KR100711783B1 - 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수리대에 장착된 코크스 오븐 도어에 형성된 타르 및 카본을 효율적으로 제거함으로써 설비 고장 및 가스 유출로 인한 공해를 방지할 수 있는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치에 관한 것으로, 코크스 오븐 도어가 장착되는 수리대, 수리대의 길이방향을 따라 일측에 구비되는 지지부, 지지부 상측에 결합되며, 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 지지부의 길이방향으로 이동되는 이동부, 이동부의 일측에 결합되며, 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 구동되어 수리대에 장착된 코크스 오븐 도어의 카본을 제거하는 카본 제거부를 포함한다.

코크스 오븐 도어, 수리대, 카본, 커터기

Description

코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치{CARBON CLEANING DEVICE OF COKE OVEN DOOR}

도 1은 코크스 오븐 도어의 수리대 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 수리대에 코크스 오븐 도어가 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거부의 중공축과 커터기의 결합관계를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커터기의 구성을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 수리대 12 ; 코크스 오븐 도어

20 ; 프레임 22 ; 가이드 레일

30 ; 구동 모터 32 ; 감속기

40 ; 모터 42 ; 중공축

44 ; 커터기

본 발명은 코크스 오븐 도어 클리닝 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐 도어에 부착되는 카본을 제거하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 코크스 오븐(Coke Oven)은 장입차로부터 탄화실로 장입되는 석탄 등과 같은 원료를 일정시간 동안 고온상태에서 건류하여 적열 코크스로 제조하는 제조설비이다.

이러한 코크스 오븐의 전후면에는 적열 코크스를 인출하여 이송차량으로 탑재시키는 코크스 오븐 도어가 부착된다.

그런데, 건류된 적열 코크스를 인출하는 이송차량에 코크스 오븐으로부터 발생하는 가스와 열이 코크스 오븐 도어로 고착되어 카본이나 타르와 같은 불순물이 형성된다.

즉, 탄화실에서 석탄을 건류하는 동안 발생되는 카본이 포함된 타르는 1,000도 이상의 고열에서 열분해시 발생되는 부산물로서 코크스 오븐 도어에 부착시 딱딱한 형태로 되고 상온에서는 겔 상태로 물렁물렁하게 되어 서로 엉켜 누적되는 경우 코크스 오븐 도어 연와의 표면 보다 두껍게 부착되어 코크스 오븐 도어가 닫히지 않는 현상이 발생된다.

이러한 이유로, 코크스 오븐 도어에 부착된 타르는 매 작업시 마다 이동차에 설치된 클리너(Cleaner)로서 소제를 하고있으나 소제 작업 중 클리너의 마모 고장 등으로 사용 불량시 코크스 오븐 도어를 수리대에 이송후 소제를 한다.

도 1은 코크스 오븐 도어의 수리대 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 수리대 에 코크스 오븐 도어가 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 수리대는 본체(1), 고정 지지대(2), 고정핀(2-1), 지지대(4)를 포함하며, 와이어 로프(3)를 이용하여 코크스 오븐 도어를 상하로 움직이며 코크스 오븐 도어에 부착된 타르를 제거하였다.

그런데, 종래 기술에 따른 수리대에는 코크스 오븐 도어에 부착된 타르를 제거하기 위한 클리너가 구비되어 있지 않아 작업자가 파이프를 이용하여 만든 소제 공구를 이용하여 타르를 소제하는 작업을 하였다.

상기한 바와 같이 종래 기술에 따르면, 작업자가 소제 공구를 이용하여 코크스 오븐 도어의 타르를 소제함으로서 작업 시간이 많이 소요되고 적열(700도~900도)되어있는 코크스 오븐 도어를 안전(코크스 오븐 도어 높이 6.5m)상 작업자가 바로 작업을 할 수 없어 냉각 후 작업을 함으로서 조업에 막대한 지장을 초래하고 있다.

또한, 코크스 오븐 도어에 부착된 타르를 적기에 소제하지 않고 누적되는 경우 코크스 오븐 도어에 부착된 실링 스트립(Sealing Strip) 까지 타르가 누적되어 코크스 생산시 탄화실에서 발생되는 가스가 대기로 유출되는 현상이 발생하여 환경 오염의 원인이 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 수리대에 장착된 코크스 오븐 도어에 형성된 타르 및 카본을 효율적으로 제거함으로써 설비 고장 및 가스 유출로 인한 공해를 방지할 수 있는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 코크스 오븐 도어가 장착되는 수리대, 수리대의 길이방향을 따라 일측에 구비되는 지지부, 지지부 상측에 결합되며, 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 지지부의 길이방향으로 이동되는 이동부, 이동부의 일측에 결합되며, 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 구동되어 수리대에 장착된 코크스 오븐 도어의 카본을 제거하는 카본 제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에서, 지지부는 수리대의 길이방향을 따라 일측에 배치되는 프레임, 프레임 상면에서 프레임의 길이방향을 따라 결합되는 가이드 레일을 포함한다.

그리고, 이동부는 동력을 발생하는 구동부, 구동부에 연결되어 구동부로부터 입력되는 동력을 전달받아 가이드 레일을 따라 이동되는 휠, 일측에 구동부가 결합되며, 휠을 커버하는 베이스부를 포함한다.

구동부는 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 회전력을 발생시키는 구동 모터, 구동 모터와 휠 사이에 장착되며, 구동 모터의 회전수를 설정된 감속비로 감속시켜 휠로 전달하는 감속기를 포함한다.

카본 제거부는 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 회전력을 발생시키는 모터, 모터에 축 결합되며, 축 방향으로 급수 통로를 갖는 중공축, 중공축의 외경에 결합되도록 중공형으로 형성되며, 중공축의 회전에 연동되어 회전되는 커터기를 포함한다.

중공축의 외경에는 수나사가 형성되고, 커터기의 내경에는 암나사가 형성되 며, 중공축과 커터기는 나사 결합된다.

커터기는 외주면에서 원주방향을 따라 등간격으로 다수개의 커터가 형성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예는 수리대(10), 지지부, 이동부, 카본 제거부를 포함한다.

수리대(10)는 코크스 오븐 도어(12)가 장착되는 것으로, 종래 기술의 수리대를 사용할 수 있다.

지지부는 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(20), 가이드 레일(22)을 포함하며 수리대(10)의 길이방향을 따라 일측에 구비된다. 프레임(20)은 수리대(10)의 길이방향을 따라 일측에 배치되며, 가이드 레일(22)은 프레임(20) 상면에서 프레임(20)의 길이방향을 따라 결합된다.

이동부는 구동부, 휠(34, Wheel), 베이스부(36)를 포함하며 지지부 상측에 결합되어 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 지지부의 길이방향으로 이동된다.

구동부는 구동 모터(30), 감속기(32)를 포함하며 동력을 발생하여 휠(34)에 전달한다. 구동 모터(30)는 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 회전력을 발생시킨다. 감속기(32)는 구동 모터(30)와 휠(34) 사이에 장착되며, 구동 모터(30)의 회전수를 설정된 감속비로 감속시켜 휠(34)로 전달한다.

휠(34)은 구동부에 연결되어 구동부로부터 입력되는 동력을 전달받아 가이드 레일(22)을 따라 이동된다.

베이스부(36)는 휠(34)을 커버하며 일측에 구동부가 결합된다.

카본 제거부는 모터(40), 중공축(42), 커터기(44)를 포함하며, 이동부의 일측에 결합된다. 카본 제거부는 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 구동되어 수리대(10)에 장착된 코크스 오븐 도어(12)의 카본을 제거한다.

본 발명의 실시예는 코크스 오븐 도어(12)의 카본 제거 작업시 발생되는 분진이 외부로 확산되는 것을 방지하고자 도 3에 도시된 바와 같이 보호 덮개(50)를 설치할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거부의 중공축과 커터기의 결합관계를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커터기의 구성을 도시한 도면이다.

모터(40)는 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 회전력을 발생시킨다. 중공축(42)은 모터(40)에 축 결합되며, 도 4에 도시된 바와 같이 축 방향으로 급수 통로(42a)를 갖는다. 커터기(44)는 중공축(42)의 외경에 결합되도록 중공형으로 형성되며, 중공축(42)의 회전에 연동되어 회전된다.

상기한 중공축(42)의 외경에는 수나사가 형성되며, 커터기(44)의 내경에는 암나사가 형성되어 중공축(42)과 커터기(44)는 나사 결합된다. 즉, 커터기(44)는 사용 횟수의 증가로 인한 마모시 교체가 가능하도록 나사 체결 방식으로 중공축(42)에 결합될 수 있다. 이러한 구성으로 커터기(44)의 수명이 경과되면 중공축(42)으로부터 분리하여 새로운 커터기로 교환할 수 있다.

커터기(44)는 도 5에 도시된 바와 같이 외주면에서 원주방향을 따라 등간격으로 다수개의 커터가 형성된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 코크스 생산시 발생되는 타르가 포함된 카본이 코크스 오븐 도어(12)에 부착된 상태에서 카본을 제거하는 장치에 관한 것으로, 코크스 오븐 도어(12)에 부착되는 카본을 보다 효율적으로 처리할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 도어(12)의 카본 제거 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 코크스 오븐 도어(12)를 탄화실의 일측으로부터 분리시킨 후 코크스 오븐 도어(12)의 일면에 부착된 카본과 같은 이물질을 제거하기 위하여 수리대(10)에 장착한다.

이러한 상태에서 이동부를 구성하는 구동 모터(30)를 구동시켜 카본 제거부를 적절한 위치에 이동시킨다. 구동 모터(30)가 동작되면 감속기(32)는 구동 모터(30)의 회전수를 감속시키고 감속된 구동 모터(30)의 회전수는 휠(34)에 전달됨에 따라 급격한 이동을 방지할 수 있다. 휠(34)이 가이드 레일(22)을 따라 이동되 는 상태에서 카본 제거 위치에 이동되면 구동 모터(30)로 공급되는 전원을 차단하여 이동부의 움직임을 단속할 수 있다. 상기한 동작으로 이동부를 지지부로부터 이동시켜 카본 제거 위치로 움직일 수 있으며, 이동부가 카본 제거 위치로 이동된 상태에서 카본 제거부를 구동하여 코크스 오븐 도어(12)의 일면에 부착된 카본을 제거한다.

카본 제거부를 구성하는 모터(40)는 이동부의 구동 모터(30)와는 별도로 구성되며, 구동 모터(30)와 마찬가지로 외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동된다. 모터(40)의 구동에 따라 중공축(42)이 회전되고 중공축(42)에 연동되어 커터기(44)가 회전된다. 커터기(44)의 회전에 의해 발생되는 힘은 코크스 오븐 도어(12)의 일면에 부착된 카본으로 전달되며, 이러한 커터기(44)의 회전력에 따라 충격을 받은 카본은 코크스 오븐 도어(12)로부터 떨어지게 된다. 즉, 중공축(42)이 회전하게 되면 그 중공축(42)에 결합된 커터기(44)도 연동되어 회전되면서 코크스 오븐 도어(12)에 부착된 카본과 같은 이물질이 파쇄되어 코크스 오븐 도어(12)로부터 분리되는 것이다.

한편, 중공축(42)에는 급수 통로(42a)가 형성되는데 급수 통로(42a)를 통해 공급되는 물이 커터기(44)의 전방을 통해 코크스 오븐 도어(12)의 일면에 분사된다. 상기한 바와 같이 급수 통로(42a)를 통해 분사되는 물은 코크스 오븐 도어(12)에 부착된 카본에 적절한 충격을 가하게 되며, 커터기(44)와의 마찰열을 냉각시키는 기능을 한다. 또한, 커터기(44)의 전방으로 물이 충분히 분사됨에 따라 커터기(44)의 회전에 의해 카본이 떨어질 때 발생되는 분진을 저감시킬 수 있다. 여기 서, 급수 통로(42a)는 외부로부터 공급되는 급수관에 연결되어 물이 공급되는 구조를 갖는다. 이러한 구성에서 급수관과 급수 통로(42a)의 연결관계는 적절한 커플링 구조로 구성되어 중공축(42)의 회전에 관계없이 물을 공급할 수 있다.

상기한 바와 같이 이동부가 이동되고 카본 제거부가 구동되어 코크스 오븐 도어(12)의 일면에 부착된 카본을 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

상기한 실시예에서는 급수 통로를 중공축에 일체형으로 형성하는 것을 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 상기한 급수 시스템을 개선할 수 있다.

예를 들어, 급수 통로를 중공축에 일체형으로 형성하지 않고, 카본 제거부와는 별도로 급수 시스템을 구성할 수 있다. 이러한 경우, 급수 시스템은 이동부를 구성하는 베이스부에 고정 설치될 수 있으며, 급수 노즐이 커터기와 코크스 오븐 도어의 사이를 향하도록 배치될 수 있다.

또한, 커터기의 측면이 코크스 오븐 도어의 일면과 접하도록 배치하고, 커터기의 측면을 통해 물이 분사되도록 구성하거나, 커터기의 측면과 코크스 오븐 도어의 일면 사이로 물이 급수될 수 있도록 구성할 수 있다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치는 카본 제거부를 통해 코크스 오븐 도어에 부착된 타르를 제거함으로써 카본이 포함된 타르의 누적으로 인한 설비 고장 및 이동차의 부하 감소 등을 방지할 수 있다.

또한, 코크스 오븐 도어의 장착 및 탈착시 코크스 오븐 도어의 정확한 장착 및 탈착으로 인해 가스 유출을 방지하여 환경 오염을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이동차 클리너 장치의 잦은 정비나 고장으로 인해 카본 누적으로 발생되는 제반 문제점 등을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 코크스 오븐 도어가 장착되는 수리대;

   상기 수리대의 길이방향을 따라 일측에 구비되는 지지부;

   상기 지지부 상측에 결합되며, 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 상기 지지부의 길이방향으로 이동되는 이동부;

   상기 이동부의 일측에 결합되며, 외부로부터 동력이 공급됨에 따라 구동되어 상기 수리대에 장착된 코크스 오븐 도어의 카본을 제거하는 카본 제거부를 포함하는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지부는

   상기 수리대의 길이방향을 따라 일측에 배치되는 프레임;

   상기 프레임 상면에서 상기 프레임의 길이방향을 따라 결합되는 가이드 레일을 포함하는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이동부는

   동력을 발생하는 구동부;

   상기 구동부에 연결되어 상기 구동부로부터 입력되는 동력을 전달받아 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 휠;

   일측에 상기 구동부가 결합되며, 상기 휠을 커버하는 베이스부를 포함하는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 구동부는

   외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 회전력을 발생시키는 구동 모터;

   상기 구동 모터와 상기 휠 사이에 장착되며, 상기 구동 모터의 회전수를 설정된 감속비로 감속시켜 상기 휠로 전달하는 감속기를 포함하는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 카본 제거부는

   외부로부터 공급되는 전원의 입력에 따라 구동되어 회전력을 발생시키는 모터;

   상기 모터에 축 결합되며, 축 방향으로 급수 통로를 갖는 중공축;

   상기 중공축의 외경에 결합되도록 중공형으로 형성되며, 상기 중공축의 회전에 연동되어 회전되는 커터기를 포함하는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 중공축의 외경에는 수나사가 형성되고, 상기 커터기의 내경에는 암나사가 형성되며, 상기 중공축과 상기 커터기는 나사 결합되는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 커터기는 외주면에서 원주방향을 따라 등간격으로 다수개의 커터가 형성되는 코크스 오븐 도어의 카본 제거 장치.

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