KR20040016945A - 알루미늄 슬래그 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 슬래그 냉각장치에 관한 것으로, 그 구성은 전체적으로 원통형의 형상을 가지며, 모터에 의해 정방향 혹은 역방향으로 회전가능한 탱크부와, 상기 탱크부와 이격되어 그 탱크부를 감싸며 상면이 개방된 외부탱크부와, 상기 탱크부의 상면에 위치되며, 냉각수를 제공하여 상기 외부탱크부와 탱크부 사이의 공간에 냉각수가 고이도록 하는 냉각수분출부와, 상기 탱크부 내부에 위치되며, 상기 탱크부의 내면에서 중심방향으로 돌출되며, 그 결합된 형태가 나선형을 따라 상기 탱크부의 내면에 돌출된 복수개의 돌출판과, 상기 탱크부의 일단에 고정되며, 밑판과 상기 밑판에 대해 절곡된 절곡판으로 구성되어 상기 탱크부가 회전될 때 탱크부의 저면에 위치된 알루미늄 슬래그를 상기 탱크부의 중심선 근방으로 이동시켜 알루미늄 슬래그를 상기 집진기로 이송시키는 임펠러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 알루미늄 슬래그 냉각장치가 소형화되어 설치면적이 적으며, 생산원가와 설치비용이 저렴하며, 알루미늄 슬래그의 분진에 의한 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

알루미늄 슬래그 냉각장치{The cooling apparatus for aluminum slag}

본 발명은 슬래그 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 슬래그 냉각장치에 사용되는 알루미늄 슬래그 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 알루미늄 공장 등에서 알루미늄을 용해시킬 때 산화알루미늄과 기타 산화물 및 이물질로 이루어지는 슬래그(Slag)가 발생하게 되는데, 이 슬래그에는 소량이지만 그 크기가 매우 작은 먼지입자 형태로 500 ~ 600 ℃ 정도의 고온을 유지하면서 비산되며, 비교적 고가인 알루미늄이 포함되어 있어서 이 알루미늄 슬래그를 처리하여 알루미늄 슬래그에 포함되어 있는 알루미늄을 회수하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다.

그런데 상기 알루미늄 슬래그는 그 크기가 매우 작은 먼지입자 형태로 형성되어 있기 때문에 공장 내부 전체로 날리면서 현장작업자들의 건강을 위협하고 있다. 또한, 알루미늄 슬래그는 500 ~ 600 ℃ 정도의 고온을 유지하고 있는 상태이어서 화재의 위험성이 있으며, 알루미늄 슬래그를 대기 중에 계속 방치하게 되면 알루미늄 슬래그 속에 남아있는 알루미늄 입자가 고온의 슬래그에 의해 연소되어 고가의 알루미늄을 회수할 수 없게 되는 문제가 발생하게 된다. 또한, 알루미늄 슬래그에 포함되어 있는 알루미늄이 연소할 때에 고열과 연기가 발생되어 작업현장의 작업환경을 더욱 더 열악하게 만드는 결과를 초래하게 된다.

상기와 같이 알루미늄 슬래그 속에 남아 있는 알루미늄 입자가 연소되어 알루미늄을 회수할 수 없게 되면, 알루미늄의 회수율이 그 만큼 낮아져서 전량 수입에 의존하고 있는 고가의 알루미늄을 더 많이 외국에서 수입해야 하므로 알루미늄 제품의 원가가 상승되어 기업의 경쟁력이 저하되는 문제점을 안고 있었다.

따라서, 알루미늄을 용해시키는 과정에서 발생하게 되는 알루미늄 슬래그를 냉각처리하여 상기한 바와 같은 제반 문제점들을 해소하면서 알루미늄의 회수율을 향상시키기 위한 알루미늄 슬래그 냉각장치를 개발하여 사용하고 있다.

이러한 종래의 알루미늄 슬래그 냉각장치는 알루미늄을 용해시키는 과정에서 발생하게 되는 알루미늄 슬래그를 재처리기의 도가니에 장입한 후, 도가니에플럭스(Flux)를 투입하면 플럭스와 원료 속에 포함되어 있는 불순물의 화학반응에 의해 생성되는 슬래그의 온도가 700 ~ 800 ℃ 정도로 상승하여 알루미늄 슬래그 속에 포함되어 있는 알루미늄(참고;알루미늄의 용융온도는 약 660 ℃임)이 액체상태로 용해된다.

상기와 같이 도가니에서 용해된 알루미늄은 도가니의 하측에 형성된 회수구를 통하여 회수하게 되고, 슬래그는 콘베이어에 의해 냉각기로 이송되게 되며 이때 슬래그의 온도는 약 500 ~ 600 ℃ 정도로 고온을 유지하고 있다.

이렇게 고온을 유지하고 있는 슬래그가 냉각기에서 냉각되면 슬래그에 포함되어 있는 알루미늄이 응고하면서 작은 알갱이 형태로 형성되어 콘베이어를 통하여 집진기로 보내져서 알루미늄 소립자와 불순물 등의 이물질을 분리하여 알루미늄을 회수하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 알루미늄 슬래그 냉각장치는, 재처리기에서 냉각기로 슬래그가 보내질 때와 냉각기에서 집진기로 슬래그가 보내질 때 각각의 콘베이어에 실리어 이송되기 때문에 고온이면서 미세한 입자형태의 슬래그가 외부에 노출된 상태가 되므로, 상기 슬래그가 공장 내부 전체로 흩날려서 화재의 위험성과 작업자의 건강을 해치는 문제점이 있으며, 또한 알루미늄 슬래그 냉각장치가 각각의 콘베이어에 의해 연결됨으로써 알루미늄 슬래그 냉각장치를 설치하기 위한 설치 면적이 많이 소요될 뿐만 아니라 협소한 공장에서는 이 알루미늄 슬래그 냉각장치를 설치할 수 없으며, 미세한 입자형태의 슬래그가 외부로 노출되어 분진이 많이 발생되므로 용량이 큰 고가의 대형집진기를 설치해야 하는 등의 문제점을 지니고 있었다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 상기와 같은 콘베이어가 제거된 알루미늄 슬래그 냉각장치가 개발된 바 있다.

그러나, 종래의 알루미늄 슬래그 냉각장치에 사용되는 냉각장치는 알루미늄 슬래그를 더욱 작은 덩어리로 만드는 구조적 장치가 없어서 알루미늄 슬래그의 덩어리가 크다는 문제점이 있었다.

이렇게 알루미늄 슬래그의 덩어리가 크면 그 만큼 냉각이 골고루 되지 않고 효율적이지 못하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 알루미늄 슬래그 냉각장치를 통과하는 알루미늄 슬래그의 덩어리가 작게 되도록 하여 효율이 높은 알루미늄 슬래그 냉각장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치의 정면도

도 2는 도 1에 도시된 장치의 단면도

도 3은 도 1에 도시된 장치의 탱크부의 내부를 보이는 도면

도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 장치의 임펠러부위를 설명하기 위한 도면

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10. 탱크부 20. 외부탱크부

30. 냉각수분출부 40. 돌출판

50. 임펠러부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치는 전체적으로 원통형의 형상을 가지며, 모터에 의해 정방향 혹은 역방향으로 회전가능한 탱크부와, 상기 탱크부와 이격되어 그 탱크부를 감싸며 상면이 개방된 외부탱크부와, 상기 탱크부의 상면에 위치되며, 냉각수를 제공하여 상기 외부탱크부와 탱크부 사이의 공간에 냉각수가 고이도록 하는 냉각수분출부와, 상기 탱크부 내부에 위치되며, 상기 탱크부의 내면에서 중심방향으로 돌출되며, 그 결합된 형태가 나선형을 따라 상기 탱크부의 내면에 돌출된 복수개의 돌출판과, 상기 탱크부의 일단에 고정되며, 밑판과 상기 밑판에 대해 절곡된 절곡판으로 구성되어 상기 탱크부가 회전될 때 탱크부의 저면에 위치된 알루미늄 슬래그를 상기 탱크부의 중심선 근방으로 이동시켜 알루미늄 슬래그를 상기 집진기로 이송시키는 임펠러부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치의 정면도를, 도 2는 도 1에 도시된 장치의 단면도를, 도 3은 도 1에 도시된 장치의 탱크부의 내부를 보이는 도면을, 도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 장치의 임펠러부위를 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 알루미늄 슬래그 처리장치는 재처리기(200)와, 냉각장치(100)와, 집진기(300)를 포함하고 있다.

상기 재처리기(200)는 알루미늄을 포함하는 슬래그를 용융하는 도가니를 포함하는 것이면, 상기 집진기(300)는 상기 냉각기로부터 슬래그를 유입받아 이물질과 알루미늄을 분리 수용하는 역할을 하는 것이다.

본 발명은 위의 구성 중에서 냉각장치(100)에 관계된 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각장치(100)는 상기 재처리기(200)로부터 액체 상태의 슬래그를 유입받아 이를 냉각시키는 것으로서, 탱크부(10)와, 외부탱크부(20)와, 냉각수분출부(30)와, 돌출판(40)과, 임펠러부(50)를 포함하고 있다.

상기 탱크부(10)는 전체적으로 원통형의 형상을 가지며, 모터에 의해 정방향 혹은역방향으로 회전가능하다.

상기 외부탱크부(20)는 상기 탱크부(10)와 이격되어 그 탱크부(10)를 감싸며 상면이 개방되어 있다.

상기 냉각수분출부(30)는 상기 탱크부의 상면에 위치되며, 냉각수를 제공하여 상기 외부탱크부와 탱크부 사이의 공간에 냉각수가 고이도록 한다.

상기 돌출판(40)은 상기 탱크부(10) 내부에 위치되며, 상기 탱크부(10)의 내면에서 중심방향으로 돌출된 사각형 형상의 판이다. 상기 돌출판(40)은 복수개가 구비되며, 그 하나하나의 돌출판(40)이 상기 탱크부(10)의 내부에 결합된 형태는 전체적으로보면 도 3에 도시된 바와 같이 나선형을 따라 상기 탱크부(10)의 내면에 돌출되어 있는 것이다.

따라서, 상기 돌출판(40)에 얹혀진 알루미늄 슬래그가 상기 탱크부(10)가 회전됨에 의하여 상기 돌출판(40)으로부터 이탈되어 자유낙하하여 상기 탱크부(10)의 바닥에 충돌되면서 작은 덩어리로 쪼개어지는 것이다.

상기 임펠러부(50)는 상기 탱크부의 일단에 고정되며, 밑판(51)과 상기 밑판(51)에 대해 절곡된 절곡판(52)으로 구성되어 상기 탱크부(10)가 회전될 때 탱크부(10)의 저면에 위치된 알루미늄 슬래그를 상기 탱크부(10)의 중심선 근방으로 이동시켜 알루미늄 슬래그를 상기 집진기(300)로 이송시킨다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치는 다음과 같이 사용된다.

먼저, 재처리기(200)에서 용해되어 액체상태가 된 알루미늄 슬래그는냉각장치(100)로 투입된다.

이어서, 냉각장치(100)로 이송된 알루미늄 슬래그는 상기 탱크부(10)의 내부로 이송되며, 상기 탱크부(10)는 별도의 장치에 의해서 회전가능하다.

한편, 상기 탱크부(10)의 상부에 위치된 냉각수분출부(30)에서 냉각수가 계속 분출되며 이 냉각수는 상기 탱크부(10)의 외면을 따라 흐르다가 상기 탱크부(10)와 외부탱크부(20)의 사이의 공간에 고여서 계속해서 상기 탱크부(10)의 내부에 유입되는 알루미늄 슬래그를 냉각시킨다.

이어서, 상기 탱크부(10)의 내부로 진입된 알루미늄 슬래그들은 각각 복수개의 돌출판(40) 위에 얹혀지게 되며, 상기 탱크부(10)가 계속해서 회전됨에 따라 상기 돌출판(40) 위에 얹혀진 알루미늄 슬래그는 상기 돌출판(40) 위에 얹혀진 채로 상방으로 이동되었다가 자유낙하하게 된다.

이렇게 상기 알루미늄 슬래그는 돌출판(40)의 상면에서 자유낙하하여 상기 탱크부(40)의 바닥면과 충돌되면서 더욱 작은 덩어리로 쪼개어지는 것이다.

이어서, 이렇게 더욱 작은 덩어리로 쪼개진 알루미늄 슬래그는 상기 탱크부(10)를 따라 이동되면서 냉각되어 상기 임펠러(50)의 밑판(51)에 얹혀지게 된다.

이어서, 계속해서 상기 탱크부(10)가 회전되면서 상기 임펠러(50)의 밑판(51)에 얹혀진 알루미늄 슬래그들은 상방으로 이동된다. 이렇게 상방으로 이동된 알루미늄 슬래그들은 계속되는 탱크부(10)의 회전에 의해 상기 절곡판(52)을 따라 미끄러지면서 상기 집진기(300)로 이송된다.

한편, 상기 집진기(300)에서 슬래그에 포함된 이물질과 알루미늄이 분리되어 수용처리되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 슬래그 냉각장치는, 알루미늄 슬래그 냉각장치를 통과하는 알루미늄 슬래그의 덩어리가 작게 되도록 하여 효율이 높아지는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 전체적으로 원통형의 형상을 가지며, 모터에 의해 정방향 혹은 역방향으로 회전가능한 탱크부;

   상기 탱크부와 이격되어 그 탱크부를 감싸며 상면이 개방된 외부탱크부;

   상기 탱크부의 상면에 위치되며, 냉각수를 제공하여 상기 외부탱크부와 탱크부 사이의 공간에 냉각수가 고이도록 하는 냉각수분출부;

   상기 탱크부 내부에 위치되며, 상기 탱크부의 내면에서 중심방향으로 돌출되며, 그 결합된 형태가 나선형을 따라 상기 탱크부의 내면에 돌출된 복수개의 돌출판;

   상기 탱크부의 일단에 고정되며, 밑판과 상기 밑판에 대해 절곡된 절곡판으로 구성되어 상기 탱크부가 회전될 때 탱크부의 저면에 위치된 알루미늄 슬래그를 상기 탱크부의 중심선 근방으로 이동시켜 알루미늄 슬래그를 상기 집진기로 이송시키는 임펠러부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 슬래그 냉각장치.