KR20020000656A - 탄화실 연와보수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄화실을 구성하는 연와사이의 틈새를 실링보수하는 더스팅작업을 수행하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 고열조건에서도 더스팅작업을 안전하게 수행할수 있고, 작업 소요시간을 단축하여 작업생산성을 높일수 있으며, 노체수명을 향상시킬수 있는 탄화실 연와 보수장치에 관한 것이다.

본 발명은 탄화실(10)을 구성하는 연와(11)와 연와(11)사이의 틈새를 실링하여 보수하는 장치에 있어서, 일정량의 콤파운드가 저장되는 호퍼(42)를 갖추고, 상기 호퍼(42)에 연통연결되는 공급관(43)에는 회전모터(44)에 의해서 회전구동되는 스크류(45)를 갖추어 콤파운드를 공급하는 공급부(40); 상기 공급관(43)에 연통연결되는 복수개의 각 탱크(61)에는 콤파운드를 고압의 에어로서 배출할수 있도록 메인에어공급라인(62)이 연결되고, 공급호스(64)를 매개로 하여 개방된 장입구(13)에 배치되고, 분사노즐(63a)을 갖는 분사용 방열판(63)을 갖추어 상기 탄화실(10)내로 콤파운드를 분사하는 작동부(60);를 포함하는 탄화실 연와 보수장치를 제공한다.

Description

탄화실 연와보수장치{apparatus for repairing brick of coke chamber}

본 발명은 탄화실을 구성하는 연와사이의 틈새를 실링보수하는 더스팅작업을 수행하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 고열조건에서도 더스팅작업을 안전하게 수행할수 있고, 작업 소요시간을 단축하여 작업생산성을 높일수 있으며, 노체수명을 향상시킬수 있는 탄화실 연와 보수장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스(coke)라는 생산품을 얻기 위해서는 언더제트시스템(under zet system)방식으로 탄화실의 아래에서 불을 태우고, 그 복사열을 양측에서 탄화실에 전달하는 방법으로 고온 건류후, 공기를 차단하여 17 내지 18시간동안 가스를 열원으로 연소시킨 다음(약 1260℃), 고강도의 코크스를 생산하게 되는데, 이러한과정에서 도 1에 도시한 바와같이, 탄화실(10) 내부에 축조되어진 실리카 연와(11)가 반복적인 수축, 팽창되고, 및 코크스오븐의 장시간 조업에 따른 연와(11)와 연와(11)사이의 줄눈부인 몰타르(12)가 탈락되어 이동대차를 이용한 유연탄 장입시 굴뚝의 드라프트 마이너스 압력차에 의한 대량의 가스가 인접한 연소실로 흡입되어 불연소가 일어남과 동시에 생가스가 대기중으로 배출되는 한편, 로체 및 탄화실의 수명이 크게 저하되는 것을 초래하였다.

이를 방지하기 위해서 종래에는 코크스 제조공정을 중단하여 탄화실내의 온도를 하락시킨 상태에서 연와(11)와 연와(11)사이의 몰타르가 탈락된 틈새부위를 콤파운드(compound)로서 실링하여 보수하는 더스팅작업을 1일 1 내지 2회 실시하였다.

즉, 2인 1조의 작업자가 콤파운드를 저장한 탱크(20)가 올려진 이동차(21)를 탄화실(10)의 장입구(13)근방까지 이동시키고, 복수개의 장입구(13)중 선택된 장입구내로 노즐(23)을 삽입하며, 장입구(13)를 뚜껑(22)으로서 차단한 상태에서, 작업자가 상기 탱크(20)에 설치된 공급펌프를 펌핑하면, 공급관(21)을 통하여 공급되는 콤파운드가 노즐(23)에서 분사됨으로서 연와(11)와 연와(11)사이의 틈새를 메구어 보수할수 있는 것이다.

그러나, 종래의 이러한 더스팅 작업은 수작업으로 이루어져 40 내지 60분정도의 작업시간이 과다하게 소요되어 작업생산성을 저하시키고, 휴지 및 생산중지의 문제점이 발생되며, 작업자 2명이 더스팅작업에 투입되므로 인건비 및 코스트상승의 문제점이 있었다.

또한, 1개의 장입구(13)에서만 보수작업이 이루어지므로 노즐(23)이 삽입되지 않는 탄화실(10)내벽의 보수효율은 현저하게 떨어지며, 작업개시, 종료시마다 수작업에 의한 장비설치, 해체운반등이 반복적으로 이루어져 작업의 비효율성이 대두되었다. 그리고, 작업자가 화상을 입을 우려가 높고, 장시간의 더스팅 작업동안 탄화실의 온도가 저하되는 열손실을 감수해야만 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 그 목적은 조업중단없이 연와의 틈새를 실링보수하는 더스팅작업을 수행할수 있고, 화상위험으로부터 작업자를 보호할수 있으며, 작업시간을 단축하여 탄화실의 온도저하를 방지하고, 설비가동율을 향상시킬수 있는 탄화실의 연와보수장치를 제공하고자 한다.

도 1은 종래기술에 따른 탄화실에서의 더스팅작업을 도시한 작업상태도,

도 2는 본 발명에 따른 탄화실 연와 보수장치를 도시한 설치상태도,

도 3은 본 발명에 따른 탄화실 연와 보수장치를 도시한 전체구성도,

도 4는 본 발명에 따른 탄화실 연와보수장치를 구성하는 공급부를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 탄화실 연와보수장치를 도시한 작동부를 도시한 상세도,

도 6은 본 발명에 따른 탄회실 연와보수장치에 채용되는 분사용 방열판을 도시한 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 .... 탄화실 13 .... 장입구

42 .... 호퍼 43 .... 공급관

44 .... 회전모터 45 .... 스크류

61 .... 탱크 62 .... 메인에어공급라인

63 .... 분사용 방열판 64 .... 공급호스

65 .... 압력계 66a,66b .... 상,하한레벨게이지

67b ... 솔레노이드밸브 69b .... 중간노즐

72 .... 좌우이송용 실린더 73 .... 상하이송용 실린더

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,

탄화실을 구성하는 연와와 연와사이의 틈새를 실링하여 보수하는 장치에 있어서,

일정량의 콤파운드가 저장되는 호퍼를 갖추고, 상기 호퍼에 연통연결되는 공급관에는 회전모터에 의해서 회전구동되는 스크류를 갖추어 콤파운드를 공급하는 공급부;

상기 공급관에 연통연결되는 복수개의 각 탱크에는 콤파운드를 고압의 에어로서 배출할수 있도록 메인에어공급라인이 연결되고, 공급호스를 매개로 하여 개방된 장입구에 배치되고, 분사노즐을 갖는 분사용 방열판을 갖추어 상기 탄화실내로 콤파운드를 분사하는 작동부;를 포함함을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 탄화실 연와 보수장치를 도시한 설치상태도이고, 도 3은 본 발명에 따른 탄화실 연와보수장치를 도시한 전체구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 탄화실 연와보수장치를 구성하는 공급부를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 탄화실 연와보수장치를 도시한 작동부를 도시한 상세도이며, 도 6은 본 발명에 따른 탄회실 연와보수장치에 채용되는 분사용 방열판을 도시한 상세도로서, 도시한 바와같이, 본 발명의 연와보수장치(1)는 탄화실(10)상부측에서 장입구(13)를 따라 이동되는 이동대차(80)와 더불어 이동되도록 이에 설치되어 탄화실(10)내로 콤파운드를 분사함으로서 연와(11)와 연와(11)사이에 손상된 몰타르부위를 안전하게 실링하는 것으로서, 이러한 장치(1)는 공급부(40)와 작동부(60)로 이루어져 있다.

즉, 상기 공급부(40)는 이동대차(80)내에 고정설치되어 이와 더불어 이동되고, 일정량의 콤파운드가 저장되는 호퍼(42)와, 상기 호퍼(42)의 이송구(42a)에 연통연결되어 콤파운드가 공급되는 공급관(43) 및 회전모터(44)의 동력에 의해서 회전구동되는 스크류(45)를 갖추어 구성한다.

상기 호퍼(42)의 상부면에는 분말형태의 콤파운드를 보충할수 있도록 공급용 커버(41)가 설치되어 있으며, 내부공간에는 이송구(42a)를 통한 콤파운드의 배출이 막힘없이 공급관(43)측으로 원할하게 이루어지도록 보조에어공급라인(33)에 연결된 막힘방지용 노즐(32)을 설치한다. 이에 따라, 상기 분사노즐(32)은 상기 이송구(42a)를 통한 콤파운드의 배출공급시 고압의 에어에 의하여 콤파운드를 믹싱(mixing)분사하여 막힘을 방지할수 있는 것이다.

그리고, 상기 호퍼(42)의 이송구(42a)에 연통연결되어 수평하게 설치되는 중공원통형 공급관(43)내부공간에는 베어링블록에 양단이 지지되고, 그 일단이 회전력을 유발시키는 회전모터(44)에 연결된 나선형 스크류(45)가 회전가능하게 조립되며, 상기 공급관(43)의 외부면에는 도 4에 도시한 바와같이, 내부공간을 용이하게 관찰할수 있도록 절개부(47a)를 형성하고, 고정나사(49a)에 끼워지는 고정공(48a)을 형성하여 와셔(48b) 및 너트부재(48c)로서 착탈가능하게 조립되는 덮개부재(47)를 갖추어 구성한다.

또한, 상기 공급관(43)으로부터 공급받은 콤파운드를 탄화실(10)내로 분사공급하는 작동부(60)는 상기 공급관(43)으로부터 연장되고, 개폐밸브(61c)를 갖는 복수개의 연결배관(61a)에 각각 착탈가능하게 조립되는 복수개의 탱크(61)와, 상기 탱크(61)내로 투입된 콤파운드를 배출할 수 있도록 고압의 에어를 공급하는 메인에어공급라인(62)과, 개방된 장입구(13)에 배치되어 이를 차단하고, 분사노즐(63a)을 갖는 분사용 방열판(63) 및 상기 탱크(61)의 콤파운드를 분사용 방열판(63)측으로 공급안내하는 공급호스(64)를 갖추어 구성한다.

이러한 상기 각 탱크(61)에는 내부공간의 압력을 검지하는 압력계(65)가 설치되고, 공급된 콤파운드의 최고,저위를 검지하는 상,하한레벨게이지(66a)(66b)가 각각 설치되며, 상기 압력계(65)에서 검지된 내부압력이 설정된 기준값보다 커질 때 내부압력을 떨어뜨리기 위한 압력벤트구(65a)를 장착한다.

또한, 상기 메인에어공급라인(62)과 각 탱크(61)사이를 연결하는 연결관(62a)에는 고압의 에어와 수분을 분리하는 유수분리기(67a), 솔레노이드밸브(67b) 및 에어조절밸브(67c)가 설치되며, 상기 연결관(62a)으로부터 분기되어 상기 탱크(61)의 상부, 중간 및 하부에 각각 연결되는 각 분배관(68a)(68b)(68c)의 단부에는 배출구(61b)를 통한 콤파운드의 배출이 막힘없이 원할하게 이루어지도록 내부압력을 상승시키기 위한 상부노즐(69a)과 중간노즐(69b)과, 상기 배출구(61b)근방에서 고압에어의 분사속도를 가속시키기 위하여 노즐구가 좁아지는 하부노즐(69b)을 갖추어 구성하여도 좋다.

그리고, 상기 탱크(61)와 분사용 방열판(63)사이를 연결하는 공급호스(64)는 상기 배출구(61b)로부터 연장되는 배출관(71)의 일단과 상단이, 상기 방열판(63)과 하단이 각각 연결구(71a)(71b)로서 착탈가능하게 조립되며, 상기 분사용방열판(63)은 좌우이송용 실린더(72)의 브라켓(72a)에 설치된 상하이송용 실린더(73)의 브라켓(73a)에 연결되어 개방된 장입구(13)측으로 이송될수 있도록 한다.

상술한 바와같은 본 발명의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

먼저, 콤파운드를 탄화실(10)의 장입구(13)를 통하여 탄화실(10)내로 분사하여 보수하는 더스팅작업전에 이루어지는 콤파운드의 보충 및 공급작업은, 공급용 커버(41)를 열고서 호퍼(42)내에 콤파운드를 일정량 보충하고, 건식상태로 일정량 보관한다. 이러한 상태에서, 보조에어공급라인(33)을 통하여 노즐막힘방지용 노즐(32)측으로 고압에어를 공급하면, 상기 호퍼(42)내의 콤파운드는 그 하단부에 형성된 이송구(42a)를 통하여 공급관(43)측으로 막힘없이 이송되어 공급된다.

이어서, 상기 공급관(43)의 일측에 제공되는 회전모터(44)에 전원을 공급하여 회전력을 발생시키면, 이에 연결된 스크류(45)가 일방향 회전되면서 상기 공급관(43)내의 콤파운드를 각 연결배관(61a)을 통하여 각 탱크(61)측으로 공급하기 시작한다. 이때, 상기 연결배관(61a)에 설치된 개폐밸브(61b)는 개방되어 있다.

연속하여 상기 각 탱크(61)내에 채워지는 콤파운드의 공급량이 과다해져 상한레벨게이지(66a)에 의해 최고위가 감지되면, 그 신호에 의해서 해당하는 개폐밸브(61c)는 차단되고, 상기 회전모터(44)의 구동은 정지되어 공급관(43)의연결배관(61a)을 통한 콤파운드의 공급은 일시 중단되며, 반대로 상기 탱크(61)의 배출구(61b)를 통한 콤파운드의 배출소비량이 과다해져 하한레벨게이지(66b)에 의해 최저위가 감지되면, 그 신호에 의해서 차단되었던 해당하는 개폐밸브(61c)는 다시 개방되고, 정지되었던 회전모터(44)는 재가동되어 콤파운드를 탱크(61)측으로 공급하는작업을 재개한다.

상기와 같이 상기 각 탱크(61)내에 콤파운드가 충분히 채워지면, 탄화실(10)을 구성하는 연와(11)와 연와(11)사이의 파손부위를 콤파운드로서 보수하는 더스팅작업을 위한 사전준비가 완료되는 것이다.

이러한 상태에서, 탄화실(10)내부에서 장시간 건류되어 완료된 적열코크스를 압출하여 공로상태로 한 후, 탄화실 양쪽의 도어(미도시) 및 상승관(15)을 닫고서 뚜껑(22)에 의해 입구가 차단된 장입구(13)를 개방하기 위해서는, 이동대차(80)에 설치된 장입구 뚜껑 오픈용 1차실린더(81)를 전진시킨 다음 2차 실린더(83)가 하강되면, 그 로드선단에 장착된 마그네트(86)가 상기 뚜껑(22)의 직상부에 배치되고, 이때, 상기 마그네트(86)측으로 전원을 공급하여 자력을 발생시키면, 철소재로 이루어진 상기 뚜껑(22)이 상방으로 들어올려져 상기 마그네트(86)에 부착됨으로써 상기 장입구(13)는 개방되는 것이다.

도 6에서 미설명부호 82는 실린더베이스이고, 85는 회전실린더이다.

이어서, 상기 2차 실린더(83)가 상승되고, 1차 실린더(81)가 홈포지션으로 복귀되면, 공로상태의 탄화실(10) 상부면에 마련된 각 장입구(13)는 개방됨에 따라, 이러한 각 장입구(13)에 분사용 방열판(63)을 배치하기 위해서, 상하이송용 실린더(72)를 전진시킨 후 상하이송용 실린더(73)를 하강시키면, 로드선단의 브라켓(73a)에 장착된 분사용 방열판(63)이 개방된 장입구(13)에 맞추어지면서 이에 배치되면서 상기 장입구(13)를 막으면서 그 내부에 분사노즐(63a)을 위치시킨다.

이러한 상태에서, 작업자가 운전실에서 메인에어공급라인(62)에 연결된 각 연결관(62a)의 솔레노이드밸브(67b)를 개방하면, 유수분리기(67a)를 통과한 고압의 에어가 에어조절밸브(66c)에 의해서 조절되면서 각 분배관(68a)(68b)(68c)을 거쳐 탱크(61)내로 공급된다.

이에 따라, 상기 탱크(61)내로 투입되는 에어중 일부는 상부측 분배관(68a)의 상부노즐(69a)을 통하여 분사되면서 배출구(61b)를 통해 콤파운드의 배출이 원할하게 이루어지도록 내부압력을 상승시키고, 다른 에어일부는 중간측 분배관(68b)의 중간노즐(69b)을 통하여 배출구(61b)상방에서 분사되면서 상기 배출구(61b)에서 콤파운드의 막힘현상을 방지하는 한편, 또다른 에어일부는 상기 배출구(61b)에서 나오는 콤파운드를 다시 한번 고압을 분사시켜 주는 것이다.

상기와 같이 고압으로 에어와 함께 분사되면서 공급호스(64)측으로 유도된 콤파운드는 상기 공급호스(64)를 경유하여 장입구(13)에 배치된 방열판(62)의 분사노즐(63a)을 통하여 상기 탄화실(10)의 내부공간으로 분사된다. 이에 따라, 각 장입구(13)에 배치된 분사용 방열판(63)의 분사노즐(63a)로부터 분사되는 콤파운드가 연와(11)와 연와(11)사이의 파손부위에 부착되어 탈락된 몰타르부위를 실링하면서 파손부위를 전체적으로 고르게 보수하는 것이다.

그리고, 상기 탱크(61)내에 투입된 콤파운드의 배출사용량의 과다해져 그 레벨이 최저위에 이르고, 이를 하한레벨게이지(66b)가 감지하면, 그 신호에 의해서 해당하는 솔레노이드밸브(67b)가 차단되면서 고압의 에어공급은 일시 중단됨과 동시에 회전모터(44)를 구동하고, 해당하는 개폐밸브(61c)를 개방하여 콤파운드의 공급을 재개한다.

한편, 일정시간 10분동안 상기와 같은 더스팅작업이 수행되어 실링보수작업이 완료되면, 상기 상하이송용 실린더(73)가 상승되면서 분사용 방열판(63)을 장입구(13)로부터 이격시키고, 좌우이송용 실린더(72)를 홈포진으로 후진복귀시켜 상기 방열판(63)을 다음 더스팅작업시 까지 작업대기하고, 이와 동시에 곧바로 이동대차(80)의 드럽슬리브(83)를 장입구(13)측으로 하강하여 장입차의 각 호퍼(87)에 저장되어 있던 유연탄을 탄화실(10)내로 투입한다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 이동대차와 더불어 이동되면서 공로상태에서 콤파운드를 탄화실내로 공급하여 몰타르의 탈락부위를 실링하는 보수작업을 간편하게 수행할수 있기 때문에, 종래와 같이 장시간 동안 조업이 중단되는 것을 방지할수 있고, 작업인원을 줄여 인건비를 절감할수 있으며, 종래와 같이 고온의 조건에서의 더스팅작업이 불필요해져 화상위험으로부터 작업자를 보호할수 있다. 그리고, 작업시간을 종래에 비하여 현저히 줄일수 있어 탄화실의 온도저하를 방지할수 있을 뿐만 아니라, 탄화실의 사용수명을 연장하고, 로체의 장수명화를 도모할수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (7)

1. 탄화실(10)을 구성하는 연와(11)와 연와(11)사이의 틈새를 실링하여 보수하는 장치에 있어서,

   일정량의 콤파운드가 저장되는 호퍼(42)를 갖추고, 상기 호퍼(42)에 연통연결되는 공급관(43)에는 회전모터(44)에 의해서 회전구동되는 스크류(45)를 갖추어 콤파운드를 공급하는 공급부(40);

   상기 공급관(43)에 연통연결되는 복수개의 각 탱크(61)에는 콤파운드를 고압의 에어로서 배출할수 있도록 메인에어공급라인(62)이 연결되고, 공급호스(64)를 매개로 하여 개방된 장입구(13)에 배치되고, 분사노즐(63a)을 갖는 분사용 방열판(63)을 갖추어 상기 탄화실(10)내로 콤파운드를 분사하는 작동부(60);를 포함함을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 호퍼(42)의 내부공간에는 이송구(42a)를 통한 콤파운드의 배출이 막힘없이 공급관(43)측으로 원할하게 이루어지도록 보조에어공급라인(33)에 연결된 막힘방지용 노즐(32)을 설치함을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 공급관(43)의 외부면에는 내부공간을 용이하게 관찰할수 있도록절개부(47a)를 형성하고, 고정나사(49a)에 끼워지는 고정공(48a)을 형성하여 와셔(48b) 및 너트부재(48c)로서 착탈가능하게 조립되는 덮개부재(47)를 갖추어 구성함을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 각 탱크(61)에는 내부공간의 압력을 검지하는 압력계(65)가 설치되고, 공급된 콤파운드의 최고,저위를 검지하는 상,하한레벨게이지(66a)(66b)가 각각 설치되며, 상기 압력계(65)에서 검지된 내부압력이 설정된 기준값보다 커질 때 내부압력을 떨어뜨리기 위한 압력벤트구(65a)를 장착함을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 메인에어공급라인(62)과 각 탱크(61)사이를 연결하는 연결관(62a)에는 고압의 에어와 수분을 분리하는 유수분리기(67a), 솔레노이드밸브(67b) 및 에어조절밸브(67c)가 설치됨을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 연결관(62a)으로부터 분기된 각 분배관(68a)(68b)(68c)의 단부에는 배출구(61b)를 통한 콤파운드의 배출이 막힘없이 원할하게 이루어지도록 내부압력을 상승시키기 위한 상부노즐(69a)과 중간노즐(69b)과, 상기 배출구(61b)근방에서 고압에어의 분사속도를 가속시키기 위한 하부노즐(69b)을 갖추어 구성함을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.
7. 제 1항에 있어서

   상기 분사용방열판(63)은 개방된 장입구(13)측으로 이송될수 있도록 좌우이송용 실린더(72)의 브라켓(72a)에 설치된 상하이송용 실린더(73)의 브라켓(73a)에 연결됨을 특징으로 하는 탄화실 연와 보수장치.