KR101949314B1 - Coal briquettes using polymer binder of particle type and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

A coal briquette having excellent early stage strength and drop strength by using a particulate polymer binder and a method for manufacturing the same are disclosed. The method for manufacturing coal briquette using the particulate polymer binder comprises the steps of: (a) adding and mixing 0.1-10 parts by weight of the particulate polymer binder with respect to 100 parts by weight of a raw material including at least one of coal and pulverized coal; and (b) adding 5-15 parts by weight of distilled water to the mixed raw material and the binder to swell the particulate polymer binder, followed by press-molding.

Description

미립자형 고분자 바인더를 이용한 성형탄 및 그 제조 방법{COAL BRIQUETTES USING POLYMER BINDER OF PARTICLE TYPE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a molded body using a particulate polymer binder,

본 발명은 성형탄에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미립자형 고분자 바인더를 이용한 성형탄 및 그 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molded body, and more particularly, to a molded body using a particulate polymer binder and a method of manufacturing the same.

철강 제조를 위해 고로가 이용되는데, 고로에는 코크스와 소결광이 투입되며, 이 중 코크스는 원료탄인 석탄으로부터 제조된다. 고로용 코크스의 제조를 위하여 이용되는 원료탄은 생산지에서 최종 소비지까지 운송되는 과정에서 외부환경의 요인에 의하여 자연 발화를 비롯하여 상당량의 미분탄(Dust, 분진)을 발생시킨다. A blast furnace is used for the manufacture of steel, in which coke and sinter are injected, and the coke is produced from coal, which is a coking coal. The cokes used for the production of blast furnace cokes generate spontaneous combustion as well as a considerable amount of pulverized coal (dust) due to factors of the external environment during transportation from the production site to the final consumer site.

미분탄의 발생은 원료탄(석탄)의 손실로 이어져, 그 손실은 시간당 수십 톤에 달하고 있으므로 발생된 미분탄의 적절한 재활용을 도모하기 위한 기술개발에 많은 연구가 진행되고 있다.Since the generation of pulverized coal leads to the loss of coking coal (coal), and the loss reaches tens of tons per hour, much research has been conducted on the development of technology for appropriately recycling the pulverized coal generated.

예를 들어, 미분탄에 생석회와 당밀과 같은 바인더를 혼합한 후 압축하여 성형탄을 제조한다. 성형탄은 우수한 강도를 가져야 하기 때문에 성형탄에 사용되는 바인더는 우수한 접착력과 고온에서의 높은 강도를 유지하는 특성을 가져야 한다. For example, a pulverized coal is mixed with a binder such as quicklime and molasses, and then compressed to produce a molded coal. Since the briquettes must have excellent strength, the binder used in the briquetting coal should have the property of maintaining excellent adhesive strength and high strength at high temperature.

그러나, 생석회와 당밀과 같은 바인더는 용액에 용해시켜 사용해야 하는 불편함이 있으며, 바인더 자체가 수용성으로 함수율이 높아 초기에 성형탄의 충분한 강도를 확보하기 어려운 문제점이 있다.However, there is a disadvantage that binders such as quicklime and molasses are required to be dissolved in a solution, and since the binder itself is water-soluble and has a high moisture content, there is a problem that it is difficult to secure a sufficient strength of the briquette at an early stage.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1418053호(2014.07.03. 등록)가 있으며, 상기 문헌에는 성형탄 및 그 제조 방법이 기재되어 있다.
A background art related to the present invention is Korean Registered Patent No. 10-1418053 (Registered on Apr. 3, 2014), and the above-mentioned literatures discloses a method of producing molded carbon and a method for producing the same.

본 발명의 목적은 미립자형 고분자 바인더를 이용하여, 작업성이 우수한 성형탄의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing molded coal excellent in workability using a particulate polymer binder.

본 발명의 다른 목적은 고강도를 갖는 성형탄을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a molded charcoal having high strength.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 성형탄의 제조 방법은 (a) 석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료 100중량부에 대하여, 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 혼합된 원료와 미립자형 고분자 바인더에 증류수 5~15중량부를 첨가하여 상기 미립자형 고분자 바인더를 팽윤시킨 후 가압 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a blast furnace comprising the steps of: (a) adding 0.1 to 10 parts by weight of a particulate polymer binder to 100 parts by weight of a raw material containing at least one of coal and pulverized coal, step; And (b) 5 to 15 parts by weight of distilled water is added to the mixed raw material and the particulate polymer binder to swell the particulate polymer binder, followed by pressure molding.

상기 미립자형 고분자 바인더는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)계 화합물을 포함할 수 있다.The particulate polymer binder may include a polyacrylamide-based compound.

상기 미립자형 고분자 바인더의 점도는 3000~8000cps일 수 있다.The viscosity of the fine particle type polymer binder may be 3000 to 8000 cps.

상기 미립자형 고분자 바인더의 중량평균분자량은 2 Х106 ~ 25 Х106일 수 있다.The weight average molecular weight of the fine particle type polymer binder may be 2 횞 10 6 to 25 Х 10 6 .

상기 (a) 단계에서, 상기 미립자형 고분자 바인더의 평균 입경은 0.02~0.1mm일 수 있다.In the step (a), the average particle diameter of the fine particle type polymeric binder may be 0.02 to 0.1 mm.

상기 (b) 단계에서, 상기 원료 100중량부에 대하여, 상기 미립자형 고분자 바인더를 팽윤시킨 후 미립자형 고분자 바인더의 함수율은 10~20중량부일 수 있다.In the step (b), the water content of the particulate polymer binder after swelling the particulate polymer binder with respect to 100 parts by weight of the starting material may be 10 to 20 parts by weight.

상기 (b) 단계 이후에, 상기 가압 성형된 결과물을 1시간~24시간 동안 상온에서 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
After the step (b), the press-molded product may be dried at room temperature for 1 to 24 hours.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 성형탄은 석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료 100중량부에 대하여, 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부 및 증류수 5~15중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned other objects, the present invention provides a method of producing a molded coal, comprising: 0.1 to 10 parts by weight of a particulate polymer binder and 5 to 15 parts by weight of distilled water, based on 100 parts by weight of a raw material containing at least one of coal and pulverized coal; .

상기 미립자형 고분자 바인더는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)계 화합물을 포함할 수 있다.
The particulate polymer binder may include a polyacrylamide-based compound.

본 발명에 따른 성형탄의 제조 방법은 미립자형 고분자 바인더를 이용함으로써 기존의 PVA(poly(vinylalcohol)) 계열, CMC(carboxymethyl cellulose) 계열 등의 바인더를 용액에 용해시켜 사용한 성형탄의 제조 방법에 비해 작업성이 우수하다.The method for producing a molded coal according to the present invention is advantageous in that the use of a particulate polymer binder makes it possible to produce a molded product using a binder such as polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose (CMC) Is excellent.

또한, 본 발명에 따른 미립자형 고분자 바인더는 수분 흡수가 빠르기 때문에 증류수 첨가 시 빠르게 젤(gel)화되면서 함수율 조절이 용이한 효과가 있다. In addition, since the fine particle type polymeric binder according to the present invention is fast in absorbing water, it is easy to control the water content as it becomes gel when added with distilled water.

아울러, 본 발명에 따른 성형탄은 기존의 당밀과 같은 바인더 대비 소량의 미립자형 고분자 바인더가 첨가되어도 초기 강도 및 낙하 강도가 우수하여 낙하에 의해 분화되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
In addition, even if a small amount of fine particle type polymeric binder is added to the molten carbonate mortar according to the present invention, the initial strength and drop strength of the molten carbonate mortar can be minimized.

도 1은 본 발명에 따른 성형탄을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
Fig. 1 is a flowchart showing a method for producing a molded charcoal according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미립자형 고분자 바인더를 이용한 성형탄 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 미립자형 고분자 바인더를 이용하여 성형탄을 제조하는 방법에 관한 것으로, 도 1은 본 발명에 따른 성형탄을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 성형탄의 제조 방법은 원료 및 미립자형 고분자 바인더 혼합 단계(S110) 및 증류수 첨가 후 가압 성형 단계(S120)를 포함한다.
The present invention relates to a method for producing a molded coal using a particulate polymer binder, and more particularly, to a method for producing a molded coal according to the present invention. Referring to FIG. 1, a method for producing a blast furnace according to the present invention includes mixing a raw material and a particulate polymer binder (S110), and adding a distilled water to a press molding step (S120).

원료 및 미립자형 고분자 바인더 혼합 단계(S110)Mixing the raw material and the particulate polymer binder (S110)

먼저, 석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료를 마련한다.First, a raw material containing at least one of coal and pulverized coal is prepared.

석탄은 평균 입경이 5mm 이하의 통상적인 코크스 제조용 석탄으로, 내부에 공극이 형성된 다공질의 석탄을 사용할 수 있다. 미분탄은 석탄을 생산지에서 소비지로 이송하는 과정에서 발생하는 것으로, 평균 입경이 8mm 이하, 구체적으로는 4mm 이하의 미분탄을 사용할 수 있다. 미분탄으로서 역청탄(bituminous coal), 아역청탄(subbituminous coal), 무연탄(anthracite), 코크스 등의 탄소가 함유된 원료를 사용할 수 있다.
Coal is a conventional coal for producing coke having an average particle diameter of 5 mm or less, and porous coal in which a void is formed can be used. Pulverized coal is generated in the course of transferring coal from a production site to a consumer site. Pulverized coal having an average particle diameter of 8 mm or less, specifically, 4 mm or less can be used. As the pulverized coal, raw materials containing carbon such as bituminous coal, subbituminous coal, anthracite, and coke can be used.

다음으로, 원료 100중량부에 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부를 첨가하여 혼합한다. 이때, 혼합은 상온±5℃에서 수행될 수 있으며, 대략 10분~1시간 동안 교반될 수 있다.Next, 0.1 to 10 parts by weight of a particulate polymer binder is added to 100 parts by weight of the raw material and mixed. At this time, the mixing can be carried out at room temperature ± 5 ° C, and can be stirred for about 10 minutes to 1 hour.

본 발명에서는 상기 원료 100중량부에 대하여, 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 0.2~3중량부를 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 미립자형 고분자 바인더를 사용함으로써, 종래 PVA 계열 바인더에 대비 적은 함량만으로도 고강도의 성형탄을 제조할 수 있다.In the present invention, 0.1 to 10 parts by weight of the fine particle type polymer binder is preferably added to 100 parts by weight of the raw material, more preferably 0.2 to 3 parts by weight. By using the fine particle type polymer binder, it is possible to produce molded articles of high strength with only a small amount of the conventional PVA series binder.

미립자형 고분자 바인더의 함량이 0.1중량부 미만인 경우, 바인더의 함량이 너무 낮아 성형탄을 제조하는 과정에서 원료의 결합력이 불충분할 수 있고, 10중량부를 초과하는 경우, 그 이상의 효과 없이 제조 비용만 증가하게 된다.
When the content of the fine particle type polymeric binder is less than 0.1 part by weight, the content of the binder is too low, so that the bonding force of the raw material may be insufficient in the process of producing the molded carbon. If the content is more than 10 parts by weight, do.

기존에는 PVA(poly(vinylalcohol)) 계열, CMC(carboxymethyl cellulose) 계열 등의 바인더를 용액에 용해시키는 방법을 이용하였다. 바인더가 용액(solution) 형태인 경우, 성형탄 제조 시 바인더를 10~20중량%를 첨가하기 때문에 분자량이 낮고, 별도로 건조시켜야 하는 번거로움이 있다. 바인더가 에멀전 형태인 경우, 성형탄 제조 시 바인더를 25~50중량%를 첨가하여 분자량을 높일 수 있으나, 바인더의 함량만으로 고강도의 성형탄을 제조하기에는 한계가 있다.Conventionally, a method of dissolving a binder such as PVA (poly (vinylalcohol)) series or CMC (carboxymethyl cellulose) series in a solution was used. When the binder is in the form of a solution, since the binder is added in an amount of 10 to 20% by weight in the production of the shaped coal, the molecular weight is low and it is troublesome to dry separately. When the binder is in an emulsion form, it is possible to increase the molecular weight by adding 25 to 50% by weight of the binder in the production of the shaped coal, but there is a limit in producing high-strength molded charcoal only by the content of the binder.

또한, 이러한 방법은 바인더를 용액에 용해시켜야 하기 때문에 작업성을 저하시키고 바인더의 함수율 조절이 어려울 수 있다.In addition, since this method must dissolve the binder in the solution, it may be difficult to control the water content of the binder and to lower the workability.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는 성형탄 제조 시, 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)계 화합물을 포함하는 분말 형태의 바인더를 소량 첨가함에도 불구하고 80% 이상 첨가하는 효과가 있으며, 분자량을 증가시킬 수 있다.In order to solve such a problem, in the present invention, in the case of forming a molded product, even though a small amount of a binder in the form of a powder containing a polyacrylamide-based compound is added, an effect of adding 80% or more is obtained and the molecular weight can be increased .

따라서, 본 발명에서는 기존의 PVA(poly(vinylalcohol)) 계열, CMC(carboxymethyl cellulose) 계열의 바인더 대신에 수분 흡수 속도가 빠르고 함수율 조절이 용이한 미립자형 고분자 바인더, 즉, 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)계 화합물을 포함하는 미립자형 고분자 바인더를 이용하여 성형탄을 제조한다.Therefore, in the present invention, it is possible to use a fine particle type polymer binder which has a high water absorption rate and is easy to control the moisture content, that is, a polyacrylamide-based binder, instead of the conventional PVA (poly (vinylalcohol) The present invention relates to a method for producing a molded particle,

상기 석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료에 바인더의 침투성이 우수하게 하기 위하여, 상기 미립자형 고분자 바인더는 분말 형태에서 평균 입경이 0.02~0.1mm인 미립자 형태가 되도록 재가공하는 것이 바람직하다. 즉, 성형탄에 사용되는 미립자형 고분자 바인더는 평균 입경이 0.02~0.1mm인 미립자 형태인 것이 바람직하며, 이 범위를 벗어나는 경우, 원료에 대한 바인더의 침투성이 저하되어 미립자형 고분자 바인더의 수분에 대한 팽윤성(GEL) 저하가 발생할 수 있다.In order to improve the permeability of the binder to the raw material containing at least one of the coal and the pulverized coal, it is preferable that the fine particle type polymeric binder is reprocessed in the form of fine particles having an average particle diameter of 0.02 to 0.1 mm in powder form. That is, it is preferable that the particulate polymer binder used in the briquette be in the form of fine particles having an average particle diameter of 0.02 to 0.1 mm. If the particle size is out of this range, the permeability of the binder to the raw material is lowered and the swelling (GEL) degradation may occur.

미립자형 고분자 바인더는 평균 입경이 0.02~0.1mm인 바인더가 90% 이상 포함될 수 있다.
The fine particle type polymeric binder may contain 90% or more of a binder having an average particle diameter of 0.02 to 0.1 mm.

상기 미립자형 고분자 바인더는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)계 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 폴리아크릴아마이드는 [구조식 1]로 표시된다.The particulate polymer binder may include a polyacrylamide-based compound, and the polyacrylamide is represented by [Structural Formula 1].

[구조식 1][Structural formula 1]

Figure 112017079438508-pat00001
(n은 1~10,000의 정수이다.)
Figure 112017079438508-pat00001
(n is an integer of 1 to 10,000)

구체적으로, 상기 미립자형 고분자 바인더는 미립자형 음이온성 바인더, 미립자형 비이온성 바인더, 미립자형 양이온성 바인더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미립자형 음이온성 바인더는 2-프로펜산 나트륨 2-프로펜아마이드 중합체(sodium 2-propenoate 2-propenamide polymer, CAS 25987-30-8)를 포함할 수 있고, 상기 미립자형 비이온성 바인더는 2-프로펜아마이드 중합체를 포함할 수 있으며, 미립자형 양이온성 바인더는 에탄아미늄, N,N,N- 트라이메틸-2-[(1-옥소-2-프로페닐)옥시]클로라이드(ethanaminium,N,N,N-trimethyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)oxy] chloride, CAS 5039-78-1)를 포함할 수 있다.Specifically, the particulate polymer binder may include a particulate anionic binder, a particulate nonionic binder, and a particulate cationic binder. For example, the particulate anionic binder may comprise sodium 2-propenoate 2-propenamide polymer (CAS 25987-30-8), and the particulate nonionic binder And the particulate cationic binder may comprise ethanaminium, N, N, N-trimethyl-2 - [(1-oxo-2-propenyl) oxy] , N, N, N-trimethyl-2 - [(1-oxo-2-propenyl) oxy] chloride, CAS 5039-78-1).

[표 1][Table 1]

Figure 112017079438508-pat00002
Figure 112017079438508-pat00002

상기 [표 1]을 참조하면, 1% 용액점도는 LV3을 사용하여 상온에서 1중량%의 농도를 갖는 바인더의 점도를 측정한 값으로, 상기 미립자형 고분자 바인더의 점도는 3000~8000cps일 수 있다. 미립자형 고분자 바인더의 점도가 3000cps 미만인 경우, 원료, 미립자형 고분자 바인더, 물을 포함하는 혼합물의 점도가 너무 낮아서 원료에 대한 결합력이 저하되고, 성형탄의 강도가 저하될 수 있다. 반면, 점도가 8000cps를 초과하는 경우, 바인더의 중량평균분자량이 너무 높아지면서 수분에 대한 팽윤성 저하로 원료에 대한 결합력이 충분하지 않을 수 있다.Referring to Table 1, the 1% solution viscosity is a value obtained by measuring the viscosity of a binder having a concentration of 1 wt% at room temperature using LV3, and the viscosity of the particulate polymer binder may be 3000 to 8000 cps . When the viscosity of the fine particle type polymeric binder is less than 3000 cps, the viscosity of the mixture containing the raw material, the fine particle type polymer binder and water is too low, so that the bonding force to the raw material is lowered and the strength of the molded product may be lowered. On the other hand, when the viscosity exceeds 8000 cps, the weight average molecular weight of the binder becomes too high, and the binding force to the raw material may not be sufficient due to a decrease in the swelling property with respect to water.

또한, 상기 [표 1]을 참조하면, 상기 미립자형 고분자 바인더의 중량평균분자량은 2 Х106 ~ 25 Х106일 수 있다. 중량평균분자량이 이 범위를 벗어나는 경우, 원료에 대한 결합력이 저하되고, 성형탄의 강도가 저하될 수 있으며, 성형탄을 제조하는 과정에서 작업성이 저하될 수 있다.
Referring to Table 1, the weight average molecular weight of the fine particle type polymer binder may be 2 × 10 6 to 25 × 10 6 . If the weight average molecular weight is out of this range, the bonding strength to the raw material may be lowered, the strength of the molded bodys may be lowered, and the workability may be lowered in the process of producing the bodied carbon.

증류수 첨가 후 가압 성형 단계(S120)After the addition of the distilled water, the pressure forming step (S120)

다음으로, 상기 혼합된 원료와 바인더에 증류수 5~15중량부를 첨가하여 상기 미립자형 고분자 바인더를 팽윤시킨 후 가압 성형한다. 증류수 첨가 시 교반 온도는 상온±5℃인 것이 바람직하며, 이 온도 범위에서 상업적 연속 공정에서 발생하는 기계적 발열(80℃ 이하)에도 문제없이 공정이 수행될 수 있다.Next, 5 to 15 parts by weight of distilled water is added to the mixed raw material and the binder to swell the particulate polymer binder, followed by compression molding. When the distilled water is added, the stirring temperature is preferably ± 5 ° C at room temperature, and the process can be performed without any problem even in the mechanical exothermic (80 ° C or less) occurring in a commercial continuous process in this temperature range.

증류수 5~15중량부를 첨가하게 되면, 수분 흡수 속도가 빠른 미립자형 고분자 바인더가 빠르게 젤(gel)화 되면서 미립자형 고분자 바인더의 팽윤 기능이 활성화되기 때문에, 원료 표면이 바인더로 개질되면서 우수한 침투성을 제공하게 된다. When 5 to 15 parts by weight of distilled water is added, the swelling function of the particulate polymer binder is activated as the particulate polymer binder having a high water absorption rate is quickly gelated. Thus, the surface of the raw material is modified with a binder to provide excellent permeability .

증류수 첨가 시, 원료 100중량부에 대하여, 상기 미립자형 고분자 바인더의 함수율이 10~20중량부가 되도록 팽윤시키는 것이 바람직하다. 함수율이 10중량부 미만인 경우, 팽윤성 저하로 바인더의 성능이 저하되고, 함수율이 20중량부를 초과하는 경우, 성형탄의 결합력이 저하되어 성형탄의 열량도 저하되는 문제점이 있다.When distilled water is added, it is preferable to swell such that the water content of the fine particle type polymeric binder is 10 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the raw material. When the water content is less than 10 parts by weight, the performance of the binder is deteriorated due to the lowering of the swelling property. When the water content exceeds 20 parts by weight, the bonding force of the molded articles decreases and the amount of heat of the molded articles decreases.

상기 함수율은 수분이 포함된 비율을 의미하며, 함수율은 원료 100중량부 기준으로 수분 투입량을 산정 측정된 것이다.
The water content refers to a ratio of water content, and the water content is calculated based on the amount of water input based on 100 parts by weight of the raw material.

상기 가압 성형은 공정 장비에 따라 가압 성형에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 상온~80℃에서 10~30kgf의 압축강도를 가하여 수행될 수 있다. 이러한 조건에서 가압 성형된 성형탄은 결과물의 혼합 효율이 개선되어 성형탄의 초기 강도가 우수한 효과가 있다. The press-molding may be carried out according to the press molding according to the process equipment, and may be preferably performed by applying a compressive strength of 10 to 30 kgf at room temperature to 80 ° C. Under these conditions, the pressurized molded bellows have improved mixing efficiency of the resultant product, and thus have an excellent initial strength of the briquette.

압축강도가 10kgf 미만인 경우, 성형탄의 초기 강도 및 낙하 강도가 낮을 수 있다. 반대로 압축강도가 30kgf를 초과하는 경우, 강도가 높아지면서 성형탄의 물성이 저하될 수 있다.If the compressive strength is less than 10 kgf, the initial strength and drop strength of the briquette may be low. On the contrary, when the compressive strength exceeds 30 kgf, the physical properties of the briquette may be deteriorated as the strength is increased.

예를 들어, 2개의 압착 롤러를 이용하여 가압 성형할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
For example, it is possible to press-form using two pressing rollers, but the present invention is not limited thereto.

상기 증류수 첨가 후 가압 성형 단계(S120) 이후에, 상기 가압 성형된 결과물을 1시간~24시간 동안 상온에서 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.After the distilled water is added, after the press molding step (S120), the press-molded product may be dried at room temperature for 1 hour to 24 hours.

본 발명에 따른 가압 성형된 결과물, 즉, 성형탄은 초기 강도가 우수한 효과가 있으며, 이 상태에서 1시간~24시간 동안 상온 건조시키는 경우, 성형탄의 낙하 강도가 향상되는 효과가 있다. 구체적으로는, 상온 건조 시간이 1시간에서 24시간까지 증가할수록, 이와 동시에 압축강도를 높일수록 성형탄의 낙하 강도가 점차 증가하며, 성형탄의 형태 유지율도 증가하는 결과를 보여준다.
The resultant of the press-molding according to the present invention, that is, the molded product has an excellent initial strength, and when the product is dried at room temperature for 1 to 24 hours in this state, the drop strength of the molded product is improved. Concretely, as the drying time at room temperature increases from 1 hour to 24 hours, at the same time, as the compression strength is increased, the falling strength of the briquette increases gradually, and the shape retention ratio of the briquette is also increased.

전술한 바와 같이, 본 발명의 미립자형 고분자 바인더를 이용한 성형탄의 제조 방법은 종래 PVA 계열 등의 바인더를 이용한 성형탄의 제조 방법에 비해, 작업성이 우수하고 소량의 바인더만으로도 고강도의 성형탄을 제조할 수 있다.
As described above, the method for producing molded coal using the fine particle type polymeric binder of the present invention is superior to the method for producing molded coal using a binder such as PVA series in the prior art, and can produce molded briquettes of high strength with only a small amount of binder have.

본 발명에 따른 성형탄은 석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료 100중량부, 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부 및 증류수 5~15중량부를 포함한다.The molded coal according to the present invention comprises 100 parts by weight of a raw material containing at least one of coal and pulverized coal, 0.1 to 10 parts by weight of a particulate polymer binder, and 5 to 15 parts by weight of distilled water.

상기 원료, 미립자형 고분자 바인더, 증류수에 대한 사항은 제조 방법에서 전술한 바와 같다.
The raw materials, the particulate polymer binder, and distilled water are as described above in the production method.

이와 같이 미립자형 고분자 바인더를 이용한 성형탄 및 그 제조 방법에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
Specific examples of the molded carbon using the particulate polymer binder and the manufacturing method thereof will be described below.

1. 성형탄의 제조1. Manufacture of briquette

실시예 1~3 및 비교예 1~3Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3

먼저, 유연탄(석탄 원료) 100중량부에 대하여, 바인더를 첨가하여 혼합하였다. 이어서, 혼합된 유연탄과 바인더에 증류수를 첨가한 후, 상온에서 10분 동안 교반하였다. 이어서, pellet machine(1.5Х2cm)를 이용하여 상온에서 가압 성형하여 성형탄을 제조하였다.First, a binder was added to 100 parts by weight of bituminous coal (coal raw material) and mixed. Subsequently, distilled water was added to the mixed bituminous coal and the binder, followed by stirring at room temperature for 10 minutes. Subsequently, molding was carried out by press molding at room temperature using a pellet machine (1.5 占 2 cm).

상기 각각의 실시예 및 비교예에서 사용된 성분들의 함량 및 압축강도는 하기 [표 2]에 나타내었다.The contents and the compressive strengths of the components used in the above respective Examples and Comparative Examples are shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112017079438508-pat00003
Figure 112017079438508-pat00003

* SNF KORES 제품(제조사:A-330P)의 점도는 6500cps이고, 중량평균분자량은 15Х106이다. 상기 SNF KORES 제품의 입경은 0.02~0.1mm이고, 함수율은 10~20중량부이다.
* The SNF KORES product (manufacturer: A-330P) has a viscosity of 6500 cps and a weight average molecular weight of 15 × 10 6 . The SNF KORES product has a particle diameter of 0.02 to 0.1 mm and a water content of 10 to 20 parts by weight.

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에 따라 제조된 성형탄을 상온에서 각각 1시간, 24시간 동안 건조시킨 결과를 [표 3] 및 [표 4]에 나타내었다.The results are shown in Table 3 and Table 4, in which the briquettes prepared according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were dried at room temperature for 1 hour and 24 hours, respectively.

형태 유지율(%)은 성형탄을 5m 높이에서 3회 낙하시켜 분화된 성형탄의 중량을 처음 성형탄의 중량에 대한 백분율로 나타낸 것이다. The percentage of shape retention (%) is the percentage of the initial weight of the briquette to the weight of the differentiated briquettes by dropping the briquettes three times at a height of 5 m.

형태 유지율(%) = (낙하시켜 분화된 성형탄의 중량/처음 성형탄의 중량) Х100Shape Retention Rate (%) = (Weight of Molded Charged by Falling / Weight of First Briquette) Х100

[표 3][Table 3]

Figure 112017079438508-pat00004
Figure 112017079438508-pat00004

[표 4][Table 4]

Figure 112017079438508-pat00005
Figure 112017079438508-pat00005

상기 [표 3] 및 [표 4]를 참조하면, 바인더로서 당밀을 사용한 비교예 1~3에 비해 바인더로서 SNF KORES 제품을 사용한 실시예 1~3의 성형탄의 형태 유지율이 훨씬 높은 결과를 보여준다. Referring to [Table 3] and [Table 4], the shape retention ratios of the briquettes of Examples 1 to 3 using SNF KORES products as binders are much higher than those of Comparative Examples 1 to 3 using molasses as a binder.

특히, 실시예 1~3에서는 상온 건조 시간과 압축강도가 증가할수록 성형탄의 형태 유지율이 증가하는 결과를 보여준다. 구체적으로, 상온 건조 시간이 20~22시간을 만족하고, 압축강도가 16~25kgf을 만족할 때, 성형탄의 형태 유지율이 90% 이상임을 확인할 수 있다.
Particularly, in Examples 1 to 3, as the drying time at room temperature and the compressive strength are increased, the shape retention ratio of the molded can is increased. Specifically, when the room temperature drying time satisfies 20 to 22 hours and the compressive strength satisfies 16 to 25 kgf, it can be confirmed that the shape retention ratio of the molded charcoal is 90% or more.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 미립자형 고분자 바인더를 이용한 성형탄은 상온에서 교반, 가압 성형, 건조함으로써, 초기 강도 뿐만 아니라 낙하 강도도 우수한 효과가 있다. 특히, 함수율 조절이 가능한 미립자형 고분자 바인더를 소량 첨가함에 따라, 성형탄을 제조하는 과정에서 작업성이 우수하고 고강도의 성형탄을 제공하는 것을 확인할 수 있다.
As described above, the shaped coal using the fine particle type polymeric binder according to the present invention has an effect of not only an initial strength but also a falling strength by stirring, pressurizing and drying at room temperature. Particularly, by adding a small amount of a particulate polymer binder capable of adjusting the water content, it can be confirmed that an excellent workability is obtained in the process of producing the molded coal, and the molded coal of high strength is provided.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (9)

(a) 석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료 100중량부에 대하여, 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부를 첨가하여 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 혼합된 원료와 미립자형 고분자 바인더에 증류수 5~15중량부를 첨가하여 상기 미립자형 고분자 바인더를 팽윤시킨 후 가압 성형하는 단계;를 포함하고,
상기 (a) 단계의 미립자형 고분자 바인더는 분말 형태의 고분자 바인더를 재가공한 것이며,
상기 미립자형 고분자 바인더는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄의 제조 방법.
(a) adding and mixing 0.1 to 10 parts by weight of a particulate polymer binder to 100 parts by weight of a raw material containing at least one of coal and pulverized coal; And
(b) 5 to 15 parts by weight of distilled water is added to the mixed raw material and the particulate polymer binder to swell the particulate polymer binder, followed by pressure molding,
The particulate polymer binder in step (a) is obtained by reprecipitating a powdery polymer binder,
Wherein the particulate polymer binder comprises a polyacrylamide-based compound.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 미립자형 고분자 바인더의 점도는 3000~8000cps인 것을 특징으로 하는 성형탄의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the viscosity of the fine particle type polymeric binder is 3000 to 8000 cps.
제1항에 있어서,
상기 미립자형 고분자 바인더의 중량평균분자량은 2 Х106 ~ 25 Х106인 것을 특징으로 하는 성형탄의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the weight average molecular weight of the fine particle type polymer binder is 2 x 10 6 to 25 x 10 6 .
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 미립자형 고분자 바인더의 평균 입경은 0.02~0.1mm인 것을 특징으로 하는 성형탄의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the average particle diameter of the fine particle type polymeric binder in the step (a) is 0.02 to 0.1 mm.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 원료 100중량부에 대하여, 상기 미립자형 고분자 바인더를 팽윤시킨 후 미립자형 고분자 바인더의 함수율은 10~20중량부인 것을 특징으로 하는 성형탄의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the water content of the particulate polymer binder after the swelling of the particulate polymeric binder with respect to 100 parts by weight of the starting material in the step (b) is 10 to 20 parts by weight.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후에,
상기 가압 성형된 결과물을 1시간~24시간 동안 상온에서 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄의 제조 방법.
The method according to claim 1,
After the step (b)
And drying the press-molded product at room temperature for 1 hour to 24 hours.
석탄 및 미분탄 중 1종 이상을 포함하는 원료 100중량부에 대하여, 미립자형 고분자 바인더 0.1~10중량부를 포함하고,
상기 미립자형 고분자 바인더는 수분을 포함하고,
상기 미립자형 고분자 바인더는 폴리아크릴아마이드계 화합물을 포함하며,
상기 원료 표면은 미립자형 고분자 바인더로 개질되어 있는 것을 특징으로 하는 성형탄.


0.1 to 10 parts by weight of a particulate polymer binder based on 100 parts by weight of a raw material containing at least one of coal and pulverized coal,
Wherein the particulate polymer binder includes water,
Wherein the particulate polymer binder comprises a polyacrylamide-based compound,
Wherein the raw material surface is modified with a particulate polymer binder.


삭제delete
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