KR100317962B1 - 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐에서 건류가 완료된 적열코크스를 소화탑에서 냉각시킨 후 코크스와프(Wharf)에 적치시키는 과정에서 미소화된 적열코크스를 감지하여 코크스와프상에서 자동으로 소화시킬 수 있게한 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템에 관한 것으로,

즉, 코크스와프의 상측에 적열코크스의 온도를 감지하는 스캐너와 자동살수 로봇이 일체로 장착되는 지지대를 설치하여 이송장치의 구동에 의해 이송레일을 따라 좌우로 이동하면서 코크스와프내의 온도분포상황을 감시하고, 코크스 표면층의 온도 및 위치를 실시간 데이터를 제어용 컴퓨터에 전송하여 코크스와프의 온도분포상황을 화상으로 나타내 주며, 관리온도 이상의 코크스 표면층 온도가 감지될 때 상기 제어용 컴퓨터에 의해 자동신호를 받아 로봇의 자동밸브가 열리면서 살수노즐을 통하여 물을 분사시켜 적열코크스를 소화시키되 동시에 소화이력을 관리하게 된 것이다.

Description

코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템

본 발명은 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템, 보다 상세하게는 코크스 오븐에서 건류가 완료된 적열코크스를 소화탑에서 냉각시킨 후 코크스와프(Wharf)에 적치시키는 과정에서 미소화된 적열코크스를 감지하여 코크스와프상에서 자동으로 소화시킬 수 있게한 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템에 관한 것이다.

종래의 코크스와프에 적치된 미소화상태의 코크스를 소화시키기 위한 방법은 사람이 육안으로 감지하여 물을 살수하거나, 소화가 덜된 상태로 와프를 떠나 고로로 이송되는 밸트 컨베이어상에서 이를 감지하여 물을 자동살수하는 방법이 실용신안공고 제96-8753호에 소개된 바 있다.

또한, 와프에서 코크스를 적출하는 쟁기차에 별도의 적열코크스 감지장치를 설치하여 적열코크스가 감지되면 쟁기차의 운전을 중지하고 벨트 컨베이어상에서 소화시킨후 코크스의 이송을 계속하는 방법도 실용신안공고 제94-3890호로 공지된 바 있다.

사람이 직접 코크스와프에 적치된 코크스중에서 미소화된 코크스를 찾아서 살수하는 방법은 육안으로 관찰하여 미소화된 코크스를 찾아야 하였으므로, 미소화된 코크스의 경우는 발견하기가 곤란하고 이러한 살수작업 자체가 환경이 열악한 상태에서의 단순반복 작업인 관계로 무인 작업이 절실히 요구되는 사항이다.

한편, 코크스와프에서 미소화된 코크스를 컨베이어 밸트 상에서 소화시키는 시스템은 다량의 미소화된 고온 코크스가 존재한 상태에서 계속적으로 빠르게 움직이는 상태에서 미소화된 코크스를 감지하여 물을 살수시켜 소화시키게 됨으로써, 소화작업이 미진할 경우 코크스를 이송하는 밸트 컨베이어에 화재 발생의 염려가 있는 반면, 반대로 소량의 미소화 코크스에 다량의 물을 분사할 경우에는 코크스의 수분함량이 증가하여 코크스 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 적열코크스의 소화방법에 따른 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 그 목적은 코크스와프상에서 미소화된 적열코크스를 자동인식하여 라인의 정지없이 연속적으로 잔화 코크스를 소화시킬 수 있는 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 코크스와프의 상측에 적열코크스의 온도를 감지하는 스캐너와 자동살수 로봇이 일체로 장착되는 지지대를 설치하여 이송장치의 구동에 의해 이송레일을 따라 좌우로 이동하면서 코크스와프내의 온도분포상황을 감시하고, 코크스 표면층의 온도 및 위치를 실시간 데이터를 제어용 컴퓨터에 전송하여 코크스와프의 온도분포상황을 화상으로 나타내 주며, 관리온도 이상의 코크스 표면층 온도가 감지될 때 상기 제어용 컴퓨터에 의해 자동신호를 받아 로봇의 자동제어밸브가 열리면서 살수노즐을 통하여 물을 분사시켜 적열코크스를 소화시키되 동시에 소화이력을 관리하게 됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 적열코크스 자동소화 시스템의 구성도,

도 2는 상기 자동소화 시스템을 코크스와프에 설치한 측면구성도,

도 3은 상기 자동소화 시스템을 코크스와프에 설치한 평면구성도

도 4는 본 발명에 의한 자동 소화시스템의 코크스와프내 온도 감지상황을 나타낸 컴퓨터화면,

도 5는 본 발명에 의한 자동소화시스템의 기본 제어화면,

도 6는 본 발명에 의한 자동소화시스템의 잔화코크스의 소화이력 관리화면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 코크스와프 11 : 지지대

20 : 스캐너 30 : 로봇

31 : 살수노즐 32 : 자동제어밸브

40 : 제어용 컴퓨터 50 : 모니터

60 : 이송장치 61 : 이송레일

이하, 본 발명의 실시예의 적열코크스 자동소화 시스템을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1는 본 발명의 실시예에 의한 적열코크스 자동소화 시스템의 구성도로서, 코크스와프(10)의 상측에 그 온도를 감지하기 위한 스캐너(20)가 설치되고, 이 스캐너(20)에서 인식한 코크스층의 표면온도 신호는 자동살수 제어용 컴퓨터(40)에 전송되어 전송된 신호의 합성결과에 따라 코크스와프의 표면층 온도에 대한 데이터를 모니터(50)에 표출시킨다.

한편, 온도감지용 스캐너(20)와 한뭉치로 되어 움직이는 자동살수 로봇(30)은 다관절로된 로봇팔의 끝부분에 살수노즐(31)이 장착되어 온도 스캐너에서 계속적으로 코크스와프내의 위치별 코크스 표면층의 온도를 감지하다가 관리온도 이상의 신호가 감지되면, 자동살수 로봇에 살수명령을 보내 살수 동작이 이루어지게 된다.

이렇게 코크스 표면층의 온도감지와 살수가 동시에 이루어지게한 이유는 코크스와프에 적치된 코크스는 와프에서 계속적으로 불출되기 때문에 코크스 레벨(위치)이 계속 변하기 때문이다.

도 2는 상기 자동소화 시스템을 코크스와프에 설치한 구성도로서, 코크스와프(10)의 상측에 지지대(11)가 설치되고, 그 지지대 위에 코크스 표층의 온도감지를 위한 온도 감지용 스캐너(20)와 자동살수 로봇(30)이 일체로 구성되어 이송장치(60)에 의해 이동되면서 와프의 전면을 감시할 수 있게 이송레일(61)에 지지되어 있다.

와프(10)내에서 잔화코크스의 위치가 감지되면 엔코더(70)(70')의 신호에 의해 지지대(11)를 포함한 자동살수 로봇(30)가 이송레일(61)을 따라 슬라이딩되면서 살수위치로 이동한다.

도 3은 본 발명에 의한 시스템의 평면구성도를 나타낸 것으로, 코크스와프(10)내의 적열코크스를 감지하기 위한 온도 감지용 스캐너(20)와 살수용 로봇(30)이 일체로 이송레일(61)에 안내되면서 계속적으로 와프 전면의 좌우로 이동하게 되어 살수를 수행하게 된다.

상기 스캐너(20)는 와프(10)의 길이 방향의 특정 지점에서 그 폭방향을 따라 일정범위까지 스캐닝할 수 있고, 자동살수 로봇(30)은 다관절로된 로봇팔에 의해 와프(10)의 상하로 움직임이 가능하므로, 본 발명의 시스템은 와프의 전부분에 대하여 살수작업이 가능하게 된다.

한편, 살수용 로봇(30)의 로봇팔에 장착된 물 분사용 살수노즐(31)에는 제어용 컴퓨터의 신호에 의해 작동되는 자동제어밸브(32)가 부착되어 있다.

본 발명에 의한 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템의 작용을 실시예에 의해 설명하면 다음과 같다.

< 실시예 1 >

온도감지 스캐너(20)와 자동살수 로봇(30)이 일체로 된 지지대(11)가 이송레일(61)을 따라 코크스 와프(10)의 전면에서 일정주기로 주행하면서 코크스 표면층의 온도분포상황을 감지하여 코크스층 표면의 온도 및 주행위치 신호를 제어용 컴퓨터(40)에 전송하고, 이 전송신호는 코크스 와프내에 위치하는 코크스층의 표면온도분포 상황을 화상을 통해 운전실의 감시자가 인식할 수 있도록 모니터(50)에 나타내 주게 된다.

도 4는 길이 45m, 폭이 10m, 와프경사각이 28°인 코크스 와프상에 적치된 코크스의 온도분포를 본 발명에 의한 시스템으로 스캐닝한 결과를 나타낸 컴퓨터 모니터 화면이다. 온도 스캐너의 위치는 와프표면에서 수직방향 위로 3.5m상부에 설치되어 있고 스캐닝 범위가 90°이기 때문에 실제 와프폭방향으로 약 7m구간을 스캐닝하게 되어 있다. 와프 전체구간의 온도를 한번 스캐닝하는데 소요된 시간은 2분 정도였다. 와프내 코크스 온도분포를 크게 두 부분으로 나누어져 표시되어 있는데 하부는 화프내 코크스의 전체적인 온도분포를 나타낸 것이고, 상부의 온도분포는 살수온도 이상의 온도가 나온 지점만의 온도분포를 보여주고 있다.

즉, 화면의 상부에 나타난 지점이 살수를 해주어야할 지점을 표시해주는 것이다.

< 실시예 2 >

도 5는 본 발명의 자동살수 시스템의 작동상태 및 코크스와프내의 살수상황을 한눈에 볼 수 있게 구성된 컴퓨터 기본제어 화면을 나타낸 것이다.

화면 상부에는 온도 스캐너 및 자동살수 로보트의 작동상태를 나타내 주는 상태도이며, 화면 중간부위에는 본 발명의 시스템의 작동을 자동으로 할 것인지 수동으로 할 것인지를 선택할 수 있는 모드선택 스위치가 있으며, 이는 컴퓨터상에서 마우스를 이용하여 조작할 수 있게 되어 있다.

화면의 중앙부 좌측에는 본 시스템을 수동으로 조업할 경우 각 장치를 움직일 수 있는 버튼으로 구성되어 있음을 보여주고 있다. 화면의 하부에는 특정 일의 특정시간에 코크스와프내 살수가 진행된 상황 및 와프내 코크스의 온도분포를 나타낸 화면이다.

< 실시예 3 >

도 6은 본 발명의 자동살수 시스템을 이용하여 와프내의 잔화코크스를 살수한 예와 실적관리를 위한 예를 화면으로 보여주는 그림이다.

화면의 내용을 설명하면, 1997년 9월 9일 오후 5시 37분 경부터 40분 사이에 코크스와프에서 설정온도이상의 적열코크스를 발견하고 살수를 한 상황을 나타낸 그림이다.

살수지점은 총 4지점으로 살수지점의 좌표와 살수지점의 온도 및 살수시의 압력 및 살수량을 보여주고 있다.

한편, 코크스와프를 구간별로 나누어 와프면의 코크스에 대한 평균온도도 나타낼 수 있게 되어 있다.

이러한 평균온도는 코크스오븐에서 압출된 적열코크스를 소화탑에서 냉각시킬 때 냉각수량을 적정화시킬 수 있는 데이터로 이용하게 된다.

이상의 실시예에서 알수 있듯이 본 발명에 의한 코크스와프내 적열코크스 자동살수 시스템은 코크스와프내의 코크스의 온도분포상황을 자동감지하고 이때 살수설정온도 이상의 온도를 나타내는 잔화코크스를 찾아내어 자동으로 살수할 수 있게 함으로써, 코크스와프내 잔화코크스를 육안 감시에 의해 소화 시킬 때 소요되는 인력을 줄일 수 있을 분 아니라 적정살수량으로 코크스를 소화시킴으로써 코크스의 수분함량을 줄일 수 있고, 이에 따라 코크스의 품질안정 및 용광로의 조업 안정화를 가져올 수 있으며, 또한 소화 작업 실수에 의한 코크스 운반 밸트의 화재를 미연에 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 코크스와프(10)의 상측에 적열코크스의 온도를 감지하는 스캐너(20)와 자동살수 로봇(30)이 일체로 장착되는 지지대(11)를 설치하여 이송장치(60)의 구동에 의해 이송레일(10)을 따라 좌우로 이동하면서 코크스와프내의 온도분포상황을 감시하고, 코크스 표면층의 온도 및 위치를 실시간 데이터를 제어용 컴퓨터(40)에 전송하여 코크스와프의 온도분포상황을 화상으로 나타내 주며, 관리온도 이상의 코크스 표면층 온도가 감지될 때 상기 제어용 컴퓨터(40)에 의해 자동신호를 받아 로봇(30)의 자동제어밸브(32)가 열리면서 살수노즐(31)을 통하여 물을 분사시켜 적열코크스를 소화시키되 동시에 소화이력을 관리함을 특징으로 하는 코크스와프의 적열코크스 자동소화 시스템.

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