JP2747527B2 - ゴム被覆鋼等の再生利用方法 - Google Patents
ゴム被覆鋼等の再生利用方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、帯鋼（スチールベルト）入りタイヤ、ゴム
被覆鋼等の再生利用方法に関し、特に、帯鋼入りタイヤ
の再生利用方法に関する。
被覆鋼等の再生利用方法に関し、特に、帯鋼入りタイヤ
の再生利用方法に関する。
スクラップタイヤの取扱いは環境上の問題を生ずる
が、特に帯鋼入りタイヤは帯鋼が入っているのでゴム製
造業者にとっての価値が低くなり、タイヤ全体のうちゴ
ム中の帯鋼の占める割合が大きく、例えば重量でタイヤ
の約10％を占める場合には、ゴムの回収は一層困難であ
り費用もかかる。
が、特に帯鋼入りタイヤは帯鋼が入っているのでゴム製
造業者にとっての価値が低くなり、タイヤ全体のうちゴ
ム中の帯鋼の占める割合が大きく、例えば重量でタイヤ
の約10％を占める場合には、ゴムの回収は一層困難であ
り費用もかかる。
他方、鉄鋼業界はゴム中の帯鋼をスクラップとして経
済的に活用できないでいる。その理由は、ゴムの硫黄含
有率が高く、この硫黄が溶融鉄中に存在し、結果的に、
かかるスクラップから得られる鉄の価値を大幅に下げる
からである。
済的に活用できないでいる。その理由は、ゴムの硫黄含
有率が高く、この硫黄が溶融鉄中に存在し、結果的に、
かかるスクラップから得られる鉄の価値を大幅に下げる
からである。
本発明の目的は、帯鋼を覆うゴムを最少量に減じ、キ
ュポラ内で帯鋼を溶融し、溶融鉄の硫黄含有率を充分に
低いレベルまで減じて、硫黄分が少ない商業的価値のあ
る鉄を生産する方法を提供することにある。
ュポラ内で帯鋼を溶融し、溶融鉄の硫黄含有率を充分に
低いレベルまで減じて、硫黄分が少ない商業的価値のあ
る鉄を生産する方法を提供することにある。
本発明の要旨は、帯鋼入りタイヤ、ゴム被覆鋼等の再
生利用方法であって、ゴム被覆鋼を、コークス及び融剤
と共にプラズマ燃焼式キュポラ内に装入し、キュポラを
稼働させてゴムを燃焼させると共にキュポラの下部内に
溶融状態の鉄及びスラグを形成し、プラズマトーチ供給
ノズルを介して脱硫剤をキュポラ内に添加し、プラズマ
トーチを、プラズマトーチ供給ノズル内で脱硫剤を溶融
させるに充分な電力レベルで動作させ、溶融した脱硫剤
が溶融鉄中の硫黄と反応すると共に既反応及び未反応の
脱硫剤がスラグと化合してスラグの粘度を減少させて流
動し易くすることを特徴とする再生利用方法にある。
生利用方法であって、ゴム被覆鋼を、コークス及び融剤
と共にプラズマ燃焼式キュポラ内に装入し、キュポラを
稼働させてゴムを燃焼させると共にキュポラの下部内に
溶融状態の鉄及びスラグを形成し、プラズマトーチ供給
ノズルを介して脱硫剤をキュポラ内に添加し、プラズマ
トーチを、プラズマトーチ供給ノズル内で脱硫剤を溶融
させるに充分な電力レベルで動作させ、溶融した脱硫剤
が溶融鉄中の硫黄と反応すると共に既反応及び未反応の
脱硫剤がスラグと化合してスラグの粘度を減少させて流
動し易くすることを特徴とする再生利用方法にある。
有利には、本方法の実施に当たり、帯鋼入りタイヤを
細断し、細断した鋼入りゴムを、鋼の入っていない細断
ゴムから分離し、鋼入りゴムを再度細断し、再度細断し
た該鋼入りゴムを、その鋼含有率が約50％以上になるま
で、鋼の入っていないゴムから分離し、鋼含有率が約50
％以上の細断ゴムを、コークス及び融剤と共にプラズマ
燃焼式キュポラ内に装入し、プラズマ燃焼式キュポラを
稼働させ、ゴムを燃焼させて鋼から除去すると共にプラ
ズマ燃焼式キュポラの下部内に溶融状態の鉄及びスラグ
を形成し、プラズマトーチ供給ノズルを介して脱硫剤を
プラズマ燃焼式キュポラ内に添加し、プラズマトーチ
を、プラズマトーチ供給ノズル内で脱硫剤を溶融させる
に充分な電力レベルで動作させ、溶融した脱硫剤が溶融
鉄中の硫黄と反応すると共に既反応及び未反応の脱硫剤
がスラグと化合してスラグの粘度を減少させて流動し易
くする。
細断し、細断した鋼入りゴムを、鋼の入っていない細断
ゴムから分離し、鋼入りゴムを再度細断し、再度細断し
た該鋼入りゴムを、その鋼含有率が約50％以上になるま
で、鋼の入っていないゴムから分離し、鋼含有率が約50
％以上の細断ゴムを、コークス及び融剤と共にプラズマ
燃焼式キュポラ内に装入し、プラズマ燃焼式キュポラを
稼働させ、ゴムを燃焼させて鋼から除去すると共にプラ
ズマ燃焼式キュポラの下部内に溶融状態の鉄及びスラグ
を形成し、プラズマトーチ供給ノズルを介して脱硫剤を
プラズマ燃焼式キュポラ内に添加し、プラズマトーチ
を、プラズマトーチ供給ノズル内で脱硫剤を溶融させる
に充分な電力レベルで動作させ、溶融した脱硫剤が溶融
鉄中の硫黄と反応すると共に既反応及び未反応の脱硫剤
がスラグと化合してスラグの粘度を減少させて流動し易
くする。
有利には、排ガスを燃焼させて、キュポラ内へ供給さ
れるブラスト用空気の予熱に用い、また、他のプロセス
である発電のためボイラー内で蒸気を発生させる。ま
た、排ガスを清浄にしてからセメントキルン内で燃焼さ
せ、或いは任意の吸熱プロセスで利用するのが良い。
れるブラスト用空気の予熱に用い、また、他のプロセス
である発電のためボイラー内で蒸気を発生させる。ま
た、排ガスを清浄にしてからセメントキルン内で燃焼さ
せ、或いは任意の吸熱プロセスで利用するのが良い。
今、本発明を、添付の図面を参照して例示的に説明す
る。
る。
第１図は、第１の細断機（シュレッダー）３に送り込
まれる帯鋼入りタイヤ１から鉄を製造する方法の略図で
ある。細断されたゴムとゴム被覆鋼は、第１の磁気分離
機５内へ落下し、この中で磁気の作用により分離し、分
離したゴム被覆鋼は次に第２の細断機７に、次いで第２
の磁気分離機９に送られ、分離したゴム被覆鋼はさら
に、第３又は追加の細断機11及び第３又は追加の磁気分
離機13に送られる。ゴムは、導管15を通ってホッパ（図
示せず）に送られてこの中に集められ、ゴム製造業者に
販売され再生利用によりゴム製品になり、或いは他の細
断ゴム使用者に販売される。細断・分離段階を３つしか
図示していないが、もし４つの段階を用いると、タイヤ
の約80％をゴムとして回収でき、残りの20％は、約50％
のゴム及び50％の鋼から成るゴム被覆鋼である。ゴム被
覆鋼は、ホッパ17に、そして、これから容器19に送り込
まれる。容器19は、プラズマ燃焼式キュポラ21内へのゴ
ム被覆鋼の輸送に用いられる。
まれる帯鋼入りタイヤ１から鉄を製造する方法の略図で
ある。細断されたゴムとゴム被覆鋼は、第１の磁気分離
機５内へ落下し、この中で磁気の作用により分離し、分
離したゴム被覆鋼は次に第２の細断機７に、次いで第２
の磁気分離機９に送られ、分離したゴム被覆鋼はさら
に、第３又は追加の細断機11及び第３又は追加の磁気分
離機13に送られる。ゴムは、導管15を通ってホッパ（図
示せず）に送られてこの中に集められ、ゴム製造業者に
販売され再生利用によりゴム製品になり、或いは他の細
断ゴム使用者に販売される。細断・分離段階を３つしか
図示していないが、もし４つの段階を用いると、タイヤ
の約80％をゴムとして回収でき、残りの20％は、約50％
のゴム及び50％の鋼から成るゴム被覆鋼である。ゴム被
覆鋼は、ホッパ17に、そして、これから容器19に送り込
まれる。容器19は、プラズマ燃焼式キュポラ21内へのゴ
ム被覆鋼の輸送に用いられる。
キュポラ21は、基部23及び基部23から上方へ延びる垂
直の円筒形ハウジング25を有する炉である。基部23及び
ハウジング25は耐火煉瓦又は他の耐火物27による内張り
が施されると共に、或いは、それらの外部の冷却のため
水ジャケット（図示せず）を有するのが良い。ハウジン
グ25は中空で丸い開口シャフト29を形成し、排ガス導管
31がシャフト29の上端部を煙突50に連結している。開口
部33から成る装入ドアが、装入物をプラズマ燃焼式キュ
ポラ21内へ装入するためシャフト29の上端に隣接して設
けられている。
直の円筒形ハウジング25を有する炉である。基部23及び
ハウジング25は耐火煉瓦又は他の耐火物27による内張り
が施されると共に、或いは、それらの外部の冷却のため
水ジャケット（図示せず）を有するのが良い。ハウジン
グ25は中空で丸い開口シャフト29を形成し、排ガス導管
31がシャフト29の上端部を煙突50に連結している。開口
部33から成る装入ドアが、装入物をプラズマ燃焼式キュ
ポラ21内へ装入するためシャフト29の上端に隣接して設
けられている。
装入物は通常、鉄の重量の約２％に相当する、即ち鉄
1t当たり約40ポンドのコークスと、装入物の大部分を構
成するゴム被覆鋼と、鉄の重量の約0.6％に相当する、
即ち鉄1t当たり約12ポンドの融剤とで構成される。
1t当たり約40ポンドのコークスと、装入物の大部分を構
成するゴム被覆鋼と、鉄の重量の約0.6％に相当する、
即ち鉄1t当たり約12ポンドの融剤とで構成される。
ダム37及びスキマー39を有する流し口35が基部23に隣
接して設けられており、ダム37とスキマー39は互いに協
働して溶融鉄とスラグを分離し、これらは流し口35から
別々に抜き出される。
接して設けられており、ダム37とスキマー39は互いに協
働して溶融鉄とスラグを分離し、これらは流し口35から
別々に抜き出される。
プラズマトーチ供給ノズル41がシャフト29の下部に設
けられており、その一端はシャフト29内へ開口し、該一
端と反対側の端にはプラズマトーチ43が設けられてい
る。プラズマトーチ供給ノズル41を一つしか図示してい
ないが、サイズ及び設計処理量に応じてキュポラ１内に
任意の個数のプラズマトーチ供給ノズル41を配設でき
る。
けられており、その一端はシャフト29内へ開口し、該一
端と反対側の端にはプラズマトーチ43が設けられてい
る。プラズマトーチ供給ノズル41を一つしか図示してい
ないが、サイズ及び設計処理量に応じてキュポラ１内に
任意の個数のプラズマトーチ供給ノズル41を配設でき
る。
粒状物ビン45がプラズマトーチ供給ノズル41の上方に
配置され、このビンとスクリュー・オーガー47又は他の
供給手段との協働により、プラズマトーチ供給ノズル41
への粒状物の流量が調節される。ビン25の中には、CaO
とMgOとCaCO3とMgCO3とCaCO3・MgCO3とから成る脱硫剤
群から選択された脱硫剤が付加的に入っており、この脱
硫剤はスクリュー・オーガー47により、溶融状態の鉄1t
につき毎時約20ポンドの速度でプラズマトーチ供給ノズ
ル41へ供給される。
配置され、このビンとスクリュー・オーガー47又は他の
供給手段との協働により、プラズマトーチ供給ノズル41
への粒状物の流量が調節される。ビン25の中には、CaO
とMgOとCaCO3とMgCO3とCaCO3・MgCO3とから成る脱硫剤
群から選択された脱硫剤が付加的に入っており、この脱
硫剤はスクリュー・オーガー47により、溶融状態の鉄1t
につき毎時約20ポンドの速度でプラズマトーチ供給ノズ
ル41へ供給される。
アフターバーナー49が排ガス導管内に設けられてお
り、このアフターバーナー49内で排ガスは空気と混合し
て燃焼し、その後、煙突50から排気される。このように
して発生した熱を、一般に溶融鉄1t当たり13,500scfmの
流量で供給されるブラスト用空気の予熱に用いるのが良
い。
り、このアフターバーナー49内で排ガスは空気と混合し
て燃焼し、その後、煙突50から排気される。このように
して発生した熱を、一般に溶融鉄1t当たり13,500scfmの
流量で供給されるブラスト用空気の予熱に用いるのが良
い。
排ガスは可燃性ガスを含み、燃焼時に相当量のエネル
ギを発生するので、相当な量の入熱を必要とする種々の
吸熱用途に利用するのが良い。排ガスを、電気式集じん
装置又は他のクリーニング装置で清浄にしてからセメン
トキルン53内で燃焼させるのが良く、或いは、ボイラー
61内で燃焼させて蒸気を発生させ、この蒸気を用いて、
発電のため発電機65に直接連結されている蒸気タービン
63を作動させるのが良い。
ギを発生するので、相当な量の入熱を必要とする種々の
吸熱用途に利用するのが良い。排ガスを、電気式集じん
装置又は他のクリーニング装置で清浄にしてからセメン
トキルン53内で燃焼させるのが良く、或いは、ボイラー
61内で燃焼させて蒸気を発生させ、この蒸気を用いて、
発電のため発電機65に直接連結されている蒸気タービン
63を作動させるのが良い。
本発明の方法の実施態様を以下に説明する。タイヤ１
を多数設けられた細断機3,7,11で細断するが、細断の実
施毎に、多数設けられた磁気分離機5,9,13によりゴム被
覆鋼をゴムから分離し、最終的に分離して得られるゴム
被覆鋼が、約50％の鋼と50％のゴムとから成るようにす
る。ゴム被覆鋼をコークス及び石灰石のような融剤と共
に装入物としてキュポラ内へ装入する。装入物は、溶融
鋼1tにつき約40ポンドのコークス及び約12ポンドの石灰
石を含む。１又は２以上のプラズマトーチ43を、鉄1t当
たり250キロワット時の電力で、或いは、2500゜F〜3500
゜Fの温度範囲にある等価ブラストを生ぜしめる電力レ
ベルで動作させる。脱硫剤を、鋼1tにつき約20ポンドの
量、又は供給物の硫黄含有量に応じた量で、粒状物ビン
45からスクリュー・オーガー47を介してプラズマトーチ
供給ノズル41内へ供給し、この中で脱硫剤を溶融させ
る。溶融した脱硫剤が溶融鉄及びスラグと化合して鉄か
ら硫黄を除去し、それにより商業的価値のある鉄が得ら
れる。コークス、融剤及び脱硫剤の割合は、鋼に対する
ゴムの比率、供給物中の硫黄含有量及び製造されるべき
鉄のタイプに応じて様々である。排ガスは可燃性なので
入熱を必要とする種々のプロセスにおいて利用できる。
セメントキルン及び発電機への用途を、プロセス全体の
経済性を向上させるための幾つかの排ガス利用例として
挙げたが、任意の吸熱プロセスをプラズマ燃焼式キュポ
ラと組み合わせてプロセスの経済性を向上させても良
い。
を多数設けられた細断機3,7,11で細断するが、細断の実
施毎に、多数設けられた磁気分離機5,9,13によりゴム被
覆鋼をゴムから分離し、最終的に分離して得られるゴム
被覆鋼が、約50％の鋼と50％のゴムとから成るようにす
る。ゴム被覆鋼をコークス及び石灰石のような融剤と共
に装入物としてキュポラ内へ装入する。装入物は、溶融
鋼1tにつき約40ポンドのコークス及び約12ポンドの石灰
石を含む。１又は２以上のプラズマトーチ43を、鉄1t当
たり250キロワット時の電力で、或いは、2500゜F〜3500
゜Fの温度範囲にある等価ブラストを生ぜしめる電力レ
ベルで動作させる。脱硫剤を、鋼1tにつき約20ポンドの
量、又は供給物の硫黄含有量に応じた量で、粒状物ビン
45からスクリュー・オーガー47を介してプラズマトーチ
供給ノズル41内へ供給し、この中で脱硫剤を溶融させ
る。溶融した脱硫剤が溶融鉄及びスラグと化合して鉄か
ら硫黄を除去し、それにより商業的価値のある鉄が得ら
れる。コークス、融剤及び脱硫剤の割合は、鋼に対する
ゴムの比率、供給物中の硫黄含有量及び製造されるべき
鉄のタイプに応じて様々である。排ガスは可燃性なので
入熱を必要とする種々のプロセスにおいて利用できる。
セメントキルン及び発電機への用途を、プロセス全体の
経済性を向上させるための幾つかの排ガス利用例として
挙げたが、任意の吸熱プロセスをプラズマ燃焼式キュポ
ラと組み合わせてプロセスの経済性を向上させても良
い。
本発明の目的は、鋼を覆うゴムを最少量に減じ、プラ
ズマ燃焼式キュポラ内で硫黄を溶融鉄から充分低いレベ
ルまで除去してプロセスを採算可能にすると共に環境
上、認容できるようにする、帯鋼入りタイヤの再生利用
方法を開示することにある。
ズマ燃焼式キュポラ内で硫黄を溶融鉄から充分低いレベ
ルまで除去してプロセスを採算可能にすると共に環境
上、認容できるようにする、帯鋼入りタイヤの再生利用
方法を開示することにある。
第１図は、帯鋼入りタイヤを細断し、ゴム被覆鋼を分離
し、このゴム被覆鋼をプラズマ燃焼式キュポラ内へ送り
込んで鉄を生産する方法を示す略図である。 第２図は、プラズマ燃焼式キュポラからの排ガスをセメ
ントキルン内で利用する例を示す図である。 第３図は、プラズマ燃焼式キュポラからの排ガスをボイ
ラー内で利用して蒸気を発生させ、これを用いてタービ
ン発電機を作動させるもう一つの例を示す図である。 〔主要な参照番号の説明〕 １……帯鋼入りタイヤ、3,7,11……細断機、5,9,13……
磁気分離機、21……プラズマ燃焼式キュポラ、41……プ
ラズマトーチ供給ノズル、45……粒状物ビン、49……ア
フターバーナー、50……煙突、53……セメントキルン、
61……ボイラー、63……蒸気タービン、65……発電機。
し、このゴム被覆鋼をプラズマ燃焼式キュポラ内へ送り
込んで鉄を生産する方法を示す略図である。 第２図は、プラズマ燃焼式キュポラからの排ガスをセメ
ントキルン内で利用する例を示す図である。 第３図は、プラズマ燃焼式キュポラからの排ガスをボイ
ラー内で利用して蒸気を発生させ、これを用いてタービ
ン発電機を作動させるもう一つの例を示す図である。 〔主要な参照番号の説明〕 １……帯鋼入りタイヤ、3,7,11……細断機、5,9,13……
磁気分離機、21……プラズマ燃焼式キュポラ、41……プ
ラズマトーチ供給ノズル、45……粒状物ビン、49……ア
フターバーナー、50……煙突、53……セメントキルン、
61……ボイラー、63……蒸気タービン、65……発電機。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５Ｚ Ｆ２３Ｇ 5/00 １１５ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｃ
Claims (12)
- 【請求項１】帯鋼入りタイヤ、ゴム被覆鋼等の再生利用
方法であって、ゴム被覆鋼を、コークス及び融剤と共に
プラズマ燃焼式キュポラ内に装入し、キュポラを稼働さ
せてゴムを燃焼させると共にキュポラの下部内に溶融状
態の鉄及びスラグを形成し、脱硫剤をプラズマトーチ供
給ノズルを介してキュポラ内に添加し、プラズマトーチ
を、プラズマトーチ供給ノズル内で脱硫剤を溶融させる
に充分な電力レベルで動作させ、溶融した脱硫剤が溶融
鉄中の硫黄と反応すると共に既反応及び未反応の脱硫剤
がスラグと化合してスラグの粘度を減少させ流動し易く
することを特徴とする再生利用方法。 - 【請求項２】帯鋼入りタイヤを、キュポラ内での加熱に
先立って細断することを特徴とする請求項第（１）項記
載の再生利用方法。 - 【請求項３】鋼入り細断ゴムを、鋼の入っていない細断
ゴムから分離してキュポラ内へ装入することを特徴とす
る請求項第（２）項記載の再生利用方法。 - 【請求項４】鋼入りゴムを再度細断し、再度細断した該
鋼入りゴムを、その鋼含有率が約50％以上になるまで、
鋼の入っていないゴムから分離し、鋼含有率が50％以上
の細断ゴムをキュポラ内へ装入することを特徴とする請
求項第（３）項記載の再生利用方法。 - 【請求項５】キュポラからの排ガスを吸熱プロセスで利
用することを特徴とする請求項第（１）項記載の再生利
用方法。 - 【請求項６】キュポラからの排ガスを空気添加により燃
焼させ、キュポラ内へ供給されるブラスト空気を、燃焼
後の排ガスにより予熱することを特徴とする請求項第
（１）項〜第（５）項のうちいずれか一つの項に記載の
再生利用方法。 - 【請求項７】燃焼後の排ガスをボイラーに通して蒸気を
発生させることを特徴とする請求項第（６）項記載の再
生利用方法。 - 【請求項８】蒸気を利用して、発電のため発電機に結合
された蒸気タービンを作動させることを特徴とする請求
項第（７）項記載の再生利用方法。 - 【請求項９】キュポラ内へのコークス及び融剤の装入量
はそれぞれ、鋼1tにつき約40ポンド及び約12ポンドであ
ることを特徴とする請求項第（１）項〜第（４）項のう
ちいずれか一つの項に記載の再生利用方法。 - 【請求項１０】鋼1tにつき約20ポンドの脱硫剤を、プラ
ズマトーチ供給ノズルを介してキュポラ内へ添加するこ
とを特徴とする請求項第（９）項記載の再生利用方法。 - 【請求項１１】脱硫剤は、CaO、MgO、CaCO3、MgCO3及び
CaCO3・MgCO3を含む化合物群から選択されることを特徴
とする請求項第（10）項記載の再生利用方法。 - 【請求項１２】プラズマトーチを動作させる電力レベル
は、溶融状態の鋼1tにつき約250キロワット時であるこ
とを特徴とする請求項第（１）項〜第（11）項のうちい
ずれか一つの項に記載の再生利用方法。
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| US07/226,712 US4889556A (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Method of recycling steel belted tires |
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