KR101043069B1 - 순환골재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐 골재에 포함되어 있는 이물질을 효과적으로 제거함과 아울러 골재의 내부나 표면에 존재하는 수분을 최소화하여 균일한 고품질의 순환골재를 생산함을 제공하도록, 폐 골재원료를 후속단계에 공급하도록 호퍼에 투입하는 원료투입단계와; 상기 원료투입단계에서 투입된 골재원료로부터 1차선별기를 사용하여 이물질을 분리하면서 그 입도에 따라 선별하는 1차선별단계와; 상기 1차선별단계에서 선별된 골재원료 중 선별기의 기준 입도보다 큰 골재를 파쇄기로부터 작은 입자로 파쇄하는 파쇄단계와; 상기 파쇄단계에서 파쇄된 골재원료로부터 2차선별기를 사용하여 잔존하는 이물질을 제거하면서 입도 별로 선별하는 2차선별단계와; 상기 2차선별단계에서 선별기의 기준 입도보다 큰 골재원료를 비롯하여 기준 입도를 갖는 골재원료까지도 분쇄기로 더 작게 분쇄하는 분쇄단계와; 상기 분쇄단계에서 분쇄된 골재원료로부터 3차선별기를 사용하여 입도 별로 선별하는 3차선별단계와; 상기 3차선별단계에서 선별된 골재원료는 건조장치로 공급되고 200~500℃의 가열온도를 조성하여 골재의 내부나 표면의 수분을 제거하도록 건조시키는 건조단계와; 상기 건조단계를 거쳐 이동되는 골재를 완성된 순환골재로 공급하기 전에 최종적으로 입도에 따라 10등급으로 분급 및 선별하는 4차선별단계;를 포함하는 순환골재 제조방법을 제공한다.

Description

순환골재 제조방법{Process Of Recycling Aggregate}

본 발명은 순환골재 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설폐기물이나 폐콘크리트의 골재를 적합한 입도로 파쇄 및 분쇄하고 고열로 가열 건조하는 것이 가능하므로 폐 골재에 포함되어 있는 이물질을 효과적으로 제거함과 아울러 골재의 내부나 표면에 존재하는 수분을 최소화하여 균일한 고품질의 순환골재를 생산하는 것이 가능한 순환골재 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축용 콘크리트는 시멘트에 모래와 자갈 등의 골재를 적당히 섞고 물에 반죽한 혼합물로서, 이러한 골재의 대부분은 강이나 하천 또는 바다에서 채취하여 물로 세척하고, 이를 규격별로 선별한 후 생산하여 사용하고 있다.

그러나, 강이나 하천에서 채취되는 천연골재는 자연환경의 파괴는 물론 건설경기의 과열화 및 활성화 등의 원인으로부터 수요량을 공급량이 따라 주지 못하기 때문에 자연고갈 현상과 함께 골재수급의 불균형 현상이 초래될 것으로 예상되는 등의 큰 문제점이 대두되고 있는 실정이다.

따라서, 천연골재의 수급부족인 대안으로 건설폐기물이나 폐콘크리트를 재활용하는 파쇄장에서 크러싱(crushing) 작업으로 순환골재를 생산하고 있으나, 순환골재를 생산함에는 석분과 미세입자 등의 이물질이 과다하게 포함되어 잔 골재의 생산이 불합리하였을 뿐만 아니라 고품질의 골재를 생산하지 못하므로 골재의 생산량이 많이 부족한 실정이다.

또한, 폐 골재를 재활용하므로 생산된 순환골재는 규격별 입자가 골고루 분포하지 못하고, 과다한 유기 이물질이 함유되어 있음에 따라 콘크리트 재료로 적용하여 사용할 경우 강도가 떨어지고 흡수율이 높아 골재로서의 품질을 보장할 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 순환골재의 종래 제조방법를 살펴보면, 건설폐기물 및 폐콘크리트를 분쇄한 골재를 선별기를 통해 입도 별로 분리하는 과정에서 기준 입도 이상은 조크러셔를 통해 1차 분쇄하고 기준 입도 이하는 트롬웰에서 토사 분리하는 과정과, 1차 분쇄를 마친 골재를 스크린을 통해 더 작은 입도로 선별한다. 또한, 잔 골재의 생산시에는 상기 스크린에서 선별된 골재를 콘크러셔나 버막크러셔 등을 통해서 1,2차 분쇄를 실시하므로 더욱 작은 입도의 잔 골재를 생산할 수 있는 순환골재의 제조방법이 공지되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 제조방법들로 순환골재를 생산할 경우에는, 골재에 포함되어 있는 이물질이나 저품질의 골재를 분리하기 위한 공정으로서, 습식공정에서는 세척수로 세척하는 공정을 거치게 되고, 건식공정에서는 풍력에 의해 분리하는 등의 공정을 거치게 되는데, 이는 습식공정의 경우에 세척수로 인하여 골재의 포수상태로 다양한 용도로 개발 및 적용하여 사용하기가 어려우며, 건식공정의 경우에는 풍력에 의해 분리할 때 비중이 낮은 이물질을 제거하는 것이 가능하나 비중이 높은 이물질을 제거하지 못하여 골재와 함께 생산되므로 저품질의 골재가 생산되고, 이는 생산되는 모든 순환골재의 품질이 고르지 못하고 불균일하게 생산되는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 골재의 품질과 생산량을 높이고자 별도의 추가적인 골재인 마사토나 폐석분 및 토사 등에서 순환골재를 생산하기 위한 골재의 제조기술들이 다양하게 제안되고 있으나, 이러한 종래 제조기술은 골재원료(마사토, 폐석분, 토사)들의 대부분이 입도가 불규칙하고, 빗물이나 지하로 스며드는 침전수 의해 수분이 다량 함유되어 있으므로 이러한 수분은 골재원료에서 골재와 미분 및 이물질들을 서로 엉겨 뭉치게 하며, 이는 선별공정에서 선별기의 망체에 달라붙으므로 선별작업이 효율적으로 이루어지지 못할 뿐만 아니라 골재와 미분 및 이물질들이 각기 선별되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원료로 사용할 폐 골재를 여러 횟수에 걸쳐 적합한 입도로 파쇄 및 분쇄함에 따라 골재에 포함되어 있는 다양한 이물질을 제거함과 아울러 잔 골재의 생산이 가능하고, 입자를 규격별로 고르게 분포할 수 있어 골재의 흡수율을 최소화하므로 균일한 고품질의 순환골재를 생산할 수 있는 순환골재 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 폐 골재를 파쇄 및 분쇄한 후에 고온의 열을 가하여 건조함에 따라 골재의 내부나 표면상에 함유된 수분량을 최소화하므로 최적의 함수율을 이루도록 순환골재를 생산할 수 있는 순환골재 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 순환골재 제조방법은 폐 골재원료를 후속단계에 공급하도록 호퍼에 투입하는 원료투입단계와; 상기 원료투입단계에서 투입된 골재원료로부터 1차선별기를 사용하여 이물질을 분리하면서 그 입도에 따라 선별하는 1차선별단계와; 상기 1차선별단계에서 선별된 골재원료 중 선별기의 기준 입도보다 큰 골재를 파쇄기로부터 작은 입자로 파쇄하는 파쇄단계와; 상기 파쇄단계에서 파쇄된 골재원료로부터 2차선별기를 사용하여 잔존하는 이물질을 제거하면서 입도 별로 선별하는 2차선별단계와; 상기 2차선별단계에서 선별기의 기준 입도보다 큰 골재원료를 비롯하여 기준 입도를 갖는 골재원료까지도 분쇄기로 더 작게 분쇄하는 분쇄단계와; 상기 분쇄단계에서 분쇄된 골재원료로부터 3차선별기를 사용하여 입도 별로 선별하는 3차선별단계와; 상기 3차선별단계에서 선별된 골재원료는 건조장치로 공급되고 200~500℃의 가열온도를 조성하여 골재의 내부나 표면의 수분을 제거하도록 건조시키는 건조단계와; 상기 건조단계를 거쳐 이동되는 골재를 완성된 순환골재로 공급하기 전에 최종적으로 입도에 따라 10등급으로 분급 및 선별하는 4차선별단계;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 1차선별단계에서 선별된 골재원료 중 선별기의 기준 입도보다 작은 골재는 2차선별단계로 공급하되 마그메틱분리기로부터 금속성분의 이물질을 분리하는 단계를 더 수행하는 것도 가능하다.

상기 금속성분의 이물질을 분리한 다음 골재원료는 2차선별기로부터 이물질의 분리 및 토사를 제거하고, 재차 2차선별기에서 이물질을 분리 및 제거하는 단계를 더 수행하는 것도 가능하다.

상기 2차선별단계에서 골재원료의 입도를 선별한 다음 마그메틱분리기로부터 금속성분의 이물질을 분리하는 단계를 더 수행한다.

상기 건조단계에는 폐 골재로부터 분리한 유기 이물질 및 화석연료를 소각시켜 건조장치에 열원을 공급하는 단계와, 골재원료를 건조한 다음 건조장치의 열원을 제거하도록 열교환기를 통해 냉각시키는 단계와, 상기 건조장치를 냉각시킨 다음 골재원료의 가열로 인해 생성된 가스를 배출시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 건조단계에서 골재 내부의 수분을 제거한 다음 골재의 무게와 크기에 따라 분급하는 단계를 더 수행한다.

상기 골재를 건조하는 건조단계와 골재를 분급하는 단계 및 골재를 선별하는 선별단계에서는 각각 집진기로부터 작업시 생성되는 미분을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 2차선별단계에서 선별된 골재원료 중 선별기의 기준 입도보다 작은 골재로부터 잔 골재를 생산할 수 있도록 이물질을 분리한 후 2차파쇄기로 공급하여 좀 더 작은 입자로 파쇄하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

또한, 상기 3차선별단계에서 골재원료를 입도 별로 선별한 다음 다시 분쇄기로 역 이송하여 골재원료가 더 작은 입도를 형성토록 재차 분쇄하는 단계를 더 수행하도록 이루어지는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 순환골재 제조방법에 의하면, 건설폐기물이나 폐콘크리트와 같은 폐 골재로부터 적합한 입도의 순환골재를 얻을 수 있도록 파쇄 및 분쇄와 함께 골재 선별을 여러 횟수에 걸쳐 반복한 후 순환골재를 생산하므로 폐 골재에 포함되어 있는 다양한 이물질을 제거하고, 골재의 입자를 규격별로 고르게 분포할 수 있어 흡수율을 최소화하므로 균일한 고품질의 순환골재를 생산할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법은 폐 골재를 적합한 입도로 파쇄/분쇄 및 선별을 반복하여 수행하는 과정 중에 건조장치로부터 고온의 열을 가하여 골재를 건조함에 따라 골재의 내부나 표면상에 함유된 수분을 제거하여 골재의 수분량을 최소화하므로 최적 함수율을 갖는 고품질의 순환골재를 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법은 폐자원인 건설폐기물이나 폐콘크리트를 재생하여 다양한 분야에 적용할 수 있어 천연자원의 소비를 대체하고, 골재수급의 불균형 현상을 방지하며, 천연자원의 보존 및 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법은 골재의 파쇄가 두 차례에 걸쳐 반복 생산하므로 확실한 이물질 분리 및 제거가 가능하여 골재의 품질을 더욱 높이고, 골재 입자가 더욱 작은 규격을 이룰 수 있어 잔 골재로 생산할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법은, 골재의 분쇄를 반복하여 재차에 걸쳐 생산하므로 더욱 미세한 규격의 골재입자를 이루는 잔 골재로 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 다른실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 다른실시예를 개략적으로 나타내는 공정도.
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 공정도.

다음으로 본 발명에 따른 순환골재 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다. 그리고, 도면에서 동일한 구성은 동일한 부호로 표시하고, 반복적인 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 원료투입단계(S10), 1차선별단계(S20), 파쇄단계(S30), 2차선별단계(S40), 분쇄단계(S50), 3차선별단계(S60), 건조단계(S70), 4차선별단계(S80) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 원료투입단계(S10)에서는 건설폐기물이나 폐콘크리트를 준비하여 후속단계에 공급하는 것으로 폐 골재원료가 구비된 장소 즉, 신축공사 현장이나 재건축공사 현장 및 건설폐기물과 폐콘크리트를 취득한 후 모아 재활용하는 파쇄장에서 크러싱(crushing) 작업을 위해 후속단계인 제1차선별단계(S20)로 폐 골재원료를 연속해서 공급하도록 소정크기의 호퍼(10)에 투입한다.

상기 원료투입단계(S10)에서 골재원료를 후속단계로 공급함에는 컨베이어를 이용하여 지속적으로 공급될 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 1차선별단계(S20)에서는 상기 원료투입단계(S10)에서 투입된 골재원료를 입도에 따라 선별한다. 즉, 상기 1차선별단계(S20)에서의 선별은 1차선별기(20)를 사용하고, 상기 1차선별기(20)에 투입된 골재원료로부터 크기에 따라 골재를 분류하면서 골재에 포함된 이물질을 분리한다.

상기 1차선별단계(S20)에서는 골재원료를 상기 1차선별기(20)로 공급하기 이전에 체질기계 중 하나인 그리즐리(grizzly)(15)로부터 일정한 크기로 가려내는 공정을 선행하도록 이루어진다. 상기 그리즐리(15)는 고정된 위치에서 복수의 강봉으로 형성된 레일이 30~50°의 경사각을 이루며 일정한 간격(30~150㎜)으로 나란히 고정 설치된 구조로서, 원료를 공급하면 작은 것은 체망 아래로 빠져나가고 큰 것은 경사진 레일을 따라 굴러 떨어지도록 형성된다.

상기 그리즐리(15)는 체망에 이물질이 메이는 현상을 피하도록 강봉의 단면을 쐐기형으로 형성하는 것도 가능하고, 강봉을 경사에 따라 하향할수록 점점 넓어지도록 형성하는 것도 가능하다. 또한, 상기 그리즐리(15)는 체질효율을 높일 수 있도록 저속으로 회전운동하도록 형성하는 것도 가능하고, 기계적으로 진동을 주는 형태로 형성하는 것도 가능하다.

상기 1차선별기(20)는 상기 원료투입단계(S10)에서 공급된 골재원료를 입도에 따라 선별할 수 있도록 수평상태로 설치되고, 미세한 크기의 구멍이 조밀하게 형성된 바둑판식 구조로서 스크린 방식이 적용된다. 상기 1차선별기(20)의 선별구멍은 골재원료를 입도 별로 선별하는 기준이 되는 크기(60~130㎜)를 이루어 작은 입도의 골재와 큰 입도의 골재를 선별한다.

예를 들면, 상기 1차선별기(20)를 통해 100㎜ 입도 별로 골재원료를 선별하고자 할 경우에 선별구멍은 100㎜의 크기를 이루는 것으로서, 골재원료가 100㎜이하이면 스크린 아래로 빠져나가고 100㎜를 초과하는 큰 것은 스크린상에 남아 기준이 되는 입도에 맞게 골재원료를 선별하게 된다.

상기 1차선별기(20) 외에도 하기 2차선별단계(S40)와 3차선별단계(S60) 및 4차선별단계(S80)에서 적용되는 2차선별기(40)와 3차선별기(60) 및 4차선별기(80)는 스크린 방식의 선별기를 적용하여 사용하는 것도 가능하고, 드럼방식의 선별기를 적용하여 사용하는 것도 가능하다.

상기 1차선별단계(S20)에서 선별된 작은 입도의 골재는 마그메틱분리기(21a)로부터 금속성분의 이물질을 분리하는 단계(S21)를 거친 후 2차선별단계(S26)로 공급한다. 즉, 상기 마그메틱분리기(21a)에서 생성된 자력을 통해 상기 1차선별단계(S20)로부터 공급된 골재상에 미세한 크기로 잔존할 수 있는 금속성분의 이물질을 분리(S21)한다.

상기 금속 이물질이 분리된 골재는 2차선별단계(S26)로 공급된다. 상기 2차선별단계(S26)에서는 상기 1차선별기(20) 보다 작은 선별구멍을 갖는 2차선별기(40a)를 통해 이물질을 분리하면서 토사를 제거한다. 상기 2차선별기(40a)로부터 한 번의 선별과정을 거쳐 이물질 및 토사를 제거한 골재는 다시금 상기 2차선별기(40b)로 공급되어 재차 이물질을 분리 및 제거하는 단계(S27)를 더 수행하게 된다.

상기 파쇄단계(S30)에서는 상기 1차선별단계(S20)에서 선별된 큰 입도의 골재 즉, 상기 1차선별기에 의해 선별된 골재원료 중 선별기의 기준 입도보다 큰 골재를 파쇄기(30)로부터 작은 입자로 파쇄한다.

상기 파쇄단계(S30)에서의 파쇄기(30)는 죠크러셔(jaw crusher)를 사용한다. 상기 죠크러셔는 고정된 죠와 진동하는 죠가 서로 마주보게 구성되어 그 사이에 골재가 투입되므로 파쇄가 이루어진다. 이와 같은, 상기 죠크러셔는 타종류의 파쇄기에 비해 투입구의 크기가 상대적으로 크기 때문에 골재의 1차적인 파쇄용으로 바람직하다.

상기 2차선별단계(S40)에서는 상기 파쇄단계(S30)에서 파쇄된 골재원료로부터 2차선별기(40)를 사용하여 잔존하는 이물질을 제거하면서 입도 별로 선별한다. 이때, 상기 1차선별단계(S20)로부터 작은 입도의 골재로 분리된 후 상기 2차선별기(40)를 통해 이물질 및 토사 등을 제거한 골재도 다시 함께 선별하게 된다.

상기 2차선별기(40)는 상기 1차선별기(20)에 비해 상대적으로 작은 선별구멍을 이루는데, 이는 상기 2차선별단계(S40)에서 선별하고자 하는 입도에 상응하는 크기(5~50㎜)의 선별구멍을 이루어 골재를 선별한다.

상기 2차선별단계(S40)에서 적합한 크기로 선별된 골재원료는 마그메틱분리기(21b)로부터 금속성분의 이물질을 분리하는 단계(S41)를 더 수행한다. 즉, 상기 마그메틱분리기(21b)로부터 생성되는 자력으로 상기 골재에 있을 미세한 크기의 금속성분의 이물질을 끌어당겨 분리하게 된다.

상기 분쇄단계(S50)에서는 상기 2차선별단계(S40)에서 2차선별기(40)의 기준 입도보다 큰 골재원료를 비롯하여 기준 입도를 갖는 골재원료까지도 다시금 분쇄기(50)로부터 더 작게 분쇄한다.

상기 분쇄단계(S50)에서의 분쇄기(50)는 상기 죠크러셔보다도 작게 분쇄할 수 있는 함마크러셔(hammer crusher)를 적용하여 사용한다. 상기 함마크러셔는 로터에 부착된 함마가 고속회전하면서 로터와 마주보는 위치에 설치된 충돌판과의 충격력에 의하여 파쇄가 이뤄진다.

상기 3차선별단계(S60)에서는 상기 분쇄단계(S50)에서 분쇄된 골재원료로부터 3차선별기(60)를 사용하여 입도 별로 선별하는 것으로 상기 3차선별단계(S60)에서는 상기 2차선별단계(S26)보다도 더 조밀한 입도를 기준으로 선별한다. 즉, 상기 3차선별기(60)는 상기 2차선별기(40)에 비해 상대적으로 더욱 작은 선별구멍을 형성토록 하고, 이는 상기 3차선별단계(S60)에서 선별한 입도의 기준과 상응하는 크기(1~4㎜)의 선별구멍을 구비하므로 골재를 원활하게 선별토록 한다.

상기 건조단계(S70)에서는 상기 3차선별단계(S60)로부터 적합한 입도로 선별된 골재원료를 건조시키는 것으로서, 골재원료를 건조장치(70) 내로 공급하고 열원을 제공하므로 골재의 내부나 표면의 수분을 제거하게 된다.

상기 건조장치(70)는 200~500℃의 가열온도를 조성하여 골재원료를 가열하는바, 상기 건조단계(S70)에는 상기 건조장치(70)에 열원을 공급하는 단계(S71)와, 상기 건조장치(70)를 열교환기(73)를 통해 냉각시키는 단계(S73)와, 상기 건조장치(70) 내의 가스를 배출시키는 단계(S74)를 포함하여 이루어진다.

상기 건조장치(70)에 열원을 공급함에는 소각기(71)에 원료를 투입한 후 연소하고, 상기 소각기(71)의 연소에 의한 열원을 챔버(72)를 통해 상기 건조장치(70)에 제공하므로 골재를 가열 건조하게 된다.

상기 건조장치(70)의 열원을 제공하기 위한 원료로는 골재로부터 분리시킨 유기 이물질은 소각처리하는바, 유기 이물질을 상기 소각로에 넣은 후 연소시키므로 발생하는 폐열을 열원으로 사용하는 것도 가능하고, 화석연료를 원료로 사용하여 상기 건조장치(70)에 열을 공급하도록 사용하는 것도 가능하다.

상기에서 상기 건조장치(70)의 열원으로서 유기 이물질을 이용한 폐열을 사용하게 되면, 폐자원을 활용하기 때문에 별도의 연료사용이 불필요하여 연료비용을 줄여 상기 건조장치(70)의 유지비용을 절감하는 것이 가능하다.

상기 건조장치(70)는 골재원료에 열원을 공급하여 건조시킨 다음에는 열원으로 인해 가열된 상기 건조장치(70)를 냉각시키되 열교환기(73)를 사용하게 된다. 즉, 상기 열교환기(73)는 건조작업에 의해 가열된 상기 건조장치(70)의 높은 온도를 낮추는 역할을 수행한다.

상기 건조장치(70)를 상기 열교환기(73)로부터 냉각시킨 다음에는 골재원료의 가열로 인해 상기 건조장치(70)의 내부에 생성된 가스를 외부로 배출한다. 즉, 상기 건조장치(70)에서 골재원료를 가열하기 위해 제공되는 원료 연소로부터 유해가스(예를 들면, 질소산화물, 탄화수소, 일산화탄소 등)가 발생하며, 또한 골재원료가 가열되면서 생성되는 유해가스 등을 외부에 배출하는 것이다.

상기 건조단계(S70)에서 골재 내부의 수분을 제거한 다음 골재의 무게와 크기에 따라 분급하는 단계(S75)를 더 수행한다. 상기 분급하는 단계(S75)에서는 분급기(75)를 사용하는데, 상기 분급기(75)는 고체입자 흐름 중의 침하속도가 입자의 직경(입도)에 따라 다르다는 원리를 이용하여 2종 이상의 입도군으로 분리한다.

상기 4차선별단계(S80)에서는 상기 건조단계(S70)를 거쳐 이동된 골재를 원하는 크기의 골재로 선별하는 것으로서, 4차선별기(80)로부터 골재를 선별하고, 이는 골재를 완성된 순환골재로 공급하기 전에 최종적으로 나누는 것이며, 골재를 입도에 따라 선별하므로 순환골재를 생산하게 된다.

상기 4차선별단계(S80)에서는 건조 후의 순환골재를 입도에 따라 10등급 즉, 골재의 크기별로 총 10개 종으로 나누어서 분급한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 골재를 건조한 다음 크기별로 10등급으로 분급하는데, 이는 크기별로 1.7~5.2㎜까지를 스크린 체 망에 의해서 분급하고, 분급한 다음 1.7㎜이하 골재 분은 다시 선별하여 각 크기별로 포장하여 생산하게 된다. 이처럼 10등급으로 분급 및 선별된 골재를 체 치수별로 나눠 하기 표 1에 나타내었고, 그 분급된 골재별로 물성(절대건조밀도 및 흡수율)을 측정 분석하여 표 2에 나타내었다.

규사 등급	Mesh	체 치수(㎜)
1호사	4~8	2.5~5.2
2호사	8~12	1.7~2.5
3호사	12~16	1.2~1.7
4호사	16~20	0.85~1.2
5호사	20~30	0.6~0.85
6호사	30~60	0.25~0.6
7호사	60~80	0.18~0.25
8호사	80~100	0.09~0.18
SP1	100~150	0.075~0.09
SP2	150이상	0.075이하

규사 등급	절대건조밀도(g/㎤)	흡수율(%)
1호사	2.38	4.76
2호사	2.36	4.76
3호사	2.35	4.72
4호사	2.25	4.89
5호사	2.21	5.21
6호사	2.16	5.28
7호사	2.02	6.02
8호사	2.02	6.12
SP1	2.11	7.12
SP2	2.11	7.10

상기에서 상기 골재를 건조하는 건조단계(S70)와 골재를 분급하는 단계(S75) 및 골재를 선별하는 4차선별단계(S80)에서는 각각 집진기(90)로부터 작업시 생성되는 미분을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다. 상기 집진기(90)는 기체 속에 부유하고 있는 고체나 액체의 미립자 즉, 먼지나 재를 모아서 제거하는 것으로 대기오염의 방지와 가스의 정화 외에 작업원의 환경을 고려하여 설치하는 것으로서, 상기 건조장치(70)와 분급기(75) 및 4차선별기(80)에 각각 연통하도록 설치되어 각 작업시 생성되는 미분을 제거한다.

즉, 상기와 같이 수행되는 본 발명에 따른 순환골재 제조방법에 의하면, 건설폐기물이나 폐콘크리트와 같은 폐 골재로부터 적합한 입도의 순환골재를 얻을 수 있도록 파쇄 및 분쇄와 함께 골재 선별을 여러 횟수에 걸쳐 반복한 후 순환골재를 생산하므로 폐 골재에 포함되어 있는 다양한 이물질을 제거하고, 골재의 입자를 규격별로 고르게 분포할 수 있어 흡수율을 최소화하므로 균일한 고품질의 순환골재를 생산하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명은 폐 골재를 적합한 입도로 파쇄/분쇄 및 선별을 반복하여 수행하는 과정 중에 건조장치로부터 고온의 열을 가하여 골재를 건조함에 따라 골재의 내부나 표면상에 함유된 수분을 제거하여 골재의 수분량을 최소화하므로 최적 함수율을 갖는 고품질의 순환골재를 생산하는 것이 가능하다.

또한, 폐자원인 건설폐기물이나 폐콘크리트를 재생하여 다양한 분야에 적용할 수 있어 천연자원의 소비를 대체하고, 골재수급의 불균형 현상을 방지하며, 천연자원의 보존 및 환경오염을 최소화하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법의 다른실시예는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 2차선별단계(S40)에서 선별된 골재원료 중 2차선별기(40)의 기준 입도보다 작은 골재로부터 잔 골재를 생산할 수 있도록 이물질을 분리한 후 2차파쇄기(45)로 공급하여 좀 더 작은 입자로 파쇄하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

상기 2차파쇄단계(S45)의 2차파쇄기(45)는 콘크러셔(cone crusher)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 콘크러셔는 짧은 수직형 주축에 우산모양의 헤드를 달고 편심 운동에 의하여 골재를 파쇄하게 되는 것으로 파쇄골재가 그대로 흘러내리는 슬립이 거의 없어 상대적으로 파쇄비가 매우 큰 특징이 있다.

즉, 상기한 다른실시예와 같이 본 발명을 수행하면, 골재의 파쇄가 두 차례에 걸쳐 반복 생산하므로 확실한 이물질 분리 및 제거가 가능하여 골재의 품질을 더욱 높이고, 골재 입자가 더욱 작은 규격을 이룰 수 있어 잔 골재로 생산하는 것이 가능하다.

상기한 다른실시예에 있어서도 상기한 구성 및 공정 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성 및 공정으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명에 따른 순환골재 제조방법의 또 다른 실시예는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 3차선별단계(S60)에서 골재원료를 입도 별로 선별한 다음 다시 분쇄기(50)로 역 이송하여 골재원료가 더 작은 입도를 형성토록 재차 분쇄하는 단계를 더 수행하도록 이루어진다.

상기 3차선별단계(S60)에서 선별된 골재를 상기 분쇄기(50)로 공급하도록 이송함에는 컨베이어(예를 들면, 벨트 컨베이어 및 버킷 컨베이어)를 적용하여 별도의 경로로부터 이송될 수 있도록 구성한다.

즉, 상기한 또 다른 실시예와 같이 본 발명을 수행하면, 골재의 분쇄를 반복하여 재차에 걸쳐 생산하므로 더욱 미세한 규격의 골재입자를 이루는 잔 골재로 생산하는 것이 가능하다.

상기한 또 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 및 공정 이외에는 상기한 일실시예 및/또는 다른실시예와 마찬가지의 구성 및 공정으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 순환골재 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 호퍼 15 : 그리즐리 20 : 1차선별기
21a,21b : 마그메틱분리기 30 : 파쇄기 40,40a,40b : 2차선별기
45 : 2차파쇄기 50 : 분쇄기 60 : 3차선별기
70 : 건조장치 71 : 소각기 72 : 챔버
73 : 열교환기 75 : 분급기 80 : 4차선별기
90 : 집진기

Claims (9)

1. 폐 골재원료를 후속단계에 공급하도록 호퍼에 투입하는 원료투입단계와;
   상기 원료투입단계에서 투입된 골재원료로부터 1차선별기를 사용하여 이물질을 분리하면서 그 입도에 따라 선별하는 1차선별단계와;
   상기 1차선별단계에서 선별된 골재원료 중 선별기의 기준 입도보다 큰 골재를 파쇄기로부터 작은 입자로 파쇄하는 파쇄단계와;
   상기 파쇄단계에서 파쇄된 골재원료로부터 2차선별기를 사용하여 잔존하는 이물질을 제거하면서 입도 별로 선별하는 2차선별단계와;
   상기 2차선별단계에서 선별기의 기준 입도보다 큰 골재원료를 비롯하여 기준 입도를 갖는 골재원료까지도 분쇄기로 더 작게 분쇄하는 분쇄단계와;
   상기 분쇄단계에서 분쇄된 골재원료로부터 3차선별기를 사용하여 입도 별로 선별하는 3차선별단계와;
   상기 3차선별단계에서 선별된 골재원료는 건조장치로 공급되고 200~500℃의 가열온도를 조성하여 골재의 내부나 표면의 수분을 제거하도록 건조시키는 건조단계와;
   상기 건조단계를 거쳐 이동되는 골재를 완성된 순환골재로 공급하기 전에 최종적으로 입도에 따라 10등급으로 분급 및 선별하는 4차선별단계;를 포함하여 구성되되,
   상기 1차선별단계 및 상기 2차선별단계 직후에는 마그메틱분리기로부터 금속성분의 이물질을 분리하는 단계를 수행하고,
   상기 3차선별단계에서는 골재원료를 입도 별로 선별한 다음 다시 분쇄기로 역 이송하여 골재원료가 더 작은 입도를 형성토록 재차 분쇄하는 단계를 수행하며,
   상기 건조단계에서는 폐 골재로부터 분리한 유기 이물질 및 화석연료를 소각시켜 건조장치에 열원을 공급하는 단계와, 골재원료를 건조한 다음 건조장치의 열원을 제거하도록 열교환기를 통해 냉각시키는 단계와, 상기 건조장치를 냉각시킨 다음 골재원료의 가열로 인해 생성된 가스를 배출시키는 단계를 수행하고,
   상기 골재를 건조하는 건조단계와 골재를 분급하는 단계 및 골재를 선별하는 4차선별단계에서는 각각 집진기를 이용하여 작업시 생성되는 미분을 제거하는 단계를 수행하며,
   상기 10등급으로 분급 및 선별하는 4차선별단계에서는 골재의 입자크기 5.2~2.5mm의 1호사 등급, 2.5~1.7mm의 2호사 등급, 1.7~1.2mm의 3호사 등급, 1.2~0.85mm의 4호사 등급, 0.85~0.60mm의 5호사 등급, 0.6~0.25mm의 6호사 등급, 0.25~0.18mm의 7호사 등급, 0.18~0.09mm의 8호사 등급, 0.09~0.075mm의 미분말1 등급, 0.075mm이하의 미분말2 등급으로 구분되는 10등급으로 분급하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 순환골재 제조방법.
   
   
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