국내 시멘트 공장의 폐합성수지 및 이를 사용한 클링커 특성 분석
Analysis of the Characteristics of Waste Plastic in Domestic Cement Plant and Clinker Using Waste Plastic
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초록
본 연구에서는 국내 시멘트 공장(A~C 공장)에 투입되는 폐합성수지를 입수하여, 폐합성수지의 자체 특성과 폐합성수지 사용 클링커의 특성을 분석하였다. 이때 폐합성수지는 발열량과 열분해 특성을, 클링커는 소성성, 결정성 및 미세구조 등을 분석하였다. 국내 폐합성수지의 발열량은 6,400~13,500kcal/kg이었으며, B 공장의 폐합성수지는 PVC가 혼입되어 상대적으로 낮은 발열량을(약 6,400kcal/kg) 나타내었다. 폐합성수지는 고온에서 전량 연소되지 않고, 약 20~30%의 잔존물이 존재하였다. Ref. 대비 폐합성수지 3~9% 연소 클링커의 소성성 지수는 소폭 상승하였다. 폐합성수지 3~9% 연소 클링커는 클링커 4대 광물이 Ref.와 유사 수준으로 검출되었으며, alite 및belite 크기도 Ref.와 유사하였다. 따라서 폐합성수지를 9%까지 사용하여도 클링커 물성이 변화되지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.
Abstract
Waste plastic used in domestic cement plant(A~C) were obtained in this study. The properties of waste plastic and clinker using waste plastic were analyzed. The calorific value and thermal decomposition characteristics of waste plastic were analyzed, and the burnability, crystallinity, and microstructure of clinkers were analyzed. The calorific value of waste plastic ranged from 6,400 to 13,500 kcal/kg. The PVC-containing waste plastic from B plant had a relatively low calorific value(approximately 6,400 kcal/kg). The waste plastic did not completely combust at high temperature, and approximately 20 to 30% residues remained. The burnability index of clinker using 3 to 9% waste plastic slightly increased compared to Ref. value. The four major clinker minerals using 3 to 9% waste plastic were detected at similar levels to those of Ref., and the sizes of alite and belite were also similar to those of Ref. It was confirmed that the clinker properties did not change even when using up to 9% waste plastic.