박스형 고온 저항로(머플로 퍼니스)는 시멘트 기반 재활용 분말(CRP)의 정밀 활성화 반응기 역할을 합니다. 이는 폐 분말 내 불활성 수화 상을 열적으로 분해하는 엄격하게 제어된 소성 환경을 제공합니다. 특정 온도 구배를 적용함으로써 퍼니스는 저활성 폐기물을 고활성 시멘트질 재료로 전환하는 화학적 변환을 유도합니다.
핵심 요약: 머플로 퍼니스는 단순한 가열 장치가 아니라 상 재구성을 위한 촉매입니다. 720°C에서 800°C 사이의 중요한 온도 범위를 목표로 함으로써 활성 산화칼슘(CaO) 및 규산이칼슘(C2S) 생성을 촉진하여 재활용 분말의 유압 반응성을 근본적으로 복원합니다.
열 활성화의 메커니즘
정밀한 온도 구배
머플로 퍼니스의 주요 기여는 정확한 온도 단계를 유지하는 능력입니다. 이는 단일의 강한 열이 아닌 다단계 열처리가 필요한 CRP에 필수적입니다.
일반적으로 적용되는 구배는 400°C, 600°C, 800°C입니다. 각 단계는 분말 내 특정 화학 결합을 목표로 하여 재료 구조의 균일한 전환을 보장합니다.
수화 상의 분해
반응성을 복원하기 전에 시멘트의 원래 사용 수명 동안 형성된 안정적이고 불활성인 구조를 먼저 파괴해야 합니다.
고온 환경은 C-S-H 겔(규산칼슘 수화물)의 열 분해를 유발합니다. 동시에 재활용 매트릭스에 존재하는 수산화칼슘과 탄산칼슘을 분해합니다.
화학적 변환 및 반응성
중요 온도 범위
분해가 낮은 온도에서 발생하지만, 고부가가치 화학 활성의 재생은 온도에 따라 달라집니다.
가장 중요한 반응은 720°C에서 800°C 사이에서 발생합니다. 머플로 퍼니스는 단순한 탈수를 넘어 상 변태로 재료를 밀어내기 위해 이 고에너지 환경을 유지해야 합니다.
활성 화합물의 형성
이 특정 고온 범위 내에서 퍼니스는 활성 산화칼슘(CaO) 및 규산이칼슘(C2S)의 형성을 촉진합니다.
이러한 화합물은 재료의 재활용성을 위한 핵심입니다. 이들의 형성은 분말의 화학적 활성을 크게 향상시켜 새로운 콘크리트 배합에서 물과 혼합될 때 다시 유압 반응할 수 있게 합니다.
퍼니스 작동 시 중요 고려 사항
균일성의 중요성
머플로 퍼니스의 "박스형" 설계는 안정적인 열장을 생성하는 데 중요합니다.
합금이나 광석의 열처리에서와 마찬가지로, 열 균일성은 분말 전체 배치에서 동일한 상 변화가 일어나도록 보장합니다. 불균일한 가열은 불활성 분말과 활성 분말의 혼합을 초래하여 재활용 재료의 전반적인 성능을 저하시킬 것입니다.
열 입력 관리
작업자는 식별된 온도 범위를 엄격히 준수해야 합니다.
720°C 임계값에 도달하지 못하면 활성 CaO 및 C2S 형성이 방해되어 활성 향상을 위한 공정이 비효과적이게 됩니다. 반대로, 최적의 상 변태가 달성된 후에는 정밀한 제어가 불필요한 에너지 소비를 방지합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
시멘트 기반 재활용 분말의 유용성을 극대화하려면 퍼니스 설정을 특정 화학적 목표에 맞추십시오.
- 주요 초점이 상 분해인 경우: 400°C 및 600°C의 온도 구배를 설정하여 C-S-H 겔 및 수산화칼슘의 분해를 목표로 하되, 규산염 구조를 완전히 변경하지 마십시오.
- 주요 초점이 유압 반응성 극대화인 경우: 퍼니스가 720°C에서 800°C 사이를 도달하고 안정화되도록 하여 활성 CaO 및 C2S의 합성을 보장하십시오.
머플로 퍼니스는 정밀한 열 재설계를 통해 CRP를 불활성 폐기물에서 고성능 화학 자원으로 변환합니다.
요약 표:
| 처리 목표 | 온도 범위 | 주요 화학 반응 |
|---|---|---|
| 상 분해 | 400°C - 600°C | C-S-H 겔 및 수산화칼슘 분해 |
| 상 재구성 | 720°C - 800°C | 활성 CaO 및 규산이칼슘(C2S) 합성 |
| 유압 회복 | > 800°C | 신규 콘크리트 재사용을 위한 반응성 극대화 |
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