• 제목/요약/키워드: 시멘트소성로

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디지털 이미지 프로세싱과 신경망을 이용한 시멘트 Kiln 소성의 온라인 진단 및 최적 제어

  • 허정원
    • 시멘트 심포지엄
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    • 29호
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    • pp.245-252
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    • 2002
  • 소성 영역(Sintering zone)에서 클링커(Clinker)의 형상 형성은 시멘트 생산 공정에서 가장 중요한 생산 공정중의 하나이다. 소성공정의 진단 및 최적 제어의 핵심은 써모그래프(Thermo graph), 즉 적외선 카메라를 이용한 온도 분포의 측정이다. 여기에서 다룰 ''PIT Indicator'' 시스템은 분진이 많은 열악한 산업 현장의 연소 시스템에 적용할 수 있도록 특별히 설계한 공냉식의 2개 채널을 가진 광학 장비에 기초하고 있다. 비디오 영상과 써모그래프 이미지 그리고 다양한 연소 특성이 카메라를 통하여 얻어지고 자기 학습 기능을 가진 소프트웨어에서 기록되고 분석된다. 이때 얻은 데이터는 수학적 모델에서 온라인으로 Free Lime 함유율을 예측하는데 이용된다. 열분포의 써모그래프 표시와 공정상의 다양한 운전 특성을 분석하여 주는 ''PIT Indicator'' 소프트웨어를 통하여 다른 공정 제어 시스템과 연결이 가능하다. 이와 같은 하드웨어와 소프트웨어를 이용하여 최적화가 필요한 여러요소들의 최적화를 동시에 그리고 온라인으로 수행할 수가 있다. Free Lime 함유율의 연속적인 온라인 연산을 통해 생산 설비 및 공정에 맞는 최소한의 에너지를 Kiln 에 공급함으로써 근본적으로 1차 연료의 절감이 가능하고 NOx와 같은 유해 가스의 배출량도 제어할 수 있다. 또한 별도로 NOx에 대한 모델을 개발하여 NOx를 정확하게 예측하는 것도 가능하다.

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석탄재를 적용한 시멘트 클링커의 소성온도에 따른 상변화 및 미세구조 변화 고찰 (A Study on the Phase Change and Microstructure Change According to the Sintering Temperature of Cement Clinker Applied with Coal Ash)

  • 유동우;임영진;최상민;이창현
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.553-560
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    • 2021
  • 본 연구에서는 순수시료를 사용한 시멘트 클링커와 석탄재를 7% 적용한 클링커를 1050~1500℃의 온도로 소성하여 소성온도별 시멘트 광물의 함량 변화와 미세구조의 변화를 검토하였다. 시멘트 클링커의 원료로서 석탄재의 적용은 알루미나 및 규산질의 공급원으로 적용이 가능하였으며, 석탄재를 적용한 시멘트 클링커는 1350℃ 이상의 소성온도에서 순수원료를 적용한 시멘트 클링커와 동등 수준의 광물량을 나타내었고, 미세구조 또한 유사한 상태를 나타내어 시멘트 원료로서 석탄재의 활용이 가능함을 확인하였다. XRD-Reitveld 분석에서 1250℃에서 Belite의 최대량이 생성되어 1350℃에서부터 Belite에서 Alite로의 전환이 나타났다. 1350℃에서부터 간극상과 Alite로 추정되는 광물상이 구분되며, 1400℃에서부터 명확하게 구분되었다. 소성온도가 증가함에 따라 결정상의 형상과 경계가 명확해지며, 결정상의 크기도 증가되는 것이 나타났다.

$C_3A$ 시멘트 특성 및 제조 가능성 검토

  • 정성균
    • 시멘트
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    • 통권66호
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    • pp.12-15
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    • 1977
  • 석회석과 고로수재 slag을 1.6 : 1로 혼합 분쇄한 원료를 1,450$^{\circ}C$에서 소결하여 고$C_3A$ clinker를 얻었다. 이 clinker 중에는 $C_3S$ 40$\%$, $C_2S$ 31$\%$, $C_3A$ 22$\%$, $C_4AF$ 2$\%$를 함유하고 있으며 보통 크링카 보다 $C_3A$ 함량이 2$\~$3배 정도 높고, clinker 색은 연두색을 띄는 것이 특색이다. 이와 같이 $C_3A$ 함량이 높은 시멘트의 특성 및 제조 가능성을 검토한 결과는 다음과 같다. 1) 석회석과 slag를 1.6 : 1(61.5$\%$ : 38.5$\%$)로 사용할 경우 보통 시멘트 제조시 석회석 사용량 보다 약 28$\%$ 정도 절감되나 고품위의 석회석이 요구된다. 2) 동일 free CaO 0.4$\%$를 기준으로 소성할 경우 고$C_3A$ clinker가 보통 clinker 보다 소성 시간이 20분 단축된다. 3) carbonate 분해열을 비교하면 고$C_3A$ 시멘트 원료가 보통 시멘트 원료보다 116Kcal/$\cal{kg}$-cl 절감된다. 4) $C_3A$ 함량이 높아 가소성이 저하되고 표준연도의 시멘트 paste를 얻기 위하여서는 보통 시멘트 보다 많은 물량이 요구되며 응결시간도 빠르다. 5) Blaine 3,000$cm^3$/g으로 분쇄한 고$C_3A$ 시멘트의 3 일강도는 보통 시멘트 보다 40$\~$50$\cal{kg}$/$cm^3$ 더 높으나 28 일 강도는 다소 저하되는 경향이며 Blaine 5,000$cm^2$/g으로 분쇄한 고$C_3A$ 시멘트는 조강 시멘트와 같은 강도 수준이다.

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클링커 원료의 소성 조건에 따른 6가 크롬 용출 특성 (Leaching Properties of Hexavalent Chromium in Sintering Condition of Clinker material)

  • 이정희;박남규;정연조;추용식;송훈;이종규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.549-552
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    • 2008
  • 시멘트는 CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3, 등을 주요 성분으로 이루어져 있으며, 시멘트는 천연의 원료인 석회석, 규석, 점토, 철질 원료를 분쇄 및 혼합하여 고온의 킬른에서 소성 공정을 거쳐 제조된다.산화분위기의 소성과정을 거치면서 원료에 포함되어진 크롬 중 일부는 6가 크롬으로 용출된다. 또한 클링커의 원료 중 일부는 슬래그, 슬러지 등으로 대체되어 사용되고 있어 소성 공정중 원료에 포함되어져 있는 크롬은 6가 크롬으로 전환되어져 최종의 제품인 시멘트에도 6가 크롬은 포함되어진다. 원료에 함유된 중금속중 수용성 6가 크롬은 접촉시 알레르기를 발생시키는 원인으로 보고되고있다. 따라서 시멘트 중 6가 크롬의 저감 방법으로는 시멘트 공장에서 사용되어지는 대체원료의 사용량을 줄이고, 크롬 함량이 낮은 원료를 사용해야 하며, 클링커가 제조되는 분위기를 제어하여 크롬의 전환율을 낮추는 방법이 있을 수 있다. 따라서 클링커 원료의 종류 및 함량을 변화시켜 제조된 클링커의 6가 크롬의 용출특성을 검토하였으며, 대체원료의 사용이 증가함에 따라 6가 크롬의 용출량은 증가하였으며, 클링커의 소성온도가 낮아짐에 따라 6가 크롬의 용출도 증가함을 확인할 수 있었다.

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시멘트의 소성 (Burning processes on cement manufacture)

  • 임응극
    • 시멘트 심포지엄
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    • 1호
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    • pp.18-22
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    • 1973
  • A historical review of burning processes on cement manufacture has been made regarding specially to heat efficiency. In addition to these processes, two examples of stoichiometric calculation dealing with combustion such as air fuel ratio and excess air h

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