JPH05125458A - 亜鉛めつき鋼板屑の脱亜鉛方法 - Google Patents

亜鉛めつき鋼板屑の脱亜鉛方法

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JPH05125458A
JPH05125458A JP31022191A JP31022191A JPH05125458A JP H05125458 A JPH05125458 A JP H05125458A JP 31022191 A JP31022191 A JP 31022191A JP 31022191 A JP31022191 A JP 31022191A JP H05125458 A JPH05125458 A JP H05125458A
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JP
Japan
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gas
scrap
galvanized steel
atmosphere
zinc
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Withdrawn
Application number
JP31022191A
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English (en)
Inventor
Masaaki Mori
正晃 森
Fumio Nakajima
文雄 中島
Kazuo Mitsutake
和夫 満武
Masaru Meguro
勝 目黒
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

(57)【要約】 【目的】 亜鉛めっき鋼板屑の脱亜鉛方法を提供する。 【構成】 加熱手段2を備えた脱亜鉛処理炉1内にて、
加熱手段2と区画された0.01<CO2 /CO<1の
組成からなるガス雰囲気下で亜鉛めっき鋼板屑を800
〜1200℃に加熱し、該鋼板屑表面のめっき亜鉛を蒸
発・逸散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛めっき鋼板屑の脱
亜鉛方法に関するものであり、これにより、使用を制限
されていた亜鉛めっき鋼板屑の冷鉄原料あるいは鋳鉄原
料としての再利用を可能にするものである。
【0002】
【従来の技術】亜鉛めっき鋼板屑を加熱しながら脱亜鉛
する方法としては、例えば特開昭51−126911号
公報、特開昭57−85916号公報あるいは特開平2
−298225号公報等に開示されたものがある。
【0003】特開昭51−126911号公報には、鋼
スクラップをCO2/COモル比を0.004以下とし
た雰囲気下で1090〜1250℃に加熱することによ
って、不純物である銅および錫を液滴下させると共に亜
鉛を気化させ、分離除去する方法が開示されている。こ
の方法は、還元能の極めて高い還元ガス、具体的にはコ
ークス等の固体還元剤を空気で燃焼させて得た高還元能
還元ガスを使用する技術である。この脱亜鉛処理に使用
した大量の排ガス中には蒸発した亜鉛が介在しているの
で、排ガス中から亜鉛を分離、除去した後でないと、排
ガスの還元成分の再利用あるいは顕熱の回収が難しい。
また、亜鉛の分離は大量の排ガスを対象とするので大型
の分離・回収装置を必要とする。
【0004】特開昭57−85916号公報には、亜鉛
めっき鋼板屑を亜鉛の沸点付近の温度に加熱し、亜鉛を
蒸発分離する方法が開示されている。これは具体的には
ロータリーキルンを用い、熱を生成するガスバーナーの
過剰空気の量を規制して鋼板屑の酸化を抑制する技術で
ある。しかしながら、過剰空気の量を規制しても酸化性
雰囲気の生成は避けられないので、めっき亜鉛の酸化を
惹起し、脱亜鉛率の低下は避けられない。また、この脱
亜鉛処理に使用した大量の排ガス中には蒸発した亜鉛が
介在しているので、排ガス中から亜鉛を分離、除去した
後でないと、排ガスの還元成分の再利用あるいは顕熱の
回収が難しい。また、亜鉛の分離は大量の排ガスを対象
とするので大型の分離・回収装置を必要とする。
【0005】特開平2−298225号公報には、亜鉛
付着スクラップを500℃以上に加熱すると共に、酸素
を1容量%以上含有する酸化性ガスと接触させて蒸発分
離する方法が開示されている。しかしながら、酸化性ガ
ス雰囲気下ではめっき亜鉛の酸化を惹起するため、酸化
した亜鉛の脱亜鉛はあまり期待できず、より高温化、加
熱時間の延長をもたらす。また、この脱亜鉛処理に使用
した大量の排ガス中には蒸発した亜鉛が介在しているの
で、排ガス中から亜鉛を分離、除去した後でないと、排
ガスの還元成分の再利用あるいは顕熱の回収が難しい。
また、亜鉛の分離は大量の排ガスを対象とするので大型
の分離・回収装置を必要とする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の亜鉛めっき鋼板
屑を加熱して脱亜鉛処理する方法は、いずれも処理系内
にて使用するガス中に分離した亜鉛が亜鉛あるいは酸化
亜鉛の形態で介在しているため、これら大量のガス中か
ら介在物を分離する分離回収装置が大容量となり、また
ガスから介在物を分離しないとガスの再利用あるいは顕
熱の回収が出来ないという問題があった。本発明はこの
問題を解決するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下の
通りである。
【0008】 加熱手段を備えた脱亜鉛処理炉内に
て、加熱手段と区画された0.01<CO2 /CO<1
の組成からなるガス雰囲気下で亜鉛めっき鋼板屑を80
0〜1200℃に加熱し、該鋼板屑表面のめっき亜鉛を
蒸発・逸散させることを特徴とする亜鉛めっき鋼板屑の
脱亜鉛方法。
【0009】 上記加熱手段を備えた脱亜鉛処理炉が
外熱式ロータリーキルンであることを特徴とするの亜
鉛めっき鋼板屑の脱亜鉛方法。
【0010】 上記加熱手段と区画された雰囲気下に
固体炭素または調整された量の炭化水素と共に調整され
た量の酸化性ガスを供給することで特定の組成のガス雰
囲気とすることを特徴とするまたはの亜鉛めっき鋼
板屑の脱亜鉛方法。
【0011】
【作用】本発明は、加熱手段を備えた脱亜鉛処理炉内に
て、加熱手段と区画された0.01<CO2 /CO<1
の組成からなるガス雰囲気下で亜鉛めっき鋼板屑を80
0〜1200℃に加熱し、該鋼板屑表面のめっき亜鉛を
蒸発・逸散させるので、亜鉛の蒸発・分離を達成する雰
囲気ガスの必要量は従来の区画されていない場合の雰囲
気ガス量に対して少量となり、この亜鉛を介在した排ガ
スから亜鉛を分離・回収すればよく、排ガス処理装置の
容量を小型化することができる。また、亜鉛を分離・回
収した後の排ガスは再び脱亜鉛雰囲気ガスとして使用で
きる。
【0012】また、本発明は、上記加熱手段を備えた脱
亜鉛処理炉として外熱式ロータリーキルンを使用するこ
とにより、亜鉛めっき鋼板屑の加熱及び特定組成の雰囲
気ガスの生成・加熱操作と亜鉛の蒸留操作が区画された
ガス雰囲気下で実施されるので、各雰囲気ガスの再利用
ができる。
【0013】また、本発明は、上記加熱手段と区画され
た雰囲気下に固体炭素または調整された量の炭化水素と
共に調整された量の酸化性ガスを供給することで特定の
組成のガス雰囲気、具体的には0.01<CO2 /CO
<1の組成からなるガス雰囲気とするので、安価に脱亜
鉛処理雰囲気を生成することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。
【0015】図1は本発明法を実施するための外熱式ロ
ータリーキルン式の亜鉛めっき鋼板屑の脱亜鉛装置の概
要を示した説明図である。ロータリーキルン本体1の胴
部外周には加熱手段2を配置する。ロータリーキルン本
体1内部に後述する手段によって生成されるガス雰囲気
の温度は加熱手段2によって800〜1200℃に昇温
される。ガス雰囲気温度が800℃未満になるとCO2
による酸化でZnOが生成し、亜鉛の蒸発速度が緩やか
となり、処理時間が延長される。また、1200℃を越
えると設備負荷の点から経済的でない。
【0016】この例で、加熱手段2としては外周部にバ
ーナー3を複数個設けた態様を示している。これらバー
ナー3には燃料及び支燃ガスをそれぞれ供給する管路4
を設け、管路4を通過する燃料あるいは支燃ガスはロー
タリーキルン本体1を加熱した排ガスの熱を置換するこ
とができる。この熱置換は排ガス管路5の途中に設けた
熱交換器6で実施される。加熱手段2の他の態様として
は、ロータリーキルン本体1胴部外周に電気式加熱装置
を配置してもよい。
【0017】ロータリーキルン本体1の上流側には、被
処理材である亜鉛めっき鋼板屑供給装置7を配置する。
亜鉛めっき鋼板屑は所定の寸法範囲内に裁断した、例え
ばシュレッダー加工屑を使用する。亜鉛めっき鋼板屑供
給装置7は外気の侵入を遮断する機構を敷設することが
好ましく、例えば所定量の亜鉛めっき鋼板屑を収容する
密閉可能容器8で構成する。密閉可能容器8内に鋼板屑
と共に収容された外気は鋼板屑の装入と共にロータリー
キルン本体1内に侵入するが、後述するように酸化性ガ
スの供給量を調節することによってその影響を軽減する
ことができる。密閉可能容器8とロータリーキルン本体
1の容量比との関係から無視できない量の外気の侵入と
なる場合には、密閉可能容器8内に鋼板屑を収納した
後、窒素ガス等の不活性ガスで密閉可能容器8内をパー
ジし、亜鉛めっき鋼板屑供給装置7に供給することで外
気の侵入を防止できる。
【0018】また、ロータリーキルン本体1の上流側に
は、被処理材を特定のガス雰囲気に保持するための固体
炭素供給装置9と、調整された量の酸化性ガス供給装置
10を設ける。本発明では固体炭素としてコークス等の
炭材が使用でき、所定量のコークス粒子をロータリーキ
ルン本体1内に存在させるとコークス粒子は熱伝達材と
しても機能する。固体炭素の粒径はロータリーキルン本
体1の排出側において消滅する大きさとすることによ
り、脱亜鉛処理された鋼板屑を排出することができる。
【0019】固体炭素に代えて、還元性ガス生成源とし
て調整された量の炭化水素を使用することもできる。調
整された量の炭化水素を使用する場合には、固体炭素供
給装置9はバーナー装置に置換される。炭化水素として
は液体あるいは気体の炭化水素、具体的には、重油、L
PG、コークス炉ガス等が使用できる。
【0020】還元性ガス生成源である固体炭素あるいは
炭化水素を部分酸化して所定の還元性ガス、すなわち
0.01<CO2 /CO<1の組成からなるガスを生成
するための調整された量の酸化性ガスとしては、空気、
酸素、二酸化炭素等が使用できる。これら固体炭素、炭
化水素及び酸化性ガスの供給量は、雰囲気温度である8
00〜1200℃において0.01<CO2 /CO<1
の組成からなるガス雰囲気を構成するに十分な量とす
る。
【0021】図3は脱亜鉛率に及ぼすCO2 の影響を示
す。この脱亜鉛条件は、CO:34.6%の濃度で一定
とし、CO2 濃度を変更し、1000℃で20分脱亜鉛
処理した結果を示している。脱亜鉛雰囲気として、CO
2 /COが1を越えると、めっき亜鉛の酸化が進み、脱
亜鉛率が急激に低下する。一方、CO2 /COが0.0
1未満になると、還元性ガス生成及び組成管理に高度な
技術、設備を必要とし、経済的に不利となる。本発明の
ガス組成範囲であると脱亜鉛率90%以上の高率が達成
できる。
【0022】ロータリーキルン本体1の加熱された雰囲
気下に供給された固体炭素は、供給された酸化性ガスに
よって燃焼され燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスの生
成は発熱反応を伴うが、この燃焼ガスの生成量とほぼ同
等の雰囲気ガスをロータリーキルン本体1の下流側から
排ガスとして導出して雰囲気ガス中の亜鉛分圧を調節す
る操作を行うので、熱量の入出はほぼ同等となり、加熱
装置2での供給熱量の調節によってロータリーキルン本
体1内のガス雰囲気温度を制御できる。
【0023】ロータリーキルン本体1の下流側には、脱
亜鉛処理された鋼板屑排出装置11を設ける。この鋼板
屑の系外への排出に際しては雰囲気ガスの流出を防止す
ることが好ましく、例えば均排圧手段を備えた密閉可能
容器12を設ける。密閉可能容器12内には脱亜鉛処理
時に800〜1200℃に昇温された鋼板屑が収納され
ている。この鋼板屑を直ちに溶解等に使用しない場合に
は、大気下で積極的に酸化が進行しない温度まで冷却す
ることが望まれる。密閉可能容器12内の鋼板屑は、例
えば不活性ガスを密閉可能容器12の下部から供給し、
熱置換した後、密閉可能容器12の上部から排出するこ
とで冷却できる。一方、昇温された不活性ガスは熱交換
器6の熱源、あるいは亜鉛めっき鋼板屑の予熱用ガス
源、調整された量の酸化性ガスの予熱用ガス源として流
用することができる。
【0024】またロータリーキルン本体1の下流側に
は、脱亜鉛処理に使用された雰囲気ガスの排ガス処理装
置13を設ける。本発明に係る脱亜鉛方法、即ち亜鉛め
っき鋼板屑と亜鉛の蒸発に寄与する雰囲気ガスとを別途
準備する加熱手段で加熱する方法であると、従来技術の
ように加熱ガスで直接亜鉛めっき鋼板屑を加熱し、亜鉛
を蒸発させる方法に対し、使用する不活性雰囲気ガス量
は1/10〜1/3となるので、排ガス処理装置13は
小型化できる。排ガス処理装置13は、排ガスを例えば
300℃以下に冷却した後バグフィルターで分離・回収
するものである。亜鉛を分離・除去した排ガスは加熱手
段2の燃料ガスとして利用することができる。
【0025】以上、本発明を外熱式ロータリーキルンの
場合について説明したが、連続式脱亜鉛方法以外に、例
えば特定のバッチ容器内に亜鉛めっき鋼板屑と所定量の
固体炭素を収容し、該容器を密閉すると共に調整された
量の酸化性ガスを供給する一方排出し、該容器を外部か
ら800〜1200℃に加熱することにより容器内を特
定組成のガス雰囲気に保持し、脱亜鉛処理する態様も採
用できる。この場合は、容器に収容できる大きさであれ
ば亜鉛めっき鋼板屑の形状が不揃いであっても良い。
【0026】以上のように、本発明によると、図2に示
すように脱亜鉛率90%以上の高率で脱亜鉛処理が達成
される。
【0027】
【発明の効果】本発明は、亜鉛めっき鋼板屑の脱亜鉛処
理を加熱手段と区画された特定組成の雰囲気ガス下で実
施するので生成するガスあるいは使用するガスを独立し
て処理でき、熱交換、再生使用が可能となり、経済的に
優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法を実施するための外熱式ロータリーキ
ルン式の亜鉛めっき鋼板屑の脱亜鉛装置の概要を示した
説明図である。
【図2】処理温度と脱亜鉛率との関係を示す図である。
【図3】脱亜鉛率に及ぼすCO2 の影響を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 ロータリーキルン本体 2 加熱手段 3 バーナー 4 管路 5 排ガス管路 6 熱交換器 7 亜鉛めっき鋼板屑供給装置 8 密閉可能容器 9 固体炭素供給装置 10 酸化性ガス供給装置 11 鋼板屑排出装置 12 密閉可能容器 13 排ガス処理装置
フロントページの続き (72)発明者 目黒 勝 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱手段を備えた脱亜鉛処理炉内にて、
    加熱手段と区画された0.01<CO2 /CO<1の組
    成からなるガス雰囲気下で亜鉛めっき鋼板屑を800〜
    1200℃に加熱し、該鋼板屑表面のめっき亜鉛を蒸発
    ・逸散させることを特徴とする亜鉛めっき鋼板屑の脱亜
    鉛方法。
  2. 【請求項2】 上記加熱手段を備えた脱亜鉛処理炉が外
    熱式ロータリーキルンであることを特徴とする請求項1
    記載の亜鉛めっき鋼板屑の脱亜鉛方法。
  3. 【請求項3】 上記加熱手段と区画された雰囲気下に固
    体炭素または調整された量の炭化水素と共に調整された
    量の酸化性ガスを供給することで特定の組成のガス雰囲
    気とすることを特徴とする請求項1または2記載の亜鉛
    めっき鋼板屑の脱亜鉛方法。
JP31022191A 1991-10-30 1991-10-30 亜鉛めつき鋼板屑の脱亜鉛方法 Withdrawn JPH05125458A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002071275A (ja) * 2000-08-30 2002-03-08 Takasago Ind Co Ltd 外熱式ロータリーキルンの制御方法
JP2009179820A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Aisin Takaoka Ltd 蒸発亜鉛回収装置
CN104357666A (zh) * 2014-11-28 2015-02-18 易德福 一种由氮化镓中回收镓的方法及使用该方法的装置
CN111910044A (zh) * 2020-09-10 2020-11-10 山东众亿赫贸易有限公司 一种轻型废钢的预处理方法及其使用的装置

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