KR860000285B1 - 코우크스 오븐 배터리(Coke oven battery) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

코우크스 오븐 배터리(Coke oven battery)

제 1 도는 오븐 루우프에 있는 코우크스 오븐 배터리의 정면도이다.

제 2 도는 제 1 도의선 ' II-II ' 에 따른 오븐 루우프의 단면도이다.

제 3 도는 제 1도의 선 III-III에 따른 단면도이다.

제 4 도는 제 2 도의 IV 부분을 확대시킨 단면도이다.

제 5 도는 제 3 도의 V부분을 확대시킨 단면도이다.

제 6 도는 제 1 도의 선 VI-VI에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 코우크스실(coking chamber) 15 : 스크린(screen)

3 : 오븐 루우프(oven roof) 16 : 금속시이트(sheet)

4 : 연소실벽(combustion wall) 17 : 수평섹션(section)

5 : 연소실 18 : 수직섹션

6 : 점검도관 22 : 실리카(silica) 벽돌

7 : 상승도관 23 : 샤모트(chamotte) 벽돌

8 : 충전도관 24 : 내화절연벽돌

9 : 아치(arch) 25 : 매듭막대

14 : 주조된 벽돌 30 : 채널

본 발명은 코우크스 오븐 배터리에 관한 것이다.

수평으로된 다수의 코우크스실과 하나의 오븐 루우프를 가진 코우크스 오븐 배터리가 공지되어있다. 오븐 루우프에는 점검용, 코우크스 오븐 가스 제거용 및 배터리 충전용의 다수의 도관이 수직으로 설치되어있다

종래의 대분분의 오븐 루우프는 석조로 되어있으며, 코우크스 오븐 배터리가 점화될 때와 작동되는 동안 그 석조의 틈이 벌어지게 되고 균열이 생겼다.

이러한 현상으로 인해 배터리가 작동하는 동안 생성된 코우크스오븐 가스가 배터리에 있는 코우크스실로 부터 루우프에 있는 틈과 벌어진 조인트(joint)를 통해 배터리의 외부나 배터리의 연소시스템으로 누설되는 문제점이 발생한다.

코우크스를 만드는 과정동안 형성된 코우크스 오븐가스가 i) 코우크실, ii) 코우크스 오븐가스 제거용 오븐 루우프에 있는 도관(일반적으로 상승 파이프라고함) iii) 오븐 루우프에 있는 충전도관에서부터 오븐루우프 속으로 누설하는 현상이 일어난다.

코우크스 오븐가스가 전달됨에 따라 오븐 루우프의 온도가 상승되며 루우프에 있는 가스의 연소(내부화염으로 알려져 있는 그러한 연소)에 의해 벽돌이 손상된다.

루우프에 설치된 매듭 막대가 너무 뜨겁게 되고 거기서 나오는 장력이 감소되어 효율이 저하된다. 루우프의 윗부분은 일반적으로 침투성 절연벽돌로 되어 있지만 코우크스 오븐가스 내의 탄화수소가 이러한 벽돌에 농축되기 때문에 절연효과가 저하된다. 코우크스 오븐가스가 루우프를 통해 배터리의 연소시스템으로 들어가기 때문에 연소가 불완전하게 되며 굴뚝에 그을음이 생기게 된다.

대기속으로 누설된 코우크스오븐 가스에 의해 환경이 오염된다. 연소가스가 연소시스템 특히 오븐 루우프를 통해 수직으로 인장되어있는 점검도관으로부터 오븐 루우프 속으로 그리고 또 거기서부터 대기속으로 누설될 가능성이 있다.

코우크스 오븐과 연소가스가 누설되기 때문에 효율이 저하되며 경제성이 감소되고 또 배터리의 작동이 어렵게 된다. 누설에 의해 오븐루우프(의 일부분)가 변질되기 때문에 보수를 해야할 필요성이 야기된다.

언급한 것과 같이 루우프에 가끔 매듭 막대를 설치하는 데 이 매듭막대에 의해 루우프의 측면가장자리가 압축력을 받게 된다. 이것에 의해 가스유출량이 많이 감소되지만 효율이 극도로 한정되며 집중된 누설을 방지하는 데는 무용하다.

금박으로 코우크스 오븐 배터리의 외부 측면 가장자리를 피복하는 것이 네덜란드 특허출원제 8101060호에 기술되어 있지만 이러한 코팅은 너무 쉽게 손상되기 때문에 오븐 루우프에 사용하기에는 비 실용적이다.

그리고 또 이것으로 배터리의 한 부분에서 다른 부분으로 가스가 누설되는 것을 방지할 수 없다.

본 발명은 루우프에다 가스-타이트(gas-tight) 스크린을 설치하여 오븐 루우프에서 가스가 누설되는 것을 제거하거나, 적어도 감소시키는 것이다.

스크린(screen)에는루우프내에 수직도관 사이에 뻗어 있는 수평섹션(section)과 수직도관에 인접하여 있는 수직섹션이 있다.

수평섹션은 코우크스실로부터 가스가 흐르는 것을 제한하고 수직섹션은 도관으로 부터 가스가 흐르는 것을 제한한다. 수직섹션은 연소시스템으로 가스가 누설되지 않게 하는데 도움이 된다.

다수의 금속 시이트(sheet)로 스크린을 만드는 것이 좋다.

스크린의 수직섹션이 오븐 루우프의 꼭대기에 인접하든지 그 점에 뻗어있도록 된것이 좋다. 스크린의 꼭대기로 부터 도관의 오프닝 근처로 가스가 누설되지 않도록 하기 위해서 수직섹션이 도관을 저지하는 주조된 벽돌과 함께 가스- 타이트 시일(seal)을 형성할 수 있게 수직섹션의 꼭대기가 설치되어 있는 것이 좋다.

주조된 벽돌에다 수직섹션의 층계로 된 부분을 단단하게 주조시켜 이와같은 것을 만들 수 있다.

일정한 간격으로 밀접하게 배치되어 있는 다수의 도관이 있으므로 공통수직스크린 섹션을 형성하도록 이러한 도관근처에 수직섹션을 결합시켜 간단한 스크린 구조물을 만들 수 있다.

스크린의 가스-타이트 시일을 개선하기 위해 수직으로 일정하게 떨어져 있는 두개의 수평 벽돌층으로 수평섹션을 만드는 것이 좋다.

오븐 루우프는 여러층의 실리카(silica) 또는 샤모트(chamotte) 벽돌의 바닥에서 부터 꼭대기까지 구성되어있다.

여러층의 내화절연벽돌 적어도 스크린의 수평섹션은 침투성 내화절연벽돌을 함유하는 섹션내에 설치되는 것이 더 좋다. 루우프내에 매듭막대를 설치하고 스크린이 매듭막대와 연소실 사이에 있는 것이 좋다.

이것에 의해 매듭막대로 가스가 누설되는 것이 방지되기 때문에 장력이 가열에 의해 감소될 위험성이 감소된다. 도면에 의거하여 본 발명의 한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제 1도, 제 2도, 제 3도에서, 코우크스 오븐 배터리에는 수평코우크스실(2)과 오븐 루우프(3)가 있다.

배터리가 작동하는 동안 코우크스실(2)의 온도는 대략 800℃까지 상승한다. 오븐 루우프(3)는 주로 벽돌로 쌓여져 있으며 두께는 대략 1미터 정도이다.

인접한 코우크스실(2)사이에 있는 각각의 연소실벽(4)은 많은 연소실을 구성하고 있다. 작동하는 동안 연소실(5)의 온도는 대략 1350℃정도이다.

오븐 루우프(3)에 있는 많은 수직점검도관(6)은 연소실(5)로 개방되어 있다.

적어도 하나의 코우크스 오븐 가스용 상승도관(7)이 각 코우크스실용 오븐 루우프(3)에 있다.

대부분의 쿠우크스 오븐 배터리에서, 다수 즉 4개의 충전도관(8)이 코우크스탄(coking cool : 점결탄)용 오븐 루우프에 있다.

점검도관(6)과 충전도관(8)은 작동하는 동안 뚜껑으로 봉해져 있다.

작동하는 동안 코우크스 오븐가스가 화살표(10)의 방향으로 아치(arch)(9), 상승도관(7)과 충전도관(8)에서 오븐루우프(3) 내의 벌어진 틈으로 침투한다(제 2 도 참조).

이러한 가스는 화살표(11)의 방향으로 오븐 루우프를 통해 대기속으로 방출하든지 화살표(12)의 방향으로 점검도관(6)을 통해 연소시스템으로 나가게 된다.

다른 상태에서, 연소가스는 화살표(27)의 방향으로 점검도관(6)에서 오븐 루우프로 침투하여 화살표(11)의 방향으로 대기속으로 방출한다.

본 발명에서 제 4 도와 제 5 도는 공통오븐 루우프 즉 루우프가 주조된 벽돌(14)에 의해 형성된 수직점검도관(6)과 충전도관(8)이 있는 벽돌 구조물(13)로 구성된 것을 나타낸 것이다.

가스-타이트 스크린(15)은 오븐 루우프에 있는 수직도관(6)(7)(8) 사이에 설치되어있으며 스크린(15)은 각각 금속시이트(16)로 부터 형성된 수평과 수직섹션(17)(18)을 구성하고 있다.

수평섹션(17)은 도관 사이로 뻗어있으며 수직섹션(18)은 도관(6)(7)(8)에 인접하여 있다.

금속 시이트(16)는 벽돌(13)의 조인트에 설치되어있으며 두께가 0.05~0.25mm 정도이고 크롬 15~30%, 니켈 5~25% 그리고 몰리브덴 0~10% 정도의 비율로 혼합되어 있는 물질인 산화가 잘 안되는 합금으로 된 강철박으로 구성되어 있는 것이 좋다.

예로서 폭이 60 또는 90cm인 일정한 크기의 시이트가 스크린섹션(17)(18)을 만들기 위해 사용된다.

이러한 시이트들은 겹쳐져있다.

새로운 코우크스 오븐 배터리를 만들때뿐만 아니라 일부분이 마모된 나머지 오븐 루우프에도 사용할 수 있다.

수직섹션(18)은 오븐 루우프의 끝에서 부터 꼭대기까지 뻗어있다. 스크린(15)의 수직섹션(18)에 의해 수직도관(6)(7)(8)에서 화살표(10)의 방향으로 수직 스크린섹션(18)을 지나 벽돌속으로 가스가 침투하는 것이 방지된다.

스크린(15)의 수평섹션(17)에 의해 코우크스실(2)의 아치(9)로부터 오븐 루우프(3)에 침투한 가스가 대기속으로 전달되는 것이 방지된다.

예로서 수직섹션이 고온에 의해 영향을 받을 경우 가스가 수직섹션을 지나 스크린(15)의 수직섹션(18) 바닥을 따라 대기속으로 누설되고 벽돌속으로 누설되는 것이 수평섹션(17)에 의해 방지된다.

점검도관(6)에 인접한 수직섹션에 의해 점검도관을 경유하여 스크린(15)의 수평섹션(17) 밑의 벽돌에 침투하여 연소시스템으로 들어간 가스가 유출되는 것이 방지된다.

스크린(15)의 수직섹션(18)과 주조된 벽돌(14) 사이의 벽돌을 통해 도관(6)(7)(8)의 꼭대기에서 대기속으로 가스가 누설되는 것을 방지하기 위해 주조된 벽돌과 수직섹션 사이에서 가스가 누설되지 않도록 포인트(19)에서 주조된 벽돌과 스크린의 수직섹션(18)이 단단하게 연결되어 있다. 대부분의 경우 수직도관의 꼭대기에 있는 주조된 벽돌에는 그 아래에 있는 벽돌에 대해 약간 들어간 홈이 있다.

꼭대기의 주조된 벽돌로 가스가 누설되지 않게 하기 위해 수직섹션(18)의 꼭대기가 층계형 섹션(20)으로 되어있다.

이러한 층계형섹션(20)이 스크린(15)의 수직섹션(18)의 부분이라고 생각할 수 있기 때문에 이러한 섹션이 전체 길이에서 완전한 수직형은 아니지만 수직섹션이라고 할 수 있다.

연소실벽의 점검도관(6)은 종래의 코우크스 오븐 배터리와 같이 제 1 도에 도시된 것처럼 서로 서로 가깝게 한줄로 설치되어있다. 각 점검도관(6) 둘레의 오븐 루우프에 수직섹션을 설치하는 것이 가능하지만 점검도관(6) 줄의 각면에 인접한 두개의 수직섹션(21)을 형성하도록 점검도관의 줄에 인접하게 수직섹션을 결합시켜 간단한 구조물을 만들 수 있다.

본 발명에 따른 구조에서, 벽돌에 침투한 가스는 수평섹션(17) 밑에 축적되어진다.

하나 이상의 수평섹션을 통과하여 침투하는 가스에 의해 수형섹션이 마모되기 대문에 다시 상당한 양이 누설된다.

그러므로 수평스크린섹션을 금속으로 되어있고 수직으로 일정하게 떨어져 있는 두개의 수평층(28)으로 만드는 것이 더 좋다. 종래의 오븐 루우프는 바닥에서 부터 꼭대기까지 코우크스실(2)에 인접한 많은 층으로 된 실리카 벽돌(22)과 연소실, 가능하면 많은 층의 샤모트 벽돌(23)과 여러층의 침투성 내화 절연벽돌(24)로 구성되어있다.

제 4도, 제 5도에서와 같이 적어도 스크린(15)의 수평섹션(17)은 침투성 내화절연 벽돌을 포함하는 루우프의 부분내에 설치되는 것이 좋다.

제 6 도에 도시된 가스-타이트 스크린(15)은 기본적으로 제 4 도와 제 5 도에 도시된 스크린과 같은 것이지만 루우프의 수직점검도관(6)과 충전도관 사이가 단지 주조된 벽돌(14)로만 구성되어 있기 때문에 더 간단하다.

그래서 루우프내에 설치되어 있는 스크린에 유용한 여백이 더 작다. 이전과 같이 스크린(15)에는 금속시이트로 부터 형성된 수직섹션(18)과 수평섹션(17)이 있다.

스크린(15)은 도관(6)(8)의 꼭대기에서 주조된 벽돌과 함께 가스가 누설되지 않도록 단단하게 연결되어 있다. 점검도관의 줄에 인접한 스크린(15)의 수직섹션(18)은 점검도관의 각 측면에 인접한 수직섹션(21)을 형성하도록 결합되어 있다.

제 6 도에 도시된 수직센션(21)은 제 5 도에 도시된 층계로된 윗섹션(20)의 수직섹션과 일치하여 배치되어 있다. 유사하게 제 6 도에 도시된 스크린에 있는 수평섹션(17)은 제 5 도에 도시된 층계로 된 윗섹션(20)의수평섹션과 일치하여 배치되어 있다.

매듭막대가 코우크스 실로부터 스크린(15)의 반대편에 있는 오븐 루우프의 섹션에 설치되어있기 때문에 매듭막대(25)는 가스누설에 기인한 온도의 상승으로 부터 보호되어진다. 오븐 루우프의 스크린 섹션에 설치된 열을 절연시키는 물질(26)을 사용하여 매듭막대에다 온도상승에 대한 보호장치를 부가적으로 설치할 수 있다.

매듭막대(25)용 채널(30)(제 1 도 참조)을 형성하기 위해 제 5 도에 도시된 수직섹션(18)의 층계로된 섹션(20)에다 부가적인 수직부분(29)을 설치할 수 있다.

채널은 루우프내에서 매듭막대의 길이전체에 걸쳐져 있다.

채널은 제 5 도에서 층계로된 섹션(20)과 부가적인 섹션(29), 제 6 도에서 섹션(17)(18)(21)로 구성되어있다. 부가적인 수직부분(29)에다 열을 절연시키는 물질(26)을 설치할 수 있으므로 매듭막대가 오븐 루우프로 부터 완전히 밀봉되고 절연되어진다.

Claims (11)

1. 다수의 수평 코우크스 실(2)과 다스의 수직도관 (6)(7)(8)이 있는 오븐 루우프(3)에 가스-타이트스크린(15)이 있고, 그 스크린에 도관(6)(7)(8)사이로 뻗어있는 수평섹션(17)과 도관(6)(7)(8)에 인접한 수직섹션(18)이 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
2. 제 1 항에 있어서, 스크린(15)이 다수의 금속 시이트(16)에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
3. 제 1 항에 있어서, 스크린(15)의 수직섹션(18)이 오븐 루우프(3)의 꼭대기까지 또는 꼭대기에 인접하도록 뻗어있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
4. 제 1 항에 있어서, 스크린(15)의 적어도 몇개의 수직섹션(18)의 꼭대기가 대응하는 수직도관(6)(7)(8)의 윗부분을 경계짓는 주조된 벽돌과 가스가 누설하지 않도록 단단하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
5. 제 4 항에 있어서, 가스-타이트 시일이 스크린의 수직섹션(18)의 층계로 된 부분과 대응하는 도관(6)(7)(8)의 주조된 벽돌을 단단하게 주조시킴에 의해 형성되어진 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
6. 제 1 항에 있어서, 수직도관(6)이 밀접하게 인접하여 있고, 하나의 스크린(15)의 수직섹션(18)이 밀접하게 인접한 수직도관(6)과 공통인 것이 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
7. 제 1 항에 있어서, 스크린(15)의 수평 섹션(17)이 수직으로 일정하게 떨어져 있는 두 개의 층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
8. 제 1 항에 있어서, 오븐 루우프(3)가 여러층의 실리카와 샤모트 벽돌(22)(23), 그 위에 또 여러층의 침투성 내화절연벽돌(24)층으로 구성되어 있으며 스크린(15)의 수평부분(17)이 침투성 내화절연 벽돌(24)층사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
9. 제 1 항에 있어서, 다수의 매듭막대(25)가 오븐루우프(3)에 설치되어 있고 매듭막대(25)와 코우크스실(2) 사이에 스크린(15)이 놓여있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
10. 제 9 항에 있어서, 스크린이 매듭막대(25)용 채널(30)을 형성하도록 배치되어 있고, 채널(30)이 오븐루우프(3)내에서 매듭막대(25)의 길이 전체에 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.
11. 제 9 항 또는 제10항에 있어서, 열절연물질(26)이 스크린(15)과 매듭막대(25)사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 코우크스 오븐 배터리.

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