KR101632892B1 - 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치 - Google Patents

Abstract

습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지하도록 하기 위한 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치로서, 그 상부에 위치한 냉각 탱크 버퍼로 이송하기 위한 냉각 대상물이 저장되는 냉각 탱크, 상기 냉각 탱크의 내부에 설치되고, 상기 냉각 대상물을 교반하기 위한 교반기, 상기 냉각 탱크에 저장된 냉각 대상물과 상기 냉각 대상물의 교반시 발생하는 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 토출하기 위한 토출 배관, 상기 토출 배관의 하단부에 설치되고, 상기 토출 배관을 통하여 상기 냉각 대상물과 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 배출하기 위한 펌프, 및 상기 냉각 탱크와 상기 펌프 사이에 연계되면서 적어도 상기 펌프의 가동 중단시 상기 토출 배관 내에 잔류하는 냉각 대상물 또는 이물질을 상기 냉각 탱크 내부로 내려가도록 유도하기 위한 유도관을 포함한다.

Description

습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치{DEVICE FOR PREVENTING PIPE CLOGGING OF QUENCHING TANK FOR WET-TYPE PROCESS}

본 발명은 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 예컨대, 니켈(Ni) 습식 제련 프로세서의 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지하도록 하는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 습식 제련은 광석 또는 정광 안의 원하는 금속을 적당한 용매로 녹여 만든 수용액에서 화학적 또는 전기화학적인 방법으로 금속 이온을 분리·환원해서 직접적으로 금속을 만들거나 중간제품으로서 금속화합물을 만드는 방법이다.

이러한 습식 제련 중 하나로서 니켈(Ni) 습식 제련 프로세서는, 건식공정(건조-소성-수소환원)과 습식공정(Quenching Tank-침출-PH조정-석출)으로 크게 분류된다.

종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 습식공정의 냉각 탱크(1)에서 이 냉각 탱크(1)의 상부에 위치하고 있는 냉각 탱크 버퍼(미도시))로 예컨대, 광석 이송시 원심펌프(3)를 이용하였다. 이 때, 냉각 탱크(1) 내에 있는 광석을 이송하기 위해 전체 싸이클 예컨대, 약 1시간 중 약 10분 동안만 원심펌프(3)가 가동된다.

원심펌프(1)를 이용하여 냉각 탱크(1)의 광석을 냉각 탱크 버퍼로 이송할 때 약 10분간 원심펌프(3)를 가동하여 냉각 탱크(1)의 광석을 모두 이송시킨다.

그리고, 다음 이송시까지 약 1시간 동안 상기 원심펌프(3)의 가동을 중단시키는데, 이 때, 원심펌프(3)의 가동 중지시 상기 냉각 탱크(1)와 냉각 탱크 버퍼를 연결하는 약 10m 높이 토출 배관(5) 내에 잔존하는 슬러리(7)가 원심펌프(3)의 임펠러와 케이싱 사이에 끼이게 되어 원심펌프(3)에 부하로 작용하여 원심펌프(3)의 재가동이 불가능해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 니켈(Ni) 습식 제련 프로세서의 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지하도록 하는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지하도록 하기 위한 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치로서,

그 상부에 위치한 냉각 탱크 버퍼로 이송하기 위한 냉각 대상물이 저장되는 냉각 탱크,

상기 냉각 탱크의 내부에 설치되고, 상기 냉각 대상물을 교반하기 위한 교반기,

상기 냉각 탱크에 저장된 냉각 대상물과 상기 냉각 대상물의 교반시 발생하는 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 토출하기 위한 토출 배관,

상기 토출 배관의 하단부에 설치되고, 상기 토출 배관을 통하여 상기 냉각 대상물과 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 배출하기 위한 펌프, 및

상기 냉각 탱크와 상기 펌프 사이에 연계되면서, 적어도

상기 펌프의 가동 중단시 상기 토출 배관 내에 잔류하는 냉각 대상물 또는 이물질을 상기 냉각 탱크 내부로 내려가도록 유도하기 위한 유도관을 포함하는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치가 제공될 수 있다.

상기 냉각 대상물은 광석으로 이루어지고,

상기 냉각 탱크는 그 바닥면으로부터 일측면으로 일정한 크기로 관통 형성되고, 광석 또는 이물질을 배출하기 위한 배출구멍이 형성될 수 있다.

상기 유도관의 바닥부는 적어도 일정한 곡률을 갖는 곡면 또는 냉각 탱크의 바닥면을 향하여 하향 경사각도를 갖는 경사면을 포함할 수 있다.

상기 유도관은 상기 냉각 탱크의 배출구멍과 연통 형성되고, 상기 냉각 탱크의 바닥면 및 일측면으로부터 외측 방향으로 일정한 크기와 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

상기 유도관은 상기 펌프의 가동 중단시 상기 토출 배관 내에 차있는 광석 또는 이물질이 용이하게 상기 냉각 탱크의 내부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 아치 형상 또는 L자 형상으로 형성될 수 있다.

상기 펌프는 상기 토출 배관을 통하여 상기 냉각 탱크의 광석 및 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 용이하게 배출할 수 있도록 수중펌프로 이루어질 수 있다.

상기 펌프가 수직 설치되어 하부에서 상기 유도관과 연계될 수 있다.

상기 유도관은 상기 토출 배관의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 니켈(Ni) 습식 제련 프로세서의 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있으므로, 슬러리에 의한 토출 배관 및 모터 막힘을 방지하여 설비 가동 효율을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 종래기술에 따른 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 구현예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는” 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치는, 예컨대, 니켈(Ni) 습식 제련 프로세서의 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지하도록 하기 위한 장치이다.

본 발명의 일 구현예에 따른 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치는, 그 상부에 위치한 냉각 탱크 버퍼(미도시)로 이송하기 위한 광석이 저장되는 냉각 탱크(100),

상기 냉각 탱크(100)의 내부에 설치되고, 상기 냉각 대상물을 교반하기 위한 교반기(200),

상기 냉각 탱크(100)에 저장된 상기 냉각 대상물 및 상기 냉각 대상물의 교반시 발생되는 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 토출하기 위한 토출 배관(300),

상기 토출 배관(300)의 하단부에 설치되고, 상기 토출 배관(300)을 통하여 상기 냉각 탱크(100)의 냉각 대상물 및 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 배출하기 위한 펌프(400), 및

상기 냉각 탱크(100)와 상기 펌프(400) 사이에 연계되면서, 적어도 상기 펌프(400)의 가동 중단시 상기 토출 배관(300) 내에 잔류하는 냉각 대상물 또는 이물질을 상기 냉각 탱크 내부로 내려가도록 유도하기 위한 유도관(500)을 포함할 수 있다.

물론, 본 실시예에서는 습식 제련의 프로세서로 한정하여 광석으로 냉각 대상물을 한정하여 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 냉각 대상물은 광석 등으로 이루어질 수 있다.

상기 냉각 탱크(100)는 그 바닥면(110)으로부터 일측면으로 일정한 크기로 관통 형성되고, 광석 또는 이물질을 배출하기 위한 배출구멍(111)이 형성될 수 있다.

상기 냉각 탱크(100)의 바닥면(110)은 그 중앙을 중심으로 일정한 곡률을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 교반기(200)는 상기 냉각 탱크의 내부에서 상기 광석을 교반하기 위한 임펠러(210)와, 상기 임펠러(210)와 결합되어 상기 임펠러(210)를 지지하면서 회전시켜 주기 위한 교반축(220), 상기 교반축(220)과 결합되어 상기 교반축(220)을 구동시켜 주기 위한 구동모터(230)를 포함할 수 있다.

상기 펌프(400)는 상기 토출 배관(300)을 통하여 상기 냉각 탱크(100)의 광석 및 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 용이하게 배출할 수 있도록 수중펌프 등으로 이루어질 수 있다.

상기 펌프(400)의 배관부(410)의 일단부는 상기 펌프의 가동 중단시 상기 토출 배관(300) 내에 차있는 광석 또는 이물질이 용이하게 상기 냉각 탱크(100)의 내부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 상기 유도관(500)의 외측 단부의 상부에 설치되고, 상기 펌프(400)의 배관부(410)의 타단부는 상기 토출 배관(300)의 하단부에 연결될 수 있다.

또한, 상기 펌프(400)는 수직 설치되어 하부에 유도관(유도공간을 갖는 요소)가 연계될 수 있다.

또한, 상기 펌프(400)는 냉각 대상물(광석) 또는 이물질의 유도를 용이하게 하기 위하여 상기 유도관(500)에 대하여 수직으로 설치되어 그 하부에서 유도 공간을 제공할 수 있다.

상기 유도관(500)의 바닥부(510)는 상기 토출 배관(300) 내에 차있는 광석 또는 이물질이 용이하게 상기 냉각 탱크(100)의 내부로 흘러내릴 수 있도록 적어도 일정한 곡률을 갖는 곡면 또는 냉각 탱크(100)의 바닥면(110)을 향하여 하향 경사각도를 갖는 경사면을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 유도관(500)의 바닥부(510)가 곡면으로 형성되는 경우, 상기 냉각 탱크(100)의 바닥면(110)과 동일한 곡률을 가질 수 있다.

상기 유도관(500)의 크기 또는 직경은 상기 바닥면(510)의 곡면 또는 경사면의 형성에 의하여, 상기 냉각 탱크(100)로부터 멀어질수록 작아지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 유도관(500)은 상기 냉각 탱크의 배출구멍(111)과 연통 형성되고, 상기 냉각 탱크(100)의 바닥면 및 일측면으로부터 외측 방향으로 일정한 크기와 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

상기 유도관(500)은 상기 펌프(400)의 가동 중단시 상기 토출 배관(300) 내에 차있는 광석 또는 이물질이 용이하게 상기 냉각 탱크(100)의 내부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 아치(arch) 형상 또는 L자 형상 등으로 형성될 수 있다.

상기 유도관(500)은 상기 펌프(400)의 가동 중단시 상기 토출 배관(300) 내에 차있는 광석 또는 이물질이 용이하게 상기 냉각 탱크(100)의 내부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 상기 토출 배관(300)의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

이하에서, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치의 작동에 대해서 설명한다.

니켈(Ni) 습식 제련 프로세서의 습식공정의 냉각 탱크(100)에서 상기 냉각 탱크(100)의 상부에 위치하고 있는 냉각 탱크 버퍼(미도시))로 펌프(400)를 이용하여 냉각 대상물, 예컨대, 광석을 이송시킨다.

또한, 상기 교반기(200)의 구동모터(230)를 구동시켜 주면, 냉각 탱크(100)의 내부에 설치된 교반기(200)의 임펠러(210)가 교반축(220)에 의하여 회전하여 상기 광석을 교반시켜 준다.

이와 같이, 상기 냉각 탱크(100) 내에 있는 광석을 상기 교반기(200)에 의하여 교반하면서 상기 펌프(400)를 이용하여 상기 냉각 탱크 버퍼로 이송시켜 준다.

즉, 상기 펌프(400)를 가동시켜 주면, 상기 냉각 탱크(100) 내의 광석, 및 광석의 교반에 의하여 발생된 슬러리 등과 같은 이물질이 냉각 탱크(100)의 배출구멍(111)을 통하여 배출된 후 상기 유도관(500) 및 상기 펌프(400)의 배관부(410)를 통과한 후 상기 토출 배관(300)을 통하여 냉각 탱크 버퍼로 모두 이송된다.

그리고, 다음 이송시까지 예컨대, 약 1시간 동안 상기 펌프(400)의 가동을 중단시킨다.

이 때, 상기 펌프(400)의 가동이 중지되면, 상기 펌프(400)와 냉각 탱크 버퍼 사이를 연결하는 토출 배관(300) 내에 잔존하는 슬러리와 같은 이물질은, 자중 및 상기 토출 배관(300)과 상기 유도관(500)의 낙차에 의하여 상기 토출 배관(300)의 하단부에 위치한 상기 펌프(400)의 배관부(410)를 통하여 상기 유도관(500)의 바닥면(510)으로 자연적으로 흘러 내리게 된다.

상기 유도관(500)의 바닥면(510)에 흘러 내린 슬러리와 같은 이물질은 상기 유도관(500)의 바닥면(510)의 곡면(또는 경사각도)에 의하여 상기 냉각 탱크(100)의 바닥면(110)으로 용이하게 유도되어 상기 냉각 탱크(100)의 내부로 들어갈 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 펌프(400)의 가동이 중지시, 상기 토출 배관(300) 내에 차이 있는 슬러리와 같은 이물질이 상기 펌프(400)의 배관부(410) 및 상기 유도관(500)에 의하여 자연적으로 상기 냉각 탱크(100)의 내부로 들어가게 되므로, 슬러리와 같은 이물질이 펌프(400)의 임펠러와 케이싱 사이에 끼이지 않게 되기 때문에 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

100: 냉각 탱크 200: 교반기
300: 토출 배관 400: 펌프
410: 배관부 500: 유도관
510: 바닥부

Claims (8)

1. 습식공정의 냉각 탱크에서 토출 배관 내의 이물질이 펌프의 임펠러와 케이싱 사이에 끼어 펌프에 부하가 걸리는 것을 방지하도록 하기 위한 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치로서,
   그 상부에 위치한 냉각 탱크 버퍼로 이송하기 위한 냉각 대상물이 저장되는 냉각 탱크,
   상기 냉각 탱크의 내부에 설치되고, 상기 냉각 대상물을 교반하기 위한 교반기,
   상기 냉각 탱크에 저장된 냉각 대상물과 상기 냉각 대상물의 교반시 발생하는 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 토출하기 위한 토출 배관,
   상기 토출 배관의 하단부에 설치되고, 상기 토출 배관을 통하여 상기 냉각 대상물과 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 배출하기 위한 펌프, 및
   상기 냉각 탱크와 상기 펌프 사이에 연계되면서, 적어도
   상기 펌프의 가동 중단시 상기 토출 배관 내에 잔류하는 냉각 대상물 또는 이물질을 상기 냉각 탱크 내부로 내려가도록 유도하기 위한 유도관
   을 포함하고,
   상기 냉각 대상물은 광석으로 이루어지고,
   상기 냉각 탱크는 그 바닥면으로부터 일측면으로 일정한 크기로 관통 형성되고, 광석 또는 이물질을 배출하기 위한 배출구멍이 형성되는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 유도관의 바닥부는 적어도 일정한 곡률을 갖는 곡면 또는 냉각 탱크의 바닥면을 향하여 하향 경사각도를 갖는 경사면을 포함하는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 유도관은 상기 냉각 탱크의 배출구멍과 연통 형성되고, 상기 냉각 탱크의 바닥면 및 일측면으로부터 외측 방향으로 일정한 크기와 형상으로 돌출 형성되는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 유도관은 상기 펌프의 가동 중단시 상기 토출 배관 내에 차있는 광석 또는 이물질이 용이하게 상기 냉각 탱크의 내부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 아치 형상 또는 L자 형상으로 형성되는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
6. 제1항, 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펌프는 상기 토출 배관을 통하여 상기 냉각 탱크의 광석 및 이물질을 상기 냉각 탱크 버퍼로 용이하게 배출할 수 있도록 수중펌프로 이루어지는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 펌프가 수직 설치되어 하부에서 상기 유도관과 연계되는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 유도관은 상기 토출 배관의 직경보다 큰 직경으로 형성되는 습식 공정용 냉각 탱크의 토출 배관 막힘 방지 장치.
   

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