KR101041226B1 - 순환골재용 원통형 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골재의 내부나 표면에 존재하는 수분 및 이물질 등을 제거하고 균일한 품질을 유지하면서 고품질의 순환골재를 생산함을 제공하도록, 건설폐기물 및 폐콘크리트를 순차적인 공정을 거쳐 순환골재로 생산하는 공정 중에 골재를 건조시키는 건조장치에 있어서, 원료를 투입하여 열원을 발생시키는 연소부와; 상기 연소부의 한쪽으로 연통하여 열원이 공급될 수 있도록 고정 설치되는 가열형원통과; 상기 가열형원통의 외부로 회전가능하게 설치되고 양측단에는 각각 투입구 및 배출구를 구비하며 상기 투입구로 투입된 골재를 건조하면서 상기 배출구까지 이동시킬 수 있도록 건조공간이 형성되는 회전형원통과; 상기 회전형원통의 내주연 상에 복수로 설치되고 상기 건조공간에 수용된 골재를 회전이동시키면서 균일하게 건조될 수 있도록 교반하는 블레이드와; 상기 회전형원통를 회전시킬 수 있도록 동력을 인가하는 구동수단;을 포함하는 순환골재용 원통형 건조장치를 제공한다.

Description

순환골재용 원통형 건조장치{Cylinderical Drying Apparatus Fof Recycling Aggregate}

본 발명은 순환골재용 원통형 건조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설폐기물이나 폐콘크리트의 골재로부터 순환골재가 생산되는 과정 중에 골재를 흩트리면서 지속적으로 열원을 공급해 건조함으로써, 골재의 내부나 표면에 존재하는 수분 및 이물질 등을 제거하고, 균일한 품질을 유지하면서 고품질의 순환골재를 생산하는 것이 가능한 순환골재용 원통형 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설공사 과정에서 발생하는 폐기물을 건설폐기물이라 하고, 이러한 건설폐기물은 아파트나 건물의 신축공사나 재건축공사 등에서 발생하는 것으로, 신축공사에서는 자재의 재가공이나 설계변경으로 인한 이유에서 구조물을 변경하는 경우에 발생하고, 재건축공사에서는 기존건물의 기능저하나 구조내력의 저하 및 사회적인 요인으로 건물을 해체하는 경우에 많은 양의 폐기물이 발생하는데, 이는 다른 산업폐기물에 비하여 유해성이 상대적으로 적은 것으로 알려져 있으나 체적과 중량이 크다는 특성을 지니고 있다.

따라서, 건설폐기물의 처리방법은 별도의 매립지를 정하여 매립하거나 일부는 소각하여 처리하거나 한정된 지구상에 토지공간에서의 매립지 부족현상과 매립 및 소각처리에 따른 환경오염의 심각성이 발생되고, 더불어 다른 폐기물과는 달리 재활용에 대한 인식도가 매우 낮으면서 유해물질이나 본질적인 환경오염의 위험성이 상대적으로 낮아 공사현장에서의 적재 및 불법투기가 빈번히 일어나고 있어 처리에 대한 환경문제로까지 대두되고 있다.

또한, 건설폐기물의 발생장소가 일정치 않음과 함께 발생시기도 일정한 기간에 집중되고, 현재 콘크리트 제조 시에 사용되는 골재는 천연 암석을 파쇄하여 제조한 천연골재가 대부분을 차지하고 있으나, 이처럼 풍부한 천연자원으로만 인식되었던 천연골재는 건설경기의 과열화 및 활성화로 인해 급격하게 증가 추세를 보이고 있어 수요량을 공급량이 따라 주지 못하여 지속 될 경우 심각한 골재수급의 불균형 현상이 초래될 것으로 예상되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 상기의 건설 폐기물을 자원화하려는 움직임은 오래전부터 천연골재의 수급부족인 대안으로 제기되어 왔고, 이렇게 건설 폐기물이나 폐콘크리트를 분쇄한 후 선별하여 재사용할 수 있도록 생산된 골재를 순환골재라 하는 것이다.

상기 순환골재의 종래 제조장치를 살펴보면, 건설폐기물 및 폐콘크리트를 분쇄한 골재를 선별기를 통해 100㎜ 입도별로 분리하는 과정에서 100㎜이상은 조크러셔를 통해 1차 분쇄하고 100㎜ 이하는 트롬웰에서 토사 분리하는 과정과, 1차 분쇄를 마친 골재를 스크린을 통해 25㎜의 입도로 선별한다. 또한, 잔 골재의 생산시에는 25㎜의 골재를 콘크러셔나 수직임팩트크러셔 등을 통해서 1,2차 분쇄를 실시하므로 5㎜의 골재를 생산할 수 있는 제조장치가 개발되어 있다.

그러나, 종래의 제조장치에서는, 골재에 포함되어 있는 이물질이나 구시멘트 페이스트와 골재를 분리하기 위한 공정으로서, 습식공정에서는 세척수로 세척하는 공정을 거치게 되고, 건식공정에서는 풍력에 의해 분리하는 등의 공정을 거치게 된다. 이는 습식공정의 경우에 세척수로 인하여 골재의 포수상태로 다양한 용도로 개발 및 적용하여 사용하기가 어려우며, 건식공정의 경우에는 풍력에 의해 분리할 때 비중이 낮은 이물질을 제거하는 것이 가능하나 비중이 높은 이물질을 제거하지 못하여 골재와 함께 생산되므로 저품질의 골재가 생산되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐콘크리트를 순환골재로 생산하는 공정 중에 투입된 골재를 이동하면서 열과 함께 골재 자체의 낙하로 인한 마찰력을 적용하여 고르게 건조시키므로 따라 골재의 내/외부에 함유된 수분이 제거되어 함수율을 최소화하고, 골재 내에 혼합되어 있는 유기 이물질을 효율적으로 제거하여 순환골재의 품질을 극대화하며, 고품질의 순환골재를 지속적으로 균일하게 생산할 수 있는 순환골재용 원통형 건조장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 폐자원인 건설폐기물이나 폐콘크리트를 재생하여 다양한 분야에 적용함에 따라 천연자원의 소비를 대체하여 골재수급의 불균형 현상을 방지하고, 천연자원의 보존 및 환경오염을 최소화할 수 있는 순환골재용 원통형 건조장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 순환골재용 원통형 건조장치는 건설폐기물 및 폐콘크리트를 순차적인 공정을 거쳐 순환골재로 생산하는 공정 중에 골재를 건조시키는 건조장치에 있어서, 원료를 투입하여 열원을 발생시키는 연소부와; 상기 연소부의 한쪽으로 연통하여 열원이 공급될 수 있도록 고정 설치되는 가열형원통과; 상기 가열형원통의 외부로 회전가능하게 설치되고 양측단에는 각각 투입구 및 배출구를 구비하며 상기 투입구로 투입된 골재를 건조하면서 상기 배출구까지 이동시킬 수 있도록 건조공간이 형성되는 회전형원통과; 상기 회전형원통의 내주연 상에 복수로 설치되고 상기 건조공간에 수용된 골재를 회전이동시키면서 균일하게 건조될 수 있도록 교반하는 블레이드와; 상기 회전형원통를 회전시킬 수 있도록 동력을 인가하는 구동수단;을 포함하여 이루어진다.

상기 연소부의 열원은 화석연료를 원료로 사용하여 연소시키고 연소시 발생하는 열을 사용하도록 이루어지는 것도 가능하고, 상기 연소부의 열원으로서 건설폐기물 및 폐콘크리트를 분쇄하거나 분리하는 공정에서 얻어진 유기 이물질을 소각시킬 때 발생하는 폐열을 사용하도록 이루어지는 것도 가능하다.

상기 가열형원통은 골재와의 마찰에 의해 손상되는 현상을 방지하도록 높은 강도 및 경도를 갖으며, 상기 연소부로부터 공급되는 열이 상기 건조공간을 향해 원활하게 이동될 수 있도록 열전달에 따른 열방출이 우수한 재질로 이루어진다.

또한, 상기 회전형원통에는 외주연 상에 설치되고 상기 가열형원통으로부터 전달되는 열의 손실을 방지하여 상기 건조공간의 온도를 높이도록 형성되는 보온재를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 가열형원통 및 회전형원통은 상기 투입구에서 상기 배출구를 향해 하향하도록 0.5~10° 기울어져 골재의 원활한 이동을 도모하도록 구성되거나, 상기 투입구에서 상기 배출구를 향해 상향하도록 0.5~10° 기울어져 골재의 건조효율을 향상하도록 구성된다.

상기 블레이드는 강철재질로 형성되고 상기 가열형원통을 향해 돌출되어 골재와의 접촉면이 평탄한 일자 형태로 형성되도록 구성하는 것도 가능하고, 상기 블레이드는 상기 가열형원통을 향해 돌출된 종단부가 상기 회전형원통이 회전하는 방향으로 꺾여 골재와의 접촉면이 굽어진 형태로 형성되도록 이루어지는 것도 가능하다.

상기 블레이드는 상기 회전형원통의 배출구를 향한 길이방향을 따라 뒤틀림형태(twist)로 형성되어 상기 투입구로 공급된 골재를 혼합 건조하면서 상기 배출구까지 일방향으로의 이동이 원활하게 이루어진다.

상기 구동수단은 상기 회전형원통의 하부를 지지하도록 설치되고 상기 회전형원통을 면 접촉하면서 회전시킬 수 있도록 형성되는 지지롤러부와, 상기 지지롤러부에 한쪽이 연결되어 회전력을 전달하는 구동모터를 포함하여 이루어진다.

상기 지지롤러부는 상기 구동모터에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치되는 구동롤러와, 상기 구동롤러에 맞닿아 회전하는 상기 회전형원통의 외면에 면 접촉하여 회전될 수 있도록 설치되는 종동롤러를 포함하여 이루어진다.

상기 구동모터는 골재의 생산환경에 따라 상기 회전형원통을 5~25rpm의 회전속도로 회전하도록 이루어진다.

본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치에 의하면, 건설폐기물이나 폐콘크리트로부터 재생하여 순환골재로 생산하는 공정 중에 골재를 회전이동에 의한 교반에 더해 상하로 낙하시키는 작용을 반복하면서 지속적으로 열을 가하여 건조시키므로 골재가 뭉치는 현상을 방지함과 아울러 골재의 내/외부에 함유된 수분이 제거되어 함수율을 최소화하고, 골재가 낙하할 때의 마찰력 및 회전력으로 인해 골재 내에 혼합되어 있는 유기 이물질을 효율적으로 분류 및 제거하여 순환골재의 품질을 극대화할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치는 생산 환경에 따라 회전속도를 조절하되 일정한 회전속도로 회전하면서 교반 건조하므로 골재의 분포를 넓혀 확대시켜주고, 함수율이 균일하게 조절되어 고품질의 순환골재를 균질의 품질를 유지하며 지속해서 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치는 골재의 상하 낙하로 인한 골재 표면에 존재하는 구시멘트 페이스트 성분을 제거하여 골재의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치는 폐자원인 건설폐기물이나 폐콘크리트를 재생하여 다양한 분야에 적용함에 따라 천연자원의 소비를 대체하여 골재수급의 불균형 현상을 방지하고, 천연자원의 보존 및 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명에 있어서 블레이드를 나타낸 부분확대도.
도 4은 본 발명에 따른 제1실시예의 비교예로서 순환골재의 체 치수에 따른 통과율을 나타내는 실험결과표.
도 5는 본 발명에 따른 제1실시예에 있어서 순환골재의 체 치수에 따른 통과율을 나타내는 실험결과표.

다음으로 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 건설폐기물 및 폐콘크리트를 순차적인 공정을 거쳐 순환골재로 생산하는 공정 중에 골재를 건조시키는 건조장치(100)에 있어서, 연소부(10)와, 가열형원통(20)과, 회전형원통(30)과, 블레이드(40)와, 구동수단(50)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 도면에 나타내지는 않았지만 본 발명의 건조장치(100)는 순환골재를 생산하는 과정 중에 포함되는 공정에 적용하여 사용하는 것으로서, 순환골재를 생산하는 공정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 폐 골재인 건설폐기물 및 폐콘크리트를 죠크러셔와 콘크러셔로 파쇄한 후 진동스크린을 통해 자력선별하거나 수작업선별 및 송풍기를 이용하여 토사나 금속류 등과 같은 부피가 큰 이물질을 선별하는 분쇄 및 선별공정을 반복한다. 이때, 상기 진동스크린에서는 일정크기로 체가름하여 체를 통과하지 못한 굵은 입자는 별도의 굵은 골재의 약적공간으로 이동하며, 이동된 굵은 골재는 롤크러셔에 넣어 파쇄하고, 파쇄된 골재 중에서 일정한 입자는 건조장치에 투입하여 골재를 건조시키며, 건조된 골재는 선별기 및 미립분 분진장치에 의해 균등한 순환골재를 생산하게 된다.

일반적으로 순환골재를 생산하는 공정에는 물의 사용 여부에 따라 물을 사용하는 습식공정과 물을 사용하지 않는 건식공정으로 나눌 수 있으나, 본 발명의 건조장치(100)는 공정을 특별히 한정하는 것은 아니고 습식공정 및 건식공정 모두에 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

상기 연소부(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 가열형원통(20) 내에 열원을 공급하는 것으로서, 구체적으로는 상기 가열형원통(20)의 한쪽에 구비되어 원료를 투입한 후 연소하므로 열원을 발생시키는 역할을 수행한다.

상기 연소부(10)의 열원은 화석연료를 원료로 사용하여 열을 공급하는 것으로 상기 연소부(10) 내에 화석연료를 장입한 후 연소시키므로 연소시 발생하는 열을 사용하여 상기 가열형원통(20)에 공급하도록 구성한다.

또한, 상기 연소부(10)의 열원은 폐 골재상에 붙어 있었던 유기 이물질을 소각할 때 발생하는 폐열을 사용하는 것도 가능하다. 즉, 골재를 건조시키는 공정 이전에서 건설폐기물 및 폐콘크리트를 분쇄하거나 분리하는 공정으로부터 얻어진 유기 이물질을 소각시키는데, 소각하는 과정에서 발생하는 폐열을 사용하여 상기 가열형원통(20) 내에 공급하도록 형성된다.

상기와 같이, 상기 연소부(10)의 열원으로 유기 이물질을 이용한 폐열을 사용하도록 구성하게 되면, 폐자원으로 소각시킬 유기 이물질이 원료로서 사용되어 별도의 연료(예를 들면, 화석연료 등)가 불필요함에 따라 연료비용을 줄여 유지비용을 절감하는 것이 가능하다.

상기 가열형원통(20)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 원통 형상으로 이루어지고, 상기 연소부(10)의 한쪽으로 연통하여 고정 설치되고 열원의 공급으로 발열한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 가열형원통(20)의 한쪽 종단부는 고정상태를 유지할 수 있게 설치되고 반대편에는 상기 연소부(10)로부터 열원이 공급될 수 있도록 연결되어 열원이 열 전달되므로 외측을 향한 열방출이 가능하게 이루어진다.

상기 가열형원통(20)은 건조할 골재가 이동하면서 마찰하는데 외력으로부터 높은 강도 및 경도를 갖는 재질을 이루어 골재와의 마찰에 의해 손상되는 현상을 방지하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 가열형원통(20)은 알루미늄계열의 합금이나 티타늄계열의 합금 및 초경합금 중에 하나의 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 가열형원통(20)은 상기 연소부(10)로부터 공급되는 열이 골재를 가열하는 건조공간(35)을 향해 원활하게 이동될 수 있도록 열전달이 뛰어나고, 이에 따른 열방출이 우수한 재질로 이루어진다.

상기 회전형원통(30)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 가열형원통(20)의 외부로 회전가능하게 설치되는 것으로서, 구체적으로는 원통형을 이루되 상기 가열형원통(20)보다 1/3정도 큰 직경을 이루면서 바깥쪽에 연결되고 회전할 수 있도록 이루어진다.

상기 가열형원통(20)에 회전가능하도록 설치되는 상기 회전형원통(30)은 회전시 원활한 회전이 가능하도록 상기 가열형원통(20)과 상기 회전형원통(30)이 접하는 연결부위에 볼베어링(도면에 미도시)이 형성된다.

상기 회전형원통(30)의 한쪽 상단에는 골재가 유입될 수 있도록 투입구(31)가 형성되고, 상기 투입구(31)의 반대편 하단에는 공급된 골재를 건조한 후 배출하는 배출구(33)가 형성된다.

상기 회전형원통(30)의 내부에는 골재를 이동하면서 건조시킬 수 있는 건조공간(35)이 형성된다. 즉, 상기 건조공간(35)은 상기 회전형원통(30)의 내면과 상기 가열형원통(20)의 외면 사이에 형성되는 것으로 상기 투입구(31) 및 배출구(33)에 연통하여 상기 투입구(31)로 투입된 골재를 건조하면서 상기 배출구(33)까지 이동시킬 수 있도록 수용가능한 공간을 형성하게 된다.

그리고, 상기 회전형원통(30)에는 외주연 상에 외면을 감싸도록 설치되는 보온재(70)를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다. 상기 보온재(70)는 상기 회전형원통(30)의 외주연 상에 부분적으로 나눠 복수로 형성하는 것도 가능하고, 상기 회전형원통(30)의 전체적인 외면을 감싸도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 보온재(70)는 소정 두께를 이루어지고, 열이 전도나 복사에 의해 달아나지 못하도록 방지하는 재질로 형성되는 것으로, 예를 들면, 석면, 발포폴리에틸렌, 고무발포 등의 재질로 형성된다.

상기와 같이, 보온재(70)를 구성하게 되면, 상기 가열형원통(20)으로부터 상기 건조공간(35)에 전달되므로 골재를 건조시키는 열이 손실되는 현상을 방지하여 상기 건조공간(35)의 온도를 높이는 것이 가능하다.

상기 가열형원통(20) 및 회전형원통(30)은 상기 투입구(31)에서 상기 배출구(33)를 향해 하향하도록 0.5~10° 기울어져 상기 투입구(31)로 공급된 골재가 상기 배출구(33)까지 원활하게 이동될 수 있도록 형성되거나, 상기 투입구(31)에서 상기 배출구(33)를 향해 상향하도록 0.5~10° 기울어져 골재의 건조효율을 향상하도록 형성된다.

상기 블레이드(40)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 회전형원통(30)의 내주연 상에 등간격을 이루며 복수로 설치되는 것으로서, 상기 투입구(31)를 통해 상기 건조공간(35)에 수용된 골재를 상기 회전형원통(30)의 회전에 의해 회전이동시키면서 상기 회전형원통(30) 내주연의 상측까지 퍼올린 후 하측으로 낙하시키는 역할을 수행함으로써, 골재를 교반하면서 균일하게 건조시킬 수 있도록 이루어진다.

상기 블레이드(40)는 강철재질로 형성되고 상기 회전형원통(30)의 내면에 설치된다. 상기 블레이드(40)는 상기 회전형원통(30)에 일체형을 이루도록 접합하여 구성하는 것도 가능하고, 상기 회전형원통(30)에 볼트로 결합하여 분리할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다. 바람직하게는 장기간에 걸친 작업으로 휘거나 파괴될 경우 개개의 상기 블레이드(40)를 교체할 수 있도록 볼트 결합하는 구조로 형성한다.

상기 블레이드(40)는 도면에 나타내지는 않았지만 상기 가열형원통(20)을 향해 돌출되어 골재와의 접촉면이 평탄한 일자(─) 형태로 형성되도록 이루어진다.

또한, 상기 블레이드(40)는 도 2에서처럼 상기 가열형원통(20)을 향해 돌출된 종단부가 상기 회전형원통(30)이 회전하는 방향으로 꺾여 골재와의 접촉면이 굽어진 형태로 형성되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 블레이드(40)의 굽어진 각도는 둔각을 이루도록 형성된다. 즉, 상기 블레이드(40)의 종단부가 상기 회전형원통(30)이 회전하는 방향으로 100~150°의 각도를 이루며 꺾인 구조로서, 하나의 블레이드(40)가 상기 일자 형태에 비해 상대적으로 많은 양의 골재를 퍼올리는 것이 가능하다.

상기 블레이드(40)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 회전형원통(30)의 배출구(33)를 향한 길이방향을 따라 뒤틀림형태(twist)로 형성되어 상기 투입구(31)로 공급된 골재를 혼합 건조하면서 상기 배출구(33)까지 일방향으로의 이동이 원활하게 이루어지도록 형성된다.

상기 구동수단(50)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 회전형원통(30)을 회전시킬 수 있도록 동력을 인가하는 것으로, 지지롤러부(51)와 구동모터(55)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지롤러부(51)는 상기 회전형원통(30)의 하부를 지지하도록 하측 프레임 상에 고정 설치되고 상기 회전형원통(30)을 면 접촉하면서 회전시킬 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 지지롤러부(51)는 상기 회전형원통(30)을 기준으로 양측 서로 대칭된 위치에 설치되는 것으로 상기 구동모터(55)에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치되는 구동롤러(52)와, 상기 구동롤러(52)에 맞닿아 회전하는 상기 회전형원통(30)의 외면에 면 접촉하여 회전될 수 있도록 설치되는 종동롤러(53)를 포함하여 이루어진다.

도면에 나타내지는 않았지만 상기 지지롤러부(51)에는 외면에 밀착패드를 형성하여 상기 회전형원통(30)과의 면 마찰력을 높이므로 동력전달성능을 증진하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 구동모터(55)는 상기 지지롤러부(51)에 한쪽이 연결되어 회전력을 전달하는 것으로서, 구체적으로는 상기 회전형원통(30)에 동력을 전달하되 골재의 생산환경에 따라 상기 회전형원통(30)을 5~25rpm의 회전속도로 회전하도록 이루어진다.

상기 구동롤러(52)와 상기 구동모터(55)의 연결은 각각 구비된 풀리(52a)(55a)에 벨트(57)를 연결하여 회전가능하도록 구성하는 것도 가능하고, 상기 구동롤러(52) 및 구동모터(55)에 각각 스프라켓 형태의 풀리(도면에 미도시)를 구비하고 체인(도면에 미도시)에 의해 연결하여 회전할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치에 의하면, 건설폐기물이나 폐콘크리트로부터 재생하여 순환골재로 생산하는 공정 중에 골재를 회전이동에 의한 교반에 더해 상하로 낙하시키는 작용을 반복하면서 지속적으로 열을 가하여 건조시키므로 골재가 뭉치는 현상을 방지함과 아울러 골재의 내/외부에 함유된 수분이 제거되어 함수율을 최소화하고, 골재가 낙하할 때의 마찰력 및 회전력으로 인해 골재 내에 혼합되어 있는 유기 이물질을 효율적으로 분류 및 제거하여 순환골재의 품질을 극대화하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 생산 환경에 따라 회전속도를 조절하되 일정한 회전속도로 회전하면서 교반 건조하므로 골재의 분포를 넓혀 확대시켜주고, 함수율이 균일하게 조절되어 고품질의 순환골재를 균질의 품질를 유지하며 지속해서 생산하는 것이 가능하다.

또한, 골재의 상하 낙하로 인한 골재 표면에 존재하는 구시멘트 페이스트 성분을 제거하여 골재의 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

또, 폐자원인 건설폐기물이나 폐콘크리트를 재생하여 다양한 분야에 적용함에 따라 천연자원의 소비를 대체하여 골재수급의 불균형 현상을 방지하고, 천연자원의 보존 및 환경오염을 최소화하는 것이 가능하다.

이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치를 사용하여 순환골재의 건조처리 전과 건조처리 후를 각각 실험하여 측정하였다.

실시예 1

골재의 체 지수별로 상기 건조장치(100)를 통해 건조한 후 통과율을 측정하였고, 상기 건조장치(100)로 건조하지 않은 골재도 비교예로서 동일하게 비교측정하여 분석평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 1 및 표 2에 각각 나타내었다.

- 실시예(건조) 조립율

체 지수	통과율(%)	KS기준 통과율(%)
		하한	상한
0.15	5.26	10	2
0.30	15.26	30	10
0.60	34.46	60	25
1.25	63.69	90	50
2.50	86.66	100	80
5.00	98.94	100	90
10.00	100.00	100	100

- 비교예(무건조) 조립율

체 지수	통과율(%)	KS기준 통과율(%)
		하한	상한
0.15	3.26	10	2
0.30	22.12	30	10
0.60	40.25	60	25
1.25	65.78	90	50
2.50	91.58	100	80
5.00	99.43	100	90
10.00	100.00	100	100

상기 표 1 및 표 2에 나타낸 것과, 도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 건조장치(100)를 사용하여 골재를 건조하는 경우에 건조하지 않은 골재에 비해 높은 통과율을 갖으므로 순환골재의 품질을 증진시킬 수 있다.

실시예 2

상기 건조장치(100)로 골재를 건조한 후 표면상태의 시료질량, 물로 검정된 플라스크질량, 시료와 물로 검정된 플라스크 질량, 패드 질량, 절대건조상태의 시료질량으로부터 표면건조상태의 밀도, 절대건조상태의 밀도, 진밀도, 흡수율을 각각 측정하였고, 상기 건조장치(100)로 건조하지 않은 골재도 비교예로서 동일하게 비교측정하여 분석평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 3에 나타내었다.

- 밀도 및 흡수율

구 분	순환골재
	실시예	비교예
표면상태의 시료질량(g)	500	500
물로 검정된 플라스크질량(g)	704.3	682
시료+물로 검정된 플라스크질량(g)	998.4	977.2
패드 질량(g)	961.9	973.2
절대건조상태의 질량(패드+시료)(g)	1450	1450.6
절대건조상태의 시료질량(g)	488.1	477.4
표면건조상태의 밀도(g/㎤)	2.42	2.43
절대건조상태의 밀도(g/㎤)	2.36	2.32
진밀도(g/㎤)	2.57	2.74
흡수율(%)	2.44	4.73

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 건조장치(100)를 사용하여 골재를 건조하는 경우에 건조하지 않은 골재에 비해 밀도 및 흡수율이 낮아진 걸로 나타나 생산되는 순환골재의 품질을 높일 수 있다.

실시예 3

상기 건조장치(100)로 골재를 건조한 후 용기질량, 용기용적, 용기와 시료의 질량, 시료질량으로부터 단위용적질량, 공극율, 실적율을 각각 측정하였고, 상기 건조장치(100)로 건조하지 않은 골재도 비교예로서 동일하게 비교측정하여 분석평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 4에 나타내었다.

- 단위용적질량 및 실적율

구 분	순환골재
	실시예	비교예
용기질량(g)	885	885
용기용적(ℓ)	1	1
용기+시료의 질량(g)	2,178	2,210
시료질량(g)	1,293	1,324
단위용적질량(g/ℓ)	1,293	1,324
공극율(%)	46	45
실적율(%)	54	55

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 건조장치(100)를 사용하여 골재를 건조한 경우가 건조하지 않은 골재보다 단위용적질량 및 실적율이 낮아진 걸로 나타나 상기 건조장치(100)를 거쳐 생산된 순환골재는 품질을 높일 수 있게 된다.

실시예 4

상기 건조장치(100)로 골재를 건조한 후 시료질량, 패드 질량, 절대건조상태의 패드와 시료질량, 절대건조상태의 시료질량으로부터 골재의 잔입자량을 측정하였고, 상기 건조장치(100)로 건조하지 않은 골재도 비교예로서 동일하게 비교측정하여 분석평가 하였다. 그 평가결과는 하기 표 5에 나타내었다.

- 잔입자량

구 분	순환골재
	실시예	비교예
시료질량(g)	500	500
패드 질량(g)	767	780.7
절대건조상태의 패드와 시료질량(g)	1233.4	1253.7
절대건조상태의 시료질량(g)	466.4	473
잔입자량(%)	6.72	5.40

상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 건조장치(100)를 사용하여 골재를 건조한 경우가 건조하지 않은 골재보다 잔입자량이 높아진 걸로 나타나 순환골재의 품질을 높일 수 있다.

실시예 5

상기 건조장치(100)를 통해 골재를 가열건조시키면서 상기 건조장치(100)를 통해 가열된 골재의 통과 전/후의 온도 및 상기 건조장치(100)의 구성인 상기 가열형원통(20) 및 회전형원통(30)에서 각각 투입구(31) 및 배출구(33)의 온도를 각각 측정하였고, 상기 건조장치를 통해 2차에 걸쳐 건조한 골재 및 건조장치도 동일하게 측정하였다. 그 측정결과는 하기 표 6에 나타내었다.

- 건조장치의 구별 간 측정온도

구 분		골재		건조장치
		통과 전	통과 후	가열형원통		회전형원통
				투입구	배출구	투입구	배출구
온도 (℃)	1차 건조	19	89	829	520	311	241
	2차 건조	19	130	929	600	421	354

상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 건조장치(100)를 사용하여 가열 건조한 골재는 높은 온도의 영향을 받는 걸로 나타나 골재의 함수율을 최소화하므로 순환골재의 품질을 높일 수 있게 된다.

실시예 6

상기 건조장치(100)로부터 골재를 가열 건조한 후 골재의 함수율을 측정하였고, 상기 건조장치(100)를 통해 2차에 걸쳐 건조한 골재도 동일하게 측정하였으며, 상기 건조장치(100)로 건조하지 않은 골재도 비교예로서 동일하게 비교측정하여 분석평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 7에 나타내었다.

- 건조에 따른 골재의 수분함유량 변화

구 분	함수율 측정 중량		함수율(%)
	건조 전	건조 후
비교예(무건조)	103.24	96.46	6.57
건조처리 1회	145.19	140.8	3.02
건조처리 2회	102.68	101.71	0.94

상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 건조장치(100)를 사용하여 가열 건조한 골재의 경우에는 건조하지 않은 골재에 비해 함수율이 3.55% 낮아져 절반 이상이 낮아진 걸로 나타났으며, 상기 건조장치(100)를 통해 2차에 걸쳐 건조한 골재는 건조하지 않은 골재에 비해 5.63% 낮아져 함수율을 대폭 낮아진 걸로 나타나 함수율을 최소화하므로 순환골재의 품질을 높일 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 순환골재용 원통형 건조장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 연소부 20 : 가열형원통 30 : 회전형원통
31 : 투입구 33 : 배출구 35 : 건조공간
40 : 블레이드 50 : 구동수단 51 : 지지롤러부
52 : 구동롤러 53 : 종동롤러 55 : 구동모터
52a,55a : 풀리 57 : 벨트 100 : 건조장치

Claims (12)

1. 건설폐기물 및 폐콘크리트를 순차적인 공정을 거쳐 순환골재로 생산하는 공정 중에 골재를 건조시키는 건조장치에 있어서,
   원료를 투입하여 열원을 발생시키는 연소부와;
   상기 연소부의 한쪽으로 연통하여 열원이 공급될 수 있도록 고정 설치되는 가열형원통과;
   상기 가열형원통의 외부로 회전가능하게 설치되고 양측단에는 각각 투입구 및 배출구를 구비하며 상기 투입구로 투입된 골재를 건조하면서 상기 배출구까지 이동시킬 수 있도록 건조공간이 형성되는 회전형원통과;
   상기 회전형원통의 내주연 상에 상기 가열형원통을 향하여 복수로 돌출형성 설치되고 상기 건조공간에 수용된 골재를 회전이동시키면서 균일하게 건조될 수 있도록 상기 회전형원통의 배출구를 향한 길이방향을 따라 골재와의 접촉면이 뒤틀림형태(twist)로 형성되어 상기 투입구로 공급된 골재를 혼합 건조하면서 상기 배출구까지 일방향으로 교반, 이동시키는 강철재질의 블레이드와;
   상기 회전형원통를 회전시킬 수 있도록 동력을 인가하는 구동수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 연소부의 열원은, 건설폐기물 및 폐콘크리트를 분쇄하거나 분리하는 공정에서 얻어진 유기 이물질을 소각시킬 때 발생하는 폐열을 사용하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열형원통은, 골재와의 마찰에 의해 손상되는 현상을 방지하도록 높은 강도 및 경도를 갖으며, 상기 연소부로부터 공급되는 열이 상기 건조공간을 향해 원활하게 이동될 수 있도록 열전달에 따른 열방출이 우수한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전형원통에는, 외주연 상에 설치되고 상기 가열형원통으로부터 전달되는 열의 손실을 방지하여 상기 건조공간의 온도를 높이도록 형성되는 보온재를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열형원통 및 회전형원통은, 상기 투입구에서 상기 배출구를 향해 하향하도록 0.5~10° 기울어져 골재의 원활한 이동을 도모하도록 구성되거나, 상기 투입구에서 상기 배출구를 향해 상향하도록 0.5~10° 기울어져 골재의 건조효율을 향상하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단은, 상기 회전형원통의 하부를 지지하도록 설치되고 상기 회전형원통을 면 접촉하면서 회전시킬 수 있도록 형성되는 지지롤러부와,
    상기 지지롤러부에 한쪽이 연결되어 회전력을 전달하는 구동모터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 지지롤러부는, 상기 구동모터에서 인계되는 동력에 의해 회전가능하게 설치되는 구동롤러와,
    상기 구동롤러에 맞닿아 회전하는 상기 회전형원통의 외면에 면 접촉하여 회전될 수 있도록 설치되는 종동롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
    
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 구동모터는, 골재의 생산환경에 따라 상기 회전형원통을 5~25rpm의 회전속도로 회전하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환골재용 원통형 건조장치.
    

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