KR20040009290A - 주물사의 분리시스템 - Google Patents

주물사의 분리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용된 주물사를 크로마이트와 실리카로 분리시켜 재활용할 수 있도록 한 주물사의 분리시스템에 관한 것으로, 그 구성은 사용된 주물사를 각각 보관 저장하는 제 1,2 저장 호퍼와, 그 제 1,2 저장 호퍼에 각각 연결되어 사용된 주물사가 자석의 자기력으로 크로마이트와 실리카로 선별하여 분리하기위한 제 1,2선별수단과, 그 선별수단으로부터 이송된 주물사의 일부를 다시 진동모터의 진동력과 송풍기의 송풍력으로 분리시키기 위한 분리수단과, 실리카배관과 크로마이트배관에서 각각 이송된 크로마이트와 실리카를 각각 보관 및 다른 공정으로 이송하기 위한 보관 호퍼 및 이송배관으로 구성된 것이다.
이에 따르면, 본 발명은 사용된 주물사를 크로마이트와 실리카로 용이하게 분리시킴과 아울러, 복수개의 저장 호퍼로부터 주물사를 처리할 수 있으므로, 그 분리효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

Description

주물사의 분리시스템{separation system of moulding sand}
본 발명은 주물사의 분리시스템에 관한 것으로, 특히 사용된 주물사중에서크로마이트를 효율적으로 분리 재생할 수 있도록 한 주물사의 분리시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 특정한 유형, 즉 대형 또는 소형의 알루미늄, 스틸과 같은 재료로 된 금속 주물을 제조하기 위해 적당한 결합제 또는 접착제를 실리카 모래, 특수 모래 또는 합성모래와 같은 특수 제조된 골재에 첨가함으로써, 주물용 주형을 제작하게 된다.
주조분야에서 생사는 점토와 물의 혼합물로 결합된 모래를 의미하는 것으로, 물을 소량 첨가하여 특수 제조된 모래 골재와 혼합되어 미분쇄된 점토를 활성화시키는 기능을 갖는다.
한편, 다른 방법으로는 점토/물 접착제 대신에, 금속 주형 공정의 강도높은 처리를 견딜 수 있는 주형을 제조하기 위해 합성 유기 및 무기 수지를 통상적으로 사용한다.
수지 결합된 모래 주형의 제조시, 실리카 모래, 레이크 모래, 합성 골재, 특수 모래, 예컨대 올리벤(olivene), 크로마이트(chromite) 및 지르콘(zircon) 모래와 같은 세척 및 건조된 골재를 분쇄기, 회분식 혼합기 또는 연속식 혼합기에서 수지와 혼합하여 골재 입자를 수지로 피복한다.
모래 입자를 피복하는 수지 필름 또는 접착제의 경화 또는 가황은 다양한 방법, 예를 들어 촉매 반응, 열 또는 기체나 증기를 사용하는 방법을 통해 수행할 수 있다.
또한, 사용된 수지 시스템중 일부는 자체 촉매 작용이 있거나, 자체 경화성을 가진 것일 수도 있다.
통상적으로, 생사는 요로 또는 오븐에서 세라믹을 소성 또는 건조시키지 않았다는 의미로서, 사용되는 세라믹 또는 목재 분야에 있어서의 미처리제품과 유사하기 때문에, 점토물로 활성화된 접착제의 천연상태를 표시하게 된다.
주물을 제조할 경우, 용융된 금속을 주형에 붓고 응고된 후에, 주물로부터 모래를 분리시키는 작업을 수행한다. 이어서, 주물을 각종 마무리 작업 위치로 공급한 후에, 모래를 재생하거나 폐기 처분하게 된다.
종래 주물사의 재생방법으로는 대한민국 특허공개번호 제 1998-86777호 "주물용 모래를 저온 재생하는 방법 및 장치"에 개시된 바와 같이,저온으로 냉각시켜 결합제로부터 모래를 분리시키는 방법이 있다.
그중에서도 종래 사용된 주물사로부터 실리카등의 다른 재료들보다 상대적으로 값비싼 크로마이트를 분리시켜 재생하는 방법이 요구되며, 그 방법으로는 대한민국 특허공개번호 제 85-7011호 "크로마이트를 회수하기 위한 주물사 처리방법과 그 방법을 수행하는 시설 및 장치"에 개시된 바와 같이, 주물사의 혼합물을 체를 이용하여 입도별로 분리하는 방법이 있다.
또한, 기타 방법으로는 주물사의 철분이 함유된 성분과 아닌 성분을 분리시키기 위한 자기 분리기(magnetic seperator)등이 있다.
그런데, 종래 사용된 주물사로부터 크로마이트를 분리하는 공정이 입도별로 분리시키는 과정에서 분리가 잘 이루어지지 않아 분리효율이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 주물사가 크로마이트와 실리카로 분리되더라도 그 입도별 분리과정에서 잘 분리되지 않아 재생상 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 사용된 주물사로부터 크로마이트를 용이하게 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 분리 효율을 향상시킬 수 있도록 한 주물사의 분리시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주물사의 분리시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 요부 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110,120 : 제 1,2저장 호퍼130 : 제 3저장 호퍼
210,220 : 제 1,2선별수단212,222 : 자석부
212a,222a : 자석컨베이어230 : 제 3선별수단
232,234 : 제 1,2자성체250 : 실리카배관
270 : 크로마이트배관300 : 분리수단
310 : 이송컨베이어 320 : 진동모터
330 : 송풍기400 : 보관 호퍼
500 : 이송배관600 : 연결배관
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용된 주물사를 일시 보관 저장하기 위한 복수개의 제 1,2 저장 호퍼와, 상기 제 1,2 저장 호퍼로부터 각각 이송된 주물사에 자기력을 제공하여 실리카와 크로마이트로 분류하여 개별 이송시키기 위한 제 1,2선별수단과, 상기 제 1,2선별수단에 의해 크로마이트로 분류된 주물사에 진동력 및 송풍력을 제공하여 크로마이트와 분진으로 분리시키기 위한 분리수단과, 상기 분리된 제 1,2선별수단과 분리수단으로부터 각각 분리되어 이송된 크로마이트와 실리카를 다른 공정으로 이송 및 보관하기 위한 이송배관 및 보관 호퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은 제 1,2선별수단이 상기 저장 호퍼로부터 이송된 주물사를 자기력으로 크로마이트와 실리카로 선별하기 위한 자석부와, 상기 자석부로부터 선별된 실리카를 상기 보관 호퍼로 이송시키기 위한 실리카배관과, 상기 주물사중 실리카 배관으로 이송된 것들을 제외한 나머지 주물사를 상기 분리수단으로 이송하기 위한 크로마이트배관을 구비하여 된 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 분리수단이 상기 크로마이트배관으로부터 이송된 주물사를 이송시키는 이송컨베이어와, 상기 이송컨베이어에 진동력을 제공하기 위한 진동모터와, 상기 이송컨베이어의 하측에 마련되고 이송중인 주물사에 송풍력을 제공하기 위한 송풍기를 구비하여 된 것이다.
그외에도, 본 발명은 상기 제 1,2 저장 호퍼와는 별도로 적정 거리 이격 설치된 제 3저장 호퍼와, 상기 제 3저장 호퍼로부터 이송된 주물사를 자석의 자성으로 크로마이트와 실리카로 분리시키기 위한 제 3선별수단과, 상기 제 3선별수단으로부터 분리된 크로마이트와 실리카를 각각 상기 크로마이트배관과 실리카배관에 연결시키기 위한 각각의 연결배관이 더 구비된 것을 특징적인 요소라 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제 3선별수단이 좌,우 양측에 회전가능하게 설치되며 자성을 갖는 제 1,2자성체를 구비하여 된 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 주물사의 분리시스템은, 도 1 내지 도 2를 참조, 사용된 주물사를 각각 보관 저장하는 제 1,2저장 호퍼(110,120)와, 그 제 1,2저장 호퍼(110,120)에 각각 연결되어 사용된 주물사가 자석의 자기력으로 크로마이트와 실리카로 선별하여 분리하기 위한 제 1,2선별수단(210,220)과, 그 제 1,2선별수단(210,220)으로부터 이송된 주물사의 일부를 다시 진동모터(320)의 진동력과 송풍기(330)의 송풍력으로 분리시키기 위한 분리수단(300)과, 실리카배관(250)과 크로마이트배관(270)에서 각각 이송된 크로마이트와 실리카를각각 보관 및 다른 공정으로 이송하기 위한 보관 호퍼(400) 및 이송배관(500)으로 구성된 것이다.
더 상세히 설명하면, 제 1,2선별수단(210,220)은 주물사의 이송중에 자석의 자기력으로 실리카와 크로마이트를 구별하는 자석부(212,222)와, 그 자석부(212,222)에서 실리카로 선별된 주물사의 일부를 실리카 보관 호퍼(400)측으로 이송시키는 실리카배관(250)과, 그 자석부(212,222)에서 나머지 주물사를 이송시키는 크로마이트배관(270)으로 구성된 것이다.
그 자석부(212,222)는 자석의 자기력을 가지며 Fe성분을 갖는 크로마이트 혼합물을 이송시키기 위한 자석컨베이어(212a,222a)로 이루어진 것이다.
그리고, 분리수단(300)은 크로마이트배관(270)을 통해 이송된 주물사를 이송시키는 이송컨베이어(310)와, 그 이송컨베이어(310)에 진동력을 부여하여 크로마이트와 분진으로 구분하기 위한 진동모터(320)와, 그 이송컨베이어(310)의 하측에 설치되어 송풍력으로 분진을 별도의 외부 배관측으로 불어내기 위한 송풍기(330)를 포함하여 된 것이다.
또, 분리수단(300)은 자력을 이용하여 다시 분진과 크로마이트를 구분하기 위한 회전자석부(350)를 더 구비하되, 그 구성은 이송컨베이어(310)의 하측에 마련되고 자성(磁性)으로 크로마이트와 분진을 구분하기 위한 회전자석(352)으로 이루어진다.
또한, 보관 호퍼(400)는 실리카와 크로마이트를 각각 보관하도록 각각 실리카배관(250)과 크로마이트배관(270)에 연결되어 있다.
즉, 보관 호퍼(400)는 분리수단(300)을 거쳐서 크로마이트와 실리카로 구분된 상태로 주물사가 각각 이송되도록 배관 연결되고, 다른 공정으로의 이송을 위해 이송배관(500)이 연결 설치되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용된 주물사를 제 1,2저장 호퍼(110,120)에 충전시키면, 주물사가 하측으로 내려와 제 1,2선별수단(210,220)에서 자기력에 의해 실리카와 크로마이트 혼합물로 구별되고, 이어서 크로마이트배관(270)을 통해 이송된 크로마이트 혼합물은 분리수단(300)에서 다시 크로마이트와 분진으로 분리되어 보관 호퍼(400)로 이송된다.
이때, 제 1,2선별수단(210,220)에서는 자석부(212,222)의 자기력에 의해 Fe성분이 함유된 크로마이트와 Fe성분이 함유되지 않은 실리카로 분리시켜 각각의 크로마이트배관(270)과 실리카배관(250)을 통해 이송된다.
그 분리된 실리카는 실리카배관(250)을 통해 이송되어 실리카 보관 호퍼(400)에 수집되어 저장되며, 크로마이트는 자석부(212,222)의 자석컨베이어(212a,222a)에 부착되어 이송되다가 크로마이트배관(270)측으로 낙하하게 된다.
그리고, 크로마이트배관(270)을 통해 이송된 크로마이트 혼합물은 분리수단(300)을 거치면서 진동력과 송풍력에 의해 크로마이트와 분진으로 구분된다.
이때, 크로마이트 혼합물은 이송컨베이어(310)에 의해 이송되면서송풍기(330)의 송풍력에 의해 상대적으로 중량이 가벼운 분진이 이탈되어 배관을 통해 외부로 배출되며, 남은 크로마이트는 회전자석부(350)를 통해 다시 크로마이트와 분진으로 재 분리되는 과정을 갖게 된다.
회전자석부(350)에서는 자성을 갖는 회전자석(352)의 외주면에 크로마이트가 부착되면서 회전되다가 분진과 이탈되면서 보관 호퍼(400)측으로 낙하된다.
이어서, 크로마이트와 이탈된 분진은 하측에 설치된 배관을 통해 외부로 배출된다.
이후에, 크로마이트/실리카 보관 호퍼(400)측으로 충진된 크로마이트와 실리카는 필요에 따라 이송배관(500)을 통해 다른 공정으로 이송된다.
한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 앞서 설명한 일 실시예와는 달리, 별도의 제 3저장 호퍼(130)가 설치되고, 그 제 3저장 호퍼(130)의 하측에 주물사를 크로마이트와 실리카로 분리시키기 위한 제 3선별수단(230)이 마련되며, 제 3선별수단(230)에서 분리된 크로마이트와 실리카를 제 1,2선별수단(210,220)측의 크로마이트배관(270)과 실리카배관(250)측으로 이송시키기 위한 연결배관(600)이 연결 설치되어 있다.
그 제 3선별수단(230)은 좌,우 양측에 회전가능하게 설치되며 자성을 갖는 제 1,2자성체(232,234)로 구성된 것이다.
이러한 구성의 본 발명 다른 실시예는 제 1,2저장 호퍼(110,120)외에 다른 적정 거리 이격된 장소에 별도의 제 3저장 호퍼(130)와 제 3선별수단(230)을 구비하고, 제 3선별수단(230)을 거친 크로마이트와 실리카가 일 실시예의 크로마이트배관(270)과 실리카배관(250)측에 연결되어 이송되도록 한 것이다.
이상과 같이 설명한 본 발명은 사용된 주물사를 크로마이트와 실리카로 분리시켜 재활용할 수 있도록 한 것인바, 이에 따르면 본 발명은 사용된 주물사를 크로마이트와 실리카로 용이하게 분리시킴과 아울러, 복수개의 저장 호퍼로부터 주물사를 처리할 수 있으므로, 그 분리효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 사용된 주물사를 일시 보관 저장하기 위한 복수개의 제 1,2저장 호퍼(110,120)와,
    상기 제 1,2저장 호퍼(110,120)로부터 각각 이송된 주물사에 자기력을 제공하여 실리카와 크로마이트로 분류하여 개별 이송시키기 위한 제 1,2선별수단(210,220)과,
    상기 제 1,2선별수단(210,220)에 의해 크로마이트로 분류된 주물사에 진동력 및 송풍력을 제공하여 크로마이트와 분진으로 분리시키기 위한 분리수단(300)과,
    상기 제 1,2선별수단(210,220)과 분리수단(300)으로부터 각각 분리되어 이송된 크로마이트와 실리카를 다른 공정으로 이송 및 보관하기 위한 이송배관(500) 및 보관 호퍼(400)로 이루어진 것을 특징으로 하는 주물사의 분리시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1,2선별수단(210,220)은 상기 제 1,2저장 호퍼(110,120)로부터 이송된 주물사를 자기력으로 크로마이트와 실리카로 선별하기 위한 자석부(212,222)와,
    상기 자석부(212,222)로부터 선별된 실리카를 상기 보관 호퍼(400)로 이송시키기 위한 실리카배관(250)과,
    상기 주물사중 실리카 배관으로 이송된 것들을 제외한 나머지를 상기 분리수단(300)으로 이송하기 위한 크로마이트배관(270)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 주물사의 분리시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 분리수단(300)은 상기 크로마이트배관(270)으로부터 이송된 주물사를 이송시키는 이송컨베이어(310)와,
    상기 이송컨베이어(310)에 진동력을 부여하기 위한 진동모터(320)와,
    상기 이송컨베이어(310)의 하측에 마련되고 이송중인 주물사에 송풍력을 제공하기 위한 송풍기(330)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 주물사의 분리시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1,2저장 호퍼(110,120)와는 별도로 적정 거리 이격 설치된 제 3저장 호퍼(130)와,
    상기 제 3저장 호퍼(130)로부터 이송된 주물사를 자석의 자성으로 크로마이트와 실리카로 분리시키기 위한 제 3선별수단(230)과,
    상기 제 3선별수단(230)으로부터 분리된 크로마이트와 실리카를 각각 상기 크로마이트배관(270)과 실리카배관(250)에 연결되어 이송시키기 위한 각각의 연결배관(600)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 주물사의 분리시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 3선별수단(230)은 좌,우 양측에 회전가능하게 설치되며 자성을 갖는 제 1,2자성체(232,234)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 주물사의 분리시스템.
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