KR102163286B1 - 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치 - Google Patents

Abstract

알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치는 상호 결합 및 분리될 수 있도록 마련되며, 결합 시 하나의 수용 공간을 형성하는 상부 탱크부 및 하부 탱크부와; 상부 탱크부와 하부 탱크부의 분리 시 상부 탱크부의 개방된 하부가 폐쇄되도록 하는 격리부;를 포함하며, 격리부는 상부 탱크부의 하부에 마련되며 수용된 용액이 배출될 수 있는 패스홀을 갖는 고정플레이트와, 고정플레이트와 이격 마련되며 패스홀을 승강 개폐할 수 있는 홀캡을 포함하는 가동플레이트와, 가동플레이트를 승강시키기 위한 모터 및 모터의 회전축에 편심 마련되는 작동캠을 포함한다.

Description

알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치{Sludge removing Apparatus of Pre-treatment Alkali Tank}

본 발명은 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탱크 내의 슬러지를 안전하게 제거할 수 있는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소둔 라인의 소둔로를 통과한 연속 소둔 스트립(강판)은 표면에 잔류 유분, 철분, 분진 등의 이물질이 존재한다. 따라서, 후속 도금 공정 이전에 표면을 깨끗하게 할 목적으로 전해 청정 처리를 하게 되는데, 이러한 전처리 과정을 거치면 소재의 표면은 도금 후 제품의 표면 외관 및 백색도에 있어서 결함이 없을 정도로 깨끗하게 된다.

전해 청정 처리를 하는 과정에서 스트립 표면의 이물질은 탈지 용액 내로 들어가 침적되며, 이러한 탈지 용액 내부의 침적된 이물질 농도를 일정 농도 이하로 관리하기 위해서 순환탱크, 필터 및 철분 제거기 등이 사용되고 있다.

탈지 용액 내부에서는 전극을 이용하여 전극을 플러스 또는 마이너스 극성으로 교차해 가면서 전해 청정 처리를 실시한다. 전극의 극성이 마이너스인 경우에는 전극 표면에서 환원반응을 통한 흡착 반응이 일어나게 되며, 전극의 극성이 플러스인 경우에는 전극 표면에서 산화반응을 통한 탈락 반응이 진행된다. 탈락 반응을 통해 탈락된 이물질은 스트립 표면에 낙하되며, 스트립 표면에 이물질이 남은 채로 후속 공정이 진행되는 경우 스트립을 탈지용액 외부로 안내하기 위한 가이드롤과 스트립 사이에서 가이드롤에 의해 스트립에 압입되어 요철성 결함이 유발될 수 있다. 또한, 이후의 이송롤 사이로 인입되는 경우에는 표면에 점상의 결함자국을 남길 수 있다.

한편, 탈지 용액은 탁도에 따라 이 개월에 일 회 정도 저장 탱크로부터 드레인된다. 종래에는 저장 탱크 내에 쌓여 있는 슬러지를 제거하기 위해 작업자가 탱크 내부로 직접 들어가서 제거하였는데, 이때 유해화학물질이 피부에 묻을 경우 화상을 입을 수 있으며, 호흡기 질환과 질식사고 등의 위험이 상시 존재하였다.

한국 공개특허 제2011-0062907호(2011.06.10)

본 발명의 실시 예에 따르면 저장 탱크 내의 슬러지를 안전하게 제거할 수 있는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상호 결합 및 분리될 수 있도록 마련되며, 결합 시 하나의 수용 공간을 형성하는 상부 탱크부 및 하부 탱크부와; 상부 탱크부와 하부 탱크부의 분리 시 상부 탱크부의 개방된 하부가 폐쇄되도록 하는 격리부를 포함하는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 격리부는 상기 상부 탱크부의 하부에 마련되며 수용된 용액이 배출될 수 있는 패스홀을 갖는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트와 이격 마련되며, 상기 패스홀을 승강 개폐할 수 있는 홀캡을 포함하는 가동플레이트와, 상기 가동플레이트를 승강시키기 위한 모터 및 모터의 회전축에 편심 마련되는 작동캠을 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정플레이트와 가동플레이트 사이에 마련되어, 상기 가동플레이트에 돌출 마련되는 홀캡의 승강을 안내하는 가이드로드와, 상기 가이드로드에 마련되는 탄성부재를 포함하며, 탄성부재는 상기 고정플레이트와 가동플레이트 사이의 간격이 벌어지도록 탄성력을 가질 수 있다.

또한, 상기 상부 탱크부와 하부 탱크부는 분리 시 회동 개폐 가능하게 힌지부재에 의해 연결되며, 상기 힌지부재를 중심으로 구동실린더에 의해 동작할 수 있다.

또한, 상기 하부 탱크부는 내부 세척을 위한 세정유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치는 상부 탱크부와 하부 탱크부가 결합 및 분리 가능하게 마련되며 그 사이에 격리부가 마련되어 드레인 시 격리부를 이용하여 알카리 용액은 상부 탱크부에 격리하고, 슬러지는 하부 탱크부에서 분리 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치는 제어부를 포함하여 드레인 시기, 슬러지량, 하부 탱크부의 개폐 등을 모두 자동화할 수 있기 때문에 작업 효율성을 현저하게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치에 있어서 상부 탱크부와 하부 탱크부가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치의 격리부가 개방된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치의 격리부가 폐쇄된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치에 있어서 상부 탱크부와 하부 탱크부를 분리한 상태를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬러지 제거 장치를 구비한 알카리 용액 탱크를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 알카리 용액 탱크(100)는 두 개로 마련되어 분할 및 결합 가능한 상부 탱크부(110) 및 하부 탱크부(120)와, 그 사이를 격리시키는 격리부(140)와, 제어부(150)를 포함할 수 있다.

상부 탱크부(110)는 알카리 용액이 유입되는 인입구(111)를 가지며 내부에 소정의 공간을 갖는 원형 또는 장방형의 상부 탱크(112)를 포함할 수 있다. 상부 탱크(112)는 알카리 용액에 부식되지 않는 재질로 마련될 수 있다

하부 탱크부(120)는 상부 탱크부(110)와 마찬가지로 부식이 되지 않은 재질로 마련되며, 상부 탱크부(110)의 하부에 연결 마련되어 내부 공간이 상호 연통되도록 마련된다.

하부 탱크부(120)는 탈지 후 알카리 용액에 혼입되어 있는 각종 이물질과 기타 침전물 등을 포함하는 슬러지를 배출하기 위한 드레인(121)을 포함하며, 슬러지가 침전 낙하하여 용이하게 수집될 수 있도록 내부 공간은 하부로 향할 수록 점진적으로 좁아지는 형태로 마련된다. 드레인(121)은 알카리 용액 중 슬러지는 하부 탱크부(120)에 남기고 용액만 배출될 수 있도록 하부 탱크(122)의 중간 정도에 마련될 수 있다.

하부 탱크부(120)는 상부 탱크부(110)로부터 개폐 동작되어 상호 분리 또는 결합되면서 선택적으로 상부 탱크부(110)와 이원화될 수 있다. 이를 위해 하부 탱크부(120)는 상부 탱크부(110)와 경첩과 같은 힌지부재(124)로 연결되며, 힌지부재(124)를 중심으로 한 개폐 동작은 구동실린더(125)에 연결된 제어부(150)를 통해 자동화 가능하게 구현될 수 있다. 구동실린더(125)는 유압 또는 공압을 이용할 수 있으며, 구동실린더(125)로부터 실린더로드가 연장될 때는 하부 탱크부(120)와 상부 탱크부(110)과 결합되고, 구동실린더(125)로부터 실린더로드가 수축될 때는 하부 탱크부(120)와 상부 탱크부(110)가 힌지부재(125)를 중심으로 회동하면서 분리 개방된다.

하부 탱크부(120)는 하부 탱크(122) 내부를 세척수로 클리닝하기 위한 세정유닛(126)을 더 포함할 수 있다. 세정유닛(126)은 세척수의 급수를 위한 헤더(127)와, 헤더(127)와 연통된 복수의 노즐(128)을 포함할 수 있다. 헤더(127)는 급수원과 호스를 연결할 수 있도록 급수구(127a)를 외부에 구비할 수 있으며, 노즐(128)은 하부 탱크부(120)의 외곽(또는 원주)을 따라 일정 간격으로 설치되되, 내부를 향해 세척수를 분사할 수 있도록 탱크 내부에 마련된다.

또한, 하부 탱크부(120)는 침전된 슬러지량을 측정할 수 있도록 측정부재(130)를 포함할 수 있다. 측정부재(130)는 하부 탱크(122)의 바닥에 마련될 수 있으며, 제어부(150)에 의해 검지된 슬러지량이 기설정된 슬러지량 이상일 경우 제거구(132)를 개방하고 수집된 슬러지를 트레이(T)를 통해 외부로 반출할 수 있다.

격리부(140)는 결합 시 상호 연통되어 하나의 공간을 형성하고 있는 상부 탱크부(110)와 하부 탱크부(120)가 분리될 때 상부 탱크부(110)의 개방된 하부를 폐쇄하기 위한 것이다. 즉, 탱크 분리를 통해 슬러지가 없거나 매우 적은 알카리 용액은 상부 탱크부(110)에 남기고, 슬러지가 다량 함유된 알카리 용액은 하부 탱크부(120)로 보내 서로 격리한 후 제거한다.

격리부(140)는 도 2에 도시한 바와 같이 쓰루홀(141a)을 갖는 고정플레이트(141)와, 쓰루홀(141a)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 마련되는 가동플레이트(142)와, 가동플레이트(142)를 동작시키기 위한 구동부재를 포함한다.

가동플레이트(142)는 고정플레이트(141)의 쓰루홀(141a)을 폐쇄할 수 있도록 마련되는 홀캡(143)과, 홀캡(143)이 돌출 마련되어 있는 이동플레이트(144)와, 이동플레이트(144)를 승강 동작시키기 위한 구동부재를 포함한다. 홀캡(143)은 쓰루홀(141a)을 관통하는 캡로드(143a)와, 캡로드(143a)의 일측 단부에 마련되는 캡헤드(143b)를 포함한다. 캡헤드(143b)는 캡로드(143a)보다 사이즈가 크게 마련되어 하강하면 쓰루홀(141a)을 폐쇄하고, 상승하면 쓰루홀(141a)을 개방하도록 마련될 수 있다.

이동플레이트(144)는 알카리 용액이 통과하는 복수의 투과공(144a)을 포함한다. 또한, 이동플레이트(144)는 고정플레이트(141)에 승강 지지되어 홀캡(143)의 승강을 안내하는 가이드로드(146)와, 가이드로드(146)에 마련되는 탄성부재(147)를 포함한다. 가이드로드(146)는 길이방향으로 높낮이를 조절할 수 있도록 마련되며, 탄성부재(147)는 이동플레이트(144)와 고정플레이트(141)가 이격되는 방향으로 탄성복원력을 갖는다. 따라서, 고정플레이트(141)의 쓰루홀(141a)은 평상 시 홀캡(143)이 탄성부재(147)에 의해 이격되어 있으므로, 개방된 상태를 유지한다.

여기서, 도 2에서는 쓰루홀(131a)과 홀캡(142)을 각각 한 개씩만 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 원형 또는 장방형의 상부 탱크(112) 형상에 따라 복수개가 적절하게 배치될 수 있음은 물론이다.

구동부재는 상부 탱크부(110)에 마련되는 모터(148)와, 모터(148)의 회전축(148a)에 연결되는 작동캠(149)을 포함한다. 모터(148)는 상부 탱크부(110)의 외측에 고정 마련되며 회전축은 상부 탱크부(110)의 내부를 관통하도록 마련된다. 작동캠(149)은 모터(148)의 회전 시 편심 운동하도록 마련된다.

제어부(150)는 상부 탱트부(110)와 하부 탱크부(120)에 마련되는 각종 감지부재(130)와, 개폐 동작하는 출입구들(111,121,132)와, 전기적으로 동작하는 세정 노즐(128), 격리부(140), 구동실린더(125) 등을 자동 제어할 수 있다.

그러면, 상기와 같이 마련되는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다.

통상 조건으로 탈지 작업을 수행하는 과정에서 발생되는 슬러지는 하부 탱크(122)에 쌓이며, 측정부재(130)는 이를 검지하여 제어부(150)에 전송한다. 일정량의 슬러지가 모이면 제어부(150)는 인입구(111)로 유입되는 알카리 용액을 차단하고, 격리부(150)를 구동한다.

격리부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(148)를 구동하여 작동캠(149)을 회전시키며, 이로 인해 가동플레이트(142)는 탄성부재(147)에 의해 고정플레이트(141)로부터 이격된다. 고정플레이트(141)로부터 이격되는 가동플레이트(142)는 홀캡(143)이 하강하면서 고정플레이트의 쓰루홀(141a)을 폐쇄하기 때문에, 결과적으로 상부 탱크부(110)의 알칼리 용액은 하부 이동 및 배출이 차단된다.

상부 탱크부(110)의 알카리 용액 배출이 차단되면, 도 1에 도시된 바와 같이제어부(150)는 제거구(132)를 개방하여 수집된 슬러지를 트레이(T)를 통해 외부로 반출한다. 슬러지 제거가 어느 정도 이루어지면 제어부(150)는 세정유닛(126)을 이용하여 탱크 내부에 세척수를 분사함으로써 탱크 표면에 부착되어 있는 잔류 이물질과 슬러지도 제거할 수 있다.

이어서, 제어부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 상부 탱크부(110)로부터 하부 탱크부(120)를 회동시켜 분리한다. 하부 탱크(122)는 구동실린더(125)의 수축으로 힌지부재(124)를 중심으로 경사 개방되며, 작업자는 남아 있는 이물질과 슬러지 등을 수작업으로 완전 제거한 후 제어부(150)를 통해 다시 상부 탱크부(110)와 하부 탱크부(120)를 정상 조립한다.

100..알카리 용액 탱크 110..상부 탱크부
111..인입구 112..상부 탱크
120..하부 탱크부 121..드레인
122..하부 탱크 124..힌지부재
125..구동실린더 126..세정유닛
128..노즐 130..측정부재
140..격리부 141..고정플레이트
141a..쓰루홀 142..가동플레이트
143..홀캡 144..이동플레이트
146..가이드로드 147..탄성부재
148..모터 149..작동캠

Claims (5)

1. 상호 결합 및 분리될 수 있도록 마련되며, 결합 시 하나의 수용 공간을 형성하는 상부 탱크부 및 하부 탱크부와; 상부 탱크부와 하부 탱크부의 분리 시 상부 탱크부의 개방된 하부가 폐쇄되도록 하는 격리부;를 포함하고,
   상기 격리부는
   상기 상부 탱크부의 하부에 마련되며 수용된 용액이 배출될 수 있는 패스홀을 갖는 고정플레이트와,
   상기 고정플레이트와 이격 마련되며, 상기 패스홀을 승강 개폐할 수 있는 홀캡을 포함하는 가동플레이트와,
   상기 가동플레이트를 승강시키기 위한 모터 및 모터의 회전축에 편심 마련되는 작동캠을 포함하는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 고정플레이트와 가동플레이트 사이에 마련되어, 상기 가동플레이트에 돌출 마련되는 홀캡의 승강을 안내하는 가이드로드와,
   상기 가이드로드에 마련되는 탄성부재를 포함하며, 탄성부재는 상기 고정플레이트와 가동플레이트 사이의 간격이 벌어지도록 탄성력을 가지는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 상부 탱크부와 하부 탱크부는 분리 시 회동 개폐 가능하게 힌지부재에 의해 연결되며, 상기 힌지부재를 중심으로 구동실린더에 의해 동작하는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 탱크부는 내부 세척을 위한 세정유닛을 더 포함하는 알카리 용액 탱크의 슬러지 제거장치.
   

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