KR101050435B1 - 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치에 관한 것으로서, 종래 강이나 바다에서 자연상태의 것을 채취하여 사용하여 자원고갈과 환경오염의 원인이 되었던 것을 해결하고 폐건축자재를 활용하기 위하여 개발된 것으로;

석재 및 건설 폐기물을 분쇄 분류하여 골재를 생산하는 골재제조장치에 있어서;

파쇄된 다양한 크기의 원석을 수집하는 메인호퍼와;

제1 컨베어에 의하여 원석을 40mm 이상의 크기는 별도의 제1 수집부에 분리하고 40mm 이하의 크기는 제2 컨베어로 이송시키는 1차 스크린과;

상기 제2 컨베어에 의하여 이송된 40mm 이하의 원석 중 5mm 이상의 원석은 분리하여 제3 컨베어로 이송하고, 5mm 이하의 원석은 제4 컨베어로 이송시키는 2차 스크린과;

상기 2차 스크린에서 분리된 5mm 이상의 원석을 분쇄하여 그 하단에서 5mm 이하의 원석은 분리하여 제5 컨베어로 이송하고, 5mm 이상의 원석은 상기 제2 컨베어로 이송시키는 제6 컨베어로 이송하는 물리적분쇄기와;

상기 제4 및 제5 컨베어에서 이송된 5mm 이하의 원석 중 미립자의 분말을 제2 수집부로 분리하고, 정상적인 건식 모래만을 선별하여 제7 컨베어에 의하여 건식모래 수집부로 이송하도록 하는 건식모래 선별장치의 일련의 장치가 유기적으로 연결 작동됨을 특징으로 하는 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치에 관한 것이다.

골재, 제조

Description

석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치{The apparatus for recycle sandexploiting construction waste concrete and stone}

본 발명은 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 분진 및 미분을 제거하기 위하여 물을 사용하지 않고 건식 모래를 제조할 수 있도록 한 골재 제조장치에 관한 것이다.

천연자원중 인구가 늘어남에 따라 발생하는 건축물의 수요에 의하여 특히 콘크리트의 주 원료가 되는 모래와 자갈과 같은 골재의 수요는 폭발적으로 증가하고 있다.

이에 종래에는 강모래를 주로 사용하였다가 수요를 미쳐 따라가지 못하여 염분이 많이 함유된 바닷가의 모래를 사용하였으나 이는 자연환경의 심각한 파괴를 가져오는 부작용이 발생하고 있다.

따라서 건설 폐기물 즉 주로 폐콘크리트와 같은 재료는 주로 매립하거나 또는 매립 공사와 같은 곳에서 활용하였으나 이를 다시 분쇄하여 골재로서 활용하는 연구가 진행되어 현재에도 상당한 부분에서 이를 적용하고 있다.

또는 채석을 하여 이를 분쇄하여 활용하는 연구도 같이 진행되어 활용되고 있다.

하지만 이러한 기술에서의 가장 큰 문제점은 골재의 품질에 있다.

즉 파쇄중에는 작은 미분이 다량으로 발생하게 되는데 이를 제거하기 위하여 가장 용이한 방법은 물을 투입하여 미분 및 공기중의 분진을 함께 제거하는 것이나 이 경우 발생하는 폐수는 하천을 오염시키게 되므로 이를 다시 정화하여 분진을 침전하는 침전조를 필요로 하고 있어 시설비용이 증가하는 원인이 되는 것이다.

또한 습식 모래의 경우 바람직한 사용을 위하여 이를 건조시키는 공정을 거쳐 건식 모래를 제조하는 것이 바람직하며 이에 따라 추가적인 경비가 소모된다는 문제점이 있었다.

따라서 파쇄된 골재를 크기별로 용이하게 분류하는 골재제조장치와 함께 분진 및 미분이 혼합된 상태의 골재를 물을 사용하지 않고 고 품질의 골재를 생산하기 위한 장비의 개발이 요구되는 상황이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 분진과 혼합되어 있는 상태의 모래 즉 세골재를 물을 사용하지 않고 건식으로 용이하게 분리할 수 있는 장치를 개발하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 석재 및 건설 폐기물을 분쇄 분류하여 골재를 생산하는 골재제조장치에 있어서;

파쇄된 다양한 크기의 원석을 수집하는 메인호퍼와;

제1 컨베어에 의하여 원석을 40mm 이상의 크기는 별도의 제1 수집부에 분리하고 40mm 이하의 크기는 제2 컨베어로 이송시키는 1차 스크린과;

상기 제2 컨베어에 의하여 이송된 40mm 이하의 원석 중 5mm 이상의 원석은 분리하여 제3 컨베어로 이송하고, 5mm 이하의 원석은 제4 컨베어로 이송시키는 2차 스크린과;

상기 2차 스크린에서 분리된 5mm 이상의 원석을 분쇄하여 그 하단에서 5mm 이하의 원석은 분리하여 제5 컨베어로 이송하고, 5mm 이상의 원석은 상기 제2 컨베어로 이송시키는 제6 컨베어로 이송하는 물리적분쇄기와;

상기 제4 및 제5 컨베어에서 이송된 5mm 이하의 원석 중 미립자의 분말을 제2 수집부로 분리하고, 정상적인 건식 모래만을 선별하여 제7 컨베어에 의하여 건식모래 수집부로 이송하도록 하는 건식모래 선별장치의 일련의 장치가 유기적으로 연 결 작동됨을 특징으로 한다.

아울러, 제 1항에 있어서, 상기 건식모래 선별장치는;

상기 제4 및 제5 컨베어에서 이송된 5mm 이하의 원석이 주입되는 깔대기 형상의 주입부가 상부에 형성되고, 일측으로는 각도를 조절하여 내부로 인입되는 공기의 흐름을 조절할 수 있는 루버 형식의 공기 인입부가 형성되고, 하단에는 제8 컨베어가 형성되어 상기 제7 컨베어로 낙하한 건식모래를 이송하는 본체와;

상기 본체의 내부에서 상면은 30도 보다 작은 각도로 경사지게 형성되어 상기 주입부에서 떨어진 원석이 상면에 쌓이도록 2개가 마주보는 형식으로 수직으로 다단 형성되되, 양측 끝단은 본체의 내벽면에 힌지축으로 고정되고, 그 타측 끝단에 장착되는 추에 의하여 상면에 일정 이상의 원석이 쌓이면 그 무게에 의하여 상면의 경사가 커지도록 회전하는 스테커와;

상기 본체의 공기 인입부의 타측과 연결되어 내부에서 와류가 형성되면서 상부로 공기가 빠져나가도록 하여 공기와 가벼운 입자는 상부로 이동하고 무거운 입자는 하부로 떨어져 연장된 상기 제8 컨베어에 쌓이도록 하는 1차 싸이클론과;

상기 1차 싸이클론의 상부로 빠져나간 가벼운 입자와 공기가 내부에서 와류가 형성되면서 상부로 공기가 빠져나가도록 흡입팬이 장착되고, 공기를 제외한 입자는 제2 수집부로 제9 컨베어에 의하여 이송되도록 하는 2차 싸이클론으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 공기 인입부가 형성된 타측에 인접한 내부에는 공기가 불어오는 방향으로 벌어진 'ㅅ'형상의 배플이 다수 형성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 물을 사용하지 않고 건식 모래를 생산함으로서, 분진이 함유된 폐수의 침전 및 정화에 따른 공간과 비용의 절감과 습식 모래를 건조시키기 위한 시설 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한 습식 모래를 건조시키는 공정이 없으므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도로서, 석재 및 건설 폐기물을 분쇄 분류하여 골재를 생산하는 골재제조장치에 있어서;

파쇄된 다양한 크기의 원석을 수집하는 메인호퍼(1)와;

제1 컨베어(21)에 의하여 원석을 40mm 이상의 크기는 별도의 제1 수집부(22)에 분리하고 40mm 이하의 크기는 제2 컨베어(23)로 이송시키는 1차 스크린(2)과;

상기 제2 컨베어(23)에 의하여 이송된 40mm 이하의 원석 중 5mm 이상의 원석은 분리하여 제3 컨베어(31)로 이송하고, 5mm 이하의 원석은 제4 컨베어(32)로 이송시키는 2차 스크린(3)과;

상기 2차 스크린(3)에서 분리된 5mm 이상의 원석을 분쇄하여 그 하단에서 5mm 이하의 원석은 분리하여 제5 컨베어(41)로 이송하고, 5mm 이상의 원석은 상기 제2 컨베어(23)로 이송시키는 제6 컨베어(42)로 이송하는 물리적분쇄기(4)와;

상기 제4 및 제5 컨베어(32, 41)에서 이송된 5mm 이하의 원석 중 미립자의 분말을 제2 수집부(51)로 분리하고, 정상적인 건식 모래만을 선별하여 제7 컨베어(52)에 의하여 건식모래 수집부(53)로 이송하도록 하는 건식모래 선별장치(5)의 일련의 장치가 유기적으로 연결 작동됨을 특징으로 하는 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치를 나타내었다.

여기서 40mm 이상의 골재는 일반적인 골재 즉 자갈과 같은 용도로 사용을 하는 것이며 또는 추가적인 파쇄 공정에 의하여 세골재 즉 모래로 제조하도록 하는 실시 예도 가능하다.

또한 상기 1차 및 2차 스크린(2, 3)과 물리적분쇄기(4)은 기존의 장치에서도 사용하였던 것으로 장치의 상세한 구성은 일반적인 것으로 생략하도록 하겠다.

다만 본원에서는 건식모래 선별장치(5)에 의하여 5mm 이하의 원석을 분리하고 나면 정상적인 건식 모래로 사용할 수 있는 입자 이외에도 미세한 입자들이 섞여 그 품질이 떨어지는 것을 이러한 미세한 입자 즉 미분을 분리하여 사용한다는 것에 그 의미가 있다.

물론 전술한 바와 같이 종래에도 이러한 미분을 제거하기 위하여 물을 분사하여 입자표면에 묻은 미분을 물과 함께 쓸려나가도록 하는 방법이 사용되었으나 본원에서는 물을 사용하지 않은 방식을 사용하여 바로 건식 모래가 생산되도록 하는 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건식모래 선별장치를 나타낸 개념도이며, 도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 요부상세도로서, 상기 건식모래 선별장치(5)는;

상기 제4 및 제5 컨베어(32, 41)에서 이송된 5mm 이하의 원석이 주입되는 깔대기 형상의 주입부(541)가 상부에 형성되고, 일측으로는 각도를 조절하여 내부로 인입되는 공기의 흐름을 조절할 수 있는 루버 형식의 공기 인입부(542)가 형성되고, 하단에는 제8 컨베어(543)가 형성되어 상기 제7 컨베어(52)로 낙하한 건식모래를 이송하는 본체(54)와;

상기 본체(54)의 내부에서 상면은 30도 보다 작은 각도로 경사지게 형성되어 상기 주입부(541)에서 떨어진 원석이 상면에 쌓이도록 2개가 마주보는 형식으로 수직으로 다단 형성되되, 양측 끝단은 본체(54)의 내벽면에 힌지축(551)으로 고정되고, 그 타측 끝단에 장착되는 추(552)에 의하여 상면에 일정 이상의 원석이 쌓이면 그 무게에 의하여 상면의 경사가 커지도록 회전하는 스테커(55)와;

상기 본체(54)의 공기 인입부(542)의 타측과 연결되어 내부에서 와류가 형성되면서 상부로 공기가 빠져나가도록 하여 공기와 가벼운 입자는 상부로 이동하고 무거운 입자는 하부로 떨어져 연장된 상기 제8 컨베어(543)에 쌓이도록 하는 1차 싸이클론(56)과;

상기 1차 싸이클론(56)의 상보로 빠져나간 가벼운 입자와 공기가 내부에서 와류가 형성되면서 상부로 공기가 빠져나가도록 흡입팬(571)이 장착되고, 공기를 제외한 입자는 제2 수집부(51)로 제9 컨베어(572)에 의하여 이송되도록 하는 2차 싸이클론(57)으로 구성됨을 특징으로 하는 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치를 나타내었다.

이에 따른 원리는 상기 주입부(541)로 공급되는 직경 5mm 이하의 원석은 자유낙하하게 되는데 그 경로는 공기 인입부(542)에서 1차 싸이클론(56)으로 흘러가는 공기의 흐름과 직교하게 된다.

따라서 무거운 입자는 낙하하게 되고 상대적으로 가벼운 입자는 1차 싸이클론(56)으로 이송되는 원리를 가진 것이다.

이때 상기 스테커(55)가 없을 경우 바로 바닥으로 떨어지게 되어 미분이 1차 싸이클론(56)으로 흡입되는 시간이 극히 짧게 되고 또한 떨어지는 원석이 고르게 떨어지지 않아 그 효율이 저하되는 것을 방지하는 것이다.

다시말하면 상기 스테커(55)의 경사면에 쌓인 원석은 서서히 미끄러지면서 그 하단부터 고르게 본체 내부에 흩뿌리는 역할을 하게함으로 그 분리 효율을 높이도록 하는 것이며, 또한 쌓이고 흩뿌려지는 것이 다단으로 반복하게 됨으로 입자에 묻어있는 미분이 충돌에 의하여 떨어지게 되여 보다 품질이 우수한 건식 모래를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

이때 흡입되는 공기는 2차 싸이클론(57)의 흡입팬(571)에 의한 흡입력에 의한 것으로 원활한 작동을 위해서는 두 개 이상의 2차 싸이클론(57) 및 흡입팬(571)을 두어 흡입력을 높이도록 함이 바람직하다.

또한 본 발명에서는 상기 본체(54)의 공기 인입부(542)가 형성된 타측에 인 접한 내부에는 공기가 불어오는 방향으로 벌어진 'ㅅ'형상의 배플(58)이 다수 형성하도록 하여 미분과 같이 날려가는 모래 알갱이가 충돌하여 떨어지도록 하는 역할을 하도록 하였다.

도 4a 내지 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 싸이클론을 나타낸 개념도로서, 본원에 따른 장치 중 특히 건식모래 선별장치는 공정에서 투입 및 생산되는 용량 또는 공급되는 원석이 폐콘크리트인지 아니면 파쇄된 석재인지에 따라서 스테커(55)와 싸이클론(56, 57)의 크기 및 수량 그리고 배치는 사용자가 최적의 상황으로 배치할 수 있다.

즉 폐콘크리트와 같은 경우 같은 공정으로 파쇄하여도 미분의 량이 다량으로 포함되어 있기 때문에 이러한 미분을 최대한 제거하기 위하여 상기 스테커(55)를 2 개 이상의 단으로 수직 배치하여 입자에 묻은 미분이 보다많이 충돌에 의하여 떨어지고 공기에 의하여 싸이클론에 공급되도록 함이 바람직하고 이때 일정 크기 이하의 미분은 활용이 용이하지 않은 것으로 1차 싸이클론(56)이 없이 제작할 수도 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건식모래 선별장치를 나타낸 개념도

도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 요부상세도

도 4a 내지 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 싸이클론을 나타낸 개념도

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 메인호퍼

2 : 1차 스크린

21 : 제1 컨베어 22 : 제1 수집부

23 : 제2 컨베어

3 : 2차 스크린

31 : 제3 컨베어 32 : 제4 컨베어

4 : 물리적분쇄기

41 : 제5 컨베어 42 : 제6 컨베어

5 : 건식모래 선별장치

51 : 제2 수집부 52 : 제7 컨베어

53 : 건식모래 수집부

54 : 본체

541 : 주입부 542 : 공기 인입부

543 : 제8 컨베어

55 : 스테커

551 : 힌지축 552 : 추

56 : 1차 싸이클론

57 : 2차 싸이클론

571 : 흡입팬 572 : 제9 컨베어

58 : 배플

Claims (3)

1. 파쇄된 다양한 크기의 원석을 수집하는 메인호퍼(1)와; 제1 컨베어(21)에 의하여 원석을 40mm 이상의 크기는 별도의 제1 수집부(22)에 분리하고 40mm 이하의 크기는 제2 컨베어(23)로 이송시키는 1차 스크린(2)과; 상기 제2 컨베어(23)에 의하여 이송된 40mm 이하의 원석 중 5mm 이상의 원석은 분리하여 제3 컨베어(31)로 이송하고, 5mm 이하의 원석은 제4 컨베어(32)로 이송시키는 2차 스크린(3)과; 상기 2차 스크린(3)에서 분리된 5mm 이상의 원석을 분쇄하여 그 하단에서 5mm 이하의 원석은 분리하여 제5 컨베어(41)로 이송하고, 5mm 이상의 원석은 상기 제2 컨베어(23)로 이송시키는 제6 컨베어(42)로 이송하는 물리적분쇄기(4)와; 상기 제4 및 제5 컨베어(32, 41)에서 이송된 5mm 이하의 원석 중 미립자의 분말을 제2 수집부(51)로 분리하고, 정상적인 건식 모래만을 선별하여 제7 컨베어(52)에 의하여 건식모래 수집부(53)로 이송하도록 하는 건식모래 선별장치(5)로 구성되는 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치에 있어서,

   상기 건식모래 선별장치(5)는 상기 제4 및 제5 컨베어(32, 41)에서 이송된 5mm 이하의 원석이 주입되는 깔대기 형상의 주입부(541)가 상부에 형성되고, 일측으로는 각도를 조절하여 내부로 인입되는 공기의 흐름을 조절할 수 있는 루버 형식의 공기 인입부(542)가 형성되고, 하단에는 제8 컨베어(543)가 형성되어 상기 제7 컨베어(52)로 낙하한 건식모래를 이송하는 본체(54)와;

   상기 본체(54)의 내부에서 상면은 30도 보다 작은 각도로 경사지게 형성되어 상기 주입부(541)에서 떨어진 원석이 상면에 쌓이도록 2개가 마주보는 형식으로 수직으로 다단 형성되되, 양측 끝단은 본체(54)의 내벽면에 힌지축(551)으로 고정되고, 그 타측 끝단에 장착되는 추(552)에 의하여 상면에 일정 이상의 원석이 쌓이면 그 무게에 의하여 상면의 경사가 커지도록 회전하는 스테커(55)와;

   상기 본체(54)의 공기 인입부(542)의 타측과 연결되어 내부에서 와류가 형성되면서 상부로 공기가 빠져나가도록 하여 공기와 가벼운 입자는 상부로 이동하고 무거운 입자는 하부로 떨어져 연장된 상기 제8 컨베어(543)에 쌓이도록 하는 1차 싸이클론(56)과;

   상기 1차 싸이클론(56)의 상부로 빠져나간 가벼운 입자와 공기가 내부에서 와류가 형성되면서 상부로 공기가 빠져나가도록 흡입팬(571)이 장착되고, 공기를 제외한 입자는 제2 수집부(51)로 제9 컨베어(572)에 의하여 이송되도록 하는 2차 싸이클론(57)을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 본체(54)의 공기 인입부(542)가 형성된 타측에 인접한 내부에는 공기가 불어오는 방향으로 벌어진 'ㅅ'형상의 배플(58)이 다수 형성됨을 특징으로 하는 석재 및 건설 폐기물을 이용한 골재 제조장치.

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