KR101914212B1 - Apparatus for Manufacturing Artificial Lightweight Aggregate Using Coal Ash with Unburned Carbon - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화력발전 과정에서 배출되는 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용하여 제조 공정에 들어가는 작업공수 및 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 생산되는 인공경량골재의 품질이 균일하면서도 제조 공정에 걸리는 시간을 짧게 하여 인공경량골재의 대량 생산에 적합한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재 제조장치로서, 성형체를 공급하는 성형체 공급부와, 상기 성형체 공급부로부터 공급된 성형체를 소성하는 본체부를 포함하고, 상기 본체부는 외벽과 내벽에 의해 이루어진 이중의 관 형상으로, 상기 내벽에 의해 중심 공간부에 형성된 공기배출부와 상기 외벽과 내벽 사이의 공간에 형성된 소성부로 이루어지며, 상기 소성부는 상측 공간의 성형체를 연소시켜 소성하는 연소부와 하측 공간의 소성이 완료된 소성체를 냉각시키는 냉각부로 나누어지고, 상기 연소부의 하측 단부에 위치하는 성형체를 점화하기 위한 복수의 점화기와 상기 냉각부 내로 공기를 공급하기 위한 공기 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention can reduce the work cost and production cost of the manufacturing process by using the fly ash containing the unburned carbon discharged in the thermal power generation process, and also the quality of the produced artificial lightweight aggregate is uniform, Which is suitable for mass production of an artificial lightweight aggregate by shortening the weight of the artificial lightweight aggregate, comprising: a molded body supply portion for supplying a molded body; and a body portion for burning the molded body supplied from the molded body supply portion, Wherein the body portion is a double tube formed of an outer wall and an inner wall, and is composed of an air discharge portion formed in the central space portion by the inner wall and a firing portion formed in a space between the outer wall and the inner wall, And a sintered body in which the sintering of the lower space is completed Divided parts of each of the cooling, characterized in that it comprises an air supply for supplying air into the sub-cooling and the igniter for igniting the formed body positioned at the lower end of the combustion portion.

Description

미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재 제조장치{Apparatus for Manufacturing Artificial Lightweight Aggregate Using Coal Ash with Unburned Carbon}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an artificial lightweight aggregate producing apparatus using an ash-

본 발명은 인공경량골재 제조 장치로서, 특히 화력발전 과정에서 배출되는 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing an artificial lightweight aggregate, and more particularly, to an apparatus for manufacturing an artificial lightweight aggregate using fly ash containing unburnt carbon discharged from a thermal power generation process.

경량골재란 콘크리트의 무게를 경감하기 위해 보통 사용하는 골재보다 비중이 작은(2.0 이하) 골재를 말하는 것으로, 경량골재의 종류에는 팽창성 혈암, 팽창성 점토, 플라이 애쉬 등을 주원료로 하여 불에 구워서 만든 인공경량골재와 화산암, 응회암, 용암 등의 천연 경량골재가 있다. Lightweight aggregate refers to an aggregate having a specific gravity smaller than that of ordinary aggregate (less than 2.0) in order to reduce the weight of concrete. Lightweight aggregate is classified into two types: lightweight aggregate, fire retardant clay, fly ash, Lightweight aggregate, and natural lightweight aggregates such as volcanic rock, tuff rock, and lava.

한편, 화력발전 과정에서 배출되는 석탄회(coal ash)는 발생 위치에 따라 크게 비산재(fly ash)와 바닥재(bottom ash)로 구분할 수 있으며, 비산재 중 탄소함량이 많고 입도가 큰 것을 잔사회(reject fly ash)라고 한다. 일반적으로 비산재는 입도가 미세하고 시멘트를 대체할 수 있는 조성을 가지고 있어 대부분 재활용되어 왔으나, 비산재 중 탄소함량이 많고 입도가 큰 잔사회나 바닥재는 그동안 거의 재활용되지 못하고 대부분 폐기물로 처리되어 왔다.On the other hand, the coal ash discharged from the thermal power generation process can be divided into fly ash and bottom ash according to the location of occurrence, and the carbon content of the fly ash and the grain size of the fly ash ash). Generally, fly ash has a small particle size and has a composition that can replace cement. Most of the fly ash has been recycled. However, most of the fly ash and bulk materials with high carbon content and heavy sediment have not been recycled.

최근 이러한 잔사회 등 석탄회를 재활용하여 인공경량골재를 제조하기 위한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 예를 들어, 한국 공개특허 제2011-041172호(이하, "특허문헌 1"이라 함.)는 석탄재(coal ash, 석탄회)를 이용한 인공골재 및 인공골재 제조장치를 개시하고 있다.Recently, various researches have been actively carried out to manufacture artificial lightweight aggregate by recycling coal ash, for example, as disclosed in Korean Patent Publication No. 2011-041172 (hereinafter referred to as "Patent Document 1"), discloses an artificial aggregate and an artificial aggregate manufacturing apparatus using coal ash.

상기 특허문헌 1에 개시된 인공골재 제조장치는, 양단부가 개방된 중공의 통 형상의 소결로와, 상기 소결로의 상부에 위치하는 점화부, 상기 소결로의 하부에 위치하는 배기팬을 포함한다.The artificial aggregate manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a hollow cylindrical sintering furnace with open ends at both ends, an ignition portion located above the sintering furnace, and an exhaust fan located below the sintering furnace.

즉, 상기 특허문헌 1의 인공골재 제조장치에 의하면, 상기 소결로에 배합된 원료(석탄재 생료구)를 일시에 투입하고, 상기 점화부에 의하여 상기 소결로에 투입된 원료의 상부를 점화한 후, 상기 소결로의 하부에 위치하는 배기팬에 의하여 상기 소결로 내의 공기 흐름을 위에서 아래로 유도하여 상기 소결로 내의 원료를 소결한 후, 소결에 의해 생성된 소결체를 일시에 배출시키는 구조이다.That is, according to the artificial aggregate manufacturing apparatus of Patent Document 1, the raw material (coal ash raw material raw material) mixed in the sintering furnace is charged at a time, the upper portion of the raw material charged into the sintering furnace is ignited by the ignition portion, An air flow in the sintering furnace is guided from the top to the bottom by an exhaust fan located below the sintering furnace to sinter the raw material in the sintering furnace, and then the sintered body produced by sintering is discharged at a time.

따라서, 상기 특허문헌 1의 인공골재 제조장치에 의하면, 석탄재를 이용한 인공경량골재의 대량 생산을 위해서는 일련의 제조공정, 즉 '원료의 투입 → 소결 → 소결체(인공경량골재)의 배출'로 이루어진 공정의 각 단계를 순차적이고 동시적으로 반복해야 하기 때문에, 제조공정에 소요되는 시간이 길어지고 작업 공수가 많아져 생산효율이 떨어질 뿐만 아니라 생산비용이 증대되는 문제가 있다.Therefore, according to the artificial aggregate manufacturing apparatus of Patent Document 1, in order to mass-produce the artificial lightweight aggregate using coal ash, a series of manufacturing processes, that is, a process consisting of a step of inputting raw materials, sintering, and discharging a sintered body (artificial lightweight aggregate) Therefore, there is a problem that the time required for the manufacturing process becomes long and the number of working hours increases, resulting in a decrease in production efficiency and an increase in production cost.

또한, 상기 특허문헌 1의 인공골재 제조장치에 의하면, 상기 소결로에 투입된 원료(석탄재 생료구)의 상부가 점화되어 원료의 상측부터 아래로 소결된 후, 상기 소결로의 하단으로 소결체를 일시에 배출시키기 때문에, 상기 소결로 내의 원료의 위치에 따라 소결시간 및 소결온도가 일정하지 않은 경우가 발생할 수 있고, 이에 의하여 소결이 완료된 소결체(인공경량골재)의 품질이 일정하지 않게 되는 문제가 있다. 이에 대해, 특허문헌 1에서는 '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.'고 설명하고 있으나, 특허문헌 1에서는 소결이 완료된 소결체가 소결로의 개방된 하단부를 통해 일시에 배출되기 때문에, 뒤늦게 연소되는 하측의 것이 완전히 소결되고 소결이 완료된 상태에서 자연냉각에 의해 냉각이 될 때까지 기다려야 하는 바, 대량의 석탄재를 이용하여 인공경량골재를 연속적으로 생산해야 하는 인공경량골재 제조장치로서는 적합하지 않은 문제가 있다. Further, according to the artificial aggregate producing apparatus of Patent Document 1, the upper portion of the raw material (coal ash raw material raw material) put into the sintering furnace is ignited and sintered from the upper side to the lower side of the raw material, The sintering time and the sintering temperature may not be constant depending on the position of the raw material in the sintering furnace. As a result, there is a problem that the quality of the sintered body (artificial lightweight aggregate) after sintering becomes uneven. On the other hand, in Patent Document 1, the raw materials in the sintering furnace are burned and sintered in order from the upper side to the lower side. When the upper side is burned, the lower side is dried and preheated by the heat of combustion and the lower side is burned The upper side is naturally cooled in a state where the combustion and sintering are completed. Therefore, it is possible to obtain the effect of preheating and cooling in one sintering furnace without requiring a separate process for preheating and cooling. However, in Patent Document 1, the sintered body having been sintered has the lower end portion of the sintering furnace It is necessary to wait until the lower burned part is completely sintered and it is cooled by natural cooling in the state where the sintering is completed. As a result, the artificial lightweight aggregate must be continuously produced using a large amount of coal ash There is a problem that it is not suitable as a lightweight aggregate production apparatus.

특허문헌 1 : 한국공개특허 제2011-041172호 공보Patent Document 1: Korean Published Patent Application No. 2011-041172

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안한 것으로, 화력발전 과정에서 배출되는 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용하여 인공경량골재를 제조하는 일련의 제조공정, 즉 원료의 투입, 소성 및 소성체(인공경량골재)의 배출의 연속적이고 동시적으로 이루어지도록 함으로써, 제조 공정에 들어가는 작업공수 및 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 생산되는 인공경량골재의 품질이 균일하면서도 제조 공정에 걸리는 시간을 짧게 하여 인공경량골재의 대량 생산에 적합한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재 제조장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a lightweight aggregate of artificial lightweight using coal fly ashes, The artificial lightweight aggregate) can be continuously and simultaneously discharged, so that the work cost and production cost for the manufacturing process can be reduced, and the quality of the artificial lightweight aggregate to be produced is uniform, To provide an artificial lightweight aggregate manufacturing apparatus using coal fly ash containing unburnt carbon suitable for mass production of artificial lightweight aggregate.

본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치는, 성형체를 공급하는 성형체 공급부와, 상기 성형체 공급부로부터 공급된 성형체를 소성하는 본체부를 포함하고, 상기 본체부는 외벽과 내벽에 의해 이루어진 이중의 관 형상으로, 상기 내벽에 의해 중심 공간부에 형성된 공기배출부와 상기 외벽과 내벽 사이의 공간에 형성된 소성부로 이루어지며, 상기 소성부는 상측 공간의 성형체를 연소시켜 소성하는 연소부와 하측 공간의 소성이 완료된 소성체를 냉각시키는 냉각부로 나누어지고, 상기 연소부의 하측 단부에 위치하는 성형체를 점화하기 위한 복수의 점화기와 상기 냉각부 내로 공기를 공급하기 위한 공기 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for producing an artificial lightweight aggregate material using coal fly ash comprising unburnt carbon according to the present invention includes a molded body supply section for supplying a molded body and a body section for burning the molded body supplied from the molded body supply section, And a firing portion formed in a space between the outer wall and the inner wall, wherein the firing portion includes a combustion portion for burning the formed body in the upper space, And a plurality of igniters for igniting the molded body located at a lower end of the combustion unit and an air supply unit for supplying air into the cooling unit, the combustion unit being divided into a cooling unit for cooling the sintered body in which the sintering is completed in the lower space, do.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치는, 상기 공기배출부의 하단부 측에 배기팬이 마련되며 상기 배기팬에 의하여 상기 공기 공급부에 의해 상기 냉각부로 공급된 공기가 상측으로 이동하여 상기 연소부를 거쳐 상기 공기배출부를 통해 배기되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for producing an artificial lightweight aggregate using fly ash containing unburnt carbon, wherein an exhaust fan is provided on a lower end side of the air discharge unit, and air supplied to the cooling unit by the air discharge unit And the air is exhausted through the air discharge unit through the combustion unit.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치의 상기 성형체 공급부는 중공의 관 형상으로, 호퍼로부터 공급된 성형체가 투입되는 성형체 투입구와, 상기 중공에 설치된 가이드부를 포함하되, 상기 가이드부는 상기 성형체 투입구를 통해 공급된 성형체를 상기 소성부 내로 가이드함과 동시에 상기 연소부로부터 상측으로 이동하는 공기를 상기 공기 배출부로 가이드하는 것을 특징으로 한다.Further, in the apparatus for producing artificial lightweight aggregate using fly ash containing unburnt carbon according to the present invention, the above-mentioned molded body supply portion has a hollow tube shape, and includes a molded body input port into which a molded body supplied from a hopper is inserted and a guide portion provided in the hollow Wherein the guide portion guides the molded body supplied through the injection port of the molded body into the firing portion and guides the air moving upward from the combustion portion to the air discharge portion.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치의 상기 가이드부는 속이 빈 원뿔형상으로. 하측 단부가 상기 소성부의 상단 입구에 위치하여, 상기 가이드부의 상면은 상기 성형체 투입구를 통해 공급된 성형체를 상기 소성부 내로 가이드하고, 상기 가이드부의 하면은 상기 연소부로부터 상측으로 이동하는 공기를 상기 공기 배출부로 가이드하는 것을 특징으로 한다.Further, the guide portion of the apparatus for producing an artificial lightweight aggregate using coal fly ash containing unburnt carbon according to the present invention has a hollow conical shape. The lower end of the guide portion is located at the upper end entrance of the firing portion and the upper surface of the guide portion guides the molded body supplied through the molded body input port into the firing portion and the lower surface of the guide portion moves air upward from the combustion portion, And guided to the discharge portion.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치는, 상기 본체부의 내벽을 통해 상기 소성부에 공기를 공급하기 위한 공기주입기를 더 포함하며, 상기 공기 주입기는 상기 공기 공급부에서 공급되는 공기의 양이 부족할 경우에만 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for producing an artificial lightweight aggregate using coal fly ash, comprising an unburnt carbon, further comprising an air injector for supplying air to the firing portion through an inner wall of the main body, And supplies air only when the amount of air supplied from the supply unit is insufficient.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치의 상기 소성부의 하단부에는 소성이 완료된 인공경량골재를 외부로 배출하기 위한 제품 배출부가 더 마련되며, 상기 제품 배출부의 배출속도에 따라, 상기 성형체가 상기 성형체 공급부로부터 상기 연소부 및 냉각부를 거쳐 상기 제품 배출부까지 아래로 이동하되, 상기 배출속도는, 상기 연소부 내의 온도에서 상기 성형체가 완전히 소성되는데 걸리는 시간과 상기 연소부의 상단부로부터 하단부까지의 길이에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.Further, in the apparatus for producing an artificial lightweight aggregate material using coal fly ash containing unburnt carbon according to the present invention, a product discharge unit for discharging the fired artificial lightweight aggregate to the outside is further provided at the lower end of the firing unit, The speed at which the molded body is completely fired at the temperature in the combustion section and the time at which the combustion is completed at the temperature in the combustion section Is determined by the length from the upper end to the lower end of the part.

본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조방법은, 미연탄소를 포함하는 석탄회에 점결제를 첨가하여 미분쇄하는 혼합 및 분쇄단계와, 상기 혼합 및 분쇄단계에서 미분쇄된 혼합분체를 일정 크기의 성형체로 성형하는 성형단계와 상기 성형단계에서 성형된 성형체를 소성하는 소성단계를 포함하되, 상기 소성단계는, 상기 성형체의 공급, 공급된 상기 성형체의 소성, 상기 성형체가 소성된 소성체의 냉각 및 상기 소성체의 배출이 연속적이면서도 반복적으로 일어나는 것을 특징으로 한다.The method for producing an artificial lightweight aggregate using fly ash comprising the unburned carbon according to the present invention comprises mixing and grinding a fly ash containing fly ash by adding a binder to the fly ash and pulverizing the mixture, And a sintering step of sintering the molded body formed in the sintering step, wherein the sintering step includes a step of supplying the sintered body, firing the sintered body, sintering the sintered body, Characterized in that cooling of the sintered body and discharge of the sintered body occur continuously and repeatedly.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조방법의 상기 소성단계에서 상기 성형체의 소성은, 상기 성형체가 이동하면서 소성되되, 성형체의 이동 방향과 성형체의 소성에 필요한 공기의 이동 방향은 반대 방향인 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing artificial lightweight aggregate using fly ash containing unburnt carbon according to the present invention, the firing of the molded body in the firing step is carried out by firing while moving the molded body, and the air required for firing the molded body And the direction of movement of the first and second electrodes is opposite.

본 발명에 의하면 소성이 완료된 소성체의 배출과 동시에 성형체가 소성부로 투입이 되기 때문에, 소성 공정을 연속적으로 진행할 수 있어 공정 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 소성 공정의 시간이 단축되면 인공경량골재 제조 공정 전체의 시간도 단축할 수 있게 되어 비용을 절감할 수 있고, 대량 생산에 매우 적합하다.According to the present invention, since the molded body is charged into the firing portion simultaneously with the discharge of the fired body after the firing, the firing process can be continuously performed to shorten the processing time. In addition, when the firing time is shortened, It is possible to shorten the whole process time, thereby reducing the cost, and is very suitable for mass production.

또한, 본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조장치 및 제조방법은 소성부로 성형체가 상측으로 투입되어 하측의 배출구로 배출되며, 공기 공급부에서 소성부로 공급된 공기는 성형체의 이동과 반대방향으로 이동하므로 연소 효율이 향상되어 소성 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 소성이 고르게 효율적으로 이루어질 수 있다.In addition, in the apparatus and method for manufacturing artificial lightweight aggregate using coal fly ash containing unburnt carbon according to the present invention, the molded body is injected upward into the firing portion and discharged to the outlet at the lower side, The movement is in the opposite direction to the movement, and the combustion efficiency is improved, so that the firing time can be shortened and the firing can be performed evenly and efficiently.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 인공경량골재 제조 공정을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인공경량골재 제조장치를 설명하기 위해 개략 도시한 도면,
도 3은 위의 도 2에서 A-A로 절단한 단면도.1 is a flow chart for explaining an artificial lightweight aggregate manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view for explaining an artificial lightweight aggregate manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view taken along AA in FIG.

본 발명의 구체적인 실시예에 대해, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 이하에서 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 인공경량골재 제조 공정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인공경량골재 제조장치를 설명하기 위해 개략 도시한 도면이며, 도 3은 위의 도 2에서 A-A로 절단한 단면도이다. Specific embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to Figs. 1 to 3. Fig. 2 is a schematic view for explaining an apparatus for manufacturing an artificial lightweight aggregate material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining an artificial lightweight aggregate manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. Is a cross-sectional view cut along AA in FIG. 2 above.

본 발명에 의한 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원료의 혼합 및 분쇄 공정(S1), 원료의 성형공정(S2), 성형체의 소성공정(S3)을 거쳐 제조되는 바, 먼저 상기 공정을 따라 미연탄소를 포함하는 석탄회를 이용한 인공경량골재의 제조방법에 대해 설명한다.As shown in Fig. 1, the artificial lightweight aggregate using the fly ash containing the unburned carbon according to the present invention is obtained by mixing and grinding the raw material (S1), forming the raw material (S2), firing the formed body (S3) A method for manufacturing an artificial lightweight aggregate using fly ash containing unburned carbon according to the above process will be described first.

여기서 원료는 화력발전 과정에서 배출되는 미연탄소를 함유하는 석탄회(이하, "석탄회"라 한다.)를 의미한다. 상기 배경기술에서 설명한 바와 같이, 석탄회는 비산재와 바닥재로 구분되고, 비산재는 다시 탄소량의 함유에 따라 정제회와 잔사회로 구분되는데, 그동안 탄소함량이 많고 입도가 크면서 재활용되지 못하고 폐기되어 왔던 잔사회나 바닥재를 원료로 이용하는 것이 바람직하다.Here, the raw material means fly ash (hereinafter referred to as "fly ash") containing unburnt carbon discharged from the thermal power generation process. As described in the above background, coal fly ash is divided into fly ash and bottom ash, and fly ash is divided into refined and reclaimed sludge according to the amount of carbon contained in the fly ash. Since the fly ash has a large carbon content and large particle size and can not be recycled, It is desirable to use the bottom siding as raw material.

이와 같이 석탄회는 탄소성분을 포함하고 있기 때문에 적절한 조건에서 석탄회를 점결제와 혼합한 후 점화하면 함유된 미연탄소를 연소시켜 그 연소열에 의하여 고온으로 소성함으로써 인공경량골재를 제조할 수 있다. 따라서 상기 원료로써 미연탄소량이 5%를 초과하는 잔사회를 더 바람직하게 이용할 수 있다.Since the fly ash contains a carbon component, the fly ash is mixed with the binder and then ignited under proper conditions, so that the unburned carbon contained in the fly ash is burned, and the fly ash is burned at a high temperature to produce an artificial lightweight aggregate. Therefore, it is possible to more preferably utilize the above-mentioned raw materials as a raw material having an unburned carbon content exceeding 5%.

먼저, 화력발전 과정에서 배출되는 석탄회는 비노출 상태의 storage pond로 반입한 후, 일정 시간마다 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)를 통해 열적 특성을 분석하여 그 결과를 기준으로 사전에 정해진 매뉴얼에 따라 분류하여 저장한 후. 이와 같이 분류 저장된 석탄회는 TGA를 통해 분석된 열적 특성에 따라 적정량의 점결제와 혼합하여 미분쇄한다.(S1)First, the coal fly ash discharged from the thermal power generation process is transferred to a storage pond in an unexposed state, and the thermal characteristics are analyzed through a TGA (Thermo Gravimetric Analysis) at regular intervals, and classified according to a predetermined manual based on the result After that. The fly ash as classified and stored is finely pulverized by mixing with an appropriate amount of the binder according to the thermal properties analyzed by TGA (S1)

즉, 석탄회의 열적 특성에 따라 첨가되는 점결제의 비율이 달라지지만, 석탄회 전체 중량에 대해 점결제로서 벤토나이트 10 내지 15 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.That is, although the ratio of the binder to be added varies depending on the thermal properties of the coal fly ash, it is preferable to add 10 to 15% by weight of bentonite as a binder for the total weight of the fly ash.

이와 같이 상기 S1 단계에서 점결제를 첨가하여 미분쇄된 혼합분체는 성형장치(미도시)에 의하여 일정 크기의 성형체로 성형되며(S2), 성형된 성형체는 규격검사를 거쳐 규격 내의 성형체는 후술하는 바와 같이 소성과정을 거치는 한편, 규격에 미달하는 성형체는 다시 미분쇄하여 성형과정을 거치게 된다. As described above, in step S1, the finely pulverized mixed powder is added to the milled powder by a molding machine (not shown) to form a molded body having a predetermined size (S2). The formed body is subjected to a specification inspection, As a result, the molded body which is not in conformity with the standard is further pulverized and subjected to a molding process.

적정규격으로 성형된 성형체는 호퍼(미도시)를 통해, 후술하는 본 발명의 인공경량골재 제조장치에 투입되어 소성과정을 거쳐 인공경량골재로 제조된다(S3).The molded article molded into an appropriate standard is put into a lightweight synthetic fiber aggregate production apparatus of the present invention through a hopper (not shown), and is sintered to produce an artificial lightweight aggregate (S3).

따라서, 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 인공경량골재 제조장치에 대해 상세하게 설명한다. Therefore, the artificial lightweight aggregate manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG.

다만, 도 2에서 실선으로 표시된 화살표는 성형체의 이동 경로를 나타낸 것이고, 점선으로 표시된 화살표는 공기의 이동 경로를 나타낸 것이다. 또한, 인공경량골재 제조장치는 수직으로 설치되는 수직형 인공경량골재 제조장치로서 도면을 기준으로 위쪽을 상(上) 방향, 아래쪽을 하(下) 방향으로 한다. 또한, 이하에서 성형체는 미분쇄된 석탄회에 점결제를 첨가하여 일정 크기로 성형된 생료구를 의미하며, 소성체는 상기 성형체를 소성하여 소성이 완료된 것으로 인공경량골재를 소성된 상태로 표현한 것을 말한다. In FIG. 2, arrows indicated by solid lines indicate the movement path of the molded body, and arrows indicated by the dotted lines indicate the air movement path. In addition, the artificial lightweight aggregate production apparatus is a vertical artificial lightweight aggregate production apparatus which is installed vertically and has an upper side in the upper direction and a lower side in the lower direction with reference to the drawing. Hereinafter, the molded body refers to a raw material portion formed by adding a binder to finely pulverized fly ash and formed into a predetermined size, and the fired body refers to a fired body formed by firing the fired body and representing the artificial lightweight aggregate in a fired state .

상기 인공경량골재 제조장치는, 성형체 공급부와, 상기 성형체 공급부의 하단으로부터 연장되어 형성된 본체부와, 상기 본체부의 공기를 외부로 배기시키는 배기팬(320)을 포함한다.The artificial lightweight aggregate manufacturing apparatus includes a molded body supply unit, a body unit extending from a lower end of the molded body supply unit, and an exhaust fan 320 for exhausting air from the body unit to the outside.

상기 성형체 공급부는 중공의 관 형상으로, 상단부는 개구되어 호퍼(미도시)로부터 공급된 성형체가 투입되는 성형체 투입구(100)를 형성하며, 상기 성형체 투입구(100)를 통해 공급된 성형체를 후술하는 본체부의 소성부로 가이드 하는 가이드부(110)를 포함한다.The molded body supply unit has a hollow tube shape and an upper end is opened to form a molded body input port 100 into which a molded body supplied from a hopper (not shown) is inputted. The molded body supplied through the molded body input port 100 is inserted into a body And a guide portion 110 for guiding the portion to the firing portion.

상기 가이드부(110)는 속이 빈 원뿔형상으로, 관 형상의 상기 성형체 공급부 내의 중공에 형성되되, 상기 가이드부(110)의 하측 단부가 후술하는 본체부의 소성부에 위치하도록 배치함으로써, 상기 가이드부(110)의 상면은 상기 성형체 투입구(100)를 통해 공급된 성형체를 본체부의 소성부로 가이드하는 한편, 상기 가이드부(110)의 하면은, 후술하는 바와 같이, 상기 본체부의 소성부로부터 상측으로 이동하는 공기를 상기 본체부의 공기 배출부로 가이드할 수 있게 된다.The guide part 110 is formed in a hollow conical shape and is formed in a hollow in the tubular shaped body supply part. The lower end of the guide part 110 is disposed to be located in a firing part of a body part described later, The upper surface of the guide portion 110 guides the molded body supplied through the molded body input port 100 to the firing portion of the body portion while the lower surface of the guide portion 110 moves upward from the fired portion of the body portion, To the air discharging portion of the main body portion.

즉, 상기 가이드부(110)는, 상면은 성형체를 본체부의 소성부로 가이드하고,하면은 상기 본체부의 소성부로부터 상측으로 이동하는 공기를 상기 본체부의 공기 배출부로 가이드하기 위한 것으로, 이러한 기능이 가능한 것이라면 상기 가이드부(110)의 형상은 특별히 속이 빈 원뿔형상으로 한정되는 것은 아니다.That is, the guide portion 110 guides the formed body to the firing portion of the main body portion on the upper surface, and guides the air moving upward from the fired portion of the main body portion to the air discharge portion of the main body portion. The shape of the guide portion 110 is not limited to a hollow conical shape.

상기 본체부는 외벽(200)과 내벽(300)으로 이루어진 이중 구조의 관 형상으로, 상기 내벽(300)에 의해 형성된 공기배출부와 상기 외벽(200)과 내벽(300) 사이에 형성된 소성부를 포함하며, 상기 외벽(200)의 내주면은 상기 성형체 공급부의 내주면과 일치하도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 외벽(200)과 내벽(300)은 내화벽돌로 구성함으로써 상기 소성부에서 성형체의 연소시 열손실을 최소화하고, 상기 성형체의 연소시 연소열에 의해 상기 본체부의 구조물이 손상되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.The main body includes a tubular structure having a double structure including an outer wall 200 and an inner wall 300 and includes an air discharge portion formed by the inner wall 300 and a firing portion formed between the outer wall 200 and the inner wall 300 , And the inner circumferential surface of the outer wall 200 is formed so as to coincide with the inner circumferential surface of the formed body supply portion. In addition, since the outer wall 200 and the inner wall 300 are made of refractory bricks, it is possible to minimize the heat loss during the combustion of the molded body in the firing portion and to prevent the structure of the body portion from being damaged by the heat of combustion .

상기 공기배출부는 상기 내벽(300)에 의해 형성된 중심 공간부로서, 상기 공기배출부의 하단부에는 상기 공기배출부의 하단부로부터 연장된 공기배출 유로가 형성되며, 상기 공기배출 유로의 단부에는 상기 공기배출 유로를 통해 본체부 내의 공기가 외부로 배출하기 위한 배기팬(320)이 구비된다.The air discharging portion is formed as a central space portion formed by the inner wall 300. An air discharging passage extending from a lower end of the air discharging portion is formed at a lower end portion of the air discharging portion, An exhaust fan 320 for exhausting the air in the main body to the outside is provided.

즉, 후술하는 공기 공급부(213) 및 공기 주입구(313, 314)에 의해 상기 소성부 내로 유입된 공기는, 상기 배기팬(320)에 의하여 위쪽 방향으로 상승하면서 상기 소성부 내에 채워진 성형체의 전이연소를 유도한 후, 상기 가이드부(110)의 하면을 따라 상기 공기배출부로 가이드 된 후 상기 공기배출 유로를 통해 외부로 배출되게 된다. That is, the air introduced into the firing portion by the air supply portion 213 and the air injection ports 313 and 314, which will be described later, rises in the upward direction by the exhaust fan 320, And then guided to the air discharging portion along the lower surface of the guide portion 110, and then discharged to the outside through the air discharging passage.

이때 외부로 배출되는 공기는 성형체의 연소과정에서 발생하는 분진이나 인체에 해로운 가스가 포함될 수 있다. 따라서 외부로 배출되는 공기에 포함된 분진이나 오염물질 등을 제거하기 위하여 상기 배기팬(320) 이후에 공기정화장치(미도시)를 더 구비하는 것이 바람직하다.At this time, the air discharged to the outside may include dust generated in the combustion process of the molded body or gas harmful to the human body. Therefore, it is preferable to further include an air purification device (not shown) after the exhaust fan 320 to remove dust, contaminants, and the like contained in air discharged to the outside.

또한, 상기 소성부는 상기 외벽(200)과 내벽(300)에 의해 형성된 공간으로서 상측의 연소부(210)와 하측의 냉각부(220)로 공간이 구획되며, 상기 외벽(200)에는 상기 연소부(210)에 공급된 성형체의 하단부를 점화하기 위한 복수의 점화기(211), 상기 점화기(211)보다 아래쪽에 위치하여 상기 연소부(210)에 외부공기를 공급하기 위한 복수의 공기 공급부(213)와, 상기 연소부(210) 내의 온도를 측정하기 위한 온도센서(212)가 형성되며, 상기 내벽(300)에는 상기 공기 공급부(213)에서 공급되는 공기의 양이 부족할 경우 후술하는 공기 압축기(310)에서 공급되는 공기를 인위적으로 상기 소성부로 공급하기 위한 복수의 공기 주입구(313, 314)가 마련되어 있으며, 상기 소성부의 하단에는 소성이 완료된 소성체, 즉 인공경량골재를 외부로 배출하기 위한 제품 배출부(221)가 마련되어 있다.The firing portion is a space defined by the outer wall 200 and the inner wall 300 and is divided into a space by an upper combustion portion 210 and a lower cooling portion 220. In the outer wall 200, A plurality of igniter 211 for igniting the lower end of the molded body supplied to the combustion chamber 210 and a plurality of air supply units 213 for supplying the outside air to the combustion unit 210 located below the igniter 211, And a temperature sensor 212 for measuring the temperature in the combustion unit 210. When the amount of the air supplied from the air supply unit 213 is insufficient in the inner wall 300, A plurality of air inlets 313 and 314 for artificially supplying the air supplied from the air inlet 311 to the firing unit are provided at the lower end of the firing unit 300. A fired sintered body, A portion 221 is provided There is.

상기 성형체 공급부에서 상기 소성부로 공급된 성형체는 상기 연소부(210)에서 성형체에 포함된 미연탄소의 연소에 의해 소성된 후, 상기 냉각부(220)를 거치면서 서서히 냉각이 이루어진 다음 상기 제품 배출부(221)를 통해 외부로 배출된다.The molded body supplied from the molded body supply unit to the firing unit is fired by the combustion of unburnt carbon contained in the molded body in the firing unit 210 and then gradually cooled while passing through the cooled unit 220, And is discharged to the outside through the opening 221.

상기 연소부(210)에서의 연소는, 상기 연소부(210)의 하단(즉, 점화 위치)에 위치하는 성형체를 상기 복수의 점화기(211)의 점화에 의해 시작되는데, 상기 연소부(210)의 하단에 위치하는 성형체의 점화가 일시적이면서도 고르게 일어날 수 있도록, 상기 연소부(210)의 하단부(즉, 점화 위치)를 병목구조로 하는 것이 바람직하며, 또한 상기 점화기(211)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체부의 외주면을 따라 복수 개를 일정간격으로 설치되는 것이 바람직하다. The combustion in the combustion unit 210 is initiated by ignition of the plurality of igniters 211 in the lower end of the combustion unit 210. In the combustion unit 210, It is preferable that the lower end portion (i.e., ignition position) of the combustion portion 210 be a bottleneck structure so that ignition of the molded body positioned at the lower end of the combustion portion 210 can occur temporally and evenly. As shown in FIG. 1, a plurality of protrusions may be provided along the outer circumferential surface of the body portion at regular intervals.

즉, 상기 연소부(210)의 하단부(점화 위치)를 병목구조로 함으로써 폭을 좁아지게 되어 폭 방향으로 성형체의 점화가 일시적이면서도 고르게 일어날 수 있게 되는 한편, 상기 본체부의 외주면을 따라 복수 개의 점화기(211)를 일정간격으로 배치함으로써 둘레 방향으로도 성형체의 점화가 일시적이면서도 고르게 일어날 수 있게 된다. 따라서, 상기 도 3에서는 상기 본체부의 외주면을 따라 8개의 점화기(211)가 설치되어 있는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 본체부의 크기에 따라 성형체의 점화가 일시적이면서도 고르게 일어날 수 있도록 적정 수의 점화기(211)를 배치할 수 있다.That is, by making the lower end portion (ignition position) of the combustion portion 210 a bottleneck structure, the width is narrowed so that ignition of the molded body in the width direction can be temporally and evenly performed, while a plurality of igniters 211 are arranged at regular intervals, the ignition of the molded body can occur evenly in the circumferential direction. 3, eight igniters 211 are installed along the outer circumferential surface of the main body. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to appropriately adjust the ignition timing The igniter 211 of FIG.

이와 같이, 상기 점화기(211)에 의해 상기 연소부(210)의 하단에 위치하는 성형체가 점화되면, 상기 공기 공급부(213)에서 공급되는 공기가 상기 연소부(210)의 상방향으로 이동하면서 서로 접촉하고 있는 각 성형체들이 연속적으로 전이연소가 진행되게 된다.When the molded body positioned at the lower end of the combustion section 210 is ignited by the igniter 211 as described above, the air supplied from the air supply section 213 moves upward in the combustion section 210, So that the respective contacted bodies are continuously subjected to the transition combustion.

이와 같이 상기 연소부(210) 내의 성형체들의 연속적인 전이연소가 일어나면서 상기 연소부(210) 내의 민감한 환원 분위기가 유지되어 안정적으로 소성 공정이 진행되기 위해서는 상기 연소부(210) 내의 온도를 1050℃ 내지 1200℃ 범위로 유지하는 것이 바람직하다.In order to keep the sensitive reducing atmosphere in the combustion part 210 and to carry out the stable firing process while the continuous transformation combustion of the compacts in the combustion part 210 occurs, the temperature in the combustion part 210 is set to 1050 ° C Lt; RTI ID = 0.0 > 1200 C. < / RTI >

따라서, 상기 온도센서(212)는 상기 연소부(210) 내의 온도를 지속적으로 측정하는데, 상기 온도센서(212)에서 측정한 상기 연소부(210) 내의 온도가 안정적으로 소성 공정을 진행하기 위한 온도보다 낮으면 상기 연소부(210) 내에 공급되는 공기의 양을 늘리거나 추가적인 점화가 필요할 수 있으며, 상기 온도센서(212)에서 측정한 상기 연소부(210) 내의 온도가 안정적으로 소성 공정을 진행하기 위한 온도보다 지나치게 높아지면 상기 연소부(210) 내에 공급되는 공기의 양을 줄임으로써 적정온도 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다.Therefore, the temperature sensor 212 continuously measures the temperature in the combustion unit 210, and the temperature within the combustion unit 210 measured by the temperature sensor 212 stably controls the temperature for advancing the firing process The amount of air to be supplied into the combustion unit 210 may be increased or additional ignition may be required. If the temperature in the combustion unit 210 measured by the temperature sensor 212 is stable, The amount of the air supplied into the combustion unit 210 is reduced so as to be controlled within an appropriate temperature range.

또한, 본 발명의 실시예에 있어서는, 상기 공기 공급부(213)에서 공급되는 공기의 양이 부족한 경우, 상기 연소부(210) 내에 추가적인 공기의 주입을 위해, 상기 내벽(300)에 복수의 공기 주입구(313, 314)를 마련하고 있으며, 상기 복수의 공기 주입구(313, 314)로 공기를 공급하기 위한 공기 압축기(310)를 더 포함한다.In addition, in the embodiment of the present invention, when the amount of air supplied from the air supply unit 213 is insufficient, a plurality of air inlets (not shown) are formed in the inner wall 300 to inject additional air into the combustion unit 210, (313, 314), and further includes an air compressor (310) for supplying air to the plurality of air inlets (313, 314).

상기 공기 압축기(310)에 의해 공급되는 공기는 상기 본체부의 중심에 형성된 상기 공기 배출부 내로 연장된 공기 유로를 통해 이동하며, 공급된 공기는 제1분배기(311) 및 제2분배기(312)에 의해 분배되어 상기 복수의 공기 주입구(313, 314)를 통해 상기 소성부 내로 공기를 공급하게 된다.The air supplied by the air compressor 310 moves through an air flow path extending into the air discharge portion formed at the center of the main body, and the supplied air is supplied to the first distributor 311 and the second distributor 312 And air is supplied into the firing portion through the plurality of air inlets 313 and 314. [

즉, 상기 복수의 공기 주입구(313, 314)는, 상기 연소부(210)의 하단부를 따라 위치하는 복수의 제1공기 주입구(313)와, 상기 냉각부(220)의 하단부를 따라 위치하는 복수의 제2공기 주입구(314)를 포함하고, 상기 복수의 제1공기 주입구(313)는 상기 제1분배기(311)를 통해 공급되는 공기를, 상기 복수의 제2공기 주입구(314)는 상기 제2분배기(312)를 통해 공급되는 공기를 각각 상기 연소부(210)의 하단부 및 상기 냉각부(220)의 하단부로 공급하게 된다.The plurality of air inlets 313 and 314 may include a plurality of first air inlets 313 located along the lower end of the combustion unit 210 and a plurality of Wherein the plurality of first air inlets (313) comprise air supplied through the first distributor (311), and the plurality of second air inlets (314) 2 distributor 312 to the lower end of the combustion unit 210 and the lower end of the cooling unit 220, respectively.

이때, 상기 제1공기 주입구(313) 및 상기 제2공기 주입구(314)를 통해 주입된 공기는 성형체의 소성에 필요한 공기를 추가적으로 공급한다. 특히, 상기 제2공기 주입구(314)를 통해 상기 냉각부(220)의 하단부로 주입된 공기는 소성이 완료된 소성체의 냉각에 사용된 후, 상기 연소부(210)로 상승 이동하게 된다.At this time, the air injected through the first air inlet 313 and the second air inlet 314 additionally supplies air required for firing the molded body. Particularly, the air injected into the lower end of the cooling unit 220 through the second air inlet 314 is used to cool the sintered sintered body, and thereafter, the air moves upward to the combustion unit 210.

한편, 상기 온도센서(212)에서 측정한 온도가 안정적으로 소성 공정을 진행하기 위한 적정 온도로 유지되면, 소성에 필요한 일정시간을 경과한 후 상기 연소부(210)에서 소성된 소성체는 상기 냉각부(220)를 통해 서서히 냉각되면서 하측으로 이동하게 되고, 상기 제품 배출부(221)를 통해 외부로 배출되게 된다. Meanwhile, if the temperature measured by the temperature sensor 212 is maintained at a proper temperature for advancing the firing process stably, the fired product burned in the burning unit 210 after a certain period of time required for firing is cooled And is then discharged to the outside through the product discharging unit 221. [0064] As shown in FIG.

상기 제품 배출부(221)는 한 쌍의 톱니바퀴 형상으로 형성되어 모터(222)에 의해 회전하는 배출수단을 포함하는데 상기 배출수단의 회전속도에 의하여 상기 제품 배출부(221)를 통해 배출되는 인공경량골재의 배출속도가 조절된다. 즉, 상기 연소부(210) 및 냉각부(220)를 포함하는 소성부 내를 채우고 있는 성형체 및 소성체는 상기 제품 배출부(221)의 배출속도에 따라 아래 방향으로 이동하게 된다.The product discharging unit 221 includes a pair of toothed wheels and a discharging unit that is rotated by the motor 222. The discharging unit 221 discharges the product through the product discharging unit 221 The discharge speed of the lightweight aggregate is controlled. That is, the molded body and the sintered body filling the firing portion including the combustion portion 210 and the cooling portion 220 move in the downward direction according to the discharge speed of the product discharge portion 221.

따라서, 상기 제품 배출부(221)의 배출속도는, 상기 연소부(210)의 내부 온도가 소성에 적정한 온도로 유지된 상태에서, 상기 연소부(210) 내에서 성형체가 소성되어 소성체로 변하는데 걸리는 시간 동안 성형체가 상기 연소부(210) 내에 머무를 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.Accordingly, the discharge speed of the product discharging portion 221 can be controlled such that the internal temperature of the combustion portion 210 is maintained at a temperature suitable for firing, and the molded body is fired in the firing portion 210 to be changed into a fired body It is preferable that the molded body is set so as to be able to stay in the combustion portion 210 for the time it takes.

즉, 상기 제품 배출부(221)의 배출속도는 상기 연소부(210) 상부로 투입된 성형체가 서서히 아래로 이동하여 상기 연소부(210)의 하단부에 이르는 동안 상기 성형체가 완전히 소성되는데 걸리는 시간과 상기 연소부(210)의 상단부로부터 하단부까지의 거리에 의해 결정된다.That is, the discharge speed of the product discharging unit 221 is determined by the time required for the molded body to be completely fired while the molded body put on the upper portion of the combustion unit 210 slowly moves down to reach the lower end of the combustion unit 210, Is determined by the distance from the upper end portion to the lower end portion of the combustion section 210.

이와 같이, 상기 제품 배출부(221)의 배출속도가 결정됨으로써, 상기 제품 배출부(221)의 설정된 배출속도에 따라 완성된 인공경량골재가 외부로 배출되고, 인공경량골재가 외부로 배출된 정도에 따라 상기 냉각부(220)의 소성체가 아래로 서서히 이동하면서 냉각이 이루어지고, 상기 냉각부(220)의 소성체가 아래로 이동하는 정도에 따라 상기 연소부(220)의 성형체가 서서히 아래로 이동하면서 소성이 이루어지고, 상기 연소부(220)의 성형체가 아래로 이동하는 정도에 따라 상기 성형체 공급부로부터 상기 연소부(220)로 성형체가 공급되게 된다.Thus, the discharge speed of the product discharging part 221 is determined, whereby the finished artificial lightweight aggregate is discharged to the outside according to the set discharging speed of the product discharging part 221, and the degree of discharge of the artificial lightweight aggregate to the outside The molded body of the combustion unit 220 gradually moves downward according to the degree to which the sintered body of the cooling unit 220 moves downward And the molded body is supplied from the molded body supply unit to the combustion unit 220 in accordance with the degree of the downward movement of the molded body of the combustion unit 220.

즉, 본 발명의 실시예에 의한 인공경량골재 제조장치에 의하면, 성형체의 공급 → 성형체의 소성 → 소성체의 냉각 → 완성된 인공경량골재의 배출이 연속적이면서도 동시적인 과정으로 수행할 수 있기 때문에 연속적인 제조 공정을 통해 인공경량골재를 대량으로 생산하는 것이 가능하게 된다.That is, according to the artificial lightweight aggregate producing apparatus according to the embodiment of the present invention, it is possible to carry out the simultaneous continuous and simultaneous process of supplying the molded body, firing the molded body, cooling the sintered body and discharging the finished artificial lightweight aggregate, It becomes possible to massively produce artificial lightweight aggregate through a manufacturing process.

이때 연속적이라는 것은 성형체가 공급되는 단계부터 소성을 거쳐 완성된 인공경량골재가 배출되는 단계가 연속적으로 이루어진다는 의미이고, 동시적이라는 것은 성형체가 공급되는 단계부터 소성을 거쳐 완성된 인공경량골재가 배출되는 각 단계가 동시에 진행된다는 의미이다.In this case, continuous means that the step of discharging finished artificial lightweight aggregate through firing from the stage of supplying the molded body is performed continuously, and the simultaneous means that the artificial lightweight aggregate completed after firing is supplied Which means that each step is performed simultaneously.

다음은 본 발명의 실시예의 인공경량골재 제조장치에 의한 인공경량골재의 제조과정에 대해 설명한다.The following is a description of a manufacturing process of the artificial lightweight aggregate by the artificial lightweight aggregate producing apparatus of the embodiment of the present invention.

먼저, 도시되지 않은 호퍼로부터 공급된 성형체는 상기 성형체 공급부의 가이드부(110)의 가이드에 따라 상기 본체부의 소성부(연소부(210) 및 냉각부(220))에 공급된다.First, a molded body supplied from a hopper (not shown) is supplied to the firing portion (the combustion portion 210 and the cooling portion 220) of the main body portion according to the guide of the guide portion 110 of the molded body supply portion.

상기 본체부의 연소부(210) 및 냉각부(220)에 성형체가 채워지면, 상기 냉각부(220)의 외벽에 마련된 상기 복수의 공기 공급부(213)에서 상기 냉각부(220) 내로 공기를 공급하는 동시에 배기팬(320)을 가동한다.When the molded body is filled in the combustion part 210 and the cooling part 220 of the main body part, air is supplied from the plurality of air supply parts 213 provided on the outer wall of the cooling part 220 into the cooling part 220 At the same time, the exhaust fan 320 is operated.

즉, 상기 냉각부(220) 내로 공기의 공급과 배기팬(320)의 가동에 의하여, 상기 냉각부(220) 내로 공급된 공기는 상측으로 이동하여 상기 연소부(210)로 이동하고, 상기 연소부(210)로 이동한 공기는 다시 상기 가이드부(110)의 하면의 가이드에 따라 상기 공기 배출부를 통해 외부로 배출된다.That is, by supplying air into the cooling unit 220 and operating the exhaust fan 320, the air supplied into the cooling unit 220 moves upward to move to the combustion unit 210, The air that has been moved to the unit 210 is discharged to the outside through the air discharge unit according to the guide of the lower surface of the guide unit 110. [

이와 같이, 상기 복수의 공기 공급부(213)에 의해 공급된 공기가 상기 연소부(210)로 충분히 공급되면, 상기 복수의 점화기(211)에 의해 상기 연소부(210)의 하단(즉, 점화 위치)에 위치하는 성형체가 점화되고, 점화된 불꽃은 상기 공기의 흐름에 따라 상방향으로 이동하면서 서로 접촉하고 있는 각 성형체들의 연속적인 전이연소를 진행되게 된다.When the air supplied by the plurality of air supply units 213 is sufficiently supplied to the combustion unit 210 as described above, the plurality of igniters 211 can control the lower end of the combustion unit 210 Is ignited, and the ignited flame moves upward in accordance with the flow of the air, so that the continuous transition combustion of each of the molded bodies in contact with each other proceeds.

이때, 상기 연소부(210) 내의 온도를 측정하는 상기 온도센서(212)에서 측정된 상기 연소부(210) 내의 온도가 설정된 적정온도 이하이면, 상기 공기 공급부(213) 및 공기 압축기(310)에 의하여 상기 연소부(210) 내로 충분한 공기를 공급하거나 상기 복수의 점화기(211)에 의하여 추가로 점화를 실시함으로써 상기 연소부(210) 내의 연소를 가속시키고, 상기 연소부(210) 내의 온도가 설정된 적정온도 이상이면, 상기 공기 공급부(213) 및 공기 압축기(310)에 의하여 상기 연소부(210) 로 공급되는 공기의 양을 감소시킴으로써 상기 연소부(210) 내의 온도가 설정된 적정온도 범위 내로 조절한다.If the temperature measured in the combustion unit 210 measured by the temperature sensor 212 measuring the temperature in the combustion unit 210 is lower than the set temperature, the air supplied to the air supply unit 213 and the air compressor 310 The combustion in the combustion unit 210 is accelerated by supplying sufficient air into the combustion unit 210 or performing further ignition by the plurality of igniters 211 to accelerate the combustion in the combustion unit 210, The amount of air supplied to the combustion unit 210 is reduced by the air supply unit 213 and the air compressor 310 so that the temperature in the combustion unit 210 is controlled within a predetermined temperature range .

즉, 상기 온도센서(212)에서 측정된 온도에 따라 상기 공기 공급부(213) 및 공기 압축기(310)에 의하여 공급되는 공기의 양 및 상기 복수의 점화기(211)에 의한 추가 점화 여부가 제어되는 것이 바람직하다.That is, the amount of the air supplied by the air supply unit 213 and the air compressor 310 and the additional ignition by the plurality of igniters 211 are controlled according to the temperature measured by the temperature sensor 212 desirable.

또한, 상기 온도센서(212)에서 측정된 온도에 따른 상기 공기 공급부(213) 및 공기 압축기(310)에 의해 공급되는 공기 양의 변화에 따라, 연소 후 가스가 포함된 공기를 외부로 배출하기 위해 구비된 상기 배기팬(320)이 함께 제어되어 상기 냉각부(220) 및 연소부(210) 내의 공기의 양이 조절되는 것이 바람직하다.In accordance with the change in the amount of air supplied by the air supply unit 213 and the air compressor 310 according to the temperature measured by the temperature sensor 212, The exhaust fan 320 may be controlled together to control the amount of air in the cooling unit 220 and the combustion unit 210.

한편, 상기 온도센서(212)에서 측정된 상기 연소부(210) 내의 온도가 설정된 적정온도의 범위 내이면, 상기 온도센서(212)에서 측정된 온도에서 적정한 소성시간이 산출되고, 산출된 적정한 소성시간이 경과되면, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 제품 배출부(221)의 작동이 시작되는데, 상기 제품 배출부(221)의 배출속도는 상기 연소부(210) 내의 상부로 투입된 성형체가 서서히 아래로 이동하여 상기 연소부(210) 내의 하단부에 이르는 동안 상기 성형체가 완전히 소성되는데 걸리는 시간에 의해 결정된다.On the other hand, if the temperature measured in the temperature sensor 212 is within the predetermined temperature range, a proper calcination time at the temperature measured by the temperature sensor 212 is calculated, and the calculated appropriate calcination The operation of the product discharging unit 221 is started under the control of the control unit. The discharging speed of the product discharging unit 221 is gradually decreased as the molded product put into the upper part of the combustion unit 210 slowly And the time taken for the molded body to be completely fired while reaching the lower end of the combustion section 210.

또한, 상기 온도센서(212)에서 설정된 적정온도 이하의 온도가 측정되면, 상기 성형체가 완전히 소성되지 않았을 가능성이 크기 때문에 상기 제품 배출부(221)의 배출속도를 느리게 조절하고, 상기 연소부(210) 내의 온도가 설정된 적정온도 범위 이내이면 상기 제춤 배출부(221)의 배출속도를 정상속도로 조절되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제품 배출부(221)의 배출속도는 상기 온도센서(212)의 측정 온도에 연동하여 제어된다.When the temperature is lower than the predetermined temperature set by the temperature sensor 212, there is a high possibility that the molded body is not completely fired, so that the discharging speed of the product discharging unit 221 is controlled to be slow and the combustion unit 210 It is preferable that the discharge speed of the dummy discharge unit 221 is adjusted to a normal speed. That is, the discharge speed of the product discharging unit 221 is controlled in conjunction with the measured temperature of the temperature sensor 212.

따라서, 상기 제품 배출부(221)의 설정된 배출속도에 따라 완성된 인공경량골재가 외부로 배출되면서, 상기 냉각부(220)의 소성체는 아래로 서서히 이동하면서 냉각되며, 상기 연소부(220)의 성형체는 서서히 아래로 이동하면서 소성되며, 상기 성형체 공급부로부터 상기 연소부(220)로 성형체의 공급이 연속적으로 일어나게 된다.Accordingly, the finished artificial lightweight aggregate is discharged to the outside according to the set discharging speed of the product discharging unit 221, the fired body of the cooling unit 220 is cooled while being gradually moved downward, And the supply of the molded body from the molded body supply unit to the combustion unit 220 is continuously performed.

즉, 일단 상기 제품 배출부(221)에 의해 완성된 인공경량골재가 외부로 배출이 시작되면, 상기 성형체 공급부로부터 상기 연소부(220)로 성형체가 연속적으로 공급이 이루어지고, 상기 연소부(220)에 공급된 성형체는 서서히 아래로 이동하면서 소성되며, 소성이 완료된 소성체는 상기 연소부(220)에서 상기 냉각부(220)로 유입되어 서서히 상기 냉각부(220)의 아래로 이동하면서 냉각된 후 상기 제품 배출부(221)를 통해 외부로 배출되게 된다.That is, once the artificial lightweight aggregate completed by the product discharging unit 221 is discharged to the outside, the molded body is continuously supplied from the molded body supplying unit to the combustion unit 220, and the combustion unit 220 The fired body that has been fired is introduced into the cooling unit 220 from the combustion unit 220 and gradually moves down the cooling unit 220 to be cooled And then discharged to the outside through the product discharging unit 221.

또한, 상기한 바와 같이, 상기 연소부(220)에 공급된 성형체는 서서히 아래로 이동하는 반면, 공기는 상측 방향으로 이동하게 된다. 즉, 이와 같이 성형체의 이동 방향과 공기의 이동방향이 서로 반대방향으로 됨으로써, 성형체의 이동 방향과 공기의 이동방향이 서로 같은 방향일 때보다 단위 시간당 공기와 성형체의 접촉 면적이 넓어지기 때문에 상기 연소부(220)에서의 연소 효율이 높아지고, 이는 소성시간을 단축할 수 있게 된다. In addition, as described above, the molded body supplied to the combustion unit 220 is gradually moved downward while the air moves upward. That is, since the moving direction of the molded body and the moving direction of the air are opposite to each other, the contact area between the air and the molded body per unit time is wider than when the moving direction of the molded body and the moving direction of the air are the same, The combustion efficiency at the portion 220 is increased, which can shorten the firing time.

이와 같이, 소성 시간을 단축한다는 것은, 상기 제품 배출부(221)에 의해 완성된 인공경량골재가 외부로 배출하는 속도가 빨라진다는 것을 의미하고, 이는 소성 공정 뿐만 아니라, 인공경량골재의 전체 제조 공정이 빨리 진행되어 전체의 공정 시간을 단축할 수 있다는 것을 의미한다.The shortening of the firing time in this manner means that the speed at which the artificial lightweight aggregate completed by the product discharge portion 221 is discharged to the outside is increased. This means that not only the firing process but also the entire manufacturing process of the artificial lightweight aggregate And thus the whole process time can be shortened.

다만, 상기 실시예에 있어서는, 상기 본체부의 연소부(210) 및 냉각부(220)에 성형체가 채워지면, 상기 연소부(210)의 하단(즉, 점화 위치)에 위치하는 성형체를 점화시키고, 상기 본체부 내의 공기는 상방향으로 이동하면서 전이연소를 유도하기 때문에, 처음에 상기 냉각부(220) 측에 채워진 성형체는 소성되지 않는 문제가 발생할 수 있다.However, when the molded body is filled in the combustion unit 210 and the cooling unit 220 of the main body unit, the molded body located at the lower end (i.e., ignition position) of the combustion unit 210 is ignited, Since the air in the main body portion moves upward, the transition-inducing combustion is induced, so that the molded body initially filled in the cooling portion 220 may not be fired.

그러나, 초기에 상기 냉각부(220) 측에 채워진 성형체의 양이 전체 양에 비하면 매우 적은 양이라는 점에서 큰 문제가 보기 어렵고, 또한 초기에 상기 냉각부(220) 측에 채워져 소성되지 않은 성형체는 다시 상기 성형체 공급부를 통해 소성부로 투입함으로써 소성과정을 거칠 수 있다.However, since the amount of the molded body filled at the initial stage of the cooling unit 220 is very small as compared with the total amount, a large problem is hardly seen. In addition, the molded body that is initially fired at the cooling unit 220 and not fired And then introduced into the firing portion through the formed body supply portion to be subjected to a firing process.

100 성형체 투입구 110 가이드부
200 외벽 210 연소부
211 점화기 212 온도센서
213 공기 공급부 220 냉각부
221 제품 배출부 222 모터
300 내벽 310 공기압축기
311 제1분배기 312 제2분배기
313 제1공기 주입구 314 제2공기 주입구
320 배기팬100 Molded body inlet 110 Guide part
200 outer wall 210 combustion part
211 Igniter 212 Temperature sensor
213 air supply unit 220 cooling unit
221 Product discharge section 222 Motor
300 inner wall 310 air compressor
311 First distributor 312 Second distributor
313 First Air Inlet 314 Second Air Inlet
320 exhaust fan

Claims (8)

미연탄소를 포함하는 석탄회를 포함하여 성형된 성형체를 공급하는 성형체 공급부와, 상기 성형체 공급부의 하단으로부터 연장되어 형성된 본체부와, 상기 본체부의 공기를 외부로 배기시키는 배기팬을 포함하는 인공경량골재 제조장치로서,
상기 본체부는, 외벽과 내벽에 의해 이루어진 이중의 관 형상으로, 상기 내벽에 의해 형성된 중심 공간부로 이루어진 공기배출부와 상기 외벽과 내벽 사이의 공간에 형성된 소성부로 이루어지되, 상기 소성부는 상측 공간의 성형체를 연소시켜 소성하는 연소부와 상기 연소부의 하측 공간으로 소성이 완료된 소성체를 냉각시키는 냉각부로 나누어지고,
상기 성형체 공급부는, 성형체 투입구를 통해 공급된 성형체를 상기 소성부 내로 가이드함과 동시에 상기 연소부로부터 상측으로 이동하는 공기를 상기 공기 배출부로 가이드하는 가이드부를 포함하되, 상기 가이드부는 속이 빈 원뿔형상으로, 상기 가이드부의 하측 단부가 상기 소성부의 상단 입구에 위치하도록 마련되며,
상기 연소부의 하단부에는 상기 연소부의 하측 단부에 위치하는 성형체를 점화하기 위한 복수의 점화기가 마련되며, 상기 냉각부의 외벽에는 상기 점화기보다 아래쪽에 위치하여 상기 연소부에 외부공기를 공급하기 위한 복수의 공기 공급부가 마련되며,
상기 연소부는 상기 연소부 내의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 포함하고, 상기 본체부의 내벽에는, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도가 적정온도보다 낮을 때, 공기 압축기에 의해 상기 연소부 내로 공기를 추가로 공급하기 위한 복수의 제1 공기 주입구와 상기 냉각부 내에 공기를 추가로 공급하기 위한 복수의 제2 공기 주입구가 마련되며,
상기 소성부의 하단부에는 소성이 완료된 인공경량골재를 외부로 배출하기 위한 제품 배출부가 마련되되, 상기 제품 배출부의 인공경량골재 배출속도는, 상기 온도센서에 의해 측정된 상기 연소부 내의 온도에서 상기 성형체가 완전히 소성되는데 걸리는 시간과 상기 연소부의 상단부로부터 하단부까지의 길이에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 인공경량골재 제조장치.A method of manufacturing an artificial lightweight aggregate material, comprising the steps of: supplying a molded body including a coal fly ash containing unburnt carbon; a main body portion extending from a lower end of the formed body feeding portion; and an exhaust fan for exhausting air in the main body to the outside As an apparatus,
Wherein the main body portion has a double tube shape formed by an outer wall and an inner wall and has an air discharge portion formed by a central space portion formed by the inner wall and a firing portion formed in a space between the outer wall and the inner wall, And a cooling part for cooling the sintered body which has been fired to the lower space of the combustion part,
Wherein the molded body supply portion includes a guide portion for guiding the molded body supplied through the molded body charging port into the firing portion and for guiding the air moving upward from the combustion portion to the air discharging portion, A lower end of the guide portion is positioned at an upper end entrance of the firing portion,
A plurality of igniters for igniting a molded body located at a lower end of the combustion unit are provided at a lower end of the combustion unit and a plurality of air A supply section is provided,
Wherein the combustion unit further includes a temperature sensor for measuring the temperature in the combustion unit, and when the temperature measured by the temperature sensor is lower than a proper temperature, air is added into the combustion unit by the air compressor, And a plurality of second air inlets for further supplying air into the cooling unit,
Wherein the lower end of the fired portion is provided with a product discharge portion for discharging the fired artificial lightweight aggregate to the outside, wherein the discharge speed of the artificial lightweight aggregate of the product discharge portion is set such that, at a temperature in the combustion portion measured by the temperature sensor, Is controlled by the time taken for complete firing and the length from the upper end portion to the lower end portion of the combustion section. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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