KR20000016792A - 용해 금속으로부터 바닥 광재를 제거하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

코팅 포트(10)에 함유되는 용해 아연(11)으로부터 바닥 광재를 제거하는 장치는, 펌프(22)와, 필요한 수평진 구역에 펌프의 유입구를 위치시키는 횡단 운반대(16)와, 필요한 수직된 구역에 펌프의 유입구를 위치시키는 슬라이드 메카니즘(18)을 구비하는 것이다. 펌프는 축적된 바닥 광재를 제거하기 위해 수평 및 수직 방향으로 이동된다. 용해 아연에 함유된 바닥 광재는 V형상 챈널(39) 내로 펌프되고 그리고 예비 용융 포트(53) 내로 또는 제거 가능한 바스켓(51) 내로 흐르도록 한다. 본 발명의 펌프는 에어 모터에 의해 파워를 받는 축(軸)받이, 원심 그라파이트 펌프이다. 펌프는 임펠러를 둘러싸는 하우징을 가진다. 하우징의 내벽과 임펠러 사이에 거리는 바닥 광재에 의해 막혀지는 것이 피해질 수 있기에 충분한 크기이면서 펌핑을 허용하기에는 충분히 작은 크기의 것이다.

Description

용해 금속으로부터 바닥 광재를 제거하는 방법 및 장치

일부 아연 풀림처리 및 아연도금 공정에서, 액체 금속 욕조에는 광재가 형성된다. 용해 금속의 무게 보다 더 무거운 무게 비(比)를 갖는 광재(예, 바닥 광재)는 점진적으로 가라앉아서 욕조의 바닥부에 침지된다. 일단 현저한 량의 바닥 광재가 축적되면, 예를 들어 욕조를 통과하는 강철 스트립에 의해 발생되는 난류가 축적된 광재 바닥부의 미립자를 몰아내어 강철 스트립과 미립자가 접촉하게 된다. 강철 스트립 면에 침지된 광재는 제품이 움폭 들어가고, 불규칙하고 일정하지 않은 외관 형태를 이룬다는 매우 중대한 문제를 발생시킨다.

예를 들면, 바닥 광재는 약 0.15중량% 이하로 존재하는 알루미늄에서 아연으로 강철 스트립의 아연 풀림처리를 하는 공정 동안에 형성된다. 강철에 아연 밀착이 용이하도록 알루미늄이 용해된 아연에 첨가된다. 용해 아연에 알루미늄의 밀도가 약 0.15% 이상이 되면, 시스템의 열역학 평형(thermodynamic equilibrium)이 바닥 광재를 생성하지 않는다. 그런데, 유효한 아연 풀림처리를 위해서는 알루미늄의 수준이 약 0.15중량% 이하, 일반적으로는 0.13중량% 이하이어야 한다. 이러한 저 밀도에서는, 열역학 평형이 금속간(金屬間) Zn-Fe상을 생성한다. 우세한 금속간 상은 델타 상(FeZn₇)이다. 그런데, 제타 FeZn₁₃도 또한 자주 주어진다. 델타와 제타 상은 용해 아연보다 약간 높은 농도 비(比)를 가지는 작은 결정 집합체이다. 따라서, 광재는 포트의 바닥으로 느리게 내려오고 그리고 생산 중에 축적된다. 일단 상당한 량의 바닥 광재가 포트에 축적되면, 난류는 주기적으로 광재의 미립자들을 몰아내고 그리고 포트를 통해 지나가는 강철 스트립 면과 이들이 접촉하도록 전해진다. 제거된 광재가 상기 강철 스트립 면에 침지 되면, 아연 풀림처리된 강철(gavannealed steel)의 외관과 질에 해로운 영향을 끼친다. 광재함유 지역에는 자동차 몸체의 실외 패널과 같은 종류의 제조품에 사용용으로 부적합한 불균일성 과 돌출부가 생성된다. 부가적인 질 과 유지 문제로는 제거된 광재가 포트를 통해서 강철 스트립을 이동하는 롤러에 부착되어 축적되는 것이다.

이러한 문제를 피하기 위하여 포트로부터 바닥 광재(bottom dross)를 주기적으로 제거하도록 다양한 방법이 제안되어져 있다. 상기 방법에는 클램셀(clamshell), 백호우(back hoe) 및 스쿠퍼(scooper)와 같은 특정하게 설계된 공구로 축적된 광재를 수동적으로 제거하는 것도 포함된다. 이러한 수동적인 바닥 광재 제거방법은 여러 이유로 해서 만족스럽지 않은 것이 현 실정이다. 먼저, 아연 풀림처리 작업이 광재 제거 작업 동안에 차단되어야만 한다. 이러한 차단은 현저한 운영 손실을 발생하는 것이다. 둘째, 완전한 청소(clean up)는, 콜로이드 같은 결정성 바닥 광재의 포획이 곤란하기 때문에 시간 소비 및 노동력 소비성 있는 것이다. 셋째, 광재 포획 시도는 일부 광재가 재 부유되는 난류를 발생하게 한다. 끝으로, 제한된 량의 광재 만이 실질적으로 포획되어 각각의 청소 동작 동안에 제거된다는 것이다. 따라서, 비포획된 광재가 점진적으로 축적되어 광재 제거를 해야하는 생산 방해 빈도수가 증가하게 된다.

수동식 방법이 갖는 광재 제거의 고유한 문제를 극복하려는 시도는, 광재가 포트 외측부에 축적되는 공간으로부터 용해 아연을 펌핑하는 펌프를 사용하게 만들었다. 그런데, 펌핑 제안방식의 이행 또는 상용화는 취급되는 용해 금속에 어려움과 주로 관련된 만만치 않은 문제와 직면하게 된다. 예를 들면, 일본 특허원 2-141563호는 딥 플레이팅 셀로(dip plating cell)부터 바닥 광재를 제거하는 용도의 펌프를 개시하고 있다. 광재는 플레이팅 셀의 바닥으로부터 펌핑되어 용해 아연으로부터 광재를 분리하도록 필터를 통해 지나간다. 펌프와 필터가 플레이팅 셀의 외부에 위치되므로, 길이가 긴 고정된 진공흡입 관이 플레이팅 셀로부터 펌프로 연장된다. 일본 특허원 6-41705호는 딥 아연도금 용기로부터 바닥 광재를 제거하는 용도의 펌프를 개시하고 있다. 상기 광재는 용기의 바닥으로부터 펌프되어 광재가 용해 아연으로부터 분리되는 침전물 상자(settling box)를 통해 지나간다. 펌프는 아연도금 용기의 외부에 배치되고 그리고 아연도금 용기 내로 이어지는 길이가 긴 고정된 진공 흡입관이 요구된다. 침전물 상자는 아연도금 용기 내에 배치된다. 코팅 포트의 외부에 펌프를 위치시키는 것은 액체 아연을 가진 펌프의 마중물(priming)이 필요하면서 실질적인 수단에 의해서는 상당히 곤란하기 때문에 실질적이지 못한 것이다. 이것은 또한, 코팅 포트 내로 연장되는 긴 흡입관을 필요로 하기도 한다. 긴 관은, 바닥 광재 또는 용해 아연이 관을 통하여 상당히 느리게 철수되는 경우에, 차갑게 되어서 막히게 되는 성질이 있다. 펌프의 흡입압력이 충분하더라도, 바닥 광재는 파이프가 욕조 내에 고정되어 있기 때문에 파이프의 유입구 근처에서 국부적으로 제거될 뿐이고, 광재는 고 욕조 전류(high bath current)에 의해 소산되기까지 바닥부에 있는 여러 구역에서 집적(集積)되어 유지되는 성질이 있는 것이다.

일본 특허원 63-69956호는 딥 플레이팅 셀에서 현탁된 광재를 제거하는 펌프를 개시하고 있다. 펌프는 플레이팅 셀 내에 대략 중간 깊이에 위치되고 외부 포트 내에 위치한 용해 금속으로부터 광재를 분리하는 세라믹 필터를 통해 거친 광재를 펌핑하는 것이다. 그런데, 이러한 접근은 부유 광재 만을 제거하는 것이다. 플레이팅 셀의 바닥에 가라앉은 밀집된 바닥 광재는 제거되지 않는 것이다.

바닥 광재를 상부 광재로 전환시키도록 용해 아연에 알루미늄 밀도를 증가시키는 작업을 포함하는 광재를 제거하는 화학적 방법은, 바람직하지 않은 질의 결과물을 초래한다. 아연 풀림처리 생성 중에 광재의 화학적 전환은, 바닥 광재의 전환을 생성하는데 필요한 알루미늄 량이 양질의 화학도금용으로 과도하게 되어, 이룰 수 없는 것이다. 아연도금 생성 중에 화학적 전환은, 상부에 부유하는 바닥 광재 미립자가 광재 핌플 또는 범프(pimples or bumps)를 일으키는 스트립 면에 자주 밀착하기 때문에 빈약한 코팅 질을 초래하게 된다.

따라서, 코팅 작업을 방해하지 않고 또는 역효과를 나타내지 않고 코팅 포트로부터 바닥 광재를 유효하고, 신뢰성있고 그리고 완전하게 제거하고자 하는 필요성이 현재 있는 것이다.

본 발명의 목적은 코팅 포트로부터 바닥 광재를 제거하는 유효하고 신뢰성 있는 방법 및 장치를 제공하여 스트립 면에 부착된 광재 미립자를 최소로 하여 포트로부터 양질의 강철 스트립 코팅이 만들어지게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코팅 작업을 방해하지 않고 바닥 광재를 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용기 바닥에 상당한 지역에 축적되는 바닥 광재를 제거하는 것이다.

본 발명을 이하에 설명되는 설명과 첨부된 청구범위로서 당업자가 용이하게 이해 및 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명은 아연과 같은 용해 금속으로 강철 스트립을 코팅시키는 고온 딥(hot dip)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 아연 풀림처리 또는 아연도금(galvannealing or galvanizing) 중에 아연과 같은 용해 금속으로부터 바닥 광재(鑛滓)를 제거 및 회복하는 것에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명을 실시하는 바닥 광재를 제거 및 회복시키는 장치의 사시도.

도 2 는 도 1 장치의 측 입면도.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예의 사시도.

도 4 는 본 발명에 따라 구조된 펌프를 나타낸 도면.

도 5 는 본 발명에 따라 구조된 펌핑 장치 및 축적된 바닥 광재 함유 아연 포트의 단면도.

본 발명의 일 면에 의거, 아연 포트에 용해 아연으로부터 바닥 광재를 제거하는 장치는, 펌프 유입구가 아연 포트의 바닥이 하 방향으로 가능한 원격지게 놓여져도 용해 아연 위에 모터를 위치시키기에 충분하게 긴 샤프트를 가진 펌프를 구비하는 것이다. 또한 장치는 아연 포트의 바닥을 수직 및 수평적으로 따라서 펌프를 이동시키는 메카니즘도 구비하여서, 펌프 흡입부(intake)가 축적된 바닥 광재에 옆에 배치될 수 있고 그리고, 펌프의 유입구 근처에 배치된 광재가 제거되면 수평 및/또는 수평 방향으로 재배치되어지는 것이다. 이러한 공정은 필요한 량 또는 모든 축적된 바닥 광재가 제거될 때까지 반복되는 것이다.

본 발명의 다른 면에 의거, 바닥 광재 제거용 세라믹 펌프는 모터와, 임펠러와, 임펠러와 모터에 작동적으로 접속된 샤프트 및 하우징을 구비하는 것이다. 하우징은 임펠러를 에워싸고 있으며, 그리고 펌프의 유입구와 유출구를 형성하는 것이다. 펌프의 샤프트는, 펌프가 용해 금속을 함유하고 있는 용기의 바닥으로부터 바닥 광재를 제거하기 위해 하강할 시에 용해 금속 면 위에 모터를 유지하기에 충분하도록 긴 길이로 이루어진 것이다. 특정하게 샤프트가 상당히 긴 길이이면, 샤프트를 둘러싸는 관형 부재를 설치할 수 있다. 하우징과 임펠러와의 사이에 형성되는 환형상 공간은 충분하게 커서 용해 금속과 광재의 펌핑 동작을 허용한다. 또한, 임펠러를 통해 연장되는 구멍도 집결된 바닥 광재에 의한 펌프의 막힘이 발생하지 않을 정도로 충분하게 큰 것이다. 관형 부재는 유입구와는 반대위치 방향으로 대면하는 다수개의 트인 구멍을 구비하고; 트인 구멍은 관형 부재의 바닥 위에 약 2인치 부분에 설치되는 것이다.

본 발명의 다른 면에 의거, 바닥 광재 제거 및 회복용 장치는 바닥 광재를 함유하는 펌핑된 아연 운반용 V형상 단면 바닥부를 갖는 런너(runner)를 구비한다.

본 발명의 부가적인 면에 의거, 장치는 예비 용융 탱크(premelt tank) 내에 배치된 제거 가능한 침강(沈降) 탱크를 구비한다.

본 발명의 다른 잇점 및 특징을 첨부도면을 참고로 이하에 기술한다.

아연 풀림처리 또는 아연도금 중에 용해 포트에 축적되는 바닥 광재는, 필요한 수평적 수직적 위치에 펌프를 배치시키는 메카니즘과 개량된 펌프를 구비하는, 본 발명의 시스템을 사용하여 효율적으로 제거 및/또는 회복되어진다.

본 발명에 의거, 펌프의 유입구는 축적된 바닥 광재에 대한 적합한 구역에 설치된다. 바닥 광재를 함유하는 아연은 펌핑되고 다음, 펌프는 수직적 및/또는 수평적 방향으로 재 배치되고, 이러한 과정은 바닥 광재가 유입구 근처로부터 펌프로 제거될 때까지 반복된다. 이러한 과정이 포트로부터 축적된 모든 바닥 광재의 제거가 이루어지게 하는 것이다. 또한, 제거 과정은 코팅 작업을 방해하지 않고 수행된다.

본 발명에 의한 개량된 펌프는 모터, 임펠러 그리고 임펠러를 구동하도록 모터와 임펠러에 작동식으로 접속된 샤프트를 구비하는 것이다. 임펠러는 펌프 유입구를 형성하는 하우징에 의해 둘러싸인다. 펌프의 유입구는 임펠러의 외면과 하우징의 내벽과의 사이에 형성된 임펠러 둘레에 환형상 공간과 교통한다. 벽과 임펠러와의 사이에 환형상 공간에 거리는 막힘이 발생하지 않는 충분한 크기이면서 용해 아연의 펌핑을 허용하기에는 충분한 작은 크기인 것이다. 양호하게, 이러한 거리는 광재의 평균 직경의 크기의 약 5 내지 15배의 크기이다. 일반적으로, 아연 플레이팅 공정으로 형성된 바닥 광재는 약 0.002 내지 0.050인치 직경 범위에 있다. 임펠러는 다수개의 구멍이 있는 측면 벽을 가진다. 측면 벽에 구멍은 약 1 내지 6평방인치 범위로 있는 단면 구역을 가진다.

본 발명의 펌프 샤프트는, 펌프의 유입구가 포트의 바닥 근처에 위치되어 용해 금속 면 위에 펌프의 모터를 유지하기에 충분한 정도로 길어야 한다. 일반적으로, 아연 포트로부터 바닥 광재를 제거하는데 사용되는 샤프트의 길이는 약 50 내지 약 80인치 범위에 있다. 샤프트는 양호하게 샤프트의 직경보다 약간 큰 내측 직경을 가지는 관형 부재에 의해 둘러싸인다. 관형 부재는 작동 중에 샤프트에 안정성을 제공하는 것이다. 관형 부재는 양호하게 그 바닥 단부로부터 약 2인치 측면으로 이격진 다수개의 트인 구멍을 갖는다. 관형 부재에 있는 각각의 트인 구멍은 약 0.05 내지 0.20평방인치 범위에 단면 지대를 갖는다.

샤프트, 관형 부재, 임펠러, 하우징, 및 유출구 도관 및 용융 아연과 접촉하게 되는 펌프의 다른 파트들은 세라믹재, 양호하게는 그라파이트(graphite)로 제조된다.

본 발명은 용해 금속으로 금속 스트립 또는 호일의 연속 길이부를 고온 딥 또는 이멀션 코팅(hot dip or immersion coating)하는 단계를 구비하는 공정에 특히 적용 가능한 것이다. 본 발명의 양호한 적용은, 순수 아연 및 아연 합금을 포함하며, 아연 코팅 금속 용해 욕조에 있는 포트의 바닥부로부터 바닥 광재를 제거하는데 적합한 것이다. 아연 합금에는 50중량% 또는 그 이상에 이르는 알루미늄 첨가물과 같이, 조성 중에 강철 스트립의 기질로의 아연밀착부의 외관 또는 밀착성 향상을 위해서 소량의 예를 들면 0.10 - 0.30중량% 알루미늄, 마그네슘, 안티몬 및 그와 같은 종류의 것들이 첨가될 수 있는 것이다. 본 발명에 사용되는 금속 스트립 또는 호일의 연속적 길이부는 저 탄소 강철, 딥 드로잉 강철, 고 강도 강철, 크롬 합금 강철, 스테인리스 강철, 및 그와 같은 종류의 다양한 강철을 구비할 수 있는 것이다.

본 발명의 잇점은 무 광재 면(dross free surface)을 가진 아연 도금된 또는 아연 풀림처리된 강철 스트립을 생산하는 것과, 우수한 흡입 동작을 제공하도록 바닥 광재에 인접하여 위치하는 펌프 유입구와, 수평적으로 또는 종방향으로 또는 수직적으로 동작되는 펌프 성질에 의해 대형 면적 지대로부터 바닥 광재를 제거하는 것과, 코팅 포트로부터의 용해 아연의 손실을 최소로 하는 것과, 그리고 원할하고 신뢰성있는 동작을 하여 제거 주기가 연장되어진 것이다.

양호한 실시예

본 발명의 양호한 실시예는 아연 포트로부터의 바닥 광재 제거 작업과 관련하여 나타낸 도면을 참고로 기술한다. 도면에 도시한 양호한 실시예는 본 발명을 설명하는데 부가적인 도움을 주는 것이지, 첨부된 청구범위에서 정의된 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

도 1 내지 도 5는 고온 딥 아연 코팅 라인의 아연 포트로부터 바닥 광재를 제거하고 회복시키는 본 발명에 따라 구조된 장치를 나타낸 도면이다. 직4각형 아연 포트(10)는 용해 아연(11)을 함유한다. 아연도금 로(13)의 주둥이(snout)는 아연(11) 내로 연장된다. 포트(10)는 수평한 가로대(ledge)(12)를 구비하는 것이다. 가로대(12)에 놓인 트랙(14)은 횡단 운반대(16)를 수용하는 것이다. 운반대(16)는 수직적 슬라이드 포스트(18)를 지지하는 것이다. 지지 브레이스(brace)(20)는 슬라이드 포스트(18)에 활주식으로 설치된다. 펌프(22)는 지지 브레이스(22)에 고정된다. 펌프(22)는 모터(25)와, 샤프트(도 1에는 도시 않음)를 둘러싸는 하우징(27)과, 임펠러 하우징(31)을 구비하는 것이다. 배출 튜브(35)는 펌프(22)의 유출구(도 1에는 도시 않음)와 교통하고 그리고 방향성 엘보우(37) 내로 연장된다. 방향성 엘보우(37)는 브레이스(41, 43)에 의해 가로대에 놓인 아연 런너(39) 위에 배치된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 런너(39)는 V형상 바닥부(45)와 수직된 벽(46, 47)을 구비한다. 바닥부(45)와 수직된 벽(46, 47)은 런너(39)에 형성된 유로(49)를 형성하는 것이다. 런너(39)는 일 측이 예비 용융 포트(53)에 배치된 바스켓(51)으로 이어진다. 바스켓(51)은 바아(55, 56)에 예비 용융 포트(53)에서 지지를 받는다. 아연 귀환로(58)는 포트(10)와 예비 용융 포트(53)와의 사이에 교통을 제공한다. 작은 수직형 배플(62)은 바아(65) 위에 예비 용융 포트(53)에 설치된다.

동작 시에, 펌프(22)는 펌프 유입구가 도 5에 도시된 바와 같이 축적된 바닥 광재(70)에 옆에 있도록 배치된다. 필요한 수평된 구역에 펌프(22)의 유입구가 위치하도록, 횡단 운반대(16)는 트랙(14)을 따라서 이동된다. 필요한 수평된 구역에 펌프(22)의 유입구가 위치하도록, 측부(20)는 수직된 슬라이드 포스트(18)를 따라서 이동된다. 펌프(22)가 필요한 수직 수평된 구역에 위치되면, 펌프는 턴 되고 유입구 안으로 축적된 바닥 광재가 있는 용융된 아연을 인출하고 방향성 엘보우(37) 내로 유출구와 유출 튜브를 통해 아연을 펌핑 한다. 방향성 엘보우(37)는 유로(49) 내로 용해 아연이 방출되도록 아연 런너(39) 위에 배치된다. 유로(49)를 따라서 그리고 바스켓(51) 안으로 방출된 아연이 흘러가도록 유로(49)는 경사진 것이다.

바닥 광재가 유입구 근처에 구역 밖으로 펌프(22)로 펌핑되면, 펌프는 인접 구역으로 이동되고 그리고 펌핑 동작은 바닥 광재가 아연 포트(10)로부터 밖으로 펌핑되어질 때까지 반복된다. 바스켓(51)이 용해 아연으로 충진되면, 바스켓은 제거되고 그리고 용융 아연으로부터 바닥 광재를 분리하는 공정을 받거나 또는 뒤 따르는 처리를 위한 고형화가 허용된다.

다음의 예는 본 발명을 추가적으로 설명하게 될 것이다. 제시된 예는 청구범위로 한정된 본 발명의 범위를 제한하려는 의도로 기술한 것은 아니다.

예 1

초기 플랜트 시험을 기술한다. 총 약 600시간 지속되는 다양한 작업 동안에 아연 풀림처리된 스트립이 생성된다. 사용되는 아연 포트는 15톤의 밀착된 예비 용융 포트를 가진 150톤 용해 아연 용량을 가지는 것이다. 계획된 아연 풀림 작업의 종결부 근방에서 그리고 규칙적인 아연도금 계획을 재개하기 바로 전에, 그라파이트 금속 펌프는 코팅 포트의 바닥으로부터 최대 12인치 위치에 펌프 유입구를 가진 욕조 내에 침수된다. 이러한 목적에 적합한 펌프는 45psi에서 압축 공기 구동-5마력 모터로 구동되는 2,800파운드/분 펌프이다. 사용되는 것은 미국 오하이오주 챠그린 폴에 소재하는 하이 템퍼러쳐 시스템(High Temperature Systems)에서 제조된 펌프 모델 A801이다. 펌프는 AK 강철 스펙에 대한 표준의 것보다 40인치 더 길게 연장 형성된 것이다. 가능한 전체 펌프 담금 길이는 60인치 이다. 펌프는 총 60분 동작한다. 동작 중에, 펌프는 아연 포트를 횡단하여 축적된 바닥 광재를 제거한다. 이것은 펌프가 너무나 많은 광재로 방해받지 않도록 점진적으로 낮아지는 높이에서 행해진다. 펌프는 2개 아연 베일러(zinc bailers)(예를 들면 각각 약 5,000파운드) 내로 아연을 따르는 광재를 움직인다. 축적된 바닥 광재는 펌프 이동부 근처에서 최대 35인치에서 18인치로 하강되는 것이다.

예 2

다른 플랜트 시험이 라인 정지 시간 중에 도입된다. 이때 생산되는 제품은 없다. 아연 포트 및 예비 용융 포트는 예 1의 것과 동일한 것이다. 신규 펌프는 횡단 장치에 사용되며 그리고 작업에 앞서 26일 동안 담그어진 것이다. 신규 펌프는 총 잠김 길이가 66인치를 갖는 모델 A802(후에 B1501로 재명명됨)인 것이다. 포트 마루로부터 6인치 지점에 펌프 유입구의 최대 깊이가 놓여진다. 펌프는 분당 용량이 4,500파운드 의 것이다. 펌프의 유극(遊隙)은 원제품(manufacturer's original)이 임펠러와 베어링 면 사이가 광재 직경에 9배이다. 바닥 광재는 다양한 작업의 아연도금 제조에 걸쳐서 축적되어진다. 광재의 최대 깊이는 펌프 부근에서 41인치이다. 펌핑은 마루 바닥부로부터 약 30인치에 있는 유입구에서 개시된다. 광재와 아연 모두를 펌핑 동작하는 펌프에 의해 연속적으로 횡단 통과하게 된다. 각각이 횡단 통과한 후에, 펌프는 펌프 유입구가 포트 마루로부터 6인치 일 때 최종 통과할 때까지 약 6인치 하강된다. 아연 금속 및 광재는 아연 런너 시스템에 의한 펌프 유출로부터 광재 적재 금속을 스크린하는 20메시 와이어 바스켓이 장착된 예비 용융 포트로 향한다. 펌핑 동작이 완성되면, 펌프 통로에서의 최대 광재 수준은 41인치로부터 5인치로 감소되어져 있다. 광재는 스크린 바스켓에 수집되고, 예비 용융 포트에서 부유하고, 그리고 예비 용융 포트의 바닥에 축적된다. 메인 동작하는 포트로부터 전체 광재의 30 - 50%가 제거된다.

예 3

아연도금 라인은 120피트/분 으로 중(重) 게이지 아연 풀림처리 생성물에서 동작한다. 펌프는 예 2에서와 동일한 펌프를 사용한다. 펌프는 40 - 50psi공기압으로 동작하며, 그리고 바닥 광재의 축적물이 펌프 밑에서 검출되지 않을 때까지 4회 동작 포트를 횡단하여 하강되고 횡방향 이동한다. 전체 펌핑 시간은 약 60분이다. 광재는 떠내어져 예비 용융물로부터 제거되고 바닥부에 축적되어 알루미늄과 후에 반응한다. 약 3,000파운드가 떠내어져 제거된다. 생성되는 산출물에 역효과는 없는 것이다.

예 4

예 2 와 같이 동일한 길이와 위프 구멍(weep hole)이 배치된 대용량 B2000펌프가 펌핑 동작용으로 사용된다. 또한, 임펠러 직경용으로 광재 직경의 13배인 대형 유극이 사용되어 광재 미립자로 인한 결합률이 저하된다. 광재 적재 아연은 총 15분 동안 운영하는 포트를 횡단하여 펌프된다. 광재는 대략 10입방 피트의 용량을 갖는 32인치 수준부터 22인치 수준으로 동작 포트로부터 제거된다. 광재 적재 아연은 잉고트 몰드에 펌핑된다.

본 발명은 그 정신 및 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하게 이루어진 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 내에 있는 것이다.

Claims (25)

1. 딥 코팅 용기 내에 용해 금속으로부터 바닥 광재를 제거하는 장치에 있어서, 상기 장치는:

   바닥부와 상부를 가진 샤프트와, 샤프트의 바닥부에 작동적으로 연결된 임펠러와, 내측 측벽이 있으며 유입구를 한정하고 임펠러의 측부와 상부를 둘러싸는 하우징과, 하우징의 측면 벽과 임펠러 사이에 형성된 환형상 챈널과, 환형상 챈널과 교통하는 펌프 단부를 가지고 용해 금속 표면 위로 연장하는 상부 단부가 있는 유출관과, 임펠러를 통하고 유출관을 통하여 유입구 내로 흐르도록 용해 금속이 원심력을 발휘하도록 샤프트의 바닥부에 접속된 임펠러와 샤프트를 회전시키도록 샤프트의 상부에 작동식으로 접속된 모터를 구비하는 펌프와;

   수평한 지지부와;

   수직된 지지부와;

   축적된 바닥 광재에 인접하여 유입구가 위치하도록 수직된 지지부를 따라서 그리고 수평한 지지부를 따라서 펌프를 이동시키도록 펌프에 작동적으로 접속된 메카니즘을 포함하며, 상기 샤프트는 바닥 광재를 제거하는 중에 딥 코팅 용기에 용해 금속의 표면 위에 모터가 유지되기에 충분하게 긴 길이 인 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 용해 금속은 아연인 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 샤프트, 임펠러, 하우징, 및 유출관은 그라파이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 벽은 샤프트를 둘러싸고, 상기 벽 둘레에 측방향으로 이격진 트인 구멍을 가진 관형상 측벽을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 임펠러는 그 측벽을 통하는 다수의 구멍을 구비하고 그리고 구멍의 단면 지대는 약 1평방인치 내지 약 6평방인치 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 장치.
6. 제 4 항에 있어서, 임펠러의 측벽과 하우징의 내벽과의 사이에 거리는 용기에 바닥 광재 미립자의 평균 직경의 약 10배 내지 15배 범위에 있는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 장치.
7. 딥 코팅 용기 내에 상부 표면이 있는 용해 금속으로부터 바닥 광재를 제거하기 위한 펌프에 있어서, 상기 펌프는:

   바닥부와 상부를 가지는 샤프트와;

   원통형 벽에는 그를 통하는 다수개의 구멍이 있으며, 구멍 각각에는 약 1 내지 약 6평방인치 범위에 단면 지대가 있는, 임펠러 챔버를 형성하는 상부 벽과 측면 원통형 벽을 가지며, 샤프트의 바닥부에 작동적으로 접속된 임펠러와;

   환형 챈널이 하우징의 측벽과 임펠러 사이에 형성되고, 환형상 챈널에 원통형 벽과 내측벽 사이에 거리가 제거되는 바닥 광재의 평균 직경의 약 5배 내지 약 15배 범위 내에 있으며, 임펠러의 측부와 상부를 둘러싸고 유입구를 형성하며, 내측부 측벽을 가지는 하우징과;

   환형상 챈널과 교통하고 펌프를 가지며 용해 금속의 상부 면 위로 연장되는 상부 단부가 있는 유출관과;

   용해 금속이 유입구를 통해서, 원통형 벽의 구멍을 통해 임펠러 챔버 내로 그리고 챈널 내로 그리고 상부 단부를 지나는 유출관을 통해서 흐르도록 샤프트의 바닥부에 접속된 임펠러와 샤프트를 회전하는 샤프트의 상부 부분에 작동적으로 연결된 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 용해 금속은 아연인 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
9. 제 7 항에 있어서, 샤프트, 임펠러, 하우징, 및 유출관은 그라파이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 임펠러는 상기 벽 둘레에 측방향으로 이격진 다수개의 구멍을 가진 관형상 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
11. 제 10 항에 있어서, 구멍의 단면 지대는 약 1평방인치 내지 약 6평방인치 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
12. 제 11 항에 있어서, 임펠러의 측벽과 하우징의 내벽과의 사이에 거리는 제거되는 바닥 광재의 평균 직경의 약 10배 내지 15배 범위에 있는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
13. 딥 코팅 용기 내에 상부 면을 가지는 용해 금속으로부터 바닥 광재를 제거 및 회복시키는 시스템에 있어서, 상기 시스템은:

    바닥부와 상부를 가진 샤프트와, 샤프트의 바닥부에 작동적으로 연결된 임펠러와, 내측 측벽이 있으며 유입구를 한정하고 임펠러의 측부와 상부를 둘러싸는 하우징과, 하우징의 측면 벽과 임펠러 사이에 형성된 환형상 챈널과, 환형상 챈널과 교통하는 펌프 단부를 가지고 용해 금속 표면 위로 연장하는 상부 단부가 있는 유출관과, 임펠러를 통하고 유출관을 통하여 유입구 내로 용해 금속이 흐르도록 샤프트의 바닥부에 접속된 임펠러와 샤프트를 회전시키도록 샤프트의 상부에 작동식으로 접속된 모터를 구비하는 펌프와;

    수직 및 수평방향으로 펌프를 유지 이동시키는 메카니즘과;

    유출관의 상부 단부와 그리고 용기와 교통하는 개방된 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 용해 금속은 아연인 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
15. 제 13 항에 있어서, 샤프트, 임펠러 및, 하우징은 그라파이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
16. 제 13 항에 있어서, 상기 임펠러는 상기 벽 둘레에 측방향으로 이격진 다수개의 구멍을 가진 관형상 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
17. 제 16 항에 있어서, 구멍은 약 1평방인치 내지 약 6평방인치 범위 내에 있는 단면 지대를 가지는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 임펠러의 측벽과 하우징의 내벽과의 사이에 거리는 제거되는 바닥 광재의 평균 직경의 약 5배 내지 15배 범위에 있는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
19. 제 13 항에 있어서, 개방 도관은 V형상 바닥 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
20. 제 13 항에 있어서, 용해 금속은 아연인 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
21. 제 13 항에 있어서, 샤프트, 임펠러 및 하우징은 세라믹 재로 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
22. 제 7 항에 있어서, 샤프트, 임펠러 및 하우징은 세라믹 재로 제조되는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거용 펌프.
23. 제 13 항에 있어서, 메카니즘은 포트의 일측으로부터 대향 측으로 펌프의 횡방향 이동을 제공하는 운반대를 구비하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
24. 제 23 항에 있어서, 운반대를 구비한 메카니즘은 포트의 상부 면을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.
25. 제 23 항에 있어서, 메카니즘은 운반대 지지를 위해 포트의 상부 표면에 신장된 트랙을 구비하는 것을 특징으로 하는 바닥 광재 제거 및 회복용 시스템.