KR102311207B1 - Method for Producing Asphalt Filler using Chlorine Bypass Dust Generated in a Cement Producing Process and Asphalt Filler made by the method - Google Patents

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KR102311207B1 KR1020200176193A KR20200176193A KR102311207B1 KR 102311207 B1 KR102311207 B1 KR 102311207B1 KR 1020200176193 A KR1020200176193 A KR 1020200176193A KR 20200176193 A KR20200176193 A KR 20200176193A KR 102311207 B1 KR102311207 B1 KR 102311207B1
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심재희
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조민영
심재희
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Abstract

The present invention relates to a method for producing an asphalt filler and an asphalt filler, and more specifically, to a method for producing an asphalt filler by using chlorine bypass dust generated in a cement producing process and an asphalt filler produced by the method. The method for producing an asphalt filler according to the present invention comprises: (a) a step of extracting combustion gas containing chlorine from a cement kiln exhaust gas flow path; (b) a step of injecting air to the extracted combustion gas and cooling the same below 400℃; (c) a step of separating coarse chlorine bypass dust (C) by injecting the cooled combustion gas into a cyclone; (d) a step of separating first fine chlorine bypass dust (D1) by passing the combustion gas passing the cyclone through a cooling device and cooling the same; (e) a step of separating second fine bypass dust (D2) by passing the combustion gas passing the cooling device through a back filter; and (f) a step of mixing the coarse bypass dust (C), the first fine chlorine bypass dust (D1), and second fine bypass dust (D1, D2).

Description

시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법 및 아스팔트 채움재{Method for Producing Asphalt Filler using Chlorine Bypass Dust Generated in a Cement Producing Process and Asphalt Filler made by the method}Method for Producing Asphalt Filler using Chlorine Bypass Dust Generated in a Cement Producing Process and Asphalt Filler made by the method

본 발명은 아스팔트 채움재를 생산하는 방법 및 아스팔트 채움재에 관한 것이다. 보다 상세하게는 시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법 및 그 방법에 의해서 생산된 아스팔트 채움재에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an asphalt fill and to an asphalt fill. More particularly, it relates to a method for producing an asphalt fill material using chlorine bypass dust generated in a cement manufacturing process, and to an asphalt fill material produced by the method.

아스팔트 포장용 채움재는 아스팔트 혼합물 내에서 골재 간의 간극을 충진시켜 주고, 채움재와 바인더인 아스팔트가 결합한 채움재-바인더로서의 작용을 한다. 이러한 채움재의 특성 때문에 채움재의 품질은 아스팔트 혼합물의 품질에 중요한 요소이다.The filler for asphalt pavement fills the gap between the aggregates in the asphalt mixture, and acts as a filler-binder in which the filler and the asphalt, which is a binder, are combined. Because of these characteristics of the filler material, the quality of the filler material is an important factor in the quality of the asphalt mixture.

아스팔트 포장용 채움재 규격에 의하면, 채움재는 석회석분, 포틀랜드 시멘트, 소석회, 플라이애시, 회수더스트, 전기로 제강더스트, 주물더스트, 각종 소각회 및 기타 적당한 광물성 물질의 분말이라고 규정되이 있다. 일반적으로 산업현장에서는 아스팔트 포장용 채움재로서 석회석분이 주로 사용되고 있으며, 가열 아스팔트혼합물을 제조하는 공장에서는 골재를 가열할 때 발생하는 분진을 집진한 회수 더스트를 석회석분과 혼합하여 사용하고 있다.According to the specifications of the filler material for asphalt pavement, the filler material is limestone powder, Portland cement, slaked lime, fly ash, recovered dust, electric furnace steelmaking dust, casting dust, various incineration ash and other suitable mineral powders. In general, limestone powder is mainly used as a filling material for asphalt pavement in industrial sites, and in factories that manufacture heated asphalt mixtures, collected dust collected when heating aggregates is mixed with limestone powder and used.

포틀랜드 시멘트와 소석회는 석회석을 열분해한 후 추가공정을 거쳐 발생되는 물질로서 석회석을 단순 파쇄한 석회석분에 비하여 상당히 고가이기 때문에 산업현장에서는 잘 사용되고 있지 않다. 플라이애시의 경우 화력발전소에서 배출되며 대부분 콘크리트 혼화재료로 활용되고 있으나 그 밀도가 18 ~ 22g/cm3 정도의 가벼운 물질로서 KS F 3501 아스팔트 포장용 채움재 규격에 의한 품질특성 중 흐름값이 규격에 적합하지 않은 경우가 많아 널리 사용되지 않고 있다. 또한, 기타 전기로 제강 더스트와 주물 더스트 등은 그 발생 공정의 특성에 따라 다량의 중금속 성분을 함유하고 있기 때문에 도시지역의 산성비 등에 의해 중금속이 용출될 위험을 가지고 있어 친환경적인 재료라 할 수 없으며, 이러한 문제점 때문에 널리 사용되고 있지 않고 있다.Portland cement and slaked lime are substances generated through an additional process after pyrolysis of limestone, and are not used well in industrial fields because they are considerably more expensive than limestone powder obtained by simply crushing limestone. In the case of fly ash, it is emitted from thermal power plants and is mostly used as a concrete admixture material, but it is a light material with a density of 18 ~ 22g/cm 3 and the flow value among the quality characteristics according to the KS F 3501 asphalt pavement filler specification does not meet the specification. In many cases, it is not widely used. In addition, other electric furnace steelmaking dust and casting dust contain a large amount of heavy metals according to the characteristics of the generation process. Due to these problems, it is not widely used.

한편, 폐기물의 시멘트 원료화 및 연료화가 추진되고 있다. 그러나, 합성수지류가 다량 포함된 폐기물의 처리량이 증가함에 따라 시멘트 킬른에 반입되는 염소 등의 휘발 성분의 양도 증가하고 있다. 따라서, 시멘트 제조 설비에 있어서의 프리 히터의 폐색 등의 문제를 일으키는 원인이 되는 염소분을 시멘트 킬른의 소성 계통으로부터 제거하는 염소 바이패스 시스템이 사용되고 있다.On the other hand, the conversion of wastes into cement raw materials and fuels is being promoted. However, as the amount of waste containing a large amount of synthetic resins increases, the amount of volatile components, such as chlorine, brought into the cement kiln is also increasing. Therefore, the chlorine bypass system which removes the chlorine content which causes problems, such as clogging of the preheater in a cement manufacturing facility, from the calcination system of a cement kiln is used.

염소 바이패스 시스템은 도 1에 나타내는 바와 같이 시멘트 킬른(2)의 킬른 배기 가스 유로로부터 연소 가스의 일부(G1)를 프로브(3)로 추기함과 동시에, 냉각 팬(4)으로부터의 냉풍(A)으로 추기 가스(G1)를 급랭시키고, 사이클론(5)으로 조분(D1)을 분리한다. 또한, 추기 가스(G3)에 포함되는 염소가 농축된 미분(D2)을 백 필터(8)로 미분(D4)으로서 회수한다. 이 미분(D4)과, 냉각기(6)로부터 회수된 미분(D3)을 염소 바이패스 더스트(D5)로서 저류조(9)에 일단 저류하고, 배출하여 매립등의 방법으로 폐기물 처리를 한다.As shown in FIG. 1, the chlorine bypass system extracts a part of combustion gas (G1) from the kiln exhaust gas flow path of the cement kiln 2 with the probe 3, and at the same time, cold air (A) from the cooling fan 4 ) to quench the extraction gas (G1), and separate the coarse powder (D1) with a cyclone (5). Further, the fine powder D2 in which chlorine contained in the extraction gas G3 is concentrated is recovered as the fine powder D4 by the bag filter 8 . The fine powder D4 and the fine powder D3 recovered from the cooler 6 are temporarily stored in a storage tank 9 as chlorine bypass dust D5, and are discharged and treated as waste by a method such as landfill.

앞에서 설명한 바와 같이, 아스팔트 포장용 채움재는 아스팔트 혼합물의 품질에 중요한 요소이나, 주요 원료로 사용되는 석회석 분말, 포틀랜드 시멘트, 소석회 등은 고가로서 경제적이지 못한 문제점이 있다. As described above, the filler for asphalt pavement is an important factor in the quality of the asphalt mixture, but limestone powder, Portland cement, slaked lime, etc. used as main raw materials are expensive and not economical.

또한, 시멘트 제조 공정에서 폐기물을 연료로 사용함에 따라서 발생하는 염소 바이패스 더스트를 폐기처리하는 데에 비용을 지출하고 있다. 특히, 국내에 설치된 염소바이패스 설비에서 발생된 더스트의 경우 폐기물로 처리하고 있으며, 대부분 매립장에서 처리되고 있다. 현재 국내 여건 상 매립장의 신규 허가가 매우 어렵고, 매립장에서는 매립장의 용량 한계로 염소바이패스더스트 매립을 기피하고 있는 실정이다. 염소바이패스 설비에서 발생된 더스트의 매립을 대체하기 위한 수처리 방법등을 연구하고 있으나, 처리 설비 구축에 많은 비용이 투자되어야 하고 처리 공정이 난해하여 상당한 시일이 소요 될 것으로 예상된다.In addition, there is a cost to dispose of chlorine bypass dust generated by using waste as fuel in the cement manufacturing process. In particular, dust generated from chlorine bypass facilities installed in Korea is treated as waste, and most are disposed of in landfills. Currently, it is very difficult to obtain new permits for landfills due to domestic conditions, and landfills are avoiding chlorine bypass dust reclamation due to capacity limitations of landfills. Although research is being conducted on a water treatment method to replace the landfill of the dust generated by the chlorine bypass facility, it is expected that a considerable amount of time will be required because a large amount of money must be invested in constructing the treatment facility and the treatment process is difficult.

최근에는 합성수지 폐기물 처리로 인한 환경 문제를 해결하고 폐기물처리 비용을 절감하기 위하여 시멘트 공장에서의 합성 수지등의 사용량을 증가시키고자 하는 요구가 있다. 이에 따라, 시멘트 공장의 염소 바이패스 더스트 처리 설비의 증대하여야 하나, 염소 바이패스 설비를 증대할 경우 염소바이패스 더스트 처리 비용의 상승하고(매립단가 상승, 매립장 용량 한계), 시멘트의 염소 함량 증가로 인하여 시멘트에 불량이 발생하는 문제점이 있다.Recently, there is a demand to increase the amount of synthetic resin used in cement plants in order to solve environmental problems caused by synthetic resin waste treatment and reduce waste treatment costs. Accordingly, it is necessary to increase the chlorine bypass dust treatment facility in the cement plant. However, if the chlorine bypass facility is increased, the chlorine bypass dust treatment cost increases (increased landfill unit price, limited capacity of the landfill site), and the chlorine content of cement increases. As a result, there is a problem in that the cement is defective.

특히, 기존의 정해진 규모의 시멘트 공장에서 염소바이패스 설비만을 시멘트 생산 설비에서 정해진 용량 이상으로 증대할 수 없는 다음과 같은 문제점이 있다. 시멘트 생산공정 중 소성 공정에서 킬른(소성로) 및 예열실(Preheater)에서 발생된 고온의 배기가스는 혼합원료를 생산하는 공정에 이용(혼합원료 건조)되며 이 배기가스는 집진기를 통과한 후 배풍기를 거쳐 굴뚝으로 배출된다. 이러한 공정에 염소바이패스설비를 적용할 경우 예열실에서 추출된 가스(900~1,000℃)를 400℃ 이하로 냉각하기 위해서는 냉각용 공기(25℃)가 약 3~4 배 추가되며, 이 때 혼합되어 냉각된 배기가스가 혼합원료를 분쇄하는 공정으로 재 투입되어야 한다(재 투입하지 않을 경우 별도의 Stack 및 모니터링 시스템(CleanSYS)를 구축해야 함). 이때 혼합원료 분쇄 공정 중 배출되는 배기 가스량의 약 1~5% 증가되므로 배풍기 및 집진기 용량을 1 ~ 5 % 증대해야 된다. 즉, 시멘트 생산 설비 전체에 대한 설비 증대가 요구되어 현실적으로 염소 바이패스 설비의 증대가 어려운 상황이다.In particular, there is the following problem in that only the chlorine bypass facility cannot be increased to more than the capacity specified in the cement production facility in the existing cement plant of a fixed size. The high-temperature exhaust gas generated from the kiln (kiln) and preheater during the firing process during the cement production process is used in the process of producing mixed raw materials (mixed raw material drying), and this exhaust gas passes through the dust collector and then is discharged through the chimney. When the chlorine bypass facility is applied to this process, in order to cool the gas (900~1,000℃) extracted from the preheating chamber to 400℃ or less, the cooling air (25℃) is added 3 to 4 times. The cooled exhaust gas must be re-injected into the process of pulverizing the mixed material (if not re-injected, a separate stack and monitoring system (CleanSYS) must be established). At this time, since the amount of exhaust gas discharged during the mixed raw material grinding process is increased by about 1 to 5%, the capacity of the exhaust fan and dust collector must be increased by 1 to 5%. That is, it is difficult to increase the chlorine bypass facility in reality because it is required to increase the facility for the entire cement production facility.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 것으로, 시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법 을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 방법에 의해서 생산된 새로운 아스팔트 채움재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 의하면, 아스팔트 채움재를 저렴한 가격으로 생산하여 공급하면서, 동시에 시멘트 공장에서 발생하는 염소 바이패스 더스트의 폐기물 처리비용을 절감하고, 동시에 염소 바이패스 설비의 추가 투자 없이 시멘트 공장에서 합성수지 폐기물 처리 능력을 증대 시킬 수 있는 방법이 제공된다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing an asphalt filler using chlorine bypass dust generated in the cement manufacturing process. In addition, an object of the present invention is to provide a new asphalt filler produced by the method of the present invention. According to the present invention, while producing and supplying asphalt filler material at a low price, at the same time reducing the waste treatment cost of chlorine bypass dust generated in a cement plant, and at the same time, the ability to treat synthetic resin waste in a cement plant without additional investment in chlorine bypass equipment A method is provided to increase the

본 발명의 일측면에 따라서, 시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 아스팔트 채움재 생산 방법은, (a) 시멘트 킬른 배기 가스 유로로부터 염소가 포함된 연소 가스를 추출하는 공정과, (b) 상기 추출된 연소 가스에 공기를 투입하여 400 ℃ 이하로 냉각시키는 공정과, (c) 상기 냉각된 연소 가스를 사이클론에 투입하여 조분 염소 바이패스 더스트(C)을 분리하는 공정과, (d) 상기 사이클론을 통과한 연소 가스를 냉각기를 통과시켜 냉각하여 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)를 분리하는 공정과, (e) 상기 냉각기를 통과한 연소 가스를 백필터를 통과시켜 제2 미분 바이패스 더스트(D2)를 분리하는 공정과, (f) 상기 조분 바이패스 더스트(C)와 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)와 제2 미분 염소 바이패스 더스트 (D1, D2)를 혼합하는 공정을 포함한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for producing an asphalt filler using chlorine bypass dust generated in a cement manufacturing process. The method for producing asphalt filler according to the present invention comprises (a) extracting a combustion gas containing chlorine from a cement kiln exhaust gas flow path, and (b) cooling the extracted combustion gas to 400 ° C. or less by introducing air (c) introducing the cooled combustion gas into a cyclone to separate coarse chlorine bypass dust (C), (d) cooling the combustion gas passing through the cyclone through a cooler to cool the first fine powder A step of separating the chlorine bypass dust (D1), (e) a step of separating the second fine bypass dust (D2) by passing the combustion gas that has passed through the cooler through a bag filter, (f) the coarse powder bypass It includes the process of mixing pass dust (C), 1st fine powder chlorine bypass dust (D1), and 2nd fine powder chlorine bypass dust (D1, D2).

몇몇 실시예에 있어서, 조분 바이패스 더스트(C)와 제1 및 제2 미분 염소 바이패스 더스트 (D1, D2)를 혼합한 후에, (g) 혼합된 아스팔트 채움재를 정해진 입도와 질량 백분율을 갖도록 선별하는 공정을 더 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 (d) 공정의 냉각기에서 연소가스는 100 ℃ 내지 200 ℃ 온도 범위로 냉각시키는 것이 바람직하다.In some embodiments, after mixing the coarse bypass dust (C) and the first and second fine chlorine bypass dust (D1, D2), (g) screening the mixed asphalt fill to have a defined particle size and mass percentage It may further include a process of In addition, in some embodiments, the combustion gas in the cooler of the step (d) is preferably cooled to a temperature range of 100 ℃ to 200 ℃.

본 발명의 다른 측면에 따라서, 시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 포함하는 아스팔트 채움재가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an asphalt filler comprising chlorine bypass dust generated in a cement manufacturing process.

본 발명에 따른 아스팔트 채움재는, 시멘트 킬른 배기 가스 유로로부터 추출된 염소가 포함된 연소 가스에 공기를 투입하여 400 ℃ 이하로 냉각시켜서 사이클론을 통과하도록 하여 분리된 조분 염소 바이패스 더스트(C)와, 상기 사이클론을 통과한 연소 가스를 냉각기를 통과하도록 하여 100 ℃ 내지 200 ℃ 온도 범위로 냉각시켜서 분리된 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)와, 상기 냉각기를 통과한 연소 가스를 백필터를 통과시켜서 분리된 제2 미분 바이패스 더스트(D2)를 포함한다.Asphalt fill material according to the present invention, the coarse chlorine bypass dust (C) separated by introducing air into the combustion gas containing chlorine extracted from the cement kiln exhaust gas flow path and cooling it to 400 ° C. or less to pass through a cyclone; The first pulverized chlorine bypass dust (D1) separated by cooling the combustion gas passing through the cyclone to a temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. by passing it through a cooler, and passing the combustion gas passing through the cooler through a bag filter and the separated second differential bypass dust D2.

본 발명에 의하면, 염소 바이패스 더스트를 이용한 친환경적이고 저렴한 아스팔트 채움재 생산방법 및 이 방법에 의해서 제조된 새로운 아스팔트 채움재가 제공된다. 또한, 시멘트 공장에서 발생하는 염소 바이패스 더스트의 폐기물 처리비용을 절감하고, 동시에 염소 바이패스 설비의 추가 투자 없이 시멘트 공장에서 합성수지 폐기물 처리 능력을 증대 시킬 수 있게 된다.According to the present invention, an environmentally friendly and inexpensive asphalt filler production method using chlorine bypass dust and a new asphalt filler manufactured by this method are provided. In addition, it is possible to reduce the waste treatment cost of chlorine bypass dust generated in the cement plant, and at the same time increase the synthetic resin waste treatment capacity in the cement plant without additional investment in chlorine bypass equipment.

특히, 본 발명에 따른 방법에 의해서 아스팔트 채움재를 생산할 경우, 현재 시멘트사에 설치된 염소 바이패스 설비의 효율을 크게 증대할 수 있다. 또한, 기존 염소바이패스 설비를 증설하지 않고, 더 많은 합성수지 폐기물을 처리할 수 있어서 투자 비용을 절감하고, 유연탄 수입량을 줄일 수 있다. 또한, 매립되고 있는 염소바이패스더스트의 처리방법 변경으로 폐기물 처리비용 감소 및 매립장 수명연장의 효과로 환경문제 해결에 도움이 될 수 있다. In particular, when the asphalt filler is produced by the method according to the present invention, the efficiency of the chlorine bypass facility currently installed in the cement sand can be greatly increased. In addition, it is possible to process more synthetic resin waste without expanding the existing chlorine bypass facility, thereby reducing investment costs and reducing the amount of bituminous coal imports. In addition, it can help to solve environmental problems by reducing waste treatment costs and extending the lifespan of the landfill by changing the treatment method of chlorine bypass dust being landfilled.

도 1은 종래 시멘트 제조 공정에 사용되는 염소 바이패스 설비의 개략도
도 2는 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법을 설명하기 위한 개략도
도 3은 본 발명에 따른 염소 바이패스 더스트를 포함하는 아스팔트 채움재의 입도 및 질량 %를 나타내는 표
1 is a schematic diagram of a chlorine bypass facility used in a conventional cement manufacturing process
Figure 2 is a schematic diagram for explaining a method of producing an asphalt fill material using chlorine bypass dust
3 is a table showing the particle size and mass % of the asphalt filler containing chlorine bypass dust according to the present invention;

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법 및 그 방법에 의해서 생산된 아스팔트 채움재에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing an asphalt filler using chlorine bypass dust according to the present invention and an asphalt filler produced by the method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 시멘트 생산 설비에서 사용되는 염소 바이패스 시스템은 킬른(a)의 배기가스 유로(m)에 설치되어 염소가 포함된 연소가스를 추출하기 위한 프로브(b)와, 공기를 불어 넣어 연소가스를 냉각하기 위한 프로브 쿨링 팬(c)을 구비한다. 또한, 냉각된 연소 가스(G1)로부터 조분 염소 바이패스 더스트를 분리하기 위한 사이클론(d)과, 사이클론(d)을 통과한 연소 가스(G2)를 냉각하고 제1 미분 염소 바이패스 더스트를 분리하기 위한 냉각기(e)를 구비한다. 또한, 냉각기(e)를 통과한 연소가스(G3)로부터 제2 미분 염소 바이패스 더스트를 분리하기 위한 백필터(g)를 구비한다. 냉각기(e)에는 공기를 공급하기 위한 냉각기 팬(f)이 연결되어 있고, 백필터(g)에는 연소가스(G3)를 배출시키기 위한 백필터 팬(i)이 연결되어 있다. 또한, 사이클론(d)과 냉각기(e)와 백필터(g)에는 조분 염소 바이패스 더스트(C)과 미분 염소 바이패스 더스트(D1, D2)을 받아서 혼합하기 위한 저류조(h)가 연결되어 있다.Referring to Figure 2, the chlorine bypass system used in the cement production facility is installed in the exhaust gas flow path (m) of the kiln (a) and a probe (b) for extracting combustion gas containing chlorine, and blowing air A probe cooling fan (c) for cooling the combustion gas is provided. In addition, the cyclone (d) for separating the coarse chlorine bypass dust from the cooled combustion gas (G1), cooling the combustion gas (G2) passing through the cyclone (d) and separating the first fine chlorine bypass dust It is provided with a cooler (e) for. In addition, a bag filter (g) for separating the second fine chlorine bypass dust from the combustion gas (G3) that has passed through the cooler (e) is provided. A cooler fan f for supplying air is connected to the cooler e, and a bag filter fan i for discharging the combustion gas G3 is connected to the bag filter g. In addition, the cyclone (d), the cooler (e) and the bag filter (g) are connected to a storage tank (h) for receiving and mixing the coarse chlorine bypass dust (C) and the fine chlorine bypass dust (D1, D2). .

이하에서는 본 발명에 따른 아스팔트 채움재를 생산하는 방법에 대하여 상세히 설명한다. 먼저, 킬른 배기 가스 유로(m)에 설치된 프로브(b)를 통하여 염소가 포함된 연소 가스를 추출한다. 상기 추출된 연소 가스는 온도가 800 ~ 1100℃ 범위로, 프로브 쿨링 팬(c)으로 냉각 공기를 불어 넣어 연소가스를 400℃ 이하로 냉각한다. 이는 연소 가스에 포함된 KCl 등과 같은 염소 화합물을 융점 이하로 냉각하여 더스트로 배출시키기 위한 것이다.Hereinafter, a method for producing an asphalt filler according to the present invention will be described in detail. First, the combustion gas containing chlorine is extracted through the probe (b) installed in the kiln exhaust gas flow path (m). The temperature of the extracted combustion gas is in the range of 800 to 1100°C, and cooling air is blown into the probe cooling fan (c) to cool the combustion gas to 400°C or less. This is to cool a chlorine compound such as KCl contained in the combustion gas to below the melting point and discharge it as dust.

다음으로, 상기 냉각된 연소 가스(G1)를 사이클론(d)에 투입하여 조분 염소 바이패스 더스트(C)를 분리한다. 조분 염소 바이패스 더스트(C)는 연소 가스(G1) 중의 더스트의 표면에 염소 화합물이 달라 붙어서 형성된다. 이 때, 조분 염소 바이패스 더스트(C)의 입도가 300 ㎛ - 600 ㎛ 범위에 있도록 연소가스의 냉각온도와 프로브 냉각팬(c)의 풍량을 적절히 조절한다.Next, the cooled combustion gas (G1) is introduced into the cyclone (d) to separate the coarse chlorine bypass dust (C). The coarse chlorine bypass dust C is formed by the chlorine compound sticking to the surface of the dust in the combustion gas G1. At this time, the cooling temperature of the combustion gas and the air volume of the probe cooling fan (c) are appropriately adjusted so that the particle size of the coarse chlorine bypass dust (C) is in the range of 300 µm - 600 µm.

다음으로, 상기 사이클론(d)을 통과한 연소 가스를 냉각기(e)를 통과시켜 냉각하여 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)를 분리한다. 냉각기(e)로는 냉각기 팬(f)을 이용하여 공기를 공급하여 연소 가스(G2)의 온도를 100 ~ 200 ℃ 범위가 되도록 냉각한다. 다음으로, 냉각기(e)를 통과한 연소 가스를 백필터(g)를 통과시켜 제2 미분 염소 바이패스 더스트(D2)를 분리한다. 이 때, 미분 염소 바이패스 더스트(D1)의 입도가 150 ㎛ - 300 ㎛ 범위가 되고, 미분 염소 바이패스 더스트(D2)의 입도가 75 ㎛ - 150 ㎛ 범위가 되도록 냉각기 팬(f)과 백필터 팬(i)의 풍량을 적절히 조절한다. 다음으로, 저류조(h)에서 조분 바이패스 더스트(C)와 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)와 제2 미분 염소 바이패스 더스트 (D1, D2)를 취합하여 혼합한다.Next, the combustion gas passing through the cyclone (d) is cooled by passing it through a cooler (e) to separate the first fine chlorine bypass dust (D1). As the cooler (e), air is supplied using a cooler fan (f) to cool the temperature of the combustion gas (G2) to be in the range of 100 to 200 °C. Next, the combustion gas passing through the cooler (e) is passed through the bag filter (g) to separate the second fine chlorine bypass dust (D2). At this time, the cooler fan f and the bag filter so that the particle size of the pulverized chlorine bypass dust D1 is in the range of 150 μm - 300 μm, and the particle size of the pulverized chlorine bypass dust D2 is in the range of 75 μm - 150 μm Adjust the air volume of the fan (i) appropriately. Next, in the storage tank (h), the coarse powder bypass dust (C), the first fine chlorine bypass dust (D1), and the second fine powder chlorine bypass dust (D1, D2) are collected and mixed.

백필터 팬(i)을 통과한 연소가스에 잔류하는 더스트는 염소의 농도가 낮아서 시멘트 생산 공정의 예열기로 피드백 되어 시멘트 원료로 사용된다.The dust remaining in the combustion gas that has passed through the bag filter fan (i) has a low chlorine concentration and is fed back to the preheater of the cement production process and used as a raw material for cement.

몇몇 실시예에 있어서, 저류조(h)에 취합되어 혼합된 아스팔트 채움재는 도 3에 도시된 것과 같이 아스팔트 채움재에 적합하도록 입도와 질량 백분율을 갖도록 선별할 수 있다.In some embodiments, the asphalt filler collected and mixed in the storage tank (h) may be selected to have a particle size and a mass percentage suitable for the asphalt filler as shown in FIG. 3 .

본 발명에 따른 아스팔트 채움재를 생산하는 공정을 적용하여 시멘트 생산 공장을 운영할 경우, 시멘트 킬른에 공급되는 염소의 농도등 시멘트 킬른의 운전상황이 변화하는 경우에 적절히 대응할 수 있다. 도 1에 도시된 종래의 시멘트 제조 공정에서는 사이클론으로 배출되는 조분 염소 바이패스 더스트를 예열기로 피드백하도록 구성되어 있다. 이 경우, 예를 들면 시멘트 킬른에 공급되는 원료의 염소 농도가 상승하여, 보다 많은 염소를 제거할 필요가 있는 경우에, 시멘트 킬른으로부터 추출되는 가스의 양(바이패스율)을 증가시키거나, 사이클론의 분급점을 변경할 필요가 있다. 그러나, 바이패스율을 증가시키면 시멘트 소성 장치에서의 열 손실의 증대를 초래하게 되고, 사이클론의 분급점의 변경도 운전 중에 빈번하게 행하는 것은 곤란하다. In the case of operating a cement production plant by applying the process for producing the asphalt filler according to the present invention, it is possible to appropriately respond to changes in the operating conditions of the cement kiln, such as the concentration of chlorine supplied to the cement kiln. In the conventional cement manufacturing process shown in FIG. 1, it is configured to feed back the coarse chlorine bypass dust discharged to the cyclone to the preheater. In this case, for example, when the chlorine concentration of the raw material supplied to the cement kiln increases and it is necessary to remove more chlorine, the amount of gas extracted from the cement kiln (bypass rate) is increased, or the cyclone It is necessary to change the classification point of However, increasing the bypass rate leads to an increase in heat loss in the cement kiln, and it is difficult to frequently change the cyclone classification point during operation.

본 발명에 따른 방법으로 세멘트 공장을 운영할 경우 시멘트 원료와 합성수지 폐기물에 포함된 염소의 양에 따라서 적절하게 연소 가스의 추출량을 조절하여 안정되게 시멘트 공장을 운영할 수 있다. 아래의 표는 아스팔트 채움재를 생산할 경우 장점을 비교한 것이다. 아래 표의 비교예는 클링커 생산 5,500톤/일 기준이며 설비에 따라 차이가 있을 수 있다.When operating a cement plant by the method according to the present invention, it is possible to stably operate the cement plant by appropriately adjusting the extraction amount of combustion gas according to the amount of chlorine contained in cement raw materials and synthetic resin waste. The table below compares the advantages of producing asphalt fillers. The comparative example in the table below is based on clinker production of 5,500 tons/day, and there may be differences depending on the equipment.

Figure 112020136614456-pat00001
Figure 112020136614456-pat00001

본 발명의 다른 측면에 따라서, 새로운 아스팔트 채움재가 제공된다. 본 발명에 따른 아스팔트 채움재는, 시멘트 킬른 배기 가스 유로로부터 추출된 염소가 포함된 연소 가스에 공기를 투입하여 400 ℃ 이하로 냉각시켜서 사이클론을 통과하도록 하여 분리된 조분 염소 바이패스 더스트(C)와, 상기 사이클론을 통과한 연소 가스를 냉각기를 통과하도록 하여 100 ℃ 내지 200 ℃ 온도 범위로 냉각시켜서 분리된 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)와, 상기 냉각기를 통과한 연소 가스를 백필터를 통과시켜서 분리된 제2 미분 염소 바이패스 더스트(D2)를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a novel asphalt fill is provided. Asphalt fill material according to the present invention, the coarse chlorine bypass dust (C) separated by introducing air into the combustion gas containing chlorine extracted from the cement kiln exhaust gas flow path and cooling it to 400 ° C. or less to pass through a cyclone; The first pulverized chlorine bypass dust (D1) separated by cooling the combustion gas passing through the cyclone to a temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. by passing it through a cooler, and passing the combustion gas passing through the cooler through a bag filter and the separated second pulverized chlorine bypass dust (D2).

몇몇 실시예에 있어서, 아스팔트 채움재는 도 3에 도시된 것과 같은 입도의 체 통과 질량 백분율을 갖도록 선별된 것을 사용하는 것이 바람직하다.In some embodiments, it is preferable to use the asphalt filler selected to have a mass percentage passing through a sieve of a particle size as shown in FIG. 3 .

몇몇 실시예에 있어서, 아스팔트 채움재는 석회석 미분말, 아스콘 골재 가열시 발생하는 집진 더스트, 시멘트 등을 더 포함할 수 있다. 상기 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트, 삼성분계 시멘트(고로슬래그+플라이애시+보통포틀랜드 시멘트) 혹은 사성분계 시멘트(고로슬래그+플라이애시+석회석 미분말+보통포틀랜드 시멘트) 중 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In some embodiments, the asphalt filler may further include fine limestone powder, dust collecting dust generated during heating of asphalt concrete, cement, and the like. The cement is either ordinary Portland cement, blast furnace slag cement, fly ash cement, ternary cement (blast furnace slag + fly ash + ordinary Portland cement) or four-component cement (blast furnace slag + fly ash + fine limestone powder + ordinary Portland cement). or a mixture of two or more may be used.

(a) 킬른
(b) 프로브
(c) 프로브 냉각팬
(d) 사이클론
(e) 냉각기
(g) 백필터
(h) 저류조
(a) kiln
(b) probe
(c) probe cooling fan
(d) cyclones
(e) cooler
(g) bag filter
(h) storage tank

Claims (5)

시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 이용하여 아스팔트 채움재를 생산하는 방법으로,
(a) 시멘트 킬른 배기 가스 유로로부터 염소가 포함된 연소 가스를 추출하는 공정과,
(b) 상기 추출된 연소 가스에 공기를 투입하여 400 ℃ 이하로 냉각시키는 공정과,
(c) 상기 냉각된 연소 가스를 사이클론에 투입하여 조분 염소 바이패스 더스트(C)을 분리하는 공정과,
(d) 상기 사이클론을 통과한 연소 가스를 냉각기를 통과시켜 냉각하여 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)를 분리하는 공정과,
(e) 상기 냉각기를 통과한 연소 가스를 백필터를 통과시켜 제2 미분 염소 바이패스 더스트(D2)를 분리하는 공정과,
(f) 상기 조분 바이패스 더스트(C)와 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)와 제2 미분 염소 바이패스 더스트 (D1, D2)를 혼합하는 공정을 포함하는 아스팔트 채움재 생산 방법.
A method of producing asphalt fillers using chlorine bypass dust generated in the cement manufacturing process,
(a) extracting the combustion gas containing chlorine from the cement kiln exhaust gas flow path;
(b) a step of cooling the extracted combustion gas to 400 ° C. or less by introducing air;
(c) introducing the cooled combustion gas into a cyclone to separate coarse chlorine bypass dust (C);
(d) separating the first fine chlorine bypass dust (D1) by cooling the combustion gas that has passed through the cyclone through a cooler;
(e) separating the second fine chlorine bypass dust (D2) by passing the combustion gas that has passed through the cooler through a bag filter;
(f) mixing the coarse powder bypass dust (C), the first finely divided chlorine bypass dust (D1), and the second finely divided chlorine bypass dust (D1, D2).
제1항에 있어서,
(g) 혼합된 아스팔트 채움재를 아래의 표와 같은 입도와 질량 백분율을 갖도록 선별하는 공정을 더 포함하는 아스팔트 채움재 생산 방법.
Figure 112020136614456-pat00002
According to claim 1,
(g) Asphalt filler production method further comprising the step of screening the mixed asphalt filler material to have a particle size and mass percentage as shown in the table below.
Figure 112020136614456-pat00002
제1항에 있어서,
상기 (d) 공정의 냉각기에서 연소가스는 100 ℃ 내지 200 ℃ 온도 범위로 냉각시키는 아스팔트 채움재 생산 방법.
According to claim 1,
In the cooler of the (d) process, the combustion gas is cooled to a temperature range of 100 °C to 200 °C.
시멘트 제조공정에서 생성되는 염소 바이패스 더스트를 포함하는 아스팔트 채움재로서,
시멘트 킬른 배기 가스 유로로부터 추출된 염소가 포함된 연소 가스에 공기를 투입하여 400 ℃ 이하로 냉각시켜서 사이클론을 통과하도록 하여 분리된 조분 염소 바이패스 더스트(C)와,
상기 사이클론을 통과한 연소 가스를 냉각기를 통과하도록 하여 100 ℃ 내지 200 ℃ 온도 범위로 냉각시켜서 분리된 제1 미분 염소 바이패스 더스트(D1)와,
상기 냉각기를 통과한 연소 가스를 백필터를 통과시켜서 분리된 제2 미분 염소 바이패스 더스트(D2)를 포함하는 아스팔트 채움재.
As an asphalt filling material containing chlorine bypass dust generated in the cement manufacturing process,
Crude chlorine bypass dust (C) separated by introducing air into the combustion gas containing chlorine extracted from the cement kiln exhaust gas flow path, cooling it to 400 ° C or less, and passing it through a cyclone;
The first fine chlorine bypass dust (D1) separated by cooling the combustion gas that has passed through the cyclone to a temperature range of 100°C to 200°C by passing it through a cooler;
Asphalt filling material comprising a second fine chlorine bypass dust (D2) separated by passing the combustion gas that has passed through the cooler through a bag filter.
제5항에 있어서,
상기 아스팔트 채움재는 아래의 표와 같은 입도와 질량 백분율을 갖도록 선별된 아스팔트 채움재.
Figure 112020136614456-pat00003
6. The method of claim 5,
The asphalt filler is selected to have a particle size and mass percentage as shown in the table below.
Figure 112020136614456-pat00003
KR1020200176193A 2020-12-16 2020-12-16 Method for Producing Asphalt Filler using Chlorine Bypass Dust Generated in a Cement Producing Process and Asphalt Filler made by the method KR102311207B1 (en)

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