KR101586752B1 - 이물질 제거장치 및 이물질 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거장치로서, 상기 설비의 일측에 배치되어 상기 도어 프레임과 접촉가능하고 상기 원료가 이동하는 경로를 형성하는 가이드부, 상기 가이드부에 설치되고 상기 도어 프레임을 향하여 회전가능하며 상기 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 제거부, 및 상기 가이드부와 연결되고 상기 가이드부를 상기 도어 프레임에 대해 전후진시키는 이동부를 포함하여, 장치의 구조를 단순화하고 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

이물질 제거장치 및 이물질 제거방법{Apparatus and Method for Removing Foreign Material}

본 발명은 이물질 제거장치 및 이물질 제거방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장치의 구조를 단순화하고 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 이물질 제거장치 및 이물질 제거방법에 관한 것이다.

일반적으로 장입차에 의해 코크스 오븐에 장입된 원료탄을 섭씨 1000~3000도의 고온에서 건류시킴으로 코크스가 제조되고, 이렇게 제조된 코크스는 코크스 오븐의 양측에 설치된 도어를 개방시킨 후 코크스 오븐의 내부로 진입되는 압출차에 의하여 코크스 오븐에서 압출된다.

코크스 오븐에서 원료탄을 건류시킬 때 다량의 타르 및 카본이 발생되는데, 이렇게 발생된 타르 및 카본은 코크스 오븐의 도어 프레임에 고착되어 도어를 닫았을 때 도어와 도어 프레임 사이에 틈새를 형성시킴으로서 그 틈새를 통해 가스가 누설되는 문제 등을 유발시킨다.

종래에는 도어 탈착기가 코크스 오븐의 도어를 코크스 오븐에서 분리하고, 코크가이드가 이동하여 코크스 오븐의 도어 프레임과 접촉하면 코크스를 압출하여 코크가이드를 통해 버켓으로 이동시켰다. 압출작업이 완료되면 코크가이드가 도어 프레임의 외측으로 이동시키고 프레임클리너를 도어 프레임과 접촉하도록 이동시켰다. 그러면, 프레임클리너는 스크레퍼를 상하로 이동시켜 도어 프레임의 표면을 긁어 도어 프레임에 고착된 타르 및 카본을 제거하였다.

그러나, 압출 작업 후 코크가이드를 이동시키고 프레임클리너를 이동시켜 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하면 작업이 장시간 진행될 수 있다. 이에, 작업자가 이물질 제거작업을 기피할 수 있고, 제거되지 않은 이물질에 의해 도어와 도어 프레임 사이에 틈이 생겨 대기중으로 가스누출이 발생할 수 있다.

한국공개특허공보 제2004-0013953호

본 발명은 간단한 구조를 가지는 이물질 제거장치 및 이물질 제거방법을 제공한다.

본 발명은 원료 압출과 이물질 제거 작업을 연속해서 자동으로 수행할 수 있는 이물질 제거장치 및 이물질 제거방법을 제공한다.

본 발명은 설비의 유지보수를 용이하게 하고, 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 이물질 제거장치 및 이물질 제거방법을 제공한다.

본 발명은, 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거장치로서, 상기 설비의 일측에 배치되면서 이동가능하여 상기 도어 프레임과 접촉가능하고 상기 원료가 이동하는 경로를 형성하는 가이드부; 및 상기 가이드부에 설치되고 상기 도어 프레임을 향하여 적어도 회전 가능하여 상기 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 제거부를 포함한다.

상기 제거부는 상기 가이드부에 추가로 상하 이동이 가능하게 제공되고, 상기 가이드부와 연결되고 상기 가이드부를 상기 도어 프레임에 대해 전후진시키는 이동부를 더 포함한다.

상기 제거부는, 일단이 상기 원료의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 가이드부의 일측에 연결되고 상하로 이동가능한 연결부재; 일단이 상기 연결부재의 타단에 회전가능하게 연결되고 적어도 일부가 상기 도어 프레임을 향하여 회전가능한 지지프레임; 및 상기 지지프레임에 복수개가 구비되고 상기 도어 프레임과 접촉가능하며 상기 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 제거유닛을 포함한다.

상기 이동부는, 상기 설비와 이격되어 배치되는 바디; 일단이 상기 바디에 설치되고 타단이 상기 가이드부에 연결되며 상기 가이드부를 전후진시키는 제1 구동기를 포함한다.

상기 제거부는, 일단이 상기 연결부재에 회전가능하게 지지되고 타단이 상기 지지프레임에 연결되어 상기 지지프레임을 회전시키는 제2 구동기; 및 일단이 가이드부에 지지되고 타단이 상기 연결부재에 연결되어 상기 연결부재를 상하로 이동시키는 제3 구동기를 포함한다.

상기 이동부 또는 상기 제거부의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부에 연결되고 상기 가이드부 또는 상기 제거부의 이동을 감지하는 감지부를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 감지부와 연결되어 신호를 주고받는 송수신기; 상기 송수신기의 신호를 통해 상기 가이드부 또는 제거부의 위치를 판단하는 판단기; 및 상기 판단기의 판단에 따라 상기 이동부 또는 상기 제거부를 작동시키는 제어기를 포함한다.

상기 감지부는, 상기 이동부에 구비되어 상기 가이드부의 이동을 감지하는 제1 센서, 상기 연결부재에 구비되어 상기 지지프레임의 회전을 감지하는 제2 센서, 및 상기 연결부재에 구비되어 상기 지지프레임의 상하이동을 감지하는 제3 센서를 포함한다.

상기 설비는 코크스를 건류시키는 코크스 오븐을 포함하고, 상기 이동부는 상기 코크스 오븐의 일측 배치되어 주행레일을 따라 이동하는 트랜스퍼카를 포함한다.

본 발명은 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거방법으로서, 상기 설비의 외측에 배치되며 상기 도어 프레임과 접촉하여 상기 원료를 이동시키는 가이드부에 결합되어 이물질을 제거하는 제거부를 마련하는 과정, 상기 설비에서 압출되는 원료를 상기 가이드부를 통해 이동시키는 과정, 상기 가이드부를 상기 도어 프레임으로부터 후진시키는 과정, 상기 제거부의 적어도 일부를 상기 가이드부의 앞쪽에 상기 도어 프레임을 향하도록 배치하는 과정, 상기 가이드부 및 상기 제거부를 상기 도어 프레임을 향하여 전진시키는 과정, 및 상기 제거부의 적어도 일부를 상기 도어 프레임과 접촉시켜 상기 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 과정을 포함한다.

상기 제거부의 적어도 일부를 상기 도어 프레임을 향하도록 배치하는 과정을 수행하기 전에, 상기 가이드부의 후진이동 중이나 후진이동 후에 상기 가이드부의 후진 여부를 감지하고, 상기 가이드부의 후진상태를 판단하는 과정을 포함한다.

상기 제거부의 적어도 일부를 상기 도어 프레임을 향하도록 배치하는 과정은, 상기 제거부의 적어도 일부를 회전이동시키는 과정을 포함하고, 상기 가이드부 및 상기 제거부를 상기 도어 프레임을 향하여 전진시키는 과정을 수행하기전에, 상기 회전이동 여부를 감지하고, 상기 제거부의 적어도 일부의 배치상태를 판단하는 과정을 포함한다.

상기 부착된 이물질을 제거하는 과정은 상기 제거부를 상하방향으로 이동시켜 상기 이물질을 긁어내는 과정을 포함하고, 상기 상하방향 이동이 복수회 수행된 후, 상기 제거부의 적어도 일부를 원위치로 이동시킨다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 제거부가 가이드부에 설치되어 간단한 구조를 가질 수 있다. 이에, 장비의 유지보수가 용이해질 수 있다.

또한, 가이드부에 설치된 제거부가 가이드부 작업 후 자동으로 이물질 제거 작업을 수행할 수 있다. 이에, 작업시간을 단축하여 작업의 효율이 향상되고, 작업자가 별도로 이물질 제거장치를 작동시키지 않아 작업량이 감소할 수 있다.

그리고, 원료 압출 후 이물질 제거 작업을 자동으로 항상 수행하기 때문에, 제거되지 않은 이물질에 의해 도어와 도어 프레임 사이에 틈이 생겨 대기중으로 가스누출 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 코크스 오븐 설비를 간략하게 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치를 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치의 작동을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거방법을 나타내는 플로우차트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예는 코크스 오븐의 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 대해 예시적으로 서술하지만, 적용범위는 이에 한정되지 않고 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 다양한 설비들의 도어 프레임에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 코크스 오븐 설비를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치의 작동을 나타내는 단면도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치(100)는 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임(15)에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거장치로서, 상기 설비의 일측에 배치되면서 이동가능하여 상기 도어 프레임(15)과 접촉가능하고 상기 원료가 이동하는 경로를 형성하는 가이드부(110), 및 상기 가이드부(110)에 설치되고 상기 도어 프레임(15)을 향하여 적어도 회전 가능하여 상기 도어 프레임(15)에 부착된 이물질을 제거하는 제거부(120)를 포함한다. 이때, 원료는 코크스일 수 있고, 설비는 코크스를 건류시키는 코크스 오븐(10)일 수 있다.

우선, 본 발명을 이해하기 위해 코크스 오븐(10)에서 코크스를 압출하는 과정을 설명하기로 한다. 도 1 또는 도 2를 참조하면, 코크스를 생산하기 위해서는 원료탄을 적재한 장입차(20)가 코크스 오븐(10)의 상부로 이동하여 코크스 오븐(10)의 상부 원료 장입구를 통해 코크스 오븐(10) 내부로 원료탄을 장입시킨다. 원료탄이 장입되면 코크스 오븐(10)이 가동되어 섭씨 1000~3000도의 고온에서 원료탄을 건류시킨다. 건류과정이 완료되면 코크스 오븐(10) 양측에 구비된 도어를 개방하고 코크스 오븐(10) 내의 코크스를 인출한다.

코크스의 인출은 코크스 오븐(10)의 일측 도어에 근접하게 위치한 압출기(30)에 의해 수행된다. 압출기(30)는 압출로드를 도어 프레임을 통해 코크스 오븐(10)으로 진입시켜 코크스를 밀어낸다. 압출기(30)에 의해 밀려나가는 코크스는 코크스 오븐(10)의 타측 도어 프레임(15)을 통해 인출되어 버켓(40)에 적재되고 전차에 의해 다음 공정장소로 이송된다. 이때, 코크스를 압출하면서 도어 프레임(15)에 타르 및 카본 등이 고착될 수 있다. 그러나, 압출 작업을 하고 별도의 장치를 통해 이물질 제거작업을 수행하면 작업이 장시간 진행될 수 있다. 이에, 작업자가 이물질 제거작업을 기피할 수 있고, 제거되지 않은 이물질에 의해 도어와 도어 프레임(15) 사이에 틈이 생겨 대기중으로 가스누출이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치(100)가 구비되어 원료 압출과 이물질 제거 작업을 연속해서 자동으로 수행할 수 있고, 작업의 효율이 향상될 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치(100)는 가이드부(110), 제거부(120)를 포함하고, 이동부(130)와 감지부(150) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.

가이드부(110)는 코크스 오븐(10)의 일측에 배치되고 코크스가 이동하는 경로를 형성한다. 예를 들어, 가이드부(110)는 U자 모양의 배관형태로 형성될 수 있다. 이에, 가이드부(110)가 도어 프레임(15)과 접촉하면 도어 프레임(15)에서 인출되는 코크스를 버켓(40)으로 안내할 수 있다. 가이드부(110)가 후술될 이동부(130)에 의해 전후진하여 코크스를 인출할 때는 도어 프레임(15)을 향하여 전진하여 도어 프레임(15)과 접촉하고, 도어를 개방하거나 도어 프레임(15)에 부착된 이물질을 제거하는 작업을 수행할 때는 후진하여 도어 프레임(15)으로부터 이격될 수 있다. 그러나, 가이드부(110)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

제거부(120)는 가이드부에 상하로 이동가능하게 연결될 수 있다. 제거부(120)는, 일단이 상기 원료의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 가이드부(110)의 일측에 연결되고 상하로 이동가능한 연결부재(123), 일단이 상기 연결부재(123)의 타단에 회전가능하게 연결되고 적어도 일부가 상기 도어 프레임(15)을 향하여 이동가능한 지지프레임(121), 및 상기 지지프레임(121)에 복수개가 구비되고 상기 도어 프레임(15)과 접촉가능하며 상기 도어 프레임(15)에 부착되는 이물질을 제거하는 제거유닛(122)을 포함하고, 제2 구동기(125)와 제3 구동기(124)를 포함할 수 있다. 이에, 제거부(120)가 가이드부(110)에 설치되어 제거부(120)와 가이드부(110)가 별도의 구성으로 구비되지 않아 간단한 구조를 가질 수 있다. 이에, 장비의 유지보수가 용이해질 수 있다.

연결부재(123)는 플레이트 모양으로 형성될 수 있다. 연결부재(123)의 일단은 가이드부(110)의 일측과 상하로 이동가능하게 연결된다. 예를 들어, 가이드부(110)의 일측에 안내부재(111)가 구비되고, 연결부재(123)의 일단에 롤러(123a)가 구비될 수 있다. 안내부재(111)는 내부에 상하방향으로 연장형성되는 공간을 가지고 외측에 상기 연결부재(123)가 끼워질 수 있는 홈이 상하방향으로 연장형성될 수 있다. 즉, 연결부재(123)가 안내부재(111)에 끼워지고, 연결부재(123)에 구비된 롤러(123a)가 안내부재(111) 내부에 배치되어 안내부재(111) 내부에서 상하로 이동할 수 있다. 따라서, 롤러(123a)가 안내부재(111) 내부에서 상하방향으로 이동하면 연결부재(123)가 안내부재(111)에 형성된 홈을 따라 상하로 이동할 수 있다. 그러나, 연결부재(123)의 형상이나 구조 및 가이드부(110)와 연결되는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이동부(130)는 가이드부와 연결되고 가이드부(110)를 도어 프레임(15)에 대하여 전후진시킨다. 이동부(130)는 제1 구동기(132)를 포함하고, 제거부(120)는 제2 구동기(125)도 포함하지만, 우선 제3 구동기(124)에 대해 설명하기로 하고 제1 구동기(132)와 제2 구동기(125)는 후술되는 내용에서 설명하기로 한다. 제3 구동기(124)는 일단이 가이드부에 지지되고 타단이 상기 연결부재(123)에 연결되어 상기 연결부재(123)를 상하로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 구동기(124)는 실린더일 수 있다. 이에, 제3 구동기(124)의 일단은 안내부재(111)에 연결되어 고정되고, 타단은 연결부재(123)에 연결되어 상하로 신장수축할 수 있다. 이에 제3 구동기(124)의 타단을 상하로 이동시키면 이와 연결된 연결부재(123)를 상하로 이동시킬 수 있다. 이때, 이동부(130)는 상기 코크스 오븐(10)의 일측에 배치되어 주행레일을 따라 이동하는 트랜스퍼카일 수 있다.

지지프레임(121)은 'ㄱ'모양의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 지지프레임(121)의 일단은 연결부재(123)의 타단과 회전가능하게 연결된다. 예를 들어, 지지프레임(121)의 타단이 코크스 오븐(10)을 향하여 돌출될 수 있다. 이에, 지지프레임(121)이 일단을 중심으로 도어 프레임(15)을 향하여 회전하면, 지지프레임(121)의 타단이 가이드부(110)를 감싸면서 이동하고, 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15)을 향하여 위치할 수 있다. 지지프레임(121)을 반대로 회전시키면, 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15)의 외측으로 향하여 위치할 수 있다. 그러나, 지지프레임(121)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

제2 구동기(125)는 일단이 연결부재(123)에 회전가능하게 지지되고 타단이 상기 지지프레임(121)에 연결되어 상기 지지프레임(121)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 구동기(125)는 실린더일 수 있고, 연결부재(123)에 형성되는 지지바(123b)와 지지프레임(121)에 연결될 수 있다. 지지바(123b)는 길이방향으로 연장형성되어 제2 구동기(125)를 롤러(123a)로부터 이격시켜줄 수 있다. 이에, 제2 구동기(125)의 일단은 연결부재(123)의 지지바(123b)에 회전가능하게 연결되고 타단은 지지프레임(121)에 연결되어 신장수축할 수 있다. 따라서, 제2 구동기(125)의 타단이 전진하면 제2 구동기(125)가 일단을 중심으로 회전하면서 지지프레임(121)이 제2 구동기(125)의 회전방향을 따라 회전하여 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15) 외측을 향하여 위치할 수 있다. 반대로, 제2 구동기(125)의 일단이 후진하면 제2 구동기(125)가 일단을 중심으로 회전하면서 지지프레임(121)이 제2 구동기(125)의 회전방향을 따라 회전하여 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15)을 향하여 위치할 수 있다.

제거유닛(122)은 지지프레임(121)의 일면 또는 일면의 양측에 복수개가 구비될 수 있다. 제거유닛(122)은 홀더(122a)와 제거유닛 몸체(122b)를 포함할 수 있다. 홀더(122a)는 원통형으로 형성되고 복수개가 구비되어 지지프레임(121)의 일면 양측에 고정될 수 있다. 제거유닛 몸체(122b)는 일단이 샤프트 모양으로 형성되어 홀더(122a)에 결합되고 타단이 일측에서 타측으로 갈수록 넓어지는 모양으로 형성된다. 즉, 제거유닛 몸체(122b)의 타단은 날 모양으로 형성될 수 있다. 이에, 제거유닛 몸체(122b)의 넓은 부분을 도어 프레임(15)에 접촉시켜 도어 프레임(15)에 부착된 이물질을 긁어낼 수 있다. 또한, 제거유닛 몸체(122b)는 홀더(122a)로부터 분리할 수 있어 제거유닛 몸체(122b)가 마모되거나 손상되면, 손상된 제거유닛 몸체(122b)만 분리하여 교체할 수 있다. 그러나, 제거유닛(122)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이동부(130)는, 상기 설비와 이격되어 배치되는 바디(131), 일단이 상기 바디(131)에 설치되고 타단이 상기 가이드부(110)에 연결되며 상기 가이드부(110)를 전후진시키는 제1 구동기(132)를 포함한다. 또한, 이동부(130)는 가이드레일(133)과 가이드롤러(134)를 포함할 수 있다. 이때, 이동부(130)는 상기 코크스 오븐(10)의 일측을 배치되어 주행레일을 따라 이동하는 트랜스퍼카일 수 있다.

바디(131)는 코크스 오븐(10)의 일측에 이격되어 배치되고, 사각형의 박스모양으로 형성될 수 있다. 바디(131)는 가이드부(110)와 제1 구동기(132)를 지지할 수 있다. 또한, 바디(131)의 하측에 이동바퀴가 연결되어 주행레일 상에서 코크스의 이동방향과 교차하는 방향으로 이동할 수 있다. 그러나, 바디(131)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

제1 구동기(132)는 실린더일 수 있다. 이에, 제1 구동기(132)의 일단이 바디(131)에 고정되고 타단이 가이드부(110)에 연결될 수 있다. 따라서, 제1 구동기(132)의 타단이 전진하면, 가이드부(110) 또는 가이드부(110)에 설치된 제거부(120)가 도어 프레임(15)에 밀착되어 접촉할 수 있다. 반대로, 제1 구동기(132)의 타단이 후진하면, 가이드부(110) 또는 제거부(120)가 도어 프레임(15)으로부터 이격될 수 있다.

안내레일(133)은 바디(131)에 설치되고, 가이드부(110)의 이동방향을 따라 연장형성되는 내부공간을 가진다. 가이드롤러(134)는 가이드부(110)에 설치되고 안내레일(133)에 놓여질 수 있다. 이에, 제1 구동기(132)가 신축작동을 하면 가이드롤러(134)가 안내레일(133)을 따라 이동하면서 가이드부(110)가 전후진할 수 있다. 따라서, 안내레일(133)은 가이드부(110)를 지지해주고 가이드부(110)의 이동거리를 제한할 수 있다. 그러나, 안내레일(133), 가이드롤러(134)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

감지부(151,152,153)는 후술될 제어부(170)와 연결되어 상기 가이드부(110) 또는 상기 제거부(120)의 이동을 감지한다. 감지부(150)는, 상기 가이드부(110)의 이동을 감지하는 제1 센서(151), 상기 지지프레임(121)의 회전을 감지하는 제2 센서(152), 및 상기 지지프레임(121)의 상하이동을 감지하는 제3 센서(153)를 포함한다.

제1 센서(151)는 가이드부(110)의 측면과 이격되어 구비될 수 있고, 가이드부(110)의 측면에는 제1 센서(151)와 접촉가능한 제1 터치바(115)가 형성될 수 있다. 제1 센서(151)는 제1 전진센서(151b)와 제1 전진센서로부터 이격되는 제1 후진센서(151a)를 포함하고, 제1 전진센서(151b)와 제1 후진센서(151a) 사이에 제1 터치바(115)가 배치된다. 이에, 제1 구동기(132)에 의해 가이드부(110)가 후진하면 터치바가 후진하여 제1 후진센서(151a)와 접촉하고 제1 후진센서(151a)가 신호를 발생시킬 수 있다. 따라서, 제1 센서(151)를 통해 가이드부(110)의 후진 또는 전진을 확인할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다양한 방법으로 가이드부(110)의 이동을 감지할 수 있다.

제2 센서(152)는 연결부재(123)에 구비될 수 있고, 지지프레임(121)에 제2 센서(152)와 접촉가능한 제2 터치바(121a)가 형성될 수 있다. 제2 센서(152)는 제2 전진센서(152a)와 제2 후진센서(152b)를 포함하고, 제2 터치바(121a)가 제2 전진센서(152a)와 제2 후진센서(152b) 사이에서 이동한다. 이에, 제2 구동기(125)가 후진하면 지지프레임(121)이 회전하면서 제2 터치바(121a)가 제2 후진센서(152b)와 접촉하여 제2 후진센서(152b)가 신호를 발생시킬 수 있다. 따라서, 제2 센서(152)를 통해 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15)을 향하여 회전한 것을 확인할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다양한 방법으로 지지프레임(121)의 회전을 감지할 수 있다.

제3 센서(153)는 지지프레임(121)의 일측에 구비될 수 있고, 지지프레임(121)에 제3 센서(153)와 접촉가능한 제3 터치바(123c)가 형성될 수 있다. 제3 센서(153)는 상센서(153a)와 상센서(153a)로부터 하측으로 이격되는 하센서(153b)를 포함하고 제3 터치바(123c)가 상센서(153a)와 하센서(153b) 사이에서 상하로 이동할 수 있다. 이에, 제3 구동기(124)가 상하로 신장수축하면 지지프레임(121)의 제3 터치바(123c)가 상하로 이동하여 상센서(153a) 및 하센서(153b)와 접촉하고 제3 센서(153)가 신호를 발생시킬 수 있다. 따라서, 제3 센서를 통해 지지프레임(121)가 상하로 이동한 것을 확인할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 다양한 방법으로 지지프레임(121)의 상하이동을 감지할 수 있다.

제어부(170)는 상기 이동부(130) 또는 상기 제거부(120)의 작동을 제어한다. 제어부(170)는, 상기 감지부와 연결되어 신호를 주고받는 송수신기(171), 상기 송수신기(171)의 신호를 통해 상기 가이드부(110) 또는 제거부(120)의 위치를 판단하는 판단기(172) 및 상기 판단기(172)의 판단에 따라 상기 이동부(130) 또는 상기 제거부(120)를 작동시키는 제어기(173)를 포함하는 이물질 제거장치.

송수신기(171)는 감지부와 연결되어 제1 센서(151), 제2 센서(152), 또는 제3 센서(153)에서 들어오는 신호를 수신하여 판단기(172)에 송신하는 역할을 한다.

판단기(172)는 송수신기(171)로부터 들어오는 신호를 통해 가이드부(110) 또는 제거부(120)의 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 코크스 오븐(10)에서 코크스를 압출한 후 제1 구동기(32)를 후진시켜 가이드부(110)를 도어 프레임(15)으로부터 이격시킬 수 있다. 그러면, 제1 센서(151)에서 신호를 발생한다. 이에, 판단기(172)는 제1 센서(151)로부터의 신호를 통해 가이드부(110)가 이동하였고, 코크스 압출 작업이 완료되었다는 것을 판단할 수 있다.

또한, 제2 구동기(125)가 작동하여 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15)을 향하여 위치하면 제2 센서(152)가 신호를 발생시킬 수 있다. 이에, 판단기(172)는 제2 센서(152)의 신호를 통해 지지프레임(121)가 회전하였고, 제거부(120)가 이물질 제거작업을 수행할 준비가 되었다고 판단할 수 있다.

그리고, 제거유닛(122)가 도어 프레임(15)에 접촉하고 상하로 이동하여 도어 프레임(15)에 부착된 이물질을 긁어내면 제3 센서(153)가 신호를 발생시킬 수 있다. 이에, 판단기(172)는 제3 센서(153)의 신호를 통해 지지프레임(121)이 상하로 이동하였고, 이물질 제거작업이 수행되었다고 판단할 수 있다.

제어기(173)는 판단기(172)의 판단에 따라 이동부(130)와 제거부(120)를 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어기(173)는 제1 구동기(132), 제2 구동기(125), 제3 구동기(124)와 연결될 수 있다. 따라서, 판단기(172)가 코크스 압출 작업이 완료되었다고 판단하면, 제어기(173)는 제2 구동기(125)를 작동시켜 지지프레임(121)의 일면이 도어 프레임(15)을 향하도록 회전시킬 수 있다. 또한, 판단기(172)가 이물질 제거작업을 수행할 준비가 되었다고 판단하면 제1 구동기(132)를 작동시켜 제거유닛(122)이 도어 프레임(15)과 접촉하도록 전진시킬 수 있다. 그런 다음, 제3 구동기(124)를 작동시켜 제거유닛(122)를 상하로 이동시킬 수 있다. 그리고, 판단기(172)가 이물질 제거작업이 수행되었다고 판단하면, 제3 구동기(124)의 작동을 중단하여 제거유닛(122)의 상하이동을 중단시키고, 제2 구동기(125)를 작동시켜 지지프레임(121)의 일면을 도어 프레임(15) 외측을 향하도록 위치시킬 수 있다.

따라서, 제거부(120)가 코크스 압출 작업 후 자동으로 이물질 제거 작업을 수행할 수 있다. 이에, 작업시간을 단축하여 작업의 효율이 향상되고, 작업자가 별도로 이물질 제거장치를 작동시키지 않아 작업량이 감소할 수 있다. 그리고, 원료 압출 후 이물질 제거 작업을 자동으로 항상 수행하기 때문에, 제거되지 않은 이물질에 의해 도어와 도어 프레임(15) 사이에 틈이 생겨 대기중으로 가스누출 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거방법을 나타내는 플로우 차트이다.

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거방법은, 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거방법으로서, 상기 설비의 외측에 배치되며 상기 도어 프레임과 접촉하여 상기 원료를 이동시키는 가이드부에 결합되어 이물질을 제거하는 제거부를 마련하는 과정(S100), 상기 설비에서 압출되는 원료를 상기 가이드부를 통해 이동시키는 과정(S200), 상기 가이드부를 상기 도어 프레임으로부터 후진시키는 과정(S300), 상기 제거부의 적어도 일부를 상기 가이드부의 앞쪽에 상기 도어 프레임을 향하도록 배치하는 과정(S400), 상기 가이드부 및 상기 제거부를 상기 도어 프레임을 향하여 전진시키는 과정(S500), 및 상기 제거부의 적어도 일부를 상기 도어 프레임과 접촉시켜 상기 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 과정(S600)을 포함한다. 이때, 상기 원료는 코크스일 수 있고, 상기 설비는 코크스를 건류시키는 코크스 오븐(10)일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 이물질 제거장치(100)는 코크스 오븐(10)의 외측에 배치되며 상기 도어 프레임(15)과 접촉하여 상기 원료를 이동시키는 가이드부(110)에 결합되어 이물질을 제거하는 제거부(120)를 마련할 수 있다.

코크스 오븐(10)에서 코크스에 대한 건류 작업이 완료되면, 도어 탈착기(미도시)가 도어 프레임(15)으로부터 도어(미도시)를 분리시킨다. 다음으로, 도어 프레임(15)과 이격되어 있던 가이드부(110)를 전진시켜 도어 프레임(15)과 접촉시킨다. 그러면, 압출기(30)가 코크스를 밀어내면서 코크스가 도어 프레임(15)으로 인출되어 가이드부(110)를 따라 이동하여 버켓(40)에 적재된다.

제거부(120)의 적어도 일부를 도어 프레임(15)을 향하도록 배치하기 전에, 가이드부(120)의 후진 이동 중이나 후진 이동 후에 가이드부(120)의 후진 여부를 감지하고, 가이드부(120)의 후진 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 코크스 압출 작업이 완료되면, 가이드부(110)를 도어 프레임(15)으로부터 후진시켜 도어 프레임(15)과 이격시킨다. 그러면, 제1 센서(151)가 가이드부(110)의 이동을 감지하여 신호를 발생시킨다. 이러한 신호를 판단기(172)에 전달되고, 판단기(172)는 가이드부(110)가 후진하였기 때문에 코크스 압출 작업이 완료되었다고 판단할 수 있다. 판단기(172)가 그러한 판단을 하면, 제어기(173)가 제2 구동기(125)를 작동시켜 제거부(120)의 지지프레임(121)과 제거유닛(122)이 도어 프레임(15)을 향하도록 회전시킬 수 있다.

제거부(120)의 적어도 일부를 도어 프레임(15)으로 향하도록 배치하기 위해 제거부(120)의 적어도 일부를 회전 이동시킬 수 있고, 가이드부(110) 및 제거부(120)를 도어 프레임(15)을 향하여 전진시키는 과정을 수행하기 전에, 회전 이동 여부를 감지하고, 제거부(120)의 적어도 일부의 배치 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 지지프레임(121)이 도어 프레임(15)을 향하여 회전하면, 제2 센서(152)가 지지프레임(121)의 회전을 감지하여 신호를 발생시킨다. 이러한 신호는 판단기(172)에 전달되고, 판단기(172)는 제거부(120)가 이물질 제거작업을 수행할 준비가 되었다고 판단할 수 있다. 판단기(172)가 그러한 판단을 하면, 제어기(173)가 제1 구동기(132)를 작동시켜 가이드부(110)를 전진시키고, 이에 제거유닛(122)가 도어 프레임(15)과 접촉할 수 있다.

제거유닛(122)이 도어 프레임(15)과 접촉하면, 제어기(173)는 제3 구동기(124)를 작동시켜 지지프레임(121)를 상하로 이동시킨다. 그러면, 제거유닛(122)가 상하로 이동하면서 도어 프레임(15)에 부착된 이물질을 긁어내어 제거할 수 있다.

상하 방향 이동이 복수회 수행된 후, 제거부(120)의 적어도 일부를 원위치로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 지지프레임(121)가 상하로 이동하면, 제3 센서(153)가 지지프레임(121)의 이동을 감지하여 신호를 발생시킨다. 이러한 신호는 판단기(172)에 전달되고, 판단기(172)는 이물질 제거작업이 수행되었다고 판단할 수 있다. 이때, 신호는 제거부(120)가 상하로 이동한 횟수 또는 시간일 수 있다. 제거부(120)가 일정한 횟수만큼 또는 시간만큼 상하이동을 하면 이물질이 제거될 수 있기 때문에, 일정한 횟수 또는 시간이 경과하면 제거부(120)가 상하로 이동하는 것을 자동으로 중단시킬 수 있다. 즉, 판단기(172)가 그러한 판단을 하면, 제어기(173)가 제3 구동기(124)의 작동을 중단하고 제2 구동기(125)를 작동시켜 제거부(120)의 적어도 일부를 회전하기 전의 원위치로 이동시켜 이물질 제거작업을 완료할 수 있다. 그런 다음 도어 탈착기를 이용하여 도어를 도어 프레임(15)에 장착할 수 있다.

따라서, 코크스 압출 작업 후 자동으로 이물질 제거 작업을 수행하여, 작업시간을 단축하여 작업의 효율이 향상되고, 작업자가 별도로 이물질 제거장치를 작동시키지 않아 작업량이 감소할 수 있다. 그리고, 원료 압출 후 이물질 제거 작업을 자동으로 항상 수행하기 때문에, 제거되지 않은 이물질에 의해 도어와 도어 프레임(15) 사이에 틈이 생겨 대기중으로 가스누출 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 코크스 오븐의 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 대해 예시적으로 설명하였으나, 적용범위는 이에 한정되지 않고 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 다양한 설비들의 도어 프레임에 적용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 이물질 제거장치 110: 가이드부
120: 제거부 121: 지지프레임
122: 제거유닛 123: 연결부재
130: 이동부

Claims (13)

1. 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거장치로서,
   상기 설비의 일측에 배치되면서 이동가능하여 상기 도어 프레임과 접촉가능하고 상기 원료가 이동하는 경로를 형성하는 가이드부;
   상기 가이드부에 상하로 이동가능하게 설치되고 상기 도어 프레임을 향하여 적어도 회전 가능하여 상기 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 제거부; 및
   상기 가이드부와 연결되고 상기 가이드부를 상기 도어 프레임에 대해 전후진시키는 이동부를 포함하고,
   상기 제거부는, 일단이 상기 원료의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 가이드부의 일측에 연결되고 상하로 이동가능한 연결부재, 일단이 상기 연결부재의 타단에 회전가능하게 연결되고 적어도 일부가 상기 도어 프레임을 향하여 회전가능한 지지프레임, 및 상기 지지프레임에 복수개가 구비되고 상기 도어 프레임과 접촉가능하며 상기 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 제거유닛을 포함하는 이물질 제거장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동부는, 상기 설비와 이격되어 배치되는 바디; 일단이 상기 바디에 설치되고 타단이 상기 가이드부에 연결되며 상기 가이드부를 전후진시키는 제1 구동기를 포함하는 이물질 제거장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제거부는, 일단이 상기 연결부재에 회전가능하게 지지되고 타단이 상기 지지프레임에 연결되어 상기 지지프레임을 회전시키는 제2 구동기; 및 일단이 가이드부에 지지되고 타단이 상기 연결부재에 연결되어 상기 연결부재를 상하로 이동시키는 제3 구동기를 포함하는 이물질 제거장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동부 또는 상기 제거부의 작동을 제어하는 제어부; 및
   상기 제어부에 연결되고 상기 가이드부 또는 상기 제거부의 이동을 감지하는 감지부를 포함하는 이물질 제거장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 감지부와 연결되어 신호를 주고받는 송수신기; 상기 송수신기의 신호를 통해 상기 가이드부 또는 제거부의 위치를 판단하는 판단기; 및 상기 판단기의 판단에 따라 상기 이동부 또는 상기 제거부를 작동시키는 제어기를 포함하는 이물질 제거장치.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 감지부는, 상기 이동부에 구비되어 상기 가이드부의 이동을 감지하는 제1 센서; 상기 연결부재에 구비되어 상기 지지프레임의 회전을 감지하는 제2 센서; 및 상기 연결부재에 구비되어 상기 지지프레임의 상하이동을 감지하는 제3 센서를 포함하는 이물질 제거장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 원료는 코크스를 포함하고, 상기 설비는 코크스를 건류시키는 코크스 오븐을 포함하며, 상기 이동부는 상기 코크스 오븐의 일측 배치되어 주행레일을 따라 이동하는 트랜스퍼카를 포함하는 이물질 제거장치.
10. 외부 온도보다 높은 온도에서 원료를 처리하는 설비의 도어 프레임에 부착되는 이물질을 제거하는 이물질 제거방법으로서,
    상기 설비의 외측에 배치되며 상기 도어 프레임과 접촉하여 상기 원료를 이동시키는 가이드부에 결합되어 이물질을 제거하는 제거부를 마련하는 과정;
    상기 설비에서 압출되는 원료를 상기 가이드부를 통해 이동시키는 과정;
    상기 가이드부를 상기 도어 프레임으로부터 후진시키고, 상기 제거부의 적어도 일부를 상기 가이드부의 앞쪽에 상기 도어 프레임을 향하도록 회전이동시키는 과정;
    상기 회전이동 여부를 감지하고, 상기 제거부의 적어도 일부의 배치상태를 판단하는 과정; 및
    상기 가이드부 및 상기 제거부를 상기 도어 프레임을 향하여 전진시키고, 상기 제거부의 적어도 일부를 상기 도어 프레임과 접촉시켜 상기 도어 프레임에 부착된 이물질을 제거하는 과정을 포함하는 이물질 제거방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제거부의 적어도 일부를 상기 도어 프레임을 향하도록 배치하는 과정을 수행하기 전에, 상기 가이드부의 후진이동 중이나 후진이동 후에 상기 가이드부의 후진 여부를 감지하고, 상기 가이드부의 후진상태를 판단하는 과정을 포함하는 이물질 제거방법.
12. 삭제
13. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 부착된 이물질을 제거하는 과정은 상기 제거부를 상하방향으로 이동시켜 상기 이물질을 긁어내는 과정을 포함하고,
    상기 상하방향 이동이 복수회 수행된 후, 상기 제거부의 적어도 일부를 원위치로 이동시키며,
    상기 원료는 코크스를 포함하고, 상기 설비는 코크스를 건류시키는 코크스 오븐을 포함하는 이물질 제거방법.

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