KR101245318B1 - 미건류 코크스 연소 장치 - Google Patents

Abstract

코크스 오븐에서 버켓으로 압출되는 미건류 코크스를 보다 확실하게 연소시킴으로써, 가스나 분진의 배출을 최소화할 수 있도록, 코크스가 담겨지는 버켓을 이동하는 대차 상에 설치되어 상기 버켓의 상단부에 위치하는 에어관과, 상기 에어관을 따라 설치되에 버켓으로 에어를 분사하는 분사노즐, 상기 에어관에 연결되는 에어라인 및 에어라인에 연결되어 에어를 공급하기 위한 공급부를 포함하는 미건류 코크스 연소 장치를 제공한다.

Description

미건류 코크스 연소 장치{DEVICE FOR BLOWING AIR IN COKE}

본 발명은 코크스를 생산하기 위한 코크스오븐 설비에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 코크스 오븐의 탄화실에서 압출되어 나오는 코크스 중 미건류된 코크스를 연소시키기 위한 미건류 코크스 연소 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제철공정에서 석탄의 건류는 코크스 오븐에서 이루어진다. 코크스 오븐의 탄화실에 석탄을 장입하여 일정시간 고온건류하면 코크스가 생성된다. 코크스는 탄화실로부터 압출기로 압출하여 대차에 놓여진 버켓에 담겨진다. 버켓에 담겨진 적열코크스는 크레인으로 들어올려져 건식 소화 설비인 CDQ설비로 이송되고 CDQ 설비에서 건식소화되어 고로의 열원으로 사용하게 된다.

코크스를 제조함에 있어서, 석탄 장입량이나 건류 온도 또는 건류 시간과 같은 다양한 조건을 최적화시킴으로써, 정상 건류된 코크스를 생산할 수 있게 된다. 그러나, 상기한 조건을 만족하더라도 다양한 변수들에 의해 미건류된 코크스가 발생된다.

이와같이 미건류된 코크스는 코크스를 압출하여 버켓에 담는 과정에서 분진과 가스를 발생시키게 된다. 이에 종래의 경우 탄화실의 출구로부터 압출되어 나오는 코크스에 에어를 분사하여 미건류 코크스를 추가 연소시켰다.

그러나 상기한 종래의 구조는 트랜스퍼카 상부에 설치된 에어분사노즐을 통해 압출되어 나오는 코크스에 에어를 분사하는 구조로 미건류된 코크스의 건류 불량을 충분히 해소하지 못하였다. 이에 미건류 코크스로부터 분진과 가스가 제대로 처리되지 못하고 외부로 분출되어 환경을 오염시키게 된다. 또한, 미건류된 코크스가 공기와 접촉되어 연소되므로 코크스 품질이 낮아지는 문제점이 있다.

이에, 코크스 오븐에서 버켓으로 압출되는 미건류 코크스를 보다 확실하게 연소시킴으로써, 가스나 분진의 배출을 최소화할 수 있도록 된 미건류 코크스 연소 장치를 제공한다.

이를 위해 본 장치는 코크스가 담겨지는 버켓을 이동하는 대차 상에 설치되어 상기 버켓의 상단부에 위치하는 에어관과, 상기 에어관을 따라 설치되어 버켓으로 에어를 분사하는 분사노즐, 상기 에어관에 연결되는 에어라인 및 에어라인에 연결되어 에어를 공급하기 위한 공급부를 포함할 수 있다.

상기 에어관은 원형의 링 형태로 이루어질 수 있다.

상기 에어관은 대차 상에 설치된 지지부재에 고정되어 버켓 상부에 위치하는 구조일 수 있다.

상기 공급부는 에어라인에 연결되어 고압의 에어를 공급하는 에어탱크와 에어펌프 및 상기 에어라인에 설치되어 에어라인을 개폐하는 개폐밸브를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 장치에 의하면, 종래와 비교하여 미건류 코크스와 에어의 접촉면적을 크게 할 수 있어 미건류 코크스의 연소 효율과 분진 및 가스 처리효율을 높일 수 있게 된다.

이에 코크스의 품질을 높이고 환경 오염을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 미건류 코크스 연소장치를 구비한 코크스 오븐 설비를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따라 대차 상에 설치된 미건류 코크스 연소장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 미건류 코크스 연소장치의 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 형태로 변형될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다.

도 1은 본 실시예에 따른 미건류 코크스 연소장치를 포함하는 코크스 오븐 설비를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 코크스 오븐(100)은 석탄의 건류가 이루어지는 탄화실(110)과 하부의 축열실로부터 공급된 가스를 연소하는 연소실을 구비하며, 상단에는 석탄을 상기 탄화실 내부로 주입하기 위한 장입차가 구비된다. 그리고 상기 코크스 오븐(100)의 탄화실 양 도어쪽에는 건류가 완료된 적열코크스를 외부로 인출하기 위한 압출기(120)와, 상기 압출기에 의해 인출되는 적열 코크스를 이동시키기 위한 트랜스퍼카(130)가 구비된다. 이에 탄화실(110)에서 건류 완료된 코크스는 압출기(120)에 의해 탄화실로부터 트랜스퍼카(130)로 압출된다.

상기 트랜스퍼카(130)는 설비 상의 레일을 따라 이동하는 대차(140)를 구비하며, 상기 대차 상에는 코크스가 담겨지는 버켓(150)이 놓여진다. 따라서 상기 탄화실(110)에서 압출되어 나오는 코크스는 대차(140) 상에 놓여진 버켓(150)에 담겨져 대차의 구동에 따라 이동된다.

여기서 본 장치는 상기 대차(140) 상에 설치되어 버켓(150)에 담기는 코크스 중 미건류된 코크스를 추가로 연소시키는 구조로 되어 있다.

도 2와 도 3은 본 장치를 예시하고 있다. 도시된 바와 같이, 본 장치는 상기 대차(140) 상에 수직으로 설치되는 복수개의 지지부재(20)와, 상기 지지부재(20)의 상단에 설치되고, 상기 대차(140) 상에 놓여진 버켓(150)의 상부에 위치하여 버켓(150)으로 에어를 분사하는 에어관(10)을 포함한다.

상기 에어관(10)은 원형의 링 구조물로, 상기 버켓(150)의 상부에 소정거리 이격되어 배치된다. 여기서 상기 버켓(150)은 추후 대차(140)에서 크레인으로 들어올려져야 하므로, 상기 에어관(10)은 대략 버켓(150)이 상하 이동가능한 정도의 크기로 이루어질 수 있다.

상기 에어관(10)은 내측을 따라 간격을 두고 상기 버켓(150) 쪽으로 에어를 분사하는 복수개의 분사노즐(12)이 설치된다. 이에 에어관(10)으로 공급된 고압의 에어는 분사노즐(12)을 통해 버켓(150)을 향해 분사된다. 따라서 버켓(150)으로 적재되는 미건류 코크스와 코크스에서 발생되는 가스가 분사되는 에어에 의해 연소되는 것이다.

상기 지지부재(20)는 에어관(10)을 버켓(150) 상부에 위치시키기 위한 지지구조물이다. 상기 지지부재(20)는 버켓(150)의 둘레를 따라 복수개가 간격을 두고 배치되어 대차(140)에 수직으로 설치된다. 상기 지지부재(20)는 에어관(10)을 충분히 지지할 수 있는 구조와 개수면 충분하며 특별히 그 구조나 개수에 있어서 한정되지 않는다. 또한, 상기 버켓(150)은 코크스의 균일한 장입을 위해 대차(140) 상에서 회전하게 되는 데, 상기 지지부재(20)는 버켓(150) 회전시 버켓(150)에 간섭되지 않는 위치에 설치된다.

본 장치는 상기 에어관(10)으로 연소용 에어를 공급하기 위하여, 상기 에어관(10)에 연결되는 에어라인(30)과 상기 에어라인(30)에 설치되는 에어 탱크(32)와 에어펌프(34)를 포함한다. 상기 에어라인(30) 일측에는 에어의 공급을 선택적으로 차단하는 개폐밸브(36)가 설치된다.

이에 필요시 상기 개폐밸브(36)를 개방작동하게 되면 에어탱크(32) 내에 충진된 고압의 에어가 에어라인(30)을 통해 에어관(10)으로 공급되고, 에어관(10)에 설치된 분사노즐(12)을 통해 버켓(150)으로 분사된다.

본 실시예에서 상기 에어라인(30)은 대차(140) 상부로 연장되며, 에어라인(30)과 연결되는 에어탱크(32) 및 에어펌프(34) 역시 대차(140) 상에 구비될 수 있다.

이하 본 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

코크스 오븐의 탄화실(110) 내의 코크스 건류 작업이 완료되면 도어가 개방되고 압출기(120)의 램이 탄화실 내부로 이동되어 탄화실로부터 코크스를 압출하게 된다.

탄화실(110)에서 압출되어 나오는 코크스는 트랜스퍼카(130)의 대차(140) 상에 놓여진 버켓(150) 내에 적재된다. 버켓(150)은 코크스의 고른 적재를 위해 대차(140) 상에서 회전된다.

이 과정에서 본 장치가 구동되어 버켓(150) 상부에서 버켓(150)쪽으로 연소용 에어를 분사함으로써, 버켓(150)으로 적재되는 미건류 코크스 및 압출 과정에서 배출되는 분진이나 가스를 연소시키게 된다.

상기 에어라인(30) 상에 설치된 개폐밸브(36)가 개방작동되면 에어펌프(34)의 구동에 따라 에어탱크(32)에 충진되어 있는 고압의 에어가 에어라인(30)을 통해 에어관(10)으로 공급된다.

이에 상기 에어관(10)으로 공급된 에어는 에어관(10)에 설치된 분사노즐(12)을 통해 버켓(150)의 상단 외측에서 버켓(150) 내부를 향해 분사된다.

이와 같이 에어가 버켓(150)의 상단 전체 둘레에서 분사됨으로써, 버켓(150)으로 장입되는 미건류 코크스와 에어의 접촉면적을 극대화시킬 수 있게 된다. 따라서 연소용 에어를 이용하여 미건류 코크스와 가스 분진 등을 완전 연소시킬 수 있게 된다.

상기 연소용 에어의 분사는 코크스 장입이 개시되어 버켓(150)이 회전할 때 분사 개시되며, 버켓(150) 회전이 멈출 때 또는 코크스 장입이 완료될 때까지 이루어질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 에어관 12 : 분사노즐
20 : 지지부재 30 : 에어라인
32 : 에어탱크 34 : 에어펌프
36 : 개폐밸브

Claims (4)

1. 코크스 오븐에서 건류된 코크스가 담겨지는 버켓을 이동하는 대차 상에 설치되어 상기 버켓의 상단부에 위치하는 에어관과, 상기 에어관을 따라 설치되어 버켓으로 에어를 분사하는 분사노즐, 상기 에어관에 연결되는 에어라인 및 에어라인에 연결되어 에어를 공급하기 위한 공급부를 포함하는 미건류 코크스 연소 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급부는 에어라인에 연결되어 고압의 에어를 공급하는 에어탱크와 에어펌프 및 상기 에어라인에 설치되어 에어라인을 개폐하는 개폐밸브를 포함하는 미건류 코크스 연소 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 에어관은 원형의 링 형태로 이루어진 미건류 코크스 연소 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 에어관은 대차 상에 설치된 지지부재에 고정되어 버켓 상부에 위치하는 미건류 코크스 연소 장치.

Images