KR20190022889A - 디코팅 시스템에서의 사이클론 먼지의 단광을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

디코팅 시스템에서의 사이클론 먼지의 단광을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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돈 두트르
앨런 스위니
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노벨리스 인크.
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Abstract

디코팅 시스템은 먼지 사이클론 및 먼지 단광기를 포함한다. 먼지 사이클론은 디코팅 시스템의 디코팅 킬른에서부터 배기 가스를 수용하고 배기 가스에서 유기 미립자 물질을 먼지로서 제거하도록 구성된다. 먼지 단광기는 먼지 사이클론에서부터 먼지를 수용하고 먼지를 먼지 단광으로 압축시키도록 구성된다.

Description

디코팅 시스템에서의 사이클론 먼지의 단광을 위한 시스템 및 방법
관련 어플리케이션들의 참조
본 출원은 2017년 5월 26일자로 출원된, 디코팅 시스템에서의 사이클론 먼지의 단광을 위한 시스템 및 방법(SYSTEM AND METHOD FOR BRIQUETTING CYCLONE DUST FROM DECOATING SYSTEMS)이라는 명칭의, 미국 가출원 제62/511,380호의 이익을 주장하며, 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
발명의 분야
본 출원은 금속 재활용에 관한 것이고, 특히 금속 재활용을 위한 디코팅 시스템(decoating system)에 관한 것이다.
금속 재활용 과정에서, 금속 조각(scrap)(알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은)은 부서 지거나, 파쇄되거나, 잘게 썰려지거나, 금속 조각의 보다 작은 조각들로 축소된다. 종종, 금속 조각은 금속 조각이 추가 처리되고 및 회수될 수 있기 전에 디코팅 프로세스를 통해 제거되어야 할 오일, 페인트, 래커, 플라스틱, 잉크 및 접착제뿐만 아니라 종이, 플라스틱 백, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 당 잔류물 등과 같은 다양한 다른 유기 오염물들과 같은 다양한 코팅(coating)을 갖는다.
디코팅 시스템으로 디코팅 동작 동안, 유기 화합물들은 기화되고, 일부 유기 화합물들은 다른 미세하게 분쇄된 물질들(알루미늄 미세물, 점토, 유리, 안료와 같은 다양한 무기 물질)과 함께, 디코팅 시스템의 먼지 사이클론(dust cyclone)을 통해 먼지로서 여과된다. 이 먼지는 많은 양의 유기 화합물을 함유하고 있기 때문에, 먼지는 디코팅 시스템에서 배출될 때 자연 발화(spontaneous combustion) 및 먼지 화재(dust fires) 발생의 영향을 받기 쉽다. 이러한 화재는 물이나 소화기를 사용하더라도 소화하기가 매우 어렵다. 게다가, 물로 먼지를 적셔서 물과 먼지의 슬러리 혼합물을 만들면, 혼합물은 슬러리 혼합물의 함량으로 인해 처분되는 데 비용이 많이 들며, 매일 필요한 물의 양 때문에 프로세스가 구현하는 데 많은 비용이 소요될 수 있고, 혼합물은 잠재적인 안전 및 환경 문제를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "발명", "상기 발명", "이 발명" 및 "본 발명"이라는 용어는 본 특허의 주제 및 하기의 특허 청구항 모두를 광범위하게 지칭하는 것으로 의도된다. 이들 용어들을 포함하는 문구는 본원에 기술된 주제를 제한하거나 이하의 특허 청구 범위의 의미 또는 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이 특허에 의해 커버되는 발명의 실시 예들은 이 개요가 아닌 이하의 청구항들에 의해 정의된다. 이 개요는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대한 높은 수준의 오버뷰이며, 아래의 상세한 설명 섹션에서 더 자세히 설명되는 개념들 중 일부를 소개한다. 이 요약은 청구된 주제의 핵심 또는 필수 특징들을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하기 위해 단독으로 사용하기 위한 것이 아니다. 주제는 이 특허 명세서의 적절한 부분들, 일부 또는 전체 도면들 및 각각의 청구항들을 참조하여 이해되어야 한다.
다양한 예들에서, 디코팅 시스템은 먼지 사이클론(또는 다른 적절한 고체/가스 분리기) 및 먼지 단광기(briquetter)를 포함한다. 먼지 사이클론은 디코팅 시스템의 디코팅 킬른(decoating kiln)으로부터 배기 가스(exhaust gas)를 수용하고 상기 미립자 물질(유기물 및 무기물 모두)을 상기 배기 가스로부터 먼지로 분리하도록 구성된다. 먼지 단광기는 먼지 사이클론으로부터 먼지를 수용하고 먼지를 단광들로 압축하도록 구성된다. 일부 예들에서, 디코팅 시스템의 먼지 사이클론으로부터의 먼지로부터 단광들을 형성하는 방법은 디코팅 시스템의 먼지 사이클론으로부터 유기 미립자 물질을 함유하는 먼지를 추출하는 단계, 먼지를 배출 온도로부터 단광 온도까지 냉각시키는 단계, 먼지 단광기로 먼지를 압축하여 먼지 단광을 형성하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 일부 예들에서, 결합제를 먼지와 혼합하여 먼지의 온도를 단광 온도로 감소시키고 및/또는 단광 형성을 개선시킨다. 일부 예들에서, 마그네슘이 풍부한 알루미늄 또는 알루미늄 분말, 또는 원하는 다른 다양한 금속들이 먼지 단광으로부터 회수될 수 있다.
본 개시에서 설명된 다양한 구현 예들은, 반드시 여기에 명시적으로 개시될 수는 없지만, 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 검토하면 당업자에게 명백할 추가적인 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들을 포함 할 수있다.　이러한 모든 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들은 본 개시 내에 포함되고 첨부된 청구 범위에 의해 보호되도록 의도된다.
다음의 도면들의 특징들 및 구성 요소들은 본 개시의 일반적인 원리를 강조하기 위해 예시된다. 도면들 전체에 걸쳐 대응하는 특징들 및 구성 요소들은 일관성 및 명확성을 위해 참조 부호를 매칭시킴으로써 지정될 수 있다.
도 1은 본 개시의 양태에 따른 디코팅 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 디코팅 시스템에 대한 예시적인 단광 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 예시의 주제는 법정 요구 사항을 충족시키기 위해 구체적으로 기술되었지만, 이 설명은 반드시 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 청구된 주제는 다른 방식으로 구체화될 수 있고, 다른 요소 또는 단계를 포함할 수 있으며, 다른 기존 또는 미래의 기술과 함께 사용될 수 있다. 이 설명은 개별 단계들의 순서 또는 요소들의 배열이 명시적으로 기술된 경우를 제외하고는, 다양한 단계들 또는 요소들 사이의 임의의 특정 순서 또는 배열을 암시하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 개시의 양태들에 따라, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 조각으로부터 코팅 및 다른 유기 오염물을 제거하기 위한 디코팅 시스템(100)을 도시한다. 디코팅 시스템(100)은 일반적으로 킬른(102), 사이클론(104)(또는 다른 적절한 고체/가스 분리기), 및 애프터버너(afterburner)(106)를 포함한다. 재순환 팬(108), 열 교환기(110), 및 배기 시스템(112)과 같은 다른 구성 요소들도 또한 디코팅 시스템(100)의 일부로서 포함된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 디코팅 시스템(100)은 먼지 단광기(120)를 더 포함한다.
디코팅 시스템(100)으로 디코팅 프로세스 중에, 금속 조각(101)은 킬른(102) 내로 공급된다. 가열된 가스(115)는 킬른(102) 내에 주입되어 킬른(102) 내의 온도를 상승시키고, 금속 조각을 용융시키지 않고 유기물을 증발시킨다. 많은 경우에 있어서, 유기 물질이 점화되지 않도록 디코팅 시스템(100) 내의 산소 농도는 낮은 수준(예를 들어, 약 6 % 내지 약 8 % 산소)으로 유지된다. 예를 들어, 디코팅 시스템 내에서, 대기는 7 % 산소일 수 있어 유기 화합물들은 디코팅 프로세스로 인한 고온에도 불구하고 발화되지 않는다. 디코팅된 조각 금속(103)은 추가 처리 및 궁극적으로 새로운 알루미늄 제품으로 가공되기 위해 킬른(102)으로부터 제거된다.
기화된 유기 화합물(종종 "VOCs"로 지칭됨)을 함유하는 배기 가스는, 킬른(102)을 사이클론(104)에 연결시키는 덕트(114)를 통해, 킬른(102)을 빠져 나간다. 사이클론(104) 내에서, 더 큰 유기 화합물 미립자들은 먼지로서 배기 가스로부터 제거되고, 궁극적으로 폐기 용으로 사이클론(104)으로부터 배출된다. 사이클론(104)으로부터, 배기 가스는 애프터버너(106) 내로 향하게 된다. 애프터버너(106)는 배기 가스 내의 잔류 유기 화합물을 소각하고, 가열된 가스를 배기 시스템(112)(예를 들면, 백하우스) 또는 대기로 유도하거나 또는 킬른(102) 내로 공급될 수 있는 덕트(116) 내로 배출한다. 애프터버너(106)는 열 공기 버너(hot air burner)(119) 또는 가스를 가열하기 위한 다른 적절한 디바이스를 포함할 수 있다. 덕트(116) 내의 가열된 가스의 온도는 덕트(114) 내의 킬른(102)으로부터의 배기 가스의 온도보다 크다. 예를 들어, 다양한 경우에 있어서, 덕트(114) 내의 배기 가스의 온도는 일반적으로 약 250 ℃ 내지 약 400 ℃이며, 덕트(116) 내의 가열된 가스의 온도는 일반적으로 약 700 ℃ 내지 약 900 ℃이다. 일부 예들에서, 애프터버너(106)를 나가는 가열된 가스의 일부는 선택적으로 재순환 덕트(118)를 통해 다시 킬른(102)으로 재순환된다. 다양한 예들에서, 가스가 다시 킬른(102)으로 재순환되기 전에 애프터버너(106)로부터의 가열된 가스의 온도를 냉각시키기 위해 냉각 디바이스(113)(예를 들어, 물 스프레이)가 제공된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일부 예들에서, 덕트(116)를 통해 애프터버너(106)를 나가는 배기 가스는 배기 가스의 온도를 감소시키는 열 교환기(110)를 통과한다. 다양한 예들에서, 열 교환기(110)를 나가는 냉각된 배기 공기의 일부는 공기 순환기(105)를 통해 다시 킬른(102)으로 재순환될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 열 교환기(110)를 나가는 냉각된 배기 공기의 일부는 공기 순환기(107)를 통해, 애프터버너(106) 내의 대기를 제어하는 것을 돕기 위해, 냉각 공기(121)로서 애프터버너(106)로 재순환될 수 있다. 다양한 예들에서, 애프터버너(106) 내의 대기를 제어하기 위해 산소(공기 순환기(109)) 및 연소 공기(공기 순환기(111))를 공급하기 위해 추가적인 공기 순환기들(109, 111)이 제공된다.
사이클론(104)으로부터 배출되는 먼지는 비교적 고온에서 사이클론을 빠져 나가기 때문에 연소 및 화재를 형성하기 쉽다. 먼지 입자가 느슨하게 패킹(packing)되기 때문에, 먼지 더미에 공기가 유입되는 속도가 상대적으로 높아 연소를 촉진한다. 이러한 먼지 화재는 물이나 소화기를 사용하더라도 소화하기가 매우 어렵다. 또한, 물을 사용하여 먼지를 습윤시켜서 물과 먼지의 슬러리 혼합물을 제조하는 경우, 혼합물은 생성된 슬러리 혼합물의 성분뿐만 아니라 물질의 증가된 질량 때문에 처분하는 데 비용이 많이들 수 있다. 이 프로세스는 매일 필요로 하는 물의 양 때문에 시행하기에 더 비싸며 혼합물은 잠재적인 안전 및 환경 문제를 나타낼 수 있다.
사이클론(104)으로부터 먼지 단광기(120) 로의 공급 경로(122)는 사이클론(104)으로부터 배출된 후에 먼지를 사이클론(104)으로부터 먼지 단광기(120)로 전달하는데 적합한 컨베이어, 통로 또는 다른 유사한 메커니즘을 선택적으로 포함한다. 다른 예들에서, 공급 경로(122)는 사이클론(104)으로부터 먼지를 수집하고 먼지 단광을 형성하기에 충분한 먼지가 수집될 때 먼지 단광기(120)로 먼지를 전달하는 수집기(호퍼 또는 빈)이다.
먼지 단광기(120)는 먼지를 먼지 단광으로 압축하도록 구성된다. 일부 예들에서, 먼지 단광기(120)는 먼지는 먼지를 압축하기 위해 약 1,300 kg/cm2 내지 약 2,500 kg/cm2의 힘을 적용하도록 구성될 수 있다. 먼지는 압축 동안 또는 압축 전 냉각될 수 있다(먼지 단광기(120) 내에서 및/또는 먼지 단광기(120)로 들어가기 전에). 단광들로 먼지를 압축 및 냉각하는 것은 먼지 내의 가연성 유기 화합물과의 산소 접촉을 최소화하고, 먼지의 온도를 더욱 낮춘다. 다양한 경우에, 먼지 단광기에 의해 형성된 먼지 단광은 시멘트, 강철 및 내화물 등과 같은 다양한 산업분야들에서 사용될 수 있다. 알루미늄은 먼지 단광에서 회수되어 다른 프로세스들에서 재사용 될 수 있다.
다양한 예들에서, 먼지 단광기(120)는 먼지 단광기(120)가 먼지의 높은 작동 온도로 기능할 수 있는 특징을 포함한다. 예를 들어, 일부 경우에, 먼지 단광기(120)의 압력 툴들(pressing tools)과 같은 먼지 단광기(120)의 열에 민감한 구성 요소들은 물, 공기 또는 다양한 다른 적절한 냉각제와 같은 다양한 냉각제로 냉각된다. 이러한 경우에, 작동 중, 먼지 단광기(120)는 먼지를 압축하고 냉각된 구성 요소들을 통해 먼지를 냉각시켜 먼지의 다양한 유기 성분과의 산소 접촉을 감소시키면서 먼지의 온도를 낮춘다. 일부 예들에서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 먼지 단광기(120) 내의 먼지의 재산화를 줄이기 위해 불활성 가스(inert gas)를 공급하기 위한 먼지 단광기(120)의 다양한 위치에 공급 지점들을 갖는 것, 먼지 단광기(120)의 다양한 구성 요소들을 형성하기 위해 고온 내성 물질들(예를 들어, 다양한 강철 등)을 사용하는 것, 열 팽창을 허용하는 먼지 단광기(120)의 구성 요소를 사용하는 것, 특정 압력에서 작동하는 먼지 단광기(120)를 갖는 것을 포함하는, 먼지의 높은 작동 온도와 기능하기 위한 부가적인 특징들이 먼지 단광기(120)에 제공될 수 있다.
도 2는 먼지 단광기(120)를 이용하여 사이클론(104)으로부터의 먼지로부터 단광들을 형성하는 방법을 도시한 순서도이다. 블록(202)에서, 먼지는 사이클론(104)으로부터 추출된다. 블록(202)에서 사이클론(104)으로부터 배출된 먼지는 일반적으로 약 250 ℃ 내지 약 400 ℃의 배출 온도에 있다. 먼지가 연속적으로 (예를 들어, 컨베이어를 통해) 먼지 단광기(120)에 공급되는 다양한 예들에서, 사이클론(104)은 사이클론으로부터 먼지 배출 속도를 제어하기 위한 인터로크(interlock) 또는 다른 유사한 메커니즘을 포함할 수 있다.
블록(204)에서, 먼지는 냉각되어 배출 온도로부터 배출 온도 미만의 단광 온도로 먼지의 온도를 감소시킨다. 다양한 경우에, 단광 온도는 약 20 ℃ 내지 약 150 ℃이다. 일 예시에서, 단광 온도는 약 60 ℃ 이상이다. 먼지의 온도를 단광 온도로 감소시키기 위해 다양한 기술들이 블록(204)에서 사용될 수 있다. 블록(204)에서의 먼지의 냉각은 먼지를 먼지 단광기(120)로 전달하기 전에 발생하고, 먼지 단광기(120) 내에서 발생하고, 또는 양자의 조합에서 발생할 수 있다.
일부 경우에는, 공급 경로(122)를 형성하는 냉각된 컨베이어(수냉식 스크류 피더(screw feeder)와 같은) 또는 다른 유사한 메커니즘이 먼지가 사이클론(104)에서 먼지 단광기(120)로 전달될 때 먼지를 냉각시킨다. 다른 예들에서, 먼지는 제한된 양의 물을 먼지에 도입함으로써 냉각되어 먼지로부터의 열이 증기로서 떨어져 나가게 된다. 예를 들어, 일부 경우, 약 5 % 내지 약 10 % w/w의 물의 양이 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 위험한 폐기물(예를 들어, 수소 가스)의 생성을 줄이거나 방지하기 위해 물에 다양한 첨가제들을 첨가할 수 있다. 다양한 예들에서, 먼지가 압축될 때, 수냉식 압력 툴과 같은 먼지 단광기(120)의 냉각된 구성 요소들에 의해 먼지는 냉각된다. 일부 예들에서, 결합제는 먼지와 혼합되어 먼지의 온도를 단광 온도로 감소시키고 및/또는 결합제 없이 형성되는 먼지 단광에 비해 단광 형성을 개선시킨다. 다양한 예들에서, 결합제는 먼지를 먼지 단광기(120)에 전달하기 전에 먼지와 혼합될 수 있고 또는 먼지 단광기(120) 내에서 먼지와 혼합될 수 있다. 결합제는, 이에 제한되는 것은 아니지만 탄소 분말, 수화염, 셀룰로오스, 녹말, 왁스, 파라핀, 리그노설포네이트(lignosulfonate), 탄산수소 나트륨(sodium bicarbonate)(고체 냉각제 또는 물의 용액으로서), 또는 단광 형성을 개선시키면서 먼지의 온도를 감소시키는 다양한 다른 적합한 결합제를 포함하는 다양한 물질들일 수 있다. 일부 예들에서, 결합제는, 반드시 그러할 필요는 없지만, 불활성 물질이다. 예를 들어, 일부 경우에, 탄산수소 나트륨이 고체 냉각제로 첨가될 수 있으며, 분해된 탄산수소 나트륨이 먼지를 냉각시킬 수 있다. 분해된 탄산수소 나트륨은 이산화탄소를 방출하여, 공기를 대체하고 산화 방지에 도움을 준다. 당업자는 상기 냉각 기술이 먼지의 온도를 단광 온도로 감소시키기 위해 독립적으로 또는 다양한 조합으로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
블록(206)에서, 먼지는 압축되어 먼지 단광을 형성한다. 일부 예들에서, 블록(204)에서의 먼지의 냉각 및 블록(206)에서의 먼지의 압축은 동시에 일어난다. 다른 예들에서, 먼지는 냉각된 후에 압축된다.
다양한 선택적인 예들에서, 시스템은 직접 공급 시스템일 필요는 없고, 먼지는 프로세스 전체의 다양한 스테이지들(예를 들어, 블록(202) 이후, 블록(204) 이후 등)에서 임의의 원하는 지속 시간 동안 저장될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 단광 이전에 미리 정해진 시간 동안 잠깐 동안 또는 일시적으로 먼지를 저장할 수 있다. 다른 비-제한적인 예로서, 먼지는 단광 전에 혼합 단계의 유무에 관계없이 잠깐동안 또는 일시적으로 저장될 수 있다. 선택적으로, 먼지는 잠깐 동안 또는 순간적으로 먼지 통, 서지 호퍼(surge hopper) 또는 다양한 다른 적절한 위치에 저장될 수 있다.
먼지 단광기(120)에 의해 형성된 먼지 단광은 사이클론(104)으로부터의 압축되지 않은 먼지보다 이점을 제공한다. 압축되지 않은 먼지와 비교될 때, 먼지 단광은 대응하는 양의 압축되지 않은 먼지보다 조밀하고 밀도가 높다. 먼지 단광은 다공성이 적기 때문에, 먼지 단광으로의 공기 유입 속도가 감소하고(즉, 같은 기간 동안 압축되지 않은 먼지에 비해 먼지 단광에 공기가 적게 침투함), 이는 연소 성향을 감소시킨다. 또한, 먼지 단광은 압축되지 않은 먼지보다 밀도가 높기 때문에, 먼지 단광의 열전도도가 증가하여 국부 가열의 경향이 감소한다. 따라서 압축되지 않은 먼지에 비하여, 먼지 단광기(120)에 의해 형성된 먼지 단광은 다공성이 적고 밀도가 높아서, 먼지 화재의 위험을 감소시킬 수 있다. 폐기물의 관점에서 볼 때, 먼지 단광은 압축되지 않은 먼지보다 컴팩트하기 때문에, 폐기물의 체적이 대응하는 압축되지 않은 먼지의 양에 비해 줄어들어(또는 유사한 양의 압축되지 않은 먼지와 비교하여 더 많은 먼지가 처리될 수 있다), 폐기 및 환경 비용이 절감된다. 일단 먼지가 먼지 단광으로 압축되면, 알루미늄은 폐기물로 손실되는 것이 아니라 재활용 프로세스에서 단광들로부터 회수될 수 있다. 또한, 먼지 단광은, 쓰레기로서 먼지를 버리는 것보다는, 먼지 단광을 사용/소비할 수 있는 제3 자에게 판매될 수 있다.
본 명세서에서 설명 된 개념들에 따라 다양한 예시 유형들의 추가 설명을 제공하는 적어도 일부가 "ECs(Example Combinations)"로 명시 적으로 열거 된 예시적인 예들의 집합이 아래에 제공된다. 이러한 예들은 상호 배타적이거나, 완전하거나, 제한적이어서는 안되고; 및 본 발명은 이러한 예시적인 예들에 한정되지 않으며 오히려 발행된 청구항 및 그 균등물의 범위 내의 모든 가능한 수정 및 변형을 포함한다.
EC 1. 디코팅 시스템은, 디코팅 킬른으로부터 배기 가스를 수용하고; 배기 가스로부터 유기 미립자 물질을 먼지로서 필터링하고; 및 배출 온도에서 먼지를 배출시키도록 구성된 먼지 사이클론; 및 먼지 사이클론으로부터 먼지를 수용하고 먼지를 먼지 단광으로 압축시키도록 구성된 먼지 단광기를 포함한다.
EC 2. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 먼지 단광기는 배출 온도로부터 단광 온도로 먼지를 냉각시키도록 더 구성된다.
EC 3. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 배출 온도는 약 250 ℃ 내지 약 400 ℃이고, 단광 온도는 약 20 ℃ 내지 약 150 ℃이다.
EC 4. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 먼지 단광기는 결합제를 먼지와 혼합시킴으로써 먼지를 냉각시키도록 더 구성된다.
EC 5. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 결합제는 불활성 물질이다.
EC 6. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 결합제는 수화염(hydrated salts), 셀룰로오스(cellulose), 녹말(starch), 왁스(waxes), 파라핀(paraffin), 탄산수소 나트륨(sodium bicarbonate), 및 리그노술포네이트(lignosulfonate)로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
EC 7. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 먼지 단광기는 수냉 압력 툴로 먼지를 압축시킴으로써 먼지를 냉각시키도록 더 구성된다.
EC 8. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 먼지 사이클론으로부터 먼지 단광기로 연속적으로 먼지를 향하게 하도록 구성된 공급 경로를 더 포함한다.
EC 9. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 디코팅 시스템에 있어서, 공급 경로는 먼지 사이클론으로부터 먼지 단광기로 전달 중에 먼지를 냉각시키도록 구성된다.
EC 10. 디코팅 시스템의 먼지 사이클론으로부터의 먼지로부터 먼지 단광을 형성하는 방법에 있어서, 디코팅 시스템의 먼지 사이클론으로부터 유기 미립자 물질을 함유하는 먼지를 추출하는 단계; 배출 온도로부터 단광 온도로 먼지를 냉각시키는 단계; 및 먼지 단광을 형성하기 위해 먼지 단광기로 먼지를 압축시키는 단계를 포함한다.
EC 11. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 냉각시키는 단계 및 먼지를 압축시키는 단계는 먼지 단광기에 의해 동시에 수행된다.
EC 12. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 냉각시키는 단계는 먼지 단광기로 먼지를 냉각시키는 단계를 포함한다.
EC 13. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지 단광기로 먼지를 냉각시키는 단계는 수냉 압력 툴로 먼지를 압축시키는 단계를 포함한다.
EC 14. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 배출 온도는 약 250 ℃ 내지 약 400 ℃이고, 단광 온도는 약 20 ℃ 내지 약 150 ℃이다.
EC 15. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 배출 온도로부터 단광 온도로 냉각시키는 단계 이후에 먼지를 먼지 단광기로 전달하는 단계를 더 포함한다.
EC 16. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 냉각시키는 단계는 먼지 사이클론으로부터 먼지 단광기로의 냉각된 공급 경로를 통해 먼지를 냉각시키는 단계를 포함한다.
EC 17. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 냉각시키는 단계는 먼지에 물을 도입시키는 단계와 열을 증기로 분출시키는 단계를 포함한다.
EC 18. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지 단광기 내에서 먼지의 재-산화를 줄이기 위해 먼지를 압축시키는 동안 먼지 단광기 내에 불활성 가스를 공급하는 단계를 더 포함한다.
EC 19. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 압축시키는 단계는 약 1,300 kg/cm2 내지 약 2,500 kg/cm2의 힘을 가하는 단계를 포함한다.
EC 20. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 냉각시키는 단계는 결합제를 먼지와 혼합시키는 단계를 포함한다.
EC 21. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 결합제는 불활성 물질을 포함한다.
EC 22. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서,결합제는 수화염(hydrated salts), 셀룰로오스(cellulose), 녹말(starch), 왁스(waxes), 파라핀(paraffin), 탄산수소 나트륨(sodium bicarbonate), 및 리그노술포네이트(lignosulfonate)로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
EC 23. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 결합제를 혼합시키는 단계는 먼지를 먼지 단광기로 전달하는 단계 및 먼지를 압축시키는 단계 이전에 결합제를 혼합시키는 단계를 포함한다.
EC 24. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 결합제를 혼합시키는 단계는 먼지 단광기 내에서 결합제를 먼지와 혼합시키는 단계를 포함한다.
EC 25. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 압축시키는 단계는 압축되지 않은 먼지 대비 먼지의 밀도를 증가시키는 단계를 포함한다.
EC 26. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 압축시키는 단계는 압축되지 않은 먼지 대비 먼지의 다공성을 감소시키는 단계를 포함한다.
EC 27. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 압축시키는 단계는 압축되지 않은 먼지 대비 먼지의 열 전도도를 증가시키는 단계를 포함한다.
EC 28. 이전 또는 후속 예시 조합들 중 어느 하나의 방법에 있어서, 먼지를 압축시키기 전에 냉각 후 미리 결정된 시간 동안 먼지를 일시적으로 저장하는 단계를 포함한다.
전술한 양태들은 단지 가능한 구현 예들일 뿐이며, 이는 단지 본 개시의 원리들의 명확한 이해를 위해 제시된 것이다. 본 개시의 사상 및 원리를 실질적으로 벗어나지 않으면서 상술한 예(들)에 대해 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본원의 범위 내에 포함되며, 개별 측면 또는 요소 또는 단계의 조합에 대한 모든 가능한 청구 범위는 본 개시 내용에 의해 뒷받침 된다. 더욱이, 특정 용어가 본 명세서 및 다음의 청구 범위에서 사용되었지만, 설명된 발명이나 다음의 청구항을 제한하는 목적을 위해가 아니라 일반적인 의미의 설명 용도로만 사용된다.

Claims (20)

  1. 디코팅 시스템(decoating system)에 있어서,
    디코팅 킬른(decoating kiln)에서부터 배기 가스를 수용하고;
    상기 배기 가스에서 유기 미립자 물질을 먼지로서 분리하고; 및
    배출 온도에서 상기 먼지를 배출시키도록 구성된,
    먼지 사이클론(dust cyclone); 및
    상기 먼지 사이클론에서부터 상기 먼지를 수용하고; 및
    상기 먼지를 먼지 단광(dust briquettes)으로 압축시키도록 구성된,
    먼지 단광기(dust briquetter)를 포함하는, 디코팅 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 먼지 단광기는 상기 배출 온도에서부터 단광 온도(briquetting temperature)로 상기 먼지를 냉각시키도록 더 구성된, 디코팅 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 배출 온도는 약 250 ℃ 내지 약 400 ℃이고, 상기 단광 온도는 약 20 °C 내지 약 150 °C인, 디코팅 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 먼지 단광기는 결합제를 상기 먼지와 혼합시킴으로써 상기 먼지를 냉각시키도록 더 구성된, 디코팅 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 결합제는 불활성 물질인, 디코팅 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 결합제는 수화염(hydrated salts), 셀룰로오스(cellulose), 녹말(starch), 왁스(waxes), 파라핀(paraffin), 탄산수소 나트륨(sodium bicarbonate), 및 리그노술포네이트(lignosulfonate)로 구성된 그룹으로부터 선택된, 디코팅 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 먼지 단광기는 수냉식 압력 툴(water-cooled pressing tools)로 상기 먼지를 압축시킴으로써 상기 먼지를 냉각시키도록 더 구성된, 디코팅 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 먼지 사이클론에서 상기 먼지 단광기로 연속적으로 먼지를 향하게 하도록 구성된 공급 경로를 더 포함하는, 디코팅 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 공급 경로는 상기 먼지 사이클론에서 상기 먼지 단광기로 전달하는 동안 상기 먼지를 냉각시키도록 구성된, 디코팅 시스템.
  10. 디코팅 시스템의 먼지 사이클론에서 먼지로부터 먼지 단광을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 디코팅 시스템의 상기 먼지 사이클론에서 유기 미립자 물질을 함유하는 상기 먼지를 추출하는 단계;
    상기 먼지를 배출 온도에서부터 단광 온도로 냉각시키는 단계; 및
    먼지 단광을 형성하기 위해 먼지 단광기로 상기 먼지를 압축시키는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 냉각시키는 단계 및 상기 먼지를 압축시키는 단계는 상기 먼지 단광기에 의해 동시에 수행되는, 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 냉각시키는 단계는 상기 먼지 단광기에 의해 상기 먼지를 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 압축시키는 단계 전에 냉각시키는 단계 이후 미리 결정된 시간 동안 상기 먼지를 일시적으로 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 상기 배출 온도에서부터 상기 단광 온도로 냉각시키는 단계 이후에 상기 먼지를 상기 먼지 단광기로 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 냉각시키는 단계는 상기 먼지에 물을 주입하고 열을 증기로서 분출시키는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지 단광기 내의 상기 먼지의 재-산화를 줄이기 위해 상기 먼지를 압축하는 동안 상기 먼지 단광기 내에 불활성 가스를 공급하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 냉각시키는 단계는 결합제를 상기 먼지와 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 결합제는 불활성 물질을 포함하는, 방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 결합제를 혼합시키는 단계는 상기 먼지를 상기 먼지 단광기에 전달하는 단계 및 상기 먼지를 압축시키는 단계 전에 상기 결합제를 혼합하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 결합제를 혼합하는 단계는 상기 먼지 단광기 내에서 상기 결합제를 상기 먼지와 혼합하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 청구항 10에 있어서, 상기 먼지를 압축시키는 단계는 압축되지 않은 먼지와 비교하여 상기 먼지의 밀도를 증가시키는 단계, 압축되지 않은 먼지와 비교하여 상기 먼지의 다공성을 감소시키는 단계, 또는 압축되지 않은 먼지와 비교하여 상기 먼지의 열 전도도를 증가시키는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
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