KR20200022846A - Production method of white coal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 가능한 트롤리(trolley)에 다수의 참나무 원자재를 적재시킨 후, 이 트롤리와 함께 원자재를 숯가마에 신속하게 투입 또는 인출시킬 수 있게 함과 아울러, 별도의 산소 분사시스템을 제공함으로써, 원자재의 투입 또는 인출 시간을 단축하고, 원자재의 손상이나 파손을 방지하여 생산 수율을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 효율적인 산소 공급을 통해 제품의 품질의 균등화는 물론 숯가마 내부의 잔류열을 활용할 수 있어 연료 효율성 향상과 환경오염을 저하시킬 수 있는 백탄의 제조공법에 관한 것이다. The present invention provides a separate oxygen injection system by loading a plurality of oak raw materials in a movable trolley (Trolley), and then with the trolley to quickly put or withdraw the raw materials into a charcoal kiln, Improves fuel efficiency by shortening input or withdrawal time, preventing raw material damage or damage, and increasing production yield. Also, by efficiently supplying oxygen, it is possible to equalize product quality and utilize residual heat inside charcoal kiln. The present invention relates to a process for producing white coal which can reduce environmental pollution.
일반적으로 숯(charcoal)은 참나무 원자재를 연소시켜 제작하는 것으로서, 그 제조 방법에 있어서, 가열 및 냉각 방법에 차이를 둠으로써, 품질에 차이가 있는 검탄과 백탄으로 구분되고 있다.In general, charcoal is produced by burning oak raw materials. In the manufacturing method, charcoal is classified into gum and white charcoal, which have a difference in quality due to differences in heating and cooling methods.
이러한 검탄과 백탄은 육고기나 조개류, 또는 생선을 굽는데 사용할 수 있는 것으로서, 불을 직접 접촉시켜 익히는 방식의 직화구이 판매를 전문으로 하는 밀폐된 공간의 영업장에서 활용할 수 있는 연료 중의 하나이다.These gums and white charcoal can be used to grill meat, shellfish, or fish, and are one of the fuels that can be used in a confined space that specializes in selling grilled meat cooked by direct contact with fire.
특히, 백탄은 일반적으로 참숯이라고 일컬어지고 있으며, 연기 발생이 적고, 일산화탄소 및 이산화탄소의 발생도 적으며, 또한 분진 발생이 적고, 그 사용시간이 검탄에 비해 상대적으로 긴 것은 물론, 육즙 등에 의해 잘 꺼지지 않기 때문에 상기와 같이, 육고기 등을 익히는데 주로 사용되고 있다.In particular, white charcoal is generally referred to as charcoal, it generates less smoke, generates less carbon monoxide and carbon dioxide, and generates less dust, and its use time is relatively longer than that of gum charcoal. As described above, it is mainly used to cook meat and the like.
그러나, 백탄은 검탄에 비해 생산 비용이 높고, 원자재 대비 생산량이 적기 때문에, 백탄 생산량의 절대 부족으로 인해 일반적으로 중국과 동남아 등지에서 제조되어 유통됨에 따라, 그 품질이 불량하여 영업장과 소비자의 기대치를 충족시키지 못하고 있는 것이 현실이다.However, because of the higher production cost and lower production of raw materials than black coal, white coal is generally manufactured and distributed in China and Southeast Asia due to the absolute shortage of white coal production. The reality is that it does not meet.
이러한 백탄은 참나무 원자재를 숯가마 내부에서 소정의 온도로 가열하여 탄화시킴으로써, 제조하게 된다.Such white coal is produced by heating raw oak raw materials to a predetermined temperature in a charcoal kiln.
이하 종래의 백탄 제조 방법을 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.Hereinafter, a conventional method of manufacturing white coal is briefly described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 백탄 제조 방법의 블록도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a block diagram of a conventional white coal production method.
도시된 바와 같이, 종래의 백탄 제조 방법은, 원자재 준비단계, 원자재 투입단계, 숯가마 밀폐단계, 숯가마 가열단계, 제1 탄화단계, 산소 공급단계, 제2 탄화단계, 취출단계, 냉각단계를 포함하여 이루어진다.As shown, the conventional white coal production method, the raw material preparation step, raw material input step, charcoal kiln sealing step, charcoal kiln heating step, the first carbonization step, oxygen supply step, the second carbonization step, taking out step, cooling step Is done.
여기서, 원자재 준비단계는 숯가마에 투입할 원자재를 준비하는 단계로서, 숯가마의 내부에 세워서 적재할 수 있는 크기로 참나무를 소정의 길이로 재단하여 준비하는 단계이다.Here, the raw material preparation step is to prepare the raw material to be put into the charcoal kiln, the step of preparing to cut the oak tree to a predetermined length to a size that can be loaded standing up inside the charcoal kiln.
상기와 같이, 참나무 원자재의 준비가 완료되면, 원자재 투입단계에서 작업자가 원자재를 직접 숯가마 내부에 투입한다.As described above, when the preparation of the oak raw material is completed, in the raw material input step, the worker directly inputs the raw material into the charcoal kiln.
이때, 작업자는 원자재를 하나씩 수작업으로 숯가마 내부에 세워서 순차적으로 적재시키게 된다.At this time, the worker is to load the raw materials sequentially by standing inside the charcoal kiln by hand one by one.
이러한 원자재의 투입이 완료되면, 작업자는 숯가마의 출입구를 밀폐시키고, 숯가마를 가열시키게 된다.When the input of these raw materials is completed, the worker seals the entrance of the charcoal kiln, and heats the charcoal kiln.
이때, 숯가마의 밀폐는 숯가마의 출입구를 황토 흙이나 내화 벽돌 등으로 메꾸어 밀폐시키는 것이다.At this time, the sealing of the charcoal is to fill the doorway of the charcoal by filling with clay soil or refractory brick.
한편, 숯가마 가열단계에서는 숯가마 내부를 통상적으로 400℃~700℃의 고온으로 가열하여 내부의 참나무 원자재를 탄화시키게 된다.On the other hand, in the charcoal heating step, the inside of the charcoal is usually heated to a high temperature of 400 ℃ ~ 700 ℃ to carbonize the raw oak raw materials therein.
이때 숯가마를 가열하는데 대략 5시간 정도의 시간이 소요된다.At this time, it takes about 5 hours to heat the charcoal.
숯가마의 가열이 완료되면, 원자재는 이러한 고열의 숯가마 내부에서 제1 탄화 과정을 거치게 되고, 이러한 제1 탄화 과정은 대략 72시간 정도가 소요되고 있다.When the heating of the charcoal is completed, the raw material is subjected to the first carbonization process inside the high-temperature charcoal kiln, and the first carbonization process takes about 72 hours.
이 후, 제1 탄화단계가 완료되면, 작업자는 숯가마 내부에 산소를 공급하는 산소 공급단계를 수행한다.Thereafter, when the first carbonization step is completed, the worker performs an oxygen supply step of supplying oxygen into the charcoal kiln.
산소 공급단계에서, 작업자는 숯가마의 출입구의 하측 일부를 허물어 개방시킴으로써 개구부를 형성하고, 이 개구부를 통해 산소가 숯가마 내부로 유입되도록 함으로써, 원자재의 연소가 촉진되어 숯가마의 내부가 대략 1000℃ 이상으로 유지되도록 하는 것이다.In the oxygen supplying step, the worker forms an opening by breaking down the lower part of the entrance of the charcoal kiln, and through this opening, oxygen is introduced into the charcoal kiln, thereby promoting the combustion of the raw material so that the inside of the charcoal kiln is approximately 1000 ° C. or more. To be maintained.
상기와 같은 고온의 환경하에서, 숯가마 내부의 원자재는 제2 탄화 과정을 통해 백탄화가 이루어진다.Under such a high temperature environment, the raw material inside the charcoal is white carbonized through a second carbonization process.
이때 종래의 백탄화 과정은 대략 10시간 정도 소요된다.At this time, the conventional white carbonization process takes about 10 hours.
한편, 제2 탄화단계가 완료되면, 작업자는 제2 탄화단계에서 형성된 개구부를 통해 긴 막대기 등을 이용하여 숯가마 내부의 원자재를 하나씩 수작업으로 꺼내는 취출단계를 수행하게 된다.On the other hand, when the second carbonization step is completed, the worker performs a take-out step of manually taking out the raw materials inside the charcoal one by one using a long stick or the like through the opening formed in the second carbonization step.
이때, 작업자는 개구부를 통해 백탄을 수작업으로 하나씩 꺼내기 때문에 이 작업에도 대략 10시간 이상의 시간이 소요된다.At this time, since the operator takes out the white coal manually one by one through the opening, this work takes about 10 hours or more.
취출된 백탄은 야적장에서 드럼통 등에 넣어 자연 냉각시키게 되는 것이다.The extracted charcoal is naturally cooled in a drum in a yard.
한편, 새로운 원자재의 숯가마 투입을 위해서는, 작업자가 수작업으로 투입하는 특성상, 숯가마가 냉각될 때까지 기다린 후, 원자재를 재투입하여 다시 각 단계를 순차로 진행시키게 된다.On the other hand, in order to add a new charcoal kiln, due to the nature of the operator manually input, wait until the charcoal is cooled, then re-added the raw materials to proceed to each step in sequence again.
이때 숯가마는 자연 냉각시키기 때문에 대략 60시간 이상의 시간이 소요되고 있다.At this time, charcoal kiln takes about 60 hours or more because it is naturally cooled.
그러나 상기와 같은 종래의 백탄 제조 방법은 다음과 같은 문제점들이 있었다.However, the conventional method for producing white coal has the following problems.
첫째, 작업자가 숯가마의 작은 출입구를 이용하여 원자재를 하나씩 수작업으로 순차 투입시켜야 하기 때문에, 대략 10톤을 투입하는 경우 통상적으로 8~10시간의 원자재 투입시간이 걸리고, 또한 숯가마를 밀폐시키는데 대략 2~3시간이 소요될 뿐 아니라, 숯가마의 출입구의 하측 일부를 다시 개방시킨 후, 탄화가 완료된 백탄을 작업자가 숯가마로부터 다시 꺼내는데에도, 투입과 마찬가지로 8~10시간의 많은 시간이 소요되고 있다.First, since the worker has to input the raw materials one by one manually by using the small entrance of the charcoal kiln, when inputting about 10 tons, it usually takes 8 ~ 10 hours to input the raw materials and also about 2 ~ to close the charcoal kiln. Not only takes 3 hours, but also after opening the lower part of the entrance of the charcoal kiln again, the operator takes the charcoal-completed white charcoal out of the charcoal kiln, as well as a lot of 8-10 hours.
따라서, 이러한 종래의 백탄 제조는, 원자재의 투입 및 회수 작업, 숯가마의 출입구 개폐 작업, 숯가마 점화 및 탄화시간, 재투입을 위한 숯가마 냉각 시간 등이 필요하게 되고, 전체적으로 새로운 원자재를 재투입 할 수 있을 때까지 대략 170시간 이상의 많은 작업 시간이 소요되기 때문에, 생산 효율성이 현저히 떨어질 뿐 아니라, 대량 생산에 많은 제약이 따르는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional production of white charcoal requires the input and recovery of raw materials, the opening and closing operation of the charcoal kiln, the charcoal kiln ignition and carbonization time, the charcoal kiln cooling time for re-injection, and the like. Since it takes a lot of work time of about 170 hours or more, not only the production efficiency is significantly lowered, but also there are problems that a lot of restrictions are placed on mass production.
둘째, 작업자가 수작업으로 숯가마 내부에 들어가 원자재를 투입 또는 인출하기 때문에, 분진 등의 흡입이나, 원자재가 쓰러짐으로써 작업자가 다칠 수 있는 안전사고의 우려가 높았다.Second, since the worker enters the charcoal kiln by hand or inputs or withdraws the raw material, there is a high risk of a safety accident that may injure the worker by inhaling dust or falling down.
셋째, 백탄화 과정에서 원자재가 쓰러져 파손되거나 손상됨으로써, 수율이 현저히 저하될 뿐 아니라, 산소의 균일한 공급이 어려워 품질의 균등화를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.Third, as the raw material collapses and is damaged or damaged in the white carbonization process, not only the yield is remarkably lowered, but the uniform supply of oxygen is difficult, and thus there is a problem that quality equalization cannot be obtained.
넷째, 새로운 원자재의 탄화 작업을 반복 수행하는 경우, 숯가마의 출입구를 밀폐하고 다시 허무는 작업을 반복적으로 수행해야 하는 번거로움이 있었다.Fourth, in the case of repeating the carbonization of the new raw material, there was a need to repeatedly perform the operation of sealing the entrance of the charcoal and breaking it again.
다섯째, 새로운 탄화 작업을 수행하는 경우, 냉각된 숯가마를 다시 고열로 가열시켜야 하기 때문에, 연료 소비가 증대하고, 이로 인한 환경오염을 증대시키는 문제점이 있었다.Fifth, when performing a new carbonization operation, because the cooled charcoal must be heated again at a high temperature, there is a problem that fuel consumption increases, thereby increasing environmental pollution.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 첫째, 이동식 트롤리에 원자재를 적재하여 고정시킨 후, 원자재를 트롤리와 함께, 숯가마에 투입 또는 인출시키도록 함으로써, 원자재의 투입 및 인출에 소요되는 작업 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있게 하고, 둘째, 작업자의 숯가마 내부에의 출입을 차단하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 하며, 셋째, 숯가마 출입구에 도어를 설치하여 숯가마를 개폐시킬 수 있게 함으로써, 신속한 밀폐 및 개방이 가능하게 하고, 넷째, 원자재의 쓰러짐에 의한 손상이나 파손 방지는 물론 산소 분사시스템을 이용한 균일하고 효과적인 산소 공급을 통해 품질의 균등화를 얻을 수 있게 하고, 다섯째, 숯가마에 잔류하는 고열을 사용할 수 있게 함으로써, 연료 소비를 현저히 저하시킬 수 있는 백탄의 제조공법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made in order to solve the above problems, first, by loading and fixing the raw material in a mobile trolley, and then with the trolley, by putting or withdrawing the raw material in a charcoal kiln, Secondly, it can drastically shorten the working time, and secondly, it can prevent the accident by preventing the worker's access to the inside of the charcoal kiln. Third, install the door at the entrance of the charcoal kiln to open and close the charcoal kiln. Fourth, to ensure the fast sealing and opening, and to the fourth, to prevent the damage or damage caused by the fall of the raw materials, as well as to equalize the quality through the uniform and effective oxygen supply using the oxygen injection system, and the fifth, to the charcoal kiln Bags that can significantly reduce fuel consumption by allowing the use of residual high heat In intended to provide a manufacturing process.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 참나무 원자재를 숯가마 내부에 투입하여 적재시킬 수 있도록 원자재를 소정의 길이로 재단하여 준비하는 원자재 준비단계와, 재단이 완료된 상기 다수의 원자재를 소정의 면적을 가지는 이동식 트롤리의 상부에 세워서 적재시키는 트롤리 적재단계와, 상기 트롤리를 이동시켜 상기 숯가마 내부에 투입하는 트롤리 투입단계와, 상기 트롤리의 투입이 완료된 후, 상기 숯가마의 투입구를 도어를 이용하여 밀폐시키는 숯가마 밀폐단계와, 상기 숯가마의 내부를 가열시키는 숯가마 가열단계와, 상기 숯가마 내부의 가열된 원자재를 탄화시켜 검탄을 형성하는 제1 탄화단계와, 상기 원자재의 제1 탄화단계가 완료된 후, 상기 숯가마 내부의 원자재에 산소를 분사하는 산소 분사단계와, 상기 원자재에 분사된 산소에 의해 연소를 촉진시킴으로써 상기 검탄을 백탄화시키는 제2 탄화단계와, 상기 제2 탄화단계가 완료된 후, 상기 숯가마의 투입구를 개방하여 상기 숯가마 내부의 트롤리를 외부로 인출하는 트롤리 인출단계, 및 인출된 상기 트롤리에 적재된 백탄을 산소를 차단하여 자연 냉각시키는 백탄 냉각단계를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a raw material preparation step of cutting and preparing raw materials to a predetermined length so that oak raw materials can be loaded and loaded into a charcoal kiln, and a plurality of raw materials of which cutting is completed have a predetermined area. Trolley stacking step of loading and standing on the top of the movable trolley having a trolley input step of moving the trolley to the inside of the charcoal kiln, and after the input of the trolley is completed, closing the inlet of the charcoal kiln by using a door Charcoal kiln sealing step, charcoal kiln heating step of heating the inside of the charcoal kiln, the first carbonization step of carbonizing the heated raw material inside the charcoal kiln, and the first carbonization step of the raw material after the completion of the first carbonization step, An oxygen injection step of injecting oxygen into the raw material therein; A second carbonization step of whitening the gum coal by promoting combustion by a cow, and a trolley withdrawal step of drawing out the trolley inside the charcoal to the outside by opening the charcoal kiln after the second carbonization step is completed; It includes a white coal cooling step of naturally cooling the white coal loaded on the trolley to block oxygen.
여기서, 상기 트롤리 적재단계는, 상기 원자재를 상기 트롤리 상부의 내화층의 둘레를 따라 설치된 지지프레임의 내측에 적재하되, 서로 밀착되어 조밀하게 세워서 순차적으로 적재시키는 것이 바람직하다.Here, in the trolley loading step, it is preferable to load the raw materials in the support frame installed along the circumference of the fireproof layer on the upper part of the trolley, in order to be in close contact with each other and to stand in sequence.
또한, 상기 트롤리 적재단계는, 다수개의 원자재를 하나로 묶어 하나의 조를 형성한 후, 상기 조 단위로 순차적으로 트롤리에 적재시킬 수 있다.In addition, in the trolley stacking step, a plurality of raw materials may be bundled together to form one tank, and then sequentially loaded on the trolley in the tank unit.
또, 상기 트롤리 적재단계는, 상기 트롤리가 상기 숯가마의 내부에 투입되었을 때, 상기 원자재의 상단과 상기 숯가마의 내측 상면이 10cm~12cm 이격되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the trolley loading step, when the trolley is put into the charcoal kiln, it is preferable that the upper end of the raw material and the inner upper surface of the charcoal kiln 10cm ~ 12cm apart.
한편, 상기 트롤리 투입단계는, 상기 트롤리를 상기 숯가마의 외부로부터 내부까지 설치된 레일 위에 설치한 후 전방으로 밀어서 상기 숯가마 내부에 투입시킬 수 있다.On the other hand, the trolley input step, after installing the trolley on the rail installed from the outside to the inside of the charcoal can be pushed forward to put the inside of the charcoal kiln.
또한, 상기 트롤리 투입단계는, 상기 트롤리의 하측 둘레가 상기 숯가마의 내벽 하단부를 따라 형성된 도피홈에 삽입되도록 할 수 있다.In addition, the trolley input step, the lower circumference of the trolley may be inserted into the escape groove formed along the lower end of the inner wall of the charcoal kiln.
한편, 상기 제1 탄화단계는, 탄화 공정 시간이 48시간을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the first carbonization step, it is preferable that the carbonization process time does not exceed 48 hours.
또한, 상기 산소 분사단계는, 상기 숯가마의 내부에 위치한 상기 트롤리의 베이스 플레이트의 전면이 외부에 노출되도록 상기 숯가마의 하부를 개방한 후, 상기 베이스 플레이트에 설치된 산소 공급로에 산소를 공급함으로써, 공급된 산소가 상기 산소 공급로를 통해 상기 트롤리에 적재된 원자재에 다중 분사되도록 할 수 있다.In addition, the oxygen injection step, by opening the lower part of the charcoal so that the front surface of the base plate of the trolley located inside the charcoal kiln is exposed to the outside, by supplying oxygen to the oxygen supply path installed in the base plate, The oxygen may be injected into the raw material loaded on the trolley through the oxygen supply passage.
또, 상기 산소 분사단계는, 상기 도어의 하부에 설치되는 복수의 산소 유입공을 통해서도 숯가마 내부로의 산소 유입량의 조절이 가능하도록 할 수 있다.In addition, the oxygen injection step, it is possible to control the amount of oxygen inlet into the charcoal through a plurality of oxygen inlet holes provided in the lower portion of the door.
한편, 상기 제2 탄화단계는, 탄화 공정 시간이 5시간을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the second carbonization step, it is preferable that the carbonization process time does not exceed 5 hours.
또한, 상기 트롤리 인출단계는, 상기 숯가마의 도어를 개방한 후, 상기 트롤리의 베이스 플레이트에 윈치를 연결하여 숯가마 외부로 인출시킬 수 있다.In addition, in the trolley withdrawal step, after opening the door of the charcoal kiln, by connecting the winch to the base plate of the trolley can be taken out of the charcoal kiln.
또, 상기 백탄 냉각단계는, 상기 숯가마 외부로 인출된 트롤리에 적재된 백탄에 상부로부터 커버를 씌어 밀폐시킴으로써, 산소를 차단하여 자연 냉각시킬 수 있다.In addition, the white coal cooling step, by covering the top from the top of the charcoal loaded on the trolley drawn out of the charcoal, can be sealed to naturally cool off the oxygen.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 원자재의 투입 및 인출에 소요되는 작업 시간은 물론 숯가마의 개폐 시간을 단축할 수 있어 생산 효율성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 신속한 대량 생산이 가능한 효과가 있고, 둘째, 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있으며, 셋째, 원자재의 손상이나 파손을 방지할 수 있어 생산 수율을 증대시킬 수 있고, 넷째, 산소의 다중 분사를 통해 품질의 균등화를 얻을 수 있어 상품성을 증대시킬 수 있으며, 다섯째, 숯가마에 남아 있는 고열을 재활용할 수 있게 됨으로써, 연료 소비 및 생산 비용을 절감할 수 있는 것은 물론, 환경오염을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is, firstly, it is possible to shorten the opening and closing time of the charcoal kiln as well as the working time required for the input and withdrawal of the raw material not only to improve the production efficiency, but also to effect the rapid mass production Second, there is an effect that can prevent workers' safety accidents in advance, and third, it can prevent the damage or breakage of raw materials and increase the production yield. Fourth, quality equalization through multiple injection of oxygen. It can be obtained to increase the commerciality, and fifth, by being able to recycle the high heat remaining in the charcoal, it is possible to reduce fuel consumption and production costs, as well as to reduce the environmental pollution.
도 1은 종래 백탄의 제조방법 불록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 백탄의 제조공법 블록도이다.
도 3은 본 발명에 있어서, 트롤리가 숯가마에 투입되기 전의 이동식 트롤리와 숯가마의 배치도이다.
도 4는 본 발명에 따른 트롤리의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 트롤리에 구비된 베이스 플레이트의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 트롤리의 베이스 플레이트와 내화층의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 숯가마의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 트롤리 투입단계에서 트롤리가 숯가마에 투입된 상태의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 트롤리가 숯가마에 투입된 상태의 측면 투시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 산소 분사단계에서의 산소 공급의 설명도이다.
도 11은 본 발명에 따른 백탄 냉각단계에서의 백탄을 냉각시키는 설명도이다. 1 is a block diagram of a conventional method for producing white coal.
Figure 2 is a block diagram of the production method of white coal according to the present invention.
3 is a layout view of a mobile trolley and a charcoal kiln before the trolley is put into a charcoal kiln.
4 is a perspective view of a trolley according to the present invention.
5 is a plan view of the base plate provided in the trolley of the present invention.
6 is a side view of the base plate and the fireproof layer of the trolley according to the present invention.
7 is a front view of a charcoal kiln according to the present invention.
Figure 8 is a front view of a state in which the trolley is put in a charcoal kiln in the trolley input step of the present invention.
Figure 9 is a side perspective view of a trolley of the present invention in a charcoal kiln.
10 is an explanatory view of the oxygen supply in the oxygen injection step according to the present invention.
11 is an explanatory diagram for cooling white coal in the white coal cooling step according to the present invention.
이하 도 2 내지 도 11을 참조하여 본 발명 백탄의 제조 공법 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 2 to 11 will be described an embodiment of the production method of the present invention.
먼저 도 2를 참조하여 본 발명에 백탄의 제조공법 전체 과정을 간략히 설명한다.First, with reference to Figure 2 will be briefly described the entire process for producing white coal in the present invention.
여기서, 도 2는 본 발명에 따른 대량 생산을 위한 백탄 제조 공법의 블록도를 나타낸 것이다.Here, Figure 2 shows a block diagram of a production process of white coal for mass production according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명 백탄의 제조공법은, 원자재 준비단계(S10), 트롤리 적재단계(S20), 트롤리 투입단계(S30), 숯가마 밀폐단계(S40), 숯가마 가열단계(S50), 제1 탄화단계(S60), 산소 분사단계(S70), 제2 탄화단계(S80), 트롤리 인출단계(S90), 및 백탄 냉각단계(S100)로 이루어진다.As shown, the manufacturing method of the present invention the coal charcoal, raw material preparation step (S10), trolley loading step (S20), trolley input step (S30), charcoal kiln sealing step (S40), charcoal kiln heating step (S50), the first It consists of a carbonization step (S60), oxygen injection step (S70), the second carbonization step (S80), the trolley withdrawal step (S90), and the white coal cooling step (S100).
여기서, 원자재 준비단계(S10)는 참나무 원자재(1)를 숯가마(100) 내부에 투입하여 적재시킬 수 있도록 원자재(1)를 소정의 길이로 재단하여 준비하는 단계이다,Here, the raw material preparation step (S10) is a step to prepare by cutting the raw material (1) to a predetermined length so as to load the oak raw material (1) into the
즉, 원자재(1)인 참나무를 숯가마(100)의 내부 공간 및 트롤리(10)의 높이를 고려하여 적절한 길이로 재단한 후, 도 3에 도시된 바와 같이 트롤리(10)에 적재시키는 것이다.That is, the oak, which is the
한편, 트롤리 적재단계(S20)는 재단이 완료된 다수의 원자재(1)를 트롤리(10)의 상부에 조밀하게 세워서 적재시키는 단계이고, 트롤리 투입단계(S30)는 원자재(1)가 적재된 트롤리(10)를 이동시켜 숯가마(100) 내부에 투입하는 단계이다.On the other hand, the trolley loading step (S20) is a step of loading a plurality of raw materials (1), the cutting is completed on the top of the
한편, 트롤리(10)의 투입이 완료되면, 숯가마(100)의 도어(110)를 하강시켜 숯가마(100)를 밀폐시키는 숯가마 밀폐단계(S40)를 수행하게 된다.On the other hand, when the input of the
이와 같이, 숯가마(100)의 밀폐가 완료되면, 숯가마 가열단계(S50)에서 숯가마(100)를 가열시키고, 원자재(1)를 탄화시키는 제1 탄화단계(S60)를 거치게 된다.As such, when the sealing of the
여기서 숯가마(100)는 대략 400℃~700℃ 정도로 가열시키게 된다.Here the
이때, 원자재(1)는 숯가마(100) 내부에서 연소되면서 불순물 등이 제거되어 탄화가 진행됨으로써, 검탄화가 이루어지게 된다. At this time, the raw material (1) is burned in the
이러한 제1 탄화 과정이 완료되면, 제2 탄화단계를 진행시키기 위하여 숯가마(100) 내부에 산소를 분사하는 산소 분사단계(S70)를 수행하게 된다.When the first carbonization process is completed, an oxygen injection step S70 of injecting oxygen into the
이때, 작업자는 트롤리(10)의 베이스 플레이트(20)에 구비되는 산소 공급로(40)를 통해 숯가마(100) 내부에 산소를 분사시킨다.At this time, the operator injects oxygen into the
산소가 숯가마(100)의 내부에 투입된 원자재(1)에 분사되면, 숯가마(100) 내부의 원자재(1)는 더 높은 고열에서 급속도로 연소되고, 이때 작업자는 숯가마 내부가 대략 1000℃~1200℃의 고열이 유지되도록 한다.When oxygen is injected into the raw material (1) injected into the interior of the
상기와 같이 숯가마(100) 내부 환경이 조성되면, 원자재(1)는 더 높은 고열하에서 제2 탄화단계(S80)가 진행됨으로써, 백탄화 과정이 이루어지게 된다.As described above, when the internal environment of the
제2 탄화단계(S80)에서 원자재(1)는 수분, 유황, 등의 가스 성분이나 불순물 등이 완전히 연소되어 백탄화가 되는 것이다.In the second carbonization step S80, the
이러한 백탄은, 화력이 좋고, 불이 오래가며 미세한 구멍이 많고 흡착력이 강한 것이 특징이기 때문에 숯불구이용 연료나 필터 소재 등으로 활용되고 있다.Such charcoal is used as a charcoal-fired fuel or filter material because of its good thermal power, long-lasting fire, many fine pores, and strong adsorptive power.
한편 상기와 같이 제2 탄화단계(S80)가 왼료되면, 작업자는 트롤리 인출단계(S90)에서 숯가마(100)의 투입구를 개방하고, 숯가마(100) 내부의 트롤리(10)를 숯가마(100) 외부로 인출한 후, 인출된 트롤리(10)와 트롤리(10)에 적재되어 있는 탄화가 완료된 백탄을 자연 냉각시키는 백탄 냉각단계(S100)를 거침으로써, 백탄의 제조가 완료된다.On the other hand, when the second carbonization step (S80) as described above, the worker opens the inlet of the
이하 도 3 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 대량 생산을 위한 백탄 제조 공법의 각각의 단계를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 3 to 11 each step of the production process of the white coal for mass production according to the present invention will be described in detail.
여기서, 도 3은 본 발명에 있어서, 트롤리가 숯가마에 투입되기 전의 이동식 트롤리와 숯가마의 배치도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 트롤리의 사시도를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 트롤리에 구비된 베이스 플레이트의 평면도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 트롤리의 베이스 플레이트와 내화층의 측면도를 나타낸 것이다.Here, Figure 3 shows the layout of the movable trolley and the charcoal before the trolley is put into the charcoal in the present invention, Figure 4 shows a perspective view of the trolley according to the invention, Figure 5 is provided in the trolley of the present invention 6 shows a plan view of the base plate, and FIG. 6 shows a side view of the base plate and the fireproof layer of the trolley of the present invention.
원자재(1)는 원자재 준비단계(S10)에서 적정 길이로 재단된 후, 도 3에 도시된 바와 같이, 트롤리(10)의 상부에 세워서 조밀하게 적재시킨다.After the
여기서, 트롤리(10)는 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(20)와 내화층(30) 및 지지프레임(50)으로 구성된다.Here, the
베이스 플레이트(20)는 숯가마(100)의 내부 적재 공간(160)(도 8 참조) 및 참나무 원자재(1)를 적재시킬 수 있는 양을 고려하여 적정한 면적을 가지도록 금속 소재(STS, 스테인리스강)로 형성되며, 하면에는 레일(200)을 따라 이동 가능하도록 복수의 휠(28)이 설치되어 있다.The
또한, 베이스 플레이트(20)의 상면에는 적벽돌 등으로 이루어진 일정 높이의 내화층(30)이 형성되고, 이 내화층(30)의 상부에 지지프레임(50)이 설치된다.In addition, a
이때, 내화층(30)은 베이스 플레이트(20)보다 작은 면적으로 형성됨으로써, 베이스 플레이트(20)의 상면 둘레를 따라 노출부(23)가 형성되도록 한다.In this case, the
또한, 베이스 플레이트(20)의 전면부에는 윈치(winch)에 연결할 수 있는 와이어(wire) 연결용 연결 고리(21)가 설치된다.In addition, the front plate of the
한편, 지지프레임(50)은 내화층(30)의 각 모서리에 상향 설치되는 지주프레임(51)과 각 지주프레임(51)을 횡방향으로 서로 연결하는 횡지지대(55)로 구성된다.On the other hand, the
여기서 지주프레임(51)과 횡지지대(55)는 베이스 플레이트(20)와 같은 소재로 제작될 수 있다.The holding
이때, 횡지지대(55)는 지주프레임(51)에 상,하 방향으로 이격되게 다수개를 설치할 수 있으며, 지주프레임(51)에 착탈 가능하게 설치함으로써, 원자재(1)의 적재 및 회수가 용이하도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the
따라서, 작업자는 트롤리 적재단계(S20)에서 참나무 원자재(1)를 서로 밀착되도록 지지프레임(50) 안쪽에 조밀하게 세워서 적재시키는 것이다.Therefore, the worker is to stand in the trolley loading step (S20) densely stacked oak raw materials (1) inside the
여기서, 재단이 완료된 참나무 원자재(1)는 다수개를 하나로 묶어 하나의 조를 형성한 후, 각 조 단위로 순차적으로 트롤리(10)에 적재시키는 것이 바람직하다.Here, the oak raw material (1) is completed, it is preferable to bundle a plurality of one to form a group, and then to sequentially load the
이때, 원자재(1)는 와이어 등을 이용하여 다수개를 하나로 묶어 조 단위로 취급함으로써, 적재 시간을 단축시킬 수 있을 것이다.At this time, the raw material (1) by using a wire or the like to bundle a plurality of units as a unit, it will be possible to shorten the loading time.
한편, 원자재(1)는 트롤리(10)에 적재하여 숯가마(100) 내부에 투입시켰을 때, 원자재(1)의 상단과 숯가마(100) 내부의 상면이 대략 10cm~12cm 정도 이격되도록 준비하는 것이 바람직하고, 원자재(1)의 측면과 숯가마(100)의 내측면과도 대략 마찬가지의 간격이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the raw material (1) is loaded in the
한편, 도 5, 6에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(20)에는 산소 공급로(40)가 형성된다.5 and 6, an
여기서, 산소 공급로(40)는 외부로부터 산소를 공급받아 상향 분사시킬 수 있도록 하는 것으로서, 다수개의 분기관(41)과 주입관(42) 및 배출공(46, 47)으로 구성된다.Here, the
여기서 분기관(41)은 베이스 플레이트(20)의 하면부에 3개가 나란하게 병렬 배치되고, 이 각 분기관(41)의 상면에는 다수개의 분출공(45)이 일정 간격으로 이격 설치된다.Here, three
여기서, 3개의 분기관(41)은 선단부가 주입관(42)에 의해 연결되어 연통되도록 형성되며, 주입관(42)의 선단부에는 베이스 플레이트(20)의 전면부에 노출되도록 주입구(43)가 연결된다.Here, the three
한편, 배출공(46,47)은 베이스 플레이트(20)와 내화층(30)에 각각 형성되는 것으로서, 분기관(41)의 분출공(45)과 연통되도록 상향 관통 설치된다.On the other hand, the discharge holes 46 and 47 are formed in the
따라서 외부에서 주입구를 통해 공급되는 산소는, 산소 공급로(40)의 주입관(42), 분기관(41)과 분출공(45), 및 베이스 플레이트(20)와 내화층(30)에 각각 형성되는 배출공(46, 47)을 순차적으로 경유하여 트롤리(20) 상부의 원자재(1)를 향해 상방으로 다중 분사되는 것이다.Therefore, the oxygen supplied from the outside through the injection port, respectively, to the
한편, 원자재(1)를 재단하여 상기와 같은 트롤리(20)에 적재시키는 원자재 준비단계(S10)와 트롤리 적재단계(S20)가 완료되면, 작업자는 원자재(1)가 적재된 트롤리(120)를 숯가마(100)의 내부에 투입시키는 트롤리 투입단계(S30)를 수행한다.On the other hand, when the raw material preparation step (S10) and the trolley loading step (S20) for cutting the
이때, 작업자는 트롤리 투입단계(S30)에서 레일(200)을 따라 트롤리(10)를 전방으로 밀어서 숯가마(100)의 내부에 투입시킨다.At this time, the worker pushes the
한편, 숯가마(100)는 고온을 견딜 수 있도록 황토 흙이나 적벽돌 등을 이용하여 축조되며, 내부에 원자재(1)를 수용할 수 있는 적재 공간(160)이 형성되어 있다.On the other hand, the
숯가마(100)는 대략 폭이 2.5m, 깊이가 3.5m, 높이가 2m 정도로 제작될 수 있으며, 이러한 숯가마(100)의 적재 공간(160)을 고려하여 원자재(1)를 적정 길이로 재단하게 된다.The
숯가마(100)는 상, 하, 좌, 우, 및 후면 벽이 열차단이 가능하도록 소정의 두께로 축조된다.
따라서, 숯가마(100)는 내부에 참나무 원자재(1)를 수직으로 밀착시켜 적재시킨 후, 불을 붙여 연소시키고, 숯가마(100) 내부로의 산소 유입량을 조절하는 과정을 통하여 탄화 과정을 진행시킴으로써, 검탄 및 백탄을 제조하게 되는 것이다.Therefore, the
한편, 숯가마(100)의 후단부에는 탄화 과정에서 발생하는 가스나 연기를 외부로 배출시킬 수 있는 배기구(연돌)(190)가 형성되어 있고, 숯가마(100)의 내부를 가열시킬 수 있도록 화력을 제공하는 화구(180)(도 5 참조)가 일측에 설치된다.On the other hand, the rear end of the
화구(180)는 통상적으로 참나무 등을 이용하여 숯가마(100) 내부의 적재 공간(160)을 고온으로 가열시킬 수 있는 화력을 제공하는 것이다.
화구(180)와 배기구(19)는 일반적인 구조의 장치를 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the
한편, 숯가마(100)의 전면에는 숯가마(100)의 투입구(130)를 개방 또는 밀폐시킬 수 있는 도어(door)(110)가 설치되어 있다.On the other hand, the front of the
도어(110)는 숯가마(100)의 양측부에 각각 기립 설치되는 가이드 레일(120)을 따라 상하 방향으로 승강 가능하게 설치된다.The
가이드 레일(120)은 'H' 빔(beam) 구조로 형성될 수도 있다.The
도어(110)는 도 9, 10에 도시된 바와 같이, 금속 소재의 전면 플레이트(111)와 전면 플레이트(111)의 후면에 장착되는 내화벽(113)으로 이루어져 있으며, 전면 플레이트(111)의 양측 단부가 가이드 레일(120)을 따라 이동할 수 있다.As illustrated in FIGS. 9 and 10, the
이때 내화벽(113)은 세라믹 파이버(ceramic fiber) 소재가 사용되는 것이 바람직하다.In this case, the fire
또한 도어(110)의 내화벽(113)의 중앙부 하단에는 트롤리(10)의 베이스 플레이트(20)의 노출부(23)가 끼워질 수 있는 도피홈(114)이 형성될 수 있다.In addition, the bottom of the central portion of the
한편, 도어(110)의 중앙부 상측에는 숯가마(100)의 내부를 관찰할 수 있는 관찰창(115)이 형성된다.On the other hand, the upper side of the central portion of the
여기서, 관찰창(115)은 내열 강화 유리를 이용할 수 있을 것이다.Here, the
따라서 작업자는 제1 탄화단계(S60) 및 제2 탄화단계(S80)에서 이 관찰창(115)을 통해 숯가마(100) 내부의 탄화 진행 과정을 감시할 수 있다.Therefore, the worker can monitor the progress of carbonization inside the
한편, 도어(110)는 별도의 리프팅 장치(300)를 이용하여 승강시킬 수 있다.On the other hand, the
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(120)의 상단에 고정프레임(122)을 수평 방향으로 설치하고, 이 고정프레임(122)에 리프팅 장치(300)를 설치하는 것이다.For example, as shown in FIG. 5, the fixing
따라서, 두 개의 와이어(310)를 도어(110) 상단의 양측부에 각각 연결하고, 도어(110)의 승강 범위를 고려하여 고정프레임(122)에 도르래 및 윈치를 설치한 후, 와이어(310)를 도르래를 통해 윈치에 연결함으로써, 도어(110)를 승강시킬 수 있을 것이다.Therefore, the two
도어(110)는 이외에도, 모터와 기어 등을 조합한 다양한 방식의 일반적인 리프팅 장치를 활용하여 승강시킬 수 있을 것이다.In addition to the
한편, 가이드 레일(120)에는 상하 방향으로 지지핀(도시하지 않음)을 끼워넣을 수 있는 다수개의 삽입공(125)을 이격 설함으로써, 이 지지핀이 도어(110)의 하단을 지지할 수 있도록 함으로써, 도어(110)가 특정 높이에 안정적으로 고정되도록 할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 숯가마(100)의 바닥면에는 두 개의 레일(200)이 나란하게 병렬 설치되어 있다.On the other hand, the bottom of the
이 레일(200)은 숯가마(100)의 내부에서 외부까지 연장되도록 설치됨으로써, 트롤리(10)가 도 3에 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로 레일(200)을 따라 이동 하여 숯가마(100)를 출입하게 된다.The
따라서, 작업자는 트롤리 투입단계(S30)에서, 트롤리(10)를 직접 밀어 레일(200)을 따라 이동시킴으로써, 도 8에 도시된 바와 같이, 트롤리(10)를 숯가마(100) 내부의 적재 공간(160)에 투입시킬 수 있다.Therefore, in the trolley input step (S30), by pushing the
한편, 도 7은 숯가마의 정면을 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이, 도어(110)의 상부에는 관찰창(115)이 형성되고, 하면에는 복수의 산소 유입공(116)이 형성되어 있다.On the other hand, Figure 7 shows the front of the charcoal, as shown, the
또한, 도어(110)의 하단 양측부에는 레일(200)과의 간섭을 방지할 수 있도록 오목홈(117)이 각각 형성될 수 있다.In addition,
한편, 숯가마(100)의 내부의 좌, 우, 후면 벽 하단부에는 도 9, 10에 도시된 바와 같이, 일정 높이와 깊이를 가지는 도피홈(150)이 각각 형성되어 서로 연결되어 있다.On the other hand, left, right, rear wall lower end of the inside of the
여기서 도피홈(150)은 트롤리(10)가 숯가마(100)의 투입구(130)를 통해 투입될 때, 트롤리(10)의 베이스 플레이트(20) 둘레가 삽입될 수 있게 하는 것이다.Here, the
한편, 산소 유입공(116)은 원자재(1)의 제1 탄화단계(S60)에서 필요한 산소를 조절하여 제공할 수 있도록 숯가마(100)의 내부와 외부가 연통되도록 하는 것으로서, 통상적인 조절 가능한 개폐판(도시하지 않음)이 설치될 수 있다.On the other hand, the
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 원자재(1)의 트롤리(10) 적재가 완료되면, 트롤리 투입단계(S30)에서, 작업자는 트롤리(10)를 밀어서 레일(200)을 따라 이동시킴과 아울러, 숯가마(100)의 도어(110)를 개방하고 트롤리(10)를 숯가마(100) 내부까지 밀어넣어 투입하면 된다.Therefore, as shown in Figure 3, when the loading of the
이때, 작업자는 트롤리 투입단계(S30)에서 트롤리(10)의 베이스 플레이트(20)의 노출부(23)가 도피홈(150)을 따라 이동하도록 트롤리(10)를 숯가마(100) 내부로 밀어넣는 것이다.At this time, the operator pushes the
따라서 트롤리(10)는 도 8, 9에 도시된 바와 같이, 숯가마(100) 내부의 적재 공간(160)에 위치하게 된다.Accordingly, the
도 8은 트롤리 투입단계(S30)에서 트롤리(10)가 숯가마(100)의 내부에 투입된 후, 숯가마(100)의 정면도를 나타낸 것으로서, 설명의 편의를 위하여 도어(110)를 제거한 상태를 도시한 것이다.8 is a front view of the
도시된 바와 같이, 트롤리(10)가 숯가마(100)의 내부에 투입되면, 트롤리(10)의 베이스 플레이트(20)의 노출부(23)는 도피홈(150)에 끼워진 상태가 된다.As shown, when the
이렇게 함으로써, 숯가마(100) 내부의 고열이 베이스 플레이트(20)에 직접적으로 전달되는 것을 최소화시킬 수 있고, 이로 인해, 금속 소재의 베이스 플레이트(20)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.By doing so, it is possible to minimize the high heat inside the
이와 같이, 트롤리(10)의 투입이 완료되면, 숯가마 밀폐단계(S40)에서 숯가마(100)의 도어(110)를 하강시켜 숯가마(100)를 밀폐시키고, 숯가마 가열단계(S50)를 수행한다.As such, when the input of the
숯가마 가열단계(S50)에서 숯가마(100)의 일측에 별도로 설치된 화구(180)를 이용하여 숯가마(100) 내부를 대략 400℃~700℃ 정도로 가열시킨다.In the charcoal kiln heating step (S50) by using a
숯가마(100)의 내부가 적정 온도로 가열되면, 이 온도하에서 원자재(1)의 제1 탄화단계(S60)가 진행되게 된다.When the inside of the
제1 탄화단계(S60)는 원자재(1)가 고열로 연소되면서 열분해되어 비결정성 탄소를 생성하는 과정으로서, 이 과정을 거쳐 원자재(1)가 검탄(숯)이 되는 것이다.The first carbonization step (S60) is a process in which the
이때, 탄화 과정에서, 도어(110)의 하단에 형성된 산소 유입공(116)을 통해 산소 유입량을 적절히 조절하면서 탄화 과정을 수행하게 된다.At this time, in the carbonization process, the carbonization process is performed while appropriately adjusting the oxygen inflow amount through the
제1 탄화단계(S60)에서의 탄화 과정은, 원자재(1)가 트롤리(20)에 서로 밀착되어 조밀하게 세워져 적재되기 때문에, 보다 균일하고 신속한 탄화 과정을 유도하게 됨으로써, 대략 48시간 이내에서 진행한다.The carbonization process in the first carbonization step S60 is carried out within approximately 48 hours by inducing a more uniform and rapid carbonization process, since the
이때, 작업자는 도어(110)에 설치된 관찰창(115)을 통해 탄화 과정을 관찰하며 진행 여부를 확인할 수 있다.At this time, the operator can observe the carbonization process through the
이와 같이, 제1 탄화단계(S60)가 완료되면, 작업자는 원자재(1)의 백탄화가 수행될 수 있도록 산소 분사단계(S70)를 수행한다.As such, when the first carbonization step S60 is completed, the operator performs the oxygen injection step S70 so that white carbonization of the
이하 도 10을 참조하여 산소 분사단계를 상세히 설명한다.Hereinafter, the oxygen injection step will be described in detail with reference to FIG. 10.
여기서 도 10은 본 발명에 따른 산소 분사단계에서의 산소 공급의 설명도를나타낸 것이다.10 is an explanatory view of the oxygen supply in the oxygen injection step according to the present invention.
산소 분사단계(S70)에서, 도시된 바와 같이, 작업자는 먼저, 숯가마(100)의 내부에 위치한 트롤리(20)의 베이스 플레이트(20) 전면부가 외부에 노출되도록 도어(110)를 소정 위치까지 약간 상승시켜 숯가마(100)의 하부를 개방한 후, 트롤리(20)의 베이스 플레이트(20)에 구비된 산소 공급로(40)를 통해 산소를 숯가마(100) 내부의 원자재(1)에 상향 분사시키는 것이다.In the oxygen injection step (S70), as shown, the operator first, the
이때, 작업자는 베이스 플레이트(20)의 전면에 설치된 주입구(43)에 별도의 송풍기(도시하지 않음)에 연결된 산소 공급관(500)을 연결시켜 산소를 주입할 수 있을 것이다.In this case, the worker may inject oxygen by connecting an
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 작업자가 송풍기를 이용하여 화살표와 같이 트롤리(20)의 주입구(43)에 산소를 강제 공급하면, 산소는 화살표를 따라 산소 공급로(40)의 주입관(42)과 분기관(41) 및 각 분기관(41)의 분출공(45)을 순차적으로 경유한 후, 베이스 플레이트(20)와 내화층(30)에 각각 형성된 다수개의 배출공(46, 47)을 통해 숯가마(100) 내부에서 트롤리(10)에 적재된 원자재(1)를 향해 상방으로 다중 분사됨으로써, 검탄화된 원자재(1)의 연소를 효과적으로 촉진시키게 된다.Therefore, as shown in FIG. 10, when an operator forcibly supplies oxygen to the
따라서 원자재(1)는 더 높은 고열로 탄화되면서 백탄화 과정이 진행되는 것이다.Therefore, the raw material (1) is carbonized at a higher heat and the white carbonization process proceeds.
산소가 분사되는 상황하에서 제2 탄화단계(S80)가 진행되고, 이때, 참나무 원자재(1)는 숯가마(100) 내에서 수분, 유황, 등의 가스 성분이 완전히 연소됨과 아울러, 많은 기공을 형성하게 된다.Under the situation that oxygen is injected, the second carbonization step (S80) is performed, and at this time, the oak raw material (1) is completely burned in the charcoal (100) gas components such as water, sulfur, and to form a lot of pores do.
이러한 제2 탄화단계(S80)는 대략 5시간 이내에서 수행되도록 한다.This second carbonization step (S80) is to be performed within about 5 hours.
이때 도 10에 도시된 바와 같이, 도어(110)의 하부에 설치되는 복수의 산소 유입공(116)을 통해서도 산소의 유입량이 조절되도록 함으로써, 보다 더 균일하고 효율적인 산소 공급이 되도록 할 수 있다.At this time, as shown in Figure 10, by adjusting the inflow of oxygen also through a plurality of
이때, 작업자는 도어(110)에 설치된 관찰창(115)을 통해 제2 탄화단계(S8)에서의 탄화 과정을 관찰할 수 있다.In this case, the worker may observe the carbonization process in the second carbonization step S8 through the
한편, 상기와 같은 제2 탄화단계(S80)가 완료되면, 작업자는 트롤리 인출단계(S90)를 수행한다.On the other hand, when the second carbonization step (S80) as described above is completed, the operator performs the trolley withdrawal step (S90).
트롤리 인출단계(S90)에서 작업자는, 먼저 베이스 플레이트(20)에 연결된 송풍기를 제거하고 숯가마(100)의 도어(110)를 베이스 플레이트 (20) 전면에 설치된 연결고리(21)가 보이는 지점까지 상승시키고, 트롤리(10)의 베이스 플레이트(20) 전면에 설치된 연결 고리(21)에 와이어 등을 연결후, 작업자가 안전거리로 이동 즉시, 도어(110)의 개방을 완료한다. 상기 공정을 거쳐 트롤리(10)를 숯가마(100)로부터 끌어내어 인출하는 것이다.In the trolley withdrawal step (S90), the operator first removes the blower connected to the
이때 와이어는 별도로 설치된 윈치에 연결함으로써, 트롤리(10)를 신속하고 안전하게 숯가마(100)로부터 인출할 수 있을 것이다. At this time, by connecting the wire to the winch installed separately, the
이하 도 11을 참조하여 백탄 냉각단계(S100)를 설명한다.Hereinafter, the white coal cooling step S100 will be described with reference to FIG. 11.
상기와 같이, 트롤리(10)가 숯가마(100) 외부로의 인출이 완료되면, 작업자는 도 11에 도시된 바와 같이, 트롤리(10)의 상부로부터 지지프레임(50)과 탄화된 백탄 전체를 커버(400)를 이용하여 덮어씌워 밀폐시킴으로써, 산소를 차단하여 자연 냉각시키는 백탄 냉각단계(S100)를 수행한다.As described above, when the
이때, 커버(400)는 트롤리(10)의 내화층(30)과 지지프레임(50) 및 적재된 백탄을 덮어씌울 수 있도록 내부가 비어있고, 하단이 개방된 용기 형상으로 구비되며, 커버(400)의 하단은 베이스 플레이트(20)의 상면에 밀착될 수 있게 한다.At this time, the
이때, 백탄 냉각단계(S100)를 통해 백탄의 자연 냉각이 완료되면, 작업자는 커버(400)를 제거한 후, 트롤리(10)에 적재된 백탄을 트롤리(10)로부터 빼내어 적정 가공을 거쳐 출하하면 되는 것이다.At this time, when natural cooling of the charcoal is completed through the charcoal cooling step (S100), the operator removes the
한편, 백탄 냉각단계(S100)가 수행될 때, 숯가마(100)의 내부는 비워져 있는 상태이므로, 새로운 원자재(1)를 투입하여 백탄 제조를 위한 각 단계를 반복 수행할 수 있다. On the other hand, when the charcoal cooling step (S100) is performed, since the interior of the
즉, 탄화시키고자 하는 새로운 원자재(1)를 새로운 트롤리(10)에 적재시킨 후, 트롤리(10)를 숯가마(100)에 투입하여 상기와 같은 각 단계를 수행함으로써, 연속적으로 백탄을 제조할 수 있다.That is, after loading the new raw material (1) to be carbonized in a
이때, 트롤리(10)의 신속한 인출로 인해, 제2 탄화단계(S80)에서의 고열이 숯가마(100)에 잔류하게 되고, 이로 인해 숯가마(100)의 내부는 대략 600℃ 정도의 고열을 유지하게 되므로, 이러한 상태에서 새로운 원자재(1)를 트롤리(10)를 이용하여 숯가마(100) 내부에 투입할 수 있기 때문에, 숯가마(100)의 재가열 시간 및 연료 소비를 현저히 줄일 수 있고, 이로 인해 생산 비용의 절감은 물론 연료 소비로 인한 환경오염도 줄일 수 있게 되는 것이다.At this time, due to the rapid withdrawal of the
또한 본 발명은 원자재(1)를 이동식 트롤리(10)를 이용하여 신속하고 안전하게 숯가마(100)에 투입 또는 인출시킬 수 있기 때문에, 트롤리(10)의 투입 및 인출을 대략 1시간 이내에 완료할 수 있고, 원자재(1)에 산소를 다중 분사시켜 효과적인 탄화를 유도할 수 있어, 검탄화 및 백탄화 시간의 단축은 물론 숯가마(100)의 냉각 시간이 필요 없기 때문에 전체 공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.In addition, the present invention, because the raw material (1) can be quickly or safely put into or take out of the
즉, 원자재(1)의 투입부터 생산 완료까지 종래에는 대략 170시간 이상이 소요되고 있었으나, 본 발명은 상기와 같은 각 공정 시간의 단축으로 인해, 대략 56시간(약 2.4일)으로 획기적으로 줄이게 됨으로써, 생산 효울성과 대량 생산성을 확보할 수 있게 되는 것이다.In other words, it took about 170 hours or more from the input of the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하였지만, 이러한 실시예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형 적용이 가능할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, such an embodiment is not limited to the claims because it is merely described as an example for convenience of description, and various modifications may be applied within the technical scope of the present invention. .
S10 : 원자재 준비단계
S20 : 트롤리 적재단계
S30 : 트롤리 투입단계
S40 : 숯가마 밀폐단계
S50 : 숯가마 가열단계
S60 : 제1 탄화단계
S70 : 산소 분사단계
S80 : 제2 탄화단계
S90 : 트롤리 인출단계
S100 : 백탄 냉각단계
1 : 원자재
10 : 트롤리
20 : 베이스 플레이트
21 : 연결 고리
23 : 노출부
28 : 휠
30 : 내화층
40 : 산소 공급로
41 : 분기관
42 : 주입관
43 : 주입구
45 : 분출공
46, 47 : 배출공
50 : 지지프레임
51 : 지주프레임
55 : 횡지지대
100 : 숯가마
110 : 도어
111 : 전면 플레이트
113 : 내화벽
114, 150 : 도피홈
115 : 관찰창
116 : 산소 유입공
117 : 오목홈
120 : 가이드 레일
122 : 고정프레임
125 : 삽입공
130 : 투입구
160 : 적재 공간
190 : 배기구
200 : 레일
300 : 리프팅 장치
310 : 와이어
400 : 커버
500 : 산소 공급관S10: Raw material preparation step S20: Trolley loading step
S30: trolley closing step S40: charcoal kiln sealing step
S50: charcoal kiln heating step S60: first carbonization step
S70: oxygen injection step S80: second carbonization step
S90: trolley withdrawal step S100: white coal cooling step
1: Raw material 10: Trolley
20: base plate
21: link 23: exposed part
28: wheel 30: fireproof layer
40: oxygen supply passage 41: branch pipe
42: injection tube 43: injection hole
45:
50: support frame 51: holding frame
55: horizontal support 100: charcoal kiln
110: door 111: front plate
113:
115: observation window 116: oxygen inlet hole
117: recessed groove 120: guide rail
122: fixed frame 125: insertion hole
130: inlet 160: loading space
190: exhaust port 200: rail
300: lifting device 310: wire
400: cover 500: oxygen supply pipe
Claims (12)
재단이 완료된 상기 다수의 원자재를 소정의 면적을 가지는 이동식 트롤리의 상부에 세워서 적재시키는 트롤리 적재단계;
상기 트롤리를 이동시켜 상기 숯가마 내부에 투입하는 트롤리 투입단계;
상기 트롤리의 투입이 완료된 후, 상기 숯가마의 투입구를 도어를 이용하여 밀폐시키는 숯가마 밀폐단계;
상기 숯가마의 내부를 가열시키는 숯가마 가열단계;
상기 숯가마 내부의 가열된 원자재를 탄화시켜 검탄을 형성하는 제1 탄화단계;
상기 원자재의 제1 탄화단계가 완료된 후, 상기 숯가마 내부의 원자재에 산소를 분사하는 산소 분사단계;
상기 원자재에 분사된 산소에 의해 연소를 촉진시킴으로써 상기 검탄을 백탄화시키는 제2 탄화단계;
상기 제2 탄화단계가 완료된 후, 상기 숯가마의 투입구를 개방하여 상기 숯가마 내부의 트롤리를 외부로 인출하는 트롤리 인출단계; 및
인출된 상기 트롤리에 적재된 백탄을 산소를 차단하여 자연 냉각시키는 백탄 냉각단계;
를 포함하여 이루어지는 백탄의 제조공법.A raw material preparation step of cutting and preparing raw materials to a predetermined length so that oak raw materials are loaded into a charcoal kiln;
A trolley stacking step of stacking the plurality of raw materials, which have been cut, on an upper portion of a mobile trolley having a predetermined area;
A trolley input step of moving the trolley and inserting the trolley into the charcoal kiln;
After the input of the trolley is completed, the charcoal kiln sealing step of sealing the inlet of the charcoal using a door;
Charcoal kiln heating step for heating the inside of the charcoal kiln;
A first carbonization step of carbonizing the heated raw material in the charcoal kiln to form gum charcoal;
An oxygen injection step of injecting oxygen into the raw material inside the charcoal after the first carbonization step of the raw material is completed;
A second carbonization step of whitening the gum coal by promoting combustion by oxygen injected into the raw material;
After the second carbonization step is completed, the trolley withdrawal step of opening the inlet of the charcoal to draw out the trolley inside the charcoal to the outside; And
A charcoal cooling step of naturally cooling the charcoal loaded on the extracted trolley by blocking oxygen;
Method for producing white coal comprising a.
상기 트롤리 적재단계는,
상기 원자재를 상기 트롤리 상부의 내화층의 둘레를 따라 설치된 지지프레임의 내측에 적재하되, 서로 밀착되어 조밀하게 세워서 순차적으로 적재시키는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 1,
The trolley loading step,
The raw material is loaded on the inner side of the support frame provided along the circumference of the fireproof layer of the upper part of the trolley, the manufacturing method of the coal charcoal, characterized in that the close contact with each other and densely stacked.
상기 트롤리 적재단계는,
다수개의 원자재를 하나로 묶어 하나의 조를 형성한 후, 상기 조 단위로 순차적으로 트롤리에 적재시키는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 2,
The trolley loading step,
A method of manufacturing white coal characterized in that a plurality of raw materials are bundled together to form one tank and sequentially loaded on the trolley in units of the tank.
상기 트롤리 적재단계는,
상기 트롤리가 상기 숯가마의 내부에 투입되었을 때, 상기 원자재의 상단과 상기 숯가마의 내측 상면이 약 15cm 이내로 이격되도록 하는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 2,
The trolley loading step,
When the trolley is put into the charcoal kiln, the manufacturing method of charcoal, characterized in that the upper end of the raw material and the inner upper surface of the charcoal to be spaced within about 15cm.
상기 트롤리 투입단계는,
상기 트롤리를 상기 숯가마의 외부로부터 내부까지 설치된 레일 위에 설치한 후 전방으로 밀어서 상기 숯가마 내부에 투입시키는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 1,
The trolley input step,
The installation method of the coal charcoal, characterized in that the trolley is installed on the rail installed from the outside to the inside of the charcoal kiln and pushed forward into the charcoal kiln.
상기 트롤리 투입단계는,
상기 트롤리의 하측 둘레가 상기 숯가마의 내벽 하단부를 따라 형성된 도피홈에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 5,
The trolley input step,
The lower periphery of the trolley is a method of manufacturing white coal, characterized in that inserted into the escape groove formed along the inner wall lower end of the charcoal kiln.
상기 제1 탄화단계는, 탄화 공정 시간이 48시간을 넘지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 1,
The first carbonization step is a method for producing white coal, characterized in that the carbonization process time does not exceed 48 hours.
상기 산소 분사단계는,
상기 숯가마의 내부에 위치한 상기 트롤리의 베이스 플레이트의 전면이 외부에 노출되도록 상기 숯가마의 하부를 개방한 후, 상기 베이스 플레이트에 설치된 산소 공급로에 산소를 공급함으로써, 공급된 산소가 상기 산소 공급로를 통해 상기 트롤리에 적재된 원자재에 다중 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 1,
The oxygen injection step,
Opening the lower part of the charcoal kiln so that the front surface of the base plate of the trolley located inside the charcoal kiln is exposed to the outside, by supplying oxygen to the oxygen supply passage installed in the base plate, the supplied oxygen to the oxygen supply passage Method of manufacturing white coal characterized in that the multiple injection to the raw materials loaded on the trolley through.
상기 산소 분사단계는,
상기 도어의 하부에 설치되는 복수의 산소 유입공을 통해서도 숯가마 내부로의 산소 유입량의 조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조 공법.The method of claim 8,
The oxygen injection step,
The production method of the coal charcoal, characterized in that it is possible to control the amount of oxygen inlet into the charcoal through a plurality of oxygen inlet holes provided in the lower portion of the door.
상기 제2 탄화단계는, 탄화 공정 시간이 5시간을 넘지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 8,
The second carbonization step, the process for producing white coal, characterized in that the carbonization process time does not exceed 5 hours.
상기 트롤리 인출단계는,
상기 숯가마의 도어를 개방한 후, 상기 트롤리의 베이스 플레이트에 윈치를 연결하여 숯가마 외부로 인출시키는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.The method of claim 1,
The trolley withdrawal step,
After opening the door of the charcoal, the manufacturing method of the charcoal, characterized in that the winch is connected to the base plate of the trolley and withdrawn to the outside of the charcoal kiln.
상기 백탄 냉각단계는,
상기 숯가마 외부로 인출된 트롤리에 적재된 백탄에 상부로부터 커버를 씌어 밀폐시킴으로써, 산소를 차단하여 자연 냉각시키는 것을 특징으로 하는 백탄의 제조공법.
The method according to any one of claims 1 to 11,
The white coal cooling step,
The method of producing charcoal, characterized in that the oxygen is blocked by cooling by covering a cover from the top on the charcoal loaded on the trolley drawn out of the charcoal kiln.
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