KR101741615B1

KR101741615B1 - 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101741615B1
Application number: KR1020150146557A
Authority: KR
Inventors: 박용기; 정유철
Original assignee: (주)거산기계
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2017-05-30
Also published as: KR20170046350A

Abstract

이 발명은 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 순환골재의 생산공정에서 건설폐기물의 상태에 따라 작업자가 육안으로 확인하면서 진행하던 투입, 재투입공정 등을 자동화하여 품질기준을 만족하는 양질의 순환골재를 효율적으로 생산하기 위한 것이다.
특히, 이 발명은 순환골재를 자동화공정으로 생산함에 있어, 골재의 파쇄 및 마쇄시 발생하는 석분의 양에 기초하여 순환골재의 생산공정을 제어함으로써, 수작업의 단순 자동화가 아닌, 양질의 순환골재를 효율적으로 생산하기 위한 최적의 생산공정을 제공할 수 있다.
결과적으로, 이 발명은 설비비용 및 유지비용의 증가를 최소화하면서도, 양질의 순환골재를 일정한 품질로 생산할 수 있기 때문에, 건설폐기물로 인한 환경오염을 최소화하고 건설자재인 순환골재를 효율적으로 공급할 수 있다.
따라서, 건설토목분야, 특히 순환골재 및 이를 이용한 시공분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템{Recycled aggregate manufacturing method and system using the analyzing stone powder production rate}

이 발명은 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순환골재의 생산공정에서 건설폐기물의 상태에 따라 작업자가 육안으로 확인하면서 진행하던 투입, 재투입공정 등을 자동화하여 품질기준을 만족하는 양질의 순환골재를 효율적으로 생산하기 위한 것이다.

특히, 이 발명은 순환골재를 자동화공정으로 생산함에 있어, 골재의 파쇄 및 마쇄시 발생하는 석분의 양에 기초하여 순환골재의 생산공정을 제어함으로써, 수작업의 단순 자동화가 아닌, 양질의 순환골재를 효율적으로 생산하기 위한 최적의 생산공정을 제공할 수 있는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템에 관한 것이다.

공사현장 등에서 발생하는 건설폐기물을 매립할 경우, 매립지 확보 문제와 더불어 환경오염 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에, 순환골재로 재활용하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 순환골재는 건설현장에서 배출되는 건설폐기물(콘크리트, 아스콘 등)을 파쇄, 선별, 입자조정 등의 물리적 또는 화학적 처리과정을 거쳐, 특정 기준에 적합하도록 가공한 후, 건설토목공사 등에 다시 사용하게 된다.

예를 들어, 채취현장에서 발생된 건설폐기물을 햄머파쇄장치 등을 이용하여 적정크기로 파쇄하여 운반한 후, 조크라셔(Jaw crusher) 등에서 1차 파쇄하고 콘크라셔(Cone crusher) 등을 이용하여 더 작은 크기로 파쇄하여 순환골재로 사용하게 된다.

이러한 순환골재는, 그 비중이 천연골재에 비해 5~10%낮고, 흡수율은 천연골재에 비해 약3~5배 높으며, 염화물 이온 함량이 높은 특징이 있으며, 주로 도로기층용, 되메우기 및 뒷채움용, 토지의 형질변경 등을 위한 성토용 및 매립시설물의 복토용 등으로 사용되고 있다.

특히, 건설용 골재의 공급에 많은 제약이 발생함을 감안하면, 순환골재는 건설폐기물의 매립에 의해 발생되는 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 원활한 골재의 공급 및 시공비용 절감효과를 얻을 수 있다.

하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1048071호 '다중 파쇄 구조를 갖는 순환골재의 페이스트 박리장치 및 이를 이용한 콘크리트용 순환골재의 생산방법'(이하 '선행기술'이라 한다)은 이러한 순환골재를 생산하는 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 임팩트크라샤 구조를 조합한 콘크라셔에 관한 것이다.

그러나, 선행기술은 순환골재를 생산하는 전체 공정 중, 일부에서 사용되는 콘크라셔 장치의 자체기능에 대한 기술에 한정된 것으로, 기존의 순환골재 생산공정에 적용하고자 할 경우, 고가의 콘크라셔를 구입하여 설치해야 하며, 이와 연계되는 모든 설비들을 해당 콘크라셔에 맞도록 변경하거나 추가로 구입해야 한다는 문제점이 있다.

이러한 설비비용증가 및 그에 따른 유지비용 증가는, 기존의 순환골재 생산공정뿐만 아니라, 새로 건설되는 생산공장 등에 적용하더라도 발생되는 문제점이다.

결과적으로 선행기술은, 많은 부품들로 이루어진 복잡한 구조의 콘크라셔와 더불어 이와 연계되는 설비들을 새로 설치하여 순환골재를 생산해야 하기 때문에, 설비비용의 증가와 더불어 유지보수비용이 증가할 수밖에 없고, 이는 결국 순환골재의 생산비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.

이 외에도, 대부분의 선행기술들은 순환골재 생산 공정에 사용되는 일부 장치나 설비를 변경하여, 순환골재의 품질을 향상시키는 방향으로 기술개발이 이루어지기 때문에, 선행기술과 동일 내지 유사한 문제점과 더불어 해당 장치나 설비의 개발비용에 의해 순환골재의 생산비용이 크게 증가한다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1048071호 '다중 파쇄 구조를 갖는 순환골재의 페이스트 박리장치 및 이를 이용한 콘크리트용 순환골재의 생산방법'

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 이 발명은 순환골재를 생산하는 공정 및 설비를 그대로 유지한 상태에서, 건설폐기물의 상태에 따라 작업자가 육안으로 확인하면서 진행하던 투입, 재투입공정 등을 자동화하여 품질기준을 만족하는 양질의 순환골재를 효율적으로 생산할 수 있는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

결과적으로, 이 발명은 기존에 운용하는 설비 등을 크게 변경하지 않도록 함으로써, 설비비용 및 유지비용의 증가를 최소화하면서도, 양질의 순환골재를 일정한 품질로 생산할 수 있는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 이 발명에 따른 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법은, 적어도 하나의 전처리파쇄기 및 전처리선별스크린을 이용하여 투입된 건설폐기물을 일정한 크기의 골재로 파쇄하는 전처리단계(S100); 상기 전처리단계를 거친 골재를 메인파쇄기에 투입하는 전처리골재 투입단계(S200); 메인선별스크린을 이용하여 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재와 석분을 분리하는 선별단계(S300); 및 상기 석분의 발생량에 기초하여, 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재의 재투입 여부를 결정하는 골재 순환여부 확인단계(S400);를 포함하되, 상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는, 상기 선별단계에서 분리된 상기 석분의 중량을 확인하는 석분중량 확인과정(S401); 및 상기 석분중량이 통과기준값보다 큰 경우, 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재를 재투입하도록 결정하는 재투입결정과정(S406);을 포함하고, 상기 골재 순환여부 확인단계(S400) 이후에, 골재의 재투입이 결정되면, 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재를 상기 메인파쇄기에 재투입하는 골재 재투입단계(S510);를 더 포함한다.

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또한, 상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는, 상기 석분중량이 통과기준값보다 작은 경우, 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재를 제품화하도록 결정하는 제품화결정과정(S407);을 포함하고, 상기 골재 순환여부 확인단계(S400) 이후에, 골재의 제품화가 결정되면, 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재를 순환골재로 생산하는 순환골재 생산단계(S520);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 석분중량 확인과정은, 상기 메인선별스크린에 의해 선별된 석분을 계측컨베이어를 통해 분리배출되는 과정에서, 상기 계측컨베이어에 구성된 벨트스케일을 이용하여 선별된 석분의 중량을 확인할 수 있다.

또한, 상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는, 상기 석분중량 확인과정(S401) 이후에, 상기 석분중량이 감속기준값보다 큰 경우, 상기 계측컨베이어의 속도를 석분배출속도에 대응하여 유지하고, 상기 석분중량이 감속기준값보다 작은 경우, 상기 계측컨베이어의 속도를 감속한 후, 상기 재투입결정과정(S406) 또는 제품화결정과정(S407)을 수행할 수 있다.

또한, 상기 골재 재투입단계(S510)는, 상기 계측컨베이어의 속도를 감속한 후, 상기 재투입결정과정을 통해 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재를 재투입하도록 결정되면, 상기 계측컨베이어의 감속에 대응하여 골재의 재투입 속도를 제어할 수 있다.

또한, 상기 석분중량 확인과정(S401)은, 상기 메인선별스크린에 의해 선별된 석분을 계측컨베이어를 통해 분리배출되는 과정에서, 상기 계측컨베이어의 이동속도를 더 확인하고, 상기 벨트스케일에 의해 확인된 석분의 중량과 계측컨베이어의 이동속도에 기초하여, 선별된 석분의 단위시간당 발생량을 확인하고, 상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는, 상기 석분의 단위시간당 발생량에 대응하여 골재의 재투입 또는 제품화를 결정할 수 있다.

또한, 이 발명에 따른 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템은, 건설폐기물을 파쇄하는 전처리장치(PP)로부터 일정한 크기의 골재가 투입되면, 투입된 골재를 재차 파쇄 및 마쇄하는 메인파쇄기(100); 상기 메인파쇄기(100)에서 배출되는 골재와 석분을 분리하는 메인선별스크린(200); 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 석분의 배출량을 감지하면서, 해당 석분을 석분컨테이너(510)로 이송하는 계측컨베이어(310); 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100) 및 순환골재컨테이너(520)에 선택적으로 공급하는 가변컨베이어(320); 및 상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 배출량에 기초하여 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재의 공급방향을 결정하고, 결정된 골재의 공급방향에 대응하여 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하는 제어모듈(400);을 포함한다.

또한, 상기 제어모듈(400)은, 상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 중량을 확인하고, 석분중량이 통과기준값보다 큰 경우, 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 재투입하도록 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어모듈(400)은, 상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 중량을 확인하고, 석분중량이 감속기준값보다 큰 경우, 상기 계측컨베이어(310)의 속도를 석분배출속도에 대응하여 유지할 수 있다.

또한, 상기 제어모듈(400)은, 상기 석분중량이 감속기준값보다 작은 경우, 상기 계측컨베이어(310)의 속도를 감속한 후, 상기 계측컨베이어(310)의 동작속도 및 상기 석분의 배출량에 기초하여 상기 석분의 단위시간당 발생량을 확인하고, 석분의 단위시간당 발생량에 대응하여 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 상기 가변컨베이어(320)와 메인파쇄기(100) 사이에, 상기 가변컨베이어(320)에서 공급되는 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 전달하는 재공급컨베이어(340)가 더 구성되고, 상기 제어모듈(400)은, 상기 계측컨베이어(310)의 속도를 감속한 후, 석분의 단위시간단 발생량에 대응하여 상기 메인선별스크린에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 재투입하는 경우, 상기 재공급컨베이어(340)의 속도를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어모듈(400)은, 상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 중량을 확인하고, 석분중량이 통과기준값보다 작은 경우, 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 순환골재컨테이너(520)에 공급하도록 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 상기 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 전달하는 투입컨베이어(330)를 더 구성하고, 상기 제어모듈(400)은, 상기 메인파쇄기(100)에 골재투입이 완료되면, 상기 투입컨베이어(330)의 동작을 중단하고, 상기 메인파쇄기(100), 메인선별스크린(200), 계측컨베이어(310) 및 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하여, 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 석분 및 골재를 각각 석분컨테이너(510) 및 순환골재컨테이너(520)에 공급한 후, 상기 투입컨베이어(330)를 재동작시켜 상기 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 전달할 수 있다.

또한, 상기 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재를 임시보관하고, 상기 제어모듈(400)의 제어에 의해 임시보관된 골재를 상기 투입컨베이어(330)로 공급하는 임시보관용 호퍼(331)를 더 구성하고, 상기 제어모듈(400)은, 상기 투입컨베이어(330)의 동작에 대응하여 상기 임시보관용 호퍼(331)의 동작을 제어할 수 있다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 이 발명은 건설폐기물의 상태에 따라 작업자가 육안으로 확인하면서 진행하던 투입, 재투입공정 등을 자동화하여 품질기준을 만족하는 양질의 순환골재를 효율적으로 생산할 수 있는 장점이 있다.

특히, 이 발명은 별도의 장치들을 추가로 설치하지 않고, 순환골재를 생산하는 공정 및 설비를 그대로 유지한 상태에서 공정의 자동화를 통해 양질의 순환골재를 일정한 품질로 생산할 수 있도록 하는 장점이 있다.

보다 구체적으로, 이 발명은 순환골재를 자동화공정으로 생산함에 있어, 골재의 파쇄 및 마쇄시 발생하는 석분의 양에 기초하여 순환골재의 생산공정을 제어함으로써, 수작업의 단순 자동화가 아닌, 양질의 순환골재를 효율적으로 생산하기 위한 최적의 생산공정을 제공할 수 있는 장점이 있다.

결과적으로, 이 발명은 설비비용 및 유지비용의 증가를 최소화하면서도, 양질의 순환골재를 일정한 품질로 생산할 수 있기 때문에, 건설폐기물로 인한 환경오염을 최소화하고 건설자재인 순환골재를 효율적으로 공급할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 건설토목분야, 특히 순환골재 및 이를 이용한 시공분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 이 발명에 의한 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 도 1을 적용한 순환골재 생산 방법의 구체적인 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 1에 나타난 'S400'의 구체적인 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4는 이 발명에 의한 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 5 내지 도 8은 도 4의 시스템이 도 1 내지 도 3에 나타난 방법에 기초하여 동작되는 과정을 설명하는 도면이다.

이 발명에 따른 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 이 발명에 의한 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법은 전처리단계(S100), 전처리골재 투입단계(S200), 선별단계(S300) 및 골재 순환여부 확인단계(S400)를 포함한다.

전처리단계(S100)는 적어도 하나의 전처리파쇄기 및 전처리선별스크린을 이용하여 투입된 건설폐기물을 일정한 크기의 골재로 파쇄하는 것으로, 채취현장에서 햄머파쇄장치 등을 이용하여 어느 정도의 크기로 파쇄된 건설폐기물을 조크라셔(Jaw crusher) 등을 이용하여 비교적 작은 크기로 파쇄하는 과정이다.

구체적으로, 전처리단계(S100)는 복수 개의 전처리파쇄기(조크라셔) 및 전처리선별스크린을 여러 단계로 배치하고, 각 단계별로 골재를 파쇄 및 마쇄하면서, 골재의 크기를 점차적으로 줄여나가는 과정을 포함할 수 있다.

이러한 전처리단계(S100)는 순환골재로 사용이 가능하도록 골재를 파쇄 및 마쇄함에 있어, 그 크기의 변화가 상당한 경우가 적용될 수 있고, 하기에 설명될 전처리단계(S100) 이후의 과정은 골재의 크기 변화가 비교적 적은 경우에 적용할 수 있다.

투입단계(S200)에서, 전처리단계(S100)를 거쳐 파쇄된 골재를 메인파쇄기에 투입한다. 이때, 메인파쇄기는 조크라셔 등의 전처리파쇄기에서 대략적으로 파쇄된 골재를 보다 작은 크기로 파쇄 및 마쇄하기 위한 것으로, 콘크라셔 등을 포함할 수 있다.

선별단계(S300)에서, 메인선별스크린을 이용하여 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재와 석분을 분리한다. 여기서, 메인선별스크린은 메인파쇄기 내부에 포함되도록 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 하기에 설명될 도 4에 나타난 바와 같이 별도의 장치로 구성될 수 있다.

골재 순환여부 확인단계(S400)에서, 메인선별스크린에 의해 분리된 석분의 발생량에 기초하여, 메인파쇄기에서 배출된 골재의 재투입 여부를 결정한다.

예를 들어, 메인선별스크린을 통해 석분이 발생되면, 메인파쇄기에서 골재의 크기가 충분히 작아지지 않은 것으로 판단하고, 메인파쇄기에서 배출된 골재를 다시 메인파쇄기에 투입하도록 결정할 수 있다.

다른 예로, 메인선별스크린을 통해 석분이 더 이상 발생되지 않는 경우, 골재가 충분히 작은 크기로 파쇄 및 마쇄된 것으로 판단하고, 해당 골재를 순환골재로 제품화도록 결정할 수 있다.

도 2는 도 1을 적용한 순환골재 생산 방법의 구체적인 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 골재 순환여부 확인단계(S400)의 결정에 대응하여, 파쇄된 골재를 메인파쇄기에 재투입하거나(S510), 제품화를 위한 순환골재 생산단계(S520)를 거칠 수 있다.

예를 들어, 해당 골재를 메인파쇄기에 재투입하도록 결정한 경우, 도 2에 나타난 바와 같이, 단계 'S300' 내지 단계 'S510'을 반복하여 수행할 수 있다.

또한, 해당 골재를 순환골재로 제품화하는 순환골재 생산단계(S520)의 경우, 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하므로, 이 발명에서는 특정한 것에 한정하지 않음은 물론이다.

도 3은 도 1에 나타난 'S400'의 구체적인 일 실시예를 나타내는 순서도이다.

먼저, 골재의 순환여부를 결정하기 위하여, 메인파쇄기에서 파쇄 및 마쇄되어 메인선별스크린에서 선별된 석분의 중량을 확인한다(S401).

예를 들어, 메인선별스크린에서 선별된 석분은 골재와 구분하여 별도로 모으게 되는데, 이때 분리된 석분이 컨베이어를 통해 취합되는 장소까지 운반될 수 있다. 이 과정에서 석분을 운반하는 컨베이어에 벨트스케일을 구성하여 석분의 중량을 측정할 수 있다. 이와 같이, 벨트스케일이 구성된 컨베이어를 계측컨베이어라 한다.

다시 말해, 도 3에 나타난 석분중량 확인과정(S401)은 메인선별스크린에 의해 선별된 석분을 계측컨베이어를 통해 분리배출되는 과정에서, 계측컨베이어에 구성된 벨트스케일을 이용하여 선별된 석분의 중량을 확인할 수 있다.

한편, 골재를 파쇄 및 마쇄하는 과정에서, 초기에는 다량의 석분이 발생하는 바, 석분의 신속한 배출이 요구될 수 있다. 이와 같이, 석분의 신속한 배출이 요구되는 최소값을 감속기준값으로 설정할 수 있다.

이에, 도 3에 나타난 바와 같이, 석분중량 확인과정(S401)의 확인결과 많은 양의 석분이 발생되는 경우, 다시 말해 석분중량이 감속기준값보다 큰 경우(S402), 석분의 신속한 배출을 위해 계측컨베이어의 속도를 석분배출속도에 대응하여 유지할 수 있다(S403).

또한, 많은 양의 석분이 발생되는 것은 골재 또한 충분한 크기로 파쇄되지 않은 것이므로, 메인파쇄기에 재투입하도록 재투입결정과정(S406)을 수행할 수 있다.

이후, 석분중량 확인과정(S401)에서 확인된 석분중량이 감속기준값보다 작은 경우(S402), 계측컨베이어의 속도를 감속한 후, 하기에 설명될 통과기준값과의 비교 결과에 따라 재투입결정과정(S406) 또는 제품화결정과정(S407)을 수행할 수 있다.

이상에서는 석분의 중량을 측정하여 각 단계들을 제어하였으나, 'S404' 같이 계측컨베이어의 속도를 감속하게 되면, 석분의 중량 보다는 석분의 단위시간당 발생량을 통해 재투입여부를 결정하는 것이 바람직하다.

이때, 단위시간당 발생량을 정확히 계측하기 위하여, 계측컨베이어의 속도를 감속한 후 재투입결정과정(S406)을 통해 메인파쇄기에서 배출된 골재를 다시 메인파쇄기에 재투입하도록 결정되면, 도 2에 나타난 골재 재투입단계(S510)에서 계측컨베이어의 감속에 대응하여 골재의 재투입 속도를 제어할 수 있다.

도 3에서, 석분의 중량이 감소하여 계측컨베이어가 감속되면(S404), 메인선별스크린에 의해 선별된 석분을 계측컨베이어를 통해 분리배출되는 과정에서, 상기 계측컨베이어의 이동속도를 더 확인할 수 있다.

이에, 벨트스케일에 의해 확인된 석분의 중량과 계측컨베이어의 이동속도에 기초하여, 선별된 석분의 단위시간당 발생량을 확인한 후, 석분의 단위시간당 발생량에 대응하여 골재의 재투입 또는 제품화를 결정할 수 있다.

다시 말해, 도 3에 나타난 바와 같이 선별된 석분의 단위시간당 발생량이 확인되면 통과기준값과 비교하여(S405), 해당 골재의 재투입을 결정(S406)하거나 제품화를 결정(S407)할 수 있다.

물론, 상기와 같이 석분의 단위시간당 발생량이 아닌 석분의 중량만으로도 골재의 재투입여부를 결정할 수 있다.

결과적으로, 메인선별스크린에 의해 선별된 석분이 발생이 감소(예를 들어, 계측장치의 오차범위 내에서 '0'으로 수렴하는 값이 측정된 경우)하게 되면, 해당 시점에서 골재가 충분히 작은 크기로 파쇄된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 골재의 재투입 여부 등의 판단을 위하여 석분의 중량 또는 단위시간당 발생량 중 어느 하나를 선택하여 적용하는 것은, 기 운용중인 순환골재 시스템(특히 전처리장치)의 특성 및 당업자의 요구 등에 따라 선택될 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 석분을 취합하여 처리하는 방법에 의해, 계측컨베이어를 감속할 필요가 없는 경우에는 석분의 중량을 측정하여 각 단계에 대한 제어를 결정할 수 있다.

다른 예로, 석분을 취합하여 처리하는 과정에서 계측컨베이어의 속도조절이 요구되는 경우에는 석분의 단위시간당 발생량을 측정하여 각 단계에 대한 제어를 결정할 수 있다.

도 3에서, 선별단계(S300)에서 분리된 석분의 중량을 확인하고(S401), 계측컨베이어가 감속되면(S404) 석분의 중량과 통과기준값을 비교할 수 있다(S405). 여기서, 통과기준값은 계측장치의 오차범위 내에서 '0'으로 수렴하는 값을 포함할 수 있다.

비교결과, 석분중량이 통과기준값보다 큰 경우(S405), 메인파쇄기에서 배출된 골재를 재투입하도록 결정할 수 있고(S406), 석분중량이 통과기준값보다 작은 경우(S405), 메인파쇄기에서 배출된 골재를 제품화하도록 결정할 수 있다(S407).

이후, 도 2에 나타난 바와 같이, 골재의 재투입 또는 제품화가 결정되면, 이에 대응하여 메인파쇄기에서 배출되는 골재를 다시 메인파쇄기에 재투입하거나(S510) 순환골재로 생산할 수 있다(S520).

도 4는 이 발명에 의한 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.

도 4를 참조하면, 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템(A)은 메인파쇄기(100), 메인선별스크린(200), 계측컨베이어(310), 가변컨베이어(320) 및 제어모듈(400)을 포함할 수 있다.

메인파쇄기(100)는 현장에서 수거된 건설폐기물을 파쇄하는 전처리장치(PP)로부터 일정한 크기의 골재가 투입되면, 투입된 골재를 재차 파쇄 및 마쇄하는 것으로, 콘크랴서 등을 포함할 수 있다.

이때, 전처리장치(PP)로부터 공급되는 골재는 임시보관용 호퍼(331)에 보관된 후, 투입컨베이어(330)의 동작에 대응하여 보관된 골재를 투입컨베이어(330)로 공급할 수 있다.

메인선별스크린(200)은 이송컨베이어(350)를 통해 메인파쇄기(100)에서 배출된 골재와 석분을 공급받아 분리하는 것으로, 분리된 석분은 계측컨베이어(310)로 배출하고, 분리된 골재는 가변컨베이어(320)로 배출한다.

계측컨베이어(310)는 메인선별스크린(200)에서 배출된 석분의 배출량을 감지하면서, 해당 석분을 석분컨테이너(510)로 이송하는 것으로, 석분의 배출량(중량)을 측정하기 위한 벨트스케일(311)이 구성되어 있다. 여기서, 석분컨테이너(510)는 골재의 파쇄 및 마쇄시 발생되는 석분을 취합하기 위한 것으로, 특정한 형태나 구조를 한정하지는 않으며, 석분처리를 위한 추가 공정에 따라 다양한 것으로 변경될 수 있으며, 이는 하기에 설명될 순환골재컨테이너(520) 또한 동일 내지 유사함은 물론이다.

가변컨베이어(320)는 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100) 및 순환골재컨테이너(520)에 선택적으로 공급하는 것으로, 골재의 공급방향을 신속하게 변경할 수 있도록 하기 위하여, 도 4에 나타난 바와 같이 비교적 짧은 길이로 구성되어 있다.

이에, 도 4에 나타난 바와 같이 가변컨베이어(320)로부터 메인파쇄기(100)까지 골재를 운반하기 위한 재공급컨베이어(340)와, 가변컨베이어(320)로부터 순환골재컨테이너(520)까지 골재를 운반하기 위한 배출컨베이어(350)가 더 구성될 수 있다.

제어모듈(400)은 도 4에 나타난 바와 같이, 각 구성들과 전기적으로 연결되어 감지신호(감지데이터)를 수신하거나, 제어신호를 송신하는 것으로, 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 배출량에 기초하여 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재의 공급방향을 결정하고, 결정된 골재의 공급방향에 대응하여 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어모듈(400)은 도 1 내지 도 3에 나타난 방법에 의해 각 구성들을 제어할 수 있다.

도 5 내지 도 8은 도 4의 시스템이 도 1 내지 도 3에 나타난 방법에 기초하여 동작되는 과정을 설명하는 도면으로, 특정 구성을 동작시키기 위하여 제어신호(또는 벨트스케일 등의 측정신호)가 이동하는 라인의 경우 화살표를 나타내었으며, 화살표가 없는 라인의 경우 해당 라인과 연결된 구성이 동작되지 않는 상태를 나타낸 것이다.

먼저, 도 5를 참조하면, 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재는 임시보관용 호퍼(331)에 보관된 후, 제어모듈(400)의 제어에 의해 투입컨베이어(330)로 공급한다.

이에, 임시보관용 호퍼(331)에 임시보관된 골재가 투입컨베이어(330)를 통해 메인파쇄기(100)로 공급되면(도 5에서 굵은 화살표), 도 6에 나타난 바와 같이 투입컨베이어(330)의 동작을 중지시킨다.

메인파쇄기(100)가 투입된 골재를 파쇄 및 마쇄하면, 해당 골재는 도 6에 나타난 바와 같이 이송컨베이어(350)를 통해 메인선별스크린(200)에 공급된다(도 6에서 굵은 화살표).

이후, 메인선별스크린(200)에 의해 석분이 선별되어 계측컨베이어(310)로 배출되면(도 6에서 실선 화살표), 계측컨베이어(310)에 구성된 벨트스케일(311)이 운반되는 석분의 중량을 측정하여 제어모듈(400)로 전송하고, 제어모듈(400)은 도 3에 대응하여 계측컨베이어(310)의 이동속도를 제어할 수 있다.

도 6에서, 송풍기(210)는 파쇄 및 마쇄된 골재와 섞여있는 이물질(플라스틱, 종이, 나무, 스티로폼 등)을 제거하기 위한 것이다.

해당 석분의 중량이 도 3에 나타난 바와 같이 통과기준값보다 큰 경우, 제어모듈(400)은 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하여, 도 7에 나타난 바와 같이 골재를 메인파쇄기(100)에 재공급한다(도 7에서 박스형 화살표).

도 7에 나타난 바와 같이 골재가 메인파쇄기(100), 이송컨베이어(350), 메인선별스크린(200), 가변컨베이어(320) 및 재공급컨베이어(340)를 순환하면서 충분한 크기로 파쇄 및 마쇄되면, 도 8에 나타난 바와 같이 석분의 발생이 급격하게 감소하게 된다.

이때, 제어모듈(400)은 도 8에 나타난 바와 같이 가변컨베이어(320)의 동작방향을 전환하여, 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 배출컨베이어(350)를 통해 순환골재컨테이너(520)로 공급함으로써, 도 2에 나타난 바와 같이 순환골재 생산단계(S520)를 수행하도록 할 수 있다.

따라서, 이 발명은 기존의 설비(전처리장치)와 더불어, 기 운용중인 장치들을 도 4에 나타난 바와 같이 배치한 후, 제어모듈(400)을 통해 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이 제어하는 것만으로도, 일정한 품질을 보장할 수 있는 양질의 순환골재를 효율적으로 생산할 수 있다.

이상에서 이 발명에 의한 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법 및 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 이 발명의 기술적 구성은 이 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.

A : 순환골재 생산 시스템 PP : 전처리장치
100 : 메인파쇄기
200 : 메인선별스크린 210 : 송풍기
310 : 계측컨베이어 311 : 벨트스케일
320 : 가변컨베이어
330 : 투입컨베이어 331 : 임시보관용 호퍼
340 : 재공급컨베이어 350 : 이송컨베이어
360 : 배출컨베이어
400 : 제어모듈
510 : 석분컨테이너 520 : 순환골재컨테이너

Claims

적어도 하나의 전처리파쇄기 및 전처리선별스크린을 이용하여 투입된 건설폐기물을 일정한 크기의 골재로 파쇄하는 전처리단계(S100);
상기 전처리단계를 거친 골재를 메인파쇄기에 투입하는 전처리골재 투입단계(S200);
메인선별스크린을 이용하여 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재와 석분을 분리하는 선별단계(S300); 및
상기 석분의 발생량에 기초하여, 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재의 재투입 여부를 결정하는 골재 순환여부 확인단계(S400);를 포함하되,
상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는,
상기 선별단계에서 분리된 상기 석분의 중량을 확인하는 석분중량 확인과정(S401); 및
상기 석분중량이 통과기준값보다 큰 경우, 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재를 재투입하도록 결정하는 재투입결정과정(S406);을 포함하고,
상기 골재 순환여부 확인단계(S400) 이후에,
골재의 재투입이 결정되면, 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재를 상기 메인파쇄기에 재투입하는 골재 재투입단계(S510);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는,
상기 석분중량이 통과기준값보다 작은 경우, 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재를 제품화하도록 결정하는 제품화결정과정(S407);을 포함하고,
상기 골재 순환여부 확인단계(S400) 이후에,
골재의 제품화가 결정되면, 상기 메인파쇄기에서 배출되는 골재를 순환골재로 생산하는 순환골재 생산단계(S520);를 포함하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 석분중량 확인과정은,
상기 메인선별스크린에 의해 선별된 석분을 계측컨베이어를 통해 분리배출되는 과정에서, 상기 계측컨베이어에 구성된 벨트스케일을 이용하여 선별된 석분의 중량을 확인하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법.
제 4항에 있어서,
상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는,
상기 석분중량 확인과정(S401) 이후에,
상기 석분중량이 감속기준값보다 큰 경우, 상기 계측컨베이어의 속도를 석분배출속도에 대응하여 유지하고,
상기 석분중량이 감속기준값보다 작은 경우, 상기 계측컨베이어의 속도를 감속한 후,
상기 재투입결정과정(S406) 또는 제품화결정과정(S407)을 수행하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법.
제 5항에 있어서,
상기 골재 재투입단계(S510)는,
상기 계측컨베이어의 속도를 감속한 후, 상기 재투입결정과정을 통해 상기 메인파쇄기에서 배출된 골재를 재투입하도록 결정되면,
상기 계측컨베이어의 감속에 대응하여 골재의 재투입 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법.
제 6항에 있어서,
상기 석분중량 확인과정(S401)은,
상기 메인선별스크린에 의해 선별된 석분을 계측컨베이어를 통해 분리배출되는 과정에서, 상기 계측컨베이어의 이동속도를 더 확인하고,
상기 벨트스케일에 의해 확인된 석분의 중량과 계측컨베이어의 이동속도에 기초하여, 선별된 석분의 단위시간당 발생량을 확인하고,
상기 골재 순환여부 확인단계(S400)는,
상기 석분의 단위시간당 발생량에 대응하여 골재의 재투입 또는 제품화를 결정하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 방법.
건설폐기물을 파쇄하는 전처리장치(PP)로부터 일정한 크기의 골재가 투입되면, 투입된 골재를 재차 파쇄 및 마쇄하는 메인파쇄기(100);
상기 메인파쇄기(100)에서 배출되는 골재와 석분을 분리하는 메인선별스크린(200);
상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 석분의 배출량을 감지하면서, 해당 석분을 석분컨테이너(510)로 이송하는 계측컨베이어(310);
상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100) 및 순환골재컨테이너(520)에 선택적으로 공급하는 가변컨베이어(320); 및
상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 배출량에 기초하여 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재의 공급방향을 결정하고, 결정된 골재의 공급방향에 대응하여 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하는 제어모듈(400);을 포함하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 제어모듈(400)은,
상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 중량을 확인하고, 석분중량이 통과기준값보다 큰 경우, 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 재투입하도록 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 9항에 있어서,
상기 제어모듈(400)은,
상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 중량을 확인하고, 석분중량이 감속기준값보다 큰 경우, 상기 계측컨베이어(310)의 속도를 석분배출속도에 대응하여 유지하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 9항에 있어서,
상기 제어모듈(400)은,
상기 석분중량이 감속기준값보다 작은 경우, 상기 계측컨베이어(310)의 속도를 감속한 후, 상기 계측컨베이어(310)의 동작속도 및 상기 석분의 배출량에 기초하여 상기 석분의 단위시간당 발생량을 확인하고, 석분의 단위시간당 발생량에 대응하여 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 11항에 있어서,
상기 가변컨베이어(320)와 메인파쇄기(100) 사이에, 상기 가변컨베이어(320)에서 공급되는 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 전달하는 재공급컨베이어(340)가 더 구성되고,
상기 제어모듈(400)은,
상기 계측컨베이어(310)의 속도를 감속한 후, 석분의 단위시간단 발생량에 대응하여 상기 메인선별스크린에서 배출된 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 재투입하는 경우, 상기 재공급컨베이어(340)의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 제어모듈(400)은,
상기 계측컨베이어(310)에서 감지된 석분의 중량을 확인하고, 석분중량이 통과기준값보다 작은 경우, 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 골재를 상기 순환골재컨테이너(520)에 공급하도록 상기 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 전달하는 투입컨베이어(330)를 더 구성하고,
상기 제어모듈(400)은,
상기 메인파쇄기(100)에 골재투입이 완료되면, 상기 투입컨베이어(330)의 동작을 중단하고,
상기 메인파쇄기(100), 메인선별스크린(200), 계측컨베이어(310) 및 가변컨베이어(320)의 동작을 제어하여, 상기 메인선별스크린(200)에서 배출된 석분 및 골재를 각각 석분컨테이너(510) 및 순환골재컨테이너(520)에 공급한 후,
상기 투입컨베이어(330)를 재동작시켜 상기 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재를 상기 메인파쇄기(100)에 전달하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.
제 14항에 있어서,
상기 전처리장치(PP)로부터 투입되는 골재를 임시보관하고, 상기 제어모듈(400)의 제어에 의해 임시보관된 골재를 상기 투입컨베이어(330)로 공급하는 임시보관용 호퍼(331)를 더 구성하고,
상기 제어모듈(400)은,
상기 투입컨베이어(330)의 동작에 대응하여 상기 임시보관용 호퍼(331)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 석분발생량 분석을 이용한 순환골재 생산 시스템.