JPH04224638A - 有機物スクラップの溶鉄製造用熱源としての利用方法 - Google Patents
有機物スクラップの溶鉄製造用熱源としての利用方法Info
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- JPH04224638A JPH04224638A JP2413927A JP41392790A JPH04224638A JP H04224638 A JPH04224638 A JP H04224638A JP 2413927 A JP2413927 A JP 2413927A JP 41392790 A JP41392790 A JP 41392790A JP H04224638 A JPH04224638 A JP H04224638A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスクラップあるいは／お
よび鉄鉱石から溶融鉄合金を製造する工程において、プ
ラスチックスなどの有機物スクラップを燃焼させ、これ
を熱エネルギー源として有効利用し、かつ排出ガスを無
害化する方法に関する。
よび鉄鉱石から溶融鉄合金を製造する工程において、プ
ラスチックスなどの有機物スクラップを燃焼させ、これ
を熱エネルギー源として有効利用し、かつ排出ガスを無
害化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックスなどの有機物は、通常の
条件で燃焼するとダイオキシンなどの有害ガスを発生す
るので、ゴミ焼却の上で問題になっている。すなわち、
炭素，水素のほかに塩素、窒素などの元素を含む有機物
スクラップは、酸素不足の状態で燃焼するとダイオキシ
ン、シアンなどの有害ガスを発生し、一方、酸素の多い
条件下で燃焼すると窒素酸化物などを発生することが知
られている。また、通常のゴミに比べて燃焼温度が高く
、焼却設備を損傷しやすいという問題もある。
条件で燃焼するとダイオキシンなどの有害ガスを発生す
るので、ゴミ焼却の上で問題になっている。すなわち、
炭素，水素のほかに塩素、窒素などの元素を含む有機物
スクラップは、酸素不足の状態で燃焼するとダイオキシ
ン、シアンなどの有害ガスを発生し、一方、酸素の多い
条件下で燃焼すると窒素酸化物などを発生することが知
られている。また、通常のゴミに比べて燃焼温度が高く
、焼却設備を損傷しやすいという問題もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はプラスチック
スなどの有機物スクラップを燃焼させ、これを熱エネル
ギー源として有効利用し、かつ排出されるガスを無害化
するという、環境保全とエネルギー有効利用の２つの問
題を同時に解決することを狙っている。
スなどの有機物スクラップを燃焼させ、これを熱エネル
ギー源として有効利用し、かつ排出されるガスを無害化
するという、環境保全とエネルギー有効利用の２つの問
題を同時に解決することを狙っている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、上底吹き
可能な反応容器を用い、該容器内にスラグを３５０ｋｇ
／ｔ‐メタル以上存在せしめ、底吹きガスは３５Ｎｍ３
／ｈ・ｔ‐メタル以下とし、 石炭などの炭材を上方か
ら投入して前記容器内にスラグ重量の１０ｗｔ％以上存
在せしめて多量に存在する容器内の前記スラグの状況を
安定せしめたのち、酸素をメタル浴に直接当てないよう
にして吹錬しつつ、鉄鋼スクラップあるいは鉄鉱石を添
加して溶融鉄合金を製造しながら、前記容器内にプラス
チックスなどの有機物スクラップを合わせて投入し、容
器内雰囲気の２次燃焼率を３０〜６０％に保って、有害
ガス成分を排出させることなく有機物スクラップを燃焼
させることによって解決することが出来る。
可能な反応容器を用い、該容器内にスラグを３５０ｋｇ
／ｔ‐メタル以上存在せしめ、底吹きガスは３５Ｎｍ３
／ｈ・ｔ‐メタル以下とし、 石炭などの炭材を上方か
ら投入して前記容器内にスラグ重量の１０ｗｔ％以上存
在せしめて多量に存在する容器内の前記スラグの状況を
安定せしめたのち、酸素をメタル浴に直接当てないよう
にして吹錬しつつ、鉄鋼スクラップあるいは鉄鉱石を添
加して溶融鉄合金を製造しながら、前記容器内にプラス
チックスなどの有機物スクラップを合わせて投入し、容
器内雰囲気の２次燃焼率を３０〜６０％に保って、有害
ガス成分を排出させることなく有機物スクラップを燃焼
させることによって解決することが出来る。
【０００５】
【作用】本発明を実施するために用いる設備は、図１に
示すように、ガスを上底吹きできる反応容器１である。 上方からランスを通して吹くのは酸素ガス２である。酸
素ガス２は有機物スクラップ、炭材および発生したＣＯ
などの可燃性ガス成分を燃焼・発熱させ、鉄鋼スクラッ
プの溶解あるいは鉱石の溶融・還元のための熱を供給す
る。一方、底吹きガス３は溶融物を撹拌し、伝熱および
反応の促進のために必要である。底吹きされるガスとし
ては、窒素、ＣＯ、ＣＯ２、酸素、炭化水素、アルゴン
、プロセス発生ガスのうちの１種ないし２種以上の混合
ガスが用いられる。本法においては、上吹き酸素ジェッ
ト４とメタル浴５の直接接触を抑制することが重要であ
る。もし、直接接触が起こるような条件で酸素吹錬した
場合には、２次燃焼率を高めることが出来ず、排出ガス
に有害ガスが残存しやすくなって本発明の目的を著しく
阻害するからである。上吹き酸素ジェット４とメタル浴
５の直接接触を起こさないための条件は、反応容器１内
にスラグ６が３５０ｋｇ／ｔ‐メタル以上存在している
こと 、および、底吹きガス量を３５Ｎｍ３／ｈ・ｔ‐
メタル以下にすることである。反応容器内に３５０ｋｇ
／ｔ‐メタル以上のスラグ６を安定に存在せしめて、酸
素ジェットを遮断する機能を発揮させるためには、スラ
グ６の泡立ちを抑制することが必要である。その条件が
、石炭、コークス、あるいは石炭から揮発分を除去した
チャーなどの炭材７を容器の上方から添加して、該容器
内に炭材７をスラグ重量の１０ｗｔ％以上存在せしめる
ことである。反応容器内に存在する炭材は底吹きガスに
よって流動するスラグの中に巻き込まれる。そして、炭
材表面で、スラグフォーミングの直接原因となる細かい
気泡８が合体して浮上分離しやすくなる。その結果、フ
ォーミングを抑制して、スラグの見掛け比重を１前後に
保ち、スラグを安定して反応容器内に存在せしめること
ができるのである。
示すように、ガスを上底吹きできる反応容器１である。 上方からランスを通して吹くのは酸素ガス２である。酸
素ガス２は有機物スクラップ、炭材および発生したＣＯ
などの可燃性ガス成分を燃焼・発熱させ、鉄鋼スクラッ
プの溶解あるいは鉱石の溶融・還元のための熱を供給す
る。一方、底吹きガス３は溶融物を撹拌し、伝熱および
反応の促進のために必要である。底吹きされるガスとし
ては、窒素、ＣＯ、ＣＯ２、酸素、炭化水素、アルゴン
、プロセス発生ガスのうちの１種ないし２種以上の混合
ガスが用いられる。本法においては、上吹き酸素ジェッ
ト４とメタル浴５の直接接触を抑制することが重要であ
る。もし、直接接触が起こるような条件で酸素吹錬した
場合には、２次燃焼率を高めることが出来ず、排出ガス
に有害ガスが残存しやすくなって本発明の目的を著しく
阻害するからである。上吹き酸素ジェット４とメタル浴
５の直接接触を起こさないための条件は、反応容器１内
にスラグ６が３５０ｋｇ／ｔ‐メタル以上存在している
こと 、および、底吹きガス量を３５Ｎｍ３／ｈ・ｔ‐
メタル以下にすることである。反応容器内に３５０ｋｇ
／ｔ‐メタル以上のスラグ６を安定に存在せしめて、酸
素ジェットを遮断する機能を発揮させるためには、スラ
グ６の泡立ちを抑制することが必要である。その条件が
、石炭、コークス、あるいは石炭から揮発分を除去した
チャーなどの炭材７を容器の上方から添加して、該容器
内に炭材７をスラグ重量の１０ｗｔ％以上存在せしめる
ことである。反応容器内に存在する炭材は底吹きガスに
よって流動するスラグの中に巻き込まれる。そして、炭
材表面で、スラグフォーミングの直接原因となる細かい
気泡８が合体して浮上分離しやすくなる。その結果、フ
ォーミングを抑制して、スラグの見掛け比重を１前後に
保ち、スラグを安定して反応容器内に存在せしめること
ができるのである。
【０００６】本発明において使用される鉄源は、鉄鋼ス
クラップあるいは／および鉄鉱石である。スクラップは
間欠的あるいは連続的に上方から添加される。鉱石は同
じく上方から連続的に添加される。添加されたスクラッ
プはスラグ内および鉄浴中に存在して順次溶解が進む。 一方、鉱石はスラグに溶解し、炭材あるいはメタルと接
触して還元、加炭されて、生成したメタルは鉄浴に移行
する。本発明のポイントは、溶解の過程で炉内の２次燃
焼率｛（％ＣＯ２）＋（％Ｈ２Ｏ）｝×１００／｛（％
ＣＯ）＋（％ＣＯ２）＋（％Ｈ２）＋（％Ｈ２Ｏ）｝の
値を炉内炭材量あるいは底吹きガス成分の調整によって
適正な領域に操作し、有機物スクラップを燃焼させて発
生する排ガス中の有害ガスを低減することにある。有機
物スクラップ、特に塩素を含むプラスチックスを燃焼さ
せた場合には、酸素が不足していると、ダイオキシンや
シアンのようなガスを発生しやすい。本発明のように高
温度で、かつ、鉄が共存しているような条件では、図２
に示すように、２次燃焼率の値を３０％以上とすればこ
れらの有害ガスの発生を極めて低いレベルに押さえるこ
とができる。しかし、２次燃焼率を高くしすぎると、Ｎ
ＯｘおよびＳＯｘの発生量が増えてくる。 したがって、有害ガスの発生を抑制するためには、２次
燃焼率を３０〜６０％の範囲内に保つことが必要である
。
クラップあるいは／および鉄鉱石である。スクラップは
間欠的あるいは連続的に上方から添加される。鉱石は同
じく上方から連続的に添加される。添加されたスクラッ
プはスラグ内および鉄浴中に存在して順次溶解が進む。 一方、鉱石はスラグに溶解し、炭材あるいはメタルと接
触して還元、加炭されて、生成したメタルは鉄浴に移行
する。本発明のポイントは、溶解の過程で炉内の２次燃
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ＣＯ）＋（％ＣＯ２）＋（％Ｈ２）＋（％Ｈ２Ｏ）｝の
値を炉内炭材量あるいは底吹きガス成分の調整によって
適正な領域に操作し、有機物スクラップを燃焼させて発
生する排ガス中の有害ガスを低減することにある。有機
物スクラップ、特に塩素を含むプラスチックスを燃焼さ
せた場合には、酸素が不足していると、ダイオキシンや
シアンのようなガスを発生しやすい。本発明のように高
温度で、かつ、鉄が共存しているような条件では、図２
に示すように、２次燃焼率の値を３０％以上とすればこ
れらの有害ガスの発生を極めて低いレベルに押さえるこ
とができる。しかし、２次燃焼率を高くしすぎると、Ｎ
ＯｘおよびＳＯｘの発生量が増えてくる。 したがって、有害ガスの発生を抑制するためには、２次
燃焼率を３０〜６０％の範囲内に保つことが必要である
。
【０００７】
【実施例】溶融規格量１２０ｔのガス上底吹き可能な転
炉に、鉱石、スクラップ、石炭を加えて溶融鉄合金の製
造を行った。なお、スクラップは事前に鉄を主体とする
部分（Ａ）と有機物スクラップを主とする部分（Ｂ）と
に分離している。まず、各々の成分は次の通りである。 ■スクラツプＡ：Ｆｅ ＝９４．５ ％，
Ｃ ＝０．２４ ％，Ｓｉ ＝０．２６％，
Ｓｎ ＝０．
１１２％，Ｃｕ ＝０．１１ ％，Ｓ ＝０．０２
％， ■スクラップＢ：Ｆｅ ＝２４．６
％，Ｃｕ ＝５４ ％， ■ 鉄鉱石
：Ｔ．Ｆｅ ＝６５．０ ％， ＳｉＯ２＝２．
６ ％， Ａｌ２Ｏ３＝１．４ ％，
Ｃｕ ＝０．００１
％， Ｓｎ ＝０．００１％， ■炭 材
：高ＶＭ炭。 Ｆ．Ｃ．＝
５１ ％，Ａｓｈ ＝１０．１ ％，Ｓ ＝０．
３２％，このような成分の原料を前記のガス上底吹転炉
に投入し、本発明の実施例及び比較例について検討した
。その際の上底吹転炉操業の共通条件は次の通りである
。 ■メタル量 ：１１０ ｔ． ス
ラグ量 ： ４０ ｔ．■上吹酸素 ： ２５．０
００ Ｎｍ３／ｈ， 底吹ガス ：Ｎ２＝３．０００
Ｎｍ３／ｈ・ｔ‐メタル、 ■炉内炭材量：１５〜３０ ｗｔ％（スラグ重量に対し
て）■スラグ温度：１４１０〜１４８０ ℃なお、スク
ラップＡは、最初その約５０％を炉内に前装入し、残り
は吹酸しながら連続的に装入した。また、鉄源としての
装入比率は、前装入の場合も連続装入の場合も、スクラ
ップＡ：鉄鉱石＝６０：４０（ｗｔ％比）である。その
結果、表１に示したように、本発明の実施により有機物
スクラップＢの燃焼熱を有効利用することができるとと
もに、炉内の２次燃焼率を本発明の許容範囲内に抑制す
ることによって、燃焼により排出されるガス中には、シ
アンやダイオキシンが検出されず、また、ＮＯｘやＳＯ
ｘの濃度も低くなる。したがって、有機物スクラップを
装入しない比較例ｅと対比しても有毒ガス発生では何等
劣る点はなく、本発明が有効であることがわかる（実施
例ａ．ｂ）。一方、有機物スクラップＢを燃焼させ、か
つ炉内の２次燃焼率が本発明の許容範囲外となった場合
は、比較例ｃ，ｄのように、シアンやダイオキシンが検
出されたり、あるいはＮＯｘやＳＯｘ濃度が高くなった
りして、環境保全上好ましくない。
炉に、鉱石、スクラップ、石炭を加えて溶融鉄合金の製
造を行った。なお、スクラップは事前に鉄を主体とする
部分（Ａ）と有機物スクラップを主とする部分（Ｂ）と
に分離している。まず、各々の成分は次の通りである。 ■スクラツプＡ：Ｆｅ ＝９４．５ ％，
Ｃ ＝０．２４ ％，Ｓｉ ＝０．２６％，
Ｓｎ ＝０．
１１２％，Ｃｕ ＝０．１１ ％，Ｓ ＝０．０２
％， ■スクラップＢ：Ｆｅ ＝２４．６
％，Ｃｕ ＝５４ ％， ■ 鉄鉱石
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６ ％， Ａｌ２Ｏ３＝１．４ ％，
Ｃｕ ＝０．００１
％， Ｓｎ ＝０．００１％， ■炭 材
：高ＶＭ炭。 Ｆ．Ｃ．＝
５１ ％，Ａｓｈ ＝１０．１ ％，Ｓ ＝０．
３２％，このような成分の原料を前記のガス上底吹転炉
に投入し、本発明の実施例及び比較例について検討した
。その際の上底吹転炉操業の共通条件は次の通りである
。 ■メタル量 ：１１０ ｔ． ス
ラグ量 ： ４０ ｔ．■上吹酸素 ： ２５．０
００ Ｎｍ３／ｈ， 底吹ガス ：Ｎ２＝３．０００
Ｎｍ３／ｈ・ｔ‐メタル、 ■炉内炭材量：１５〜３０ ｗｔ％（スラグ重量に対し
て）■スラグ温度：１４１０〜１４８０ ℃なお、スク
ラップＡは、最初その約５０％を炉内に前装入し、残り
は吹酸しながら連続的に装入した。また、鉄源としての
装入比率は、前装入の場合も連続装入の場合も、スクラ
ップＡ：鉄鉱石＝６０：４０（ｗｔ％比）である。その
結果、表１に示したように、本発明の実施により有機物
スクラップＢの燃焼熱を有効利用することができるとと
もに、炉内の２次燃焼率を本発明の許容範囲内に抑制す
ることによって、燃焼により排出されるガス中には、シ
アンやダイオキシンが検出されず、また、ＮＯｘやＳＯ
ｘの濃度も低くなる。したがって、有機物スクラップを
装入しない比較例ｅと対比しても有毒ガス発生では何等
劣る点はなく、本発明が有効であることがわかる（実施
例ａ．ｂ）。一方、有機物スクラップＢを燃焼させ、か
つ炉内の２次燃焼率が本発明の許容範囲外となった場合
は、比較例ｃ，ｄのように、シアンやダイオキシンが検
出されたり、あるいはＮＯｘやＳＯｘ濃度が高くなった
りして、環境保全上好ましくない。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明を実施する
ことにより、従来法では処理に問題のあった有機物スク
ラップに対して、その燃焼熱を鉄の製造に有効利用し、
さらに排ガス中の有害ガス濃度を十分に低下させること
ができるので、環境保全とエネルギー有効利用の両面か
ら効果が大きい。
ことにより、従来法では処理に問題のあった有機物スク
ラップに対して、その燃焼熱を鉄の製造に有効利用し、
さらに排ガス中の有害ガス濃度を十分に低下させること
ができるので、環境保全とエネルギー有効利用の両面か
ら効果が大きい。
【００１０】
【図１】本発明を実施するのに用いる設備の一例を示す
図である。
図である。
【図２】反応容器内に有機物スクラップを挿入したとき
、有害ガスの発生に及ぼす炉内２次燃焼率の影響を示す
図である。
、有害ガスの発生に及ぼす炉内２次燃焼率の影響を示す
図である。
１ 反応容器
２ 酸素ガス
３ 底吹きガス
４ 上吹き酸素ジェット
５ メタル浴
６ スラグ
７ 炭材
８ 気泡
Claims (1)
- 【請求項１】 上底吹き可能な反応容器を用い、該容
器内にスラグを３５０ｋｇ／ｔ‐メタル以上存在せしめ
、底吹きガスは３５Ｎｍ３／ｈ・ｔ‐メタル以下とし、
炭材を上方から投入して前記容器内にスラグ重量の１０
ｗｔ％以上存在させて該容器内の前記スラグの状況を安
定せしめたのち、酸素をメタル浴に直接当てないように
して吹錬しつつ、鉄鋼スクラップあるいは／および鉄鉱
石を添加して溶融鉄合金を製造しながら、前記容器内に
有機物スクラップを合わせて投入し、該容器内雰囲気の
２次燃焼率を３０〜６０％に保つことを特徴とする有機
物スクラップの溶鉄製造用熱源としての利用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2413927A JPH04224638A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 有機物スクラップの溶鉄製造用熱源としての利用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2413927A JPH04224638A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 有機物スクラップの溶鉄製造用熱源としての利用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224638A true JPH04224638A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=18522476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2413927A Withdrawn JPH04224638A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 有機物スクラップの溶鉄製造用熱源としての利用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04224638A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103614561A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-05 | 安徽省金盈铝业有限公司 | 一种废铝冶炼直接加以利用的节能降耗工艺 |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2413927A patent/JPH04224638A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103614561A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-03-05 | 安徽省金盈铝业有限公司 | 一种废铝冶炼直接加以利用的节能降耗工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |