KR20210020581A - Coal briquet composition using a soluble binder and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 석탄의 처리과정에서 발생하는 미분탄과 원료탄(석탄)으로 이루어진 석탄 원료에 수용성 바인더를 첨가한 성형탄 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이며, 이를 이용하여 코크스 제조에 적합하게 제조되는 성형탄에 관한 것이다.The present invention relates to a coal briquette composition in which a water-soluble binder is added to a coal raw material consisting of pulverized coal and raw coal (coal) generated in the process of processing coal, and to a method for manufacturing the same, and to a coal briquette manufactured suitably for coke production by using the same. .
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.Herein, background art related to the present disclosure is provided, and these do not necessarily mean known art.
코크스는 점결탄의 고온건류에 의해서 생기는 다공질 고체연료로서, 일반적으로 고로용 코크스의 제조를 위하여 이용되는 원료탄은 생산지에서 최종 소비지까지 이송되는 과정에서 외부에 직접 노출됨으로써 상당량의 분진이 발생된다. 분진발생을 억제하기 위하여 수분을 도포하기도 하고 우기 등의 환경적인 요인에 의해서 상당량의 수분을 함유하게 되고 이것을 건조하여 사용함으로써 코크스 생산 공정에서 장입밀도를 증가시키고 건류시간을 단축시켜 코크스의 생산성을 향상을 도모하는 과정을 거치게 된다. 이 건조과정에서 집진기에 포집되는 미분탄 더스트(Dust)는 0.3mm 이하로 시간당 수십 톤이 발생되어 수율 하락과 환경오염 등의 원인이 되므로 적절히 재활용할 수 있는 방안의 기술개발이 필요하다. Coke is a porous solid fuel produced by high-temperature drying of coking coal.In general, raw coal used for the production of blast furnace coke is directly exposed to the outside in the process of being transferred from the production site to the final consumption site, thereby generating a considerable amount of dust. Moisture is applied to suppress dust generation, and it contains a considerable amount of moisture due to environmental factors such as the rainy season, and by drying and using it, the loading density in the coke production process is increased and the drying time is shortened to improve the productivity of coke. You will go through the process of promoting. In this drying process, the pulverized coal dust collected in the dust collector is 0.3mm or less and generates several tens of tons per hour, which causes a decrease in yield and environmental pollution, so it is necessary to develop a technology for appropriate recycling.
코크스 제조용 성형탄에 관한 선행기술로 국내등록특허공보 등록번호 10-866166호(2008.10.24)에 미분탄에 점결재로서 타르의 중질유분, 연피치 및 석유 피치의 1종 또는 2종 이상을 첨가하고, 열간 가압 성형하여 제조하는 괴성탄을 개시하고 있다.As a prior art for coal briquettes for coke production, one or two or more types of heavy oil of tar, soft pitch and petroleum pitch are added to the pulverized coal as a point binder in Korean Patent Publication No. 10-866166 (2008.10.24), Disclosed is a compacted coal produced by hot pressing.
상기한 선행기술의 광물성 오일은 상온에서 점도가 높아 미분탄과의 혼합이 용이하지 않으며, 또 점도조절을 위하여 인화성 유기용제를 사용하는 등 취급 시 단점이 많아 시설관리나 생산성에 문제점이 있다.The mineral oil of the prior art has a high viscosity at room temperature, so it is not easy to mix with pulverized coal, and there are many disadvantages in handling such as using a flammable organic solvent for viscosity control, causing problems in facility management and productivity.
본 발명은 석탄 원료와의 혼합이 용이하고, 유기 용제를 사용하지 않으며, 제조되는 성형탄의 압축강도가 향상될 수 있는 성형탄 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention is to provide a seonghyeongtan composition and a method for producing the same, which is easy to mix with a coal raw material, does not use an organic solvent, and can improve the compressive strength of the seonghyeongtan produced.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 입경 3mm 이상의 원료탄 및 입경 0.5mm 이하의 미분탄 중 어느 1종 이상을 포함하는 석탄 원료 100 중량부에 대하여 수용성 바인더를 1 내지 15 중량부 포함하며, 상기 수용성 바인더는 α-전분 및 목화씨 전분 중 어느 1종 이상을 포함하는 혼합 전분 및 폴리비닐알콜 수용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄 조성물을 제공한다. The present invention comprises 1 to 15 parts by weight of a water-soluble binder based on 100 parts by weight of a coal raw material including any one or more of raw coals having a particle diameter of 3 mm or more and pulverized coals having a particle diameter of 0.5 mm or less, and the water-soluble binder is α-starch and cottonseed starch It provides a seonghyeongtan composition comprising a mixed starch and polyvinyl alcohol aqueous solution containing any one or more.
또한 상기 수용성 바인더는 상기 혼합 전분 100 중량부에 대하여 상기 폴리비닐알코올 수용액을 5 내지 20 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the water-soluble binder is characterized in that it contains 5 to 20 parts by weight of the polyvinyl alcohol aqueous solution based on 100 parts by weight of the mixed starch.
또한 상기 혼합 전분은 α-전분 및 목화씨 전분을 포함하고, 상기 α-전분 100 중량부에 대하여 목화씨 전분을 20 내지 30 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mixed starch includes α-starch and cottonseed starch, and includes 20 to 30 parts by weight of cottonseed starch based on 100 parts by weight of the α-starch.
또한 상기 폴리비닐알코올 수용액은 폴리비닐알코올 결정형 분말을 5 내지 10% 농도로 물에 녹여 제조한 수용액을 포함하며, 상기 폴리비닐알코올 결정형 분말은 점도(Viscosity)가 40.0 내지 64.0 mPa·S 인 폴리비닐알코올 결정형 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the polyvinyl alcohol aqueous solution includes an aqueous solution prepared by dissolving polyvinyl alcohol crystalline powder in water at a concentration of 5 to 10%, and the polyvinyl alcohol crystalline powder has a viscosity of 40.0 to 64.0 mPa·S. It characterized in that it contains alcohol crystalline powder.
또한 상기 폴리비닐알코올 결정형 분말은 70 내지 90℃에서 가열한 후 20 내지 28시간 숙성시키고 건조 처리하여 가공된 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the polyvinyl alcohol crystalline powder is characterized in that it includes a powder processed by heating at 70 to 90°C, aging for 20 to 28 hours, and drying treatment.
본 발명에 따른 성형탄 조성물은 석탄 원료로 입경 3mm 이상의 석탄(원료탄)을 혼합하지 않고, 미분탄을 단독으로 사용하여 성형하는 경우에도 적절한 성형율과 공정에서 요구하는 초기강도 및 압축강도를 확보할 수 있다.The seonghyeongtan composition according to the present invention can secure an appropriate molding rate and initial strength and compressive strength required by the process even when the coal (raw coal) with a particle diameter of 3 mm or more is not mixed as a coal raw material, and is formed using pulverized coal alone. .
본 발명에 따른 수용성 바인더는 점도가 낮아 석탄 원료 배합 시 균일하게 배합이 가능하고, 보다 균일하고 강하게 결합되어 성형공정과 코크스 생산 공정에서 설비에 의한 이송과정에서 야기될 수 있는 파손을 방지하고, 건조공정이나 가열공정을 경유하지 않고 자연건조 상태에서 성형탄의 압축강도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다. The water-soluble binder according to the present invention has a low viscosity and can be uniformly blended when blending coal raw materials, and is more uniformly and strongly combined to prevent damage that may be caused in the transfer process by equipment in the molding process and coke production process, and dry It is possible to obtain the effect of improving the compressive strength of coal briquettes in a naturally dried state without going through a process or heating process.
본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.All technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art unless otherwise stated. Also throughout the specification and claims, unless otherwise stated, the term "comprise, comprising, comprising" means to include the recited object, step or group of objects, and steps, and any other It is not used to exclude objects, steps, or groups of objects or steps.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다.Before describing the present invention in detail below, it is understood that the terms used in the present specification are for describing specific embodiments and are not intended to limit the scope of the present invention, which is limited only by the scope of the appended claims. shall.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.Meanwhile, various embodiments of the present invention may be combined with any other embodiments unless there is a clear opposite point. Any feature indicated to be particularly preferred or advantageous may be combined with any other feature and features indicated to be preferred or advantageous. Hereinafter, embodiments of the present invention and effects thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 성형탄 조성물은 입경 3mm 이상의 원료탄 및 입경 0.5mm 이하의 미분탄 중 어느 1종 이상을 포함하는 석탄 원료 100 중량부에 대하여 수용성 바인더를 1 내지 15 중량부 포함한다. 상기 수용성 바인더는 α-전분 및 목화씨 전분 중 어느 1종 이상을 포함하는 혼합 전분 및 폴리비닐알콜 수용액을 포함한다. The seonghyeongtan composition according to the present invention includes 1 to 15 parts by weight of a water-soluble binder based on 100 parts by weight of a coal raw material including any one or more of raw coals having a particle diameter of 3 mm or more and pulverized coals having a particle diameter of 0.5 mm or less. The water-soluble binder includes a mixed starch containing at least one of α-starch and cottonseed starch and an aqueous polyvinyl alcohol solution.
상기 석탄 원료는 입경 3mm 이상의 원료탄 및 입경 0.5mm 이하의 미분탄 중 어느 1종 이상을 포함하는 것으로서, 원료탄은 코크스 제조에 사용되는 석탄(coal for coke making) 또는 점결탄(caking coal)을 의미하고, 미분탄(dust coal)은 석탄의 이송 및 건조(예비처리와 코크스 생산과정) 등의 처리과정에서 발생하는 것으로서 입경 0.5mm 이하의 미세한 석탄을 의미한다. The coal raw material includes any one or more of raw coals having a particle diameter of 3 mm or more and pulverized coals having a particle diameter of 0.5 mm or less, and the raw coal refers to coal for coke making or caking coal, and pulverized coal (dust coal) refers to fine coal with a particle diameter of 0.5 mm or less, which occurs in the process of transporting and drying coal (pre-treatment and coke production).
상기 석탄 원료는 미분탄을 단독으로 사용할 수 있으며, 이 경우에도 적절한 성형율과 공정에서 요구하는 초기강도 및 압축강도를 확보할 수 있다. 원료탄과 미분탄을 혼합하여 사용할 경우 원료탄 및 미분탄을 1:0.8~1.2 중량비율로 혼합하는 것이 좋다. As the coal raw material, pulverized coal may be used alone, and even in this case, it is possible to secure an appropriate molding rate and initial strength and compressive strength required by the process. When mixing raw coal and pulverized coal, it is recommended to mix raw coal and pulverized coal in a weight ratio of 1:0.8~1.2.
상기 석탄 원료는 수분 함량이 5 내지 10%인 것을 사용한다. 상기 범위의 수분 함량을 갖는 경우 수용성 바인더와의 혼합 및 성형이 용이한 효과가 있다. The coal raw material is used having a moisture content of 5 to 10%. When it has a moisture content in the above range, mixing and molding with a water-soluble binder is easy.
상기 수용성 바인더는 혼합 전분 및 폴리비닐알코올 수용액을 포함하며, 상기 석탄 원료 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부로 포함된다. 수용성 바인더가 1 중량부 미만으로 포함될 경우 성형이 어려운 문제점이 있고, 15 중량부 초과하여 포함될 경우 과다한 수분으로 인하여 성형기의 소켓에서 성형품 배출이 안되거나 성형 후 압축 강도가 기준에 미달하는 문제점이 있다. 더욱 바람직하게는 석탄 원료 100 중량부에 대하여 수용성 바인더를 1 내지 10 중량부 포함하는 것이 좋다.The water-soluble binder includes a mixed starch and a polyvinyl alcohol aqueous solution, and is included in an amount of 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the coal raw material. If the water-soluble binder is included in less than 1 part by weight, molding is difficult, and if it is included in more than 15 parts by weight, the molded product cannot be discharged from the socket of the molding machine due to excessive moisture, or the compressive strength after molding is less than the standard. More preferably, it is preferable to contain 1 to 10 parts by weight of a water-soluble binder based on 100 parts by weight of the coal raw material.
상기 수용성 바인더는 혼합 전분 100 중량부에 대하여 폴리비닐알코올 수용액을 5 내지 20 중량부 포함한다. 폴리비닐알코올 수용액이 5 중량부 미만으로 포함될 경우 성형율이 현저하게 하락하는 문제점이 있고, 20 중량부 초과하여 포함될 경우 균일하게 혼합되지 않는 문제점이 있다. 더욱 바람직하게는 혼합 전분 100 중량부에 대하여 폴리비닐알코올 수용액을 5 내지 15 중량부 포함하는 것이 좋다. The water-soluble binder contains 5 to 20 parts by weight of a polyvinyl alcohol aqueous solution based on 100 parts by weight of the mixed starch. When the polyvinyl alcohol aqueous solution is included in an amount of less than 5 parts by weight, there is a problem that the molding rate is significantly lowered, and when it is included in an amount exceeding 20 parts by weight, there is a problem that it is not uniformly mixed. More preferably, it is preferable to include 5 to 15 parts by weight of an aqueous polyvinyl alcohol solution based on 100 parts by weight of the mixed starch.
상기 혼합 전분은 α-전분 및 목화씨 전분 중 어느 1종 이상을 포함한다. 바람직하게는 α-전분 및 목화씨 전분을 모두 포함하는 것이 좋고, 이 때 α-전분 100 중량부에 대하여 목화씨 전분을 20 내지 30 중량부 혼합하여 사용한다. The mixed starch includes any one or more of α-starch and cottonseed starch. Preferably, it is preferable to include both α-starch and cottonseed starch, and in this case, 20 to 30 parts by weight of cottonseed starch is mixed with respect to 100 parts by weight of α-starch.
상기 α-전분은 전분 입자에 물을 가하고 가열하여 풀을 만든 다음 급속히 탈수하여 건조한 전분을 의미하고, 목화씨 전분은 씨앗을 파쇄, 분쇄하여 건조한 것을 의미한다. The α-starch refers to starch that is dried by adding water to starch particles and heating to form a paste, and then rapidly dehydrated to dry it, and cottonseed starch refers to the seeds being crushed and pulverized and dried.
상기 혼합 전분은 325 mesh 망에 통과시켜 325 mesh 이하(0.05mm 이하)로 선별된 것을 사용한다.The mixed starch is passed through a 325 mesh network and selected to be less than 325 mesh (0.05 mm or less).
상기 폴리비닐알코올 수용액은 폴리비닐알코올 결정형 분말을 5 내지 10% 농도로 물에 녹여 제조한 수용액을 사용한다.The polyvinyl alcohol aqueous solution is an aqueous solution prepared by dissolving polyvinyl alcohol crystalline powder in water at a concentration of 5 to 10%.
상기 폴리비닐알코올 결정형 분말은 점도(Viscosity)가 40.0 내지 64.0 mPa·S 이고, 알코올분해(alcoholysis) 정도가 86.0 내지 100.0 (mol/mol)% 이며, 휘발성(Volatiles) 이 6% 이하이고, 합성 과정에서 생성되는 아세트산염(acetate)이 2.5% 이하로 포함된 것을 사용한다. 바람직하게는 점도(Viscosity)가 40.0 내지 55.0 mPa·S (7~15%)이고, 알코올분해(alcoholysis) 정도가 86.0 내지 90.0 (mol/mol)% 이며, 휘발성(Volatiles)이 5% 이하이고, 합성 과정에서 생성되는 아세트산염(acetate)이 2.5% 이하로 포함된 것을 사용하는 것이 좋다. The polyvinyl alcohol crystalline powder has a viscosity (Viscosity) of 40.0 to 64.0 mPa·S, an alcohol degree of 86.0 to 100.0 (mol/mol)%, and a volatility (Volatiles) of 6% or less, and synthesis process Use those containing 2.5% or less of acetate produced in Preferably, the viscosity (Viscosity) is 40.0 to 55.0 mPa · S (7 ~ 15%), the degree of alcohol decomposition (alcoholysis) is 86.0 to 90.0 (mol / mol)%, the volatility (Volatiles) is 5% or less, It is recommended to use the one containing 2.5% or less of acetate produced in the synthesis process.
수용성 바인더의 점도는 200 내지 300cP 범위이며, 점도가 너무 낮은 경우 성형 후 목표강도에 미달하는 문제점이 있고, 너무 높은 경우 혼합 효율이 하락하는 문제점이 있다. 따라서 수용성 바인더의 점도를 적절하게 조절하여 석탄 원료 배합 시 균일하게 배합이 가능하도록 하고, 제조된 성형탄의 압축강도를 향상시킬 수 있다. The viscosity of the water-soluble binder is in the range of 200 to 300 cP, and if the viscosity is too low, there is a problem that the target strength is not reached after molding, and if the viscosity is too high, the mixing efficiency decreases. Therefore, by appropriately adjusting the viscosity of the water-soluble binder, it is possible to uniformly mix when mixing coal raw materials, and it is possible to improve the compressive strength of the manufactured coal briquettes.
상기 폴리비닐알코올 결정형 분말 또한 325 mesh 망에 통과시켜 325 mesh 이하로 선별된 것을 사용한다. The polyvinyl alcohol crystalline powder is also passed through a 325 mesh network and selected to be less than 325 mesh.
또한 상기 폴리비닐알코올 결정형 분말은 가열, 숙성 및 건조 등 처리하여 가공된 분말을 사용한다. 더욱 구체적으로 상기 폴리비닐알코올 결정형 분말을 70 내지 90℃에서 40 내지 60분 동안 가열한 후 탱크 등과 같은 밀폐된 공간에서 20 내지 28시간 숙성시키고, 수분함량이 2% 이하가 될 때까지 건조하여 얻어진 분말을 사용한다. In addition, the polyvinyl alcohol crystalline powder is a powder processed by heating, aging, and drying. More specifically, the polyvinyl alcohol crystalline powder is heated at 70 to 90°C for 40 to 60 minutes, then aged for 20 to 28 hours in a closed space such as a tank, and dried until the moisture content is 2% or less. Use powder.
본 발명에 따른 성형탄 조성물은 상기 수용성 바인더를 사용함으로써 석탄 원료 배합 시 균일하게 배합이 가능하고, 보다 균일하고 강하게 결합되어 성형공정과 코크스 생산 공정에서 설비에 의한 이송과정에서 야기될 수 있는 파손을 방지하고, 건조공정이나 가열공정을 경유하지 않고 자연건조 상태에서 성형탄의 압축강도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.The seonghyeongtan composition according to the present invention can be uniformly blended when blending coal raw materials by using the water-soluble binder, and is more evenly and strongly combined to prevent damage that may be caused in the transfer process by equipment in the molding process and coke production process. And, it is possible to obtain the effect of improving the compressive strength of the coal briquettes in the natural drying state without going through a drying process or a heating process.
또한 본 발명에 따른 성형탄 조성물의 제조방법은 폴리비닐알코올 결정형 분말을 가열한 후 숙성시키고 건조하여 가공 폴리비닐알코올 분말을 얻는 단계, 상기 가공 폴리비닐알코올 분말을 물에 용해시켜 5 내지 10%의 폴리비닐알코올 수용액을 얻는 단계 및 혼합 전분에 상기 폴리비닐알코올 수용액을 첨가하고 혼합하여 수용성 바인더를 얻는 단계 및 석탄 원료 100 중량부에 대하여 상기 수용성 바인더를 5 내지 10 중량부를 첨가하고 혼합하여 성형탄 조성물을 얻는 단계를 포함한다. In addition, the manufacturing method of the seonghyeongtan composition according to the present invention comprises the steps of obtaining processed polyvinyl alcohol powder by heating, aging and drying polyvinyl alcohol crystalline powder, dissolving the processed polyvinyl alcohol powder in water to obtain 5 to 10% polyvinyl alcohol powder. Obtaining a vinyl alcohol aqueous solution and adding and mixing the polyvinyl alcohol aqueous solution to the mixed starch to obtain a water-soluble binder, and adding and mixing 5 to 10 parts by weight of the water-soluble binder based on 100 parts by weight of a coal raw material to obtain a seonghyeongtan composition Includes steps.
또한 본 발명에 따른 성형탄은 입경 3mm 이상의 원료탄 및 입경 0.5mm 이하의 미분탄 중 어느 1종 이상을 포함하는 석탄 원료 100 중량부에 대하여 수용성 바인더를 1 내지 15 중량부 포함하며, 상기 수용성 바인더는 α-전분 및 목화씨 전분 중 어느 1종 이상을 포함하는 혼합 전분 및 폴리비닐알콜 수용액을 포함한다. In addition, the coal briquettes according to the present invention contain 1 to 15 parts by weight of a water-soluble binder based on 100 parts by weight of a coal raw material including any one or more of raw coals having a particle diameter of 3 mm or more and pulverized coals having a particle diameter of 0.5 mm or less, and the water-soluble binder is α- It includes a mixed starch and polyvinyl alcohol aqueous solution containing any one or more of starch and cottonseed starch.
또한 본 발명에 따른 성형탄 제조방법은 성형탄 조성물을 제조하는 단계 및 상기 성형탄 조성물을 상온에서 가압 성형하여 성형탄을 제조하는 단계;를 포함한다. 상기 가압 성형은 공정 장비에 따라 가압 성형에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 25℃에서 4톤 내지 5톤의 압축강도를 가하여 수행될 수 있다. In addition, the seonghyeongtan manufacturing method according to the present invention includes a step of producing a seonghyeongtan composition and the step of manufacturing the seonghyeongtan by pressing the seonghyeongtan composition at room temperature. The pressure molding may vary depending on the pressure molding according to the process equipment, and may preferably be performed by applying a compressive strength of 4 to 5 tons at 15 to 25°C.
<실시예 및 실험예><Examples and Experimental Examples>
(1) 성형탄 조성물의 제조(1) Preparation of seonghyeongtan composition
먼저, 석탄 원료 100 중량부에 대하여 수용성 바인더 6 중량부를 첨가하고 혼합하여 성형탄 조성물을 제조하였다. 수용성 바인더에 포함되는 PVA 수용액의 구체적인 물성을 표 2에 나타내었으며, PVA 결정형 분말을 가공처리한 경우 표 2에 나타낸 물성을 갖는 PVA 결정형 분말을 80℃에서 가열하고 탱크 내에서 24시간 숙성 후 건조하여 가공 처리하였다. First, 6 parts by weight of a water-soluble binder was added and mixed with respect to 100 parts by weight of a coal raw material to prepare a coal briquette composition. The specific physical properties of the PVA aqueous solution contained in the water-soluble binder are shown in Table 2. When the PVA crystalline powder is processed, the PVA crystalline powder having the physical properties shown in Table 2 is heated at 80°C, aged for 24 hours in a tank, and dried. Processed.
전분Cottonseed
Starch
(cP)Viscosity
(cP)
(mPa·S)Viscosity
(mPa·S)
((mol/mol)%)alcoholysis
((mol/mol)%)
(%)Volatiles
(%)
(%)acetate
(%)
(2488)A
(2488)
(2488)B
(2488)
(2499)C
(2499)
(2699)D
(2699)
(1492)E
(1492)
(2) 성형탄의 제조(2) Manufacture of coal briquettes
상기 제조한 성형탄 조성물을 상온에서 5000kgf 로 가압 성형하여 성형탄(21g 단위)을 10개씩 제조하여 압축강도, 압궤강도 및 낙하강도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. The prepared coal briquette composition was press-molded at 5000kgf at room temperature to produce 10 coal briquettes (21g units), and the compressive strength, crush strength and drop strength were measured and shown in Table 3 below.
압축강도는 시험기를 사용해서 시험편을 서서히 압축하여 재료의 강도를 나타낸 것으로 압축에 하중을 시험편의 원 단면적으로 나눈 값으로 측정되었고, 압궤강도는 링 모양의 시험편을 지름 방향으로 압축하여 눌러 찌부러뜨려서 파괴(압궤)될 때까지의 하중으로 측정되었다. Compressive strength is the strength of the material by gradually compressing the test piece using a tester. It is measured by dividing the load in compression by the circular cross-sectional area of the test piece. It was measured as the load until it was (crushed).
낙하강도는 성형탄을 일정한 높이에서 낙하시켜 생기는 물리적인 충격에 의해 분화되는 성형탄의 조각 크기를 토대로 하여 분화율로 나타내며, 아래 [식 1]과 같이 최초 성형탄의 중량에 대하여 크기 3mm 이하의 분화된 조각의 총중량을 백분율로 나타낸다.The fall strength is expressed as the differentiation rate based on the size of the pieces of the seonghyeongtan that are differentiated by the physical impact caused by the falling of the seonghyeongtan from a certain height, as shown in [Equation 1] below. The total weight of is expressed as a percentage.
[식 1] [Equation 1]
분화율 테스트는 무게 21g의 성형탄을 지상으로부터 6m 높이에서 낙하시켜 분화된 조각의 총무게를 무게 21g의 성형탄에 대한 백분율로 나타낸 것이다.The differentiation rate test shows the total weight of the fragmented seonghyeongtan by dropping a 21g seonghyeongtan from a height of 6m from the ground as a percentage of the 21g seonghyeongtan.
(kgf/cm2)Compressive strength
(kgf/cm 2 )
(%)Differentiation rate
(%)
상기 표 3에 나타나는 것과 같이 본 발명의 실시예에 따라 제조된 성형탄의 경우 압축강도가 18.8 내지 25.1 kgf/cm2 으로 높게 나타났고, 압궤 강도는 초기 강도 97 내지 103N에서 7일간 자연건조 상태에서는 473 내지 502N을 나타내었다. 분화율 또한 25.1% 이하로 낮게 나타났다. As shown in Table 3, in the case of coal briquettes manufactured according to the embodiment of the present invention, the compressive strength was high as 18.8 to 25.1 kgf/cm 2 , and the crush strength was 473 in the naturally dried state for 7 days at the initial strength of 97 to 103 N. To 502N. The differentiation rate was also low, 25.1% or less.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like illustrated in each of the above-described embodiments can be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Accordingly, contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (5)
상기 수용성 바인더는 α-전분 및 목화씨 전분 중 어느 1종 이상을 포함하는 혼합 전분 및 폴리비닐알콜 수용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄 조성물.
Including 1 to 15 parts by weight of a water-soluble binder based on 100 parts by weight of a coal raw material including any one or more of a raw coal having a particle diameter of 3 mm or more and pulverized coal having a particle diameter of 0.5 mm or less
The water-soluble binder is a seonghyeongtan composition, characterized in that it comprises a mixed starch and polyvinyl alcohol aqueous solution containing any one or more of α-starch and cottonseed starch.
상기 수용성 바인더는 상기 혼합 전분 100 중량부에 대하여 상기 폴리비닐알코올 수용액을 5 내지 20 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄 조성물.
The method of claim 1,
The water-soluble binder comprises 5 to 20 parts by weight of the polyvinyl alcohol aqueous solution based on 100 parts by weight of the mixed starch.
상기 혼합 전분은 α-전분 및 목화씨 전분을 포함하고,
상기 α-전분 100 중량부에 대하여 목화씨 전분을 20 내지 30 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄 조성물.
The method of claim 1,
The mixed starch includes α-starch and cottonseed starch,
Briquettes composition comprising 20 to 30 parts by weight of cottonseed starch based on 100 parts by weight of the α-starch.
상기 폴리비닐알코올 수용액은 폴리비닐알코올 결정형 분말을 5 내지 10% 농도로 물에 녹여 제조한 수용액을 포함하며,
상기 폴리비닐알코올 결정형 분말은 점도(Viscosity)가 40.0 내지 64.0 mPa·S 인 폴리비닐알코올 결정형 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄 조성물.
The method of claim 1,
The polyvinyl alcohol aqueous solution includes an aqueous solution prepared by dissolving polyvinyl alcohol crystalline powder in water at a concentration of 5 to 10%,
The polyvinyl alcohol crystalline powder comprises a polyvinyl alcohol crystalline powder having a viscosity (Viscosity) of 40.0 to 64.0 mPa·S.
상기 폴리비닐알코올 결정형 분말은 70 내지 90℃에서 가열한 후 20 내지 28시간 숙성시키고 건조 처리하여 가공된 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형탄 조성물.The method of claim 4,
The polyvinyl alcohol crystalline powder is seonghyeongtan composition characterized in that it comprises a powder processed by heating at 70 to 90 ℃ aging for 20 to 28 hours and drying treatment.
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2019
- 2019-08-16 KR KR1020190100198A patent/KR102243573B1/en active IP Right Grant
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