KR20100100886A - 코크스화 챔버 퍼니스의 연도 가스 채널의 영역 내로 추가적인 연소 공기를 공급하기 위한 제어가능한 공기 채널 - Google Patents

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KR20100100886A
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킴 로날드
랄프 슈마허
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우데 게엠베하
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Abstract

본 발명은 이차 공기를 이차 공기 채널로부터 수평 코크스화 챔버 오븐의 연도 가스 채널 내부로 공급하고 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 이에 의해 연도 가스 채널은 코크스화가 일어나는 코크스화 챔버 바닥 아래에 위치한다. 연도 가스 채널은 코크스화 챔버로부터의 부분적으로 연소된 코크스화 가스를 연소시키는 역할을 한다. 부분적으로 연소된 코크스화 가스는 이차 공기를 이용하여 연소되며, 이에 의해 코크스 케이크가 균일한 코크스화를 위해 또한 아래로부터 가열된다. 이차 공기는 외부 공기 및 연도 가스 채널에 연결된 이차 공기 채널로부터 온다. 제어 부재는 연도 가스 채널과 이차 공기 채널 사이의 연결 채널에 설치되며 연도 가스 채널에서의 공기 흐름을 정확히 제어할 수 있다. 따라서 상당히 보다 균일한 가열 및 열 분포가 코크스 챔버 퍼니스에서 달성될 수 있다. 연결 채널 내의 실제 제어 장치는 회전가능한 튜브 세그먼트, 벽돌, 또는 금속 댐퍼에 의해 형성될 수 있다. 또한 스툴(걸상)형 장치는 특히 유리하게 사용될 수 있으며, 상기 장치는 이차 채널 내에 안착되며 가스 흐름의 제어를 위해 대응 브랜치 아래에서 활주하는 중앙 개구부를 갖는 험프 플레이트를 갖는다. 제어 메커니즘은 수동으로, 전기식으로, 또는 공압식으로 작동될 수 있다. 이에 의해 제어 장치는 또한 자동화될 수 있다.

Description

코크스화 챔버 퍼니스의 연도 가스 채널의 영역 내로 추가적인 연소 공기를 공급하기 위한 제어가능한 공기 채널{CONTROLLABLE AIR CHANNELS FOR FEEDING ADDITIONAL COMBUSTION AIR INTO THE AREA OF FLUE GAS CHANNELS OF COKING CHAMBER FURNACES}
본 발명은 수평 코크스 오븐 챔버(coke oven chamber)의 연도(flue) 가스 채널 영역 내로의 이차 연소 공기(secondary combustion air)의 향상된 공급을 위한 위한 장치에 관한 것이다. 이차 연소 공기가 연도 가스 채널 아래에 일반적으로 설치되는 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널 내로 공급된다. 본 발명은 또한 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널 영역 내로의 이차 공기의 공급 체적을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 연도 가스 채널 내로의 이차 공기의 개선된 공급 및 제어로 인해, "열-회수(Heat-Recovery)" 또는 "비-회수(Non-Recovery)" 타입 코크스 오븐 챔버에서의 코크스화 가스의 연소 및 열 분배의 제어가 개선될 수 있다.
대부분의 경우 "열-회수(Heat-Recovery)" 또는 "비-회수(Non-Recovery)" 타입 코크스 오븐 챔버는 석탄 건류(coal carbonization)가 공기가 밀봉된 수평으로 장전되는 코크스 오븐 챔버 내에서 구현되는 방식으로 구성된다. 석탄의 건류 동안, 통상적인 수평 코크스 오븐에 포집되며 또 다른 처리를 위해 통과되는 석탄 부산물들이 방출된다. 석탄 부산물들은 주로 가스, 일산화탄소, 이산화탄소, 및 높은 등급의 탄화수소를 포함한다. 석탄 건류 열의 적절한 공급을 보장하기 위해, 종래의 코크스 오븐은 외부에서 공급되는 연소 가스의 연소에 의해 가열되어야만 한다. "열-회수" 또는 "비-회수" 타입 코크스 오븐에서는, 석탄 건류 공정에서 유래하는 석탄 부산물들이 연소 가스로서 사용되어 석탄 건류를 위해 필요한 연소 열을 발생시킨다. 모든 측면으로부터 코크스 케이크의 가능한 가장 균일한 가열을 달성하기 위하여, 코크스화 가스의 단지 일부만이 코크스 케이크 위에서 연소되며, 부분적으로 연소된 코크스화 가스는 연도 가스 채널이라 불리우는 곳에서 코크스 케이크의 아래에서만 완전히 연소된다.
기술적 관점에서 이것은 아화학량론적(sub-stoichiometric) 양의 공기의 공급을 갖는 연소 공정으로부터 결과하는 열전달 과정에 의해 오븐 공간 내의 코크스 케이크의 상부측을 직접 가열함에 의해 실현된다. 따라서 석탄 건류 동안 나타나는 석탄 부산물들은 석탄으로 코크스 오븐 챔버를 장전할 때 장전되지 않고 남게 되는 코크스 케이크의 위쪽에 위치하는 오븐 자유 공간(oven free space) 내로 코크스화 가스로서 배출된다. 그를 통해 어떤 양의 공기, 즉 소위 일차 공기(primary air)가 코크스 오븐의 상부 섹션 내로 공급될 수 있는 개구부가 코크스 오븐의 천장 또는 측벽에 위치한다. 코크스화 가스의 일부 양은 일차 공기로 연소되며 이들 가스는 적절한 석탄 건류를 보장하기 위해 위로부터 충분히 코크스 케이크를 가열한다. 일차 공기의 유입 개구는 제어될 수도 있고 비제어될 수도 있다. 일차 공기의 제어된 공급의 본보기는 WO 2006/128612 A1에 주어진다.
석탄 건류로부터의 부분적으로 연소된 코크스화 가스는, 코크스 오븐 챔버 벽, 코크스 오븐 챔버 도어 또는 심지어 코크스 케이크 내에 수용될 수 있는 소위 "하강 유로(downcomer)" 채널을 통해, 코크스 오븐 챔버 아래에 위치하는 한편 또한 솔(sole) 가열 연도로서 지정되는 연도 가스 채널 내로 안내된다. 그 곳에서, 이들가스는 이차 공기라 불리우는 공기의 또 다른 양으로 완전히 연소된다. 잔류 석탄 건류 산물의 연소에 의해, 코크스 케이크는 아래로부터 또한 가열되는 바, 이것은 상당한 양의 열이 연도 가스 채널 내의 이차 공기에 의한 이러한 하류 연소에 의해 형성되기 때문이다. 연도 가스 채널과 코크스 오븐 챔버 사이의 바닥부는 비교적 얇아 연도 가스 채널로부터 코크스 오븐 챔버 내로의 양호한 열전달을 보장한다. 이차 연소로부터의 열을 최적으로 활용하기 위하여, 연도 가스 채널은 코크스 오븐 챔버 바닥 아래에 곡류(meander)와 같이 연장된다. 연도 가스 채널은 단순한 형상으로 이용가능할 수 있지만, 복합적인 형상으로도 이용가능할 수 있다. 연도 가스 채널은 대기 환경으로 향하는 모든 측에서 밀폐된다. 연도 가스는 추가적인 채널을 통해 연도 가스 스택(stack) 내로 안내된다.
연소를 위한 이차 공기는 아래로부터 연도 가스 채널 내로 안내된다. 주위로의 개구부를 포함하며 한편으로는 차가운 주위 공기를 사전에 덥히는 기능을 하며 다른 한편으로는 연도 가스 채널(들) 위쪽의 공급된 이차 공기를 분배하는 기능을 하는 이차 공기 덕트가 연도 가스 채널 아래에 위치한다. 이차 공기는 이차 공기 덕트 내로 제어되는 방식으로 공급될 수 있다. 따라서, 플랩(flap) 또는 밸브가 이차 공기 덕트의 외부 개구부들에서 이차 공기를 위한 공기 흡입 개구부에 제공될 수 있다. 이들 제어 장치는 공급된 공기의 화학량론을 적절히 제어하는 것을 가능하게 한다. 이들 플랩 또는 밸브가 이차 공기 제어를 위해 충분하겠지만, 냉각 공기가 이들 공급기 장치들을 통해 이차 공기 덕트 내로 안내되며, 그리고 이에 의해 연도 가스 채널 내로 안내된다. 또한, 요구되는 이차 공기가 연도 가스 채널의 모든 지점들로 안내될 수는 없지만, 플랩을 통해 코크스 오븐 챔버 아래에 위치한 연도 가스 채널의 모든 지점으로 통과된 후 비제어 방식으로 분배된다.
따라서, 공기를 "하강 유로(downcomer)" 채널을 통해 코크스화 가스 내로 제어된 방식으로 공급하는 구성이 있다. US 6187148 B1은 측방향으로 설치된 "하강 유로 채널"의 개구부를 통해 공기를 "하강 유로" 채널 내로 안내할 수 있는 수평 챔버형 코크스 오븐을 기술한다. 개구부가 제어 장치를 가지기 때문에, 코크스 오븐 내의 열 구배뿐만 아니라 코크스 오븐 챔버 내부의 가스 압력도 제어될 수 있다. 그러나 제어된 이차 연소에 기초하여 가열될 코크스 베드 아래의 균일한 평면 가열을 형성하도록, 코크스 오븐 챔버 바닥 아래의 연도 가스 채널 내부에서의 열 구배와 온도 분포에 선택적으로 영향을 끼치는 것은 가능하지 않다. 그리고 연도 가스 채널 내의 연소의 화학량론을 제어하는 것 또한 가능하지 않다.
WO 2006103043 A1은 코크스 오븐 설계를 기술하며 이에 따르면 이차 공기가 이차 공기 덕트로부터 연결 채널을 통해 연도 가스 채널 내로 안내된다. 이들은 이차 공기가 연도 가스 채널의 정확히 선택된 지점을 통해 분배되도록 설치된다. 이 방식에서, 이차 공기는 연도 가스 채널의 하나의 지점이라기보다 오히려 연도 가스 채널의 전체 길이에 걸쳐 공급된다. 원칙적으로, 이것은 곡류 형상으로 연장되는 연도 가스 채널 위에 펼쳐진 임의의 지점에서 구현될 수 있다. 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널로의 이들 수직 연결 채널들은 연소가 실행될 수 있도록 구성된다.
이차 공기 덕트의 외부 개구부 내의 플랩은 공급된 이차 공기의 공기 체적이 제어가능한 방식으로 공기 유입을 조절할 수 있다. 그러나 공급된 이차 공기의 체적을 정확히 분배하는 것은 가능하지 않다. 그리고 연도 가스 채널의 별개의 위치에서 공급된 이차 공기의 체적을 제어하는 것 또한 가능하지 않다. 종래 기술에 따르면, 이차 공기 체적의 제어는 이차 공기 덕트의 외부 개구부에 있는 플랩을 통해 단지 가능하다. 그러나 이 접근법에 의해, 이차 공기는 연도 가스 채널의 전체 길이에 걸쳐 비제어식으로 공급된다. 결과적으로, 연도 가스 채널 내의 일부 위치들은 이차 연소 공기의 과도한 공급을 받지만, 반면에 다른 지점들은 여전히 공급이 부족하다. 그 결과, 이차 연소 공기의 공급된 과도한 체적을 갖는 이들 위치들은 냉각 또는 과열을 경험하지만, 반면에 연소 공기의 불충분한 공급을 갖는 위치들을 불완전 연소를 경험한다.
따라서 본 발명의 목적은 이차 연소 공기를 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널들의 다양한 위치들로 제어 방식으로 안내하는 시스템을 제공하는 것이다. 공급 및 제어는 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널들 사이의 개별적인 수직 연결 채널들을 개별적으로 또는 집합적으로 접근할 수 있어야 한다. 이것은 수동으로 작동가능해야 하지만, 또한 자동화될 수도 있어야 한다. 이차 연소 공기를 연도 가스 채널의 전체 길이에 걸쳐 주어진 위치에 정확히 제어되는 방식으로 공급함에 의해, 이들 채널들에서의 열 분배는 훨씬 잘 제어될 수 있다. 이 방식에서는, 코크스화 가스가 다른 위치들에서 불완전하게 연소되며 이에 의해 연도 가스 채널로부터 비연소 상태로 배출되는 것을 또한 방지할 수 있다. 본 발명에 의해, 요구되는 석탄 건류 공정을 단축시켜 따라서 "열-회수" 또는 "비-회수" 타입 석탄 건류 공정의 경제적인 효율의 이익에 도움을 주는 것을 목표로 하는, 코크스 베드 아래의 연도 가스 채널에서의 균일한 이차 평면 가열을 형성하는 것이 의도된다.
상기 과제는 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널(들) 사이의 최소한 하나의 수직 연결 채널에 설치된 제어 장치를 제공함에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 제어는 코크스 오븐 배터리의 작동 동안의 유일한 시간 동안 수행될 수 있지만, 석탄 건류 공정의 규칙성과 요구사항에 계속적으로 의존하면서 수행될 수도 있다. 이것은 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 연결 지점에서 수행될 수도 있지만, 바람직하게는 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 수 개의 연결 지점에서도 또한 수행될 수 있다. 제어 장치는 금속 플랩, 벽돌쌓기 내의 플랩 또는 슬라이드 벽돌을 통해 실행될 수 있는 제어부를 포함한다. 이들은 수동 및 전기식 양자로 또는 공압식으로 작동될 수 있다. 이에 의해, 제어 장치는 또한 자동화될 수도 있다. 요구사항들에 의존하면서, 연도 가스 채널들에 개별적으로 또는 집합적으로 접근하는 것이 가능하다.
연도 가스 채널 내로의 이차 공기를 정확히 조절하는, 위에서 기술된 이차 공기량 제어에 의해, 온도 분배가 전체 연도 가스 채널(들)에 걸쳐 제어될 수 있다. 예를 들면, 코크스 오븐 챔버 바닥에 걸친 균일한 온도 분포를 이에 의해 얻을 수 있다. 화염 분포 또한 이러한 방식으로 조절될 수 있다. 그러나 정확히 조절된 공기량을 공급함에 의해 연소를 최적화시키며 따라서 코크스화 가스의 최적의 이용을 달성하는 것이 또한 가능하다. 전체적으로 보아, 이에 의해 석탄 소모량은 코크스 오븐 챔버의 작동 시간에 걸쳐 상당히 감소될 것이다. 이 방식에서는 이차 영역 가열을 실현하는 것이 또한 가능하며 이에 의해 코크스 오븐 챔버 바닥이 그 전체 영역에 걸쳐 임의로 그리고 바람직하게는 제어식으로 가열된다. 마지막으로, 연소 동안 연도 가스 채널에서 발생할 수 있는 더 좋은 방법으로 압력 차이를 상쇄시키는 것이 또한 가능하다.
수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치로서, 여기서
Figure pct00001
수평 코크스 오븐 챔버는 그 상부에 일차 공기의 유입을 위한 개구부가 제공되며 일차 공기에 의해 석탄 건류 동안 발생하는 가스들의 일부가 연소되며, 그리고
Figure pct00002
외부를 향해 밀폐된 연도 가스 채널(들)이 코크스 오븐 챔버 바닥의 아래에 위치되어 석탄 건류 공정으로부터 부분적으로 연소된 가스들을 수집하여 이들을 또 다른 공기, 즉 소위 이차 공기로 완전히 연소시키며, 그리고
Figure pct00003
코크스 오븐 챔버는 석탄 건류 공정으로부터 부분적으로 연소된 가스들을 배출하기 위한 소위 "하강 유로(downcomer)" 채널들을 포함하며 이 채널들은 측면 코크스 오븐 챔버 벽에 또는 코크스 오븐 챔버 도어에 또는 코크스 케이크에 통합되며, 이들 "하강 유로" 채널들은 코크스 오븐 챔버 내부를 연도 가스 채널들에 연결시키며, 그리고
Figure pct00004
소위 이차 공기 덕트들은 연도 가스 채널들 아래에 위치하며, 상기 이차 공기 덕트는 대기 공기에 연결되며 최소한 하나의 연결 채널에 의해 연도 가스 채널들에 수직으로 연결되며 이차 공기의 유입을 위한 역할을 하며 이에 의해 석탄 건류 공정으로부터 부분적으로 연소된 가스들이 완전히 연소되며, 그리고
Figure pct00005
연도 가스 채널들은 코크스 오븐의 외부에 위치한 연도 가스 수집 파이프에 연결되며, 상기 수집 파이프는 연도 가스들을 코크스 오븐을 둘러싸는 외부 대기로 안내하는,
수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치에 있어서,
Figure pct00006
최소한 하나의 연도 가스 채널 및 이차 공기 덕트들에는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 가스 흐름을 보정하고 조절할 수 있는 설비가 제공되며, 그리고
Figure pct00007
제어가능한 이차 영역 가열은 연도 가스 채널 아래의 제어가능한 통풍 시스템으로 가능하게 되는,
수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치가 특히 청구된다.
제어가능한 연도 가스 채널들과 이차 공기 덕트 사이의 수직 연결 채널들의 수는 임의일 수 있다. 제어가능한 채널로서 임의의 다수의 연결 채널들 중 하나만을 형성하는 것이 가능하다. 그러나 제어가능한 채널로서 수개의 연결 채널들을 형성하는 것이 가능하다. 마지막으로, 제어가능한 채널로서 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 모든 수직 연결 채널들을 형성하는 것이 또한 가능하다.
연도 가스 채널들은 임의의 구성일 수 있다. 바람직하게는, 연도 가스 채널은 코크스 오븐 챔버 바닥 아래에 곡류(meander)와 같이 연장되며 외부를 향해 밀폐되며 폐가스를 이를 위해 예정된 또 다른 폐가스 연도 내로 운반하는 채널이다. 그러나 이것은 또한 수개의 연도 가스 채널들일 수도 있다. 그러므로 연도 가스 채널에 수평 연결 채널을 제공하는 것이 또한 가능하다. 수평 연결 채널은 임의의 구성일 수 있다. 연도 가스 채널들 사이의 수평 연결 채널들은 또한 제어가능할 수 있다.
본 발명의 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 수직 연결 채널도 또한 임의의 구성일 수 있다. 그러므로 연결 채널을 연도 가스 채널 내로 수직으로 안내하는 것이 가능하다. 그러나 수직 채널을 상승된, 경사진 또는 모서리를 깎아낸 구성으로 연도 가스 채널 내로 안내하는 것이 또한 가능하다. 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널 내로의 제어된 가스 흐름을 가능하게 하는 것은 중요하다.
수직 연결 채널은 또한 연도 가스 채널 또는 이차 공기 덕트에 임의로 위치될 수 있다. 바람직하게는, 수직 연결 채널은 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트를 규칙적인 간격으로 연결한다. 수직 연결 채널을 연도 가스 채널에 측방향으로 진입하는 "하강 유로" 채널로부터 규칙적인 간격으로 위치시키는 것은 특히 유리할 수 있다. 이것은 부분적으로 연소된 코크스화 가스와 이차 공기와의 특히 우수하고 밀접한 혼합은 가능하게 한다. 측방향으로 진입하는 "하강 유로" 파이프로부터 수직 연결 채널의 특히 유리한 거리는 0 내지 1 미터의 거리이다.
이차 공기 덕트의 유형 및 수는 변할 수 있다. 예를 들면, 수개의 솔 연도(sole flue)와 개구를 포함하는 제2 이차 공기 덕트가 수개의 솔 연도와 개구를 포함하는 제1 이차 공기 덕트의 아래에 위치할 수 있다. 이차 공기 덕트는 또한 개별적으로 또는 외부 개구부를 갖는 복합 구성으로 설치될 수 있다. 이차 공기 덕트 또한 서로간에 연결될 수 있으며 제어가능한 방식으로 연결될 수 있다. 이것은 간단한 또는 복합 구성으로 설계될 수 있다. 이차 공기 덕트는 임의의 양 및 임의의 조합으로 제공될 수 있다. 이차 공기 덕트에는 공기의 유입을 제어하는 설비로서 작동하기 위해 외부 공기 흡기부에 플랩(flap) 또는 밸브가 제공될 수 있다.
예를 들면, 수개의 또는 많은 개별적인 이차 공기 덕트를 연도 가스 채널 아래에 안내하는 것이 가능하며, 그 각각의 개별적인 채널은 연도 가스 채널(들)에 연결되며, 반면에 이차 공기 덕트들은 서로간에 연결되지 않는다. 연도 가스 채널에 개별적으로 연결되지만 서로간에는 연결되지 않는 이차 공기 덕트만을 설치하는 것이 또한 가능하며, 그러나 그것의 단지 하나만이 제어가능하다. 마지막으로 임의의 조합으로 서로간에 연결되며 임의의 조합으로 연도 가스 채널에 연결되는 이차 공기 덕트를 설치하는 것이 또한 가능하며, 그것의 임의의 수가 제어가능하다.
본 발명 장치의 실행을 위한 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 수직 연결 채널들은 가스 흐름이 제어가능하다. 그러나, 연결 채널을 제어하기 위한 설비를 직접 이들 안에 위치시키지 않고 그 위에 배치된 관련 수직 연결 채널의 진입 횡단면 아래의 이차 공기 덕트 안에 위치시키는 것이 또한 가능하다.
마지막으로, 제어 설비는 상이한 유형 및/또는 구성일 수 있다. 예를 들면, 간단한 제어 설비는 벽돌쌓기에 매립되는 슬라이드 벽돌이다. 이것은, 구멍의 정도에 의존하면서, 가스가 통과되는 채널 내에 매립될 수 있다. 슬라이딩 벽돌 벽 돌출부 또는 금속 플랩을 이용하는 것이 또한 가능하다. 바람직하게는 금속 플랩은 초고내열성 금속으로 제조되어야 한다. 그러나, 제어 설비는 개방 위치에서 가스의 흐름을 들어올리며 가스 흐름에 직각으로 축 주위를 회전할 수 있어 가스 흐름을 감소시킬 수 있는 파이프 섹션으로 또한 제조될 수도 있다. 이것은 요구조건에 의존하면서 회전되며, 최대 회전의 경우 가스 흐름은 차단된다. 또한 이것은 이들 높은 온도에서 실현될 수 있기 때문에 볼 밸브 콕이 적절하다.
이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 연결 채널에 매립된 태버릿(험프)(tabouret(hump) 구조를 사용하는 것이 특히 유리하다. 태버릿은 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 연결 채널의 돌출부에 안착된다. 플랩을 구비한 개구부가 태버릿 내에 매립된다. 구멍의 정도에 의존하면서, 이것은 전방으로 당겨지거나 또는 개구부 내로 가압될 수 있다. 그러나, 태버릿은 이차 공기 덕트 그 자체 내에서 수평으로 또한 이동될 수 있어 수직 연결 채널 내로의 가스 흐름 그리고 이에 의해 연도 가스 채널 내로의 가스 흐름에 영향을 미친다. 예를 들면, 태버릿 플레이트에 중앙으로 배치된 개구부를 갖는 태버릿을 제공하는 것이 가능하다. 가스 흐름이 가득 찬 개구부의 경우, 중앙 개구부는 수직 연결 채널로부터의 브랜치 아래에서 활주된다. 가스 흐름을 차단하기 위해, 태버릿은 브랜치 아래의 밀폐 태버릿 플레이트로 활주된다.
조절 설비의 제어는 상이한 종류로 구성될 수 있다. 간단한 구성에서는, 이것은 태버릿 또는 벽 벽돌의 서스펜션에 부착된 금속 로드(rod)이다. 금속 로드를 이동시킴에 의해, 벽 벽돌 또는 태버릿이 가스의 목표 흐름에 의존하면서 활주될 수 있다. 안내를 위한 금속 로드를 수용하기 위한 채널은 이차 공기 덕트 위에 또는 인접하여 코크스 챔버 바닥의 벽돌쌓기 내에 제공된다.
그러나 조절 설비는 내열 장치로 지탱될 수 있고 예를 들면 리턴 풀리를 거쳐 작동 메커니즘이 제공될 수 있는 로프 또는 체인과 또한 연결될 수 있다. 그러나, 로드와 바 연동장치를 이용하는 것이 또한 가능하다. 바람직하게는 이것은 초고내열성 장치로 설계하고 형성한다. 제어 장치를 가이드하기 위해, 바람직하게는 코크스 오븐 챔버 바닥에는 이차 공기 덕트의 경로에 인접하여 위치하는 채널들이 제공된다. 로프 태클 또는 로드와 바 연동장치가 여기에 위치한다. 제어가능한 본 발명의 연결 채널 이외에, 가이드 채널은 분기를 가질 수 있으며 이를 통해 제어 장치가 작동될 수 있다.
결국 제어 장치는 연도 가스 채널의 천장이 활주 내화성 세그먼트 형태로 설계되도록 또한 설계되고 형성될 수 있다. 이들 세그먼트들은 활주될 수 있으며 따라서 구멍의 위치가 연도 가스 채널 내로 이동한다. 이들 세그먼트들 아래에 벌지(bulge)가 있을 수 있으며 이에 의해 이차 공기 덕트가 더 잘 덮힐 수 있다. 구멍이 실행에 단지 앞서 조절되는 경우 이 실시예는 특히 적합하다. 이차 공기 덕트를 덮는 벽돌은 목표 위치로의 실행에 앞서 준비된다. 이를 위해, 연도 가스 채널의 전방-단부측 커버는 또한 제거될 수 있다.
가스의 흐름을 보다 잘 혼합될 수 있게 하는 트위스팅 부재 또는 노즐 제트를 구비한 제어 장치의 상류 및 하류에 수직 연결 채널을 제공하는 것이 가능하다. 그러나, 가스의 흐름을 감속시키기 위해 설계되며 가스 흐름의 밀집을 이용하는 장치들이 또한 적합하다.
본 발명의 제어 장치가 설치된 코크스 오븐 챔버 오븐은 어떤 임의의 유형이 될 수 있다. 바람직하게는 이것은 "비-회수" 또는 "열-회수" 타입 코크스 오븐이다. 이것에는 이차 공기 가열의 임의의 시스템이 설치될 수 있다. 연도 가스 채널들은 곡류형 배치로 안내되거나 또는 코크스 오븐 챔버 아래에 종방향으로 배치된 크로스 연결부가 설치된 배치로 안내될 수 있다. 연도 가스 채널들은 또한 횡방향으로 안내될 수 있으며 종방향 연결부가 설치될 수 있다. 연도 가스 채널 또는 이에 연결된 노즐로부터의 공기를 통기시키는 폐공기 굴뚝은 연도 가스 채널에 어떤 임의의 위치로 배치될 수 있다. "하강 유로" 채널은 또한 임의의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이들은 측방향으로 설치될 수 있다. "하강 유로" 채널의 수조차 변할 수 있다. 예를 들면, 하강 유로 채널의 수는 6 또는 그 이상이 될 수도 있다. 그러나 이것은 또한 단지 하나 또는 2 개의 "하강 유로" 채널일 수도 있다. 본 발명은 또한 수평 코크스 오븐 챔버에서 석탄이 건류되는 방법에 관한 것으로, 여기서
Figure pct00008
일차 공기(primary air)가 코크스 오븐 챔버의 상부 영역에 존재하는 개구부를 통해 코크스 오븐 챔버 내로 유입되며 이에 의해 석탄 건류 시 방출되는 가스들의 일부가 연소되며, 그리고
Figure pct00009
부분적으로 연소된 가스들은 "하강 유로(downcomer)" 채널을 거쳐 코크스 오븐 챔버 아래에 위치한 연도 가스 채널 내로 안내되며, 그리고
Figure pct00010
또 다른 공기, 즉 소위 이차 공기(secondary air)가 연도 가스 채널 아래에 위치한 이차 공기 덕트 내에 수집되며 그 곳으로부터 수직 연결 채널 또는 채널들을 거쳐 연도 가스 채널들 내로 통과되며, 그리고
Figure pct00011
부분적으로 연소된 가스들은 연도 가스 채널들 내의 이차 공기와 밀접하게 혼합되며 그리고 완전히 연소되며, 따라서 아래로부터 코크스 오븐 챔버를 가열하는,
수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법에 있어서,
Figure pct00012
연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 최소한 하나의 수직 연결 채널에는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 가스 흐름을 보정하고 조절할 수 있는 설비가 제공되는,
것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법에 관한 것이다.
간단한 구성 유형에서는, 제어 설비는 단지 실행의 초기에서만 작동된다. 이러한 작동은 예를 들면 코크스 오븐 바닥의 벽돌쌓기 또는 느슨한 벽 벽돌 내의 리세스(recess)의 수동 활주에 의해 실행될 수 있게 된다. 로드와 바 연동장치를 구비한 벽 벽돌을 이차 공기 덕트에 인접한 코크스 오븐 챔버 바닥에 놓인 채널들을 통해 제어하는 것이 또한 가능하다. 또한 구멍의 목표 정도에 의존하면서 튜브 내의 플랩을 온 또는 오프로 당기는 체인을 사용하는 것을 생각할 수도 있다. 마지막으로 본 발명 연결 채널을 위한 공압식으로 작동되는 제어 설비를 제공하는 것이 또한 가능하다. 내열성 공기 덕트가 이 목적을 위해 코크스 오븐 챔버 바닥 내에 제공될 것이다.
본 발명의 수직 연결 채널을 위한 제어 설비는 수동으로 그리고 전기적으로 양쪽 모두로 작동될 수 있다. 간단한 장치를 위해서는, 예를 들면 수동으로 작동될 수 있는 로드와 바 연동장치가 적합할 수 있다. 예를 들면, 이것은 석탄 건류 공정의 초기에 한 번 수행될 수 있다. 그러나 이것은 또한 석탄 건류 싸이클 동안 작동의 초기에 또는 계속적으로 수행될 수도 있다. 대규모의 실시예이지만, 특히 능률적으로, 작동 장치는 전기적으로 작동되며 그리고 자동화된 시스템에 의해 제어된다. 예를 들면, 이것은 공정 제어 시스템일 수 있다. 이 목적을 위해, 적절한 제어 파라미터들을 측정하기 위하여, 측정 프로브(probe)가 이차 공기 덕트, 연도 가스 채널 또는 본 발명의 연결 채널에 장착될 수 있다. 예를 들면, 이들은 연소 가스 내의 산소 함량, 압력 또는 온도를 측정하기 위한 센서들일 수 있다.
코크스 오븐 배터리를 가열하게 하는 연도 가스 채널 내의 산소 함량은 본 발명의 채널을 통해 적절히 잘 제어될 수 있다. 연소 가스 내의 산소의 부분은 람다 값(Lambda value)(λ-값)으로 정의될 수 있다. 화학량론적(stoichiometric) 산소 비율의 경우 연소의 람다 값은 1에 이르며, 아화학량론적(sub-stoichiometric) 산소 비율(연소를 위해 필요한 것보다 적은 공기 내의 산소)의 경우 람다 값은 1 미만이이며, 그리고 과화학량론적(over-stoichiometric) 비율 (연소를 위해 필요한 것보다 많은 공기 내의 산소)의 경우 람다 값은 1을 초과한다. 본 발명이 적절히 구현된다면, 코크스 케이크 위의 오븐 자유 공간에서는, 람다 값은 0.3 내지 0.8 범위이다. 코크스화 가스는 단지 불완전하게 연소된다. 상당한 이차 공기가 공급되는 이차 솔 챔버(secondary sole chamber)에서는, 람다 값은 1.0 내지 1.7 범위이어야 한다. 이 방식에서는, 코크스화 가스의 최적의 이용은 석탄 건류 열의 형성을 위해 달성된다.
상술한 장치는 연도 가스 채널 내로의 이차 공기의 공급을 위한 효율적인 제어의 이점을 제공한다. 본 발명은 생각할 수 있는 많은 변형예들로 적용될 수 있다. 로드와 바 연동장치와 벽 벽돌을 갖는 간단한 구성뿐만 아니라 측정, 제어 및 조절 시스템을 갖는 매우 정교하고 복잡한 구성을 생각할 수 있다. 상술한 장치의 적용에 의해 그리고 코크스 오븐 챔버의 연도 가스 채널의 통풍을 위한 방법의 적용에 의해, 특히 석탄 건류 공정을 위한 측정 및 제어 시스템과 함께 코크스 오븐 챔버 내의 온도 분포는 매우 균일하게 구성될 수 있다. 본 발명의 장치와 이와 관련된 방법은 또한 연도 가스 채널 내의 압력 조건의 최적화 및 화염 분포의 최적화를 가능하게 한다. 이에 의해, 점결탄은 훨씬 잘 이용되며, 코크스 품질도 또한 최적화된다.
본 발명의 장치는 9 개의 도면을 참조로 설명된며, 이들 도면은 단지 본 발명의 구성에 대한 예시적인 실시예들을 도시한다.
본 발명은 이차 연소 공기를 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널들의 다양한 위치들로 제어 방식으로 안내하는 시스템을 제공하는 효과와 이차 공기를 연도 가스 채널의 전체 길이에 걸쳐 주어진 위치에 정확히 제어되는 방식으로 공급함에 의해, 이들 채널들에서의 열 분배는 훨씬 잘 제어될 수 있는 효과가 있으며, 이 방식에서는, 코크스화 가스가 다른 위치들에서 불완전하게 연소되며 이에 의해 연도 가스 채널로부터 비연소 상태로 장전되는 것을 또한 방지할 수 있다. 또한 본 발명에 의해, 요구되는 석탄 건류 공정을 단축시켜 따라서 "열-회수" 또는 "비-회수" 타입 석탄 건류 공정의 경제적인 효율의 이익에 도움을 주는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 수평 코크스 오븐 챔버를 정면도로 도시한다.
도 3, 도 4 및 도 5는 위에서 본 연도 가스 채널을 코크스 오븐 챔버 바닥 아래의 단면도로서 도시한다.
도 6 및 도 7은 수평 코크스 오븐 챔버를 측면도로 도시한다.
도 8 및 도 9는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 연결 채널을 위한 제어 설비를 도시한다.
도 1은 수평 코크스 오븐 챔버(coke oven chamber)(1)를 도시하며, 그 전방 단부 개구부는 개방 메커니즘(2a)을 갖는 코크스 오븐 도어(2)에 의해 밀폐된다. 아래에는 코크스 케이크(coke cake)(3)가 도시된다. 코크스 케이크(3) 위에는 오븐 자유 공간(4)이 위치한다. 여기에 코크스화 가스들이 모일 수 있다. 측면 개구부(5)를 통해, 코크스화 가스들이 "하강 유로(downcomer)" 채널(6) 내로 안내된다. 측면 개구부(5)와 "하강 유로(downcomer)" 채널(6) 사이에 제어 설비(7)를 설치하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 추가적인 공기를 공급하기 위한 개구부(9)가 코크스 오븐 천장(8)에 위치할 수 있다. 코크스화 가스들은 "하강 유로"(6)를 통해 안내되며 더욱 나아가 연도 가스 채널(10) 내로 안내된다. 이차 공기를 갖는 코크스화 가스들의 완전 연소가 그 곳에서 일어난다. 연도 가스 채널(10) 위에는 코크스 케이크(3)가 위치하며, 코크스 오븐 챔버 바닥(11)을 통해 연도 가스 채널(10) 내의 연소에 의해 가열된다. 연도 가스 채널은 수평 연결 채널(10a)을 통해 서로 연결될 수 있다. 코크스화 가스들의 완전 연소를 위한 이차 공기는 연도 가스 채널(10)의 아래에 위치한 이차 공기 덕트(12)를 통해 공급된다. 이차 공기 덕트(12)는 제어식 또는 비제어식이 될 수 있는 전방으로의 개구부를 포함한다. 공기는 이 개구부를 통해 이차 공기 덕트 내로 흐른다. 이차 공기 덕트로부터, 공기는 수직 연결 채널(13)을 통해 연도 가스 채널(10) 내로 흐른다. 본 발명에 따르면, 이들 연결 채널들 중 최소한 하나에는 조절 설비(14)가 설치된다. 도면은 제어 설비를 갖는 모든 연결 채널들을 보여준다. 공기 유동에 대한 조절 설비(14)에 인접하여, 제어 장치(15)를 볼 수 있다. 이 경우, 이것은 제어 채널(15) 내의 로드와 바 연동장치(15a)로서 도시된다. 이어서 이차 공기로 정확하게 조절된 연소가 연도 가스 채널 내에서 발생할 것이다.
도 2는 또한 수평 코크스 오븐 챔버(1)를 정면도로 도시한다. 제1 도면에 도시된 코크스 오븐 챔버에 추가하여(도 2), 이 코크스 오븐 챔버(1)에는 제1 이차 공기 덕트 장치(12) 아래에 또 다른 이차 공기 덕트(16)가 제공된다. 이들은 수직 채널(17)을 통해 제1 이차 공기 덕트 징치(12)에 연결될 수 있으며 조절 설비(14d, 18)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어 장치는 험프형 이동가능한 장치로서 설계되고 형성된다.
도 3은 코크스 오븐 챔버(1)의 연도 가스 채널 장치를 평면도로 도시하며 가열을 최적화하기 위해 코크스 오븐 챔버 바닥 아래에서 곡류(meander)처럼 연장된다. 이차 공기는 도면 평면 아래에 놓이는 이차 공기 덕트로부터 나온다. 이것은 이차 공기 덕트로부터의 공기의 흐름을 위한 개방된(14a) 또는 반-개방된(14b) 조절 설비를 통해 흐를 수 있다. 이것은 밀폐된(14c) 조절 설비를 통해서는 가능하지 않다. 부분적으로 연소된 코크스화 가스는 측방향으로 배치된 "하강 유로" 채널(6)로부터 나온다. 연도 가스 흐름(19)은 수집 파이프 또는 채널(20)을 통해 연도 가스 스택(21) 내로 안내된다.
도 4는 코크스 오븐 챔버(1)의 연도 가스 채널 장치(10)를 평면도로 도시하며 가열을 최적화하기 위해 코크스 오븐 챔버 바닥 아래에서 곡류처럼 연장된다. 이차 공기는 도면 평면 아래에 놓이는 이차 공기 덕트(12)로부터 나오며, 이 경우 이차 공기는 양 측부로부터 연도 가스 채널의 전체 길이에 걸친 다양한 지점으로 안내된다. 각각의 이차 공기 덕트를 위한 연도 가스 채널로의 다수의 수직 연결 채널들이 있으며, 상기 연결 채널들은 여기서 많은 지점들에서 개별적으로 제어가능하다. 어떤 조절 설비들은 개방되며(14a), 다른 것들은 반-개방되며(14b) 그리고 다른 것들은 밀폐된다(14c). 연결 채널들은 실제로 어떤 조합으로 또는 어떤 수량으로 연도 가스 채널 내에 설치될 수 있다. 부분적으로 연소된 코크스화 가스는 측방향으로 배치된 "하강 유로" 채널(6)로부터 나온다. 연도 가스 흐름(19)은 수집 파이프(20)를 통해 연도 가스 스택(21) 내로 안내된다.
도 5는 코크스 오븐 챔버(1)의 연도 가스 채널 장치(10)를 평면도로 도시하며 오븐 가열을 최적화하기 위해 코크스 오븐 챔버 바닥 아래에서 곡류처럼 연장된다. 이차 공기 덕트(13)는 벽돌 형태의 세그먼트(segment)(13a)에 의해 상단을 향해 덮혀진다. 이차 공기가 연도 가스 채널(12) 내로 관류되는 이들 개구부(13b)만이 훤히 트이게 유지된다. 이들 개구부는 수직 연결 덕트의 제어 유닛을 나타낸다. 양호한 실링(sealing)을 달성하기 위하여, 세그먼트들은 바닥을 향해 불룩 솟아 있을 수 있다. 또한, 세그먼트들에는 이동을 가능하게 하기 위해 그 상단에 서스펜션들이 설치될 수 있다.
도 6은 수평 코크스 오븐 챔버(1)를 측면도로 도시한다. 코크스 케이크(3)의 석탄 건류는 코크스 오븐 챔버 내에서 실현된다. 코크스화 가스는 코크스 케이크(3) 위의 오븐 자유 공간(4) 내로 흐른다. 코크스 오븐 챔버 천장(22)의 개구를 통해 여기에 유입된 일차 공기로 부분 연소 시, 부분적으로 연소된 코크스화 가스는 코크스 오븐 챔버 벽의 측면 개구부(5)를 통해 "하강 유로" 채널(6) 내로 유동한다. 완전 연소를 위해 이들은 부분적으로 연소된 코크스화 가스를 연도 가스 채널(10) 내로 하향으로 안내한다. 이 목적을 위해 필요한 이차 공기(23)는 주위로부터 제어가능할 수 있는 개구부(24)를 통해 이차 공기 덕트(12) 내로 흐른다. 이차 공기 덕트로부터, 이차 공기는 수직 연결 채널(13)을 통해 연도 가스 채널(10) 내로 안내된다. 수직 연결 채널(13)에는 여기서는 개방된(14a) 또는 밀폐된(14b) 상태로 도시된 조절 설비가 장착된다. 제어가능한 수직 연결 채널(13)에 의해, 코크스 오븐 챔버 바닥(11)에서의 열 분포는 보다 균일하게 형성될 수 있으며 연도 가스 채널(10)에서의 연소는 보다 잘 제어될 수 있다. 연도 가스 흐름(19)은 연도 가스 수집 파이프(20)를 통해 연도 가스 스택(21) 내로 안내된다.
도 7은 수평 코크스 오븐 챔버(1)를 측면도로 도시한다. 수직 연결 채널의 연도 가스 채널 내로의 도입 터미널은 여기서 다시 설명된다. 수직 연결 채널의 연도 가스 채널 내로의 도입 터미널은 "하강 유로" 채널(6)의 측면 도입 터미널(6a)로부터 일정한 거리 내에 구현된다. 이차 공기 덕트로부터 연도 가스 채널 내로의 수직 연결 채널(13)의 측면 도입 터미널은 바람직하게는 "하강 유로" 채널의 측면 도입 터미널(6a)로부터 0 내지 1 m (26) 거리에 위치한다.
도 8은 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 공기 흐름을 조절하기 위한 본 발명의 장치를 도시한다. 조절 장치는 이 경우 태버릿 플레이트(14d)의 중간에 중앙으로 위치한 개구부(14e)를 갖는 험프형(태버릿)(hump-like(tabouret) 설비로서 구성된다. 여기서는 상기 장치는 개방된 상태로 도시된다. 공기의 통행은 개구부(14e)를 통해서만 가능하다. 밀폐를 위해, 태버릿(tabouret)은 브랜치 위쪽의 태버릿 플레이트로 수직 연결 채널(14f)로 당겨진다. 예를 들면, 이것은 리턴 풀리를 통해 견인 메커니즘으로 체인 링크될 수 있다. 견인은 예를 들면 태버릿에 고정된 로드와 바 연동장치(15b)로 구현된다.
도 9는 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 공기 흐름(14)을 조절하기 위한 본 발명의 장치를 도시한다. 여기서 상기 장치는 가스 흐름을 조절하기 위해 회전되는 파이프 섹션(14g)과 같이 구성된다. 개방된 위치에서는, 가스는 파이프 피스(14h)의 횡단면을 통해 흐른다. 파이프 피스의 수평 방향으로의 회전 운동에 의해, 가스 흐름의 횡단면은, 가스의 흐름이 마침내 완전히 차단될 때까지, 더욱 더 수축된다.
1 코크스 오븐 챔버
2 코크스 오븐 챔버 도어
2a 코크스 오븐 챔버 도어 이동 장치
3 코크스 케이크
4 오븐 자유 공간
5 코크스화 가스들을 위한 측면 개구부
6 "하강 유로" 채널
6a "하강 유로" 채널의 측면 도입 터미널
7 "하강 유로" 채널 내로의 가스 흐름을 위한 조절 설비
8 코크스 오븐 챔버 천장
9 추가적인 일차 공기를 위한 개구부
10 연도 가스 채널
11 코크스 오븐 챔버 바닥
12 이차 공기 덕트
13 이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 연결 채널
13a 바닥을 향한 연도 가스 채널을 덮기 위한 벽돌 세그먼트
13b 상단을 향하여 이차 공기 채널을 연결하기 위한 개구부
14 연결 채널들을 위한 조절 설비
14a 연결 채널들을 위한 개방된 조절 설비
14b 연결 채널들을 위한 폐쇄된 조절 설비
14c 연결 채널들을 위한 반-개방된 조절 설비
14d 이차 공기 덕트 내의 조절 설비로서 태버릿
14e 태버릿 내의 개구부
14f 수직 연결 채널으로부터의 분기
14g 차단용 장치로서의 파이프 섹션
14h 파이프 섹션의 횡단면
15 연결 채널들을 위한 조절 설비의 제어부
15a 조절 설비의 제어부
15b 개방 또는 밀폐를 위한 체인
16 또 다른 이차 공기 덕트 장치
17 이차 공기 덕트들 사이의 수직 연결 채널
18 이차 공기 덕트들 사이의 연결 채널을 위한 조절 설비
19 연도 가스 흐름
20 연도 가스들을 위한 수집 파이프
21 연도 가스 스택
22 오븐 천장의 일차 공기를 위한 제어가능한 개구부
23 이차 공기 흐름
24 이차 공기의 이차 공기 덕트 내로의 유입을 위한 플랩
25 측면 코크스 오븐 챔버 벽
26 연결 채널과 "하강 유로" 채널 사이의 거리

Claims (27)

  1. 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치로서, 여기서
    Figure pct00013
    수평 코크스 오븐 챔버는 그 상부에 일차 공기의 유입을 위한 개구부가 제공되며 일차 공기에 의해 석탄 건류 동안 발생하는 가스들의 일부가 연소되며, 그리고
    Figure pct00014
    외부를 향해 밀폐된 연도 가스 채널(들)이 코크스 오븐 챔버 바닥의 아래에 위치되어 석탄 건류 공정으로부터 부분적으로 연소된 가스들을 수집하여 이들을 또 다른 공기, 즉 소위 이차 공기로 완전히 연소시키며, 그리고
    Figure pct00015
    코크스 오븐 챔버는 석탄 건류 공정으로부터 부분적으로 연소된 가스들을 배출하기 위한 소위 "하강 유로(downcomer)" 채널들을 포함하며 이 채널들은 측면 코크스 오븐 챔버 벽에 또는 코크스 오븐 챔버 도어에 또는 코크스 케이크에 통합되며, 이들 "하강 유로" 채널들은 코크스 오븐 챔버 내부를 연도 가스 채널들에 연결시키며, 그리고
    Figure pct00016
    소위 이차 공기 덕트들은 연도 가스 채널들 아래에 위치하며, 상기 이차 공기 덕트는 대기 공기에 연결되며 최소한 하나의 연결 채널에 의해 연도 가스 채널들에 수직으로 연결되며 이차 공기의 유입을 위한 역할을 하며 이에 의해 석탄 건류 공정으로부터 부분적으로 연소된 가스들이 완전히 연소되며, 그리고
    Figure pct00017
    연도 가스 채널들은 코크스 오븐의 외부에 위치한 연도 가스 수집 파이프에 연결되며, 상기 수집 파이프는 연도 가스들을 코크스 오븐을 둘러싸는 외부 대기로 안내하는,
    수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치에 있어서,
    Figure pct00018
    연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 최소한 하나의 수직 연결 채널에는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 가스 흐름을 보정하고 조절할 수 있는 설비가 제공되며, 그리고
    Figure pct00019
    제어가능한 이차 영역 가열은 연도 가스 채널 아래의 제어가능한 통풍 시스템에 의해 가능하게 되는,
    수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    수 개의 수직 연결 채널이 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이에 위치하며, 상기 수직 연결 채널에는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 가스 흐름을 보정하고 조절할 수 있는 설비가 제공되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    연도 가스 채널 내로의 수직 연결 채널(들)의 도입 터미널은 상승된, 경사진 또는 모서리를 깎아낸 구성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이에 위치하는 수직 연결 채널은 연도 가스 채널 내로의 "하강 유로" 채널의 관련 유입 개구부의 상류로 또는 하류로 0 내지 1 m 거리에서 종료하는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름을 조절하는 설비(설비들)는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 수직 연결 채널에 배치되지 않고, 그 위에 배치된 관련 수직 연결 채널의 유입 횡단면 아래의 이차 공기 덕트에 직접 배치되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    연도 가스 채널로의 이차 공기의 보다 양호한 공급을 위한 추가적인 이차 공기 덕트가 이차 공기 덕트의 아래에 또는 측방향으로 위치하며 그리고 이차 공기 덕트는 최소한 하나의 수직 또는 경사 연결 채널과 연결되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    이차 공기 덕트들 중 최소한 하나에는 가스 흐름을 조절하는 공기 유입구의 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    연도 가스 채널은 최소한 하나의 수평 채널로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    연도 가스 채널들 사이의 수평 채널들 중 최소한 하나는 제어가능한 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 이차 공기 덕트는 코크스 오븐 챔버 바닥을 통해 개별적으로 안내되며 이차 공기를 연도 가스 채널 내로 개별적으로 유입시키는 하나의 채널만을 통해 관련 연도 가스 채널과 수직으로 연결되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    개별적으로 연장되는 이차 공기 덕트들 사이의 최소한 하나의 수직 연결 채널에는 또는 개별적으로 연장되는 이차 공기 덕트들에는 연도 가스 채널과 이차 공기 덕트 사이의 가스 흐름을 보정하고 조절할 수 있는 설비가 제공되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    단일의 채널을 통해 연도 가스 채널과 연결되는 이차 공기 덕트들 중 최소한 하나에는 가스 흐름을 조절하는 공기 유입구의 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 가스 흐름을 조절하는 설비는 목표 유동 속도에 의존하면서 가스 채널 내로 더욱 활주하는 벽돌을 포함하여 가스 채널의 횡단면이 감소 또는 확장되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 가스 흐름을 조절하는 설비는 가스 흐름 내로 활주하는 가스 오리피스 또는 가스 플랩을 포함하며 가스 채널 내에 존재하는 선반 위로 올려진 태버릿을 포함하여, 목표 가스 유동 속도에 의존하면서 가스 채널의 횡단면을 감소 또는 확장하는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 가스 흐름을 조절하는 설비는 태버릿을 포함하며, 상기 태버릿은 태버릿 플레이트에 중앙으로 배치되며 개구부를 포함하며 그리고 태버릿은 이차 공기 덕트 내에서 수평 방향으로 이동되며 가스 흐름의 감소 또는 차단을 위해 연결 채널 분기의 가스 흐름 내로 태버릿 플레이트가 활주되며 그리고 태버릿은 개방을 위해 분기 연결 채널의 분기 아래에서 중앙 개구부가 활주되며, 따라서 목표 가스 유동 속도에 의존하면서 분기 연결 채널의 횡단면을 감소 또는 확장하는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    이차 공기 덕트와 연도 가스 채널 사이의 가스 흐름을 조절하는 설비는 개방 상태일 때 가스를 운반하는 금속 파이프를 포함하며, 상기 파이프는 가스 흐름에 직각으로 축 주위를 회전할 수 있는 내부 파이프를 가지며 그리고 이것의 회전 운동을 통해 가스 흐름이 점진적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름을 조절하는 벽돌 또는 플랩은 서스펜션 장치를 포함하며 이를 통해 코크스 오븐 챔버의 외부로부터 작동가능한 금속 로드가 안내되어 조절 벽돌 또는 플랩이 가스 채널 내로 활주되거나 또는 가스 채널로부터 밖으로 당겨지며, 따라서 가스 흐름을 보정하고 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름을 조절하는 설비는 외부로부터 작동가능한 로프 태클 또는 로드와 바 연동장치에 의해 이동될 수 있으며, 따라서 가스 흐름을 조절하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  19. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름을 조절하는 설비를 이동시키는 장치는 수동 작동을 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  20. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름을 조절하는 설비를 이동시키는 장치에는 전기 액추에이터 모터와 이와 관련된 취급 설비가 설치되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    온도, 산소 용적 또는 압력에 대한 측정 장치는 연도 가스 채널, 이차 공기 덕트 또는 그 사이에 위치하는 연결 채널 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름의 증대된 추가를 위한 노즐 젯트가 수직 제어가능한 연결 채널에 위치하는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 흐름의 증대된 추가를 위한 트위스팅 부재가 수직 제어가능한 연결 채널에 위치하는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류를 위한 장치.
  24. 선행하는 제1항 내지 23항 중 어느 한 항에 따르는 수평 코크스 오븐 챔버에서 석탄을 건류하기 위한 방법으로서, 여기서
    Figure pct00020
    일차 공기(primary air)가 코크스 오븐 챔버의 상부 영역에 존재하는 개구부를 통해 코크스 오븐 챔버 내로 유입되며 이에 의해 석탄 건류 시 방출되는 가스들의 일부가 연소되며, 그리고
    Figure pct00021
    부분적으로 연소된 가스들은 "하강 유로(downcomer)" 채널을 거쳐 코크스 오븐 챔버 아래에 위치한 연도 가스 채널 내로 안내되며, 그리고
    Figure pct00022
    또 다른 공기, 즉 소위 이차 공기(secondary air)가 연도 가스 채널 아래에 위치한 이차 공기 덕트 내에 수집되며 그 곳으로부터 수직 연결 채널 또는 채널들을 거쳐 연도 가스 채널들 내로 통과되며, 그리고
    Figure pct00023
    부분적으로 연소된 가스들은 연도 가스 채널들 내의 이차 공기와 밀접하게 혼합되며 그리고 완전히 연소되며, 따라서 아래로부터 코크스 오븐 챔버를 가열하는,
    수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법에 있어서,
    Figure pct00024
    이차 공기 덕트로부터의 이차 공기가 조절 설비에 의해 균형이 잡힌 적량으로 연도 가스 채널 내로 안내되어 이에 의해 연소가 정확히 조절되는,
    것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    이차 공기 덕트로부터 이차 공기의 연도 가스 채널 내로의 유입은 수동으로 제어되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    이차 공기 덕트로부터 이차 공기의 연도 가스 채널 내로의 유입은 전기식으로 또는 공압식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    이차 공기 유입의 전기적 또는 공압적 제어는 공정 제어 시스템을 통해 제어되는 것을 특징으로 하는 수평 코크스 오븐 챔버에서의 석탄 건류 방법.
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