JPH09184008A - 残物質を処理するための方法及び装置 - Google Patents

残物質を処理するための方法及び装置

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JPH09184008A JP29936396A JP29936396A JPH09184008A JP H09184008 A JPH09184008 A JP H09184008A JP 29936396 A JP29936396 A JP 29936396A JP 29936396 A JP29936396 A JP 29936396A JP H09184008 A JPH09184008 A JP H09184008A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シュレッダの軽質屑等をエネルギとして再利
用する方法と装置を提案する。 【解決手段】 ａ）残物質が貯蔵槽から少量ずつ、鋼を
溶解するための金属溶解炉、特に電気アーク炉、に供給
されて、貯蔵トラフ内に貯蔵され、ｂ）所定時間後に残
物質が少量ずつ、気密閉鎖可能な閘門空間内に装入さ
れ、ｃ）閘門空間の閉鎖後に残物質に酸素含有ガスが吹
き込まれ、このガスの圧力が金属溶解炉の炉頂の実際圧
力よりも高く、ｄ）閘門空間内で予め設定可能な圧力に
達して、炉底の方を向いた閘門空間出口を開いた後、残
物質が気体動力学的に炉室内に搬送されて、そして、
ｅ）金属溶解炉の炉底の領域内にある溶鋼の中に浸漬さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、破砕し分級して貯
蔵槽内に貯蔵される、エネルギとして利用可能な残物
質、特にシュレッダの軽質屑を処理するための方法、及
びこの方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】使用済み消費物を処理する場合、廃棄上
問題のない極力少ない残滓量を残すように努められる。
益々多くの残滓量を利用することができるように、残滓
量を可能な限り処理することの要請がある。
【０００３】廃自動車の利用が特に要請される。工場の
撤去から発生する使いつくした機械設備、船の解体屑及
び軌条・鉄道材料の処理と比較して、廃自動車はプラス
チック、ガラス、ゴム、繊維製品、塗料、油脂等の非金
属物質の割合が特に高く、しかしスズ、亜鉛等の金属皮
膜やコバルト、銅、クロム等の非鉄金属混合物も含んで
いる。通常の処理集合設備、つまり剪断機、圧搾機、シ
ュレッダにおいて、所望の嵩密度とすることが可能であ
る。
【０００４】シュレッダ残滓の軽質の部分の特定成分を
処理する可能性は、プラスチックグラニュールを製造し
て、これを高炉又はキュポラ内に吹き込むことである。
このためには、費用のかかる仕方で、シュレッダ残滓の
軽質部分を４ｍｍ以下の粒度に細砕し、そのプラスチッ
ク部分を分離して、これを高炉の羽口レベルの領域で約
２０００℃の温度において吹き込む必要がある。この処
理方式は費用がかかるだけでなく、利用することのでき
る残物質の成分も比較的僅かにすぎない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単な構造
手段によって安価に且つエネルギを節約して、僅かにし
か処理されていない物質が完全に燃焼され、若しくはス
ラグ化される残物質の処理方法及びそのための装置を提
供することを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を、
方法請求項１及び装置請求項５の特徴部の各特徴事項に
よって達成する。
【０００７】本発明の有利な実施態様は残りの請求項に
示されている。本発明によれば、細砕を必要とすること
なく分級、例えば風力分級で残物質−−例えばシュレッ
ダ設備の軽質屑−−が貯蔵槽内に貯蔵され、そこから金
属溶解炉内部の貯蔵トラフに少量ずつ供給される。その
際、残物質の粒径と密度はなおその分析に依存するだけ
である。異なった貯蔵槽からの残物質を適切に混合する
ことによって残物質は希望する組成で簡単に処理するこ
とができる。
【０００８】前記貯蔵トラフに入口と出口が閘門のよう
に開閉される空間である閘門空間が結合されており、予
め設定可能な時間の後にこの閘門空間内に残物質が装入
され、閘門空間入口又は出口を閉じた後に閘門空間内に
酸素含有ガスが吹き込まれる。酸素含有ガスのガス量及
び圧力は、この圧力が溶解炉内のガス圧力よりも高くな
るように制御される。引き続き、溶湯の方へ向いた閘門
空間開口が開かれ、軽質屑が気体動力学的に炉室内に搬
送される。
【０００９】軽質屑は、気体動力学的送りによってかな
り加速されて、金属溶解炉の炉底の領域にある溶鋼に衝
突して、そのなかに沈み込む。
【００１０】有利な一構成では残物質に屑鉄が添加混合
される。この屑鉄は、残物質が浴内に確実に滑り込み、
若しくは沈み込んで、この帯域内でのこれの完全な反応
を保証する。
【００１１】本発明の他の一構成では装入シャフトの側
面にノズルが配置され、これらのノズルは軽質屑若しく
は材料混合物の運動方向を支持し、同時に、燃焼のため
に必要な酸素を供給する。
【００１２】残物質処理装置として使用される金属溶解
炉は中央に配置される電極を有し、炉の装入空間がスリ
ーブの形で電極を包み、炉頂から炉底近傍にまで延びる
室が装入空間内に設けられている。室の一部は閘門空間
として構成されている。この閘門空間は遮断部材によっ
て閉鎖可能であり、ガス送り装置に接続されている。一
構成ではこの室が管として構成されており、この室はス
リーブ状装入空間の少なくとも１つのセグメントを形成
する。他の一構成ではこの室がスリーブ状管であり、電
極を取り囲む筒と同軸で配置されている。
【００１３】提案されるこのアーク炉は、残物質を含む
全装入物が捕捉される１つの密閉系を形成する。特にプ
ロセスの間に揮発するか、又は気体状の化合物は完全
に、従って環境に負荷を与えるとなく、捕捉される。更
に、溶解領域内での残物質のエネルギへの変換によって
電気的な溶解エネルギが節約される。
【００１４】室壁の寿命を高めるために、炉底に向かっ
て傾いた領域で室壁を冷却要素として構成することが提
案される。
【００１５】本発明の有利な一実施態様では閘門空間の
下方に、好ましくは溶湯近傍に、酸素を吹き込むための
ランスが、及び／又は外部加熱エネルギを導入するため
のバーナも、設けられる。これにより、この帯域内で材
料の完全燃焼が保証される。ガスバーナは、横から供給
される屑鉄部分からこれらの区域を空けておき、希望す
る帯域温度を維持する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例が添付図に示さ
れている。
【００１７】図１と図２に示す貯蔵槽１１、１２から残
物質、例えばシュレッダ軽質屑が、ベルトコンベヤ１３
に装載され、電気アーク炉４０へと搬送可能である。補
足的に貯蔵槽１９からベルトコンベヤ１３に屑鉄が装載
可能である。
【００１８】電気アーク炉４０は炉体４１を有し、電極
保持部材４５を介して電極筒４４によって保持される電
極４３がこの炉体内に突出する。炉底４２の領域内に溶
鋼Ｓがある。炉頂４９内に搬送路４６が配置されてい
る。スリーブ状に形成された装入空間４７内に装入物Ｃ
がある。
【００１９】更に、炉頂４９は詳しくは説明しないガス
浄化装置６０に接続されている。図１ではベルトコンベ
ヤ１３からの排出箇所が環状搬送路４６の下方に配置さ
れ、従って貯蔵槽１８からのベルトコンベヤ１７上への
屑鉄供給部と同様な態様で構成されている。
【００２０】図１ではスリーブ状装入空間４７内に設け
られる室３０が管状セグメント３５として構成されてい
る（この点については図３の平面図、左側、ＡＡ断面参
照）。
【００２１】室３０はベルトコンベヤ１３への方に傾斜
する部分が貯蔵トラフ２１として構成されている。
【００２２】室３０は貯蔵トラフ２１に続く部分が閘門
空間３１として構成されており、この閘門空間は材料入
口に遮断装置３２、材料出口に遮断装置３３を有する。
図１では各遮断装置３２、３３はフラップとして構成さ
れている。
【００２３】閘門空間３１は供給導管５２を介してガス
送り装置５１に接続されており、ガスはこの場合主に空
気である。
【００２４】材料送り方向に閘門空間３１の後段で室部
分３４内にランス５５が突出しており、これらのランス
は供給導管５４を介してガス送り装置５３に接続されて
おり、ガスはこの場合実質的に酸素である。
【００２５】閘門空間３１の下方で装入空間３４内の室
出口３０にバーナ７１が設けられており、これらのバー
ナは供給導管７２を介して燃料送り装置７３に接続され
ている。
【００２６】閘門空間３１の後段に設けられる室部分３
４の壁３７に冷却通路３８を備えており、この冷却通路
は図示しない冷却装置に接続されている。
【００２７】図２において符号１４はベルトコンベヤ１
３からの排出箇所である。炉の軸線Ｉと同軸で配置され
る貯蔵トラフ２１は底が遮断装置３２、この場合ベル状
部材によって閉鎖可能である。この遮断装置３２は閘門
空間３１の部分であり、材料出口に遮断装置３３を有す
る。閘門空間の後段に旋回滑走路３９が設けられてお
り、この旋回滑走路を通して軽質屑はスリーブ状に構成
される室部分３４に供給可能である。
【００２８】図２において室３０は円筒形閘門空間部分
３１とスリーブ状室部分３４とで構成されている。閘門
空間３１は供給導管５２を介してガス送り装置５１に接
続されており、このガスは実質的に空気である。スリー
ブ状室部分３４内に突出するランス５５は供給導管５４
を介してガス送り装置５３に接続されており、このガス
はこの場合実質的に酸素である。
【００２９】図３の右側に図示されたスリーブ状室部分
３６は電極筒４４とスリーブ状装入空間４７との間に配
置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】装入空間内に管状室を有する電気アーク炉の断
面図である。
【図２】装入空間内にスリーブ状室を有する電気アーク
炉を示す。
【図３】装入空間形状の平面図である。
【符号の説明】
貯蔵槽設備 １１、１２ シュレッダ軽質屑用貯蔵槽 １３ 軽質屑用ベルトコンベヤ １４ コンベヤ排出箇所 １７ 屑鉄用ベルトコンベヤ １８、１９ 屑鉄用貯蔵槽 貯蔵設備 ２１ 貯蔵トラフ ３０ 室 ３１ 閘門空間 ３２ 材料入口の遮断部材 ３３ 材料出口の遮断部材 ３４ 閘門空間後段の部分 ３５ 管状セグメント ３６ スリーブ状セグメント ３７ 壁 ３８ 冷却要素 ３９ 旋回滑走路 ４０ 電気アーク炉 ４１ 炉体 ４２ 炉底 ４３ 電極 ４４ 電極筒 ４５ 電極保持部材 ４６ 搬送路 ４７ 装入空間 ４９ 炉頂 ５１ ガス送り装置（空気） ５２ 供給導管 ５３ ガス送り装置（酸素） ５４ 供給導管 ５５ ランス ６０ ガス清浄装置 ７１ バーナ ７２ 供給導管 ７３ 燃料送り装置 Ｓ 溶鋼 Ｃ 装入物 Ｉ 炉の軸線

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 破砕し分級して貯蔵槽内に貯蔵される、
    エネルギとして利用可能な残物質を処理するための方法
    において、以下の工程を特徴とする方法。 ａ）残物質が貯蔵槽から少量ずつ、鋼を溶解するための
    金属溶解炉に供給されて、貯蔵トラフ内に貯蔵され、 ｂ）所定時間後に残物質が少量ずつ、気密閉鎖可能な閘
    門空間内に装入され、 ｃ）閘門空間の閉鎖後に残物質に酸素含有ガスが吹き込
    まれ、このガスの圧力が金属溶解炉の炉頂の実際圧力よ
    りも高く、 ｄ）閘門空間内で予め設定可能な圧力に達して、炉底の
    方を向いた閘門空間出口を開いた後、残物質が気体動力
    学的に炉室内に搬送され、そして ｅ）金属溶解炉の炉底の領域内にある溶湯の中に浸漬さ
    れる。
  2. 【請求項２】 閘門空間を出た後に残物質の中に酸素が
    吹き込まれることを特徴とする、請求項１に記載の残物
    質を処理するための方法。
  3. 【請求項３】 残物質が溶湯中に浸漬される領域が外部
    エネルギによって空所にされていることを特徴とする、
    請求項１に記載の残物質を処理するための方法。
  4. 【請求項４】 残物質の供給中に、残物質の量に依存し
    て、且つ予め任意の時点に設定可能に、通常の炉装入屑
    鉄が残物質に添加されることを特徴とする、請求項１〜
    ３のいずれか１項に記載の残物質を処理するための方
    法。
  5. 【請求項５】 残物質が電気アーク炉に供給されること
    を特徴とする、請求項１に記載の残物質を処理するため
    の方法。
  6. 【請求項６】 外部エネルギが油の火炎に基づくことを
    特徴とする、請求項３に記載の残物質を処理するための
    方法。
  7. 【請求項７】 エネルギとして利用可能な残物質、特に
    シュレッダの軽質屑を処理するための、残物質を分級し
    て貯蔵する貯蔵槽と、鋼を溶解するための電気アーク炉
    へと残物質を搬送する搬送機構とを有する、請求項１に
    記載の方法を実施するための装置において、 電気アーク炉（４０）が、中心に配置される少なくとも
    １つの電極（４３）を包むスリーブの形の装入空間（４
    ７）を有し、この装入空間内に炉頂（４９）から炉体
    （４１）の炉底（４２）の近傍にまで延びる室（３０）
    が配置されており、 室（３０）の一部（３１）が閘門空間として構成されて
    おり、この閘門空間が装入方向で材料入口と材料出口と
    に遮断装置（３２、３３）を有し、室（３０）のうち閘
    門空間（３１）として構成される部分がガス送り装置に
    接続されており、 室（３０）の上方に貯蔵トラフ（２１）が設けられてい
    ることを特徴とする、残物質を処理するための装置。
  8. 【請求項８】 室（３０）が管状に構成されて、装入空
    間（４７）のうちの主軸線（Ｉ）と軸平行に配置される
    少なくとも１つのセグメント（３５）を形成することを
    特徴とする、請求項７に記載の残物質を処理するための
    装置。
  9. 【請求項９】 室（３０）のうち材料送り方向で閘門空
    間（３１）の後段に設けられる部分（３４）がスリーブ
    状に構成されて、電極（４３）を取り囲む筒（４４）と
    装入空間（４７）との間に同軸で配置されていることを
    特徴とする、請求項７に記載の残物質を処理するための
    装置。
  10. 【請求項１０】 室（３０）の壁（３７）が、少なくと
    も炉底（４２）に向かって傾斜する領域で冷却要素（３
    ８）として構成されており、この冷却要素が冷媒送り装
    置に接続されていることを特徴とする、請求項８又は９
    に記載の残物質を処理するための装置。
  11. 【請求項１１】 冷却要素（３８）が、液状媒体を導く
    ことのできる通路（３９）を有することを特徴とする、
    請求項１０に記載の残物質を処理するための装置。
  12. 【請求項１２】 酸素含有ガスを吹き込むためのランス
    （５５）が閘門空間（３１）の下方に設けられているこ
    とを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか１項に記載
    の残物質を処理するための装置。
  13. 【請求項１３】 閘門空間（３１）の下方で装入空間
    （３４）内の室出口（３０）に、外部加熱エネルギを導
    入するためにバーナ（７１）が設けられており、これら
    のバーナが供給導管（７２）を介して燃料送り装置（７
    ３）に接続されていることを特徴とする、請求項７〜１
    １のいずれか１項に記載の残物質を処理するための装
    置。
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