JP5135964B2 - Blowing synthetic resin into blast furnace - Google Patents

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Description

本発明は、高炉へ合成樹脂材を微粉炭と共に吹き込む技術に関し、特に合成樹脂材として一般廃棄物や産業廃棄物として廃棄されるプラスチックである廃プラスチックを高炉へ吹き込む技術に関する。   The present invention relates to a technology for blowing a synthetic resin material into a blast furnace together with pulverized coal, and particularly to a technology for blowing waste plastic, which is a plastic discarded as general waste or industrial waste, into the blast furnace as a synthetic resin material.

従来、高炉では鉄鉱石還元材として主にコークスを使用してきたが、近年では高価なコークスの使用量を削減すべく、羽口より微粉炭、重油、天然ガス等の補助還元材の吹き込みが行われている。その中でも特に、石炭を単純に粉砕した微粉炭(粒度75μm以下が80mass%以上程度(後述するD50では50μm程度)のものを用いている。)は高価なコークスの使用量低減に寄与すると共に、コークス炉の稼働率減少によるコークス炉の寿命延長につながるため、所定高炉における月間の微粉炭吹込み比が、266kg/tを記録するという、超多量微粉炭吹込み高炉も出現している(例えば、非特許文献1参照。)。   Conventionally, coke has mainly been used as iron ore reducing material in blast furnaces, but in recent years, auxiliary reducing materials such as pulverized coal, heavy oil and natural gas have been blown from the tuyere to reduce the use of expensive coke. It has been broken. Among them, pulverized coal obtained by simply pulverizing coal (a particle size of 75 μm or less is about 80 mass% or more (about 50 μm for D50 described later)) contributes to a reduction in the amount of expensive coke used, In order to extend the life of the coke oven by reducing the operating rate of the coke oven, there has also appeared an ultra-large quantity pulverized coal injection blast furnace in which the monthly pulverized coal injection ratio in a given blast furnace records 266 kg / t (for example, Non-patent document 1).

天然ガスは微粉炭に比較して高発熱量であり、水素含有率が高いことから、コークス削減を目的とする以外に炭酸ガス排出量削減の観点からも用いられている。   Natural gas has a higher calorific value than pulverized coal and has a high hydrogen content, so that it is used from the viewpoint of reducing carbon dioxide emissions in addition to reducing coke.

一方、上記以外の高炉の補助還元材として、合成樹脂材等の可燃性固体を用いることができる。特に、これまで焼却あるいは埋立て廃棄されてきた都市ごみ、あるいは産業廃棄物中に混在する使用済みプラスチック(廃プラスチック)の燃料化が可能となれば、省エネルギーやリサイクル及び環境保護の見地からも望ましい。   On the other hand, combustible solids, such as a synthetic resin material, can be used as an auxiliary reducing material of a blast furnace other than the above. In particular, it would be desirable from the viewpoint of energy saving, recycling, and environmental protection if it is possible to use municipal waste that has been incinerated or disposed of in landfills, or used plastic (waste plastic) mixed in industrial waste. .

廃プラスチックの高炉原料化については、廃プラスチックを高炉等の竪型炉に羽口から吹き込む技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。廃プラスチックを羽口から吹込むことで、廃プラスチックをコークス代替品として有効にリサイクル利用することが可能である。特許文献1によれば、炉のレースウエイ内における燃焼率を向上させるために、炉に吹き込むプラスチック粒状物の強度や粒径の制御が重要であり、粒径数mm程度の廃プラスチック粒状物が製造され、炉への吹き込みが行なわれている。また、特許文献2には合成樹脂材である粒状プラスチックの燃焼性を向上させるために、微粉炭を粒状プラスチックの表面に付着させ、微粉炭が表面に付着した粒状プラスチックを、羽口部に連接する送風支管の内部ないし羽口の内部に先端が位置する、補助燃料用の吹込みランスから噴射させ、羽口を通して、高炉の炉内へ吹き込む技術が開示されている。
特開2001−220589号公報 特開2002−146416号公報 「材料とプロセス11」1998年、p.834
A technology for blowing waste plastic into a vertical furnace such as a blast furnace from a tuyere is known (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). By blowing waste plastic from the tuyere, it is possible to effectively recycle the waste plastic as a coke substitute. According to Patent Document 1, in order to improve the combustion rate in the raceway of the furnace, it is important to control the strength and particle size of the plastic particles blown into the furnace. Manufactured and blown into the furnace. Further, in Patent Document 2, in order to improve the combustibility of granular plastic which is a synthetic resin material, pulverized coal is attached to the surface of the granular plastic, and the granular plastic having the pulverized coal attached to the surface is connected to the tuyere. There is disclosed a technique in which fuel is injected from a blow lance for auxiliary fuel, the tip of which is located inside the blower branch or the tuyere, and blown into the furnace of the blast furnace through the tuyere.
JP 2001-220589 A JP 2002-146416 A “Materials and Process 11” 1998, p. 834

廃プラスチックをより多量に高炉等でリサイクル利用するためには、廃プラスチックの燃焼性を確保するだけでなく、炉の安定操業を維持した上で、廃プラスチックのコークスに対する置換率を高めることが重要である。しかし、本発明者らは、廃プラスチックの高炉への吹き込み量を増やすと、燃焼性の問題の他に炉の通気性が悪化するという問題点を見出した。すなわち、炉の通気性が悪化して送風圧が上昇するので、通気性確保のためにコークス比を増加させる操業を行う必要が生じ、結局はコークスに対する廃プラスチックの置換率が低下する。コークス比を増加させる操業を行うと、燃料原単位が増加して、生産性も低下する。したがって、このような条件下で廃プラスチックの高炉への吹き込み量を増加させることは、高炉の操業上は好ましくない。   In order to recycle a large amount of waste plastic in a blast furnace, etc., it is important not only to ensure the combustibility of the waste plastic, but also to maintain the stable operation of the furnace and to increase the replacement rate of waste plastic for coke. It is. However, the present inventors have found that when the amount of waste plastic blown into the blast furnace is increased, the breathability of the furnace deteriorates in addition to the combustibility problem. That is, since the air permeability of the furnace is deteriorated and the blowing pressure is increased, it is necessary to perform an operation for increasing the coke ratio in order to ensure the air permeability, and the replacement rate of the waste plastic with respect to the coke is eventually reduced. When operation is performed to increase the coke ratio, the fuel consumption rate increases and productivity also decreases. Therefore, it is not preferable for the operation of the blast furnace to increase the amount of waste plastic blown into the blast furnace under such conditions.

特許文献1および特許文献2に記載の技術は燃焼性の悪い廃プラスチックの燃焼性を改善し、高燃焼率を達成する方法であるが、以下の問題点がある。   The techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are methods for improving the combustibility of waste plastic having poor combustibility and achieving a high combustion rate, but have the following problems.

特許文献1:炉に吹き込む廃プラスチックを、造粒機(圧縮押出し機)により円柱状の塊状物に成型することは可能であるが、廃プラスチックは多種類のプラスチックの混合物であるため造粒機の運転条件を一定とした場合、常に一定条件(強度)の塊状物を製造することは困難である。   Patent Document 1: It is possible to form waste plastic to be blown into a furnace into a cylindrical lump using a granulator (compression extruder), but because the waste plastic is a mixture of many types of plastic, the granulator When the operating conditions are constant, it is difficult to always produce a lump with a constant condition (strength).

常に一定条件の塊状物を製造するためには、供給される廃プラスチックの性状(プラ種類、組成、水分等)を適宜測定し、その結果を製造条件にフィードバックさせる必要があるが、製造条件の頻繁な変更は困難である。   In order to always produce a lump with a certain condition, it is necessary to appropriately measure the properties (plastic type, composition, moisture, etc.) of the waste plastic to be supplied and feed back the results to the production conditions. Frequent changes are difficult.

局所的にみた場合、製造された造粒物毎に性状(強度)が変動し、高炉に吹き込んだ場合の変動も懸念される。   When viewed locally, the properties (strength) fluctuate for each granulated product produced, and there are concerns about fluctuations when blown into a blast furnace.

廃プラスチックの粒状物を高炉に吹きこむ際には、気流輸送により高炉下部に吹き込まれ、1000℃以上の熱風とともに羽口よりレースウェイ内に進入し、高速で燃焼・ガス化し、還元ガスを生成する。羽口先の熱風のガス流速は200m/s以上のため、吹き込まれた粒状物の滞留時間は0.01秒程度と極めて短時間であり、高効率の燃焼・ガス化が重要である。しかし、廃プラスチックの高炉への吹き込み量が増大した場合には、燃焼・ガス化率が低下し、未燃のプラスチック由来のチャーが生成し、高炉内の通気性を阻害し、高炉操業上支障をきたす場合もある。したがって、廃プラスチックをより多量に高炉等でリサイクル利用するためには、従来以上に廃プラスチックの燃焼性を高める必要がある。   When blowing waste plastic waste into the blast furnace, it is blown into the bottom of the blast furnace by air transport, enters the raceway from the tuyere with hot air of 1000 ° C or higher, and burns and gasifies at high speed to generate reducing gas. To do. Since the gas flow rate of hot air at the tip of the tuyere is 200 m / s or more, the residence time of the blown particulate matter is as short as about 0.01 seconds, and highly efficient combustion and gasification is important. However, if the amount of waste plastic injected into the blast furnace increases, the combustion and gasification rate decreases, char from unburned plastic is generated, impairing the air permeability in the blast furnace, and hindering blast furnace operation. May cause Therefore, in order to recycle a large amount of waste plastic in a blast furnace or the like, it is necessary to improve the combustibility of the waste plastic more than before.

特許文献2:微粉炭の燃焼は、第1ステップの微粉炭中揮発分の放出(ガス化)、燃焼、第2ステップの固定炭素の燃焼の2つのステップからなるが、高炉レースウェイ内の粉体の滞留時間は極めて短時間(20ms未満)であることから、燃焼率は微粉炭中揮発分量に依存し、燃焼率は50〜70%である。また、微粉炭からの揮発分の発生のためには周囲からの分解熱(約200kcal/kg)の供給が必要となる。一方、緻密な高分子組織である合成樹脂材の燃焼は、粒子表面に高分子化合物の分解(ガス化)に必要な熱(約380kcal/kg)が供給され、揮発分が発生し、燃焼する。従って、合成樹脂材の表面に着火の速い微粉炭を付着させて外装化させると、微粉炭の燃焼熱により、合成樹脂材の燃焼性は改善されるが、逆に微粉炭の燃焼率は低下することが懸念される。   Patent Document 2: Combustion of pulverized coal consists of two steps of volatile matter release (gasification) in the first step, combustion, and fixed carbon combustion in the second step. Since the body residence time is extremely short (less than 20 ms), the combustion rate depends on the amount of volatile matter in the pulverized coal, and the combustion rate is 50 to 70%. In addition, in order to generate volatile components from pulverized coal, it is necessary to supply decomposition heat (about 200 kcal / kg) from the surroundings. On the other hand, in the combustion of a synthetic resin material having a dense polymer structure, heat (about 380 kcal / kg) necessary for decomposition (gasification) of a polymer compound is supplied to the particle surface, and volatile matter is generated and burned. . Therefore, if pulverized coal with fast ignition is attached to the surface of the synthetic resin material and the exterior is put on the exterior, the combustion heat of the synthetic resin material is improved by the combustion heat of the pulverized coal, but conversely the combustion rate of the pulverized coal decreases. There is a concern to do.

特許文献2に記載の方法は微粉炭と合成樹脂材の搬送ガス速度の差を利用して合成樹脂材表面に微粉炭を外装する方法であるが、どちらかの搬送ガス速度が低下した場合逆流の可能性があり、安全上問題となる。   The method described in Patent Document 2 is a method in which pulverized coal is sheathed on the surface of a synthetic resin material by utilizing the difference in the conveying gas velocity between the pulverized coal and the synthetic resin material. This is a safety issue.

上記のように、従来の技術を用いては廃プラスチックを強度一定の造粒物として高炉吹込みに用いることは困難であり、安定操業のためにはプラスチック粒状物の燃焼性を高める必要がある。また、合成樹脂材を多量に炉に吹き込む際に、炉の通気性悪化を防止するためにもプラスチック粒状物の燃焼性を高める必要がある。また、微粉炭と合成樹脂材を同時に羽口から吹き込む際には微粉炭の燃焼率が低下し、安全上の問題が発生する懸念もある。   As described above, it is difficult to use waste plastic as a granulated material having a constant strength for blast furnace injection using conventional techniques, and it is necessary to increase the combustibility of plastic particles for stable operation. . In addition, when a large amount of synthetic resin material is blown into the furnace, it is necessary to improve the combustibility of the plastic particles in order to prevent deterioration of the air permeability of the furnace. In addition, when the pulverized coal and the synthetic resin material are blown from the tuyere at the same time, the combustion rate of the pulverized coal is lowered, which may cause a safety problem.

本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、合成樹脂材を多量に炉に吹込む場合でも、高炉の通気性を悪化させることの無い、合成樹脂材の高炉吹き込み方法を提供することにある。また、微粉炭と合成樹脂材を同時に羽口から吹き込む際にも微粉炭の燃焼性が低下しない、合成樹脂材の高炉吹き込み方法を提供することにある。さらに、合成樹脂材として廃プラスチックを用いた場合であっても安定した燃焼性を有する合成樹脂材の高炉吹き込み方法を提供することにある。そして、これらにより合成樹脂材のコークスに対する置換率を増加させた高炉の操業を可能とすることにある。   The object of the present invention is to solve such problems of the prior art and provide a method for blowing a synthetic resin material into a blast furnace without deteriorating the air permeability of the blast furnace even when a large amount of synthetic resin material is blown into the furnace. There is to do. Another object of the present invention is to provide a method for blowing a synthetic resin material into a blast furnace in which the combustibility of the pulverized coal does not decrease even when the pulverized coal and the synthetic resin material are simultaneously blown from the tuyere. Another object of the present invention is to provide a method for blowing a synthetic resin material having a stable combustibility even when waste plastic is used as the synthetic resin material. And, it is to enable operation of a blast furnace with an increased replacement rate of synthetic resin for coke.

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
(1)高炉の羽口より炉内へ合成樹脂材を吹き込む際に、粒径3mm以上を90mass%以上含有する合成樹脂材と、合成樹脂材を加熱溶融し、冷却固化後に微粉砕処理して製造した粒径1.2mm未満の合成樹脂材とを同時に吹き込むことを特徴とする高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
(2)粒径3mm以上を90mass%以上含有する合成樹脂材100質量部に対して、粒径1.2mm未満の合成樹脂材を33〜300質量部の割合で吹き込むことを特徴とする(1)に記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
(3)高炉の羽口より炉内へ合成樹脂材を吹き込む際に、押し出し方式により製造された円柱状の造粒プラスチックおよび/または破砕機により破砕処理した合成樹脂材と、合成樹脂材を加熱溶融し、冷却固化後に微粉砕処理して製造した合成樹脂材とを同時に吹き込むことを特徴とする高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
(4)微粉砕処理して製造した合成樹脂材の粒径が1.2mm未満であることを特徴とする(3)に記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
(5)微粉炭を、合成樹脂材と同時に吹き込むことを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
(6)合成樹脂材として廃プラスチックを用いることを特徴とする(1)ないし(5)のいずれかに記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
(7)塩素を含有する合成樹脂材を加熱溶融して脱塩素処理し、冷却固化後に微粉砕処理することを特徴とする(1)ないし(6)のいずれかに記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
(1) When the synthetic resin material is blown into the furnace from the tuyere of the blast furnace, the synthetic resin material containing a particle size of 3 mm or more and 90 mass% or more is heated and melted, and after cooling and solidification, pulverization is performed. A method of blowing a synthetic resin material into a blast furnace, wherein the synthetic resin material having a particle diameter of less than 1.2 mm is simultaneously blown.
(2) A synthetic resin material having a particle size of less than 1.2 mm is blown at a ratio of 33 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a synthetic resin material containing 90% by mass or more of a particle size of 3 mm or more (1 ) The method of blowing a synthetic resin material into the blast furnace.
(3) When the synthetic resin material is blown into the furnace from the tuyere of the blast furnace, the cylindrical granulated plastic produced by the extrusion method and / or the synthetic resin material crushed by the crusher and the synthetic resin material are heated. A method of blowing a synthetic resin material into a blast furnace, characterized by simultaneously blowing a synthetic resin material that has been melted and cooled and solidified and then pulverized.
(4) The method for injecting a synthetic resin material into a blast furnace according to (3), wherein the particle size of the synthetic resin material produced by pulverization is less than 1.2 mm.
(5) The method for blowing a synthetic resin material into a blast furnace according to any one of (1) to (4), wherein pulverized coal is blown simultaneously with the synthetic resin material.
(6) The method for blowing a synthetic resin material into a blast furnace according to any one of (1) to (5), wherein waste plastic is used as the synthetic resin material.
(7) A synthetic resin for a blast furnace according to any one of (1) to (6), wherein a synthetic resin material containing chlorine is heated and melted to dechlorinate, and then cooled and solidified, and then pulverized. Material blowing method.

本発明によれば、微粉砕された合成樹脂材を粒径の大きい合成樹脂材と同時に高炉に吹き込むことにより、炉の通気性を改善し、造粒プラスチックの燃焼性を改善することができる。このため、合成樹脂材のコークスに対する置換率を増加させて、廃プラスチックを高炉原料として有効に利用することができる。   According to the present invention, the finely pulverized synthetic resin material is blown into the blast furnace at the same time as the synthetic resin material having a large particle size, whereby the air permeability of the furnace can be improved and the combustibility of the granulated plastic can be improved. For this reason, the substitution rate with respect to the coke of a synthetic resin material can be increased, and waste plastic can be used effectively as a blast furnace raw material.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。そして、高炉の吹き込みに用いる比較的粒径の大きい合成樹脂材の燃焼性を向上させるには、粒径の小さい合成樹脂材を同時に炉に吹き込むことが好ましいと考えた。比較的粒径の大きい合成樹脂材の燃焼性を向上させるためには、微粉炭より着火が速く、粒径の大きい合成樹脂材および微粉炭より分解熱が低く、レースウェイ内での燃焼率が高いものを合成樹脂材と同時に炉に吹き込むことが好ましいためである。そして、粒径の小さい合成樹脂材としては、合成樹脂材を加熱溶融、冷却固化後に微粉砕処理したものが好適であることを見出して、本発明を完成した。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. And in order to improve the combustibility of the synthetic resin material having a relatively large particle size used for blowing in the blast furnace, it was considered preferable to simultaneously blow the synthetic resin material having a small particle size into the furnace. In order to improve the combustibility of a synthetic resin material having a relatively large particle size, ignition is faster than pulverized coal, decomposition heat is lower than that of a synthetic resin material and pulverized coal having a large particle size, and the combustion rate in the raceway is low. This is because it is preferable to blow a high material into the furnace simultaneously with the synthetic resin material. Then, as a synthetic resin material having a small particle diameter, it was found that a synthetic resin material obtained by subjecting a synthetic resin material to heat melting, cooling and solidification and then pulverizing was suitable, and the present invention was completed.

合成樹脂材を加熱溶融、冷却固化することで、微粉砕処理が容易となり、燃焼率の高い微粉砕された合成樹脂材を製造することができる。特に、塩素を含有する合成樹脂材を加熱溶融・脱塩素・冷却固化処理することにより、元の合成樹脂材を低分子化することで、分解熱を低減することができ、好ましい。さらに、得られた前記の加熱溶融・脱塩素・冷却固化処理された合成樹脂材は、低分子化されていることから微粉砕処理が容易である。   By heat-melting and cooling and solidifying the synthetic resin material, a fine pulverization process is facilitated, and a finely pulverized synthetic resin material having a high combustion rate can be manufactured. In particular, the synthetic resin material containing chlorine is heated, melted, dechlorinated, and cooled and solidified to lower the molecular weight of the original synthetic resin material, so that the heat of decomposition can be reduced, which is preferable. Furthermore, the obtained synthetic resin material that has been heat-melted, dechlorinated, and cooled and solidified is easily reduced in molecular weight because of its low molecular weight.

塩素を含有する合成樹脂材としては、PVC(ポリ塩化ビニル)及びPVDC(ポリ塩化ビニリデン)等の塩素含有プラスチック、およびこれらの混合物を用いることができる。全体としての塩素含有量が例えば1.7mass%以上程度であれば、塩素を含有しない合成樹脂材と塩素を含有する合成樹脂材との混合物も、塩素を含有する合成樹脂材として用いることが可能である。   As the synthetic resin material containing chlorine, chlorine-containing plastics such as PVC (polyvinyl chloride) and PVDC (polyvinylidene chloride), and mixtures thereof can be used. If the total chlorine content is, for example, about 1.7 mass% or more, a mixture of a synthetic resin material containing no chlorine and a synthetic resin material containing chlorine can also be used as a synthetic resin material containing chlorine. It is.

加熱溶融処理は、合成樹脂材を溶融温度以上に加熱して、溶融・混練するものである。加熱溶融後に脱塩素処理を実施するかどうかは、該合成樹脂材の塩素含有量や後工程(高炉への吹き込み)での塩素含有量の許容度によって決められる。脱塩素処理を行う場合は、塩素を含有する合成樹脂材を加熱して溶融し、さらに300℃以上まで加熱することで脱塩素処理を行いながら溶融混練することが好ましい。冷却固化では、加熱溶融・脱塩素処理で得られた溶融合成樹脂材を、水冷等により冷却して固化させる。微粉砕処理では、前記の処理により粉砕性が向上した合成樹脂材を粉砕して、微粉砕された、好ましくは粒径1.2mm未満の合成樹脂材を製造する。   The heat melting treatment is to melt and knead a synthetic resin material by heating it to a melting temperature or higher. Whether or not to perform the dechlorination treatment after heating and melting depends on the chlorine content of the synthetic resin material and the tolerance of the chlorine content in the subsequent process (blowing into the blast furnace). In the case of performing dechlorination treatment, it is preferable to melt and knead the synthetic resin material containing chlorine while heating it to 300 ° C. or higher while performing dechlorination treatment. In the cooling and solidification, the molten synthetic resin material obtained by heating and melting / dechlorination treatment is cooled and solidified by water cooling or the like. In the fine pulverization treatment, the synthetic resin material whose pulverizability is improved by the above-described treatment is pulverized to produce a finely pulverized synthetic resin material having a particle diameter of preferably less than 1.2 mm.

塩素含有量の低い合成樹脂材(例えば、塩素濃度が1.7mass%未満)を用いる場合等、脱塩素処理をしなくても後工程で許容される場合は、脱塩素工程を省略し、160℃以上であって可燃性分解ガスが生成しない温度で溶融・混練することが好ましい。脱塩素工程を省略し、160℃以上であって可燃性分解ガスが生成しない温度で溶融・混練することが好ましい。可燃性分解ガスが生成しない温度は、廃プラスチックの種類により若干変動するが、通常の場合、270℃以下である。可燃性分解ガスの生成しない温度で合成樹脂材を加熱溶融・混練することで、燃焼炉等の分解ガス処理設備が不要となり、合成樹脂材を低コストで処理することができる。プラスチックの加熱を低温で行なう場合には、加熱溶融、冷却固化して製造された固化体の粉砕性が低下する場合があるが、固化体の形成前に添加材をプラスチックに混合することで固化体の粉砕性を向上させることができ、プラスチック粉砕物の生産性の低下を防止することができる。固化体の形成前にアスペクト比が2以上である添加材を、質量比で3〜50%、合成樹脂材に混合することが好ましい。または、固化体の形成前に、粉砕物が目標とする平均粒径±50%の平均粒径を有する添加材を、質量比で3〜50%、合成樹脂材に混合することが好ましい。添加材としては、籾殻、微粉炭、おがくず、木材、茶殻、コーヒー抽出滓、繊維くず、コークス、貝殻、鉱石の中から選ばれる、1種または2種以上であることが好ましい。   If a synthetic resin material having a low chlorine content (for example, a chlorine concentration of less than 1.7 mass%) is used, the dechlorination step is omitted if it is allowed in the subsequent step even without dechlorination. It is preferable to melt and knead at a temperature which is not lower than ° C. and does not generate combustible decomposition gas. It is preferable to omit the dechlorination step and to melt and knead the mixture at a temperature of 160 ° C. or higher at which the combustible decomposition gas is not generated. The temperature at which the combustible decomposition gas is not generated varies slightly depending on the type of waste plastic, but is usually 270 ° C. or lower. By heating and melting and kneading the synthetic resin material at a temperature at which no flammable decomposition gas is generated, a decomposition gas processing facility such as a combustion furnace becomes unnecessary, and the synthetic resin material can be processed at low cost. When plastic is heated at a low temperature, the pulverizability of the solidified product produced by heating and melting and cooling and solidification may be reduced, but it is solidified by mixing the additive with the plastic before forming the solidified product. The grindability of the body can be improved, and the reduction in the productivity of the plastic grind can be prevented. It is preferable to mix an additive having an aspect ratio of 2 or more with a synthetic resin material in a mass ratio of 3 to 50% before forming a solidified body. Or, before forming the solidified body, it is preferable to mix the additive having an average particle size of the average particle size ± 50% targeted by the pulverized product with a synthetic resin material in a mass ratio of 3 to 50%. The additive is preferably one or more selected from rice husk, pulverized coal, sawdust, wood, tea husk, coffee extract, fiber waste, coke, shells, ore.

加熱溶融、冷却固化後に微粉砕処理した合成樹脂材(以下、「合成樹脂材B」と言う。)は、比較的粒径の大きい合成樹脂材、すなわち粒径3mm以上を90mass%以上含有する粒度分布の合成樹脂材(以下、「合成樹脂材A」と言う。)と同時に炉に吹き込むことで、合成樹脂材Aの燃焼性を向上させることができる。   A synthetic resin material (hereinafter referred to as “synthetic resin material B”) that has been finely pulverized after being heated and melted and cooled and solidified is a synthetic resin material having a relatively large particle size, that is, a particle size containing 90 mass% or more of a particle size of 3 mm or more. The combustibility of the synthetic resin material A can be improved by blowing into the furnace simultaneously with the distribution of the synthetic resin material (hereinafter referred to as “synthetic resin material A”).

比較的粒径の大きい、合成樹脂材Aとしては、押し出し方式により製造された円柱状の造粒プラスチックおよび/または破砕機により破砕処理した合成樹脂材を用いることが適当である。通常高炉への吹き込み原料として用いられている、比較的粒径の大きい、造粒プラスチックと、破砕処理した合成樹脂材と、合成樹脂材Bと同時に高炉に吹き込まれることで、燃焼性が向上する。造粒プラスチック(造粒プラ)は以下で詳しく説明するように、通常はフィルム状のプラスチックを主として製造されるものである。破砕機により破砕処理した合成樹脂材(以下、「破砕プラスチック」と言う。)は、通常は破砕機による破砕の容易な固形プラスチックを主として製造されるものである。どちらも、通常は粒径3mm以上を90mass%以上含有する粒度分布を有するものである。破砕プラスチックは加熱溶融等の処理は行わず通常の破砕のみで処理するものであり、合成樹脂材Bは含まれない。   As the synthetic resin material A having a relatively large particle size, it is appropriate to use a cylindrical granulated plastic produced by an extrusion method and / or a synthetic resin material crushed by a crusher. Combustibility is improved by being blown into the blast furnace at the same time as the relatively large particle size granulated plastic, the crushed synthetic resin material, and the synthetic resin material B, which are usually used as raw materials for blowing into the blast furnace. . The granulated plastic (granulated plastic) is usually produced mainly from a film-like plastic, as will be described in detail below. Synthetic resin materials (hereinafter referred to as “crushed plastic”) that have been crushed by a crusher are usually produced mainly from solid plastic that can be easily crushed by a crusher. Both of them usually have a particle size distribution containing a particle size of 3 mm or more and 90 mass% or more. The crushed plastic is processed only by normal crushing without performing processing such as heating and melting, and the synthetic resin material B is not included.

造粒プラスチック、および破砕プラスチックに代表される合成樹脂材Aの粒径の上限値は、吹き込みのための設備的な制約によって定められる。即ち、合成樹脂材Aの上限値は高炉に吹き込み可能な大きさである。例えば、高炉羽口の内径が140mm程度、吹き込みランスの内径が40A程度の場合は、粒径を最大で20mm以下(通常は10mm以下)とすることが好ましく、篩い目20mm(または10mm)の篩いを通過した篩い下を用いることが好ましい。なお、造粒プラスチックおよび破砕プラスチックの一部には、粒径1.2mm未満の粒子が含まれる場合もある。造粒プラスチックとして、例えば、後述するダイス径6mmのダイスを有する押出し機から円柱状に押出し製造されたものは、粒径1.2mm未満の粒子の割合は極めて少なく、篩いによる粒度分布測定からは粒径3mm未満は5mass%未満である。破砕プラスチックは、例えば、破砕機で破砕後のスクリーンサイズが10mmのものを使用して製造するような条件であれば、やはり1.2mm未満の粒子の割合は極めて少なく、篩いによる粒度分布測定からは粒径3mm未満は5mass%未満である。この場合の50%通過粒子径(D50)を算出すると、4〜6mmになる。したがって、造粒プラスチックおよび破砕プラスチックの粒径は、D50で4mm以上とすることが好ましい。   The upper limit of the particle size of the synthetic resin material A typified by granulated plastic and crushed plastic is determined by facility restrictions for blowing. That is, the upper limit value of the synthetic resin material A is a size that can be blown into the blast furnace. For example, when the inner diameter of the blast furnace tuyere is about 140 mm and the inner diameter of the blowing lance is about 40 A, the particle size is preferably 20 mm or less (usually 10 mm or less), and a sieve having a sieve mesh of 20 mm (or 10 mm) It is preferable to use an under-sieving that has passed through. Note that some of the granulated plastic and crushed plastic may contain particles having a particle size of less than 1.2 mm. As the granulated plastic, for example, those produced by extrusion from an extruder having a die having a die diameter of 6 mm, which will be described later, have a very small proportion of particles having a particle size of less than 1.2 mm. The particle size of less than 3 mm is less than 5 mass%. For example, if the crushing plastic is manufactured using a crusher with a screen size of 10 mm after crushing, the proportion of particles less than 1.2 mm is very small. The particle size of less than 3 mm is less than 5 mass%. In this case, the 50% passing particle diameter (D50) is calculated to be 4 to 6 mm. Therefore, the particle size of the granulated plastic and crushed plastic is preferably 4 mm or more at D50.

合成樹脂材として、廃プラスチック(使用済みプラスチック)を用いることが好ましい。廃プラスチックは多量に発生する廃棄物であり、リサイクル量の増加が望まれている。廃プラスチックは、通常複数種類のプラスチックの混合状態からなるものである。塩素含有廃プラスチックとしては、廃プラスチックのうち特に塩素含有量の高いものを用いることが望ましい。例えばPVC(ポリ塩化ビニル)及びPVDC(ポリ塩化ビニリデン)等の塩素含有プラスチックや、これらの含有割合が高い廃プラスチック等である。産業廃棄物としてのPVC、PVDC等を用いることが特に望ましい。また、廃プラスチックに比重分離等の処理を行い、高比重分として分離された高塩素濃度のものを用いることも望ましい。廃プラスチックは複数種類のプラスチックの混合物であるため、加熱溶融されて充分に混合されることで異種プラスチック界面が増加して冷却時に応力が発生し、粉砕性も向上し、微粉化が容易となり、粉砕性もより向上する。   It is preferable to use waste plastic (used plastic) as the synthetic resin material. Waste plastic is a waste generated in large quantities, and an increase in the amount of recycling is desired. Waste plastic usually consists of a mixture of multiple types of plastics. As the chlorine-containing waste plastic, it is desirable to use a waste plastic having a particularly high chlorine content. Examples thereof include chlorine-containing plastics such as PVC (polyvinyl chloride) and PVDC (polyvinylidene chloride), and waste plastics having a high content ratio thereof. It is particularly desirable to use PVC, PVDC, etc. as industrial waste. It is also desirable to use a waste plastic having a high chlorine concentration, which has been subjected to a treatment such as specific gravity separation and separated as a high specific gravity component. Since waste plastic is a mixture of multiple types of plastics, it is heated and melted and mixed thoroughly, increasing the interface between different plastics, generating stress during cooling, improving crushability, and facilitating pulverization. The grindability is also improved.

図1に示す装置を用いて微粉炭ならびに上記のようにして微粉砕されたプラスチック(合成樹脂材B)の着火特性を評価した。図1は、縦型電気炉1内に1200℃の空気をガス速度4m/sで予熱機2を介して炉上部より送風することで、高炉と同様の送風温度(1200℃)に加熱された電気炉内に、上部より粉体供給装置3から粉体を供給し、粉体の着火特性を評価する装置である。炉長L1は2400mm、粉体燃焼部分の長さL2は上部の粉体吹き込み配管を上下して変更でき100〜1500mmである。4は排ガス排出通路、5は未燃粉サンプリング部分である。粉体として各粒度に粉砕・分級した石炭あるいは廃プラスチックを用い、それぞれの着火開始時間を測定した。プラスチックとしては、塩素含有濃度が1mass%以下の廃プラスチックを用いた。 The ignition characteristics of pulverized coal and the plastic (synthetic resin material B) finely pulverized as described above were evaluated using the apparatus shown in FIG. In FIG. 1, air at 1200 ° C. was blown from the top of the furnace through a preheater 2 at a gas velocity of 4 m / s into the vertical electric furnace 1 to be heated to the same blowing temperature (1200 ° C.) as the blast furnace. In the electric furnace, the powder is supplied from the powder supply device 3 from above, and the ignition characteristics of the powder are evaluated. The furnace length L 1 is 2400 mm, and the length L 2 of the powder combustion part is 100 to 1500 mm which can be changed by moving the upper powder blowing pipe up and down. 4 is an exhaust gas discharge passage, and 5 is an unburned powder sampling portion. Using coal or waste plastic pulverized and classified to each particle size as powder, each ignition start time was measured. As the plastic, waste plastic having a chlorine content concentration of 1 mass% or less was used.

結果を図2に示す。図2には、合成樹脂材Aである押し出し方式により製造された円柱状の造粒プラスチックである造粒プラ(6mmφ×5mmL)の着火開始時間も示している。図2によれば、粒子径1.2mm未満に微粉砕した合成樹脂材Bは着火開始時間が短く、燃焼性が良好であることが分かる。   The results are shown in FIG. FIG. 2 also shows the ignition start time of a granulated plastic (6 mmφ × 5 mmL) that is a cylindrical granulated plastic manufactured by the extrusion method that is the synthetic resin material A. According to FIG. 2, it can be seen that the synthetic resin material B finely pulverized to a particle diameter of less than 1.2 mm has a short ignition start time and good combustibility.

なお、通常補助還元材として使用される微粉炭(粒径50μm程度)の着火開始時間も図2に併せて示す。微粉炭の着火開始時間は、粒径1.2mm未満のプラスチックの着火開始時間と同等ないしそれより短いが、微粉炭の場合は揮発性の成分が着火するものの全体の燃焼率は60%程度に留まり(後述する図4)全体の発熱量が少ないことから火炎温度が上がらない。従って、合成樹脂材Aの燃焼性改善には繋がらないことが知見されている。   The ignition start time of pulverized coal (particle size of about 50 μm) that is usually used as an auxiliary reducing material is also shown in FIG. The ignition start time of pulverized coal is equivalent to or shorter than the ignition start time of plastics with a particle size of less than 1.2 mm, but in the case of pulverized coal, the volatile component is ignited, but the overall combustion rate is about 60%. The flame temperature does not rise because the amount of heat generated by the entire stay (FIG. 4 to be described later) is small. Therefore, it has been found that the combustibility of the synthetic resin material A is not improved.

次に、微粉炭ならびに上記のようにして微粉砕されたプラスチック(合成樹脂材B)の燃焼率を評価した。燃焼率の評価は、図3に示す高炉下部を模擬した燃焼装置を用いて行なった。図3において、燃焼試験装置6は吹き込み方向長さが600mmであり、羽口7の径が65mm、ブローパイプ8の径が90mmのものを用いた。9はレースウェイ内温度、ガス組成を計測、採取するプローブである。廃プラスチック粉砕物10等は、ランス11を介して羽口7より燃焼試験装置内に吹きこまれ、羽口前方に形成されるレースウェイ12内で燃焼させた。13はコークス供給装置である。微粉炭と、加熱溶融、脱塩素、冷却固化、微粉砕処理された廃プラスチック各種篩い目の篩いを用いて篩い分けしたものを、羽口7より燃焼試験装置内に吹きこんで燃焼率を測定した。燃焼率は、プラスチック等の吹込みを行わない時のコークス消費速度(kg/h):GC-A、プラスチック等の吹込み時のコークス消費速度(kg/h):GC-P、コークス中炭素含有率(−):CC、プラスチック等の吹き込み速度(kg/h):GP、プラスチック中の炭素含有率(−):CP、とした際に、燃焼率=(GC-A−GC-P)×CC/(GP×CP)×100で定義した。 Next, the combustion rate of pulverized coal and the plastic (synthetic resin material B) pulverized as described above was evaluated. The combustion rate was evaluated using a combustion apparatus simulating the lower part of the blast furnace shown in FIG. In FIG. 3, a combustion test apparatus 6 having a blowing direction length of 600 mm, a tuyere 7 with a diameter of 65 mm, and a blow pipe 8 with a diameter of 90 mm was used. A probe 9 measures and collects the raceway temperature and gas composition. Waste plastic crushed material 10 or the like was blown into the combustion test apparatus from the tuyere 7 through the lance 11 and burned in the raceway 12 formed in front of the tuyere. 13 is a coke supply apparatus. Pulverized coal and sieving using heat smelted, dechlorinated, cooled solidified, finely pulverized waste plastic sieves are blown into the combustion test device from the tuyere 7 to measure the combustion rate did. Combustion rate is: Coke consumption rate when plastic is not blown (kg / h): G CA , Coke consumption rate when plastic is blown (kg / h): G CP , carbon content in coke (−): C C , plastic blowing speed (kg / h): G P , carbon content in plastic (−): C P , combustion rate = (G CA −G CP ) × It was defined as C C / (G P × C P ) × 100.

結果を図4に示す。なお、微粉炭および粉砕後のプラスチックの粒径は、マイクロトラック測定により行い、D50の値を用いた。粒径1.2mm以上のプラスチックについては篩いにより分級し、50%通過径をD50とした。図9に、図4で使用した造粒プラの粒径分布を示す。図9から算出される造粒プラの50%通過粒子径(D50)は5.8mmである。図4の粒子径と燃焼率の関係によれば、合成樹脂材Bの粒径が1.2mm未満程度であれば微粉炭を超える燃焼率を有する。   The results are shown in FIG. The particle size of the pulverized coal and the pulverized plastic was measured by microtrack measurement, and the value of D50 was used. Plastics having a particle diameter of 1.2 mm or more were classified by sieving, and the 50% passage diameter was D50. FIG. 9 shows the particle size distribution of the granulated plastic used in FIG. The 50% passage particle diameter (D50) of the granulated plastic calculated from FIG. 9 is 5.8 mm. According to the relationship between the particle size and the combustion rate in FIG. 4, if the particle size of the synthetic resin material B is less than about 1.2 mm, the combustion rate exceeds that of pulverized coal.

また図4では、粒径1.2mm未満の合成樹脂材Bを、造粒プラスチックと同時に吹き込むことで、造粒プラスチックの燃焼性を大幅に改善できることも示している。合成樹脂材Bと造粒プラスチックとの混合物のD50を計算すると3.1mmとなり、加成性が成り立つとすると燃焼率は40%強となるはずであるが、測定結果は50%強となり、混合吹込みによる効果が認められる。ここで、粒径1.2mm未満の合成樹脂材Bと造粒プラスチックの混合割合は、質量比で1:1である。   FIG. 4 also shows that the combustibility of the granulated plastic can be greatly improved by blowing the synthetic resin material B having a particle size of less than 1.2 mm simultaneously with the granulated plastic. The D50 of the mixture of the synthetic resin material B and the granulated plastic is calculated to be 3.1 mm, and if the additivity is satisfied, the combustion rate should be over 40%, but the measurement result is over 50%, and mixing The effect by blowing is recognized. Here, the mixing ratio of the synthetic resin material B having a particle diameter of less than 1.2 mm and the granulated plastic is 1: 1 by mass ratio.

したがって、高炉の羽口より炉内へ合成樹脂材を吹き込む際には、合成樹脂材Aと、微粉炭の替わりに合成樹脂材Bとを同時に吹き込むことが効果的である。合成樹脂材A100質量部に対して、合成樹脂材Bを33〜300質量部の割合で吹き込むことが好ましい。33質量部未満であると、0.8以上のコークス置換率を確保できず、高炉内での通気抵抗が上昇する。300質量部を超えて吹き込むことは、燃焼率を上昇させる効果としては大差ないので、廃プラスチックを大量に処理するという観点からは必要がない。また、粒径の比較的大きい、造粒プラスチック、破砕プラスチック等の合成樹脂材Aと、微粉炭とを高炉へ吹き込み操業を行なっている場合に、微粉炭の一部を上記の合成樹脂材Bとすることも効果的である。この場合は、合成樹脂材Aと、粒径1.2mm未満の合成樹脂材Bと、微粉炭とを同時に吹き込むものである。このようにすると、微粉炭の燃焼熱が合成樹脂材Aの燃焼性の向上に寄与するために、好ましい。微粉炭を同時に吹き込むにあたり、合成樹脂材に対する微粉炭の量については特に規定する必要はない。使用できる合成樹脂材の量に応じて、微粉炭の量を適宜決めることができる。したがって、例えば、合成樹脂材と微粉炭の総量を一定にして高炉吹込みを行うようにすれば、炉頂から装入するコークス量を調整することなく、一定の条件で高炉操業を継続することができ、安定した高炉操業が可能である。   Therefore, when the synthetic resin material is blown into the furnace from the tuyere of the blast furnace, it is effective to simultaneously blow the synthetic resin material A and the synthetic resin material B instead of pulverized coal. The synthetic resin material B is preferably blown at a rate of 33 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin material A. If it is less than 33 parts by mass, a coke replacement ratio of 0.8 or more cannot be secured, and the ventilation resistance in the blast furnace increases. Blowing in excess of 300 parts by mass is not very different from the effect of increasing the combustion rate, and is not necessary from the viewpoint of treating a large amount of waste plastic. In addition, when a synthetic resin material A having a relatively large particle size, such as granulated plastic or crushed plastic, and pulverized coal are blown into a blast furnace, a part of the pulverized coal is subjected to the above synthetic resin material B. Is also effective. In this case, the synthetic resin material A, the synthetic resin material B having a particle size of less than 1.2 mm, and pulverized coal are simultaneously blown. If it does in this way, since the combustion heat of pulverized coal contributes to the improvement of the combustibility of the synthetic resin material A, it is preferable. When blowing pulverized coal at the same time, the amount of pulverized coal with respect to the synthetic resin material need not be specified. The amount of pulverized coal can be appropriately determined according to the amount of synthetic resin material that can be used. Therefore, for example, if blast furnace injection is performed with the total amount of synthetic resin material and pulverized coal kept constant, blast furnace operation can be continued under certain conditions without adjusting the amount of coke charged from the top of the furnace. And stable blast furnace operation is possible.

次に、本発明の一実施形態を図面を用いて詳しく説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図5は廃プラスチックを造粒工程により造粒して造粒プラとする工程1と、加熱溶融・脱塩素・微粉砕工程により得られた微粉砕プラを得る工程2と、破砕工程により破砕プラを得る工程3とからなる、造粒プラや破砕プラと微粉砕プラとを同時に炉に吹込む本発明の一実施形態の説明図である。   FIG. 5 shows a process 1 for granulating waste plastic by a granulation process to obtain a granulated plastic, a process 2 for obtaining a finely pulverized plastic obtained by heating, melting, dechlorination, and a fine pulverization process, and a crushed plastic by a crushing process. It is explanatory drawing of one Embodiment of this invention which blows the granulated plastic, the crushing plastic, and the fine crushing plastic into a furnace simultaneously which consists of the process 3 which obtains.

図5において、工程1では、廃プラスチックは、まず前処理工程20により予め磁選、風選等を用いた異物除去と水による洗浄等を行ない、プラスチック以外の異物を可能な限り除去する。次に造粒工程21に供給され、造粒プラに加工される。工程2においては、まず簡易前処理工程24によりプラスチック以外の異物を除去するが、洗浄は不要である。次に加熱溶融・脱塩素工程25で370℃程度で加熱して、脱塩素処理を行いながら溶融混練する。加熱溶融・脱塩素工程25から得られたプラスチックは冷却工程26において水冷等により冷却して固化させ、所定の長さに切断してペレット化する。製造したペレットを粗粉砕工程27・微粉砕工程28で微粉砕プラとする。このようにして得られた造粒プラおよび微粉砕プラを、吹込み手段22、29により高炉23に吹込み、高炉吹込み原料とする。工程3においては、廃プラスチックは、まず前処理工程60により予め磁選、風選等を用いた異物除去を行ない、プラスチック以外の異物を可能な限り除去し、破砕工程61で破砕し、破砕プラに加工される。このようにして得られた破砕プラスチックも、吹き込み手段62により、微粉砕プラとともに、または造粒プラおよび微粉砕プラとともに、高炉23に吹込み、高炉吹込み原料とする。   In FIG. 5, in step 1, the waste plastic is first subjected to foreign matter removal using magnetic separation, wind separation, etc. and washed with water in advance in the pretreatment step 20 to remove foreign matters other than plastic as much as possible. Next, it is supplied to the granulating step 21 and processed into a granulated plastic. In step 2, foreign substances other than plastic are first removed by the simple pretreatment step 24, but cleaning is not necessary. Next, it is heated at about 370 ° C. in the heating / melting / dechlorination step 25 and melt-kneaded while performing dechlorination. The plastic obtained from the heating and melting / dechlorination step 25 is cooled and solidified by water cooling or the like in the cooling step 26, cut into a predetermined length and pelletized. The manufactured pellets are made into a finely pulverized plastic in the coarsely pulverizing step 27 and the finely pulverizing step 28. The granulated plastic and finely pulverized plastic obtained in this manner are blown into the blast furnace 23 by the blowing means 22 and 29 to obtain a blast furnace blowing raw material. In step 3, the waste plastic is first removed in advance by a pretreatment step 60 using magnetic separation, wind separation, etc. to remove foreign matter other than plastic as much as possible, and then crushed in the crushing step 61 to be crushed plastic. Processed. The crushed plastic thus obtained is also blown into the blast furnace 23 by the blowing means 62 together with the finely pulverized plastic, or together with the granulated plastic and finely pulverized plastic, and used as a blast furnace blown raw material.

造粒工程21は通常廃プラスチック(使用済みプラスチック)を造粒する際に用いる公知の方法を用いれば良く、例えば以下の圧縮成型造粒方法のような造粒方法を用いることができ、特にフィルム状の廃プラスチックの造粒に好適である。事前に廃プラスチックを造粒処理に適当なサイズに破砕することが望ましい。   The granulating step 21 may use a known method that is usually used when granulating waste plastic (used plastic). For example, a granulation method such as the following compression molding granulation method can be used, particularly a film. It is suitable for granulating waste plastic. It is desirable to crush the waste plastic into a suitable size for the granulation process in advance.

圧縮成型造粒方法では、廃プラスチックを、全周に複数のダイス孔が貫設されたリングダイの孔から圧縮押出しして造粒する。たとえば、全周に複数のダイス孔が貫設されたリングダイと、このリングダイの内側にリングダイ内周面と接するようにして回転自在に配置された転動ローラとを備えた圧縮成型装置を用いるものであり、リングダイの内部に投入された廃プラスチックを、転動ローラによってリングダイ内周面との間で圧縮・圧潰しつつリングダイのダイス孔に押し込み、ダイス孔内を通過してリングダイ外面側に押し出されたプラスチック成型物を切断又はリングダイ外面から掻き落とすことにより、高炉吹き込み原料となる粒状プラスチック成型物を得るものである。主としてダイス孔内において廃プラスチックの少なくとも一部が摩擦熱によって半溶融又は溶融化し、その後固化することによりプラスチック成型物(粒状物)が得られる。   In the compression molding granulation method, waste plastic is granulated by compressing and extruding waste plastic from a hole of a ring die having a plurality of die holes penetrating therethrough. For example, a compression molding apparatus including a ring die having a plurality of die holes penetrating the entire periphery thereof, and a rolling roller that is rotatably disposed in contact with the inner peripheral surface of the ring die inside the ring die The waste plastic thrown into the ring die is pressed into the die hole of the ring die while being compressed and crushed by the rolling roller with the inner peripheral surface of the ring die, and passes through the die hole. By cutting or scraping off the plastic molding extruded to the outer surface side of the ring die from the outer surface of the ring die, a granular plastic molding serving as a blast furnace blowing material is obtained. A plastic molding (granular material) is obtained mainly by at least a part of the waste plastic being semi-molten or melted by frictional heat in the die hole and then solidified.

圧縮成型造粒方法で用いる造粒装置としては、たとえば、全周に複数のダイス孔が貫設され、装置本体に回転可能に支持されるとともに駆動装置により回転駆動するリングダイと、装置本体に回転自在に支持されるとともに、前記リングダイの内側にリングダイ内周面と接するようにして配置される1又は2以上の転動ローラとを備えたものが知られており、廃プラスチックを、前記転動ローラによってリングダイ内周面との間で圧縮・圧潰しつつリングダイのダイス孔内に押し込み造粒する。   As a granulating apparatus used in the compression molding granulation method, for example, a ring die having a plurality of die holes penetrating the entire circumference and rotatably supported by the apparatus main body and rotated by a driving apparatus, and an apparatus main body It is known to have one or two or more rolling rollers that are rotatably supported and arranged in contact with the inner peripheral surface of the ring die inside the ring die. The rolling roller is pressed and granulated into the die hole of the ring die while being compressed and crushed between the inner peripheral surface of the ring die.

圧縮成型造粒方法で用いる造粒装置の一例の概略図を図6に示す。このプラスチック圧縮成型装置は、全周に複数のダイス孔30が貫設されたリングダイ31と、このリングダイ31の内側にリングダイ内周面と接するようにして回転自在に配置された転動ローラ32a、32bと、リングダイ31の外側に配置されたカッター33とを備えている。   A schematic diagram of an example of a granulating apparatus used in the compression molding granulation method is shown in FIG. The plastic compression molding apparatus includes a ring die 31 having a plurality of die holes 30 penetrating the entire periphery thereof, and a rolling element disposed rotatably inside the ring die 31 so as to be in contact with the inner peripheral surface of the ring die. Rollers 32 a and 32 b and a cutter 33 disposed outside the ring die 31 are provided.

リングダイ31は適当な幅を有するリング体により構成され、図示しない装置本体に回転可能に支持されるとともに、同じく図示しない駆動装置により回転駆動する。このリングダイ31の周方向及び幅方向には複数のダイス孔30が設けられている。これらのダイス孔30は、リングダイ31の径方向に沿ってリングダイ31の内側(内周面)と外側(外周面)間を貫通して設けられている。ダイス孔30の孔径(直径)は造粒すべき粒状プラスチック成型物の大きさ(径)に応じて決められるが、通常3〜15mm程度である。また、ダイス孔30の長さ(リングタイ31の厚さ)は通常30〜150mm程度である。   The ring die 31 is composed of a ring body having an appropriate width, is rotatably supported by a device body (not shown), and is rotationally driven by a drive device (not shown). A plurality of die holes 30 are provided in the circumferential direction and the width direction of the ring die 31. These die holes 30 are provided so as to penetrate between the inner side (inner peripheral surface) and the outer side (outer peripheral surface) of the ring die 31 along the radial direction of the ring die 31. The hole diameter (diameter) of the die hole 30 is determined according to the size (diameter) of the granular plastic molding to be granulated, but is usually about 3 to 15 mm. The length of the die hole 30 (the thickness of the ring tie 31) is usually about 30 to 150 mm.

転動ローラ32a、32bは装置本体に回転自在に支持されるとともに、リングダイ31の内側に180°対向した状態に配置されている。これら転動ローラ32a、32bは無駆動のフリーのローラ体であり、リングダイ31の内周面と接しているためその内周面との摩擦によりリングダイ31の回転に伴って回転する。なお、この転動ローラ32の数は任意であり、1個又は3個以上設けてもよい。   The rolling rollers 32a and 32b are rotatably supported by the apparatus main body and are disposed in a state of facing the inner side of the ring die 31 by 180 °. These rolling rollers 32 a and 32 b are non-driving free roller bodies and are in contact with the inner peripheral surface of the ring die 31, and therefore rotate with the rotation of the ring die 31 due to friction with the inner peripheral surface. The number of the rolling rollers 32 is arbitrary, and one or three or more may be provided.

カッター33は、その刃先がリングダイ31の外周面に接するか又は外周面の近傍に位置するように設けられ、ダイス孔30からリングダイ31の外側に棒状に押し出されるプラスチック成型物を適当な長さに切断する(又はリングダイ外周面から掻き落す)ものである。   The cutter 33 is provided so that the cutting edge thereof is in contact with the outer peripheral surface of the ring die 31 or is positioned in the vicinity of the outer peripheral surface, and a plastic molded product extruded in a rod shape from the die hole 30 to the outside of the ring die 31 has an appropriate length. It is cut into pieces (or scraped off from the outer peripheral surface of the ring die).

以上のようなプラスチック圧縮成型装置では、リングダイ31が図中矢印方向に回転駆動し、これに随伴して転動ローラ32a、32bも回転している状態で、投入口34からリングダイ31内部に廃プラスチックが投入され、この投入された廃プラスチックはリングダイ31内で混合され、転動ローラ32a、32bによってリングダイ31内周面との間で圧縮・圧潰されつつリングダイ31のダイス孔30内に押し込まれる。ダイス孔30内に押し込まれた廃プラスチックは、ダイス孔内を通過してリングダイ31の外面側に棒状に成型された状態で順次押し出され、このプラスチック成型物がカッター33により適当な長さに切断されることにより、粒状プラスチック成型物35が得られる。36は排出口である。   In the plastic compression molding apparatus as described above, the ring die 31 is driven to rotate in the direction of the arrow in the figure, and the rolling rollers 32a and 32b are rotated accordingly. Waste plastic is put into the ring die 31, and the thrown plastic is mixed in the ring die 31 and is compressed and crushed between the inner peripheral surface of the ring die 31 by the rolling rollers 32a and 32b. It is pushed into 30. The waste plastic pushed into the die hole 30 passes through the die hole and is sequentially extruded in the form of a rod on the outer surface side of the ring die 31, and this plastic molding is made into an appropriate length by the cutter 33. By cutting, a granular plastic molding 35 is obtained. Reference numeral 36 denotes a discharge port.

加熱溶融・脱塩素処理工程25においては、廃プラスチックを加熱溶融して溶融混練し、脱塩素処理を行う際に、押出し機を用いて行なうことが好ましい。加熱溶融・脱塩素処理工程25で用いる押出し機の一例を、図7に示す。脱塩素処理を行わない場合にも、押出し機を用いて合成樹脂材の加熱溶融を行うことが好ましい。   In the heat melting / dechlorination treatment step 25, it is preferable to carry out using an extruder when the waste plastic is heated and melted, melted and kneaded, and dechlorinated. An example of an extruder used in the heat melting / dechlorination treatment step 25 is shown in FIG. Even when the dechlorination treatment is not performed, it is preferable to heat and melt the synthetic resin material using an extruder.

押出し機とは、図7に示すようにシリンダ40内に押出しスクリュー41を有し、プラスチックを加熱しながらシリンダ内移送することで溶融混練する装置である。押出し機のスクリューの動力は大きく、狭いシリンダ内を廃プラスチックが移動しながら溶融混練されるため、充分な攪拌力により、良好な混合状態を得ることができる。また、スクリューの径や回転数を変更することで押出し機内の滞留時間を容易に調整できるので制御性が高く、所定の操業条件を実施しやすい。また、押出し機を複数台配置するなど、製造ライン設計の自由度も大きい。押出し機のスクリューは任意の数のものを用いることができるが、処理効率の点からは2本以上のスクリューを有する押出し機を用いることが望ましい。   The extruder is an apparatus having an extrusion screw 41 in a cylinder 40 as shown in FIG. 7, and melt-kneading by transferring the plastic into the cylinder while heating. Since the power of the screw of the extruder is large and the waste plastic is melt-kneaded while moving in a narrow cylinder, a good mixing state can be obtained with sufficient stirring force. Moreover, since the residence time in an extruder can be easily adjusted by changing the diameter and rotation speed of a screw, controllability is high and it is easy to implement predetermined operating conditions. In addition, the degree of freedom in designing the production line is large, such as arranging a plurality of extruders. Although any number of screws can be used for the extruder, it is desirable to use an extruder having two or more screws from the viewpoint of processing efficiency.

また、押出し機を用いることで、攪拌と同時に搬送も行なうことができ、効率的に処理できる。従って、連続プロセスに容易に対応することができ、熱効率が良く、高い生産性を有する廃プラスチックの処理を行なうことができる。   Further, by using an extruder, it can be transported simultaneously with stirring and can be processed efficiently. Therefore, it is possible to easily cope with a continuous process, and it is possible to perform processing of waste plastic having high thermal efficiency and high productivity.

廃プラスチックは、通常複数種類のプラスチックの混合状態からなるものである。廃プラスチックが充分に混合されることで異種プラスチック界面が増加して冷却時に応力が発生し、粉砕性も向上する。廃プラスチックのうち特に塩素含有量の高いものを用いることにより粉砕性がより向上する。   Waste plastic usually consists of a mixture of multiple types of plastics. When the waste plastic is sufficiently mixed, the interface between different plastics increases, stress is generated during cooling, and pulverization is improved. The grindability is further improved by using a waste plastic having a high chlorine content.

押出し機が、図7に示すように、廃プラスチックから水分を除去する第一の押出し部分43と、塩化水素を除去する第二の押出し部分44とを備えることが望ましい。   As shown in FIG. 7, it is desirable that the extruder includes a first extruded portion 43 that removes moisture from the waste plastic and a second extruded portion 44 that removes hydrogen chloride.

廃棄物であることに由来して、廃プラスチックは水分等を含んでおり、また、本発明においては塩素を含有するものを好適に用いることができる。塩素を含有するプラスチックは加熱処理により塩素ガスが発生して、炉や配管等を腐食させるため、脱塩化水素処理をした後に高炉等に吹込むことが望ましい。したがって、廃プラスチックを押出し機を用いて加熱する際に脱塩素処理を行うことが望ましいが、水分と塩化水素とを同時に除去すると塩酸が生成するため腐食の問題が発生して望ましくないため、水分を除去した後に、脱塩素処理を行うことが望ましい。   Since it is a waste, the waste plastic contains moisture and the like, and in the present invention, a material containing chlorine can be suitably used. Since plastic containing chlorine generates chlorine gas by heat treatment and corrodes the furnace and piping, it is desirable to inject into a blast furnace after dehydrochlorination treatment. Therefore, it is desirable to dechlorinate waste plastic when it is heated using an extruder. However, if water and hydrogen chloride are removed at the same time, hydrochloric acid is generated, which is undesirable because it causes corrosion problems. It is desirable to perform a dechlorination treatment after removing.

第一の押出し部分43では、廃プラスチックを加熱して溶融させる際に水分を蒸発させて除去する。加熱温度は高いほど次工程での熱損失が少なくなるが、塩素が発生する温度未満とする必要があり、160〜200℃程度とすることが望ましい。水蒸気を放出する配管に耐腐食性の材質のものを用いれば、より高温での処理も可能である。この処理は脱水と溶融とが目的であり、第二の押出し部分44に比較して短時間で処理することが可能である。   In the first extruded portion 43, when the waste plastic is heated and melted, moisture is evaporated and removed. The higher the heating temperature, the smaller the heat loss in the next step, but it must be lower than the temperature at which chlorine is generated, and is preferably about 160 to 200 ° C. If a pipe that discharges water vapor is made of a corrosion-resistant material, processing at a higher temperature is possible. The purpose of the treatment is dehydration and melting, and the treatment can be performed in a shorter time than the second extruded portion 44.

第二の押出し部分44では、第一の押出し部分43で溶融しないで残存したプラスチックを溶融させて、充分に混合し、プラスチックに含有されている塩素成分を除去する。脱塩素処理は300℃以上で行なうことが効率的であり、高温ほど処理効率が高いが、高温であるほどプラスチックの分解が進み、気化して粉砕物として回収できる割合が低下するため、加熱温度は350〜390℃程度とすることが望ましい。この処理は脱塩素が目的であり、第一の押出し部分43に比較すると長時間を要する。   In the second extruding portion 44, the plastic remaining without being melted in the first extruding portion 43 is melted and mixed sufficiently to remove the chlorine component contained in the plastic. It is efficient to perform the dechlorination treatment at 300 ° C. or higher, and the higher the temperature, the higher the processing efficiency. Is preferably about 350 to 390 ° C. This treatment is intended for dechlorination and requires a longer time than the first extruded portion 43.

このような脱ガス処理を行なう際には、溶融プラスチックと外気との界面の面積が大きいことが望ましいが、押出し機内で充分に溶融プラスチックの液面が形成されるように廃プラスチックの投入量を調整するか、押出し機のシリンダ上部に凸部45を設けて気液界面を形成させることで、充分に脱ガスを行なうことが可能となる。また、スクリューの回転により気液界面が随時更新され、発生する塩化水素等の気体の離脱がいっそう容易となる効果もある。   When performing such a degassing treatment, it is desirable that the area of the interface between the molten plastic and the outside air is large, but the amount of waste plastic input should be set so that the liquid level of the molten plastic is sufficiently formed in the extruder. It is possible to perform sufficient degassing by adjusting or providing the convex portion 45 on the cylinder upper portion of the extruder to form a gas-liquid interface. In addition, the gas-liquid interface is updated at any time by the rotation of the screw, and there is an effect that the gas such as hydrogen chloride generated can be more easily separated.

したがって、第二の押出し部分44に用いる押出し機は押出し機シリンダの上部に脱ガス空間45を有し、該脱ガス空間45から廃プラスチックから発生した塩化水素ガスを除去するための配管46を有することが望ましい。脱ガス空間45の存在により溶融プラスチックと外気との界面を形成して、脱塩素効率を向上させることができる。また、脱ガス空間に窒素等の不活性ガスを供給し、積極的に塩化水素を系外に排出させることも可能である。配管46は押出し機の加熱温度と同程度かそれ以上に加熱することが望ましい。   Therefore, the extruder used for the second extrusion portion 44 has a degassing space 45 at the top of the extruder cylinder, and has a pipe 46 for removing hydrogen chloride gas generated from the waste plastic from the degassing space 45. It is desirable. Due to the presence of the degassing space 45, an interface between the molten plastic and the outside air can be formed to improve the dechlorination efficiency. It is also possible to supply an inert gas such as nitrogen into the degassing space and actively discharge hydrogen chloride out of the system. It is desirable that the pipe 46 be heated to the same level or higher than the heating temperature of the extruder.

冷却工程26では、押出し機からダイス等を用いて押出されたプラスチックを冷却して固化する。図7に示すような水槽47による直接水冷等、あるいはスチールベルトクーラーのような間接冷却等の公知の方法を用いて冷却すればよい。冷却後の処理プラスチックは適宜切断して、ペレット化してもよく、板状にしてもよい。   In the cooling step 26, the plastic extruded from the extruder using a die or the like is cooled and solidified. What is necessary is just to cool using well-known methods, such as direct water cooling by the water tank 47 as shown in FIG. 7, or indirect cooling like a steel belt cooler. The treated plastic after cooling may be appropriately cut and pelletized or formed into a plate shape.

粗粉砕工程27、微粉砕工程28で、冷却後の処理プラスチックを微粉砕プラとする。粉砕は通常の粉砕機を用いて行なえばよい。微粉化の程度によっては、粉砕工程を一工程で行なうことも可能である。   In the coarse pulverization step 27 and the fine pulverization step 28, the treated plastic after cooling is used as a fine pulverization plastic. The pulverization may be performed using a normal pulverizer. Depending on the degree of pulverization, the pulverization step can be performed in one step.

上記の処理方法を用いることで、工程2において、廃プラスチックを粒径1.2mm未満に微粉化することができる。粉砕物の粒度分布を粒径600μm以下が60mass%以上とすることで、特に優れた燃焼性を有するものとなる。   By using the above processing method, in step 2, the waste plastic can be pulverized to a particle size of less than 1.2 mm. By setting the particle size distribution of the pulverized product so that the particle size of 600 μm or less is 60 mass% or more, the pulverized product has particularly excellent combustibility.

工程1により得られた造粒プラ、工程2により得られた微粉砕プラ、工程3により得られた破砕プラは吹込み手段22、29、62により高炉23に気送されるが、気送のための配管途中で混合してもよく、1つの貯留槽に混合して貯留した後に、高炉に吹き込むこともできる。   The granulated plastic obtained in step 1, the finely pulverized plastic obtained in step 2, and the crushed plastic obtained in step 3 are blown into the blast furnace 23 by the blowing means 22, 29, 62. It may be mixed in the middle of the piping for the purpose, and after mixing and storing in one storage tank, it can be blown into the blast furnace.

図5のフローに従い造粒プラ、破砕プラ、微粉砕プラを製造した。加熱溶融・脱塩素処理は図7に示す第一の押出し部分と、第二の押出し部分を有する押出し機を用いて行なった。第一の押出し部分での加熱温度を180℃、第二の押出し部分での加熱温度を335℃とした。得られた造粒プラ(直径7mm、長さ10〜15mm)、破砕プラ(最大粒径10mmかつ、粒径3mm以上、95mass%以上)、粒径1.2mm未満の微粉砕プラ(粒径0.6mm以下、60mass%以上)、さらに、使用した微粉炭(75μm以下、80mass%以上)の性状(組成、発熱量、分解熱)を表1に示す。   Granulated plastic, crushed plastic, and finely crushed plastic were manufactured according to the flow of FIG. The heat melting / dechlorination treatment was performed using an extruder having a first extruded portion and a second extruded portion shown in FIG. The heating temperature in the first extrusion part was 180 ° C., and the heating temperature in the second extrusion part was 335 ° C. The resulting granulated plastic (diameter 7 mm, length 10-15 mm), crushed plastic (maximum particle size 10 mm and particle size 3 mm or more, 95 mass% or more), finely pulverized plastic (particle size 0 Table 1 shows the properties (composition, calorific value, heat of decomposition) of the used pulverized coal (75 μm or less, 80 mass% or more).

Figure 0005135964
Figure 0005135964

上記の造粒プラ、破砕プラ、粒径1.2mm未満の微粉砕プラ、微粉炭を用いて高炉吹き込み試験(操業No.1〜9)を行ない、コークス置換率(燃焼性)と高炉下部通気抵抗指数(通気性)を測定した。試験は、内容積5000m3の実用高炉において表2の条件にて、吹き込み方法を変化させて行った。造粒プラ、破砕プラ、微粉砕プラ、微粉炭の吹込み方法を図8に示す。図8において、50は高炉の炉壁であり、炉壁50の紙面に向かって右側が高炉内である。図8(a)は造粒プラおよび/または破砕プラを配管51から、微粉砕プラを配管52から吹き込み、造粒プラおよび/または破砕プラと、微粉砕プラとを配管51内で混合した後、別の配管53から吹き込む微粉炭とともに高炉の羽口54から吹き込む場合である。55は熱風である。図8(b)は予め混合した造粒プラと微粉砕プラとを配管51から吹き込み、別の配管53から吹き込む微粉炭とともに高炉の羽口54から吹き込む場合である。図8(c)は造粒プラを配管51から、微粉炭を配管52から吹き込み、造粒プラと微粉炭を配管51内で混合した後、高炉の羽口54から吹き込む場合である。図8(d)は造粒プラまたは破砕プラを配管51から、別の配管53から吹き込む微粉炭とともに高炉の羽口54から吹き込む場合である。造粒プラ、破砕プラ、微粉砕プラの搬送ガス速度は20m/s、微粉炭の搬送ガス速度は15m/sとした。破砕プラと造粒プラを同時に吹き込む場合は、破砕プラと造粒プラとは混合して吹き込んだ。 Blast furnace injection test (operation Nos. 1 to 9) using the above granulated plastic, crushed plastic, finely pulverized plastic with a particle size of less than 1.2 mm, and pulverized coal, coke replacement rate (combustibility) and blast furnace lower aeration The resistance index (breathability) was measured. The test was performed in a practical blast furnace with an internal volume of 5000 m 3 , changing the blowing method under the conditions shown in Table 2. FIG. 8 shows a method of blowing granulated plastic, crushed plastic, finely pulverized plastic, and pulverized coal. In FIG. 8, reference numeral 50 denotes a furnace wall of the blast furnace, and the right side of the furnace wall 50 toward the paper surface is inside the blast furnace. FIG. 8A shows a state in which the granulated plastic and / or crushed plastic is blown from the pipe 51 and the finely pulverized plastic is blown from the pipe 52, and the granulated plastic and / or crushed plastic and the finely pulverized plastic are mixed in the pipe 51. In this case, the blast furnace 54 is blown together with the pulverized coal blown from another pipe 53. 55 is hot air. FIG. 8B shows a case where the granulated plastic and finely pulverized plastic mixed in advance are blown from the pipe 51 and blown from the tuyere 54 of the blast furnace together with pulverized coal blown from another pipe 53. FIG. 8C shows a case where the granulated plastic is blown from the pipe 51 and pulverized coal is blown from the pipe 52, and the granulated plastic and pulverized coal are mixed in the pipe 51 and then blown from the tuyere of the blast furnace. FIG. 8D shows a case where the granulated plastic or crushed plastic is blown from the tuyere tuyeres 54 together with the pulverized coal blown from another pipe 53. The carrier gas speed of granulated plastic, crushed plastic and finely pulverized plastic was 20 m / s, and the carrier gas speed of pulverized coal was 15 m / s. When the crushing plastic and the granulated plastic were blown simultaneously, the crushing plastic and the granulated plastic were mixed and blown.

Figure 0005135964
Figure 0005135964

高炉下部通気抵抗指数は高炉下部の圧損を示す指標であり、高炉下部通気抵抗指数が大であるほど圧力損失が大であることを示す。高炉下部通気抵抗指数(K)は以下の式(e)より算出する。 The blast furnace lower ventilation resistance index is an index indicating the pressure loss at the lower part of the blast furnace, and the larger the blast furnace lower ventilation resistance index, the greater the pressure loss. The blast furnace lower ventilation resistance index (K l ) is calculated from the following equation (e).

=(Pblast 2−P4 2)×106/Vbosh・・・(e)
ここでPblast、P4はそれぞれ送風圧、シャフト4段圧力(Kg/cm2)、Vboshはボッシュガス量(Nm3/min)である。
K l = (P blast 2 −P 4 2 ) × 10 6 / V bosh (e)
Here, P blast and P 4 are the blowing pressure, shaft four-stage pressure (Kg / cm 2 ), and V bosh is the Bosch gas amount (Nm 3 / min).

コークス置換率は、コークス置換率=(オールコークス操業時のコークス比−粉体吹き込み時のコークス比)/(造粒プラ+破砕プラ+微粉砕プラ+微粉炭)であり、造粒プラ、破砕プラ、微粉砕プラ、微粉炭の総量のコークスとの置換率であるので、コークス置換率が大きいほど、プラスチックの燃焼率が高いと評価できる。   The coke replacement ratio is: coke replacement ratio = (coke ratio during all coke operation−coke ratio when powder is blown) / (granulated plastic + crushed plastic + fine pulverized plastic + pulverized coal). Since the replacement rate of the total amount of plastic, finely pulverized plastic, and pulverized coal is coke, the larger the coke replacement rate, the higher the plastic combustion rate.

操業No.1〜5は、図8(a)の吹き込み方法であり、造粒プラおよび/または破砕プラと微粉砕プラとの比率を変更し、配管途中で混合した場合、操業No.6は、図8(b)の吹き込み方法であり、造粒プラと微粉砕プラを同じ貯層に装入し、吹き込んだ場合、操業No.7は、図8(d)の吹き込み方法であり、造粒プラと微粉炭を別々のランスから吹き込んだ場合、操業No.8は、図8(c)の吹き込み方法であり、造粒プラと微粉炭を配管途中で混合した場合である。操業No.9は、図8(d)の吹き込み方法であり、破砕プラと微粉炭を別々のランスから吹き込んだ場合であり、操業No.7〜9はいずれも比較例である。各操業におけるコークス置換率と高炉下部通気抵抗指数(K)の測定結果を表2に併せて示す。 Operation No. 1 to 5 is the blowing method of FIG. 8 (a). When the ratio of granulated plastic and / or crushed plastic and finely pulverized plastic is changed and mixed in the middle of piping, operation No. 1-5 is performed. 6 is the blowing method of FIG. 8 (b). When the granulated plastic and the finely pulverized plastic are charged into the same reservoir and blown, the operation No. 6 is performed. 7 is the blowing method of FIG. 8 (d). When granulated plastic and pulverized coal are blown from different lances, operation No. 7 is performed. 8 is the blowing method of FIG.8 (c), and is a case where granulated plastic and pulverized coal are mixed in the middle of piping. Operation No. 9 is the blowing method of FIG. 8 (d), in which crushed plastic and pulverized coal are blown from different lances. 7 to 9 are all comparative examples. Table 2 also shows the measurement results of the coke replacement rate and the blast furnace lower ventilation resistance index (K l ) in each operation.

造粒プラや破砕プラと、微粉炭とを混合して高炉吹込みを行なった操業No.7〜9に比較して、造粒プラや破砕プラに微粉砕プラを混合した後に微粉炭とともに高炉吹込みを行なった操業No.1〜6では、コークス置換率が増加し、高炉下部通気抵抗指数(K)が低下した。本結果より、微粉砕プラを利用することで造粒プラ、破砕プラの燃焼性、通気性が改善されることが分かった。 Operation No. 1 in which granulated plastic and crushed plastic were mixed with pulverized coal and blast furnace was injected. Compared with 7-9, operation No. 1 in which pulverized plastic was mixed with pulverized coal after mixing finely pulverized plastic with granulated plastic and crushed plastic. In 1-6, the coke substitution rate increased and the blast furnace lower air flow resistance index ( Kl ) decreased. From these results, it was found that the use of finely pulverized plastics improves the combustibility and breathability of granulated plastics and crushed plastics.

着火特性を評価する試験装置の概略図。Schematic of a test apparatus for evaluating ignition characteristics. 着火開始時間の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of ignition start time. 燃焼率の評価を行なう燃焼試験装置の概略図。Schematic of a combustion test apparatus that evaluates the combustion rate. 燃焼率の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of a combustion rate. 本発明の一実施形態の説明図。Explanatory drawing of one Embodiment of this invention. 圧縮成型造粒方法で用いる造粒装置の一例の概略図(リングダイ造粒装置)。Schematic of an example of a granulator used in the compression molding granulation method (ring die granulator). 加熱溶融・脱塩素処理工程で用いる押出し機の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the extruder used at a heat-melting / dechlorination process. 実施例における造粒プラと微粉砕プラ、微粉炭の吹込み方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the blowing method of the granulation plastic in the Example, fine grinding plastic, and pulverized coal. 造粒プラの粒径分布を示すグラフ。The graph which shows the particle size distribution of granulated plastic.

符号の説明Explanation of symbols

1 縦型電気炉
2 予熱機
3 粉体供給装置
4 排ガス排出通路
5 未燃粉サンプリング部分
6 燃焼試験装置
7 羽口
8 ブローパイプ
9 プローブ
10 廃プラスチック粉砕物
11 ランス
12 レースウェイ
13 コークス供給装置
20 前処理工程
21 造粒工程
22 吹込み手段
23 高炉
24 簡易前処理工程
25 加熱溶融・脱塩素工程
26 冷却工程
27 粗粉砕工程
28 微粉砕工程
29 吹込み手段
30 ダイス孔
31 リングダイ
32a、32b 転動ローラ
33 カッター
34 投入口
35 粒状プラスチック成型物
36 排出口
40 シリンダ
41 押出しスクリュー
43 第一の押出し部分
44 第二の押出し部分
45 凸部(脱ガス空間)
46 配管
47 水槽
50 高炉の炉壁
51 配管
52 配管
53 配管
54 羽口
55 熱風
60 前処理工程
61 破砕工程
62 吹き込み手段
1 炉長
2 粉体燃焼部分の長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical electric furnace 2 Preheater 3 Powder supply apparatus 4 Exhaust gas discharge passage 5 Unburned powder sampling part 6 Combustion test apparatus 7 Tuyere 8 Blow pipe 9 Probe 10 Waste plastic ground material 11 Lance 12 Raceway 13 Coke supply apparatus 20 Pretreatment process 21 Granulation process 22 Blowing means 23 Blast furnace 24 Simple pretreatment process 25 Heat melting / dechlorination process 26 Cooling process 27 Coarse grinding process 28 Fine grinding process 29 Blowing means 30 Die hole 31 Ring die 32a, 32b Moving roller 33 Cutter 34 Input port 35 Granular plastic molding 36 Discharge port 40 Cylinder 41 Extrusion screw 43 First extrusion portion 44 Second extrusion portion 45 Convex portion (degassing space)
46 Piping 47 Water Tank 50 Blast Furnace Wall 51 Piping 52 Piping 53 Piping 54 Tuyere 55 Hot Air 60 Pretreatment Step 61 Crushing Step 62 Blowing Means L 1 Furnace Length L 2 Powder Combustion Length

Claims (4)

高炉の羽口より炉内へ合成樹脂材を吹き込む際に、塩素濃度が1.7mass%未満の合成樹脂材を、160℃以上270℃以下の温度で加熱溶融し、冷却固化後に微粉砕処理して製造した粒径1.2mm未満の合成樹脂材と、粒径3mm以上を90mass%以上含有する合成樹脂材と、を同時に吹き込むことを特徴とする高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。 When a synthetic resin material is blown into the furnace from the tuyere of the blast furnace, a synthetic resin material having a chlorine concentration of less than 1.7 mass% is heated and melted at a temperature of 160 ° C. or more and 270 ° C. or less, and pulverized after cooling and solidification. A method of blowing a synthetic resin material into a blast furnace, wherein the synthetic resin material having a particle size of less than 1.2 mm and a synthetic resin material containing a particle size of 3 mm or more and 90 mass% or more are simultaneously blown. 粒径3mm以上を90mass%以上含有する合成樹脂材100質量部に対して、粒径1.2mm未満の合成樹脂材を33〜300質量部の割合で吹き込むことを特徴とする請求項1に記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。   The synthetic resin material having a particle size of less than 1.2 mm is blown at a ratio of 33 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin material containing 90% by mass or more of a particle size of 3 mm or more. Method of injecting synthetic resin into the blast furnace. 微粉炭を、合成樹脂材と同時に吹き込むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。 The method for blowing a synthetic resin material into a blast furnace according to claim 1 or 2, wherein pulverized coal is blown simultaneously with the synthetic resin material. 合成樹脂材として廃プラスチックを用いることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載の高炉への合成樹脂材の吹き込み方法。 The method for blowing a synthetic resin material into a blast furnace according to any one of claims 1 to 3 , wherein waste plastic is used as the synthetic resin material.
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