KR100352882B1 - 땜납회수방법및장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화 불순물로부터 땜납을 회수하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다. 산화 불순물이 가열된 챔버(1)내부로 들어간다. 가열된 산화 불순물은 산화 불순물에서의 우수한 땜납을 수집 트레이(17) 내부로 압박하기 위해 피스톤(21)에 의해 압축된다.

Description

땜납 회수 방법 및 장치
산업적 스케일상의 납땜 중에, 가열된 상태로 땜납욕이 유지되고, 자주 땜납욕의 상층으로부터, 주로 주석 및 납 산화물로 형성된 불순물을 떼낼 필요가 있다. 그러나, 땜납의 70% 까지는 불순물과 함께 손실되어진다. 우수한 땜납은 불순물로부터 회수될 수 있으며, 통상적으로 이는 단순히 불순물을 가열함으로써 행하여졌다. 그러나, 이는 상당히 비효과적인 방법이고, 비경제적이다.
미국 특허 공개 제 4 334 664호는 배럴내에서 가열된 주석 불순물로부터 주석을 회수하는 방법을 기술하고 있다.
미국 특허 공개 제 4 565 572호는 알루미늄을 수집시키기 위해 알루미늄 불순물을 반웨지형상의 리셉터클 내부에 주입하고 대응하는 반웨지형상의 램을 사용하여 압축함으로써 알루미늄을 회수하는 방법을 기술하고 있다.
본 발명은 불순물(dross)로부터 땜납을 회수하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참조하여 기술되어질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 도시한 사시도이며,
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 방법에 수반되는 단계를 개략적으로 도시하는 도면이며,
도 3은 본 발명을 실행하기 위한, 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예를 부분 단면으로 도시한 도면이다.
본 발명의 첫 번째 관점에 따라, 225℃이상으로 땜납 불순물을 가열하는 단계와, 그리고 땜납 불순물을 압축하는 단계로 이루어지는 땜납 불순물로부터 땜납을 회수하는 방법이 제공된다.
불순물은 주석 및 납 산화물의 크러스트형 외피(crust-like envelope)에 의해 둘러싸여 있는 우수한 땜납 덩어리로 이루어진다. 본 발명에서, 상기 불순물이 가열되고 압축될 때, 산화물 크러스트가 파열되어, 액체 땜납이 빠져나갈 수 있다.
부가적으로, 땜납욕으로부터 제거된 불순물내의 어떠한 땜납도 회수될 수 있다.
불순물내의 적어도 60%, 양호하게는 적어도 75% 이상의 땜납이 회수되어질 것이다.
불순물은 우선 가열되어지고, 연속해서 압축될 수 있다.
불순물은 거의 350℃에서 가열될 수 있다.
불순물은 적어도 약 0.5 kg/㎠ 의 압력에서 압축될 수 있다. 상기 압력은 거의 5㎏/㎠ 이며, 1㎏/㎠ 내지 7.5㎏/㎠ 이 다른 압력이 사용될 수도 있다.
본 발명의 두 번째 관점에 따르면, 불순물로부터 땜납을 회수하기 위한 장치가 제공되는데, 상기 장치는 불순물을 수용하기 위한 원형 챔버와, 챔버내에 불순물을 가열하기 위한 가열기와, 불순물을 압축하기 위해 챔버내의 불순물을 압박하는 챔버내에서 이동가능한 피스톤과, 그리고 상기 챔버로부터 회수된 땜납이 통과할 수 있는 출구를 포함한다.
배출 트레이는 출구에 위치되어 있다.
배출 트레이에는 상기 다수의 구멍이 제공되어 있고, 그리고 상기 배출 트레이는 회수된 납땜이 상기 배출 트레이 구멍을 통해 수집 지점으로 통과되도록 출구아래에 위치될 수 있다. 배출 트레이를 옆으로 왕복 이동시키기 위한 수단이 제공될 수도 있다.
상기 가열기는 챔버 주변에 있는 전기 가열기로 구성된다.
챔버 내부의 온도를 측정하기 위한 수단이 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시되어진 장치의 제 1 실시예는 중공의 원형 챔버(1)를 갖는다. 상기 챔버(1)는 수직으로 위치되며, 상단부(2) 및 하단부(3)가 개방되어 있다. 유입구(4)는 챔버(1)의 측벽(5)에 제공된다. 슈우트 또는 호퍼(6)는 챔버(1)의 측벽(5)에 제공된 유입구(4)에 고정되어 불순물이 호퍼(6)를 통해 챔버(1)의 내부로 공급될 수 있다. (도시되지 않은)전기 가열 부재(8)는 호퍼(6)의 바닥에 제공될 수 있다. 다수의 전기 가열 부재(8)는 챔버(1)를 감싼다.
상기 챔버(1)는 일반적으로 사각형 프레임(10)에 고정된다. 주철로 만든 배출 트레이 또는 그릴(12)은 지지 하단부(3)아래에 위치되며, 프레임(10)의 양 측벽 (15, 16)내에 제공된 홈을 따라 챔버(1) 아래 전후로 미끄럼 이동이 가능하다. 그릴(12)은 한 단부에 천공된 일렬의 구멍(13)을 가지며, 다른 단부에는 관통 홀(11)을 가지며, 관통 홀(11)은 챔버(1)의 횡단면 크기에 대응하는 크기를 갖는다. 그릴(12)에는 (도시되지 않은)전기 가열 부재가 또한 제공되어 있다.
수집 트레이(17)는 왕복 이동용 프레임(10)내에 또한 장착되어 있다. 상기 트레이(17)는 두 개의 인접 격실(17a,17b)로 나누어져 있으며, 각각 챔버(1)의 개방된 하단부(3)에 대응하는 크기 및 형상을 갖는다. 상기 트레이(17)와 그릴(12)의 전후 미끄럼 이동은 체인 드라이브에 의해 트레이(17)에 연결된 전기 모터(18)에 의해 수행 가능하다. 트레이(17)는 핸들(19)에 의해 그릴(12)과는 독립적으로 수동으로 또한 이동가능하다.
챔버(1)의 내부 단면에 대응하는 크기의 녹여서 분류하는 피스톤(21)은 챔버 (1)의 수직 이동을 위해 고정되어 있다. 녹여서 분류하는 피스톤(21; smelting piston, 이하 간단히 "분류 피스톤"이라 함)은 챔버(1)위의 피스톤 막대(22)를 경유해 횡단 바아(23)에 의해 지지되어 있다. 횡단 바아(23)는 분류 피스톤(21)을 상하로 이동하기 위해 압축 공기의 작동하에 각각의 실린더(24)내에 수직으로 상하 이동이 가능한 (도시되지 않은)다른 피스톤에 고정되어 있다. 분류 피스톤(21)의 피스톤 막대(22)는 챔버(1)의 상단부(2)에 고정된 상층 지지판(25)을 통과하며, 그리고 상기 피스톤(21)의 피스톤 링(26)을 갖는다.
도 2a - 도 2f 와 관련하여, 작동중 분류 피스톤(21)은 불순물 유입구(4)의 높이위로 상승한다. 상기 챔버(1), 호퍼(6) 및 그릴(12)은 각각의 전기 가열기(8, )의 사용으로 인해 가열된다. 불순물은 도 2a에 도시되어진 것처럼 레이들(27)로 부터 호퍼(6)과 불순물 유입구(4)를 통해 챔버(1)내부로 들어간다. 그릴(12)을 가열하여 어떠한 불순물도 그릴(12)상에서 고형화되지 못하게 하여 구멍(13)을 막지못하게 한다. 챔버(1)내의 불순물은 챔버 전기 가열기(8)의 사용으로 가열된다. 바람직하게, 불순물은 적어도 225℃의 온도예시 가열되고, 가장 바람직하게 350℃의 온도에서 가열된다. 불순물의 온도는 (도시되지 않은)온도 감지기예 의해 연속적으로 측정된다.
불순물이 요구되는 온도에 접근하거나 도달하면, 분류 피스톤(21)은 도 2b에 도시되어진 것처럼 가열된 불순물에 압력을 적용하기 위해 챔버(1)내에서 하강한다. 분류 피스톤(21)을 하향으로 구동하는 힘은 바람직하게 적어도 0.5 kg/㎠, 가장 바람직하게 5 ㎏/㎠ 인 압력으로 충분히 적용되어야 한다. 상기 서두에서 기술되어진 것처럼, 고압을 적용하면 불순물을 에워싸고 있는 산화물을 태우고, 불순물내애 들어 있는 납땜 및 공정에서 제거된(챔버(1)내에서 도달된 고온에서 용융되어있는) 납땜을 새어나오게 허용하는 것을 알 수 있다. 굳어진 산화물은 액체 땜납보다 덜 빽빽하므로, 액체 땜납은 챔버(1)내에서 하향으로 통과하는 경향이 있고, 그릴(12)내에 구멍(13)을 통해 밖으로 나아간다. 또한, 굳어진 산화물은 다공성의 "고형질" 형태인 고체를 형성하는 경향이 있으며, 땜납은 그릴(12)에서 고형질과 분리될 수 있다. 그릴(12)은 산화물이 챔버(1)의 하단부(3)를 통과하는 것을 저지하는 경향이 있다. 회수된 액체 땜납은 도 2c에 도시되어진 것처럼 트레이(17)의 제 1 격실(17a)로 들어간다.
내정된 5분의 시간 이후에, 또는 하향 분류 피스톤(21)의 내정된 이동량 뒤에, 대부분 또는 모든 우수한 땜납은 챔버(1)내의 불순물로부터 회수된다. 이때,피스톤(21)은 상향으로 이동된다, 트레이(17)와 그릴(12)은 도 2d에 도시되어진 것처럼 챔버(1)의 개방된 하단부(3)아래에 제 2 격실이 위치설정하기 위해 전방으로 이동가능하다. 피스톤(21)은 챔버(1)의 개방된 하단부(3)를 통해 보유된 산화물을 밀어내기 위해 다시 챔버(1)내에서 아래로 이동된다. 제 2 격실(17b)은 챔버(1)내에 남아있는 산화물의 수용이 가능하다. 10 내지 30초의 내정된 시간량 이후에, 또는 도 2e에 도시되어진 것처럼 피스톤(21)의 내정된 이동 이후에, 산화물은 챔버 (1)로부터 떨어지며, 따라서, 분류 피스톤(21)은 다시 상승이 가능하다. 상기 트레이(17)는 그릴(12)과 함께 도 2f에 표시되어진 것처럼 이동하여 제 1격실(17a) 내에 우수한 땜납을 회수할 수 있고, 제 2 격실(17b)에서 산화물을 회수하여 제거한다. 트레이(17)의 제 1 격실(17a)은 챔버(1)아래에 놓이게 되며, 상기 과정이 반복된다.
때때로, 특히 그릴(12)의 구멍이 막혔을 때 소제하는 것이 필요하다. 그릴 (12)은 이러한 목적으로 챔버(1) 아래로부터 미끄럼 이동이 가능하다.
상기 전 과정은 처리 장치 또는 연속 논리 제어하에서 자동화가 가능하다. 따라서, 작동자는 호퍼(6)를 경유하여 챔버(1) 내부로 불순물을 간단하게 부울 수 있고, 호퍼 리드상에 마이크로스위치(28)의 작동에 의해 연속적으로 회수를 시작한다. 챔버(1)내의 불순물의 온도 제어는 자동화가 가능하여, 350℃의 온도에 도달하게 되며, 분류 피스톤(21)은 내정된 시간 또는 분류 피스톤(21)의 내정 이동시 불순물을 압축하기 위해 자동적으로 하강된다. 이러한 시간 또는 피스톤의 이동후에, 상기 트레이(17) 및 그릴(12)은 챔버(1)하에서 트레이(17)의 산화물 격실(17b)을위치시키는 처리 장치 또는 연속 논리 제어하에서 자동적으로 이동가능하며, 또 다른 피스톤 이동의 내정량 이후에, 분류 피스톤(21)이 다시 상향으로 이동가능하다. 상기 트레이(17)는 우수한 땜납을 회수하고 그리고 땜납 격실(17a)과 산화물 격실(17b)을 소제하기 위해 제거가능하다.
제 1실시예의 부품에 대응하는 동일한 부품에 대해 동일 참조 부호를 사용하여 도시한 장치의 제 2 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 이러한 제 2 실시예에서, 원형 챔버(1)는 종방향 축이 수평에 대해 15°의 각도를 이루고 있다.
이러한 실시예에서, 챔버(1)의 하단부(3)는 개방되고, 가열된 힌지 형상의 밀봉판(30)에 의해 접근가능하다. 힌지 형상의 판(30)은 챔버(1)와 판(30)의 각 면상에 고정된 피스톤(31)에 의해 챔버(1)의 하단부(3)에 가깝게 놓을 수 있다. 상기에서 기술된 제 1 실시예의 그릴 판(12)과 같은 그릴 판이 없다. 대신에, 챔버 (1)의 최하층 측벽은 드릴관통 구멍(32)을 가진다. 힌지 형상의 판(30)도 최하층 엣지에 드릴된 구멍을 가질 수 있으며, 땜납은 땜납 격실이 챔버(1)의 단부를 지나서 연장되는 경우에, 챔버(1)의 단부를 통해 수집 트레이(17)의 땜납 격실(17a)로 수집이 가능하다.
사용중에, 힌지 현상의 밀봉판(30)은 챔버(1)를 봉합하기 위해 피스톤(31)에 의해 밀폐된다. 챔버(1)는 바람직하게 350℃ 의 온도에서 가열된다. 불순물은 유입구(4)를 통해 챔버(1) 내부로 들어간다. 분류 피스톤(21)은 구동 피스톤(33)에 의해 챔버 아래로 밀려지고, 그리고 우수한 땜납이 챔버(1)의 최하층 측벽내에 구멍(32)을 통해 트레이(17)의 땜납 격실(17a)내부로 강제로 밀려 들어갔다. 장치는 우수한 땜납 모두가 배출되도록 5분간 상기 상태로 유지된다.
분류 피스톤(21)은 약간 철수되고, 그리고 밀봉판(30)은 측면 피스톤(31)에 의해 개방된다. 분류 피스톤(21)은 챔버(1)의 개방 단부 아래에 위치된 산화물 격실(17b)로 챔버(1)의 밖으로 잔류 산화물을 다시 챔버(1) 아래로 강제로 밀어낸다. 트레이(17)는 땜납을 회수하기 위해 핸들(19)의 사용으로 수동으로도 제거가능하다.
상기 과정은 처리 장치 또는 연속 논리 제어에 의해 다시 자동화된다.
상기에서 기술된 각 실시예에서, 챔버(1)와 다른 성분들이 하우징(40)내에 포함될 수 있다. 실시예로서 도 1에 도시되어진 것처럼, 하우징(40)의 상층은 배기구(41) 또는 (도시 않은) 굴뚝 및 (도시 않은)추출 팬을 가진다. 상기 장치의 작동중에 발생된 가스의 환기 이전에 특정 물질 또는 다른 물질을 제거하기 위해 배기구 아래에 필터가 제공되어 있다. 배기구(41) 또는 굴뚝은 상기 장치의 인접한 환경 외부와의 통제를 위해서 위한 공장 배기관 구조에 연결이 가능하다. 도 1에서, 상기 장치의 전자 부품을 냉각하기 위해 공기를 흡인하는 팬(43)을 구비한 측면 배출구(42)가 도시되어 있다.

Claims (19)

  1. 225℃ 이상의 온도로 땜납 불순물을 가열시키는 단계를 포함하는 땜납 불순물로부터 땜납을 회수하기 위한 방법에 있어서,
    상기 땜납 불순물을 압축시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 불순물을 먼저 가열하고, 그 후 압축시키는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 불순물을 350℃ 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 불순물을 0.5 ㎏/㎠ 이상의 압력으로 압축시키는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 압력은 5㎏/㎠ 인 것을 특징으로 하는 땜납 회수 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 불순물을 0.5㎏/㎠ 이상의 압력으로 압축시키는 것을특징으로 하는 땜납 회수 방법.
  7. 불순물을 수용하기 위한 원형 챔버와
    상기 챔버내의 납땜 불순물을 가열하기 위한 가열기와,
    회수되어지는 납땜을 통과시키고 상기 불순물의 통과를 방지시키는 다수의 구멍을 가진 챔버로부터의 출구(개방 하단부)를 포함하는 불순물로부터 땜납을 회수하기 위한 장치에 있어서,
    상기 챔버내의 불순물을 압박하여 상기 불순물을 압축하기 위한 상기 챔버내의 이동가능한 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 출구에 위치된 배출 트레이를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 배출 트레이는 상기 다수의 구멍이 제공되어 있고, 그리고 상기 배출 트레이는 회수된 납땜이 상기 배출 트레이 구멍을 통해 수집 지점으로 통과되도록 출구 아래에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 배출 트레이를 옆으로 왕복 이동하기 위한 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  11. 제 7항에 있어서, 회수된 납땜을 수집하기 위한 수집 트레이를 더 포함하는것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 수집 트레이는 회수된 납땜을 수용하기 위한 제 1 격실과 불순물을 수용하기 위한 제 2 격실을 가지는 것을 특징으로 하는 납땜 회수 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 수집 트레이를 상기 출구 아래의 제 1격실 또는 제 2격실에 선택적으로 위치설정하도록 이동하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 납땜 회수 장치.
  14. 제 7항에 있어서, 상기 다수의 구멍은 상기 챔버의 측벽내에 제공되어 있고, 상기 챔버는 상기 배출 구멍 최하단과 방위설정되어 있는 것을 특징으로 하는 납땜회수 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 챔버의 단부를 밀봉적으로 밀폐하기 위한 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 판을 가열하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로하는 땜납 회수 장치.
  17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 회수된 땜납을 수집하기 위한 수집 트레이를 포함하며, 상기 수집 트레이는 상기 구멍을 통과하는 회수된 납땜을 수용하도록 위치설정가능한 제 1격실과 상기 챔버의 단부를 통과하는 불순물을 수용하기 위한 제 2 격실을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  18. 제 7항에 있어서, 상기 가열기는 챔버 주변에 있는 전기 가열기인 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
  19. 제 7항에 있어서, 상기 챔버 내부의 온도를 측정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 회수 장치.
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