• 제목/요약/키워드: furnace design

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고성능 쉴드 세그먼트용 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트의 역학적 특성 및 증기양생 효과 분석 (Mechanical characteristics of high-performance concrete shield segment containing ground granulated blast furnace slag and their improvement by steam curing)

  • 김병권;이진섭;이규필;장수호;배규진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.233-242
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    • 2011
  • 본 연구에서는 쉴드터널에 사용되는 세그먼트의 성능향상과 경제성향상을 위하여 고로슬래그 미분말을 혼합한 고강도 콘크리트에 대한 기초 연구를 실시하였다. 특히, 설계강도가 60 MPa 세그먼트용 콘크리트에 대해서 고로슬래그 미분말의 최적 치환율과 최적의 증기양생 조건을 도출하고자 하였다. 이상의 결과로부터, 고로슬래그 치환율 50%와 단위수량 125 kg/$m^3$ 일 경우가 성능과 경제적인 측면에서 가장 적합한 배합조건으로 나타났다. 또한 표준양생 조건과 비교할 때 증가양생에 의하여 약 110~442%의 강도증진 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인되었다.

플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트의 강도 발현 예측 모델식 연구 (A Study on Estimation Model of Strength Development of Concrete Using Fly Ash and Ground Granulated Blast-Furnace Slag)

  • 최연왕;박만석;정재권;최병걸;김경환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.87-93
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    • 2013
  • 최근 콘크리트 산업은 $CO_2$ 가스 배출 저감을 목적으로 플라이애시 및 고로슬래그 미분말 등의 혼화재 사용량이 증가되고 있다. 그러나 국내의 경우 구조설계기준에서 사용되고 있는 강도 발현 예측 모델은 시멘트 종류 및 양생방법에 따른 상수값 ${\beta}_{sc}$를 포틀랜드시멘트에 관해서만 규정함에 따라 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 혼합 사용한 콘크리트의 시간에 따른 강도 발현 특성을 반영하지 못하는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 플라이애시 및 고로스래그 미분말을 혼합한 보통강도 및 고강도 영역의 콘크리트의 시간에 따른 강도를 평가하였으며, 혼화재 종류 및 혼합률에 따른 콘크리트 강도발현 상수 ${\beta}_{sc}$ 값을 제안하였다.

Evaluation of the Asph81t Mixture Performance with Waste Materials

  • Lee, Kwan-Ho;Lovell, C
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권3호
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    • pp.17-34
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    • 1996
  • 본 논문의 주된 목적은 폐자원(첨가제로서 pyrolyzed carbon black과 굵을 골재로서 aircooled iron blast furnace slag)을 사용한 아스팔트 콘크리트의 기본특성을 설명하는 것이다. 최적의 아스팔트 함유량을 결정하기 위하여 Marshall Mik Design방법을 이용하였고, 최적의 아스팔트 함유량은 첨가제의 양에 따라 변하며,그 범위는 6.7%에서 7.57%로 나타났다. 최적의 아스팔트 함유량을 이용하여 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, dynamic creep 실험을 수행하였다. Pyrolyzed carbon black과 Furnace slag의 사용은 Marshall stability를 증가시켰고, 비교적 높은 온도(5$0^{\circ}C$)와 137.gkpa의 구속 압력하에서 아스팔트 콘크리트의 시간에 따른 변형률을 감소시켰고, 또한 시간에 따른 아스팔트 콘크리트의 stiffness감소 비율을 줄여주는 역할을 하였다. 본 실험결과로 부터 첨가제로서의 pyrolyzed carbon black과 굵은 골재로서의 slag의 사용은 Marshall stability, stiffness, rutting resistance에 좋은 결과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.

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서냉 고로슬래그 굵은골재를 활용한 PHC 파일의 최적배합 및 물리적 특성 (The Optimal Mixing Design of the PHC Piles Utilizing the Air Cooled Blast Furnace Slag as Coarse Aggregate)

  • 박용규;김현우;김승일;허갑수;윤기원
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.137-144
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    • 2014
  • 본 연구에서는 서냉 고로슬래그 굵은골재를 PHC 파일 콘크리트용 굵은골재로의 활용성을 검토하기 위해 실내 배합 평가부터 실공정 제품 생산까지를 진행하였다. PHC 파일의 기본 물성 및 압축강도는 적절한 배합 조정을 통해 충분히 확보 가능 할 것으로 판단된다. 다만 SG 내에 CaO와 MgO를 다량 포함한 골재의 선별을 반드시 진행되어야 AC(Auto-clave)방식의 PHC 파일 제조 공정에서의 사용이 가능할 것으로 판단되며, 파일의 표면 불량을 제외하고는 KS에서 규정하고 있는 휨모멘트, 전단강도, 압축강도를 모두 만족하는 것으로 나타났다.

반응표면법을 이용한 DTF의 석탄 연소 안전성 평가 (Assessment of Coal Combustion Safety of DTF using Response Surface Method)

  • 이의주
    • 한국안전학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.8-13
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    • 2015
  • The experimental design methodology was applied in the drop tube furnace (DTF) to predict the various combustion properties according to the operating conditions and to assess the coal plant safety. Response surface method (RSM) was introduced as a design of experiment, and the database for RSM was set with the numerical simulation of DTF. The dependent variables such as burnout ratios (BOR) of coal and $CO/CO_2$ ratios were mathematically described as a function of three independent variables (coal particle size, carrier gas flow rate, wall temperature) being modeled by the use of the central composite design (CCD), and evaluated using a second-order polynomial multiple regression model. The prediction of BOR showed a high coefficient of determination (R2) value, thus ensuring a satisfactory adjustment of the second-order polynomial multiple regression model with the simulation data. However, $CO/CO_2$ ratio had a big difference between calculated values and predicted values using conventional RSM, which might be mainly due to the dependent variable increses or decrease very steeply, and hence the second order polynomial cannot follow the rates. To relax the increasing rate of dependent variable, $CO/CO_2$ ratio was taken as common logarithms and worked again with RSM. The application of logarithms in the transformation of dependent variables showed that the accuracy was highly enhanced and predicted the simulation data well.

An empirical relationship for compressive strength of preplaced aggregate concrete with modified binder

  • Kunal Krishna Das;Eddie Siu-Shu Lam;Jeong Gook Jang
    • Computers and Concrete
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    • 제31권6호
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    • pp.545-559
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    • 2023
  • In this study, an experimental investigation was conducted to assess the influence of ground granulated blast furnace slag (GGBS) and silica fume (SF) on the fresh and hardened properties of grout specimens and preplaced aggregate concrete (PAC). Grout proportions were optimized statistically using a factorial design and were applied to 10 mm and 20 mm coarse aggregates to produce PAC. The results demonstrate that GGBS has a more significant effect on the compressive strength of grout compared to SF, with a small increase or decrease in the GGBS content having a greater influence on the compressive strength of grout than SF. The water to binder ratio had the most significant effect on the compressive strength of PAC, followed by the coarse aggregate size and sand to binder ratio. An empirical relationship to predict the compressive strength of PAC was proposed through an experimentally derived factorial design along with a statistical analysis of collectively obtained data and a deep literature review. The results predicted by the empirical relationship were in good agreement with those of PAC produced for verification.

이차전지 양극활물질 제조용 소성로의 열화학적 해석 (Thermo-Chemical Analysis of a Calcination Furnace to Produce Cathode Material for the Secondary Batteries)

  • 황민영;김용균;전충환;송주헌;김용태;장윤한
    • 전기화학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.155-161
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    • 2009
  • 리튬 2차전지는 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되어 왔다. 최근 하이브리드 자동차, 전기자동차의 에너지 저장매체로써 적용으로 인해 시장 확대가 기대되고 있다. 양극 활물질은 리튬2차전지의 성능, 수명, 용량을 결정하는 물질이며, 급증하는 시장의 수요에 따라 양극 활물질을 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발하는 것이 시급하다. 본 연구에서 실제 양극 활물질($LiCoO_2$) 생산라인에서 가동 중인 소성로를 3D 모델링하였고, 수치적 해석을 통해 소성로 내부의 온도와 유동의 방향, 화학적 거동을 밝혀내었다. 결과로써, 생산량 증가로 인해 소성로에서 생성되는 $CO_2$ 농도가 증가하며 정체되는 지점을 확인하였고, TGA-DSC 실험을 통해 $CO_2$가 몰분율 15%이상에선 $LiCoO_2$의 적절한 형성에 영향을 주는 현상을 확인하였다. 또한 소성로의 형상변화와 공정조건의 변화를 통해 문제되는 $CO_2$를 원활히 배출할 수 있는 해결책을 제안하였다.

반응표면 분석법을 이용한 천연마섬유보강 순환굵은골재 콘크리트의 성능 평가 (Performance Evaluation of Natural Jute Fiber Reinforced Recycled Coarse Aggregate Concrete Using Response Surface Method)

  • 전지홍;김황희;김춘수;유성열;박찬기
    • 한국농공학회논문집
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    • 제56권4호
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    • pp.21-28
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    • 2014
  • In this study, evaluated ware the strength and durability of the vegetated water purification channel concrete to which recycled aggregates, hawang-toh and jute were applied. Box-Behnken method of response surface analysis in statistics was applied to the experimental design. Experimental variables are as follows, recycled coarse aggregates, hawang-toh, blast-furnace slag and jute fiber. In the experiment, conducted were the tests of compressive strength, chloride ion penetration, abrasion resistance and impact resistance the replacement rate effects of the recycled aggregates, blast-furnace slag and hwang-toh on the performance of vegetated water purification channel concrete were analyzed by using the response surface analysis method on the basis of the experimental results. In addition, an optimum mixing ratio of vegetated water purification channel concrete was determined by using the experimental results. The optimum mixing ratio was determined to be in 10.0% recycled coarse aggregates, 60.0% blast-furnace slag, 10.1% hwang-toh and 0.16% jute fiber. The compressive strength, chloride ion penetration, abrasion rate, and impact number of fracture test results of the optimum mixing ratio were 24.1 MPa, 999 coulombs, 10.30 g/mm3, and 20 number, respectively.

Array Sensing Using Electromagnetic Method for Detection of Smelting in Submerged Arc Furnaces

  • Liu, WeiLing;Han, XiaoHong;Yang, LingZhen;Chang, XiaoMing
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권3호
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    • pp.322-329
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    • 2016
  • In this paper, we propose an array sensing detection method for smelting of submerged arc furnaces (SAF) based on electromagnetic radiation. AC magnetic field generated by electrode currents and molten currents in the furnace is reflected outside of the furnace. According to the spatial distribution of electromagnetic field a radiation model of SAF is built. We design a 3D magnetic field sensing array system in order to collect the magnetic field information. Through the collected information, the current distribution characteristics of SAF are described and the key parameters of smelting are obtained. Theoretical simulation and field test show that the curves acquired by the sensing array can accurately reflect the information of the relative displacement when the relative displacement between the array and electrode is 10 cm. Compared with the detection method of 3D single point, the proposed array sensing method of magnetic field obtains better results in terms of real-time and accuracy, and has good practical value for industrial measurement.

동관 벤딩을 위한 열처리로 설계 및 성능평가에 관한 연구 (A Study on the Performance Evaluation of Heat Treatment Furnace Design for Copper Tube Bending)

  • 박대광;김재열;고가진
    • 한국기계가공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.136-144
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    • 2016
  • The air-conditioning industry is closely related to types of lifestyles, climate, and products. With the improvement of national income, the pursuit of pleasant living and working environments, and South Korea's four seasons and distinct climatic conditions, demand for air conditioning has increased. In addition, the industry is becoming increasingly precise and cooperative, and the increase in the domestic production of sophisticated air conditioning and continued growth of future industrial cooperation are expected to rapidly rise. Accordingly, the study of air piping systems can improve the productivity and quality of products and cost savings and can achieve vibration reduction. Additionally, using a heat treatment furnace for copper tube annealing treatment reduces the risk of using an oxy-acetylene torch.