KR101104314B1 - Fuel composition for producing cement clinker using waste materials and producing process of cement clinker - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유연탄 45~99중량%, 석유코크 0.1~25중량%, 중유회 0.1~10중량% 및 건조 슬러지, 톱밥 또는 이들의 혼합물 0.1~20중량%를 함유하는 폐기물을 이용한 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물 및 이를 이용한 시멘트 클링커의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a fuel composition for producing cement clinker using waste containing 45 to 99% by weight of bituminous coal, 0.1 to 25% by weight of petroleum coke, 0.1 to 10% by weight of heavy oil ash and 0.1 to 20% by weight of dry sludge, sawdust or mixtures thereof. And it relates to a method for producing a cement clinker using the same.

본 발명은 대부분 매립에만 의존하고 극히 일부분만이 재활용되고 있는 중유회 및 건조 슬러지와, 복합발전소 등의 에너지원으로 사용되지만 2차 오염을 유발하는 석유코크 및 톱밥 등을 시멘트 클링커 제조공정에서 소성용 보조연료로 사용하여 에너지를 회수하고, 연소 후 남는 재(ash)도 전량 시멘트 원료로 활용하여 폐 부산물을 효율적으로 재활용하여 녹색성장에 기여하는 효과가 있다.The present invention is mostly used as an energy source such as heavy oil ash and dry sludge, which are only partially reclaimed and recycled only, and a combined power plant, but for sintering of petroleum coke and sawdust, which cause secondary pollution, in the cement clinker manufacturing process. Energy is recovered by using auxiliary fuel, and ash left after combustion is also used as cement raw material, thereby effectively recycling waste by-products, thereby contributing to green growth.

시멘트, 클링커, 석유코크, 중유회, 건조 슬러지, 톱밥 Cement, clinker, petroleum coke, heavy oil ash, dry sludge, sawdust

Description

폐 부산물을 이용한 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물 및 이를 이용한 시멘트 클링커의 제조방법{Fuel composition for producing cement clinker using waste materials and producing process of cement clinker}Fuel composition for producing cement clinker using waste by-products and manufacturing method of cement clinker using the same {Fuel composition for producing cement clinker using waste materials and producing process of cement clinker}

본 발명은 폐 부산물을 이용한 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물 및 이를 이용한 클링커의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 시멘트 클링커의 소성시에 주 연료원으로 사용되는 유연탄의 일부를 석유코크, 중유회 및 건조 슬러지 및/또는 톱밥과 같은 산업 폐 부산물로 대체하여 폐 부산물을 재활용하여 환경친화적인 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물 및 이를 이용한 시멘트 클링커의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel composition for producing cement clinker using waste by-products and a method for producing clinker using the same. More specifically, a part of bituminous coal used as a main fuel source when firing cement clinker is petroleum coke, heavy oil ash and drying. The present invention relates to a fuel composition for producing environmentally friendly cement clinker by replacing waste by-products with industrial waste by-products such as sludge and / or sawdust, and a method of manufacturing cement clinker using the same.

일반적으로, 시멘트 반제품인 클링커는 유연탄과 같은 화석연료를 주요 연료로 사용하여 제조된다. 그러나, 이러한 화석연료의 사용은 환경친화적이지 못하므로 이의 사용을 감소시키고자 하는 시도가 있었다.In general, clinker, a cement semi-finished product, is manufactured using fossil fuels such as bituminous coal as the main fuel. However, since the use of such fossil fuels is not environmentally friendly, attempts have been made to reduce their use.

예를 들어, 특허문헌 1에서는 벙커씨유를 연료로 사용하는 산업용 보일러, 발전설비 등에서 발생되는 검뎅(중유회)을 시멘트 클링커의 SO3 성분의 공급원료 및 소성용 보조열원으로 사용하는 방법을 개시하고 있다.For example, Patent Document 1 discloses a method of using soot (heavy oil ash) generated from industrial boilers and power generation facilities that use bunker seed oil as fuel, as a feedstock for the SO 3 component of cement clinker and as an auxiliary heat source for firing. Doing.

그러나 상기 방법은 중유회 만을 재활용 대상으로 할 뿐만 아니라, 그 처리량 또한 소량이므로 재활용량이 극히 제한적일 수밖에 없다.However, not only heavy oil ash is recycled but also a small amount of processing, so the recycling amount is very limited.

특허문헌 1: 한국 등록특허 제10-0860122호Patent Document 1: Korean Patent No. 10-0860122

이에 본 발명에서는 중유회 뿐만 아니라 산업 폐 부산물로 특별한 재활용의 용도를 찾지 못하던 석유코크 및 건조 슬러지 및/또는 톱밥 등의 혼합비율을 조정하고, 클링커 제조공정상에 투입속도 등을 조절하면, 기존의 시멘트 클링커의 주요 연료인 유연탄을 상당량 대체할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.Therefore, in the present invention, by adjusting the mixing ratio of petroleum coke and dry sludge and / or sawdust, etc., which have not been found for special recycling as industrial waste by-products as well as heavy oil ash, and adjusting the feed rate in the clinker manufacturing process, the existing cement It has been found that a substantial amount can be substituted for bituminous coal, the main fuel of clinker, and the present invention has been completed based on this.

따라서, 본 발명의 목적은 석유코크, 중유회, 건조 슬러지 및/또는 톱밥 등과 같은 폐 부산물을 함유하는 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a fuel composition for producing cement clinker containing waste by-products such as petroleum coke, heavy oil ash, dry sludge and / or sawdust.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 연료 조성물을 이용하여 시멘트 클링커를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention to provide a method for producing a cement clinker using the fuel composition.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐 부산물을 이용한 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물은 유연탄 45~99중량%, 석유코크 0.1~25중량%, 중유회 0.1~10중량% 및 건조 슬러지, 톱밥 또는 이들의 혼합물 0.1~20중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.Fuel composition for producing cement clinker using the waste by-product of the present invention for achieving the above object is 45 to 99% by weight bituminous coal, 0.1 to 25% by weight petroleum coke, 0.1 to 10% by weight heavy oil ash and dry sludge, sawdust or mixtures thereof It is characterized by containing 0.1 to 20% by weight.

본 발명의 연료 조성물에 있어서, 상기 건조 슬러지의 첨가량은 0.1~10중량%이고, 상기 톱밥의 첨가량은 0.1~10중량%인 것을 특징으로 한다.In the fuel composition of the present invention, the addition amount of the dry sludge is 0.1 to 10% by weight, the addition amount of the sawdust is characterized in that 0.1 to 10% by weight.

본 발명의 연료 조성물에 있어서, 상기 연료 조성물의 평균 입자 크기가 5㎜ 이하의 분말 또는 과립인 것을 특징으로 한다.In the fuel composition of the present invention, the average particle size of the fuel composition is characterized in that the powder or granules of 5 mm or less.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 폐 부산물을 이용한 시멘트 클링커의 제조방법은 예열탑 버너 및 킬른 버너를 이용하여 시멘트 클링커를 제조하는 방법에 있어서, 유연탄 45~99중량%, 석유코크 0.1~25중량%, 중유회 0.1~10중량% 및 건조 슬러지, 톱밥 또는 이들의 혼합물 0.1~20중량%를 함유하는 연료 조성물을 제공하는 단계; 상기 연료 조성물을 함께 또는 개별적으로 평균 입자 크기가 5㎜이하의 분말 또는 과립 형태로 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 연료 조성물을 시멘트 클링커 제조용 킬른 버너에 30~40m/s의 속도로 투입시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a cement clinker using waste by-products for achieving another object of the present invention is a method for producing a cement clinker using a preheating tower burner and a kiln burner, 45 to 99% by weight bituminous coal, 0.1 to 25 weight of petroleum coke Providing a fuel composition containing 0.1% to 10% by weight heavy oil ash and 0.1 to 20% by weight of dry sludge, sawdust or mixtures thereof; Grinding the fuel composition together or separately into a powder or granule form having an average particle size of 5 mm or less; And injecting the pulverized fuel composition into a kiln burner for producing cement clinker at a speed of 30 to 40 m / s.

본 발명의 시멘트 클링커의 제조방법에 있어서, 상기 분쇄된 연료 조성물의 투입량은 시멘트 클링커에 대하여 11~15중량%인 것을 특징으로 한다.In the method for producing a cement clinker of the present invention, the amount of the pulverized fuel composition is characterized in that 11 to 15% by weight relative to the cement clinker.

본 발명의 시멘트 클링커의 제조방법에 있어서, 상기 방법은 상기 분쇄된 연료 조성물을 예열탑 버너에도 투입시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing a cement clinker of the present invention, the method further comprises the step of adding the pulverized fuel composition to a preheat tower burner.

본 발명은 대부분 매립에만 의존하고 극히 일부분만이 재활용되고 있는 중유회 및 건조 슬러지와, 복합발전소 등의 에너지원으로 사용되지만 2차 오염을 유발하는 석유코크 및 톱밥 등을 시멘트 클링커 제조공정에서 소성용 보조연료로 사용 하여 에너지를 회수하고, 연소 후 남는 재도 전량 시멘트 원료로 활용하여 폐 부산물을 효율적으로 재활용하여 녹색성장에 기여하는 효과가 있다.The present invention is mostly used as an energy source such as heavy oil ash and dry sludge, which are only partially reclaimed and recycled only, and a combined power plant, but for sintering of petroleum coke and sawdust, which cause secondary pollution, in the cement clinker manufacturing process. Energy is recovered by using auxiliary fuel, and the amount of ash remaining after combustion is used as cement raw material, which effectively contributes to green growth by recycling waste by-products efficiently.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물은 유연탄, 석유코크, 중유회 및 건조 슬러지, 톱밥 또는 이들의 혼합물을 함유한다. 이러한 연료 조성물은 시멘트 클링커 제조공정이 일정한 온도 수준으로 유지되도록 연소를 하여야 한다.As mentioned above, the fuel composition for producing cement clinker according to the present invention contains bituminous coal, petroleum coke, heavy oil ash and dry sludge, sawdust or mixtures thereof. This fuel composition must be combusted to maintain the cement clinker manufacturing process at a constant temperature level.

상기 연료 조성물의 구성성분의 연료 특성은 하기 표 1과 같다.Fuel characteristics of the components of the fuel composition are shown in Table 1 below.

구분division 단위unit 천연자원Natural resources 폐 부산물Waste by-product 연료종류Fuel type 유연탄Bituminous coal 석유코크Petroleum Coke 중유회Heavy oil society 건조 슬러지Dry sludge 톱밥sawdust 발열량(LHV)Calorific value (LHV) ㎉/㎏㎉ / ㎏ 5,500~7,0005,500-7,000 7,500~8,5007,500 ~ 8,500 약 4,6004,600 2,800~4,3002,800-4,300 약 3,500About 3,500

상기 석유코크(petroleum coke 또는 petcoke)는 석유 정제 후 남은 탄소성분 95%의 찌꺼기로서, 주로 가스화 복합발전의 에너지원으로 사용되지만 대기오염과 같은 2차 오염을 유발하는 경향이 있다.The petroleum coke (petroleum coke or petcoke) is 95% carbon residue left after petroleum refining, mainly used as an energy source of gasification combined cycle power, but tends to cause secondary pollution such as air pollution.

본 발명에서는 이러한 석유코크를 발열량이 높기 때문에 클링커 제조공정에 일정한 온도 수준이 유지되도록 하는 열원과 황(S)의 공급원으로 사용한다. 황은 클링커의 주성분인 석회석의 알카리 성분과 결합하여 휘발되지 않도록 고정시키는 역할을 하므로 클링커 제조공정에 필요한 요소이다.In the present invention, such petroleum coke is used as a heat source and a source of sulfur (S) to maintain a constant temperature level in the clinker manufacturing process because of the high calorific value. Sulfur binds to the alkali component of limestone, which is the main component of the clinker, and thus is fixed to prevent volatilization.

본 발명에서는 석유코크를 90㎛이하(휘발분의 %에 따라 차이가 있지만, 보통 잔분 약 10~14%)의 입자 형태로 분쇄하여 사용하는데, 이는 다른 성분과 혼합 효율과 킬른 버너에 투입시 투입 효율성을 위해 바람직하기 때문이다.In the present invention, petroleum coke is used in the form of particles having a particle size of 90 μm or less (although depending on the% of volatile matter, but usually about 10 to 14% of the residue), which is mixed with other ingredients and added to the kiln burner. This is because it is preferable for.

상기 석유코크의 사용량은 0.1~25중량%가 바람직하며, 0.1중량% 미만이면 유연탄의 대체 효과가 미미하며, 25중량%를 초과하면 제조공정에 필요 이상으로 황이 공급되어 공정에 사용되는 설비 내부에 휘발성분과 원료 성분이 화학적으로 결합하여 코팅층을 형성하는 현상인 빌드-업(build-up) 현상을 초래하여 원료의 흐름을 방해하는 문제점이 있다.The amount of the petroleum coke is preferably 0.1 to 25% by weight, and less than 0.1% by weight of the bituminous coal replacement effect is insignificant, if it exceeds 25% by weight sulfur is supplied to the manufacturing process more than necessary in the equipment used in the process There is a problem in that a volatile component and a raw material component are chemically bonded to cause a build-up phenomenon, which is a phenomenon of forming a coating layer, thereby preventing the flow of the raw material.

상기 중유회(oil ash)는 벙커씨유를 연료로 사용하는 산업용 보일러, 발전설비 등에서 발생되는 검뎅으로서, 발생처의 설비 효율과 사용연료에 따라 열량의 산포가 있으며, 자체 겉보기비중이 0.2이하로 낮고, SO3성분이 5~30중량%로 높아 일반적인 연소로에서는 열원으로 사용할 수 없는 미세한 분진상태의 폐기물이다.The oil ash is soot generated from industrial boilers and power generation facilities using bunker seed oil as fuel, and there is a scatter of calories according to the facility efficiency and fuel used at the source, and its apparent specific gravity is lower than 0.2. a waste of fine dust that can not be used as a heat source in the state as a SO 3 component is increased to 5-30% by weight of typical combustion.

본 발명에서는 상기 중유회를 미세한 분진 상태로 0.1~10중량%를 사용하며, 그 사용량이 0.1중량% 미만이면 유연탄의 대체 효과가 미미하며, 10중량%를 초과하면 제조공정에 필요 이상으로 황이 공급되어 공정에 사용되는 설비 내부에 빌드-업 현상을 초래하여 원료의 흐름을 방해하는 문제점이 있다.In the present invention, the heavy oil ash is used in a fine dust state of 0.1 to 10% by weight, the amount of use is less than 0.1% by weight of the bituminous coal replacement effect is insignificant, if it exceeds 10% by weight sulfur is supplied to the manufacturing process more than necessary There is a problem that the build-up phenomenon inside the equipment used in the process to interfere with the flow of raw materials.

상기 건조 슬러지(Dry sludge)는 오폐수의 처리과정에서 발생하는 슬러지를 탈수하여 건조시킨 것으로, 건조 슬러지는 현재까지는 대량으로 재활용할 수 있는 방법이 없어 발생량의 대부분을 매립으로 처리하고 있는 실정이며, 본 발명에서는 평균 입자크기가 5㎜이하의 입자 형태로 사용한다.The dry sludge is dehydrated and dried sludge generated during the treatment of wastewater, and the present condition is that most of the generated amount is treated as landfill because there is no method for recycling large amounts of sludge until now. In the present invention, the average particle size is used in the form of particles of 5 mm or less.

상기 톱밥(Saw dust)은 톱으로 켜거나 자를 때에 나무 따위에서 쓸려 나오는 가루로서, 이러한 톱밥은 재활용이 가능하다. 그러나, 도료 또는 니스 등으로 코팅되었던 목재들로부터 얻은 톱밥은 재활용시 2차 오염을 유발할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 톱밥을 5㎜이하의 입자 형태로 사용한다.The sawdust (Saw dust) is a powder that is swept away from the tree when turned or cut with a saw, the sawdust is recyclable. However, sawdust from wood that has been coated with paint or varnish can cause secondary contamination upon recycling. In the present invention, such sawdust is used in the form of particles of 5 mm or less.

본 발명에 따르면, 상기 건조 슬러지, 톱밥 또는 이들의 혼합물은 0.1~20중량%의 범위로 사용될 수 있다. 상기 성분의 사용량이 0.1중량% 미만이면 유연탄의 대체 효과가 미미하며, 이들의 사용량이 20중량%를 초과하면 전반적으로 전체 조성물의 열량이 떨어지는 경향이 있다. 상기 건조 슬러지 또는 톱밥은 각각 0.1~10중량%의 범위로 사용되는 것이 열량과 재활용 측면에서 바람직하다.According to the present invention, the dry sludge, sawdust or a mixture thereof may be used in the range of 0.1 to 20% by weight. If the amount of the component is less than 0.1% by weight, the replacement effect of bituminous coal is insignificant, and when the amount of the component is more than 20% by weight, the total amount of heat of the composition tends to decrease. The dry sludge or sawdust is preferably used in the range of 0.1 to 10% by weight in terms of calories and recycling.

본 발명의 연료 조성물에 있어서, 상기 성분 외에 나머지 성분은 유연탄으로서, 이의 사용량이 45중량% 미만이면 시멘트 반제품인 클링커를 생산하기 위해 요구되는 필요한 온도 수준을 조절하기가 어려운 경향이 있다.In the fuel composition of the present invention, in addition to the above components, the remaining components are bituminous coal, and if the amount thereof is less than 45% by weight, it is difficult to control the required temperature level required to produce clinker, which is a semi-finished cement product.

한편, 도 1은 본 발명에 따른 방법에 의해 폐 부산물을 시멘트 소성로에 투입하는 일 실시 예를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방법에 의해 폐 부산물을 시멘트 소성로에 투입하는 다른 실시 예를 나타낸 개략도이다.On the other hand, Figure 1 is a schematic diagram showing an embodiment of injecting the waste by-products into the cement kiln by the method according to the invention, Figure 2 is another embodiment of injecting waste by-products into the cement kiln by the method according to the present invention Schematic shown.

상기 소성로는 크게 분쇄기(10), 예열탑 버너(20), 킬른 버너(30), 킬른(40) 및 냉각기(50)로 구성된다.The kiln is largely composed of a pulverizer 10, a preheat tower burner 20, a kiln burner 30, a kiln 40 and a cooler 50.

도 1을 참조하면, 건조 슬러지, 중유회, 톱밥 등은 대체로 일정 입도 분포를 갖는 과립 또는 미립의 분으로 되어 있고 동시에 일정 수준 이상의 열량을 가진다.따라서, 킬른 버너(30)에 투입 전에 분쇄기(10)에서 분쇄를 통하여 주 연료와 동일한 정도로 미립화시키거나, 또는 일정 수준(5㎜이하) 이하의 크기 이하인 경우에는 분쇄과정 없이 고상의 폐기물을 사용하도록 디자인된 킬른 버너(30)에 유연탄 및 석유코크의 분말과 혼합하여 투입한다.Referring to Fig. 1, dry sludge, heavy oil ash, sawdust, etc. are generally composed of granules or fine particles having a constant particle size distribution and at the same time have a calorific value or more. Thus, the grinder 10 before being put into the kiln burner 30. In the kiln burner 30, which is designed to use the solid waste without pulverization, if it is atomized to the same level as the main fuel through the pulverization or less than the predetermined level (5 mm or less). Mix with powder and add.

상기 평균 입자 크기는 다른 성분과의 혼합 효율과 킬른 버너(30)에 투입시 투입 효율성을 위해 5㎜이하로 제어하는 것이 바람직하다.The average particle size is preferably controlled to 5 mm or less for mixing efficiency with other components and loading efficiency upon introduction into the kiln burner 30.

한편, 도 2를 참조하면, 톱밥 및 중유회는 건조 슬러지와 용중 차이로 인하여, 저장시설로부터 인출할 때 분리되는 현상을 개선하기 위하여 2기의 저장 시설로 분리 저장할 수 있고, 사용시에 동시 인출하여 킬른 버너(30)에 투입할 수 있다.On the other hand, referring to Figure 2, sawdust and heavy oil ash can be stored separately in two storage facilities to improve the phenomenon of separation when withdrawing from the storage facility due to the difference between the dry sludge and the use, and at the same time withdrawal Can be put into the kiln burner (30).

차량으로 운반된 폐 부산물(중유회 및 건조 슬러지 및/또는 톱밥)들은 반입 파이프(미도시)를 통하여 저장 호퍼(미도시)에 입고된 후 하부에 설치된 정량 공급기(미도시)에 의하여 킬른 버너(30)로 일정량 투입된다.Waste by-products (heavy ash and dry sludge and / or sawdust) carried by the vehicle are introduced into a storage hopper (not shown) through an import pipe (not shown), and then the kiln burner ( 30) is a certain amount.

야적된 유연탄 및 석유코크는 분쇄기(10)에 투입하여 혼합 분쇄한 후 시멘트 소성로의 주연료 연소장치인 킬른 버너(30)에 투입하고, 선택적으로 예열탑 버너(20)에 투입할 수 있다. 이때, 소성로의 형태에 따라 소성용 버너의 위치가 조금씩 다르며, 본 발명은 모든 형태의 소성용 버너에 모두 사용 가능하다.The stacked bituminous coal and petroleum coke may be added to the pulverizer 10, mixed and pulverized, and then introduced into the kiln burner 30, which is the main fuel combustion device of the cement kiln, and optionally, the preheated tower burner 20. At this time, the position of the firing burner is slightly different depending on the shape of the firing furnace, and the present invention can be used for all kinds of firing burners.

아울러, 주 연료인 유연탄(coal)과 상술한 성분들과 함께 투입하여 균일한 연소 상태를 유지하기 위해서는 킬른 버너(30)에서의 투입 위치와 투입 속도를 조절하여야만 유연탄 만을 사용하여 클링커를 생산할 때와 같은 품질의 클링커를 얻을 수 있다.In addition, in order to maintain a uniform combustion state by injecting coal with coal as the main fuel and the above-described components, it is necessary to adjust the feeding position and the feeding rate in the kiln burner 30 to produce clinker using only coal. The same quality clinker can be obtained.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 연료 조성물을 소성 공정의 킬른 버너(30)로 투입할 경우, 버너(30) 채널의 중간 부분에 튜브를 반경 약 80㎜이상으로 만들어 투입하며, 투입속도는 30~40m/s, 투입온도는 40℃이하로 하여 화염의 세기 등을 조절하는 것이 매우 중요하다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the fuel composition of the present invention is introduced into the kiln burner 30 of the firing process, the tube is made to a radius of about 80 mm or more in the middle portion of the burner 30 channel, It is very important to control the flame strength, etc., because the feeding speed is 30 ~ 40m / s and the feeding temperature is below 40 ℃.

상기 분쇄된 연료 조성물의 투입량은 시멘트 클링커에 대하여 11~15중량%이 바람직하며, 11중량% 미만이면 상대적으로 열량이 낮은 산업 폐 부산물의 사용량이 제한되고, 15중량%를 초과하면 혼합 미분말의 연료의 열량이 저하되는 경향이 있다.The amount of the pulverized fuel composition is preferably 11 to 15% by weight with respect to the cement clinker, less than 11% by weight is limited in the amount of industrial waste by-products of low calorie content, and exceeds 15% by weight of the fuel of the mixed fine powder The amount of heat tends to be lowered.

이와 같이, 본 발명은 대부분 매립에만 의존하고 극히 일부분만이 재활용되고 있는 중유회 및 건조 슬러지와 복합발전소 등의 에너지원으로 사용되지만, 2차 오염을 유발하는 석유코크 및 톱밥 등을 시멘트 클링커 제조공정에서 소성용 보조연료로 사용해 에너지를 회수하고, 연소 후 남는 재도 전량 시멘트 원료로 재활용하여 폐 부산물을 효율적으로 재활용하여 녹색성장에 기여하는 효과가 있다.As described above, the present invention is mostly used as an energy source for heavy oil ash, dry sludge, and combined cycle power plants, which depend only on landfill and only a part of it is recycled, but the process of manufacturing cement clinker includes petroleum coke and sawdust, which causes secondary pollution. It is used as a secondary fuel for sintering, recovers energy, and recycles the remaining ash after burning as cement raw material, effectively recycling waste by-products, thereby contributing to green growth.

이하 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시 예 1Example 1

하기 표 2와 같은 특성을 갖는 시멘트 클링커용 연료 조성물을 표 2에 기재된 양으로 혼합하여 평균 입자크기를 5㎜이하로 분쇄하여, 도 1에 도시된 바와 같은 시멘트 클링커 제조용 소성로에 투입하였다. 투입량은 시멘트 클링커에 대하여 13중량%를 버너 채널의 중간 부분의 반경 80㎜의 튜브로 투입하며, 투입속도는 30~40m/s, 투입온도는 40℃이하로 하였다.The fuel composition for cement clinker having the characteristics as shown in Table 2 was mixed in the amounts shown in Table 2, and the average particle size was pulverized to 5 mm or less, and then charged into a cement clinker manufacturing kiln as shown in FIG. 1. The loading amount was 13% by weight with respect to the cement clinker to the tube of a radius of 80mm in the middle of the burner channel, the feeding speed is 30 ~ 40m / s, the input temperature was 40 ℃ or less.

구분division 단위unit 천연자원Natural resources 폐 부산물Waste by-product 연료종류Fuel type 유연탄Bituminous coal 석유코크Petroleum Coke 중유회Heavy oil society 건조 슬러지Dry sludge 톱밥sawdust 발열량(LHV)Calorific value (LHV) ㎉/㎏㎉ / ㎏ 5,500~7,0005,500-7,000 7,500~8,5007,500 ~ 8,500 약 4,6004,600 2,800~4,3002,800-4,300 약 3,500About 3,500 혼합량Amount 중량%weight% 7070 1010 1010 55 55

※ 발열량: PARR사의 모델인 Bomb법에 의한 발열량측정기 사용.※ Calorific value: The calorific value measuring device using the Bomb method, a model of PARR company.

상기 실시 예 1에 따른 결과, 발열량은 5,935㎉/㎏이었고, 클링커 중 SO3 성분변화는 0.74중량%에서 0.80중량%로 약 0.06중량%가 증가하였고, 미반응된 CaO(f-CaO) 성분은 1.2±0.3% 수준이었다.As a result of Example 1, the calorific value was 5,935 ㎉ / ㎏, SO 3 component change in the clinker was increased by about 0.06% by weight from 0.74% to 0.80% by weight, the unreacted CaO (f-CaO) component is The level was 1.2 ± 0.3%.

클링커의 성분변화 분석에 있어서, 시료는 매 시험마다 투입 전, 후 8시간 동안 각 2시간 간격으로 생산되는 클링커를 채취하였고, 채취한 클링커는 XRF로 화학성분을 분석하였다.In the analysis of the composition change of the clinker, the samples were taken clinker produced at intervals of 2 hours for 8 hours before and after each test, and the collected clinker was analyzed for chemical composition by XRF.

또한, 미반응된 CaO(f-CaO) 성분은 시멘트의 주성분인 석회석(CaCO3)을 소성하면 CaO + CO2로 분해되고, CaO는 다시 클링커 광물로 재결합하는데, 이때 소성도의 품질관리 인자중 하나가 미 반응된 CaO(f-CaO)이며, f-CaO가 0.9~1.5%로 유지되면, 소성 공정이 안정화되었다고 판단할 수 있다.In addition, unreacted CaO (f-CaO) component is decomposed into CaO + CO 2 when calcined limestone (CaCO 3 ), which is the main component of cement, and CaO is recombined into clinker minerals. If one is unreacted CaO (f-CaO) and f-CaO is maintained at 0.9 to 1.5%, it can be determined that the firing process is stabilized.

도 1은 본 발명에 따른 방법에 의해 폐 부산물을 시멘트 소성로에 투입하는 일 실시 예를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing an embodiment of injecting waste by-products into a cement kiln by the method according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 방법에 의해 폐 부산물을 시멘트 소성로에 투입하는 다른 실시 예를 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing another embodiment of injecting waste by-products into the cement kiln by the method according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 분쇄기(또는 콜밀) 20: 예열탑 버너10: grinder (or call mill) 20: preheat tower burner

30: 킬른 버너 40: 킬른30: Kiln Burner 40: Kiln

50: 냉각기50: cooler

Claims (6)

유연탄 45~99중량%, 석유코크 0.1~25중량%, 중유회 0.1~10중량% 및 건조 슬러지 0.1~10중량%, 톱밥 0.1~10중량% 또는 이들의 혼합물 0.1~20중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물.It contains 45 to 99% by weight of bituminous coal, 0.1 to 25% by weight of petroleum coke, 0.1 to 10% by weight of heavy oil ash and 0.1 to 10% by weight of dry sludge, 0.1 to 10% by weight of sawdust or mixtures thereof. A fuel composition for producing cement clinker using the waste. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 연료 조성물의 평균 입자 크기가 5㎜이하의 분말 또는 과립인 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 시멘트 클링커 제조용 연료 조성물.The fuel composition for producing a cement clinker using waste according to claim 1, wherein the fuel composition has an average particle size of 5 mm or less. 예열탑 버너 및 킬른 버너를 이용하여 시멘트 클링커를 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing a cement clinker using a preheater burner and a kiln burner, 청구항 1에 따른 연료 조성물을 제공하는 단계;Providing a fuel composition according to claim 1; 상기 연료 조성물을 함께 또는 개별적으로 평균 입자 크기가 5㎜이하의 분말 또는 과립 형태로 분쇄하는 단계; 및Grinding the fuel composition together or separately into a powder or granule form having an average particle size of 5 mm or less; And 상기 분쇄된 연료 조성물의 투입량은 시멘트 클링커에 대하여 11~15중량%을 시멘트 클링커 제조용 킬른 버너에 30~40m/s의 속도로 투입시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 시멘트 클링커의 제조방법.The amount of the pulverized fuel composition is added to 11 to 15% by weight relative to the cement clinker to the kiln burner for cement clinker manufacturing at a rate of 30 to 40m / s; Way. 삭제delete 청구항 4에 있어서, 상기 방법은 상기 분쇄된 연료 조성물을 예열탑 버너에도 투입시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 시멘트 클링커의 제조방법.The method according to claim 4, wherein the method further comprises the step of introducing the pulverized fuel composition to a preheat tower burner.
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