KR20040082260A - 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벽돌의 소성과 탄착 공정을 진행한 후 냉각 장치로 소성로의 온도를 강제 강하하여 양질의 탄착 벽돌을 생산하고, 벽돌의 요출시간을 단축시켜 소성로의 가동효율을 최대화하는 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로에 관한 것으로, 외부와 차단된 내화벽으로 이루어지고, 벽돌을 적재시킬 수 있는 공간을 가진 구조물, 외부로부터 상기 구조물의 내부로 침탄 재료를 공급할 수 있는 주입구, 상기 구조물의 하부에 설치되며, 상기 벽돌을 소성하면서 발생한 연소 가스를 배출하는 배기구, 상기 구조물 내의 상기 벽돌을 소성시키기 위한 가열 수단, 그리고 상기 구조물 내부의 온도를 강하시키는 냉각 수단을 포함하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로를 이용하여, 벽돌을 성형하고 건조시키는 단계, 소성로 내에 상기 벽돌을 적재하고 소성시키는 단계, 상기 소성로 내에 침탄 재료를 공급하여 상기 벽돌을 침탄시키는 단계, 그리고 상기 소성로 내부의 온도를 냉각 장치에 의해 강제 강하시키는 단계를 포함하여 탄착 벽돌을 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로{Method for making carbon coated brick and firing furnace thereof}

본 발명은 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로에 관한 것으로, 특히 벽돌의 소성과 탄착 공정을 진행한 후 냉각 장치로 소성로의 온도를 강제 강하하여 양질의 탄착 벽돌을 생산하고, 벽돌의 요출시간을 단축시켜 소성로의 가동효율을 최대화하는 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로에 관한 것이다.

벽돌은 점토로 성형하고 건조한 후 소성한 각재나, 모래와 수화된 석회의 혼합물을 고압 프레스에 넣고 압축한 후 고화시킨 각재 등 여러 종류가 있지만, 일반적으로 점토를 구워서 만드는 직사각형의 작은 각재를 의미한다. 그리고 벽돌은 건물이나 그 밖의 다른 구조물의 기초, 벽, 기둥, 버팀벽, 그리고 아치(arch) 등에 쓰이며, 도관, 연도, 그리고 화덕의 굴뚝 공사에도 쓰인다. 모르타르로 벽돌을 쌓아올리는 데는 정해진 유형이나 벽돌쌓기 방식이 있는데, 이로 인해 구조물의 형태가 매우 다양하게 세워질 수 있다.

점토로 소성시킨 벽돌은 널리 사용되는 서구식 붉은 벽돌과 불완전 연소한 탄소로 착색한 한국 전통의 검은 벽돌로 구별된다. 한국 전통의 탄소로 착색한 벽돌은 삼국시대부터 생산되었고, 그를 이용한 많은 시설물을 축조한 것으로 장구한 역사를 자랑한다. 또한 현대에도 각종 문화재 시설물의 개보수는 물론, 심미적 아름다움으로 인해 건축재로써 꾸준한 수요가 있으나, 제조의 어려움으로 인해 품질이 조악하고, 또한 생산 수율이 낮아 가격이 높게 형성되어, 수요에 적절하게 부응하지 못하였다.

종래의 탄소로 착색한 벽돌은 터널 소성로(Tunnel Kiln)에서 제조하였다. 터널 소성로는 예열부, 소성부, 냉각부, 그리고 침탄부로 구성되어 있어 일관작업이 가능하지만, 불완전 연소한 탄소를 착색시키는 침탄 및 탄착 공정에서 소성로를 밀폐시켜야 하므로 터널 소성로의 침탄부에 입출입이 가능하며, 대기와 밀폐시킬 수 있는 침탄차를 사용하였다. 그러나 이러한 침탄차의 사용은 급격한 온도 강하로 인한 벽돌의 냉파 현상 등으로 인해 균일한 품질의 확보가 어렵고 생산수율도 낮은 문제가 대두되었다.

제 1 도는 종래 기술의 탄착 벽돌을 제조하는 터널 소송로의 종단면도이다.

터널 소성로는 내부 바닥에 운반차(15)가 이동할 수 있는 운반 레일(16)이 시설되어 있고, 터널식으로 길게 형성된 소성로는 예열부(11), 소성부(12), 냉각부(13), 그리고 침탄부(14)로 구성되어 있다.

예열부(11), 소성부(12) 그리고 냉각부(13)는 동일한 높이와 너비를 가지지만, 냉각부(13)와 접한 침탄부(14)는 냉각부(13)보다 상하좌우가 모두 넓게 구성되고, 침탄부(14)의 저면에는 침탄차(17)가 왕래하는 침탄 외부 레일(18)을 설치한다. 침탄차(17)는 소성된 벽돌을 적재한 운반차(15)가 들어갈 수 있도록 운반차(15) 보다 약간 크게 구성된다. 그리고 침탄부(14)의 끝부분에 침탄차(17)가 출입할 수 있는 출입문(도면에 도시하지 않음)을 설치한다.

침탄 레일(18)은 운반차(15) 보다 폭이 넓은 침탄차(17)의 안정을 위하여 운반 레일(16)보다 약간 넓게 설치하였으며 높이는 운반 레일(16)보다 낮게 하여 침탄차(17)가 냉각부(13)에 접근하면 운반 레일(16)과 침탄차(17)의 침탄 내부 레일(19)이 서로 일치하도록 한다.

침탄차(17)의 내부벽은 가볍고 내저면에는 예열부(11), 소성부(12), 그리고 냉각부(13)의 운반레일(16)과 크기가 일치하는 침탄 내부 레일(19)을 시설한다. 또한 침탄차(17)와 냉각부(13)가 접한 부분에 슬라이드식 차폐문(도면에 도시하지 않음)을 설치한다.

침탄부(14)의 앞쪽 일측에 침탄차(17)의 차폐문을 여닫을 수 있는 측문(도면에 도시하지 않음)을 설치한다.

제 2 도는 종래 기술의 탄착 벽돌을 제조하는 침탄차의 사시도이다.

벽돌이 탑재된 운반차를 수납하는 침탄차(17)의 입구(22)에 슬라이드식 차폐문(21)을 설치한다. 차폐문(21)을 닫았을 때, 차폐문(21)의 이탈을 방지하기 위한 잠금봉(도면에 도시하지 않음)을 고정시키기 위해, 침탄차(17)의 좌우측면에 고리(도면에 도시하지 않음)와 삽지편(도면에 도시하지 않음)을 설치한다. 잠금봉은 나비나사(도면에 도시하지 않음)로 최종 고정시킨다.

침탄차(17)의 좌우측면에 참탄차(17)의 내부로 벽돌을 침탄시키기 위한 석유를 주입하여 분사시키기 위한 다수의 주입공(22)을 설치하고, 침탄차(17)의 내부에 석유를 완전히 주입한 후 주입공(22)을 밀폐시키기 위한 주입공 마개(도면에 도시하지 않음)를 준비한다.

제 1 도 및 제 2 도를 참조한 종래 기술의 탄착 벽돌 제조 방법은 다음과 같다.

운반차(15)에 적정량의 건조된 성형 벽돌(20)을 적재하여 소성로의 예열부(11)로 진입하면, 예열부(11)에서 천천히 소성부(12)로 이동하면서 벽돌(20)이 가열된다. 소성부(12)에서는 버너(도면에 도시되지 않음)에 의하여 고온의 소성온도를 유지하고 있으므로 소성부(12)를 통과하는 벽돌(20)은 충분히 소성된다.

운반차(15)가 소성부(12)를 통과하면, 냉각부(13)에서는 가열을 중단하여 천천히 자연 냉각되게 하고, 운반차(15)가 냉각부(13)의 끝에 이르면 차폐문(21)이 열린체로 출입문을 통하여 침탄부(14)로 들어온 침탄차(17)가 접근하여 운반 레일(16)과 접하고, 침탄차(17)내의 침탄 내부 레일(19)이 운반 레일(16)과 일치하게 된다.

운반 레일(16)과 침탄차(17)의 침탄 내부 레일(19)이 서로 접하면 침탄차(17)를 정지시킨다. 이때 운반차(15)는 계속 이동하여 침탄차(17) 내로 진입하여 운반차(15)가 침탄차(17) 내로 진입이 완료되면 투시창(도면에 도시하지 않음)으로 이를 확인하고 운반차(16)의 이동을 중지시키고, 침탄부(14)의 옆문을 통하여 침탄차(17)을 운반 레일(16)로부터 약간 이탈시킨 다음 차폐문(21)을 닫아 침탄차(17)를 밀폐하고 소성로의 출입문을 열고 침탄차(17)를 뒤로 당겨 소성로 밖으로 나오게 한다. 그리고 침탄차(17)가 소성로의 밖으로 나오면, 집게 등의 공구를 이용 잠금봉 등을 이용하여 차폐문(21)을 완전히 닫고, 침탄차(17)를 완전히 밀봉한다.

침탄차(17) 내부가 침탄 적정 온도로 강하하면 주입공(22)을 통하여 분사기 등으로 대기 중의 온도와 같은 상태의 석유를 주입 분사하여 불완전 연소하게 하여 침탄 작업을 실시한다. 침탄 작업이 완료된 침탄차(17)는 대기 중에서 자연 냉각되도록 한다.

이와 같은 종래 기술의 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로는 다음과 같은 문제가 있다.

첫 번째, 침탄차의 좌우측면에 설치된 주입구를 통하여 대기 중의 온도와 같은 상태의 석유가 주입 분사되고 분사된 석유가 불완전 연소되기 전에 벽돌과 직접 접촉하게 된다. 침탄에 적정한 온도 상태의 벽돌과 대기 온도와 같은 석유와의 직접적인 접촉은 심한 온도차이로 인해 벽돌의 냉파을 일으켜, 벽돌의 품질과 생산 수율을 저하시킨다.

두 번째, 침탄차는 내열성이 높은 세라믹 화이버와 같은 단열재를 일정 두께로 부착하였지만, 소성로를 벗어나 대기 중에 노출되기 때문에 침탄차의 내부 온도가 급강하여, 적절한 침탄 온도를 유지하기 어렵게 되어 적절한 침탄 및 탄착이 이루어지기 어렵다. 따라서 제품의 균일한 품질 확보를 어렵게 한다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로의 문제를 해결하기 위한 것으로, 소성로 내부에서 벽돌의 소성과 탄착 공정을 진행하고, 특히 소성로에 냉각장치를 설치하여 벽돌의 소성 및 탄착 공정 이후 소성로의 온도를 강제 강하함으로써, 양질의 탄착 벽돌을 생산하고 벽돌의 요출시간을 단축시켜 소성로의 가동효율을 최대화하는 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 탄착 벽돌을 제조하는 터널 소송로의 종단면도이다.

도 2는 종래 기술의 탄착 벽돌을 제조하는 침탄차의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 탄착 벽돌을 소성하는 소성로의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 분무 방법을 사용하는 소성로의 냉각 장치이다.

도 5는 본 발명에 따른 공랭식의 냉각장치를 설치한 소성로의 개략도이다.

도 6은 본 발명에 따른 냉각장치를 설치한 복수의 소성로의 평면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 소성로의 냉각장치에 설치된 배수기의 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 소성로 냉각장치의 수조 내에 복수개로 설치된 주름관의 평면도이다.

도 9a ~ 도 9b는 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 제조 공정도이다.

도 10은 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 소성, 침탄, 그리고 탄착 과정에 대한 온도 및 시간에 대한 그래프이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

51 : 소성로 52 : 내화벽

53 : 화구 54 : 버너

55 : 온도계 56 : 투시창

57 : 연돌 58 : 배기구

59 : 공급기 60 : 주입구

70 : 흡기관 71 : 배기판

72 : 팬 73 : 주름관

74 : 수조 76 : 냉각 장치

77 : 노즐 79 : 배수기

85 : 냉각팬 86 : 냉각관

이와 같은 목적은 다음과 같은 구성에 의해 달성된다.

(1) 본 발명에 따른 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로는 외부와 차단된 내화벽으로 이루어지고, 벽돌을 적재시킬 수 있는 공간을 가진 구조물 ; 외부로부터 상기 구조물의 내부로 침탄 재료를 공급할 수 있는 주입구 ; 상기 구조물의 하부에 설치되며, 상기 벽돌을 소성하면서 발생한 연소 가스를 배출하는 배기구 ; 상기 구조물 내의 상기 벽돌을 소성시키기 위한 가열 수단; 그리고 상기 구조물 내부의 온도를 강하시키는 냉각 수단을 포함하여 이루어지 것을 특징으로 한다.

(2) 상기 (1)과 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로 있어서, 상기 냉각 수단은 상기 구조물 내부의 공기를 흡입하는 흡기관 ; 상기 구조물 내부로 상기 공기를 주입하는 배기관 ; 그리고 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 순환하는 상기 공기를 냉각시키는 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(3) 상기 (2)와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 흡기관은 상기 구조물의 일측 상부에 연결하고, 상기 배기관은 상기 구조물의 일측 하부에 연결하는 것을 특징으로 한다.

(4) 상기 (2) 또는 (3)과 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 흡기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 배기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 흡기관의 중간, 그리고 상기 배기관의 중간 중 한 개 이상을 선택하여 상기 공기를 순환시키는 팬을 설치하는 것을 특징으로 한다.

(5) 상기 (2) ~ 상기 (4) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 설치되며, 상기 공기의 냉각이 용이하도록 표면적을 증가시킨 주름관과 상기 주름관이 위치되며 냉각수를 공급하고 배수하는 수조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(6) 상기 (5)와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 주름관은 상기 수조의 상기 냉각수에 완전히 잠겨서 냉각되는 것을 특징으로 한다.

(7) 상기 (5) 또는 상기 (6)과 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 수조는 상기 냉각수가 흐를 수 있도록 경사지게 설치되며, 경사가 높은 쪽에 상기 흡기관이 연결되고, 경사가 낮은 쪽에 상기 배기관이 연결되는 것을 특징으로 한다.

(8) 상기 (5)와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 주름관의 상부에 냉각수 공급관을 설치하고, 상기 냉각수 공급관에 연결된 복수의 노즐에서 분무되는 상기 냉각수에 의해 상기 주름관이 냉각되는 것을 특징으로 한다.

(9) 상기 (2)와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 냉각관과 상기 냉각관을 통과하는 공기를 냉각시키기 위한 냉각팬을 설치하는 것을 특징으로 한다.

(10) 상기 (2) ~ 상기 (9) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 흡기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 배기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 흡기관의 중간, 그리고 상기 배기관의 중간 중 한 개 이상을 선택하여 순환하는 상기 공기에 포함되어 있는 수증기에 의해 발생하는 수분을 배수시키는 배수기를 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

(11) 상기 (10)와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 배수기는 수분을 모으는 집수통과 상기 집수통의 하부에 연결되며 수분을 배수하고 외부 공기의 인입을 방지하는 배수 트랩을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(12) 본 발명에 따른 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로는 외부와 차단된 내화벽으로 이루어지고, 벽돌을 적재시킬 수 있는 공간을 가진 복수 개의 구조물 ; 외부로부터 상기 복수 개의 구조물의 내부로 침탄 재료를 공급할 수 있는 복수 개의 주입구 ; 상기 복수 개의 구조물의 하부에 설치되며, 상기 벽돌을 소성하면서 발생한 연소 가스를 배출하는 배기구 ; 상기 복수의 구조물 내의 상기 벽돌을 소성시키기 위한 가열 수단 ; 상기 복수 개의 구조물과 연결되며, 상기 복수 개의 구조물 내부의 공기를 흡입하는 흡기관 ; 상기 복수 개의 구조물과 연결되며, 상기 복수의 구조물 내부에 공기를 주입하는 배기관 ; 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 설치되는 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(13) 상기 (12)와 같은 탄착 벽돌의 제조를 위한 소성로에 있어서, 상기 복수 개의 구조물의 상부에 흡기 지관과 상기 복수 개의 구조물의 하부에 배기 지관이 설치되고 상기 복수 개의 구조물의 상기 흡기 지관을 상기 흡기관이 연결하고, 상기 배기 지관을 상기 배기관이 연결하는 것을 특징으로 한다.

(14) 상기 (12) 또는 상기 (13)와 같은 탄착 벽돌의 제조를 위한 소성로에 있어서, 상기 흡기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 배기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 흡기관의 중간, 그리고 상기 배기관의 중간 중 한 개 이상을 선택하여 상기 공기를 순환시키는 팬을 설치하는 것을 특징으로 한다.

(15) 상기 (12) ~ 상기 (14) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 설치되며, 상기 공기의 냉각이 용이하도록 표면적을 증가시킨 주름관과 상기 주름관이 위치되며 냉각수를 공급하고 배수하는 수조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(16) 상기 (12) ~ 상기(15) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로에 있어서, 상기 흡기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 배기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 흡기관의 중간, 그리고 상기 배기관의 중간 중 한 개 이상을 선택하여 순환하는 상기 공기에 포함되어 있는 수증기에 의해 발생하는 수분을 배수시키는 배수기를 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

(17) 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 제조 방법은 벽돌을 성형하고 건조시키는 단계 ; 소성로 내에 상기 벽돌을 적재하고 소성시키는 단계 ; 상기 소성로 내에 침탄 재료를 공급하여 상기 벽돌을 침탄시키는 단계 ; 그리고 상기 소성로 내부의 온도를 냉각 장치에 의해 강제 강하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(18) 상기 (17)과 같은 탄착 벽돌의 제조 방법에 있어서, 상기 소성로에서 상기 벽돌을 1000 ℃ ~ 1200 ℃로 20 ~ 35 시간 소성하는 단계 ; 상기 소성로의 내부를 침탄 적정 상태인 600 ℃ ~ 820 ℃로 강하시키는 단계 ; 상기 소성로의 외부로 통하는 모든 창을 밀폐시키고, 상기 소성로 내부로 침탄 재료를 공급하여 상기 벽돌을 3 ~ 4 시간 정도 침탄시키는 단계 ; 상기 소성로가 450 ℃ ~ 550 ℃에 도달하도록 자연 강하시켜 상기 벽돌을 탄착시키는 단계 ; 그리고 냉각장치를 가동하여, 상기 소성로 내부의 온도를 강제 강하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(19) 상기 (17) 또는 상기 (18)과 같은 탄착 벽돌의 제조 방법에 있어서, 상기 벽돌의 최적의 소성 온도와 시간은 1180 ℃과 28 시간이고, 최적의 상기 침탄 적정 상태는 약 735 ℃ 정도인 것을 특징으로 한다.

(20) 상기 (17) ~ 상기 (19) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌의 제조 방법에 있어서, 상기 침탄 재료는 탄소를 포함한 연소 물질이며, 상기 침탄 재료는 LPG 가스와 같은 기체 상태의 연소 물질, 석유(petroleum)에서 정제한 등유, 경유, 중유 등과 같은 액체 상태의 연소 물질, 그리고 고무 폐타이어와 같은 고체 상태의 연소 물질 중 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

(21) 상기 (17) ~ 상기 (20) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌의 제조 방법에 있어서, 상기 침탄 재료로 상기 중유를 사용하는 경우, 상기 중유의 공급 온도는 100 ℃ ~ ·130 ℃ 이며, 바람직하게는 110 ℃를 유지하는 것을 특징으로 한다.

(22) 상기 (17) ~ 상기 (21) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌의 제조 방법에 있어서, 상기 탄착 단계가 완료된 후 상기 냉각 장치를 가동하여 시간당 3 ~ 30 ℃ 정도로 강하시키며, 바람직하게는 10 ~ 20 ℃ 정도 강하시키고, 더욱 바람직하게는 약 15 ℃ 정도 강하시키는 것을 특징으로 한다.

(23) 상기 (17) ~ 상기 (22) 중 어느 하나와 같은 탄착 벽돌의 제조 방법에 있어서, 상기 냉각 장치를 강제 강하시킨 후 상기 소성로의 온도가 약 400 ℃ 정도에 이르면, 상기 소성로를 완전 개방하여 강하시키는 것을 특징으로 한다.

(24) 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 제조방법은 벽돌을 성형하고 건조시키는 단계 ; 외부로부터 침탄 재료를 공급할 수 있는 주입구를 가진 소성로 내에 상기 벽돌을 적재하고 소성시키는 단계 ; 상기 소성로에 상기 침탄 재료를 공급하여 상기 벽돌을 침탄시키는 단계 ; 상기 벽돌에 탄소를 착색시키는 단계 ; 그리고 상기 소성로 내부의 온도를 냉각 장치에 의해 강제 강하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 탄착 벽돌을 소성하는 소성로의 사시도이다.

소성로(51)는 외부와 차단시킬 수 있는 내화벽(52)으로 이루어진 구조물이다. 내화벽(52)의 두께는 약 1 m 정도로 시설한다. 소성로(51)의 좌우측면에는 소성로(51)의 내부에 적재된 벽돌(63)을 소성시키는 가열 수단인 버너(54)를 설치하기 위한 다수 개의 화구(53)를 설치한다. 소성로(51)의 입구 일측에는 소성로(51)내부의 온도를 측정하기 위한 온도계(55)와 내부의 상태를 점검하기 위한 투시창(56)을 설치한다.

소성로(51) 내부의 연소가스를 배출하기 위해 소성로(51)의 저면에 지하 구조로 시설되는 연돌(도면에 도시하지 않음)과 연돌이 소성로(51)를 벗어나는 지점에 연소 가스를 대기 중으로 배출하는 배기구(도면에 도시하지 않음)를 설치한다. 그리고 소성로(51) 내부와 연돌 사이에 소성로(51) 내부의 연소 가스가 연돌로 원활하게 배기되고, 적절하게 벽돌(63)을 적재시킬 수 있도록 소성로(51)의 바닥을 격자 형태로 배치한다.

소성로(51) 내부에 적재된 벽돌(63)의 소성이 완료되고, 벽돌(63)의 기공을 통하여 불완전 연소한 탄소를 침투시키는 침탄 작업시 침탄 재료(일반적으로 중유)를 주입하기 위한 주입구(60)와, 주입구(60)를 통하여 침탄재료를 공급하는 공급기(59)로 공급한다.

공급기(59)는 약 25 mm 정도의 제 1 파이프(61)로 벙커C유로 공급하고, 제 1 파이프(61)를 4 개의 약 8 mm 정도의 제 2 파이프(62)로 분기시켜 주입구(60)를 통하여 소성로(51) 내부에 약 100 ℃ ~ 130 ℃ 바람직하게는 110 ℃ 정도의 중유를 공급한다. 공급기(59)의 제 1 파이프(61) 및 제 2 파이프(62)는 동관으로 제작한다.

벽돌(63)의 소성과 침탄 공정이 완료된 후 소성로(51) 내부의 온도를 강하시키기 위한 냉각장치(76)를 소성로(51)의 일측에 설치한다. 소성로(51)의 측면의 상단부에는 소성로(51) 내부의 뜨거운 공기를 흡입하는 흡기관(70)을 설치하고 소성로(51) 측면의 하부에는 냉각된 공기를 주입하는 배기관(71)을 설치한다. 흡기관(70)과 배기관(71) 사이는 주름관(73)으로 연결하고 주름관(73)은 냉각수가 공급되는 수조(74)내에 위치시킨다. 흡기관(70)과 주름관(73) 사이에는 공기를 순환시킬 수 있는 팬(72)을 설치한다. 팬(72)의 성능은 5 ~ 30 마력 정도이나, 소성로(51)의 내부의 용적과 순환하는 공기의 양에 따라 팬(72)의 성능을 결정하여 설치한다. 또한 팬(72)은 흡기관(70)과 주름관(73) 사이 뿐만 아니라 필요에 따라 흡기관(70)과 배기관(71) 중간 등에 복수 개 설치할 수 있다.

도면에는 표시하지 않았지만 흡기관(70)과 주름관(73)사이 또는 배기관(71)과 주름관(73)사이에 배수기를 설치한다. 배수기는 순환하는 공기 중에 포함된 수증기에 의해 발생하는 수분을 배수시키는 기능을 한다. 배수기는 수분 발생 정도에 따라 흡기관(70)의 중간 또는 배기관(71)의 중간에 더 설치할 수 있다

흡기관(70)과 배기관(71) 사이에 표면적이 넓은 주름관(73)을 설치하는 이유는 열발산 효율을 높여 냉각효과를 극대화시키기 위한 것이다.

수조(74)는 냉각수가 흐를 수 있도록 경사지게 설치되며, 경사가 높은 쪽은 흡기관(70)이 연결되고, 경사가 낮은 쪽은 배기관(71)이 연결된다. 그리고 수조(74)의 흡기관(70) 근처에 냉각수 공급관(도면에 도시하지 않음)이 설치되고, 수조(74)의 배기관(71) 근처에 배수관(도면에 도시하지 않음)을 설치한다. 즉 수조(74)에 냉각수가 공급되어 주름관(73)을 충분히 냉각수에 잠기도록 하여, 주름관(73)을 통과하는 뜨거운 공기를 냉각시키고, 뜨거워진 냉각수를 배수관을 통하여 배수한다. 그리고 수조(74)는 받침대(75)로 지지한다.

도 4는 본 발명에 따른 분무 방법을 사용하는 소성로의 냉각 장치이다.

흡기관(70)과 배기관(71) 사이에 주름관(73)을 설치하고, 주름관(73)은 수조(74) 내에 위치시킨다. 주름관(73)의 상부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(83)에 복수개의 노즐(77)을 연결한다. 수조(74)는 냉각수가 흐를 수 있도록 경사지게 설치되며, 경사가 높은 쪽은 흡기관(70)이 연결되고, 경사가 낮은 쪽은 배기관(71)이 연결된다. 그리고 수조(74)의 배기관(71) 근처에 배수관(도면에 도시하지 않음)을 설치한다. 노즐(77)을 통하여 냉각수를 주름관(73)에 분무하여, 주름관(73)을 통과하는 뜨거운 공기를 냉각시키고, 뜨거워진 냉각수를 배수관을 통하여 배수한다.

도 5는 본 발명에 따른 공랭식의 냉각장치를 설치한 소성로의 개략도이다.

소성로(51) 일측에 흡기관(70)과 배기관(71)을 연결하고, 흡기관(70)과 배기관(71) 사이를 연결하는 냉각관(86)을 설치한다. 소성로(51) 내부의 뜨거운 공기를 흡입하는 흡기관(70)은 소성로(51) 측면의 상단부에 설치하고, 냉각된 공기를 주입하는 배기관(71)은 소성로(51) 측면의 하부에 설치한다.

냉각관(86)은 대기와 노출되는 면적을 최대화하기 위해 코일 형태로 제작한다. 냉각관(86)은 표면적을 증가시키기 위해 주름관을 사용할 수 있다. 흡기관(70)의 중간지점에 소성로(51) 내부의 공기를 순환시키기 위한 팬(72)을 설치하고, 소성로(51)와 냉각관(86) 사이에 벽(87)을 시설한다. 팬(72)의 성능은 5 ~ 30 마력 정도이나, 소성로(51)의 내부의 용적과 순환하는 공기의 양에 따라 팬(72)의 성능을 결정하여 설치한다. 또한 팬(72)은 흡기관(70)과 냉각관(86) 사이 뿐만 아니라필요에 따라 흡기관(70)과 배기관(71) 중간 등에 복수 개 설치할 수 있다.

그리고 벽(87)에 냉각관(86)의 통과하는 공기를 냉각시키기 위한 냉각팬(85)을 설치한다. 도면에는 표시하지 않았지만 흡기관(70)과 냉각관(86)사이 또는 배기관(71)과 냉각관(86)사이에 배수기를 설치한다. 배수기는 순환하는 공기 중에 포함된 수증기에 의해 발생하는 수분을 배수시키는 기능을 한다. 배수기는 수분 발생 정도에 따라 흡기관(70)의 중간 또는 배기관(71)의 중간에 더 설치할 수 있다

도 6은 본 발명에 따른 냉각장치를 설치한 복수의 소성로의 평면도이다.

2 개 이상의 소성로(51)를 운영하는 경우는 각각의 소성로(51)에 흡기관(70)과 배기관(71)을 연결한 냉각장치(76)를 설치하는 것이 효율 면에서 유리하다. 냉각장치(76)는 도 4와 같은 수냉식 또는 도 5와 같은 공랭식을 사용할 수 있다.

수냉식의 냉각장치(76)을 사용하는 복수의 소성로를 설명하면 다음과 같다.

각각의 소성로(51) 측면의 상단부에 흡기 지관(78)과 하단부에 배기 지관(79)를 설치하고, 각각의 흡기 지관(78)을 흡기관(70)으로 연결하고, 각각의 배기 지관(79)을 배기관(71)으로 연결한다.

흡기관(70)과 배기관(71) 사이는 주름관(73)으로 연결하고 주름관(73)은 냉각수가 공급되는 수조(74) 내에 위치시킨다. 흡기관(70)과 주름관(73) 사이에는 공기를 순환시킬 수 있는 팬(72)을 설치한다. 팬(72)은 공기의 순환 정도를 고려하여 흡기관(70)과 배기관(71)사이에 여러 개 설치할 수 있다. 흡기관(70)과 주름관(73) 사이 또는 배기관(71)과 주름관(73)사이에 배수기(79)를 설치한다. 배수기(79)는 순환하는 공기 중에 포함된 수증기에 의해 발생하는 수분을 배수시키는 기능을 한다. 배수기(79)는 수분발생 정도에 따라 더 설치할 수 있다. 화살표 방향은 공기가 순환하는 방향을 나타낸다.

도 7은 본 발명에 따른 소성로의 냉각장치에 설치된 배수기의 단면도이다.

외부와 차단되며 흡기관(70), 주름관(73), 배기관(71), 그리고 소성로(51)의 내부를 순환하는 공기에서 발생하는 수분을 외부로 배출시키기 위해 배수기(79)를 설치한다. 배수기(79)는 흡기관(70)과 주름관(73)사이, 배기관(71)과 주름관(73)사이, 또는 배수가 필요한 흡기관(70)이나 배기관(71)의 중간 지점에 설치되며, 집수통(80)과 S자 형태의 배수 트랩(81)으로 구성된다.

흡기관(70)과 주름관(73)사이에 설치된 배수기(79)를 설명하면 다음과 같다.

배수기(79) 일측의 하부에 순환 공기가 인입되는 흡기관(70)을 연결하고, 배수기(79) 타측의 상부에 순환 공기를 배출하는 주름관(73)을 연결한다. 이것은 공기 중에 포함되어 있는 수분을 집수하고 건조한 공기를 배출하기 위함이다.

집수통(80)의 하부에 연결되는 S 자 형태의 배수트랩(81)의 중간에는 일정양의 물이 항상 고여 있으며, 이것은 외부의 공기가 배수기(79) 내부로 인입되는 것을 방지한다.

도 8은 본 발명에 따른 소성로 냉각장치의 수조 내에 복수개로 설치된 주름관의 평면도이다.

흡기관(70)과 배기관(71)사이와 수조(74) 내에 설치된 주름관(73)을 복수개로 설치할 수 있다. 주름관(73)을 복수개로 설치하는 이유는 한 개로 설치했을 때보다 열발산 효율이 높기 때문이다. 흡기관(70)과 배기관(71)에 분기관(82)을 설치하고 각각의 분기관(82)사이에 복수의 주름관(73)을 설치한다.

도 9a ~ 도 9b는 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 제조 공정도이다.

도 9a는 벽돌을 생산할 수 있도록 흙을 잘게 부수어 배합하는 공정으로, 점토공급, 석별공정, 그리고 원료 저장소에 벽돌의 원재료인 점토를 공급하는 공정이다. 원료 저장소(32)에 벽돌의 특성에 적당하도록 적절히 배합한 점토(31)를 공급하고, 석별기(33)로 점토(31)에 포함되어 있는 돌과 같은 이물질을 제거한다. 그리고 1차 분쇄기(34)로 점토(31)를 분쇄하고 다른 성질의 원료 들을 혼합하고 수분을 조절하고, 2차 분쇄기(35)로 1차 분쇄기(34)보다 더 정밀하게 점토(31)를 가공한다. 마지막으로 분쇄한 점토(31)를 제 2 원료 저장소(36)에 저장하여 균일한 수분분포와 제품의 강도증진, 그리고 배합이 용이하도록 숙성시킨다.

도 9b는 혼수 혼련기(37)에서 점토(31)를 적당량의 수분과 혼합하고 배합하여 토련하고, 제품의 종류에 따라 원하는 형태의 벽돌을 성형하는 공정이다. 성형기(38)로 가공된 원료를 진공상태를 유지하여 고압으로 압출시켜 벽돌을 성형하고, 절단기(39)로 제품 치수에 따라 정확하게 절단하고 마지막으로 프레스(40)로 벽돌을 고압으로 가압하여 벽돌의 형태를 양호하게 유지시킨다. 도 3의 소성로를 사용하여 벽돌(63)의 소성, 침탄, 그리고 탄착 공정을 진행한다.

도 10은 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 소성, 침탄, 그리고 탄착 과정에 대한 온도 및 시간에 대한 그래프이다.

그래프의 X축은 시간이고 Y축은 온도를 나타낸다. 그리고 도 2 ~ 도8을 참조하여 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 소성, 침탄, 그리고 탄착 과정을 설명하면 다음과 같다.

제 1 구간(91)은 벽돌(63)의 소성 단계이다. 소성로(51)의 내부에 건조 벽돌(63)을 적재시키고, 소성로(51)의 입구를 내화 벽돌 등으로 밀폐한 후, 소성로(51)의 좌우측면의 화구(53)에 버너(54)를 설치한 후 가열하기 시작하여, 소성로(51)의 내부 온도를 A 점까지 상승시킨 후 20 ~ 35 시간 유지한다. A 점의 온도는 1000 ℃ ~ 1200 ℃이며 최적 온도는 1180 ℃이고, 제 1 구간(91)의 최적 시간은 28 시간이지만 소성로(51)의 조건 등에 따라 최적 온도 및 시간은 변할 수 있다.

그리고 제 1 구간(91)은 소성로(51)의 내부에 산소가 충분한 상태에서 1000 ℃ ~ 1200 ℃로 20 ~ 35시간 유지하여 소성하는 것으로 산화 소성이라고도 한다. 벽돌(63)을 산화 소성하게 되면 붉은 색을 띠게 된다.

벽돌(63)이 완전히 소성되면, 버너에 의한 가열을 중지시켜 제 1 구간(91)의 소성 과정을 마치게 된다.

제 2 구간(92)은 1 차 온도 강하 단계로 약 24 시간 정도 지나면 소성로(51)의 내부 온도는 자연 강하되어 침탄 적정 온도인 B 점까지 내려가게 된다. B 점의 온도는 600 ℃ ~ 820 ℃이며, 최적 침탄 적정 온도는 735 ℃ 정도이고, 외부 조건 및 제품의 종류에 따라 최적 온도는 변할 수 있다.

제 3 구간(93)은 침탄 단계이며, 소성로(51)의 외부와 통하는 모든 창을 밀폐시키고, 주입구(60)를 통하여 침탄 재료인 중유(bunker fuel oil C)(65)를 3 ~ 4 시간 정도 공급한다. 중유는 적재 벽돌(63)의 상단에 위치한 용기(도면에 도시하지않음)에 공급되거나, 적재 벽돌(63)의 좌우측의 소성로(51)의 내부 바닥에 위치한 용기에 공급한다.

침탄 재료는 탄소를 포함한 연소 물질은 모두 가능하여, LPG 가스와 같은 기체 상태의 연소 물질, 석유(petroleum)에서 정제한 등유, 경유, 중유 등과 같은 액체 상태의 연소 물질, 그리고 고무 폐타이어와 같은 고체 상태의 연소 물질을 사용할 수 있다.

소성로(51)는 밀폐되어 있고 침탄 적정 온도인 600 ℃ ~ 820 ℃ 유지되는 상태에서 중유를 3 ~ 4 시간 정도 공급한다. 외부에서 소성로(51)의 내부로 공급되는 중유(65)의 온도는 100 ℃ ~ ·130 ℃ 이며, 바람직하게는 110 ℃유지한다. 그리고 벽돌(63) 10,000 장 정도에 침탄 재료인 중유(65)를 70 ~ 80 리터를 공급한다. 물론 중유(65)의 양도 제품의 종류 및 외부 조건에 따라 변할 수 있다.

침탄시 소성로(51)의 내화벽(52)의 두께가 약 1 m 정도로 상당한 잠열을 가지고 있어, 상대적으로 적은 온도변화로 인해 안정적인 침탄 상태를 유지할 수 있다. 소성로(51)는 밀폐되어 있으므로 용기(64)에 공급된 중유(65)는 불완전 연소하면서 벽돌(63)의 미세한 기공을 통하여 불완전 연소한 탄소가 침투되기 시작한다.

제 4 구간(94)은 탄소 착색 단계이며, 탄소 착색 과정은 침탄 과정이 끝나고 소성로(51)의 내부온도가 C 점까지 강하되는 구간이다. 이때 걸리는 시간은 약 30 시간이다. C 점의 온도는 450 ℃ ~ 550 ℃정도이며, 적절한 강하 온도는 490 ℃ 이고, 최적의 온도 및 시간은 외부 조건 및 제품의 종류에 따라 변할 수 있다.

소성로(51)의 내부에서는 벽돌(63)의 기공을 통하여 침투한 불완전 연소한탄소가 완전히 착색되는 과정이다. 이와 같이 산소의 공급이 불충분한 상태에서 침탄 및 탄착하는 과정을 환원 염처리 과정이라고 한다. 환원 염처리된 벽돌(63)은 검은색을 띠게 된다. 그리고 벽돌(63)의 색깔은 침탄 및 탄착하는 과정에서 산소 공급의 정도와 온도에서 결정된다. 일반적으로 산소 공급이 증가하면 붉은색을 띠고, 산소 공급이 차단되면 검은색을 띠게 된다. 물론 침탄 및 탄착 온도의 변화도벽돌(63)의 색깔에 영향을 준다.

제 5 구간(95)은 2 차 온도 강하 구간으로 소성로(51)의 창을 서서히 개방하면서 흡기관(70), 주름관(73), 배기관(71)을 가진 냉각 장치(76)를 통하여 소성로(51) 내부의 공기를 강제 순환에 의해 냉각시킨다. 소성로(51)의 창의 개방은 먼저 소성로(51)의 밀봉한 요입문(도면에 도시하지 않음)과 요출문(도면에 도시하지 않음)의 외벽을 제거하고, 일정 온도가 더 내려가면 요입문과 요출문의 내벽을 위쪽부터 서서히 제거한다. 소성로(51) 내부의 온도는 벽돌(63)이 냉파 등의 결함이 생기지 않을 정도로 강하시키며, 보통 시간당 3 ~ 30 ℃ 정도이며, 바람직하게는 10 ~ 20 ℃ 정도이고 더욱 바람직하게는 15 ℃ 정도이다.

소성로(51)의 내부 온도가 D 점에 이르면, 소성로(51)의 모든 창을 완전 개방하고 팬 등을 가동하여 강제 급냉시켜 상온에 이르게 한다. D 점의 온도는 약 400 ℃ 정도이며, 소성로(51)의 내부 온도가 400 ℃ 이하이면 최소한 벽돌(63)의 냉파는 발생하지 않는 다. 소성로(51) 내부의 온도를 계속 강하시켜, 소성로(51) 내부에서 사람이 작업이 가능한 온도까지 강하시키고, 소성로(51)의 내부가 완전히 식으면, 벽돌(63)을 포장하여 야적하거나 출하한다.

이와 같은 본 발명에 따른 탄착 벽돌의 제조 방법 및 그의 소성로는 다음과 같은 효과가 있다.

첫 번째, 소성로에 냉각장치를 설치함으로써 탄착 벽돌의 소성, 침탄, 그리고 탄착 과정을 완료한 후, 벽돌의 냉파가 발생하지 않은 정도로 소성로 내부를 강제 냉각시켜 벽돌의 요출시간을 단축한다. 벽돌의 요출시간의 단축은 소성로의 가동율을 높여 생산성을 향상시킨다.

두 번째, 소성로의 내화벽이 약 1m 정도이며 상당한 잠열을 가지고 있어 침탄 및 탄착과정에서 최적의 상태를 유지할 수 있어 고품질의 탄착 벽돌을 얻을 수 있다.

세 번째, 침탄 재료인 중유를 100 ℃ ~ 130 ℃ 정도로 소성로 내부의 용기에 공급하여, 중유가 직접적으로 벽돌과 접촉하는 현상이 일어나지 않으므로 벽돌의 냉파 현상을 방지하여 생산 수율을 높을 수 있다.

네 번째, 벽돌의 소성, 침탄, 그리고 탄착을 같은 소성로에서 진행하므로, 작업의 효율성이 증대되고, 조건의 조절이 용이하여, 다양한 색깔을 가진 탄착 벽돌을 생산할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 통상의 지식을 가진 당업자가 첨부한 청구범위에 기재된 발명의 범위와 이념을 벗어나지 않으면서 다양한 변경이나 추가 및 치환이 가능할 것이다.

Claims (17)

1. 외부와 차단된 내화벽으로 이루어지고, 벽돌을 적재시킬 수 있는 공간을 가진 구조물 ;

   외부로부터 상기 구조물의 내부로 침탄 재료를 공급할 수 있는 주입구 ;

   상기 구조물의 하부에 설치되며, 상기 벽돌을 소성하면서 발생한 연소 가스를 배출하는 배기구 ;

   상기 구조물 내의 상기 벽돌을 소성시키기 위한 가열 수단; 그리고

   상기 구조물 내부의 온도를 강하시키는 냉각 수단을 포함하여 이루어지 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각 수단은

   상기 구조물 내부의 공기를 흡입하는 흡기관 ;

   상기 구조물 내부로 상기 공기를 주입하는 배기관 ; 그리고

   상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 순환하는 상기 공기를 냉각시키는 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
3. 제 2 항에 있어서, 상기 흡기관은 상기 구조물의 일측 상부에 연결하고, 상기 배기관은 상기 구조물의 일측 하부에 연결하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 흡기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 배기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 흡기관의 중간, 그리고 상기 배기관의 중간 중 한 개 이상을 선택하여 상기 공기를 순환시키는 팬을 설치하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
5. 제 2 항 ~ 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 장치는 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 설치되며, 상기 공기의 냉각이 용이하도록 표면적을 증가시킨 주름관과 상기 주름관이 위치되며 냉각수를 공급하고 배수하는 수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
6. 제 5 항에 있어서, 상기 주름관은 상기 수조의 상기 냉각수에 완전히 잠겨서 냉각되는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 수조는 상기 냉각수가 흐를 수 있도록 경사지게 설치되며, 경사가 높은 쪽에 상기 흡기관이 연결되고, 경사가 낮은 쪽에 상기 배기관이 연결되는 것을 특징으로 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
8. 제 5 항에 있어서, 상기 주름관의 상부에 냉각수 공급관을 설치하고, 상기 냉각수 공급관에 연결된 복수의 노즐에서 분무되는 상기 냉각수에 의해 상기 주름관이 냉각되는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
9. 제 2 항에 있어서, 상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 냉각관과 상기 냉각관을 통과하는 공기를 냉각시키기 위한 냉각팬을 설치하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
10. 제 2 항 ~ 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 배기관과 상기 냉각 장치 사이, 상기 흡기관의 중간, 그리고 상기 배기관의 중간 중 한 개 이상을 선택하여 순환하는 상기 공기에 포함되어 있는 수증기에 의해 발생하는 수분을 배수시키는 배수기를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
11. 제 10 항에 있어서, 상기 배수기는 수분을 모으는 집수통과 상기 집수통의 하부에 연결되며 수분을 배수하고 외부 공기의 인입을 방지하는 배수 트랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌을 제조하기 위한 소성로
12. 외부와 차단된 내화벽으로 이루어지고, 벽돌을 적재시킬 수 있는 공간을 가진 복수 개의 구조물 ;

    외부로부터 상기 복수 개의 구조물의 내부로 침탄 재료를 공급할 수 있는 복수 개의 주입구 ;

    상기 복수 개의 구조물의 하부에 설치되며, 상기 벽돌을 소성하면서 발생한 연소 가스를 배출하는 배기구 ;

    상기 복수 개의 구조물 내의 상기 벽돌을 소성시키기 위한 가열 수단 ;

    상기 복수 개의 구조물과 연결되며, 상기 복수 개의 구조물 내부의 공기를 흡입하는 흡기관 ;

    상기 복수 개의 구조물과 연결되며, 상기 복수 개의 구조물 내부에 공기를 주입하는 배기관 ;

    상기 흡기관과 상기 배기관 사이에 설치되는 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 탄착 벽돌의 제조를 위한 소성로
13. 제 12 항에 있어서, 상기 복수 개의 구조물의 상부에 흡기 지관과 상기 복수 개의 구조물의 하부에 배기 지관이 설치되고 상기 복수 개의 구조물의 상기 흡기 지관을 상기 흡기관이 연결하고, 상기 배기 지관을 상기 배기관이 연결하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌의 제조를 위한 소성로
14. 벽돌을 성형하고 건조시키는 단계 ;

    소성로 내에 상기 벽돌을 적재하고 소성시키는 단계 ;

    상기 소성로 내에 침탄 재료를 공급하여 상기 벽돌을 침탄시키는 단계 ; 그리고

    상기 소성로 내부의 온도를 냉각 장치에 의해 강제 강하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌의 제조 방법
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 소성로에서 상기 벽돌을 1000 ℃ ~ 1200 ℃로 20 ~ 35 시간 소성하는 단계 ;

    상기 소성로의 내부를 침탄 적정 상태인 600 ℃ ~ 820 ℃로 강하시키는 단계 ;

    상기 소성로의 외부로 통하는 모든 창을 밀폐시키고, 상기 소성로 내부로 침탄 재료를 공급하여 상기 벽돌을 3 ~ 4 시간 정도 침탄시키는 단계 ;

    상기 소성로가 450 ℃ ~ 550 ℃에 도달하도록 자연 강하시켜 상기 벽돌을 탄착시키는 단계 ; 그리고

    냉각장치를 가동하여, 상기 소성로 내부의 온도를 강제 강하시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌의 제조 방법
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 탄착 단계가 완료된 후 상기 냉각 장치를 가동하여 시간당 3 ~ 30 ℃ 정도로 강하시키며, 바람직하게는 10 ~ 20 ℃ 정도 강하시키고 더욱 바람직하게는 약 15 ℃ 정도 강하시키는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌의 제조 방법
17. 제 14 항 ~ 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 장치를 강제 강하시킨후 상기 소성로의 온도가 약 400 ℃ 정도에 이르면, 상기 소성로를 완전 개방하여 강하시키는 것을 특징으로 하는 탄착 벽돌의 제조 방법