KR102177528B1 - 코크스 오븐 가스 유도장치 - Google Patents

Abstract

코크스 오븐 가스 유도장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치는, 석탄의 건류가 이루어지는 다수의 탄화실과, 탄화실의 상부에 설치되어 석탄을 탄화실 내부로 장입하는 장입차와, 탄화실의 일측 도어 측에 위치하며 건류가 완료된 적열 코크스를 탄화실의 외부로 인출하는 압출기와, 탄화실의 타측 도어 측에 위치하며 압출기에 의해 인출되는 적열 코크스를 이동시키는 트랜스퍼 카를 포함하는 코크스 오븐 설비에서, 탄화실 내부의 코크스 오븐 가스를 인접한 탄화실로 유도하기 위한 것으로서, ⅰ)타측 도어에 구비된 윈도우를 선택적으로 개폐하도록 각 탄화실의 타측 도어에 로킹 및 언 로킹 가능하게 설치되는 보조 도어와, ⅱ)트랜스퍼 카의 상부 측에 장착 프레임을 통해 설치되고, 보조 도어를 상기 타측 도어에 로킹 및 언 로킹시키며 윈도우를 선택적으로 개폐하는 도어 개폐유닛과, ⅲ)보조 도어에 대응하여 장착 프레임에 전후진 이동 가능하게 설치되며, 도어 개폐유닛에 의해 개방된 서로 인접한 탄화실의 윈도우를 연결하는 관로부재를 포함할 수 있다.

Description

코크스 오븐 가스 유도장치 {COKE OVEN GAS INDUCTION DEVICE}

본 발명의 실시 예는 코크스 오븐 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석탄을 건열시켜 적열 코크스를 생산하는 코크스 오븐 설비의 코크스 오븐 가스 유도장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제선 공정에서 사용되는 코크스는 고로 내에서 철광석을 환원시키는 환원제의 역할을 하며, 산소와 반응하여 다량의 열을 발생시키는 고로의 열원으로서 역할을 하고, 고로 내의 로내 반응이 원활하도록 고로 내의 통기성을 유지하는 역할을 하는 중요한 제선 원료이다. 이러한 코크스는 석탄(유연탄)을 건류하는 탄화실과 건류에 필요한 열원을 공급하는 연소실이 교대로 직열되어 있는 코크스 오븐 설비 내에서 제조된다.

통상적인 코크스 오븐 설비는 석탄의 건류가 이루어지는 다수의 탄화실과, 탄화실 상부에서 석탄을 탄화실 내부로 주입하기 위한 장입차와, 탄화실의 일측 도어 측에 위치하여 건류가 완료된 적열 코크스를 외부로 인출하기 위한 압출기와, 탄화실의 타측 도어 측에 위치하여 압출기에 의해 인출되는 적열 코크스를 이동시키기 위한 트랜스퍼 카를 구비한다.

이에 따라 탄화실의 상부에서 주행하도록 설치된 장입차에 의해 석탄을 탄화실의 내부로 장입시키게 되면, 탄화실의 양측 도어가 닫힌 상태에서 대략 20시간 이상의 고온으로 건류가 이루어지고, 건류가 완료된 고온(대략 1200℃ 이상)의 적열 코크스는 압출기와 트랜스퍼 카에 의해 탄화실 외측으로 인출된다.

상기에서와 같은 코크스의 제조 공정 중, 장입차에서 석탄을 탄화실의 내부로 장입할 때 발생하는 미정재 가스(raw gas)가 순간적으로 다량 발생하게 되는데, 이러한 미정재 가스의 다량 발생으로 인해 탄화실의 내부에 고압(700mmH₂O)이 조성되고, 그 고압에 의해 탄화실 내부의 코크스 오븐 가스(COG: Coke Oven Gas)가 외부로 유출될 수 있다.

이를 방지하기 위해 종래 기술에서는 탄화실 상부의 상승관을 통하여 탄화실 내부의 코크스 오븐 가스를 인접한 탄화실의 내부로 유도하며, 석탄 장입 탄화실의 압력을 분산시키고 있다.

그런데, 상기와 같이 탄화실의 압력을 분산시키며 안정화시키기 위해, 인접한 탄화실로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정에, 탄화실의 내부 압력에 의한 화염 분출로 장입차의 소손 및 안전사고를 유발할 수 있고, 조업 지연을 야기할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 석탄의 탄화실 장입 시, 탄화실 상부의 장입차 측에서 상승관을 통해 서로 인접한 탄화실로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정에, 탄화실 내부의 압력을 분산 및 안정화시킴으로써, 장입차 측으로의 화염 분출을 최소화 할 수 있도록 한 코크스 오븐 가스 유도장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치는, 석탄의 건류가 이루어지는 다수의 탄화실과, 상기 탄화실의 상부에 설치되어 석탄을 탄화실 내부로 장입하는 장입차와, 상기 탄화실의 일측 도어 측에 위치하며 건류가 완료된 적열 코크스를 상기 탄화실의 외부로 인출하는 압출기와, 상기 탄화실의 타측 도어 측에 위치하며 상기 압출기에 의해 인출되는 적열 코크스를 이동시키는 트랜스퍼 카를 포함하는 코크스 오븐 설비에서, 상기 탄화실 내부의 코크스 오븐 가스를 인접한 탄화실로 유도하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 타측 도어에 구비된 윈도우를 선택적으로 개폐하도록 상기 각 탄화실의 타측 도어에 로킹 및 언 로킹 가능하게 설치되는 보조 도어와, ⅱ)상기 트랜스퍼 카의 상부 측에 장착 프레임을 통해 설치되고, 상기 보조 도어를 상기 타측 도어에 로킹 및 언 로킹시키며 상기 윈도우를 선택적으로 개폐하는 도어 개폐유닛과, ⅲ)상기 보조 도어에 대응하여 상기 장착 프레임에 전후진 이동 가능하게 설치되며, 상기 도어 개폐유닛에 의해 개방된 서로 인접한 탄화실의 상기 윈도우를 연결하는 관로부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 보조 도어는 상기 타측 도어에 로킹 및 언 로킹 가능한 레버부재를 가지며, 도어 힌지를 통해 상기 타측 도어에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 도어 개폐유닛은 상기 보조 도어에 대응하여 상기 장착 프레임에 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동부재와, 상기 이동부재의 일측 단부와 힌지 결합하는 작동 로드를 가지며, 상기 장착 프레임에 힌지 결합되는 제1 작동 실린더와, 상기 이동부재의 다른 일측 단부에 힌지 결합되며, 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재와 힌지 결합하는 작동 로드를 가지며, 상기 이동부재에 힌지 결합되는 제2 작동 실린더와, 상기 회전부재에 설치되며, 상기 보조 도어와 선택적으로 걸림이 이루어지는 걸림부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 걸림부재는 상기 레버부재와 후크 결합 가능한 후크부와, 상기 레버부재를 가압하는 푸시부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치는, 상기 장착 프레임에 설치되며, 상기 보조 도어에 대응하여 상기 관로부재를 전후 방향으로 가이드 하는 가이드부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 관로부재의 양측에는 가이드 롤러가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 가이드 롤러는 상기 가이드부재에 구름 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치는, 상기 장착 프레임에 상기 관로부재와 연결되게 설치되며, 상기 관로부재를 상기 가이드부재를 따라 전후 방향으로 이동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 구동부는 상기 관로부재와 힌지 결합하는 작동 로드를 가지며, 상기 장착 프레임에 힌지 결합되는 제3 작동 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 관로부재에는 서로 인접한 탄화실의 상기 윈도우를 연결하도록"∪"형상의 가스 유동통로가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치에 있어서, 상기 가스 유동통로의 양단은 상기 윈도우의 가장자리로부터 돌출된 돌출부와 결합할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 탄화실의 내부 압력을 관로부재를 통해 분산 및 안정화시킴으로써, 장입차 측으로의 화염 분출을 최소화 할 수 있고, 이로 인해 화염 분출에 의한 장입차의 소손 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치가 적용되는 코크스 오븐 설비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치에 적용되는 관로부재의 부위를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치가 적용되는 코크스 오븐 설비를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치(100)는 제선 공정의 고로에 사용되는 고온의 적열 코크스를 제조하는 코크스 오븐 설비(1)에 적용될 수 있다. 상기 적열 코크스는 고로 내에서 철광석을 환원시키는 환원제로 사용될 수 있다.

예를 들면, 상기 코크스 오븐 설비(1)는 기본적으로, 다수의 탄화실(3), 장입차(5), 압출기(7), 그리고 트랜스퍼 카(9)를 포함하고 있다.

상기 탄화실(3)은 석탄(예를 들면, 유연탄)의 건류가 이루어지는 것으로서, 설정된 공정 경로를 따라 연속적으로 배열되며, 가스 연소실로부터 제공되는 열원을 통해 석탄을 건류시킬 수 있다.

상기 탄화실(3)의 양측에는 적열 코크스를 배출하기 위한 도어(4a, 4b)가 개폐 가능하게 설치된다. 이하에서는 상기 탄화실(3)의 일측에 설치된 도어(4a)를 "일측 도어"라고 하며, 탄화실(3)의 타측에 설치된 도어(4b)를 "타측 도어"라고 한다.

상기 장입차(5)는 탄화실(3)의 내부로 석탄을 장입하기 위한 것으로서, 탄화실(3)의 상부 측에 설치된다. 상기 압출기(7)는 탄화실(3)의 내부에서 건류된 적열 코크스를 외부로 인출하기 위한 것으로서, 탄화실(3)의 일측 도어(4a) 측에 배치된다. 그리고, 상기 트랜스퍼 카(9)는 압출기(7)에 의해 인출되는 적열 코크스를 CDQ(Coke Dry Quenching) 바켓트로 이동시키기 위한 것으로서, 탄화실(3)의 타측 도어(4b) 측에 배치된다.

이와 같이 탄화실(3), 장입차(5), 압출기(7), 그리고 트랜스퍼 카(9)를 포함하는 코크스 오븐 설비(1)의 구성은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기에서와 같은 코크스 오븐 설비(1)는 장입차(5)를 통해 탄화실(3)의 내부로 석탄을 장입할 때, 그 탄화실(3) 상부의 장입차(5) 측에서 탄화실(3) 내부의 코크스 오븐 가스를 서로 인접한 탄화실(3)의 내부로 유도하기 위한 상승관(6)을 구비하고 있다.

이하에서는 도면을 기준으로 할 때, 탄화실(3)의 배열 방향에 수직한 방향을 전후 방향(좌우 양측 방향)으로 설정한다. 그리고, 이하에서는 상하 방향을 기준으로, 상측을 향하는 부분을 상단부, 상부, 상단 및 상면으로 정의하고, 하측을 향하는 부분을 하단부, 하부, 하단 및 하면으로 정의한다.

더 나아가, 하기에서의 "단(일측 단 또는 다른 일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(일측 단부 또는 다른 일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치(100)는 석탄의 탄화실(3) 장입 시, 탄화실(3) 상부의 장입차(5) 측에서 상승관(6)을 통해 서로 인접한 탄화실(3)로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정에, 탄화실(3) 내부의 압력을 안정화시킴으로써, 장입차(5) 측으로의 화염 분출을 최소화 할 수 있는 구조로 이루어진다.

즉, 본 발명의 실시 예는 상승관(6)과 별개로 트랜스퍼 카(9) 측에서 서로 인접한 탄화실(3)로 코크스 오븐 가스를 유도하며, 탄화실(3) 내부의 압력을 더욱 안정화시킬 수 있는 코크스 오븐 가스 유도장치(100)를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 코크스 오븐 가스 유도장치(100)는 기본적으로, 보조 도어(10), 도어 개폐유닛(30) 및 관로부재(50)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 보조 도어(10)는 트랜스퍼 카(9)에 대응하는 탄화실(3)의 타측 도어(4b) 상부 측에 설치된다. 상기 보조 도어(10)는 각 탄화실(3)의 타측 도어(4b) 상부 측에 형성된 윈도우(4c)를 선택적으로 개폐할 수 있다.

이러한 보조 도어(10)는 타측 도어(4b)에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 즉, 상기 보조 도어(10)는 도어 힌지(11)를 통하여 타측 도어(4b)에 상하 방향으로 힌지 회전 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 보조 도어(10)는 타측 도어(4b)에 선택적으로 로킹 및 언 로킹 가능하게 구비된다. 이를 위해 상기 보조 도어(10)는 타측 도어(4b)에 로킹 및 언 로킹 가능한 레버부재(13)를 포함하고 있다. 상기 레버부재(13)는 보조 도어(10)의 본체에 상하 방향으로 회전 가능하게 구비되며, 상측 및 하측 방향으로 회전하면서 공지 기술의 로킹수단을 통하여 타측 도어(4b)에 로킹 및 언 로킹될 수 있다.

여기서, 상기 윈도우(4c)는 탄화실(3)의 내부를 일부 개방하며, 보조 도어(10)에 의해 개폐되는 바, 윈도우(4c)의 가장자리 부분에는 트랜스퍼 카(9) 측으로 돌출된 돌출부(4d)를 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 도어 개폐유닛(30)은 보조 도어(10)를 타측 도어(4b)에 능동적으로 로킹 및 언 로킹시키며, 그 타측 도어(4b)의 윈도우(4c)를 선택적으로 개폐하기 위한 것이다.

상기 도어 개폐유닛(30)은 트랜스퍼 카(9)의 상부 측에 장착 프레임(21)을 통해 설치된다. 상기에서 장착 프레임(21)은 이하에서 설명될 각종 구성요소들을 장착하기 위한 것이다. 상기 장착 프레임(21)은 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구비되며, 트랜스퍼 카(9)의 상부에 고정되게 설치될 수 있다.

이와 같은 장착 프레임(21)은 이하에서 설명될 구성요소들을 장착하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 블록, 칼라 등과 같은 각종 부속요소들을 포함할 수 있다.

이러한 각종 부속요소들은 이하에서 설명될 구성요소들을 장착 프레임(21)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 각종 부속요소들을 장착 프레임(21)으로 통칭한다.

상기 도어 개폐유닛(30)은 본 발명의 실시 예에서, 이동부재(31), 제1 작동 실린더(33), 회전부재(35), 제2 작동 실린더(37), 그리고 걸림부재(39)를 포함하고 있다.

상기 이동부재(31)는 바아/로드 또는 블록 형태로 구비되며, 보조 도어(10)에 대응하여 장착 프레임(21)에 전후 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 이동부재(31)는 장착 프레임(21)에 구비된 공지 기술의 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 그 가이드 레일을 따라 전후 방향으로 왕복 이동될 수 있다.

상기 제1 작동 실린더(33)는 이동부재(31)를 전후 방향으로 이동시키기 위해 유압 또는 공압으로 전후진 작동하는 것으로서, 이동부재(31)의 일측 단부와 힌지 결합하는 작동 로드(34)를 가지며, 장착 프레임(21)에 힌지 결합된다.

상기 회전부재(35)는 이동부재(31)의 다른 일측 단부에 힌지 결합되며, 그 힌지 단을 중심으로 하여 상하 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 제2 작동 실린더(37)는 회전부재(35)를 상하 방향으로 회전시키기 위해 유압 또는 공압으로 전후진 작동하는 것으로서, 회전부재(35)와 힌지 결합하는 작동 로드(38)를 가지며, 이동부재(31)에 힌지 결합된다.

여기서, 상기 회전부재(35)는 이동부재(31)의 다른 일측 단부에 힌지 결합되고, 이동부재(31)에 장착된 제2 작동 실린더(37)의 작동 로드(38)와 힌지 결합되기 때문에, 제2 작동 실린더(37)의 작동 로드(38)가 전후진 작동하게 되면, 이동부재(31)의 다른 일측 단부를 중심으로 하여 상하 방향으로 회전될 수 있다.

즉, 상기 제2 작동 실린더(37)의 작동 로드(38)가 전진 작동하게 되면, 회전부재(35)는 하측 방향으로 회전될 수 있고, 제2 작동 실린더(37)의 작동 로드(38)가 후진 작동하게 되면, 회전부재(35)는 상측 방향으로 회전될 수 있다.

그리고, 상기 걸림부재(39)는 제1 및 제2 작동 실린더(33, 37)의 전후진 작동, 이동부재(31)의 전후 이동 및 회전부재(35)의 상하 회전으로서 보조 도어(10)와 선택적으로 걸림이 이루어지는 것으로, 회전부재(35)의 자유 단부에 설치된다.

이러한 걸림부재(39)는 보조 도어(10)의 레버부재(13)와 선택적으로 후크 결합하는 후크부(41)와, 그 레버부재(13)를 선택적으로 가압하는 푸시부(43)를 포함하고 있다.

상기에서 후크부(41)는, 제1 작동 실린더(33)의 전진 작동으로 이동부재(31)가 전방으로 이동되며, 제2 작동 실린더(37)의 전진 작동으로 회전부재(35)가 하측 방향으로 회전된 상태에서, 제2 작동 실린더(37)의 후진 작동으로 회전부재(35)가 상측 방향으로 회전함에 따라, 레버부재(13)와 후크 결합할 수 있다.

상기 후크부(41)는 레버부재(13)와 후크 결합한 상태로, 제2 작동 실린더(37)의 후진 작동으로 회전부재(35)가 상측 방향으로 회전함에 따라, 타측 도어(4b)에 대해 레버부재(13)를 언 로킹시키고, 그 레버부재(13)를 통해 보조 도어(10)를 상측 방향으로 회전시키며 윈도우(4c)를 개방할 수 있다.

그리고, 상기 후크부(41)는 보조 도어(10)를 오픈한 상태에서, 제2 작동 실린더(37)의 전진 작동으로 회전부재(35)가 하측 방향으로 회전함에 따라, 레버부재(13)를 통해 보조 도어(10)를 하측 방향으로 회전시키며 윈도우(4c)를 폐쇄하고, 레버부재(13)에 대한 후크 결합을 해제할 수 있다.

상기에서 푸시부(43)는 레버부재(13)에 대한 후크부(41)의 후크 결합이 해제된 상태에서, 제2 작동 실린더(37)의 전진 작동으로 회전부재(35)가 하측 방향으로 회전함에 따라, 레버부재(13)를 가압하며 타측 도어(4b)에 로킹시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 관로부재(50)는 석탄의 탄화실(3) 장입 시, 탄화실(3) 상부의 장입차(5) 측에서 상승관(6)을 통해 서로 인접한 탄화실(3)로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정에, 도어 개폐유닛(30)에 의해 개방된 탄화실 타측 도어(4b)의 윈도우(4c)를 통해 서로 인접한 탄화실(3)로 코크스 오븐 가스를 유도하기 위한 것이다.

상기 관로부재(50)는 보조 도어(10)에 대응하여 장착 프레임(21)에 전후진 이동 가능하게 설치된다. 이러한 관로부재(50)는 도어 개폐유닛(30)에 의해 개방된 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)를 연결할 수 있다.

여기서, 상기 관로부재(50)는 구동부(70)에 의해 설정된 가이드 경로를 따라 전후 방향으로 이동될 수 있다. 상기 구동부(70)는 장착 프레임(21)에 관로부재(50)와 연결되게 설치된다.

이러한 구동부(70)는 관로부재(50)를 전후 방향으로 이동시키기 위해 유압 또는 공압으로 전후진 작동하는 것으로서, 관로부재(50)와 힌지 결합하는 작동 로드(73)를 가지며, 장착 프레임(21)에 힌지 결합되는 제3 작동 실린더(71)를 포함한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치에 적용되는 관로부재의 부위를 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 관로부재(50)를 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 관로부재(50)는 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)를 연결하도록 "∪"형상의 가스 유동통로(51)를 형성하고 있다.

여기서, 상기 관로부재(50)는, 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)가 개방된 상태로, 제3 작동 실린더(71)의 전진 작동에 의해 그 윈도우(4c) 측으로 이동되면서, 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)를 가스 유동통로(51)를 통해 상호 연결할 수 있다.

더 나아가, 상기 관로부재(50)의 양단 즉, 가스 유동통로(51)의 양단은 위에서 언급한 바 있는 윈도우(4c)의 돌출부(4d)와 결합될 수 있다. 상기 관로부재(50)는 이의 양단에 윈도우(4c)의 돌출부(4d)가 삽입되면서, 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)를 가스 유동통로(51)를 통해 연결할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기에서와 같은 관로부재(50)를 보조 도어(10)에 대응하여 전후 방향으로 가이드 하는 가이드부재(90)를 더 포함하고 있다. 상기 가이드부재(90)는 관로부재(50)의 양측을 지지하는 레일 형태로 구비되며, 장착 프레임(21)에 전후 방향으로 설치된다. 상기 가이드부재(90)는 장착 프레임(21)에 전후 방향의 가이드 경로를 형성하며, 그 가이드 경로를 따라 관로부재(50)를 가이드 할 수 있다.

상기에서 관로부재(50)는 양측에 구비된 가이드 롤러(91)를 통해 가이드부재(90)를 따라 전후 방향으로 이동될 수 있다. 상기 가이드 롤러(91)는 가이드부재(90)의 레일에 구름 회전 가능하게 결합된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 탄화실(3)의 석탄 장입 시, 탄화실(3) 상부의 장입차(5) 측에서 상승관(6)을 통해 서로 인접한 탄화실(3)로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정을 진행한다.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄화실(3)들의 타측 도어(4b)에서 보조 도어(10)는 윈도우(4c)를 폐쇄하고 있으며, 그 보조 도어(10)의 레버부재(13)는 타측 도어(4b)에 로킹된 상태에 있다. 그리고, 도어 개폐유닛(30)의 이동부재(31)는 제1 작동 실린더(33)의 후진 작동으로 보조 도어(10) 측으로부터 멀어지는 방향으로 이동된 상태에 있고, 회전부재(35)는 제2 작동 실린더(37)의 전진 작동으로 걸림부재(39)와 함께 하측 방향으로 회전된 상태에 있다. 또한, 관로부재(50)는 제3 작동 실린더(31)의 후진 작동으로 보조 도어(10) 측으로부터 멀어지는 방향으로 이동된 상태에 있다.

상기한 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 작동 실린더(33)의 전진 작동으로 이동부재(31)를 보조 도어(10) 측으로 이동시킨다. 그러면, 상기에서와 같은 회전부재(35) 또한 이동부재(31)에 의해 보조 도어(10) 측으로 이동되며, 걸림부재(39)는 보조 도어(10)의 레버부재(13) 하측에 위치하게 된다.

이 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 작동 실린더(37)의 후진 작동으로 회전부재(35)를 상측 방향으로 회전시키며, 걸림부재(39)의 후크부(41)를 레버부재(13)에 후크 결합시킨다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 제2 작동 실린더(37)의 후진 작동으로 회전부재(35)를 계속하여 상측 방향으로 회전시키며, 레버부재(13)를 타측 도어(4b)에 대해 언 로킹시키고, 레버부재(13)를 통해 보조 도어(10)를 상측 방향으로 회전시키며 윈도우(4c)를 개방한다.

이와 같이 탄화실(3) 타측 도어(4b)의 윈도우(4c)를 개방한 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 제3 작동 실린더(71)의 전진 작동으로 관로부재(50)를 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c) 측으로 전진 이동시킨다. 여기서, 상기 관로부재(50)는 가이드 롤러(91)를 통해 가이드부재(90)를 따라 윈도우(4c) 측으로 전진 이동하게 된다.

따라서, 상기 관로부재(50)는 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)에 결합되는데, 그 관로부재(50)의 양단에 윈도우(4c)의 돌출부(4d)가 삽입되면서, 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)를 가스 유동통로(51)를 통해 연결할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 트랜스퍼 카(9) 측에서 관로부재(50)를 서로 인접한 탄화실(3)의 윈도우(4c)에 결합함에 따라, 그 관로부재(50)의 가스 유동통로(51)를 통해 탄화실(3) 내부의 코크스 오븐 가스를 인접한 탄화실(3)의 내부로 유도하며, 탄화실(3)들 내부의 압력을 안정화시킬 수 있다.

한편, 상기와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 제3 작동 실린더(71)의 후진 작동으로 관로부재(50)를 윈도우(4c) 측으로 멀어지는 방향으로 후진 이동시킨다.

이와 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 제2 작동 실린더(37)의 전진 작동으로 회전부재(35)를 하측 방향으로 회전시키고, 레버부재(13)를 통해 보조 도어(10)를 하측 방향으로 회전시키며 윈도우(4c)를 폐쇄하고, 레버부재(13)에 대한 후크부(41)의 후크 결합을 해제한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 제2 작동 실린더(37)의 전진 작동으로 회전부재(35)를 하측 방향으로 계속 회전시키고, 걸림부재(39)의 푸시부(43)를 통해 레버부재(13)를 가압하며 타측 도어(4b)에 로킹시킨다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 코크스 오븐 가스 유도장치(100)에 의하면, 석탄의 탄화실(3) 장입 시, 탄화실(3) 상부의 장입차(5) 측에서 상승관(6)을 통해 서로 인접한 탄화실(3)로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정에, 트랜스퍼 카(9) 측에서 도어 개폐유닛(30)을 통해 탄화실(3)의 윈도우(4c)를 개방하고, 관로부재(50)를 통해 탄화실(3) 내부의 코크스 오븐 가스를 인접한 탄화실(3)의 내부로 유도하며, 탄화실(3)들 내부의 압력을 안정화시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 탄화실(3)의 내부 압력을 관로부재(50)를 통해 분산 및 안정화시킴으로써, 장입차(5) 측으로의 화염 분출을 최소화 할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 화염 분출에 의한 장입차(5)의 소손 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 코크스 오븐 가스의 누출로 인한 작업자의 인명사고 및 환경오염을 방지할 수 있고, 안정적인 조업으로 적열 코크스의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당 업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 코크스 오븐 설비 3: 탄화실
4a: 일측 도어 4b: 타측 도어
4c: 윈도우 4d: 돌출부
5: 장입차 6: 상승관
7: 압출기 9: 트랜스퍼 카
10: 보조 도어 11: 도어 힌지
13: 레버부재 30: 도어 개폐유닛
31: 이동부재 33: 제1 작동 실린더
34, 38, 73: 작동 로드 35: 회전부재
37: 제2 작동 실린더 39: 걸림부재
41: 후크부 43: 푸시부
50: 관로부재 51: 가스 유동통로
70: 구동부 71: 제3 작동 실린더
90: 가이드부재 91: 가이드 롤러
100: 코크스 오븐 가스 유도장치

Claims (10)

1. 석탄의 건류가 이루어지는 다수의 탄화실과, 상기 탄화실의 상부에 설치되어 석탄을 탄화실 내부로 장입하는 장입차와, 상기 탄화실의 일측 도어 측에 위치하며 건류가 완료된 적열 코크스를 상기 탄화실의 외부로 인출하는 압출기와, 상기 탄화실의 타측 도어 측에 위치하며 상기 압출기에 의해 인출되는 적열 코크스를 이동시키는 트랜스퍼 카를 포함하는 코크스 오븐 설비에서, 석탄의 탄화실 장입 시, 상기 탄화실 상부의 장입차 측에서 상승관을 통해 서로 인접한 탄화실로 코크스 오븐 가스를 유도하는 과정에, 상기 탄화실 내부의 코크스 오븐 가스를 인접한 탄화실로 유도하는 코크스 오븐 가스 유도장치로서,
   상기 타측 도어에 구비된 윈도우를 선택적으로 개폐하도록 상기 각 탄화실의 타측 도어에 로킹 및 언 로킹 가능하게 설치되는 보조 도어;
   상기 트랜스퍼 카의 상부 측에 장착 프레임을 통해 설치되고, 상기 보조 도어를 상기 타측 도어에 로킹 및 언 로킹시키며 상기 윈도우를 선택적으로 개폐하는 도어 개폐유닛; 및
   상기 보조 도어에 대응하여 상기 장착 프레임에 전후진 이동 가능하게 설치되며, 상기 도어 개폐유닛에 의해 개방된 서로 인접한 탄화실의 상기 윈도우를 연결하는 관로부재;를 포함하고,
   상기 보조 도어는 상기 타측 도어에 로킹 및 언 로킹 가능한 레버부재를 가지며, 도어 힌지를 통해 상기 타측 도어에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되고,
   상기 관로부재에는 서로 인접한 탄화실의 상기 윈도우를 연결하도록 "∪" 형상의 가스 유동통로가 형성되며, 상기 가스 유동통로의 양단은 상기 윈도우의 가장자리로부터 돌출된 돌출부와 결합하는 코크스 오븐 가스 유도장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 도어 개폐유닛은,
   상기 보조 도어에 대응하여 상기 장착 프레임에 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동부재와,
   상기 이동부재의 일측 단부와 힌지 결합하는 작동 로드를 가지며, 상기 장착 프레임에 힌지 결합되는 제1 작동 실린더와,
   상기 이동부재의 다른 일측 단부에 힌지 결합되며, 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되는 회전부재와,
   상기 회전부재와 힌지 결합하는 작동 로드를 가지며, 상기 이동부재에 힌지 결합되는 제2 작동 실린더와,
   상기 회전부재에 설치되며, 상기 보조 도어와 선택적으로 걸림이 이루어지는 걸림부재
   를 포함하는 코크스 오븐 가스 유도장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 보조 도어는 상하 방향으로 회전하며 상기 타측 도어에 로킹 및 언 로킹 가능하게 구비되는 레버부재를 포함하고,
   상기 걸림부재는 상기 레버부재와 후크 결합 가능한 후크부와, 상기 레버부재를 가압하는 푸시부를 포함하는 코크스 오븐 가스 유도장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 장착 프레임에 설치되며, 상기 보조 도어에 대응하여 상기 관로부재를 전후 방향으로 가이드 하는 가이드부재
   를 더 포함하는 코크스 오븐 가스 유도장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 관로부재의 양측에는 가이드 롤러가 설치되고,
   상기 가이드 롤러는 상기 가이드부재에 구름 회전 가능하게 결합되는 코크스 오븐 가스 유도장치.
7. 제5 항에 있어서,
   상기 장착 프레임에 상기 관로부재와 연결되게 설치되며, 상기 관로부재를 상기 가이드부재를 따라 전후 방향으로 이동시키는 구동부
   를 더 포함하는 코크스 오븐 가스 유도장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 관로부재와 힌지 결합하는 작동 로드를 가지며, 상기 장착 프레임에 힌지 결합되는 제3 작동 실린더를 포함하는 코크스 오븐 가스 유도장치.
9. 삭제
10. 삭제

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