KR102273902B1 - 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템 및 이를 이용한 순환골재 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순환골재 생산시스템 및 이를 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것으로, 그 목적은 건설폐기물을 다단계의 파쇄과정을 통해 파쇄하고 선별하여 순환골재를 생산함에 있어서 양질의 순환골재를 생산할 수 있도록 한 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템 및 이를 이용한 순환골재 생산방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 1차 크러셔; 2차 크러셔; 상기 2차 크러셔에서 파쇄된 골재를 분리하는 진동스크린; 상기 진동스크린에서 분리된 잔골재를 저장하는 제1호퍼; 상기 진동스크린에서 분리된 굵은골재를 저장하는 제2호퍼; 상기 제1호퍼 및 제2호퍼로부터 골재를 투입 받아 파쇄하는 하단 크러셔; 진동스크린으로부터 제1호퍼로 연결되는 제1컨베이어 상에 설치된 제1센서; 진동스크린으로부터 제2호퍼로 연결되는 제2컨베이어 상에 설치된 제2센서; 및 하단 크러셔와 제1호퍼 및 제2호퍼를 제어하되, 상기 제1센서에서 검출되는 높이 정보로부터 산출되는 잔골재의 생산속도와, 상기 제2센서에서 검출되는 높이 정보로부터 산출되는 굵은골재의 생산속도와, 잔골재의 파쇄를 위해 입력된 제1기준속도구간과, 굵은골재의 최적 파쇄를 위해 입력된 제2기준속도구간을 기반으로 생산속도가 기준속도구간에 속한 골재가 하단 크러셔로 투입되게 하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템 및 이용한 순환골재 생산방법을 제공한다.

Description

골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템 및 이를 이용한 순환골재 생산방법{Recycled aggregate production system with control function based on aggregate input speed and crushing speed, and recycled aggregate production method using the same}

본 발명은 순환골재 생산시스템 및 순환골재 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설폐기물을 여러 단계의 파쇄과정을 통해 순환골재로 생산하는 과정에서 하단 크러셔로 이송되는 잔골재 및 굵은골재의 속도와 미리 설정된 기준생산속도에 기초하여 하단 크러셔로 투입될 골재를 결정하고, 결정된 골재에 따라 하단 크러셔의 구동속도를 제어함으로써, 최종적으로 생산되는 순환골재의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템 및 이를 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것이다.

친환경적 측면 및 자원의 재활용 측면에서 건설 및 건축 구조물을 해체할 때 발생되는 건설폐기물은 매립되지 않고 소정의 장소로 수집된 후 중간처리공정을 통해 양질의 자원으로 생산되고 있으며, 특히 건설폐기물의 폐콘크리트를 파쇄하고 선별하여 얻어진 순환골재는 도시와 지방 건축물의 재건축 활성화에 따른 다량의 구조물 해체에 의해 그 활용도가 크게 증가되고 있는 실정이다.

특히, 우리나라의 국토교통부에서는 「순환골재 품질기준」을 제정하여 시멘트 콘크리트용 등과 같이 높은 품질의 순환골재 생산을 통한 건설폐기물 활용의 고도화를 꾀하고 있으나, 적정한 생산방법의 개발이 이루어지지 않아 도로 보조 기층용이나 매립용 등과 같은 부가가치가 낮은 용도로만 재활용되고 있다.

건설폐기물의 중간처리공정을 도 1을 참조하여 대략적으로 살펴보면, 수집된 건설폐기물은 1차 크러셔(10)에 의해 1차 파쇄되고, 전자석 선별기에 의해 고철이 분리 배출되며, 그 후 송풍과 회전으로 토사 및 이물질이 분리 배출되고, 진동 스크린에 의해 폐목재류 및 각종 쓰레기가 분리 배출된 후, 고압의 물 분사에 의해 기타 이물질이 제거되며, 그런 다음 2차 크러셔(20) 및 하단 크러셔(30)를 통해 파쇄되어 순환골재로서 입형이 마무리 되며, 선별기에 의해 다양한 크기의 순환골재가 연속공정으로 획득된다.

이와 같은 다단계의 파쇄과정과 선별과정을 통해 연속생산되는 순환골재는 입경이 큰 것에는 시멘트 페이스트와 이물질 함유량이 적고, 입경이 작은 것에는 이의 함량이 커서 순환골재의 품질을 향상시키는데 한계가 있다.

한편, 특허문헌1에는 건설폐기물을 파쇄하여 소정 입경을 갖는 순환골재로 생산하는 과정 중 1차 및 2차 파쇄하여 생성되는 순환골재를 잔골재와 굵은골재로 선별하여 생산하고, 선별 생산되는 잔골재와 굵은골재를 각각의 호퍼에 포집한 다음 인버터에 의해 구동속도가 제어되는 모터를 구비한 하단 크러셔를 이용하여 굵은골재는 구동속도를 낮게 하여 파쇄하고, 잔골재는 구동속도를 높게 하여 파쇄함으로써, 순환골재의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 크러셔의 구동속도 조절에 의한 순환골재 생산방법이 개시되어 있다.

특허문헌1에 개시된 순환골재 생산방법은, 하단 크러셔로 투입되는 골재의 양을 일정한 수준으로 유지할 때 최적의 파쇄효율을 나타내고 품질이 높은 순환골재를 생산할 수 있으나, 2차 크러셔를 통해 생산되어 호퍼에 저장되는 속도를 고려하지 못하고 호퍼에 채워진 골재의 양만을 기준으로 하단 크러셔의 구동속도를 제어하게 되므로, 하단 크러셔의 골재투입조건이 최적화되지 못한 상태로 가동하게 되는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

즉, 제어신호에 따라 개방되어 골재의 투입이 이루어고 있는 호퍼에도 2차 크러셔로부터 생산되는 골재가 계속해서 채워지게 되므로, 실질적으로 하단 크러셔로 투입되는 골재의 양과 속도를 정확히 알 수 없고, 호퍼의 골재량이 하한 레벨감지센서 근처로 낮아진 경우 호퍼로 투입되는 골재가 바로 하단 크러셔로 투입됨에 따라 골재의 소량투입에 의해 하단 크러셔의 파쇄효율이 낮아지고 품질이 저하될 뿐만 아니라, 이와 같은 골재의 생산과정에서 타측 호퍼의 골재량이 상한 레벨감지센서에 도달할 경우 양쪽 골재가 동시에 투입되어 구동속도의 제어가 불가능해지는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1391351호(2014.05.14.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 건설폐기물을 다단계의 파쇄과정을 통해 파쇄하고 선별하여 순환골재를 생산함에 있어서 양질의 순환골재를 생산할 수 있도록 한 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템 및 이를 이용한 순환골재 생산방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 투입되는 골재를 파쇄하는 1차 크러셔; 상기 1차 크러셔에서 파쇄된 골재를 투입 받아 다시 파쇄하는 2차 크러셔; 상기 2차 크러셔에서 파쇄된 골재를 잔골재와 굵은골재로 분리 선별하는 진동스크린; 상기 진동스크린에서 분리 선별된 잔골재를 저장하는 제1호퍼; 상기 진동스크린에서 분리 선별된 굵은골재를 저장하는 제2호퍼; 상기 제1호퍼로부터 잔골재를 투입 받거나, 제2호퍼로부터 굵은골재를 투입 받아 파쇄하는 하단 크러셔; 상기 진동스크린에서 분리 선별된 잔골재를 제1호퍼로 이송하는 제1컨베이어 상에 설치되어 제1컨베이어에 의해 이송되는 잔골재의 높이를 측정하는 제1센서; 상기 진동스크린에서 분리 선별된 굵은골재를 제2호퍼로 이송하는 제2컨베이어 상에 설치되어 제2컨베이어에 의해 이송되는 굵은골재의 높이를 측정하는 제2센서; 및 잔골재와 굵은골재를 서로 다른 조건에서 파쇄하도록 하단 크러셔의 구동속도를 제어하고, 하단 크러셔로 잔골재와 굵은골재가 선택적으로 투입되도록 제1호퍼와 제2호퍼를 제어하되, 상기 제1센서에서 검출되는 높이 정보를 이용하여 산출되는 잔골재의 생산속도와, 상기 제2센서에서 검출되는 높이 정보를 이용하여 산출되는 굵은골재의 생산속도와, 잔골재의 최적 파쇄를 위해 미리 입력된 제1기준속도구간과, 굵은골재의 최적 파쇄를 위해 미리 입력된 제2기준속도구간을 기반으로 생산속도가 기준속도구간에 속한 골재가 하단 크러셔로 투입되도록 제1호퍼와 제2호퍼를 제어하는 기능을 갖는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 이용하여 순환골재를 생산함에 있어서, 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 제1컨베이어 기준생산속도를 설정하고, 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도와 제2컨베이어 기준생산속도를 설정하는 단계(S10); 제1컨베이어에 의해 이송되는 잔골재의 높이를 측정하고, 제1컨베이어 생산속도를 검출하는 단계(S20); 제2컨베이어에 의해 이송되는 굵은골재의 높이를 측정하고, 제2컨베이어 생산속도를 검출하는 단계(30); 제1컨베이어 생산속도가 제1컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위인 제1기준속도구간에 속하는지 판단하고, 제2컨베이어 생산속도가 제2컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위인 제2기준속도구간에 속하는지 판단하는 단계(S40); 및 제1컨베이어와 제2컨베이어 중 생산속도가 기준속도구간에 속하는 어느 한 컨베이어의 골재가 하단 크러셔로 투입되도록 제1호퍼와 제2호퍼를 제어하되 하단 크러셔로 투입되는 골재에 대응하여 하단 크러셔를 제1구동속도 또는 제2구동속도로 제어하고, 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도가 모두 기준속도구간을 벗어난 경우 하단 크러셔로 골재가 투입되지 못하도록 제1호퍼와 제2호퍼를 제어하며, 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도가 모두 기준속도구간에 속하는 경우 상대적으로 기준생산속도에 근접한 생산속도를 갖는 컨베이어의 골재가 하단 크러셔로 투입되도록 제1호퍼와 제2호퍼를 제어하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 이용한 순환골재 생산방법을 제공한다.

한편 상기 순환골재 생산방법에 있어서, 상기 S50 단계는 잔골재의 파쇄 시 제1구동속도로 하단 크러셔를 작동시키고, 굵은골재의 파쇄 시 제2구동속도로 하단 크러셔를 작동시키는 것이 바람직하다.

한편 상기 순환골재 생산방법에 있어서, 상기 S10 단계는, 골재를 일정한 속도로 하단 크러셔로 투입하여 파쇄하되, 하단 크러셔의 구동속도를 달리하면서 생산되는 골재의 품질을 조사하는 방식으로 잔골재와 굵은골재에 대한 골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S11); 제1호퍼와 제2호퍼에 일정량의 잔골재와 굵은골재를 각각 채우고, 잔골재와 굵은골재를 각각 일정한 속도로 하단 크러셔로 투입하여 파쇄하되, 하단 크러셔의 구동속도를 달리하면서 각 호퍼의 골재를 모두 파쇄하는데 소요되는 시간을 측정하는 방식으로 잔골재와 굵은골재에 대한 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S12); 상기 S11 단계에서 획득된 데이터로부터 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도를 도출하는 단계(S13); 일정량의 잔골재와 굵은골재 각각을 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도와 하단 크러셔 제2구동속도로 작동하는 하단 크러셔로 투입하여 파쇄하면서 파쇄시간을 측정하되, 하단 크러셔로 투입되는 골재의 속도를 달리하면서 골재를 파쇄하는데 소요된 시간을 측정하여 잔골재와 굵은골재에 대한 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S14); 상기 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제1생산속도를 S12 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하고, 하단 크러셔 제2구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제2생산속도를 S12 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하는 단계(S15); 상기 S15 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1생산속도에 대응하는 제1컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하고, 하단 크러셔 제2생산속도에 대응하는 제2컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하는 단계(S16);로 이루어질 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 하단 크러셔의 구동속도와 하단 크러셔로 투입되는 골재의 속도를 골재의 특성에 맞추어 최적화함으로써 생산되는 순환골재의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1 은 건설폐기물의 중간처리공정도.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환골재 생산시스템의 구조도,
도 3 은 컨베이어 상에 센서가 설치된 상태를 보인 예시도,
도 4 는 잔골재와 굵은골재의 하단 크러셔 구동속도와 컨베이어 기준생산속도를 도출하는 과정을 보인 그래프,
도 5 는 본 발명에 따른 순환골재 생산방법의 공정도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환골재 생산시스템의 구조도를, 도 3은 컨베이어 상에 센서가 설치된 상태를 보인 예시도를, 도 4는 잔골재와 굵은골재의 하단 크러셔 구동속도와 컨베이어 기준생산속도를 도출하는 과정을 보인 그래프를, 도 5는 본 발명에 따른 순환골재 생산방법의 공정도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 순환골재 생산시스템은 1차 크러셔(110), 2차 크러셔(120), 진동스크린(130), 제1호퍼(140), 제2호퍼(150), 하단 크러셔(160), 제1센서(171), 제2센서(172), 제어기(180)로 구성된다.

상기 1차 크러셔(110)는 투입되는 건설폐기물을 가장 먼저 파쇄하는 것으로, 공지의 조 크러셔(Jaw crusher)로 구성될 수 있다.

한편, 1차 크러셔(110)로부터 배출되는 파쇄물로부터 고철, 토사, 목재 등의 이물질을 선별하는 이물질 분리장치(111)가 1차 크러셔(110)의 후단에 더 설치될 수 있다.

상기 2차 크러셔(120)는 1차 크러셔(110)에서 파쇄된 골재를 투입 받아 파쇄하는 것으로, 공지의 더블 조 크러셔로 구성될 수 있다.

한편, 2차 크러셔(120)로부터 배출되는 파쇄물로 고압의 물을 분사하여 골재에 포함된 이물질을 추가적으로 제거하는 이물질 제거장치(121)가 2차 크러셔(120)의 후단에 더 설치될 수 있다.

상기 진동스크린(130)은 2차 크러셔(120)에서 파쇄된 골재를 잔골재와 굵은골재로 분리 선별하는 것으로, 체를 이용하여 최대 입경 20㎜미만인 잔골재와 최소 입경 20㎜이상인 굵은골재를 분리 선별하도록 구성된다.

상기 제1호퍼(140)는 진동스크린(130)에 의해 분리 선별된 잔골재를 제공받아 저장하도록 구성되며, 하단부에 형성된 배출구에는 제어기(180)에서 발생되는 제어신호에 의해 작동하면서 배출구를 개폐하는 제1게이트(141)가 설치된다.

이와 같은 제1호퍼(140)에는 저장된 잔골재의 양을 감지하기 위한 상한 레벨감지센서(142)와 하한 레벨감지센서(143)가 설치될 수 있다.

상기 제2호퍼(150)는 진동스크린(130)에 의해 분리 선별된 굵은골재를 제공받아 저장하도록 구성되며, 하단부에 형성된 배출구에는 제어기(180)에서 발생되는 제어신호에 의해 작동하면서 배출구를 개폐하는 제2게이트(151)가 설치되며, 저장된 굵은골재의 양을 감지하기 위한 상한 레벨감지센서(152)와 하한 레벨감지센서(153)가 설치될 수 있다.

상기 하단 크러셔(160)는 제1호퍼(140)로부터 잔골재를 투입 받아 파쇄하거나, 제2호퍼(150)로부터 굵은골재를 투입 받아 파쇄하는 것으로, 조 크러셔, 콘 크러셔, 임팩트 크러셔, 롤 크러셔, 해머 크러셔 중 어느 하나의 크러셔로 이루어지며, 인버터(162)에 의해 속도가 제어되는 모터(161)를 구비하여 제어기(180)에서 발생되는 제어신호에 따라 구동속도의 조절이 가능하도록 구성된다.

상기 제1센서(171)는 제1호퍼(140)로부터 배출되는 잔골재를 하단 크러셔(160)로 운반하도록 마련된 제1컨베이어(191) 상에 설치되어 제1컨베이어(191)에 의해 이송되는 잔골재의 높이를 측정하는 것으로, 레이저 센서, 초음파 센서, 레이다 센서 등으로 구성될 수 있다.

상기 제2센서(172)는 제2호퍼(150)로부터 배출되는 굵은골재를 하단 크러셔(160)로 운반하도록 마련된 제2컨베이어(192) 상에 설치되어 제2컨베이어(192)에 의해 이송되는 굵은골재의 높이를 측정하는 것으로, 레이저 센서, 초음파 센서, 레이다 센서 등으로 구성될 수 있다.

상기 제어기(180)는 1차 크러셔(110), 2차 크러셔(120), 진동스크린(130), 제1게이트(141), 제2게이트(151), 하단 크러셔(160)를 제어하는 것으로, 잔골재와 굵은골재를 서로 다른 조건에서 파쇄하도록 하단 크러셔(160)의 구동속도를 제어하고, 하단 크러셔(160)로 잔골재와 굵은골재가 선택적으로 투입되도록 제1게이트(141)와 제2게이트(151)를 제어하되, 상기 제1센서(171)에서 검출되는 높이 정보를 이용하여 산출되는 잔골재의 생산속도와, 상기 제2센서(172)에서 검출되는 높이 정보를 이용하여 산출되는 굵은골재의 생산속도와, 잔골재의 최적 파쇄를 위해 미리 입력된 제1기준속도구간과, 굵은골재의 최적 파쇄를 위해 미리 입력된 제2기준속도구간을 기반으로 생산속도가 기준속도구간에 속한 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하는 기능을 갖도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 순환골재 생산시스템에 의해 구현되는 순환골재 생산방법은 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 제1컨베이어 기준생산속도를 설정하고, 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도와 제2컨베이어 기준생산속도를 설정하는 단계(S10); 제1컨베이어(191)에 의해 이송되는 잔골재의 높이를 측정하고, 제1컨베이어 생산속도를 검출하는 단계(S20); 제2컨베이어(192)에 의해 이송되는 굵은골재의 높이를 측정하고, 제2컨베이어 생산속도를 검출하는 단계(S30); 제1컨베이어 생산속도가 제1컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위인 제1기준속도구간에 속하는지 판단하고, 제2컨베이어 생산속도가 제2컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위인 제2기준속도구간에 속하는지 판단하는 단계(S40); 및 제1컨베이어(191)와 제2컨베이어(192) 중 생산속도가 기준속도구간에 속하는 어느 한 컨베이어의 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하되, 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도가 모두 기준속도구간을 벗어난 경우 하단 크러셔(160)로 골재가 투입되지 못하도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하고, 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도가 모두 기준속도구간에 속하는 경우 상대적으로 기준생산속도에 근접한 생산속도를 갖는 컨베이어의 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하는 단계(S50);로 이루어진다.

상기 S10 단계는 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 제1컨베이어 기준생산속도를 설정하고, 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도와 제2컨베이어 기준생산속도를 설정하는 공정으로, 골재를 일정한 속도로 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하되, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 달리하면서 생산되는 골재의 품질을 조사하는 방식으로 잔골재와 굵은골재에 대한 골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S11); 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)에 일정량의 잔골재와 굵은골재를 각각 채우고, 잔골재와 굵은골재를 각각 일정한 속도로 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하되, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 달리하면서 각 호퍼의 골재를 모두 파쇄 하는데 소요되는 시간을 측정하는 방식으로 잔골재와 굵은골재에 대한 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S12); 상기 S11 단계에서 획득된 데이터로부터 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도를 도출하는 단계(S13); 일정량의 잔골재와 굵은골재 각각을 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도와 하단 크러셔 제2구동속도로 작동하는 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하면서 파쇄시간을 측정하되, 하단 크러셔(160)로 투입되는 골재의 속도를 달리하면서 파쇄시간을 측정하여 잔골재와 굵은골재에 대한 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S14); 상기 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제1생산속도를 S12 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하고, 하단 크러셔 제2구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제2생산속도를 S12 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하는 단계(S15); 상기 S15 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1생산속도에 대응하는 제1컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하고, 하단 크러셔 제2생산속도에 대응하는 제2컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하는 단계(S16);로 이루어진다.

상기 S11 단계는 하단 크러셔(160)에 의해 파쇄된 골재의 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 공정으로, 잔골재와 굵은골재를 하단 크러셔(160)에 투입하여 파쇄하고, 파쇄된 골재의 품질을 조사하는 것으로 이루어진다.

보다 구체적으로, 일정량의 잔골재를 일정한 속도로 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하고, 파쇄된 잔골재의 품질을 조사하되, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 증감시켜 파쇄조건을 달리하면서 잔골재의 품질을 조사하게 되며, 이러한 과정을 반복하여 잔골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하게 된다.

한편, 굵은골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터는 잔골재와 동일한 방법을 통해 획득할 수 있다.

상기와 같은 S11 단계를 통해 획득된 골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 관한 데이터는 도 4와 같은 그래프로 나타낼 수 있다.

상기 S12 단계는 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 공정으로, 일정량의 잔골재와 굵은골재를 하단 크러셔(160)에서 파쇄하는데 소요되는 시간을 측정하는 방식으로 이루어지며, 상기 하단 크러셔 생산속도는 단위 초당 하단 크러셔(160)로부터 생산되는 골재의 부피로 정의될 수 있다.

보다 구체적으로, 잔골재를 제1호퍼(140)에 채우되 제1호퍼(140)에 채워진 잔골재의 부피를 알 수 있도록 지정된 높이까지 잔골재를 채우고, 제1호퍼(140)에 저장된 잔골재를 일정한 속도로 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하되, 제1호퍼(140)의 잔골재를 모두 파쇄하는데 소요되는 시간을 측정하게 되며, 제1호퍼(140)에 채워진 잔골재의 부피와 파쇄시간을 이용하여 하단 크러셔 생산속도를 산출하게 된다.

한편, 이와 같은 과정을 반복하되, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 증감시켜 파쇄조건을 달리함으로써 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하게 된다.

한편, 굵은골재에 대한 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터는 잔골재와 동일한 방법을 통해 획득할 수 있다.

상기와 같은 S12 단계를 통해 획득된 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터는 도 4와 같은 그래프로 나타낼 수 있다.

상기 S13 단계는 골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔(160)의 구동속도를 도출하는 공정으로, S11 단계를 통해 획득된 잔골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터로부터 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도를 도출하고, S11 단계를 통해 획득된 굵은골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터로부터 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도를 도출하게 된다.

상기 S14 단계는 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 공정으로, 잔골재와 굵은골재를 최적 구동속도로 작동하는 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하는데 소요되는 시간을 측정하는 방식으로 이루어지며, 상기 컨베이어 생산속도는 단위 초당 컨베이어에 의해 이송되는 골재의 부피로 정의될 수 있다.

보다 구체적으로, 잔골재를 제1호퍼(140)에 채우되 제1호퍼(140)에 채워진 잔골재의 부피를 알 수 있도록 지정된 높이까지 잔골재를 채우고, 제1호퍼(140)에 저장된 잔골재를 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도로 작동하는 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하되, 제1호퍼(140)의 잔골재가 모두 하단 크러셔(160)로 투입되기까지 소요된 시간과, 제1호퍼(140)의 잔골재가 모두 하단 크러셔(160)에서 파쇄되기까지 소요된 시간을 측정하게 되며, 제1호퍼(140)에 채워진 잔골재의 부피와 투입시간으로부터 컨베이어 생산속도를 산출하고, 제1호퍼(140)에 채워진 잔골재의 부피와 파쇄시간으로부터 하단 크러셔 생산속도를 산출하게 된다.

한편, 이와 같은 과정을 반복하되, 제1호퍼(140)로부터 하단 크러셔(160)로 투입되는 잔골재의 속도를 달리함으로써 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하게 된다.

한편, 굵은골재에 대한 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터는 잔골재와 동일한 방법을 통해 획득할 수 있다.

상기와 같은 S14 단계를 통해 획득된 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터는 도 4와 같은 그래프로 나타낼 수 있다.

상기 S15 단계는 하단 크러셔 제1구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제1생산속도와, 하단 크러셔 제2구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제2생산속도를 도출하는 공정으로, S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제1생산속도를 S12 단계에서 획득한 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터로부터 도출하고, 마찬가지로 하단 크러셔 제2구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제2생산속도를 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터로부터 도출하게 된다.

상기 S16 단계는 하단 크러셔 제1생산속도에 대응하는 제1컨베이어 기준생산속도와, 하단 크러셔 제2생산속도에 대응하는 제2컨베이어 기준생산속도를 도출하는 공정으로, S15 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1생산속도에 대응하는 제1컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득한 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터로부터 도출하고, 마찬가지로 하단 크러셔 제2생산속도에 대응하는 제2컨베이어 기준생산속도를 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터로부터 도출하게 된다.

상기 S20 단계는 제1컨베이어 생산속도를 검출하는 공정으로, 제1컨베이어(191)에 의해 제1호퍼(140)로 이송되는 잔골재의 높이를 제1센서(171)로 측정하는 것으로 이루어진다.

한편, 제어기(180)는 제1센서(171)에서 측정된 잔골재의 높이(h)와, 제1컨베이어(191) 폭(b)과, 제1컨베이어(191) 속도로부터 단위 초당 제1호퍼(140)로 투입되는 잔골재의 부피에 관한 정보인 제1컨베이어 생산속도를 산출하게 된다.

상기 S30 단계는 제2컨베이어 생산속도를 검출하는 공정으로, 제2컨베이어(192)에 의해 제2호퍼(150)로 이송되는 굵은골재의 높이를 제2센서(172)로 측정하는 것으로 이루어진다.

한편, 제어기(180)는 제2센서(172)에서 측정되는 굵은골재의 높이와, 제2컨베이어(192) 폭과, 제2컨베이어(192) 속도로부터 단위 초당 제2호퍼(150)로 투입되는 굵은골재의 부피에 관한 정보인 제2컨베이어 생산속도를 산출하게 된다.

상기 S40 단계는 S20 단계를 통해 검출된 제1컨베이어 생산속도가 S10 단계를 통해 설정된 제1컨베이어 기준생산속도를 기준으로 한 제1기준속도구간에 속하는 판단하고, 이와 함께 S30 단계를 통해 검출된 제2컨베이어 생산속도가 S10 단계를 통해 설정된 제2컨베이어 기준생산속도를 기준으로 한 제2기준속도구간에 속하는 판단하는 것으로 이루어진다.

이때, 상기 제1기준속도구간은 제1컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위로 설정되고, 상기 제2기준속도구간은 제2컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위로 설정될 수 있다.

상기 S50 단계는 S40 단계에서 이루어진 판단 결과에 따라 하단 크러셔(160)의 구동속도를 조절하는 것과 함께 하단 크러셔(160)로 투입되는 골재를 제어하는 공정으로, 하단 크러셔(160)를 하단 크러셔 제1구동속도 또는 하단 크러셔 제2구동속도로 작동시키고, 잔골재와 굵은골재 중 어느 한 골재가 하단 크러셔(160)도 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하거나, 잔골재와 굵은골재 모두가 하단 크러셔(160)로 투입되지 못하도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하도록 이루어진다.

보다 구체적으로, S50 단계는 S40 단계의 판단 결과에 따라 제1컨베이어 생산속도만이 제1기준속도구간에 속하는 것으로 판단된 경우, 하단 크러셔(160)를 하단 크러셔 제1구동속도로 작동시키는 것과 함께 제1호퍼(140)의 제1게이트(141)를 개방하여 제1호퍼(140)로 투입되는 잔골재를 하단 크러셔(160)로 투입시키게 된다.

이와 같이 제1컨베이어(191)에 의해 이송되는 잔골재의 양이 순환골재의 최적 품질 구현에 적합한 것으로 판단될 경우, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 잔골재에 맞추어 변경한 상태로 제1컨베이어(191)의 잔골재가 하단 크러셔(160)로 투입되게 함으로써, 생산되는 순환골재의 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, S40 단계의 판단 결과에 따라 제2컨베이어 생산속도만이 제2기준속도구간에 속하는 것으로 판단된 경우, 하단 크러셔(160)를 하단 크러셔 제2구동속도로 작동시키는 것과 함께 제2호퍼(150)의 제2게이트(151)를 개방하여 제2호퍼(150)로 투입되는 굵은골재를 하단 크러셔(160)로 투입시키게 된다.

반면, 제1컨베이어 생산속도가 제1기준속도구간에 속하지 않고, 제2컨베이어 생산속도도 제2기준속도구간에 속하지 않을 경우, 제어기(180)는 제1게이트(141)와 제2게이트(151)를 폐쇄하여 골재의 공급을 차단하고, 하단 크러셔(160)를 정지시키게 된다.

이와 같은 정지상태는 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도 중 어느 한 생산속도가 기준속도구간에 속하거나, 제1호퍼(140) 또는 제2호퍼(150)에 저장되는 골재가 상한 레벨감지센서(142)에 도달할 때까지 지속된다.

한편, 제1컨베이어 생산속도가 제1기준속도구간에 속하고, 제2컨베이어 생산속도도 제2기준속도구간에 속할 경우, 제어기(180)는 제1컨베이어 생산속도와 제1컨베이어 기준생산속도의 차이 및 제2컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 기준생산속도의 차이를 고려하여 상대적으로 기준생산속도에 근접한 생산속도를 갖는 컨베이어의 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하고, 하단 크러셔(160)로 투입되는 골재의 종류에 대응하여 하단 크러셔(160)의 구동속도를 제1구동속도 또는 제2구동속도로 설정하여 해당 골재에 대응하는 최적화된 파쇄조건을 구현하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 순환골재 생산시스템과 순환골재 생산방법은 잔골재와 굵은골재를 최적의 속도로 하단 크러셔(160)로 공급하는 것과 더불어 하단 크러셔(160)를 골재의 종류에 따라 적절한 구동속도로 제어함으로써, 순환골재의 품질을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 1차 크러셔 120: 2차 크러셔
130: 진동스크린 140: 제1호퍼
150: 제2호퍼 160: 하단 크러셔
171: 제1센서 172: 제2센서
180: 제어기 191: 제1컨베이어
192: 제2컨베이어

Claims (4)

1. 삭제
2. 투입되는 골재를 파쇄하는 1차 크러셔(110);
   상기 1차 크러셔(110)에서 파쇄된 골재를 투입 받아 다시 파쇄하는 2차 크러셔(120);
   상기 2차 크러셔(120)에서 파쇄된 골재를 잔골재와 굵은골재로 분리 선별하는 진동스크린(130);
   상기 진동스크린(130)에서 분리 선별된 잔골재를 저장하는 제1호퍼(140);
   상기 진동스크린(130)에서 분리 선별된 굵은골재를 저장하는 제2호퍼(150);
   상기 제1호퍼(140)로부터 잔골재를 투입 받거나, 제2호퍼(150)로부터 굵은골재를 투입 받아 파쇄하는 하단 크러셔(160);
   상기 진동스크린(130)에서 분리 선별된 잔골재를 제1호퍼(140)로 이송하는 제1컨베이어(191) 상에 설치되어 제1컨베이어(191)에 의해 이송되는 잔골재의 높이를 측정하는 제1센서(171);
   상기 진동스크린(130)에서 분리 선별된 굵은골재를 제2호퍼(150)로 이송하는 제2컨베이어(192) 상에 설치되어 제2컨베이어(192)에 의해 이송되는 굵은골재의 높이를 측정하는 제2센서(172); 및
   잔골재와 굵은골재를 서로 다른 조건에서 파쇄하도록 하단 크러셔(160)의 구동속도를 제어하고, 하단 크러셔(160)로 잔골재와 굵은골재가 선택적으로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하되, 상기 제1센서(171)에서 검출되는 높이 정보를 이용하여 산출되는 잔골재의 생산속도와, 상기 제2센서(172)에서 검출되는 높이 정보를 이용하여 산출되는 굵은골재의 생산속도와, 잔골재의 최적 파쇄를 위해 미리 입력된 제1기준속도구간과, 굵은골재의 최적 파쇄를 위해 미리 입력된 제2기준속도구간을 기반으로 생산속도가 기준속도구간에 속한 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하는 기능을 갖는 제어기(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 이용하여 순환골재를 생산함에 있어서,
   잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 제1컨베이어 기준생산속도를 설정하고, 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도와 제2컨베이어 기준생산속도를 설정하는 단계(S10);
   제1컨베이어(191)에 의해 이송되는 잔골재의 높이를 측정하고, 제1컨베이어 생산속도를 검출하는 단계(S20);
   제2컨베이어(192)에 의해 이송되는 굵은골재의 높이를 측정하고, 제2컨베이어 생산속도를 검출하는 단계(S30);
   제1컨베이어 생산속도가 제1컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위인 제1기준속도구간에 속하는지 판단하고, 제2컨베이어 생산속도가 제2컨베이어 기준생산속도의 ±30% 범위인 제2기준속도구간에 속하는지 판단하는 단계(S40); 및
   제1컨베이어(191)와 제2컨베이어(192) 중 생산속도가 기준속도구간에 속하는 어느 한 컨베이어의 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하되 하단 크러셔(160)로 투입되는 골재에 대응하여 하단 크러셔를 제1구동속도 또는 제2구동속도로 제어하고, 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도가 모두 기준속도구간을 벗어난 경우 하단 크러셔(160)로 골재가 투입되지 못하도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하며, 제1컨베이어 생산속도와 제2컨베이어 생산속도가 모두 기준속도구간에 속하는 경우 상대적으로 기준생산속도에 근접한 생산속도를 갖는 컨베이어의 골재가 하단 크러셔(160)로 투입되도록 제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)를 제어하는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 이용한 순환골재 생산방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 S50 단계는 잔골재의 파쇄 시 제1구동속도로 하단 크러셔(160)를 작동시키고, 굵은골재의 파쇄 시 제2구동속도로 하단 크러셔(160)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 이용한 순환골재 생산방법.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 S10 단계는,
   골재를 일정한 속도로 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하되, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 달리하면서 생산되는 골재의 품질을 조사하는 방식으로 잔골재와 굵은골재에 대한 골재 품질과 하단 크러셔 구동속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S11);
   제1호퍼(140)와 제2호퍼(150)에 일정량의 잔골재와 굵은골재를 각각 채우고, 잔골재와 굵은골재를 각각 일정한 속도로 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하되, 하단 크러셔(160)의 구동속도를 달리하면서 각 호퍼의 골재를 모두 파쇄하는데 소요되는 시간을 측정하는 방식으로 잔골재와 굵은골재에 대한 하단 크러셔 구동속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S12);
   상기 S11 단계에서 획득된 데이터로부터 잔골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제1구동속도와 굵은골재의 최적 품질 구현을 위한 하단 크러셔 제2구동속도를 도출하는 단계(S13);
   일정량의 잔골재와 굵은골재 각각을 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도와 하단 크러셔 제2구동속도로 작동하는 하단 크러셔(160)로 투입하여 파쇄하면서 파쇄시간을 측정하되, 하단 크러셔(160)로 투입되는 골재의 속도를 달리하면서 골재를 파쇄하는데 소요된 시간을 측정하여 잔골재와 굵은골재에 대한 컨베이어 생산속도와 하단 크러셔 생산속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하는 단계(S14);
   상기 S13 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제1생산속도를 S12 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하고, 하단 크러셔 제2구동속도에 대응하는 하단 크러셔 제2생산속도를 S12 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하는 단계(S15);
   상기 S15 단계에서 도출된 하단 크러셔 제1생산속도에 대응하는 제1컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하고, 하단 크러셔 제2생산속도에 대응하는 제2컨베이어 기준생산속도를 S14 단계에서 획득된 데이터로부터 도출하는 단계(S16);로 이루어진 것을 특징으로 하는 골재의 생산속도에 기초한 제어기능을 갖는 순환골재 생산시스템을 이용한 순환골재 생산방법.

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