KR102041940B1

KR102041940B1 - 정석조의 스크레이퍼 장치

Info

Publication number: KR102041940B1
Application number: KR1020187008467A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 오야; 마사카츠 오노; 히로시 도요다; 모토키 다카다
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2019-11-07
Also published as: WO2017056472A1; TW201718069A; MY197377A; CN108025222B; JPWO2017056472A1; CN108025222A; KR20180043820A; TWI701073B; JP6237935B2

Abstract

정석조의 내면에 볼록부와 오목부가 발생한 경우라도, 정석조의 내면에 부착된 정석물(결정)을 적확하게 긁어낼 수 있는 정석조의 스크레이퍼 장치를 제공한다. 스크레이퍼 장치(10)는, 내통(3)의 내면(3a)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위해, 볼록부(3A)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위한 볼록부용 스크레이퍼(12)와, 오목부(3B)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위한 오목부용 스크레이퍼(14)를 구비하고 있다.

Description

정석조의 스크레이퍼 장치{SCRAPER DEVICE FOR CRYSTALLIZATION TANK}

본 발명은, 사용 완료 도금액을 재생하기 위함 등에 이용하는 정석조(晶析槽;crystallization tank)에 있어서, 정석조의 내면에 부착된 정석물(crystallized substance; 결정)을 긁어내는 스크레이퍼 장치에 관한 것이다.

강판에 주석을 도금할 때에 사용한 도금액(예를 들면, 메탄술폰산 용액) 중에는, 철분, 수분, 슬러지가 혼입되어 있다. 이들 혼합물(철분, 수분, 슬러지)을 제거함으로써, 도금액을 재생하기 위해, 도금액 재생 설비(예를 들면, 메탄술폰산 재생 설비)가 이용된다.

이 도금액 재생 설비에 있어서는, 사용이 완료된 도금액을 농축 장치에서 소정의 농도(예를 들면 4배의 농도)로 농축한 후, 그 농축한 도금액을 정석조(결정캔)라고 불리우는 원통 형상의 탱크로 송액하고, 정석조에서 도금액을 소정의 온도(예를 들면 －4℃)로 냉각하여, 도금액 중에 용입(dissolve)되어 있던 철분을 정석시킨다. 그리고, 도금액 중에 정석된 철의 결정을 고액 분리 장치로 도금액으로부터 분리하도록 하고 있다.

그 때에, 정석조에 있어서는, 정석조의 외면에 냉각 장치를 설치하여, 정석조 내의 용액을 소정의 온도로 냉각하고 있다. 이 용액으로부터 정석된 결정(정석물)의 일부가, 정석조의 내면에 부착되고, 냉각 장치로부터의 전열 효율이 저하하여, 정석조 내의 용액을 소정의 온도로 냉각·보존유지할 수 없게 될 가능성이 있다. 정석조 내의 용액을 소정의 온도로 냉각·보존유지할 수 없게 된 경우, 설비 보전이나 품질 확보의 관점에서, 정석조로의 송액 정지나 정석조 이후의 장치의 가동 정지가 된다.

그래서, 통상, 정석조에서는, 정석조의 내면에 부착된 결정을 긁어내기 위해, 정석조 내의 용액을 교반하는 교반기의 선단에 스크레이퍼(와이퍼)가 설치되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

일본공개특허공보 2011-11986호 일본공개특허공보 2012-246263호

상기 특허문헌 1, 2에 기재된 바와 같이, 정석조에서는, 정석조의 내면에 부착된 결정을 긁어내기 위해, 정석조 내의 용액을 교반하는 교반기의 조(tank) 반경 방향 선단에 스크레이퍼가 설치되어 있다.

정석조의 내면이 진원인 경우는, 스크레이퍼가 정석조의 내면에 전체 둘레 균일하게 접촉하기 때문에 문제가 없다. 그러나, 정석조의 경년 변화 등(조에 부착된 배관의 무게에 의한 변형 등)에 의해, 정석조의 내면이 진원이 아니게 되고, 정석조의 내면에 볼록부와 오목부가 발생한 경우는, 스크레이퍼가 정석조의 내면에 전체 둘레 균일하게는 접촉할 수 없게 되어, 스크레이퍼가 볼록부를 통과할 때 등에 크게 휨 변형되어 복원될 수 없게 되고, 정석조의 내면에 부착된 결정을 적확하게 긁어낼 수 없어, 부착된 결정을 제대로 긁어내지 못하여 남는 부분이 발생하게 된다.

그 결과, 정석조의 내면에 부착된 결정이 성장하여, 결정층의 두께가 두꺼워지고(예를 들면 10㎜ 정도), 냉각 장치로부터의 전열 효율이 저하하여, 정석조 내의 용액을 소정의 온도로 냉각·보존유지할 수 없게 된다. 그렇게 되면, 품질 확보나 설비 보전의 관점에서, 정석조로의 송액 정지나 정석조 이후의 장치의 가동 정지가 되어 버린다.

본 발명은, 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 정석조의 내면에 볼록부와 오목부가 발생한 경우라도, 정석조의 내면에 부착된 정석물(결정)을 적확하게 긁어낼 수 있는 정석조의 스크레이퍼 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 특징을 갖는다.

[1] 원통 형상의 정석조의 내면에 부착된 정석물을 긁어내기 위해, 정석조 내의 용액을 교반하는 교반기의 조 반경 방향 선단에 설치된 스크레이퍼 장치로서, 정석조의 내면의 볼록부에 부착된 정석물을 긁어내기 위한 볼록부용 스크레이퍼와, 정석조의 내면의 오목부에 부착된 정석물을 긁어내기 위한 오목부용 스크레이퍼를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 정석조의 스크레이퍼 장치.

[2] 상기 오목부용 스크레이퍼가 휨 변형된 후에 복원될 수 있도록 하기 위한 오목부용 스크레이퍼 서포트 부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 정석조의 스크레이퍼 장치.

[3] 상기 볼록부용 스크레이퍼가 휨 변형된 후에 복원될 수 있도록 하기 위한 볼록부용 스크레이퍼 서포트 부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 정석조의 스크레이퍼 장치.

[4] 상기 볼록부용 스크레이퍼, 상기 볼록부용 스크레이퍼 서포트 부재, 상기 오목부용 스크레이퍼, 상기 오목부용 스크레이퍼 서포트 부재의 4부재가 서로 겹쳐져 볼트·너트로 교반 날개에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 [1]∼[3]에 기재된 정석조의 스크레이퍼 장치.

[5] 상기 볼록부용 스크레이퍼는, 상기 볼록부 중에서 정석조의 중심축으로부터의 거리가 가장 짧은 위치에 있어서의 정석조의 내면과의 클리어런스(clearance)가 0㎜∼1.5㎜가 되도록 구성되고, 상기 오목부용 스크레이퍼는, 상기 오목부 중에서 정석조의 중심축으로부터의 거리가 가장 긴 위치에 있어서의 정석조의 내면과의 클리어런스가 0㎜∼1.5㎜가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 정석조의 스크레이퍼 장치.

[6] 정석조 내의 용액은, 강판에 주석을 도금할 때에 사용한 메탄술폰산 용액인 것을 특징으로 하는 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 정석조의 스크레이퍼 장치.

본 발명에 있어서는, 정석조의 내면에 볼록부와 오목부가 발생한 경우라도, 정석조의 내면에 부착된 정석물(결정)을 적확하게 긁어낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 정석조를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 정석조를 나타내는 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크레이퍼의 평면 형상을 나타내는 평면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 여기에서는, 도금액 재생 설비(예를 들면, 메탄술폰산 재생 설비)에 있어서의 정석조를 염두에 두고 서술한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 정석조를 나타내는 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 정석조를 나타내는 횡단면도이다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 정석조(1)는, 원통 형상이고, 외통(2)과, 외통(2)의 내측에 형성된 내통(3)과, 외통(2)과 내통(3)의 상부를 덮는 천정(5a)과, 외통(2)과 내통(3)의 하부에 위치하는 바닥(5b)을 구비하고 있다. 정석조(1)는, 예를 들면 SUS304 제이고, 판두께는 2∼6㎜이다.

그리고, 내통(3) 내에 공급된 재생 대상의 도금액(30)을 냉각하기 위해, 외통(2)과 내통(3)의 간극에는 냉각액(4)이 공급되어 있다.

또한, 내통(3) 내에 공급된 재생 대상의 도금액(30)을 교반하기 위해, 교반기(6)가 설치되어 있다. 교반기(6)는, 천정 상부에 설치된 모터(7)와, 모터(7)로부터 내통(3) 내를 하방으로 연장하는 회전축(8)과, 회전축(8)으로부터 조 반경 방향으로 연장하는 교반 날개(9)를 구비하고 있다. 교반 날개(9)는, 회전축(8)을 중심으로 회전한다.

이에 따라, 이 정석조(1)에 있어서는, 내통(3) 내에 공급된 재생 대상의 도금액(30)이 교반기(6)에서 교반되면서, 내통(3)을 통하여 냉각액(4)으로 소정의 온도로 냉각됨으로써, 도금액(30) 중에 용입되어 있던 철분이 정석물(31)로서 도금액(30) 중에 정석된다.

여기에서, 이 정석조(1)에서는, 경년 변화 등에 의해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 정석조(1)의 내면(내통(3)의 내면(3a))에 볼록부(3A)와 오목부(3B)가 발생하고 있다. 볼록부(3A)는, 정석조(1)의 중심축(회전축(8)의 축심(8a))에서 정석조(1)의 내면(내통(3)의 내면(3a))까지의 거리가 상대적으로 짧은 부분이다. 오목부(3B)는, 정석조(1)의 중심축(회전축(8)의 축심(8a))에서 정석조(1)의 내면(내통(3)의 내면(3a))까지의 거리가 상대적으로 긴 부분이다. 예를 들면, 회전축(8)의 축심(8a)에서 내통(3)의 내면(3a)까지의 거리의 평균값을 기준값으로 하여, 회전축(8)의 축심(8a)에서 내통(3)의 내면(3a)까지의 거리가 기준값 미만인 부분을 볼록부(3A)로 하고, 회전축(8)의 축심(8a)에서 내통(3)의 내면(3a)까지의 거리가 기준값 이상인 부분을 오목부(3B)로 한다.

그래서, 이 실시 형태에 있어서는, 내통(3)의 내면(3a)에 부착된 정석물(32)(도 1에서는 생략)을 긁어내기 위해, 볼록부(3A)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위한 볼록부용 스크레이퍼(12)와, 오목부(3B)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위한 오목부용 스크레이퍼(14)를 구비한 스크레이퍼 장치(10)가, 교반기(6)의 조 반경 방향 선단에 설치되어 있다.

즉, 상세하게 서술하면 이하와 같다.

스크레이퍼 장치(10)는, 정석조(1)의 천정(5a) 근방에서 바닥(5b) 근방까지에 걸쳐 설치되어 있고, 교반기(6)의 교반 날개(9)의 조 반경 방향 선단에 배치된 스크레이퍼 부착판(11)과, 교반기(6)의 회전 방향(S)의 전방(前方)으로부터 후방을 향하여 볼록부용 스크레이퍼, 볼록부용 스크레이퍼 서포트판, 오목부용 스크레이퍼, 오목부용 스크레이퍼 서포트판의 순서로 겹쳐 볼트·너트(16)로 스크레이퍼 부착판(11)에 부착된, 볼록부용 스크레이퍼(12)와, 볼록부용 스크레이퍼 서포트판(13)과, 오목부용 스크레이퍼(14)와, 오목부용 스크레이퍼 서포트판(15)을 구비하고 있다.

도 3은, 볼록부용 스크레이퍼(12), 볼록부용 스크레이퍼 서포트판(13), 오목부용 스크레이퍼(14), 오목부용 스크레이퍼 서포트판(15)의 평면 형상을 나타내는 평면도이다. 모두 평면 형상은 직사각형이고, 세로 방향의 길이는 동일하지만, 선단 방향의 길이는 각각 상이하다. 그리고, 선단 방향의 부착 위치를 변경·조정할 수 있도록, 볼트·너트(16)용 부착 구멍(17)이 긴 구멍으로 되어 있다.

그리고, 볼록부용 스크레이퍼(12)는, 볼록부(3A)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위한 스크레이퍼이다. 예를 들면, 경질 테플론(등록상표) 제이며 두께가 0.5∼3㎜이다. 볼록부용 스크레이퍼 서포트판(13)은, 볼록부용 스크레이퍼(12)가 볼록부(3A)에 부착된 정석물(32)을 긁어낼 때에 정석물(32)로부터의 저항력으로 휨 변형되어도 복원될 수 있도록 하기 위한 서포트판이다. 예를 들면, 경질 테플론(등록상표) 제이며 두께가 1∼6㎜이다.

한편, 오목부용 스크레이퍼(14)는, 오목부(3B)에 부착된 정석물(32)을 긁어내기 위한 스크레이퍼이다. 예를 들면, 경질 테플론(등록상표) 제이며 두께가 1∼4㎜이다. 오목부용 스크레이퍼 서포트판(15)은, 오목부용 스크레이퍼(14)가 볼록부(3A)를 통과할 때에 크게 휨 변형된 후에 복원될 수 있도록 하기 위한 서포트판이다. 예를 들면, 스테인리스 스프링 강제이며 두께가 0.2∼0.6㎜이다.

그리고, 냉각액(4)으로부터의 전열 효율의 보존유지의 관점과, 스크레이퍼 장치(10)의 손모(wear) 억제나 교반기(6)의 과부하 방지의 관점에 기초하여, 볼록부용 스크레이퍼(12)와 내통(3)의 내면(3a)의 클리어런스에 대해서는, 볼록부(3A)의 안에서 회전축(8)의 축심(8a)에서 내통(3)의 내면(3a)까지의 거리가 가장 짧은 위치에 있어서, 클리어런스가 0㎜∼1.5㎜가 되도록 하고, 오목부용 스크레이퍼(14)와 내통(3)의 내면(3a)의 클리어런스에 대해서는, 오목부(3B)의 안에서 회전축(8)의 축심(8a)에서 내통(3)의 내면(3a)까지의 거리가 가장 긴 위치에 있어서, 클리어런스가 0㎜∼1.5㎜가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성함으로써, 이 실시 형태에 있어서는, 정석조(1)의 내면(내통(3)의 내면(3a))에 볼록부(3A)와 오목부(3B)가 발생한 경우라도, 정석조(1)의 내면(내통(3)의 내면(3a))에 부착된 정석물(결정)을 적확하게 긁어낼 수 있다.

정석조(1)의 내면으로 밀어붙이는 타입의 스크레이퍼로는, 내통(3)의 요철에 스크레이퍼를 추종시키는 것이 어렵다. 한편, 본 발명에서는 요철에 맞추어 내통(3)의 내면(3a)과의 클리어런스를 조정함으로써, 내통(3)의 요철에 스크레이퍼를 추종시키는 것을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기의 실시 형태에서는, 교반기(6)의 회전 방향(S)의 전방에 볼록부용 스크레이퍼(12)를 설치하고, 교반기(6)의 회전 방향(S)의 후방에 오목부용 스크레이퍼(14)를 설치하고 있지만, 그 설치 순서를 반대로 해도 좋다.

또한, 상기의 실시 형태에서는, 도금액 재생 설비(예를 들면, 메탄술폰산 재생 설비)에 있어서의 정석조를 염두에 두고 있지만, 본 발명은, 그 이외의 용도의 정석조에 대해서도 적용할 수 있다.

1 : 정석조
2 : 외통
3 : 내통
3a : 내통의 내면
3A : 볼록부
3B : 오목부
4 : 냉각액
5a : 천정
5b : 바닥
6 : 교반기
7 : 모터
8 : 회전축
8a : 회전축의 축심
9 : 교반 날개
10 : 스크레이퍼 장치
11 : 스크레이퍼 부착판
12 : 볼록부용 스크레이퍼
13 : 볼록부용 스크레이퍼 서포트판(볼록부용 스크레이퍼 서포트 부재)
14 : 오목부용 스크레이퍼
15 : 오목부용 스크레이퍼 서포트판(오목부용 스크레이퍼 서포트 부재)
16 : 볼트·너트
17 : 볼트·너트용 부착 구멍(긴 구멍)
30 : 도금액
31 : 도금액 중의 정석물
32 : 정석조 내면에 부착된 정석물

Claims

원통 형상의 정석조(crystallization tank)의 내면에 부착된 정석물(crystallized substance)을 긁어내기 위해, 정석조 내의 용액을 교반하는 교반기의 조(tank) 반경 방향 선단에 설치된 스크레이퍼 장치로서, 정석조의 내면의 볼록부에 부착된 정석물을 긁어내기 위한 볼록부용 스크레이퍼와, 정석조의 내면의 오목부에 부착된 정석물을 긁어내기 위한 오목부용 스크레이퍼를 구비하고,
상기 오목부용 스크레이퍼가 휨 변형된 후에 복원될 수 있도록 하기 위한 스테인리스 스프링 강제이며 두께 0.2∼0.6㎜의 오목부용 스크레이퍼 서포트 부재가 부착되고,
상기 볼록부용 스크레이퍼가 휨 변형된 후에 복원될 수 있도록 하기 위한 경질 테플론(등록상표)제이며 두께 1∼6㎜의 볼록부용 스크레이퍼 서포트 부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 정석조의 스크레이퍼 장치.
제1항에 있어서,
상기 볼록부용 스크레이퍼, 상기 볼록부용 스크레이퍼 서포트 부재, 상기 오목부용 스크레이퍼, 상기 오목부용 스크레이퍼 서포트 부재의 4부재가 서로 겹쳐져 볼트·너트로 교반 날개에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 정석조의 스크레이퍼 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 볼록부용 스크레이퍼는, 상기 볼록부 중에서 정석조의 중심축으로부터의 거리가 가장 짧은 위치에 있어서의 정석조의 내면과의 클리어런스(clearance)가 0㎜∼1.5㎜가 되도록 구성되고, 상기 오목부용 스크레이퍼는, 상기 오목부 중에서 정석조의 중심축으로부터의 거리가 가장 긴 위치에 있어서의 정석조의 내면과의 클리어런스가 0㎜∼1.5㎜가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 정석조의 스크레이퍼 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
정석조 내의 용액은, 강판에 주석을 도금할 때에 사용한 메탄술폰산 용액인 것을 특징으로 하는 정석조의 스크레이퍼 장치.
제3항에 있어서,
정석조 내의 용액은, 강판에 주석을 도금할 때에 사용한 메탄술폰산 용액인 것을 특징으로 하는 정석조의 스크레이퍼 장치.
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