KR101329722B1 - 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치에 관한 것으로, 코크스 오븐의 일측 탄화실도어의 상부에 형성되고 탄화실 측 내면에는 내화물이 축조되지 않은 공간을 갖는 작업구멍, 상기 작업구멍을 개폐하도록 탄화실도어의 외측면에 설치된 스몰도어를 포함하되; 상기 작업구멍의 탄화실 측 내화물 비축조 공간상에 상기 작업구멍과 대응되는 빈공간을 내부에 가지면서 상기 내화물과 대응되는 두께를 갖는 내화벽체를 더 고정한 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 탄화실 내부로 석탄 장입 후 장입면을 평탄화시키기 위해 레벨링 작업을 수행할 때 유입되는 외부공기의 연소 개시점을 탄화실 안쪽으로 이동시키도록 별도의 스몰도어 전용 내화벽을 구성함으로써 탄화실 내벽의 손상을 막고 수명을 연장하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치{APPARATUS FOR PROTECTING WALL OF COKE OVEN CHAMBER}

본 발명은 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장입된 석탄을 레벨링할 때 외부 공기의 유입에 의해 발생되는 연소 현상에 의한 탄화실 내벽의 연와 손상을 방지할 수 있도록 개선된 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스 오븐의 탄화실에 장입된 석탄은 일정시간 건류되어 코크스화 되면, 코크스화된 코크스를 탄화실에서 추출하여 소화 후, 냉간 코크스로 만들어 용광로로 이송하고 쇳물을 녹이는 통기성 및 열원으로 이용된다.

예컨대, 도 1은 이러한 코크스 오븐 설비를 개략적으로 보여준다.

도 1을 참조하면, 코크스 오븐은 석탄이 건류되는 탄화실(10)을 포함하며, 탄화실(10)의 양측에는 밀폐를 위한 탄화실도어(20)가 구비된다.

이때, 탄화실(10) 내벽은 내화물이 축조되어 보호기능을 수행하고 있다.

이러한 구조를 갖는 탄화실(10) 내부로 석탄을 장입할 때 장입시 발생되는 화염, 가스 등이 리크되지 않도록 탄화실(10)의 일측 상부에 배관된 상승관(30)을 열고, 곡관부(32)에 구비된 고압안수를 오픈한 상태에서 장입을 실시한다.

그리고, 장입이 완료되는 시점에서 장입된 석탄을 평탄화시키기 위해 탄화실도어(20) 상부에 마련된 스몰도어(Small Door)(40)를 열고 평탄화를 위한 레벨링 작업을 실시한다.

그런데, 도 2에 도시한 바와 같이, 스몰도어(40)가 설치된 부위는 레벨링 작업을 위해 내화물(22)이 축조되어 있지 않고 빈 공간으로 유지되기 때문에 스몰도어(40)를 열게 되면 다량의 외부 공기가 이 빈 공간을 통해 유입된 후 상승관(30)을 통해 가스집합관(34)으로 흡입되게 되는데, 이때 상승관(30)의 하부인 내화물(22)이 없는 빈 공간 상에서 연소가 일어나면서 내화물(22)의 상단, 즉 연와를 용융시키고 이는 노벽 손상을 초래하게 된다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0131410호 : 발명의 명칭= 코크스 오븐의 상승관 리드 개폐장치 (공개일: 2009. 12. 29)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 스몰도어의 전방 위치인 탄화실 내부에 빈 공간을 생기지 않게 하되, 레벨링 작업에는 영향을 미치지 않는 구조는 보호벽을 만들어 연소가 개시되는 지점을 탄화실 내측으로 이동시킴으로써 노벽을 보호하고 수명을 연장할 수 있도록 한 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 코크스 오븐의 일측 탄화실도어의 상부에 형성되고 탄화실 측 내면에는 내화물이 축조되지 않은 공간을 갖는 작업구멍, 상기 작업구멍을 개폐하도록 탄화실도어의 외측면에 설치된 스몰도어를 포함하되; 상기 작업구멍의 탄화실 측 내화물 비축조 공간상에 상기 작업구멍과 대응되는 빈공간을 내부에 가지면서 상기 내화물과 대응되는 두께를 갖는 내화벽체를 더 고정한 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치를 제공한다.

이때, 상기 내화벽체는 본체인 주강에 내화물이 부착되어 이루어지고, 장탈착 가능한 단품 형태인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 내화벽체의 탄화실 측 상면은 상방향을 향해 곡률을 갖고 라운드 가공된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 내화벽체의 양측면에는 상기 탄화실도어에 장탈착될 수 있도록 볼트-너트 체결 가능한 적어도 하나 이상의 체결구가 각각 형성된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 탄화실 내부로 석탄 장입 후 장입면을 평탄화시키기 위해 레벨링 작업을 수행할 때 유입되는 외부공기의 연소 개시점을 탄화실 안쪽으로 이동시키도록 별도의 스몰도어 전용 내화벽을 구성함으로써 탄화실 내벽의 손상을 막고 수명을 연장하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 코크스 오븐 설비의 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 장입탄 레벨링을 위한 스몰도어의 설치예를 보인 요부 혹대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탄화실벽 보호장치의 설치예를 보인 예시적인 부분 확대도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐 설비에 구비되는 일측 탄화실도어(100)의 상부에는 장입된 석탄을 평탄화시키는 레벨링 작업용 작업구멍(110)이 형성된다.

그리고, 상기 탄화실도어(100)의 내측, 다시 말해 탄화실측 내면에는 내화물(120)이 축조된다.

이때, 상기 내화물(120)은 상기 작업구멍(110) 하부까지만 축조되고, 그 상부는 레벨링 도구의 사용을 용이하게 하기 위해 비어있는 상태로 유지된다.

아울러, 상기 탄화실도어(100)의 상부 외측면, 즉 작업구멍(110) 앞쪽에는 스몰도어(200)가 회동가능하게 조립된다.

따라서, 상기 스몰도어(200)는 개폐되면서 상기 작업구멍(110)을 밀폐하거나 개방하게 된다.

여기에서, 상술한 구조는 현재 사용되고 있는 코크스 오븐 설비가 가지고 있는 구조와 동일하다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상기 작업구멍(110)의 전방에 배치되는 내화벽체(300)를 더 구비하는 구성으로 이루어진다.

이 경우, 상기 작업구멍(110)은 사각형상이 가장 바람직하지만, 반드시 사각형상으로 형성되어야 하는 것은 아니다.

그리고, 상기 내화벽체(300)는 이를 테면 사각틀체로서, 내부가 비어 있는 형태로 형성되고, 벽체의 구성은 내화물로 이루어짐이 바람직하다.

더 구체적으로, 상기 내화벽체(300)는 주강으로 이루어진 본체에 내화물이 부착된 형태로 이루어진다.

특히, 상기 내화벽체(300)는 단품으로서 교체 가능한 소모품이며, 주기적으로 혹은 필요에 따라 교체가능하다..

아울러, 상기 내화벽체(300)의 양측면에는 각각 적어도 하나 이상의 체결구(310)를 갖는데, 상기 체결구(310)는 볼트와 너트의 조합으로 이루어진다.

즉, 탄화실도어(100)의 상단 내측면에 볼트와 너트를 이용하여 체결함으로써 상기 작업구멍(110)이 내화벽체(300)의 두께, 즉 폭만큼 연장됨으로써 마치 내화물(120)을 축조해 놓은 것과 같은 효과를 얻도록 하여 준다.

따라서, 상기 내화벽체(300)의 두께는 상기 내화물(120)의 두께와 동일하게 유지하는 것이 좋다.

뿐만 아니라, 상기 내화벽체(300)의 일측 상면, 다시 말해 탄화실 쪽으로 놓이는 쪽 단부 상면이 상방향, 즉 상승관(400)를 향해 일정 곡률을 갖고 라운드(320) 가공되면 더욱 좋다.

이는 작업구멍(110)을 통해 유입된 외부 공기가 저항없이 원할하게 곧바로 상승관(400) 쪽으로 흘러들어가게 유도함으로써 부하변동을 줄이고, 원활한 흐름이 유지될 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

즉, 탄화실도어(100)의 일측 상단부인 스몰도어(200)가 설치된 쪽 탄화실측 공간 상에 내화물(120)과 동일 두께를 갖는 내화벽체(300)를 고정한다.

이때, 상기 내화벽체(300)는 내부가 비어 있는 형상이므로 레벨링 작업에 영향을 주지는 않는다.

이러한 구조로 내화벽체(300)가 갖추어진 코크스 오븐에서 석탄을 장입한 후 평탄화를 위해 스몰도어(200)를 열게 되면 외부 공기가 유입된다.

유입된 외부 공기는 기존과 달리 내화벽체(300)의 두께 만큼 탄화실 내부로 더 흘러간 다음 상승관(400)을 향해 방향을 전환하면서 빠져 나가게 되는데 이때 연소작용이 일어난다.

때문에, 연소가 일어나는 지점은 기존처럼 내화물(120)의 상단이 아니라 탄화실 내부가 되며, 기존에 빈공간은 내화벽체(300)가 설치되어 있기 때문에 화염이 내화벽체(300) 하부에 구비된 내화물(120)에 까지 직접적으로 영향을 미치지 못하게 된다.

아울러, 외부 공기는 내화벽체(300)의 상단면에 형성된 유선형 곡선, 즉 라운드(320)를 따라 유동되기 때문에 흐름성이 좋아 내화벽체(300) 자체의 내마모성도 향상시킬 수 있게 된다.

100 : 탄화실도어 110 : 작업구멍
120 : 내화물 200 : 스몰도어
300 : 내화벽체 310 : 체결구
320 : 라운드 400 : 상승관

Claims (4)

1. 코크스 오븐의 일측 탄화실도어의 상부에 형성되고 탄화실 측 내면에는 내화물이 축조되지 않은 공간을 갖는 작업구멍, 상기 작업구멍을 개폐하도록 탄화실도어의 외측면에 설치된 스몰도어를 포함하되;
   상기 작업구멍의 탄화실 측 내화물 비축조 공간상에 상기 작업구멍과 대응되는 빈공간을 내부에 가지면서 상기 내화물과 대응되는 두께를 갖는 내화벽체를 더 고정하되,
   상기 내화벽체의 탄화실 측 상면은 상방향을 향해 곡률을 갖고 라운드 가공된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 내화벽체는 본체인 주강에 내화물이 부착되어 이루어지고, 장탈착 가능한 단품 형태인 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서;
   상기 내화벽체의 양측면에는 상기 탄화실도어에 장탈착될 수 있도록 볼트-너트 체결 가능한 적어도 하나 이상의 체결구가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실벽 보호장치.
   
4. 삭제

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