KR101009022B1

KR101009022B1 - 세정용액의 거품 제거장치

Info

Publication number: KR101009022B1
Application number: KR1020030093301A
Authority: KR
Inventors: 김동호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2011-01-17
Also published as: KR20050061818A

Abstract

세정용액의 거품 제거장치가 개시된다. 개시된 세정용액의 거품 제거장치는, 냉연 박판을 생산하는 조업에 있어서 스트립 강판의 표면에 묻어있는 압연유 및 오염 물질을 제거하는 전처리 작업에서 사용되는 세정용액이 저장되는 탱크와; 상기 탱크의 저부에 설치되어 상기 세정용액의 유속에 의한 와류현상에 의해 발생되는 거품을 수집하는 거품수집관과; 상기 거품수집관의 상부에 배치되어 상기 세정용액의 양에 따라 수평선을 유지시키는 부구와; 상기 부구의 상부에 배치되고, 수집된 상기 거품을 응집 파공시키며, 그 공기압에 의해 자동 개폐되는 에어 송출구가 구비된 거품수집조와; 상기 거품수집관의 내부에 설치된 스크린망과; 상기 스크린망의 상부에 수직으로 상기 스크린망과 연통되며 상기 거품수집조에 관통되어 외부로 돌출되며 설치되어 상기 세정용액의 양에 따라 상하로 슬립되는 슬립배관과; 상기 세정용액이 공급되는 공급라인과 그 상단부가 연결되며, 그 하단부가 상기 슬립배관 내부에 설치되어 상기 슬립배관이 상하로 작동될 때 이를 안내하며, 그 내부는 상기 공급라인과 연통되는 곡선형 관통공이 형성된 용액배관;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 스트립 표면 불량을 방지할 수 있고, 스트립 강판의 세정작업을 가일층 향상시키고, 원가절감을 이룰 수 있는 이점이 있다.

세정용액, 전처리 설비, 와류현상

Description

세정용액의 거품 제거장치{APPARATUS FOR ELIMINATING BUBBLE GENERATING FROM WASHING SOLUTION}

도 1은 세정용액이 탱크에 공급되며 거품이 발생되는 상태를 설명하기 위해 나타내 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 세정용액의 거품 제거장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 사시도.

도 3은 도 2의 부분 상세도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 탱크 30. 거품수집관

41. 부구 50. 거품수집조

51. 에어 송출구 61. 스크린망

62. 지지부재 71. 슬립배관

72. 용액배관 72a. 곡선형 관통공

73. 가이드부재 74. 가이드홈

75. 접합부

본 발명은 세정용액의 거품 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉연 박판을 생산하는 조업에 있어서 스트립 강판 표면에 묻어있는 압연유 및 오염물질을 제거하는 전처리 작업 과정에서 사용되는 세정용액을 저장하는 탱크 내부에 발생되는 거품을 제거하기 위한 세정용액의 거품 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 스트립 강판을 생산하는 과정에서 압연의 순탄한 작업 진행을 위한 목적으로 광유 및 우지 등의 압연유가 사용되고, 이 압연유는 강판을 코일링(coiling) 하는 과정에서 그대로 흡입되어 강판의 부식을 방지하는 역할도 하지만, 후공정에서 설비의 오염 및 제품의 표면에 잔재하면서 녹(rust) 등의 품질 결함을 유발시키기 때문에 필연적으로 압연유를 제거하고 조업을 하여야 하는데 이를 도 1에 도시된 바와 같은 전처리 설비(11)라 한다.

상기한 압연유 및 기타 오염물질을 제거하는 상기 전처리 설비(11)의 압연유 및 오염물질 제거시에 사용되는 용액은 가성소다(NaOH)가 주로 사용되며, 농도는 약 2.5%로 관리한다.

상기한 가성소다는 특성이 비누 성분과 유사하여 순환과정에서 거품이 발생되는데, 용액 저장소(12)에서 공급라인(13) 및 용액배관(14)을 거쳐 탱크(15) 내부에 공급받으며, 탱크(15) 내에 저장된 용액(S)은 공급배관(16)을 통하여 전처리 설비(11)에 공급하고, 다시 회수배관(17)을 통하여 탱크(15)로 순환되는 과정을 반복하면서 스트립 강판의 표면을 세척한다.

이와 같은 가성소다가 주성분인 세정용액(S)의 순환 구조는, 이 용액(S)을 구성하는 용액성분을 스트립 강판으로 공급하고, 탱크(15)로 순환하는 과정에서 탱크(15) 내의 공급배관(16)으로부터 떨어지는 용액의 수위차와, 그 낙차로 인한 와류현상이 발생하게 되므로 상기 탱크의 내부에는 거품이 과다하게 발생된다.

상기와 같이 거품이 발생하게 되면 레벨 게이지를 오동작시켜 실제 용액의 양과 다르게 나타내는 문제를 야기 시키고, 거품 발생이 지속되는 경우 탱크(15) 상부로 넘쳐흘러 탱크(15) 상부 및 주변설비를 오염시키게 되며, 이를 세척하는 과정에서 고농도의 폐수가 발생되고 특히, 탱크(15) 내부에서 용액이 정제되어 용액 내의 고형분이 증가하게 되어 스트립 강판 표면에 이물마크(mark)가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 냉연 스트립 강판의 세정 작업시 세정 용액 중에 발생되는 용액거품을 효과적으로 신속히 제거함으로써 스트립 강판 표면의 이물마크의 발생이 방지되도록 하고, 세정작업을 가일층 향상시키도록 한 세정용액의 거품 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세정용액의 거품 제거장치는, 냉연 박판을 생산하는 조업에 있어서 스트립 강판의 표면에 묻어있는 압연유 및 오염 물질을 제거하는 전처리 작업에서 사용되는 세정용액이 저장되는 탱크와; 상기 탱크의 저부에 설치되어 상기 세정용액의 유속에 의한 와류현상에 의해 발생되는 거품을 수집하는 거품수집관과; 상기 거품수집관의 상부에 배치되어 상기 세정용액 의 양에 따라 수평선을 유지시키는 부구와; 상기 부구의 상부에 배치되고, 수집된 상기 거품을 응집 파공시키며, 그 공기압에 의해 자동 개폐되는 에어 송출구가 구비된 거품수집조와; 상기 거품수집관의 내부에 설치된 스크린망과; 상기 스크린망의 상부에 수직으로 상기 스크린망과 연통되며 상기 거품수집조에 관통되어 외부로 돌출되며 설치되어 상기 세정용액의 양에 따라 상하로 슬립되는 슬립배관과; 상기 세정용액이 공급되는 공급라인과 그 상단부가 연결되며, 그 하단부가 상기 슬립배관 내부에 설치되어 상기 슬립배관이 상하로 작동될 때 이를 안내하며, 그 내부는 상기 공급라인과 연통되는 곡선형 관통공이 형성된 용액배관;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 세정용액의 거품 제거장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 부분 상세도가 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 세정용액의 거품 제거장치는, 냉연 박판을 생산하는 조업에 있어서, 스트립 철판 표면에 묻어있는 압연유 및 오염 물질을 제거하는 전처리 작업에서 사용되는 세정용액(S)이 저장되는 탱크(21)와, 이 탱크(21)의 저부에 설치되어 세정용액(S)의 유속에 의한 와류현상에 의해 발생되는 거품을 수집하는 거품수집관(30)과, 이 거품수집관(30)의 상부에 배치되어 세정용액(S)의 양에 따라 수평선을 유지시키는 부구(41)와, 이 부구(41)의 상부에 배치되 고 수집된 거품을 응집 파공시키며, 그 공기압에 의해 자동 개폐되는 에어 송출구(51)가 구비된 거품수집조(50)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 세정용액의 거품 제거장치는, 상기 거품수집관(30)의 내에 설치된 스크린망(61)과, 이 스크린망(61)의 상부에 수직으로 스크린망(61)과 연통되며 상기 거품수집조(50)에 관통되어 외부로 돌출되며 설치되어 세정용액(S)의 양에 따라 상하로 슬립되는 슬립배관(71)과, 도 1에 상세히 도시된 바와 같이 세정용액(S)이 공급되는 공급라인(13; 도 1참조)과 그 상단부가 연결되며, 그 하단부가 상기 슬립배관(71) 내부에 설치되어 슬립배관(71)이 상하로 작동되게 이를 안내하며, 그 내부는 상기 공급라인(13)과 연통되는 곡선형 관통공(72a)이 형성된 용액배관(72)을 포함하여 구성된다.

상기 스크린망(61)은 슬립배관(71)에 그 일측에 고정된 지지부재(62)에 의해 지지되며 설치된다.

그리고 상기 슬립배관(71)과 용액배관(72) 사이에는 이 용액배관(72)이 슬라이딩 되게 이를 안내하도록 하는 적어도 하나 이상의 가이드부재(73)가 설치된다. 이 가이드부재(73)는 슬립배관(71)의 내주면에 형성된 가이드홈(74)에 배치된다.

또한 상기 거품수집조(50)의 에어 송출구(51)는 이 거품수집조(50)의 상부에 좌우로 2개가 배치되며, 하나가 오픈(open)되면 다른 하나는 클로즈(close) 작동된다.

그리고 상기 용액배관(72)의 곡선형 관통공(72a)은 별모양으로 형성되고, 상기 거품수집관(30)은 부채꼴 형태 또는 나팔관 형태로 이루어진다.

또한 상기 슬립배관(71)의 외주면에는 거품수집조(50)와 동체(일체)가 되도록 접합되는 접합부(75)가 구비된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 세정용액의 거품 제거장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

전술한 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 압연유 및 기타오염 물질을 제거하는 전처리 설비(11)의 압연유 및 오염물질 제거시에 사용되는 용액(S)은 가성소다(NaOH)가 주로 사용되며, 이 가성소다는 특성이 비누 성분과 유사하여 순환 과정에서 거품이 발생되는데 특히, 세정용액(S)을 저장하는 탱크(15) 내의 상부 공급배관(17)으로부터 떨어지는 용액(S)의 수위차와, 그 낙차로 인한 와류현상이 발생하게 되므로 상기 탱크(15) 내부에는 거품이 과다하게 발생되었으므로 용액(S)이 떨어지는 지점을 기준으로 그 거품을 제거하는 본 발명에 따른 세정용액(S)의 거품 제거장치를 작동시킨다.

이를 보다 구체적으로 설명한다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 상기 탱크(21) 내의 상부에 설치되는 용액배관(72) 내부는 수직으로 별모양의 곡선형으로 구성되었다. 이는 각 점에서의 속도의 크기와 방향이 시간적으로 변동하는 유체의 흐름 특히, 강의 흐름을 보면 바위나 교각 등 장애물의 상류 쪽에서는 흐름이 완만하지만, 하류 쪽에서는 크고 작은 여러 가지 소용돌이가 나타나며 흐름은 매우 불규칙하고 복잡하다.

이와 같이 난잡한 흐름을 난류(亂流; turbulent flow)라 하고, 완만한 유선의 흐름을 층류(層流; laminar flow)라 하는데, 수도꼭지를 천천히 틀어보면 물이 수도꼭지에서 물이 부드럽게 흐르지만, 세게 틀게 되면 수도꼭지에서 나오는 물은 매우 불규칙하게 흐른다.

상기와 같이, 세정용액(S)이 통과하는 용액배관(72) 내부에 형성된 곡선형 관통공(72a)을 형성함으로서, 흐르는 물에 마찰면이 많게 하여, 난류인 유체가 층류로 변하는 효과가 있다.

그 이유는 용액배관(72)내의 곡선형 관통공(72a)의 안 부분과 바깥 부분에서 유체가 흐르는 속도에 차이가 생기며, 구체적으로는 곡선형 관통공(72a) 바깥 부분에서의 속도가 증가되어 흐르는 세정용액(S)이 해당 부분으로 집중되어 불규칙했던 유체의 흐름을 규칙적으로 바꾸어 주는 효과가 생긴다.

상기에서와 같이 완만한 층류로 형성된 세정용액(S)은 하단의 슬립배관(71)을 통과하고, 세정용액(S)이 낙차되며 발생되는 공기방울을 하단의 삿갓모양의 스크린망(61)에 한번 걸러지고, 배관 단부와의 적당한 공간(35)을 두어 이물을 빠져나가도록 한다.

한편, 상기 슬립배관(71)을 통과한 세정용액(S)은 유속에 의한 탱크(21) 내의 용액(S)과 만나면 와류현상이 일어나 거품이 발생되는데, 이 거품이 집중되는 곳으로부터 원통형의 거품수집관(30)이 배치되어 수집된 거품은 상부로 이동되어 거품수집조(50)로 모이게 된다. 이는 하부에서의 발생되는 공기방울에 의한 압력을 받기 때문이다.

이렇게 수집된 거품은 공기 압력에 의해 파공되는데 이때의 공기는 공기압에 의해서 자동 개폐되는 에어 송출구(51)에 의해 송출된다.

다른 한편으로, 상기 용액배관(72)의 가이드부재(73)를 따라 가이드홈(74)으로 상하로 슬립되는 슬립배관(71)은 외부의 거품수집조(50)와 가이드홈(23) 측은 거품수집조(50)와 동체로 접합되어 있으므로 세정용액(S)의 양에 따라 상하로 동작한다. 이는 하단의 물에 뜨는 부구(41)에 의해 용액(S)의 량에 따라 수위선상을 항상 유지시키게 되기 때문이다.

그리고 상기 슬립배관(71)을 포함한 거품을 제거하기 위해 설치된 기타 다른 부재는 재질은 가볍고 고강도의 플라스틱으로 이루어짐으로써, 물에 부상하는 효과를 가질 수 있으며, 낙차되는 부분 즉, 거품이 집중되는 곳에서의 위치를 항상 유지하며 거품을 제거하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 세정용액의 거품 제거장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

세정용액이 저장되는 탱크의 내부에 용액배관을 통해 공급되는 과정에서 거품이 발생될 때, 그 거품을 줄이고 신속하게 제거함으로서, 용액의 농도를 일정하게 유지할 수 있으므로 스트립 표면 불량을 방지할 수 있으며, 스트립 강판의 세정작업을 가일층 향상시키고, 원가절감을 이룰 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

냉연 박판을 생산하는 조업에 있어서 스트립 강판의 표면에 묻어있는 압연유 및 오염 물질을 제거하는 전처리 작업에서 사용되는 세정용액이 저장되는 탱크와;

상기 탱크의 저부에 설치되어 상기 세정용액의 유속에 의한 와류현상에 의해 발생되는 거품을 수집하는 거품수집관과;

상기 거품수집관의 상부에 배치되어 상기 세정용액의 양에 따라 수평선을 유지시키는 부구와;

상기 부구의 상부에 배치되고, 수집된 상기 거품을 응집 파공시키며, 그 공기압에 의해 자동 개폐되는 에어 송출구가 구비된 거품수집조와;

상기 거품수집관의 내부에 설치된 스크린망과;

상기 스크린망의 상부에 수직으로 상기 스크린망과 연통되며 상기 거품수집조에 관통되어 외부로 돌출되며 설치되어 상기 세정용액의 양에 따라 상하로 슬립되는 슬립배관과;

상기 세정용액이 공급되는 공급라인과 그 상단부가 연결되며, 그 하단부가 상기 슬립배관 내부에 설치되어 상기 슬립배관이 상하로 작동될 때 이를 안내하며, 그 내부는 상기 공급라인과 연통되는 곡선형 관통공이 형성된 용액배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제1항에 있어서,

상기 스크린망은 상기 슬립배관에 그 일측에 고정된 지지부재에 의해 지지되며 설치된 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제1항에 있어서,

상기 슬립배관과 상기 용액배관 사이에는 상기 용액배관이 슬라이딩 되게 이를 안내하도록 하는 적어도 하나 이상의 가이드부재가 설치된 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제3항에 있어서,

상기 가이드부재는 상기 슬립배관의 내주면에 형성된 가이드홈에 배치된 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제1항에 있어서,

상기 에어 송출구는 상기 거품수집조의 상부에 좌우로 2개가 배치되며, 하나가 오픈 되면 다른 하나는 클로즈 작동되는 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제1항에 있어서,

상기 용액배관의 상기 곡선형 관통공은 별모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제1항에 있어서,

상기 거품수집관은 부채꼴 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.
제1항에 있어서,

상기 슬립배관의 외주면에는 상기 거품수집조와 동체가 되도록 접합되는 접합부가 구비된 것을 특징으로 하는 세정용액의 거품 제거장치.