KR20040023962A

KR20040023962A - 골재 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR20040023962A
Application number: KR1020020055420A
Authority: KR
Inventors: 권수길
Original assignee: 성안산업개발 주식회사
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-03-20
Also published as: KR100464805B1

Abstract

본 발명은 파쇄석분이나 폐콘크리트의 재생골재 석분등에서 모래와 자갈등의 골재를 생산하는 골재 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 폐석분을 저장하는 저장공정과, 폐석분에서 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질과 입도가 큰 골재를 제거하는 1차선별공정과, 폐석분을 비산시켜 투입하는 투입공정과, 상기 비산 투입된 폐석분을 송풍력으로 비산시켜 이송하는 석분비산공정과, 폐석분에서 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 1차 비중분리공정과, 상기 골재와 분리된 이물질에서 다시 비중이 큰 미세골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 미세골재를 수집하는 2차 비중분리공정과, 미세골재와 분리된 이물질에서 입자가 큰 이물질을 포집하는 1차 집진공정과, 1차 집진공정을 통과한 이물질을 응집시켜 적재하고 포집하는 2차 집진공정과, 상기 1~2차 비중분리공정에서 수집된 골재를 물로 세척하고 선별하는 2차 물세척선별공정과, 상기에서 선별된 모래와 자갈을 출하하기 위한 적재공정으로 이루어지는 것으로써 폐석분에서 고품질의 골재를 생산하여 제공하는 것이다.

Description

골재 제조방법 및 제조장치{sand and gravel a manufacturing device process and system}

본 발명은 파쇄석분이나 폐콘크리트의 재생골재 석분등에서 모래와 자갈등의 골재를 생산하는 골재 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 크러셔(crusher) 작업장에서 골재를 생산하는 과정에서 파생되는 폐석분이나 재생골재 석분 또는 슬래그, 산모래, 마사토와 같은 물성(이하 폐석분이라 한다)에서 골재로서 불필요한 0.074㎜ 이하의 미세한 입자의 석분과 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 제거하여 모래와 자갈을 사용가능한 입도로 생산하는 골재 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트용 모래나 자갈등의 골재는 대부분 강과 하천에서 채취하여 물로 세척하고 규격별로 선별해 생산하거나, 또는 석산이나 폐콘크리트 재활용 파쇄장에서 크러싱(crushing) 작업으로 골재를 생산하여 사용하고 있다.

그러나, 최근 강이나 하천에서의 골재 채취는 자연환경의 파괴와 자원고갈을초래하여 큰 문제점으로 대두되고 있으며, 또한 석산이나 폐콘크리트 재활용 파쇄장에서의 골재 생산은 석분과 미세입자의 과다한 포함으로 모래와 잔골재의 생산이 불합리 하였을 뿐만 아니라 고품질의 골재를 생산하지 못하는 실정일 뿐만아니라 과다한 폐수의 발생과 폐슬러지 발생은 심각한 자연환경의 오염을 유발하고 있는 실정이다.

기존에도 상기의 문제점들을 고려하여 석분이나 재생골재 석분에서 골재를 채취하는 골재 제조방법이 공지되어 있으나, 이러한 기존의 방법은 단순히 석분을 물로 세척하거나, 또는 채로 쳐서 이물질과 미세입자를 제거하는 방법으로써, 석분을 세척한 폐수처리와 폐슬러지 및 분진처리 등에 따른 환경오염의 문제점은 피할 수 없는 불가피한 공정이었고, 또다른 공지된 공정이 있다하더라도 이러한 문제를 해결하기 위한 원가의 상승과 생산능력의 한계점으로 실용성을 보이지 못하고 있다.

또한 상기와 같은 방식에서 생산되는 골재는 규격별 입자가 골고루 분포하지 못하였을 뿐만 아니라 토사미분과 비닐조각, 목재조각, 나무뿌리 등 잡쓰레기와 같은 이물질이 포함되어 있으므로 생산된 골재를 콘크리트 재료로 사용할 경우 강도가 떨어지고 흡수율이 높아 골재로서의 품질을 보장할 수 없는 것이었다.

본 출원인은 이러한 기존의 문제점들을 해결하고자 폐석분에서 토사, 먼지, 미세분말 등과 잡쓰레기 등을 제거하여 콘크리트 재료로서 충분한 고품질의 골재를 생산하는 "골재 제조방법 및 제조장치"를 특허출원 제2002-0034658호, 실용신안등록이중출원 제2002-0018751호, 특허출원 제2002-0046602호로 출원한 바 있다.

본 발명은 선 출원된 골재 제조방법 및 제조장치의 다른 실시예를 제공하고자 하는 것으로, 기존 석산이나 또는 폐콘크리트의 재활용처리 파쇄과정에서 파생적으로 발생되는 폐석분에서 토사, 먼지, 미세분말 등과 잡쓰레기 등을 제거하여 콘크리트의 재료로서 충분한 고품질을 제공하므로써, 품질규격에 적합한 골재를 생산할 수 있는 효과를 얻고자 하는 골재 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 제조방법은 폐석분을 적정량 저장하는 저장공정과, 폐석분에서 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질과 입도가 큰 골재를 선별 제거하는 1차선별공정과, 여기서 비교적 정선된 폐석분을 제공받아 비산시켜 투입하는 투입공정과, 상기 비산 투입된 폐석분을 송풍력으로 비산시켜 이송하는 석분비산공정과, 비산된 상태의 폐석분에서 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 1차 비중분리공정과, 상기 골재와 분리된 이물질에서 다시 비중이 큰 미세골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 미세골재를 수집하는 2차 비중분리공정과, 미세골재와 분리된 이물질에서 입자가 큰 이물질을 포집하는 1차 집진공정과, 1차 집진공정을 통과한 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 응집시켜 적재하는 한편 포집하는 2차 집진공정과, 상기 1~2차 비중분리공정에서 수집된 골재를 물로 세척하고 크고 작은 입도로 선별하는 2차 물세척선별공정과, 상기에서 선별된 모래와 자갈을 출하하기 위한 적재공정으로 이루어지는 것이다.

또한 본 발명에 따른 제조장치는 폐석분에서 큰 입도의 골재와 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등과 같은 이물질을 1차선별기로 제거하여 비교적 정선된 상태의 폐석분을 석분비산기로 투입해 송풍팬으로 비산시켜 1차사이클론 비중분리기로 이송하며, 1차사이클론 비중분리기에서 골재와 골재로서 불필요한 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 흡입팬의 흡입력에 의해 비중으로 분리한 다음 골재는 수집하고, 1차사이클론 비중분리기에서 골재와 분리된 이물질은 2차사이클론 비중분리기로 이송되어 다시 입도가 작은 미세골재와 이물질을 흡입팬의 흡입력에 의해 비중차이로 분리하며, 1~2차사이클론 비중분리기에서 수집된 골재는 2차선별기나 또는 골재세척선별기로 이송되어 선별 및 세척과정을 통하여 골재로 생산되며, 2차사이클론 비중분리기에서 미세골재와 분리된 이물질은 1차집진기와 2차집진기를 통해 이물질이 집진 처리되게 하므로써 폐석분에서 콘크리트용으로 적합한 모래와 자갈을 생산하여 제공하고 수집된 이물질은 토사 또는 플라이애쉬로 분리 수집하는 것을 본 발명의 목적으로 하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 골재 제조공정의 흐름도

도 2 는 본 발명에 따른 골재 제조장치의 전반적인 구성도

도 3 은 본 발명에 따른 석분비산기와 1차사이클론 비중분리기의 설치상태도

도 4 는 본 발명에 따른 석분비산기의 작동상태 단면도

도 5 와 도 6 은 본 발명에 따른 1차사이클론 비중분리기의 작동상태 단면도

도 7 은 본 발명에 따른 1차사이클론 비중분리기의 작동상태 평단면도

도 8 은 본 발명에 따른 1차집진기의 작동상태 단면도

도 9 는 본 발명에 따른 2차집진기의 작동상태 단면도

도 10 은 본 발명에 따른 2차집진기의 측단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10...저장조 20...1차선별기 30...석분비산기

31...프레임 32...비산탱크 33...송풍팬

34...호퍼 35...모터 36...투입날개

40...1차사이클론 비중분리기 41...외통 42...내통

43...지지프레임 44...수집탱크 45...모터

46...벨트컨베이어 47...흡입팬 48...배기관

50...2차사이클론 비중분리기 51...배기관 60...1차집진기

61...외통 62...내통 65...분할판

66...배그필터 67...배기덕트 70...2차집진기

71...집진탱크 72...분사관 74...벨트컨베이어

80...2차선별기 90...골재세척선별기

본 발명은 폐석분을 활용하여 콘크리트용으로 적합한 고품질의 골재인 모래와 자갈을 생산하고자 하는 것으로, 도면에 도시하고 있는 도 1 내지 도 10 에서 본 발명에 따른 실시예의 제조공정과 제조장치의 구성을 자세히 보이고 있다.

먼저 폐석분을 주원료로 골재(모래, 자갈)를 생산하는 본 발명에 따른 골재 제조공정을 도면에 도시된 도 1 을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 골재 제조공정은 먼저 석산 및 폐콘크리트 재활용 파쇄장에서 발생된 폐석분을 적정량 저장하는 저장공정(100)과; 상기 저장공정(100)에서 저장된 폐석분을 공급받아 폐석분에서 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질과 입도가 큰 골재를 선별 제거하는 1차선별공정(101)과; 상기 1차선별공정(101)에 의해 비교적 정선된 폐석분을 제공받아 비산시켜 투입하는 투입공정(102)과; 상기 투입공정(102)에 의해 비산 투입된 폐석분을 송풍력으로 비산시켜 이송하는 석분비산공정(103)과; 상기 석분비산공정(103)에 의해 비산된 상태로 이송되는 폐석분을 제공받아 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 1차 비중분리공정(104)과; 상기 1차 비중분리공정(104)에 의해 골재와 분리된 이물질에서 다시 비중이 큰 미세골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 미세골재를 수집하는 2차 비중분리공정(105)과; 상기 2차 비중분리공정(105)에 의해 미세골재와 분리된 이물질에서 입자가 큰 이물질을 포집하는 1차 집진공정(106)과; 상기 1차 집진공정(106)을 통과한 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 응집시켜 적재하는 한편 포집하는 2차 집진공정(107)과; 상기 1~2차 비중분리공정(104)(105)에서 수집된 골재를 제공받아 물로 세척하고 크고 작은 입도로 선별하는 2차 물세척선별공정(108)과; 상기에서 2차 물세척선별공정(108)에 의해 선별된 모래와 자갈의 골재를 출하하기 위해 적재하는 적재공정(109);으로 이루어지는 것을 본 제조공정의 특징으로 하는 것이다.

한편 상기의 제조공정에서 폐석분에 수분 함유량이 과다할 경우에는 골재와 토사, 먼지, 미세분말등 이물질의 분리효과가 떨어지므로 이러한 경우에는 1차선별공정(101)을 통해 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질이 제거된 폐석분을 건조공정(110)에 투입하여 충분히 건조시킨 다음 투입공정(102)과 석분비산공정(103)으로 제공하므로써, 골재와 토사, 먼지, 미세분말 등의 분리효과를 높이게 될 뿐만아니라 기존의 골재와 시멘트 미분말의 분리 이탈효과를 높일 수 있도록 가열 건조하게 되는데, 상기 건조공정(110)에는 300℃~400℃로 히팅되는 공지된 기술의 건조기를 이용하여 폐석분을 건조시킬 수 있다.

상기에서 저장공정(100)에는 석산이나 폐콘크리트 재활용 파쇄장에서 파생적으로 발생된 폐석분을 적정량 저장하여 지속적인 공급이 가능케 하며, 또한 1차선별공정(101)은 저장공정(100)에서 공급되는 폐석분에 섞인 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질과 굵은 자갈이나 입도가 큰 골재를 선별 제거하므로써 비교적 정선된 상태의 폐석분을 투입공정(102)에 제공하게 된다.

여기서, 1차선별공정(101)은 저장공정(100)에서 제공되는 폐석분을 비산 낙하시키면서 송풍을 가하여 가벼운 비닐조각이나 폐목재등을 제거하고, 공지된 기술의 골재선별기를 이용하여 굵은 자갈이나 입도가 큰 골재를 선별 제거하게 된다.

다음으로 투입공정(102)은 1차선별공정(101)에 의해 제공되는 정선된 상태의 폐석분을 비산 낙하시켜 석분비산공정(103)으로 투입하므로써 폐석분의 분포율을 크게 하여 송풍력에 의해 비산된 상태로 이송이 가능하게 한다.

석분비산공정(103)은 투입공정(102)에 의해 비산 투입된 폐석분에 강한 송풍력을 가해 폐석분의 분포율을 더욱 크게 하여 폐석분을 비산된 상태로 1차 비중분리공정(104)에 이송시키며, 1차 비중분리공정(104)은 비산된 상태로 이송된 폐석분에서 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 흡입해 골재와 분리하고 골재를 수집하며, 여기서 골재와 분리된 이물질은 2차 비중분리공정(105)으로 흡입이송되어 다시 이물질중에서 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 흡입하여 미세골재와 분리하고 미세골재를 수집하며, 미세골재와 분리되면서 흡입된 이물질은 1차 집진공정(106)으로 제공된다.

1차 집진공정(106)은 흡입 이송된 이물질중에서 입자가 크고 비중이 큰 이물질을 포집하는 공정으로 사이클론 집진방식과 배그필터를 이용하여 입자가 큰 이물질의 포집이 가능하며, 상기 1차 집진공정(106)을 통과한 미세한 입자의 이물질은 다시 2차 집진공정(107)으로 흡입 이송되고, 여기서 응집제를 미립자로 분사시켜 이물질을 응집처리 하며, 응집된 이물질은 적재공정을 거쳐 도로기층용 혼합골재 혼화재료나 성토용 토사로 사용된다.

한편 1차 비중분리공정(104)과 2차 비중분리공정(105)에서 수집된 골재는 2차 물세척선별공정(108)으로 이송되어 물에 세척되고 모래와 자갈의 입도로 선별되며, 벨트컨베이어를 이용한 적재공정(109)을 통해 적재되어 출하가 이루어진다.

이러한 본 발명의 골재 제조공정은 폐석분을 비산시킨 상태에서 골재와 골재로서 불필요한 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 비중차이로 분리하여 골재를 수집하고, 수집된 골재는 물에 세척되고 선별되어 고품질의 모래와 자갈로 생산되며, 골재와 분리된 이물질은 집진공정을 거쳐 포집 및 응집처리 되므로써 분진으로 인한 환경오염과 폐수처리에 따른 슬러지 발생오염을 방지하게 된다.

다음은 폐석분을 주원료로 골재(모래, 자갈)를 생산하는 본 발명에 따른 골재 제조장치의 구성을 도면에 도시된 도 2 내지 도 10 을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

먼저 도 2 는 본 발명에 따른 골재 제조장치의 전반적인 구성을 도시한 것으로, 석산 및 폐콘크리트 재활용 파쇄장에서 발생된 폐석분이 적정량 저장되는 저장조(10)와; 저장조(10)에서 공급되는 폐석분에 섞인 큰 골재와 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질을 선별 제거하는 1차선별기(20)와; 상기 1차선별기(20)를 통해 제공되는 비교적 정선된 상태의 폐석분을 비산시켜 이송하는 석분비산기(30)와; 폐석분이 비산된 상태로 공급되어 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 1차사이클론 비중분리기(40)와; 1차사이클론 비중분리기(40)에서 골재와 분리된 이물질이 유입되며 이물질에서 다시 비중이 큰 미세골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 미세골재를 수집하는 2차사이클론 비중분리기(50)와; 상기 2차사이클론 비중분리기(50)에서 골재와 분리된 이물질이 유입되며 입자가 큰 이물질을 포집하는 1차집진기(60)와; 1차집진기(60)를 거쳐 유입되는 미세한 이물질에 응집제를 미립자로 분사시켜 응집하고 응집된 이물질을 배출하여 적재하는 2차집진기(70)와; 상기 1차사이클론 비중분리기(40)와 2차사이클론 비중분리기(50)에서 수집된 골재를 선별 또는 세척하는 2차선별기(80) 및 골재세척선별기(90)로 구성되는 것이다.

상기의 제조장치는 폐석분이 저장조(10)에 적정량 저장되고, 여기서 1차선별기(20)로 이송되어 폐석분에 섞인 큰 골재와 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질이 선별 제거되며, 상기 1차선별기(20)로 비교적 정선된 상태의 폐석분은 석분비산기(30)로 투입되어 송풍팬(33)에 의해 비산된 상태로 1차사이클론 비중분리기(40)에 제공되고, 여기서 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하며, 골재와 분리된 이물질은 다시 2차사이클론 비중분리기(50)로 이송되어 비중이 큰 미세골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 미세골재를 수집하게 된다.

상기에서 2차사이클론 비중분리기(50)로 분리 배출되는 이물질은 1차집진기(60)와 2차집진기(70)로 유입되어 포집 및 응집시켜 처리하므로써 환경오염을 방지하며, 1~2차사이클론 비중분리기(40)(50)에서 수집된 골재는 2차선별기(80)로 제공하여 입도가 큰 골재와 입도가 작은 골재를 선별 생산하거나 또는 골재세척선별기(90)로 제공해 골재를 세척하여 생산하게 된다.

저장조(10)에는 적당량의 폐석분을 저장하여 지속적인 공급이 이루어지게 하며, 1차선별기(20)는 기존 선별기의 공지된 기술로써 저장조(10)에서 공급되는 폐석분에 송풍을 가하여 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질을 제거하고, 골재로서 불필요한 굵은 자갈이나 입도가 큰 골재를 선별 제거하므로써 비교적 정선된 상태의 폐석분을 석분비산기(30)로 제공하게 된다.

본 발명에 따른 석분비산기(30)는 투입되는 폐석분을 송풍팬(33)의 강한 송풍력으로 비산시켜 이송하는 것으로, 지면에 놓이는 프레임(31)위에 비산탱크(32)와 송풍팬(33)과 호퍼(34)가 설치되며, 여기서 비산탱크(32)는 원통형이나 사각형상으로 형성되고, 한쪽 상측부에 폐석분이 벨트컨베이어(31a)로 이송되어 공급되는 호퍼(34)가 설치되고, 상기 호퍼(34)가 설치된 비산탱크(32)의 측면에 송풍팬(33)이 장착된다.

또한 호퍼(34)내부에는 폐석분을 비산 낙하시켜 투입하는 투입날개(36)가 장착되는 것이며, 투입날개(36)는 방사상으로 날개가 형성된 회전임펠러 형태로 하단부의 투입구에 장착되고, 호퍼(34)의 측면부 비산탱크(32)위에 투입날개(36)를 회전시키는 모터(35)가 부착되며, 풀리와 벨트가 장착되어 투입날개(36)를 회전시키게 된다.

따라서, 벨트컨베이어(31a)를 통해 호퍼(34)로 공급된 폐석분은 회전하는 투입날개(36)에 의해 비산탱크(32)의 내부로 비산 낙하되어 투입되며, 여기서 송풍팬(33)의 강한 송풍력을 받아 비산된 상태에서 점차 확산되면서 반대쪽으로 이송되는 것이다.

한편 비산된 상태로 이송되는 폐석분을 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질로 분리하는 1차사이클론 비중분리기(40)는 상측부에 비산탱크(32)의 한쪽 측면이 외측으로 치우쳐 연결 설치되고 하측부가 원추형으로 형성된 원통형의 외통(41)이 지지프레임(43)위에 설치되며, 상기 외통(41)의 안쪽 상측부에 직경이 작은 내통(42)이 설치되고, 원추형으로 형성된 외통(41)의 하측부에 수집탱크(44)와 벨트컨베이어(46)가 설치된다.

또한 외통(41)안에 설치된 내통(42)의 상측단에 배기관(48)이 장착된 흡입팬(47)을 장착하여 내통(42)으로 이물질을 흡입해 배기관(48)을 통하여 2차사이클론 비중분리기(50)로 유입시킨다.

상기 수집탱크(44)의 내부 상측에는 다수개의 노즐이 장착되어 물을 분사하는 분사관(44d)이 장착되고, 내부 바닥면에는 모터(45)의 구동으로 회전하는 스크레퍼(44c)가 설치되는 한편 저면부의 외측에 수집된 골재가 배출되는 배출구(44e)가 형성된다.

스크레퍼(44c)는 수집탱크(44)안에 방사상으로 설치된 고정바(44b)에 부착되고, 상기 고정바(44b)는 지지프레임(43)의 하측부에 부착된 브라켓(45b)과 수집탱크(44)에 회전 가능하게 설치된 샤프트(44a)의 상측부에 장착되며, 지지프레임(43)에 부착된 모터(45)의 구동으로 회전하는 풀리(45a)가 샤프트(44a)에 장착된다.

이러한 구성의 1차사이클론 비중분리기(40)는 석분비산기(30)에서 송풍팬(33)에 의해 비산된 상태로 이송되는 폐석분이 외통(41)의 내주면쪽으로 유입되어 내주면을 타고 회전해 원심력이 작용하며, 이때 비중이 큰 골재는 비교적 강한 원심력을 받아 외통(41)의 내주면을 타고 회전하면서 점차 아래로 떨어져 원추형의 하측부에 형성된 수집탱크(44)로 모아지고, 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질은 비교적 약한 원심력을 받아 외통(41)의 중앙부에 정체하게 된다.

상기 외통(41)의 중앙부에 정체된 이물질은 흡입팬(47)의 흡입력에 의해 내통(42)으로 흡입되어 배기관(48)을 통해 2차사이클론 비중분리기(50)로 유입되므로써 폐석분에서 비중이 큰 골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 골재를 수집하게 되며, 수집탱크(44)에 모아진 골재는 분사관(44d)에서 미립자로 분사되는 물과 모터(45)의 구동으로 회전하는 스크레퍼(44c)에 의해 어느정도 세척된 다음 배출구(44e)를 통하여 벨트컨베이어(46)로 배출되어 이송된다.

1차사이클론 비중분리기(40)에서 골재와 분리된 이물질이 유입되는 2차사이클론 비중분리기(50)는 하측부가 원추형으로 형성된 원통형의 외통과, 상기 외통의안쪽 상측부에 설치되고 흡입팬과 배기관(51)이 장착된 내통과, 원추형으로 형성된 외통의 하측부에 설치되며 분사관과 모터의 구동으로 회전하는 스크레퍼가 설치된 수집탱크로 구성되는 것으로, 1차사이클론 비중분리기(40)와 동일한 구조로 설치되는 것이다.

2차사이클론 비중분리기(50)는 1차사이클론 비중분리기(40)의 배기관(48)이 외통의 측면에 연결 설치되어 골재와 분리된 이물질이 유입되며, 원심력의 작용으로 이물질 중에서 비중이 비교적 큰 미세골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등을 분리하고, 여기서 미세골재는 수집탱크에 모아져 세척된 다음 벨트컨베이어로 배출되어 이송되며, 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질은 배기관(51)을 통해 1차집진기(60)로 유입된다.

본 발명에 따른 1차집진기(60)는 배기관(51)을 통해 유입되는 이물질중에서 입자가 큰 이물질을 포집하기 위한 것으로 사이클론 집진방식에 배그필터가 설치된 구조로써, 하측부가 원추형으로 형성된 외통(61)은 지지프레임(63)에 의해 지면위로 설치되고, 원추형의 하단부에 스크류컨베이어(64)가 장착되어 포집된 이물질을 배출시켜 적재하며, 이물질이 유입되는 배기관(51)이 설치된 상측부 안쪽에 분할판(65)을 형성하여 내부공간을 상하로 분할시키고 분할판(65)의 저면부 중앙에 직경이 작은 내통(62)을 설치한다.

상기 내통(62)의 상단부인 분할판(65)의 상측면 중앙에 필터케이스(66a)를 설치하고, 그 내부에 다수의 배그필터(66)를 장착하며, 배그필터(66)가 설치된 외통(61)의 상부 외측으로 배기관(69)이 장착된 흡입팬(68)을 설치하여 배그필터(66)를 통과한 미세한 입자의 이물질이 배기관(69)을 통해 2차집진기(70)로 유입되게 한다.

한편 외통(61)의 상측부에 여과필터가 장착된 배기덕트(67)를 설치하여 여과필터를 통해 정화된 공기가 자연 배출되게 형성할 수도 있으며, 여기서 필터케이스(66a)에 장착된 배그필터(66)와 배기덕트(67)에 장착된 여과필터는 공지된 기술을 적용하여 설치할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성의 1차집진기(60)는 먼저 사이클론 집진방식에 의해 배기관(51)을 통하여 외통(61)안으로 유입되는 입자가 큰 이물질은 원심력의 작용으로 원추형의 외통(61)내주면을 타고 아래로 떨어져 스크류컨베이어(64)에 의해 이송 적재되며, 입자가 보다작은 이물질은 흡입팬(68)의 흡입력에 의해 내통(62)안으로 흡입되어 배그필터(66)를 통과하면서 포집되고, 더욱 미세한 이물질은 배그필터(66)를 통과하여 배기관(69)을 통해 2차집진기(70)로 유입된다.

2차집진기(70)는 1차집진기(60)에서 집진 처리되지 못한 이물질을 응집 및 포집하기 위한 것으로, 적정 공간으로 밀폐된 집진탱크(71)의 내부에 상부와 양측부로 응집제가 공급되는 분사관(72)이 설치되고, 여기에 다수개의 노즐(72a)이 장착되어 응집제를 안개와 같은 미립자로 분사시키며, 집진탱크(71)안의 하측부에 길이방향으로 벨트컨베이어(74)가 설치되고, 벨트컨베이어(74)와 집진탱크(71)의 상측부 사이에 수개의 댐퍼판(73)이 칸막이 형태로 형성된다.

댐퍼판(73)은 배기관(69)을 통해 1차집진기(60)에서 유입된 이물질의 흐름을 막아 정체시키는 기능으로 이물질의 응집효과를 높이며, 상측 및 하측부로 이물질이 유입되는 공간이 형성되고, 다수개가 소정의 간격으로 설치되며, 진동을 발생시키는 바이브레이터(73a)를 부착하여 댐퍼판(73)의 표면에 응집된 이물질을 탈락시켜 떨어트리게 한다.

상기에서 벨트컨베이어(74)는 도시하지 않은 모터의 구동에 의해 저속으로 작동하여 응집되어 떨어져 쌓인 이물질을 집진탱크(71)의 외부로 이송 배출하며, 끝단부에 스크레퍼(74a)를 장착하여 표면위에 쌓인 이물질을 제거하고, 벨트컨베이어(74)에서 제거된 이물질은 또다른 벨트컨베이어(75)를 통해 이송 적재된다.

분사관(72)의 노즐(72a)에서 분사된 응집제는 집진탱크(71)의 바닥에 소정량 저장되고, 일정량이 저장되면 측면부에 장착된 드레인밸브(71a)를 통해 배출시키며, 여기서 응집제는 물을 사용하거나 점성을 갖는 응집제를 사용하게 된다.

또한 집진탱크(71)에서 배기관(69)이 장착된 반대쪽의 상측부에 배출관(76a)이 부착되고, 여기에 배그필터(77)가 내장된 집진박스(76)를 설치하여 잔여 이물질을 포집해 여과된 공기만이 외부로 배출되게 하므로써 분진으로 인한 공해를 방지하게 된다.

이러한 본 발명에 따른 2차집진기(70)는 배기관(69)을 통해 유입되는 이물질에 응집제를 안개와 같은 미립자로 분사하여 이물질을 응집시키며, 응집된 이물질을 벨트컨베이어(74)로 배출해 이송 적재하게 된다.

따라서, 본 발명은 2차사이클론 비중분리기(50)에서 미세골재와 분리된 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 1차집진기(60)와 2차집진기(70)로 유입시켜 포집 및 응집하여 처리하므로써 분진으로 인한 공해를 방지하게 되며, 집진과정으로얻어진 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질은 도로기층용 혼합골재 혼화재료나 성토용 토사로 사용하게 된다.

한편 1차사이클론 비중분리기(40)와 2차사이클론 비중분리기(50)에서 수집된 골재는 벨트컨베이어로 이송 적재하여 콘크리트용 골재로 사용하거나, 또는 벨트컨베이어를 통해 2차선별기(80)로 이송시켜 수집된 골재를 크고 작은 입도로 선별 생산할 수도 있고, 또는 수집된 골재를 골재세척선별기(90)로 이송시켜 골재를 세척 및 선별한 다음 이송 적재하여 사용할 수 있게 한다.

상기에서 골재세척선별기(90)는 기존 공지된 기술로 원통형의 드럼이 모터의 구동으로 회전하고, 드럼내부에 소정량의 물이 주입되는 한편 드럼의 내주면에 수개의 스크류날개가 부착되어 구성되는 것으로, 골재는 벨트컨베이어로 드럼내부에 투입되어 스크류날개에 의해 한쪽으로 이송되면서 물에 세척되고 다시 드럼에서 벨트컨베이어로 배출 적재된다.

이러한 본 발명에 따르면 저장조(10)로부터 공급되는 폐석분에서 큰 입도의 골재와 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등과 같은 이물질을 1차선별기(20)로 선별 제거하고, 비교적 정선된 상태의 폐석분을 석분비산기(30)에서 송풍팬(33)으로 비산시켜 1차사이클론 비중분리기(40)로 이송하며, 여기서 골재와 골재로서 불필요한 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 비중으로 분리한 다음 골재는 수집하고, 골재와 분리된 이물질은 2차사이클론 비중분리기(50)로 이송되어 다시 입도가 작은 골재와 이물질을 비중으로 분리하며, 1~2차사이클론 비중분리기(40)(50)에서 수집된 골재는 2차선별기(80)나 또는 골재세척선별기(90)로 이송되어 선별 및 세척과정을통하여 골재로 생산되며, 2차사이클론 비중분리기(50)에서 골재와 분리된 이물질은 1차집진기(60)와 2차집진기(70)를 통해 이물질이 집진 처리되므로써 환경오염이 억제된 상태에서 골재를 생산하게 되는 것이다.

본 발명에서는 그 실시예에 있어서 송풍팬(33)의 송풍력과 1~2차사이클론 비중분리기(40)(50)에서 흡입팬(47)의 흡입력을 조절하므로써 폐석분에서 추출되는 비중이 크고 작은 골재의 입도를 선택하여 생산할 수 있는 것이며, 플라이애쉬, 슬래그 뿐만 아니라 산모래 채취나 마사토와 같은 물성에서도 원하는 용도의 모래와 자갈을 생산할 수 있게 된다.

본 발명은 폐기되고 있는 폐석분에서 우수한 골재(자갈, 모래)를 추출 생산하므로 자원의 재활용과 자연환경을 보호할 수 있으며, 특히 폐수나 분진 또는 슬러지의 발생 등이 최대한 억제된 상태에서 이루어지므로써 비산분진, 소음, 폐수처리등 공해문제가 적고, 골재를 생산하고 배출된 토사, 먼지, 미세분말 등은 다시 도로기층용 혼합골재 혼화재료나 성토용 토사로 사용되는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 본 발명은 품질이 우수한 골재를 자연환경의 파괴와 공해없이 청정 생산하므로 그에 따른 자연환경의 보호와 비용절감은 물론 폐자원의 재활용을 통한 전반적인 절감효과를 얻게 되는 것이다.

Claims

석산 및 폐콘크리트 재활용 파쇄장에서 발생된 폐석분을 적정량 저장하는 저장공정(100)과; 상기 저장공정(100)에서 저장된 폐석분을 공급받아 폐석분에서 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질과 입도가 큰 골재를 선별 제거하는 1차선별공정(101)과; 상기 1차선별공정(101)에 의해 비교적 정선된 폐석분을 제공받아 비산시켜 투입하는 투입공정(102)과; 상기 투입공정(102)에 의해 비산 투입된 폐석분을 송풍력으로 비산시켜 이송하는 석분비산공정(103)과; 상기 석분비산공정(103)에 의해 비산된 상태로 이송되는 폐석분을 제공받아 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 1차 비중분리공정(104)과; 상기 1차 비중분리공정(104)에 의해 골재와 분리된 이물질에서 다시 비중이 큰 미세골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 미세골재를 수집하는 2차 비중분리공정(105)과; 상기 2차 비중분리공정(105)에 의해 미세골재와 분리된 이물질에서 입자가 큰 이물질을 포집하는 1차 집진공정(106)과; 상기 1차 집진공정(106)을 통과한 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 응집시켜 적재하는 한편 포집하는 2차 집진공정(107)과; 상기 1~2차 비중분리공정(104)(105)에서 수집된 골재를 제공받아 물로 세척하고 크고 작은 입도로 선별하는 2차 물세척선별공정(108)과; 상기에서 2차 물세척선별공정(108)에 의해 선별된 모래와 자갈의 골재를 출하하기 위해 적재하는 적재공정(109);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 골재 제조방법.
제 1 항에 있어서,

1차선별공정(101)에 의해 비교적 정선된 폐석분을 300℃~400℃로 히팅되는 건조공정(110)에 투입하여 충분히 가열 건조시킨 다음 건조된 폐석분을 투입공정(102)에 제공하는 것을 특징으로 하는 골재 제조방법.
폐석분이 적정량 저장되는 저장조(10)와; 저장조(10)에서 공급되는 폐석분에 섞인 큰 골재와 비닐조각, 폐목재, 나무뿌리 등의 이물질을 선별 제거하는 1차선별기(20)와; 상기 1차선별기(20)를 통해 제공되는 비교적 정선된 상태의 폐석분을 비산시켜 이송하는 석분비산기(30)와; 폐석분이 비산된 상태로 공급되어 비중이 큰 골재와 비중이 작은 토사, 먼지, 미세분말 등의 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 1차사이클론 비중분리기(40)와; 1차사이클론 비중분리기(40)에서 골재와 분리된 이물질이 유입되며 이물질에서 다시 비중이 큰 골재와 비중이 작은 이물질을 분리하고 골재를 수집하는 2차사이클론 비중분리기(50)와; 상기 2차사이클론 비중분리기(50)에서 골재와 분리된 이물질이 유입되며 입자가 큰 이물질을 포집하는 1차집진기(60)와; 1차집진기(60)를 거쳐 유입되는 미세한 이물질에 응집제를 미립자로 분사시켜 응집하고 응집된 이물질을 배출하여 적재하는 2차집진기(70)와; 상기 1~2차사이클론 비중분리기(40)(50)에서 수집된 골재를 선별하고 세척하는 2차선별기(80)와 골재세척선별기(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 골재 제조장치.
제 3 항에 있어서,

폐석분을 비산시켜 이송하는 석분비산기(30)는 지면에 놓이는 프레임(31)위에 원통형의 비산탱크(32)가 설치되고, 상기 비산탱크(32)의 한쪽 상측부에 폐석분이 공급되는 호퍼(34)가 설치되며, 호퍼(34)가 설치된 비산탱크(32)의 측면에 송풍팬(33)이 장착된 것을 특징으로 하는 골재 제조장치.
제 4 항에 있어서,

호퍼(34)내부의 하단부 투입구에 방사상으로 날개가 형성된 회전임펠러 형태의 투입날개(36)가 장착되고, 호퍼(34)의 측면부에 투입날개(36)를 회전시키는 모터(35)가 부착된 것을 특징으로 하는 골재 제조장치.
제 3 항에 있어서,

1차사이클론 비중분리기(40)는 상측부에 비산탱크(32)의 한쪽 측면이 연결 설치되고 하측부가 원추형으로 형성되어 지지프레임(43)위에 설치되는 원통형의 외통(41)과; 상기 외통(41)의 안쪽 상측부에 설치되며 상측단에 흡입팬(47)과 배기관(48)이 장착된 내통(42)과; 원추형으로 형성된 외통(41)의 하측부에 수집탱크(44)와 벨트컨베이어(46)가 설치된 것을 특징으로 하는 골재 제조장치.
제 6 항에 있어서,

1차사이클론 비중분리기(40)의 수집탱크(44)는 내부 상측에 다수개의 노즐이장착된 분사관(44d)이 설치되고, 바닥면에는 모터(45)의 구동으로 회전하는 스크레퍼(44c)가 설치되며, 저면부의 외측에 수집된 골재가 배출되는 배출구(44e)가 형성된 것을 특징으로 하는 골재 제조장치.
제 3 항에 있어서,

2차사이클론 비중분리기(50)는 1차사이클론 비중분리기(40)와 동일한 구조로 형성되며, 외통의 측면에 1차사이클론 비중분리기(40)의 배기관(48)이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 골재 제조장치.