KR100959141B1 - 코크스 압출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄화실의 코크스 압출과정에서 헤드 슈가 탄화실 바닥을 활주할 때 발생하는 진동을 흡수하여 장치의 파손을 방지하고, 탄화실에 코크스가 잔류하지 않도록 하여 탄화실에서 가공된 코크스의 품질 저하를 예방할 수 있는 코크스 압출장치에 관한 것으로서, 본 발명은 탄화실의 입구와 출구를 이동하는 람 헤드와, 상기 람 헤드의 저면에 설치되고 탄화실 내부 바닥면과 접촉하여 구름하는 휠이 설치된 헤드 슈와, 상기 람 헤드와 연결된 압출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

탄화실, 코크스, 마찰저항, 진동, 람, 압출기

Description

코크스 압출장치{PUSHING DEVICE FOR CLEANING WASTE COKES}

본 발명은 코크스 압출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄화실의 코크스 압출과정에서 헤드 슈가 탄화실 바닥을 활주할 때 발생하는 진동을 흡수하여 장치의 파손을 방지하고, 탄화실에 코크스가 잔류하지 않도록 하여 탄화실에서 가공된 코크스의 품질 저하를 예방할 수 있는 코크스 압출장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스 오븐 공정은 유연탄을 탄화실에 장입하여 일정시간 고온으로 건류시켜 적열 코크스를 제조하게 된다. 상기 탄화실은 입구와 출구 폭이 협소하게 형성되고, 입구에 람 헤드가 설치되어 탄화실 입구에서 출구로 람 헤드가 활주하여 탄화실에 장입된 적열 코크스를 코크스 이동 전차에 밀어 넣어 적재하게 된다. 상기 적열 코크스는 코크스 이동 전차에 적재된 상태로 고로로 운반되어 고로의 열원으로 사용된다.

도 1은 종래의 코크스 압출장치를 타나낸 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 코크스로의 탄화실(10)은 밀폐된 챔버 형상을 갖고, 탄화실(10)의 일측에 입구(12)가 형성되고 타측에 출구(14)가 형성된다. 그리고, 상기 탄화실의 입구(12)에는 탄화실(10)에 장입된 코크스를 출구(14)로 압 출시켜 배재하기 위해 탄화실 입구 면적에 부합하는 형상을 갖는 람 헤드(22)가 설치된다. 또한, 상기 람 헤드(22)의 후방에는 람 헤드(22)를 탄화실 입구(12)에서 출구(14)로 수평 이동시키기 위한 압출기(24)가 설치되고 상기 람 헤드(22)와 압출기(24)는 람(26)에 의해 연결된다.

상기 람 헤드(22)의 저면에는 탄화실(10) 내부 바닥면(16)과 접촉하는 헤드 슈(30)가 설치되는데 상기 람 헤드(22)의 저면에는 헤드 슈(30)가 삽입 설치될 수 있도록 공간이 형성되고, 헤드 슈(30)가 공간에 위치한 상태에서 상기 람 헤드(22)를 수평으로 관통하는 축(32)에 의해 헤드 슈(30)가 축(32)을 중심으로 회동가능토록 축 결합된다. 또한, 상기 탄화실(10)의 출구(14)를 향하는 람 헤드(22)의 일면에는 탄화실 바닥면(16)에 잔류하는 코크스를 밀어내기 위한 버킷(28)이 설치되는데, 상기 버킷(28)은 람 헤드(22)의 일면 하부와 일체로 형성되고 하방으로 기울어진 형상을 갖는다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 코크스 압출장치의 코크스 압출과정을 설명하면, 탄화실(10)에 유연탄이 장입되면 일정시간 고온으로 건류시켜 적열 코크스를 제조하게 된다. 이렇게 제조된 적열 코크스는, 코크스 이동 전차(미도시)에 의해 고로로 운반되는데, 이를 위해 탄화실 입구(12)에 위치한 람 헤드(22)가 탄화실 출구(14)를 향해 수평이동하여 탄화실(10)의 적열 코크스를 코크스 이동 전차에 적재하게 된다. 부연하자면, 적열 코크스가 제조되면 탄화실 입구(12)와 출구(14)에 설치된 도어(미도시)가 개방되고, 탄화실 입구(12)에 위치한 람 헤드(22)를 압출기(24)가 탄화실 출구(14)를 향해 밀게 된다. 이에 따라서, 적열 코크스가 탄화실 출구(14) 방향으로 밀려 코크스 이동 전차에 적재되고, 다음번 코크스 가공을 위해 람 헤드(22)는 탄화실 출구(14)에서 입구(12)로 이동하여 대기하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 코크스 압출장치(20)는 람 헤드(22)가 탄화실 입구(12)와 출구(14)를 이동하게 될 때 탄화실 바닥면(16)과 헤드 슈(30)가 마찰하여 발생되는 진동이 람 헤드 및 압출기로 전달되어 장치의 파손을 조기에 유발하고, 또한, 적열 코크스를 코크스 이동 전차에 모두 적재하지 못하고 탄화실(10) 내에 잔류시켜 다음번 적열 코크스 제조에 악영향을 미친다.

즉, 코크스 오븐 공정 휴식 후 처음으로 적열 코크스를 압출하게 될 때 탄화실 바닥면(16)과 람 헤드(22)의 온도 차이에 의해 탄화실 바닥면(16)과 헤드 슈(30)의 마찰저항이 증가하고 이에 따라 람 헤드(22)가 탄화실 입구(12)와 출구(14)를 이동하게 될 때 발생되는 진동이 헤드 슈(30)의 마모를 빠르게 진행시킬 뿐만 아니라 헤드 슈(30)와 이어지는 람 헤드(22) 및 압출기(24)로 진동이 전달되어 장치의 파손을 조기에 유발하게 되는 문제가 있다.

또한, 상기 헤드 슈(30)와 버킷(28) 사이에 단차가 형성됨으로 적열 코크스를 탄화실(10)에서 압출하게 될 때 헤드 슈(30)와 버킷(28) 사이에 적열 코크스가 잔류(40)하기 때문에 적량의 적열 코크스를 코크스 이동 전차에 적재할 수 없고, 잔류하는 적열 코크스(40)가 다음번 유연탄 가공시 재가열되어 불순한 게재물 생성하기 때문에 적열 코크스의 품질을 저하시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 코크스 압출과정에서 탄화실 입구와 출구를 람 헤드가 이동할 때 탄화실 바닥면과 헤드 슈의 마찰저항을 감소시키고 진동을 흡수할 수 있는 코크스 압출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 적열 코크스를 코크스 이동 전차에 적재할 때 탄화실에 적열 코크스가 잔류하지 않도록 적열 코크스를 탄화실에서 완전히 압출시킬 수 있는 코크스 압출장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탄화실의 입구와 출구를 이동하는 람 헤드와, 상기 람 헤드의 저면에 설치되고 탄화실 내부 바닥면과 접촉하여 구름하는 휠이 설치된 헤드 슈와, 상기 람 헤드와 연결된 압출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 헤드 슈는, 상기 람 헤드 저면에 삽입 설치되고 상면과 하면이 관통되는 형상을 갖는 펜스와, 상기 펜스 내부에 위치하고 상기 람 헤드의 진행 방향과 직교하는 방향으로 펜스와 축 결합되는 슈 몸체와, 상기 슈 몸체의 저면에 설치되는 휠을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 슈 몸체는, 상기 펜스 내부에서 회동가능토록 축 결합되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 직하부에 위치하고 저면에 휠이 설치된 하부 몸체를 포 함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 완충부재가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 탄화실의 출구를 향하는 람 헤드의 일면 하부에 설치되는 신축 실린더와, 상기 신축 실린더의 로드에 설치되는 버킷을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 람 헤드 저면에 설치된 헤드 슈에 휠이 설치됨으로써 람 헤드가 탄화실 입구와 출구를 이동하게 될 때 마찰 저항을 감소시킬 뿐만 아니라 람 헤드 이동에 따라 발생되는 진동을 헤드 슈에 설치된 완충부재가 흡수함으로써 진동 발생에 따른 장치 파손을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 람 헤드 일면 하부에 설치된 버킷이 탄화실 출구를 향하여 전후진 하기 때문에 적열 코크스를 탄화실에서 완전히 배재할 수 있어 적열 코크스가 잔류하지 않아 다음번 유연탄 가공 시 불순한 게재물이 생성되지 않기 때문에 적열 코크스의 품질 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제 공되는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 코크스 압출장치를 나타낸 단면도이다.

도면을 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 코크스 압출장치는 탄화실의 입구와 출구를 이동하는 람 헤드와, 상기 람 헤드의 저면에 설치되고 휠이 설치된 헤드 슈와, 람 헤드를 수평이동시키는 압출기로 구성된다.

상기 탄화실(10)은 밀폐된 챔버 형상을 갖고, 탄화실(10)의 일측에 입구(12)가 형성되고 타측에 출구(14)가 형성되며, 상기 입구와 출구 각각에는 도어(미도시)가 설치된다. 그리고, 상기 탄화실(10)의 입구(12)에는 적열 코크스를 출구(14)로 밀어내어 코크스 이동 전차(미도시)에 적재시키기 위한 람 헤드(100)가 설치되는데, 상기 람 헤드(100)는 탄화실(10)의 입구 면적에 부합하는 형상을 갖고 저면에 헤드 슈(200)가 설치된다. 그리고 상기 람 헤드(100)는 람(110)과 연결되고 상기 람(110)은 압출기(120)와 연결되어 압출기(120)의 동작에 따라 람 헤드(100)가 탄화실(10)의 입구(12)와 출구(14)를 이동하며 적열 코크스를 코크스 이동 전차로 밀어 배출하게 된다.

특히, 상기 람 헤드(100)의 저면에 설치되는 헤드 슈(200)에는 람 헤드(100)가 탄화실(10)의 입구(12)와 출구(14)를 이동하게 될 때 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 탄화실 바닥면(16)과 접촉하여 구름하는 휠(230)과, 람 헤드(100) 이동시 진동을 완충시킬 수 있는 완충부재(240)가 설치된다. 이를 도 3 및 도 4에 의거하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 헤드 슈를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 헤드 슈를 나타낸 분해 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 람 헤드(100)의 저면에 설치되는 헤드 슈(200)는, 펜스(210)와 슈 몸체(220)로 구성되는데, 상기 펜스(210)는 람 헤드(100) 저면에 형성된 수용부에 형합되는 형상을 갖고 펜스(210)의 상면과 하면이 관통된다. 상기 펜스(210)의 내부에는 슈 몸체(220)가 위치하게 되는데, 상기 펜스(210)와 슈 몸체(220)는 람 헤드(100)의 진행 방향과 직교하는 방향의 축 중심을 갖는 회동축(214)에 의해 결합된다. 따라서, 상기 슈 몸체(220)는 펜스(210) 내부에서 람 헤드(100)의 진행 방향으로 회동 가능하게 설치된다.

특히, 상기 슈 몸체(220)의 저면에는 탄화실의 바닥면(16)과 접촉하여 구름하는 휠(230)이 설치되는데, 상기 슈 몸체(220)는 람 헤드(100)가 탄화실(10)의 입구(12)와 출구(14)를 이동하게 될 때 발생하는 진동을 흡수할 수 있도록 상부 몸체(220a)와 하부 몸체(220b)로 구분되어 상부 몸체(220a)는 앞서 설명한 회동축(214)에 의해 펜스(210)와 축 결합하고, 하부 몸체(220b)의 저면에 휠(230)이 설치되며, 상기 상부 몸체(220a)와 하부 몸체(220b) 사이에 코일 스프링과 같은 완충부재(240)가 설치된다.

즉, 도면에 도시된 바와 같이 상기 슈 몸체(220)는 상부 몸체(220a)와 하부 몸체(220b)로 구성되고, 상기 상부 몸체(220a)의 저면에 코일 스프링과 같은 완충부재(240)를 수납할 수 있는 안착부(222)가 형성되고, 상기 안착부(222)에 삽입되는 지지부(224)가 하부 몸체(220b)의 상면에 형성되어 코일 스프링과 같은 완충부재(240)가 중력 작용 방향으로 압축 또는 팽창될 수 있도록 안내하게 된다.

또한, 상기 상부 몸체(220a)의 저면 중심과 하부 몸체(220b)의 상면 중심 각각에는 결합 홈부(226)와 결합 돌부(228)가 형성되어 완충부재(240)가 압축 또는 팽창될 때 상부 몸체(220a)의 저면과 하부 몸체(220b)의 상면이 평행한 상태로 이격될 수 있도록 안내하게 된다.

여기서 상기 완충부재(240)는, 앞서 설명한 코일 스프링으로 한정되지 않고 다양하게 변형 실시될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 몸체(220a)와 하부 몸체(220b) 사이에 탄성력을 갖는 고무판 및 공압 또는 유압에 의해 작동되는 쇼크업소버(shock absorber)가 설치될 수도 있다.

그리고, 탄화실(10)의 출구(14)를 향하는 람 헤드(100) 일면의 하부에는 람 헤드(100) 내측으로 절곡된 절곡부(102)가 형성되고, 버킷(260)을 탄화실 출구(14)를 향하여 활주시키는 신축 실린더(250)가 상기 절곡부(102)에 설치된다. 상기 버킷(260)은, 탄화실 바닥면(16)에 산재된 적열 코크스를 원활하게 탄화실 출구(14)로 밀어 이동시킬 수 있도록 상방에서 하방으로 기울어지는 경사면(264)을 갖고 상기 경사면(264)의 타측으로 신축 신린더(250)의 로드(252)와 연결되어 신축 실린더(250)의 동작에 따라 탄화실 바닥면(16)을 따라 전진 내지 후진하게 된다.

그리고, 상기 버킷(260)의 전후진을 안내하도록 상기 버킷(260)의 후면에는 헤드 슈(200)를 향하는 안내 돌부(262)가 형성되고, 상기 헤드 슈(200)의 펜스(210)에는 안내 돌부(262)가 삽입 활주될 수 있도록 안내 홈부(212)가 형성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 동작을 도 5에 의거하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 작동 상태를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 탄화실(10)에 유연탄이 장입되면 일정시간 고온으로 건류시켜 적열 코크스가 제조된다.

이렇게, 적열 코크스가 탄화실(10)에서 제조되면 람 헤드(100)의 후방에 위치한 압출기(120)가 작동하여 탄화실 입구(12)에서 대기하고 있던 람 헤드(100)를 탄화실 출구(14)를 향하여 밀어 이동시키게 된다. 상기 람 헤드(100)의 이동에 따라 람 헤드(100)의 저면에 설치된 헤드 슈(200)의 휠(230)이 탄화실 바닥면(16)과 접촉하며 구름함과 동시에 상부 몸체(220a)와 하부 몸체(220b) 사이에 설치된 완충부재(240)가 휠(230)과 탄화실 바닥면(16)과의 마찰에 의해 발생된 진동을 흡수하게 된다.

람 헤드(100)의 이동에 따라 탄화실(10)에 쌓인 적열 코크스는 탄화실 출구(14)로 이동하면서 일부는 탄화실 출구(14)에 마련된 코크스 이동 전차에 적재된다. 그리고, 상기 람 헤드(100)의 일면이 탄화실 출구(14)에 근접하게 되면 압출기의 작동이 정지하여 람 헤드(100)의 이동이 멈추게 된다. 여기서, 상기 람 헤드(100)가 탄화실 출구(14)에 근접하게 됨에 따라 압출기(120)의 작동을 제어하기 위해서는 리미트 센서 및 람 헤드(100)와 압출기(120)를 연결하는 람(110)의 길이에 의해 제어될 수 있을 것이다. 상기와 같이 람 헤드(100)의 이동이 멈추면 람 헤드(100)의 일면 하부에 설치된 신축 신린더(250)가 작동하여 버킷(260)을 탄화실 출구(14)를 향하여 전진시켜 탄화실 바닥면(16)에 잔류하는 적열 코크스를 탄화실(10)에서 배재하게 된다.

상기와 같이, 탄화실(10)에서 적열 코크스가 완전히 배재되면, 신축 실린더(250)가 역으로 작동하여 버킷(260)을 후진시켜 버킷(260)을 람 헤드(100)의 절곡부(102)에 수납시킨 상태에서 압출기(120)가 역으로 작동하여 탄화실 출구(14)에 위치한 람 헤드(100)를 탄화실 입구(12)로 이동시킨 후 다음번 공정을 위해 대기하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 코크스 압출장치에 의하면 탄화실에서 적열 코크스를 완전히 배재할 수 있고, 람 헤드가 탄화실 입구와 출구를 이동하게 될 때 마찰저항을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 람 헤드 이동 중 발생되는 진동을 흡수하여 진동 발생에 따른 장치의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 코크스 압출장치를 나타낸 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 코크스 압출장치를 나타낸 단면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 헤드 슈를 나타낸 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 헤드 슈를 나타낸 분해 사시도이며,

도 5는 본 발명에 따른 코크스 압출장치의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 탄화실 12 : 입구

14 : 출구 16 : 탄화실 바닥면

100 : 람 헤드 110 : 람

120 : 압출기 200 : 헤드 슈

210 : 펜스 220 : 슈 몸체

220a : 상부 몸체 220b : 하부 몸체

230 : 휠 240 : 완충부재

250 : 신축 실린더 260 : 버킷

Claims (5)

1. 탄화실의 입구와 출구를 이동하는 람 헤드와;

   상기 람 헤드 저면에 삽입 설치되고 상면과 하면이 관통되는 형상을 갖는 펜스와, 상기 펜스 내부에 위치하고 상기 람 헤드의 진행 방향과 직교하는 방향으로 펜스와 축 결합되는 슈 몸체와, 상기 슈 몸체의 저면에 설치되어 탄화실 내부 바닥면과 접촉하여 구름하는 구동휠을 구비하는 헤드 슈; 및

   상기 람 헤드와 연결된 압출기를 포함하는 코크스 압출장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 슈 몸체는,

   상기 펜스 내부에서 회동가능토록 축 결합되는 상부 몸체와;

   상기 상부 몸체의 직하부에 위치하고 저면에 구동휠이 설치된 하부 몸체를 포함하는 코크스 압출장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 완충부재가 설치되는 것을 포함하는 코크스 압출장치.
5. 탄화실의 입구와 출구를 이동하는 람 헤드와;

   상기 람 헤드의 저면에 설치되고 탄화실 내부 바닥면과 접촉하여 구름하는 구동휠이 설치된 헤드 슈와;

   상기 람 헤드와 연결된 압출기와;

   상기 탄화실의 출구를 향하는 람 헤드의 일면 하부에 설치되는 신축 실린더와;

   상기 신축 실린더의 로드에 설치되는 버킷을 더 포함하는 코크스 압출장치.

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