KR101160031B1 - 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치에 관한 것으로, 코크스 시험로(10)의 일측부에 컬럼(21)이 직립 설치되고, 상기 컬럼(21)에 조정로드(22)가 승강 및 전후 이동가능하게 설치된다.

상기 조정로드(22)의 단부에는 조정플레이트(22a)가 구비되고, 상기 조정플레이트(22a)의 하단에는 롤러(23)가 설치된다.

따라서, 상기 조정로드(22)가 설정 높이로 이동 전진하여 코크스 시험로(10)의 내부로 진입한 후, 장입된 배합탄의 표면을 다듬어 목표 장입높이를 형성하면 자동으로 목표 장입밀도가 만족된다.

따라서, 장입밀도를 정확히 설정, 조정할 수 있게 됨으로써 시험 조건의 구현이 정확해져 시험 결과의 신뢰도가 향상된다.

장입밀도, 장입높이, 장입밀도 조정

Description

코크스 시험로의 장입밀도 조정장치{apparatus for adjusting bulk density in test coke oven}

본 발명은 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치에 관한 것으로, 시험로의 석탄 장입밀도를 설정값 대로 정확히 조정할 수 있도록 된 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치에 관한 것이다.

코크스 시험로에서는 실험하고자 하는 인자를 정확히 조정할 필요가 있다.

상기 인자로서는 시험로에 장입되는 석탄의 수분, 입도, 장입밀도, 건류온도, 시간 등이 있는데, 상기 장입밀도는 여러 가지 측정값에 영향을 미치는 주요 인자이다.

상기 장입밀도의 조정은, 장입박스를 사용하는 경우 장입 전 장입량과 장입부피를 계산하여 장입밀도를 미리 조정하여 장입함으로써 이루어지거나, 오븐에 배합탄을 장입하는 경우 별도의 장입밀도 테스트 장비를 사용하여 장입된 배합탄의 장입밀도를 측정하고, 목표 장입밀도로 형성하기 위하여 오일 등의 첨가물을 첨가하여 장입밀도를 조정하는 방식으로 이루어진다.

그런데, 상기와 같이 배합탄을 직접 시험로에 장입하는 경우 설정된 장입밀 도대로 장입을 실시하는 것이 매우 번거롭고 시간이 오래 걸려 작업성이 떨어졌으며, 또한 장입밀도 조정을 위해 오일 등의 첨가물을 사용할 경우 악취가 발생하고 유해가스가 발생하는 등의 단점이 있으며, 또한 상기 첨가물에 의해 코크스 품질 편차가 발생될 우려가 있는 등 문제점이 많았다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 코크스 시험로의 배합탄을 의도한 장입밀도 대로 신속하고 정확하게 장입할 수 있게 되고, 장입밀도의 조정도 용이하게 이루어질 수 있도록 된 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

코크스 시험로의 일측부에 수직으로 직립 설치된 컬럼과;

상기 컬럼에 설치되어 상하 및 전후 이동되는 조정로드와;

상기 조정로드의 단부에 구비된 조정플레이트;

를 포함한다.

또한, 상기 컬럼의 내부에 랙기어가 장착되고, 상기 랙기어에 치합된 피니언기어를 구동하는 모터 내장형 기어박스가 캐리어브라켓의 수직면부에 장착되며, 상기 캐리어브라켓의 수평면부에 또 다른 모터 내장형 기어박스가 장착되고, 상기 수평면부에 장착된 모터 내장형 기어박스에 피니언기어가 구비되며, 상기 피니언기어는 상기 조정로드의 하면에 형성된 랙기어체 치합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조정로드는 상기 컬럼의 전후벽에 형성된 가이드슬롯을 관통하여 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조정플레이트의 하단에 롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코크스 시험로의 양측면이 도어로 구성되고, 그 중 상기 조정로드가 설치된 측면의 도어에는 상부에 별도의 게이트가 구비된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,

코크스 시험로의 배합탄을 의도한 장입밀도 대로 정확하게 장입할 수 있고, 또한 용이하게 다른 값으로 조정 가능하게 됨으로써 코크스 시험로를 이용한 시험에 있어서 장입밀도 조건을 정확히 구현하여 실험할 수 있게 된다.

따라서, 실험 측정값의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 장입밀도가 설정값과 달리 잘못 장입이 이루어진 경우에도 용이하게 설정값대로의 조정이 가능하여 실험 준비 작업이 매우 간편해지는 효과가 있다.

또한, 장입밀도 조정을 위해 첨가제를 추가하지 않음으로써 유해가스나 악취가 발생하지 않고, 특히 첨가제에 의한 코크스 품질 편차가 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장입밀도 조정장치가 구비된 코크스 시험로 장치의 구성도이다.

코크스 시험로 장치는 지지프레임(60)과, 상기 지지프레임(60)의 상부 일측에 설치된 코크스 시험로(10)와, 상기 코크스 시험로(10)의 상면에 연통 설치된 장입구(11)와 가스배출관(14), 상기 가스배출관(14)에 설치되는 버너(15)를 포함한 다.

상기 장입구(11)의 입구에는 깔대기관(11a)이 형성되어 배합탄의 장입을 수월하게 해준다.

따라서, 장입구(11)를 통해 상기 코크스 시험로(10)에 배합탄을 장입하고, 상기 코크스 시험로(10)를 가동하여 시험을 실시한다.

이때 코크스가 제조되면서 발생하는 가스는 상기 가스배출관(14)을 통해서 배출되다가 상기 버너(15)에서 연소되어 최대한 무해한 성분으로 배출된다.

본 발명에 따른 상기 장입밀도 조정장치(20)는 도시된 바와 같이, 코크스 시험로(10)의 일측부에 설치된다.

상기 장입밀도 조정장치(20)는 수직으로 직립 설치된 컬럼(21)과, 상기 컬럼(21)에 설치되어 상하 및 전후 이동되는 조정로드(22), 상기 조정로드(22)의 단부에 구비된 조정플레이트(22a)를 포함한다.

상기 코크스 시험로 장치가 이동식으로 구성될 경우, 상기 지지프레임(60)과 상기 컬럼(21)은 동일한 베이스프레임(50)에 설치되고, 상기 베이스프레임(50)의 하면에는 바퀴(51)가 구비된다.

도 2에 상기 장입밀도 조정장치(20)의 내부 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 컬럼(21)의 전후벽에 이를 관통하는 상하방향으로 길이가 긴 가이드슬롯(21a)이 형성된다.

상기 가이드스롯(21a)을 통해 상기 조정로드(22)가 컬럼(21)을 관통하여 설치되고, 이를 따라 상하로 승강되어진다.

상기 컬럼(21)의 전후벽에는 각각 랙기어(30)가 설치되고, 상기 양쪽 랙기어(30)에 각각 치합되는 피니언기어(29)들의 회전축(28)이 모터 내장형 기어박스(27)에 연결된다.

상기 기어박스(27)는 캐리어브라켓(26)의 수직면부(26a)의 중앙에 장착되고, 상기 캐리어브라켓(26)의 수평면부(26b) 중앙에 또 다른 모터 내장형 기어박스(25)가 장착된다.

상기 기어박스(25)에는 내부에 구성된 기어열을 매개로 모터 동력을 전달받아 구동되는 피니언기어(24)가 구비되며, 상기 피니언기어(24)가 치합되는 랙기어(22b)가 상기 조정로드(22)의 하면에 형성된다.

또한, 도시하지 않았으나, 상기 컬럼(21)의 전면에는 상기 두 기어박스(25,27)에 내장된 모터의 작동을 제어하는 제어스위치가 구비된다.

따라서, 시험자는 상기 제어스위치를 조작하여 상기 두 기어박스(25,27)에 내장된 모터의 작동을 제어함으로써 상기 조정로드(22)의 높이(정확히는 상기 조정플레이트(22a) 하단의 높이)를 설정하고, 조정로드(22)의 전후진 작동을 제어할 수 있다.

즉, 상기 캐리어브라켓(26)이 수직면부(26a)에 장착된 기어박스(27)의 모터가 작동되면 상기 회전축(28)에 구비된 피니언기어(29)가 회전하고, 이때 랙기어(30)가 고정되어 있으므로 상기 캐리어브라켓(26)이 상승 또는 하강하여 상기 조정로드(22)가 상승 또는 하강하게 된다.

따라서, 상기 기어박스(27)의 모터 작동을 제어함으로써 상기 수직로드(22) 의 높이를 조정할 수 있다.

또한, 상기와 같이 높이가 조정된 상태에서 캐리어브라켓(26)의 수평면부(26b)에 장착된 기어박스(25)의 모터를 구동하면 그 회전 방향에 따라 상기 피니언기어(24)의 회전방향이 바뀌게 되고, 상기 피니언기어(24)와 랙기어(22b)가 치합되어 있으므로 상기 조정로드(22)가 전후진 작동하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 상기 코크스 시험로(10)의 장입밀도 조정은 다음과 같이 이루어진다.

장입밀도 ρ (kg/m3) = 장입중량 B (kg)/ 장입부피 C (m3)

상기 장입부피 C = 코크스 시험로의 바닥면적 A (m2) * 장입높이 h (m)

그러므로, h = B / ρA 가 된다.

여기서 장입중량(B)은 설정값이고 시험로(10)의 바닥면적 (A)은 고정값이므로 시험하고자 하는 장입밀도(ρ)가 결정되면, 장입높이(h)의 값을 알 수 있게 된다.

따라서, 시험로(10)에 시험하고자 하는 중량의 배합탄을 모두 주입한 후에는 장입높이(h)를 조정함으로써 상기 장입밀도(ρ)를 조정할 수 있는 것이다.

따라서, 시험자는 시험하고자 하는 장입밀도를 결정하여, 장입높이를 먼저 계산하고, 상기와 같은 방법으로 모터를 작동시켜 조정로드(22)의 높이를 조정한다.

이후, 상기 조정로드(22)를 전진시켜 상기 코크스 시험로(10)의 내부로 삽입한후 코크스 시험로(10)의 내부에서 전후진 시키면 설정된 코스스 시험로(10) 내부 배합탄의 장입높이를 계산된 장입높이대로 조정할 수 있게 된다.

한편, 코크스 시험로(10) 내부에서 배합탄 상부면을 직접 다듬는 부분은 상기 조정플레이트(22a)인데, 이와 같이 단순한 판재로 이루어질 경우 배합탄 상부면의 탄이 조정플레이트(22a)에 의해 밀려서 시험로(10)의 전후 단부에 쌓임으로써 즉, 정확한 장입높이로 다져지지 않음으로써 목표한 장입밀도가 형성되지 않게 된다.

따라서, 상기 조정플레이트(22a)의 하단에 롤러(23)를 설치하였다.

상기와 같이 롤러(23)가 설치되면, 조정로드(22)가 전후진할 때 상기 롤러(23)가 구르면서 배합탄 상부면을 밀어내지 않고 다져줌으로써 목표한 장입밀도를 정확히 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 코크스 시험로(10)의 일측 면은 전체적으로 도어(12)로 형성된다.

상기 도어(12)는 미닫이식, 분할적층식, 일체착탈식 등 다양한 방식으로 구성될 수 있고, 또한 상부에 또 다른 게이트(12a)가 구비되어 상부 부분만 별도로 개방할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상기 조정로드(22)의 조정플레이트(22a) 및 롤러(23)가 코크스 시험로(10)의 내부로 진입할 수 있게 된다.

또한, 상기 코크스 시험로(10)의 타측 면도 상기 도어(12)와 같은 방식으로 개폐되는 도어(13)로 형성된다.

따라서, 양쪽 도어(12,13)를 모두 개방한 상태에서 지지프레임(60)의 일측에 설치된 코크스배출장치(40)를 작동시켜 피스톤(43)으로 시험로(10) 내부의 코크스 를 밀어 반대쪽 도어(12)쪽으로 배출시킬 수 있도록 되어 있다.(코크스배출장치(40)는 프레임(41)에 장착된 에어실린더(42)가 작동함으로써 상기 피스톤(43)을 밀어주는 구조로 이루어져 있다.)

상기와 같은 코크스 배출이 원활히 이루어지도록 상기 코크스 시험로(10)는 전술한 바와 같이 직육면체 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 배출된 코크스는 지지프레임(60)의 일측에 구비된 소화차(70)의 내부로 낙하되고, 여기에 물을 부어서 소화(消火)시킨다.

이상과 같이 상기 조정로드(22)를 전후진시켜 장입높이를 정확히 조정하여 장입밀도를 정확히 설정할 수 있게 되므로 실험 결과의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. 즉, 실험의 오차가 감소된다.

또한, 상기와 같이 자동으로 장입밀도가 조정되므로 종래와 같이 장입밀도 조정을 위해 높이 측정 작업을 반복적으로 실시하고 조정제로서 오일 등을 첨가할 필요가 없게 됨으로써 실험 준비 작업이 매우 간편해진다.

또한, 상기와 같이 첨가제를 추가하지 않음으로써 첨가제에 의한 코크스 품질 편차가 발생하지 않게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 장입밀도 조정장치가 구비된 코크스 시험로 장치의 구성도,

도 2는 상기 장입밀도 조정장치의 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 코크스 시험로 11 : 장입구

12,13 : 도어 12a : 게이트

14 : 가스배출관 15 : 버너

20 : 장입밀도 조정장치 21 : 컬럼

22 : 조정로드 22a : 조정플레이트

23 : 롤러 24,29 : 피니언기어

22b,30 : 랙기어 25,27 : 모터 내장형 기어박스

26 : 캐리어브라켓

Claims (5)

1. 코크스 시험로의 일측부에 수직으로 직립 설치된 컬럼과;

   상기 컬럼에 설치되어 상하 및 전후 이동되는 조정로드와;

   상기 조정로드의 단부에 구비된 조정플레이트;를 포함하고,

   상기 조정로드의 높이가 조정되어 장입높이를 조정함으로써 장입 밀도가 조정되고,

   상기 조정플레이트는 배합탄 상부면을 다져서 목표한 장입밀도를 정확히 형성하는 것을 특징으로 하는 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 컬럼의 내부에 랙기어가 장착되고, 상기 랙기어에 치합된 피니언기어를 구동하는 모터 내장형 기어박스가 캐리어브라켓의 수직면부에 장착되며, 상기 캐리어브라켓의 수평면부에 또 다른 모터 내장형 기어박스가 장착되고, 상기 수평면부에 장착된 모터 내장형 기어박스에 피니언기어가 구비되며, 상기 피니언기어는 상기 조정로드의 하면에 형성된 랙기어체 치합된 것을 특징으로 하는 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 조정로드는 상기 컬럼의 전후벽에 형성된 가이드슬롯을 관통하여 설치된 것을 특징으로 하는 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 조정플레이트의 하단에 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 코크스 시험로의 양측면이 도어로 구성되고, 그 중 상기 조정로드가 설치된 측면의 도어에는 상부에 별도의 게이트가 구비된 것을 특징으로 하는 코크스 시험로의 장입밀도 조정장치.

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