KR20030043493A - Apparatus for measuring the temperature of combustion chamber of cokes oven - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코크스를 생산하기 위한 코크스 오븐의 연소실 상부의 장입구 리드를 자동으로 개방한 다음, 온도계로 내부온도를 측정하기 위한 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for automatically measuring the temperature of a combustion chamber of a coke oven, and more particularly, to coke ovens for automatically measuring an internal temperature of a top of a charging chamber lid of a coke oven for producing coke, and then measuring the internal temperature with a thermometer. The present invention relates to a combustion chamber temperature automatic measuring apparatus.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 코크스 오븐 노상에 설치되어 있는 연소실(1)은 가로 4줄로 32개로 구성되어져 있으며, 연소실(1) 내부에는 가스노즐(미도시)이 설치되어 가스와 공기가 혼합함으로써 열을 생산하여 연소실(1)의 탄화실에 공급하여 주고 있다.In general, as shown in FIG. 1, the combustion chambers 1 installed on the coke oven furnace are composed of 32 rows of 4 rows, and a gas nozzle (not shown) is installed inside the combustion chamber 1 to supply gas and air. Is mixed to produce heat and supplied to the carbonization chamber of the combustion chamber 1.
코크스란 고로 내에서 열원, 환원제 등의 역할과 함께 통기성을 확보하는 수단으로 이용되는 석탄 숯의 일종으로서, 코크스 생산과정에서는 자동방식이라 일컬어지는 사각형의 코크스 오븐에 점결성이 있는 석탄을 노상 부에서 장입차(Charging Car; 22)를 이용하여 가로줄 네 개의 장입구(4)로 장입한 뒤 밀폐된 상태에서 섭씨 1,300도로 간접 가열하여 약 18시간 동안 건류시킨 다음, 완성된 적열 코크스를 압출차(미도시)에 의해 코크스 오븐의 연소실(1) 밖으로 압출(Pushing)하게 된다.Coke is a type of coal charcoal used as a means of securing air permeability in the blast furnace along with the role of heat source and reducing agent. Charged with four charging holes (4) in a row using a charging car (22), indirectly heated to 1,300 degrees Celsius in a sealed state, and carbonized for about 18 hours, and then the finished red coke was extruded (not shown). ) Is pushed out of the combustion chamber 1 of the coke oven.
연소실(1)의 구성은 내화벽돌로 축조되어있고, 열에 의해 가열되고 있으며,이곳의 온도를 측정하여 온도에 따라 적정한 가스를 주입하여 코크스를 생산하고 있으며, 코크스의 생산과 품질은 연소실(1) 내의 온도조정으로서 결정되어진다.The combustion chamber 1 is constructed of refractory bricks and is heated by heat, and the coke is produced by injecting an appropriate gas in accordance with the temperature by measuring the temperature of the combustion chamber. It is determined as the temperature adjustment inside.
코크스 오븐의 연소실(1) 온도는 작업자가 직접 고열의 연소실(1)의 상부로 올라가서 연소실(1)의 상부 장입구(4)의 리드(Lid;뚜껑-4a)를 개방한 다음, 온도계를 장입구(4)로 투입하여 측정하고 있으며, 연소실(1) 상부의 상승관(2)과 상승관(2) 사이의 온도측정은 상승관(2)에서 발생하는 복사열(80∼100℃)로 측정이 곤란할 뿐 아니라 측정시에도 온도데이터가 부정확하며, 또한 장입차(3)의 주행으로 인한 안전사고 유발의 문제점이 뒤따르고 있다.The temperature of the combustion chamber 1 of the coke oven rises directly to the upper part of the high temperature combustion chamber 1, opens the lid 4a of the upper charging slot 4 of the combustion chamber 1, and then mounts the thermometer. The temperature is measured between the riser 2 and the riser 2 in the upper part of the combustion chamber 1 by the radiant heat (80 to 100 ° C.) generated in the riser 2. Not only is this difficult, the temperature data is inaccurate even during measurement, and there is a problem of causing a safety accident due to the driving of the charging vehicle 3.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 코크스 오븐의 연소실 상부에서 종동 및 횡동 가능하도록 장치를 설치한 다음, 이와 결합되어 자동으로 연소실 장입구 리드를 개방하여 자동으로 온도를 측정할 수 있는 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is installed in the top of the combustion chamber of the coke oven so that the device can be driven and lateral movement, and then coupled to the coke can automatically open the combustion chamber charging lead to measure the temperature automatically It is an object of the present invention to provide an automatic combustion chamber temperature measuring apparatus for an oven.
도 1은 코크스 오븐의 상부구조를 나타내는 측면도 및 개략적인 사시도;1 is a side view and a schematic perspective view showing a superstructure of a coke oven;
도 2는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 온도 자동측정부를 도시한 상세 사시도;Figure 2 is a detailed perspective view showing a temperature automatic measuring unit constituting the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 온도 자동측정부가 구동 결합된 상태를 도시한 개략적인 사시도;3 is a schematic perspective view showing a state in which a temperature automatic measuring unit constituting the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention is driven and coupled;
도 4는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 장치 이동부의 구성을 도시한 개략적인 사시도;Figure 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the apparatus moving part constituting the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention;
도 5a는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치가 코크스 오븐의 상부면에서 연소실의 장입구 리드를 부착하는 작동관계를 도시한 작용상태도;FIG. 5A is an operational state diagram showing an operation relationship in which an automatic combustion chamber temperature measuring apparatus of a coke oven according to the present invention attaches a charging lead of a combustion chamber to an upper surface of a coke oven; FIG.
도 5b는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치가 코크스 오븐의 상부면에서 연소실의 온도를 측정하는 작동관계를 도시한 작용상태도이다.Figure 5b is an operational state diagram showing the operating relationship of the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention to measure the temperature of the combustion chamber on the upper surface of the coke oven.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
23:구동모터 11,11a:구동기어 13:구동체인 16,16a:종동기어23: Drive motor 11, 11a: Drive gear 13: Drive chain 16, 16a: Drive gear
15,15a:전자석 19,19a:온도계 20:온도 자동측정부 28:횡동 실린더15,15a: Electromagnet 19,19a: Thermometer 20: Temperature automatic measuring unit 28: Horizontal cylinder
31:종동 실린더 32:장치 베이스대차 40:장치 이동부31: driven cylinder 32: device base cart 40: device moving part
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 장치 고정대의 일측면에 고정된 구동모터와, 이와 축결합하는 한 쌍의 구동기어 및 한 쌍의 종동기어에 의해서 구동가능하도록 결합된 구동체인 상에 연소실의 장입구 간격과 동일한 간격으로 한 쌍의 전자석 및 한 쌍의 온도계로 이루어지는 온도 자동측정부와, 상기 온도 자동측정부를 수직 및 수평으로 이동가능하도록 하는 횡동 실린더와 종동 실린더(31) 및 이들을 고정되는 장치 베이스대차로 이루어지는 장치 이동부로 구성되는 것을특징으로 하는 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 제공하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention is a drive motor fixed to one side of the device fixture, a pair of drive gears and shaft coupled to the drive chain coupled to be driven by a pair of driven gears Fixing the temperature automatic measuring unit consisting of a pair of electromagnets and a pair of thermometers at the same interval as the charging interval of the combustion chamber, and the horizontal and driven cylinders 31 and the horizontal cylinders for allowing the temperature automatic measuring unit to be movable vertically and horizontally It is to provide a combustion chamber temperature automatic measuring device of the coke oven, characterized in that consisting of a device moving unit consisting of a device base bogie.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 온도 자동측정부를 도시한 상세 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 온도 자동측정부가 구동 결합된 상태를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 장치 이동부의 구성을 도시한 개략적인 사시도이다.2 is a detailed perspective view showing a temperature automatic measuring unit constituting the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention, Figure 3 is a temperature automatic measuring unit constituting the automatic combustion chamber temperature measuring apparatus of the coke oven according to the present invention Figure 4 is a schematic perspective view showing a drive coupled state, Figure 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the apparatus moving unit constituting the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구성하는 온도 자동측정부(20)는 장치 고정대(22)의 일측면에 고정된 구동모터(23)의 모터 구동축(24)과 기어 구동축(12)이 결합하고 있으며, 기어 구동축(12) 상에는 한 쌍의 구동기어(11,11a)가 축결합하고 있다.2 to 3, the temperature automatic measuring unit 20 constituting the present invention is the motor drive shaft 24 and the gear drive shaft (24) of the drive motor 23 fixed to one side of the device holder 22 12 is engaged, and a pair of drive gears 11 and 11a are axially coupled on the gear drive shaft 12.
상기 구동기어(11,11a)가 축결합된 장치 고정대(22)의 타측에는 한 쌍의 종동기어(16,16a)가 유동가능하도록 축결합하고 있으며, 상기 구동기어(11,11a)와 종동기어(16,16a)는 구동체인(13)이 회전가능하도록 기어결합하고 있다.A pair of driven gears 16 and 16a is axially coupled to the other side of the device holder 22 in which the drive gears 11 and 11a are axially coupled, and the drive gears 11 and 11a and the driven gears are movable. 16 and 16a are gear-coupled so that the drive chain 13 can rotate.
상기 구동체인(13) 상에는 일정간격, 즉 연소실(1)의 장입구(4) 간격과 동일한 간격으로 한 쌍의 전자석(15,15a) 및 한 쌍의 온도계(19,19a)가 각각의 고정판(14,14a,18,18a)에 고정되어 있어, 상기한 구동모터(23)의 구동시 구동기어(11,11a)가 회전함으로써 종동기어(16,16a)에 기어결합된 구동체인(13)이 장치 고정대(22)에서 회전하게 되고, 이로 인하여 상기 전자석(15,15a) 및 온도계(19,19a)가 위치이동이 가능하게 되는 것이다.On the drive chain 13, a pair of electromagnets 15 and 15a and a pair of thermometers 19 and 19a are fixed to each other at a predetermined interval, that is, at the same interval as that of the charging hole 4 of the combustion chamber 1. It is fixed to 14, 14a, 18, 18a, and the drive chain 13 geared to the driven gears 16, 16a by rotating the drive gears 11, 11a when the drive motor 23 is driven. It rotates in the device holder 22, which allows the electromagnets 15 and 15a and the thermometers 19 and 19a to be moved.
또한, 상기 구동체인(13)이 회전함으로써 전자석(19,19a)에 연결된 전원 케이블 및 온도계(19,19a)의 연결 케이블을 내장하여 풀어주거나 되감는 케이블 릴(Cable Reel; 21,21a)이 사기 장치 고정대(22)의 상하단부에 설치되어 있다.In addition, as the drive chain 13 rotates, a cable reel (21, 21a), which releases or rewinds a power cable connected to the electromagnets 19 and 19a and a connection cable of the thermometers 19 and 19a, is purchased. It is provided in the upper and lower ends of the device holder 22.
상기와 같이 구성된 온도 자동측정부(20)를 종동 및 횡동 가능하도록 하기 위하여 본 발명을 구성하는 장치 이동부(40)가 구성되는데, 장치 이동부(40)는 상기 온도 자동측정부(20)를 구성하는 장치 고정대(22)의 일측 단면부와 고정되는 수평 가이드(25)와, 이를 수용하면서 상부면에 구동 절개홈(26a)이 형성된 수형 가이드홀더(26)와, 이의 상부면에 고정되고 상기 수평 가이드(25)와 결합하여 상기 수평 가이드홀더(26)에 지지되어 수평 가이드(25)를 작동시키도록 횡동 실린더(28)로 구성된다.The apparatus moving part 40 constituting the present invention is configured to enable the automatic temperature measuring unit 20 configured as described above to be able to follow and move horizontally, and the apparatus moving unit 40 controls the temperature automatic measuring unit 20. A horizontal guide 25 fixed to one end surface of the device holder 22 to be configured, and a male guide holder 26 having a driving incision groove 26a formed on the upper surface thereof while receiving the horizontal guide 25 fixed thereto, and fixed to the upper surface thereof. In combination with the horizontal guide 25 is supported by the horizontal guide holder 26 is configured as a horizontal cylinder 28 to operate the horizontal guide 25.
또한, 상기 수평 가이드홀더(26)의 단부에는 하기하는 수직 가이드(29)와 볼트 체결될 수 있는 볼트구가 형성된 고정판(27)이 결합하고 있으며, 이와 결합된 상기 수직 가이드(29)는 수직 가이드홀더(30)에 내장되며, 수직 가이드(29)의 하부면과 체결되면서 상기 수직 가이드홀더(30)에 고정된 종동 실린더(31)에 의해서 상기 수직 가이드(29)가 상하 종동가능하도록 구성되는 것이다.In addition, the end of the horizontal guide holder 26 is coupled to the vertical guide 29 to be described below and the fixing plate 27 is formed with bolt holes that can be bolted, the vertical guide 29 is coupled to the vertical guide The vertical guide 29 is configured to be vertically driven by a driven cylinder 31 fixed to the vertical guide holder 30 while being mounted in the holder 30 and fastened to the lower surface of the vertical guide 29. .
그리고, 상기 수직 가이드홀더(31)는 장치 베이스대차(32)에 고정되며, 상기 장치 베이스대차(32)는 구동실린더와 같은 구동수단이 내장된 구동본체(35)와 구동가능하도록 연결대(34)에 의해서 고정되어지며, 상기 장치 베이스대차(32)의 하부면에는 대차(32)의 위치제어가 가능하도록 연소실(1)의 상부면에 형성된 지시계(36)와 대면하는 이동 지시계(33)가 위치하게 된다.In addition, the vertical guide holder 31 is fixed to the device base bogie 32, the device base bogie 32 is connected to the drive main body 35, the drive unit 35 is built in the drive means such as a drive cylinder (34) It is fixed by the movement, the movement indicator 33 facing the indicator 36 formed on the upper surface of the combustion chamber 1 to enable the position control of the bogie 32 on the lower surface of the device base bogie 32 Done.
이하, 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.
도 5a는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치가 코크스 오븐의 상부면에서 연소실의 장입구 리드를 부착하는 작동관계를 도시한 작용상태도이다.5A is an operational state diagram illustrating an operation relationship in which an automatic combustion chamber temperature measuring apparatus of a coke oven according to the present invention attaches a charging lead of a combustion chamber to an upper surface of a coke oven.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치를 구성하는 장치 이동부(40)의 장치 베이스대차(32)가 이동하여 연소실(1)의 장입구(4) 상에 온도 자동측정부(20)를 위치시킨 다음, 장치 이동부(40)의 횡동 실린더(28)를 작동시켜 수평 가이드(25)를 전진시켜 온도 자동측정부(20)를 구성하는 한 쌍의 전자석(15,15a)이 정확히 장입구(4) 상부에 위치하도록 제어한다. 이 때 상기 온도 자동측정부(20)의 구동모터(23)를 회전시켜 구동체인(13)을 조금 회전함으로써 전자석(15,15a)의 위치를 보다 정확하게 제어할 수도 있다.As shown in FIG. 5, the apparatus base bogie 32 of the apparatus moving part 40 constituting the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention is moved to the top of the charging hole 4 of the combustion chamber 1. The temperature automatic measuring unit 20 is positioned at the upper side, and then the horizontal cylinder 25 is moved by operating the horizontal cylinder 28 of the device moving unit 40 to form a pair of electromagnets constituting the automatic temperature measuring unit 20. Control 15 and 15a to be positioned exactly above the charging hole 4. At this time, the position of the electromagnets 15 and 15a can be controlled more accurately by rotating the drive chain 13 slightly by rotating the drive motor 23 of the temperature automatic measuring unit 20.
상기와 같이, 연소실(1)의 장입구(4) 상부에 온도 자동측정부(20)가 위치하게 되면, 장치 이동부(40)를 구성하는 종동 실린더(31)를 하향 작동시켜 이와 체결된 종동 가이드(29)가 하향 작동함으로써 상기 온도 자동측정부(20)를 구성하는 전자석(15,15a)이 상기 장입구(4)를 막고 있는 장입구 리드(4a)를 부착하게 되며, 리드(4a)가 부착되면 다시 상기 종동 실린더(31)를 상승시키어 온도 자동측정부(20)를 연소실(1)의 장입구(4) 상부로 상향 이동시킨다.As described above, when the temperature automatic measuring unit 20 is positioned above the charging hole 4 of the combustion chamber 1, the driven cylinder 31 constituting the apparatus moving unit 40 is operated downward to drive the fastened cylinder. As the guide 29 operates downward, the electromagnets 15 and 15a constituting the temperature automatic measuring unit 20 attach the charging lead 4a blocking the charging port 4, and the lid 4a. Is attached, the driven cylinder 31 is raised again, and the temperature automatic measuring unit 20 is moved upwardly to the top of the charging hole 4 of the combustion chamber 1.
도 5b는 본 발명에 따른 코크스 오븐의 연소실 온도 자동측정장치가 코크스 오븐의 상부면에서 연소실의 온도를 측정하는 작동관계를 도시한 작용상태도이다.Figure 5b is an operational state diagram showing the operating relationship of the combustion chamber temperature automatic measuring apparatus of the coke oven according to the present invention to measure the temperature of the combustion chamber on the upper surface of the coke oven.
상술한 바와 같이, 본 발명을 구성하는 온도 자동측정부(20)의 전자석(15,15a)이 장입구 리드(4a)를 부착하여 상승하면, 온도 자동측정부(20)를 구성하는 구동모터(23)를 작동시켜 구동체인(13)이 회전함으로써 리드(4a)가 부착된 전자석(15,15a)이 상부로 위치 이동하게됨과 동시에 온도계(19,19a)가 연소실(1)의 장입구(4) 직상부에 위치하게 되도록 위치를 제어한다.As described above, when the electromagnets 15 and 15a of the temperature automatic measuring unit 20 constituting the present invention are raised by attaching the charging inlet lead 4a, the driving motor constituting the temperature automatic measuring unit 20 ( 23, the drive chain 13 is rotated so that the electromagnets 15, 15a to which the leads 4a are attached are moved upwards, and the thermometers 19 and 19a are inserted into the charging holes 4 of the combustion chamber 1, respectively. ) Control the position so that it is located directly above.
상기와 같이, 온도계(19,19a)가 리드(4a)가 제거된 장입구(4) 직상부에 위치하게 되면, 장치 이동부(40)를 구성하는 종동 실린더(31)를 하향 작동시켜 온도 자동측정부(20)의 온도계(19,19a)가 장입구(4)와 근접하도록 위치제어하며, 이렇게 하여 어느 정도 시간이 경과한 다음, 온도 측정이 완료되면 다시 상기 종동 실린더(31)를 상향 작동시키고, 온도 자동측정부(20)의 구동모터(23)를 구동시켜 온도계(19,19a)가 상부로 위치하도록 함과 동시에 상기 장입구 리드(4a)를 부착하고 있던 전자석(15,15a)이 장입구(4) 직상부에 위치하도록 상기 구동모터(23)를 제어한다.As described above, when the thermometers 19 and 19a are positioned directly above the charging slot 4 from which the lid 4a is removed, the temperature of the automatic cylinder 31 constituting the device moving part 40 is operated downward. The thermometers 19 and 19a of the measuring unit 20 are positioned so as to be close to the charging inlet 4, so that after a certain time has elapsed, the driven cylinder 31 is operated upward again when the temperature measurement is completed. Drive the motor 23 of the temperature automatic measuring unit 20 so that the thermometers 19 and 19a are positioned upwards, and the electromagnets 15 and 15a to which the charging lead 4a is attached The drive motor 23 is controlled to be located directly above the charging hole 4.
상기와 같이 장입구 리드(4a)가 부착된 전자석(15,15a)이 장입구(4) 직상부에 위치하면 상기 장치 이동부(40)의 종동 실린더(31)를 하향 작동시켜 전자석(15,15a)에 부착된 장입구 리드(4a)가 연소실(1)의 장입구(4)를 폐쇄하게 되는 것이며, 이 때 전자석(15,15a)에 통전되던 전원을 차단하여 전자석(15,15a)에 부착되었던 장입구 리드(4a)를 이탈시켜 원위치하도록 제어한다.When the electromagnets 15 and 15a with the charging inlet lead 4a are positioned directly above the charging inlet 4 as described above, the driven cylinder 31 of the apparatus moving part 40 is operated downward to operate the electromagnet 15, The charging lead 4a attached to 15a closes the charging port 4 of the combustion chamber 1, and at this time, the electric power supplied to the electromagnets 15 and 15a is cut off to the electromagnets 15 and 15a. The attachment lead 4a is detached to control it to its original position.
상기와 같은 작동은 측정하고자 하는 연소실(1)의 모든 장입구(4)에 적용될 수 있으며, 작업자의 작업 부하없이 모든 공정이 자동으로 이루어지게 된다.The above operation can be applied to all the charging holes (4) of the combustion chamber (1) to be measured, and all the processes are automatically made without a worker's workload.
상술한 바와 같이, 본 발명은 코크스 오븐의 연소실의 장입구 온도를 자동으로 측정함으로서 고열의 상승관 사이에서 측정할 때 발생하는 안전사고 및 작업능률 저하의 문제점을 해결하고 측정시 발생되는 오차 범위를 최소화하는 효과가 있다.As described above, the present invention solves the problems of safety accidents and work efficiency degradation when measuring between the rising pipes of high heat by automatically measuring the charging temperature of the combustion chamber of the coke oven, and the error range generated during the measurement. It has the effect of minimizing.
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