KR101696062B1

KR101696062B1 - 용액 필터링장치

Info

Publication number: KR101696062B1
Application number: KR1020150032668A
Authority: KR
Inventors: 강재갑
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2017-01-13
Anticipated expiration: 2035-03-09
Also published as: KR20160110614A

Abstract

본 발명에 따른 용액 필터링장치는, 전해청정라인(Electric Cleaning Line, ECL)의 전해청정탱크에 연결되며, 상기 전해청정탱크로부터 세정용액을 유출시킨 후 재유입시키는 순환라인; 및 자력을 이용하여 세정용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록, 상기 순환라인에 제공되는 필터링수단;을 포함하며, 상기 필터링수단은, 상기 순환라인에 제공되며, 세정용액에 포함된 철분을 자력으로 분리하도록 자력을 발생시키는 분리부; 및 상기 분리부와 연결되며, 상기 분리부의 자력이 차단 시 상기 분리부에 붙은 철분을 제거하는 제거부;를 구비한다.
이와 같이 본 발명은, 전해청정탱크로부터 세정용액을 유출하여 다시 유입시키는 순환라인과, 자력을 이용하여 세정용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록 순환라인에 제공되는 필터링수단을 구비함으로써, 세정용액에 포함된 철분을 효율적으로 분리하면서도 나아가 분리된 철분을 완전히 제거처리함에 따라, 철분으로 인한 강판의 재오염을 방지할 수 있다.

Description

용액 필터링장치{Apparatus for filtering of solution}

본 발명은 용액 필터링장치로서, 전해청정라인에서 세정용액에 포함된 철분을 필터링하는 용액 필터링장치에 관한 것이다.

전해청청라인(ECL, Electric Cleaning Line)은 전해청청탱크(ECT, Electric Cleaning Tank) 내에서 양극에서 음극으로 흐르는 전류를 이용하여 세정용액(수산화나트륨 용액)에 미세한 기포를 발생시키고, 이를 통하여 도금용 소재인 강판의 표면 세척이 가능하도록 하는 설비이다.

상기 전해청정라인에서는 강판 표면의 이물질을 제거하기 위하여 알칼리 용액을 세정용액으로서 사용하여 세정을 실시하는데, 세정과정에서 강판 표면의 철 이온이 세정용액에 용해됨으로써, 시간이 경과됨에 따라 세정용액에 용해된 철 이온이 환원되어 철 입자로 생성되면서 철분이 발생하게 된다.

이러한 전해청정라인은, 도 1에 도시된 바와 같이 전해청정탱크(2) 내부에는 양극(2a) 및 음극(2b)이 설치되어 전류가 흐르게 된다.

이때 양극 및 음극의 소재는 스틸(steel) 소재로 구성되어, 정류기(3)를 통해 전류가 흐르게 되면 양극(2a)과 음극(2b)으로 전류가 흘러가게 되는데 이때 간격이 좁은 양극(2a)과 음극(2b)이 마주보는 부분에는 강한 전류가 흐르게 되며, 이때 흘러가는 전류에 의하여 양극(2a) 및 음극(2b) 모서리에 자기장(유도자계)이 형성되고 세정용액에 포함된 철분이 부착된다.

상기와 같은 상황에서 실제 철분의 부착은 마주보고 있는 양극(2a) 및 음윽(2b)의 모서리에 모두 발생할 수 있지만, 강판(1)의 이동으로 발생하는 용액의 흐름으로 인하여 음극(2b) 쪽의 모서리에 더 많은 철분이 부착된다.

이러한 철분의 부착이 계속해서 이루어지면 철분의 덩어리가 점점 커지게 되며, 철분의 표면에 유분(oil) 및 여러 가지의 오염물질이 엉겨 붙어 오염을 일으키는 덩어리가 생긴다.

이러한 덩어리가 커져서 떨어지게 되면 강판(1) 위에 검은색의 오염흔적을 만들게 되고, 결과적으로 전기도금 생산제품의 불량으로 작용한다.

이러한 문제점으로 기존의 전해청정라인 운용이 제한적이며 사용상의 어려움이 발생함으로써, 전기도금 제품의 생산성을 저하시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전해청정라인에서 세정용액에 포함된 철분을 분리하고 나아가 이를 제거하는 용액 필터링장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용액 필터링장치는, 용액을 이송시키는 이송루트; 및 자력을 이용하여 상기 이송루트의 용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록, 상기 이송루트에 제공되는 필터링수단;을 포함하며, 상기 필터링수단은, 상기 이송루트에 제공되며, 세정용액에 포함된 철분을 자력으로 분리하도록 자력을 발생시키는 분리부; 및 상기 분리부와 연결되며, 상기 분리부의 자력이 차단 시 상기 분리부에 붙은 철분을 제거하는 제거부;를 구비할 수 있다.

이때, 상기 분리부는, 상기 순환라인의 일부분에 배치된 케이스관; 및 상기 케이스관 내부에 장착된 전자석;을 구비하며, 상기 제거부는, 상기 전자석의 공급전류가 차단 시 상기 순환라인에서 세정용액이 우회하도록, 상기 케이스관의 후단부에 연결되고 다시 상기 순환라인으로 이어지는 바이패스관; 및 상기 바이패스관에 장착된 역세정필터;를 구비할 수 있다.

그리고, 상기 제거부는, 상기 전자석과 전기적으로 연계되어 상기 전자석의 공급전류를 제어하는 제어부재; 상기 케이스관에서 상기 바이패스관과의 연결부위 후단에 장착되며, 상기 제어부재와 전기적으로 연계된 제1 밸브; 및 상기 바이패스관의 입구에 장착되며, 상기 제어부재와 전기적으로 연계된 제2 밸브;를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 분리부는, 세정용액이 상기 케이스관의 내면 측으로 가이드 진행되도록, 상기 케이스관의 내부에서 상기 세정용액의 역진행방향으로 테이퍼지게 장착된 가이드관;을 더 구비할 수 있다.

아울러, 상기 필터링수단은, 이물질을 필터링하도록, 상기 가이드관의 입구 외부테두리로부터 상기 케이스관의 내면으로 이어진 스크린부재;를 더 구비할 수 있다.

나아가, 상기 필터링수단은, 세정용액에 포함된 철분 중 상기 분리부에서 미분리된 철분을 자력을 이용하여 분리하도록, 상기 케이스관 후단의 상기 순환라인에서 세정용액이 충돌되는 절곡부에 배치된 영구자석을 가진 재분리부;를 더 구비할 수 있다.

그리고, 상기 필터링수단은, 미세 이물질을 필터링하도록, 상기 케이스관 후단의 상기 순환라인에 배치된 메쉬필터;를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 이송루트는, 전해청정라인(Electric Cleaning Line, ECL)의 전해청정탱크에 연결되며 상기 전해청정탱크로부터 세정용액을 유출시킨 후 재유입시키는 순환라인이며, 상기 용액은 세정용액일 수 있다.

여기에서, 상기 전해청정탱크는, 상하 서로 이격된 한 쌍의 양극; 및 상기 양극으로부터 강판의 진행방향으로 이격되되 상하 서로 이격된 한 쌍의 음극;을 구비하며, 상기 순환라인은 상기 전해청정탱크에서, 상부의 상기 양극과 음극 사이의 이격공간 측부에 연결된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 용액 필터링장치는, 전해청정탱크로부터 세정용액을 유출하여 다시 유입시키는 순환라인과, 자력을 이용하여 세정용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록 순환라인에 제공되는 필터링수단을 구비함으로써, 세정용액에 포함된 철분을 효율적으로 분리하면서도 나아가 분리된 철분을 완전히 제거처리함에 따라, 철분으로 인한 강판의 재오염을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 일반적인 전해청정라인을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 전해청정라인에 배치된 본 발명의 일 실시예에 따른 용액 필터링장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 용액 필터링장치의 내부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 용액 필터링장치에서 분리부를 나타낸 우측면도이다.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 용액을 이송시키는 이송루트와, 자력을 이용하여 상기 이송루트의 용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록 이송루트에 제공되는 필터링수단을 포함한다.

이러한 본 발명을 일 실시예로서 전해청정라인에 적용하면, 상기 이송루트는 순환라인으로서 전해청정라인(Electric Cleaning Line, ECL)의 전해청정탱크에 연결되며, 전해청정탱크로부터 세정용액을 유출시킨 후 재유입시키는 역할을 수행한다. 또한, 상기 용액은 세정용액이다.

도 2는 도 1의 전해청정라인에 배치된 본 발명의 일 실시예에 따른 용액 필터링장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 용액 필터링장치의 내부를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 용액 필터링장치에서 분리부를 나타낸 우측면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 전해청정탱크(2)에 연결된 순환라인(CL)과, 상기 순환라인(CL)에 제공되는 필터링수단을 포함한다.

여기에서, 상기 순환라인(CL)은 전해청정라인의 전해청정탱크(2)(Electric Cleaning Tank, ECT)에 연결되며, 상기 전해청정탱크(2)로부터 세정용액을 유출시킨 후 재유입시키도록 구성된다.

구체적으로, 상기 순환라인(CL)은 전해청정탱크(2)로부터 세정용액을 흡입하여 내부를 통과시킨 후 다시 전해청정탱크(2)로 재유입시키기 위한 순환력을 발생하기 위해 순환펌프(P)가 활용됨은 물론이다.

이러한 순환라인(CL)은, 세정과정에서 강판(1)의 철 이온이 세정용액에 용해됨으로써 발생되는 철분을 분리 및 제거하기 위해, 전해청정탱크(2) 내의 세정용액을 우회시키는 라인이다.

그리고, 상기 필터링수단은 순환라인(CL)에 제공되어, 순환라인(CL)에서 자력을 이용하여 세정용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 필터링수단은, 순환라인(CL)에 제공되는 분리부(10)와, 상기 분리부(10)와 연결된 제거부(20)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 분리부(10)는 세정용액에 포함된 철분을 자력으로 분리하도록 자력을 발생시키는 부분이며, 상기 제거부(20)는 분리부(10)의 자력이 차단 시 분리부(10)에 붙은 철분을 제거하는 부분이다.

여기에서, 상기 분리부(10)는 순환라인(CL)의 일부분에 배치된 케이스관(11)과, 상기 케이스관(11) 내부에 장착된 전자석(12)을 구비할 수 있다.

먼저, 상기 케이스관(11)은 내부에 장착되는 전자석(12)이 오염되는 것을 방지하고, 추후 전자석(12)에 붙은 철분을 제거하기 위해 합성수지 소재로 이루어질 수 있다. 아울러, 상기 케이스관(11)은 이물질의 끼임 등을 방지하기 위한 순환라인(CL)의 전체적인 단면구조와 같이 원통형 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전자석(12)은 케이스관(11) 내부에 설치되되 일부가 외부로 연장되어 전류를 공급받는 구조를 취하며, 전류의 세기가 조절됨으로써 자력의 크기가 조절될 수 있다. 이러한 전자석(12)은 케이스관(11)을 통과하는 세정용액에 포함된 철분을 자력으로 끌어당겨서 세정용액으로부터 철분을 분리하는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 분리부(10)는 케이스관(11)과 함께 이중관 구조를 이루기 위해, 케이스관(11)의 내부에 장착된 가이드관(13)을 더 구비할 수 있다.

이러한 가이드관(13)은 세정용액이 케이스관(11)의 내면 측으로 가이드 진행되도록, 케이스관(11)의 내부에 세정용액의 역진행방향으로 테이퍼지게 장착될 수 있다.

즉, 세정용액이 케이스관(11)을 통과하는 과정에서, 케이스관(11)의 중심부에서는 전자석(12)이 배치된 케이스관(11)의 내면 측과 일정 이상의 거리를 유지함에 따라, 철분이 전자석(12)의 자력에 의해 분리되지 않고 통과하게 되는데, 이러한 점을 방지하기 위해 상기 가이드관(13)은 세정용액이 케이스관(11)의 내면 측으로 가이드되면서 통과할 수 있도록 한다.

이에 따라, 상기 가이드관(13)은 케이스관(11)의 내부에서 케이스관(11)의 내면과 일정 간격 이격되어 배치되며, 세정용액의 역진행방향으로 테이퍼진 형상을 취함으로써, 케이스관(11)을 통하는 세정용액이 케이스관(11)의 내면 측으로 진행되도록 하여 전자석(12)과 최대한 가까워지도록 함에 따라, 세정용액에 포함된 철분을 효과적으로 분리하게 한다.

이러한 가이드관(13)은 바람직하게, 케이스관(11)의 내면으로부터 내측으로 연장된 연결프레임(13a)에 의해 케이스관(11)과 연결고정된 구조를 가지게 되며, 이때 상기 연결프레임(13a)은 십자형상을 취할 수 있다.

또한, 상기 필터링수단은 이물질을 필터링하도록 스크린부재(30)를 더 구비할 수 있다.

구체적으로, 상기 스크린부재(30)는 가이드관(13)의 입구 외부테두리로부터 케이스관(11)의 내면으로 이어진 구조를 취할 수 있다. 이러한 스크린부재(30)는 상대적으로 입자의 크기가 큰 이물질을 필터링하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 제거부(20)는 순환라인(CL)과 연결된 바이패스관(21)과, 상기 바이패스관(21)에 장착된 역세정필터(22)를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 바이패스관(21)은 일단은 케이스관(11)의 후단부에 연결되고 타단은 순환라인(CL)으로 이어지며, 전자석(12)의 공급전류가 차단 시 순환라인(CL)에서 세정용액이 우회하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 역세정필터(22)는 바이패스관(21)에 장착되는데, 이러한 역세정필터(22)는 일반필터와는 달리 세정방향의 반대방향으로 유체의 흐름을 만들 수 있어 주기적으로 여과망을 세정하여 사용할 수 있는 필터로서, 본 발명에 의해 한정되지 않고 종래의 어떠한 역세정 가능한 필터도 사용될 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 제거부(20)는 전자석(12)과 전기적으로 연계된 제어부재(C), 상기 제어부재(C)와 전기적으로 연계된 제1 밸브(V1) 및 제2 밸브(V2)를 더 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 제어부재(C)는 전자석(12)과 전기적으로 연계되어 전자석(12)의 공급전류를 제어한다.

또한, 상기 제1 밸브(V1)는 케이스관(11)에서 바이패스관(21)과의 연결부위 후단에 장착되며, 제어부재(C)와 전기적으로 연계되어 전자석(12)의 공급전류가 차단 시 폐쇄되도록 구성될 수 있다.

아울러, 상기 제2 밸브(V2)는 바이패스관(21)의 입구에 장착되며, 제어부재(C)와 전기적으로 연계되어 전자석(12)의 공급전류가 차단 시 개방되도록 구성될 수 있다.

참고로, 상기 제어부재(C)는 제1 밸브(V1)와 제2 밸브(V2)에 대한 전기적 연계구조는, 상기 제어부재(C)가 제1 밸브(V1)를 구동시키는 제1 모터(M1)에 연결되고, 제2 밸브(V2)를 구동시키는 제2 모터(M2)에 연결구조임은 물론이다.

한편, 상기 필터링수단은 세정용액에 포함된 철분 중 분리부(10)에서 미분리된 철분을 자력을 이용하여 분리하도록 재분리부(10)를 더 구비할 수 있다.

이때, 상기 재분리부(10)는 영구자석(40)이 활용되며, 케이스관(11) 후단의 순환라인(CL)에서 세정용액이 충돌되는 절곡부에 배치됨으로써, 세정용액이 부딪히면서 분리부(10)에서 미분리된 철분을 보다 용이하게 분리할 수 있도록 한다.

또한, 상기 필터링수단은 미세 이물질을 필터링하도록 메쉬필터(50)를 더 구비할 수 있다. 이러한 메쉬필터(50)는 케이스관(11) 후단의 순환라인(CL)에 배치되는데 전단의 분리부(10)에 배치된 스크린부재(30)를 통과한 상대적으로 미세한 이물질을 필터링하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 전해청정탱크(2)는 상하 서로 이격된 한 쌍의 양극(2a)과, 상기 양극(2a)으로부터 강판(1)의 진행방향으로 이격되되 상하 서로 이격된 한 쌍의 음극(2b)을 구비하는데, 이때 상기 순환라인(CL)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전해청정탱크(2)에서 상부의 양극(2a)과 음극(2b) 사이의 이격공간(2c) 측부에 연결되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 순환라인(CL)은 전해청정탱크(2)의 측부에 연통되되, 상부의 양극(2a)과 음극(2b) 사이의 이격공간(2c)에 대응되는 측부 지점에 연결되는 구조를 취할 수 있다.

이는 세정용액에 포함된 철분 및 이물질은 강판(1)의 진행으로 인하여 발생되는 유체흐름(세정용액의 흐름)에 의해, 양극(2a)으로부터 음극(2b)으로 이동하는데 이때 하부 양극(2a)과 하부 음극(2b) 사이에서 중력의 영향으로 대부분 하부 음극(2b) 아래로 떨어져서 문제가 되지 않는다.

이에 따라, 상술된 구성을 가진 본 발명에서 순환라인(CL)이 전해청정탱크(2)의 측부에 연통되되, 상부의 양극(2a)과 음극(2b) 사이의 이격공간(2c)에 대응되는 측부 지점에 연결됨으로써, 처리하는 세정용액의 분량이 적으면서도 실제적으로 오염이 발생하는 곳에서만 철분을 제거함으로써, 필터링효과를 극대화할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 전해청정탱크(2)로부터 세정용액을 유출하여 다시 유입시키는 순환라인(CL)과, 자력을 이용하여 세정용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록 순환라인(CL)에 제공되는 필터링수단을 구비함으로써, 세정용액에 포함된 철분을 효율적으로 분리하면서도 나아가 분리된 철분을 완전히 제거처리함에 따라, 철분으로 인한 강판(1)의 재오염을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 : 강판 2 : 전해청정탱크
2a : 양극 2b : 음극
2c : 이격공간 CL : 순환라인
P : 순환펌프 10 : 분리부
11 : 케이스관 12 : 전자석
13 : 가이드관 13a : 연결프레임
20 : 제거부 21 : 바이패스관
22 : 역세정필터 C : 제어부재
V1 : 제1 밸브 V2 : 제2 밸브
M1 : 제1 모터 M2 : 제2 모터
30 : 스크린부재 40 : 영구자석
50 : 메쉬필터

Claims

용액을 이송시키는 이송루트; 및
자력을 이용하여 상기 이송루트의 용액에 포함된 철분을 분리 후 제거하도록, 상기 이송루트에 제공되는 필터링수단;을 포함하며,
상기 필터링수단은,
상기 이송루트에 제공되며, 세정용액에 포함된 철분을 자력으로 분리하도록 자력을 발생시키는 분리부; 및
상기 분리부와 연결되며, 상기 분리부의 자력이 차단 시 상기 분리부에 붙은 철분을 제거하는 제거부;
를 구비하며,
상기 분리부는 상기 이송루트의 일부분에 배치된 케이스관; 상기 케이스관 내부에 장착된 전자석; 및 세정용액이 상기 케이스관의 내면 측으로 가이드 진행되도록, 상기 케이스관의 내부에서 상기 세정용액의 역진행방향으로 테이퍼지게 장착된 가이드관;을 구비하는 용액 필터링장치.
제1항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 전자석의 공급전류가 차단 시 상기 이송루트에서 세정용액이 우회하도록, 상기 케이스관의 후단부에 연결되고 다시 상기 이송루트으로 이어지는 바이패스관; 및
상기 바이패스관에 장착된 역세정필터;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 필터링장치.
제2항에 있어서,
상기 제거부는,
상기 전자석과 전기적으로 연계되어 상기 전자석의 공급전류를 제어하는 제어부재;
상기 케이스관에서 상기 바이패스관과의 연결부위 후단에 장착되며, 상기 제어부재와 전기적으로 연계된 제1 밸브; 및
상기 바이패스관의 입구에 장착되며, 상기 제어부재와 전기적으로 연계된 제2 밸브;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 필터링장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 필터링수단은,
이물질을 필터링하도록, 상기 가이드관의 입구 외부테두리로부터 상기 케이스관의 내면으로 이어진 스크린부재;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 필터링장치.
제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터링수단은,
세정용액에 포함된 철분 중 상기 분리부에서 미분리된 철분을 자력을 이용하여 분리하도록, 상기 케이스관 후단의 상기 이송루트에서 세정용액이 충돌되는 절곡부에 배치된 영구자석을 가진 재분리부;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 필터링장치.
제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터링수단은,
미세 이물질을 필터링하도록, 상기 케이스관 후단의 상기 이송루트에 배치된 메쉬필터;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용액 필터링장치.
제1항에 있어서,
상기 이송루트는, 전해청정라인(Electric Cleaning Line, ECL)의 전해청정탱크에 연결되며 상기 전해청정탱크로부터 세정용액을 유출시킨 후 재유입시키는 순환라인이며,
상기 용액은 세정용액인 것을 특징으로 하는 용액 필터링장치.
삭제