KR20100126012A - Apparatus for removing carbon in standpipe of cokes oven - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스 오븐의 스탠드 파이프 내부에 고착된 카본을 효과적으로 제거할 수 있는 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon removal device of the coke oven stand pipe, and more particularly, to a carbon removal device of the coke oven stand pipe that can effectively remove the carbon stuck in the stand pipe of the coke oven.
제철소 등에서 사용되는 코크스(Coke)란 고로내에서 열원, 환원제 등의 역할과 함께 통기성을 확보하는 수단으로 사용되는 석탄(Coal)의 일종이다. 도 1을 참조하면, 이러한 코크스는 코크스 공장(1)의 코크스 오븐(20)에 의하여 생산된다. 한편, 코크스 오븐(20)의 상부에 위치하는 장입차(30)는 점결성이 있는 석탄을 코크스 오븐(20)의 탄화실(21) 내부에 일정 주기로 장입하고, 이렇게 코크스 오븐(20)의 탄화실(21)에 장입된 석탄은 밀폐된 상태에서 섭씨 1,300℃정도로 간접 가열된 후, 약 18시간의 건류과정을 거친 뒤 적열 코크스로 건류되어 압출차(10)의 램(11)에 의하여 코크스 오븐(20)의 외부로 압출된다. 이때, 코크스 오븐(20)의 외부로 압출되는 적열 코크스는 이송차(40)에 의하여 유도되어 버켓에 적재된 후 후공정으로 이송된다.Coke used in steel mills is a kind of coal used as a means of securing air permeability along with the role of a heat source and a reducing agent in a blast furnace. Referring to FIG. 1, such coke is produced by a
한편, 코크스 오븐(20)의 상부에는 탄화실(21)에서 발생한 건류 가스를 배출하는 스탠드 파이프(22)가 설치되는데, 이 스탠드 파이프(22)는 코크스 건류가 완료된 후 코크스를 압출하기 전에 코크스 오븐(20)의 탄화실(21) 내부의 화염과 열을 외부로 방출하는 기능을 수행하며, 그 외의 경우에는 정확하게 밀봉된 상태를 유지한다. On the other hand, the upper part of the
그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 스탠드 파이프(22)의 하부 내부에는 코크스 건류 과정 중 카본(C)이고착되어 탄화실(21)에서 발생된 로가스(LAW GAS)의 흐름을 방해하여 로가스가 탄화실(21) 내부에 잔류하게 된다. 이렇게 잔류된 로가스는 압출작업시 오븐 도어를 개방할 때 대기중으로 방출되어 환경을 오염시킨다. 따라서, 이러한 카본(C)을 제거하기 위해 종래에는 물리적으로 타격하는 방법을 사용하였는데, 이러한 탁격 작업은 간헐적으로 이루어지는 작업이었기에 계속되는 코크스 건류 과정 중 고착된 카본(C)을 효과적으로 제거하지 못하였고, 타격 작업으로 인하여 코크스 오븐(20)의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 코크스 오븐(20)의 탄화실(21) 주변에는 고열과 화염이 존재하여 위와 같은 타격 작업시 화상 및 가스 중독 등의 안전 사고의 가능성이 존재하였다. However, as shown in FIG. 2, the inside of the lower part of the
..
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 스탠드 파이프 내부에 고착된 카본을 효과적으로 제거함으로써, 코크스 공장의 조업과정에서 발생되는 로가스의 통로를 지속적으로 확보하여 가시공해 없는 코크스 공장 운영을 가능토록 하고, 코크스 오븐과 연결된 설비의 보호는 물론 코크스 오븐의 내구성을 향상시킬 수 있고 작업자의 안전을 도모할 수 있는 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the problems described above to effectively remove the carbon stuck in the stand pipe, to ensure the passage of the furnace gas generated in the operation process of the coke plant to operate the coke plant without visible pollution The present invention aims to provide a carbon removal device of a coke oven stand pipe that can improve the durability of the coke oven as well as protect the equipment connected to the coke oven and improve the safety of the operator.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치는, 코크스 오븐의 탄화실 상부에 설치된 스탠드 파이프의 내부에 고착된 카본을 제거하기 위한 장치에 있어서, 코크스 공장의 압출차에 설치된 레일 프레임을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 설치되는 고정 플레이트와, 이 고정 플레이트에 고정 설치된 지지 프레임과, 이 지지 프레임에 연장 설치된 에어 이송 라인과, 이 에어 이송 라인의 단부에 설치된 에어 노즐을 포함하는 에어 노즐부와, 상기 에어 노즐이 상기 스탠드 파이프의 하부에 위치될 수 있도록 상기 에어 노즐부를 슬라이딩 이동시키되, 그 이동이 압출차 램의 이동과 연동되어 이루어지도록 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for removing carbon in a coke oven stand pipe according to the present invention for achieving the above object is an apparatus for removing carbon stuck in an interior of a stand pipe provided on an upper part of a carbonization chamber of a coke oven. A fixed plate installed to slide along the rail frame installed in the support frame, a support frame fixed to the fixed plate, an air feed line extending to the support frame, and an air nozzle provided at an end of the air feed line. And an air nozzle unit and a driving unit which slides the air nozzle unit so that the air nozzle can be positioned under the stand pipe, and the movement is linked with the movement of the extrusion vehicle ram.
상기 구동부는 상기 에어 노즐부의 일측에 와이어 로프 및 도르래를 매개로 연결 설치되어 상기 에어 노즐부를 전진 이동시키는 제 1 중량체와, 상기 에어 노 즐부의 타측에 와이어 로프 및 도르래를 매개로 연결 설치되어 상기 에어 노즐부의 전진 이동 속도가 감쇄되도록 하는 제 2 중량체와, 상기 에어 노즐부가 상기 램의 이동에 연동되어 이동되도록 하는 연동 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.The driving unit is connected to one side of the air nozzle unit via a wire rope and a pulley to move forward the air nozzle unit, and the other side of the air nozzle unit is installed via a wire rope and a pulley via the It is preferable to include a second weight to allow the forward movement speed of the air nozzle unit is attenuated, and an interlocking module for moving the air nozzle unit in conjunction with the movement of the ram.
상기 연동 모듈은 상기 에어 노즐부의 하부에 설치되는 걸림 바와, 이 걸림바의 전방에 위치하도록 상기 램에 설치되는 가이드 서포트를 포함하며, 상기 램이 전진 이동하는 경우 상기 가이드 서포트에 의한 걸림 바의 구속이 해제되어 상기 에어 노즐부가 상기 스탠드 파이프의 하부에 위치할 때까지 전진 이동하고, 상기 램이 후진 이동하는 경우 상기 가이드 서포트에 의해 걸림 바가 구속되어 상기 에어 노즐부가 원 위치로 후진 이동되는 것이 바람직하다.The interlocking module includes a locking bar installed under the air nozzle unit, and a guide support installed on the ram to be located in front of the locking bar. When the ram moves forward, the locking bar is restrained by the guide support. Is released to move forward until the air nozzle portion is located below the stand pipe, and when the ram moves backward, the locking bar is constrained by the guide support to move the air nozzle portion backward. .
상술한 바와 같은 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치에 따르면, 스탠드 파이프 내부에 고착된 카본이 효과적으로 제거됨으로써, 코크스 공장의 조업 과정에서 발생되는 로가스의 통로가 지속적으로 확보되어 가시공해 없는 코크스 공장 운영이 가능해 지고, 코크스 오븐과 연결된 설비의 보호는 물론 코크스 오븐의 내구성이 향상 및 작업자의 안전을 도모할 수 있게 된다.According to the carbon removal apparatus of the coke oven stand pipe as described above, by effectively removing the carbon stuck in the stand pipe, the passage of the furnace gas generated during the operation of the coke plant is continuously secured to operate the coke plant without visible pollution This enables not only the protection of the equipment connected to the coke oven, but also the durability of the coke oven and the safety of the operator.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치를 도 3 및 도 4를 참조하고, 앞서 설명된 도 1 및 도 2를 부분적으로 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 본 발명의 실시예에서 어느 구성의 전방 또는 전진 이동하는 방향은 도시된 화살표(A) 방향을 의미하고, 후방 또는 후진 이동하 는 방향은 화살표(B) 방향을 의미한다. Hereinafter, a carbon removal apparatus of a coke oven stand pipe according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 and with reference to FIGS. 1 and 2 described above. On the other hand, in the embodiment of the present invention the forward or forward moving direction of any configuration means an arrow (A) direction shown, the backward or backward moving direction means an arrow (B) direction.
본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치는 에어 노즐부(100)와, 구동부(200)를 포함한다.The carbon removal apparatus of the coke oven stand pipe according to the embodiment of the present invention includes an
상기 에어 노즐부(100)는 코크스 공장(1)의 압출차(10)에 설치된 레일 프레임(F1)을 따라 수평 이동할 수 있도록 다수의 롤러(111)가 설치된 고정 플레이트(110)와, 이 고정 플레이트(110)에 고정 설치되는 지지 프레임(120)과, 이 지지 프레임(120)의 내부를 따라 설치되는 에어 이송 라인(130)과, 이 에어 이송 라인(130)의 단부에 설치되는 에어 노즐(140)과, 일측은 상기 고정 플레이트(110)에 설치되고 타측은 상기 지지 프레임(120)에 설치되어 상기 지지 프레임(120)이 수평 상태를 유지하며 상기 고정 플레이트(110)에 고정되는 것을 보조하는 장력 부재(150)를 포함한다. 여기서, 상기 장력 부재(150)로는 와이어 로프 또는 체인 등이 사용될 수 있다. The
상기 구동부(200)는 상기 에어 노즐부(100)의 일측에 와이어 로프 및 도르래를 매개로 연결 설치되어 상기 에어 노즐부(100)를 전진 이동시키는 제 1 중량체(210)와, 상기 에어 노즐부(100)의 타측에 와이어 로프 및 도르래를 매개로 연결 설치되어 상기 에어 노즐부(100)의 전진 이동 속도를 감쇄하는 제 2 중량체(220)와, 상기 에어 노즐부(100)가 상기 램의 전후진에 연동되어 전후진 이동되도록 하는 연동 모듈(230)을 포함한다.The
여기서, 상기 제 1 중량체(210)와 연결되는 제 1 와이어 로프(R1)는 상기 레일 프레임(F1)으로부터 측 방향으로 일정 거리 이격된 위치에서 압출기(10)의 프레 임(미도시) 상에 수직 방향으로 회전되도록 설치된 제 1 롤러(미도시)를 거쳐, 상기 레일 프레임(F1)의 상부에 수평 방향으로 회전되도록 설치된 제 2 롤러(L2)를 지난 뒤, 상기 레일 프레임(F1)의 전방 단부에 수직 방향으로 회전되도록 설치된 제 3 롤러(L3)를 지나 상기 고정 플레이트(110)에 고정된다.Here, the first wire rope (R1) connected to the
한편, 상기 제 2 중량체(220)와 연결되는 제 2 와이어 로프(R2)는 상기 압출기(10)의 운전실(12) 지붕에 수직 방향으로 회전되도록 설치된 제 4 롤러(L4)를 거쳐, 상기 압출기(10)의 운전실 지붕에 수평 방향으로 회전되도록 설치된 제 5 롤러(L5)를 지난 뒤, 상기 제 5 롤러(L5)로부터 일정 거리 이격된 위치에 수평 방향으로 회전되도록 설치된 제 6 롤러(미도시)를 지나 상기 압출기(10)의 운전실 지붕에 설치된 루프 프레임(F2)을 따라 수평 이동하는 슬라이딩카(V)에 고정된다.Meanwhile, the second wire rope R2 connected to the
상기 슬라이딩카(V)에는 제 8 롤러(L8)가 수평 방향으로 회전되도록 설치되고, 상기 루프 프레임(F2)의 전방 단부에는 제 9 롤러(L9)가 수직 방향으로 회전되도록 설치되며, 제 7 롤러(L7)가 상기 제 9 롤러(L9)로부터 후방으로 일정 거리 이격되어 상기 루프 프레임(F2) 상에 수직 방향으로 회전되도록 설치된다. 또한, 제 10 롤러(L10)가 상기 제 9 롤러(L9)로부터 하방향으로 일정 거리 이격된 위치에서 압출기(10)의 프레임(미도시) 상에 수직 방향으로 회전되도록 설치된다. An eighth roller L8 is installed in the sliding car V so as to rotate in a horizontal direction, and a ninth roller L9 is installed in the front end of the roof frame F2 in a vertical direction, and a seventh roller. L7 is installed to be spaced apart from the ninth roller L9 to the rear by a predetermined distance and rotated vertically on the loop frame F2. In addition, the tenth roller L10 is installed to rotate in a vertical direction on a frame (not shown) of the
상기 루프 프레임(F2)의 하부에 일단이 고정되는 제 3 와이어 로프(R3)는 상기 제 7 롤러(L7)를 거쳐, 상기 제 8 롤러(L8)를 지난 뒤, 상기 제 9 롤러(L9)와 제 10 롤러(L10)를 차례로 지나 고정 플레이트(110)에 나머지 타단이 고정된다.The third wire rope R3 having one end fixed to the lower portion of the roof frame F2 passes through the seventh roller L7 and passes through the eighth roller L8, and then the ninth roller L9. The other end is fixed to the
여기서, 상기 제 1 중량체(210)는 제 2 중량체(220)보다 더 무겁도록 구성되 어 상기 중량체(220)가 자중에 의해 수직방향으로 하강할 때, 상기 제 1 중량체(210)와 연결되어 있는 상기 제 2 중량체(220)는 수직방향으로 상승하고, 상기 에어 노즐부(100)는 전진 이동하게 된다. 이때, 상기 제 2 중량체(220)의 무게는 상기 제 1 중량체(210)의 하강에 대해 부하로 작용하여 결과적으로 상기 에어 노즐부(100)의 전진 이동 속도를 감쇄시킨다. 따라서, 상기 에어 노즐부(100)는 부드럽게 이동될 수 있게 된다. Here, the
한편, 상기 제 1 중량체(210)와 제 2 중량체(220)는 제 1 가이드 커버(240)와 제 2 가이드 커버(250) 내에서만 움직일 수 있게 설치된다. 따라서, 상기 구동부(200)의 구동 중 작업자의 제 1 중량체(210) 및 제 2 중량체(220)로의 접근을 차단할 수 있게 되어 안전사고가 예방될 수 있게 된다.Meanwhile, the
상기 연동 모듈(230)은 상기 에어 노즐부(100)의 하부에 설치되어 상기 에어 노즐부(100)와 일체가 되어 전진 또는 후진 이동하는 걸림 바(231)와, 상기 램에 설치되는 가이드 서포트(232)를 포함한다. 여기서, 상기 가이드 서포트(232)는 램(11)의 헤드부(11a)에 설치되어 후방으로 연장된 지지 프레임(F3)에 수직 방향으로 설치된다.The
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치의 작동에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to Figures 5 and 6 will be described in detail the operation of the carbon removal device of the coke oven stand pipe according to an embodiment of the present invention.
에어 노즐부(100)는 압출차(10)의 램(11)이 탄화실(21) 내부로 전진하는 것과 연동되어 탄화실(21) 내부로 전진 이동하고, 상기 탄화실(21)의 상부에 위치된 스탠드 파이프(22)의 하부에 위치될 때 상기 램(11)의 계속적인 전진과는 연동됨 없이 제자리에 멈추어서 상기 스탠드 파이프(22)를 향하여 에어를 분사하며, 상기 램(11)이 일정 위치까지 후진한 이후부터 상기 램(11)의 후진과 연동되어 탄화실(21) 외부로 후진 이동한다.The
이때, 상기 에어 노즐부(100)가 상기 램(11)의 전진 또는 후진과 연동되어 이동될 수 있는 것은 상기 연동 모듈(230)의 가이드 서포트(232)가 상기 에어 노즐부(100)와 일체가 되어 전진 이동하는 상기 걸림 바(231)의 전진 이동 경로 상에 위치되기 때문이다. 즉, 상기 구동부(200)의 제 1 중량체(210)가 수직 방향으로 하강함에 따라 상기 에어 노즐부(100)는 화살표(A) 방향으로 전진 이동해야 하는데, 움직이지 않고 있는 램(11)의 상부에 설치된 가이드 서포트(232)가 상기 걸림 바(231)의 전진 이동을 막게되어 상기 에어 노즐부(100)는 전진 이동하지 못하게 된다. In this case, the
이후, 압출작업을 위해 상기 램(11)이 화살표(A) 방향으로 전진하면 상기 램(11)에 설치된 상기 가이드 서포트(232)도 상기 램(11)과 함께 전진 이동하고, 상기 가이드 서포트(232)의 후방에 위치한 걸림 바(231)도 상기 가이드 서포트(232)가 이동한 거리만큼 전진 이동하게 된다. 따라서, 상기 에어 노즐부(100)는 상기 램(11)의 전진 속도와 동일한 속도로 화살표(A) 방향으로 전진 이동하게 되고, 상기 램(11)이 전진한 거리만큼 전진 이동한다. Then, when the
여기서, 상기 에어 노즐부(100)의 총 전진 이동 거리(S)는 상기 루프 프레임(F2)을 따라 수평 이동하는 슬라이딩카(V)의 이동범위에 의해 조절되어 상기 에 어 노즐부(100)의 에어 노즐(140)이 상기 스탠드 파이프(22)의 하부에 위치될 때까지 상기 에어 노즐부(100)는 전진 이동하고, 상기 램(11)은 계속하여 탄화실(21) 내부로 전진한다[상기 에어 노즐부(100)의 총 전진 이동 거리(S)는 상기 제 1 중량체의 하강 거리 및 상기 슬라이딩카(V)의 이동 거리와 일치되도록 셋팅된다]. Here, the total forward movement distance S of the
이때, 상기 에어 노즐(140)로부터 에어가 분사되어 상기 스탠드 파이프(22) 내부에 고착된 카본(C)을 제거한다. 이러한 에어 분사는 상기 램(11)이 탄화실(21) 내부로 끝까지 전진하여 코크스를 모두 압출한 뒤 다시 후진하여 상기 램(11)에 설치된 상기 가이드 서포트(232)가 상기 에어 노즐부(100)에 설치된 걸림 바(231)의 위치에 도달할 때까지 계속된다.At this time, the air is injected from the
이 후, 상기 램(11)의 화살표(B) 방향으로의 후진과 더불어 상기 가이드 서포트(232)가 후진함에 따라 상기 걸림 바(231)도 후진 이동하게 되어 에어 노즐부(100)도 화살표(B) 방향으로 후진 이동하게 된다. 이때, 상기 제 2 중량체(220)는 수직방향으로 하강하고 제 1 중량체(210)는 수직방향으로 상승한다. 이는 상기 제 1 중량체(210)와 제 2 중량체(220)의 무게 차이에 의한 위치 에너지보다 상기 램(11)의 운동 에너지가 훨씬 크기 때문이다. Thereafter, as the
상술한 바와 같은 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치를 코크스 공장에 적용할 경우 스탠드 파이프(22) 내부에 고착된 카본(C)이 효과적으로 제거[램(11)의 압출작업에 구속되지 않고 일정 시간 동안 집중적으로 에어를 분사하여 고착된 카본(C)을 제거함]됨으로써, 코크스 공장의 조업 과정에서 발생되는 로가스(RAW GAS)의 통로가 지속적으로 확보되어 가시공해 없는 코크스 공장 운영이 가 능해 지고, 코크스 오븐과 연결된 설비의 보호는 물론 코크스 오븐의 내구성이 향상될 수 있고 작업자의 안전을 도모할 수 있게 된다.When the carbon removal apparatus of the coke oven stand pipe as described above is applied to the coke plant, the carbon C fixed inside the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.While specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, those of ordinary skill in the art may vary the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the following claims. It is to be understood that modifications and variations are possible.
도 1은 코크스 공장을 나타낸 도면.1 shows a coke plant.
도 2는 스탠드 파이프의 내부에 고착된 카본(C)을 나타낸 도면.2 is a view showing the carbon (C) stuck to the inside of the stand pipe.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치를 나타낸 도면.3 is a view showing a carbon removal device of the coke oven stand pipe according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용된 에어 노즐부를 나타낸 도면.4 is a view showing an air nozzle unit applied to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치의 작동 전 상태를 나타낸 도면.5 is a view showing a state before operation of the carbon removal apparatus of the coke oven stand pipe according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐 스탠드 파이프의 카본 제거 장치의 작동 후 상태를 나타낸 도면.6 is a view showing a state after the operation of the carbon removal device of the coke oven stand pipe according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 에어 노즐부 200 : 구동부100: air nozzle unit 200: drive unit
110 : 고정 플레이트 120 : 지지 프레임110: fixing plate 120: support frame
130 : 에어 이송 라인 140 : 에어 노즐130: air feed line 140: air nozzle
150 : 장력 부재 210 : 제 1 중량체150
220 : 제 2 중량체 230 : 연동 모듈220: second weight body 230: interlock module
231 : 걸림 바 232 : 가이드 서포트231: Jam Bar 232: Guide Support
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2009
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