KR101495436B1

KR101495436B1 - 가스 포집관용 댐퍼장치

Info

Publication number: KR101495436B1
Application number: KR20130085858A
Authority: KR
Inventors: 김평훈; 백부순; 채규색
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-02-24
Anticipated expiration: 2033-07-22
Also published as: KR20150011084A

Abstract

본 발명은 댐퍼 교체시 가스 포집관에 포집된 코크스 오븐 가스가 역류되는 것을 방지할 수 있는 가스 포집관용 댐퍼장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치는 상승관 곡관과 가스 포집관 사이에 설치되는 댐퍼바디; 양단이 상기 댐퍼바디 내부를 관통하는 회전 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치된 플랩; 및 일측은 상기 회전 샤프트에 고정되고 타측은 상기 댐퍼바디에 선택적으로 고정되는 스토퍼;를 포함한다.

Description

가스 포집관용 댐퍼장치{APPARATUS OF DAMPER FOR COLLECTIONG DUCT}

본 발명은 코크스 생산시 코크스 오븐에서 발생되는 코크스 오븐 가스를 집진시키는 가스 포집관에 설치되는 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 댐퍼 교체시 가스 포집관에 포집된 코크스 오븐 가스가 역류되는 것을 방지할 수 있는 가스 포집관용 댐퍼장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고로에서 용선을 생산할 때 투입되는 부원료인 코크스(Cokes)는 고로 내에서 열원, 환원제 등의 역할과 함께 통기성을 확보하는 수단으로 이용되는 석탄 숯의 일종으로써, 코크스 오븐에서 생산된다.

코크스 생산과정은 점결성이 있는 석탄을 코크스 오븐의 노상부에서 장입차(Charging Car)를 이용하여 네 개의 장입구를 통하여 코크스 오븐의 탄화실로 장입한 뒤 코크스 오븐을 밀폐시킨 상태에서 섭씨 1,300도로 간접 가열하여 약 18시간 동안 건류시킨다. 완성된 적열 코크스는 압출차(Pusher Car)에 의해 코크스 오븐 밖으로 압출(Pushing)하게 된다.

이때, 코크스 오븐 반대편에서 트랜스퍼 카(Transfer Car)에 유도된 적열 코크스를 이동대차(Quenching Car)의 버켓(Bucket)에 적재 후 다음 공정인 C.D.Q.(Coke Dry Quenching)로 이송하게 된다. 그리고, 코크스가 배출되어 탄화실이 빈 코크스 오븐에 다시 석탄을 장입하게 된다.

석탄이 적열 코크스로 생성되는 과정 중에는 코크스 오븐의 탄화실에 장입된 석탄과 외부에서 공급되는 연소 가스의 작용에 의해 다량의 코크스 오븐 가스(Cokes Oven Gas; COG)가 발생되는데, 발생된 코크스 오븐 가스는 도 1에 도시된 바와 같이 코크스 오븐에 형성된 탄화실의 내부 공간 중 석탄이 적치된 상부 공간을 통하여 유동되어 상승관을 통과한 후 가스 포집관으로 이동되어 타설비, 예를 들어 화성설비로 보내진다. 이러한 코크스 오븐 가스의 흐름은 24시간 연속적으로 이루어지며, 화성설비로 보내진 가스는 정제공장을 거쳐 제철소 연료로 사용된다.

이와 같은 코크스 오븐 가스(COG)는 석탄 및 타르(tar) 등 가연성 물질을 포함하며, 이를 주기적으로 배출 또는 차단하게 되는 것이 가스 집진라인이고, 이와 같은 가스 포집관에는 가스의 흐름을 차단 또는 유동시키는 댐퍼(Damper)가 설치된다.

도 1은 종래 가스 포집관에 설치되는 댐퍼의 설치상태를 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 가스 포집관에 설치되는 댐퍼는 코크그 오븐과 연결되는 가스 포집관(120) 및 집진기(미도시)와 연결되는 상승관 곡관(110)이 연결되는 부위에 댐퍼(200)의 댐퍼바디(210)가 설치되어 있고, 상기 댐퍼바디(210)의 내측으로 수동조작 또는 작동조작으로 회전 샤프트(220)가 회전 구동되면 일체로 회전 구동되어 상승관 곡관(110)을 개방 또는 차단하여 가스 흐름을 제어하는 플랩(230)이 제공된다.

도 2는 종래 가스 포집관에 설치되는 댐퍼 조립체를 도시한 구조도이고, 도 3은 도 2의 "A" 부분의 상세도이다.

도 2 및 도 3은 종래의 가스 포집관의 댐퍼(200)를 보다 상세하게 도시하는 도면으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 포집관(120)에 장착하기 위한 볼트공(212)들이 형성된 댐퍼바디(210)의 상부측에 샤프트 삽입개구(214)가 형성되어 있고, 이를 통하여 삽입되는 일체형의 회전 샤프트(220)가 플랩(230)의 연결부(232)을 통하여 삽입 고정되면서 상기 회전 샤프트(220)의 양단부는 댐퍼바디(210)에서 돌출되고, 댐퍼바디(210)에 볼트 고정되는 체결구(240)로서 고정되는 것이다.

따라서, 상기 회전 샤프트(220)의 단부에 형성된 사각부위(234)에 작업자가 조작핸들(260)을 끼워서 돌리면, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 회전 샤프트 (220)의 회전량만큼 플랩(230)이 회전 운동하여 댐퍼바디(210)의 상단부측으로 상승관 곡관(110)이 연결되는 경계부위의 바디개구(210a)부분을 밀폐되고, 코크스 오븐의 건류시 탄화실에서 발생되는 코크스 오븐 가스의 유동이 차단되고, 결국 상기 댐퍼(200)의 플랩(230)에 의하여 상승관 곡관(110)의 가스유통이 선택적으로 조정되게 된다.

그러나, 사용시간이 경과함에 따라 노후되거나, 파손 등 이상이 발생된 댐퍼를 교체하는 경우, 중력에 의해 플랩이 오픈된 상태로 교체작업을 실시하게 된다. 따라서, 석탄 및 타르(tar) 등 가연성 물질을 포함된 고온의 코크스 오븐 가스(COG)가 대기중으로 누출되어 주변 환경을 오염시키거나, 고온으로 인한 주변설비가 손상 또는 안전사고를 유발하는 문제점을 가지고 있었다.

종래 플랩을 구동하는 회전 샤프트가 파손되는 경우, 상승관 곡관이 연결되는 커버 등을 분해하지 않고 용이하게 교체하는 댐퍼에 대해서는 "가스 포집관 댐퍼 조립체(10-2005-0001612)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다. 그러나, 댐퍼바디 등에 손상이 발생되어 댐퍼를 교체하는 경우, 가스 포집관에 포집된 고온의 코크스 오븐 가스(COG)가 누출되는 해결하지 못하였다.

10-2005-0001612 (2005. 01. 07.)

본 발명은 가스 포집관과 상승관 곡관을 연결하는 댐퍼 교체시 코크스 오븐 가스가 역류되는 것을 방지하여, 안전사고 및 주변환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 가스 포집관용 댐퍼장치를 제공한다.

또한, 댐퍼 교체시 플랩이 오픈되는 것을 방지할 수 있는 가스 포집관용 댐퍼장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치는 상승관 곡관과 가스 포집관 사이에 설치되는 댐퍼바디; 양단이 상기 댐퍼바디 내부를 관통하는 회전 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치된 플랩; 및 일측은 상기 회전 샤프트에 고정되고 타측은 상기 댐퍼바디에 선택적으로 고정되는 스토퍼;를 포함한다.

상기 댐퍼바디의 측면에는 고정핀 삽입공이 형성되고, 상기 스토퍼는, 일측이 상기 고정핀 삽입공에 선택적으로 삽입되어 고정되는 고정핀; 및 일측이 상기 회전 샤프트의 단부에 고정되고 타측에는 상기 고정핀이 삽입되는 고정홈이 형성된 스토퍼 링크;를 포함한다.

상기 스토퍼는, 일측이 상기 고정핀의 타측에 고정되고, 타측은 상기 댐퍼바디 일측에 결합되는 스토퍼 체인;을 더 포함한다.

상기 스토퍼는, 상기 고정홈을 선택적으로 개폐할 수 있도록 일측이 상기 스토퍼 링크에 힌지 결합되고 타측에 상기 스토퍼 링크의 일부가 안치되는 걸림홈이 형성되는 로커를 더 포함한다.

상기 로커는, 내부공간이 형성된 로커바디; 상기 내부공간에 삽입되는 복원 스프링; 및 상기 힌지를 중심으로 회전시 상기 복원 스프링의 탄성력을 전달하는 복원 바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 종래 가스 포집관과 상승관 곡관을 연결하는 댐퍼 교체시 댐퍼가 열린 상태에서 작업되던 것을 댐퍼가 닫힌 상태를 유지하도록 플랩을 고정하여 작업을 실시하여 고온의 코크스 오븐 가스가 역류되어 대기중으로 배출되어 주변환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고온의 코크스 오븐 가스가 누출되어 주변 설비를 손상시키거나, 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 가스 포집관에 설치되는 댐퍼의 설치상태를 보여주는 도면이고,
도 2는 종래 가스 포집관에 설치되는 댐퍼 조립체를 도시한 구조도이며,
도 3은 도 2의 "A" 부분의 상세도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치의 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 작동을 설명하기 위한 측면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로커를 보여주는 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치(1)는 코크스 오븐에 구비된 상승관 곡관(110)과 가스 포집관(120) 사이에 설치되는 댐퍼바디(10)와 상기 댐퍼바디(10) 내부를 관통하는 회전 샤프트(21)를 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 댐퍼바디(10) 내부를 선택적으로 연통시키는 플랩(20) 및 일측은 상기 회전 샤프트(21)에 부착 고정되어 상기 플랩(20)과 일체화되고, 타측은 상기 댐퍼바디(10)에 선택적으로 고정되는 스토퍼(30)를 포함한다.

상기 댐퍼바디(10)는 상기 상승관 곡관(110)과 상기 가스 포집관(120) 사이에 설치되어 상기 상승관 곡관(110)을 따라 이동되는 코크스 오븐 가스(COG)가 이동되는 가스 이동통로를 제공한다.

상기 플랩(20)은 원형으로 형성되고 상기 댐퍼바디(10) 내측의 가스 흐름을 차단 및 유통할 수 있도록 배치되고, 상기 회전 샤프트(21)를 중심으로 회동하여 상기 가스 이동통로를 선택적으로 개폐되어 코크스 오븐 가스(COG)의 흐름을 제어한다.

이때, 상기 댐퍼바디(10)를 관통하여 설치되는 상기 회전 샤프트(21)는 상기 댐퍼바디(10) 내측의 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 가스켓 등 밀봉부재가 구비되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 회전 샤프트(21)와 상기 댐퍼바디(10)가 연결된 부분에서 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

상기 댐퍼바디(10)의 측면에는 상기 댐퍼바디(10)를 관통하는 상기 회전 샤프트(21)의 단부와 인접하도록 고정핀 삽입공(11)이 형성되며, 상기 스토퍼(30)는 일측이 상기 고정핀 삽입공(11)에 삽입되어 고정되는 고정핀(31)과 일측이 상기 회전 샤프트(21)의 단부에 고정되어 상기 플랩(20)과 일체화되며 타측에 상기 고정핀(31)이 삽입될 수 있도록 고정홈(32a)이 형성되는 스토퍼 링크(32)를 포함한다.

이때, 상기 고정핀 삽입공(11)은 상기 플랩(20)이 회전하여 상기 가스 이동통로를 밀폐하는 위치될 때, 상기 플랩(20)과 함께 회전되는 상기 스토퍼 링크(32)에 형성된 상기 고정홈(32a)에 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 플랩(20)이 상기 가스 이동통로를 밀폐하여 가스의 흐름이 차단된 상태에서 교체작업을 실시하여 타르(tar) 및 석탄 분진 등이 포함된 코크스 오븐 가스(COG)가 대기중으로 누출되는 것을 방지하고, 교체작업을 실시하는 작업자가 고온의 코크스 오븐 가스(COG)에 노출되어 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

이때, 상기 스토퍼(30)는 선택적으로 상기 고정핀 삽입공(11)에 삽입되는 상기 고정핀(31)의 망실을 방지하도록 일측은 상기 고정핀(31)의 타측에 결합되고 타측은 상기 댐퍼바디(10) 또는 상기 스토퍼 링크(32)에 고정되는 스토퍼 체인(33)을 포함한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로커를 보여주는 단면도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼(30)는 상기 고정홈(32a)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 상기 고정홈(32a)에 인접하여 상기 스토퍼 링크(32)의 일측에 힌지 결합되는 로커(34)를 더 포함한다.

상기 로커(34)는 내부공간이 형성되는 로커바디(34a)와 상기 내부공간에 삽입되어 복원력을 제공하는 복원 스프링(34b) 및 상기 힌지를 중심으로 상기 로커바디(34a)가 회전시 상기 압축된 상기 복원 스프링(34b)의 탄성력을 상기 로커바디(34a)로 전달하는 복원 바(34c)를 포함한다.

이에, 상기 가스 포집관용 댐퍼장치(1)를 교체하는 경우, 진동 또는 충격 등에 의해 상기 고정핀 삽입공(11)에 삽입된 상기 고정핀(31)에 의해 고정된 상기 스토퍼 링크(32)가 이탈되어 상기 플랩(20)이 회전되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치(1)의 사용 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 포집관용 댐퍼장치(1)의 교체작업을 실시하는 경우, 상기 플랩(20)을 회전시켜 상기 가스 이동통로가 밀폐시키고, 상기 플랩(20)의 회전을 방지하도록 상기 회전 샤프트(21)에 고정된 상기 스토퍼 링크(32)에 형성된 상기 고정홈(32a)을 관통하여 상기 고정핀 삽입공(11)에 상기 고정핀(31)을 삽입하여 고정시킨다.

이에, 상기 플랩(20)이 상기 가스 이동통로를 밀폐한 상태로 상기 상승관 곡관(110)과 상기 가스 포집관(120) 사이에 설치된 상기 가스 포집관용 댐퍼장치(1)를 분리 또는 장착하고, 장착 또는 분리가 완료되면 상기 플랩(20)이 선택적으로 회전될 수 있도록 상기 고정핀(31)을 제거하고 교체작업이 종료된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 가스 포집관용 댐퍼장치 10: 댐퍼바디
11: 고정핀 삽입공 20: 플랩
21: 회전 샤프트 30: 스토퍼
31: 고정핀 32: 스토퍼 링크
32a: 고정홈 33: 스토퍼 체인
34: 로커 34a: 로커바디
34b: 복원 스프링 34c: 복원 바

Claims

상승관 곡관과 가스 포집관 사이에 설치되며, 측면에 고정핀 삽입공이 형성된 댐퍼바디;
양단이 상기 댐퍼바디 내부를 관통하는 회전 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치된 플랩; 및
일측이 상기 고정핀 삽입공에 선택적으로 삽입되어 고정되는 고정핀과 일측이 상기 회전 샤프트의 단부에 고정되고 타측에는 상기 고정핀이 삽입되는 고정홈이 형성된 스토퍼 링크 및 상기 고정홈을 개폐할 수 있도록 일측이 상기 스토퍼 링크에 힌지 결합되고 타측에 상기 스토퍼 링크의 일부가 안치되는 걸림홈이 형성되는 로커를 포함하는 스토퍼;를 포함하는 가스 포집관용 댐퍼장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는,
일측이 상기 고정핀의 타측에 고정되고, 타측은 상기 댐퍼바디 일측에 결합되는 스토퍼 체인;을 더 포함하는 가스 포집관용 댐퍼장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 로커는,
내부공간이 형성된 로커바디;
상기 내부공간에 삽입되는 복원 스프링; 및
상기 힌지를 중심으로 회전시 상기 복원 스프링의 탄성력을 전달하는 복원 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 포집관용 댐퍼장치.