述炼焦炉的炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；凹凸信息变更步骤，将由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息中的、上述炭化室的侧壁面的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值，作为新的凹凸信息；坡度信息导出步骤，使用已由上述凹凸信息变更步骤变更了的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；及指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出将焦炭在挤出时受到的阻力指标化而得到的阻力指标；及挤出负荷导出步骤，根据阻力负荷挤出负荷相关信息，导出与由上述指标化步骤导出的阻力指标相对应的挤出负荷，该阻力负荷挤出负荷相关信息示出预先设定的上述阻力指标与焦炭的挤出负荷的对应关系。
本发明的计算机程序是使计算机执行用于评价炼焦炉的炭化室侧壁面的状态的处理的计算机程序，该炼焦炉用挤出机排出制造成的焦炭来进行操作，该计算机程序的特征在于，使计算机执行下述步骤凹凸信息导出步骤，基于上述炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；坡度信息导出步骤，基于由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面中的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；及指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出将焦炭在挤出时受到的阻力指标化而得到的阻力指标。
此外，在本发明的计算机程序的其他方式中，有使计算机执行用于辅助对炼焦炉的壁面进行修补的处理的计算机程序，该炼焦炉用挤出机排出所制造成的焦炭来进行操作，该计算机程序的特征在于，让计算机执行下述步骤凹凸信息导出步骤，基于上述炼焦炉的炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；凹凸信息变更步骤，将由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息中的、上述炭化室的侧壁面的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值，作为新的凹凸信息；坡度信息导出步骤，使用已由上述凹凸信息变更步骤变更了的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出将焦炭在挤出时受到的阻力指标化而得到的阻力指标；及挤出负荷导出步骤，根据阻力负荷挤出负荷相关信息，导出与由上述指标化步骤导出的阻力指标相对应的挤出负荷，该阻力负荷挤出负荷相关信息示出预先设定的上述阻力指标与焦炭的挤出负荷的对应关系。
图1A示出本发明的第1实施方式，是示出整个炼焦炉中的、向炭化室进深方向看时的测定对象炭化室附近的情况的一例的纵向剖面图。
图1B示出本发明的第1实施方式，是示出整个炼焦炉100中的、从炼焦炉100上侧看时的图1A中示出的部分的横向剖面图。
图2示出本发明的第1实施方式，是示出壁面观察装置的外观结构的一例的图。
图3示出本发明的第1实施方式，是示出垂直柱内部的、设置了透光板的部分的情况的一例的图。
图4示出本发明的第1实施方式，是示出垂直柱和反射镜管的配置关系的一例的图。
图5A示出本发明的第1实施方式，是示出线性图像照相机的摄影视野与激光光点的位置关系的一例的图。
图5B示出本发明的第1实施方式，是示出在炭化室的炉壁上存在凹部的情况下的激光光点的像的变化的一例的图。
图5C示出本发明的第1实施方式，是示出在炭化室的炉壁上存在凸部的情况下的激光光点的像的变化的一例的图。
图6示出本发明的第1实施方式，是示出炼焦炉壁面评价装置的功能结构的一例的图。
图7示出本发明的第1实施方式，是说明炉壁三维轮廓数据的一例的图。
图8示出本发明的第1实施方式，是示出激光光点的追踪结果的一例的图。
图9A示出本发明的第1实施方式，是示出炭化室11的一部分的横向剖面图。
图9B示出本发明的第1实施方式，是将图9A的用虚线包围的部分进行模型化后所示出的图。
图10A示出本发明的第1实施方式，是示出炭化室11的炉壁14的图。
图10B示出本发明的第1实施方式，是对加权系数与炭化室的进深方向中的位置的关系进行表示的一例的图。
图10C示出本发明的第1实施方式，是对加权系数与炭化室的高度方向中的位置的关系进行表示的一例的图。
图11示出本发明的第1实施方式，是对由炼焦炉壁面评价装置导出的合计炉壁三维轮廓数据、由炼焦炉壁面评价装置基于该合计炉壁三维轮廓数据导出的局部阻力指数进行表示的一例的图。
图12示出本发明的第1实施方式，是使用等高线对用整个右侧和左侧炉壁的合计炉壁三维轮廓数据示出的凹凸量进行图像化的图。
图13A示出本发明的第1实施方式，是示出在焦炭块的位置上具有开口宽度小于焦炭块长度的凹部的情况的图。
图13B示出本发明的第1实施方式，是示出在焦炭块的位置上具有开口宽度与焦炭块长度相同的凹部的情况的图。
图14示出本发明的第1实施方式，是说明炼焦炉壁面评价装置300的处理动作的一例的流程图。
图15示出本发明的第1实施方式，是示出了阻力指数与挤出负荷的关系的一例的图。
图16示出本发明的第1实施方式，是示出了使加权系数为0(零)的情况下的阻力指数与挤出负荷的关系的图。
图17示出本发明的第1实施方式，是示出了在炭化室的炉壁上产生的凹陷或者凸出的凹凸量是20mm以上的区域占整个炉壁的比例与挤出负荷的关系的图。
图18示出本发明的第2实施方式，是示出炼焦炉壁面修补辅助装置的功能结构的一例的图。
图19示出本发明的第2实施方式，是示出了阻力指数与挤出负荷的关系的一例的图。
图20示出本发明的第2实施方式，是示出在开始修补仿真之前在显示装置中显示的“炭化室的右侧和左侧炉壁的各个炉壁三维轮廓数据”的一例的图。
图21A示出本发明的第2实施方式，是示出对图20中示出的修补对象区域1504内的凹凸量的数据进行了变更的情况下的表示例的图。
图21B示出本发明的第2实施方式，是示出对图20中示出的修补对象区域1503、1504内的凹凸量的数据进行了变更的表示例的图。
图22示出本发明的第2实施方式，是说明炼焦炉壁面修补辅助装置中的阻力指数导出处理的一例的流程图。
图23示出本发明的第2实施方式，是说明炼焦炉壁面修补辅助装置中的、建立阻力指数与挤出负荷关联的处理的一例的流程图。
图24示出本发明的第2实施方式，是说明炼焦炉壁面修补辅助装置的修补仿真处理的一例的流程图。
具体实施例方式 (第1实施方式) 以下，参照
本发明的第1实施方式。
图1是示出炼焦炉的结构的一例的图。具体地说，图1A是示出整个炼焦炉100中的、向炭化室进深方向看时的测定对象炭化室附近的情况的一例的纵向剖面图。图1B是示出整个炼焦炉100中的、从炼焦炉100上侧看时的图1A中示出的部分的横向剖面图。
如图1A所示，炼焦炉100隔着炉壁14交替地配置有炭化室11a、11b和燃烧室16a、16b、16c。从装煤口13a向炭化室11a内装入煤来制造焦炭15。利用来自进行气体燃烧的燃烧室16a、16b的热量进行煤的干馏，从而制造焦炭15。
例如通过层叠耐火砖来形成炉壁14。由来自燃烧室16a、16b、16c的热量使操作中的炉壁14的温度成为1000℃以上的高温。此外，炭化室11a、11b内也成为1000℃以上的高温。
在炉壁14的上面形成有顶板耐火物18。本实施方式的炼焦炉100的炭化室11a、11b(炉壁14)的高度是6m，顶板耐火物18的高度是1.5m，装煤口13a、13b的直径是0.4m。此外，如图1B所示，在炭化室11b的进深方向的两端部设置有挤出机侧门19a和排出侧门19b。在本实施方式中，这些挤出机侧门10a和排出侧门19b之间的距离(即，炭化室11的进深方向的长度)是16m。再有，在以下的说明中，根据需要，将挤出机侧(挤出源侧)称作PS侧，将排出侧(挤出目的地侧)称作CS侧。
再有，用盖12a、12b盖上炭化室11a、11b的装煤口13a、13b。另外，也用盖17盖上燃烧室16的开口部。
此外，如图1B所示，例如若制造焦炭15a，就打开挤出机侧门19a和排出侧门19b。然后，从PS侧向炭化室11a的进深方向插入搭载在挤出机(省略了图示)上的挤压杆20，向CS侧挤出焦炭15a。这样就从炼焦炉100中取出焦炭15a。
在这样地从炼焦炉100中取出焦炭15a时，由于如上所述的各种各样的因素，挤出负荷发生变化。该挤出负荷，能够基于驱动挤压杆20的电动机的功率和在连接电动机与挤压杆20的轴上产生的扭矩等，来进行测定。
在本实施方式中，为了观测具有如上结构的炼焦炉100的炭化室11的整个两侧壁面(炉壁)上的凹凸，使用图2所示的壁面观察装置。图2是示出壁面观察装置的外观结构的一例的图。图2中示出了从炭化室11的PS侧向炭化室11的进深方向插入了壁面观察装置200时的情况。
在图2中，壁面观察装置200具有水冷喷枪(lance)，该水冷喷枪由基梁BB、顶梁UB、垂直柱1和反射镜管2一体形成。水冷喷枪是高耐热的不锈钢制的2重管，在内管和外管之间流过冷却水。通过这样地流过冷却水，水冷喷枪内部就不暴露在高热中。
具体地说，在延伸设置在炭化室11的进深方向上的顶梁UB的前端表面和同样延伸设置在炭化室11的进深方向上的基梁BB的前端上表面，安装有在炭化室11的高度方向上延伸设置的垂直柱1。此外，在基梁BB的前端表面和垂直柱1的上端侧面上安装有在炭化室11的高度方向上延伸设置的反射镜管2。如上所述，垂直柱1、反射镜管2、顶梁UB和基梁BB一体地形成，并具有相互连通的内空间。
在垂直柱1的前表面，在高度方向上以规定间隔设置有透光板3a～3d。设置在垂直柱1内部的4个线性图像照相机5，分别透过透光板3a～3d对在反射镜管2上映出的图像进行拍摄。即，线性图像照相机5对炭化室11的右侧和左侧的炉壁14R、14L的图像进行拍摄(参照图3和图4)。
此外，在透光板3a、3b之间及在透光板3c、3d之间分别设置有透光板4a、4b。设置在垂直柱1内部的、例如由多个半导体激光器构成的激光投光器群8，透过透光板4a、4b，经由反射镜管2，向炭化室11的右侧和左侧的炉壁14R、14L上的线性图像照相机5的视野中投射激光(参照图3和图4)。
此外，在垂直柱1的底面的前端侧，形成有座落在炭化室11的炉壁(底面)14F上的闸瓦SH。通过该闸瓦SH，用炭化室11的炉壁(底面)14F支撑水冷喷枪的前端部。再有，将水冷喷枪的后端部安装并支撑在水冷喷枪插入装置(省略图示)上。
使用炉外的水冷喷枪插入装置(省略图示)，以反射镜管2为头，从炭化室11的PS侧向炭化室11的进深方向插入水冷喷枪。这样，水冷喷枪就向炭化室11的进深方向(CS侧的方向)进入。
图3是示出垂直柱1内部的、设置有透光板3a、4a的部分的情况的一例的图。
如图3所示，在垂直柱1内部位置上的、与透光板3a对置的位置上设置有第1线性图像照相机5a。此外，在垂直柱1内部位置上的、与透光板4a对置的位置上，设置有激光投射器群8a和激光投射器群8b，该激光投射器群8a由11个激光投射器构成，该激光投射器群8b同样由11个激光投射器构成。在第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a、8b之间设置有内装了减速器的第1电动机6a。该第1电动机6a固定在垂直柱1上。此外，与第1电动机6a的旋转轴(输出轴)结合有第1线性图像照相机5a和支撑板7a。然后，在支撑板7a上固定有激光投射器群8a、8b。
激光投射器群8a用于在炉壁14上形成激光光点，该激光光点被位于该激光投射器群8a上方的第1线性图像照相机5a拍摄。另一方面，激光投射器群8b用于形成激光光点，该激光光点被位于该激光投射器群8b下方的未图示的第2线性图像照相机5拍摄。位于激光投射器群8b下方的第2线性图像照相机，设置在垂直柱1内部位置上的、与透光板3b对置的位置上。将该第2线性图像照相机5与第1线性图像照相机5a同样地结合在内装了减速器的未图示的第2电动机6的旋转轴上。此外，第2电动机6固定在垂直柱1上。再有，激光投射器群8a、8b未结合在第2电动机6和第2线性图像照相机5上。
在第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a、8b对准了反射镜管2的管轴的状态下，在第1电动机6a正转时，第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a、8b就转到与炭化室11的左侧炉壁14L对置的位置上。另一方面，在第1电动机6a反转时，第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a、8b就转到与炭化室11的右侧炉壁14R对置的位置上。
伴随着第1电动机6a的正转，第2电动机6也正转。从而，第2线性图像照相机5也转到与炭化室11的左侧炉壁14L对置的位置上。同样地，伴随着第1电动机6a的反转，第2电动机6也反转。从而，第2线性图像照相机5也转到与炭化室11的右侧炉壁14R对置的位置上。
与如上所述的第1和第2线性图像照相机5、激光投射器群8a及8b、第1和第2电动机6相同的结构，也形成在垂直柱1内部区域中的、形成有透光板3c、3d、4b的区域中。这样地，在本实施方式中，在垂直柱1内部，线性图像照相机5和激光投射器群8的组设置有4组。
图4是对垂直柱1和反射镜管2的配置关系进行表示的一例的图。如上所述地，在垂直柱1内部，线性图像照相机5和激光投射器群8的组设置有4组，但由于各组进行摄影的地方不同，因此，以下对第1线性图像照相机5a和激光投射器群8的组进行说明，根据需要省略其他组的详细说明。
如上所述，第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a能以垂直柱1的管轴为旋转轴进行旋转驱动。在反射镜管2中形成有左镜面9L和右镜面9R，该左镜面9L用于从正面观察炭化室11的左侧炉壁14L，该右镜面9R用于从正面观察炭化室11的右侧炉壁14R。通过对不锈钢制的外管表面进行镜面研磨从而制成镜面之后，实施镀铬来形成这些镜面9L、9R。
在使第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a转动到对准例如左镜面9L的位置上时，从激光投射器群8a射出的激光光线就在左镜面9L上进行反射，照射到炭化室11的左侧炉壁14L上。于是，在炭化室11的左侧炉壁14L上出现激光光点52(参照图5)。在本实施方式中，例如出现水平方向的长度(宽)是30mm，高度方向的长度(厚)是2mm的线形的激光光点52。如前所述，由于激光投射器群8a由11个激光投射器构成，因此，在炉壁14的高度方向上出现11个激光光点52a～52k。
然后，在本实施方式中，在炭化室11的炉壁14平坦的情况下，调整从总计44个激光投射器投射的激光光线的投射角度，使得这11个激光光点52a～52k和由激光投射器群8a以外的3个激光投射器群8形成的激光光点，以大概130mm间隔出现在炉壁14的高度方向上。
在本实施方式中，线性图像照相机5a是拍摄炭化室11的炉壁14的高度方向的一维照相机。例如，在第1线性图像照相机5a和激光投射器群8a对准了左镜面9L时，如图5A所示，在炭化室11的炉壁14的高度方向上形成有第1线性图像照相机5a的摄影视野51。
通过在水平方向(炭化室11的进深方向)上形成具有长度的激光光点52，即使形成激光光点52的区域多少向炭化室14的进深方向偏移了一些，在不完全脱离线性图像照相机5的视野51的范围内也具有激光光点52。
由于炭化室11的炉壁14是粗糙面，因此，激光从激光光点52向各方向散射。该散射的激光的一部分例如在左镜面9L上反射，然后进入到第1线性图像照相机5a中。
再有，为了相对于炉壁14的红热发光而强调激光光点52，在照相机中安装有仅透射窄频带的特定波长的光学干扰滤光器。该光学干扰滤光器具有光从斜向入射时透射波长向短波长侧偏移的特性。因此，在本实施方式中，采用使波长685nm附近的光透射的滤光器，在构成激光投射器群8的激光投射器中，在摄影视野41中心附近形成有激光光点的激光投射器，投射与滤光器的透射频带一致的685nm波长的激光，在摄影视野周边部形成有光点的激光投射器，投射670nm波长的激光。
在此，若炭化室11的炉壁14上存在凹部，与炉壁14平坦的情况相比，镜面9L与炉壁14之间的距离增大。于是，如图5B所示，在线性图像照相机5a的画面上，激光光点52的像52′向上方偏移。这是因为从线性图像照相机5a的下方倾斜地投射了激光。另一方面，若炭化室11的炉壁14上存在凸部，与炉壁14平坦的情况相比，镜面9L与炉壁14之间的距离增大。从而，如图5C所示，在线性图像照相机5a的画面上，激光光点52的像52′向下方偏移。激光光点52的像52′上下偏移的量由凹凸量和激光投射角度决定。由于各激光的投射角度已固定，因此，可以根据像52′的偏移量来了解炉壁14的凹凸量。
再有，在如第1线性图像照相机5a这样地位于对应的激光投射器群8上方的线性图像照相机5中，如前所述地，在存在凹部的地方，摄影画面上的激光光点像52′向上方偏移，在存在凸部的地方，影画面上的激光光点像52′向下方偏移。另一方面，在如第2线性图像照相机5这样地位于对应的激光投射器群8下方的线性图像照相机5中，在存在凹部的地方，摄影画面上的激光光点像52′向下方偏移，在存在凸部的地方，摄影画面上的激光光点像52′向上方偏移。
如上所述，在摄影形成在炭化室11的炉壁14上的激光光点像52′时，若使线性图像照相机5和激光投射器群8的指向方向为左镜面9L，就得到从正面看炭化室11的左侧炉壁14L的图像。此外，若使和激光投射器群8的指向方向为右镜面9R，就得到从正面看炭化室11的右侧炉壁14R的图像。
下面对壁面观察装置200的使用方式的一例进行说明。将各线性图像照相机5的指向方向设定为右镜面9R，使水冷喷枪在炭化室11中前进。水冷喷枪每移动40mm就产生1个与移动同步的脉冲，每产生一个脉冲，设置在壁面观察装置200中的A/D转换器就将各线性图像照相机5的1行部分的图像信号进行A/D转换。然后，设置在壁面观察装置200中的CPU将A/D转换后的图像信号，以能够区别是用哪个线性图像照相机5拍摄到的状态，写入到由RAM构成的右壁面用存储器区域中。
若在炭化室11的进深方向的大致整个长度上的以上处理一结束，就将各线性图像照相机5的指向方向设定为左镜面9L，一边使水冷喷枪后退，一边同样地进行测量。
再有，关于壁面观察装置200，例如已经在国际公开第00/55575单行本(pamphlet)和日本特开2005-249698号公报等中进行了记载。
下面对炼焦炉壁面评价装置进行说明。图6是示出炼焦炉壁面评价装置的功能结构的一例的图。再有，炼焦炉壁面评价装置300的硬件是例如个人计算机等的具有CPU、ROM、RAM、硬盘和图像输入输出操作台的装置。然后，例如通过CPU使用RAM执行存储在ROM和硬盘中的控制程序，就能够实现图6中示出的各功能块。
炉壁三维轮廓数据导出部301如上所述地，基于用壁面观察装置200得到的图像信号，导出炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L的炉壁三维轮廓数据。在炉壁三维轮廓数据中，将没有凹凸损伤的正常部分设为零，将表示向炭化室11伸出的凸部设为正的值，反之将凹陷的凹部设为负的值，这样地来表示凹凸量。图7是说明炉壁三维轮廓数据的一例的图。再有，在此将炭化室11的进深方向(从PS到CS)的长度标记为D0[m]，将炭化室11的高度标记为H0[m]。
在图7中，在壁面观察装置200中的与炉壁14R、14L的摄影区域相对应的多个区域(图7中是(p×q)个(p、q是2以上的自然数)的区域)中，分别基于用壁面观察装置200得到的图像信号求出凹凸量(z(1，1)～z(p，q)，成为炉壁三维轮廓数据701。
具体地说明，炉壁三维轮廓数据导出部301依次读出设置在壁面观察装置200中的右壁面用存储器区域中存储着的图像信号。然后，根据读出的图像信号确定亮度最高的位置(峰值位置)，由此，来向炭化室11的进深方向(从PS侧向CS侧的方向)追踪激光光点52。如上所述，本实施方式中，由于得到44个(11个×4组)激光光点52，因此就得到44个激光光点52的追踪结果。
图8是示出激光光点52的追踪结果的一例的图。在图8中，激光光点52的追踪结果801成为曲线，该曲线以炭化室11的高度方向中的激光光点52的位置和炭化室11的进深方向的位置为参数。如上所述，若在炭化室11的炉壁14上存在凹凸部，激光光点52就分别在炭化室11的高度方向上上下偏移。从而，通过使用激光光点52的追踪结果801，就能够对炭化室11的整个右侧炉壁14R检测出凹凸量。另一方面，关于炭化室11的左侧炉壁14L，通过使用在壁面观察装置200中的左壁面用存储器区域中存储着的图像信号，进行与对右壁面用存储器区域中存储着的图像信号的处理相同的处理，就能够检测出凹凸量。
然后，本实施方式的炉壁三维轮廓数据导出部301，在彼此相互对置的区域间，合计如上所述地求得的炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L中的凹凸量，将合计的凹凸量(z(1，1)～z(p，q))作为炉壁三维轮廓数据701输出到区域指定部302。再有，合计后的凹凸量的符号中，以从炉壁14没有凹凸的正常状态变宽的方向为负，反之变窄的方向为正。这是因为，在从炭化室11挤出焦炭15时，即使左右某一边炉壁变形了，也产生相同的关联阻力，因此，与左右分别进行计算的情况相比，之后的计算变得简便。
如上所述，在本实施方式中，作为凹凸信息，使用了凹凸行列数据的一例的炉壁三维轮廓数据701，使用炉壁三维轮廓数据导出部301来实现凹凸信息导出单元。
再有，在以下的说明中，根据需要，将在彼此相互对置的区域间对炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量进行了合计而得到的炉壁三维轮廓数据701，称作合计炉壁三维轮廓数据701。
区域指定部302依次指定用炉壁三维轮廓数据导出部301导出的合计炉壁三维轮廓数据701的各区域(凹凸行列数据要素)。在图7示出的例子中，按照(1，1)、…、(p，1)、(2，1)、…(p，q)的顺序指定(p×q)个区域，将指定的区域(局部指标化对象区域)的合计炉壁三维轮廓数据701输出到阶差计算部303中。
如前所述，壁面观察装置200在炭化室11的进深方向(从PS侧向CS侧的方向)中，以40mm的间隔得到图像信号。此外，壁面观察装置200在炭化室11的高度方向中，以130mm的间隔得到图像信号。从而，图7中示出的合计炉壁三维轮廓数据701的各区域中的凹凸量(z(1，1)～z(p，q))就是代表具有横(炭化室11的进深方向)40mm、纵(炭化室11的高度方向)130mm大小的长方形区域的凹凸量的值。
阶差计算部303基于从区域指定部302输出的合计炉壁三维轮廓数据701，求出区域指定部302指定的区域的阶差ΔZ[mm]。
图9是示出炭化室11的壁面14的凹凸情况的一例的图。具体地说，图9A是示出炭化室11的一部分的横向剖面图，图9B是对图9A的用虚线包围的部分进行了模型化而示出的图。
如前所述，区域指定部302在图7中示出的合计炉壁三维轮廓数据701中，按照(1，1)、…、(p，1)、(2，1)、…(p，q)的顺序指定(p×q)个区域。因此，阶差计算部303根据由区域指定部302本次指定的区域的凹凸量和上次指定的相互邻接的区域的凹凸量，导出本次指定的区域与上次指定的区域的阶差ΔZ。例如，在图9B中，在指定了区域n的情况下，根据区域n的凹凸量和区域(n-1)的凹凸量，导出区域n的凹凸量与区域(n-1)的阶差ΔZn。再有，在合计炉壁三维轮廓数据701中，关于第1列的区域，该区域的凹凸量等于阶差ΔZ。或者，也可以从第2列开始计算阶差ΔZn。
如前所述地在炭化室11的进深方向(从PS侧向CS侧的方向)中，以40mm的间隔得到了图像信号。从而，阶差ΔZ就成为示出区域指定部302指定的区域的、相对于焦炭15的挤出方向的坡度的信息。即，凹凸行列的要素间的差分值即阶差ΔZ成为示出局部坡度的信息。
如上所述，在本实施方式中，使用阶差计算部303实现坡度信息导出单元。
局部阻力指数导出决定部304对由区域指定部302指定的区域，决定是否导出局部阻力指数ki，j。具体地说，在由阶差计算部303导出的阶差ΔZ大于常数δ的情况下，局部阻力指数导出决定部304决定为导出局部阻力指数ki，j。在此，所述局部阻力指数ki，j是对由挤压杆20挤出的焦炭15从区域指定部302指定的区域的上升坡度受到的阻力进行指标化而得到的数据。在本实施方式中，使用局部阻力指数ki，j作为局部阻力指标。
另一方面，在阶差计算部303中本次导出的阶差ΔZ在δ(δ＞0)以下的情况下，将局部阻力指数ki，j设为0(零)。
在阶差计算部303中本次导出的阶差ΔZ在0(零)以下的情况下，区域指定部302指定的区域相对于焦炭15的挤出方向具有下降坡度。在这样的情况下，不产生由挤压杆20挤出的焦炭15因为区域指定部302指定的区域的坡度而受到的阻力。从而，在阶差计算部303中本次导出的阶差ΔZ不足0(零)的情况下，将指标化了该阻力后的局部阻力指数ki，j设为0(零)。此外，即使阶差计算部303中本次导出的阶差ΔZ示出了正的值，若该值小，就也可以忽视由挤压杆20挤出的焦炭15因为区域指定部302指定的区域的坡度而受到的阻力。这是因为在焦炭15与炉壁14之间产生了被称作烧损的1～2mm程度的间隙。从而，在本实施方式中，即使阶差计算部303中本次导出的阶差ΔZ示出了正的值，若该值小，就也将局部阻力指数ki，j设为0(零)。再有，常数δ与烧损量相对应，例如可以设为1mm以上2mm以下的任意值。
在由局部阻力指数导出决定部304决定为导出局部阻力指数ki，j的情况下，局部阻力指数导出部305导出由区域指定部302指定的区域的局部阻力指数ki，j。
具体地说，局部阻力指数导出部305使用以下的(1)式导出区域(i，j)中的局部阻力指数ki，j(i是1以上p以下的自然数，j是1以上q以下的自然数)。
[式1] 在此，D0是炭化室11的进深方向(从PS到CS)的长度[m]，H0是炭化室11的高度[m]。这些D0、H0由炭化室11的形状决定，预先存储在炼焦炉壁面评价装置300中设置的ROM中。
d是区域指定部302指定的区域的位置中的、炭化室11的进深方向的位置[m]，h是区域指定部302指定的区域的位置中的、炭化室11的高度方向的位置[m](参照图10)。这些d、h是与区域指定部302指定的区域相对应的位置(d＝i×40mm、h＝j×130mm)，可以根据在炉壁三维轮廓数据导出部301中导出的合计炉壁三维轮廓数据701得到。
α是赋予由区域指定部302本次指定的区域的阶差ΔZ的常数。β是赋予由区域指定部302上次指定的区域的局部阻力指数ki-1，j的常数。本发明者认为，指数函数的局部阻力指数ki，j随着阶差ΔZ变大而增大，基于该见解，在本实施方式中，对区域指定部302本次指定的区域的阶差ΔZ进行乘方运算(常数α乘方)。
此外，在本实施方式中，也考虑区域指定部302上次指定的区域(在焦炭15的挤出源侧、与区域指定部302本次指定的区域邻接的区域)的局部阻力指数ki-1，j，导出区域指定部302本次指定的区域的局部阻力指数ki，j。这样做是因为，例如与交替存在上升坡度区域和下降坡度区域的情况相比，上升坡度区域连续时，由挤压杆20挤出的焦炭15因为区域指定部302指定的区域的坡度而受到的阻力变大。然后，本发明者认为，最好通过把区域指定部302上次指定的区域的局部阻力指数ki-1，j乘以常数β，来调整区域指定部302上次指定的区域的局部阻力指数ki-1，j所产生的影响，在本实施方式中，基于上述见解定义了常数β。
ε是加权系数，该加权系数依存于炭化室11的进深方向(从PS侧向CS侧的方向)上的位置的值，(1)式的右边第1个括号(1+(ε×d)/D0)表示与进深方向的位置对应的加权。此外，γ是加权系数，该加权系数依存于炭化室11的炉壁14的高度方向上的位置，(1)式的右边第2个括号(1+{γ(H0-h)/H0})表示对于高度方向的位置的加权。图10是说明加权系数ε、γ的图。具体地说，图10A是示出炭化室11的炉壁14的图，图10B是示出加权系数ε与炭化室11的进深方向中的位置d的关系的一例的图，图10C是示出加权系数γ与炭化室11的高度方向中的位置h的关系的一例的图。
如图10B所示，使用加权系数ε表现的对于进深方向的位置的加权，越远离PS侧(挤出源)越大。这样做是因为，成为挤出阻力的凹凸越是远离PS侧的位置，距挤压杆20的距离就越长，位于该位置上的焦炭15从挤压杆20受到的力因为传播损耗而变小。即，即使炉壁14和焦炭15的状态相同，越是远离PS侧的位置上的焦炭15，越更多地需要挤出负荷。在本实施方式中，将加权系数ε定义成，随着炭化室11的进深方向上的位置d增加，加权系数ε直线性的增加。
此外，如图10C所示，越是高度低的位置，使用加权系数γ表现的对于高度方向的位置的加权就越大。这样做是因为，越是处于高度低的位置上的焦炭15，越受到位于它上面的焦炭15的自重所产生的约束，越难以引起用于通过凹凸部的阶差的焦炭15的变形。即，即使炉壁14和焦炭15的状态相同，越是位于低位置上的焦炭15，越更多地需要挤出负荷。在本实施方式中定义成，随着炭化室11的高度方向的位置h的增加，加权直线性的减少。
如上所述的常数α、β和加权系数ε、γ是是基于对向炭化室11挤出焦炭15的操作进行模型化后的数值仿真的结果或实际操作结果等而决定的任意实数，并被预先存储在设置在炼焦炉壁面评价装置300中的ROM中。需要从焦炭挤出性的观点出发来决定能够高精度地指标化炉壁状态的α、β、ε、γ。本发明者用限定的操作数据调查了常数α、β和加权系数ε、γ的概略范围，例如，α是1.2以上2.5以下，β是0.1以上1.0以下，ε是0以上5以下，γ是0以上5以下的范围的值。
再有，在由区域指定部302指定了合计炉壁三维轮廓数据701的第1列区域的情况下，局部阻力指数导出部305在(1)式中，将上次指定的区域的局部阻力指数ki-1，j作为0(零)，导出局部阻力指数ki，j。
此外，在合计炉壁三维轮廓数据701包含有测定噪声的情况下，期望对该数据进行平滑处理。例如，最好使用对由区域指定部302指定的区域的合计炉壁三维轮廓数据701、在进深方向和纵向上与该合计炉壁三维轮廓数据701相邻的区域的合计炉壁三维轮廓数据701进行了平均的值，作为由区域指定部302指定的区域的合计炉壁三维轮廓数据701，来导出局部阻力指数ki，j。
局部阻力指数导出部305将如上所述地导出的局部阻力指数ki，j，暂时存储在局部阻力指数存储部306中，该局部阻力指数存储部306由设置在炼焦炉壁面评价装置300中的RAM构成。
如上所述，在本实施方式中，使用加权系数ε作为第一加权系数，使用加权系数γ作为第二加权系数。
局部阻力指数导出结束判定部307，对于合计炉壁三维轮廓数据701的全部区域，判定是否已由局部阻力指数导出部305导出了局部阻力指数ki，j。在还未由局部阻力指数导出部305对于合计炉壁三维轮廓数据701的全部区域导出局部阻力指数ki，j的情况下，局部阻力指数导出结束判定部307向区域指定部302发送表示该意思的局部阻力指数导出未结束信号。然后，区域指定部302指定用炉壁三维轮廓数据导出部301导出的合计炉壁三维轮廓数据701的下一个区域。在本实施方式中，指定合计炉壁三维轮廓数据701的区域的顺序是如上所述的(1，1)、…、(p，1)、(2，1)、…(p，q)的顺序(参照图7)。
另一方面，在关于合计炉壁三维轮廓数据701的全部区域，已由局部阻力指数导出部305导出了局部阻力指数ki，j的情况下，即、在图7中示出的例子中，由区域指定部302指定区域(p，q)，并且由局部阻力指数导出部305导出了局部阻力指数kp，q的情况下，局部阻力指数导出结束判定部307向阻力指数决定部308输出表示该意思的局部阻力指数导出结束信号。输入了局部阻力指数导出结束信号的阻力指数决定部308，读出存储在局部阻力指数存储部306中的全部的局部阻力指数ki，j，使用以下的(2)式，根据读出的局部阻力指数ki，j导出阻力指数k。然后，阻力指数决定部308将导出的阻力指数k存储在例如硬盘中。
[式2] 如上所述，在本实施方式中，使用阻力指数k作为阻力指标，使用局部阻力系数导出决定部304、局部阻力系数导出部305、局部阻力系数存储部306和阻力系数决定部308来实现指标化单元。
阻力指数显示部309，在具有LCD(Liquid Crystal Display)等计算机显示器的显示装置400中，显示由阻力指数决定部308导出的阻力指数k。
图11是对如上所述地由炼焦炉壁面评价装置300导出的合计炉壁三维轮廓数据701a、以及由炼焦炉壁面评价装置300基于该合计炉壁三维轮廓数据701a导出的局部阻力指数ki，j进行表示的一例的图。此外，图12是使用等高线对凹凸量进行了图像化的图，该凹凸量为包括图11中示出的合计炉壁三维轮廓数据701a在内的、整个右侧和左侧炉壁14R、14L的合计炉壁三维轮廓数据701中示出的凹凸量。再有，在图11中，关于炭化室11中的左右炉壁14的一部分14a示出了合计炉壁三维轮廓数据701a和局部阻力指数ki，j。此外，图11中示出的合计炉壁三维轮廓数据701a的数值单位是[mm]。
在图11中，例如合计炉壁三维轮廓数据701a的区域(12，3)、(13，3)、(14，3)中的局部阻力指数ki，j分别是“30”、“51”、“34”。从而可知，相对于从炭化室11挤出焦炭15的方向，若炭化室11的炉壁的坡度是比常数δ决定的坡度更陡的上升坡度，就产生局部阻力指数ki，j。
如上所述，壁面观察装置200在炭化室11的进深方向(从PS侧向CS侧的方向)中，以40mm的间隔得到图像信号。这样地在炭化室11的进深方向中以40mm的间隔得到了图像信号是因为，在本实施方式中，估计构成焦炭15的焦炭块的、炭化室11的进深方向中的长度的最小值是80mm。
图13是说明受到炭化室11的右侧炉壁14R上产生的凹凸的影响而挤出焦炭15的图。
图13A是示出了在焦炭块15C的位置上有开口宽度小于焦炭块15C的长度Lmin的凹部1301的情况。如图13A所示，在构成焦炭15的焦炭块15A～15D中，炭化室11的进深方向中的长度示出最小值Lmin的焦炭块是焦炭块15C。即使在炉壁14R上有开口宽度小于该焦炭块15C的长度Lmin的凹部1301，由于焦炭块15A～15D不进入到凹部1301中，因此，实际上不受凹部1301的影响而从炭化室挤出。
另一方面，图13B示出了在焦炭块15C的位置上有开口宽度与焦炭块15C的长度Lmin相同的凹部1302的情况。该情况下，由于焦炭块15c进入到开口宽度的凹部1302中，因此在挤出时产生阻力。在能捕捉到开口宽度是Lmin的凹部的最低限度的进深方向上，根据采样定理，图像信号间隔是焦炭块15C的长度Lmin的1/2倍(Lmin÷2)以下。若将进深方向的图像信号间隔减小到必要以上，合计炉壁三维轮廓数据701的数据尺寸就变大，这样不好。因此，在本实施方式中，使进深方向的图像信号间隔成为40mm，即焦炭块15C的长度Lmin的1/2倍。
下面，参照图14的流程图说明炼焦炉壁面评价装置300的处理动作的一例。通过设置在炼焦炉壁面评价装置300中的CPU，来执行在ROM和硬盘中存储的控制程序，从而来实现该图14的流程图。
首先，在步骤S1中，炉壁三维轮廓数据导出部301待机，直到由壁面观察装置200得到炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L的图像信号。一得到炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L的图像信号，就前进到步骤S2。
前进到步骤S2后，炉壁三维轮廓数据导出部301就基于用壁面观察装置200得到的图像信号，对炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的各个炉壁三维轮廓数据进行合计，导出炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的合计炉壁三维轮廓数据701(炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L的炉壁三维轮廓数据701)(参照图7和图11)。
接着，在步骤S3中，区域指定部302分别将变量i，j设定为1。变量i，j存储在例如设置在炼焦炉壁面评价装置300中的RAM和寄存器等中。
接着，在步骤S4中，阶差计算部303基于合计炉壁三维轮廓数据701求出区域(i，j)中的阶差ΔZ(参照图9)。
接着，在步骤S5中，局部阻力指数导出决定部304判定在步骤S4中求出的阶差ΔZ是否大于常数δ。在该判定结果为步骤S4中求出的阶差ΔZ大于常数δ的情况下，前进到后述的步骤S14。
另一方面，在步骤S4中求出的阶差ΔZ在常数δ以下时，前进到步骤S6。前进到步骤S6后，局部阻力指数导出决定部304将区域(i，j)中的局部阻力指数ki，j设定为0(零)。
接着，在步骤S7中，局部阻力指数导出部305将在步骤S6中设定的局部阻力指数ki，j暂时存储在局部阻力指数存储部306中。
接着，在步骤S8中，局部阻力指数导出结束判定部307判定变量i是否是规定值p。规定值p是由合计炉壁三维轮廓数据701的横向(从PS侧向CS侧的方向)的数量决定的值。在该判定结果为变量i不是规定值p的情况下，前进到步骤S9，区域指定部302对变量i加“1”。然后再次进行转移到步骤S4的处理。
另一方面，在变量i是规定值p的情况下，前进到步骤S10。前进到步骤S10后，局部阻力指数导出结束判定部307判定变量j是否是规定值q。规定值q是由合计炉壁三维轮廓数据701的纵向(高度方向)的数量决定的值。在该判定结果为变量j不是规定值q的情况下，前进到步骤S11，区域指定部302对变量j加“1”。然后再次进行转移到步骤S4的处理。
另一方面，在变量j是规定值q的情况下，判定为已导出了全部的局部阻力指数ki，j。前进到步骤S12。前进到步骤S12后，阻力指数决定部308读出全部的局部阻力指数ki，j，该全部的局部阻力指数ki，j在步骤S7中被存储在局部阻力指数存储部306，使用(2)式，从读出的局部阻力指数ki，j导出阻力指数k。
接着，在步骤S13中，阻力指数显示部309在显示装置400中对在步骤S12中计算出的阻力指数k进行显示。
在步骤S5中判定为步骤S4中求出的阶差ΔZ大于常数δ的情况下，前进到步骤S14。前进到步骤S14后，局部阻力指数导出部305从局部阻力指数存储部306中读出区域(i-1，j)的局部阻力指数ki-1，j，判定读出的局部阻力指数ki-1，j是否不是0(零)。在该判定结果为局部阻力指数ki-1，j是0(零)的情况下，前进到后述的步骤S16。
另一方面，在局部阻力指数ki-1，j不是0(零)的情况下，前进到步骤S15。前进到步骤S15后，局部阻力指数导出部305读出常数α、β、加权系数ε、γ、炭化室11的进深方向的长度D0、炭化室的高度H0和由区域(i，j)决定的位置d、h。然后，局部阻力指数导出部305将读出的参数和在步骤S14中读出的局部阻力指数ki-1，j代入到(1)式中计算局部阻力指数ki，j。然后，前进到上述的步骤S7，局部阻力指数导出部305暂时存储步骤S15中计算出的局部阻力指数ki，j。
在步骤S14中判定为局部阻力指数ki-1，j是0(零)的情况下，前进到步骤S16。前进到步骤S16后，局部阻力指数导出部305与步骤S15同样地读出常数α、β、加权系数ε、γ、炭化室11的进深方向的长度D0、炭化室的高度H0和由区域(i，j)决定的位置d、h。然后，局部阻力指数导出部305将读出的参数代入到(1)式中，并且将0(零)作为局部阻力指数ki-1，j代入到(1)式中，计算局部阻力指数ki，j。然后，前进到上述的步骤S7，局部阻力指数导出部305暂时对步骤S16中计算出的局部阻力指数ki，j进行存储。再有，在前进到了步骤S16的情况下，由于局部阻力指数ki-1，j是0(零)，(1)式的右边第二项等于0(零)，因此，也可以在该步骤S16中不读出常数β。
图15是对如上所述地求得的阻力指数k与挤出负荷的关系进行表示的图。选择例如焦炭15干馏时间不足的、使挤出负荷有变动的其他因素不尽力的炭化室11，从而来导出合计炉壁三维轮廓数据701，使用该合计炉壁三维轮廓数据701如前所述地计算出阻力指数k。另一方面，基于安装在挤压杆20的电动机轴上的扭矩计的计测值，求出在从该炭化室11中实际取出了焦炭15时所产生的挤出负荷。具体地说，根据扭矩计测值和挤压杆驱动机构的减速比来计算挤出负荷(力)。再次，仅将在挤出焦炭15的过程中挤出负荷的最大值称作挤出负荷。然后，绘出与这样得到的阻力指数k和挤出负荷相对应的位置。对多个炭化室11进行了如上所述的处理之后的结果，就如图15所示地得到许多绘图。
如上所述，决定挤出负荷的因素有煤的配比和干馏时间等各种各样的因素，以往，不能够与其他因素分开地评价炉壁14的凹凸状态对挤出负荷给予了何种程度的影响。但是，如图15所示可知，在阻力指数k和挤出负荷(挤出力)中得到了明确的相关。即，在诊断炭化室11时，只要导出阻力指数k，就能够定量地评价并管理对挤出负荷给予影响的炉壁14的状态。
图16是示出了将加权系数γ作为0(零)时的阻力指数k与挤出负荷的关系的图。如图16所示，即使不考虑加权系数γ，也能看出阻力指数k和挤出负荷的相关。但是，比较图15和图16可知，考虑了加权系数γ就更能在阻力指数k和挤出负荷中得到明确的相关。从而可知，最好考虑加权系数γ来求阻力指数k。
以前是调查了炭化室11的炉壁14的状态与挤出负荷的关系，但作为其方法，也有仅仅单纯地将炉壁14上产生的凹凸的面积作为表示炉壁14的状态的指标的方法。例如，图17是示出了在炭化室11的炉壁14上产生的凹陷或者突出的凹凸量为20mm以上的区域占整个炉壁14的比例与挤出负荷的关系的图。所述图17的横轴的凹凸面积比例，是用炭化室11的整个炉壁14的面积除凹陷或者突出的凹凸量为20mm以上的区域的面积合计值，并且将除得的值乘以100的值。如图17所示，面积比例与挤出负荷的相关比图15和图16中的阻力指数k与挤出负荷的相关明显要差。本发明者积极研究炉壁凹凸成为焦炭移动时的阻力的物理现象，设计出了基于模型定义所谓的阻力指数的指标，在该模型中阻力量即挤出负荷依存于焦炭所碰到的凹凸部上升坡度的形状和位置。其结果，第一次在炭化室11的炉壁14的状态与挤出负荷之间得到了明确的相关。
如上所述，在本实施方式中，使用在壁面观察装置200中得到的图像信号，生成合计炉壁三维轮廓数据701，该合计炉壁三维轮廓数据701示出炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量。然后，由于炉壁14有上升坡度，就使用合计炉壁三维轮廓数据701，求出将被挤出的焦炭15所受到的阻力进行指标化的阻力指数k。然后就能够确认该阻力指数k与挤出负荷具有相关关系。
从而，能够定量地评价对挤出负荷给予影响的炉壁14的状态，从钢铁制造工艺的操作中最重要的工艺之一的焦炭15的挤出性的观点出发，能够评价和管理炭化室11的炉壁14的凹凸状况。然后，能够基于阻力指数k，对减少装入到炭化室11中的煤的量来降低挤出负荷，或者增长相隔时间来降低挤出负荷等的操作行为的必要性进行定量的判断。例如，在阻力系数k超过阈值的情况下，能够根据阻力系数k的值来减少装入到炭化室11中的煤的量。
关于凹凸显著的炉壁，有时也进行由喷镀填充凹部或者削去凸部的砖等的恢复平滑面的修补。但是，炉壁的修补作业需要很多的时间和劳力，不得已焦炭15要减产。因此，作为客观地判断修补的必要性的指标，使用本实施方式中说明的阻力指数就很有效。
以上的结果，加之能够防止炭化室11中挤满焦炭15，还能够防止过度减少装入到炭化室11中的煤的量，或者过度增长相隔时间，也能够防止焦炭15的生产率降低。
此外，在本实施方式中，在导出局部电阻指数ki，j时(该局部电阻指数ki，j为将炉壁14的各区域的因为焦炭15碰到(挡住)从焦炭15的挤出方向看的炉壁14的上升坡度而产生的阻力进行指标化的指数)，考虑了与焦炭15挤出源侧邻接的区域的局部电阻指数ki-1，j。从而，在上升坡度区域和下降坡度区域交替存在时和上升坡度区域连续时，能够使阻力指数ki，j不同。从而，能使阻力指数k反映实际的凹凸状态，能够进一步提高阻力指数k的精度。从而，能够进一步正确地导出对阻力指数k与挤出负荷的关系进行表示的图表(图15中示出的图表)。这样，就能够进一步提高挤出负荷的推断值的可靠性。
另外，在本实施方式中，按照成为局部阻力指数ki，j的导出对象的位置进行加权并导出局部阻力指数ki，j。具体地说，使用加权系数ε来对局部阻力指数ki，j进行加权，使得越是远离焦炭15的挤出源的位置上的区域的局部阻力指数ki，j，其局部阻力指数ki，j越大。此外，使用加权系数γ来对局部阻力指数ki，j进行加权，使得越是高度低的位置上的区域的局部阻力指数ki，j，其局部阻力指数ki，j越大。从而，就能够使阻力指数k反映焦炭15从挤压杆20受到的力，能够进一步提高阻力指数k的精度。从而，能够进一步正确地导出对阻力指数k与挤出负荷的关系进行表示的图表(图15中示出的图表)。从而能够进一步提高挤出负荷的推断值的可靠性。
此外，在本实施方式中，在彼此相互对置的区域间，使炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量相加，将相加后的凹凸量(z(1，1)～z(p，q))作为合计炉壁三维轮廓数据701。从而，能够降低导出阻力系数k时的计算负荷。从而能够进一步降低制作对阻力指数k与挤出负荷的关系进行表示的图表(图15中示出的图表)时的负荷。
此外，由于在上述专利文献1中，仅在炭化室的高度上测定了炭化室的进深方向的炉壁间距离，因此，不能够掌握与所测定的高度不同的其他高度上的凹凸。从而，在专利文献1中记载的技术中，不能够正确地掌握炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的状态。对此，在本实施方式中，根据用壁面观察装置200拍摄到的图像信号求出炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量，因此，能够导出阻力指数k，使其正确地反映炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的状态。从而，能够进一步正确地导出对阻力指数k与挤出负荷的关系进行表示的图表(图15中示出的图表)。这样就能够进一步提高挤出负荷的推断值的可靠性。
再有，在本实施方式中，使用(1)式和(2)式求阻力指数k，但也可以不一定使用(1)式和(2)求阻力指数k。即，若是将被挤出的焦炭15因为炉壁14中具有上升坡度而受到的阻力进行指标化后的指标值，就也可以不一定使用(1)式和(2)式来求阻力指数k。
此外，若如上所述地在彼此相互对置的区域间，使炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量相加，将相加后的凹凸量(z(1，1)～z(p，q))作为合计炉壁三维轮廓数据701，就能够减轻计算负荷。但是，也可以对炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L分别计算炉壁三维轮廓数据，使用这2个炉壁三维轮廓数据求出局部阻力指数ki，j和阻力指数k。
此外，若如本实施方式地，按照成为局部阻力指数ki，j的导出对象的位置进行加权并导出局部阻力指数ki，j，就能够进一步高精度地求阻力指数k。但是，也可以不按照成为局部阻力指数ki，j的导出对象的位置进行加权，而导出局部阻力指数ki，j。例如，也可以使加权系数ε、γ的至少某一个为0(零)来导出局部阻力指数ki，j。
此外，加权系数ε、γ也可以不一定直线性变化。例如，也可以使加权系数ε、γ呈指数函数地变化。
此外，若如本实施方式地，根据用壁面观察装置200拍摄到的图像信号来求炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量，就能够进一步正确地评价炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L。但是，也不一定根据用壁面观察装置200拍摄到的图像信号来求炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量。
此外，也可以用炼焦炉壁面评价装置300来进行壁面观察装置200所进行的图像处理的一部分或者全部。
此外，在本实施方式中，常数δ具有大于0(零)的值，但也可以使常数δ为0(零)。
此外，在本实施方式中，基于炭化室11的进深方向中的长度是最小值的焦炭块15C的表面性状，来决定得到炭化室11的进深方向中的图像信号的间隔，但不一定必须如此。例如，也可以基于炭化室11的进深方向中的长度是全部焦炭块的平均值(或者代表值)的焦炭块的表面性状，来决定得到炭化室11的进深方向中的图像信号的间隔。
(第2实施方式) 下面，关于本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，如第1实施方式地关于多个炭化室11求阻力指数k，将求得的阻力指数k与在这些多个炭化室11中产生的挤出负荷建立关联，仿真炉壁14的修补。这样地在本实施方式中，使用如第1实施方式所述地求得的阻力指数k，辅助炭化室11的炉壁14的修补。从而，在本实施方式的说明中，省略了关于与上述第1实施方式相同的部分的详细说明。
图18是示出炼焦炉壁面修补辅助装置的功能结构的一例的图。再有，炼焦炉壁面修补辅助装置1800的硬件是例如个人计算机等的、具有CPU、ROM、RAM、硬盘和图像输入输出操作台的装置。然后，例如通过CPU使用RAM来执行ROM和硬盘中存储着的控制程序，就能够实现图18中示出的各功能块。
炼焦炉壁面修补辅助装置1800大致进行以下3个处理。即，阻力指数导出处理，根据相对于焦炭挤出方向的上升坡度，导出将炼焦炉挤出时受到的阻力进行指标化的阻力指标的一例、即阻力指数k；建立阻力指数与挤出负荷关联的处理，将多个炭化室11中的多个阻力指数k与这些多个炭化室11中产生的挤出负荷建立关联；仿真炉壁14的修补的修补仿真处理。因此，以下关于这3个处理分别说明图18中示出的各功能块。
(阻力指数导出处理) 炉壁三维轮廓数据导出部301加之第1实施方式中说明的内容，还进行下面的处理。即，炉壁三维轮廓数据导出部301基于用壁面观察装置200得到的图像信号，导出炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的各个炉壁三维轮廓数据，使导出的炉壁三维轮廓数据存储在例如由硬盘实现的炉壁三维轮廓数据存储部310中。这时，炉壁三维轮廓数据导出部301根据用户对具有键盘和鼠标等的操作装置500的操作，就能够识别导出的炉壁三维轮廓数据是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的数据，将该导出的炉壁三维轮廓数据存储在炉壁三维轮廓数据存储部310中。这样地存储炉壁三维轮廓数据是因为，用户能够如后所述地在炭化室11的各个右侧和左侧炉壁14R、14L中指定修补的地方。
再有，在本实施方式中，也根据需要，将在彼此相互对置的区域间合计了炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L上的凹凸量所得到的炉壁三维轮廓数据701，称作合计炉壁三维轮廓数据701。
如上所述，在本实施方式中，使用炉壁三维轮廓数据701作为凹凸信息，使用炉壁三维轮廓数据导出部301来实现凹凸信息导出单元和凹凸信息存储单元。
此外，阻力指数决定部308加之第1实施方式中说明的内容，还进行下面的处理。即，阻力指数决定部308将使用上述(1)式和(2)导出的阻力指数k，存储在例如由硬盘实现的阻力指数存储部311中。这时，阻力指数决定部308基于用户对操作装置500的操作，能够识别导出的阻力指数k是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的阻力指数k，将该导出的阻力指数k存储在阻力指数存储部311中。再有，在本实施方式中，对多个炼焦炉100中的多个炭化室11导出阻力指数k并存储在阻力指数存储部311中。
(建立阻力指数与挤出负荷关联的处理) 在本实施方式中，基于安装在挤压杆200的电动机轴上的扭矩计的计测值，测定实际从如上所述地导出了阻力指数k的炭化室11中取出了焦炭15时所产生的挤出负荷。然后，用户能够识别该测定值是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的测定值，并且使用操作装置500输入该测定值(挤出负荷)。用户对存储在阻力指数存储部311中的多个(最好是全部)阻力指数k进行该输入操作。
图表制作部312从阻力指数存储部311中读出与如上所述地测定了输入的挤出负荷的炭化室11相同的炭化室11的阻力指数k。然后，图表制作部312如图19所示地绘出与如上所述地从操作装置500输入的挤出负荷和从阻力指数存储部311读出的阻力指数k相对应的位置。对存储在阻力指数存储部311中的多个(或者全部)阻力指数k进行这样的绘图。然后，基于这些绘图的结果，制成对挤出负荷与阻力指数k的关系进行表示的图表1401。
更具体地说明，要制成图19所示的图表1401，就选择例如焦炭15干馏时间不足的、使挤出负荷有变动的其他因素不尽力的炭化室11，导出合计炉壁三维轮廓数据701，使用该合计炉壁三维轮廓数据701，如前所述地计算出阻力指数k。另一方面，基于安装在挤压杆20的电动机轴上的扭矩计的计测值，求实际从该炭化室11中取出了焦炭15时所产生的挤出负荷。具体地说，根据扭矩计测值和挤压杆驱动机构的减速比计算挤出负荷(力)。在此，仅将挤出焦炭15过程中挤出负荷的最大值称作挤出负荷。然后，绘出与这样得到的阻力指数k和挤出负荷相对应的位置。对于多个炭化室11进行了如上所述的处理的结果，就如图19所示地得到多个绘图。
然后，图表制作部312将如上所述地制成的图表1401存储在例如由硬盘实现的图表存储部313中。
如上所述，在本实施方式中，使用图表制作部312实现挤出负荷测定值取得单元和关系导出单元。此外，在本实施方式中，使用图表1401实现阻力负荷挤出负荷相关信息。
(修补仿真处理) 炉壁凹凸信息显示部314基于用户对操作装置500的操作，指示作为修补对象的炼焦炉100和炭化室11，然后从炉壁三维轮廓数据存储部310中读出对于该炼焦炉100的炭化室11的炉壁三维轮廓数据，并显示在显示装置400中。图20是示出在开始修补仿真之前显示在显示装置400中的“炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的各个炉壁三维轮廓数据”的一例的图。再有，根据图20中示出的左侧炉壁14L的炉壁三维轮廓数据1501和右侧炉壁14R的炉壁三维轮廓数据1502所导出的阻力指数k是10500，挤出负荷的实测值是55[tonf]。
如上所述，在本实施方式中，使用炉壁凹凸信息显示部314实现凹凸信息显示单元。
修补范围取得部315基于用户对操作装置500的操作，取得对炉壁三维轮廓数据1501、1502指定的修补对象区域1503、1504。
数据变更部316使由修补范围取得部315取得的修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据成为例如0(零)，所述0(零)是作为修补值的一例。再有，修补值是修补后的凹凸量的目标值。
如上所述，在本实施方式中，使用数据变更部316实现凹凸信息变更单元。
数据变更部316一旦对修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据进行了变更，炉壁三维轮廓数据导出部301就如上所述地，对已变更了该数据的炉壁三维轮廓数据1501、1502进行合计，并向区域指定部302输出合计后的合计炉壁三维轮廓数据。
然后，区域指定部302、阶差计算部303、局部阻力指数导出决定部304、局部阻力指数导出部305、局部阻力指数导出结束判定部307和阻力指数决定部308，对已由数据变更部316变更了数据的合计炉壁三维轮廓数据进行上述处理。由此，就导出对于已由数据变更部316变更了数据的炉壁三维轮廓数据的阻力指数k。
由阻力指数决定部308一导出对于已由数据变更部316变更了数据的合计炉壁三维轮廓数据的阻力指数k，挤出负荷导出部317就从存储在图表存储部313中的“示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401”中，导出与该阻力指数k相对应的挤出负荷。
如上所述，在本实施方式中，使用挤出负荷导出部317实现挤出负荷导出单元。
炉壁凹凸信息显示部314在显示装置400中对已由数据变更部316变更了数据的炉壁三维轮廓数据和从该炉壁三维轮廓数据得到的阻力指数k及挤出负荷进行显示。
图21是对已由数据变更部316变更了凹凸量的数据的炉壁三维轮廓数据、从该炉壁三维轮廓数据得到的阻力指数k、从该阻力指数k推断的挤出负荷的显示例进行表示的图。具体地说，图21A是变更了图20中示出的修补对象区域1504内的凹凸量的数据时的显示例，图21B是变更了图20中示出的修补对象区域1503、1504内的凹凸量的数据时的显示例。
如图21A所示，在仅修补了修补对象区域1504的情况下，挤出负荷(计算值)等于40[tonf]。看图19，由于在挤出负荷小的炭化室11、即炉壁正常的炭化室11中是20[tonf]程度的挤出负荷，因此，在40[tonf]中挤出负荷依然是高等级。从而，在产生40[tonf]的挤出负荷的炭化室11中，有可能焦炭15挤满。对此，在如图21B所示地修补了修补对象区域1503、1504的情况下，挤出负荷(计算值)等于20[tonf]，能够看作正常的炭化室11。
如上所述，在本实施方式中，若对图20中示出的炉壁三维轮廓数据1501、1502指定修补对象区域1503、1504，就能够计算修补了该修补对象区域1503、1504的情况下的阻力指数k，从计算出的阻力指数k推断挤出负荷。然后，如图19所示，由于所述阻力指数k和挤出负荷具有明确的相关关系，因此，推断的挤出负荷的可靠性极高。从而，用户能够基于挤出负荷的推断值(计算值)，容易且正确地判别修补的必要性和修补哪个修补对象区域1503、1504效率最高。再有，本发明者还确认，按照修补仿真处理的结果修补炉壁14之后，修补后的炉壁14的挤出负荷的测定值与修补仿真处理的结果大致相同。
下面，参照图22的流程图说明炼焦炉壁面修补辅助装置1800的阻力指数导出处理的一例。通过设置在该炼焦炉壁面修补辅助装置1800中的CPU执行存储在ROM和硬盘中的控制程序来实现该图22的流程图。
首先，在步骤S51中，炉壁三维轮廓数据导出部301待机，直到由壁面观察装置200得到炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L的图像信号。一得到炭化室11的整个右侧和左侧炉壁14R、14L的图像信号，就前进到步骤S52。
前进到步骤S52后，炉壁三维轮廓数据导出部301基于用壁面观察装置200得到的图像信号，导出炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的各个炉壁三维轮廓数据1501、1502。然后，炉壁三维轮廓数据导出部301将导出的炉壁三维轮廓数据1501、1502存储在炉壁三维轮廓数据存储部310中。此外，炉壁三维轮廓数据导出部301对炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的各个炉壁三维轮廓数据1501、1502进行合计，导出炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的合计炉壁三维轮廓数据701(参照图7和图11)。
接着，在步骤S53中，区域指定部302分别将变量i，j设定为1。变量i，j存储在例如设置在炼焦炉壁面修补辅助装置1800中的RAM和寄存器等中。
接着，在步骤S54中，阶差计算部303基于炉壁三维轮廓数据701求出区域(i，j)中的阶差ΔZ(参照图9)。
接着，在步骤S55中，局部阻力指数导出决定部304判定在步骤S4中求出的阶差ΔZ是否大于常数δ。在该判定结果为步骤S4中求出的阶差ΔZ大于常数δ的情况下，前进到后述的步骤S64。
另一方面，在步骤S54中求出的阶差ΔZ在常数δ以下时，前进到步骤S56。前进到步骤S56后，局部阻力指数导出决定部304将区域(i，j)中的局部阻力指数ki，j设定为0(零)。
接着，在步骤S57中，局部阻力指数导出部305将在步骤S56中设定的局部阻力指数ki，j暂时存储在局部阻力指数存储部306中。
接着，在步骤S58中，局部阻力指数导出结束判定部307判定变量i是否是规定值p。规定值p是由合计炉壁三维轮廓数据701的横向(从PS侧向CS侧的方向)的数量决定的值。在该判定结果为变量i不是规定值p的情况下，前进到步骤S9，区域指定部302对变量i加“1”。然后再次进行转移到步骤S54的处理。
另一方面，在变量i是规定值p的情况下，前进到步骤S60。前进到步骤S60后，局部阻力指数导出结束判定部307判定变量j是否是规定值q。规定值q是由合计炉壁三维轮廓数据701的纵向(高度方向)的数量决定的值。在该判定结果为变量j不是规定值q的情况下，前进到步骤S61，区域指定部302对变量j加“1”。然后再次进行转移到步骤S54的处理。
另一方面，在变量j是规定值q的情况下，判定为已导出了全部的局部阻力指数ki，j。前进到步骤S62。前进到步骤S62后，阻力指数决定部308读出在步骤S57中存储在局部阻力指数存储部306中的全部局部阻力指数ki，j，使用(2)式，从读出的局部阻力指数ki，j导出阻力指数k。
接着，在步骤S63中，阻力指数显示部309将在步骤S62中计算出的阻力指数k以能够识别是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的方式，存储在阻力指数存储部311中。
在步骤S55中判定为步骤S54中求出的阶差ΔZ大于常数δ的情况下，前进到步骤S64。前进到步骤S64后，局部阻力指数导出部305从局部阻力指数存储部306中读出区域(i-1，j)的局部阻力指数ki-1，j，判定读出的局部阻力指数ki-1，j是否不是0(零)。在该判定结果为局部阻力指数ki-1，j是0(零)的情况下，前进到后述的步骤S66。
另一方面，在局部阻力指数ki-1，j不是0(零)的情况下，前进到步骤S65。前进到步骤S65后，局部阻力指数导出部305读出常数α、β、加权系数ε、γ、炭化室11的进深方向的长度D0、炭化室的高度H0和由区域(i，j)决定的位置d、h。然后，局部阻力指数导出部305将读出的参数和在步骤S64中读出的局部阻力指数ki-1，j代入到(1)式中计算局部阻力指数ki，j。然后，前进到上述的步骤S57，局部阻力指数导出部305暂时存储步骤S65中计算出的局部阻力指数ki，j。
在步骤S64中判定为局部阻力指数ki-1，j是0(零)的情况下，前进到步骤S66。前进到步骤S66后，局部阻力指数导出部305与步骤S65同样地读出常数α、β、加权系数ε、γ、炭化室11的进深方向的长度D0、炭化室的高度H0和由区域(i，j)决定的位置d、h。然后，局部阻力指数导出部305将读出的参数代入到(1)式中，并且将0(零)作为局部阻力指数ki-1，j代入到(1)式中，计算局部阻力指数ki，j。然后，前进到上述的步骤S57，局部阻力指数导出部305暂时存储在步骤S66中计算出的局部阻力指数ki，j。再有，在前进到了步骤S66的情况下，由于局部阻力指数ki-1，j是0(零)，(1)式的右边第二项等于0(零)，因此，也可以在该步骤S64中不读出常数β。
下面，参照图23的流程图说明炼焦炉壁面修补辅助装置1800的建立阻力指数与挤出负荷关联的处理的一例。通过设置在该炼焦炉壁面修补辅助装置1800中的CPU，执行存储在ROM和硬盘中的控制程序，来实现该图23的流程图。
首先，在步骤S21中，图表制作部312判定是否指示了开始制作示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401。在该判定结果为未指示开始制作示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401的情况下，结束图23的流程图。
另一方面，在指示了开始制作示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401的情况下，前进到步骤S22。前进到步骤S22后，图表制作部312判定是否对挤出负荷的测定值的信息及示出该测定值是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的测定值的信息进行了输入。若该判定结果为未对挤出负荷的测定值的信息和示出该测定值是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的测定值的信息进行了输入，就前进到后述的步骤S24。
另一方面，在已对挤出负荷的测定值的信息和示出该测定值是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的测定值的信息进行了输入的情况下，前进到步骤S23。前进到步骤S23后，图表制作部312将在步骤S21中输入的示出挤出负荷的测定值是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的测定值的信息作为关键字，从阻力指数存储部311中检索并读出与该挤出负荷的测定值相对应的阻力指数k。
接着，在步骤S24中，图表制作部312，判定是否指示了执行制作示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401。在该判定结果为未指示执行制作示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401的情况下，返回到上述步骤S22，再次判定是否输入了挤出负荷的测定值的信息等。
另一方面，在指示了执行制作示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401的情况下，前进到步骤S25。前进到步骤S25后，图表制作部312就判定在步骤S23中读出的阻力指数k的数量是否在阈值以上。该阈值等于要制作如图19所示的图表1401所需要的数量(多个)。
在该判定结果为在步骤S23中读出的阻力指数k的数量不在阈值以上的情况下，返回到上述步骤S22，再次判定是否输入了挤出负荷的测定值的信息等。
另一方面，在步骤S23中读出的阻力指数k的数量在阈值以上的情况下，前进到步骤S26。前进到步骤S26后，图表制作部312如图19所示地绘出与在步骤S21中输入的挤出负荷和在步骤S22中读出的阻力指数k相对应的位置，基于绘图的结果，制成示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401。
接着，在步骤S27中，图表制作部312将在步骤S26中制成的图表1401存储在图表存储部313中。
下面，参照图24的流程图说明炼焦炉壁面修补辅助装置1800的修补仿真处理的一例。通过设置在该炼焦炉壁面修补辅助装置1800中的CPU，来执行存储在ROM和硬盘中的控制程序，从而来实现该图24的流程图。
首先，在步骤S31中，炉壁凹凸信息显示部314判定是否指示了开始执行修补仿真。在该判定结果为未指示开始执行修补仿真的情况下，结束图24的流程图。
另一方面，在指示了开始执行修补仿真的情况下，前进到步骤S32。前进到步骤S32后，炉壁凹凸信息显示部314待机直到指示作为修补对象的炼焦炉100和炭化室11。
一指示作为修补对象的炼焦炉100和炭化室11，就前进到步骤S33。前进到步骤S33后，炉壁凹凸信息显示部314从炉壁三维轮廓数据存储部310中读出对于被指示的炼焦炉100的炭化室11的炉壁三维轮廓数据1501、1502。
接着，在步骤S34中，炉壁凹凸信息显示部314在显示装置400中对在步骤S33中读出的炉壁三维轮廓数据1501、1502进行显示。
接着，在步骤S35中，修补范围取得部315待机直到对在步骤S34中显示的炉壁三维轮廓数据1501、1502指定修补对象区域1503、1504。
若对在步骤S34中显示的炉壁三维轮廓数据1501、1502指定了修补对象区域1503、1504，就前进到步骤S36。前进到步骤S36后，修补对象区域1503、1504就取得该修补对象区域1503、1504。然后，数据变更部316使该修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据成为例如0(零)。
接着，在步骤S37中执行阻力指数导出处理，该阻力指数导出处理中对已在步骤S36中变更了凹凸量的数据的炉壁三维轮廓数据进行合计并导出对于合计后的合计炉壁三维轮廓数据的阻力指数k。通过对已在步骤S36中变更了凹凸量的数据的炉壁三维轮廓数据进行合计，并对合计后的合计炉壁三维轮廓数据进行例如图22的步骤S53～S63的处理，来实现该阻力指数导出处理。
接着，在步骤S38中，挤出负荷导出部317读出存储在图表存储部313中的“示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401”。
接着，在步骤S39中，挤出负荷导出部317从在步骤S38中读出的图表1401中导出与在步骤S37中导出的阻力指数k相对应的挤出负荷。
接着，在步骤S40中，炉壁凹凸信息显示部314在显示装置400中对已在步骤S36中变更了凹凸量的数据的炉壁三维轮廓数据和在步骤S37和S39中从该炉壁三维轮廓数据得到的阻力指数k及挤出负荷进行显示。
接着，在步骤S41中，炉壁凹凸信息显示部314判定是否指示了结束修补仿真的执行。在该判定结果为指示了结束修补仿真的执行的情况下，结束图24的流程图。
另一方面，在未指示结束修补仿真的执行的情况下，返回到步骤S32，炉壁凹凸信息显示部314待机直到作为修补对象的炼焦炉100和炭化室11得到指示。再有，在修补对象的炼焦炉100和炭化室11与上次的指定相同的情况下，在步骤S32中判定有无示出该情况的操作，然后前进到步骤S33。
如上所述，以前不能够定量地评价炉壁14的凹凸状态对挤出负荷给予多大程度的影响。这是因为未配合阐明炉壁的局部凹凸形状对挤出负荷的影响。但是，如图19所示，发明者着眼于局部凹凸形状而定义的阻力指数k，对于挤出负荷(挤出力)具有明确的相关。即，若在诊断炭化室11时导出阻力指数k，就能够定量地评价和管理对挤出负荷给予影响的炉壁14的状态。
然后，使用在多个炼焦炉100的多个炭化室11中实际产生的挤出负荷和关于该炭化室11导出的阻力指数k，求出对挤出负荷与阻力指数k的关系进行表示的图表1401。之后，若对炉壁三维轮廓数据1501、1502指定了修补对象区域1503、1504，就计算修补了该修补对象区域1503、1504的情况下的阻力指数k，根据图表1401推断与计算出的阻力指数k相对应的挤出负荷。由于所述阻力指数k与挤出负荷具有明确的相关关系，因此，推断的挤出负荷的可靠性极高。从而，用户能够基于挤出负荷的推断值(计算值)，容易且正确地判别修补的必要性和修补哪个修补对象区域1503、1504效率最高。例如在炉壁14上存在多个凹凸的情况下，若以某种程度地修补某个凹凸，就能够在有限的修补时间(操作中断时间)期间定量地判断是否能够降低挤出负荷到期望的值。从而，能够比以前减少进行无用的修补，能够极其高效且有效地修补炉壁14。
再有，在本实施方式中，数据变更部316使修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据成为例如0(零)，但也不一定必须如此。例如，也可以根据每一个凹凸的操作时间和期望的修补程度等，使凹凸量的数据成为0以外的值。例如，可以是对于凸部，使修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据成为5[mm]，对于凹部，使修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据成为-5[mm]。此外，修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据的变更值(修补值)也可以不是示出1个值，而是示出规定范围的值。另外，也可以使修补对象区域1503、1504中包含的凹凸量的数据的变更值(修补值)可变，例如由用户进行设定。
此外，在本实施方式中，使用了示出挤出负荷与阻力指数k的关系的图表1401，但也可以取代图表1401，或者加之图表1401，还导出示出挤出负荷与阻力指数k的关系的函数，使用该函数推断挤出负荷。
此外，在本实施方式中，例举了挤出负荷与阻力指数k的关系呈正比例的情况(图表1401是直线的情况)进行了说明，但也可以用n(n是2以上的自然数)次函数(曲线)来表现挤出负荷与阻力指数k的关系。
此外，在本实施方式中，用户使用操作装置500输入挤出负荷的测定值，但不一定必须如此。例如，也可以识别挤出负荷的测定值是哪个炼焦炉100的哪个炭化室11的测定值，将该挤出负荷的测定值存储在移动盘中，由炼焦炉壁面修补辅助装置1800读出存储在该移动盘中的挤出负荷的测定值。
此外，在本实施方式中，对炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的各个炉壁三维轮廓数据1501、1502进行显示，让用户对显示的炉壁三维轮廓数据1501、1502指定修补对象区域，但不一定必须如此。例如，也可以对炭化室11的右侧和左侧炉壁14R、14L的摄像图像进行显示，让用户指定修补对象区域。
再有，在本实施方式中也可以采用上述第1实施方式中说明的各种各样的变形例。
能够通过计算机执行程序来实现以上说明的本发明的实施方式中的CPU所执行的部分。此外，作为本发明的实施方式，也可以适用于用于向计算机供给程序的单元，例如记录了有关程序的CD-ROM等的计算机可读取的记录介质，或者传输有关程序的传输介质。此外，作为本发明的实施方式，也可以适用于记录上述程序的计算机可读取的记录介质等的程序软件产品。上述程序、计算机可读取的记录介质、传输介质和软件产品都包含在本发明的范畴中。
此外，上述实施方式只不过是实施本发明时的具体化的例子，这些不限定解释本发明的技术范围。即，本发明可以不脱离其技术思想或其主要特征，用各种各样的形式进行实施。
工业实用性 根据本发明，通过导出炭化室的侧壁面中的坡度、即相对于焦炭的挤出方向的上升坡度信息，使用导出的上升坡度信息，对焦炭挤出时受到的阻力进行指标化，就能定量地掌握焦炭挤出时产生的挤出负荷与炭化室的炉壁凹凸状态的关系。
此外，根据本发明的其他特征，根据本发明，利用挤出负荷与阻力指标之间具有对应关系，从示出阻力指数与挤出负荷的对应关系的阻力负荷挤出负荷相关信息，导出与关于修补后的侧壁面所导出的阻力指标相对应的挤出负荷，推断修补后的挤出负荷。通过使用该挤出负荷的推断结果，能够比以前高效地修补炼焦炉炭化室的炉壁。
权利要求
1、一种炼焦炉壁面评价装置，评价炼焦炉的炭化室的侧壁面的状态，该炼焦炉用挤出机排出制造的焦炭来进行操作，该炼焦炉壁面评价装置的特征在于，具有
凹凸信息导出单元，基于上述炭化室的侧壁面的图像信号，导出有关在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸的凹凸信息；
坡度信息导出单元，基于由上述凹凸信息导出单元导出的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；及
指标化单元，使用由上述坡度信息导出单元导出的坡度信息，导出对焦炭在挤出时受到的阻力进行了指标化而得到的阻力指标。
2、根据权利要求1所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述凹凸信息导出单元对多个区域的每个区域，导出与上述凹凸相关的凹凸信息，该多个区域是对于上述炭化室的侧壁面预先设定的规定距离间隔的多个区域，
上述坡度信息导出单元对上述多个区域的每个区域，导出上述坡度信息，
上述指标化单元根据上升坡度，导出对焦炭在挤出时受到的上述多个区域的每个区域的局部阻力进行了指标化而得到的局部阻力指标，并对导出的局部阻力指标进行总计，导出上述炭化室的整个侧壁面中的上述阻力指标，该上升坡度为上述炭化室的侧壁面的、与上述焦炭的挤出方向相对的上升坡度。
3、根据权利要求2所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述凹凸信息导出单元对在上述多个区域中的、上述炭化室的一个侧壁面与另一个侧壁面相对的区域中产生的凹凸量进行合计，导出凹凸信息，
上述坡度信息导出单元使用由上述凹凸信息导出单元合计的凹凸信息，导出上述坡度信息。
4、根据权利要求3所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述坡度信息包括与在上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化单元使用将上述邻接的区域的凹凸的阶差进行乘方后的值，导出上述区域中的局部阻力指标。
5、根据权利要求4所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述坡度信息包括与在上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化单元使用将上述邻接区域的局部阻力指标常数倍了的值，导出上述区域中的上述局部阻力指标。
6、根据权利要求5所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述指标化单元对于上述多个区域的、相对于上述焦炭的挤出方向的上升坡度在阈值以下的区域，导出上述局部阻力指标，作为上述焦炭在挤出时没有受到阻力的情况。
7、根据权利要求6所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述指标化单元进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的进深方向上的位置。
8、根据权利要求6所述的炼焦炉壁面评价装置，其特征在于，
上述指标化单元进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的侧壁面的高度方向上的位置。
9、一种炼焦炉壁面修补辅助装置，用挤出机排出所制造的焦炭来进行操作，其特征在于，具有
凹凸信息导出单元，基于上述炼焦炉的炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；
凹凸信息变更单元，将由上述凹凸信息导出单元导出的凹凸信息中的、上述炭化室的侧壁面的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值，作为新的凹凸信息；
坡度信息导出单元，使用已由上述凹凸信息变更单元变更了的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面中的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；
指标化单元，使用由上述坡度信息导出单元导出的坡度信息，导出对焦炭在挤出时受到的阻力进行指标化而得到的阻力指标；及
挤出负荷导出单元，根据阻力负荷挤出负荷相关信息导出挤出负荷，该阻力负荷挤出负荷相关信息示出预先设定的上述阻力指标与焦炭的挤出负荷的对应关系，该挤出负荷与由上述指标化单元导出的阻力指标相对应。
10、根据权利要求9所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
使用下述坡度信息，由上述指标化单元导出阻力指标，该坡度信息是由上述坡度信息导出单元以凹凸信息为基础而直接导出的，该凹凸信息由上述凹凸信息导出单元导出并与上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关，
该炼焦炉壁面修补辅助装置具有
挤出负荷测定值取得单元，取得该阻力指标的导出对象的炭化室中的挤出负荷的测定值；及
关系导出单元，使用上述阻力指标和由上述挤出负荷测定值取得单元取得的挤出负荷的测定值的多个组合，导出并设定上述阻力负荷挤出负荷相关信息。
11、根据权利要求10所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，具有
凹凸信息存储单元，在存储介质中存储由上述凹凸信息导出单元导出的凹凸信息；及
凹凸信息显示单元，在显示装置中显示由上述凹凸信息存储单元存储的凹凸信息，
上述凹凸信息存储单元将对于由上述凹凸信息显示单元显示的凹凸信息而指定的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值。
12、根据权利要求11所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述凹凸信息导出单元对相对上述炭化室的侧壁面设定的规定距离间隔的多个区域的每个区域，导出上述凹凸信息，
上述坡度信息导出单元对上述多个区域的每个区域导出上述坡度信息，
上述指标化单元根据上述炭化室的侧壁面的、相对于上述焦炭的挤出方向的上升坡度，导出对焦炭在挤出时受到的上述多个区域的每个区域的局部阻力进行了指标化而得到的局部阻力指标，并对导出的局部阻力指标进行总计，导出上述炭化室的整个侧壁面的上述阻力指标。
13、根据权利要求12所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述凹凸信息导出单元对上述多个区域中的、上述炭化室的一个侧壁面与另一个侧壁面相对的区域中产生的凹凸量进行合计，导出凹凸信息，
上述凹凸信息存储单元在存储介质中存储由上述凹凸信息导出单元导出的、上述炭化室的一个侧壁面和另一个侧壁面的各个凹凸信息，
上述坡度信息导出单元使用由上述凹凸信息导出单元合计的凹凸信息，导出上述坡度信息。
14、根据权利要求13所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述坡度信息包括与上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化单元使用将上述邻接区域的凹凸的阶差进行乘方后的值，导出上述局部阻力指标。
15、根据权利要求14所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述坡度信息包括与上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化单元使用将上述邻接区域的局部阻力指标常数倍了的值，导出上述局部阻力指标。
16、根据权利要求15所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述指标化单元对于上述多个区域的、相对于上述焦炭的挤出方向的上升坡度在阈值以下的区域，导出上述局部阻力指标，作为上述焦炭在挤出时没有受到的阻力的情况。
17、根据权利要求16所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述指标化单元进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的进深方向上的位置。
18、根据权利要求16所述的炼焦炉壁面修补辅助装置，其特征在于，
上述指标化单元进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的侧壁面的高度方向上的位置。
19、一种炼焦炉壁面评价方法，评价炼焦炉的炭化室侧壁面的状态，该炼焦炉用挤出机排出所制造的焦炭来进行操作，该炼焦炉壁面评价方法的特征在于，具有
凹凸信息导出步骤，基于上述炭化室的侧壁面的图像信号，导出与上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；
坡度信息导出步骤，基于由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面中的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；及
指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出对焦炭在挤出时受到的阻力进行了指标化而得到的阻力指标。
20、根据权利要求19所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述凹凸信息导出步骤对多个区域的每个区域，导出与上述凹凸相关的凹凸信息，该多个区域为对于上述炭化室的侧壁面预先设定的规定距离间隔的多个区域，
上述坡度信息导出步骤对上述多个区域的每个区域导出上述坡度信息，
上述指标化步骤根据上述炭化室的侧壁面的、与上述焦炭的挤出方向相对的上升坡度，导出对焦炭在挤出时受到的上述多个区域的每个区域的局部阻力进行了指标化而得到的局部阻力指标，并对导出的局部阻力指标进行总计，导出上述炭化室的整个侧壁面中的上述阻力指标。
21、根据权利要求20所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述凹凸信息导出步骤对在上述多个区域中的、上述炭化室的一个侧壁面与另一个侧壁面相对的区域中产生的凹凸量进行合计，导出凹凸信息，
上述坡度信息导出步骤使用由上述凹凸信息导出步骤合计的凹凸信息，导出上述坡度信息。
22、根据权利要求21所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述坡度信息包括与在上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化步骤使用将上述邻接区域的凹凸的阶差进行乘方后而得到的值，导出上述区域中的上述局部阻力指标。
23、根据权利要求22所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述坡度信息包括与上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化步骤使用常数倍了上述邻接区域的局部阻力指标的值，导出上述区域中的局部阻力指标。
24、根据权利要求23所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述指标化步骤对于上述多个区域的、相对于上述焦炭的挤出方向的上升坡度在阈值以下的区域，导出上述局部阻力指标，作为上述焦炭在挤出时没有受到的阻力的情况。
25、根据权利要求24所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述指标化步骤进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的进深方向上的位置。
26、根据权利要求24所述的炼焦炉壁面评价方法，其特征在于，
上述指标化步骤进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的侧壁面的高度方向上的位置。
27、一种炼焦炉壁面修补辅助方法，用挤出机排出所制造的焦炭来进行操作，其特征在于，具有
凹凸信息导出步骤，基于上述炼焦炉的炭化室的侧壁面的图像信号，导出与上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；
凹凸信息变更步骤，将由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息中的、上述炭化室的侧壁面的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值，作为新的凹凸信息；
坡度信息导出步骤，使用已由上述凹凸信息变更步骤变更了的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面中的、相对于焦炭挤出方向的坡度相关的信息；
指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出对焦炭在挤出时受到的阻力进行了指标化而得到的阻力指标；及
挤出负荷导出步骤，根据阻力负荷挤出负荷相关信息导出挤出负荷，该阻力负荷挤出负荷相关信息示出预先设定的上述阻力指标与焦炭的挤出负荷的对应关系，该挤出负荷与由上述指标化步骤导出的阻力指标相对应。
28、根据权利要求27所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
使用下述坡度信息，由上述指标化步骤导出阻力指标，该坡度信息由上述坡度信息导出步骤中以凹凸信息为基础而直接导出，该凹凸信息由上述凹凸信息导出步骤导出并与上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关，
该炼焦炉壁面修补辅助方法具有
挤出负荷测定值取得步骤，取得该阻力指标的导出对象的炭化室中的挤出负荷的测定值；及
关系导出步骤，使用由上述指标化步骤导出的阻力指标和由上述挤出负荷测定值取得步骤取得的挤出负荷的测定值的组合，导出并设定上述阻力负荷挤出负荷相关信息。
29、根据权利要求28所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，具有
凹凸信息存储步骤，在存储介质中存储由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息；及
凹凸信息显示步骤，在显示步骤中显示由上述凹凸信息存储步骤存储的凹凸信息，
上述凹凸信息存储步骤将对于由上述凹凸信息显示步骤显示的凹凸信息而指定的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值。
30、根据权利要求29所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述凹凸信息导出步骤对每个相对上述炭化室的侧壁面设定的规定距离间隔的多个区域的每个区域，导出上述凹凸信息，
上述坡度信息导出步骤对上述多个区域的每个区域导出上述坡度信息，
上述指标化步骤根据上述炭化室的侧壁面的、相对于上述焦炭的挤出方向的上升坡度，导出对焦炭在挤出时受到的上述多个区域的的每个区域的局部阻力进行了指标化而得到的局部阻力指标，并对导出的局部阻力指标进行总计，导出上述炭化室的整个侧壁面的上述阻力指标。
31、根据权利要求30所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述凹凸信息导出步骤对在上述多个区域中的、上述炭化室的一个侧壁面与另一个侧壁面相对的区域中产生的凹凸量进行合计，导出凹凸信息，
上述凹凸信息存储步骤在存储介质中存储由上述凹凸信息导出步骤导出的、上述炭化室的一个侧壁面和另一个侧壁面的各个凹凸信息，
上述坡度信息导出步骤使用由上述凹凸信息导出步骤合计的凹凸信息，导出上述坡度信息。
32、根据权利要求31所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述坡度信息包括与在上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化步骤使用将上述邻接区域的凹凸的阶差进行乘方后的值，导出上述局部阻力指标。
33、根据权利要求32所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述坡度信息包括与在上述炭化室的侧壁面上产生的、在焦炭的挤出方向上相互邻接的上述区域间的凹凸的阶差相关的信息，
上述指标化步骤使用将上述邻接区域的局部阻力指标常数倍了的值，导出上述局部阻力指标。
34、根据权利要求33所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述指标化步骤对于上述多个区域的、相对于上述焦炭的挤出方向的上升坡度在阈值以下的区域，导出上述局部阻力指标，作为上述焦炭在挤出时没有受到的阻力的情况。
35、根据权利要求34所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述指标化步骤进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的进深方向上的位置。
36、根据权利要求34所述的炼焦炉壁面修补辅助方法，其特征在于，
上述指标化步骤进行加权，并导出上述局部阻力指标，该加权依存于上述区域在上述炭化室的侧壁面的高度方向上的位置。
37、一种计算机程序，使计算机执行用于评价炼焦炉的炭化室侧壁面的状态的处理，该炼焦炉用挤出机排出所制造的焦炭来进行操作，该计算机程序的特征在于，使计算机执行下述步骤
凹凸信息导出步骤，基于上述炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；
坡度信息导出步骤，基于由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面中的、相对于焦炭挤出方向的坡度的信息；及
指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出对焦炭在挤出时受到的阻力进行了指标化而得到的阻力指标。
38、一种计算机程序，使计算机执行用于辅助炼焦炉的壁面修补的处理，该炼焦炉用挤出机排出所制造的焦炭来进行操作，该计算机程序的特征在于，使计算机执行下述步骤
凹凸信息导出步骤，基于上述炼焦炉的炭化室的侧壁面的图像信号，导出与在上述炭化室的侧壁面上产生的凹凸相关的凹凸信息；
凹凸信息变更步骤，将由上述凹凸信息导出步骤导出的凹凸信息中的、上述炭化室的侧壁面的修补对象区域中的凹凸信息，变更为预先设定的修补值，作为新的凹凸信息；
坡度信息导出步骤，使用已由上述凹凸信息变更步骤变更了的凹凸信息，导出坡度信息，该坡度信息是与上述炭化室的侧壁面中的、相对于焦炭挤出方向的坡度的信息；
指标化步骤，使用由上述坡度信息导出步骤导出的坡度信息，导出对焦炭在挤出时受到的阻力进行了指标化而得到的阻力指标；及
挤出负荷导出步骤，根据阻力负荷挤出负荷相关信息导出挤出负荷，该阻力负荷挤出负荷相关信息示出预先设定的上述阻力指标与焦炭的挤出负荷的对应关系，该挤出负荷与由上述指标化步骤导出的阻力指标相对应。
全文摘要
本发明使用在壁面观察装置(200)中得到的图像信号，生成示出炭化室(11)的整个右侧和左侧炉壁(14R、14L)上的凹凸量的炉壁三维轮廓数据(701)。然后，因为炉壁(14)中有上升坡度，于是就使用炉壁三维轮廓数据(701)，求出对被挤出的焦炭(15)所受到的阻力进行指标化的阻力指数k。然后就能够确认该阻力指数k与挤出负荷具有相关关系。从而，能够定量地评价对挤出负荷给予影响的炉壁(14)的状态。
文档编号C10B41/02GK101605870SQ20088000177
公开日2009年12月16日 申请日期2008年2月19日 优先权日2007年2月22日
发明者杉浦雅人, 境田道隆, 福田耕一, 中川朝之, 佐野明秀, 森实好文, 入江敬介 申请人:新日本制铁株式会社