KR950006548B1 - 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

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Description

고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법 및 장치

본 발명은, 코우크가 약 800℃ 이하로 냉각되는 제1단계를 포함하는 최소 두 단계를 거쳐 고온 코우크를 냉각하고 먼지를 제거하는 방법과, 특허청구범위 제8항의 서문에 있는 특징을 가지고 상기 방법을 실행하기 위한 장치와 관계가 있다.

독일연방공화국 공개공보 제25 33 606호에는 코우크냉각용 2단계 방법이 서술되어 있는데, 코우크는 처음에는 제1폐쇄탱크내에서 불활성 개스의 역류중에 1,100℃로부터 약 315 내지 425℃까지 냉각되며 그후에 폐쇄탱크에서 물이 뿜어지고, 물의 증발에 의해 코우크의 온도는 95 내지 150°로 낮춰진다. 코우크 담금질 탑밑에서 하는 보통의 습 담금질과 비슷하게, 증기는 먼지 입자를 비말동반하러 상승하고, 따라서 배기개스는 대기로 배출되기 전에 청정하게 되어야만 한다.

독일연방공화국 특허 제35 23 897호에서 최후로 코우크의 냉각과 먼지제거 방법이 나타나고, 거기에서 약 150 내지 200℃ 온도로 코우크건조/냉각유니트를 떠난 코우크는 약 100℃의 액체온도에서 액침탱크에 전달되고, 연속적으로 조절가능한 속도로 액침탱크로부터 밖으로 운반되고, 미세한 먼지는 제거된다.

이 점에서 코우크와 또한 분리된 코우크 분체는 액침탱크를 떠난 후에 상당히 증발되고 부분적으로 개방된 탱크 때문에 환경오염이 일어날 수도 있다. 더욱이, 30초 보다 작은 코우크의 극도로 짧은 시간에 표면과 내부사이의 코우크 덩어리내에서 완전히 강한 열교환이 아직 일어날 수 없다.

그 이후의 컨베이어 씨스템위에서, 따라서, 특히 표면근처의 코우크부에서의 물 흡수가 제한되는 더 큰 코우크 조각들에서, 열교환은 완전한 물 증발을 일으키게 한다.

이것은 다른 크기의 여러 코우크 덩어리가 불규칙한 물 함유량을 갖게한다. 코우크를 더 다루는 동안에, 먼지 입자들은 완전히 건조한 코우크 조각으로부터 거듭떼어져 방출되는 문제를 일으킨다는 것을 알 수 있다. 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거를 위해 문제가 되는 방법을 향상시키고, 코우크를 적재시킬때의 먼지문제와 같은 환경보호문제가 크개 개선되고 더욱이 코우크 건조냉각용 방법이 더 싼 구조의 관점에서 간단하게 되는 방식으로 그 방법을 수행하는 장치를 향상시키는 것이 본 발명의 목적이다.

본 문제를 해결하기 위해서, 특허청구범위 제1항의 특징부에서 언급된 공정의 특징들이 제안된다. 종속 특허청구범위 제2항에서 제7항까지는 이 목적을 위해서 민감한 실제적 특성들을 가지고 있다. 제8항에서 제10항까지는 본 발명에 따른 장치특성들이 언급된다.

발명에 따라, 코우크의 에너지는 부분적으로 훨씬 덜 활용되고, 따라서 다른 공지 방법에서 보다 낮은 고압스팀이 생산된다. 이것은 외부소비부에 비교적 많은 양의 고압스팀을 운반하는 가능성이 적은 코우킹 플랜트에 대해 특히 의미가 있다. 실제의 코우크건조/냉각 체임버는 이렇게 작게 설계될 수 있고, 특히 매우 낮은 구조의 높이를 가지고 될 수 있다. 물 액침전의 제1단계에서, 그러나, 더 고온의 가속된 비율로 발생하는 개스화 작용이 발명의 방법에서 큰 정도로 억제되는 점까지 낮추어진다.

제1단계에서, 고온 코우크는 오로지 간접 냉각방법에 의해 약 600℃로 냉각될 수 있고, 열을 샤프트에 설치된 냉각표면으로 방출하거나 연속회전 고온 코우크 컨베이어 벨트위에서 컨베이어 벨트위와 아래에 배치된 복사 냉각표면으로 방출한다.

역류하는 냉각개스로 직접 냉각을 하는 경우에, 냉각개스의 양과 온도의 작용으로 적절하게 코우크는 아마 약 400℃까지 냉각될 수 있다. 공동방향 유동냉각의 경우에, 약 120℃의 수증기가 끌어들임으로써 코우크는 800℃ 이하로, 양호하게는 약 600-650℃로 급격하게 냉각될 수 있으므로 코우크의 개스화가 발생하지 않는다. 약 500에서 600℃에서 뽑은 스팀은 석탄을 예열하거나 폐열 보일러에서 고압을 생산하기 위하여 활용될 수 있다.

본 발명이 제안한 바에 따라서, 코우크는 최초에 언급된 온도 200에서 800℃, 양호하게는 400-650℃로 제1단계에서 연속적으로 냉각될 수 있고, 그때 닫힌 씨스템에서 다음의 액침탱크로 전달된다. 여기에서 코우크는 수조를 통해 짧은 시간내에 운반되고, 수조에서 코우크의 짧은 머무름때문에 알갱이 표면과 알갱이 내부사이의 코우크 덩어리 내부에서 완벽한 열교환이 일어난다. 이러한 이유로, 코우크는 폐쇄된 재증발탱크에서의 제3단계에서 계속하여 유지된다. 여기에서 알갱이 내부와 알갱이표면 사이의 강한 열교환이 코우크 베드내부에서 발생하고, 표면에 부착된 많은 부분의 물이 증발하고 유출된다. 강한 열교환이 방출된 수증기에 의해 유지되고, 그것은 그때 코우크 베드를 통해 유동하고, 또한 운반순환될 수 있다. 결국 코우크는 균일 온도와 균일 물 용량으로 재증발탱크를 떠나고, 그것은 이상의 부하중에도 더 이상 변화하지 않는다. 특별히, 코우크를 더 취급하는 동안에 먼지 입자들은 더 이상 느슨해질 수 없고, 따라서 먼지방출이 방지된다. 3분 이하의 액침시간, 양호하게는 10에서 60초가 코우크 조각에 부착되어 있는 코우크 먼지를 거의 완전히 제거하기에 충분하고 또 청정 플랜트에 대한 청소용수와 교환하기에도 충분하다.

특허청구범위 제4항에 표시된 매개변수가 유지된다면, 코우크는 재증발탱크를 떠난 후에 비교적 낮은 물함량을 가지게 되고, 그것은 용광로에서 연속적으로 사용하기에 좋다. 재증발탱크를 떠나는 코우크의 온도, 양호하게 70-80℃는 증발온도보다 상당히 낮고, 그래서 또한 개방된 컨베이어 장치위에서 코우크를 더 운반하는 동안에 불필요한 증기형성이 제거될 수 있다.

더욱이 직접 액침으로 비교적 작은 수증기의 형성이 있게 되는 것을 알 수 있다. 수증기는 폐쇄탱크에서 유출될 수 있고, 원료개스 수용기로 도입함에 의해서 양호하게 코우킹 플랜트의 원료개스 공급측위에 간단한 방법으로 처리된다. 이미 액침탱크에서 저수조의 전 표면적위로 연속적으로 물을 공급해주기 때문에, 수증기의 많은 부분이 다시 응집된다. 같은 것이 거기에 존재하는 물의 공급에 의해서 수용기로 증기를 공급하자 마자 역시 발생한다. 차가운 신선한 물과 차가워진 싸이클 물을 정제공장에서부터 계속적으로 받아들임에 의해서, 액침 수조의 수온은 약 60에서 80℃에서 유지되고, 코우크에 포함된 열의 최대치는 물을 가열함에 의해서 제거되고, 따라서 적은 양의 수증기가 형성된다.

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해서, 특허청구범위 제8항에 따른 장치는 제안되고, 결합된 재증발탱크뿐만 아니라 코우크건조/냉각 샤프트와 고온 코우크 컨베이어 벨트의 코우크 배출과 액침탱크는 기밀하게 서로 연결되고, 따라서 코우크를 한 탱크에서 다른 탱크로 옮길때에 배출이 일어날 수 없다.

수증기가 액침탱크에서 나와 코우크건조/냉각유니트로 유동하지 못하게 하기 위해서, 충전파이프의 하단부는 액침탱크의 물속으로 담궈질 수 있고, 밀집 코우크 베드는 전충전파이프와 유출깔때기내에 유지될 수 있다. 부가적으로 코우크 베드가 없는 경우에, 수증기의 환류는 단속밸브에 의해 방지될 수 있다. 교대적으로 본 발명에 따르면, 코우크건조/냉각유니트로부터 코우크를 배출시키기 위한 장치는 보통의 수문 벙커 또는 기밀배출수문없이 설계될 수 있다. 필요하다면, 배출은 배출로커와 같은 비 기밀컨베이어 요소로 제한될 수 있다.

본 발명은 일예인 첨부 개략도와 관련하여 더 자세하게 설명된다.

도면에 있는 앤티 체임버(19)는 콩크 이송 버킷을 가지고 알려진 방식으로 채워지고, 코우크는 코우크 로우더(2)위를 연속적으로 미끄러져 코우크건조/냉갹샤프트(1)에 미끄러져 들어간다. 거기에서 그것은 열을 간접적으로 냉각벽(6)에 주고/주거나 직접적으로 냉각개스에 주고, 그것은 냉각개스 접속부(3/5)를 통하여 역류(실선의 화살표) 또는 동향류(점선의 화살표)로 공급되고 배출된다. 후자의 경우에, 약 120℃의 수증기는 코우크의 동일 유동냉각을 위해 접속부(3)을 통해 충진되고, 그것은 냉각개스 배기부(5)를 통하여 배출로커(20) 아래의 냉각체임버의 하단부에서 500 내지 600℃의 온도로 유출된다. 냉각방법에 따라, 건조/냉각지역을 떠난 코우크는 코우크 배출기(4)에 약 200-800℃의 온도를 가지고 있고, 배출기깔때기(9)위와 충진파이프(7)위를 흘러 계속적으로 액침탱크(8)의 수조로 미끄러져 내려간다. 충진파이프(7)안에서와 부분적으로 배출유동깔때기내에서 코우크 베드는 위로 올라가고, 코우크냉각중에 액침탱크내에서 형성되는 수증기의 환류를 방지한다. 만일 건조/냉각샤프트를 통과하는 고온 코우크의 유동이 냉각된 배출로커(20)에 의하여 조절되고, 충진파이프(7)가 비어서 구동한다면, 상부에 있는 폐쇄 밸브(17)는, 예를들어 균형추에 의해서 자동으로 폐쇄된다.

물 액침조에서 코우크가 머무는 것은 안내롤러(11) 주위에서 순환하도록 안내되고 체같은 평판을 구비한 평판 컨베이어로 이루어져 있는 코우크 컨베이어(13)의 속도에 의해 결정된다.

코우크 컨베이어(13)밑에는 긁는 컨베이어(18)이 있고 그것에 의해 코우크에서 분리되는 코우크 입자들은 배수로(16)에 전달된다. 코우크 컨베이어(13)에 의해서 코우크는 액침탱크(8)에 기밀하게 연결되는 재증발탱크(14)에 직접 전달되고, 거기에서부터 일정시간후에 코우크는 잘 알려진 방법에 의해서 즉, 수문이나 물통 바퀴를 통해서 코우크 배출구(15)에서 코우크가 유출된다. 적어도 코우크의 입구점을 넘어 수조로, 그러나 양호하게는 또한 물의 전표면위로, 스프레이와 물 공급장치(12)가 제공되고, 그것을 통해서 찬 신선한 물과 싸이클적으로 냉각된 청정수가 채워진다. 냉각중에 형성되는 수증기는 작용되는 냉각수에 의해서 대부분 다시 응축된다. 여러지점에서, 특히 재증발탱크(14)위에서, 응축되지 않은 수증기는 더 처리되기 위해서 배기구(10)을 통해서 배출된다.

부식을 막기 위해서, 액침 수조에 석회석 또는 비슷한 물질을 첨가하는 것이 바람직하다고 알려져 있다.

Claims (10)

1. 코우크가 첫 단계에서 800℃이하로 냉각되는 적어도 2단계 고온코우크 냉각과 먼지제거를 위한 방법에 있어서, 첫째 냉각 단계에서 코우크는 200-800℃의 온도, 양호하게는 400-650℃의 온도까지 냉각되고, 그때 짧은 시간내에 물 액침조를 통하여 연속적으로 끌려지고 계속적으로 폐쇄된 재증발탱크내의 수증기 대기에서 유지되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
2. 제1항에 있어서, 제1단계에서 코우크는 끼워 맞춰진 냉각 표면을 구비한 냉각샤프트에서 또는 컨베이어 벨트의 위와 아래에 배치된 복사 냉각표면들을 구비한 연속적으로 회전하는 고온 코우크 컨베이어 벨트위에서 양호하게 오로지 간접적으로 약 600℃로 냉각되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
3. 제1항에 있어서, 제1단계에서 코우크는 개스 냉각매체에 의해 약 400℃까지 직접적으로 냉각되고, 양호하게는 수증기로 동방향 유동에서 약 600-650℃로 냉각되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 재증발탱크에서 코우크의 존재시간은 20분 이하보다 적은 시간, 양호하게는 3-10분이고, 코우크는 40-80℃ 온도, 양호하게는 70-8℃로 탱크로부터의 끌어내지는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 코우크의 물 액침중에 폐쇄탱크로부터 유출된 수증기는 원료개스 수용기로 받아들임에 의해서 양호하게 코우킹플랜트의 원료개스 정제 측 위에서 처리되고, 차가운 신선한 물 적당량이 연속적으로 액침조로 공급되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
6. 제5항에 있어서, 액침탱크와/또는 재증발탱크로부터 끌어내진 한 부분의 증기가 재증발탱크에 있는 코우크를 통하여 역류로서 전달되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
7. 제1항에 있어서, 응축물의 어떤 부분 또는 코우크 입자들을 가지고 있는 폐수 액침 저수조와/또는 재증발탱크로부터 계속적으로 유출되고, 정제 플랜트로부터 먼지를 대부분 제거하고 또 액침 저수조로 복귀되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 방법.
8. 상부 코우크 충전(2)와 하부 코우크 배출(4)용 수단을 구비한 코우크 건조/냉각유니트로 구성된 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 코우크 배출은 액침탱크(8)의 물속으로 담구어진 충진파이프(7)를 통하여 액침탱크(8)의 폐쇄 하우징과 기밀하게 결합되고, 후자는 역시 기밀하게 재증발탱크(14)와 결합되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 장치.
9. 제8항에 있어서, 출구깔대기(9)의 하단부 또는 충진파이프의 상부지역에 폐쇄밸브(17) 지역에서 코우크 베드가 없으면 자동적으로 폐쇄되는 개폐밸브(17)가 있는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 장치.
10. 제9항에 있어서, 액침탱크(8)내에서 회전하는 코우크 컨베이어의 하부는 수조내에서 역시 환류와 함께 배열되고, 코우크 컨베이어(13)의 전향 구동과 복귀 구동사이에서 체와 비슷한 바닥은 분리 코우크 입자들이 활주하여 액침탱크위의 바닥으로 빠지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 고온 코우크의 냉각과 고온 코우크로부터의 먼지제거 장치.

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