DOI QR코드

DOI QR Code

Study on Recycling of Refractory Materials from High-Temperature Melting Furnace by Color Sorting Technology

색상선별(色相選別) 기술(技術)을 이용(利用)한 고온(高溫) 용융노(熔融爐) 이화재(而火材) 재활용(再活用)에 관(關)한 연구(硏究)

  • Seo, Kang-Il (Depart. of Environmental Energy Eng., Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Lee, Deok-Hee (Depart. of Environmental Energy Eng., Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Choi, Woo-Zin (Depart. of Environmental and Energy Eng., The University of Suwon) ;
  • Jang, Jung-Hoon (IONIA E&T Co., LTD.) ;
  • Park, Eun-Kyu (IONIA E&T Co., LTD.) ;
  • Oh, Young-Gil (IONIA E&T Co., LTD.)
  • 서강일 (서울과학기술대학교 에너지환경공학과) ;
  • 이덕희 (서울과학기술대학교 에너지환경공학과) ;
  • 최우진 (수원대학교 환경에너지공학과) ;
  • 장정훈 ((주)이오니아이엔티) ;
  • 박은규 ((주)이오니아이엔티) ;
  • 오용길 ((주)이오니아이엔티)
  • Received : 2010.09.08
  • Accepted : 2011.01.14
  • Published : 2011.02.26

Abstract

More than 50% of refractory materials generated from high-temperature melting furnace was not carbonized and could be recycled by adopting proper separation process. In the present work, the separation of refractory materials has studied by adopting color sorting technology to promote the recycling of waste refractory. Purity of the refractory materials was obtained with at 97.2%, color temperature of sorter light source 6,500K, which gives less interference of surrounding light source. Purity and separation efficiency were improved as size is setting bigger and lower conveyer belt speed. It is revealed that optimum conditions were color temperature 6,500K, conveyer belt speed 1,000 mm/sec, particle size -20 mm, etc. To improve purity and separation efficiency on below 10mm size, the resolution of should be fixed camera and it narrow recognition range. As a result of the study, color sorting technology could be used for separation of waste refractory materials and will contribute to promote the waste recycling.

국내의 경우 내화재는 일정 기간이 지나면 대부분 폐기 처분되고 있으며, 폐기되는 내화재의 50% 이상이 탄화되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 내화재를 색상인식 방법으로 선별하여 재활용 가능성을 검토하였다. 선별기 광원의 색온도가 자연광에 가까운 6,500K에서 순도 97.2%의 회수물을 얻었으며, 자연광에 가까울수록 주변 광원의 간섭이 적어 선별효율이 우수한 것으로 조사되었다. 실험결과 투입 컨베이어 벨트의 속도 800 mm/sec에서 순도 98.8%, 회수율 98.1%로 조사되었으며, 시료크기 20~30 mm에서 순도 및 회수율은 각각 98.2%, 98.4%로 조사되었다. 회수물의 순도 및 선별효율은 컨베이어 벨트의 속도가 느릴수록, 시료의 크기가 클수록 향상되는 것으로 조사되었다. 그러나, 본 색상 자동선별 시스템의 처리용량 및 폐내화재의 재활용성 등을 고려할 경우 최적의 선별조건은 색온도 6,500K, 컨베이어 벨트 속도 1,000 mm/sec, 시료 크기 20mm이하인 것으로 판단된다. 카메라 해상도를 고정하고 인지 영역을 좁게 하여 시료 크기 -10 mm, 벨트컨베이어 속도 1,000 mm/sec에서 순도 97%이상, 회수율 및 선별효율이 각각 98%, 96%이상인 것으로 나타났으며, 동일해상도에서 인지영역이 좁을수록 순도 및 선별효율을 높일 수 있는 것으로 조사되었다.

Keywords

References

  1. A.Yamaguchi, 1986: Effects of Oxygen and Nitrogen Partial Pressures on the Stabilities of Metals/Carbides/Nitrides for Refractory Containing Carbon, Taikabutsu, Vol. 38, No. 4, pp. 2-11.
  2. M.Sakaguchi, H.Isii, K.Aratani and Y. Oguchi, 1991: Effect other Size of Graphite on the Properties of MgO-C Brick, Taikabutsu, Vol. 43, No. 8, pp. 411-412.
  3. I.Tanaka, H.Shikano, H.Yamamoto and T.Sugura, 1991: Confluence of Carbon Content on Corrosion of MgO-C Bricks, Taikabutsu, Vol. 43, No. 8, pp. 409-410.
  4. J. Bonar, C. Kennedy, R. Swaroop, 1980: Coal ash slag attack and corrosion on the refractories, American Ceramic Society Bulletin, Vol. 59, No. 4, pp. 473-478.
  5. I.C. Lewis, 1982: Chemistry of Carbonization, Carbon, Vol. 20, No. 6, pp. 519. https://doi.org/10.1016/0008-6223(82)90089-6
  6. J.P Bennett, K.S. Kwong, and C. Powell, 2004: Preliminary results from field testing an improved refractory material for slagging coal gasifiers, Proceedings of the 21st Pittsburgh Coal Conference.
  7. 정재춘 외 14인공저, 2001: 제1부 일반폐기물, 제4장 물질의 회수, 폐기물처리, pp. 138-139, 동화기술.