KR100415329B1

KR100415329B1 - Method for manufacturing a brick and bottom materials with fly ash

Info

Publication number: KR100415329B1
Application number: KR10-2001-0004261A
Authority: KR
Inventors: 김인태
Original assignee: 주식회사 대평세라믹스산업
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2004-01-16
Also published as: KR20010095350A

Abstract

본 발명은 석탄재를 이용한 벽돌 및 바닥재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석탄재 분말 30%에 카올린 분말 50%, 점토 5%, 장석 15%의 비로 혼합건식분쇄하여 얻은 원료를 벽돌 및 바닥재로 성형후 그 성형물을 소성온도가 1,160℃로 설정된 터널가마에서 소성하도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of manufacturing bricks and floors using coal ash, and more specifically, raw materials obtained by mixing and pulverizing in a ratio of 30% coal ash powder to 50% kaolin powder, 5% clay, and 15% feldspar as bricks and flooring materials. After molding, the molded product is characterized in that the firing temperature is set in a tunnel kiln set to 1,160 ℃.

이러한 본 발명은 종래의 방법에 의해 제조되는 벽돌에 비해 산업폐기물인 석탄재를 재료로 사용하여 함수율이 30% - 38%인 카올린의 수분을 흡수하여 성형능력이 향상되며 화력발전용으로 1차 소성이 되어 있어 흡열량이 적으며 전체적으로는 벽돌 및 바닥재의 소성온도를 낮추게 되며 기존의 재료에 의해 제조된 벽돌 및 바닥재 보다 뛰어난 보름달 무늬와 흑반점이 형성된 제품을 생산할 수 있게 된다.The present invention uses coal ash, which is an industrial waste, as a material, compared to the brick manufactured by the conventional method, absorbs moisture of kaolin having a water content of 30% to 38%, thereby improving molding ability, and is primarily used for thermal power generation. It has a low endothermic amount and lowers the firing temperature of bricks and flooring as a whole, and can produce products with full moon patterns and black spots better than bricks and floorings manufactured by conventional materials.

또한 이와 같은 본 발명을 적용하면 상기 벽돌 및 바닥재의 표면색상이 수입벽돌과 동일한 미려한 색상을 나타낼 수 있는 효과를 제공한다.In addition, applying the present invention provides the effect that the surface color of the brick and flooring material can exhibit the same beautiful color as the imported brick.

Description

석탄재를 이용한 벽돌 및 바닥재의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A BRICK AND BOTTOM MATERIALS WITH FLY ASH}METHODS FOR MANUFACTURING A BRICK AND BOTTOM MATERIALS WITH FLY ASH}

본 발명은 석탄재를 이용한 벽돌 및 바닥재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화력발전소에서 발전을 하기 위해 석탄을 전소하고 남은 산업폐기물인 석탄재를 재료로 사용하여 보름달 무늬와 흑반점이 나타날 수 있도록 한 석탄재를 이용한 벽돌 및 바닥재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing bricks and flooring materials using coal ash, and more particularly, to burn full coal and to produce black spots by using coal ash, which is industrial waste remaining after burning coal for power generation in a thermal power plant. It relates to a method of manufacturing brick and flooring using coal ash.

일반적인 건축자재중 벽돌 및 바닥재를 생산하는 방법은 산화철을 많이 함유하고 있는 점토와 모래를 진공토련기로 잘 이겨 압출시킨 다음(이를 '소지'라 한다), 철사나 칼로 일정한 크기로 잘라 성형하고 건조 및 소성공정을 거쳐 예컨대 길이 210㎜, 너비 100㎜, 두께 61㎜ 크기의 제품으로 만드는 것이다.The method of producing bricks and flooring materials among general building materials is obtained by extruding clay and sand containing iron oxide well by vacuum pulverizer (referred to as 'holder'), cutting it to a certain size with wire or knife, and drying and Through the firing process, it is made into a product having a length of 210 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 61 mm.

건조는 실내와 일광에서 자연 건조시키거나 폐열을 이용한 건조실에서 이루어지고, 소성은 오름가마, 고리가마, 및 터널가마 등에서 900 - 1,200℃의 온도로 산화염 소성이 된다.Drying is naturally dried in the room and daylight or in a drying room using waste heat, and sintering is carried out at oxidized salt firing at a temperature of 900-1,200 ° C in an ascending kiln, ring kiln, and tunnel kiln.

이때 소성시의 가열의 정도에 따라 서로 다른 물리적 성질을 갖는 요업제품이 수득되어질 수 있으며, 적점토를 주성분으로 하여 고온소성시키는 경우 경도가 뛰어나고, 붉은 색상을 갖는 벽돌이 얻어진다.At this time, the ceramic products having different physical properties may be obtained according to the degree of heating during firing. When the high temperature baking is carried out using red clay as a main component, the brick having excellent hardness and red color is obtained.

또한 표면을 더 아름답게 하고 흡수성을 줄이기 위하여 유약을 바르기도 한다.It can also be glazed to make the surface more beautiful and less absorbent.

그러나, 기존의 마감재로서의 벽돌은 주로 적색 한 가지 만을 가지는 것이 대부분이며, 부분적으로 소성시에 소성을 위한 온도를 얻기 위하여 사용되는 연료를 과량 공급하여 연료의 불완전연소를 유도하므로써 연료의 불완전연소에 의한 열분해탄소의 형성 및 이의 벽돌의 표면에서의 반응, 특히 환원반응을 강제하므로써 검은색 반점이 표출되록 하는 소위 '환원소성'을 시켜 미려한 벽돌을 수득하는 경우도 있었으며, 일반적으로는 소지에 산화망간 등을 첨가하여 심한 환원염에서 소성하여 탄소침적에 의한 검은색의 벽돌을 만들기도 하고 탄소, 흑연 등이 주재료에 투입되어 상기의 검은색이 나타나게 된다.However, most of the conventional finish bricks have only one red color, and incomplete combustion of fuel is caused by incomplete combustion of fuel by partially supplying excessive fuel used to obtain the temperature for firing at the time of firing. The formation of pyrolytic carbon and the reaction on the surface of the bricks, in particular reduction reactions, have resulted in the so-called 'reduction firing' which causes black spots to be expressed, and in some cases, beautiful bricks are obtained. It is added to the calcination in a severe reducing salt to make a black brick by carbon deposition, carbon, graphite, etc. are added to the main material and the black color appears.

그러나 상기와 같은 여러 방법은 일단 검은색을 생성하기 위해 주재료에 부가적인 화학작용의 발생이나 부재료가 사용되어야 하며 특히, 상기 탄소와 흑연은 고가의 재료이어서 벽돌의 제조비 상승의 원인이 된다.However, various methods such as those described above require additional chemical reactions or subsidiary materials to be used to produce black color. In particular, the carbon and graphite are expensive materials, which contributes to an increase in the manufacturing cost of bricks.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 화력발전소에서 발전에 사용되고 난 후의 산업폐기물인석탄재를 벽돌 제조공정에 재료로 사용하여 상기 벽돌의 표면에 검은색의 임의의 무늬가 나타날 수 있도록 한 석탄재를 이용한 벽돌 및 바닥재의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is intended to solve this problem. The industrial waste charcoal material after being used for power generation in a coal-fired power plant is used as a material in a brick manufacturing process, and the surface of the brick is black. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing bricks and floorings using coal ash to enable arbitrary patterns of color to appear.

본 발명의 상술한 목적은 석탄재 분말 15% - 30%에 카올린 분말 50% - 70%, 점토 5%, 장석 10% - 15%를 혼합교반하여 만든 원료를 가지고 벽돌 및 바닥재로 성형후 그 성형물을 소성온도가 1,160℃로 설정된 터널가마에서 소성하도록 하는 제조방법을 제공함으로써 달성된다.The above object of the present invention is a 15% to 30% coal ash powder 50%-70% kaolin powder 5%, feldspar 10%-15% of the raw material made by mixing and stirring the molding after molding the brick and flooring material It is achieved by providing a manufacturing method for firing in a tunnel kiln, the firing temperature is set to 1,160 ℃.

도 1은 본 발명에 따른 보름달 무늬와 흑반점이 나타난 실시예를 도시한 벽돌 및 바닥재의 사진.1 is a photograph of a brick and flooring showing an embodiment showing the full moon pattern and black spots according to the present invention.

이하에서는, 본 발명에 따른 제조방법을 하기 <표1>의 본 발명인 벽돌 및 바닥재의 조성물표와 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method according to the present invention will be described in more detail with reference to the composition table and accompanying drawings of the brick and flooring material of the present invention in Table 1 below.

<표 1>본 발명인 벽돌 및 바닥재의 조성물TABLE 1 Composition of the inventors brick and flooring

주재료 중량비(%) 비 고 카올린 50% - 70% 함수율 30% - 38% 점 토 5% 장 석 10% - 15% 석탄재 15% - 30% 도 1은 본 발명에 따른 보름달 무늬와 흑반점이 나타난 실시예를 도시한 벽돌 및 바닥재의 사진으로서, 석탄재 분말을 15% - 30%로 하고 여기에 내열 내화재인 카올린 분말을 50% - 70%, 입자의 지름이 0.004㎜ 이하인 점토를 5%, 알루미노 규산염 광물인 장석을 10% - 15%의 비로 혼합건식분쇄하면 함수율이 30% - 38%인 카올린의 수분이 상기 석탄재에 의해 조해된 원료가 얻어지고, 이와 같이 얻어진 원료를 임의의 형상의 벽돌과 바닥재로 가압성형하여 그 성형물을 터널가마에서 소성한다. 상기 터널가마에서는 성형물이 레일 위의 대차에 실려 내화벽돌로 짜여져 내부온도가 300℃ - 400℃로 유지되는 예열대를 거쳐 서서히 고온부로 이동되며, 터널가마의 거의 중앙에 있는 고온 소성대에서는 양쪽 옆벽에 설치된 여러 개의 버너에 의해서 최고 1,160℃의 온도로 소성된다. Main material Weight ratio (%) Remarks kaoline 50%-70% Water content 30%-38% Clay 5% Feldspar 10%-15% Coal ash 15%-30% 1 is a picture of a brick and flooring material showing an embodiment showing the full moon pattern and black spots according to the present invention, the coal ash powder to 15% to 30% and the heat-resistant refractory kaolin powder 50% to 70%, particles 5% of clay having a diameter of 0.004 mm or less and dry pulverization of aluminosilicate mineral feldspar at a ratio of 10% to 15% yielded a raw material in which moisture of kaolin having a water content of 30% to 38% was decomposed by the coal ash. The raw materials thus obtained are press-molded with bricks and floors of arbitrary shapes and the molded products are fired in a tunnel kiln. In the tunnel kiln, the moldings are loaded into a trolley on a rail and woven into a refractory brick, and gradually move to a high temperature part through a preheating zone where the internal temperature is maintained at 300 ° C-400 ° C. It is fired at a temperature of up to 1,160 ° C by several burners installed in the furnace.

상기 터널가마 내부의 소성온도 1,160℃은 상기 석탄재가 화력발전용으로 1차 소성되어 있어 일반적인 소성온도 1,200℃가 낮춰진 것이며, 상기 온도로 소성된 성형물은 후속의 냉각대에서 제품에 균열이 생기지 않도록 송풍기로 조절냉각된다.본 발명의 최적 실시예로서 석탄재 분말 30%, 카올린 분말 50%, 점토 5%, 장석 15%로 배합조성된 원료로 이루어진 성형물을 가지고 소성온도를 1060℃, 1160℃, 1260℃로 각각 달리하여 실험해본 결과, 소성온도 1060℃에서는 제품의 품질이 기준치보다 낮아 목적하는 제품품질에 미달하는 불량품이 만들어졌으며 특히 본 발명이 제품표면에 표출시키고자 하는 흑반점이 형성되지 않는 문제가 있는 것으로 나타났고, 소성온도 1260℃에서는 제품의 압축강도와 흡수율 등은 상당히 양호하나 과소성으로 인해 수축율이 높아 제품의 휨현상과 균열이 심한 문제점이 있는 것으로 나타났으며, 반면에 소성온도 1160℃에서는 제품의 품질이 기준치보다 상당히 높으면서 흑반점 및 보름달무늬 형성이 적정하게 이루어졌고 또한 수축율도 적정하여 제품의 휨과 균열과 같은 문제도 없는 것으로 나타났는 바, 동 실험결과를 요약해 보면 아래 <표2>와 같다.<표 2> 실시예 압축강도 흡수율 수축율 외형 소성온도 1060℃ 1950 N/cm² 15% 3% 미소성,불량 소성온도 1160℃ 3800 N/cm² 8% 9% 양호 소성온도 1260℃ 5200 N/cm² 3% 14% 과소성,불량 표준규격 2059 N/cm² 10% 이하 - - In the tunnel kiln, the firing temperature of 1,160 ° C. is that the coal ash is primarily fired for thermal power generation, and thus the general firing temperature of 1,200 ° C. is lowered, and the molded product fired at the temperature does not cause cracks in the product in the subsequent cooling zone. The cooling is controlled by a blower. As an exemplary embodiment of the present invention, the firing temperature is 1060 ° C., 1160 ° C., and 1260 with a molding composed of a raw material composed of 30% coal ash powder, 50% kaolin powder, 5% clay, and 15% feldspar. As a result of different experiments with different temperatures, the firing temperature of 1060 ℃, the quality of the product is lower than the standard value, the defective product was made less than the desired product quality, in particular, the problem that the black spots to express on the product surface is not formed At the firing temperature of 1260 ℃, the product's compressive strength and absorption rate are quite good, but the shrinkage rate is high due to underfiring. The warpage phenomenon and cracking of the cracks were severe. On the other hand, at the firing temperature of 1160 ° C, the product quality was significantly higher than the standard value, and the black spots and the full moon pattern were formed properly, and the shrinkage ratio was also appropriate. The results of the experiment are summarized as shown in <Table 2>. Example Compressive strength Water absorption Shrinkage Appearance Firing temperature 1060 ℃ 1950 N / cm ² 15% 3% Unstable, poor Firing temperature 1160 ℃ 3800 N / cm ² 8% 9% Good Firing temperature 1260 ℃ 5200 N / cm ² 3% 14% Underfiring, defective Standard specification 2059 N / cm ² below 10 - -

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 방법에 의해 제조되는 벽돌에 비해 산업폐기물인 석탄재를 재료로 사용하여 함수율이 30% - 38%인 카올린의 수분을 흡수하여 성형능력이 향상되며 화력발전용으로 1차 소성이 되어 있어 흡열량이 적으며 전체적으로는 벽돌 및 바닥재의 소성온도를 낮추게 되며 기존의 재료에 의해 제조된 벽돌 및 바닥재 보다 뛰어난 보름달 무늬와 흑반점이 형성된 제품을 생산할 수 있게 된다.As described in detail above, the present invention uses coal ash, which is an industrial waste material, as a material, compared to the brick manufactured by the conventional method, absorbs the water content of kaolin having a water content of 30% to 38%, thereby improving molding capacity and thermal power generation. It is used for primary firing, so it has less endothermic amount and lowers the firing temperature of bricks and flooring materials as a whole, and it is possible to produce products with full moon patterns and black spots that are superior to bricks and floorings manufactured by conventional materials.

Claims

석탄재 분말 30%에 카올린 분말 50%, 점토 5%, 장석 15%의 비로 혼합건식분쇄하여 얻은 원료를 벽돌 및 바닥재로 성형후 그 성형물을 소성온도가 1,160℃로 설정된 터널가마에서 소성하도록 하는 것을 특징으로 하는 석탄재를 이용한 벽돌 및 바닥재의 제조방법.The raw material obtained by mixing and pulverizing with the ratio of 50% kaolin powder, 5% clay, and 15% feldspar to 30% coal ash powder is molded into bricks and flooring material, and then the molded product is fired in a tunnel kiln set at a firing temperature of 1,160 ° C. Brick and flooring manufacturing method using coal ash.