KR100480841B1 - 폐타이어 분말과 핏치를 이용하여 제조된 코크스 원료 및그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 폐타이어를 이용하여 제조된 코크스 원료 및 그 원료를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 금속 성분을 제거한 고무부 및 펠트부를 과립화한 폐타이어 분말을 제조하는 단계, 상기 분말 10 내지 50 중량%를 핏치에 혼합하는 단계, 상기 혼합물을 250 내지 350 ℃에서 30 분 내지 1 시간 동안 열처리하는 단계, 상기 열처리물을 3 mm 이하로 분쇄하는 단계 및 상기 분쇄물 1 내지 5 중량%를 장입탄에 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스용 원료 제조 방법 및

금속 성분을 제거하고 고무부 및 펠트만을 과립화한 폐타이어 분말 10 내지 50 중량%와 핏치 90 내지 50 중량%를 혼합한 혼합물의 열처리물을 1 내지 5 중량% 및 장입탄을 혼합한 것을 특징으로 하는 코크스 원료를 제공함으로써 석탄과의 혼화성이 우수하고 또한 제조된 코크스의 물성이 개선됨과 동시에 폐기물을 재활용할 수 있게 한다.

Description

폐타이어 분말과 핏치를 이용하여 제조된 코크스 원료 및 그 제조 방법{A raw material for cokemaking by using wasted cordless tire powder and pitch, and the method for preparation thereof}

본 발명은 폐타이어를 이용하여 제조된 코크스 원료 및 그 원료를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속 성분을 제거하고 고무부 및 펠트부(felt)만을 과립화한 폐타이어 분말과 핏치를 이용하여 코크스 원료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

현재 발생하고 있는 폐타이어는 매립, 소각, 토목 재료로 재활용되고 있는 것 이외에, 코크스로에 그대로 투입하여 처리하고 있다. 그러한 예로는 일본 공개 특허 공보 소62-152040호, 일본 공개 특허 공보 평1-95188호, 일본 공개 특허 공보 평1-95189호, 일본 공개 특허 공보 평1-95190호, 일본 공개 특허 공보 평1-131293호, 일본 공개 특허 공보 평1-131294호, 일본 공개 특허 공보 평1-234494호 등에 개시되어 있다.

또한, 폐타이어를 분쇄한 후 코크스로에 단독으로 장입하여 건류가스를 얻는 방법으로서는 일본 공개 특허 공보 평1-131296호에 개시되어 있으며, 일본 공개 특허 공보 평1-131295호에서는 코크스 제조용 원료로서 이용하는 방법이 개시되어 있으며, 그리고 일본 공개 특허 공보 평9-111245호에서는 석탄과 혼합하여 코크스를 제조하는 방법이 개시되어 있다.

상기의 공지 기술들은 폐타이어 분말의 주요 재질이 천연 및 인공 고무로서 비중이 석탄의 절반 이하이기 때문에 석탄과의 혼합이 어려우며, 또한 그대로 코크스로 내에 투입할 경우 장입 밀도를 감소시켜 코크스 생산성을 저하시킨다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 석탄과의 혼화성이 우수하고, 폐기물을 자원화함과 동시에 코크스의 물성을 개선시킬 수 있는 코크스 원료 및 그의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,

a) 금속 성분을 제거한 고무부 및 펠트부를 과립화한 폐타이어 분말을 제조하는 단계;

b) 상기 분말 10 내지 50 중량%를 핏치에 혼합하는 단계;

c) 상기 혼합물을 250 내지 350 ℃에서 30 분 내지 1 시간 동안 열처리하는 단계;

d) 상기 열처리물을 3 mm 이하로 분쇄하는 단계; 및

e) 상기 분쇄물 1 내지 5 중량%를 장입탄에 혼합하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스용 원료 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은

a) 금속 성분을 제거하고 고무부 및 펠트만을 과립화한 폐타이어 분말 10 내지 50 중량%와 핏치 90 내지 50 중량%를 혼합한 혼합물의 열처리물을 1 내지 5 중량%와 b) 장입탄을 혼합한 것을 특징으로 하는 코크스 원료를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

폐타이어 분말은 그 비중이 작아 석탄과 균일하게 혼합하기 어렵다는 단점이 있다. 또한, 그대로 석탄에 투입하면 장입 밀도가 낮아져 양질의 코크스를 제조하기 어렵다.

반면, 코크스 생산 및 정유 부산물인 핏치는 적당한 열처리를 한 후 코크스 생산을 위해 장입탄에 혼합할 경우, 석탄과의 혼화성도 우수해지고그리고 제조된 코크스의 냉간 강도 및 열간 강등의 코크스의 물성을 개선시킬 수 있다.

또한, 과립화한 폐타이어를 핏치에 혼합하는 방법이 과립화한 폐타이어를 타르 슬러지에 혼합하여 코크스 원료를 제조하는 방법보다 혼합 및 열처리가 간단해지고 비교적 균일한 물성의 코크스 원료를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

따라서, 본 발명은 금속 성분을 제거한 폐타이어 분말을 핏치에 혼합하여 열처리하고 분쇄함으로써 석탄과의 혼화성이 우수하고 물성이 향상된 코크스용 원료를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 이를 이용하여 제조된 코크스의 물성 또한 향상된다.

본 발명에 의한 코크스용 원료의 제조 방법은 먼저 폐타이어에서 금속을 제거한 고무부와 펠트부를 과립화한 폐타이어 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 분말을 핏치에 10 내지 50 중량%로 혼합한다. 상기 폐타이어 분말을 10 중량% 미만으로 혼합할 경우에는 폐기물의 자원화라는 의미가 없으며, 또한 핏치의 사용이 많아져서 제조 원가가 높아지게 되어 바람직하지 않다. 그리고 폐타이어 분말을 50 중량% 이상 초과하여 사용할 경우에는 제조되는 코크스의 물성이 저하되므로 바람직하지 않다.

상기 폐타이어와 코크스를 혼합한 후에 이 혼합물을 250 내지 350 ℃에서 30 분 내지 1 시간 정도 열처리를 행하는 것이 바람직하다.

열처리 온도가 250 ℃ 미만일 때는 목적하는 열처리물을 얻는데 필요한 시간이 길어져 생산성이 저하되어 바람직하지 않으며, 350 ℃를 초과하면 고온이기 때문에 생산 비용이 높아져 바람직하지 않다.

또한, 열처리 시간이 30 분 미만이면 목적하는 물성을 가진 열처리물을 얻기 어려우므로 바람직하지 않고, 1 시간을 초과하는 것은 제조 비용을 불필요하게 높이게 되어 바람직하지 않다.

폐타이어와 핏치의 혼합물을 열처리하여 얻어지는 열처리물은 코크스 제조에 효과적으로 이용하기 위하여 3 mm 이하로 분쇄하는 것이 바람직하다.

이 열처리물을 이용하여 코크스를 제조하기 위해서는 석탄과 혼합하여야 하므로 석탄의 입도 조건과 동일하게 3 mm 이하로 분쇄하는 것이 바람직하다.

열처리물을 분쇄한 후 열처리물의 분말을 장입탄과 혼합하여 코크스를 제조할 때 열처리물의 사용량은 장입탄에 대하여 1 내지 5 중량%가 바람직하다.

1 중량% 미만인 경우에는 폐타이어의 활용 및 물성 향상면에서 볼 때 실제적인 사용상의 의미가 없어 바람직하지 않고, 5 중량% 이상을 초과하여 사용할 경우에는 고가인 핏치가 다량 소모됨으로써 코크스 제조 비용이 높아지므로 바람직하지 않다.

또한, 본 발명은 a) 금속 성분을 제거하고 고무부 및 펠트만을 과립화한 폐타이어 분말 10 내지 50 중량%와 핏치 90 내지 50 중량%를 혼합한 혼합물 1 내지 5 중량%와 b) 장입탄을 혼합한 것을 특징으로 하는 코크스용 원료를 제공한다.

상기 혼합물의 입자 크기는 3 mm 이하가 바람직하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 더욱 잘 이해하기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 6

금속 성분이 제거되고 고무부 및 펠트부만을 과립화한 폐타이어 분말을 핏치에 50 중량%를 혼합한다. 이 혼합물을 하기하는 표 1의 조건에 따라 열처리하여 탄화체를 제조하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
온도(℃)	250	250	300	300	350	350
시간	30 분	1 시간	30 분	1 시간	30 분	1 시간
성상	탄화체	탄화체	탄화체	탄화체	탄화체	탄화체

상기 실시예 1 내지 6의 조건으로 폐타이어 분말과 핏치를 혼합하여 열처리함으로써 분쇄 가능한 열처리물을 얻을 수 있었다.

상기 실시예 1 내지 6으로 얻어진 열처리물을 3 mm 이하로 분쇄하고 이 분쇄물을 장입탄에 하기의 표 2의 조건으로 혼합하고 600 ℃에서 불활성 분위기로 1 시간 동안 탄화하여 코크스를 제조하고, 그 제조된 코크스의 이방성 조직을 관찰하였다. 그 관찰 결과를 하기의 표 2에 함께 기재하였다.

폐타이어 분말과 핏치 혼합물의 열처리물 첨가량(중량%)	이방성 조직 발달 정도
0	이방성 조직 확인됨
1	다소 발달
3	상당히 발달
5	우수한 이방성 조직 확인

상기 표 2의 이방성 조직 발달 정도에서 이방성 조직이 잘 발달할수록 코크스의 냉간, 열간 강도는 향상된 것이므로, 폐타이어 분말과 핏치 혼합물의 열처리물 첨가량이 많을수록 제조된 코크스의 물성이 우수함을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의한 금속 성분이 제거되고 고무부 및 펠트부만을 고립화한 폐타이어 분말을 핏치에 혼합하여 열처리함으써 석탄과의 혼합 성능이 우수하고 물성이 향상된 코크스를 제조할 수 있는 코크스 원료 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. a) 금속 성분을 제거한 고무부 및 펠트부를 과립화한 폐타이어 분말을 제조하는 단계;

   b) 얻어진 폐타이어 분말 10 내지 50 중량%와 핏치 50 내지 90 중량%를 혼합하는 단계;

   c) 상기 얻어진 혼합물을 250 내지 350 ℃에서 30 분 내지 1 시간 동안 열처리하는 단계;

   d) 상기 열처리물을 3 mm 이하로 분쇄하는 단계; 및

   e) 얻어진 분쇄물 1 내지 5 중량%와 장입탄 95 내지 99 중량%를 혼합하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스용 원료 제조 방법.
2. 금속 성분을 제거한 고무부 및 펠트부를 과립화하여 얻어진 폐타이어 분말 10 내지 50 중량% 및 핏치 50 내지 90 중량%를 포함하는 혼합물과,

   상기 혼합물을 250 내지 350 ℃에서 열처리 하고,

   상기 열처리된 혼합물을 분쇄하여 얻은 분쇄물 1 내지 5 중량%와 95 내지 99 중량%의 장입탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 코크스용 원료.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 폐타이어 분말과 핏치의 혼합물의 크기가 3 mm 이하인 코크스용 원료.