KR20020095489A

KR20020095489A - 캔 용기의 재활용을 위한 분쇄 및 성형방법

Info

Publication number: KR20020095489A
Application number: KR1020010033366A
Authority: KR
Inventors: 배용생
Original assignee: 순환시스템 주식회사; 배용생
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2002-12-27

Abstract

본 발명은 캔 용기의 재활용을 위한 분쇄 및 성형방법에 관한 것으로, 종래에 비하여 정확도가 저조한 선형선별기(회전선별기) 및 분쇄성능이 저조한 외국산 비분쇄식 절단기 대신에 초정밀 커터식 다단 분쇄기 및 풍력선별기를 사용하고 또한 공정도 간단해지는 특징이 있으며, 이로써 스틸 성분과 알루미늄 성분의 탁월한 선별이 가능하고, 연소로 공정을 거쳐 얻어지는 순수한 알루미늄 성분은 바(bar) 형태로 성형하거나 분말 상태 그대로 사용할 수 있도록 하여 경제성과 생산성, 품질 등을 동시에 만족시킬 수 있는 특징이 있다.

Description

캔 용기의 재활용을 위한 분쇄 및 성형방법{METHOD OF MAKING A RECYCLING ALUMINUM BAR AND A RECYCLING STEEL BAR}

본 발명은 캔 용기의 재활용을 위한 분쇄 및 성형방법에 관한 것으로, 자력선별기와 풍력선별기를 통해 알루미늄캔과 스틸캔, 스틸+알루미늄캔, 작은 쇳덩이및 고중량의 쇠동이를 거의 완전하게 선별하고, 특히 연소로를 통해 알루미늄 칩에 포함되어 있던 소각 가능한 물질들을 완전히 소각함으로서 순수한 알루미늄을 얻는다. 그리고 스틸 성분은 바(bar) 형태로 그리고 알루미늄 성분은 바(bar) 형태 내지는 분말 상태로 생산하여 재활용하거나 제철소에서 슬러그 제거용으로 사용할 수 있도록 하는 것이다.

최근에 이르러 취급이 용이하고 사용하기에 편리하며 내용물을 안전하게 보호할 수 있는 등의 장점으로 인하여 알루미늄캔이나 스틸캔, 스틸+알루미늄캔의 사용이 기하급수적으로 증가되고 있다. 이러한 캔은 모두 재활용이 가능하지만 경제적인 방법을 통해 수거하여 과학적으로 처리한 다음 유효 적절하게 재활용할 수 있는 특별한 방법이 없었던 바 이들 캔을 재활용하는 문제가 국가적으로 크게 대두되고 있는 실정인데, 캔을 재활용하는 문제는 자원의 절약 및 환경보호 차원 등에서 매우 중요한 것이다.

이에 수거한 캔을 수작업을 통해 1차적으로 캔 종류와 기타 물건들을 대충 선별한 다음 자력선별기를 통해 알루미늄캔과 스틸캔을 분리시킨 후 알루미늄캔은 저장 호퍼로 보낸다. 저장 호퍼로 보내진 알루미늄캔은 후술하는 비분쇄식 절단기로 투입되어 조각으로 잘게 변화된 후 압축기를 통해 가로와 세로의 크기가 각기 100mm이하의 크기를 가지는 덩어리로 만들어 제철소로 보내지거나 또는 큰 상자 형태로 성형된 후 알루미늄 잉고트 생산회사로 보내진다. 여기서 상기 알루미늄캔은 조각내지 않고 바로 용광로로 투입시켜 녹인 후 가로와 세로의 크기가 각기 100mm이하의 크기를 가지는 덩어리로 만들어서 제철소로 보낼 수도 있다.

다시 스틸캔과 다양한 스틸류들은 회전선별기로 투입되고 여기서 스틸캔만을 분리시킨다. 역시 스틸캔은 저장 호퍼에 저장된 후 비분쇄식 절단기를 통해 조각으로 잘게 변화된 후 압축기를 통해 큰 상자 형태로 압축된 후 제철소로 보내지도록 하는 시스템이 도입되었다. 그러나 회전선별기는 크기가 크고 소음이 매우 심하게 발생되는 단점과 함께 정확도가 저조한 문제가 있고, 비분쇄식 절단기는 기능이 저조하고 내구성이 낮은 문제가 있어 사실상 고가의 시스템의 효용성에 대한 논란이 많았다.

그리고 종래의 장치를 통해서는 캔을 형성하고 있는 순수한 스틸 성분과 순수한 알루미늄 성분을 정확히 선별하기가 매우 어렵고 특히 제철소의 슬러그 제거용으로 사용되는 알루미늄 성분은 순도가 낮아서 각광받지 못하고 있는 실정이다. 물론 제철소로 보내진 스틸 성분과 알루미늄 잉고트 생산회사로 보내진 알루미늄 성분도 순도가 불량하기 때문에 크게 환영받지 못하는 것이 당연하다. 그 이유는, 사용하고 난 음료용 캔 속에는 다양한 이물질과 쓰레기가 많이 들어있고 보관 과정 및 수거 과정에서 더러운 이물질과 많이 접촉되며 접착 성분이 포함된 쓰레기 등이 표면에 고착되어 있는 예가 허다하기 때문인데, 종래의 장치를 통해서는 순수한 스틸 성분과 순수한 알루미늄 성분을 선별하기란 거의 불가능하기 때문이다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 알루미늄캔과 스틸캔, 스틸+알루미늄캔을 정확히 분류하고 특히 알루미늄 성분은 소형의 입자로 구성되어압축된 바(bar) 형태 내지는 분말로 만들어 재활용 할 수 있도록 하였다. 이를 위하여 본 발명은 물건을 비중별로 선별할 수 있는 풍력선별기와 정밀 커터를 사용한 다단식 분쇄기, 이물질 제거용 연소로, 연소된 이물질과 알루미늄 성분을 분리시키는 스크린 선별기, 알루미늄 성분을 분말로 만들기 위하여 정밀한 미분쇄기를 채택하였다.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 캔의 처리 과정을 나타낸 공정도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10: 호퍼12: 제 1자력선별기

20: 풍력선별기40: 다단 분쇄기

50: 제 2자력선별기80: 압축기

90: 저장호퍼100: 연소로

110: 스크린 선별기120: 미분쇄기

130: 압축기

상술한 본 발명은, 수거한 여러 종류의 캔과 쇳덩어리 등을 제 1자력선별기로 통과시키면서 큰 쓰레기와 불필요한 이물질 선별 제거와 함께 알루미늄캔과 스틸+알루미늄캔, 스틸캔, 고중량의 대형 철 성분 및 저중량의 소형 철 성분 중에서 알루미늄캔만 선별하는 제 1단계와; 제 1단계에서 분류된 알루미늄캔을 다단 분쇄기로 이송시킴과 동시에 스틸+알루미늄캔과 스틸캔, 저중량의 소형 철 성분 및 고중량의 대형 철 성분을 풍력선별기로 이송시켜 고중량의 대형 철 성분은 처리장으로 이송시키고 스틸+알루미늄캔과 스틸캔, 저중량의 철 성분은 상기 다단 분쇄기로 이송시키는 제 2단계와; 제 2단계의 과정을 통해 다단 분쇄기로 투입된 알루미늄캔과 스틸+알루미늄캔, 저중량의 소형 철 성분, 스틸캔을 10∼30mm의 크기가 되도록 1차, 2차로 커팅 분쇄하는 제 3단계와; 제 3단계를 거쳐 생산된 캔 칩(Chip)들을 제 2자력선별기를 통해 알루미늄 칩과 스틸 칩으로 선별하는 제 4단계와; 제 4단계의 과정을 통해 선별된 스틸 칩을 압축기로 공급하여 가로와 세로의 크기가 각기 100mm이하인 바(bar) 형태로 성형함과 동시에 제 4단계를 통해 선별된 알루미늄 칩은 저장 호퍼에 저장시키는 제 5단계와; 제 5단계를 통해 저장 호퍼에 저장된 알루미늄 칩을 연소로로 투입시켜 연소 가능한 이물질을 연소시켜 제거시키는 제 6단계와; 스크린 선별기를 통해 재와, 소각된 잔존물을 배출시키고 알루미늄 칩만을 선별하는 제 7단계와; 상기 알루미늄 칩을 미분쇄기로 투입시켜 가로×세로의 크기가 2mm이하의 크기가 되도록 분말로 만드는 제 7단계와; 상기 알루미늄 분말을 압축기로 투입시켜 가로×세로의 크기가 100mm이하의 크기가 되도록 바(bar) 형태로 압축시키거나 혹은 알루미늄 분말을 정량 포장기로 이송시켜 포장시키는 최종 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 캔의 분쇄 및 성형방법을 살펴보면, 전국 각지에서 수집된 알루미늄캔과 스틸+알루미늄캔 그리고 이들과 뒤섞여 있는 저중량의 소형 철 성분 및 고중량의 대형 철 성분, 스틸캔(부탄개스 통, 분유통, 통조림 깡통 등)을 서서히 이동하는 벨트 컨베어 위로 통과하도록 하면서 큰 쓰레기, 기타 불필요한 이물질 등을 가능한 한 최대로 제거시킨다. 물론 이것은 작업자들의 수작업에 의존할 수밖에 없으며 이러한 작업은 종래에도 실시되고 있다. 이러한 과정을 거친 것들을 호퍼(10)로 투입시켜 저장함과 아울러 제 1자력선별기(12)로 적정량씩 배출시키면서 선별작업을 자동으로 실시한다. 이때 알루미늄캔은 벨트 컨베어를 통하여 다단 분쇄기(40)로 바로 투입되어 10∼30mm의 크기를 가지는 칩으로 분쇄된다. 상기 다단 분쇄기(40)는 서로 많은 숫자가 맞물려 고속으로 회전하는 회전커터가 다단식(예: 1단, 2단, 3단 ···)으로 장치되어 있으며 그 마지막에는 제2자력선별기(50)가 장치되어 있다. 한편, 상술한 제 1자력선별기(12)를 통해 선별된 스틸+알루미늄캔과 크고 작은 쇳덩어리, 스틸캔, 작은 쓰레기 등은 풍력선별기(20)로 투입된다. 풍력선별기로 투입된 이것들은 비중 차이에 의해 작은 쇳덩어리와 스틸+알루미늄캔, 스틸캔과 고중량의 대형 철 성분으로 분류되어 배출되는데, 큰 쇳덩어리는 배출되어 재활용을 위해 적당히 처리가 되고 스틸캔과 스틸+알루미늄캔, 작은 쇳덩어리는 별도로 분리되어 컨베어를 통해 다단 분쇄기(40)로 투입이 된다. 따라서 이것들도 알루미늄캔과 같이 10∼30mm이하의 크기로 분쇄된다.

이렇게 분쇄된 스틸 성분과 알루미늄 성분은 제 2자력선별기(50)의 자력선별기를 통하여 스틸 성분과 알루미늄 성분으로 정확히 분리가 되고 스틸 성분은 압축기(80)로 투입되어 가로와 세로의 크기가 각기 100mm이하의 크기를 가지는 바(bar) 형태로 압축되어 적당한 장소에 보관된 후 제철소로 보내진다. 다음, 알루미늄 성분은 별도의 저장호퍼(90)로 보내지고 이것은 다시 버너 또는 전기히터 등을 통해 200∼300℃의 열이 가해지는 연소로(100)로 투입되는데, 알루미늄 성분과 섞여 있는 소각이 가능한 이물질들이 모두 연소가 되어 재로 변화된다. 여기서 이물질들을 포함하고 있는 알루미늄 칩은 촘촘히 짜여진 그물 컨베어와 같은 것의 위에 얹힌 채 연소로 안으로 진입이 되며 연소로를 통과하면서 알루미늄 침을 제외한 소각이 가능한 이물질들은 완전히 소각이 된다. 이를 다시 진동식 스크린 선별기(110)로 투입시켜 순수한 알루미늄 칩만이 남도록 한다. 이를 최종적으로 미분쇄기(120)로 투입시켜 가로×세로의 크기가 2mm이하의 크기가 되도록 분말로 만든 다음, 상기알루미늄 분말을 압축기로 투입시켜 가로×세로의 크기가 100mm이하의 크기가 되도록 바(bar) 형태로 압축시키거나 혹은 알루미늄 분말을 정량 포장기로 이송시켜 포장시키는 최종 단계를 행하게 된다. 여기에서 미분쇄기(120)는 앞서 설명한 다단 분쇄기(40)와는 다른 방식으로서 하우징의 내측면에는 고정커터가 대칭으로 형성되어 있고 상기 고정커터의 중앙에 회전커터가 장치되어 있으며 회전커터와 일체를 이루는 축은 하우징의 외부로 연장되어 감속모타에 의해 피동되도록 되어 있다. 상기 회전커터는 축 상에 커팅날이 다줄 나선형으로 형성되어 있어서 상기 칩들을 마치 가위로 자르듯이 연속적으로 자를 수 있다. 따라서 알루미늄 칩의 크기는 2mm이하는 물론 매우 입자가 작은 분말로 만들 수 있는 것이다.

본 발명의 실시에 있어서, 제철소 등에서 사용 효과가 가장 우수한 분말 형태로 알루미늄 칩을 변화시킬 수 있는 점이 중요하다.

이상과 같은 본 발명은, 종래의 방법에 비하여 알루미늄 성분과 스틸 성분 그리고 기타 이물질 등을 정확하게 선별할 수 있는 특징이 있어 고품질의 스틸 성분과 알루미늄 성분을 얻을 수 있다. 따라서 스틸 성분은 물론 특히 알루미늄 성분은 바(bar) 형태 및 분말 형태로 생산할 수 있어 재활용 폭을 크게 상승시켰다. 또한 알루미늄 성분은 특히 고순도의 품질로 선별할 수 있는 특징을 갖추었다. 그러므로 본 발명은 캔 용기의 재활용을 경제적인 차원에서 현실적으로 가능하게 하여 국가적인 차원에서 큰 이익을 도모할 수 있음은 물론 나아가 세계적으로 환경보호에 크게 공헌할 수 있는 등의 다수 유용한 효과가 있다.

Claims

수거한 여러 종류의 캔과 쇳덩어리 등을 제 1자력선별기로 통과시키면서 큰 쓰레기와 불필요한 이물질 선별 제거와 함께 알루미늄캔과 스틸+알루미늄캔, 스틸캔, 고중량의 대형 철 성분 및 저중량의 소형 철 성분 중에서 알루미늄캔만 선별하는 제 1단계와; 제 1단계에서 분류된 알루미늄캔을 다단 분쇄기로 이송시킴과 동시에 스틸+알루미늄캔과 스틸캔, 저중량의 소형 철 성분 및 고중량의 대형 철 성분을 풍력선별기로 이송시켜 고중량의 대형 철 성분은 처리장으로 이송시키고 스틸+알루미늄캔과 스틸캔, 저중량의 철 성분은 상기 다단 분쇄기로 이송시키는 제 2단계와; 제 2단계의 과정을 통해 다단 분쇄기로 투입된 알루미늄캔과 스틸+알루미늄캔, 저중량의 소형 철 성분, 스틸캔을 10∼30mm의 크기가 되도록 1차, 2차로 커팅 분쇄하는 제 3단계와; 제 3단계를 거쳐 생산된 캔 칩(Chip)들을 제 2자력선별기를 통해 알루미늄 칩과 스틸 칩으로 선별하는 제 4단계와; 제 4단계의 과정을 통해 선별된 스틸 칩을 압축기로 공급하여 가로와 세로의 크기가 각기 100mm이하인 바(bar) 형태로 성형함과 동시에 제 4단계를 통해 선별된 알루미늄 칩은 저장 호퍼에 저장시키는 제 5단계와; 제 5단계를 통해 저장 호퍼에 저장된 알루미늄 칩을 연소로로 투입시켜 연소 가능한 이물질을 연소시켜 제거시키는 제 6단계와; 스크린 선별기를 통해 재와, 소각된 잔존물을 배출시키고 알루미늄 칩만을 선별하는 제 7단계와; 상기 알루미늄 칩을 미분쇄기로 투입시켜 가로×세로의 크기가 2mm이하의 크기가 되도록 분말로 만드는 제 7단계와; 상기 알루미늄 분말을 압축기로 투입시켜 가로×세로의 크기가 100mm이하의 크기가 되도록 바(bar) 형태로 압축시키거나 혹은 알루미늄 분말을 정량 포장기로 이송시켜 포장시키는 최종 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 캔 용기의 재활용을 위한 분쇄 및 성형방법.