JP2000249470A - Treating method of composite waste - Google Patents

Treating method of composite waste

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JP2000249470A JP4792199A JP4792199A JP2000249470A JP 2000249470 A JP2000249470 A JP 2000249470A JP 4792199 A JP4792199 A JP 4792199A JP 4792199 A JP4792199 A JP 4792199A JP 2000249470 A JP2000249470 A JP 2000249470A
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composite waste
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To treat composite waste perfectly and efficiently through melting treatment without disassembling and classifying the same by a method wherein the upper end level of a coke bed is set between an upper end tuyere and a lower end tuyere while ordinary temperature and oxygen-enriched air is blown through the lower end tuyere into the coke bed. SOLUTION: The upper end level of a coke bed 13 is set between a lower end tuyere 9a and an upper end tuyere 9b. In this case, the char of waste under a condition that the composite waste is charged and distillated in a preheating process contains much amount of iron content other than C. Accordingly, when C in the char of the waste is burnt by oxygen-enriched air, an effect in operation is big. Further, ordinary temperature and oxygen-enriched air, containing 2% or more amount of enriching oxygen, is blown from the lower end tuyere 9a. The reason why the oxygen enriching amount of the ordinary temperature oxygen-enriched air is specified to be 2% or more is that the maintenance of coke bed temperature under the ordinary temperature air is difficult if it is less than 2%, and it becomes an obstacle to the combustion of char of waste and the temperature rise of slag and metal after melting.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属やプラスチッ
クを含有する廃家電等の複合廃棄物を多機能溶融炉によ
り溶融して処理する方法に係り、特に鉄分総含有量が1
0%<TotalFe(以下、「T.Fe」という。)
<80%の複合廃棄物の溶融処理が可能な複合廃棄物の
処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of melting and treating a complex waste such as waste home appliances containing metals and plastics by a multifunctional melting furnace, and more particularly to a method of melting the same with a total iron content of 1%.
0% <TotalFe (hereinafter referred to as “T.Fe”)
The present invention relates to a method for treating a composite waste capable of melting and processing 80% of the composite waste.

【0002】[0002]

【従来の技術】使用済みの洗濯機、冷蔵庫、エアーコン
ディショナ等の廃家電は、金属の他、プラスチックやゴ
ム等を含有する複合廃棄物である。従来、このような複
合廃棄物は鉄、アルミニウム、銅等の有益な金属材料を
含有しているにもかかわらず、まるごと小片に解体およ
び破砕され、最終処分地に埋め立て処理されていた。
2. Description of the Related Art Waste home appliances such as used washing machines, refrigerators and air conditioners are complex wastes containing metals, plastics, rubber and the like. Conventionally, such a composite waste, despite containing valuable metal materials such as iron, aluminum, and copper, has been disintegrated and crushed into small pieces as a whole and landfilled at a final disposal site.

【0003】しかし、最終処分地の不足やリサイクル新
法の制定等の情勢にともなって、リサイクル実証プラン
トなどが建設され、複合廃棄物を分別処理して有益な金
属材料を回収する試みがなされている。すなわち、複合
廃棄物を洗濯機、冷蔵庫等の製品種別に応じて分類し、
冷却媒体や潤滑油等の危険物質を抜き取った後、構成部
品・部材ごとに解体し、その解体片を金属やプラスチッ
ク等の原材料ごとに分別して、その原材料に応じた処理
を施している。例えば、分別後の金属屑はコークスなど
とともに溶融炉内へ装入して溶融処理され、分別後のプ
ラスチックは破砕して埋め立て処理されている。
[0003] However, due to the shortage of the final disposal site and the enactment of a new recycling law, a recycling demonstration plant and the like have been constructed, and attempts have been made to separate complex wastes to collect useful metal materials. . That is, the composite waste is classified according to the product type such as a washing machine and a refrigerator,
After extracting dangerous substances such as a cooling medium and a lubricating oil, the components are disassembled for each component and member, and the disassembled pieces are separated for each raw material such as metal or plastic, and a process according to the raw material is performed. For example, the separated metal waste is charged into a melting furnace together with coke and the like to be melted, and the separated plastic is crushed and landfilled.

【0004】このような分別処理方法は、有益な金属材
料を回収することができ、埋め立て処理する破砕片を減
量化することができる点で有効な手段である。しかし、
複合廃棄物の解体作業や分別作業には多大な労力を要
し、その工数の増大がコスト高を招き、循環型社会を形
成する上での阻害要因となっていた。特に、家電製品の
多様化した今日では、その傾向が著しくなっている。
[0004] Such a separation treatment method is an effective means in that valuable metal materials can be recovered and crushed pieces to be landfilled can be reduced. But,
The dismantling and sorting of complex waste requires a great deal of labor, and the increase in man-hours has led to high costs, which has been a hindrance to forming a recycling-based society. In particular, the trend has become remarkable in today's diversified home appliances.

【0005】そこで近年、複合廃棄物を分別せずに、そ
のまま竪型溶融炉内へ装入し、溶融処理して有益な金属
材料を回収する方法の開発が注目されている。これに関
連する技術としては、例えば特開平5−222424号
公報において、「使用ずみ車両又は使用ずみ機器の有機
及び無機非金属付随物質の環境を保護する廃棄処分方
法」に係る発明が提案されている。
[0005] In recent years, attention has been paid to the development of a method of recovering a valuable metal material by directly charging a composite waste into a vertical melting furnace without separating the composite waste, and performing a melting treatment. As a technique related to this, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-222424, an invention relating to "a disposal method for protecting the environment of organic and inorganic non-metal accompanying substances of used vehicles or used equipment" has been proposed. I have.

【0006】この発明は「使用ずみ車両又は使用ずみ機
器の鋼屑と一緒に付随物質を立炉へ入れることにより、
付随物質を鋼屑又は鉄鉱石に含まれる鉄酸化物と化学反
応させ、入れられる付随物質を、化学的に還元を行いか
つスラグを形成する融剤として利用して、コークス、油
又はガスのようなこの目的のための従来の融剤を少なく
とも一部補う。」ことを要旨としており、使用ずみ車両
又は洗濯機や冷蔵庫のような他の多量生産品の有機及び
無機非金属付随物質の環境を保護する廃棄処分を行うと
いうものである。
[0006] The present invention is based on the concept of "adding incidental substances together with steel scrap of a used vehicle or used equipment to a furnace,
Ancillary substances are chemically reacted with iron oxides contained in steel scrap or iron ore, and the entrained incidental substances are used as a flux for chemically reducing and forming slag, such as coke, oil or gas. It supplements at least in part conventional fluxes for this purpose. And to dispose of the environment-friendly disposal of organic and inorganic non-metallic accompanying substances of used vehicles or other mass-produced products such as washing machines and refrigerators.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、複合廃棄物
には大量のプラスチック類が含まれているが、プラスチ
ック類が含まれている場合にも、ごみ溶融炉では有害物
質を発生させることなく、安全に処理することが可能で
ある。しかし、廃棄物は炉内を降下するに従って次第に
温度上昇していくことから、炉下部に到着する前にプラ
スチック類が熱分解・ガス化してしまい、プラスチック
類の持つ高い発熱量や、還元材としての能力が高温溶融
の際に有効に活用されていない。
By the way, complex waste contains a large amount of plastics. Even when plastics are contained, the garbage melting furnace does not generate harmful substances. It can be processed safely. However, since the temperature of the waste gradually rises as it descends in the furnace, the plastics are thermally decomposed and gasified before arriving at the lower part of the furnace. Is not effectively utilized during high-temperature melting.

【0008】また、特開平5−222424号公報に開
示された廃棄処分方法に係る発明は、破砕された金属屑
や、部分的に解体された使用ずみ車両又は使用ずみ機器
を対象とした処分方法であり、複合廃棄物を解体せずに
溶融処理する工夫は何らなされていない。
Further, the invention relating to the disposal method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-222424 discloses a disposal method for crushed metal scraps or partially dismantled used vehicles or used equipment. In addition, there is no attempt to melt the composite waste without dismantling it.

【0009】さらに、この廃棄処理方法では、竪型炉
内の予熱域,燃焼域,溶融域の制御手段、生成物であ
るガス,スラグ,溶銑のバランス、燃焼排ガスは完全
燃焼か、部分燃焼か、燃焼空間は必要か、装入方法
(ガス流制御の必要性)、周辺流形成か、中心流形成
か、多段吹き込みの際の送風条件、主羽口は上段羽
口、下段羽口のどちらか等の具体的な処理条件につい
て、何ら考察されていない。
Further, in this waste treatment method, means for controlling a preheating zone, a combustion zone, and a melting zone in a vertical furnace, a balance of gas, slag, and hot metal as products, and whether combustion exhaust gas is complete combustion or partial combustion. , Combustion space required, charging method (necessity of gas flow control), peripheral flow formation, central flow formation, air blowing conditions for multi-stage blowing, main tuyere upper tuyere or lower tuyere No specific processing conditions such as are considered.

【0010】本発明の目的は、上記課題に鑑み、高温溶
融の際にプラスチック類の持つ高い発熱量や、還元材と
しての能力を有効活用するとともに、具体的な処理条件
を設定して、複合廃棄物を解体,分別せずに安全かつ効
率的に溶融処理することができる複合廃棄物の処理方法
を提供することにある。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to effectively utilize the high calorific value of plastics at the time of high-temperature melting and the ability as a reducing agent, and to set specific processing conditions to form a composite. It is an object of the present invention to provide a composite waste treatment method capable of safely and efficiently melting a waste without dismantling and separating the waste.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、多段の送風羽口を有する多機能溶融炉内へ少
なくとも金属およびプラスチックを含有する複合廃棄物
をコークスとともに装入し、乾燥、熱分解、燃焼、溶融
して複合廃棄物を溶融処理する際して、原料として複合
廃棄物をダスト塊成鉱とともに装入し、コークスベッド
上端レベルを上段羽口と下段羽口との間に設定して、下
段羽口からコークスベッドヘ常温の酸素富化空気を吹き
込むものである。
In order to achieve the above object,
According to the present invention, a composite waste containing at least a metal and a plastic is charged together with coke into a multifunctional melting furnace having a multi-stage tuyere and dried, thermally decomposed, burned, and melted to melt the composite waste. At the same time, the composite waste is charged together with dust agglomerate as a raw material, the upper end level of the coke bed is set between the upper tuyere and the lower tuyere, and oxygen at room temperature is fed from the lower tuyere to the coke bed. It blows enriched air.

【0012】この処理方法は、複合廃棄物の鉄分総含有
量が10%<T.Fe<80%である場合に適してい
る。
In this treatment method, the total iron content of the composite waste is 10% <T. Suitable when Fe <80%.

【0013】また、常温の酸素富化空気の酸素富化量が
2%以上であることが好ましい。
Further, it is preferable that the oxygen-enriched amount of the oxygen-enriched air at room temperature is 2% or more.

【0014】さらに、上部羽口から蒸気吹き込みを行っ
て炉内上部を冷却することが好ましい。
Further, it is preferable to cool the upper part in the furnace by blowing steam from the upper tuyere.

【0015】また、羽口送風量を上段羽口送風量>下段
羽口送風量に設定することが好ましい。
Further, it is preferable that the tuyere blowing amount is set such that the upper tuyere blowing amount> the lower tuyere blowing amount.

【0016】さらに、下段羽口から常温の酸素富化空気
とともに、廃プラスチックを吹き込むことが好ましい。
Further, it is preferable to blow the waste plastic together with the oxygen-enriched air at room temperature from the lower tuyere.

【0017】そして、装入物のストックレベルを変更し
て、炉内の原燃料の昇温速度を制御することが好まし
い。
It is preferable to change the stock level of the charge to control the rate of temperature rise of the raw fuel in the furnace.

【0018】また、炉中心部に解体しない大径の複合廃
棄物、および破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大
きいものを大径のコークスと混合して装入し、炉周辺部
に破砕後の複合廃棄物のうち金属含有量の小さいもの、
およびダスト塊成鉱を小径のコークスと混合して周辺部
に装入することが好ましい。
In addition, a large-diameter composite waste which is not dismantled in the center of the furnace and a composite waste having a high metal content among the crushed composite wastes are mixed with the large-diameter coke and charged. Of the composite waste after crushing, those with low metal content,
It is preferable that the dust agglomerate be mixed with small-diameter coke and charged into the periphery.

【0019】さらに、原料として複合廃棄物をダスト塊
成鉱および鉄スクラップとともに装入することが好まし
い。
Further, it is preferable to charge a composite waste as a raw material together with dust agglomerate and iron scrap.

【0020】そして、炉中心部に解体しない大径の複合
廃棄物、破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大きい
もの、および鉄スクラップを大径のコークスと混合して
装入し、炉周辺部に破砕後の複合廃棄物のうち金属含有
量の小さいものおよびダスト塊成鉱を小径のコークスと
混合して装入することが好ましい。
Then, a large-diameter composite waste which is not dismantled, a composite waste having a high metal content among crushed composite wastes, and iron scrap mixed with a large-diameter coke are charged into the furnace. It is preferable to charge the mixed waste having a small metal content and the dust agglomerate with the small-diameter coke in the peripheral portion.

【0021】本発明によれば、廃家電等の複合廃棄物を
溶融処理する際して、原料として複合廃棄物をダスト塊
成鉱とともに装入している。ダスト塊成鉱を装入するの
は、熱余剰分をダスト塊成鉱の還元吸熱に利用するこ
と、またスラグ塩基度調整材として活用するためである
からである。
According to the present invention, the composite waste such as waste home appliances is charged together with the dust agglomerate as a raw material when the composite waste is melted. Dust agglomerate is charged because the heat surplus is used for the reduction endotherm of the dust agglomerate and is used as a slag basicity adjusting material.

【0022】また、コークスベッド上端レベルを上段羽
口と下段羽口との間に設定し、下段羽口からコークスベ
ッドヘ常温の酸素富化空気を吹き込んでいる。これは次
の理由によるものである。すなわち、複合廃棄物が装入
され、予熱過程で乾留された後の状態の廃棄物(以下、
「廃棄物チャー」と呼ぶ。)には、Cの他、鉄分も多く
含有されている。したがって、この廃棄物チャー中のC
を酸素富化空気により燃焼させると操業上の効果が大き
く、そのためにはコークスベッド上端レベルを上段羽口
と下段羽口との間に設定することが必要だからである。
The upper end level of the coke bed is set between the upper tuyere and the lower tuyere, and the room temperature oxygen-enriched air is blown into the coke bed from the lower tuyere. This is for the following reason. That is, the waste in a state after the composite waste is charged and carbonized in the preheating process (hereinafter, referred to as “composite waste”).
Called "waste char". ) Contains a large amount of iron in addition to C. Therefore, C in this waste char
Is burned with oxygen-enriched air, which has a large operational effect. For that purpose, it is necessary to set the upper level of the coke bed between the upper tuyere and the lower tuyere.

【0023】従来の処理方法は鉄分総含有量が約50%
<T.Feである複合廃棄物を対象としていたが、本発
明の処理方法は10%<T.Fe<80%と広範囲の複
合廃棄物の処理に適している。本発明において、複合廃
棄物の鉄分総含有量の下限を10%<T.Feとしたの
は、10%以下は通常の可燃ごみとして扱われるからで
あり、その上限をT.Fe<80%としたのは、80%
以上は複合廃棄物の破砕処理・分別処理等、事前処理を
加えたものであり、一般にいう鉄屑として扱われからで
ある。
The conventional treatment method has a total iron content of about 50%.
<T. Although the composite waste which is Fe is targeted, the treatment method of the present invention is 10% <T. Fe <80%, suitable for treating a wide range of complex waste. In the present invention, the lower limit of the total iron content of the composite waste is 10% <T. Fe was selected because 10% or less is treated as normal combustible waste. The reason for setting Fe <80% is that 80%
The above is a result of adding pre-treatment such as crushing and sorting of composite waste, and is treated as general iron scrap.

【0024】また、常温の酸素富化空気の酸素富化量を
2%以上としたのは、2%未満では常温送風下でのコー
クスベッド温度維持が難しく、廃棄物チャーの燃焼およ
び溶融後のスラグ、メタルの昇温に支障となるからであ
る。
The reason why the oxygen-enriched amount of the oxygen-enriched air at room temperature is set to 2% or more is that if it is less than 2%, it is difficult to maintain the temperature of the coke bed under blowing at room temperature, and the waste char after combustion and melting This is because it hinders the temperature rise of slag and metal.

【0025】さらに、上部羽口から蒸気吹き込みを行う
のは、炉内上部を冷却することによって熱余剰を防止す
るためである。
Further, the reason why steam is blown from the upper tuyere is to prevent excess heat by cooling the upper part in the furnace.

【0026】また、羽口送風量を上段羽口送風量>下段
羽口送風量に設定するのは、上段羽口の送風量を増加さ
せると廃棄物チャーの燃焼割合が増加し、コークス比低
減に寄与するためである。
Further, the tuyere blowing amount is set so that the upper tuyere blowing amount> the lower tuyere blowing amount is that if the blowing amount of the upper tuyere is increased, the combustion ratio of the waste char increases and the coke ratio decreases. It is because it contributes to.

【0027】さらに、下段羽口から常温の酸素富化空気
とともに、廃プラスチックの吹き込みを併用するのは、
廃プラスチックの燃焼ガスを熱源として使用することに
より、低コークス化を実現するためである。
Further, the use of waste plastic blowing together with oxygen-enriched air at room temperature from the lower tuyere
This is to achieve low coke by using the combustion gas of waste plastic as a heat source.

【0028】そして、装入物のストックレベルを変更し
て、炉内の原燃料の昇温速度を制御するのは、排ガスη
COを適正に制御するためである。
The reason for controlling the rate of temperature rise of the raw fuel in the furnace by changing the stock level of the charge is the exhaust gas η.
This is for appropriately controlling CO.

【0029】また、炉中心部に解体しない大径の複合廃
棄物、破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大きいも
の、および大径のコークスを、炉周辺部に破砕後の複合
廃棄物のうち金属含有量の小さいもの、ダスト塊成鉱、
および小径のコークスを区分け装入するのは、炉内中心
部において溶解処理を行うとともに、炉内周辺部におい
て還元処理を行い、さらに炉内中心部にガス流を形成し
て、多機能溶融炉の安定操業を行うためである。
Further, large-diameter composite waste which is not dismantled in the center of the furnace, crushed composite waste having a large metal content, and large-diameter coke are crushed to the periphery of the furnace. Among them, those with low metal content, dust agglomerates,
Separating and charging small-diameter coke is performed by performing melting treatment in the central part of the furnace, performing reduction treatment in the peripheral part of the furnace, and further forming a gas flow in the central part of the furnace to form a multi-functional melting furnace. This is to ensure stable operation.

【0030】さらに、原料として複合廃棄物およびダス
ト塊成鉱に加えて、鉄スクラップをも装入するのは、複
合廃棄物の燃焼に伴う余剰熱を、鉄スクラップの昇温・
溶解に利用すること、および生産量調整やηCO制御の
手段として活用するためである。
Further, in addition to the composite waste and dust agglomerate as the raw material, iron scrap is also charged, because the excess heat accompanying the combustion of the composite waste is increased by increasing the temperature of the iron scrap.
This is because it is used for melting, and is used as a means for adjusting the production amount and controlling ηCO.

【0031】そして、炉中心部に解体しない大径の複合
廃棄物、破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大きい
もの、鉄スクラップ、および大径のコークスを、炉周辺
部に破砕後の複合廃棄物のうち金属含有量の小さいも
の、ダスト塊成鉱、および小径のコークスを区分け装入
するのは、炉内中心部において溶解処理を行うととも
に、炉内周辺部において還元処理を行い、さらに炉内中
心部にガス流を形成して、多機能溶融炉の安定操業を行
うためである。
Then, the large-diameter composite waste which is not dismantled in the center of the furnace, the composite waste having a high metal content among the crushed composite waste, iron scrap, and large-diameter coke are crushed into the furnace peripheral portion. Separate charging of complex waste with low metal content, dust agglomerate, and small-diameter coke involves melting at the center of the furnace and reduction at the periphery of the furnace. Further, a gas flow is formed in the central portion of the furnace to stably operate the multifunctional melting furnace.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の複合廃棄物の処分
方法における実施の形態を添付図面に基づいて詳述する
が、本発明は以下の実施の形態に限るものではない。図
1(a)は、本発明の複合廃棄物の処分方法に使用する
多機能溶融炉を示す概略図である。図示するように、こ
の多機能溶融炉1の炉頂には、装入装置2が設けられて
いる。装入装置2は、バケット3、ベル4、可動アーマ
ー5および装入ガイド6を有しており、原料および燃料
を半径方向に区分けして装入することが可能な装置とし
て構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the method for disposing of composite waste according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. FIG. 1A is a schematic view showing a multifunctional melting furnace used in the method for disposing of composite waste of the present invention. As shown in the figure, a charging device 2 is provided on the furnace top of the multifunctional melting furnace 1. The charging device 2 includes a bucket 3, a bell 4, a movable armor 5, and a charging guide 6, and is configured as a device capable of charging a raw material and a fuel in a radial direction.

【0033】多機能溶融炉1の炉体7の上部には、炉内
の向流ガスを排気するための排ガス管8が設けられてい
る。排ガス管8に接続されている排ガス系統は、ごみ溶
融炉用のものが流用されている。
An exhaust gas pipe 8 for exhausting countercurrent gas in the furnace is provided above the furnace body 7 of the multifunctional melting furnace 1. An exhaust gas system connected to the exhaust gas pipe 8 is used for a refuse melting furnace.

【0034】一方、炉体7の下部には、炉内下部に送風
するための羽口9が設けられている。羽口9は、炉体7
の側壁高さ方向に多段に設けられており、本実施形態で
は下段羽口9aと上段羽口9bとの2段羽口として形成
されている。また、これらの羽口9a,9bは、炉体7
の周方向に適宜間隔で複数配置されている。
On the other hand, a tuyere 9 for blowing air to the lower part in the furnace is provided below the furnace body 7. Tuyere 9 is furnace body 7
In the present embodiment, it is formed as a two-stage tuyere of a lower tuyere 9a and an upper tuyere 9b. In addition, these tuyeres 9a and 9b are
Are arranged at appropriate intervals in the circumferential direction.

【0035】送風条件は、下段羽口9aから酸素富化量
が8%以上の常温の酸素富化空気を吹き込み、上段羽口
9bから蒸気を吹き込むようになっている。また、羽口
9a,9bは、粉状鉄源や廃プラスチックを吹き込む場
合にレースウェイを形成させることも考慮し、羽口径お
よび炉内突き出し位置を変更しうるように構成されてい
る。
The blowing conditions are such that oxygen-enriched air having an oxygen enrichment of 8% or more at room temperature is blown from the lower tuyere 9a, and steam is blown from the upper tuyere 9b. In addition, the tuyeres 9a and 9b are configured so that the tuyere diameter and the projecting position in the furnace can be changed in consideration of forming a raceway when a powdery iron source or waste plastic is blown.

【0036】なお、本実施形態では、炉体7の側壁高さ
方向に設けられた多段羽口9が、下段羽口9aと上段羽
口9bとの2段羽口として形成されているが、少なくと
も最下段の羽口から酸素富化空気の送風が行われれば、
3段以上の羽口を設けてもよい。例えば3段の場合に
は、中段に位置する羽口にレースウェイを形成すること
も一手段であり、この場合、中段の羽口はレースウェイ
を形成させて小径コークス内に廃プラスチックを吹き込
む羽口とし、3段目の羽口は、炉内の燃焼効率を維持す
るものである。
In the present embodiment, the multi-stage tuyere 9 provided in the height direction of the side wall of the furnace body 7 is formed as a two-stage tuyere consisting of a lower tuyere 9a and an upper tuyere 9b. At least if the oxygen-enriched air is blown from the tuyere at the bottom,
Three or more tuyeres may be provided. For example, in the case of three stages, forming a raceway at the tuyere located at the middle stage is one means. In this case, the tuyere at the middle stage forms a raceway and blows waste plastic into small diameter coke. The third tuyere is used to maintain the combustion efficiency in the furnace.

【0037】また、原料および燃料は、炉中心部11と
炉周辺部12とに区分して装入することが可能であり、
上述したように、炉頂部には半径方向に区分け装入が可
能な装入装置2を有している(図1(b)、(c))。
炉中心部11に廃家電等の複合廃棄物を解体せずにその
まま装入する場合には、上記装入装置2を退避させ、不
図示の大径物用の装入装置を配置するものである。
Further, the raw material and the fuel can be charged separately in the furnace central portion 11 and the furnace peripheral portion 12.
As described above, the furnace top has the charging device 2 that can be separately charged in the radial direction (FIGS. 1B and 1C).
When charging the complex waste such as waste home appliances into the furnace center 11 without dismantling it, the charging device 2 is retracted, and a charging device (not shown) for large-diameter objects is disposed. is there.

【0038】図2に示すように、炉内下部のコークスベ
ッド13は、その上端レベルが下段羽口9aと上段羽口
9bとの間に位置するように、高さ調整して形成され
る。したがって、酸素富化空気は下段羽口9aからコー
クスベッド13内へ吹き込まれることになる。
As shown in FIG. 2, the coke bed 13 in the lower part of the furnace is formed by adjusting the height so that the upper end level is located between the lower tuyere 9a and the upper tuyere 9b. Therefore, the oxygen-enriched air is blown into the coke bed 13 from the lower tuyere 9a.

【0039】この多機能溶融炉1は、キュポラとごみ溶
融炉との中間形態の処理を行う溶融炉である。すなわ
ち、廃家電等の複合廃棄物は、炉頂装入後、昇温過程で
乾留され、タール等の油分、乾留ガスが炉頂より飛散す
るため、これまでのキュポラのような鉄源処理ではな
い。また、鉄分含有量が多いため、ごみ溶融炉のように
可燃ごみの処理でもない。通常、可燃ごみはT.Fe<
10%であり、鉄分は多くない。
The multi-function melting furnace 1 is a melting furnace for performing an intermediate treatment between a cupola and a refuse melting furnace. In other words, complex wastes such as waste home appliances are carbonized in the heating process after charging the furnace top, and oil such as tar and carbonized gas are scattered from the furnace top. Absent. Also, because of its high iron content, it is not a treatment of combustible waste like a refuse melting furnace. Usually, combustible waste is T. Fe <
10%, not much iron.

【0040】ごみ溶融炉とキュポラはコークス充填層を
有する竪型炉に酸素含有ガスを吹き込む点で共通する
が、以下の相違点がある。すなわち、ごみ溶融炉は、可
燃物を多く含む都市ごみ等を乾留・予熱し、残渣を溶融
処理する。また、燃焼が主体であり、大量のガスが発生
する。さらに、集塵,有害ガスの処理、排ガスの浄化設
備,方法、脱亜鉛,脱錫工程、及び低P,S化、Cu混
入の解決策が必要であり、荷下がり調整、吹き抜け防止
が課題である。不燃物は溶融し、スラグとして排出され
る。
Although the refuse melting furnace and the cupola are common in that oxygen-containing gas is blown into a vertical furnace having a coke packed bed, there are the following differences. That is, the refuse melting furnace dry-distills and preheats municipal waste and the like containing a large amount of combustibles, and melts the residue. In addition, the main component is combustion, and a large amount of gas is generated. In addition, dust collection, treatment of harmful gases, exhaust gas purification equipment and methods, dezincing and detinning processes, and solutions for lowering P, S, and mixing with Cu are necessary. is there. Incombustibles are melted and discharged as slag.

【0041】多機能溶融炉1は、鉄スクラップ、ダスト
等を溶融し、溶銑を製造する。鉄の溶融が主体であり、
廃プラスチックは燃料として使用する。発生ガスは主に
燃料ガスとして使用(部分燃焼)されることになる。
The multifunctional melting furnace 1 melts iron scrap, dust and the like to produce hot metal. Mainly iron melting,
Waste plastic is used as fuel. The generated gas is mainly used as fuel gas (partial combustion).

【0042】次に、上記の多機能溶融炉1を用いて実施
する本発明の複合廃棄物の処理方法を説明する。炉頂か
ら装入する原料は、廃家電等の複合廃棄物(解体しない
そのままの状態のもの)、破砕後の複合廃棄物、ダスト
塊成鉱を主体とし、必要に応じて鉄スクラップを混合す
る。燃料は、コークスを主体とし、必要に応じて廃プラ
スチックを併用する。
Next, a method for treating a composite waste according to the present invention, which is carried out using the above-mentioned multifunctional melting furnace 1, will be described. The raw materials to be charged from the furnace top are mainly composite waste such as waste home appliances (as they are not dismantled), composite waste after crushing, and dust agglomerate, and mix iron scrap as necessary. . The fuel is mainly coke, and waste plastics are used as needed.

【0043】本発明の処理方法は、鉄分総含有量が10
%<T.Fe<80%の複合廃棄物の処理に適してい
る。本発明において、複合廃棄物の鉄分総含有量の下限
を10%<T.Feとしたのは、10%以下は通常の可
燃ごみとして扱われるからであり、その上限をT.Fe
<80%としたのは、80%以上は複合廃棄物の破砕処
理・分別処理等、事前処理を加えたものであり、一般に
いう鉄屑として扱われるからである。なお、一般に廃家
電には、鉄分(T.Fe)が約37%含有され、廃プラ
スチック類が約37%含有され、廃車には鉄分(T,F
e)が70〜80%含有されている。
The treatment method of the present invention has a total iron content of 10
% <T. Suitable for treating complex waste with Fe <80%. In the present invention, the lower limit of the total iron content of the composite waste is 10% <T. Fe was selected because 10% or less is treated as normal combustible waste. Fe
The reason why the ratio is set to <80% is that 80% or more has been subjected to a preliminary treatment such as a crushing treatment and a sorting treatment of the composite waste and is generally treated as iron scrap. In general, waste home appliances contain about 37% of iron (T.Fe) and about 37% of waste plastics.
e) is contained 70-80%.

【0044】装入方法は、コークスベッドを形成するた
めにコークスを装入した後、原燃料を完全混合または層
状装入する通常の装入方法と、原燃料を半径方向に区分
けして装入する方法とを採用する。図3に示すように、
区分け装入方法は、そのまま状態の大径の複合廃棄物、
および破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大きいも
のを大径のコークスと混合して炉内中心部に装入し、破
砕後の複合廃棄物のうち金属含有量の小さいもの、およ
びダスト塊成鉱を小径のコークスと混合して周辺部に装
入することで、反応効率の高い操業を指向する。炉周辺
部にダスト塊成鉱を混合装入するのは、ダスト塊成鉱の
還元性改善を図り、その結果、溶融時のスラグ融液量を
低減することができ、棚吊り回避にも寄与するからであ
る。
The charging method includes a normal charging method in which the coke is charged to form a coke bed and then the raw fuel is completely mixed or layered, and a charging method in which the raw fuel is radially divided and charged. And how to adopt. As shown in FIG.
Sorting method is as follows: large-diameter composite waste as it is,
The mixed waste with high metal content among the crushed wastes is mixed with large-diameter coke and charged into the center of the furnace, and the crushed composite wastes with low metal content and dust The agglomerate ore is mixed with small-diameter coke and charged into the surrounding area, thereby aiming for operation with high reaction efficiency. The mixed charging of dust agglomerate around the furnace improves the reducibility of the dust agglomerate, and as a result, reduces the amount of slag melt during melting and contributes to avoiding hanging on the shelf Because you do.

【0045】もしくは、図4に示すように、そのまま状
態の大径の複合廃棄物、破砕後の複合廃棄物のうち金属
含有率の大きいもの、および鉄スクラップを大径のコー
クスと混合して炉内中心部に装入し、破砕後の複合廃棄
物のうち金属含有量の小さいものを小径のコークスと混
合して周辺部に装入する。炉中心部に鉄スクラップを混
合装入するのは、炉中心部のコークスベッドの高さ制御
を容易にすること、中心ガス流を確保すること、低燃料
比操業を指向することにある。
Alternatively, as shown in FIG. 4, large-diameter composite waste as it is, crushed composite waste having a large metal content, and iron scrap mixed with large-diameter coke to form a furnace. It is charged into the inner central part, and mixed waste having a small metal content among the crushed wastes is mixed with small-diameter coke and charged into the peripheral part. The purpose of mixing and charging iron scrap in the center of the furnace is to facilitate the control of the height of the coke bed in the center of the furnace, to secure the center gas flow, and to aim for low fuel ratio operation.

【0046】または、図5に示すように、そのまま状態
の大径の複合廃棄物、破砕後の複合廃棄物のうち金属含
有率の大きいもの、および鉄スクラップを大径のコーク
スと混合して炉内中心部に装入し、破砕後の複合廃棄物
のうち金属含有量の小さいもの、およびダスト塊成鉱を
小径のコークスと混合して周辺部に装入する。炉周辺部
にダスト塊成鉱を混合装入するとともに、炉中心部に鉄
スクラップを混合装入するのは、ダスト塊成鉱装入と鉄
スクラップ装入との相乗効果を狙ったものである。この
ような原料および燃料の区分け装入を実施することによ
り、炉中心部のガス流化を促進して、高ηCO条件を継
続することができる。
Alternatively, as shown in FIG. 5, large-diameter composite waste as it is, crushed composite waste having a large metal content, and iron scrap mixed with large-diameter coke to form a furnace. The mixed waste after crushing, which has a low metal content, and dust agglomerate are mixed with small-diameter coke and charged into the periphery. The mixing and charging of dust agglomerate around the furnace and the charging of iron scrap at the center of the furnace are aimed at the synergistic effect of charging the dust agglomerate and charging iron scrap. . By carrying out such separate charging of the raw material and the fuel, the gas flow in the central part of the furnace is promoted, and the high ηCO condition can be maintained.

【0047】多機能溶融炉の操業は、コークスベッドの
上端レベル高さ、ストックレベル位置の調節、原燃料の
大小に応じた区分け装入法、上段羽口突き出し位置等で
制御する。本発明では、上述したように、コークスベッ
ド13の上端レベルの高さを下段羽口9aと上段羽口9
bとの間に設定している。これは次の理由によるもので
ある。すなわち、複合廃棄物が装入され、予熱過程で乾
留された後の状態の廃棄物チャーには、Cの他、鉄分も
多く含有されている。したがって、この廃棄物チャー中
のCを酸素富化空気により燃焼させるのと操業上の効果
が大きく、そのためにはコークスベッド13の上端レベ
ルを下段羽口9aと上段羽口9bとの間に設定すること
が必要だからである。なお、コークスベッド内では、コ
ークスの燃焼反応と、燃焼後のソルーションロス反応が
進行するが、両反応の反応速度を、燃料粒度、ガス流
速、送風温度等により調整する。
The operation of the multifunctional melting furnace is controlled by adjusting the height of the upper end level of the coke bed, the stock level position, the sorting charging method according to the size of the raw fuel, the upper tuyere projecting position, and the like. In the present invention, as described above, the height of the upper end level of the coke bed 13 is set to the lower tuyere 9a and the upper tuyere 9
b. This is for the following reason. That is, the waste char in the state after the composite waste is charged and carbonized in the preheating process contains a large amount of iron in addition to C. Therefore, burning C in the waste char with the oxygen-enriched air has a large operational effect. For this purpose, the upper end level of the coke bed 13 is set between the lower tuyere 9a and the upper tuyere 9b. Because it is necessary to In the coke bed, the combustion reaction of coke and the solution loss reaction after combustion progress, and the reaction speed of both reactions is adjusted by the fuel particle size, gas flow rate, blast temperature and the like.

【0048】特に、本発明の処理方法は、下段羽口9a
から酸素富化量2%以上の常温の酸素富化空気を吹き込
むとともに、上段羽口9bから蒸気を吹き込んでいる。
常温の酸素富化空気の酸素富化量を2%以上としたの
は、2%未満では常温送風下でのコークベッド温度維持
が難しく、廃棄物チャーの燃焼および溶融後のスラグ、
メタルの昇温に支障となるからである。また、上部羽口
から蒸気吹き込みを行うのは、炉内上部を冷却すること
によって熱余剰を防止するためである。さらに、下段羽
口9aは、低燃料比での操業を指向するため、レースウ
ェイを形成させずにメイン送風を行い、燃焼率を高くし
て高ηCO条件とする。一方、下段羽口9aから廃プラス
チックを吹き込む場合には、廃プラスチックの吹き込み
量に応じて、レースウェイ形成有無を判断する必要があ
るが、基本的には廃プラスチックをコークス代替え燃料
として利用し、低コークス化を指向する。
In particular, the processing method of the present invention is applied to the lower tuyere 9a
At the same time, oxygen-enriched air at room temperature with an oxygen-enriched amount of 2% or more is blown, and steam is blown from the upper tuyere 9b.
The reason why the oxygen-enriched amount of the oxygen-enriched air at room temperature is set to 2% or more is that if it is less than 2%, it is difficult to maintain the coke bed temperature under normal-temperature blast, and the slag after combustion and melting of waste char,
This is because it hinders the temperature rise of the metal. The reason why steam is blown from the upper tuyere is to prevent excess heat by cooling the upper part in the furnace. Further, since the lower tuyere 9a is directed to operation at a low fuel ratio, the main blast is performed without forming a raceway, and the combustion rate is increased to achieve a high ηCO condition. On the other hand, when injecting waste plastic from the lower tuyere 9a, it is necessary to determine the presence or absence of a raceway according to the amount of waste plastic injected, but basically, waste plastic is used as a coke substitute fuel, Aim for low coke.

【0049】つぎに、本発明の炉内ηCOの制御フロー
の概要について説明する。本発明の制御は次の〜の
ようにまとめられる。 多機能溶融炉への複合廃棄物の含有成分および配合量
(使用量)から、平均金属含有率(平均M.Fe/T.
Fe)を求める。より効率の良い操業を指向する場合は
半径方向区分け装入を実施するが、この装入法を適用す
る場合には中心部、周辺部に装入する複合廃棄物に対
し、それぞれ平均金属含有率を求める。
Next, the outline of the control flow of ηCO in the furnace of the present invention will be described. The control of the present invention is summarized as follows. The average metal content (average M.Fe / T.
Fe). If more efficient operation is to be carried out, separate charging in the radial direction is to be carried out.However, if this charging method is applied, the average metal content of the composite waste to be charged in the central part and peripheral part shall be respectively Ask for.

【0050】この装入廃棄物の平均金属含有率(平均
M.Fe/T.Fe)と、複合廃棄物中の含C量とか
ら、操業に適したηCOレベル範囲を特定する。半径方
向区分け装入法を適用する場合、中心部、周辺部それぞ
れに適正ηCOを特定する。
From the average metal content (average M.Fe / T.Fe) of the charged waste and the C content in the composite waste, an ηCO level range suitable for the operation is specified. When the radial division charging method is applied, an appropriate ηCO is specified for each of the central portion and the peripheral portion.

【0051】溶融炉の操業条件(出銑量の目安)によ
り、炉内平均ガス流速(Nm/s)が決まるため、使用
する燃料粒度により、下段羽口からのコークスベッド高
さを設定する。
Since the average gas flow rate in the furnace (Nm / s) is determined by the operating conditions of the melting furnace (standard of tapping amount), the height of the coke bed from the lower tuyere is set according to the particle size of the fuel used.

【0052】ストックレベルについては、目標ηCO
に対応したストックレベル(下段羽口からの装入面高
さ)H(m)を特定し、設定する。半径区分け装入法を
採用する場合、中心部、周辺部にそれぞれ別々に、スト
ックレベルを設定するのが好ましい。
For the stock level, the target ηCO
And the stock level (the height of the charging surface from the lower tuyere) H (m) corresponding to. When the radial charging method is used, it is preferable to set the stock level separately for the central portion and the peripheral portion.

【0053】燃料比については、炉の特性である炉体
放散熱(kcal/h)と、目標出銑量(t/d)並び
に複合廃棄物の種類、品質等を含む操業条件に加え、上
記に示す目標ηCOが決まれば、熱・物質バランスから
燃料比(kg/t)レベルが求まることから、最終的に
は、下段羽口送風量の微調整、ストックレベルの微調整
を実施して、目標ηCOレベルを維持するようにして操
業する。半径区分け装入法を採用する場合、中心部、周
辺部それぞれ別々に、燃料比を設定して装入する。
Regarding the fuel ratio, in addition to the operating conditions including the furnace body heat dissipation (kcal / h) which is a characteristic of the furnace, the target tapping rate (t / d), the type and quality of the composite waste, etc. Once the target ηCO is determined, the fuel ratio (kg / t) level can be determined from the heat / substance balance, and finally, fine adjustment of the lower tuyere airflow and fine adjustment of the stock level are performed. Operate so as to maintain the target ηCO level. When the radial charging method is used, the fuel ratio is set separately for the central portion and the peripheral portion before charging.

【0054】つぎに、複合廃棄物と燃料からなる装入物
の溶融炉内の装入高さ(ストックレベル)を変更するこ
とが、ηCO制御に有効なことを説明する。ストックレ
ベルについては、例えば、大径の鋳物用コークスを使用
し、鉄屑,鋳物屑を溶解処理するキュポラ操業では、通
常、下段羽口からストックレベルまでの高さ(H)/炉
径(D)=4〜5に設定されているが、高炉用コークス
などの小径コークスを使用し、かつ廃プラスチックを燃
料として使用する多機能溶融炉に関しては、ストックレ
ベルに関する検討結果が見当たらない。そこで、複合廃
棄物の多量使用条件下で、ストックレベル変更試験を実
施し、排ガスηCOとの関係を図6に整理した。
Next, it will be described that changing the charging height (stock level) of the charged material composed of the composite waste and the fuel in the melting furnace is effective for the ηCO control. Regarding the stock level, for example, in a cupola operation in which a large-diameter casting coke is used to dissolve iron and casting waste, usually, the height from the lower tuyere to the stock level (H) / furnace diameter (D) ) = 4-5, but there is no study on the stock level of the multifunctional melting furnace using small diameter coke such as coke for blast furnace and using waste plastic as fuel. Therefore, a stock level change test was performed under the condition of using a large amount of composite waste, and the relationship with the exhaust gas ηCO was arranged in FIG.

【0055】炉床径D=1.4mの多機能溶融炉を用い
た試験結果によると、H/D ≦3と小さく設定するこ
とで、排ガスηCO>50%と高く維持できること、ス
トックレベルを上昇することで、排ガスηCOを低下さ
せることが可能なことが判明した。これは、ストックレ
ベルを高くすると、ガスから原燃料への伝熱が良好とな
り、燃料の予熱、昇温がより上部から進行する結果、下
記(1)式のソルーションロス反応領域が炉上部に拡が
るためで、この結果、Cの消費量が多くなり、ηCOが
低下することを示唆している。 C+CO2 =2CO ・・・(1) このように、ストックレベルの変更は、炉内の原燃料の
昇温速度を制御する役割があり、排ガスηCOの制御手
段となる。
According to the test results using a multifunctional melting furnace having a hearth diameter D = 1.4 m, by setting H / D ≦ 3, the exhaust gas ηCO can be maintained as high as 50% and the stock level can be increased. By doing so, it has been found that the exhaust gas ηCO can be reduced. This is because, when the stock level is increased, the heat transfer from the gas to the raw fuel becomes better, and the preheating and heating of the fuel proceed from the upper part, so that the solution loss reaction region of the following equation (1) expands to the upper part of the furnace. This suggests that as a result, the consumption of C increases and ηCO decreases. C + CO 2 = 2CO (1) As described above, the change of the stock level has a role of controlling the rate of temperature rise of the raw fuel in the furnace, and serves as control means of the exhaust gas ηCO.

【0056】つぎに、多機能溶融炉の炉内下部のコーク
スベッド高さを調整すること、さらには、送風量、羽口
径、羽口突き出し位置の変更が、ηCO制御に有効なこ
とを説明する。図7は、コークス粒度を変化させて、羽
口からのコークスベッド高さと、その部位のηCOの推
移を調査したオフラインシミュレータによる実験結果で
ある。図7によると、羽口から送風された空気中の酸素
並びに富化酸素は、下記(2)式の反応でコークスと燃
焼してCO2 を生成し、O2 が消失した部位で完全燃焼
に至る。この部位が、最もガス温度が高く、これより上
部では、吸熱反応である(1)式のソルーション反応が
進行して、ηCOが低下し、ガス温度も低下する。 C+O2 →CO2 ・・・(2)
Next, it will be explained that adjusting the height of the coke bed in the lower part of the furnace of the multi-function melting furnace, and further, that the change of the blown air amount, the tuyere diameter and the tuyere protrusion position are effective for the ηCO control. . FIG. 7 shows an experimental result obtained by an off-line simulator in which the coke bed height from the tuyere and the transition of ηCO at that portion were investigated by changing the coke particle size. According to FIG. 7, oxygen and enriched oxygen in the air blown from the tuyere burn with coke by the reaction of the following formula (2) to generate CO 2 , and complete combustion occurs at a portion where O 2 has disappeared. Reach. This portion has the highest gas temperature. Above this portion, the solution reaction of the formula (1), which is an endothermic reaction, proceeds, so that ηCO decreases and the gas temperature also decreases. C + O 2 → CO 2・ ・ ・ (2)

【0057】コークス粒度が小さくなると、(2)式の
燃焼速度が速くなるため、最高ガス温度(O2 =0%で
ηCO=100%)の部位は、羽口に近くなる。また、
送風量を増量し、ガス流速を上げた場合、羽口から吹き
込まれた酸素の炉内流速が上昇し、羽口近傍のCとの接
触時間が短くなるため、(2)式の燃焼反応は炉上部に
拡がる。そのため、同じコークス粒度で、流速を上げる
と、図8に見られるように、炉内におけるηCOは流速
の低い場合に比べて、全体的に高くなる。上段羽口を炉
内に突き出すこと、あるいは羽口径を絞り、羽口風速を
上げることは、送風酸素とCとの接触時間を短縮するこ
とに相当し、炉内流速を上げるのと同様の効果がある。
このように、溶融炉内下部のコークスベッド高さを変更
すること、さらには、送風量、羽口径、羽口突き出し位
置を変更することは、炉内ηCO制御に有効な手段とな
る。
When the coke particle size becomes smaller, the combustion speed of the equation (2) becomes faster, and the portion having the highest gas temperature (O 2 = 0% and ηCO = 100%) becomes closer to the tuyere. Also,
When the blowing rate is increased and the gas flow rate is increased, the flow rate of oxygen blown from the tuyere in the furnace increases, and the contact time with C near the tuyere becomes shorter. Spreads over the furnace. Therefore, when the flow rate is increased with the same coke particle size, as shown in FIG. 8, ηCO in the furnace becomes higher as a whole as compared with the case where the flow rate is low. Protruding the upper tuyere into the furnace or reducing the tuyere diameter and increasing the tuyere wind speed is equivalent to shortening the contact time between the blown oxygen and C, and has the same effect as increasing the furnace flow velocity. There is.
As described above, changing the height of the coke bed in the lower part of the melting furnace, and further, changing the blowing amount, tuyere diameter, and tuyere protrusion position are effective means for controlling the in-furnace ηCO.

【0058】つぎに、半径方向の区分け装入法を採用し
た複合廃棄物の処理方法が、操業の安定性、低燃料比操
業に有効で、複合廃棄物の種類、粒度によらず、効率の
良い操業が指向できること、また、複合廃棄物、燃料の
性状に応じて、効率の良い操業を指向するための操業方
法について、説明する。半径方向の区分け装入法につい
ては、複合廃棄物の種類によって、適正な装入法があ
る。一つは、炉内のηCOを高くして、効率の良い操業
を指向する例で、複合廃棄物のM.Fe/T.Feによ
る分別法であり、一方は複合廃棄物の粒度に応じた分別
法である。
Next, the composite waste treatment method employing the radial charging method is effective for the operation stability and low fuel ratio operation, and the efficiency of the waste is independent of the type and particle size of the composite waste. A description will be given of an operation method for directing an efficient operation according to the fact that a good operation can be directed, and according to the properties of the composite waste and the fuel. Regarding the radial charging method, there is an appropriate charging method depending on the type of composite waste. One is an example of increasing the ηCO in the furnace and aiming for efficient operation. Fe / T. One is a fractionation method using Fe, and the other is a fractionation method according to the particle size of the composite waste.

【0059】まず、最初に、複合廃棄物の金属含有率
(M.Fe/T.Fe)による分別法が、操業安定化に
寄与し、効率の良い操業が指向できることを説明する。
複合廃棄物が数種類に及び、M.Fe/T.Feの大小
で分別できる場合、好ましくは、金属含有率の高い複合
廃棄物、例えば一部の洗濯機等のように金属材料を多く
使用した複合廃棄物等は炉中心部に装入し、金属含有率
の低い複合廃棄物、例えば分解・破砕後のプラスチック
部品・部材等を炉周辺部に装入する。炉周辺部に金属含
有率の低い複合廃棄物を装入し、炉中心部に金属含有率
の高い複合廃棄物を装入する理由は、炉中心部のコーク
スベッドの高さ制御を容易にすること、中心ガス流を確
保すること、低燃料比操業を指向することにある。
First, it will be described that the fractionation method based on the metal content (M.Fe / T.Fe) of the composite waste contributes to the stabilization of the operation and the efficient operation can be directed.
There are several types of composite waste, Fe / T. When it can be separated by the size of Fe, preferably, a composite waste having a high metal content, for example, a composite waste using a large amount of a metal material, such as some washing machines, is charged into the center of the furnace, and the metal is discharged. A composite waste having a low content, for example, plastic parts / members after disassembly / crushing is charged into the periphery of the furnace. The reason why low-metal-content composite waste is charged around the furnace and high-metal-content composite waste is charged at the center of the furnace is that the height of the coke bed in the center of the furnace is easily controlled. The main objective is to secure the center gas flow and to aim for low fuel ratio operation.

【0060】この操業を指向する場合、上段羽口は、羽
口先端が炉壁よりも炉内部に突き出した構造とし、基本
的には、上段羽口の先端位置を、炉中心部と炉周辺部の
境界に設けるのが理想的である。また、ガス流を中心流
とすることを重視すると、周辺部の燃料は小径が好まし
く、中心部の燃料は大径が好ましい。
In order to perform this operation, the upper tuyere has a structure in which the tuyere tip protrudes into the furnace from the furnace wall. Ideally, it is provided at the boundary of the part. When importance is placed on making the gas flow the central flow, the peripheral fuel preferably has a small diameter, and the central fuel has a large diameter.

【0061】上段羽口を炉の中心部と周辺部の境界に設
定する理由は、上段羽口からの送風を周辺部に存在する
燃料の燃焼に使用させないためで、上段羽口からの送風
はCOガス燃焼用に作用させるためである。炉中心部は
溶解機能を促進させるため、炉中心部のηCO>90%
の操業を指向すれば最も効率的であり、炉中心部の燃料
は最低燃料比である浸炭分程度とすることができる。そ
のため、急激なコークスベッド高さの変化を抑制できる
上、粒径を維持したコークスがコークスベッドとなるた
め、通気・通液性を確保した低燃料比操業が可能とな
る。
The reason for setting the upper tuyere at the boundary between the center and the peripheral part of the furnace is that the air from the upper tuyere is not used for burning the fuel existing in the peripheral part. This is to make it work for CO gas combustion. The center of the furnace promotes the melting function, so ηCO of the center of the furnace> 90%
It is most efficient if the operation of the furnace is directed at the center of the furnace, and the fuel in the center of the furnace can be reduced to about the carburized content which is the lowest fuel ratio. Therefore, a sudden change in the height of the coke bed can be suppressed, and the coke with the particle size maintained becomes the coke bed, so that a low fuel ratio operation that ensures ventilation and liquid permeability can be performed.

【0062】この操業においては、コークスベッド高さ
により、上段羽口の適正送風量が決まる。コークスベッ
ド高さは、前記したように、コークス粒度や炉内ガス流
速等によって異なるが、最適位置にコークスベッド上端
レベルをセットした場合(ηCO>90%)には、上段
羽口からの送風は不要となる。コークスベッド上端レベ
ルのηCOが90%以下の場合には、上段羽口からの送
風によりηCO>90%に設定することが可能であり、
炉中心部に関して理想的な操業が可能となる。
In this operation, the appropriate air flow rate of the upper tuyere is determined by the height of the coke bed. As described above, the coke bed height varies depending on the coke particle size, the gas flow rate in the furnace, and the like. However, when the upper end level of the coke bed is set at the optimum position (ηCO> 90%), the blowing from the upper tuyere It becomes unnecessary. When the ηCO at the upper end level of the coke bed is 90% or less, it is possible to set ηCO> 90% by blowing air from the upper tuyere,
Ideal operation is possible for the furnace center.

【0063】つぎに、ダスト塊成鉱および金属含有率の
低い複合廃棄物を炉周辺部に装入する場合に燃料と混合
する装入法が効率的であることを説明する。ηCOの高
い操業を指向できれば、低燃料比の操業が可能となる
が、ダスト塊成鉱をηCO>30%の条件で還元させる
実験を実施したところ、コークスと混合しない条件で
は、還元反応は進行せず、高温部で操業に悪影響を及ぼ
す溶融還元を引き起こす。それに対し、ダスト塊成鉱を
コークスと混合して装入すると、コークスと混合しない
場合に比べ、少なくとも20%以上の還元率改善効果が
あることが、オフラインシミュレータの検討結果で明か
となった。
Next, a description will be given of the fact that the charging method of mixing the dust agglomerate and the composite waste having a low metal content with the fuel when charging the waste around the furnace is efficient. If an operation with a high ηCO can be aimed at, an operation with a low fuel ratio will be possible. However, an experiment was conducted to reduce dust agglomerate under conditions of ηCO> 30%. No, causing smelting reduction that adversely affects operations in high temperature areas. On the other hand, it was clarified in the results of the offline simulator study that when the dust agglomerate was mixed with coke and charged, the reduction rate was improved by at least 20% as compared with the case where the coke was not mixed with coke.

【0064】このことは、ダスト塊成鉱を装入する操業
では、燃料(小径コークス)と混合する装入法が、燃料
(小径コークス)と混合しない操業に比べると、ダスト
塊成鉱の還元性改善に効果があり、その結果、溶融時の
スラグ融液量を低減することができ、棚吊り回避にも寄
与することを示している。また、金属含有率の低い複合
廃棄物はCを多く含有するため、周辺部に挿入してコー
クス代替えに活用できる。
This indicates that in the operation of charging the dust agglomerate, the charging method of mixing with the fuel (small-diameter coke) reduces the reduction of the dust agglomerate compared to the operation without mixing with the fuel (small-diameter coke). This has the effect of improving the resiliency, and as a result, the amount of slag melt at the time of melting can be reduced, which also contributes to avoiding hanging on a shelf. Further, since the composite waste having a low metal content contains a large amount of C, it can be inserted into the peripheral portion and used as a substitute for coke.

【0065】つぎに、コークスベッド高さを維持するた
めの制御方法について述べる。コークスベッド高さの制
御が難しいのは、これが炉の中心下部にあり、コークス
比が適当でなければ、未還元のFeO分が炉下部で溶融
還元し、コークスベッドを消費することによって、コー
クスベッドの異常消耗が引き起こされるためである。特
に、炉の中心下部で、このようなコークスの異常消耗が
生じると、鉄分の溶解に支障となる上、スラグの固化等
により、操業不能に陥る可能性もあり、問題となる。
Next, a control method for maintaining the coke bed height will be described. It is difficult to control the height of the coke bed because it is located in the lower center of the furnace, and if the coke ratio is not appropriate, the unreduced FeO melts and reduces at the lower part of the furnace and consumes the coke bed. This is because abnormal wear of the device is caused. In particular, if such abnormal consumption of coke occurs in the lower center portion of the furnace, it will not only hinder the dissolution of iron, but also may cause an operation failure due to solidification of the slag, which is a problem.

【0066】そこで、上述したように、炉中心部には、
主として金属含有率の高い複合廃棄物を装入し、必要に
応じて鉄スクラップを混合装入することにより、炉中心
部で溶融還元の生じ難い操業とし、炉中心部のコークス
ベッドの異常消耗を抑制する。また、コークスのソルー
ションロス反応を極力抑制するために、炉中心部に装入
する燃料を、炉周辺部に装入する燃料と区別し、大径コ
ークスを使用する。これによって、炉中心部のコークス
ベッドの異常損耗を抑制でき、さらに、炉下部の燃焼効
率ηCOを高めた操業が可能となる。一方、炉周辺部に
は、主として金属含有率の低い複合廃棄物を装入し、必
要に応じてダスト塊成鉱を混合装入することにより、炉
周辺部で溶融還元の生じ易い操業とする。
Therefore, as described above, at the center of the furnace,
By mainly charging complex waste with a high metal content and mixing iron scraps as necessary, operation that is unlikely to cause smelting reduction in the center of the furnace is performed, and abnormal consumption of the coke bed in the center of the furnace is reduced. Suppress. Also, in order to minimize the solution loss reaction of coke, the fuel to be charged into the center of the furnace is distinguished from the fuel to be charged around the furnace, and large-diameter coke is used. Thereby, abnormal wear of the coke bed in the central part of the furnace can be suppressed, and furthermore, an operation in which the combustion efficiency ηCO in the lower part of the furnace is enhanced can be performed. On the other hand, complex waste with a low metal content is mainly charged in the furnace periphery, and dust agglomerate is mixed and charged as necessary, so that smelting reduction occurs easily in the furnace periphery. .

【0067】上段羽口の設置位置は、コークス粒度、送
風量等の操業諸元によって、適正位置が存在するが、基
本的には、下段羽口部でのηCOレベルが、65%<η
CO<90数%程度が目安となる。
The installation position of the upper tuyere has an appropriate position depending on the operation specifications such as the coke particle size and the air volume. However, basically, the ηCO level in the lower tuyere is 65% <η.
CO is about 90% or less.

【0068】コークスベッド高さを制御または監視する
簡易法として、下段羽口部での肉眼観察、炉内圧損値に
よる判定などがある。下段羽口部での観察は、少なくと
も複合廃棄物の溶融部位が上段羽口の上部か下部のいず
れかに存在することを判定できる。また、下段羽口と上
段羽口の圧損差を検知することにより、コークスベッド
上端位置の確認が可能である。操業例によると、コーク
スベッドの上端レベルが上段羽口より下にある場合、下
段羽口と上段羽口の圧損差が大きく検知される。これ
は、溶融部位の存在が圧損値を大きくするためである。
As a simple method of controlling or monitoring the height of the coke bed, there are visual observation at the lower tuyere, judgment by a furnace pressure loss value, and the like. Observation at the lower tuyere can determine that at least the molten portion of the composite waste exists at the upper or lower part of the upper tuyere. Further, by detecting the pressure loss difference between the lower tuyere and the upper tuyere, it is possible to confirm the upper end position of the coke bed. According to the operation example, when the upper end level of the coke bed is below the upper tuyere, a large pressure drop difference between the lower tuyere and the upper tuyere is detected. This is because the presence of the melting portion increases the pressure loss value.

【0069】また、コークスベッド高さを、精度良く測
定する方法としては、炉上部から装入した垂直ゾンデも
しくは鉄線類の降下挙動を測定することによって、判定
可能である。垂直ゾンデの場合、炉内温度が急に上昇
し、1200℃以上となる部位に相当し、鉄線類を用い
た場合、降下速度がストップした地点が、コークスベッ
ドの上端部に相当する。なお、本実施形態では、上段羽
口9bから蒸気を吹き込んで処理することにより、炉頂
温度は300℃以下に抑えられ、効率の良い操業が可能
となる。
As a method of measuring the height of the coke bed with high accuracy, the height can be determined by measuring the descending behavior of a vertical sonde or iron wires charged from the upper part of the furnace. In the case of a vertical sonde, the temperature in the furnace rises sharply to 1200 ° C. or higher, and when iron wires are used, the point at which the descent speed stops corresponds to the upper end of the coke bed. In the present embodiment, the steam is blown from the upper tuyere 9b to perform the treatment, whereby the furnace top temperature is suppressed to 300 ° C. or less, and efficient operation becomes possible.

【0070】本発明でいう炉中心部と炉周辺部の境界位
置は、複合廃棄物の金属含有率やコークス粒度によっ
て、多少は炉半径方向で移動する。この炉中心部と炉周
辺部の境界位置riは、各部に装入する複合廃棄物と燃
料の量が決まれば、下記(3)式によって求められる。 ri2=(Wm(c)/ρm(c)+Wc(c)/ρc(c))/{(Wm(c)/ρm(c)+ Wc(c)/ρc(c))+(Wm(p)/ρm(p)+Wc(p)/ρc(p))} ・・・(3) 但し、ri:中心部と周辺部との無次元境界半径(−) Wm(c) : 中心部に装入する廃棄物重量(kg/チャ
ージ) Wc(c) : 中心部に装入する燃料重量(kg/チャー
ジ) Wm(p) : 周辺部に装入する廃棄物重量(kg/チャ
ージ) Wc(p) : 周辺部に装入する燃料重量(kg/チャー
ジ) ρm(c) : 中心部に装入する廃棄物の嵩密度(kg/
3) ρc(c) : 中心部に装入する燃料の嵩密度(kg/m3
) ρm(p) : 周辺部の装入する廃棄物の嵩密度(kg/
3 ) ρc(p) : 周辺部に装入する燃料の嵩密度(kg/m3
The boundary position between the furnace center and the furnace periphery referred to in the present invention moves somewhat in the furnace radial direction depending on the metal content of the composite waste and the coke particle size. The boundary position ri between the central part of the furnace and the peripheral part of the furnace can be obtained by the following equation (3) when the amounts of the composite waste and the fuel to be charged into each part are determined. ri 2 = (Wm (c) / ρm (c) + Wc (c) / ρc (c)) / {(Wm (c) / ρm (c) + Wc (c) / ρc (c)) + (Wm ( p) / ρm (p) + Wc (p) / ρc (p))} (3) where ri: dimensionless boundary radius between the center and the periphery (−) Wm (c): at the center Weight of waste to be charged (kg / charge) Wc (c): Weight of fuel to be charged to the center (kg / charge) Wm (p): Weight of waste to be charged to the periphery (kg / charge) Wc ( p): Weight of fuel charged in the periphery (kg / charge) ρm (c): Bulk density of waste charged in the center (kg /
m 3 ) ρc (c): Bulk density (kg / m 3 ) of fuel charged in the center
) Ρm (p): Bulk density of waste to be charged in the surrounding area (kg /
m 3 ) ρc (p): Bulk density of fuel to be charged in the surrounding area (kg / m 3)
)

【0071】なお、このriは、無次元半径で表されて
おり、炉中心部と炉周辺部の装入物の降下速度を一定と
した場合の境界位置を示している。このriで示される
境界位置を調節するための装入方法については、種々考
えられるが、ベル式の装入装置を使用する場合でも、ア
ーマーを使用し、装入チャージ毎に中心装入、周辺装入
を交互に繰り返して装入することにより、一部混合層が
生成するものの、所定の境界設定は可能である。
Note that this ri is represented by a dimensionless radius, and indicates a boundary position when the lowering speed of the charged material in the furnace center portion and the furnace peripheral portion is constant. Various charging methods for adjusting the boundary position indicated by ri can be considered, but even when a bell-type charging device is used, the armor is used, and the central charging and the peripheral charging are performed for each charging charge. By alternately repeating the charging, a partial mixed layer is generated, but a predetermined boundary can be set.

【0072】また、羽口送風量を上段羽口送風量>下段
羽口送風量に設定する。これは、上段羽口の送風量を増
加させると廃棄物チャーの燃焼割合が増加し、コークス
比低減に寄与するためである。
Further, the tuyere blowing amount is set such that the upper tuyere blowing amount> the lower tuyere blowing amount. This is because increasing the amount of air blown from the upper tuyere increases the combustion ratio of the waste char, thereby contributing to a reduction in the coke ratio.

【0073】さらに、下段羽口から常温の酸素富化空気
とともに、廃プラスチックの吹き込みを行う。廃プラス
チックの吹き込みを併用するのは、廃プラスチックを燃
料として併用し、その燃焼ガスを熱源として使用するこ
とにより、低コークス化を実現するためである。
Further, waste plastic is blown from the lower tuyere together with oxygen-enriched air at room temperature. The reason why the waste plastic is injected together is to achieve low coke by using the waste plastic as a fuel and using the combustion gas as a heat source.

【0074】また、コークス使用量の低減について考察
した結果、次のことから廃プラスチックの吹き込み位置
が廃プラスチックの果たす役割に大きく影響することが
判明した。図9は、通常のコークスベッド内に廃プラス
チックを吹き込んだ場合のコークスベッド内でのηCO
変化の一例を示す図である。コークス中のCまたは廃プ
ラスチック中のCの消費には下記の2形態が存在する。 C + O2 → CO2 ・・・(4) C + CO2 → 2CO ・・・(5)
As a result of studying the reduction of the amount of coke used, it was found from the following that the position of blowing the waste plastic greatly affects the role played by the waste plastic. FIG. 9 shows ηCO in a coke bed when waste plastic was blown into a normal coke bed.
It is a figure showing an example of a change. There are two types of consumption of C in coke or waste plastic. C + O 2 → CO 2 (4) C + CO 2 → 2 CO (5)

【0075】(4)式の反応は、発熱反応でコークス中
のCが有効に利用されるが、(5)式の反応は吸熱反応
でCが有効に利用されないことになる。従って、コーク
スには極力(4)式の反応をさせる必要があるが、O2
のない状態で、高温のCO2に接すると(5)式の反応
によりコークスのソルーションロスが起こり、コークス
が無駄に消費されることになる。
In the reaction of the formula (4), C in coke is effectively used in the exothermic reaction, but in the reaction of the formula (5), C is not effectively used in the endothermic reaction. Thus, although the coke has to be as much as possible (4) reaction of formula, O 2
When there is no CO2, contact with high temperature CO 2 causes solution loss of coke by the reaction of equation (5), and coke is wasted.

【0076】廃プラスチックはコークスに比べ燃焼速度
が速いため、コークスベッド内に廃プラスチックを吹き
込むと、吹き込まない場合に比べて、O2の消失位置が
下ることになる。従って、廃プラスチックを吹き込まな
い条件のままで、むやみにコークスベッド内へ廃プラス
チックを吹き込んでも、O2の消失位置より上方にコー
クスが存在することになり、(4)式のコークス消費量
を減少できても、(5)式でコークス消費量が増大し、
結果的に廃プラスチック吹き込みがコークス消費量の低
減に寄与することができなくなる。
Since waste plastic has a higher combustion rate than coke, blowing waste plastic into the coke bed lowers the O 2 disappearing position as compared to the case where no waste plastic is blown. Therefore, even if waste plastic is inadvertently blown into the coke bed under the condition that waste plastic is not blown, coke exists above the O 2 disappearance position, and the coke consumption of the formula (4) is reduced. Even if it is possible, coke consumption will increase in equation (5),
As a result, the injection of waste plastic cannot contribute to the reduction of coke consumption.

【0077】こうした状況を回避し、廃プラスチック吹
き込みによりコークス代替を行わせるには、以下の二つ
の方法が有効である。即ち(5)式の反応をコークスベ
ッド内で行わせないようにするか、(5)式で反応する
コークス中のCを廃プラスチック中のCに置き換えるこ
とによりコークスのソルーションロスを起こさせないよ
うにすることである。
The following two methods are effective for avoiding such a situation and performing coke replacement by blowing waste plastic. That is, the reaction of the formula (5) is not performed in the coke bed, or the C in the coke reacting in the formula (5) is replaced with the C in the waste plastic so that the solution loss of the coke does not occur. It is to be.

【0078】第一の方法は、下段羽口から吹き込まれた
2が廃プラスチックも加味して消失する高さにコーク
スベッドの上端レベルを設定し、O2の存在しない領域
にはコークスも存在しないようにして、廃プラスチック
を下段羽口レベルとコークスベッド上端レベルとの間に
吹き込む方法である。この場合、廃プラスチックの吹き
込み位置は、下段羽口レベルとコークスベッド上端レベ
ルとの間であれば下段羽口をも含めて任意の位置で良
く、一段でも復数段でも良い。
In the first method, the upper end level of the coke bed is set to a height at which O 2 blown from the lower tuyere disappears in consideration of waste plastic, and coke is present in an area where O 2 does not exist. In this method, waste plastic is blown between the lower tuyere level and the upper end of the coke bed. In this case, the blowing position of the waste plastic may be any position including the lower tuyere as long as it is between the lower tuyere level and the upper end level of the coke bed, and may be one stage or multiple stages.

【0079】第二の方法は、下段羽口から吹き込まれた
2が廃プラスチックも加味して消失する高さよりコー
クスベッドの上端レベルを上方に設定する場合で、この
ときは、廃プラスチックを下段羽口レベルとコークスベ
ッド上端レベルとの間に吹き込むとともに、O2の存在
しないコークスベッド上部領域にもコークスに代替して
ソルーションロスを起こさせるための廃プラスチックを
吹き込む方法である。この場合、下部の廃プラスチック
吹き込み位置は、下段羽口レベルとO2消失点レベルと
の間であれば下段羽口をも含めて任意の位置で良く、一
段でも複数段でも良い。また、上部の廃プラスチック吹
き込み位置もO2消失点レベルとコークスベッド上端レ
ベルとの間であれば任意の位置で良く、一段でも複数段
でも良い。この方法によれば、上部に吹き込む分だけ廃
プラスチックの吹き込み量を増やすことが可能となる。
The second method is to set the upper end level of the coke bed higher than the height at which the O 2 blown from the lower tuyere disappears in consideration of the waste plastic. with blown between the tuyere level and coke bed upper level, a method of blowing plastic waste for causing solution loss and replaced with coke to nonexistent coke bed upper region of O 2. In this case, the lower waste plastic injection position may be any position including the lower tuyere as long as it is between the lower tuyere level and the O 2 vanishing point level, and may be one or more stages. Also, the upper part of the waste plastic injection position may be any position as long as it is between the O 2 vanishing point level and the upper end level of the coke bed, and may be a single stage or a plurality of stages. According to this method, it is possible to increase the amount of waste plastic blown by the amount blown upward.

【0080】[0080]

【実施例】図10は、本実施例の複合廃棄物の処理方法
を実施する装置構成を示す概略図である。図示するよう
に、多機能溶融炉1内には、不図示の装入装置によって
廃家電等の複合廃棄物が装入されるとともに、炭素含有
量3.8%のダスト塊成鉱および鉄スクラップが装入さ
れる。本実施例では、複合廃棄物は、解体されて一部処
理されるか、或いは解体されずにまるごと処理される。
多機能溶融炉1の操業条件は、下記表1に示されてい
る。多機能溶融炉1下部からスラグ、メタルが排出さ
れ、排気ガスはサイクロン14を介して排ガス処理装置
15によって燃焼,冷却処理され、煙突16から放出さ
れる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the structure of an apparatus for carrying out the method for treating composite waste according to this embodiment. As shown in the figure, in the multi-function melting furnace 1, complex wastes such as waste home appliances are charged by a charging device (not shown), and a dust agglomerate having a carbon content of 3.8% and iron scrap. Is charged. In this embodiment, the composite waste is dismantled and partially treated, or is treated without being dismantled.
The operating conditions of the multifunctional melting furnace 1 are shown in Table 1 below. Slag and metal are discharged from the lower part of the multi-function melting furnace 1, and the exhaust gas is burned and cooled by an exhaust gas treatment device 15 via a cyclone 14 and discharged from a chimney 16.

【0081】[0081]

【表1】 表1に示すように、本実施例はηCOを45%に制御す
る場合を示している。廃家電は1000kgずつ装入さ
れ、CRは各実施例のコークス比を表わしている。廃家
電とともに、実施例1〜4では1400kgの鉄スクラ
ップが装入され、実施例5〜9では1000kgのダス
ト塊成鉱が装入され、実施例10〜13では500kg
のダスト塊成鉱とともに500kgの鉄スクラップが装
入され、実施例14〜17では1000kgのダスト塊
成鉱とともに500kgの鉄スクラップが装入されてい
る。
[Table 1] As shown in Table 1, this embodiment shows a case where ηCO is controlled to 45%. The waste home electric appliances are charged by 1000 kg each, and CR represents the coke ratio of each embodiment. In Examples 1-4, 1400 kg of iron scrap was charged together with the waste home appliances, in Examples 5-9, 1000 kg of dust agglomerate was charged, and in Examples 10-13, 500 kg.
And 500 kg of iron scrap were charged together with 1000 kg of dust agglomerate in Examples 14 to 17.

【0082】下段羽口からコークスベッド内へ酸素富化
量2%以上の常温の酸素富化空気が吹き込まれ、上段羽
口から蒸気が吹き込まれる。羽口送風量は、上段羽口送
風量(2次羽口送風量)>下段羽口送風量(1次羽口送
風量)となるように設定されている。上段羽口からの蒸
気吹き込み量は、実施例1〜4、6〜15が3g/Nm
3であり、実施例5が123g/Nm3、実施例16が3
0g/Nm3、実施例17が50g/Nm3である。
Oxygen-enriched air having an oxygen-enriched amount of 2% or more is blown into the coke bed from the lower tuyere, and steam is blown from the upper tuyere. The tuyere blowing amount is set such that the upper tuyere blowing amount (secondary tuyere blowing amount)> the lower tuyere blowing amount (primary tuyere blowing amount). The amount of steam blown from the upper tuyere was 3 g / Nm in Examples 1-4 and 6-15.
3 , Example 5 was 123 g / Nm 3 , Example 16 was 3
0 g / Nm 3 , and Example 17 is 50 g / Nm 3 .

【0083】複合廃棄物の処理ではタールなどの排出が
あるため、炉頂ガスの温度を極力300℃以上に制御し
て操業することが好ましく、より好ましくは300℃〜
450℃の範囲にあることが好ましい。したがって、特
に実施例1、5、6、10、および14の条件が好適で
あり、実施例2、7、11、および15も近い値を示し
適している。
In the treatment of composite waste, tar and the like are discharged. Therefore, it is preferable to operate the furnace while controlling the temperature of the furnace top gas to 300 ° C. or more as much as possible, and more preferably, to 300 ° C.
Preferably it is in the range of 450 ° C. Therefore, the conditions of Examples 1, 5, 6, 10, and 14 are particularly preferable, and Examples 2, 7, 11, and 15 also exhibit close values and are suitable.

【0084】実施例1〜17では、複合廃棄物の溶融処
理に際して、ダスト塊成鉱および鉄スクラップを混合装
入し、下段羽口と上段羽口との間にコークスベッド上端
レベルを設定して、下段羽口からコークスベッド内へ酸
素富化量8%以上の常温の酸素富化空気を吹き込み、上
段羽口から蒸気を吹き込むことにより、廃家電等の複合
廃棄物に含まれるプラスチックを燃料成分として使用す
ることができ、コークス使用量を低減しても多機能溶融
炉の安定操業を行うことができた。
In Examples 1 to 17, during the melting treatment of the composite waste, the dust agglomerate and iron scrap were mixed and charged, and the upper end level of the coke bed was set between the lower tuyere and the upper tuyere. By blowing oxygen-enriched air at room temperature with an oxygen-enriched amount of 8% or more from the lower tuyere into the coke bed and steam from the upper tuyere, the plastic contained in complex waste such as waste home appliances can be used as a fuel component. As a result, stable operation of the multifunctional melting furnace could be performed even if the amount of coke used was reduced.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多機能溶融炉の具体的な処理条件を設定することによ
り、廃家電等の複合廃棄物を解体,分別せずに安全かつ
効率的に溶融処理することができ、廃プラスチック処理
が行えるとともに、コークス使用量を低減して溶融炉の
安定操業を行うことができるという優れた効果を発揮す
る。
As described above, according to the present invention,
By setting the specific treatment conditions of the multi-function melting furnace, complex waste such as waste home appliances can be safely and efficiently melted without dismantling and separating, and waste plastic processing can be performed. It has an excellent effect that the melting furnace can be operated stably by reducing the amount used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の複合廃棄物の処分方法に使用する多機
能溶融炉であり、(a)はその全体構成を示す概略図、
(b)はその装入装置の炉中心部への装入状況を示す概
略図、(c)はその装入装置の炉周辺部への装入状況を
示す概略図である。
FIG. 1 is a multifunctional melting furnace used in the method for disposing of composite waste according to the present invention, wherein (a) is a schematic diagram showing the entire configuration,
(B) is a schematic diagram showing a state of charging the charging device into the furnace center, and (c) is a schematic diagram showing a state of charging the charging device around the furnace.

【図2】コークスベッドの上端レベルを示す概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an upper end level of a coke bed.

【図3】原料として複合廃棄物およびダスト塊成鉱を採
用する場合の炉半径方向区分け装入状況を示す概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view showing a charging state in a furnace in a radial direction when a composite waste and dust agglomerate are employed as raw materials.

【図4】原料として複合廃棄物および鉄スクラップを採
用する場合の炉半径方向区分け装入状況を示す概略図で
ある。
FIG. 4 is a schematic view showing a charging state in a furnace in a radial direction when a composite waste and iron scrap are used as raw materials.

【図5】原料として複合廃棄物、ダスト塊成鉱、および
鉄スクラップを採用する場合の炉半径方向区分け装入状
況を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a charging state in a furnace in a radial direction in a case where composite waste, dust agglomerate, and iron scrap are used as raw materials.

【図6】ストックレベル変更試験における排ガスηCO
との関係を示す説明図である。
FIG. 6: Exhaust gas ηCO in stock level change test
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship with the above.

【図7】コークスベッド高さとηCOの推移のオフライ
ンシミュレータによる実験結果を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an experimental result of a transition of coke bed height and ηCO by an offline simulator.

【図8】同じコークス粒度で流速を変化させた場合のη
COの変化を示す説明図である。
FIG. 8 shows the η when the flow velocity is changed at the same coke particle size.
It is explanatory drawing which shows the change of CO.

【図9】廃プラスチック吹き込み時のηCO変化を示す
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change in ηCO when waste plastic is blown.

【図10】本実施例の複合廃棄物の処理方法を実施する
装置構成を示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus for performing the method for treating composite waste according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多機能溶融炉 2 装入装置 3 バケット 4 ベル 5 可動アーマー 6 装入ガイド 7 炉体 8 排ガス管 9 羽口 9a 下段羽口 9b 上段羽口 11 炉中心部 12 炉周辺部 14 サイクロン 15 排ガス処理装置 16 煙突 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multifunctional melting furnace 2 Charging device 3 Bucket 4 Bell 5 Movable armor 6 Charging guide 7 Furnace body 8 Exhaust gas pipe 9 Tuyere 9a Lower tuyere 9b Upper tuyere 11 Furnace center part 12 Furnace peripheral part 14 Cyclone 15 Exhaust gas treatment Device 16 chimney

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22B 7/00 B09B 3/00 303E (72)発明者 増田 富良 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Fターム(参考) 4D004 AA07 AA22 AB03 BA03 CA04 CA24 CA29 CA37 CA42 CB13 CB50 CC02 CC11 DA03 DA10 4F301 AB02 BA17 BA21 BE08 BE21 BE31 BF12 BF31 4K001 AA02 AA09 AA10 BA22 BA24 DA05 EA03 FA14 GA01 GB03 GB11 HA01 HA10 HA12 JA01 4K012 CB02 CB05 CB07 4K045 AA01 AA02 BA02 BA03 BA10 DA02 DA04 DA09 GB07 GB10 GB12 GB13 GB20 GC01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C22B 7/00 B09B 3/00 303E (72) Inventor Fura Masuda 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Prefecture Made in New Japan 4D004 AA07 AA22 AB03 BA03 CA04 CA24 CA29 CA37 CA42 CB13 CB50 CC02 CC11 DA03 DA10 4F301 AB02 BA17 BA21 BE08 BE21 BE31 BF12 BF31 4K001 AA02 AA09 AA10 BA22 BA24 DA01 GB01 GA14 HA10 HA12 JA01 4K012 CB02 CB05 CB07 4K045 AA01 AA02 BA02 BA03 BA10 DA02 DA04 DA09 GB07 GB10 GB12 GB13 GB20 GC01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多段の送風羽口を有する多機能溶融炉内
へ少なくとも金属およびプラスチックを含有する複合廃
棄物をコークスとともに装入し、乾燥、熱分解、燃焼、
溶融して複合廃棄物を溶融処理する際して、 原料として複合廃棄物をダスト塊成鉱または/および鉄
スクラップとともに装入し、コークスベッド上端レベル
を上段羽口と下段羽口との間に設定して、下段羽口から
コークスベッドヘ常温の酸素富化空気を吹き込むことを
特徴とする複合廃棄物の処理方法。
1. A multifunctional melting furnace having a multi-stage tuyere is charged with a composite waste containing at least metal and plastic together with coke, and dried, pyrolyzed, burned,
When melting and processing the composite waste, the composite waste is charged as a raw material together with dust agglomerate ore and / or iron scrap, and the upper level of the coke bed is placed between the upper and lower tuyeres. A method for treating a complex waste, comprising setting and blowing oxygen-enriched air at normal temperature from a lower tuyere to a coke bed.
【請求項2】 複合廃棄物の鉄分総含有量が、10%<
Total Fe<80%であることを特徴とする請求
項1に記載の複合廃棄物の処理方法。
2. The composite waste has a total iron content of 10% or less.
The method according to claim 1, wherein Total Fe <80%.
【請求項3】 常温の酸素富化空気の酸素富化量が2%
以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の
複合廃棄物の処理方法。
3. The oxygen-enriched amount of oxygen-enriched air at room temperature is 2%.
The method for treating a composite waste according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 上部羽口から蒸気吹き込みを行って炉内
上部を冷却することを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載の複合廃棄物の処理方法。
4. The method for treating a composite waste according to claim 1, wherein steam is blown in from an upper tuyere to cool an upper part in the furnace.
【請求項5】 羽口送風量を上段羽口送風量>下段羽口
送風量に設定することを特徴とする請求項1から4のい
ずれかに記載の複合廃棄物の処理方法。
5. The method for treating composite waste according to claim 1, wherein the tuyere blowing amount is set such that the upper tuyere blowing amount> the lower tuyere blowing amount.
【請求項6】 下段羽口から常温の酸素富化空気ととも
に、廃プラスチックを吹き込むことを特徴とする請求項
1から5のいずれかに記載の複合廃棄物の処理方法。
6. The method for treating composite waste according to claim 1, wherein waste plastic is blown from the lower tuyere together with oxygen-enriched air at room temperature.
【請求項7】 装入物のストックレベルを変更して、炉
内の原燃料の昇温速度を制御することを特徴とする請求
項1から6のいずれかに記載の複合廃棄物の処理方法。
7. The method for treating a composite waste according to claim 1, wherein the stock raising level of the charge is changed to control a heating rate of the raw fuel in the furnace. .
【請求項8】 炉中心部に解体しない大径の複合廃棄
物、および破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大き
いものを大径のコークスと混合して装入し、 炉周辺部に破砕後の複合廃棄物のうち金属含有量の小さ
いもの、およびダスト塊成鉱を小径のコークスと混合し
て装入することを特徴とする請求項1から7のいずれか
に記載の複合廃棄物の処理方法。
8. A large-diameter composite waste which is not dismantled in the center of the furnace, and a composite waste having a high metal content among crushed composite wastes are mixed and charged with a large-diameter coke and charged around the furnace. The composite waste according to any one of claims 1 to 7, wherein the mixed waste having a small metal content and the dust agglomerate mixed with the small-diameter coke are charged after the crushing. Processing method.
【請求項9】 炉中心部に解体しない大径の複合廃棄
物、破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大きいも
の、および鉄スクラップを大径のコークスと混合して装
入し、 炉周辺部に破砕後の複合廃棄物のうち金属含有量の小さ
いものを小径のコークスと混合して装入することを特徴
とする請求項1から7のいずれかに記載の複合廃棄物の
処理方法。
9. A large-diameter composite waste that is not dismantled at the center of the furnace, a composite waste having a high metal content among crushed composite wastes, and iron scrap mixed with large-diameter coke and charged. The method for treating a composite waste according to any one of claims 1 to 7, wherein, of the composite waste after the crushing, one having a small metal content is mixed with small-diameter coke and charged in the peripheral portion. .
【請求項10】 炉中心部に解体しない大径の複合廃棄
物、破砕後の複合廃棄物のうち金属含有率の大きいも
の、および鉄スクラップを大径のコークスと混合して装
入し、 炉周辺部に破砕後の複合廃棄物のうち金属含有量の小さ
いもの、およびダスト塊成鉱を小径のコークスと混合し
て装入することを特徴とする請求項1から7のいずれか
に記載の複合廃棄物の処理方法。
10. A large-diameter composite waste that is not dismantled in the center of the furnace, a composite waste having a high metal content among crushed composite wastes, and iron scrap mixed with large-diameter coke and charged. The composite waste according to any one of claims 1 to 7, wherein the waste having a low metal content and dust agglomerate mixed with small-diameter coke are charged into the peripheral portion after the crushing. How to treat complex waste.
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CN110822435A (en) * 2019-11-19 2020-02-21 中车环境科技有限公司 Pretreatment method before incineration of household garbage

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