KR20120074639A - 미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법 - Google Patents

미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법 Download PDF

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Abstract

인젝션호퍼(10)와 고로를 연결하여 고압의 미분탄을 이송하고, 라인 상에 유량계(400)가 구비된 미분탄 이송관의 관통장치로서, 상기 이송관(100) 중 인젝션호퍼(10)의 후단부에 마련되어 미분탄의 이송을 저지하는 인젝션밸브(123); 상기 이송관(100) 중 인젝션밸브(123)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제1가스주입부(124); 상기 이송관(100) 중 제1가스주입부(124)의 후단부에 마련된 제1드레인부(126); 상기 이송관(100) 중 유량계(400)의 전/후단부에 각각 마련된 전/후단 잠금밸브(420,440); 상기 이송관(100) 중 전단 잠금밸브(420)의 전단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제1스팀주입부(300); 상기 이송관(100) 중 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제2스팀주입부(500); 및 상기 이송관(100) 중 고로의 전단부에 마련된 제2드레인부(142);를 포함하는 미분탄 이송관 관통장치와 이를 이용한 관통방법이 소개된다.

Description

미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법 {APPARATUS FOR PENETRATING DUST-COAL TRANSFER PIPE AND PENETRATING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 미분탄을 취입하기 위해 관을 이용하여 이송하는 이송관의 내부에 고착된 미분탄을 제거하기 위한 미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법에 관한 것이다.
일반적인 미분탄 취입방법은 개별 지관 제어방법으로서, 인젝션호퍼의 하부에서 취입된 미분이 지관을 따라 고로에 취입되면서 지관 막힘 현상이 발생하고, 취입이 정상적으로 되더라도 취입량이 설정값보다 적게 취입되는 문제점이 발생하고 있다.
그러나 이에 대하여는 특별한 관통방법이 없으며, 미분탄의 제조방법에 따라 지관의 막힘 현상도 변동하여 노황 측면에서 취입량 부족현상 및 용선제조 원가 상승의 요인이 되고 있어 취입량 증대에 많은 문제점이 있다.
더욱이, 개별 지관 유량 제어가 되는 경우, 고밀도 미분탄의 저유속 (1~5m/sec) 설비를 채택할 경우에는 다양한 탄종(18종 이상)을 사용하여 조업할 경우 미분탄의 성상 변동시 미분탄이 지관에 부착되는 현상(동맥경화)이 발생되며, 초기 취입시 미분탄의 고유 수분이 응축되어 미분이 뭉쳐져 취입지관이 막히는 문제가 야기될 수 있다.
따라서, 미분탄의 이송관을 주기적으로 관통시킬 필요가 있고, 이를 효과적으로 관통하여 이송관의 내벽에 고착된 미분탄 덩어리까지도 관통시키는 기술이 매우 절실하게 필요한 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 미분탄이 취입되는 이송관을 주기적/자동적으로 안정하고 완벽하게 관통할 수 있는 미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미분탄 이송관 관통장치는, 인젝션호퍼와 고로를 연결하여 고압의 미분탄을 이송하고, 라인 상에 유량계가 구비된 미분탄 이송관의 관통장치로서, 상기 이송관 중 인젝션호퍼의 후단부에 마련되어 미분탄의 이송을 저지하는 인젝션밸브; 상기 이송관 중 인젝션밸브의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제1가스주입부; 상기 이송관 중 제1가스주입부의 후단부에 마련된 제1드레인부; 상기 이송관 중 유량계의 전/후단부에 각각 마련된 전/후단 잠금밸브; 상기 이송관 중 전단 잠금밸브의 전단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제1스팀주입부; 상기 이송관 중 후단 잠금밸브의 후단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제2스팀주입부; 및 상기 이송관 중 고로의 전단부에 마련된 제2드레인부;를 포함한다.
또한, 상기 이송관 중 후단 잠금밸브의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제2가스주입부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1,2스팀주입부는 각각 스팀주입관과 이송관을 연결하는 퀵조인트 및 잠금밸브로 구성될 수 있다.
상기 제1스팀주입부에는 퀵조인트를 통해 이송관에 연결되는 제3가스주입부가 더 구비될 수 있다.
상기 제1,2드레인부는 이송관에 연결된 드레인관 및 잠금밸브로 구성될 수 있다.
상기 제2드레인부는 고로 풍구의 랜스에 마련될 수 있다.
한편, 상기 미분탄 이송관 관통장치를 이용한 이송관 관통방법은, 상기 이송관 중 인젝션호퍼의 후단부에 마련된 인젝션밸브를 클로즈하여 미분탄의 이송을 중지하는 이송중지단계; 상기 인젝션밸브 후단부에 마련된 제1가스주입부를 오픈하여 건조가스를 통해 이송관의 관내 미분탄을 제거하는 관통준비단계; 상기 유량계 전/후단부의 전/후단 잠금밸브를 클로즈하여 유량계를 보호하는 유량계보호단계; 상기 전단 잠금밸브의 전단부에 마련된 제1스팀주입부 및 후단 잠금밸브의 후단부에 마련된 제2스팀주입부를 오픈하여 고온/고압의 수증기를 이송관에 주입하는 스팀주입단계; 및 상기 후단 잠금밸브의 후단부에 마련된 제2가스주입부 및 전단 잠금밸브의 전단부에 마련된 제3가스주입부를 오픈하여 이송관에 건조가스를 주입하는 건조단계;를 포함한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법에 따르면, 미분탄의 취입을 정지시킨 후 관통작업을 수행함으로써 불필요한 미분탄의 소요가 방지되고 작업상의 안전도가 증대된다.
또한, 고온/고압의 스팀을 이용함으로써 이송관 내벽에 들러붙은 미분탄 덩어리들까지도 제거할 수 있으며. 가스를 이용하여 이를 건조시킴으로써 미분탄의 질을 유지할 수 있어 노황의 품질을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미분탄 이송관 관통장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 미분탄 이송관 관통장치를 이용한 관통방법의 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미분탄 이송관 관통장치를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 미분탄 이송관 관통장치는, 인젝션호퍼(10)와 고로를 연결하여 고압의 미분탄을 이송하고, 라인 상에 유량계(400)가 구비된 미분탄 이송관의 관통장치로서, 상기 이송관(100) 중 인젝션호퍼(10)의 후단부에 마련되어 미분탄의 이송을 저지하는 인젝션밸브(123); 상기 이송관(100) 중 인젝션밸브(123)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제1가스주입부(124); 상기 이송관(100) 중 제1가스주입부(124)의 후단부에 마련된 제1드레인부(126); 상기 이송관(100) 중 유량계(400)의 전/후단부에 각각 마련된 전/후단 잠금밸브(420,440); 상기 이송관(100) 중 전단 잠금밸브(420)의 전단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제1스팀주입부(300); 상기 이송관(100) 중 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제2스팀주입부(500); 및 상기 이송관(100) 중 고로의 전단부에 마련된 제2드레인부(142);를 포함한다.
미분탄이 저장되는 인젝션호퍼(10)는 이송관(100)을 통하여 고로와 연결되어 미분탄을 취입하게 된다. 이러한 이송관(100) 중에는 유량계(400)가 설치되어 미분탄의 현재 취입량을 체크하고, 이를 통해 취입량을 조절하게 된다.
그러나 이러한 미분탄의 취입량이 감소할 경우 취입량을 증대시킬 필요가 있으나, 이송관(100)의 내벽에 미분탄이 엉켜 굳어진 경우에는 미분탄의 이송량을 증대시키려고 해도 본래의 이송량에 현저히 미치지 못하는 양으로밖에 취입이 불가능한 상황이 발생된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이송관(100) 중 인젝션호퍼(10)의 후단부에 마련되어 미분탄의 이송을 저지하는 인젝션밸브(123)가 마련된다. 인젝션밸브(123)를 차단하여 미분탄의 이송을 저지하고, 관통작업을 시작함으로써 불필요한 미분탄의 낭비가 방지되고 작업자에게 발생할 수 있는 화재사고 등을 방지할 수 있게 된다.
또한, 이송관(100) 중에는 인젝션밸브(123)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제1가스주입부(124)가 설치된다. 제1가스주입부(124)는 미분탄을 저지한 후 건조가스를 통해 이송관(100) 전체를 거쳐 미분탄을 내부에서 완벽히 제거하는 역할을 한다.
상기 이송관(100) 중에는 제1가스주입부(124)의 후단부에 마련된 제1드레인부(126); 유량계(400)의 전/후단부에 각각 마련된 전/후단 잠금밸브(420,440); 상기 이송관(100) 중 전단 잠금밸브(420)의 전단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제1스팀주입부(300); 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제2스팀주입부(500); 및 고로의 전단부에 마련된 제2드레인부(142);를 포함한다.
또한, 이송관(100)에는 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제2가스주입부(700);가 설치된다.
전체적인 관통순서를 살펴보면, 인젝션밸브(123)를 잠그고 미분탄을 차단한 후 그 후단의 제1가스주입부(124)를 통하여 건조가스를 공급함으로써 이송관(100)내의 잔여 미분탄을 제거한다.
그 후 유량계(400)의 전/후단에 각각 마련된 전단 잠금밸브(420) 및 후단 잠금밸브(440)를 잠가 스팀으로부터 유량계를 보호한다.
그 후 전단 잠금밸브(420)의 전단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제1스팀주입부(300) 및 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제2스팀주입부(500)를 작동하여 고온/고압의 수증기를 유량계를 중심으로 한 이송관의 전단부(120)와 후단부(140)에 고루 공급한다.
이를 통해 이송관(100)의 내벽에 고착된 미분탄 덩어리들이 수증기에 의해 용해되며 내벽으로부터 해리되기 시작한다.
그 후 이송관(100)의 내부에 수증기가 가득 찬 상태에서 제1드레인부(126)와 제2드레인부(142)를 개방하여 수증기를 배출한다.
수증기가 배출된 후에는 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제2가스주입부(700) 및 제1스팀주입부(300)에 퀵조인트(320)를 통해 이송관(100)에 연결되는 제3가스주입부(도면 미도시)를 개방하여 건조가스를 고압으로 공급함으로써 수증기에 의해 해리된 미분탄 덩어리를 이송관의 내벽으로부터 완변히 불어내어 제거할 수 있는 것이다.
이를 위해 상기 제1,2스팀주입부(300,500)는 각각 스팀주입관과 이송관을 연결하는 퀵조인트(320,520) 및 잠금밸브(340,540)로 구성되어 작업자의 안전과 편의 를 도모할 수 있고, 상기 제1스팀주입부(300)에는 퀵조인트(320)를 통해 이송관(100)에 연결되는 제3가스주입부가 더 구비된다.
또한, 상기 제1,2드레인부(126,142)는 이송관(100)에 연결된 드레인관 및 잠금밸브(125,143)로 구성되고, 이 중 제2드레인부(142)는 고로 풍구의 랜스에 마련될 수 있다.
도 2는 이러한 미분탄 이송관 관통장치를 이용한 이송관 관통방법의 순서도로서, 미분탄 이송관 관통방법은, 상기 이송관 중 인젝션호퍼의 후단부에 마련된 인젝션밸브를 클로즈하여 미분탄의 이송을 중지하는 이송중지단계(S100); 상기 인젝션밸브 후단부에 마련된 제1가스주입부를 오픈하여 건조가스를 통해 이송관의 관내 미분탄을 제거하는 관통준비단계(S200); 상기 유량계 전/후단부의 전/후단 잠금밸브를 클로즈하여 유량계를 보호하는 유량계보호단계(S300); 상기 전단 잠금밸브의 전단부에 마련된 제1스팀주입부 및 후단 잠금밸브의 후단부에 마련된 제2스팀주입부를 오픈하여 고온/고압의 수증기를 이송관에 주입하는 스팀주입단계(S400); 및 상기 후단 잠금밸브의 후단부에 마련된 제2가스주입부 및 전단 잠금밸브의 전단부에 마련된 제3가스주입부를 오픈하여 이송관에 건조가스를 주입하는 건조단계(S700);를 포함한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 미분탄 이송관 관통장치 및 이를 이용한 관통방법에 따르면, 미분탄의 취입을 정지시킨 후 관통작업을 수행함으로써 불필요한 미분탄의 소요가 방지되고 작업상의 안전도가 증대된다.
또한, 고온/고압의 스팀을 이용함으로써 이송관 내벽에 들러붙은 미분탄 덩어리들까지도 제거할 수 있으며. 가스를 이용하여 이를 건조시킴으로써 미분탄의 품질을 유지할 수 있어 결과적으로 노황의 질을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 미분탄의 제거를 통해 그 취입량의 정확한 제어가 가능해지고, 그에 따라 제품의 품질이 향상되는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 이송관 123 : 인젝션밸브
124 : 제1가스주입부 126 : 제1드레인부
142 : 제2드레인부 300 : 제1스팀주입부
400 : 유량계 420 : 전단 잠금밸브
440 : 후단 잠금밸브 500 : 제2스팀주입부
700 : 제2가스주입부

Claims (7)

  1. 인젝션호퍼(10)와 고로를 연결하여 고압의 미분탄을 이송하고, 라인 상에 유량계(400)가 구비된 미분탄 이송관의 관통장치로서,
    상기 이송관(100) 중 인젝션호퍼(10)의 후단부에 마련되어 미분탄의 이송을 저지하는 인젝션밸브(123);
    상기 이송관(100) 중 인젝션밸브(123)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제1가스주입부(124);
    상기 이송관(100) 중 제1가스주입부(124)의 후단부에 마련된 제1드레인부(126);
    상기 이송관(100) 중 유량계(400)의 전/후단부에 각각 마련된 전/후단 잠금밸브(420,440);
    상기 이송관(100) 중 전단 잠금밸브(420)의 전단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제1스팀주입부(300);
    상기 이송관(100) 중 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 고온/고압의 수증기를 주입하는 제2스팀주입부(500); 및
    상기 이송관(100) 중 고로의 전단부에 마련된 제2드레인부(142);를 포함하는 미분탄 이송관 관통장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송관(100) 중 후단 잠금밸브(440)의 후단부에 마련되어 건조가스를 주입하는 제2가스주입부(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미분탄 이송관 관통장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2스팀주입부(300,500)는 각각 스팀주입관과 이송관을 연결하는 퀵조인트(320,520) 및 잠금밸브(340,540)로 구성된 것을 특징으로 하는 미분탄 이송관 관통장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1스팀주입부(300)에는 퀵조인트(320)를 통해 이송관(100)에 연결되는 제3가스주입부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 미분탄 이송관 관통장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2드레인부(126,142)는 이송관(100)에 연결된 드레인관 및 잠금밸브(125,143)로 구성된 것을 특징으로 하는 미분탄 이송관 관통장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2드레인부(142)는 고로 풍구의 랜스에 마련된 것을 특징으로 하는 미분탄 이송관 관통장치.
  7. 청구항 1의 미분탄 이송관 관통장치를 이용한 이송관 관통방법으로서,
    상기 이송관 중 인젝션호퍼의 후단부에 마련된 인젝션밸브를 클로즈하여 미분탄의 이송을 중지하는 이송중지단계(S100);
    상기 인젝션밸브 후단부에 마련된 제1가스주입부를 오픈하여 건조가스를 통해 이송관의 관내 미분탄을 제거하는 관통준비단계(S200);
    상기 유량계 전/후단부의 전/후단 잠금밸브를 클로즈하여 유량계를 보호하는 유량계보호단계(S300);
    상기 전단 잠금밸브의 전단부에 마련된 제1스팀주입부 및 후단 잠금밸브의 후단부에 마련된 제2스팀주입부를 오픈하여 고온/고압의 수증기를 이송관에 주입하는 스팀주입단계(S400); 및
    상기 후단 잠금밸브의 후단부에 마련된 제2가스주입부 및 전단 잠금밸브의 전단부에 마련된 제3가스주입부를 오픈하여 이송관에 건조가스를 주입하는 건조단계(S700);를 포함하는 미분탄 이송관 관통방법.
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