KR20020047732A - 코크스 오븐 솔 플루 내부 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐(10)(cokes oven) 솔 플루(11)(sole flue) 내부의 이물질 제거장치에 관한 것으로서 하부에 슬라이드 롤러(20)를 갖는 2개의 프레임(21)과, 상기 프레임(21) 사이에 회동가능하게 결합하는 2개의 스크래퍼(22)와, 양단이 상기 2개의 스크래퍼(22)와 힌지 결합하는 연결 로드(23)를 하나의 유니트(24)로 하여, 상기 유니트(24)를 2개 이상 연결하여 솔 플루(11)(Sole flue) 내부에 설치하고, 에어 인렛 박스(12) 리드(14) 쪽 스크래퍼(22)의 상단에 스크래퍼(22) 암을 형성하며, 양단이 상기 스크래퍼(22) 암과 에어 인렛 박스(12)와 각각 회동가능하게 연결되는 연결 바(30)를 설치하고, 상기 연결 바(30)의 하부에는 바닥에 수집조 리드(40)를 갖는 이물질 수집조(41)를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

Description

코크스 오븐 솔 플루 내부 이물질 제거장치{A cleaning apparatus for sole flue of coke oven}

본 발명은 코크스 오븐(cokes oven) 솔 플루(sole flue) 내부의 이물질 제거장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 코크스 오븐내에 가스 순환을 위한 솔 플루 내부의 바닥에 쌓이는 이물질을 별도의 조작없이 자동으로 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 고로조업 또는 소결조업의 열원으로 코크스가 사용되는 데 이러한 코크스는 유연탄을 코크스 오븐 내에 설치된 탄화실로 장입하여 공기를 차단한 상태에서 가열하면 탄화반응에 의해서 장입된 유연탄이 코크스로 만들어지게 된다.

상기 탄화반응에 의해 코크스가 만들어 질때 각종 가스가 생성되게 되며 이러한 가스는 정제과정을 거쳐 재활용되며, 또한 탄화실 내부를 가열하기 위해 연소 버너를 사용하는데 이를 위해서는 연소용 공기가 필요하게 된다. 솔 플루(sole flue)는 이러한 연소용 공기를 공급하고 또한 생성된 폐가스를 코크스 오븐에서 배출하기 위해 오븐의 하단에 설치된 통로이다.

즉, 코크스 오븐(10) 하단에 솔 플루(11)를 형성하고, 솔 플루(11)의 양단에 에어 인렛 박스(12)와 폐가스 배기 밸브(13)를 설치하여, 상기 에어 인렛 박스(air inlet box)의 리드(14, lid)를 20분 간격으로 개폐함으로써 외부 공기를 연소용 공기로 공급하고 폐가스 배기 밸브(13)를 통해서 발생된 폐가스를 외부로 배출하도록한 것이다.

그러나, 장시간 코크스 오븐(10)을 가동하게 되면 발생된 가스와 공기 중에 함유된 물질과 각종 화합물, 내화물 부스러기 등이 누적되어 솔 플루(11)의 내면적을 좁게하므로 원활한 연소용 공기 유입 및 폐가스 배출을 방해하게 되어 솔 플루(11)가 제기능을 발휘하지 못하게 된다. 따라서, 솔 플루(11) 내부에 이물질 제거장치를 설치하여 폐가스의 원활한 배출과 적정량의 연소용 공기가 유입될 수 있도록 할 필요가 있는 것이다.

상기의 필요에 의해, 종래에는 진공 청소차를 솔 플루(11) 내부에 설치하여 이물질을 흡입 처리하였다. 즉, 솔 플루(11) 내부에 진공 청소차를 투입하여 바닥에 쌓인 각종 이물질들을 흡입 압력에 의해 청소차 내부로 빨아들이도록 하였으나, 작업 공정의 특성상 내부 온도가 고열(약 300℃ 내외)인데다가 작업 장소가 협소하여 원활한 작업이 곤란하였다.

또한, 안전사고의 위험이 높고, 작업시간, 소요인력 등의 경제적인 비용도 과다하며, 연료가스 불연소, 소비열량 증가, 코크스의 품질 하락 등의 문제점이 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 20분 간격으로 개폐되는 에어 인렛 박스 리드에 연결하여 코크스 오븐 솔 플루 내부의 이물질을 자동으로 제거하여 폐가스의 원활한 배출과 적정량의 연소용 공기가 유입되도록 하므로써, 소비 열량의 감소 및 코크스의 품질을 향상시킬 수 있는 코크스 오븐 솔 플루 내부 이물질 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도1은 일반적인 코크스 오븐 내의 솔 플루 내부를 도시한 측면도,

도2는 본 발명에 의한 이물질 제거장치의 일 실시예가 설치된 솔 플루 내부를 도시한 측면도,

도3은 도2에 도시된 실시예에 대한 분해사시도,

도4는 도2에 도시된 실시예의 작동상태를 도시한 상태도로서 a는 에어 인렛 박스 리드가 열린상태를, b는 에어 인렛 박스 리드가 닫힌 상태를 도시한 상태도이다.

[도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 …코크스 오븐,11 …솔 플루,

12 …에어 인렛 박스,13 …폐가스 배기 밸브,

14 …에어 인렛 박스 리드,20 …슬라이드 롤러,

21 …프레임,22 …스크래퍼,

23 …연결 로드,24 …유니트,

30 …연결 바,40 …수집조 리드,

41 …이물질 수집조.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하부에 슬라이드 롤러(20)를 갖는 2개의 프레임(21)과, 상기 프레임(21) 사이에 회동가능하게 결합하는 2개의 스크래퍼(22)와, 양단이 상기 2개의 스크래퍼(22)와 힌지 결합하는 연결 로드(23)를 하나의 유니트(24)로 하여, 상기 유니트(24)를 2개 이상 연결하여 솔 플루(11) 내부에 설치하고, 에어 인렛 박스 리드(14) 쪽 스크래퍼(22)의 상단에 스크래퍼 암(24)을 형성하며, 양단이 상기 스크래퍼 암(24)과 에어 인렛 박스(12)와 각각 회동가능하게 연결되는 연결 바(30)를 설치하고, 상기 연결 바(30)의 하부에는 바닥에 수집조 리드(40)를 갖는 이물질 수집조(41)를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 코크스 오븐 솔 플루 내부 이물질 제거장치의 일 실시예에 대하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

도2와 도3에 도시된 바와 같이 코크스 오븐 솔 플루(11)의 바닥에 다수의 유니트(24)가 연결된 상태로 상기 실시예가 설치되는데, 상기 유니트(24)는 평행하게 설치된 빔 형태의 2개의 프레임(21)에 2개의 스크래퍼(22)가 프레임(21)에 힌지로 회동 가능하게 설치되어 있는 형태이다.

상기 프레임(21)의 하부에는 솔 플루(11)의 바닥면과 접촉하여 상기 프레임(21)이 솔 플루(11)의 바닥에서 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 슬라이드 롤러(20)가 설치되어 있으며, 상기 2개의 스크래퍼(22)는 직사각형의 형태를 가지며 상부의 긴쪽 모서리가 상기 프레임(21)에 고정되어 있다. 또한 상기스크래퍼(22)의 짧은 쪽의 모서리는 프레임(21)이 솔 플루(11)의 바닥에 놓여 있을 때의 높이보다 길게 형성되어 있다. 따라서, 상기 프레임(21)이 솔 플루(11)의 바닥에 놓여 있을 경우, 스크래퍼(22)는 일단이 솔 플루(11)의 바닥면에 수직이 아닌 각도를 가지며 닿아 있게 된다.

상기 두개의 스크래퍼(22)는 연결 로드(23)에 의해 서로 연동되는데, 상기 연결 로드(23)는 양단이 상기 스크래퍼(22)와 각각 힌지로 연결되어 있다. 따라서, 앞쪽에 위치한 스크래퍼(22)가 프레임(21)과의 고정축을 중심으로 회동하면 뒤에 있는 스크래퍼(22)도 이에 따라서 회동하게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 유니트(24)는 솔 플루(11)의 길이에 맞도록 적어도 2개 이상이 연결되는데 하나의 유니트(24)의 프레임(21)의 일단을 다른 유니트(24)의 프레임(21)의 일단과 연결한 후, 상기 유니트(24)의 스크래퍼(22)는 연결 로드(23)에 의해서 서로 연결하게 된다.

상기 스크래퍼(22) 중 에어 인렛 박스(12)에 가장 가까운 스크래퍼(22)의 상부 모서리에는 스크래퍼 암(24)이 형성되어 있으며, 상기 스크래퍼 암(24)은 연결바에 의해서 에어 인렉 박스 리드(14)와 연결되어 있다.

또한, 상기 연결바의 하부에는 이물질 수집조(41)가 설치되어 있으며, 상기 이물질 수집조(41)의 바닥에는 리드(14)가 형성되어 있다.

이하에서는 상기 실시예의 작동에 대해서 설명하고자 한다.

도4를 참조하면 상기 에어 인렛 박스 리드(14)는 외부 공기를 연소용 공기로 공급하기 위해서 20분 간격으로 열리게 되는데 도4a와 같이 상기 에어 인렛 박스리드(14)가 상부로 회전하면서 열리게 되면 여기에 연결되어 있는 연결바도 함께 상부로 이동하게 된다.

연결바의 이동에 따라서 이와 연결된 스크래퍼(22)도 프레임(21)에서의 고정점을 중심으로 회동하게 되며, 각 스크래퍼(22)는 연결 로드(23)로 연결되어 있으므로 모든 스크래퍼(22)가 함께 회동하게 된다. 또한, 상기 연결바가 상부로 이동하면서 스크래퍼(22)를 회동시킬뿐만 아니라, 상기 프레임(21)을 에어 인렛 박스(12)쪽으로 끌어당기게 된다.

이때, 상기에서 서술한 바와 같이 상기 스크래퍼(22)의 짧은 쪽 모서리의 길이는 프레임(21)이 솔 플루(11) 바닥에 놓여 있을때의 높이보다 크므로 상기 프레임(21)은 스크래퍼(22)의 하단이 솔 플루(11)의 바닥에 닿기 전까지는 이동하지 않고 단지 스크래퍼(22)만 회동하며, 회동이 계속되어 스크래퍼(22)의 하단이 바닥에 닿은 후에는 상기 슬라이드 롤러(20)가 회전하면서 솔 플루(11)의 바닥에서 슬라이드 되게 된다. 여기서, 상기 프레임(21)의 중량이 크므로, 에어 인렛 박스(12) 리드(14)의 이동시에 상대적으로 가벼운 중량을 갖는 스크래퍼(22)가 먼저 이동한 후에 프레임(21)이 이동하게 되는 것이다.

상기 에어 인렛 박스 리드(14)가 닫히는 경우에는 도4b에 도시된 바와 같이 먼저 상기 스크래퍼(22)가 프레임(21)쪽으로 회동하여 솔 플루(11)의 바닥면에서 떨어진 후에 상기 프레임(21)이 후퇴하게 된다.

이 때, 상기 스크래퍼(22)의 간격은 스크래퍼(22)가 솔 플루(11)의 바닥면에 닿아서 이동하는 거리보다 작게 되어 있다. 따라서, 솔 플루(11) 바닥에 쌓여 있던이물질들은 스크래퍼(22)의 하단에 의해 에어 인렛 박스(12) 쪽으로 스크래퍼(22)의 하단이 이동하는 만큼 이동하며, 상기의 과정이 반복되면서 이물질 수집조(41) 쪽으로 단계적으로 이동하여 이물질 수집조(41) 내부에 포집되게 된다.

이렇게 이물질 수집조(41) 내부에 이물질이 포집되면 하부에 설치된 리드(14)를 개방하여 포집된 이물질을 외부로 반출할 수 있다.

상기와 같은 구성을 통하여 본 발명은 코크스 오븐 솔 플루 내부에 작업자가 들어갈 필요없이 코크스 오븐의 사용시에 항상 코크스 오븐 솔 플루 내부의 이물질을 제거할 수 있으므로 최적을 연소관리가 요구되는 코크스 오븐에서 원활한 폐가스의 배출과 적절한 연소용 공기의 공급이 가능하여 제품의 품질을 향상시키고, 안전 사고의 위험성을 낮출 뿐 아니라, 진공차의 사용이 필요가 없어 제조 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

Claims (1)

1. 하부에 슬라이드 롤러(20)를 갖는 2개의 프레임(21)과, 상기 프레임(21) 사이에 회동가능하게 결합하는 2개의 스크래퍼(22)와, 양단이 상기 2개의 스크래퍼(22)와 힌지 결합하는 연결 로드(23)를 하나의 유니트(24)로 하여, 상기 유니트(24)를 2개 이상 연결하여 솔 플루(11) 내부에 설치하고, 에어 인렛 박스 리드(14) 쪽 스크래퍼(22)의 상단에 스크래퍼 암(24)을 형성하며, 양단이 상기 스크래퍼 암(24)과 에어 인렛 박스(12)와 각각 회동가능하게 연결되는 연결 바(30)를 설치하고, 상기 연결 바(30)의 하부에는 바닥에 수집조 리드(40)를 갖는 이물질 수집조(41)를 설치한 것을 특징으로 하는 솔 플루(11) 내부 이물질 제거장치.