KR100259970B1 - 스크랩 용해법 - Google Patents

Abstract

스크랩을 철원으로서 더욱이 미분탄을 주요 열원 및/또는 고칼로리 배가스원으로 하는 것과 함께, 고칼로리 배가스원 더욱이 열원의 일부로서 폐기물인 합성수지재류를 사용하여 용철을 제조하고, 더욱이 연료용 가스로서 높은 이용가치가 있는 고칼로리 배가스를 얻을 수 있는 스크랩 용해법이며, 그 특징은 송풍구부에 연소버너를 장치한 샤프트로를 사용하고, 노내에 노정부로부터 철원인 스크랩과 코크스, 더욱이 필요에 따라 합성수지재를 공급하는 것과 함께, 연소버너로부터 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재와 산소를 특정 조건에서 취입하고, 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄 등을 급속연소시키고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용 가스로서 회수한다.

Description

스크랩 용해법

근래에 스크랩(선설, 철설)의 공급이 증가를 거듭하고 있어, 그 리사이클이 자원의 유효이용의 면에서 중요한 과제가 되고 있다. 이 때문에 스크랩을 원료로서 저비용으로 높은 생산성으로 용철을 제조할 수 있는 기술의 개발이 강하게 요구되고 있다.

종래부터 스크랩으로부터 용철을 제조하기 위해 전기로가 사용되고 있으나, 전기로법은 막대한 전기를 필요로 하므로 비용이 높아 제조비용면에서의 요구를 만족할 수 없다.

또한, 큐폴라법에 의해 스크랩을 원료로 한 주물철의 제조가 행해지고 있으나, 이 큐폴라법으로는 연료로서 주물용 고품위 대괴 코크스를 사용할 필요가 있으며, 이 주물용 코크스는 고로용 코크스의 4배 정도의 가격이므로 제조비용면에서 범용화는 어렵다. 큐폴라법으로는 스크랩의 원활한 용해를 촉진하기 위해 송풍구로부터 취입된 열풍 중의 산소를 송풍구 앞의 코크스에 의해 급속하게 소비시키지 않고, 노의 하부에 형성되는 코크스 베드 상부의 스크랩 용해대 부근에서 소비되도록 하여 이 부분에서 최고 온도가 되도록 하는 온도 분포로 하는 것이 필요하며, 이를 위해서 코크스는 고로용 코크스보다도 반응성이 낮아 연소하기 어려운 것을 사용할 필요가 있다. 이를 위해서, 고로용 코크스보다도 입도가 크고 반응성이 낮은 특수한 주물용 코크스를 사용하는 것이 불가결하다.

이상과 같은 종래의 전기로법이나 큐폴라법에 대하여 샤프트로를 사용한 스크랩 용해법으로서 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 고로용 코크스를 투입하는 것과 함께, 송풍구부로부터 상온의 고산소부화 공기와 미분탄을 취입하여 연소시켜 이 연소가스의 현열에 의해 스크랩을 용해하는 것과 함께, 샤프트부로부터 공기를 취입하는 것으로 연소가스를 이차 연소시켜 스크랩의 용해를 촉진시키도록 한 스크랩 용해법이 제안되어 있다(Iron and Steel Vol. 79, No. 2, P. 139-146).

또한 다른 방법으로서 샤프트로의 외부에 미분탄 연소용 연소로를 설치하여 이 연소로로 미분탄을 다량으로 연소시켜, 발생한 고온의 연소가스를 스크랩과 코크스가 투입된 샤프트로에 도입하는 것과 함께, 이 도입시 산소함유 가스를 보급하여 연소가스를 이차 연소시켜, 이 연소가스의 현열에 의해 스크랩을 용해하도록 한 스크랩 용해법이 제안되어 있다(일본국 특개평 1-195225호 공보).

이들의 제안에 의한 스크랩 용해법은 열원의 일부로서 미분탄을 사용하고 노내에 투입하는 코크스로서 저가의 고로용 코크스를 사용할 수 있기 때문에 경제적인 조업을 실현할 수 있는 가능성이 있다.

그러나 상기한 두 스크랩 용해법은 모두 저연료비에 의한 에너지 절약을 지향한 기술이며, 이 때문에 연료비를 낮게 억제한 조업(연료비: 300 kg/t·pig 미만)을 행하며, 더욱이 미분탄의 연소에 의해 생성한 연소가스에 공기 등의 산소함유 가스를 취입하여 이차 연소시키는 것에 의해 저연료비 하에 스크랩 용해의 촉진을 도모하고 있다. 즉, 이들 종래의 스크랩 용해법의 목적은 연료비 저감화와 열원의 일부로서 미분탄을 사용하는 것에 의해 스크랩 용해의 저비용화를 실현하려는 것이며, 따라서 미분탄의 대량공급을 행하여 고연료비의 조업을 행하여 대량공급된 미분탄을 적극적으로 연소가스화하여 대량의 배가스(연료가스)를 얻는다는 것과 같은 의도는 없으며, 또한 이것이 가능하도록 조업조건이나 수단을 마련하고 있지도 않다.

또한 상기의 스크랩 용해법으로는 제조비용의 저감화를 위해 열원의 일부로서 미분탄을 사용하고 있으나, 그 공급량은 [미분탄비/코크스비]의 중량비로 1.0에 미치지 않고(고작 많아도 0.9 정도), 연료비를 낮게 억제하고 있지만, 코크스비가 상대적으로 높다는 의미로 저비용화가 충분히 도모되고 있다고는 말하기 어렵다.

또한 이들의 스크랩 용해법으로는 저연료에 의한 조업을 가능하게 하기 위해 미분탄의 연소가스에 공기 등의 산소함유 가스를 취입하여 이차 연소시키고 있으며, 또한 미분탄의 연소나 이차 연소를 위해 공기 또는 산소부화된 공기를 사용하고 있기 때문에 배출되는 배가스에는 필연적으로 질소나 CO₂등의 다량으로 함유되게 된다. 따라서 이들의 종래기술의 스크랩 용해법에서 노로부터 배출되는 배가스는 연료가스로서 나름대로의 이용가치는 있으나, 예를 들면 고효율의 발전을 행하기 위한 연료가스나 가열로용 연료가스로서 이용할 수 있는 열량을 가지는 고칼로리가스는 아니다.

예를 들면, 전자의 종래기술의 기술한 문헌(Iron and Steel Vol. 79, No. 2, P. 139-146)에서는 큐폴라법에 비하여 고칼로리의 배가스를 얻을 수 있으며, 이것을 연료가스로서 유효하게 이용할 수 있게 하고 있으나, 그 배가스 칼로리는 약 2000 kcal/Nm³(약 8400 kJ/Nm³) 정도에 지나지 않는다. 또한 동 문헌에서는 시험적으로 이차 연소를 실시하지 않고 행한 실험예의 데이타로 보이고 있으나, 본 발명자들이 계산한 결과로는, 이 경우라도 배가스의 칼로리는 고작 2300 kcal/Nm³정도에 지나지 않는다. 일반적으로 가열로용이나 고효율 발전용의 연료가스로서는 2500 kcal/Nm³이상의 고칼로리가스가 사용되고 있으며, 따라서 종래기술로 얻어지는 배가스는 가열로용이나 고효율 발전용으로서는 적합하지 않고 이용가치가 낮은 것이라고 해도 과언이 아니다. 또한 저연료비에서의 조업이므로 발생하는 배가스량도 적고 배가스 칼로리가 낮아 고품질의 연료가스를 대량으로 안정공급할 수 있는 것과 같은 기술은 아니다.

또한 후자의 종래기술(일본국 특개평 1-195225호 공보)에서는 용해로와는 따로 미분탄연소용의 연소로가 필요하므로 설비비용이 높고 또한 연소로에서 생성한 고온가스를 가스도관으로부터 샤프트로에 이끄는 도중에 가스현열의 일부가 손실되므로 경제성의 면에서도 문제가 있다.

더욱이, 상기한 큐폴라법의 개량기술로서, 송풍구로부터 산소부화 열풍을 미분탄과 함께 취입하도록 한 방법도 제안(Klaus Scheiding: Proceedings of the Eighth Japan-Germany Seminar, Oct., 6, 7, 1993(Sendai, Japan), P. 22 "Hot Metal Production Based on Scrap, Coal and Oxygen")되어 있으나, 이 방법으로는 고로용 코크스의 중에서도 큰 직경의 코크스를 사용해야 하므로 제조비용이 높아지는 문제가 있다. 또한 상기한 종래기술과 같이 이 기술에도 미분탄을 대량으로 공급하여 그 연소가스화를 도모한다는 것과 같은 의도가 없으며, 또한 이것이 가능하도록 조업조건이나 수단을 마련하고 있지도 않으며, 더욱이 질소를 함유하는 열풍의 취입을 행하고 있는 것 등으로서도 고칼로리의 배가스를 얻는 것은 도저히 기대할 수 없다.

이와 같은 종래 제안되고 있는 스크랩 용해기술은 기본적으로 연료비의 저감화에 의한 에너지 절약을 지향하고 있으므로, 그 배가스는 열량이 적은데다 배출량도 적어 이용가치가 낮은 것이었다. 또한 열원의 일부로서 미분탄을 사용하고 있으나, 미분탄의 고효율의 연소를 실현하는 것이 불가능하므로 코크스비에 대하여 미분탄비를 충분히 높일 수 없어 미분탄 사용에 의한 저비용화는 충분히 도모되고 있지 않다.

한편 근래 산업폐기물이나 일반폐기물로서 플라스틱 등의 합성수지류가 급증하고 있어 그 처리가 큰 문제가 되고 있다. 그 중에서도 고분자계의 탄화수소 화합물인 플라스틱은 연소시에 발생하는 열량이 높아 소각처리한 경우에 소각로를 손상시키지 않기 위해 대량처리가 곤란하여 그 대부분이 쓰레기 매립지 등에 투기되고 있는 것이 현실이다. 그러나 플라스틱 등의 투기는 환경대책상 바람직하지 않으며 그 대량처리방법의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

또한 소위 일관제철소에서는 여러 종류의 설비로부터 대량의 더스트류가 배출된다. 이러한 더스트류로서는, 예를 들면 고로 더스트, 전로 더스트, 전기로 더스트, 큐폴라 더스트, 밀 스케일, 슈레더(shredder) 더스트, 아연 더스트 등이 있으며 제철소 전체로서는 막대한 배출량이 된다. 이들 더스트의 대부분에는 비교적 고농도의 아연(고로 더스트의 경우 1 내지 2%, 큐폴라 더스트에서 약 20%)이 함유되어 있으므로 환경오염의 문제로 인해 매립지 등에 투기할 수 없어 그 대량처리방법의 개발이 요구되고 있다.

종래 아연함유 더스트를 처리하는 방법으로서 아연함유 더스트를 펠렛화하여 샤프트로에 투입하고, 노내에서 아연을 환원·휘발화시킨 후, 배가스 중의 아연을 산화시켜 산화아연의 형태로 회수하는 방법이 일본국 특개소 53-25221호 공보 및 일본국 특개소 55-125211호 공보에서 제안되어 있다. 또한 큐폴라에서 발생하는 아연함유 더스트 등의 금속함유 분체를 송풍구 등으로부터 큐폴라내에 반복 도입하는 것에 의해 금속함유 분체 중에 아연을 농축화하는 방법이 일본국 특개평 2-263088호 공보에서 제안되고 있다.

그러나 이들 종래법 중 전자의 방법(일본국 특개소 53-25221호 공보 및 일본국 특개소 55-125211호 공보)에서는 아연함유 더스트를 펠렛화하는 공정이 필요하므로 처리비용의 면에서 더스트류의 대량처리에는 부적합하다.

또한 종래법이 대상으로 하는 것과 같은 일반의 고로나 큐폴라에서는 노정온도(爐頂溫度)가 200 내지 250℃ 정도이며, 따라서 노내의 금속아연증기가 응축하는 온도역(400 내지 800℃)는 노정부(爐頂部)보다도 더 아래쪽인 샤프트부에 존재하고 있다. 이때문에 상기의 어떤 종래법으로도 금속아연증기의 대부분은 노정부에 달하기 전에 응축해버리며 이 아연이 노내벽에 부착·퇴적하여 내화물을 박리시키는 등의 문제를 발생시킨다.

한편 스크랩 용해법의 주원재료인 스크랩 중에서도 아연도금강판 등의 형태로 다량의 아연함유재가 함유되어 있으며, 이 원재료 중의 아연이 노내에 축적하여 상기한 바와 같이 노내벽에 부착·퇴적하거나 또는 금속아연증기가 배가스에 수반되어 노외로 방출되어 이들이 배가스관등의 내벽에 응축하여 부착·퇴적하는 등의 문제가 생기기 쉽다. 따라서 스크랩 용해기술에서는 원재료에 함유되는 아연을 노내에 축적시키는 일 없이 적절히 회수하는 것이 큰 과제가 된다.

그러나, 전술한 종래의 스크랩 용해법에서는 이러한 아연의 처리에 대해서는 어떤 특별한 대책은 채택되어 있지 않다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 스크랩 용해기술에 대하여 스크랩을 고효율로 용해하여 용철을 제조할 수 있을 뿐 아니라 연료용 가스로서 이용가치가 높은 고칼로리 배가스를 대량으로 제조하는 것이 가능한 것과 함께, 고칼로리 배가스의 이용가치를 고려한 경우에 종래기술에 비하여 상당한 정도로 낮은 제조비용으로 조업을 행하는 것이 가능하며 더욱이 고칼로리 배가스원 및/또는 열원의 일부로서 합성수지류를 이용하는 것에 의해 폐기물인 합성수지류의 대량처리와 유효이용을 가능하게 하는 완전히 새로운 형태의 스크랩 용해법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 제철소 등에서 배출되는 더스트 류에 대해서도 그 대량처리와 유효이용이 가능한 것과 함께 스크랩이나 더스트류에 함유되는 아연을 노내에 축적하는 일 없이 이것을 고농도화한 상태로 노내로부터 적절하게 회수하는 것이 가능한 스크랩 용해법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 스크랩 용해법, 보다 상세하게는 스크랩을 철원으로 하며 또한 미분탄을 주요 열원 및/또는 고칼로리 배가스원으로 하는 것과 함께, 고칼로리 배가스원, 더욱이 열원의 일부로 하여 폐기물인 합성수지류를 사용하여 용철을 제조하고, 더욱이 연료용가스로서 높은 이용가치가 있는 고칼로리 배가스를 얻는 것이 가능한 스크랩 용해법에 관한 것이다.

제1도는 본 발명의 스크랩 용해법의 실시에 제공되는 샤프트로의 한 구성예를 보이는 개념도,

제2도는 샤프트로의 송풍구부의 한 구성예(단면구조) 및 본 발명법에 의한 미분탄과 산소의 취입방법을 보이는 설명도,

제3도는 샤프트로의 송풍구부의 다른 구성예(단면구조) 및 본 발명법에 의한 미분탄 등과 산소의 취입방법을 보이는 설명도,

제4도는 샤프트로의 송풍구부의 다른 구성예(단면구조) 및 본 발명법에 의한 미분탄 등과 산소의 취입방법을 보이는 설명도,

제5도는 제2도 및 제3도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 일례를 보이는 설명도,

제6도는 제2도 및 제3도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 다른 예를 보이는 설명도,

제7도는 제4도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 일예를 보이는 설명도,

제8도는 제4도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 다른 예를 보이는 설명도,

제9도는 제4도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 다른 예를 보이는 설명도,

제10도는 샤프트로의 송풍구부의 다른 구성예(단면구조) 및 본 발명법에 의한 미분탄 등과 산소의 취입방법을 보이는 설명도,

제11도는 샤프트로의 송풍구부의 다른 구성예(단면구조) 및 본 발명법에 의한 미분탄 등과 산소의 취입방법을 보이는 설명도,

제12도는 제10도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 일례를 보이는 설명도,

제13도는 제10도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 다른 예를 보이는 설명도,

제14도는 제11도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 일례를 보이는 설명도,

제15도는 제11도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 다른 예를 보이는 설명도,

제16도는 제11도에 보이는 연소버너에서, 버너경방향에 있는 미분탄 등과 산소의 취입의 양태의 다른 예를 보이는 설명도,

제17도는 본 발명법의 노정온도와 노정가스 중의 타르농도와의 관계를 보이는 그래프,

제18도는 본 발명법에 의해 미분탄과 산소의 취입을 행한 경우의 미분탄 연소율을 시간경과에 따라 보이는 그래프,

제19도는 본 발명법에 의해 미분탄과 산소의 취입을 행한 경우의 송풍구부 근방에 있는 이상적 연소상황을 보인 설명도,

제20도는 본 발명법의 노정온도와 더스트 중 아연에 기초한 아연 회수율과의 관계를 보이는 그래프,

제21도는 실시예 1에서 제2도, 제4도 및 제10도에 의한 취입방식의 본 발명법과 제22도에 의한 취입방식의 비교법에 대하여, 투입한 미분탄량 PC(kg/h)와 산소유량 O₂(Nm³/h)의 비[PC/O₂]와 노정건조가스 중의 C 농도와의 관계를 보인 그래프,

제22도는 종래방식의 송풍구부의 단면구조를 보이는 설명도이다.

본 발명자들은 상기한 스크랩을 원료로 하는 용철의 제조와 고칼로리 배가스의 제조를 낮은 비용으로 실시한다는 목적이 미분탄을 대량으로 취입하는 것에 의한 고연료비, 고미분탄비로 조업하는데 있어서 하기 ① 내지 ③의 수단을 채용하는 것에 달성할 수 있음을 발견하였다.

① 송풍구부의 연소버너로부터 미분탄과 함께 산소를 취입한다.

② 미분탄과 산소를 양자가 신속하게 접촉하여 혼합하도록 하는 특정의 방법에 의해 취입하는 것에 의해 미분탄의 급속연소를 실현시킨다. 특히 바람직하게는 미분탄의 연소의 대부분을 송풍구부의 연소버너의 내부에서 행하게 하는 것에 의해 노내상황에 영향을 받는 일 없이 미분탄의 안정한 고효율 연소를 실현시킨다.

③ 미분탄의 연소에 의한 연소가스를 유의하게 이차연소시키지 않는다.

동시에 본 발명자들은 스크랩 용해에서 열원 및 고칼로리 배가스원의 일부로서 합성수지류를 노내 투입하는 것에 대하여 검토를 행하여, 그 결과 상기 ① 내지 ③의 구성을 특징으로 하는 스크랩 용해법에서 연소버너를 통하여 미분탄과 함께 합성수지재를 노내에 취입하는 것, 또는 합성수지재를 노정 투입하는 것, 또는 그 둘 모두를 행하는 것에 의해 합성수지재를 효율적으로 연소가스화 또는 열분해시키는 것이 가능하며, 폐기물로서의 합성수지재의 대량처리와 고칼로리 배가스원 및/또는 열원으로서의 유효이동을 도모하는 것이 가능한 것, 한편 이 스크랩 용해법으로는 당초 예상되어 있던 바와 같은 합성수지재를 노내 투입하는 것에 따른 문제, 즉 일반 폐기물에서 합성수지재의 약 20%를 점한다고 할 수도 있는 염화비닐재의 연소에 의해 발생하는 HCl의 배출이나 합성수지재의 분해물에 의해 생성하는 타르상 물질에 의한 배가스 배관의 폐쇄 등의 문제를 적절하게 회피하며, 합성수지재의 대량투입과 처리가 가능하며 실제적으로도 합성수지재를 고칼로리 배가스원 및/또는 열원의 일부로 하여 대량이용이 가능한 것으로 판명되었다.

더욱이 상기 스크랩 용해법에서 송풍구로부터 대량의 더스트류를 취입하여도 아무런 문제가 없고 더스트류를 원래 형태로 철원, 열원 또는 부원료원 등으로서 대량이용이 가능한 것, 또한 특히 노정온도를 소정범위로 제어하며 계내에서 회수된 아연함유 더스트(당해 노에서 배가스 중으로부터 회수된 아연함유 더스트)를 송풍구로부터 반복 도입하는 것에 의해 스크랩 및 더스트류에 함유되는 아연을 회수 더스트 중에 농축시켜 노내의 아연을 노내벽 등에 부착·퇴적시키는 일 없이 고농도 상태로 회수할 수 있음을 알았다.

본 발명은 이와 같은 지견에 기초한 것으로, 하기한 바와 같은 특징을 가지고 있다.

본 발명은 송풍구부의 연소버너를 장치한 샤프트로를 사용하여 실시되는 스크랩 용해법이며 샤프트로의 노내에는 노정부로부터 적어도 철원인 스크랩과 코크스가 공급되며 또한 송풍구부에 설치된 연소버너를 통하여 적어도 미분탄과 산소가 공급되나 송풍구로부터 미분탄 등과 산소를 공급하기 위한 방법과 합성수지재를 노내에 투입하는 방법에는 각각 여러 양태가 있으며 따라서 그들의 조합에 의한 여러 종류의 발명의 양태를 채택할 수 있다.

우선 송풍구로부터 미분탄 등(연료로서는 미분탄 이외에 합성수지재 등을 취입하는 경우가 있으나, 여기서는 이들을 총칭하여 "미분탄 등"이라 한다)과 산소를 취입하는 방법에는 다음과 같은 양태가 있다.

(A) 송풍구부에 설치된 연소버너로부터 미분탄 등과 산소를 노내에 취입하는 것에서, 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 미분탄 등을 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 등과 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄 등을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시킨다.

(B) 송풍구부에 설치된 연소버너로부터 미분탄 등과 산소를 노내에 취입하는 것에서, 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄 등을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 등과 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄 등을 송풍구 앞에 형성된 연소대에서 급속 연소시킨다.

(C) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 설치하고 이 연소버너를 사용하여 미분탄 등과 산소의 취입을 행하는 것에서, 연소버너의 예연소실 내에 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 미분탄 등을 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 산소를 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해 예연소실 내에서 미분탄 등을 금속연소시켜 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내로 도입한다.

(D) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 설치하여 이 연소버너를 사용하여 미분탄 등과 산소의 취입를 행하는 것에서, 연소버너의 예연소실 내에 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄 등을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 등과 산소를 혼합시키는 것에 의해 예연소실 내에서 미분탄 등을 급속연소시켜 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입한다.

다음에 노내에 합성수지재를 넣기위한 방법에는 다음과 같은 양태가 있다.

① 합성수지재를 노정부로부터 투입한다.

② 미분탄과 같이 합성수지재를 송풍구부에 설치된 연소버너로부터 노내에 취입한다.

③ 상기 (C), (D)에서 기술된 바와 같은 예연소실을 가지는 연소버너를 사용하는 경우는 미분탄과 같이 예연소실 내에 합성수지재를 취입하거나, 또는 예연소실 내에 임의의 투입부로부터 합성수지재를 투입한다.

따라서 본 발명은 미분탄 등과 산소의 취입 방법에 관한 상기 (A) 내지 (D)의 양태와 합성수지재의 노내투입방법에 관한 상기 ① 내지 ③의 양태를 임의로 조합한 여러 종류의 양태를 채택할 수 있다.

더욱이 본 발명에서 더스트류의 처리도 행하는 경우, 상기한 연소버너(내부에 예연소실을 가지는 연소버너도 포함된다) 또는/및 송풍구부의 다른 취입수단을 통하여 더스트류가 노내에 취입하여진다. 따라서 본 발명은 상기 (A) 내지 (D)의 양태와 상기 ① 내지 ③의 양태, 또한 이것에 상기 더스트류의 취입을 임의로 조합하여 여러 종류의 양태를 채택할 수 있다.

본 발명에서 상기 (A) 내지 (D)와 상기 ① 내지 ③의 조합으로부터 되는 기본적인 양태는 이하와 같다.

(1) 샤프트 노내에 철원인 스크랩과 코크스를 투입하고, 송풍구부에 설치된 연소버너로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄과 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(2) 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 투입하고, 송풍구에 설치된 연소버너로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄과 합성수지재를 취입하는 것에 의해 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시키고 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(3) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 투입하고, 상기 연소버너의 예연소실 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상, 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입하거나 투입하고, 이들의 취입에 있어서는 적어도 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해 예연소실 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시켜 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입하고 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해시켜 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(4) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에 있어서 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 투입하고, 상기 연소버너의 예연소실 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 이들의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 적어도 미분탄을 그 주위로부터 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해 예연소실 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시켜 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입하여 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(5) 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 송풍구부에 설치된 연소버너로부터는 미분탄과 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해 미분탄을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(6) 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 송풍구부에 설치된 연소버너로부터 미분탄과 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속 연소시켜 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(7) 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 송풍구부에 설치된 연소버너로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄과 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(8) 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 송풍구부에 설치된 연소버너로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지제 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄과 합성수지재를 취입하고 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구부 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(9) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너의 예연소실 내에는 미분탄과 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실 내에서 미분탄을 급속연소시켜, 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입하여, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(10) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너의 예연소실 내에는 미분탄과 산소를 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실 내에서 미분탄을 급속연소시켜, 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입하여, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(11) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너의 예연소실 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상, 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입하거나 또는 투입하고, 이들의 취입에 있어서는 적어도 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하는 것에 의해, 예연소실 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시켜, 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입하여, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

(12) 버너 선단 개구부의 안쪽에 예연소실이 설치된 연소버너를 송풍구부에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너의 예연소실 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상, 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입하거나 또는 투입하고, 이들의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 적어도 미분탄을 그 주위로부터 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시켜, 그 연소가스를 버너 선단 개구부로부터 노내에 도입하여, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

상기 (1) 내지 (4), (7), (8), (11) 및 (12)의 스크랩 용해법에서는, 연소버너에 의한 합성수지재의 취입 또는 합성수지재의 예연소실 내로의 취입 또는 투입은 비연속적 또는 간헐적으로 실시해도 좋고, 또한 그때의 합성수지재의 취입 또는 투입은 미분탄의 취입과 함께 행하거나, 또한 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 (즉, 미분탄의 취입을 일시적으로 정지하고) 행하여도 좋다. 즉, 본 발명에서 연소버너를 통하여 합성수지재를 취입 또는 투입한다는 것은 이와 같은 각 경우를 포함하는 것으로 한다.

또한 상기 (5) 내지 (12)의 스크랩 용해법에서 노정온도는 400 내지 600℃로 제어되는 것이 바람직하다.

또한 특히 상기 (3), (11)의 스크랩 용해법에서는 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 예연소실 내에 취입하는 것이, 또한 상기 (4), (12)의 스크랩 용해법에서는 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입되는 산소의 주위로부터 예연소실 내에 취입하는 것이, 각각 합성수지재를 고효율로 연소시킴에 있어서 바람직하다.

본 발명에서는 샤프트노에 투입되는 코크스로서 고로용 코크스를 사용하는 것이 가능하다. 또한 미분탄 또는 미분탄+합성수지재의 대량 취입과 그 고효율연소를 의도하는 본발명에서는, 연소버너로부터 미분탄만을 공급하는 경우는 연소버너로부터 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig)와 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비[PC/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하는 것이 바람직하며, 또한 연소버너로부터 미분탄과 합성수지재를 공급하는 경우는, 연소버너로부터 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig) 및 합성수지재비 SR(kg/t·pig)와 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비 [(PC + SR)/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는 연료비를 300 kg/t·pig 이상, 연소버너로부터 미분탄만을 공급하는 경우의 미분탄비(kg/t·pig)와 노정투입되는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [미분탄비/코크스비]를 1.0 이상, 연소버너로부터 미분탄과 합성수지재를 공급하는 경우의 미분탄비(kg/t·pig) 및 합성수지재비(kg/t·pig)와 노정투입되는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]를 1.0 이상으로 하는 것이 바람직하며, 이것에 의해 스크랩을 고효율로 용해하는 것이 가능해지며, 대량의 고칼로리 배가스의 안정한 제조·공급이 가능해진다.

상기 (1), (5) 및 (7)의 스크랩 용해법에서 미분탄 또는 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재의 취입부(이하, 고체연료 취입부라 한다)의 주위로부터 산소를 취입하는 것에서는, 고체연료 취입부의 둘레를 환현으로 둘러싼 것과 같은 산소 취입부로부터 산소를 취입하도록 해도 좋으며, 또는 고체연료 취입부의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부로부터 산소를 취입하도록 해도 좋다. 또한 버너경방향에 있는 고체연료 취입부의 위치는 버너의 중심으로부터 어느 정도 치우쳐 위치시켜도 좋고, 요점은 버너경방향의 중심 또는 그 근방으로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재가 취입되어 이 주위로부터 산소가 취입되도록 하면 좋다.

또한 상기 (2), (6) 및 (8)의 스크랩 용해법에서, 버너경방향의 중심 또는 그 근방으로부터 취입되는 산소의 주위로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재를 취입하는 것에서, 산소 취입부의 둘레를 환형으로 둘러싼 것과 같은 고체연료 취입부로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재를 취입하도록 해도 좋으며, 또는 산소 취입부의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 고체연료 취입부로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재를 취입하도록 해도 좋다. 또한 고체연료 취입부의 주위로부터 더욱이 산소를 취입하는 것에서도, 고체연료 취입부의 둘레를 환형으로 둘러싼 것과 같은 산소 취입부로부터 산소를 취입하도록 해도 좋으며, 또는 고체연료 취입부의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부로부터 산소를 불어내도록 해도 좋다. 또한 버너경방향에 있는 산소 취입부의 위치(고체연료 취입부의 안쪽의 산소 취입부의 위치)는 버너의 중심으로부터 어느 정도 치우쳐 위치시켜도 좋고, 요점은 버너경방향의 중심 또는 그 근방으로부터 산소가 취입되며, 그 주위로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재가 취입되도록 하면 좋다.

상기 (3), (9) 및 (11)의 스크랩 용해법에서, 연소버너의 예연소실내에서 고체연료 취입부의 주위로부터 산소를 취입하는 것에서는, 고체연료 취입부의 둘레를 환형으로 둘러싼 것과 같은 산소 취입부로부터 산소를 취입하도록 해도 좋으며, 또는 고체연료 취입부의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부로부터 산소를 취입하도록 해도 좋다. 또한 버너경방향에 있는 고체연료 취입부의 위치는 버너의 중심으로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재가 취입되어 이 주위로부터 산소가 취입되도록 하면 좋다.

또한 상기 (4), (10) 및 (12)의 스크랩 용해법에서, 연소버너의 예연소실 내에 버너경방향의 중심 또는 그 근방으로부터 취입된 산소의 주위로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재를 취입하는 것에서는, 산소 취입부의 둘레를 환형으로 둘러싼 것과 같은 고체연료 취입부로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재를 취입하도록 해도 좋으며, 또는 산소 취입부의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치한 복수의 고체연료 취입부로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재를 취입하도록 해도 좋다. 또한 고체연료 취입부의 주위로부터 더욱 산소를 취입하는 것에서도, 고체연료 취입부의 둘레를 둘러싼 것과 같은 산소 취입부로부터 산소를 취입하도록 해도 좋으며, 또는 고체연료 취입부의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치한 복수의 산소 취입부로부터 산소를 불어내도록 해도 좋다. 또한 버너경방향에 있는 산소 취입부의 위치(고체연료 취입부의 안쪽의 산소 취입부의 위치)는 버너의 중심으로부터 어느 정도 치우쳐 위치시켜도 좋고, 요점은 버너경방향의 중심 또는 그 근방으로부터 산소가 취입되며, 그 주위로부터 미분탄 또는 미분탄과 합성수지재가 취입되도록 하면 좋다.

또한 상기 (1) 내지 (4), (7), (8), (11) 및 (12)의 각 스크랩 용해법에서, 연소버너로부터 취입하는 미분탄과 합성수지재는 각각의 취입부(취입공)로부터 취입하는 것이 가능하다.

취입되는 미분탄의 입도 등은 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 입도 74㎛ 이하가 80% 이상 함유된 것과 같은 미분탄이 바람직하다.

또한 취입되는 분입상 또는 세편상의 합성수지재에는 괴상(판상 등을 포함하다)의 합성수지재를 분쇄처리하여 얻어진 것, 필름상의 합성수지재를 미세한 소편으로 파쇄처리하여 얻어진 것, 합성수지재를 일단 용융 또는 반용융화하고 이것을 처리하는 것에 의해 분입상으로 응축고화시킨 것 등을 포함한다. 그 입도는 특별히 한정하지 않으며 비교적 거친 입자의 것이면 좋으나, 통상은 입경 10 mm 이하, 바람직하게는 6 mm 이하의 것이다. 또한 상기 (3), (4), (11) 및 (12)의 스크랩 용해법으로는 예연소실을 장치한 연소버너를 사용하므로 합성수지재의 연소성이 양호하며, 이때문에 괴상의 합성수지재를 연소버너의 예연소실에 투입하는 것이 가능하다.

상기 (1) 내지 (12)의 어느 스크랩 용해법에서도 연소버너 및/또는 송풍구부의 기타의 취입 수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하는 것이 가능하다.

이 더스트류로서는, 예를 들면 고로 더스트, 전로 더스트, 전기로 더스트, 큐폴라 더스트, 밀 스케일, 슈레더 더스트, 아연 더스트 및 당해 노에서 배가스로 부터 회수된 더스트 중의 1종 또는 2종 이상을 함유하고 있는 더스트를 들 수 있다. 또한 특히 노정온도를 400 내지 800℃로 제어하는 것과 함께, 당해 노에서 배가스로부터 회수된 아연함유 더스트를 노내에 취입되는 더스트류의 적어도 일부로 하여 사용하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 더스트류의 노내로의 취입은 비연속 또는 간헐적으로 실시하는 것이 가능하다.

더욱이 본 발명에서는 노내에 스크랩과 함께 다른 철원 및 투입물을 투입해도 무방하다.

[발명을 실시하기 위한 최적의 형태]

본 발명의 스크랩 용해법은 스크랩 용해에 고칼로리 배가스를 적극적으로 얻기 위해 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 대량 공급에 의해 연료비를 높이며 코크스비에 대하여 미분탄비 또는 미분탄비 + 합성수지재비를 높인 조업을 행하는 것을 전제로 하고 있다. 이때문에 대량으로 공급되는 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 효율적으로 연소시키며 배가스 중의 저칼로리성분을 감소시키기 위해 송풍구부의 연소버너를 통하여 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재와 함께 산소(실질적으로 순수산소)를 취입하는 것과 함께, 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재와 산소가 신속하게 접촉·혼합하여 연소가스화하고 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 고효율 연소(특히 바람직하게는, 노내상황 등에 영향받지 않는 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 안정한 고효율 연소)를 가능하게 하는 특정의 취입 및 연소방법을 실시하고, 더욱이 이것에 의해 생긴 연소가스(합성수지재 취입의 경우는 일부의 합성수지재의 열분해생성가스를 포함한다)를 유의하게 이차연소시키는 일 없이 노외에 배출하는 것에 의해 스크랩의 용해와 고칼로리 배가스의 회수를 저비용으로 실현할 수 있다.

더욱이 고칼로리 배가스원의 일부로서 합성수지재를 노정투입하고 그 열분해가스를 미분탄 등의 연소가스와 함께 회수하는 것에 의해 배가스를 좀더 고칼로리화하는 것을 도모한다.

그리고 상기와 같이 열원 및 고칼로리 배가스원의 일부로서 합성수지재를 노내에 공급하는 것에 의해 주로 폐기물인 합성수지재의 대량처리와 유효이용, 더욱이 미분탄량의 저감화에 의한 스크랩 용해를 좀더 저비용화하는 것을 실현할 수 있다.

더욱이 철원, 열원 또는 부원료원 등이 될 수 있는 각종 더스트류의 1종 또는 2종 이상을 개구부로부터 취입하는 것에 의해, 더스트류의 대량처리와 유효이용을 실현시키며, 더욱이 당해 노의 배가스로부터 회수된 아연함유 더스트를 송풍구부로부터 취입되는 더스트류의 적어도 일부로서 사용하고, 이 배가스회수 더스트를 노내에 반족 도입하는 것에 의해, 스크랩이나 더스트류에 함유되는 아연을 회수더스트 중에 농화시켜, 이것을 아연고농도함유 더스트의 형태로 회수하는 것에 의해 아연의 재생을 실현할 수 있다.

이하 본 발명을 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 스크랩 용해법에 사용되는 샤프트로의 한 구성예를 보이는 개념도이며, 1은 샤프트로 본체, 2는 송풍구부, 3은 노정부이다. 이 샤프트로 (1)의 노정부 (3)의 상부에는 원료투입장치 (4)가 연결, 설치되어 있으며, 이 원료투입장치 (4)와 노내에는 개폐장치 (5)에 의해 차단가능한 구조로 하여 고온의 노정가스를 도관 (6)을 통해 완전히 회수가 가능하도록 하고 있다.

샤프트로 (1)의 노정부 (3)으로부터는 원료투입장치 (4)에 의해 철원인 스크랩 및 코크스가 투입되는 것과 함께, 송풍구부 (2)로부터는 연소버너를 통하여 미분탄과 산소가 노내에 공급된다. 노정부로부터 투입되는 코크스로서는, 일반의 고로용 코크스(통상, 입도가 20 내지 80 mm)를 사용하는 것이 가능하다. 노내에 투입된 코크스는 노내에 충전된 스크랩을 보지하는 작용을 하는 것과 함께, 스크랩 용해를 위한 열원이 일부가 된다. 단, 본 발명에서는 송풍구부로부터 취입되는 미분탄(합성수지재의 취입을 행하는 경우는 미분탄과 합성수지재)이 열원으로서 보다 큰 비중을 점하고 있다.

합성수지재의 노내로의 공급은 송풍구부 (2) 또는 노정부 (3) 또는 그 두 부분으로부터 행해지며, 송풍구부 (2)로부터 공급된 합성수지재는 열원 및 고칼로리 가스원으로서, 또한 노정부 (3)로부터 공급된 합성수지재는 주로 고칼로리원으로서 소비된다.

일반적으로 송풍구부로부터 연소버너를 통하여 공급되는 합성수지재로서는 연소성을 높이기 위해 분입상 또는 세편상의 것이 이용된다. 이것에 대하여 노정부로부터 투입되는 합성수지재는 임의의 형상, 양태이다.

도 2는 송풍구에 설치된 연소버너 (8A)를 통하여 미분탄과 산소를 노내에 취입하는 방법의 일례를 보이고 있으며, 7은 노벽이다. 이와 같이 송풍구부 (2)로부터 미분탄과 산소만을 취입하는 경우는 합성수지재는 노정부 (3)로부터 투입되게 된다.

도 2에서, 송풍구부 (2)에 설치된 연소버너 (8A)로부터는 버너경방향 중심 또는 그 근방의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC가, 또한 그 주위의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂(차거운 산소이어도 좋다)가 각각 노내에 취입된다. 이때 미분탄 PC는 그 주위를 산소 O₂로 둘러싸이도록 하여 노내에 취입되므로 산소의 접촉이 극히 양호해지며, 미분탄과 산소는 송풍구 앞에서 혼합하여 미분탄이 급속연소하고, 송풍구 앞에서 연소대 및 레이스웨이(raceway)를 형성한다. 따라서 단위산소량당 대량의 미분탄을 취입하고, [PC/O₂]를 충분히 높게 해도 미분탄은 고효율로 연소가스화한다. 더욱이 미분탄 PC를 취입하는 때의 기송용(氣送用)가스로서는 통상 소량의 N₂등이 사용된다.

도 3은 송풍구부 (2)에 설치된 연소버너를 통하여 미분탄 + 합성수지재와 산소를 노내에 취입하는 방법의 일례를 보이고 있다.

도 3에서 송풍구부 (2)에 설치된 연소버너 (8A)로부터는 버너경방향 중심 또는 그 근방의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC와 분입상 또는 세편상의 합성수지재 SR이, 또는 그 주위의 산소 취입부 b로부터 산소O₂(차거운 산소이어도 좋다)가 각각 노내에 취입된다. 이때 미분탄 PC 및 합성수지재 SR은 그 주위를 산소 O₂로 둘러싸이도록 하여 노내에 취입되므로 산소의 접촉이 극히 양호해지며, 미분탄 및 합성수지재와 산소는 송풍구 앞에서 혼합하여 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부가 급속연소하고, 송풍구 앞에서 연소대 및 레이스웨이를 형성한다. 따라서 단위산소량당 대량의 미분탄 + 합성수지재를 취입하고, [(PC + SR)/O₂]를 충분히 높게해도 미분탄 및 합성수지재는 고효율로 연소가스화한다. 미분탄 PC와 합성수재 SR을 취입하는 때의 기송용가스로서는 통상 소량의 N₂등이 사용된다.

이와 같은 도 2, 도 3에 보이는 본 발명의 취입방법에 대하여 도 22에 보이는 것과 같은 공지의 랜스(lance)방식으로 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 취입한 경우나 산소가스는 아닌 열풍이나 산소부화 공기를 취입한 경우는 산소와 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재와의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 고효율로 연소시키는 것이 불가능하며 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 대량 취입(고미분탄비)을 실현할 수 없다.

산소와 함께 취입된 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재가 급속연소하는 것에 의해 송풍구 앞에는 약 2000℃ 정도의 고온의 연소대가 형성되며, 그 열로 스크랩이 용해되고 용철로서 노외로 꺼내진다. 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 급속 연소에서 생성한 환원성 연소가스는 그 현열로 스크랩을 용해 및 예열하면서 샤프트로를 상승시키고 배가스로서 노상부로부터 배출되나, 본 발명에서는 미분탄 또는 비분탄 + 합성수지재의 연소에 의해 생성한 연소가스를 유의하게 이차연소시키는 일 없이 노외에 배출한다. 즉, 종래기술과 같이 샤프트부에 공기나 산소부화 공기를 공급하여 연소가스를 이차연소시키는 일은 없다.

또한 합성수지재는 미분탄에 비하여 연소성이 떨어지므로 통상은 합성수지재의 전부를 연소대에서 연소시키는 것은 불가능하나, 이와 같은 미연소 합성수지재는 노내에서 신속하게 열분해하는 것에 의해 가스화하고 이 고칼로리 가스는 상기 연소가스와 함께 노외로 배출되어 연료용가스로서 회수된다.

더욱이 고체연료 취입부 a로부터의 합성수지재의 취입은 연속적으로 실시해도 또는 비연속적 또는 간헐적으로 실시해도 좋으며, 또한 그때의 합성수지재의 취입은 미분탄의 취입과 함께 행해도 또한 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 행해도 좋다. 이점은 하기하는 도 4, 도 10, 도 11 등에 보이는 방법에서도 같다.

한편, 합성수지재를 노정부 (3)로부터 투입한 경우 노정투입된 합성수지재는 연소가스의 현열에 의해 대부분이 노상부에서 분해하여 가스화하고, 고칼로리가스가 생성된다. 이 고칼로리가스는 상기 연소가스와 함께 노외로 배출되어 연료용가스로서 회수된다.

여기에서, 비교적 대량의 합성수지재를 노정투입한 경우 합성수지재의 분해물에 의해 타르상 물질이 생성하며 이것이 배가스 배관 등에 부착, 퇴적하여 배관 폐색의 원인이 된다는 문제가 있으며, 또한 투입된 합성수지재가 노상부에서 원화, 신속하게 열분해하지 않으면 배가스의 고칼로리화가 저해되는 것과 함께, 합성수지재가 베드 코크스내에서 융착하여 노내의 가스흐름을 현저히 저해하며, 또한 안개형상이 된 합성수지재가 노외로 배출되어 이것이 배관 등에 응축하여 배관폐색의 원인이 된다는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 피하기 위해서는 노정온도를 400 내지 600℃의 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 노정온도가 400℃ 미만에서는 노상부에서의 합성수지재의 열분해가 원활, 신속히 진행하지 않고, 상기한 바와 같은 문제를 발생시킬 우려가 있다. 한편, 노정온도가 600℃를 넘으면 타르상 물질의 생성이 현저해지며, 이 타르상 물질에 의한 배가스 배관 등의 폐색 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 도 17은 노정온도와 노정가스 중의 타르농도와의 관계를 보이고 있으며, 노정가스 온도가 600℃ 이하이면 노정가스 중의 타르농도를 저감시킬 수 있음을 보이고 있다.

그래서 노정온도를 400 내지 600℃의 범위로 제어하는 것에 의해 합성수지재를 노상부에서 원활, 신속히 열분해시켜 가스상의 주로 저급탄화수소인 고칼로리 가스를 생성시킬 수 있다.

본 발명에서는 송풍구부로부터 연소용으로 취입되는 가스가 산소(실질적으로 순수산소)인 것, 단위산소량당 대량의 미분탄을 효율적으로 연소가스화하는 것이 가능한 것, 노정투입된 합성수지재를 열분해하여 고칼로리 가스를 얻는 것, 또한 미분탄과 함께 합성수지재의 취입을 행하는 경우는 그 연소 또는 열분해에 의해 고칼로리 가스를 얻는 것, 더욱이 상기한 바와 같이 연소가스를 이차연소시키지 않는 것에 의해 CO나 H₂, 저급탄화수소 등의 고칼로리 성분의 함유율이 극히 높은(따라서 CO₂나 N₂의 함유율이 상당히 적다) 고칼로리 배가스(2700 kcal/Nm³이상)가 얻어진다.

본 발명에서는 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 고효율로 연소시키는 것이 가능하므로 [PC/O₂] 또는 [(PC + SR)/O₂]가 0.7 kg/Nm³이상(둘 다 바람직하게는 1.0 kg/Nm³이상)에서도 안정한 조업이 가능하며, [PC/O₂] 또는 [(PC + SR)/O₂]의 거의 화학양론적 연소한계인 [PC/O₂] = 1.4 kg/Nm³, [(PC + SR)/O₂] = 1.4 kg/Nm³정도까지 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 취입하는 것이 가능하다. 따라서 대량공급된 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 효율적으로 연소시켜 대량의 고칼로리 배가스를 얻을 수 있는 것과 함께, 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재비에 대하여 코크스비를 상대적으로 낮춘 조업이 가능하다.

도 4는 본 발명의 스크랩 용해법에서 미분탄(또는 미분탄 + 합성수지재)과 산소의 취입방법의 다른 예를 보이는 설명도이며, 송풍구부 (2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 버너경방향 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂(차거운 산소이어도 좋다)가, 그 주위의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC가 더욱이 그 주위의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂(차거운 산소이어도 좋다)가 각각 노내에 취입된다. 즉, 미분탄 PC는 그 내측과 외측을 산소 O₂로 샌드위치되는 것과 같이 하여 취입된다. 이것에 의해 미분탄 PC와 산소 O₂는 송풍구부에서 혼합하여 미분탄이 급속연소하고 송풍구 앞에서 연소대 및 레이스웨이를 형성한다. 이 방법으로는 도 2나 도 3의 방법에 비교하여 미분탄과 산소의 접촉이 보다 양호해지므로 미분탄(하기하는 바와 같이 미분탄 + 합성수지재를 취입하는 경우는 미분탄 및 합성수지재)의 연소효율을 보다 높일 수 있다는 이점이 있다.

또한 이 방법으로도 도 3과 같이, 고체연료 취입부 a로부터는 미분탄 PC에 추가하여 분입상 또는 세편상의 합성수지재 SR을 취입하는 것이 가능하며, 이 합성수지재 SR의 적어도 일부가 미분탄과 함께 급속연소한다.

도 5 및 도 6은 도 2 및 도 3에 보이는 스크랩 용해법에서 연소버너경방향에서 미분탄 PC(합성수지재의 취입을 행하는 경우는 미분탄 PC 및 합성수지재 SR)와 산소 O₂의 취입의 양태를 보이고 있으며, 이중에서 도 5은 버너경방향 중심 또는 그 근방의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC+합성수지재 SR)를 취입하고 이 고체연료 취입부 a의 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이며, 또한 도 6은 고체연료 취입부 a의 둘레에 적절한 간격을 주어 배치된 복수의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다.

도 7 내지 도 9는 도 4에 보이는 스크랩 용해법에서 연소버너경방향에서 미분탄 PC(합성수지재의 취입을 행하는 경우는 미분탄 PC 및 합성수지재 SR)와 산소 O₂의 취입의 양태를 보이고 있으며, 이중에서 도 7은 버너경방향 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b'로부터 산소 O₂를 취입하고, 이 산소 취입부 b'의 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)을 취입하고, 더욱이 그 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다. 도 8은 버너경방향 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b'의 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)을 취입하고, 더욱이 이 고체연료 취입부 a의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입구 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다. 또한 도 9는 버너경방향 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b'의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)을 취입하여, 더욱이 이 고체연료 취입부 a의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다.

다음에, 도 10 및 도 11은 본 발명의 스크랩 용해법에서 미분탄(또는 미분탄 + 합성수지재)과 산소의 취입방법의 다른 예를 보이는 설명도이며, 이들 방법은 도 2 내지 도 4에 보이는 스크랩 용해법에 비하여 미분탄(합성수지재를 취입하는 경우는 미분탄 및 합성수지재)의 고효율 연소를 안정적으로 얻을 수 있는 이점이 있다.

도 10에 보이는 취입방법에서 송풍구부 (2)에는 버너 선단 개구부 (10)의 안쪽에 미분탄의 예연소실 (9)을 장치한 연소버너 (8C)가 설치되어 있으며, 이 연소 버너 (8C)의 예연소실 (9)내에는 버너경방향 중심 또는 그 근방에 배치된 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)이, 또한 그 주위에 배치된 산소 취입부 b로부터 산소 O₂(차거운 산소이어도 좋다)가 각각 취입된다. 이때, 미분탄 PC가 그 주위를 산소 O₂로 둘러싸이도록 하여 취입되므로 미분탄과 산소의 접촉이 극히 양호해지며, 미분탄과 산소는 예연소실 (9)내에서 신속히 혼합하여 미분탄 예연소실(9)내에서 급속착화 연소한다. 이것에 의해 스크랩이 용해하며, 용철로서 노외로 꺼내진다. 또한 상기한 바와 같이 연소가스에 대해서는 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용 가스로서 노외로 배출된다. 따라서 이 방법으로는 미분탄을 안정하게 고효율로 연소시키는 것이 가능하다.

또한 도 11에 보이는 취입방법에서 송풍구부 (2)에는 버너 선단 개구부 (10)의 안쪽에 미분탄의 예연소실 (9)을 장치한 연소버너 (8D)가 설치되어 있으며, 이 연소버너 (8D)의 예연소실 (9)내에는 버너경방향 중심 또는 그 근방에 배치된 산소 취입부 b'로부터 산소 O₂가, 또한 그 주위에 배치된 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)가, 더욱이 그 주위에 배치된 산소 취입부 b로부터 산소 O₂가 각각 취입된다. 이 방법으로는 미분탄 PC는 그 내측과 외측을 산소 O₂로 샌드위치되는 것과 같이 하여 취입되므로 미분탄과 산소의 접촉상태가 도 10의 방법에 비교하여 보다 양호하게 되며, 이것에 의해 미분탄의 연소효율을 보다 높일 수 있는 이점이 있다.

여기에서 도 10 및 도 11의 방법에서 사용되는 연소버너의 구조에 대하여 그 개략을 설명하면, 우선 도 10에 보이는 연소버너 (8C)의 버너본체 (12)는 원통형의 수냉재킷 (13)과 이것을 관통하는 고체연료 공급관 (14) 및 산소 공급관 (15) 등으로 구성되며, 상기 각 공급관의 끝부분이 버너본체 (12)의 전면(수냉재킷 (13)의 전면)에 개구하는 것으로 고체연료 취입부 a 및 산소 취입부 b가 형성되어 있다.

상기 예연소실 (9)은 버너본체 (12)와 버너 선단 개구부 (10)와의 사이에 원통형으로 형성된 것으로 그 내벽에는 비금속제의 내화물 (16)이 내장되어 있으며, 상기한 바와 같이 버너의 사용중은 이 내화물 (16)을 적열시켜, 그 복사열에 의해 예연소실 내에 공급된 미분탄 및 합성수지재를 착화시키도록 하고 있다. 또한 노내에 분사하는 연소가스의 가스유속을 확보하기 위해 예연소실 (9)는 버너 선단 개구부가 테이퍼상으로 구성되어 있다.

예연소실 (9)의 외측에는 수냉재킷 (17)이 설치되어 있는 것과 함께, 버너선단에는 수냉구조의 송풍구 (18)가 설치되어 있다. 이 송풍구 (18)은 고온의 노내분위기로부터 버너 선단을 보호하기 위해 설치되는 것이나, 경우에 따라서는 설치하지 않아도 좋다.

또한 예연소실 (9)내에서의 미분탄과 산소와의 혼합을 신속화하고, 미분탄을 효율적으로 급속연소시키기 위해 상기 고체연료 취입부 a와 산소 취입부 b는 양자의 공축연장선의 교점 p이 예연소실 (9)의 출구 선단, 또는 그보다 버너 안쪽에 위치하도록 구성되어 있다.

더욱이 연소버너 전체는 그 축선에 수평방향에 대하여 버너 선단측이 아래쪽을 향하도록 하는 기울기 각 θ를 주어서 노벽 (7)에 부착되어 있다. 이와 같이 기울기 각 θ을 준 것은 미분탄 등의 탄분이 용융하여 생긴 슬랙을 버너 선단 개구부(10)으로부터 노내에 원활히 배출하기 위한 것이다. 이 기울기 각 θ는 예연소실 (9)내의 슬랙을 버너 선단 개구부 (10)방향으로 원활히 흘러내리게 하기 위해 예연소실 내면의 테이퍼부가 수평 또는 그 선단측이 아래 방향으로 경사지도록 하는 크기로 하는 것이 바람직하다.

또한 도 11에 보이는 연소버너의 경우는 각 취입부 a, b, b'는 각각 수냉재킷 (13)을 관통하는 고체연료 공급관 (14) 및 산소 공급관 (15, 15')의 선단 개구에 의해 형성되어 있다. 더욱이 그외의 구성은 도 10의 구조와 같은 모양이므로 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

또한 도 10 및 도 11에 보이는 방법에서도 고체연료 취입부 a로부터는 미분탄 PC에 추가하여 분입상 또는 세편상의 합성수지재 SR을 취입하는 것이 가능하며, 이 합성수지재의 적어도 일부가 미분탄과 함께 급속연소한다.

도 12 및 도 13은 도 10에 보이는 스크랩 용해법에서 연소버너경방향에 있는 미분탄 PC(합성수지재의 취입을 행하는 경우는 미분탄 PC 및 합성수지재 SR)와 산소 O₂의 취입의 양태를 보이고 있으며, 이중에서 도 12는 버너경방향 중심 또는 그 근방의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)를 취입하고, 이 고체연료 취입부 a의 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이며, 또한 도 13은 고체연료 취입부 a의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다.

도 14 내지 도 16은 도 11에 보이는 스크랩 용해법에서 연소버너경방향에 있는 미분탄 PC(합성수지재의 취입을 행하는 경우는 미분탄 PC 및 합성수지재 SR)와 산소 O₂의 취입의 양태를 보이고 있으며, 이중에서 도 14는 버너경 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b'의 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)를 취입하고, 더욱이 그 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다. 도 15는 버너경방향 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b'의 둘레를 환형으로 둘러싸는 것과 같은 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)를 취입하고, 더욱이 이 고체연료 취입부 a의 둘레를 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다. 또한 도 16은 버너경방향 중심 또는 그 근방의 산소 취입부 b'의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)를 취입하고, 더욱이 이 고체연료 취입부 a의 둘레에 적절한 간격을 두어 배치된 복수의 산소 취입부 b로부터 산소 O₂를 취입하도록 한 예이다.

또한 도 10, 도 11에 보이는 바와 같은 예연소실 (9)을 장치한 연소버너에서는 분입상 또는 세편상의 합성수지재의 취입 대신에, 또는 그 취입과 함께 괴상의 합성수지재를 예연소실 (9)에 투입하고, 적어도 그 일부를 연소시키도록 하는 것이 가능하다. 이 경우는 괴상의 합성수지재는 연소버너에 별도로 설치되는 투입구를 통하여 예연소실 (9)내에 투압된다.

예연소실 (9)내에서 미분탄 PC(또는 미분탄 PC + 합성수지재 SR)을 착화연소시키기 위해서는 기름이나 LPG 등을 연료로 하는(도시하지 않은) 착화버너를 상시 사용하도록 하는 것도 가능하며, 또한 예연소실 (9)의 내벽을 내화물로 구성하고 조업초기에 착화버너(파일롯 버너)를 사용하여 버너내부를 예열 또는 미분탄 등을 착화연소시켜, 이후의 정상조업에서는 적열 내화물의 복사열에 의해 미분탄 등을 자연 착화시키도록 하는 것도 가능하다.

본 발명에서 연소버너 (8A 내지 8D)에 의한 합성수지재의 취입 혹은 합성수지재의 예연소실 (9)내로의 취입 또는 투입은 비연속적 또는 간헌적으로 실시해도 좋고, 또한 그때의 합성수지재의 취입 또는 투입은 미분탄의 취입과 함께 행하여도, 또한 일시적으로 미분탄의 취입 대신에(즉, 미분탄의 취입을 일시적으로 정지하고) 행하여도 좋다.

또한, 연소버너(8A 내지 8D)에서 취입하는 미분탄과 합성수지재는 별개의 취입부(취입공)에서 취입할 수 있다.

도 18은 도 2에 보이는 방법과 도 10에 보이는 방법에 의해 각각 미분탄을 급속연소시킨 경우에 대하여, [PC/O₂] = 1.2 kg/Nm³의 경우에 미분탄의 연소율을 시간경과에 따라 조사한 결과를 보이고 있다. 이것에 의하면 어떤 방법이라도 전체적으로 높은 미분탄 연소율을 얻을 수 있다. 단, 도 2에 보이는 방법에서는 연소율이 시간경과에 따라 약간 변동하는 경향이 보이며, 이것은 송풍구 앞의 연소공간에서의 투입물(예를 들면, 코크스 충전층) 등의 상황이 변동하여 이것이 미분탄의 연소성에 영향을 주는 것에 의한 것으로 생각된다. 이것에 대하여 도 10에 보이는 방법에 의하면, 공급된 미분탄의 대부분이 예연소실에서 연소가스화하므로 미분탄의 연소가 노내상황 등에 거의 영향받지 않으며, 이때문에 높은 수준의 미분탄 연소율을 안정적으로 얻을 수 있다.

도 19는 도 2에 보이는 방법과 도 10에 보이는 방법에 대하여 각각의 송풍구부 근방에서의 미분탄의 이상적인 연소상황을 보인 것이다.

이것에 의하면 도 2의 방법의 경우는 송풍구 앞에 연소대가 형성되며, 그 외측에 소위 레이스웨이가 형성된다. 이것에 대하여 도 10의 방법의 경우는 예연소실(9)내에 취입된 산소의 거의 전량이 예연소실 (9)내에서 급속 소비되며, 이 결과 노내에는 미분탄의 연소가스(연소버너내에는 CO₂가 발생하나, 노내에 도입되는 연소가스 중의 CO₂는 극히 적으며 대부분은 CO이다)가 도입되게 된다. 이것에 의해 송풍구 앞에는 도 2와 같은 연소대(산화대)가 거의 형성되지 않고, 레이스웨이만이 형성되게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명법에서는 대량의 미분탄을 고효율로 연소가스화하는 것이 가능하며, 이때문에 미분탄비에 대하여 코크스비를 상대적으로 낮춘 조업이 가능하지만, 특히 도 10 및 도 11에 보이는 방법에서는 공급된 산소의 대부분이 예연소실 내에서 급속소비되므로 송풍구 앞에는 연소대가 거의 형성되지 않거나 또는 형성된다 하더라도 극히 제한된 좁은 영역에만 형성된다. 이때문에 송풍구 앞에서의 코크스의 소비(연소)가 억제되어 이것도 코크스비의 저감에 기여한다.

또한 본 발명의 스크랩 용해법에서는 송풍구로부터는 연소버너 및/또는 다른 취입 수단을 통하여 더스트류를 노내에 취입하고 노내에서 철원, 열원, 부원료원, 고칼로리 배가스원 등으로서 이용하는 것이 가능하다. 예를 들면 많은 더스트에 함유되는 철분(산화철)은 노의 철원으로서, 또한 슈레더 더스트 등에 함유되어 있는 합성수지재류는 열원 또는 고칼로리 배가스원 등으로서 이용된다. 노내에 취입되는 더스트류에는 예를 들면 고로 더스트, 전로 더스트, 전기로 더스트, 큐폴라 더스트, 밀스 더스트, 슈레더 더스트, 아연 더스트(아연도금 설비로부터 배출되는 더스트), 당해 노의 배가스로부터 회수된 아연함유 더스트 등이 있으며, 이들의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 더스트류를 송풍구부로부터 취입하는 것이 가능하다. 또한 이들의 더스트류 중에서 당해 노의 배가스로부터 회수된 아연함유 더스트를 반복하여 노내에 도입하는 것에 의해 노내의 아연을 회수 더스트 중에 농화시키는 것이 가능하며, 아연을 고농도 상태로 회수하는 것이 가능하다. 이것에 대해서는 후에 상세히 기술한다.

더스트류의 대부분은 미분탄이나 분입상 또는 세편상의 합성수지재의 경우보다도 연소성에 대하여 덜 주의해도 좋으므로, 송풍구로부터의 취입의 양태는 임의이며, 따라서 미분탄 등의 취입을 행하는 연소버너(도 2 내지 도 16에 보이는 연소 버너 (8A 내지 8D))에서 노내에 취입해도 좋으며, 또는 다른 취입 수단을 사용해도 좋다. 또한 예를 들면 도 2에 보이는 연소버너를 사용하는 경우라도 고체연료 취입부 a로부터 미분탄 PC의 취입에 추가하여 더스트류의 취입을 행하여도 좋으며, 또는 별도로 설치된 취입부를 통하여 취입을 행하여도 좋다.

더스트류의 노내로의 취입은 비연속 또는 간헐적으로 행하여도 좋고, 또한 상기 연소버너 (8A 내지 8D)를 통하여 취입하는 경우는 그 취입은 미분탄 및/또는 합성수지재의 취입과 함께 행하여도, 또한 일시적으로 미분탄 및/또는 합성수지재의 취입대신에(즉, 미분탄 및/또는 합성수지재의 취입을 일시적으로 정지하고) 행하여도 좋다. 즉, 본 발명법에서 연소버너 및/또는 다른 취입수단을 통하여 더스트류를 취입한다는 것은 이와 같은 각 경우를 포함하는 것으로 한다.

또한 합성수지재나 미연소탄(미분탄)을 비교적 많이 함유하는 더스트의 경우는 합성수지류나 미연소탄의 연소성을 확보하기 위해 상기 연소버너를 사용하며 미분탄 등과 같은 방식으로 취입하는 것이 바람직하다.

다음에 본 발명법에서 합성수지재를 노정투입하는 것 및 미분탄 + 합성수지재를 송풍구로부터 취입하는 것에 의한 작용과 영향에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 합성수지재를 노정투입하고 더욱이 필요에 따라서 합성수지재를 송풍구부에 설치된 연소버너를 통하여 특정 방법으로 취입 또는 투입하는 것에 의해, 합성수지재를 고칼로리 배가스원, 더욱이는 열원의 일부로서 이용하는 것이지만, 이와 같은 합성수지재의 이용이 가능하게 된 것은 스크랩 용해법으로서 상기 한 ① 내지 ③의 구성을 취하는 것, 또한 비교적 대량의 미분탄을 취입하는 것에 의존하는 바가 크다.

즉, 일반적으로 비교적 대량의 합성수지재를 노정투입 또는 송풍구부로부터 샤프트로 내에 취입하는 경우, 이하와 같은 문제점을 고려할 수 있다.

(1) 일반 폐기물이나 산업폐기물로서의 합성수지재 중에 점유하는 염화비닐의 비율은 약 20%이나 달하는 것으로 언급되고 있으나, 이와 같은 합성수지재를 노내에 취입한 경우, 염화비닐재의 연소에 의해 다량의 HCl이 생기고, 이것이 배가스 중에 혼입하여 연료가스로서의 품질을 현저히 저하시킨다.

(2) 미연소의 합성수지재는 일단 노내에서 열분해하지만, 이 분해물(가스)끼리 노정부와 배가스관계내에서 이차적으로 반응하여 타르 전구체를 생성하고, 이것에 의해 생기는 타르상 물질이 배가스관 내면에 부착·퇴적하여 관을 폐색시키고 만다.

(3) 취입된 합성수지재 중의 충분한 양이 송풍구부 또는 송풍구 앞에서 급속 연소하지 않으면 미연소 합성수지재가 베드 코크스내에서 융착하여 노내의 통기성을 현저히 저해하고, 이 결과 샤프트로의 조업에 지장을 초래한다.

그러나 본 발명의 스크랩 용해법에 의하면 상기와 같은 문제를 발생시키지 않고 합성수지재의 노내투입이 가능해진다. 즉, 우선 상기 (1)에 관해서는 본 발명법에서는 다음과 같은 이유에 의해 배가스 중의 HCl 농도가 효과적으로 저감한다. 우선, HCl의 배가스 중의 농도를 저감시키기 위해서는 배가스 중의 더스트에 함유되는 CaO, Na₂O, Fe 등의 HCl 포착성분에 HCl을 포착시키는 것이 가장 유효하다. 본 발명법에서는 미분탄을 고효율로 연소시키는 것이 가능하므로 미분탄의 대량 취입을 행한 경우라도 그 취입량의 비율에는 배가스 중에 함유되는 미연소탄의 양은 적고, 따라서 노정가스 중의 더스트의 양도 비교적 적다. 그러나 노정가스 중의 HCl 포착성분의 양은 미분탄 취입량에 비례하므로 미분탄 대량 취입을 행하는 본 발명법에서는 노정가스 중의 HCl 포착성분의 양이 비교적 많으며, 이때문에 상기 HCl 포착성분에 의한 HCl의 포착율이 높다.

또한 상기한 바와 같이 본 발명법에서는 미분탄의 연소효율이 높으므로 미분탄의 취입량의 비율에는 배가스 중의 미연소탄의 양이 상대적으로 적으나, 거기에도 배가스 중에는 상당 정도의 미연소탄이 함유되어 있다. 그리고, 이 미연소탄은 배가스 중의 HCl을 대량으로 강고히 흡착(물리적 흡착)하는 작용이 있기 때문에 배가스와의 극히 짧은 시간의 접촉으로 가스 중의 HCl 농도를 저감시킨다. 미연소탄의 표면에 물리적으로 흡착한 HCl은 서서히 더스트 중에 함유된 HCl 포착성분(CaO, Na₂O, Fe 등)과 반응하여 더스트에 고정된다. 즉, 미연소탄에 물리적으로 흡착해 있는 HCl은 시간의 경과와 함께 화학적 반응에 의해 HCl 포착성분에 흡착되고, 최종적으로 CaCl2, NaCl, FeCl2 등의 염화물로서 고정된다. 그리고 이들의 염화물은 더스트의 일부로서 배가스로부터 분리 제거된다.

특히 본 발명법에서는 샤프트부나 노정부에서의 유의한 이차연소를 행하지 않으므로 HCl을 흡착할 미연소탄이 샤프트부 및 노정부를 통하여 없어지는 일이 없다는 이점이 있다. 이때문에 미연소탄에 의한 HCl의 흡착이 효과적으로 행해지는 것과 함께, 일단 미연소탄에 흡착된 HCl이 다시 가스 쪽으로 이행하는 일도 없다.

이상과 같은 HCl을 저감화하는 기구로서, 배가스 중의 HCl을 효과적으로 저감시키기 위해서는 합성수지재의 노내로의 공급량(보다 정확하게는 염화비닐재의 공급량)에 대한 HCl 포착성분 및 미연소탄량이 확보되는 것, 따라서 합성수지재의 노정투입량 + 취입량에 대한 상당량의 미분탄을 취급하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 합성수지재의 [노정투입량 + 취입량]에 대하여 그 1/10 이상의 중량의 미분탄을 취입하는 것이 바람직하며, 더욱이 미분탄의 취입량(중량)은 염화비닐재의 [노정투입량 + 취입량] 이상인 것이 바람직하다.

또한 상기 (2)에 관해서는 본 발명법에서는 비교적 다량의 미분탄을 송풍구부로부터 취입하므로, 통상 노정가스 중에는 수소가 5% 이상의 농도로 함유된다. 그리고 이 수소의 존재에 의해 합성수지재의 분해물이 안정화되므로 분해물끼리 이차적으로 반응하여 타르 전구체를 생성하는 일이 제어되며, 이것에 의해 배관 폐색등의 문제의 원인이 되는 타르상 또는 왁스상 물질의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.

더욱이 상기 (3)에 관해서는 본 발명에서는 미분탄의 고효율 연소를 가능하도록 하는 특별한 취입방법(상기한 ①, ②의 구성에 의한 취입방법)을 채용하고, 합성수지재도 기본적으로 이 방법에 의해 취입되므로 효율적으로 연소하고, 따라서 취입된 합성수지재 중에서 상당량이 송풍구부 또는 송풍구 앞에서 급속연소하게 된다. 이때문에 노하부에서 미연소 합성수지재가 잔존하는 비율이 감소하고, 합성수지재가 코크스 베드 내에서 융착하여 노내의 통기성을 저해하는 문제를 일으키는 일은 없다.

이와 같이 용철제조법에서 합성수지재의 노내 취입을 행한 경우에 큰 애로가 되는 문제에 대해서도 본 발명의 스크랩 용해법에 의하면 전혀 문제가 되지 않는다. 따라서 스크랩 용해에서 합성수지재의 노내 취입은 스크랩과 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 주원료로 하는 용철과 고칼로리 배가스의 제조를 저비용으로 실시한다는 목적을 가지며, 이것을 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 대량 취입에 의한 고연료비로의 조업하에서 상기 ① 내지 ③의 수단에 의해 달성한다는 본 발명법에 의해서 처음으로 가능하게 되었다고 해도 과언이 아니다.

상기한 바와 같이 본 발명은 종래법에 비하여 연료비를 높이고, 더욱이 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 대량 취입을 행하는 것을 전제로 하고 있으나, 그 목적으로 하는 범위는 실제 조업기준으로, 연료비: 300 kg/t·pig 이상, 연소버너로부터 미분탄만을 취입하는 경우의 미분탄비(kg/t·pig)와 노정투입되는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [미분탄비/코크스비]: 1.0 이상, 연소버너로부터 미분탄 + 합성수지재를 취입하는 경우의 미분탄비(kg/t·pig) 및 합성수지재비(kg/t·pig)와 노정투입되는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [(미분탄비 + 합성수지재비)]: 1.0이상이며, 이것에 의해 용철을 고효율로 제조하는 것이 가능한 것과 함께, 상기한 바와 같은 고칼로리 배가스를 대량으로 안정하게 공급하는 것이 가능하다. 또한 이들의 상한은 조업도, 연료비용과 필요-회수가스 균형에 의해 결정되지만, 일반적으로는 연료비: 500 kg/t·pig, [미분탄비/코크스비] 및 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]는 2.5 정도가 실질적인 상한인 것으로 고려된다.

이와 같이 본 발명으로는 종래법에 비하여 연료비를 상대적으로 높인 조업을 행하는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 종래법에 비하여 연료비 자체는 높아지지만, 한편으로는 연료로서 코크스에 비하여 훨씬 저렴한 미분탄을 대량으로 사용하는 것(또한 연료의 일부로서 합성수지재를 사용하는 것)으로 코크스비를 상대적으로 저감시키는 것이 가능하며, 더욱이 저렴한 미분탄과 폐기물인 합성수지재를 원료로서 이용가치가 높은 고칼로리 배가스를 대량으로 제조하는 것이 가능하므로, 전체적으로는 종래법에 비하여 상당한 정도로 낮은 제조·조업비용으로 실시할 수 있다.

또한 미분탄(및 합성수지재)과 산소를 본 발명과 같은 방식으로 동시에 취입하는 것은 용철의 수율 및 품질을 확보하는 것에도 도움이 된다. 즉, 열원으로 코크스만을 노내에 투입하고 송풍구로부터 산소만을 취입하는 방식을 상정한 경우, 송풍구 앞에 산소대가 안길이 방향으로 길게 형성되어 그 근방을 흐르는 용철이 산화되기 쉽기 때문에 철이 FeO로서 슬랙 속으로 이행하고 철의 수율을 저하시키고, 또한 용철의 성분중에 산화물을 현탁시키는 것에 의해 용철의 품질을 열화시키게 된다.

이것에 대하여 본 발명법에서는, 송풍구 앞에서 미분탄이 급속하게 산소를 소비하기때문에 산화대가 충분히 작고, 이때문에 상기한 바와 같은 용철 슬랙의 산화는 큰 문제가 되지 않는다. 또한 특히 도 10 및 도 11에 보이는 본 발명법에서는 예연소실 내에서 미분탄이 급속하게 산소를 소비하므로, 송풍구 앞에는 연소대가 거의 형성되지 않거나, 또는 형성되려 해도 극히 한정된 좁은 영역으로 형성될 뿐이며, 이때문에 상기한 바와 같은 용철 슬랙의 산화는 거의 문제가 되지 않는다. 이상과 같은 작용은 특히 [PC/O₂] 또는 [(PC + SR)/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상, 보다 바람직하게는 1.0 kg/Nm³이상으로 하는 것에 의해 효과적으로 얻을 수 있다.

또한 본 발명법에서는 미분탄(및 합성수지재)을 급속연속시켜 얻어진 연소가스를 송풍구 앞에 송풍하는 것에 의해 스크랩이 원활히 용해하기 때문에 큐폴라법과 같은 노내의 온도분포 제어를 위한 특수한 주물용 코크스를 필요로 하지 않는다. 본 발명법에서는 용해대 하부에 레이스웨이를 만들어, 충전된 스크랩을 보지하기 위하여 코크스가 필요하지만, 이것에는 고로용 코크스를 이용하는 것이 가능하다.

또한 미분탄의 연속가스화와 함께 발생하는 주로 석탄회분으로 되는 슬랙은 쉽게 용융하여 노하부의 용철과 분리하여 그 상부에 축적하고, 철의 배출과 함께 쉽게 노외에 배출이 가능하여 조업에 지장을 주지 않는다.

더욱이 본 발명법에서는 연소버너에 의한 미분탄(및 합성수지재)과 산소의 취입에 추가하여 같은 연소버너 등을 통하여 연소온도 조정용 수증기나 질소 등을 냉각제로서 적절히 취입하는 것이 가능하다.

본 발명에서 연소버너로부터 취입되는 산소가스의 순도는 가능한 한 높은 편이 바람직하지만, 일반적으로 공업용으로서 사용되고 있는 산소가스의 순도는 99% 이상(통상, 일반적으로 시판되고 있는 공업용 산소가스의 순도는 약 99.8% 내지 99.9% 정도, 제철소의 산소플랜트로부터 얻어지는 산소가스의 순도는 99.5% 전후이다)이며, 이 정도의 순도이면 충분하다. 또한 본 발명에 의해 얻어지는 작용효과의 면에서 말하면, 순도가 95% 미만의 산소가스로는 취입되는 미분탄(및 합성수지재)와 산소와의 접촉이 충분히 확보할 수 없으므로 미분탄(및 합성수지재)의 연소효율이 나빠지며, 또한 배가스 중의 저칼로리가스 성분도 증가하게 되어, 본 발명에서 송풍구로부터 취입되는 산소로는 순도가 95% 이상인 산소가스를 지적한 것이다.

다음에 본 발명법에서 더스트류를 송풍구부로부터 취입하는 것에 의한 작용과 영향에 대하여 설명한다.

상기한 바와 같은 본 발명법에서 송풍구부로부터 취입된 더스트류는 노내에서 철원, 열원, 부원료원 또는 고칼로리 배가스원 등으로서 이용되지만, 일관제철소에서 배출된 더스트류의 대부분은 금속산화물(주로 산화철)을 많이 함유하고 있다. 이와 같은 금속산화물을 많이 함유하는 더스트를 송풍구로부터 노내에 취입한 경우, 금속산화물의 환원작용에 의해 송풍구 앞 온도가 저하하며, 미분탄 등의 연소성을 저하시킬 우려가 있다. 본 발명자들의 실험에 의하면, 또는 조업조건에서 송풍구로부터 산화철을 주성분으로 하는 더스트를 50 kg/t 취입한 경우, 송풍구 앞 온도가 20 내지 30℃ 정도 저하하는 것을 확인할 수 있었다.

이와 같은 더스트류의 취입에 의한 송풍구 앞 온도의 저하를 보상하기 위해서는 송풍구 앞에 공급하는 산소량(O₂)를 증가시킬 필요가 있다. 그러나 종래기술의 스크랩 용해법과 같이 송풍구부로부터 공기나 산소부화 공기를 취입하는 방법으로는 송풍구 앞에 공급하는 산소량을 확보하기 위해 대량의 공기(또는 산소부화 공기)를 취입할 필요가 있으며, 이 결과 회수되는 배가스의 칼로리를 보다 저하시키는 결과가 되며, 또한 배가스량 자체가 증가하기 때문에 조업변동도 커진다.

이 점에서 본 발명의 스크랩 용해법에서는 송풍구부에서 산소만의 취입을 행하기 때문에 송풍구 앞에서 산소량의 확보가 쉬우며, 또한 배가스량을 과도하게 증가시키는 일도 없다.

또한 합성수지재는 미분탄과 같이 회분에 의한 용융 슬랙을 생성하는 일이 없으므로 예연소실을 장치한 연소버너를 사용하는 방법에서는 미분탄의 일부를 합성수지재로 대체하는 것이 더스트류의 대량 취입(더스트를 같은 연소버너를 통하여 취입하는 경우)에 특히 유리하다. 즉, 기본적으로 비연소성인 더스트류를 예연소실에 대량으로 취입한 경우, 이 더스트와 미분탄의 회분에 의해 생성한 용융 슬랙이 예연소실 내에 대량으로 존재하게 되어, 이 결과 미분탄 등의 연소성에 악영향을 줄 우려가 있지만, 합성수지재를 미분탄의 일부 대체물로서 혹은 일시적으로 미분탄 전부의 대체물로서 예연소실에 취입한 경우는 미분탄의 연소에 의한 용융 슬랙의 생성이 그만큼 감소 또는 일시에 없어지므로 그만큼 더스트류의 대량취입이 가능하게 된다.

다음에 더스트류의 취입에 의해 노내에 존재하는 아연을 고농도 상태로 회수하는 방법에 대하여 설명한다.

아연을 함유하는 원재료로부터 금속아연을 정련하기 위해서는 경제성의 관점에서 원재료 중의 아연농도가 적어도 50 wt% 정도인 것이 필요하다. 일반적으로 노등으로부터 배출되는 더스트류에 함유되는 아연은 아연농도가 가장 높다는 큐폴라 더스트조차 20% 정도에 불과하며, 따라서 이들의 더스트로부터 직접 아연을 회수하는 것은 곤란하다.

한편 스크랩 용해의 주원재료인 스크랩 중에는 아연이 비교적 고농도로 함유되어 있으며, 상기한 바와 같이 스크랩 용해기술에서는 이 아연을 노내에 축적시키는 일 없이 적절히 노외로 회수할 필요가 있다.

본 발명의 스크랩 용해법에서는 노정 온도를 400 내지 800℃로 제어하며, 당해 노에서 배가스로부터 회수된 아연함유 더스트를 노내에 취입되는 더스트류의 적어도 일부로서 사용하는 것, 즉 회수 더스트를 노내에 반복하여 도입하는 것에 의해 회수 더스트 중의 아연을 농하시켜 스크랩이나 더스트 중에 함유되어 있던 아연을 고농도 상태로 회수(즉, 아연 고농도함유 더스트로서 회수)하는 것이 가능하다.

이와 같은 아연의 농화를 달성하기 위해서는 노내에서 스크랩이나 더스트류등으로부터 증발하여 생성한 금속아연증기를 노정부에서 더스트 표면에 효율적으로 응축시킬 필요가 있다.

아연은 스크랩이나 더스트류를 통하여 노내에 도입되며, 노내의 800℃ 내지 900℃ 정도의 온도영역(비등점인 907℃ 보다도 약간 낮은 온도역)에서 증발하고, 금속아연증기가 생성한다. 이 금속아연증기는 노내가스 흐름과 함께 노내를 상승하고 400 내지 800℃ 정도의 온도영역에서 응축되기 때문에 따라서 노정온도를 이 400 내지 800℃의 온도범위로 제어하는 것에 의해 금속아연증기를 노정부에서 더스트 표면에 응축시켜 아연을 더스트로 포착할 수 있다. 특히 본 발명법에서는 송풍구부로부터 산소의 취입을 행하고 있기 때문에 공기나 산소부화 공기를 취입하는 방식에 비하여 배가스량이 적고, 이때문에 공기나 산소부화 공기를 취입하는 방식에 비하여 노정부에서 더스트 농도가 높고, 더욱이 가스유속이 작으므로 노정부에서의 더스트의 체류시간이 길다는 특징이 있다. 따라서 노정부에서 금속아연증기가 더스트와 효율적으로 접촉할 수 있고 상기한 노정온도의 제어와 더불어 더스트에 의한 아연의 포착을 극히 효과적으로 행하는 것이 가능하다.

노정온도가 400℃ 미만에서는 금속아연증기의 응축이 생기는 온도역이 노샤프트부에 존재하게 되므로, 아연이 노샤프트부에서 응축하여 내벽면 등에 부착·퇴적하고 배관의 폐색 등의 문제가 생긴다.

도 20은 노정온도와 더스트를 통하여 아연회수율과의 관계를 보인 것이며, 노정온도가 400 내지 800℃의 범위에서 높은 아연회수율을 보이며, 또한 450 내지 750℃의 범위에서 특히 높은 아연회수율을 보이는 것을 알 수 있다. 따라서 노정온도는 400 내지 800℃, 바람직하게는 450 내지 750℃의 범위로 제어하는 것이다.

더욱이 상기한 바와 같이 본 발명법에서는 종래의 스크랩 용해법과 같은 노내에서의 이차연소를 실시하지 않으므로, 노정온도를 400 내지 800℃의 범위에서 용이하게 제어할 수 있다.

이와 같이 본 발명법에 의하면, 아연함유 더스트를 배가스 중으로부터 회수하고, 이것을 송풍구부로부터 반복하여 노내에 도입하는 것에 의해 노내에 존재하는 아연을 회수 더스트에 농화시킬 수 있으며, 따라서 회수 더스트의 일부를 적절히 계외로 꺼내는 것에 의해 노내의 아연을 고농도 상태로 효율적으로 회수할 수 있다. 따라서 이와 같은 본 발명법을 실시하면 고농도 아연을 함유하는 스크랩재료에 있어서도 아무런 문제없이 철원으로서 사용할 수 있다.

배가스로부터 더스트의 회수는 노정가스의 배가스 도관 도중에 백필터(bag filter)나 사이클론을 설치하여 행하고, 회수된 아연함유 더스트는 적어도 그 일부가 반복하여 송풍구부로부터 노내에 취입되는 것과 함께 일부가 고농도 아연함유 더스트로서 적절히 계외로 꺼내지고 아연의 원재료로서 이용된다.

이상 기술한 본 발명에 의하면 스크랩을 용해하여 용철을 효율적으로 제조할 수 있을 뿐 아니라 연료용가스로서 이용가치가 높은 고칼로리의 배가스를 대량으로 얻을 수 있으며, 더욱이 주 열원으로서 일반탄을 분쇄한 저렴한 미분탄을 사용할 수 있는 점, 고칼로리 배가스원, 나아가서는 열원의 일부로서 합성수지재를 이용할 수 있는 점, [PC/O₂] 또는 [(Pc + SR)/O₂]를 높일 수 있기 때문에 적은 산소량으로 대량의 미분탄 및 합성수지재를 연소가스화할 수 있는 점, 단순한 설비로 실시할 수 있는 점 등으로부터, 스크랩과 미분탄 및 합성수지재를 주원료로 한 용철 및 고칼로리 연료용 가스의 제조를 저비용으로 실시할 수 있다. 특히, 미분탄비 + 합성수지재비를 높일 수가 있으며 더욱이 이용가치가 높은 고칼로리 가스를 대량으로 제조할 수 있는 것을 고려한 경우, 종래기술에 비하여 상당한 정도로 낮은 제조·조업비용으로 실시할 수 있으며, 더욱이 폐기물인 합성수지류의 대량처리와 유효이용을 도모할 수 있다. 더욱이 제철소 등에서 배출되는 더스트류에서도 그 대량처리와 유효이용이 가능한 것과 함께, 스크랩이나 더스트류에 함유되는 아연을 노내에 축적시키는 일 없이, 이것을 고농도화한 상태로 노내에서 적절히 회수할 수 있다.

[실시예 1]

도 1의 노체에 도 2에 보이는 구조의 송풍구부를 가지는 스크랩 용해용 시험로(노내용적: 2.5 m³, 선철생산량: 10t/일), 도 1의 노체에 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 가지는 스크랩 용해용 시험로(노내용적: 2.5 m³, 선철생산량: 10 t/일) 및 도 1의 노체에 도 10에 보이는 구조의 송풍구를 가지는 스크랩 용해용 시험로(노내용적: 2.5 m³, 선철생산량: 10 t/일)을 사용하여 본 발명법에 의해 [PC/O₂]를 변화시켜 스크랩을 용해하고, 용철을 제조하였다. 본 실시예에서는 연소버너로부터 노내에 또는 연소버너의 예연소실 내에 미분탄과 상온의 산소(차거운 산소)를 취입하는 것과 함께, 송풍구 앞의 연소온도를 2000℃로 조정하기위하여 질소 및/또는 수증기를 냉각제로서 취입하였다. 본 실시예에서는 미분탄의 연소성을 조사하기 위해 송풍구부로부터는 미분탄만을 취입하고, 합성수지재를 10 kg/t·pig의 비율로 노정투입하였다.

또한 비교법으로서는 도 1의 노체에 도 22에 보이는 송풍구부를 장치한 시험로를 사용하여 [PC/O₂]를 변화시켜 스크랩을 용해하여 용철을 제조하였다. 도 22는 공지의 큐폴라법에 기초하여 산소부화한 열풍에 랜스 (20)을 통하여 미분탄을 취입하는 방식이며, 온도 800℃의 열풍을 사용하여 산소부화량 및 미분탄량을 조정하여 [PC/O₂]를 변화시켰다.

더욱이 본 실시예에서 입도가 74 ㎛ 이하 75%, 표 1에 보이는 공업분석치를 가지는 미분탄을 취입용으로서 사용하고, 또한 코크스로서는 고로용 코크스를 사용하였다.

본 발명법 및 비교법에서 미분탄의 취입한계를 보기 위해 노정가스 중의 더스트를 축차 채취하여 더스트 중의 C 농도(%)를 측정하였다. 그 결과를 도 21에 보인다.

도 21은 투입 미분탄량 PC(kg/h)와 산소유량 O₂(Nm³/h)의 비[PC/O₂]와 노정 건조더스트 중의 C 농도가 급증하고 있다. 이것은 [PC/O₂]가 이 영역이 되면 미분탄이 송풍구 앞에서 충분히 다 연소되지 않고 노정에서 미연소인 채로 배출되고 있는 것을 보이고 있으며, 취입된 미분탄이 연료로서 충분히 이용되지 않게 된다.

한편 도 2의 방식에 의한 본 발명법 ①에서는 [PC/O₂]가 1.4 kg/Nm³의 근방까지 노정 건조더스트 중의 C 농도는 낮고, 미분탄을 대량으로 취입해도 고효율로 연소하여 노내에서 연소가스화하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 도 4의 방식에 의한 본 발명법 ②에서는 미분탄이 보다 고효율로 연소하고 더욱이 도 10의 방식에 의한 본 발명법 ③에서는 미분탄이 가장 고효율로 연소되고 있는 것을 알 수 있다. 더욱이 [PC/O₂]는 화학양론적으로 1.4 kg/Nm³이 거의 상한이며, 본 발명법에서 [PC/O₂]: 1.4 kg/Nm³근방에서 노정 건조가스 중의 C 농도가 급증하고 있는 것은 본 발명의 한계를 나타내는 것은 아니다.

본 실시예로부터 명백해진 바와 같이 본 발명법에 의하면 송풍구로부터 취입된 미분탄과 산소가 송풍구 앞에서 급속하게 혼합하고 미분탄이 급속연소하기 때문에 [PC/O₂]를 충분히 높여도 미분탄을 효율적으로 연소시키고 연소가스화시키는 것이 불가능하다. 또한 본 발명법에서는 스크랩의 용해 및 용철의 생산에 관해서도 아무런 지장이 없는 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

실시예 1과 같이 도 2 및 도 3에 보이는 송풍구부를 장치한 시험로, 도 4에 보이는 송풍구부를 장치한 시험로, 도 10에 보이는 송풍구부를 장치한 시험로 및 도 22에 보이는 송풍구부를 장치한 시험로를 각각 사용하여 스크랩을 용해하여 용철을 제조하였다. 미분탄 및 코크스는 실시예 1과 같은 것을 사용하고, 또한 분입상 합성수지재로서는 평균입경이 0.2 내지 1 mm인 것을 사용하였다. 또한 이 실시예에서는 일부의 비교예에서 샤프트부의 이차연소용의 공기를 도입하여 연소가스를 이차연소시켰다. 각 실시예의 제조조건 및 결과를 표 2 내지 표 10에 보인다.

표 2 내지 표 10에서 번호 1은 미분탄 및 합성수지재를 취입하지 않으며(송풍구로부터는 산소만을 취입함), 열원을 모두 코크스로 한 조업예(미분탄비: 0)이며, 한편 번호 2 내지 번호 4는 연소버너로부터 산소와 함께 미분탄과 소량의 분입상 합성수지재의 취입을 행하고, 번호 2 -〉 번호 4의 순서로 미분탄비 + 합성수지재비를 증가시킨 조업예이다.

미분탄 및 합성수지재의 취입을 행하지 않는 번호 1에서는 레이스웨이 내의 산화대가 확대한 영향에 의해 슬랙 중의 FeO가 높아지며, 용철의 품질저하 및 철수율의 저하를 일으키고 있다. 또한 이 번호 1은 열원을 모두 코크스로 하고 있기 때문에 당연히 제조비용이 높다.

번호 2는 미분탄 취입을 행하고는 있으나[(PC + SR)/O₂]가 낮으므로, 번호 1정도는 아니지만 슬랙 중의 FeO가 높아져 있다. 또한 이 조업계에서는 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]가 0.36 정도 이며, 코크스비가 상대적으로 높기 때문에 제조비용의 면에서 문제가 있다.

이에 대하여 번호 3, 번호 4에서는 슬랙 중의 FeO가 낮고, 용철의 품질 및 철 수율은 양호하다. 또한 이들 번호 3, 번호 4에서는 코크스비를 넘는 대량의 미분탄비 + 합성수지재비를 취입하고 있음에도 불구하고 그것들의 연소가 효율적으로 행해지고 있기 때문에, 2700 kcal/Nm³이상의 고칼로리 배가스가 대량으로 얻어지고 있다.

번호 5, 번호 6은 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를, 또한 번호 7, 번호 8은 도 10에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를 각각 사용하여, 상기 번호 3, 번호 4에 거의 대응한 조건으로 연소버너로부터 산소와 미분탄 및 소량의 분입상 합성수지재의 취입을 행한 조업예이며, 이들의 조업예에서는 번호 3, 번호 4에 비하여 미분탄과 합성수지재의 연소성이 보다 높아져, 그 결과 코크스비가 약간 감소하여 더욱이 노정더스트의 발생량이 감소하였다.

번호 9 내지 번호 15는 송풍구부로부터 취입하는 합성수지재비를 번호 3, 번호 4에 비해 늘리고, 또한 번호 9 -〉 번호 15의 순서로 합성수지재 중에 함유되는 염화비닐수지의 비율을 높인 조업예이며, 어느 것도 배가스 중의 HCl 농도는 낮게 억제되고 있다.

번호 16 내지 번호 18은 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를, 또한 번호 19 내지 번호 21은 도 10에 보이는 구조의 송풍구를 장치한 시험로를 각각 사용하고, 상기 번호 10, 번호 12, 번호 14와 거의 대응한 조건으로 조업을 행한 조업예이며, 어떤 조업예에서도 배가스 중의 HCl 농도는 낮게 억제되고 있다.

번호 22 내지 24는 미분탄비에 대한 합성수지재비를 대폭 증대시킨 조업예이며 이것은 미분탄의 대량 취입에 수반하여 배가스중 HCl농도는 상승된다.

번호 25는 종래형의 취입 송풍구를 사용하여 미분탄 및 적량의 합성수지재(이하, 미분탄이라 한다)와 산소를 취입한 조업예이며, 미분탄 등의 연소효율이 낮기 때문에 [(PC + SR)/O₂]가 높아지지 않고, 이때문에 미분탄 등에 비하여 대량의 코크스를 필요로 하며 제조비용이 높다. 또한 송풍구 앞에 있는 미분탄 등과 산소의 접촉이 충분히 확보되고 있지 않기 때문에 슬랙 중의 FeO가 높고 용철의 품질 저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 26은 종래법의 취입 송풍구를 사용하여 산소부화된 공기를 미분탄 등과 함께 취입한 조업예이며, 이 조업예에서는 종래형의 취입 송풍구를 사용하고 있는 것에 추가하여 취입가스로서 산소부하된 공기를 사용하고 있기 때문에 산소와 미분탄 등의 접촉이 충분히 확보할 수 없으며, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 번호 25보다도 더욱 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(66% O₂)를 사용하고 있으므로 배가스의 칼로리도 낮고(2500 kg/Nm³미만), 더욱이 상기한 바와 같이 산소와 미분탄 등의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 슬랙 중의 FeO가 높아 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 27은 종래형의 취입 송풍구를 사용하여 산소부화된 공기를 미분탄 등과 함께 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 26에 비교하여 연료비를 낮게 할 수 있으나, 번호 26과 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(66% O₂)를 사용하고 있으므로 배가스의 칼로리가 극히 낮다 (1800 kg/Nm³미만). 또한 번호 26과 같이 산소와 미분탄 등의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 슬랙 중의 FeO가 높아 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 28은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부하된 공기를 취입한 조업예이며, 이 조업예에서는 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보될 수 없으며, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(69% O₂)를 사용하고 있으므로, 배가스의 칼로리도 낮다(2400 kcal/Nm³미만). 더욱이 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 슬랙 중의 FeO가 번호 3, 번호 4에 비하여 높아 용철의 품질저하 및 수율저하를 일으키고 있다.

번호 29는 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입하는 것과 함께, 샤프트부의 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 28에 비하여 연료비는 낮게 할 수 있으나, 번호 28과 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효과가 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(62% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있기 때문에, 배가스의 칼로리가 극히 낮다(1800 kcal/Nm³미만). 또한 번호 28과 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 3, 번호 4에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 30과 번호 31은 저연료비에 의한 조업예이며, 이 중에서 번호 30은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입한 조업예이다. 이 조업예에서는 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보될 수 없고, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(63% O₂)를 사용하고 있기 때문에, 배가스의 칼로리도 낮고(2300 kcal/Nm³미만), 더욱이 저연소비에서의 조업이므로 배가스량도 적다. 또한 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 3, 번호 4에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 수율저하를 일으키고 있다.

번호 31은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 30에 비하여 연료비는 낮게 할 수 있으나, 번호 30과 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높기때문에 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(63% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄등에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있으므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮고(1800 kcal/Nm³미만), 더욱이 저연소비에서의 조업이므로 배가스량도 적다. 또한 번호 30과 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO이 번호 3, 번호 4에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 32, 번호 33은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고 송풍구로부터 미분탄과 비교적 대량의 합성수지재를 취입하는 것과 함께, 샤프트부의 이차연소용 공기를 도입한 조업예이며, 이들의 조업에 의해 배가스 중의 미연소탄이 없어지게 되어 미연소탄에 흡착되어 있던 HCl의 대부분이 탈리하여 다시 배가스 중에 이행하므로, 배가스 중의 HCl 농도가 현저히 높다.

[실시예 3]

실시예 2와 같은 시험로를 각각 사용하여 스크랩을 용해하여 용철을 제조하였다. 미분탄 및 코크스는 실시예 1과 같은 것을 사용하고, 또한 송풍구로부터 취입하는 분입상 합성수지재로서는 평균입경이 0.2 내지 1 mm인 것을 사용하였다. 또한 이 실시예에서도 일부의 비교예에서 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입하여 연소가스를 이차연소시켰다. 각 실시예의 제조조건 및 결과를 표 11 내지 표 24에 보인다.

표 11 내지 표 24에서 번호 1 및 번호 2는 미분탄이나 합성수지재의 취입을 행하지 않고(송풍구로부터는 산소만을 취입한다), 열원을 모두 코크스로 한 조업예(미분탄비: 0)이며, 이중 번호 1은 합성수지재의 노정투입을 행하지 않은 조업예, 번호 2는 합성수지재의 노정투입을 행한 조업예이다. 한편 번호 3 내지 번호 5는 합성수지재의 노정투입을 행하는 것과 함께, 연소버너로부터 산소와 함께 미분탄의 취입을 행하고, 번호 3 -〉 번호 5의 순서로 미분탄비를 증가시킨 조업예, 또한 번호 6 내지 번호 8은 합성수지재의 노정투입을 행하는 것과 함께, 연소버너로부터 산소와 함께 미분탄과 합성수지재의 취입을 행하고, 번호 6 -〉 번호 8의 순서로 미분탄비 + 합성수지재비를 증가시킨 조업예이다.

송풍구부로부터 미분탄이나 합성수지재료의 취입을 행하지 않는 번호 1, 번호 2에서는 레이스웨이 내의 산화대가 확대한 경향에 의해 슬랙 중의 FeO이 높아지고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다. 또한 열원을 모두 코크스로 하고 있으므로 당연히 제조비용이 높다. 더욱이 번호 1은 합성수지재의 노정투입을 행하고 있지 않으므로 배가스의 발열량이 상대적으로 낮다.

번호 3 및 번호 6은 미분탄 취입을 행하고는 있지만 [PC/O₂], [(PC + SR)/O₂]가 낮으므로, 번호 1이나 번호 2 정도는 아니지만 슬랙 중의 FeO가 높게 되어 있다. 또한 이 조업예에서는 [미분탄비/코크스비], [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]가 0.42 내지 0.43 정도이며, 코크스비가 상대적으로 높으므로 제조비용의 면에서 문제가 있다.

이것에 대하여 번호 4, 번호 5 및 번호 7, 번호 8에서는 슬랙 중의 FeO가 낮고, 용철의 품질 및 철 수율은 양호하다. 또한 이들의 조업예에서는 코크스비를 넘는 대량의 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 취입하고 있음에도 불구하고, 그들의 연소가 효율적으로 행해지고 있으므로, 4000 kcal/Nm³이상의 고칼로리 배가스가 대량으로 얻어지고 있다.

번호 9 내지 번호 12는 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를, 또한 번호 13 내지, 번호 16은 도 10에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를 각각 사용하여, 상기 번호 4, 번호 5, 번호 7, 번호 8에 거의 대응한 조건에서 연소버너로부터 산소와 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 취입을 행한 조업예이며, 이들의 조업예에서는 번호 4, 번호 5, 번호 7, 번호 8에 비하여 송풍구부로부터 취입되는 미분탄과 합성수지재의 연소성이 보다 높아지며, 이 결과, 코크스비가 약간 저하하고, 더욱이 노정 더스트의 발생량이 감소하였다.

번호 17 내지 번호 19는 노정투입되는 합성수지재를 번호 4, 번호 9, 번호 13 보다도 높인 조업예이며, 번호 4, 번호 9, 번호 13에 비하여 보다 고칼로리의 배가스가 얻어지고 있다.

번호 20 내지 번호 22은 노정온도를 번호 4, 번호 9, 번호 13 보다도 낮춘 조업예이며, 노정온도가 낮으므로 노정가스 중의 타르농도는 저하하지만, 노정투입된 합성수지재의 노상부에서의 열분해성이 저하하므로, 배가스 발생량도 번호 4 등과 비교하여 저하하고 있다. 또한 번호 23 내지 번호 25는 번호 17 내지 번호 19에 비하여 노정온도를 낮춘 조업예이며, 이들도 같은 경향이 보인다. 더욱이 번호 26 내지 번호 28은 송풍구로부터 미분탄 + 합성수지재를 취입하는 방식에서, 노정온도를 번호 7, 번호 11, 번호 15 보다도 낮춘 조업예이며, 이들도 같은 경향을 보인다.

번호 29 내지 번호 31은 노정투입되는 합성수지재 중의 염화비닐수지를 함유한 조업예이며, 어느것도 배가스 중의 HCl 농도는 낮게 억제되고 있다.

번호 32 내지 번호 35는 미분탄비에 대하여 노정투입 및 송풍구 취입되는 합성수지재비의 합계량을 큰 폭으로 증가시킨 조업예이며, 이들은 미분탄의 대량 취입에 동반하는 배가스 중의 HCl 농도의 저감효과가 상대적으로 저하하고 있으므로, 번호 7, 번호 8, 번호 11, 번호 12, 번호 15, 번호 16에 비하여 배가스 중의 HCl 농도가 상승하고 있지만, 문제없는 수준이다.

번호 36, 번호 37은 종래형의 취입 송풍구를 사용하여 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재(이하, 미분탄 등이라 한다)와 산소를 취입한 조업예이며, 미분탄 등의 연소효율이 낮으므로 [PC/O₂], [(PC + SR)/O₂]가 오르지 않고, 이때문에 미분탄 등에 비하여 대량의 코크스를 필요로 하고, 제조비용이 높다. 또한 송풍구 앞에 있는 미분탄 등과 산소의 접촉이 충분히 확보되고 있지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 높고 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 38, 번호 39는 종래형의 취입 송풍구를 사용하여 산소부화된 공기를 미분탄 등과 함께 취입한 조업예이며, 이 조업예에서는 종래형의 취입 송풍구를 사용하고 있는 것에 추가하여, 송풍가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않고, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 번호 36, 번호 37 보다도 더욱 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(66% O₂)를 사용하고 있으므로, 배가스의 칼로리도 낮고(3000 kg/Nm³미만), 더욱이 상기한 바와 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 슬랙 중의 FeO가 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 40, 번호 41은 종래형의 취입 송풍구를 사용하고, 산소부화된 공기를 미분탄 등과 함께 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 38, 번호 39에 비하여 연료비는 낮게 할 수는 있으나, 번호 38, 번호39와 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(66% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있으므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮다 (2000 kg/Nm³미만). 또한 번호 38, 번호 39와 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 42, 번호 43은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부하된 공기를 취입한 조업예이며, 이 조업예에서는 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 과의 접촉이 충분히 확보될 수 없고, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(69% O₂)를 사용하고 있으므로 배가스 칼로리도 낮다(2900 kcal/Nm³미만). 더욱이 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙중의 FeO가 번호 4, 번호 5나 번호 7, 번호 8에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 수율저하를 일으키고 있다.

번호 44, 번호 45는 본 발명법에 상당하는 송풍구부 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 이차연소에 의해 배가스 중의 미연소탄이 없어지는 결과, 미연소탄에 흡착해 있던 HCl의 대부분이 탈리하여 다시 배가스 중에 이행하므로, 염화비닐재의 투입량의 비유로 배가수 증의 HCl 농도가 높다.

번호 46, 번호47은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 42, 번호 43에 비하여 연료비는 낮게 할 수는 있지만, 번호 42, 번호 43과 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(62% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있으므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮다(1500 kcal/Nm³미만). 또한 번호 42, 번호 43이나 번호 7, 번호 8에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 48 내지 번호 51은 저연료비에 의한 조업예이며, 이중 번호 48, 번호 49는 본 발명에 상당하는 송풍구 취입을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입한 조업예이다. 이 조업예에서는 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과 접촉이 충분히 확보될 수 없고, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(63% O₂)를 사용하고 있으므로, 배가스의 칼로리도 낮고(2700 kcal/Nm³미만), 더욱이 저연소비에서의 조업이므로 배가스량도 적다. 또한 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 4, 번호 5나 번호 8에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 수율저하를 일으키고 있다.

번호 50, 번호 51은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 48, 번호 49에 비하여 연료비는 낮게 할 수는 있지만, 번호 48, 번호 49와 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(63% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있으므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮고(1700 kcal/Nm³미만), 더욱이 저연소비에서의 조업이므로 배가스량도 적다. 또한 번호 48, 번호 49와 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO이 번호 4, 번호 5나 번호 7, 번호 8에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

[실시예 4]

실시예 2와 같은 시험로를 각각 사용하여 스크랩을 용해하고 용철을 제조하였다. 미분탄 및 코크스는 실시예 1과 같은 것을 사용하고, 또한 송풍구로부터 취입하는 분입상 합성수지재로서는 평균입경이 0.2 내지 1 mm인 것을 사용하였다. 더스트류의 취입은 미분탄 등과 같이 송풍구부로부터 행하고, 더스트로서는 표 25에 보이는 조성의 고로 더스트를 사용하였다. 또한 이 실시예에서는 일부의 비교예에서 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입하고, 연소가스를 이차연소시켰다. 각 실시예의 제조조건 및 그 결과를 표 26 내지 표 46에 보인다.

번호 1 및 번호 2는 미분탄이나 합성수지재의 취입을 행하지 않고(송풍구로부터는 산소만을 취입), 열원을 모두 코크스로 한 조업예(미분탄비: 0)이며, 이중 번호 1은 합성수지재의 노정투입을 행하지 않은 조업예, 번호 2는 합성수지재의 노정투입을 행한 조업예이다.

미분탄 및 합성수지재의 취입을 행하지 않는 번호 1, 번호 2는 레이스웨이 내의 산화대가 확대한 영향에 의해 슬랙 중의 FeO이 높게 되고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다. 또한 이 번호 1, 번호 2는 열원을 모두 코크스로 하고 있으므로 당연히 제조비용이 높다.

번호 3 내지 번호 25는 합성수지내의 송풍구 취입을 행한 본 발명에, 번호 26 내지 번호 58은 합성수지재의 노정투입 또는 노정투입 + 송풍구 취입을 행한 본 발명예이다.

우선 번호 3 내지 번호 5는 연소버너와 함께 미분탄과 소량의 분입상 합성수지재의 취입을 행하고, 번호 3 -〉 번호 5의 순서로 미분탄비 + 합성수지재비를 증가시킨 조업예이다.

번호 3은 미분탄 취입을 행하고는 있지만 [(PC + SR)/O₂]가 낮으므로, 번호 1 정도는 아니지만 슬랙 중의 FeO가 높게 되어 있다. 또한 이 조업예에서는 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]가 0.36 정도이며, 코크스비가 상대적으로 높으므로 제조비용의 면에서 문제가 있다.

이에 대하여 번호 4, 번호 5에서는 슬랙 중의 FeO가 낮고, 용철의 품질 및 철 수율은 양호하다. 또한 이들 번호 4, 번호 5에서는 코크스비를 넘는 대량의 미분탄 + 합성수지재를 취입하고 있음에도 불구하고, 그들의 연소가 효율적으로 행해지고 있으므로, 2700 kcal/Nm³이상의 고칼로리 배가스가 대량으로 얻어지고 있다.

번호 6, 번호 7은 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를, 또한 번호 8, 번호 9에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를 각각 사용하여, 상기 번호 4, 번호 5에 거의 대응한 조건에서 연소버너로부터 산소와 미분탄 및 소량의 분입상 합성수지재의 취입을 행한 조업예이며, 이들의 조업예에서는 번호 4, 번호 5에 비하여 미분탄과 합성수지재의 연소성이 보다 높아지고, 이 결과, 코크스비가 약간 감소하고, 더욱이 노정 더스트의 발생량이 감소하였다.

번호 10 내지 번호 16는 송풍구부로부터 취입하는 합성수지재비를 번호 4, 번호 5에 비하여 늘리고, 번호 10 -〉 번호 16의 순서로 합성수지재 중에 함유되는 염화비닐수지의 비율을 높인 조업예이며, 어느것도 배가스 중의 HCl 농도는 낮게 억제되고 있다.

번호 17 내지 번호 19는 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를, 또한 번호 20 내지 번호 22은 도 10에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를 각각 사용하고, 상기 번호 11, 번호 13, 번호 15와 거의 대응한 조건에서 조업을 행한 조업예이며, 어느 조업예에서도 배가스 중의 HCl 농도는 낮게 억제되고 있다.

번호 23 내지 번호 25는 미분탄비에 대하여 합성수지재비를 큰 폭으로 증가시킨 조업예이며, 이들은 미분탄의 대량취입에 동반하는 배가스 중 HCl 농도의 저감효과가 상대적으로 저하하므로, 번호 11 내지 번호 22에 비하여 배가스 중의 HCl 농도가 상승하고 있다.

한편, 번호 26 내지 번호 28은 합성수지재의 노정투입을 행하는 것과 함께, 연소버너로부터 산소와 함께 미분탄의 취입을 행하고, 번호 26 -〉 번호 28의 순서로 미분탄비를 증가시킨 조업예, 또한 번호 29 내지 번호 31은 합성수지재의 노정투입을 행하는 것과 함께, 연소버너로부터 산소와 함께 미분탄과 합성수지재의 취입을 행하고, 번호 29 -〉 번호 31의 순서로 미분탄비 + 합성수지재비를 증가시킨 조업예이다.

번호 26 및 번호 29는 미분탄 취입을 행하고는 있지만 [PC/O₂], [(PC + SR)/O₂]가 낮으므로, 번호 2 정도는 아니지만 슬랙 중의 FeO가 높아져 있다. 또한 이 조업예에서는 [미분탄비/코크스비], [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]가 0.42 내지 0.43 정도이며, 코크스비가 상대적으로 높으므로 제조비용의 면에서 문제가 있다.

이것에 대하여 번호 27, 번호 28 및 번호 30, 번호 31에서는 슬랙 중의 FeO가 낮고, 용철의 품질 및 철 수율은 양호하다. 또한 이들의 조업예에서는 코크스비를 넘는 대량의 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재를 취입하고 있음에도 불구하고, 이들의 연소가 효율적으로 행해지고 있으므로, 4000 kcal/Nm³이상의 고칼로리 배가스가 대량으로 얻어지고 있다.

번호 32 내지 번호 35는 도 4에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를, 또한 번호 36 내지 번호 39는 도 10에 보이는 구조의 송풍구부를 장치한 시험로를 각각 사용하고, 상기 번호 27, 번호 28, 번호 30, 번호 31에 거의 대응한 조건에서 연소버너로부터 산소와 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재의 취입을 행한 조업예이며, 이들의 조업예에서는 번호 27, 번호 28, 번호 30, 번호 31에 비하여 송풍구부로부터 취입되는 미분탄과 합성수지재의 연소성이 보다 높아지고, 이 결과 코크스비가 약간 저하하고, 더욱이 노정 더스트의 발생량이 감소하고 있다.

번호 40 내지 번호 42는 노정투입되는 합성수지재비를 번호 27, 번호 32, 번호 36 보다도 높인 조업예이며, 번호 27, 번호 32, 번호 36에 비하여 보다 고칼로리의 배가스가 얻어지고 있다.

번호 43 내지 번호 45는 노정온도를 번호 27, 번호 32, 번호 36 보다도 낮게 한 조업예이며, 노정온도가 낮으므로 노정가스 중의 타르농도는 저하하지만, 노정투입된 합성수지재의 노상부에서의 열분해성이 저하하므로, 배가스 발생량도 번호 27 등과 비교하여 저하하고 있다. 또한 번호 46 내지 번호 48은 번호 40 내지 번호 42에 비하여 노정온도를 낮게한 조업예이고, 이들도 같은 경향을 보인다. 더욱이 번호 49 내지 번호 51은 송풍구부로부터 미분탄 + 합성수지재를 취입하는 방식에서, 노정온도를 번호 30, 번호 34, 번호 38 보다도 낮게한 조업예이고, 이들도 같은 경향을 보인다.

번호 52 내지 번호 54는 노정투입되는 합성수지재 중의 염화비닐수지를 함유한 조업예이고, 어느것도 배가스 중의 HCl 농도는 낮게 억제되고 있다.

번호 55 내지 번호 58은 미분탄비에 대하여 노정투입 및 송풍구 취입되는 합성수지재비의 합계량을 큰 폭으로 증가시킨 조업예이고, 이들은 미분탄의 대량취입에 동반하는 배가스 중의 HCl 농도의 저감효과가 상대적으로 저하하므로, 번호 30, 번호 31, 번호 34, 번호 35, 번호 38, 번호 39에 비하여 배가스 중의 HCl 농도가 상승하고 있지만, 특히 문제는 없는 수준이다.

번호 59, 번호 60은 종래형의 취입 송풍구를 사용하여 미분탄 또는 미분탄 + 합성수지재(이하, 미분탄 등이라 한다)와 산소를 취입한 조업예이고, 미분탄 등의 연소효율이 낮으므로 [PC/O₂], [(PC + SR)/O₂]가 오르지 않고, 이때문에 미분탄 등에 비하여 대량의 코크스를 필요로하고, 제조비용이 높다. 또한 송풍구 앞에 있는 미분탄 등과 산소와의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 슬랙 중의 FeO가 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율저하를 일으키고 있다.

번호 61, 번호 62는 종래형의 취입 송풍구를 사용하여 산소부화된 공기를 비분탄 등과 함께 취입한 조업예이고, 이 조업예에서는 종래형의 취입 송풍구를 사용하고 있는 것에 추가하여, 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보할 수 없고, 이때문에 미분탄 등의 연소효과가 번호 59, 번호 60 보다도 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(66% O₂)를 사용하고 있으므로, 배가스의 칼로리도 낮고(3000 kcal/Nm³미만), 더욱이 상기한 바와 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로 슬랙 중의 FeO가 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 63, 번호 64는 종래형의 취입 송풍구를 사용하고, 산소부화된 공기를 미분탄 등과 함께 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 61, 번호 62에 비하여 연료비는 낮게 할 수 있지만, 번호 61, 번호 62와 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(66% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생신 연소가스를 이차연소시키므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮다(2000 kcal/Nm³미만). 또한 번호 61, 번호 62와 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 65, 번호 66은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입한 조업예이며, 이 조업예에서는 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보할 수 없고, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(69% O₂)를 사용하고 있으므로, 배라스의 칼로리도 낮다(2900 kcal/Nm³미만). 더욱이 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 27, 번호 28이나 번호 30, 번호 31에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 수율저하를 일으키고 있다.

번호 67, 번호 68은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이들의 조업예에서는 이차연소에 의해 배가스 중의 미연소탄이 없어지는 결과, 미연소탄에 흡착해 있던 HCl의 대부분이 탈리하여 다시 배가스 중으로 이행하므로, 염화비닐재의 투입량의 비율로 배가스 중의 HCl 농도가 높다.

번호 69, 번호 70은 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입하는 것과 함께, 샤프트부의 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이고, 이 조업예에서는 번호 65, 번호 66에 비하여 연료비는 낮게 할 수 있지만, 번호 65, 번호 66과 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(62% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있으므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮다(1500 kcal/Nm³미만). 또한 번호 65, 번호 66과 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 27, 번호 28이나 번호 30, 번호 31에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 철수율의 저하를 일으키고 있다.

번호 71 내지 번호 74는 저연료비에 의한 조업예이며, 이중 번호 71, 번호 72는 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입한 조업예이다. 이 조업예에서는 취입가스로서 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보할 수 없고, 이때문에 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 따라서 코크스비를 높여야만 하므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(63% O₂)를 사용하고 있으므로, 배가스의 칼로리도 낮고(2700 kcal/Nm³미만), 더욱이 저연소비에서의 조업이므로 배가스량도 적다. 또한 산소부화된 공기를 사용하고 있으므로 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 27, 번호 28이나 번호 30, 번호 31에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 수율저하를 일으키고 있다.

번호 73, 번호 74는 본 발명법에 상당하는 송풍구 취입방식을 채용하고, 미분탄 등의 주위로부터 산소부화된 공기를 취입하는 것과 함께, 샤프트부에 이차연소용의 공기를 도입한 조업예이며, 이 조업예에서는 번호 71, 번호 72에 비하여 연료비는 낮게 할 수 있지만, 번호 71, 번호 72와 같은 이유에 의해 미분탄 등의 연소효율이 낮고, 코크스비가 높으므로 제조비용이 높다. 또한 산소부화된 공기(63% O₂)를 사용하고 더욱이 미분탄 등의 연소에 의해 생긴 연소가스를 이차연소시키고 있으므로, 배가스의 칼로리가 극히 낮고(1700 kcal/Nm³미만), 더욱이 저연소비에서의 조업이므로 배가스량도 적다. 또한 번호 71, 번호 72와 같이 산소와 미분탄 등과의 접촉이 충분히 확보되지 않으므로, 슬랙 중의 FeO가 번호 27, 번호 28이나 번호 30, 번호 31에 비하여 높고, 용철의 품질저하 및 철 수율의 저하를 일으키고 있다.

또한 이상의 실시예에서 노정 더스트로의 Zn 농화의 경향에 대하여 보면, 노정온도를 400 내지 800℃로 제어한 본 발명예에서는 회수 더스트(노정 더스트) 중의 Zn 농도가 취입 더스트(고로 더스트)의 Zn 농도에 비하여 충분히 높고, 노정투입된 스크랩이나 취입 더스트에 함유되는 Zn이 노정 더스트에 적절히 포착·농화되고 있는 것을 알 수 있다. 또한 배관의 폐색 등에 의한 문제의 발생도 없어 순조롭게 조업할 수 있었다.

이것에 대하여 노정온도를 250℃로 한 경우에는 Zn이 충분히 농화되지 않고, 회수 더스트(노정 더스트) 중의 Zn 농도도 취입 더스트(고로 더스트)와 별로 변하지 않은 결과가 되었다. 또한 조업중에 있어서 Zn의 노내 부착이 원인인 것으로 보여지는 풍압변동도 인지되었다.

[실시예 5]

상기한 시험로에 의한 조업데이터에 기초하여 본 발명법을 실제 장비로 조업한 경우를 시뮬레이션하였다. 이 시뮬레이션은 생산량 3000 ton/day의 스크랩 용해로를 상정하여 행하였다. 그 결과를 표 47에 보인다.

본 발명은 폐기물인 스크랩과 합성수지재를 이용하여 용철과 고칼로리 배가스를 제조할 수 있는 것이므로, 일관제철소 등에 있는 용철 제조설비로서 이용할 수 있다.

Claims (49)

1. 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고, 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8A)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄과 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
2. 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고, 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄 및 합성수지재를 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연소버너(8A 또는 8B)에 의한 합성수지재의 취입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되며, 더욱이 이 합성수지재의 취입이 미분탄의 취입과 함께 또는 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
4. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8C)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고, 상기 연소버너(8C)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상, 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하며, 이들의 취입에 있어서는 적어도 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시켜, 이 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
5. 제4항에 있어서, 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 예연소실(9) 내에 취입하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
6. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8D)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고, 상기 연소버너(8D)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상 또는 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하며, 이들의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 적어도 미분탄을 그 주위로부터 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시켜, 이 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 헌열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
7. 제6항에 있어서, 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입되는 산소의 주위로부터 예연소실(9) 내에 취입하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
8. 제4항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 합성수지재의 예연소실(9)내로의 취입 또는 투입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되며, 더욱이 이 합성수지재의 취입이 미분탄의 취입과 함께 또는 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
9. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항 또는 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 대해 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig) 및 합성수지재비 SR(kg/t·pig)과 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비 [(PC + SR)/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
10. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항 또는 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 연료비를 300 kg/t·pig 이상으로 하고, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D)에 대해 공급하는 미분탄비(kg/t·pig) 및 합성수지재비(kg/t·pig)와 노정투입하는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]를 1.0 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
11. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8A)로부터는 미분탄과 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
12. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 미분탄과 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
13. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8A)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄과 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조한 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
14. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄과 합성수지재를 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 비해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 연소버너(8A 또는 8B)에 의한 합성수지재의 취입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되고, 더욱이 이 합성수지재의 취입이 미분탄의 취입과 함께 또는 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
16. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8C)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8C)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄을 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
17. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8D)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8D)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하고, 이들의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄을 취입하여, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄을 급속연소시키고, 그 연소 가스를 버너 선단개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
18. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8C)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8C)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상, 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하고, 이들의 취입에 있어서는 적어도 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
19. 제18항에 있어서, 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 예연소실(9) 내에 취입하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
20. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8D)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8D)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상 또는 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하고, 이들의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 적어도 미분탄을 그 주위로부터 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
21. 제20항에 있어서, 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입되는 산소의 주위로부터 예연소실(9) 내에 취입하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 합성수지재의 예연소실(9)내로의 취입 또는 투입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되고, 더욱이 합성수지재의 취입 또는 투입이 미분탄의 취입과 함께 또는 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
23. 제11항, 제12항, 제16항 또는 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D)에 대해 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig)와 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비 [PC/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
24. 제11항, 제12항, 제16항 또는 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 연료비를 300 kg/t·pig 이상으로 하고, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 대하여 공급하는 미분탄비(kg/t·pig)와 노정투입하는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [미분탄비/코크스비]를 1.0 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
25. 제13항, 제14항, 제18항, 제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 대해 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig) 및 합성수지비 SR(kg/t·pig)과 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비 [(PC + SR)/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
26. 제13항, 제14항, 제18항, 제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 연료비를 300 kg/t·pig 이상으로 하고, 연소버너 (8A,8B,8C 또는 8D) 에 대해 공급하는 미분탄비(kg/t·pig) 및 합성수지재비(kg/t·pig)와 노정투입하는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]를 1.0 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
27. 제11항, 제12항, 제13항, 제14항, 제16항, 제17항, 제18항, 제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 노정온도를 400 내지 600℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
28. 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8A)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8A) 또는 /및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는 미분탄과 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
29. 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8B) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄과 합성수지재를 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
30. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8C)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고, 상기 연소버너(8C)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상 또는 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하고, 더욱이 이 연소버너(8C) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는 적어도 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제고하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
31. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8D)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩과 코크스를 노정투입하고, 상기 연소버너(8D)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상 또는 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하고, 더욱이 이 연소버너(8D) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 적어도 미분탄을 그 주위로부터 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
32. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8A)로부터는 미분탄 및 산소를 노내에 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8A) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄 및 산소의 취입에 있어서는, 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
33. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 미분탄 및 산소를 노내에 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8B) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄 및 산소의 취입에 있어서는, 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄을 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
34. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8A)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8A) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는, 미분탄과 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용 가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
35. 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고 송풍구부(2)에 설치된 연소버너(8B)로부터는 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소를 노내에 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8B) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는, 버너경방향 중심 또는 그 근방으로 부터 산소를 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄과 합성수지재를 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄 및 합성수지재와 산소를 혼합시키는 것에 의해, 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 송풍구 앞에 형성되는 연소대에서 급속연소시켜, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이, 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
36. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8C)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8C)의 예연소실(9)내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8C) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄 및 산소의 취입에 있어서는, 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄을 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
37. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8D)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8D)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 이 연소버너(8D) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄 및 산소의 취입에 있어서는, 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 그 주위로부터 미분탄을 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄을 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
38. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8C)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8C)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상 또는 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하고, 더욱이 이 연소버너(8C) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는, 적어도 미분탄을 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 산소를 그 주위로부터 취입하여 양자를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
39. 버너 선단 개구부(10)의 안쪽에 예연소실(9)이 설치된 연소버너(8D)를 송풍구부(2)에 장치한 샤프트로를 사용하여 행해지는 스크랩 용해법에서, 샤프트로 내에 철원인 스크랩, 코크스 및 합성수지재를 노정투입하고, 상기 연소버너(8D)의 예연소실(9) 내에는 미분탄과 산소를 취입하는 것과 함께, 분입상 또는 세편상 또는 괴상의 합성수지재를 취입 또는 투입하고, 더욱이 이 연소버너(8D) 또는/및 송풍구부(2)의 다른 취입수단을 통하여 노내에 더스트류를 취입하고, 상기 미분탄, 분입상 또는 세편상의 합성수지재 및 산소의 취입에 있어서는, 산소를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입하는 것과 함께, 적어도 미분탄을 그 주위로부터 취입하고, 더욱이 그 주위로부터 산소를 취입하여 미분탄과 산소를 혼합시키는 것에 의해, 예연소실(9) 내에서 미분탄과 적어도 합성수지재의 일부를 급속연소시키고, 그 연소가스를 버너 선단 개구부(10)로부터 노내에 도입하고, 이 연소가스의 현열로 스크랩을 용해하여 용철을 제조하는 것과 함께, 연소가스를 노내에서 유의하게 이차연소시키는 일 없이 합성수지재의 열분해에 의해 생성한 가스와 함께 연료용가스로서 회수하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
40. 제30항 또는 제38항에 있어서, 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 예연소실(9) 내에 취입하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
41. 제31항 또는 제39항에 있어서, 분입상 또는 세편상의 합성수지재를 버너경방향 중심 또는 그 근방으로부터 취입되는 산소의 주위로부터 예연소실(9) 내에 취입하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
42. 제28항, 제29항, 제34항 또는 제35항중 어느 한 항에 있어서, 연소버너(8A 또는 8B) 에 의한 합성수지재의 취입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되고, 더욱이 이 합성수지재의 취입이 미분탄의 취입과 함께 또는 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
43. 제30항, 제31항, 제38항 또는 제39항중 어느 한 항에 있어서 합성수지재의 예연소실(9) 내로의 취입 또는 투입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되고, 더욱이 이 합성수지재의 취입 또는 투입이 미분탄의 취입과 함께 또는 일시적으로 미분탄의 취입 대신에 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
44. 제28항 내지 제39항중 어느 한 항에 있어서, 더스트류의 노내로의 취입이 비연속적 또는 간헐적으로 실시되는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
45. 제28항 내지 제39항중 어느 한 항에 있어서, 노내에 취입되는 더스트류가 고로 더스트, 전로 더스트, 전기로 더스트, 큐폴라 더스트, 밀 스케일, 슈레더 더스트, 아연 더스트 및 당해 노에서 배가스로부터 회수된 더스트 중의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
46. 제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 노정온도를 400 내지 600℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
47. 제45항에 있어서, 노정온도를 400 내지 800℃로 제어하는 것과 함께, 당해노에서 배가스로부터 회수된 아연함유 더스트를 노내에 취입되는 더스트류의 적어도 일부로서 사용하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
48. 제28항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D)에 대해 미분탄과 산소를 공급하는 경우는, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig)와 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비 [PC/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하고, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 대해 미분탄 및 합성수지재와 산소를 공급하는 경우는, 연소버너(8A, 8B, 8C 또는 8D)에 공급하는 미분탄비 PC(kg/t·pig) 및 합성수지재비 SR(kg/t·pig)과 산소유량 O₂(Nm³/t·pig)와의 비 [(PC + SR)/O₂]를 0.7 kg/Nm³이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.
49. 제28항 내지 제39항중 어느 한 항에 있어서, 연료비를 300 kg/t·pig 이상으로 하고, 더욱이 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D)에 대해 미분탄과 산소를 공급하는 경우는 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 공급하는 미분탄비(kg/t·pig)와 노정투입하는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [미분탄비/코크스비]를 1.0 이상으로 하고, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D) 에 대해 미분탄 및 합성수지재와 산소를 공급하는 경우는, 연소버너(8A,8B,8C 또는 8D)에 공급하는 미분탄비(kg/t·pig) 및 합성수지재비(kg/t·pig)와 노정투입하는 코크스비(kg/t·pig)와의 중량비 [(미분탄비 + 합성수지재비)/코크스비]를 1.0 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 스크랩 용해법.

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