KR100825577B1 - 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치 - Google Patents

Abstract

스트립의 표면에 부착된 이물질을 제거하도록 상기 스트립의 표면에 분사된 후 탱크에 모아진 알칼리 용액 내의 불순물(생성물)의 특성인 점성(끈적거림)을 이용하여 지속적으로 제거시킴으로서 온라인 상태에서 순환되는 알칼리 용액의 순도를 일정하게 유지할 수 있는 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치가 제공된다.

이와 같은 본 발명의 장치는, 스트립 표면의 이물질을 제거하는 전처리 공정에서 사용한 알칼리 수에 포함된 이물질을 제거하는 드럼이 내장된 본체부와, 상기 드럼을 연속적으로 회전시키고 드럼에 의해서 분리된 이물질이 분리된 알칼리 수를 순환시키는 작동부와, 상기 본체부에서 분리된 이물질을 외부로 배출하는 세척부를 포함하고, 상기 작동부는, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 회전력을 드럼으로 전달하도록 타이밍 벨트를 매개로 연결된 타이밍 풀리; 및, 상기 드럼의 양단부에 연결되고 탱크의 양 측면에 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치된 플랜지; 로 이루어지며, 상기 플랜지의 외측면에는 베어링을 중심으로 내측 및 외측에 칼라가 설치되어 있으며, 그 사이에는 내측 오링과 외측 오링이 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

스트립, 냉연공정, 전처리 공정, 알칼리 수, 브러쉬 롤

Description

냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치{An apparatus for recycling alkali treatment fluid of picking line in cold rolling}

도1은 본 발명에 따른 재활용 장치를 나타낸 사시도;

도2는 본 발명에 따른 재활용 장치를 나타낸 분해 사시도;

도3은 본 발명에 따른 재활용 장치의 플랜지를 나타낸 단면도

도4는 본 발명에 따른 재활용 장치의 내부를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 탱크 2 : 드럼

3 : 슈트 4 : 플랜지　

5 : 칼라　 6 : 내측 오링

7 : 베어링 8 : 외측 오링

9 : 록크 너트 10 : 패킹

11 : 처리수 드레인 파이프 12, 15 : 타이밍 풀리

14 : 타이밍 벨트 16 : 모터　

17 : 노즐　 18 : 메인 커버　

19 : 인입 파이프 20 : 오물 드레인 파이프　

21 : 클램프　

본 발명은 냉연공장 전처리 공정에서 활용되는 알칼리 용액의 재생에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스트립의 표면에 부착된 이물질을 제거하도록 상기 스트립의 표면에 분사된 후 탱크에 모아진 알칼리 용액 내의 불순물(생성물)의 특성인 점성(끈적거림)을 이용하여 지속적으로 제거시킴으로서 온라인 상태에서 순환되는 알칼리 용액의 순도를 일정하게 유지할 수 있는 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 스트립을 냉연공장으로 인입시킬 때에는 상기 스트립의 표면에 부착된 각종 이물질을 제거하기 위하여 전처리 공정을 수행하고 있다. 이러한 전처리 공정에서는 스트립의 상, 하부에 알칼리 용액을 분사하면서 스트립의 표면에 브러쉬 롤을 접촉시킨 상태로 회전시키면서 세척하게 된다.

따라서, 상기 스트립의 표면에 부착된 압연유 및 각종 이물질은 알칼리 용액과 스트립의 표면에 접촉된 상태로 회전되는 브러쉬 롤에 의해서 제거되는 것이다.

상기한 전처리 공정중 브러쉬 롤은 스트립의 표면에 마찰되고 이로 인하여 상기 브러쉬 롤의 브러쉬 모(毛)가 탈락한다.

이와 같은 브러쉬 모의 탈락은 브러쉬 모의 빠짐 또는 절단에 의한 것으로서, 그 길이는 약 30Cm ~ 10Cm까지 다양하다.

그리고, 상기 브러쉬 모의 형상은 사람의 머리카락과 비슷하며, 브러쉬 모가 알칼리 용액과 함께 순환되면, 후술하는 바와 같이 전처리 시스템에 이상을 일으키는 주요 원인이 된다.

전처리 과정에서 사용되는 알칼리 용액은 수산화 나트륨(NaOH)으로서, 비누와 같이 기름성분의 이물을 제거해 주고 스트립 상의 이물(녹 등)을 제거하기 위해 산세를 하게 되는데 이 과정을 거치면서 잔류한 스트립 상의 산성 성분과 반응하여 중화시켜 주는 작용을 하게 된다.

이런 과정을 거치면 지방성분인 기름과 반응하거나 산성 성분과 반응하는 과정에서 생성되는 고형물질(GEL type)은 머리카락 형태의 브러쉬 모(毛)와 엉겨붙어 직경이 10센티미터 이상 되는 야구공 크기의 형태를 갖추게 된다.

또한 그 성질이 높은 점도를 가지고 있고 또한 각종 이물질을 흡착하게 되어 각종 배관이나 설비의 좁아지는 목(NECK)부분에 걸리거나 부착되게 된다.

특히, 필터와 같이 작은 구멍을 통과해야 할 경우에는 필터의 전체 면에 부착되어 알칼리 용액의 흐름을 막게 되어 필터링 시스템 외부로 유출되어 각종 고장이나 설비사고를 유발하게 된다. 또한 껌과 같이 점도가 높은 물질인 반응 생성물은 브러쉬 모와 완전히 한 덩어리가 되어 이동하게 되며 브러쉬 모를 포함함으로서, 그 형체가 깨뜨려 지지 않고 브러쉬 모들은 그 덩어리 내에서 마치 골격과 같은 역할을 하여 생성물 덩어리가 깨뜨려지는 것을 방해하게 된다.

이런 생성물에 대한 것은 그 점도나 양의 차이는 있겠지만 예를 들어 설명하고자 한다.

일반적으로 가정의 욕실 바닥에 있는 하수구 입구에 그물망이 설치되어 있다.

그 그물망에는 머리를 감거나 샤워중에 발생하는 머리카락과 비누거품의 찌꺼기가 엉겨 붙어 하수구 입구에 있는 그물망을 덮게 되고 양이 많아지면 그물망 전체를 덮게 되는 것을 발견할 수 있다.

시간이 경과되어 그 양이 많아지게 되면 욕실바닥의 물이 하수구를 통해 배수되지 못하고 고이게 되는 현상 또한 볼 수 있다. 이런 현상과 본 발명에서 기술하는 부분과는 거의 흡사한 과정으로 특히 알칼리 용액의 반응에 의한 생성물과는 상당히 유사한 부분이 많다.

비눗물의 성격 또한 알칼리 용액과 비슷하며, 기름(지방)성분과 엉겨붙어 씻어내지만 결국에는 거품 찌꺼기를 만들어 머리카락과 한 덩어리가 되면서 하수구의 입구 그물망을 막아 물의 흐름을 방해하듯이 알칼리 용액의 생성물과 브러쉬 모 또한 한 덩어리가 되어 알칼리 용액의 흐름을 방해하게 된다.

특히, 이를 제거하기 위한 기존 필터링 시스템의 필터의 눈 막힘을 발생시킨다. 이렇게 기존 필터링 시스템의 눈막힘으로 넘침(Over Flow)은 주변의 다른 설비의 고장을 유발하며 특히 걸러지지 못하고 넘침으로 인해 브러쉬 모가 알칼리 용액에 재 혼입되어 짐으로서 순환펌프(Pump)의 임펠러부분의 손상이나 임펠러에 붙어버림으로서 더 큰 대형 설비고장을 유발해 왔다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 알 칼리 용액에 포함된 브러쉬 모를 실시간으로 제거하여 순환 사용되는 알칼리 용액내의 각종 생성물질과 한 덩어리가 되어 유동하는 브러쉬 모는 필터의 눈 막힘을 발생시켜 넘침으로써 다른 주변 설비의 고장을 발생시키고 직접적으로는 알칼리 용액 순환용 펌프의 임펠러 부분에 감겨 작동불능을 발생하거나 끼임으로서 마모를 발생시키는 대형설비사고를 방지할 수 있는 냉연 산세라인의 알칼리 수 재활용 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 스트립 표면의 이물질을 제거하는 전처리 공정에서 사용한 알칼리 수에 포함된 이물질을 제거하는 드럼이 내장된 본체부;

상기 드럼을 연속적으로 회전시키고 드럼에 의해서 분리된 이물질이 분리된 알칼리 수를 순환시키는 작동부; 및,

상기 본체부에서 분리된 이물질을 외부로 배출하는 세척부; 를 포함하고,
상기 작동부는, 회전력을 발생시키는 모터;와, 상기 모터의 회전력을 드럼으로 전달하도록 타이밍 벨트를 매개로 연결된 타이밍 풀리; 및, 상기 드럼의 양단부에 연결되고 탱크의 양 측면에 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치된 플랜지로 이루어지며,
상기 플랜지의 외측면에는 베어링을 중심으로 내측 및 외측에 칼라가 설치되어 있으며, 그 사이에는 내측 오링과 외측 오링이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치를 제공한다.

삭제

바람직하게는, 상기 본체부는, 알칼리 수가 저장되는 탱크;와, 상기 탱크의 내부에 내장되고 일단에는 알칼리 수가 인입되는 인입 파이프가 연결되며 원주방향으로는 일정한 틈새를 가진 그물형상의 철망으로 이루어진 드럼; 및, 상기 드럼에 의해서 분리된 이물질을 외부로 유도하도록 오물 드레인 파이프에 연결된 슈트로 구성된다.

삭제

여기서, 상기 세척부는, 세척에 필요한 물을 펌핑하는 고압 펌프;와, 상기 고압 펌프를 작동시키는 모터;와, 상기 고압 펌프에 의해서 펌핑딘 세척수를 공급량을 조절하는 밸브 유니트;와, 상기 밸브 유니트를 제어하는 컨트롤 판넬; 및, 상기 밸브 유니트를 통과한 세척수를 드럼의 상부로 분사시키도록 상기 드럼의 상측에 설치된 노즐로 구성될 수 있다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 재활용 장치를 나타낸 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 재활용 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도3은 본 발명에 따른 재활용 장치의 플랜지를 나타낸 단면도이고, 도4는 본 발명에 따른 재활용 장치의 내부를 나타낸 단면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 크게 전처리 공정에서 사용한 알칼리 처리수의 인입 후 필터링(Filtering)을 하는 본체부, 상기 본체부에서 필요한 회전력을 발생시켜 전달해 주고 이물이 제거된 처리수만을 포집하여 다시 순환시키는 역할을 하는 작동부, 알칼리 처리수로부터 제거된 오물을 세척 배출을 담당하는 세척부로 이루어져 있다

상기 본체부에는 전처리 설비에서 사용된 알칼리 수가 인입되는 인입 파이프(19)가 마련되어 있고, 그 인입 파이프(19)는 드럼(2)의 내측면으로 연결되어 있으며, 그 인입 파이프(19)는 클램프(21)를 매개로 고정되어 있다.

상기 드럼(2)은 원통형의 형상으로 양 끝단부에 플랜지용 볼트가 연결되도록 되어 있으며 원주방향으로는 일정한 틈새를 가진 그물형상의 철망으로 구성되어 있다.

그리고 상기 드럼(2) 내부의 중심축부에는 반 원통 형상의 슈트(3)가 설치되어 있고, 상기 슈트(3)의 한쪽은 오물 드레인 파이프(20)에 직접 연결되어 있으며, 그 오물 드레인 파이프(20)는 클램프(21)를 매개로 고정되어 있다.

또한 드럼(2)의 양측은 대칭적인 구조로서 드럼(2)을 중심으로 플랜지(4)가 볼트로 드럼과 체결되어 있고, 상기 플랜지(4)의 외측면에는 베어링(7)을 중심으로 내측 및 외측에 칼라(5)가 설치되어 있으며, 그 사이에는 내측 오링(6)과 외측 오링(8)이 각각 설치되어 있다.

그리고 상기 베어링(7)의 외측은 탱크(1)의 양 측면에 형성된 원형 홀에 의해 지지되며, 칼라(5)의 바깥쪽에는 타이밍 벨트(14)와 연결, 구동되기 위하여 드 럼측에 연결되는 타이밍 풀리(12)가 설치되어 있다.

한편, 플랜지(4)의 단부에는 각 부품을 고정하기 위한 로크너트(9)가 나사 결합되어 있다.

또한, 상기 칼라(5)의 내측면은 플랜지(4)의 턱부분에 걸려 더 이상 드럼(2)쪽으로 밀려 들어가지 않는 구조로 지지되어 드럼(2)과 연결된 플랜지(4)가 탱크(1)와는 독립적으로 베어링(7)의 외측면의 역할에 의해 자유롭게 회전될 수 있는 구조로 되어 있다.

상기 작동부에는 회전력의 발생 및 감속시켜 주는 기어드 모터(16)가 마련되어 있고, 그 모터(16)의 출력축에는 회전력을 전달하기 위해 원주방향으로 기어형상의 홈이 파여있는 타이밍 풀리(15)가 설치되어 있고, 그 타이밍 풀리(15)는 플랜지(4)에 설치된 타이밍 풀리(12)에 타이밍 벨트(14)를 매개로 연결되어 있다.

그리고, 상기 탱크(1)의 상면에는 메인커버(16)가 안착되는 메인 커버(18)가 설치되어 있고, 저면에는 드럼(2)을 통과하면서 정제된 알칼리 처리수가 배출되는 처리수 드래인 파이프(11)가 설치되어 있다.

상기 세척부는 세척에 필요한 물의 압력과 실린더 등의 작동을 발생시키는 부분으로서 세척수를 펌핑하는 고압 펌프(36)와, 상기 고압 펌프(36)를 작동시키는 모터(37), 그리고 워터 밸브 유니트(35), 컨트롤 판넬(38) 및 여기서 발생된 고압수를 분사하기 위한 노즐(17)로 구성되어 있고, 상기 노즐(17)은 탱크(1)에 내장된 드럼(2)의 상측에 위치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 전처리 설비에서 스트립의 표면을 세척하면서 이물질(브러시 모 등)이 포함된 알칼리 수는 인입 파이프(19)를 통해 드럼(2)내로 유입된다.

상기 드럼(2)의 내부로 유입된 알칼리 수는 드럼(2)의 표면에 있는 필터를 통해 걸러지게 된다. 즉, 오염물질은 드럼(2)의 내측면에 남게 되고 알칼리 용액은 필터의 망을 통해 드럼(2)의 바깥쪽으로 흘러 나가게 된다.

알칼리 세척에 의해 생성된 오염물질은 끈적거리는 성질(점도)를 가지고 있으므로 드럼(2)의 내측면에 부착된다. 이때 모터(16)가 구동되면, 그 모터(16)의 회전력은 타이밍 벨트(14)를 매개로 연결된 타이밍 풀리(12, 15)를 통하여 드럼(2)으로 전달된다.

상기 회전력을 전달받은 드럼(2)은 연속적으로 회전되고, 드럼(2)의 내측면에 부착된 오염물질은 드럼(2)이 회전됨에 따라 위치가 변화되어 고압세척수가 분사되는 위치까지 올라가게 된다.

상기 드럼(2)의 상부 외측면에 설치된 노즐(17)에서 분사되는 세척수는 내측면 방향으로 분사되므로 상기 고압 세척수에 의해 드럼 내측면에 부착된 이물질은 슈트(3)로 떨어지게 된다. 상기 슈트(3)로 떨어진 이물질은 슈트(3) 자체의 구배에 의해 오물 드레인 파이프(20)를 통하여 외부로 배출된다.

또한 이물이 제거된 알칼리 수는 드럼(2)의 내측면에서 탱크(1)로 빠져나가게 된다.

그렇게 정제된 알칼리 수는 탱크(1) 하부에 연결되어 있는 처리수 드레인 파이프(11)를 통해 다시 순환 사용되게 된다.

상술한 바와 같이 드럼(2)이 연속적으로 회전하면서 오염된 알칼리 수 내의 이물이나 오염물질을 실시간으로 제거하여 슈트(3)로 떨어뜨림으로서 계속 순환 사용되는 알칼리 수의 청정도가 유지된다.

이와 같이 본 발명은 냉연공정으로 공급되는 스트립의 표면을 세척하는 전처리 과정 중 순환 사용해야 하는 알칼리 수에 포함된 이물질(브러쉬 모 및 고형물질)을 상기 알칼리 수의 순환과정에서 필터에 의해서 분리하고 그 필터에 의해서 분리된 이물질을 외부로 배출시켜 알칼리 수의 사용기간을 연장해 주며, 알칼리 용액이 하는 작용인 스트립(Strip)의 세척효과를 극대화 할 수 있는 특유의 효과가 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

1. 스트립 표면의 이물질을 제거하는 전처리 공정에서 사용한 알칼리 수에 포함된 이물질을 제거하는 드럼이 내장된 본체부;

   상기 드럼을 연속적으로 회전시키고 드럼에 의해서 분리된 이물질이 분리된 알칼리 수를 순환시키는 작동부; 및,

   상기 본체부에서 분리된 이물질을 외부로 배출하는 세척부; 를 포함하고,

   상기 작동부는, 회전력을 발생시키는 모터(16); 상기 모터(16)의 회전력을 드럼(2)으로 전달하도록 타이밍 벨트(14)를 매개로 연결된 타이밍 풀리(12)(15); 및, 상기 드럼(2)의 양단부에 연결되고 탱크(1)의 양 측면에 베어링(7)을 매개로 회전 가능하게 설치된 플랜지(4); 로 이루어지며,

   상기 플랜지(4)의 외측면에는 베어링(7)을 중심으로 내측 및 외측에 칼라(5)가 설치되어 있으며, 그 사이에는 내측 오링(6)과 외측 오링(8)이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체부는,

   알칼리 수가 저장되는 탱크(1);

   상기 탱크(1)의 내부에 내장되고 일단에는 알칼리 수가 인입되는 인입 파이프(19)가 연결되며 원주방향으로는 일정한 틈새를 가진 그물형상의 철망으로 이루어진 드럼(2); 및,

   상기 드럼(2)에 의해서 분리된 이물질을 외부로 유도하도록 오물 드레인 파이프(20)에 연결된 슈트(3);

   로 구성됨을 특징으로 하는 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 세척부는,

   세척에 필요한 물을 펌핑하는 고압 펌프(36);

   상기 고압 펌프(36)를 작동시키는 모터(37);

   상기 고압 펌프(36)에 의해서 펌핑딘 세척수를 공급량을 조절하는 밸브 유니트(35);

   상기 밸브 유니트(35)를 제어하는 컨트롤 판넬(38); 및,

   상기 밸브 유니트(35)를 통과한 세척수를 드럼(2)의 상부로 분사시키도록 상기 드럼(2)의 상측에 설치된 노즐(17);

   로 구성됨을 특징으로 하는 냉연 산세라인의 알칼리 처리수 재활용 장치.

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