크롬염 처리 용액중의 3가크롬 및 6가크롬의 온-라인 분석시스템
专利汇可以提供크롬염 처리 용액중의 3가크롬 및 6가크롬의 온-라인 분석시스템专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且The chrome on-line analyzing system includes a chrome processing solution container and barium nitrate installed on the left upper portion of a reactor, metering pumps installed at the intermediate portion of a liquid supply pipe, an automatic valve installed between the metering pump and the reactor to automatically control the flow amount of a sample solution, a fluorescent X-ray analyzing liquid sample preparing device coupled to the automatic valve, a fluorescent X-ray analyzing liquid sample preparing device coupled to the liquid supply pipe, a pulse filter adjoining the reactor, a withdrawal container installed between the pulse filter and liquid sample preparing device, a washing water reservoir coupled to the liquid supply pipe, a sludge discharger operating by a motor, and an agitator diagonally installed under the reactor, thereby greatly enhancing working efficiency of chrome processing.，下面是크롬염 처리 용액중의 3가크롬 및 6가크롬의 온-라인 분석시스템专利的具体信息内容。
크롬염 처리 용액중의 3가크롬 및 6가크롬의 온-라인 분석시스템
제1도는 본 발명의 온-라인 분석시스템의 공정을 개략적으로 나타낸 도면.
제2도는 본 발명의 평면도.
제3도는 본 발명의 각 구성부품들의 작동시간표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반응조 2 : 크롬염처리액 저장용기
3 : 질산바륨용액 저장탱크 4, 5, 6, 7 : 액체공급관
8,9 : 정량펌프 10 : 자동밸브
11, 11' : 형광 X-선 분석용 액체시료 조제장치
12 : 슬러지 배출용 솔레노이드 밸브 13 : 슬러지 배출용 모터
14 : 슬러지 배출기 15 : 펄스여과기
16, 17 : 펌프 18 : 교반기
19 : 세척수 저장탱크 20 : 세척용 노즐
21 : 회수용기
본 발명은 크롬염처리용액중의 3가크롬 및 6가크롬의 온-라인 분석시스템에 관한 것으로서, 특히 제철소의 전기도금공장에서 각종 전기도금강판의 부식방지력 및 방청효과를 증대시키기 위하여 크롬염처리를 실시할때 사용되는 크롬염처리액을 질산바륨을 사용하여 용액중에 함유된 6가크롬만을 선택적으로 침전, 분리시킨후 형광 X-선 분석기로 3가크롬을 정량분석하고 원액으로부터 구한 총(total)크롬의 양과의 차이로부터 6가크롬을 신속정확하게 분석할 수 있도록 한 크롬염처리액중의 3가크롬 및 6가크롬의 온-라인 분석시스템에 관한 것이다.
일반적으로 철강재중 전기도금강판은 외관이 미려할 뿐만 아니라 가공성, 내식성, 도장성등이 우수하므로 자동차 및 가전제품, 건축용자재등 내식성을 필요로 하는 여러부분에 널리 사용되고 있지만 순수한 아연 및 합금화아연만을 도금한 철강제품으로는 장기적인 부식방지효과를 기대할 수 없기 때문에 그 위에 화학적으로 안정한 크롬염피막을 피복시켜줌으로서 방청효과 및 부식방지력을 현저히 증가시킬 수 있다. 따라서, 각종 전기도금강판중의 크롬부착량은 제품의 내식성을 결정하는 주요요인으로 작용하고 있으며 품질관리의 척도가 되기 때문에 크롬부착량에 관한 정확한 분석 및 조업관리는 제품의 품질관리 측면에서 그 중요성이 대단히 높게 되었다.
지금까지 발표된 크롬염처리용액의 작용에 관한 많은 연구논문들에 의하면 크롬염피막의 부식방지력은 크롬염처리액중의 3가크롬 및 6가크롬의 농도에 의해서 크게 영향을 받는 것으로 나타났는데, 용액중의 3가크롬의 농도가 높을수록 그에 비례하여 더욱 많은 양의 크롬염피막이 형성되며, 6가크롬은 용액중의 황산이온과 작용하여 크롬염피막의 색깔을 결정하고, 용액중에 3가크롬 및 6가크롬이 높은 비율로 존재할수록 더욱 강한 부식방지력을 갖는등 3가크롬 및 6가크롬의 농도가 제품의 품질에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 밝혀짐에 따라 이들을 보다 신속하고 정확하게 분석 관리해야할 필요성이 증대되어져 왔다.
그러나, 이와같이 크롬염처리액중의 3가크롬 및 6가크롬의 농도가 제품의 품질에 미치는 영향이 매우 큼에도 불구하고 지금까지도 이들의 분석을 사람이 직접 현장라인에서 사료용액을 샘플링한 후 이를 습식분석 방법으로 정량분석을 실시하여 공정분석을 수행함으로서 분석기간이 최소한 2-3시간 이상 소요되는 등 분석지연으로 인하여 크롬염처리액중의 각 성분들의 조성을 일정하게 유지, 관리하기가 불가능하였으며 그 결과로서 품질관리에 많은 어려움을 겪는등 제품의 불량률이 증가하는 원인이 되어 왔다.
본 발명의 목적은 크롬염처리액의 분석을 보다 빨리 수행하고 분석인원의 성력화 뿐만아니라 크롬염처리 공정의 작업능률을 비약적으로 향상시키기 위하여 크롬염처리용액중의 총(total)크롬, 3가크롬 및 6가크롬의 전 분석과정을 형광 X-선 분석법을 이용하여 완전자동화한 온-라인 분석시스템을 제공하는 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 작업현장으로부터 직접 자동으로 일정량의 크롬염처리액을 샘플링한 후, 시료의 일부를 형광 X-선 분석법으로 분석하여 총(total)크롬을 정량하고 나머지 시료를 반응조에서 질산바륨과 반응시켜 하기와 같은 6가크롬만을 선택적으로 침전, 분리시킨 후 여액만을 다시 형광 X-선 분석법으로 분석하여 3가크롬을 정량 할 수 있도록 하였다.
CrO 4 2- +Ba 2+ →BaCrO 4 ↓
본 발명의 온-라인 분석시스템을 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 온-라인 분석시스템의 공정을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 반응조(1)를 중심으로하여 좌측 상단부에는 크롬염처리액 저장용기(2) 및 질산바륨용액 저장탱크(3)를 설치하고, 우측상단부에는 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11')를 설치하였으며, 반응조(1)의 하단부에는 슬러지 배출기(14)를 설치하였다.
제2도는 본 발명의 평면도를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 크롬염처리액의 온-라인 분석시스템은 반응조(1)의 좌측상단부에 액체공급관(4,5)으로 서로 연결되어 각기 설치된 크롬염처리액 저장용기(2) 및 질산바륨용액 저장탱크(3)와, 일정량의 용액만이 반응조(1)에 유입되도록 상기 액체공급관(4,5)의 중간지점에 설치된 정량펌프(8,9)와, 시료용액의 유입량을 자동적으로 조절하도록 상기 정량펌프(8)와 반응조(1)사이에 설치된 자동밸브(10)와, 상기 자동밸브(10)와 직접연결되는 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11)와, 반응조(1)의 우측상단에 액체공급관으로 연결하여 설치된 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11')와, 반응조(1)와 인접하여 고착된 펄스여과기(15)와, 상기 펄스여과기(15)와 액체시료조제장치(11')사이에 설치된 회수용기(21)와, 반응조(1)의 상단에 액체공급관(7)으로 연결된 세척수 저장탱크(19)와, 반응조(1)의 하단에 슬러지 배출용 솔레노이드 밸브(12)와 슬러지 배출용 모터(13)에 의하여 작동하는 슬러지 배출기(14)와, 반응조(1)의 전방하단에 내각선 방향으로 설치된 교반기(18)로 이루어졌다.
상기 구성에 슬러지 배출기(14)를 설치한 이유는 크롬염처리액과 질산바륨용액의 반응으로부터 생성되는 침전물을 제거하기 위한 것이다. 펄스여과기(15)는 상기 반응이 완결된 후 여액만이 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11')에 유입되게 하고 액체공급관(6)으로 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11')와 연결시킨후 그 중간에 펄프(16)를 설치하여 여액(3가크롬용액)이 원활히 형광 X-선 분석용 X-선 시료조제장치(11')로 유입된다. 또한, 반응조(1)의 전방하단에 대각선방향으로 설치된 교반기(18)는 크롬염처리액과 질산바륨용액의 반응을 촉진시켜 주도록 하고, 반응조(1)의 상단에는 액체공급관(7)으로 세척수 저장탱크(19)와 연결된 8개의 세척용 노즐(20)을 원띠 모양으로 설치하여 한시료의 분석이 완료되면 세척수를 분사하여 반응조(1)의 내부를 완전히 세척할 수 있도록 하였다.
제3도는 본 발명의 작동시간표를 나타낸 것으로서, 먼저 현장라인으로부터 분석하고자 하는 크롬염처리액을 정량펌프(8)를 사용하여 일정량 샘플링한 후 자동밸브(10)를 작동시켜 시료용액이 직접 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11)로 유입되도록 한 후 시료를 조제하여 형광 X-선 분석법으로 총크롬(Total-Cr)을 정량하고, 총크롬(Total-Cr)의 정량이 끝나면 다시 자동밸브(10)의 방향을 바꾸고 정량펌프(8,9)를 가동시켜 반응조(1)내로 일정량의 시료 및 질산바륨용액을 유입시켜 크롬염처리액중에 함유된 6가크롬만을 선택적으로 침전시킨다. 이때 교반기(18)를 사용하여 반응조(1)내의 반응을 촉진시켜준 후, 반응이 완전히 완결되면 펌프(16)를 작동시켜 펄스여과기(15)를 통하여 여액만을 형광 X-선 분석용 액체시료조제장치(11')로 보내어 시료조제후 형광 X-선 분석법으로 3가크롬을 정량분석하고 총크롬(Total-Cr)의 양과의 차로부터 6가크롬을 정량한다. 시료의 측정이 끝나면 반응조(1)하단에 설치된 슬러지 배출용 솔레노이드 밸브(12)를 열어 침전물 및 여분의 여액을 배출시키고 펌프(17)를 작동시켜 세척수 저장탱크(19)에 저장된 세척수를 수개의 세척용 노즐(20)을 통하여 분사시켜 반응조(1)의 내부를 완전히 세척하고 슬러지 배출용 모터(13)로 슬러지 배출기(14)를 작동시켜 침전물을 제거시킨다.
이상과 같이 구성된 본 발명은 크롬염처리액중의 총크롬(Total-Cr) 및 3가크롬, 6가크롬의 전분석과정을 형광 X-선 분석법을 이용하여 완전히 자동화함으로서, 종래의 약 2내지 3시간 이상 소요되면 크롬염처리액의 분석을 5분 이내에 완벽하게 수행할 수 있어서 분석인원의 성력화는 물론 크롬염처리공정의 작업능률을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 의하면 전 크롬염처리공정의 총괄적인 공정관리의 원활한 수행 및 제품의 불량률 감소는 물론 품질향상에 기여할 수 있으며, 수작업으로부터 발생되는 분석오차 요인으로 제거함으로서 분석정확도를 향상시킬 수 있다.
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