KR100344142B1 - 산성전해용액을이용한아연용해장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면 산성전해용액을 이용한 아연용해장치가 제공된다. 이 장치는 용해될 아연조각을 넣는 재료투입용기(1)와 본 용기에 신선한 전해용액 및 아연이 풍부해진 전해용액을 지속적으로 넣고 뺄수 있는 유입 및 유출장치 그리고 이로부터 파생되는 것 즉 아연용해시 발생되는 수소와 같은 가스를 모아서 빼낼 수 있는 가스수집 및 유도장치로 구성된다. 재료투입용기(1) 하부(1a)에 아연조각을 채워넣는 깔판을 위한 층간여과판(2, 3)을 가지며, 층간여과판(2, 3)의 하부에는 신선한 전해용액 유입장치(4, 5)를 가진다. 그 상부에는 아연이 풍부한 전해용액을 위한 초과분 유출구(16)가 고려되었다. 이 초과분 유출구(16)에는 필터(15)와 수집용기(13)가 부속된다.재료투입용기(1) 위에는 유출장치(18)를 가지는 가스집합실(17)이 배치된다.

Description

산성전해용액을 이용한 아연용해장치

본 발명은 용해될 아연조각을 넣는 재료투입용기와 신선한 전해용액 및 아연이 풍부해진 전해용액을 지속적으로 넣고 뺄수 있는 유입 및 유출장치, 그리고 수소와 같은 아연용해시 발생되는 가스를 모아서 빼낼수 있는 가스수집 및 유도장치를 갖춘 산성전해용액을 이용한 아연용해장치에 관한 것이다.

아연조각을 황산 전해용액으로 채워진 용기에서 용해시키는 종류의 장치는 이미 알려져 있다. 그러나 이 용해과정에서 사용된 전해용액의 자유산은 점차 모두 소모되므로 시간 따라 신선한 전해용액을 다시 보충해 주어야만 한다. 이때에 전해용액의 보충이 지속적으로 이루어지고 용해된 아연을 풍부하게 가지는 전해용액은 보충된 전해용액에 상응하는 양으로 흘러나온다.

그러나 기존의 장치를 이용한 생산공정에서는 일련의 단점들이 파생된다.

아연의 용해시 많은 양의 수소가 발생되는데 이로 인하여 용해액에서는 일정정도의 큰 교란운동이 발생된다. 이 교란운동은 아직 용해되지 않은 아연조각을 용해된 아연이 풍부하게 함유된 전해용액과 함께 흘러나가게 한다. 녹지 않은 오염물이 또한 유출되는 용액에 함께 섞이게 된다. 이것은 예를 들어 쇠고리의 도장(塗裝)을 위해 사용되는 경우 아연이 풍부해진 전해용액으로 이루어진 도장부위를 오염시키게 된다. 그러므로 아직 완전히 용해되지 않은 아연조각과 함께 오염물 조각이라는 침전물을 동반하는 아연이 풍부하게 함유된 전해용액을 우선 침전용기에 집어넣을 필요가 있다. 그러나 이런 작업방법을 사용할 때는 침전용기에서의 체류시간이 비교적 길어지고, 순환을 위해 현저히 많은 양의 전해용액이 요구된다. 더욱이 침전용기의 세척이 필요할 때마다 침전용기를 반드시 순환 과정에서 빼내야만 하므로, 공정의 계속성이 보장될 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 오염물과 아연조각을 걸러내면서도, 작업을 계속할 수 있도록 하며 이때에 발생되는 가스를 배출할 수 있도록 기존의 장치보다 개선된장치를 제공 하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은 재료투입용기 하부에는 아연조각을 채워넣는 깔판용도의 층간 여과판을 가지며, 층간여과판의 하부에는 신선한 전해용액의 유입장치를 가지고, 그 상부에는 아연이 풍부해진 전해용액을 위한 배출구 및 이에 따른 필터와 수집용기 그리고 그 뒤에 배치된 배출장치를 갖는 가스집합실을 설치함으로써 달성된다.

입설되었거나 혹은 걸려있는 상태의 재료투입용기에서는 층간여과판의 상부가 본 목적에 적합하게 과립 혹은 작은 알형태의 아연조각으로 채워지고, 새로운 전해용액이 아래로부터 층간여과판을 통해서 공급된다. 전해용액이 아연조각더미를 통과할때 아연이 용해되고 아연이 풍부해진 전해용액은 넘쳐서 필터를 통과하여 수집용기로 들어가 유출구에 도달하고, 그곳에서 부터 도장을 위한 종속장치의 순환과정에 도달한다.

본 발명에 따르면 수소형성시 발생하는 교란운동에 의해 함께 유출되는 용해되지 않은 금속성의 아연조각과 오염물 조각은 유리 및/또는 합성수지 공무더기로 만들어진 필터에 의해서 수집되며, 이렇게 쌓인 것은 수집용기의 내부와 수집용기 위에 배치된 바구니 속에 존재한다. 단지형 실린더의 수집용기에서 저장용기와 그 바구니는 초과분 유출구를 형성하는 수집용기의 상부가장자리의 아래쪽으로, 수집용기의 외부둘레 주위에 궁형(弓形) 및 환형(環形)으로 배치될 수 있고, 경우에 따라서는 회전운동을 일으키는 카루셀 고정대 위에 원형용기로 구성될 수 있으며, 이 원형용기는 이때에 공무더기를 위해서 비우는 곳과 채우는 곳에 계속적으로 공급된다. 또한 공무더기를 위해서 비우는 곳과 채우는 곳 사이에 배치된 세척장치가 사용될 수도 있다. 또한 세척장치는 이미 비우는 곳과 채우는 곳 사이에 배치되며, 세척된 공이 동일한 작업과정에서 다시 채우는 곳으로 공급될 수 있다. 본 발명의 또다른 가능성은 원형용기에서의 공 무더기가 세척장치에서 이용되는 세척제와 세척상태에서 부딪칠 수 있다는 것이다. 본 발명에서는 세척장치의 범위에 있는 초과분 유출구에 넘침방지장치가 설치되었다.

처음에 언급한 세척장치에서 이 바구니들은, 천천히 순환하며 움직이고, 비우는 곳에서는 예를들어 기울여서 혹은 흡입장치를 통해서 비워지며, 그 뒤에 놓인 채우는 곳에서는 새로이 세척된 공으로 채워진다. 그 반면에 두 번째로 언급한 세척장치에서는 공들이 원형용기에 머무르며, 순환상 고정된 세척위치에서 세척용액을 가진 세척장치를 통과하며 부딪친다. 이때에 넘침방지장치는 이 상태에서 전해용액이 용기로 들어가는 것을 방지한다. 또한 세척장치에는 질소투입관이 병렬된다.

본 발명은 또한 재료투입용기 상부의 가스집합실에서 조정장치를 통해 새로운 전해용액의 투입에 영향을 미치고, 수소가스가 지나치게 농축될때는 스위치를 끄며, 그리고 모아진 가스의 농축수소를 측정하는 측정기구를 배치할 것을 고려될 수 있다.

마찬가지로 가스집합실에도 질소투입관을 연결할 수 있다.가스집합실에는 안쪽을 향해열리는 진자형 통풍기를 갖는 신선한 공기투입관이 추가로 설치된다.

본 발명에서는 재료투입용기 위쪽의 가스집합실에 배수장치를 고려하고 있으며, 이 배수장치는 재료투입용기에 투입되는 아연조각을 위해서 배수장치 위에 놓여 있는 움직이는 용기를 위한 것이다.끝으로 재료투입용기 층간여과판 하부에 질소를 불어넣기위한 분사관이 설치될 수 있으며, 재료투입용기는 압력측정통위로 그 위치를 정할 수 있다. 압력측정통은 검사 및 비교장치를 통해서 아연조각이담겨진 재료 투입용기의 재료가 채워진 정도를 감시한다.

본 발명은 첨부도면에 도시된 구체예에 의해서 더욱 더 잘 설명될 수 있다.

제 1도를 통해서 알 수 있는 바와같이, 재료투입용기(1)는 위쪽이 열린 단지형 실린더로 형성되어 있으며, 그 하부에는 내부횡단면 전체를 막는 층간판(2)을 갖는다. 층간판(2)의 위에는 미세한 그물형태의 덮개(3)가 놓인다.층간판과 여과기 덮개(3)는 함께 층간여과판(2, 3)을 형성한다. 용기하부(1a)의 층간여과판(2, 3)의 하부에는 신선한 전해용액을 투입하기 위한 투입관(4)이 배치되어 있다. 투입관에는 모터로 움직이는 슬라이드밸브(5)가 설치되어 있다. 또한 용기의 하부(1a)에는 공급관(7)을 구비한 분사관세트(6) 와 질소용 슬라이드밸브(8)가 설치되어 있다. 층간여과판(2, 3)위에는 아연조각으로 이루어진 재료투입용기(1)의 층적물(F)이 놓여 있다.

재료투입용기(1)의 외부둘레 주위에는 위치가 고정된 보(12)에 의해 지지되는 압력측정통(11)의 위에 있는 환형 횡목(10)이 놓여있다.

환형횡목(10)은 마찬가지로 환형인 유출구(14)를 갖는 초과분 용기(13)를 지지한다. 초과분용기(13)의 상부에는 유리 및 합성수지 공 무더기가 쌓여있는 원형-궁형형태의 들어올리는 것이 가능한 바구니(15)가 배치되어 있다. 재료투입용기(1)의 개폐구 가장자리 상부에는 각진 초과분 유출구 엣지(16)가 설치되어 있다.

재료투입용기(1)의 상부에는 그 상부에 흡입관(18)을 가진 돔형태의 가스집합실(17)이 배치된다. 또한 가스집합실(17)의 상부에는 폐쇄마개(20)를 갖는 배수실(19)이 있고, 그 위에는 제 2도에서 도시된 바와같이 방출용마개(22)를 그 기저부에 장치한 보충용기(21)가 놓여진다. 가스집합실(17)에는 진자형 통풍기(24)를 구비한 신선한 공기투입구(23) 및 질소의 투입구(25)가 배치된다. 가스집합실 내부에 있는 재료투입용기(1)의 초과분 유출구 엣지(16)의 상부에는 또한 안전한 초과분 엣지(26)가 구비된다.

예를 들어 황산과 같은 잉여 자유산을 갖는 전해용액이 투입관(4)을 통하여 재료투입용기(1)로 공급된다.전해용액은 층간여과판(2, 3)을 통해 들어오고, 아연조각의 층적물(F) 위로 예를들어, 과립 혹은 작은 알 형태의 층적물을 통과하여, 아연의 용해과정이 이루어진다. 아연이온이 풍부해진 전해용액은 초과분 유출구 엣지(16)를 지나서 유리 및 합성수지 공이 쌓여있는 바구니(15)로 그리고 그곳에서 초과분 용기(13)로 흘러든다.

이때에 용액에선 용해되지 않은 아연조각과 녹지않은 오염물질 조각들을 이 공무더기에 의해 걸러지고, 잔류 아연조각은 전해용액이 통과하게 되는 공의 계속적인 부딪침으로 인해 용해된다.

공 무더기를 가진 바구니(15)는 점차로 들어올려지며, 이 공무더기는 물과 다른 세제용액으로 세척되어 깨끗해진다. 가스집합실(17)에 모인 가스(수소)는 흡입관(18)을 통해 흡입되고, 이때에 발생한 저압에 의해 신선한 공기가 신선한 공기투입구(23)을 통해서 가스집합실(17)로 들어온다. 이때에 진자형 통풍기(24)가 안쪽을 향해 열려진다.

농축가스의 감시를 위해서 가스집합실(17)내부에는 측량기구(27)가 구비되며, 이 측량기구는 여기서는 도시되지 않았으나 경우에 따라 슬라이드밸브(5)의 도움으로 투입관(4)을 통한 전해용액의 더 이상의 투입을 막는 조정장치에 영향을 미친다. 이때에 아연 용해과정이 완전히 종료될 때까지 질소는 투입구(25)를 통하여 가스집합실(17)로 반입된다.

보충할 아연의 운반을 위해서, 제 2도에서 도시된 바와같이 신선한 아연조각으로 채워진 보충용기(21)는 배수실(19)의 폐쇄마개(20)가 배수판(28)을 잠글때, 점선으로 표시된 위치로 접혀져서 배수실(19)위에 놓이게 되며, 방출용 마개(22)의 개방을 통해 보충될 아연이 배수실(19)로 반입된다. 빈 보충용기(21) 의 제거후에 폐쇄마개(20)가 잠기고, 배수판(28)이 열린다. 그후에 보충된 아연은 재료투입용기(1)에 도달한다.

재료투입용기(1) 내의 각각의 층적물(F)을 감시하기 위해서, 그 무게는 압력측정통(11)에 의해서 측정되고, 여기서는 도시되지 않은 검사 및 비교장치에 의해 감시된다.

시간이 경과함에 따라 층적물(F)은 분사관세트(6)를 통한 질소의 분사에 의해 통해서 누그러진다.

제 3도에 도시된 구체예에서는 바구니 대신에, 함께 카루셀 고정대(30)에 배치되고 제 4도에 도시되어 있는 여과판(29a)을 가지는 원형용기(29)가 구비된다.

원형용기(29)는 모터(31)에 의해서 움직여서 제 4도에 도시되어 있는 바와같이 넘침방지장치(32)에 의해 전해용액이 원형용기(29)로 넘치는 것을 방지하는 정화위치에 도달한다.

펌프(32)와 유입(33)을 통해서 세척용액이 세척실(34)로 유입되고 그곳에서 여과판(29a)를 통해서 원형용기(29)로 유입되어 그안에 공 무더기 위로 흐른다.

그후 더러워진 세척용액은 배출구(35)와 중력필터(36)을 통해서 탱크(37)에 도달한다.

질소투입관(38)의 도움으로 공무더기의 부딪힘이 개선된다.

제 1도는 용해장치 전체 단면의 개략도,

제 2도는 제 1도에서의 한 부분의 단면도,

제 3도는 다른 구체예의 평면도,

제 4도는 제 3도의 B-B선을 기준으로 한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 재료투입용기 3 : 여과기덮게

7 : 공급관 11 : 압력측정통

13 : 초과분용기 15 : 바구니

21 : 보충용기 29a : 여과판

30 : 카루셀고정대 34 : 세척실

Claims (15)

1. 용해되어질 아연조각을 넣는 재료투입용기와 신선한 전해용액 및 아연이 풍부해진 전해용액을 지속적으로 넣고 뺄 수 있는 유입 및 유출장치 그리고 아연용해시 발생되는 수소와 같은 가스를 모아서 빼낼 수 있는 가스 수집 및 유도장치를 가지는 산성 전해용액을 이용한 아연용해 장치에 있어서, 재료투입용기(1) 하부(1a)에는 아연조각을 채워 넣는 깔판을 위한 층간여과판(2, 3)을 가지며, 층간여과판(2, 3)의 하부에는 신선한 전해용액의 유입장치(4, 5)를 가지고, 그 상부에는 아연이 풍부해진 전해용액을 위한 배출구(16) 및 이것에 구비된 필터와 수집용기(13) 그리고 그 뒤에 배치된 배출장치(18)를 갖는 가스집합실(17)이 배치되는 것을 특징으로 하는 아연용해장치.
2. 제 1 항에 있어서, 필터가 유리 및/또는 합성수지 공 무더기로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 수집용기(13)위에 배치되며, 공 무더기로 채워진 바구니(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 수집용기(13)와 바구니(15)가 초과분 유출구를 형성하는 재료투입용기(1)의 상부 가장자리(16)의 아래쪽에 있는 재료투입용기의 외부둘레주위에 궁형 및 환형의 형태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 단지형 실린더의 상부가 열린 재료투입용기(1)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 4항에 있어서, 여과판(29a)을 가지는 바구니형 원형용기(29)가 카루셀 고정대(30)위에 회전하도록 배치되고, 공 무더기를 위한 비우는 곳과 채우는 곳에 잇달아 인도되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 2항에 있어서, 공 무더기를 위한 정화세척 장치가 비우는 곳과 채우는 곳 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5항에 있어서, 정화과정에서 원형용기(29)내의 공 무더기를 서로 부딪치게 하는 세척장치(32, 33, 34)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치
8. 제 7항에 있어서, 정화세척장치의 범위내의 초과분 유출구(16)에 배치되어 있는 넘침방지장치(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 7항에 있이서, 정화세척장치(32, 33, 34)에 종속된 질소투입관(38)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1항에 있어서, 가스집합실(17)에 배치되며, 모아진 가스의 농도를 측정하고, 조정장치(4, 5)를 통하여 신선한 전해용액의 공급을 조절하는 측량기구(27)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 1항에 있어서, 가스집합실(17)로 인도되는 질소투입관(25)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 10항에 있어서, 안쪽을 향해 열리는 진자형 통풍기(24)를 가지는 가스집합실(17)에 부속된 신선한 공기투입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 1항에 있어서, 재료투입용기로 공급되는 아연조각 더미를 위한 배수장치 위에 장치된 움직이는 보충용기(21)를 위해서 재료투입용기(1) 위쪽의 , 가스집합실(17)에 배치된 배수장치(19, 20, 28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 1항에 있어서, 질소를 불어넣기 위해 층간여과판(2, 3) 하부의 재료투입용기(1)내에 배치된 분사관세트(6)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 1 항에 있어서, 재료투입용기(1)의 층적물(F)의 채워진 정도를 감시하는 검사 및 비교장치에 영향을 미치는 압력측정통(11)위에 배치된 재료투입용기(1)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.