KR100797965B1 - 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉간압연된 코일의 세정공정시 발생하는 폐스컴을 포집하여 스컴과 물을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치에 관한 것으로서, 포집된 폐스컴(5)을 상부로 배출하도록 순환탱크(3-1)의 하부바닥부를 관통하여 설치되는 다수개의 에어공급관(24-1) 및 이에 근접하여 설치되는 스컴 흡입배관(6)으로 이루어지는 폐스컴 펌핑부(30)와, 이의 스컴 흡입배관(6)으로 배출된 폐스컴을 저장하는 저장탱크(3-2)의 내에서 회전가능하도록 설치되는 다수개의 회전대(13)와, 이의 하부에 상기 스컴 흡입배관(6)의 상단부와 근접하여 설치되면서 유수분리배관(9) 및 물 리턴배관(17)을 구비하는 다수개의 스크류형 사이클론(10)과, 이들을 연관하여 펌핑하는 진공흡입모터(1-2)로 이루어지는 폐스컴 분리배출부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴과 물을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 제공한다. 이와 같이, 본 발명은 폐스컴 처리시 항상 물을 공급하여야 하는 불편해소와 물 사용량 절감 및 정수나 대수리 등 휴지시 순환탱크를 청소해야 하나 저장탱크의 설치로 라인 가동 중에 항상 처리 할 수 있다는 효과가 있다.

스컴, 폐스컴 펌핑부, 폐스컴 분리배출부, 사이클론, 회전쟁기, 회전대

Description

스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치{APPARATUS FOR TREATING WASTE-SCUM WITH SEPARATING WATER AND OIL FROM WASTE-SCUM}

도 1은 종래 분리장치의 문제점을 도시한 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치의 전체구성을 도시한 사시도;

도 3은 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 폐스컴 분리배출부를 확대 도시한 단면도;

도 4는 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 폐스컴 분리배출부의 사이클론을 확대 도시한 사시도;

도 5는 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 흡입압력 조절밸브의 상세도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

3-1:순환탱크 24-1:에어공급관 6:스컴 흡입배관 30:폐스컴 펌핑부

3-2:저장탱크 15-1:구동모터 13:회전대 9:유수분리배관

17:물리턴배관 10:스크류형 사이클론 1-2:진공흡입모터

40:폐스컴 분리배출부

본 발명은 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉간압연된 코일의 스트립 표면에 부착된 압연유 혹은 이물질을 제거하는 세정공정시 발생하는 폐스컴을 포집하여 이로부터 함유된 기름 및 물 성분을 분리하여 스컴을 안정적으로 처리하기 위한 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉간압연된 스트립에는 압연유, 기계 작동유, 철분, 분진 등이 다량으로 두꺼운 층을 형성하여 부착되어 있으며, 시간이 경과함에 따라 부착층은 점차 굳어져 스트립 표면으로부터 깨끗하게 제거하는데 많은 시간이 필요하게 된다.

따라서, 이러한 오염된 물질을 신속하게 제거하는 것이 세정의 목적이나, 세정이 불충분한 경우에는 열처리 공정(Annealing) 후 스트립 표면에 오염물질이 탄화물 형태로 잔존하여 스트립 외관을 손상시키고, 그 흔적 때문에 표면처리 후 변색되어 스트립의 치명적인 결함으로 작용할 수 있다.

최근의 전청설비는 생산성과 품질을 향상시키는 기술이 계속 계발되어 고속으로 처리하는 경향이 일반적이며, 처리속도 향상과 병행하여 충분한 탈지세정을 하는 것이 연구과제로 남아 있으며, 스트립 표면 세정방법에는 화학약품을 투입하는 화학 세정, 침지 세정, 브러시 롤에 압하력을 부여하여 처리하는 방법, 스프레이을 이용하는 방법, 전류를 흐르게 하는 방법, 초음파를 이용하는 방법, 그리고 스트립을 가압하는 방법도 계속 연구 개발되고 있다.

종래의 스컴처리장치의 문제점으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 스트립의 표면에 묻어 있는 압연유, 철분 등 각종 이물질을 제거한 후 탱크 내부를 살펴보면 알칼리 용액 속에 포함되어 있는 규소성분은 비중이 물보다 무겁고, 물이 잘빠지며 내부에 쌓이면 굳어진 상태로 존재한다.

도 1의 A부의 상세도에서 보는바와 같이, 이 규소층 위에는 압연유가 부상하고 있어서 물과 규소층을 분리시켜 아래에는 물이 없는 규소층을 형성하고, 상부에는 물만 잔존하는 거품층을 이루고 있는데, 이러한 거품층을 스컴층(Scum Layer)이라 한다.

상기 스컴층의 성분은 압연유, 철분, 먼지, 폐 알칼리, 울과 혼재함으로써 휴지기간동안 진공흡입펌프(1-2)를 사용하여 처리하고 있으며, 처리공시 발생되는 고열과 고농도 가스 및 악취 등을 내포함으로써 작업자에게 화상위험과 가스중독의 위험성이 항시 존재하여 안전상 독극물관리 규정에 의하여 엄격히 취급, 처리되고 있다.

상기와 같은 종래 처리설비의 문제점은 폐스컴의 취급상 난이한 문제와 진공흡입배관(2)을 통하여 흡입될 때 규소층(4)이 잘 빨려 들어가지 않으며, 또한 스컴과 유수층(5)이 많은 부분이 진공흡입배관 내부에 흡입되면 거품이 발생되어 규소층의 곤란해진다는 문제점이 있다.

즉, 규소층은 물이 거의 없으므로 장시간 방치하면 반고체 덩어리로 변하여 진공펌프카(미도시)로 차후 작업시 흡입구 전체를 막아 흡입호스의 압력이 높아 호 스가 터지거나 작업자가 흡입작업을 할 수 없어서 진공펌프카(미도시)의 시동을 정지하여야 하는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

또한, 규소층 처리시 물이 없어서 별도의 물공급 수단으로 물을 공급하여 점차적으로 녹인 후에 처리하여야 하는 번거로운 문제점과, 공급되는 물로 인하여 거품이 다량 발생함으로써 압력이 높아지는 문제점이 발생한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 스컴 1회 처리시 3명 이상 인력이 필요하여 인력낭비를 초래하는 문제점도 부차적으로 발새하게 되며, 더욱이 최근에는 처리공정의 고속화 및 미려하고 깨끗한 스트립 표면의 요구로 신뢰성을 주기 위해 내부에 보이지 않은 엄격한 품질이 요구되기 때문에 폐스컴을 깨끗하게 처리하지 못하면 용액의 농도가 낮아 탈지 불량이 발생하고, 처리비용(다량의 알칼리용액 소모)이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 진공흡입펌프로 폐스컴 처리시 흡입부에서 스컴층과 유수층을 규소층과 함께 흡입하여 처리함으로써 스컴처리의 능률을 높이고, 유수분리를 동시에 처리함으로써 홉입구가 자주 막히는 현상을 억제하여 처리 가동율을 향상시킬 수 있는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 순환탱크로 포집된 폐스컴을 상부로 배출하도록 순환탱크의 하부바닥부를 관통하여 설치되는 다수개의 에어 공급관과, 이의 상단부에 근접하여 상기 순환탱크의 상부면을 관통하여 설치되는 다수개의 스컴 흡입배관으로 이루어지는 폐스컴 펌핑부와, 상기 스컴 흡입배관(6)으로 배출된 폐스컴을 저장하도록 상기 순환탱크의 상부면에 설치되는 저장탱크의 상부면에 설치된 구동모터에 회전가능하도록 설치되는 다수개의 회전대와, 이의 하부에 상기 스컴 흡입배관의 상단부와 근접하여 설치되면서 유수분리배관 및 물 리턴배관을 구비하는 다수개의 스크류형 사이클론과, 이들을 각각 배관 및 필터로 연관하여 펌핑하는 진공흡입모터로 이루어지는 폐스컴 분리배출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치의 전체구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 폐스컴 분리배출부를 확대 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 폐스컴 분리배출부의 사이클론을 확대 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 흡입압력 조절밸브의 상세도이다.

도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치를 구성하는 폐스컴 펌핑부(30)의 구성을 보면, 순환탱크(3)의 내부에서 스컴(4)을 상향 흡입하는 흡입작용은 B부에 도시된 바와 같이, 에어라인(24)으로 공급된 공기압의 압력을 이용하여 폐스컴을 흡입관(6)으로 상기 순환탱크(3) 상부로 퍼 올리는 구성으로 이루어진다.

상기 폐스컴 펌핑부(30)의 공기압에 의하여 상향 펌핑된 폐스컴은 저장탱크(3-2)에 포집되어, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 폐스컴과 물을 흡입하는 배관(7)과, 흡입된 폐스컴으로부터 기름 및 물을 분리하는 유수분리배관(9), 스크류형 사이클론(10), 물흡입구(11), 이를 지지하는 지지대(12), 그리고 물리턴배관(17), 누적된 스컴층을 한곳으로 넘기고 모아주는 회전 쟁기(14)로 구성되어 있으며, 이것의 회전동력을 발생시키는 구동모터(15-1) 및 외접기어(15), 회전대(13)를 포함하여 구성되는 폐스컴 분리배출부(40)에 의해서 분리된 다음 배출되어 진다.

즉, 상기 순환탱크(3-1)로 포집된 폐스컴 중에 함유된 규소는 비중에 의해 상기 순환탱크(3-1)의 바닥에 가라앉게 되며, 상부의 폐스컴은 에어의 압력에 의해 흡입배관(6)으로 흡입, 이송되어 저장탱크(3-2)에 펌핑되고, 다시 무거운 규소층은 가라앉고 가벼운 물은 물배출배관(8) 및 이를 제어하는 배출밸브(8-1)를 통하여 순환탱크(3-1)로 유도된다.

상기 폐스컴 흡입관(7)으로 흡입된 스컴은 유수분리배관(9)과 스크류형 사이클론(10)을 거쳐 스컴과 울이 회전력에 의해 원심력과 구심력으로 분리되며, 스컴은 배출구(22)를 통해 빨려나가고 분리된 물은 탈수개의 물흡입구(20)를 통해 리턴배관(17)을 거쳐 물흡입구(11)에 보내지도록 구성되어 있다.

도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 유수분리배판(9)에는 사이클론(10) 장치가 있어서 흡입압력으로 원심력을 얻을 수 있게 되어 있으며, D부에서 사이클론(10)의 하부에는 구심력에 의해 분리된 물이 빨려 들어가는 다수개의 흡입구(20)가 형성되어 있으며, 구배와 나선형으로 되어 있으므로 분리된 물(21)은 리턴 배관(17)내부로 흘러가 홉입구(11) 전단부분에서 뿌려준다.

도 5에 도시된 바와 같이, 배출배관(22)에는 대기중의 공기를 흡입하여 압력을 자동으로 조절하는 흡입압력 조절밸브(18)가 설치되어 있으며, 이의 구조는 내부에 볼(18-1), 스프링(18-2)이 설치된 채크볼 형태로서, 규소층으로 인하여 흡입구 전체를 막으면 압력이 올라가 자동적으로 스프링(18-2)에 의해 막혔던 볼(18-1)이 열리게 되는 구조이다.

본 발명의 작용을 살펴보면, 상기한 도 2를 참조하여 설명하면, 스컴을 보내기 위하여 흡인력이 강한 모터(1-2)에 연결된 진공펌프(미도시)가 회전하면 배관(2)을 통해 스컴(4)이 흡입된다

상기 문제점에서 지적했듯이 순환탱크 내부에는 비중의 차이에 의해서 무거운 것은 가라앉아 쌓이며 가벼운 물은 위에 형성된다.

포집되어 가라않은 폐스컴(4)은 흡입관(6)으로 빨려 들어가 스컴 저장 탱크(3-2)에 보내지고 그 하층에 형성된 스컴과 상층의 물은 저장 탱크의 레벨에 따라 각각 다르게 물 배출배관 및 밸브(8,8-1)에서 다시 탱크로 보내며 배관의 크기와 에어 량으로 높이를 조절할 수 있다.

이 때 순환입구(25)로부터 들어온 폐스컴은 순환탱크(3-1) 내부에서 비중이 큰 것은 가까이, 작은 것은 멀리 보내지므로 저장탱크의 레벨도 각각 다르게 된다.

즉, 물이 많이 펌핑된 곳은 배출밸브(8-1)의 높이도 낮으며, 흡입된 스컴과 유수는 저장탱크(3-2)에서 유수분리배관(7)에 설치된 사이클론(10)을 거치면서 비중이 큰 스컴과 기름 덩어리는 원심력에 의해 바깥쪽으로 쌓여 스컴 배출구(22)를 통해 배출된다.

상기 분리된 유수(21)는 폐스컴 흡입배관(7)으로 강하게 빨려 들어가는 흡인력에 의해 리턴배관(17)을 통해 다시 스컴 흡입구(11)에 물을 보내주는 역할을 하게 되는 것이며, 이 때의 흡인력은 리턴배관(17)의 압력이 진공상태를 유지함으로 진공펌프(1-2)의 흡인력보다 작아 빨려 들어가게 되는 것이다.

본 발명에 따른 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치의 유수분리 과정을 살펴보면, 상기 저장탱크의 규소층 위에 있는 쌓인 스컴과 기름, 그리고 물은 흡입압력 조절밸브(18)가 조정되어 있어서 강한 진공펌프모터(1-2)에 의해 흡입된다.

유수분리배관(9)에는 사이클론(10)이 설치되어 있어서 회전으로 인하여 비중이 크고, 반고체 상태의 규소층이나 스컴은 가장자리로 나가는 반면에 압이 떨어진 중심부에는 물이 흡입구 홀(20)을 통해 빨려 들어간다.

상기 유수분리배관(9)의 흡인력은 진공흡입펌프(1-2)에 의해 발생하며, 물은 다시 흡입구(11)로 이동되어 계속 뿌려 줄수 있으며, 펌프는 타이머(미도시)에 의해서 자동으로 전원 공급 및 차단이 가능하므로, 별도의 물공급 수단으로 물을 공급하는 일이 없어지는 효과가 있는 것이다.

대기중의 공기를 흡입하여 압력을 자동으로 조절하는 흡입압력 조절밸브(18) 는 내부에 스프링이 있어서 흡입구(11)에 굳은 규소 층이 막아 대리면 흡입압력이 높아지므로 자동으로 많이 열려 막혀서 작업을 중단하는 일이 없이 설비라인 가동 중에도 조치하는 일이 없이 바로 작업을 계속 할 수 있다.

또 다른 작용으로는, 흡입압력 조절밸브(18)의 압력을 서로 조절함으로써 배출하는 스컴의 양과 리턴되는 물의 량을 작업자가 쉴게 조절 할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 폐스컴 처리시 물과 흔합되어 물이 많으면 거품이 발생되어 펌프압력이 높아지고 거품만 펌핑되어 처리됨으로써 공정회수 증가로 작업능력이 떨어지는 것을 유수분리로 동시에 처리 할 수 있고, 반고체 상태의 규소 층이 많으면 홉입구가 자주 막혀 또 다른 압력이 필요할 때 대기중의 압력을 조절하는 밸브가 구비되어 있으므로 작업능률이 현저히 증가하는 효과가 있으며, 펌핑시 항상 물을 공급하여야 하는 불편해소와, 물 사용량 절감의 효과와, 정수나 대수리 등 휴지시 순환탱크를 청소해야 하나 저장탱크의 설치로 라인 가동 중에 항상 처리 할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 순환탱크(3-1)로 포집된 폐스컴(5)을 상부로 배출하도록 동 순환탱크(3-1)의 하부바닥부를 관통하여 설치되는 다수개의 에어공급관(24-1)과, 이의 상단부에 근접하여 상기 순환탱크(3-1)의 상부면을 관통하여 설치되는 다수개의 스컴 흡입배관(6)으로 이루어지는 폐스컴 펌핑부(30)와;

   상기 폐스컴 펌핑부(30)의 스컴 흡입배관(6)으로 배출된 폐스컴을 저장하도록 상기 순환탱크(3-1)의 상부면에 설치되는 저장탱크(3-2)의 상부면에 설치된 구동모터(15-1)에 회전가능하도록 설치되는 다수개의 회전대(13)와, 이의 하부에 상기 스컴 흡입배관(6)의 상단부와 근접하여 설치되면서 유수분리배관(9) 및 물 리턴배관(17)을 구비하는 다수개의 스크류형 사이클론(10)과, 이들을 각각 배출배관(2) 및 필터(2-1)로 연관하여 펌핑하는 진공흡입모터(1-2)로 이루어지는 폐스컴 분리배출부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 폐스컴 펌핑부(30)를 구성하는 스컴 흡입배관(6)은 상기 에어공급관(24-1)에 근접하여 설치되는 부분의 형상이 나팔관 형태인 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 폐스컴 분리배출부(40)를 구성하는 다수개의 회전대(13)는 회전시 폐스컴을 교반하도록 하부에 고정된 회전 쟁기(14)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 폐스컴 분리배출부(40)를 구성하는 다수개의 스크류형 사이클론(10)의 물 리턴배관(17)은 다수개의 후크형 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 폐스컴 분리배출부(40)를 구성하는 저장탱크(3-2)는 상기 폐스컴 펌핑부(30)를 구성하는 순환탱크(3-1)와 물배출배관(8) 및 배출밸브(8-1)로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치.
6. 제1항에 있어서,

   폐스컴 분리배출부(40)를 구성하는 배출배관(2)에는 흡입압력 조절을 위하여 체크볼 형태의 흡입압력 조절밸브(18)가 설치되는 것을 특징으로 하는 스컴과 물 및 기름을 분리하여 처리하는 폐스컴 처리장치.

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