KR100525659B1 - 폐주물사 재생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐주물사를 재사용할 수 있도록 재생하는 장치에 관한 것으로, 가열로에서 처리된 재생사에 함유된 열을 유용하게 활용하고 별도의 냉각설비 없이 재생사를 냉각할 수 있도록 하여 에너지를 효율적으로 이용하고 제조비용을 절감할 수 있는 폐주물사 재생 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 공급된 폐주물사를 가열하여 불순물이 제거된 재생사로 가공하는 가열로(130)와, 이 가열로(130)의 후단에 연결되어 가공된 재생사를 소정의 저장소로 이송시키는 재생사 이송수단(181, 183)을 포함하는 폐주물사 재생 장치에 있어서, 열풍공급관로(161)를 통해 상기 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183)에 연결되며 내부에 주물사 원료용 모래가 수용되는 원사 건조로(162)와, 상기 원사 건조로(162)에 연결된 배기관로(163)와, 상기 열풍공급관로(161) 또는 배기관로(163)에 설치되어 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183) 내부의 공기가 원사 건조로(162) 내부를 경유하여 배기관로(163)를 통해 외부로 배출되도록 하는 배기수단(167)과, 상기 배기수단(167)에 의해 이송되는 공기 중의 불순물 입자를 걸러내는 여과수단(165)을 더 포함하는 폐주물사 재생 장치가 제공된다.

Description

폐주물사 재생 장치 {Apparatus for reclaiming waste molding sand}
본 발명은 폐주물사를 재사용할 수 있도록 재생하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열로에서 배출되는 재생사의 폐열을 외부에 저장된 원사의 건조에 활용할 수 있고, 별도의 냉각설비 없이 재생사를 냉각시킬 수 있는 폐주물사 재생 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 주조를 위한 주형 재료로 사용되는 주물사는 건조 및 가열된 모래에 레진과 경화재를 열간 혼합하여 제작된다. 소정 사용시간이 경과되어 사용할 수 없게 된 주형은 폐기처분되기도 하지만, 열을 가해 레진, 경화재 등의 불순물을 제거하는 재생 공정을 거쳐 주물사 원재료로 재사용되기도 하며, 이러한 공정을 행하기 위한 폐주물사 재생 장치의 개략적 구성이 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 폐주물사 재생 장치는, 파쇄된 폐주물사가 수용되는 공급탱크(10)와, 이 공급탱크(10)로부터 이송된 폐주물사를 가열하여 불순물이 제거된 재생사로 가공하는 가열로(20)와, 이 가열로(20)로부터 배출된 재생사를 냉각시키는 냉각설비(30)와, 냉각된 재생사를 저장하는 저장탱크(40) 등으로 구성되며, 상기 가열로(20)의 후단부에는 열에 의해 탄화된 불순물을 배출하기 위한 배기관로(50)가 연결 설치되고, 이 배기관로(50)에는 공기 이송용 팬(51) 및 오염물 여과용 집진기(52)가 설치된다. 이러한 종래의 폐주물사 재생 장치는 중요 자재인 모래를 반복적으로 사용할 수 있도록 함으로써 자원 재활용이라는 면에서는 소기의 목적을 달성하고 있으나, 에너지 절감이라는 면에서는 커다란 단점이 있다. 왜냐하면, 상기 가열로(20)에서 폐주물사는 통상 700 ~ 800℃ 정도의 고온으로 가열되므로 가열로(20)로부터 배출되는 재생사에는 많은 양의 열에너지가 포함되어 있는데, 종래에는 가열된 공기와 더불어 재생사에 함유된 대량의 열까지 상기 배기관로(50)를 통해 외부로 버려지고 있기 때문에 막대한 양의 에너지가 아무 효과 없이 낭비되는 문제점이 있었다. 더욱이, 가열로(20)에서 배출된 재생사를 상기 냉각설비(30)에 의해 강제 냉각함으로 인해 재생사의 열에너지가 대량 버려질 뿐 아니라, 상기 냉각설비(30)의 운전에도 많은 에너지가 소요되어 에너지를 버리기 위해 에너지를 사용하는 이중적 낭비가 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 냉각설비(30)는 가열로(20)에서 배출된 재생사가 담겨지는 다수의 냉각용 탱크(31), 이 냉각용 탱크(31)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급관로(32) 및 펌프(34), 냉각용 탱크(31)를 경유하면서 가열된 냉각수를 냉각시키 위한 냉각타워(33) 등 많은 제반시설과 이를 설치하기 위한 부지가 필요하여 전술한 과도한 에너지 소비와 함께 재생사의 제조 원가를 높이는 원인이 되고 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가열로에서 처리된 재생사에 함유된 열을 유용하게 활용하고 별도의 냉각설비 없이 재생사를 냉각할 수 있도록 하여 에너지를 효율적으로 이용하고 제조비용을 절감할 수 있는 폐주물사 재생 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 공급된 폐주물사를 가열하여 불순물이 제거된 재생사로 가공하는 가열로(130)와, 이 가열로(130)의 후단에 연결되어 가공된 재생사를 소정의 저장소로 이송시키는 재생사 이송수단(181, 183)을 포함하는 폐주물사 재생 장치에 있어서, 열풍공급관로(161)를 통해 상기 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183)에 연결되며 내부에 주물사 원료용 모래가 수용되는 원사 건조로(162)와, 상기 원사 건조로(162)에 연결된 배기관로(163)와, 상기 열풍공급관로(161) 또는 배기관로(163)에 설치되어 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183) 내부의 공기가 원사 건조로(162) 내부를 경유하여 배기관로(163)를 통해 외부로 배출되도록 하는 배기수단(167)과, 상기 배기수단(167)에 의해 이송되는 공기 중의 불순물 입자를 걸러내는 여과수단(165)을 더 포함하는 폐주물사 재생 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 재생사 이송수단(181, 183)은 상기 가열로(130)의 후단에 연결 설치된 이송관로(181)와, 이 이송관로(181)의 내부에 설치되어 동력에 의해 회전되는 이송스크류(183)를 포함하는 폐주물사 재생 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 물에 젖은 상태의 모래가 수용되는 습사 공급탱크(140)와, 일측은 상기 습사 공급탱크(140)에 연결되고 그 타측은 상기 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183)에 연결되어 젖은 원사를 공급하는 습사 공급장치(150)를 더 포함하여, 상기 가열로(130)에서 가공된 재생사가 상기 습사 공급탱크(140)로부터 공급된 젖은 모래와 혼합되면서 냉각되도록 된 폐주물사 재생 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 폐주물사 재생 장치의 일실시예를 도시한 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 폐주물사 재생 장치는, 폐주물사를 파쇄하여 공급하는 파쇄부(100)와, 이 파쇄부(100)로부터 공급된 폐주물사를 고온으로 가열하여 불순물을 제거하는 가열로(130)와, 이 가열로(130)에서 불순물이 제거된 재생사를 외부의 저장탱크(170)로 이송시키는 재생사 이송수단(181, 183)과, 내부에 별도의 주물사 제조를 위한 원료 모래(이하, '원사'로 칭함)가 수용되며 열풍공급관로(161)를 통해 상기 재생사 이송수단(181, 183)과 연결된 원사 건조로(162)와, 상기 재생사 이송수단(181, 183) 내부의 공기를 열풍공급관로(161)를 통해 원사 건조로(162) 내부로 이송시켜 외부로 배기되도록 하는 배기수단(167)과, 내부에 물에 젖은 모래(이하, '습사'로 칭함)가 수용되는 습사 공급탱크(140)와, 이 습사 공급탱크(140)의 습사를 상기 재생사 이송수단(181, 183) 내부로 공급하는 습사 공급장치(150)로 구성된다.
상기 파쇄부(100)는 주형 상태의 폐주물사를 1차적으로 파쇄하는 진동파쇄기(110), 이 진동파쇄기(110)로부터 이송된 폐주물사를 보다 작은 입도로 2차 파쇄하는 롤러파쇄기(114) 및 이 롤러파쇄기(114)로부터 이송된 폐주물사를 선별체(121)를 통해 일정 입도 이하의 것만 선별하여 보조탱크(122) 내부에 수집하는 입도선별기(120)로 구성되어 적정 입도 이하로 파쇄된 폐주물사를 상기 가열로(130)로 공급한다.
상기 재생사 이송수단(181, 183)은 상기 가열로(130)의 후단에 연결 설치되며 종단부에 선별체(175)가 설치된 이송관로(181) 및 이 이송관로(181)의 내부에 설치되어 동력에 의해 회전되는 이송스크류(183)를 구비하며, 상기 이송관로(181)의 가열로(130)와 연결되는 부분에는 이송관로(181) 내부로 연통되는 연결챔버(135)가 형성된다.
상기 열풍공급관로(161)는 상기 연결챔버(135)를 통해 이송관로(181)에 연결되어 상기 원사 건조로(162)의 내부와 이송관로(181)의 내부를 서로 연통시킨다. 또한, 상기 원사 건조로(162)에는 외기와 연통되는 배기관로(163)가 연결 설치된다.
상기 배기수단(167)은 상기 열풍공급관로(161) 또는 배기관로(163)에 구비될 수 있는 것으로, 본 실시예에서는 배기관로(163)의 종단부에 설치된 송풍기(167)로 이루어진 것을 예시하였다. 이 송풍기(167)의 전단에는 배기되는 공기 중에 포함된 오염물 입자를 수집하는 여과수단(165)으로서 집진기(165)가 설치된다.
상기 습사 공급장치(150)는 습사 공급탱크(140)와 이송관로(181) 사이에 설치된 벨트 컨베이어(150)로 이루어진다.
미설명 부호 112, 115 및 116은 각 구성장치들 간의 이송을 위해 설치된 버킷 엘리베이터이다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 폐주물사 재생 장치는, 상기 가열로(130)에서 가열처리가 완료된 재생사가 상기 이송관로(181) 내부로 배출되면, 상기 송풍기(167)가 작동되어 이송관로(181) 내부의 공기가 상기 열풍공급관로(161), 원사 건조로(162) 및 배기관로(163)를 거쳐 외부로 방출되도록 한다. 이에 따라, 재생사에 의해 고온으로 가열된 공기가 원사 건조로(162) 내부에 계속 공급되므로 원사 건조로(162)에 수용된 원사가 건조되는 동시에 주물사 제조를 위한 적정 온도로 예열될 수 있게 된다. 따라서, 재생사에 포함된 대량의 열이 쓸모없이 버려졌고 원사 건조로의 가열을 위한 별도의 버너를 이용했던 종래의 종래의 재생 장치에 비해 현저하게 효율적인 에너지 활용이 가능하고 생산비용 면에서도 상당한 절감효과를 구현할 수 있게 된다.
상기와 같은 과정이 이루어지는 한편, 상기 습사 공급탱크(140)에 저장되었던 습사가 상기 벨트 컨베이어(150)에 의해 이송관로(181) 내부로 공급되고, 상기 이송스크류(183)에 의해 재생사와 습사가 균일하게 혼합되면서 저장탱크(170)로 이송된다. 이때, 재생사의 열이 습사에 포함된 수분의 증발을 통해 급속히 방출되어 재생사의 냉각이 이루어지므로, 별도의 냉각설비가 필요하지 않게 된다. 또한, 이러한 구성은, 기존에 설치된 탱크를 상기 습사 공급탱크(140)로 활용할 수 있고, 부가적으로 필요한 설비는 상기 컨베이어 벨트(150)와 같은 이송장치 뿐이므로, 설비비용도 많이 소요되지 않는다. 따라서, 본 발명은 냉각설비를 설치하고 이를 운전하는데 많은 비용 및 에너지가 낭비되었던 종래의 재생 장치에 비해 재생사의 제조원가 및 소요 에너지를 현저하게 줄일 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 공기중의 오염물을 걸러내기 위한 여과수단으로써 상기 집진기(165)를 배기관로(163) 상에 설치한 것을 예시하였으나, 경우에 따라서는 열풍공급관로(161)에 집진기를 설치하여 원사 건조로(162)로 공급되는 공기중의 오염물이 제거되도록 구성할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 재생사에 포함된 폐열을 주물사 제조를 위한 원사의 건조 및 예열에 활용하고, 재생사를 냉각하기 위한 별도의 냉각설비가 필요 없도록 구성함으로써, 폐주물사 재생 공정에 소요되는 에너지 및 비용을 절감하여 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 폐주물사 재생 장치를 개략적으로 도시한 구성도
도 2는 본 발명에 따른 폐주물사 재생 장치의 일실시예를 도시한 구성도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 파쇄부 130 : 가열로
140 : 습사 공급탱크 150 : 습사 공급장치
162 : 원사 건조로 161 : 열풍공급관
163 : 배기관 165 : 집진기
167 : 송풍기 181 : 이송관로
183 : 이송스크류

Claims (3)

  1. 공급된 폐주물사를 가열하여 불순물이 제거된 재생사로 가공하는 가열로(130)와, 이 가열로(130)의 후단에 연결되어 가공된 재생사를 소정의 저장소로 이송시키는 재생사 이송수단(181, 183)을 포함하는 폐주물사 재생 장치에 있어서, 열풍공급관로(161)를 통해 상기 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183)에 연결되며 내부에 주물사 원료용 모래가 수용되는 원사 건조로(162)와, 상기 원사 건조로(162)에 연결된 배기관로(163)와, 상기 열풍공급관로(161) 또는 배기관로(163)에 설치되어 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183) 내부의 공기가 원사 건조로(162) 내부를 경유하여 배기관로(163)를 통해 외부로 배출되도록 하는 배기수단(167)과, 상기 배기수단(167)에 의해 이송되는 공기 중의 불순물 입자를 걸러내는 여과수단(165)을 더 포함하는 폐주물사 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재생사 이송수단(181, 183)은 상기 가열로(130)의 후단에 연결 설치된 이송관로(181)와, 이 이송관로(181)의 내부에 설치되어 동력에 의해 회전되는 이송스크류(183)를 포함하는 폐주물사 재생 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    물에 젖은 상태의 모래가 수용되는 습사 공급탱크(140)와, 일측은 상기 습사 공급탱크(140)에 연결되고 그 타측은 상기 가열로(130) 또는 재생사 이송수단(181, 183)에 연결되어 젖은 원사를 공급하는 습사 공급장치(150)를 더 포함하여, 상기 가열로(130)에서 가공된 재생사가 상기 습사 공급탱크(140)로부터 공급된 젖은 모래와 혼합되면서 냉각되도록 된 폐주물사 재생 장치.
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