JP2008260871A - Manufacturing method for metallurgy coke utilizing waste plastic molded article - Google Patents
Manufacturing method for metallurgy coke utilizing waste plastic molded article Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008260871A JP2008260871A JP2007105485A JP2007105485A JP2008260871A JP 2008260871 A JP2008260871 A JP 2008260871A JP 2007105485 A JP2007105485 A JP 2007105485A JP 2007105485 A JP2007105485 A JP 2007105485A JP 2008260871 A JP2008260871 A JP 2008260871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waste plastic
- coke
- plastic
- waste
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 173
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 173
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 claims description 81
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 62
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 16
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 3
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/52—Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Description
本発明は、廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法に関し、特に、コークス炉に装入する廃プラスチック量を増加させても、コークス強度の低下を抑制することが可能なコークスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing metallurgical coke using waste plastic moldings, and in particular, a coke that can suppress a reduction in coke strength even when the amount of waste plastic charged in a coke oven is increased. It relates to a manufacturing method.
近年、プラスチック加工工程で発生した屑プラスチックや使用済みプラスチックなどの廃プラスチックの処理に関し、廃プラスチックをコークス炉にて石炭に混合して装入する方法が種々提案されている。ところが、単に廃プラスチックを多量に装入すると、コークスの強度が低下するという問題があった。 In recent years, various methods for mixing waste plastics with coal in a coke oven and charging them have been proposed for the treatment of waste plastics such as scrap plastics and used plastics generated in the plastic processing process. However, when a large amount of waste plastic is simply charged, there is a problem that the strength of coke decreases.
このような問題を解決する方法として、例えば、廃プラスチックを20〜30mm程度に破砕し、スクリュー型押出成型機を用いて約120℃で減容処理し、これを直径が25mm程度、長さが30〜40mm程度に裁断し、ベルトコンベア上で空冷もしくは水冷した廃プラスチック成型物(以下、単に「成型物」とも称する。)を1質量%以下、石炭に事前に混合してコークス炉に装入するリサイクル処理方法が提案されている。 As a method for solving such a problem, for example, waste plastic is crushed to about 20 to 30 mm, and volume-reduced at about 120 ° C. using a screw-type extruder, and this is about 25 mm in diameter and length. 1% by mass or less of waste plastic molding (hereinafter also referred to simply as “molded product”) cut to about 30 to 40 mm and air-cooled or water-cooled on a belt conveyor is charged into a coke oven in advance. A recycling method has been proposed.
また、他の解決方法として、例えば、廃プラスチックを160℃超250℃以下の温度で一部又は全部を溶融させて圧縮成型し、これにより見かけ密度が0.7〜1.2kg/リットルのプラスチック粒状化物とし、このプラスチック粒状化物を石炭と混合してコークス炉にて乾留する廃プラスチックの再利用方法も提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 Further, as another solution, for example, waste plastic is partly or wholly melted at a temperature of more than 160 ° C. and not more than 250 ° C., and is compression-molded, whereby a plastic having an apparent density of 0.7 to 1.2 kg / liter. There has also been proposed a method of reusing waste plastic, which is made into a granulated product, and this plastic granulated product is mixed with coal and carbonized in a coke oven (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1においては、廃プラスチックを成型した成型物の見かけ密度が石炭の真比重(1.0〜1.4kg/リットル程度)に比較して小さいために、廃プラスチック成型物の圧密効果が低くなり、このことがコークスの強度に影響を与えていると考えている。
By the way, in the said
しかしながら、廃プラスチックの成型物の見かけ密度を石炭の真比重に近くしても、廃プラスチックを多量に添加した廃プラスチック成型物を利用してコークスを製造した場合には、依然としてコークス強度の低下が生じるという問題があった。 However, even if the apparent density of the waste plastic molding is close to the true specific gravity of coal, when coke is produced using waste plastic molding to which a large amount of waste plastic is added, the coke strength still decreases. There was a problem that occurred.
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、廃プラスチック成型物を利用したコークスの製造方法において、廃プラスチックを多量に添加して製造した廃プラスチック成型物を利用した場合であっても、コークス強度の低下を抑制することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and in a method for producing coke using a waste plastic molding, a waste plastic molding manufactured by adding a large amount of waste plastic is used. Even if it exists, it aims at suppressing the fall of coke intensity | strength.
本発明者らは、上記課題を解決するために、廃プラスチック成型物を利用して製造されたコークスの強度に影響を与えている要因について鋭意検討を重ねた結果、コークス炉内での廃プラスチック成型物の見かけ密度の大小による圧密効果が支配的な影響を与えているわけではなく、コークス炉内における廃プラスチックと石炭との接触面積の大小がコークス強度に支配的な影響を与えている、という知見を得た。すなわち、コークス炉における廃プラスチックと石炭との接触面積が大きいほどコークス強度が低下することになる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied the factors affecting the strength of coke produced using waste plastic moldings, and as a result, the waste plastics in the coke oven The compaction effect due to the apparent density of the molded product does not have a dominant influence, but the contact area between the waste plastic and coal in the coke oven has a dominant influence on the coke strength. I got the knowledge. That is, the larger the contact area between waste plastic and coal in the coke oven, the lower the coke strength.
この知見を基に、本発明者らがさらに検討した結果、コークス炉における廃プラスチックと石炭との接触面積を減少させるためには、コークス炉に装入する廃プラスチック成型物の比表面積を小さくすることが必要である、という考えに至った。 As a result of further investigation by the present inventors based on this knowledge, in order to reduce the contact area between the waste plastic and coal in the coke oven, the specific surface area of the waste plastic molding charged in the coke oven is reduced. It came to the idea that it was necessary.
また、廃プラスチックは、家庭にて廃棄される際に付着する水分や、収集され処理されるまでに滞留している際に天候の影響で混入する雨水などの影響により、水分量の変動が大きく、廃プラスチックの含水率が10質量%を超える場合も多く発生する。このような含水率が高い廃プラスチックを使用して廃プラスチック成型物を製造する場合、成型機に脱水・脱気機能を設けていても、脱水・脱気が不完全な場合がある。この場合、押出成型機内での加熱温度が不足したり、加熱出来たとしても水蒸気が成型物内に閉じ込められ、製造された成型物の内部に空隙(巣)が発生し、見かけ密度が低下したり、輸送中には成型物が破壊されるなどのトラブルが発生することがある。 In addition, the amount of moisture in plastic waste varies greatly due to the effects of water adhering when it is disposed of at home and rainwater that is mixed in due to the weather when it is collected and processed. In many cases, the water content of the waste plastic exceeds 10% by mass. When producing a waste plastic molding using waste plastic having such a high water content, dehydration / deaeration may be incomplete even if the molding machine has a dehydration / deaeration function. In this case, even if the heating temperature in the extrusion molding machine is insufficient, or even if it can be heated, water vapor is trapped in the molded product, voids (nests) are generated inside the manufactured molded product, and the apparent density decreases. Or troubles such as destruction of the molded product may occur during transportation.
そこで、本発明者らは、このような含水率に関する問題を解決するために検討した結果、廃プラスチックを所定のサイズ以下に微破砕することにより、破砕機における回転刃と固定刃と間での摩擦熱により加熱された微破砕後のプラスチックが、気流により搬送される間に乾燥され、成型機に装入する廃プラスチックの含水率を低くできる、という知見を得た。 Therefore, the present inventors have studied to solve such a problem regarding the moisture content, and as a result, the waste plastic is finely crushed to a predetermined size or less, so that the gap between the rotary blade and the fixed blade in the crusher is reduced. It was found that the finely crushed plastic heated by the frictional heat is dried while being conveyed by the air current, and the water content of the waste plastic charged into the molding machine can be lowered.
なお、廃プラスチックは、主に家庭ゴミとして回収されるため、そのプラスチックの種類(ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ウレタン等)及び各プラスチックの存在比率の変動が大きく、廃プラスチック中には様々な融点のプラスチックが存在している。従って、押出成型機で加熱可能な温度150〜200℃で溶融するプラスチックが20〜60質量%含有されていれば、溶融したプラスチックがバインダとなって強度的に十分な成型物を得ることができるので好ましい。 In addition, since waste plastic is mainly collected as household waste, the types of plastic (polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene terephthalate, urethane, etc.) and the abundance ratio of each plastic vary greatly. There are plastics with various melting points. Therefore, if 20-60 mass% of plastic that melts at a temperature of 150-200 ° C. that can be heated by an extrusion molding machine is contained, the melted plastic can be used as a binder to obtain a sufficiently strong molded product. Therefore, it is preferable.
本発明は、以上のような知見に基づいて完成されたものであり、その要旨とするところは、以下の通りである。
(1) 廃プラスチックを、長辺部の最大長さが7mm以下の微破砕プラスチックに破砕し、該微破砕プラスチックを押出成型機内で加熱溶融しながら押出成型し、最大長さが100mm以下で比表面積が180mm2/g以下である塊状の廃プラスチック成型物とし、該廃プラスチック成型物及び石炭をコークス炉に装入し、コークスを製造することを特徴とする、廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
(2) 前記微破砕プラスチックの長辺部の平均長さを2〜5mmとすることを特徴とする、(1)に記載の廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
(3) 前記微破砕プラスチックの水分量を2.5質量%以下とすることを特徴とする、(1)または(2)に記載の廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
(4) 前記廃プラスチック中に含まれる成分のうち150℃〜200℃で溶融する成分を有する低温溶融廃プラスチックの含有率は、前記廃プラスチック成型物の全質量に対して20〜60質量%であることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載の廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
(5) 前記押出成型機内で、最大粒径が10mm以下で平均粒径が1〜3mmの石炭を前記微破砕プラスチックと混合させることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載の廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
(6) 前記微破砕プラスチックに混合される石炭の質量は、前記廃プラスチック成型物の全質量に対して80質量%以下であることを特徴とする、(5)に記載の廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
(7) 前記混合される石炭は、水分量が2.5質量%以下であることを特徴とする、(5)または(6)に記載の廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
(1) Waste plastic is crushed into finely crushed plastic with a maximum length of 7 mm or less at the long side, and the finely crushed plastic is extrusion molded while being heated and melted in an extruder, and the maximum length is 100 mm or less. A bulk plastic waste product having a surface area of 180 mm 2 / g or less, and the waste plastic molding and coal are charged into a coke oven to produce coke, and the coke is produced. Method for producing gold coke.
(2) The method for producing metallurgy coke using the waste plastic molding according to (1), wherein an average length of the long side portion of the finely crushed plastic is 2 to 5 mm.
(3) The manufacturing method of the coke for metallurgy using the waste plastic molding as described in (1) or (2) characterized by making the moisture content of the said finely crushed plastic into 2.5 mass% or less.
(4) The content of the low-temperature melting waste plastic having a component that melts at 150 ° C. to 200 ° C. among the components contained in the waste plastic is 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the waste plastic molding. A method for producing metallurgical coke using the waste plastic molding according to any one of (1) to (3).
(5) In any one of (1) to (4), coal having a maximum particle size of 10 mm or less and an average particle size of 1 to 3 mm is mixed with the finely crushed plastic in the extruder. A method for producing coke for metallurgy using the waste plastic molding described.
(6) The mass of coal mixed with the finely crushed plastic is 80% by mass or less based on the total mass of the waste plastic molded product. The manufacturing method of coke for metallurgy used.
(7) Production of coke for metallurgy using waste plastic molding according to (5) or (6), wherein the coal to be mixed has a water content of 2.5% by mass or less. Method.
本発明に係る廃プラスチック成型物を利用したコークスの製造方法によれば、廃プラスチック成型物の比表面積を所定値以下とすることにより、コークス炉内における廃プラスチックとコークス炉用石炭との接触面積を小さくすることが可能である。従って、本発明によれば、廃プラスチックを多量に添加して製造した廃プラスチック成型物を利用してコークスを製造した場合であっても、コークス強度の低下を抑制することができる。 According to the method for producing coke using the waste plastic molding according to the present invention, the contact area between the waste plastic and the coke oven coal in the coke oven is set by setting the specific surface area of the waste plastic molding to a predetermined value or less. Can be reduced. Therefore, according to this invention, even when it is a case where coke is manufactured using the waste plastic molding manufactured by adding a lot of waste plastics, the fall of coke strength can be suppressed.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[コークス強度低下の要因]
まず、本発明の一実施形態に係るコークスの製造方法について説明する前に、その前提として、本発明者らが得た新たな知見、すなわち、廃プラスチック成型物を利用してコークスを製造する際に、コークス炉における廃プラスチックと石炭との接触面積が大きいほどコークス強度が低下する、という知見について説明する。
[Causes of reduced coke strength]
First, before explaining the method for producing coke according to an embodiment of the present invention, as a premise, new knowledge obtained by the present inventors, that is, when coke is produced using waste plastic moldings. Next, the knowledge that the coke strength decreases as the contact area between the waste plastic and coal in the coke oven increases is described.
通常、廃プラスチック中には、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の芳香族系プラスチック、及び、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の脂肪族系プラスチックが含まれている。このうち、脂肪族系プラスチックは、融点が150〜200℃程度と低く、廃プラスチック成型物の押出成型の際に加熱することによりほとんど溶融するが、芳香族系プラスチックは、融点が200℃超と高く、廃プラスチック成型物中に残存する。また、廃プラスチック中に残存した芳香族系プラスチックは、コークス炉内に装入されると、コークス原料の石炭と接触することにより、石炭の粘結性を著しく阻害する。この「粘結性」は、コークス炉用石炭の化学的な性状であり、コークス炉で製造されるコークスの強度への影響を支配している因子である。 In general, waste plastic includes aromatic plastics such as polystyrene (PS) and polyethylene terephthalate (PET), and fats such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polyvinyl chloride (PVC). Contains tribal plastics. Among these, aliphatic plastics have a low melting point of about 150 to 200 ° C., and are almost melted by heating during extrusion molding of waste plastic moldings, but aromatic plastics have a melting point of over 200 ° C. High and remains in waste plastic moldings. In addition, when the aromatic plastic remaining in the waste plastic is charged into the coke oven, it comes into contact with the coke raw material coal, thereby significantly inhibiting the caking property of the coal. This “caking property” is a chemical property of coke oven coal and is a factor that dominates the influence on the strength of coke produced in the coke oven.
このことから、本発明者らは、廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造において、コークス強度に支配的な影響を与えているのは、見かけ密度の向上による圧密効果よりも、むしろ石炭と廃プラスチックの界面における化学的作用である、ということを見出した。従って、コークス強度の低下を抑制するためには、石炭と廃プラスチックとの接触面積が小さくなるような廃プラスチック成型物を製造することが必要となる。なお、廃プラスチック中の成分のうち、上述したように、芳香族系プラスチックは、石炭との接触により粘結性を著しく阻害するが、脂肪族系プラスチックは、石炭と接触しても粘結性をほとんど阻害することはない。 From this, the present inventors, in the production of metallurgy coke using waste plastic molding, has a dominant influence on the coke strength, rather than the consolidation effect by the increase in apparent density It was found that this is a chemical action at the interface between coal and waste plastic. Therefore, in order to suppress a reduction in coke strength, it is necessary to produce a waste plastic molding that reduces the contact area between coal and waste plastic. Of the components in waste plastics, as mentioned above, aromatic plastics significantly inhibit caking due to contact with coal, but aliphatic plastics are caustic even when contacted with coal. Is hardly inhibited.
[本発明の一実施形態に係るコークスの製造方法]
以上のような観点からなされた本発明の一実施形態に係る廃プラスチック成型物を利用したコークスの製造方法について、以下に説明する。
[Method of producing coke according to one embodiment of the present invention]
A method for producing coke using waste plastic moldings according to an embodiment of the present invention made from the above viewpoint will be described below.
本発明の一実施形態に係る廃プラスチック成型物を利用したコークスの製造方法は、廃プラスチックを微破砕する破砕工程(A)と、微破砕したプラスチックを押出成型して廃プラスチック成型物を製造する押出成型工程(B)と、製造された廃プラスチック成型物及び石炭をコークス炉に装入してコークスを製造するコークス製造工程(C)と、を含む。以下、図1に基づいて、本実施形態に係るコークスの製造方法の概略を説明する。なお、図1は、本実施形態に係るコークスの製造方法に用いる廃プラスチック成型物の製造設備を概略的に示す説明図である。 The method for producing coke using waste plastic moldings according to an embodiment of the present invention includes a crushing step (A) for finely crushing waste plastics, and producing waste plastic moldings by extruding the finely crushed plastics. An extrusion molding step (B), and a coke production step (C) in which the produced waste plastic molding and coal are charged into a coke oven to produce coke. Hereinafter, based on FIG. 1, the outline of the manufacturing method of the coke which concerns on this embodiment is demonstrated. In addition, FIG. 1 is explanatory drawing which shows roughly the manufacturing equipment of the waste plastic molding used for the manufacturing method of the coke which concerns on this embodiment.
(破砕工程(A)の概要)
図1に示すように、まず、例えば家庭ゴミや工業廃棄物として回収された廃プラスチックを、プラスチック用破砕機10により微破砕する(破砕工程)。この破砕工程は、2段階に分けてもよく、例えば、廃プラスチックを1次破砕して粗破砕プラスチックを得た(1次破砕工程)後に、粗破砕プラスチックを2次破砕機に投入して、摩擦熱により加熱しながら、気流搬送装置により気流乾燥しながら微破砕プラスチック得てもよい(2次破砕工程)。
(Overview of crushing process (A))
As shown in FIG. 1, first, for example, waste plastic recovered as household waste or industrial waste is finely crushed by a plastic crusher 10 (crushing step). This crushing process may be divided into two stages. For example, after waste plastic is first crushed to obtain a coarse crushed plastic (primary crushing process), the coarse crushed plastic is put into a secondary crusher, While being heated by friction heat, finely crushed plastic may be obtained while being air-flow dried by an air-flow conveying device (secondary crushing step).
次いで、微破砕したプラスチック(以下、「微破砕プラスチック」という。)を、例えば、吸引設備20により吸引し、気流搬送により乾燥させながら、プラスチック用ホッパー付き定量切出装置30まで搬送し、ここで貯留しておく。吸引設備20は、例えば、ブロワー等の吸引装置及び輸送管からなる。次いで、ホッパー付き定量切出装置30に貯留されている微破砕プラスチックの切出量(質量基準)を決定し、決定した切出量に基づき、一定量ずつ微破砕プラスチックを切り出し、押出成型機50に供給する。押出成型機50としては、例えば、後述する図3に示すようなスクリュー式押出成型機を使用することができる。また、廃プラスチック成型物中に石炭を混合させる場合には、予め乾燥石炭を石炭用ホッパー付き定量切出装置40に貯留させておく。ホッパー付き定量切出装置40に貯留されている乾燥石炭は、通常のコークス炉用石炭として粉砕された石炭を石炭乾燥機により水分量が所定量以下(例えば、2.5質量%以下)となるように乾燥させたものである。
Next, the finely crushed plastic (hereinafter referred to as “finely crushed plastic”) is sucked by, for example, the
(押出成型工程(B)の概要)
次に、ホッパー付き定量切出装置30から切り出した一定量の微破砕プラスチックと、必要に応じて、ホッパー付き定量切出装置40から切り出した一定量の石炭とを押出成型機50内に投入し、これらを加熱溶融しながら押出成型して、比表面積が小さな塊状の廃プラスチック成型物を製造する(押出成型工程)。
(Outline of extrusion molding process (B))
Next, a certain amount of finely crushed plastic cut out from the quantitative cutting device with
(コークス製造工程(C)の概要)
最後に、押出成型工程(B)により製造された廃プラスチック成型物及びコークス炉用石炭をコークス炉に装入し、コークスを製造する。この際、本実施形態に係る廃プラスチック成型物は比表面積が小さいので、廃プラスチックと石炭との接触面積を小さくすることができ、製造されたコークスの強度の低下を著しく抑制することが可能である。従って、廃プラスチック成型物の装入量を増加させることができ、多量の廃プラスチックを再利用して環境改善に寄与することができる。
(Outline of coke production process (C))
Finally, the waste plastic molding produced in the extrusion molding step (B) and the coke oven coal are charged into a coke oven to produce coke. At this time, since the waste plastic molding according to the present embodiment has a small specific surface area, the contact area between the waste plastic and coal can be reduced, and the reduction in the strength of the produced coke can be remarkably suppressed. is there. Accordingly, the amount of waste plastic molding can be increased, and a large amount of waste plastic can be reused to contribute to environmental improvement.
以上、本実施形態に係るコークスの製造方法の概略を説明したが、以下、上述した(A)〜(C)の各工程について詳細に説明する。 The outline of the method for producing coke according to the present embodiment has been described above. Hereinafter, the steps (A) to (C) described above will be described in detail.
(破砕工程(A)の詳細)
第1に、図2に基づいて、破砕工程(A)の詳細を説明する。なお、図2は、本実施形態に係る破砕工程(A)に用いるプラスチック用破砕機10の構成を示す説明図である。
(Details of crushing step (A))
1stly, the detail of a crushing process (A) is demonstrated based on FIG. In addition, FIG. 2 is explanatory drawing which shows the structure of the
まず、プラスチック用破砕機10の構成について説明する。図2に示すように、プラスチック用破砕機10は、プラスチックが投入されるホッパー12と、ドラム状の破砕ローター14と、回転刃15と、固定刃16と、スクリーン18とを主に備える。
First, the configuration of the
ホッパー12の上部には、プラスチックを投入するための投入口12aが形成されている。また、破砕ローター14は、ホッパー12内に設けられ、例えば、図2の矢印Bの方向に回転する。回転刃15は、破砕ローター14の外周に複数設けられ、破砕ローター14と共に回転する。固定刃16は、破砕ローター14の外周に近接した位置に設けられ、ホッパー12の内面に固定されている。スクリーン18は、破砕ローター14の下方側の外周部の周りに設けられ、特定の大きさ以下の微破砕プラスチックのみをプラスチック用破砕機10の外部へ排出する。このスクリーン18は、固定刃16と回転刃15の回転により剪断されたプラスチックのうち、所望の大きさ以下の微破砕プラスチックのみをプラスチック用破砕機10の外部へ排出するために、所定の径を有する複数の孔18aが形成された網目(メッシュ)状になっている。本実施形態では、スクリーン18のメッシュとして、例えば、8mmΦを選定してもよい。
In the upper part of the
次に、上述したプラスチック用破砕機10を用いた廃プラスチックの破砕方法について説明する。本実施形態では、事前に人間の視覚による手選別による異物除去作業、及び磁力選別機による鉄製品等の分離や風力による重質物の分離等の機械的な異物除去作業を経た廃プラスチックを粗く破砕したもの(以下、「粗破砕プラスチックP1」という。)を、図2に示すように、ホッパー12の投入口12aから、プラスチック用破砕機1内に投入する(図2の矢印Aを参照)。投入された粗破砕プラスチックP1は下方に落下し、固定刃16及び回転する回転刃15が粗破砕プラスチックP1を剪断し、微破砕プラスチックP2とする。
Next, a waste plastic crushing method using the above-described
ここで、本実施形態でいう「微破砕プラスチックP2」とは、長辺部の長さが最大7mm以下のものをいい、この場合、長辺部の長さの平均は3〜4mmとなることが好ましい。また、微破砕プラスチックの形状は不定形であり、球状、塊状、細長い紐状等様々であるが、本実施形態でいう「長辺部」とは、球状、塊状、紐状等のプラスチックの最大長さを有する部分のことをいう。 Here, “finely pulverized plastic P2” in the present embodiment refers to those having a long side portion having a maximum length of 7 mm or less, and in this case, the average length of the long side portion is 3 to 4 mm. Is preferred. In addition, the shape of finely crushed plastic is indefinite, and there are various shapes such as a spherical shape, a lump shape, and an elongated string shape. The “long side portion” in the present embodiment is the maximum of a plastic shape such as a spherical shape, a lump shape, and a string shape. It refers to the part that has a length.
固定刃16及び回転する回転刃15により剪断されたプラスチックは、スクリーン18により篩い分けられる。本実施形態では、スクリーン18に形成された孔18aが、長辺部の長さが7mm以下の微破砕プラスチックP2のみを通過させ、それ以上の長辺部の長さを有するプラスチックP3は通過させないような径となっている。従って、長辺部の長さが7mm以下の微破砕プラスチックP2のみがスクリーン18の孔18aを通過し、プラスチック用破砕機10の外部に排出される。この際、破砕された微破砕プラスチックP2が不定形であり、細長い紐状になることもあるため、10mm以下の径の孔18aを有するスクリーン18を使用する場合は、微破砕プラスチックP2の落下が重力によるもののみであると、排出不能となり孔18aが閉塞する場合もある。従って、このような孔18aの閉塞を防止するために、ブロワー等の吸引手段(図示せず)を設け、これにより微破砕プラスチックP2を吸引して、プラスチック用破砕機10の外部へ強制的に排出するようにすることが好ましい。
The plastic sheared by the fixed
この吸引手段には、微破砕プラスチックP2をプラスチック用ホッパー付き定量切出装置30に気流搬送する際の流路となる輸送管(図示せず)が接続され、この吸引手段と輸送管とにより本実施形態に係る吸引設備20を構成している。
The suction means is connected to a transport pipe (not shown) that becomes a flow path when the finely crushed plastic P2 is air-carryed to the fixed
本実施形態に係る破砕工程(A)においては、長辺部の長さが7mm以下となるまで廃プラスチックを微破砕することで、高速回転する回転刃15と固定刃16との間の摩擦熱により、廃プラスチックは保持している水分とともに加熱され、吸引手段による吸引後、気流搬送で搬送される間に乾燥し、ほぼ安定的に微破砕プラスチックP2中の水分量を2.5質量%以下とすることができる。このように、微破砕プラスチックP2中の水分量を安定して2.5質量%以下とすることにより、廃プラスチック成型物の押出成型の際に、熱バランスが崩れることがない。
In the crushing step (A) according to the present embodiment, the frictional heat between the
(押出成型工程(B)の詳細)
第2に、図3に基づいて、以上のようにして得られた微破砕プラスチックP1を使用して廃プラスチック成型物Pfを押出成型する押出成型工程(B)の詳細を説明する。なお、図3は、本実施形態に係る押出成型工程(B)に用いるスクリュー型押出成型機50の構成を示す説明図である。また、図3には、押出成型機50の構成を示す図の下に、装置内部の圧力の状態を示す圧力分布図を示してある。
(Details of extrusion molding process (B))
2ndly, based on FIG. 3, the detail of the extrusion molding process (B) which extrudes the waste plastic molding Pf using the finely crushed plastic P1 obtained as mentioned above is demonstrated. In addition, FIG. 3 is explanatory drawing which shows the structure of the screw type
まず、押出成型機50の構成について説明する。図3に示すように、押出成型機50は、例えば、略円筒形状の本体部51と、本体部51の一端の上側に設けられた投入口52と、本体部51の内部に設置されたスクリュー53と、本体部51の他端部に連結されたダイス(面板)54と、ダイス54を貫通するように設けられた1つまたは複数のノズル55と、ノズル55の先端側に設置された切断機56と、切断機56を駆動させる切断機駆動モータ57とを主に備える。押出成型機50は、原料粉末にバインダを適当量加えて、ダイス54に設けられた所定の径のノズル55から、原料粉末を造粒した成型物を押し出す。
First, the configuration of the
本実施形態に係る押出成型機50のようなスクリュー式押出成型機としては、一般に、スクリューが1軸のものと2軸のものがある。1軸のものは摩擦熱により成型した原料を押し出すだけであるのに対し、2軸のものは混錬工程を含んでいる。図3では、1軸のスクリュー53が設けられた例を示している。また、このスクリュー53の先端部とダイス54の後端部との間には、所定の隙間Gが設けられている。
Generally as a screw type extrusion molding machine like the
切断機56は、ノズルから押し出された成型物を所定の長さに切断できるものであれば、特に限定はされないが、例えば、図3には、切断機駆動モータ57によりスクリュー53の軸方向に対して垂直な面上を回転するプロペラ状の切断機を示している。
The cutting
次に、上述した押出成型機50を用いた廃プラスチック成型物の押出成型方法について説明する。本実施形態では、原料として様々な種類のプラスチックを含む廃プラスチックを微破砕したものを用い、廃プラスチック中の低融点のプラスチック(例えば、PE,PP等)を溶融させ、これにバインダの役割を持たせている。この低融点のプラスチックは、スクリュー53のスラストとダイス54(ノズル55)の抵抗とにより、次第に加圧及び摩擦熱により加熱され溶融する。一方、ここで溶融しない高融点のプラスチック(例えば、PS、PET等)や必要に応じて混合する石炭等は、ダイス55の孔を通って押し出される。この原料である廃プラスチックが供給されてからダイス55の孔を通って押し出されるまでの間、すなわち、本体部51は、図3に示すように、1:供給部、2:圧縮部、3:圧着部、4:均圧部とに区分することができる。
Next, a method for extruding waste plastic molding using the above-described
1:供給部では、投入口52から、破砕工程(A)で得られた微破砕プラスチックP2と、必要に応じて石炭とを押出成型機50内に投入する。投入された微破砕プラスチックP2や石炭は、投入前の状態とほとんど同じ状態で加圧されず、材料密度の変化はない(図3の矢印(1)を参照)。
1: In the supply unit, the finely crushed plastic P2 obtained in the crushing step (A) and, if necessary, the coal are fed into the
ここで、廃プラスチック成型物の原料として石炭を投入する場合には、投入する石炭としては、最大粒径が10mm以下で平均粒径が1〜3mmのものを使用することが好ましい。このような粒径の石炭を使用することにより、微破砕プラスチックP2と石炭との全体で粒度分布が広くなるため、最密充填させることが可能となる。従って、圧縮成型した際に高密度を有する成型物となる。上記粒径の石炭としては、通常のコークス炉用石炭として粉砕された石炭を用いればよい。この場合、石炭の投入量は、本工程で製造される廃プラスチック成型物Pfの全質量に対して80質量%以下とすることにより、冷間状態で、粉体工学における最密充填可能な理想粒度分布(ファーナス(Furnas)分布)を採用することが可能となる。すなわち、微破砕プラスチックP2は、長辺部の長さが7mm以下で、その形状は不定形であり、球状、塊状、細長い紐状等様々な形状となり得る一方で、本工程で投入する石炭は、粒径が10mm以下で平均粒径は1〜3mmであり、その形状は、球状、塊状と様々であることから、両者の混合の際に、原料粉末の粒度分布を広くすることにより、圧縮した際に高密度を有する成型物を成型させることができる。 Here, when coal is input as a raw material of the waste plastic molding, it is preferable to use coal having a maximum particle size of 10 mm or less and an average particle size of 1 to 3 mm. By using coal having such a particle size, the particle size distribution of the finely crushed plastic P2 and the coal is widened, so that the closest packing is possible. Therefore, it becomes a molded product having a high density when compression molding. As coal of the said particle size, what is necessary is just to use the pulverized coal as normal coal for coke ovens. In this case, the input amount of coal is 80% by mass or less with respect to the total mass of the waste plastic molded product Pf produced in this process, so that it is possible to perform the closest packing in powder engineering in a cold state. A particle size distribution (Furnas distribution) can be employed. That is, the finely crushed plastic P2 has a long side portion of 7 mm or less, and its shape is indefinite, and can be various shapes such as a spherical shape, a lump shape, and an elongated string shape. Since the particle size is 10 mm or less and the average particle size is 1 to 3 mm, and the shape is various such as a spherical shape and a lump shape, it is compressed by widening the particle size distribution of the raw material powder when mixing them. In this case, a molded product having a high density can be formed.
また、本工程で投入する石炭としては、水分量が2.5質量%以下のものを使用することが好ましい。これにより、廃プラスチック成型物Pfの押出成型の際に、熱バランスが崩れることがない。 Moreover, as coal input at this process, it is preferable to use a water content of 2.5 mass% or less. As a result, the heat balance is not lost during the extrusion molding of the waste plastic molding Pf.
このように、廃プラスチック成型物Pfの原料として石炭を添加した場合には、微破砕プラスチックP2と石炭とを混錬する必要があるので、このような観点から、混錬工程を含む2軸のスクリューを備える押出成型機を使用することが好ましい。 Thus, when coal is added as a raw material for the waste plastic molding Pf, it is necessary to knead the finely crushed plastic P2 and coal. It is preferred to use an extruder with a screw.
2:圧縮部では、投入した原料である微破砕プラスチックP2(及び石炭)を圧縮・加圧する。この圧縮・加圧は、部分的に原料の脱気作用もある(図3の矢印(2)を参照)。 2: In the compression section, the finely crushed plastic P2 (and coal), which is the input raw material, is compressed and pressurized. This compression / pressurization also partially has a degassing action of the raw material (see arrow (2) in FIG. 3).
3:圧着部では、原料をさらに加圧して密度を増加させ、ダイス54の背圧に応じて、後述する「4:均圧部」へ十分に密度の増した原料を送り込む状態にする(図3の矢印(2)を参照)。 3: In the crimping part, the raw material is further pressurized to increase the density, and according to the back pressure of the die 54, the raw material having a sufficiently increased density is sent to “4: pressure equalizing part” described later (see FIG. 3 arrows (see 2)).
4:均圧部では、スクリュー53の形状等により、「3:圧着部」で発生した背力をダイス54の面に均等に分布させ、原料の流れを均等にする。圧力は、本体部51の筒断面、時間に対しても直ちに平均化されていくことになる。この段階で、押出成型機50内が150〜200℃程度まで加熱し、その結果、微破砕プラスチックP2中のPE、PP等の融点の低いプラスチックが、溶融して液化し始める。ここで、押出成型機50内の加熱温度を150〜200℃としたのは、150℃未満では、溶融するプラスチックの成分がほとんどないため、バインダの役割をするプラスチックがない状態となり、成型することが困難となるためであり、200℃を超えると、塩素含有プラスチックから塩素が気化してダイオキシンが生成される危険性があるためである。
4: In the pressure equalizing section, the back force generated in “3: crimping section” is evenly distributed on the surface of the
また、廃プラスチック成型物の品質は、バインダの役割をする溶融するプラスチックの割合に大きく影響される。具体的には、廃プラスチック中に含まれる成分のうち、150〜200℃で溶融する成分の割合が、廃プラスチック成型物Pfの全質量に対して20〜60質量%であることが好ましい。このように、150℃〜200℃で加熱させた熱間状態で、廃プラスチック成型物Pfの全質量に対して20質量%以上のプラスチック成分が溶融することにより、石炭及び融点が200℃超で溶融しないプラスチック成分とを結合させるバインダの役割を果たし、廃プラスチック成型物内に空隙を少なくし、より大きな見かけ密度の廃プラスチック成型物Pfを製造することができる。また、廃プラスチック中に含まれる成分のうち150℃〜200℃で溶融する成分が、廃プラスチック成型物の全質量に対して20質量%以上の量が含まれるように調整することにより、特殊で高価な設備を用いずに、通常のスクリュー型押出成型機を用いて負荷を小さくし、補修頻度を低下させることもできる。 In addition, the quality of the waste plastic molding is greatly influenced by the proportion of the molten plastic that serves as a binder. Specifically, it is preferable that the ratio of the component melted at 150 to 200 ° C. among the components contained in the waste plastic is 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the waste plastic molded product Pf. Thus, in a hot state heated at 150 ° C. to 200 ° C., 20% by mass or more of the plastic component is melted with respect to the total mass of the waste plastic molding Pf, so that the coal and the melting point are over 200 ° C. It plays the role of a binder that binds to a plastic component that does not melt, reduces voids in the waste plastic molding, and can produce a waste plastic molding Pf having a larger apparent density. Moreover, it is special by adjusting so that the component which melt | dissolves at 150 to 200 degreeC among the components contained in waste plastic may contain the quantity of 20 mass% or more with respect to the total mass of a waste plastic molding. Without using expensive equipment, the load can be reduced by using an ordinary screw type extruder, and the repair frequency can be reduced.
なお、家庭ゴミから発生する廃プラスチックの各プラスチック成分の混入比率は、概ね150℃の融点の廃プラスチックが20質量%程度であり、200℃の融点の廃プラスチックが60質量%程度である。 The mixing ratio of each plastic component of the waste plastic generated from household waste is about 20% by mass for the waste plastic having a melting point of 150 ° C. and about 60% by mass for the waste plastic having a melting point of 200 ° C.
また、150〜200℃で溶融するプラスチック成分が多い廃プラスチックを使用した場合には、ダイス54とスクリュー53との間の隙間Gの距離を小さくすることにより、練り込み時間の増加による溶融過多を防止することができる。溶融過多になると、押し込み圧力がかからず圧密不良となるため、成型物の見かけ密度が低下する。
In addition, when waste plastic having a large amount of plastic component that melts at 150 to 200 ° C. is used, by reducing the distance G between the die 54 and the
次に、ダイス54のノズル55内の「5:ダイス部」では、圧力は、背面部分(スクリュー53側の面)の圧力から大気圧まで降下する。この圧力降下は、ダイス54の開孔率、ダイス54の形状及び長さ、原料の通過速度、原料の物性などによって変化する。また、開孔率が小さくなるほど、または、ダイス54(ノズル55)の長さが長くなるほど、ダイス54の抵抗(背圧)が増加し、「4:均圧部」の圧力を上昇させる(図3の(3)部を参照)。
Next, in “5: Die portion” in the
最後にノズル55から押し出された廃プラスチック成型物Pfは、切断機56により100mm以下で好ましくは35mm以上の長さに切断される(図3の(4)部を参照)。また、本実施形態では、ノズル55の直径を35〜100mmとしていることから、押し出された廃プラスチック成型物Pfの直径も同程度の35〜100mmとなる。このように、廃プラスチック成型物Pfの大きさを、最大長さが100mm以下となるようにしたのは、コークス炉の窯幅が440〜460mmであり、装入車からのターンテーブルによる切出方法を使用することから、100mm以下程度の塊状が限界であると考えられるためである。
Finally, the waste plastic molding Pf extruded from the
以上のようにして、比表面積が180mm2/g以下の円筒状の廃プラスチック成型物Pfを得ることができる。比表面積を180mm2/g以下としたのは、以下に説明する検討結果に基づくものである。一方、比表面積の下限については、廃プラスチック成型物Pfを添加することによる廃プラスチックの処理効率を考えると、50mm2/g以上とすることが好ましい。 As described above, a cylindrical waste plastic molding Pf having a specific surface area of 180 mm 2 / g or less can be obtained. The specific surface area of 180 mm 2 / g or less is based on the examination results described below. On the other hand, the lower limit of the specific surface area is preferably 50 mm 2 / g or more in view of the processing efficiency of the waste plastic by adding the waste plastic molding Pf.
ここで、比表面積を180mm2/g以下とした理由として、図4〜図6に基づいて、比表面積とコークス強度指数の低下代との関係について説明する。なお、図4〜図6は、比表面積とコークス強度指数との関係を示すグラフであり、それぞれ、廃プラスチック成型物の添加量を2質量%、3質量%、5質量%とした場合の例である。 Here, as the reason why the specific surface area is set to 180 mm 2 / g or less, the relationship between the specific surface area and the reduction cost of the coke strength index will be described based on FIGS. FIGS. 4 to 6 are graphs showing the relationship between the specific surface area and the coke strength index. Examples of cases where the amount of waste plastic molding added is 2 mass%, 3 mass%, and 5 mass%, respectively. It is.
廃プラスチック成型物1質量%までは、どの廃プラスチック成型物でもコークス強度指数の低下代は0であるが、図4に示すように、廃プラスチック成型物を2質量%添加した場合だと、比表面積が180mm2/g以上になると明確に▲1.0は強度が低下することになる。比表面積が180mm2/g以下ではコークス強度指数の低下代は0である。また、図5に示すように、廃プラスチック成型物を3質量%添加した場合でも、比表面積が180mm2/g程度でコークス強度指数の低下代は▲0.5程度であり、これ以下では、コークス強度指数の低下代を0程度に抑制することが可能である。さらに、図6に示すように、廃プラスチック成型物を5質量%添加した場合でも、比表面積が180mm2/g程度でコークス強度指数の低下代は▲4程度であり、実用上使用できる最低レベルは維持している。また、比表面積を100mm2/g以下とすれば、コークス強度指数の低下代は▲0.5程度まで低減させることができる。 Up to 1% by weight of the waste plastic molding, the cost of reducing the coke strength index is zero for any waste plastic molding, but as shown in FIG. When the surface area is 180 mm 2 / g or more, the strength is clearly reduced by ▲ 1.0. When the specific surface area is 180 mm 2 / g or less, the allowance for reducing the coke strength index is zero. Further, as shown in FIG. 5, even when 3% by mass of the waste plastic molding is added, the specific surface area is about 180 mm 2 / g, and the decrease in the coke strength index is about 0.5, and below this, It is possible to suppress the reduction cost of the coke strength index to about zero. Furthermore, as shown in FIG. 6, even when 5% by mass of the waste plastic molding is added, the specific surface area is about 180 mm 2 / g and the coke strength index decreases by about ▲ 4, which is the lowest level practically usable. Is maintained. Further, if the specific surface area is set to 100 mm 2 / g or less, the cost of reducing the coke strength index can be reduced to about 0.5.
(コークス製造工程(C)の詳細)
第3に、以上のようにして得られた廃プラスチック成型物Pfを利用してコークス炉にてコークスを製造するコークス製造工程(C)の詳細を説明する。
(Details of coke production process (C))
Third, the details of the coke production process (C) for producing coke in a coke oven using the waste plastic molding Pf obtained as described above will be described.
コークス炉用石炭の一部に代替して、押出成型工程(B)により得られた廃プラスチック成型物Pfを、コークス炉用石炭と共にコークス炉に装入し、コークスを製造する。この際、本実施形態では、廃プラスチック成型物Pfの比表面積を180mm2/g以下とすることにより、廃プラスチックと石炭との接触面積を減少させることができ、PS、PET等のプラスチックによる石炭の粘結性を阻害することを著しく抑制できる。具体的には、後述する実施例にも示すように、本実施形態に係るコークスの製造方法によれば、コークス炉に入れる石炭及び廃プラスチック成型物の原料全体に対して、廃プラスチック成型物を1質量%〜5質量%まで装入しても、コークス強度の低下を抑制することができることがわかった。 Instead of a part of the coke oven coal, the waste plastic molding Pf obtained by the extrusion molding step (B) is charged into the coke oven together with the coke oven coal to produce coke. At this time, in this embodiment, the specific surface area of the waste plastic molding Pf is 180 mm 2 / g or less, so that the contact area between the waste plastic and coal can be reduced. Inhibiting the caking property of can be remarkably suppressed. Specifically, as shown in the examples described later, according to the method for producing coke according to the present embodiment, the waste plastic molding is added to the entire raw material of the coal and waste plastic molding to be put into the coke oven. It was found that even when charged to 1% by mass to 5% by mass, the reduction in coke strength can be suppressed.
また、本実施形態に係るコークスの製造方法によれば、廃プラスチックがどんな種類のプラスチックがどんな比率で含まれていても、あるいは、どんな水分率であっても、製造される廃プラスチック成型物と石炭との接触面積を小さくする、つまりは廃プラスチック成型物の比表面積をより小さくすることにより、コークス強度の低下を著しく抑制できる。さらに、本実施形態に係るコークスの製造方法は、特殊で高価な成型機を購入すること無く、設備コスト及び継続する修繕コストを低減出来る等の多大な効果を奏するものである。 In addition, according to the method for producing coke according to the present embodiment, the waste plastic can be produced regardless of what kind of plastic is contained in any proportion, or what kind of moisture is contained. By reducing the contact area with coal, that is, by reducing the specific surface area of the waste plastic molding, the reduction in coke strength can be significantly suppressed. Furthermore, the coke manufacturing method according to the present embodiment has a great effect such that the equipment cost and the continued repair cost can be reduced without purchasing a special and expensive molding machine.
以下、本発明の実施例と比較例を示しながら、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention.
廃プラスチックの種類・それぞれの比率及び水分率は1週間の長期操業で大きく変化しているものを用いている。石炭も1週間での長期操業で様々変化したものを用い、乾留したコークス強度指数としては回転強度であるDI(Drum Index)を用いている(JIS M 8801)。石炭に廃プラスチック成型物を添加せずに製造したコークス強度指数を基準として、廃プラスチック成型物を2質量%、3質量%、5質量%をそれぞれの廃プラスチック成型物の製造設備で1週間の長期操業で製造した性状の平均値を用いて示している。なお、表1に製造された成型物の性状、表2に成型物の製造に用いた微破砕プラスチックの性状、表3に成型物の製造に用いた石炭の性状について、それぞれ記載した。 The types of waste plastics, the ratio of each and the moisture content are those that have changed greatly over the long-term operation of one week. Coal used is one that has changed variously over a long period of operation in one week, and DI (Drum Index), which is rotational strength, is used as the coke strength index for dry distillation (JIS M 8801). Based on the coke strength index produced without adding waste plastic moldings to coal, 2%, 3%, and 5% by weight of waste plastic moldings for one week at each waste plastic molding facility It is shown using the average value of the properties produced by long-term operation. Table 1 shows the properties of the molded product, Table 2 shows the properties of the finely crushed plastic used for the production of the molded product, and Table 3 shows the properties of the coal used for the production of the molded product.
本発明例1と本発明例2との比較では、成型物の大きさは同じだが石炭含有率の差で見かけ密度が、本発明例2では大きくなり比表面積が低下する。本発明例2と本発明例3との比較では、見かけ密度を0.9kg/リットルまで上げることと、成型物の大きさを大きくすることがほぼ同等の比表面積に対する効果があることがわかる。本発明例3と本発明例4との比較では、見かけ密度が一定で更に成型物の大きさを大きくすることにより比表面積を低下させることがわかる。本発明では、本発明例8まで比表面積を小さくすることができる。 In comparison between Invention Example 1 and Invention Example 2, the size of the molded product is the same, but the apparent density is increased due to the difference in coal content, and the specific surface area is decreased in Invention Example 2. Comparison between Invention Example 2 and Invention Example 3 shows that increasing the apparent density to 0.9 kg / liter and increasing the size of the molded product have almost the same effect on specific surface area. In comparison between Invention Example 3 and Invention Example 4, it can be seen that the specific surface area is lowered by increasing the size of the molded product with a constant apparent density. In the present invention, the specific surface area can be reduced to Example 8 of the present invention.
比較例1は、特許文献1、比較例2は廃プラスチック成型物の1週間の長期操業で製造した性状の平均値である。この両者材において、微破砕プラスチックの最大長さを本発明の上限を超えて長くすることにより、廃プラスチック成型物の比表面積及び見かけ密度が本発明の上限を超えて大きくなった。
The comparative example 1 is the average value of the characteristic manufactured by
この本発明例により、前記のように比表面積が180mm2/g以下の廃プラスチック成型物を得ることが可能となったので、これを石炭に混合してコークス炉に2質量%以上入れても、上述した図4〜図6からわかるように、コークス強度を比較例に比して良好な品質の治金用コークスの製造が可能となった。 This example of the present invention makes it possible to obtain a waste plastic molding having a specific surface area of 180 mm 2 / g or less as described above, so even if it is mixed with coal and put in a coke oven at 2% by mass or more. As can be seen from FIGS. 4 to 6 described above, it is possible to manufacture coke for metallurgy with good quality compared to the comparative example.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
10 プラスチック用破砕機
12 ホッパー
14 破砕ローター
15 回転刃
16 固定刃
18 スクリーン
20 吸引設備
30 プラスチック用ホッパー付き定量切出装置
40 石炭用ホッパー付き定量切出装置
50 押出成型機
51 本体部
52 投入口
53 スクリュー
54 ダイス
55 ノズル
56 切断機
57 切断機駆動モータ
P1 粗破砕プラスチック
P2 微破砕プラスチック
Pf 廃プラスチック成型物
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該微破砕プラスチックを押出成型機内で加熱溶融しながら押出成型し、最大長さが100mm以下で比表面積が180mm2/g以下である塊状の廃プラスチック成型物とし、
該廃プラスチック成型物及び石炭をコークス炉に装入し、コークスを製造することを特徴とする、廃プラスチック成型物を利用した治金用コークスの製造方法。 Crushing waste plastic into finely crushed plastic with a maximum length of 7mm or less
The finely crushed plastic is extruded while being heated and melted in an extrusion molding machine to obtain a lump waste plastic molding having a maximum length of 100 mm or less and a specific surface area of 180 mm 2 / g or less,
A method for producing coke for metallurgy using a waste plastic molding, wherein the waste plastic molding and coal are charged into a coke oven to produce coke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007105485A JP5165271B2 (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Coking method for metallurgy using waste plastic molding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007105485A JP5165271B2 (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Coking method for metallurgy using waste plastic molding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008260871A true JP2008260871A (en) | 2008-10-30 |
JP5165271B2 JP5165271B2 (en) | 2013-03-21 |
Family
ID=39983594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007105485A Active JP5165271B2 (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Coking method for metallurgy using waste plastic molding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5165271B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017087198A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | Recycling method of toner cartridge, and device therefor |
JP2019135278A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 日本製鉄株式会社 | Thermal decomposition recycling method for waste plastic |
JP2020110937A (en) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Coke raw material manufacturing method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01252694A (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Nippon Steel Corp | Treating method of charging coal for coke oven |
JPH0623338A (en) * | 1992-07-07 | 1994-02-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Apparatus for treating plastic waste |
JP2002096326A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-02 | Nippon Steel Corp | Method for molding granulated material of waste plastics and molding device |
JP2005126486A (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Nippon Steel Corp | Method for recycling waste plastic and method for molding |
JP2006103336A (en) * | 1999-12-13 | 2006-04-20 | Nippon Steel Corp | Molding process of granulated waste plastic as chemical raw material |
JP2006327189A (en) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Nippon Steel Corp | Molding process for waste plastics and pyrolytic process for waste plastics |
-
2007
- 2007-04-13 JP JP2007105485A patent/JP5165271B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01252694A (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Nippon Steel Corp | Treating method of charging coal for coke oven |
JPH0623338A (en) * | 1992-07-07 | 1994-02-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Apparatus for treating plastic waste |
JP2006103336A (en) * | 1999-12-13 | 2006-04-20 | Nippon Steel Corp | Molding process of granulated waste plastic as chemical raw material |
JP2002096326A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-02 | Nippon Steel Corp | Method for molding granulated material of waste plastics and molding device |
JP2005126486A (en) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Nippon Steel Corp | Method for recycling waste plastic and method for molding |
JP2006327189A (en) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Nippon Steel Corp | Molding process for waste plastics and pyrolytic process for waste plastics |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017087198A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | Recycling method of toner cartridge, and device therefor |
JP2019135278A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 日本製鉄株式会社 | Thermal decomposition recycling method for waste plastic |
JP2020110937A (en) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Coke raw material manufacturing method |
JP7146336B2 (en) | 2019-01-08 | 2022-10-04 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Coke raw material manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5165271B2 (en) | 2013-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1572429B1 (en) | Pulverization process of a vulcanized rubber material | |
EP1236790A1 (en) | Molded lump and production method therefor | |
KR101258379B1 (en) | Fuel pellet, fuel pellet production method, and fuel pellet production device | |
CN102137917A (en) | Fuelization device and fuelization method of combustible waste | |
JP5692321B2 (en) | Method for producing fine powder of mixed plastic, fine powder of mixed plastic, fine powder of waste plastic, method of operating blast furnace, and method of processing waste plastic | |
US20230052269A1 (en) | Method for recycling cellulose acetate-containing material, pellets, extrudate, granulate thereof, and systems for recycling cellulose acetate-containing material | |
JP5165271B2 (en) | Coking method for metallurgy using waste plastic molding | |
JP5446061B2 (en) | Method for producing fine powder of mixed plastic, method for operating blast furnace, and method for treating waste plastic | |
JP3917576B2 (en) | Volume reduction granulation method and apparatus for waste plastic | |
JP2015189023A (en) | Production method of waste plastic pulverized material | |
CN100420559C (en) | Method of manufacturing waste granulated plastics, and method for thermal decomposition of plastics | |
KR101701248B1 (en) | Preparation method of composite pellets for fuel using wooden byproducts | |
JP2002067029A (en) | Recycling process method for used plastic, and its recycled formed article | |
JP4724521B2 (en) | Molding method of waste plastic granulation for chemical raw materials | |
JP3745618B2 (en) | Molding method of waste plastic granulation for chemical raw materials | |
EP3970937A1 (en) | Composite, method of its production and device for performing thereof | |
JP5652441B2 (en) | Blowing synthetic resin into blast furnace | |
JP5135964B2 (en) | Blowing synthetic resin into blast furnace | |
EP3411153B1 (en) | Process for preparing automotive shredder fibre residue pellets | |
JP4256730B2 (en) | Waste plastic crushing method and conveying method | |
JP4648887B2 (en) | High density molding method of waste plastic | |
JP2007204712A (en) | Method and apparatus for producing solid fuel containing carbonized waste and plastics | |
JP6591238B2 (en) | Briquette manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP2007239058A (en) | Method for injecting synthetic resin material into blast furnace | |
JP3713188B2 (en) | Molding method of waste plastic granulated material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090902 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120906 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121219 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5165271 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |