Utilization of Waste Tries in Cement Kiln as an Energy Source

시멘트 소성공정에서 폐타이어의 효율적 열이용 연구

Whole tues were put uto cement kiln inlet where the tempmalures or gas and cemcnt-raw-materials were 1050 and 800- 850.C. respcclrvely. Tl~ck iln consisls of \ulcorner-stage suspension preheatel- and air quenching coolers The amount of wusle tlrcs added in lhc normal encrgy in lhc ce~ncnlk iln was 3, 5, 7% by volume Welght and steel contents of tiles. ulti~~iaalcn d elemental analysis, ash contents. ash hsion temperature. etc, wete detcnutned to inveshgate thc prnpcrlics a1 tires and ilreir ashes. Flucluat~ons of cement kiln placess, cement quality and an pollulton were invesligalerl during lhc burning tins. When the Ieeding ralio ol wasle lires to normal cncrgy was 50'0, there was nn wlde d~ffereilces m the cemmt quctlity and air pollutcon between operation with tiles and withoul tires. Tl~ch cal iccovcry was uhout 50% w~th5 % add~tionI n the nonndl energy. There was a little lxt fluctuation of cement quultty ncld an pollution at olher feeding ralios.

본 고에서는 소형 타이어 원형 그대로를 시멘트 kiln inlet 부분에 투입하였고, 그 부분의 가스온도와 시멘트 원료 온도는 각각 $1050^{\circ}C$, $800~850^{\circ}C$ 정도이다. 폐타이어를 4단 부유예열실에서 예열된 고온의 원료와 함께 kiln 입구부분에 투입하였다. 투입량은 폐타이어 열이용 실험 대상 kiln인 열소비량의 3, 5, 7%로 정하여 실험하였다. 폐타이어 열이용 전에 폐타이어의 성상을 분석하였으며, 열이용을 실험하는 동안에 투입수준별로 시멘트 소성공정에 미치는 영향, 즉 예열실 온도, 압력, 배가스량, 배가스성분, 코팅형성, 전력 사용량, 연료감소량, clinker 생산량 변화 등을 분석하였고, 품질에 미치는 영향에서는 시멘트 색도, 광물조성, 응결시간, 압축강도 등의 변화를 분석하였고, 환경오염 평가에서는 $SO_2$, NOx의 증감을 측정 분석하였다. 폐타이어 투입수준 5%일 때 비교적 시멘트 공정이 안정한 상태를 보였으며, 이때의 열량회수율도 50% 정도였고, 시멘트 품질은 사용전과 등등 수준이었다. $SO_2$, NOx는 증가하는 경향이었으나 규제치에는 훨씬 못미치는 수치였다.