JP5820070B2 - 電気アーク炉ダストリサイクル装置および方法 - Google Patents

Description

以下の説明は、読者の理解を助けるために提供される。提供される情報および引用される参照が先行技術であると認めるものではない。

電気アーク炉（ＥＡＦ）においてスチールを生産することにより、典型的には、生産されるスチールの１トン当たり約１５〜２０キログラムの有毒な重金属ダストの副生成物が結果的に生じる。ＥＡＦダストは、米国環境保護庁により有害廃棄物に分類されており、米国で発生する最大量の有害廃棄物である。２００７年には、約１００万トンのＥＡＦダストが、米国のスチール電気アーク炉によって米国内において発生した。

さまざまなＥＡＦダストリサイクル方法が開発されており、その結果としてＥＡＦダストリサイクルを目的とした新たな産業が発展している。現在では、毎年７５０，０００トンを超えるＥＡＦダストが、米国内でリサイクルされている。ウェルツキルンプロセス（Ｗａｅｌｚ Ｋｉｌｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）などのさまざまなリサイクルプロセスが、ＥＡＦダストから亜鉛、ステンレススチール付加物（additive）、および鉄リッチスラグ廃棄物を回収するために利用される。しかし、従来的なＥＡＦダストリサイクルプロセスは、大量のＥＡＦダストを必要とし、したがって、典型的なサイズのアーク炉を用いて現地でかかるプロセスを実施するのは、一般的にはコスト対効果が高くない。したがって、スチール生産会社は、一般的に、リサイクルおよび／または処分のために、追加のコストをかけて、現地外にＥＡＦダストを出荷しなければならない。

本技術は、電気アーク炉（ＥＡＦ）ダストをリサイクルするための例示的な方法を含む。この方法は、ＥＡＦダストの温度が、ＥＡＦダストの少なくとも一部分をガス状亜鉛と鉄リッチ材料およびステンレススチール付加物を含む１つまたは複数の付加金属（additional metal）との混合物へと転化するのに十分な温度になるように、熱制御領域内のＥＡＦダストの温度を制御することを含む。この方法は、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の混合物から鉄リッチ材料を磁気的に分離することと、冷却領域にガス状亜鉛を送ることと、冷却領域内においてガス状亜鉛を凝結することとをさらに含む。

本技術は、例示的なＥＡＦダストリサイクル装置を提供する。この装置は、熱制御領域および分離容量部（separation volume）を備える。熱制御領域は、ＥＡＦダストの少なくとも一部分をガス状亜鉛と鉄リッチ材料およびステンレススチール付加物を含む１つまたは複数の付加金属との混合物へと転化するためにＥＡＦダストの温度を制御するように構成される。分離容量部は、熱制御領域に対して結合され、少なくとも１つの磁石および冷却領域を備える。この少なくとも１つの磁石は、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の混合物から鉄リッチ材料を磁気的に分離するように構成される。冷却領域は、ガス状亜鉛を凝結するように構成される。

また、本技術は、ＥＡＦダストをリサイクルするための例示的な装置を提供する。この装置は、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の混合物を生成するためにＥＡＦダストの温度を制御するための手段と、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の混合物から鉄リッチ材料を磁気的に分離させるための手段と、ガス状亜鉛を凝結させるための手段とを備える。

前述の概要は、専ら例示的なものであり、いかなる意味においても限定的となるようには意図されない。上述の例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴が、以下の図面および詳細な説明を参照することにより明確になろう。

添付の図面と組み合わされる以下の説明および添付の特許請求の範囲から、本開示の前述のおよび他の特徴がより十分に明らかになろう。これらの図面が、本開示による複数の実施形態を示すに過ぎず、したがって本開示の範囲を限定するものとして見なされるべきではないとの理解に基づき、添付の図面を使用してさらなる具体性および詳細と共に本開示を説明する。

例示的な一実施形態による電気アーク炉ダストリサイクル装置を示す図である。 例示的な一実施形態によるＥＡＦダストをリサイクルするための方法のフローチャートを示すである。

以下の詳細な説明においては、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照とする。これらの図においては、典型的には、同様の記号は、コンテクストにおいて他の指定がない限り、同様のコンポーネントを示す。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲において説明される例示的な実施形態は、限定的なものとしては意図されない。本明細書に示される対象の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態が使用されてもよく、他の変更がなされてもよい。本開示の態様は、一般的な形で本明細書において説明され図面において示されるが、多様な異なる構成で構成され得る、代替化され得る、組み合わされ得る、および設計され得ることが、容易に理解されよう。また、これらの多様な異なる構成、代替、組み合わせ、および設計は、明確に予期されるものであり、本開示の一部を構成する。

さまざまな従来的なリサイクルプロセスが、ＥＡＦダストから亜鉛、ステンレススチール付加物、および鉄リッチスラグ廃棄物を回収するために利用される。かかるプロセスは、ガラス固化プロセス、湿式製錬プロセス、乾式製錬プロセス、およびダストプロセスを含むものであった。しかし、従来的なＥＡＦダストリサイクルプロセスを経済的に実現可能なものにするためには、かかるプロセスは、典型的には、数トン規模のＥＡＦダストロードサイズを必要とする。さらに、かかるプロセスは、典型的には、これらの大規模なロードサイズを処理するために非常に大型の専用炉を必要とする。したがって、一般的には、典型的なサイズのスチール生産電気アーク炉と並行してかかるプロセスを実施するのは、コスト対効果が高くない。

本明細書においては、スチール生産に並行してＥＡＦダストの現地リサイクルを行うことを可能にする、より小規模のバッチサイズにおいてＥＡＦダストをリサイクルするための例示的な方法および装置を説明する。かかる方法および装置は、トン規模の代わりにキログラム規模のＥＡＦダストバッチサイズを許容するものであり、ＥＡＦダストを加熱するのに大型の炉を使用することを必要としない。一実施形態においては、かかる装置は、ＥＡＦダストをさまざまなガス状成分および固体状成分の混合物へと転化させるためにＥＡＦダストの温度を制御するように構成された熱制御領域を備える。熱制御領域に対して結合された分離容量部は、ＥＡＦダストのさまざまな成分を受け取り、分離するように構成される。この分離容量部は、ＥＡＦダストの鉄リッチ成分を引き付け分離する磁石と、ＥＡＦダストのガス状成分を冷却および凝結する冷却領域とを備えてもよい。

図１は、例示的な一実施形態によるＥＡＦダストリサイクル装置１００を示す。ＥＡＦダストリサイクル装置１００は、リサイクルすべきＥＡＦダスト材料１１５を受けとるように構成された入力部分１１０を備える。一実施形態においては、ＥＡＦダスト材料１１５は、水素ガスまたは一酸化炭素ガスなどの還元性雰囲気内に供給される。代替的な実施形態においては、還元雰囲気は、解離アンモニアか、または当業者には公知であるような酸素を除去するように構成された任意の他の雰囲気を含んでもよい。さらに、任意には、炭素粉末または当業者には公知である任意の他の適切な還元剤などの追加の還元剤が、入力部分１１０への入力前の還元性雰囲気およびＥＡＦダスト材料１１５に添加されてもよい。

別の実施形態においては、ＥＡＦダスト材料１１５は、指定されたスチールの化学的性質に応じてｐＨバランス調整されてもよい。かかるｐＨバランス調整により、中性化すべき金属塩などの腐食性微量元素（近年の「ミニミル」において使用されるリサイクルされたスチールにしばしば付随する）が許容される。かかるｐＨバランス調整作業は、当業者には公知であるようなガス状中性化プロセスすなわち水中におけるＥＡＦダスト材料１１５のｐＨバランス調整を含んでもよい。一実施形態においては、ｐＨバランス調整は、ＥＡＦダスト材料１１５を、ホウ酸塩緩衝溶液、リン酸塩緩衝溶液、または当業者には公知であるような任意の他の緩衝溶液などの緩衝溶液と混合することにより達成され得る。

一実施形態においては、入力部分１１０は、炉１０５により生成されたＥＡＦダスト材料がＥＡＦダストリサイクル装置１００の入力部分１１０に直接的に送られるように、炉１０５からの出力流に結合され得る。かかる一実施形態によれば、炉１０５により生成されるＥＡＦダスト材料は、固体粒子をほとんど含まない加熱されたアーク炉ガスを主に含み得る。別の実施形態においては、入力部分１１０は、炉の出力流に対して直接的に結合されず、冷却されたＥＡＦダスト材料を受けとるように構成され得る。

入力部分１１０は、熱制御領域１６０が入力部分１１０からＥＡＦダスト材料１１５を受け得るように、熱制御領域１６０に対して結合される。一実施形態においては、熱制御領域１６０は、プロセス配管により入力部分１１０に対して結合される。プロセス配管は、一般的には、取り扱われることとなるＥＡＦダスト材料の予期される量に応じて変更される任意の直径を有することが可能である。たとえば、配管は、約１センチメートル（ｃｍ）〜約１０ｃｍの直径を有することが可能である。代替的な実施形態においては、配管は、システムの特定の設計ニーズに応じて、このサイズ範囲外の直径を有してもよい。配管のサイズ設定は、予期されるＥＡＦダストバッチサイズに基づくそれぞれ個別のＥＡＦダストリサイクル装置１００のニーズに応じて変更されてもよい。一実施形態においては、プロセス配管は、高温動作を可能にするセラミックまたは煉瓦などの耐火性金属を含んでもよい。プロセス配管は、Ｋａｏｗｏｏｌなどの断熱性材料を含んでもよく、ヒトの接触または傷害を防止するために、安全シールドまたは安全外周部で囲まれてもよい。一実施形態においては、熱制御領域１６０は、不要な熱損失を回避するために炉１０５の付近に位置決めされる。一実施形態においては、プロセス配管は、約７５メートルの長さを有してもよい。代替的な実施形態においては、プロセス配管は、約１メートル〜数百メートルの長さを有してもよい。

代替的な実施形態においては、熱制御領域１６０は、ＥＡＦダスト材料１１５の少なくとも一部分がガス状および固体状の成分の適切な混合物へと転化されるように、ＥＡＦダスト材料１１５の温度を制御するように構成される。また、熱制御領域１６０の具体的なサイズは、予期されるＥＡＦダストバッチサイズおよび混合物に基づきそれぞれ個別のＥＡＦダストリサイクル装置１００のニーズに応じて変更され得る。大型のバッチサイズおよび高い流量は、大型サイズの熱制御領域１６０を必要とし、小型のバッチサイズおよびより低い流量は、小型サイズの熱制御領域１６０を許容する。一実施形態においては、熱制御領域１６０は、約１０ｃｍの直径および約７５ｃｍの長さを有する配管を備える。配管の直径および長さは、以下においてさらに論じるように、ＥＡＦダスト材料１１５が、さまざまな固体粒子を析出させるのに十分な時間量にわたり所望の温度に維持される限りにおいては、流量に応じて変更されてもよい。一実施形態においては、ＥＡＦダスト材料１１５の温度は、ガス状亜鉛、固体状鉄リッチ粒子、固体状ステンレススチール成分材料粒子、および場合によっては付加金属粒子の混合物が形成されるように、制御される。ＥＡＦダスト材料１１５は、炉１０５に入力されるスチールの任意の成分材料を含んでもよい。したがって、ＥＡＦダスト材料１１５の組成は、スチールの組成により決定されることとなる。一実施形態においては、ＥＡＦダスト材料１１５は、ケイ素、硫黄、リン、鉛、マンガン、およびスズの粒子をさらに含んでもよい。

一実施形態においては、熱制御領域１６０は、華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）〜華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）の範囲でＥＡＦダスト材料１１５の温度を維持する。一実施形態においては、ＥＡＦダスト材料１１５は、約３０秒間にわたり熱制御領域１６０内に維持される。代替的な実施形態においては、ＥＡＦダスト材料１１５は、上記において論じた固体粒子を析出させるのに必要な任意の時間の長さにわたり熱制御領域１６０内に維持されてもよい。かかる温度範囲により、鉄リッチ金属および他の微量金属が、固体の形態へと実質的に析出され得るかまたは固体の形態に留まり得ると共に、亜鉛が、実質的にガス状の形態へと変化し得るかまたは実質的にガス状の形態に留まり得る。

一実施形態においては、熱制御領域１６０は、所望の温度範囲内においてＥＡＦダスト材料１１５の温度を生じさせるおよび維持する必要に応じて、ＥＡＦダスト材料１１５を加熱するように構成された加熱構造体を備える。ＥＡＦダスト材料１１５は、炉１０５からのガスを含んでもよい。一実施形態においては、加熱構造体は、当業者には公知であるような炭素増加誘導加熱要素（carbon-augmented induction heating element）を備える。さらなる実施形態においては、加熱要素は、マイクロ波で強化されてもよい。代替的な実施形態においては、当業者には公知である任意の加熱構造体が使用されてもよい。

別の実施形態においては、熱制御領域１６０は、所望の温度範囲内の温度へとＥＡＦダスト材料１１５を冷却するように構成された冷却構造体を備えてもよい。かかる一実施形態によれば、熱制御領域１６０は、熱制御領域１６０を通過する際のＥＡＦダスト材料１１５の冷却を制御し得るように、断熱処置を施されてもよい。この断熱処理には、Ｋａｏｗｏｏｌ、繊維ガラス、マイラー、エアギャップ、または当業者には公知である任意の他の断熱処置が含まれ得る。一実施形態においては、受動冷却（すなわちシステムに対してエネルギーまたは冷気が全く追加されない）が、ＥＡＦダスト材料１１５を冷却するために利用され得る。別の実施形態においては、外部の冷却空気が、熱制御領域１６０に注入され得るか、または熱制御領域１６０の付近を通されることにより、ＥＡＦダスト材料１１５を冷却し得る。

一実施形態においては、フィードバックシステムが、熱制御領域１６０内の加熱および／または冷却を制御するために使用されてもよい。かかるフィードバックシステムは、熱制御領域１６０中にわたって位置決めされ、フィードバック回路に対して通信的に結合された、さまざまな温度センサを備えてもよい。フィードバック回路は、所望の温度との比較における温度センサにより検出された温度に応じて、熱制御領域１６０の加熱および／または冷却構造体を制御する。代替的な実施形態においては、当業者には公知である任意の制御システムが、熱制御領域１６０の温度および加熱／冷却を制御するために使用されてもよい。

一実施形態においては、熱制御領域１６０は、入力部分１１０と分離容量部１７０との間に配置された垂直構造体を備える。かかる一実施形態によれば、熱制御領域１６０は、熱制御領域１６０の垂直構造体内において分離容量部１７０の方向に落下する際のＥＡＦダスト材料１１５の温度を制御するように構成されてもよい。

また、上述のように、ＥＡＦダストリサイクル装置１００は、加熱制御領域１６０に対して結合された分離容量部１７０を備える。加熱制御領域１６０からの転化されたＥＡＦダスト材料１２０は、分離容量部１７０内に進入する。一実施形態においては、分離容量部１７０は、１つまたは複数の磁石１８０を備える。磁石１８０は、磁石１８０への鉄リッチ材料１３０の引き付けにより、転化されたＥＡＦダスト材料１２０から鉄リッチ材料１３０を分離させるように構成される。転化されたＥＡＦダスト材料１２０が、分離容量部１７０内に進むと、鉄リッチ材料１３０は、転化されたＥＡＦダスト材料１２０から磁石１８０の方向に引っ張られ、分離された鉄リッチ材料１３０は、収集エリア１３５内に収集される。磁石１８０は、空気流から鉄リッチ材料１３０を引っ張るために、分離容量部１７０を通る空気流に打ち勝つのに十分な大きさの強度を有するべきである。一実施形態においては、磁石１８０は、当業者には公知であるような電磁石を備えてもよい。したがって、電磁石は、電力を印加または切断することによりオンおよびオフに切り替えられて、鉄リッチ材料１８０の収集を促進することができる。別の実施形態においては、磁石１８０は、分離容量部１７０のプレナムの外部に対して一時的に装着され得る非電気的磁石を備えてもよい。これらの非電気的磁石は、分離容量部１７０の外部表面から選択的に除去されることにより、鉄リッチ材料１８０の収集を促進し得る。

分離容量部１７０は、熱制御領域１６０から転化されたＥＡＦダスト材料１２０を受けとるように構成された入力部分を備える。一実施形態においては、固体状非磁性材料１４０（たとえばステンレススチール成分材料）が、収集エリア１４５内に収集される。一実施形態においては、収集エリア１４５は、磁石１８０に引き付けられない固体状材料１４０が分離容量部１７０への進入時に収集エリア１４５内に直接的に落下するように、分離容量部１７０の入力部分の直下に配置される。代替的な実施形態においては、収集エリア１４５は、分離容量部１７０内の他の場所に、または分離容量部１７０の外部に配置されてもよく、固体状材料１４０は、当業者には公知であるような任意の手段、方法、またはデバイスにより、収集エリア１４５に送られてもよい。一実施形態においては、固体状材料１４０は、たとえばクロムバナジウム成分などを含む、ステンレススチール付加物を含んでもよい。他の実施形態においては、固体状材料１４０は、任意の不純物、または、ケイ素、硫黄、リン、銅、マンガン、およびスズを含むがこれらに限定されない、元々のスチールの付加成分を含んでもよい。

また、一実施形態においては、分離容量部１７０は、冷却領域１９０を備えてもよい。分離容量部１７０内に進んだ後に、転化されたＥＡＦダスト１２０のガス状材料１５０は、冷却領域１９０に流入する。一実施形態においては、冷却領域１９０は、冷却領域１９０内に冷却空気を導入し得る、冷却空気注入ポート１９２を備える。一実施形態においては、冷却空気は、核生成を促進するために酸化亜鉛誘発剤粒子と混合されてもよい。一実施形態においては、酸化亜鉛誘発剤粒子は、冷却空気と混合される際に、室温であってもよい。他の実施形態においては、冷却領域１９０は、当業者には公知である任意の冷却手段を使用して冷却されてもよい。

一実施形態においては、ガス状材料１５０は、ガス状亜鉛を含む。さらなる実施形態においては、ガス状材料１５０は、任意の不純物、またはケイ素、硫黄、リン、鉛、マンガン、およびスズを含むがこれらに限定されない元々のスチールの付加成分を、ガス状態において含み得る。注入された冷却空気が、ガス状亜鉛を冷却する際に、ガス状亜鉛は、冷却空気と反応し、酸化亜鉛へと凝結されて、収集エリア１５５内に落下する。種々のグレードの酸化亜鉛が、種々の温度においてガス状材料１５０から凝結し、落下することとなる。したがって、収集エリア１５５は、種々のグレードの酸化亜鉛をそれぞれ収集する１つまたは複数のサブエリアを有してもよい。一実施形態においては、冷却領域１９０および収集エリア１５５は、数十フィートの長さに延在してもよい。代替的な実施形態においては、冷却領域１９０および収集エリア１５５は、個別のＥＡＦダストリサイクル装置の設計ニーズに応じて代替的な寸法を有してもよい。たとえば、一実施形態においては、冷却領域１９０は、長さが約３０フィート（約９．１４４メートル）、幅が約１０フィート（約３．０４８メートル）、および高さが約１０フィート（約３．０４８メートル）のプレナムを備えてもよい。プレナムのこの長さは、複数の収集エリアへと分割されてもよい。たとえば、プレナムは、それぞれが約１００平方フィート（約９．２９平方メートル）の３つの収集エリアへと分割されてもよい。一実施形態においては、各収集エリアは、約４５度の角度にて収集ポートまで下方に延在する収集シュートを有してもよい。蓄積された酸化亜鉛粉末を取り出すためには、収集シュートおよび／または収集ポートが開かれることにより、粉末が収集シュートおよび／または収集ポートを経由して収集容器内へと落下し得る。

また、分離容量部１７０は、残留する非析出ガス状材料１５０を排出する出力１９５を備えてもよい。一実施形態においては、出力１９５は、残留する非析出ガス状材料１５０をフィルタリングするように構成されたフィルタリングシステムを備える。一実施形態においては、フィルタリングシステムは、分離プロセスにより生成された水銀または任意の他の望ましくない材料をフィルタリングするように構成されてもよい。一実施形態においては、フィルタリングシステムは、当業者には公知であるような流動層反応器、エアスクラバ、または既製品のフィルタを備えてもよい。

図２は、例示的な一実施形態による電気アーク炉（ＥＡＦ）ダストをリサイクルするための方法のフローチャートを図示する。動作２００においては、ＥＡＦダスト材料が、ＥＡＦダストリサイクル装置の入力部分において受けとられる。一実施形態においては、ＥＡＦダストリサイクル装置の入力部分は、炉により生成されたＥＡＦダスト材料がＥＡＦダストリサイクル装置の入力部分内へと直接的に送られるように、炉の出力流に対して結合されてもよい。かかる一実施形態によれば、炉により生成されたＥＡＦダスト材料は、固体状粒子をほとんど含まない加熱されたアーク炉ガスから主に構成され得る

別の実施形態においては、入力部分は、炉の出力流に対して直接的には結合されず、炉から出力されることにより冷却されているＥＡＦダスト材料を受けてもよい。一実施形態においては、冷却されたＥＡＦダスト材料は、ＥＡＦダスト材料の粒径を縮小するために、ＥＡＦダストリサイクル装置内に入力される前に粉砕されてもよい。一実施形態においては、冷却されたＥＡＦダスト材料は、粉砕ミルまたは当業者には公知である任意の他の適切なデバイスを使用して粉砕されてもよい。

別の実施形態においては、ＥＡＦダスト材料は、水素ガスまたは一酸化炭素ガスなどの還元性雰囲気内に供給される。さらに、任意には、炭素粉末または当業者には公知である任意の他の適切な還元剤などの追加の還元剤が、ＥＡＦダストリサイクル装置の入力部分内への入力前の還元性雰囲気およびＥＡＦダスト材料に添加されてもよい。一実施形態においては、全ての酸素が還元性雰囲気から除去され、ＥＡＦダスト材料の後の処理の際にさらなる酸素を除去するために還元剤の部分が残されるように、適切な量の還元剤が使用される。別の実施形態においては、ＥＡＦダスト材料は、ガス状中和プロセスを利用して、水ベースプロセスを利用して、または当業者には公知である任意の他のｐＨバランス調整プロセスにより、ｐＨバランス調整されてもよい。

動作２１０においては、受けとられたＥＡＦダスト材料の温度が、受けとられたＥＡＦダスト材料の少なくとも一部分をガス状成分および固体状成分の混合物へと転化させるために、熱制御領域によって制御される。たとえば、一実施形態においては、受けとられたＥＡＦダスト材料の温度は、ガス状亜鉛、固体状鉄リッチ粒子、固体状ステンレススチール成分材料粒子、および場合によっては付加金属粒子の混合物が生成されるように、制御される。一実施形態においては、受けとられたＥＡＦダスト材料の温度は、華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）〜華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）に維持される。かかる温度範囲により、鉄リッチ金属および他の微量金属が、実質的に析出され得るかまたは固体粒子を形成し得ると共に、亜鉛が、実質的にガス状の形態に留まり得る。

ＥＡＦリサイクル装置の入力部分が炉の出力に対して直接的に結合される一実施形態においては、受けとられたＥＡＦダスト材料は、華氏２０００度（摂氏約１０９３度）を超える加熱されたアーク炉ガスを主に含み得る。かかる一実施形態によれば、ＥＡＦリサイクル装置の熱制御領域は、ＥＡＦダスト材料／加熱されたアーク炉ガスの温度が華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）〜華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）の所望の温度範囲になされることにより、ＥＡＦダスト材料／加熱されたアーク炉ガスの鉄リッチ材料およびステンレススチール成分材料が析出して固体粒子を形成すると共に、混合物の亜鉛成分がガス形態に維持されるように、ＥＡＦダスト材料／加熱されたアーク炉ガスの冷却の制御を行うように構成されてもよい。

別の実施形態においては、受けとられたＥＡＦダスト材料は、ＥＡＦダストリサイクル装置内への入力時に、華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）未満の初期温度を有してもよい。かかる一実施形態によれば、ＥＡＦダストリサイクル装置の熱制御領域は、鉄リッチ金属および他の微量金属が実質的に固体状の粒子形態に留まる一方で、亜鉛成分が実質的にガス状形態へと転化されるように、受けとられたＥＡＦダスト材料を華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）超かつ華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）未満の温度まで加熱してもよい。

動作２２０においては、転化されたＥＡＦダスト混合物は、ＥＡＦダストリサイクル装置の熱制御領域から、ＥＡＦダスト混合物のさまざまな成分を分離するように構成された分離容量部へと送られる。ＥＡＦダスト混合物は、分離容量部の入力部分を経由して分離容量部内に導入される。動作２３０においては、ＥＡＦダスト混合物の鉄リッチ材料成分が、分離容量部内の１つまたは複数の磁石によりＥＡＦダスト混合物から磁気的に分離される。一実施形態においては、ＥＡＦダスト混合物が、分離容量部内に進むと、ＥＡＦダスト混合物の鉄リッチ材料成分が、磁石の方向に引っ張られ、分離容量部の鉄リッチ材料収集エリア内に収集される。

動作２４０においては、１つまたは複数の磁石へと引き付けられない固体状金属粒子が、分離容量部の第２の収集エリア内に収集される。一実施形態においては、第２の収集エリアは、分離容量部への進入時に、１つまたは複数の磁石に引き付けられない固体状金属粒子が第２の収集エリア内に直接的に落下するように、分離容量部の入力部分の直下に配置される。代替的な実施形態においては、第２の収集エリアは、分離容量部内の他の場所にまたは分離容量部の外部に配置されてもよく、１つまたは複数の磁石に引き付けられない固体状金属粒子は、サイクロン分離器、高温フィルタ、または当業者には公知である任意の他の適切な手段により、第２の収集エリアへと送られてもよい。

動作２５０においては、ＥＡＦダスト混合物からのガス状ＥＡＦダスト材料が、分離容量部の冷却領域へと送られ、冷却および析出される。一実施形態においては、冷却空気が、冷却空気注入ポートを経由して冷却領域内に導入される。冷却空気は、フィルタリングされた屋外空気／周囲空気であってもよく、したがって屋外温度と同様の温度（すなわち摂氏約０度〜摂氏約３５度）を有し得るが、冷却空気の代替的な温度およびソースも可能である。一実施形態においては、冷却空気は、核生成および酸化亜鉛形成を促進するために、酸化亜鉛誘発剤粒子と混合されてもよい。他の実施形態においては、冷却領域は、当業者には公知である任意の冷却手段を使用して冷却されてもよい。

一実施形態においては、ガス状ＥＡＦダスト材料は、ガス状亜鉛を含む。注入された冷却空気が、ガス状亜鉛を冷却することにより、ガス状亜鉛は、酸化亜鉛として析出し、第３の収集エリア内に落下する。種々のグレードの酸化亜鉛が、種々の温度においてガス状ＥＡＦダスト材料から析出し落下することになる。酸化亜鉛の析出は、華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）未満の温度において生ずる。各グレードの酸化亜鉛は、サイズの均一性により、および化学量論的品質により、決定される。一実施形態においては、種々のグレードの酸化亜鉛は、分離容量部の冷却領域内のそれぞれ異なる位置において析出および落下することとなり、したがって、種々のグレードの効率的な収集が可能となる。したがって、第３の収集エリアが、種々のグレードの酸化亜鉛または他の析出した材料をそれぞれ収集する１つまたは複数のサブエリアを有してもよい。

動作２６０においては、残留する非析出ガス状ＥＡＦダスト材料が、分離容量部から排出され、場合によってはフィルタリングされる。一実施形態においては、フィルタリングシステムが、ＥＡＦダストリサイクルプロセスにより生成された水銀または任意の他の望ましくない材料をフィルタリングするように構成されてもよい。一実施形態においては、フィルタリングシステムは、当業者には公知であるような流動層反応器、エアスクラバ、または既製品のフィルタを備えてもよい。

一例においては、電気アーク炉は、約１００トンのバッチサイズを有するスチールを処理する。電気アーク炉は、約４０分間にわたりスチールを処理するが、この処理の間中にわたりガスを放出する。電気アーク炉は、１トンのスチール当たり約１５キログラムのガス化された出力材料を発生させる。ガス化された出力材料は、１トンのスチール当たり約４０立方メートルの酸素と混合される（標準的な温度および圧力において）。ガス化された出力材料は、その約６０．６グラム／モルの原子量について、亜鉛（原子量６５．４グラム／モル）および鉄（原子量５５．８グラム／モル）を主に含む。したがって、１５キログラムのガス化された出力材料には、１トンのスチール当たり約２４７．５モルのガス出力、すなわち１トンの処理されたスチール当たり約５，６００リットル（または５．６立方メートル）のガス化された出力材料（標準的な温度および圧力において）が含まれる。

電気アーク炉処理の一部としてスチール中に注入される酸素の約１０パーセントが、ガス化された出力材料と混合されることにより、結果的に、１トンのスチール当たり約４立方メートルの酸素および約５．６立方メートルのＥＡＦダスト／ガス化された出力材料を含む出力が、電気アーク炉から得られ得る。ガス化された出力材料は、電気アーク炉の出力ポートからＥＡＦダストリサイクル装置の入力部分内に直接的に送られる。１トンのスチール当たり約６立方メートルの一酸化炭素（ＣＯ）還元剤を含むフォーミングガスが、電気アーク炉から受けとられたガス化された出力材料に導入される。この一酸化炭素は、ガス化された出力材料から酸素を吸収および除去するために導入される。一酸化炭素は、還元性雰囲気内に炭素ダストを導入することにより生成されてもよい。したがって、約１０〜１５立方メートルのガス化された出力材料が、１トンのスチールごとに生成されるか、または約１０００立方メートルのガス化された出力材料が、全１００トンのスチールバッチごとに生成される。約１，０００立方メートルのガス化された出力材料は、このスチールバッチに対して約４０分の処理時間にわたって処理される。

電気アーク炉から排出されると、ガス化された出力材料は、華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）〜華氏約３５００度（摂氏約１９２７度）の温度を有する。ガス化された出力材料は、ＥＡＦダストリサイクル装置の入力部分から熱制御領域へと送られ、この熱制御領域において、華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）〜華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）の間に冷却される。理想気体の法則の結果としての量差分を考慮すると（先述の量の推定は標準的な温度および圧力に基づくものであった点に留意されたい）、熱制御領域に進入するガス化された出力材料の総量は、約５，０００立方メートルとなる（華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）のガス化された出力材料の温度を前提とした場合）。４０分のバッチ処理時間にわたってこの量を送達することにより、加熱制御領域を通過するガス化された出力材料の空気流量は約２立方メートル／秒となる。

代替的な一例の実施形態においては、ガス化された出力材料は、ＥＡＦダストリサイクル装置に入力される前に固体状ＥＡＦダスト材料へと冷却されてもよい。固体状ＥＡＦダスト材料のリサイクルは、ガス状ＥＡＦダスト材料のリサイクルよりも少量の酸素を伴うものとなり得るため、したがって、ガス状ＥＡＦダスト材料とは対照的に、固体状ＥＡＦダスト材料のリサイクルの際にはより少量の還元剤が使用され得る。一実施形態においては、ガス状ＥＡＦダスト材料とは対照的に、固体状ＥＡＦダスト材料をリサイクルするためには、約９０パーセント少ない還元剤が必要とされ得る。

熱制御領域は、セラミックなどの耐火性材料から形成されたプロセス配管を備える。この配管は、約１０センチメートルの直径および約７５メートルの長さを有する。熱制御領域は、管に沿って５メートルおきに離間された１５個の誘導加熱器を備える蛇行状チューブネストを備える。誘導加熱器は、熱制御領域中にわたって位置決めされた温度センサからのフィードバックに応答して所望の温度に熱制御領域を維持するように構成された制御回路に対して接続される。かかる構成により、熱制御領域を通過するガス化された出力材料（約２立方メートル／秒の流量と仮定した場合）に対して３０秒の熱浸透時間（thermal soak time）がもたらされる。したがって、ガス化された出力材料は、熱制御領域内において約３０秒間にわたり華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）〜華氏約２０００度（摂氏約９０７度）〜華氏約２０００度（摂氏約１０９３度）の温度に維持され、したがって、ガス状亜鉛および場合によっては他のガスの混合物内における、固体状鉄リッチ粒子、固体状ステンレススチール成分材料粒子、および場合によっては付加金属粒子の析出が引き起こされる。

固体状粒子およびガス状材料の混合物は、熱制御領域から、分離容量部内へと送られる。分離容量部は、選択的にオンおよびオフに切り替えられ得る１つまたは複数の電磁石を備える。分離容量部内に送られると、固体状粒子およびガス状材料の混合物中の鉄リッチ粒子が、電磁石に引き付けられ、第１の収集エリア内に引っ張られる。一例の電磁石は、約１０ｃｍ×約２０ｃｍの寸法を有する鉄芯を備えてもよく、動作するために約２０ｍＡ〜約２５０ｍＡの電流を必要としてもよい。かかる電磁石は、短距離で数百ポンドの力を印加することが可能であり、空気が分離容量部への進入時に減速する際に、空気から鉄リッチ粒子を引っ張ることが可能である。複数の電磁石または高透過性格子が、鉄リッチ材料のための第１の収集エリアを拡張するために利用されてもよい。第１の収集エリア内に収集される鉄リッチ材料の量は、電気アーク炉において使用されるスクラップのタイプに応じて変動し得る。一実施形態においては、収集される鉄リッチ材料の量は、処理されるスチールの１トン当たり約１〜約１０キログラムとなり得る。

電磁石に引き付けられない固体状粒子は、熱制御領域から分離容量部内への入力の直下に位置決めされた第２の収集エリア内に、重力により落下する。これらの固体状粒子には、クロムバナジウム、ケイ素、硫黄、リン、および他の非磁性材料が含まれ得る。電磁石に引き付けられない、および第２の収集エリア内に収集される、固体状粒子の量は、電気アーク炉において使用されるスクラップのタイプに応じて変動し得る。一実施形態においては、これらの固体状粒子の量は、処理されるスチールの１トン当たり約１〜約１０キログラムとなり得る。

主にガス状亜鉛を含む、固体状粒子およびガス状材料の混合物のガス状部分は、分離容量部の冷却領域に流入し、分離容量部内には、冷却空気が注入ポートを経由して注入される。注入された冷却空気は、室温、または華氏約７０度（摂氏約２１度）である。酸化亜鉛誘導材が、亜鉛の核生成を促進するために冷却空気内に含まれる。一実施形態においては、処理されるスチールの１トン当たり約１０ｋｇの酸化亜鉛誘導材が、使用されてもよい。酸化亜鉛開始剤は、冷却を補助し、亜鉛の収率を増加させる。酸化亜鉛開始剤材料は、収集された酸化亜鉛の最終グレードに影響を及ぼし得る。たとえば、酸化亜鉛開始剤材料が、低グレードである場合には、この酸化亜鉛は、全ての収集エリア内に混合されることになり、したがって、収集された酸化亜鉛のグレードが低下する。収集された酸化亜鉛のグレードが重要ではない場合には、酸化亜鉛開始剤粒子は、収集エリアから収集された酸化亜鉛を捕獲し、事前冷却ステージを通過させ、冷却空気注入ポートへと戻して、分離容量部の冷却領域内に再進入させることにより、実現され得る。代替的には、収集された酸化亜鉛のグレードが重要である場合には、少量の高グレードの酸化亜鉛が、酸化亜鉛開始剤粒子に対して使用されてもよい。ガス状亜鉛が、華氏約１６６５度（摂氏約９０７度）未満に冷却すると、このガス状亜鉛は、酸化および凝結／析出して、第３の収集領域内に落下する。一実施形態においては、収集される酸化亜鉛の量は、処理されるスチールの１トン当たり約７ｋｇ〜約１０ｋｇとなり得る。

１つまたは複数の流れ図が本明細書で使用されている場合がある。流れ図の使用は、実行される動作の順序に対して限定することを意図するものではない。本明細書に記載された主題は、さまざまなコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他のさまざまなコンポーネントに包含されるか、または他のさまざまなコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示に過ぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的にかみ合わせ可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。

本明細書における実質的に全ての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。

通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ ａｔ ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｂｕｔ ｉｓ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む発明に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、通常、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、通常、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、通常、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。

例示の実施形態の先述の説明は、例示および説明を目的として提示されるものである。開示される厳密な形態に関して排他的または限定的になるように意図するものではなく、上記の教示に照らして変更および変形が可能であり、または、開示される実施形態の実施から変更および変形が得られてもよい。本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲およびその均等物により規定されるように意図される。

Claims (24)

1. 電気アーク炉（ＥＡＴ）ダスト材料をリサイクルするための方法であって、
   ＥＡＦダスト材料の温度が、前記ＥＡＦダスト材料の少なくとも一部分を、ガス状亜鉛と、鉄リッチ材料およびスチール付加物を含む１つまたは複数の付加金属との混合物へ転化するのに十分な温度になるように、熱制御領域内の前記ＥＡＦダスト材料の前記温度を制御することと、
   分離ユニット内でガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の前記混合物から前記鉄リッチ材料を分離することと、
   冷却領域に前記ガス状亜鉛を送ることと、
   前記冷却領域内において前記ガス状亜鉛を凝結することと
   を含み、
   前記ガス状亜鉛を凝結することは、前記鉄リッチ材料を磁気的に分離した後に実施され、
   前記ガス状亜鉛を凝結することは、前記分離ユニット内の異なる位置に落下する種々のグレードの酸化亜鉛へと凝結することを含む、方法。
2. 前記熱制御領域は、垂直構造体を備え、前記ＥＡＦダスト材料の前記温度を制御することは、前記垂直構造体内において落下する際の前記ＥＡＦダスト材料を誘導加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＥＡＦダスト材料の少なくとも一部分をガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属へと転化するのに十分な前記温度は、摂氏約９１０度超である、請求項１に記載の方法。
4. 前記ガス状亜鉛を凝結することは、前記ガス状亜鉛に冷却空気を導入して、凝結された酸化亜鉛を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ガス状亜鉛に前記冷却空気を導入する前に、前記冷却空気に酸化亜鉛を導入することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記ＥＡＦダスト材料を加熱する前の前記ＥＡＦダスト材料に還元剤を導入することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記還元剤は、炭素粉末、一酸化炭素ガス、または水素ガスの中の１つまたは複数を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記ＥＡＦダスト材料を加熱する前に前記ＥＡＦダスト材料をｐＨバランス調整することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記ＥＡＦダスト材料の粒径を縮小するために前記ＥＡＦダスト材料を粉砕することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. ＥＡＦダスト材料の前記温度を制御することは、電気アーク炉から放出されたばかりのＥＡＦダスト材料の冷却を制御することを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記鉄リッチ材料を分離することは、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の前記混合物から前記鉄リッチ材料を磁気的に分離することを含む、請求項１に記載の方法。
12. 電気アーク炉（ＥＡＦ）ダスト材料をリサイクルするための装置であって、
    熱制御領域であって、ＥＡＦダスト材料の温度が、前記ＥＡＦダスト材料の少なくとも一部分をガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の混合物へと転化するのに十分な温度になるように、当該熱制御領域内の前記ＥＡＦダスト材料の前記温度を制御するように構成され、前記１つまたは複数の付加金属は、鉄リッチ材料およびスチール付加物を含む、熱制御領域と、
    前記熱制御領域に対して結合され、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の前記混合物を受けとるように構成された、分離容量部であって、
    前記分離容量部内においてガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の前記混合物から前記鉄リッチ材料を分離させるように構成された分離ユニット、
    冷却領域であって、前記鉄リッチ材料を分離した後に当該冷却領域内で前記ガス状亜鉛を凝結させるように構成された冷却領域、および
    前記ガス状亜鉛を前記冷却領域へ導く流路
    を備える、分離容量部と
    を備え、
    前記ガス状亜鉛を凝結させることは、前記分離ユニット内の異なる位置に落下する種々のグレードの酸化亜鉛へと凝結させることを含む、装置。
13. 前記熱制御領域は、誘導加熱要素を備える、請求項１２に記載の装置。
14. 前記ＥＡＦダスト材料の少なくとも一部分をガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属へと転化させるのに十分な前記温度は、摂氏約９１０度超である、請求項１２に記載の装置。
15. 前記鉄リッチ材料のための第１の収集エリアと、前記スチール付加物のための第２の収集エリアと、前記凝結された亜鉛のための第３の収集エリアとをさらに備える、請求項１２に記載の装置。
16. 前記熱制御領域は、垂直構造体内において落下する際の前記ＥＡＦダスト材料を加熱するように構成された誘導加熱される垂直構造体を備える、請求項１５に記載の装置。
17. 前記第２の収集エリアは、前記垂直構造体の直下に位置決めされる、請求項１６に記載の装置。
18. 前記冷却領域は、冷却空気を前記ガス状亜鉛と混合させるように構成された冷却空気注入ポートを備える、請求項１２に記載の装置。
19. 前記ＥＡＦダスト材料に還元剤を導入するように構成された還元剤導入コンポーネントをさらに備える、請求項１２に記載の装置。
20. 前記還元剤は、炭素粉末、一酸化炭素ガス、または水素ガスの中の１つまたは複数を含む、請求項１９に記載の装置。
21. 前記熱制御領域は、電気アーク炉の出力に対して結合され、前記電気アーク炉の前記出力から前記ＥＡＦダスト材料を受けとるように構成され、前記熱制御領域は、前記ＥＡＦダスト材料がガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の混合物へと転化されるように、前記受けとられたＥＡＦダスト材料の冷却を制御するように構成される、請求項１２に記載の装置。
22. 前記分離ユニットは、ガス状亜鉛および１つまたは複数の付加金属の前記混合物から前記鉄リッチ材料を磁気的に分離するように構成された少なくとも１つの磁石を備える、請求項１２に記載の装置。
23. 前記冷却領域内で前記ガス状亜鉛を凝結させることは、前記ガス状亜鉛を前記分離ユニット内を水平方向に移動させることを含む、請求項２に記載の方法。
24. 前記分離ユニットは、前記鉄リッチ材料と前記スチール付加物が前記分離ユニット内に落下するとき、前記鉄リッチ材料と前記スチール付加物との間で水平方向の変位を生じさせるように構成された１つまたは複数の磁石を含む、請求項２３に記載の方法。

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