KR100925630B1

KR100925630B1 - 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치

Info

Publication number: KR100925630B1
Application number: KR1020020078081A
Authority: KR
Inventors: 장호정; 백부순; 이풍호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2009-11-06
Also published as: KR20040050292A

Abstract

본 발명은 코크스오븐설비를 구성하는 축열실의 연와를 흡착식으로 인출하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 탄화실내에 장입된 석탄을 연소용 가스와 공기의 연소열에 의해서 장시간동안 고온으로 건류하여 코크스를 제조하는 코크스오븐의 축열실내에 축조된 연와를 인출하는 장치에 있어서, 상기 축열실 측벽으로의 이동이 원활하도록 다수개의 이동휠이 하부면에 장착된 하부베이스와, 상기 하부베이스의 상부면에 수직하게 설치되는 다수개의 상하실린더에 의해서 승하강되는 상부베이스로 이루어진 베이스부; 상기 상부베이스의 상부면에 설치된 회전모터의 구동원에 의해서 정,역방향으로 회전되고, 유압모터의 유압력에 의해서 길이방향으로 신축되는 텔레스코프식 붐대; 상기 유압모터의 유압력에 의해서 진공관내의 피스톤을 전후진작동시키는 부압실린더를 상기 붐대선단부에 장착하고, 상기 축열실의 연와표면에 흡착되도록 상기 진공관선단에 장착되는 흡착기를 갖는 흡착부; 및 상기 상부베이스를 승하강시키는 상하실린더와 상기 붐대를 회전시키는 회전모터와 상기 흡착기에 흡착력을 발생시키는 부압실린더의 작동을 제어하는 제어판넬을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면, 축열실의 연와 상부에 더스트가 퇴적되거나 파손되어 이를 새로운 연와로 교체하거나 보수하는 작업을 축열식 노벽의 급랭없이 짧은 시간내에 안전하게 수행하여 작업생산성 및 설비의 열효율을 높이고, 로체의 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 얻어진다.

코크스오븐, 연소실, 탄화실, 축열실, 연와, 상하실린더, 붐대, 흡착기, 카메라

Description

코크스오븐의 축열실 연와 인출장치{AN APPARATUS FOR DRAWING OUT THE BRICK OF HEAT ACCUMULATOR IN COKE OVEN}

도 1은 일반적인 코코스오븐의 축열실내로 공급되는 가스의 흐름상태를 도시한 개략도,

도 2는 일반적인 코크스오븐의 탄화실,연소실 및 축열실을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 구성하는 붐대가 수축된 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 구성하는 붐대가 확장된 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 구성하는 흡착부를 도시한 상세도,

도 6은 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 도시한 작동상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ...... 베이스부 11,12 ... 상,하부베이스

13 ...... 이동휠 14 ...... 상하실린더

15 ...... 아웃트리거 20 ...... 붐대

21 ...... 관부재 22 ...... 회전실린더

23 ...... 유압탱크 30 ...... 흡착부

31 ...... 부압실린더 32 ...... 진공관

33 ...... 흡착기 40 ...... 제어판넬

41 ...... 카메라 42 ...... 조작손잡이

101 ..... 연소실 102 ..... 축열실

103 ..... 탄화실 112 ..... 연와

본 발명은 코크스오븐설비를 구성하는 축열실내에 축조된 연와를 흡착식으로 인출하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 축열실의 연와 상부에 더스트가 퇴적되거나 파손되어 이를 새로운 연와로 교체하거나 보수하는 작업을 축열식 노벽의 급랭없이 짧은 시간내에 안전하게 수행하여 작업생산성 및 설비의 열효율을 높이고, 로체의 사용수명을 연장할 수 있는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 코크스 오븐설비(100)는 도 1과 2에 도시한 바와같이, 석탄이 장입되는 탄화실(103)하부에 열원을 제공하는 연소실(101), 축열실(102)을 갖추어 고강도의 코크스를 제조하는 것으로, 이는 상기 탄화실(103)에 석탄(통상 32톤)을 장입한 다음, 17∼19시간동안 1300℃의 고온으로 건류하여 석탄을 코크스화하는 것이다.

이러한 연소실(101)은 34실로 구성되어 있고 바닥부에 형성된 도관(105)은 상하로 구멍(112a)이 관통형성된 복수개의 연와(112)가 축조된 축열실(102)과 연결 되어져 상기 탄화실(3)내에 장입된 석탄을 건류하는데 필요한 연료용 가스와 공기를 공급하고 있다.

즉, 가스공급라인(121)의 연료용 가스는 축열실(102)의 하부에 설치된 유체분배관(120)을 통하여 공급되고, 공기는 상기 유체분배관(120)의 일측에 경사지게 형성된 개구부(123)를 통하여 공급되며, 상기 개구부(123)는 체인에 연결된 덮개의 상방선회시 개방된다.

그리고, 상기 축열실(102)의 일측인 램사이드(113)로 유입되어 열원을 제공하도록 연소된 가스는 축열실(102)의 연와(112)를 거친 다음 코크크사이드(112)측에 갖추어지고, 배기변(132)에 의해서 개폐되는 소연도(121)를 통하여 페가스로서 외부로 배출된다.

이러한 열원을 갖는 연소가스가 흐르는 축열실(102)에 가스에 포함된 더스트가 퇴적되거나, 탄화실(103)에 장입된 석탄이 연락관(111)을 통하여 상기 축열실(102)내로 유입되어 축열실(102)낼 가스가 통과할 수 없게되면, 상기 연소실(101)에서의 연소는 불가능하게 된다. 이에 따라, 작업자는 상기 축열실(102)내부에 축조된 체커(CHECKER)연와(이하 연와이라함)(112)를 수시로 보수하고, 파손된 연와(112)를 새로운 것으로 교체하고 있다.

종래 축열실(102)의 연와(112)를 보수하는 작업은 축열실의 측면에 구비된 칸막이벽(130)을 해체하여 개구부를 형성한 다음, 작업자가 외측에서부터 내측으로 상기 연와(112)을 취외하여 공간을 확보한 상태에서 상기 축열실(102)내의 확보된 좁은공간의 고열속으로 작업자가 들어가 공기구를 이용하여 연와를 1장씩 들어 내고 또한 축조하였다.

그러나, 이러한 종래 작업은 상기 축열실(102)분위기 온도가 하부에서 약190∼210℃이고, 상부에서는 약 900℃의 고온을 유지하기 때문에 노단 축열실(102)내의 분위기 온도를 작업자의 수작업으로 연와 보수작업이 가능한 온도(50℃∼70℃)까지 낮추기 위해서는 연소용 가스의 공급을 차단하여 설비운전을 중단한 상태에서 18시간의 장시간 동안 축열실(102)의 노벽을 급냉하였다.

이에 따라, 고열의 열악한 조건에서 연와교체작업을 작업자가 수작업으로 수행해야만 하기 때문에 안전사고의 위험성이 매우 높고, 보수작업시간이 길어져 작업생산성을 저하시킴은 물론, 급랭된 축열실(102)을 승온, 승열시키는데 많은 열원을 필요로 하여 열효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 축열실에 축조된 연와를 외부에서 간편하고, 안전하게 교체하여 작업자의 안전사고를 예방하고, 연와를 보수하고 교체하는 작업을 단시간내에 수행하여 작업생산성을 향상시키고, 축열실 로벽의 급냉을 방지하여 로체의 사용수명을 연장할 수 있는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,

탄화실내에 장입된 석탄을 연소용 가스와 공기의 연소열에 의해서 장시간동안 고온으로 건류하여 코크스를 제조하는 코크스오븐의 축열실내에 축조된 연와를 인출하는 장치에 있어서,

상기 축열실 측벽으로의 이동이 원활하도록 다수개의 이동휠이 하부면에 장착된 하부베이스와, 상기 하부베이스의 상부면에 수직하게 설치되는 다수개의 상하실린더에 의해서 승하강되는 상부베이스로 이루어진 베이스부;

상기 상부베이스의 상부면에 설치된 회전모터의 구동원에 의해서 정,역방향으로 회전되고, 유압모터의 유압력에 의해서 길이방향으로 신축되는 텔레스코프식 붐대;

상기 유압모터의 유압력에 의해서 진공관내의 피스톤을 전후진작동시키는 부압실린더를 상기 붐대선단부에 장착하고, 상기 축열실의 연와표면에 흡착되도록 상기 진공관선단에 장착되는 흡착기를 갖는 흡착부; 및

상기 상부베이스를 승하강시키는 상하실린더와 상기 붐대를 회전시키는 회전모터와 상기 흡착기에 흡착력을 발생시키는 부압실린더의 작동을 제어하는 제어판넬을 포함함을 특징으로 하는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 구성하는 붐대가 수축된 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 구성하는 붐대가 확장된 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열 실 연와 인출장치를 구성하는 흡착부를 도시한 상세도이고, 도 6은 본 발명에 따른 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치를 도시한 작동상태도이다.

본 발명의 장치(1)는 도 3 내지 6에 도시한 바와같이, 탄화실(103)내로 장입된 석탄을 연소실(101)의 축열실(102)을 거쳐 제공되는 연소가스의 열원으로서 일정시간동안 건류시켜 코크스를 제조하는 코크스오븐설비에서 상기 축열실(102)내에 축조된 연와(112)를 간편하고, 안전하게 외부로 인출하여 보수하고, 새로운 것으로 교체할 수 있는 것으로서, 이러한 장치(1)는 베이스부(10), 붐대(20), 흡착부(30) 및 제어판넬(40)로 구성된다.

즉, 상기 베이스부(10)는 사각판상의 상,하부베이스(11)(12)로 구성되는바, 상기 하부베이스(11)의 하부면에는 연와보수 및 교체작업시 상기 축열실(102) 측벽으로의 급접이 원활하도록 다수개의 이동휠(13)이 하부면에 장착되고, 상기 상부베이스(12)는 하부베이스(11)의 상부면에 수직하게 설치되는 상하실린더(14)의 로드선단이 하부면에 연결된다.

이에 따라, 상기 상하실린더(14)의 상하작동시 로드선단의 상하이동변위량에 맞추어 상기 상부베이스(12)는 위치고정된 하부베이스(11)에 대하여 일정높이 상승되거나 하강되는 것이다.

그리고, 상기 하부베이스(11)의 하부면 일측테두리는 위치이동된 베이스부(10)의 위치를 확고히 정지시킬 수 있도록 위치고정용 아웃트리거(15)가 구비되어 있다.

또한, 상기 붐대(20)는 상기 상부베이스(12)의 상부면에 설치된 회전모터(22)의 구동축선단에 몸체 하부면이 연결되고, 상기 회전모터(22)의 구동원에 의해서 정방향 또는 역방향으로 회전되고, 상기 상부베이스(12)의 상부면 중앙에 설치되고, 유압모터(미도시)를 갖는 유압탱크(23)로부터 유압배관(23a)을 통하여 전달되는 유압력에 의해서 길이방향으로 일정길이 신장되거나 원위치로 수축되도록 다수개의 관부재(21)가 텔레스코프식으로 조립되는 신축부재이다.

이러한 관부재(21)는 신축시 자체 회전이 곤란하도록 사각공단면상으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡착부(30)는 텔레스코프식으로 조립되는 붐대(20)의 최선단 관부재(21)상부면에 위치고정되고, 상기 유압탱크(23)의 또다른 유압배관(23b)을 통하여 연결되는 부압실린더(31)를 갖추고, 상기 부압실린더(31)의 로드선단에 장착된 피스톤(31a)은 상기 관부재(21)의 상부면에 위치고정된 진공관(32)내에 조립되는 한편, 상기 진공관(32)의 선단에는 주름관형태의 흡착기(33)를 갖추어 구성한다.

이에 따라, 상기 흡착기(33)가 연와표면에 접하여 막혀진 상태에서 상기 부압실린더(31)의 후진작동에 의해 상기 진공관(32)내의 피스톤(31a)을 후진시키면, 상기 진공관(32)내에 진공압이 형성되고, 상기 진공관(32)내의 진공압은 상기 흡착기(33)에 전달되어 이에 접하는 연와(112)의 인출이 용이하도록 이를 흡착할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제어판넬(40)은 상기 상부베이스(12)를 승하강시키는 제어신호를 발생시키는 버튼부재를 갖추어 상하실린더(14)를 상하작동시키고, 상기 붐대(20)를 회전작동시키는 제어신호를 발생시키는 또다른 버튼부재를 갖추어 상기 회전모터(23)를 회전구동시키고, 상기 흡착기(33)에 흡착력을 유발시키거나 헤제하는 제어신호를 발생하는 버튼부재가 구비되어 상기 부압실린더(31)를 전진 또는 후진작동시킨다.

한편, 상기 흡착기(33)근방에는 연와(112)를 인출하는 축열실(102)의 내부상태를 촬영하여 작업자가 연와인출작업을 용이하게 알수 있도록 디스플레이부(43)에 영상정보를 전송하여 영상화하는 카메라(41)를 갖추고, 상기 카메라(41)를 자유롭게 회전조작하는 조작손잡이(42)를 갖추어 구성한다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

본 발명의 장치(1)를 이용하여 축열실(102)에 축조된 연와(112)중 손상되거나 구멍이 막힌 불량연와를 외부로 인출하고, 인출된 위치에 새로운 연와(112)를 대체하기 위해서는, 먼저 작업하고자 선정된 방향으로 베이스부(10)를 이동시키고 작업위치가 결정되면 하부베이스(11)의 일측 하부면에 설치된 아웃트리거(15)를 이용하여 이동휠(13)의 구름이동이 곤란하도록 한다.

그리고, 상기 축열실(102)의 외벽내부에 축조된 연와(112)의 인출 및 삽입이 용이한 위치에 베이스부(10)를 정지시킨 상태에서, 상기 하부베이스(11)의 상부면에 설치된 복수개의 상하실린더(14)를 동시에 상방 또는 하방으로 작동시켜 작업하고자 하는 연와높이와 상기 상부베이스(12)에 설치된 붐대(20)의 선단이 서로 대응하도록 상하높이를 조정한다.

이어서, 상기 붐대(20)가 설치된 붐대(20)의 작업위치가 정해지면, 제어판넬(40)의 버튼조작에 의해서 회전모터(22)를 일방향으로 구동시켜 상기 붐대(20)의 선단에 장착된 흡착기(33)와 상기 축열실(102)의 연와(112)를 서로 대응시킨 다음 상기 회전모터(22)의 정방향 회전구동을 중단시킨다.

그리고, 상기 붐대(20)에 연결된 유압배관(23a)중 전진용 배관을 통하여 상기 유압탱크(23)로부터 전달되는 유압력에 의해서 상기 붐대(20)의 관부재(21)를 텔레스코프식으로 상기 축열실(102)측으로 전진시키고, 상기 흡착기(33)가 인출하고자 하는 연와(112)표면에 접할 때 상기 붐대(20)의 전진은 중단된다.

이때, 모든 작업은 상기 붐대(20)의 최선단 관부재(21)에 조립된 카메라(41)에 의해서 찰영되어 디스플레이부(43)에 전송되는 영상화면을 통하여 확인될 수 있으며, 상기 카메라(41)는 조작손잡이(42)에 의해서 자유롭게 조작된다.

또한, 상기 흡착기(33)과 연와(112)가 서로 밀착된 상태에서 상기 유압탱크(23)의 또다른 유압배관(23b)을 통하여 부압실린더(31)를 후진작동시키면, 로드선단에 조립된 피스톤(31a)이 진공관(32)내에서 후진되면서 그 내부공간을 진공상태로 전환되고, 그 내부의 진공압이 흡착기(33)로 전달되기 때문에, 상기 흡착기(33)는 진공압으로서 상기 연와(112)를 흡착시킬 수 있는 것이다.

연속하여, 상기 흡착기(33)에 의한 연와의 흡착이 이루어지면 상기 붐대(20)를 원상태로 후진복귀시켜 상기 축열실(102)내에 축조된 연와(102)를 외부로 인출하고, 인출된 연와는 역방향으로 회전구동되는 회전모터(22)에 의해서 상기 붐대(20)를 180°위치전환시킨 다음, 상기 부압실린더(31)의 로드선단을 전진복귀하여 상기 진공관(32)내를 대기상태로 전환시킨다.

이에 따라, 상기 진공관(32)의 선단에 장착된 흡착기(33)에 걸리는 진공압을 해제하여 상기 흡착기(33)에 흡착되어 있던 연와를 직하부로 자중에 의해서 낙하시킨다.

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 고열상태인 좁은 장소에서 축열실내에 축조된 연와를 인출하는 작업을 종래와 같이 작업자가 고열의 축열실내로 직접 들어가 작업하는 열악한 조건에서 간단한 기계 조작으로 간편하고, 신속하게 수행할 수 있고, 모든 작업과정을 카메라로 촬영하여 작업자의 직무능력을 향상시키고, 초보자의 실무교육에도 도움을 줄 수 있다.

또한, 연와를 인출하고 교체하는 작업을 손쉽고 빠르게 단시간 내에 안전하게 보수함과 동시에 공사시간을 현저히 단축하여 축열실 노벽의 급냉을 방지함으로서 로체의 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 얻어진다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

탄화실내에 장입된 석탄을 연소용 가스와 공기의 연소열에 의해서 장시간동안 고온으로 건류하여 코크스를 제조하는 코크스오븐의 축열실내에 축조된 연와를 인출하는 장치에 있어서,

상기 축열실 측벽으로의 이동이 원활하도록 다수개의 이동휠이 하부면에 장착된 하부베이스와, 상기 하부베이스의 상부면에 수직하게 설치되는 다수개의 상하실린더에 의해서 승하강되는 상부베이스로 이루어진 베이스부;

상기 상부베이스의 상부면에 설치된 회전모터의 구동원에 의해서 정,역방향으로 회전되고, 유압모터의 유압력에 의해서 길이방향으로 신축되는 텔레스코프식 붐대;

상기 유압모터의 유압력에 의해서 진공관내의 피스톤을 전후진작동시키는 부압실린더를 상기 붐대선단부에 장착하고, 상기 축열실의 연와표면에 흡착되도록 상기 진공관선단에 장착되는 흡착기를 갖는 흡착부; 및

상기 상부베이스를 승하강시키는 상하실린더와 상기 붐대를 회전시키는 회전모터와 상기 흡착기에 흡착력을 발생시키는 부압실린더의 작동을 제어하는 제어판넬을 포함함을 특징으로 하는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치.
제 1항에 있어서,

상기 하부베이스의 하부면 일측테두리는 위치이동된 베이스부의 위치를 확고히 정지시킬 수 있도록 위치고정용 아웃트리거가 구비됨을 특징으로 하는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치.
제 1항에 있어서,

상기 관부재는 신축시 자체 회전이 곤란하도록 사각공단면상으로 구성됨을 특징으로 하는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치.
제 1항에 있어서,

상기 흡착기근방에는 연와를 인출하는 축열실의 내부상태를 촬영하여 디스플레이부에 영상정보를 전송하여 영상화하고, 조작손잡이에 의해서 자유롭게 조작되는 카메라를 갖추어 구성함을 특징으로 하는 코크스오븐의 축열실 연와 인출장치.