KR20160143105A

KR20160143105A - 원료 처리 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20160143105A
Application number: KR1020150079234A
Authority: KR
Inventors: 김경제
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2016-12-14
Also published as: KR101703043B1

Abstract

원료 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 용기의 일측에 구비되어 상기 용기에서 유출되는 원료를 저장하는 호퍼와; 상기 호퍼 상부에 상기 용기 측으로 왕복 이동 가능하도록 구비되고 바닥면을 관통하는 배출구가 형성되는 슬리브와; 상기 호퍼와 상기 슬리브 사이에 구비되어 상기 호퍼 내에 저장되는 원료를 상기 슬리브 상부로 이송하는 이송기; 및 상기 슬리브와 상기 이송기의 동작을 제어하는 제어기;를 포함하고, 용기에서 유출되는 원료를 용기 내로 재장입할 수 있다.

Description

원료 처리 장치 및 그 방법{Raw material processing apparatus and method thereof}

본 발명은 원료 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용기에서 유출되는 원료를 용기 내로 재장입할 수 있는 원료 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 제철공장의 고로(高爐) 작업 시 사용되는 코크스(coke)는 사전에 여러 단계의 처리과정을 거치게 된다. 예컨대 코크스는 코크스 오븐(coke oven)의 탄화실에 대량(약 32톤 정도)의 원료탄(석탄)을 장입하여, 대략 1400℃ 정도에서 18시간 정도 가열한 후, 압출하여 별도의 소화설비에서 냉각시키는 과정을 통해 생산된다.

여기에서 코크스 오븐의 상부에는 원료탄인 석탄을 공급하는 원료탄 공급장치가 설치되어 있고, 코크스 오븐의 상부 면에는 석탄을 장입하기 위한 복수, 예컨대 4개의 장입구가 설치되어 있다.

석탄의 장입은 코크스 오븐 상부를 주행하는 장입차에 의해서 이루어지고 있는데, 장입차는 코크스 오븐 중간에 위치하고 있는 석탄 저장조로로부터 석탄을 채탄한 후 작업이 이루어질 탄화실로 이동하여 탄화실 상부에 있는 4개의 장입구를 통하여 일정량을 장입하게 된다.

장입 작업에 있어서 탄화실 장입 레벨(level)은 소비열량의 절감 및 코크스 생산성 향상에 관련이 있는 요소로서 가능한 한 많이 장입할수록 생산성에 도움이 된다. 그러나 건류 진행 과정 중 석탄에서 많은 양의 가스가 발생하여 상승관을 통해 빠져나가는데 어려움이 있다. 그래서 발생되는 가스가 빠져나가는 일정한 공간이 확보되어야 하기 때문에 적정 수준의 레벨을 유지하는 것이 중요하다.

이에 탄화실에 석탄을 장입한 후 탄화실의 일측에 구비되는 레벨러를 탄화실 내부로 왕복 이동시켜 탄화실에 장입된 석탄의 상부를 평탄화시키는 작업을 수행하고 있다. 그러나 레벨러를 탄화실 내부로 왕복 이동시키는 과정에서 탄화실 내부에 장입된 석탄 중 일부가 탄화실 외부로 유출되는 현상이 발생하고 있다. 이와 같이 탄화실 외부로 유출된 석탄은 레벨러에 탑재시켜 탄화실로 재장입하여 사용되고 있다. 이때, 탄화실에서 유출된 석탄은 유실탄이라 하고, 탄화실로 재장입되는 석탄을 되돌이탄이라 한다.

그러나 유실탄을 레벨러에 탑재시키는 과정에서 유실탄의 전량이 레벨러에 탑재되지 않고 다시 유출되어 탄화실로의 재장입 효율이 저하되고, 유실탄은 코크스 압출 과정에서 발생하는 낙코크스와 함께 처리되어 코크스 제조에 더 많은 양의 석탄이 필요하게 된다.

또한, 유실탄은 탄화실로 재장입되기 전 호퍼에 수용되는데 강우 시 호퍼로 빗물이 유입되어 유실탄이 죽탄을 형성하기 때문에 탄화실로의 재장입이 어렵고, 죽탄에 의한 작업 환경이 악화되어 설비 및 작업자가 죽탄에 의해 오염되는 문제점도 있다.

KR 2004-0087138A KR 2014-0137864A

본 발명은 용기에 장입하는 과정에서 외부로 유출되는 원료를 용기에 용이하게 재장입할 수 있는 원료 처리 장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명은 원료의 손실을 억제하여 재장입 효율을 향상시킬 수 있는 원료 처리 장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명은 설비나 작업자가 원료에 오염되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 원료 처리 장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 원료 처리 장치는, 용기의 일측에 구비되어 상기 용기에서 유출되는 원료를 저장하는 호퍼와; 상기 호퍼 상부에 상기 용기 측으로 왕복 이동 가능하도록 구비되고 바닥면을 관통하는 배출구가 형성되는 슬리브와; 상기 호퍼와 상기 슬리브 사이에 구비되어 상기 호퍼 내에 저장되는 원료를 상기 슬리브 상부로 이송하는 이송기; 및 상기 슬리브와 상기 이송기의 동작을 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다.

상기 바닥면에서 상기 슬리브의 이동방향에 대해서 교차하는 방향의 양쪽에는 상부로 연장되는 측벽이 구비될 수 있다.

상기 호퍼의 상부에는 상기 슬리브를 지지하는 지지프레임이 구비되고, 상기 지지프레임에는 상기 슬리브가 이동하는 이동 경로가 구비될 수 있다.

상기 슬리브에는 검지기가 구비되고, 상기 지지프레임에는 상기 검지기를 검지하여 상기 슬리브의 이동 거리를 제한하기 위한 센서가 구비될 수 있다.

상기 이송기는 상기 호퍼의 일측에 구비되는 중공형의 가이드관과, 상기 가이드관 내부에 회전 가능하도록 구비되는 스크류 피더를 포함하고, 상기 가이드관의 일측에는 상기 호퍼의 내부에 저장된 원료가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 상기 배출구와 연통되는 유출구가 형성될 수 있다.

상기 가이드관의 일측은 상기 슬리브의 저면에 밀착되도록 구비되고, 상기 슬리브의 저면에는 상기 가이드관의 일측이 이동하는 경로로 사용되는 가이드홈이 형성될 수 있다.

상기 용기는 코크스 오븐의 탄화실이고, 상기 호퍼 상부에는 상기 탄화실 내부에 장입된 원료를 평탄화하는 레벨러가 구비되며, 상기 레벨러는 상기 슬리브 상부를 따라 왕복 이동하여 상기 슬리브 상부로 이송된 원료를 상기 탄화실 내부로 재장입할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 원료 처리 방법은, 코크스 오븐의 탄화실에서 유출되는 석탄을 상기 탄화실에 재장입하는 원료 처리 방법으로서, 상기 탄화실에서 유출되는 유실탄을 상기 탄화실의 일측 하부에 구비되는 호퍼에 저장하는 과정; 상기 호퍼에 저장된 유실탄을 상기 탄화실의 일측에 구비되는 원료 장입 경로로 끌어올리는 과정; 상기 원료 장입 경로로 끌어올려진 유실탄을 상기 탄화실에 재장입하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 탄화실에서 유출되는 유실탄은 상기 탄화실의 일측에 구비되는 레벨러를 이용하여 상기 탄화실 내에 장입된 석탄를 평탄화시키는 과정에서 발생할 수 있다.

상기 탄화실 내에 장입된 석탄을 평탄화시키는 과정 이전에 상기 레벨러 하부에 구비되는 상기 원료 장입 경로를 상기 탄화실 측으로 전진시킬 수 있다.

상기 원료 장입 경로로 끌어올리는 과정은 상기 호퍼의 일측에 구비되는 가이드관에 형성되는 유입구로 유실탄을 유입시키는 과정; 상기 가이드관 내부에 구비되는 스크류 피더를 회전시켜 상기 유입구로 유입되는 유실탄을 상기 가이드관의 길이방향을 따라 이송하는 과정; 상기 가이드관의 타측에 상기 배출구와 연통되는 유출구를 통해 유실탄을 배출시켜 상기 원료 장입 경로의 상부에 공급하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 원료 장입 경로를 상기 탄화실 측으로 전진시키면 상기 배출구와 상기 유출구가 연통될 수 있다.

상기 평탄화시키는 과정이 완료되면, 상기 이송기 내에 잔류하는 유실탄을 상기 호퍼로 배출시키는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 원료 처리 장치 및 그 방법은, 용기에 장입하는 과정에서 유출되는 원료를 효율적으로 용기에 재장입할 수 있다. 즉, 용기에서 유출되는 원료를 스크류 피더 및 슬리브를 통해 이송하여 용기 내에 장입된 원료를 평탄화시키는 레벨러를 통해 용기에 재장입할 수 있다. 이에 원료의 상태, 예컨대 수분 함유 정도에 관련없이 이송이 용이하여 장입 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래에 비해 설비를 단순화시킬 수 있어 유지 보수가 용이하며, 설비나 작업자가 원료에 오염되는 현상을 억제 혹은 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치가 적용되는 코크스 오븐 설비의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 원료 처리 장치의 정면도.
도 4는 도 2에 도시된 원료 처리 장치의 측면도.
도 5는 도 2에 도시된 원료 처리 장치의 평면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치를 이용하여 용기(코크스 오븐의 탄화실)에 원료를 재장입하는 상태를 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 원료 처리 장치는 원료를 용기에 장입하는 과정에서 유출되는 원료를 용기에 효율적으로 재장입할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 코크스를 제조하기 위해 코크스 오븐의 탄화실에 석탄을 장입하고 석탄을 평탄화시키는 과정에서 코크스 오븐 도어를 통해 유출되는 석탄, 즉 유실탄을 탄화실에 재장입하는 예에 대해서 설명한다. 이때, 원료는 코크스의 원료가 되는 석탄일 수 있으며, 용기는 코크스 오븐의 탄화실일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치가 적용되는 코크스 오븐 설비의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 원료 처리 장치의 정면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 원료 처리 장치의 측면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 원료 처리 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 코크스 오븐 설비는 원료탄인 석탄을 건류하는 탄화실(100)과, 탄화실(100)의 상부에 구비되어 탄화실(100) 내부로 석탄을 장입하는 원료장입장치(200)와, 탄화실(100)의 일측에 구비되어 건류가 완료된 적열 코크스를 압출하는 압출기(300)를 포함한다.

탄화실(100)의 상부에는 석탄을 장입하기 위한 장입구가 복수개 구비되고, 각각의 장입구를 개폐하는 리드가 구비된다. 그리고 탄화실(100)의 일측에는 탄화실(100)에서 제조된 코크스를 압출하는 압출기의 램(310)를 진입시키기 위한 코크스 오븐 도어(110)가 구비되고, 코크스 오븐 도어(110) 상부에는 탄화실(100)에 장입된 원료를 평탄화시키기 위해 레벨러(320)를 진입시키기 위한 스몰 도어(120)가 구비된다.

원료장입장치(200)는 탄화실(100) 상부에 이동 가능하도록 구비되어 탄화실(100)의 장입구를 통해 석탄을 탄화실(100) 내로 장입한다. 원료장입장치(200)는 코크스 오븐(100) 상부에 이동 가능하게 구비되는 장입차(210)와, 장입차(210)에 설치되어 코크스 오븐(100)에 원료, 즉 석탄을 저장하는 저장기(미도시)와, 저장기 하부에 상하방향으로 이동 가능하도록 구비되어 저장기에 저장되는 석탄을 장입구를 통해 공급하는 장입기를 포함한다.

이와 같은 구성은 공지의 기술로서 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

압출기(300)는 탄화실(100)의 일측에 구비되어 탄화실(100)에서 건류가 완료된 코크스를 외부로 인출하기 위한 램(310)과, 램(310) 상부에 구비되어 탄화실(100) 내에 장입된 석탄을 평탄화시키는 레벨러(320)를 포함한다.

여기에서 레벨러(320)는 탄화실(100)의 일측에 구비되는 스몰 도어(120)로 진입하여 왕복이동함으로써 석탄의 상부면을 평탄화시킨다. 이렇게 석탄을 평탄화시키기 위해 레벨러(320)가 왕복이동하는 과정에서 탄화실(100) 내부에 장입된 석탄의 일부가 스몰 도어(120)를 통해 외부로 유출된다. 이때, 탄화실(100) 외부로 유출된 석탄을 유실탄이라 한다.

본 발명에서는 석탄을 평탄화시키는 과정에서 발생하는 유실탄을 레벨러(320)가 석탄을 평탄화시키기 위해 스몰 도어(120)로 진입할 때 재장입할 수 있는 원료 처리 장치(400)를 제시한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치(400)는, 레벨러(320)의 하부에 구비되는 호퍼(410)와, 레벨러(320)와 호퍼(410) 사이에 레벨러(320)의 이동방향을 따라 왕복 이동 가능하도록 구비되는 슬리브(430)와, 호퍼(410)와 슬리브(430) 사이에 구비되어 호퍼(410) 내부에 수용되는 원료를 슬리브(430) 상부로 이송하는 이송기(420) 및 레벨러(320), 슬리브(430) 및 이송기(420)의 동작을 제어하는 제어기(미도시)를 포함한다. 이때, 슬리브(430)와 이송기(420) 및 호퍼(410)는 서로 연통되도록 구비될 수 있다.

원료 처리 장치(400)를 설명하기 앞서 레벨러(320)의 구조에 대해서 설명한다. 레벨러(320)는 탄화실(100)의 일측 상부에 형성되는 스몰 도어(120)로 진입하여 왕복이동함으로써 탄화실(100) 내에 장입된 석탄의 표면을 평탄화시킨다. 레벨러(320)는 일방향으로 길게 연장되는 바 형상으로 형성되며, 길이방향을 따라 상하방향으로 관통되는 관통구(322)가 복수개 형성되어 있다. 이러한 구조적 특성에 의해 레벨러(320)를 탄화실(100) 내부에서 왕복 이동시키면 탄화실(100) 내부에 장입되어 있는 석탄이 관통구(322)로 유입되고, 평탄화 후 레벨러(320)를 탄화실(100) 외부로 인출하면 관통구(322)에 유입되어 있는 석탄이 탄화실(100) 외부로 유출되게 된다. 앞서 언급한 바와 같이 이렇게 탄화실(100) 외부로 유출된 석탄을 유실탄이라 하고, 유실탄 중 탄화실(100)로 재장입되는 것을 되돌이탄이라 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치(400)는 이와 같이 탄화실(100)에 장입된 석탄을 평탄화하는 과정에서 탄화실(100)로부터 유출되는 유실탄을 탄화실(100) 내부에 재장입할 수 있다.

호퍼(410)는 레벨러(320)의 하부에 구비되며, 레벨러(320)와 램(310)을 압출기(300)의 몸체에 지지하는 지지프레임(301)의 하부에 고정 설치될 수 있다. 도면에서는 지지프레임(301)의 연결구조가 도시되어 있지는 않지만, 지지프레임(301)은 레벨러(320)와 램(310)이 설치되는 압출기(300)의 몸체의 소정 부분에 고정 설치될 수 있다. 종래에는 호퍼(410)의 후방, 예컨대 레벨러(320)의 후진 방향에 보조호퍼를 구비하여 레벨러(320)에 의한 유실탄을 수집하였다. 그러나 본 발명에서는 유실탄의 재장입 효율이 우수하기 때문에 보조호퍼를 구비하지 않아도 되지만, 필요에 따라서는 호퍼(410)의 일측에 보조호퍼를 구비할 수도 있다.

슬리브(430)는 지지프레임(301)의 상부에 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 슬리브(430)는 유실탄을 탄화실(100) 내부에 장입하기 위한 장입 경로로 사용되며, 상부에 레벨러(320)가 삽입되어 이동 가능하도록, 바닥면과 바닥면의 양쪽으로부터 상부로 연장되는 측면을 갖는 대략 U자형 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 슬리브는 바닥면에서 슬리브의 이동방향에 대해서 교차하는 방향의 양쪽에는 상부로 연장되는 측면이 형성될 수 있다. 측면은 슬리브(430) 상부로 공급되는 유출탄이 슬리브(430)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 슬리브(430)의 바닥면에는 바닥면을 관통하는 배출구(432)가 형성될 수 있다. 배출구(432)는 이송기(420)를 통해 이송되는 유실탄을 배출시키기 위한 구성으로, 슬리브(430)의 이동 상태에 따라 이송기(420)와 연통되거나 차단될 수 있다. 이에 대해서는 이송기(420)를 설명할 때 다시 설명하기로 한다. 슬리브(430)의 양쪽 측면 외측에는 슬리브(430)를 이동시키기 위한 휠(434)이 구비될 수 있다. 이에 슬리브(430)가 설치되는 지지프레임(301)에는 휠(434)과 맞물려져 슬리브(430)를 이동 가능하게 하는 이동 경로(435)가 형성될 수 있다. 그리고 슬리브(430)의 후방, 예컨대 레벨러(320)의 후진 방향에는 슬리브(430)를 왕복 이동시키기 위한 구동기(438)가 구비될 수 있다.

또한, 지지프레임(301)에는 슬리브(430)의 이동 거리를 제한하기 위한 전진센서(440) 및 후진센서(442)가 구비될 수 있으며, 슬리브(430)에는 전진센서(440) 및 후진센서(442)를 검지하는 검지기(446)가 구비될 수 있다.

이러한 구성을 통해 슬리브(430)는 탄화실(100) 측으로 전진하거나 탄화실(100)로부터 후진, 예컨대 레벨러(320)의 이동방향을 따라 왕복 이동하며 스몰 도어(120)를 통해 적어도 일부가 진입하거나 탄화실(100) 외부로 후퇴할 수 있다. 또한, 슬리브(430) 상부로 유입된 유실탄은 레벨러(320)가 슬리브(430) 상부를 따라 이동하면서 탄화실(100) 내부로 재장입될 수 있다.

이송기(420)는 중공의 파이프 형상으로 형성되고 그 내부 공간을 통해 유실탄이 이송되는 경로를 형성하는 가이드관(422)과, 가이드관(422) 내부에 길이방향을 따라 배치되는 스크류 피더(424) 및 가이드관(422)의 일측에 구비되어 스크류 피더(424)를 회전시키는 모터(426)를 포함한다. 이송기(420)는 호퍼(410) 내에 저장된 석탄을 슬리브(430) 상부까지 끌어올리는 역할을 한다.

가이드관(422)은 일측, 예컨대 상부는 유실탄이 유출되는 유출구(423)가 형성되고, 타측, 예컨대 하부는 호퍼(410)에 인접하는 측면 일부에 호퍼(410)의 내부 공간과 연통되는 유입구(421)가 형성된다. 가이드관(422)의 상부는 슬리브(430)의 하부에 인접하도록 구비되어 가이드관(422) 내부를 통해 이송되는 유실탄이 가이드관(422)의 유출구(423)를 통해 슬리브(430) 상부로 배출될 수 있도록 할 수 있다. 가이드관(422)의 유출구(423)는 슬리브(430)의 이동 방향에 따라 슬리브(430)의 바닥면에 형성되는 배출구(432)와 연통될 수 있다. 예컨대, 레벨러(320)를 이용하여 평탄화 작업이 수행되는 경우에는 슬리브(430)가 탄화실(100) 측으로 전진하여 유출구(423)와 배출구(432)가 서로 연통되어 유실탄이 슬리브(430) 상부로 이송될 수 있다. 또한, 레벨러(320)를 이용한 평탄화 작업이 완료되면, 슬리브(430)가 탄화실(100)로부터 후퇴하여 유출구(423)가 슬리브(430) 저면에 의해 폐쇄될 수 있다. 이때, 가이드관(422)이 슬리브(430)의 저면에 밀착된 상태를 유지하여 하며, 슬리브(430)가 이동하는 경우에도 가이드관(422)이 유동하는 것을 방지하기 위하여 슬리브(430)의 저면에 슬리브(430)의 이동방향을 따라 소정 깊이의 가이드홈(미도시)을 형성할 수 있다. 따라서 슬리브(430)가 이동하는 경우 가이드관(422)이 가이드홈 내에서 이동, 즉 상대적으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.

스크류 피더(424)는 가이드관(422) 내부에 가이드관(422)의 길이방향을 따라 배치되고, 스크류 피더(424)의 일측, 예컨대 하부에는 스크류 피더(424)를 회전시키기 위한 모터(426)가 연결될 수 있다. 이때, 모터(426)는 가이드관(422)의 외부에 구비될 수 있다. 스크류 피더(424)는 가이드관(422)의 길이방향을 회전 중심으로 양방향 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 이와 같이 스크류 피더(424)를 양방향으로 회전 가능하도록 구성하여, 레벨러(320)를 이용한 평탄화 작업시에는 스크류 피더(424)를 일방향으로 회전시켜 유실탄을 슬리브(430) 상부로 이송시키고, 평탄화 작업이 완료되면 그대로 회전을 정지시키거나, 반대방향으로 회전시켜 가이드관(422) 내에 수용된 유실탄을 호퍼(410)로 배출시킬 수도 있다.

제어기는 레벨러(320), 구동기(438) 및 모터(426)의 동작을 제어한다. 즉, 제어기는 평탄화작업을 위해 레벨러(320)를 탄화실(100) 측으로 왕복 이동시키고, 레벨러(320)의 동작에 따라 구동기(438)를 동작시켜 슬리브(430)를 탄화실(100) 측으로 전진시켜 슬리브(430)의 일측 일부를 탄화실(100)의 스몰 도어(120) 내부를 진입시킨다. 또한, 모터(426)를 동작시켜 스크류 피더(424)를 회전시킴으로써 평탄화 작업 중 탄화실(100)로부터 유출된 유실탄, 즉 호퍼(410) 내에 수용된 유실탄을 가이드관(422)을 거쳐 슬리브(430) 상부로 이송하도록 한다. 또한, 레벨러(320)를 수회 왕복 이동시켜 평탄화 작업이 완료되면 레벨러(320)의 동작을 정지시키고, 슬리브(430)를 탄화실(100)로부터 후퇴시켜 탄화실(100)과 이격되도록 배치시키고, 모터(426)의 회전을 정지시켜 유실탄의 이송을 정지시킨다. 이때, 모터(426)의 동작을 제어하여 스크류 피더(424)의 회전 방향을 반대방향으로 회전시켜 가이드관(422) 내에 잔류하는 유실탄을 호퍼(410)로 배출시킬 수 있다. 이는 유실탄이 가이드관(422)이나 스크류 피더(424) 표면에 부착되는 것을 방지하고, 가이드관(422)에 부착된 유실탄을 제거하기 위함이다.

또한, 제어기는 구동기(438)를 동작시켜 슬리브(430)를 이동시킬 때, 전진센서(440) 및 후진센서(442)에서 검출된 검출 결과를 이용하여 슬리브(430)의 이동 거리를 제한할 수 있다. 즉, 평탄화 작업이 시작되면 구동기(438)를 동작시켜 슬리브(430)를 탄화실(100) 측으로 전진시키는데 지지프레임(301)에 구비되는 전진센서(440)에서 검지기(446)가 검지되면 구동기(438)의 동작을 정지시킬 수 있다. 또한, 평탄화 작업이 완료되면 구동기(438)를 동작시켜 슬리브(430)를 탄화실(100)로부터 후진시키는데 지지프레임(301)에 구비되는 후진센서(442)에서 검지기(446)가 검지되면 구동기(438)의 동작을 정지시켜 슬리브(430)의 이동을 정지시킬 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 코크스 오븐의 탄화실(100)에 장입된 석탄을 평탄화시키는 과정에서 탄화실(100)로부터 유출된 유실탄을 탄화실(100) 내부에 효율적으로 재장입할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치를 이용하여 코크스 오븐의 탄화실에 유실탄을 재장입하는 방법에 대해서 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 원료 처리 장치를 이용하여 용기(코크스 오븐의 탄화실)에 원료를 재장입하는 상태를 보여주는 도면이다.

먼저, 건류된 코크스가 압출되면, 코크스 오븐의 탄화실(100)에는 새로운 원료탄이 장입된다. 이에 리프트를 하강시켜 전자석에 리드를 부착시켜 장입구를 개방하고, 장입차를 이동시켜 리프트를 장입구로부터 회피시킨다. 그리고 장입기를 하강시켜 장입구에 삽입시킨 후 장입구를 통해 석탄을 코크스 오븐의 탄화실(100)에 장입한다.

석탄의 장입이 완료되면, 장입구 각각에 삽입되어 있는 장입기를 순차적으로 상승시키고 리프트를 이동시켜 리드를 장입구 상부측으로 이동시킨 후 하강시켜 장입구를 폐쇄시킨다.

이후, 탄화실(100)의 스몰 도어(120)를 개방하고 레벨러(320)를 탄화실(100) 내부로 진입시켜 왕복이동시킴으로써 탄화실(100) 내에 장입된 석탄의 상부 표면을 평탄화시킨다.

제어기에서는 레벨러(320)의 이동과 함께, 또는 레벨러(320)가 탄화실(100) 내부로 진입하면 구동기(438)를 동작시켜 슬리브(430)의 일측을 스몰 도어(120)를 통해 탄화실(100) 내부에 진입시킨다. 이때, 제어기는 전진센서(440)에서 검지기(446)가 검지되면 구동기(438)의 동작을 정지시킬 수 있다. 슬리브(430)의 일측이 탄화실(100) 내부로 진입하면 슬리브(430)의 바닥면에 형성되는 배출구(432)와 가이드관(422)의 상부 유출구(423)가 연통된다.

이와 같이 가이드관(422)의 유출구(423)가 슬리브(430)의 배출구(432)와 연통되면, 즉 가이드관(422)의 유출구(423)가 개방되면 제어기는 모터(426)를 동작시켜 스크류 피더(424)를 회전시킨다. 스크류 피더(424)가 회전하면 호퍼(410) 내에 수용되어 있는 유실탄 및 평탄화 작업 시 발생하는 유실탄이 가이드관(422)의 하부에 형성되는 유입구(421)를 통해 가이드관(422) 내부로 유입되고, 스크류 피더(424)가 회전함에 따라 유실탄이 유입구(421)로 지속적으로 유입되어 가이드관(422)을 따라 이송된다. 그리고 가이드관(422)을 따라 이송되는 유실탄을 가이드관(422)의 유출구(423)를 통해 슬리브(430)의 바닥면에 형성되는 배출구(432)로 배출되어 슬리브(430) 상부에 공급된다.

슬리브(430) 상부에 공급된 유실탄은 레벨러(320)에 형성된 관통구(322) 내로 유입되고, 레벨러(320)가 왕복 이동함에 따라 관통구(322)에 유입된 유실탄은 탄화실(100) 내부로 재장입된다.

이후, 평탄화 작업이 완료되면, 제어기는 레벨러(320)를 후진시켜 탄화실(100)로부터 후퇴시키고, 구동기(438)를 동작시켜 슬리브(430)도 탄화실(100)로부터 후퇴시킨다. 이때, 제어기는 후진센서(442)에서 검지기(446)가 검지되면 구동기(438)의 동작을 정지시킬 수 있다. 슬리브(430)가 탄화실(100)로부터 후퇴하면 슬리브(430)의 바닥면에 의해 가이드관(422)의 유출구(423)가 폐쇄되어 유실탄이 슬리브(430) 상부로 더 이상 유입되지 않는다. 또한, 제어기는 모터(426)를 정지시켜 스크류 피더(424)의 회전을 정지시킴으로써 유실탄의 이송을 정지시킨다. 이때, 제어기는 모터(426)를 유실탄을 이송할 때와는 반대방향으로 회전하도록 제어하여 스크류 피더(424)를 반대방향으로 회전시킴으로써 슬리브(430)로 미쳐 이송되지 않고 가이드관(422)에 잔류하는 유실탄을 호퍼(410) 내부로 배출시킬 수도 있다. 이에 유실탄이 가이드관(422)이나 스크류 피더(424) 표면에 부착되어 가이드관(422)의 막힘 현상이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 코크스 오븐 200: 원료장입장치
300: 압출기 310: 램
320: 레벨러 322: 관통구
400: 원료처리장치 410: 호퍼
420: 이송기 422: 가이드관
424: 스크류 피더 426: 모터
430: 슬리브 432: 배출구
440: 전진센서 442: 후진센서
446: 검지기

Claims

용기의 일측에 구비되어 상기 용기에서 유출되는 원료를 저장하는 호퍼와;
상기 호퍼 상부에 상기 용기 측으로 왕복 이동 가능하도록 구비되고 바닥면을 관통하는 배출구가 형성되는 슬리브와;
상기 호퍼와 상기 슬리브 사이에 구비되어 상기 호퍼 내에 저장되는 원료를 상기 슬리브 상부로 이송하는 이송기; 및
상기 슬리브와 상기 이송기의 동작을 제어하는 제어기;
를 포함하는 원료 처리 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 바닥면에서 상기 슬리브의 이동방향에 대해서 교차하는 방향의 양쪽에는 상부로 연장되는 측벽이 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 호퍼의 상부에는 상기 슬리브를 지지하는 지지프레임이 구비되고,
상기 지지프레임에는 상기 슬리브가 이동하는 이동 경로가 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 슬리브에는 검지기가 구비되고,
상기 지지프레임에는 상기 검지기를 검지하여 상기 슬리브의 이동 거리를 제한하기 위한 센서가 구비되는 원료 처리 장치.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 이송기는 상기 호퍼의 일측에 구비되는 중공형의 가이드관과,
상기 가이드관 내부에 회전 가능하도록 구비되는 스크류 피더를 포함하고,
상기 가이드관의 일측에는 상기 호퍼의 내부에 저장된 원료가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 상기 배출구와 연통되는 유출구가 형성되는 원료 처리 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 가이드관의 일측은 상기 슬리브의 저면에 밀착되도록 구비되고, 상기 슬리브의 저면에는 상기 가이드관의 일측이 이동하는 경로로 사용되는 가이드홈이 형성되는 원료 처리 장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기는 코크스 오븐의 탄화실이고,
상기 호퍼 상부에는 상기 탄화실 내부에 장입된 원료를 평탄화하는 레벨러가 구비되며,
상기 레벨러는 상기 슬리브 상부를 따라 왕복 이동하여 상기 슬리브 상부로 이송된 원료를 상기 탄화실 내부로 재장입하는 원료 처리 장치.
코크스 오븐의 탄화실에서 유출되는 석탄을 상기 탄화실에 재장입하는 원료 처리 방법으로서,
상기 탄화실에서 유출되는 유실탄을 상기 탄화실의 일측 하부에 구비되는 호퍼에 저장하는 과정;
상기 호퍼에 저장된 유실탄을 상기 탄화실의 일측에 구비되는 원료 장입 경로로 끌어올리는 과정;
상기 원료 장입 경로로 끌어올려진 유실탄을 상기 탄화실에 재장입하는 과정;을 포함하는 원료 처리 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 탄화실에서 유출되는 유실탄은 상기 탄화실의 일측에 구비되는 레벨러를 이용하여 상기 탄화실 내에 장입된 석탄를 평탄화시키는 과정에서 발생하는 원료 처리 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 탄화실 내에 장입된 석탄을 평탄화시키는 과정 이전에 상기 레벨러 하부에 구비되는 상기 원료 장입 경로를 상기 탄화실 측으로 전진시키는 원료 처리 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 원료 장입 경로로 끌어올리는 과정은 상기 호퍼의 일측에 구비되는 가이드관에 형성되는 유입구로 유실탄을 유입시키는 과정;
상기 가이드관 내부에 구비되는 스크류 피더를 회전시켜 상기 유입구로 유입되는 유실탄을 상기 가이드관의 길이방향을 따라 이송하는 과정;
상기 가이드관의 타측에 상기 배출구와 연통되는 유출구를 통해 유실탄을 배출시켜 상기 원료 장입 경로의 상부에 공급하는 과정;
을 포함하는 원료 처리 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 원료 장입 경로를 상기 탄화실 측으로 전진시키면 상기 배출구와 상기 유출구가 연통되는 원료 처리 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 평탄화시키는 과정이 완료되면, 상기 이송기 내에 잔류하는 유실탄을 상기 호퍼로 배출시키는 과정을 포함하는 원료 처리 방법.