KR101766547B1 - 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치는, 코크스 건식 소화설비의 프리챔버와 쿨링챔버 사이의 넥부에 형성된 내화재층의 마모를 방지하는 장치로서, 상기 내화재층을 감싸도록 상기 넥부의 내부 형상과 대응되는 형상으로 절곡된 보호 플레이트부 및 상기 보호 플레이트부를 상기 코크스 건식 소화설비의 철피에 연결시키는 고정부를 포함한다.

Description

코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치{ANTI WEAR APPARATUS OF NECK PART OF COKE DRY QUENCHING}

본 발명은 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 건식 소화설비의 넥 부위에 설치되어 내화재의 마모를 방지하는 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치에 관한 것이다.

제철 공정의 고로에서 열원 및 철광성의 환원제로 사용되는 코크스는 코크스 오븐(coke oven)에서 석탄을 건류하여 적열상태(1000℃ 이상)의 코크스를 생산하게 된다. 또한 상기한 적열 상태의 코크스를 냉각시키는 방식으로는 상온 상태의 냉각수를 살수하여 냉각시키는 습식 소화 방식과, 불활성 가스(질소 등)를 이용하여 냉각시키는 건식 소화(Coke Dry Quenching, CDQ) 방식이 있다.

도 1에는 CDQ 시스템의 전체 구성도가, 도 2에는 CDQ의 넥부가 각각 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 코크스 오븐에서 생산된 적열 상태의 코크스(H)를 버켓에 담아 크레인을 이용하여 CDQ 본체(1)의 상부 투입구를 통하여 프리챔버(10)에 장입하게 된다.

그러면, 순환 팬의 송풍력에 의해 쿨링 챔버의 하부로 유입되는 불활성 가스가 상부에 구비된 프리챔버(10)로 상승 기류에 의해 이동하면서 고온의 코크스(1000℃ 이상)와 열교환을 하게 됨으로써 코크스는 점차로 냉각되어 최종적으로 배출될 때에는 180℃ 정도로 냉각된 코크스(C)가 된다.

이런 적열 코크스를 건식 소화시키는 과정을 통해 고열(고온, 고압상태의 증기)을 회수하고, 쿨링챔버(20)내에서 건식 소화된 코크스를 코크스 절출장치로 배출한다. 코크스 건식 소화설비의 보일러(30)에서 공급되는 물은 쿨링챔버(20) 내부에 설치된 열교환기(21)에서 증기화되고, 이렇게 발생된 증기는 일반적으로 증기 터빈 발전기(50)에서 전기 에너지로 전환하여 활용된 후 다시 보일러(30)로 회수되어 재활용된다.

프리챔버(10)와 쿨링챔버(20) 사이에는 단면적이 좁아지는 넥부(100)가 형성되는데, 이러한 넥부(100)는 프리챔버(10)로 장입되는 적열 코크스(H)가 쿨링챔버(20) 내에 위치하고 있는 열교환 설비(21)로 직접 낙하하여 파손시키는 것을 방지하고, 쿨링챔버(20)로 공급되는 적열 코크스(H)의 공급량을 일정하게 유지시키기 위해 설치된다.

그러나 넥부(100)는 그 형상 때문에 코크스와의 마찰이 빈번하게 발생되고, 지지체 없이 내화물을 스프레이하여 형성시킨 내화재층의 강도가 낮기 때문에, 마모가 매우 심하게 발생되는 문제가 있다.

내화재층(4)은 약 70cm 두께의 부정형 캐스터블 내화물로 이루어져 있는데, 고온의 코크스 열을 본체 외부로 전달하는 것을 방지하고, 쿨링챔버(20) 내부에 설치되어 있는 열교환 튜브(3)를 보호하기 위한 목적으로 설치된다.

도 2에 열교환 튜브(3)가 설치된 모습이, 도 3에 내화재층(4)이 마모된 모습이 각각 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 내화재층이 마모된 구역(6)이 깎여 나갈 경우, 넥부(100)의 하부에 위치하는 열교환 튜브(3)가 코크스에 직접 노출될 수 있다. 열교환 튜브(3)가 지속적으로 코크스에 접촉할 경우, 기계적, 열적 충격에 의해 열교환 튜브(3)가 파손될 수 있다.

열교환 튜브(3) 내부에는 물이 유동되는데, 열교환 튜브(3)가 파손되면서 물이 유출되어 분해되면 CDQ 순환계에 급격한 가스 및 화염이 발생되어 대형 소손 및 폭발 사고를 초래할 수 있다. 이러한 사고가 발생할 경우, 설비 전체를 정지시키고 보수 작업을 수행해야 하기 때문에 공정 재개에 이르기까지 큰 손실을 야기하게 된다.

넥부(100)의 내화재층(4)은 CDQ 설비의 연속적인 조업중 상부에서 내려오는 고온의 코크스와의 마찰에 의해 두께가 얇아지고, 평균적으로 10개월에 한 번 꼴로 내화재를 보충하는 보수작업이 요구된다. 이러한 보수작업은 수리 기간이 여러 날이 소요되며 결국 설비 휴지기간을 발생시키는 주요 요인이 된다.

종래에는 이러한 마모를 방지할 방법이 없어, 내화재의 마모 상황을 실시간으로 파악하여 적시에 보수작업을 수행하는 등의 수동적인 대책만이 제시되는 상황이다.

따라서, CDQ 설비의 넥부 마모를 방지할 수 있는 보다 근본적인 대책이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2013-0142610 (2013.12.30.)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 코크스 건식 소화설비의 넥부에 내화벽돌을 축조하여 마모량을 격감시킬 수 있는 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치를 제공하는 데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치는, 코크스 건식 소화설비의 프리챔버와 쿨링챔버 사이의 넥부에 형성된 내화재층의 마모를 방지하는 장치로서, 상기 내화재층을 감싸도록 상기 넥부의 내부 형상과 대응되는 형상으로 절곡된 보호 플레이트부 및 상기 보호 플레이트부를 상기 코크스 건식 소화설비의 철피에 연결시키는 고정부를 포함한다.

상기 보호 플레이트부는, 상기 내화재층을 덮는 벽판과, 상기 벽판의 하단에서 지면에 수평한 방향으로 연장 형성된 지지판을 포함하고, 상기 지지판 상에는 내화벽돌이 축조된 것을 특징으로 한다.

상기 보호 플레이트부는, 상기 벽판의 상단에서 지면에 수평한 방향으로 연장 형성되어 상기 지지판 상에 축조된 내화벽돌의 상면을 덮도록 형성된 덮개판을 더 포함한다.

상기 프리챔버의 하단은 상기 넥부를 향해 경사지게 형성되고, 상기 보호 플레이트부는, 상기 벽판의 상단에서 상기 프리챔버의 하단 경사면을 따라 연장 형성되어 이 경사면에 형성된 내화재층을 보호하는 경사판을 더 포함한다.

상기 넥부는, 사각형의 평단면을 가지도록 형성되고, 상기 벽판은, 상기 넥부의 내부 형상과 대응되는 형상으로 형성되어, 상면과 하면이 개방된 육면체 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

캐스터블 형태의 내화물로 형성되어 상기 보호 플레이트부 및 상기 내화벽돌의 노출된 표면을 덮는 보조 내화재층을 더 포함한다.

상기 고정부는, 상기 철피와 상기 보호 플레이트부 사이를 연결하는 복수 개의 빔 또는 앵커 형태로 형성되어 상기 내화재층을 관통하여 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 캐스터블 타입의 내화재에 비해 내마모성이 높은 내화벽돌을 사용하여, 코크스 건식 소화설비 넥부의 마모를 억제하고 보수작업의 소요를 크게 감소시킬 수 있다.

둘째, 코크스 건식 소화설비의 유지보수시 캐스터블 타입의 내화재를 도포하고 건조시키는 과정 대신 내화벽돌을 교체하는 보수방법으로 보수 시간을 감소시켜 연속 조업 일수를 향상시킬 수 있다.

셋째, 코크스 건식 소화설비 넥부의 마모를 방지하여, 넥부 하부에 설치된 열교환 튜브 파손을 방지하여 설비 소손을 방지할 수 있다.

넷째, 구조가 간단하여 종래의 코크스 건식 소화설비에 적용하기 용이하다.

도 1은 종래의 코크스 건식 소화설비의 전체 모습을 나타낸 도면,
도 2는 종래의 코크스 건식 소화설비의 넥부 모습을 확대해 나타낸 도면,
도 3은 넥부의 내화재층 마모가 발생한 모습을 나타낸 도면,
도 4는 넥부에 본 발명의 일 실시예에 따른 마모 방지장치를 설치한 모습을 나타낸 도면,
도 5는 넥부에 본 발명의 다른 실시예에 따른 마모 방지장치를 설치한 모습을 나타낸 도면이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1을 참고로 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 코크스 건식 소화설비(1) 넥부(100)의 내측면, 그 중에서도 내화재층(4)상에 설치된다.

구체적으로 보면, 내화재층(4)을 감싸도록 내화재층(4)의 위를 덮는 보호 플레이트부(110)와, 이러한 보호 플레이트부(110)를 철피(5)에 고정시키는 고정부(120)를 포함하게 된다.

보호 플레이트부(110)가 설치되는 위치의 특성상, 고온의 적열 코크스에 의한 고열 환경에 노출되므로, 보호 플레이트(110)는 고열에 견딜 수 있는 내열성, 코크스와의 충돌에 의한 파손을 방지할 수 있는 강도, 코크스와의 마찰에 의한 마모를 방지하기 위한 내마모성이 높은 재질인 것이 바람직하다.

이를 위해 융점이 높고 강도가 높은 합금으로 보호 플레이트부(110)를 제조하는 것이 바람직할 것이다.

보호 플레이트부(110)는 벽판(111), 지지판(112), 덮개판(113)으로 구분되고, 추가적으로 경사판(114)을 더 설치하여 구성될 수 있다.

벽판(111)은 내화재층(4)을 덮는 상하가 개방된 육면체 형태로 형성되어 내화재층(4)을 보호하게 된다. 벽판(111)은 고정부(120)에 의해 철피(5)와 연결되는데, 고정부(120)에 대한 설명은 후술하도록 한다.

지지판(112)은 벽판(111)의 하단에, 덮개판(113)은 벽판(111)의 상단에 각각 설치되어 있다.

지지판(112)은 벽판(111)의 하단, 즉 육면체의 아래 모서리에서 내화재층(4)의 반대 방향, 즉 넥부(100)의 중앙 방향을 향해 연장되고, 덮개판(113)은 벽판(111)의 상단에서 넥부(100)의 중앙 방향을 향해 연장되어 형성되는 것이 바람직하다.

지지판(112) 상에는 내화벽돌(200)이 축조되어 내화재층(4)과 별도의 내화층을 형성시키게 된다. 이러한 내화벽돌(200)을 축조함으로써, 보호 플레이트부(110)를 적열 코크스의 열로부터 보호하여 보호 플레이트부(110)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

덮개판(113)은 내화벽돌(200)이 축조된 위치의 상부를 가로막아 코크스가 직접적으로 내화벽돌(200)의 위쪽으로 낙하하는 것을 방지한다. 내화벽돌(200)은 마찰에 의한 내마모성은 높지만 강한 충돌에 의한 파손에는 비교적 취약하므로, 덮개판(113)을 설치하여 낙하하는 코크스와 내화벽돌(200)의 직접적인 충돌을 차단하는 것이 바람직하다.

지지판(112) 및 덮개판(113)이 벽판(111)으로부터 돌출되는 길이는 내화벽돌(200)의 폭 길이 정도인 것이 바람직하다. 돌출 길이가 지나치게 짧으면 내화벽돌을 지지판(112) 위에 축조할 수 없고, 돌출 길이가 지나치게 길면 코크스의 이동을 가로막는 것은 물론, 코크스와의 충돌에 의해 보호 플레이트부(110) 및 고정부(120)의 파손을 야기할 수 있다.

지지판(112)상에 내화벽돌(200)을 설치시킴으로써, 보호 플레이트부(110)의 재질을 보다 저렴한 재질로 바꿀 수 있게 된다. 즉, 내화벽돌(200) 없이 보호 플레이트부(110)가 직접 노출된다면 보호 플레이트부(110) 자체의 강도 및 내열성, 내화성, 내마모성이 모두 뛰어나야 하기 때문에 보호 플레이트부(110)의 물성이 매우 뛰어나야 하고, 이러한 물성을 만족시킬 수 있는 재질은 한정되어 있으므로 설치를 위한 비용이 상승할 수 있다.

그러나, 내화벽돌(200)을 보호 플레이트부(110)의 지지판(111)에 축조하여 보호 플레이트부(110) 중 벽판(112)의 면적 대부분을 감쌈으로써, 보호 플레이트부(110)의 물성 요구치를 감소시킬 수 있다.

내화벽돌(200)의 단열성으로 보호 플레이트(110)에 전달되는 열량을 감소시켜 내열성의 요구조건을 완화시키고, 보호 플레이트(110)의 노출 면적을 감소시켜 내마모성의 요구조건을 완화시킬 수 있는 것이다.

또한, 내열성과 내마모성이 뛰어난 내화벽돌(200)을 넥부의 내측면에 노출되도록 설치함으로써, 코크스와의 마찰을 통한 마모 현상을 크게 감소시킬 수 있는 것이다.

즉, 코크스가 프리챔버(10)에서 쿨링챔버(20)로 이동하는 과정 중에 넥부(100)의 내측면과 마찰되는데, 이 마찰이 가장 극대화되는 넥부의 가장 좁은 영역의 내측면을 내화벽돌(200)로 축조된 면으로 노출시킴으로써, 넥부(100) 내측면의 마모를 방지하는 것이다.

만약 지지판(112) 없이 바로 내화벽돌(200)을 벽판(111)에 부착시키거나, 보호 플레이트부(110) 없이 내화재층(4)에 직접 내화벽돌(200)을 부착시킨다면, 내화벽돌의 하부를 지지하는 구성이 없기 때문에 코크스와의 마찰에 의해 내화벽돌이 쉽게 이탈될 수 있다.

캐스터블 타입의 내화재는 일종의 진흙 형태로 대상 위치에 달라붙은 후 굳어지기 때문에 별도의 지지 구조의 필요성이 적다. 그러나 내화벽돌(200)은 이미 단단하게 굳어져 있는 상태이므로 접착력 및 유동성이 부족하므로, 지지 구조 없이 벽면에 축조시키는 것이 거의 불가능하다.

접착제나 캐스터블 내화재 반죽을 이용하여 내화벽돌(200)을 벽면에 설치할 수도 있지만, 캐스터블 내화재가 쉽게 마모되는 현실에 비추어, 내화벽돌(200)이 설치된 위치를 계속해서 유지하는 것은 어려울 것이다.

이는 넥부(100) 특유의 구조, 즉, 프리챔버(10)의 하단이 점차 좁아져 넥부(100)를 형성시키고, 넥부(100)의 하단에서 좌우로 급격히 넓어지는 쿨링챔버(20)의 형태상, 넥부(100)의 아래 부분에는 빈 공간이 위치되기 때문이다. 이러한 구조 때문에 지지 구조 없이는 내화벽돌(200)을 축조할 수 없는 것이다. 종래에는 이러한 문제 때문에 넥부(100)의 내측면에 내화벽돌(200)을 축조하지 못하고 캐스터블 타입의 내화재를 스프레이 방식으로 도포하여 내화재층(4)을 형성시키는 방법을 사용하였다.

그러나 본 발명에서는 이러한 문제를 보호 플레이트부(110)의 지지판(112) 위에 내화벽돌(200)을 축조하는 방법으로 해결할 수 있는 것이다.

내화벽돌(200)은 내화성, 내열성이 우수할 뿐만 아니라, 내마모성 역시 높아 보수작업 없이도 오랜 기간 공정을 지속시킬 수 있기 때문에, 공정 비용을 낮추고, 설비 휴지기간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

덮개판(113)과 별도로 벽판(111)의 상단에는 경사판(114)이 설치될 수 있는데, 경사판(114)은 프리챔버(10)의 하단에 넥부(100)를 향해 경사진 경사면상에 설치된다. 이러한 경사판(114)을 설치함으로써, 넥부(100)의 내측면뿐 아니라, 경사면상에 형성되어 있는 내화재층(4)의 마모를 방지할 수 있는 것이다.

경사판(114)은 전체적으로 보아 S자 형태로 굴곡진 단면을 가지도록 형성되고, 일단은 벽판(112) 상단에서 위쪽으로 절곡지게 형성되고, 타단은 내화재층(4)에 삽입되어 고정된다. 이때 경사판의 일단부의 하단이 벽판(111)의 상단과 연결되어 있다.

벽판(111)과 경사판(114)의 결합 모습을 보다 자세하게 살펴보면, 벽판(111)의 상단 위쪽에 경사판(114)의 일단부가 결합되는데, 경사판(114)의 일단은 위쪽 방향으로 절곡되어, 아래로 볼록한 절곡부가 벽판(111)의 상단과 결합되는 것이다. 경사판(114)의 일단부에서 타단부로 향하는 중간 부분은 상술한 프리챔버(10)의 경사면과 대응되는 각도로 형성되어 내화재층(4)을 덮게 되고, 경사판(114)의 타단부는 내화재층(4) 안쪽 방향으로 절곡되어 내화재층(4)에 삽입, 고정되게 된다. 이렇게 설치된 경사판(114)은 넥부(100) 상단에 위치된 내화재층(4)의 파손, 마모를 방지하게 된다.

경사판(114)의 일단에 형성된 상향 절곡부는, 그 절곡 공간에 코크스를 저장하고 경사판(114) 대신 마찰시켜 경사판(114)을 보호할 수 있다.

즉, 경사판(114)이 직접 코크스와 마찰되는 대신, 절곡 공간에 저장된 코크스가 넥부(100)를 지나치는 코크스와 마찰됨으로써 경사판(114)의 마모를 방지하고, 나아가 경사판(114)에 의해 보호되는 내화재층(4)의 마모를 방지할 수 있는 것이다.

경사판(114)은 앞서 벽판(111)과 마찬가지로 고정부(120)에 의해 철피(5)와 고정될 수 있다.

지지판(112) 및 벽판(111)이 내화벽돌(200)을 축조하기 위한 필수적인 구성요소라고 본다면, 덮개판(113) 및 경사판(114)은 지지판(112)에 축조된 내화벽돌(200)을 보호하거나, 내화재층(4)의 파손을 방지하기 위한 보조적 구성요소로 볼 수 있다.

벽판(111), 지지판(112), 덮개판(113)은 한몸으로 형성시키는 것이 제조상 유리하여 바람직하고, 경사판(114)은 상술한 벽판(111), 지지판(112), 덮개판(113)과 한몸으로 형성될 수도 있고, 별도의 결합부재를 이용하여 결합된 구성일 수도 있다.

고정부(120)는 철피(5)와 보호 플레이트부(110)의 벽판(111) 및 경사판(114)을 연결하는 복수 개의 빔 또는 앵커 형태로 제공되는데, 고정부(120)는 내화재층(4)을 관통하여 벽판(111) 및 경사판(114)과 연결되어, 내화재층(4)의 내열 효과를 유지시키면서도 내화재층(4)의 마모를 방지시킬 수 있다.

고정부(120)는 철피(5)에 수직하게 결합되어 벽판(111) 및 경사판(114)과 연결될 수도 있지만, 보다 바람직하게는, 고정부(120)에 가해지는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 트러스 구조나 삼각, 사각 구조 등을 가지도록 설치될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 내화재층(4)과 별도로, 보호 플레이트부(110)의 내측면에 형성되는 보조 내화재층(300)을 더 설치할 수도 있다. 이러한 보조 내화재층(300)은 보호 플레이트부(110) 및 내화벽돌(200)을 완전히 감싸도록 형성시키는데, 이를 통해 보호 플레이트부(110) 및 내화벽돌(200)의 수명을 향상시킬 수도 있고, 보호 플레이트부(110)와 내화벽돌(200)들의 사이 틈새로 침투된 내화재가 이들 구성들간의 결합력을 향상시키도록 할 수 있다. 이때 보조 내화재층(300)은 캐스터블 타입의 내화재를 스프레이하여 형성시킬 수 있다.

이러한 보조 내화재층(300)은 일차적으로 내화벽돌(200)를 보호하여 내화벽돌(200)의 수명을 더욱 향상시킬 수 있고, 보조 내화재층(300)이 마모되어 소멸되더라도, 내화벽돌(200)의 사이로 침투한 내화재가 벽돌끼리의 결합력을 향상시켜 내화벽돌(200)이 보다 견고하게 넥부(100)의 내측면을 이루게 할 수 있다.

통상적으로 코크스 건식 소화설비는 2년에 한 번 정도 주기로 대대적인 보수작업을 수행하는데, 내화벽돌(200)의 수명은 이보다 길기 때문에 주기적인 보수 작업 외의 추가적인 보수 소요가 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 넥부 마모 방지장치의 설치 방법에 대해 설명하도록 한다.

코크스 건식 소화설비(1)의 넥부(100)의 내측면에 보호 플레이트부(110)를 설치하게 되는데, 보호 플레이트부(110)를 철피(5)에 연결시키는 고정부(120)를 우선 설치하게 된다.

고정부(120)는 빔 또는 앵커 형상으로 제공되어, 그 일단을 철피(5)에 결합시키고, 그 타단을 보호 플레이트부(110)에 결합시켜 보호 플레이트부(110)를 철피(5)로부터 이격시켜 설치하게 된다. 이때 고정부(120)는 보호 플레이트부(110) 중의 벽판(111) 및 경사판(114)에 결합되는 것이 바람직하다.

철피(5) 및 보호 플레이트부(11)와 고정부(120)의 양단을 결합시킬 때에는, 용접 등의 다양한 결합 방법을 사용할 수 있을 것이다.

보호 플레이트부(110)를 고정부(120)에 결합시킬 때, 벽판(111), 지지판(112), 덮개판(113), 경사판(114)이 모두 결합된 상태로 고정부(120)에 연결시키는 것이 바람직할 것이다. 이러한 구조를 프리챔버(10) 상부에서 하부로 하강시키면, 경사판(114) 부분이 자연스럽게 프리챔버(10) 하부의 경사면에 안착되고, 이를 철피(5)에 용접시키는 작업이 보다 원활해질 수 있다.

보호 플레이트부(110)와 철피(5)가 연결된 후에는, 그 사이 공간에 캐스터블 타입의 내화재를 충진시켜 내화재층(4)을 형성시키는 것이 바람직할 것이다. 이를 통해 고정부(120)는 내화재층(4)으로 감싸이게 된다.

다음으로 고정부(120)와 결합된 보호 플레이트부(110)의 지지판(112)상에 내화벽돌(200)을 축조한다. 내화벽돌(200)을 보호 플레이트부(110)에 보다 확실하게 고정시킬 수 있도록, 내화벽돌(200)들의 사이와, 내화벽돌(200)과 보호 플레이트부(110) 사이를 캐스터블 타입의 내화재로 채워넣을 수도 있다.

마지막으로, 보호 플레이트부(110)와 내화벽돌(200)의 노출부를 완전히 감싸는 보조 내화재층(300)을 형성시킬 수 있다. 보조 내화재층(300)은 종래에 사용되는 스프레이 타입 내화물 보수장치를 이용하여 보호 플레이트부(110)와 내화벽돌(200)의 표면에 캐스터블 타입의 내화재를 도포하여 형성시키는 것이다.

이러한 과정을 통해, 철피(5), 내화재층(4), 보호 플레이트부(110), 내화벽돌(200), 보조 내화재층(300)이 차례로 적층된 넥부 마모 방지장치를 설치할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 코크스 건식 소화설비 2: 마모 플레이트
3: 열교환 튜브 4: 내화재층
5: 철피 6: 마모 부위
10: 프리챔버 20: 쿨링챔버
21: 내부 열회수 설비 30: 보일러 수조
40: 외부 열회수 설비 50: 발전기
100: 넥부 110: 보호 플레이트부
111: 벽판 112: 지지판
113: 덮개판 114: 경사판
120: 고정부 200: 내화벽돌
300: 보조 내화재층
H: 적열 코크스 C: 냉각 코크스

Claims (7)

1. 코크스 건식 소화설비의 프리챔버와 쿨링챔버 사이의 넥부에 형성된 내화재층의 마모를 방지하는 장치로서,
   상기 내화재층을 감싸도록 상기 넥부의 내부 형상과 대응되는 형상으로 절곡된 보호 플레이트부; 및
   상기 보호 플레이트부를 상기 코크스 건식 소화설비의 철피에 연결시키는 고정부;를 포함하고,
   상기 보호 플레이트부는, 상기 내화재층을 덮는 벽판과, 상기 벽판의 하단에서 지면에 수평한 방향으로 연장 형성된 지지판을 포함하며,
   상기 지지판 상에는 내화벽돌이 축조된 것을 특징으로 하는, 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호 플레이트부는, 상기 벽판의 상단에서 지면에 수평한 방향으로 연장 형성되어 상기 지지판 상에 축조된 내화벽돌의 상면을 덮도록 형성된 덮개판을 더 포함하는, 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 프리챔버의 하단은 상기 넥부를 향해 경사지게 형성되고,
   상기 보호 플레이트부는, 상기 벽판의 상단에서 상기 프리챔버의 하단 경사면을 따라 연장 형성되어 이 경사면에 형성된 내화재층을 보호하는 경사판을 더 포함하는, 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 넥부는, 사각형의 평단면을 가지도록 형성되고,
   상기 벽판은, 상기 넥부의 내부 형상과 대응되는 형상으로 형성되어, 상면과 하면이 개방된 육면체 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치.
   
6. 청구항 1 및 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   캐스터블 형태의 내화물로 형성되어 상기 보호 플레이트부 및 상기 내화벽돌의 노출된 표면을 덮는 보조 내화재층을 더 포함하는, 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정부는, 상기 철피와 상기 보호 플레이트부 사이를 연결하는 복수 개의 빔 또는 앵커 형태로 형성되어 상기 내화재층을 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는, 코크스 건식 소화설비 넥부 마모 방지장치.
   

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