JP3783298B2 - 炉への合成樹脂材吹込み設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック等の合成樹脂類を高炉やスクラップ溶解炉等の炉に燃料或いは鉄源の還元剤等として吹き込むための設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチック等の合成樹脂類が急増しており、その処理が大きな問題となっている。なかでも高分子系の炭化水素化合物であるプラスチックは燃焼時に発生する熱量が高く、焼却処理した場合に焼却炉を傷めるために大量処理が困難であり、その多くがごみ埋立地等に投棄されているのが現状である。しかし、プラスチック等の投棄は環境対策上好ましくなく、その大量処理方法の開発が切望されている。
【０００３】
このような背景の下、プラスチック等の合成樹脂類を高炉の補助燃料として用いる方法が、欧州特許公開公報第０６２２４６５Ａ１号及び特公昭５１−３３４９３号公報に示されている。これらの方法は、合成樹脂の粉砕物を羽口等から高炉内に燃料として吹き込むもので、例えば前者においては、炉内に吹き込まれる合成樹脂粉砕物の実質的な条件として、粒径１〜１０ｍｍ、嵩密度０．３５以上という条件が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らが実験と検討を重ねた結果、プラスチック等の合成樹脂類（以下、「プラスチック」を例に説明する）を高炉等の吹込み燃料として使用する場合、次のような解決すべき問題点があることが明らかとなった。
産業廃棄物や一般廃棄物として廃棄されるプラスチックを形態別に見た場合、概ね板材等の塊状プラスチックとフィルム状プラスチックとに大別され、このうち後者のフィルム状プラスチックも廃棄プラスチック全体の中で相当量を占めている。しかし、フィルム状プラスチックの粉砕物は搬送性や流動性が極めて悪く、燃料として用いる際の取扱い性に大きな問題があることが判明した。
【０００５】
すなわち、プラスチックを燃料として高炉に吹き込む場合、貯留サイロ等に貯留されたプラスチックを切り出して高炉に気送供給する方法が採られるが、フィルム状プラスチックは流動性が極めて悪いため、これを相当量含んだプラスチックの粉砕物は貯留サイロでブリッジ（棚つり）を生じやすく、このため貯留サイロからのプラスチック粉砕物の定量切り出しができなくなるトラブルが多発し、さらにフィルム状プラスチックが貯留サイロの切出部や気送管内（特に、曲管部やバルブ周辺）で詰まりを生じ、高炉への気送供給が不能になるなどのトラブルも多発する、という重大な問題があることが判明した。
【０００６】
したがって、このような問題を解決しない限りフィルム状プラスチックを高炉等の吹込み燃料として使用することは事実上不可能であり、さらにはフィルム状プラスチックが廃棄プラスチック全体の中で相当の割合を占める状況を考慮すると、フィルム状プラスチックの利用を可能としない限り、廃棄物たるプラスチックの大量処理と有効利用というメリットが失われることは明らかである。
また、高炉等に燃料としてプラスチックを吹き込むためには、燃焼性等を確保するため粉砕処理したプラスチックを用いる必要があるが、処理コストの面から粉砕できる粒径には限度があり、このため従来技術に示されるように粒径１〜１０ｍｍ程度が細粒化の限界となる。しかし、塊状プラスチックをこの程度の粒径に粉砕したものは高炉内での燃焼性が十分に得られない場合があり、このため未燃焼のプラスチックがベットコークス内で融着して炉内の通気性を著しく阻害し、高炉の操業に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
また、一般廃棄物や産業廃棄物としての合成樹脂類に含まれる塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂材の割合は平均して１５％前後にも達すると言われるが、このような合成樹脂類を高炉に燃料として吹き込んだ場合、含塩素高分子樹脂材の燃焼によって多量の有毒ガス（ＨＣｌ）が生じるという問題がある。
さらに、塊状プラスチックを粉砕処理したものは不規則で角ばった形状をしているため、１〜１０ｍｍ程度の粒径のものでは貯留サイロから切り出す際の排出性や高炉に気送する際の流動性、搬送性が悪く、サイロの切出部や気送管系の途中で詰りを生じ易いという問題もあることが判明した。
したがって、従来技術で提案されているように単にプラスチックを１〜１０ｍｍ程度の粒径に粉砕して崇密度の高い粒状体に加工し、これを高炉に吹き込むということだけでは、廃棄物たるプラスチックを工業規模で高炉等の吹込み燃料として利用することは極めて難しい。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の問題を解決し、廃棄物たるプラスチック等の合成樹脂類を、その形態等に拘りなく高炉やスクラップ溶解炉等の炉に燃料や鉄源の還元剤等として供給することができる合成樹脂材吹込み設備を提供することをその目的とする。
また本発明の他の目的は、高炉等の炉に供給される合成樹脂類の搬送性や燃焼性を効果的に高めることができる合成樹脂材吹込み設備を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は塩化ビニ材等の含塩素高分子樹脂材による問題を生じることなく合成樹脂類を高炉等の炉に供給することができる合成樹脂材吹込み設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するための本発明の合成樹脂材吹込み設備は、廃棄合成樹脂類中におけるフィルム状合成樹脂材の存在が合成樹脂類の炉燃料等としての利用を事実上不可能にしているという上記知見に基づき、燃料等に供すべき合成樹脂類を、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類とそれ以外の合成樹脂類とに分別された状態で受け入れ、これらをそれぞれ異なる工程で気送用固体燃料に適した粒状物に加工する加工処理ラインを設け、この加工後の粒状合成樹脂材を特定の気送手段により高炉羽口部等の炉の吹き込み部に気送できるようにしたことを基本的な特徴としている。
【００１０】
また、特にフィルム状合成樹脂材については、これを特定の手段で加工した場合に流動性、搬送性及び燃焼性に極めて優れた粒状合成樹脂材が得られること、またこのような粒状合成樹脂材を塊状合成樹脂材等の粉砕物と混合することにより、合成樹脂材全体の流動性、搬送性及び燃焼性を著しく高めることができることを知見し、これら知見に基づき構成された合成樹脂材吹込み設備を他の特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明の特徴とする構成は以下の通りである。
[1] フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＸと、前記合成樹脂類(Ａ)以外の合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＹと、前記加工処理ラインＸ及び加工処理ラインＹで得られた粒状合成樹脂材が装入される一次貯留サイロと、該一次貯留サイロから供給される粒状合成樹脂材を炉に気送供給するための吹込みステーションとからなり、前記加工処理ラインＸは、合成樹脂類(Ａ)を熱により溶融または半溶融化させた後固化させることにより減容固化された粒状合成樹脂材に加工する粒状固化装置を有し、前記加工処理ラインＹは、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置を有し、前記吹込みステーションは少なくとも、前記一次貯留サイロから供給される粒状合成樹脂材が装入される二次貯留サイロと、該二次貯留サイロ側から供給される粒状合成樹脂材を受け入れ、これを炉に気送する吹込みタンクとを有するとともに、該吹込みタンクから炉の吹き込み部に粒状合成樹脂材を連続供給可能とした構成を有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
【００１２】
[2] 上記[1]の設備において、加工処理ラインＹが入側から少なくとも、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置と、破砕処理された合成樹脂類(Ｂ)から異物を分離除去するための選別装置と、異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するため最終の破砕装置とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[3] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して溶融させる手段と、溶融した合成樹脂材を冷却して固化させる手段と、該固化した合成樹脂材を裁断または粉砕処理するための加工手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[4] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して半溶融化させる手段と、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより粒状に収縮固化させる手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
【００１３】
[5] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して半溶融化させる手段と、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させる手段と、収縮固化した合成樹脂材を粉砕処理する手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[6] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)が装入される処理室と、該処理室内に配され、合成樹脂類を破砕処理するとともに、該破砕による摩擦熱により合成樹脂類を半溶融化させるための回転刃と、処理室内に冷却用流体を吹き込んで半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させる急冷手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[7] 上記[1]〜[6]のいずれかの設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置よりも上流側の任意の位置に、合成樹脂類(Ａ)から含塩素高分子樹脂材を分離除去するための分離装置を有し、加工処理ラインＹにおける最終の破砕装置よりも上流側または下流側の任意の位置に、合成樹脂類(Ｂ)から含塩素高分子樹脂材を分離除去するため分離装置を有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
【００１４】
本発明は高炉やスクラップ溶解炉に限らず、合成樹脂類を燃料等として使用し得るあらゆる種類の炉に適用することができる。また、高炉やスクラップ溶解炉等の溶解炉に合成樹脂材を吹き込んだ場合、合成樹脂材は鉄源の還元剤としても機能するが、本発明法は合成樹脂材がこのように機能することを妨げず、また、合成樹脂材を炉に吹き込む主たる目的が純然たる燃料としてであるか、或いは鉄源の還元剤としてであるかを問わない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の合成樹脂材吹込み設備の一構成例を示している。
本発明の合成樹脂材吹込み設備は、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理ための加工処理ラインＸと、前記合成樹脂類(Ａ)以外の合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＹと、これら加工処理ラインＸ及び加工処理ラインＹでそれぞれ得られた粒状合成樹脂材が装入される一次貯留サイロ１と、この一次貯留サイロ１から供給される粒状合成樹脂材を高炉羽口部等の吹き込み部（以下、“吹き込み部”が高炉羽口部である場合を例に説明する）に気送供給するための吹込みステーションＺとを有している。
【００１６】
前記加工処理ラインＸ，Ｙは、燃料に供すべき合成樹脂類を、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)とそれ以外（すなわち、塊状合成樹脂材が主体）の合成樹脂類(Ｂ)とに分別された状態で受け入れ、それぞれの合成樹脂類に適した工程で粒状合成樹脂材に加工処理するものである。このため、加工処理ラインＸは合成樹脂類(Ａ)を熱により溶融または半溶融化させた該固化させることにより減容固化（減容＝容積減少）された粒状合成樹脂材に加工する粒状固化装置を有し、一方、加工処理ラインＹは合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置を有している。
【００１７】
以下、本発明設備の構成を図１に従って説明すると、前記加工処理ラインＸは入側から順に、合成樹脂類(Ａ)を破砕（または粗破砕）するために必要に応じて設けられる破砕装置２と、合成樹脂類(Ａ)を減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工処理するための粒状固化装置３と、粒状合成樹脂材(ａ)を篩分けするための篩分け装置４（例えば、振動式の篩分け装置）を有している。前記破砕装置２から粒状固化装置３には移送手段５により、また粒状固化装置３から篩分け装置４には移送手段６により、それぞれ合成樹脂類（Ａ）が移送される。通常、これらの移送手段５，６は搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、移送手段５の途中には鉄屑の除去を行うための磁選機３０（磁石により鉄屑等を吸着して、これを除去する装置）が設けられており、このような磁選機３０が設けられる場合には、一般に移送手段５は搬送コンベアにより構成される。
【００１８】
前記篩分け装置４で篩分けされた粒径の小さい粒状合成樹脂材(ａ)は、移送手段７により一次貯留サイロ１に移送される。この構成例では移送手段７は気送管とその途中に設けられる送風機８により構成されているが、場合によっては移送手段５，６と同様、搬送コンベアや自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成してもよい。また、篩分け装置４で篩分けされた粒径の大きい合成樹脂材は、移送手段９により前記粒状個化装置入側の移送手段５に戻され、粒状個化装置３に再装入されるようになっている。移送手段９も気送管とその途中に設けられる送風機８により構成されているが、場合によっては搬送コンベア等により構成してもよい。
【００１９】
なお、この粗粒の粒状合成樹脂材を返送する位置は任意であり、例えば、粒状固化装置３と磁選機３０間、破砕装置２の入側等の各位置（通常は搬送ライン）に返送することができ、また、場合によっては加工処理ラインＹに供給することもできる。この加工処理ラインＹに供給する場合には、例えば、一次破砕装置１０の入側、一次破砕装置１０と二次破砕装置１１間、二次破砕装置１１と選別機１２間、選別機１２と粉砕装置１３間等の任意の位置（通常は搬送ライン）に供給することができる。また、これ以外に、粗粒の粒状合成樹脂材を系外に取り出し、他工程に直接装入（例えば、高炉やスクラップ溶解炉への炉頂装入、コークス炉や焼結炉への直接装入等）するようにしてもよい。
また、合成樹脂類(Ａ)が後述する粒状固化装置３で破砕処理される場合には、上記破砕装置２による破砕処理は必ずしも必要ではなく、したがってその場合には破砕装置２は設けなくてもよい。
【００２０】
前記粒状固化装置３は、例えば以下の▲１▼〜▲３▼に示す方式で合成樹脂類(Ａ)の減容固化−粒状化処理を行う機構を有している。
▲１▼ 合成樹脂材類(Ａ)を加熱して溶融させた後冷却して固化させ、この固化した合成樹脂材を裁断または粉砕処理する方式
▲２▼ 合成樹脂材類(Ａ)を裁断または破砕し（この裁断または破砕は、粒状固化装置内ではなく上記破砕装置２で行ってもよい）、この裁断または破砕された合成樹脂材を加熱若しくは前記裁断または破砕による摩擦熱により半溶融化させ、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化した合成樹脂材を粉砕処理して粒状合成樹脂材(ａ)を得る方式
【００２１】
▲３▼ 上記▲２▼の方式の一態様として、合成樹脂類(Ａ)を高速回転する回転刃で裁断または破砕するとともに、該裁断または破砕による摩擦熱により合成樹脂材を半溶融化させ、次いでこの半溶融化した合成樹脂材を水噴霧等によって急冷することにより収縮固化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化と同時に前記回転刃により粉砕処理し、粒状合成樹脂材(ａ)を得る方式
これらの方式のうち▲１▼の方式による装置の典型的な例は、合成樹脂類(Ａ)を完全溶融させる手段と、この溶融した合成樹脂類を線状等に押出し成形する押出し手段と、この押出し成形された合成樹脂材を粒状に裁断処理する裁断手段とからなる装置であるが、この他にも種々の加工方式を採ることができる。
【００２２】
これに対して▲２▼、▲３▼の方式は合成樹脂類(Ａ)を完全には溶融させず、半溶融化させた状態から冷却用流体（水または冷却ガス等）の噴霧等によって急冷することにより収縮固化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化したものを粒状に粉砕処理することにより粒状合成樹脂材(ａ)を得る方式である。本発明者らは特にこのような▲２▼，▲３▼の方式（とりわけ▲３▼の方式）による装置で得られた粒状合成樹脂材(ａ)が、フィルム状合成樹脂材の粉砕物は言うに及ばず、塊状合成樹脂材の粉砕物に較べてさえ非常に優れた流動性と搬送性を示し、しかも燃焼性にも非常に優れていること、さらにはこれらを塊状合成樹脂材の粉砕物と混合して用いることにより、合成樹脂材全体の搬送性及び燃焼性を著しく向上させ得ることを見出したものであり、したがって、本発明の燃料吹込み設備においては、粒状固化装置３は上記▲２▼または▲３▼の方式のものを用いることが最も好ましい。
【００２３】
図３は上記▲２▼の方式で粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化の連続処理を行う粒状固化装置３の一構成例を示しており、粒状固化装置３は合成樹脂類の入側から順に、破砕機３９、減容固化装置４０及び必要に応じて設けられる粉砕機４１を有している。また、減容固化装置４０は入側から加熱室４２と冷却室４３を有するとともに、これら加熱室４２と冷却室４３を通じて合成樹脂類を連続搬送する搬送装置４４（搬送ベルト等）を有している。
【００２４】
このような粒状固化装置３によれば、合成樹脂類(Ａ)は破砕機３９で破砕された後、減容固化装置４０に装入される。この減容固化装置４０では、合成樹脂類(Ａ)は加熱室４２及びこれに続く冷却室４３を搬送装置４４で連続搬送されつつ、加熱室４２において加熱（ガス加熱、ガス間接加熱または電気加熱等）されることで半溶融化した後、冷却室４３で水噴霧等により急冷され、収縮固化する。この際、合成樹脂類(Ａ)の破砕形態や加熱室内への装入状態等を適宜選択することにより合成樹脂材を粒状に収縮固化させることができ、したがってこの方式によれば収縮固化ままで粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
【００２５】
一方、合成樹脂材の一部または全部を粒状に収縮固化させない方式では、収縮固化した合成樹脂材は減容固化装置４０から粉砕機４１に装入され、この粉砕機４１により粒状に粉砕処理されることで粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
以上のようにして得られた粒状合成樹脂材(ａ)は、破砕されたフィルム状合成樹脂材を半溶融状態から粒状に収縮固化させ若しくは収縮固化させた後これを粉砕処理したものであるため、塊状合成樹脂材の破砕物に較べて比較的ポーラスな性状であって比表面積が大きく、しかも塊状合成樹脂材の破砕物のように角ばった形状ではなく、全体的に見て丸みを帯びた形状を有するため、優れた燃焼性と流動性を示す。
【００２６】
図４は上記▲３▼の方式による装置の構造の概略を、また図５はこの装置による粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化処理の原理を模式的に示している。
この粒状固化装置３は、合成樹脂類(Ａ)が装入されるタンク４５と、このタンク４５内の底部に配置される１または２以上の回転刃４６と、タンク４５内に冷却用流体（水等の液体若しくはガス）を吹き込み若しくは噴霧するための急冷手段４７とを備えている。このような粒状固化装置３によれば、タンク４５内に装入された合成樹脂類(Ａ)を高速回転する回転刃４６で裁断または破砕するとともに、この裁断または破砕による摩擦熱により合成樹脂材を半溶融化させ、次いで、この半溶融化した合成樹脂材を急冷手段４７からの水噴霧等により上記温度から急冷することにより収縮個化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化と同時に前記回転刃４６により粉砕処理し、粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
【００２７】
以上のようにして得られた粒状合成樹脂材(ａ)も、破砕されたフィルム状合成樹脂材を半溶融状態から粒状に収縮固化させ若しくは収縮固化させた後これを粉砕処理したものであるため、塊状合成樹脂材の破砕物に較べて比較的ポーラスな性状であって比表面積が大きく、しかも塊状合成樹脂材の破砕物のように角ばった形状ではなく、全体的に見て丸みを帯びた形状を有するため、優れた燃焼性と流動性を示す。
【００２８】
この装置はバッチ方式により合成樹脂材の破砕（または裁断）処理、半溶融化処理及び収縮固化後の粉砕処理（但し、急冷により粒状に収縮固化させる場合は粉砕処理は必要ない）の総てを高速回転する回転刃４６により行うものであり、「破砕（または裁断）→半溶融化→急冷による粒状収縮固化」若しくは「破砕（または裁断）→半溶融化→急冷による収縮固化→粉砕」という一連の処理工程が短時間に速やかに行われ、しかも合成樹脂材が回転刃４６による破砕（裁断）−高速撹拌中に半溶融化し、このような状態から速かに急冷処理がなされるため、比表面積及び粒形状等の面でより好ましい粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。また、回転刃４６の作用だけで破砕（または裁断）処理、半溶融化処理及び収縮固化後の粉砕処理が行われるため、設備コスト及び運転コストの面でも有利である。
【００２９】
なお、上記▲３▼の方式による装置においても、合成樹脂類(Ａ)の破砕形態や回転刃に対する装入状態等を適宜選択することにより合成樹脂材を粒状に収縮固化させることができ、したがってこの場合には実質的に収縮固化後の回転刃４６による粉砕処理なしに、収縮固化ままで粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。一方、合成樹脂材の一部または全部を粒状に収縮固化させない場合には、上記のように回転刃４６による粉砕処理により粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
また、上記▲２▼、▲３▼の方式において合成樹脂類(Ａ)を半溶融化する温度は合成樹脂の種類や形状等によってある程度異なり、例えば材質面だけからいうと低密度ポリエチレンの場合で１０５〜１１５℃程度、中低密度ポリエチレンの場合で１２８℃前後である。したがって、合成樹脂類(Ａ)に含まれる合成樹脂材の種類や割合、形態等に応じて、半溶融化させるための温度が適宜選択される。
【００３０】
一方、前記加工処理ラインＹは入側から順に、合成樹脂類(Ｂ)を粗破砕するための一次破砕装置１０と、合成樹脂類(Ｂ)をさらに細かく破砕するための二次破砕装置１１と、破砕された合成樹脂類(Ｂ)から金属や土砂等の異物を除去するための選別装置１２と、異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を最終的な粒径に粉砕処理して粒状合成樹脂材(ｂ)とするための粉砕装置１３を有している。
前記一次破砕装置１０から二次破砕装置１１には移送手段１４により、また二次破砕装置１１から選別装置１２には移送手段１５により、それぞれ合成樹脂類（Ｂ）が移送される。通常、これら移送手段１４，１５は搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、移送手段１４の途中には鉄屑の除去を行うための磁選機３０（磁石により鉄屑等を吸着して、これを除去する装置）が設けられており、このような磁選機３０が設けられる場合には、一般に移送手段１４は搬送コンベアにより構成される。
【００３１】
選別装置１２から粉砕装置１３には移送手段１６により、また粉砕装置１３から一次貯留サイロ１には移送手段１７により、それぞれ合成樹脂類（Ｂ）若しくは粒状合成樹脂材（ｂ）が移送される。この構成例では移送手段１６，１７は気送管とその途中に設けられる送風機８により構成されているが、場合によっては移送手段１４，１５と同様、搬送コンベアや自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成してもよい。
前記一次貯留サイロ１と吹込みステーションＺとの間には、上流側から順に、一次貯留サイロ１から供給される粒状合成樹脂材を受け入れて一時的に貯留するサービスタンク１９と、このサービスタンク１９から供給される粒状合成樹脂材を受け入れ、これを吹込みステーションＺに気送供給するためのリフトタンク２１が設けられている。
【００３２】
一次貯留サイロ１からサービスタンク１９には移送手段１８により粒状合成樹脂材が供給される。この移送手段１８は、例えば定量切り出し装置と搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、サービスタンク１９からリフトタンク２１には移送手段２０により粒状合成樹脂材が移送されるが、この移送手段２０は自由落下式の移送管により構成され、この移送管の途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止とリフトタンク内の気圧を保持するための遮断弁３８が設けられている。
前記リフトタンク２１にはアキュームレータ２９からのエア供給管３７が接続され、気送用エアが供給される。この気送用エアによりリフトタンク２１内の粒状合成樹脂材が気送管２２を通じて吹込みステーションＺに供給される。また、粒状合成樹脂材の気送量はリフトタンク２１内に供給される気送用エアの圧力で制御される。
【００３３】
前記吹込みステーションＺは、粒状合成樹脂材の高炉羽口部への連続供給を可能とするための多段式のタンクを有しており、この構成例では上流側から順に、二次貯留サイロ２３、均圧タンク２４及び吹込みタンク２５を有し、前記気送管２２が二次貯留サイロ２３に接続されている。二次貯留サイロ２３から均圧タンク２４には移送手段３１により、また均圧タンク２４から吹込みタンク２５には移送手段３２により、それぞれ粒状合成樹脂材が供給される。これらの各移送手段３１，３２は自由落下式の移送管により構成され、またそれらの途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止と均圧タンク２４及び吹込みタンク２５内の気圧を保持するための遮断弁３３，３４が設けられている。
【００３４】
前記吹込みタンク２５から高炉ＢＦの羽口部２８には、気送管２６及び各羽口部に通じる気送支管２７（図中、３６は各気送支管２７への分配器）により粒状合成樹脂材が気送供給される。気送管２６の吹込みタンク出側位置には、タンクから排出された粒状合成樹脂材をガスと混合して流動化させるための流動化装置３５が設けられている。この流動化装置３５は粒状合成樹脂材の供給・停止を行う機能も有している。また、気送管２６にはアキュームレータ２９からのエア供給管３７が接続され、気送用エアを供給する。吹込みタンク２５からの粒状合成樹脂材の気送量の調整は、吹込みタンク２５内の圧力を例えば図示しない昇圧手段により調整することにより、さらに必要に応じてアキュームレータ２９からの気送用ガスの流量を調整することにより行われる。
【００３５】
図６及び図７はそれぞれ吹込みステーションＺの他の構成例を示すもので、これらは図１に示すような均圧タンクを設けず、複数組の二次貯留サイロ−吹込みタンクまたは吹込みタンクを並列的に設け、高炉羽口部への粒状合成樹脂材の連続供給を可能としたものである。
図６に示す吹込みステーションＺは、二次貯留サイロ２３ａ及び吹込みタンク２５ａと二次貯留サイロ２３ｂ及び吹込みタンク２５ｂとを並列的に設け、二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂに対して、気送管２２に設けた分配装置４８により粒状合成樹脂材を適宜振り分けて装入できるようにしている。二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂから吹込みタンク２５ａ，２５ｂには、移送手段４９ａ，４９ｂによりそれぞれ粒状合成樹脂材が供給される。これらの各移送手段４９ａ，４９ｂは自由落下式の移送管により構成され、またそれらの途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止と吹込みタンク内の気圧を保持するための遮断弁５０ａ，５０ｂが設けられている。また、各吹込みタンク２５ａ，２５ｂに接続された気送支管２６０ａ，２６０ｂのタンク出側位置には、図１の流動化装置３５と同様の機能を有する流動化装置５１ａ，５１ｂが設けられている。
なお、図６に示す吹込みステーションＺでは、並列的な二次貯留サイロ−吹込みタンクを３組以上設けることもできる。
【００３６】
また、図７に示す吹込みステーションＺは、二次貯留サイロ２３の出側に吹込みタンク２５ａ，２５ｂを並列的に設け、分配装置５３を有する移送手段５２により二次貯留サイロ２３から粒状合成樹脂材を各吹込みタンク２５ａ，２５ｂに適宜振り分けて供給できるようにしている。この移送手段５２を構成する各吹込みタンクへの分岐管の途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止と吹込みタンク内の気圧を保持するための遮断弁５４ａ，５４ｂが設けられている。また、各吹込みタンク２５ａ，２５ｂに接続された気送支管２６０ａ，２６０ｂのタンク出側位置には、図１の流動化装置３５と同様の機能を有する流動化装置遮断弁５５ａ，５５ｂが設けられている。
なお、図７に示す吹込みステーションＺでは、並列的な吹込みタンクを３組以上設けることもできる。
【００３７】
なお、図１に示した構成例では磁選機３０を各加工処理ラインＸ，Ｙでそれぞれ１箇所ずつに設けているが、各処理ラインの複数箇所に磁選機３０を配置してもよい。
また、加工処理ラインＸ，Ｙに設置される各種の破砕装置（粉砕装置１３も含む）の破砕方式は任意であり、通常の機械的手段のみによる破砕方式以外に、例えば被処理体を冷凍した状態で破砕する所謂冷凍破砕方式のものを適用することもできる。
通常、図１に示す加工処理設備の入側には、搬入合成樹脂類のヤード乾燥設備等の付帯設備が設けられる。
【００３８】
図２は本発明設備の他の構成例を示すもので、加工処理ラインＸと加工処理ラインＹに、それぞれ合成樹脂類から塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂材を分離除去するための分離装置５６，５７を設けたものである。
すなわち、加工処理ラインＸでは破砕装置２と粒状固化装置３との間に分離装置５６が設けられ、合成樹脂類(Ａ)から塩化ビニルや塩化ビニリデン等の含塩素高分子樹脂材のみが分離除去される。塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂は他の合成樹脂に較べて比重が大きいため（ポリエチレンの比重：０．９１〜０．９６、ポリプロピレンの比重：０．８９〜０．９１程度であるのに対し、塩化ビニルの比重：１．１６〜１．５５程度）、通常、分離装置５６は水等の液体を利用した比重分離方式或いは遠心分離方式等により合成樹脂類(Ａ)から含塩素高分子樹脂材を分離する。
なお、加工処理ラインＸにおける前記分離装置５６は、粒状固化装置３よりも上流側の任意の位置に配置することができる。
【００３９】
図８は比重分離方式による分離装置５６の一構成例を示している。図において、５８は水が入れられた分離槽、５９ａ，５９ｂは分離槽から排出された合成樹脂材の水を切るためのスクリーン、６０はスクリーンによる水切り後に合成樹脂材を乾燥処理するための乾燥機、６１はスクリーン５９ａ，５９ｂで分離された水を排出する排水タンクである。
このような分離装置５６によれば、合成樹脂類(Ａ)は水が入れられた分離槽５８に装入され、槽内で沈降する塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂材と浮上するそれ以外の合成樹脂材とに分離される。沈降分離した含塩素高分子樹脂材は適当な排出手段により槽外に排出され、スクリーン５９ａを経て水と分離された後、系外に排出される。一方、槽内で浮上した含塩素高分子樹脂材以外の合成樹脂材は適当な排出手段で槽外に排出され、スクリーン５９ｂを経て水と分離された後、乾燥機６０で乾燥され、次工程へと送られる。
【００４０】
また、図９は遠心分離方式による分離装置５６の一構成例を示している。この装置は、内部が中空の筒状若しくは紡錘状の本体６２と、この本体６２内部の長手方向に回転自在に配されるスクリュー付きの内筒体６３と、この内筒体回転駆動用のモータ６４等から構成される。この装置では、合成樹脂材と水等の媒体との混合物が、高速回転する内筒体６３の一端からその内部に供給される。混合物は内筒体６３の長手方向略中央に設けられた開口６５から遠心力の作用により本体６２の内部空間に吐き出され、媒体の比重を境としてこれよりも比重の大きい重質分（含塩素高分子樹脂）と比重の小さい軽質分（含塩素高分子樹脂以外の合成樹脂類）とに分離される。つまり、遠心力によって合成樹脂材のうちの重質分のみが本体６２の内壁面側に集められる結果、軽質分と重質分が本体６２の径方向において分離した状態となる。
【００４１】
ここで、内筒体６３は、前記開口６５を大略の境とした長手方向半分に軽質分搬送用のスクリュー６６ａが、他の長手方向半分に重質分搬送用のスクリュー６６ｂが設けられている。これらスクリュー６６ａ、６６ｂはスクリューの螺旋方向が互いに逆向きであり、内筒体６３が回転することによりスクリュー６６ａ、６６ｂはそれぞれの側の本体端部方向に合成樹脂材を搬送する。すなわち、軽質分の合成樹脂材は羽根が比較的短かいスクリュー６６ａによって本体６２の一方の端部まで搬送され、排出口６７ａから排出される。一方、本体６２の内壁面側に集められた重質分の合成樹脂材は、羽根が本体６２の内壁面近傍まで延びたスクリュー６６ｂによって本体６２の他方の端部まで搬送され、排出口６７ｂから排出される。一方、水等の媒体は本体６２の略中央部に設けられた排出口６８から装置外に排出される。
【００４２】
このような装置によれば、軽質分と重質分にそれぞれ分離された合成樹脂材を水分が非常に少ない状態で装置外に排出させることができる。
図２に示す設備では、破砕装置２から分離装置５６には移送手段５ａにより、また分離装置５６から粒状固化装置３には移送手段５ｂにより、それぞれ合成樹脂類（Ａ）が移送される。通常、これら移送手段５ａ，５ｂは搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、移送手段５ａの途中には鉄屑の除去を行うための磁選機３０が設けられており、このような磁選機３０が設けられる場合には、一般に移送手段５ａは搬送コンベアにより構成される。
【００４３】
一方、加工処理ラインＹでは選別装置１２と粉砕装置１３との間に分離装置５７が設けられ、合成樹脂類(Ｂ)から塩化ビニルや塩化ビニリデン等の含塩素高分子樹脂材のみが分離除去される。分離装置５７の構成例及び作用等は上述した分離装置５６と同様であるのでその説明は省略する。なお、加工処理ラインＹにおける分離装置５７の配置は本実施例に限定されるものではなく、粉砕装置１３よりも上流側また下流側の任意の位置、例えば一次破砕装置１０と二次破砕装置１１１間、二次破砕装置１１と選別装置１２間、粉砕装置１３の出側等に配置することができる。
選別装置１２から分離装置５７には移送手段１６ａにより、また分離装置５７から粉砕装置１３には移送手段１６ｂにより、それぞれ合成樹脂類（Ｂ）が移送される。通常、これら移送手段１６ａ，１６ｂは搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。
【００４４】
図２の他の構成は図１と同一であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、この図２の構成例においても、篩分装置４で篩い分けられた粗粒の粒状合成樹脂材を返送する位置は任意であり、例えば、分離装置５６と粒状固化装置３間、磁選機３０と分離装置５６間、破砕装置２の入側等の各位置（通常は搬送ライン）に返送することができ、また、場合によっては加工処理ラインＹに供給することもできる。この加工処理ラインＹに供給する場合には、例えば、一次破砕装置１０の入側、一次破砕装置１０と二次破砕装置１１間、二次破砕装置１１と選別機１２間、選別機１２と粉砕装置１３間等の任意の位置（通常は搬送ライン）に供給することができる。また、先に述べたように粗粒の粒状合成樹脂材を系外に取り出し、他工程に直接装入（例えば、高炉やスクラップ溶解炉への炉頂装入、コークス炉や焼結炉への直接装入等）するようにしてもよい。
【００４５】
次に、上述した本発明設備における合成樹脂類の処理及び高炉への吹込み工程について説明する。
本発明設備では燃料に供すべき合成樹脂類を、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)とそれ以外（すなわち、塊状合成樹脂材が主体）の合成樹脂材類(Ｂ)とに分別された状態で加工処理設備に受け入れ、加工処理ラインＸ，Ｙにおいてそれぞれ異なる工程で炉吹込み用固体燃料（或いは鉄源の還元剤）に適した粒状物に加工処理する。ここで、合成樹脂類(Ａ)には、フィルム状合成樹脂材のほかに流動性や搬送性に難がある他の形態の合成樹脂材、例えば発泡プラスチック等を含ませることができる。
【００４６】
フィルム状合成樹脂材に特別な制限はないが、本発明者らが実験により確認したところによれば、厚さが１００μｍ以下の合成樹脂フィルムが特に流動性や搬送性に劣ることから、分別可能な限度において厚さ１００μｍ以下の合成樹脂フィルムについては合成樹脂類(Ａ)に分別することが好ましい。但し、必ずしもこのような分別基準に限定されないことは言うまでもなく、また、ポリエチレンフィルム等のような極薄材の他に、所謂ペットボトル等に利用されているような比較的厚手の合成樹脂類も合成樹脂類(Ａ)に含ませることができる。また、合成樹脂類(Ａ)に分別するか否かは、厚さ以外にも、合成樹脂類の成分組成、材質（例えば、複合材として合成樹脂類以外のものが含まれている場合と、そうでない場合等）、形態等の要素に応じて決められる。
一方、合成樹脂類(Ｂ)としては、板材等の塊状合成樹脂材が主体となるが、勿論これに限定されるものではない。
【００４７】
要は、収集された合成樹脂類の流動性や搬送性等を考慮し、少なくともポリエチレンフィルムのように破砕処理したままでは流動性や搬送性が極端に劣るものは合成樹脂類(Ａ)に分別し、それよりも流動性や搬送性が良好な塊状プラスチックのようなものは合成樹脂類(Ｂ)に分別し、それ以外のものは流動性や搬送性等を考慮して合成樹脂類(Ａ)、(Ｂ)のいずれかに分別すればよい。
なお、合成樹脂類の加工処理及び吹き込みシステム全体として見た場合、燃料等として供給すべき合成樹脂類のうちのフィルム状合成樹脂材の総てを合成樹脂類(Ａ)に、また塊状合成樹脂材の総てを合成樹脂類（Ｂ）にそれぞれ厳密に分別する必要は必ずしもなく、また、廃棄物という性質を考慮すればそのような厳密な分別は実際上も困難である。したがって、合成樹脂類(Ａ)に塊状合成樹脂材等が、また合成樹脂類（Ｂ）にフィルム状合成樹脂材等がある程度含まれることは許容される。
【００４８】
加工処理ラインＸでは、合成樹脂類(Ａ)は必要に応じて破砕装置２において破砕（または粗破砕）された後、移送手段５により粒状固化装置３に装入され、ここで減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工される。また、上記移送手段５の途中で磁選機３０により合成樹脂類に混入している鉄屑の除去が行われる。
前記粒状固化装置３では、先に述べた▲１▼〜▲３▼の何れかの方式で合成樹脂類(Ａ)の減容固化−粒状化処理が行われ、粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。粒状固化装置３で得られた粒状合成樹脂材(ａ)は、移送手段６により篩分け装置４に装入されて篩い分けされ、所定の粒径以下（例えば−６ｍｍ）のものだけが移送手段７を通じて一次貯留サイロ１に送られる。一方、所定の粒径を超える粒状合成樹脂材は移送手段９を通じて粒状固化装置３入側の移送手段５に戻され、合成樹脂類(Ａ)とともに粒状固化装置３に再装入される。
また、図７に示す設備の場合には、合成樹脂類(Ａ)は粒状固化装置３での処理に先立ち分離装置５６に装入され、ここで塩化ビニルや塩化ビニリデン等の含塩素高分子樹脂材の分離除去が行われる。分離装置５６で含塩素高分子樹脂材が分離除去された合成樹脂類(Ａ)は粒状固化装置３に装入され、ここで減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工された後、篩分け装置４を経て一次貯留サイロ１に送られる。
【００４９】
一方、加工処理ラインＹでは、合成樹脂類(Ｂ)は一次破砕装置１０において粗破砕（例えば、粒径５０ｍｍ程度に破砕）された後、移送手段１４により二次破砕装置１１に装入されて二次破砕（例えば、粒径２０ｍｍ程度に破砕）される。また、一次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は、上記移送手段１４の途中で磁選機３０により混入している鉄屑の除去が行われる。
二次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は移送手段１５により選別装置１２に装入され、ここで金属や土砂、石等の異物が風力選別等の方法により分離除去される。次いで移送手段１６を通じて粉砕装置１３（三次破砕機）に送られ、所定の粒径以下（例えば、−６ｍｍ）まで粉砕処理され、粒状合成樹脂材(ｂ)が得られる。この粒状合成樹脂材(ｂ)は移送手段１７を通じて一次貯留サイロ１に送られる。
【００５０】
また、図７に示す設備では、合成樹脂類(Ｂ)は粉砕装置１３での粉砕処理に先立ち分離装置５７に装入され、ここで含塩素高分子樹脂材の分離除去が行われる。分離装置５７で含塩素高分子樹脂材が分離除去された合成樹脂類(Ｂ)は粉砕装置１３（三次破砕機）に送られ、所定の粒径以下（例えば、−６ｍｍ）まで粉砕処理された後一次貯留サイロ１に送られる。
一次貯留サイロ１に貯留された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体は、移送手段１８，２０を通じてサービスタンク１９を経由してリフトタンク２１に供給され、このリフトタンク２１から吹込みステーションＺに気送され、二次貯留サイロ２３に装入される。
【００５１】
吹込みステーションＺでは、粒状合成樹脂材を吹込タンク２５から高炉羽口部２８に連続的に気送供給する。このような連続的な気送供給を行うため、均圧タンク２４と吹込みタンク２５間の移送手段３２の遮断弁３４を閉とした状態で二次貯留サイロ２３から均圧タンク２４に粒状合成樹脂材を装入しておき（装入時は移送手段３１の遮断弁３３は開状態）、吹込みタンク２５内の粒状合成樹脂材の残量が少なくなった時点で、移送手段３１の遮断弁３３を閉とした状態で移送手段３２の遮断弁３４を開とし、均圧タンク２４内の粒状合成樹脂材を吹込タンク２５に補給する。以上の操作を繰り返すことにより、吹込みタンク２５内の粒状合成樹脂材の残量を常時確保することができ、粒状合成樹脂材を吹込みタンク２５から連続的に気送供給することができる。
【００５２】
また、吹込ステーションＺが図６に示すような構成を有する場合には、リフトタンク２１側から気送管２２を通じて供給された粒状合成樹脂材は分配装置４８により二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂに適宜振り分け装入され、吹込みタンク２５ａ，２５ｂ内の粒状合成樹脂材の残量に応じ、二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂから吹込みタンク２５ａ，２５ｂに粒状合成樹脂材の補給が行われる。
粒状合成樹脂材は常にいずれか一方の吹込みタンク２５ａ，２５ｂから高炉羽口部に気送供給され、気送供給を行わない他方の吹込みタンクに対して二次貯留サイロから粒状合成樹脂材の補給が行われる。この粒状合成樹脂材の補給や気送供給を行う吹込みタンク２５ａ，２５ｂの切替の際には、二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂと吹込みタンク２５ａ，２５ｂ間の移送手段４９ａ，４９ｂの遮断弁５０ａ，５０ｂと吹込みタンク２５ａ，２５ｂの出側の流動化装置５１ａ，５１ｂが適宜開閉操作される。
【００５３】
また、吹込みステーションＺが図７に示すような構成を有する場合には、リフトタンク２１側から気送管２２を通じて供給された粒状合成樹脂材は二次貯留タンク２３に装入された後、移送手段５２に設けられた分配装置５３により、吹込みタンク２５ａ，２５ｂ内の粒状合成樹脂材の残量に応じて各タンク２５ａ，２５ｂに適宜振り分け装入される。
粒状合成樹脂材は常にいずれか一方の吹込みタンク２５ａ，２５ｂから高炉羽口部に気送供給され、気送供給を行わない他方の吹込みタンクに対して二次貯留サイロ２３から粒状合成樹脂材の補給が行われる。この粒状合成樹脂材の補給や気送供給を行う吹込みタンク２５ａ，２５ｂの切替の際には、二次貯留サイロ２３と吹込みタンク２５ａ，２５ｂ間の移送手段５２の遮断弁５４ａ，５４ｂと吹込みタンク２５ａ，２５ｂの出側の流動化装置５５ａ，５５ｂが適宜開閉操作される。
【００５４】
以上のように図６，図７に示す構成の吹込みステーションＺにおいても、粒状合成樹脂材を吹込みタンク２５ａ，２５ｂから高炉羽口部に連続的に気送供給することができる。
気送管２６にはアキュームレータ２９からエア供給管３７を通じて気送用エアが供給され、このエアにより吹込みタンク２５，２５ａ，２５ｂから排出された粒状合成樹脂材が気送管２６及び気送支管２７を通じて複数の羽口部２８に送られ、燃料として高炉内に吹き込まれる。
以上は合成樹脂材の高炉羽口部への吹き込みを例に説明したが、他の種類の炉においても、同様にして羽口部等の合成樹脂材吹き込み部に合成樹脂材が供給され、炉内への吹き込みが行われる。
【００５５】
なお、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類（Ａ）とそれ以外の合成樹脂類（Ｂ）の加工処理設備に対する供給量は、廃棄物という性質上、経時的にある程度のバラツキを生じることがあり、比較的短時間（例えば、数時間〜数十時間程度）に限った場合にはいずれか一方の種類の合成樹脂類しか供給されず、したがって処理され且つ炉に気送される合成樹脂類は一時的に合成樹脂類（Ａ）−粒状合成樹脂材（ａ）または合成樹脂類（Ｂ）−粒状合成樹脂材（ｂ）のいずれか一方だけになることもあり得る。また、これ以外の理由により一時的に粒状合成樹脂材（ａ）及び（ｂ）のいずれか一方のみが炉に気送されることもあり得る。
【００５６】
先に述べたように、上記▲２▼、▲３▼の方法により粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化して得られた粒状合成樹脂材(ａ)は比較的ポーラスな性状で比表面積が大きく、しかも全体的に見て丸みを帯びた形状を有しているために優れた燃焼性と流動性を示し、これらを粒状合成樹脂材(ｂ)と混合することにより、炉に供給される粒状合成樹脂材全体の燃焼性と流動性及び搬送性を効果的に高めることができる。すなわち、燃焼性に関しては、炉内に粒状合成樹脂材(ａ)と粒状合成樹脂材(ｂ)の混合体が吹き込まれた場合、燃焼性の良好な粒状合成樹脂材(ａ)が急速燃焼して粒状合成樹脂材(ｂ)を速かに着火させ、これによって炉内吹き込まれた粒状合成樹脂材全体の燃焼性が著しく高められる。
さらに、流動性及び搬送性に関しても、丸みを帯びた形状を有する流動性及び搬送性に優れた粒状合成樹脂材(ａ)が粒状合成樹脂材中に含まれることにより、これが粒状合成樹脂材全体の流動性を向上させる潤滑的機能を果し、この結果粒状合成樹脂材全体の流動性、搬送性が大きく改善される。
【００５７】
上記のような作用を得るためには、粒状合成樹脂材(ａ)と粒状合成樹脂材(ｂ)を重量比で(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］：０．１０以上の割合で混合することが好ましい。図１５は、フイルム状合成樹脂材を上記▲３▼の方法で収縮固化−粒状化処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ａ)と塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ｂ)（いずれの粒状合成樹脂材も安息角：４０°）とを種々の割合で混合し、この混合体を高炉の羽口部に気送して炉内吹き込みを行ない、その際の(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］の重量比と混合体の搬送性（供給トラブル発生頻度）及び燃焼性（吹込み燃料によるコークス置換率）との関係を調べたものである。なお、供給トラブル発生頻度とコークス置換率は以下のように定めた。
【００５８】
(イ) 供給トラブル発生頻度
塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ｂ)（安息角：４０°）のみを単独で炉に供給した場合の供給トラブル発生頻度指数を“１”とし、この場合と比較した供給トラブル発生頻度を指数で示した。供給トラブル発生の有無は、貯留サイロ内の粒状合成樹脂材の重量変動を常時監視し、重量変動：０の状態が所定時間（例えば１０分間程度）続いた場合にトラブル発生（サイロ切出部や気送管途中での詰り発生）と判断した。
(ロ) コークス置換率
コークス置換率＝（粒状合成樹脂材の吹込みにより低減したコークス比）／（粒状合成樹脂材の吹き込み比）
但し、粒状合成樹脂材の吹込みにより低減したコークス比：ｋｇ／ｔ・pig
粒状合成樹脂材の吹き込み比：ｋｇ／ｔ・pig
【００５９】
図１５によれば(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］：０．１０以上の領域において優れた燃焼性と搬送性が得られることが判る。
上記のように(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］を所定の範囲に管理するためには、粒状合成樹脂材(ａ)及び粒状合成樹脂材(ｂ)を一旦それぞれの貯留サイロに貯留した後に混合するようにすることが好ましい。図１０はそのための貯留サイロの構成例を示しており、粒状合成樹脂材(ａ)及び粒状合成樹脂材(ｂ)をそれぞれの貯留サイロ６９ａ，６９ｂに一旦貯留し、これら貯留サイロ６９ａ，６９ｂから一次貯留サイロ１に粒状合成樹脂材(ａ)と粒状合成樹脂材(ｂ)を適宜切り出し、一次貯留サイロ１に(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］が調整された粒状合成樹脂材を貯留できるようにしたものである。
【００６０】
さらに、粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)は嵩密度０．３０以上、安息角４０°以下に加工されることが好ましい。先に述べたように従来技術においては合成樹脂粉砕物の嵩密度を０．３５以上とすることが提案されているが、特に塊状合成樹脂材の粉砕物については嵩密度を高めるとそれだけ破砕機の負荷が増大する（破砕刃の寿命が短くなる）という問題があり、破砕機によっては嵩密度０．３５未満の粉砕物しか得られないものもある。一方、本発明者らの検討によれば、粒状合成樹脂材の嵩密度が０．３０以上であれば圧力損失等の点を含めて粒状合成樹脂材を気送することに何の問題も生じないこと、また、粒状合成樹脂材の貯留サイロでのブリッジ（棚つり）や気送管系内の曲管部やバルブ周辺での詰まり等のトラブルの発生は粒状合成樹脂材の嵩密度とは殆ど関係がなく、粒状合成樹脂材の粒形状に大きく左右されること、そして、この粒形状に基づく上記トラブルの発生抑制効果は粒状合成樹脂材の安息角で整理できることが判明した。
【００６１】
図１６は、塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材について、その安息角と貯留サイロでのブリッジ（棚つり）や気送管内での詰まり等の供給トラブル発生頻度との関係を、嵩密度が異なる粒状合成樹脂材別に示したものである。なお、供給トラブル発生頻度の評価は図１５と同様の方法で行なった。
図１６によれば、粒状合成樹脂材の嵩密度に拘りなく、安息角を４０°以下とすることにより上記のような供給トラブルを適切に防止できることが判る。
【００６２】
また、粒状合成樹脂材(ａ)のうち上記▲２▼、▲３▼の方法で粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化して得られるものについては、当該方法で粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化するだけで安息角４０°以下の粒状合成樹脂材が得られることが判った。一方、上記▲１▼方法で減容固化−粒状化して得られる粒状合成樹脂材(ａ)または上記▲１▼〜▲３▼以外の方法で収縮固化−粒状化して得られる粒状合成樹脂材(ａ)や、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理して得られる粒状合成樹脂材(Ｂ)については、安息角４０°以下を達成するために破砕方式等が適宜選択される。
なお、本発明設備において加工処理して得る粒状合成樹脂材(ａ)、(ｂ)の粒径は、燃焼性の観点から１０ｍｍ以下、好ましくは４〜８ｍｍとすることが好ましい。
【００６３】
本発明が処理の対象としている合成樹脂類は、主として廃棄物（所謂ゴミとしての廃棄物、工場等での製造・加工時に生じる屑や不良品等を含む）たる合成樹脂類であり、したがって、その性質上合成樹脂以外の異物（金属、紙、その他の無機物及び有機物）が付着若しくは混入している合成樹脂類も対象となる。このような廃棄合成樹脂類の具体例としては、プラスチックボトル、プラスチック袋、プラスチック包み、プラスチックフィルム、プラスチックトレイ、プラスチックカップ、磁気カード、磁気テープ、ＩＣカード、フレキシブルコンテナ、プリント基板、プリントシート、電線被覆材、事務機器または家電製品用ボディー及びフレーム、化粧合板、パイプ、ホース、合成繊維及び衣料、プラスチック成型ペレット、ウレタン材、梱包用シート、梱包用バンド、梱包用クッション材、電気用部品、玩具、文房具、トナー、自動車用部品（例えば、内装品、バンパー）、自動車または家電製品等のシュレッダーダスト、イオン交換樹脂、合成紙、合成樹脂接着剤、合成樹脂塗料、固形化燃料（廃棄プラスチック減容物）等が挙げられる。
なお、廃棄物として処理設備に搬入されてくる合成樹脂類のうち、形態が既に粒状であるためそのまま炉に気送供給可能なもの（例えば、粒状であるイオン交換樹脂材、成型加工用合成樹脂ペレット、玩具用合成樹脂小球等）については、本発明による加工処理を経ることなく、そのまま貯留サイロに装入するなどして炉に供給することができることは言うまでもない。
【００６４】
【実施例】
図１１ないし図１３は本発明設備の一実施例を示している。
加工処理ラインＸの入側には、例えばロール状に巻かれたフィルム状合成樹脂材を切断し、ロール芯材をフィルム状から分離除去すること等を目的とした堅型切断機（オフライン）が設けられている。加工処理ラインＸは入側から順に、端部に合成樹脂類(Ａ)の受入れホッパ７１を備えた供給コンベア７２と、この供給コンベア７２で搬送された合成樹脂類(Ａ)を、正逆転可能な振分けコンベア７３及び投入コンベア７５ａ，７５ｂを経由して受け入れる複数の粒状固化装置７６ａ，７６ｂと、この粒状固化装置７６ａ，７６ｂで粒状に加工処理された合成樹脂材を篩い分けするための篩分け装置７７ａ，７７ｂ（振動排出装置）と、この篩分け装置７７ａ，７７ｂにより篩い分けされた粒径の小さい粒状合成樹脂材(ａ)を搬送するための篩下コンベア７８及び気送管７９と、この気送管７９により移送された粒状合成樹脂材(ａ)を気送用エアから分離するための分離機９８ｄとを有し、この分離機９８ｄで分離された粒状合成樹脂材(ａ)は移送管を通じて一次貯留サイロ８０に装入される。
【００６５】
また、加工処理ラインＸは、篩分け装置７７ａ，７７ｂで篩い分けされた粒径の大きい合成樹脂材を受け入れ、これを移送するための篩上コンベア８１及び気送管８７と、この気送管８７により移送された合成樹脂材を気送用エアから分離した後、受入れホッパ７１に再装入するための分離機８２を有している。
前記粒状固化装置７６ａ，７６ｂの構造は、先に図１の構成例で述べたものと同様である。
また、前記振分けコンベア７３の上部には１対の磁選機７４が配置されている。
【００６６】
一方、加工処理ラインＹは入側から順に、端部に合成樹脂類(Ｂ)の受入れホッパ８３を備えた供給コンベア８４と、この供給コンベア８４で搬送された合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粗破砕するための一次破砕装置８５と、この一次破砕装置８５で粗破砕された合成樹脂類(Ｂ)を二次破砕装置に搬送するための搬送コンベア８６と、この搬送コンベア８６で搬送された合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを二次破砕するための二次破砕装置８８と、この二次破砕装置８８で破砕された合成樹脂類(Ｂ)を風力選別機まで搬送するための搬送コンベア８９と、この搬送コンベア８９で搬送された合成樹脂類(Ｂ)から土砂や金属等の異物を除去するための風力選別機９０と、この風力選別機９０で異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を気送するための気送管９１と、この気送管９１で移送された合成樹脂類(Ｂ)を気送用エアから分離するための分離機９２と、この分離機９２から排出される合成樹脂類(Ｂ)を振分けコンベア９３，９４を介して受け入れるため複数のクッションタンク９５ａ〜９５ｃと、各クッションタンク９５ａ〜９５ｃから供給される合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粉砕処理するための複数の粉砕装置９６ａ〜９６ｃと、この粉砕装置９６ａ〜９６ｃで粉砕処理された粒状合成樹脂材(ｂ)を移送するための気送管９７ａ〜９７ｃと、この気送管９７ａ〜９７ｃで移送された粒状合成樹脂材(ｂ)を気送用エアから分離するための分離機９８ａ〜９８ｃとを有し、この分離機９８ａ〜９８ｃで分離された粒状合成樹脂材(ｂ)は移送管を通じて一次貯留サイロ８０に装入される。
【００６７】
前記風力選別機９０は縦型のジグザク状の通路１０５に合成樹脂類(Ｂ)を装入し、この通路１０５の下方から上方に向けてエア吹き込むことにより合成樹脂類とそれ以外の異物とを選別分離するもので、合成樹脂類(Ｂ)は軽いため風力により通路１０５を上昇して気送管９１に排出され、一方、土砂や金属等の重い異物は通路１０５を落下して通路下方に排出される。
【００６８】
また、前記振分けコンベア９３，９４と複数のクッションタンク９５ａ〜９５ｃは、加工処理ラインＹに対する合成樹脂類(Ｂ)の供給量に応じ、粉砕装置９６ａ〜９６ｃの稼動数や粉砕装置９６ａ〜９６ｃへの合成樹脂類の供給量を調整する機能を有している。例えば、加工処理ラインＹへの合成樹脂類(Ｂ)の供給量が比較的少ない場合には、振分けコンベア９３，９４により複数のクッションタンク９５ａ〜９５ｃのうちの一部のクッションタンクに対してのみ合成樹脂類(Ｂ)の供給を行うことにより、複数の粉砕装置９６ａ〜９６ｃのうちの一部の粉砕装置のみを稼動させる。一方、加工処理ラインＹへの合成樹脂類(Ｂ)の供給量が多い場合には、振分けコンベア９３，９４により全部のクッションタンク９５ａ〜９５ｃに対して合成樹脂類(Ｂ)の供給を行うことにより、全部の粉砕装置９６ａ〜９６ｃを稼動させ、さらに合成樹脂類(Ｂ)の供給量が粉砕装置９６ａ〜９６ｃの処理能力に対して過剰の場合には、クッションタンク９５ａ〜９５ｃが合成樹脂類(Ｂ)を一時的に貯留する役目を果す。
【００６９】
また、加工処理ラインＹでは、塊状の合成樹脂類の破砕や粉砕処理が行われるため、破砕若しくは粉砕処理後の合成樹脂材を移送した後の気送用エアには微細な合成樹脂材のダストが多量に含まれており、このような気送用エアを処理するための構成として、各分離機９２，９８ａ〜９８ｃで分離された気送用エアを集塵機に移送するための配管９９，９９ａ〜９９ｃと、これら配管により移送された気送用エアから合成樹脂ダストを捕集する集塵機１００と、捕集された合成樹脂ダストを移送して一次貯留サイロ８０に装入するための移送手段である集塵機下コンベア１０１を有している。
【００７０】
また、前記搬送コンベア８６の途中には磁選機７４が配置されている。
一次貯留サイロ８０には定量切出し装置１０４が設けられ、この定量切出し装置１０４から切り出された粒状合成樹脂材が搬送コンベア１０２を介してサービスタンク１９に供給される。
なお、サービスタンク１９よりも下流側の構成（吹込みステーションＺを含む）は、図１に示した構成例と同一であるので、同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
その他の図面において、１０３は各気送管に設けられる送風機である。
【００７１】
図１４は本発明設備の他の実施例を示すもので、一次貯留サイロ８０とサービスタンク１９間に二次風力選別機１０６を設け、上流側の風力選別機９０で除去し切れなかった異物を除去できるようにしたものである。この二次風選別機１０６には、一次貯留サイロ８０の定量切出し装置１０４から切り出された粒状合成樹脂材が搬送コンベア１０２を介して供給される。
上記二次風力選別機１０６の基本的な構造は先に述べた風力選別機９０と同様である。この二次風力選別機１０６とサービスタンク１９間には、二次風力選別機１０６で異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を気送するための気送管１０７と、この気送管１０７で移送された合成樹脂類(Ｂ)を気送用エアから分離するための分離機１０８と、この分離機１０８から排出される合成樹脂類(Ｂ)をサービスタンク１９に搬送するための搬送コンベア１０９が設けられている。
その他図面において、１１０は気送用の送風機である。
【００７２】
次に上記実施例の設備による合成樹脂類の加工処理工程について説明する。
合成樹脂類(Ａ)は必要に応じてオフラインの堅型切断機７０において切断処理された後、加工処理ラインＸ入側の受入れホッパ７１に装入され、供給コンベア７２、振分けコンベア７３及び投入コンベア７５ａ，７５ｂを経て粒状固化装置７６ａ，７６ｂに装入され、ここで先に述べたような方式により減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工される。また、上記振分けコンベア７３の途中で磁選機７４により合成樹脂類に混入している鉄屑の除去が行われる。
【００７３】
粒状固化装置７６ａ，７６ｂで得られた粒状合成樹脂材(ａ)は、篩分け装置７７ａ，７７ｂに装入されて篩い分けされ、所定の粒径以下（例えば−６ｍｍ）のものだけが篩下コンベア７８及び気送管７９を通じて分離機９８ｂに移送され、この分離機９８ｂで気送用エアから分離された後、一次貯留サイロ８０に装入される。一方、所定の粒径を超える合成樹脂材は篩上コンベア８１及び気送管８７を通じて分離機８２に移送され、気送用エアから分離された後、入側の受入れホッパ７１に戻され、合成樹脂類(Ａ)とともに粒状固化装置７６ａ，７６ｂに再装入される。
【００７４】
一方、合成樹脂類(Ｂ)は加工処理ラインＹ入側の受入れホッパ８３に装入された後、供給コンベア８４を経て一次破砕装置８５装入されて粗破砕（例えば、粒径５０ｍｍ程度に破砕）される。次いで搬送コンベア８６により二次破砕装置８８に装入されて二次破砕（例えば、粒径２０ｍｍ程度に破砕）される。なお、一次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は、上記搬送コンベア８６の途中で磁選機７４により混入している鉄屑の除去が行われる。
【００７５】
二次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は搬送コンベア８９により風力選別機９０に装入され、ここで金属や土砂、石等の異物が風力選別により分離除去される。このような選別を経た合成樹脂類(Ｂ)は気送管９１を通じて分離機９２に気送され、ここで気送用エアから分離された後、振分けコンベア９３，９４を経てクッションタンク９５ａ〜９５ｃに装入され、次いで各粉砕装置９６ａ〜９６ｃ（三次破砕機）に送られて所定の粒径以下（例えば、−６ｍｍ）まで粉砕処理され、粒状合成樹脂材(ｂ)が得られる。この粒状合成樹脂材(ｂ)は気送管９７ａ〜９７ｃを通じて分離機９８ａ〜９８ｃに送られ、気送用エアから分離された後一次貯留サイロ８０に装入される。
【００７６】
また、分離機９２，９８ａ〜９８ｃで分離された気送用エアは、配管９９，９９ａ〜９９ｃを通じて集塵機１００に送られて合成樹脂タストが捕集され、この合成樹脂ダストは集塵機下コンベア１０１により一次貯留サイロ８０に装入される。
一次貯留サイロ８０に貯留された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体は、定量切出し装置１０４及び搬送コンベア１０２によりサービスタンク１９を経由してリフトタンク２１に供給され、このリフトタンク２１から吹込みステーションＺに気送される。なお、これ以降の工程は図１に構成例に関して述べた内容と同一である。
【００７７】
また、図１４に示した設備では、一次貯留サイロ８０に貯留された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体は、定量切出し装置１０４及び搬送コンベア１０２により二次風力選別機１０６に供給されて異物が風力選別により分離除去された後、気送管１０７を通じて分離機１０８に気送され、ここで気送用エアから分離された後、搬送コンベア１０９とサービスタンク１９を経由してソフトタンク２１に供給され、このソフトタンク２１から吹込みステーションＺに気送される。
【００７８】
〔操業例１〕
図１に示す合成樹脂類の処理・吹込み用の設備に対して、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を２．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した後、高炉の羽口部に気送供給し、微粉炭とともに羽口部から炉内に吹き込んだ。この際の合成樹脂類の加工及び供給条件と高炉の操業条件を以下に示す。
【００７９】
(イ)合成樹脂類の加工条件
(イ-1) 合成樹脂類(Ａ)
合成樹脂類を粗破砕した後、上記▲３▼の方式で収縮固化−粒状化処理して粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ａ)に加工し、これを一次貯留サイロに移送した。
(イ-2) 合成樹脂類(Ｂ)
合成樹脂類を一次破砕、二次破砕及び粉砕処理して粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ｂ)に加工し、これを一次貯留サイロに移送した。
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：７．５ｔ／ｈｒ
固気比：４．５ｋｇ／ｋｇ
【００８０】
(ハ)高炉操業条件
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８１】
〔操業例２〕
図２に示す合成樹脂類の処理・吹込み用の試験設備に対して、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を２．８ｋｇ／ｈｒ、塊状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を５．６ｋｇ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した後、試験高炉の羽口部に気送供給し、微粉炭とともに羽口部から炉内に吹き込んだ。この際の合成樹脂類の加工及び気送条件と高炉の操業条件は操業例１と同様とした。
【００８２】
本操業例でも粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
また、この操業例では加工処理ラインＸ，Ｙに供給された合成樹脂類中の約３％が塩化ビニル材であったが、この塩化ビニル材の約９９％を分離装置で分離回収することができた。また、全操業中炉頂ガスを採取してそのガス組成を分析した結果、ＨＣｌはほとんど検出されなかった。
【００８３】
〔操業例３〜６〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表１に示す操業例３〜６の条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を２．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を５．０ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給し、粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した。加工処理された合成樹脂材類には、表１に示すようにポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂以外に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）が含まれ、また他の樹脂として、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、フタル酸ジエチル等のような可塑剤、トリメチルフォスフェート、２，３−ジブルモプロピル等のような難燃剤、ガラス繊維、炭酸カルシウム、アルミナ、粘土等が添加された樹脂、その他の各種添加剤が含まれていた。また、無機物として、合成樹脂類に付着していた土砂等が含まれていた（後述する操業例７〜１６についても同様）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と同様である。
【００８４】
加工処理後の粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)を一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉羽口部に気送供給し、廃プラスチック吹き込みランス（２５ｍｍφ）を通じて炉内に吹き込んだ。粒状合成樹脂材の気送条件を以下に示す。また、高炉の操業条件を表２に示す。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み流量：６５０〜２６００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹き込み量：３．７５〜１５．０ｔ／ｈｒ
固気比：４．５ｋｇ／ｋｇ
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８５】
〔操業例７〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表３に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を１．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を６．０ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表４に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８６】
〔操業例８〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表３に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を３．０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を４．５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表４に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８７】
〔操業例９〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表３に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を５．０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を２．５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表４に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８８】
〔操業例１０〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表５に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を１．５０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を２．２５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表６に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８９】
〔操業例１１〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表５に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を４．５０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を６．７５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１９３０Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表６に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００９０】
〔操業例１２〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表５に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を５．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を９．５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：２６００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表６に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】
【表３】
【００９４】
【表４】
【００９５】
【表５】
【００９６】
【表６】
【００９７】
〔操業例１３〜１６〕
図２のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表７及び表８に示す操業例１３〜１６の条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)と、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)をそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した。
加工処理後の粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)と一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉羽口部に気送供給し、廃プラスチック吹き込みランス（２５ｍｍφ）を通じて炉内に吹き込んだ。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。各操業例１３〜１６において加工処理及び炉内供給された合成樹脂類の供給量、性状等を表７及び表８に、高炉の操業条件を表９に示す。
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを実施した結果、高炉の操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
また、全操業中炉頂ガスを採取してそのガス組成を分析した結果、ＨＣｌはほとんど検出されなかった。
【００９８】
【表７】
【００９９】
【表８】
【０１００】
【表９】
【０１０１】
〔操業例１７〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹込み用試験設備に対して、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を１４．６ｋｇ／ｈｒ、塊状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を２９．２ｋｇ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションからスクラップ溶解用試験炉（竪型炉）に気送し、微粉炭とともに羽口部から炉内に吹き込んだ。この操業例では図１７に示す炉体の複数の羽口部に図１８に示す構造の燃焼バーナを有するスクラップ溶解用試験炉（内容積：２．５ｍ3、銑鉄生産量：１０ｔ／日）を用いた。図１７及び図１８に示す試験炉において、１１１は炉頂部、１１２は原料装入装置、１１３は炉頂部の開閉装置、１１４は排ガスダクト、１１５は羽口部、１１６は羽口部に設けられた燃焼バーナであり、羽口部の燃焼バーナ１１６からは、バーナ径方向中心またはその近傍の固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣと粒状合成樹脂材ＳＲを、またその周囲の酸素吹込部ｂから常温の酸素を炉内に吹き込み、同時に燃焼温度調整用の冷却剤として水蒸気を吹き込んだ。
【０１０２】
合成樹脂類の加工及び供給条件とスクラップ溶解用試験炉の操業条件を以下に示す。
(イ)合成樹脂類の加工条件
操業例１と同様
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み流量：７．６Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：４３．８ｋｇ／ｈｒ
固気比：４．５ｋｇ／ｋｇ
【０１０３】
(ハ)スクラップ溶解用試験炉の操業条件
【０１０４】
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、スクラップ溶解用試験炉の操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
また、この操業例では加工処理ラインＸ，Ｙに供給された合成樹脂類中の約３％が塩化ビニル材であったが、この塩化ビニル材の約９９％を分離装置で分離回収することができた。また、全操業中炉頂ガスを採取してそのガス組成を分析した結果、ＨＣｌはほとんど検出されなかった。
【０１０５】
［操業例１８］
不良品や使用済として廃棄された磁気カード類（合せ材として紙等を用いたカード類、記憶媒体としてＩＣが組み込まれたカード類等を含む）を図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して供給し、加工処理した後、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。
磁気カード類は多種多様な目的で使用されているが、厚みによって下記の２種類に大別できる。
(1) 厚さ０．５ｍｍ以上：キャッシュカード、各種証明用カード等
(2) 厚さ０．５ｍｍ未満：テレホンカード、チケット、切符、各種プリペイドカード等
【０１０６】
事前の試験等による調査の結果、上記の磁気カード類に関しては、厚さ０．５ｍｍ未満のカード類を単に破砕するとウロコ状の小薄片となり、気送管系のタンク内等で加圧された際に小薄片どうしが密着して空孔が無くなるため、破砕片間の滑りが無くなり、またエアレーションも悪くなり、このため棚吊り等の供給トラブルを起こし易いことが判った。そこで、本操業例では厚さ０．５ｍｍ未満の上記(2)のカード類をフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)として、また厚さ０．５ｍｍ以上の上記(1)のカード類を塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)としてそれぞれ分別し、図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備においてそれぞれを粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した。
加工処理後の粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)を一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉羽口部に気送供給し、廃プラスチック吹き込みランス（２５ｍｍφ）を通じて炉内に吹き込んだ。
【０１０７】
合成樹脂類の加工及び気送条件と高炉の操業条件を以下に示す。
(イ)合成樹脂類の加工条件
操業例１と同様
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：６２．５ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
【０１０８】
(ハ)高炉の操業条件
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ3／ｍｉｎ
酸素富化率：４％
送風温度：１２００℃
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
粒状合成樹脂材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを２日間実施した結果、高炉の操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【０１０９】
［操業例１９］
廃棄物として回収されたプラスチックボトル容器類からポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）ボトル容器のみを選別し、これを下記操業例(イ)及び(ロ)の条件で加工処理し、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。ＰＥＴボトルの選別は市販の材質判別装置（東亜電波工業（株）製）または手作業により行った。操業例(イ)では、ＰＥＴボトルを図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備の加工処理ラインＹに対してのみ供給し、キャップやラベルが付いたままで６ｍｍ以下の粒径に全量破砕し（但し、金属キャップは破砕後に磁選機で除去）、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。
【０１１０】
操業例(ロ)では、ＰＥＴボトルを図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備の加工処理ラインＸに対してのみ供給し、キャップやラベルが付いたままで６ｍｍ以下の粒径の粒状合成樹脂材に加工処理し（但し、金属キャップは粗破砕後に磁選機で除去）、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。
上記操業例(イ)及び操業例(ロ)の合成樹脂類の加工及び気送条件と高炉の操業条件を以下に示す。
(イ)合成樹脂類の加工条件
操業例(イ)：操業例１の（イ−2）と同様とした。
操業例(ロ)：操業例１の（イ−1）と同様とした。
【０１１１】
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
操業例(イ)、操業例(ロ)それぞれにおいて、一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：６２．５ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
(ハ)高炉の操業条件
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ3／ｍｉｎ
酸素富化率：４％
送風温度：１２００℃
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
粒状合成樹脂材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
【０１１２】
以上の操業を２日間実施した結果、操業例(イ)では粒状合成樹脂材の高炉への吹込み量が安定化せず（吹込み量に脈動がある）、炉内への粒状合成樹脂材の吹込み停止時間が平均で４．６ｈｒ／ｄａｙにも達した。調査の結果、この吹吹込み量の不安定化は、粒状合成樹脂材の気送管系におけるタンク内からの切り出し不良が原因であること、具体的には、気送管系のタンク内で加圧された際に粒状合成樹脂材の破砕片（ウロコ状の小薄片）どうしが密着して空孔が無くなるため、破砕片間の滑りが無くなり、またエアレーションも悪くなり、このため棚吊り等の供給トラブルを起こしていることが判明した。
一方、操業例(ロ)では、操業例(イ)のような粒状合成樹脂材の供給トラブルは全く発生せず、高炉の操業自体にも全く支障は生じなかった。
【０１１３】
【発明の効果】
以上述べた本発明の合成樹脂材吹込み設備によれば、プラスチック等の合成樹脂類をその形態に拘りなく高炉やスクラップ溶解炉等の吹込み燃料や鉄源還元剤として供給することができ、このため廃棄物たる合成樹脂類の大量処理と有効利用を図ることができ、また、高炉等の燃料コストを大幅に低減させることができる。さらに、炉に供給される合成樹脂類の流動性や搬送性及び燃焼性を効果的に高めることができ、炉の操業に支障を来すことなく合成樹脂材を燃料や鉄源還元剤等として炉内に適切に供給することができる。また、合成樹脂類に含まれる塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂による問題を生じることなく、合成樹脂類を高炉等の吹込み燃料や鉄源還元剤として供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の実施形態の一例を示す説明図
【図２】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の実施形態の他の例を示す説明図
【図３】図１または図２に示す設備における粒状個化装置の一構成例を示す説明図
【図４】図１または図２に示す設備における粒状個化装置の他の構成例を示す説明図
【図５】図４に示す装置による合成樹脂類の収縮固化−粒状化の原理を模式的に示す説明図
【図６】図１または図２に示す設備における吹込みステーションの他の構成例を示す説明図
【図７】図１または図２に示す設備における吹込みステーションの他の構成例を示す説明図
【図８】図７に示す設備における分離装置の一構成例を示す説明図
【図９】図７に示す設備における分離装置の他の構成例を示す説明図
【図１０】図１または図２に示す設備における貯留サイロの他の構成例を示す説明図
【図１１】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の一実施例を部分的に示す説明図
【図１２】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の一実施例を部分的に示す説明図
【図１３】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の一実施例を部分的に示す説明図
【図１４】本発明の合成樹脂材吹き込み設備の他の実施例を部分的に示す説明図
【図１５】フイルム状合成樹脂材を特定の方法で収縮固化−粒状化して得られた粒状合成樹脂材(ａ)と塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒状合成樹脂材(ｂ)との混合割合とコークス置換率及び供給トラブル発生頻度との関係を示すグラフ
【図１６】塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒状合成樹脂材について、その安息角と供給トラブル発生頻度との関係を、嵩密度が異なる粒状合成樹脂材別に示したグラフ
【図１７】実施例で用いたスクラップ溶解用試験炉の構造を示す説明図
【図１８】図１７のスクラップ溶解用試験炉の羽口部に設けられた燃焼バーナの構造を示す説明図
【符号の説明】
１…一次貯留サイロ、２…破砕装置、３…粒状固化装置、４…篩分け装置、５，６，７…移送手段、８…送風機、９…移送手段、１０…一次破砕装置、１１…二次破砕装置、１２…選別装置、１３…粉砕装置、１４，１５，１６，１７，１８…移送手段、１９…サービスタンク、２０…移送手段、２１…リフトタンク、２２…気送管、２３，２３ａ，２３ｂ…二次貯留サイロ、２４…均圧タンク、２５，２５ａ，２５ｂ…吹込みタンク、２６…気送管、２７…気送支管、２８…羽口部、２９…アキュームレータ、３０…磁選機、３１，３２…移送手段、３３，３４…遮断弁、３５…流動化装置、３６…分配器、３７…エア供給管、３８…遮断弁、３９…破砕機、４０…減容固化装置、４１…粉砕機、４２…加熱室、４３…冷却室、４４…搬送装置、４５…タンク、４６…回転刃、４７…急冷手段、４８…分配装置、４９ａ，４９ｂ…移送手段、５０ａ，５０ｂ…遮断弁、５１ａ，５１ｂ…流動化装置、５２…移送手段、５３…分配装置、５４ａ，５４ｂ…遮断弁、５５ａ，５５ｂ…流動化装置、５６，５７…分離装置、５８…分離槽、５９ａ，５９ｂ…スクリーン、６０…乾燥機、６１…排水タンク、６２…本体、６３…内筒体、６４…モータ、６５…開口、６６ａ，６６ｂ…スクリュー、６７ａ，６７ｂ，６８…排出口、６９ａ，６９ｂ…貯留サイロ、７０…堅型切断機、７１…受入れホッパ、７２…供給コンベア、７３…振分けコンベア、７４…磁選機、７５ａ，７５ｂ…投入コンベア、７６ａ，７６ｂ…粒状固化装置、７７ａ，７７ｂ…篩分け装置、７８…篩下コンベア、７９…気送管、８０…一次貯留サイロ、８１…篩上コンベア、８２…分離機、８３…受入れホッパ、８４…供給コンベア、８５…一次破砕装置、８６…搬送コンベア、８７…磁選機、８８…二次破砕装置、８９…搬送コンベア、９０…風力選別機、９１…気送管、９２…分離機、９３，９４…振分けコンベア、９５ａ，９５ｂ，９５ｃ…クッションタンク、９６ａ，９６ｂ，９６ｃ…粉砕装置、９７ａ，９７ｂ，９７ｃ…気送管、９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄ…分離機、９９，９９ａ，９９ｂ，９９ｃ…配管、１００…集塵機、１０１…集塵機下コンベア、１０２…搬送コンベア、１０３…送風機、１０４…定量切り出し装置、１０５…通路、１０６…二次風力選別機、１０７…気送管、１０８…分離機、１０９…搬送コンベア、１１０…送風機、１１１…炉頂部、１１２…原料装入装置、１１３…開閉装置、１１４…排ガスダクト、１１５…羽口部、１１６…燃焼バーナ、２６０ａ，２６０ｂ…気送支管、Ｘ，Ｙ…加工処理ライン、Ｚ…吹込みステーション
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック等の合成樹脂類を高炉やスクラップ溶解炉等の炉に燃料或いは鉄源の還元剤等として吹き込むための設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチック等の合成樹脂類が急増しており、その処理が大きな問題となっている。なかでも高分子系の炭化水素化合物であるプラスチックは燃焼時に発生する熱量が高く、焼却処理した場合に焼却炉を傷めるために大量処理が困難であり、その多くがごみ埋立地等に投棄されているのが現状である。しかし、プラスチック等の投棄は環境対策上好ましくなく、その大量処理方法の開発が切望されている。
【０００３】
このような背景の下、プラスチック等の合成樹脂類を高炉の補助燃料として用いる方法が、欧州特許公開公報第０６２２４６５Ａ１号及び特公昭５１−３３４９３号公報に示されている。これらの方法は、合成樹脂の粉砕物を羽口等から高炉内に燃料として吹き込むもので、例えば前者においては、炉内に吹き込まれる合成樹脂粉砕物の実質的な条件として、粒径１〜１０ｍｍ、嵩密度０．３５以上という条件が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らが実験と検討を重ねた結果、プラスチック等の合成樹脂類（以下、「プラスチック」を例に説明する）を高炉等の吹込み燃料として使用する場合、次のような解決すべき問題点があることが明らかとなった。
産業廃棄物や一般廃棄物として廃棄されるプラスチックを形態別に見た場合、概ね板材等の塊状プラスチックとフィルム状プラスチックとに大別され、このうち後者のフィルム状プラスチックも廃棄プラスチック全体の中で相当量を占めている。しかし、フィルム状プラスチックの粉砕物は搬送性や流動性が極めて悪く、燃料として用いる際の取扱い性に大きな問題があることが判明した。
【０００５】
すなわち、プラスチックを燃料として高炉に吹き込む場合、貯留サイロ等に貯留されたプラスチックを切り出して高炉に気送供給する方法が採られるが、フィルム状プラスチックは流動性が極めて悪いため、これを相当量含んだプラスチックの粉砕物は貯留サイロでブリッジ（棚つり）を生じやすく、このため貯留サイロからのプラスチック粉砕物の定量切り出しができなくなるトラブルが多発し、さらにフィルム状プラスチックが貯留サイロの切出部や気送管内（特に、曲管部やバルブ周辺）で詰まりを生じ、高炉への気送供給が不能になるなどのトラブルも多発する、という重大な問題があることが判明した。
【０００６】
したがって、このような問題を解決しない限りフィルム状プラスチックを高炉等の吹込み燃料として使用することは事実上不可能であり、さらにはフィルム状プラスチックが廃棄プラスチック全体の中で相当の割合を占める状況を考慮すると、フィルム状プラスチックの利用を可能としない限り、廃棄物たるプラスチックの大量処理と有効利用というメリットが失われることは明らかである。
また、高炉等に燃料としてプラスチックを吹き込むためには、燃焼性等を確保するため粉砕処理したプラスチックを用いる必要があるが、処理コストの面から粉砕できる粒径には限度があり、このため従来技術に示されるように粒径１〜１０ｍｍ程度が細粒化の限界となる。しかし、塊状プラスチックをこの程度の粒径に粉砕したものは高炉内での燃焼性が十分に得られない場合があり、このため未燃焼のプラスチックがベットコークス内で融着して炉内の通気性を著しく阻害し、高炉の操業に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
また、一般廃棄物や産業廃棄物としての合成樹脂類に含まれる塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂材の割合は平均して１５％前後にも達すると言われるが、このような合成樹脂類を高炉に燃料として吹き込んだ場合、含塩素高分子樹脂材の燃焼によって多量の有毒ガス（ＨＣｌ）が生じるという問題がある。
さらに、塊状プラスチックを粉砕処理したものは不規則で角ばった形状をしているため、１〜１０ｍｍ程度の粒径のものでは貯留サイロから切り出す際の排出性や高炉に気送する際の流動性、搬送性が悪く、サイロの切出部や気送管系の途中で詰りを生じ易いという問題もあることが判明した。
したがって、従来技術で提案されているように単にプラスチックを１〜１０ｍｍ程度の粒径に粉砕して崇密度の高い粒状体に加工し、これを高炉に吹き込むということだけでは、廃棄物たるプラスチックを工業規模で高炉等の吹込み燃料として利用することは極めて難しい。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の問題を解決し、廃棄物たるプラスチック等の合成樹脂類を、その形態等に拘りなく高炉やスクラップ溶解炉等の炉に燃料や鉄源の還元剤等として供給することができる合成樹脂材吹込み設備を提供することをその目的とする。
また本発明の他の目的は、高炉等の炉に供給される合成樹脂類の搬送性や燃焼性を効果的に高めることができる合成樹脂材吹込み設備を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は塩化ビニ材等の含塩素高分子樹脂材による問題を生じることなく合成樹脂類を高炉等の炉に供給することができる合成樹脂材吹込み設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するための本発明の合成樹脂材吹込み設備は、廃棄合成樹脂類中におけるフィルム状合成樹脂材の存在が合成樹脂類の炉燃料等としての利用を事実上不可能にしているという上記知見に基づき、燃料等に供すべき合成樹脂類を、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類とそれ以外の合成樹脂類とに分別された状態で受け入れ、これらをそれぞれ異なる工程で気送用固体燃料に適した粒状物に加工する加工処理ラインを設け、この加工後の粒状合成樹脂材を特定の気送手段により高炉羽口部等の炉の吹き込み部に気送できるようにしたことを基本的な特徴としている。
【００１０】
また、特にフィルム状合成樹脂材については、これを特定の手段で加工した場合に流動性、搬送性及び燃焼性に極めて優れた粒状合成樹脂材が得られること、またこのような粒状合成樹脂材を塊状合成樹脂材等の粉砕物と混合することにより、合成樹脂材全体の流動性、搬送性及び燃焼性を著しく高めることができることを知見し、これら知見に基づき構成された合成樹脂材吹込み設備を他の特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明の特徴とする構成は以下の通りである。
[1] フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＸと、前記合成樹脂類(Ａ)以外の合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＹと、前記加工処理ラインＸ及び加工処理ラインＹで得られた粒状合成樹脂材が装入される一次貯留サイロと、該一次貯留サイロから供給される粒状合成樹脂材を炉に気送供給するための吹込みステーションとからなり、前記加工処理ラインＸは、合成樹脂類(Ａ)を熱により溶融または半溶融化させた後固化させることにより減容固化された粒状合成樹脂材に加工する粒状固化装置を有し、前記加工処理ラインＹは、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置を有し、前記吹込みステーションは少なくとも、前記一次貯留サイロから供給される粒状合成樹脂材が装入される二次貯留サイロと、該二次貯留サイロ側から供給される粒状合成樹脂材を受け入れ、これを炉に気送する吹込みタンクとを有するとともに、該吹込みタンクから炉の吹き込み部に粒状合成樹脂材を連続供給可能とした構成を有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
【００１２】
[2] 上記[1]の設備において、加工処理ラインＹが入側から少なくとも、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置と、破砕処理された合成樹脂類(Ｂ)から異物を分離除去するための選別装置と、異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するため最終の破砕装置とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[3] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して溶融させる手段と、溶融した合成樹脂材を冷却して固化させる手段と、該固化した合成樹脂材を裁断または粉砕処理するための加工手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[4] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して半溶融化させる手段と、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより粒状に収縮固化させる手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
【００１３】
[5] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して半溶融化させる手段と、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させる手段と、収縮固化した合成樹脂材を粉砕処理する手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[6] 上記[1]または[2]の設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)が装入される処理室と、該処理室内に配され、合成樹脂類を破砕処理するとともに、該破砕による摩擦熱により合成樹脂類を半溶融化させるための回転刃と、処理室内に冷却用流体を吹き込んで半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させる急冷手段とを有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
[7] 上記[1]〜[6]のいずれかの設備において、加工処理ラインＸにおける粒状固化装置よりも上流側の任意の位置に、合成樹脂類(Ａ)から含塩素高分子樹脂材を分離除去するための分離装置を有し、加工処理ラインＹにおける最終の破砕装置よりも上流側または下流側の任意の位置に、合成樹脂類(Ｂ)から含塩素高分子樹脂材を分離除去するため分離装置を有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
【００１４】
本発明は高炉やスクラップ溶解炉に限らず、合成樹脂類を燃料等として使用し得るあらゆる種類の炉に適用することができる。また、高炉やスクラップ溶解炉等の溶解炉に合成樹脂材を吹き込んだ場合、合成樹脂材は鉄源の還元剤としても機能するが、本発明法は合成樹脂材がこのように機能することを妨げず、また、合成樹脂材を炉に吹き込む主たる目的が純然たる燃料としてであるか、或いは鉄源の還元剤としてであるかを問わない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の合成樹脂材吹込み設備の一構成例を示している。
本発明の合成樹脂材吹込み設備は、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理ための加工処理ラインＸと、前記合成樹脂類(Ａ)以外の合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＹと、これら加工処理ラインＸ及び加工処理ラインＹでそれぞれ得られた粒状合成樹脂材が装入される一次貯留サイロ１と、この一次貯留サイロ１から供給される粒状合成樹脂材を高炉羽口部等の吹き込み部（以下、“吹き込み部”が高炉羽口部である場合を例に説明する）に気送供給するための吹込みステーションＺとを有している。
【００１６】
前記加工処理ラインＸ，Ｙは、燃料に供すべき合成樹脂類を、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)とそれ以外（すなわち、塊状合成樹脂材が主体）の合成樹脂類(Ｂ)とに分別された状態で受け入れ、それぞれの合成樹脂類に適した工程で粒状合成樹脂材に加工処理するものである。このため、加工処理ラインＸは合成樹脂類(Ａ)を熱により溶融または半溶融化させた該固化させることにより減容固化（減容＝容積減少）された粒状合成樹脂材に加工する粒状固化装置を有し、一方、加工処理ラインＹは合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置を有している。
【００１７】
以下、本発明設備の構成を図１に従って説明すると、前記加工処理ラインＸは入側から順に、合成樹脂類(Ａ)を破砕（または粗破砕）するために必要に応じて設けられる破砕装置２と、合成樹脂類(Ａ)を減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工処理するための粒状固化装置３と、粒状合成樹脂材(ａ)を篩分けするための篩分け装置４（例えば、振動式の篩分け装置）を有している。前記破砕装置２から粒状固化装置３には移送手段５により、また粒状固化装置３から篩分け装置４には移送手段６により、それぞれ合成樹脂類（Ａ）が移送される。通常、これらの移送手段５，６は搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、移送手段５の途中には鉄屑の除去を行うための磁選機３０（磁石により鉄屑等を吸着して、これを除去する装置）が設けられており、このような磁選機３０が設けられる場合には、一般に移送手段５は搬送コンベアにより構成される。
【００１８】
前記篩分け装置４で篩分けされた粒径の小さい粒状合成樹脂材(ａ)は、移送手段７により一次貯留サイロ１に移送される。この構成例では移送手段７は気送管とその途中に設けられる送風機８により構成されているが、場合によっては移送手段５，６と同様、搬送コンベアや自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成してもよい。また、篩分け装置４で篩分けされた粒径の大きい合成樹脂材は、移送手段９により前記粒状個化装置入側の移送手段５に戻され、粒状個化装置３に再装入されるようになっている。移送手段９も気送管とその途中に設けられる送風機８により構成されているが、場合によっては搬送コンベア等により構成してもよい。
【００１９】
なお、この粗粒の粒状合成樹脂材を返送する位置は任意であり、例えば、粒状固化装置３と磁選機３０間、破砕装置２の入側等の各位置（通常は搬送ライン）に返送することができ、また、場合によっては加工処理ラインＹに供給することもできる。この加工処理ラインＹに供給する場合には、例えば、一次破砕装置１０の入側、一次破砕装置１０と二次破砕装置１１間、二次破砕装置１１と選別機１２間、選別機１２と粉砕装置１３間等の任意の位置（通常は搬送ライン）に供給することができる。また、これ以外に、粗粒の粒状合成樹脂材を系外に取り出し、他工程に直接装入（例えば、高炉やスクラップ溶解炉への炉頂装入、コークス炉や焼結炉への直接装入等）するようにしてもよい。
また、合成樹脂類(Ａ)が後述する粒状固化装置３で破砕処理される場合には、上記破砕装置２による破砕処理は必ずしも必要ではなく、したがってその場合には破砕装置２は設けなくてもよい。
【００２０】
前記粒状固化装置３は、例えば以下の▲１▼〜▲３▼に示す方式で合成樹脂類(Ａ)の減容固化−粒状化処理を行う機構を有している。
▲１▼ 合成樹脂材類(Ａ)を加熱して溶融させた後冷却して固化させ、この固化した合成樹脂材を裁断または粉砕処理する方式
▲２▼ 合成樹脂材類(Ａ)を裁断または破砕し（この裁断または破砕は、粒状固化装置内ではなく上記破砕装置２で行ってもよい）、この裁断または破砕された合成樹脂材を加熱若しくは前記裁断または破砕による摩擦熱により半溶融化させ、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化した合成樹脂材を粉砕処理して粒状合成樹脂材(ａ)を得る方式
【００２１】
▲３▼ 上記▲２▼の方式の一態様として、合成樹脂類(Ａ)を高速回転する回転刃で裁断または破砕するとともに、該裁断または破砕による摩擦熱により合成樹脂材を半溶融化させ、次いでこの半溶融化した合成樹脂材を水噴霧等によって急冷することにより収縮固化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化と同時に前記回転刃により粉砕処理し、粒状合成樹脂材(ａ)を得る方式
これらの方式のうち▲１▼の方式による装置の典型的な例は、合成樹脂類(Ａ)を完全溶融させる手段と、この溶融した合成樹脂類を線状等に押出し成形する押出し手段と、この押出し成形された合成樹脂材を粒状に裁断処理する裁断手段とからなる装置であるが、この他にも種々の加工方式を採ることができる。
【００２２】
これに対して▲２▼、▲３▼の方式は合成樹脂類(Ａ)を完全には溶融させず、半溶融化させた状態から冷却用流体（水または冷却ガス等）の噴霧等によって急冷することにより収縮固化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化したものを粒状に粉砕処理することにより粒状合成樹脂材(ａ)を得る方式である。本発明者らは特にこのような▲２▼，▲３▼の方式（とりわけ▲３▼の方式）による装置で得られた粒状合成樹脂材(ａ)が、フィルム状合成樹脂材の粉砕物は言うに及ばず、塊状合成樹脂材の粉砕物に較べてさえ非常に優れた流動性と搬送性を示し、しかも燃焼性にも非常に優れていること、さらにはこれらを塊状合成樹脂材の粉砕物と混合して用いることにより、合成樹脂材全体の搬送性及び燃焼性を著しく向上させ得ることを見出したものであり、したがって、本発明の燃料吹込み設備においては、粒状固化装置３は上記▲２▼または▲３▼の方式のものを用いることが最も好ましい。
【００２３】
図３は上記▲２▼の方式で粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化の連続処理を行う粒状固化装置３の一構成例を示しており、粒状固化装置３は合成樹脂類の入側から順に、破砕機３９、減容固化装置４０及び必要に応じて設けられる粉砕機４１を有している。また、減容固化装置４０は入側から加熱室４２と冷却室４３を有するとともに、これら加熱室４２と冷却室４３を通じて合成樹脂類を連続搬送する搬送装置４４（搬送ベルト等）を有している。
【００２４】
このような粒状固化装置３によれば、合成樹脂類(Ａ)は破砕機３９で破砕された後、減容固化装置４０に装入される。この減容固化装置４０では、合成樹脂類(Ａ)は加熱室４２及びこれに続く冷却室４３を搬送装置４４で連続搬送されつつ、加熱室４２において加熱（ガス加熱、ガス間接加熱または電気加熱等）されることで半溶融化した後、冷却室４３で水噴霧等により急冷され、収縮固化する。この際、合成樹脂類(Ａ)の破砕形態や加熱室内への装入状態等を適宜選択することにより合成樹脂材を粒状に収縮固化させることができ、したがってこの方式によれば収縮固化ままで粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
【００２５】
一方、合成樹脂材の一部または全部を粒状に収縮固化させない方式では、収縮固化した合成樹脂材は減容固化装置４０から粉砕機４１に装入され、この粉砕機４１により粒状に粉砕処理されることで粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
以上のようにして得られた粒状合成樹脂材(ａ)は、破砕されたフィルム状合成樹脂材を半溶融状態から粒状に収縮固化させ若しくは収縮固化させた後これを粉砕処理したものであるため、塊状合成樹脂材の破砕物に較べて比較的ポーラスな性状であって比表面積が大きく、しかも塊状合成樹脂材の破砕物のように角ばった形状ではなく、全体的に見て丸みを帯びた形状を有するため、優れた燃焼性と流動性を示す。
【００２６】
図４は上記▲３▼の方式による装置の構造の概略を、また図５はこの装置による粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化処理の原理を模式的に示している。
この粒状固化装置３は、合成樹脂類(Ａ)が装入されるタンク４５と、このタンク４５内の底部に配置される１または２以上の回転刃４６と、タンク４５内に冷却用流体（水等の液体若しくはガス）を吹き込み若しくは噴霧するための急冷手段４７とを備えている。このような粒状固化装置３によれば、タンク４５内に装入された合成樹脂類(Ａ)を高速回転する回転刃４６で裁断または破砕するとともに、この裁断または破砕による摩擦熱により合成樹脂材を半溶融化させ、次いで、この半溶融化した合成樹脂材を急冷手段４７からの水噴霧等により上記温度から急冷することにより収縮個化させ、この際粒状に収縮固化させるか若しくは収縮固化と同時に前記回転刃４６により粉砕処理し、粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
【００２７】
以上のようにして得られた粒状合成樹脂材(ａ)も、破砕されたフィルム状合成樹脂材を半溶融状態から粒状に収縮固化させ若しくは収縮固化させた後これを粉砕処理したものであるため、塊状合成樹脂材の破砕物に較べて比較的ポーラスな性状であって比表面積が大きく、しかも塊状合成樹脂材の破砕物のように角ばった形状ではなく、全体的に見て丸みを帯びた形状を有するため、優れた燃焼性と流動性を示す。
【００２８】
この装置はバッチ方式により合成樹脂材の破砕（または裁断）処理、半溶融化処理及び収縮固化後の粉砕処理（但し、急冷により粒状に収縮固化させる場合は粉砕処理は必要ない）の総てを高速回転する回転刃４６により行うものであり、「破砕（または裁断）→半溶融化→急冷による粒状収縮固化」若しくは「破砕（または裁断）→半溶融化→急冷による収縮固化→粉砕」という一連の処理工程が短時間に速やかに行われ、しかも合成樹脂材が回転刃４６による破砕（裁断）−高速撹拌中に半溶融化し、このような状態から速かに急冷処理がなされるため、比表面積及び粒形状等の面でより好ましい粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。また、回転刃４６の作用だけで破砕（または裁断）処理、半溶融化処理及び収縮固化後の粉砕処理が行われるため、設備コスト及び運転コストの面でも有利である。
【００２９】
なお、上記▲３▼の方式による装置においても、合成樹脂類(Ａ)の破砕形態や回転刃に対する装入状態等を適宜選択することにより合成樹脂材を粒状に収縮固化させることができ、したがってこの場合には実質的に収縮固化後の回転刃４６による粉砕処理なしに、収縮固化ままで粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。一方、合成樹脂材の一部または全部を粒状に収縮固化させない場合には、上記のように回転刃４６による粉砕処理により粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。
また、上記▲２▼、▲３▼の方式において合成樹脂類(Ａ)を半溶融化する温度は合成樹脂の種類や形状等によってある程度異なり、例えば材質面だけからいうと低密度ポリエチレンの場合で１０５〜１１５℃程度、中低密度ポリエチレンの場合で１２８℃前後である。したがって、合成樹脂類(Ａ)に含まれる合成樹脂材の種類や割合、形態等に応じて、半溶融化させるための温度が適宜選択される。
【００３０】
一方、前記加工処理ラインＹは入側から順に、合成樹脂類(Ｂ)を粗破砕するための一次破砕装置１０と、合成樹脂類(Ｂ)をさらに細かく破砕するための二次破砕装置１１と、破砕された合成樹脂類(Ｂ)から金属や土砂等の異物を除去するための選別装置１２と、異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を最終的な粒径に粉砕処理して粒状合成樹脂材(ｂ)とするための粉砕装置１３を有している。
前記一次破砕装置１０から二次破砕装置１１には移送手段１４により、また二次破砕装置１１から選別装置１２には移送手段１５により、それぞれ合成樹脂類（Ｂ）が移送される。通常、これら移送手段１４，１５は搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、移送手段１４の途中には鉄屑の除去を行うための磁選機３０（磁石により鉄屑等を吸着して、これを除去する装置）が設けられており、このような磁選機３０が設けられる場合には、一般に移送手段１４は搬送コンベアにより構成される。
【００３１】
選別装置１２から粉砕装置１３には移送手段１６により、また粉砕装置１３から一次貯留サイロ１には移送手段１７により、それぞれ合成樹脂類（Ｂ）若しくは粒状合成樹脂材（ｂ）が移送される。この構成例では移送手段１６，１７は気送管とその途中に設けられる送風機８により構成されているが、場合によっては移送手段１４，１５と同様、搬送コンベアや自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成してもよい。
前記一次貯留サイロ１と吹込みステーションＺとの間には、上流側から順に、一次貯留サイロ１から供給される粒状合成樹脂材を受け入れて一時的に貯留するサービスタンク１９と、このサービスタンク１９から供給される粒状合成樹脂材を受け入れ、これを吹込みステーションＺに気送供給するためのリフトタンク２１が設けられている。
【００３２】
一次貯留サイロ１からサービスタンク１９には移送手段１８により粒状合成樹脂材が供給される。この移送手段１８は、例えば定量切り出し装置と搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、サービスタンク１９からリフトタンク２１には移送手段２０により粒状合成樹脂材が移送されるが、この移送手段２０は自由落下式の移送管により構成され、この移送管の途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止とリフトタンク内の気圧を保持するための遮断弁３８が設けられている。
前記リフトタンク２１にはアキュームレータ２９からのエア供給管３７が接続され、気送用エアが供給される。この気送用エアによりリフトタンク２１内の粒状合成樹脂材が気送管２２を通じて吹込みステーションＺに供給される。また、粒状合成樹脂材の気送量はリフトタンク２１内に供給される気送用エアの圧力で制御される。
【００３３】
前記吹込みステーションＺは、粒状合成樹脂材の高炉羽口部への連続供給を可能とするための多段式のタンクを有しており、この構成例では上流側から順に、二次貯留サイロ２３、均圧タンク２４及び吹込みタンク２５を有し、前記気送管２２が二次貯留サイロ２３に接続されている。二次貯留サイロ２３から均圧タンク２４には移送手段３１により、また均圧タンク２４から吹込みタンク２５には移送手段３２により、それぞれ粒状合成樹脂材が供給される。これらの各移送手段３１，３２は自由落下式の移送管により構成され、またそれらの途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止と均圧タンク２４及び吹込みタンク２５内の気圧を保持するための遮断弁３３，３４が設けられている。
【００３４】
前記吹込みタンク２５から高炉ＢＦの羽口部２８には、気送管２６及び各羽口部に通じる気送支管２７（図中、３６は各気送支管２７への分配器）により粒状合成樹脂材が気送供給される。気送管２６の吹込みタンク出側位置には、タンクから排出された粒状合成樹脂材をガスと混合して流動化させるための流動化装置３５が設けられている。この流動化装置３５は粒状合成樹脂材の供給・停止を行う機能も有している。また、気送管２６にはアキュームレータ２９からのエア供給管３７が接続され、気送用エアを供給する。吹込みタンク２５からの粒状合成樹脂材の気送量の調整は、吹込みタンク２５内の圧力を例えば図示しない昇圧手段により調整することにより、さらに必要に応じてアキュームレータ２９からの気送用ガスの流量を調整することにより行われる。
【００３５】
図６及び図７はそれぞれ吹込みステーションＺの他の構成例を示すもので、これらは図１に示すような均圧タンクを設けず、複数組の二次貯留サイロ−吹込みタンクまたは吹込みタンクを並列的に設け、高炉羽口部への粒状合成樹脂材の連続供給を可能としたものである。
図６に示す吹込みステーションＺは、二次貯留サイロ２３ａ及び吹込みタンク２５ａと二次貯留サイロ２３ｂ及び吹込みタンク２５ｂとを並列的に設け、二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂに対して、気送管２２に設けた分配装置４８により粒状合成樹脂材を適宜振り分けて装入できるようにしている。二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂから吹込みタンク２５ａ，２５ｂには、移送手段４９ａ，４９ｂによりそれぞれ粒状合成樹脂材が供給される。これらの各移送手段４９ａ，４９ｂは自由落下式の移送管により構成され、またそれらの途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止と吹込みタンク内の気圧を保持するための遮断弁５０ａ，５０ｂが設けられている。また、各吹込みタンク２５ａ，２５ｂに接続された気送支管２６０ａ，２６０ｂのタンク出側位置には、図１の流動化装置３５と同様の機能を有する流動化装置５１ａ，５１ｂが設けられている。
なお、図６に示す吹込みステーションＺでは、並列的な二次貯留サイロ−吹込みタンクを３組以上設けることもできる。
【００３６】
また、図７に示す吹込みステーションＺは、二次貯留サイロ２３の出側に吹込みタンク２５ａ，２５ｂを並列的に設け、分配装置５３を有する移送手段５２により二次貯留サイロ２３から粒状合成樹脂材を各吹込みタンク２５ａ，２５ｂに適宜振り分けて供給できるようにしている。この移送手段５２を構成する各吹込みタンクへの分岐管の途中には粒状合成樹脂材の供給及び停止と吹込みタンク内の気圧を保持するための遮断弁５４ａ，５４ｂが設けられている。また、各吹込みタンク２５ａ，２５ｂに接続された気送支管２６０ａ，２６０ｂのタンク出側位置には、図１の流動化装置３５と同様の機能を有する流動化装置遮断弁５５ａ，５５ｂが設けられている。
なお、図７に示す吹込みステーションＺでは、並列的な吹込みタンクを３組以上設けることもできる。
【００３７】
なお、図１に示した構成例では磁選機３０を各加工処理ラインＸ，Ｙでそれぞれ１箇所ずつに設けているが、各処理ラインの複数箇所に磁選機３０を配置してもよい。
また、加工処理ラインＸ，Ｙに設置される各種の破砕装置（粉砕装置１３も含む）の破砕方式は任意であり、通常の機械的手段のみによる破砕方式以外に、例えば被処理体を冷凍した状態で破砕する所謂冷凍破砕方式のものを適用することもできる。
通常、図１に示す加工処理設備の入側には、搬入合成樹脂類のヤード乾燥設備等の付帯設備が設けられる。
【００３８】
図２は本発明設備の他の構成例を示すもので、加工処理ラインＸと加工処理ラインＹに、それぞれ合成樹脂類から塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂材を分離除去するための分離装置５６，５７を設けたものである。
すなわち、加工処理ラインＸでは破砕装置２と粒状固化装置３との間に分離装置５６が設けられ、合成樹脂類(Ａ)から塩化ビニルや塩化ビニリデン等の含塩素高分子樹脂材のみが分離除去される。塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂は他の合成樹脂に較べて比重が大きいため（ポリエチレンの比重：０．９１〜０．９６、ポリプロピレンの比重：０．８９〜０．９１程度であるのに対し、塩化ビニルの比重：１．１６〜１．５５程度）、通常、分離装置５６は水等の液体を利用した比重分離方式或いは遠心分離方式等により合成樹脂類(Ａ)から含塩素高分子樹脂材を分離する。
なお、加工処理ラインＸにおける前記分離装置５６は、粒状固化装置３よりも上流側の任意の位置に配置することができる。
【００３９】
図８は比重分離方式による分離装置５６の一構成例を示している。図において、５８は水が入れられた分離槽、５９ａ，５９ｂは分離槽から排出された合成樹脂材の水を切るためのスクリーン、６０はスクリーンによる水切り後に合成樹脂材を乾燥処理するための乾燥機、６１はスクリーン５９ａ，５９ｂで分離された水を排出する排水タンクである。
このような分離装置５６によれば、合成樹脂類(Ａ)は水が入れられた分離槽５８に装入され、槽内で沈降する塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂材と浮上するそれ以外の合成樹脂材とに分離される。沈降分離した含塩素高分子樹脂材は適当な排出手段により槽外に排出され、スクリーン５９ａを経て水と分離された後、系外に排出される。一方、槽内で浮上した含塩素高分子樹脂材以外の合成樹脂材は適当な排出手段で槽外に排出され、スクリーン５９ｂを経て水と分離された後、乾燥機６０で乾燥され、次工程へと送られる。
【００４０】
また、図９は遠心分離方式による分離装置５６の一構成例を示している。この装置は、内部が中空の筒状若しくは紡錘状の本体６２と、この本体６２内部の長手方向に回転自在に配されるスクリュー付きの内筒体６３と、この内筒体回転駆動用のモータ６４等から構成される。この装置では、合成樹脂材と水等の媒体との混合物が、高速回転する内筒体６３の一端からその内部に供給される。混合物は内筒体６３の長手方向略中央に設けられた開口６５から遠心力の作用により本体６２の内部空間に吐き出され、媒体の比重を境としてこれよりも比重の大きい重質分（含塩素高分子樹脂）と比重の小さい軽質分（含塩素高分子樹脂以外の合成樹脂類）とに分離される。つまり、遠心力によって合成樹脂材のうちの重質分のみが本体６２の内壁面側に集められる結果、軽質分と重質分が本体６２の径方向において分離した状態となる。
【００４１】
ここで、内筒体６３は、前記開口６５を大略の境とした長手方向半分に軽質分搬送用のスクリュー６６ａが、他の長手方向半分に重質分搬送用のスクリュー６６ｂが設けられている。これらスクリュー６６ａ、６６ｂはスクリューの螺旋方向が互いに逆向きであり、内筒体６３が回転することによりスクリュー６６ａ、６６ｂはそれぞれの側の本体端部方向に合成樹脂材を搬送する。すなわち、軽質分の合成樹脂材は羽根が比較的短かいスクリュー６６ａによって本体６２の一方の端部まで搬送され、排出口６７ａから排出される。一方、本体６２の内壁面側に集められた重質分の合成樹脂材は、羽根が本体６２の内壁面近傍まで延びたスクリュー６６ｂによって本体６２の他方の端部まで搬送され、排出口６７ｂから排出される。一方、水等の媒体は本体６２の略中央部に設けられた排出口６８から装置外に排出される。
【００４２】
このような装置によれば、軽質分と重質分にそれぞれ分離された合成樹脂材を水分が非常に少ない状態で装置外に排出させることができる。
図２に示す設備では、破砕装置２から分離装置５６には移送手段５ａにより、また分離装置５６から粒状固化装置３には移送手段５ｂにより、それぞれ合成樹脂類（Ａ）が移送される。通常、これら移送手段５ａ，５ｂは搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。また、移送手段５ａの途中には鉄屑の除去を行うための磁選機３０が設けられており、このような磁選機３０が設けられる場合には、一般に移送手段５ａは搬送コンベアにより構成される。
【００４３】
一方、加工処理ラインＹでは選別装置１２と粉砕装置１３との間に分離装置５７が設けられ、合成樹脂類(Ｂ)から塩化ビニルや塩化ビニリデン等の含塩素高分子樹脂材のみが分離除去される。分離装置５７の構成例及び作用等は上述した分離装置５６と同様であるのでその説明は省略する。なお、加工処理ラインＹにおける分離装置５７の配置は本実施例に限定されるものではなく、粉砕装置１３よりも上流側また下流側の任意の位置、例えば一次破砕装置１０と二次破砕装置１１１間、二次破砕装置１１と選別装置１２間、粉砕装置１３の出側等に配置することができる。
選別装置１２から分離装置５７には移送手段１６ａにより、また分離装置５７から粉砕装置１３には移送手段１６ｂにより、それぞれ合成樹脂類（Ｂ）が移送される。通常、これら移送手段１６ａ，１６ｂは搬送コンベア或いは自由落下式の移送ダクト若しくは移送管等により構成される。
【００４４】
図２の他の構成は図１と同一であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、この図２の構成例においても、篩分装置４で篩い分けられた粗粒の粒状合成樹脂材を返送する位置は任意であり、例えば、分離装置５６と粒状固化装置３間、磁選機３０と分離装置５６間、破砕装置２の入側等の各位置（通常は搬送ライン）に返送することができ、また、場合によっては加工処理ラインＹに供給することもできる。この加工処理ラインＹに供給する場合には、例えば、一次破砕装置１０の入側、一次破砕装置１０と二次破砕装置１１間、二次破砕装置１１と選別機１２間、選別機１２と粉砕装置１３間等の任意の位置（通常は搬送ライン）に供給することができる。また、先に述べたように粗粒の粒状合成樹脂材を系外に取り出し、他工程に直接装入（例えば、高炉やスクラップ溶解炉への炉頂装入、コークス炉や焼結炉への直接装入等）するようにしてもよい。
【００４５】
次に、上述した本発明設備における合成樹脂類の処理及び高炉への吹込み工程について説明する。
本発明設備では燃料に供すべき合成樹脂類を、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)とそれ以外（すなわち、塊状合成樹脂材が主体）の合成樹脂材類(Ｂ)とに分別された状態で加工処理設備に受け入れ、加工処理ラインＸ，Ｙにおいてそれぞれ異なる工程で炉吹込み用固体燃料（或いは鉄源の還元剤）に適した粒状物に加工処理する。ここで、合成樹脂類(Ａ)には、フィルム状合成樹脂材のほかに流動性や搬送性に難がある他の形態の合成樹脂材、例えば発泡プラスチック等を含ませることができる。
【００４６】
フィルム状合成樹脂材に特別な制限はないが、本発明者らが実験により確認したところによれば、厚さが１００μｍ以下の合成樹脂フィルムが特に流動性や搬送性に劣ることから、分別可能な限度において厚さ１００μｍ以下の合成樹脂フィルムについては合成樹脂類(Ａ)に分別することが好ましい。但し、必ずしもこのような分別基準に限定されないことは言うまでもなく、また、ポリエチレンフィルム等のような極薄材の他に、所謂ペットボトル等に利用されているような比較的厚手の合成樹脂類も合成樹脂類(Ａ)に含ませることができる。また、合成樹脂類(Ａ)に分別するか否かは、厚さ以外にも、合成樹脂類の成分組成、材質（例えば、複合材として合成樹脂類以外のものが含まれている場合と、そうでない場合等）、形態等の要素に応じて決められる。
一方、合成樹脂類(Ｂ)としては、板材等の塊状合成樹脂材が主体となるが、勿論これに限定されるものではない。
【００４７】
要は、収集された合成樹脂類の流動性や搬送性等を考慮し、少なくともポリエチレンフィルムのように破砕処理したままでは流動性や搬送性が極端に劣るものは合成樹脂類(Ａ)に分別し、それよりも流動性や搬送性が良好な塊状プラスチックのようなものは合成樹脂類(Ｂ)に分別し、それ以外のものは流動性や搬送性等を考慮して合成樹脂類(Ａ)、(Ｂ)のいずれかに分別すればよい。
なお、合成樹脂類の加工処理及び吹き込みシステム全体として見た場合、燃料等として供給すべき合成樹脂類のうちのフィルム状合成樹脂材の総てを合成樹脂類(Ａ)に、また塊状合成樹脂材の総てを合成樹脂類（Ｂ）にそれぞれ厳密に分別する必要は必ずしもなく、また、廃棄物という性質を考慮すればそのような厳密な分別は実際上も困難である。したがって、合成樹脂類(Ａ)に塊状合成樹脂材等が、また合成樹脂類（Ｂ）にフィルム状合成樹脂材等がある程度含まれることは許容される。
【００４８】
加工処理ラインＸでは、合成樹脂類(Ａ)は必要に応じて破砕装置２において破砕（または粗破砕）された後、移送手段５により粒状固化装置３に装入され、ここで減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工される。また、上記移送手段５の途中で磁選機３０により合成樹脂類に混入している鉄屑の除去が行われる。
前記粒状固化装置３では、先に述べた▲１▼〜▲３▼の何れかの方式で合成樹脂類(Ａ)の減容固化−粒状化処理が行われ、粒状合成樹脂材(ａ)が得られる。粒状固化装置３で得られた粒状合成樹脂材(ａ)は、移送手段６により篩分け装置４に装入されて篩い分けされ、所定の粒径以下（例えば−６ｍｍ）のものだけが移送手段７を通じて一次貯留サイロ１に送られる。一方、所定の粒径を超える粒状合成樹脂材は移送手段９を通じて粒状固化装置３入側の移送手段５に戻され、合成樹脂類(Ａ)とともに粒状固化装置３に再装入される。
また、図７に示す設備の場合には、合成樹脂類(Ａ)は粒状固化装置３での処理に先立ち分離装置５６に装入され、ここで塩化ビニルや塩化ビニリデン等の含塩素高分子樹脂材の分離除去が行われる。分離装置５６で含塩素高分子樹脂材が分離除去された合成樹脂類(Ａ)は粒状固化装置３に装入され、ここで減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工された後、篩分け装置４を経て一次貯留サイロ１に送られる。
【００４９】
一方、加工処理ラインＹでは、合成樹脂類(Ｂ)は一次破砕装置１０において粗破砕（例えば、粒径５０ｍｍ程度に破砕）された後、移送手段１４により二次破砕装置１１に装入されて二次破砕（例えば、粒径２０ｍｍ程度に破砕）される。また、一次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は、上記移送手段１４の途中で磁選機３０により混入している鉄屑の除去が行われる。
二次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は移送手段１５により選別装置１２に装入され、ここで金属や土砂、石等の異物が風力選別等の方法により分離除去される。次いで移送手段１６を通じて粉砕装置１３（三次破砕機）に送られ、所定の粒径以下（例えば、−６ｍｍ）まで粉砕処理され、粒状合成樹脂材(ｂ)が得られる。この粒状合成樹脂材(ｂ)は移送手段１７を通じて一次貯留サイロ１に送られる。
【００５０】
また、図７に示す設備では、合成樹脂類(Ｂ)は粉砕装置１３での粉砕処理に先立ち分離装置５７に装入され、ここで含塩素高分子樹脂材の分離除去が行われる。分離装置５７で含塩素高分子樹脂材が分離除去された合成樹脂類(Ｂ)は粉砕装置１３（三次破砕機）に送られ、所定の粒径以下（例えば、−６ｍｍ）まで粉砕処理された後一次貯留サイロ１に送られる。
一次貯留サイロ１に貯留された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体は、移送手段１８，２０を通じてサービスタンク１９を経由してリフトタンク２１に供給され、このリフトタンク２１から吹込みステーションＺに気送され、二次貯留サイロ２３に装入される。
【００５１】
吹込みステーションＺでは、粒状合成樹脂材を吹込タンク２５から高炉羽口部２８に連続的に気送供給する。このような連続的な気送供給を行うため、均圧タンク２４と吹込みタンク２５間の移送手段３２の遮断弁３４を閉とした状態で二次貯留サイロ２３から均圧タンク２４に粒状合成樹脂材を装入しておき（装入時は移送手段３１の遮断弁３３は開状態）、吹込みタンク２５内の粒状合成樹脂材の残量が少なくなった時点で、移送手段３１の遮断弁３３を閉とした状態で移送手段３２の遮断弁３４を開とし、均圧タンク２４内の粒状合成樹脂材を吹込タンク２５に補給する。以上の操作を繰り返すことにより、吹込みタンク２５内の粒状合成樹脂材の残量を常時確保することができ、粒状合成樹脂材を吹込みタンク２５から連続的に気送供給することができる。
【００５２】
また、吹込ステーションＺが図６に示すような構成を有する場合には、リフトタンク２１側から気送管２２を通じて供給された粒状合成樹脂材は分配装置４８により二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂに適宜振り分け装入され、吹込みタンク２５ａ，２５ｂ内の粒状合成樹脂材の残量に応じ、二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂから吹込みタンク２５ａ，２５ｂに粒状合成樹脂材の補給が行われる。
粒状合成樹脂材は常にいずれか一方の吹込みタンク２５ａ，２５ｂから高炉羽口部に気送供給され、気送供給を行わない他方の吹込みタンクに対して二次貯留サイロから粒状合成樹脂材の補給が行われる。この粒状合成樹脂材の補給や気送供給を行う吹込みタンク２５ａ，２５ｂの切替の際には、二次貯留サイロ２３ａ，２３ｂと吹込みタンク２５ａ，２５ｂ間の移送手段４９ａ，４９ｂの遮断弁５０ａ，５０ｂと吹込みタンク２５ａ，２５ｂの出側の流動化装置５１ａ，５１ｂが適宜開閉操作される。
【００５３】
また、吹込みステーションＺが図７に示すような構成を有する場合には、リフトタンク２１側から気送管２２を通じて供給された粒状合成樹脂材は二次貯留タンク２３に装入された後、移送手段５２に設けられた分配装置５３により、吹込みタンク２５ａ，２５ｂ内の粒状合成樹脂材の残量に応じて各タンク２５ａ，２５ｂに適宜振り分け装入される。
粒状合成樹脂材は常にいずれか一方の吹込みタンク２５ａ，２５ｂから高炉羽口部に気送供給され、気送供給を行わない他方の吹込みタンクに対して二次貯留サイロ２３から粒状合成樹脂材の補給が行われる。この粒状合成樹脂材の補給や気送供給を行う吹込みタンク２５ａ，２５ｂの切替の際には、二次貯留サイロ２３と吹込みタンク２５ａ，２５ｂ間の移送手段５２の遮断弁５４ａ，５４ｂと吹込みタンク２５ａ，２５ｂの出側の流動化装置５５ａ，５５ｂが適宜開閉操作される。
【００５４】
以上のように図６，図７に示す構成の吹込みステーションＺにおいても、粒状合成樹脂材を吹込みタンク２５ａ，２５ｂから高炉羽口部に連続的に気送供給することができる。
気送管２６にはアキュームレータ２９からエア供給管３７を通じて気送用エアが供給され、このエアにより吹込みタンク２５，２５ａ，２５ｂから排出された粒状合成樹脂材が気送管２６及び気送支管２７を通じて複数の羽口部２８に送られ、燃料として高炉内に吹き込まれる。
以上は合成樹脂材の高炉羽口部への吹き込みを例に説明したが、他の種類の炉においても、同様にして羽口部等の合成樹脂材吹き込み部に合成樹脂材が供給され、炉内への吹き込みが行われる。
【００５５】
なお、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類（Ａ）とそれ以外の合成樹脂類（Ｂ）の加工処理設備に対する供給量は、廃棄物という性質上、経時的にある程度のバラツキを生じることがあり、比較的短時間（例えば、数時間〜数十時間程度）に限った場合にはいずれか一方の種類の合成樹脂類しか供給されず、したがって処理され且つ炉に気送される合成樹脂類は一時的に合成樹脂類（Ａ）−粒状合成樹脂材（ａ）または合成樹脂類（Ｂ）−粒状合成樹脂材（ｂ）のいずれか一方だけになることもあり得る。また、これ以外の理由により一時的に粒状合成樹脂材（ａ）及び（ｂ）のいずれか一方のみが炉に気送されることもあり得る。
【００５６】
先に述べたように、上記▲２▼、▲３▼の方法により粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化して得られた粒状合成樹脂材(ａ)は比較的ポーラスな性状で比表面積が大きく、しかも全体的に見て丸みを帯びた形状を有しているために優れた燃焼性と流動性を示し、これらを粒状合成樹脂材(ｂ)と混合することにより、炉に供給される粒状合成樹脂材全体の燃焼性と流動性及び搬送性を効果的に高めることができる。すなわち、燃焼性に関しては、炉内に粒状合成樹脂材(ａ)と粒状合成樹脂材(ｂ)の混合体が吹き込まれた場合、燃焼性の良好な粒状合成樹脂材(ａ)が急速燃焼して粒状合成樹脂材(ｂ)を速かに着火させ、これによって炉内吹き込まれた粒状合成樹脂材全体の燃焼性が著しく高められる。
さらに、流動性及び搬送性に関しても、丸みを帯びた形状を有する流動性及び搬送性に優れた粒状合成樹脂材(ａ)が粒状合成樹脂材中に含まれることにより、これが粒状合成樹脂材全体の流動性を向上させる潤滑的機能を果し、この結果粒状合成樹脂材全体の流動性、搬送性が大きく改善される。
【００５７】
上記のような作用を得るためには、粒状合成樹脂材(ａ)と粒状合成樹脂材(ｂ)を重量比で(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］：０．１０以上の割合で混合することが好ましい。図１５は、フイルム状合成樹脂材を上記▲３▼の方法で収縮固化−粒状化処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ａ)と塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ｂ)（いずれの粒状合成樹脂材も安息角：４０°）とを種々の割合で混合し、この混合体を高炉の羽口部に気送して炉内吹き込みを行ない、その際の(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］の重量比と混合体の搬送性（供給トラブル発生頻度）及び燃焼性（吹込み燃料によるコークス置換率）との関係を調べたものである。なお、供給トラブル発生頻度とコークス置換率は以下のように定めた。
【００５８】
(イ) 供給トラブル発生頻度
塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ｂ)（安息角：４０°）のみを単独で炉に供給した場合の供給トラブル発生頻度指数を“１”とし、この場合と比較した供給トラブル発生頻度を指数で示した。供給トラブル発生の有無は、貯留サイロ内の粒状合成樹脂材の重量変動を常時監視し、重量変動：０の状態が所定時間（例えば１０分間程度）続いた場合にトラブル発生（サイロ切出部や気送管途中での詰り発生）と判断した。
(ロ) コークス置換率
コークス置換率＝（粒状合成樹脂材の吹込みにより低減したコークス比）／（粒状合成樹脂材の吹き込み比）
但し、粒状合成樹脂材の吹込みにより低減したコークス比：ｋｇ／ｔ・pig
粒状合成樹脂材の吹き込み比：ｋｇ／ｔ・pig
【００５９】
図１５によれば(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］：０．１０以上の領域において優れた燃焼性と搬送性が得られることが判る。
上記のように(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］を所定の範囲に管理するためには、粒状合成樹脂材(ａ)及び粒状合成樹脂材(ｂ)を一旦それぞれの貯留サイロに貯留した後に混合するようにすることが好ましい。図１０はそのための貯留サイロの構成例を示しており、粒状合成樹脂材(ａ)及び粒状合成樹脂材(ｂ)をそれぞれの貯留サイロ６９ａ，６９ｂに一旦貯留し、これら貯留サイロ６９ａ，６９ｂから一次貯留サイロ１に粒状合成樹脂材(ａ)と粒状合成樹脂材(ｂ)を適宜切り出し、一次貯留サイロ１に(ａ)／［(ａ)＋(ｂ)］が調整された粒状合成樹脂材を貯留できるようにしたものである。
【００６０】
さらに、粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)は嵩密度０．３０以上、安息角４０°以下に加工されることが好ましい。先に述べたように従来技術においては合成樹脂粉砕物の嵩密度を０．３５以上とすることが提案されているが、特に塊状合成樹脂材の粉砕物については嵩密度を高めるとそれだけ破砕機の負荷が増大する（破砕刃の寿命が短くなる）という問題があり、破砕機によっては嵩密度０．３５未満の粉砕物しか得られないものもある。一方、本発明者らの検討によれば、粒状合成樹脂材の嵩密度が０．３０以上であれば圧力損失等の点を含めて粒状合成樹脂材を気送することに何の問題も生じないこと、また、粒状合成樹脂材の貯留サイロでのブリッジ（棚つり）や気送管系内の曲管部やバルブ周辺での詰まり等のトラブルの発生は粒状合成樹脂材の嵩密度とは殆ど関係がなく、粒状合成樹脂材の粒形状に大きく左右されること、そして、この粒形状に基づく上記トラブルの発生抑制効果は粒状合成樹脂材の安息角で整理できることが判明した。
【００６１】
図１６は、塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材について、その安息角と貯留サイロでのブリッジ（棚つり）や気送管内での詰まり等の供給トラブル発生頻度との関係を、嵩密度が異なる粒状合成樹脂材別に示したものである。なお、供給トラブル発生頻度の評価は図１５と同様の方法で行なった。
図１６によれば、粒状合成樹脂材の嵩密度に拘りなく、安息角を４０°以下とすることにより上記のような供給トラブルを適切に防止できることが判る。
【００６２】
また、粒状合成樹脂材(ａ)のうち上記▲２▼、▲３▼の方法で粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化して得られるものについては、当該方法で粒状収縮固化若しくは収縮固化−粒状化するだけで安息角４０°以下の粒状合成樹脂材が得られることが判った。一方、上記▲１▼方法で減容固化−粒状化して得られる粒状合成樹脂材(ａ)または上記▲１▼〜▲３▼以外の方法で収縮固化−粒状化して得られる粒状合成樹脂材(ａ)や、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理して得られる粒状合成樹脂材(Ｂ)については、安息角４０°以下を達成するために破砕方式等が適宜選択される。
なお、本発明設備において加工処理して得る粒状合成樹脂材(ａ)、(ｂ)の粒径は、燃焼性の観点から１０ｍｍ以下、好ましくは４〜８ｍｍとすることが好ましい。
【００６３】
本発明が処理の対象としている合成樹脂類は、主として廃棄物（所謂ゴミとしての廃棄物、工場等での製造・加工時に生じる屑や不良品等を含む）たる合成樹脂類であり、したがって、その性質上合成樹脂以外の異物（金属、紙、その他の無機物及び有機物）が付着若しくは混入している合成樹脂類も対象となる。このような廃棄合成樹脂類の具体例としては、プラスチックボトル、プラスチック袋、プラスチック包み、プラスチックフィルム、プラスチックトレイ、プラスチックカップ、磁気カード、磁気テープ、ＩＣカード、フレキシブルコンテナ、プリント基板、プリントシート、電線被覆材、事務機器または家電製品用ボディー及びフレーム、化粧合板、パイプ、ホース、合成繊維及び衣料、プラスチック成型ペレット、ウレタン材、梱包用シート、梱包用バンド、梱包用クッション材、電気用部品、玩具、文房具、トナー、自動車用部品（例えば、内装品、バンパー）、自動車または家電製品等のシュレッダーダスト、イオン交換樹脂、合成紙、合成樹脂接着剤、合成樹脂塗料、固形化燃料（廃棄プラスチック減容物）等が挙げられる。
なお、廃棄物として処理設備に搬入されてくる合成樹脂類のうち、形態が既に粒状であるためそのまま炉に気送供給可能なもの（例えば、粒状であるイオン交換樹脂材、成型加工用合成樹脂ペレット、玩具用合成樹脂小球等）については、本発明による加工処理を経ることなく、そのまま貯留サイロに装入するなどして炉に供給することができることは言うまでもない。
【００６４】
【実施例】
図１１ないし図１３は本発明設備の一実施例を示している。
加工処理ラインＸの入側には、例えばロール状に巻かれたフィルム状合成樹脂材を切断し、ロール芯材をフィルム状から分離除去すること等を目的とした堅型切断機（オフライン）が設けられている。加工処理ラインＸは入側から順に、端部に合成樹脂類(Ａ)の受入れホッパ７１を備えた供給コンベア７２と、この供給コンベア７２で搬送された合成樹脂類(Ａ)を、正逆転可能な振分けコンベア７３及び投入コンベア７５ａ，７５ｂを経由して受け入れる複数の粒状固化装置７６ａ，７６ｂと、この粒状固化装置７６ａ，７６ｂで粒状に加工処理された合成樹脂材を篩い分けするための篩分け装置７７ａ，７７ｂ（振動排出装置）と、この篩分け装置７７ａ，７７ｂにより篩い分けされた粒径の小さい粒状合成樹脂材(ａ)を搬送するための篩下コンベア７８及び気送管７９と、この気送管７９により移送された粒状合成樹脂材(ａ)を気送用エアから分離するための分離機９８ｄとを有し、この分離機９８ｄで分離された粒状合成樹脂材(ａ)は移送管を通じて一次貯留サイロ８０に装入される。
【００６５】
また、加工処理ラインＸは、篩分け装置７７ａ，７７ｂで篩い分けされた粒径の大きい合成樹脂材を受け入れ、これを移送するための篩上コンベア８１及び気送管８７と、この気送管８７により移送された合成樹脂材を気送用エアから分離した後、受入れホッパ７１に再装入するための分離機８２を有している。
前記粒状固化装置７６ａ，７６ｂの構造は、先に図１の構成例で述べたものと同様である。
また、前記振分けコンベア７３の上部には１対の磁選機７４が配置されている。
【００６６】
一方、加工処理ラインＹは入側から順に、端部に合成樹脂類(Ｂ)の受入れホッパ８３を備えた供給コンベア８４と、この供給コンベア８４で搬送された合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粗破砕するための一次破砕装置８５と、この一次破砕装置８５で粗破砕された合成樹脂類(Ｂ)を二次破砕装置に搬送するための搬送コンベア８６と、この搬送コンベア８６で搬送された合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを二次破砕するための二次破砕装置８８と、この二次破砕装置８８で破砕された合成樹脂類(Ｂ)を風力選別機まで搬送するための搬送コンベア８９と、この搬送コンベア８９で搬送された合成樹脂類(Ｂ)から土砂や金属等の異物を除去するための風力選別機９０と、この風力選別機９０で異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を気送するための気送管９１と、この気送管９１で移送された合成樹脂類(Ｂ)を気送用エアから分離するための分離機９２と、この分離機９２から排出される合成樹脂類(Ｂ)を振分けコンベア９３，９４を介して受け入れるため複数のクッションタンク９５ａ〜９５ｃと、各クッションタンク９５ａ〜９５ｃから供給される合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粉砕処理するための複数の粉砕装置９６ａ〜９６ｃと、この粉砕装置９６ａ〜９６ｃで粉砕処理された粒状合成樹脂材(ｂ)を移送するための気送管９７ａ〜９７ｃと、この気送管９７ａ〜９７ｃで移送された粒状合成樹脂材(ｂ)を気送用エアから分離するための分離機９８ａ〜９８ｃとを有し、この分離機９８ａ〜９８ｃで分離された粒状合成樹脂材(ｂ)は移送管を通じて一次貯留サイロ８０に装入される。
【００６７】
前記風力選別機９０は縦型のジグザク状の通路１０５に合成樹脂類(Ｂ)を装入し、この通路１０５の下方から上方に向けてエア吹き込むことにより合成樹脂類とそれ以外の異物とを選別分離するもので、合成樹脂類(Ｂ)は軽いため風力により通路１０５を上昇して気送管９１に排出され、一方、土砂や金属等の重い異物は通路１０５を落下して通路下方に排出される。
【００６８】
また、前記振分けコンベア９３，９４と複数のクッションタンク９５ａ〜９５ｃは、加工処理ラインＹに対する合成樹脂類(Ｂ)の供給量に応じ、粉砕装置９６ａ〜９６ｃの稼動数や粉砕装置９６ａ〜９６ｃへの合成樹脂類の供給量を調整する機能を有している。例えば、加工処理ラインＹへの合成樹脂類(Ｂ)の供給量が比較的少ない場合には、振分けコンベア９３，９４により複数のクッションタンク９５ａ〜９５ｃのうちの一部のクッションタンクに対してのみ合成樹脂類(Ｂ)の供給を行うことにより、複数の粉砕装置９６ａ〜９６ｃのうちの一部の粉砕装置のみを稼動させる。一方、加工処理ラインＹへの合成樹脂類(Ｂ)の供給量が多い場合には、振分けコンベア９３，９４により全部のクッションタンク９５ａ〜９５ｃに対して合成樹脂類(Ｂ)の供給を行うことにより、全部の粉砕装置９６ａ〜９６ｃを稼動させ、さらに合成樹脂類(Ｂ)の供給量が粉砕装置９６ａ〜９６ｃの処理能力に対して過剰の場合には、クッションタンク９５ａ〜９５ｃが合成樹脂類(Ｂ)を一時的に貯留する役目を果す。
【００６９】
また、加工処理ラインＹでは、塊状の合成樹脂類の破砕や粉砕処理が行われるため、破砕若しくは粉砕処理後の合成樹脂材を移送した後の気送用エアには微細な合成樹脂材のダストが多量に含まれており、このような気送用エアを処理するための構成として、各分離機９２，９８ａ〜９８ｃで分離された気送用エアを集塵機に移送するための配管９９，９９ａ〜９９ｃと、これら配管により移送された気送用エアから合成樹脂ダストを捕集する集塵機１００と、捕集された合成樹脂ダストを移送して一次貯留サイロ８０に装入するための移送手段である集塵機下コンベア１０１を有している。
【００７０】
また、前記搬送コンベア８６の途中には磁選機７４が配置されている。
一次貯留サイロ８０には定量切出し装置１０４が設けられ、この定量切出し装置１０４から切り出された粒状合成樹脂材が搬送コンベア１０２を介してサービスタンク１９に供給される。
なお、サービスタンク１９よりも下流側の構成（吹込みステーションＺを含む）は、図１に示した構成例と同一であるので、同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
その他の図面において、１０３は各気送管に設けられる送風機である。
【００７１】
図１４は本発明設備の他の実施例を示すもので、一次貯留サイロ８０とサービスタンク１９間に二次風力選別機１０６を設け、上流側の風力選別機９０で除去し切れなかった異物を除去できるようにしたものである。この二次風選別機１０６には、一次貯留サイロ８０の定量切出し装置１０４から切り出された粒状合成樹脂材が搬送コンベア１０２を介して供給される。
上記二次風力選別機１０６の基本的な構造は先に述べた風力選別機９０と同様である。この二次風力選別機１０６とサービスタンク１９間には、二次風力選別機１０６で異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を気送するための気送管１０７と、この気送管１０７で移送された合成樹脂類(Ｂ)を気送用エアから分離するための分離機１０８と、この分離機１０８から排出される合成樹脂類(Ｂ)をサービスタンク１９に搬送するための搬送コンベア１０９が設けられている。
その他図面において、１１０は気送用の送風機である。
【００７２】
次に上記実施例の設備による合成樹脂類の加工処理工程について説明する。
合成樹脂類(Ａ)は必要に応じてオフラインの堅型切断機７０において切断処理された後、加工処理ラインＸ入側の受入れホッパ７１に装入され、供給コンベア７２、振分けコンベア７３及び投入コンベア７５ａ，７５ｂを経て粒状固化装置７６ａ，７６ｂに装入され、ここで先に述べたような方式により減容固化された粒状合成樹脂材(ａ)に加工される。また、上記振分けコンベア７３の途中で磁選機７４により合成樹脂類に混入している鉄屑の除去が行われる。
【００７３】
粒状固化装置７６ａ，７６ｂで得られた粒状合成樹脂材(ａ)は、篩分け装置７７ａ，７７ｂに装入されて篩い分けされ、所定の粒径以下（例えば−６ｍｍ）のものだけが篩下コンベア７８及び気送管７９を通じて分離機９８ｂに移送され、この分離機９８ｂで気送用エアから分離された後、一次貯留サイロ８０に装入される。一方、所定の粒径を超える合成樹脂材は篩上コンベア８１及び気送管８７を通じて分離機８２に移送され、気送用エアから分離された後、入側の受入れホッパ７１に戻され、合成樹脂類(Ａ)とともに粒状固化装置７６ａ，７６ｂに再装入される。
【００７４】
一方、合成樹脂類(Ｂ)は加工処理ラインＹ入側の受入れホッパ８３に装入された後、供給コンベア８４を経て一次破砕装置８５装入されて粗破砕（例えば、粒径５０ｍｍ程度に破砕）される。次いで搬送コンベア８６により二次破砕装置８８に装入されて二次破砕（例えば、粒径２０ｍｍ程度に破砕）される。なお、一次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は、上記搬送コンベア８６の途中で磁選機７４により混入している鉄屑の除去が行われる。
【００７５】
二次破砕された合成樹脂類(Ｂ)は搬送コンベア８９により風力選別機９０に装入され、ここで金属や土砂、石等の異物が風力選別により分離除去される。このような選別を経た合成樹脂類(Ｂ)は気送管９１を通じて分離機９２に気送され、ここで気送用エアから分離された後、振分けコンベア９３，９４を経てクッションタンク９５ａ〜９５ｃに装入され、次いで各粉砕装置９６ａ〜９６ｃ（三次破砕機）に送られて所定の粒径以下（例えば、−６ｍｍ）まで粉砕処理され、粒状合成樹脂材(ｂ)が得られる。この粒状合成樹脂材(ｂ)は気送管９７ａ〜９７ｃを通じて分離機９８ａ〜９８ｃに送られ、気送用エアから分離された後一次貯留サイロ８０に装入される。
【００７６】
また、分離機９２，９８ａ〜９８ｃで分離された気送用エアは、配管９９，９９ａ〜９９ｃを通じて集塵機１００に送られて合成樹脂タストが捕集され、この合成樹脂ダストは集塵機下コンベア１０１により一次貯留サイロ８０に装入される。
一次貯留サイロ８０に貯留された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体は、定量切出し装置１０４及び搬送コンベア１０２によりサービスタンク１９を経由してリフトタンク２１に供給され、このリフトタンク２１から吹込みステーションＺに気送される。なお、これ以降の工程は図１に構成例に関して述べた内容と同一である。
【００７７】
また、図１４に示した設備では、一次貯留サイロ８０に貯留された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体は、定量切出し装置１０４及び搬送コンベア１０２により二次風力選別機１０６に供給されて異物が風力選別により分離除去された後、気送管１０７を通じて分離機１０８に気送され、ここで気送用エアから分離された後、搬送コンベア１０９とサービスタンク１９を経由してソフトタンク２１に供給され、このソフトタンク２１から吹込みステーションＺに気送される。
【００７８】
〔操業例１〕
図１に示す合成樹脂類の処理・吹込み用の設備に対して、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を２．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した後、高炉の羽口部に気送供給し、微粉炭とともに羽口部から炉内に吹き込んだ。この際の合成樹脂類の加工及び供給条件と高炉の操業条件を以下に示す。
【００７９】
(イ)合成樹脂類の加工条件
(イ-1) 合成樹脂類(Ａ)
合成樹脂類を粗破砕した後、上記▲３▼の方式で収縮固化−粒状化処理して粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ａ)に加工し、これを一次貯留サイロに移送した。
(イ-2) 合成樹脂類(Ｂ)
合成樹脂類を一次破砕、二次破砕及び粉砕処理して粒径６ｍｍ以下の粒状合成樹脂材(ｂ)に加工し、これを一次貯留サイロに移送した。
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：７．５ｔ／ｈｒ
固気比：４．５ｋｇ／ｋｇ
【００８０】
(ハ)高炉操業条件
【００８１】
〔操業例２〕
図２に示す合成樹脂類の処理・吹込み用の試験設備に対して、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を２．８ｋｇ／ｈｒ、塊状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を５．６ｋｇ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した後、試験高炉の羽口部に気送供給し、微粉炭とともに羽口部から炉内に吹き込んだ。この際の合成樹脂類の加工及び気送条件と高炉の操業条件は操業例１と同様とした。
【００８２】
本操業例でも粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
また、この操業例では加工処理ラインＸ，Ｙに供給された合成樹脂類中の約３％が塩化ビニル材であったが、この塩化ビニル材の約９９％を分離装置で分離回収することができた。また、全操業中炉頂ガスを採取してそのガス組成を分析した結果、ＨＣｌはほとんど検出されなかった。
【００８３】
〔操業例３〜６〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表１に示す操業例３〜６の条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を２．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を５．０ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給し、粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した。加工処理された合成樹脂材類には、表１に示すようにポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂以外に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）が含まれ、また他の樹脂として、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、フタル酸ジエチル等のような可塑剤、トリメチルフォスフェート、２，３−ジブルモプロピル等のような難燃剤、ガラス繊維、炭酸カルシウム、アルミナ、粘土等が添加された樹脂、その他の各種添加剤が含まれていた。また、無機物として、合成樹脂類に付着していた土砂等が含まれていた（後述する操業例７〜１６についても同様）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と同様である。
【００８４】
加工処理後の粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)を一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉羽口部に気送供給し、廃プラスチック吹き込みランス（２５ｍｍφ）を通じて炉内に吹き込んだ。粒状合成樹脂材の気送条件を以下に示す。また、高炉の操業条件を表２に示す。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み流量：６５０〜２６００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹き込み量：３．７５〜１５．０ｔ／ｈｒ
固気比：４．５ｋｇ／ｋｇ
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８５】
〔操業例７〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表３に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を１．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を６．０ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表４に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８６】
〔操業例８〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表３に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を３．０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を４．５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表４に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８７】
〔操業例９〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表３に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を５．０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を２．５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表４に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８８】
〔操業例１０〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表５に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を１．５０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を２．２５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１３００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表６に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００８９】
〔操業例１１〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表５に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を４．５０ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を６．７５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：１９３０Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表６に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００９０】
〔操業例１２〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表５に示す条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を５．５ｔ／ｈｒ、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を９．５ｔ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉に気送して炉内に吹き込んだ（気送ガス吹込み流量：２６００Ｎｍ3／ｈｒ）。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。高炉の操業条件を表６に示す。
このような粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、高炉操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【００９１】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
〔操業例１３〜１６〕
図２のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して、表７及び表８に示す操業例１３〜１６の条件でフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)と、塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)をそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した。
加工処理後の粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)と一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉羽口部に気送供給し、廃プラスチック吹き込みランス（２５ｍｍφ）を通じて炉内に吹き込んだ。合成樹脂類の加工条件は操業例１と、また加工後の粒状合成樹脂材の気送条件は操業例３〜６と同様である。各操業例１３〜１６において加工処理及び炉内供給された合成樹脂類の供給量、性状等を表７及び表８に、高炉の操業条件を表９に示す。
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを実施した結果、高炉の操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
また、全操業中炉頂ガスを採取してそのガス組成を分析した結果、ＨＣｌはほとんど検出されなかった。
【００９８】
【表７】
【表８】
【表９】
〔操業例１７〕
図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹込み用試験設備に対して、フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を１４．６ｋｇ／ｈｒ、塊状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)を２９．２ｋｇ／ｈｒの割合でそれぞれ供給して粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理し、これらを一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションからスクラップ溶解用試験炉（竪型炉）に気送し、微粉炭とともに羽口部から炉内に吹き込んだ。この操業例では図１７に示す炉体の複数の羽口部に図１８に示す構造の燃焼バーナを有するスクラップ溶解用試験炉（内容積：２．５ｍ3、銑鉄生産量：１０ｔ／日）を用いた。図１７及び図１８に示す試験炉において、１１１は炉頂部、１１２は原料装入装置、１１３は炉頂部の開閉装置、１１４は排ガスダクト、１１５は羽口部、１１６は羽口部に設けられた燃焼バーナであり、羽口部の燃焼バーナ１１６からは、バーナ径方向中心またはその近傍の固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣと粒状合成樹脂材ＳＲを、またその周囲の酸素吹込部ｂから常温の酸素を炉内に吹き込み、同時に燃焼温度調整用の冷却剤として水蒸気を吹き込んだ。
【０１０２】
合成樹脂類の加工及び供給条件とスクラップ溶解用試験炉の操業条件を以下に示す。
(イ)合成樹脂類の加工条件
操業例１と同様
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み流量：７．６Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：４３．８ｋｇ／ｈｒ
固気比：４．５ｋｇ／ｋｇ
【０１０３】
(ハ)スクラップ溶解用試験炉の操業条件
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを７日間実施した結果、スクラップ溶解用試験炉の操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
また、この操業例では加工処理ラインＸ，Ｙに供給された合成樹脂類中の約３％が塩化ビニル材であったが、この塩化ビニル材の約９９％を分離装置で分離回収することができた。また、全操業中炉頂ガスを採取してそのガス組成を分析した結果、ＨＣｌはほとんど検出されなかった。
【０１０５】
［操業例１８］
不良品や使用済として廃棄された磁気カード類（合せ材として紙等を用いたカード類、記憶媒体としてＩＣが組み込まれたカード類等を含む）を図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備に対して供給し、加工処理した後、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。
磁気カード類は多種多様な目的で使用されているが、厚みによって下記の２種類に大別できる。
(1) 厚さ０．５ｍｍ以上：キャッシュカード、各種証明用カード等
(2) 厚さ０．５ｍｍ未満：テレホンカード、チケット、切符、各種プリペイドカード等
【０１０６】
事前の試験等による調査の結果、上記の磁気カード類に関しては、厚さ０．５ｍｍ未満のカード類を単に破砕するとウロコ状の小薄片となり、気送管系のタンク内等で加圧された際に小薄片どうしが密着して空孔が無くなるため、破砕片間の滑りが無くなり、またエアレーションも悪くなり、このため棚吊り等の供給トラブルを起こし易いことが判った。そこで、本操業例では厚さ０．５ｍｍ未満の上記(2)のカード類をフィルム状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ａ)として、また厚さ０．５ｍｍ以上の上記(1)のカード類を塊状合成樹材を主体とする合成樹脂類(Ｂ)としてそれぞれ分別し、図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備においてそれぞれを粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)に加工処理した。
加工処理後の粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)を一次貯留サイロで混合した後、吹込みステーションから高炉羽口部に気送供給し、廃プラスチック吹き込みランス（２５ｍｍφ）を通じて炉内に吹き込んだ。
【０１０７】
合成樹脂類の加工及び気送条件と高炉の操業条件を以下に示す。
(イ)合成樹脂類の加工条件
操業例１と同様
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材(ａ)及び(ｂ)の混合体をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：６２．５ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
【０１０８】
(ハ)高炉の操業条件
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ3／ｍｉｎ
酸素富化率：４％
送風温度：１２００℃
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
粒状合成樹脂材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
以上の粒状合成樹脂材の炉内吹込みを２日間実施した結果、高炉の操業自体には全く支障はなく、また粒状合成樹脂材の貯留サイロ切出部や気送管系での詰まり等の供給トラブル等も殆ど発生しなかった。
【０１０９】
［操業例１９］
廃棄物として回収されたプラスチックボトル容器類からポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）ボトル容器のみを選別し、これを下記操業例(イ)及び(ロ)の条件で加工処理し、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。ＰＥＴボトルの選別は市販の材質判別装置（東亜電波工業（株）製）または手作業により行った。操業例(イ)では、ＰＥＴボトルを図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備の加工処理ラインＹに対してのみ供給し、キャップやラベルが付いたままで６ｍｍ以下の粒径に全量破砕し（但し、金属キャップは破砕後に磁選機で除去）、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。
【０１１０】
操業例(ロ)では、ＰＥＴボトルを図１のフローチャートで示す合成樹脂類の処理・吹き込み用設備の加工処理ラインＸに対してのみ供給し、キャップやラベルが付いたままで６ｍｍ以下の粒径の粒状合成樹脂材に加工処理し（但し、金属キャップは粗破砕後に磁選機で除去）、高炉に気送供給して炉内に吹き込んだ。
上記操業例(イ)及び操業例(ロ)の合成樹脂類の加工及び気送条件と高炉の操業条件を以下に示す。
(イ)合成樹脂類の加工条件
操業例(イ)：操業例１の（イ−2）と同様とした。
操業例(ロ)：操業例１の（イ−1）と同様とした。
【０１１１】
(ロ)粒状合成樹脂材の気送条件
操業例(イ)、操業例(ロ)それぞれにおいて、一次貯留サイロに装入された粒状合成樹脂材をサイロから定量的に切り出し、これを吹込みステーションまで移送し、吹込みステーションから下記条件で高炉羽口部に粒状合成樹脂材を気送し、炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量：１２００Ｎｍ3／ｈｒ
粒状合成樹脂材の吹込み量：６２．５ｋｇ／ｍｉｎ
固気比：２．４ｋｇ／ｋｇ
(ハ)高炉の操業条件
出銑量：９０００ｔ／日
送風量：７２６０Ｎｍ3／ｍｉｎ
酸素富化率：４％
送風温度：１２００℃
コークス比：４４７ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
微粉炭吹込み量：１００ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
粒状合成樹脂材の吹込み量：１０ｋｇ／ｔ・ｐｉｇ
【０１１２】
以上の操業を２日間実施した結果、操業例(イ)では粒状合成樹脂材の高炉への吹込み量が安定化せず（吹込み量に脈動がある）、炉内への粒状合成樹脂材の吹込み停止時間が平均で４．６ｈｒ／ｄａｙにも達した。調査の結果、この吹吹込み量の不安定化は、粒状合成樹脂材の気送管系におけるタンク内からの切り出し不良が原因であること、具体的には、気送管系のタンク内で加圧された際に粒状合成樹脂材の破砕片（ウロコ状の小薄片）どうしが密着して空孔が無くなるため、破砕片間の滑りが無くなり、またエアレーションも悪くなり、このため棚吊り等の供給トラブルを起こしていることが判明した。
一方、操業例(ロ)では、操業例(イ)のような粒状合成樹脂材の供給トラブルは全く発生せず、高炉の操業自体にも全く支障は生じなかった。
【０１１３】
【発明の効果】
以上述べた本発明の合成樹脂材吹込み設備によれば、プラスチック等の合成樹脂類をその形態に拘りなく高炉やスクラップ溶解炉等の吹込み燃料や鉄源還元剤として供給することができ、このため廃棄物たる合成樹脂類の大量処理と有効利用を図ることができ、また、高炉等の燃料コストを大幅に低減させることができる。さらに、炉に供給される合成樹脂類の流動性や搬送性及び燃焼性を効果的に高めることができ、炉の操業に支障を来すことなく合成樹脂材を燃料や鉄源還元剤等として炉内に適切に供給することができる。また、合成樹脂類に含まれる塩化ビニル等の含塩素高分子樹脂による問題を生じることなく、合成樹脂類を高炉等の吹込み燃料や鉄源還元剤として供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の実施形態の一例を示す説明図
【図２】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の実施形態の他の例を示す説明図
【図３】図１または図２に示す設備における粒状個化装置の一構成例を示す説明図
【図４】図１または図２に示す設備における粒状個化装置の他の構成例を示す説明図
【図５】図４に示す装置による合成樹脂類の収縮固化−粒状化の原理を模式的に示す説明図
【図６】図１または図２に示す設備における吹込みステーションの他の構成例を示す説明図
【図７】図１または図２に示す設備における吹込みステーションの他の構成例を示す説明図
【図８】図７に示す設備における分離装置の一構成例を示す説明図
【図９】図７に示す設備における分離装置の他の構成例を示す説明図
【図１０】図１または図２に示す設備における貯留サイロの他の構成例を示す説明図
【図１１】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の一実施例を部分的に示す説明図
【図１２】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の一実施例を部分的に示す説明図
【図１３】本発明の炉への合成樹脂材吹込み設備の一実施例を部分的に示す説明図
【図１４】本発明の合成樹脂材吹き込み設備の他の実施例を部分的に示す説明図
【図１５】フイルム状合成樹脂材を特定の方法で収縮固化−粒状化して得られた粒状合成樹脂材(ａ)と塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒状合成樹脂材(ｂ)との混合割合とコークス置換率及び供給トラブル発生頻度との関係を示すグラフ
【図１６】塊状合成樹脂材を粉砕処理して得られた粒状合成樹脂材について、その安息角と供給トラブル発生頻度との関係を、嵩密度が異なる粒状合成樹脂材別に示したグラフ
【図１７】実施例で用いたスクラップ溶解用試験炉の構造を示す説明図
【図１８】図１７のスクラップ溶解用試験炉の羽口部に設けられた燃焼バーナの構造を示す説明図
【符号の説明】
１…一次貯留サイロ、２…破砕装置、３…粒状固化装置、４…篩分け装置、５，６，７…移送手段、８…送風機、９…移送手段、１０…一次破砕装置、１１…二次破砕装置、１２…選別装置、１３…粉砕装置、１４，１５，１６，１７，１８…移送手段、１９…サービスタンク、２０…移送手段、２１…リフトタンク、２２…気送管、２３，２３ａ，２３ｂ…二次貯留サイロ、２４…均圧タンク、２５，２５ａ，２５ｂ…吹込みタンク、２６…気送管、２７…気送支管、２８…羽口部、２９…アキュームレータ、３０…磁選機、３１，３２…移送手段、３３，３４…遮断弁、３５…流動化装置、３６…分配器、３７…エア供給管、３８…遮断弁、３９…破砕機、４０…減容固化装置、４１…粉砕機、４２…加熱室、４３…冷却室、４４…搬送装置、４５…タンク、４６…回転刃、４７…急冷手段、４８…分配装置、４９ａ，４９ｂ…移送手段、５０ａ，５０ｂ…遮断弁、５１ａ，５１ｂ…流動化装置、５２…移送手段、５３…分配装置、５４ａ，５４ｂ…遮断弁、５５ａ，５５ｂ…流動化装置、５６，５７…分離装置、５８…分離槽、５９ａ，５９ｂ…スクリーン、６０…乾燥機、６１…排水タンク、６２…本体、６３…内筒体、６４…モータ、６５…開口、６６ａ，６６ｂ…スクリュー、６７ａ，６７ｂ，６８…排出口、６９ａ，６９ｂ…貯留サイロ、７０…堅型切断機、７１…受入れホッパ、７２…供給コンベア、７３…振分けコンベア、７４…磁選機、７５ａ，７５ｂ…投入コンベア、７６ａ，７６ｂ…粒状固化装置、７７ａ，７７ｂ…篩分け装置、７８…篩下コンベア、７９…気送管、８０…一次貯留サイロ、８１…篩上コンベア、８２…分離機、８３…受入れホッパ、８４…供給コンベア、８５…一次破砕装置、８６…搬送コンベア、８７…磁選機、８８…二次破砕装置、８９…搬送コンベア、９０…風力選別機、９１…気送管、９２…分離機、９３，９４…振分けコンベア、９５ａ，９５ｂ，９５ｃ…クッションタンク、９６ａ，９６ｂ，９６ｃ…粉砕装置、９７ａ，９７ｂ，９７ｃ…気送管、９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄ…分離機、９９，９９ａ，９９ｂ，９９ｃ…配管、１００…集塵機、１０１…集塵機下コンベア、１０２…搬送コンベア、１０３…送風機、１０４…定量切り出し装置、１０５…通路、１０６…二次風力選別機、１０７…気送管、１０８…分離機、１０９…搬送コンベア、１１０…送風機、１１１…炉頂部、１１２…原料装入装置、１１３…開閉装置、１１４…排ガスダクト、１１５…羽口部、１１６…燃焼バーナ、２６０ａ，２６０ｂ…気送支管、Ｘ，Ｙ…加工処理ライン、Ｚ…吹込みステーション
Claims (7)
- フィルム状合成樹脂材を主体とする合成樹脂類(Ａ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＸと、前記合成樹脂類(Ａ)以外の合成樹脂類(Ｂ)を受け入れ、これを粒状合成樹脂材に加工処理するための加工処理ラインＹと、前記加工処理ラインＸ及び加工処理ラインＹで得られた粒状合成樹脂材が装入される一次貯留サイロと、該一次貯留サイロから供給される粒状合成樹脂材を炉に気送供給するための吹込みステーションとからなり、前記加工処理ラインＸは、合成樹脂類(Ａ)を熱により溶融または半溶融化させた後固化させることにより減容固化された粒状合成樹脂材に加工する粒状固化装置を有し、前記加工処理ラインＹは、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置を有し、前記吹込みステーションは少なくとも、前記一次貯留サイロから供給される粒状合成樹脂材が装入される二次貯留サイロと、該二次貯留サイロ側から供給される粒状合成樹脂材を受け入れ、これを炉に気送する吹込みタンクとを有するとともに、該吹込みタンクから炉の吹き込み部に粒状合成樹脂材を連続供給可能とした構成を有する炉への合成樹脂材吹込み設備。
- 加工処理ラインＹが入側から少なくとも、合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するための１次またはそれ以上の破砕装置と、破砕処理された合成樹脂類(Ｂ)から異物を分離除去するための選別装置と、異物が除去された合成樹脂類(Ｂ)を破砕処理するため最終の破砕装置とを有する請求項１に記載の炉への合成樹脂材吹込み設備。
- 加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して溶融させる手段と、溶融した合成樹脂材を冷却して固化させる手段と、該固化した合成樹脂材を裁断または粉砕処理するための加工手段とを有する請求項１または２に記載の炉への合成樹脂材吹込み設備。
- 加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して半溶融化させる手段と、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより粒状に収縮固化させる手段とを有する請求項１または２に記載の炉への合成樹脂材吹込み設備。
- 加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)を加熱して半溶融化させる手段と、半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させる手段と、収縮固化した合成樹脂材を粉砕処理する手段とを有する請求項１または２に記載の炉への合成樹脂材吹込み設備。
- 加工処理ラインＸにおける粒状固化装置が、合成樹脂類(Ａ)が装入される処理室と、該処理室内に配され、合成樹脂類を破砕処理するとともに、該破砕による摩擦熱により合成樹脂類を半溶融化させるための回転刃と、処理室内に冷却用流体を吹き込んで半溶融化した合成樹脂材を急冷することにより収縮固化させる急冷手段とを有する請求項１または２に記載の炉への合成樹脂材吹込み設備。
- 加工処理ラインＸにおける粒状固化装置よりも上流側の任意の位置に、合成樹脂類(Ａ)から含塩素高分子樹脂材を分離除去するための分離装置を有し、加工処理ラインＹにおける最終の破砕装置よりも上流側または下流側の任意の位置に、合成樹脂類(Ｂ)から含塩素高分子樹脂材を分離除去するため分離装置を有する請求項１、２、３、４、５または６に記載の炉への合成樹脂材吹込み設備。
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