KR102180706B1

KR102180706B1 - 집진설비용 분진이송장치

Info

Publication number: KR102180706B1
Application number: KR1020180150171A
Authority: KR
Inventors: 노관호; 박지웅; 강준구; 허재기
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-11-20
Also published as: KR20200063902A

Abstract

집진설비용 분진이송장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 집진설비용 분진이송장치는 분진호퍼와 연결된 하강라인에 배치되며, 구동모터에 의해 회동되어 분진호퍼로부터 배출된 분진을 분진이송라인으로 하강시키는 로터리 밸브; 및 분진이송라인의 전단 쪽에 배치되며, 하강된 분진을 향해 선풍을 공급하여, 분진을 흡입하는 송풍기가 배치된 분진이송라인의 후단 배출구 쪽으로 분진이 이송되도록 하는 선풍공급기;를 포함한다.

Description

집진설비용 분진이송장치{APPRATUS FOR DUST TRANSFER USED IN DUST COLLECTING FACILITY}

본 발명은 집진설비용 분진이송장치에 관한 것이다.

제철공장의 고로 연료인 코크스를 생산하는 코크스 오븐의 탄화실에서는 다량의 분 코크스와 같은 분진(dust)이 발생한다. 분진은 코크스 오븐의 탄화실 내부에 잔존하는 고온의 가스와 함께 집진설비에 의해 제거될 수 있다.

예컨대, 장입차를 이용하여 코크스를 코크스 오븐의 탄화실에 장입시키고, 대략 19시간 동안 건류시킨 후, 압출기를 이용하여 탄화실내의 적열 코크스를 배출시킨다. 이때 적열 코크스 배출의 경우 다량의 코크스 분진이 발생하기 때문에, 분진의 집진처리가 반드시 필요하며, 이를 위해 ECS(Emission Control System) 설비가 사용된다. ECS 설비는 코크스 오븐에서 건류가 완료된 적열 코크스를 압출할 때 발생하는 분진을 포집하는 집진설비이다.

도 1은 종래의 ECS 집진설비를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 분진호퍼(10)에 쌓인 분진을 배출하기 위해 해당 아이솔레이션 밸브(12)가 오픈된 상태에서 송풍기(20)가 가동되면 분진이송라인(15)을 통해 분진이 이송된다.

여기서, 도 1에 도시하지는 않았으나, 여러 개의 분진호퍼에 쌓인 분진을 한 번에 배출하면 분진 이송이 어려울 수 있으므로, 하나씩 분진호퍼에 쌓인 분진을 배출시킨다.

이때, 복수의 아이솔레이션 밸브 중 해당 아이솔레이션 밸브(12)가 오픈되며, 분진호퍼(10)와 연결된 배출라인에 마련된 로터리 밸브(30)가 회동하면서 분진호퍼(10)에 쌓인 분진을 하강시킨다.

이후 분진은 송풍기(20)의 흡입력에 의해 분진이송라인(15)을 따라 이송되어 트렌스퍼 사일로(transfer silo)의 필터(40)에서 걸러지고, 분진이 걸러진 청정 공기(air)는 밖으로 배출되고, 필터(40)에 의해 걸러진 분진은 분진사일로(dust silo, 미도시)에 저장되어 있다가 후 공정 수행을 위해 차량에 의해 이송된다.

이러한 과정에서 분진이송라인(15)에 배치된 아이솔레이션 밸브(12)가 오픈된 상태이기 때문에 이를 통해 들어온 공기가 분진호퍼(10)의 로터리 밸브(30) 틈새로 유입되어, 분진을 처리중인 분진이송라인(15)의 흡입 압력이 떨어지게 된다.

이 경우, 분진 배출량과 흡입력이 맞지 않으면 분진이송라인(15)이 막혀 송풍기(20) 및 로터리 밸브(30)를 구동시키는 구동모터(32)에 과부하를 주게 되어 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 분진을 효과적으로 이송시킬 수 있는 집진설비용 분진이송장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 분진호퍼와 연결된 하강라인에 배치되며, 구동모터에 의해 회동되어 상기 분진호퍼로부터 배출된 분진을 분진이송라인으로 하강시키는 로터리 밸브; 및 상기 분진이송라인의 전단 쪽에 배치되며, 상기 하강된 분진을 향해 선풍을 공급하여, 상기 분진을 흡입하는 송풍기가 배치된 상기 분진이송라인의 후단 배출구 쪽으로 상기 분진이 이송되도록 하는 선풍공급기;를 포함하는 집진설비용 분진이송장치가 제공될 수 있다.

상기 하강라인과 통하는 상기 로터리 밸브 하측의 상기 분진이송라인에 배치되며, 스크루 회전축에 의해 분진을 상기 배출구 쪽으로 이송시키는 분진이송부와, 상기 분진이송부 하측에 배치되어 상기 분진을 향해 공기를 분사하여 이송이 용이하도록 하는 에어분사부를 더 포함할 수 있다.

상기 분진이송라인에 마련되며, 상기 배출구 쪽으로 이송되는 분진의 흡입 압력을 측정하는 압력측정기와, 상기 측정된 압력 값을 기초로 공기를 유입시켜 상기 분진의 이송이 용이하도록 하는 공기유입밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 로터리 밸브로 하강하는 상기 분진호퍼의 분진 배출량을 조절하기 위해, 상기 하강라인의 통로를 차단하는 차단막과, 상기 차단막에 연결된 이동축을 밀거나 당기는 구동부를 포함하는 배출량조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 구동모터의 암페어를 측정하는 암페어측정기와, 상기 측정된 암페어 값을 기초로 상기 배출량조절부를 제어하여 상기 차단막에 의한 상기 하강라인의 통로의 차단되는 정도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 집진설비용 분진이송장치는 분진을 효과적으로 이송시킬 수 있다.

또, 분진호퍼로부터 배출되는 분진의 배출량을 조절하여, 분진이송라인의 막힘을 방지할 수 있다.

또, 분진이송라인의 배출구 쪽으로 다량의 분진 이송이 순조롭게 이루어지도록 분진이송라인에 추가적인 공기 유입 및 스크루 회전축에 의한 이송이 이루어질 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 ECS 집진설비를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 집진설비용 분진이송장치의 구성 및 동작을 나타낸다.
도 3은 도 2의 집진설비용 분진이송장치의 차단막에 의해 분진호퍼로부터 배출되는 분진의 배출량을 조절하는 모습을 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 높이 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 집진설비용 분진이송장치의 구성 및 동작을 나타내고, 도 3은 도 2의 집진설비용 분진이송장치의 차단막에 의해 분진호퍼로부터 배출되는 분진의 배출량을 조절하는 모습을 나타낸 것이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 분진이송장치(100)는 분진호퍼(101)와 연결된 하강라인(L1)에 배치되며, 구동모터(112)에 의해 회동되어 분진호퍼(101)로부터 배출된 분진을 분진이송라인(L2)으로 하강시키는 로터리 밸브(110)와, 분진이송라인(L2)의 후단 배출구 쪽에 배치되며, 분진을 흡입하는 송풍기(120)와, 분진이송라인(L2)의 전단 쪽에 배치되며, 하강라인(L1)을 통해 분진이송라인(L2)으로 하강된 분진을 향해 선풍(旋風)을 공급하여, 배출구 쪽으로 이송이 용이하도록 하는 선풍공급기(130)를 포함한다.

또, 분진이송장치(100)는 하강라인(L1)과 통하는 로터리 밸브(110) 하측의 분진이송라인(L2)에 배치되며, 스크루 회전축(142)에 의해 분진을 배출구 쪽으로 이송시키는 분진이송부(140)와, 분진이송부(140) 하측에 배치되어 분진을 향해 공기를 분사하여 이송이 용이하도록 하는 에어분사부(150)를 포함할 수 있다.

또, 분진이송장치(100)는 분진이송라인(L2)에 마련되며, 배출구 쪽으로 이송되는 분진의 흡입 압력을 측정하는 압력측정기(160)와, 압력측정기(160)에 의해 측정된 압력 값을 기초로 공기를 유입시켜 분진의 이송이 용이하도록 하는 공기유입밸브(170)를 포함할 수 있다.

또, 분진이송장치(100)는 로터리 밸브(110)로 하강하는 분진호퍼(101)의 분진 배출량을 조절하기 위해, 하강라인(L1)의 통로를 차단하는 차단막(182)과, 차단막(182)에 연결된 이동축(184)을 밀거나 당기는 구동부(186)를 포함하는 배출량조절부(180)를 포함할 수 있다.

또, 분진이송장치(100)는 구동모터(112)의 암페어를 측정하는 암페어측정기(192)와, 암페어측정기(192)에 의해 측정된 암페어 값을 기초로 배출량조절부(180)를 제어하여 차단막(182)에 의한 하강라인(L1)의 통로의 차단되는 정도를 조절하는 제어부(195)를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 분진이송장치(100)의 동작 과정에 대해서 설명한다.

하강라인(L1)을 통해 배출된 분진호퍼(101)의 분진은 로터리 밸브(110)를 통해 분진이송라인(L2)으로 공급된다. 이때, 도 2에 도시한 바와 같이 하강라인(L1)의 통로는 절반 이상 개방된 상태일 수 있다.

여기서, 분진이송라인(L2)의 후단 배출구 쪽에 배치된 송풍기(120)는 가동 중인 상태에 있으며, 송풍기(120)의 흡입력에 의해 분진이송라인(L2)의 분진이 이송된다.

이때, 분진의 이송이 용이하게 수행될 수 있도록, 분진이송라인(L2)의 전단 쪽에 배치된 선풍공급기(130)가 가동되어, 하강라인(L1)과 통하는 로터리 밸브(110) 하측의 분진이송라인(L2)에 쌓인 분진에 선풍(旋風, ‘회오리바람’이라고도 함)을 공급하여 배출구 쪽으로 이송되도록 한다. 선풍공급기(130)는 예컨대 사이클론(cyclone) 장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 종래의 아이솔레이션 밸브가 배치된 위치에 선풍공급기(130)를 배치시켜 분진 이송의 효율성을 높일 수 있다. 그리고, 하강라인(L1)과 통하는 로터리 밸브(110) 하측의 분진이송라인(L2) 위치를 기준으로 분진이송라인(L2)의 배출구 쪽에 아이솔레이션 밸브(103)를 오픈 상태로 배치시킬 수 있다.

송풍기(120)의 흡입력에 의해 분진이송라인(L2)을 통해 이송된 분진은 트렌스퍼 사일로의 필터(105)에서 걸러진다. 이때, 분진이 걸러진 청정 공기는 밖으로 배출되고, 필터(105)에 의해 걸러진 분진은 분진사일로(dust silo, 미도시)에 저장되어 있다가 후 공정 수행을 위해 차량에 의해 이송된다.

도 3을 참조하면, 다량의 분진이 분진이송라인(L2)에 쌓인 경우, 분진이송부(140)에 의해 분진을 배출구 쪽으로 이송시킬 수 있다. 분진이송부(140)는 스크루 회전축(142)과 이를 회전시키는 스크루모터(144)를 포함하며, 스크루 회전축(142)을 돌려 분진을 배출구 쪽으로 이송시킨다.

이때, 분진이송부(140) 하측의 에어분사부(150)에 의해 공기가 분사되어 분진 이송이 원활하게 수행될 수 있다. 에어분사부(150)는 공기를 분사하는 에어노즐(152)과, 에어노즐(152)에 공기를 주입시키는 공기주입용 솔레이드밸브(154)를 포함한다.

한편, 다량의 분진이 쌓임에 따라 분진이송라인(L2)의 압력 차가 발생할 수 있다. 압력측정기(160)는 분진이송라인(L2)에 마련되어, 분진이송라인(L2)의 배출구 쪽으로 이송되는 분진의 흡입 압력을 측정한다. 압력측정기(160)는 예컨대 마노미터 (manometer)등을 포함할 수 있다.

이때, 처음에 비해 분진에 대한 흡입 압력이 떨어져서 시간 차를 두고 압력측정기(160)에 의해 측정된 압력의 차가 설정값을 초과한 경우, 공기유입밸브(170)가 열려 분진이송라인(L2)의 배출구 쪽으로 공기를 유입시킬 수 있다. 예컨대 다량의 분진이 임계량을 초과하여 쌓인 상태에서 이송됨에 따라 분진의 흡입 압력이 낮아진 경우 분진 이송이 어려울 수 있으므로 공기유입밸브(170)를 통해 공기를 유입시켜 분진 이송이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

또, 분진이송라인(L2)을 통한 다량의 분진 배출량에 의해 암페어측정기(192)에 의해 측정된 구동모터(112)의 암페어 값이 설정값을 초과한 경우, 제어부(195)는 배출량조절부(180)를 제어하여 하강라인(L1)의 통로를 차단할 수 있다.

예컨대, 제어부(195)는 구동모터(112)의 암페어 값이 25암페어를 초과한 경우, 하강라인(L1)의 통로를 차단막(182)에 의해 절반 가량 차단시킬 수 있다.

또, 제어부(195)는 예컨대, 구동모터(112)의 암페어 값이 30암페어를 초과한 경우, 하강라인(L1)의 통로를 차단막(182)에 의해 완전히 차단시킬 수 있다. 도시하지는 않았으나, 차단막(182)의 이동거리는 각종 이동센서에 의해 측정될 수 있고, 그에 따라 구동부(186)를 구동시킬 수 있다. 구동부(186)는 예컨대 이동축(184)을 이동시키는 모터나 유압장치 등을 포함할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

101: 분진호퍼 110: 로터리 밸브
112: 구동모터 120: 송풍기
130: 선풍공급기 140: 분진이송부
150: 에어분사부 160: 압력측정기
170: 공기유입밸브 180: 배출량조절부
182: 차단막 184: 이동축
186: 구동부 192: 암페어측정기
195: 제어부 L1: 하강라인
L2: 분진이송라인

Claims

분진호퍼와 연결된 하강라인에 배치되며, 구동모터에 의해 회동되어 상기 분진호퍼로부터 배출된 분진을 분진이송라인으로 하강시키는 로터리 밸브;
상기 분진이송라인의 전단 쪽에 배치되며, 상기 하강된 분진을 향해 선풍을 공급하여, 상기 분진을 흡입하는 송풍기가 배치된 상기 분진이송라인의 후단 배출구 쪽으로 상기 분진이 이송되도록 하는 선풍공급기;
상기 하강라인과 통하는 상기 로터리 밸브 하측의 상기 분진이송라인에 배치되며, 스크루 회전축에 의해 분진을 상기 배출구 쪽으로 이송시키는 분진이송부; 및
상기 스크루 회전축 하측에 배치되어 상기 스크루 회전축을 향해 상방향으로 공기를 분사시키는 에어분사부;를 포함하는 집진설비용 분진이송장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 분진이송라인에 마련되며, 상기 배출구 쪽으로 이송되는 분진의 흡입 압력을 측정하는 압력측정기와,
상기 측정된 압력 값을 기초로 공기를 유입시켜 상기 분진의 이송이 용이하도록 하는 공기유입밸브를 더 포함하는 집진설비용 분진이송장치.
제1항에 있어서,
상기 로터리 밸브로 하강하는 상기 분진호퍼의 분진 배출량을 조절하기 위해, 상기 하강라인의 통로를 차단하는 차단막과,
상기 차단막에 연결된 이동축을 밀거나 당기는 구동부를 포함하는 배출량조절부를 더 포함하는 집진설비용 분진이송장치.
제4항에 있어서,
상기 구동모터의 암페어를 측정하는 암페어측정기와,
상기 측정된 암페어 값을 기초로 상기 배출량조절부를 제어하여 상기 차단막에 의한 상기 하강라인의 통로의 차단되는 정도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 집진설비용 분진이송장치.