KR20150044101A

KR20150044101A - 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법

Info

Publication number: KR20150044101A
Application number: KR20130123007A
Authority: KR
Inventors: 최정철; 노용철; 김영수; 이행우
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-24
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: KR101569572B1

Abstract

코크스 건류과정이 완료된 후 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거함과 동시에 탄화실 연와의 손상된 부분을 보수할 수 있는 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너에 관한 것이다.
본 발명의 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너는, 탄화실 입구에 체결되는 하우징과, 하우징에 체결되며 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 클리닝 수단과, 하우징에 체결되며 탄화실 연와 측으로 보수재를 분사하여 탄화실 연와의 보수작업을 실시하는 분사수단 및 분사수단에 보수재를 공급하는 공급수단을 포함한다.
또한, 본 발명의 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법은, 탄화실 입구로 이동하여 체결되는 준비단계와, 준비단계와 동시에 원재료를 믹싱하여 탄화실 연와용 보수재를 제조하는 혼합단계와, 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 클리닝 단계와, 클리닝 단계와 동시에 보수재를 공급받아 탄화실 연와 측으로 분사하는 보수단계 및 탄화실 입구로부터 분리되어 후퇴하는 철수단계를 포함한다.

Description

탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법{CHAMBER FRAME CLEANER FOR REPAIRING BRICK OF COKE CHAMBER AND REPAIRING METHOD THAT CONTAINS THEM}

본 발명은 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너에 관한 것으로서, 더 상세하게는 코크스 건류과정이 완료된 후 챔버 프레임을 클리닝함과 동시에 손상된 탄화실 연와를 보수하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법에 관한 것이다.

코크스 오븐은 고로의 연료로 사용되는 코크스를 생산하기 위한 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 탄화실(10), 연소실(20), 축열실(30), 쏠 플루(sole flue)(40), 폐기변(50) 및 소연도(60)로 구성된다.

코크스 오븐을 이용한 코크스 생산과정을 개략적으로 설명하자면, 장입구(140)를 통해 탄화실(10) 내에 연료탄을 장입한 후 에어의 유입을 차단하고, 코크스 오븐 외부에 설치되어 있는 에어 주입구(미도시) 및 가스 주입구(미도시)를 통해 에어 및 혼합가스를 코크스 오븐 내로 주입한다.

주입된 에어 및 혼합가스는 쏠 플루(40) - 축열실(30) - 연소실(20) - 축열실(30) - 쏠 플루(40) - 폐기변(50) - 소연도(60)- 굴뚝(70)의 순서로 이동하게 되는데, 이동하던 에어 및 혼합가스는 연소실(20)에서 만나 연소되게 된다.

연소실에서 만난 에어 및 혼합가스의 연소과정에 의해 고온의 열이 발생하게 되고 발생된 열을 탄화실(10)로 전달하게 된다.

이러한 열에 의해 탄화실(10) 내의 석탄은 건류되게 되고, 축열실(30)에서는 연소실(20)을 지나 축열실(30)을 통과하는 연소가스의 열을 회수하여 탄화실(10) 및 주입되는 에어와 혼합가스를 가열한다.

상술한 연료탄을 코크스화 하는 과정에서 발생된는 코크스 오븐 가스는 상승관(80)에 포집된 후 포집관(90)을 통해 가스 정제 설비로 이송되어 지며, 이러한 과정을 약 26시간 이상 지속하면 코크스의 건류가 완료된다.

코크스의 건류과정이 완료되면 메인도어(120) 및 압출도어(130)를 개방시킨 후 탄화실(10) 내부의 코크스를 배출대차로 이동시키고, 그와 함께 도어 클리너(미도시)를 이용하여 메인도어(120)에 부착된 타르와 같은 이물질을 제거하게 된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탄화실(10) 내부의 코크스 압출과정이 완료되면 챔버 프레임 클리너(200)를 메인도어(120)가 장착되어 있던 탄화실 입구(190)에 체결한 후 스크래퍼(510)를 이용하여 챔버 프레임(180)에 부착된 이물질을 제거한다.

한편, 상술한 바와 같은 코크스 건류과정시 탄화실(10) 내의 고열, 탄화실(10) 내부와 외부의 온도차로 인한 열충격, 압출기(170)와 탄화실 연와(150)와의 마찰로 인한 마모, 탄화실 연와(150) 노후화, 균열 등의 다양한 원인으로 인해 탄화실 연와(150)가 손상되게 된다.

이와 같은 탄화실 연와(150)의 손상은, 탄화실(10)에 인접한 연소실(20) 측으로 코크스 오븐 가스가 누설되어 불완전 연소를 일으킬 뿐만 아니라, 더 나아가서는 손상이 누적됨에 따라 탄화실(10)이 파괴될 수도 있다.

따라서, 종래에는 챔버 프레임 클리너(200)를 이용한 챔버 프레임(180) 클리닝 작업이 완료되면 손상된 탄화실 연와(150)를 보수하기 위해 챔버 프레임 클리너(200)를 탄화실(10)로부터 멀리 후퇴시킨 후 작업자가 직접 도어 서비스카를 이용하여 약 8m 높이의 탄화실 연와와 동일한 높이까지 올라가서 내화물 보수재를 스프레이 방식으로 분사하였다.

이러한 종래의 내화물 보수방법은, 챔버 프레임(180) 클리닝 작업이 완료되길 기다린 후 챔버 프레임 클리너(200)를 탄화실(10)로부터 후퇴시켜야 했기 때문에 보수작업을 위해 대기하는 시간이 길었을 뿐만 아니라, 보수작업을 하는 동안에도 탄화실(10)을 사용할 수 없었기 때문에 생산성에 악영향을 미쳤다.

또한, 작업자가 직접 약 8m 높이를 올라가서 작업을 실시하였기 때문에 작업자의 안전에 있어서도 상당한 위험요소가 내재되어 있었다.

탄화실 연와를 보수하기 위한 방안이 종래의 "코크스 오븐 탄화실의 노벽 보수용 단열도어장치(등록특허 10-0925631)" 및 "탄화실 연와보수장치(등록특허 10-0504396)"에 구체적으로 공지되어 있다.

종래의 "코크스 오븐 탄화실의 노벽 보수용 단열도어장치(등록특허 10-0925631)"에서는 도어에 탄화실의 내측을 관찰할 수 있는 미러를 설치하고, 몰타르 분사 노즐을 장착하여 작업자는 미러를 통하여 작업상황을 파악하면서 노벽수리용 용사보수재인 몰타르를 분사시켜 탄화실의 노벽을 보수함으로서 탄화실 온도저하를 방지할 수 있도록 개선된 코크스 오븐 탄화실의 노벽 보수용 단열도어장치를 제시하였다.

이러한 코크스 오븐 탄화실의 노벽 보수용 단열도어장치는, 코크스 오븐 도어와 동일한 크기의 프레임과 크기를 갖추어 탄화실의 양측에 장착되는 노벽 보수용 도어와, 도어의 길이방향으로 다수개가 형성되어 도어의 외측에서 탄화실 내부를 관찰할 수 있는 미러 및 노벽 보수용 도어에 각각 다수개가 길이방향으로 설치되며 도어에 장착되는 케이싱에 볼을 회전 가능하도록 장착한 파이프를 구비하여 노벽 보수재인 몰타르를 분사하도록 된 노즐을 제시하고 있다.

또한, 종래의 "탄화실 연와보수장치(등록특허 10-0504396)"에서는 고열조건에서도 더스팅작업을 안전하게 수행할수 있고, 작업 소요시간을 단축하여 작업생산성을 높일수 있으며, 노체수명을 향상시킬수 있는 탄화실 연와 보수장치를 제시 하였다.

이러한 탄화실 연와보수장치는, 탄화실을 구성하는 연와와 연와사이의 틈새를 실링하여 보수하는 장치에 있어서, 일정량의 콤파운드가 저장되는 호퍼를 갖추고, 호퍼에 연통연결되는 공급관에는 회전모터에 의해서 회전구동되는 스크류를 갖추어 콤파운드를 공급하는 공급부와, 공급관에 연통연결되는 복수개의 각 탱크에는 콤파운드를 고압의 에어로서 배출할수 있도록 메인에어공급라인이 연결되고, 공급호스를 매개로 하여 개방된 장입구에 배치되고, 분사노즐을 갖는 분사용 방열판을 갖추어 탄화실 내로 콤파운드를 분사하는 작동부를 제시하였다.

하지만, 탄화실 연와를 보수하는 작업에 있어, 종래의 "코크스 오븐 탄화실의 노벽 보수용 단열도어장치(등록특허 10-0925631)"는 챔버 프레임을 클리닝한 후 챔버 프레임 클리너를 탄화실로부터 후퇴시키는 종래의 과정을 실시해야 하기 때문에 작업시간을 단축하기 어려운 문제점이 여전히 상존하며, "탄화실 연와보수장치(등록특허 10-0504396)"는 장입구를 통해 보수작업을 실시하기 때문에 메인도어가 장착되어 있던 부분의 탄화실 연와는 보수할 수 없는 문제점이 있습니다

한국등록특허 10-0925631 (2009. 10. 30) 한국등록특허 10-0504396 (2005. 07. 20)

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 코크스 건류과정이 완료된 후 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거함과 동시에 탄화실 연와의 손상된 부분을 보수하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너는, 탄화실 입구에 체결되는 하우징과, 상기 하우징에 체결되며 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 클리닝 수단과, 상기 하우징에 체결되며 탄화실 연와 측으로 보수재를 분사하여 상기 탄화실 연와의 보수작업을 실시하는 분사수단 및 상기 분사수단에 상기 보수재를 공급하는 공급수단을 포함한다.

상기 분사수단을 회전시키는 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 클리닝 수단은, 상기 챔버 프레임과 접촉하여 이물질을 제거하는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼에 연결되어 상기 스크래퍼를 이동시키는 실린더와, 상기 하우징 전단부에 체결되는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분사수단은, 상기 하우징 상에 체결되는 분사플레이트와, 상기 분사플레이트에 체결되어 탄화실 연와 측으로 상기 보수재를 분사하는 노즐과, 상기 노즐에 체결되어 상기 보수재를 공급하는 제1이송라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동수단은, 상기 하우징 상에 체결되는 구동모터와, 상기 제1이송라인 외주면에 고정 체결되는 스프라켓과, 상기 구동모터 및 스프라켓을 연결하며 무한궤도로 회전하는 체인과, 상기 제1이송라인 외주면에 체결되는 베어링 블록과, 상기 제1이송라인과 연결부재를 매개로 체결되는 제2이송라인을 더 포함하고, 상기 제1이송라인은 상기 연결부재와 회전가능하게 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 공급수단은, 상기 보수재를 제조하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크 내에서 회전하며 재료를 믹싱하는 블레이드와, 상기 블레이드와 회전축을 매개로 연결되는 혼합모터와, 상기 보수재를 혼합탱크 외부로 배출하는 배출펌프와, 상기 배출펌프와 상기 제2이송라인을 연결하는 제3이송라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2이송라인은, 상기 하우징의 길이 방향으로 형성되고, 상기 분사수단은 복수 개가 형성되되, 상기 제2이송라인의 길이 방향으로 각각 이격되어 체결되며, 상기 복수 개의 제1이송라인에는 각각의 스프라켓 및 베어링 블록이 체결되되, 상기 복수 개의 스프라켓은 상기 구동모터와 상기 체인으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐은 상기 분사플레이트의 원주면을 따라 일정간격 이격되어 복수 개가 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더, 구동모터 및 배출펌프를 동시에 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법은, 탄화실 입구로 이동하여 체결되는 준비단계와, 상기 준비단계와 동시에 원재료를 믹싱하여 탄화실 연와용 보수재를 제조하는 혼합단계와, 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 클리닝 단계와, 상기 클리닝 단계와 동시에 상기 보수재를 공급받아 탄화실 연와 측으로 분사하는 보수단계 및 상기 탄화실 입구로부터 분리되어 후퇴하는 철수단계를 포함한다.

본 발명은 하기와 같은 다양한 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 챔버 프레임 클리너를 후퇴시키는 단계가 생략되어 작업시간을 단축시킬 수 있다.

둘째, 본 발명은 탄화실의 휴지시간을 감소시킬 수 있어서 생산성 증대효과가 있다.

셋째, 본 발명은 작업자가 탄화실 상단을 직접 올라가지 않으므로, 작업자의 안전을 확보할 수 있다.

넷째, 본 발명은 탄화실 연와의 손상된 부분을 지속적으로 유지 보수함으로써 코크스의 품질을 향상시킬 수 있다.

다섯째, 본 발명은 탄화실의 수명을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 코크스 오븐 개략도,
도 2는 종래의 챔버 프레임 클리너 체결상태를 나타낸 도면,
도 3은 일반적인 탄화실 입구를 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 챔버 프레임 클리너 체결상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 A부분을 확대한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 체결상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하며, 배경기술에서 설명한 구성의 도면번호는 특별한 언급이 없다면 동일하게 적용된다.

이하에서 설명되는 본 발명의 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너에 관한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예로서, 그 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너는, 하우징(700), 클리닝 수단(500), 분사수단(400), 공급수단(300) 및 구동수단(600)을 포함한다.

하우징(700)은, 탄화실 입구(190)에 직접 삽입되는 것으로 후술하는 클리닝 수단(500), 분사수단(400) 및 공급수단(300)이 체결된다.

클리닝 수단(500)은, 하우징(700) 상에 체결되며 하우징(700)이 탄화실 입구(190)에 삽입시 코크스 오븐 도어(120)가 체결되는 챔버 프레임(180)에 부착된 이물질을 제거한다.

분사수단(400)은, 클리닝 수단(500)과 별개로 하우징(700) 상에 체결되며 하우징(700)이 탄화실 입구(190)에 삽입시 탄화실 연와(150) 측으로 보수재(미도시)를 분사하여 탄화실 연와(150)의 보수작업을 실시한다.

공급수단(300)은, 분사수단(400)이 보수작업을 실시할 수 있도록 보수재(미도시)를 제조하여 공급하며, 하우징(700) 상에 체결되어도 무방하지만 챔버 프레임 클리너(200)가 장착되어 있는 압출기(170) 상에 체결되는 것이 더 바람직할 것이다.

이러한 공급수단(300)이 하우징(700) 외부에 체결됨으로써 보수재(미도시)를 제조시 흔들리지 않고 안정적으로 제조하여 공급할 수 있을 것이다.

구동수단(600)은, 상술한 분사수단(400)을 회전시키는 것으로서, 분사수단(400)이 보수작업을 실시할때 회전력을 제공하여 분사되는 보수재(미도시)가 한 곳에 집중되는 것을 방지한다.

한편, 클리닝 수단(500)은 스크래퍼(510), 실린더(520), 방열판(530)을 포함하고, 분사수단(400)은 분사플레이트(410), 노즐(420), 제1이송라인(430)을 포함하며, 구동수단(600)은 구동모터(610), 스프라켓(620), 체인(640), 베어링 블록(630), 제2이송라인(650)을 포함하고, 공급수단(300)은 혼합탱크(310), 블레이드(340), 배출펌프(350), 제3이송라인(360)을 포함한다.

스크래퍼(510)는 하우징(700) 상에 위치한 지지플레이트(710)에 체결되어 챔버 프레임(180)과 접촉함으로써 이물질을 제거하는 것으로, 고속으로 회전하여 챔버 프레임(180)에 부착된 이물질을 기계적으로 제거하는 것이 바람직하며, 그에 따라 스크래퍼(510)를 회전시키기 위한 모터, 체인(640) 등의 구성이 추가될 수 있다.

실린더(520)는 지지플레이트(710)에 체결된 스크래퍼(510)를 상,하,좌,우 이동시키는 것으로, 하우징(700)이 탄화실 입구(190)에 삽입되었을 때 스크래퍼(510)는 챔버 프레임(180)과 비접촉 상태이므로 실린더(520)가 작동하여 스크래퍼(510)를 이동시키게 된다.

이러한 실린더(520)는 스크래퍼(510)를 작동시키고자 하는 방향에 따라 그와 대응하여 다양한 방향으로 체결될 수 있다.

방열판(530)은 하우징(700) 전단부에 하우징(700)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어 체결되며, 그 길이는 탄화실 입구(190)의 높이와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 방열판(530)이 하우징(700) 전단부에 체결됨으로써 하우징(700)이 탄화실 입구(190)에 삽입되었을 때, 탄화실 내부로부터 누출되는 열기를 차단시킬 수 있다.

이러한 방열판(530)은 탄화실 내부의 열기가 외부로 누출되는 것을 효과적으로 방지하기 위해 하우징(700)의 전단부 및 후단부에 각각 별개로 체결되는 것이 더 바람직할 것이다.

분사플레이트(410)는, 클리닝 수단(500)과는 별개로 하우징(700) 상에 체결되며, 방열판(530)과 스크래퍼(510) 사이에 위치하는 것이 바람직할 것이다. 방열판(530)이 스크래퍼(510) 보다 전단부에 체결됨으로써 스크래퍼(510)가 이물질 제거작업을 시행할 때 간섭하지 않으며, 탄화실 입구(190)의 챔버 프레임(180) 보다 더 안쪽에 위치한 탄화실 연와(150)를 효과적으로 보수할 수 있다.

노즐(420)은, 분사플레이트(410)를 관통하며 체결되어 탄화실 연와(150) 측으로 보수재(미도시)를 분사하는 것으로, 그 수량은 하나의 노즐(420)을 체결하는 것도 가능하지만, 본 일 실시예에서와 같이 분사플레이트(410)의 원주면을 따라 복수 개의 노즐(420)을 이격되게 배치하는 것이 보수 효과를 향상시키는데 있어서 더 바람직할 것이다.

또한, 복수 개의 노즐(420)을 적용시에는 각 노즐(420)이 분사플레이트(410) 내에서 서로 연결되되 그 끝단은 하나의 노즐(420)로 형성되어 후술하는 제1이송라인(430)과 체결되는 것이 바람직할 것이다.

제1이송라인(430)은 상술한 노즐(420)에 연결되어 공급수단(300)으로부터 이송된 보수재(미도시)를 노즐(420)에 공급하는 것으로, 후술하는 스프라켓(620) 및 베어링 블록(630)과 체결된다.

구동모터(610)는, 하우징(700) 상에 체결되어 분사플레이트(410)가 회전할 수 있도록 회전력을 제공하는 것으로, 후술하는 스프라켓(620)의 직하방에 위치시키는 것이 발명의 구성을 단순화하고 비용을 절감하는데 있어서 더 바람직할 것이다.

스프라켓(620)은, 상술한 제1이송라인(430)의 외주면에 고정 체결되며, 체인(640)을 매개로 하여 구동모터(610)와 체결됨으로써 무한궤도로 회전하게 된다. 이러한 스프라켓(620)은 구동모터(610)의 작동시 체인(640)으로부터 회전력을 전달받아 회전하게 되며, 스프라켓(620)의 회전에 의해 제1이송라인(430) 및 분사플레이트(410)가 회전하게 된다.

베어링 블록(630)은, 제1이송라인(430)의 외주면에 체결되어 제1이송라인(430)의 회전시 흔들림없이 안정적으로 회전할 수 있도록 하며, 스프라켓(620)의 일측면에 별개로 체결된다.

제2이송라인(650)은, 연결부재를 매개로 하여 제1이송라인(430)에 체결되며, 이때 제1이송라인(430)은 연결부재와 회전가능하게 체결된다. 이렇게 제1이송라인(430)이 연결부재와 회전가능하게 체결됨으로써, 스프라켓(620)의 회전시 연결부재 및 제2이송라인(650)은 회전하지 않고 제1이송라인(430)만 회전하게 된다.

혼합탱크(310)는 분사수단(400)으로 공급되는 보수재(미도시)를 제조하는 것으로, 그 내부에는 블레이드(340)가 회전가능하게 설치되어 있고, 그 외부에는 혼합모터(320)가 설치되어 있으며, 혼합모터(320)와 블레이드(340)는 회전축(330)을 매개로 연결되어 있다.

따라서, 혼합모터(320)가 작동하면 회전축(330)의 회전에 의해 블레이드(340)가 회전하게 되고, 그에 따라 혼합탱크(310) 내부에 있는 보수재(미도시)를 제조하기 위한 원재료가 믹싱된다.

이때 사용되는 블레이드(340)의 수는 하나로 형성하여도 되며, 혼합능력을 향상시키기 위해서 복수 개로 형성하여도 된다.

혼합탱크(310)의 하단부에는 배출펌프(350)가 체결되는데, 혼합탱크(310) 내에서 원재료의 믹싱작업이 완료되면 배출펌프(350)가 작동하여 보수재(미도시)를 외부로 배출시키게 된다. 이러한 배출펌프(350)는 제3이송라인(360)을 매개로하여 상술한 제2이송라인(650)에 연결되며, 배출펌프(350)의 작동에 의해 혼합탱크(310) 내부에 있던 보수재(미도시)는 제3이송라인(360) - 제2이송라인(650) - 제1이송라인(430)의 순서로 이동하게 된다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 제2이송라인(650)을 하우징(700)의 길이 방향으로 길게 형성하고, 그 길이 방향으로 복수 개의 분사수단(400)을 이격 배치하는 것이 탄화실 연와(150)를 보수하는데 있어서 더욱 효과적일 것이다. 이때, 복수 개의 제1이송라인(430)에는 각각의 스프라켓(620) 및 베어링 블록(630)이 체결되고, 복수 개의 스프라켓(620)은 구동모터(610)와 하나의 체인(640)으로 연결되는 것이 바람직할 것이다.

본 일 실시예에서는 복수 개의 스프라켓(620)과 구동모터(610)를 하나의 체인(640)으로 연결하였지만, 필요에 따라서는 스프라켓(620)과 스프라켓(620)을 각각 별도의 체인(640)으로 연결하는 것도 가능하며, 이렇게 형성할 때에는 제1이송라인(430)에 별도의 스프라켓(620)을 체결하여야 할 것이다.

또한, 이렇게 형성된 복수 개의 분사수단(400), 스프라켓(620) 및 구동모터(610)를 제2이송라인(650)의 양측면에 체결하여, 제2이송라인(650)으로부터 이송된 보수재(미도시)를 탄화실 연와(150)의 양측면으로 분사하는 것도 가능할 것이다.

한편, 상술한 실린더(520), 구동모터(610) 및 배출펌프(350)를 동시에 작동시키는 제어부를 포함하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 제어부에 의해 챔버 프레임(180)의 클리닝 작업시 혼합탱크(310)로부터 보수재(미도시)를 배출하여 노즐(420)에 공급하고, 그와 동시에 분사플레이트(410)를 회전시키면서 보수재(미도시)를 배출할 수 있다.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참고로 탄화실 연와(150) 보수를 위한 본 발명의 작동 과정을 설명한다.

탄화실 내에서 코크스 건류과정이 완료되면 압출기(170)가 전진하여 코크스 오븐 도어(120)를 분리하고, 압출기(170)에 장착된 램이 탄화실 내부로 전진하여 건류가 완료된 코크스를 압출하게 된다.

코크스 압출과정이 진행될 때 혼합모터(320)가 작동하여, 회전축(330) 및 블레이드(340)의 회전에 의해 혼합탱크(310) 내부에 있던 원재료가 믹싱되어 보수재(미도시)가 제조된다.

코크스 압출과정이 완료되면 램이 후퇴하게 되고, 램이 완전히 후퇴하면 챔버 프레임 클리너(200)가 탄화실 입구(190)를 향해 전진한다.

챔버 프레임 클리너(200)의 하우징(700)이 탄화실 입구(190)에 체결되면 제어부에 의해 실린더(520)가 작동되고, 그에 따라 스크래퍼(510)와 챔버 프레임(180)이 접촉하게 된다. 그 후 스크래퍼(510)가 회전하며 챔버 프레임(180)에 부착되어 있던 이물질을 제거하게 되고, 그와 동시에 배출펌프(350) 및 구동모터(610)가 가동되어 혼합탱크(310) 내에 있던 보수재(미도시)가 외부로 배출된다.

배출된 보수재(미도시)는 제3이송라인(360) - 제2이송라인(650) - 제1이송라인(430) - 노즐(420)의 순서로 이동하게되며, 그와 동시에 작동되는 구동모터(610)의 회전에 의해, 구동모터(610)와 체인(640)으로 연결된 복수 개의 스프라켓(620)이 회전하게 된다.

구동모터(610)의 회전력에 의해 스프라켓(620)이 회전하기 시작하면, 제1이송라인(430) 및 분사플레이트(410) 또한 회전하게 되고, 노즐(420)에 공급된 보수재(미도시)는 분사플레이트(410)의 회전과 함께 분사되게 된다. 이때, 베어링 블록(630)에 의해 제1이송라인(430)의 회전이 안정적으로 유지될 수 있다.

분사수단(400)은 하우징(700)의 길이 방향을 따라 복수 개가 각각 이격되어 설치되어 있고, 분사플레이트(410)가 회전하며 분사재를 배출하기 때문에, 배출된 분사재는 탄화실 연와(150)의 전체 면적에 걸쳐서 골고루 분산되게 된다.

챔버 프레임(180)의 클리닝 작업이 완료되면 제어부에 의해 실린더(520), 구동모터(610) 및 배출펌프(350)의 작동이 동시에 정지하게 되며, 그 후 하우징(700)이 탄화실 입구(190)로부터 분리되어 후진하게 된다.

한편, 이하에서는 본 발명에 따른 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법을 설명한다.

탄화실 내부의 챔버 프레임(180)을 클리닝하고, 탄화실 연와(150)를 보수하기 위한 탄화실 연와(150) 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너(200) 및 이를 이용한 보수 방법은, 준비단계, 혼합단계, 클리닝 단계, 보수단계 및 철수단계를 포함한다.

준비단계는, 압출단계가 완료된 탄화실 입구(190)로 챔버 프레임 클리너(200)가 이동하여 체결되는 단계이며, 챔버 프레임 클리너(200)가 탄화실 입구(190)에 체결됨으로써 탄화실 내의 고열이 외부로 배출되지 않게 된다.

혼합단계는, 준비단계와 동시에 진행되며, 탄화실을 보수하는데 사용되는 보수재(미도시)를 제조하기 위해 원재료를 믹싱하는 단계이며, 경우에 따라서는 준비단계 이전에 먼저 시행되어도 무관하다.

클리닝 단계는, 코크스 건류과정 중 챔버 프레임(180)에 부착된 이물질을 제거하는 단계이며, 이와 동시에 후술하는 보수단계가 시행된다.

보수단계는, 혼합단계에서 제조된 보수재(미도시)를 공급받아 탄화실 연와(150) 측으로 분사하는 단계이며, 이러한 보수단계에 의해 코크스 건류과정 중 손상된 탄화실 연와(150)가 복구된다.

철수단계는, 탄화실 입구(190)에 체결된 챔버 프레임 클리너(200)가 탄화실 입구(190)로부터 분리되어 후퇴하는 단계로서, 철수단계가 완료되면 탄화실 입구(190)는 다시 코크스 오븐 도어(120)로 밀폐되게 된다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

120 : 코크스 오븐 도어 150 : 장입구 연와
180 : 챔버 프레임 200 : 챔버 프레임 클리너
300 : 공급수단 310 : 혼합탱크
350 : 배출펌프 400 : 분사수단
410 : 분사플레이트 420 : 노즐
430 : 제1이송라인 500 : 클리닝 수단
510 : 스크래퍼 520 : 실린더
600 : 구동수단 620 : 스프라켓
630 : 베어링 블록 700 : 하우징

Claims

탄화실 입구에 체결되는 하우징;
상기 하우징에 체결되며 챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 클리닝 수단;
상기 하우징에 체결되며 탄화실 연와 측으로 보수재를 분사하여 상기 탄화실 연와의 보수작업을 실시하는 분사수단; 및
상기 분사수단에 상기 보수재를 공급하는 공급수단을 포함하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 1에 있어서,
상기 분사수단을 회전시키는 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 1에 있어서,
상기 클리닝 수단은, 상기 챔버 프레임과 접촉하여 이물질을 제거하는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼에 연결되어 상기 스크래퍼를 이동시키는 실린더와, 상기 하우징 전단부에 체결되는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 3에 있어서,
상기 분사수단은, 상기 하우징 상에 체결되는 분사플레이트와, 상기 분사플레이트에 체결되어 탄화실 연와 측으로 상기 보수재를 분사하는 노즐과, 상기 노즐에 체결되어 상기 보수재를 공급하는 제1이송라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 4에 있어서,
상기 구동수단은, 상기 하우징 상에 체결되는 구동모터와, 상기 제1이송라인 외주면에 고정 체결되는 스프라켓과, 상기 구동모터 및 스프라켓을 연결하며 무한궤도로 회전하는 체인과, 상기 제1이송라인 외주면에 체결되는 베어링 블록과, 상기 제1이송라인과 연결부재를 매개로 체결되는 제2이송라인을 더 포함하고,
상기 제1이송라인은 상기 연결부재와 회전가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 5에 있어서,
상기 공급수단은, 상기 보수재를 제조하는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크 내에서 회전하며 재료를 믹싱하는 블레이드와, 상기 블레이드와 회전축을 매개로 연결되는 혼합모터와, 상기 보수재를 혼합탱크 외부로 배출하는 배출펌프와, 상기 배출펌프와 상기 제2이송라인을 연결하는 제3이송라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 5에 있어서,
상기 제2이송라인은, 상기 하우징의 길이 방향으로 형성되고,
상기 분사수단은 복수 개가 형성되되, 상기 제2이송라인의 길이 방향으로 각각 이격되어 체결되며,
상기 복수 개의 제1이송라인에는 각각의 스프라켓 및 베어링 블록이 체결되되, 상기 복수 개의 스프라켓은 상기 구동모터와 상기 체인으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 4 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐은 상기 분사플레이트의 원주면을 따라 일정간격 이격되어 복수 개가 체결되는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
청구항 6에 있어서,
상기 실린더, 구동모터 및 배출펌프를 동시에 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너.
탄화실 입구로 이동하여 체결되는 준비단계;
상기 준비단계와 동시에 원재료를 믹싱하여 탄화실 연와용 보수재를 제조하는 혼합단계;
챔버 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 클리닝 단계;
상기 클리닝 단계와 동시에 상기 보수재를 공급받아 탄화실 연와 측으로 분사하는 보수단계; 및
상기 탄화실 입구로부터 분리되어 후퇴하는 철수단계를 포함하는, 탄화실 연와 보수 기능을 갖는 챔버 프레임 클리너 및 이를 이용한 보수 방법.