JPH0995724A

JPH0995724A - スクラップ溶解法

Info

Publication number: JPH0995724A
Application number: JP27844695A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Konishi; 武史小西; Tsutomu Shikada; 勉鹿田; Hidetoshi Noda; 英俊野田; Takanori Inokuchi; 孝憲井ノ口; Tatsuro Ariyama; 達郎有山
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】合成樹脂材の大量処理と有効利用を図りつ
つ、スクラップを高効率に溶解して溶銑を製造するとと
もに、燃料用ガスとして利用価値の高い高カロリーの排
ガスを大量に製造することができ、しかも低い製造コス
トで操業を行なうことができるスクラップ溶解法を提供
すること【解決手段】シャフト炉内に鉄源であるスクラップ、
コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設けら
れた燃焼バーナから微粉炭または微粉炭＋合成樹脂材を
吹き込むとともに、その周囲から酸素を吹き込んで両者
を高効率に混合させることにより、微粉炭または微粉炭
＋合成樹脂材を急速燃焼させ、その燃焼ガスの顕熱でス
クラップを溶解して溶銑を製造するとともに、燃焼ガス
を炉内で有意に二次燃焼させることなく、合成樹脂材の
熱分解で生じたガスとともに燃料用ガスとして回収す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクラップ溶解法、
より詳細には、スクラップを鉄源とし且つ微粉炭を主要
な熱源及び高カロリー排ガス源とするとともに、高カロ
リー排ガス源さらには熱源の一部として廃棄物たる合成
樹脂類を用いて溶銑を製造し、しかも燃料用ガスとして
高い利用価値のある高カロリー排ガスを得ることができ
るスクラップ溶解法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年スクラップ（銑屑、鉄屑）の供給が
増加の一途を辿っており、そのリサイクルが資源の有効
利用の面で重要な課題となりつつある。このためスクラ
ップを原料として低コストに高い生産性で溶銑を製造で
きる技術の開発が強く望まれている。従来、スクラップ
から溶銑を製造するために電気炉が用いられているが、
電気炉法は莫大な電気を必要とするためコストが高く、
製造コスト面での要求を満足できない。

【０００３】また、キュポラ法によりスクラップを原料
とした鋳物銑の製造が行われているが、このキュポラ法
では燃料として鋳物用の高品位大塊コークスを使用する
必要があり、この鋳物用コークスは高炉用コークスの４
倍程度の価格であるため製造コストの面で汎用化は難し
い。キュポラ法ではスクラップの円滑な溶解を促すため
に、羽口から吹き込まれた熱風中の酸素を羽口先のコー
クスによって急速に消費させず、炉の下部に形成される
コークスベット上部のスクラップ溶解帯付近で消費させ
るようにし、この部分で最高温度になるような温度分布
にすることが必要であり、このためコークスは高炉用コ
ークスよりも反応性が低く、燃焼しにくいものを使用す
る必要がある。このため、高炉用コークスよりも粒度が
大きく反応性の低い特殊な鋳物用コークスを用いること
が不可欠である。

【０００４】以上のような従来の電気炉法やキュポラ法
に対して、シャフト炉を用いたスクラップ溶解法とし
て、シャフト炉内に鉄源であるスクラップと高炉用コー
クスとを装入するとともに、羽口部から常温の高酸素富
化空気と微粉炭を吹き込んで燃焼させ、この燃焼ガスの
顕熱によりスクラップを溶解するとともに、シャフト部
から空気を吹き込むことで燃焼ガスを二次燃焼させてス
クラップの溶解を促進させるようにしたスクラップ溶解
法が提案されている（鉄と鋼 Vol.79,No.2，P.139〜14
6）。

【０００５】また、他の方法として、シャフト炉の外部
に微粉炭燃焼用の燃焼炉を設けてこの燃焼炉で微粉炭を
多量に燃焼させ、発生した高温の燃焼ガスをスクラップ
とコークスが装入されたシャフト炉に導入するととも
に、この導入の際に酸素含有ガスを補給して燃焼ガスを
二次燃焼させ、この燃焼ガスの顕熱によりスクラップを
溶解するようにしたスクラップ溶解法が提案されている
（特開平１−１９５２２５号公報）。これらの提案によ
るスクラップ溶解法は、熱源の一部として微粉炭を使用
し且つ炉内に装入するコークスとして安価な高炉用コー
クスを使用できるため、経済的な操業を実現できる可能
性がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した２つ
のスクラップ溶解法はいずれも低燃料比によるエネルギ
ーミニマムを指向した技術であり、このため燃料比を低
く抑えた操業（燃料比：３００ｋｇ／ｔ・pig未満）を
行ない、且つ微粉炭の燃焼により生成した燃焼ガスにさ
らに空気等の酸素含有ガスを吹き込んで二次燃焼させる
ことにより、低燃料比の下でのスクラップ溶解の促進を
図っている。すなわち、これら従来のスクラップ溶解法
の狙いは、燃料比の低減化と熱源の一部として微粉炭を
使用することによりスクラップ溶解の低コスト化を実現
しようとするものであり、したがって、微粉炭の大量供
給を行なって高燃料比の操業を行い、大量供給された微
粉炭を積極的に燃焼ガス化して大量の排ガス（燃料ガ
ス）を得るというような意図はなく、また、これが可能
となるような操業条件や手段を備えてもいない。

【０００７】また、上記のスクラップ溶解法では製造コ
ストの低減化のために熱源の一部として微粉炭を用いて
いるが、その供給量は［微粉炭比／コークス比］の重量
比で１．０に満たず（せいぜい高くても０．９程度）、
燃料比を低く抑えてはいるものの、コークス比が相対的
に高いという意味で低コスト化が十分に図られていると
は言い難い。また、これらのスクラップ溶解法では、低
燃料比による操業を可能とするために微粉炭の燃焼ガス
にさらに空気等の酸素含有ガスを吹き込んで二次燃焼さ
せており、また、微粉炭の燃焼や二次燃焼のために空気
若しくは酸素富化された空気を用いているため、排出さ
れる排ガスには必然的に窒素やＣＯ₂等が多量に含まれ
ることになる。したがって、これら従来技術のスクラッ
プ溶解法において炉から排出される排ガスは、燃料ガス
としてそれなりの利用価値はあるものの、例えば高効率
な発電を行なうための燃料ガスや加熱炉用燃料ガスとし
て利用できるような熱量を有する高カロリーガスではな
い。

【０００８】例えば、前者の従来技術を述べた文献（鉄
と鋼 Vol.79,No.2，P.139〜146）では、キュポラ法に較
べて高カロリーの排ガスが得られ、これを燃料ガスとし
て有効利用できるとしているが、その排ガスカロリーは
約２０００ｋｃａｌ／Ｎｍ³（約８４００ｋＪ／Ｎｍ³）
程度に過ぎない。また、同文献では試験的に二次燃焼を
実施しないで行った実験例のデータも示されているが、
本発明者らが試算した結果では、この場合でも排ガスの
カロリーは高々２３００ｋｃａｌ／Ｎｍ³程度に過ぎな
い。一般に、加熱炉用や高効率発電用の燃料ガスとして
は２５００ｋｃａｌ／Ｎｍ³以上の高カロリーガスが使
用されており、したがって、従来技術で得られる排ガス
は加熱炉用や高効率発電用としては適さず、利用価値の
低いものと言わざるを得ない。また、低燃料比での操業
であるために発生する排ガス量も少なく、排ガスカロリ
ーが低いことも相俟って高品質の燃料ガスを大量に安定
供給できるような技術ではない。

【０００９】また、後者の従来技術（特開平１−１９５
２２５号公報）では、溶解炉とは別に微粉炭燃焼用の燃
焼炉が必要であるため設備コストが高く、また、燃焼炉
で生成した高温ガスをガス導管によりシャフト炉に導く
途中でガス顕熱の一部が失われるため、経済性の面でも
問題がある。なお、先に述べたキュポラ法の改良技術と
して、羽口から酸素富化熱風を微粉炭とともに吹き込む
ようにした方法も提案（ Klaus Scheiding : Proceedin
gs of the Eighth Japan-Germany Seminar, Oct.,6,7,1
993（ Sendai,Japan ）,p.22“ Hot Metal Production
Based on Scrap, Coal and Oxygen ”）されているが、
この方法では高炉用コークスのなかでも大径のコークス
を使用しなければならず、製造コストが高くなる問題が
ある。また、先に述べた従来技術と同様、この技術にも
微粉炭を大量に供給してその燃焼ガス化を図るというよ
うな意図はなく、また、これが可能となるような操業条
件や手段を備えてもおらず、さらに窒素を含む熱風の吹
き込みを行なっていること等からしても、高カロリーの
排ガスを得ることは到底望めない。

【００１０】このように従来提案されているスクラップ
溶解技術は、基本的に燃料比の低減化によるエネルギー
ミニマムを指向しているが故に、その排ガスは熱量が小
さく且つ排出量も少なく、利用価値の低いものであっ
た。また、熱源の一部として微粉炭を用いているが、微
粉炭の高効率な燃焼を実現することができないためコー
クス比に対して微粉炭比を十分に高めることができず、
微粉炭使用による低コスト化が十分に図られていない。
一方、近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチッ
ク等の合成樹脂類が急増しており、その処理が大きな問
題となっている。なかでも高分子系の炭化水素化合物で
あるプラスチックは燃焼時に発生する熱量が高く、焼却
処理した場合に焼却炉を傷めるために大量処理が困難で
あり、その多くがごみ埋立地等に投棄されているのが現
状である。しかし、プラスチック等の投棄は環境対策上
好ましくなく、その大量処理方法の開発が切望されてい
る。

【００１１】したがって本発明の目的は、上記のような
従来のスクラップ溶解技術に対し、スクラップを高効率
に溶解して溶銑を製造できるだけでなく、燃料用ガスと
して利用価値の高い高カロリー排ガスを大量に製造する
ことができるとともに、高カロリー排ガスの利用価値を
考慮した場合に従来技術に較べて相当程度に低い製造コ
ストで操業を行なうことができ、しかも高カロリー排ガ
ス源及び熱源の一部として合成樹脂類を利用することに
より、廃棄物たる合成樹脂類の大量処理と有効利用を可
能とする、全く新たなタイプのスクラップ溶解法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
スクラップを原料とする溶銑の製造と高カロリー排ガス
の製造を低コストで実施するという目的が、微粉炭の大
量吹き込みによる高燃料比、高微粉炭比での操業の下で
下記の〜の手段を採ることにより達成できることを
見い出した。羽口部の燃焼バーナから微粉炭とともに酸素を吹き
込む。微粉炭と酸素とを、両者が速かに接触して混合する
ような特定の方法により吹き込むことにより微粉炭の急
速燃焼を実現させる。特に好ましくは、微粉炭の燃焼の
大部分を羽口部の燃焼バーナの内部で行わしめることに
より、炉内状況に影響されることなく微粉炭の安定した
高効率燃焼を実現させる。微粉炭の燃焼による燃焼ガスを有意に二次燃焼させ
ない。

【００１３】同時に、本発明者らはスクラップ溶解にお
いて熱源及び高カロリー排ガス源の一部として合成樹脂
類を炉内装入することについて検討を行い、その結果、
上記〜の構成を特徴とするスクラップ溶解法におい
て、合成樹脂材を炉頂装入すること、さらには燃焼バー
ナを通じて微粉炭とともに合成樹脂材を炉内に吹き込む
ことにより、合成樹脂材を効率的にガス化させることが
でき、廃棄物としての合成樹脂材の大量処理と高カロリ
ー排ガス源及び熱源としての有効利用を図ることができ
ること、一方、このスクラップ溶解法では当初予想され
ていたような合成樹脂材の炉内装入による問題、すなわ
ち、一般の廃棄物において合成樹脂材の約２０％を占め
るとも言われる塩化ビニル材の燃焼によって生じるＨＣ
ｌの排出や、合成樹脂材の分解物によって生成するター
ル状物質による排ガス配管の閉塞等の問題を適切に回避
しつつ、合成樹脂材の大量装入と処理が可能であり、実
際上の面でも合成樹脂材を高カロリー排ガス源及び熱源
の一部として大量利用できることが判明した。本発明は
このような知見に基づきなされたもので、その特徴とす
る構成は以下の通りである。

【００１４】(1) シャフト炉内に鉄源であるスクラッ
プ、コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設
けられた燃焼バーナからは微粉炭と酸素を炉内に吹き込
み、これらの吹き込みに当たっては微粉炭をバーナ径方
向中心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素を
その周囲から吹き込んで両者を混合させることにより、
微粉炭を羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、こ
の燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造す
るとともに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させるこ
となく、合成樹脂材の熱分解により生成したガスととも
に燃料用ガスとして回収することを特徴とするスクラッ
プ溶解法。

【００１５】(2) シャフト炉内に鉄源であるスクラッ
プ、コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設
けられた燃焼バーナからは微粉炭と酸素を炉内に吹き込
み、これらの吹き込みに当たってはバーナ径方向中心若
しくはその近傍から酸素を吹き込むとともに、その周囲
から微粉炭を吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き
込んで微粉炭と酸素を混合させることにより、微粉炭を
羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼ガ
スの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するととも
に、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく、
合成樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃料用
ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶解
法。

【００１６】(3) シャフト炉内に鉄源であるスクラッ
プ、コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設
けられた燃焼バーナからは微粉炭、粉粒状または細片状
の合成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、これらの吹き
込みに当たっては微粉炭と合成樹脂材をバーナ径方向中
心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素をその
周囲から吹き込んで微粉炭及び合成樹脂材と酸素を混合
させることにより、微粉炭と少くとも合成樹脂材の一部
を羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼
ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するとと
もに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることな
く、合成樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃
料用ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶
解法。

【００１７】(4) シャフト炉内に鉄源であるスクラッ
プ、コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設
けられた燃焼バーナからは微粉炭、粉粒状または細片状
の合成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、これらの吹き
込みに当たってはバーナ径方向中心若しくはその近傍か
ら酸素を吹き込むとともに、その周囲から微粉炭と合成
樹脂材を吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き込ん
で微粉炭及び合成樹脂材と酸素を混合させることによ
り、微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を羽口先に形
成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼ガスの顕熱で
スクラップを溶解して溶銑を製造するとともに、燃焼ガ
スを炉内で有意に二次燃焼させることなく、合成樹脂材
の熱分解により生成したガスとともに燃料用ガスとして
回収することを特徴とするスクラップ溶解法。

【００１８】(5) バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用
いて行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内
に鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉
頂装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸
素を吹き込み、これらの吹き込みに当たっては、微粉炭
をバーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込むとと
もに、酸素をその周囲から吹き込んで両者を混合させる
ことにより、予燃焼室内で微粉炭を急速燃焼させ、その
燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入し、該燃焼
ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するとと
もに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることな
く、合成樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃
料用ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶
解法。

【００１９】(6) バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用
いて行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内
に鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉
頂装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸
素を吹き込み、これらの吹き込みに当たっては、酸素を
バーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込むととも
に、その周囲から微粉炭を吹き込み、さらにその周囲か
ら酸素を吹き込んで微粉炭と酸素を混合させることによ
り、予燃焼室内で微粉炭を急速燃焼させ、その燃焼ガス
をバーナ先端開口部から炉内に導入し、該燃焼ガスの顕
熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するとともに、燃
焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく、合成樹
脂材の熱分解により生成したガスとともに燃料用ガスと
して回収することを特徴とするスクラップ溶解法。

【００２０】(7) バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用
いて行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内
に鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉
頂装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸
素を吹き込むとともに、粉粒状または細片状若しくは塊
状の合成樹脂材を吹き込み若しくは装入し、これらの吹
き込みに当たっては、少なくとも微粉炭をバーナ径方向
中心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素をそ
の周囲から吹き込んで両者を混合させることにより、予
燃焼室内で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速
燃焼させ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に
導入し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑
を製造するとともに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼
させることなく、合成樹脂材の熱分解により生成したガ
スとともに燃料用ガスとして回収することを特徴とする
スクラップ溶解法。

【００２１】(8) バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用
いて行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内
に鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉
頂装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸
素を吹き込むとともに、粉粒状または細片状若しくは塊
状の合成樹脂材を吹き込み若しくは装入し、これらの吹
き込みに当たっては、酸素をバーナ径方向中心若しくは
その近傍から吹き込むとともに、少なくとも微粉炭をそ
の周囲から吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き込
んで微粉炭と酸素を混合させることにより、予燃焼室内
で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速燃焼さ
せ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入
し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製
造するとともに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させ
ることなく、合成樹脂材の熱分解により生成したガスと
ともに燃料用ガスとして回収することを特徴とするスク
ラップ溶解法。

【００２２】上記(1)〜(8)のスクラップ溶解法におい
て、炉頂温度は４００〜６００℃に制御されることが好
ましい。また、(3)、(4)、(7)及び(8)のスクラップ溶解
法においては、燃焼バーナによる合成樹脂材の吹き込み
或いは合成樹脂材の予燃焼室内への吹き込み若しくは装
入は、非連続的若しくは間欠的に実施してもよく、ま
た、その際の合成樹脂材の吹き込みまたは装入は、微粉
炭の吹込みとともに行っても、また一時的に微粉炭の吹
込みに代えて（つまり、微粉炭の吹込みを一時的に停止
して）行ってもよい。すなわち、本発明法において燃焼
バーナを通じて合成樹脂材を吹き込み若しくは装入する
というのは、このような各ケースを含むものとする。

【００２３】また、特に上記(7)のスクラップ溶解法に
おいては、粉粒状または細片状の合成樹脂材をバーナ径
方向中心若しくはその近傍から予燃焼室内に吹き込むこ
とが、また、上記(8)のスクラップ溶解法においては、
粉粒状または細片状の合成樹脂材を、バーナ径方向中心
若しくはその近傍から吹き込まれる酸素の周囲から予燃
焼室内に吹き込むことが、それぞれ合成樹脂材を高効率
に燃焼させる上で好ましい。

【００２４】本発明では、シャフト炉に装入されるコー
クスとして高炉用コークスを用いることができる。ま
た、微粉炭または微粉炭＋合成樹脂材の大量吹き込みと
その高効率燃焼を意図する本発明においては、燃焼バー
ナから微粉炭だけを供給する場合には、燃焼バーナから
供給する微粉炭比ＰＣ（ｋｇ／ｔ・pig）と酸素流量Ｏ₂
（Ｎｍ³／ｔ・pig）との比［ＰＣ／Ｏ₂］を０．７ｋｇ
／Ｎｍ³以上とすることが好ましく、また、燃焼バーナ
から微粉炭と合成樹脂材を供給する場合には、燃焼バー
ナから供給する微粉炭比ＰＣ（ｋｇ／ｔ・pig）及び合
成樹脂材比ＳＲ（ｋｇ／ｔ・pig）と酸素流量Ｏ₂（Ｎｍ
³／ｔ・pig）との比［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］を０．７
ｋｇ／Ｎｍ³以上とすることが好ましい。

【００２５】また、本発明では燃料比を３００ｋｇ／ｔ
・pig以上、燃焼バーナから微粉炭だけを供給する場合
の微粉炭比（ｋｇ／ｔ・pig）と炉頂装入されるコーク
ス比（ｋｇ／ｔ・pig）との重量比［微粉炭比／コーク
ス比］を１．０以上、燃焼バーナから微粉炭と合成樹脂
材を供給する場合の微粉炭比（ｋｇ／ｔ・pig）及び合
成樹脂材比（ｋｇ／ｔ・pig）と炉頂装入されるコーク
ス比（ｋｇ／ｔ・pig）との重量比［（微粉炭比＋合成
樹脂材比）／コークス比］を１．０以上とすることが好
ましく、これによりスクラップを高効率に溶解すること
ができるとともに、大量の高カロリー排ガスの安定した
製造・供給が可能となる。

【００２６】上記(1)及び(3)のスクラップ溶解法におい
て、微粉炭若しくは微粉炭と合成樹脂材の吹込部（以
下、固体燃料吹込部という）の周囲から酸素を吹き込む
に当っては、固体燃料吹込部の周りを環状に囲むような
酸素吹込部から酸素を吹き込むようにしてもよいし、或
いは固体燃料吹込部の周りに適宜間隔をおいて配された
複数の酸素吹込部から酸素を吹き込むようにしてもよ
い。また、バーナ径方向における固体燃料吹込部の位置
はバーナの中心から或る程度偏位してもよく、要はバー
ナ径方向の中心若しくはその近傍から微粉炭若しくは微
粉炭と合成樹脂材が吹き込まれ、その周囲から酸素が吹
き込まれるようにすればよい。

【００２７】また、上記(2)及び(4)のスクラップ溶解法
において、バーナ径方向の中心若しくはその近傍から吹
き込まれる酸素の周囲から微粉炭若しくは微粉炭と合成
樹脂材を吹き込むに当っては、酸素吹込部の周りを環状
に囲むような固体燃料吹込部から微粉炭若しくは微粉炭
と合成樹脂材を吹き込むようにしてもよいし、或いは酸
素吹込部の周りに適宜間隔をおいて配された複数の固体
燃料吹込部から微粉炭若しくは微粉炭と合成樹脂材を吹
き込むようにしてもよい。また、固体燃料吹込部の周囲
からさらに酸素を吹き込むに当っても、固体燃料吹込部
の周りを環状に囲むような酸素吹込部から酸素を吹き込
むようにしてもよいし、或いは固体燃料吹込部の周りに
適宜間隔をおいて配された複数の酸素吹込部から酸素を
吹出すようにしてもよい。また、バーナ径方向における
酸素吹込部の位置（固体燃料吹込部の内側の酸素吹込部
の位置）はバーナの中心から或る程度偏位してもよく、
要はバーナ径方向の中心若しくはその近傍から酸素が吹
き込まれ、その周囲から微粉炭若しくは微粉炭と合成樹
脂材が吹き込まれるようにすればよい。

【００２８】上記(5)及び(7)のスクラップ溶解法におい
て、燃焼バーナの予燃焼室内において固体燃料吹込部の
周囲から酸素を吹き込むに当っては、固体燃料吹込部の
周りを環状に囲むような酸素吹込部から酸素を吹き込む
ようにしてもよいし、或いは固体燃料吹込部の周りに適
宜間隔をおいて配された複数の酸素吹込部から酸素を吹
き込むようにしてもよい。また、バーナ径方向における
固体燃料吹込部の位置はバーナの中心から或る程度偏位
してもよく、要はバーナ径方向の中心若しくはその近傍
から微粉炭若しくは微粉炭と合成樹脂材が吹き込まれ、
その周囲から酸素が吹き込まれるようにすればよい。

【００２９】また、上記(6)及び(8)のスクラップ溶解法
において、燃焼バーナの予燃焼室内にバーナ径方向の中
心若しくはその近傍から吹き込まれる酸素の周囲から微
粉炭若しくは微粉炭と合成樹脂材を吹き込むに当って
は、酸素吹込部の周りを環状に囲むような固体燃料吹込
部から微粉炭若しくは微粉炭と合成樹脂材を吹き込むよ
うにしてもよいし、或いは酸素吹込部の周りに適宜間隔
をおいて配された複数の固体燃料吹込部から微粉炭若し
くは微粉炭と合成樹脂材を吹き込むようにしてもよい。
また、固体燃料吹込部の周囲からさらに酸素を吹き込む
に当っても、固体燃料吹込部の周りを環状に囲むような
酸素吹込部から酸素を吹き込むようにしてもよいし、或
いは固体燃料吹込部の周りに適宜間隔をおいて配された
複数の酸素吹込部から酸素を吹出すようにしてもよい。
また、バーナ径方向における酸素吹込部の位置（固体燃
料吹込部の内側の酸素吹込部の位置）はバーナの中心か
ら或る程度偏位してもよく、要はバーナ径方向の中心若
しくはその近傍から酸素が吹き込まれ、その周囲から微
粉炭若しくは微粉炭と合成樹脂材が吹き込まれるように
すればよい。

【００３０】また、上記(3)、(4)、(7)及び(8)の各スク
ラップ溶解法において、燃焼バーナから吹き込む微粉炭
と合成樹脂材は、別々の吹込部（吹込孔）から吹き込む
ことができる。吹き込まれる微粉炭の粒度等は特に限定
しないが、例えば、粒度７４μｍ以下が８０％以上含ま
れるような微粉炭が好適である。また、吹き込まれる粉
粒状または細片状の合成樹脂材には、塊状（板状等を含
む）の合成樹脂材を粉砕処理して得られたもの、フィル
ム状の合成樹脂材を細かい小片に破砕処理して得られた
もの、合成樹脂材を一旦溶融または半溶融化し、これを
粉粒状に加工処理（粉砕処理または裁断処理）したも
の、合成樹脂材を半溶融化−急冷処理することにより粉
粒状に凝縮固化させたもの等を含む。その粒度は特に限
定されず、比較的粗粒のものでもよいが、通常は粒径１
０ｍｍ以下、望ましくは６ｍｍ以下のものが好ましい。
また、上記(7)及び(8)のスクラップ溶解法では、予燃焼
室を備えた燃焼バーナを用いるため合成樹脂材の燃焼性
が良好であり、このため、塊状の合成樹脂材を燃焼バー
ナの予燃焼室に装入することができる。なお、本発明に
おいては、炉内にスクラップとともに他の鉄源及び装入
物を装入することを妨げるものではない。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明のスクラップ溶解法は、ス
クラップ溶解において高カロリー排ガスを積極的に得る
ために、微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材の大量供給
により燃料比を高め且つコークス比に対して微粉炭比若
しくは微粉炭比＋合成樹脂材比を高めた操業を行うこと
を前提としている。このため、大量に供給される微粉炭
若しくは微粉炭＋合成樹脂材を効率的に燃焼させ且つ排
ガス中の低カロリー成分を低減させるべく、羽口部の燃
焼バーナを通じて微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材と
ともに酸素（実質的な純酸素）を吹込むとともに、微粉
炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材と酸素とが速かに接触・
混合して燃焼ガス化し、微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹
脂材の高効率燃焼（特に好ましくは、炉内状況等に影響
されない微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材の安定した
高効率燃焼）を可能ならしめる特定の吹き込み及び燃焼
方法を実施し、さらに、これにより生じた燃焼ガス（合
成樹脂材吹込みの場合には、一部の合成樹脂材の熱分解
生成ガスを含む）を有意に二次燃焼させることなく炉外
に排出することにより、スクラップの溶解と高カロリー
排ガスの回収とを低コストで実現させる。

【００３２】加えて、高カロリー排ガス源の一部として
合成樹脂材を炉頂装入し、その熱分解ガスを微粉炭等の
燃焼ガスとともに回収することにより、排ガスのさらな
る高カロリー化を図る。そして、熱源及び高カロリー排
ガス源の一部として合成樹脂材を炉内に供給することに
より、廃棄物たる合成樹脂材の大量処理と有効利用、さ
らには微粉炭量の低減化によるスクラップ溶解のさらな
る低コスト化を実現させる。

【００３３】以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明
する。図１は本発明のスクラップ溶解法に使用されるシ
ャフト炉の一構成例を示す概念図である。このシャフト
炉１の炉頂部３の上部には原料装入装置４が連設されて
いるが、この原料装入装置４と炉内とは開閉装置５によ
り遮断できる構造とし、高温の炉頂ガスをダクト６を通
じて完全に回収できるようにしてある。本発明のスクラ
ップ溶解法では、シャフト炉１の炉頂部３からは原料装
入装置４により鉄源であるスクラップ、コークス及び合
成樹脂材が装入される。コークスとしては、一般の高炉
用コークス（通常、粒度が２０〜８０ｍｍ）を用いるこ
とができる。炉内に装入されたコークスは、炉内に充填
されたスクラップを保持する作用をするとともに、スク
ラップ溶解のための熱源の一部となる。但し、本発明で
は羽口部から吹き込まれる微粉炭（合成樹脂材の吹き込
みを行う場合には、微粉炭と合成樹脂材）が熱源として
より大きな比重を占めている。また、炉頂装入される合
成樹脂材の形状、態様は任意である。

【００３４】羽口部２からは、燃焼バーナを通じて微粉
炭と酸素が炉内に吹き込まれる。図２はこの微粉炭と酸
素の吹き込み方法の一例を示す説明図であり、７は炉壁
である。羽口部２に設けられた燃焼バーナ８Ａからは、
バーナ径方向中心またはその近傍の固体燃料吹込部ａか
ら微粉炭ＰＣが、またその周囲の酸素吹込部ｂから酸素
Ｏ₂（冷酸素でよい）がそれぞれ炉内に吹き込まれる。
この際、微粉炭ＰＣはその周囲を酸素Ｏ₂で囲まれるよ
うにして炉内に吹き込まれるため酸素の接触が極めて良
好になり、微粉炭と酸素は羽口先で混合して微粉炭が急
速燃焼し、羽口先で燃焼帯及びレースウェイを形成す
る。したがって、単位酸素量当たり大量の微粉炭を吹き
込み、［ＰＣ／Ｏ₂］を十分に高くしても微粉炭は高効
率で燃焼ガス化する。なお、微粉炭ＰＣ（微粉炭＋合成
樹脂材の吹き込みを行う場合にはその両者）吹き込む際
の気送用ガスとしては、通常少量のＮ₂等が用いられ
る。

【００３５】これに対して、図２０に示すような公知の
ランス方式で微粉炭を吹込んだ場合や、酸素ガスではな
く熱風や酸素富化空気を吹込んだ場合には、酸素と微粉
炭との接触が十分に確保されないため微粉炭を高効率に
燃焼させることができず、微粉炭の大量吹込み（高微粉
炭比）が実現できない。酸素とともに吹き込まれた微粉
炭が急速燃焼することにより、羽口先には約２０００℃
程度の高温の燃焼帯が形成され、その熱でスクラップが
溶解し、溶銑として炉外に取り出される。微粉炭の急速
燃焼で生成した還元性の燃焼ガスは、その顕熱でスクラ
ップを溶解及び予熱しつつシャフト炉を上昇し、排ガス
として炉上部から排出されるが、本発明では微粉炭の燃
焼により生成した燃焼ガスを有意に二次燃焼させること
なく炉外に排出する。すなわち、従来技術のようにシャ
フト部に空気や酸素富化空気を供給して燃焼ガスを二次
燃焼させることはしない。

【００３６】一方、炉頂装入された合成樹脂材は、燃焼
ガスの顕熱により大部分が炉上部で分解してガス化し、
高カロリーガスが生成される。この高カロリーガスは上
記燃焼ガスとともに炉外に排出され、燃料用ガスとして
回収される。ここで、比較的大量の合成樹脂材を炉頂装
入した場合、合成樹脂材の分解物によりタール状物質が
生成し、これが排ガス配管等に付着、堆積して配管閉塞
の原因になるという問題があり、また、装入された合成
樹脂材が炉上部で円滑、迅速に熱分解しないと排ガスの
高カロリー化が阻害されるとともに、合成樹脂材がベッ
トコークス内で融着して炉内のガス流れを著しく阻害
し、またミスト状となった合成樹脂材が炉外に排出さ
れ、これが配管等に凝縮して配管閉塞の原因になるとい
う問題がある。

【００３７】このような問題を回避するためには、炉頂
温度を４００〜６００℃の範囲に制御することが好まし
い。すなわち、炉頂温度が４００℃未満では炉上部での
合成樹脂材の熱分解が円滑、迅速に進行せず、先に述べ
たような問題を生じるおそれがある。一方、炉頂温度が
６００℃を超えるとタール状物質の生成が顕著となり、
このタール状物質による排ガス配管等の閉塞等の問題が
生じるおそれがある。図１６は炉頂温度と炉頂ガス中の
タール濃度との関係を示しており、炉頂ガス温度が６０
０℃以下であれば炉頂ガス中のタール濃度を低減させ得
ることが示されている。そして、炉頂温度を４００〜６
００℃の範囲に制御することにより、合成樹脂材を炉上
部にて円滑、迅速に熱分解させ、ガス状の低級炭化水素
を主体とする高カロリーガスを生成させることができ
る。

【００３８】また、本発明のスクラップ溶解法では、合
成樹脂材の炉頂装入に加えて、燃焼バーナを通じて粉粒
状または細片状の合成樹脂材を炉内に吹き込むことがで
きる。例えば図２に示す方法では、固体燃料吹込部ａか
らの微粉炭ＰＣの吹き込みに加えて粉粒状または細片状
の合成樹脂材ＳＲの吹き込みが行われる。この合成樹脂
材ＳＲは、その少なくとも一部が微粉炭とともに羽口先
で急速燃焼し、燃焼ガスを生成する。また、合成樹脂材
は微粉炭に較べて燃焼性が劣るため、通常は合成樹脂材
の総てを燃焼帯で燃焼させることはできないが、このよ
うな未燃焼の合成樹脂材は炉内で速やかに熱分解するこ
とによりガス化し、この高カロリーガスは上記燃焼ガス
とともに炉外に排出され、燃料用ガスとして回収され
る。なお、先に述べたように固体燃料吹込部ａからの合
成樹脂材の吹き込みは、連続的に実施しても或いは非連
続的若しくは間欠的に実施してもよく、また、その際の
合成樹脂材の吹き込みは、微粉炭の吹込みとともに行っ
ても、また一時的に微粉炭の吹込みに代えて行ってもよ
い。この点は、後述する図３，図９，図１０に示す方法
においても同様である。

【００３９】本発明では、羽口部から燃焼用に吹き込ま
れるガスが酸素（実質的な純酸素）であること、単位酸
素量当たり大量の微粉炭を効率的に燃焼ガス化すること
ができること、炉頂装入された合成樹脂材を熱分解して
高カロリーガスが得られること、また、微粉炭とともに
合成樹脂材の吹き込みを行う場合にはその燃焼または熱
分解により高カロリーガスが得られること、さらに上記
のように燃焼ガスを二次燃焼させないことにより、ＣＯ
やＨ₂、低級炭化水素等の高カロリー成分の含有率が極
めて高い（したがって、ＣＯ₂やＮ₂の含有率が非常に少
ない）高カロリー排ガス（２７００ｋｃａｌ／Ｎｍ²以
上）が得られる。

【００４０】本発明では微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹
脂材を高効率で燃焼させることができるため、［ＰＣ／
Ｏ₂］若しくは［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］が０．７ｋｇ／
Ｎｍ³以上（いずれも好ましくは１．０ｋｇ／Ｎｍ³以
上）においても安定した操業が可能であり、［ＰＣ／Ｏ
₂］若しくは［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］のほぼ化学量論的
な燃焼限界である［ＰＣ／Ｏ₂］＝１．４ｋｇ／Ｎｍ³、
［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］＝１．４ｋｇ／Ｎｍ³程度まで
微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材を吹き込むことがで
きる。したがって、大量供給された微粉炭若しくは微粉
炭＋合成樹脂材を効率的に燃焼させて大量の高カロリー
排ガスを得ることができとともに、微粉炭比若しくは微
粉炭比＋合成樹脂材比に対してコークス比を相対的に低
めた操業が可能である。

【００４１】図３は、本発明のスクラップ溶解法におけ
る微粉炭と酸素の吹き込み方法の他の例を示す説明図で
あり、羽口部２に設けられた燃焼バーナ８Ｂからは、バ
ーナ径方向中心若しくはその近傍の酸素吹込部ｂ´から
酸素Ｏ₂（冷酸素でよい）が、その周囲の固体燃料吹込
部ａから微粉炭ＰＣが、さらにその周囲の酸素吹込部ｂ
から酸素Ｏ₂（冷酸素でよい）がそれぞれ炉内に吹込ま
れる。つまり、微粉炭ＰＣはその内側と外側を酸素Ｏ₂
でサンドイッチされるようにして吹き込まれる。これに
より微粉炭ＰＣと酸素Ｏ₂は羽口先で混合して微粉炭が
急速燃焼し、羽口先で燃焼帯及びレースウェイを形成す
る。この方法では、図２の方法に較べて微粉炭と酸素の
接触がより良好となるため、微粉炭（後述するように微
粉炭＋合成樹脂材を吹込む場合には、微粉炭及び合成樹
脂材）の燃焼効率がより高められる利点がある。また、
この方法でも固体燃料吹込部ａからは微粉炭ＰＣに加え
て粉粒状または細片状の合成樹脂材ＳＲを吹き込むこと
ができ、この合成樹脂材ＳＲの少なくとも一部が微粉炭
とともに急速燃焼する。

【００４２】図４及び図５は、図２に示すスクラップ溶
解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭ＰＣ（合
成樹脂材の吹き込みを行う場合には微粉炭ＰＣ及び合成
樹脂材ＳＲ、以下同様）と酸素Ｏ₂の吹き込みの態様を
示しており、このうち図４はバーナ径方向中心またはそ
の近傍の固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを吹き込み、
この固体燃料吹込部ａの周りを環状に囲むような酸素吹
込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き込むようにした例であり、ま
た、図５は固体燃料吹込部ａの周りに適宜間隔をおいて
配された複数の酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き込むよ
うにした例である。

【００４３】図６ないし図８は、図３に示すスクラップ
溶解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭ＰＣ
（合成樹脂材の吹き込みを行う場合には微粉炭ＰＣ及び
合成樹脂材ＳＲ、以下同様）と酸素Ｏ₂の吹き込みの態
様を示しており、このうち図６はバーナ径方向中心若し
くはその近傍の酸素吹込部ｂ´から酸素Ｏ₂を吹き込
み、この酸素吹込部ｂ´の周りを環状に囲むような固体
燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを吹き込み、さらにその周
りを環状に囲むような酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き
込むようにした例である。図７はバーナ径方向中心若し
くはその近傍の酸素吹込部ｂ´の周りを環状に囲むよう
な固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを吹き込み、さらに
この固体燃料吹込部ａの周りに適宜間隔をおいて配され
た複数の酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き込むようにし
た例である。また、図８はバーナ径方向中心若しくはそ
の近傍の酸素吹込部ｂ´の周りに適宜間隔をおいて配さ
れた複数の固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを吹き込
み、さらにこの固体燃料吹込部ａの周りに適宜間隔をお
いて配された複数の酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き込
むようにした例である。

【００４４】次に、図９及び図１０は本発明のスクラッ
プ溶解法における微粉炭と酸素の吹き込み方法の他の例
を示す説明図であり、これらの方法は図２及び図３に示
すスクラップ溶解法に較べて微粉炭（後述するように微
粉炭＋合成樹脂材を吹き込む場合には、微粉炭及び合成
樹脂材）の高効率燃焼を安定的に得ることができる利点
がある。

【００４５】図９に示す吹き込み方法において、羽口部
２にはバーナ先端開口部１０の内方に微粉炭の予燃焼室
９を備えた燃焼バーナ８Ｃが設置されており、この燃焼
バーナ８Ｃの予燃焼室９内にはバーナ径方向中心または
その近傍に配された固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣ
が、またその周囲に配された酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂
（冷酸素でよい）がそれぞれ吹込まれる。この際、微粉
炭ＰＣがその周囲を酸素Ｏ₂で囲まれるようにして吹き
込まれるため微粉炭と酸素の接触が極めて良好になり、
微粉炭と酸素は予燃焼室９内で速やかに混合して微粉炭
予燃焼室９内で急速着火燃焼する。これにより生成した
燃焼ガスはバーナ先端開口部８から炉内に導入され、そ
の顕熱によりスクラップが溶解し、溶銑として炉外に取
り出される。また、先に述べたように燃焼ガスについて
は有意に二次燃焼させることことなく、燃料用ガスとし
て炉外に排出される。したがって、この方法では微粉炭
を燃焼バーナ内部で燃焼させるため、炉内状況に影響さ
れることなく微粉炭を安定して高効率に燃焼させること
ができる。

【００４６】また、図１０に示す吹き込み方法におい
て、羽口部２にはバーナ先端開口部１０の内方に微粉炭
の予燃焼室９を備えた燃焼バーナ８Ｄが設置されてお
り、この燃焼バーナ８Ｄの予燃焼室９内には、バーナ径
方向中心若しくはその近傍に配された酸素吹込部ｂ′か
ら酸素Ｏ₂が、またその周囲に配された固体燃料吹込部
ａから微粉炭ＰＣが、さらにその周囲に配された酸素吹
込部ｂから酸素Ｏ₂がそれぞれ吹き込まれる。この方法
では、微粉炭ＰＣはその内側と外側を酸素Ｏ₂でサンド
イッチされるようにして吹き込まれるため、微粉炭と酸
素の接触状態が図９の方法に較べてより良好になり、こ
れにより微粉炭の燃焼効率がより高められる利点があ
る。

【００４７】ここで、図９及び図１０の方法で用いられ
る燃焼バーナの構造について、その概略を説明すると、
まず、図９に示す燃焼バーナ８Ｃのバーナ本体１２は、
筒状の水冷ジャケット１３とこれを貫通する固体燃料供
給管１４及び酸素供給管１５等から構成され、前記各供
給管の端部がバーナ本体１２の前面（水冷ジャケット１
３の前面）に開口することで、固体燃料吹込部ａ及び酸
素吹込部ｂが形成されている。前記予燃焼室９は、バー
ナ本体１２とバーナ先端開口部１０との間に筒状に形成
されるもので、その内壁には非金属製の耐火物１６が内
張りされており、先に述べたようにバーナの使用中はこ
の耐火物１６を赤熱させ、その輻射熱により予燃焼室内
に供給された微粉炭及び合成樹脂材を着火させるように
している。また、炉内に噴射する燃焼ガスのガス流速を
確保するため、予燃焼室９はバーナ先端側がテーパ状に
構成されている。

【００４８】予燃焼室９の外側には水冷ジャケット１７
が設けられるとともに、バーナ先端には水冷構造の羽口
１８が設けられている。この羽口１８は高温の炉内雰囲
気からバーナ先端を保護するために設けられるものであ
るが、場合によっては設けなくてもよい。また、予燃焼
室９内での微粉炭と酸素との混合を迅速化し、微粉炭を
効率的に急速燃焼させるため、前記固体燃料吹込部ａと
酸素吹込部ｂは、両者の孔軸延長線の交点ｐが予燃焼室
９の出口先端またはそれよりもバーナ内方に位置するよ
う構成されている。

【００４９】さらに、燃焼バーナ全体は、その軸線に水
平方向に対してバーナ先端側が下向きとなるような傾き
角θを付して炉壁７に取付けられている。このように傾
き角θを付けるのは、微粉炭等の灰分が溶融して生じた
スラグをバーナ先端開口部１０から炉内に円滑に排出す
るためである。この傾き角θは、予燃焼室９内のスラグ
をバーナ先端開口部１０方向へ円滑に流下させるため
に、予燃焼室内面のテーパ部が水平若しくはその先端側
が下向きに傾斜するような大きさとすることが好まし
い。

【００５０】また、図１０に示す燃焼バーナの場合に
は、各吹込部ａ，ｂ，ｂ′は、それぞれ水冷ジケット１
３を貫通する固体燃料供給管１４及び酸素供給管１５，
１５′の先端開口により形成されている。なお、その他
の構成は図９の構造と同様であるので、同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。また、図９及び図１０に示
す方法でも、固体燃料吹込部ａからは微粉炭ＰＣに加え
て粉粒状または細片状の合成樹脂材ＳＲを吹き込むこと
ができ、この合成樹脂材の少なくとも一部が微粉炭とと
もに急速燃焼する。

【００５１】図１１及び図１２は、図９に示すスクラッ
プ溶解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭ＰＣ
（合成樹脂材の吹き込みを行う場合には微粉炭ＰＣ及び
合成樹脂材ＳＲ、以下同様）と酸素Ｏ₂の吹き込みの態
様を示しており、このうち図１１はバーナ径方向中心ま
たはその近傍の固体燃料吹込部ａから微粉炭を吹き込
み、この固体燃料吹込部ａの周りを環状に囲むような酸
素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き込むようにした例であ
り、また、図１２は固体燃料吹込部ａの周りに適宜間隔
をおいて配された複数の酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹
き込むようにした例である。

【００５２】図１３ないし図１５は、図１０に示すスク
ラップ溶解法において燃焼バーナ径方向における微粉炭
ＰＣ（合成樹脂材の吹き込みを行う場合には微粉炭ＰＣ
及び合成樹脂材ＳＲ、以下同様）と酸素Ｏ₂の吹き込み
の態様を示しており、このうち図１３はバーナ径方向中
心若しくはその近傍の酸素吹込部ｂ´から酸素Ｏ₂を吹
き込み、この酸素吹込部ｂ´の周りを環状に囲むような
固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを吹き込み、さらにそ
の周りを環状に囲むような酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を
吹き込むようにした例である。図１４はバーナ径方向中
心若しくはその近傍の酸素吹込部ｂ´の周りを環状に囲
むような固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを吹き込み、
さらにこの固体燃料吹込部ａの周りに適宜間隔をおいて
配された複数の酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を吹き込むよ
うにした例である。また、図１５はバーナ径方向中心若
しくはその近傍の酸素吹込部ｂ´の周りに適宜間隔をお
いて配された複数の固体燃料吹込部ａから微粉炭ＰＣを
吹き込み、さらにこの固体燃料吹込部ａの周りに適宜間
隔をおいて配された複数の酸素吹込部ｂから酸素Ｏ₂を
吹き込むようにした例である。

【００５３】また、図９、図１０に示すような予燃焼室
９を備えた燃焼バーナでは、粉粒状または細片状の合成
樹脂材の吹き込みに代えて、或いはその吹き込みととも
に、塊状の合成樹脂材を予燃焼室９に装入し、少なくと
もその一部を燃焼させるようにすることができる。この
場合には、塊状の合成樹脂材は燃焼バーナに別途設けら
れる装入口を通じて予燃焼室９内に装入される。予燃焼
室９内で微粉炭（及び合成樹脂材）を着火燃焼させるに
は、油やＬＰＧ等を燃料とする図示しない着火バーナを
常時用いるようにすることもできるし、また、予燃焼室
９の内壁を耐火物で構成し、操業初期にのみ着火バーナ
（パイロットバーナ）を用いてバーナ内部を予熱若しく
は微粉炭等を着火燃焼させ、以降の定常操業では赤熱し
た耐火物の輻射熱により微粉炭等を自然着火させるよう
にすることもできる。

【００５４】図１７は、図２に示す方法と図９に示す方
法によりそれぞれ微粉炭を急速燃焼させた場合につい
て、［ＰＣ／Ｏ₂］＝１．２ｋｇ／Ｎｍ³における微粉炭
の燃焼率を経時に調べた結果を示している。これによれ
ばいずれの方法でも全体的に高い微粉炭燃焼率が得られ
ている。但し、図２に示す方法では燃焼率が経時に若干
変動する傾向がみられ、これは羽口先の燃焼空間におけ
る装入物（例えば、コークス充填層）等の状況が変動
し、これが微粉炭の燃焼性に影響を与えることによるも
のと考えられる。これに対して図９に示す方法によれ
ば、供給された微粉炭の大部分が予燃焼室で燃焼ガス化
するため、微粉炭の燃焼が炉内状況等にほとんど影響さ
れず、このため高レベルの微粉炭燃焼率が安定的に得ら
れている。

【００５５】図１８は、図２に示す方法と図９に示す方
法について、それぞれの羽口部近傍における微粉炭の理
想的な燃焼状況を示したものである。これによれば、図
２の方法の場合には羽口先に燃焼帯が形成され、その外
側に所謂レースウェイが形成される。これに対して図９
の方法の場合には、予燃焼室９内に吹き込まれた酸素の
ほぼ全量が予燃焼室９内で急速消費され、この結果、炉
内には微粉炭の燃焼ガス（燃焼バーナ内ではＣＯ₂が発
生するものの、炉内に導入される燃焼ガス中のＣＯ₂は
極くわずかであり、大部分はＣＯである）が導入される
ことになる。これにより羽口先には図２のような燃焼帯
（酸化帯）がほとんど形成されず、レースウェイのみが
形成されることになる。

【００５６】先に述べたように本発明法では大量の微粉
炭を高効率に燃焼ガス化することができ、このため微粉
炭比に対してコークス比を相対的に低めた操業が可能で
あるが、特に図９及び図１０に示す方法では供給された
酸素の大部分が予燃焼室内で急速消費されるため、羽口
先には燃焼帯がほとんど形成されないか、若しくは形成
されるとしても極く限られた狭い領域にしか形成されな
い。このため羽口先でのコークスの消費（燃焼）が抑え
られ、この点もコークス比の低減に寄与する。

【００５７】次に、本発明法において合成樹脂材を炉頂
装入すること、及び微粉炭＋合成樹脂材を羽口部から吹
き込むことによる作用と影響について詳細に説明する。
本発明では合成樹脂材を炉頂装入し、さらに必要に応じ
て合成樹脂材を羽口部に設けられた燃焼バーナを通じて
特定の方法で吹き込み或いは装入することにより、合成
樹脂材を高カロリー排ガス源、さらには熱源の一部とし
て利用するものであるが、このような合成樹脂材の利用
が可能となるのは、スクラップ溶解法として先に述べた
〜の構成を採ること、また、比較的大量の微粉炭を
吹き込むことに依るところが大きい。

【００５８】すなわち、一般に比較的大量の合成樹脂材
を炉頂装入し或いは羽口部からシャフト炉内に吹き込む
場合、以下のような問題点が考えられる。 (1) 一般廃棄物や産業廃棄物としての合成樹脂材中に占
める塩化ビニルの割合は約２０％にも達すると言われて
いるが、このような合成樹脂材を炉内に吹き込んだ場
合、塩化ビニル材の燃焼によって多量のＨＣｌが生じ、
これが排ガス中に混入して燃料ガスとしての品質を著し
く低下させる。 (2) 未燃焼の合成樹脂材は一旦炉内で熱分解するが、こ
の分解物（ガス）どうしが炉頂部や排ガス管系内で二次
的に反応してタール前駆体を生成し、これによって生じ
るタール状物質が排ガス配管内面に付着・堆積して管を
閉塞させてしまう。 (3) 吹き込まれた合成樹脂材のうちの十分な量が羽口部
或いは羽口先で急速燃焼しないと、未燃焼の合成樹脂材
がベットコークス内で融着して炉内の通気性を著しく阻
害し、この結果シャフト炉の操業に支障をきたす。

【００５９】しかし、本発明のスクラップ溶解法によれ
ば上記のような問題を生じることなく合成樹脂材の炉内
装入が可能となる。すなわち、まず上記(1)の点に関し
ては、本発明法では次のような理由により排ガス中のＨ
Ｃｌ濃度が効果的に低減する。まず、ＨＣｌの排ガス中
の濃度を低減させるには、排ガス中のダストに含まれる
ＣａＯ、Ｎａ₂Ｏ、Ｆｅ等のＨＣｌ捕捉成分にＨＣｌを
捕捉させるのが最も有効である。本発明法では微粉炭を
高効率に燃焼させることができるため、微粉炭の大量吹
き込みを行なった場合でもその吹込量の割には排ガス中
に含まれる未燃チャーの量は少なく、したがって炉頂ガ
ス中のダストの量も比較的少ない。しかし、炉頂ガス中
のＨＣｌ捕捉成分の量は微粉炭吹き込み量に比例するた
め、微粉炭大量吹き込みを行なう本発明法では炉頂ガス
中のＨＣｌ捕捉成分の量が比較的多く、このため上記Ｈ
Ｃｌ捕捉成分によるＨＣｌの捕捉率が高い。

【００６０】また、上述したように本発明法では微粉炭
の燃焼効率が高いため、微粉炭の吹込量の割には排ガス
中の未燃チャーの量が相対的に少ないが、それでも排ガ
ス中には相当程度の未燃チャーが含まれている。そし
て、この未燃チャーは排ガス中のＨＣｌを大量且つ強固
に吸着（物理的吸着）する作用があるため、排ガスとの
極く短時間の接触でガス中のＨＣｌ濃度を低減させる。
未燃チャーの表面に物理的に吸着したＨＣｌは、徐々に
ダスト中に含まれるＨＣｌ捕捉成分（ＣａＯ、Ｎａ
₂Ｏ、Ｆｅ等）と反応してダストに固定される。つま
り、未燃チャーに物理的に吸着していたＨＣｌは、時間
の経過とともに化学的な反応によりＨＣｌ捕捉成分に吸
収され、最終的にＣａＣｌ₂、ＮａＣｌ、ＦｅＣｌ₂等の
塩化物として固定される。そして、これらの塩化物はダ
ストの一部として排ガスから分離除去されることにな
る。

【００６１】特に本発明法では、シャフト部や炉頂部で
の有意の二次燃焼を行なわないため、ＨＣｌを吸着すべ
き未燃チャーが炉シャフト部及び炉頂部を通じてが失な
われることがないという利点がある。このため未燃チャ
ーによるＨＣｌの吸着が効果的に行なわれるとともに、
一旦未燃チャーに吸着されたＨＣｌが再びガス側に移行
することもない。以上のようなＨＣｌを低減化する機構
からして、排ガス中のＨＣｌを効果的に低減させるため
には、合成樹脂材の炉内への供給量（より正確には塩化
ビニル材の供給量）に応じたＨＣｌ捕捉成分及び未燃チ
ャー量が確保されること、したがって、合成樹脂材の炉
頂装入量＋吹込み量に応じた相当量の微粉炭を吹込むこ
とが好ましい。具体的には、合成樹脂材の［炉頂装入量
＋吹込み量］に対して、その１／１０以上の重量の微粉
炭を吹き込むことが好ましく、且つこの微粉炭の吹込み
量（重量）は塩化ビニル材の［炉頂装入量＋吹込み量］
以上であることが好ましい。

【００６２】また上記(2)の点に関しては、本発明法で
は比較的多量の微粉炭を羽口部から吹き込むため、通
常、炉頂ガス中には水素が５％以上の濃度で含まれる。
そして、この水素の存在により合成樹脂材の分解物が安
定化されるため、分解物どうしが二次的に反応してター
ル前駆体を生成することが抑制され、これによって配管
閉塞等のトラブルの原因となるタール状あるいはワック
ス状物質の発生を防止することが可能となる。さらに、
上記(3)の点に関しては、本発明では微粉炭の高効率燃
焼を可能とするような特別な吹き込み方法（先に述べた
，の構成による吹き込み方法）を採用し、合成樹脂
材も基本的にこの方法により吹き込まれるために効率的
に燃焼し、したがって、吹き込まれた合成樹脂材のうち
の相当量が羽口部または羽口先で急速燃焼することにな
る。このため、炉下部において未燃焼の合成樹脂材が残
存する割合が減少し、合成樹脂材がコークスベット内で
融着して炉内の通気性を阻害するという問題を生じるこ
とはない。

【００６３】このように溶銑製造法において合成樹脂材
の炉内吹き込みを行った場合に大きなネックとなる問題
についても、本発明のスクラップ溶解法によれば全く問
題とならない。したがって、スクラップ溶解における合
成樹脂材の炉内吹き込みは、スクラップと微粉炭若しく
は微粉炭＋合成樹脂材を主原料とする溶銑と高カロリー
排ガスの製造を低コストで実施するという目的を有し、
これを微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材の大量吹き込
みによる高燃料比での操業の下で上記〜の手段によ
り達成するという本発明法によりはじめて可能となった
言っても過言ではない。

【００６４】先に述べたように本発明は従来法に較べて
燃料比を高くし、且つ微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂
材の大量吹き込みを行なうことを前提としているが、そ
の狙いとする範囲は実操業ベースで、燃料比：３００ｋ
ｇ／ｔ・pig以上、燃焼バーナから微粉炭だけを吹込む
場合の微粉炭比（ｋｇ／ｔ・pig）と炉頂装入されるコ
ークス比（ｋｇ／ｔ・pig）との重量比［微粉炭比／コ
ークス比］：１．０以上、燃焼バーナから微粉炭＋合成
樹脂材を吹き込む場合の微粉炭比（ｋｇ／ｔ・pig）及
び合成樹脂材比（ｋｇ／ｔ・pig）と炉頂装入されるコ
ークス比（ｋｇ／ｔ・pig）との重量比［（微粉炭比＋
合成樹脂材比）／コークス比］：１．０以上であり、こ
れにより溶銑を高効率に製造することができるととも
に、上述したような高カロリー排ガスを大量に安定供給
することが可能となる。また、これらの上限は操業度、
燃料コストと必要回収ガスバランス等によって決まる
が、一般には燃料比：５００ｋｇ／ｔ・pig、［微粉炭
比／コークス比］及び［（微粉炭比＋合成樹脂材比）／
コークス比］は２．５程度が実質的な上限となると考え
られる。

【００６５】このように本発明では、従来法に較べて燃
料比を相対的に高めた操業を行うことを前提としている
ため、従来法に較べて燃料費自体は高くなるが、一方に
おいて燃料としてコークスに較べてはるかに安価な微粉
炭を大量に使用すること（並びに燃料の一部として合成
樹脂材を使用すること）でコークス比を相対的に低減さ
せることができ、しかも安価な微粉炭と廃棄物たる合成
樹脂材を原料として利用価値の高い高カロリー排ガスを
大量に製造することができるため、全体としては従来法
に較べて相当程度に低い製造・操業コストで実施するこ
とができる。また、微粉炭（及び合成樹脂材）と酸素を
本発明のような方式で同時に吹き込むことは、溶銑の歩
留り及び品質を確保することにも役立つ。すなわち、熱
源としてコークスのみを炉内に装入して羽口部から酸素
のみを吹き込む方式を想定した場合、羽口先に酸素帯が
奥行き方向に長く形成され、その近傍を流れる溶銑が酸
化され易いため、鉄がＦｅＯとしてスラグ中に移行して
鉄の歩留まりを低下させ、また、溶銑の成分中に酸化物
を懸濁させることにより溶銑の品質を劣化させることに
なる。

【００６６】これに対して本発明法では、羽口先で微粉
炭が急速に酸素を消費するため酸化帯が十分に小さく、
このため上記のような溶銑滓の酸化は大きな問題となら
ない。また、特に図９及び図１０に示す本発明法では、
予燃焼室内で微粉炭が急速に酸素を消費するため、羽口
先には燃焼帯が殆んど形成されないか、若しくは形成さ
れるとしても極く限られた狭い領域に形成されるだけで
あり、このため上記のような溶銑滓の酸化は殆ど問題と
ならない。以上のような作用は、特に［ＰＣ／Ｏ₂］ま
たは［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］を０．７ｋｇ／Ｎｍ³以
上、より好ましくは１．０ｋｇ／Ｎｍ³以上とすること
により効果的に得られる。

【００６７】また本発明法では、微粉炭（及び合成樹脂
材）を急速燃焼させて得られた燃焼ガスを羽口先に送風
することによりスクラップが円滑に溶解するため、キュ
ポラ法のような炉内の温度分布制御のための特殊な鋳物
用コークスを必要としない。本発明法では、溶解帯下部
にレースウェイを作り、充填されたスクラップを保持す
るためにコークスが必要であるが、これには高炉用コー
クスを利用することができる。また、微粉炭の燃焼ガス
化に伴って発生する主に石炭灰分から成るスラグは、容
易に溶融して炉下部の溶銑と分離してその上部に蓄積
し、出銑とともに容易に炉外に排出でき、操業に支障を
与えない。なお、本発明法では燃焼バーナによる微粉炭
（及び合成樹脂材）と酸素の吹き込みに加え、同じ燃焼
バーナ等を通じて燃焼温度調整用の水蒸気や窒素等を冷
却剤として適宜吹き込むことができる。

【００６８】本発明において燃焼バーナから吹き込まれ
る酸素ガスの純度は可能な限り高い方が好ましいが、一
般に工業用として使用されている酸素ガスの純度は９９
％以上（通常、一般に販売されている工業用酸素ガスの
純度は約９９．８％〜９９．９％程度、製鉄所の酸素プ
ラントから得られる酸素ガスの純度は９９．５％前後で
ある）であり、この程度の純度があれば十分である。ま
た、本発明により得られる作用効果の面から言うと、純
度が９５％未満の酸素ガスでは吹き込まれる微粉炭（及
び合成樹脂材）と酸素との接触が十分に確保できないた
め、微粉炭（及び合成樹脂材）の燃焼効率が悪くなり、
また、排ガス中の低カロリーガス成分も増加することに
なり、本発明の目的を達成することが困難となる。した
がって、本発明で羽口部から吹き込まれる酸素とは、純
度が９５％以上の酸素ガスを指すものとする。

【００６９】

【実施例】

〔実施例１〕図１の炉体に図２に示す構造の羽口部を有
するスクラップ溶解用試験炉（炉内容積：２．５ｍ³，
銑鉄生産量：１０ｔ／日）、図１の炉体に図３に示す構
造の羽口部を有するスクラップ溶解用試験炉（炉内容
積：２．５ｍ³，銑鉄生産量：１０ｔ／日）及び図１の
炉体に図９に示す構造の羽口部を有するスクラップ溶解
用試験炉（炉内容積：２．５ｍ²，銑鉄生産量：１０ｔ
／日）を用い、本発明法により［ＰＣ／Ｏ₂］を変化さ
せてスクラップを溶解し、溶銑を製造した。本実施例で
は燃焼バーナから炉内に若しくは燃焼バーナの予備燃焼
室内に微粉炭と常温の酸素（冷酸素）を吹き込むととも
に、羽口先の燃焼温度を２０００℃に調整するために窒
素及び／または水蒸気を冷却剤として吹き込んだ。本実
施例では微粉炭の燃焼性を調べるため羽口部からは微粉
炭のみを吹込み、合成樹脂材を１０ｋｇ／ｔ・pigの割
合で炉頂装入した。

【００７０】また、比較法として図１の炉体に図２０に
示す羽口部を備えた試験炉を用い、［ＰＣ／Ｏ₂］を変
化させてスクラップを溶解し、溶銑を製造した。図２０
は公知のキュポラ法に基づき酸素富化した熱風にランス
２０を通じて微粉炭を吹き込む方式であり、温度８００
℃の熱風を用い、酸素富化量及び微粉炭量を調整して
［ＰＣ／Ｏ₂］を変化させた。なお、本実施例において
は、粒度が７４μｍ以下７５％、表１に示す工業分析値
を有する微粉炭を吹き込み用として用い、また、コーク
スとしては高炉用コークスを用いた。

【００７１】本発明法及び比較法における微粉炭の吹き
込み限界を見るために、炉頂ガス中のダストを逐次採取
し、ダスト中のＣ濃度（％）を測定した。その結果を図
１９に示す。図１９は投入微粉炭量ＰＣ（ｋｇ／ｈ）と
酸素流量Ｏ₂（Ｎｍ³／ｈ）の比［ＰＣ／Ｏ₂］と炉頂乾
ダスト中のＣ濃度との関係を示したもので、比較法では
［ＰＣ／Ｏ₂］の値が０．７ｋｇ／Ｎｍ³以上になると炉
頂ダスト中にＣ濃度が急増している。これは、［ＰＣ／
Ｏ₂］がこの領域になると微粉炭が羽口先で十分に燃焼
し切れず、炉頂から未燃焼のまま排出されていることを
示しており、吹き込まれた微粉炭が燃料として十分に利
用されていないことになる。

【００７２】一方、図２の方式による本発明法では
［ＰＣ／Ｏ₂］が１．４ｋｇ／Ｎｍ³の近傍まで炉頂乾ガ
ス中のＣ濃度は低く、微粉炭を大量に吹き込んでも高効
率に燃焼して炉内で燃焼ガス化されていることが判る。
また、図３の方式による本発明法では微粉炭がより高
効率に燃焼し、さらに、図９の方式による本発明法で
は微粉炭が最も高効率に燃焼していることが判る。な
お、［ＰＣ／Ｏ₂］は化学量論的に１．４ｋｇ／Ｎｍ³が
ほぼ上限であり、本発明法において［ＰＣ／Ｏ₂］：
１．４ｋｇ／Ｎｍ³近傍で炉頂乾ガス中のＣ濃度が急増
しているのは本発明法の限界を示すものではない。

【００７３】本実施例から明らかなように、本発明法に
よれば羽口部から吹き込まれた微粉炭と酸素とが羽口先
で急速に混合して微粉炭が急速燃焼するため、［ＰＣ／
Ｏ₂］を十分に高めても微粉炭を効率的に燃焼させ、燃
焼ガス化させることができる。また、本発明法ではスク
ラップの溶解及び溶銑の生産に関しても、全く支障がな
いことが確認できた。

【００７４】

【表１】

【００７５】〔実施例２〕実施例１と同じ図２に示す羽
口部を備えた試験炉、図３に示す羽口部を備えた試験
炉、図９に示す羽口部を備えた試験炉及び図１９に示す
羽口部を備えた試験炉をそれぞれ用いてスクラップを溶
解し、溶銑を製造した。微粉炭及びコークスは実施例１
と同様のものを用い、また、羽口部から吹き込む粉粒状
合成樹脂材としては平均粒径が０．２〜１ｍｍのものを
用いた。また、この実施例では、一部の比較例において
シャフト部に二次燃焼用の空気を導入し、燃焼ガスを二
次燃焼させた。各実施例の製造条件及びその結果を表２
〜表１５に示す。

【００７６】表２〜表１５においてＮｏ．１及びＮｏ．
２は微粉炭や合成樹脂材の吹き込みを行わず（羽口から
は酸素のみを吹き込み）、熱源をすべてコークスとした
操業例（微粉炭比：０）であり、このうちＮｏ．１は合
成樹脂材の炉頂装入を行わなかった操業例、Ｎｏ．２は
合成樹脂材の炉頂装入を行った操業例である。一方、Ｎ
ｏ．３〜Ｎｏ．５は合成樹脂材の炉頂装入を行うととも
に、燃焼バーナから酸素とともに微粉炭の吹き込みを行
ない、Ｎｏ．３→Ｎｏ．５の順に微粉炭比を増加させた
操業例、また、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．８は合成樹脂材の炉頂
装入を行うとともに、燃焼バーナから酸素とともに微粉
炭と合成樹脂材の吹き込みを行ない、Ｎｏ．６→Ｎｏ．
８の順に微粉炭比＋合成樹脂材比を増加させた操業例で
ある。羽口部から微粉炭や合成樹脂材の吹き込みを行わ
ないＮｏ．１、Ｎｏ．２では、レースウェイ内の酸化帯
が拡大した影響によりスラグ中のＦｅＯが高くなり、溶
銑の品質低下及び鉄歩留りの低下を生じている。また、
熱源をすべてコークスとしているため当然に製造コスト
が高い。さらに、Ｎｏ．１は合成樹脂材の炉頂装入を行
っていないため、排ガスの発熱量が相対的に低い。

【００７７】Ｎｏ．３及びＮｏ．６は、微粉炭吹き込み
を行ってはいるが［ＰＣ／Ｏ₂］、［（ＰＣ＋ＳＲ）／
Ｏ₂］が低いため、Ｎｏ．１やＮｏ．２ほどではないが
スラグ中のＦｅＯが高くなっている。また、この操業例
では［微粉炭比／コークス比］、［（微粉炭比＋合成樹
脂材比）／コークス比］が０．４２〜０．４３程度であ
り、コークス比が相対的に高いため製造コストの面で問
題がある。これに対してＮｏ．４，Ｎｏ．５及びＮｏ．
７，Ｎｏ．８においては、スラグ中のＦｅＯが低く、溶
銑の品質及び鉄歩留りは良好である。また、これらの操
業例ではコークス比を超える大量の微粉炭若しくは微粉
炭＋合成樹脂材を吹き込んでいるにも拘らず、それらの
燃焼が効率的に行なわれているため、４０００ｋｃａｌ
／Ｎｍ³以上の高カロリー排ガスが大量に得られてい
る。

【００７８】Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１２は図３に示す構造の
羽口部を備えた試験炉を、また、Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．１
６は図９に示す構造の羽口部を備えた試験炉をそれぞれ
用い、上記Ｎｏ．４，Ｎｏ．５，Ｎｏ．７，Ｎｏ．８に
ほぼ対応した条件で燃焼バーナから酸素と微粉炭若しく
は微粉炭＋合成樹脂材の吹込みを行った操業例であり、
これらの操業例ではＮｏ．４，Ｎｏ．５，Ｎｏ．７，Ｎ
ｏ．８に較べて羽口部から吹き込まれる微粉炭と合成樹
脂材の燃焼性がより高められ、この結果、コークス比が
若干低下し、さらに炉頂ダストの発生量が減少した。

【００７９】Ｎｏ．１７〜Ｎｏ．１９は、炉頂装入され
る合成樹脂材比をＮｏ．４，Ｎｏ．９，Ｎｏ．１３より
も高めた操業例であり、Ｎｏ．４，Ｎｏ．９，Ｎｏ．１
３に較べより高カロリーの排ガスが得られている。Ｎ
ｏ．２０〜Ｎｏ．２２は炉頂温度をＮｏ．４，Ｎｏ．
９，Ｎｏ．１３よりも低くした操業例であり、炉頂温度
が低いため炉頂ガス中のタール濃度は低下するものの、
炉頂装入された合成樹脂材の炉上部での熱分解性が低下
するため、排ガス発熱量もＮｏ．４等と比較して低下し
ている。また、Ｎｏ．２３〜Ｎｏ．２５はＮｏ．１７〜
Ｎｏ．１９に較べて炉頂温度を低くした操業例であり、
これらも同様の傾向がみられる。さらに、Ｎｏ．２６〜
Ｎｏ．２８は羽口部から微粉炭＋合成樹脂材を吹き込む
方式において、炉頂温度をＮｏ．７，Ｎｏ．１１，Ｎ
ｏ．１５よりも低くした操業例であり、これらも同様の
傾向がみられる。

【００８０】Ｎｏ．２９〜Ｎｏ．３１は、炉頂装入され
る合成樹脂材中に塩化ビニル樹脂を含ませた操業例であ
り、いずれも排ガス中のＨＣｌ濃度は低く抑えられてい
る。Ｎｏ．３２〜Ｎｏ．３５は微粉炭比に対して炉頂装
入及び羽口吹込みされる合成樹脂材比の合計量を大幅に
増大させた操業例であり、これらは微粉炭の大量吹込に
伴う排ガス中ＨＣｌ濃度の低減効果が相対的に低下する
ため、Ｎｏ．７，Ｎｏ．８，Ｎｏ．１１，Ｎｏ．１２，
Ｎｏ．１５，Ｎｏ．１６に較べて排ガス中のＨＣｌ濃度
が上昇しているが、問題ないレベルである。

【００８１】Ｎｏ．３６，Ｎｏ．３７は従来型の吹き込
み羽口を用いて微粉炭若しくは微粉炭＋合成樹脂材（以
下、微粉炭等という）と酸素とを吹き込んだ操業例であ
り、微粉炭等の燃焼効率が低いため［ＰＣ＋Ｏ₂］、
［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］が上げられず、このため微粉
炭等に較べて大量のコークスを必要とし、製造コストが
高い。また、羽口先における微粉炭等と酸素との接触が
十分に確保されていないため、スラグ中のＦｅＯが高
く、溶銑の品質低下及び鉄歩留りの低下を生じている。

【００８２】Ｎｏ．３８，Ｎｏ．３９は従来型の吹き込
み羽口を用いて酸素富化された空気を微粉炭等とともに
吹き込んだ操業例であり、この操業例では、従来型の吹
き込み羽口を用いていることに加えて、吹き込みガスと
して酸素富化された空気を用いているために酸素と微粉
炭等との接触が十分に確保できず、このため微粉炭等の
燃焼効率がＮｏ．３６，Ｎｏ．３７よりもさらに低く、
したがってコークス比を高くせざるを得ないため製造コ
ストが高い。また、酸素富化された空気（６６％Ｏ₂）
を使用しているため、排ガスのカロリーも低く（３００
０ｋｃａｌ／Ｎｍ³未満）、さらに、上記のように酸素
と微粉炭等との接触が十分に確保されないためスラグ中
のＦｅＯが高く、溶銑の品質低下及び鉄歩留りの低下を
生じている。

【００８３】Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４１は従来型の吹き込
み羽口を用い、酸素富化された空気を微粉炭等とともに
吹き込むとともに、シャフト部に二次燃焼用の空気を導
入した操業例であり、この操業例ではＮｏ．３８，Ｎ
ｏ．３９に較べて燃料比は低くできるものの、Ｎｏ．３
８，Ｎｏ．３９と同様の理由により微粉炭等の燃焼効率
が低く、コークス比が高いため製造コストが高い。ま
た、酸素富化された空気（６６％Ｏ₂）を使用し且つ微
粉炭等の燃焼により生じた燃焼ガスを二次燃焼させてい
るため、排ガスのカロリーが極めて低い（２０００ｋｃ
ａｌ／Ｎｍ³未満）。また、Ｎｏ．３８，Ｎｏ．３９と
同様に酸素と微粉炭等との接触が十分に確保されないた
め、スラグ中のＦｅＯが高く、溶銑の品質低下及び鉄歩
留りの低下を生じている。

【００８４】Ｎｏ．４２，Ｎｏ．４３は本発明法に相当
する羽口吹き込み方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸
素富化された空気を吹き込んだ操業例であり、この操業
例では吹き込みガスとして酸素富化された空気を用いて
いるために酸素と微粉炭等との接触が十分に確保でき
ず、このため微粉炭等の燃焼効率が低く、したがってコ
ークス比を高くせざるを得ないため製造コストが高い。
また、酸素富化された空気（６９％Ｏ₂）を使用してい
るため、排ガスのカロリーも低い（２９００ｋｃａｌ／
Ｎｍ³未満）。さらに、酸素富化された空気を用いてい
るために酸素と微粉炭等の接触が十分に確保されないた
め、スラグ中のＦｅＯがＮｏ．４，Ｎｏ．５やＮｏ．
７，Ｎｏ．８に較べて高く、溶銑の品質低下及び歩留低
下を生じている。

【００８５】Ｎｏ．４４，Ｎｏ．４５は本発明法に相当
する羽口吹込方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸素を
吹き込むとともに、シャフト部に二次燃焼用の空気を導
入した操業例であり、これらの操業例では二次燃焼によ
って排ガス中の未燃チャーが失われる結果、未燃チャー
に吸着していたＨＣｌの大部分が脱離して再び排ガス中
に移行するため、塩化ビニル材の装入量の割に排ガス中
のＨＣｌ濃度が高い。Ｎｏ．４６，Ｎｏ．４７は本発明
法に相当する羽口吹き込み方式を採用し、微粉炭等の周
囲から酸素富化された空気を吹き込むとともに、シャフ
ト部に二次燃焼用の空気を導入した操業例であり、この
操業例ではＮｏ．４２，Ｎｏ．４３に較べて燃料比は低
くできるものの、Ｎｏ．４２，Ｎｏ．４３と同様の理由
により微粉炭等の燃焼効率が低く、コークス比が高いた
め製造コストが高い。また、酸素富化された空気（６２
％Ｏ₂）を使用し且つ微粉炭等の燃焼により生じた燃焼
ガスを二次燃焼させているため、排ガスのカロリーが極
めて低い（１５００ｋｃａｌ／Ｎｍ³未満）。また、Ｎ
ｏ．４２，Ｎｏ．４３と同様に酸素と微粉炭等との接触
が十分に確保されないため、スラグ中のＦｅＯがＮｏ．
４，Ｎｏ．５やＮｏ．７，Ｎｏ．８に較べて高く、溶銑
の品質低下及び鉄歩留りの低下を生じている。

【００８６】Ｎｏ．４８〜Ｎｏ．５１は低燃料比による
操業例であり、このうちＮｏ．４８，Ｎｏ．４９は本発
明法に相当する羽口吹き込み方式を採用し、微粉炭等の
周囲から酸素富化された空気を吹き込んだ操業例であ
る。この操業例では吹き込みガスとして酸素富化された
空気を用いているために酸素と微粉炭等との接触が十分
に確保できず、このため微粉炭等の燃焼効率が低く、し
たがってコークス比を高くせざるを得ないため製造コス
トが高い。また、酸素富化された空気（６３％Ｏ₂）を
使用しているため、排ガスのカロリーも低く（２７００
ｋｃａｌ／Ｎｍ³未満）、さらに、低燃焼比での操業で
あるため排ガス量も少ない。また、酸素富化された空気
を用いているために酸素と微粉炭等との接触が十分に確
保されないため、スラグ中のＦｅＯがＮｏ．４，Ｎｏ．
５やＮｏ．７，Ｎｏ．８に較べて高く、溶銑の品質低下
及び歩留低下を生じている。

【００８７】Ｎｏ．５０，Ｎｏ．５１は本発明法に相当
する羽口吹き込み方式を採用し、微粉炭等の周囲から酸
素富化された空気を吹き込むとともに、シャフト部に二
次燃焼用の空気を導入した操業例であり、この操業例で
はＮｏ．４８，Ｎｏ．４９に較べて燃料比は低くできる
ものの、Ｎｏ．４８，Ｎｏ．４９と同様の理由により微
粉炭等の燃焼効率が低く、コークス比が高いため製造コ
ストが高い。また、酸素富化された空気（６３％Ｏ₂）
を使用し且つ微粉炭等の燃焼により生じた燃焼ガスを二
次燃焼させているため、排ガスのカロリーが極めて低く
（１７００ｋｃａｌ／Ｎｍ³未満）、さらに、低燃焼比
での操業であるため排ガス量も少ない。また、Ｎｏ．４
８，Ｎｏ．４９と同様に酸素と微粉炭等との接触が十分
に確保されないため、スラグ中のＦｅＯがＮｏ．４，Ｎ
ｏ．５やＮｏ．７，Ｎｏ．８に較べて高く、溶銑の品質
低下及び鉄歩留りの低下を生じている。

【００８８】

【表２】

【００８９】

【表３】

【００９０】

【表４】

【００９１】

【表５】

【００９２】

【表６】

【００９３】

【表７】

【００９４】

【表８】

【００９５】

【表９】

【００９６】

【表１０】

【００９７】

【表１１】

【００９８】

【表１２】

【００９９】

【表１３】

【０１００】

【表１４】

【０１０１】

【表１５】

【０１０２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、スク
ラップを溶解して溶銑を効率的に製造できるだけでな
く、燃料用ガスとして利用価値の高い高カロリーの排ガ
スを大量に得ることができ、しかも、主要熱源として一
般炭を粉砕した安価な微粉炭を使用できること、高カロ
リー排ガス源さらには熱源の一部として合成樹脂材を利
用できること、［ＰＣ／Ｏ₂］若しくは［（ＰＣ＋Ｓ
Ｒ）／Ｏ₂］を高めることができるため少ない酸素量で
大量の微粉炭及び合成樹脂材を燃焼ガス化できること、
簡易な設備で実施できること等から、スクラップと微粉
炭及び合成樹脂材を主原料とした溶銑及び高カロリー燃
料用ガスの製造を低コストで実施することができる。特
に、微粉炭比＋合成樹脂材比を高めることができ且つ利
用価値の高い高カロリー排ガスを大量に製造できること
を考慮した場合に、従来技術に較べて相当程度に低い製
造・操業コストで実施することができ、しかも廃棄物た
る合成樹脂類の大量処理と有効利用を図ることができる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクラップ溶解法の実施に供されるシ
ャフト炉の一構成例を示す概念図

【図２】シャフト炉の羽口部の一構成例（断面構造）並
びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹込
み方法を示す説明図

【図３】シャフト炉の羽口部の他の構成例（断面構造）
並びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹
込み方法を示す説明図

【図４】図２に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込み
の態様の一例を示す説明図

【図５】図２に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込み
の態様の他の例を示す説明図

【図６】図３に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込み
の態様の一例を示す説明図

【図７】図３に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込み
の態様の他の例を示す説明図

【図８】図３に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方向
における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込み
の態様の他の例を示す説明図

【図９】シャフト炉の羽口部の他の構成例（断面構造）
並びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素の吹
込み方法を示す説明図

【図１０】シャフト炉の羽口部の他の構成例（断面構
造）並びに本発明法による微粉炭及び合成樹脂材と酸素
の吹込み方法を示す説明図

【図１１】図９に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方
向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込
みの態様の一例を示す説明図

【図１２】図９に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径方
向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き込
みの態様の他の例を示す説明図

【図１３】図１０に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径
方向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き
込みの態様の一例を示す説明図

【図１４】図１０に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径
方向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き
込みの態様の他の例を示す説明図

【図１５】図１０に示す燃焼バーナにおいて、バーナ径
方向における微粉炭及び合成樹脂材と冷酸素Ｏ₂の吹き
込みの態様の他の例を示す説明図

【図１６】本発明のスクラップ溶解法における炉頂温度
と炉頂ガス中のタール濃度との関係を示すグラフ

【図１７】本発明法により微粉炭及び合成樹脂材と酸素
の吹き込みを行った場合の微粉炭燃焼率を経時に示すグ
ラフ

【図１８】本発明法により微粉炭及び合成樹脂材と酸素
の吹き込みを行った場合の羽口部近傍における理想的な
燃焼状況を示した説明図

【図１９】実施例１において図２、図３及び図９による
吹込み方式の本発明法と図１９による吹込み方式の比較
法について、投入した微粉炭量ＰＣ（ｋｇ／ｈ）と酸素
流量Ｏ₂（Ｎｍ³／ｈ）の比［ＰＣ／Ｏ₂］と炉頂乾ガス
中のＣ濃度との関係を示したグラフ

【図２０】従来方式の羽口部の断面構造を示す説明図

【符号の説明】

１…シャフト炉、２…羽口部、３…炉頂部、４…原料装
入装置、５…開閉装置、６…ダクト、７…炉壁、８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…燃焼バーナ、９…予燃焼室、１０…
バーナ先端開口部、１２…バーナ本体、１３…水冷ジケ
ット、１４…固体燃料供給管、１５，１５′…酸素供給
管、１６…耐火物、１７…水冷ジケット、１８…羽口、
２０…ランス、ａ…固体燃料炭吹出部、ｂ，ｂ´…酸素
吹出部、ｐ…交点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井ノ口孝憲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)発明者有山達郎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

【特許請求の範囲】

【請求項１】シャフト炉内に鉄源であるスクラップ、
コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設けら
れた燃焼バーナからは微粉炭と酸素を炉内に吹き込み、
これらの吹き込みに当たっては微粉炭をバーナ径方向中
心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素をその
周囲から吹き込んで両者を混合させることにより、微粉
炭を羽口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃
焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造すると
ともに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることな
く、合成樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃
料用ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶
解法。
【請求項２】シャフト炉内に鉄源であるスクラップ、
コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設けら
れた燃焼バーナからは微粉炭と酸素を炉内に吹き込み、
これらの吹き込みに当たってはバーナ径方向中心若しく
はその近傍から酸素を吹き込むとともに、その周囲から
微粉炭を吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き込ん
で微粉炭と酸素を混合させることにより、微粉炭を羽口
先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼ガスの
顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するとともに、
燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく、合成
樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃料用ガス
として回収することを特徴とするスクラップ溶解法。
【請求項３】シャフト炉内に鉄源であるスクラップ、
コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設けら
れた燃焼バーナからは微粉炭、粉粒状または細片状の合
成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、これらの吹き込み
に当たっては微粉炭と合成樹脂材をバーナ径方向中心若
しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素をその周囲
から吹き込んで微粉炭及び合成樹脂材と酸素を混合させ
ることにより、微粉炭と少くとも合成樹脂材の一部を羽
口先に形成される燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼ガス
の顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するととも
に、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく、
合成樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃料用
ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶解
法。
【請求項４】シャフト炉内に鉄源であるスクラップ、
コークス及び合成樹脂材を炉頂装入し、羽口部に設けら
れた燃焼バーナからは微粉炭、粉粒状または細片状の合
成樹脂材及び酸素を炉内に吹き込み、これらの吹き込み
に当たってはバーナ径方向中心若しくはその近傍から酸
素を吹き込むとともに、その周囲から微粉炭と合成樹脂
材を吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き込んで微
粉炭及び合成樹脂材と酸素を混合させることにより、微
粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を羽口先に形成され
る燃焼帯で急速燃焼させ、この燃焼ガスの顕熱でスクラ
ップを溶解して溶銑を製造するとともに、燃焼ガスを炉
内で有意に二次燃焼させることなく、合成樹脂材の熱分
解により生成したガスとともに燃料用ガスとして回収す
ることを特徴とするスクラップ溶解法。
【請求項５】燃焼バーナによる合成樹脂材の吹き込み
が非連続的若しくは間欠的に実施され、且つこの合成樹
脂材の吹き込みが微粉炭の吹き込みとともに若しくは一
時的に微粉炭の吹き込みに代えて実施されることを特徴
とする請求項３または４に記載のスクラップ溶解法。
【請求項６】バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が設
けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用い
て行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内に
鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉頂
装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸素
を吹き込み、これらの吹き込みに当たっては、微粉炭を
バーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込むととも
に、酸素をその周囲から吹き込んで両者を混合させるこ
とにより、予燃焼室内で微粉炭を急速燃焼させ、その燃
焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入し、該燃焼ガ
スの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するととも
に、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく、
合成樹脂材の熱分解により生成したガスとともに燃料用
ガスとして回収することを特徴とするスクラップ溶解
法。
【請求項７】バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が設
けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用い
て行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内に
鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉頂
装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸素
を吹き込み、これらの吹き込みに当たっては、酸素をバ
ーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込むととも
に、その周囲から微粉炭を吹き込み、さらにその周囲か
ら酸素を吹き込んで微粉炭と酸素を混合させることによ
り、予燃焼室内で微粉炭を急速燃焼させ、その燃焼ガス
をバーナ先端開口部から炉内に導入し、該燃焼ガスの顕
熱でスクラップを溶解して溶銑を製造するとともに、燃
焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させることなく、合成樹
脂材の熱分解により生成したガスとともに燃料用ガスと
して回収することを特徴とするスクラップ溶解法。
【請求項８】バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が設
けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用い
て行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内に
鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉頂
装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸素
を吹き込むとともに、粉粒状または細片状若しくは塊状
の合成樹脂材を吹き込み若しくは装入し、これらの吹き
込みに当たっては、少なくとも微粉炭をバーナ径方向中
心若しくはその近傍から吹き込むとともに、酸素をその
周囲から吹き込んで両者を混合させることにより、予燃
焼室内で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速燃
焼させ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導
入し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を
製造するとともに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼さ
せることなく、合成樹脂材の熱分解により生成したガス
とともに燃料用ガスとして回収することを特徴とするス
クラップ溶解法。
【請求項９】粉粒状または細片状の合成樹脂材をバー
ナ径方向中心若しくはその近傍から予燃焼室内に吹き込
むことを特徴とする請求項８に記載のスクラップ溶解
法。
【請求項１０】バーナ先端開口部の内方に予燃焼室が
設けられた燃焼バーナを羽口部に備えたシャフト炉を用
いて行われるスクラップ溶解法であって、シャフト炉内
に鉄源であるスクラップ、コークス及び合成樹脂材を炉
頂装入し、前記燃焼バーナの予燃焼室内には微粉炭と酸
素を吹き込むとともに、粉粒状または細片状若しくは塊
状の合成樹脂材を吹き込み若しくは装入し、これらの吹
き込みに当たっては、酸素をバーナ径方向中心若しくは
その近傍から吹き込むとともに、少なくとも微粉炭をそ
の周囲から吹き込み、さらにその周囲から酸素を吹き込
んで微粉炭と酸素を混合させることにより、予燃焼室内
で微粉炭と少なくとも合成樹脂材の一部を急速燃焼さ
せ、その燃焼ガスをバーナ先端開口部から炉内に導入
し、該燃焼ガスの顕熱でスクラップを溶解して溶銑を製
造するとともに、燃焼ガスを炉内で有意に二次燃焼させ
ることなく、合成樹脂材の熱分解により生成したガスと
ともに燃料用ガスとして回収することを特徴とするスク
ラップ溶解法。
【請求項１１】粉粒状または細片状の合成樹脂材を、
バーナ径方向中心若しくはその近傍から吹き込まれる酸
素の周囲から予燃焼室内に吹き込むことを特徴とする請
求項１０に記載のスクラップ溶解法。
【請求項１２】合成樹脂材の予燃焼室内への吹き込み
または装入が非連続的若しくは間欠的に実施され、且つ
この合成樹脂材の吹き込みまたは装入が、微粉炭の吹き
込みとともに若しくは一時的に微粉炭の吹き込みに代え
て実施されることを特徴とする請求項８、９、１０また
は１１に記載のスクラップ溶解法。
【請求項１３】燃焼バーナに対して供給する微粉炭比
ＰＣ（ｋｇ／ｔ・pig）と酸素流量Ｏ₂（Ｎｍ³／ｔ・pi
g）との比［ＰＣ／Ｏ₂］を０．７ｋｇ／Ｎｍ³以上とす
ることを特徴とする請求項１、２、６または７に記載の
スクラップ溶解法。
【請求項１４】燃料比を３００ｋｇ／ｔ・pig以上と
し、燃焼バーナに対して供給する微粉炭比（ｋｇ／ｔ・
pig）と炉頂装入するコークス比（ｋｇ／ｔ・pig）との
重量比［微粉炭比／コークス比］を１．０以上とするこ
とを特徴とする請求項１、２、６、７または１３に記載
のスクラップ溶解法。
【請求項１５】燃焼バーナに対して供給する微粉炭比
ＰＣ（ｋｇ／ｔ・pig）及び合成樹脂材比ＳＲ（ｋｇ／
ｔ・pig）と酸素流量Ｏ₂（Ｎｍ³／ｔ・pig）との比
［（ＰＣ＋ＳＲ）／Ｏ₂］を０．７ｋｇ／Ｎｍ³以上とす
ることを特徴とする請求項３、４、５、８、９、１０、
１１または１２に記載のスクラップ溶解法。
【請求項１６】燃料比を３００ｋｇ／ｔ・pig以上と
し、燃焼バーナに対して供給する微粉炭比（ｋｇ／ｔ・
pig）及び合成樹脂材比（ｋｇ／ｔ・pig）と炉頂装入す
るコークス比（ｋｇ／ｔ・pig）との重量比［（微粉炭
比＋合成樹脂材比）／コークス比］を１．０以上とする
ことを特徴とする請求項３、４、５、８、９、１０、１
１、１２または１５に記載のスクラップ溶解法。
【請求項１７】炉頂温度を４００〜６００℃に制御す
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５また
は１６に記載のスクラップ溶解法。