초록 ▼

세라믹 롤 소재 개발 분야 :
롤 분쇄기용에 사용되는 롤의 소재는 국내에서 손쉽게 대량 구입할 수 있는 원료를 공시재료로 선택하여 세라믹 분쇄롤의 취성 문제, 즉 파괴인성을 향상시키기 위해 구조재료용인 알루미나, 지르코니움등을 첨가하여 롤의 소재를 개발하였다. 공시 재료의 치밀화 및 기계적 성질을 향상시키기 위해 소결온도를 증가시키면서 비중, 압축강도, 파괴인성을 측정하였고 공시재료의 내구성 향상을 분석하였다. 롤 성형 공정은 압출성형 방법과 냉간 정수압(Cold -Isostatic Prssing) 방법을 이용하여 대량생산

세라믹 롤 소재 개발 분야 :
롤 분쇄기용에 사용되는 롤의 소재는 국내에서 손쉽게 대량 구입할 수 있는 원료를 공시재료로 선택하여 세라믹 분쇄롤의 취성 문제, 즉 파괴인성을 향상시키기 위해 구조재료용인 알루미나, 지르코니움등을 첨가하여 롤의 소재를 개발하였다. 공시 재료의 치밀화 및 기계적 성질을 향상시키기 위해 소결온도를 증가시키면서 비중, 압축강도, 파괴인성을 측정하였고 공시재료의 내구성 향상을 분석하였다. 롤 성형 공정은 압출성형 방법과 냉간 정수압(Cold -Isostatic Prssing) 방법을 이용하여 대량생산 방법에 대해 연구하였다. 공시재료에 알루미나 0% ∼ 100%, 지르코니움 0 ∼ 15%의 첨가량에 따른 소결온도 1200℃ ∼ 1650℃ 범위 별 물리적 성질 및 기계성적 강도에 미치는 영향을 화학성분 분석, 공시체의 결정상 분석, 비중측정, x-ray을 이용하여 광물상 분석, 파괴인성 측정, 전자현미경을 이용하여 미세구조 관찰등으로 세라믹 롤의 내구성을 분석하였다.
세라믹 롤 설계 및 시제품 제작 :
세라믹 롤 설계에서는 롤과 롤사이의 간격, 분쇄속도, 분쇄처리 횟수 등의 분쇄조건이 분쇄시 소요되는 분쇄에너지와 분쇄물의 입도크기에 미치는 영향을 분석하여 현재의 회주철 롤 분쇄기보다 분쇄효율을 더욱 향상시킬 수 있는 기술을 개발하기 위하여 다음과 같은 연구를 하였다 :
1) 롤 분쇄 매카니즘에 관한 이론
2) 곡물 분쇄시 평롤의 분쇄효율 향상에 대한 설계 :
롤의 속도, 롤사이의 간격, 분쇄처리 횟수가 분쇄생성물의 특성과 분쇄 소요에너지에 미치는 영향에 대한 분석
3) 섬유질을 많이 포함한 고추분쇄시 치형롤의 분쇄효율 향상에 대한 설계 :
롤의 속도, 롤 회전비, 분쇄처리 횟수가 분쇄생성물의 특성과 분쇄 소요에너지에 미치는 영향에 대한 분석
세라믹 평롤과 치형롤 분쇄기의 분쇄효율 향상에 대한 분석시험 :
기존의 회주철 롤과 본 연구에서 개발한 세라믹 롤을 이용하여 분쇄시 분쇄조건인 분쇄속도, 롤의 간격, 분쇄처리 횟수가 분쇄 소요에너지와 분쇄 생성물의 입자의 크기에 미치는 영향을 분석하고, 분쇄효율을 향상시키기 위해 동일한 분쇄조건에서 회주철롤과 세라믹롤에 따라 소요되는 동력, 분쇄생성물의 입도의 크기, 분쇄처리량, 쇳가루 혼입량, 색도에 미치는 영향을 비교 분석하여 분쇄능률 향상에 대한 기술 개발에 치중하였다.

Abstract ▼

This study was to develope the ceramic roller materials with wear resistance and fracture toughness , preventing iron powder from milling process and the production technology about the economical mass production. To determine the optimum grinding efficiency of the mill, the conditions of milling in

This study was to develope the ceramic roller materials with wear resistance and fracture toughness , preventing iron powder from milling process and the production technology about the economical mass production. To determine the optimum grinding efficiency of the mill, the conditions of milling including milling velocity, gap between rollers , speed ratio of rollers and the number of milling treatment were investigated.
With a ceramic roll mill developed in this study the physical properties and mechanical behavior of a ceramic-roller were investigated. The grinding energy and particulate characteristics for rice and red pepper milling were also invetigated by comparing ceramic and gray-cast-iron rollers.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 최종보고서 ...2
• 제출문...3
• 요약문...4
• SUMMARY ...18
• CONTENTS ...22
• 목차 ...26
• 제 1 장 서 론 ...30
• 제 1 절 연구의 배경 ...30
• 제 2 절 연구의 필요성 ...32
• 제 3 절 연구개발의 목표 및 연구내용 ...37
• 제 4 절 연구개발 내용 및 범위 ...38
• 제2장 세라믹 롤 분쇄기 소재 개발 ...40
• 제1절 서설 ...40
• 제2절 원료, 성형 및 가공 ...41
• 1. 원료의 특성 ...41
• 2. 성형방법 ...58
• 3. 성형체 가공(Green machining) ...70
• 4. 세라믹스의 수명 평가 ...72
• 제3절 실험방법 ...75
• 1. 공시체의 제조 ...75
• 2. 특성분석 ...77
• 제4절 결과 및 고찰 ...81
• 1. 열분석 ...81
• 2. 세라믹스 소지의 미세조직 ...81
• 3. 공시체의 결정상 분석 ...83
• 4. 공시체의 물리적 성질 ...93
• 5. 공시체의 기계적 성질 ...95
• 6. 미세구조 관찰 ...101
• 제5절 연구 결과 ...106
• 제6절 참고 문헌 ...108
• 제3장 세라믹 롤 분쇄기 설계 및 제작 ...111
• 제1절 서 설 ...111
• 제2절 분쇄원리와 롤 분쇄기의 소재 ...113
• 제3절 롤분쇄기의 분쇄 메카니즘 ...120
• 제4절 롤 분쇄기 설계 및 제작 ...129
• 1. 세라믹 평.치형 롤 분쇄기 설계 ...129
• 2. 쌀 분쇄시 세라믹.회주철 롤에 대한 설계 ...134
• 3. 고추 분쇄시 세라믹.회주철 치형롤밀에 대한 설계 ...136
• 4. 세라믹 롤 제작 ...136
• 제5절 참고문헌 ...141
• 제4장 세라믹 평롤밀과 회주철 평롤밀의 쌀 분쇄소요에너지와 분쇄생성물의 특성 분석 ...144
• 제1절 서 설 ...144
• 제2절 재료 및 실험방법 ...146
• 1. 공시재료 ...146
• 2. 실험장치 ...146
• 3. 실험방법 ...148
• 제3절 결과 및 고찰 ...150
• 1. 롤간격, 분쇄속도, 분쇄처리횟수가 분쇄생성물에 미치는 영향 ...150
• 2. 세라믹 평롤과 회주철 평롤의 분쇄생성물의 입도분포 ...172
• 3. 분쇄생성물의 색도 측정 ...173
• 4. 세라믹 평롤과 회주철 평롤을 이용하여 쌀 분쇄시 철분(Fe)함량 비교 ...176
• 5. 롤간격, 분쇄 속도, 분쇄처리횟수 증가가 분쇄소요에너지에 미치는 영향 ...177
• 6. 세라믹 평롤과 회주철 평롤을 이용하여 쌀 분쇄시 비분쇄 동력 분석 ...183
• 7. 세라믹 평롤과 회주철 평롤을 이용하여 쌀 분쇄 소요동력 분석 ...186
• 제4절 요약 및 결론 ...188
• 제5장 세라믹 치형롤과 회주철 치형롤 분쇄기의 고추분쇄 소요에너지와 분쇄생성물의 특성분석 ...191
• 제1절 서 설 ...191
• 제2절 재료 및 방법 ...193
• 1. 공시재료 ...193
• 2. 실험방법 ...194
• 제3절 결과 및 고찰 ...198
• 1. 세라믹 치형롤 분쇄기의 분쇄속도, 롤의 회전비 및 분쇄처리횟수가 분쇄 생성물에 미치는 영향 ...198
• 2. 세라믹 치형롤 분쇄기의 분쇄속도, 롤의 회전비 및 분쇄처리횟수가 분쇄 생성물에 미치는 영향 ...216
• 3. 회주철 치형롤 분쇄기의 분쇄속도, 롤의 회전비, 분쇄처리 횟수에 따른 고춧가루 분쇄 소요 토크 ...231
• 4. 세라믹 치형 롤 분쇄기의 분쇄속도, 롤의 회전비, 분쇄 처리 횟수에 따른 평균 소요 토크 ...238
• 5. 세라믹 치형 롤러와 회주철 치형 롤러의 분쇄속도별, 롤의 회전비별, 분쇄 처리횟수별에 따른 시간당 분쇄처리량 ...243
• 6. 세라믹, 회주철 치형롤을 이용한 분쇄시 분쇄속도, 롤의 회전비, 분쇄처리횟수에 따른 분쇄소요에너지 분석 ...250
• 7. 세라믹 치형롤과 회주철 치형롤 분쇄기를 이용하여 고추분쇄시 고춧가루 분쇄생성물의 철분함량 분석 ...262
• 8. 롤분쇄기의 롤의 소재 및 분쇄조건이 고춧가루 색도변화에 미치는 영향 ...263
• 제4절 요약 및 결론 ...269