JPS5926650B2 - 油分含有スラツジの処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油分含有スラッジの処理方法、更に詳しくは
、油分を含む含鉄スラッジを製鉄原料処理設備の焼成工
程等に直接散布吹込むことにより含有油分を燃焼除去す
るとともにスラッジ中の鉄分を製鉄原料として回収する
方法に関する。

製鉄所内の用水や圧延潤滑剤を処理して循環使用する際
に発生するスラリーやスラッジは、微粒状の鉄鉱石やス
ケール、鉄粉等、少なからぬ鉄分を含む。

とりわけ、分塊工場や熱延工場等、圧延工程で発生する
スラッジの鉄品位は高く、これら鉄分を回収することが
できれば、製鉄原料としての再利用が可能となり極めて
有利である。

しかしながら、これらのスラッジは、圧延用潤滑剤など
の油脂分を多量に含むため、焼結工程やペレット製造工
程など、現状の製鉄原料処理工程にて製鉄原料として利
用しようとすると、生成する排ガスの集塵処理、とりわ
け電気集塵機による集塵過程において次のごとき問題が
生ずる。

すなわち、焼結原料あるいはペレット原料の一部として
油分含有スラッジを用いると、焼結工程における焼成過
程、あるいはペレット焼成における乾燥予熱の昇温過程
で蒸発した油分が、燃焼排ガスとともに集塵装置内に導
入される。

この粉塵公害対策として設置される集塵装置としては集
塵効率が高い電気集塵機の使用が一般化しつつあるが、
同集塵機内の雰囲気は、排ガスによりもたらされる熱量
により１５０〜２００℃の高温を呈し、また酸素濃度も
１０〜１５係と相当高く、加えて集塵電極間にスパーク
を発生させているという状態にある。

かかる機内に、前記のごとく排ガスとともに油分の蒸気
が導入されると、集塵ダストに付着堆積し、発生するス
パークにより油分が燃焼し往々にして機内焼損事故を引
起すことがある。

特に、焼結工場で油分含有スラッジを用いる場合には、
焼結鉱用原料中に添加された微粉状のコークスのごとき
可燃性物質が排ガス中に含まれて機内に導入されるため
、上記焼損事故の発生する危険性は更に太きい。

一旦電気集塵機の焼損事故が起ると、単にその設備的な
損害にとどまらず、粉塵公害防止の要請上、製鉄原料処
理工場を含めて工場全体の稼動を停止せざるを得ないと
いう重大な事態を招く。

かかる弊害を防ぎつつ油分含有スラッジを製鉄原料とし
て使用するには、油分を燃焼除去する必要があり、その
方法として流動床炉やキルンを使用する方法が提案され
てはいたが、莫大な設備費及びランニングコストを必要
とするため、現在なお実用化されるに到っていない。

また、圧延スラッジ等を対象とした油分含有スラッジの
処理法として、焼結機から排鉱部、焼結機クーラ部また
は返鉱コンベア上にスケールやダライ粉などの油脂分付
着原料を連続的に供給し、焼結鉱のもつ熱量により油脂
分を燃焼および／または蒸発させて除去するようにした
方法（特公昭５３−１３３２２号）も提案されているが
、同法には、油脂分中の炭化水素（ＣｍＨｎ）の蒸発に
よる大気汚染及び成品焼結鉱への微粉付着等の品質上の
問題がある。

本発明は、上記実情に鑑み、経済的に有利に、かつ排ガ
スによる大気汚染等の公害問題を伴なうことなく、油分
を完全に燃焼除去し、製鉄原料としての鉄分を効率良く
回収する方法を確立すべくなされたものである。

すなわち、本発明は、原料スラッジに含まれる油分燃焼
手段としてペレット製造プロセスにおける生ペレツト予
熱工程および／または焼成工程を利用し、同工程内で油
分の完全燃焼除去を行なわしめ、生成した燃焼排ガスを
該ペレット製造プロセスに付帯する予熱サイクロン等に
導入して除塵処理を行なうことにより製鉄原料として適
した主として鉄分（Ｆｅ２０３）より成るダストを回収
するようにしたものである。

本発明方法によれば、原料スラッジを、ペレット製造プ
ロセスにおける生ペレツト予熱工程および／または焼成
工程の炉内気流中に導入し、該工程内の高温雰囲気を熱
源として原料スラッジ中の油分の燃焼除去を行なわしめ
るとともに、水分を蒸発除去させ、該燃焼により生成し
た、主として鉄／１ＫＦｅ２０３）より成るダストを含
有する燃焼排ガスを、同ペレット製造装置に付帯する予
熱サイクロン等に導入することにより、該排ガス中から
ダストの分離回収が行なわれる。

かく回収される含鉄ダストは、ペレット製造ラインにお
ける所謂返鉱として好適なペレット原料となり、あるい
は焼結鉱製造のための製鉄原料として用いられる。

一方、ダストが除去されたのちの上記排ガスは、前記ペ
レット製造プロセス内での完全燃焼処理により油分及び
炭化水素類を殆んど含まず、そのまま電気集塵機等によ
る最終的な煤塵除去処理を経て大気中に放出してもよい
が、原料スラッジ燃焼処理の際の油分の燃焼およびスラ
ッジ中の鉄分（Ｆｅ 、 Ｆｅｄ）の酸化発熱等による
多大の顕熱を有するので、ペレット製造工程における生
ペレットの乾燥、離水のための熱源として利用すべく、
同工程内に送給使用することができ、生産性の向上にも
役立つ。

本発明が適用される油分含有スラッジの種類・性状等に
ついては特別の制限はなく、製鉄所内で回収される各種
スラッジ、例えば分塊・熱延等の圧延工程、連鋳精整工
程、ロール研削工場等で発生する含鉄ダストであって、
シラフナ等の湿式処理を経てスラッジ（ないしはスラリ
ー）として回収される任意のものを使用することができ
る。

また、スラッジの油分含有量やスラッジを構成するダス
ト粒径等についても特別の制限はない。

例えば、圧延スラッジは、一般に油分を約２〜８％程度
含有し、ダスト粒径はおよそ１０５μ（ｍａｘ）程度で
あるが、本発明においては何ら前処理を要することなく
、そのまメ用いることができる。

上記回収された油分含有原料スラッジは、該油分の除去
のためにペレット製造プロセスにおける予熱工程あるい
は焼成工程の炉内気流中に散布または噴射等の方法によ
り導入される。

該工程内に導入されたスラッジは、同工程内における温
度約４２０〜１１５０℃ないしはそれ以上の温度を有す
る高温雰囲気を熱源として加熱され、油分の燃焼と水分
の蒸発とが同時に行なわれる。

該原料スラッジの燃焼処理は、上記予熱工程のほか、生
ペレットの焼成工程であるキルン内にても行なうことが
できる。

上記予熱工程等において原料スラッジの完全燃焼を行な
わしめることにより、炭化水素類（ＣｍＩ（ｎ）の生成
を伴なうことなく油分の十分な燃焼除去が達成され、併
せて水分の蒸発除去も行なわれる。

生成する燃焼排ガス中のダストの油分付着量は、例えば
約０．２ ％以下、水分は約０．２係とごく微量である
。

上記燃焼排ガスは、ついでペレット製造装置に付帯する
予熱サイクロン等に導入され、同サイクロン内にて排ガ
ス中のダストの捕集が行なわれる。

同集塵処理により、油分及び水分を殆んど含まず、鉄分
を、例えば約５０〜７０係含有して成るダストが回収さ
れる。

かく回収された含鉄ダストは、油分量が極めて少ないの
で製鉄原料としてそのまま使用することができる。

ダストが除去された排ガスの油分含有量は、例えば約０
．０２’％程度と微量であるので、伺ら処理を施すこと
なく電気集塵機に導入しても油分に起因する焼損事故等
の懸念はない。

ただし、該排ガスは、前記予燃工程または焼成工程にお
ける油分の燃焼、鉄分の酸化発熱等により多量の顕熱を
有するので、ペレット製造プロセスにおける生ペレット
の乾燥、離水工程等に送給し、同工程での熱源として利
用することが有利である。

生ペレットの乾燥、離水工程の熱源として利用された排
ガスは、ついで通常の手順に従い、電気集塵機に導入し
、最終的な除塵処理を施し、十分浄化したのち大気中に
放出される。

第１図は、本発明方法を実施するためのシステムフロー
の具体例を示す。

図中、１は、移動格子型トラベリンググレートを備えた
ペレット製造装置であり、１・１，１・２及び１・３は
それぞれ生ペレットＰの乾燥室、離氷室及び予熱室であ
り、１・４は焼成を行なうキルンである。

生ペレットＰは、移動格子りにて、図中右方向に移送さ
れる間に上記各室１・１〜１・３に供給される熱風にて
順次、乾燥、離水及び予熱をうけ、ついでキルント４内
に導入され、燃料噴射手段２から噴射される燃料の燃焼
熱により焼成される。

焼成ペレットはキルン下端部出口からアンニュラクーラ
３を経て次工程に送給される。

前記各室に送給される熱風は、ペレット移動方向とは逆
に、予熱室１・３．離水室１−２及び乾燥室１・１の順
に循環し、各室において格子上のペレット層を上部から
下部に透過する際に生ペレットとの間に熱交換が行なわ
れる。

４・１及び４・２はそれぞれ予熱室１・３及び１・２か
ら導出された熱風の除塵を行なうための予熱サイクロン
及び離水サイクロンであり、５・１は予熱室１・３から
の熱風を離水室１・２へ、５・２は離水室１・２からの
熱風を乾燥室１・１へそれぞれ送給するためのファンで
ある。

乾燥室１・１から導出された熱風は電気集塵機８にて除
塵されたのち、煙突９から大気中に放出されるようにな
っている。

上記ペレット製造装置において、原料スラッジＳは、ス
ラッジ貯槽６より、スラッジ送給ポンプ７により、ライ
ン１１またはｌ１２を経て予熱室１・３または焼成キル
ント４内に散布もしくは噴霧される。

スラッジの供給は、ライン内にバルブを設け、予熱室１
・３又はキルント４の一方または双方に対して行なうこ
とができる。

キルント４または予熱室１・３内に供給された原料スラ
ッジは、それぞれの炉内高温ガスにて加熱され、油分の
完全燃焼が行なわれる。

それとともに水分も蒸発により除去される。

燃焼により生成した排ガスは、予熱室１・３内のペレッ
ト層を透過し、サイクロン４・１内に導入される。

同サイクロンにて、排ガス中に含まれるダスト（原料ス
ラッジに由来する主として鉄分から成るダスト）の大部
分が分離回収される。

ついで排ガスは、ファン５・１にて離水室１・２に送給
され、同室内のペレット層を透過する間に生ペレットと
熱交換したのち、サイクロン４・２にて除塵処理をうけ
、更にファン５・２にて乾燥室１・１内に導入され再び
生ペレットとの熱交換に付される。

乾燥室１・１から導出された排ガスは、電気集塵機８内
に送込まれ、除塵処理が施される。

排ガス中の油分はごく微量であるので、油分に起因する
焼損事故等のトラブルはなく、同除塵処理は円滑に行な
われる。

なお、前記回収された含鉄ダストも油分付着量は極めて
微量であるので、製鉄原料処理装置にてペレットまたは
焼結鉱原料として用いても、生成する排ガス中に油分は
殆んど存在せず、電気集塵機による同排ガスの除塵処理
にも全く問題はない。

次に実施例を挙げて本発明法によるスラッジ処理を具体
的に説明する。

実施例 第１図に示す処理システムにおいて、圧延工場から回収
されたスラッジ（油分５〜６％、水分２５〜３０％）を
原料スラッジとし、これを雰囲気ガス温度４２０〜１１
５０°Ｃの予熱室１・３内に噴霧して完全燃焼を行なわ
しめた。

該燃焼により生成する排ガス中の油分は約０．１９／
Ｎｍ３であり、［かつ炭化水素類は殆んど認められなか
った。

上記燃焼排ガスをサイクロン４・１に導入し、除塵処理
を行なうことにより、鉄分５０〜６９係を含むダストが
回収された。

該回収ダストの油分付着量は約０．０２％以下、水分は
約０．２係以下であった。

ついで排ガスを離水室１・２及び乾燥室１・１に循環し
生ペレットとの熱交換を行なわしめたのち電気集塵機８
に導入した。

なお離氷室及び乾燥室を結ぶラインにおけるサイクロン
４・２にて回収された含鉄ダストの性状も上記回収ダス
トと殆んど同じであった。

電気集塵機８による除塵処理にて排ガスは、煤塵量約０
．０５．９’／Ｎｍ”以下に浄化され、ファン５・３に
て煙突９より大気中に放出された。

前記回収されたダストをペレット原料として用い、ペレ
ット製造ラインに供したところ、生成する排ガスの油分
含有量は殆んど認められず、電気集塵処理にも全く問題
はなかった。

以上のように、本発明によれば、油分含有スラッジを製
鉄原料として有効利用することが可能であり、かつ原料
スラッジの処理はペレット製造プロセス内にて行なわれ
るため、特別の装置（例えば、ダスト回収装置およびそ
れに付帯する搬送装置や貯蔵施設等）を新たに設置する
必要はなく、設備費及びランニングコストの面で非常に
有利である。

更に、原料スラッジの燃焼にて生成する、多量の顕熱を
有する排ガスを、ペレット製造プロセス内で有効利用で
きるため、熱経済面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するためのシステムフロー
の一具体例を示す。 図面中の主な符号は次のとおりである、１：ペレット製
造装置、１・１：乾燥室、１・２：離水室、１・３：予
熱室、１・４：キルン、４・１：予熱サイクロン、４・
２：離水サイクロン、５・１゜５・２，５−３．：ファ
ン、６：原料スラッジ貯留槽、７：スラッジ送給ポンプ
、８：電気集塵機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油分を含むスラッジから製鉄原料として鉄分を回収
   する方法であって、ペレット製造プロセスにおける予熱
   および／または焼成工程の炉内気流中に原料スラッジを
   噴射もしくは散布し、該スラッジ中の油分の燃焼と水分
   の蒸発を行なわしめ、生成した燃焼排ガスを、該ペレッ
   ト製造装置に付帯する集塵機に導入し、該排ガス中に含
   まれる主として鉄分より成るダストを回収することを特
   徴とする油分含有スラッジの処理方法。