KR101523652B1 - 피처리물 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치는 내부공간을 형성하는 용기와, 상기 용기의 외부에 배치되고, 상기 용기에서 배출되는 피처리물이 저장되는 저장용 팬, 상기 용기와 상기 저장용 팬 사이에 위치하고, 상기 배출되는 피처리물의 이동경로를 형성하는 가이드 부재, 상기 가이드 부재 상에서 상기 용기 쪽에 배치되고, 상기 가이드 부재에 냉각제를 분사하는 분사노즐을 포함하여, 분사노즐에서 분사되는 냉각제를 통해 피처리물이 고착되지 않고 이송되게 해줄 수 있다.

Description

피처리물 처리장치 및 처리방법{Object processing Apparatus and Method}

본 발명은 피처리물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피처리물이 고착되지 않고 이송되게 해주는 피처리물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 배합탄을 코크스 오븐의 탄화실 내에서 소정온도(1000~1200℃)로 건류하면, 탄화실에 코크스와 함께 타르(Tar)가 생성될 수 있다. 이때, 코크스 오븐 도어의 하부에는 탄화실에서 배출되는 타르의 흘러내림을 받쳐주는 가이드 부재가 구비된다.

그런데, 탄화실에서 유출된 타르는 가이드 부재를 따라 흘러내리다가 경화되어 고착될 수 있다. 타르가 가이드 부재 상부면에서 고착되면, 탄화실에서 배출되는 다른 타르의 이동을 방해할 수 있고, 고온의 코크스와 접촉하여 화재가 발생할 수도 있다. 그리고, 고착되는 타르를 제거하지 않으면, 타르가 누적되어 코크스 오븐과 오븐 도어 사이에 끼이게 될 수 있다. 이에, 오븐 도어가 정상적으로 밀착되지 못하면, 코코스 오븐 내부의 가스가 누설되면서 탄화실의 온도관리가 어려워지고 환경오염을 초래할 수 있다.

또한, 가이드 부재에 고착된 타르를 제거하기 위해서는 작업자가 직접 도구를 이용하여 별도로 제거작업을 진행하거나, 제거장치를 사용해야 한다. 따라서, 작업량이 증대될 뿐만 아니라, 각종 부대 비용이 증가하는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 2009-0010549

본 발명은 피처리물이 고착되지 않는 피처리물 처리장치 및 처리방법을 제공한다.

본 발명은 안정된 설비 운용이 가능하고, 유지보수가 용이한 피처리물 처리장치 및 처리방법을 제공한다.

본 발명에 따른 피처리물 처리장치는 피처리물을 처리하는 장치로서,

내부공간을 형성하는 용기와, 상기 용기의 외부에 배치되고, 상기 용기에서 배출되는 피처리물이 저장되는 저장용 팬, 상기 용기와 상기 저장용 팬 사이에 위치하고, 상기 배출되는 피처리물의 이동경로를 형성하는 가이드 부재, 상기 가이드 부재 상에서 상기 용기 쪽에 배치되고, 상기 가이드 부재에 냉각제를 분사하는 분사노즐을 포함한다.

상기 가이드 부재의 내부에 상기 냉각제의 이동경로인 냉각 유로가 형성되고, 상기 냉각 유로가 상기 분사노즐과 연결된다.

상기 가이드 부재는, 상기 가이드 부재 외측에 구비되고 상기 가이드 부재를 냉각시켜주는 냉각 자켓을 포함한다.

상기 가이드 부재 내부에 냉각 유로가 형성되거나, 상기 가이드 부재 외부에 냉각 자켓이 설치되며, 상기 분사노즐은 냉각제를 공급해주는 제1 공급라인과 연결되고, 상기 냉각 유로 또는 상기 냉각 자켓은 냉각제를 공급해주는 제2 공급라인과 연결된다.

상기 가이드 부재는 측방향 단부에 상기 가이드 부재의 상부면보다 상향 돌출되는 유출 방지부재를 포함한다.

상기 가이드 부재는 상기 저장용 팬을 향하여 하향경사지면서 설치되며, 상기 분사노즐은 상기 가이드 부재의 상부영역에 구비되고, 상기 가이드 부재의 상부에서 하부 방향으로 상기 냉각제를 분사한다.

상기 분사노즐은 상기 냉각제를 공급하는 배관과 연결되고, 상기 배관에는 냉각제의 공급량을 제어하는 제어밸브가 설치되고, 상기 제어밸브에는 상기 제어밸브의 작동을 제어하는 제어기가 연결된다.

상기 용기는 피처리물이 배출되는 복수의 도어를 구비하고, 상기 도어의 개수만큼 상기 도어의 하부에 상기 가이드 부재와 상기 저장용 팬이 설치된다.

상기 각 가이드 부재의 각 분사노즐에는 각기 냉각제를 공급하는 냉각제 공급라인이 연결되고, 상기 냉각제 공급라인들에 배관이 연결되며, 상기 배관에는 메인밸브가 설치되고, 상기 냉각제 공급라인들에는 각기 보조밸브가 설치된다.

본 발명에 따른 피처리물 처리방법은 처리용기로부터 피처리물의 배출 예정 여부를 감지하는 과정, 상기 피처리물이 이동할 경로 상에 냉각제를 분사하는 과정, 상기 피처리물이 배출되는 배출구의 도어를 오픈하는 과정, 상기 냉각제를 분사하면서 상기 피처리물을 상기 경로 상에서 이송시키는 과정, 및 상기 피처리물의 이송을 종료하는 과정을 포함한다.

상기 피처리물의 이송을 종료하는 과정은 상기 배출구의 도어 닫힘 여부를 감지하는 과정, 상기 도어를 닫은 후 상기 냉각제의 분사를 중지하는 과정을 포함한다.

상기 피처리물을 상기 경로 상에서 이송시키는 과정은 상기 경로를 냉각시키는 과정을 포함한다.

상기 냉각제를 분사한 후, 적어도 상기 경로의 표면이 상기 냉각제로 덮히는 시간만큼 경과 후에 상기 배출구를 오픈하며, 상기 도어를 닫은 후, 적어도 상기 경로 상의 피처리물을 외부로 밀어내는 시간만큼 경과 후에 상기 냉각제의 분사를 중지한다.

상기 피처리물은 코크스 오븐에서 생성되어 배출되는 타르를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 피처리물 처리장치는 피처리물이 이동하는 경로인 가이드 부재에 냉각제를 분사하는 분사노즐을 포함한다. 이에 피처리물이 냉각제와 함께 가이드 부재 상에서 이동할 수 있다.

냉각제가 가이드 부재 상에 분사되면, 가이드 부재를 따라 이동하는 피처리물이 가이드 부재 상에서 부착 혹은 고착되지 않을 수 있다. 따라서, 배출되는 피처리물의 포집이 용이하고 고착된 피처리물이 다른 피처리물의 이동을 방해하지 않기 때문에 안정된 설비 운용이 가능할 수 있다.

예를 들어, 피처리물이 코크스 오븐에서 생성되는 타르일 경우, 타르가 가이드 부재에 부착되거나 고착되지 않고 이동할 수 있다. 이에, 타르와 낙하 코크스의 장애현상을 방지하여 코크스 오븐의 개방 및 폐쇄를 간섭 없이 원활하게 수행할 수 있다. 또한, 타르가 냉각제에 의해 열에너지를 빼앗기기 때문에, 냉각된 타르가 코크스와 접촉하여 화재가 발생할 가능성이 감소할 수 있다. 그리고, 별도의 작업을 통하여 가이드 부재에 고착된 타르를 제거하지 않아도 되기 때문에, 설비의 유지보수가 용이해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 부재와 분사노즐을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 부재와 분사노즐을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 가이드 부재와 분사노즐을 나타내는 사시도.
도 5a는 종래의 피처리물 처리장치의 작동을 나타내는 도면.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 작동을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 작동 순서를 나타내는 플로우 차트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예는 철강 생산 공정에 사용되는 코크스 오븐에 대해 예시적으로 서술하지만, 적용범위는 이에 한정되지 않고 다양한 피처리물 처리장치들에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치는, 내부공간을 형성하는 용기와, 상기 용기의 외부에 배치되고, 상기 용기에서 배출되는 피처리물이 저장되는 저장용 팬(Pan)(10), 상기 용기와 상기 저장용 팬(10) 사이에 위치하고, 상기 배출되는 피처리물의 이동경로를 형성하는 가이드 부재(110), 상기 가이드 부재(110) 상에서 상기 용기 쪽에 배치되고, 상기 가이드 부재(110)에 냉각제(W)를 분사하는 분사노즐(120)을 포함한다. 이때, 피처리물 처리장치는 코크스 오븐일 수 있고, 피처리물 처리장치에서 배출되는 피처리물은 타르(T)를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 개략적인 사시도이다.

우선, 본 발명을 이해하기 위해 예시적으로 코크스 오븐의 전체구조를 설명하기로 한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐은 내부공간을 가지는 탄화실(70)과, 상기 탄화실(70)을 개폐시키는 도어(90), 상기 탄화실(70)에 열을 공급하는 연소실(80), 상기 탄화실(70) 외부에 배치되는 저장용 팬(10), 상기 탄화실(70)과 상기 저장용 팬(10) 사이에 위치하는 가이드 부재(110), 상기 가이드 부재(110)에 배치되는 분사노즐(120)을 포함한다.

탄화실(70)은 배합탄이 장입될 수 있는 내부공간을 가지고 있다. 탄화실(70)의 상부에는 배합탄이 장입되는 장입구(71)가 일 방향으로 열을 지어 형성된다. 이에, 배합탄이 장입구(71)를 통하여 탄화실(70)의 내부공간으로 장입될 수 있다. 또한, 탄화실(70)의 양단부는 개방되어 형성될 수 있고, 탄화실(70)의 개방된 영역을 통해 배합탄을 처리한 후 생성된 코크스나 타르(T)가 배출될 수 있다. 그러나 탄화실(70)의 구조나 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

도어(90)는 탄화실(70)의 개방된 단부와 연결되어 탄화실(70)을 개방하거나 밀폐시키는 역할을 할 수 있다. 도어(90)는 플레이트 형상으로 소정의 폭, 높이, 두께 및 면적을 가진다. 도어(90)의 일면에는 도어(90)의 개폐 동작 시 사용되는 손잡이(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 도어(90)는 코크스 처리 공정에서 발생되는 고온의 열을 견딜 수 있도록 소정 두께의 내열 강판으로 제작될 수 있다. 그러나, 도어(90)의 구조나, 형상, 및 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

연소실(80)은 일반적으로 76개소가 배열되게 구비될 수 있다. 이때, 각각의 연소실(80) 사이에는 각각의 탄화실(70)이 배치되어 총 75개의 탄화실(70)이 구비될 수 있다. 연소실(80)은 복수의 챔버를 가지는 구조로 형성되며, 이러한 챔버는 인접하는 다른 챔버와 한 쌍을 이루어 주기적으로 홀수 열과 짝수 열이 교대로 연소와 배기를 담당한다. 또한, 연소실(80)의 하부에는 공기 또는 연료가스를 공급하는 공급부(미도시)가 구비될 수 있다. 이에, 연소실(80) 내에서 연료용 가스와 공기를 함께 연소시켜 탄화실(70)을 간접 가열할 수 있다. 그러나, 연소실(80)의 형상이나, 열을 발생시키는 방법, 및 구비되는 연소실(80)의 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 또한, 구비되는 연소실(80)의 개수에 따라, 구비되는 탄화실(70)의 개수도 달라질 수 있다.

저장용 팬(10)은 코크스 오븐 외부에 배치된다. 즉, 코크스 오븐의 도어(90) 하측에 배치된다. 또한, 저장용 팬(10)은 도어(90)가 구비되는 개수만큼 도어(90)별로 복수 개가 설치될 수 있다. 이에, 저장용 팬(10)을 통해 도어(90)별로 배출되는 코크스나 타르(T)를 개별적으로 포집할 수 있다. 저장용 팬(10)은 하부에서 상부로 갈수록 면적이 넓어질 수 있고, 상부가 개방되어 내부공간을 형성할 수 있다. 따라서, 저장용 팬(10)에 탄화실(70)에서 배출되는 코크스나 타르(T)가 임시로 저장될 수 있다. 이에, 저장용 팬(10)에 일정량의 코크스나 타르(T)가 모이면, 코크스나 타르(T)를 청소용 호퍼(미도시)로 이송시킬 수 있다. 그러나, 저장용 팬(10)의 구조나 형상, 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

하기에서는 가이드 부재(110), 분사노즐(120)이 설치되는 영역을 상세히 설명한다. 이때, 코크스 오븐에 가이드 부재(110), 분사노즐(120)이 설치되는 경우로 예시한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 부재와 분사노즐을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 부재와 분사노즐을 나타내는 단면도이다.

도 2 또는 도 3을 참조하면, 가이드 부재(110)는 탄화실(70)과 저장용 팬(10) 사이에 배치되어, 탄화실(70)로부터 배출되는 코크스나 타르(T)가 이동하는 이동경로를 형성할 수 있다. 가이드 부재(110)는 저장용 팬(10)을 향하여 하향경사지게 형성될 수 있다. 이에, 가이드 부재(110) 상에서 이동하는 코크스나 타르(T)가 가이드 부재(110)가 기울어진 방향을 따라 저장용 팬(10)을 향하여 이동할 수 있다. 또한, 가이드 부재(110)의 측방향 일단부 또는 양단부에는 가이드 부재(110)의 상부면보다 상향으로 돌출되는 유출 방지부재(111)가 구비될 수 있다. 따라서, 코크스나 타르(T)가 가이드 부재 상에서 이동할 때, 좌측이나 우측으로 유출되지 않고, 저장용 팬(10)을 향해서만 이동할 수 있다.

가이드 부재(110)의 내부에는 냉각제(W)가 이동할 수 있는 냉각 유로(140)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(140)는 가이드 부재(110)의 상부면을 냉각하도록 상부면의 소정 면적 이상을 차지하는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 냉각 유로(140)는 상부면의 면적을 따라 연장되며, 상부면의 일단부에서 굴곡되는 지그재그 형상일 수 있다. 또한, 유출 방지부재(111)의 내부에도 가이드 부재(110)의 냉각 유로(140)가 연장되어 형성될 수도 있다. 이에, 냉각제(W)가 냉각 유로(140)를 따라 이동하면서 가이드 부재(110) 전체 영역을 냉각시켜줄 수 있다. 가이드 부재(110)가 냉각되면, 가이드 부재(110)가 고온의 코크스나 타르(T)와 접촉하더라도 열변형이 일어나는 것을 방지해줄 수 있다. 그러나, 가이드 부재(110)나 냉각 유로(140)의 구조나 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

한편, 가이드 부재(110)를 냉각시켜주는 냉각 자켓(미도시)이 가이드 부재(110) 외측에 별도로 구비될 수도 있다. 예를 들어, 가이드 부재(110)의 하측에 냉각 자켓이 구비될 수 있다. 냉각 자켓은 내부에 냉각제(W)가 이동하는 냉각 유로가 형성될 수 있다. 이에, 냉각 자켓은 내부에서 이동하는 냉각제(W)를 통해서 가이드 부재(110)를 간접적으로 냉각시켜줄 수 있다. 그러나, 냉각 자켓이 구비되는 위치나 형상, 가이드 부재(100)를 냉각시켜주는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

분사노즐(120)은 가이드 부재(110) 상에서 탄화실(70) 쪽에 즉, 도어(90) 측에 배치될 수 있다. 분사노즐(120)은 하나 이상이 가이드 부재(110)의 상부영역에 구비될 수 있고, 가이드 부재(110)의 상부에서 하부 방향으로 냉각제(W)를 분사할 수 있다. 이에, 타르(T)가 가이드 부재(110) 상에서 이동할 때, 분사노즐(120)에서 분사되는 냉각제(T)에 밀려 이동할 수 있다. 또한, 타르(T)가 가이드 부재(110)의 상부면과 접촉하기 전에 냉각제(W)와 접촉하여 열을 빼앗겨 냉각제(W) 상에서 경화될 수 있다. 따라서, 가이드 부재(110)의 상부면에 타르(T)가 부착되거나 고착되지 않을 수 있다.

한편, 분사노즐(120)은 가이드 부재(110)의 일측면 또는 양측면에 구비될 수도 있다. 물론, 분사노즐(120)은 가이드 부재의 상부영역 및 측면 모두에 설치될 수도 있다. 분사노즐(120)이 가이드 부재(110)의 측면에 구비되면, 냉각제(W)가 타르(T)의 이동방향과 교차하는 방향으로 분사될 수 있다. 그러나, 가이드 부재(110)가 하향 경사져 형성되기 때문에 냉각제(W)가 타르(T)의 이동경로와 교차하는 방향으로 분사되더라도 가이드 부재(110)의 상부면 형상을 따라 저장용 팬(10)을 향하여 이동할 수 있다. 물론, 이때도 냉각제(W)가 가이드 부재(110)의 상부면에 냉각제(W)를 원활히 공급하도록 탄화실(70) 쪽에 분사노즐을 배치할 수 있다. 이에, 분사노즐(120)이 가이드 부재(110)의 측면에 구비되어도 가이드 부재(110)의 상부면에 냉각제(W)를 분사할 수 있다. 그러나, 분사노즐(120)이 구비되는 위치나 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

가이드 부재(110)에 형성되는 냉각 유로(140)와 분사노즐(120)은 냉각제를 공급해주는 배관(130)과 연결될 수 있다. 배관(130)은 중공형으로 제작되어 냉각제(W)가 이동하는 경로를 형성한다. 배관(130)은 가이드 부재(110)에 구비되는 분사노즐(120)이나 냉각 유로(140)에 냉각제(W)를 공급해주기 위해 코크스 오븐에 구비되는 가이드 부재(110)의 개수만큼 냉각제 공급라인(132)을 포함할 수 있다. 이때, 배관(130)은 일단은 냉각제(W)가 공급되는 주입구와 연결되고, 타단은 냉각제(W)가 배출되는 배출구와 연결될 수도 있다. 배출구는 별도로 구비되어 배관(130)과 연결될 수도 있고, 분사노즐(120)이 냉각제(W)의 배출구 역할을 할 수도 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 다양한 방법으로 배관(130)으로 공급된 냉각제(W)를 배출시킬 수 있다.

배관(130) 및 공급라인(132)에는 냉각제(W)의 공급량을 제어하는 제어밸브가 구비될 수 있다. 즉, 제어밸브는 배관(130)에 공급되는 냉각제(W)의 공급량을 제어하는 메인밸브(131a)와 분사노즐(120)과 냉각 유로(140)에 냉각제(W)를 공급해주는 각각의 공급라인(132)의 냉각제(W) 공급량을 제어하는 보조밸브(131b)를 포함할 수 있다. 이러한 제어밸브들을 통해, 냉각제(W)의 전체 공급량을 제어하거나 부분적으로 공급량을 제어할 수 있다. 따라서, 작업시에만 냉각제(W)를 공급할 수 있고 작업이 진행되는 부분에만 냉각제(W)를 공급할 수 있어, 설비의 유지비가 감소할 수 있다. 그러나, 배관(130)의 형상이나 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 그리고, 메인밸브(131a)와 보조밸브(131b)가 모두 구비될 수도 있고, 메인밸브(131a)와 보조밸브(131b) 중 어느 하나만 구비될 수도 있다.

또한, 제어밸브는 제어기(135)와 연결되어 작동할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제어기(135)는 타르(T)의 배출 예정 여부나 도어(90)의 닫힘 여부를 감지할 수 있는 감지부(135a)와 제어밸브를 작동시키는 구동부(135b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 작업자가 도어(90)를 자동으로 개방해주는 장치(미도시)의 작동 버튼을 누르면, 도어(90)가 즉각적으로 오픈되지 않고 소정 시간 후에 오픈될 수 있다. 소정 시간 동안 감지부(135a)는 소정 시간 후에 도어(90)가 오픈될 것을 감지하여 구동부(135b)에 메인벨브(131a)와 보조밸브(131b)를 개방하라는 신호를 보낼 수 있다. 그러면, 구동부(135b)가 메인밸브(131a)를 열어 배관(130)에 냉각제(W)를 공급하고, 도어(90)가 오픈 예정인 부분의 보조밸브(131b)를 열어 가이드 부재(110)에 형성된 냉각 유로(140)를 통해 분사노즐(120)에 냉각제(W)를 공급할 수 있다. 이에, 도어(90)가 개방되어 코크스나 타르(T)가 배출되기 전에, 가이드 부재(110)가 냉각될 수 있고, 상부에는 냉각제(W)가 흐르게 될 수 있다. 반대로, 도어(90)가 닫히면, 도어(90)의 이동을 감지한 감지부(135a)가 구동부(135b)에 작동신호를 보낼 수 있다. 그러면, 구동부(135b)는 보조밸브(131b)를 잠그고 메인밸브(131a)를 잠가, 탄화실(70)에서 코크스나 타르(T)가 배출될 때만, 냉각제(W)를 공급할 수 있다. 그러나, 감지부(135a)가 타르(T)의 배출 예정 여부를 감지하는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 가이드 부재와 분사노즐을 나타내는 사시도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치는 변형 예를 가질 수 있다. 도 4를 참조하면, 분사노즐(120)과 가이드 부재(110)에 형성되는 냉각 유로(140)에 냉각제(W)를 공급해주는 공급라인이 각기 별도로 형성될 수 있다. 즉, 분사노즐(120)은 제1 공급라인(133)과 연결되고, 냉각 유로(140)는 제2 공급라인(134)과 연결될 수 있다. 제1 공급라인(133)에는 분사노즐(120)에 공급되는 냉각제(W)의 공급량을 제어하는 제1 보조밸브(131c)가 구비될 수 있다. 제2 공급라인(134)에는 가이드 부재(110)에 형성되는 냉각 유로(140)에 공급되는 냉각제(W)의 공급량을 제어하는 제2 보조밸브(131d)가 구비될 수 있다. 또한, 냉각제(W)가 냉각 유로(140)를 지나 배출될 수 있도록, 냉각제(W)의 배출라인이 별도로 구비될 수 있고, 배출라인에는 배출밸브(131e)가 구비될 수 있다. 이에, 분사노즐(120)과 냉각 유로(140)에 공급되는 냉각제(W)의 양을 각각 제어할 수 있다.

또한, 가이드 부재(110) 내부에 냉각 유로(140)가 형성되지 않고 가이드 부재(110)에 냉각 자켓이 구비되지 않을 수 있다. 이에, 분사노즐(120)에서 가이드 부재(110)의 상부면에 냉각제(W)를 분사할 때, 분사된 냉각제(W)가 가이드 부재(110)를 냉각시켜주는 역할을 할 수 있다. 그러나, 냉각제(W)를 공급해주는 배관(130)이나 공급라인(132,133,134)의 구조, 가이드 부재(110)를 냉각시키는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

도 5a는 종래의 피처리물 처리장치의 작동을 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 작동을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 작동 순서를 나타내는 플로우 차트다.

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 작동을 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치의 작동순서는 도 6에 도시된 바와 같이, 처리용기로부터 피처리물의 배출 예정 여부를 감지하는 과정(S510), 상기 피처리물이 이동할 경로 상에 냉각제를 분사하는 과정(S520), 상기 피처리물이 배출되는 배출구의 도어를 오픈하는 과정(S530), 상기 냉각제를 분사하면서 상기 피처리물을 상기 경로 상에서 이송시키는 과정(S540), 및 상기 피처리물의 이송을 종료하는 과정(S570)을 포함한다. 이때, 피처리물 장치가 코크스 오븐일 경우를 예시적으로 설명한다.

탄화실(70) 내부의 배합탄에 대한 건류작업이 종료되면, 도어(90)를 오픈하여 생성된 코크스나 타르(T)를 탄화실(70) 내부에서 배출해야 한다. 종래에는 도어(90)가 오픈되면서 타르(T)가 가이드 부재(110) 상으로 그대로 떨어질 수 있다. 그러면 도 5a와 같이, 타르(T)가 가이드 부재(110)의 상부면에서 고착될 수 있다. 이에, 다른 타르(T)의 이동을 방해할 수 있고, 코크스와 접촉하여 화재가 발생할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 피처리물 처리장치는 도어(90)가 개방되어 탄화실(70)에서 크크스나 타르(T)를 배출하기 전에 제어기(135)의 감지부(135a)가 타르(T)의 배출 예정 여부를 감지(S510)할 수 있다. 그러면, 감지부(135a)는 도어(90)가 오픈되기 일정시간 전에 구동부(135b)에 신호를 보낸다. 즉, 도어(90)가 오픈되기 전에, 가이드 부재(110)가 냉각되고 가이드 부재(110)의 상부면에 냉각제(W)가 흐르고 있어야 고온의 코크스나 타르(T)로부터 가이드 부재(110)가 보호를 받을 수 있다. 따라서, 도어(90)가 오픈되기 소정 시간 전에 구동부(135b)를 작동시켜 가이드 부재(110)가 냉각될 수 있는 시간을 줄 수 있다. 이때, 소정 시간은 5초일 수 있다. 신호를 받은 구동부(135b)는 먼저 메인밸브(131a)를 개방하여 배관(130)으로 냉각제(W)를 공급한다. 다음으로, 오픈 예정인 도어(90) 하부에 위치한 가이드 부재(110)에 냉각제(W)를 공급하기 위해, 구동부(135b)는 보조밸브(131b)를 개방하여 냉각제(W)가 가이드 부재(110) 내부에 형성된 냉각 유로(140)와 분사노즐(120)에 공급된다. 분사노즐(120)은 냉각제(W)를 가이드 부재(110)의 상부면에 분사(S520)한다. 그러나, 도어(90)가 오픈되기 전에 구동부(135b)를 작동하는 시간은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이렇게 가이드 부재(110)가 냉각되고, 코크스와 타르(T)의 이동 경로 상에 냉각제(W)가 분사되고 있으면, 도어(90)가 오픈된다. 도어(90)가 오픈(S530)되면서 가이드 부재(110)로 배출되는 타르(T)는 냉각제(W)에 의해 이동경로 상에서 이송(S540)된다. 또한, 타르(T)가 냉각제(W)와 접촉하면서 경화되어 가이드 부재(110) 상부면에 고착되지 않을 수 있고, 냉각제(W)가 타르(T)의 열을 빼앗아가기 때문에 타르(T)가 코크스와 접촉하여도 화재가 발생할 가능성이 낮아질 수 있다. 코크스와 타르(T)가 배출된 후 도어(90)가 닫히게 되면, 감지부(135a)는 도어(90)의 닫힘 여부를 감지(S550)할 수 있다. 이에, 도어(90)가 닫혀지면, 일정시간 후 감지부(135a)는 구동부(135b)에 신호를 보낸다. 예를 들어 5초 후에 신호를 보낼 수 있다. 즉, 도어(90)가 닫힌 후 가이드 부재(110) 상부면에 남아있을 수 있는 코크스나 타르(T)를 저장용 팬(10)으로 밀어내기 위해, 도어(90)가 닫힌 후 일정시간 분사노즐(120)이 냉각제(W)를 분사하게 할 수 있다. 따라서, 도어(90)가 닫힌 후에도 분사노즐(120)은 소정 시간 동안 냉각제(W)를 분사하여 가이드 부재(110)에 남아있을 수 있는 코크스나 타르(T)를 저장용 팬(10)으로 밀어낼 충분한 시간을 가질 수 있다. 이때, 소정 시간은 5초일 수 있다. 그런 다음 구동부(135b)는 메인밸브(131a)를 닫아 코크스나 타르(T)의 이송작업을 종료(S570)한다. 그러나, 도어(90)가 닫힌 후 구동부(135b)가 작동하기까지의 시간은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

상기에서는 코크스 오븐을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 다양한 피처리물 처리장치에 적용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 저장용 팬 70: 탄화실
80: 연소실 90: 도어
110: 가이드 부재 120: 분사노즐
130: 배관 140: 냉각 유로
150: 제어기

Claims (14)

1. 삭제
2. 피처리물을 처리하는 장치로서,
   내부공간을 형성하는 용기와;
   상기 용기의 외부에 배치되고, 상기 용기에서 배출되는 피처리물이 저장되는 저장용 팬;
   상기 용기와 상기 저장용 팬 사이에 위치하고, 상기 배출되는 피처리물의 이동경로를 형성하는 가이드 부재;
   상기 가이드 부재 상에서 상기 용기 쪽에 배치되고, 상기 가이드 부재에 냉각제를 분사하는 분사노즐;을 포함하고,
   상기 가이드 부재의 내부에 상기 냉각제의 이동경로인 냉각 유로가 형성되고, 상기 냉각 유로가 상기 분사노즐과 연결되는 피처리물 처리장치.
3. 피처리물을 처리하는 장치로서,
   내부공간을 형성하는 용기와;
   상기 용기의 외부에 배치되고, 상기 용기에서 배출되는 피처리물이 저장되는 저장용 팬;
   상기 용기와 상기 저장용 팬 사이에 위치하고, 상기 배출되는 피처리물의 이동경로를 형성하는 가이드 부재;
   상기 가이드 부재 상에서 상기 용기 쪽에 배치되고, 상기 가이드 부재에 냉각제를 분사하는 분사노즐;을 포함하고,
   상기 가이드 부재는, 상기 가이드 부재 외측에 구비되고 상기 가이드 부재를 냉각시켜주는 냉각 자켓을 포함하는 피처리물 처리장치.
4. 피처리물을 처리하는 장치로서,
   내부공간을 형성하는 용기와;
   상기 용기의 외부에 배치되고, 상기 용기에서 배출되는 피처리물이 저장되는 저장용 팬;
   상기 용기와 상기 저장용 팬 사이에 위치하고, 상기 배출되는 피처리물의 이동경로를 형성하는 가이드 부재;
   상기 가이드 부재 상에서 상기 용기 쪽에 배치되고, 상기 가이드 부재에 냉각제를 분사하는 분사노즐;을 포함하고,
   상기 가이드 부재 내부에 냉각 유로가 형성되거나, 상기 가이드 부재 외부에 냉각 자켓이 설치되며, 상기 분사노즐은 냉각제를 공급해주는 제1 공급라인과 연결되고, 상기 냉각 유로 또는 상기 냉각 자켓은 냉각제를 공급해주는 제2 공급라인과 연결되는 피처리물 처리장치.
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가이드 부재는 측방향 단부에 상기 가이드 부재의 상부면보다 상향 돌출되는 유출 방지부재를 포함하는 피처리물 처리장치.
6. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가이드 부재는 상기 저장용 팬을 향하여 하향경사지면서 설치되며, 상기 분사노즐은 상기 가이드 부재의 상부영역에 구비되고, 상기 가이드 부재의 상부에서 하부 방향으로 상기 냉각제를 분사하는 피처리물 처리장치.
7. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 분사노즐은 상기 냉각제를 공급하는 배관과 연결되고,
   상기 배관에는 냉각제의 공급량을 제어하는 제어밸브가 설치되고, 상기 제어밸브에는 상기 제어밸브의 작동을 제어하는 제어기가 연결되는 피처리물 처리장치.
8. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용기는 피처리물이 배출되는 복수의 도어를 구비하고, 상기 도어의 개수만큼 상기 도어의 하부에 상기 가이드 부재와 상기 저장용 팬이 설치되는 피처리물 처리장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 각 가이드 부재의 각 분사노즐에는 각기 냉각제를 공급하는 냉각제 공급라인이 연결되고, 상기 냉각제 공급라인들에 배관이 연결되며, 상기 배관에는 메인밸브가 설치되고, 상기 냉각제 공급라인들에는 각기 보조밸브가 설치되는 피처리물 처리장치.
10. 처리용기로부터 피처리물의 배출 예정 여부를 감지하는 과정;
    상기 피처리물이 배출되는 배출구의 도어를 오픈하기 전에 상기 피처리물이 이동할 경로 상에 냉각제를 분사하는 과정;
    상기 냉각제를 분사하면서 상기 피처리물이 배출되는 배출구의 도어를 오픈하는 과정;
    상기 냉각제를 분사하면서 상기 피처리물을 상기 경로 상에서 상기 피처리물이 저장되는 저장용 팬을 향하여 이송시키는 과정; 및
    상기 피처리물의 이송을 종료하는 과정;을 포함하는 피처리물 처리방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 피처리물의 이송을 종료하는 과정은
    상기 배출구의 도어 닫힘 여부를 감지하는 과정;
    상기 도어를 닫은 후 상기 냉각제의 분사를 중지하는 과정;을 포함하는 피처리물 처리방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 피처리물을 상기 경로 상에서 이송시키는 과정은
    상기 경로를 냉각시키는 과정을 포함하는 피처리물 처리방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 냉각제를 분사한 후, 적어도 상기 경로의 표면이 상기 냉각제로 덮히는 시간만큼 경과 후에 상기 배출구를 오픈하며,
    상기 도어를 닫은 후, 적어도 상기 경로 상의 피처리물을 외부로 밀어내는 시간만큼 경과 후에 상기 냉각제의 분사를 중지하는 피처리물 처리방법.
14. 청구항 10 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피처리물은 코크스 오븐에서 생성되어 배출되는 타르를 포함하는 피처리물 처리방법.

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