KR100273936B1 - 광석분말의집진방법및그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기중의 오염물질을 포집하여 제거하는 집진방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 망간과 같이 파쇄시 발생하는 폭발성의 분진을 세류식 물분사에 의한 집진방법 및 장치로서 효과적으로 분진을 포집하는 광석의 분쇄시에 사용되는 집진방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 분쇄기에서 발생된 분진을 흡입팬에 의해 흡입연결관을 통해 흡입공간내에 적층 형성된 다단계 망판을 거치게 흡입하되, 각단의 망판마다 물을 살수시켜 물이 망판과의 충돌에 의해 무화되면서 흡입되는 분진을 포집시켜 함께 낙하시키고, 이를 통과한 분진공기는 수분 포촉용 사이클론과 집진필터를 통해 배출시키며, 수분에 포집된 분진을 다단의 침적조를 거쳐 수거하는 동시에 살수용 물을 환원시켜 재사용함을 특징으로 하는 광석분말의 집진방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

광석분말의 집진방법 및 그 장치{Method and apparatus for ore-powder collection}

본 발명은 공기중의 오염물질을 포집하여 제거하는 집진방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 망간과 같이 파쇄시 발생하는 폭발성의 분진을 세류식 물분사에 의한 집진방법 및 장치로서 효과적으로 분진을 포집하는 광석의 분쇄시에 사용되는 집진방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 집진장치는 일정공간내의 공기를 흡입하여 흡입된 공기내에 부유되어 있는 오염물질을 포집하여 제거하는 장치로서 일반용으로는 가정이나 사무실등에서 쾌적한 공기환경을 위한 목적으로 사용되고 산업용으로는 각종 작업시 기계에서 발생하는 공작물의 분진을 집진하여 작업 환경을 개선하고 분진에 의한 작업자의 건강상의 위험을 제거하고져 사용된다.

본 발명은 특히 망간과 같은 광석을 채취하여 분말화 작업시 발생하는 분진을 효과적으로 집진하는 것으로서 망간은 은백색의 윤이 나는 금속원소의 한가지로서, 공기중에서 산화하기 쉽고 화학적 작용도 매우 강하며, 매우 널리 분포되어 있어 제강(製鋼)과 합금등에 널리 쓰인다.

종래에 사용되던 광석의 분쇄시 발생하는 분진의 집진 방법은 필터를 사용하고 고성능의 흡기팬을 부착한 집진기를 일체로 하여 흡기팬에 의해 공기중의 분진을 흡기하고 필터에 의해 분진을 걸러내는 방법을 사용하였으며, 여의치 않을 경우에는 작업자가 필터링 마스크를 착용하고 분진에 대비하는 작업복을 착용한채로 별도의 집진작업이 없이 그대로 작업을 하여왔다.

그러나 종래의 집진방법은 일반적인 광석의 경우에는 비교적 집진효율이 좋았다 하겠으나 그 분진의 량이 매우 많아서 필터를 자주 교체 해주어야 그 여과의 효과가 있었으며, 망간석과 같이 공기중에서 산화되는 즉, 분쇄작업시 강한 마찰력에 의해 미세한 폭발이 수없이 일어나는 특수광물에서는, 흡진되는 분진이 필터내에서 산화되며 필터를 손상시키므로 필터의 수명이 짧아지게되고 그 집진 효과도 크게 못미쳐 대개 별도의 집진기 없이 밀폐된 작업장내에서 보호구에 의지한 작업자에 의해 파쇄 작업을 실시하게 된다.

또, 집진기의 필터를 수시로 교체해주며 작업을 한다하더라도 분진의 발생이 일률적이지 아니하고 그 파쇄작업의 과정에 따라 분진이 적게 나오다가도 순간적으로 대량의 분진이 발생하는 경우도 있어 일정한 규격의 필터링 성능을 지닌 일반적인 집진장치로는 순간적으로 발생하는 대량의 분진을 필터링하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 현장작업의 경우에는 그 분진이 대기중으로 비산되며 주위의 공기를 심하게 오염시키게 되므로 주변 주택 또는 농작물등에 심각한 피해를 안기고 있으며 이에 따라 작업장 주변에는 항상 민원이 제기됨은 물론 주민들의 심한 반발로 인해 그 작업이 진행되지 못하는 문제점이 있다.

그러므로 작업 효율이 저하될 뿐만 아니라 작업자 스스로에게도 분진에 의해 커다란 상해를 입히게 되는 것이 실정이다.

본 발명은 전기한 집진기에 있어서, 순간적으로 대량 발생하는 분진과 수없이 미세 폭발을 하는 특수광물의 분진을 효율적으로 제거하기 위한 것으로, 상부에서 쏟아져 내려오는 지속적인 물의 분무와 함께 다층의 철망 필터를 적층하여 구성하고, 철망을 통과하여 1차 여과된 분진을 싸이클론 집진기에 의해 수분을 포촉하며 최종적으로 여과필터에 의해 여과되게 하였으며, 분무되는 물에 포함된 분진은 다단계의 필터망에 의해 포집되며 여과된 물은 환수모터에 의해 다시 상부로 올려져 분사되게 하는 흐름을 갖게 하므로서 분진을 포촉한 물을 외부로 유출시키지 않으므로 2차 공해를 방지하고, 특히 물이 부족한 현장 작업에서는 한번 충전된 물만으로도 물의 소비가 거의 없어 장시간 집진장치의 가동이 가능하므로 그 관리가 매우 용이한 광석분말의 집진방법 및 그 장치를 제공하므로서 특수광물의 분진을 효과적으로 포집하면서도 집진효과를 향상시키는 광석분말의 집진방법 및 그 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

도 1 는 본 발명 집진장치의 전체단면도

도 2 은 본 발명에 의한 집진장치의 절개사시도

도 3 은 본 발명 집진장치의 타실시예도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 분쇄기 2 : 흡입팬

3 : 흡입연결관 4,4' : 망판

5 : 사이클론 6 : 집진필터

7,7' : 침적조 8 : 집진통

9 : 내통체 10 : 외통체

11 : 내벽 12,12' :받침턱

13,13' : 살수기 14 : 급수파이프

15 : 상향경사부 16 : 하향경사부

17 : 갓 18,18' : 출입공

19 : 덮개판 20 : 출입문

21 : 배수구 22 : 환수펌프

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 집진방법을 도 1의 전체 시스템도에 의해 설명한다.

분쇄기(1)에서 발생된 분진을 흡입팬(2)에 의해 흡입연결관(3)을 통해 흡입공간내에 적층 형성된 다단계 망판(4)(4')을 거치게 흡입하되, 각단의 망판(4)(4')마다 물을 살수시켜 물이 망판(4)(4')과의 충돌에 의해 무화되면서 흡입되는 분진을 포집시켜 함께 낙하시키고, 이를 통과한 배기 가스는 수분 포촉용 사이클론(5)과 집진필터(6)를 통해 배출시키며, 수분에 포집된 분진을 다단의 침적조(7)(7')를 거쳐 수거하는 동시에 살수용 물을 환원시켜 재사용하는 방법이다.

이와 같은 집진 방법을 실시키 위한 최적의 장치로서는 도 1의 시스템도 및 도 2의 일부절개 사시도와 같다.

집진통(8)은 내통체(9)와 외통체(10)를 이격 설치하여, 내통체(9)의 내벽(11)에 다단계의 받침턱(12)(12')을 형성하여 그 칸마다 약 1㎠ 규격의 눈목으로 된 망판(4)을 수십장씩 적층시키고 그 상부마다 살수기(13)(13')를 설치하여 외부의 급수파이프(14)와 연결하되, 하측에는 분쇄기(1)로부터 상향부(15)와 하향부(16)를 갖는 흡입연결관(3)을 내입하여 그 끝단에 갓(17)을 고정 설치하고, 상측에는 흡입팬(2)과 흡입연결관(3)을 연결 형성하되, 각 칸마다 출입공(18)(18')을 형성하고, 외통체(10)에는 상부에 공기조절용 덮개판(19)을 형성하고 정면에 출입문(20)을 형성하되, 저면에 배수구(21)를 형성하여 이를 다단의 침적조(7)(7')와 연결하여 환수펌프(22)에 의해 급수파이프(14)와 연결한 것이다.

이와 같이 된 본 발명 장치에 의한 집진작용을 첨부된 도면에 의해 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 집진방법을 살펴보면, 분쇄기(1)에 의해 분쇄되는 광석의 분진은 그 분쇄시 발생하는 파쇄기의 파괴력 및 광석자체의 폭발력과 흡진팬(2)의 흡입력에 의해 흡입연결관(3)으로 흡입되며, 흡입된 공기는 다수의 망판(4)(4')이 중첩된 1차 여과단계를 통과하게 된다. 이때 그 크기가 큰 일부의 분진은 망판(4)(4')에 의해서 여과되기도 하는데 미세한 분진은 대부분 철망을 통과하게 된다. 1차 망판(4)(4')을 통과한 분진은 상측의 살수기(13)(13')에서 쏟아져 내려오는 물줄기가 망판과 충돌하며 미세한 연무반응을 일으키며 망판(4)(4')을 통과한 미세한 분진을 이 포촉하며 포촉된 물과 함께 하부로 흘러내려가고 물줄기를 피한 미세한 분진은 또다시 상측으로 계속이동하게 된다. 이때, 분진을 포함한 물은 망판(4)(4')에 걸려있던 또다른 분진을 제거하며 외통체(10) 하부의 배수구(21)를 통하여 침적조(7)(7')으로 흐르게 된다.

1차 망판(4)(4')을 통과한 분진은 다시 2차 망판(4)(4')에 다다르며 일부는 망판(4)(4')에 여과되고 일부는 살수기(13)(13')에서 쏟아지는 물줄기속에 포함되어 하부로 내려가며 일부는 계속 상측으로 이동하게 된다. 또한 3차 망판(4)(4')에 다다르고서도 전기한 1,2차 방법과 같은 여과 과정을 거치므로서 다단계의 반복 살수 여과에 의한 포집으로 망간 분말등을 약 98%가량 여과할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 여과된 흡기는 극소량의 분진만이 흡입연결관(3)을 따라 흡기팬(2)으로 이동하게 되는데 흡기팬(2)을 통과한 분진은 또다시 싸이클론(5)속으로 유입되며 대기보다 수십, 수백배 강한 회전압력으로 공기보다는 비중이 높은 분진의 수분을 싸이클론(5)의 외벽에 밀착시켜 외부로 방출시키게 된다. 이러한 싸이클론(5)을 통과한 공기는 통상의 집진필터(6)에서 최종 여과되어 수분 및 분진이 없는 상태의 공기가 되어 배출되는 것이다.

또한, 침적조(7)로 모아진 분진을 포함한 물은 침적조(7) 내에서 침적시켜 상부의 물만을 통과시키고 하측으로 침적된 광석분진을 여과망(23)에 의해 다시 수거하고, 전기한 1차 침적조(7)를 거친 물은 환수펌프(22)의 환수 작용에 의해 다시 살수기(13)(13')로 이동하며 분무작업을 하게 되는 것이다. 이때, 침적조(7)와 환수펌프(22)사이에는 다수의 침적조(7')가 설치되어 있어 다단계의 침적에 의해 분진을 침적하므로서 맑은 물을 살수기(13)(13')로 되돌려 보내는 작용을 하게 되는 것이다. 이러한 침적조(7)(7') 및 환수펌프(22)에 의한 물의 환수작용은 분진이 포집된 물을 외부로 버리지 않고 다시 분진만을 침적하여 맑은 물로 재사용하므로 오염된 물의 방출로 인한 2차 환경오염을 방지하였으며, 특히 물의 공급이 원활치 못한 현장작업에서는 별도로 물을 보충해 주지 않아도 지속적으로 환수되는 물에 의해 그 장치의 운전이 가능한 것이다.

또, 하측 분쇄기(1)와 흡입연결관(3) 말단사이에 형성된 상향부(15) 및 하향부(16)는 각각 그 작용을 달리하여, 상향부(15)는 분쇄기(1)로부터 유입되는 고압,고속의 분진을 절곡된 상향부(15)와 충돌하며 그 유속 및 압력을 저하시키므로서 내통체(9) 내부로 유입되는 분진의 운동성을 억제하므로서 운동성이 둔화된 분진을 망판(4)(4') 및 살수되는 물에 의해 효과적으로 여과되게 한 것이며, 하향부(16)를 형성함은 분진 및 물등이 분쇄기로 역류되는 것을 차단하고 찌꺼기등을 가라앉히기 위해 형성된 것이다.

또, 흡입연결관(3) 말단에 고정 설치된 갓(17)은 상부의 살수기(13)(13')에서 분진을 포집한 물이 하측으로 쏟아져 내리므로 그 물이 흡입연결관(3) 내부로 유입되는 것을 차단하기 위해 설치된 것이며, 일시에 많은 량의 분진이 흡입 연결관(3)을 통하여 내통체(9)로 유입될 경우 그 유속에 의해 분진이 확산되지 아니하고 흐름층을 형성하며 상부로 상승할 경우 그 여과 효과가 저하되는 점을 감안하여 흐름층을 형성한 분진이 갓(17)과 충돌하며 사방으로 비산되게 하므로서 망판(4)(4') 전면에 결쳐 여과되게 한 것이다.

이러한 방법으로 집진되는 본 발면 집진장치를 살펴보면, 분쇄기(1)에 의해 분진이 발생하게 되면 그 작업의 특성 및 광석의 종류에 따라 분진의 양이 일정치 않으므로, 압력유도관(24)의 개폐변(25)을 개폐시키므로서 흡입연결관(3) 내부의 압력이 일시에 상승하는 것을 차단하고, 허용치 이상의 분진이 일시에 집진장치 내부로 유입될 경우에는 1차 망판(4)(4')에서 많은 량의 분진을 일시에 처리하지 못하므로 내통체(9)와 외통체(10) 사이의 공간으로 분진이 정체되어 있다가 집진장치의 내부 압력이 일정해지면 내통체(9)속으로 유입되며 여과작업을 거치게 되는 것이다. 또한, 외통체(10)의 상부에는 덮개판(19)이 설치되어 있어 고압의 분진공기가 유입될 경우 급격히 발생하는 내부압력의 변화를 효과적으로 안정시키는 역할을 하게 된다, 즉, 일정구간 개구된 공간에 의해 내부의 공기가 빠져나가게 되므로 고압의 분진공기가 유입된다 하더라도 집진장치 내부의 공기가 빠져나가며 외부 기압과의 평형을 유지하게 되는 것이다.

이러한 본 발명 집진장치의 망판(4)(4')은 그 사용 시간이 길어지게 되면 분진에 의해 오염되게 되는 데 이때에는 외통체(10)에 형성된 출입문(20)을 열어놓은 상태로 내통체(9)에 형성된 각 단계마다의 출입공(18)(18')을 열고 다수 적층된 망판(4)(4')을 세운 상태에서 꺼내게 되어 있어 출입공(18)(18')을 최대한 작게 형성하므로서 분진 작업시 내부체(9)의 분진공기가 외부로 유출되지 않게 하였다. 다시 청소된 망판(4)(4')을 내통체(9)에 넣을 때에도 망판(4)(4')을 세운 상태에서 출입공(18)(18')에 넣은 다음 망판(4)(4')을 눕히게 되면 여과망이 형성되는 것이다.

또, 도 3의 도시와 같이 망판(4)(4')을 다수 적층한 여과망을 2단으로 형성하여 상부에서 다수의 살수기(13)(13')에 의해 물을 분사하여도 전기한 바와 같은 여과 효율을 얻을수 있어 보다 소형으로 제작할 수 있으며 작업 공간이 협소하거나 작업량이 그다지 많지 않을 경우는 보다 소형으로 제작하여 동일한 효과를 얻을수 있는 것이다.

이러한 본 발명 여과 방법 및 그 장치는 특수 광물 즉, 망간석과 같이 미세한 폭발을 하는 원소를 분쇄하는 경우에 매우 적합하다 하겠으며 일반적인 광물의 분쇄시에도 그 여과 효과가 매우 높아서 여타의 집진기에서 여과되지 않는 미세한 분진 조차도 여과되는 효과가 있다. 즉, 작업장의 환경개선을 도모하고 작업자의 안전을 꾀하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 집진방법 및 그 장치는 특수광물의 분진을 효과적으로 포집하면서도 집진효과를 향상시며, 그 유지 및 관리가 매우 용이한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 분쇄기에서 발생된 분진을 살수장치 및 집진호퍼에 의해 저장하는 포집방법에 있어서,

   분출된 분진을 상하 다단계로 형성된 망판을 거쳐 흡착하되, 각 망판의 상부에는 살수수단에 의해 물이 분무되게 하여, 살수되는 물이 망판과 부??치며 무화(霧化)되며 분출되는 분진을 포집시켜 낙하시키고, 이를 통과하여 상승한 분진은 수분 포촉용 사이클론과 집진필터를 통해 배출하고, 하부로 흘러내린 분진은 다단의 침적조를 거쳐 분진의 퇴적수거 및 정화된 물을 환수하여 재살수하는 광석분말의 집진방법.
2. 집진통 및 살수수단, 저장호퍼, 물공급수단으로 된 통상의 분진집진장치에 있어서,

   집진통(8)은 내통체(9)와 외통체(10)로 구분 형성하여 이를 이격설치하고, 내통체(9)의 내벽(11)에는 상하 다수의 받침턱(12)(12')을 형성하여, 각각의 받침턱(12)(12')마다에는 약 1cm²규격의 눈목으로 된 망판(4)을 수십장씩 적층하며, 그 상부에는 각각의 살수기(13)(13')를 설치하여 외부의 급수파이프(14)와 연결하며,

   집진통(8)의 상부에는 사이클론(5) 및 집진필터(6)를 결합 형성하고, 집진통(8)의 하부에는 배수구(21)를 형성하여 이를 다단의 침적조(7)(7')와 연결하고, 침적조(7)(7')와 연결된 환수펌프(22)에 의해 급수파이프(14)로 압송되게 하며,

   내통체(9) 및 외통체(10)의 일측에는 다수의 출입공(18)(18') 및 출입문(20)을 형성함을 특징으로 하는 광석분말의 집진장치.
3. 제 2항에 있어서, 외통체(10) 상부에 공기조절용 덮개판(19)을 형성함을 특징으로 하는 광석분말의 집진장치.
4. 제 2항에 있어서, 내통체(9)를 2단의 적층 망판(4)(4')으로 형성하고, 상단의 망판(4)(4') 상부에 2개의 살수기(13)(13')를 위치하여 외부의 급수파이프(14)와 연결됨을 특징으로 하는 광석분말의 집진장치.