KR101968017B1 - 코크스오븐 상승관의 점화장치 - Google Patents

Abstract

코크스오븐 상승관의 점화장치를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치는 코크스오븐의 상승관에 구비되며, 상승관을 통해 배출되는 코크스오븐가스가 점화되도록 발열하는 발열체를 포함하는 점화유닛; 및 상기 점화유닛을 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

Description

코크스오븐 상승관의 점화장치{IGNITER OF ASCENSION PIPE OF COKE OVEN}

본 발명은 코크스오븐 상승관을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스를 점화시켜서 연소시키는 코크스오븐 상승관의 점화장치에 관한 것이다.

코크스오븐은 유연탄을 건류하여, 용광로에 주입되는 코크스를 만드는 장치이다.

코크스오븐에서 유연탄을 건류하는 과정에서는 코크스오븐가스가 발생한다. 코크스오븐에는 상승관이 구비되고 상승관에는 곡관부가 연결되며 곡관부는 화성공장과 연결된 메인수입관과 연결된다.

코크스오븐에서의 유연탄의 건류과정에서는, 상승관의 개방된 상부를 개폐하는 상승관덮개로 상승관의 개방된 상부를 닫고, 곡관부를 개폐하는 곡관부댐퍼로 곡관부를 연다. 이에 의해서, 건류 중 발생하는 코크스오븐가스는 상승관과 곡관부 및 메인수집관을 통해 화성공장으로 보내어진다.

코크스오븐에서의 건류과정이 완료되어 만들어진 코크스를 코크스오븐으로부터 압출하기 전에는, 상승관덮개로 상승관의 개방된 상부를 열고 곡관부댐퍼로 곡관부를 닫는다. 이에 따라, 코크스오븐에 잔류하는 코크스오븐가스가 상승관의 개방된 상부를 통해 외부로 배출되도록 한다. 이러한 상태에서, 코크스오븐에서 만들어진 코크스를 코크스오븐으로부터 압출한다.

상승관을 통한 잔류 코크스오븐가스의 외부로의 배출시, 코크스오븐가스가 외부로 그대로 배출되면 주위환경이 오염된다. 이에 따라, 상승관의 개방된 상부를 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스를 점화장치에 의해서 점화하여 연소시킨다.

종래, 코크스오븐 상승관의 개방된 상부를 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스를 점화하는 점화장치는 스파크 방식으로 코크스오븐가스를 점화하였다. 이에 따라, 코크스오븐가스에 포함된 이물질이 점화코일 등에 축적되거나 비가 눈 등이 오면, 점화장치에 의한 코크스오븐가스의 점화가 이루어지지 못하였다.

한국 등록특허공보 제1398267호 (2014.05.22 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 목적의 일 측면은 상승관을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 발열체의 발열에 의해서 점화되도록 함으로써, 코크스오븐가스에 포함된 이물질이나 외부환경에 영향받지 않고 코크스오븐가스가 점화되도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 코크스오븐 상승관의 점화장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치는 코크스오븐의 상승관에 구비되며, 상승관을 통해 배출되는 코크스오븐가스가 점화되도록 발열하는 발열체를 포함하는 점화유닛; 및 상기 점화유닛을 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부는 상기 발열체에 전기적으로 연결되며 상기 발열체에 전기를 인가하여 상기 발열체가 발열되도록 할 수 있다.

또한, 상기 발열체는 철과 크롬 및 알루미늄을 포함하는 합금이나 탄소 또는 인듐주석산화물로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 발열체는 칸탈(Kanthal) 발열체나 CNT(Carbon Nano Tube) 발열체 또는 ITO(Indum Tin Oxide) 발열체일 수 있다.

또한, 상기 점화유닛은 복수개일 수 있다.

그리고, 복수개의 상기 점화유닛은 서로 소정 각도 이격되게 상기 상승관에 구비될 수 있다.

또한, 상기 점화유닛은 상기 발열체를 지지하도록 상기 상승관에 구비되는 발열체지지부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 발열체지지부는 상기 상승관에 구비되는 지지대와, 상기 지지대에 구비되며 상기 발열체의 방향과 거리를 조절하는 방향거리조절기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 발열체가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 제어부는 상기 발열체가 400℃ 내지 700℃로 발열되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상승관의 개방된 상부가 상승관덮개에 의해서 개폐되었는지 여부에 관계 없이 항상 상기 발열체가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 제어부는 상승관의 개방된 상부를 개폐하는 상승관덮개에 의해서 상승관의 개방된 상부가 열리기 소정 시간 전에 상기 발열체가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 상승관을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 발열체의 발열에 의해서 점화되도록 함으로써, 코크스오븐가스에 포함된 이물질이나 외부환경에 영향받지 않고 코크스오븐가스가 점화되도록 할 수 있다.

도1과 도2는 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치의 일실시예를 나타내는 도면으로, 도1은 상승관 측면에서 본 것을 나타내며, 도2는 상승관 위에서 본 것을 나타낸다.
도3은 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치의 일실시예에 포함되는 제어부를 나타내는 도면이다.
도4와 도5는 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치의 일실시예의 작동을 나타내는 도면이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 코크스오븐 상승관의 점화장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

이하, 도1 내지 도5를 참조로 하여 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치에 대하여 설명한다.

도1과 도2는 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치의 일실시예를 나타내는 도면으로, 도1은 상승관 측면에서 본 것을 나타내며, 도2는 상승관 위에서 본 것을 나타내고, 도3은 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치의 일실시예에 포함되는 제어부를 나타내는 도면이며, 도4와 도5는 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치의 일실시예의 작동을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치(100)의 일실시예는 점화유닛(200)과, 제어부(300)를 포함할 수 있다.

점화유닛(200)은 도1과 도2에 도시된 바와 같이 코크스오븐(도시되지 않음)의 상승관(AP)에 구비될 수 있다.

또한, 점화유닛(200)은 발열체(210)를 포함할 수 있다. 발열체(210)는 발열되어, 도5에 도시된 바와 같이 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 점화되도록 할 수 있다.

이와 같이, 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 발열체(210)의 발열에 의해서 점화되기 때문에, 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스를 코크스오븐가스에 포함된 이물질이나 외부환경에 영향받지 않고 점화시킬 수 있다.

발열체(210)는, 예컨대 발열체(210)에 전기적으로 연결되는 제어부(300)에 의해서 전기가 인가되면 발열될 수 있다. 이 경우, 발열체(210)는 철과 크롬 및 알루미늄을 포함하는 합금이나 탄소 또는 인듐주석산화물로 이루어질 수 있다. 이에 의해서, 발열체(210)가 코크스오븐가스의 점화온도범위인 400℃ 내지 700℃ 까지 발열할 수 있으며, 발열체(210)가 비교적 고온인 전술한 코크스오븐가스의 점화온도범위까지 발열되어도 파손되지 않을 수 있고, 장기간 사용이 가능하다.

발열체(210)는, 예컨대 칸탈(Kanthal) 발열체나 CNT(Carbon Nano Tube) 발열체 또는 ITO(Indum Tin Oxide) 발열체일 수 있다. 그러나, 발열체(210)는 특별히 한정되지 않고, 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코코스오븐가스가 점화되도록 발열할 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.

점화유닛(200)은 복수개일 수 있다. 예컨대, 점화유닛(200)은 도2에 도시된 바와 같이 3개일 수 있다. 그러나, 점화유닛(200)의 개수는 특별히 한정되지 않고 어떠한 개수라도 가능하다.

복수개의 점화유닛(200)은 서로 소정 각도 이격되게 상승관(AP)에 구비될 수 있다. 이에 의해서, 상승관(AP)을 통해 배출되는 코크스오븐가스가 바람 등에 의해서 일측으로 편향되어 배출되는 등 어떠한 형태로 배출되어도, 발열체(210)의 발열에 의해서 코코스오븐가스가 점화되어 연소될 수 있다.

예컨대, 도2에 도시된 바와 같이 상승관덮개(CV)가 상승관(AP)에 힌지연결되는 부분의 반대측의 상승관(AP)의 부분에 하나의 점화유닛(200)이 구비될 수 있다. 또한, 다른 2개의 점화유닛(200)이 각각 상승관덮개(CV)의 힌지연결부의 반대측의 상승관(AP)의 부분에 구비된 점화유닛(200)과 직각을 이루도록 상승관(AP)에 구비될 수 있다.

그러나, 복수개의 점화유닛(200)이 이격되게 구비되는 소정의 각도는 특별히 한정되지 않고, 코크스오븐가스가 어떠한 형태로 상승관(AP)을 통해 배출되어도 코크스오븐가스를 점화시킬 수 있는 각도라면 어떠한 각도라도 가능하다.

점화유닛(200)은 발열체지지부(220)를 더 포함할 수 있다. 발열체지지부(220)는 발열체(210)를 지지하도록 상승관(AP)에 구비될 수 있다. 발열체지지부(220)는 지지대(221)와, 방향거리조절기(222)를 포함할 수 있다.

지지대(221)는 상승관(AP)에 구비될 수 있다. 예컨대, 지지대(221)는 상승관(AP)과 소정 거리 이격되도록 하단부가 상승관(AP)에 용접 등에 의해서 연결됨으로써 상승관(AP)에 구비될 수 있다. 그러나, 지지대(221)가 상승관(AP)에 구비되는 구성은 특별히 한정되지 않고, 클램프 등의 별도의 장치에 의해서 상승관(AP)에 구비되도록 하는 등 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

방향거리조절기(222)는 지지대(221)에 구비되어 발열체(210)의 방향과 거리를 조절할 수 있다.

예컨대, 방향거리조절기(222)의 일측에는 발열체(210)가 연결되며 방향거리조절기(222)의 타측은 지지대(221)의 상단부에 힌지연결될 수 있다. 그리고, 방향거리조절기(222)는 신축가능할 수 있다. 방향거리조절기(222)가 신축가능한 구성은 특별히 한정되지 않고, 하나의 부재가 다른 부재에 삽입되어 이동함으로써 신축가능하는 등 신축가능하다면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

이러한 구성에서, 도4에 도시된 바와 같이 상승관덮개(CV)가 상승관(AP)의 개방된 상부를 닫은 경우에, 방향거리조절기(222)는 길이가 축소되고 발열체(210)가 위를 향하도록 회전할 수 있다. 이에 의해서, 상승관덮개(CV)가 상승관(AP)의 개방된 상부를 열도록 회전하는 것이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 도5에 도시된 바와 같이 상승관덮개(CV)가 상승관(AP)의 개방된 상부를 연 후에, 방향거리조절기(222)는 신장되며 아래로 경사지도록 회전하여, 발열체(210)가 도3에 도시된 바와 같이 상승관(AP)의 개방된 상부의 가장자리 내측에 위치하도록 할 수 있다. 이에 의해서, 도5에 도시된 바와 같이 상승관(AP)의 개방된 상부를 통해 외부로 배출되는 코코스오븐가스가 점화되어 연소될 수 있다.

제어부(300)는 점화유닛(200)을 제어할 수 있다. 제어부(300)는 도3에 도시된 바와 같이 발열체(210)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어부(300)는 전원에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 발열체(210)에 전기를 인가하여 발열체(210)가 발열되도록 할 수 있다.

제어부(300)는 발열체(210)가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다. 이에 의해서, 도5에 도시된 바와 같이 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 발열체(210)를 지나면서 발열체(210)의 발열에 의해서 점화되어 연소될 수 있다.

제어부(300)는 발열체(210)가 400℃ 내지 700℃로 발열되도록 할 수 있다. 발열체(210)가 400℃ 미만으로 가열되면, 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 발열체(210)를 지난다고 하더라 발열체(210)에 의해서 점화되지 않을 수 있다. 또한, 발열체(210)가 700℃를 초과하여 가열되면, 발열체(210)의 수명이 단축되고 파손될 수 있다.

그러므로, 상승관(AP)을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 점화되도록 하면서 파손되지 않을 발열제(210)의 발열온도는 400℃ 내지 700℃가 바람직하다.

제어부(300)는 상승관(AP)의 개방된 상부가 상승관덮개(CV)에 의해서 개폐되었는지 여부에 관계 없이 항상 발열체(210)가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다. 이에 따라, 언제라도 상승관(AP)의 개방된 상부가 상승관덮개(CV)에 의해서 열려서, 코크오븐가스가 상승관(AP)의 개방된 상부를 통해 외부로 배출되면, 발열되어 있는 발열체(210)에 의해서 코크스오븐가스가 점화되어 연소될 수 있다.

제어부(300)는 상승관(AP)의 개방된 상부를 개폐하는 상승관덮개(CV)에 의해서 상승관(AP)의 개방된 상부가 열리기 소정 시간 전에 발열체(210)가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다.

예컨대, 제어부(300)는 상승관덮개(CV)에 의해서 상승관(AP)의 개방된 상부가 열리기 30분 전에, 발열체(210)에 전기를 인가하여 발열체(210)가 코코스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 할 수 있다. 이에 따라, 발열체(210)는 상승관덮개(CV)에 의해서 상승관(AP)의 개방된 상부가 열릴 때에는 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 충분히 발열될 수 있다. 그러므로, 상승관덮개(CV)가 열리어 코크스오븐가스가 상승관(AP)의 개방된 상부를 통해 외부로 배출되면, 발열된 발열체(210)에 의해서 코크스오븐가스가 점화되어 연소될 수 있다.

제어부(300)에는 도3에 도시된 바와 같이 전력조정기를 포함할 수 있다. 전력조정기에 의해서 발열체(210)의 발열온도를 조절할 수 있다. 또한, 전력조정기에 의해서 제어부(300)는 발열체(210)의 단락여부를 감지하여, 사용자가 발열체(210)를 교체하도록 할 수 있다.

또한, 제어부(300)에는 발열체(210)의 전류를 측정하여 발열체(210)의 온도를 원격으로 조절할 수 있도록 분산형 제어시스템을 포함할 수 있다.

이외 제어부(300)에는 전원과 전력조정기에 전기적으로 연결되는 전류차단기와, 전력조정기와 발열체(210)에 전기적으로 연결되는 변압기 및 분산형 제어시스템에 전기적으로 연결되는 운전실을 포함할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 코크스오븐 상승관의 점화장치를 사용하면, 상승관을 통해 외부로 배출되는 코크스오븐가스가 발열체의 발열에 의해서 점화되도록 함으로써, 코크스오븐가스에 포함된 이물질이나 외부환경에 영향받지 않고 코크스오븐가스가 점화되도록 하여 연소시킬 수 있다.

상기와 같이 설명된 코크스오븐 상승관의 점화장치는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 코크스오븐 상승관의 점화장치 200 : 점화유닛
210 : 발열체 220 : 발열체지지부
221 : 지지대 222 : 방향거리조절기
300 : 제어부 AP : 상승관
CV : 상승관덮개

Claims (12)

1. 코크스오븐의 상승관에 구비되며, 상승관을 통해 배출되는 코크스오븐가스가 점화되도록 발열하는 발열체를 포함하는 점화유닛; 및
   상기 점화유닛을 제어하는 제어부; 를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 발열체에 전기적으로 연결되며 상기 발열체에 전기를 인가하여 상기 발열체가 발열되도록 하고,
   상기 발열체는 철과 크롬 및 알루미늄을 포함하는 합금이나 탄소 또는 인듐주석산화물로 이루어지는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 발열체는 칸탈(Kanthal) 발열체나 CNT(Carbon Nano Tube) 발열체 또는 ITO(Indum Tin Oxide) 발열체인 코크스오븐 상승관의 점화장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 점화유닛은 복수개인 코크스오븐 상승관의 점화장치.
6. 제5항에 있어서, 복수개의 상기 점화유닛은 서로 소정 각도 이격되게 상기 상승관에 구비되는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 점화유닛은 상기 발열체를 지지하도록 상기 상승관에 구비되는 발열체지지부를 더 포함하는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
8. 코크스오븐의 상승관에 구비되며, 상승관을 통해 배출되는 코크스오븐가스가 점화되도록 발열하는 발열체를 포함하는 점화유닛; 및
   상기 점화유닛을 제어하는 제어부; 를 포함하며,
   상기 점화유닛은 상기 발열체를 지지하도록 상기 상승관에 구비되는 발열체지지부를 더 포함하고,
   상기 발열체지지부는 상기 상승관에 구비되는 지지대와, 상기 지지대에 구비되며 상기 발열체의 방향과 거리를 조절하는 방향거리조절기를 포함하는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 발열체가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 하는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는 상기 발열체가 400℃ 내지 700℃로 발열되도록 하는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 제어부는 상승관의 개방된 상부가 상승관덮개에 의해서 개폐되었는지 여부에 관계 없이 항상 상기 발열체가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 하는 코크스오븐 상승관의 점화장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 제어부는 상승관의 개방된 상부를 개폐하는 상승관덮개에 의해서 상승관의 개방된 상부가 열리기 소정 시간 전에 상기 발열체가 코크스오븐가스의 점화온도 이상으로 발열되도록 하는 코크스오븐 상승관의 점화장치.

Images