KR20020052051A - 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스를 건류하기 위한 오븐의 연소실에 열을 감지하는 센서를 투입하여 연소실의 내벽온도를 측정할 때 비정상적인 온도를 감지하여 연소실의 내벽을 구성하는 연와의 손상위치를 정확히 확인할 수 있게한 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법에 관한 것으로,

즉, 연소실의 입구를 통하여 수직으로 진입되어 노벽의 온도를 측정하는 적외선 열감지 센서가 일정속도로 구동되는 모터에 의해 취출 및 권취되는 와이어에 연결되고, 이 와이어는 열감지센서로부터 측정된 온도를 수집하여 연소실의 위치별 온도변화를 판정하여 나타내는 측정기에 연결됨으로써, 상기 열감지 센서가 연소실의 입구 중앙을 통하여 균일한 속도로 내측 하부로 내려가면서 연소실의 벽면 온도를 측정하고, 측정된 온도를 와이어를 통해 측정기로 입력하여 위치별로 측정된 온도치를 기준으로 이상여부를 확인하여 연소실의 연와상태를 판정하게 된 것이다.

Description

코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법{Method of examination for damaged brick in coke oven}

본 발명은 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법, 보다 상세하게는 코크스를 건류하기 위한 오븐의 연소실에 열을 감지하는 센서를 투입하여 연소실의 내벽온도를 측정할 때 비정상적인 온도를 감지하여 연소실의 내벽을 구성하는 연와의 손상위치를 정확히 확인할 수 있게한 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법에 관한 것이다.

일반적으로, 제철공정에서의 코크스오븐(Coke Oven)은 연소실과 탄화실로 구성되며, 상기 탄화실에 석탄을 넣고 연소실에서 연료가스를 연소시켜 발생된 열을 탄화실에 전달하여 코크스를 제조하는 작용을 한다.

도 1은 일반적인 코크스 오븐의 일예를 나타낸 단면구성도로서, 상기 코크스오븐의 연소실(1)과 탄화실(2)의 사이에는 약 10㎝ 두께의 내화벽돌로 된 연와층(3)이 쌓여있다.

이러한 코크스오븐은 장기간 동안 사용하는 과정에 구조물의 노후화에 의해 연와층 사이가 벌어지는 손상이 불가피하게 발생되었고, 이러한 연와층의 손상은 코크스의 건류도중 탄화실에서 발생된 가스가 연소실로 침투되는 통로구실을 하게 되어 불완전연소가 발생되었음은 물론 코크스오븐의 자체수명을 단축시키는 피해를 주게 된다.

그러므로, 연소실의 내벽에서 발생된 손상연와는 그 손상된 부위를 내화성 모르타르 등을 사용하여 보수해야 되었으나, 연소실 구조상 그 입구의 직경이 10㎝정도로 좁고 내부는 40㎝ 정도로 입구보다 넓으며 길이가 약 8m 정도로 길어서 연소실 내벽의 연와층 상태를 눈으로 보아서는 손상여부와 손상된 지점을 정확하게 확인하는 것이 거의 불가능 하였다.

종래에 연소실 내벽의 연와층 상태를 점검하기 위해 카메라를 연소실에 투입하는 방법이 있으나, 연소실온도가 약 1200~1300℃의 고온이기 때문에 열에 민감한 카메라와 이미지 전송라인을 보호하기 위하여 내각장치가 필요하였다.

그러나 상기 냉각장치는 물을 사용하여야 하므로 연소실의 온도를 저하시키는 원인을 제공하게 됨으로써, 코크스의 건류에 악영향을 주게됨은 물론 냉각장치로 인하여 장비가 커지는 여러 문제점이 있었다.

또한 카메라를 사용하여 이미지를 확인하기 위해서는 카메라 이동속도를 늦추어야 확인이 가능한 결점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 연소실 내벽을 점검할 때 발생되던 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 연소실의 로벽온도를 측정하여 손상여부와 손상위치를 간단한 방법으로 점검할 수 있는 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연소실의 입구를 통하여 수직으로 진입되어 노벽의 온도를 측정하는 적외선 열감지 센서가 일정속도로 구동되는 모터에 의해 취출 및 권취되는 와이어에 연결되고, 이 와이어는 열감지센서로부터 측정된 온도를 수집하여 연소실의 위치별 온도변화를 판정하여 나타내는 측정기에 연결됨으로써, 상기 열감지 센서가 연소실의 입구 중앙을 통하여 균일한 속도로 내측 하부로 내려가면서 연소실의 벽면 온도를 측정하고, 측정된 온도를 와이어를 통해 측정기로 입력하여 위치별로 측정된 온도치를 기준으로 이상여부를 확인하여 연소실의 연와상태를 판정하게 됨을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 코크스 오븐의 일예를 나타낸 단면구성도,

도 2는 본 발명의 실시예의 손상연와 점검방법에 대한 개념을 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명의 실시예의 점검방법에 의한 정상적인 연소실의 온도분포를 나타낸 선도,

도 4는 본 발명의 실시예의 점검방법에 의한 손상연와가 발생된 연소실의 온도분포를 나타낸 선도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 연소실11 : 입구

20 : 열감지 센서21 : 와이어

22 : 모터30 : 측정기

이하, 본 발명의 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예의 손상연와 점검방법에 대한 개념도로서, 연소실(10)의 입구(11)를 통하여 수직으로 진입되어 노벽의 온도를 측정하는 적외선 열감지 센서(20)가 일정속도로 구동되는 모터(22)에 의해 취출 및 권취되는 와이어(21)에 연결되고, 이 와이어(21)는 열감지센서(20)로부터 측정된 온도를 수집하여 연소실의 위치별 온도변화를 판정하여 나타내는 측정기(30)에 연결되어 있다.

상기 열감지 센서(20)는 연소실(10)의 입구(11) 중앙을 통하여 균일한 속도로 내측 하부로 내려가면서 연소실의 벽면 온도를 측정하고, 측정된 온도를 와이어(21)를 통해 측정기(30)로 입력하여 위치별로 측정된 온도치를 기준으로 이상여부를 확인하여 연소실의 연와상태를 판정한다.

즉, 연와상태가 정상적일 때의 연소실 벽부 온도분포는 도 3에 나타낸 바와 같이, 연소실 바닥에 접근할 수록 온도가 점점 증가하면서 이상 징후를 나타내지 않는 선형상태를 유지하는 것으로 보아 정상상태로 판정한다.

그러나 연와상태가 불량일 때는 탄화실에서 발생한 가연성가스가 연소실(10)로 침투하여 이 부분에 화염이 생성되면서 온도가 비정상적으로 증가하게 되므로, 도 4에 나타낸 바와 같이 선형적인 온도곡선에서 갑자기 불규칙한 곡선을 그리게 되는 비정상적 상태가 된다.

따라서 이 부분은 연와가 손상되어 탄화실로부터 가스가 새어나와 불이 붙은 부분으로 판정할 수 있으며, 이와 같이 연소실 벽부온도를 측정함으로써 눈으로 직접 확인이 불가능한 연와의 상태를 쉽게 확인할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예로서, 연소실(10) 깊이가 10m, 총 측정시간이 10초, 열감지 센서(20)의 측정주기가 1회/초 일경우, 상기 열감지 센서는 1.0m 간격으로 연소실을 내려가면서 온도를 측정하게 되고, 측정주기가 10회/초일 경우에는 내려가면서 0.1m 간격으로 온도를 측정한다. 열감지 센서가 연소실을 바져나오면 도 3 또는 도 4에 나타낸 바와 같이 연소실 깊이에 따른 연와온도가 측정기(30)에 나타나게 되며, 이 온도를 보고 연와의 손상 상태를 알수 있게 된다.

한편, 도 4는 위와 같은 실험결과로 비춰볼 때 연소실 상부로 버터 4.0m 지점의 연와가 손상되었음을 알려주는 선도이다. 이와 같은 온도분포가 나타나게 되면 해당되는 4.0m 지점에 모르타르 등을 발라 줌으로서 손상연와를 손쉽게 수리 할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법은 연소실 연와가 손상되었을 때 그 손상위치를 정확히 확인하기 어려운 문제를 연소실 벽부온도를 측정함으로서 비정상적인 온도를 나타내는 부위를 알려줌으로서 쉽게 손상연와 위치를 확인하고 수리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 연소실(10)의 입구(11)를 통하여 수직으로 진입되어 노벽의 온도를 측정하는 적외선 열감지 센서(20)가 일정속도로 구동되는 모터(22)에 의해 취출 및 권취되는 와이어(21)에 연결되고, 이 와이어(21)는 열감지센서(20)로부터 측정된 온도를 수집하여 연소실의 위치별 온도변화를 판정하여 나타내는 측정기(30)에 연결되며, 상기 열감지 센서(20)는 연소실(10)의 입구(11) 중앙을 통하여 균일한 속도로 내측 하부로 내려가면서 연소실의 벽면 온도를 측정하고, 측정된 온도를 와이어(21)를 통해 측정기(30)로 입력하여 위치별로 측정된 온도치를 기준으로 이상여부를 확인하여 연소실의 연와상태를 판정하게 됨을 특징으로 하는 코크스오븐 연소실의 손상연와 점검방법.