KR100525919B1 - 적열 코크스 소화장치 및 소화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스오븐의 탄화실로부터 압출된 적열 코크스가 적재되어 있는 소화차량에 대응하여 복수개의 구간으로 구분되어 있는 소화탑에서 상기 적열 코크스를 소화시키기 위한 소화장치에 관한 것으로서, 상기 소화탑의 복수개의 구간 각각에 설치되는 복수개의 워터펌프와, 상기 워터펌프 각각에 물공급이 가능하게 연결되어 있고 상기 소화차량의 진행방향에 대해 수직으로 배치되어 있으며 복수개의 살수노즐이 설치되어 있는 복수열의 파이프와, 상기 소화차가 진입하는 상기 소화탑의 전방에 설치되어 상기 소화차량에 적재된 적열코크스의 온도 및 적재레벨을 측정하기 위한 온도측정수단 및 레벨측정수단과, 상기 온도측정수단 및 레벨측정수단에 의해 측정되는 적열코크스의 온도 및 적재레벨을 상기 소화차의 소화차량별로 구분할 수 있도록 상기 소화차량들을 구별하기 위한 차량위치 감지센서와, 상기 온도측정수단 및 레벨측정수단과 상기 차량위치 감지센서로부터 전송되는 신호에 따라서 상기 소화차량 각각에 살수되는 살수량 및 살수시간을 조절하도록 상기 복수개의 워터펌프 각각의 작동을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하므로, 과다 살수에 따른 환경오염을 방지하고 효과적으로 적열 코크스를 소화시킬 수 있다.

Description

적열 코크스 소화장치 및 소화방법{Apparatus and method for extinguishing the red heated coke}

본 발명은 코크스 오븐의 적열 코크스를 소화시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 적절한 코크스 수분품질목표(2%~3%)를 유지하기 위하여 적열 코크스 소화 작업시 잔화발생 방지 및 과다 살수를 방지하여 코크스의 품질향상과 환경공해 발생 방지 및 안전사고를 예방할 수 있는 적열 코크스 소화장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 코크스 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 코크스오븐의 탄화실에서 코크스를 건류시키고, 건류완료된 적열 코크스를 압출기의 압출작동에 의하여 소화차에 적재하고, 소화차가 소화탑으로 주행한 후 소화탑에서 적재된 적열 코크스를 살수작업에 의하여 소화시키고, 소화된 코크스를 와프(warf)에 배출한다. 이때, 코크스의 소화상태를 확인하여 잔화가 존재하면 이를 완전히 소화시킨다.

이때, 소화탑(180)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 살수노즐(110-1)이 부착되어 있는 복수개의 파이프(110)가 하나의 분기파이프(120)에 연결되어 소화차(130)의 이송방향의 직선방향을 따라 복수열로 배치된다. 따라서, 워터펌프의 작동에 의하여 저장탱크로부터 분기파이프(120)를 경유해서 각각의 파이프(110)에 공급되어 살수되는 물의 살수량은 대체적으로 동일하게 된다.

한편, 탄화실 압출기의 압출동작에 의하여 적열 코크스를 소화차에 적재시키는 적재작업시에 탄화실 내 적열 코크스의 붕괴현상과 압출개시시간의 불량과 과건류에 의한 적열 코크스의 온도상승 등으로 인하여, 소화차(130)에 적재되는 적열 코크스의 적재상태 및 온도는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 소화차량(130-1, 130-2, 130-3) 내에서도 불균일하게 된다.

이와 같이 적재상태 및 온도가 불균일한 적열 코크스에 살수노즐(110-1)을 통하여 동일량의 물을 살수하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상대적으로 적은 양의 적열 코크스가 적재되어 있거나 또는 상대적으로 낮은 온도의 적열 코크스가 적재되어 있는 부분에서 적열 코크스는 과대하게 소화되지만, 상대적으로 많은 양의 적열 코크스가 적재되어 있거나 또는 상대적으로 높은 온도의 적열 코크스가 적재되어 있는 부분에서 적열 코크스는 완전히 소화되지 못하고 잔화가 발생한다.

그 결과, 소화처리된 코크스가 와프(Warf; 140)에 배출될 때 운전자가 이를 확인하여 중앙운전실(MCR)로 연락하면, 다시 선탄중앙운전실로 통보하여 작업자가 직접 적열 코크스를 소화시키도록 조치한다(도 5 참조).

그러나, 상술된 바와 같이, 작업자가 직접 적열 코크스를 소화시키는 작업을 수행하면, 작업자의 과다 살수로 수분증가로 인한 코크스 품질하락과 폐수의 과다 발생으로 인한 환경오염을 야기시킨다. 그리고, 과다한 고온 수증기로 인하여 작업자에게 화상재해의 위험이 야기된다.

한편, 작업자가 와프로 배출되는 적열 코크스의 잔화상태를 발견하지 못하는 경우에는, 상기 와프로부터 배출되는 적열 코크스로 인하여 콘베이어 벨트에 화재가 발생하게 된다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 코크스 오븐으로부터 배출되는 적열 코크스의 온도 및 소화차에 적재되는 적재상태를 자동으로 측정하여 소화탑 내의 구간별로 프로세스에 따른 살수 타임을 자동으로 제어함으로써 작업자가 잔화의 소화작업시에 과다 살수로 인한 수분증가로 인하여 코크스 품질이 하락하는 것을 방지하고 또한, 살수작업으로 인한 폐수의 과다 발생으로 야기되는 환경오염을 예방하며, 소화탑에서 적열 코크스가 완전히 소화되지 않은 상태로 와프에 배출되는 것을 방지할 수 있는 적열 코크스 소화장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 코크스오븐의 탄화실로부터 압출된 적열 코크스가 적재되어 있는 소화차량에 대응하여 복수개의 구간으로 구분되어 있는 소화탑에서 상기 적열 코크스를 소화시키기 위한 소화장치는 상기 소화탑의 복수개의 구간 각각에 설치되는 복수개의 워터펌프와, 상기 워터펌프 각각에 물공급이 가능하게 연결되어 있고 상기 소화차량의 진행방향에 대해 수직으로 배치되어 있으며 복수개의 살수노즐이 설치되어 있는 복수열의 파이프와, 상기 소화차가 진입하는 상기 소화탑의 전방에 설치되어 상기 소화차량에 적재된 적열코크스의 온도 및 적재레벨을 측정하기 위한 온도측정수단 및 레벨측정수단과, 상기 온도측정수단 및 레벨측정수단에 의해 측정되는 적열코크스의 온도 및 적재레벨을 상기 소화차의 소화차량별로 구분할 수 있도록 상기 소화차량들을 구별하기 위한 차량위치 감지센서와, 상기 온도측정수단 및 레벨측정수단과 상기 차량위치 감지센서로부터 전송되는 신호에 따라서 상기 소화차량 각각에 살수되는 살수량 및 살수시간을 조절하도록 상기 복수개의 워터펌프 각각의 작동을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 소화탑에서 소화차의 복수개의 소화차량에 적재된 적열 코크스에 물을 살수하여 상기 적열 코크스를 소화시키기 위한 소화방법은 상기 소화차량 각각에 적재된 적열 코크스의 적재상태 및 온도에 대한 제1정보를 제공하는 단계와, 상기 제1정보에 따라서 상기 소화차량 각각에 살수되는 물의 살수량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

먼저, 소화차(130)에 적재된 적열 코크스를 소화시키기 위한 소화탑(180)의 소화공간은 소화차(130)의 소화차량에 대응하는 복수개의 구간으로 구분된다. 상기 소화공간의 각각의 구간에는 복수개의 살수노즐(10-1, 11-1, 12-1)이 각각 설치되어 있는 복수개의 파이프(10, 11, 12)가 배치된다. 파이프 각각에는 메인펌프(30)에 의하여 저장탱크(180-1)로부터 공급되는 물의 공급량을 개별적으로 제어하기 위한 워터펌프(20, 21, 22)가 설치된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 파이프(10, 11, 12)는 소화탑(180)의 소화공간에서 소화차(130)의 진행방향에 횡단하는 방향으로 배치된다.

한편, 소화차(130)가 진입하는 소화탑(180)의 진입전방에는 소화차(130)에 적재되어 있는 적열 코크스의 적재상태, 즉 적재수위 및 온도를 측정하기 위한 레벨감지센서(42) 및 온도측정센서(44)가 설치된다. 그리고, 레벨감지센서(42)와 온도측정센서(44)로부터 제공되는 적열 코크스의 적재수위 및 온도에 대한 정보는 제어부(100)로 제공된다.

제어부(100)에는 소화차량에 적재되는 적열 코크스의 적재수위 및 온도에 따른 살수량에 대한 기본정보의 데이타가 저장되어 있고, 레벨감지센서(42)와 온도측정센서(44)로부터 제공되는 적열 코크스의 적재수위 및 온도에 대한 정보를 수신하는 수신제어부(100-1)와, 수신제어부(100-1)에 수신된 상기 정보를 데이터로 변환시키는 변환수신부(100-2)와, 변환된 상기 데이터를 상기 기본정보의 데이타와 비교하는 비교분석부(100-3)와, 비교분석부(100-3)에서의 비교결과에 따른 최적의 데이타를 추출하는 비교연산 제어부(100-4)와, 비교연산 제어부(100-4)에서 추출된 데이타를 전기적 신호로 변환시켜 각각의 워터펌프(20, 21, 22) 등에 전송시키는 변환송출부(80)가 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 적열 코크스 소화장치 및 소화방법의 구성 및 작용을 설명한다.

코크스오븐의 탄화실에 장입된 코크스에 대한 건류작업이 완료된 후, 압출기의 압출작용에 의하여 압출되는 적열 코크스를 소화차(130)에 적재한다. 그리고, 적재된 소화차(130)가 소화탑(180)으로 진행하면, 소화탑(180)의 전방 소정위치에 설치된 레벨감지센서(42)와 온도측정센서(44)에 의하여 소화차(130)에 적재된 적열 코크스의 적재수위 및 온도가 측정된다.

이때, 적열 코크스의 적재수위 및 온도에 대한 정보를 소화차(130)의 소화차량(130-1, 130-2, 130-3) 별로 구분하기 위하여 소화차량의 위치를 감지하기 위한 위치감지센서(50, 60)가 제공된다. 예를 들어, 소화차량 각각의 측면에는 발신용 위치감지센서(60-1, 60-2, 60-3)가 설치되고 이에 각각 대응하는 수신용 위치감지센서(50-1, 50-2, 50-3)는 소화차량 외부에 설치된다. 소화차량 각각의 위치를 보다 명확하게 구분하기 위하여 발신용 위치감지센서(60-1, 60-2, 60-3) 각각의 설치위치를 상이하게 구성하고, 이에 대응하여 수신용 위치감지센서(50-1, 50-2, 50-3)의 설치위치를 상이하게 구성한다.

따라서, 발신용 제3위치감지센서(60-1)와 이에 대응하는 수신용 제3위치감지센서(50-1)로부터 제공되는 신호에 의하여 제3소화차량(130-3)의 위치가 설정된 후 레벨감지센서(42)와 온도측정센서(43)로부터 측정되는 적열 코크스의 적재수위 및 온도는 제3소화차량(130-3)에 적재된 적열 코크스의 정보에 해당한다. 마찬가지로, 제1소화차량(130-1) 및 제2소화차량(130-2)에 적재된 적열 코크스 각각의 정보다 상술된 방식에 의하여 구분된다.

상기된 바와 같이, 레벨감지센서(42) 및 온도측정센서(43)에 의해서 제공되는 적열 코크스의 적재수위 및 온도에 대한 정보와, 위치감지센서(50, 60)로부터 제공되는 소화차량 각각의 위치에 대한 정보는 제어부(100)의 수신제어부(100-1)에 제공된다. 변환제어부(100-2)는 제공된 정보를 전기적 신호의 데이타로 변환시키고, 변환된 데이타는 비교분석부(100-3)에서 제어부(100)에 저장되어 있는 기본정보의 데이타와 비교된다.

비교분석부(100-3)에서의 비교결과 추출된 최적의 데이타에 따라서 소화차량 각각에 해당하는 소화탑 내의 소화구간에 설치된 워터펌프(20, 21, 22) 각각의 살수시간은 비교연산 제어부(100-4)에서 제어된다. 그리고, 비교연산 제어부(100-4)에서 제어된 살수시간의 데이타는 변환송출부(100-5)에 의해서 전기적 신호로 변환되어 워터펌프(20, 21, 22) 각각에 제공된다.

따라서, 소화차(130)가 소화탑(180) 내의 정위치에 도달하면, 상기된 바와 같이 적열 코크스의 적재상태 및 온도에 따라 설정된 살수시간동안 각각의 워터펌프가 개별적으로 작동하여 소화차량 각각에 살수되는 물의 살수량을 조절하여 적열 코크스를 최적의 상태에서 소화시킨다.

한편, 변환송출부(100-5)는 적열 코크스의 구간별 온도에 대한 데이타를 장입차 수신부(92)에 전송하여 코크스오븐에 대한 장입차의 장입카운터를 조정하도록 한다. 즉, 탄화실에 장입되는 원료탄은 탄화실의 장입구를 기준으로 적열 코크스의 온도변화에 따라 감량장입되거나 증량장입된다. 또한, 변환송출부(100-5)는 적열 코크스의 구간별 온도에 대한 데이타를 중앙운전실(94)에 전송하며, 이때 중앙운전실(94)의 운전자는 각 개소별 탄화실의 연소상태를 파악하여 적절한 조치를 취하게 된다.

본 발명은 적열 코크스의 소화작업시에 소화차에 적재된 적열 코크스의 온도와 적재상태를 측정하여 소화탑 내의 소화구간별로 프로세스에 따른 살수시간을 제어함으로써 작업자가 소화처리된 코크스의 잔화의 소화작업시에 과다 살수로 인한 수분증가로 인해 코크스 품질하락의 예방, 또한 살수 작업으로 인한 폐수의 과다 발생으로 인한 환경오염 예방, 잔화 미발견시에 발생할 수 있는 콘베어벨트의 화재발생 그리고 고열의 수증기로 인한 작업자의 화상재해 위험을 예방하여 작업 생산성을 향상시킬수 있는 효과를 제공한다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

도 1은 종래 실시예에 따른 적열 코크스의 소화과정을 나타낸 흐름도.

도 2는 종래 실시예에 따라서 소화탑 내에 배치된 파이프의 배치상태를 도시한 도면.

도 3은 소화차에 적재된 적열 코크스의 적재상태 또는 온도분포를 나타낸 개략도.

도 4는 종래 실시예에 따라 소화된 적열 코크스의 소화상태를 나타낸 개략도.

도 5는 잔화가 있는 코크스의 후처리공정을 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따라서 레벨감지센서와 온도측정센서가 소화탑의 전방에 설치된 상태를 도시한 개략도.

도 7은 본 발명에 따른 적열 코크스 소화장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 적열 코크스 소화작업을 나타낸 흐름도.

도 9는 본 발명에 따른 적열 코크스 소화작업에 따른 정보의 흐름상태를 나타낸 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10, 11, 12 : 파이프

20, 21, 22 : 워터펌프

30 : 메인펌프

42 : 레벨감지센서

44 : 온도측정센서

100 : 제어부

Claims (4)

1. 코크스오븐의 탄화실로부터 압출된 적열 코크스가 적재되어 있는 소화차량에 대응하여 복수개의 구간으로 구분되어 있는 소화탑에서 상기 적열 코크스를 소화시키기 위한 장치에 있어서,

   상기 소화탑의 복수개의 구간 각각에 설치되는 복수개의 워터펌프와,

   상기 워터펌프 각각에 물공급이 가능하게 연결되어 있고 상기 소화차량의 진행방향에 대해 수직으로 배치되어 있으며 복수개의 살수노즐이 설치되어 있는 복수열의 파이프와,

   상기 소화차가 진입하는 상기 소화탑의 전방에 설치되어 상기 소화차량에 적재된 적열코크스의 온도 및 적재레벨을 측정하기 위한 온도측정수단 및 레벨측정수단과,

   상기 온도측정수단 및 레벨측정수단에 의해 측정되는 적열코크스의 온도 및 적재레벨을 상기 소화차의 소화차량별로 구분할 수 있도록 상기 소화차량들을 구별하기 위한 차량위치 감지센서와,

   상기 온도측정수단 및 레벨측정수단과 상기 차량위치 감지센서로부터 전송되는 신호에 따라서 상기 소화차량 각각에 살수되는 살수량 및 살수시간을 조절하도록 상기 복수개의 워터펌프 각각의 작동을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 적열 코크스 소화장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차량위치 감지센서는 상기 소화차량 각각의 측면에 부착되는 복수개의 제1감지센서와, 상기 제1감지센서에 대응하도록 상기 코크스 오븐의 측면에 설치되는 복수개의 제2감지센서로 이루어지고, 상기 제1감지센서 각각의 설치높이는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 적열 코크스 소화장치.
3. 소화탑에서 소화차의 복수개의 소화차량에 적재된 적열 코크스에 물을 살수하여 상기 적열 코크스를 소화시키기 위한 소화방법에 있어서,

   상기 소화차량 각각에 적재된 적열 코크스의 적재상태 및 온도에 대한 제1정보를 제공하는 단계와,

   상기 제1정보에 따라서 상기 소화차량 각각에 살수되는 물의 살수량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 소화차량에 살수되는 물의 살수량은 상기 물의 살수시간을 조정함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 소화방법.