KR100714772B1 - 원심력을 이용한 순환골재의 미립분 제거, 이물질 제거 및 입도 분급을 하는 중심 배출방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순환골재(콘크리트용, 도로공사용, 아스팔트 콘크리트용) 생산을 위해 포함된 이물질과 미립분을 제거하고 입도에 따라 분급할 수 있도록 하는 것으로,

더욱 상세하게는 순환골재를 세척수 원심력 작용 탱크에 공급하여 세척수 원심력 작용 탱크 내의 세척수가 와류를 발생하도록 하기 위하여 세척수를 공급하는 공급펌프의 수압을 높게 하여 세척수 원심력 작용 탱크에 세척수를 공급하므로 세척수 원심력 작용 탱크 내에 세척수가 원심력이 생기게 되어 순환골재에 포함된 가벼운 이물질들이 중심으로 모이게 하여 중심 배관으로 세척수와 함께 이송하게 하여 제거되며 하측으로 가벼운 이물질이 없는 선별된 순환골재가 침적되며 세척수를 공급하는 공급펌프의 수압에 따라 와류 발생의 크기를 조절하여 원심력의 크기를 조절하므로 입도 별로 분급할 수 있도록 하는 순환골재 생산을 위한 이물질제거, 미립분 제거 방법과 입도 분급장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 세척수 원심력 작용 탱크(11) 상측에 분쇄한 순환골재를 외측으로 공급하는 순환골재 공급 갓(53)과;

원통형으로 세척수 원심력 작용 탱크(11)를 형성하며 다수의 공급호스(13)가 각각의 위치에 연결된 공급구(12)를 설치하여 세척수를 공급하는 공급펌프의 수압을 높게 하여 세척수가 세척수 원심력 작용 탱크(11) 내에서 와류를 형성하고 하 측으로 이물질제거, 미립분 제거가 된 순환골재를 배출하는 배출 콘베어(30)와;

중심 배관(20)은 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 중심에 직립되게 설치하며 공급펌프(18)의 수압에 따라 원심 분리된 가벼운 이물질, 미립분 제거 및 입도가 작은 순환골재들이 배출하는 중심 배관(20)과;

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 하측으로 배출된 골재를 이송시키는 배출장치(30)와;

상기 중심 배관(20)에 연결된 선별기(40)에서 세척수를 공급하는 공급펌프의 수압에 따라 입도가 작은 순환골재와 가벼운 이물질 및 세척수를 분리하여 세척수를 공급펌프(18)로 재공급함을 특징으로 하는 것이다.

순환골재, 이물질 제거, 입도 분급, 원심분리, 골재

Description

원심력을 이용한 순환골재의 미립분 제거, 이물질 제거 및 입도 분급을 하는 중심 배출방법 및 그 장치{Particle, impurities removing of recycling appregate using centrifugal force and the center discharge divice}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 단면도

도 2 는 본 발명의 주요 부분에 대한 설치상태 단면도

도 3 은 본 발명의 세척수 원심력 작용 탱크에 세척수를 공급하는 상태의 평면도

도 4 는 본 발명의 세척수 원심력 작용 탱크에 대한 설치상태 단면도

도 5 는 본 발명의 세척수 원심력 작용 탱크에 대한 설치상태 평면도

도 6 은 본 발명의 배출장치에 대한 측면도

도 7 은 본 발명의 세척수 원심력 작용 탱크에 대한 작동상태 단면도

도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 대한 설치상태 단면도

도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 대한 설치상태 평면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 분리기 11 : 세척수 원심력 작용 탱크

12 : 공급구 13 : 공급호스

16 : 배출구 18 : 공급펌프

20 : 중심 배관 30 : 배출장치

31 : 탈수 스크린 40 : 선별기

50 : 와류 교반날개 51 : 교반 축

52 : 모터 53 : 순환골재 공급 갓

본 발명은 순환골재(콘크리트용, 도로공사용, 아스팔트 콘크리트용) 생산을 위해 포함된 이물질과 미립분을 제거하고 입도에 따라 분급할 수 있도록 하는 것으로,

더욱 상세하게는 순환골재를 세척수 원심력 작용 탱크에 공급하여 세척수 원심력 작용 탱크 내의 세척수가 와류를 발생하도록 하기 위하여 세척수를 공급하는 공급펌프의 수압을 높게 하여 세척수 원심력 작용 탱크에 세척수를 공급하므로 세척수 원심력 작용 탱크 내에 세척수가 원심력이 생기게 되어 순환골재에 포함된 가벼운 이물질들이 중심으로 모이게 하여 중심 배관으로 세척수와 함께 이송하게 하여 제거되며 하측으로 가벼운 이물질이 없는 선별된 순환골재가 침적되며 세척수를 공급하는 공급펌프의 수압에 따라 와류 발생의 크기를 조절하여 원심력의 크기를 조절하므로 입도 별로 분급할 수 있도록 하는 원심력을 이용한 순환골재 생산과 입도 분급장치에 관한 것이다.

종래 순환골재를 생산하는 방법 및 장치에 있어서는 특허출원 제10-2004-0092446호(2004.11.12) 콘크리트를 이용한 순환골재의 생산방법 및 그 장치에 관한 것으로, 분리된 골재를 습식 다기능 순환골재 재생기에 투입하여 모르타르를 제거하되 습식 다기능 순환골재 재생기는 중앙부로는 속도제어가 가능한 모터에 부착된 샤프트가 고정되고, 샤프트에는 상단 및 하단으로 서로 다른 각도를 갖는 날개가 교차형태로 부착되어 샤프트 회전 시 날개의 각도에 의하여 상부의 날개는 골재를 반응기 하부로 내려 밀고 하부의 날개는 이를 다시 상부로 밀어 올리며 날개에 부착된 단과 단 사이에 강력한 와류 존을 형성하여 폐 콘크리트의 굵은 골재와 잔 골재 상호 간에 전단력과 마찰력을 반복 받게 하며, 반응기 안쪽의 내벽으로는 요철형상을 갖는 철재라이너가 설치되어 골재에 2차 충격력과 충격 후 물질방향을 바꾸어 충격기회를 증가시켜 모르타르 제거효율 향상을 도모하여 재생골재에 부착된 시멘트 모르타르 분리 효율을 높이는 것이다.

그리고 특허 출원번호 제10-2004-0058520호(2004.07.27)는 각종 건설현장에서 발생하는 건설 폐기물을 재활용할 수 있도록 순환골재(모래)를 생산하는 것으로, 더욱 상세하게는 물을 이용하여 부유물을 제거한 후 선별장치에서 습식 스크린을 이용하여 순환골재를 용이하게 생산하도록 하며, 수거된 물은 연속해서 재사용 이 가능하도록 하는 것이다.

상기 발명은 일정크기로 전 처리된 건설 폐기물을 선별함에 공급하여 일정한 수위가 유지되고 상측에서 물을 급수하여 부유 되는 이물질을 제거하는 습식처리단계와;

상기 습식처리단계에서 얻어진 건설 폐기물을 50mm 이상의 크기를 갖도록 선별하는 상부 스크린과 1～3mm 이상의 크기를 갖도록 순환골재를 선별하는 습식 스크린으로 진동선별하는 진동선별 습식처리단계와;

상기 진동선별 습식처리단계에서 생산된 순환골재와 물을 진동선별하는 수분제거단계를 거쳐 순환골재를 생산함을 특징으로 하는 것이다.

또한, 특허 출원번호 제10-2004-0084973호(2004. 10. 22)는 파분쇄 건설폐기물을 이용한 고강도 순환골재 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 일련의 자동화 공정에 의해 골재의 공극 및 표면에 강도보강제를 균일하게 도포할 수 있도록 한다.

상기 파분쇄 건설폐기물을 이용한 고강도 순환골재 제조장치는, 파분쇄된 골재를 공급하는 골재 공급수단과;

선단부로 갈수록 하향 경사지게 배치되어 상기 골재 공급수단에서 공급되는 골재가 굴러 이동하도록 안내하는 제1경사판과;

제경사판의 상부와 바닥부에 강도보강제를 살수하여 제1경사판을 따라 굴러 이동하는 골재에 강도 보강제가 도포 되도록 하는 살수수단과;

제1경사판을 통과한 골재가 경사를 따라 이송되도록 안내하는 제2경사판과;

상기 제2경사판 상에 설치되어 상기 골재가 상기 제2경사판을 따라 굴러 이동하는 중에 강도 보강재가 경화되도록 하는 열풍기와;

상기 제2경사판을 통과한 골재에 진동을 가하여 상기 골재의 표면을 마무리하는 진동 피더와;

그리고 상기 진동 피더를 통과한 골재를 이송하여 안정화시키는 컨베이어를 포함하여 구성된다.

이러한 종래의 순환골재 생산방법 및 장치는 매우 복잡한 구조를 이루고 있으므로 시설(설치) 비용의 소모가 고가 이어서 설치하는 것이 매우 어렵고 이물질이 쉽게 분리되지 않게 되므로 여러 단계를 거쳐서 생산되는 것이므로 설치 공간을 많이 차지하는 결점이 있었다.

그리고 여러 단계를 거쳐 순환골재를 생산하는 경우에도 품질이 낮아 재활용이 불가능한 불합격 제품으로 생산되므로 재활용이 어렵고, 이물질, 미립분과 순환골재가 제대로 분리되지 않아서 이를 분리하는 것이 매우 어려웠다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 공급폄프에서 공급되는 세척수가 세척수 원심력 작용 탱크의 내부에서 와류가 발생하도록 세척수를 공급하고 상측에서 순환골재가 공급되도록 하여 세척수 원심력 작용 탱크 내에서 와류의 발생으로 원심분리법에 의하여 가벼운 이물질이 세척수 원심력 작용 탱크 내에서 원심력이 작은 중심으로 모여진 후 중심 배관을 통하여 외부로 배출되 는 과정에 의해 가벼운 이물질과 미립분을 신속하고 정확하게 분리할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 원심분리 방법에 의하여 순환골재가 세척수의 와류에 의해 가벼운 이물질, 미립분과 분리된 후, 가벼운 이물질과 미립분은 부력에 의해 뜨고, 원심력의 크기에 따라 입도가 작은 순환 골재도 원심력에 의해 뜨고, 분리된 순환골재는 중량에 의해 자연 침적(낙하)되어 가벼운 이물질, 미립분과 순환 골재의 입도 분급이 잘 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 침적되는 순환골재를 이송하여 크기별로 분급되도록 하며, 이물질과 함께 중심 배관으로 배출된 세척수는 선별기에서 이물질과 선별된 후 공급폄프에 재공급되는 순환과정을 거치도록 하여 재활용 가능하도록 함을 목적으로 한다.

이러한 목적으로 이루어진 본 발명은 세척수 원심력 작용 탱크에 공급펌프로부터 수압이 있는 세척수를 공급하여 세척수 원심력 작용 탱크 내에 와류가 발생케 하여 원심력이 있는 세척수에 분쇄한 순환골재를 공급하는 단계;

공급하는 순환골재가 세척수 원심력 작용 탱크 내의 세척수가 원심력에 의해 세척수 원심력 작용 탱크 내의 중심으로 가벼운 이물질과 미립분이 모이게 하여 중심 배관으로 가벼운 이물질과 미립분이 배출되고 골재는 중량으로 인하여 침적되는 단계;

중심 배관으로 배출된 이물질은 선별기에서 이물질과 미립분 및 세척수로 분 리되어 세척수를 재활용하는 단계;

세척된 골재가 침적되면 세척수가 탈수가 되는 배출 콘베어로 배출하면서 자연히 탈수된 후 분급하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

도시하지 않은 분쇄기를 통하여 수거한 순환골재를 공급하여 원하는 크기를 갖도록 분쇄한 후 세척수 원심력 작용 탱크(11)에 공급하는 것이다.

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11)는 원형으로 성형하는 것이 바람직하며, 2곳 내지 20곳에 일정한 간격을 두어 공급호스(13)를 연결하되 공급호스(13)가 연결되는 공급구(12)가 도 5에 도시한 바와 같이 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 측면 부분에서 원형의 수직 방향으로 설치하는 것이 아니고 측면 부분에서 원형의 접선 방향으로 설치한다.

세척수가 세척수 원심력 작용 탱크(11)로 공급 될 때에 공급 폄프((18)의 수압에 의해 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 내부로 공급된다.

이때 공급구(12)가 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 원형 수직 방향으로 되면 세척수는 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 중심으로 세척수가 이동되어 세척수는 원심력이 없는 세척수로 된다. 공급구(12)가 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 원형 접선 방향으로 설치하게 되면 세척수는 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 원형 접선 방향으로 세척수가 이동하게 되므로 공급 탱크(18)의 수압에 의해 세척수가 원심력이 생기게 되어 자연적으로 와류가 발생하여 원심분리 되도록 한다.

공급구(12)의 설치 장소는 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 원형 외부 통이 나, 세척수 원심력 작용 탱크(11)내에 있는 중심배관((20)에서 설치할 수가 있다.

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 하측 일부는 경사지게 설치하여 중량의 의해 침적하는 순환 골재를 외부로 배출 시킬 수 있도록 배출장치(30)가 형성되도록 한다.

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 내부 중심에는 중심 배관(20)이 직립되게 설치되어 있으며, 가벼운 이물질 등을 배출되는 중심 배관(20)의 배출 되는 장소의 높이는 공급구(12)의 높이보다 상당히 높은 위치에서 노출되도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기 중심 배관(20)은 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 밑부분을 관통하여 선별기(40)에 연결되도록 하고, 중심 배관(20)은 세척수와 원심분리되어 중심으로 모여진 가벼운 이물질, 미립분 및 입도가 작은 순환골재가 함께 배출되어 선별기(40)에 공급되는 것이다.

상기 선별기(40)는 통상적인 것으로 망이 설치되어 이물질과 세척수를 분리하기 위한 것으로 세척수와 가벼운 이물질 및 입도가 작은 순환 골재를 분리하는 것이며, 세척수에 포함된 미립분을 제거한 세척수는 공급펌프(18)와 연결되어 재공급 되도록 한다.

상기 배출장치(30)는 가벼운 이물질이 분리 된 순환 골재가 침적되는 순환골재를 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 외부로 이동할 때 자연 탈수가 가능한 원통형의 배출수단을 이용하여 외부로 이동 되는 과정에서 탈스 스크린(31)을 통하여 세척수는 자동적으로 분리되도록 하고, 순환골재는 배출되는 후 여러 단계의 선별 기를 통하여 크기별로 선별되는 것이다.

상기 배출장치(30)는 원통형으로 형성되어 순환골재를 배출하는 것으로 도시하였지만, 콘베어 형태로 설치하여 배출하는 것이 가능하며, 이들은 모두 순환골재를 배출하면서 함께 배출되는 하수가 분리되도록 한다.

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 내부에 세척수의 원심력을 강하게 하여 와류의 형성이 강하게 하도록 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 내부에 있는 중심 배관(20) 외측 위쪽으로 일자형의 날개가 양측으로 돌출된 ∩자 형태의 와류 교반날개(50)를 설치한다.

상기 와류 교반날개(50)는 교반축(51)을 모터(52)에 연결하여 세척수 원심력 작용 탱크(11)에 설치하는데 원심력을 크게 할 필요할 시에 사용하고 필요하지 않을 시에 분리하여 사용하지 않을 수 있는 것이다.

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11) 외측에는 순환골재 공급 갓(53)을 설치하는데, 교반 날개(50)가 있을 시는 모터(52) 위쪽에 설치하며 그 상측으로 순환골재를 공급하여 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 외측으로 공급하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 공급펌프(18)를 통하여 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 공급구(12)에 연결한 공급호스(13)로 원심력이 있는 세척수가 공급되어 세척수 원심력 작용 탱크(11)를 채운다.

공급구(12)를 통하여 공급되는 세척수는 여러 곳의 다른 위치에서 공급폄프의 수압에 의해 공급되는 것이므로 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 내부에 와류를 자연적으로 발생시키는 것이다.

이때 도시하지 않은 곳에서 순환골재를 공급하여 분쇄한 후 순환골재 공급 갓(53)의 상측으로 공급하면 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 외측으로 순환골재가 공급된다.

공급되는 순환골재는 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 내부에 공급되는 세척수가 공급폄프의 수압에 의해 와류를 형성하게 되므로 와류를 따라서 이물질 등이 원심 분리된다.

세척수의 원심분리에 의하여 순환골재의 세척이 자연적으로 이루어지고, 중량물인 순환골재의 자갈, 시멘트, 아스팔트 등(이하 "골재"라 칭함)은 하측으로 서서히 가라 않게 되며, 가벼운 이물질은 원심이 거의 발생하지 않는 중심부분으로 모여지게 된다.

세척수는 와류가 발생하면서 중심 배관(20)이 설치된 중심부분의 세척수가 낮게 위치하고 외측으로 갈수록 물의 높이가 높아져 전체적으로 원뿔 형태를 형성하게 되므로 중앙으로 모여진 가벼운 이물질들은 중심 배관(20)을 통하여 배출된다.

상기 중심 배관(20)에 배출되는 세척수와 이물질 등을 선별기(40)로 공급하여 세척수와 가벼운 이물질은 분리하여 선별하게 되고, 분리된 세척수는 미립분을 분리 한 후에 공급펌프(18)에 의하여 세척수 원심력 작용 탱크(11)에 재공급되는 순환과정을 거치게 된다.

공급하는 순환골재 중 중량이 무거운 골재는 원심분리에 의하여 세척되면서 하측으로 침적되어 배출구(16)로 배출된다.

세척된 골재가 배출되면 배출장치(30)를 통하여 상측으로 이동하면서 자연적으로 탈수되어 배출하게 되며, 배출장치(30)의 내부에 설치된 탈수 스크린(31)에 골재가 이동하면서 자연적으로 탈수 된 세척수는 세척수 원심력 작용 탱크(11)에 그대로 있어 원심력있는 세척수로 다시 이용된다.

이때 생산된 골재는 원심분리에 의하여 자연적으로 가벼운 이물질 등과 분리되고, 와류를 따라 강제 회전하면서 세척이 자연스럽게 이루어지므로 재활용 가능한 양질의 골재로 재생산되는 것이다.

상기 세척수 원심력 작용 탱크(11)에는 와류 교반날개(50)를 설치할 수 있는 것으로 모터(52)를 구동하여 교반축(51)을 통해 중심배관(50) 외측 양쪽에 일자형 날개가 돌출되도록 설치한 와류 교반날개(50)를 회전시키면 공급된 세척수가 와류를 발생시킬 수 있어 와류의 속도를 향상시키게 되므로 보다 향상된 원심분리작용으로 골재의 생산이 훨씬 용이한 것이다.

본 발명은 세척수 원심력 작용 탱크에 공급되는 세척수를 세척수 원심력 작용 탱크의 내부에서 와류가 발생하도록 공급폄프의 수압에 의해 공급하고 상측에서 순환골재가 공급되도록 하여 와류의 발생으로 원심분리법에 의하여 가벼운 이물질이 원심력이 적은 중심으로 모여진 후 중심 배관을 통하여 외부로 배출되는 과정에 의해 이물질을 신속하고 정확하게 분리할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 원심분리 방법에 의하여 순환골재가 와류에 의해 이물질은 중심 배관을 통하여 선별기로 배출되고 중량물의 순환 골재는 중량에 의해 자연 침적(낙하)되어 이물질과 분리가 이루어지면서 세척도 우수하게 제공되어 재활용 가능한 골재를 제공하는 것이다.

본 발명은 침적되는 순환골재를 이송하여 크기별로 분급되도록 하며, 이물질 등과 함께 중심 배관으로 배출된 세척수는 선별기에서 이물질과 선별된 후 미립분을 제거 한 후에 세척수 원심력 작용 탱크(11)에 재공급되는 순환과정을 거치도록 하여 재활용 가능하도록 하는 것이다.

Claims (4)

1. (삭제)
2. 순환골재를 공급하여 분쇄한 후 습식방법으로 분리하여 재활용하는 장치에 있어서,

   세척수 원심력 작용 탱크(11) 상측에 설치되며 분쇄한 순환골재를 외측으로 공급하는 순환골재 공급 갓(53)과;

   원통형으로 세척수 원심력 작용 탱크(11)를 형성하며 다수의 공급호스(13)가 각각의 위치에 연결된 공급구(12)가 세척수 원심력 작용 탱크(11)의 측면이나 중심 배관(20)에 설치하여 하수가 와류를 형성하고 하측으로 배출구(16)를 갖는 분리기(10)와;

   상기 분리기(10)의 중앙에 직립되게 설치하며 원심분리된 이물질을 하측으로 배출하는 중심 배관(20)과;

   상기 중심 배관(20)에 연결된 선별기(40)에서 이물질과 세척수를 분리하여 하수를 공급펌프(18)로 공급호스(13)에 재공급함을 특징으로 하는 원심력을 이용한 순환골재 생산과 입도 분급 장치.
3. 제2항에 있어서, 세척수 원심력 작용 탱크(11)는 내부에 와류 교반날개(50)가 중앙 배관(20) 외측 양쪽에 일자형으로 날개가 돌출되어 ∩형으로 설치되고 상측에서 교반축(51)이 모터(52)에 연결되어 순환골재를 원심분리 함을 특징으로 하는 원심력을 이용한 순환골재 생산과 입도 분급 장치.
4. (삭제)

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