KR102282964B1

KR102282964B1 - 전자석 스크린

Info

Publication number: KR102282964B1
Application number: KR1020200168065A
Authority: KR
Inventors: 이상익
Original assignee: 대보마그네틱 주식회사
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-07-29
Also published as: KR20210070932A

Abstract

개시된 실시예에 따른 원료 내 이물 분리용 전자석 스크린은, 스테인리스강을 재료로서 포함하는 복수 개의 전자석 부재; 및 상기 복수 개의 전자석 부재를 지지하는 지지 부재를 포함하고, 상기 복수 개의 전자석 부재는 ETFE(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene), PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 또는 텅스텐 카바이드(Tungsten Carbide; WC)로 형성된 코팅층을 포함한다.

Description

전자석 스크린{ELECTRIC MAGNET SCREEN}

본 개시는 원료 내의 이물의 분리를 위한 전자석 스크린에 관한 것이다.

High Ni(고니켈) 계열의 2차 전지 원료에서 자성 이물을 분리(탈철)하는 전자석 탈철기가 알려져 있다. 전자석 탈철기는 전자석 기능을 하며 통과하는 분말 또는 슬러리(slurry) 형태의 원료 내의 자성을 가진 이물(예를 들어, 철 및/또는 SUS 등)을 분리하는 전자석 스크린을 포함할 수 있다. 전자석 탈철기에 전력이 인가되면 전자석 탈철기 내부에 자기장이 형성되고 전자석 스크린 표면에 자력이 발생한다. 전자석 스크린 표면에 발생한 자력은 원료 내의 이물을 전자석 스크린 표면에 부착시킬 수 있다. 원료 내의 이물은 전자석 스크린 표면에 부착된 후 제거될 수 있다.

본 개시의 실시예들은 원료를 원활하게 투과 시키면서도 향상된 탈철 성능을 갖는 전자석 스크린을 제공한다.

2차 전지 원료가 전자석 스크린을 통과할 때 원료 내부의 이물이 분리될 수 있다. 원료가 전자석 스크린을 통과할 때 원료와 전자석 스크린 사이에 마찰이 발생할 수 있다. 원료와 전자석 스크린 사이의 마찰은 전자석 스크린을 통과하는 원료의 흐름을 방해할 수 있다. 원료의 흐름이 방해될 경우, 전자석 스크린을 통한 원료의 이물 분리 속도가 감소할 수 있다. 또한, 원료와 전자석 스크린 사이의 마찰이 높을 경우 원료 내의 이물의 회수율이 낮아질 수 있다.

본 개시의 실시예들은 이러한 문제를 해결하여, 전자석 스크린의 마찰을 감소시키고 전자석 스크린을 통한 원료의 이물 분리(탈철) 속도 및 이물 회수율을 향상시킬 수 있다.

전기전자산업에서 표면 저항과 관련된 표준문서, IEC 61340-5-3 & ANSI/ESD S541에 따르면, 저항성 분류에서 정전기 제어를 위한 정전 분산성의 표면 저항 범위는 1 × 104 ≤ R < 1 × 1011Ω일 수 있다. 본 개시의 실시예들은 상술한 표면 저항 범위를 갖는 코팅제(PTFE 등)를 사용하여 탈철기를 코팅함으로써 정전기 제어를 유도하고, 스크린 표면에서 정전기적 부착을 억제하여 탈철률과 흐름성을 개선할 수 있다.

본 개시의 일 측면은 전자석 스크린의 실시예들을 제공한다.

일 실시예에 따른 원료 내 이물 분리용 전자석 스크린은, 스테인리스강을 재료로서 포함하는 복수 개의 전자석 부재; 및 상기 복수 개의 전자석 부재를 지지하는 지지 부재를 포함하고, 상기 복수 개의 전자석 부재는 ETFE(Ethylene Tetra Fluoro Ethylene), PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 또는 텅스텐 카바이드(Tungsten Carbide; WC)로 형성된 코팅층을 포함한다.

상기 지지 부재는 ETFE, PTFE 또는 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 전자석 부재는 수평 방향 중 일 방향인 제1 방향으로 연장되고, 수평 방향 중 상기 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다.

상기 전자석 부재의 상단부에는 상기 제2 방향에 대하여 하향 경사진 경사면이 형성될 수 있다.

상기 경사면은 상기 전자석 스크린의 상하 방향 중심축을 바라보는 방향으로 하향 경사질 수 있다.

상기 경사면은 상기 전자석 스크린의 상하 방향 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사질 수 있다.

상기 경사면은 상기 제2 방향에 대하여 30° 내지 60°를 이루며 하향 경사질 수 있다.

상기 복수 개의 전자석 부재 및 상기 지지 부재는 스테인리스강을 재료로서 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 전자석 부재의 상기 코팅층은, ETFE 또는 PTFE로 형성될 수 있다.

상기 지지 부재의 상기 코팅층은 상기 전자석 부재의 상기 코팅층과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

본 개시의 다른 측면은 전자석 스크린 구조체의 실시예들을 제공한다.

일 실시예에 따른 전자석 스크린 구조체는 상기 일 실시예에 따른 전자석 스크린을 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 전자석 스크린은 상하 방향을 따라 배열된다.

상기 복수 개의 전자석 스크린은 상하 방향으로 인접한 제1 전자석 스크린 및 제2 전자석 스크린을 포함하고, 상기 제1 전자석 스크린에서 상기 복수 개의 전자석 부재가 연장하는 방향과 상기 제2 전자석 스크린에서 상기 복수 개의 전자석 부재가 연장하는 방향은 45° 내지 90° 중 어느 한 각도를 이룰 수 있다.

상기 제1 전자석 스크린의 상기 전자석 부재의 상단부에는 상기 제1 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 하향 경사진 제1 경사면이 형성되고, 상기 제2 전자석 스크린의 상기 전자석 부재의 상단부에는 상기 제2 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 하향 경사진 제2 경사면이 형성될 수 있다.

상기 복수 개의 전자석 스크린은 제1 전자석 스크린 및 제2 전자석 스크린을 포함하고, 상기 제1 전자석 스크린의 상단부에는 상기 제1 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 상기 제1 전자석 스크린의 상하 방향 중심축을 바라보도록 하향 경사진 제1 경사면이 형성되고, 상기 제2 전자석 스크린의 상단부에는 상기 제2 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 상기 제2 전자석 스크린의 상하 방향 중심축으로부터 멀어지도록 하향 경사진 제2 경사면이 형성될 수 있다.

상기 복수 개의 전자석 스크린 중 인접한 2개의 전자석 스크린 사이의 간격은 2.8mm 내지 3.2mm이고, 상기 복수 개의 전자석 부재 중 인접한 2개의 전자석 부재 사이의 간격은 6.9mm 내지 7.1mm이고, 상기 전자석 부재의 상하 방향 길이는 8.8mm 내지 9.1mm일 수 있다.

본 개시의 실시예들에 의하면, 전자석 스크린을 통과하는 원료의 흐름성을 개선시켜 처리량을 증가시킬 수 있다.

본 개시의 실시예들에 의하면, 전자석 스크린을 통과하는 원료에 대한 탈철률을 개선시킬 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자석 탈철기의 일 측면을 보여주고 일부를 절개한 도면이다.
도 2는 도 1의 전자석 탈철기의 제1 실시예에 따른 복수 개의 전자석 스크린의 배치를 보여주는 입면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린의 상측면을 보여주는 입면도이다.
도 4는 도 3의 전자석 스크린의 일측면을 보여주는 입면도이다.
도 5는 도 4의 전자석 스크린의 다른 일측면(도 4의 일측면을 바라보는 방향과 90°를 이루는 방향에서 바라본 일측면)을 보여주는 입면도이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린의 사시도이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린의 일 예시의 일부를 확대한 도면이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린의 다른 예시의 일부를 확대한 도면이다.
도 9는 도 1의 전자석 탈철기의 제2 실시예에 따른 복수 개의 전자석 스크린의 배치를 보여주는 입면도이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 전자석 스크린의 상측면을 보여주는 입면도이다.
도 11은 도 10의 전자석 스크린의 일 측면을 보여주는 입면도이다.
도 12는 도 10의 전자석 스크린의 다른 일측면(도 12의 일측면을 바라보는 방향과 90°를 이루는 방향에서 바라본 일측면)을 보여주는 입면도이다.
도 13은 제2 실시예에 따른 전자석 스크린의 일 예시의 일부를 확대한 도면이다.
도 14는 제2 실시예에 따른 전자석 스크린의 다른 예시의 일부를 확대한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자석 스크린 구조체에서 전자석 스크린의 배치 방식을 보여주는 개념도이다.
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 복수 개의 전자석 스크린의 형태를 보여주는 입면도이다.
도 17은 제3 실시예에 따른 전자석 스크린의 상측면을 보여주는 입면도이다.
도 18은 도 17의 전자석 스크린의 일 측면을 보여주는 입면도이다.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 개시의 도면들에 표기된 치수의 단위는 mm이다. 본 개시에서 기재되는 치수와 수치는 기재된 치수와 수치 만으로 한정되는 것은 아니다. 달리 특정되지 않는 한, 이러한 치수와 수치는 기재된 값 및 이것을 포함하는 동등한 범위를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 기재된 '** mm'라는 치수는 '약 ** mm'를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

본 개시에서 사용되는 "상방", "상" 등의 방향지시어는 첨부된 도 4에서 전자석 부재(122)가 지지 부재(121)로부터 돌출된 방향을 기준으로 하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 그 반대 방향을 의미한다. 또한, 본 개시에서 수평 방향은 상하 방향을 가로지르는 방향을 의미한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

도 1은 일 실시예에 따른 전자석 탈철기(100)의 일측면을 보여주고 일부를 절개한 도면이다.

전자석 탈철기(100)는 니켈(Ni), LCO(리튬코발트산화물) 및/또는 LFP(리튬인산철) 계열 등을 포함하는 양극재; CARBON, CNT 및/또는 실리카 계열 등을 포함하는 음극재; 및 그 외의 전자 소재를 포함하는 2차 전지 원료에서 강자성 이물을 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 다만, 2차 전지 원료의 종류는 상술한 예시들에 제한되지 않고, 필요에 따라 변경될 수 있다. 전자석 탈철기(100)는 원료 중 이물로서 자성이물(철 입자를 걸러낼 수 있고, 이러한 기능의 수행을 '탈철'이라 지칭할 수 있다.

전자석 탈철기(100)는 스크린 튜브(11)를 포함할 수 있다. 분말 또는 슬러리(slurry) 형태의 원료가 전자석 탈철기(100)의 스크린 튜브(11) 내로 유입될 수 있다. 예를 들어, 상기 원료는 High Ni(고니켈) 계열의 2차 전지 원료일 수 있다. 전자석 탈철기(100)는 복수 개의 전자석 스크린(12)을 포함할 수 있다. 원료는 스크린 튜브(11) 내로 유입되어 상방에서 하방으로 이동할 수 있다.

복수 개의 전자석 스크린(12)은 스크린 튜브(11) 내에 배치될 수 있다. 전자석 스크린(12)은 원료 중 원료에 비해 상대적으로 큰 자성을 가진 이물 입자가 달라붙게 하고 나머지 입자는 하방으로 통과시킬 수 있다. 원료를 약자성 물질이라 정의할 때, 전자석 스크린(12)을 가진 전자석 탈철기(100)는 강자성 물질인 철이나 SUS 등의 이물을 원료로부터 분리할 수 있다. 분리하기를 원하는 이물의 자성 수준에 따라 전자석 스크린(12)의 자기력의 크기가 기설정될 수 있다. 전자석 탈철기(100)에 전력이 인가되면, 전자석 탈철기(100) 내부에 자기장이 형성되고, 전자석 스크린(12)의 표면에 자력이 발생한다. 전자석 스크린(12) 표면에 발생한 자력은 원료 내의 이물을 전자석 스크린(12) 표면에 부착시킬 수 있다. 원료 내의 이물은 전자석 스크린(12) 표면에 부착된 후 제거될 수 있다.

스크린 튜브(11)는 상하 방향으로 연장되는 통로를 가질 수 있다. 상기 통로 내에 복수 개의 전자석 스크린(12)이 상하 방향으로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 복수 개의 전자석 스크린(12)은 서로 일정 간격 상하 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 스크린 튜브(11)의 통로 중 복수 개의 전자석 스크린(12) 전체의 상단부터 하단까지의 구간의 길이는 약 460mm로 기설정된다.

예를 들어, 스크린 튜브(11)의 통로 중 복수 개의 전자석 스크린(12) 전체의 상단부터 하단까지의 구간의 길이는 455mm 내지 465mm로 기설정될 수 있으나(도 2 및 도 9 참조), 이에 제한되지 않으며 상기 복수 개의 전자석 스크린(12) 전체의 상단부터 하단까지의 구간의 길이는 필요에 따라 변경이 가능하다.

도 2는 도 1의 전자석 탈철기(100)의 제1 실시예에 따른 복수 개의 전자석 스크린(12)의 배치를 보여주는 입면도이다.

제1 실시예에서, 스크린 튜브(11) 내에 배열된 전자석 스크린(12)의 개수는 17개이다. 상하 방향으로 인접한 2개의 전자석 스크린(12) 사이의 간격은 3mm이다. 본 실시예에서 상하 방향으로 인접한 2개의 전자석 스크린(12)의 전자석 부재(122)는 서로 90°의 각도를 이루나, 각도 차이는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

도 3은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 상측면을 보여주는 입면도이다. 도 4는 도 3의 전자석 스크린(12)의 일측면을 보여주는 입면도이다. 도 5는 도 4의 전자석 스크린(12)의 다른 일측면(도 4의 일측면을 바라보는 방향과 90°를 이루는 방향에서 바라본 일측면)을 보여주는 입면도이다. 도 6은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 사시도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하여, 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)을 살펴보면 다음과 같다.

원료 내 이물 분리용 전자석 스크린(12)은 수평 방향 중 일 방향(이하 제1 방향)으로 연장되는 전자석 부재(122)를 복수 개 포함한다. 전자석 부재(122)는 수평 방향 중 제1 방향을 가로지르는 방향(이하 제2 방향)으로 서로 이격 배치될 수 있다.

전자석 스크린(12)은 복수 개의 전자석 부재(122)를 하측에서 지지하는 지지 부재(121)를 포함한다. 전자석 스크린(12)은 전자석 스크린(12)의 중심에 배치되고 복수 개의 전자석 부재(122) 중 일부 전자석 부재(122)를 상하 방향으로 관통하는 부쉬(123)를 포함할 수 있다. 부쉬(123)는 복수 개의 전자석 스크린(12)을 유지하는 부재가 관통하는 통로를 형성할 수 있다.

제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 복수 개의 전자석 부재(122) 및 지지 부재(121)는 스테인리스강을 재료로서 포함할 수 있다.

제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 복수 개의 전자석 부재(122)는 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 복수 개의 전자석 부재(122)는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 복수 개의 전자석 부재(122)의 외면을 형성할 수 있다.

제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 지지 부재(121)는 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 지지 부재(121)는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 지지 부재(121)의 외면을 형성할 수 있다. 지지 부재(121)의 코팅층은 전자석 부재(122)의 코팅층과 동일할 수 있다.

제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 부쉬(123)는 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 부쉬(123)는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 부쉬(123)의 외면을 형성할 수 있다. 부쉬(123)의 코팅층은 전자석 부재(122)의 코팅층과 지지 부재(121)의 코팅층과 동일할 수 있다.

ETFE 및 PTFE는 내구성, 내마모성, 내부식성 및 내침식성이 우수하여 ETFE 및 PTFE로 형성된 코팅층은 코팅층 내부의 구성 요소를 보호할 수 있다. 또한, ETFE 및 PTFE로 형성된 코팅층을 포함하는 전자석 스크린(12)은 원료와의 마찰이 감소될 수 있다. 전자석 스크린(12)과 원료와의 마찰이 감소됨에 따라, 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료의 흐름성이 개선될 수 있다. 원료의 흐름이 개선됨에 따라 탈철기(100; 도 1 참조)의 처리량이 증가될 수 있다. 또한, ETFE 및 PTFE로 형성된 코팅층은 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료에 대한 전자석 스크린(12)의 탈철률을 개선시킬 수 있다.

제1 실시예에 따른 복수 개의 전자석 부재(122), 지지 부재(121) 및 부쉬(123) 중 적어도 하나는 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층은 코팅층 내부의 구성 요소와 강하게 결합할 수 있으며, 내구성, 내마모성, 내부식성, 내침식성이 우수하여 코팅층 내부의 구성 요소를 보호할 수 있다.

도 7은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 일 예시의 일부를 확대한 도면이다.

전자석 스크린(12)의 일 예시에서 전자석 부재(122)의 상단부에는 제2 방향에 대하여 하향 경사진 경사면(1221)이 형성될 수 있다. 제2 방향은 수평 방향 중 전자석 부재(122)가 연장하는 방향인 제1 방향을 가로지르는 방향일 수 있다. 경사면(1221)은 전자석 스크린(12)의 상하 방향 중심축을 바라보는 방향으로 하향 경사질 수 있다. 전자석 스크린(12)의 상하 방향 중심축은 도 4 및 도 5에서 X-X'로 표시된 일 축일 수 있다. 경사면(1221)은 제2 방향에 대하여 30° 내지 60°를 이루며 하향 경사질 수 있다. 경사면(1221)은 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료의 흐름성을 개선할 수 있다.

도 8은 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 다른 예시의 일부를 확대한 도면이다.

전자석 스크린(12)의 다른 예시에서 전자석 부재(122)의 상단부에는 제2 방향에 대하여 하향 경사진 경사면(1221)이 형성될 수 있다. 제2 방향은 수평 방향 중 전자석 부재(122)가 연장하는 방향인 제1 방향을 가로지르는 방향일 수 있다. 경사면(1221)은 전자석 스크린(12)의 상하 방향 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사질 수 있다. 전자석 스크린(12)의 상하 방향 중심축은 도 4 및 도 5에 X-X'로 표시된 일 축일 수 있다. 경사면(1221)은 제2 방향에 대하여 30° 내지 60°를 이루며 하향 경사질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 경사면(1221)은 제2 방향에 대하여 45°를 이루며 하향 경사질 수 있으나 경사면(1221)의 각도는 이에 제한되지 않는다. 경사면(1221)은 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료의 흐름성을 개선할 수 있다.

제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 전자석 부재(122)와 지지 부재(121)의 각종 치수 및 간격은 도 3 내지 도 8에 개시된 바와 동일할 수 있다.

도 9는 도 1의 전자석 탈철기(100)의 제2 실시예에 따른 복수 개의 전자석 스크린(12)의 배치를 보여주는 입면도이다.

제2 실시예에서, 스크린 튜브(11) 내에 배열된 전자석 스크린(12)의 개수는 22개이다. 상하 방향으로 인접한 2개의 전자석 스크린(12) 사이의 간격은 3mm이다. 본 실시예에서 상하 방향으로 인접한 2개의 전자석 스크린(12)의 전자석 부재(122)는 서로 90°의 각도를 이루나, 각도 차이는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

도 10은 제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 상측면을 보여주는 입면도이다. 도 11은 도 10의 전자석 스크린(12)의 일 측면을 보여주는 입면도이다. 도 12는 도 10의 전자석 스크린(12)의 다른 일측면(도 12의 일측면을 바라보는 방향과 90°를 이루는 방향에서 바라본 일측면)을 보여주는 입면도이다.

도 10 내지 도 12를 참조하여, 제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)을 살펴보면 다음과 같다.

제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 구조는 상술한 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 구조와 실질적으로 동일할 수 있다.

제2 실시예에 따른 전자석 부재(122)와 지지 부재(121)의 각종 치수 및 간격은 도면에 개시된 바와 같다.

제2 실시예에서, 하나의 전자석 스크린(12)의 수평 방향으로 서로 인접한 2개의 전자석 부재(122)의 간격은 6.9 내지 7.1 mm일 수 잇다. 하나의 전자석 스크린(12)이 가진 전자석 부재(122)의 개수는 18개일 수 있다. 복수 개의 전자석 부재(122)는 서로 일정 간격 이격되며 서로 평행하게 배열될 수 있다.

제2 실시예에서, 전자석 부재(122)의 상하 방향의 길이 및 지지 부재(121)(122)의 상하 방향의 폭의 합은 17.8 내지 18.2 mm일 수 있다. 제2 실시예에서, 전자석 부재(122)의 상하 방향의 길이는 8.8 내지 9.1 mm일 수 있다. 제2 실시예에서, 지지 부재(121)(122)의 상하 방향의 폭은 8.9 내지 9.1 mm일 수 있다.

스크린 튜브(11; 도 1 참조)의 내경은 약 250 mm 일 수 있다. 전자석 탈철기(100)의 종류에따라, 스크린 튜브(11)의 내경은 150 mm, 250 mm 및 300 mm 중 어느 하나일 수 있다.

제1 실시예 대비 제2 실시예에서, 전자석 부재(122) 사이의 간격이 커져서 원료의 하측 방향으로의 흐름성이 좋아지면서도, 더 많은 수의 전자석 스크린(12)이 구비되어 전자석의 자력이 기준치 이하로 떨어지지 않게 할 수 있고, 복수 개의 전자석 스크린(12)의 총 무게를 줄일 수 있다.

제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 복수 개의 전자석 부재(122) 및 지지 부재(121)는 스테인리스강을 재료로서 포함할 수 있다.

제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 복수 개의 전자석 부재(122)는 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 복수 개의 전자석 부재(122)는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 복수 개의 전자석 부재(122)의 외면을 형성할 수 있다.

제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 지지 부재(121)는 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 지지 부재(121)는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 지지 부재(121)의 외면을 형성할 수 있다. 지지 부재(121)의 코팅층은 전자석 부재(122)의 코팅층과 동일할 수 있다.

제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 부쉬(123)는 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 부쉬(123)는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 부쉬(123)의 외면을 형성할 수 있다. 부쉬(123)의 코팅층은 전자석 부재(122)의 코팅층과 지지 부재(121)의 코팅층과 동일할 수 있다.

ETFE 및 PTFE는 내부식성 및 내마모성이 우수하여 ETFE 및 PTFE로 형성된 코팅층은 코팅층 내부의 구성 요소를 보호할 수 있다. 또한, ETFE 및 PTFE로 형성된 코팅층을 포함하는 전자석 스크린(12)은 원료와의 마찰이 감소될 수 있다. 전자석 스크린(12)과 원료와의 마찰이 감소됨에 따라, 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료의 흐름성이 개선될 수 있다. 원료의 흐름이 개선됨에 따라 탈철기(100)의 처리량이 증가될 수 있다. 또한, ETFE 및 PTFE로 형성된 코팅층은 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료에 대한 탈철률을 개선시킬 수 있다.

제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 복수 개의 전자석 부재(122), 지지 부재(121) 및 부쉬(123) 중 적어도 하나는 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층은 코팅층 내부의 구성 요소와 강하게 결합할 수 있으며, 내구성, 내마모성, 내부식성, 내침식성이 우수하여 코팅층 내부의 구성 요소를 보호할 수 있다.

도 13은 제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 일 예시의 일부를 확대한 도면이다. 제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 일 예시는 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 일 예시에서 전자석 부재(122)의 상단부에 형성된 경사면(1221)의 구조(도 7 참조)와 실질적으로 동일한 구조의 경사면(1221)을 포함할 수 있다.

도 14는 제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 다른 예시의 일부를 확대한 도면이다. 제2 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 다른 예시는 제1 실시예에 따른 전자석 스크린(12)의 다른 예시에서 전자석 부재(122)의 상단부에 형성된 경사면(1221)의 구조(도 8 참조)와 실질적으로 동일한 구조의 경사면(1221)을 포함할 수 있다.

다시 도 2 및 도 9를 참조하여, 전자석 스크린 구조체(1000)에 대하여 살펴본다. 전자석 스크린 구조체(1000)는 전자석 스크린(12)을 복수 개 포함할 수 있다. 전자석 스크린 구조체(1000)에서 복수 개의 전자석 스크린(12)은 상하 방향으로 배열될 수 있다. 복수 개의 전자석 스크린(12)은 상하 방향으로 인접한 제1 전자석 스크린(12a) 및 제2 전자석 스크린(12b)을 포함할 수 있다.

제1 전자석 스크린(12a)에서 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향과 제2 전자석 스크린(12b)에서 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향은 45° 내지 90° 중 어느 한 각도를 이룰 수 있다. 도 2 및 도 9에서 제1 전자석 스크린(12a)의 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향과 제2 전자석 스크린(12b)의 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향은 90°의 각도를 이룬다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자석 스크린 구조체(1000; 도 2 및 도 9 참조)에서 전자석 스크린의 배치 방식을 보여주는 개념도이다. 도 15를 참조하면, 제1 전자석 스크린(12a)의 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향과 제2 전자석 스크린(12b)의 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향은 45°의 각도를 이룬다. 다만, 제1 전자석 스크린(12a)에서 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향과 제2 전자석 스크린(12b)에서 복수 개의 전자석 부재(122)가 연장하는 방향이 이루는 각도는 도면에 도시된 바에 제한되지 않고 필요에 따라 변경될 수 있다.

도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 복수 개의 전자석 스크린(12)의 형태를 보여주는 입면도이다. 복수 개의 전자석 스크린(12)은 서로 상하 방향으로 이격되어 배치된 2개의 전자석 스크린(12 (A TYPE) 및 12 (B TYPE))을 포함할 수 있다.

전자석 스크린(12 (A TYPE))의 전자석 부재(122)는 X-X'로 표시된 일 축을 따르는 전자석 스크린(12)의 상하 방향 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사진 경사면(1221)을 가질 수 있다. 전자석 스크린(12 (B TYPE))의 전자석 부재(122)는 X-X'로 표시된 일 축을 따르는 전자석 스크린(12)의 상하 방향 중심축을 바라보는 방향으로 하향 경사진 경사면(1221)을 가질 수 있다. 전자석 스크린(12 (A TYPE))의 전자석 부재(122)의 상단의 경사면(1221)의 경사 방향은, 전자석 스크린(12 (B TYPE))의 전자석 부태의 상단의 경사면(1221)의 경사 방향과 서로 반대일 수 있다.

도 16에는 2개의 전자석 스크린(12 (A TYPE) 및 12 (B TYPE))만 도시되어 있으나, 2개의 전자석 스크린(12 (A TYPE) 및 12 (B TYPE)) 사이에는 1개 이상의 다른 전자석 스크린(12)이 추가로 배치될 수 있다. 복수 개의 전자석 스크린(12) 중 전자석 부재(122)의 배열 방향이 서로 평행한 전자석 스크린(12)들만 선택된 일 그룹을 정의할 때, 상기 일 그룹 내에서 서로 인접한 2개의 전자석 스크린(12) 중 어느 하나는 A TYPE이고 다른 하나는 B TYPE 일 수 있다. 상기 일 그룹 내에서 전자석 스크린(12)들은 상하 방향으로 A TYPE 및 B TYPE가 교대로 배열되게 구성될 수 있다.

상하 방향으로 인접한 2개의 전자석 스크린(12)의 전자석 부재(122)가 서로 90°의 각도를 이루는 일 실시예에서, 상하 방향으로 A TYPE, A TYPE, B TYPE, B TYPE 순서대로 복수 개의 전자석 스크린(12)이 배열될 수 있다.

상하 방향으로 인접한 2개의 전자석 스크린(12)의 전자석 부재(122)가 서로 45°의 각도를 이루는 다른 실시예에서, 상하 방향으로 A TYPE, A TYPE, A TYPE, A TYPE, B TYPE, B TYPE, B TYPE, B TYPE 순서대로 복수 개의 전자석 스크린(12)이 배열될 수 있다.

A TYPE 및 B TYPE의 경사면(1221) 방향이 서로 다른 전자석 스크린(12)들(12)을 배열함으로써, 원료가 스크린 튜브(11)의 단면을 균일하게 통과 하도록 유도할 수 있고, 원료가 잘 교반되게 하여 탈철률을 높일 수 있다.

도 17은 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)의 상측면을 보여주는 입면도이다. 도 18은 도 17의 전자석 스크린(1)의 일 측면을 보여주는 입면도이다.

제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)은 부쉬(3), 복수 개의 제1 전자석 부재(4), 복수 개의 제2 전자석 부재(5) 및 외벽(2)을 포함할 수 있다. 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)에서 제1 전자석 부재(4)는 평평한 형상으로 연장될 수 있다. 평평한 형상은 전자석 스크린(1)의 상측에서 보았을 때 원 형상을 포함할 수 있으며, 파형이 없는 형상을 의미할 수 있다. 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)에서 제2 전자석 부재(5)는 파형을 갖는 형상으로 연장될 수 있다. 파형을 갖는 형상은 상측에서 보았을 때 정현파 형상일 수 있다. 외벽(2)은 부쉬(3), 제1 전자석 부재(4) 및 제2 전자석 부재(5)를 감쌀 수 있다.

제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)은 ETFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. ETFE로 형성된 코팅층은 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)의 적어도 일부의 표면을 형성할 수 있다. 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)은 PTFE로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. PTFE로 형성된 코팅층은 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)의 적어도 일부의 표면을 형성할 수 있다. 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)은 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층을 포함할 수 있다. 텅스텐 카바이드로 형성된 코팅층은 제3 실시예에 따른 전자석 스크린(1)의 적어도 일부의 표면을 형성할 수 있다.

상술한 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전자석 스크린은 바 타입 전자석 스크린으로, 제3 실시예에 따른 전자석 스크린은 그리드 타입으로 지칭될 수 있다.

본 개시의 실시예들에 의하면, 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료의 흐름성을 개선시켜 처리량을 증가시킬 수 있고, 전자석 스크린(12)을 통과하는 원료에 대한 탈철률을 개선시킬 수 있다.

이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

1, 12: 전자석 스크린, 3, 123: 부쉬, 2: 외벽, 4: 제1 전자석 부재, 5: 제2 전자석 부재, 11: 스크린 튜브, , 121: 지지 부재, 122: 전자석 부재, 1221: 경사면, 100: 전자석 탈철기, 1000: 전자석 스크린 구조체

Claims

원료 내 이물 분리용 전자석 스크린으로서,
스테인리스강을 재료로서 포함하는 복수 개의 전자석 부재; 및
상기 복수 개의 전자석 부재를 지지하는 지지 부재를 포함하고,
상기 복수 개의 전자석 부재는 ETFE 또는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함하는,
전자석 스크린.
제1항에 있어서,
상기 지지 부재는 ETFE 또는 PTFE로 형성된 코팅층을 포함하는,
전자석 스크린.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 전자석 부재는 수평 방향 중 일 방향인 제1 방향으로 연장되고, 수평 방향 중 상기 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 서로 이격 배치되는,
전자석 스크린.
제3항에 있어서,
상기 전자석 부재의 상단부에는 상기 제2 방향에 대하여 하향 경사진 경사면이 형성되는,
전자석 스크린.
제4항에 있어서,
상기 경사면은 상기 전자석 스크린의 상하 방향 중심축을 바라보는 방향으로 하향 경사진,
전자석 스크린.
제4항에 있어서,
상기 경사면은 상기 전자석 스크린의 상하 방향 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 하향 경사진,
전자석 스크린.
제4항에 있어서,
상기 경사면은 상기 제2 방향에 대하여 30° 내지 60°를 이루며 하향 경사진,
전자석 스크린.
제1항에 있어서,
상기 지지 부재는 스테인리스강을 재료로서 포함하는,
전자석 스크린.
삭제
제2항에 있어서,
상기 지지 부재의 상기 코팅층은 상기 전자석 부재의 상기 코팅층과 동일한 재질로 형성되는,
전자석 스크린.
제1항에 따른 전자석 스크린을 복수 개 포함하고,
상기 복수 개의 전자석 스크린은 상하 방향을 따라 배열된,
전자석 스크린 구조체.
제11항에 있어서,
상기 복수 개의 전자석 스크린은 상하 방향으로 인접한 제1 전자석 스크린 및 제2 전자석 스크린을 포함하고,
상기 제1 전자석 스크린에서 상기 복수 개의 전자석 부재가 연장하는 방향과 상기 제2 전자석 스크린에서 상기 복수 개의 전자석 부재가 연장하는 방향은 45° 내지 90° 중 어느 한 각도를 이루는,
전자석 스크린 구조체.
제12항에 있어서,
상기 제1 전자석 스크린의 상기 전자석 부재의 상단부에는 상기 제1 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 하향 경사진 제1 경사면이 형성되고,
상기 제2 전자석 스크린의 상기 전자석 부재의 상단부에는 상기 제2 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 하향 경사진 제2 경사면이 형성되는,
전자석 스크린 구조체.
제11항에 있어서,
상기 복수 개의 전자석 스크린은 제1 전자석 스크린 및 제2 전자석 스크린을 포함하고,
상기 제1 전자석 스크린의 상단부에는 상기 제1 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 상기 제1 전자석 스크린의 상하 방향 중심축을 바라보도록 하향 경사진 제1 경사면이 형성되고,
상기 제2 전자석 스크린의 상단부에는 상기 제2 전자석 스크린의 상기 전자석 부재가 연장하는 방향을 가로지르는 방향에 대하여 상기 제2 전자석 스크린의 상하 방향 중심축으로부터 멀어지도록 하향 경사진 제2 경사면이 형성되는,
전자석 스크린 구조체.
제11항에 있어서,
상기 복수 개의 전자석 스크린 중 인접한 2개의 전자석 스크린 사이의 간격은 2.8mm 내지 3.2mm이고,
상기 복수 개의 전자석 부재 중 인접한 2개의 전자석 부재 사이의 간격은 6.9mm 내지 7.1mm이고,
상기 전자석 부재의 상하 방향 길이는 8.8mm 내지 9.1mm인,
전자석 스크린 구조체.