KR100767407B1 - 장입차 비상시 화염유도장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스오븐에서 장입중 정전 발생시 화염분출에 의한 장입차 소손 방지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장입중 정전으로 화성공장 브로워(blower) 및 고압안수 펌프 다운시 오븐에서 발생된 미연분가스를 셕션하지 못해 발생가스가 장입차의 장입장치측으로 분출되어 착화되면서 화염에 의해 순식간에 장입차가 소손되는 것을 방지하기 위해 발생되는 화염을 유도하여 장입차와 원거리 지점에서 대기로 배출되도록 하는 화염유도장치에 관한 것이다.

본 발명의 장입차 비상시 화염유도장치는, 장입차에 설치되어 장입중 정전과 같은 비상상태 발생시 비상엔진에 의해 가동되어 유용되는 것으로서, 코크스오븐에서 발생된 미연분가스를 대기 배출을 위해 이차로 유도하는 소정 길이의 고정식 원형관(10)과; 상기 고정식 원형관(10)에 내재되어 실린더(16)에 의해 전후진 작동하며 상기 코크스오븐의 상승관(1)에 추후 일치하도록 연결되어 발생되는 미연분가스를 일차로 유도하는 소정 길이의 유동식 원형관(11)과; 상기 유동식 원형관(11)이 내재된 고정식 원형관(10)을 하부에서 지지하는 지게 형상의 프레임(20)과; 상기 프레임(20)의 가지측에 연결되어 상기 상승관(1) 축과 일치하도록 상기 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우는 실린더(34)와; 실린더(25)에 의해 하강되어 상기 상승관의 리드(2)에 부착된 상승관 레버(3)를 눌러 상기 상승관 리드(2)를 오픈시키며 상기 프레임(20)에 고정 지지되는 리드 오픈 롤러(21)와; 상기 프레임(20)과 상기 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우는 실린더(34)의 다른 일단을 연결하여 정상시 후진되어 있던 이들을 비상시 상승관(1) 쪽의 적절한 위치로 전진 이동시키는 실린더(33)가 연결된 가이드 롤러(31); 를 포함한다.

장입차, 코크스, 상승관, 화염, 미연분가스, 정전, 비상시, 제철

Description

장입차 비상시 화염유도장치{Apparatus for flame guidance in charging car at the time of emergency}

도 1은 본 발명에 따른 화염유도장치의 개략적 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 화염유도장치의 분해상세도.

도 3은 본 발명에 따른 화염유도장치가 장입차에 부착된 상태를 보여주는 개략도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 화염유도장치의 작동상태도.

도 5는 본 발명에 따른 화염유도장치의 동작과정을 보여주는 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 상승관 2 : 상승관 리드(lid)

3 : 상승관 레버(lever) 4 : 점화장치

10 : 고정식 원형관 11 : 유동식 원형관

16 : 유동식 원형관 작동 실린더 20 : 지지 프레임

21 : 상승관 리드 오픈 롤러

25 : 상승관 리드 오픈 롤러 작동 실린더

33 : 원형관 전후진 작동 실린더 34 : 원형관 수직 작동 실린더

40 : 상승관 댐퍼 50 : 상승관 댐퍼 작동 장치

140 : 드롭 슬리브(drop sleeve) 150 : 유 튜브(u-tube)

160 : 장입구 170 : 화염유도장치

본 발명은 코크스오븐에서 장입차 장입중 정전 발생시 장입장치측에서 발생하는 화염분출에 의해 장입차가 소손되는 것을 방지하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장입중 정전으로 화성공장 브로워(blower) 및 고압안수 펌프 다운시 오븐에서 발생된 미연분가스를 셕션하지 못해 발생가스가 장입차의 장입장치측으로 분출되어 착화되면서 화염에 의해 순식간에 장입차가 소손되는 것을 방지하기 위해 발생되는 화염을 유도하여 장입차와 원거리 지점에서 대기로 배출되도록 하는 화염유도장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철공정은 철광석을 석회석과 함께 소결공장을 거쳐 고로에서 용융시켜 용선상태로 만들고, 이 용선을 전로에서 금속의 기계적 성질에 악영향을 미치는 황과 인을 제거하여 연속주조기 및 압연기를 통해 사용목적에 따른 제품으로 생산한다.

그런데, 상기 철광석을 용해하는 공정에서 코크스(coke)가 사용되며, 이 코크스는 석탄을 괴상화한 것으로 코크스공장에서 제조된다.

코크스공장의 코크스오븐은 탄화실에 석탄을 장입하여 건류시켜 코크스를 제조하며, 하나의 탄화실에는 유연탄을 평균 22~30톤 가량 장입하며, 시간당 탄화실 의 4 ~ 5개소에서 작업이 이루어진다.

따라서, 석탄을 야적장에서 코크스공장으로 운반하는 과정은 컨베어벨트 등으로 석탄을 소정 장소로 운반하는 과정과 이렇게 운반된 석탄을 코울벙커(coal bunker)에 수집하는 과정, 그리고 상기 코울벙커에 수집된 석탄을 코크스공장으로 운반하는 과정 등이 포함된다.

상기 코울벙커에 수집된 석탄을 코크스공장까지 운반하는 과정에서 장입차가 이용되며, 이 장입차는 레일을 따라 코울벙커에서 석탄을 약 30톤 가량 채탄하여 탄화실에 주기적으로 장입시킨다.

코크스오븐에 장입차가 석탄을 장입하면, 시간당 70,000Nm³ 가스가 발생하여 화성 브로워(blower)에 의해 화성공으로 셕션(suction)되는데 만약 장입차가 장입중 정전 발생시 화성 브로워 및 고압안수 펌프 다운(down)으로 발생가스가 화성 공장으로 셕션되지 못하면 코크스 오븐 브리더(bleeder)가 열리면서 최소한의 발생가스가 대기로 방출된다.

문제는 장입중인 오븐에서 다량의 가스가 발생하기 때문에 발생가스가 브리더로 배출되지 못해 장입장치인 유 튜브(u-tube) 및 드롭 슬리브(drop sleeve)측으로 화염이 다량 분출되는 상태에서 장입차를 빨리 대피시키기 위해 유 튜브와 드롭 슬리브를 상승시키는 순간 화염은 더욱 거세게 분출되어 순식간에 장입차가 소손되고 화염이 운전실에까지 미쳐 운전실 유리창이 파손되면서 운전자도 화염에 노출되어 화상을 입는 문제점이 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 장입중 정전 발생시 화성 브로워 및 고압안수 펌프 다운으로 장입차의 장입장치측에서 분출되는 화염을 한곳으로 유도하여 장입차로부터 원거리 지점에서 화염을 배출하게 하여 화염분출에 의한 장입차 소손을 방지하는 화염유도장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장입차 비상시 화염유도장치는,

장입차에 설치되어 장입중 정전과 같은 비상상태 발생시 비상엔진에 의해 가동되어 유용되는 것으로서,

코크스오븐에서 발생된 미연분가스를 대기 배출을 위해 이차로 유도하는 소정 길이의 고정식 원형관(10)과;

상기 고정식 원형관(10)에 내재되어 실린더(16)에 의해 전후진 작동하며 상기 코크스오븐의 상승관(1)에 추후 일치하도록 연결되어 발생되는 미연분가스를 일차로 유도하는 소정 길이의 유동식 원형관(11)과;

상기 유동식 원형관(11)이 내재된 고정식 원형관(10)을 하부에서 지지하는 지게 형상의 프레임(20)과;

상기 프레임(20)의 가지측에 연결되어 상기 상승관(1) 축과 일치하도록 상기 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우는 실린더(34)와;

실린더(25)에 의해 하강되어 상기 상승관의 리드(2)에 부착된 상승관 레버(3)를 눌러 상기 상승관 리드(2)를 오픈시키며 상기 프레임(20)에 고정 지지되는 리드 오픈 롤러(21)와;

상기 프레임(20)과 상기 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우는 실린더(34)의 다른 일단을 연결하여 정상시 후진되어 있던 이들을 비상시 상승관(1) 쪽의 적절한 위치로 전진 이동시키는 실린더(33)가 연결된 가이드 롤러(31); 를 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 장입차 비상시 화염유도장치는,

상기 고정식 원형관(10)의 상부에 부착되어 유도 배출되는 미연분가스를 착화시키는 점화장치(4)와;

상기 유동식 원형관(10)의 하강 경로에 위치하여 하강하는 상기 유동식 원형관(10)에 터치되는 시점에서 상기 점화장치(4)를 작동시키는 스위치(100); 를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화염유도장치의 개략적 구성을 나타내는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 화염을 유도하는 고정식 원형관(10)에 내재된 유동식 원형관(11)과 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우거나 45°로 눕히는 원형관 수직 작동 실린더(34) 및 가이드 레일(30)에 내재되어 원형관을 전후로 이동시키는 가이드 롤러(31)를 전후진시키는 원형관 전후진 작동 실린더(33)가 구비된다.

또한, 원형관을 수직으로 세웠을 때, 유동식 원형관(11)을 상하로 이동시키는 유동식 원형관 작동 실린더(16)와 상승관 리드 오픈 롤러(21)를 상하로 작동시키는 상승관 리드 오픈 롤러 작동 실린더(25)가 구비되며, 원형관으로 유도되어 배출되는 미연분가스를 착화하는 점화장치(4)가 고정식 원형관(10)에 구비된다.

도 2에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화염유도장치의 분해 상세도를 나타낸다.

유동식 원형관(11)이 삽입되는 "∪" 형상을 갖는 가이드 롤러(14)는 가이드 레일(15)에 내재되며, 볼트, 너트와 같은 고정부품으로 고정식 원형관(10)에 결합되며, 유동식 원형관 작동 실린더(16)는 가이드 롤러(14)와 연결되고 가이드 레일(15)의 외부에 부착되어 고정된다.

여기서, 도 1과 같이 유동식 원형관(11)의 하강 경로상에 점화장치(4)에 연결된 스위치(100)가 구비되며, 이 스위치(100)는 바람직하게 상술한 가이드 레일(15)의 적절한 위치에 부설될 수 있다.

지게 형상 프레임(20)의 상부는 가이드 레일(15)과 고정식 원형관(10)에 고정되며, 프레임(20)의 가지 또는 가지 사이를 연결하는 부재에 원형관 수직 작동 실린더(34)의 일단이 결합된다.

원형 바(bar)(21a)를 갖는 가이드 롤러(21)는 가이드 레일(22)에 내재되며, 가이드 롤러(21)는 상승관 리드 오픈 롤러 작동 실린더(25)에 부착되어 이 실린더의 작동에 의해 움직인다.

상기 가이드 레일(22)은 고정부품에 의해 프레임(20)의 중간 부분에 체결되어 고정된다.

다음으로, 원형관 전후진 작동 실린더(33)와 일단이 연결된 가이드 롤러(31)가 가이드 레일(30)에 내재되며, 가이드 롤러(31)의 연결부(31a)는 프레임(20)의 하단부에 체결된다.

참고로, 상술한 구성의 화염유도장치(170)가 장입차에 부착된 상태를 도 3에 나타내며, 도 4와 도 5를 이용하여 본 발명에 따른 화염유도장치가 작동되는 과정을 설명한다.

장입차 장입중 정전과 같은 비상 상태가 발생하는 경우(단계 S100), 비상엔진이 가동되어(단계 S102) 원형관 전후진 작동 실린더(33)를 소정 위치까지 전진시 키며(단계 S104)(도 4a 참조), 원형관 수직 작동 실린더(34)가 작동되어 고정식 원형관(10)을 상승관(1) 축과 일치하게 수직으로 세운다(단계 S106)(도 4b 참조).

다음으로, 오븐 전체의 발생가스가 장입중인 오븐에 들어오지 못하게 상승관 댐퍼 작동 장치(50)가 작동되어(단계 S108) 상승관 댐퍼(40)를 닫는다(단계 S108)(도 4b 참조).

이어서, 상승관 리드 오픈 롤러 작동 실린더(25)가 다운되어 상승관 리드 오픈 롤러(21)가 하부로 내려와(단계 S110) 상승관 레버(3)를 누르면(단계 S112) 상승관 리드(2)가 오픈된다(단계 S114)(도 4c 참조).

다음으로, 유동식 원형관 작동 실린더(16)가 작동되어(단계 S116) 유동식 원형관(11)이 하강되어(단계 S118) 상승관(1)과 밀착되어 분출되는 화염이 유도되게 된다(도 4d 참조).

한편, 유동식 원형관(11)이 하강하면서 경로상에 있는 스위치(100)를 터치하면 점화장치(4)가 작동되어(단계 S120) 배출되는 미연분가스를 점화한다(단계 S122)(도 4d 참조).

이로써, 화염유도장치(170)가 일회적으로 동작하는 과정은 완료된다.

미도시하였으나, 각 실린더의 작동에 있어서 일정한 한계위치를 정하기 위한 리미트스위치가 필요 개소에 부착될 수 있음은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내 에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명의 장입차 비상시 화염유도장치에 따르면, 장입차 장입중 정전 발생시 분출되는 화염을 화염유도장치를 통해 장입차로부터 원거리 지점에서 대기로 배출되게 함으로써 장입차의 장입설비측에서 분출되는 화염을 완전 억제시켜 장입차 소손을 방지하고 화염으로부터 운전자를 보호할 수 있으며, 유도되어 배출되는 미연분가스를 점화시켜 대기로 배출함으로써 환경개선의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 장입차에 설치되어 장입중 정전과 같은 비상상태 발생시 비상엔진에 의해 가동되어 유용되는 것으로서,

   코크스오븐에서 발생된 미연분가스를 대기 배출을 위해 이차로 유도하는 소정 길이의 고정식 원형관(10)과;

   상기 고정식 원형관(10)에 내재되어 실린더(16)에 의해 전후진 작동하며 상기 코크스오븐의 상승관(1)에 추후 일치하도록 연결되어 발생되는 미연분가스를 일차로 유도하는 소정 길이의 유동식 원형관(11)과;

   상기 유동식 원형관(11)이 내재된 고정식 원형관(10)을 하부에서 지지하는 지게 형상의 프레임(20)과;

   상기 프레임(20)의 가지측에 연결되어 상기 상승관(1) 축과 일치하도록 상기 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우는 실린더(34)와;

   실린더(25)에 의해 하강되어 상기 상승관의 리드(2)에 부착된 상승관 레버(3)를 눌러 상기 상승관 리드(2)를 오픈시키며 상기 프레임(20)에 고정 지지되는 리드 오픈 롤러(21)와;

   상기 프레임(20)과 상기 고정식 원형관(10)을 수직으로 세우는 실린더(34)의 다른 일단을 연결하여 정상시 후진되어 있던 이들을 비상시 상승관(1) 쪽의 적절한 위치로 전진 이동시키는 실린더(33)가 연결된 가이드 롤러(31); 를 포함하는 장입차 비상시 화염유도장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정식 원형관(10)의 상부에 부착되어 유도 배출되는 미연분가스를 착화시키는 점화장치(4)와;

   상기 유동식 원형관(10)의 하강 경로에 위치하여 하강하는 상기 유동식 원형관(10)에 터치되는 시점에서 상기 점화장치(4)를 작동시키는 스위치(100); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장입차 비상시 화염유도장치.

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