JPH09202907A - 廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法 - Google Patents
廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法Info
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- JPH09202907A JPH09202907A JP1118196A JP1118196A JPH09202907A JP H09202907 A JPH09202907 A JP H09202907A JP 1118196 A JP1118196 A JP 1118196A JP 1118196 A JP1118196 A JP 1118196A JP H09202907 A JPH09202907 A JP H09202907A
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- Japan
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- waste plastic
- tuyere
- pipe
- blast furnace
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
- C21B5/023—Injection of the additives into the melting part
- C21B5/026—Injection of the additives into the melting part of plastic material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃プラスチックの粒度変動しても、炉況を悪
化させることのない廃プラスチックの高炉羽口吹込み方
法を提供する。 【解決手段】 高炉羽口から廃プラスチック粒を炉内に
吹込みつつ、廃プラスチックの粒度を測定し、該粒度の
測定値に基づいて、廃プラスチック吹込みランスの先端
位置を制御する廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法。 【効果】 廃プラスチックの粒度が変化しても、廃プラ
スチックの炉内における熱分解を適正状態に制御するこ
とができ、粒度変動に伴う燃焼効率の低下による通風の
阻害が無くなる。
化させることのない廃プラスチックの高炉羽口吹込み方
法を提供する。 【解決手段】 高炉羽口から廃プラスチック粒を炉内に
吹込みつつ、廃プラスチックの粒度を測定し、該粒度の
測定値に基づいて、廃プラスチック吹込みランスの先端
位置を制御する廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法。 【効果】 廃プラスチックの粒度が変化しても、廃プラ
スチックの炉内における熱分解を適正状態に制御するこ
とができ、粒度変動に伴う燃焼効率の低下による通風の
阻害が無くなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉操業に悪影響
を与えることなく、炉内で合成樹脂材料(プラスチッ
ク)の廃棄物を熱分解させ、その燃焼エネルギーおよび
遊離発生するCおよびH2 ガスを高炉反応に活用するこ
とのできる廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法に関す
るものである。
を与えることなく、炉内で合成樹脂材料(プラスチッ
ク)の廃棄物を熱分解させ、その燃焼エネルギーおよび
遊離発生するCおよびH2 ガスを高炉反応に活用するこ
とのできる廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】プラスチックは現代社会において、欠く
べからざるものであり、プラスチックの成形性の良さが
現代のニーズの多様化にマッチして大量に生産され、消
費されている。
べからざるものであり、プラスチックの成形性の良さが
現代のニーズの多様化にマッチして大量に生産され、消
費されている。
【0003】一方、これらのプラスチックは同時に産業
廃棄物として排出されており、現状においては、埋め立
てや焼却炉による焼却処理によって処理されているが、
埋め立ての場合、土中の細菌、バクテリヤで分解されな
いこと、焼却した場合、排気ガスの処理が必要であり、
また発熱量が大きく焼却炉の耐火壁の短寿命化を招く等
の問題がある。このような問題を解消する廃プラスチッ
クの処理方法が種々提案されている。これらの中に、高
炉で処理するものとして、特公昭51−33493号公
報が開示されている。これは「廃プラスチックの粉砕物
を重油と混合してスラリー状にするかまたは、その粉砕
物を気体輸送して羽口から吹き込んで補助燃料とする方
法」である。
廃棄物として排出されており、現状においては、埋め立
てや焼却炉による焼却処理によって処理されているが、
埋め立ての場合、土中の細菌、バクテリヤで分解されな
いこと、焼却した場合、排気ガスの処理が必要であり、
また発熱量が大きく焼却炉の耐火壁の短寿命化を招く等
の問題がある。このような問題を解消する廃プラスチッ
クの処理方法が種々提案されている。これらの中に、高
炉で処理するものとして、特公昭51−33493号公
報が開示されている。これは「廃プラスチックの粉砕物
を重油と混合してスラリー状にするかまたは、その粉砕
物を気体輸送して羽口から吹き込んで補助燃料とする方
法」である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】廃プラスチックは、廃
棄物であるがゆえに、様々な形状・仕様のものを使用す
る必要があるので、微粉炭に比べて粒度変動が大きく、
炉内での燃焼特性が大きく変動することがある。このた
め廃プラスチック粉砕物を気体輸送して羽口から吹き込
む場合は、例えば、粒度が大きいものが吹き込まれると
レースウエイ内で完全に気化しきれず、レースウエイ内
壁に溶融物が付着し、通風を阻害して炉況を悪化させ
る。従って、廃プラスチックを完全に熱分解させるため
には、粒度変動に応じてレースウエイ内での廃プラスチ
ックの滞留時間を調節する必要があるが、前記先行技術
の方法においては、このような粒度変動に対する対処方
法については開示されていない。
棄物であるがゆえに、様々な形状・仕様のものを使用す
る必要があるので、微粉炭に比べて粒度変動が大きく、
炉内での燃焼特性が大きく変動することがある。このた
め廃プラスチック粉砕物を気体輸送して羽口から吹き込
む場合は、例えば、粒度が大きいものが吹き込まれると
レースウエイ内で完全に気化しきれず、レースウエイ内
壁に溶融物が付着し、通風を阻害して炉況を悪化させ
る。従って、廃プラスチックを完全に熱分解させるため
には、粒度変動に応じてレースウエイ内での廃プラスチ
ックの滞留時間を調節する必要があるが、前記先行技術
の方法においては、このような粒度変動に対する対処方
法については開示されていない。
【0005】本発明は、廃プラスチックが粒度変動して
も、炉況を悪化させることのない廃プラスチックの高炉
羽口吹込み方法を提供することを目的とする。
も、炉況を悪化させることのない廃プラスチックの高炉
羽口吹込み方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を、
高炉羽口から廃プラスチック粒を炉内に吹込む際に、廃
プラスチックの粒度に応じて、廃プラスチック吹込みラ
ンスの先端位置を制御する廃プラスチックの高炉羽口吹
込み方法によって達成する。
高炉羽口から廃プラスチック粒を炉内に吹込む際に、廃
プラスチックの粒度に応じて、廃プラスチック吹込みラ
ンスの先端位置を制御する廃プラスチックの高炉羽口吹
込み方法によって達成する。
【0007】廃プラスチックの吹込みに際しては、吹き
込んだ廃プラスチックを炉内における通気性を阻害しな
い程度に熱分解させる必要がある。このためには、吹込
む廃プラスチックの粒度とこれがレースウエイ内で完全
に熱分解するに要する時間との関係を考慮する必要があ
る。
込んだ廃プラスチックを炉内における通気性を阻害しな
い程度に熱分解させる必要がある。このためには、吹込
む廃プラスチックの粒度とこれがレースウエイ内で完全
に熱分解するに要する時間との関係を考慮する必要があ
る。
【0008】図1に示すようなランスを用いた場合、廃
プラスチックの燃焼特性は吹き込みランス10の先端と
羽口4先端の距離Lによって変わる。すなわち図2に示
すようにLが小さすぎるときは、レースウエイ内での廃
プラスチックの滞留時間が短くなるので燃焼性は低下す
る。逆にLが大きいときは廃プラスチックの燃焼が羽口
の内部で進行してしまうので、羽口を劣化させてしま
う。
プラスチックの燃焼特性は吹き込みランス10の先端と
羽口4先端の距離Lによって変わる。すなわち図2に示
すようにLが小さすぎるときは、レースウエイ内での廃
プラスチックの滞留時間が短くなるので燃焼性は低下す
る。逆にLが大きいときは廃プラスチックの燃焼が羽口
の内部で進行してしまうので、羽口を劣化させてしま
う。
【0009】図3には平均粒度が4mmの廃プラスチッ
クを炉内に吹き込んだ時の燃焼効率と吹き込みランス位
置(L)の関係を示す。ここで燃焼効率は炉頂ガス中の
炭化水素ガス成分(CxHy)濃度の増分から下式に基
づいて計算した。
クを炉内に吹き込んだ時の燃焼効率と吹き込みランス位
置(L)の関係を示す。ここで燃焼効率は炉頂ガス中の
炭化水素ガス成分(CxHy)濃度の増分から下式に基
づいて計算した。
【0010】 燃焼効率(%)=(1−(C−Cbase)/C)x100 ここで、Cは廃プラスチックを吹き込んだ時の炉頂の炭
化水素濃度(%)、Cbaseは廃プラスチックを吹き込ま
ない時の炭化水素濃度(%)。図3の例ではLが約11
00mm以上で燃焼効率が100%が確保できることが
分かる。しかし、Lが約1400mm以上では吹き込ん
だ廃プラスチックの燃焼が羽口内で生じてしまう。この
上限値は羽口内の燃焼状況の目視等で確認できる。
化水素濃度(%)、Cbaseは廃プラスチックを吹き込ま
ない時の炭化水素濃度(%)。図3の例ではLが約11
00mm以上で燃焼効率が100%が確保できることが
分かる。しかし、Lが約1400mm以上では吹き込ん
だ廃プラスチックの燃焼が羽口内で生じてしまう。この
上限値は羽口内の燃焼状況の目視等で確認できる。
【0011】図4には上記のようにして求めた廃プラス
チックの平均粒度と吹き込みランス位置の最適領域との
関係を示す。この関係から廃プラスチックの粒度が大き
い時は、吹込みランスの先端と羽口先端の距離;Lを大
とし、粒度が小さいときは、Lを小としなければならな
い。
チックの平均粒度と吹き込みランス位置の最適領域との
関係を示す。この関係から廃プラスチックの粒度が大き
い時は、吹込みランスの先端と羽口先端の距離;Lを大
とし、粒度が小さいときは、Lを小としなければならな
い。
【0012】従って、廃プラスチックの粒度に応じて、
上記Lを図4の関係に基づき制御すれば、炉内の通気性
を阻害することなく廃プラスチックを熱分解させること
ができる。
上記Lを図4の関係に基づき制御すれば、炉内の通気性
を阻害することなく廃プラスチックを熱分解させること
ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。図1は、本発明方法の説明図である。図に
おいて、1は高炉の鉄皮、2は外羽口受金物、3は中羽
口受金物、4は羽口である。羽口4の後部にはブローパ
イプ5が水平に接続されており、ブローパイプ5の後部
に曲がり管6が、その後部に送風支管7が接続されてい
る。送風支管7の中間に熱風制御弁8が設けられてい
る。この熱風制御弁8は、減速機付き電動機9によりそ
の開度が調整される。熱風炉で製造された約1000℃
の熱風が熱風支管、曲がり管6、ブローパイプ5を通し
て羽口4から高炉の炉内に送風されている。
て説明する。図1は、本発明方法の説明図である。図に
おいて、1は高炉の鉄皮、2は外羽口受金物、3は中羽
口受金物、4は羽口である。羽口4の後部にはブローパ
イプ5が水平に接続されており、ブローパイプ5の後部
に曲がり管6が、その後部に送風支管7が接続されてい
る。送風支管7の中間に熱風制御弁8が設けられてい
る。この熱風制御弁8は、減速機付き電動機9によりそ
の開度が調整される。熱風炉で製造された約1000℃
の熱風が熱風支管、曲がり管6、ブローパイプ5を通し
て羽口4から高炉の炉内に送風されている。
【0014】ブローパイプ5の側面には、廃プラスチッ
ク吹込みランス10の先端を羽口4の穴の後部にもたら
す斜めの挿入穴を内部に形成したるランス挿入部5aが
形成されている。吹込みランス10は、3重管で構成さ
れた水冷構造の廃プラスチック吹込み管とその外周に遊
嵌合するシールガス管から構成されている。吹込みラン
ス10の後部にガイド板11が固着されている。ガイド
板11には、受け架台34の上に取付けられた固定板3
0とフランジ32の間に架け渡された4本のガイドロッ
ド31を遊嵌合的に通す穴が設けられている。それによ
り、吹込みランス10は、ガイド板11を介して前記ガ
イドロッド31に支持され、ブローパイプ5の軸方向に
移動することができる。また、このガイド板11に電動
ボールねじシリンダー13のスクリューロッド12の先
端が固着されている。これにより、電動ボールねじを作
動させれば、吹込みランス10はブローパイプ5の軸方
向に移動する。即ち、羽口4の先端から吹込みランス1
0の先端までの距離L(吹込みランス先端位置)を調整
することができる。33は、吹込みランス10の中間を
支持する支柱である。
ク吹込みランス10の先端を羽口4の穴の後部にもたら
す斜めの挿入穴を内部に形成したるランス挿入部5aが
形成されている。吹込みランス10は、3重管で構成さ
れた水冷構造の廃プラスチック吹込み管とその外周に遊
嵌合するシールガス管から構成されている。吹込みラン
ス10の後部にガイド板11が固着されている。ガイド
板11には、受け架台34の上に取付けられた固定板3
0とフランジ32の間に架け渡された4本のガイドロッ
ド31を遊嵌合的に通す穴が設けられている。それによ
り、吹込みランス10は、ガイド板11を介して前記ガ
イドロッド31に支持され、ブローパイプ5の軸方向に
移動することができる。また、このガイド板11に電動
ボールねじシリンダー13のスクリューロッド12の先
端が固着されている。これにより、電動ボールねじを作
動させれば、吹込みランス10はブローパイプ5の軸方
向に移動する。即ち、羽口4の先端から吹込みランス1
0の先端までの距離L(吹込みランス先端位置)を調整
することができる。33は、吹込みランス10の中間を
支持する支柱である。
【0015】15は吹込みランス10の後端に接続され
た可撓管、16は適当粒度に破砕された廃プラスチック
粒とキャリアガスの輸送管である。輸送管16の途中に
配管を介して吸引器17が設けられており、吸引器17
に吸引された廃プラスチック粒とキャリアガスは粒度測
定器18に送給される。粒度測定器18は一定時間毎に
(例えば、数分おきに)採取された廃プラスチック粒を
撮像し、画像処理により粒度を演算して求める方式のも
の等が使用される。
た可撓管、16は適当粒度に破砕された廃プラスチック
粒とキャリアガスの輸送管である。輸送管16の途中に
配管を介して吸引器17が設けられており、吸引器17
に吸引された廃プラスチック粒とキャリアガスは粒度測
定器18に送給される。粒度測定器18は一定時間毎に
(例えば、数分おきに)採取された廃プラスチック粒を
撮像し、画像処理により粒度を演算して求める方式のも
の等が使用される。
【0016】この例の他に貯蔵サイロの手前で一定時間
毎に測定した結果を使用してもよい。
毎に測定した結果を使用してもよい。
【0017】本発明方法は、上記のような設備を使用し
て自動制御することもできる。図1および図5によりこ
れを説明する。 (1) 輸送管16を流れる廃プラスチックを一定時間
毎に採取、その平均粒度(以下、粒度という)が測定さ
れ、演算器20に送信される(S1)。一方、スクリュ
ーロッド12の移動距離測定器14からスクリューロッ
ドの移動距離が演算器20に送信される。 (2) 演算器20で、測定粒度dpm と設定粒度;d
p(4mm)の差αが計算される(S2)。 (3) αが+のときは、演算器20に予め入力された
「平均粒度と吹込みランス先端位置の関係グラフ」か
ら、αに見合った吹込みランスの後退距離ΔLが求めら
れ、電動ボールねじシリンダー13に指令が出される
(S3)。 (4) 吹込みランス10がΔLだけ後退する(S
4)。 (3)’αが−のときは、αに見合った吹込みランスの
前進距離ΔL’が求められ、電動ボールねじシリンダー
13に指令が出される(S2)。 (4)’吹込みランス10がΔL’だけ後退する(S
5)。
て自動制御することもできる。図1および図5によりこ
れを説明する。 (1) 輸送管16を流れる廃プラスチックを一定時間
毎に採取、その平均粒度(以下、粒度という)が測定さ
れ、演算器20に送信される(S1)。一方、スクリュ
ーロッド12の移動距離測定器14からスクリューロッ
ドの移動距離が演算器20に送信される。 (2) 演算器20で、測定粒度dpm と設定粒度;d
p(4mm)の差αが計算される(S2)。 (3) αが+のときは、演算器20に予め入力された
「平均粒度と吹込みランス先端位置の関係グラフ」か
ら、αに見合った吹込みランスの後退距離ΔLが求めら
れ、電動ボールねじシリンダー13に指令が出される
(S3)。 (4) 吹込みランス10がΔLだけ後退する(S
4)。 (3)’αが−のときは、αに見合った吹込みランスの
前進距離ΔL’が求められ、電動ボールねじシリンダー
13に指令が出される(S2)。 (4)’吹込みランス10がΔL’だけ後退する(S
5)。
【0018】
【実施例】図6に示すシステムにおいて高炉に廃プラス
チックを吹き込んだ。粉砕・整粒された廃プラスチック
を貯留サイロから気送管系を通じて高炉に気送し、微粉
炭とともに羽口部から下記の条件で吹き込んだ。 気送ガス:空気 廃プラスチックの吹き込量:8.4t/hr 固気比:2.5kg/kg
チックを吹き込んだ。粉砕・整粒された廃プラスチック
を貯留サイロから気送管系を通じて高炉に気送し、微粉
炭とともに羽口部から下記の条件で吹き込んだ。 気送ガス:空気 廃プラスチックの吹き込量:8.4t/hr 固気比:2.5kg/kg
【0019】 「高炉操業条件」 出銑量:10000t/日 コークス比:410kg/t・pig 羽口:廃プラスチックの吹き込量:20kg/t・pig 微粉炭吹き込量:100kg/t・pig 送風量:1200Nm3 /t・pig 酸素富化率:4% 送風温度:1000℃ この条件で平均粒度4mmの廃プラスチック(ポリエチ
レン系)を吹き込む操業を行った。この時吹き込ノズル
の羽口先端からの距離:Lを図3に基づいて1200m
mに設定した。図1の粒度測定器18で5分ごとに廃プ
ラスチックの粒度を測定していたところ、平均粒度が6
mmに急激に変動したのでLを手動で1300mmに設
定し直した。約3時間後平均粒度が4mmに復帰したの
で、Lを元の位置(1200mm)に戻した。この間、
廃プラスチックの燃焼効率はほぼ100%に維持でき
た。
レン系)を吹き込む操業を行った。この時吹き込ノズル
の羽口先端からの距離:Lを図3に基づいて1200m
mに設定した。図1の粒度測定器18で5分ごとに廃プ
ラスチックの粒度を測定していたところ、平均粒度が6
mmに急激に変動したのでLを手動で1300mmに設
定し直した。約3時間後平均粒度が4mmに復帰したの
で、Lを元の位置(1200mm)に戻した。この間、
廃プラスチックの燃焼効率はほぼ100%に維持でき
た。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、廃プラスチックの粒度
が変化しても、その変化量に基づき吹込みランス位置を
調整するから、廃プラスチックの炉内における熱分解を
適正状態に制御することができ、従来方法による粒度変
動に伴う燃焼効率の低下による通風の阻害といった問題
を解消することができる。
が変化しても、その変化量に基づき吹込みランス位置を
調整するから、廃プラスチックの炉内における熱分解を
適正状態に制御することができ、従来方法による粒度変
動に伴う燃焼効率の低下による通風の阻害といった問題
を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の説明図である。
【図2】廃プラスチック吹き込みランス位置の燃焼状況
に与える影響を示す模式図である。
に与える影響を示す模式図である。
【図3】平均粒度が4mmの廃プラスチックを高炉に吹
き込んだ時の吹き込みランス位置と燃焼効率の関係を示
すグラフである。
き込んだ時の吹き込みランス位置と燃焼効率の関係を示
すグラフである。
【図4】廃プラスチック平均粒度と吹込みランス先端位
置の関係を示すグラフである。
置の関係を示すグラフである。
【図5】本発明方法の実施フローチャートである。
【図6】高炉廃プラスチック吹き込みシステムを示す図
である。
である。
4 羽口 5 ブローパイプ 10 吹込みランス 11 ガイド板 12 スクリューロッド 13 電動ボールねじシリンダー 14 移動距離測定器 15 可撓管 16 輸送管 17 吸引器 18 粒度測定器 30 固定板 31 ガイドロッド 34 受け架台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河内 巌 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 浅沼 稔 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 高炉羽口から廃プラスチック粒を炉内に
吹込む際に、廃プラスチックの粒度に応じて、廃プラス
チック吹込みランスの先端位置を制御することを特徴と
する廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1118196A JPH09202907A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1118196A JPH09202907A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09202907A true JPH09202907A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11770906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1118196A Pending JPH09202907A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 廃プラスチックの高炉羽口吹込み方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09202907A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6329496B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-12-11 | Nippon Steel Corporation | Method for processing chlorine-containing organic compounds |
US6436168B1 (en) | 1998-08-28 | 2002-08-20 | Nippon Steel Corporation | Treatment process for resins or organic compounds, or waste plastics containing them |
-
1996
- 1996-01-25 JP JP1118196A patent/JPH09202907A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6329496B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-12-11 | Nippon Steel Corporation | Method for processing chlorine-containing organic compounds |
US6436168B1 (en) | 1998-08-28 | 2002-08-20 | Nippon Steel Corporation | Treatment process for resins or organic compounds, or waste plastics containing them |
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