JP6201973B2 - Manufacturing method of heat-up material for converter - Google Patents

Manufacturing method of heat-up material for converter Download PDF

Info

Publication number
JP6201973B2
JP6201973B2 JP2014249633A JP2014249633A JP6201973B2 JP 6201973 B2 JP6201973 B2 JP 6201973B2 JP 2014249633 A JP2014249633 A JP 2014249633A JP 2014249633 A JP2014249633 A JP 2014249633A JP 6201973 B2 JP6201973 B2 JP 6201973B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
carbide
plastic
heat
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014249633A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016108638A (en
Inventor
鶴田 秀和
秀和 鶴田
稔 淺沼
稔 淺沼
松野 英寿
英寿 松野
純仁 小澤
純仁 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2014249633A priority Critical patent/JP6201973B2/en
Publication of JP2016108638A publication Critical patent/JP2016108638A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6201973B2 publication Critical patent/JP6201973B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

本発明は、転炉に収容されている溶融鉄を昇熱するプラスチックを原料とした転炉用昇熱材に関する。   The present invention relates to a heating material for a converter using a plastic as a raw material for heating molten iron accommodated in the converter.

地球温暖化防止の観点からCO排出量を削減することが昨今の課題となっている。鉄鋼業での製鋼工程における転炉では、炭素濃度の高い溶融鉄に酸素を吹き付けて、溶融鉄中の炭素を酸化物にして除去する脱炭精錬を行い、溶鋼を生成する。溶融鉄の鉄源として、代表的には溶銑やスクラップが挙げられる。スクラップは、脱炭精錬が既に行われた溶鋼から製造された鉄源であるので、前述したCO排出量を削減する観点からすれば、転炉に投入される鉄源のうち、スクラップの量を増加させ、溶銑の量を低下させることを指向した操業が望まれる。 From the viewpoint of preventing global warming, reducing CO 2 emissions has become a recent issue. In converters in the steelmaking process in the steel industry, oxygen is blown to molten iron with a high carbon concentration, and decarburization refining is performed by removing carbon in the molten iron as an oxide to produce molten steel. Typical iron sources for molten iron include hot metal and scrap. Since scrap is an iron source manufactured from molten steel that has already undergone decarburization refining, from the viewpoint of reducing the above-mentioned CO 2 emissions, the amount of scrap out of the iron source that is put into the converter An operation directed to increasing the amount of hot metal and decreasing the amount of hot metal is desired.

溶融鉄の温度が高いとスクラップの溶解が促進されるので、溶融鉄は温度が高い方が良い。しかしながら、溶鋼から製造される鉄鋼製品に要求される材料特性の観点から、転炉に溶銑を装入する前に、溶銑中の硫黄や燐などを除去する溶銑予備処理が適宜行われ、該溶銑予備処理によって溶銑の温度が低下する。更には、スクラップは基本的には冷鉄であり、溶銑にスクラップを多く加えるほど、前記溶融鉄の温度がより低下する。   Since the melting of scrap is promoted when the temperature of the molten iron is high, the temperature of the molten iron is better. However, from the viewpoint of material properties required for steel products manufactured from molten steel, prior to charging molten iron into the converter, molten iron preliminary treatment for removing sulfur, phosphorus, etc. in the molten iron is appropriately performed, and the molten iron The temperature of the hot metal is lowered by the pretreatment. Furthermore, the scrap is basically cold iron, and the more the scrap is added to the hot metal, the lower the temperature of the molten iron.

そこで、従来より脱炭精錬の際には、転炉に収容されている溶融鉄に昇熱材を投入することで、溶融鉄を昇熱することが行われており、製鋼工程では精錬に必要な熱を石炭などで供給していた。CO排出量を削減する方法として、従来の石炭などをカーボンニュートラルの炭素源に代替することが知られており、カーボンニュートラルの炭素源としてバイオマスを用いることが知られている。特許文献1には、植物系バイオマスを主原料とした転炉用昇熱材が提案され、植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物にバインダー及び水分を加え、成型した転炉用昇熱材が記載されている。 Therefore, conventionally, when decarburizing and refining, it is necessary to heat up the molten iron by putting a heat-up material into the molten iron housed in the converter, which is necessary for refining in the steelmaking process. Heat was supplied by coal. As a method for reducing CO 2 emissions, it is known to replace conventional coal or the like with a carbon neutral carbon source, and it is known to use biomass as a carbon neutral carbon source. Patent Document 1 proposes a converter heating material using plant-based biomass as a main raw material, and adding a binder and moisture to a carbide obtained by carbonizing plant-based biomass and forming a molded converter heating material. Have been described.

国際公開第2013/128786号International Publication No. 2013/128786

特許文献1の転炉用昇熱材で、石炭などの化石資源を原料とする転炉用昇熱材を代替することによって、CO排出量を削減することが可能となる。しかしながら、特許文献1では、バインダーとして澱粉やコーンスターチなどを用い、炭化物とバインダーとを成型して転炉用昇熱材を製造することとなっており、転炉用昇熱材を製造するに際し、水分が必要となり、成型した後に成型物を加熱する工程(水分を乾燥させる工程)や設備が必要となる。よって、コスト、すなわち、転炉用昇熱材を製造するためのエネルギーがより多く掛かっており、転炉用昇熱材の単位質量に対して転炉用昇熱材を製造するエネルギー量が多く掛かっているという問題もある。 By substituting the converter heating material of fossil resources such as coal with the converter heating material of Patent Document 1, it becomes possible to reduce CO 2 emissions. However, in Patent Document 1, starch or corn starch or the like is used as a binder, and a heating material for a converter is manufactured by molding a carbide and a binder. When manufacturing a heating material for a converter, Moisture is required, and a process for heating the molded product after molding (a process for drying the moisture) and equipment are required. Therefore, the cost, that is, the energy for producing the converter heating material is increased, and the amount of energy for manufacturing the converter heating material is larger than the unit mass of the converter heating material. There is also the problem of hanging.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転炉用昇熱材に植物系バイオマスを用いたとしても、転炉用昇熱材を製造する際に、水分を乾燥させる工程や設備を不要とし、より低コストで製造可能となり、単位質量当たりの転炉用昇熱材の製造に掛るエネルギー量を従来より抑えて製造可能な転炉用昇熱材を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to produce moisture when producing a converter heat-up material even if plant-based biomass is used as the converter heat-up material. Heating materials for converters that can be manufactured at a lower cost, can be manufactured at a lower cost, and can be manufactured with a lower energy consumption per unit mass than in the past. It is to be.

上記課題を解決するための本発明の要旨は以下の通りである。
(1)転炉に収容されている溶融鉄を昇熱する転炉用昇熱材であって、プラスチックと、植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物と、を有し、前記プラスチックと前記炭化物とを含む混合物が押出成型機で成型され、前記混合物中の前記炭化物の割合が75質量%以下であることを特徴とする転炉用昇熱材。
(2)圧潰強度が50kgf/個以上であることを特徴とする(1)に記載の転炉用昇熱材。
(3)前記植物系バイオマスが、パームヤシのやし殻、空果房、幹、剪定屑のうちから選択された1種以上であることを特徴とする(1)または(2)に記載の転炉用昇熱材。
(4)前記プラスチックが廃プラスチックであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載の転炉用昇熱材。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) A heating material for a converter that heats molten iron accommodated in a converter, comprising a plastic and a carbide obtained by carbonizing plant biomass, the plastic and the carbide A heat-generating material for a converter, wherein the mixture is molded with an extrusion molding machine, and the ratio of the carbide in the mixture is 75% by mass or less.
(2) The heating material for a converter according to (1), wherein the crushing strength is 50 kgf / piece or more.
(3) The plant biomass according to (1) or (2), wherein the plant-based biomass is one or more selected from palm coconut shells, empty fruit bunches, trunks, and pruned waste. Reheating material for furnaces.
(4) The heating material for a converter according to any one of (1) to (3), wherein the plastic is waste plastic.

本発明によれば、転炉用昇熱材に植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物を用いたとしても、プラスチックをバインダーとし、プラスチックと前記炭化物とを含む混合物において、前記炭化物の割合を75質量%以下とし、混合物を押出成型して、転炉用昇熱材を製造することで、成型後において乾燥を行う工程や設備を必要としないので、昇熱材製造過程での使用エネルギーが少なくなる。従って、本発明では、転炉用昇熱材の単位質量に対して、転炉用昇熱材を製造するために掛かるエネルギー量を従来よりも大幅に削減することができる。   According to the present invention, even if a carbide obtained by carbonizing plant biomass is used as the converter heat-up material, the ratio of the carbide in the mixture containing plastic and the carbide is 75. By manufacturing the heat-generating material for converters by extruding the mixture at a mass% or less, drying and post-molding processes and equipment are not required. Become. Therefore, in the present invention, the amount of energy required for producing the converter heat-up material can be significantly reduced as compared with the conventional case with respect to the unit mass of the converter heat-up material.

また、炭化物とプラスチックとを混合して成型することによって、転炉昇熱材としてハンドリング性を高め、転炉上に設置されるホッパーなどに投入するとしても転炉昇熱材の割れを防止する。更には、不純物、特に硫黄分の少ないカーボンニュートラルの植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物を昇熱材に用いることで、溶融鉄中の硫黄分の上昇を防ぎ、化石燃料由来のCO排出量を削減することもできる。 In addition, by mixing and molding carbide and plastic, handling is improved as a converter heat-up material, and cracking of the converter heat-up material is prevented even if it is put into a hopper installed on the converter. . Furthermore, the use of carbides obtained by carbonizing plant neutral biomass with low sulfur content, especially carbon neutrals, as a heat-generating material prevents the sulfur content in molten iron from increasing, and CO 2 emissions derived from fossil fuels. The amount can also be reduced.

植物系バイオマスの炭化設備の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the carbonization equipment of plant biomass. 押出成型機の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an extrusion molding machine. 実施例で製造した成型物についての炭化物割合[質量%]と圧潰強度[kgf/個]の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the carbide | carbonized_material ratio [mass%] and crushing strength [kgf / piece] about the molding manufactured in the Example.

本発明は、転炉に収容されている溶融鉄を昇熱する昇熱材の主原料として、植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物を用いるものであり、プラスチックで炭化物を成型するものである。以下、本発明の実施形態の一例を説明する。   The present invention uses a carbide obtained by carbonizing plant biomass as a main raw material of a heating material that heats molten iron accommodated in a converter, and molds the carbide with plastic. . Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described.

植物系バイオマスとは、例えば、農業系、林業系、廃棄物系などの、熱分解して炭化物を生成するあらゆるバイオマスのことである。日本国内で収集可能な植物系バイオマスとしては、建築家屋の解体で発生する木材廃棄物、製材所発生の木質系廃棄物、森林等での剪定廃棄物、農業系廃棄物などがある。但し、日本国内においては、建築家屋の解体で発生する木材廃棄物、製材所発生の木質系廃棄物は発生源が集中しており、また収集ルートが確立されているものが多いため用途開発が進み、需要が供給を上回ってきており、エネルギー源としての利用可能な量は制約を受ける。また、森林等での剪定廃棄物、農業系廃棄物などは、発生源が広く国内に分布しており搬出、収集にコストが発生するため価格面からエネルギー源としての利用が困難な状況にある。   Plant-based biomass refers to any biomass that is pyrolyzed to produce carbides, such as agricultural, forestry, and waste systems. Examples of plant biomass that can be collected in Japan include timber waste generated by demolishing houses, wood-based waste generated by sawmills, pruning waste in forests, and agricultural waste. However, in Japan, there are many sources of timber waste generated by demolishing houses and wood-based waste generated by sawmills, and there are many collection routes that have been established. As demand continues to grow beyond supply, the amount available as an energy source is constrained. In addition, pruning waste, agricultural waste, etc. in forests, etc. are widely distributed in the country, and it is difficult to use as an energy source because of the cost of carrying out and collecting. .

木質系バイオマスとして、特に好適なものは、マレーシア、インドネシア両国のプランテーションで栽培されているパームヤシ(アブラヤシ)から粗パーム油を製造する過程で生じ、通常廃棄物となるパームヤシ由来のバイオマスである。特に、パームヤシ由来のバイオマスとしては、パームヤシのやし殻(適宜「PKS」とも呼ぶ)、空果房(適宜「EFB」とも呼ぶ)、幹、剪定屑のうちから選択された1種以上を用いることが好ましい。   Particularly suitable as woody biomass is biomass derived from palm palm, which is produced in the process of producing crude palm oil from palm palm (oil palm) cultivated in plantations in both Malaysia and Indonesia. In particular, as palm-derived biomass, one or more selected from palm coconut shells (also referred to as “PKS” as appropriate), empty fruit bunches (also referred to as “EFB” as appropriate), trunks, and pruning wastes are used. It is preferable.

前述の通り、日本国内では、エネルギー源として植物系バイオマスを利用することが容易ではない。一方で、パーム油は、世界で年間約3,600万トン生産され、そのうちの約9割をマレーシアとインドネシアの2カ国で生産される農産物である。パーム油はパームヤシの実から製造され大豆油等と比較し安価であることから、食用油のほか洗剤など工業用途にも多用されている。パーム油を採取するパーム果実はBunch(房)と呼ばれている塊状の繊維の集合体に結実する。パーム果実を搾油し粗パーム油を得るが、その際にパーム果実の殻であるPKSが粉砕された状態で副生する。また、パーム果実を採取した後のBunchが、空果房(EFB)である。   As described above, it is not easy to use plant biomass as an energy source in Japan. On the other hand, palm oil is produced around 36 million tons annually worldwide, and about 90% of it is produced in Malaysia and Indonesia. Since palm oil is manufactured from palm coconut and is less expensive than soybean oil, it is frequently used for industrial applications such as detergents as well as edible oils. The palm fruit from which the palm oil is collected turns into an aggregate of massive fibers called Bunch. Palm fruit is squeezed to obtain crude palm oil. At that time, PKS which is a shell of palm fruit is by-produced in a crushed state. Further, the Bunch after the palm fruit is collected is an empty fruit bunch (EFB).

幹及び剪定屑はパームヤシを成長させる過程で生じるものであり、パームヤシのPKS及びEFBは、粗パーム油を生成する工程で生じるものである。特に、EFBは、アルカリ含有量、特にカリウムKの含有量が高く、そのまま燃料として使用すると、灰中のアルカリ率が高く、灰の溶融点が低くなり、燃焼設備の炉壁などへの灰付着量が多くなる傾向がある。炉壁などへの灰の付着量が多いと、灰が炉壁などでクリンカと呼ばれる塊に成長し、人手による粉砕作業が必要となるトラブルが発生することがある。よって、パームヤシのEFBは、一般的には燃料として利用されておらず、現状ではほとんどの場合、パームオイル工場の周辺域で放置され、腐食によるメタンガスなど温室効果ガスの発生による地球温暖化促進が懸念されている。従前、パームヤシのPKS、EFB、幹、剪定屑は、工業原料としての用途も開発されておらず、廃棄あるいは放置されているというのが実情であった。   Trunk and pruning waste are produced in the process of growing palm palm, and palm palm PKS and EFB are produced in the process of producing crude palm oil. In particular, EFB has a high alkali content, especially potassium K, and when used as fuel, the alkali rate in ash is high, the ash melting point is low, and ash adheres to furnace walls of combustion facilities. The amount tends to increase. If the amount of ash attached to the furnace wall or the like is large, the ash grows into a lump called a clinker on the furnace wall or the like, which may cause trouble that requires manual grinding. Therefore, palm palm EFB is not generally used as fuel, and in most cases, it is left in the vicinity of palm oil factories to promote global warming due to the generation of greenhouse gases such as methane gas due to corrosion. There are concerns. Previously, palm palm PKS, EFB, trunk, and pruning waste have not been developed for use as industrial raw materials, and have been discarded or left as they are.

これらのパームヤシのPKS(やし殻)やEFB(空果房)、幹、剪定屑は、収集費用を必要としない安価な原料であり、これらを、本発明における植物系バイオマスに使用することで、安価な炭化物を製造することが可能となる。また、パームヤシのEFBは、炭化した後で、水洗によってカリウム含有量を1mass%以下まで低減することが可能となり、製鉄所で使用される転炉用昇熱材の原料としても問題なく使用可能となる。転炉用昇熱材の原料とする化石資源の替わりに、これらから得られる炭化物を使用すれば、化石資源消費量を低減し、温室効果ガスの発生を低減させ、地球温暖化問題の解決に寄与できる。なお、パームヤシのPKS(やし殻)やEFB(空果房)、幹、剪定屑は、硫黄分が少ないので、転炉昇熱材として用いても、転炉中の溶融鉄の硫黄濃度の上昇を抑え得る。   These palm palm PKS (coconut husk), EFB (empty fruit bunch), stem, pruning waste are inexpensive raw materials that do not require collection costs, and these are used for plant biomass in the present invention. It is possible to produce an inexpensive carbide. Moreover, EFB of palm palm can be reduced to 1 mass% or less by washing with water after carbonization, and can be used without any problem as a raw material for a heating material for converters used in steelworks. Become. If carbides obtained from these are used in place of fossil resources used as converter heating materials, fossil resource consumption will be reduced, greenhouse gas emissions will be reduced, and global warming problems will be solved. Can contribute. Note that palm palm PKS (coconut husk), EFB (empty fruit bunch), trunk, and pruning waste have low sulfur content, so even if they are used as converter heating materials, the concentration of sulfur in the molten iron in the converter Can suppress the rise.

更には、パームヤシのPKS(やし殻)やEFB(空果房)、幹、剪定屑を、本発明における植物系バイオマスに使用することで、パームオイル産業の収益性の向上、パームヤシ栽培地の環境改善などを通じて、マレーシア、インドネシアを中心とするパームオイル産業国の発展にも寄与できる。   Furthermore, by using palm palm PKS (palm shell), EFB (empty fruit bunch), trunk, and pruning waste as plant-based biomass in the present invention, improvement in profitability of the palm oil industry, Through environmental improvements, it can also contribute to the development of palm oil industry countries centering on Malaysia and Indonesia.

上述の植物系バイオマスを炭化する方法について説明する。マレーシアでは地面を掘ることで穴を形成し、該穴に、植物系バイオマスとしてPKSを装入し、空気の流れを限定することで酸素の供給を制限した状態でPKSを炭化する方法が実施されてはいる。しかしながら、炭化装置を用いて植物系バイオマスを炭化する方が望ましい。炭化装置としては、ロータリーキルン炉(外部から炭化に必要な熱を得る外熱式ロータリーキルン炉、原料の一部を燃焼して炭化に必要な熱を得る内熱式ロータリーキルン炉)、バッチ式の炉、シャフト式の炉などが使用可能である。   A method for carbonizing the above plant biomass will be described. In Malaysia, a hole is formed by digging the ground, and PKS is charged into the hole as plant biomass, and PKS is carbonized in a state where the supply of oxygen is restricted by limiting the flow of air. Yes. However, it is desirable to carbonize plant biomass using a carbonization device. Carbonizers include rotary kiln furnaces (externally heated rotary kiln furnaces that obtain the heat necessary for carbonization from the outside, internal heat rotary kiln furnaces that obtain the heat required for carbonization by burning part of the raw materials), batch furnaces, A shaft-type furnace or the like can be used.

図1は、外熱式ロータリーキルン炉11で植物系バイオマスを炭化する場合を示してある。炭化設備10は、外熱式ロータリーキルン炉11と、該外熱式ロータリーキルン炉11に高温ガスを供給する燃焼炉12と、外熱式ロータリーキルン炉11からの炭化物を収容する炭化物貯留槽13と、外熱式ロータリーキルン炉11で発生するガスを回収し、該ガスからタールを回収するタール回収槽14と、を有する。回収されたガスを外熱式ロータリーキルン炉11に再び供給してもよい。   FIG. 1 shows a case where plant biomass is carbonized in an externally heated rotary kiln furnace 11. The carbonization facility 10 includes an externally heated rotary kiln furnace 11, a combustion furnace 12 that supplies high-temperature gas to the externally heated rotary kiln furnace 11, a carbide storage tank 13 that stores carbide from the externally heated rotary kiln furnace 11, A tar recovery tank 14 for recovering gas generated in the thermal rotary kiln furnace 11 and recovering tar from the gas. The recovered gas may be supplied again to the externally heated rotary kiln furnace 11.

炭化設備10において、まず、高温ガスの熱が燃焼炉12から外熱式ロータリーキルン炉11に供給され、酸素の供給が制限されている状態で、植物系バイオマス1が外熱式ロータリーキルン炉11に投入される。植物系バイオマス1が、外熱式ロータリーキルン炉11を通過している間に乾留(炭化)されて炭化物2が生成される。炭化物2は、外熱式ロータリーキルン炉11から排出されて、炭化物貯留槽13に貯留される。外熱式ロータリーキルン炉11で、バイオマス原料1が炭化する際に発生したタールはタール回収槽14に回収されることになる。   In the carbonization facility 10, first, plant biomass 1 is input into the external heating rotary kiln furnace 11 while the heat of the high temperature gas is supplied from the combustion furnace 12 to the external heating rotary kiln furnace 11 and the supply of oxygen is restricted. Is done. While the plant biomass 1 is passing through the externally heated rotary kiln furnace 11, carbonization 2 is generated by dry distillation (carbonization). The carbide 2 is discharged from the externally heated rotary kiln furnace 11 and stored in the carbide storage tank 13. The tar generated when the biomass raw material 1 is carbonized in the external heating type rotary kiln furnace 11 is recovered in the tar recovery tank 14.

炭化物2に、粒径が所定の値例えば3mmを超えているものが含まれている場合(例えば、粒径が約1mm〜約10mmの範囲に分布)、後述する次工程の成型の前処理として、3mmスクリーンの篩を用いて、粒径が3mm以下のものだけを選別してもよい。次工程の成型を押出成型とする場合には、特に、後述するダイスに設けられたノズルを通過可能な程度に、炭化物2を破砕しておくことが望ましい。   When the carbide 2 contains a particle having a particle size exceeding a predetermined value, for example, 3 mm (for example, the particle size is distributed in the range of about 1 mm to about 10 mm), Only those having a particle size of 3 mm or less may be selected using a 3 mm screen sieve. When extrusion molding is used for the next process, it is desirable to crush the carbide 2 to such an extent that it can pass through a nozzle provided on a die described later.

次に、押出成型機の一例を図2に示す。押出成型機21は、押出成型機本体22と、該押出成型機本体22の周りに配置されたヒーター(図示しない)と、ダイス23と、カッター24と、を有する。押出成型機本体22の一端の上部には供給口22aが設けられており、押出成型機本体22の他端にダイス23が設けられている。該ダイス23にはノズル23aが複数設けられている。ノズル23aの前面には、回転羽根24aを有するカッター24が設置されている。   Next, an example of an extrusion molding machine is shown in FIG. The extrusion molding machine 21 includes an extrusion molding machine main body 22, a heater (not shown) arranged around the extrusion molding machine main body 22, a die 23, and a cutter 24. A supply port 22 a is provided at the top of one end of the extruder main body 22, and a die 23 is provided at the other end of the extruder main body 22. The die 23 is provided with a plurality of nozzles 23a. A cutter 24 having a rotary blade 24a is installed on the front surface of the nozzle 23a.

炭化物2とプラスチック3とを含む混合物を押出成型することになるが、このプラスチック3としては廃プラスチックを用いることが好ましい。近年、プラスチックの廃棄量が増加してきており、該廃棄物の埋め立て地の確保が年々困難なってきており、環境への悪影響のない廃プラスチックの有効利用方法の開発が望まれている。転炉用昇熱材として廃プラスチックを利用することは、廃プラスチックの有効利用に寄与するものである。   A mixture containing the carbide 2 and the plastic 3 is extruded, and the plastic 3 is preferably a waste plastic. In recent years, the amount of plastic discarded has increased, and it has become difficult to secure a landfill site for the waste every year, and the development of an effective utilization method of waste plastic that does not adversely affect the environment is desired. The use of waste plastic as a heating material for converters contributes to the effective use of waste plastic.

プラスチック3は、押出成型機本体22に投入され、そこで溶融され撹拌されることになるが、押出成型機本体22に投入可能なように破砕しておくことが望ましい。まずは、供給口22aに、プラスチック3と炭化物2とを投入し、押出成型機本体22内に内蔵されたスクリューで、ヒーターによってプラスチック3を加熱して溶融しながら、炭化物2とプラスチック3と含む混合物を混練する。次いで、混合物がダイス23のノズル23aを通過し、棒状に成型された成型物を、対向するカッター24の回転羽根24aにより切断し、円筒状の成型物(転炉用昇熱材)4を製造する。   The plastic 3 is put into the extruder main body 22 where it is melted and stirred, but it is desirable that the plastic 3 be crushed so that it can be put into the extruder main body 22. First, the plastic 3 and the carbide 2 are put into the supply port 22a, and the mixture containing the carbide 2 and the plastic 3 is heated and melted by a heater with a screw built in the extruder main body 22. Knead. Next, the mixture passes through the nozzle 23 a of the die 23, and the molded product formed into a rod shape is cut by the rotating blades 24 a of the opposing cutter 24, thereby producing a cylindrical molded product (converter heating material) 4. To do.

混合物のうちの炭化物2の割合を75質量%以下とする。炭化物2を、混合物に対して最大で75質量%とすれば、押出成型によって、後述する圧潰強度が高い成型物4を安定して製造し得る。しかしながら、混合物中の炭化物2の質量割合が75質量%を超えると、炭化物2自体は、少なくともプラスチック3に比べて溶融しにくいので、成型物4を安定して製造することが困難となる上に、押出成型によっても成型物4の強度(後述する圧潰強度)が低くなる可能性も生じる。なお、特許文献1に記載されているようなロール式成型機によって混合物を成型することは不可能ではないが、混合物がプラスチック3を含むので、成型物4の強度が低くなってしまい、転炉用昇熱材としてハンドリング性が著しく低下する。   The ratio of carbide 2 in the mixture is 75% by mass or less. When the carbide 2 is 75% by mass at the maximum with respect to the mixture, the molded product 4 having a high crushing strength, which will be described later, can be stably produced by extrusion molding. However, if the mass ratio of the carbide 2 in the mixture exceeds 75% by mass, the carbide 2 itself is difficult to melt at least as compared with the plastic 3, and it becomes difficult to stably manufacture the molded product 4. Also, there is a possibility that the strength (crushing strength described later) of the molded product 4 is lowered by the extrusion molding. In addition, although it is not impossible to shape | mold a mixture with the roll type | mold molding machine as described in patent document 1, since the mixture contains the plastic 3, the intensity | strength of the molding 4 will become low, and a converter As a heat-generating material for use, handling properties are significantly reduced.

炭化物2を50質量%以上混合物に加えることがより好ましい。炭化物2の質量割合を多くするほど、化石燃料由来のCO排出量が削減されることになる。よって、化石燃料由来のCO排出量をより多く削減する観点からは、混合物中の主原料といえる50質量%以上を炭化物2とすることが好ましい。 It is more preferable to add 50% by mass or more of the carbide 2 to the mixture. As the mass ratio of the carbide 2 is increased, the amount of CO 2 emission derived from fossil fuel is reduced. Therefore, from the viewpoint of further reducing the CO 2 emission amount derived from fossil fuel, it is preferable that 50% by mass or more, which can be said to be the main raw material in the mixture, be the carbide 2.

成型物4は、硫黄分が0.1質量%以下であることが望ましい。プラスチック3として廃プラスチックを用いたとしても、プラスチック3に硫黄分は含まれにくい。一方で、炭化物2には、硫黄分が含まれる可能性がある。パームヤシのやし殻、空果房、幹、剪定屑は、そもそも硫黄分が少ないので、炭化物2の原料として、これらのうちのいずれか1種を用い、成型物4中の硫黄分を0.1質量%以下に抑えることが可能となる。必要に応じて、炭化物2を成分分析を行い、分析結果の硫黄分に応じて、前記混合物のうちの炭化物2の割合を調整すればよい。   The molded product 4 preferably has a sulfur content of 0.1% by mass or less. Even if waste plastic is used as the plastic 3, the plastic 3 hardly contains sulfur. On the other hand, the carbide 2 may contain a sulfur content. Palm palm husks, empty fruit bunches, trunks, and pruning scraps are originally low in sulfur content. Therefore, any one of them is used as a raw material for the carbide 2 and the sulfur content in the molded product 4 is reduced to 0. 0. It can be suppressed to 1% by mass or less. If necessary, component analysis of the carbide 2 may be performed, and the proportion of the carbide 2 in the mixture may be adjusted according to the sulfur content of the analysis result.

成型物(転炉用昇熱材)4の圧潰強度が、50kgf/個以上であることが好ましい。。成型物4は、圧潰強度が50kgf/個以上であれば、転炉上に配置されているホッパー内で貯留や落下させるなどの実操業上でのハンドリングが容易になる上に、転炉で昇熱材として使用する際に、成型物4が割れて飛散してしまい、昇熱材として有効に使用されない量を抑えることができる。成型物4は、ロール式成型法でも製造することができるが、上述の通り、押出成型することによって、圧潰強度を高くしたものを製造することが容易となる。ここで「kgf」とは力の単位を意味し、1kgfは9.8Nである。   The crushing strength of the molded product (converter heating material) 4 is preferably 50 kgf / piece or more. . If the crushing strength of the molded product 4 is 50 kgf / piece or more, handling in an actual operation such as storage or dropping in a hopper arranged on the converter is facilitated, and the molded product 4 is raised in the converter. When used as a heat material, the molded product 4 is broken and scattered, and the amount that is not effectively used as a heat-up material can be suppressed. Although the molded product 4 can be manufactured by a roll molding method, as described above, it is easy to manufacture a product having high crushing strength by extrusion molding. Here, “kgf” means a unit of force, and 1 kgf is 9.8 N.

圧潰強度の測定条件は次の通りである。
(I)ノズル23aの穴径が30mmのダイス23を用い、ノズル23aから成型物が約50mm押出された時点で、回転羽根24aにより成型物が切断されるように対向して設置してあるカッター24において、回転羽根24aの回転速度を適宜調整し、直径が30mm、長さが一定となる円筒状の成型物(転炉用昇熱材)4を複数製造する。
(II)成型物4を大気中で冷却し、十分に環境温度まで冷却した後に、複数の成型物4の長さを15mmに統一し、軸と垂直な方向に荷重を徐々に加え、成型物4が破壊されるときの荷重(kgf)を記録する。
The crushing strength measurement conditions are as follows.
(I) A cutter installed oppositely so that the molded product is cut by the rotary blade 24a when the molded product is extruded from the nozzle 23a by about 50mm using the die 23 having a hole diameter of 30mm in the nozzle 23a. 24, the rotational speed of the rotary blade 24a is appropriately adjusted to produce a plurality of cylindrical molded products (converter heating materials) 4 having a diameter of 30 mm and a constant length.
(II) After the molded product 4 is cooled in the atmosphere and sufficiently cooled to the environmental temperature, the length of the plurality of molded products 4 is unified to 15 mm, and a load is gradually applied in a direction perpendicular to the axis. Record the load (kgf) at which 4 breaks.

簡易的には、上記(II)での荷重を、1個当たりの圧潰強度(kgf/個)としてもよいが、(III)成型物4を12個製造し、各々の成型物4の破壊されるときの荷重を測定し、その荷重の最大値と最小値とを除いた10個の測定値の平均値を記録して、圧潰強度(kgf/個)としてもよい。   For simplicity, the load in (II) above may be the crushing strength per unit (kgf / piece), but (III) 12 molded products 4 are produced and each molded product 4 is destroyed. The crushing strength (kgf / piece) may be recorded by measuring the load at the time of measurement and recording the average value of 10 measurement values excluding the maximum value and the minimum value of the load.

転炉用昇熱材には、炭化物2及びプラスチック3以外にも、CaO、NaCO、CaC、Mgなどの脱硫剤成分を有してもよい。転炉用昇熱材が、これらを有すれば、溶銑の脱硫剤としても機能する。 In addition to the carbide 2 and the plastic 3, the converter heating material may have a desulfurization agent component such as CaO, Na 2 CO 3 , CaC 2 , and Mg. If the heating material for the converter has these, it also functions as a hot metal desulfurization agent.

本発明によって、転炉用昇熱材に植物系バイオマスを用いたとしても、プラスチックをバインダーとし、プラスチックと炭化物とを含む混合物中の炭化物の割合を75質量%以下とし、混合物を押出成型して転炉用昇熱材を製造することで、成型後において乾燥を行う工程や設備を必要としないので、昇熱材製造過程での使用エネルギーが少なくなる。よって、本発明では、単位昇熱量におけるCO排出量を従来技術に対して大幅に削減することができる。 According to the present invention, even when plant-based biomass is used as the converter heat-up material, the plastic is used as a binder, the ratio of carbide in the mixture containing plastic and carbide is 75% by mass or less, and the mixture is extruded. By producing the heating material for the converter, there is no need for a process and equipment for drying after molding, so that the energy used in the heating material production process is reduced. Therefore, in the present invention, the CO 2 emission amount in the unit heating amount can be greatly reduced as compared with the prior art.

また、炭化物とプラスチックとを混合して成型することによって、転炉昇熱材としてハンドリング性を高め、転炉上に設置されるホッパーなどに投入するとしても転炉昇熱材の割れを防止する。更には、不純物、特に硫黄分の少ないカーボンニュートラルの植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物を昇熱材に用いることで、溶融鉄中の硫黄分の上昇を防ぎ、化石燃料由来のCO排出量を削減することもできる。 In addition, by mixing and molding carbide and plastic, handling is improved as a converter heat-up material, and cracking of the converter heat-up material is prevented even if it is put into a hopper installed on the converter. . Furthermore, the use of carbides obtained by carbonizing plant neutral biomass with low sulfur content, especially carbon neutrals, as a heat-generating material prevents the sulfur content in molten iron from increasing, and CO 2 emissions derived from fossil fuels. The amount can also be reduced.

図2に示す押出成型機を用いて、押出成型機本体22中に投入される炭化物2とプラスチック3との割合を適宜変更して、炭化物2とプラスチック3との割合が異なる成型物(転炉用昇熱材)4を製造した(本発明例1〜5)。本発明例1〜5では、プラスチック3と炭化物2とを含む混合物中の炭化物2の割合を75質量%以下とした。プラスチック3として、ポリエチレンとポリプロピレンとからなる廃プラスチックを用いた。植物系バイオマス1として、パームヤシのやし殻を採用し、炭化物2としては、パームヤシのやし殻の炭化物を用いた。押出成型機本体22中に投入する前に、炭化物2とプラスチック3とを粉砕して、粒径を3mm以下に調整した。   Using the extrusion molding machine shown in FIG. 2, the ratio between the carbide 2 and the plastic 3 charged into the extruder main body 22 is changed as appropriate, so that the ratio between the carbide 2 and the plastic 3 is different (converter). Heat-treating material) 4 was produced (Invention Examples 1 to 5). In the inventive examples 1 to 5, the ratio of the carbide 2 in the mixture including the plastic 3 and the carbide 2 was set to 75% by mass or less. As the plastic 3, waste plastic made of polyethylene and polypropylene was used. As the plant biomass 1, palm coconut shell was employed, and as the carbide 2, palm palm coconut carbide was used. Prior to charging into the extruder main body 22, the carbide 2 and the plastic 3 were pulverized to adjust the particle size to 3 mm or less.

ポリエチレンは融点が約125℃であり、ポリプロピレンは融点が約165℃であるので、押出成型機本体22では、ヒーター(図示しない)を約140℃に設定して加熱することにより溶融及び混練することとした。実施形態に記載の(I)の通り、ノズル23aの穴径が30mmのダイス23を用い、ノズル23aから成型物が約50mm押出された時点で、回転羽根24aにより成型物が切断されるように対向して設置してあるカッター24で、直径が30mm、長さが一定となる円筒状の成型物4であって、炭化物2とプラスチック3との割合が異なる成型物4を製造した。   Since polyethylene has a melting point of about 125 ° C. and polypropylene has a melting point of about 165 ° C., the extruder 22 is melted and kneaded by heating with a heater (not shown) set to about 140 ° C. It was. As (I) described in the embodiment, when the die 23 having a nozzle 23a having a hole diameter of 30 mm is used and the molded product is extruded from the nozzle 23a by about 50 mm, the molded product is cut by the rotary blade 24a. A cylindrical molded product 4 having a diameter of 30 mm and a constant length was manufactured by the cutter 24 disposed opposite to the molded product 4, and the molded product 4 having a different ratio between the carbide 2 and the plastic 3 was manufactured.

本発明例1〜5と比較するべく、混合物中の炭化物2の割合が75質量%を超えるようにした以外は本発明例と同様に成型物(転炉用昇熱材)4を製造した(比較例1及び2)。また、押出成型機ではなくロール式成型機によって製造した以外は本発明例と同様に、炭化物2とプラスチック3との割合が異なる成型物4を製造した(比較例3〜5)。更には、参考例として、炭化物2を押出成型機本体22に投入しなかった以外は本発明例及び比較例と同様に、プラスチック3のみからなる成型物を製造した(参考例)。   In order to compare with Examples 1 to 5 of the present invention, a molded article (converter heating material) 4 was produced in the same manner as the Examples of the present invention except that the ratio of carbide 2 in the mixture exceeded 75% by mass ( Comparative examples 1 and 2). Moreover, the molded object 4 from which the ratio of the carbide | carbonized_material 2 and the plastics 3 differs similarly to the example of this invention except having manufactured not with the extrusion molding machine but with the roll-type molding machine (Comparative Examples 3-5). Furthermore, as a reference example, a molded product made of only plastic 3 was produced in the same manner as in the present invention and the comparative example, except that the carbide 2 was not charged into the extruder main body 22 (reference example).

参考例、本発明例1〜5及び比較例1〜5において、前述の(III)の通りに、圧潰強度(kgf/個)を測定した。参考例、本発明例1〜5及び比較例1〜5における炭化物2とプラスチック3との割合及び成型物4の圧潰強度を表1に示し、炭化物割合[質量%]と圧潰強度[kgf/個]の関係を示すグラフを図3に示す。   In Reference Examples, Invention Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, the crushing strength (kgf / piece) was measured as described in (III) above. The ratio of the carbide 2 and the plastic 3 and the crushing strength of the molded product 4 in Reference Examples, Invention Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 1, and the carbide ratio [% by mass] and crushing strength [kgf / piece] ] Is a graph showing the relationship of

Figure 0006201973
参考例で製造された成型物は、圧潰強度が117[kgf/個]となり高い。本発明例1〜5で製造された成型物4もまた、圧潰強度が全て50[kgf/個]を上回っており、転炉のホッパーに搬送する際や転炉に投入する際に割れたりすることがなく転炉用昇熱材として正常に機能することが期待される。
Figure 0006201973
The molded product produced in the reference example has a high crushing strength of 117 [kgf / piece]. The molded products 4 produced in Invention Examples 1 to 5 also all have crushing strengths exceeding 50 [kgf / piece], and are cracked when being transported to the converter hopper or when being put into the converter. It is expected to function normally as a heating material for converters.

比較例1及び2においては、炭化物2の割合が80質量%または90質量%であり、75質量%を超えており、成型物4を連続的に製造できなかった。炭化物2は、約140℃の加熱では溶融することがないため、押出成型機本体22において、固体として存在し、混合物のうち炭化物2が多過ぎると、炭化物2は、スクリューの羽根と羽根との間に挟まれるか、あるいは、スクリューの軸及び羽根と押出成型機本体22の内壁との間に挟まれる。炭化物2は、金属材質のスクリューや内壁よりは強度が劣るため粉砕されるにしても、スクリューの羽根と羽根との間、および軸及び羽根と内壁との間の空間にバイオマス炭が圧縮して押し込まれ充満するので、摩擦力が大きくなり、スクリューを回転させるモーターの負荷が大きくなる。よって、モーターに許容量を越えた大電流が供給される場合があり、このような場合には、モーター保護のため電源の供給が遮断されるため連続的な操業が不可能となる。   In Comparative Examples 1 and 2, the ratio of the carbide 2 was 80% by mass or 90% by mass, exceeding 75% by mass, and the molded product 4 could not be produced continuously. Since the carbide 2 is not melted by heating at about 140 ° C., the carbide 2 exists as a solid in the extruder main body 22, and if the carbide 2 is excessive in the mixture, the carbide 2 is separated between the blades of the screw and the blades. Or sandwiched between the screw shaft and blades and the inner wall of the extruder body 22. Even if the carbide 2 is pulverized because it is inferior in strength to a metal screw or inner wall, the biomass charcoal is compressed in the space between the blade and the blade and between the shaft and the blade and the inner wall. Since it is pushed in and filled, the frictional force increases and the load on the motor that rotates the screw increases. Therefore, a large current exceeding the allowable amount may be supplied to the motor. In such a case, the supply of power is cut off for protection of the motor, and continuous operation becomes impossible.

比較例2では、連続的な操業が不可能となったものの、押出成型によって圧潰強度が高い成型物4を製造できた。ところが、同じく連続的な操業ができなかった比較例1では、圧潰強度は50[kgf/個]を上回るものの、50[kgf/個]に近い圧潰強度となる成型物4が製造された。混合物中の炭化物2の割合が75質量%を超える場合、連続的に成型物4を製造する操業が不可能となるおそれがある。また、プラスチックが少なすぎて、炭化物2の結合力が弱くなり、圧潰強度が低いものが製造される可能性もある。   In Comparative Example 2, although continuous operation was impossible, a molded product 4 having high crushing strength could be produced by extrusion molding. However, in Comparative Example 1 in which continuous operation was not possible, the molding 4 having a crushing strength close to 50 [kgf / piece] was produced, although the crushing strength exceeded 50 [kgf / piece]. When the ratio of the carbide 2 in the mixture exceeds 75% by mass, the operation for continuously producing the molded product 4 may be impossible. Moreover, since there is too little plastic, the bond strength of the carbide | carbonized_material 2 will become weak, and a thing with low crushing strength may be manufactured.

比較例3〜5においては、ロール式成型機によって成型物4を製造している。混合物がプラスチック3を含むので、ロール式成型機では成型物4の強度が低くなってしまい、ハンドリング性が著しく低下した転炉用昇熱材しか製造することができなかった。   In Comparative Examples 3 to 5, the molded product 4 is manufactured by a roll type molding machine. Since the mixture contains the plastic 3, the roll-type molding machine can only produce a heating material for a converter whose strength of the molded product 4 is low and handling properties are significantly reduced.

上記実施例の結果から、質量割合が75質量%以下となる炭化物2とプラスチック3とを含む混合物を押出成型することで製造した転炉昇熱材は、圧壊強度が高いので、ハンドリング性が高く、転炉上に設置されるホッパーなどに投入しても割れないことが期待できる。   From the results of the above examples, the converter heat-up material produced by extruding a mixture containing carbide 2 and plastic 3 having a mass ratio of 75% by mass or less has high crushing strength, and thus has high handling properties. It can be expected that it will not crack even if it is put into a hopper installed on the converter.

実施例1における本発明例5を本発明例10とする。本発明例10で製造される転炉昇熱材のエネルギー原単位と比較するべく、本発明例10と同じ炭化物2を用い、特許文献1の実施例1に記載されている通り、ロール式成型機で転炉昇熱材を製造した(比較例10)。すなわち、比較例10では、炭化物2の質量に対して4質量%の澱粉(アルファー化処理されたもの)を炭化物2に加え、更に、炭化物2の質量に対して14質量%の水分を加えて、ミキサーで撹拌・混合し、ロール式成型機を用いてブリケットを成型し、成型後に乾燥炉にて、105℃の温度で、水分がブリケット質量の1質量%以下となるまで乾燥して、転炉昇熱材を製造した。   Invention Example 5 in Example 1 is referred to as Invention Example 10. In order to compare with the energy intensity of the converter heating material produced in Invention Example 10, the same carbide 2 as in Invention Example 10 was used, and as described in Example 1 of Patent Document 1, roll molding The converter heat-up material was manufactured by a machine (Comparative Example 10). That is, in Comparative Example 10, 4% by mass of starch (the one that has been pregelatinized) with respect to the mass of the carbide 2 is added to the carbide 2, and further, 14% by mass of water with respect to the mass of the carbide 2 is added. The mixture is stirred and mixed with a mixer, a briquette is molded using a roll-type molding machine, and after molding, dried in a drying furnace at a temperature of 105 ° C. until the water content becomes 1% by mass or less of the briquette mass. A furnace heat-up material was produced.

本発明例10及び比較例10において、成型物4の製造速度を約5t/時とし、炭化物2を製造するべく植物系バイオマス1を乾留する際に必要となったエネルギーは除き、成型物4を1トン製造するのに必要となるエネルギーを評価した。本発明例10では、押出成型機21及びカッター24を駆動させるためにエネルギーが必要になるのに対して、比較例10では、ロール式成型機を駆動し、乾燥炉を運転するためにエネルギーが必要となる。本発明例10では、押出成型機21及びカッター24を駆動させるためのエネルギーの原単位は約100[MJ/トン]であった。一方、比較例10では、ロール式成型機を駆動するためのエネルギーの原単位は約180[MJ/トン]であり、乾燥炉を運転するためのエネルギーの原単位は約400[MJ/トン]であり、これらを加算すると、約580[MJ/トン]となる。   In Example 10 of the present invention and Comparative Example 10, the production rate of the molded product 4 was about 5 t / hour, except for the energy required when carbonizing the plant biomass 1 to produce the carbide 2, except for the molded product 4. The energy required to produce 1 ton was evaluated. In Example 10 of the present invention, energy is required to drive the extrusion molding machine 21 and the cutter 24, whereas in Comparative Example 10, energy is required to drive the roll molding machine and operate the drying furnace. Necessary. In Example 10 of the present invention, the basic unit of energy for driving the extrusion molding machine 21 and the cutter 24 was about 100 [MJ / ton]. On the other hand, in Comparative Example 10, the basic unit of energy for driving the roll molding machine is about 180 [MJ / ton], and the basic unit of energy for operating the drying furnace is about 400 [MJ / ton]. When these are added, the result is approximately 580 [MJ / ton].

以上の結果から、転炉用昇熱材に植物系バイオマスを用いたとしても、プラスチックをバインダーとし、プラスチックと炭化物とを含む混合物において、炭化物の割合を75質量%以下とし、混合物を押出成型して転炉用昇熱材を製造する場合には、成型後において乾燥を行う工程や設備が必要がなく、転炉用昇熱材がより低コストで製造可能となったことがわかる。更には、成型後において乾燥を行う工程や設備を必要としないので、昇熱材製造過程での使用エネルギーが少なくなり、転炉用昇熱材の単位質量に対して、製造に掛るエネルギー量を従来よりも抑えて、転炉用昇熱材を製造することが可能となる。   From the above results, even if plant-based biomass is used as the converter heat-up material, in the mixture containing plastic and the plastic and carbide, the ratio of carbide is 75% by mass or less, and the mixture is extruded. Thus, it can be seen that when a converter heat-up material is manufactured, there is no need for a drying process or equipment after molding, and the converter heat-up material can be manufactured at a lower cost. Furthermore, since the process and equipment for drying after molding are not required, the energy used in the heating material manufacturing process is reduced, and the amount of energy required for manufacturing is less than the unit mass of the heating material for converters. It becomes possible to manufacture the heat-up material for converters, suppressing it conventionally.

1 植物系バイオマス
2 炭化物
3 プラスチック
4 成型物(転炉用昇熱材)
10 炭化設備
11 外熱式ロータリーキルン炉
12 燃焼炉
13 炭化物貯留槽
14 タール回収槽
21 押出成型機
22 押出成型機本体
22a 原料供給口
23 ダイス
23a ノズル
24 カッター
24a 回転羽根
1 Plant-based biomass 2 Carbide 3 Plastic 4 Molded product (heat converter for converter)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Carbonization equipment 11 External heating type rotary kiln furnace 12 Combustion furnace 13 Carbide storage tank 14 Tar recovery tank 21 Extrusion machine 22 Extrusion machine body 22a Raw material supply port 23 Dice 23a Nozzle 24 Cutter 24a Rotary blade

Claims (4)

転炉に収容されている溶融鉄を昇熱する転炉用昇熱材の製造方法であって、
プラスチックと、植物系バイオマスを炭化して得られる炭化物とを含む混合物であって、前記混合物中の前記プラスチックの割合が25質量%以上、前記炭化物の割合が75質量%以下である混合物を押出成型機で押出成型し、前記押出成型後に乾燥を行う工程を有しないことを特徴とする転炉用昇熱材の製造方法。
A method for producing a heating material for a converter that heats molten iron contained in the converter,
A mixture comprising a plastic and a carbide obtained by carbonizing plant biomass , wherein a mixture in which the plastic content in the mixture is 25% by mass or more and the carbide content is 75% by mass or less is extruded. A method for producing a heating material for a converter , which does not include a step of extrusion molding with a machine and drying after the extrusion molding .
前記転炉用昇熱材の圧潰強度が50kgf/個以上であることを特徴とする請求項1に記載の転炉用昇熱材の製造方法 2. The method for producing a converter heat-up material according to claim 1, wherein a crushing strength of the converter heat-up material is 50 kgf / piece or more. 前記植物系バイオマスが、パームヤシのやし殻、空果房、幹、剪定屑のうちから選択された1種以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の転炉用昇熱材の製造方法The converter biomass riser according to claim 1 or 2, wherein the plant biomass is one or more selected from palm coconut shells, empty fruit bunches, trunks, and pruned waste. A manufacturing method of a heat material. 前記プラスチックが廃プラスチックであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の転炉用昇熱材の製造方法The said plastic is waste plastic, The manufacturing method of the heating material for converters as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
JP2014249633A 2014-12-10 2014-12-10 Manufacturing method of heat-up material for converter Active JP6201973B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014249633A JP6201973B2 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Manufacturing method of heat-up material for converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014249633A JP6201973B2 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Manufacturing method of heat-up material for converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016108638A JP2016108638A (en) 2016-06-20
JP6201973B2 true JP6201973B2 (en) 2017-09-27

Family

ID=56123087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014249633A Active JP6201973B2 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Manufacturing method of heat-up material for converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6201973B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960705645A (en) * 1994-09-12 1996-11-08 마사루 다까시마 Heating agent and heating method
JP2002235122A (en) * 2001-02-06 2002-08-23 Tetsugen Corp Method for producing powder agglomerate using waste plastics as binder
JP5846289B2 (en) * 2012-02-29 2016-01-20 Jfeスチール株式会社 Heat converter for converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016108638A (en) 2016-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102666880B (en) Method for using biomass in blast furnace
JP5777207B2 (en) Method for producing carbide from fibrous biomass
CN102666881B (en) Method for operating blast furnace
KR101433141B1 (en) a manufacturing method of Refuse Derived Fuel using sewage sludge
US20120017498A1 (en) System and Method for Obtaining Combinations of Coal and Biomass Solid Fuel Pellets with High Caloric Content
CA2836840A1 (en) Method for producing bio-coke
CN103937517A (en) Production method of straw carbon
JP2010242035A (en) Manufacturing process of biomass charcoal
JP6172095B2 (en) Method for producing and using heat-generating material for converter derived from plant biomass
JP5530042B1 (en) Carbide manufacturing method and carbide manufacturing system
JP5464355B2 (en) Biomass carbonization apparatus and biomass carbonization method
KR101326223B1 (en) The manufacturing method of coal briquet using waste of efb(empty fruit bunch)
JP5625320B2 (en) Manufacturing method of coal
JP6167777B2 (en) Production method of biomass charcoal
JP5846289B2 (en) Heat converter for converter
JP6201973B2 (en) Manufacturing method of heat-up material for converter
CN101270289A (en) Technique for producing wood tar
JP5451368B2 (en) Recycled solid fuel production equipment using waste medium
CN114525149A (en) Method for preparing biological coal
JP6410976B1 (en) Method for producing molded body and method for producing carbide
JP2008303305A (en) Woody pellet fuel, and production method and production system for woody pellet fuel
KR101557820B1 (en) a method manufacturing the coal briquet using half carbide of EFB(empty fruit bunch)
JP5625322B2 (en) Charcoal production method
JP2014234968A (en) Waste melting treatment method
JP5556163B2 (en) Charcoal production method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170814

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6201973

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250