시멘트 제조공정에서 유연탄 분진의 폭발특성

국문 초록 (Abstract)

시멘트제조 공정에 사용하는 유연탄 분진의 폭발특성을 조사하기 위하여 시료의 열적특성과 폭발 실험을 수행하였다. 열적특성은 열중량 분석기(TGA)와 시차주사 열량계(DSC)을 이용하여 온도에 따른 무게 감량과 발열량을 측정하였다. 또 입도별 발화온도와 비표면적을 함께 조사하였다. 하트만식 폭발실험 장치를 직접 제작하여 분진의 농도를 변화시켜가며 분진폭발 실험을 수행하였다. TGA, DSC 및 발화온도 분석결과 실험범위의 입도에 따른 열적 특성은 큰 변화가 없었지만, 비표면적은 입도가 작을수록 큰 것을 확인하였다. 폭발실험에서 폭발확률은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 증가하는 경향이 있었으며, 입도별 최저 폭발하한계 농도를 함께 구하였다. 시멘트 제조공정에 표준적으로 사용하는 170/200mesh에서 최저 하한계 농도는 0.3㎎/㎤이었으며 0.9㎎/㎤이상에서는 100% 확률로 폭발이 발생하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We have examined explosion characteristics of bituminous coal dusts in cement manufacturing process. In order to find the thermal properties, we investigated weight loss and ignition temperature of coal materials using TGA and DSC. Also specific surface area of dust was investigated. Dust explosion experiments with Hartman’s dust explosion apparatus have been conducted by varying concentration and size of coal dust for explosion probability and lower limit explosion concentration. According to the results for thermal properties, there is a little change by dust size. However, the specific surface area of dust is increased by decreasing dust size. The explosion test results show that small size and increasing concentration of dusts make dust explosion easier. And we find that the lower limit explosion concentration of bituminous coal is 0.3㎎/㎤ and the probability is 100% on 0.9㎎/㎤ in 170/200 mesh used in cement manufacturing process.

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