KR100779686B1 - 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커 - Google Patents

Abstract

본 발명의 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커는 건식소화설비의 냉각챔버에서 벨트 컨베이어(5)를 통해 이송되어 온 냉코크스를 용광로로 운반하도록 되어 있는 코크스 벙커(7)에 있어서, 상기 벨트 컨베이어(5)의 이동에 따라 회전하도록 상기 벨트 컨베이어(5)에 접촉되어 있는 구동 롤러(11), 상기 구동 롤러(11)로부터의 회전 구동력에 의한 회전 여부에 따라 상기 벨트 컨베이어(5)의 운전을 온오프하도록 되어 있는 회전식 슈트 스위치부(13) 및, 상기 구동 롤러(11)의 회전력을 상기 슈트 스위치부(13)으로 전달하도록 상기 구동 롤러(11)와 상기 슈트 스위치부(13)의 일단에 연결되어 있는 전동부(15)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

슈트, 스위치, 코크스, 벙커, 회전식, 벨트 컨베이어, 코크스 오븐

Description

회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커{A coke bunker provided with a rotary type chute switch}

도 1은 일반적인 건식소화설비(CDQ)를 전체적으로 도시한 개략도.

도 2는 종래의 코크스 벙커와 벨트 컨베이어를 개략 도시한 개략도.

도 3은 도 2에 도시된 코크스 벙커의 헤드 슈트 부분을 도시한 개략 정단면도.

도 4는 도 3의 측단면도.

도 5는 본 발명에 따른 코크스 벙커와 벨트 컨베이어를 개략 도시한 개략도.

도 6은 도 5에 도시된 코크스 벙커의 헤드 슈트 부분을 도시한 개략 정단면도.

도 7은 도 6의 측단면도.

도 8은 본 발명에 따른 회전식 슈트 스위치의 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 회전식 슈트 스위치의 작동 상태를 설명하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

5 : 벨트 컨베이어 7 : 코크스 벙커

9 : 헤드 슈트 10 : 회전식 슈트 스위치

11 : 구동 롤러 13 : 회전식 슈트 스위치부

15 : 전동부 21 : 스위치 바

23 : 걸림돌기 27 : 종동 마찰드럼

29 : 회전 감지부 31 : 가압 스프링

33 : 구동 마찰드럼 39 : 체인

47 : 베어링

본 발명은 코크스 벙커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철소 등에서 코크스 오븐으로부터 배출되는 고온의 코크스를 질소가스를 이용해 냉각시킨 후 용광로로 보내는 데 사용되는 건식소화설비(CDQ;Coke Dry Quenching)에 있어서 냉각된 코크스를 코크스 벙커로 이송하는 도중 코크스 벙커의 롱슈트에서 막힘이 발생하는 것을 미연에 방지하도록 한 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커에 관한 것이다.

일반적으로 제철소 등에서 사용하는 코크스 오븐(coke oven)에 의해 19시간 동안 건류된 1030℃ 전후의 적열 코크스(hot coke)는 도 1에 101로 도시된 건식소화설비(CDQ)로 권상되어 이 설비(101)의 챔버(103)에서 4 내지 5 시간의 냉각과정을 거치게 된다. 이렇게 냉각된 250℃ 이하의 냉코크스는 도 2에 도시된 바와 같이 벨트 컨베이어(105)를 통해 코크스 벙커(107)로 이송된다.

이 때, 코크스 벙커(107) 헤드슈트(109)의 롱슈트(111)에 막힘이 발생함에도 불구하고 이를 미리 감지하지 못하여 방치하게 되면, 코크스가 도 2에 도시된 코크스 벙커(107)로 넘어가거나 벨트 컨베이어(105)에 과적되어 도 4에 도시된 구동모터(113)를 소손시키며, 벨트 컨베이어(105) 자체가 손상되어 냉코크스 이송 중 정지되는 등의 문제를 발생시킨다. 또한, 이러한 운전 정지상태를 수습하여야 하므로 도 1에 도시된 건식소화설비(101)의 보일러(115)와 스팀터빈(117)의 운전을 정지시켜야 하고, 이로 인해 운전 비용이 증대되는 한편 수리작업에 따른 안전사고의 우려가 증대되는 문제점도 있었다. 아울러, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 헤드슈트 스위치(119)가 고온의 냉코크스로 인해 케이블 부분이 소손되거나 코크스 낙하 시 발생되는 진동 또는 흔들림으로 인해 오작동하게 되는 등의 작동불량의 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 코크스 벙커가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 코크스 벙커의 롱슈트 부분에서 발생하는 코크스 막힘을 확인할 수 있음은 물론, 발생된 코크스 막힘을 신속히 해소할 수 있도록 함으로써 코크스 벙커로 코크스를 이송하는 벨트 컨베이어나 구동모터 등의 설비가 손상되는 것을 방지하고, 설비 손상으로 인한 운전정지를 미연에 방지하여 작업 손실을 억제하고, 작업 능률을 향상시키는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 건식소화설비의 냉각챔버에서 벨트 컨베이어를 통해 이송되어 온 냉코크스를 용광로로 운반하도록 되어 있는 코 크스 벙커에 있어서, 벨트 컨베이어의 이동에 따라 회전하도록 벨트 컨베이어에 접촉되어 있는 구동 롤러, 이 구동 롤러로부터의 회전 구동력에 의한 회전 여부에 따라 벨트 컨베이어의 운전을 온오프하도록 되어 있는 회전식 슈트 스위치부 및, 구동 롤러의 회전력을 슈트 스위치부로 전달하도록 구동 롤러와 슈트 스위치부의 일단에 연결되어 있는 전동부로 구성되어 있는 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커를 첨부 도면을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 코크스 벙커는 도 5에 도면번호 7로 도시된 바와 같이 종래의 일반적인 코크스 벙커와 마찬가지로 건식소화설비 즉, CDQ의 냉각챔버에서 토출되는 냉코크스가 벨트 컨베이어(5)를 통해 운반되며, 도 5의 하단에 도시된 것처럼 별도의 차량(6)이나 또 다른 벨트 컨베이어(8)를 통해 운반된 코크스를 용광로로 운반하도록 되어 있다.

이 때, 본 발명에 따른 코크스 벙커(7)는 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 벨트 컨베이어(5)의 하류측 끝부분 하단에 회전식 슈트 스위치(10)를 구비하고 있는 바, 이 슈트 스위치(10)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 헤드 슈트(9) 위쪽에 설치되며, 크게 구동 롤러(11), 회전식 슈트 스위치부 및, 전동부(15)로 이루어진다.

여기에서, 구동롤러(11)는 도 7에 도시된 바와 같이 벨트 컨베이어(5)의 아래쪽에 접촉되어 있으며, 양단의 베어링(35)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으 므로 접촉된 벨트 컨베이어(5)가 상류측을 향하여 이동함에 따라 회전하게 된다. 또한 한 쪽 끝부분에 체인 스프로킷(37)이 장착되어 구동롤러(11)의 회전력을 체인(39)을 통해 회전식 슈트 스위치부(13)로 전달하게 된다.

이와 같이 구동롤러(11)에는 벨트 컨베이어(5)에 의해 발생한 회전력을 회전식 슈트 스위치부(13)에 전달하기 위해 전동수단으로서 체인과 스프로킷과 같은 전동부(15)가 사용되는 바, 이 전동부(15)는 당연히 벨트와 풀리 같은 다른 전동장치로 대체될 수 있다. 본 실시예에 따른 전동부(15)는 도면에서 알 수 있듯이 체인과 스프로킷으로 구동롤러(11)의 회전력을 슈트 스위치부(13)로 정확하게 전달할 수 있으며, 구동롤러(11)의 일단에 부착된 스프로킷(37)과 스위치부(13) 일단에 부착된 스프로킷(41) 그리고 스프로킷(37)과 스프로킷(41)을 잇는 체인(39)으로 이루어져 있다.

여기에서, 구동롤러(11)는 양단에 설치된 한 쌍의 베어링(35)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 슈트 스위치부(13)는 다시 도시된 것처럼 스위치 바(21), 종동 마찰드럼(27), 회전 감지부(29), 구동 마찰드럼(33)으로 구성되는 바, 스위치 바(21)는 원통형의 봉체로서 양단에 설치된 한 쌍의 베어링(25)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으며, 외주면에 방사상으로 돌출된 복수의 걸림돌기(23)가 돌출되어 있는데, 각 걸림돌기(23)는 또한 외주면을 따라 길게 배열되어 있다. 또한, 스위치 바(21)의 일단에는 회전 감지부(29)가 장착되어 스위치 바(21)의 회전 여부를 확인할 수 있도록 해주며, 몇 개의 볼트(43)로 벙커(7) 케이스 내측에 고정된다. 아울러 스위치 바(21)의 회전 감지부(29) 대향측에는 도시된 것처럼 직경이 상대적 으로 좀 더 큰 원통형의 종동 마찰드럼(27)이 삽입 부착되어 있다.

그리고, 스위치바(13)의 종동 마찰드럼(27) 끝면에는 도시된 것처럼 구동 마찰드럼(33)이 밀착 설치되는 바, 이 드럼(33)은 종동 마찰드럼(27)과 동일한 직경의 좀 더 길이가 길게 되어 있으며, 중앙에 삽입되는 각형 회전봉(45)을 통해 베어링(47)에 의해 회전 가능하게 지지되는데, 베어링(47) 대향측 끝부분은 구동 마찰드럼(33)이 회전봉(45) 둘레에 끼워진 가압 스프링(31)에 의해 종동 마찰드럼(27)에 밀착 됨으로써 회전 가능하게 지지되고, 회전봉(45)의 구동 마찰드럼(33) 대향측에는 스프로킷(41)이 부착되어 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커의 작용을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 코크스 오븐에서 19시간 동안 건류된 적열 코크스(hot coke,1030℃)를 건식소화 설비(CDQ)인 도 1과 같은 CDQ로 권상한 뒤, CDQ 챔버에서 4~5 시간의 냉각과정을 거치게 된다. 이 때 발생된 250℃의 냉코크스를 도 5의 벨트 컨베이어(5)를 이용 코크스 벙커(7)로 이송하게 된다. 이렇게 해서, 벙커(7) 내부의 헤드 슈트(9)로 전달된 코크스는 2개의 통로로 분기된 롱슈트(12)를 통해 벙커(7) 하단으로 낙하된다.

이 때, 벨트 컨베이어(5)가 이동함에 따라 본 발명에 따른 슈트 스위치(10)도 함께 작동되는데, 먼저 정상 작동 중인 경우 벨트 컨베이어(5) 아래쪽에 밀착되어 있는 구동롤러(11)가 회전하게 되며, 이에 따라 스프로킷(37)이 회전하면 스프로킷(39)을 통해 스프로킷(37)에 연결되어 있는 스프로킷(41)도 함께 회전하게 된 다.

이렇게 해서, 회전식 슈트 스위치부(13)의 회전봉(45)이 회전하면 회전봉(45)의 스프로킷(41) 대향측에 장착되어 있는 구동 마찰드럼(33)도 회전하게 되고, 이에 따라 스프링(31)에 의해 구동 마찰드럼(33)에 밀착된 종동 마찰드럼(27)도 구동 마찰드럼(33)을 따라 회전하게 되며, 따라서 종동 마찰드럼(27)에 연결된 스위치 바(21)도 도 9에 은선으로 도시된 것처럼 벨트 컨베이어(5)를 통해 운반되어 온 코크스나 카본 덩어리 등으로 인해 스위치 바(21)가 구속되기 전에는 정상적으로 운전된다.

이 때, 벨트 컨베이어(5)를 통해 운반된 코크스나 카본 덩어리로 인해 롱슈트(12)의 입구 쪽에서 막힘이 발생되면 도 9에 실선으로 도시된 것처럼 코크스나 카본 덩어리 등이 헤드 슈트(9) 위로 차올라와 스위치 바(21)의 걸림돌기(23)에 걸리게 되고 결국에는 스위치 바(21)의 회전을 구속하게 된다. 이에 따라 회전이 정지된 종동 마찰드럼(27)과 계속 회전하려는 구동 마찰드럼(33) 사이에서 마찰력이 상실되면서 전동부(15)를 통해 회전식 슈트 스위치부(13)로 전달되던 회전력이 단절되면서 스위치 바(21)의 회전이 중지된다.

이와 같이 스위치 바(21)의 회전이 중지한 것을 회전 감지부(29)가 감지하면 예컨대 5초 정도 후에 헤드 슈트(9)나 롱슈트(12)의 막힘 경보를 발하고, 벨트 컨베이어(5)의 작동을 정지시킴으로써 컨베이어(5)에 의해 더 이상의 코크스 등이 운반되는 것을 막게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 회전식 슈트 스위치를 구비한 코크스 벙커에 의하면,

코크스 벙커의 헤드 슈트나 롱 슈트 막힘을 즉각적으로 파악할 수 있게 되므로 막힘이 발생하자마자 벨트 컨베이어의 작동을 정지시킬 수 있게 되므로 벨트 컨베이어의 과적으로 인해 코크스가 벙커 밑으로 넘어가고, 구동모터가 소손되거나 컨베이어 자체가 손상을 입는 등의 비생산적인 작업 요인을 배제할 수 있게 된다. 따라서, 생산 비용의 추가 발생을 억제하고, 안전사고를 사전에 방지할 수 있게 되므로 코크스 운반 작업의 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 건식소화설비의 냉각챔버에서 벨트 컨베이어(5)를 통해 이송되어 온 냉코크스를 용광로로 운반하도록 되어 있는 코크스 벙커(7)에 있어서,

   상기 벨트 컨베이어(5)의 이동에 따라 회전하도록 상기 벨트 컨베이어(5)에 접촉되어 있는 구동 롤러(11),

   상기 구동 롤러(11)로부터의 회전 구동력에 의한 회전 여부에 따라 상기 벨트 컨베이어(5)의 운전을 온오프하도록 되어 있는 회전식 슈트 스위치부(13) 및,

   상기 구동 롤러(11)의 회전력을 상기 슈트 스위치부(13)로 전달하도록 상기 구동 롤러(11)와 상기 슈트 스위치부(13)의 일단에 연결되어 있는 전동부(15)로 구성되어 있는 회전식 슈트 스위치(10)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 코크스 벙커.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 슈트 스위치부(13)는 외주면에 복수의 걸림돌기(23)가 돌출 부착된 상태로 베어링(25)에 의해 되어 있는 스위치 바(21),

   상기 스위치 바(21)의 일단에 부착된 종동 마찰드럼(27),

   상기 마찰드럼(27)의 타단에 부착된 회전 감지부(29),

   상기 종동 마찰드럼(27)과 맞닿음되도록 가압 스프링(31)에 의해 압착되어 회전봉(45)을 중심으로 회전 가능하게 설치된 구동 마찰드럼(33)으로 구성되어 있 는 것을 특징으로 하는 코크스 벙커.

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