JP5776675B2 - Agglomeration method of wet dust collection dust - Google Patents

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本発明は、竪型炉の排ガス中に含まれるダストを湿式集塵で回収し、その湿式集塵ダストを塊状化して、再び竪型炉の原料としてリサイクルするための、湿式集塵ダストの塊成化方法に関する。   The present invention collects dust contained in the exhaust gas of a vertical furnace by wet dust collection, agglomerates the wet dust collection dust, and recycles it as a raw material of the vertical furnace again. It relates to the formation method.

竪型炉の排ガス中に含まれるダスト類を塊状化し、再び竪型炉にリサイクル装入して、有価物を回収する方法は、古くから検討されている。
そのように、竪型炉でダスト塊成化物を使用して、有価物を得るために重要なことは、炉への装入前の運搬時や炉への装入時の衝撃による粉化を防止することである。粉化したダストは、ふたたび炉上部から排ガスとともにダストとして排出されてしまい、有価物の回収が困難となるからである。
A method for collecting valuables by agglomerating dust contained in the exhaust gas of a vertical furnace and recycling it again into the vertical furnace has been studied for a long time.
As such, in order to obtain valuable materials by using dust agglomerates in a vertical furnace, the important thing is to carry out pulverization by impact during transportation before charging into the furnace or when charging into the furnace. Is to prevent. This is because the pulverized dust is again discharged as dust together with the exhaust gas from the top of the furnace, making it difficult to recover valuable materials.

従来技術の多くは、ダスト塊成化物の強度を高めることにより、この粉化現象を低減することを意図したものである。ダスト塊成化物はバインダーの量を増大させたり、水硬性バインダーを用いた場合にはその養生時間を長くすることで強度は増大するが、バインダーの増量は製造コストの増大に結びつくため好ましくない。また、養生時間を長くすることは長期間、ダスト塊成化物を貯留しておく必要があるため、貯留設備が大型化し、設備コストが増大するという問題があった。   Much of the prior art is intended to reduce this dusting phenomenon by increasing the strength of the dust agglomerates. The dust agglomerated material increases the strength by increasing the amount of the binder or by using a hydraulic binder, and the curing time is lengthened. However, an increase in the amount of the binder leads to an increase in production cost, which is not preferable. In addition, since it is necessary to store the dust agglomerates for a long period of time to increase the curing time, there is a problem that the storage facility becomes large and the equipment cost increases.

これに対して、特許文献1では、ダスト塊成化物が竪型炉の原料として適した強度を持つようにするために、ダスト類に所定の生石灰または消石灰を配合し、必要に応じて炭質物粉を配合し、1ペレットあたりの圧壊強度が20kgf以上になる期間は炭酸ガス含有気流中で養生することによって、ダスト塊成化物が短期間で強度を発現することを可能にしている。   On the other hand, in patent document 1, in order that a dust agglomerate may have the intensity | strength suitable as a raw material of a vertical furnace, predetermined | prescribed quick lime or slaked lime is mix | blended with dusts, and a carbonaceous material as needed. When the powder is blended and the crushing strength per pellet is 20 kgf or more, it is cured in a carbon dioxide-containing gas stream, thereby enabling the dust agglomerate to develop strength in a short period of time.

なお、後述する[発明を実施するための形態]の欄において、下記の非特許文献1を引用するので、ここに併せて記載しておく。   In addition, since the following Non-Patent Document 1 is cited in the [Mode for Carrying Out the Invention] described later, it is also described here.

特開昭48−23613号公報JP-A-48-23613

社団法人 化学工学協会編、改訂5版 化学工学便覧、丸善、1988Japan Chemical Engineering Association, 5th edition, Chemical Engineering Handbook, Maruzen, 1988

しかしながら、前記特許文献1に記載の方法では、ダスト塊成化物が短期間で強度を発現することは可能になったが、この強度を向上させるために炭酸ガス雰囲気下での養生を必要とし、大気と遮断された養生室の建設が必要となり、設備コストが甚大になる。   However, in the method described in Patent Document 1, it has become possible for the dust agglomerates to develop strength in a short period of time, but in order to improve this strength, curing under a carbon dioxide atmosphere is required, Construction of a curing room that is cut off from the atmosphere is required, resulting in a significant increase in equipment costs.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、竪型炉の排ガス中に含まれるダストを塊状化するに際して、バインダー量の増加や養生時間の長期化による製造コストの増大および貯留設備の大型化や養生室の建設による設備コストの増大を招くことなく、効率的にダスト塊成化物の粉化現象を低減することができる、湿式集塵ダストの塊成化方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and when the dust contained in the exhaust gas of the vertical furnace is agglomerated, an increase in production cost due to an increase in the amount of binder and a prolonged curing time, and Provided is a wet dust collection agglomeration method that can efficiently reduce the dust agglomeration phenomenon without increasing the cost of equipment due to an increase in the size of storage facilities or the construction of a curing room. It is for the purpose.

本発明者らは、竪型炉から発生するダスト、特に湿式集塵ダストの塊成化試験を種々くり返し、製造したダスト塊成化物の粉化量を調査して、湿式集塵ダストを沈殿させる際に使用する凝集剤の量を最適化し、かつ当該湿式集塵ダストと水硬性バインダーを混合させる際の条件を最適化することにより、簡便に(多額の設備投資の必要なしに)粉化量の少ないダスト塊成化物を製造可能であることを見出した。   The present inventors repeated various agglomeration tests of dust generated from a vertical furnace, particularly wet dust collection dust, and investigated the pulverization amount of the produced dust agglomerate to precipitate wet dust collection dust. By optimizing the amount of flocculant used in the process and optimizing the conditions for mixing the wet dust collection dust and hydraulic binder, the amount of powdering can be simplified (without the need for large capital investment) It was found that a dust agglomerated product with a small amount can be produced.

通常、ダスト類を水硬性バインダーで固化(塊成化)したものは、脆性破壊(衝撃に対し、塑性変形なしに破壊)する。このため、前述したように、これまでは、ダスト塊成化物の強度を高めることで脆性破壊を回避して粉化防止を図っており、バインダー量の増量や養生時間の延長あるいは特殊な養生方法などが検討されてきた。   Usually, dusts solidified (agglomerated) with a hydraulic binder undergo brittle fracture (breakage without plastic deformation in response to impact). For this reason, as described above, until now, the strength of dust agglomerates has been increased to avoid brittle fracture and prevent pulverization, and the amount of binder can be increased, the curing time can be extended, or a special curing method can be used. Etc. have been studied.

これに対して、本発明者らは、ダスト塊成化物に延性を付与することによって、衝撃のエネルギーを塑性変形により吸収して粉化を抑制する方法に思い至った。   On the other hand, the present inventors have come up with a method for suppressing powdering by imparting ductility to dust agglomerates to absorb impact energy by plastic deformation.

図1は、ダスト塊成化物に延性を持たせるための概念図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram for imparting ductility to a dust agglomerate.

ダスト塊成化物はダスト粒子の集合体であるが、従来のダスト塊成化物は、ダスト粒子同士をそのまま水硬性バインダーにより接合していた。このため、従来のダスト塊成化物は剛体であり、外力に対しては脆性破壊して粉化する。   The dust agglomerated material is an aggregate of dust particles, but the conventional dust agglomerated material has joined the dust particles directly with a hydraulic binder. For this reason, the conventional dust agglomerated material is a rigid body, and is brittlely fractured and powdered with respect to external force.

これに対して、本発明者らは、図1(a)に示すように、ダスト粒子2を凝集剤の作用により凝集させてダスト凝集体3を形成した後、ダスト凝集体3を崩さないようにしながらダスト凝集体3同士を水硬性バインダー4により接合して、延性を有するダスト塊成化物1を製造した。   On the other hand, as shown in FIG. 1A, the present inventors do not collapse the dust aggregate 3 after forming the dust aggregate 3 by aggregating the dust particles 2 by the action of the aggregating agent. Then, the dust aggregates 3 were joined together by the hydraulic binder 4 to produce a dust agglomerated product 1 having ductility.

図1(b)は、ダスト塊成化物1に外力が加わった場合の変化を模式的に表している。ダスト粒子2の凝集体(ダスト凝集体)3は、脆性体ではなく延性を持ち容易に変形する。したがって、これらダスト凝集体3が水硬性バインダー4で接合されたダスト塊成化物1も延性を有する。たとえば、落下・衝突などで外力が作用しても、そのエネルギーは塑性変形のためのエネルギーとして吸収され、粉化が少なくなる。   FIG. 1B schematically shows a change when an external force is applied to the dust agglomerate 1. Aggregates (dust aggregates) 3 of dust particles 2 are not brittle and have ductility and are easily deformed. Therefore, the dust agglomerate 1 in which these dust aggregates 3 are joined by the hydraulic binder 4 also has ductility. For example, even if an external force is applied due to a drop or collision, the energy is absorbed as energy for plastic deformation, and powdering is reduced.

したがって、図1に示すようなダスト塊成化物1を製造するためには、
(a)ダスト凝集体3を作るための技術
(b)ダスト凝集体3同士を水硬性バインダー4にて接合する技術
の2つが重要となる。
Therefore, in order to produce the dust agglomerate 1 as shown in FIG.
(A) Technology for making the dust aggregate 3 (b) Two techniques of joining the dust aggregates 3 with the hydraulic binder 4 are important.

本発明は、上記のような着想に基づいてなされており、以下の特徴を有している。   The present invention has been made based on the above idea and has the following features.

[1]竪型炉の排ガスに含まれるダストを湿式集塵装置により湿式集塵ダストとして回収する湿式集塵ダスト回収工程と、該湿式集塵ダスト回収工程で得られた湿式集塵ダストを沈殿池にて沈殿させるとともに凝集剤を添加してダスト凝集体を形成させるダスト凝集体形成工程と、該ダスト凝集体形成工程で得られたダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化する塊成化工程とを備えた湿式集塵ダストの塊成化方法であって、
前記ダスト凝集体形成工程において、凝集剤を0.1mass%以上0.5mass%未満添加してダスト凝集体を形成させるとともに、
前記塊成化工程において、あらかじめ定められた量の添加水が存在する状態で、ダスト凝集体と水硬性バインダーを混合して塊成化することを特徴とする湿式集塵ダストの塊成化方法。
[1] Wet dust collection process for collecting dust contained in exhaust gas from vertical furnace as wet dust collection by a wet dust collector, and precipitating the wet dust collection dust obtained in the wet dust collection process A dust aggregate forming step of precipitating in a pond and adding a flocculant to form a dust aggregate, and a lump that agglomerates the dust aggregate obtained in the dust aggregate forming step using a hydraulic binder A method for agglomeration of wet dust collection dust, comprising:
In the dust aggregate forming step, a flocculant is added at 0.1 mass% or more and less than 0.5 mass% to form a dust aggregate,
In the agglomeration step, the agglomeration method of wet dust collection dust, wherein the dust agglomerate and the hydraulic binder are mixed and agglomerated in the presence of a predetermined amount of added water. .

[2]添加水の量は、ダスト凝集体と水硬性バインダーの混合が終了した時点で、JIS A 1101に記載のスランプ値が8cm以上18cm以下となるように、定めることを特徴とする前記[1]に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   [2] The amount of added water is determined so that the slump value described in JIS A 1101 is 8 cm or more and 18 cm or less when mixing of the dust aggregate and the hydraulic binder is completed. The method for agglomerating wet dust collection dust according to 1).

[3]前記塊成化工程において、水硬性バインダーにあらかじめ定められた量の添加水を混合した後、ダスト凝集体と混合することを特徴とする前記[1]または[2]に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   [3] The wet method according to [1] or [2], wherein in the agglomeration step, a predetermined amount of added water is mixed with the hydraulic binder and then mixed with the dust aggregate. Agglomeration method of dust collection dust.

[4]前記塊成化工程において、ダスト凝集体にあらかじめ決められた量の添加水を混合した後、水硬性バインダーと混合することを特徴とする前記[1]または[2]に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   [4] The wet method according to [1] or [2], wherein in the agglomeration step, a predetermined amount of added water is mixed with the dust aggregate and then mixed with a hydraulic binder. Agglomeration method of dust collection dust.

[5]前記塊成化工程において、ダスト凝集体と水硬性バインダーとあらかじめ決められた量の添加水を、一度に混合することを特徴とする前記[1]または[2]に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   [5] The wet collection as described in [1] or [2], wherein in the agglomeration step, a dust aggregate, a hydraulic binder, and a predetermined amount of added water are mixed at a time. Agglomeration method of dust dust.

本発明においては、竪型炉の排ガス中に含まれるダストを塊状化するに際して、バインダー量の増加や養生時間の長期化による製造コストの増大および貯留設備の大型化や養生室の建設による設備コストの増大を招くことなく、効率的にダスト塊成化物の粉化現象を低減することができる。   In the present invention, when the dust contained in the exhaust gas of the vertical furnace is agglomerated, the manufacturing cost is increased due to an increase in the amount of binder and the curing time is prolonged, and the equipment cost is increased due to the enlargement of the storage facility and the construction of the curing room. The dust pulverization phenomenon of dust agglomerates can be efficiently reduced without incurring an increase in.

すなわち、本発明では、沈殿池にて湿式集塵ダストを凝集剤により沈殿させてダスト凝集体を形成させ、そのダスト凝集体同士を水硬性バインダーで接合して、ダスト塊成化物を製造するようにしたので、ダスト塊成化物が外力に対して延性を有するようになり、炉への装入前の運搬時や炉への装入時の衝撃による粉化を効率的に防止することができる。   That is, in the present invention, wet dust collection dust is precipitated with a flocculant in a sedimentation basin to form dust aggregates, and the dust aggregates are joined together with a hydraulic binder to produce a dust agglomerate. As a result, the dust agglomerates become ductile to external forces, and can efficiently prevent pulverization due to impact during transportation before charging into the furnace or charging into the furnace. .

本発明におけるダスト塊成化物の微細構造に関する模式図である。It is a schematic diagram regarding the fine structure of the dust agglomerate in this invention. 本発明におけるダスト凝集体を製造するためのフロー図である。It is a flowchart for manufacturing the dust aggregate in this invention. 本発明においてダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化するためのフロー図である。It is a flowchart for agglomerating a dust aggregate using a hydraulic binder in the present invention. 本発明においてダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化する際のミキサーへの原料の投入順序を表すフロー図である(Case1)。It is a flowchart showing the charging order of the raw material to a mixer at the time of agglomerating a dust aggregate using a hydraulic binder in this invention (Case 1). 本発明においてダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化する際のミキサーへの原料の投入順序を表すフロー図である(Case2)。It is a flowchart showing the charging | discharging order of the raw material to a mixer at the time of agglomerating a dust aggregate using a hydraulic binder in this invention (Case2). 本発明においてダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化する際のミキサーへの原料の投入順序を表すフロー図である(Case3)。It is a flowchart showing the charging | discharging order of the raw material to a mixer at the time of agglomerating a dust aggregate using a hydraulic binder in this invention (Case3). ダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化する際のミキサーへの原料の投入順序として不適当なフローを表す図である(Case4)。It is a figure showing an unsuitable flow as a charging order of the raw material to a mixer at the time of agglomerating a dust aggregate using a hydraulic binder (Case 4).

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の実施形態におけるダスト凝集体3を製造するためのフロー図である。   FIG. 2 is a flowchart for producing the dust aggregate 3 in the embodiment of the present invention.

竪型炉5から排出される排ガス6は湿式集塵装置(ここでは、洗浄集塵装置)7へ導入される。これにより排ガス6は固気分離されて、気体は清浄排ガス8となり、固体分はスラリー(湿式集塵ダスト)9となる(湿式集塵ダスト回収工程)。   The exhaust gas 6 discharged from the vertical furnace 5 is introduced into a wet dust collector (here, a cleaning dust collector) 7. As a result, the exhaust gas 6 is separated into solid and gas, the gas becomes clean exhaust gas 8, and the solid becomes slurry (wet dust collection dust) 9 (wet dust collection dust recovery step).

清浄排ガス8はエネルギーとしての価値を有するものであれば再利用され、無価値であれば無害化などの必要な処理を施した後大気放散されるが、ここでは詳述しない。   The clean exhaust gas 8 is reused if it has value as energy, and if it has no value, it is diffused to the atmosphere after performing necessary treatments such as detoxification.

スラリー(湿式集塵ダスト)9は沈殿池10に導入され、固液分離されるが、凝集剤11を沈殿池10に投入することにより、ダスト凝集体3を形成する。沈殿池10から排出される泥状物12はダスト凝集体3と余剰の水14の混合物(湿ダスト)であり、濾過装置13に導入されダスト凝集体3と余剰水14に分離される(ダスト凝集体形成工程)。   Slurry (wet dust collection dust) 9 is introduced into a sedimentation basin 10 and is separated into solid and liquid. By adding a flocculant 11 to the sedimentation basin 10, a dust aggregate 3 is formed. The mud 12 discharged from the sedimentation basin 10 is a mixture (wet dust) of the dust aggregate 3 and excess water 14 and is introduced into the filtration device 13 and separated into the dust aggregate 3 and excess water 14 (dust Aggregate formation step).

ここで、湿式集塵装置7、沈殿池10および濾過装置13には特別な制約は無く、たとえば非特許文献1によれば、湿式集塵装置7は781ページ、沈殿池10は736ページ、濾過装置13は714ページに記載がある種々の装置から、各工場等で適したものを適宜選択すれば良い。   Here, there are no particular restrictions on the wet dust collector 7, the sedimentation basin 10, and the filtration device 13. For example, according to Non-Patent Document 1, wet dust collector 7 is page 781, sedimentation basin 10 is page 736, filtration. The device 13 may be appropriately selected from various devices described on page 714 that are suitable for each factory.

図3は、ダスト凝集体3を水硬性バインダー4によって接合・固化してダスト塊成化物1を製造するためのフローを示す(塊成化工程)。なお、このフローは一例を示したに過ぎず、本発明を限定するものではない。例えば、図2のようにして製造したダスト凝集体3は少なくとも1種類あれば良いが、図3ではダスト凝集体3が2種類(成分組成が異なる等)の場合を示している。   FIG. 3 shows a flow for manufacturing the dust agglomerate 1 by joining and solidifying the dust aggregate 3 with the hydraulic binder 4 (agglomeration step). Note that this flow is merely an example and does not limit the present invention. For example, at least one type of dust aggregate 3 manufactured as shown in FIG. 2 may be used, but FIG. 3 shows a case where there are two types of dust aggregate 3 (with different component compositions, etc.).

図3に示すように、2種類のダスト凝集体3はそれぞれ原料ヤードにダスト凝集体3aおよびダスト凝集体3bとして保管されている。これらをそれぞれ貯槽B16および貯槽C17に入れて、ミキサー21に所定量投入できる状態とする。同様に、水硬性バインダー4を貯槽A15に入れておく。また、貯槽D18には添加物23を入れておく。   As shown in FIG. 3, two types of dust aggregates 3 are stored in the raw material yard as dust aggregates 3a and dust aggregates 3b, respectively. These are put into the storage tank B16 and the storage tank C17, respectively, so that a predetermined amount can be put into the mixer 21. Similarly, the hydraulic binder 4 is put in storage tank A15. Moreover, the additive 23 is put into the storage tank D18.

この添加物23とは、工場で発生するさまざまな粉状物であり、概ね1mm未満の粒子径を持ち、粒子同士が凝集体を形成していないものである。例として示すならば、製鉄所においては鉄鋼原料となる鉄鉱石の粉状物があり、鋳物工場等においては熱源として利用するコークスが粉化したものなどがある。これらの添加物は20mass%程度までの配合においては、本発明になんら悪影響を及ぼすことはなく、原燃料として竪型炉5で再利用可能であることがわかっている。   The additive 23 is various powders generated at a factory, has a particle diameter of less than 1 mm, and particles do not form an aggregate. As an example, there are iron ore powders used as steel raw materials in steelworks, and in coking factories, etc., coke used as a heat source is pulverized. It has been found that when these additives are blended up to about 20 mass%, the present invention has no adverse effect and can be reused in the vertical furnace 5 as raw fuel.

これらのダスト凝集体3と水硬性バインダー4と必要により添加物23を輸送コンベア19にてミキサー21に投入し、添加水20を添加して混合する。ミキサー21に特別な制約は無いが、ダスト凝集体3、水硬性バインダー4、添加水20の投入順序には制約があり後述する。   The dust aggregate 3, the hydraulic binder 4, and, if necessary, the additive 23 are put into the mixer 21 by the transport conveyor 19, and the added water 20 is added and mixed. Although there is no special restriction | limiting in the mixer 21, there exist restrictions in the injection | throwing-in order of the dust aggregate 3, the hydraulic binder 4, and the addition water 20, and it mentions later.

ミキサー21で原料(ダスト凝集体3、水硬性バインダー4、添加水20、必要により添加物23)が混合された後の混合物は、養生場所22に打設され、概ね3〜7日の養生で固化した後、必要に応じ破砕・製粒されて、ダスト塊成化物1が製造される。製造されたダスト塊成化物1は、竪型炉5に燃原料として装入される。   The mixture after the raw materials (dust aggregate 3, hydraulic binder 4, added water 20, additive 23 if necessary) are mixed by the mixer 21 is placed in the curing place 22, and is cured for about 3 to 7 days. After solidification, the dust agglomerate 1 is produced by crushing and granulating as necessary. The produced dust agglomerate 1 is charged into the vertical furnace 5 as a fuel raw material.

添加水20の量については、あらかじめ、上記原料の混合が終了した時点でその混合物のスランプ値をJIS A 1101にしたがって測定し、スランプ値が8〜18cmとなるように調整することが好ましい。スランプ値が8cm以上であると流動性が高く安定した打設ができ、スランプ値が18cm以下であると水分が適量であり、養生後強度が確保できるからである。   The amount of the added water 20 is preferably adjusted in advance so that the slump value of the mixture is measured in accordance with JIS A 1101 when the mixing of the raw materials is completed and the slump value is 8 to 18 cm. This is because when the slump value is 8 cm or more, high fluidity and stable placement can be achieved, and when the slump value is 18 cm or less, the water content is appropriate and the strength after curing can be ensured.

ミキサー21については特に大きな制約は無く、JIS A 8603に規定されるものをはじめ、多くの種類を使用することができる。   The mixer 21 is not particularly limited, and many types can be used including those specified in JIS A 8603.

一方、前述したように、ミキサーへの原料(ダスト3、水硬性バインダー、添加水、必要により添加物)の投入順序については注意する必要があり、あらかじめ定められた量の添加水が投入された後に、すなわち、あらかじめ定められた量の添加水が存在する状態で、ダスト凝集体と水硬性バインダーを混合する必要がある。逆に言えば、あらかじめ定められた量の添加水が存在しない状態では、ダスト凝集体と水硬性バインダーの混合を行わないようにする。具体的には、図4、図5、図6にそれぞれ示す3つのケース(Case1、Case2、Case3)が適切である。   On the other hand, as described above, it is necessary to pay attention to the order in which the raw materials (dust 3, hydraulic binder, added water, additive if necessary) are added to the mixer, and a predetermined amount of added water was added. Later, that is, in the presence of a predetermined amount of added water, the dust aggregate and hydraulic binder need to be mixed. In other words, the dust aggregate and the hydraulic binder are not mixed in a state where a predetermined amount of added water is not present. Specifically, the three cases (Case 1, Case 2, and Case 3) shown in FIGS. 4, 5, and 6 are appropriate.

図4に示すCase1は、1段目の混合において、水硬性バインダーに添加水を添加して混合した後、2段目の混合において、添加水を添加・混合された水硬性バインダーとダスト凝集体とを練り合わせながら混合(混練)する場合である。添加水量は前述のように原料混合終了時の混合物のスランプ値を基に調整するのが好ましい。これにより、ミキサー内において、まず、添加水を添加・混合された水硬性バインダーがモルタル状(スラリー状)となり流動性を持つため、次に混合(混練)されるダスト凝集体との摩擦が小さくなり、ダスト凝集体の凝集構造を破壊することなく、水硬性バインダーによりダスト凝集体同士を接合することが可能となる。したがって、得られるダスト塊成化物は延性を持ち、粉化量は抑制される。図4中に記載した添加物については、前述の配合量までは有っても良いし、無くとも良い。   Case 1 shown in FIG. 4 is a mixture of a hydraulic binder and a dust aggregate in which added water is added and mixed in the second stage of mixing after adding and mixing the added water to the hydraulic binder in the first stage of mixing. Are mixed (kneaded) while kneading. As described above, the amount of added water is preferably adjusted based on the slump value of the mixture at the end of the raw material mixing. As a result, in the mixer, the hydraulic binder to which the added water is first added / mixed becomes mortar (slurry) and has fluidity, so the friction with the dust aggregate to be mixed (kneaded) is small. Thus, the dust aggregates can be joined to each other by the hydraulic binder without destroying the aggregate structure of the dust aggregates. Therefore, the obtained dust agglomerate has ductility, and the amount of pulverization is suppressed. The additive described in FIG. 4 may or may not be up to the above-mentioned blending amount.

図5に示すCase2は、1段目の混合において、ダスト凝集体に添加水を添加して混合した後、2段目の混合において、添加水を添加・混合されたダスト凝集体と水硬性バインダーとを練り合わせながら混合(混練)する場合である。添加水量は前述のように原料混合終了時の混合物のスランプ値を基に調整するのが好ましい。これにより、ミキサー内において、まず、添加水を添加・混合されたダスト凝集体がスラリー状となり流動性を持つため、次に混合(混練)される水硬性バインダーとの摩擦が小さくなり、ダスト凝集体の凝集構造を破壊することなく、水硬性バインダーによりダスト凝集体同士を接合することが可能となる。したがって、得られるダスト塊成化物は延性を持ち、粉化量は抑制される。図5中に記載した添加物については、前述の配合量までは有っても良いし、無くとも良い。   Case 2 shown in FIG. 5 is a mixture of dust aggregate and hydraulic binder in which addition water is added and mixed in the second stage of mixing after adding and mixing the added water to the dust aggregate in the first stage of mixing. Are mixed (kneaded) while kneading. As described above, the amount of added water is preferably adjusted based on the slump value of the mixture at the end of the raw material mixing. As a result, in the mixer, the dust aggregate to which the added water is added and mixed first becomes a slurry and has fluidity, so that the friction with the hydraulic binder to be mixed (kneaded) is reduced and the dust aggregate is reduced. The dust aggregates can be joined to each other by the hydraulic binder without destroying the aggregate structure of the aggregates. Therefore, the obtained dust agglomerate has ductility, and the amount of pulverization is suppressed. The additive described in FIG. 5 may or may not be up to the above-described blending amount.

図6に示すCase3は、1段目の混合において、ダスト凝集体と水硬性バインダーと添加水を一度に混合(混練)する場合である。すなわち、ダスト凝集体と水硬性バインダーと添加水の内のいずれか二つを先行して混合することを行わない場合である。添加水量は前述のように原料混合終了後の混合物のスランプ値を基に調整するのが好ましい。これにより、ミキサー内において、ダスト凝集体と水硬性バインダーが十分な流動性を持つため、ダスト凝集体の凝集構造を破壊することなく、水硬性バインダーによりダスト凝集体同士を接合することが可能となる。したがって、得られるダスト塊成化物は延性を持ち、粉化量は抑制される。図6中に記載した添加物については、前述の配合量までは有っても良いし、無くとも良い。   Case 3 shown in FIG. 6 is a case where the dust aggregate, the hydraulic binder, and the added water are mixed (kneaded) at a time in the first stage mixing. That is, it is a case where any two of the dust aggregate, the hydraulic binder, and the added water are not mixed in advance. As described above, the amount of added water is preferably adjusted based on the slump value of the mixture after completion of the raw material mixing. As a result, the dust aggregate and the hydraulic binder have sufficient fluidity in the mixer, so that it is possible to join the dust aggregates with the hydraulic binder without destroying the aggregate structure of the dust aggregate. Become. Therefore, the obtained dust agglomerate has ductility, and the amount of pulverization is suppressed. The additives described in FIG. 6 may or may not be up to the above-mentioned blending amount.

これに対して、図7に示すCase4は、ミキサーへの原料の投入順として不適な場合を示している。これは、1段目の混合において、水硬性バインダーとダスト凝集体を練り合わせながら混合(混練)した後に、2段目の混合において、添加水を添加・混合するケースである。この場合、ダスト凝集体と水硬性バインダーとの混練時に材料(水硬性バインダー、ダスト凝集体)の流動性が小さく、材料の固体成分同士の摩擦が大きくなる。これにより、ダスト凝集体の内部にまで水硬性バインダーが練り込まれてしまい、ダスト凝集体内部のダスト粒子同士が水硬性バインダーにより固着するようになって、ダスト凝集体の凝集構造が破壊される。したがって、この場合は、ダスト塊成化物は図1に示したような延性を持たないため、脆性破壊して粉化量が増加してしまう。   On the other hand, Case 4 shown in FIG. 7 shows a case where it is inappropriate as the order in which the raw materials are fed into the mixer. In this case, in the first stage mixing, the hydraulic binder and the dust aggregate are mixed (kneaded) while kneading, and then added water is added and mixed in the second stage mixing. In this case, at the time of kneading the dust aggregate and the hydraulic binder, the fluidity of the material (hydraulic binder, dust aggregate) is small, and the friction between the solid components of the material is large. As a result, the hydraulic binder is kneaded into the dust aggregate, the dust particles inside the dust aggregate are fixed to each other by the hydraulic binder, and the aggregate structure of the dust aggregate is destroyed. . Therefore, in this case, since the dust agglomerated material does not have ductility as shown in FIG. 1, the amount of pulverization increases due to brittle fracture.

次に、凝集剤の添加量の好適な範囲を求めるため、凝集剤の添加量を様々に変更した試料を作成して、落下試験を実施した。試験はJIS M 8711(鉄鉱石類の落下強度測定法)に準じる方法にて実施し、試験後の試料の10mmの篩下を粉化量とした。また、凝集剤の添加量は下記(1)式により計算した。   Next, in order to obtain a suitable range of the addition amount of the flocculant, samples in which the addition amount of the flocculant was variously changed were prepared, and a drop test was performed. The test was carried out by a method according to JIS M 8711 (Method for measuring drop strength of iron ore), and the 10 mm sieve under the sample after the test was used as the amount of powder. Moreover, the addition amount of the flocculant was calculated by the following formula (1).

凝集剤添加量(mass%)=凝集剤添加速度(dry−t/hr)/ダスト発生速度(dry−t/hr)×100 ・・・・・(1)
ここで、ダスト発生速度は、湿式集塵ダストの発生速度(回収速度)を意味している。
Coagulant addition amount (mass%) = coagulant addition rate (dry-t / hr) / dust generation rate (dry-t / hr) × 100 (1)
Here, the dust generation rate means the generation rate (collection rate) of wet dust collection dust.

その結果、凝集剤添加量が0.1mass%未満では落下試験後の粉化量(10mmの篩下質量)が大きくなった。これは、凝集剤の量が少ないために、ダスト粒子の凝集体を作ることができなかったと推定される。一方、凝集剤添加量が0.5mass%を超えると落下試験後の粉化量(10mmの篩下質量)は徐々に上昇を始めた。これは、凝集剤が余剰となり、余剰の凝集剤が水硬性バインダーと混合するため、水硬性バインダーの硬化後の強度が低下し、ダスト凝集体同士の接合力が低下することによると考えられる。したがって、凝集剤添加量は0.1mass%〜0.5mass%の範囲が好適との結論を得た。   As a result, when the addition amount of the flocculant was less than 0.1 mass%, the amount of powder after the drop test (mass under sieve of 10 mm) became large. This is presumed that the aggregate of dust particles could not be made due to the small amount of the flocculant. On the other hand, when the addition amount of the flocculant exceeded 0.5 mass%, the amount of powder after the drop test (mass under sieve of 10 mm) started to gradually increase. This is presumably because the flocculant becomes surplus and the surplus flocculant is mixed with the hydraulic binder, so that the strength after hardening of the hydraulic binder is reduced and the bonding force between the dust aggregates is reduced. Therefore, it was concluded that the addition amount of the flocculant is preferably in the range of 0.1 mass% to 0.5 mass%.

なお、上記(1)式は、湿式集塵ダストと凝集剤が連続的に投入される場合を念頭においているが、湿式集塵ダストと凝集剤がバッチ的に投入される場合は、下記(2)式により計算される。   The above formula (1) is intended for the case where the wet dust collection dust and the flocculant are continuously charged. However, when the wet dust collection dust and the flocculant are batch charged, the following (2) ).

凝集剤添加量(mass%)=凝集剤添加量(dry−t)/ダスト発生量(dry−t)×100 ・・・・・(2)   Coagulant addition amount (mass%) = coagulant addition amount (dry-t) / dust generation amount (dry-t) × 100 (2)

そして、本発明による効果は、原理的に凝集剤の種類によらない。試験ではさまざまな種類の凝集剤を用いた。たとえば、無機系の凝集剤では、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、硫酸鉄、塩化鉄であり、陰イオン性の高分子凝集剤では、アルギン酸ナトリウム、CMCナトリウム塩などであり、陽イオン性の高分子凝集剤では、水溶性アニリン樹脂、ポリチオ尿素などであり、非イオン性の高分子凝集剤では、ポリアクリルアミド、ポリオキシエチレンなどである。試験の結果、好適な凝集剤の量は同一であった。   And the effect by this invention does not depend on the kind of flocculant in principle. Various types of flocculants were used in the test. Examples of inorganic flocculants include aluminum sulfate, sodium aluminate, iron sulfate, and iron chloride. Anionic polymer flocculants include sodium alginate, CMC sodium salt, and the like. Examples of the flocculant include a water-soluble aniline resin and polythiourea, and examples of the nonionic polymer flocculant include polyacrylamide and polyoxyethylene. As a result of the test, the preferred amount of flocculant was the same.

ただし、これらの凝集剤はそれぞれ凝集に適したpH値を持っているので、使用に際しては当該工場等の集塵水のpHに合った凝集剤を使用するか、あるいは使用する凝集剤に合せて集塵水のpHの値を調整するかいずれかの調整が必要である。   However, these flocculants each have a pH value suitable for flocculation. Therefore, when using these flocculants, use flocculants that match the pH of the dust collection water at the factory, etc., or match the flocculants used. It is necessary to adjust either the pH value of the collected water.

本発明の実施例を記載する。   Examples of the present invention will be described.

表1に、この実施例においてダスト塊成化物を製造する際に用いた原料を示す。   Table 1 shows the raw materials used in producing the dust agglomerates in this example.

表1中のダストは、製鉄所内にある炉(高炉、転炉)で発生したものを使用した。ダストを含む排ガスを洗浄集塵装置(湿式集塵装置)において固気分離した後、集塵水中に縣濁したダストをシックナー(沈殿池)で濃縮し、フィルタープレスにより脱水した。脱水後も水分は30〜50mass%程度残留しており、湿ダストと呼ぶ。   The dust in Table 1 was generated in a furnace (blast furnace, converter) in the steelworks. After exhaust gas containing dust was solid-gas separated in a cleaning dust collector (wet dust collector), the dust suspended in the dust collection water was concentrated in a thickener (precipitation pond) and dehydrated by a filter press. Even after dehydration, about 30-50 mass% of water remains and is called wet dust.

この湿ダストは複数の炉の集塵水を一つのシックナーに集めて濃縮、脱水処理を施したものであり、その組成を一例として表1に示してある。もちろん単独の炉から発生するダストを使用してもよい。   This wet dust is obtained by collecting the collected water from a plurality of furnaces in one thickener and subjecting it to concentration and dehydration treatment. The composition is shown in Table 1 as an example. Of course, dust generated from a single furnace may be used.

表1中の添加物は、この場合、燃料となるコークスの搬送時などに発生する粉末状(1mmの篩下100mass%)のものである。通常、コークスは塊状(概ね粒子の直径で30mm〜150mm)のものが用いられ、粉状となると使用が困難となる。このようなものをダストと同時に塊成化して竪型炉での使用を試みた。なお、粉状のコークスの発生量はそれほど多くなく、通常は添加せずにダスト塊成化物を製造し、一定量蓄積してきたときに添加して使用するなどして用いた。   In this case, the additive in Table 1 is in the form of powder (100% by mass under a 1 mm sieve) generated during the conveyance of coke as a fuel. Usually, coke is used in a lump shape (approximately 30 mm to 150 mm in particle diameter), and it becomes difficult to use when it is in a powder form. Such a material was agglomerated at the same time as dust and tried to be used in a vertical furnace. In addition, the amount of powdery coke generated is not so large. Usually, a dust agglomerate is produced without addition, and when a certain amount has been accumulated, it is added and used.

表1中の水硬性バインダーについても特別な制約は無く、各種セメント類を用いることができるが、ここでは、一般的に広く用いられているポルトランドセメントを使用した。   There are no particular restrictions on the hydraulic binders in Table 1, and various cements can be used. Here, Portland cement, which is generally widely used, was used.

表2は、ダスト塊成化物A(以下、塊成化物A)とダスト塊成化物B(以下、塊成化物B)を製造する際のそれぞれのダストと添加物と水硬性バインダーの配合を示している。水硬性バインダーの量は15mass%一定として、塊成化物Aではダストを85mass%配合し、塊成化物Bではダストを75mass%にして添加物を10mass%とした。   Table 2 shows the composition of each dust, additive, and hydraulic binder when producing dust agglomerate A (hereinafter agglomerated product A) and dust agglomerated product B (hereinafter agglomerated product B). ing. The amount of the hydraulic binder was fixed at 15 mass%, the agglomerate A was blended with 85 mass% of dust, the agglomerate B was dusted with 75 mass%, and the additive was 10 mass%.

次に、製造したダスト塊成化物(塊成化物A、塊成化物B)を竪型炉にてリサイクルした結果を記載する。炉内径が3.4mの竪型炉を用い、鉄スクラップをコークスの燃焼熱を用いて溶解し銑鉄を製造する工程において、鉄スクラップと同時にダスト塊成化物を装入した。   Next, the results of recycling the produced dust agglomerates (agglomerate A, agglomerate B) in a vertical furnace will be described. A dust agglomerate was charged simultaneously with the iron scrap in the process of producing pig iron by melting the iron scrap using the combustion heat of coke using a vertical furnace having an inner diameter of 3.4 m.

使用した原燃料の組成を表3に示す。ここでは、スクラップは、広く一般に用いられている(社)日本鉄源協会が制定する鉄スクラップ規格のうち、H2に相当するものを主として用いた。この規格はスクラップのサイズに係わるものであり、成分の規格は無いものの、微量ではあるが付着する土砂などにより、鉄以外の不純物を含んでいる。スラグ成分設計のためには、これら不純物濃度が必要であるため、表3には鉄以外の組成に関して推定値を記載したが、ロットにより成分は変動するため、かならずしも成分が同一である必要はない。   Table 3 shows the composition of the raw fuel used. Here, scraps corresponding to H2 are mainly used among the scrap scrap standards established by the Japan Iron Source Association, which are widely used. This standard is related to the size of the scrap, and although there is no standard for the component, it contains impurities other than iron due to adhering earth and sand although it is a trace amount. Since these impurity concentrations are necessary for designing the slag component, Table 3 shows the estimated values for the composition other than iron. However, since the components vary depending on the lot, the components do not necessarily have to be the same. .

塊成化物Aおよび塊成化物Bは、前述のように表2に示す配合にてダスト、添加物および水硬性バインダーを混合したものである。ただし、凝集剤の添加量および塊成化工程におけるミキサーへの原料の投入順については後述する。   The agglomerated product A and the agglomerated product B are obtained by mixing dust, additives, and a hydraulic binder with the composition shown in Table 2 as described above. However, the addition amount of the flocculant and the order in which the raw materials are charged into the mixer in the agglomeration step will be described later.

これらの塊成化物Aおよび塊成化物Bは、ヤード(養生場所)にて打設後、5日間養生して固化したもので、使用に際しては50mmの塊状に製粒して用いた。塊のサイズが50mm未満のものは再びミキサーにいれて再利用した。塊のサイズは必ずしも50mmである必要はないが、使用するコークスのサイズよりも小さくなると炉の通気性を阻害する傾向があるため、大きいほうが良い。ただし、塊のサイズを大きくするとミキサーへ戻る量が増加してミキサーの能力の増強が必要となる場合があるため、適宜、炉の通気性と固化設備(塊成化設備)の能力等に照らして、塊のサイズを決定すればよい。   These agglomerated material A and agglomerated material B were set in a yard (curing place) and then cured and solidified for 5 days. In use, they were granulated into a 50 mm agglomerate and used. Those having a lump size of less than 50 mm were again put in the mixer and reused. The size of the lump does not necessarily need to be 50 mm, but if the size is smaller than the size of the coke to be used, it tends to hinder the breathability of the furnace, so a larger size is better. However, if the lump size is increased, the amount returned to the mixer may increase, and it may be necessary to increase the mixer's capacity. Therefore, in light of the furnace air permeability and the capacity of the solidification equipment (agglomeration equipment), etc. Then, the size of the lump may be determined.

そして、ここで使用したダストは製鉄所発生ダストであるため、主成分は鉄である。鉄分は多くの場合酸化鉄の形で含有されるが、鉄源として竪型炉において還元・溶融して溶銑に変えることが可能である。   And since the dust used here is ironworks generation | occurrence | production dust, a main component is iron. In many cases, iron is contained in the form of iron oxide, but it can be reduced and melted in a vertical furnace as an iron source and converted into molten iron.

また、必ずしも製鉄所発生ダストである必要はなく、たとえばマンガン鉱石、クロム鉱石、銅鉱石など製錬工程で竪型炉を用いていて、かつ排ガスの気固分離に湿式集塵装置を用いている工場であれば適用可能である。   Also, it is not always necessary to produce dust from steelworks. For example, vertical furnaces are used in smelting processes such as manganese ore, chromium ore, and copper ore, and wet dust collectors are used for gas-solid separation of exhaust gas. Any factory can be applied.

さらに、表3には熱源としてのコークス、および造滓剤(スラグ成分調整剤)として用いた珪石および石灰石の組成を示している。   Further, Table 3 shows compositions of coke as a heat source, and silica and limestone used as a faux former (slag component modifier).

表4は、本発明例(本発明例1〜4)と比較例(比較例1〜3)を一覧表にしたものである。   Table 4 lists the inventive examples (Inventive Examples 1 to 4) and comparative examples (Comparative Examples 1 to 3).

なお、表4では、竪型炉の操業成績を表すものとして、吹き抜け回数とコークス比を用いた。吹き抜け現象について説明する。竪型炉においては炉下部から吹込んだ空気によりコークス等を燃焼して高温の還元性ガスを製造し、それによりスクラップを溶解したり、鉱石の還元等を行ったりしている。したがって、ガスが炉下部から炉上部へ流れるために炉内の通気性が重要となる。炉内に粉体などが蓄積して圧力損失が増大すると炉内の圧力が上昇するが、一定の圧力に達したとき、爆発的にガスの上昇が再開される場合がある。このような場合、ガスと固体の接触時間は極めて短いものとなり、高温ガスから固体への伝熱や還元反応が不十分なままガスが排出されてしまうため、金属の溶解不良や酸化物の還元不良等を生じ、非常に非効率な現象になる。また、圧力の上昇による炉体への機械的ダメージや、急激に高温ガスが噴出することによる諸設備への熱的悪影響も懸念される。表4中には、この吹き抜け現象が一日平均で何回生じたかを示した。表4中のコークス比については、少ないほど好ましいが、吹き抜け回数の増加に応じて増加する傾向を示した。   In Table 4, the number of blow-throughs and the coke ratio were used to represent the operation results of the vertical furnace. The blow-through phenomenon will be described. In a vertical furnace, coke is burned with air blown from the lower part of the furnace to produce a high-temperature reducing gas, and thereby scrap is dissolved or ore is reduced. Therefore, air permeability in the furnace is important because the gas flows from the lower part of the furnace to the upper part of the furnace. When the pressure loss increases due to accumulation of powder or the like in the furnace, the pressure in the furnace rises, but when the pressure reaches a certain level, the gas rise may be restarted explosively. In such a case, the contact time between the gas and the solid becomes extremely short, and the gas is discharged without sufficient heat transfer or reduction reaction from the high temperature gas to the solid. It causes defects and becomes a very inefficient phenomenon. In addition, there are concerns about mechanical damage to the furnace body due to an increase in pressure, and thermal adverse effects on various facilities due to the rapid ejection of high-temperature gas. Table 4 shows how many times this average phenomenon occurred on average per day. The smaller the coke ratio in Table 4, the better, but it showed a tendency to increase as the number of blow-throughs increased.

ちなみに、表4中に記載のtは、生成した溶銑トンを示す。   Incidentally, t described in Table 4 indicates the generated hot metal ton.

本発明例(本発明例1〜4)は、本発明を適用した場合の竪型炉によるスクラップ溶解操業例である。   Examples of the present invention (Invention Examples 1 to 4) are examples of scrap melting operation in a vertical furnace when the present invention is applied.

本発明例1では、出銑量は70t/hrで、鉄源としてスラップを940kg/tと塊成化物Aを100kg/t配合した。スラグ成分の調整のため、副原料の珪石を14.5kg/tおよび石灰石を30.4kg/t配合した。ダスト凝集体を作るため、沈殿池に凝集剤を0.12mass%添加した。また、ミキサーへの原料投入順序は図4に示すCase1とし、原料の混合時にダスト凝集体内部にまで水硬性バインダーが入り込まないようにした。これにより、ダスト塊成化物が延性を持ち、粉化量を低く抑えることができたため、炉の通気性は良好に保たれ、吹き抜け回数は0回/日と炉況は安定し、コークス比も低位であった。   In the present invention example 1, the amount of brewing was 70 t / hr, and slap 940 kg / t and agglomerate A 100 kg / t were blended as iron sources. In order to adjust the slag component, 14.5 kg / t of auxiliary material silica and 30.4 kg / t of limestone were blended. In order to make a dust aggregate, 0.12 mass% of a flocculant was added to the sedimentation basin. Further, the raw material charging sequence to the mixer was set to Case 1 shown in FIG. 4 so that the hydraulic binder did not enter the dust aggregates when the raw materials were mixed. As a result, the dust agglomerates were ductile and the amount of pulverization could be kept low. Therefore, the air permeability of the furnace was kept good, the number of blow-throughs was 0 times / day, the furnace conditions were stable, and the coke ratio was also high. It was low.

本発明例2では、出銑量は70t/hrで、鉄源としてスラップを940kg/tと塊成化物Aを100kg/t配合した。スラグ成分の調整のため、副原料の珪石を14.7kg/tおよび石灰石を30.4kg/t配合した。ダスト凝集体を作るため、沈殿池に凝集剤を0.35mass%添加した。また、ミキサーへの原料投入順序は図5に示すCase2とし、原料の混合時にダスト凝集体内部にまで水硬性バインダーが入り込まないようにした。これにより、ダスト塊成化物が延性を持ち、粉化量を低く抑えることができたため、炉の通気性は良好に保たれ、吹き抜け回数は0回/日と炉況は安定し、コークス比も低位であった。   In Invention Example 2, the amount of brewing was 70 t / hr, and slap was added at 940 kg / t and agglomerated product A was added at 100 kg / t as an iron source. In order to adjust the slag component, 14.7 kg / t of auxiliary material silica and 30.4 kg / t of limestone were blended. In order to make a dust aggregate, 0.35 mass% of a flocculant was added to the settling tank. In addition, the raw material charging sequence to the mixer was set to Case 2 shown in FIG. 5 so that the hydraulic binder did not enter the dust aggregates when the raw materials were mixed. As a result, the dust agglomerates were ductile and the amount of pulverization could be kept low. Therefore, the air permeability of the furnace was kept good, the number of blow-throughs was 0 times / day, the furnace conditions were stable, and the coke ratio was also high. It was low.

本発明例3では、出銑量は70t/hrで、鉄源としてスラップを940kg/tと塊成化物Aを100kg/t配合した。スラグ成分の調整のため、副原料の珪石を14.6kg/tおよび石灰石を30.4kg/t配合した。ダスト凝集体を作るため、沈殿池に凝集剤を0.48mass%添加した。また、ミキサーへの原料投入順序は図6に示すCase3とし、原料の混合時にダスト凝集体内部にまで水硬性バインダーが入り込まないようにした。これにより、ダスト塊成化物が延性を持ち、粉化量を低く抑えることができたため、炉の通気性は良好に保たれ、吹き抜け回数は0回/日と炉況は安定し、コークス比も低位であった。   In Example 3 of the present invention, the amount of brewing was 70 t / hr, and slap 940 kg / t and agglomerated product A 100 kg / t were blended as iron sources. In order to adjust the slag component, 14.6 kg / t of auxiliary silica and 30.4 kg / t of limestone were blended. In order to make a dust aggregate, 0.48 mass% of a flocculant was added to the sedimentation basin. Moreover, the raw material charging sequence into the mixer was set to Case 3 shown in FIG. 6 so that the hydraulic binder did not enter the dust aggregates when the raw materials were mixed. As a result, the dust agglomerates were ductile and the amount of pulverization could be kept low. Therefore, the air permeability of the furnace was kept good, the number of blow-throughs was 0 times / day, the furnace conditions were stable, and the coke ratio was also high. It was low.

本発明例4では、出銑量は70t/hrで、鉄源としてスラップを945kg/tと塊成化物Bを100kg/t配合した。他の本発明例と比較してスクラップの使用量がやや多くなっているが、これは塊成化物Bが塊成化物Aに比較してやや鉄含有量が少ないためである。スラグ成分の調整のため、副原料の珪石を14.5kg/tおよび石灰石を30.4kg/t配合した。ダスト凝集体を作るため、沈殿池に凝集剤を0.35mass%添加した。また、ミキサーへの原料投入順序は図6に示すCase3とし、原料の混合時にダスト凝集体内部にまで水硬性バインダーが入り込まないようにした。これにより、ダスト塊成化物が延性を持ち、粉化量を低く抑えることができたため、炉の通気性は良好に保たれ、吹き抜け回数は0回/日と炉況は安定し、コークス比も低位であった。   In Example 4 of the present invention, the amount of brewing was 70 t / hr, 945 kg / t of slap and 100 kg / t of agglomerate B were blended as iron sources. The amount of scrap used is slightly higher than in the other examples of the present invention because the agglomerate B has a slightly lower iron content than the agglomerate A. In order to adjust the slag component, 14.5 kg / t of auxiliary material silica and 30.4 kg / t of limestone were blended. In order to make a dust aggregate, 0.35 mass% of a flocculant was added to the settling tank. Moreover, the raw material charging sequence into the mixer was set to Case 3 shown in FIG. 6 so that the hydraulic binder did not enter the dust aggregates when the raw materials were mixed. As a result, the dust agglomerates were ductile and the amount of pulverization could be kept low. Therefore, the air permeability of the furnace was kept good, the number of blow-throughs was 0 times / day, the furnace conditions were stable, and the coke ratio was also high. It was low.

これに対して、比較例(比較例1〜3)は、本発明を適用しない場合の竪型炉によるスクラップ溶解操業例である。   On the other hand, a comparative example (comparative examples 1-3) is a scrap melting operation example by a vertical furnace when the present invention is not applied.

比較例1は、凝集剤の添加量が不足した場合の例である。吹き抜け現象が頻発し、炉況が悪化したので、出銑量は本発明例1〜4では70t/hrだったものが59t/hrにまで減少した。鉄源としてスラップを955kg/tと塊成化物Aを100kg/t配合した。本発明例1〜4と比較してスクラップの使用量がやや多くなっているが、これは塊成化物が粉化してガスに同伴されて排出されるため、鉄回収率が低下したことに起因する。沈殿池に凝集剤を0.08mass%添加したが、ダスト凝集体を作るためには不足であった。これにより、ダスト塊成化物が延性を持たず、粉化量が増加したため、炉の通気性は悪化し、吹き抜け回数は13回/日となり、コークス比も増大した。   Comparative Example 1 is an example where the amount of the flocculant added is insufficient. Since the blow-through phenomenon occurred frequently and the furnace condition deteriorated, the amount of brewing which was 70 t / hr in the inventive examples 1 to 4 decreased to 59 t / hr. As iron sources, 955 kg / t of slap and 100 kg / t of agglomerate A were blended. The amount of scrap used is slightly increased compared to Examples 1 to 4 of the present invention, but this is because the agglomerated material is pulverized and discharged along with the gas, resulting in a decrease in iron recovery rate. To do. Although 0.08 mass% of a flocculant was added to the settling basin, it was insufficient to make a dust agglomerate. As a result, the dust agglomerates did not have ductility and the amount of pulverization increased, so that the air permeability of the furnace deteriorated, the number of blow-throughs became 13 times / day, and the coke ratio also increased.

比較例2は、凝集剤の添加量が過剰となった場合の例である。吹き抜け現象が頻発し、炉況が悪化したので、出銑量は本発明例1〜4では70t/hrだったものが62t/hrにまで減少した。鉄源としてスラップを954kg/tと塊成化物Aを100kg/t配合した。本発明例1〜4と比較してスクラップの使用量がやや多くなっているが、これは塊成化物が粉化してガスに同伴されて排出されるため、鉄回収率が低下したことに起因する。沈殿池に凝集剤を0.55mass%添加したが過剰であり、余剰の凝集剤が水硬性バインダーと混合してしまい、水硬性バインダーの硬化に悪影響を及ぼした(ダスト凝集体同士の接合力の低下を引き起こした)と考えられる。これにより、ダスト塊成化物の粉化量が増加したため、炉の通気性は悪化し、吹き抜け回数は5回/日となり、コークス比も増大した。   Comparative Example 2 is an example when the amount of the flocculant added becomes excessive. Since the blow-through phenomenon occurred frequently and the furnace conditions deteriorated, the output amount in the inventive examples 1 to 4 decreased from 70 t / hr to 62 t / hr. As an iron source, 954 kg / t of slap and 100 kg / t of agglomerate A were blended. The amount of scrap used is slightly increased compared to Examples 1 to 4 of the present invention, but this is because the agglomerated material is pulverized and discharged along with the gas, resulting in a decrease in iron recovery rate. To do. Although 0.55 mass% of the flocculant was added to the sedimentation basin, the amount was excessive, and the excess flocculant mixed with the hydraulic binder, which had an adverse effect on the hardening of the hydraulic binder (the bonding force between the dust aggregates). This is thought to have caused a decline. As a result, the amount of dust agglomerated powder was increased, so that the air permeability of the furnace deteriorated, the number of blow-throughs became 5 times / day, and the coke ratio also increased.

比較例3は、ミキサーへの原料の投入順が不適当な場合の例である。吹き抜け現象が頻発し、炉況が悪化したので、出銑量は本発明例1〜4では70t/hrだったものが58t/hrにまで減少した。鉄源としてスラップを955kg/tと塊成化物Aを100kg/t配合した。本発明例1〜4と比較してスクラップの使用量がやや多くなっているが、これは塊成化物が粉化してガスに同伴されて排出されるため、鉄回収率が低下したことに起因する。沈殿池に凝集剤を0.35mass%添加したのは適量であったが、ミキサーへの原料投入順序を図7に示すCase4としたため、原料の混合時にダスト凝集体内部にまで水硬性バインダーが入り込んでしまう条件であった。これにより、ダスト塊成化物が延性を持たず、脆性破壊して粉化量が増大し、炉の通気性が悪化して、吹き抜け回数は12回/日となり、コークス比も増大した。   The comparative example 3 is an example in the case where the starting order of the raw materials to the mixer is inappropriate. Since the blow-through phenomenon occurred frequently and the furnace condition deteriorated, the amount of brewing which was 70 t / hr in the inventive examples 1 to 4 decreased to 58 t / hr. As iron sources, 955 kg / t of slap and 100 kg / t of agglomerate A were blended. The amount of scrap used is slightly increased compared to Examples 1 to 4 of the present invention, but this is because the agglomerated material is pulverized and discharged along with the gas, resulting in a decrease in iron recovery rate. To do. It was an appropriate amount to add 0.35 mass% of the flocculant to the settling basin, but since the raw material charging sequence to the mixer was Case 4, as shown in FIG. 7, the hydraulic binder entered the dust aggregate when mixing the raw materials. It was a condition that would occur. As a result, the dust agglomerated material did not have ductility, brittle fracture and powdering amount increased, the furnace air permeability deteriorated, the number of blow-throughs became 12 times / day, and the coke ratio also increased.

1 ダスト塊成化物
2 ダスト粒子
3 ダスト凝集体
4 水硬性バインダー
5 竪型炉
6 排ガス
7 湿式集塵装置(洗浄集塵装置)
8 清浄排ガス
9 スラリー
10 沈殿池
11 凝集剤
12 泥状物
13 濾過装置
14 余剰水
15 貯槽A
16 貯槽B
17 貯槽C
18 貯槽D
19 輸送コンベア
20 添加水
21 ミキサー
22 養生場所
23 添加物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dust agglomerate 2 Dust particle 3 Dust aggregate 4 Hydraulic binder 5 Vertical furnace 6 Exhaust gas 7 Wet dust collector (cleaning dust collector)
8 Clean exhaust gas 9 Slurry 10 Sedimentation basin 11 Flocculant 12 Mud 13 Filtration device 14 Excess water 15 Storage tank A
16 Storage tank B
17 Storage C
18 Storage D
19 Transport conveyor 20 Additive water 21 Mixer 22 Curing place 23 Additive

Claims (5)

竪型炉の排ガスに含まれるダストを湿式集塵装置により湿式集塵ダストとして回収する湿式集塵ダスト回収工程と、該湿式集塵ダスト回収工程で得られた湿式集塵ダストを沈殿池にて沈殿させるとともに凝集剤を添加してダスト凝集体を形成させるダスト凝集体形成工程と、該ダスト凝集体形成工程で得られたダスト凝集体を水硬性バインダーを用いて塊成化する塊成化工程とを備えた湿式集塵ダストの塊成化方法であって、
前記ダスト凝集体形成工程において、凝集剤を0.1mass%以上0.5mass%未満添加してダスト凝集体を形成させるとともに、
前記塊成化工程において、あらかじめ定められた量の添加水が存在する状態で、ダスト凝集体と水硬性バインダーを混合して塊成化することを特徴とする湿式集塵ダストの塊成化方法。
A wet dust collection process for collecting dust contained in the exhaust gas of a vertical furnace as wet dust collection dust by a wet dust collector, and the wet dust collection dust obtained in the wet dust collection process in the sedimentation basin A dust aggregate forming step of forming a dust aggregate by adding an aggregating agent while precipitating, and an agglomeration step of agglomerating the dust aggregate obtained in the dust aggregate forming step using a hydraulic binder A method of agglomerating wet dust collection dust comprising:
In the dust aggregate forming step, a flocculant is added at 0.1 mass% or more and less than 0.5 mass% to form a dust aggregate,
In the agglomeration step, the agglomeration method of wet dust collection dust, wherein the dust agglomerate and the hydraulic binder are mixed and agglomerated in the presence of a predetermined amount of added water. .
添加水の量は、ダスト凝集体と水硬性バインダーの混合が終了した時点で、JIS A 1101に記載のスランプ値が8cm以上18cm以下となるように、定めることを特徴とする請求項1に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   The amount of added water is determined so that the slump value described in JIS A 1101 is 8 cm or more and 18 cm or less when mixing of the dust aggregate and the hydraulic binder is completed. A method of agglomerating wet dust collection dust. 前記塊成化工程において、水硬性バインダーにあらかじめ定められた量の添加水を混合した後、ダスト凝集体と混合することを特徴とする請求項1または2に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   The agglomeration of wet dust collection dust according to claim 1 or 2, wherein in the agglomeration step, a predetermined amount of added water is mixed with the hydraulic binder and then mixed with the dust aggregate. Method. 前記塊成化工程において、ダスト凝集体にあらかじめ決められた量の添加水を混合した後、水硬性バインダーと混合することを特徴とする請求項1または2に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   3. The agglomeration of wet dust collection dust according to claim 1 or 2, wherein in the agglomeration step, a predetermined amount of added water is mixed with the dust aggregate and then mixed with a hydraulic binder. Method. 前記塊成化工程において、ダスト凝集体と水硬性バインダーとあらかじめ決められた量の添加水を、一度に混合することを特徴とする請求項1または2に記載の湿式集塵ダストの塊成化方法。   The agglomeration of wet dust collection dust according to claim 1 or 2, wherein in the agglomeration step, a dust aggregate, a hydraulic binder, and a predetermined amount of added water are mixed at a time. Method.
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