KR910006004B1 - 제철더스트(dust)를 이용한 아스콘의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

제철더스트(DUST)를 이용한 아스콘의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 제철 및 제강과정 등에서 부산되는 더스트(DUST)를 공해없이 처리함과 동시에 이를 적극적으로 이용하여 아스콘을 제조하기 위한 제철더스트를 이용한 아스콘의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 제철 및 제강과정 등에서 부산되는 더스트는 로 및 연도의 정전집진 과정 중 집진기에서 포집되어 수집되어진다. 이렇게 수집된 제철더스트는 다량의 산화철, 산화아연, 탄소분, 실리카 및 약간의 유황 등으로 구성되어 있으며, 상기 구성성분 중 산화철, 실리카 및 산화아연이 주성분으로 점유되어 있다.

통상적으로 상기와 같은 더스트는 시멘트 등과 혼합하거나 또는 시멘트 모르타르로 되어있는 용기의 내부에 매립하여 페기처분하는 방법이 있고, 또 다른 방법으로는 더스트의 각 성분별로 약품처리를 하여 분리시켜 필용용도에 재 사용하는 방법이 제안되어 있었다.

그러나 더스트를 시멘트 부재료로 사용하는 경우엔 불순물이 과다 함유로 인하여 강도가 저하될 염려가 있으며, 또한 더스트를 시멘트에 혼합하여서 사용하는 경우엔 해리되어 공중으로 비산되는 문제점과 이로인하여 대기가 먼지로 오염되게 되는 결점이 있었다. 특히 상기한 더스트를 처리함에 있어서 시멘트 모르타르로 제조된 용기의 내부에 매립하는 방법은 제철소 내부에서 바로 처리할 수 없고 또한 장소를 이동하여 처리하여야 하므로 이동도중에 더스트가 대기중으로 비산되어 공해를 유발시키는 원인이 되었고, 또한 화학 처리방법에 의하여 이를 분리시켜 재사용하는 방법은 처리공정에 과다한 화공약품 등의 투입으로 처리에 소요되는 비용이 막대하여 현실성이 없다고 하는 문제점이 있다.

본 발명자는 이와 같은 많은 문제점이 있는 제철과정에서 부산된 더스트를 공해없이 처리함과 동시에 이를 아스팔트 등과 혼합하여 아스콘의 제조원료로 사용하여 아스콘을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명의 제조방법을 그 공정별로 상세히 살펴보면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 제조방법은, 개략적으로 제철과정에서 부산된 더스트를 탄소분을 제거하여 곧 혼합기에 투입하고 아스팔트와 100℃ 이상에서 혼합하여 혼합물을 취급이 용이하도록 성형로울러를 이용하여 소정의 형태로, 예를들면 ø10mm 내외의 골재크기로 성형하고 냉각고화 시킨다음 페기하거나 또는 아스콘의 재료로 사용하여 형틀에 넣어 제품을 만들거나 도로포장등의 방법으로 처리할 수 있다.

이를 좀 더 상세히 공정별로 본 발명에서 제철더스트를 이용하여 아스콘으로 제조하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

폐기 더스트를 집진장치가 되어있는 800℃ 이상의 고온의 회전가마로에서 상기한 더스트를 분사비산시켜 분말상태에서 가열하여 탄소분을 제거하여 적색의 분말을 얻는 제1공정과, 상기 제1공정에서 얻어진 분말을 아스팔트를 혼합하여 140-160℃로 가열하면서 교반하여 혼합시킨 후 실온으로 냉각시켜 고화시키는 제2공정과, 상기 제2공정에서 제조된 혼합물이나 고형물에 평균직경이 19mm 이하로 분쇄된 돌, 돌을 분쇄하는 과정에서 생기는 석분 및 모래를 혼합하여 아스팔트 믹싱(Mixing)콘트롤러에 투입하고 충분히 교반혼합하는 제3공정으로 이루어진다.

이와 같은 상기 제1 내지 제3공정에서 제조된 혼합물을 일반도로에 포장하기 위한 아스콘으로 사용될 수도 있고, 또한 일정한 형틀에 넣어 형을 완성한 다음 보도블럭 등의 원자재로도 사용가능할 수 있다.

상기 제1공정에서는 800℃ 이상의 고온을 이용하므로서 더스트자체에 함유된 미연소의 흑색탄소분이 완전연소케 되어 적색의 분말이 얻어지게 된다.

또한 상기 제2공정과 상기 제1공정에서 얻어진 분말은 아스팔트와 혼합함에 있어 140℃ 이하이면 아스팔트가 쉽게 고화되므로 혼합이 잘 이루어지지 않는 반면 160℃ 이상이 되면 아스팔트가 열에 의해 입자분리가 쉬이 발생하여 겔상태가 아닌 액체화가 되어 혼합이 잘 안되는 단점이 있다. 또한 상기 제3공정에서 혼합되는 분쇄된 돌, 석분, 고운모래는 종래에 아스콘을 제조하기 위해 사용되었던 원재료로서, 특히 본 발명에서는 상기한 원재료를 혼합하여 체움제, 즉 휠러로서 탄산칼슘을 사용하였으나, 본 발명에서는 상기한 바에 따라 휠러로서 더스트를 이용함으로서 공해방지와 아울러 아스콘을 제조하려는데 그 특징이 있고 또한 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 상기의 제조공정에 입각하여 다음과 같이 본 발명에 의한 아스콘을 제조하여 보았다.

[실시예 1]

페시터스트를 상기한 제1공정에 의하여 850℃까지 가열한 후에 적색을 띤 325 메쉬의 고운분말을 얻었다.

상기와 같이 처리된 더스트분말 144g과 아스팔트(AP-3) 198g을 150℃로 가열하면서 서서히 교반시켜 완전히 혼합시키고, 같은 온도에서 직경 19mm 이하의 분쇄된 돌 1238g, 돌을 분쇄하는 과정에서 생긴 석분 1694g, 고운모래 326g을 혼합하여 충분히 혼합시켰다.

상기 혼합물을 내경 100mm, 높이 62.5mm의 원통형 형틀에 장입시키고, 해머로 50회 이상 다진다음 상온까지 방냉한 후 형틀을 분리하여 꺼내고 60℃(±1℃)의 향온수조에 투입 40분간 침지후 안정도 시험을 행하였다.

[실시예 2]

아스팔트 216g, 더스트분 144g, 직경이 19mm 이하의 분쇄된 돌 1231g, 돌을 분쇄하는 과정에서 생긴 석분 1685g, 모래 324g을 사용하여 상기 실시예1에서와 같이 제조하여 시험을 행하였다.

상기 실시예에서 사용된 재료의 성분비을 비교하면 다음의 표 1과 같다.

[표 1]

상기 표의 배합비율에 의하여 제조된 시료의 시험결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

[표 2]

상기 표 2에서 나타낸 수치는 마샬데스트(KSF 2337)에 의한 실험결과 아스팔트 5.5%인 경우 (제1실시예)와 아스팔트가 6.0%인 경우 (제2실시예)모두 K·S기준차를 상회하거나 비슷한 정도로서 좋은 결과가 얻어졌다.

이와 같은 상기한 실시예에서 얻어진 본 발명에 의한 아스콘과 종래에서와 같이 휠러로서 탄산칼슘을 사용하여 아스콘을 제조하여 그 성능을 비교하여보았다.

[종래의 아스콘]

아스팔트 216g, 휠러로서 탄산칼슘 144g, 19mm 이하의 분쇄된 돌 1231g, 돌을 분쇄하는 과정에서 발생하는 석분 1685g, 모래 324g을 종래의 아스콘제조방법에 의하여 시료를 제조하여 상기에서와 같은 방법에 의하여 시험하여 보았다.

상기 실시예 2 및 종래의 아스콘과의 성분비를 대비하면 다음의 표 3과 같다.

[표 3]

상기 표의 배합비율에 의하여 제조된 시료의 시험결과를 하기의 표 4에 나타내었다.

[표 4]

상기 (표 4)에서 나타낸 수치는 (표 3)의 성분비에 의한 시험결과로서, 휠러를 더스트 4%로 사용하는 경우(실시예 2)와 칼슘 4%로 사용하는 경우(비교예)를 대비하여 거의 같은 결과로 나타남을 볼 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 지금까지 공해의 원인이 되어왔던 더스트를 염가의 방법으로 처리하면서 다시 재활용하여 아스콘으로 사용하는데 큰 의의가 있으며, 특히 산업폐기물을 염가의 비용으로 처리하면서 최근 문제가 되고있는 공해방지에 큰 역할을 행할 수 있고 또한 휠러로서 탄산칼슘이 상당히 고가인 반면에 폐기되는 더스트를 이용하여 아스콘의 제조원으로 이용하므로서 아스콘의 제조비용도 크게 절감할 수 있으며, 종래의 아스팔트 콘크리트가 갖는 물리적인 특성, 상기에서와 같이 밀도, 안정도, 공극률, 포화도 등에 있어서도 종래의 아스콘에 비해 그 이상의 우수한 효과를 갖는 것임을 알 수 있었다.

이와 같이 본 발명은 아스콘을 제조함에 있어 폐기되는 더스트를 휠러로서 사용하여 아스콘의 제조비용을 극히 저렴화하고, 공해방지효과를 기대하는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (1)

1. 철 및 제강과정에서 부산되는 더스트를 800℃ 이상으로 가열하여 탄소분을 제거한 적색분말 형태로 가공하는 제1공정과, 상기 적색분말의 더스트를 140℃-160℃의 온도에서 아스팔트와 혼합하여 혼합물을 얻는 제2공정과, 상기 혼합물과 함께 종래의 아스콘 제조에 있어 통상의 비율에 따라 ø19mm 이하로 분쇄된 돌, 돌을 분쇄하는 과정에서 발생하는 석분 및 모래를 혼합하여 아스콘을 제조하는 것을 특징으로 하는 제철더스트를 이용한 아스콘의 제조방법.