KR101463341B1 - 코크스 오븐의 집진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐의 코크스 배출구로부터 방출되는 분진을 집진하는 코크스 오븐의 집진 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 코크스 오븐의 집진 장치는 탄화실의 코크스 배출구를 사이에 두는 복수의 벅 스테이로 에워싸인 코크스 오븐의 집진 장치로서, 상기 벅 스테이의 길이방향을 따라 연장되고 상기 복수의 벅 스테이 사이의 대향하는 측부마다 설치되는 연장 후드와; 서로 마주하는 한 쌍의 상기 연장 후드마다 상측에 연결되는 연결 후드를 포함하는 집진 후드와; 상기 코크스 오븐의 노벽을 따라 이동하고, 상기 연결 후드에 연통되는 집진 덕트를 포함하는 대차를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

코크스 오븐의 집진 장치{DUST COLLECTING APPARATUS OF COKE OVEN}

본 발명은 코크스 오븐의 집진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코크스 오븐의 코크스 배출구로부터 방출되는 분진을 집진하는 코크스 오븐의 집진 장치에 관한 것이다.

코크스 오븐은 내화벽돌로 축조된 로(爐)로써, 그 내부에 복수의 탄화실을 가진다. 코크스 오븐의 탄화실에는 석탄 등의 원료탄이 장입되고 건류(dry distillation)됨으로써 코크스로 제조된다. 또한, 코크스 오븐은 복수의 탄화실 사이에 연소실을 가진다. 코크스 오븐의 연소실에는 연소 가스가 단속적으로 공급되고, 후속 가스처리 설비로 보내져 청정화 처리 이후 공장 내의 에너지원으로 사용된다.

코크스 오븐은 일반적으로 내부 압력이나 외력이 가해지더라도 노벽이 충분히 견딜 수 있도록, 도 1에 도시된 바와 같이 코크스 오븐(10)의 사방을 에워싸는 철 구조물, 즉 벅 스테이(buck stay)(20)를 가진다. 벅 스테이(20) 사이에는 탄화실(12)이 개방되는 코크스 배출구(14)가 구비되고, 코크스 배출구(14)를 개폐할 수 있도록 코크스 오븐 도어(16)가 탈착된다. 이러한 코크스 오븐(10)에서 수행되는 작업, 예컨대 탄화실(12)에 원료탄을 장입시키는 작업, 탄화실(12)로부터 건류가 완료된 코크스(적열 코크스)를 배출하는 작업, 코크스 배출구(14)로부터 떼어낸 코크스 오븐 도어(16)의 크리닝 작업 및 코크스 배출구(14) 주변 프레임의 크리닝 작업 등에 의해 코크스 배출구(14)로부터 열기와 함께 다량의 분진이 외부로 방출된다.

이와 같이 코크스 오븐(10)으로부터 방출되는 분진에 의해서 환경오염이 야기되지 않도록 종래기술에 따른 코크스 오븐의 집진 장치는, 코크스 오븐 도어(16) 상부의 벅 스테이(20) 사이에 설치되는 집진 후드(30)를 포함한다. 또한, 코크스 오븐의 집진 장치는 코크스 오븐(10)의 노벽을 따라 이동하면서 탄화실(12)로부터 적열 코크스를 압출하고, 압출된 코크스의 이송을 안내하도록 설치되는 대차(transfer car)에 집진 후드(30)에 연결되는 집진 덕트와, 집진 덕트에 흡입력을 제공하고 집진 덕트를 통해 포집된 분진을 집진하는 집진기를 포함한다(특허문헌 1 참조).

종래기술의 코크스 오븐의 집진 장치의 경우, 벅 스테이 사이에 설치되는 집진 후드로는 코크스 배출구로부터 방출되는 분진을 포집하는데 한계가 있다. 즉, 집진 후드는 탄화실의 코크스 배출구의 상측에 설치되어 있기 때문에 세로로 길게 연장되는 코크스 배출구까지의 거리가 상당히 멀다. 따라서, 코크스 배출구의 하부에서 비산되는 분진이 집진 후드에 도달하기 전에 외기에 의해 외부로 확산되어 집진 효율이 낮다. 또한, 특허문헌 1에서와 같이, 대차 측에 코크스 배출구를 덮는 집진 후드를 추가하는 경우에는, 장치 구조가 복잡하고 탄화실에서 압출된 적열 코크스에 의해 열손상이 야기되는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2005-0123339호(2005. 12. 29)

본 발명은 벅 스테이를 따라 코크스 배출구의 하부까지 연장되는 집진 후드를 포함하는 코크스 오븐의 집진 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 코크스 오븐 측의 집진 후드와 간단한 구조로서 용이하게 연결되는 집진 덕트를 갖는 대차를 포함하는 코크스 오븐의 집진 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 코크스 오븐의 집진 장치는 탄화실의 코크스 배출구를 사이에 두는 복수의 벅 스테이로 에워싸인 코크스 오븐의 집진 장치로서, 상기 벅 스테이의 길이방향을 따라 연장되고 상기 복수의 벅 스테이 사이의 대향하는 측부마다 설치되는 연장 후드와; 서로 마주하는 한 쌍의 상기 연장 후드마다 상측에 연결되는 연결 후드를 포함하는 집진 후드와; 상기 코크스 오븐의 노벽을 따라 이동하고, 상기 연결 후드에 연통되는 집진 덕트를 포함하는 대차를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 연장 후드는 하단부가 경사진 사각통 형상을 가지며, 상기 코크스 배출구를 향하는 측면에 복수의 포집구를 가진다. 또한, 상기 연장 후드는 상부보다 하부에 더 많은 상기 포집구를 가진다.

상기 연결 후드는 한 쌍의 상기 연장 후드와 연통되도록 하부면에서 개방되는 한 쌍의 서브 흡입구와, 상기 한 쌍의 서브 흡입구 사이에서 상기 코크스 배출구를 향해 개방되는 메인 흡입구 및 상기 대차를 향하는 측면에서 개방되는 집진 덕트 연결구를 가진다. 상기 대차는 상기 집진 덕트 연결구를 향해 상기 집진 덕트를 이동시키는 집진 덕트 이동 수단을 포함한다.

상기 집진 덕트는 내측 덕트 및 상기 내측 덕트의 일단부가 삽입되는 외측 덕트를 포함하고, 상기 집진 덕트 이동 수단은 상기 내측 덕트와 상기 외측 덕트 사이를 연결하는 실린더를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 코크스 오븐 측에 설치되는 집진 후드와 대차 측에 설치되는 집진 덕트가 간단한 구조를 가지며, 양자를 용이하게 연결 혹은 분리시킬 수 있다. 또한, 코크스 오븐 측의 집진 후드는 벅 스테이를 따라 코크스 배출구의 하부까지 연장되는 연장 후드를 가져 코크스 배출로부터 적열 코크스의 배출시 방출되는 분진을 효과적으로 집진할 수 있다. 따라서, 외부로 분진이 확산되는 것을 방지하여 환경오염이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술의 코크스 오븐의 일 예를 보인 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐의 집진 장치의 구동전 상태를 보인 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐의 집진 장치의 구동후 상태를 보인 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐의 집진 장치에 채용되는 집진 후드와 벅 스테이를 보인 도면이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐의 집진 장치에 채용되는 집진 후드를 분해하여 보인 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐의 집진 장치에 채용되는 대차를 보인 도면이다.

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 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 오븐의 집진 장치(이하, 간단히 ‘집진 장치’라 한다)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐(10)의 탄화실(12)을 개방하는 코크스 배출구(14)로부터 방출되는 분진을 포집하여 집진하는 장치이다. 또한, 집진 장치는 분진 외에도 코크스 배출구(14)로부터 방출되는 가스를 포집하여 정화시킨다. 코크스 오븐(10)은 노벽이 내화벽돌로 축조되고, 이러한 노벽이 내부 압력이나 외력에 의해 충분히 견딜 수 있도록 복수의 벅 스테이(20)로 에워싸인다.

집진 장치는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐(10) 측에 구비되는 집진 후드(100)를 포함한다. 집진 후드(100)는 코크스 배출구(14)에서 방출되는 분진을 포집하여 외부로 확산되는 것을 방지한다. 또한, 집진 후드(100)는 코크스 배출구(14)의 하부 영역에서도 분진을 원활하게 포집할 수 있도록 벅 스테이(20)의 길이방향을 따라 상하로 연장되는 연장 후드(110)를 포함한다. 연장 후드(110)는 벅 스테이(20) 사이의 대향하는 측부마다 설치된다. 벅 스테이(20)는 내부 압력이나 외력이 가해지더라도 변형이 발생하지 않도록 횡단면이 ‘H’자 형상을 갖는 빔으로 이루어진다. 실시예에서는, 이러한 벅 스테이(20)의 측부에 연장 후드(110)가 끼워질 수 있도록 연장 후드(110)는 사각통 형상을 가진다. 통상, 적열 코크스의 배출이 원할하도록 코크스 배출구(14)의 아래쪽으로는 외측을 향해 하향 경사진 경사면(1)이 구비된다. 이에 맞춰, 사각통 형상을 갖는 연장 후드(110)의 하단부는 경사진 형상을 가진다. 코크스 배출구(14)로부터 방출되는 분진은 한 쌍의 연장 후드(110) 사이에서 비산된다. 따라서, 한 쌍의 연장 후드(110)를 통해 비산된 분진이 포집될 수 있도록 연장 후드(110)의 대향하는 측면에는 관통된 구멍, 즉 포집구(112)가 복수개 형성된다. 코크스 배출구(14)로부터 방출되는 분진은 가스에 비해 무겁기 때문에 연장 후드(110)의 하부쪽에서 많이 비산된다. 따라서, 연장 후드(110)는 측면에 있어서 상부보다 하부에 더 많은 포집구(112)가 형성된다. 연장 후드(110)의 측면에 있어서 포집구(112)의 증가 정도는 연장 후드(110)의 크기, 길이 등에 따라 달라질 수 있다.

집진 후드(100)는 한 쌍의 연장 후드(110)를 연결하는 연결 후드(120)를 가진다. 연결 후드(120)는 벅 스테이(20) 사이에서 한 쌍의 연장 후드(110)의 상측에 연결된다. 실시예에서, 연결 후드(120)는 내부가 비어있고 하단부가 양측으로 확장된 사각통 형상을 가진다. 이러한 연결 후드(120)는 양측으로 확장된 하부면에 한 쌍의 연장 후드(110)와 연통되도록 개방되는 한 쌍의 서브 흡입구(121)와, 한 쌍의 서브 흡입구(121) 사이에서 코크스 배출구(14)를 향해 개방되는 메인 흡입구(122)를 가진다. 또한, 연결 후드(120)는 후술되는 집진 덕트(210)와 연통되도록 대차(200)를 향하는 측면에서 개방되는 집진 덕트 연결구(123)를 가진다.

대차(200)는 코크스 오븐(10)의 외측에 설치된 한 쌍의 레일 상에 안착되고, 레일 방향을 따라 왕복 이동된다. 즉, 대차(200)는 복수의 탄화실(14) 중 어느 하나의 탄화실에 마주하도록 이동이 가능하다. 이러한 대차(200) 상에는 코크스 오븐(10)을 향하는 집진 덕트(210)와, 연결 후드(120)를 향해, 구체적으로는 집진 덕트 연결구(123)를 향해 집진 덕트(210)를 이동시키는 집진 덕트 이동 수단(220)이 구비된다. 또한, 대차(200)에는 집진 후드(100)와 집진 덕트(210)의 연결이 완료된 이후, 집진 덕트(210)에 흡입력을 제공하는 흡입 수단(미도시)과, 집진 후드(100)와 집진 덕트(210)를 통해 포집된 분진을 집진하고, 포집된 가스를 정화하는 집진 수단(미도시)이 구비된다.

실시예에서, 집진 덕트(210)는 연결 후드(120)를 향하는 방향으로 늘어나거나 줄어드는 구조를 가진다. 구체적으로, 집진 덕트(210)는 양단이 개방된 내측 후드(212) 및 내측 후드(212)의 일단부가 삽입되는 양단이 개방된 외측 후드(214)를 가진다. 집진 덕트 이동 수단(220)에 의해 내측 후드(212)는 외측 후드(214)에 삽입된 길이가 달라지도록 인출입된다. 내측 후드(212)는 집진 덕트 연결구(123)의 형상 및 크기에 맞춰 개방된 형상 및 크기가 정해진다. 집진 덕트 이동 수단(220)으로는 유압 또는 공압 방식의 실린더가 사용된다. 또한, 외측 후드(214)로부터 내측 후드(212)의 인출입이 원활하게 이루어지도록 내측 후드(212)의 하부에는 복수의 휠(230)이 구비된다. 그리고, 대차(200) 상에는 내측 후드(212)의 인출이 제한되도록 돌출되는 스톱퍼(240)가 구비된다. 즉, 집진 덕트(210)는 내측 후드(212)가 스톱퍼(240)에 걸릴 때까지 연결 후드(120)를 향해 그 길이가 늘어날 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 코크스 오븐의 집진 장치는 집진 후드와 집진 덕트가 간단한 구조를 가지며, 이들을 용이하게 연결 혹은 분리시킬 수 있다. 또한, 집진 후드가 코크스 배출구의 하부까지 연장되어 코크스 오븐으로부터 방출되는 분진을 효율적으로 포집할 수 있다. 따라서, 분진이 외기 등에 의해 외부로 확산되는 것을 차단하여 환경오염이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

10: 코크스 오븐 12: 탄화실
14: 코크스 배출구 20: 벅 스테이
100: 집진 후드 110: 연장 후드
112: 포집구 120: 연결 후드
121: 서브 흡입구 122: 메인 흡입구
123: 집진 덕트 연결구 200: 대차
210: 집진 덕트 212: 내측 덕트
214: 외측 덕트 220: 집진 덕트 이동 수단
230: 휠 240: 스톱퍼

Claims (6)

1. 탄화실의 코크스 배출구를 사이에 두는 복수의 벅 스테이로 에워싸인 코크스 오븐의 집진 장치로서,
   상기 벅 스테이의 길이방향을 따라 연장되고 상기 복수의 벅 스테이 사이의 대향하는 측부마다 설치되는 연장 후드와, 서로 마주하는 한 쌍의 상기 연장 후드마다 상측에 연결되는 연결 후드를 포함하는 집진 후드와;
   상기 코크스 오븐의 노벽을 따라 이동하고, 상기 연결 후드에 연통되는 집진 덕트를 포함하는 대차를 갖는 코크스 오븐의 집진 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연장 후드는 하단부가 경사진 사각통 형상을 가지며, 상기 코크스 배출구를 향하는 측면에 복수의 포집구를 갖는 코크스 오븐의 집진 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 연장 후드는 상부보다 하부에 더 많은 상기 포집구를 갖는 코크스 오븐의 집진 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결 후드는 한 쌍의 상기 연장 후드와 연통되도록 하부면에서 개방되는 한 쌍의 서브 흡입구와, 상기 한 쌍의 서브 흡입구 사이에서 상기 코크스 배출구를 향해 개방되는 메인 흡입구 및 상기 대차를 향하는 측면에서 개방되는 집진 덕트 연결구를 갖는 코크스 오븐의 집진 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 대차는 상기 집진 덕트 연결구를 향해 상기 집진 덕트를 이동시키는 집진 덕트 이동 수단을 포함하는 코크스 오븐의 집진 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 집진 덕트는 내측 덕트 및 상기 내측 덕트의 일단부가 삽입되는 외측 덕트를 포함하고, 상기 집진 덕트 이동 수단은 상기 내측 덕트와 상기 외측 덕트 사이를 연결하는 실린더를 포함하는 코크스 오븐의 집진 장치.
   

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