KR102147290B1 - Method and apparatus for manufacturing of molded body - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing of molded body Download PDFInfo
- Publication number
- KR102147290B1 KR102147290B1 KR1020180083532A KR20180083532A KR102147290B1 KR 102147290 B1 KR102147290 B1 KR 102147290B1 KR 1020180083532 A KR1020180083532 A KR 1020180083532A KR 20180083532 A KR20180083532 A KR 20180083532A KR 102147290 B1 KR102147290 B1 KR 102147290B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coal
- weight
- mixed
- binder
- dry pulverized
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/08—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/18—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using profiled rollers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
- C10B57/06—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
- C10B57/10—Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/32—Molding or moulds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
본 발명은 성형체의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 성형체 제조 방법은, 원료탄 중 일부를 건조하여 건조된 원료탄을 제조하고, 이 과정에서 비산되는 건조 미분 석탄을 수집하는 단계; 건조 미분 석탄 및 바인더를 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계; 혼합탄을 가열하는 단계; 및 가열된 혼합탄을 성형하여 성형체를 제조하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method and an apparatus for producing a molded article.
A method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention includes the steps of: drying some of the raw coal to prepare a dried raw coal, and collecting the dry pulverized coal scattered during this process; Mixing dry pulverized coal and a binder to prepare mixed coal; Heating the mixed coal; And forming a molded body by molding the heated mixed coal.
Description
본 발명은 성형체 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 코크스 제조를 위한 원료탄의 건조 공정에서 발생하는 건조 미분 석탄을 괴성화한 성형체 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a molded article. More specifically, it relates to a method and an apparatus for manufacturing a compact obtained by compacting dry pulverized coal generated in the drying process of raw coal for coke production.
용선 제조 공법 중 가장 일반적인 고로 공법은 10 m 이상의 높은 충전층을 구성하는데 있어, 원료로는 고강도 소결광을 사용하고, 환원제로는 점결탄을 활용한 고강도 코크스를 사용하며, 보조 연료로 풍구상에서 미분 석탄을 취입한다. 고로 조업에 있어 코크스의 역할은 매우 중요한데, 코크스의 냉간, 열간 강도에 따라 노내 통기, 통액성에 영향을 주어 조업 효율을 나타내는 대표적인 지수인 출선비, 연료비, 가스 이용률이 결정되기 때문이다.The most common blast furnace construction method among the molten iron manufacturing methods is to construct a high packed bed of 10 m or more, and uses high-strength sintered ore as a raw material, and high-strength coke using coking coal as a reducing agent, and pulverized coal as an auxiliary fuel. Blow in. The role of coke in blast furnace operation is very important because the cold and hot strength of coke affects the ventilation and liquid permeability of the furnace, and the representative indexes representing operating efficiency, such as starting cost, fuel cost, and gas utilization rate, are determined.
이에, 코크스 품질 증대를 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 주요 기술 개발 방향으로는 석탄 배합을 통한 방법, 점결 특성을 극대화할 수 있는 첨가제를 사용하는 방법, 사전 처리 설비를 활용한 장입 밀도 증대 방법이 있다. 이 중에서도 석탄 건조 설비인 CMCP를 활용하여 장입 석탄의 수분을 4 내지 7 중량% 수준으로 건조하여 코크스 오븐에 장입하면 장입 밀도 향상에 의한 코크스 품질 증대가 가능하다.Accordingly, various technologies for increasing the quality of coke are being developed. The main technology development directions include a method through coal blending, a method using additives that can maximize caking properties, and a method of increasing the charging density using a pretreatment facility. Among these, if the moisture of charged coal is dried to a level of 4 to 7% by weight using CMCP, which is a coal drying facility, and charged into a coke oven, it is possible to increase the quality of coke by improving the charging density.
그러나, 다량의 석탄을 건조하면서 부유되어 발생하는 미분 석탄을 처리하는데 어려움이 있다. 구체적으로는 건조 미분 석탄의 수분은 2 중량% 이하이며, 평균 입도가 100 μm 이하이기 때문에, 이송 간 비산 먼지 발생으로 환경 문제의 원인이 되어 건조 미분 석탄을 코크스 오븐에 직접 장입하기는 어렵다. 이를 해결하기 위한 방안으로 건조 미분 석탄을 괴성화하여 장입하는 방법을 적용 중이나, 이송 및 장입 시 분화 방지를 위한 품질을 확보하기 위해서는 적절한 바인더를 사용하는 것이 필수적이다.However, it is difficult to treat the pulverized coal generated by floating while drying a large amount of coal. Specifically, since the moisture of the dry pulverized coal is 2% by weight or less and the average particle size is 100 μm or less, it is difficult to directly charge the dry pulverized coal into the coke oven due to the generation of scattering dust between transports, which causes environmental problems. As a solution to this, a method of compacting and charging dry pulverized coal is being applied, but it is essential to use an appropriate binder in order to secure quality for preventing differentiation during transport and charging.
건조 미분 석탄을 괴성화하기 위해 사용 가능한 바인더 종류는 매우 다양하다. 그러나, 바인더 종류에 따라 용법이 달라 그에 따른 공정 또는 설비 구성이 필요하게 되어 코크스 제조 비용의 부담을 줄이기 위해서는 괴성화 공정 및 바인더 사용량을 가능한 최소화하여야 한다.There are a wide variety of binders available for compacting dry pulverized coal. However, depending on the type of binder, the method of use is different, and thus a process or equipment configuration is required. In order to reduce the burden of the coke manufacturing cost, the compacting process and the amount of the binder should be minimized as much as possible.
건조 미분 석탄을 괴성화하는데 적용 가능한 바인더 및 적용 방법에 대하여 당밀과 생석회를 사용하는 방법이 제안 되었으나, 당밀 내 존재하는 알칼리 성분과 생석회로 인한 코크스 열간 강도 저하가 발생하기 때문에 적용이 어렵다.A method of using molasses and quicklime has been proposed for the binder and application method applicable to compacting dry pulverized coal, but it is difficult to apply because the hot strength of coke occurs due to alkali components and quicklime present in molasses.
또한, 고분자 수지를 바인더로 사용하는 방법이 제안 되었으나, 앞서 서술한 바와 같이 괴성화 후 코크스 오븐에 장입시 분 발생율이 높아 적용이 어려우며, 이외에도 타르, 피치, 석유 피치 등을 활용하는 방법이 제안 되었으나, 적정 품질 확보가 불가능함과 동시에 인체에 유해한 물질이기 때문에 작업 환경이 열악해지는 단점이 있다.In addition, a method of using a polymer resin as a binder has been proposed, but as described above, it is difficult to apply due to the high generation rate of powder when charged into the coke oven after compaction. In addition, a method of utilizing tar, pitch, and petroleum pitch has been proposed. However, it is not possible to secure proper quality, and at the same time, it is a material that is harmful to the human body, so the work environment is poor.
본 발명은 성형체 제조 방법 및 제조 장치를 제공하고자 한다. 보다 구체적으로 코크스 제조를 위한 원료탄의 건조 공정에서 발생하는 건조 미분 석탄을 괴성화한 성형체 제조 방법 및 제조 장치를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a method and a manufacturing apparatus for manufacturing a molded article. More specifically, it is intended to provide a method and a manufacturing apparatus for manufacturing a molded body obtained by compacting dry pulverized coal generated in the drying process of raw coal for coke manufacturing.
본 발명의 일 실시예에 의한 성형체 제조 방법은, 원료탄 중 일부를 건조하여 건조된 원료탄을 제조하고, 이 과정에서 비산되는 건조 미분 석탄을 수집하는 단계; 건조 미분 석탄 및 바인더를 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계; 혼합탄을 가열하는 단계; 및 가열된 혼합탄을 성형하여 성형체를 제조하는 단계;를 포함한다.A method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention includes the steps of: drying some of the raw coal to prepare a dried raw coal, and collecting the dry pulverized coal scattered during this process; Mixing dry pulverized coal and a binder to prepare mixed coal; Heating the mixed coal; And forming a molded body by molding the heated mixed coal.
혼합탄을 제조하는 단계에서, 나머지 원료탄을 더 혼합하고, 나머지 원료탄 및 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 건조 미분 석탄은 50 내지 100 중량부일 수 있다.In the step of manufacturing the mixed coal, the remaining raw coal is further mixed, and the dry pulverized coal may be 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the sum of the remaining raw coal and the dry pulverized coal.
나머지 원료탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함할 수 있다.The remaining raw coal may contain 5 to 15% by weight of moisture.
건조 미분 석탄은 수분을 2 중량% 이하로 포함할 수 있다.The dry pulverized coal may contain 2% by weight or less of moisture.
혼합탄을 제조하는 단계에서, 혼합탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함할 수 있다.In the step of manufacturing the mixed coal, the mixed coal may contain 5 to 15% by weight of moisture.
혼합탄을 제조하는 단계에서, 나머지 원료탄 및 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 바인더는 5 중량부 이하(0 중량부 제외)일 수 있다.In the step of manufacturing the mixed coal, the binder may be 5 parts by weight or less (excluding 0 parts by weight) based on 100 parts by weight of the sum of the remaining raw coal and the dry pulverized coal.
바인더는 밀, 옥수수, 감자, 고구마 및 카사바 중 어느 하나를 원료로 한 전분을 포함할 수 있다.The binder may include starch based on any one of wheat, corn, potato, sweet potato, and cassava.
바인더는 알파 전분 또는 베타 전분을 포함할 수 있다.The binder may include alpha starch or beta starch.
바인더는 전분을 60 내지 100 중량% 포함할 수 있다.The binder may contain 60 to 100% by weight of starch.
혼합탄을 제조하는 단계는, 고속 교반을 통해 혼합하는 것일 수 있다.The step of preparing the mixed coal may be mixing through high-speed stirring.
혼합탄을 가열하는 단계에서, 혼합탄의 온도는 45 내지 90 ℃일 수 있다.In the step of heating the mixed coal, the temperature of the mixed coal may be 45 to 90 °C.
혼합탄을 가열하는 단계는, 혼합탄에 스팀을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.Heating the mixed coal may include supplying steam to the mixed coal.
성형체를 제조하는 단계는, 더블 롤 형태의 성형기로 성형하는 것일 수 있다.The step of manufacturing the molded body may be molding with a double-roll molding machine.
본 발명의 일 실시예에 의한 성형체 제조 장치는, 원료탄 저장 빈; 원료탄 저장 빈에 저장된 원료탄 중 일부를 건조하는 건조기; 건조기 내에서 비산하는 건조 미분 석탄을 수집하는 수집 장치; 수집 장치에서 수집된 건조 미분 석탄을 저장하는 건조 미분 석탄 저장 빈; 바인더 저장 빈; 건조 미분 석탄 저장 빈 및 바인더 저장 빈으로부터 건조 미분 석탄 및 바인더를 공급받아 혼합하여, 혼합탄을 제조하는 혼합설비; 혼합설비로부터 혼합탄을 공급받아 가열하는 가열장치; 및 가열장치로부터 가열된 혼합탄을 공급받아 성형하는 성형기;를 포함한다.An apparatus for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention includes a raw coal storage bin; A dryer for drying some of the raw coal stored in the raw coal storage bin; A collecting device for collecting dry pulverized coal scattering in the dryer; A dry pulverized coal storage bin for storing the dried pulverized coal collected by the collecting device; Binder storage bin; A mixing facility for manufacturing mixed coal by receiving and mixing dry pulverized coal and a binder from the dry pulverized coal storage bin and the binder storage bin; A heating device that receives and heats the mixed coal from the mixing facility; And a molding machine for receiving and molding the mixed coal heated from the heating device.
혼합설비는 원료탄 저장 빈으로부터 원료탄을 더 공급받아 혼합하여, 혼합탄을 제조하는 것일 수 있다.The mixing facility may be to manufacture mixed coal by receiving and mixing the raw coal from the raw coal storage bin.
가열장치는 스팀 공급관이 연결되어 있으며, 스팀 공급관으로부터 스팀을 공급받아 혼합탄을 가열할 수 있다.The heating device has a steam supply pipe connected, and can heat the mixed coal by receiving steam from the steam supply pipe.
가열장치는 수직형 또는 수평형일 수 있다.The heating device can be vertical or horizontal.
성형기는 더블 롤 형태일 수 있다.The molding machine may be in the form of a double roll.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 성형체의 강도 확보를 위해 사용하는 바인더의 기능을 발현하도록 하여, 성형체가 괴성화 후 이송 및 장입 시 분화가 발생하지 않는다. 따라서, 코크스 오븐에 장입 가능한 수준의 성형체 강도를 확보할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the function of the binder used to secure the strength of the molded article is expressed, so that differentiation does not occur when the molded article is transported and charged after compacting. Therefore, it is possible to secure the strength of the molded body at a level that can be loaded into the coke oven.
즉, 건조 미분 석탄과 바인더가 혼합된 혼합탄을 가열하여 성형체를 제조함으로써 성형체의 강도를 확보하여, 코크스 오븐에 장입 가능하도록 하며, 장입 밀도를 향상시키고, 코크스 품질 향상 효과를 기대할 수 있다.That is, by heating the mixed coal in which the dry pulverized coal and the binder are mixed to produce a molded article, the strength of the molded article is secured, so that it can be charged into a coke oven, the loading density is improved, and the coke quality improvement effect can be expected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형체 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형체 제조 장치의 개략적인 도면이다.1 is a schematic flowchart of a method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서, 제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.In this specification, terms such as first, second and third are used to describe various parts, components, regions, layers and/or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서, 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.In this specification, the terminology used is only for referring to specific embodiments, and is not intended to limit the invention. Singular forms as used herein also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of “comprising” as used in the specification specifies a specific characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, and the presence of another characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, or It does not exclude additions.
본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.In the present specification, the term "combination of these" included in the expression of the Makushi format refers to one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of components described in the expression of the Makushi format, and the components It means to include one or more selected from the group consisting of.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein, but is only defined by the scope of the claims to be described later.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein, but is only defined by the scope of the claims to be described later.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 성형체 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이다.1 is a flow chart sequentially showing a method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 나타나듯이, 본 발명의 실시예에 따른 성형체 제조 방법은, 원료탄 중 일부를 건조하여 건조된 원료탄을 제조하고, 이 과정에서 비산되는 건조 미분 석탄을 수집하는 단계(S10); 건조 미분 석탄 및 바인더를 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계(S20); 혼합탄을 가열하는 단계(S30); 및 가열된 혼합탄을 성형하는 단계(S40);를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 성형체 제조 방법은 필요에 따라 제시된 과정들 외에 추가적인 과정을 더 포함할 수도 있다.As shown in FIG. 1, a method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention includes the steps of drying some of the raw coal to prepare the dried raw coal, and collecting the dry pulverized coal scattered during this process (S10); Mixing dry pulverized coal and a binder to prepare a mixed coal (S20); Heating the mixed coal (S30); And molding the heated mixed coal (S40). In addition, the method for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention may further include additional processes in addition to the suggested processes as needed.
먼저, 단계(S10)은 원료탄 중 일부를 건조하여 건조된 원료탄을 제조하고, 이 과정에서 비산되는 건조 미분 석탄을 수집하는 단계이다. 건조 미분 석탄을 수집하는 이유는 다음과 같다. 코크스 품질 증대를 위한 목적으로 사전 처리 설비를 활용한 장입 밀도 증대 방법이 있다. 사전 처리 설비 중의 하나로 석탄 건조 설비가 있는데, 이를 이용하여 원료탄을 건조, 건조된 원료탄을 코크스 오븐에 장입하면, 장입 밀도 향상에 의한 코크스 품질 증대의 목적을 달성할 수 있다. 석탄 건조 설비에서의 장입 원료탄은 수분 4 내지 7 중량% 수준으로 건조될 수 있다. 이 때, 원료탄 건조 과정에서 수분이 2 중량% 이하, 평균 입도가 100 μm 이하인 부유 및 비산되는 건조 미분 석탄이 발생한다. 건조 미분 석탄은 이송 간 비산먼지를 발생시키므로 환경문제를 야기하기 때문에, 코크스 오븐에 직접 장입하기 어렵다. 따라서, 건조 미분 석탄을 수집하여 코크스 오븐에 장입할 수 있을 만큼 괴성화된, 분화되지 않는 성형체를 만드는 것이 본 발명의 목적이다. 따라서, 단계(S10)에서는, 이러한 건조 미분 석탄을 수집한다.First, the step (S10) is a step of drying some of the raw coal to prepare the dried raw coal, and collecting the dry pulverized coal scattered during this process. The reasons for collecting dry pulverized coal are as follows. There is a method of increasing the charging density using a pretreatment facility for the purpose of increasing the quality of coke. As one of the pretreatment facilities, there is a coal drying facility. When the raw coal is dried and the dried raw coal is charged into the coke oven, the purpose of increasing the quality of coke by improving the charging density can be achieved. The charged raw coal in the coal drying facility may be dried at a moisture level of 4 to 7% by weight. At this time, during the drying process of the raw coal, a dry pulverized coal having a moisture content of 2% by weight or less and an average particle size of 100 μm or less is generated. Dried pulverized coal generates scattering dust between transports, which causes environmental problems, so it is difficult to directly load it into a coke oven. Accordingly, it is an object of the present invention to collect dry pulverized coal to form a compacted and non-differentiated molded body that can be charged into a coke oven. Therefore, in step S10, such dry pulverized coal is collected.
다음으로, 단계(S20)은 수집된 건조 미분 석탄 및 바인더를 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계이다. 이 때, 나머지 원료탄을 더 혼합하여 혼합탄을 제조할 수 있다.Next, step S20 is a step of mixing the collected dry pulverized coal and a binder to prepare a mixed coal. At this time, the remaining raw coal may be further mixed to prepare a mixed coal.
여기서 나머지 원료탄이란, 건조 미분 석탄을 수집하는 단계에서 건조되는 일부 원료탄을 제외한 나머지 원료탄, 즉 건조되지 않은 원료탄을 의미한다.Here, the remaining raw coal refers to the remaining raw coal, that is, undried raw coal, except for some of the raw coal dried in the step of collecting the dry pulverized coal.
또한, 나머지 원료탄 및 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 건조 미분 석탄은 50 내지 100 중량부일 수 있다. 따라서, 나머지 원료탄 및 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 나머지 원료탄은 0 내지 50 중량부일 수 있다. 원료탄이 너무 많으면 수분함량이 증가하여 흐름성이 나빠져 공정 내 막힘이 발생한다. In addition, the dry pulverized coal may be 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the sum of the remaining raw coal and the dry pulverized coal. Accordingly, with respect to the sum of 100 parts by weight of the remaining raw coal and the dry pulverized coal, the remaining raw coal may be 0 to 50 parts by weight. If there are too many raw coals, the moisture content increases and flowability deteriorates, causing clogging in the process.
또한, 건조되지 않은 원료탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함할 수 있다. 건조 미분 석탄은 수분을 2 중량% 이하로 포함할 수 있다. 원료탄의 수분 함량이 너무 많으면 공정설비 내 부착을 유발하여 연속 가동이 어렵고, 너무 적으면 분산 비산 발생하여 환경적 문제를 야기시킬 뿐만 아니라 성형체 강도 저하 원인이 된다.In addition, the undried raw coal may contain 5 to 15% by weight of moisture. The dry pulverized coal may contain 2% by weight or less of moisture. If the moisture content of the raw coal is too high, it will cause adhesion in the process equipment, making continuous operation difficult, and if it is too low, it will cause environmental problems as well as decrease the strength of the molded body due to dispersion and scattering.
단계(S20)에서, 바인딩 기능 발현을 위하여 수분을 더 추가할 수 있다. 이 때, 혼합탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함할 수 있다. 혼합탄 내 수분 함량이 너무 많으면 부착성이 커져 공정 설비 내 막힘이 발생하고, 너무 적으면 전분 호화 반응에 필요한 수분이 적어 바인딩 기능 미발현하게 된다. In step (S20), it is possible to add more water to express the binding function. In this case, the mixed coal may contain 5 to 15% by weight of moisture. If the moisture content in the mixed coal is too high, the adhesion becomes large and clogging occurs in the process equipment, and if it is too small, the binding function is not expressed because the moisture required for the starch gelatinization reaction is low.
단계(S20)에서, 바인더는 나머지 원료탄 및 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 5 중량부 이하일 수 있다. 바인더의 함량이 너무 많으면 부착성이 커져 공정 내 막힘이 발생할 뿐만 아니라 바인더 많이 배합된 성형체가 장입되어 제조된 코크스의 품질을 저하시키는 원인이 된다.In step S20, the binder may be 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the sum of the remaining raw coal and dry pulverized coal. If the content of the binder is too high, the adhesion becomes large and clogging occurs in the process, and a molded article containing a large amount of the binder is charged, thereby deteriorating the quality of the manufactured coke.
바인더는 밀, 옥수수, 감자, 고구마 및 카사바 중 어느 하나를 원료로 한 전분을 포함할 수 있다.The binder may include starch based on any one of wheat, corn, potato, sweet potato, and cassava.
전분은 자연에서 추출되는 탄수화물의 일종으로서, 여러 개의 포도당이 글루코시드 결합으로 결합된 천연고분자이다. 전분은 모든 녹색 식물이 에너지 저장용으로 입자(granules) 형태로 존재하며, 옥수수, 카사바, 밀, 감자, 쌀 등에 많이 함유되어 있다. 전분은 아밀로스(amylose)와 아밀로펙틴(amylopectin)이란 2 가지의 성분으로 구성된다. 둘 다 다당류인데, 포도당이 곧은 사슬 모양 및 나선형으로 결합된 것이 아밀로스이고, 포도당이 나뭇가지 모양으로 결합된 것이 아밀로펙틴이다. 식물의 종류에 따라 둘의 비율이 다르긴 한데, 대개 20 내지 30 %의 아밀로스와 70 내지 80 %의 아밀로펙틴으로 전분이 구성된다. 전분 입자 구조를 나타내었는데, 아밀로펙틴 사슬이 규칙적으로 배열되어 있는 결정영역 구조와 아밀로스 사슬이 불규칙적으로 분산되어 있는 비결정 영역 구조가 순차적으로 교차되어 있다.Starch is a kind of carbohydrate extracted from nature, and is a natural polymer in which several glucoses are bound by glucoside bonds. Starch is present in the form of granules for energy storage in all green plants, and is found in corn, cassava, wheat, potatoes, and rice. Starch is composed of two components: amylose and amylopectin. Both are polysaccharides, and glucose is bound in a straight chain and spiral form, and amylopectin is a branched form of glucose. Although the ratio of the two is different depending on the type of plant, starch is usually composed of 20 to 30% amylose and 70 to 80% amylopectin. The starch particle structure was shown, in which a crystalline region structure in which amylopectin chains are regularly arranged and an amorphous region structure in which amylose chains are irregularly dispersed are sequentially intersected.
한편, 바인더는 알파 전분 또는 베타 전분을 포함할 수 있다.Meanwhile, the binder may include alpha starch or beta starch.
알파 전분은 다음과 같이 설명할 수 있다. 전분은 찬 물에는 녹지 않지만, 뜨거운 물에는 겔 형태로 녹아 풀처럼 된다. 녹는다고 해서 설탕이나 소금처럼 단순히 용해되는 것은 아니고, 알파(α)화 혹은 호화(糊化, gelatinization)라는 좀 복잡한 과정을 거친다. 전분은 원래 반 결정 구조를 이루고 있다. 그런데 전분을 뜨거운 물에 넣으면 전분 입자 사이로 물이 침투해서 전분입자가 부풀어 오르고, 결국에는 전분의 반 결정 구조가 붕괴된다. 이 때 갇혀있던 아밀로스 분자가 전분입자로부터 빠져 나오고, 이 아밀로스 분자들이 서로 연결되면서 전분 액의 점성이 높아져서 풀처럼 끈적하게 된다. 이것이 호화 또는 알파화라고 하는 반응이다. 일반적으로 아밀로스 함량이 높을수록 풀처럼 되는 겔화가 용이하게 된다. 이런 과정을 거친 전분을 알파 전분이라고 하고, 좀 더 구체적으로 사전 호화된 알파 전분이라고 한다.Alpha starch can be described as follows. Starch does not dissolve in cold water, but it dissolves in a gel form in hot water and becomes a paste. Dissolving does not simply dissolve like sugar or salt, but undergoes a more complicated process of alpha (α) or gelatinization. Starch originally had a semi-crystalline structure. However, when starch is put in hot water, water penetrates through the starch particles, causing the starch particles to swell, eventually destroying the semi-crystalline structure of the starch. At this time, the trapped amylose molecules escape from the starch particles, and as these amylose molecules are connected to each other, the viscosity of the starch solution increases and becomes sticky like glue. This is a reaction called gelatinization or gelatinization. In general, the higher the amylose content, the easier it is to gelatinize to become a paste. The starch that has undergone this process is called alpha starch, and more specifically, it is called pregelatinized alpha starch.
베타 전분이란, 천연으로 나는 생녹말 입자처럼, 성분인 아밀로스나 아밀로팩틴이 비교적 규칙적으로 배열되어 다발로 되어 있고, 단단한 결정구조를 가지고 있는 전분을 의미한다. 알파 전분을 그대로 방치하면 다시 베타 전분으로 돌아가려는 성질이 있으며, 이것을 녹말의 노화라고 하기도 한다.Beta-starch refers to a starch having a solid crystal structure, consisting of a bundle of components amylose and amylopectin, which are relatively regularly arranged, like natural raw starch particles. If alpha starch is left as it is, it has a property to return to beta starch, and this is sometimes referred to as aging of starch.
알파 전분의 경우는, 별도의 가열 공정(단계(S30)) 없이도 성형체의 압축 강도, 낙하 강도 등의 품질 확보가 가능하다. 단, 가열 공정(단계(S30))을 추가하면 품질 확보 수준이 높아진다.In the case of alpha starch, quality such as compressive strength and drop strength of the molded body can be secured without a separate heating process (step S30). However, the addition of the heating process (step S30) increases the level of quality assurance.
한편 베타 전분의 경우는, 별도의 가열 공정(단계(S30))이 없으면 성형체의 품질 확보가 어려우나, 가열 공정(단계(S30))을 추가하면 품질 확보가 가능하다.On the other hand, in the case of beta starch, it is difficult to secure the quality of the molded body without a separate heating process (step S30), but by adding a heating process (step S30), quality can be secured.
베타 전분의 경우 알파 전분과 달리 상온의 물에는 녹지 않기 때문에 혼합 시 균일 혼합이 가능하다. 반면에 알파전분 경우 상온의 물에도 녹는 성질이 있어 점성 발현에 의해 혼합 후 부분적으로 의사입자(덩어리)가 발생하여 불균일 혼합이 될 뿐만 아니라 바인더 사용 효율을 저하시키는 요인이 된다. In the case of beta starch, unlike alpha starch, it does not dissolve in water at room temperature, so it can be uniformly mixed when mixing. In the case of alpha starch, on the other hand, since alpha starch has a property of soluble in water at room temperature, pseudo particles (lumps) are partially generated after mixing due to viscous expression, resulting in non-uniform mixing and deteriorating the efficiency of using the binder.
한편, 바인더는 전분 함량이 60 내지 100 중량%일 수 있다. 보다 구체적으로, 건조 기준으로 전분 함량이 60 내지 100 중량%일 수 있다. 전분 함량이 너무 적은 경우에는 혼합물을 충분하게 결합 시킬 수 없으며, 불순물의 영향으로 성형체 강도와 성형체가 포함된 코크스의 품질 저하의 원인된다.Meanwhile, the binder may have a starch content of 60 to 100% by weight. More specifically, the starch content may be 60 to 100% by weight on a dry basis. If the starch content is too small, the mixture cannot be sufficiently bonded, and the strength of the molded body and the quality of the coke containing the molded body are deteriorated due to the influence of impurities.
또한, 바인더는 가루 상태로 마련될 수 있다. 가루 상태의 바인더를 사용하면, 원료탄, 건조 미분 석탄과 바인더 혼합물의 흐름성이 개선되어 균일한 성형체 제조가 가능하다. 또한, 가루 상태의 바인더는 그 부피를 최소화하여 보관 및 운송이 용이하며, 동절기에 결빙 등을 걱정할 필요가 없다.In addition, the binder may be provided in a powder state. If a powdery binder is used, the flowability of the raw coal, dry pulverized coal and the binder mixture is improved, and a uniform molded body can be manufactured. In addition, the powdery binder is easy to store and transport by minimizing its volume, and there is no need to worry about freezing in winter.
이와는 대조적으로, 액체 상태의 바인더를 사용하는 경우, 높은 수분 함량으로 인해 바인더와 원료탄 및 건조 미분 석탄 혼합물의 흐름성을 저하시켜, 성형체를 제조하는 과정에서 부착현상이 발생하고, 성형기에 혼합물이 불균일하게 장입되는 현상이 발생하여 성형체의 강도 및 형상이 불균일하게 되는 현상이 발생되기도 한다. 또한, 이렇게 제조된 성형체는 높은 수분 함량을 갖기 때문에 성형체의 강도를 확보하기 위하여 건조 공정을 추가적으로 실시해야 하고, 이로 인해 전체적인 공정 시간 및 비용이 상승하고, 공정 효율이 저하되기도 한다. 또한, 액체 상태의 바인더는 층분리로 인하여 바인더 성분을 균일하게 유지하기가 어려우며, 동절기에는 결빙되므로, 저장이 용이하지 않다.In contrast, when a liquid binder is used, the flowability of the binder, raw coal, and dry pulverized coal mixture decreases due to the high moisture content, resulting in adhesion phenomenon in the process of manufacturing the molded body, and the mixture is uneven in the molding machine. In some cases, a phenomenon in which the strength and shape of the molded body are uneven due to the occurrence of the charging phenomenon occurs. In addition, since the thus manufactured molded article has a high moisture content, a drying process must be additionally performed to secure the strength of the molded article, which increases the overall process time and cost, and sometimes lowers the process efficiency. In addition, the liquid binder is difficult to maintain uniformly due to layer separation, and because it freezes in winter, storage is not easy.
단계(S20)에서, 혼합은 고속 교반을 통해 혼합될 수 있다. 고속 교반을 이용하면 균일한 혼합이 가능하게 된다. 구체적으로 고속 교반이란 혼합용기와 혼합용기 내 Rotor 1개 이상이 설치되어 혼합용기와 Rotor가 각각 정방향 또는 역방향으로 회전하여 혼합하는 방식을 의미한다. 그리고, 혼합 용기의 회전속도는 3rpm 이상 10rpm 이하일 수 있고, 혼합용기 내 Rotor는 100rpm 이상 400rpm 이하 일 수 있다. 더욱 구체적으로, 혼합 용기의 회전속도는 6rpm 이상 8rpm 이하일 수 있고, 혼합용기 내 Rotor는 200rpm 이상 350rpm 이하일 수 있다. In step S20, mixing may be mixed through high-speed stirring. Uniform mixing becomes possible when high-speed stirring is used. Specifically, high-speed stirring refers to a method in which a mixing container and at least one rotor in the mixing container are installed, and the mixing container and the rotor rotate in the forward or reverse direction, respectively, to mix. And, the rotational speed of the mixing container may be 3rpm or more and 10rpm or less, and the rotor in the mixing container may be 100rpm or more and 400rpm or less. More specifically, the rotational speed of the mixing container may be 6rpm or more and 8rpm or less, and the rotor in the mixing container may be 200rpm or more and 350rpm or less.
다음으로, 단계(S30)은 혼합탄을 가열하는 단계이다. 혼합탄의 가열은 내부에 적정 온도로 승온된 유체가 순환하고 있는 가열장치를 이용할 수 있다. 혼합탄을 가열하는 단계가 없다면, 바인더가 석탄의 표면 수분과 접촉하고, 점착성을 발현하는데 필요한 열이 부족하기 때문에, 바인더를 사용하더라도 성형체의 강도 확보가 되지 않는다. 반면에 혼합탄을 가열하는 단계(S30)가 있다면, 혼합탄의 점착성이 발현되어, 고강도 성형체를 제조할 수 있다.Next, step S30 is a step of heating the mixed coal. For heating the mixed coal, a heating device in which a fluid heated to an appropriate temperature is circulated may be used. If there is no step of heating the mixed coal, since the binder contacts the surface moisture of the coal and lacks the heat required to develop adhesion, even if the binder is used, the strength of the molded body is not secured. On the other hand, if there is a step (S30) of heating the mixed coal, the adhesiveness of the mixed coal is expressed, and a high-strength molded body can be manufactured.
단계(S30)에서, 혼합탄의 가열에 의하여 혼합탄의 온도는 45 내지 90 ℃일 수 있다. 온도가 너무 높은 경우 혼합탄을 과다하게 건조시키게 되고, 온도가 너무 낮은 경우 전분을 호화시키지 못하게 된다. In step S30, the temperature of the mixed coal may be 45 to 90 °C by heating the mixed coal. If the temperature is too high, the mixed coal is excessively dried, and if the temperature is too low, the starch cannot be gelatinized.
단계(S30)는, 혼합탄에 스팀을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 스팀 공급을 이용하여 혼합탄을 가열하면, 혼합탄의 온도를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다.Step S30 may include supplying steam to the mixed coal. When the mixed coal is heated using steam supply, the temperature of the mixed coal can be uniformly adjusted as a whole.
다음으로, 단계(S40)은 가열된 혼합탄을 성형하는 단계이다. 이 때, 성형은 더블 롤 형태의 성형기로 성형할 수 있다.Next, step S40 is a step of molding the heated mixed coal. At this time, the molding can be carried out with a double-roll molding machine.
단계(S40)을 통해 제조된 성형체는 단계(S10)로 되돌려져, 건조기를 통해 원료탄과 함께 건조한 후, 원료탄과 함께 코크스 오븐에 공급되어, 코크스로 제조될 수 있다. 코크스의 제조에 대해서는 일반적인 방법을 사용할 수 있으며, 구체적인 설명은 생략한다.The molded body manufactured through the step (S40) is returned to the step (S10), dried together with the raw coal through a dryer, and then supplied to a coke oven together with the raw coal to be manufactured into coke. For the production of coke, a general method can be used, and a detailed description is omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형체 제조 장치의 개략적인 도면이다. 도 2의 성형체 제조 장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 2의 성형체 제조 장치(100)를 다양한 형태로 변형할 수 있다.2 is a schematic view of an apparatus for manufacturing a molded body according to an embodiment of the present invention. The structure of the molded
도 2에서 나타나듯이, 도 2의 성형체 제조 장치(100)는 원료탄 저장 빈(10); 원료탄 저장 빈에 저장된 원료탄 중 일부를 건조하는 건조기(20); 건조기 내에서 비산하는 건조 미분 석탄을 수집하는 수집 장치(21); 수집된 건조 미분 석탄을 저장하는 건조 미분 석탄 저장 빈(30); 바인더 저장 빈(40); 건조 미분 석탄 및 바인더를 혼합하여 혼합탄을 제조하는 혼합설비(50); 혼합탄 가열장치(60); 및 가열된 혼합탄 성형기(70)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 기타 다른 장치를 포함할 수 있다.As shown in Figure 2, the molded
원료탄 저장 빈(10)에는 추후 혼합이 정량으로 되도록 원료탄이 저장되어 있고, 정량이 절출될 수 있는 설비를 포함할 수 있다. 원료탄 저장 빈(10)에서의 일부 원료탄은 건조기(20)에 장입되어 건조된다. 이 때, 비산하는 건조 미분 석탄이 발생할 수 있으며, 이를 수집하는 곳이 건조 미분 석탄 수집장치(21)이다.The raw
건조 미분 석탄 수집장치(21)는 비산하는 건조 미분 석탄을 배가스로부터 분리하여 수집할 수 있는 장치라면 제한 없이 사용할 수 있다. 도 2에서는 수집장치(21)가 건조기(20) 외부에 설치되는 것으로 표시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 건조기(20) 내부에 설치되는 것도 가능하다.The dry pulverized
건조 미분 석탄 수집장치(21)로부터 수집한 건조 미분 석탄은 건조 미분 석탄 저장 빈(30)에 저장된다. 건조 미분 석탄 저장 빈(30)도 마찬가지로, 추후 혼합이 정량으로 되도록 건조 미분 석탄이 저장되어 있고, 정량이 절출될 수 있는 설비를 포함할 수 있다.The dry pulverized coal collected from the dry pulverized
한편, 바인더 저장 빈(40)에는 추후 혼합이 정량으로 되도록 바인더가 저장되어 있고, 정량이 절출될 수 있는 설비를 포함할 수 있다.On the other hand, the
혼합설비(50)에서는, 건조 미분 석탄 저장 빈(30) 및 바인더 저장 빈(40)으로부터 건조 미분 석탄 및 바인더를 공급받아 혼합한다. 혼합설비(50)에서는 건조 미분 석탄 및 바인더가 균일하게 혼합될 수 있으며, 이로 인하여 혼합탄이 제조된다. 이 때, 혼합설비(50)에서는, 원료탄 저장 빈(10)으로부터 나머지 원료탄을 더 공급받아 혼합할 수 있다.In the
가열장치(60)는 혼합설비(50)로부터 혼합탄을 공급받아 이를 가열한다. 가열장치(60)는 스팀 공급관이 연결될 수 있으며, 스팀 공급관으로부터 스팀을 공급받아 혼합탄을 가열할 수 있다. 또한, 가열장치는 수직형 또는 수평형일 수 있다.The
성형기(70)는 가열된 혼합탄을 공급받아 이를 성형한다. 성형기(70)는 더블 롤 형태일 수 있다.The molding
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
비교예 1 (바인더 없음, 가열단계 불포함)Comparative Example 1 (No binder, no heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 수분 15 중량%를 혼합하여 바인더를 첨가하지 않고, 가열하지 않고, 상온에서 성형체를 제조하였다.85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of water were mixed to prepare a molded article at room temperature without adding a binder and without heating.
비교예 2 (알파전분 1 중량%, 가열단계 불포함)Comparative Example 2 (1% by weight of alpha starch, without heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 바인딩 기능 발현을 위한 수분 15 중량%를 혼합하여 알파전분을 1 중량% 추가로 첨가하여, 가열하지 않고, 상온에서 성형체를 제조하였다.85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of water for the expression of the binding function were mixed, and an additional 1% by weight of alpha starch was added to prepare a molded article at room temperature without heating.
비교예 3 (알파전분 2 중량%, 가열단계 불포함)Comparative Example 3 (alpha starch 2% by weight, without heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 바인딩 기능 발현을 위한 수분 15 중량%를 혼합하여 알파전분을 2 중량% 추가로 첨가하여, 가열하지 않고, 상온에서 성형체를 제조하였다.By mixing 85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of water for the expression of the binding function, an additional 2% by weight of alpha starch was added to prepare a molded article at room temperature without heating.
비교예 1 내지 3의 성형체를 특정시간 후에 압축강도와 낙하강도를 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of measuring the compressive strength and drop strength of the molded articles of Comparative Examples 1 to 3 after a specific time.
압축강도는 비교예 1 내지 3에서 제조된 성형체 30개를 하부는 고정하고 상부에서 일정한 속도로 눌러서 파괴될 때까지의 최고 하중을 측정하여 평균값을 표시하였다.The compressive strength was measured by measuring the maximum load until fracture by fixing 30 molded articles prepared in Comparative Examples 1 to 3 at the lower part and pressing at a constant speed from the upper part, and an average value was displayed.
낙하강도는 비교예 1 내지 3에서 제조한 성형체를 지상으로부터 5 m 높이에서 4회 낙하시켜 10 mm 이상의 입도로 형태를 유지한 성형체의 무게 비율을 전체 성형체의 무게에 대한 백분율로 나타내었다.The drop strength was expressed as a percentage of the weight of the total molded body by dropping the molded bodies prepared in Comparative Examples 1 to 3 4 times from 5 m above the ground and maintaining the shape with a particle size of 10 mm or more.
실시예 1 (알파전분 1 중량%, 가열단계 포함)Example 1 (1% by weight of alpha starch, including heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 바인딩 기능 발현을 위한 수분 15 중량%를 혼합하여 알파전분을 1 중량% 추가로 첨가하여 내부에 150 ℃로 승온된 유체가 순환하고 있는 혼합탄 가열장치를 활용 5분동안 체류시켜 적정온도 이상으로 가열한 후 성형체를 제조하였다.By mixing 85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of water for the expression of the binding function, an additional 1% by weight of alpha starch is added. After staying and heating to an appropriate temperature or higher, a molded body was manufactured.
실시예 2 (알파전분 2 중량%, 가열단계 포함)Example 2 (alpha starch 2% by weight, including heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 바인딩 기능 발현을 위한 수분 15 중량%를 혼합하여 알파전분을 2 중량% 추가로 첨가하여 내부에 150 ℃로 승온된 유체가 순환하고 있는 혼합탄 가열장치를 활용 5분동안 체류시켜 적정온도 이상으로 가열한 후 성형체를 제조하였다.By mixing 85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of water for the expression of the binding function, an additional 2% by weight of alpha starch is added, and a mixed coal heating device in which the fluid heated to 150 ℃ circulates is used for 5 minutes. After staying and heating to an appropriate temperature or higher, a molded body was manufactured.
실시예 3 (베타전분 1 중량%, 가열단계 포함)Example 3 (1% by weight of beta starch, including heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 바인딩 기능 발현을 위한 수분 15 중량%를 혼합하고, 베타전분을 1 중량% 추가로 첨가하여 내부에 150 ℃로 승온된 유체가 순환하고 있는 혼합탄 가열장치를 활용 10분동안 체류시켜 베타전분이 호화할 수 있는 온도 이상으로 가열한 후 성형체를 제조하였다.Mix 85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of water for binding function, and add 1% by weight of beta starch to use a mixed coal heating device in which the fluid heated to 150℃ circulates for 10 minutes. It was retained for a while and heated above a temperature at which beta starch can gelatinize, and then a molded article was prepared.
실시예 4 (베타전분 2 중량%, 가열단계 포함)Example 4 (beta starch 2% by weight, including heating step)
건조 미분 석탄 85 중량%와 바인딩 기능 발현을 위한 수분 15 중량%를 혼합하고, 베타전분을 2 중량% 추가로 첨가하여 내부에 150 ℃로 승온된 유체가 순환하고 있는 혼합탄 가열장치를 활용 10분동안 체류시켜 베타전분이 호화할 수 있는 온도 이상으로 가열한 후 성형체를 제조하였다.Mixing 85% by weight of dry pulverized coal and 15% by weight of moisture for the expression of binding function, and adding 2% by weight of beta starch, using a mixed coal heating device in which the fluid heated to 150 ℃ circulates for 10 minutes It was retained for a while and heated above a temperature at which beta starch can gelatinize, and then a molded article was prepared.
실시예 1 내지 4의 성형체를 특정시간 후에 압축강도와 낙하강도를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.Table 2 shows the results of measuring the compressive strength and drop strength of the molded articles of Examples 1 to 4 after a specific time.
압축강도 및 낙하강도의 평가 방법은 비교예의 평가 방법과 같다.The evaluation method of compressive strength and drop strength is the same as that of the comparative example.
표 1에 나타난 바와 같이, 비교예 1 내지 3의 결과로, 알파전분을 사용하더라도 알파전분이 석탄의 표면수분과 접촉하고, 점착성을 발현하는데 필요한 열이 부족하기 때문에 바인더를 사용하더라도 성형체의 강도 확보가 되지 않음을 알 수 있다. 보다 상세하게는 경험적으로 압축강도 15 kgf, 낙하강도 75 % 이상을 확보해야 장입을 위한 이송간 분화를 최소화할 수 있기 때문에 해당 공정에서 제조된 성형체를 코크스 오븐에 장입한다 하더라도 장입 밀도 향상 효과 및 코크스 품질 향상 효과를 기대하기 어렵다.As shown in Table 1, as a result of Comparative Examples 1 to 3, even if alpha starch is used, the strength of the molded body is secured even if a binder is used because the alpha starch contacts the surface moisture of the coal and lacks the heat required to develop adhesion. It can be seen that it does not. In more detail, empirically, it is necessary to secure a compressive strength of 15 kgf and a dropping strength of 75% or more to minimize the differentiation between transfers for charging. It is difficult to expect a quality improvement effect.
한편, 표 2의 실시예 1 및 2에 나타난 바와 같이, 가열 장치를 활용하여 성형전 혼합탄 온도가 45 ℃ 이상으로 확보되었고, 그로 인해 압축강도 15 kgf 이상, 낙하강도 80 %이상 확보 됨을 알 수 있다. 가열하지 않을 경우 바인더 2 중량% 배합 조건에서도 목표 강도를 달성하지 못하였으나, 가열 조건에서는 바인더 1 중량% 배합조건에서도 목표 강도를 확보 가능함을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Examples 1 and 2 of Table 2, it can be seen that the temperature of the mixed coal before molding was secured at 45°C or higher by using the heating device, and thus, the compressive strength of 15 kgf or more and the falling strength of 80% or more have. If not heated, the target strength could not be achieved even under the condition of 2% by weight of the binder, but it can be seen that the target strength can be secured even under the condition of 1% by weight of the binder.
또한, 표 2의 실시예 3 및 4에 나타난 바와 같이, 사전 호화되지 않은 베타 전분을 사용할 경우에도, 전분을 호화시킬 수 있는 온도 조건에서 알파전분 사용하는 것과 동일 수준의 강도 확보가 가능하다. 이를 통해 알파전분을 대체하여 베타 전분을 사용함으로써 전분 자체의 단가 차이로 인한 성형체 제조 단가 저감이 가능하고, 결국 코크스 제조원가 부담을 완화시킬 수 있다는 점을 알 수 있다.In addition, as shown in Examples 3 and 4 of Table 2, even when using non-pregelatinized beta starch, it is possible to secure the same level of strength as using alpha starch under a temperature condition capable of gelatinizing starch. Through this, it can be seen that by using beta starch instead of alpha starch, it is possible to reduce the cost of manufacturing the molded body due to the difference in the unit cost of the starch itself, and eventually relieve the burden of manufacturing cost of coke.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that it can be implemented with. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.
10: 원료탄 저장 빈 20: 원료탄 건조기
21: 건조 미분 석탄 수집장치 30: 건조 미분 석탄 저장 빈
40: 바인더 저장 빈 50: 혼합설비
60: 가열장치 70: 성형기
100: 성형체 제조 장치10: raw coal storage bin 20: raw coal dryer
21: dry pulverized coal collector 30: dry pulverized coal storage bin
40: binder storage bin 50: mixing facility
60: heating device 70: molding machine
100: molded article manufacturing apparatus
Claims (18)
상기 건조 미분 석탄 및 바인더를 혼합하여 혼합탄을 제조하는 단계;
상기 혼합탄을 가열하는 단계; 및
상기 가열된 혼합탄을 성형하여 성형체를 제조하는 단계;
를 포함하고,
상기 혼합탄을 제조하는 단계;에서,
상기 혼합탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함하고,
상기 건조 미분 석탄 및 수분의 합 100 중량부에 대하여, 상기 바인더는 2 중량부 이하(0 중량부 제외)인 성형체 제조 방법.
Drying some of the raw coal to prepare the dried raw coal, and collecting the dry pulverized coal scattered during this process;
Preparing mixed coal by mixing the dry pulverized coal and a binder;
Heating the mixed coal; And
Forming a molded body by molding the heated mixed coal;
Including,
In the step of preparing the mixed coal;
The mixed coal contains 5 to 15% by weight of moisture,
With respect to the sum of 100 parts by weight of the dry pulverized coal and moisture, the binder is 2 parts by weight or less (excluding 0 parts by weight).
상기 혼합탄을 제조하는 단계;에서,
나머지 원료탄을 더 혼합하고,
상기 나머지 원료탄 및 상기 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 상기 건조 미분 석탄은 50 내지 100 중량부인 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of preparing the mixed coal;
Mix the remaining coke more,
With respect to the sum of 100 parts by weight of the remaining raw coal and the dry pulverized coal, the dry pulverized coal is 50 to 100 parts by weight of a molded body manufacturing method.
상기 나머지 원료탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함하는 성형체 제조 방법.
The method of claim 2,
The remaining raw coal is a method for producing a molded body containing 5 to 15% by weight of moisture.
상기 건조 미분 석탄은 수분을 2 중량% 이하로 포함하는 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
The dry pulverized coal is a method for producing a molded body containing less than 2% by weight of moisture.
상기 혼합탄을 제조하는 단계;에서,
상기 나머지 원료탄 및 상기 건조 미분 석탄의 합 100 중량부에 대하여, 상기 바인더는 5 중량부 이하(0 중량부 제외)인 성형체 제조 방법.
The method of claim 2,
In the step of preparing the mixed coal;
With respect to the sum of 100 parts by weight of the remaining raw coal and the dry pulverized coal, the binder is 5 parts by weight or less (excluding 0 parts by weight).
상기 바인더는 밀, 옥수수, 감자, 고구마 및 카사바 중 어느 하나를 원료로 한 전분을 포함하는 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
The binder is wheat, corn, potato, sweet potato, and cassava method of manufacturing a molded body comprising a starch made from any one of the raw materials.
상기 바인더는 알파 전분 또는 베타 전분을 포함하는 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
The binder is a method for producing a molded body containing alpha starch or beta starch.
상기 바인더는 전분을 60 내지 100 중량% 포함하는 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
The binder is a method of manufacturing a molded body containing 60 to 100% by weight of starch.
상기 혼합탄을 제조하는 단계;는,
고속 교반을 통해 혼합하는 것인 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of preparing the mixed coal; The,
A method for producing a molded article that is mixed through high-speed stirring.
상기 혼합탄을 가열하는 단계;에서,
상기 혼합탄의 온도는 45 내지 90 ℃인 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
Heating the mixed coal; In,
The temperature of the mixed coal is 45 to 90 ℃ molded body manufacturing method.
상기 혼합탄을 가열하는 단계;는,
상기 혼합탄에 스팀을 공급하는 단계를 포함하는 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
Heating the mixed coal; The,
A method for manufacturing a molded article comprising the step of supplying steam to the mixed coal.
상기 성형체를 제조하는 단계;는,
더블 롤 형태의 성형기로 성형하는 것인 성형체 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of preparing the molded body; the,
A method for producing a molded article that is molded with a double roll type molding machine.
원료탄 저장 빈에 저장된 원료탄 중 일부를 건조하는 건조기;
상기 건조기 내에서 비산하는 건조 미분 석탄을 수집하는 수집 장치;
상기 수집 장치에서 수집된 건조 미분 석탄을 저장하는 건조 미분 석탄 저장 빈;
바인더 저장 빈;
상기 건조 미분 석탄 저장 빈 및 바인더 저장 빈으로부터 건조 미분 석탄 및 바인더를 공급받아 혼합하여, 혼합탄을 제조하는 혼합설비;
상기 혼합설비로부터 혼합탄을 공급받아 가열하는 가열장치; 및
상기 가열장치로부터 가열된 혼합탄을 공급받아 성형하는 성형기;
를 포함하고,
상기 혼합탄은 수분을 5 내지 15 중량% 포함하고,
상기 건조 미분 석탄 및 수분의 합 100 중량부에 대하여, 상기 바인더는 2 중량부 이하(0 중량부 제외)인 성형체 제조 장치.
Coke storage bin;
A dryer for drying some of the raw coal stored in the raw coal storage bin;
A collecting device for collecting dry pulverized coal scattering in the dryer;
A dry pulverized coal storage bin for storing the dried pulverized coal collected by the collecting device;
Binder storage bin;
A mixing facility for producing mixed coal by receiving and mixing dry pulverized coal and a binder from the dry pulverized coal storage bin and the binder storage bin;
A heating device receiving and heating the mixed coal from the mixing facility; And
A molding machine for receiving and molding the mixed coal heated from the heating device;
Including,
The mixed coal contains 5 to 15% by weight of moisture,
The apparatus for manufacturing a molded body in which the binder is 2 parts by weight or less (excluding 0 parts by weight) based on 100 parts by weight of the sum of the dry pulverized coal and moisture.
상기 혼합설비는 상기 원료탄 저장 빈으로부터 원료탄을 더 공급받아 혼합하여, 혼합탄을 제조하는 것인 성형체 제조 장치.
The method of claim 14,
The mixing facility is a molded body manufacturing apparatus for manufacturing a mixed coal by receiving and mixing the raw coal further supplied from the raw coal storage bin.
상기 가열장치는 스팀 공급관이 연결되어 있으며, 상기 스팀 공급관으로부터 스팀을 공급받아 혼합탄을 가열하는 성형체 제조 장치.
The method of claim 14,
The heating device has a steam supply pipe connected, and receives steam from the steam supply pipe to heat the mixed coal.
상기 가열장치는 수직형 또는 수평형인 성형체 제조 장치.
The method of claim 14,
The heating device is a vertical or horizontal molded article manufacturing apparatus.
상기 성형기는 더블 롤 형태인 성형체 제조 장치.The method of claim 14,
The molding machine is an apparatus for producing a molded article in a double roll form.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180083532A KR102147290B1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | Method and apparatus for manufacturing of molded body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180083532A KR102147290B1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | Method and apparatus for manufacturing of molded body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200009322A KR20200009322A (en) | 2020-01-30 |
KR102147290B1 true KR102147290B1 (en) | 2020-08-24 |
Family
ID=69321500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180083532A KR102147290B1 (en) | 2018-07-18 | 2018-07-18 | Method and apparatus for manufacturing of molded body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102147290B1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000020926A (en) * | 1998-09-24 | 2000-04-15 | 안필준 | Preparation method of coal briquette using powdered coal |
KR101751289B1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-06-27 | 주식회사 포스코 | Method for producing cokes |
KR101949704B1 (en) * | 2017-07-07 | 2019-02-19 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing coal briquettes and coal briquettes using the same |
-
2018
- 2018-07-18 KR KR1020180083532A patent/KR102147290B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200009322A (en) | 2020-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lindley et al. | Physical properties of biomass briquets | |
Tumuluru | Effect of process variables on the density and durability of the pellets made from high moisture corn stover | |
Tumuluru et al. | A review of biomass densification systems to develop uniform feedstock commodities for bioenergy application | |
Tumuluru | Specific energy consumption and quality of wood pellets produced using high-moisture lodgepole pine grind in a flat die pellet mill | |
CN102674341A (en) | Columnar activated carbon based on coal pitch binders and preparation method of columnar activated carbon | |
EP2944681A1 (en) | Coal briquette manufacturing method and coal briquette manufacturing apparatus | |
GB2402398A (en) | Biomass briquette bound with lignin | |
CN101525686B (en) | Method for manufacturing high strength green ball block by coal-based direct reduction and device therefor | |
KR102147290B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing of molded body | |
JP3935332B2 (en) | Manufacturing method of coal | |
CN110869475A (en) | Method for producing briquette and briquette produced by the method | |
CN105695030A (en) | High-efficiency energy-saving solid mixed fuel moulding technology | |
KR102231654B1 (en) | Fe-CONTAINING BRIQUETTES AND MANUFACTURING METHOD THEREOF | |
US11162042B2 (en) | Agglomeration of ultra-fine coal particles | |
KR102207266B1 (en) | Binder for coal briquette, coal briquette comprising the same and manufacturing method of coal briquette using the same | |
EP3266855A1 (en) | Coal briquettes, method and apparatus for manufacturing the same, and method and apparatus for manufacturing molten iron | |
WO2020004738A1 (en) | Iron-containing briquette and method for manufacturing same | |
KR102104556B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing of coal briquettes | |
US20070216068A1 (en) | Process and apparatus for handling synthetic gypsum | |
CN107771208A (en) | Method for producing the rolled-up stock comprising coal dust | |
KR102508212B1 (en) | Binder for coal briquette, manufacturing method of the same and use of the same | |
CN108138064A (en) | Moulded coal, moulded coal preparation method and device and molten iron preparation method | |
WO2017082513A1 (en) | Coal briquette, method for manufacturing same, and method for manufacturing molten iron | |
Tumuluru et al. | Binding Mechanism, Densification Systems, Process Variables, and Quality Attributes | |
CN104531984A (en) | Preparation method of cold-consolidated pellets suitable for kiln-process phosphoric acid rotary kiln process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |