KR100530099B1 - 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동청소장치 - Google Patents

석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동청소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석회소성로용 코크스 오븐 가스(COG) 분사노즐의 자동 청소장치에 관한 것으로 특히, 코크스 오븐 가스 분사노즐을 자동적으로 청소하되, 이를 조업 중 원하는 시기에 수시로 수행하여 상기 노즐의 막힘을 방지할 수 있는 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 갖는 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치는,
T형 관의 일단에 결합 설치되는 전동 볼 밸브와;
커플링과 감속기를 통하여 전동 볼 밸브의 상부에 결합 설치되는 전기모터와;
전동 볼 밸브의 후방에 설치되어, 코크스 오븐 가스 분사노즐의 분사구 내를 관통하는 관통핀을 축방향으로 전후진 이동시키는 공압실린더와;
전기모터 및 공압실린더를 각각 제어하는 타이머가 내장된 제어기로 이루어져, 주어진 시간 또는 원하는 시간에 코크스 오븐 가스 분사노즐을 자동적으로 청소함으로써, 불순물에 의한 코크스 오븐 가스 분사노즐의 막힘을 방지하게 된다.

Description

석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치{Automatic Coke Oven Gas Nozzle Cleaner for Lime Kilns}
본 발명은 석회소성로용 코크스 오븐 가스(COG : Coke Oven Gas) 분사노즐의 자동 청소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 석회소성로 연소 버너의 연료인 코크스 오븐 가스를 공급하는 코크스 오븐 가스 분사노즐을 자동적으로 청소하되, 이를 조업 중 원하는 시기에 수시로 수행하여 상기 노즐의 막힘을 방지할 수 있는 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치에 관한 것이다.
일반적으로 석회소성로는 제철소에서 생석회를 가열하여 소석회로 만드는 장치로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 석회소성로(10)에 있어서, 생석회의 가열을 위해서는 코크스 오븐 가스를 연소시키는 수십 개의 버너(미도시)가 이용되며, 상기 각 버너로는 코크스 오븐 가스 공급관(12)으로부터 플렉시블 호스(13), T형 관(14), 퀵 커플링(16) 및 플랜지(18)를 차례로 통하여 코크스 오븐 가스가 공급된다.
그러나, 상기 석회소성로(10)의 각 버너로 공급되는 코크스 오븐 가스에는 수분, 먼지, 타르 등의 불순물이 많이 포함되어 있으며, 상기한 불순물들은 상기의 코크스 오븐 가스 배관의 내측 벽에 부착되어 막힘을 유발하게 된다.
특히, 상기 코크스 오븐 가스의 유량을 일정하게 하는 상기 퀵 커플링(16) 내부의 분사노즐(17)에는 더 많은 불순물이 부착되어 상기 분사노즐의 막힘이 빈번하게 발생된다.
따라서, 상기한 코크스 오븐 가스의 불순물에 의한 분사노즐(17)의 막힘을 제거하기 위하여 조업현장에서는 두 가지의 방법을 사용하고 있는데, 그 첫번째로는 조업 중에 T형 관(14)의 파이프 마개(15)를 개방한 후 상기 분사노즐(17)까지 닿는 긴 핀(미도시)을 넣어서 상기 분사노즐에 부착된 불순물을 제거함으로써, 상기 분사노즐(17)의 막힘을 방지하는 방법을 사용해 오고 있다.
그러나, 상기한 방법은 파이프 마개(15)를 개방하였을 때 후방으로 새어 나오는 코크스 오븐 가스에 작업자가 노출됨에 따라 상기 코크스 오븐 가스의 중독 위험이 있으며, 또한 외부로 유출되는 상기 코크스 오븐 가스로 인한 발화의 위험성이 있다.
두번째로는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 석회소성로(10)의 가동이 중단되고 코크스 오븐 가스의 공급이 중단된 상태에서, 퀵 커플링(16)의 레버(16a)를 해제시킨 후 암커플링(16b)과 수커플링(16c)를 각각 분리시키고, 상기 암커플링(16b)과 수커플링(16c) 사이에 위치한 분사노즐(17)을 꺼낸 후 상기 분사노즐에 부착된 불순물을 제거함으로써, 상기 분사노즐(17)의 막힘을 방지하거나 또는 상기 분사노즐(17) 자체를 교환하는 방법을 사용해 오고 있다.
그러나, 상기한 두번째 방법은 반드시 상기 석회소성로(10)의 가동이 중단된 상태 즉, 조업이 중단된 상태에서만 가능하다 라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조업을 중단하거나 또는 작업자에 대한 코크스 오븐 가스의 노출 위험이 없이, 주어진 시간 또는 원하는 시간에 코크스 오븐 가스 분사노즐을 자동적으로 청소함으로써, 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 동시에 조업 중단으로 인한 생산성의 저하를 방지하면서 타르 등의 불순물에 의한 코크스 오븐 가스 분사노즐의 막힘을 방지하는 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치는, 종래의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐에 있어서,
T형 관의 일단에 결합 설치되는 전동 볼 밸브와;
커플링과 감속기를 통하여 전동 볼 밸브의 상부에 결합 설치되는 전기모터와;
전동 볼 밸브의 후방에 설치되어, 코크스 오븐 가스 분사노즐의 분사구 내를 관통하는 관통핀을 축방향으로 전후진 이동시키는 공압실린더와;
전기모터 및 공압실린더를 각각 제어하는 타이머가 내장된 제어기로 이루어져, 주어진 시간 또는 원하는 시간에 코크스 오븐 가스 분사노즐을 자동적으로 청소함으로써, 불순물에 의한 코크스 오븐 가스 분사노즐의 막힘을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 다른 자동 청소장치는, 종래의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐에 있어서,
T형 관의 일단에는 결합 설치되는 전동 볼 밸브와;
커플링과 감속기를 통하여 전동 볼 밸브의 상부에 결합 설치되는 전기모터와;
전동 볼 밸브의 후방에 설치되어, 코크스 오븐 가스 분사노즐의 분사구 내를 관통하는 관통핀을 회전시키는 회전모터와;
회전모터가 고정 결합되는 이동블럭과;
이동블럭에 관통하여 결합되는 볼 스크류 및 LM 가이드와;
볼 스크류의 후방 말단이 결합 고정되는 전후진모터와;
전기모터와 회전모터 및 전후진모터를 각각 제어하는 타이머가 내장된 제어기로 이루어져, 주어진 시간 또는 원하는 시간에 코크스 오븐 가스 분사노즐을 자동적으로 청소함으로써, 불순물에 의한 코크스 오븐 가스 분사노즐의 막힘을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 종래와 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치에 대한 제1 실시예를 나타내는 개략도로서, 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치는, 종래의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐에 있어서, T형 관(14)의 일단에 결합된 파이프 마개(15)(도 1에 도시)를 개방한 후 상기 파이프 마개(15)가 결합되어 있던 위치에 전동 볼 밸브(21)를 결합 설치하며, 상기 전동 볼 밸브(21)의 상부에는 커플링(22a)과 감속기(22b)를 통하여 전기모터(23)를 결합 설치한다.
상기 구성에 있어서, 타이머가 내장된 제어기(미도시)의 신호에 의하여 전기모터(23)가 구동되면, 이에 의하여 상기 전동 볼 밸브(21)가 개폐되는 것으로서, 상기 커플링(22a)과 감속기(22b)를 통한 전동 볼 밸브(21) 및 전기모터(23)의 결합 구성 및 그 작용관계는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 알 수 있는 사항임을 밝혀 둔다.
이어서, 상기 전동 볼 밸브(21)의 후방으로는, 상기 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 내를 관통하는 관통핀(25)을 전후 방향 즉 축방향으로 수평 구동시키는, 관통핀 구동장치를 설치한다. 이때 상기 관통핀 구동장치는 공압실린더(26)로 구성하며, 상기 공압실린더(26)에는 실린더 로드(미도시)의 이동 상태를 체크할 수 있는 근접스위치(26a, 26b)를 더 설치할 수도 있다.
이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치에 대한 동작 관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 내장된 타이머(미도시)의 신호에 의하여 제어기(미도시)가 전기모터(23) 및 공압실린더(26)에 각각 전기적인 신호를 전송하게 되면, 상기 전기모터(23)는 감속기(22b)와 커플링(22a)을 통하여 전동 볼 밸브(21)를 개방시키게 되며, 상기 공압실린더(26)는 관통핀(25)을 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 측으로 밀어 내게 된다. 따라서, 상기 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 내에 축적된 코크스 오븐 가스의 불순물들이 제거된다.
이어서, 상기와 같이 코크스 오븐 가스의 불순물들이 제거되면, 상기 제어기의 신호에 의하여 공압실린더(26)가 동작되어 상기 관통핀(25)을 상기 분사구(17a)의 후방으로 당기게 되며, 이때 상기 제어기의 신호에 의하여 전기모터(23)는 전동 볼 밸브(21)를 패쇄시켜 코크스 오븐 가스의 누출을 방지하게 된다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치에 대한 제2 실시예를 나타내는 개략도로서, 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 다른 자동 청소장치는, 제1 실시예의 공압식 구동장치가 아닌 전기식 구동장치로 이루어지는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐에 있어서, T형 관(14)의 일단에 결합된 파이프 마개(15)를 개방한 후 상기 파이프 마개(15)가 결합되어 있던 위치에 전동 볼 밸브(21)를 결합 설치하며, 상기 전동 볼 밸브(21)의 상부에는 커플링(22a)과 감속기(22b)를 통하여 전기모터(23)를 결합 설치한다. 이러한 구성은 상기의 제1 실시예와 동일한 것이다.
이어서, 상기 전동 볼 밸브(21)의 후방으로는, 상기 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 내측에 위치하는 관통핀(25)을 회전시키는, 관통핀 구동장치를 설치한다. 이때 상기 관통핀 구동장치는 관통핀 물림척(27a)이 전방에 설치된 회전모터(27)로 구성하며, 상기 회전모터(27)는 전후진모터(29)에 의하여 축방향으로 수평 이동할 수 있도록 구성한다.
즉, 상기 회전모터(27)는 이동블럭(27b) 상에 고정되고, 상기 이동블럭(27b)에는 볼 스크류(28a) 및 LM 가이드(28b)가 각각 관통하여 결합되며, 상기 볼 스크류(28a)의 후방 말단은 전후진모터(29)에 결합 고정된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 다른 자동 청소장치에 대한 동작 관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 내장된 타이머(미도시)의 신호에 의하여 제어기(미도시)가 상기 전기모터(23) 및 전후진모터(29)에 각각 전기적인 신호를 전송하게 되면, 상기 전기모터(23)는 감속기(22b)와 커플링(22a)을 통하여 전동 볼 밸브(21)를 개방시키게 되며, 상기 전후진모터(29)는 볼 스크류(28a)를 회전 구동시키게 된다.
이에 따라 상기 이동블럭(27b)이 상기 볼 스크류(28a)의 나사산을 따라 전진 이동하게 되는데, 이때 상기 이동블럭(27b)은 LM 가이드(28b)에 의하여 지지된다.
상기와 같이 이동블럭(27b)의 전진에 의하여 회전모터(27) 또한 동시에 전진하게 되므로, 상기 회전모터(27)의 관통핀 물림척(27a)에 고정되어 있는 관통핀(25)이 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 측으로 전진하게 된다. 이와 같이 상기 관통핀(25)이 상기 분사구(17a) 측에 위치하게 되면, 상기 제어기가 상기 회전모터(27)에 전기적인 신호를 전송하여 상기 회전모터(27)를 구동시키게 된다. 따라서, 상기 관통핀(25)이 상기 분사구(17a) 내에서 회전하면서 상기 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 내에 축적된 코크스 오븐 가스의 불순물들을 제거하게 된다.
한편, 상기와 같이 코크스 오븐 가스의 불순물들이 제거되면, 상기 제어기의 신호에 의하여 회전모터(27)의 구동이 정지되고, 동시에 전후진모터(29)의 볼 스크류(28a)를 역회전 구동시키게 되며, 이에 따라 회전모터(27)의 이동블럭(27b)이 후진하게 된다. 따라서, 상기 관통핀(25)이 상기 분사구(17a)의 후방으로 후진하게 되며, 이때 상기 제어기의 신호에 의하여 전기모터(23)는 전동 볼 밸브(21)를 패쇄시켜 코크스 오븐 가스의 누출을 방지하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치는, 주어진 시간 또는 원하는 시간에 코크스 오븐 가스 분사노즐을 기구적인 구성에 의하여 자동적으로 청소하여, 불순물에 의한 코크스 오븐 가스 분사노즐의 막힘을 방지함으로써, 작업자의 안전사고를 방지할 수 있으며, 동시에 조업 중단으로 인한 생산성의 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐을 나타내는 개략도
도 2는 일반적인 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐을 나타내는 부분 확대 단면도
도 3은 본 발명에 따른 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치에 대한 제1 실시예를 나타내는 개략도
도 4는 본 발명에 따른 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치에 대한 제2 실시예를 나타내는 개략도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 석회소성로 12 : 코크스 오븐 가스 공급관
13 : 플렉시블 호스 14 : T형 관
15 : 파이프 마개 16 : 퀵 커플링
17 : 코크스 오븐 가스 분사노즐 17a : 분사구
18 : 플랜지 21 : 전동 볼 밸브
22a : 커플링 23 : 전기모터
25 : 관통핀 26 : 공압실린더
27 : 회전모터 27a : 관통핀 물림척
27b : 이동블럭 28a : 볼 스크류
28b : LM 가이드 29 : 전후진모터

Claims (2)

  1. 종래의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐에 있어서, T형 관(14)의 일단에는 전동 볼 밸브(21)를 결합 설치하고, 상기 전동 볼 밸브(21)의 상부에는 커플링(22a)과 감속기(22b)를 통하여 전기모터(23)를 결합 설치하며, 상기 전동 볼 밸브(21)의 후방에는 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 내를 관통하는 관통핀(25)을 축방향으로 전후진 이동시키는 공압실린더(26)를 설치하되, 상기 전기모터(23) 및 공압실린더(26)는 각각 타이머가 내장된 제어기의 신호에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치.
  2. 종래의 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐에 있어서, T형 관(14)의 일단에는 전동 볼 밸브(21)를 결합 설치하고, 상기 전동 볼 밸브(21)의 상부에는 커플링(22a)과 감속기(22b)를 통하여 전기모터(23)를 결합 설치하며, 상기 전동 볼 밸브(21)의 후방에는 코크스 오븐 가스 분사노즐(17)의 분사구(17a) 내를 관통하는 관통핀(25)을 회전시키는 회전모터(27)를 설치하고, 상기 회전모터(27)는 이동블럭(27b) 상에 고정시키며, 상기 이동블럭(27b)에는 볼 스크류(28a) 및 LM 가이드(28b)를 각각 관통시켜 결합시키고, 상기 볼 스크류(28a)의 후방 말단은 전후진모터(29)에 결합 고정시키되, 상기 전기모터(23)와 회전모터(27) 및 전후진모터(29)는 각각 타이머가 내장된 제어기의 신호에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 석회소성로용 코크스 오븐 가스 분사노즐의 자동 청소장치.
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