KR100489231B1 - 코크스 오븐의 가스배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐의 가스배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐의 탄화실에 석탄을 장입(裝入)할 때 탄화실내에 발생되는 다량의 가스와 분탄이 탄화실의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 코크스 오븐의 가스배출장치에 관한 것이다.

본 발명은, 미니상승관의 상부에 결합되는 한쌍의 결합관과, 상기 결합관을 연결하는 연결관를 구비하는 바디부; 상기 연결관에 이송가능하도록 결합된 구동암과, 상기 구동암에 연결되어 이를 승하강시키는 구동수단을 구비하는 구동부; 및 상기 구동암의 승하강시 상기 연결관에 회전가능하도록 배치되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 상기 연결관의 내부를 개폐하는 개폐판을 구비하는 개폐부;를 포함하는 코크스 오븐의 가스배출장치를 제공한다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 따르면, 워터씰이 불필요함으로서 물로 인한 코크스 오븐 내외측에 부착된 내화벽돌 손상의 우려가 없고, 코크스 오븐의 가스배출장치가 미니상승관의 상부에 상시 고정되므로 밀봉효과의 저하를 방지하여 환경오염 및 용이한 석탄장입을 가능하게 하는 효과를 제공한다.

Description

코크스 오븐의 가스배출장치{AN APPARATUS FOR EXHAUSTING GAS OF COKE OVEN}

본 발명은 코크스 오븐의 가스배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐의 탄화실에 석탄을 장입(裝入)할 때 탄화실내에 발생되는 다량의 가스와 분탄이 탄화실의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 코크스 오븐의 가스배출장치에 관한 것이다.

코크스 오븐에 설치된 다수개의 탄화실에는 석탄건류를 위한 석탄이 장입되는데, 상기와 같은 석탄장입시 상기 탄화실내에는 가스와 분탄이 다량 발생하여 대기중으로 방출됨으로서 대기오염을 유발하고 원활한 석탄장입을 곤란하므로 석탄장입시 탄화실내에서 발생되는 가스와 분탄은 상기 탄화실에 마련된 가스포집관을 통해 상기 탄화실 외부로 배출된다.

그러나, 상기 탄화실내에 석탄이 장입될 때, 상기 탄화실내에서 발생되는 가스와 분탄은 상기 가스포집관을 통해 모두 배출될 수 없을 만큼 다량이므로 상기 탄화실에 설치된 미니 상승관을 통해 인접한 탄화실로 배출되어 처리되는데, 이와 같이 인접한 탄화실로 가스와 분탄을 배출하기 위해 사용되는 장치가 유튜브 장치이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 유튜브 장치(100)는 장입차(미도시)에 설치되어 탄화실 내로의 석탄장입이 시작되면 하강하여 커버(미도시)가 개방된 탄화실의 미니상승관(112,114) 상부에 장착되어 석탄장입이 실시되는 탄화실의 미니상승관(112)과 인접한 탄화실의 미니상승관(114)을 연결하는데, 이때 상기 미니상승관(112,114)의 상부에는 물이 충진된 워터씰(water seal)(116)에 의해 상기 유튜브 장치(100)와 상기 미니상승관(112,114)은 밀봉된다.

이후에, 상기 장입차(미도시)에 마련된 유압실린더(미도시)에 의해 승하강되는 전자석(미도시)이 상기 유튜브 장치(100)의 덮개(102)를 자력으로 부착시켜 상승시킴으로서 상기 미니상승관(112,114)이 개방되어 석탄장입이 실시되는 탄화실로부터 인접한 탄화실로 가스와 분탄을 배출시키게 된다.

그리고, 인접한 두 탄화실의 미니상승관(112,114)이 상기 유튜브 장치(100)에 의해 연통되어져 석탄이 장입되는 탄화실 내에서 발생하는 가스 및 분탄을 인접 탄화실로 배출한 후 석탄장입이 완료되면 상기 장입차(미도시)의 유튜브 장치(100)를 상승시킨 다음 각각의 커버(미도시)로 미니상승관(112,114)을 폐쇄시킨다.

그러나, 종래에는 석탄장입시 탄화실 내에서 발생한 분탄이 상기 워터씰(116)에 쌓이거나 상기 유튜브 장치(100)의 승하강시 상기 워터씰(116)에 분탄이 낙하하여 상기 워터씰(116)의 충진된 물에 쌓이게 됨으로서 상기 워터씰(116)의 밀봉효과가 저하되는 문제점이 발생하였다.

한편, 상기 워터씰(116)로부터 증발된 물의 보충을 위해 공급관(116a)을 통해 자동으로 물이 공급되는데, 상기 워터씰(116)에 쌓인 분탄이 영향으로 상기 미니상승관(112,114)의 내외측으로 물이 넘치게 되는데, 상기와 같이 워터씰(116)로부터 넘친 물은 상기 미니상승관(112,114)을 통해 탄화실내로 유입되어 탄화실(미도시)내의 내화벽돌(미도시)의 온도를 급격하게 하강시킴으로서 내화벽돌(미도시)의 손상을 초래하고, 상기 미니상승관의 외측으로 넘친 물은 코크스 오븐(미도시)의 외부에 설치된 내화벽돌(미도시)을 손상시키는 문제점을 발생시켰다.

또한, 상기 유튜브 장치(100)를 상기 미니상승관(112,114)으로부터 분리시킬 경우 탄화실내의 고온에 의해 가스와 분탄이 순간적으로 상승하여 대기중으로 누출됨으로서 작업환경을 오염시키는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서 그 목적은, 미니상승관과 인접한 미니상승관의 상부에 상시 고정되고 중간부가 개폐되도록 하여 석탄 장입시 탄화실내에서 발생하는 가스 및 분탄을 인접한 탄화실로 배출시키도록 개선된 코크스 오븐의 가스배출장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 코크스 오븐의 탄화실에 석탄장입시 발생하는 가스 및 분탄의 유도를 위해 미니상승관에 장착되는 가스배출장치에 있어서, 상기 미니상승관의 상부에 결합되는 한쌍의 결합관과, 상기 결합관을 연결하는 연결관를 구비하는 바디부; 상기 연결관에 이송가능하도록 결합된 구동암과, 상기 구동암에 연결되어 이를 승하강시키는 구동수단을 구비하는 구동부; 및 상기 구동암의 승하강시 상기 연결관에 회전가능하도록 배치되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 상기 연결관의 내부를 개폐하는 개폐판을 구비하는 개폐부;를 포함하는 코크스 오븐의 가스배출장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 구동부와 개폐부의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 결합 사시도이고, 도 5는 도 4의 선A-A에 따른 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 작용 상태도이며, 도 7은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 6에서는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치(1)가 도시되어 있는데, 그 구성요소들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치는 크게 바디부(10), 구동부(30), 및 개폐부(50)를 포함하고 있는데, 우선 바디부(10)에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(10)는 한쌍의 결합관(12)과 연결관(14)을 포함하고 있는데, 상기 결합관(12)은 수직으로 굴곡된 원통형상이며 상기 결합관(12)의 끝단에는 미니상승관의 상부에 플랜지 결합될 수 있도록 플랜지부(12a,12b)가 일체로 형성되어 있고, 수직으로 굴곡된 결합관(12)에는 볼트결합되는 덮개부재(15)에 의해 개폐가능한 청소구(12c)가 마련되어 있다.

이때, 상기 결합관(12)은 탄화실(미도시)에 마련된 미니상승관과 인접한 탄화실에 마련된 미니상승관의 상부에 각각 플랜지 결합되며 상기 한쌍의 결합관(12)사이에는 플랜지부를 갖춘 연결관(14)이 플랜지 결합됨으로서 탄화실과 인접탄화실은 상기 바디부(10)에 의해 연결된다.

그리고, 상기 연결관(14)의 하부에는 오물저장공간과 배출구(14a)가 마련되어 상기 연결관(14)내에 분탄등이 누적되는데, 상기 배출구(14a)의 주변에 형성된 안내홈(14b)에 판부재(22)가 삽입되어 이송되며 상기 배출구(14a)를 개폐함으로서 상기 연결관(14)내에 누적된 분탄이 제거되도록 구성된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연결관(14)은 외주상에 일체로 형성된 브라켓(16)을 구비하고 있는데, 단면의 일측이 개방된 오목부(18a)가 형성되어 있는 안내부재(18)가 상기 브라켓(16)의 양측에는 수직으로 볼트결합되고, 상기 브라켓(16)에는 관통된 회전축홀(16a)이 형성되어 있다.

한편, 상기 구동부(30)에 포함된 구동암(32)은 양측이 수직으로 절곡된 절곡부(32a)가 형성되어 있고, 상기 절곡부(32a)에는 각각 래크기어(56)가 결합되어 있으며 상기 구동암(32)의 상부에는 원판형태의 부착판(36)이 고정되어 있다.

상기와 같은 구조의 구동암(32)은 상기 연결관(14)의 외주면에 일체로 형성된 브라켓(16)의 양측에 각각 볼트,고정된 안내부재(18)에 의해 안내되며 승하강되도록 상기 절곡부(32a)가 상기 안내부재(18)의 오목부(18a)에 삽입되고 상기 안내부재(18)에 볼트,고정되는 고정블럭(20)에 의해 상기 오목부(18a)로부터 이탈이 방지된다.

즉, 상기 절곡부(32a)에 고정된 래크기어(56)의 폭은 상기 절곡부(32a)의 폭보다 좁으므로 상기 래크기어(56)의 양측 절곡부(32a)를 상기 고정블럭(20)이 지지함으로서 상기 구동암(32)이 상기 연결관(14)상에서 승하강되며 이탈방지된다.

상기와 같이 상기 연결관(14) 상에서 승하강하도록 결합된 구동암(32)은 장입차(미도시)에 구비된 전자석(미도시)에 부착되어 상하로 승하강된다.

그리고, 상기 개폐부(50)는 회전축(52)과 개폐판(54)을 포함하고 있는데, 우선 회전축(52)에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 연결관(14)의 브라켓(16)에 관통되도록 형성되어 있는 회전축홀(16a)의 양측에는 상기 회전축(52)을 지지하는 회전축 지지부재(58)가 고정되어 있으며, 상기 회전축 지지부재(58)에 밀봉부재(60)가 삽입되어 플랜지 결합되어 있는데, 상기 회전축(56)이 상기 밀봉부재(60)에 삽입됨으로서 상기 회전축(56)과 상기 회전축 지지부재(58)사이의 밀봉이 이루어진다.

그리고, 상기와 같이 브라켓(16)에 회전가능하도록 배치된 회전축(52)의 양끝단에는 피니언 기어(55)가 각각 결합되는데, 상기 피니언 기어(55)는 상기 구동암(32)의 절곡부(32a)에 고정된 래크기어(56)와 맞물리게 된다.

또한, 상기 회전축(52)의 중앙에 삽입되어 결합,고정된 연결부재(62)는 원형의 개폐판(54)과 볼트결합되며, 이로인해 상기 개폐판(54)은 상기 연결관(14)의 내부에 배치된다.

따라서, 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치(1)는 도 4에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연결관(14)의 내부에 배치된 개폐판(54)은 상기 연결관(14)내에 형성된 개폐판 안착부(14c)에 안착되어 경사지도록 배치되는데 이는 상기 개폐판(54)의 개폐가 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐에 마련된 탄화실내로 석탄장입이 개시되면 장입차에 구비된 전자석이 상기 코크스 오븐의 가스배출장치(1)상에 위치하고 상기 부착판(36)을 자력에 의해 부착한 뒤 상승하게 되는데, 이로인해 상기 구동암(32)전체가 상승하게 된다.

상기와 같이 구동암(32)이 상승되면 절곡부(32a)에 고정된 래크기어(56)가 상승함으로서 상기 래크기어(56)와 맞물려 있는 피니언 기어(55)를 회전시키며, 상기 피니언 기어(55)가 회전함에 따라 회전축(52)이 회전하므로 상기 회전축(52)에 고정된 개폐판(54)은 상기 연결관(14)의 내부를 개방함으로서 석탄장입이 이루어지는 탄화실의 미니상승관(112)을 통해 인접한 탄화실의 미니상승관(114)으로 가스 및 분탄을 배출하게 된다.

이후 석탄장입이 완료되면 전자석이 하강하여 자력을 소멸시킴으로서 석탄장입시 탄화실내에서 발생하는 가스 및 분탄의 배출이 완료된다.

상기에서 설명한 실시예에서는 상기 구동암(36)의 상부에 형성된 부착판(36)이 장입차(미도시)에 구비된 전자석에 의해 부착되어 상기 구동암(36)이 상하로 승강됨으로서 상기 개폐판(54)이 상기 연결관(14)의 내부를 개폐하도록 구성되어 있으나 다른 구조 또한 가능하다.

도 7과 도 8은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 다른 실시예를 도시한 것으로, 도 7에 도시된 실시예는 상기 구동암(32)에 견인고리(38)를 갖추고 있는 실시예를 도시한 것이고, 도 8은 상기 브라켓(16)의 양측에 고정되어 로드(40a)가 상기 구동암(32)의 양측에 결합된 실린더(40)에 의해 상기 구동암(32)이 승강되도록 구성된 또다른 실시예이다.

즉, 물론 상기 견인고리(38)를 갖춘 구동암(32)의 경우에는 장입차는 후크(미도시)에 의해 상기 구동암(32)을 승강시키게 되며, 실린더(40)를 적용한 경우에는 장입차가 필요없게 된다.

그리고, 본 실시예에서는 회전축(52)을 회전시키기 위해서 래크기어(56)와 피니언 기어(55)를 이용하였으나, 회전축(52)의 양측에 절곡된 바(bar,미도시)가 형성되고 상기 바를 구동암(32)에 의해 상승시킴으로서 상기 회전축(52)을 회전하는 구성도 가능하다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 워터씰(116)이 불필요함으로서 물로 인한 코크스 오븐 내외측에 부착된 내화벽돌 손상의 우려가 없고, 코크스 오븐의 가스배출장치가 미니상승관(112,114)의 상부에 상시 고정되므로 밀봉효과의 저하를 방지하여 환경오염 및 용이한 석탄장입을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 종래의 유튜브 장치의 개략적인 단면도;

도 2는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 분해 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 구동부와 개폐부의 분해 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 결합 사시도;

도 5는 도 4의 선A-A에 따른 단면도;

도 6은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 작용 상태도;

도 7은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 다른 실시예를 도시한 사시도;

도 8은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 가스배출장치의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10..... 바디부 12..... 결합관

14..... 연결관 16..... 브라켓

18..... 안내부재 30..... 구동부

32..... 구동암 32a..... 절곡부

36..... 부착판 38..... 견인고리

40..... 실린더 40a..... 로드

50..... 개폐부 52..... 회전축

54..... 개폐판 55..... 피니언 기어

56..... 래크기어 58..... 회전축 지지부재

60..... 밀봉부재 72..... 연결부재

100.....유튜브 장치 102..... 덮개

112,114..... 미니상승관 116..... 워터씰

Claims (5)

1. 코크스 오븐의 탄화실에 석탄장입시 발생하는 가스 및 분탄의 유도를 위해 미니상승관(112,114)에 장착되는 가스배출장치에 있어서,

   상기 미니상승관(112,114)의 상부에 결합되는 한쌍의 결합관(12)과, 상기 결합관(12)을 연결하는 연결관(14)를 구비하는 바디부(10);

   상기 연결관(14)에 이송가능하도록 결합된 구동암(32)과, 상기 구동암(32)에 연결되어 이를 승하강시키는 구동수단을 구비하는 구동부(30); 및

   상기 구동암(32)의 승하강시 상기 연결관(14)에 회전가능하도록 배치되는 회전축(52)과, 상기 회전축(52)에 결합되어 상기 연결관(14)의 내부를 개폐하는 개폐판(54)을 구비하는 개폐부(50);를 포함함을 특징으로 하는 코크스 오븐의 가스배출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결관(14)은 외주상에 일체로 형성된 브라켓(16)을 구비하고 있고, 상기 브라켓(16)의 양측에는 수직으로 결합된 안내부재(18)가 결합되며, 상기 브라켓(16)은 관통된 회전축홀(16a)이 형성되어 있음을 특징으로 하는 코크스 오븐의 가스배출장치.
3. 제 1항에 또는 제 2항에 있어서, 상기 구동암(32)은 양측이 수직으로 절곡된 절곡부(32a)를 갖추고, 상기 절곡부(32a)에는 상기 회전축홀(16a)에 삽입되는 회전축(52)의 양단에 결합된 피니언 기어(55)와 맞물리도록 래크기어(56)가 결합되어 상기 브라켓(16)의 양측에 결합된 안내부재(18)에 삽입되어 승하강됨을 특징으로 하는 코크스 오븐의 가스배출장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단은 전자석이나 후크를 구비한 장입차이고, 상기 구동암(32)은 상기 구동수단에 의해 승하강되도록 상부에 부착판(36) 또는 견인고리(38)가 형성되어 있음을 특징으로 하는 코크스 오븐의 가스배출장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단은 상기 브라켓(16)의 양측에 고정되어 로드(40a)가 상기 구동암(32)의 양측에 결합된 실린더(40)임을 특징으로 하는 코크스 오븐의 가스배출장치.