KR20200048704A

KR20200048704A - 스필리지 코크스 처리 장치

Info

Publication number: KR20200048704A
Application number: KR1020180131084A
Authority: KR
Inventors: 이광래
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2020-05-08
Also published as: KR102175843B1

Abstract

스필리지 코크스 처리 장치는 파쇄기와 이송 벨트 및 감지기를 포함한다. 파쇄기는 스필리지 코크스 하역을 위한 보조 선창의 경사면 하단에서 양측 단부의 높이가 다르게 설치된 한 쌍의 파쇄 롤과, 한 쌍의 파쇄 롤 각각의 단부에 설치되어 한 쌍의 파쇄 롤을 서로 반대 방향으로 회전시키는 한 쌍의 구동 모터를 포함한다. 이송 벨트는 파쇄기의 하부에 설치되고, 한 쌍의 파쇄 롤을 통과하며 분쇄된 분 코크스를 사용처로 이송한다. 감지기는 보조 선창의 양 측벽에 설치되고, 보조 선창에 하역된 스필리지 코크스를 감지하여 파쇄기의 작동을 제어한다.

Description

스필리지 코크스 처리 장치 {APPARATUS FOR TREATING SPILLAGE COKE}

본 발명은 스필리지 코크스 처리 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스필리지 코크스를 사용 가능하게 처리하는 처리 장치에 관한 것이다.

고로 작업에서 코크스는 열원제, 환원제, 및 통기성 유지제로 사용되고 있다. 스필리지 코크스(spillage coke)는 코크스 압출을 위해 코크스 오븐 도어를 개방 시 코크스에서 탈락되어 외부로 낙하한 코크스를 의미한다.

스필리지 코크스는 일반 코크스보다 품질이 낮고, 처리 과정에서 살수에 의해 상대적으로 높은 수분을 가진다. 스필리지 코크스를 고로에 공급하면 노황 상태가 불안정해지므로 고로에 공급하지 않고 야적장에 적치하고 있다. 이로 인해 스필리지 코크스의 재고량이 증가하여 이를 처리할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명은 스필리지 코크스를 사용 가능하게 처리할 수 있는 스필리지 코크스 처리 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스필리지 코크스 처리 장치는 파쇄기와 이송 벨트 및 감지기를 포함한다. 파쇄기는 스필리지 코크스 하역을 위한 보조 선창의 경사면 하단에서 양측 단부의 높이가 다르게 설치된 한 쌍의 파쇄 롤과, 한 쌍의 파쇄 롤 각각의 단부에 설치되어 한 쌍의 파쇄 롤을 서로 반대 방향으로 회전시키는 한 쌍의 구동 모터를 포함한다. 이송 벨트는 파쇄기의 하부에 설치되고, 한 쌍의 파쇄 롤을 통과하며 분쇄된 분 코크스를 사용처로 이송한다. 감지기는 보조 선창의 양 측벽에 설치되고, 보조 선창에 하역된 스필리지 코크스를 감지하여 파쇄기의 작동을 제어한다.

한 쌍의 파쇄 롤은 길이 방향을 따라 톱니부와 평탄부가 하나씩 교대로 배열된 제1 파쇄 롤과 제2 파쇄 롤을 포함할 수 있고, 제1 파쇄 롤과 제2 파쇄 롤의 양측 단부에 일체형 베어링이 설치될 수 있다. 제1 파쇄 롤과 제2 파쇄 롤의 양측 단부 중 일측 단부는 지지대 위에 배치되어 반대측 단부보다 높게 위치할 수 있다.

이송 벨트는 파쇄기로부터 제공받은 분 코크스를 코크스 건식 소화설비(coke dry quenching, CDQ)에서 생산된 정품 코크스와 함께 분리 장치가 있는 벙커 스크린으로 이송할 수 있다.

감지기는 보조 선창의 양 측벽에서 같은 높이로 설치된 발광부와 수광부를 포함할 수 있고, 발광부에서 방출된 특정 파장의 빛이 스필리지 코크스에 의해 차단되어 수광부에서 수신되지 않을 때 제어부로 신호를 출력할 수 있다. 제어부는 감지기로부터 신호 입력 시 한 쌍의 구동 모터를 작동시킬 수 있다.

스필리지 코크스 처리 장치는, 보조 선창의 경사면 상단에 설치되고 복수의 개구를 구비한 금속망으로 구성되어 스필리지 코크스에 포함된 이물질을 걸러 제거하는 스크린 판을 더 포함할 수 있다.

스필리지 코크스 처리 장치는, 보조 선창의 경사면에 대각 방향으로 설치되어 경사면에 하역된 스필리지 코크스가 파쇄기의 양측 단부 중 높게 설치된 일측 단부를 향해 모이도록 유도하는 유도판을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래에 사용하지 않고 적치되었던 스플리지 코크스를 사용 가능하게 처리하여 정품 코크스와 함께 선별 과정을 거쳐 고로에 투입할 수 있다. 따라서 수율을 높이고, 잉여재고 발생을 줄이며, 자원 활용도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스필리지 코크스 처리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 스필리지 코크스 처리 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 스필리지 코크스 처리 장치 중 파쇄기의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 스필리지 코크스 처리 장치 중 파쇄기와 이송 벨트의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스필리지 코크스 처리 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 스필리지 코크스 처리 장치의 측면도이다.

도 1과 도 2를 참고하면, 스필리지 코크스 처리 장치(100)는 스필리지 코크스 하역을 위한 보조 선창(200)에 설치된다. 보조 선창(200)은 아래를 향해 대략 30°로 기울어진 경사면(201)과, 경사면(201)의 양 측면에 위치하여 스필리지 코크스를 가두는 한 쌍의 측벽(202)을 포함한다. 트럭은 경사면(201)의 상측에서 경사면(201)으로 스필리지 코크스를 쏟아 내린다.

스필리지 코크스 처리 장치(100)는 경사면(201)의 하측에 설치된 파쇄기(10)와, 파쇄기(10)의 하부에 설치된 이송 벨트(20)와, 한 쌍의 측벽(202)에 설치된 감지기(30)를 포함한다. 스필리지 코크스 처리 장치(100)는 경사면(201)의 상측에 설치된 스크린 판(40)과, 경사면(201)에 설치된 유도판(50)을 더 포함할 수 있다.

파쇄기(10)는 경사면(201)의 하단에서 양측 단부의 높이가 다르게 설치된 한 쌍의 파쇄 롤(11, 12)과, 한 쌍의 파쇄 롤(11, 12) 각각의 단부에 결합되어 한 쌍의 파쇄 롤(11, 12)을 서로 반대 방향으로 회전시키는 한 쌍의 구동 모터(13, 14)를 포함한다. 파쇄 롤(11, 12)의 외측에는 스필리지 코크스가 넘치는 것을 차단하는 차단판(60)이 위치할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시한 스필리지 코크스 처리 장치 중 파쇄기의 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시한 스필리지 코크스 처리 장치 중 파쇄기와 이송 벨트의 단면도이다.

도 3과 도 4를 참고하면, 파쇄기(10)는 서로간 거리를 두고 나란하게 위치하는 제1 파쇄 롤(11) 및 제2 파쇄 롤(12)과, 제1 파쇄 롤(11)의 단부에 결합되어 제1 파쇄 롤(11)을 회전시키는 제1 구동 모터(13)와, 제2 파쇄 롤(12)의 단부에 결합되어 제2 파쇄 롤(12)을 회전시키는 제2 구동 모터(14)를 포함한다.

제1 구동 모터(13)의 제1 회전축(131)이 제1 파쇄 롤(11)의 단부에 결합될 수 있고, 제2 구동 모터(14)의 제2 회전축(141)이 제2 파쇄 롤(12)의 단부에 결합될 수 있다. 제1 회전축(131)과 제2 회전축(141)은 일체형 제1 베어링(15)에 의해 지지될 수 있으며, 제1 파쇄 롤(11)과 제2 파쇄 롤(12)의 반대측 단부는 일체형 제2 베어링(16)에 의해 지지될 수 있다.

제1 파쇄 롤(11)과 제2 파쇄 롤(12)은 전체가 톱니부로 구성되거나, 톱니부와 평탄부의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 파쇄 롤(11)은 길이 방향을 따라 제1 톱니부(111)와 제1 평탄부(112)가 하나씩 교대로 배열된 구성일 수 있고, 제2 파쇄 롤(12)은 길이 방향을 따라 제2 톱니부(121)와 제2 평탄부(122)가 하나씩 교대로 배열된 구성일 수 있다.

제1 톱니부(111)는 제1 파쇄 롤(11)의 원주 방향을 따라 배열된 복수의 돌기로 구성되며, 각각의 돌기는 제1 파쇄 롤(11)의 길이 방향과 나란한 직선형으로 이루어진다. 제2 톱니부(121)는 제2 파쇄 롤(12)의 원주 방향을 따라 배열된 복수의 돌기로 구성되고, 각각의 돌기는 제2 파쇄 롤(12)의 길이 방향과 나란한 직선형으로 이루어진다.

제1 톱니부(111)는 제2 톱니부(121)와 이웃하고, 제1 평탄부(112)는 제2 평탄부(122)와 이웃한다. 제1 파쇄 롤(11)과 제2 파쇄 롤(12)은 서로 반대 방향으로 회전하는데, 스필리지 코크스가 제1 파쇄 롤(11)과 제2 파쇄 롤(12) 사이로 유입될 수 있도록 제1 및 제2 파쇄 롤(11, 12)의 상측에서 제1 파쇄 롤(11)과 제2 파쇄 롤(12)은 서로를 향하는 방향으로 회전한다.

제1 톱니부(111)와 제2 톱니부(121) 사이의 간격은 파쇄하고자 하는 스필리지 코크스의 크기에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 톱니부(111)와 제2 톱니부(121) 사이의 간격은 이들을 통과한 분 코크스의 크기가 대략 25mm 이하가 되도록 설정될 수 있다.

제1 및 제2 파쇄 롤(11, 12)은 경사면(201)의 하단과 나란하지 않고 일측 단부(제1 단부)가 반대측 단부(제2 단부)보다 높게 설치될 수 있다. 이를 위해 제1 및 제2 파쇄 롤(11, 12)의 제1 단부 아래에 지지대(17)가 위치할 수 있다. 도 3에서는 제1 및 제2 구동 모터(13, 14)와 제1 베어링(15)이 지지대(17) 위에 설치된 경우를 예로 들어 도시하였으나, 제2 베어링이 지지대 위에 설치될 수도 있다.

경사면(201)의 하단에서 양측 단부의 높이가 다르게 설치된 파쇄기(10)는 유입된 스필리지 코크스의 이동 경로를 길게 하여 스필리지 코크스의 파쇄 성능을 높인다. 즉 파쇄기(10)에 유입된 스필리지 코크스는 높은 곳에서부터 낮은 곳으로 이동하면서 순차적으로 파쇄되므로 효율적인 파쇄가 이루어질 수 있다.

이송 벨트(20)는 파쇄기(10)의 하부에 설치되며, 파쇄기(10)에 의해 파쇄된 분 코크스를 제공받아 사용처로 이송한다. 예를 들어, 파쇄기(10)에 의해 파쇄된 분 코크스는 코크스 건식 소화설비(Coke Dry Quenching, CDQ)에서 생산된 대략 200℃ 고열의 정품 코크스와 혼합되어 분리 장치가 있는 벙커 스크린으로 이송될 수 있다. 즉 파쇄기(10)에 의해 파쇄된 분 코크스는 정품 코크스와 혼합되고, 선별 과정을 거쳐 고로에 투입될 수 있다.

다시 도 1과 도 2를 참고하면, 적어도 하나의 감지기(30)가 측벽(202)에 설치된다. 예를 들어, 한 쌍의 감지기(30)가 한 쌍의 측벽(202) 각각에서 같은 높이에 설치될 수 있다. 감지기(30)는 경사면(202)에 하역된 스필리지 코크스를 감지하여 파쇄기(10)의 제어부(18)(도 3 참조)로 신호를 출력하고, 제어부(18)는 감지기(30)로부터 신호 입력 시 제1 및 제2 구동 모터(13, 14)를 작동시킨다.

한 쌍의 감지기(30)는 예를 들어 특정 파장의 빛을 방출하는 발광부와, 발광부의 빛을 검출하는 수광부로 구성될 수 있다. 보조 선창(200)이 비어있을 때 수광부는 발광부의 빛을 검출하며, 보조 선창(200)에 스필리지 코크스가 하역되면 발광부의 빛은 스필리지 코크스에 의해 차단되어 수광부는 발광부의 빛을 검출하지 못하게 된다.

이와 같이 한 쌍의 감지기(30)는 수광부의 빛 검출 여부에 따라 스필리지 코크스의 하역 여부를 감지할 수 있다. 감지기(30)는 전술한 예시로 한정되지 않으며, 다양한 방식의 감지기가 사용될 수 있다.

스크린 판(40)은 복수의 개구가 형성된 금속망으로 구성되며, 경사면(201)의 상측에 설치된다. 트럭에서 하역된 스필리지 코크스는 스크린 판(40)을 거친 후 경사면(201)을 따라 파쇄기(10)로 이동한다. 복수의 개구 각각은 대략 100mm의 폭을 가질 수 있으나, 이러한 예시로 한정되지 않는다.

스필리지 코크스는 스크린 판(40)의 개구를 통과할 수 있지만, 스필리지 코크스에 포함된 철편 또는 돌과 같은 이물질은 스크린 판(40)의 개구를 통과하기 어렵다. 스크린 판(40)은 스필리지 코크스에 유입된 이물질을 걸러 제거하는 기능을 한다.

유도판(50)은 직선형 판재로 구성되며, 경사면(201)에 대각 방향으로 설치된다. 구체적으로, 유도판(50)은 스크린 판(40)을 통과한 스필리지 코크스가 파쇄기(10)의 양측 단부 중 상대적으로 높게 설치된 제1 단부를 향해 모이도록 대각 방향으로 설치된다.

유도판(50)에 의해 경사면(201)의 스필리지 코크스 낙하 경로는 파쇄기(10)의 제1 단부를 향하여 점진적으로 좁아지며, 스필리지 코크스는 유도판(50)을 따라 이동하여 파쇄기(10)의 제1 단부 근처로 낙하한다.

다음으로, 스필리지 코크스 처리 장치의 작용에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 트럭이 스필리지 코크스를 싣고 보조 선창(200)으로 이동하고, 보조 선창(200)의 경사면(201) 상단에서 아래를 향해 스필리지 코크스를 쏟아 내린다. 하역된 스필리지 코크스는 경사면(201)의 상단에 설치된 스크린 판(40)에 의해 이물질이 걸러지고, 이물질이 걸러진 스필리지 코크스가 경사면(201)을 따라 아래로 흘러 내린다.

경사면(201)에 설치된 유도판(50)에 의해 스필리지 코크스의 대부분은 파쇄기(10)의 양측 단부 중 상대적으로 높게 설치된 제1 단부 근처에 떨어진다. 보조 선창(200)의 측벽(202)에 설치된 감지기(30)는 스필리지 코크스의 하역을 감지하여 제어부(18)로 신호를 출력하고, 제어부(18)는 파쇄기(10)의 구동 모터(13, 14)를 작동시켜 제1 및 제2 파쇄 롤(11, 12)이 서로 반대 방향으로 회전하도록 한다.

파쇄기(10)에 유입된 스필리지 코크스는 제1 및 제2 파쇄 롤(11, 12) 사이를 통과하면서 파쇄되어 분 코크스가 되며, 분 코크스는 파쇄기(10) 하부의 이송 벨트(20)로 낙하한다. 이때 파쇄기(10)의 제1 단부 근처로 유입된 스필리지 코크스는 제2 단부를 향해 이동하면서 순차적으로 파쇄되므로 효율적인 파쇄가 이루어진다.

이송 벨트(20)로 낙하한 분 코크스는 코크스 건식 소화설비에서 생산된 정품 코크스와 혼합되어 분리 장치가 있는 벙커 스크린으로 이송될 수 있으며, 분류 작업을 거쳐 정품 코크스와 함께 고로에 투입될 수 있다. 본 실시예의 스필리지 코크스 처리 장치는 종래에 사용하지 않고 적치되었던 스필리지 코크스를 사용 가능하게 처리함에 따라, 수율을 높이고, 잉여재고 발생을 줄일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 스필리지 코크스 처리 장치
10: 파쇄기 20: 이송 벨트
30: 감지기 40: 스크린 판
50: 유도판 60: 차단판

Claims

스필리지 코크스 하역을 위한 보조 선창의 경사면 하단에서 양측 단부의 높이가 다르게 설치된 한 쌍의 파쇄 롤과, 한 쌍의 파쇄 롤 각각의 단부에 설치되어 한 쌍의 파쇄 롤을 서로 반대 방향으로 회전시키는 한 쌍의 구동 모터를 포함하는 파쇄기;
상기 파쇄기의 하부에 설치되고, 상기 한 쌍의 파쇄 롤을 통과하며 분쇄된 분 코크스를 사용처로 이송하는 이송 벨트; 및
상기 보조 선창의 양 측벽에 설치되고, 상기 보조 선창에 하역된 스필리지 코크스를 감지하여 상기 파쇄기의 작동을 제어하는 감지기를 포함하는 스필리지 코크스 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 파쇄 롤은 길이 방향을 따라 톱니부와 평탄부가 하나씩 교대로 배열된 제1 파쇄 롤과 제2 파쇄 롤을 포함하고,
상기 제1 파쇄 롤과 상기 제2 파쇄 롤의 양측 단부에 일체형 베어링이 설치되는 스필리지 코크스 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 파쇄 롤과 상기 제2 파쇄 롤의 양측 단부 중 일측 단부는 지지대 위에 배치되어 반대측 단부보다 높게 위치하는 스필리지 코크스 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송 벨트는 상기 파쇄기로부터 제공받은 분 코크스를 코크스 건식 소화설비(coke dry quenching, CDQ)에서 생산된 정품 코크스와 함께 분리 장치가 있는 벙커 스크린으로 이송하는 스필리지 코크스 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 감지기는 상기 보조 선창의 양 측벽에서 같은 높이로 설치된 발광부와 수광부를 포함하고, 상기 발광부에서 방출된 특정 파장의 빛이 스필리지 코크스에 의해 차단되어 상기 수광부에서 수신되지 않을 때 제어부로 신호를 출력하며,
상기 제어부는 상기 감지기로부터 신호 입력 시 상기 한 쌍의 구동 모터를 작동시키는 스필리지 코크스 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 선창의 경사면 상단에 설치되고, 복수의 개구를 구비한 금속망으로 구성되어 스필리지 코크스에 포함된 이물질을 걸러 제거하는 스크린 판을 더 포함하는 스필리지 코크스 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 보조 선창의 경사면에 대각 방향으로 설치되어 상기 경사면에 하역된 스필리지 코크스가 상기 파쇄기의 양측 단부 중 높게 설치된 일측 단부를 향해 모이도록 유도하는 유도판을 더 포함하는 스필리지 코크스 처리 장치.