KR101138184B1

KR101138184B1 - 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치

Info

Publication number: KR101138184B1
Application number: KR1020090045034A
Authority: KR
Inventors: 김제성; 나유상; 김철수; 최정철
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2012-04-24
Also published as: KR20100126011A

Abstract

코크스 오븐의 레벨링 작업시 누적 적층되는 누적탄(A)을 효과적으로 제거할 수 있는 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치가 소개된다.

이러한 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치는 압출차(10)의 레벨러 프레임 덕트(53) 내부에 형성된 레일(R)을 따라 이동하여 레벨러 빔(51)의 탄화실 내부로의 진입을 안내하는 스모크 슬리브(52)의 하부에 설치되고, 내부에 수용 공간(E)이 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부를 통과하도록 설치된 제 1 에어 이송 라인(210)과, 상기 스모크 슬리브(52)의 전방 하부에 위치되도록 상기 제 1 에어 이송 라인(210)에 설치된 다수의 제 1 에어 분사 노즐(220)을 포함하는 누적탄 제거 모듈(200)를 포함하는 구성을 갖는다.

코크스 오븐, 레벨러 빔, 누적탄

Description

코크스 오븐의 누적탄 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING ACCUMULATED COAL OF COKES OVEN}

본 발명은 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐의 레벨링 작업시 누적 적층되는 누적탄을 효과적으로 제거할 수 있는 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치에 관한 것이다.

제철소 등에서 사용되는 코크스(Coke)란 고로내에서 열원, 환원제 등의 역할과 함께 통기성을 확보하는 수단으로 사용되는 석탄(Coal)의 일종이다. 도 1을 참조하면, 이러한 코크스는 코크스 공장(1)의 코크스 오븐(20)에 의하여 생산된다. 한편, 코크스 오븐(20)의 상부에 위치하는 장입차(30)는 점결성이 있는 석탄을 코크스 오븐(20)의 탄화실(21) 내부에 일정 주기로 장입하고, 이렇게 코크스 오븐(20)의 탄화실(21)에 장입된 석탄은 밀폐된 상태에서 섭씨 1,300℃정도로 간접 가열된 후, 약 18시간의 건류과정을 거친 뒤 적열 코크스로 건류되어 압출차(10)의 램(11)에 의하여 코크스 오븐(20)의 외부로 압출된다. 이때, 코크스 오븐(20)의 외부로 압출되는 적열 코크스는 이송차(40)에 의하여 유도되어 버켓에 적재된 후, 후공정으로 이송된다.

한편, 코크스 오븐(20)의 탄화실(21) 내부로 석탄이 장입되면, 도 1에 도시된 것처럼 압출차(10)의 레벨러 장치(50)에 장착되어 전, 후진된는 레벨러 빔(51)에 의하여 코크스 오븐(20)의 내부로 장입된 석탄의 상부가 평탄하게 펴지도록 레벨링(LEVELLING) 작업이 수행되는데, 이때, 상기 레벨러 빔(51)의 상부에 누적탄(C)이 적층된다. 이렇게 적층된 누적탄은 상기 레벨러 빔(51)이 전, 후진하는 과정에서 비산되거나 낙하되어 환경오염을 유발하였다.

또한, 도 2를 참조하면, 레벨링 작업이 이루어지는 동안 상기 레벨러 빔(51)이 탄화실(21) 내부로 삽입될 수 있도록 오븐 도어(22)의 상부에 형성되어 스몰 도어(23)에 의해 개폐되는 스몰 도어 프레임(24) 및 이 스몰 도어 프레임(24) 안쪽에 설치된 탑 리테이너(25)에는 누적탄(A, 도 4 참조)이 누적 적층된다. 이렇게 스몰 도어 프레임(24) 및 탑 리테이너(25)에 적층된 누적탄은 상기 스몰 도어(23)의 장착 및 탈착 불량을 일으키고, 이로 인해 스몰 도어(23)와 스몰 도어 프레임(24) 사이에서 탄화실(21) 내부의 가스가 외부로 유출되어 환경오염을 가중시켰다. 또한, 스몰 도어 프레임(24) 및 탑 리테이너(25)에 적층된 누적탄(A)은 건류과정이 완료된 후 반고체 상태가 되어 압출작업을 위하여 오븐 도어(22)를 탈착할 때 탄화실(21) 외부로 낙하하여 환경오염을 유발하였다.

또한, 상술한 누적탄(A)들은 각종 설비 트러블 일으키는 원인이 되어 코크스 오븐 주변 설비의 내구성을 악화시켰다. 대표적인 설비 트러블은 레벨러 프레임 덕트 내부에 형성된 레일(R, 도 3 참조)에 누적탄이 적층되어 상기 스모크 슬리브(52)의 롤러(L, 도 3 참조)가 작동 불량 상태가 되는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 코크스 오븐 탄화실의 레벨링 작업시 오븐 도어의 스몰 도어 프레임 및 탑 리테이너에 누적 적층되는 누적탄 및 레벨러 빔의 상부에 적층되는 누적탄을 효과적으로 제거할 수 있는 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치는, 압출차 레벨러 장치의 레벨러 프레임 덕트 내부에 형성된 레일을 따라 이동하여 레벨러 빔의 탄화실 내부로의 진입을 안내하는 스모크 슬리브의 하부에 설치되고, 내부에 수용 공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부를 통과하도록 설치된 제 1 에어 이송 라인과, 상기 스모크 슬리브의 전방 하부에 위치되도록 상기 제 1 에어 이송 라인에 설치된 다수의 제 1 에어 분사 노즐을 포함하는 누적탄 제거 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스모크 슬리브의 후방 상부 또는 상기 스모크 슬리브가 설치된 레벨러 프레임 덕트 내부의 일정 위치에는 상기 레벨러 빔의 상면에 적층된 누적탄을 제거할 수 있도록 구성된 복합 스크레이퍼가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 복합 스크레이퍼는 상기 레벨러 빔의 외형을 형성하도록 일정 거리 이격되어 배치된 한 쌍의 측면 플레이트 사이에 격자형태로 설치된 다수의 보강 플레이트의 상면에 적층된 누적탄을 제거하는 체인형 스크레이퍼와, 상기 레벨러 빔의 측면 플레이트의 상면 및 보강 플레이트의 상면에 적층된 누적탄을 제거하는 판재형 스크레이퍼를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 레벨러 프레임 덕트 내부의 일정 위치에는 상기 레벨러 프레임 덕트의 레일에 적층된 누적탄을 제거하는 레일 세척 모듈이 설치되며, 이 레일 세척 모듈은 제 2 에어 이송 라인과, 상기 레벨러 프레임 덕트의 레일 입구에 위치되도록 상기 제 2 에어 이송 라인에 설치된 제 2 에어 분사 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치에 따르면, 코크스 오븐 탄화실의 레벨링 작업시 오븐 도어의 스몰 도어 프레임 및 탑 리테이너에 누적 적층되는 누적탄 및 레벨러 빔(51)의 상부에 적층되는 누적탄이 효과적으로 제거되어 환경오염이 방지되고, 설비 트러블 문제가 해결될 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치를 도 3 내지 도 4를 참조하고, 앞서 설명된 도 1 및 도 2를 부분적으로 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치는 하우징(100)과, 누적탄 제거 모듈(200)을 포함한다.

상기 하우징(100)은 코크스 오븐 레벨링 작업시 레벨러 빔(51)이 탄화실 내부로 진입하는 것을 안내하는 스모크 슬리브(52)의 하부에 설치된다. 상기 스모크 슬리브(52)는 중공의 사각형 빔 형상으로 이루어지며, 그 내부의 중공을 통해 상기 레벨러 빔(51)이 이동한다. 이러한 상기 스모크 슬리브(52)는 직사각형 판재 형상의 상면 부재(52a)와, 상기 상면 부재(52a)의 양 단부와 직교하도록 연결되고 직사각형 판재 형상으로 이루어진 한 쌍의 측면 부재(52b)와, 이 측면 부재(52b)와 직교하도록 연결되고 직사각형 판재 형상으로 이루어진 하면 부재(52c)를 포함한다. 한편, 상기 레벨러 빔(51)은 일정 거리 이격되어 배치된 한 쌍의 측면 플에이트(51a)와, 이 측면 플레이트(51a) 사이에 격자 형태로 설치된 다수의 보강 플레이트(51b)를 포함한다.

상기 하우징(100)은 위와 같이 구성된 스모크 슬리브(52)의 하면 부재(52c)의 양 단부와 직교하도록 하방으로 연결된 한 쌍의 측면 플레이이트(110)와 이 측면 플레이트(110)와 직교하도록 연결된 하면 플레이트(120)로 구성되며, 상기 한 쌍의 측면 플에이트(110)와 하면 플에이트(120) 및 상기 스모크 슬리브(52)의 하면 부재(52c)에 의해 수용 공간(E)이 형성된다.

상기 누적탄 제거 모듈(200)은 제 1 에어 이송 라인(210)과, 제 1 에어 분사 노즐(220)을 포함한다. 상기 제 1 에어 이송 라인(210)은 상기 하우징(100)을 통과하도록 상기 하우징(100)에 마련된 수용 공간(E)에 설치된다. 여기서, 상기 제 1 에어 이송 라인(210)은 압출차(10)에 설치된 에어 발생 장치(미도시)로부터 연장된 에어 이송 호스(H1)에 연결된 주 이송관(211)과, 이 주 이송관(211)으로부터 분기된 보조 이송관(212)을 포함하며, 상기 보조 이송관(212)에는 다수의 제 1 에어 분사 노즐(220)이 일렬로 설치된다. 이 제 1 에어 분사 노즐(220)은 도 4에 도시된 바와 같이, 레벨링 작업 완료 후 상기 스모크 슬리브(52)가 후진할 때 오븐 도어(22) 상부에 설치된 스몰 도어 프레임(24) 및 탑 리테이너(25)에 적층된 누적탄(A)을 향하여 에어를 분사하며, 이와 같은 에어 분사를 통해 스몰 도어(23)의 장착 및 탈착 불량이 해소될 수 있고, 스몰 도어(23)와 스몰 도어 프레임(24) 사이에서 가스가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 되며, 상기 스몰 도어 프레임(24) 및 탑 리테이너(25)에 반고체 상태로 누적탄(A)이 적층되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 스모크 슬리브(52)의 후방 상부 즉, 스모크 슬리브(52)의 상면 부재(52a)에는 레벨러 빔(51)의 상면에 적층된 누적탄(A)을 2 단계로 제거할 수 있도록 구성된 복합 스크레이퍼(300)가 더 설치될 수 있다. 이러한 복합 스크레이퍼(300)는 상기 레벨러 빔(51)이 이동 경로 상부에 위치될 수 있다면 스모크 슬리브(52)에 한정되지 않고 다른 곳에 설치될 수 있는데, 상기 스모크 슬리브(52)가 설치되는 레벨러 프레임 덕트(53) 내부에 설치될 수 있다.

상기 복합 스크레이퍼(300)는 레벨러 빔(51)의 보강 플레이트(51b) 상면에 적층된 누적탄(A)을 제거하는 체인형 스크레이퍼(310)와, 레벨러 빔(51)의 측면 플레이트(51a) 상면 및 보강 플레이트(51b) 상면에 적층된 누적탄(A)을 제거하는 판재형 스크레이퍼(320)를 포함한다.

여기서, 상기 판재형 스크레이퍼(320)는 레벨러 빔(51)의 측면 플레이트(51a)와 직교하는 방향으로 설치되기에 상기 측면 플레이트(51a)의 상면에 적층된 누적탄(A)은 레벨러 빔(51)이 어느 일 방향으로 이동할 경우 상기 판재형 스크 레이퍼(320)에 의해 레벨러 빔(51)의 이동 방향과 반대 방향으로 계속적으로 밀리면서 제거된다. 반면에, 상기 보강 플레이트(51b)와 판재형 스크레이퍼(320)는 서로 평행한 위치에 있기 때문에 레벨러 빔(51)이 어느 일 방향으로 이동할 경우 상기 보강 플레이트(51b)의 상면에 적층된 누적탄(A)은 상기 판재형 스크레이퍼(320)에 의해 단발적으로 밀리면서 제거된다. 따라서, 이러한 보강 플레이트(51b)의 상면에 적층된 누적탄(A)은 불완전하게 제거될 수 있다. 상기 체인형 스크레이퍼(310)는 이와 같이 불완전하게 제거될 수 있는 상기 보강 플레이트(51b) 상면의 누적탄(A)을 긁어 제거함으로써, 상기 보강 플레이트(51b)의 상면에 적층된 누적탄(A)이 효과적으로 제거될 수 있도록 한다.

한편, 상기 스모크 슬리브(52)의 작동 불량 문제를 해결하기 위해 레벨러 프레임 덕트(53)의 레일(R)에 적층된 누적탄(미도시)을 제거할 수 있는 레일 세척 모듈(400)이 상기 레벨러 프레임 덕트(53) 내부에 설치될 수 있는데, 상기 레일 세척 모듈(400)은 제 2 에어 이송 라인(410)과, 상기 레벨러 프레임 덕트(53)의 레일(R) 입구에 위치되도록 상기 제 2 에어 이송 라인(410)에 설치되는 제 2 에어 분사 노즐(420)을 포함한다.

이러한 레일 세척 모듈(400)을 상술한 누적탄 제거 모듈(200)과 비교할 때 제 2 에어 이송 라인(410)의 형태 및 제 2 에어 분사 노즐(420)의 설치 위치와 갯수 및 용도에 있어서 차이가 있을 뿐 전체적인 구성은 상기 누적탄 제거 모듈(200)과 유사하다.

상술한 바와 같은 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치를 압출차(10)의 레벨러 장치(50)에 적용할 경우 레벨링 작업시 오븐 도어(22)의 스몰 도어 프레임(24) 및 탑 리테이너(25)에 누적 적층되는 누적탄(A) 및 레벨러 빔(51)의 상부에 적층되는 누적탄(A)이 효과적으로 제거되어 환경오염이 방지되고, 설비 트러블 문제가 해결될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 코크스 오븐의 레벨링 작업을 나타낸 도면.

도 2는 코크스 오븐의 레벨러 설비를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명이 실시예에 따른 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치의 작동 상태를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 하우징 200 : 누적탄 제거 모듈

300 : 복합 스크레이퍼 400 : 레일 세척 모듈

210 : 제 1 에어 이송 라인 220 : 제 1 에어 분사 노즐

310 : 체인형 스크레이퍼 320 : 판재형 스크레이퍼

410 : 제 2 에어 이송 라인 420 : 제 2 에어 분사 노즐

Claims

압출차(10)의 레벨러 프레임 덕트(53) 내부에 형성된 레일(R)을 따라 이동하여 레벨러 빔(51)의 탄화실 내부로의 진입을 안내하는 스모크 슬리브(52)의 하부에 설치되고, 내부에 수용 공간(E)이 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부를 통과하도록 설치된 제 1 에어 이송 라인(210)과, 상기 스모크 슬리브(52)의 전방 하부에 위치되도록 상기 제 1 에어 이송 라인(210)에 설치된 다수의 제 1 에어 분사 노즐(220)을 포함하는 누적탄 제거 모듈(200)을 포함하고,

상기 스모크 슬리브(52)의 후방 상부 또는 상기 스모크 슬리브(52)가 설치된 레벨러 프레임 덕트(53) 내부의 일정 위치에는 상기 레벨러 빔(51)의 상면에 적층된 누적탄(A)을 제거할 수 있도록 구성된 복합 스크레이퍼(300)가 설치되고,

상기 복합 스크레이퍼는 상기 레벨러 빔(51)의 외형을 형성하도록 일정 거리 이격되어 배치된 한 쌍의 측면 플레이트(51a) 사이에 격자형태로 설치된 다수의 보강 플레이트(51b)의 상면에 적층된 누적탄(A)을 제거하는 체인형 스크레이퍼(310)와, 상기 레벨러 빔(51)의 측면 플레이트(51a)의 상면 및 보강 플레이트(51b)의 상면에 적층된 누적탄(A)을 제거하는 판재형 스크레이퍼(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치.
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청구항 1에 있어서,

상기 레벨러 프레임 덕트(53) 내부의 일정 위치에는 상기 레벨러 프레임 덕트(53)의 레일(R)에 적층된 누적탄을 제거하는 레일 세척 모듈(400)이 설치되며, 이 레일 세척 모듈(400)은 제 2 에어 이송 라인(410)과, 상기 레벨러 프레임 덕트(53)의 레일(R) 입구에 위치되도록 상기 제 2 에어 이송 라인(410)에 설치된 제 2 에어 분사 노즐(420)을 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 누적탄 제거 장치.