KR101187280B1 - Artificial aggregate using coal ash and method and apparatus for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 석탄재를 이용한 인공골재와 이 인공골재를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 양단부가 개방된 중공의 통 형상이고, 상기 중공에 의해 형성된 내부공간에 석탄재 90~97 중량부, 점결제 2~10 중량부, 첨가제 0~1 중량부를 포함하는 원료를 수용하여 소결하기 위한 소결로와, 상기 소결로의 일단부에 배치된 점화부와, 상기 소결로의 타단부에 배치되어 상기 소결로의 내부공간의 공기를 외부로 강제 배출시키기 위한 배기팬을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to an artificial aggregate using coal ash and a method and apparatus for producing the artificial aggregate. The apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention is a hollow cylindrical shape having both ends open to the hollow. A sintering furnace for receiving and sintering raw materials including 90 to 97 parts by weight of coal ash, 2 to 10 parts by weight of binder, and 0 to 1 parts by weight of additives in the inner space formed by the ignition unit, and an ignition unit disposed at one end of the sintering furnace. And an exhaust fan disposed at the other end of the sintering furnace for forcibly discharging air in the internal space of the sintering furnace to the outside.
석탄재, 플라이 애쉬, 바텀 애쉬, 인공골재, 경량골재, 소결, 소성. Coal ash, fly ash, bottom ash, artificial aggregate, lightweight aggregate, sintered, calcined.
Description
본 발명은 인공골재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 석탄재를 이용한 인공골재와 이 인공골재를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial aggregate, and more particularly, to an artificial aggregate using coal ash and a method and apparatus for producing the artificial aggregate.
석탄을 연소시키고 난 뒤에는 부산물로서 석탄재(coal ash, 탄회)가 남게 된다. 석탄재는 연소로 바닥이나 노벽에 남아 있는 바텀 애쉬(bottom ash, 저회)와, 미분탄을 연소시킬 때 연도에서 다량 포집되는 플라이애쉬(fly ash, 비산회)를 포함하는데, 중금속은 물론 인체에 유해한 물질도 소량 포함되어 있는 것으로 알려져 있으며, 아무런 조치 없이 버려질 경우 토양오염 및 수질오염을 유발할 수 있다. 그러나 석탄재는 산화철 등 금속 성분을 포함하고 있어 고강도이면서도 경량이므로 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 혼화재 등으로의 활용성이 뛰어나다는 특징도 있다. After burning coal, coal ash remains as a byproduct. Coal ash includes bottom ash (low ash) that remains on the floor or furnace wall by combustion, and fly ash (fly ash) that is collected in the year when burning pulverized coal. It is known to contain a small amount and may cause soil pollution and water pollution if discarded without any action. However, coal ash contains a metal component such as iron oxide, so it has high strength and light weight, so it is also excellent in its utility as a cement admixture or concrete admixture.
이러한 석탄재를 주원료로 하여 각 원료를 계량, 배합한 후 괴상(塊狀)으로 성형(이하에서는 이 괴상의 원료 덩어리를 '석탄재 생료구(生料球)'라 한다)한 다 음, 소결 등의 처리를 거치면 단단한 골재를 얻을 수 있는데, 이는 인공적인 처리를 통해 얻어지는 골재의 일종으로서 자갈이나 모래와 같은 천연 골재에 대비하여 인공골재라고 하며, 특히 천연 골재에 비해 경량이기 때문에 인공경량골재라고도 불린다.Each coal material is weighed and blended using these coal materials as a main raw material, and then formed into a block (hereinafter, the block of bulk material is referred to as a 'coal material raw material ball'). Through treatment, hard aggregates can be obtained. This is a kind of aggregates obtained through artificial treatment, which is called artificial aggregates in comparison with natural aggregates such as gravel or sand, and is also called artificial lightweight aggregates because it is lighter than natural aggregates.
석탄재를 이용한 인공경량골재는 보편적으로 원구체이며 거칠고 단단하며 내동성, 흡수율, 안정성, 연화계수 등 방면에서 매우 강한 내구성을 갖추었을 뿐만 아니라 석탄재 인공경량골재를 사용하여 제조한 콘크리트는 천연 골재를 사용하여 생산한 콘크리트보다 강도가 크다. 그러므로 선진국에서는 석탄재 인공경량골재를 각종 용도의 고강도 경량 콘크리트에 널리 응용하고 있다. 예를 들어 석탄재 인공경량골재는 플레인 콘크리트(plain concrete)는 물론 강현 콘크리트(Prestressed Concrete)를 만드는 데 쓰일 수 있고, 프리캐스트,현장타설,클라이밍 폼(Climbing Form),기계성형 등 시공방법에 따라 여러가지 형태로 활용될 수 있으며 단열보호,구조용 부재,중공블록, 다공블록, 보도블록, 표준블록, 보온단열벽판 등 기존의 건축자재에 비해 강도가 높고 가벼운 신형 건축자재를 생산할 수도 있다.Artificial light aggregate using coal ash is generally spherical, rough and hard, and has very strong durability in terms of dynamic resistance, water absorption, stability, softening coefficient, etc. As well as concrete made using artificial light aggregate of coal ash, natural aggregate is used. The strength is higher than the concrete produced. Therefore, in advanced countries, artificial coal light coal is widely applied to high strength and light weight concrete for various purposes. For example, coal-based artificial light aggregate can be used to make plain concrete as well as prestressed concrete, depending on construction methods such as precast, site casting, climbing form, and mechanical molding. It can be used in the form of new construction materials with higher strength and lighter weight than existing building materials such as insulation protection, structural members, hollow blocks, porous blocks, sidewalk blocks, standard blocks, and thermal insulation wall boards.
이와 같이 석탄재 인공경량골재는 그 높은 활용도로 인해 이미 건축업계의 우선적인 관심분야가 되고 있다. 그러나 석탄재를 얻기 위한 연소과정이나 석탄재 생료구를 소결하는 과정은, 대량의 배기가스와 분진의 생성을 피할 수 없는 데다가, 유동배소 과정에서 얻어지는 석탄재는 인공골재를 형성하게 될 석탄재 생료구의 내부적인 접착강도에 대한 요구가 높은 동시에 석탄재의 이용효율이 제한된다는 문제점이 있다. 또한 석탄재 생료구를 소결하여 인공골재를 얻기 위한 설비는 많은 제조 공정을 수행해야 하므로 설비가 복잡하며, 생산 원가가 높아져 실용성이 떨어진다.As such, artificial coal light coal has become a priority area of construction industry because of its high utilization. However, the combustion process for obtaining coal ash or the sintering of coal ash raw material is inevitable, and the generation of large amount of exhaust gas and dust is inevitable, and the coal ash obtained in the flow roasting process forms the internal aggregate of coal ash raw material which will form artificial aggregate. There is a problem that the demand for strength is high and the utilization efficiency of coal ash is limited. In addition, the equipment for obtaining artificial aggregate by sintering coal ash raw materials has to carry out many manufacturing processes, which is complicated, and the production cost is high, which impairs practicality.
한편, 모든 석탄재를 인공골재로 만들 수 있는 것도 아닌데, 이는 석탄재를 대량으로 얻을 수 있는 각 화력발전소의 설비가 같지 않으므로 얻어지는 석탄재의 성분도 각기 다르기 때문이다. 예컨대 어떤 화력발전소의 석탄재는 탄소함량이 0.02%이지만, 다른 어떤 화력발전소의 석탄재는 탄소함량이 18%인 경우도 있다. 이들 두 가지 경우는 석탄재를 소결하여 인공골재로 만드는 것이 어려운 바, 적절한 탄소함량을 가진 석탄재를 확보하는 것도 문제된다.On the other hand, not all coal ash can be made of artificial aggregate, because the facilities of each coal-fired power plant that can obtain a large amount of coal ash is not the same, so the components of the coal ash obtained are also different. For example, some coal-fired coal ash contains 0.02% carbon while some coal-fired coal ash contains 18% carbon. In these two cases, it is difficult to sinter the coal ash into artificial aggregate, and thus it is also a problem to secure coal ash having an appropriate carbon content.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 소결 공정에 의해 인공골재로 제조하기에 적합하고, 최대한 경량인 동시에 높은 강도를 가질 수 있는 석탄재를 이용한 인공골재를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide an artificial aggregate using coal ash that is suitable for the production of artificial aggregate by the sintering process, which can have the maximum light weight and high strength.
본 발명의 다른 목적은, 석탄재를 이용한 인공골재를 효율적으로 소결하여 제조수율을 높일 수 있으며 오염물질의 배출을 줄일 수 있는 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for producing artificial aggregate using coal ash, which can efficiently sinter artificial aggregates using coal ash to increase production yield and reduce the emission of pollutants.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재는, 석탄재 90~97 중량부, 점결제 2~10 중량부, 첨가제 0~1 중량부를 포함하여 이루어진다. 이때 상기 석탄재 및 첨가제로 이루어진 혼합물의 화학성분은 SiO2 45~60 중량부, Al2O3 20~35 중량부, Fe2O3 7~10 중량부, CaO 0~4 중량부, K2O 0.1~0.3 중량부, Na2O 0.1~0.3 중량부, MgO 0~0.2 중량부, C 5~8 중량부인 것이 바람직하다. 또한 상기 점결제의 가소성지수는 14보다 큰 것이 바람직하다. 그리고 상기 점결제는 점토, 물유리 및 펄프슬러지로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 한편 상기 첨가제는 식염, 적철광, 물유리 및 현무암으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.Artificial aggregate using the coal ash according to the present invention in order to achieve the above object, it comprises 90 to 97 parts by weight of coal ash, 2 to 10 parts by weight of binder, 0 to 1 parts by weight of additives. At this time, the chemical composition of the mixture consisting of coal ash and additives is SiO 2 45-60 parts by weight, Al 2 O 3 20-35 parts by weight, Fe 2 O 3 7-10 parts by weight, CaO 0-4 parts by weight, K 2 O 0.1 to 0.3 parts by weight, Na 2 O 0.1 to 0.3 parts by weight,
본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 양단부가 개방된 중공의 통 형상이고, 상기 중공에 의해 형성된 내부공간에 석탄재 90~97 중량부, 점결제 2~10 중량부, 첨가제 0~1 중량부를 포함하는 원료를 수용하여 소결하기 위한 소결로와, 상기 소결로의 일단부에 배치된 점화부와, 상기 소결로의 타단부에 배치되어 상기 소결로의 내부공간의 공기를 외부로 강제 배출시키기 위한 배기팬을 포함하여 이루어진다.Apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention is a hollow cylindrical shape with both ends open, 90 to 97 parts by weight of coal ash, 2 to 10 parts by weight of binder, 0 ~ additives in the inner space formed by the hollow A sintering furnace for accommodating and sintering raw materials including 1 part by weight, an ignition unit disposed at one end of the sintering furnace, and disposed at the other end of the sintering furnace to force air in the internal space of the sintering furnace to the outside And an exhaust fan for discharging.
본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치에 있어서, 상기 소결로는 일단부가 타단부보다 높은 지점에 위치하도록는 배치된 것이 바람직하다. 이 경우 상기 점화부는, 연료를 수용하며 바닥면에 복수의 관통구멍이 형성된 용기형상의 내열카트를 포함하는 것이 바람직한대, 상기 내열카트의 바닥면은 서로 이격되어 배치된 복수의 그레이트바에 의해 형성될 수 있다. 또한 외부에 고정설치된 가이드레일과, 상기 내열카트의 하부에 설치된 베어링과, 상기 베어링에 의해 회전가능하게 설치되며 상기 가이드레일을 따라 이동하는 이동바퀴를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 내열카트와 상기 베어링 사이에 선형작동기를 추가적으로 설치될 수 있다. 즉, 상기 내열카트는 상기 소결로의 일단부로부터 이격되거나 근접되도록 작동되는 것이다.In the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention, the sintering furnace is preferably disposed so that one end is located at a point higher than the other end. In this case, the ignition unit preferably includes a heat-resistant cart in the shape of a container containing fuel and having a plurality of through-holes in the bottom thereof, wherein the bottom surfaces of the heat-resistant cart are formed by a plurality of great bars arranged to be spaced apart from each other. Can be. In addition, the guide rail is fixed to the outside, the bearing is installed on the lower portion of the heat-resistant cart, it is more preferably installed rotatably by the bearing and moving wheels moving along the guide rail. A linear actuator may be additionally installed between the heat-resistant cart and the bearing. That is, the heat-resistant cart is operated to be spaced apart from or close to one end of the sintering furnace.
또한 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 일단부가 상 기 소결로의 타단부를 통해 상기 소결로의 내부공간과 연통되도록 배치된 배기덕트를 더 포함하고, 상기 배기팬은 상기 배기덕트의 타단부에 연결된 것이 바람직하다. 그리고 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 상기 소결로의 타단부를 통해 상기 소결로의 내부공간과 연통되도록 설치된 배출관과, 상기 배출관을 개폐하는 배출밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 배출밸브는, 상기 배출관의 관축(管軸)과 나란한 축을 중심으로 회전하며 상기 배출관의 외경 이상의 직경을 가진 원판으로서 상기 배출관의 내경 이하의 직경을 가진 배출구멍이 관통형성되고 상기 배출구멍을 제외한 판면이 상기 배출관의 타단을 폐색하도록 배치된 회전밸브판을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention further comprises an exhaust duct disposed so that one end is in communication with the inner space of the sintering furnace through the other end of the sintering furnace, and the exhaust fan is the exhaust fan. It is preferably connected to the other end of the duct. In addition, the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention preferably further includes a discharge pipe installed to communicate with the inner space of the sintering furnace through the other end of the sintering furnace, and a discharge valve for opening and closing the discharge pipe. . At this time, the discharge valve is a disk having a diameter greater than or equal to the outer diameter of the discharge pipe is rotated about the axis parallel to the tube axis (pipe) of the discharge pipe is formed through the discharge hole having a diameter less than the inner diameter of the discharge pipe through the discharge hole It is preferable that the excluded plate surface includes a rotary valve plate arranged to close the other end of the discharge pipe.
그리고 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 상기 배기덕트의 일단부의 상방에서 상기 소결로의 중공의 중심축선을 회전중심으로 하여 회전 가능하게 설치된 분쇄판을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 분쇄판은 뿔면에 돌기가 형성된 뿔 형상인 것이 바람직하다.In addition, the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention preferably further includes a pulverized plate rotatably installed with the center of rotation of the hollow central axis of the sintering furnace above one end of the exhaust duct. At this time, the crush plate is preferably a horn shape is formed with a projection on the horn surface.
또한 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 상기 소결로의 타단부와 상기 배출관의 일단부 사이에 설치된 링 형상의 배출안내튜브와, 상기 분쇄판의 하단에 설치되어 상기 배출안내튜브를 따라 회전하는 배출안내판을 더 포함하고, 상기 배출관의 일단부는 상기 배출안내튜브와 연통되도록 설치된 것이 바람직하다.In addition, the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention includes a ring-shaped discharge guide tube installed between the other end of the sintering furnace and one end of the discharge pipe, and is installed at the lower end of the pulverizing plate and the discharge guide tube. Further comprising a discharge guide plate to rotate along, one end of the discharge pipe is preferably installed to communicate with the discharge guide tube.
한편, 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 상기 소결로는 일단부가 타단부보다 낮은 지점에 위치하도록는 배치된 것을 특징으로 할 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 상기 소결로의 일단부에서 서로 이격되어 배치된 복수의 그레이트바를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 소결로의 타단부를 덮도록 배치되고 개폐 가능한 도어가 설치된 배기덕트를 더 포함하고, 상기 배기팬은 상기 배기덕트에 연결된 것이 바람직하다.On the other hand, the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention, the sintering furnace may be characterized in that the one end is disposed so as to be located at a point lower than the other end. In this case, it is preferable that the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention further includes a plurality of great bars disposed spaced apart from each other at one end of the sintering furnace. The apparatus may further include an exhaust duct disposed to cover the other end of the sintering furnace and provided with an openable and open door, wherein the exhaust fan is connected to the exhaust duct.
본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조장치는, 각각 양단부가 개방된 중공의 통 형상이고, 상기 중공에 의해 형성된 내부공간에 석탄재 90~97 중량부, 점결제 2~10 중량부, 첨가제 0~1 중량부를 포함하는 원료를 수용하여 소결하기 위한 것으로 서로 이격되어 배치된 복수의 소결로와, 상기 복수의 소결로 각각의 상방을 통과하도록 고정설치된 가이드레일과, 연료를 수용하고 바닥면에 복수의 관통구멍이 형성된 용기형상이며, 상기 가이드레일을 따라 이동하는 내열카트와, 상기 각 소결로의 타단부에 배치되어 상기 소결로의 내부공간의 공기를 외부로 강제 배출시키기 위한 배기팬을 포함하여 이루질 수 있다.Apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention is a hollow cylindrical shape, each end of which is open, and 90 to 97 parts by weight of coal ash, 2 to 10 parts by weight of binder in the internal space formed by the hollow, additive 0 A plurality of sintering furnaces arranged to be spaced apart from each other for receiving and sintering a raw material including ˜1 parts by weight, guide rails fixed to pass above each of the plurality of sintering furnaces, and containing fuel and having a plurality on the bottom surface And a heat-resistant cart moving along the guide rail, and an exhaust fan disposed at the other end of each sintering furnace for forcibly discharging air in the internal space of the sintering furnace to the outside. Can be achieved.
본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 방법은, 석탄재 90~97 중량부, 점결제 2~10 중량부, 첨가제 0~1 중량부로 이루어진 원료를 배합하는 배합단계와, 상기 배합된 원료를 양단부가 개방된 중공의 통 형상인 소결로에 투입하는 투입단계와, 상기 소결로의 일단부에서 상기 원료에 점화하는 점화단계와, 상기 소결로의 타단부에서 상기 소결로로부터 공기를 강제배출시키는 배기단계와, 상기 원 료가 소결되어 생성된 인공골재를 분쇄하는 분쇄단계를 포함하여 이루어진다. 상기 투입단계 이전에 상기 원료를 괴상(塊狀)으로 성형하는 성형단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.The method for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention includes a blending step of blending a raw material consisting of 90 to 97 parts by weight of coal ash, 2 to 10 parts by weight of binder, and 0 to 1 part by weight of additives, and the blended raw materials at both ends. Input to the hollow tubular sintering furnace with an opening, an ignition step to ignite the raw material at one end of the sintering furnace, and exhaust to force air from the sintering furnace at the other end of the sintering furnace. And a grinding step of pulverizing the artificial aggregate produced by sintering the raw material. It is preferable to further include a molding step of forming the raw material into a mass before the feeding step.
또한 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 방법에 있어서, 상기 소결로의 일단부는 타단부 보다 높이 배치된 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of artificial aggregate using coal ash according to the present invention, one end of the sintering furnace is preferably disposed higher than the other end.
본 발명에 따르면 석탄재 생료구를 고정식으로 소결하므로 분진 발생이 억제되며, 양호한 밀봉상태에서 소결할 수 있으므로 생료구가 고르게 소결되므로 완제품의 수율을 95%이상으로 끌어올릴 수 있다. 또한 석탄재 생료구에 잔존하는 탄소에 의해 스스로 연소되면서 소결되므로 점화만 시켜줄 수 있다면 소결 과정에 따로 연료 공급이 필요하지 않는 만큼 에너지를 절약할 수 있고 당연히 생산 단가도 줄어든다. 또한 소결로 내에 석탄재 생료구가 층층이 수용되어 있어 이들 사이의 간극에 의해 연소 과정에서 발생하는 분진이 걸러지는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 오염물질의 배출을 최소화할 수 있다. 한편 석탄재 생료구는 석탄재의 함량이 90%으로서, 석탄재의 처리량을 최대한 제고시킬 수 있다.According to the present invention, since the raw material pellets are sintered in a fixed manner, dust is suppressed, and since the raw materials are sintered evenly because the raw materials are sintered in a good sealing state, the yield of the finished product can be increased to 95% or more. In addition, since the sintered by self burning by the carbon remaining in the coal ash material sintering, if only the ignition can be sintered, energy can be saved as much as the fuel supply is not necessary for the sintering process, and the production cost is naturally reduced. In addition, since the coal ash raw material sphere is accommodated in the sintering furnace, it is possible to obtain the effect of filtering the dust generated in the combustion process due to the gap therebetween. Therefore, the emission of pollutants can be minimized. On the other hand, coal ash raw material has a coal ash content of 90%, it can maximize the throughput of coal ash.
상술한 목적, 특징과 장점 이외에도 본 발명에는 기타의 목적, 특징과 장점이 있으며 아래에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 기타 목적, 특징과 효과에 대해 상세히 설명한다.In addition to the above objects, features and advantages, the present invention has other objects, features and advantages, and the other objects, features and effects of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
이하에서는 먼저 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 명세서에서 수치의 범위로서 나타내는 중량부는 일반적으로 상한과 하한을 각각 포함하는 범위, 즉 하한값 이상 상한값 이하를 의미하며, 하한값이 0인 경우에만 0을 초과하는 범위를 의미한다.Hereinafter, a preferred embodiment of artificial aggregate using coal ash according to the present invention will be described in detail. In the present specification, the weight part indicated as a range of numerical values generally means a range each including an upper limit and a lower limit, that is, a lower limit or more and an upper limit or less, and a range exceeding zero only when the lower limit is zero.
본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재는, 중량부로서 석탄재 90부 이상, 점결제 10부 이하, 첨가제 1부 이하로 이루어진 것이 바람직하다. 또한 석탄재와 첨가제로 구성된 혼합물의 화학성분 측면에서 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재는, 중량부로서 SiO2 45~60부, Al2O3 20~35부, Fe2O3 10부 이하, CaO 4부 이하, K2O 0.1부 이상, Na2O 0.1부 이상, MgO 2부 이하, C 5~8부인 것이 바람직하다.The artificial aggregate using the coal ash according to the present invention is preferably made of 90 parts or more of coal ash, 10 parts or less of binder, and 1 part or less of additives. In addition, the artificial aggregate using the coal ash according to the present invention in terms of the chemical composition of the mixture consisting of coal ash and additives, 45 to 60 parts SiO 2 , 20 to 35 parts Al 2 O 3 , 10 parts or less Fe 2 O 3 , CaO is less than 4 parts, K 2 O 0.1 part or more, Na 2 O 0.1 part or more, MgO 2 parts or less, C 5 ~ 8 wife is preferred.
이 중 CaO, MgO는 유해물질이므로 함량이 적을수록 더욱 좋고, K2O, Na2O는 유익한 물질로서 함량이 많을수록 더욱 좋다.Among them, CaO and MgO are harmful substances, so the smaller the content, the better. K 2 O, Na 2 O is a beneficial substance, the higher the content, the better.
본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 보다 바람직한 성분비율은, 중량부로서 석탄재 90~97부, 점결제 2~10부, 첨가제 0~1부이다. 또한 이 중 석탄재와 첨가제로 구성된 혼합물의 화학성분은 중량부로 SiO2 45~60부, Al2O3 20~35부, Fe2O3 7~10부, CaO 0~4부, K2O 0.1~0.3부, Na2O 0.1~0.3부, MgO 0~2부, C 5~8부이다. 한편 점결제의 가소성지수는 14 이상이며 따로 화학성분에 대한 한정은 필요하지 않다.The more preferable component ratio of the artificial aggregate using the coal ash which concerns on this invention is 90-97 parts of coal ash, 2-10 parts of binders, and 0-1 part of additives as a weight part. In addition, the chemical composition of the mixture consisting of coal ash and additives is by weight parts SiO 2 45-60 parts, Al 2 O 3 20-35 parts, Fe 2 O 3 7-10 parts, CaO 0-4 parts, K 2 O 0.1 0.3 parts, Na 2 O 0.1-0.3 parts, MgO 0-2 parts, C 5-8 parts. On the other hand, the plasticity index of the binder is 14 or more, and no limitation on chemical composition is necessary.
점결제는 점토, 물유리, 펄프슬러지 등을 사용할 수 있다.The binder may be clay, water glass, pulp sludge or the like.
첨가제는 식염 NaCl, 적철광 Fe2O3, 물유리 Na2O?SiO2와 현무암 등을 사용할 수 있다. 여기서 식염은 Na이온 함량을 보충조절하고, 적철광은 철함량을 보충조절하며, 물유리는 점토의 가소성지수를 조절하고, 현무암은 석탄재 인공골재의 팽창지수를 조절한다.As the additive, salt NaCl, hematite Fe 2 O 3 , water glass Na 2 O? SiO 2 and basalt can be used. Here, salt is supplemented with Na ion content, hematite is supplemented with iron content, water glass controls the plasticity index of clay, and basalt adjusts the expansion index of coal ash artificial aggregate.
이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 일실시예를 개략 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 상부를 확대 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1의 실시예의 그레이트바를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 실시예의 하부를 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 도 1의 실시예의 배출관 및 배출밸브를 확대 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of an apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of an upper portion of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is an embodiment of FIG. 1. 4 is an enlarged cross-sectional view of the lower part of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the discharge pipe and the discharge valve of the embodiment of FIG. 1.
본 제조 장치의 실시예는 앞서 설명한 석탄재를 이용한 인공골재를 소결하기 위한 것으로, 소결로(100)에 상기 석탄재를 이용한 인공골재에 대해 설명한 바와 같은 배합성분을 가진 석탄재 생료구(50)를 수용한다.An embodiment of the present manufacturing apparatus is for sintering artificial aggregate using coal ash described above, and accommodates the coal ash
소결로(100)는 중공의 통 형상으로서 양단부(100a,100b)가 모두 개방되어 있다. 소결로(100)의 개방된 양단부(100a,100b)는 서로 높이 차이가 있도록 배치되는데, 도 1에서는 특히 양단부가 하나의 연직선 상에 위치하도록 소결로(100)가 배치되어 있다. 즉, 소결로(100)는 지면에 대해 수직으로 배치된 것이다.The
소결로(100)의 크기는 한번에 소결할 수 있는 석탄재 생료구(50)의 양을 결정하므로, 처리 속도의 향상을 위해서는 큰 것이 바람직하지만, 소결 속도나 석탄 재 생료구(50)를 투입, 배출시키는 과정에 소요되는 시간, 소결로(100) 내부에 수용된 석탄재 생료구(50)의 압축강도, 석탄재 생료구(50)를 수용하여 지지할 수 있는 소결로(100)의 구조적 강도 등에 따라 적절한 수준에서 결정될 필요가 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 배치관계에서 소결로(100)의 구체적인 크기는 외경이 1000~3000mm이고, 내경이 800~2800mm이며, 높이는 100~3000mm인 원통 형상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 소결로(100)는 외경 1500mm, 내경1300mm, 높이 2000mm를 가지는 원통 형상이다. 이때 소결로(100)의 내측면이 내화재료로 이루어져야 함은 당연하며, 외측면에는 두께 6mm의 강판을 결합함으로써 구조적 강성을 유지할 수 있다.Since the size of the
이상 묘사된 소결로(100)의 형태와 구조는 예시일 뿐, 어떠한 한정을 두는 것이 아니며 본 발명을 숙지한 상황에서 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 도출할 수 있겠지만, 소결로(100)의 형태는 외형상 원추형, 역원추형 혹은 기타의 형태이어도 되며 소결로(100)는 양단부가 연직선 상에 오도록, 즉 수직으로 설치해도 되고 경사지게 설치해도 된다. 이밖에 소결로(100)에 센서를 설치하여 그 내부공간, 즉 퍼니스 챔버(furnace chamber)의 온도변화를 감지하여 소결 진행 정도 혹은 고장발생여부를 판단할 수도 있다.The shape and structure of the
소결로(100)가 수직으로 배치된 상태에서 소결로(100) 상부에 위치하는 일단부(100a)에는 점화부(200)가 배치된다. 점화부(200)는 소결로(100)에 수용된 석탄재 생료구(50)를 착화시키기 위한 것으로, 도 2에 도시한 바와 같이 점화용 연료(205)를 수용하는 내열카트(210)를 포함하여 이루어진다. 점화용 연료(205)로는 코크스가 적합한데, 내열카트(210)의 바닥면에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있어서, 내열카트(210)에 수용된 코크스가 연소될 때 그 연소열 또는 연소화염이 내열카트(210)의 바닥면 아래쪽으로 관통할 수 있도록 되어 있다. 코크스를 점화용 연료(205)로 사용하는 것은 석탄재 인공골재 생산의 원가요소를 고려한 것일 뿐이며 기타의 수단을 사용할 수도 있다. 예를 들면 LPG, 오일 등을 점화용 원료로 사용할 수 있다.The
한편 내열카트(210)의 바닥면에 복수의 관통구멍을 형성하기 위해, 복수의 그레이트바(211)를 상호 이격되게 배치하는 것으로 내열카트(210)의 바닥면을 형성할 수 있다. 그러면 각 그레이트바(211) 사이의 이격된 공간이 관통구멍으로서 기능하게 된다. 이 때 그레이트바(211)는 도 3에 도시된 바와 같이 중공의 사각 파이프 형상으로서, 재질은 재결정탄화규소이며 내열온도는 1600℃이상이고 1600℃에 달하는 소결온도 하에서 연속적으로 1년이상 운행할 수 있다. 각 그레이트바(211)의 단면은 장방형이고 너비는 최적으로 50mm, 높이는 최적으로 60mm, 벽두께는 최적으로 6mm이며 이와 같은 중공사각단면의 형태는 그레이트바(211)로 하여금 강도가 높고 중량이 가벼우며 재료가 절약되고 제조원가를 최대한 낮출 수 있다. 각 그레이트바(211)는 40mm의 간격을 두고 서로 이격되어 배치됨으로써 화염이 그레이트바(211) 사이의 간극을 원활히 통과할 수 있다.On the other hand, in order to form a plurality of through holes in the bottom surface of the heat-
내열카트(210)는 이동할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 점화용 가이드레일(220)을 외부에 고정설치하고, 내열카트(210)가 이 점화용 가이드레일(220)을 따라 이동하도록 하는 것이다. 이를 위해 내열카트(210)의 하부에는 베 어링(203)이 설치되며, 이동바퀴(240)가 베어링(230)에 회전가능하게 설치된다. 여기서의 베어링(230)은 미끄럼베어링이나 구름베어링, 또는 단순한 보어(bore)나 부시(bush) 등을 불문하고, 이동바퀴(240)를 회전가능하게 지지할 수 있는 것이면 어떤 형태일지라도 무방하다. 이와 같이 내열카트(210)가 이동가능하게 배치되면, 소결로(100)에 접근시켜 소결로(100)에 수용된 석탄재 생료구(50)를 점화한 후, 소결로(100)로부터 이탈시킴으로써 점화용 연료(205)의 필요없는 낭비를 막고 소결로(100) 내부로의 공기 유입을 원활하게 할 수 있다. 나아가서 복수의 소결로(100)를 구비한 상태에서 소결로(100)의 수보다 적은 수의 내열카트(210)만으로 각 소결로(100)를 모두 점화하는 설비를 갖추는 것이 가능해진다. 이와 같은 설비에 대해서는 도 9를 참조로 추후 다시 설명한다. 내열카트(210)는 또한 소결로(100)에 대하여도 이격 또는 접근 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다. 소결로(100)의 석탄재 생료구(50)를 점화할 때에는 내열카트(210)의 하단이 소결로(100)의 상단에 완전히 밀착되는 것이 점화를 용이하게 하므로, 이때에는 내열카트(210)가 소결로(100)에 접근되어야 한다. 소결로(100)의 상단에 구비된 시일링(seal ring)(110)은 내열카트(210)의 하단과 소결로(100)의 상단 사이를 최대한 밀봉시켜 내열카트(210)로부터의 열 또는 화염을 손실없이 소결로(100)로 전달시키기 위해 제공된 것이다. 반대로 점화용 가이드레일(220)을 따라 내열카트(210)를 소결로(100)로부터 완전히 이탈시키기 위해서는 먼저 소결로(100)로부터 이격되어야 한다. 따라서 내열카트(210)와 베어링(230) 사이에는 선형작동기(250)를 배치하여 내열카트(210)가 상하방향으로 작동될 수 있도록 한다.Heat-
배기팬(300)은 소결로(100)의 하단에 위치한 타단부(100b)에 연결되어 소결로(100) 내부공간의 공기로 외부로 강제배출시킨다. 따라서 소결로(100)의 내부공간에는 상단 일단부(100a)로부터 하단 타단부(100b) 방향으로 기류가 형성되며, 소결로(100)에 수용된 석탄재 생료구(50)는 윗층부터 아랫층방향으로 연소 및 소결된다. 배기팬(300)의 배기효율을 높이기 위해 소결로(100)의 하단에는 배기덕트(310)의 일단부를 소결로(100) 내부공간과 연통되도록 설치하고, 이 배기덕트(310)의 배출단부인 타단부에 배기팬(300)을 연결하는 것이 바람직하다. 배기팬(300)의 선후단에는 추가적으로 집진장치를 설치할 수 있다.The
소결로(100)의 하단 타단부(100b)에는 배출관(400)이 추가로 설치된다. 배출관(400)은 소결 완료된 석탄재 생료구(50), 즉 소결 석탄재를 외부로 배출시키는 통로가 되는 것으로, 설계에 따라서는 배기덕트(310)와 배출관(400)의 일부가 하나의 관체로 형성되도록 하는 것도 가능하지만, 도 4에 예시된 바와 같이 배출관(400)은 배기덕트(310)와 별도로 설치되는 것이 소결 석탄재를 원활히 배출하는데 도움이 된다. 배출관(400)을 상시 개방한다면 배기팬(300)에 의한 기류 형성을 교란하게 되고 소결 석탄재가 누출될 수 있으므로, 배출관(400)을 선택적으로 개방, 폐쇄하는 배출밸브(410)가 구비된다. 배출밸브(410)는 여러가지 형태로 구현될 수 있으나, 회전밸브판(410)을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 회전밸브판(410)은 배출관(400)의 직경 이상의 직경을 가진원판 형상으로서, 판면에 배출관(400)의 내경 이하의 직경을 가진 배출구멍(410a)이 관통하여 형성되어 있고, 배출관(400)의 관축(管軸)과 나란한 축을 중심으로 회전가능하게 설치된다. 도 5에 서는 회전밸브판(410)의 회전축은 배출관(400)의 외부에 배치되며, 회전밸브판(410)의 반경이 배출관(400)의 직경보다 큰 것으로 예시되어 있는데, 이 상태에서 회전밸브판(410)을 모터(420)에 의해 회전시키면, 배출구멍(410a)이 배출관(400) 내에 위치할 때 배출관(400)이 개방되며, 배출구멍(410a)이 배출관(400)의 외부에 위치할 때에는 회전밸브판(410)의 판면이 배출관(400)의 단부를 폐색시키게 된다. 배출연장관(430)은 회전밸브판(410)의 후단에 연결되어 회전밸브판(410)의 배출구멍(410a)을 통과한 소결 석탄재의 추가적인 이동을 안내하기 위한 것이다.The
석탄재 생료구(50)는 연소 및 소결과정에서 서로 부착될 수 있기 때문에 이들 사이의 부착을 해소하기 위해 분쇄판(500)을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 분쇄판(500)은 소결로(100)의 내부공간을 형성하는 중공의 중심축선과 동축으로 회전가능하도록 설치된다. 분쇄판(500)의 설치위치는 소결로(100)의 하단 타단부(100b)이며, 배기덕트(310)의 일단부보다는 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 분쇄판(500)이 회전하면 소결 완료된 석탄재 생료구(50), 즉 소결 석탄재와 마찰을 일으키므로, 서로 부착되어 있던 소결 석탄재들이 분리된다. 이런 마찰 효과를 높이고, 분리된 소결 석탄재들이 하방으로 이동하여 최종적으로 배출관(400)을 통해 배출되는 것을 원활히 하기 위해, 분쇄판(500)은 뿔 형상이며, 뿔면에는 돌기(505)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 분쇄판(500)이 회전구동됨을 고려할 때 뿔 형상 중에서도 원뿔 형상인 것이 바람직하지만, 그 형상은 필요에 따라 변형될 수 있다. 한편 배기팬(300)에 의한 배기작용이 원활해지도록 분쇄판(500)에 복수의 관통구멍을 형성할 수 있다.Since the coal ash
소결 석탄재의 원활한 배출을 위하여 소결로(100)의 하단 타단부(100b)에는 링 형상의 배출안내튜브(440)를 추가로 설치하고, 배출관(400)은 이 배출안내튜브(440)와 연통되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 배출안내튜브(440)는 분쇄판(500)의 하방에서 소결로(100)의 타단부(100b)의 내측 둘레를 따라 배치되고, 배출관(400)의 일단부가 이 배출안내튜브(440)의 바닥면에 연통되어 있다. 나아가서 분쇄판(500)의 하부에 배출안내판(510)을 고정하여 분쇄판(500)과 함께 회전하도록 하되, 배출안내판(510)이 배출안내튜브(440) 내측에 위치하도록 하면, 분쇄판(500)이 회전하면서 분쇄된 소결 석탄재들은 배출안내튜브(440) 내부로 떨어지고, 배출안내튜브(440) 내부의 소결 석탄재들은 배출안내판(510)에 의해 쓸려서 배출관(400)의 입구로 유도된다. 이때 배기덕트(310)의 일단부는 분쇄판(500)의 하방, 배출안내튜브(440)의 내측에 위치하여 소결 석탄재가 배기덕트(310)로 진입하는 것을 억제한다.In order to smoothly discharge the sintered coal ash, the
도 6은 도 1의 실시예에서 소결로(100)에 석탄재 생료구(50)를 투입하는 투입부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 석탄재 생료구(50)는 저장탱크(800)에 수용되어 있다가 양방향 컨베이어(760)로 공급된다. 양방향 컨베이어(760)는 하부에 바퀴(770)가 구비되어 있어 별도의 레일 등을 따라 이동할 수 있으며, 또한 저장탱크(800)로부터 공급받은 석탄재 생료구(50)를 도면 방향을 기준으로 좌측이나 우측으로 선택적으로 진행시킬 수 있다. 도 6에 예시한 배치관계에서는 양방향 컨베이어(760)가 도면방향을 기준으로 우측으로 진행하여 석탄재 생료구(50)를 공급호퍼(700)로 낙하시키게 된다. 공급호퍼(700)는 하방에 공급밸브(710)가 구비되 어 있는데, 공급밸브(710)는 원추 형상으로서, 공급밸브개폐기(720)에 의해 상하로 작동된다. 공급밸브(710)가 열리면 공급호퍼(700)에 수용되어 있던 석탄재 생료구(50)들은 공급밸브(710)의 틈으로 낙하하여 소결로(100)의 내부공간으로 수용된다. 공급호퍼(700) 또한 바퀴(730)를 구비하여, 외부에 고정설치된 공급용 가이드레일(750)을 따라 이동가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 그러면 앞서 설명한 점화부(200)의 경우와 마찬가지로, 하나의 공급호퍼(700)로써 복수 개의 소결로(100)에 석탄재 생료구(50)를 공급하는 것이 가능해진다.6 is a view schematically showing the configuration of the input unit for inserting the coal ash
도 7은 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 다른 실시예를 개략 도시한 정면도이고, 도 8은 도 7의 실시예를 개략 도시한 평면도이다.7 is a front view schematically showing another embodiment of the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention, and FIG. 8 is a plan view schematically showing the embodiment of FIG. 7.
이하에서 따로 설명하지 않는 특징은 앞서 도 1 내지 도 6을 참조로 설명한 실시예와 동일하며 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.Features that are not described below are the same as the embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 6, and detailed descriptions thereof will be omitted to avoid duplication.
소결로(100)는 복수 개가 구비되며, 미리 정해진 규칙에 따라 배열된다. 예컨대 도 7 및 도 8에서는 4개의 소결로(100)가 2행 2열로 배치되어 있다. 각 행의 소결로(100) 위에는 점화용 가이드레일(220) 및 공급용 가이드레일(750)이 설치되는데, 이들 점화용 가이드레일(220) 및 공급용 가이드레일(750)은 그 기능상 명칭만 다를 뿐 실제로는 하나의 레일로 구현될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 점화용 가이드레일(220)과 공급용 가이드레일(750)은 일치한다. 양방향 컨베이어(760)는 공급용 가이드레일(750)의 상방에 위치하며, 한 쌍의 공급용 가이드레일(750) 사이에 위치한다.The
점화용 가이드레일(220) 위에는 점화부(200)로서 내열카트(210)가 이동바퀴(240)에 의해 이동가능하게 지지되어 있는데, 소결로(100)의 상방에서 이격된 지점에 위치하고 있는 것으로 도시되어 있다. 또한 공급용 가이드레일(750) 위에는 공급호퍼(700)가 바퀴(730)에 의해 이동가능하게 지지되어 있는데, 역시 소결로(100)의 상방에서 이격된 지점에 위치하고 있다. 이 상태에서 우선 저장탱크(800)를 개방하여 양방향 컨베이어(760)로 석탄재 생료구를 낙하시킨다. 양방향 컨베이어(760)는 어느 한쪽으로 이 석탄재 생료구를 진행시켜 공급호퍼(700)에 석탄재 생료구를 투입한다. 그런 다음 공급호퍼(700)는 공급용 가이드레일(750)을 따라 이동하여 어느 한 소결로(100)의 상방에 위치한다. 이 위치에서 공급호퍼(700)의 공급밸브(710)가 개방되면 그 소결로(100)의 내부공간에 석탄재 생료구가 수용된다. 석탄재 생료구의 공급이 완료되면 공급호퍼(700)를 다시 이동시켜 소결로(100)의 상방으로부터 퇴피시킨다. 퇴피된 공급호퍼(700)는 새롭게 석탄재 생료구를 투입받아서 다른 소결로(100) 상방으로 이동한 다음 그 소결로(100)에 석탄재 생료구를 공급하게 된다.The heat-
다음으로 점화용 연료가 연소 중인 내열카트(210)를 어느 한 소결로(100) 위로 이동시키고, 앞서 설명한 바와 같이 그 소결로(100)의 상단으로 접근시켜 밀착시킨다. 이때 그 소결로(100)의 하단 타단부에 위치한 배기팬(300)을 작동시키면, 소결로(100) 내부공간에는 위에서 아래 방향으로의 기류가 형성되며, 특히 내열카트(210)가 소결로(100)의 상단에 밀착되어 있으므로, 내열카트(210)에서 연소 중인 점화용 연료에 의한 열 또는 화염이 내열카트(210)의 바닥면을 통과하여 소결 로(100) 내부공간의 최상단에 위치한 석탄재 생료구(50)에 도달한다. 석탄재 생료구는 탄소성분을 함유하고 있으므로, 적절한 온도 조건에서 점화된다. 석탄재 생료구가 연소되기 시작하면 내열카트(210)는 소결로(100)의 상단으로부터 이격시킨 다음, 점화용 가이드레일(220)을 따라 소결로(100)의 상방으로부터 퇴피시킨다. 퇴피된 내열카트(210)는 다른 소결로(100) 상방으로 이동하여, 그 소결로(100)에 수용된 석탄재 생료구를 점화하도록 한다.Next, the heat-
이후에 소결로(100)의 내부공간에 수용된 석탄재 생료구는 상부의 것부터 점화되어 연소되기 시작하는데, 배기팬(300)이 계속하여 작동 중이므로 연소에 의한 열 및 화염은 하방으로 전달되고, 결과적으로 하부의 석탄재 생료구까지 모두 연소 및 소결된다. 배기팬(300)은 각 소결로(100)에 개별적으로 구비된 것으로 예시하고 있는데, 이와 같은 경우에 각 소결로(100) 내부에서의 연소 상태에 따라 배기되는 공기의 양을 조절하는 것이 자유롭다. 그러나 각 소결로(100)에서 배기팬(300)을 생략하는 대신 하나의 배기팬으로부터 분기된 배기덕트를 각 소결로(100)에 연결하는 것도 가능하며, 이 경우에는 각 소결로(100)에서 배기되는 공기의 양을 조절하기 위해 분기된 배기덕트에 유량조절밸브를 설치할 수 있다.Afterwards, the coal ash raw material housed in the inner space of the
도 9은 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 또다른 실시예를 개략 도시한 단면도이다.Figure 9 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention.
본 실시예에서 소결로(100') 역시 양단부가 개방된 중공의 통 형상이며, 대체로 수직하게 배치되어 있다. 소결로(100')의 상단부에는 배기덕트(310')의 일단 이 연결되며, 배기덕트(310')의 타단에는 배기팬(300')이 연결된다. 배기덕트(310')의 일측은 개폐 가능한 도어(311')를 구비하고 있는데, 이는 소결로(100')에 석탄재 생료구를 투입할 때 개방되고, 석탄재 생료구를 연소 및 소결하는 동안에는 폐쇄된다.In this embodiment, the sintering furnace 100 'also has a hollow cylindrical shape with both ends open, and is generally vertically disposed. One end of the exhaust duct 310 'is connected to an upper end of the sintering furnace 100', and an exhaust fan 300 'is connected to the other end of the exhaust duct 310'. One side of the exhaust duct 310 'is provided with an openable and closed door 311', which is opened when the coal ash raw material is introduced into the sintering furnace 100 'and closed during combustion and sintering of the coal ash raw material. .
소결로(100')의 하단부에는 바닥판(110')이 역시 개폐 가능하게 설치되어 있다. 바닥판(110')에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있다. 이때의 관통구멍들은 앞서 도 2를 참조로 설명한 바와 같이 하방으로부터 열 또는 연소화염이 통과되도록 하기 위한 것으로, 복수의 그레이트바(111')를 서로 이격되도록 배치함으로써 구성될 수 있다. 또한 바닥판(110')이 개폐 가능하게 설치되어 있으므로, 소결이 완료된 석탄재 생료구, 즉 소결 석탄재를 외부로 배출시키는 것이 용이하다.The bottom plate 110 'is provided at the lower end of the sintering furnace 100' to be opened and closed. A plurality of through holes is formed in the bottom plate 110 '. At this time, the through holes are for allowing heat or combustion flames to pass from below, as described above with reference to FIG. 2, and may be configured by arranging the plurality of
소결로(100')의 하방에는 점화부(200')가 배치되며, 점화용 연료를 연소시킴으로써 그 상방에 위치한 소결로(100')의 바닥판(110')에 형성된 관통구멍(또는 그레이트바 사이의 간극)을 통해 소결로(100') 내부에 수용된 석탄재 생료구를 점화시킨다. 이때 배기팬(300')을 작동시키면, 소결로(100') 내부에서는 아래에서 위 방향으로 흐르는 기류가 형성되며, 석탄재 생료구 역시 아래층의 것부터 윗층의 것으로 순차 연소 및 소결된다. 아래층의 석탄재 생료구가 먼저 소결되므로 앞선 실시예에와 같이 윗층의 삭탄재 생료구가 먼저 소결되는 것에 비해 소결 완료된 석탄재 생료구의 변형이 작고 쉽게 덩어리지지 않는다는 장점이 있다.An ignition part 200 'is disposed below the sintering furnace 100', and a through hole (or a great bar) formed in the bottom plate 110 'of the sintering furnace 100' located above by burning the ignition fuel. Through the gap between) to ignite the coal ash raw material contained in the sintering furnace (100 '). At this time, when the exhaust fan 300 'is operated, an air flow flowing from the bottom to the upper direction is formed in the sintering furnace 100', and the coal ash raw material is also sequentially burned and sintered from the lower layer to the upper layer. Since the coal ash raw material of the lower layer is sintered first, there is an advantage that the deformation of the sintered coal ash raw material is small and does not easily agglomerate as compared with the above-mentioned crushed coal ash raw material as the first embodiment.
이하에서는 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 방법의 바람직 한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the method for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention will be described in detail.
먼저 석탄재 90~97 중량부, 점결제 2~10 중량부, 첨가제 0~1 중량부로 이루어진 원료를 배합한다(배합단계). 그 결과물은 곧 앞서 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재를 제조하기 위한 석탄재 생료구가 된다. 따라서 앞서 설명한 특징들이 부가될 수 있다.First, a raw material consisting of 90 to 97 parts by weight of coal ash, 2 to 10 parts by weight of binder, and 0 to 1 parts by weight of additives is blended (mixing step). The result is a coal ash raw material for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention. Thus, the above-described features can be added.
다음으로 배합된 원료를 중공의 통 형상이되, 양단이 개방된 소결로에 투입한다(투입단계). 이때의 소결로는 역시 앞서 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치에 대하여 설명한 소결로와 동일한 것일 수 있다.Next, the blended raw material is put into a hollow cylindrical shape, and the sintering furnace at both ends is opened (injection step). At this time, the sintering furnace may also be the same as the sintering furnace described above for the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention.
소결로의 개방된 양단부 중 일단부로부터 상기 투입된 원료를 점화시킨다(점화단계). 그런 다음 소결로의 양단부 중 타단부로부터는 공기를 강제배기시킨다(배기단계). 그러면 소결로 내부의 원료는 일단부에 위치한 것으로부터 타단부에 위치한 것으로 순차 연소 및 소결된다. 이때 소결로의 일단부가 타단부보다 높은 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 특히 소결로의 일단부와 타단부가 하나의 연직선 상에 배치되는 상태, 즉 소결로가 수직으로 배치되는 것이 바람직하다. 이때 소결로 내부의 원료는 상측의 것부터 하측의 것으로 순서대로 연소 및 소결되는데, 상측의 것이 연소되고 있을 때 하측의 것은 연소열에 의해 건조, 예열되며, 하측의 것이 연소되고 있을 때 상측의 것은 연소, 소결이 완료된 상태에서 자연냉각된다. 따라서 예열과 냉각을 위한 별도의 공정이 필요없이 하나의 소결로 내부에서 예열 및 냉각의 효과까지 얻을 수 있다.The injected raw material is ignited from one end of both open ends of the sintering furnace (ignition step). Then, air is forcedly exhausted from the other end of both ends of the sintering furnace (exhaust step). Then, the raw materials in the sintering furnace are sequentially burned and sintered from one end to the other end. At this time, it is preferable that one end of the sintering furnace is located higher than the other end. In particular, it is preferable that the one end and the other end of the sintering furnace are arranged on one vertical line, that is, the sintering furnace is arranged vertically. At this time, the raw materials inside the sintering furnace are burned and sintered in order from the upper side to the lower side. When the upper side is combusted, the lower side is dried and preheated by the heat of combustion, while the lower side is burned, Natural cooling in the state of completion of sintering. Therefore, the effect of preheating and cooling can be obtained in one sintering furnace without the need for a separate process for preheating and cooling.
소결이 완료되면 서로 부착된 원료들을 분쇄하여 외부로 배출시킨다(배출단 계). 이렇게 배출된 소결 완료된 원료는 곧 골재로 사용할 수 있다. 예컨대, 콘크리트 혼화물로서의 골재로 사용될 수 있는데, 이를 위해서는 적당한 크기와 모양을 가질 것이 요구된다. 따라서 상기 투입단계 이전에 원료를 괴상(塊狀)으로 성형하는 성형단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.When sintering is completed, the raw materials attached to each other are pulverized and discharged to the outside (discharge step). The sintered raw material thus discharged can be used as aggregate. For example, it can be used as aggregate as concrete admixture, which is required to have a suitable size and shape. Therefore, it is preferable to further include a molding step of forming the raw material into a mass before the feeding step.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.One embodiment of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
도 1은 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 일실시예를 개략 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of an apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention;
도 2는 도 1의 실시예의 상부를 확대 도시한 단면도,Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the upper portion of the embodiment of FIG.
도 3은 도 1의 실시예의 그레이트바를 도시한 사시도,3 is a perspective view of the great bar of the embodiment of FIG.
도 4는 도 1의 실시예의 하부를 확대 도시한 단면도,4 is an enlarged cross-sectional view of a lower part of the embodiment of FIG. 1;
도 5는 도 1의 실시예의 배출관 및 배출밸브를 확대 도시한 단면도,5 is an enlarged cross-sectional view of the discharge pipe and the discharge valve of the embodiment of FIG.
도 6은 도 1의 실시예투입부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,6 is a view schematically showing the configuration of the embodiment input unit of FIG.
도 7은 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 다른 실시예를 개략 도시한 정면도,7 is a front view schematically showing another embodiment of an apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention;
도 8은 도 7의 실시예를 개략 도시한 평면도,8 is a plan view schematically showing the embodiment of FIG.
도 9은 본 발명에 따른 석탄재를 이용한 인공골재의 제조 장치의 또다른 실시예를 개략 도시한 단면도이다.Figure 9 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the apparatus for producing artificial aggregate using coal ash according to the present invention.
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JPH11116300A (en) | 1997-10-15 | 1999-04-27 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Artificial aggregate and its production |
EP1801084A1 (en) | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Pavel Svoboda | Fly-ash concrete compositon, method of preparation by geo-polymeric reaction of activated fly-ash and its use. |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101942003B1 (en) | 2018-07-30 | 2019-01-24 | 라이트쎄라믹스 주식회사 | Sintering Apparatus For Manufacturing Artificial Lightweight Aggregate, And Manufacturing System For Artificial Lightweight Aggregate Comprising The Same |
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