JPH0814006B2 - 金属屑材の製鋼原料への再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少なくともニッケルあるいはクロムを含有
する金属屑材を、製鋼原料に再生する方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば、ステンレス鋼板の製造工場においては、研削
工程において多量の研削油を含むステンレス鋼板研削屑
が発生する。

このステンレス鋼板研削屑は、特公昭52−35003号公
報に記載のように、一旦研削屑内に含まれる研削油の大
半を静置分離方法や遠心分離方法で除去し、しかる後シ
リンダー内に入れてピストンにて圧搾して見掛け比重３
〜４程度のステンレス鋼塊とし、次に、該ステンレス鋼
塊を仮焼し、なお残存している少量の油分を燃やし尽く
して、製鋼原料に再生する方法が知られている。

また、特開昭51−147418号公報においては、研削油を
含んだ研削屑をプレスにてケーキ状に高圧予備成形し、
次いで600℃以上に加熱乾留し、高温のまま再プレスす
ることによって製鋼原料に適した強固なブリケットにす
る方法が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記特公昭52−35003号公報のステン
レス鋼板研削屑の再生法においては、比重３〜４程度の
ステンレス鋼塊を仮焼しているので、内部の油分は燃焼
によって除去されるが、塊となったステンレス鋼板研削
屑も酸化するので精錬時に多量の還元剤を必要とし製鋼
原料として有効に活用できないという問題点があった。

また、特開昭54−147418号公報記載の研削屑をブリケ
ットにする方法においても、ステンレス鋼板研削屑を高
圧成形したケーキを単に乾留したのでは、乾留の過程及
び乾留を終了して冷却の過程において、ステンレス鋼板
研削屑の一部が酸化し、製鋼原料として有効に活用でき
ないという問題点があった。

また、前記問題はステンレス鋼板研削屑のみならず、
例えば、ステンレス加工工場で排出される旋盤屑等（こ
れらを総称してステンレス鋼板研削屑という）、あるい
は化学工場等で使用されるニッケル触媒等においても同
様に生じる問題点であった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ニ
ッケル及びクロムの一方又は双方を含有する金属屑材を
製鋼原料に有効に活用することができる金属屑材の製鋼
原料への再生方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的に沿う請求項１記載の金属屑材の製鋼原料へ
の再生方法は、油分を含みニッケル及びクロムの一方又
は双方を含有する金属屑材を圧搾して塊状物とし、該塊
状物を乾留釜に装入し非酸化性雰囲気下で乾留して油分
を蒸発除去させ、該蒸発除去した油分を冷却して凝縮温
度域別に高引火点油及び低引火点油として回収すると共
に残りのガスを回収し、これらの回収した油及びガスを
前記乾留釜の加熱用燃料として使用して乾留を継続し、
該乾留釜の金属屑材から油分の発生が無くなる乾留完了
を確認した後、該乾留釜内に非酸化性雰囲気ガスを供給
して残留ガスを追い出し、非酸化性雰囲気下で該乾留釜
内の金属屑材を冷却している。

また、請求項２記載の金属屑材の製鋼原料への再生方
法は、請求項１記載の方法において、前記金属屑材がス
テンレス鋼板研削屑からなっている。

ここで、非酸化性雰囲気とは、窒素ガス、アルゴンガ
ス等の非酸化性ガスを充填した状態及び乾留時に発生す
るガス雰囲気をいう。

〔作用〕

請求項１及び２記載の金属屑材の製鋼原料への再生方
法においては、まずニッケル及びクロムの一方又は双方
を含有する金属屑材（たとえば、ステンレス鋼板研削
屑）を圧搾して塊状物となしているので、これによって
大半の研削油を除去できると共に、製鋼原料として処理
し易いケーキ状の塊状物となすことができる。

次に、前記塊状物を乾留釜に入れて非酸化性雰囲気に
て乾留するので、金属屑材に付着している油や水分がガ
ス化して除去される。この場合、非酸化性雰囲気である
ので、金属屑材が酸化されることはない。この乾留によ
って発生したガスは、凝縮温度域の相違によって高引火
点油呼び低引火点油に分けて回収される。この回収され
たガス及び油を乾留釜の燃料とすることによって、塊状
物に含まれる油の有効利用が可能となる。

そして、更に乾留後の金属屑材を非酸化性雰囲気にて
冷却するので、金属屑材に含まれるニッケル、クロム等
が酸化しない状態で、内部に含まれる油分を除くことが
できる。

なお、ニッケル及びクロムの一方又は双方を含有する
金属屑材のうちステンレス鋼板研削屑のようにヒゲ状
（例えば、幅が５〜60μｍ、厚さが１〜20μｍ、長さが
0.1〜3mm）をなしていれば圧搾してケーキ状の塊状物を
なすことが可能である。しかし、使用済ニッケル触媒屑
やステンレス鋼板研磨屑のように粉または粒状をなす屑
においては、単に圧搾してもケーキ状の塊状物となすこ
とができない為、前記ヒゲ状の屑と混合させ圧搾するこ
とで処理が可能となる。

〔実施例〕

まず、第１図に本発明方法の一実施例に使用する乾留
設備の塊略構成について説明する。

図に示すように、該乾留設備は、開閉できる蓋を有す
る乾留釜10と、該乾留釜10の乾留ガス通路に配置されガ
ス管11内で凝縮した油を回収して冷却する油冷却装置12
と、ガス管11内で凝縮しなかったガスを更に凝縮液化す
るコンデンサー13と、該コンデンサー13の出口側に連結
される水封槽14と、前記油冷却装置12及びコンデンサー
13によって回収された油を入れる回収油タンク16、17及
び貯留タンク18と、乾留によって発生したガス及び油を
燃料とし前記乾留釜10を加熱するオイルバーナー19、ガ
スバーナー20、常燃バーナー21と、前記各バーナーに一
次空気を供給する燃焼用ファン22と、循環する冷却用の
水を冷却するクーリングタワー23とを有して構成されて
いる。これらについて更に詳しく説明する。

前記乾留釜10は全体がステンレス鋼または耐熱鋼製の
容器からなって、内部に適当間隔に配置された支持部材
からなる載置台24を有し、上部には図示しないシリンダ
ーを有する開閉装置付きの蓋25が設けられ、該蓋25の内
部内側には撹拌用のファン26と、該ファン26の下部から
ガスを導いて側部に排出する整風板27が設けられてい
る。

前記載置台24の上には乾留釜10の内径より充分小さい
外径を有する円柱体を縦方向に４等分した形状の４個の
乾留物収納容器28が配置されている。この乾留物収納容
器28は上部は開放、底部は網状となって前記ファン26に
よって送られるガスが該乾留物収納容器28の外側を通っ
て、該乾留物収納容器28の底部から内部に入り、前記整
風板27によって再度上部のファン26に向かって流れ、循
環するようになっている。

前記乾留釜10には、発生するガスを外部に送り出すガ
ス管11が取付けられ、該ガス管11の途中（最も低い位置
に取付けるのが好ましい）には分岐管を介して油冷却装
置12が取付けられている。この油冷却装置12は、ガス管
11内において凝縮した高引火点の油を回収して冷却する
ためのものであり、冷却された油は内部に水を含むもの
で内部に仕切り板を有する回収油タンク16に導かれ、表
面に浮いた油のみを隣槽にオーバーフローさせて回収
し、ポンプ29によって燃料油を入れる貯留タンク18に送
るようになっている。

そして、前記ガス管11の端部には内部を冷却水によっ
て強制的に冷却させるコンデンサー13が接続され、ガス
内に含まれる蒸発油を凝縮して、回収油タンク17に導い
ている。この回収油タンク17は内部に仕切り板を有し、
油のみを浮かせて仕切り板からオーバーフローさせて隣
槽に導き、ポンプ30にて前記貯留タンク18に送ってい
る。

前記コンデンサー13の出口側にはバルブ13aを介して
水封槽14が取付けられ、該水封槽14を介して発生するガ
スはガスバーナー20及びガスバーナーの一例である常燃
バーナー21に供給されて、逆火しないようになってい
る。

なお、前記回収油タンク16、17で分離された水及び水
封槽14からオーバーフローする水は、図示しない油水分
離装置を通して、油分を含まない状態で水のみを系外に
排出している。

前記乾留釜10の下部にはオイルバーナー19と、ガスバ
ーナー20が備えられ、該オイルバーナー19にはポンプ31
を介して前記貯留タンク18からの油が供給され、前記ガ
スバーナー20は水封槽14、二方制御弁32を介して乾留に
よって発生するガスが供給されて、釜本体を下部から加
熱できるようになっている。

そして、乾留によって過剰に発生するガスは、前記常
燃バーナー21によって燃焼させて煙突33から大気に放出
している共に、各バーナー19、20、21には、LPG34を燃
料とするパイロットバーナーが備えられている。

一方、前記コンデンサー13にはバルブ35を介して循環
用ファン36が取付けられ、コンデンサー13で冷却された
ガスを再度乾留釜10に送ることができるようになってい
ると共に、該乾留釜10にはバルブ37を介して窒素ガスタ
ンク38が接続され、必要によって乾留釜10の内部に窒素
ガスを封入できるようになっている。

次に、本発明の実施例に係る金属屑材の製鋼原料への
再生方法について、第１図及び第２図を参照しながら詳
しく説明する。

第２図に示すように、鋼板工場においてステンレス鋼
板39を研磨ベルト40によって研磨する過程において発生
するニッケル、クロムを含有する金属屑材の一例である
ステンレス鋼板研削屑41を集めて、プレス工場に搬送し
シリンダー内に入れて上部からピストンで圧搾して切削
油を押出ケーキ状の塊状物（直径180mm、高さ60〜100m
m）に成形する。これによって該塊状物の含有する油分
は15％程度となる。なお、図中42は、前記シリンダー及
びピストンを有するプレス機を示す。

次に、この塊状物を前記した４個の乾留物収納容器28
に入れて、乾留釜10内に入れ、蓋25をして全体を密封
し、バルブ37を開いて窒素ガスタンク38から窒素ガスを
導き、内部の空気を追い出して非酸化性雰囲気とし、前
記バルブ37を閉める。

そして、まず電動モーター26aを駆動して乾留釜10内
のファン26を回転させ、LPG34を燃料とするパイロット
バーナーに着火して、前回までの乾留によって回収した
油を燃料としてオイルバーナー19で燃焼させる。この
時、コンデンサー13に接続されるバルブ13aは開き、バ
ルブ35は閉じているものとする。

これによって乾留釜10の内部が加熱されるが、内部の
ファン26によって周囲に放出された気流は４個の乾留物
収納容器28の外側と乾留釜10との内側との間を通って乾
留釜10の底の方に移動し、加熱され、乾留物収納容器28
の底から塊状物の隙間を通って上昇し、整風板27によっ
てファン26の直下に集められて循環する。

塊状物の温度が上昇すると内部に含まれている切削油
が蒸発し、ガス管11を通って乾留釜10から排出され、高
引火点の油はガス管11中で凝縮して油冷却装置12の方に
流れ込み、冷却されて回収油タンク16の一槽に送られ
る。

この回収油タンク16の一槽からオーバーフローした油
は隣槽に流れ込み、ポンプ29によって貯留タンク18に送
られる。

前記ガス管11内で凝縮しなかった油はコンデンサー13
によって凝縮し、低引火点の油として回収され、回収油
タンク17に送られ、隣槽にオーバーフローした分のみを
貯留タンク18にポンプ30で搬送する。

前記コンデンサー13を通ったガスは凝縮しない低分子
の可燃性ガスを大量に含んでいるので、逆火防止用の水
封槽14の通してガスバーナー20に供給して、オイルバー
ナー19と共に乾留釜10を加熱する熱源として使用する。

時間の経過と共に、乾留釜10内の温度も上昇し、大量
の可燃性ガスが発生する場合には、前記ガスバーナー20
を主体として燃焼させると、乾留釜10の温度が上がり過
ぎるので、必要な場合にはまずオイルバーナー19の燃焼
を弱め、これでも加熱しすぎる場合には、二方制御弁32
を操作し、余剰の可燃性ガスを常燃バーナー21に導き、
燃焼させて、大気に放出する。

なお、乾留釜10の温度は平均500℃程度として、最大
でも800℃を越えない程度とする。これによって、塊状
物は高温に曝され内部に含有する切削油は略完全に蒸発
し、しかも乾留は非酸化性雰囲気によって行われている
ので、塊状物に含まれるニッケル、クロム等は酸化され
ない状態を保持できる。

乾留が略完全に終わると、内部に切削油成分である高
分子のガスの発生が無くなるので、ファン26の負荷が小
さくなり、更には乾留ガスも発生しないので、ガス管11
内の温度及び、蓋25のフランジ25aを冷却する水の温度
も下がるので、何れか一つあるいは２つ以上の現象を検
出して、前記ガスバーナー20、オイルバーナー19の火を
止める。

乾留終了後、バルブ37を開いて窒素ガスタンク38から
窒素を導き、乾留釜10及びガス管11内に残存しているガ
スを追い出して、前記乾留釜10及びガス管11内での油の
凝縮滞留を防止する。

この後、バルブ13aを止めると共に、バルブ35を開
き、ファン36を駆動して乾留釜10内のガスをコンデンサ
ー13を通して循環させる。なお、この場合、温度が下が
って負圧になるのを防止するため、乾留釜10内の圧力低
下に応じて随時バルブ37を開いて内部に窒素を充填す
る。前記コンデンサー13はクーリングタワー23によって
冷却される冷却水が循環しているので、内部の非酸化性
ガスは急速に温度が下がり、これによって乾留された塊
状物の温度も常温近傍まで下がる。

塊状物の温度が完全に下がった状態（塊状物が自身の
熱で酸化しない温度）で、ファン36を止め、蓋25を開け
て内部の塊状物を取り出す。これによってステンレス鋼
板研削屑41の製鋼工場43で使用される製鋼原料への再生
が終了するが、前記乾留釜10から取り出した塊状物の油
分は実測すると0.1％以下であり、しかも酸化の進行は
全く見られなかった。

前記実施例においては、非酸化性雰囲気として窒素ガ
ス雰囲気を使用したが、アルゴンガスでも良い。

また、前記実施例においては、ニッケル及びクロムの
一方又は双方を含有する金属屑材としてステンレス鋼板
研削屑を使用したが、例えば、ニッケル触媒屑等であっ
ても前記のように混合処理を行うことにより前記同様に
再生処理できる。なお、回収される余分な油は必要によ
ってドラム缶に貯蓄しておく。

〔発明の効果〕

請求項１及び２記載の金属屑材の製鋼原料への再生方
法においては、ニッケル及びクロムの一方又は双方を含
有する金属屑材を圧搾して塊状物とし、該塊状物を非酸
化性雰囲気にて乾留そして冷却しているので、含有する
ニッケル、クロムの酸化が抑えられ、有効に製鋼原料と
して活用できる。

この場合、乾留釜内の金属屑材の乾留が終了した後
は、これを確認し、乾留釜内に非酸化性ガスを供給し
て、残留ガスと置換しているので、金属屑材の冷却の過
程にあっても乾留によって除去した油分等が再度付着す
ることがなく、品質の良い金属屑材を回収できる。

そして、乾留によって発生するガス及び油を乾留釜の
燃料としているので、資源の有効利用が図られる。この
場合、凝縮温度域によって分けて油を回収しているの
で、引火点の高い油と低い油が回収されることになり、
蒸発性の低い低引火点域の油をまず乾留釜の加熱用燃料
として使用し、次いで高引火点域の油を乾留釜加熱用の
燃料として、もし余剰があれば、高引火点域の取扱いが
より安全な油を、例えば、圧延工場における材料加熱用
燃料として、あるいは連続鋳造工場におけるタンディッ
シュの予熱用燃料として使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る金属屑材の製鋼原料へ
の再生方法に使用する乾留設備の概略構成を示すフロー
図、第２図は前記金属屑材の製鋼原料への再生方法の概
略フロー図を示す。 〔符号の説明〕 10……乾留釜、11……ガス管、12……油冷却装置、13…
…コンデンサー、13a……バルブ、14……水封槽、16、1
7……回収油タンク、18……貯留タンク、19……オイル
バーナー、20……ガスバーナー、21……常燃バーナー、
22……燃焼用ファン、23……クーリングタワー、24……
載置台、25……蓋、25a……フランジ、26……ファン、2
6a……電動モーター、27……整風板、28……乾留物収納
容器、29、30、31……ポンプ、32……二方制御弁、33…
…煙突、34……LPG、35……バルブ、36……ファン、37
……バルブ、38……窒素ガスタンク、39……ステンレス
鋼板、40……研磨ベルト、41……ステンレス鋼板研削
屑、42……プレス機、43……製鋼工場

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 雅之 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式會社光製鐵所内 (72)発明者 繁木 美智雄 千葉県君津市坂田370番地 濱田重工株式 会社君津支店内 (72)発明者 武藤 光明 山口県光市大字島田3434番地 濱田重工株 式会社光支店内 (72)発明者 村上 寛剛 福岡県北九州市戸畑区牧山１丁目１番36号 濱田重工株式会社開発部内 (56)参考文献 特開 昭51−147418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−73176（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−35003（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油分を含みニッケル及びクロムの一方又は
   双方を含有する金属屑材を圧搾して塊状物とし、該塊状
   物を乾留釜に装入し非酸化性雰囲気下で乾留して油分を
   蒸発除去させ、該蒸発除去した油分を冷却して凝縮温度
   域別に高引火点油及び低引火点油として回収すると共に
   残りのガスを回収し、これらの回収した油及びガスを前
   記乾留釜の加熱用燃料として使用して乾留を継続し、該
   乾留釜の金属屑材から油分の発生が無くなる乾留完了を
   確認した後、該乾留釜内に非酸化性雰囲気ガスを供給し
   て残留ガスを追い出し、非酸化性雰囲気下で該乾留釜内
   の金属屑材を冷却することを特徴とする金属屑材の製鋼
   原料への再生方法。
2. 【請求項２】前記金属屑材がステンレス鋼板研削屑から
   なっている請求項１記載の金属屑材の製鋼原料への再生
   方法。