KR101318388B1 - 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치에 관한 것으로, 상기 코크스 오븐 내부의 코크스를 압출시키는 압출기 람 헤드; 상기 압출기 람 헤드상에 형성되어 카본커터의 위치를 가변시키는 가변 기구; 상기 가변 기구의 상측에 위치하고 상기 람 헤드를 관통하는 연결핀과 일체로 결합되어 상기 탄화실 내부의 카본을 제거하는 카본커터; 상기 연결핀과 일체로 결합하며 상기 카본커터와 대향하는 카본커터 베이스; 상기 카본커터 베이스의 하단에 수직으로 형성되고, 상기 가변 기구로부터 힘을 전달받아 상기 카본커터 및 카본커터 베이스를 상승시키는 동력전달기구; 를 포함하는 코크스 오븐 탄화실 내벽의 카본을 제거하는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치를 제공하여, 압출기 람의 전후진시 카본커터가 상하로 일정거리를 이동하면서 탄화실 내부의 천정 및 측벽에 부착된 카본을 제거하는 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치{REMOVING APPARATUS OF CARBON IN CARBONIZING CHAMBER OF COKE OVEN}

본 발명은 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄화실 내벽의 카본을 제거하기 위하여 카본커터의 높이를 가변시킴으로써 탄화실 내벽의 카본 제거 성능을 향상시키는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 코크스 공장에서 코크스 오븐의 탄화실 내에 장입된 석탄의 건류가 완료되면, 압출기는 적열 코크스를 압출하기 위해 코크스 오븐의 도어를 탈착한 후, 압출기 람을 이용하여 코크스 오븐 내의 코크스를 트랜스퍼 카의 코크스 가이드를 통하여 소화차로 밀어낸다.

제철소 등에서 사용되는 코크스(Coke)는 고로내에서 열원, 환원제 등의 역할과 함께 통기성을 확보하는 수단으로 사용되는 석탄(Coal)의 일종을 말하는데, 이러한 코크스는 코크스 공장의 코크스 오븐에서 생산된다. 한편, 코크스 오븐의 상부에 위치하는 장입차는 점결성이 있는 석탄을 코크스 오븐의 탄화실 내부에 일정 주기로 장입하고, 이렇게 코크스 오븐의 탄화실에 장입된 석탄은 밀폐된 상태에서 섭씨 1,300℃정도로 가열된 후, 약 18시간의 건류과정을 거친 뒤 적열 코크스로 건류되어 압출기 람에 의하여 코크스 오븐의 외부로 압출된다.

도 1은 종래의 탄화실 내에서의 카본 형성도를 나타낸 것이고, 도 2는 종래의 카본커터 동작시 카본제거도인데, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코크스를 제조하는 코크스 오븐의 탄화실(10) 상부측 천정과 측벽에 발생하는 카본(20)을 제거하기 위한 설비로 압출기 람 헤드에 설치되는 카본커터(50)가 있는데, 상기 카본커터(50)는 고정볼트(80)에 의해 고정된다.

종래에는 코크스(40) 압출시에 카본커터(50)를 밀어서 탄화실(10)의 천정과 측벽에 부착되어 있던 카본(20)을 제거하였다. 그러나, 종래에는 카본커터(50)가 고정식으로 구성되어 있어 항상 일정한 부분, 즉 카본커터(50)의 형상에 대응되는 부분의 카본만 제거하게 되므로 잔량의 카본이 탄화실(10)에 남아서 상승관을 폐쇄하거나 대형 카본으로 형성되어 다음 공정에 지장을 초래하게 되는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들은 압출기 람의 전후진시 카본커터의 위치가 가변되어 탄화실 천정 및 측벽에 부착되어 있는 카본을 용이하게 제거하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치에 있어서, 상기 코크스 오븐 내부의 코크스를 압출시키는 압출기 람 헤드; 상기 압출기 람 헤드상에 형성되어 카본커터의 위치를 가변시키는 가변 기구; 상기 가변 기구의 상측에 위치하고 상기 람 헤드를 관통하는 연결핀과 일체로 결합되어 상기 탄화실 내부의 카본을 제거하는 카본커터; 상기 연결핀과 일체로 결합하며 상기 카본커터와 대향하는 카본커터 베이스; 상기 카본커터 베이스의 하단에 수직으로 형성되고, 상기 가변 기구로부터 힘을 전달받아 상기 카본커터 및 카본커터 베이스를 상승시키는 동력전달기구; 를 포함하는 코크스 오븐 탄화실 카본 제거 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서 상기 동력전달기구는, 상기 카본커터 베이스로부터 하향 돌출되는 롤러지지대와, 상기 롤러지지대의 끝단에 형성되어 상기 가변 기구와 접촉하는 롤러 및 상기 롤러지지대의 외주에 형성되는 롤러 스프링을 포함할 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서 상기 가변 기구는, 상기 카본커터의 하부에 위치하고 상기 압출기 람 헤드를 관통하는 관통핀과, 상기 관통핀의 일측에 결합되어 코크스 압출시에 코크스로부터 압력을 전달받는 유동판과, 상기 관통핀의 외주에 형성되어 상기 유동판의 이동이 가능하도록 하는 유동판 스프링과, 상기 관통핀의 타측에 연결되어 상기 유동판 스프링의 신축에 따라 상기 유동판과 일체로 이동이 가능한 유동판 베이스 및 상기 유동판 베이스에 일체로 형성되고 상기 동력전달기구를 향하여 하향으로 경사진 형상의 경사부를 포함할 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 상기 압출기 람 헤드의 일측에 부착되고, 상기 유동판 스프링이 수축시의 유동판의 위치와 대응되는 높이까지 형성되는 람 헤드 라이너를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 상기 압출기 람 헤드에는 상기 연결핀이 상하로 이동할 수 있는 가이드 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들은 압출기 람의 전후진시 카본커터가 상하로 일정거리를 이동하면서 탄화실 내부의 천정 및 측벽에 부착된 카본을 제거하는 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 탄화실 내의 카본분포도이다.
도 2는 종래의 카본커터 동작시 카본제거도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치의 동작상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치 동작 후 카본 형성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치 동작상태도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 다른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치 동작 후 카본분포도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 위주로 설명하되, 종래기술에서와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.

이러한 실시예는 본 발명에 따른 일실시예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다 할 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치의 구성에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치의 측면도이고, 도 4는 배면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실(10) 카본(20) 제거 장치는 코크스 오븐 내부의 코크스를 외부로 압출시키는 압출기 람(230) 및 상기 압출기 람(230)에 연결되고 수직으로 뻗은 압출기 람 헤드(220)와, 상기 압출기 람 헤드(220) 상에 형성되어 코크스 오븐의 탄화실(10) 천정 및 측벽에 부착된 카본(20)을 제거하는 카본커터(50)의 위치를 가변시키는 가변 기구(300)와, 상기 가변 기구(300)의 상측에 위치하고 상기 압출기 람 헤드(220)를 관통하는 하나 이상의 연결핀(120)과, 상기 연결핀(120)의 일측에 부착되는 카본커터(50)와, 상기 연결핀(120)의 타측에 부착되고 상기 카본커터(50)와 대향하며 상기 연결핀(120)과 일체로 결합하는 카본커터 베이스(110)를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치는 상기 카본커터 베이스(110)의 하단에 형성되고 상기 가변 기구(300)로부터 힘을 전달받아 상기 카본커터(50) 및 카본커터 베이스(110)를 상승시키는 동력전달기구(400)를 포함한다.

이때, 상기 가변 기구(300)는 상기 카본커터(50) 및 동력전달기구(400)의 하부에 이격 설치되고, 상기 압출기 람 헤드(220)를 관통하는 관통핀(190), 상기 관통핀(190)의 일측에 결합되어 코크스 압출시에 코크스로부터 압력을 받는 평판 형상의 유동판(210)을 포함하고, 상기 관통핀(190)의 타측, 즉 상기 유동판(210)과 대향하는 부위에는 유동판 베이스(180)가 일체로 형성되어 있으며, 상기 유동판 베이스(180)의 상측에는 경사진 형상의 경사부(170)를 포함한다. 이때, 상기 유동판(210)과 상기 압출기 람 헤드(220)의 사이에 있는 관통핀(190)의 외주에는 유동판 스프링(200)이 형성되어 있어 상기 코크스에 의한 유동판(210)의 이동에 의해 스프링이 신축되고, 그와 동시에 상기 유동판 베이스(180) 및 경사부(170)가 동시에 이동한다. 이때, 상기 유동판 베이스(180)와 경사부(170)의 저면은 동일하다. 즉, 상기 유동판 스프링(200)에 아무런 힘이 작동하지 않은 상태에서의 유동판 베이스(180)와 경사부(170)는 상기 압출기 람 헤드(220)에 접촉되어 있다.

상기 압출기 람 헤드(220)의 일측에는 람 헤드 라이너(30)가 부착되어 있는데, 이는 상기 유동판(210)이 압력을 받은 상태에 대응되는 높이만큼 외부로 돌출형성된다. 즉, 상기 유동판 스프링(200)이 수축된 경우의 유동판(210)의 높이와 대응되는 높이까지 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 연결핀(120)은 코크스 압출시 압출기 람(230)의 전후진에 따라 상기 압출기 람 헤드(220) 상에서 상하로 이동해야 하므로 상기 연결핀(120)이 상하로 이동할 수 있는 통로인 가이드 홀(130)이 상기 압출기 람 헤드(220)에 형성되어 있다.

또한, 상기 동력전달기구(400)는 상기 가변 기구(300)로부터 힘을 전달받아 이를 카본커터(50)에 전달함으로써 상기 카본커터(50)를 승하강시키는 기구를 말하는데, 이는 상기 카본커터 베이스(110)로부터 하향 돌출된 막대 형상의 롤러 지지대(150), 상기 롤러 지지대(150)의 끝단에 형성되어 상기 경사부(170)와 접촉하면서 이동이 가능한 롤러(150) 및 상기 롤러 지지대(150)의 외주에 형성되어 상기 롤러 지지대(150)의 승하강이 가능하도록 하는 롤러 스프링(140)을 포함한다.

이하에서는 본 발명의 실시예의 작동 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 압출시의 과정을 살펴본다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코크스 오븐의 탄화실 탄소 제거 장치의 작동상태도를 도시한 것으로 유동판(210)이 코크스에 의해 압력을 받아 유동판 스프링(200)이 압축되어 있는 상태를 나타낸 것이다.

압출기가 탄화실(10)의 코크스를 외부로 밀어내기 위해 전진하면 압출기 람 헤드(220)에 설치된 유동판(210)이 코크스와 접촉하면서 코크스에 의해 뒤로 밀리게 되어 상기 유동판 스프링(200)의 탄성력을 극복하면서 상기 유동판 베이스(180)와 경사부(170)가 동시에 뒤로 밀리게 된다. 상기 경사부(170)가 뒤로 밀리게 되면 상기 경사부(170)와 롤러(150)가 접촉하게 된다. 상기 유동판 베이스(180) 및 경사부(170)가 후진하게 됨에 따라 롤러(150)는 상기 경사부(170)와 접촉하면서 회전하고, 상기 롤러(150)가 회전함에 따라 상기 롤러 지지대(150)가 상승하게 된다. 상기 롤러 지지대(150)의 상승에 따라 상기 롤러 지지대(150)와 연결되어 있는 카본커터 베이스(110)도 함께 상승하게 되고, 이에 따라 상기 카본커터 베이스(110)와 일체로 연결되어 있는 연결핀(120) 및 카본커터(50)가 상승하게 된다. 카본커터(50)가 상승된 상태에서 압출기 람 헤드(220)를 밀어넣으면서 코크스 오븐의 탄화실(10) 상부 내벽에 부착되어 있는 카본을 제거하게 된다.

즉, 코크스 압출시 유동판이 힘을 받고 있으므로 카본커터(50)는 위로 올라가서 탄화실(10)의 천정과 상부 측벽의 카본을 제거하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거 장치에 의해 압출기 람(230) 전진시 카본을 제거한 후의 카본 분포를 나타낸 것이다.

이후, 압출기 람(230)이 후진하면 유동판(210)에 가해지던 힘이 소멸되어 유동판 스프링(200)의 탄성력에 의해 이완되어 유동판(210)이 전진하게 되고, 유동판 베이스(180)와 경사부(170)는 다시 압출기 람 헤드(220)에 접촉하게 된다. 이때, 경사부(170)가 이동함에 따라 이에 접촉되어 있던 롤러(150), 카본커터 베이스(110)가 자중에 의해 아래로 내려가고, 상기 카본커터 베이스(110)와 일체로 연결되어 있던 카본커터(50)가 자중에 의해 아래로 내려간다. 하향된 카본커터(50)에 의해 압출기 람(230)의 전진시에 제거하지 못했던 카본을 제거하게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 카본 제거 장치 동작상태도로서, 카본커터(50)의 높이가 가변되는 것을 도시한 것이다. 이때, 압출기 람(230) 전진시의 카본커터(60)는 보다 위에 위치하고, 압출기 람(230) 후진시의 카본커터(70)는 보다 아래에 위치하여 압출기 람(230)이 전후진하는 동안에 보다 넓은 측벽의 카본을 제거할 수 있음을 알 수 있다.

이에 대해서는 도 8에 개략적으로 도시하였다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 탄화실 20: 카본
30: 람 헤드 라이너 40: 코크스
50: 카본 커터 80: 고정볼트
110: 카본커터 베이스 120: 연결핀
130: 가이드 홀 140: 롤러 스프링
150: 롤러 지지대 160: 롤러
170: 경사부 180: 유동판 베이스
190: 관통핀 200: 유동판 스프링
210: 유동판 220: 압출기 람 헤드
230: 압출기 람 300: 가변 기구
400: 동력전달기구

Claims (5)

1. 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치에 있어서,
   상기 코크스 오븐 내부의 코크스를 압출시키는 압출기 람 헤드;
   상기 압출기 람 헤드상에 형성되어 카본커터의 위치를 가변시키는 가변 기구;
   상기 가변 기구의 상측에 위치하고 상기 람 헤드를 관통하는 연결핀과 일체로 결합되어 상기 탄화실 내부의 카본을 제거하는 카본커터;
   상기 연결핀과 일체로 결합하며 상기 카본커터와 대향하는 카본커터 베이스;
   상기 카본커터 베이스의 하단에 수직으로 형성되고, 상기 가변 기구로부터 힘을 전달받아 상기 카본커터 및 카본커터 베이스를 상승시키는 동력전달기구;
   를 포함하는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달기구는,
   상기 카본커터 베이스로부터 하향 돌출되는 롤러지지대와, 상기 롤러지지대의 끝단에 형성되어 상기 가변 기구와 접촉하는 롤러 및 상기 롤러지지대의 외주에 형성되는 롤러 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가변 기구는,
   상기 카본커터의 하부에 위치하고 상기 압출기 람 헤드를 관통하는 관통핀과, 상기 관통핀의 일측에 결합되어 코크스 압출시에 코크스로부터 압력을 전달받는 유동판과, 상기 관통핀의 외주에 형성되어 상기 유동판의 이동이 가능하도록 하는 유동판 스프링과, 상기 관통핀의 타측에 연결되어 상기 유동판 스프링의 신축에 따라 상기 유동판과 일체로 이동이 가능한 유동판 베이스 및 상기 유동판 베이스에 일체로 형성되고 상기 동력전달기구를 향하여 하향으로 경사진 형상의 경사부를 포함하는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 압출기 람 헤드의 일측에 부착되고, 상기 유동판 스프링이 수축시의 유동판의 위치와 대응되는 높이까지 형성되는 람 헤드 라이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 압출기 람 헤드에는 상기 연결핀이 상하로 이동할 수 있는 가이드 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코크스 오븐의 탄화실 카본 제거 장치.

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