KR20000012327U

KR20000012327U - 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치

Info

Publication number: KR20000012327U
Application number: KR2019980025256U
Authority: KR
Inventors: 이병문; 최준호; 조성득; 김재근
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2000-07-05

Abstract

본 고안은 코크스 오븐의 연소실에 코크스 오브가스(COG)를 공급함에 있어서, 탄화물 및 이물질에 의해 리치개스 버너노즐의 구멍이 막히거나, 좁아짐으로 인하여 연소실에 적정개스가 미공급되고 이로인하여 연소불가능이 발생하여 탄화실온도의 하락을 초래하고, 코크스의 품질불량 및 미건류에 의한 환경오염을 초래 하던 것을 방지하고, 손상된 로벽을 보수할 수 있도록 한 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치에 관한 것이다.

본 고안은 버너노즐의 내부로 승강동작하는 다단실린더와, 상기 다단실린더에 승강이동력을 제공하는 수단과, 상기 다단실린더의 상단부에 장착되며, 그 내부에 공기를 공급하기 위한 홀과, 몰타르를 공급하기 위한 홀이 형성되어 버너노즐을 청소하고 보수하는 쵸크와, 상기 쵸크의 외주면에 돌출되게 설치되어 그의 몰타르 공급홀로부터 공급되는 몰타르를 노벽에 분사하는 분사노즐과, 상기 쵸크의 공기공급홀에 연결되어 냉각공기를 공급하는 냉각공기 공급수단 및 상기 쵸크의 몰타르공급홀에 연결되어 공기가 혼합된 몰타르를 공급하는 몰타르공급수단을 포함하여 구성된다.

Description

코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 로보수장치의 구성을 나타낸 평면도 및 정면도로서, 일반적으로 도 4에 도시된 리치개스 버너(70)는 코크스 오븐의 연료 가스인 COG를 라저 파이프 상부에서 연소실(60)까지 공급하는 설비이다. 상기 코크스 오븐의 상부에서 연소실(60)의 온도측정을 할 경우나, 오븐 상부의 보수작업시 이물질이 낙하하여 버너의 노즐(70-b)을 막히게 하고 있다. 또한, 상기 COG 가스중의 탄화물이 버너 노즐(70-b)에 부착되어 적정량의 가스를 연소실(60)에 공급하지 못하므로써 연소불가능이 발생하고 있다.

이는 코크스의 제조시 필요한 열원을 공급하지 못하는 원인으로 작용하여 코크스 품질의 불량을 초래하고, 미건류에 의한 환경오염을 초래하고 있다. 이를 방지하고자, 종래에는 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 손잡이(101)와, 자루(102)와 쵸크(103)로 이루어진 치공구를 제작하여 버너노즐 구멍을 관통시키고 있다.

그러나, 상기 치공구를 이용한 노즐청소작업은 이물질이 하부 작업자에게 낙하되어, 화상 및 안구손상을 입힐 수 있는 위험이 수반되며, 오븐의 조업연수 증가로 버너노즐(70-b)의 연화(80)가 손상되어 축열실(90)과 솔루프(100)측으로 연소개스가 누설되어 연소개스가 공급되는 과정에서 문제가 발생된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 다수의 이음매 상부에 설치된 쵸크를 공기와 타이밍 벨트를 이용하여 전후진시킴으로써 버너노즐의 코크스 오븐가스 공급라인을 확장시키고 노벽을 보수할 수 있는 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 로보수장치의 구성을 나타낸 평면도 및 정면도,

도 2는 본 고안에 의한 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치의 구성을 나타낸 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 로보수장치의 분해사시도,

도 4는 본 고안에 의한 로보수장치의 작용상태도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 쵸크 12 : 타이밍 벨트

13 : 다단실린더 14 : 실플레이트

21 : 모터 22 ∼ 24 : 기어

29 : 드럼 32 : 탱크

L5 : 공기공급라인

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 버너노즐의 내부로 승강동작하는 다단실린더와, 상기 다단실린더에 승강이동력을 제공하는 수단과, 상기 다단실린더의 상단부에 장착되며, 그 내부에 공기를 공급하기 위한 홀과, 몰타르를 공급하기 위한 홀이 형성되어 버너노즐을 청소하고 보수하는 쵸크와, 상기 쵸크의 외주면에 돌출되게 설치되어 그의 몰타르 공급홀로부터 공급되는 몰타르를 노벽에 분사하는 분사노즐과, 상기 쵸크의 공기공급홀에 연결되어 냉각공기를 공급하는 냉각공기 공급수단 및 상기 쵸크의 몰타르공급홀에 연결되어 공기가 혼합된 몰타르를 공급하는 몰타르공급수단을 포함하여 구성되는 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치가 제공된다.

이하, 양호한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

도 2내지 도 4는 본 고안에 따른 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치의 일실시예를 나타낸 것으로서, 이에 따른 로보수장치는 크게 구분하여 코크스 오브가스 라인을 확장시키는 쵸크(10)가 구비된 이음대부와, 상기 이음대부의 다단실린더를 승강시키는 감속기부와, 상기 이음대부에 몰타르를 공급하기 위한 탱크부와, 상기 이음대부에 냉각공기를 공급하기 위한 공기공급라인으로 구성된다.

여기서, 상기 이음대부의 다단실린더(13)를 이루는 다수의 이음대(13a∼13d)의 굵기를 달리하여 서로 겹칠 수 있도록 하며, 상기 다단실린더(13)의 각 이음대의 상단은 내측에 하단은 외측에 돌출부가 형성되어 있어 상승하강동작시 걸려 이탈되지 않도록 함과 동시에 실린더의 피스톤 역할을 할 수 있도록 한 구조로 되어 있다.

상기 다단실린더(13)의 각 이음매(13a∼13d) 하단의 돌출부에는 패킹(13e)이 구비되어 다단실린더(13)로 공급되는 공기가 각 이음대의 겹침부 사이로 누출되지 않도록 밀봉한다.

상기 이음대부는 케이스(20)의 고정파이프(20a)에 의해 조립되며, 상기 고정파이프에는 다단실린더가 공기에 의해 전진시 하부로 누설되는 공기를 배출하는 다수의 공기벤트홀이 형성되어 있다.

상기 다단실린더(13)의 최하부 이음대(13d) 내부에는 실플레이트(14)가 설치되어 이음대를 전진시키는 동력원인 공기가 하부로 누출되는 것을 방지한다.

상기 다단실린더(13)의 상단부에 설치된 쵸크(10)는 그의 내부에 2개의 홀이 형성되어 있다. 하나의 홀은 쵸크의 중앙을 관통하여 냉각공기를 공급하기 위한 냉각공기공급홀로서 기능을 하며, 상기 냉각공기공급홀급홀에 공급되는 공기는 외부의 공기공급라인을 통하여 제공되며, 다단실린더(13)의 내부를 냉각시킴과 동시에 각 이음대(13a∼13d)를 전진시키는 동력원으로 기능을 한다.

상기 쵸크(10)에 형성된 다른 하나의 홀은 니플(10b), 유니언(10c)을 매개로 호스(11)에 연결된다. 상기 쵸크(10)는 그의 밑단에 4방향으로 외부와 관통되는 홀이 형성되고 상기 홀에는 분사노즐(10a)이 설치되어 상기 탱크(32)에서 공급되는 몰타르를 분사한다.

상기 다단실린더(13)를 승강시키는 감속기부는 동력제공원인 모터(21)와, 상기 모터(21)의 동력을 제공받으며, 다단기어의 치합으로 이루어진 동력전달수단과, 일측이 상기 동력전달수단에 결합되며, 타측이 상기 쵸크(10) 내부에 고정되어 동력전달수단의 회전동작에 따라 감겨지고 풀려지면서 상기 다단실린더(13)를 승강시키는 타이밍 벨트(12)와, 상기 타이밍 벨트(12)를 내장시켜 보호하는 드럼(29) 및 상기 동력전달수단의 동작에 따라 외부로 인출되는 타이밍 벨트(12)를 감아 지지하도록 그 외주면에 나선형 가이드판이 형성된 케이스(20)로 구성된다.

상기 동력전달수단은 일측은 평기어로 형성되고 타측은 헬리컬기어로 형성된 일단기어(22)와, 상기 일단기어(22)에 치합되며, 동력전달 매개체인 아이들기어(23)와, 상기 아이들 기어(23)를 통해 일단기어(22)의 회전력을 전달받아 타이밍벨트(12)에 제공하며, 중앙부에 분리판이 구비된 3단기어(24)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 감속기부의 연결상태를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 케이스(20)의 상부에는 모터(21)가 설치되며, 상기 모터(21)의 동력은 일단기어(22)의 헬리컬기어로 전달된다. 아이들기어(23)는 분리판으로 분리되어 있는 3단기어(24)의 일측으로 동력을 전달한다.

상기 각 기어(22, 23, 24)는 샤프트(25)가 관통하고, 상기 샤프트 양측에 베어링(26)을 설치하여 기어의 원활한 회전을 할 수 있도록 하였으며, 키(25a)에 의해 샤프트와 각 기어는 연동되며 커버(28)에 의해 밀봉된다.

상기 타이밍벨트(12)는 상기 3단기어(24)의 케이스(20) 외주에 형성된 L자형의 나선형 가이드판을 따라 감겨져 드럼(29)내부로 안내되어 진다. 상기 타이밍 벨트(12)는 드럼(29)과 드럼커버(29a)의 사이공간에 저장된다. 상기 타이밍 벨트(12)의 장력에 따라 만곡시 3단기어(24)의 치면과 타이밍 벨트(12)의 치면과의 이탈을 방지하기 위하여 서포트 롤러(27)가 가이드판(20a)의 하단에 설치된다.

도면 중 미설명 부호 50은 탄화실, 50-a는 코크스, 70-a는 리치 파이프이다. 이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 작용을 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐내에 설치된 연소실(60)에 연결되는 리치개스 버너노즐(70-b)의 청소 및 보수를 필요로 하는 위치에 본 장치를 이동시킨 후 탱크(32) 상부의 커버(32a)를 열고 몰타르를 장입하고 난 후, 잠금장치(32b)로 커버를 고정시킨후 공기공급라인(L5)의 밸브(V2)를 열어 몰타르를 공기와 혼합한다.

이후, 상기 밸브(V2)를 닫고 밸브(V1)를 열어 탱크내부에서 몰타르를 압축시킨 후 밸브(V3)를 열면 상기 탱크(31) 내부의 몰타르는 공기의 압축과 베르누이의 정리에 의해 공기공급라인(L5)의 공기와 몰타르가 혼합되어 몰타르공급라인(L4)으로 공급되어 준비가 완료된다.

상기 공기공급라인(L5)의 밸브(V4)를 열고 모터(21)를 정회전시키면, 상기 모터(21)의 동력은 일단기어 및 아이들기어(22, 23)를 통해 3단기어(24)로 전달된다. 그리고, 상기 3단기어(24)의 일측 케이싱(20)을 감고 드럼(29)에 저장되어 있던 타이밍 벨트(12)를 다단실린더(13)내로 피딩시키면 상기 다단실린더(13)의 각 이음대는 공기공급라인(L5)에서 공급되는 공기에 의해 다단실린더(13)의 각 이음대가 전진하게 된다.

이에 따라 상기 다단실린더(13) 상단에 설치된 쵸크(10)에 의해 버너노즐(70-b)의 구멍을 확장시킨다. 이와 동시에 작동모터(30)를 통하여 호스릴(31)이 회전하여 호스가 다단실린더(13)내로 인출된다.

상기 호스를 통해 공급된 몰타르는 상기 쵸크(10)의 밑단에 설치된 4개의 노즐(10a)로 공급되며, 상기 분사노즐(10a)은 버너노즐(70-b)의 구멍 확장시 손상된 노벽에 몰타르를 분사하여 보수한다. 연소실(60)하부까지 쵸크(10)가 관통되어 작업이 완료되면, 상기 모터(21)가 역회전시킨다.

이에따라 상기 타이밍 벨트(12)의 일단부가 쵸크(10)에 조립되어 있기 때문에 다단실린더를 후진시키면서 타이밍 벨트(12)는 다시 케이싱(20)에 감기게 된다. 이때, 상기 다단실린더(13)의 전후진시 축열실의 열에 의한 다단실린더(13)의 변형 및 호스의 파손을 방지하기 위하여 공기공급라인(L5)에서 공급되는 공기는 일정량이 쵸크(10)의 선단부홀을 통하여 통풍구로 빠져나가 이음대를 냉각시킨다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의하면 COG버너의 노즐을 작업자에 의해 인력으로 청소작업을 수행하므로써 발생되는 많은 인력 소요를 절감할 수 있다. 또한, 청소작업중 노즐에 막혀있던 이물질이 낙하되어 안구손상 및 화상재해를 예방할 수 있으며, 버너노즐을 완벽하게 청소유지함으로써 COG 가스를 원활하게 공급할 수 있어 완전연소에 의한 탄화실을 적정하게 유지할 수 있으므로 코크스 품질향상은 물론 환경공해 예방효과가 있으며, 손상된 로의 벽면을 보수하여 코크스 오븐의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 고안에 따른 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

버너노즐의 내부로 승강동작하는 다단실린더와, 상기 다단실린더에 승강이동력을 제공하는 수단과,

상기 다단실린더의 상단부에 장착되며, 그 내부에 공기를 공급하기 위한 홀과, 몰타르를 공급하기 위한 홀이 형성되어 버너노즐을 청소하고 보수하는 쵸크와, 상기 쵸크의 외주면에 돌출되게 설치되어 그의 몰타르 공급홀로부터 공급되는 몰타르를 노벽에 분사하는 분사노즐과,

상기 쵸크의 공기공급홀에 연결되어 냉각공기를 공급하는 냉각공기 공급수단 및 상기 쵸크의 몰타르공급홀에 연결되어 공기가 혼합된 몰타르를 공급하는 몰타르공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치.
제 1항에 있어서, 상기 승강이동력 제공수단은 동력제공원인 모터와, 상기 모터의 동력을 제공받으며, 다단기어의 치합으로 이루어진 동력전달수단과, 일측이 상기 동력전달수단에 결합되며, 타측이 상기 쵸크 내부에 고정되어 동력전달수단의 회전동작에 따라 감겨지고 풀려지면서 상기 다단실린더를 접을 수 있도록 하는 타이밍 벨트와, 상기 타이밍 벨트를 내장시켜 보호하는 드럼 및 상기 동력전달수단의 동작에 따라 외부로 인출되는 타이밍 벨트를 감아 지지하도록 그 외주면에 나선형 가이드판이 형성된 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력전달수단은 일측은 평기어로 형성되고 타측은 헬리컬기어로 형성된 일단기어와, 상기 일단기어에 치합되며, 동력전달 매개체인 아이들기어 및 상기 아이들 기어를 통해 일단기어의 회전력을 전달받아 타이밍벨트에 제공하며, 중앙부에 분리판이 구비된 3단기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치.
제 1항에 있어서, 상기 몰타르 공급수단은 상기 쵸크의 몰타르 공급홀에 연결되는 호스가 구비된 호스릴과, 상기 호스릴의 호스에 라인을 매결로 연결되며, 내부에 몰타르가 압축된 탱크 및 상기 호스릴에 설치되어 호스를 인출시키는 작동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐 자동청소장치를 겸한 로보수장치.