KR101977682B1 - 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치 - Google Patents

고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치 Download PDF

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KR101977682B1
KR101977682B1 KR1020180008547A KR20180008547A KR101977682B1 KR 101977682 B1 KR101977682 B1 KR 101977682B1 KR 1020180008547 A KR1020180008547 A KR 1020180008547A KR 20180008547 A KR20180008547 A KR 20180008547A KR 101977682 B1 KR101977682 B1 KR 101977682B1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/02—Lime
    • C04B2/04—Slaking
    • C04B2/08—Devices therefor

Abstract

본 발명은 분말 생석회에 물을 투입하여 액상 소석회를 제조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 운반된 불순물이 함유된 분말 생석회를 이송한 후 반응조에 물을 투입하여 액상의 소석회를 생성한 연후 샌드밀에서 초미립자로 분쇄한 다음, 트위스트 스크린에서 불순물 제거 및 선별을 거친 후 저장탱크에 저장토록 함으로서 기존의 고형화된 생석회를 분말화한 후 상기 분말화된 생석회를 별도로 불순물 제거를 위한 복잡한 절차나 약품 투여 등등의 번거로움을 해소하고 분말화된 생석회를 그대로 물과 반응하여 소석회를 생성하되 초미립자의 액상 소석회를 생성함에 있어 불순물 제거를 위한 추가적인 약품이나 방법이 필요없이 간편하고 편리하게 순도 높은 초미립자의 액상 소석회 제조가 가능하도록 한 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 관한 것으로서,
상기 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치의 구체적인 해결적 수단은,
"상단 중앙에는 불순물이 함유된 분말 생석회를 주입하는 주입구(100)가 구비되고 상단 일측에는 먼지나 이물질을 1차적으로 배출하는 제1 배출구(101)가 구비되며 상기 제1 배출구(101)에는 배출관(102)이 외부로 연결 결합되고 상기 배출관(102)에는 배출팬(103)과 배출모터(104)가 구비되어 있고 바닥 중앙에는 분말 생석회의 토출구(105)가 구비되며 상기 토출구(105) 외측에 로터리밸브(106)와 모터(107)가 구비되어 있는 저장조(10)와 상기 토출구(105)를 통해 낙하된 분말 생석회의 이송을 위한 이송스크류 컨베어(20)와 상기 이송스크류 컨베어(20)를 통해 이송된 분말 생석회에서 입자크기를 선별하여 분배하는 분배스크류 컨베어(30)와 상기 분배스크류 컨베어(30)를 거친 분말 생석회가 투입되는 분말투입구(400)가 상단 일측에 구비되고 상단 타측에는 물이 투입되는 물투입구(401)가 구비되어 있으며 내부에는 교반기(402)가 2단 이상으로 구비되어 액상의 소석회를 생성하는 반응조(40)와 상기 반응조(40)를 거친 액상 소석회를 500 메쉬이상 초미립입자로 분쇄하는 샌드밀(50)과 상기 샌드밀(50)를 거친 초미립자 액상 소석회에서 불순물을 제거하기 위한 트위스트 스크린(60)과 상기 트위스트 스크린(60)에서 초미립자가 함유된 액상 소석회만을 저장하는 저장탱크(70)를 포함하여 이루어지되,
상기 트위스트 스크린(60)은,
상기 샌드밀(50)에서 500 메쉬이상의 초미립자로 분쇄된 액상의 소석회에 함유된 불순물을 제거함과 동시에 상기 샌드밀(50)에서 분쇄되지 아니한 액상의 소석회를 500 메쉬이상으로 분쇄키 위한 것으로서,
상단 중앙에 유입구(601)가 구비되어 있고 일측면에는 불순물이 배출되는 제2 배출구(602)가 구비되며 타측면에는 초미립자의 고순도 액상 소석회가 상기 저장탱크(70)로 배출토록 제3 배출구(603)이 천공되어 있고 내부에는 상기 유입구(601)와 상기 제2 배출구(602) 사이에 상기 유입구(601)과 일치하는 관통공(611)이 천공되어 있고 상기 관통공(611)에는 베어링(612)이 구비된 판형상의 격벽(610)이 형성되어 있고 상기 제2 배출구(602) 하부에는 상기 격벽(610)과 간격을 유지한 상태에서 스크린유닛(620)이 형성되어 있고 상기 스크린유닛(620) 하부에는 소정의 간격을 유지하면서 상기 제3 배출구(603)를 사이에 위치토록 한 상태에서 회동판(630)이 형성되어 있는 트위스트 하우징(600)과,
상기 회동판(630) 하단에는 복수개 이상의 스프링(640)이 구비되고 중앙에는 회동모터(650)가 구비되어 상기 회동모터(650)의 정역 구동에 의해 상기 트위스트 하우징(600)이 정역으로 반복 회동 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치와,
상기 스크린유닛(620)은,
무수히 많은 통공(621)이 형성되어 있는 스크린망(622)과,
외곽에 상기 스크린망(622)과 간격을 유지한 상태에서 장착가능하도록 마감부재(623)가 구비되어 있고 상기 마감부재(623)의 내부에 다수개의 가로바(624) 및 세로바(625)가 서로 교차되도록 배치되어 다수개의 격자구획부(626)를 형성하며 상기 격자구획부(626)마다 다수개의 볼(627)이 배치되며 바닥은 상기 통공(621)보다 상대적으로 작은 500 메쉬이상만 통과 가능한 미세통공(628)이 형성된 스크린고정판(629)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치와,
상기 회동판(630) 상면에는 볼록판(631)이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치"를 그 구성적 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은,
기존의 불순물과 함께 분말화된 생석회를 물과 반응토록 함에 따라 상기 분말 생석회에 함유된 불순물도 함께 분쇄하여 물과 반응토록함에 따른 불순물 농도가 높은 저순도의 액상 소석회 제조로 인한 문제점을 원천적으로 해소하였을 뿐만 아니라, 불순물를 제거하기 위한 약품 투입 등등의 번거로움을 해소하면서 분쇄과정에서 발생되는 분진 등으로 인한 주변환경의 오염문제도 해소하여 결국 환경오염을 방지할 수 있고 분쇄공정이 없으므로 제품 생산공정을 단축함으로서 경제적 및 시간적 잇점이 있으며, 특히 분말화된 생석회로 부터 불순물과 고순도의 소석회를 분리하여 고순도의 소석회를 생산 가능하도록 함으로서 소석회 제품 자체의 질적 향상을 도모할 수 있는 것이다.

Description

고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치{Manufacturing equipment of liquid calcium hydroxide}
본 발명은 분말 생석회에 물을 투입하여 액상 소석회를 제조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 운반된 불순물이 함유된 분말 생석회를 이송한 후 반응조에 물을 투입하여 액상의 소석회를 생성한 연후 샌드밀에서 초미립자로 분쇄한 다음, 트위스트 스크린에서 불순물 제거 및 선별을 거친 후 저장탱크에 저장토록 함으로서 기존의 고형화된 생석회를 분말화한 후 상기 분말화된 생석회를 별도로 불순물 제거를 위한 복잡한 절차나 약품 투여 등등의 번거로움을 해소하고 분말화된 생석회를 그대로 물과 반응하여 소석회를 생성하되 초미립자의 액상 소석회를 생성함에 있어 불순물 제거를 위한 추가적인 약품이나 방법이 필요없이 간편하고 편리하게 순도 높은 초미립자의 액상 소석회 제조가 가능하도록 한 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 불순물과 함께 고형화된 생석회 덩어리는 불순물이 많이 함유되어 있고 그중에 철분(F2O3)을 다량 함유하고 있는 석회석과 같은 광물성 탄산칼슘(Calcium Carbonate)를 소성하여 얻는 것으로서 상기와 같은 생석회(生石灰, Calciumoxide)를 수화(水和) 반응시킨 후 건조단계를 거치면 소석회를 제조하는 것이며, 상기 소석회(Ca(OH)2)는 산업 폐기물을 중화 처리하는 중화제로서의 중요한 용도를 갖는 상업상 매우 유용한 물질이다. 산업폐기물은 그 종류가 여러가지이나, 특히 제강 및 제련, 합섬, 염색, 금속, 반도체 및 전자공업에서 나오는 산업폐기물은 폐산수가 주를 이루고 있으며, 이 폐산수는 토양을 오염시키고, 교량, 건축물, 산업시설이나 기타 시설물을 산화시켜 구조를 취약하게 하는 등의 문제점을 일으키게 된다. 따라서 상기한 폐산수는 공해 방지법에 의거하여 중화 침전시켜 방류하거나 혹은 중화시켜서 매립하도록 규정되어 있다.
폐광지 갱내 산성 폐수는 처리약품으로 소석회만을 사용하여 중화조, 반응조, 침전조의 3단계 시설만으로 산성폐수를 처리하고, 처리된 침전 슬러지를 중화조로 반송하여 다시 사용함으로써 약품비 절감 및 슬러지의 함수율 감소, 시설비 운영절감등으로 갱내 산성폐수를 처리하는 새로운 모델을 제시하였다. 그러나, 분말 소석회의 경우는 분진 발생으로 유지 관리 어려운 점이 여전히 해결하지 못하고 있다.
반도체 웨이퍼 제조 생산공정에서 발생된 인산 및 불산을 함유하는 고농도 폐수를 처리하는 기술에의 적용에도 소석회를 이용하여 폐수를 처리하고 있다. 인산 및 불산을 함유하는 폐수를 처리할 때 응집탱크 및 침전탱크를 거치지 아니하고 반응탱크에서 바로 소석회를 투입하는 방법이 제시되고 있으나 역시 분말 소석회의 분진 발생으로 사용하기 어려운 점이 존재한다.
분말 소석회는 상기와 같이 취급이 불편하고 인력이 많이 소요되고 특히 소석회 분말 비산으로 말미암아 작업자에게 호흡기, 피부질환을 유발하고 분진에 의한 작업환경이 악화되는 단점이 있다.
또한, 분말 소석회는 불순물과 함께 고형화된 생석회 덩어리를 분쇄하여 분말화한 것으로서 분말화된 소석회는 불순물이 많이 포함된 상태로서 결국 순도가 낮고 활성도가 낮아 불순물 제거를 위한 별도의 장치나 기구가 필요하며,
그 하나의 예를들면, 불순물중 철분(F2O3 )을 다량 함유한 경우에는 백색도가 저하되어 용도에 제한을 받게 되며 백색도 향상을 위해서는 별도의 탈철(脫鐵) 설비를 하여야 하는 등 경제적으로나 기술적으로 많은 문제를 수반하게 된다.
또 다른 예를들면, 인산칼슘은 인산과 소석회를 반응시켜 제조되는데 활성도가 낮은 소석회는 반응성이 떨어지기 때문에 사용될 수 없었다. 인산칼슘 이외에도 의약품 및 화장품의 원료로 사용되고 있는 글루콘산칼슘, 판톤텐산칼슘 등도 소석회와 유기산을 반응시켜 합성할 수 있다.
여기에서 활성도라 함은 수용액 중에서의 이온화도를 말한다. 활성도가 높다는 의미는 수용액 중에서 이온상태로 존재할 수 있는 칼슘이온이 많다는 것을 의미하며 활성도의 측정은 이온전도에 의한 도전율로 측정한다. 현재 영약학에서는 이온화하지 않은 칼슘은 흡수되지 않는 것으로 알려져 있다.
따라서 이온화도가 낮으면 활성도가 떨어지고 반응성도 떨어지게 된다.
이에 따라 액상 소석회는 분말 소석회가 갖는 인체 유해성, 취급 불편 등의 문제점을 개선한 것으로서, 액상 소석회 생산 공정에서는 분말 또는 덩어리 형태의 생석회를 물과 혼합하여 수화 반응시킨 후 교반하여 소석회 슬러리를 제조한다.
액상 소석회는 슬러리 입자 크기가 작을수록 산성가스 제거효율이 높아지는 등 유해물질과의 반응성이 향상된다. 이러한 점을 고려하여 종래의 액상 소석회 생산공정에서는 교반 공정시 다이노밀과 같은 설비에 비드 형태의 분쇄미디어를 넣고 습식 마쇄하는 방법이 널리 사용되었다.
이와 관련된 특허문헌으로는 대한민국 등록 특허공보 제292139호, 대한민국 등록특허공보 제880128호가 있다.
대한민국 등록특허공보 제292139호는 물에 수산화칼슘 고형분 기준으로 20∼35중량%의 농도로 생석회를 첨가하여 수화시킴으로써 소석회유를 얻는 단계와, 상기 소석회유를 습식마쇄기에서 습식마쇄시키는 단계와, 습식마쇄된 소석회유를 200 ∼325mesh의 시브로 습식분급하는 단계를 포함하는 고반응성 액상 소석회의 제조방법을 개시하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제880128호는 수화조 용량의 10 내지 30%에 해당하는 분쇄미디어가 충전된 수화조에 물과 생석회를 70~80 중량%: 20~30 중량%의 비율로 혼합하는 단계와, 상기 혼합물을 10분 내지 30분 동안 1,500내지 2,700 rpm으로 고속교반하여 수화 및 분쇄를 함께 진행시켜 액상 소석회를 얻는 단계와, 상기 수화 및 분쇄된 액상 소석회를 200~325 메쉬의 시브에 통과시켜 습식분급하는 단계를 포함하는 액상 소석회의 제조방법을 개시하고 있다.
그런데, 종래의 액상 소석회 제조공법은 생석회 입자를 미세화하기 위해 분쇄미디어로 투입된 비드가 회전하는 임펠러에 의해 부서지는 문제가 빈번히 발생하고, 이로 인해 설비에 대한 유지보수 비용이 많이 들고 깨진 비드가 소석회 슬러리 내에 불균일하게 혼입되어 품질을 저하시키는 문제가 있다.
종래의 액상 소석회 제조공법에 있어서 액상 소석회의 교반은 통상 폴리에틸렌(PE) 재질의 임펠러에 의해 수행되었다. 하지만, 폴리에틸렌(PE) 재질의 임펠러는 분쇄미디어로 일반적으로 사용되는 유리 비드와의 마찰 및 충격에 의해 쉽게 마모되는 문제가 있고, 이에 따라 임펠러의 회전속도를 충분히 높이기가 어려우므로 교반 속도를 고속화하는 데 한계가 있다. 액상 소석회에 대한 교반 속도가 낮을 경우 비중이 상대적으로 큰 생석회가 물과 분리됨으로써 오염물질 제거효율이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
한국 특허등록 제292139호 한국 특허등록 제880128호
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
운반된 불순물이 함유된 분말 생석회를 이송한 후 반응조에 물을 투입하여 액상의 소석회를 생성한 연후 샌드밀에서 초미립자로 분쇄한 다음, 트위스트 스크린에서 불순물 제거 및 선별을 거친 후 저장탱크에 저장토록 함으로서 기존의 고형화된 생석회를 분말화한 후 상기 분말화된 생석회를 별도로 불순물 제거를 위한 복잡한 절차나 약품 투여 등등의 번거로움을 해소하고 분말화된 생석회를 그대로 물과 반응하여 소석회를 생성하되 초미립자의 액상 소석회를 생성함에 있어 불순물 제거를 위한 추가적인 약품이나 방법이 필요없이 간편하고 편리하게 순도 높은 초미립자의 액상 소석회 제조가 가능하도록 한 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 구체적 해결적 수단은,
"상단 중앙에는 불순물이 함유된 분말 생석회를 주입하는 주입구(100)가 구비되고 상단 일측에는 먼지나 이물질을 1차적으로 배출하는 제1 배출구(101)가 구비되며 상기 제1 배출구(101)에는 배출관(102)이 외부로 연결 결합되고 상기 배출관(102)에는 배출팬(103)과 배출모터(104)가 구비되어 있고 바닥 중앙에는 분말 생석회의 토출구(105)가 구비되며 상기 토출구(105) 외측에 로터리밸브(106)와 모터(107)가 구비되어 있는 저장조(10)와 상기 토출구(105)를 통해 낙하된 분말 생석회의 이송을 위한 이송스크류 컨베어(20)와 상기 이송스크류 컨베어(20)를 통해 이송된 분말 생석회에서 입자크기를 선별하여 분배하는 분배스크류 컨베어(30)와 상기 분배스크류 컨베어(30)를 거친 분말 생석회가 투입되는 분말투입구(400)가 상단 일측에 구비되고 상단 타측에는 물이 투입되는 물투입구(401)가 구비되어 있으며 내부에는 교반기(402)가 2단 이상으로 구비되어 액상의 소석회를 생성하는 반응조(40)와 상기 반응조(40)를 거친 액상 소석회를 500 메쉬이상 초미립입자로 분쇄하는 샌드밀(50)과 상기 샌드밀(50)를 거친 초미립자 액상 소석회에서 불순물을 제거하기 위한 트위스트 스크린(60)과 상기 트위스트 스크린(60)에서 초미립자가 함유된 액상 소석회만을 저장하는 저장탱크(70)를 포함하여 이루어지되,
상기 트위스트 스크린(60)은,
상기 샌드밀(50)에서 500 메쉬이상의 초미립자로 분쇄된 액상의 소석회에 함유된 불순물을 제거함과 동시에 상기 샌드밀(50)에서 분쇄되지 아니한 액상의 소석회를 500 메쉬이상으로 분쇄키 위한 것으로서,
상단 중앙에 유입구(601)가 구비되어 있고 일측면에는 불순물이 배출되는 제2 배출구(602)가 구비되며 타측면에는 초미립자의 고순도 액상 소석회가 상기 저장탱크(70)로 배출토록 제3 배출구(603)이 천공되어 있고 내부에는 상기 유입구(601)와 상기 제2 배출구(602) 사이에 상기 유입구(601)과 일치하는 관통공(611)이 천공되어 있고 상기 관통공(611)에는 베어링(612)이 구비된 판형상의 격벽(610)이 형성되어 있고 상기 제2 배출구(602) 하부에는 상기 격벽(610)과 간격을 유지한 상태에서 스크린유닛(620)이 형성되어 있고 상기 스크린유닛(620) 하부에는 소정의 간격을 유지하면서 상기 제3 배출구(603)를 사이에 위치토록 한 상태에서 회동판(630)이 형성되어 있는 트위스트 하우징(600)과,
상기 회동판(630) 하단에는 복수개 이상의 스프링(640)이 구비되고 중앙에는 회동모터(650)가 구비되어 상기 회동모터(650)의 정역 구동에 의해 상기 트위스트 하우징(600)이 정역으로 반복 회동 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치와,
상기 스크린유닛(620)은,
무수히 많은 통공(621)이 형성되어 있는 스크린망(622)과,
외곽에 상기 스크린망(622)과 간격을 유지한 상태에서 장착가능하도록 마감부재(623)가 구비되어 있고 상기 마감부재(623)의 내부에 다수개의 가로바(624) 및 세로바(625)가 서로 교차되도록 배치되어 다수개의 격자구획부(626)를 형성하며 상기 격자구획부(626)마다 다수개의 볼(627)이 배치되며 바닥은 상기 통공(621)보다 상대적으로 작은 500 메쉬이상만 통과 가능한 미세통공(628)이 형성된 스크린고정판(629)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치와,
상기 회동판(630) 상면에는 볼록판(631)이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치"를 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.
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상기와 같은 본 발명은,
기존의 불순물과 함께 분말화된 생석회를 물과 반응토록 함에 따라 상기 분말 생석회에 함유된 불순물도 함께 분쇄하여 물과 반응토록함에 따른 불순물 농도가 높은 저순도의 액상 소석회 제조로 인한 문제점을 원천적으로 해소하였을 뿐만 아니라, 불순물를 제거하기 위한 약품 투입 등등의 번거로움을 해소하면서 분쇄과정에서 발생되는 분진 등으로 인한 주변환경의 오염문제도 해소하여 결국 환경오염을 방지할 수 있고 분쇄공정이 없으므로 제품 생산공정을 단축함으로서 경제적 및 시간적 잇점이 있으며, 특히 분말화된 생석회로 부터 불순물과 고순도의 소석회를 분리하여 고순도의 소석회를 생산 가능하도록 함으로서 소석회 제품 자체의 질적 향상을 도모할 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치의 전체 개략도,
도 2는 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 이송스크류 컨베어의 상세 단면도,
도 3은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 도 2의 A-A선 단면도,
도 4는 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 분배스크류 컨베어의 상세 단면도,
도 5는 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 분배스크류 컨베어의 구동축과 스크류의 결합 사시도,
도 6은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 트위스트 스크린의 상세 단면도,
도 7은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 스크린유닛에 대한 분리사시도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 대하여 도면과 함께 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치의 전체 개략도이며, 도 2는 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 이송스크류 컨베어의 상세 단면도이고, 도 3은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 4는 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 분배스크류 컨베어의 상세 단면도이고, 도 5는 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 분배스크류 컨베어의 구동축과 스크류의 결합 사시도이며, 도 6은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 트위스트 스크린의 상세 단면도이고, 도 7은 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치에 있어서 스크린유닛의 분리사시도이다.
본 발명은 크게 저장조(10), 이송스크류 컨베어(20), 분배스크류 컨베어(30), 반응조(40), 샌드밀(50), 트위스트 스크린(60), 저장탱크(70)으로 나눌 수 있고,
상기 저장조(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 상단 중앙에는 불순물이 함유된 분말 생석회를 주입하는 주입구(100)가 구비되고 상단 일측에는 먼지나 이물질을 1차적으로 배출하는 제1 배출구(101)가 구비되며 상기 제1 배출구(101)에는 배출관(102)이 외부로 연결 결합되고 상기 배출관(102)에는 배출팬(103)과 배출모터(104)가 구비되어 있고 바닥 중앙에는 분말 생석회의 토출구(105)가 구비되며 상기 토출구(105) 외측에 로터리밸브(106)와 모터(107)가 구비되어 있는 것이며,
다음, 이송스크류 컨베어(20)의 경우는,
상기 토출구(105)를 통해 낙하된 분말 생석회의 이송을 위한 것으로서 구체적으로는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,
상단 일측에는 상기 토출구(105)를 통해 낙하된 분말 생석회가 투입되는 제1 개구부(200)가 하단 타측에는 상대적으로 세분한 분말 생석회를 배출하는 제2 개구부(201)가 구비된 원통형상으로 내부 중앙에는 제1 구동축(202)이 구비되어 있고 상기 제1 구동축(202) 외주면에는 결합바(211)가 "+"형상으로 형성되어 상기 결합바(211)의 끝단에는 이송익(212)이 각각 독립적으로 절개되어 형성된 제1 스크류(210)가 구비되어 있는 상태에서 타측면 외곽에는 제1 모터(203)가 구비되어 있으며 상기 제1 모터(203)에는 제1 구동스프로킷(204)이 결합되어 있으며 상기 제1 구동스프로킷(204)에는 제1 체인(205)의 일측이 결합되어 있고 상기 제1 체인(205)의 타측은 상기 제1 구동축(202)에 결합되어 있는 제1 피동스프로킷(206)에 결합되어 있는 것이다.
다음, 분배스크류 컨베어(30)의 경우는,
상기 이송스크류 컨베어(20)를 통해 이송된 분말 생석회에서 입자크기를 선별하여 분배하는 것으로서 구체적으로는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,
상단 중앙에는 제2 개구부(201)에서 배출된 세분화된 분말 생석회가 투입되는 제3 개구부(300)가 하단 일측에는 드레인 밸브(301)이 하단 타측에는 불순물과 분리되어 상대적으로 고순도의 세분화된 분말 생석회를 배출하는 제4 개구부(302)가 구비된 원통형상으로 내부 중앙에는 제2 구동축(303)이 구비되어 있고 상기 제2 구동축(303) 외주면에는 이송익(311)에 다수개의 통공(312)이 천공된 것 제2 스크류(310)가 구비되어 있는 상태에서 타측면 외곽에는 제2 모터(304)가 구비되어 있으며 상기 제2 모터(304)에는 제2 구동스프로킷(305)이 결합되어 있으며 상기 제2 구동스프로킷(305)에는 제2 체인(306)의 일측이 결합되어 있고 상기 제2 체인(306)의 타측은 상기 제2 구동축(303)에 결합되어 있는 제2 피동스프로킷(307)에 결합되어 있는 것이다.
다음, 반응조(40)의 경우는 도 1에 도시된 바와 같이,
상기 분배스크류 컨베어(30)를 거친 분말 생석회가 투입되는 분말투입구(400)가 상단 일측에 구비되고 상단 타측에는 물이 투입되는 물투입구(401)가 구비되어 있으며 내부에는 교반기(402)가 2단 이상으로 구비되어 액상의 소석회를 생성하는 것으로서 60분간 교반작업을 진행하는 것이다.
다음, 샌드밀(50)의 경우는 도 1에 도시된 바와 같이,
상기 반응조(40)를 거친 액상 소석회를 500 메쉬이상 초미립입자로 분쇄하는 것으로서 상기 반응조(40)를 거친 액상의 소석회를 구동모터(M)에 의해 150마력의 초고속 회전력으로 구동되는 복수개 이상의 교반기(500)를 이용하여 500 메쉬이상의 초미립자로 분쇄토록 하는 것이다.
다음, 트위스트 스크린(60)의 경우는 도 6에 도시된 바와 같이,
상기 샌드밀(50)를 거친 초미립자 액상 소석회에서 불순물을 제거하기 위한 것으로 구체적으로는,
상기 샌드밀(50)에서 500 메쉬이상의 초미립자로 분쇄된 액상의 소석회에 함유된 불순물을 제거함과 동시에 상기 샌드밀(50)에서 분쇄되지 아니한 액상의 소석회를 500 메쉬이상으로 분쇄키 위한 것으로서,
상단 중앙에 유입구(601)가 구비되어 있고 일측면에는 불순물이 배출되는 제2 배출구(602)가 구비되며 타측면에는 초미립자의 고순도 액상 소석회가 상기 저장탱크(70)로 배출토록 제3 배출구(603)이 천공되어 있고 내부에는 상기 유입구(601)와 상기 제2 배출구(602) 사이에 상기 유입구(601)과 일치하는 관통공(611)이 천공되어 있고 상기 관통공(611)에는 베어링(612)이 구비된 판형상의 격벽(610)이 형성되어 있고 상기 제2 배출구(602) 하부에는 상기 격벽(610)과 간격을 유지한 상태에서 스크린유닛(620)이 형성되어 있고 상기 스크린유닛(620) 하부에는 소정의 간격을 유지하면서 상기 제3 배출구(603)를 사이에 위치토록 한 상태에서 회동판(630)이 형성되어 있는 트위스트 하우징(600)과,
상기 회동판(630) 하단에는 복수개 이상의 스프링(640)이 구비되고 중앙에는 회동모터(650)가 구비되어 상기 회동모터(650)의 정역 구동에 의해 상기 트위스트 하우징(600)이 정역으로 반복 회동 가능하도록 한 구성이며,
상기 스크린유닛(620)은 도 7에 도시된 바와같이,
무수히 많은 통공(621)이 형성되어 있는 스크린망(622)과,
외곽에 상기 스크린망(622)과 간격을 유지한 상태에서 장착가능하도록 마감부재(623)가 구비되어 있고 상기 마감부재(623)의 내부에 다수개의 가로바(624) 및 세로바(625)가 서로 교차되도록 배치되어 다수개의 격자구획부(626)를 형성하며 상기 격자구획부(626)마다 다수개의 볼(627)이 배치되며 바닥은 상기 통공(621)보다 상대적으로 작은 500 메쉬이상만 통과 가능한 미세통공(628)이 형성된 스크린고정판(629)으로 이루어진 것이다.
바람직하게는, 도 6에 도시되 바와 같이 상기 회동판(630) 상면에는 볼록판(631)이 추가로 구비되어 있는 것이다.
다음, 저장탱크(70)은 도 1에 도시된 바와 같이,
상기 트위스트 스크린(60)에서 초미립자가 함유된 고순도의 액상 소석회만을 저장하는 것으로서 본 발명의 목적인 고순도 초미립자의 액상 소석회를 저장하는 것이다.
미설명부호 660은 유입관을 지시하는 것이다.
이하, 본 발명인 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치의 작용에 대하여 설명하고자 한다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이 불순물이 함유된 200 메쉬이하의 분말 생석회를 저장조(10) 투입한 후 토출구(105)를 통해 이송스크류 컨베어(20)로 이송하면서 200 메쉬이하의 분말을 미립자로 분쇄과정을 거치면서 이송한 후 이와 같이 이송된 미립자 분말 생석회는 분배스크류 컨베어(30)에 투하되어 분쇄 및 선별작업을 통해 1차적으로 불순물을 분리 배출하고 상대적으로 고순도의 미립자 생석회를 반응조(40)의 분말투입구(400)로 투입함과 동시에 물 저장탱크(T)로 부터 물을 물투입구(401)를 통해 반응조(40)에 투입 교반기(402)를 통해 60분간 교반작업을 수행함으로서 다음과 같은 반응 즉,
Figure 112018008149005-pat00001
로 이루어져 액상의 소석회가 생성되는 것이며 이와 같이 생성된 액상의 소석회를 샌드밀(50)로 이송하여 150마력의 초고속 회전력으로 구동되는 복수개 이상의 교반기(500)를 이용하여 500 메쉬 이상의 초미립자로 분쇄토록 한 다음,
트위스트 스크린(60)에 투입하여 회동모터(650)의 정역 구동에 의해 회동판(630)이 정역 회동하면서 상기 트위스트 하우징(600) 전체를 정역으로 회동 즉, 트위스트하게 되며 이때 유입관(660)은 회동되지 아니하여야 하므로 베어링(612)가 관통공(611)에 구비되는 것이다.
이와 같이 트위스트 하우징(600)이 트위스팅하면서 동시에 스프링(640)에 의해 진동도 함께 이루어짐에 따라 유입관(660)을 통해 유입된 액상 소석회에 함유된 불순물이 일단, 상기 스크린망(622)를 통과되지 아니하며 설사 통과된다고 하더라고 그 하부에 구비된 스크린고정판(629)의 미세통공(628)을 통과하지는 못하는 것이다.
그 이유는 상대적으로 굵은 액상소석회가 스크린망(622)을 통과하더라도 격자구획부(626)에 각각 구비된 볼(627)의 마찰에 의해 미세한 초미립자로 분쇄되며 만약 분쇄되지 아니하는 입자 즉, 불순물은 그대로 스크린고정판(629)에 남거나 또는 진동 및 트위스트 운동에 의해 튕겨서 상기 스크린망(622)으로 되돌아가서 결국 제2 배출구(602)로 배출되며, 초미립자 액상 소석회는 상기 미세통공(628)을 거쳐서 제3 배출구(603)로 배출되어 상기 저장탱크(70)로 저장 보관되는 것이다.
한편, 상기 볼록판(631)을 추가 구성하는 이유는 트위스트 하우징(600)이 정역 회동함에 따라 회동판(630)의 중심으로 액상 소석회가 몰리는 현상을 방지토록 하여 초미립자 액상 소석회가 원활하게 제3 배출구(603)로 배출 가능하도록 하기 위한 것이다.
상기와 같은 과정을 거친 고순도 초미립자 액상 소석회는 저장탱크(70)에 저장되어 외부로 반출됨으로서 본 발명에 의해 제조된 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조는 완료되는 것이다.
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상기와 같은 본 발명은 기존의 불순물과 함께 분말화된 생석회를 물과 반응토록 함에 따라 상기 분말 생석회에 함유된 불순물도 함께 분쇄하여 물과 반응토록함에 따른 불순물 농도가 높은 저순도의 액상 소석회 제조로 인한 문제점을 원천적으로 해소하였을 뿐만 아니라, 불순물를 제거하기 위한 약품 투입 등등의 번거로움을 해소하면서 분쇄과정에서 발생되는 분진 등으로 인한 주변환경의 오염문제도 해소하여 결국 환경오염을 방지할 수 있고 분쇄공정이 없으므로 제품 생산공정을 단축함으로서 경제적 및 시간적 잇점이 있으며, 특히 분말화된 생석회로 부터 불순물과 고순도의 소석회를 분리하여 고순도의 소석회를 생산 가능하도록 함으로서 소석회 제품 자체의 질적 향상을 도모할 수 있는 것이다.
10 : 저장조 20 : 이송스크류 컨베어
30 : 분배스크류 컨베어 40 : 반응조
50 : 샌드밀 60 : 트위스트 스크린
70 : 저장탱크 100 : 주입구
101 : 제1 배출구 102 : 배출관
103 : 배출팬 104 : 배출모터
105 : 토출구 106 : 로터리밸브
107 : 모터 200 : 제1 개구부
201 : 제2 개구부 202 : 제1 구동축
203 : 제1 모터 204 : 제1 구동스프로킷
205 : 제1 체인 206 : 제1 피통스프로킷
210 : 제1 스크류 211 : 결합바
212 : 이송익 300 : 제3 개구부
301 : 드레인 밸브 302 : 제4 개구부
303 : 제2 구동축 304 : 제2 모터
305 : 제2 구동스프로킷 306 : 제2 체인
307 : 제2 피동스프로킷 310 : 제2 스크류
311 : 이송익 312 : 통공
400 : 분말투입구 401 : 물투입구
402 : 교반기 500 : 교반기
600 : 트위스트 하우징 601 : 유입구
602 : 제2 배출구 603 : 제3 배출구
610 : 격벽 611 : 관통공
612 : 베어링 620 : 스크린유닛
621 : 통공 622 : 스크린망
623 : 마감부재 624 : 가로바
625 : 세로바 626 : 격자구획부
627 : 볼 628 : 미세통공
629 : 스크린고정판 630 : 회동판
631 : 볼록판 640 : 스프링
650 : 회동모터 660 : 유입관
M : 구동모터 T : 물 저장탱크

Claims (7)

  1. 상단 중앙에는 불순물이 함유된 분말 생석회를 주입하는 주입구(100)가 구비되고 상단 일측에는 먼지나 이물질을 1차적으로 배출하는 제1 배출구(101)가 구비되며 상기 제1 배출구(101)에는 배출관(102)이 외부로 연결 결합되고 상기 배출관(102)에는 배출팬(103)과 배출모터(104)가 구비되어 있고 바닥 중앙에는 분말 생석회의 토출구(105)가 구비되며 상기 토출구(105) 외측에 로터리밸브(106)와 모터(107)가 구비되어 있는 저장조(10)와 상기 토출구(105)를 통해 낙하된 분말 생석회의 이송을 위한 이송스크류 컨베어(20)와 상기 이송스크류 컨베어(20)를 통해 이송된 분말 생석회에서 입자크기를 선별하여 분배하는 분배스크류 컨베어(30)와 상기 분배스크류 컨베어(30)를 거친 분말 생석회가 투입되는 분말투입구(400)가 상단 일측에 구비되고 상단 타측에는 물이 투입되는 물투입구(401)가 구비되어 있으며 내부에는 교반기(402)가 2단 이상으로 구비되어 액상의 소석회를 생성하는 반응조(40)와 상기 반응조(40)를 거친 액상 소석회를 500 메쉬이상 초미립입자로 분쇄하는 샌드밀(50)과 상기 샌드밀(50)를 거친 초미립자 액상 소석회에서 불순물을 제거하기 위한 트위스트 스크린(60)과 상기 트위스트 스크린(60)에서 초미립자가 함유된 액상 소석회만을 저장하는 저장탱크(70)를 포함하여 이루어지되,
    상기 트위스트 스크린(60)은,
    상기 샌드밀(50)에서 500 메쉬이상의 초미립자로 분쇄된 액상의 소석회에 함유된 불순물을 제거함과 동시에 상기 샌드밀(50)에서 분쇄되지 아니한 액상의 소석회를 500 메쉬이상으로 분쇄키 위한 것으로서,
    상단 중앙에 유입구(601)가 구비되어 있고 일측면에는 불순물이 배출되는 제2 배출구(602)가 구비되며 타측면에는 초미립자의 고순도 액상 소석회가 상기 저장탱크(70)로 배출토록 제3 배출구(603)이 천공되어 있고 내부에는 상기 유입구(601)와 상기 제2 배출구(602) 사이에 상기 유입구(601)과 일치하는 관통공(611)이 천공되어 있고 상기 관통공(611)에는 베어링(612)이 구비된 판형상의 격벽(610)이 형성되어 있고 상기 제2 배출구(602) 하부에는 상기 격벽(610)과 간격을 유지한 상태에서 스크린유닛(620)이 형성되어 있고 상기 스크린유닛(620) 하부에는 소정의 간격을 유지하면서 상기 제3 배출구(603)를 사이에 위치토록 한 상태에서 회동판(630)이 형성되어 있는 트위스트 하우징(600)과,
    상기 회동판(630) 하단에는 복수개 이상의 스프링(640)이 구비되고 중앙에는 회동모터(650)가 구비되어 상기 회동모터(650)의 정역 구동에 의해 상기 트위스트 하우징(600)이 정역으로 반복 회동 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치.
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  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크린유닛(620)은,
    무수히 많은 통공(621)이 형성되어 있는 스크린망(622)과,
    외곽에 상기 스크린망(622)과 간격을 유지한 상태에서 장착가능하도록 마감부재(623)가 구비되어 있고 상기 마감부재(623)의 내부에 다수개의 가로바(624) 및 세로바(625)가 서로 교차되도록 배치되어 다수개의 격자구획부(626)를 형성하며 상기 격자구획부(626)마다 다수개의 볼(627)이 배치되며 바닥은 상기 통공(621)보다 상대적으로 작은 500 메쉬이상만 통과 가능한 미세통공(628)이 형성된 스크린고정판(629)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동판(630) 상면에는 볼록판(631)이 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고순도 초미립자의 액상 소석회 제조장치.


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