KR100690916B1 - 무착색 점토기와의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 별도의 채색없이 외장색이 수려하고 우수한 내구성 및 내후성을 가지는 저렴한 무착색 점토기와에 관한 것이다.

본 발명은 점질점토와 사질점토 그리고 제강분진을 중량비 64:16:20의 비율로 혼합하여 2∼3일간 숙성하고 불순물을 제거하여 미세하게 분쇄하는 제토공정과,

이송된 분쇄원료의 수분을 균일하게 조정하고 혼련시켜 성형기에 투입하여 성형 건조하는 성형 및 건조공정과,

소성로에 투입된 제품을 고온에서 소성시킨 다음, 냉각시켜 검사 포장하는 소성 및 검사공정으로 이루어짐을 특징으로 하고 있다.

본 발명은 점질점토와 사질점토 및 제강분진의 효과적인 배합과 숙성, 분쇄, 수분조절을 거쳐 성형하고, 이를 고온에서 소성하여 냉각시킴으로서 기와자체의 색상이 적갈색이나 암갈색으로 발색되어 착색 없이도 고급스러운 외장색을 나타내게 된다.

특히 기존 점토기와에서 지적되는 무광 및 적색계통의 색상을 발색시키기 위한 한계를 탈피하게 되었고 특히 망간에 비하여 매우 저렴한 제강분진을 이용함으로서 제품의 단가를 크게 낯추는 한편, 우수한 내구성 및 내후성을 가지면서도 무광의 점토기와를 제공하게 된다.

Description

무착색 점토기와의 제조방법{Non-coating clay tile manufacturing method}

도 1은 본 발명의 제조공정도

본 발명은 별도의 채색없이 외장색이 수려하고 우수한 내구성 및 내후성을 가지는 저렴한 무착색 점토기와에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 기와는 점토기와를 비롯하여 시멘트기와, 알루미늄 및 아연합금 등의 강판으로 제조되는 금속기와, 그리고 골재 부산물 등을 이용한 다양한 소재의 기와가 제공되고 있다.

시멘트기와는 비교적 제조기간이 길고 균열과 퇴색이 쉽게 발생하여 빠른 노화현상이 발생되므로 수명이 단축되는 문제점이 있다.

금속기와는 우수한 내구성과 내후성을 가지나 상호 연결구성에 따른 관련 구성부품이 많고 고정작업이 길어지는 등 시공의 전문성을 요구하고 있으며 고가로서 과다한 시공비를 초래하고 있다.

골재 부산물로 제조된 기와는 비교적 저렴하나 내구성 및 내후성이 현저히 떨어지므로 실용화되지 못하고 있다.

그러나 상기한 기와들은 공히 채색을 요구하고 있으며 장기간 사용시 퇴색에 따른 외관상의 노후관리에 소요되는 비용 또한 상당하다.

점토기와는 재래식 기와로서 일반적으로 반죽한 점토를 소정의 형틀에서 성형하고 이를 건조시킨 다음, 소성로를 이용하여 일정온도로 소성하게 된다.

또한 이와 같은 점토기와는 주원료인 점토에 비례하여 산화철이나 망간을 20%정도 첨가하여 생산함으로서 가격의 상승 요인에 되고 있으며 기와자체의 색상도 자연스럽지 못한 결점이 있다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 고려하여 철강 제조시 발생하는 저렴한 철강분진(EAFD)을 이용하여 고가의 망간을 대체할 수 있도록 하는 것과 함께 별도의 채색없이 고급스러운 적갈색(쵸클렛 색)을 나타내도록 한다. 즉, 본 발명은 별도의 채색수단 없이 고급스러운 색상을 갖는 저렴한 점토기와를 제공하고자 한다.

본 발명은 제토와 성형 및 건조공정 그리고 소성 및 검사공정을 거쳐 완성된다.

본 발명은 점질점토와 사질점토 그리고 제강분진을 중량비 64:16:20의 비율로 혼합한다.

점질점토와 사질점토는 불순물이 없고 입도가 고르며 수분 함량분포가 균일한 하도록 유지하여 제강분진과 함께 혼합하여 2∼3일간 숙성한다.

숙성된 위 원료를 박스 피이더(box feeder)를 이용하여 1차로 석별기에서 불순물을 제거하는 한편, 2차로 롤 파쇄기(roll crusher)에서 원료를 미세하게 분쇄한다.

이와같은 상태에서 믹싱 퍼그밀을 이용하여 수분을 균일하게 재 조정한 다음, 스크린 피이드(screen feed)를 통해 파쇄기(roll crusher)에 재이송하여 재 분쇄하면서 성형공정으로 자동 이송하는 일련의 제토공정을 수행한다.

이송된 분쇄원료의 수분을 균일하게 재차 조정한 다음, 진공 토련기에서 혼련시키 다음, 성형기에 투입하여 성형한다.

성형된 제품은 건조실로 이동하여 약 5일간 완전 건조시킨 다음, 소성대차에 적재하여 소성로에 투입하는 일련의 성형 및 건조공정을 수행한다.

소성로에 투입된 제품은 예열 소성대를 거쳐 섭씨 1020∼1050도 사이의 고온에서 소성시킨 다음, 냉각시켜 검사 포장하는 소성 및 검사공정을 수행한다.

제강분진은 지정 폐기물로서 폐기 처리시 고비용이 요구되므로 페기물 재활용 측면에서 현재 주목받고 있다. 이와 같은 제강분진은 매우 저렴하게 확보할 수 있으며 제강분진 내에는 아연, 납, 철, 등리 다량 함유되어 있으므로 적절한 재활용 기술이 요구되고 있다.

본 발명에서 제강분진은 전체 함량의 20%를 차지하고 있는바, 이는 전체 제강분진 중에 철분이 약 30% 함유되어 있어 적갈색이나 암갈색으로 발색시켜 줄 수 있을 뿐 아니라 우수한 내구성 및 내후성을 가지게 된다. 즉, 철강분진의 20% 비율은 고급스러운 외장색을 내기 위한 최적의 조건이 될 수 있으며 철강분진의 함유량이 과다하면 가소성이 떨어지는 등 점토기와의 목적에서 벗어나므로 바람직하지 못하다.

즉, 본 발명은 바람직하게 무광(無光)을 요구로 하는 기와의 목적을 달성하고 나아가 별도의 채색이 배제되는 무착색 점토기와를 얻게 된다.

산지에서 채굴된 점질점토와 사질점토는 공장에서 1년 이상 숙성시킨 상태에서 사용되는바, 이와 같은 점질점토와 사질점토에 제강분진과 혼합하여 입자의 배열과 수분을 균일하게 분포시키는 과정으로 2∼3일 정도의 숙성이면 가능하다.

점질점토와 사질점토는 그 주성분이 규산염 및 알루미나로서 이들의 양호한 혼합과 함께 상호 응집력을 확보하기 위해 점질점토와 사질점토의 비율에 있어서 점질점토의 비율을 4배 높게 배려하였다.

성형에 이르기까지는 미세한 분쇄조건과 특히 균일한 수분조건이 요구되므로 롤 크랏샤 및 믹싱 퍼그밀을 이용한 숙련된 기술수단이 필요하다.

성형된 반제품은 이동거리 약 120M 건식 건조실을 이용한다. 건조실을 통과하는 과정에서 반제품이 함유하고 있는 수분은 서서히 증발되며 이때 약 60M 구간부터 부분적으로 기와의 상단부분부터 건조되며 점진적으로 완전히 건조상태에 이른다.

5일간의 건조조건은 건조실에서 최종 요출되는 기간이며 건조물성과 건조불량의 감소가 이루어진다. 따라서 이와 같은 조건은 제강분진의 혼합에 따른 최적의 조건이며 건조된 제품은 소성대차를 이용하여 소성로에 투입하게 된다.

소성로에서는 완제품의 물성이 나타나는 섭시 1020∼1050도에서 소성조건이 부여되며 급냉각 과정에서 철강분진에 함유된 철분이 유리되어 발색을 하게 되며 이로서 무착색의 점토기와에서 고급스러운 외장색을 띄게되는 것과 함께 우수한 내구성 및 내후성을 확보하게 되고 이를 최종 검사, 포장한다.

본 발명은 제강분진을 혼합하되 이에 따른 점질점토와 사질점토와의 효과적인 배합과 숙성, 분쇄, 수분조절을 거쳐 성형하고, 이를 고온에서 소성하여 냉각시킴으로서 기와자체의 색상이 적갈색이나 암갈색으로 발색되어 착색 없이도 고급스러운 외장색을 나타내게 된다. 특히 기존 점토기와는 주성분인 규산(모래)과 더 높은 가소성을 요구하는 알루미나로 구성된 광물에 산화망간과 산화철의 구성 분포로 이루어져 이에 따른 무광 및 적색계통의 색상을 발색시키기 위한 한계를 탈피하지 못하였으나 본 발명에서는 이를 해결하게 되었고 특히 망간에 비하여 매우 저렴한 제강분진을 이용함으로서 제품의 단가를 크게 낯출 수 있다. 또한 본 발명은 철분함유에 따른 우수한 내구성 및 내후성을 가지면서도 무광 및 무착색의 점토기와를 제공하게 된다.

Claims (1)

1. 점질점토와 사질점토 그리고 제강분진을 중량비 64:16:20의 비율로 혼합하여 2∼3일간 숙성하고 불순물을 제거하여 미세하게 분쇄하는 제토공정과,

   이송된 분쇄원료의 수분을 균일하게 조정하고 혼련시켜 성형기에 투입하여 성형 건조하는 성형 및 건조공정과,

   소성로에 투입된 제품을 고온에서 소성시킨 다음, 냉각시켜 검사 포장하는 소성 및 검사공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 무착색 점토기와의 제조방법.

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