JP4745353B2 - 練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法に関する。
世界的に原油高時代に入り込んでいるなか、環境汚染の主犯として、産業革命時代の盛りが過ぎた現在、燃料としてしかみなされなかった石炭が、値段が安くて埋蔵量が豊富であるという理由で今一度脚光を浴びている。
低所得層と一部事業場を中心に煉炭使用量が着実に増加しているが、それと伴って練炭灰廃棄問題が指摘されている。練炭灰は、農村のようなところでは、覆土材や作物成長に必要な肥料として活用しているが、大部分の地域では埋めたて処理をしなければならないのが実情である。
したがって、本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、セメントを使わず、練炭灰と廃ガラスを利用して煉瓦を製作することにより、練炭灰をリサイクルすることに、その目的がある。
また、本発明は、一般的な粘土煉瓦を製作することより低い温度で圧縮強度が強い煉瓦を製作することによって、粘土煉瓦より低い温度で煉瓦を製作できるようにする目的もある。
本発明は、上記した目的を達成するために、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
即ち、本発明に係わる練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法の態様は、
練炭灰と廃ガラスを各々微粒子として粉砕する第１段階と粉砕した前記練炭灰と廃ガラスを混合する第２段階と、
混合した前記練炭灰と廃ガラスに水を添加した後、成形体を製作する第３段階と、
製作した前記成形体を７００℃〜１０００℃で焼成する第４段階と、
を含む練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法によって達成される。
練炭灰と廃ガラスを各々微粒子として粉砕する第１段階と粉砕した前記練炭灰と廃ガラスを混合する第２段階と、
混合した前記練炭灰と廃ガラスに水を添加した後、成形体を製作する第３段階と、
製作した前記成形体を７００℃〜１０００℃で焼成する第４段階と、
を含む練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法によって達成される。
本発明の練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法は、セメントを使わず、練炭灰と廃ガラスを利用して煉瓦を製作することによって、練炭灰をリサイクルするようにすることができる。
また、本発明は、一般的な粘土煉瓦を製作する場合よりも低い温度で圧縮強度が強い煉瓦を製作することによって、粘土煉瓦より低い温度で煉瓦を製作することができる効果がある。
添付された図面に基づき、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例による練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法の順序図である。
図１を参照すれば、練炭灰と廃ガラスを利用してエコー煉瓦を作るためには、練炭灰と廃ガラスを各々粉砕させなければならない（Ｓ１１０）。練炭灰と廃ガラスをジョークラッシャー（Ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ）を使って各々１次的に粉砕し、中粉砕機であるジャイロ・コーン−クラッシャー（Ｇｙｒａｔｏｒｙ ｃｏｎｅ ｃｒｕｓｈｅｒ）を使って、３ｍｍ以下の大きさとして粒度を調節する。破砕機のシングル・ランナーミール（ｓｉｎｇｌｅ ｒｕｎｎｅｒ ｍｉｌｌ）を使って、１ｍｍ以下で粉砕しながら前記粉砕する粉砕機および破砕機は記載した粉砕機および破砕機を使うことが好ましいがこれに限定しないことを含む。
粉砕した前記練炭灰と廃ガラスを比率にあうように混合する工程において（Ｓ１２０）、遊星ボールミルを利用して３００ｒｍｐで１０分間混合と粉砕をし、混合比率においては、練炭灰と廃ガラスの重量費は、１：９〜９：１までの範囲内で、煉瓦生産が可能である。
本発明では、主成分が練炭灰であることを勘案して、練炭灰：廃ガラスの重量費が５：５〜９：１まで混合するのを含み、前記混合する過程と粉砕する過程で遊星ボールミルまたはボールミルを使うことが好ましいが、これに限定しないことを含む。
モールドに混合した前記練炭灰と廃ガラスに水を添加し、プレス機で成形体を製作する（Ｓ１３０）。前記水は、７．０ｗｔ．％の割合で添加することが好ましいか、前記水の比率は３．０ｗｔ．％ないし１５．０ｗｔ．％を添加することを含み、それ以上を添加する場合、成形体が薄くなるのでそれ以上は添加しない。前記プレス機は、１００ｋｇ／ｃｍ２ないし１０，０００ｋｇ／ｃｍ２程度の加圧力を与えることを含み、１，０００ｋｇ／ｃｍ２程度の加圧力を与えることが好ましい。
モールドに混合した前記練炭灰と廃ガラスに水を添加し、プレス機で成形体を製作する（Ｓ１３０）。前記水は、７．０ｗｔ．％の割合で添加することが好ましいか、前記水の比率は３．０ｗｔ．％ないし１５．０ｗｔ．％を添加することを含み、それ以上を添加する場合、成形体が薄くなるのでそれ以上は添加しない。前記プレス機は、１００ｋｇ／ｃｍ２ないし１０，０００ｋｇ／ｃｍ２程度の加圧力を与えることを含み、１，０００ｋｇ／ｃｍ２程度の加圧力を与えることが好ましい。
製作した前記成形体を７００℃〜１０００℃まで焼成する（Ｓ１４０）。前記焼成は、昇温速度 ３℃／ｍｉｎとすることが好ましいが、これに限定することはなく、昇温速度が早ければ焼成が正しくできず、ひび割れる場合が発生するが、十分に乾燥ができた場合には２０℃／ｍｉｎまでも可能になることを含む。前記乾燥は、焼成する過程には、所定温度で所定時間に乾燥することを含み、前記焼成する焼成時間は２〜５時間程度が好ましく、前記焼成は、様々な熱源を使う炉を利用して行うことができることを含む。
表１は、練炭灰と廃ガラスの混合費と焼成温度による収縮率と密度に関して示した表である。
また、練炭灰と廃ガラスの重量費が５：５の場合、焼成温度による差をみると、７００℃の場合は、収縮率が０．００％であり、密度が焼成前より低い１．５８であるが、焼成温度が１０００℃の場合は、収縮率が１９．５６％で密度が１．９７であり、同じ比率でも温度が高いほど収縮率と密度が高いことがわかる。
図２は、本発明の一実施例による練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の密度変化を示した図面である。
図２を参照すれば、７００℃で焼成した成形体は密度の変化はあまりないが、８００℃からは焼成温度を高めるほど、前記成形体の密度の変化が大きく向上することがわかる。また、練炭灰の含有量が小さく、すなわち、廃ガラスの含有量が大きくて温度が高いほど、収縮率と密度が増加する。
図３は、本発明の一実施例による練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の圧縮強度変化を示した図面である。
図３を参照すれば、７００℃で焼成した成形体は、圧縮強度の変化はあまり現れないが、８００℃からは、焼成温度を高めるほど成形体の圧縮強度が大きく向上することが示されている。しかし、練炭灰の含有量が７０％以上含まれた場合には、練炭灰の含有量増加による圧縮強度の変化が大きくないことがわかる。したがって、練炭灰の含有量よりは廃ガラスの含有量の変化が圧縮強度により大きい影響を与える。廃ガラスの含有量が高く、温度が高いほど密度と圧縮強度がより良くなるが、主成分が練炭灰で重量費が練炭灰：廃ガラス＝１：９程度ならば煉瓦よりガラスに近いので練炭灰の比率は、少なくとも３０ｗｔ．％にはならなければならないことを含む。
一般的に使われているＫＳ規格に適合した粘土煉瓦は、圧縮強度が２１０ｋｇ／ｃｍ２であり、このような圧縮強度を持つ前記粘土煉瓦は、１１５０℃〜１２００℃で焼成をする。しかし、練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦は、１０００℃で焼成し、練炭灰の含有量を９０ｗｔ．％入れても、前記粘土煉瓦より圧縮強度が高いということを図３が示している。したがって、練炭灰の含有量が多くても、前記粘土煉瓦よりは低い温度において焼成し、煉瓦製作が可能になることを含む。
一般的に使われているＫＳ規格に適合した粘土煉瓦は、圧縮強度が２１０ｋｇ／ｃｍ２であり、このような圧縮強度を持つ前記粘土煉瓦は、１１５０℃〜１２００℃で焼成をする。しかし、練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦は、１０００℃で焼成し、練炭灰の含有量を９０ｗｔ．％入れても、前記粘土煉瓦より圧縮強度が高いということを図３が示している。したがって、練炭灰の含有量が多くても、前記粘土煉瓦よりは低い温度において焼成し、煉瓦製作が可能になることを含む。
前記エコー煉瓦は、練炭灰、廃ガラスおよび水を利用して作るが、煉瓦の強度や他の機能の向上のために、前記練炭灰、廃ガラスおよび水以外に成分を追加して製作できることを含む。
本発明では、好ましい実施例をあげて図示し説明しているが、前記の実施例に限らず、多くの変形が、本発明の技術的思想内において当分野の通常の知識を持つものにより可能であることは、明白である。
Claims (6)
- 練炭灰と廃ガラスを各々微粒子で粉砕する第１段階と、
粉砕した前記練炭灰と廃ガラスを混合する第２段階と、
混合した前記練炭灰と廃ガラスに水を添加した後、成形体を製作する第３段階と、
製作した前記成形体を７００℃〜１０００℃で焼成する第４段階と、
を含み、
前記第１段階は、
ジョークラッシャー（Ｊａｗ ｃｒｕｓｈｅｒ）を利用し、１次粉砕する段階と、
コーン−クラッシャー（Ｃｏｎｅ ｃｒｕｓｈｅｒ）を利用し、２次粉砕する段階と、
シングル・ランナーミルを利用し、３次粉砕する段階と、
を含むことを特徴とする練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法。 - 前記微粒子は、１ｍｍ以下の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法。
- 前記第２段階において、練炭灰と廃ガラスの重量費が、５：５〜９：１であることを特徴とする請求項１に記載の練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法。
- 前記第３段階において、水は３．０ｗｔ．％ないし１５．０ｗｔ．％以下で添加することを特徴とする請求項１に記載の練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法。
- 前記第３段階において、１，００ｋｇ／ｃｍ２ないし１０，０００ｋｇ／ｃｍ２の加圧力を使い、成形体を製作することを特徴とする請求項１に記載の練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法。
- 前記第４段階において、３℃／ｍｉｎ〜２０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温した後、２〜５時間を焼成することを特徴とする請求項１に記載の練炭灰を利用した環境にやさしいエコー煉瓦の製造方法。
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