KR20120132827A - 활성도 테스트 장치 - Google Patents
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Abstract
소결생산성에 영향을 주는 생석회(CaO)의 품질을 효과적으로 관리할 수 있는 자동화 방식의 활성도 테스트 장치에 관하여 개시한다.
본 발명에 따른 활성도 테스트 장치는 증류수, 생석회 분말 및 페놀프탈레인 용액을 수용하는 반응조와, 반응조로 설정된 주입시간 및 주입량으로 염산을 주입하도록 구비되는 염산공급부와, 염산공급부를 통해 주입되는 염산을 포함하여 반응조 내의 수용물을 설정된 교반속도로 교반하는 교반부 및 염산공급부를 통해 주입되는 염산의 양을 고려하여 반응조 내에 수용된 수용물의 피에이치(pH)를 측정하는 피에이치측정부를 포함한다.
본 발명에 따른 활성도 테스트 장치는 증류수, 생석회 분말 및 페놀프탈레인 용액을 수용하는 반응조와, 반응조로 설정된 주입시간 및 주입량으로 염산을 주입하도록 구비되는 염산공급부와, 염산공급부를 통해 주입되는 염산을 포함하여 반응조 내의 수용물을 설정된 교반속도로 교반하는 교반부 및 염산공급부를 통해 주입되는 염산의 양을 고려하여 반응조 내에 수용된 수용물의 피에이치(pH)를 측정하는 피에이치측정부를 포함한다.
Description
본 발명은 활성도 테스트 장치에 관한 것으로, 특히 소결생산성에 크게 영향을 주는 생석회(CaO)의 품질을 관리하기 위하여, 생석회의 활성도를 자동화 방식으로 시험할 수 있도록 한 활성도 테스트 장치에 관한 것이다.
생석회(CaO)의 품질은 소결생산성에 크게 영향을 주는 인자이므로, 그 관리에 주의를 요한다.
대표적인 생석회의 활성도 시험방법으로서, 조립적정법이 소개되어 있다.
조립적정법은 준비된 생석회를 일정한 입도범위로 조정하고, 그 일정량을 정온, 정량의 물에 투입하여 교반하면서, 염산의 소비량을 통해 물과의 수화반응 정도를 측정함으로써, 생석회의 활성도를 테스트하는 방법이다.
본 발명의 목적은, 소결생산성에 크게 영향을 주는 생석회(CaO)의 품질을 효과적으로 관리하기 위하여, 생석회의 활성도를 자동화 방식으로 시험할 수 있도록 해주는 활성도 테스트 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 증류수, 생석회 분말 및 페놀프탈레인 용액을 수용하는 반응조; 상기 반응조로 설정된 주입시간 및 주입량으로 염산을 주입하도록 구비되는 염산공급부; 상기 염산공급부를 통해 주입되는 염산을 포함하여 상기 반응조 내의 수용물을 설정된 교반속도로 교반하는 교반부; 및 상기 염산공급부를 통해 주입되는 염산의 양을 고려하여 상기 반응조 내에 수용된 수용물의 피에이치(pH)를 측정하는 피에이치측정부;를 포함하는 활성도 테스트 장치를 제공한다.
상기 염산공급부는, 상기 반응조로 주입해야 할 염산을 보관하는 염산보관조; 상기 염산보관조 내에 보관된 염산을 상기 반응조 내부까지 주입하도록 연결 형성되는 염산주입라인; 및 상기 반응조 내부로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량을 조절하도록 구비되는 염산주입조절부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반응조 내부로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량에 대한 정보를 시각적으로 구현하여 사용자에게 알려주는 염산주입 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
상기 교반부는, 상기 반응조 내부에 설치되어 수용물을 교반하는 교반날개; 상기 교반날개의 중심과 축 연결되어 수용물의 교반을 위한 회전력을 제공하는 교반동력부; 및 상기 교반동력부의 회전력을 조절하는 교반속도조절부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 교반속도조절부와 전기적으로 연결되어 사용자로부터 설정된 교반속도에 관한 정보를 시각적으로 구현하는 교반속도 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
상기 피에이치측정부는, 상기 반응조 내의 수용물에 일단부가 침지되어, 상기 염산공급부로부터 주입된 염산의 양에 따른 수용물의 피에이치 변화를 검출하는 피에이치 미터(pH-meter)인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 피에이치 미터에서 검출된 피에이치를 실시간 또는 사용자의 요청이 있을 때마다 시각적으로 구현하는 피에이치 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 염산공급부 및 상기 교반부와 전기적으로 연결되어, 상기 반응조 내로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량과, 상기 반응조 내의 수용물의 교반속도를 통합적으로 제어하는 통합제어부;를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 통합제어부에서 제어된 상기 염산공급부 및 상기 교반부에 대한 지령 정보를 기록 보관하는 데이터 로그부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 생석회의 활성도를 자동화 방식으로 시험할 수 있게 되어, 소결생산성에 크게 영향을 주는 생석회의 품질을 효과적으로 관리할 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 실험자의 설정에 따라 염산의 피펫팅(pipetting) 및 교반속도를 자동화 방식으로 실시할 수 있어, 정확하고 재현성 있는 생석회의 활성도 분석을 수행할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 활성도 테스트 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1실시예에서 염산공급부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1실시예에서 교반부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1실시예에서 피에이치측정부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 활성도 테스트 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1실시예에서 염산공급부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1실시예에서 교반부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1실시예에서 피에이치측정부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 활성도 테스트 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특성, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 활성도 테스트 장치에 대해 설명하기로 한다.
제1실시예
도면에서, 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 활성도 테스트 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 활성도 테스트 장치는, 반응조(110), 염산공급부(120), 교반부(130), 피에이치측정부(140)의 구성을 포함한다.
반응조(110)는, 증류수, 생석회 분말 및 페놀프탈레인 용액을 수용하는 용기이다.
생석회(CaO)의 품질(활성도)은 소결생산성에 크게 영향을 주기 때문에 그 품질관리에 주의를 해야 한다. 생석회의 활성도는 페놀프탈레인 용액과 4N 염산을 이용하여 물과의 수화반응 정도를 통해 측정하게 되는데, 이러한 반응이 일어나도록 수용하는 용기가 바로 반응조(110)인 것이다.
반응조(110)의 크기에는 굳이 한정될 필요는 없으나, 본 실시예에서의 반응조(110)는 5리터 비커(beaker)를 이용한다. 그리고 생석회 분말은 소정의 크기(예: 1mm)로 제조된 후 상기 반응조(110) 내에 50그램이 투입된다. 그리고 이어서 반응조(110) 내에는 소정 량(예: 2~3방울)의 페놀프탈레인이 투입된다.
이러한 반응조(110)는 시험자의 시각을 통해 반응 현상을 확인할 수 있도록 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 화학적인 현상에 재질적인 변화가 없는 것이라면 유리를 비롯한 다양한 용기가 모두 이용될 수 있다.
염산투입부(120)는, 도시된 바와 같이 반응조(110) 내부로 설정된 주입시간 동안 정해진 주입량으로 염산을 주입하는 장치이다.
이를 위해, 염산투입부(120)는 그 세부 구성으로서, 염산보관조, 염산주입라인, 염산주입조절부를 포함할 수 있으며, 이에 관한 내용은 도 2를 통해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에서 염산공급부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 제1실시예의 염산투입부(120)는, 염산보관조(121)와, 염산주입라인(123)과, 염산주입조절부(125)를 포함한다.
염산보관조(121)는 전술된 내용물을 수용하고 있는 반응조 내부로 공급해야할 염산을 일정량 보관하는 용기이다. 염산주입라인(123)은 염산보관조(121) 내에 보관된 염산을 반응조 내부까지 주입하도록 연결 형성되는 관체 부재이다. 그리고 이러한 염산주입라인(123)의 끝단에는 염산을 정량으로 피펫팅 해 줄 수 있는 노즐관(124)이 구비될 수 있다.
염산주입조절부(125)는, 상기 반응조 내부로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량을 조절하는 구성이다. 이러한 염산주입조절부(125)에는 별도의 스위치가 구비되어, 사용자로 하여금 정해진 시간 마다 수동으로 염산을 투입할 수 있도록 형성될 수도 있다.
아울러, 염산주입조절부(125) 내에는 반응조 내부로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량에 대한 정보를 시각적으로 출력 구현하는 염산주입 디스플레이부(127)가 구비될 수 있다.
이를 통해, 사용자는 설정한 정보를 용이하게 확인할 수 있다. 이 외에도, 염산주입조절부(125) 상에는 다수의 조절 스위치가 구비되어 사용자의 테스트 편의성을 도모할 수 있게 해준다.
다시 도 1을 참조하여, 교반부(130)에 관하여 살펴보기로 한다.
앞서, 설명한 바와 같이, 반응조(110)내에는, 물과, 생석회 분말, 그리고 소정 량(예: 2~3방울)의 페놀프탈레인이 투입되어 있으며, 염산공급부(120)를 통해 설정된 주입시간 및 주입량으로 일정 량(예: 0.1 mL)의 염산이 공급된다.
이때, 반응조(110) 내의 수용물은 충분히 용해될 수 있도록 지속적 또는 반복적으로 교반이 이루어져야 하는데, 이러한 역할을 담당하는 것이 교반부(130)이다.
즉, 교반하는 과정 중에 상기 염산공급부(120)에서는 4N 염산을 0.1mL씩 투입하게 되고, 반응조(110) 내의 수용물이 옅은 붉은색(약염기성)을 띠도록 유지한다. 이러한 과정을 통해 3분 동안 투입된 염산의 용액을 기록하여 활성도를 분석하게 된다.
교반부(130)는 그 세부 구성으로서 교반날개, 교반동력부, 교반속도조절부를 포함하며, 이러한 구성은 도 3을 통해 구체적으로 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에서 교반부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 교반부(130)는 교반날개(131), 교반동력부(133), 교반속도조절부(135)를 포함한다.
교반날개(131)는, 반응조 내부에 설치되어 수용물을 교반하는 부재이다. 그리고 교반동력부(133)는 상기 교반날개의 중심과 축 연결되어 수용물의 교반을 위한 회전력을 제공하는 동력발생수단이다.
이러한 교반동력부(133)는 교반속도조절부(135)를 통해 출력이 조절되어, 결과적으로 교반날개(131)의 구동을 ON/OFF 조절하거나, 교반속도를 조절하게 해준다.
본 실시예에서는, 바람직한 교반속도로서 300rpm을 제시하나, 이 역시 사용자에 따라서, 또는 테스트 조건에 따라서 조금씩 변경되어도 무방하다.
한편, 이러한 교반속도조절부(135)에는, 전기적으로 연결되어 사용자로부터 설정된 교반속도에 관한 정보를 시각적으로 확인할 수 있도록 해주는 교반속도 디스플레이부(137)가 더 구비될 수 있다.
아울러, 다양한 조작 편의성 제공을 위하여 별도의 스위치(136)가 더 구비될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 확산도 테스트가 이루어지는 과정 중에 반응조 내의 피에이치(pH)를 측정하는 피에이치측정부(140)를 더 포함할 수 있다.
피에이치측정부(140)는, 염산공급부(120)를 통해 주입되는 염산의 양을 고려하여 상기 반응조(110) 내에 수용된 수용물의 피에이치(pH)를 측정하는 측정수단이다.
이러한 피에이치측정부(140)는 반응조 내의 수용물에 침지되어 반응조로 주입된 염산의 양에 따른 수용물의 피에이치 변화를 검출하는 검출수단이다. 그리고 피에이치측정부(140)의 세부 구성은 도 4를 통해 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에서의 피에이치측정부의 세부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 피에이치측정부(140)는, 반응조(110) 내의 수용물에 일단부가 침지되어, 염산공급부(120)로부터 주입된 염산의 양에 따른 수용물의 피에이치 변화를 검출하는 피에이치 미터(pH-meter)(141)를 이용할 수 있다.
그리고 이러한 피에이치 미터(141)는 스탠드 방식으로 반응조(110)의 일측에 거치될 수 있는데, 이러한 거치부분에 피에이치 디스플레이부(143)를 더 구비할 수 있다. 이러한 피에이치 디스플레이부(143)를 통해 피에이치 미터(141)에서 검출된 피에이치 값은 실시간 또는 사용자의 요청이 있을 때마다 시각적으로 구현될 수 있다.
이러한 구성을 통해 생석회의 활성도를 자동화 방식으로 시험할 수 있으며, 소결생산성에 영향을 주는 생석회의 품질을 효과적으로 관리할 수 있다. 아울러, 실험자의 설정에 따라 염산의 피펫팅(pipetting)은 물론, 교반속도까지 자동화 방식으로 실시할 수 있어, 정확하고 재현성 있는 생석회의 활성도 분석을 수행할 수 있다.
제2실시예
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 활성도 테스트 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예는 전술된 제1실시예에 포함된 구성을 모두 구비하는 동시에, 더 나아가 염산공급부 및 교반부의 조절 제어를 통합적으로 수행할 수 있는 부가 구성을 더 포함한다.
따라서 전술된 제1실시예를 통해 설명된 주요 구성은 제2실시예에 있어서도 동일하므로, 해당 구성의 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 염산공급부(120) 및 교반부(130)를 통합 제어하는 통합제어부(150)와, 지령된 정보 및 그에 따른 결과들을 별도로 기록 보관하는 데이터 로그부(160)의 세부 구성을 더 포함한다.
통합제어부(150)는, 상기 염산공급부(120) 및 상기 교반부(130)와 전기적으로 연결되어, 상기 반응조 내로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량과, 상기 반응조 내의 수용물의 교반속도를 통합적으로 제어한다.
그리고 데이터 로그부(160)는 상기 통합제어부(150)에서 제어된 지령 정보는 물론, 해당 지령에 대응하는 결과까지 기록 보관할 수 있다.
이러한 통합제어부(150) 및 데이터 로그부(160)에 따라 생석회의 활성도를 완전 자동화 방식으로 실시할 수 있음은 물론, 측정된 활성도 데이터의 통합 관리까지 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 활성화 테스트 장치에 따르면, 생석회의 활성도를 자동화 방식으로 시험할 수 있게 되어, 소결생산성에 크게 영향을 주는 생석회의 품질을 더욱 효과적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
특히, 실험자의 설정에 따라 염산의 피펫팅(pipetting)은 물론, 교반속도까지 자동화 방식으로 실시할 수 있어, 정확하고 재현성 있는 생석회의 활성도 분석을 수행할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명인 활성도 테스트 장치에 관하여 설명하였다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 그리고 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 반응조
120: 염산공급부
130: 교반부
140: 피에이치측정부
150: 통합제어부
160: 데이터 로그부
120: 염산공급부
130: 교반부
140: 피에이치측정부
150: 통합제어부
160: 데이터 로그부
Claims (9)
- 증류수, 생석회 분말 및 페놀프탈레인 용액을 수용하는 반응조;
상기 반응조로 설정된 주입시간 및 주입량으로 염산을 주입하도록 구비되는 염산공급부;
상기 염산공급부를 통해 주입되는 염산을 포함하여 상기 반응조 내의 수용물을 설정된 교반속도로 교반하는 교반부; 및
상기 염산공급부를 통해 주입되는 염산의 양을 고려하여 상기 반응조 내에 수용된 수용물의 피에이치(pH)를 측정하는 피에이치측정부;를 포함하는 활성도 테스트 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 염산공급부는,
상기 반응조로 주입해야 할 염산을 보관하는 염산보관조;
상기 염산보관조 내에 보관된 염산을 상기 반응조 내부까지 주입하도록 연결 형성되는 염산주입라인; 및
상기 반응조 내부로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량을 조절하도록 구비되는 염산주입조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 반응조 내부로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량에 대한 정보를 시각적으로 구현하여 사용자에게 알려주는 염산주입 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 교반부는,
상기 반응조 내부에 설치되어 수용물을 교반하는 교반날개;
상기 교반날개의 중심과 축 연결되어 수용물의 교반을 위한 회전력을 제공하는 교반동력부; 및
상기 교반동력부의 회전력을 조절하는 교반속도조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 교반속도조절부와 전기적으로 연결되어 사용자로부터 설정된 교반속도에 관한 정보를 시각적으로 구현하는 교반속도 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 피에이치측정부는,
상기 반응조 내의 수용물에 일단부가 침지되어, 상기 염산공급부로부터 주입된 염산의 양에 따른 수용물의 피에이치 변화를 검출하는 피에이치 미터(pH-meter)인 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 피에이치 미터에서 검출된 피에이치를 실시간 또는 사용자의 요청이 있을 때마다 시각적으로 구현하는 피에이치 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 염산공급부 및 상기 교반부와 전기적으로 연결되어, 상기 반응조 내로 주입되는 염산의 주입시간 및 주입량과, 상기 반응조 내의 수용물의 교반속도를 통합적으로 제어하는 통합제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
- 제 8 항에 있어서,
상기 통합제어부에서 제어된 상기 염산공급부 및 상기 교반부에 대한 지령 정보를 기록 보관하는 데이터 로그부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성도 테스트 장치.
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