KR100636660B1 - 건설폐기물의 분쇄장치 및 이를 이용한 재생골재의선별방법 - Google Patents

건설폐기물의 분쇄장치 및 이를 이용한 재생골재의선별방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설폐기물의 분쇄장치 및 이를 이용한 재생골재 선별방법에 관한 것으로, 재생골재 표면의 마모를 촉진시키고 골재의 균열부를 파쇄시켜 균열부와 공극부에 존재하는 시멘트페이스트를 제거함으로써 본래의 골재가 갖는 표면조직과 형태를 갖도록 하면서 굵은 골재와 잔골재에 적용이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치는 재생골재가 투입되는 투입구가 상부호퍼의 상부에 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구가 형성되고, 상기 호퍼하부판의 하측에 하방으로 상부가이드가 형성되며, 하부호퍼의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대가 형성되고, 상기 하부받침대의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구가 형성되며, 상기 하부받침대의 상측에 상방으로 하부가이드가 형성되고, 상기 상하부가이드 외측에 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대에 의해 골재분쇄부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

건설폐기물의 분쇄장치 및 이를 이용한 재생골재의 선별방법 {A Grinding Device Of Building Waste and A regenerating Method of Aggregate Using its device}
도 1은 종래의 분쇄장치의 단면 구성상태도.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 재생골재의 선별방법의 구성상태도.
도 3a는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치의 전체 구성을 나타내는 주요단면도.
도 3b는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치의 경사가이드의 구성을 나타내는 부분 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치가 수조에 잠기고 상하부호퍼 내부에 물이 분사된 사용상태도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법의 제1,2,3실시예의 전체 구성상태도.
도 6은 본 발명에 따른 분쇄장치를 중심으로 한 처리율의 산출 및 재활용 가능한 재생골재의 생산흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
510 : 상부호퍼 511 : 투입구
512 : 호퍼하부판 513 : 이동유입구
514 : 상부가이드 515 : 부재연결대
516 : 골재분쇄부재 517 : 분쇄돌기
520 : 하부호퍼 521 : 하부받침대
522 : 하부가이드 523 : 배출구
530 : 물분사관 540 : 수조
본 발명은 폐콘크리트, 폐아스팔트콘크리트, 폐모르타르와 같은 처리과정을 통해 얻는 재생골재 생산기술로서 건설폐기물의 분쇄장치 및 이를 이용한 재생골재 선별방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재생골재 표면의 마모를 촉진시키고 골재의 균열부를 파쇄시켜 균열부와 공극부에 존재하는 시멘트페이스트를 제거함으로써 본래의 골재가 갖는 표면조직과 형태를 갖도록 하면서 굵은 골재와 잔골재에 적용이 가능하도록 한 건설폐기물의 분쇄장치 및 이를 이용한 재생골재 선별방법에 관한 것이다.
일반적으로 건설폐기장에서 재생골재로부터 굵은 골재(자갈) 및 잔골재(모래)를 선별하게 되는데, 종래의 굵은 골재와 잔골재의 선별과정 중에 사용되는 분 쇄장치는 도 1에서 보는 바와 같이 구동모터(54)로부터 전달된 동력이 스프로켓훨(56)에 의해 체인(58)으로 전달되어 본체(60) 주연의 스프로켓훨(52)이 공전롤(72)에 따라 공전할 수 있도록 하고, 본체 내부에 유입된 재생골재가 마찰부재(62) 및 분쇄부재(67)에 의해 재생골재 표면의 페이스트를 제거시키면서 다수의 날개(66)에 의해 본체의 회전에 따라 일시적으로 체류했다가 본체의 상측까지 회전되었을 때 떨어뜨려 분리된 각각의 재생골재와 미립분 등이 섞이지 않도록 이루어진다.
그러나 상기와 같은 종래의 분쇄장치는 주목적인 재생골재 표면의 시멘트페이스트를 분쇄시키는 데 있어 재생골재 표면에 직접적인 물리적 타격을 가하지 못 하여 재생골재 표면의 시멘트페이스트를 일부만 제거하게 되는 단점이 있고, 직접적인 물리적 타격을 여러 번 하도록 하여 미쳐 제거되지 않은 시멘트페이스트까지 제거할 수 있는 분쇄장치가 필요한 실정이다.
한편, 도 2a는 종래에 주로 사용하는 건설폐기물의 재생골재 선별방법에 관한 것으로서, 1,2차 죠크러셔(112,115)와 콘크러셔(116)에 의해 재생골재를 파쇄시켜 스크린(117)을 통해 굵은 골재와 잔골재로 생산 선별하도록 이루어지는데, 골재표면에 부착된 시멘트페이스트를 제거하지 못하여 흡수율과 입형이 불량한 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위해 도 2a에서 보는 바와 같이 굵은 골재와 잔골재의 선별방법과 도 2b에서 보는 바와 같이 잔골재를 다시 잔골재와 미립분으로 별도 선별하는 재생골재 선별방법이 있다.
도 2b는 굵은 골재 선별방법에 관한 것으로 1,2차 죠크러셔(122,125)와 콘크 러셔(126)에 의해 건설폐기물을 파쇄하여 재생골재를 컨베이어 및 세척장치(128)에서 표면마모와 씻는 작업을 동시에 하여 시멘트페이스트와 이물질을 제거한 후 스크린(129)에 의해 굵은 골재와 잔골재로 선별하는 시스템이다.
그러나 골재 표면에 부착된 이물질은 일부 제거되나 그 효율성이 낮고 골재내부 공극과 균열이 내포되어 있는 시멘트페이스트는 제거되지 않아 흡수율의 저감효과가 낮을 뿐만 아니라 잔골재 및 미립분을 폐기해야하고 컨베이어의 길이가 길어지며 설치 단수가 많아져 관련된 여러 장치의 설치면적이 넓어지는 문제점이 있다.
여기서 흡수율은 골재의 표면건조 포화상태에서 골재가 내포할 수 있는 수량을 골재의 건조중량으로 나눈 백분율로 표시한다. 이 내포할 수 있는 수량은 골재의 광물학적 특성에 의해 가질 수 있는 흡수량, 골재 내부의 공극이 가질 수 있는 흡수량과 골재에 있는 균열부의 흡수량에 영향을 미치므로 재생골재의 경우 골재표면과 골재 내부의 공극과 균열부에 많은 량의 시멘트페이스트가 부착 및 침투되어 있어 골재의 품질을 저하시키고 있다.
아울러 크러셔에 의한 파쇄시 골재의 파쇄면은 주로 골재와 골재 사이에 있는 모래부나 시멘트페이스트부분에 파쇄되므로 이 페이스트부가 완벽하게 파쇄되지 않을 경우 편평면, 세강편 및 능각편 등이 발생하여 입형이 불량하게 된다.
또한 도 2c는 잔골재 선별방법에 관한 것으로 1,2차 죠크러셔(132,135)와 콘크러셔(136)에 의해 일정한 크기 이하로 파쇄된 재생골재를 롤크러셔(138)와 샌드밀(139)에 의해 분쇄과정을 거쳐 스크린(140)에 의해 입도별로 선별한 후 이것을 물을 이용한 세척장치(141)를 통해 잔골재와 시멘트페이스트를 포함한 미립분으로 각각 선별하고, 미립분은 필터프레스(도시 생략) 등으로 고형화하여 폐기하는 시스템이다.
그러나 굵은 골재와 잔골재 및 미립분을 모두 파쇄 및 분쇄하므로 굵은 골재를 사용할 수 없어 경제성이 저하되고 시멘트페이스트와 미립분의 선별효율이 떨어질 뿐만 아니라 폐수처리와 미립분의 폐기에 따라 환경오염의 우려가 있다.
또한 종래의 기술은 잔골재 생산시스템과 굵은 골재 생산시스템이 별도로 되어 굵은 골재 생산시스템에서는 모래 이하부분을, 잔골재 생산시스템에서는 미립분 이하부분을 폐기해야 하므로 폐기량은 많아지고 재활용량은 줄어드는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로, 재생골재 표면에 직접적인 물리적 타격을 가하여 표면마찰작용에 의해 재생골재 표면과 균열부 및 공극부의 시멘트페이스트를 제거하고, 직접적인 물리적 타격을 여러 번 하도록 하여 미쳐 제거되지 않은 시멘트페이스트까지 제거할 수 있는 건설폐기물의 분쇄장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
그리고 골재 표면에 부착된 이물질뿐만 아니라 골재내부 공극과 균열이 내포되어 있는 시멘트페이스트를 효율적으로 제거하여 흡수율의 저감효과를 높이면서 입형의 불량을 방지할 수 있는 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재의 선별방 법을 제공하는 데, 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치는, 건설폐기물을 파쇄시켜 입도별로 선별하되 그 외면에 부착된 시멘트페이스트를 분쇄시키는 분쇄장치에 있어서,
재생골재가 투입되는 투입구(511)가 상부호퍼(510)의 상부에 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에는 상부가이드(514)가 일체형성되며,
하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 상기 하부받침대(521)의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 형성되고, 상기 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에는 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대(515)에 의해 골재분쇄부재(516)가 형성되며,
상기 상부호퍼(510)과 하부호퍼(520)는 서로 반대방향으로 회전하여 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에 각각 연결된 골재분쇄부재(516)의 상대운동에 의해 골재가 분쇄되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상하부호퍼(520)가 수조(540)에 잠긴 상태 또는 상기 상부호퍼(510) 상단에 물분사관(530)이 형성되어 상기 상부호퍼(510) 내부에 물을 분사한 상태에서 마모 및 파쇄작용을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 제공한다.
또한 분쇄부재(516)가 부에 마모 및 파쇄효과를 향상시키도록 다수의 분쇄돌기(517)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 제공한다.
그리고 상하부가이드와 부재연결대 및 부재연결대와 골재분쇄부재의 사이가 자유롭게 회동 가능하도록 힌지(518)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 제공한다.
아울러 상하부가이드의 일측 또는 양측에 재생골재가 상향 이동시키도록 경사가이드(524)가 경사지게 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 제공한다.
한편, 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법은 건설폐기물의 재생골재를 죠크러셔 및 콘크러셔(211)로 파쇄시키는 단계;
파쇄된 재생골재가 굵은 골재와 잔골재로 선별되도록 상기 죠크러셔 및 콘크러셔의 다음에 제1스크린(212)이 설치되어 입도별로 선별하는 단계;
제1스크린(212)에 의해 선별된 굵은 골재(213)와 잔골재(223)가 각각 굵은 골재 분쇄장치(214)와 잔골재 분쇄장치(224)에 의해 마모 및 파쇄되며 상기 분쇄장치(214, 224)에 의한 골재분쇄는 재생골재가 투입되는 투입구(511)가 상부호퍼(510)의 상부에 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에는 상부가이드(514)가 일체형성되며, 하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 상기 하부받침대(521)의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 일체형성되고, 상기 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에는 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대(515)에 의해 골재분쇄부재(516)가 형성되며, 상기 상부호퍼(510)과 하부호퍼(520)는 서로 반대방향으로 회전하여 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에 각각 연결된 골재분쇄부재(516)의 상대운동에 의해 이루어지는 단계;
마모 및 파쇄된 굵은 골재는 제2스크린(215)에 의해 굵은 골재(216)와 미립분(217)으로 선별되고, 마모 및 파쇄된 잔골재는 제3스크린(225)에 의해 잔골재(226)과 미립분(227)으로 선별되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예에 의한 재생골재선별방법은
건설폐기물의 재생골재가 파쇄되도록 죠크러셔, 콘크러셔, 롤크러셔 및 샌드밀(310)이 순서대로 설치되어 골재가 통과하는 단계,
파쇄된 재생골재가 분쇄장치(311)에 의해 마모 및 파쇄되며, 상기 분쇄장치(311)는 재생골재가 투입되는 투입구(511)가 상부호퍼(510)의 상부에 개방 형성되 고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에는 상부가이드(514)가 일체형성되며, 하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 상기 하부받침대(521)의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 일체형성되고, 상기 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에는 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대(515)에 의해 골재분쇄부재(516)가 형성되며, 상기 상부호퍼(510)과 하부호퍼(520)는 서로 반대방향으로 회전하여 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에 각각 연결된 골재분쇄부재(516)의 상대운동에 의해 이루어지는 단계;,
마모 및 파쇄된 재생골재가 스크린(312)에 의해 잔골재(313)와 미립분(314)으로 선별되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3실시예에 의한 재생골재 선별방법은 건설폐기물의 재생골재가 죠크러셔(413,416) 및 콘크러셔(417)를 통해 파쇄되는 단계,
파쇄된 재생골재가 제1스크린(418)에 의해 굵은 골재와 잔골재로 선별되는 단계,
선별된 굵은 골재(419)와 잔골재(420)가 1차 분쇄장치(421,441)에 의해 마모 및 파쇄되는 단계,
마모 및 파쇄된 굵은 골재는 굵은 골재(423)와 미립분(430)으로, 마모 및 파쇄된 잔골재는 잔골재(443)와 미립분(450)으로 선별되도록 상기 각각의 1차 분쇄장치의 다음에 각각의 제2스크린(422,442)에 의해 선별되는 단계,
선별된 굵은 골재(423)와 잔골재(443)가 2차 분쇄장치(424,444)에 의해 다시 마모 및 파쇄되는 단계,
마모 및 파쇄된 굵은 골재는 굵은 골재(426)와 미립분(427)으로, 마모 및 파쇄된 잔골재는 잔골재(446)와 미립분(447)으로 선별되면서 세척되도록 상기 각각의 2차 분쇄장치의 다음에 각각의 세척장치(425,445)에 의해 세척되는 단계,
2차 스크린(422)과 세척장치(425)에서 선별된 미립분(427,447)은 1차 스크린에서 선별된 잔골재(420)와 이송 혼합되면서 2차 스크린(442)과 세척장치(445)에서 선별된 각각의 미립분(450,447)은 재활용(451)되기 위해 별도로 이송되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.
도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 재생골재의 표면의 마모를 촉진시키고 골재의 균열부를 파쇄시켜 균열부와 공극부에 존재하는 시멘트페이스트를 제거하며, 본래의 골재가 갖는 표면조직과 형태를 갖도록 하면서 굵은 골재와 잔골재에 적용이 가능하도록 이루어진다.
도 3a는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치의 전체 구성을 나타내는 주요단면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치의 경사가이드(524) 의 구성을 나타내는 부분 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치가 수조(540)에 잠기고 상하부호퍼(520) 내부에 물이 분사된 상태를 동시에 나타낸 것이다.
따라서 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치는 건설재생골재를 파쇄시켜 입도별로 선별하되 그 외면에 부착된 시멘트페이스트를 마모시켜 각각의 성분별로 분리시킨 후 다시 선별할 수 있는 장치이다.
아울러 본 발명의 분쇄장치는 크게 상측의 상부호퍼(510)와 하측의 하부호퍼(520)로 이루어지며, 상하부호퍼(520)는 원통형으로 형성되면서 서로 반대방향으로 회전하도록 구동모터(도시 생략)에 연결된다.
또한 상부호퍼(510)의 상부에는 재생골재가 투입되는 투입구(511)가 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 중앙에는 초기에 건설폐기물을 공급할 때 먼저 상하부호퍼의 내부에 건설폐기물을 공급하여 본 발명의 분쇄장치를 가동시킬 수 있게 개구부(512a)가 개폐가능하도록 형성된다.
아울러 중앙보다 상대적으로 낮은 높이의 호퍼하부판(512) 외측에 재생골재를 상부호퍼(510)의 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에 하방으로 상부가이드(514)가 형성된다.
또한 하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙 하부로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 하부받침대(521) 의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 형성된다.
그리고 상하부가이드(522) 외측에 다수의 부재연결대(515)가 상기 상하부가이드(522)에 직각 또는 그 이하의 각도로 부착되고, 재생골재의 시멘트페이스트를 마모시킬 수 있는 골재분쇄부재(516)가 각각의 부재연결대(515) 단부에 형성되며, 상기 골재분쇄부재(516)는 외부에 분쇄효과를 향상시키도록 다수의 분쇄돌기(517)가 형성된다.
아울러 상하부가이드와 부재연결대 및 부재연결대와 골재분쇄부재의 사이가 자유롭게 회동 가능하도록 힌지(518)에 의해 연결되고, 상기 힌지는 반구만큼의 범위에서 입체적으로 자유롭게 회동할 수 있는 볼형상의 힌지가 바람직하다.
여기서 골재분쇄부재(516)는 요구되는 마모와 파쇄성능에 따라 크기와 수평방향 및 연직방향 간격 및 높이를 조절하는 것이 가능하도록 형성되고 분쇄돌기(517)의 형상과 크기는 사용되는 골재의 용도에 따라 선정될 수 있다.
아울러 상하부가이드(522)는 각각이 개별적인 막대 형상인 로드형태이거나 하나의 원형띠 형상인 밴드형태로 형성되고, 상하부가이드(522), 부재연결대(515) 및 골재분쇄부재(516)는 재생골재의 마모와 파쇄의 강도에 따라 강체나 탄성체로 형성된다.
또한 상하부가이드(522)는 서로 엇갈리게 각각 호퍼하부판(512)의 하부와 하부받침대(521)의 상부에 부착되고, 재생골재가 자중에 의해 주로 상하부호퍼의 하부에서 마모작용을 하게 되는 것을 방지하여 상향 이동시키도록 상기 상하부가이드의 일측 또는 양측에 경사가이드(524)가 경사지게 다수 형성된다.
아울러 이동유입구(513)가 형성된 호퍼하부판(512)의 하부에는 재생골재의 하부로 이동유입이 원활할 수 있도록 상부가이드(514)가 공간적으로 여유있게 형성되는 것이 바람직하며, 상하부가이드(522)의 간격과 폭은 골재분쇄부재(516)가 재생골재의 표면을 마모하나 파쇄되면서 하부 중앙으로 이동하기에 적합하도록 재생골재의 입도와 마모나 파쇄에 따라 자유롭게 변경시킬 수 있으며, 골재분쇄부재와 골재분쇄부재의 간격은 이격되는 것보다 일부 겹쳐져 재생골재의 분쇄작용을 향상시키는 것이 바람직하다.
한편, 도 4에서 보는 바와 같이 상하부호퍼(520)는 수조(540)에 잠긴 상태 또는 상기 상부호퍼(510) 상단에 물분사관(530)이 형성되어 상하부호퍼(520)가 수중상태나 상부호퍼(510) 내부에 물이 분사되는 상태에서 재생골재의 마모 및 파쇄작용을 하도록 한다.
상기와 같이 이루어진 구성의 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
상하부호퍼(520)가 각각 반대방향으로 회전하는 상태에서 먼저 개구부(512a)를 열어 굵은 골재나 잔골재 등의 재생골재의 일부가 상하부호퍼(510,520) 내부에 유입시키고 다시 상기 개부부를 닫은 후 다시 재생골재를 투입구(511)를 통해 상부호퍼(510)에 투입시키면 중앙에서 외곽으로 경사진 호퍼하부판(512)에 의해 재생골재가 상부호퍼(510)의 외곽으로 이동하게 된다.
또한 이동된 재생골재는 이동유입구(513)에 의해 하부호퍼(520)의 하부받침 대(521)로 유입되고, 유입된 재생골재는 상하부가이드(522)에 부착된 골재분쇄부재(516)에 의해 표면이 마모되면서 파쇄되는 과정을 거치면서 중앙으로 경사진 하부받침대(521)에 의해 중앙으로 이동하게 되되, 엇갈려 형성된 상하부가이드(522)의 골재분쇄부재(516)를 통해 여러 번 마모 및 파쇄과정을 교대로 거치면서 중앙으로 이동하게 된다. 여기서 재생골재가 자중에 의해 주로 상하부호퍼의 하부에서 분쇄작용을 하게 되는 것을 방지하여 상향 이동시키면서 마모 및 파쇄작용을 거쳐 재생골재를 중앙으로 이동시킨다.
이렇게 마모 및 파쇄과정을 여러 번 거친 재생골재는 시멘트페이스트가 제거 분리된 상태로 배출구(523)를 통해 하부호퍼(520)로부터 배출되어 다음에 설치된 또 다른 과정을 거치게 된다. 도 3a에서의 이점쇄선으로 표현된 화살표가 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치에 재생골재가 유입되어 배출되는 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
또한 상하부호퍼(520)는 재생골재로부터 시멘트페이스트가 보다 용이하게 제거 분리될 수 있도록 수조(540)에 잠긴 상태 또는 상기 상부호퍼(510) 상단에 물분사관(530)이 통해 상하부호퍼(520) 내부에 물이 분사되는 상태에서 재생골재의 마모 및 파쇄작용을 하도록 한다.
상기와 같이 작용되는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 이용하여 재생골재를 보다 확실하게 선별할 수 있는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법을 설명하면 다음과 같다.
도 5a에서 보는 바와 같이 재생골재 선별방법의 제1실시예는 건설폐기물의 재생골재가 파쇄되도록 죠크러셔 및 콘크러셔(211)가 설치되고, 이러한 죠크러셔와 콘크러셔가 설치된 시스템은 도 2a에서 나타낸 종래의 재생골재 선별방법에서와 같이 건설폐기물이 인력선별을 거쳐 1차 죠크루셔, 자력선별, 풍력선별, 2차 죠크러셔 그리고 콘크러셔의 순으로 이루어지는 시스템으로 구성될 수 있으며, 죠크러셔와 콘크러셔가 설치되어 건설폐기물을 파쇄하는 목적의 시스템이라면 어떤 요소가 포함되어도 본 발명에 따른 재생골재 선별방법의 권리범위에 포함됨은 물론이다.
또한 파쇄된 재생골재가 굵은 골재와 잔골재로 선별되도록 죠크러셔 및 콘크러셔의 다음에 스크린(212)이 설치되며, 선별된 굵은 골재(213)와 잔골재(223)의 표면이 마모 및 파쇄되도록 상기 스크린의 다음에 각각의 분쇄장치(214,224)가 설치된다. 여기서 분쇄장치는 전술된 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 마모된 굵은 골재(213)는 굵은 골재(216)와 미립분(217)으로 선별되면서 마모된 잔골재(223)는 잔골재(226)와 미립분(227)으로 선별되도록 각각의 분쇄장치의 다음에 각각의 스크린(215,225)이 설치된다.
이상과 같이 이루어진 재생골재의 선별방법의 제1실시예는 굵은 골재와 잔골재를 선별하면서 그 중에 다시 미립분을 선별하는 데 이용되는 재생골재의 선별방법이고, 도 5a는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법의 제1실시예를 나타낸다.
한편, 도 5b에서 보는 바와 같이 재생골재 선별방법의 제2실시예는 건설폐기물의 재생골재가 파쇄되도록 죠크러셔, 콘크러셔, 롤크러셔 및 샌드밀(310)이 순서대로 설치되고, 이러한 죠크러셔, 콘크러셔, 롤크러셔 및 샌드밀이 설치된 시스템은 도 2c에서 나타낸 종래의 재생골재 선별방법에서와 같이 건설폐기물이 인력선별을 거쳐 1차 죠크루셔, 자력선별, 풍력선별, 2차 죠크러셔 그리고 콘크러셔의 과정을 거쳐 파쇄된 재생골재를 다시 롤크러셔와 샌드밀에 의해 조밀하게 파쇄시키는 과정을 추가하여 이루어지는 시스템으로 구성될 수 있으며, 죠크러셔, 콘크러셔, 롤크러셔 및 샌드밀가 설치되어 건설폐기물을 파쇄하고 다시 조밀하게 파쇄시키는 목적의 시스템이라면 어떤 요소가 포함되어도 본 발명에 따른 재생골재 선별방법의 권리범위에 포함됨은 물론이다.
또한 파쇄된 재생골재의 표면이 마모 및 파쇄되도록 상기 죠크러셔, 콘크러셔, 롤크러셔 및 샌드밀의 다음에 분쇄장치(311)가 설치되며, 마모된 재생골재가 잔골재와 미립분으로 선별되도록 상기 분쇄장치의 다음에 스크린(312)이 설치된다.
이상과 같이 이루어진 재생골재의 선별방법의 제2실시예는 굵은 골재와 잔골재가 혼합된 재생골재를 파쇄한 후 다시 조밀하게 파쇄하여 생성된 잔골재를 잔골재(313)와 미립분(314)으로 선별하는 데 이용되는 재생골재의 선별방법이고, 도 5b는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법의 제2실시예를 나타낸다.
한편, 도 5c에서 보는 바와 같이 재생골재 선별방법의 제3실시예는 건설폐기 물의 재생골재가 파쇄되도록 죠크러셔(413,416) 및 콘크러셔(417)가 설치되고, 파쇄된 재생골재가 굵은 골재(419)와 잔골재(420)로 선별되도록 상기 죠크러셔 및 콘크러셔의 다음에 1차 스크린(418)이 설치된다.
아울러 죠크러셔는 1,2차 죠크러셔(413,416)로 2번 설치하여 1차 죠크러셔의 파쇄공정 전에 인력선별공정을 거칠 수 있고, 1,2차 죠크러셔의 파쇄공정 사이에 자력선별과 풍력선별공정을 거칠 수 있으며, 건설폐기물을 굵은 골재와 잔골재의 재생골재로 파쇄시키는 동일한 목적의 시스템을 이루는 구성요소라면 그 외에 다른 요소가 포함되어도 무방하다.
또한 선별된 굵은 골재와 잔골재의 표면이 마모 및 파쇄되도록 상기 1차 스크린의 다음에 1차 분쇄장치(421,441)가 각각 설치되고, 표면이 마모 및 파쇄된 굵은 골재(419)는 굵은 골재(423)와 미립분(430)으로 선별되면서 표면이 마모 및 파쇄된 잔골재(420)는 잔골재(443)와 미립분(450)으로 선별되도록 상기 각각의 1차 분쇄장치의 다음에 2차 스크린(422,442)이 각각 설치된다.
그리고 선별된 굵은 골재와 잔골재의 표면이 다시 마모 및 파쇄되도록 2차 스크린의 다음에 2차 분쇄장치(424,444)가 각각 설치되고, 표면이 마모 및 파쇄된 굵은 골재(423)는 굵은 골재(426)와 미립분(427)으로 선별되고 표면이 마모 및 파쇄된 잔골재(443)는 잔골재(446)와 미립분(447)으로 선별되면서 세척되도록 상기 각각의 2차 분쇄장치의 다음에 세척장치(425,445)가 각각 설치된다.
아울러 2차 스크린(422)과 세척장치(425)에서 각각 선별된 미립분(430,427)은 컨베이어 등에 의해 이송되어 1차 스크린에서 선별된 잔골재(420)와 혼합되면서 2차 스크린(442)과 세척장치(445)에서 각각 선별된 미립분(450,447)은 재활용(451)되기 위해 별도로 이송되도록 이루어진다.
이상과 같이 이루어진 재생골재의 선별방법의 제3실시예는 재생골재를 파쇄하여 굵은 골재와 잔골재로 분리한 후 다시 각각 마모 및 파쇄공정을 거쳐 굵은 골재 및 미립분과 잔골재 및 미립분으로 선별하는 데 이용되는 재생골재의 선별방법이고, 도 5c는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법의 제3실시예를 나타낸다.
아울러 재생골재 선별방법의 제3실시예에서 1차 분쇄장치는 간격이 넓고 거친 장치로, 2차 분쇄장치는 1차 분쇄장치보다 간격이 좁고 미세한 장치로 한다.
또한 분쇄장치의 차수는 재생골재의 상태에 따라 늘릴 수 있으며 세척장치는 각각의 분쇄장치에서 할 수도 있고 수조(540)와 컨베이어에 물을 통과시켜 할 수도 있으며, 분쇄장치는 부지면적을 좁게 차지하도록 수직 병렬방향으로 설치한다.
상기와 같이 파쇄, 마모 후 선별된 재생골재는 도 6에서 보는 바와 같이 처리율에 따라 재처리되거나 재활용되는데, 처리율을 측정하는 선별방법은 재생골재가 분쇄장치(510)로부터 2차크러셔(521)로 이송되는 과정에서 1차 비중, 흡수율, 입형 측정(520)을 하고, 분쇄장치로부터 배출구(531)로 배출되는 과정에서 2차 비중, 흡수율, 입형 측정(530)을 하여 그 값의 차이를 1차 비중, 흡수율, 입형 측정(520)한 값으로 백분율로 나누어 처리율(540)이 산출된다.
이렇게 산출된 처리율은 기준에 따라 다시 분쇄장치(510)로 재생골재를 이송 시키거나 재활용될 수 있는 재생골재(550)로 분별하게 되어 재생골재의 품질과 분쇄장치의 규격을 평가하는 데 적용한다. 도 6은 본 발명에 따른 분쇄장치를 중심으로 한 처리율의 산출 및 재활용 가능한 재생골재의 생산흐름도를 나타낸 것이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 건설폐기물의 분쇄장치는 재생골재 표면에 직접적인 물리적 타격을 가하도록 다수의 상하부가이드에 의해 수평으로 다수의 골 재분쇄부재가 형성된 상하부호퍼가 서로 반대방향으로 회전됨으로써, 표면마찰작용에 의해 재생골재 표면과 균열부 및 공극부의 시멘트페이스트를 제거하고, 직접적인 물리적 타격을 여러 번 하도록 하여 미쳐 제거되지 않은 시멘트페이스트까지 제거할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
그리고 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재의 선별방법은 파쇄공정 후 분쇄장치에 의한 재생골재 표면의 마모 및 파쇄공정을 거쳐서 다시 선별하도록 함으로써, 골재 표면에 부착된 이물질뿐만 아니라 골재내부 공극과 균열이 내포되어 있는 시멘트페이스트를 효율적으로 제거하여 흡수율의 저감효과를 높이면서 입형의 불량을 방지할 수 있고, 폐수처리와 미립분의 폐기에 따라 환경오염 관련 장치의 설치 단수를 줄이면서 수직방향으로 배열하여 설치면적을 줄일 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 건설폐기물을 파쇄시켜 입도별로 선별하되 그 외면에 부착된 시멘트페이스트를 분쇄시키는 분쇄장치에 있어서,
    재생골재가 투입되는 투입구(511)가 상부호퍼(510)의 상부에 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에는 상부가이드(514)가 일체형성되며,
    하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 상기 하부받침대(521)의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 일체형성되고, 상기 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에는 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대(515)에 의해 골재분쇄부재(516)가 형성되며,
    상기 상부호퍼(510)와 하부호퍼(520)는 서로 반대방향으로 회전하여 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에 각각 연결된 골재분쇄부재(516)의 상대운동에 의해 골재가 마모되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상하부호퍼(520)는 수조(540)에 잠긴 상태 또는 상기 상부호퍼(510) 상단에 물분사관(530)이 형성되어 상기 상부호퍼(510) 내부에 물을 분사한 상태에서 마모 및 파쇄작용을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 골재분쇄부재(516)는 외부에 마모 및 파쇄효과를 향상시키도록 다수의 분쇄돌기(517)가 형성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상하부가이드와 부재연결대 및 부재연결대와 골재분쇄부재의 사이가 자유롭게 회동 가능하도록 힌지(518)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상하부가이드의 일측 또는 양측에 재생골재가 상향 이동시키도록 경사가이드(524)가 경사지게 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장 치.
  6. 건설폐기물의 재생골재를 죠크러셔 및 콘크러셔(211)로 파쇄시키는 단계;
    파쇄된 재생골재가 굵은 골재와 잔골재로 선별되도록 상기 죠크러셔 및 콘크러셔의 다음에 제1스크린(212)이 설치되어 입도별로 선별하는 단계;
    제1스크린(212)에 의해 선별된 굵은 골재(213)와 잔골재(223)가 각각 굵은 골재 분쇄장치(214)와 잔골재 분쇄장치(224)에 의해 마모 및 파쇄되며 상기 분쇄장치(214, 224)는 재생골재가 투입되는 투입구(511)가 상부호퍼(510)의 상부에 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에는 상부가이드(514)가 일체형성되며, 하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 상기 하부받침대(521)의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 일체형성되고, 상기 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에는 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대(515)에 의해 골재분쇄부재(516)가 형성되며, 상기 상부호퍼(510)과 하부호퍼(520)는 서로 반대방향으로 회전하여 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에 각각 연결된 골재분쇄부재(516)의 상대운동에 의해 이루어지는 단 계;
    마모 및 파쇄된 굵은 골재는 제2스크린(215)에 의해 굵은 골재(216)와 미립분(217)으로 선별되고, 마모 및 파쇄된 잔골재는 제3스크린(225)에 의해 잔골재(226)과 미립분(227)으로 선별되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법.
  7. 건설폐기물의 재생골재가 파쇄되도록 죠크러셔, 콘크러셔, 롤크러셔 및 샌드밀(310)이 순서대로 설치되어 골재가 통과하는 단계,
    파쇄된 재생골재가 분쇄장치(311)에 의해 마모 및 파쇄되며, 상기 분쇄장치(311)는 재생골재가 투입되는 투입구(511)가 상부호퍼(510)의 상부에 개방 형성되고, 투입된 재생골재가 중앙에서 외측으로 이동할 수 있게 호퍼하부판(512)이 경사지게 형성되며, 상기 호퍼하부판(512)의 외측에 재생골재를 하측으로 이동 유입시킬 수 있는 이동유입구(513)가 형성되고, 상기 호퍼하부판(512)의 하측에는 상부가이드(514)가 일체형성되며, 하부호퍼(520)의 상부 내측에 재생골재가 외측에서 중앙으로 이동할 수 있게 경사진 하부받침대(521)가 형성되고, 상기 하부받침대(521)의 중앙 하부에 재생골재를 하측으로 배출시킬 수 있는 배출구(523)가 형성되며, 상기 하부받침대(521)의 상측에 상방으로 하부가이드(522)가 일체형성되고, 상기 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에는 재생골재의 시멘트페이스트를 마모 및 파쇄시킬 수 있는 부재연결대(515)에 의해 골재분쇄부재(516)가 형성되며, 상기 상부 호퍼(510)와 하부호퍼(520)는 서로 반대방향으로 회전하여 상부가이드(514)와 하부가이드(522)에 각각 연결된 골재분쇄부재(516)의 상대운동에 의해 이루어지는 단계,
    마모 및 파쇄된 재생골재가 스크린(312)에 의해 잔골재(313)와 미립분(314)으로 선별되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법.
  8. 건설폐기물의 재생골재가 죠크러셔(413,416) 및 콘크러셔(417)를 통해 파쇄되는 단계,
    파쇄된 재생골재가 제1스크린(418)에 의해 굵은 골재와 잔골재로 선별되는 단계,
    선별된 굵은 골재(419)와 잔골재(420)가 1차 분쇄장치(421,441)에 의해 마모 및 파쇄되는 단계,
    마모 및 파쇄된 굵은 골재는 굵은 골재(423)와 미립분(430)으로, 마모 및 파쇄된 잔골재는 잔골재(443)와 미립분(450)으로 선별되도록 상기 각각의 1차 분쇄장치의 다음에 각각의 제2스크린(422,442)에 의해 선별되는 단계,
    선별된 굵은 골재(423)와 잔골재(443)가 2차 분쇄장치(424,444)에 의해 다시 마모 및 파쇄되는 단계,
    마모 및 파쇄된 굵은 골재는 굵은 골재(426)와 미립분(427)으로, 마모 및 파 쇄된 잔골재는 잔골재(446)와 미립분(447)으로 선별되면서 세척되도록 상기 각각의 2차 분쇄장치의 다음에 각각의 세척장치(425,445)에 의해 세척되는 단계,
    2차 스크린(422)과 세척장치(425)에서 선별된 미립분(427,447)은 1차 스크린에서 선별된 잔골재(420)와 이송 혼합되면서 2차 스크린(442)과 세척장치(445)에서 선별된 각각의 미립분(450,447)은 재활용(451)되기 위해 별도로 이송되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄장치를 이용한 재생골재 선별방법.
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