KR102270494B1 - 건식분급입형 개선 타격밀과 이를 이용한 건식순환골재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식분급입형 개선 타격밀을 이용한 건식순환골재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 13mm 이하 순환골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조하는 건식분급입형 개선 타격밀을 이용한 건식순환골재 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 원료 투입관을 통하여 잔골재를 투입하는 상부 원통몸체의 상측으로 소용돌이 파인더가 설치되고, 하부 콘몸체의 상측에 설치되는 중앙부 원통몸체에 버티칼 모터가 연결되는 피동풀리의 상측으로 주축에 회전하며 공급되는 잔골재를 타격하는 햄머와 분산판을 주축에 고정하는 캡으로 이루어지는 건식분급입형 개선 타격밀에 있어서,
13 mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 입형개선 분급밀로 제조하되;
상기 입형개선 분급밀은 열십자로 형성되는 십자프레임의 중앙에 설치되는 프레임 보스를 포함하고,
상기 십자프레임의 중앙 상측에 원통형으로 설치되며 앤빌 지지판으로 감싸는 앤빌로 이루어지는 타격 설치부를 포함하며,
상기 앤빌의 내부에 설치되며 상측에 회오리팬과 상, 하부 햄머축 및 분산판을 설치하는 팔각형축이 형성된 주축을 포함하고,
상기 팔각형축에 설치되며 원형의 외경에 팬날개가 형성된 회오리팬을 포함하며,
상기 팔각형축에 설치되는 상, 하부햄머축의 외경에 햄머핀으로 잔골재를 타격하는 상, 하단햄머로 이루어지는 타격 분급장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

건식분급입형 개선 타격밀과 이를 이용한 건식순환골재 제조방법{Improving dry classifying type blow mill and method for manufacturing dry recycled aggregate using the same}

본 발명은 건식분급입형 개선 타격밀과 이를 이용한 건식순환골재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 13mm 이하 순환골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조하는 건식분급입형 개선 타격밀과 이를 이용한 건식순환골재 제조방법에 관한 것이다.

우리나라 폐주물사 발생량은 2007년 기준 연간 90∼200만톤이 발생한다. 하수슬러지발생률도 2000년 1,741,000톤/년 발생된 이후 지속적으로 증가하여, 2015년 3,842,000톤/년으로 2배이상 증가 하였다.

단순 소각과 매립을 벗어나서 폐자원 활용으로 환경적인 측면으로나, 경제적인 측면으로나, 손실을 줄이고 재활용 부가가치화를 목적으로 재활용의 기술개발은 계속되어야 할 것이다.

일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 콘크리트덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트덩이 등을 지칭하는 것이며, 그 주요 특성의 하나가 건설폐기물의 대부분이 무기물로 구성되어 있어 인체에 무해하다는 것과, 다종의 폐기물이 혼재된 상태로 배출되어 그 처리가 복잡, 곤란하다는 것으로 바로 이점이 그동안 유용재로 활용할 수 있는 건설폐기물 처리에 관한 정부와 업계의 무관심의 원인을 제공한 것이라할 것이다.

종래 기술에 따른 건설폐기물 재생기술은, 대개 건설폐기물가 투입되는 호퍼, 호퍼에 투입된 건설폐기물을 적정량으로 공급하는 피더, 상기 피더를 통해 공급되는 건설폐기물을 파쇄하는 하나 이상의 파쇄수단, 건설폐기물에서 철근류를 선별하는 자석수단, 건설폐기물을 입도별로 선별하는 스크린, 건설폐기물을 이송하는 컨베이어를 포함하여 구성된다.

종래 기술에 의한 건설폐기물 재생기술은 파쇄→선별의 방식이 주로 사용되고 있다. 이러한 작업방법은 국내 건설폐기물의 발생 여건상 재생골재의 품질을 향상시킬 수 없게 된다.

구체적으로 설명하면, 건설폐기물은 현재 국내의 건설폐기물 발생 특성은 배출 사업자의 환경의식 결여와 해체 공사시 사전 분리작업의 미비로 인하여 단순 건설폐기물이 아닌 혼합폐기물의 형태로 발생되고 있다.

즉, 재생시설에 공급되는 건설폐기물은 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질(폐비닐, 폐목재, 폐스티로폼, 폐의류 등)이 혼합된 상태이며, 이처럼, 각종물질이 혼합된 상태로 파쇄→선별을 거치게 되는데, 실질적으로 파쇄대상은 일정 크기 이상의 원석이지만, 원석, 토사, 각종 이물질이 혼합된 상태로 파쇄된 후 선별되어 선별된 제품은 원석 이외에도 토사, 이물질이 혼합된 상태이므로 골재의 품질이 떨어진다.

그리고, 종래의 건설폐기물 현장의 기술력은 파쇄기에서 파쇄되어 컨베이어를 통해 배출되는 건설폐기물을 바닥(지면)에 깔고 인력으로 수작업해서 각종 이물질을 선별하는 작업을 해야하므로 생산성의 저하됨은 물론 번거롭고 비효율적인 문제점이 있다.

[특허문헌 1] 특허공개번호 제2017-0004241호(2017. 01. 11. 공개) [특허문헌 2] 특허등록번호 제0529690호(2005. 11. 11. 등록) [특허문헌 3] 특허등록번호 제0383569호(2003. 04. 29 등록) [특허문헌 4] 특허등록번호 제1005622호(2010. 12. 27. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 파쇄된 순환골재와 폐주물사 및 건조된 하수슬러지를 투입하여 파쇄, 선별, 분급돼 혼합된 5mm 이하의 순환골재를 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 원료 투입관을 통하여 잔골재를 투입하는 상부 원통몸체의 상측으로 소용돌이 파인더가 설치되고, 하부 콘몸체의 상측에 설치되는 중앙부 원통몸체에 버티칼 모터가 연결되는 피동풀리의 상측으로 주축에 회전하며 공급되는 잔골재를 타격하는 햄머와 분산판을 주축에 고정하는 캡으로 이루어지는 건식분급입형 개선 타격밀에 있어서,
13 mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 입형개선 분급밀로 제조하되;
상기 입형개선 분급밀은 열십자로 형성되는 십자프레임의 중앙에 설치되는 프레임 보스를 포함하고,
상기 십자프레임의 중앙 상측에 원통형으로 설치되며 앤빌 지지판으로 감싸는 앤빌로 이루어지는 타격 설치부를 포함하며,
상기 앤빌의 내부에 설치되며 상측에 회오리팬과 상, 하부 햄머축 및 분산판을 설치하는 팔각형축이 형성된 주축을 포함하고,
상기 팔각형축에 설치되며 원형의 외경에 팬날개가 형성된 회오리팬을 포함하며,
상기 팔각형축에 설치되는 상, 하부햄머축의 외경에 햄머핀으로 잔골재를 타격하는 상, 하단햄머로 이루어지는 타격 분급장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명의 13mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 제조하되;
13mm 이하 순솬골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조하는 것을 포함하며,
상기 13 mm 이하로 파쇄된 순환골재는 호퍼에 투입되고 공급피더에서 양을 조절하여 이송컨베이어에 실려 진동선별기에 투입, 규격별로 선별되며 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 혼합된 5mm이하는 입형개선분급밀을 통과 하면서 입형 개선 및 분급되는 것을 포함하고,
싸이클론에서 무거운 입자를 다시 분급하고 미분은 백필터에서 회수하여 입형개선분급밀과 싸이클론 하부에서 폐주물사 및 건조된 하수슬러지의 무거운 입자가 파쇄, 선별, 분급돼 혼합된 5mm 이하 순환잔골재가 토출되며, 백필터에 포집된 미분도 함께 이송컨베이어에 실려서 5mm 이하 순환잔골재 저장싸이로에 저장하는 것을 포함하며,
진동선별기에서 5∼13mm 크기의 순환골재는 입식밀에 투입되고 계속해서 재파쇄가 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명의 13mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 제조하되;
13mm 이하 순솬골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조하는 것을 포함하며,
상기 폐주물사 및 건조 탈수시킨 하수슬러지는 각각의 호퍼에서 투입되고 각각의 공급피더에서 양을 조절하여 이송컨베이어에 실려 이송되면서 8,000 가우스 이상의 자력선별기에서 철분을 선별하고 1차파쇄기인 죠크락사에서 50mm 이하로 파쇄 이송컨베이어로 이송하면서 이물질은 인력으로 선별하고 2차 파쇄기 임팩트 크락사에서 세분쇄하여 드럼자석 및 박스형 막대자석으로 철분을 회수하고 진동선별기에 투입, 규격별로 선별되며 폐콘크리트, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 파쇄, 선별, 분급 돼 혼합된 5mm 이하는 입형개선분급밀을 통과 하면서 입형 개선 및 분급되는 것을 포함하고,
진동선별기에서 5∼13mm 크기의 순환골재 및 폐주물사 덩어리는 입식밀에 투입, 파쇄 되고 계속해서 재파쇄가 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

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본 발명은 파쇄된 순환골재와 폐주물사 및 건조된 하수슬러지를 투입하여 파쇄, 선별, 분급돼 혼합된 5mm 이하의 순환골재를 제조할 수 있도록 하고, 13 mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 제조함으로써 재활용이 가능한 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 타격밀에 대한 설치상태 정면 단면도
도 2 는 본 발명의 타격밀에 대한 주요 부분의 설치상태 단면도
도 3 은 본 발명의 타격 설치부에 대한 설치상태 단면도
도 4 는 본 발명의 타격 설치부에 대한 설시상태 평면도
도 5 는 본 발명의 타격 분급장치에 대한 정면도
도 6 은 본 발명의 타격 분급장치에 대한 평면도
도 7 은 본 발명의 회오리팬에 대한 평면도
도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 건식 순환골재를 제조하는 공정도

본문에 게시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예 들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "설치되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 설치되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 타격밀에 대한 설치상태 정면 단면도이고, 도 2는 본 발명의 타격밀에 대한 주요 부분의 설치상태 단면도, 도 3은 본 발명의 타격 설치부에 대한 설치상태 단면도, 도 4는 본 발명의 타격 설치부에 대한 설시상태 평면도, 도 5는 본 발명의 타격 분급장치에 대한 정면도, 도 6은 본 발명의 타격 분급장치에 대한 평면도, 도 7은 본 발명의 회오리팬에 대한 평면도를 나타낸 것이다.

소용돌이 파인더(51)가 상단 중앙에 연결되어 싸이클론 또는 백필터에 연결되는 상부 원통몸체(50)에 외부에서 파쇄된 잔골재가 공급되는 원료 투입관(52)이 경사지게 연결된 후 원료 투입관(52)의 선단에서 절곡된 부분에 높이가 조절되는 원료투입 유도관(53)이 설치되는 것이다.

상부 원통몸체(50)의 하측에는 중앙부 원통몸체(60)가 설치되며 필요에 따라 내부를 확인할 수 있도록 양쪽으로 개폐되도록 설치하는 것이 바람직하고, 하측에는 하측방향의 중앙으로 갈수로 작아지는 형태의 하부 콘몸체(61)를 설치하여 파쇄 및 박리, 분급을 통한 입형개선된 잔골재가 배출되는 것이다.

상부 원통몸체(50)의 내부에는 타결 설치부(70)가 설치되는 것이며, 타격 설치부(70)는 열십자 형태의 십자프레임(76)이 설치되고 그 상측에 원통형과 사각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 엔빌(71)이 설치되어 타격되는 잔골재가 충돌하며 박리와 입형개선이 이루어지도록 하며, 앤빌(71)의 외경에는 금속재질의 앤빌 지지판(72)에 조립 지지되도록 하는 것이다.

상기 앤빌(71)은 외경에서 앤빌 지지판(72)에 조립 지지되어 상기 앤빌(71)과 앤빌 지지판(72)이 만나는 부분에서 앤빌 고정핀으로 고정하고, 하측에서 앤빌 버텀판(73)이 설치되어 고정되는 것이다.

상기 십자프레임(76)의 중앙에는 프레임 보스(74)가 설치된 후 외경으로 엔빌 버텀지지대(75)가 설치되는 것이다.

타격 설치부(70)의 내부에는 타격 분급장치(80)가 설치되어 버티칼 모터(62)와 풀리로 연결되어 고속 회전하는 피동풀리(63)에 주축(90)이 연결되어 회전하면서 잔골재를 타격하는 것이다.

주축(90)은 상측에 팔각형으로 형성되어 회오리팬(110)과 상, 하부 햄머축(81, 83) 및 분산판(100)이 설치된 후 축 상부의 일부 나사부에 캡(101)으로 고정하는 것이다.

상기 주축(90)은 상측과 하측에서 각각 베어링으로 회전이 안내되도록 설치되는 것이며, 상, 하부에 베어링이 조립되는 주축(90)이 베어링보스(77)에 조립되어 하측 부분에서 프레임 보스(74)의 내경에 결합되어 고속 회전하는 것이다.

상기 주축(90)의 팔각형 부분에는 한 방향으로 경사지게 일정한 간격에 설치되어 회오리바람을 일으켜 분진이 상측으로 이동하도록 하는 팬날개(111)를 갖는 회오리팬(110)을 설치하는 것이다.

회오리팬(110)의 상측에는 열십자형태가 되도록 1단으로 상단햄머축(81)과 하단햄머축(83)이 설치되며, 상, 하단햄머축(81, 83)의 선단에 햄머핀(82a, 85)으로 연결되는 상, 하단햄머(82. 84)를 설치해 고속으로 회전하면서 잔골재를 타격해 박리와 입형개선을 통해 분급이 이루어지도록 하는 것이다.

상기 상단햄머축(81)의 상측에는 분산판(100)이 설치되어 공급되는 잔골재를 골고루 분산시켜 공급되도록 하는 것이다.

도 8은 본 발명의 건식 순환골재를 제조하는 공정도를 나타낸 것으로, 건설폐기물을 선별하여 폐콘크리트를 순환골재 13mm 이하로 분쇄, 소성 가공을 거쳐 고강도 몰탈용 모래를 제조하기 위한 공정을 수행하는 것이다.

상기 13mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환골재를 제조하는 것이다.

13mm 이하로 파쇄 된 순환골재는 호퍼(10)에 투입되고 공급피더(11)에서 양을 조절하여 이송컨베이어에 실려 진동선별기(12)에 투입, 규격별로 선별되며 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 혼합된 5mm이하는 입형개선분급밀(40)을 통과 하면서 입형 개선 및 분급된다.

이때, 입형개선 분급밀(40)을 통과하면서 소용돌이 파인더(51)를 지나 싸이클론(41)에서 무거운 입자를 다시 분급하고 미분은 백필터(42)에서 회수하고, 입형개선분급밀(40)과 싸이클론(41) 하부에서 폐주물사 및 건조된 하수슬러지의 무거운 입자가 파쇄, 선별, 분급돼 혼합된 5mm 이하 순환잔골재가 토출되며, 빽필터(42)에 포집된 미분도 함께 이송컨베이어에 실려서 5mm 이하 순환골재 저장싸이로(43)에 저장한다.

진동선별기(12)에서 5∼13mm 크기의 순환골재는 입식밀(13)에 투입되고 계속해서 재파쇄가 이루어진다.

파쇄하거나, 선별하거나, 분급하는 과정에서 발생되는 분진은 백필터(42)에 포집되어 입형개선분급밀(40)과 싸이클론(41) 하부에서 토출되는 폐주물사 및 건조된 하수슬러지의 무거운 입자와 혼합되 함께 이송컨베이어에 실려서, 폐콘크리트(폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 파쇄, 선별, 분급돼 혼합된) 5mm 이하 순환골재를 저장싸이로(43)에 저장한다.

혹은 ,건조된 하수슬러지는 투입하지 않고 5mm 이하 순환골재를 생산하면서 백필터(42)에서 포집된 미분을 5mm 이하 순환골재에 혼합하지 않으면 건식으로 생산한 5mm 이하 순환골재이며 그 자체로 재품이 되는 것이다.

도 1 의 제2 공정에 투입되는 원료인, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지를 상세하게 설명하면, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지는 각각의 호퍼(20, 30)에서 투입되고 각 각의 공급피더(21, 31)에서 양을 조절하여 이송컨베이어에 실려 이송되면서 자력선별기(22, 고자력으로 8,000 가우스 이상)에서 철분을 선별하고 1차파쇄기(32)인 죠크락사에서 50mm 이하로 파쇄 이송컨베이어로 이송하면서 이물질은 인력으로 선별(33)하고 2차 파쇄기(34) 임?트 크락사에서 세분쇄하여 드럼자석 및 박스형 막대자석으로 철분을 회수하고 진동선별기에 투입, 규격별로 선별되며 5mm 이하(폐콘크리트, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 파쇄, 선별, 분급 돼 혼합된)는 입형개선분급밀(40)을 통과 하면서 입형 개선 및 분급된다.

진동선별기(12)에서 5∼13mm 크기의 순환골재 및 폐주물사 덩어리는 입식밀(13)에 투입, 파쇄 되고 계속해서 재파쇄가 이루어진다.

입형개선분급밀(40)은 파쇄된 잔골재가 원료 투입관(62)으로 공급되면 원료 투입유도관(63)에 의해 수직방향에서 자유낙하를 통해 공급이 이루어지도록 하고, 원료 투입유도관(63)에서 공급된 잔골재는 분산판(100)에 공급된 후 고속회전에 의해 골고루 분산되어 하측으로 자유낙하되도록 하는 것이다.

하측으로 자유낙하된 잔골재는 타격 분급장치(80)와 앤빌(71)의 사이 내부로 공급되며, 상, 하단햄머(82, 84)에 타격되어 외경 방향으로 튕겨져 나가 앤빌(71)의 내경에 충돌하게 되는 과정을 반복하면서 잔골재에 붙어 있는 시멘트 페이스트 등의 이물질을 박리시키게 되고 뾰족한 부분을 다듬어 입형을 개선해 공급하는 것이다.

하단햄머(84)의 하측에 설치한 회오리팬(110)은 회전하면서 팬날개(111)를 통하여 위쪽을 향해 바람을 일으켜 회오리 바람이 형성되므로 분산판(100)에 의해서 비산된 5mm 이하 순환골재 중 미세한 가벼운 입자를 위로 날려 보내는 것이며, 소용돌이 파인더(51)를 통하여 싸이클론 또는 백필터로 공급하는 것이다.

회오리팬(110)을 통하여 날아가면서 다소 무거운 입자는 싸이클론에서 분급되어 아래로 떨어지고, 가벼운 입자는 백필터에 집진되면서 분급효율을 높여주게 되는 것이다.

타격 분급장치(80)를 통하여 타격되면서 박리와 입형개선이 이루어진 잔골재는 하부 콘몸체(61)를 통하여 분리된 후 다음 과정으로 배출되는 것이다.

본 발명의 폐주물사는, 고강도 몰탈용 모래를 제조하기 위한 원료배합 및 저장 공정을 거쳐서 고강도 몰탈용 모래제조 공정에서 2.0mm 이하로 분쇄하는데, 소성로의 내부 온도가 섭씨 850도 이상이므로 재활용된 혼합폐기물 파쇄연료 연료화된 혼합폐기물(이물질) 및 본 발명의 폐콘크리트, 폐주물사, 건조된 하수슬러지가 파쇄, 선별, 분급 돼 혼합된 5mm 이하의 순환골재에 포함된 미세이물질, 하수슬러지 또한 연료화가 되어서 열량이 발생, 소각, 완전연소 되고, 소성로에서 충분히 가열, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 혼합된 5mm 이하의 순환골재는 물과 함께 습식 로더밀과 선별기에 투입 되고, 물에 의해 급냉이 되면서 두께에 따른 냉각 시간차에 의해서 골재에 표면에 붙어 있던 시멘트와 골재(골재 및 모래 포함)가 균열이 일어난 상태에서 습식 로더밀과 선별기에 의해서 박리, 파쇄, 선별, 재파쇄 된다.

혼합폐기물(이물질)을 25mm 이하로 잘게 파쇄하여, 하수슬러지와 함께 소성로의 연료로 재활용하고, 연소가 잘되 소성로 내부 온도가 섭씨 800도 이상 유지된다. 그러므로 본 발명의 폐콘크리트, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 파쇄, 선별, 분급 돼 혼합된 5mm 이하의 순환잔골재에 포함된 미세이물질이 소각되어 완전 연소 되며, 또한 5mm 이하의 순환잔골재가 가열되었다가 물에 급냉 되면서 골재와 시멘트의 분리가 쉽기 때문에 습식 로더밀과 선별기에 의해서 박리, 분쇄, 선별, 재분쇄가 잘 이루어져 파쇄 효율이 좋아 지며, 습식으로 제조된 몰탈용 모래도 불순물 없이 깨끗하고 입도 및 입형이 좋아지게 된다.

호퍼(20)에 투입되는 폐주물사는, 주형틀 종류로 구분하면 우리나라의 경우 76% 이상이 생형법을 사용하고 있다.

주물사로 사용하는 모래 종류는 해사, 강사, 산사, 인조규사(규석을 파쇄한 모래)가 있고, 인조규사는 주강 업체에서 주강사로 많이 사용한다.

폐주물사의 화학성분은 SiO2(약80% 이상), Al2O3(6∼10%), 기타 Fe2O3, CaO, MgO, SO3 등으로 이루어졌다. 대략 재생 모래의 주성분은 SiO2 94% 이상, 내화도는 33 이상이다.

폐주물사의 재활용 용도는, 콘크리트제품, 콘크리트용 골재, 레미콘, 시멘트 원료, 유리원료, 주강사, 충전제, 토건재료, 등 이다.

주강사의 입자크기는 4호사 약 0.7mm~1.2mm,5호사 1.2mm~1.5mm 이며, 주물사의 입자크기는 4호사 약 0.1mm~0.35mm 이다.

호퍼(20)에 투입되는 폐주물사는, 고강도 몰탈용 모래를 제조하기 위한 원료배합 및 저장 공정을 거쳐서 고강도 몰탈용 모래제조 공정에서 습식 로더밀과 선별기에서 2.0mm 이하로 박리, 선별 하는데, 소성로의 내부 온도가 섭씨 850도 이상이므로 소성로에서 섭씨 850도의 화력은 폐주물사의 수분이 제거되고, 폐주물사에 부착된 이물질을 연소시키거나, 코팅된 물유리 등을 제거, 분리시킨다.

특히 가열된 주강사(입자크기는 4호사 0.7∼1.2mm, 5호사 1.2∼1.5mm) 및 주물사(입자크기는 4호사 0.1∼0.35mm)는 물 과 함께 습식 로더밀과 선별기에 투입 되고, 물에 의해 냉각된 입자를 서로 서로 마찰, 분쇄, 선별, 재분쇄 시켜서 표면을 깨끗하게 재생이 이루어져 분쇄 효율이 좋아 지며, 습식으로 제조된 몰탈용 모래도 불순물 없이 깨끗하고 입도 및 입형이 좋아지게 된다.

주물사는 비자성체(재생모래 및 미립분말)가 90%, 자성체(철분-슬래그) 및 이물질이 10%로 이며, 1차 및 2차 자력 선별기(22, 박스형봉자석, 헤드드럼자석, 벨트식전자석)를 거쳐 자성체를 분리 하고, 기타 이물질은 인력으로 선별 분리한다.

본 발명의 진동선별기(12)로 같이 투입되는 13mm이하로 파쇄 된 순환골재와 건조된 하수슬러지는 선별되어 5∼13mm 크기가 입식밀(13)에서 계속 재파쇄 되고, 진동선별기(12)에 투입, 규격별로 선별되며, 폐콘크리트, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 분쇄, 선별, 재분쇄 돼 혼합된 5mm 이하는 입형개선분급밀(40)을 통과 하면서 입형개선 및 분급된다.

본 발명의 입식밀 특징은, 파쇄 할 때 각 입자끼리 부딪혀서 분쇄가 일어나거나 외부벽판과 타격판에 부딪혀서 파쇄가 일어난다. 그러므로 입식밀(13)은 로타 회전식으로, 로타에는 타격판이 해머처럼 조립되어 있고, 타격판은 마모에 따라 외부벽 판과 타격판 공간 거리를 조절 할 수 있도록 되어있다.

투입재료의 입자간 덩어리 무 게에 따라 원심력에 의해서 외벽판에 충격을 받거나 수직으로 떨어지면서 회전력에 의한 투입되는 원료 입자간 부딪치는 충격과 마찰력으로 덩어리 파쇄나 분리가 일어나기 때문에 주물사 본래의 입자간 분쇄는 적게 일어나고, 투입되는 원료 본래의 입자간 분리가 많이 발생되는 ㄱ것이며, 회전수의 변화와 입식밀(13) 본체의 외부벽판과 타격판 수량과 공간 거리, 회전수의 변화에 따라, 충격력, 원심력을 변화 시킬 수 있다.

본 발명의 분급 및 입형개선 타격밀(40)의 특징은, 내부에 회전 로타의 중심으로 떨어진 원료는 회전하는 분산판에 의해서 외부로 분산되며, 회전로타의 타격해머와 외부벽 타격판에 부딪쳐서 충격에 의해 파쇄, 입형 개선 및 박리가 된다.

분급은 본체가 하부 콘 형으로 되어 있고, 상부는 원통형으로 이루워져 대형 싸이클론 구조와 유사하며, 상부와 하부에 터보팬을 장착하여 강제적으로 와류를 일으키게 하였고, 백필터에 연결된 대형 팬에 의해 미분이 공기와 흡입되어 가벼운 입자는 싸이클론을 거쳐서 백필터에서 가벼운 입자를 집진하고, 회전 원심력과 입자 무게에 따른 중력 분급이 이루어진다.

분급 및 입형개선 타격밀(40) 본체의 하부콘 출구에서 무거운 입자인 5mm 이하의 순환잔골재가 분급되어 컨베이어에 실려 이송되고, 집진된 분진도 다시 컨베이어에 실려, 폐콘크리트, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 파쇄 돼 혼합된 5mm 이하의 순환잔골재와 함께 저장싸이로에 저장된다.

본 발명에 투입되는 소성로 폐열을 재활용하여 건조, 탈수시킨 하수슬러지는, 무기성분 0.08mm 이상의 입자는 고강도 몰탈용 모래로 재활용 되지만 하수슬러지에 포함된 유기성분, 유분, 이물질들은 소각되면서 발열되어 연료로 사용되며, 폐콘리트미분, 폐주물사미분, 연료화된 혼합폐기물 소각재 등과 함께, 습식 분급, 탈수과정을 거쳐 케익화(함수율 30% 미만)하여 매립처리 또는 시멘트 부원료로 사용한다.

본 발명은 13 mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 제조하되; 13mm 이하 순환골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조함으로써 2.0mm 이하의 고강도 몰탈용 모래를 제조하는 원료 및 연료로 재활용할 수 있게 되는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

10, 20, 30 : 호퍼 11, 21, 31 : 피더
12 : 자동선별기 13 : 입식밀
22 : 자력 선별기 40 : 입형개선분급밀
41 : 싸리클론 42 : 백필터
43 : 저장싸이로 50 : 상부 원통몸체
51 : 소용돌이 파인더 52 : 원료 투입관
53 : 원료투입 유도관 60 : 중앙부 원통몸체
61 : 하부 콘몸체 70 : 타격 설치부
71 : 앤빌 72 : 앤빌 지지판
73 : 앤빌 버텀판 74 : 프레임 보스
75 : 앤빌 버텀지지대 76 : 십자프레임
77 : 베어링 보스 80 : 타격 분급장치
81 : 상단햄머축 82 : 상단햄머
82a, 85 : 햄머핀 83 : 하단햄머축
84 : 하단햄머 90 : 주축
100 : 분산판 101 : 캡
110 : 회오리팬 111 : 팬날개

Claims (7)

1. 원료 투입관(52)을 통하여 잔골재를 투입하는 상부 원통몸체(50)의 상측으로 소용돌이 파인더(51)가 설치되고, 하부 콘몸체(61)의 상측에 설치되는 중앙부 원통몸체(60)에 버티칼 모터(62)가 연결되는 피동풀리의 상측으로 주축에 회전하며 공급되는 잔골재를 타격하는 햄머와 분산판(100)을 주축에 고정하는 캡(101)으로 이루어지는 건식분급입형 개선 타격밀에 있어서,
   13 mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 입형개선 분급밀(40)로 제조하되;
   상기 입형개선 분급밀(40)은 열십자로 형성되는 십자프레임(76)의 중앙에 설치되는 프레임 보스(74)를 포함하고,
   상기 십자프레임(76)의 중앙 상측에 원통형으로 설치되며 앤빌 지지판(72)으로 감싸는 앤빌(71)로 이루어지는 타격 설치부(70)를 포함하며,
   상기 앤빌(71)의 내부에 설치되며 상측에 회오리팬(100)과 상, 하부 햄머축(81, 83) 및 분산판(100)을 설치하는 팔각형축이 형성된 주축(90)을 포함하고,
   상기 팔각형축에 설치되며 원형의 외경에 팬날개(111)가 형성된 회오리팬(110)을 포함하며,
   상기 팔각형축에 설치되는 상, 하부햄머축(81, 83)의 외경에 햄머핀(82a, 85)으로 잔골재를 타격하는 상, 하단햄머(82, 84)로 이루어지는 타격 분급장치(80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식분급입형 개선 타격밀.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 타격 설치부(70)는 중앙의 프레임 보스(74)에서 열십자형의 십자프레임(76)이 연결되고, 상기 프레임 보스(74)의 사이에 앤빌버텀 지지대(75)가 설치되며, 상기 십자프레임(76)의 상측에 원통형의 앤빌(71)이 설치되어 외경을 앤빌 지지판(72)으로 감싸 보호하는 것을 특징으로 하는 건식분급입형 개선 타격밀.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 앤빌(71)은 원통형과 사각형 중 어느 하나로 형성되어 잔골재가 충돌되어 박리되며, 외경에 앤빌 지지판(72)으로 지지 상기 앤빌(71)과 앤빌 지지판(72)이 만나는 부분에서 앤빌 고정핀으로 고정하고, 상기 앤빌 지지판(72)의 하측에서 앤빌 버텀판(73)이 돌출되어 고정볼트와 너트로 체결하는 것을 특징으로 하는 건식분급입형 개선 타격밀.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 타격 분급장치(80)는 팔각형축(90)의 상측과 하측에 상, 하단햄머축(81, 83)이 열십자형태로 설치되고, 상기 상, 하단햄머축(81, 83)의 선단에 상, 하단햄머(82, 84)가 햄머핀(82a, 85)으로 연결되어 잔골재를 타격하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 건식분급입형 개선 타격밀.
   
5. 삭제
6. 13mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 제조하되;
   13mm 이하 순솬골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조하는 것을 포함하며,
   상기 13 mm 이하로 파쇄된 순환골재는 호퍼(10)에 투입되고 공급피더(11)에서 양을 조절하여 이송컨베이어에 실려 진동선별기(12)에 투입, 규격별로 선별되며 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 혼합된 5mm이하는 입형개선분급밀(40)을 통과 하면서 입형 개선 및 분급되는 것을 포함하고,
   싸이클론(41)에서 무거운 입자를 다시 분급하고 미분은 백필터(42)에서 회수하여 입형개선분급밀(40)과 싸이클론(41) 하부에서 폐주물사 및 건조된 하수슬러지의 무거운 입자가 파쇄, 선별, 분급돼 혼합된 5mm 이하 순환잔골재가 토출되며, 백필터(42)에 포집된 미분도 함께 이송컨베이어에 실려서 5mm 이하 순환잔골재 저장싸이로(43)에 저장하는 것을 포함하며,
   진동선별기(12)에서 5∼13mm 크기의 순환골재는 입식밀(13)에 투입되고 계속해서 재파쇄가 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식분급입형 개선 타격밀을 이용한 건식순환골재 제조방법.
   
7. 13mm 이하로 파쇄된 순환골재 60∼98 중량%와 폐주물사 1∼20 중량% 및 건조된 하수슬러지 1∼20 중량%가 혼합되어 5mm 이하의 순환잔골재를 제조하되;
   13mm 이하 순솬골재와 폐주물사, 소성로 폐열을 재활용하여 건조 탈수시킨 하수슬러지를 투입해 5mm 이하의 건식 순환골재로 제조하는 것을 포함하며,
   상기 폐주물사 및 건조 탈수시킨 하수슬러지는 각각의 호퍼(20, 30)에서 투입되고 각각의 공급피더(21, 31)에서 양을 조절하여 이송컨베이어에 실려 이송되면서 8,000 가우스 이상의 자력선별기(22)에서 철분을 선별하고 1차파쇄기(32)인 죠크락사에서 50mm 이하로 파쇄 이송컨베이어로 이송하면서 이물질은 인력으로 선별(33)하고 2차 파쇄기(34) 임팩트 크락사에서 세분쇄하여 드럼자석 및 박스형 막대자석으로 철분을 회수하고 진동선별기에 투입, 규격별로 선별되며 폐콘크리트, 폐주물사 및 건조된 하수슬러지가 파쇄, 선별, 분급 돼 혼합된 5mm 이하는 입형개선분급밀(40)을 통과 하면서 입형 개선 및 분급되는 것을 포함하고,
   진동선별기(12)에서 5∼13mm 크기의 순환골재 및 폐주물사 덩어리는 입식밀(13)에 투입, 파쇄 되고 계속해서 재파쇄가 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식분급입형 개선 타격밀을 이용한 건식순환골재 제조방법.

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