KR20150115255A - 경화체 제조를 위한 제조장치 - Google Patents

경화체 제조를 위한 제조장치 Download PDF

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Abstract

경화체 제조를 위한 제조장치가 개시된다. 본 제조장치는, 산업폐기물 및 알칼리 자극제가 저장되고, 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 투입되도록 하는 투입부; 상기 투입부의 하단에 위치되어 상기 투입부로부터 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제를 공급받아 혼합되도록 하는 혼합부; 및 상기 혼합부에서 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 혼합되어 생성된 혼합물이 배출되도록 하는 배출구가 마련되고, 상기 배출구에서 배출된 상기 혼합물이 다면체 또는 입자 형태의 경화체로 경화될 수 있도록 하는 제조부;를 포함하며, 상기 혼합부의 하부면 일부는 개폐가능하도록 마련되고, 상기 배출구는 상기 혼합부 하단에 위치되어 상기 혼합부의 하부면 일부가 개폐됨에 따라 상기 혼합물이 상기 혼합부 외부로 배출되도록 한다. 이에 의해 산업부산물 또는 산업폐기물을 재활용하여 경화제를 제조하기 위해 산업부산물 또는 산업폐기물이 골재 등과 혼합되는 과정을 여러번 거치지 않고도 혼합될 수 있도록 하여 경화체를 제조할 수 있게 된다.

Description

경화체 제조를 위한 제조장치{Manufacturing equipment for hardended product}
본 발명은 경화체 제조를 위한 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업체에서 발생되는 산업부산물 또는 산업폐기물을 이용해 경화체를 제조할 수 있도록 하는 경화체 제조를 위한 제조장치에 관한 것이다.
근래에는 지구 환경의 급격한 오염에 따라 자원의 절약과 함께, 자원을 재활용하기 위한 많은 노력을 기울이고 있으며, 특히 산업체에서 사용되고 버려지는 부산물 또는 폐기물의 재사용을 위해 노력하고 있다.
이러한 부산물 또는 폐기물의 재사용을 위한 방법으로 제철용 고로에서 나온 용융상태의 슬래그를 냉각시켜 입상화한 고로슬래그나, 화력발전소의 보일러에서 분탄이 연소할 때 부유하는 회분을 포집한 플라이 애쉬(Fly-Ash)를 콘크리의 성질 개선을 위한 혼화재로 사용하거나, 시멘트 대신 고로슬래그를 이용해 무시멘트 콘크리트를 제조하기도 하며, 고로슬래나 플라이 애쉬 등과 같은 산업폐기물과 금형을 이용하여 보도블럭과 같은 경화체를 제조하기도 한다,
하지만, 산업부산물 또는 산업폐기물을 재사용하기 위해 고로슬래그의 피막을 파괴하기 위해 사용되는 자극제나, 콘크리트 제조를 위해 사용되는 골재 등이 혼합되기 위해서는 고로슬래그와 잔골재를 혼합한 후 자극제나 굵은 골재 등을 추가로 투입한 후 재혼합하는 등 경화체 제조를 위한 혼합과정을 여러번 거치게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 산업부산물 또는 산업폐기물을 재활용하여 경화제를 제조하기 위해 산업부산물 또는 산업폐기물이 골재 등과 혼합되는 과정을 여러번 거치지 않고도 혼합될 수 있도록 하여 경화체를 제조할 수 있도록 하는 경화체 제조를 위한 혼합장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 경화체 제조를 위한 제조장치는, 산업폐기물 및 알칼리 자극제가 저장되고, 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 투입되도록 하는 투입부; 상기 투입부의 하단에 위치되어 상기 투입부로부터 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제를 공급받아 혼합되도록 하는 혼합부; 및 상기 혼합부에서 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 혼합되어 생성된 혼합물이 배출되도록 하는 배출구가 마련되고, 상기 배출구에서 배출된 상기 혼합물이 다면체 또는 입자 형태의 경화체로 경화될 수 있도록 하는 제조부;를 포함하며, 상기 혼합부의 하부면 일부는 개폐가능하도록 마련되고, 상기 배출구는 상기 혼합부 하단에 위치되어 상기 혼합부의 하부면 일부가 개폐됨에 따라 상기 혼합물이 상기 혼합부 외부로 배출되도록 한다.
여기서, 상기 혼합부는, 상기 투입부로부터 공급된 산업폐기물 및 알칼리 자극제가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 마련되는 본체; 상기 본체 내에 위치된 상기 공급된 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 혼합될 수 있도록 회전되는 혼합장치;를 포함하고, 상기 혼합장치는, 상기 본체의 중앙에 위치되고, 회전모터로부터 회전력을 공급받아 회전되는 회전축; 및 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제와의 접촉 면적을 넓히기 위한 날개를 포함하고, 상기 회전축으로부터 연장형성되는 연장부 및 상기 연장부에서 추가 연장형성되어 상기 날개와 연결되는 추가연장부를 포함하여 상기 회전축의 회전에 의해 회전되는 회전프레임;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전프레임은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 연장부는 상기 회전축과 이루는 각도가 서로 상이하도록 마련되며, 상기 추가연장부는 상기 연장부에서 절곡되어 연장형성되되, 복수 개의 추가연장부가 절곡된 각도는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련되며, 상기 추가연장부와 상기 날개도 절곡되어 연결될 수 있다.
그리고, 상기 회전프레임은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 연장부 및 복수 개의 추가연장부의 높이는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련되고, 복수 개의 날개의 각도 및 높이는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 회전프레임은 복수 개로 마련되고, 상기 혼합물이 상기 혼합부에서 상기 배출구로 배출되도록 하기 위해 복수 개의 날개 중 적어도 하나의 날개는 상기 본체의 내주면과 맞닿도록 마련될 수 있다.
이에 의해 산업부산물 또는 산업폐기물을 재활용하여 경화제를 제조하기 위해 산업부산물 또는 산업폐기물이 골재 등과 혼합되는 과정을 여러번 거치지 않고도 혼합될 수 있도록 하여 경화체를 제조할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부의 구성을 설명하기 위해 제공되는 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부를 설명하기 위해 제공되는 사시도, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부를 설명하기 위해 제공되는 정면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
본 실시예에 따른 혼합장치는 고로슬래그 또는 플라이 애쉬(Fly-Ash) 등과 같은 산업부산물 또는 산업폐기물을 재이용할 수 있도록 하기 위해 마련되는 것으로, 투입부(100), 혼합부(200) 및 제조부(300)를 포함한다. 이하에서는 산업부산물 또는 산업폐기물을 모두 산업부산물로 설명하기로 한다.
투입부(100)는 경화체를 제조하기 위한 원료로 사용되는 산업부산물이 저장되고, 산업부산물이 혼합부(200)로 투입될 수 있도록 하기 위해 마련된다.
그리고 투입부(100)는 도시된 바와 같이 복수 개로 마련될 수 있다.
본 실시예에서는 투입부(100)가 복수 개로 마련되는 것으로 상정하였으며, 한쪽의 투입부(100)에는 산업부산물이 저장되고, 다른 한쪽의 투입부(100)에는 산업부산물이 골재 등과 원활히 혼합될 수 있도록 하는 알칼리 자극제가 저장된다.
고로 슬래그와 같은 산업부산물은 물로 냉각시키게 되면 슬래그 표면에 치밀한 불투성의 산성 피막이 형성되게 된다.
산성 피막이 형성된 상태에서는 고로 슬래그가 골재와 같은 재료와 혼합되기에는 어려움이 있어 산성 피막을 파괴하기 위해 알칼리 자극제를 사용하게 된다.
본 발명에는 알칼리 자극제로 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH)을 이용하는 것으로 상정하였다. 물론 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과할 뿐 다른 종류의 알칼리 자극제를 사용할 수도 있으며, 알칼리 자극제가 아닌 수산화칼슘, 황산화칼슘 등과 같은 칼슘계를 사용할 수도 있을 것이다.
한편, 혼합부(200)는 투입부(100)로부터 산업부산물과 알칼리 자극제를 공급받고, 외부로부터 골재와 같은 재료를 추가적으로 공급받아 이상의 재료들이 혼합되도록 하기 위해 마련된다.
그리고 본 실시예에 따른 혼합부(200)는 이상의 재료들이 혼합되도록 하는 홉합과정을 여러번에 걸쳐 진행하지 않고 한번의 혼합과정으로도 산업부산물과 알칼리 자극제 및 골재 등과 같은 재료들이 혼합될 수 있도록 한다.
이를 위해 혼합부(200)는 본체(210) 및 혼합장치(220)를 포함하게 되는데, 혼합부에 대해서는 후술할 도 2 내지 도 4에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
또한, 혼합부(200)는 충분한 시간에 걸쳐 산업부산물, 알칼리 자극제 및 골재 등이 혼합된 혼합물이 생성되면 외부로 배출될 수 있도록 하기 위해 하부면의 일부가 개폐가능하도록 마련된다.
그리고, 혼합부(200)의 하부면이 일부 개폐가능할 수 있도록 하기 위한 개폐부를 더 마련하고, 개폐부가 수동 또는 자동으로 개폐가능하도록 손잡이나 자동센서 등을 더 마련할 수도 있다.
한편, 제조부(300)는 혼합부(200)에서 산업부산물과 알칼리 자극제 및 골재 등이 혼합되어 생성된 혼합물이 경화되어 경화체로 제조될 수 있도록 하기 위해 마련되고, 배출구(310)를 포함한다.
배출구(310)는 혼합부(200)에서 생성된 산업부산물, 알칼리 자극제 및 골재 등이 혼합된 혼합물이 혼합부(200)로부터 배출될 수 있도록 하기 위해 마련된다.
이를 위해 배출구(310)는 혼합부(200)의 하단에 위치되어 상기 혼합부(200)의 하부면의 일부가 개폐되고, 배출구(310)가 개방되게 되면, 혼합물이 외부로 배출되게 된다.
그리고, 제조부(300)는 경화체가 기설정된 형상으로 제조될 수 있도록 하기 위해 특정한 형상으로 마련될 수도 있다.
구체적으로, 본 실시에에 따른 경화체가 보도블럭으로 사용되는 경우에는 경화체가 보도블럭의 형태로 제작될 수 있도록 보도블럭의 형상으로 마련될 수도 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부(200)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 평면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부(200)를 설명하기 위해 제공되는 사시도, 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합부(200)를 설명하기 위해 제공되는 정면도이다.
본 실시예에 따른 혼합부(200)는 이상에서 설명한 바와 같이 투입부(100)로부터 투입된 산업부산물 및 알칼리 자극제, 그리고 골재 등과 같은 재료가 혼합될 수 있도록 하기 위해 마련된다.
이를 위해 혼합부(200)는 도시된 바와 같이 본체(210) 및 혼합장치(200)로 구성된다.
본체(210)는 산업부산물 및 알칼리 자극제, 그리고 골재 등이 혼합될 때 배출구(310)가 아닌 곳을 통해 외부로 배출되는 것을 방지하고, 생성된 혼합물이 보관되도록 하기 위해 사용된다.
한편, 혼합장치(220)는 본체(210)에 위치된 산업부산물 및 알칼리 자극제 및 골재 등이 혼합되도록 하기 위해 마련되며, 이를 위해 회전축(221) 및 회전프레임(223)으로 구성된다.
회전축(221)는 혼합장치(200)가 회전되도록 하기 위해 마련되는 것으로 본체(210)의 중앙에 위치되고, 외부에 마련된 회전모터로부터 회전력을 공급받아 회전되게 된다.
그리괴 회전축(221)은 회전프레임(223)과 연결됨으로써 회전프레임(223)이 회전력을 공급받아 회전될 수 있도록 한다.
한편, 회전프레임(223)은 본체(210)에 위치된 산업부산물, 알칼리 자극제 및 골재 등이 혼합되도록 하며, 이를 위해 연장부(224), 추가연장부(225) 및 날개(226)를 포함한다.
연장부(224)는 회전축(221)으로부터 연장형성되어 추가연장부(225)와 연결된다.
그리고 연장부(224)는 회전축(221)으로 연장될 때 절곡되어 연장되게 된다.
또한, 도시된 바와 같이 회전프레임(223)이 복수 개로 마련됨에 따라 연장부(224) 역시 복수 개로 마련되게 되는데, 복수 개의 연장부(224)들이 회전축(221)과 이루는 각도는 지면을 기준으로 서로 상이하도록 마련되어 추가연장부(225) 및 날개(226)의 위치가 서로 상이하게 위치될 수 있도록 한다.
구체적으로, 복수 개의 연장부(224)들 중 하나는 상부를 향하도록 회전축(221)으로부터 연장되고, 다른 하나는 하부를 향하도록 회전축(221)으로부터 연장될 수 있으며, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하다.
한편, 추가연장부(225)는 연장부(224) 추가연장 형성되어 날개(226)와 연결된다.
추가연장부(225)는, 날개(226)의 방향 및 위치가 상이하도록 마련될 수 있도록 연장부(224)에서 절곡되어 연장형성되게 되는데, 회전프레임(221)이 복수개 마련됨으로써 복수 개로 마련되게 된다.
복수 개의 추가연장부(225)가 절곡된 각도 및 높이는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련되고, 연장되는 길이 또한 서로 상이하게 마련되어 복수 개의 날개(226)의 높이가 서로 상이할 수 있도록 하고, 복수 개의 날개(226)가 본체(210)의 내주면과 맞닿도록 하거나 맞닿지 않도록 한다.
한편, 날개(226)는 혼합부(220)로 투입된 산업부산물, 상기 알칼리 자극제 및 골재 등과의 접촉 면접을 넓히기 위해 마련된다.
이를 위해 날개(226)는 도시된 바와 같이, 다면체로 마련되게 되며, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 삼각형으로 형성된 것으로 상정하였다.
그리고, 날개(226)는, 추가연장부(225)가 연장부(224)와 연장될 때 절곡되어 연장되는 것처럼, 추가연장부(225)와 연결될 때 절곡되어 연결되게 된다.
이는 날개(226)가 산업부산물, 상기 알칼리 자극제 및 골재 등이 골고루 섞일 수 있도록 하기 위한 것이다.
혼합부(220)로 투입되는 산업부산물, 상기 알칼리 자극제 및 골재 등은 입자의 크기부터 밀도와 같은 성질이 서로 다르기 때문에 골고루 혼합되기 어렵지만, 본 실시예에서 처럼 서로 높이 및 각도를 달리하여 마련되는 연장부(224), 추가연장부(225) 및 날개(226)에 의해서 서로 다른 높이에 위치된 산업부산물, 알칼리 자극제 및 골재 등이 혼합될 수 있게 된다.
구체적으로, 복수 개의 날개(226)들이 높이가 서로 다르게 마련되는 경우에는, 밀도의 차이로 인해 상대적으로 하부에 위치되는 골재도 높이가 가장 낮은 곳에 위치된 날개(226)에 의해 이동될 수 있게 되고, 상대적으로 밀도가 낮아 상부에 위치되는 산업부산물이나 알칼리 자극제는 높이가 가장 높은 곳에 위치된 날개(226)에 의해 이동될 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 복수 개의 날개(226)의 각도가 지면을 기준으로 서로 다른 각도로 위치되기 때문에 혼합부(220) 내에 위치된 산업부산물, 알칼리 자극제 및 골재 등은 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로도 이동될 수 있게 된다.
그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개의 날개(226)들 중에 적어도 하나의 날개(226)는, 혼합물이 배출구(310)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 하기 위해 본체(210)의 내주면과 맞닿도록 마련되게 된다.
이를 위해 본체(210)의 내주면과 맞닿도록 마련된 하나의 날개(226)와 연결된 연장부(224) 및 추가연장부(225)는 다른 연장부(224) 및 추가연장부(225)보다 길이가 더 길게 마련되거나, 날개(226)가 다른 날개(226)들보다 크게 마련될 수도 있다.
또한, 본체(210)의 내주면과 맞닿도록 마련된 하나의 날개(226)가 회전축(221)을 통해 회전될 때 본체(210)의 내주면과 마찰되지 않도록 하기 위해 본체(210)의 내주면과 맞닿는 위치에 위치된 날개(226)의 일측면은 곡면으로 형성되도록 한다.
본 실시예에서는 복수 개의 날개(226)들이 모두 삼각형으로 마련되는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 본체(210)의 형상이나 산업부산물, 알칼리 자극제 및 골재 등과의 접촉 면적을 고려하여 다른 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 투입부 200 : 혼합부
210 : 본체 220 : 혼합장치
221 : 회전축 223 : 회전프레임
224 : 연장부 225 : 추가연장부
226 : 날개 300 : 제조부
310 : 배출구

Claims (5)

  1. 산업폐기물 및 알칼리 자극제가 저장되고, 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 투입되도록 하는 투입부;
    상기 투입부의 하단에 위치되어 상기 투입부로부터 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제를 공급받아 혼합되도록 하는 혼합부; 및
    상기 혼합부에서 상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 혼합되어 생성된 혼합물이 배출되도록 하는 배출구가 마련되고, 상기 배출구에서 배출된 상기 혼합물이 다면체 또는 입자 형태의 경화체로 경화될 수 있도록 하는 제조부;를 포함하며,
    상기 혼합부의 하부면 일부는 개폐가능하도록 마련되고, 상기 배출구는 상기 혼합부 하단에 위치되어 상기 혼합부의 하부면 일부가 개폐됨에 따라 상기 혼합물이 상기 혼합부 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 투입부로부터 공급된 산업폐기물 및 알칼리 자극제가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 마련되는 본체;
    상기 본체 내에 위치된 상기 공급된 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제가 혼합될 수 있도록 회전되는 혼합장치;를 포함하고,
    상기 혼합장치는,
    상기 본체의 중앙에 위치되고, 회전모터로부터 회전력을 공급받아 회전되는 회전축; 및
    상기 산업폐기물 및 상기 알칼리 자극제와의 접촉 면적을 넓히기 위한 날개를 포함하고, 상기 회전축으로부터 연장형성되는 연장부 및 상기 연장부에서 추가 연장형성되어 상기 날개와 연결되는 추가연장부를 포함하여 상기 회전축의 회전에 의해 회전되는 회전프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전프레임은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 연장부는 상기 회전축과 이루는 각도가 서로 상이하도록 마련되며, 상기 추가연장부는 상기 연장부에서 절곡되어 연장형성되되, 복수 개의 추가연장부가 절곡된 각도는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련되며, 상기 추가연장부와 상기 날개도 절곡되어 연결되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 회전프레임은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 연장부 및 복수 개의 추가연장부의 높이는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련되고, 복수 개의 날개의 각도 및 높이는 지면을 기준으로 서로 상이하게 마련되는 것을 특징으로 하는 제조장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 회전프레임은 복수 개로 마련되고,
    상기 혼합물이 상기 혼합부에서 상기 배출구로 배출되도록 하기 위해 복수 개의 날개 중 적어도 하나의 날개는 상기 본체의 내주면과 맞닿도록 마련되는 것을 특징으로 하는 제조장치.
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