KR100741635B1 - 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법에 관한 것으로, 이는 일정 비율의 시멘트를 괴상석탄 또는 미분탄에 배합하는 시멘트 혼합과정과; 상기 과정을 통해 얻어진 배합물에 물을 일정비율 혼합하여 배합하는 수분 혼합과정과; 상기 수분 혼합과정을 거친 혼합물을 일정한 형태의 성형틀에 투입하여 성형하는 성형과정과; 상기 성형과정을 통하여 성형된 성형물을 양생시키는 양생과정을 통하여 괴상석탄을 제조하도록 하는 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법에 있어서,

상기 시멘트 혼합과정은 미분탄 90 중량%, 시멘트 10 중량% 의 배합비율로 미분탄과 시멘트의 배합물을 혼합하고, 상기 시멘트 혼합과정에서 조성된 미분탄과 시멘트의 배합물에 물을 혼합하는 수분 혼합과정에서의 혼합비율은 배합물 95 중량%, 물 5 중량% 의 배합비율을 유지하며, 상기 양생과정은 성형틀을 통하여 성형된 성형물을 상온에서 24시간 양생하여 시멘트를 이용한 괴상석탄을 제조하는 방법을 특징으로 하는 것으로, 본 발명에 따른 괴상석탄 제조방법을 적용하면, 원하는 형상으로 고강도의 괴상석탄을 제조할 수 있어 운반 비용이 효과적으로 절감될 수 있으면서 회재의 처리가 용이하고, 크링커 현상이 발생되지 않으면서 연소 후 회재는 비료대용으로 사용될 수 있어 회재의 처리비용이 발생되지 않는다는 효과가 있다.

Description

시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법{DUST COAL MANUFACTURING METHOD MIXING A CEMENT}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법을 도시한 공정도이다.

본 발명은 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정비율의 시멘트를 미분탄과 배합하여 건조시킴으로써 괴상석탄의 형태 유지력을 높이고, 연소시 시멘트 성분에 포함된 산화칼슘으로 인해 크링커현상을 방지할 수 있으며 연소 후 완전 분말형태가 되므로 후처리가 용이하고, 산화칼슘의 성분으로 인해 연소 후 비료로도 사용 가능하도록 한 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 괴상석탄의 경우에는 제강제철공장, 주물공장, 석회석소성공장, 석탄보일러, 난로용 등으로 년간 30만톤 정도가 소요되지만 국내에서는 연간 2만톤 정도가 생산되고 나머지 28만톤 정도는 모두 수입에 의존하고 있다.

하지만, 이러한 괴상석탄은 수입 운반과정중에 자연 파쇄되어 분화됨으로 인 해 운반이 어렵고, 미분탄과 같은 형태로 분화되면 공기중으로 상당량이 손실될 우려가 높으므로 문제가 심각하였다.

따라서, 최근에는 괴상석탄을 미분탄으로 제조한 후 이를 다시 일정한 형태의 괴상으로 제조하는 다양한 기술들이 선보이고 있다.
대표적으로 옥수수전분을 미분탄에 포함시켜 섞어서 건조시킴으로써 괴상석탄을 제조하는 방법이 있다.
하지만, 이러한 방법은 옥수수전분과 미분탄의 결합력이 그리 높지 않기 때문에 제조된 괴상석탄이 쉽게 깨질 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 근래에는 미분탄과의 결합력을 높이기 위해 석유피치를 미분탄과 섞어 괴상석탄을 제조하는 방법이 고안되어 있기는 하지만, 이러한 방법은 괴상석탄을 연소하여 열 에너지원으로 사용할 때 다량의 공해물질이 석유피치로 부터 발생되므로 공해문제로 인해 실질적으로 사용이 거의 불가능한 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 일정비율의 시멘트를 미분탄과 배합하여 건조시킴으로써 괴상석탄의 형태 유지력을 높이고, 연소시 시멘트 성분에 포함된 산화칼슘으로 인해 크링커 현상을 방지할 수 있으며, 연소 후 완전 분말형태가 되므로 후처리가 용이하고, 산화칼슘의 성분으로 인해 연소 후 비료로도 사용 가능하도록 한 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면,
일정 비율의 시멘트를 괴상석탄 또는 미분탄에 배합하는 시멘트 혼합과정과;

상기 과정을 통해 얻어진 배합물에 물을 일정비율 혼합하여 배합하는 수분 혼합과정과;

상기 수분 혼합과정을 거친 혼합물을 일정한 형태의 성형틀에 투입하여 성형하는 성형과정과;

상기 성형과정을 통하여 성형된 성형물을 양생시키는 양생과정을 통하여 괴상석탄을 제조하도록 하는 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법에 있어서,
상기 시멘트 혼합과정은 미분탄 90 중량%, 시멘트 10 중량% 의 배합비율로 미분탄과 시멘트의 배합물을 혼합하고, 상기 시멘트 혼합과정에서 조성된 미분탄과 시멘트의 배합물에 물을 혼합하는 수분혼합 과정에서의 혼합비율은 배합물 95 중량%, 물 5 중량% 의 배합비율을 유지하며, 상기 양생과정은 성형틀을 통하여 성형된 성형물을 상온에서 24시간 양생하도록 하는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법을 도시한 공정도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법은 일정비율의 시멘트를 미분탄과 배합하여 건조시킴으로써 괴상석탄의 형태 유지력을 높이고, 연소시 시멘트 성분에 포함된 산화칼슘으로 인해 크링커 현상을 방지할 수 있으며, 연소 후 완전 분말형태가 되므로 후처리가 용이하고 산화칼슘의 성분으로 인해 연소 후 비료로도 사용 가능하도록 한 방법이다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법은 먼저 일정 비율의 시멘트를 괴상석탄 또는 미분탄에 배합한다.(ST-1)

이때, 시멘트는 CaO, SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, CaSO₄ 등의 혼합제로서 바람직하게는 괴상석탄 또는 미분탄과 시멘트의 배합비율은 괴상석탄 또는 미분탄 90 중량%, 시멘트 10 중량% 의 혼합비를 유지하는 것이 좋다.

다음은 상기 과정을 통하여 얻어진 배합물에 물을 혼합(ST-2)하는 데 그 이유는 시멘트의 결합 강도를 활성화시키기 위함이며, 그 배합비율은 미분탄과 시멘트의 배합물 95 중량%, 물 5 중량% 를 유지하는 것이 바람직하며, 상기의 과정을 통하여 배합물이 물과 함께 혼합되면 이를 소망하는 성형틀(미도시)에 투입하여 원하는 형상으로 성형(ST-3)하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 방법은 다양한 실험을 통하여 괴상석탄 또는 미분탄 90 중량%, 시멘트 10 중량% 의 혼합비율을 통하여 배합물을 얻고, 이렇게 얻어진 배합물에는 배합물 95중량% 대비 물 5 중량% 를 혼합하는 것이 괴상석탄을 제조하는데 있어 가장 바람직한 배합비율임을 확인하였다.

그리고, 상기 과정을 통하여 미분탄과 시멘트의 배합물에 수분(물)을 혼합하고 이를 성형틀(미도시)에 투입하여 원하는 형상으로 성형한 후에는 이를 노지(露地)에서 24시간 방치하여 성형물을 양생(ST-4)하도록 하는 것이며, 상기의 일련 과정을 통하여 고강도의 괴상석탄을 제조할 수 있게 된다.

한편, 종래의 괴상석탄은 SiO₂, Fe₂O₃ 등의 저회융점 성분이 과다하게 포함되어져 있어 연소시 크링커 현상으로 인해 연소통풍로가 차단되거나, 또는 보일러벽이나 용광로 벽에 회재가 부착되는 현상이 빈번하였다.

하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법을 통하여 제조된 괴상석탄은 시멘트의 성분 중 고회융점을 갖는 CaO 성분으로 인해 크링커 현상이 전혀 발생되지 않게 된다.
또한, 종래의 괴상석탄은 연소 후 성분의 불균일로 인해 회재가 다양한 형태로 남게 되므로 회재처리가 문제가 되었으나, 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법을 통하여 제조된 괴상석탄은 연소 후 완전 분말형태로 남게 되므로 회재의 처리가 매우 용이한 장점이 있다.

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특히, 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법으로 제조된 괴상석탄은 그 혼합물에 포함된 CaO 성분으로 인해 농토에 뿌리거나, 원예용 석회질 비료대용으로 사용이 가능하므로 연소 후 회재의 처리 비용이 별도로 발생되지 않는다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법은 용도에 따라 각종 크기의 구형, 타원형, 육각형, 막대형, 원통형, 가락지형으로 괴상석탄을 제조할 수 있으며 용광로나 소성로용은 구형이 가장 이상적이고, 보일러나 난로용은 막대형 가락지형이 가장 이상적이다.

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상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법은 원하는 형상으로 고강도의 괴상석탄을 제조할 수 있어 운반 비용이 효과적으로 절감될 수 있고, 회재의 처리가 용이하며, 크링커 현상이 발생되지 않고 연소 후 회재는 비료대용으로 사용될 수 있어 회재의 처리비용이 발생되지 않는다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일정 비율의 시멘트를 괴상석탄 또는 미분탄에 배합하는 시멘트 혼합과정과;상기 과정을 통해 얻어진 배합물에 물을 일정비율 혼합하여 배합하는 수분 혼합과정과; 상기 수분 혼합과정을 거친 혼합물을 일정한 형태의 성형틀에 투입하여 성형하는 성형과정과; 상기 성형과정을 통하여 성형된 성형물을 양생시키는 양생과정을 통하여 괴상석탄을 제조하도록 하는 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법에 있어서,

   상기 시멘트 혼합과정은 미분탄 90 중량%, 시멘트 10 중량% 의 배합비율로 미분탄과 시멘트의 배합물을 혼합하고, 상기 시멘트 혼합과정에서 조성된 미분탄과 시멘트의 배합물에 물을 혼합하는 수분 혼합과정에서의 혼합비율은 배합물 95 중량%, 물 5 중량% 의 배합비율을 유지하며, 상기 양생과정은 성형틀을 통하여 성형된 성형물을 상온에서 24시간 양생하도록 하는 것을 특징으로 하는 시멘트를 이용한 괴상석탄의 제조방법.
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