KR20040032158A - 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법에 관한 것으로, 질좋은 황토와 점토를 준비하고, 구입된 황토와 점토를 골고루 혼합하며, 혼합된 황토와 점토를 이송시킴과 더불어 이송된 황토와 점토의 돌을 골라내고, 미리가공된 게르마늄 분말을 상기 황토와 점토에 혼합할 수 있도록 하며, 석발된 황토와 점토에 상기 게르마늄 분말을 통과시켜 분쇄하고, 황토 50%와 점토 30% 및 게르마늄 분말 20%가 되도록 서로 혼합하며, 반죽된 원료에 압축을 가하여 원료내의 공기를 제거함과 더불어 요구되는 형태의 벽돌을 토출하고, 토출된 벽돌 모양의 반죽을 일정 규격으로 절단하며, 절단된 벽돌을 1,300℃의 고온으로 소성시키는 과정을 거치도록 된 것으로서, 내산 내화벽돌이 게르마늄 성분을 함유하고 있기 때문에 주택 및 생활공간에 사용될 경우 몸에 좋은 바이오 세라믹 성분이 방출되어 사용자의 건강증진에 이바지할 수 있고, 상기 내산 내화벽돌이 소각로에 사용될 경우 게르마늄 성분이 내화벽돌의 산화를 막아 내화벽돌이 오랜기간 동안 사용될 수 있으며, 1,200℃ 이상의 고온에서도 잘 견디기 때문에 소각로내에서 발생되는 유해가스를 완전히 분해시킬 수 있는 것이다.

Description

게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법{A manufacturing process for using a germanium of an acid-fast fire brick}

본 발명은 건축자재나 소각로 등에 사용되는 내화벽돌에 관한 것으로, 특히 벽돌 제조과정에서 게르마늄을 첨가함으로써 내산화성을 강화하여 벽돌의 기능을 향상시킴과 더불어 고온에서도 오랜기간 견딜 수 있도록 한 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 내화벽돌은 내화도가 높고 강도나 열충격저항이 크며, 화학적 침식에 강해야 하는 등의 구비조건이 필요한데, 이와 같은 조건은 사용하는 원료와 제조공정에 따라 크게 좌우되는 바, 상기 내화벽돌은 주원료와 제조공정에 따라 종류를 구별하게 되는 것이다.

즉, 주원료의 종류에 따른 것에는 규석벽돌, 점토질벽돌, 고알루미나벽돌, 크롬-마그네시아벽돌 등이 있고, 제조공정에 따라 원료를 분쇄, 혼련, 성형, 건조, 소성의 공정을 거쳐 만든 소성벽돌과, 열적으로 안정한 원료에 화학적 결합제를 가하여 고압으로 성형한 다음 소성을 하지 않은 불소성벽돌, 그리고 원료를 전기로에서 용융시켜 성형틀에 주입하여 만든 전주벽돌 등이 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 내화벽돌은 주로 판넬보호용으로 구성하고 있기 때문에 자체의 축열이 심하여 파절되는 현상이 있고, 또한 소각물의 화염이 연소실내부의 한 곳에 모여지기 때문에 불완전 연소로 인한 불완전 연소가스가 대기속에 배출되면서 환경공해를 유발시키게 되는 것이다.

그리고, 우리나라의 산업다각화에 따라 발생되는 폐기물중 가장 많은 부분이 산화폐기물이기 때문에 이를 소각하는 과정에서 사용되는 소각로의 구성물인 내화벽돌은 900℃-1,000℃까지의 고온에서 잘 견디나 산화물이 소각될 때 나오는 유해가스에 잘 부식되어 수명이 단축되는 단점이 있었다.

또한, 상기 내화벽돌은 그 구조상 1,000℃이하의 온도에서는 사용이 가능하지만 산화물질을 태우는 과정에서 상기 유해가스를 완전 연소시켜야 하는 바, 이를 위해서는 소각로의 온도를 1,200℃ 이상으로 유지시켜야 하지만 종래의 내화벽돌은 이를 견디지 못하고 산화되는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 제반 사정을 감안하여 안출된 것으로, 벽돌 제조과정에서 게르마늄을 첨가함으로써 내산화성을 강화하여 벽돌의 기능을 향상시킴과 더불어 고온에서도 오랜기간 견딜 수 있도록 한 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 질좋은 황토와 점토를 준비하는 원료구입단계;와, 구입된 황토와 점토를 골고루 혼합하는 제 1 혼합단계;와, 혼합된 황토와 점토를 이송시킴과 더불어 이송된 황토와 점토의 돌을 골라내는 이송 및 석발단계;와, 미리가공된 게르마늄 분말을 상기 황토와 점토에 혼합할 수 있도록 하는 게르마늄 투입단계;와, 석발된 황토와 점토에 상기 게르마늄 분말을 통과시켜 분쇄하는 분쇄단계;와, 황토 50%와 점토 30% 및 게르마늄 분말 20%가 되도록 서로 혼합하는 제 2 혼합단계;와, 반죽된 원료에 압축을 가하여 원료내의 공기를 제거함과 더불어 요구되는 형태의 벽돌을 토출하는 진공 토련단계;와, 토출된 벽돌 모양의 반죽을 일정 규격으로 절단하는 절단단계; 및, 절단된 벽돌을 1,300℃의 고온으로 소성시키는 소성단계;를 거치도록 된 것이다.

그리고, 상기 내산 내화벽돌의 제조과정에서 투입되는 게르마늄은 광산에서 게르마늄 원석을 채취하여 일정크기로 절단하는 원료투입단계;와, 이송된 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단하여 주는 이송 및 파쇄단계;와, 파쇄된 게르마늄 원석을 80메쉬 이하의 분말로 분쇄하는 1차 분쇄단계;와, 게르마늄 분말의 분진발생을 막기 위해서 집진기로 원료를 회수하는 집진단계;와, 1차 가공된 게르마늄 분말을 저장고에 저장하는 저장단계; 및, 저장된 게르마늄 분말을 100매쉬 이하의 분말로 성형하는 2차 분쇄단계;를 거쳐 제작되는 것이다.

따라서, 상기 내산 내화벽돌이 게르마늄 성분을 함유하고 있기 때문에 주택및 생활공간에 사용될 경우 몸에 좋은 바이오 세라믹 성분이 방출되어 사용자의 건강증진에 이바지할 수 있고, 상기 내산 내화벽돌이 소각로에 사용될 경우 게르마늄 성분이 내화벽돌의 산화를 막아 내화벽돌이 오랜기간 동안 사용될 수 있으며, 1,200℃ 이상의 고온에서도 잘 견디기 때문에 소각로내에서 발생되는 유해가스를 완전히 분해시킬 수 있으며, 소각로에서 발생되는 유해가스를 제거함으로써 자연환경을 보존함과 더불어 보다 그 기능이 향상된 내화벽돌을 제조할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌의 제조공정을 나타낸 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 내산 내화벽돌에 투입되는 게르마늄 분말의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌의 제조공정을 도시한 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 내산 내화벽돌에 투입되는 게르마늄 분말의 제조공정을 도시한 나타낸 흐름도이다.

상기한 도면들에 의해 본 발명을 설명하면, 게르마늄에 의해 내산성이 강화된 내산 내화벽돌의 제조과정은 우선, 질좋은 황토와 점토를 준비하고, 구입된 황토와 점토를 골고루 혼합하며, 혼합된 황토와 점토를 이송시킴과 더불어 이송된 황토와 점토의 돌을 골라내고, 미리가공된 게르마늄 분말을 상기 황토와 점토에 혼합할 수 있도록 하며, 석발된 황토와 점토에 상기 게르마늄 분말을 통과시켜 분쇄하고, 황토 50%와 점토 30% 및 게르마늄 분말 20%가 되도록 서로 혼합하며, 반죽된 원료에 압축을 가하여 원료내의 공기를 제거함과 더불어 요구되는 형태의 벽돌을 토출하고, 토출된 벽돌 모양의 반죽을 일정 규격으로 절단하며, 절단된 벽돌을 1,300℃의 고온으로 소성시키는 과정을 거치도록 된 것이다.

여기서, 상기와 같이 제조되는 내산 내화벽돌의 특징은 게르마늄을 함유하고 있는 것인 바, 광산에서 채굴한 게르마늄은 그 성분이 알루미늄 30%, 산화규소 30%, 산화칼슘 30% 및 기타(철, 인, 티탄늄) 10%로 구성되어 있으며, 이러한 게르마늄의 특징은 내산에 강할 뿐만아니라 인체의 에너지 생성에 도움을 주는 장점이 있고, 이를 토대로 내화벽돌을 제조하여 소각로에 사용할 경우 내산 내열에 오래도록 견딜 수 있는 것이다.

즉, 상기 내산 내화벽돌에 첨가되는 게르마늄의 제조과정은 도 2에 도시된 바와 같이, 광산에서 게르마늄 원석을 채취하여 일정크기로 절단하고, 이송된 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단하여 주며, 파쇄된 게르마늄 원석을 80메쉬 이하의 분말로 분쇄하고, 게르마늄 분말의 분진발생을 막기 위해서 집진기로 원료를 회수하며, 1차 가공된 게르마늄 분말을 저장고에 저장하고, 저장된 게르마늄 분말을 100매쉬 이하의 분말로 성형하는 과정을 거치게 되는 것이다.

그러므로, 상기 내산 내화벽돌은 게르마늄 덩어리를 100매쉬 이하로 분쇄하여 그 게르마늄 분말을 이용하게 되는 바, 황토 50%와 점토 30% 및 게르마늄 분말 20%를 혼합하여 반죽하고, 반죽된 재료를 압축과정에 의해 그 내부의 공기를 제거한 후, 일정규격으로 절단한 상태에서 1,300℃의 고온으로 소성하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 내산 내화벽돌이 1,300℃의 고온에서 소성되기 때문에 소각로에서 유해가스를 제거하는 온도인 1,200℃의 고온을 견딜 수 있게 되어, 소각로에서 유해가스를 제거하면서도 내산 내화벽돌이 보다 잘 견딜 수 있는 것이다.

한편, 상기 내산 내화벽돌의 제조과정과 게르마늄의 제조과정을 공정별로 간단히 표현하면 다음과 같다.

내산 내화벽돌 제조과정; 원료구입-제 1 혼합-이송 및 석발-게르마늄 투입-분쇄-제 2 혼합-진공 토련-절단-소성-출하

게르마늄 제조과정; 원료 투입-이송 및 파쇄-1차 분쇄-집진-저장-2차 분쇄-포장 출하

즉, 상기와 같이 미리 게르마늄을 여러 절차에 의해 100매쉬 이하의 분말로 제조한 후, 내산 내화벽돌의 제조공정중에 상기 게르마늄 분말을 투입하여 내산 내화벽돌을 소성에 의해 제조하며, 이렇게 제조된 내산 내화벽돌은 게르마늄 성분에 의해 쉽게 산화되지 않으며 고온에서도 잘 견딜 수 있도록 된 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법에 의하면, 내산 내화벽돌이 게르마늄 성분을 함유하고 있기 때문에 주택 및 생활공간에 사용될 경우 몸에 좋은 바이오 세라믹 성분이 방출되어 사용자의 건강증진에 이바지할 수 있고, 상기 내산 내화벽돌이 소각로에 사용될 경우 게르마늄 성분이 내화벽돌의 산화를 막아 내화벽돌이 오랜기간 동안 사용될 수 있으며, 1,200℃ 이상의 고온에서도 잘 견디기 때문에 소각로내에서 발생되는 유해가스를 완전히 분해시킬 수 있으며, 소각로에서 발생되는 유해가스를 제거함으로써 자연환경을 보존함과 더불어 보다 그 기능이 향상된 내화벽돌을 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 질좋은 황토와 점토를 준비하는 원료구입단계;와

   구입된 황토와 점토를 골고루 혼합하는 제 1 혼합단계;와

   혼합된 황토와 점토를 이송시킴과 더불어 이송된 황토와 점토의 돌을 골라내는 이송 및 석발단계;와

   미리가공된 게르마늄 분말을 상기 황토와 점토에 혼합할 수 있도록 하는 게르마늄 투입단계;와

   석발된 황토와 점토에 상기 게르마늄 분말을 통과시켜 분쇄하는 분쇄단계;와

   황토 50%와 점토 30% 및 게르마늄 분말 20%가 되도록 서로 혼합하는 제 2 혼합단계;와

   반죽된 원료에 압축을 가하여 원료내의 공기를 제거함과 더불어 요구되는 형태의 벽돌을 토출하는 진공 토련단계;와

   토출된 벽돌 모양의 반죽을 일정 규격으로 절단하는 절단단계; 및

   절단된 벽돌을 1,300℃의 고온으로 소성시키는 소성단계;를 거치도록 된 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내산 내화벽돌의 제조과정에서 투입되는 게르마늄은 광산에서 게르마늄 원석을 채취하여 일정크기로 절단하는 원료투입단계;와

   이송된 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단하여 주는 이송 및 파쇄단계;와

   파쇄된 게르마늄 원석을 80메쉬 이하의 분말로 분쇄하는 1차 분쇄단계;와

   게르마늄 분말의 분진발생을 막기 위해서 집진기로 원료를 회수하는 집진단계;와

   1차 가공된 게르마늄 분말을 저장고에 저장하는 저장단계; 및

   저장된 게르마늄 분말을 100매쉬 이하의 분말로 성형하는 2차 분쇄단계;를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 게르마늄을 이용한 내산 내화벽돌 제조방법.