KR101799674B1 - 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치는, 코크스오븐의 장입구에 프레임을 설치하는 방법으로서, 장입차의 피더콘과 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키면서 결속하는 결속단계; 상기 장입차를 상기 장입구 프레임이 설치될 코크스오븐의 장입구에 대응되는 위치로 이동시키고, 상기 피더콘을 하강시켜 상기 장입구 프레임을 코크스오븐의 장입구에 삽입시키는 설치단계; 및 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 결속을 해제하는 분리단계;를 포함한다.

Description

장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치 {INSTALLATION METHOD OF CHARGING HOLE FRAME AND CENTERING DEVICE OF CHARGING HOLE FRAME THEREFOR}

본 발명은 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코크스오븐의 장입구에 설치되는 장입구 프레임을 설치하는 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치에 관한 것이다.

장입차용 피더콘(feeder cone)은, 장입차로 이송된 석탄을 코크스오븐의 탄화실에 형성된 장입구로 공급하는 구성으로서, 장입 과정에서 발생하는 오븐가스의 누출을 차단시킬 수 있도록 코크스오븐의 장입구에 삽입되는 장입구 프레임에 밀착하여 가스의 유출을 막게 된다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 장입차(1)가 석탄을 장입시킬 장입구(3)의 위치로 이동한 후, 장입차(1)의 하부에 설치된 피더콘(5)을 실린더(6)의 작동을 통해 하강시켜 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)을 밀착시키게 된다. 이렇게 밀착된 상태에서 장입차(1)에 실린 석탄을 코크스오븐(2)에 장입하는 것이다.

그런데, 도 3에 도시된 바와 같이, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 센터링이 일치할 때에는 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)이 밀착하여 가스 유출 없이 장입 작업이 이루어질 수 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 센터링이 어긋날 경우 제대로 밀착이 이루어지지 않아 다량의 코크스오븐가스(G)가 유출되는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 코크스오븐가스(G)의 누출은 환경을 오염시키게 됨은 물론, 심하게는 화염이 발생되어 피더콘(5)을 손상시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 장입구 프레임(4)의 설치시, 또는 설치 이후 보수 과정에서 장입구 프레임(4)의 설치 각도를 조절하여 센터링을 실시해야 하는데, 장입구 프레임(4)의 설치 및 보수는 모두 수작업으로 이루어지는바, 이러한 조정이 쉽지 않았다.

따라서, 장입구 프레임의 설치시 보다 쉽게 센터링을 조절할 수 있고, 인력의 투입이 최소화될 수 있는 새로운 설치 방법 및 이를 위한 장치가 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2015-0113424 (2015.10.08.)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 별도의 센터링작업 없이도 피더콘과 장입구 프레임의 센터링을 일치시킬 수 있는 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치를 제공하는 데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 장입구 프레임 설치방법은, 코크스오븐의 장입구에 프레임을 설치하는 방법으로서, 장입차의 피더콘과 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키면서 결속하는 결속단계; 상기 장입차를 상기 장입구 프레임이 설치될 코크스오븐의 장입구에 대응되는 위치로 이동시키고, 상기 피더콘을 하강시켜 상기 장입구 프레임을 코크스오븐의 장입구에 삽입시키는 설치단계; 및 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 결속을 해제하는 분리단계;를 포함한다.

상기 결속단계는, 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 수평 단면을 지면과 평행하게 배치시키는 것을 특징으로 한다.

상기 결속단계는, 상기 피더콘의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 피더콘 결속구와 상기 장입구 프레임의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 프레임 결속구를 턴버클을 매개로 결속시키되, 복수 개의 상기 턴버클의 길이를 각각 조절하여 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키는 것을 특징으로 한다.

상기 결속단계는, 가이드링 배치과정 및 수평계 설치과정을 더 포함하고, 상기 가이드링 배치과정은, 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임 사이에 가이드링을 배치하여 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 중심축선이 서로 일치된 상태로 결합되도록 결합 위치를 조절하며, 상기 수평계 설치과정은, 상기 장입구 프레임의 평면에 수평계를 설치하여, 상기 턴버클을 조절할 때 상기 장입구 프레임의 수평 단면과 지면이 평행 상태를 유지하는지 확인하는 것을 특징으로 한다.

상기 분리단계 이후에, 상기 피더콘을 상승시키고, 상기 가이드링을 제거하며, 상기 장입구 프레임의 주변에 연와를 조적하고 평탄화시키는 마무리단계;를 더 포함한다.

상기 설치단계 이전에, 상기 장입구 프레임이 삽입될 코크스오븐의 장입구에 몰타르를 도포하는 준비단계;를 더 포함한다.

한편, 장입구 프레임 센터링 장치는, 코크스오븐에 장입구 프레임을 설치할 때 피더콘과 센터링시키는 장치로서, 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임을 결속시키는 결속수단; 및 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임 사이에 삽입되어 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키는 가이드링;을 포함하고, 상기 결속수단 및 상기 가이드링은 상기 장입구 프레임을 코크스오븐의 장입구에 삽입할 때 상기 피더콘 및 상기 장입구 프레임에 결합되고, 상기 장입구 프레임이 코크스오븐의 장입구에 삽입된 이후에 제거되는 것을 특징으로 한다.

상기 결속수단은, 상기 피더콘의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 피더콘 결속구와, 상기 장입구 프레임의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 프레임 결속구와, 상기 피더콘 결속구와 상기 프레임 결속구를 연결시키는 복수 개의 턴버클을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드링은, 상기 피더콘의 외측면과 대응되는 형상의 내측면 형상을 가지고, 상기 장입구 프레임의 내측면과 대응되는 형상의 외측면 형상을 가지는 고리 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 별도의 작업 없이도 피더콘과 장입구 프레임의 센터링이 일치되어 가스 누출을 방지할 수 있다.

둘째, 수작업으로 장입구 프레임을 설치할 때에 비하여 장입구 프레임의 설치 작업이 간편화될 수 있다.

도 1은 장입차의 피더콘이 상승 상태일 때의 모습을 나타낸 도면,
도 2는 장입차의 피더콘이 하강 상태일 때의 모습을 나타낸 도면,
도 3은 피더콘과 장입구 프레임의 중심축선이 일치했을 때 밀폐된 모습을 나타낸 도면,
도 4는 피더콘과 장입구 프레임의 중심축선이 일치하지 않았을 때 코크스오븐가스가 유출되는 모습을 나타낸 도면,
도 5는 피더콘과 장입구 프레임에 본 발명의 일 실시예에 따른 결속수단과 수평계가 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 6은 피더콘에 장입구 프레임이 결속된 상태로 장입차에 의해 이동하는 모습을 나타난 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장입구 프레임 설치방법에 대한 순서도이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 장입구 프레임 설치방법 및 이를 위한 장입구 프레임 센터링 장치에 대하여 설명하기로 한다.

우선, 장입구 프레임 설치방법에 대해 살펴본다.

이 설치방법은, 결속단계, 설치단계 및 분리단계로 구성되고, 여기에 추가적으로 준비단계와 마무리단계를 더 포함할 수도 있다.

도 5 및 6을 기초로 각각의 단계에 대해 자세히 살펴보면, 결속단계는 장입차(1)의 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)을 결속시켜, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선을 일치시키고 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 수평 단면을 지면과 평행하게 배치시키는 단계이다.

즉, 피더콘(5)에 장입구 프레임(4)을 밀착시켜, 실제로 장입이 수행될 때 결합되는 형태로 두 구성을 결속시키는 것이다. 이러한 단계를 통해, 추후 설명할 설치단계에서 별도의 센터링 작업 없이 설치를 할 수 있게 된다.

결속단계에 대해 더 자세히 살펴보면, 피더콘(5)의 외주면에서 하방으로 연장 형성된 복수 개의 피더콘 결속구(12)와, 장입구 프레임(4)의 외주면에서 상방으로 연장 형성된 복수 개의 프레임 결속구(11)를 연결하여 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)을 결속시키게 된다.

피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11)는 각각 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 외주면에 방사상으로 설치되되, 피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11)는 같은 개수가 같은 각도 간격으로 형성되어 있다.

따라서, 피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11)가 연결되면 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)이 밀착 상태를 유지하여 결합될 수 있는 것이다.

이때, 피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11)는 턴버클(13)을 매개로 연결되는데, 턴버클(13)은 피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11) 사이의 간격을 조절할 수 있기 때문에, 각각의 피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11)를 연결하는 턴버클(13)의 길이를 조절함으로써, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4) 사이의 간격을 일정하게 만들어, 결과적으로 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선을 일치시킬 수 있다.

여기에 선택적으로 가이드링 배치과정과, 수평계 설치과정을 더 포함할 수 있다.

가이드링 배치과정은 피더콘(5)과 장입구 프레임(4) 사이에 가이드링(30)을 배치하는 것인데, 가이드링(30)은 피더콘(5)의 외주면과 대응되는 내측 형상을 가지고, 장입구 프레임(4)의 내주면과 대응되는 외측 형상을 가지는 구성이다.

이러한 가이드링(30)을 배치함에 따라, 턴버클(13)에 의한 결속 이전에 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 대체적인 센터링이 가능하고, 이후 턴버클(13)의 결속 및 조정에 의해 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선을 완전히 일치시킬 수 있는 것이다.

이때 가이드링(30)의 재질은 고무 등의 탄성이 있는 재질인 것이 바람직한데, 이는 피더콘(5)과 장입구 프레임(4) 중 어느 한 쪽에 강한 충격이 가해지더라도 다른 구성을 파손시키는 위험성을 억제할 수 있고, 턴버클(13)의 조정에 따라 가이드링(30)의 일부분이 압축되더라도 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)이 파손되는 것이 방지될 수 있다.

수평계 설치과정은 장입구 프레임(4)의 평면에 수평계를 설치하는 과정으로서, 장입구 프레임(4)이 지면에 대해 평행을 유지하는지 여부를 확인할 수 있다. 이러한 수평계를 활용하여 장입구 프레임(4)과 피더콘(5)의 중심축선이 일치하는지 여부를 확인할 수 있는 것이다.

다만, 피더콘(5)이 지면에 대해 평행하게 배치되어 있지 않을 수도 있는데, 이 경우 피더콘(5)에도 수평계를 설치하여 피더콘(5)의 설치 각도와 장입구 프레임(4)의 설치 각도를 일치시킴으로써 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선을 일치시킬 수도 있다.

이러한 결속단계를 거친 이후에, 장입구 프레임(4)이 설치될 위치로 장입차(1)가 이동한 후 장입구 프레임(4)을 설치하게 된다.

이를 위해, 설치단계에서는 장입차(1)를 이동시켜 장입구(3)가 형성된 위치와 대응되는 위치에 피더콘(5)이 위치되도록 한다. 이를 통해 피더콘(5)에 설치되어 있는 장입구 프레임(4)의 설치 위치 및 설치 각도가 자동으로 설정된다.

이후 실린더(6)를 작동시켜 피더콘(5)을 하강시키는데, 이와 함께 피더콘(5)에 결속되어 있는 장입구 프레임(4)이 하강하여 장입구(3)로 삽입된다.

이 설치단계 이전에, 장입구 프레임(4)이 삽입될 코크스오븐의 장입구(3)에 몰타르를 도포하는 준비단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 장입구(3)에 미리 몰타르를 도포하여 장입구 프레임(4)이 안착되어 고정될 토대를 마련해두고, 여기에 장입구 프레임(4)을 하강시켜 고정시키는 것이다.

피더콘(5)을 하강시키는 실린더(6)의 힘에 의해, 장입구 프레임(4)은 몰타르 내부로 삽입되어 고정되어, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선이 일치된 상태로 고정되는 것이다.

이후 실제 장입 작업시 피더콘(5)이 하강하면 장입구 프레임(4)에 완전히 밀착할 수 있기 때문에, 코크스오븐가스의 유출이 방지될 수 있다.

마지막으로 분리단계에서는 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)을 결속시키는 턴버클(13)을 해제시키고, 이후 마무리단계에서 피더콘(5)을 상승시킨 후 장입구 프레임(4) 주변에 연와를 조적하고 평탄화시키면 장입구 프레임(4)의 설치 작업이 마무리되게 된다.

가이드링(30)은 앞서 설명한 바와 같이 고무 등의 탄성이 있는 재질로 형성되어 있으므로, 분리 및 마무리단계에서 이를 제거하여야 추후 코크스오븐의 조업시 화재를 방지할 수 있을 것이다.

다음으로, 도 5 및 도 6을 기반으로 상술한 장입구 프레임 설치방법에 사용되는 장입구 프레임 센터링 장치에 대해 살펴본다.

이 장치는, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4) 사이를 연결하는 결속수단(10)과, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4) 사이에 설치되어 피더콘(5) 및 장입구 프레임(4)의 중심축선을 일치시키는 가이드링(30)으로 구성되어 있다.

여기에 장입구 프레임(4)의 평면에 설치되어 장입구 프레임(4)의 수평 단면과 지면이 평행을 이루는지 여부를 표시하는 수평계(20)를 더 포함할 수 있을 것이다.

또한 결속수단(10)은, 피더콘(5)에 형성되어 있는 피더콘 결속구(12)와, 장입구 프레임(4)에 형성되어 있는 프레임 결속구(11)와, 피더콘 결속구(12)와 프레임 결속구(11)를 연결하는 턴버클(13)로 구성되어 있다.

피더콘 결속구(12), 프레임 결속구(11) 및 턴버클(13)은 각각 복수 개가 방사상으로 설치되어, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선을 일치시킬 수 있도록 조정될 수 있다.

이를 조정하여 중심축선을 일치시키는 것은 상술한 장입구 프레임 설치방법에서 설명한 바 있으므로, 여기에서는 생략하도록 한다.

또한, 이 결속수단(10) 및 가이드링(30)은 장입구 프레임(4)을 장입구(3)에 설치할 때에 임시적으로 설치되었다가, 장입구 프레임(4)의 설치가 완료된 이후에는 제거되는 것이다.

가이드링(30)은, 피더콘(5)의 외측면과 대응되는 형상의 내측면 형상을 가지고, 장입구 프레임(4)의 내측면과 대응되는 형상의 외측면 형상을 가지는 고리 형태로 형성되는 것이 바람직하여, 피더콘(5)과 장입구 프레임(4)의 중심축선을 대략적으로 일치시키는 역할과, 장입구 프레임(4)을 장입구(3)로 이송시킬 때 충격이 발생하더라도 피더콘(5) 및 장입차(1)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 장입차 2: 코크스오븐
3: 장입구 4: 장입구 프레임
5: 피더콘 6: 실린더
10: 결속수단 11: 프레임 결속구
12: 피더콘 결속구 13: 턴버클
20: 수평계 30: 가이드링
G: 코크스오븐가스

Claims (9)

1. 코크스오븐의 장입구에 프레임을 설치하는 방법으로서,
   장입차의 피더콘과 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키면서 결속하는 결속단계;
   상기 장입차를 상기 장입구 프레임이 설치될 코크스오븐의 장입구에 대응되는 위치로 이동시키고, 상기 피더콘을 하강시켜 상기 장입구 프레임을 코크스오븐의 장입구에 삽입시키는 설치단계; 및
   상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 결속을 해제하는 분리단계;를 포함하고,
   상기 결속단계는, 상기 피더콘의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 피더콘 결속구와 상기 장입구 프레임의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 프레임 결속구를 턴버클을 매개로 결속시키되, 복수 개의 상기 턴버클의 길이를 각각 조절하여 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키고, 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 수평 단면을 지면과 평행하게 배치시키는 것을 특징으로 하는, 장입구 프레임 설치방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 결속단계는, 가이드링 배치과정 및 수평계 설치과정을 더 포함하고,
   상기 가이드링 배치과정은, 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임 사이에 가이드링을 배치하여 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 중심축선이 서로 일치된 상태로 결합되도록 결합 위치를 조절하며,
   상기 수평계 설치과정은, 상기 장입구 프레임의 평면에 수평계를 설치하여, 상기 턴버클을 조절할 때 상기 장입구 프레임의 수평 단면과 지면이 평행 상태를 유지하는지 확인하는 것을 특징으로 하는, 장입구 프레임 설치방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 분리단계 이후에, 상기 피더콘을 상승시키고, 상기 가이드링을 제거하며, 상기 장입구 프레임의 주변에 연와를 조적하고 평탄화시키는 마무리단계;를 더 포함하는, 장입구 프레임 설치방법.
   
6. 청구항 1, 4 및 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 설치단계 이전에, 상기 장입구 프레임이 삽입될 코크스오븐의 장입구에 몰타르를 도포하는 준비단계;를 더 포함하는, 장입구 프레임 설치방법.
   
7. 코크스오븐에 장입구 프레임을 설치할 때 피더콘과 센터링시키는 장치로서,
   상기 피더콘과 상기 장입구 프레임을 결속시키는 결속수단; 및
   상기 피더콘과 상기 장입구 프레임 사이에 삽입되어 상기 피더콘과 상기 장입구 프레임의 중심축선을 일치시키는 가이드링;을 포함하고,
   상기 결속수단 및 상기 가이드링은 상기 장입구 프레임을 코크스오븐의 장입구에 삽입할 때 상기 피더콘 및 상기 장입구 프레임에 결합되며, 상기 장입구 프레임이 코크스오븐의 장입구에 삽입된 이후에 제거되는 것을 특징으로 하는, 장입구 프레임 센터링 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 결속수단은, 상기 피더콘의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 피더콘 결속구와, 상기 장입구 프레임의 외주면에 방사상으로 설치된 복수 개의 프레임 결속구와, 상기 피더콘 결속구와 상기 프레임 결속구를 연결시키는 복수 개의 턴버클을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장입구 프레임 센터링 장치.
   
9. 청구항 7 또는 8에 있어서,
   상기 가이드링은, 상기 피더콘의 외측면과 대응되는 형상의 내측면 형상을 가지고, 상기 장입구 프레임의 내측면과 대응되는 형상의 외측면 형상을 가지는 고리 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 장입구 프레임 센터링 장치.
   

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