KR101352017B1

KR101352017B1 - 폐전선의 동선 회수장치 및 방법

Info

Publication number: KR101352017B1
Application number: KR20120022447A
Authority: KR
Inventors: 김영기
Original assignee: 김영기
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2014-01-15
Also published as: KR20130101357A

Abstract

본 발명은 폐 전선의 동을 회수하기 위한 장치와 폐 전선으로부터 동을 회수하기 위한 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 대기 및 환경 공해 물질의 배출을 억제하면서도 손실 없이 폐 전선을 회수하는 폐전선 동선 회수장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 폐타이어(200)를 운반하여 공급하기 위한 폐타이어 이송 컨베이어(300); 상기 폐타이어 이송 컨베이어(300)를 통해 투입된 폐타이어(200)를 저온으로 열 분해 할 수 있는 열 분해공간(310)을 갖으며 그 열 분해공간(310) 내에서 연소가 잘되는 가스연료로 만드는 폐타이어 열분해 반응기(320); 상기 열분해 반응기(320)로부터 공급되는 가스연료를 연소시키는 버너(330) 및 연소실(340); 상기 폐전선(100)을 수납하는 카트리지(350) 및 상기 연소실(340)과 구분되는 위치에서 카트리지(350)를 수용한 상태로 가열하는 가열공간(360)을 갖는 카트리지 가열로(370); 상기 카트리지(350)에서 폐전선 용융하면서 발생 되는 유독가스를 연소실(340)로 유도하는 가스유도 파이프(380); 상기 카트리지 가열로(370) 외부에서 카트리지(350)의 내부 공간으로 질소를 공급하여 카트리지(350) 내부 공기 중 산소와 혼합 치환시켜 카트리지(350) 내부에 수납된 폐전선(100)의 피복제(120)에 불이 붙지 않고 안전하게 용융될 수 있도록 카트리지(350)에 질소를 불어넣어 공급하는 질소공급장치(390); 상기 카트리지 가열로(370)를 통과한 열풍의 열을 회수하는 열교환장치부(410); 및 연소가스를 대기중으로 내보내는 배출부(420)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

폐전선의 동선 회수장치 및 방법{APPARATUS FOR SEPARATING COPPER FROM GROUND WASTE ELECTRIC WIRE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 폐 전선의 동을 회수하기 위한 장치와 폐 전선으로부터 동을 회수하기 위한 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 대기 및 환경 공해 물질의 배출을 억제하면서도 회수율을 제고시키는 폐 전선의 동선 회수장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전선 심재 소재로는 주로 구리를 쓴다. 전선 제조에서 구리 심재 외부는 피복재로서 염화비닐로 피복처리 하는 방법으로 제조한다.

구리는 녹여서 쓰는 성형가공성 그리고 전기 및 열전도도가 우수하며 반복 사용이 가능한 대표적인 리사이클링 구조재료이다.

염화비닐을 피복재로 한 전선은 전력사용의 증가로 생산이 확대되어 왔고 이에 따라 제조업체에서 발생 되는 자투리전선과 수용가에서 사용하고 페기 되는 노화 폐 전선 등이 지속적으로 양산되고 있다.

전선 피복재인 염화비닐은 가소제, 충전제, 안정제, 안료 등의 성분으로 조성되어 열, 광, 산화 등에 안정되게 조합된 고품위의 재질이다.

생산과정에서 발생 되는 자투리전선 또는 사용 후 폐 전선을 처리하여 구리를 회수하는 처리방법으로는 주로 분쇄 방법과 건류 소각법 및 일반소각법 등이 많이 사용되고 있다.

분쇄법은 폐 전선을 분쇄하여 구리와 염화비닐을 분리하는 방법으로서 피복물 입자에 구리가 포함되어 구리의 수율이 저조하고 분리된 피복물인 염화비닐 입자가 구리에 혼합되어 재사용이 불가능하므로 매립하여 처리하고 있는 실정이다.

건류 소각법과 소각법은 폐 전선을 소각 처리하는 방법으로서 염화비닐 연소과정에서 열분해가 생기고 열분해는 유독성 염소가스를 생성시킴과 동시에 연소를 억제하여 불완전 연소로 만든다. 많은 그을음 등과 같은 매연이 발생 되고 공해물질이 함께 대기중으로 배출되어 대기 오염원이 된다.

대한민국 등록특허 등록번호 제997676호는 '가스버너식 유화 및 구리회수기'에 관한 기술로서 가스버너를 사용하여 폐 전선에서 구리를 추출할 때 발생되는 폐가스를 다시 회수하여 가스버너의 열원으로 재활용함으로서 비용을 절감하고 에너지 소비를 줄이며 구리 추출을 용이하게 한 기술이다.

상기 기술은 도 1에 나타낸 바와 같이, 투입호퍼(100)에 투입된 각종 폐전선이 투입스크류(110)를 거쳐 제1용융로(120)에 설치된 이송스크류(130)로 이송되면서 가스버너(140)를 통해 공급된 고열에 의해 가열 분해되어 기화되고, 기화된 가스가 제2용융로(150)에서 재차 가열 분해되어 기화된 후 냉각기(160)를 거쳐 가스와 유류로 최종분리되며, 분리된 가스는 폐가스 여과기(170)로 플로우되고, 유류는 유류저장탱크(180)로 유입되며 추출된 구리는 이송스크류(130)의 일단에서 회수하도록 설계된 것이다.

그리고, 제1용융(120)로 내부에 설치된 부분은 상부가 개방된 상태로 유지되는 스크류하우징과, 스크류하우징에 내장되고 모터에 의해 회전구동되며 반경 방향으로 일정길이씩 끊겨 공간을 갖는 나선형 티 형태로 설계되어 이송물 압출시 믹싱을 증대시키고 유동을 완충시키는 복수의 이송스크류, 폐가스 여과기(170)를 통해 여과된 폐가스를 가스버너(140)의 연료로 재활용시키도록 폐가스 여과기와 가스버너의 연료배관을 서로 연결시키는 폐가스회수라인으로 구성된 것을 특징으로 하는 기술이다.

그러나, 상기 기술은 이송스크류(130)의 길이 제한이 따르고 구리 회수 과정에서 용융 물질이 이송스크류(130)에 코킹 되어 구리의 회수를 어렵게 하는 문제점이 있고 이송스크류(130) 교체 주기가 짧아 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 등록번호 제0217002호의 기술은 폐 전선 소각로와 관련된 기술로서 건류가스 연소장치가 소개되어 있다. 이 기술은 소각로 내부에 폐 전선을 넣고 소각시키도록 되어 있고 불완전 연소가스의 배출을 제어할 수 있도록 소각로를 구성한 것이다.

그러나 상기 기술은 전자제품 등에서 회수되는 세선의 열분해 추출이 어렵다. 즉 열 분해 과정 중 구리와 피복제가 함께 녹거나 소각되어 구리를 회수하기가 불가능한 문제점이 있다.

이와 같이 현재까지 폐 전선으로부터 피복제를 제거하여 동선을 회수하는 방법은 폐 전선을 잘게 잘라(chopping)서 피복제와 동선을 분리시켜서 회수하거나 피복선을 칼로 쪼개서 벗겨낸 뒤 회수하는 방법, 그리고 소각로를 통해서 열분해 하는 방법이다.

전자제품 등에서 회수되는 세선의 경우 위와 같은 방법으로는 회수가 불가능하여 피복제를 소각시켜 없애는 방법으로 회수하는데 이 경우 소각으로 인한 대기 및 환경 오염 문제가 뒤따르고 구리와 피복제가 같이 소각되어 구리만 회수하기 어렵다.

그리고 대규모 시설 투자비와 인건비 등 처리비용과 함께 고비용의 연료 사용으로 경제성이 낮다. 또한 폐전선의 대량 연속처리에 한계가 있다.

소각 방법은 융점이 비교적 낮은 구리가 열분해 과정에서 고열로 인해 원형이 변형되거나 또는 녹아내려 손실되는 등 동선의 회수율이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서 폐전선을 열 분해하여 회수하는데 있어서 연소가스를 완전연소에 가깝도록 조성하여 배출시키고 동선의 원형을 보존한 상태로 회수하여 회수율을 높일 수 있는 폐 전선의 동선 회수장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐전선으로부터 동선을 회수하기 위해 피복제 소각 과정에서 발생 되는 공해물질의 배출을 최소화하여 대기 환경 오염의 문제를 개선하는 폐 전선의 동선 회수장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐전선으로부터 동선을 회수하는데 있어서 연속 대량 처리가 가능하며 저비용으로 경제적으로 동선을 회수할 수 있는 폐 전선의 동선 회수장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 폐전선의 피복제를 열 분해하는데 소요되는 에너지원으로서 폐타이어를 열 분해하여 생성되는 가스를 에너지원으로 사용함으로서 저비용으로 피복제를 분해할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐 전선의 동선 회수장치는,

동선의 외부를 합성수지 피복제로 피복하여 제조된 폐전선과, 상기 폐전선으로부터 동선을 추출 회수하기 위하여 동선과 피복제의 열분해를 일으켜 동선을 분리하는 연소로 및 상기 연소로에 열에너지를 공급하는 버너로 이루어지는 폐전선 동선 회수장치에 있어서,

폐타이어를 운반하여 공급하기 위한 폐타이어 이송 컨베이어;

상기 폐타이어 이송 컨베이어를 통해 투입된 폐타이어를 저온으로 열 분해 할 수 있는 열 분해공간을 갖으며 그 열 분해공간 내에서 연소가 잘되는 가스연료로 만드는 폐타이어 열분해 반응기;

상기 열분해 반응기로부터 공급되는 가스연료를 연소시키는 버너 및 연소실;

상기 폐전선을 수납하는 카트리지 및 상기 연소실과 구분되는 위치에서 카트리지를 수용한 상태로 가열하는 가열공간을 갖는 카트리지 가열로;

상기 카트리지에서 폐전선 열분해에 의해 용융발생 되는 유독성 가스를 연소실로 유도하는 가스유도 파이프;

상기 카트리지 가열로 외부에서 카트리지의 내부 공간으로 질소를 공급하여 카트리지 내부 공기 중 산소와 혼합 치환시켜 카트리지 내부에 수납된 폐전선의 피복제에 불이 붙지 않고 안전하게 용융될 수 있도록 카트리지에 질소를 불어넣어 공급하는 질소공급장치;

상기 카트리지 가열로를 통과한 열풍의 열을 회수하는 열교환장치부; 및 연소가스를 대기중으로 내보내는 배출부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출부는 카트리지 가열로 상에 잔류하는 연소가스를 흡입하여 배출하기 위한 흡입유로팬이 있고 연소가스에 잔류하는 공해물질을 여과시켜 연도를 통해 대기중으로 배출하기 위한 싸이클론 콜렉터로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 가열로의 가열공간에 카트리지가 고정되어 있고 상기 카트리지 내부에는 폐전선을 수납한 별도의 바스켓이 안착 되도록 구성되고, 상기 카트리지는 질소를 불어넣어 공급하는 질소공급장치와 연결되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환장치부는 온수가열로, 보일러, 열교환기, 히트파이프 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 열교환 기구로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은,

동선의 외부를 합성수지 피복제로 피복하여 제조된 폐전선을 가열하여 피복제를 용유시켜 동선과 피복제로 분리하고 이를 통해 동선을 회수하는 폐전선의 동선 회수방법에 있어서,

동선을 회수 처리하기 위한 폐전선을 카트리지에 수납하는 단계;

폐타이어를 열분해 반응기를 통해 저온으로 열 분해 하는 폐타이어 열분해 단계;

상기 폐타이어 열분해 단계를 통해 열분해 된 가스연료를 버너를 통해 고온 연소실에서 연소시켜 생성된 고온 열풍을 카트리지 가열로로 보내는 단계;

상기 폐타이어를 열분해해서 생성되는 연료가스의 고온 연소에 의한 열풍이 카트리지 가열로에 공급하여 폐전선의 동선과 피복제를 용융시키는 열 분해단계;

상기 카트리지 가열로 내부에 수용된 카트리지 내부 공간에 질소공급장치를 통해 질소를 불어넣어 카트리지 내부 공간에 잔류하는 산소와 치환되도록 카트리지 내부 공기를 치환시키고 이를 통해 피복제에 불이 붙지 않도록 피복제를 동선으로부터 분해하도록 유도하는 질소 공급단계;

상기 열분해 단계 및 질소 공급단계를 통해 카트리지 내부 폐전선의 피복제를 용융시켜 동선과 분리시켜서 동선을 회수하는 동선 회수단계;이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열 분해단계에서는 카트리지에서 폐전선의 피복제가 용융하면서발생 되는 가스를 가스유도 파이프를 통해 연소실로 보내 고온연소시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지를 통해 폐전선을 원형 그대로 열 분해하는 단계에서 바스켓에 폐전선을 넣어 수납하고 폐전선이 수납된 바스켓을 카트리지에 수납하여 간접 가열을 통해 폐전선 피복제를 용융시키고 용융이이 완료된 시기에 바스켓을 카트리지로부터 빼내어 폐전선으로부터 동선을 원형 그대로 회수하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폐전선을 열 분해하는데 있어서 피복제를 연소가 잘되는 가스로 만들어서 연소실로 유도하여 고온으로 완전연소를 시키므로서 공해물질을 분해시켜서 배출시키고 동선의 원형을 보존한 상태로 회수하여 회수율을 높일 수 있다.

또한, 폐전선으로부터 동선을 회수하기 위해 피복제 용융 과정에서 발생 되는 공해물질의 배출을 최소화하여 대기 환경 오염의 문제를 개선하는 효과가 있다.

또한, 폐전선으로부터 동선을 회수하는데 있어서 연속 대량 처리가 가능하며 저비용으로 동선을 회수할 수 있는 효과가 있다.

또한, 폐전선의 피복제를 용융시키는데 분해하는데 소요되는 에너지원으로서 폐타이어를 열분해 하여 생산되는 연료가스를 사용함으로서 자원 재활용과 함께 경제적으로 피복제를 제거하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 폐전선 열분해 소각장치의 구성도.
도 2는 일반적인 폐전선의 단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 폐전선 동선 회수장치의 전체 구성을 타나낸 개략도.
도 4는 본 발명의 실시 예를 나타낸 도면으로서 도 3의 평면도.

이하, 도면을 참고로 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 일반적인 폐전선의 단면을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 폐전선 동선 회수장치의 전체 구성을 타나낸 개략도 이다. 도 4는 본 발명의 실시 예를 나타낸 도면으로서 도 3의 평면도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 폐전선 동선 회수장치는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같다.

본 발명에 따른 폐전선 동선 회수장치는, 동선(110)의 외부를 합성수지 피복제(120)로 피복하여 제조된 폐전선(100)에서 동선(110)을 추출 회수하기 위하여 동선(110)과 피복제(120)를 용융시켜 동선(110)을 분리회수하기 위한 장치이다.

주요 부분은, 폐타이어(200)를 운반하여 공급하기 위한 폐타이어 이송 컨베이어(300)가 구성된다.

이송 컨베이어(300)는 폐타이어(200)를 연속적으로 운반하여 열분해 반응기(320)에 투입하기 위한 장치이다.

그리고, 폐타이어 이송 컨베이어(300)를 통해 투입된 폐타이어(200)를 저온으로 열 분해 할 수 있는 열 분해공간(310)을 갖으며 그 열 분해공간(310) 내에서 연소가 잘되는 가스연료로 만드는 폐타이어 열분해 반응기(320)가 구성된다.

폐타이어 열분해 반응기(320)는 폐타이어(200)를 분해 하여 가스연료로 만들기 위한 장치로서 폐타이어를 연소가스 원료로 제공하기 위한 장치이다.

그리고, 열분해 반응기(320)로부터 공급되는 가스연료를 연소시키는 버너(330) 및 연소실(340)이 구성된다.

그리고, 폐전선(100)을 수납하는 바스켓 및 바스켓을 수용하는 카트리지(350) 및 연소실(340)과 구분되는 위치에서 카트리지(350)를 수용한 상태로 가열하는 가열공간(360)을 갖는 카트리지 가열로(370)가 구성된다.

카트리지(350)는 폐전선(100)을 담은 바스켓을 수용할 공간을 갖는다. 카트리지(250)는 도면 도 4를 참조하면 카트리지 가열로(370) 내부에 4개로 배치되어 있으나 이는 카트리지(350)의 배치에 관한 예이며, 1개 이상 2.3.4.5....n등으로 그 설치 수를 전체 설비 조건과 카트리지 가열로(370)의 용적을 감안하여 그 수를 자유롭게 선택하여 배치할 수 있다.

카트리지(350)에 폐전선(100)을 넣을 바스켓(500)에 폐전선(100)을 넣은 뒤 이 바스켓(500)을 카트리지(350) 내부에 넣거나 뺄 수 있도록 하는 것이다.

바스켓(500)이 없이 바로 카트리지(350)에 폐전선(100)을 넣으면 열분해 된 동선을 용이하게 회수하기 어렵다. 바스켓(500)은 폐전선(100)을 카트리지(350)에 용이하게 넣고 열분해가 이루어진 동선(110)을 용이하게 회수하기 위한 수단이다. 바스켓(500)의 소재로는 피복제(120) 보다 용융점이 높은 정도의 소재이면 적당하다. 예를 들면 스테인레스 강판 등으로 제작하는 것이 바람직하다.

그리고, 카트리지(350) 내부에서 폐전선(100) 용융에서 발생 되는 유독가스를 연소실(340)로 유도하는 가스유도 파이프(380)가 구성된다.

그리고, 카트리지 가열로(370) 외부에서 카트리지(350)의 내부 공간으로 질소(N2)를 공급하여 카트리지(350) 내부 공기 중 산소와 혼합 치환시켜 카트리지(350) 내부에 수납된 폐전선(100)의 피복제(120)에 불이 붙지 않고 안전하게 용융될 수 있도록 카트리지(350)에 질소를 불어넣어 공기와 치환시키는 질소공급장치(390)가 구성된다.

질소공급장치(390)는 질소를 카트리지(350) 내부 공간으로 강제로 압송할 수 있는 블로어와 같은 송풍장치이다. 카트리지(350)의 내부 압력 변동과 상태를 체크하여 질소의 공급량을 조절할 수 있는 자동화 기구를 포함할 수 있다.

그리고, 카트리지 가열로(370) 내부 연소가스를 열교환 시켜 재활용하기 위하여 카트리지 가열로(370)의 연소가스 배출구(400) 측에 설치된 열교환장치부(410)가 구성된다.

열교환장치부는 온수가열로, 보일러, 열교환기, 각종 히트파이프 등과 같은 다양한 열교환 기구를 설치하여 버려지는 폐열을 회수하는 목적으로 설치될 수 있다.

그리고, 연소가스를 대기중으로 내보내는 배출부(420)가 구성된다.

배출부(420)는 카트리지 가열로(370)를 통과하는 연소가스를 흡입하여 배출하기 위한 흡입유로팬(430)이 있고 연소가스에 잔류하는 환경오염물질을 여과시켜 연도(450)를 통해 대기중으로 배출하기 위한 싸이클론 콜렉터(440)로 구성된다.

본 발명에 따른 폐전선 동선 회수방법은 폐전선으로부터 동선(110)을 추출 회수하는데 있어서 일차적으로 피복제를 용융시키고 그 용융 과정에서 폐전선(100)을 구성하는 가연성 피복제(120)가 용융되면서 발화되지 않도록 카트리지(350) 내부를 질소로 치환시켜 피복제(120)에 불이 붙지 않도록 한다.

주요 공정은, 먼저 동선을 회수 처리하기 위한 폐전선(100)을 바스켓에 담아카트리지(350)에 수납하는 단계로 시작된다.

그리고, 폐타이어(200)를 열분해 반응기(320)를 통해 저온으로 열 분해 하는 폐타이어 열분해 공정이 진행된다.

그리고, 폐타이어 열분해 단계를 통해 열분해에 의해 생성된 가스연료를 버너(330)를 통해 연 소실에서 고온 연소시켜 생성된 열풍을 카트리지 가열로(370)로 보낸다.

그리고, 연료가스의 고온 연소에 의한 열풍이 카트리지 가열로(370)에 공급되어 카트리지(350) 내부에 수용되어 바스켓에 담긴 폐전선(100)의 동선(110)과 피복제(120)를 용융분해하는 열 분해공정이 진행된다.

그리고, 카트리지 가열로(370) 내부에 수용된 카트리지(350) 내부 공간에 질소공급장치(390)를 통해 질소를 불어넣어 카트리지(350) 내부 공간에 잔류하는 산소와 치환되도록 카트리지(350) 내부 공기를 치환시키고 이를 통해 피복제(120)에 불이 붙지 않도록 피복제(120)를 동선(110)으로부터 용융분리되도록 유도하는 질소 공급단계를 거친다.

그리고, 열분해 단계 및 질소 공급단계를 통해 카트리지(350) 내부 폐전선(100)의 열분해가 완료되면 카트리지(350)의 상부 덮개를 열고 바스켓(500)을 인출하여 바스켓(500)에 담겨진 동선을 회수한다.

폐전선(100)으로부터 동선(110)을 회수할 때에는 카트리지(350)의 덮개를 연 뒤 바스켓(500)을 꺼내 회수한다.

그리고, 카트리지(350)에서 폐전선(100)의 용융 과정에서 발생 되는 가스는 가스유도 파이프(380)를 통해 연소실(340)로 유도되며 연소실(340)에 유도된 가스 성분에 포함된 유해물질은 고온에 의해 대부분 소각처리된다.

본 발명에 따른 폐전선 동선 회수장치의 작용효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

폐전선(100)의 일정량을 바스켓(500)에 담는다.

폐전선(100)이 담겨진 바스켓(500)을 가열로(370) 속에 장착되어 있는 카트리지(350) 속에 투입하고 밀폐시킨다.

가열로(370)의 가열공간(360)에 800℃ 이상의 열풍을 불어넣어 카트리지(350)를 약 600~700℃로 가열한다.

이때 카트리지(350) 내부에 잔류하는 공기의 대부분은 산소로서 여기에 질소를 불어넣어 치환시켜서 공기 중의 산소를 제거시켜 줌으로서 카트리지(350) 내부 온도가 700℃ 이상이 되더라도 폐전선(100)이 구성하고 있는 피복제(120)가 연소가 일어나지 않으며 피복제(120)가 용융되면서 피복제(120)가 갖고 있는 가연성 물질은 가연성 가스로 만들어져서 가스유도 파이프(380)를 통해 버너(330)로 유도되며 이때 가연성 가스는 1300℃ 이상의 고온으로 연소시키며 발생 되는 열은 카트리지(350)를 거쳐 보일러 등 열교환기의 열교환장치부(410)를 거쳐 배출 시킴으로서 대기 환경 오염 물질을 대부분 제거하여 배출한다.

카트리지 가열로(370)의 가열공간(360)에 약 800℃ 이상의 열풍을 공급하는 열원은 기름 버너를 사용하지 않고 폐타이어(200)를 저온 열분해 하여 생성되는 가스연료를 가열로(370)의 열원으로 공급하므로서 폐전선(100)을 열분해 하는데 필요로 하는 외부 가열용 에너지원으로 오일을 사용하지 않는다. 따라서 다른 방법에 비하여 경제성이 우수하고 또 공해문제가 생기지 않으며 폐전선(100)을 다량으로 처리하여 동선(110)을 손실 없이 회수할 수 있다.

폐타이어 열분해 반응기(320)는 폐타이어(200)를 저온으로 열분해하여 연소가 잘되는 가스연료로 만들어 동 가스연료를 가스 버너(330)로 유도하여 연소실(340)에서 1300℃ 이상의 고온으로 연소시켜서 얻는 열풍을 가열로(370)의 가열공간(360)으로 보낸다.

폐전선(100)을 바스켓(500)에 담아서 카트리지(350)에 넣으면 폐전선(100)의 열분해에 필요한 외부의 가열용 에너지가 별도로 필요치 않으며 또 폐전선의 열분해 과정에서 발생되는 매연, 냄새 등의 가스를 가스유도 파이프(380)를 통해 고온 연소실(340)로 유도하여 1300 ℃ 이상의 고온에서 완전 연소시킨다.

발생 되는 열은 카트리지(350)를 거쳐 보일러 등의 열교환장치부(410)를 거쳐 대기로 배출시키기 때문에 대기 환경 공해 문제가 발생 되지 않는다.

바스켓(500)에 담겨져 카트리지(350) 내에 투입되는 폐전선(100)은 무산소 상태에서 500 ~ 600℃로 가열 되므로서 연소가 일어나지 않고 폐전선(100)을 구성하고 있는 피복제(120)가 용융된다.

이때 가연성 물질은 가스로 만들어져서 카트리지(350)에 연결되어 있는 가스유도파이프(380)를 통해서 연소실(340)에 부착되어 있는 사이클론 버너(330)로 유도되어 연소실(340)에서 고온 완전 연소가 이루어진다.

이렇게 연소된 열이 카트리지 가열로(370)에 유도되어 열분해에 필요한 외부가열용 에너지가 별도로 필요치 않으며 또 카트리지(350)의 내부 바스켓(500)에 담겨진 폐전선(100)은 500 ~ 600℃의 온도에서도 무산소 상태이므로 연소가 되지 않고 피복제(120)가 용융되면서 가스로 만들어지고 바스켓(500)에는 동선(110)만이 남는다.

열분해 공정이 끝나면 카트리지(350) 상부 덮개를 열고 바스켓(500)을 꺼낸 뒤 냉각시켜 동선(110)을 회수한다.

본 발명은 가열로(370)에 카트리지(350)를 필요한 량 만큼 장착시켜 놓고 별도의 바스켓(500)에 폐전선(100)을 원형 그대로 바스켓(500) 당 적정량 투입하여 두었다가 바스켓(500)을 카트리지(350)에 일시에 투입하고 밀폐시킨 다음 카트리지(350)에 내부에 질소공급장치(390)를 통해 질소를 공급하고 이를 통해서 카트리지(350) 내부의 공기(산소)를 질소로 치환시켜 줌으로서 카트리지(350)에 열을 가해도 카트리지(350) 내부에 있는 폐전선(100)에 불이 붙지 않고 피복제(120)만 안전하게 용융이 일어나며 이를 통해 동선(110)의 원형이 보존되어 고품질 상태로 동선(110)을 손실 없이 회수할 수 있다.

본 발명의 폐전선 동선 회수장치에 따르면 산업폐기물인 폐 전선을 열분해 공정을 거쳐 피복제를 제거하고 동선만을 손실 없이 회수한다. 그리고 회수되는 동선의 재질은 원형이 보존된 상태로 회수되며 양질의 동선을 손실 없이 회수할 수 있으며 폐타이어를 열원 원료로 사용함으로서 경제적이다. 그리고, 폐전선으로부터 동선을 회수하기 위한 일련의 장치가 구조적으로 간단화 되어 있어 시설 투자비용이 적게 드는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명은 도면 및 명세서를 통하여 발명의 일 실시 예를 참고로 설명하였으나 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 실시가 가능하다.

100: 폐전선
110: 동선
120: 피복제
200: 폐타이어
300: 폐타이어이송컨베이어
310: 분해공간
320: 열분해반응기
340: 연소실
350: 카트리지
360: 가열공간
370: 가열로
380: 가스유도파이프
390: 질소공급장치
400: 배출구
410: 열교환장치부
420: 배출부
430: 흡입유로팬
440: 싸이클론콜렉터

Claims

폐타이어(200)를 운반하여 공급하기 위한 폐타이어 이송 컨베이어(300)와; 상기 폐타이어 이송 컨베이어(300)를 통해 투입된 폐타이어(200)를 저온으로 용융할 수 있는 열 분해공간(310)을 갖으며 그 열 분해공간(310) 내에서 연소가 잘되는 가스연료로 만드는 폐타이어 열 분해 반응기(320)와; 상기 열 분해 반응기(320)로부터 공급되는 가스연료를 연소시키는 버너(330) 및 연소실(340)로 이루어져 동선(110)과 피복제(120)의 용융시켜 일으켜 동선(110)을 분리하는 연소실 및 상기 연소실에 열에너지를 공급하는 버너로 이루어지는 폐전선 동선 회수장치에 있어서,
상기 폐전선(100)을 수납하는 카트리지(350) 및 상기 연소실(340)과 구분되는 위치에서 카트리지(350)를 수용한 상태로 가열하는 가열공간(360)을 갖는 카트리지 가열로(370);
상기 카트리지(350)에서 폐전선을 열분해하여 발생 되는 연소가스를 연소실(340)로 유도하는 가스유도 파이프(380);
상기 카트리지 가열로(370) 외부에서 카트리지(350)의 내부 공간으로 질소를 공급하여 카트리지(350) 내부 공기 중 산소와 혼합 치환시켜 카트리지(350) 내부에 수납된 폐전선(100)의 피복제(120)에 불이 붙지 않고 안전하게 용융될 수 있도록 카트리지(350)에 질소를 불어넣어 공급하는 질소공급장치(390);
상기 카트리지 가열로(370)를 통과한 열풍의 열을 회수하는 열교환장치부(410) 및 상기 카트리지 가열로(370) 상에 잔류하는 연소가스를 흡입하여 배출하기 위한 흡입유로팬(430)이 있고 연소가스에 잔류하는 공해물질을 여과시켜 연도(450)를 통해 대기중으로 배출하기 위한 싸이클론 콜렉터(440)로 이루어진 배출부(420)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐전선의 동선 회수장치.
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동선(110)의 외부를 합성수지 피복제(120)로 피복하여 제조된 폐전선(100)을 열분해하여 동선(110)과 피복제(120)로 분리하고 이를 통해 동선(110)을 회수 처리하기 위한 폐전선(100)을 카트리지(350)에 수납하는 단계; 폐타이어(200)를 열분해 반응기(320)를 통해 저온으로 열 분해 하는 폐타이어 열분해 단계; 상기 폐타이어 열분해 단계를 통해 열분해 된 가스연료를 버너(330)를 통해 고온 연소시켜 연소실(340)로 보내고 연소실(340)에서 생성된 열풍을 카트리지 가열로(370)로 보내는 단계; 연료가스의 고온 연소에 의한 열풍이 카트리지 가열로(370)에 공급되어 폐전선(100)의 동선(110)과 피복제(120)를 분해하는 열 분해단계로 이루어진 폐전선의 동선 회수방법에 있어서,
상기 카트리지 가열로(350) 내부에 수용된 카트리지(350) 내부 공간에 질소공급장치(390)를 통해 질소를 불어넣어 카트리지(350) 내부 공간에 잔류하는 산소와 치환되도록 카트리지(350) 내부 공기를 치환시키고 이를 통해 피복제(110)에 불이 붙지 않도록 피복제(120)를 동선(110)으로부터 분해하도록 유도하는 질소 공급단계;
상기 열분해 단계 및 질소 공급단계를 통해 카트리지(350) 내부 폐전선(100)의 열분해를 완료하여 동선을 회수하는 동선 회수단계;이루어지는 것을 특징으로 하는 폐전선의 동선 회수방법.
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제 5 항에 있어서,
상기 카트리지(350)를 통해 폐전선(100)을 원형 그대로 열 분해하는 단계에서 바스켓(500)에 폐전선(100)을 넣어 수납하고 폐전선(100)이 수납된 바스켓(500)을 카트리지(350)에 수납하여 간접 가열을 통해 폐전선(100) 피복제(120)를 열분해 하고 열분해가 완료된 시기에 바스켓(500)을 카트리지(350)로부터 빼내어 폐전선(100)으로부터 동선(110)을 원형 그대로 회수하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 동선 회수방법.