KR19980069714A - 로에 대한 합성수지의 불어넣음방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로에 대한 합성수지의 불어넣음방법 및 그 장치에 관한 것으로서,

합성수지류를 필름상 합성수지류와 그 이외의 비필름상 합성수지류로 분별하는 공정과, 분별된 필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정과, 비필름상 합성수지류를 분쇄하여 제 2 입상 합성수지재에 가공하는 공정과, 제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 불어넣는 공정과, 기송된 제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

로에 대한 합성수지의 불어넣음방법 및 그 장치

본 발명은 로에 대한 합성수지의 불어넣음방법 및 그 장치에 관한 것이다.

근래 산업폐기물이나 일반폐기물로서 플라스틱 등의 합성수지류가 급증하고 있으며 그 처리가 큰 문제로 되고 있다. 그중에서도 고분자계의 탄화수소화합물인 플라스틱은 연소시에 발생하는 열량이 높고, 소각처리한 경우에 소각로를 손상시키기 때문에 대량처리가 곤란하며 그 대부분이 쓰레기매립지 등에 폐기되고 있는 것이 실상이다. 그러나 플라스틱 등의 폐기는 환경대책상 바람직하지 않아서 그 대량처리방법의 개발이 요망되고 있다.

이와 같은 배경하에 플라스틱 등의 합성수지류를 고로 등의 보조연료로서 이용하는 방법이 유럽특허공개공보 제 0622465A1호 및 일본 특허공개공보 76-33493호에 나타내어져 있다. 이들 방법은 합성수지의 분쇄물을 바람구멍 등으로부터 고로내에 연료로서 불어넣는 것으로, 예를 들면 전자에 있어서는 로내에 불어넣어지는 합성수지 분쇄물의 실질적인 조건으로서 입자직경 1∼10㎜, 부피밀도 0.35이상이라는 조건이 나타내어져 있다.

그러나 본 발명자들이 실험과 검토를 거듭한 결과, 플라스틱 등의 합성수지류(이하, 「플라스틱」을 예로 설명한다)를 고로 등의 불어넣음연료로서 사용하는 경우 다음과 같은 해결해야 할 문제점이 있는 것이 명백해졌다.

산업폐기물이나 일반폐기물로서 폐기되는 플라스틱을 형태별로 본 경우 대개 판재 등의 덩어리상 플라스틱과 필름상 플라스틱으로 크게 나뉘고, 이중 후자의 필름상 플라스틱도 폐기플라스틱 전체중에서 상당량을 차지하고 있다. 그러나 필름상 플라스틱의 분쇄물은 반송성이나 유동성이 매우 나쁘고, 연료로서 이용할 때의 취급성에 큰 문제가 있는 것이 판명되었다. 즉 플라스틱을 연료로서 고로에 불어넣을 경우 저장사일로 등에 저장된 플라스틱을 잘라내서 고로에 기송공급하는 방법이 채용되지만, 필름상 플라스틱은 유동성이 매우 나쁘기 때문에 이를 상당량 포함한 플라스틱의 분쇄물은 저장사일로에서 브리지(선반매달림)가 생기기 쉽고, 이 때문에 저장사일로로부터의 플라스틱분쇄물의 정량잘라냄을 할수 없게 되는 트러블이 다발하고, 또한 필름상 플라스틱이 저장사일로의 잘라냄부나 기송관내(특히 곡관(曲管)부나 밸브주변)에서 막힘을 생기게 하며 고로에 대한 기송공급이 불가능해지는 등의 트러블도 다발하는 중대한 문제가 있는 것이 판명되었다.

따라서 이와 같은 문제를 해결하지 않는 한 필름상 플라스틱을 고로 등의 불어넣음연료로서 사용하는 것은 사실상 불가능하고, 나아가서는 필름상 플라스틱이 폐기플라스틱 전체중에서 상당한 비율을 차지하는 상황을 고려하면 필름상 플라스틱의 이용을 가능하게 하지 않는 한 폐기물인 플라스틱의 대량처리와 유효이용이라는 이점을 잃게 되는 것은 명백하다.

또 고로에 연료로서 플라스틱을 불어넣기 위해서는 연소성 등을 확보하기 위해 분쇄처리한 플라스틱을 이용할 필요가 있지만 처리비용의 면에서 분쇄할 수 있는 입자직경에는 한도가 있으며 이 때문에 종래기술에 나타내어지는 바와 같이 입자직경 1∼10㎜정도가 미세립화의 한계가 된다. 그러나 덩어리상 플라스틱을 이 정도의 입자직경으로 분쇄한 것은 고로내에서의 연소성이 충분히 얻어지지 않은 경우가 있고, 이 때문에 미연소의 플라스틱이 베트코크스내에서 융착하여 로내의 통기성을 현저히 저해하여 고로의 조업에 지장을 초래할 우려가 있다.

게다가 덩어리상 플라스틱을 분쇄처리한 것은 각진 형상을 하고 있기 때문에 1∼10㎜정도의 입자직경의 것에서는 저장사일로로부터 잘라낼 때의 배출성이나 고로에 기송할 때의 유동성, 반송성이 나쁘고, 사일로의 잘라냄부나 기송관계의 도중에서 막힘이 생기기 쉬운 문제도 있는 것이 판명되었다.

따라서 종래기술에서 제안되고 있는 바와 같이 단순히 플라스틱을 1∼10㎜정도의 입자직경으로 분쇄하여 부피밀도의 높은 입상체로 가공하고, 이것을 고로에 불어넣는 것만으로는 폐기물인 플라스틱을 공업규모에서 고로 등의 불어넣음연료로서 이용하는 것은 매우 어렵다.

본 발명은 폐기물인 합성수지류를 그 형태에 관계 없이 로에 불어넣음연료로서 공급할 수 있고, 또 로에 공급되는 합성수지류의 반송성이나 연소성을 개선할 수 있는 합성수지류의 불어넣음방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이하의 공정으로 이루어지는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법을 제공한다:

(a) 합성수지류를 필름상 합성수지류와 그 이외의 비필름상 합성수지류로 분별하는 공정;

(b) 분별된 필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정;

(c) 비필름상 합성수지류를 분쇄하여 제 2 입상 합성수지재에 가공하는 공정;

(d) 제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 기송하는 공정과;

(e) 기송된 제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 불어넣는 공정.

상기의 필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정은 이하의 공정으로 구성해도 좋다.

필름상 합성수지류를 열에 의해 용융 또는 반용융화시키는 공정과;

용융 또는 반용융상태의 필름상 합성수지류를 고체화시키는 공정.

본 발명의 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법은 또 이하의 공정을 가져도 좋다.

필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하는 공정, 함염소고분자수지재가 분리제거된 필름상 합성수지류는 공정(b)에 있어서 제 1 입상 합성수지재에 가공되는 것과;

비필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하는 공정, 해당 분리제거공정은 공정(c)의 후에 실행된다.

또 본 발명방법에 있어서는 분별공정, 필름상 합성수지류를 가공하는 공정과 비필름상 합성수지류를 가공하는 공정을 이하와 같이 해도 좋다.

분별공정은 합성수지재를 필름상 합성수지재, 고체형 합성수지재와 시트상 합성수지재로 분별해도 좋다. 시트상 합성수지재는 필름상 합성수지재와 고체형 합성수지재의 중간의 형태이다.

필름상 합성수지류를 가공하는 공정은 이하로 구성될 수 있다 : 필름상 합성수지재를 파쇄하여 필름작은 조각으로 하는 공정;해당 필름작은 조각으로 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 제 1 합성수지입자를 만드는 공정.

비필름상 합성수지류를 가공하는 공정은 이하로 구성될 수 있다:

고체형 합성수지재를 파쇄하고, 필름작은 조각의 최대치수보다도 작은 최대치수를 갖는 시트세편을 만드는 공정과;

해당 시트세편에 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 제 3 합성수지입자를 만드는 공정.

비필름상 합성수지류를 가공하는 공정은 이하로 구성해도 좋다:

자동차 및 가전제품을 폐기처분할 때에 발생하는 슈레더더스트를 공급하는 공정;

해당 슈레더더스트를, 재단 또는 파쇄할 때에 발생하는 마찰열에 의해 반용융 또는 용융시키는 공정과;

반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 수축고체화시켜 입상으로 하는 공정.

또한 비필름합성수지류를 가공하는 공정을 이하로 구성해도 좋다:

자동차 및 가전제품을 폐기처분할 때에 발생하는 슈레더더스트를 공급하는 공정;

해당 슈레더더스트를 재단 또는 파쇄하는 공정;

파쇄된 슈레더더스트를 가열하여 반용융 또는 용융시키는 공정과;

반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 수축고체화시켜 입상으로 하는 공정.

입상 합성수지재의 로에 대한 불어넣음은 로의 하부에 설치된 바람구멍의 바람구멍처에 형성되는 연소대내로부터 배출되는 가스의 유속보다도 큰 종말속도를 부여하는 입자직경을 갖는 입상 합성수지재를 불어넣는 것이 바람직하다.

또 본 발명은 이하로 이루어지는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치를 제공한다:

필름상 합성수지류를 입상 합성수지재에 가공하기 위한 제 1 가공처리라인;

해당 제 1 가공처리라인은 필름상 합성수지류를 열에 의해 용융 또는 반용융시킨 후 고체화시킴으로써 입상 합성수지재에 가공하는 입상 고체화장치로 이루어진다;

비필름상 합성수지류를 입상 합성수지재에 가공하기 위한 제 2 가공처리라인;

제 2 가공처리라인은 비필름상 합성수지류를 파쇄하는 파쇄장치로 이루어진다;

제 1 가공처리라인과 제 2 가공처리라인에서 얻어진 입상 합성수지재를 저장하기 위한 1차저장사일로;

1차저장사일로로부터 공급되는 입상 합성수지재를 로에 기송공급하기 위한 불어넣음스테이션;

해당 불어넣음스테이션은 이하로 이루어진다:

1차저장사일로로부터 공급되는 입상 합성수지재를 저장하는 2차저장사일로;

2차저장사일로로부터 공급되는 입상 합성수지재를 받아들이고, 로로 기송하기 위한 불어넣음탱크와;

불어넣음탱크로부터 로의 불어넣음부에 입상 합성수지재를 연속공급하는 수단.

또 본 발명의 장치는 또한 이하를 갖는 것이 바람직하다:

해당 제 1 가공처리라인에 있어서의 입상 고체화장치보다도 상류측에 필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하기 위한 분리장치와;

해당 제 2 가공처리라인에 있어서의 파쇄장치보다도 하류측에 비필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하기 위한 분리장치.

또한 본 발명은 이하의 공정으로 이루어지는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법을 제공한다:

평균비표면적이 50㎡/㎏이상인 합성수지재를 준비하는 공정과;

선철(銑鐵)을 만드는 세로형로의 바람구멍으로부터 해당 합성수지재를 불어넣는 공정.

합성수지재는 입자직경 1㎜이하의 입자가 5wt.%이상 포함되고, 또 평균비표면적이 25㎡/㎏이상인 것이어도 좋다.

합성수지재는 발포체입자가 3wt% 이상 포함되고, 또 평균비표면적이 20㎡/㎏ 이상인 합성수지재이어도 좋다.

또 본 발명은 이하로 이루어지는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법을 제공한다:

(a) 합성수지재의 재질을 판별할 수 있고, 또 불순물의 혼입이 인정되지 않는 경우에는 재질의 판별결과로부터 합성수지재의 발열량을 구하는 공정;

(b) 합성수지재의 재질을 판별할 수 있고, 또 불순물의 혼입이 인정되지 않는 경우에는 통상의 측정방법으로 측정함으로써 합성수지재의 발열량을 구하는 공정;

(c) 합성수지재의 재질을 판별할 수 없을 경우에는 통상의 측정방법으로 측정함으로써 합성수지재의 발열량을 구하는 공정;

(d) 2종류 이상의 합성수지재로 이루어지는 혼합물의 발열량이 소정의 발열량이 되도록 (a)로부터 (c)에서 구해진 2종류 이상의 합성수지재의 각 발열량의 값을 이용하여 해당 2종류 이상의 합성수지재를 배합하는 공정;

(e) 배합된 합성수지재를 로의 바람구멍으로부터 불어넣는 공정.

또 본 발명에 있어서의 로에 대한 합성수지재의 장입방법은 이하의 공정으로 이루어진다:

(a) 합성수지재를 고로원료로서 준비하는 공정;

(b) 소립소결광을 고로원료로서 준비하는 공정;

(c) 합성수지재와 소립소결광을 혼합하여 혼합물을 준비하는 공정;

(d) 해당혼합물을 고로내의 중심과 로벽의 중간대영역에 장입하는 공정.

도 1은 본 발명의 연료불어넣음방법의 한 예를 나타내는 흐름도.

도 2는 합성수지류(A)를 수축고체화-입상화하기 위한 방법의 한 구성예를 나

타내는 설명도.

도 3은 합성수지류(A)를 수축고체화-입상화하기 위한 다른 방법의 원리를 모

식적으로 나타내는 설명도.

도 4는 도 1의 흐름도에 있어서, 입상 합성수지재의 저장방식의 다른 구성예

를 나타내는 설명도.

도 5는 필름상 합성수지재를 특정한 방법으로 수축고체화-입상화하여 얻어진

입상 합성수지재(a)와 덩어리상 합성수지재를 파쇄처리하여 얻어진

입상 합성수지재(b)의 혼합비율과 코크스치환률 및 공급트러블발생빈

도의 관계를 나타내는 그래프.

도 6는 덩어리상 합성수지재를 파쇄처리하여 얻어진 입상 합성수지재에 대해

서, 그 안식각과 공급트러블발생빈도의 관계를, 부피밀도가 다른 입

상 합성수지재별로 나타낸 그래프.

도 7은 실시예에서 이용한 스크랩용해용 시험로의 구조를 나타내는 설명도.

도 8은 도 7의 스크랩용해용 시험로의 바람구멍부에 설치된 연소버너의 구조

를 나타내는 설명도.

도 9는 본 발명의 연료불어넣음방법의 한 예를 나타내는 흐름도.

도 10은 함염소고분자수지재의 분리장치의 한 구성예를 나타내는 설명도.

도 11은 함염소고분자수지재의 분리장치의 다른 구성예를 나타내는 설명도.

도 12는 본 발명의 실시형태의 한 예를 나타내는 계통도.

도 13은 용융·고체화조립장치의 기능을 설명하는 도면.

도 14는 도 13의 용융·고체화조립장치에 의한 합성수지세편(細片)의 입상화

원리를 설명하는 도면.

도 15는 입상화처리한 합성수지입자를 고로에 불어넣기 위한 기송설비의 계

통도.

도 16은 본 발명의 실시형태의 한 예를 나타내는 계통도.

도 17은 본 발명의 실시형태의 한 예를 나타내는 계통도.

도 18은 본 발명의 슈레더더스트의 세로형로에 있어서의 처리방법의 한 예를

설명하는 공정도.

도 19는 분쇄·급랭장치에 의해 세편더스트를 입상으로 수축고체화시키는 방

법을 설명하는 도면.

도 20는 분쇄장치에 의해 수축고체화더스트를 입상화시키는 방법의 원리도.

도 21은 가열·급랭장치에 의해 세편더스트를 입상으로 수축고체화시키는 방

법을 설명하는 도면.

도 22는 본 발명의 실시에 이용하는 세로형의 바람구멍처에서 형성되는 연소

대를 설명하기 위한 세로형로 내부의 개략 사시도.

도 23은 본 발명의 연소시험을 실시하기 위해 이용한 세로형로 연소시험장치

의 예를 나타내는 개략종단면도.

도 24는 도 23의 연소시험장치를 사용한 경우의 합성수지재의 대표입자직경

과 합성수지재의 연소율의 관계를 나타내는 그래프.

도 25는 도 23의 연소시험장치를 사용한 경우의 연소대말단의 연직방향의 가

스유속과 합성수지재의 연소율의 관계를 나타내는 그래프.

도 26는 본 발명의 로에 대한 합성수지재 불어넣음설비의 실시형태의 한 예

를 나타내는 설명도.

도 27은 본 발명의 로에 대한 합성수지재 불어넣음설비의 실시형태의 다른

예를 나타내는 설명도.

도 28은 도 26 또는 도 27에 나타내는 설비에 있어서의 입상 고체화장치의

구성예를 나타내는 설명도.

도 29는 도 26 또는 도 27에 나타내는 설비에 있어서의 입상 고체화장치의

다른 구성예를 나타내는 설명도.

도 30은 도 29에 나타내는 장치에 의한 합성수지류의 수축고체화-입상화의

원리를 모식적으로 나타내는 설명도.

도 31은 도 26 또는 도 27에 나타내는 설비에 있어서의 불어넣음스테이션의

다른 구성예를 나타내는 설명도.

도 32는 도 26 또는 도 27에 나타내는 설비에 있어서의 불어넣음 스테이션의

다른 구성예를 나타내는 설명도.

도 33은 도 32에 나타내는 설비에 있어서의 분리장치의 한 구성예를 나타내

는 설명도.

도 34는 도 32에 나타내는 설비에 있어서의 분리장치의 다른 구성예를 나타

내는 설명도

도 35는 도 26 또는 도 27에 나타내는 설비에 있어서의 저장사일로의 다른

구성예를 나타내는 설명도.

도 36은 본 발명의 로에 대한 합성수지재 불어넣음설비의 한 실시예를 부분

적으로 나타내는 설명도.

도 37은 본 발명의 로에 대한 합성수지재 불어넣음설비의 한 실시예를 부분

적으로 나타내는 설명도.

도 38은 본 발명의 로에 대한 합성수지재 불어넣음설비의 한 실시예를 부분

적으로 나타내는 설명도.

도 39는 본 발명의 합성수지재 불어넣음설비의 다른 실시예를 부분적으로 나

타내는 설명도.

도 40은 본 발명의 실시형태의 예를 설명하는 계통도.

도 41은 본 발명의 연소시험을 실시하기 위해 이용하는 세로형로 연소시험장

치를 나타내는 개략종단면도.

도 42는 본 발명에서 야금에 불어넣어야 할 합성수지재의 재질판별과 발열량

부여의 관계를 나타내는 흐름도.

도 43은 본 발명에 기초하여 금로에 합성수지재를 불어넣기 위한 설비배치도

의 한 예.

도 44는 본 발명의 방법을 설명하는 공정도.

도 45는 본 발명의 한 실시형태를 설명하는 폐합성수지재와 소립소결광의 혼

합물이 광석층의 표면에 장입된 상태를 나타내는 고로 로정부의 개

략종단면 모식도.

도 46은 로정으로부터 중간대영역에 혼합물을 장입한 경우 및 장입하지 않은

경우의 각각에 대해서의 가스유속의 로내 반직경방향의 분포를 나타

내는 그래프.

도 47은 로정으로부터 중간대영역에 혼합물을 장입한 경우 및 장입하지 않은

경우의 각각의 조업시에 있어서의 로내높이방향에 대한 광석환원률

의 분포곡선.

도 48은 폐합성수지재의 긴 직경과 그 비산률의 관계를 폐합성수지재의 비율

의 수준마다 나타내는 그래프.

도 49는 혼합물의 로내반직경방향의 장입위치와 폐합성수지재의 비산률(f)의

관계를 나타내는 그래프이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의설명

1 : 파쇄기 2 : 입상고체화장치

3 : 체거름장치 4, 105 : 자선기

5 : 1차파쇄장치 6 : 2차파쇄장치

7 : 선별기 8, 14, 110 : 분쇄장치

10 : 송풍기 12, 101 : 파쇄장치

13 : 감용고체화장치 15 : 가열실

16 : 냉각실 19, 20 : 경로

26 : 원료장입장치 28 : 배가스덕트

114 : 분리통 132 : 내부통체

137, 453 : 배출구 412 : 고로

448 : 장입구 449 : 가열실

451 : 급랭실 452 : 노즐

626 : 기송관 634 : 차단밸브

653 : 분배장치 1001 : 제 1 호퍼

1002 : 정량잘라냄장치 1005 : 혼합기

구체예 1

본 발명의 연료불어넣음방법은 폐기합성수지류중에 있어서의 필름상 합성수지재의 존재가 합성수지류의 연료로서의 이용을 사실상 불가능하게 하고 있다는 상기 식견에 기초하여 연료에 제공해야 할 합성수지류를 필름상 합성수지류를 주체로 하는 합성수지류와 그 이외의 합성수지재류로 분별된 상태로 가공처리설비에 받아들이고, 이들을 각각 다른 공정에서 기송용 고체연료에 적합한 입상물로 가공하며 이 가공후의 입상 합성수지재를 로에 기송하는 것을 기본적인 특징으로 하고 있다.

또 특히 필름상 합성수지재에 대해서는 이것을 특정한 방법으로 가공한 경우에 유동성, 반송성 및 연소성이 매우 우수한 입상 합성수지재가 얻어지는 것, 또 이와 같은 입상 합성수지재를 덩어리상 합성수지재 등의 분쇄물과 혼합함으로써 합성수지재 전체의 유동성, 반송성 및 연소성을 현저히 높일 수 있는 것을 알고 이들 식견에 기초하여 구성된 연료불어넣음방법을 다른 특징으로 하고 있다.

또 특히 입상 합성수지재의 저장사일로로부터의 배출성이나 기송관내의 반송성을 고도로 확보하는 관점에서는 입상 합성수지재의 안식각을 특정한 수치범위로 하는 것이 불가결한 것을 알아내고, 이러한 식견에 기초하여 구성된 연료불어넣음방법을 다른 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 연료불어넣음방법의 한 예를 나타내는 흐름도이고, 이하 이 흐름도에 기초하여 본 발명을 설명한다.

본 발명에서는 연료에 제공해야 할 합성수지류를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 외(즉 덩어리상 합성수지재가 주체)의 합성수지재류(B)로 분별된 상태로 가공처리설비에 받아들인다. 여기에서 합성수지류(A)에는 필름상 합성수지재외에 유동성이나 반송성에 어려움이 있는 다른 형태의 합성수지재, 예를 들면 발포플라스틱 등을 포함시킬 수 있다.

또 필름상 합성수지재에 특별한 제한은 없지만, 본 발명자들이 실험에 의해 확인한 것에 따르면, 두께가 100㎛ 이하의 합성수지필름이 특히 유동성이나 반송성에 뒤떨어지는 것으로부터 분별 가능한 한도에 있어서 두께 100㎛이하의 합성수지필름에 대해서는 합성수지류(A)로 분별하는 것이 바람직하다. 다만 반드시 이와 같은 분별기준에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없고, 또 폴리에틸렌필름 등과 같은 극박재(極薄材)외에 이른바 페트보틀등에 이용되고 있는 비교적 바탕이 두꺼운 것의 합성수지류도 합성수지류(A)에 포함시킬 수 있다. 또 합성수지류(A)로 분별하는지 하지 않는지는 두께 이외에도 합성수지류의 성분조성, 재질(예를 들면 복합재로서 합성수지류 이외의 것이 포함되어 있는 경우와 그렇지 않은 경우 등), 형태 등의 요소에 따라서 결정된다.

한편 합상수지류(B)로서는 판재 등의 덩어리상 합성수지재가 주체가 되지만 물론 이에 한정되는 것은 아니다.

요는 수집된 합성수지류의 유동성이나 반송성 등을 고려하여 적어도 폴리에틸렌필름과 같이 파쇄처리한 상태에서는 유동성이나 반송성이 매우 뒤떨어지는 것은 합성수지류(A)로 분별하고, 그보다도 유동성이나 반송성이 양호한 덩어리상 플라스틱과 같은 것은 합성수지류(B)로 분별하며, 그 이외의 것은 유동성이나 반송성 등을 고려하여 합성수지류(A), (B)의 어느쪽인가로 분별하면 좋다.

한편 연료화시스템을 전체로서 본 경우 연료로서 공급해야 할 합성수지류중의 필름상 합성수지재의 전부를 합성수지류(A)에, 또 덩어리상 합성수지재의 전부를 합성수지류(B)에 각각 엄밀하게 분별할 필요는 없고, 또 폐기물이라는 성질을 고려하면 그와 같은 엄밀한 분별은 실제상도 곤란하다. 따라서 합성수지류(A)에 덩어리상 합성수지재등이 또 합성수지류(B)에 필름상 합성수지재등이 어느 정도 포함되는 것은 허용된다.

도 1에 있어서 X가 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)의 가공처리라인을, 또 Y가 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)의 가공처리라인을 각각 나타내고 있고, 가공처리라인(X)에서는 합성수지류(A)를 열에 의해 용융 또는 반용융화시킨 후 고체화시킴으로써 감용고체화(감용=용적감소)된 입상 합성수지재(a)에 가공하고, 또한 가공처리라인(Y)에서는 합성수지재류(B)를 분쇄처리하여 입상 합성수지재(b)에 가공한다.

가공처리라인(X)에서는 합성수지류(A)는 필요에 따라서 파쇄기(1)에서 파쇄(또는 조(粗)파쇄)된 후 콘베이어반송 등에 의해 입상 고체화장치(2)에 장입되고, 여기에서 감용고체화된 입상 합성수지재(a)에 가공된다. 또 상기 콘베이어반송도중에서 자선기(磁選機)(4)(자석에 의해 철가루 등을 흡착하고 이를 제거하는 장치)에 의해 합성수지류에 혼입해 있는 철가루의 제거가 실행된다. 또 합성수지류(A)가 후술하는 입상 고체화장치(2)에서 파쇄처리되는 경우에는 상기 파쇄기(1)에 의한 파쇄처리는 반드시 필요하지는 않고, 따라서 그 경우에는 파쇄기(1)는 설치하지 않아도 좋다.

상기 입상 고체화장치(2)에는 예를 들면 이하의 ①∼③의 어느 하나의 방법으로 합성수지류(A)의 감용고체화류-입상화처리가 실행되어 입상 합성수지재(a)가 얻어진다.

① 합성수지재류(A)를 가열하고 용융시킨 후 냉각하여 고체화시키고, 이 고체화시킨 합성수지재를 재단 또는 파쇄처리하는 방법

② 합성수지재류(A)를 재단 또는 파쇄하고(이 재단 또는 파쇄는 입상 고체화장치내에서가 아니라 상기 파쇄기(1)에서 실행해도 좋다), 이 재단 또는 파쇄된 합성수지재를 가열 또는 상기 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 반용융화시키고, 반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 수축고체화시키며 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화한 합성수지재를 파쇄처리하여 입상 합성수지재(a)를 얻는 방법

③ 상기 ②의 방법의 한 형태로서 합성수지류(A)를 고속회전하는 회전날로 재단 또는 파쇄함과 동시에 해당 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 합성수지재를 반용융화시키고, 이어서 이 반용융화한 합성수지재를 물분무 등에 의해서 급랭함으로써 수축고체화시키고, 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화와 동시에 상기 회전날에 의해 파쇄처리하여 입상 합성수지(a)를 얻는 방법

이들의 방법중 ①의 방법의 전형적인 예는 합성수지류(A)를 완전용융시키고, 이것을 밀어냄기에 의해 선상 등으로 밀어냄성형한 후 입상으로 재단함으로써 입상 합성수지재(a)를 얻는 방법이지만, 이 외에도 여러 가지의 가공방법을 찾을 수 있다.

이에 대해서 ②, ③의 방법은 합성수지류(A)를 완전히는 용융시키지 않고, 반용융화시킨 상태에서 물분무 등에 의해서 급랭함으로써 수축고체화시키고, 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화한 것을 입상으로 분쇄처리함으로써 입상 합성수지재(A)를 얻는 방법이다. 본 발명자들은 특히 이와 같은 ②, ③의 방법(그중에서도 ③의 방법)에서 얻어진 입상 합성수지재(a)가 필름상 합성수지재의 분쇄물은 말할 것도 없고, 덩어리상 합성수지재의 분쇄물에 비교해서조차도 매우 우수한 유동성과 반송성을 나타내며, 또한 연소성에도 매우 우수해 있는 것 나아가서는 이들을 덩어리상 합성수지재의 분쇄물과 혼합하여 이용함으로써 합성수지재 전체의 반송성 및 연소성을 현저히 향상시킬 수 있는 것을 발견해낸 것이고, 따라서 본 발명의 연료불어넣음방법에 있어서는 입상 고체화장치(2)에 있어서 상기 ② 또는 ③의 방법에서 합성수지류(A)의 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화처리를 실행하여 입상 합성수지재(a)를 얻는 것이 가장 바람직하다.

도 2는 상기 ②의 방법에서 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화의 연속처리를 실행하기 위한 한 구성예를 나타내고 있고, 입상 고체화장치(2)에 장입된 합성수지류(A)는 파쇄장치(12)에서 파쇄된 후 감용고체화장치(13)에 장입된다. 이 감용고체화장치(13)에서는 합성수지류(A)는 가열실(15) 및 이에 계속하는 냉각실(16)이 반송장치(17)(반송벨트등)에서 연속반송되고, 가열실(15)에 있어서 가열(가스가열, 가스간접가열 또는 전기가열등)되는 것으로 반용융화한 후 냉각실(16)에서 물분무 등에 의해 급랭되어 수축고체화한다. 이 때 합성수지류(A)의 파쇄형태나 가열실내에 대한 장입상태 등을 적절히 선택함으로써 합성수지재를 입상으로 수축고체화시킬 수 있다. 따라서 이 방법에 의하면 수축고체화한 채로 입상 합성수지재(a)가 얻어진다.

한편 합성수지재의 일부 또는 전부를 입상으로 수축고체화시키지 않는 방법에서는 수축고체화한 합성수지재는 감용고체화장치(13)로부터 파쇄장치(14)에 장입되고, 이 파쇄장치(14)에 의해 입상으로 파쇄처리되는 것으로 입상 합성수지재(a)가 얻어진다.

이상과 같이 하여 얻어진 입상 합성수지재(a)는 파쇄된 필름상 합성수지재를 반용융상태로부터 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화시킨 후 이것을 파쇄처리한 것이기 때문에 덩어리상 합성수지재의 파쇄물에 비교하여 비교적 다공성의 성상이어도 비표면적이 크며 게다가 덩어리상 합성수지재의 파쇄물과 같이 각진 형상이 아니라 전체적으로 보아 둥그스름한 모양을 띤 형상을 갖기 때문에 우수한 연소성과 유동성을 나타낸다.

또 도 3은 상기 ③의 방법에서 실행되는 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화처리의 원리를 모식적으로 나타내는 것이고, 합성수지류(A)를 고속 회전하는 회전날(18)로 재단 또는 파쇄함과 동시에 이 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 합성수지재를 반용융화시키고 이어서 이 반용융화한 합성수지재를 물분무 등에 의해 상기 온도로부터 급랭함으로써 수축고체화시키고, 이 때 입상에 수축고체화시키거나 또는 수축고체화와 동시에 상기 회전날(18)에 의해 파쇄처리하고, 입상 합성수지재(a)가 얻어진다. 이 방법은 배치방식에 의해 합성수지재의 파쇄(또는 재단)처리, 반용융화처리 및 수축고체화후의 파쇄처리(다만 급랭에 의해 입상에 수축고체화시키는 경우는 파쇄처리는 필요없다)의 전부를 고속 회전하는 회전날(18)에 의해 실행하는 것이고, 「파쇄(또는 재단)→반용융화→급랭에 의한 입상 수축고체화」 또는 「파쇄(또는 재단)→반용융화→급랭에 의한 수축고체화→파쇄」라는 일련의 처리공정이 단시간에 빠르게 실행되고 게다가 합성수지재가 회전날(18)에 의한 파쇄(재단)-고속혼합중에 반용융화하고, 이와 같은 상태로부터 빠르게 급랭처리가 이루어지기 때문에 비표면적 및 입형상 등의 면에서 보다 바람직한 입상 합성수지재(a)가 얻어진다. 또 회전날(18)의 작용으로 파쇄(또는 재단)처리, 반용융화처리 및 수축고체화후의 파쇄처리가 실행되기 때문에 설비비용 및 운전비용의 면에서 유리하다.

한편 상기 ③의 방법에 있어서도 합성수지류(A)의 파쇄형태나 회전날에 대한 장입상태 등을 적절히 선택함으로써 합성수지재를 입상으로 수축고체화시킬 수 있고, 따라서 이 방법에 의하면 실질적으로 수축고체화후의 회전날에 의한 파쇄처리 없이 수축고체화한 채로 입상 합성수지재(a)가 얻어진다. 또한 합성수지재의 일부 또는 전부를 입상에 수축고체화시키지 않는 방법에서는 상기와 같이 회전날에 의한 파쇄처리에 의해 입상 합성수지재(a)가 얻어진다.

또 상기 ②, ③의 방법에 있어서 합성수지류(A)를 반용융화하는 온도는 합성수지의 종류나 형상 등에 의해서 어느 정도 다르고, 예를 들면 재질면만으로 말하면 저밀도폴리에틸렌의 경우에서 105∼115℃정도, 중저밀도폴리에틸렌의 경우에서 128℃전후이다. 따라서 합성수지류(A)에 포함되는 합성수지재의 종류나 비율, 형태 등에 따라서 반용융화시키기 위한 온도가 적합 선택된다.

이상과 같이 하여 얻어진 입상 합성수지재(a)는 사분장치(3)에 의해 체로 걸러지고, 소정의 입자직경이하(예를 들면 -6㎜)의 것만이 경로(19)를 통해서 저장사일로(9)로 보내진다. 이 구성예에서는 경로(19)는 기송관(도면중 10은 송풍기)으로 구성되고, 입상 합성수지재(a)는 저장사일로(9)로 기송(공기수송, 이하 동일)된다. 또한 소정의 입자직경을 초과하는 입상 합성수지재는 기송관인 경로(20)(도면중 10은 송풍기)를 통해서 입상 고체화장치(2) 입구측의 반송라인으로 되돌려지고, 합성수지류(A)와 함께 입상 고체화장치(2)에 재장입된다. 또한 이 거친 입자의 입상 합성수지재를 반송하는 위치는 임의이며, 예를 들면 입상 고체화장치(2)와 자선기(4)사이 파쇄장치(1)의 입구측 등의 각 위치(통상은 반송라인)에 반송할 수 있고, 또 경우에 따라서는 가공처리라인(Y)에 공급할 수도 있다. 이 가공처리라인(Y)에 공급하는 경우에는 예를 들면 1차파쇄장치(5)의 입구측, 1차파쇄장치(5)와 2차파쇄장치(6)사이, 2차파쇄장치(6)와 선별기(7)사이, 선별기(7)와 파쇄장치(8)사이 등의 임의의 위치(통상은 반송라인)에 공급할 수 있다. 또 이 이외에 거친 입자의 입상 합성수지재를 계외로 꺼내고, 다른 공정에 직접장입(예를 들면 고로나 스크랩용해로에 대한 로정장입, 코크스로나 소결로에 대한 직접장입 등)으로 하도록 해도 좋다.

한편 가공처리라인(Y)에서는 합성수지류(B)는 1차파쇄장치(5)에 있어서 거친 파쇄(예를 들면 입자직경 50㎜정도로 파쇄)된 후 콘베이어반송 등에 의해 2차파쇄(예를 들면 입자직경 20㎜정도로 파쇄)된다. 또한 1차파쇄된 합성수지류(B)는 상기 콘베이어반송의 도중에서 자선기(4)(자석에 의해 철가루 등을 흡착하여 이것을 제거하는 장치)에 의해 혼입되어 있는 철가루의 제거가 실행된다.

2차파쇄된 합성수지류(B)는 콘베이어반송 등에 의해 선별기(7)에 장입되고, 여기에서 금속이나 토사, 돌 등의 이물이 풍력선별 등의 방법에 의해 분리 제거된다. 이어서 경로(21a)를 통해서 분쇄장치(8)(3차파쇄기)로 보내어지고, 소정의 입자직경 이하(예를 들면 -6㎜)까지 분쇄처리되고, 입상 합성수지재(b)가 얻어진다. 이 입상 합성수지재(b)는 경로(21b)를 통해서 저장사일로(9)로 보내어진다. 이 구성예에서는 경로(21a, 21b)는 기송관(도면중 10은 송풍기)으로 구성되고, 입상 합성수지재(b)는 저장사일로(9)에 기송된다.

저장사일로(9)에 저장된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체는 불어넣음탱크등으로 이루어지는 기송공급설비(11)에 콘베이어반송 또는 기송되고, 이 기송공급설비(11)를 통해서 고로 등의 로로 기송되며 로의 바람구멍부등으로부터 로내에 불어넣어진다.

또한 도 1에 나타낸 구성예에서는 자선기(4)를 각 가공처리라인(X, Y)에서 각각 1곳씩에 설치하고 있지만, 각 처리라인의 복수장소에 자선기(5)를 배치해도 좋다.

또 가공처리라인(X, Y)에 설치되는 각종의 파쇄장치(분쇄장치(8)도 포함한다)의 파쇄방식은 임의이고, 통상의 기계적 수단만에 의한 파쇄방식 이외에 예를 들면 피처리체를 냉동한 상태로 파쇄하는 소위 냉동파쇄방식의 것을 적용할 수도 있다.

통상 도 1에 나타내는 가공처리설비의 입구측에는 반입합성수지류의 야드건조설비 등의 부대설비가 설치된다.

한편 앞서 서술한 바와 같이 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 이외의 합성수지류(B)의 가공처리설비에 대한 공급량은 폐기물이라는 성질상 경시적으로 어느 정도의 어긋남을 생기게 하는 일이 있고, 비교적 단기간(예를 들면 수시간∼수십시간정도)에 한정된 경우에는 어느 한쪽의 종류의 합성수지류밖에 공급되지 않고, 따라서 처리되며, 또한 로에 기송되는 합성수지류는 일시적으로 합성수지류(A)-입상 합성수지재(a) 또는 합성수지류(B)-입상 합성수지재(b)의 어느 한쪽만이 되는 일도 있을 수 있다. 또 이 이외의 이유에 의해 일시적으로 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 어느 한쪽만이 로에 기송되는 일도 있을 수 있다. 또는 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 각각의 사일로 등에 저장하고, 이것을 각각의 경로를 통해서 로에 기송할 수도 있다.

앞서 서술한 바와 같이, 상기 ②, ③의 방법에 의해 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화하여 얻어진 입상 합성수지재(a)는 비교적 다공성의 성상으로 비표면적이 크고 또한 전체적으로 보아 둥그스름해진 형상을 갖고 있기 때문에 우수한 연소성과 유동성을 나타내며, 이것을 입상 합성수지재(b)와 혼합함으로써 로에 공급되는 입상 합성수지재 전체의 연소성과 유동성 및 반송성을 효과적으로 높일 수 있다. 즉 연소성에 관해서는 로내에 입상 합성수지재(a)와 입상 합성수지재(b)의 혼합체가 불어넣어진 경우 연소성이 양호한 입상 합성수지재(a)가 급속 연소하여 입상 합성수지재(b)를 빠르게 착화시키고, 이에 의해서 로내 불어넣어진 입상 합성수지재 전체의 연소성이 현저하게 높여진다.

또한 유동성 및 반송성에 관해서도 둥그스름해진 형상을 갖는 유동성 및 반송성이 우수한 입상 합성수지재(a)가 입상 합성수지재속에 포함됨으로써 이것이 입상 합성수지재 전체의 유동성을 향상시키는 윤활적 기능을 다하고, 이 결과 입상 합성수지재 전체의 유동성, 반송성이 크게 개선된다.

상기와 같은 작용을 얻기 위해서는 입상 합성수지재(a)와 입상 합성수지재(b)를 중량비로 (a)/[(a)+(b)]:0.10 이상의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 도 5는 필름상 합성수지재를 상기 ③의 방법에서 수축고체화-입상화처리하여 얻어진 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(a)와 덩어리상 합성수지재를 파쇄처리하여 얻어진 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(b)(어느 입상 합성주지재도 안식각:40°)를 여러 가지의 비율로 혼합하고, 이 혼합체를 고로의 바람구멍부에 기송하여 로내 불어넣음을 실행하고, 그 때의 (a)/[(a)+(b)]의 중량비와 혼합체의 반송성(공급트러블발생빈도) 및 연소성(불어넣음연료에 의한 코크스치환률)의 관계를 조사한 것이다. 또한 공급트러블발생빈도와 코크스치환률은 이하와 같이 정한다.

(가) 공급트러블발생빈도

덩어리상 합성수지재를 파쇄처리하여 얻어진 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(a)(안식각:40°)만을 단독으로 로에 공급한 경우의 공급트러블발생빈도지수를 1로 하고, 이 경우와 비교한 공급트러블발생빈도를 지수로 나타냈다. 공급트러블발생의 유무는 저장사일로내의 입상 합성수지재의 중요변동을 항상 감시하며 중량변동:0의 상태가 소정 시간(예를 들면 10분간 정도) 계속한 경우에 트러블발생(사일로잘라냄부나 기송관도중에서의 막힘발생)으로 판단했다.

(나) 코크스치환률

코크스치환률=(입상 합성수지재의 불어넣음에 의해 저감한 코크스비)/(입상 합성수지재의 불어넣음비)

다만 입상 합성수지재의 불어넣음에 의해 저감한 코크스비:㎏/t·pig입상 합성수지재의 불어넣음비:㎏/t·pig

도 5에 의하면 (a)/[(a)+(b)]를 소정의 범위로 관리하기 위해서는 입상 합성수지재(a) 및 입상 합성수지재(b)를 일단 각각의 저장사일로에 저장한 후에 혼합하도록 하는 것이 바람직하다. 도 4는 그를 위한 저장사일로의 구성예를 나타내고 있고, 입상 합성수지재(a) 및 입상 합성수지재(b)를 각각의 1차저장사일로(22, 23)에 저장하고, 이들 1차저장사일로(22, 23)로부터 2차저장사일로(24)(도 1의 저장사일로(9)에 상당)에 입상 합성수지재와 입상 합성수지재(a)와 입상 합성수지재(b)를 적절히 잘라내고, 2차저장사일로(24)에 (a)/[(a)+(b)]가 조정된 입상 합성수지재를 저장한다.

또 이상과 같은 구성외 에도 예를 들면 1차저장사일로(22, 23)에 각각 저장된 입상 합성수지재(a)와 입상 합성수지재(b)를 기송배관계내에서 직접 혼합하도록 해도 좋다.

게다가 입상 합성수지재(a) 및 (b)는 부피밀도 0.30이상, 안식각 40°이하로 가공되는 것이 바람직하다. 앞서 서술한 바와 같이 종래기술에 있어서는 합성수지파쇄물의 부피밀도를 0.35이상으로 하는 것이 제안되고 있지만, 특히 덩어리상 합성수지재의 파쇄물에 대해서는 부피밀도를 높이면 그만큼 파쇄기의 부하가 증대하는(파쇄날의 수명이 짧아진다) 문제가 있으며 파쇄기에 있어서는 부피밀도 0.35미만의 파쇄물밖에 얻어지지 않는 것도 있다. 한편 본 발명자들의 검토에 의하면 입상 합성수지재의 부피밀도가 0.30이상이면 압력손실 등의 점을 포함하여 입상 합성수지재를 기송하는 것에 아무런 문제도 생기지 않는 것, 또 입상 합성수지재의 저장사일로에서의 브리지(선반매달림)나 기송관계내의 곡관부나 밸브주변에서의 막힘 등의 트러블의 발생은 입상 합성수지재의 부피밀도와는 거의 관계가 없고, 입상 합성수지재의 입자형상에 크게 좌우되는 것, 그리고 이 입자형상에 기초하는 상기 트러블의 발생제어효과는 입상 합성수지재의 안식각으로 조정할 수 있는 것이 판명되었다.

도 6은 덩어리상 합성수지재를 분쇄처리하여 얻어진 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재에 대해서 그 안식각과 저장사일로에서의 브리지(선반매달림)나 기송관 내에서의 막힘 등의 공급트러블발생빈도의 관계를 부피밀도가 다른 입상 합성수지재별로 나타낸 것이다. 또한 공급트러블발생빈도의 평가는 도 5와 같은 방법으로 실행했다

도 6에 의하면 입상 합성수지재의 부피밀도에 관계없이 안식각을 40°이하로 함으로써 상기와 같은 공급트러블을 적절히 방지할 수 있는 것이 판명된다.

또 입상 합성수지재(a)중 상기 ②, ③의 방법으로 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화하여 얻어지는 것에 대해서는, 해당 방법으로 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화하는 것만으로 안식각 40°이하의 입상 합성수지재가 얻어지는 것을 알았다. 또한 상기 ①방법으로 감용고체화-입상화하여 얻어지는 입상 합성수지재(a) 또는 상기 ①∼③이외의 방법으로 수축고체화-입상화하여 얻어지는 입상 합성수지재(a)나 합성수지류(B)를 파쇄처리하여 얻어지는 입상 합성수지재(B)에 대해서는 안식각 40°이하를 달성하기 위해 파쇄방식 등이 적절히 선택된다.

한편 본 발명에 있어서 가공처리하여 얻는 입상 합성수지재(a), (b)의 입자직경은 연소성의 관점에서 10㎜이하, 바람직하게는 4∼8㎜로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 연료불어넣음방법은 고로나 회전로 등을 비롯한 각종의 로에 적용할 수 있다.

본 발명이 처리의 대상으로 하고 있는 합성수지류는 주로 폐기물(이른바 쓰레기로서의 폐기물, 공장등에서의 제조·가공시에 생기는 가루나 불량품 등을 포함한다)인 합성수지류이고, 따라서 그 성질상 합성수지 이외의 이물(금속, 종이, 그 외의 무기물 및 유기물)이 부착 또는 혼입하고 있는 합성수지류도 대상이 된다. 이와 같은 폐기합성수지류의 구체예로서는 플라스틱보틀, 플라스틱자루, 플라스틱포장, 플라스틱필름, 플라스틱트레이, 플라스틱컵, 자기카드, 자기테이프, IC카드, 플랙시블콘테이너, 프린트기판, 전선피복재, 사무기기 또는 가전제품용 보디 및 프레임, 화장합판, 파이프, 호스, 합성섬유 및 의료, 플라스틱성형패러트, 우레탄재, 포장용 시트, 포장용 밴드, 포장용 쿠션재, 전기용 부품, 완구, 문방구, 토너, 자동차용 부품(예를 들면 내장품, 범퍼), 자동차 또는 가전제품 등의 슈레더더스트, 이온교환수지, 합성지, 합성수지접착제, 합성수지도료, 고체형화연료(폐기플라스틱감용물) 등을 들 수 있다.

또한 폐기물로서 처리설비에 반입되어 오는 합성수지류중 형태가 이미 입상이기 때문에 그대로 로에 기송공급 가능한 것(예를 들면 입상인 이온교환수지재, 성형가공용합성수지패러트, 완구용합성수지패러트등)에 대해서는 본 발명에 의한 가공처리를 거치는 일 없이 그대로 저장사일로에 장입하는 등으로 하여 로에 공급할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

[실시예]

〔실시예 1〕

도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음설비에 대해서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 고로에 기송하고, 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내로 불어넣었다. 이 때의 합성수지류의 가공 및 공급조건과 고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

(가-1) 합성수지류(A)

도 1의 흐름도에 따라서 거친 파쇄한 후 상기 ③의 방법으로 수축고체화-입상화처리하여 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(a)에 가공하고, 이것을 저장사일로에 이송했다.

(가-2) 합성수지류(B)

도 1의 흐름도에 따라서 1차파쇄, 2차파쇄 및 분쇄처리를 실시하여 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(b)에 가공하고, 이것을 저장사일로에 이송했다.

(나) 입상 합성수지재 기송조건

저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이것을 기송공급설비까지 이송하고, 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하여 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 1300N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 7.5t/hr

고체기체비 : 4.5㎏/㎏

(다) 고로조업조건

출선량 : 9000t/일

코크스비 : 447㎏/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량 : 20㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

송풍량 : 7260N㎥/분

산소부화율 : 4%

송풍온도 : 1000℃

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블등도 거의 발생하지 않았다

〔실시예 2〕

도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 시험설비에 대해서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지재류(A)를 14.6㎏/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 29.2㎏/hr의 비율로 각각 공급하고 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 스크랩용해용 시험로(세로형로)에 기송하고, 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣었다. 이 실시예에서는 도 7에 나타내는 로체의 복수의 바람구멍부에 도 8에 나타내는 구조의 연소버너를 갖는 스크랩용해용 시험로(내용적:2.5㎥, 선철생산량:10t/일)를 이용했다. 도 7 및 도 8에 나타내는 시험로에 있어서 25는 로정(爐頂)부, 26은 원료장입장치, 27은 로정부의 개폐장치, 28은 배가스관, 29는 바람구멍부, 30은 바람구멍부에 설치된 연소버너이고, 바람구멍부의 연소버너(30)에서는 버너직경방향중심 또는 그 근처의 고체연료불어넣음부(a)로부터 미분탄(PC)과 입상 합성수지재(SR)를, 또 그 주위의 산소불어넣음부(b)로부터 상온의 산소를 로내에 불어넣고, 동시에 연소온도조정용의 냉각제로서 수증기를 불어넣었다.

합성수지류의 가공 및 공급조건과 스크랩용해용 시험로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

실시예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이것을 기송공급설비까지 이송하며 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하여 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 7.6N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 43.8㎏/hr

고체기체비 : 4.5㎏/㎏

(가) 스크랩용해용 시험로의 조업조건

출선량 : 10t/일

코크스비 : 265㎏/t·pig

전로재(轉爐滓)비 : 121㎏/t·pig

규석비 : 5㎏/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량 : 105㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 175㎏/t·pig

송풍산소량 : 206N㎥/t·pig

증기량 : 7N㎥/t·pig

이상의 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 스크랩용해용 시험로의 조업자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

〔실시예 3〕

도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 시험설비에 대해서 표 3, 표 5에 나타내는 조업예 1∼10의 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지재(A)와 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 각각 공급하여 각각을 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리했다. 가공처리된 합성수지재류에는 표 1, 표 3 및 표 5에 나타내는 바와 같이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열가소성수지 이외에 폴리에틸렌프탈레이트(PET), ABS수지, 염화비닐수지(PVC)가 포함되고, 또 다른 수지로서 우레탄수지, 페놀수지 등의 열경화성수지, 프탈산디에틸등과 같은 가소제, 트리메틸포스페이트, 2, 3-디부루머프로필 등과 같은 난연제, 유리섬유, 탄산칼슘, 알루미나, 점토등이 첨가된 수지, 그 외의 각종 첨가제가 포함되어 있다. 또 무기물로서 합성수지류에 부착해 있던 토사등이 포함되어 있다. 합성수지류의 가공조건은 실시예 1과 동일하다.

가공처리후의 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 고로바람구멍부에 공급하고, 폐플라스틱불어넣음란스(25㎜ψ)를 통해서 로내에 불어넣었다. 입상 합성수지재의 기송조건을 이하에 나타낸다. 또 각 조업예 1∼10에 있어서 가공처리 및 로내공급된 합성수지류의 성상 등을 표 3 및 표 5에 나타낸다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 650∼2600N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 3.75∼15.0t/hr

고체기체비 : 4.5㎏/㎏

[조업예 1∼4]

합성수지류의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 1에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5.0t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:1300N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 2에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 5]

합성수지류의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 3에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 1.5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 6.0t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:1300N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 4에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 6]

합성수지재의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 3에 나타내는 조건에서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 3.0t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 4.5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:1300N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 4에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 7]

합성수지재의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 3에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 5.0t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 2.5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:1300N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 4에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 8]

합성수지재의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 3에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 1.5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 2.25t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:650N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 6에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 9]

합성수지재의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 5에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 4.50t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 6.75t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:1930N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 6에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 10]

합성수지재의 처리·불어넣음용설비에 대해서 표 5에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 5.5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 9.5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량:2600N㎥/hr). 고로의 조업조건을 표 6에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[표 1]

[표 2]

	조업예 1	조업예 2	조업예 3	조업예 4
출선량 (t/day)	9000	9000	9000	9000
송풍온도 (℃)	1000	1000	1000	1000
송풍량 (N㎥/t·pig)	1075	1075	1075	1074
코크스비 (㎏/t·pig)	395	396	396	399
미분탄비 (㎏/t·pig)	100	100	100	100
합성수지재비 (㎏/t·pig)	20	20	20	20

[표 3]

[표 4]

	조업예 5	조업예 6	조업예 7
출선량 (t/day)	9000	9000	9000
송풍온도 (℃)	950	950	925
송풍량 (N㎥/t·pig)	1104	1104	1120
코크스비 (㎏/t·pig)	403	405	409
미분탄비 (㎏/t·pig)	100	100	100
합성수지재비 (㎏/t·pig)	20	20	20

[표 5]

[표 6]

	조업예 8	조업예 8	조업예 9
출선량 (t/day)	9000	9000	9000
송풍온도 (℃)	1000	1000	1000
송풍량 (N㎥/t·pig)	1071	1077	1080
코크스비 (㎏/t·pig)	408	388	378
미분탄비 (㎏/t·pig)	100	100	100
합성수지재비 (㎏/t·pig)	10	30	40

〔실시예 4〕

불량품이나 사용제로서 폐기된 자기카드류(맞춤재로서 종이 등을 이용한 카드류, 기억매체로서 IC가 편입된 카드류 등을 포함한다)를 도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대해서 공급하고, 가공처리한 후 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣는다.

자기카드류는 다중다양한 목적으로 사용되고 있지만, 두께에 따라서 하기의 2종류로 크게 나눌 수 있다.

(1) 두께 0.5㎜ 이상 : 캐시카드, 각종 증명용 카드 등

(2) 두께 0.5㎜ 미만 : 전화카드, 티켓, 우표, 각종 프리페이드(선납)카드 등

사전의 시험 등에 의한 조사결과 상기의 자기카드류에 관해서는 두께 0.5㎜ 미만의 카드류를 단순히 파쇄하면 삼각형상의 작고 얇은 조각이 되고, 기송관계의 탱크내 등에서 가압되었을 때에 소박편(小薄片)끼리가 밀착하여 빈 구멍이 없어지기 때문에, 파쇄편간의 미끄러짐이 없어지며 또 에어레이션도 나빠지고 이 때문에 선반매달림 등의 공급트러블을 일으키기 쉬운 것을 알았다. 그래서 본 실시예에서는 두께 0.5㎜ 미만의 상기 (2)의 카드류를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)로 하고, 또 두께 0.5㎜이상의 상기 (1)의 카드류를 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지재류(B)로서 각각 분별하고, 도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용설비에 있어서 각각 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리했다.

가공처리후의 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 고로바람구멍부로 기송공급하고, 폐플라스틱불어넣음란스(25㎜ψ)를 통해서 로내에 불어넣었다.

합성수지류의 가공 및 기송조건과 고로의 조업조건을 이하에 도시한다.

(가) 합성수지류의 가공조건

실시예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이것을 기송공급설비까지 이송하여 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하고 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음량 : 1200N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 62.5㎏/min

고체기체비 : 2.4㎏/㎏

(가) 고로의 조업조건

출선량 : 9000t/일

송풍량 : 7260N㎥/min

산소부화율 : 4%

송풍온도 : 1200℃

코크스비 : 447㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 10㎏/t·pig

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 2일간 실시한 결과 고로의 조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

〔실시예 5〕

폐기물로서 회수된 플라스틱보틀용기류로부터 폴리에틸렌테레프탈레이트수지(PET)보틀용기만을 선별하고, 이것을 가공처리하여 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣었다. PET보틀의 선별은 시판하는 재질판별장치(도아덴파고교(주)제) 또는 수작업에 의해 실행했다.

조업예 1에서는 PET보틀을 도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용설비의 가공처리라인(Y)에 대해서만 공급하고, 캡이나 라벨이 붙은 채로 6㎜ 이하의 입자직경으로 전량 파쇄하고(다만 금속캡은 파쇄후에 자선기로 제거) 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣었다

조업예 2에서는 PET보틀을 도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용설비의 가공처리라인(X)에 대해서만 공급하고, 캡이나 라벨이 붙어 있는 채로 6㎜ 이하의 입자직경을 입상 합성수지재에 가공처리하고(다만 금속캡은 거친 파쇄후에 자선기로 제거), 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣었다.

상기 조업예 1 및 조업예 2의 합성수지류의 가공 및 기송조건과 고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

조업예 1 : 실시예 1의 (가-2)와 동일하게 했다.

조업예 2 : 실시예 1의 (가-1)와 동일하게 했다.

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

조업예 1, 조업예 2 각각에 있어서 저장사일로에 장입된 입상 합성수지재를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이것을 기송공급설비까지 이송하여 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 합성수지재를 기송하고, 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음량 : 1200N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 62.5㎏/min

고체기체비 : 2.4㎏/㎏

(다) 고로의 조업조건

출선량 : 9000t/일

송풍량 : 7260N㎥/min

산소부화율 : 4%

송풍온도 : 1200℃

코크스비 : 447㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 10㎏/t·pig

이상의 조업을 2일간 실시한 결과 조업예 1에서는 입상 합성수지재의 고로에 대한 불어넣음량이 안정화하지 않고(불어넣음량에 맥동이 있다), 로내에 대한 입상 합성수지재의 불어넣음정지시간이 평균 4.6hr/day에나 도달했다. 조사결과 이 불어넣음량의 불안정화는 입상 합성수지재의 기송관계에 있어서의 탱크내로부터의 잘라냄불량이 원인인 것, 구체적으로는 기송관계의 탱크내에서 가압되었을 때에 입상 합성수지재의 파쇄편(삼각형상의 소박편)끼리가 밀착하여 빈 구멍이 없어지기 때문에, 파쇄조각간의 미끄러짐이 없어지며 또 에어레이션도 나빠지고, 이 때문에 선반매달림 등의 공급트러블을 일으키고 있는 것이 판명되었다.

한편 조업예 2에서는 조업예 1과 같은 입상 합성수지재의 공급트러블은 전혀 발생하지 않고, 고로의 조업 자체에도 전혀 지장은 생기지 않았다.

이상 서술한 본 발명의 연료불어넣음방법에 의하면 플라스틱 등의 합성수지류를 그 형태에 관계 없이 고로나 스크랩용해로 등의 로의 불어넣음연료로서 공급할 수 있고 또 고로 등의 로의 연료비용을 대폭으로 저감시킬 수 있다. 게다가 로에 공급되는 합성수지류의 유동성이나 반송성 및 연소성을 효과적으로 높일 수 있고, 고로나 스크랩용해로 등에 있어서 로의 조업에 지장을 초래하는 일 없이 합성수지재를 연료로서 로내에 적절하게 공급할 수 있다.

구체예 2

본 발명의 연료불어넣음방법은 폐기합성수지중에 있어서의 필름상 합성수지재의 존재가 합성수지류의 로연료로서의 이용을 사실상 불가능하게 하고 있다는 상기 식견에 기초하여 연료에 제공해야 할 합성수지류를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류와 그 이외의 합성수지재류로 분별된 상태에서 각각의 가공처리라인에 받아들이고, 이들을 각각 다른 공정으로 기송용 고체연료에 적합한 입상물에 가공처리하고, 이 가공후의 입상 합성수지재를 로에 기송하는 것을 기본적인 특징으로 하고 있다.

또 특히 필름상 합성수지재에 대해서는 이를 특정한 방법으로 가공한 경우에 유동성, 반송성 및 연소성이 매우 우수한 입상 합성수지재가 얻어지는 것, 또 이와 같은 입상 합성수지재를 덩어리상 합성수지재 등의 분쇄물과 혼합함으로써 합성수지재 전체의 유동성, 반송성 및 연소성을 현저히 높일 수 있는 것을 알고, 이들 식견에 기초하여 구성된 연료불어넣음방법을 다른 특징으로 하고 있다.

게다가 특히 입상 합성수지재의 저장사일로로부터의 배출성이나 기송관 내에서의 반송성을 고도로 확보하는 관점에서는 입상 합성수지재의 안식각을 특정한 수치범위로 하는 것이 불가결한 것을 알아내고, 이러한 식견에 기초하여 구성된 연료불어넣음방법을 다른 특징으로 하고 있다.

도 9는 본 발명의 연료불어넣음방법 및 설비의 한 예를 나타내는 흐름도이고, 이하 이 흐름도에 기초하여 본 발명을 설명한다.

본 발명에서는 연료에 제공해야 할 합성수지류를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 이외(즉 덩어리상 합성수지재가 주체)의 합성수지재류(B)로 분별된 상태에서 각각의 가공처리라인에 받아들인다. 여기에서 합성수지류(A)에는 필름상 합성수지재 외에 유동성이나 반송성에 어려움이 있는 다른 형태의 합성수지재, 예를 들면 발포플라스틱 등을 포함시킬 수 있다.

또 필름상 합성수지재에 특별한 제한은 없지만 본 발명자들이 실험에 의해 확인한 바에 의하면 두께가 100㎛이하의 합성수지필름이 특히 유동성이나 반송성에 뒤떨어지는 것에서 분별가능한 한도에 있어서 두께 100㎛이하의 합성수지필름에 대해서는 합성수지류(A)로 분별하는 것이 바람직하다. 다만 반드시 이와 같은 분별기준에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없고, 또 폴리에틸렌필름등과 같은 극박재외에 소위 페트보틀 등에 이용되고 있는 비교적 바탕이 두꺼운 합성수지류도 합성수지류(A)에 포함시킬 수 있다. 또 합성수지류(A)로 분별하는지 하지 않는지는 두께 이외에도 합성수지류의 성분조성, 재질(예를 들면 복합재로서 합성수지류 이외의 것이 포함되어 있는 경우와 그렇지 않은 경우 등), 형태 등의 요소에 따라서 결정된다.

한편 합성수지류(B)로서는 판재 등의 덩어리상 합성수지재가 주체가 되지만 물론 이에 한정되는 것은 아니다.

요는 수집된 합성수지류의 유동성이나 반송성 등을 고려하여 적어도 폴리에틸렌필름과 같이 파쇄처리한 상태에서는 유동성이나 반송성이 매우 뒤떨어지는 것은 합성수지류(A)로 분별하고, 그보다도 유동성이나 반송성이 양호한 덩어리상 플라스틱과 같은 것은 합성수지류(B)로 분별하고, 그 이외의 것은 유동성이나 반송성 등을 고려하여 합성수지류(A), (B)의 어느 하나로 분별하면 좋다.

또한 연료화시스템 전체로서 본 경우 연료로서 공급해야 할 합성수지류중 필름상 합성수지재의 전부를 합성수지류(A)에, 또 덩어리상 합성수지재의 전부를 합성수지류(B)에 각각 엄밀하게 분별하는 것이 반드시 필요한 것은 아니고, 또 폐기물이라는 성질을 고려하면 그와 같은 엄밀한 분별은 실제상으로도 곤란한다. 따라서 합성수지류(A)에 덩어리상 합성수지지재 등이, 또 합성수지류(B)에 필름상 합성수지재 등이 어느 정도 포함되는 것은 허용된다.

도 9에 있어서 X가 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)의 가공처처리라인을, 또 Y가 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)의 가공처리라인을 각각 나타내고 있고, 가공처리라인(X)에서는 합성수지류(A)를 열에 의해 용융 또는 반용융화시킨 후 고체화시킴으로써 감용고체화(감용=용적감소)된 입상 합성수지재(a)에 가공하고, 한편 가공처리라인(Y)에서는 합성수지류(B)를 분쇄처리하여 입상 합성수지재(b)에 가공한다.

가공처리라인(X)에서는 합성수지류(A)는 필요에 따라서 파쇄장치(101)에 있어서 파쇄(또는 거친 파쇄)된 후 콘베이어반송 등에 의해 분리장치(102)에 장입되고, 합성수지류(A)로부터 염화비닐이나 염화비닐덴 등의 함염소고분자수지재만이 분리제거된다. 염화비닐 등의 함염소고분자수지는 다른 합성수지에 비교하여 비중이 크기 때문에(폴리에틸렌의 비중 : 0.91∼0.96, 폴리프로필렌의 비중 :0.89∼0.91정도 인 것에 대해서 염화비닐의 비중 : 1.16∼1.55정도), 통상 분리장치(102)는 물 등의 액체를 이용한 비중분리방식 또는 원심분리방식 등에 의해 합성수지류(A)로부터 함염소고분자수지재를 분리한다. 또 상기 콘베이어반송도중에서 자선기(105)(자석에 의해 철가루 등을 흡착하여 이것을 제거하는 장치)에 의해 합성수지류에 혼입해 있는 철가루의 제거가 실행된다. 또한 합성수지류(A)가 후술하는 입상 고체화장치(103)에서 파쇄처리되는 경우에는 상기 파쇄장치(101)에 의한 파쇄처리는 반드시 필요하지는 않으며, 따라서 그 경우에는 파쇄장치(101)는 설치하지 않아도 좋다.

한편 가공처리라인(X)에 있어서의 상기 분리장치(102)는 입상 고체화장치(103)보다도 상류측의 임의의 위치에 배치할 수 있다.

도 10은 비중분리방식에 의한 분리장치(102)의 한 구성예를 나타내고 있고, 합성수지류(A)는 물이 넣어진 분리통(114)에 장입되며 통내에서 침강하는 염화비닐 등의 함염소고분자수지재와 부상하는 그 이외의 합성수지재로 분리된다. 침강분리한 함염소고분자수지재는 적당한 배출수단에 의해 통외로 배출되고, 스크린(115a)을 거쳐 물과 분리된 후 계외로 배출된다. 한편 통내에서 부상한 함염소고분자수지재 이외의 합성수지재는 적당한 배출수단으로 통외로 배출되어 스크린(115b)을 거쳐 물과 분리된 후 건조기(116)에서 건조되고 다음 공정으로 보내어진다. 또한 도 10에 있어서 117은 스크린(115a, 115b)에서 분리된 물을 배출하는 배수탱크다.

또 도 11은 원심분리방식에 의한 분리장치(102)의 한 구성예를 나타내고 있다. 이 장치는 내부가 중공의 통상 또는 방추상의 본체(131)와, 이 본체(131)내부의 길이방향으로 회전 자유롭게 배치되는 스크류부착의 내부통체(132)와, 이 내부통체 회전구동용의 모터(133)등으로 구성된다. 이 장치에서는 합성수지재와 물 등의 매체와의 혼합물이 고속회전하는 내부통체(132)의 일단으로부터 그 내부에 공급된다. 혼합물은 내부통체(132)의 길이방향 대략 중앙에 설치된 개구(134)로부터 원심력의 작용에 의해 본체(131)의 내부공간으로 토출되고 매체의 비중을 경계로 하여 이것보다도 비중이 큰 중질분(함염소고분자수지)과 비중이 작은 경질분(함염소고분자수지 이외의 합성수지류)로 분리된다. 즉 원심력에 의해 합성수지재중 중질분만이 본체(131)의 내벽면측에 모여지는 결과 경질분과 중질분이 본체(131)의 직경방향에 있어서 분리한 상태가 된다.

여기에서 내부통체(132)는 상기 개구(134)의 대략의 경계로 한 길이방향절반에 경질분반송용의 스크류(135a)가, 다른 길이방향 절반에 중질분반송용의 스크류(135b)가 설치되어 있다. 이들 스크류(135a, 135b)는 스크류의 나선방향이 서로 역방향이며 내부통체(132)가 회전함으로써 스크류(135a, 135b)는 각각 옆의 본체단부방향으로 합성수지재를 반송한다. 즉 경질분의 합성수지재는 날개가 비교적 짧은 스크류(135a)에 의해서 본체(131)의 한쪽의 단부까지 반송되고, 배출구(136a)로부터 배출된다. 또한 본체(131)의 내벽면측에 모여진 중질분의 합성수지재는 날개가 본체(131)의 내벽면 근처까지 연장된 스크류(135b)에 의해서 본체(131)의 다른쪽의 단부까지 반송되어 배출구(136b)로부터 배출된다. 한편 물 등의 매체는 본체(131)의 대략 중앙부에 설치된 배출구(137)로부터 장치외로 배출된다.

이와 같은 장치에 의하면 경질분과 중질분으로 각각 분리된 합성수지재를 수분이 매우 적은 상태로 장치밖으로 배출시킬 수 있다.

상기와 같이 분리장치(102)에서 함염소고분자수지재가 분리제거된 합성수지류(A)는 입상 고체화장치(103)에 장입되고, 여기에서 감용고체화된 입상 합성수지재(a)에 가공된다.

상기 입상 고체화장치(103)에서는 예를 들면 이하의 ①∼③의 어느 한 방법으로 합성수지류(A)의 감용고체화-입상화처리가 실행되고, 입상 합성수지재(a)가 얻어진다.

① 합성수지류(A)를 가열하여 용융시킨 후 냉각하여 고체화시키고, 이 고체화한 합성수지재를 재단 또는 분쇄처리하는 방법

② 합성수지류(A)를 재단 또는 파쇄하고(이 재단 또는 파쇄는 입상 고체화장치(103)안이 아니라 상기 파쇄장치(101)에서 실행해도 좋다), 이 재단 또는 파쇄된 합성수지재를 가열 또는 상기 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 반용융화시키며 반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 수축고체화시키고, 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화한 합성수지재를 분쇄처리하여 입상 합성수지재(A)를 얻는 방법

③ 상기 ②의 방법의 한 형태로서 합성수지류(A)를 고속회전하는 회전날로 재단 또는 파쇄함과 동시에 해당 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 합성수지재를 반용융화시키고, 이어서 이 반용융화한 합성수지재를 물분무 등에 의해서 급랭함으로써 수축고체화시키며, 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화와 동시에 상기 회전날에 의해 분쇄처리하여 입상 합성수지재(a)를 얻는 방법

이들 방법중 ①의 방법의 전형적인 예는 합성수지류(A)를 완전용융시키고, 이것을 밀어냄기에 의해 선상 등으로 밀어냄성형한 후 입상으로 재단함으로써 입상 합성수지재(a)를 얻는 방법이지만 이외에도 여러 가지의 가공방법을 채용할 수 있다.

이에 대해서 ②, ③의 방법은 합성수지류(A)를 완전히는 용융하지 않으며 반용융화시킨 상태에서 물분무 등에 의해서 급랭함으로써 수축고체화시키고, 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 또는 수축고체화한 것을 입상으로 분쇄처리함으로써 입상 합성수지재(a)를 얻는 방법이다. 본 발명자들은 특히 이와 같은 ②, ③의 방법(특히 ③의 방법)에서 얻어진 입상 합성수지재(a)가 필름상 합성수지재의 분쇄물은 말할 것도 없으며 덩어리상 합성수지재의 분쇄물에 비교해서조차 매우 우수한 유동성과 반송성을 나타내며, 또한 연소성에도 매우 우수해 있는, 나아가서는 이들을 덩어리상 합성수지재의 분쇄물과 혼합하여 이용함으로써 합성수지재 전체의 반송성 및 연소성을 현저히 향상시킬 수 있는 것을 알아낸 것이고, 따라서 본 발명의 연료불어넣음방법에 있어서는 입상 고체화장치(3)에 있어서 상기 ② 또는 ③의 방법으로 합성수지류(A)의 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화처리를 실행하여 입상 합성수지재(a)를 얻는 것이 가장 바람직하다.

이상과 같이 하여 얻어진 입상 합성수지재(a)는 체거름장치(104)에 의해 체로 걸러지고, 소정의 입자직경이하(예를 들면 -6㎜)의 것만이 경로(125)를 통해서 저장사일로(111)로 보내어진다. 이 구성예에서는 경로(125)는 기송관(도면중 112는 송풍기)으로 구성되고, 입상 합성수지재(a)는 저장사일로(11)로 기송(공기수송, 이하 동일)된다. 또한 소정의 입자직경을 초과하는 입상 합성수지재는 기송관인 경로(126)(도면중 112는 송풍기)를 통해서 입상 고체화장치(103) 입구측의 반송라인으로 되돌려지고, 합성수지류(A)와 함께 입상 고체화장치(103)에 재장입된다. 또한 이 거친 입자의 입상 합성수지재를 반송하는 위치는 임의이며 예를 들면 분리장치(102)와 입상 고체화장치(103)간, 자선기(105)와 분리장치(102)간, 분리장치(101)의 입구측 등의 각 위치(통상은 반송라인)로 반송할 수 있고, 또 경우에 따라서는 가공처리라인(Y)에 공급할 수도 있다. 이 가공처리라인(Y)에 공급하는 경우에는 예를 들면 1차파쇄장치(106)의 입구측, 1차파쇄장치(106)와 2차파쇄장치(107)사이, 2차파쇄장치(107)와 선별기(108)사이, 선별기(108)와 분쇄장치(110)간 등의 임의의 위치(통상은 반송라인)에 공급할 수 있다. 또 이 이외에 거친 입자의 입상 합성수지재를 계외로 꺼내고, 다른 공정에 직접장입(예를 들면 고로나 스크랩용해로에 대한 로정장입, 코크스로나 소결로에 대한 직접장입 등)으로 하도록 해도 좋다.

한편 가공처리라인(Y)에서는 합성수지류(B)는 1차파쇄장치(106)에 있어서 거친 파쇄(예를 들면 입자직경 50㎜ 정도로 파쇄)된 후 콘베이어반송 등에 의해 2차파쇄장치(107)에 장입되어 2차파쇄(예를 들면 입자직경 20㎜ 정도로 파쇄)된다. 또한 1차파쇄된 합성수지류(B)는 상기 콘베이어반송의 도중에서 자선기(105)(자석에 의해 철가루 등을 흡착하여 이것을 제거하는 장치)에 의해 혼입되어 있는 철가루의 제거가 실행된다.

2차파쇄된 합성수지류(B)는 콘베이어반송 등에 의해 선별장치(108)에 장입되고, 여기에서 금속이나 토사, 돌 등의 이물이 풍력선별 등의 방법에 의해 분리 제거된다. 이어서 경로(127a)를 통해서 파쇄장치(109)로 보내어지고, 합성수지류(B)로부터 함염소고분자수지재만이 분리제거된다. 이 분리장치(109)의 염비분리방식이나 구성예는 앞서 서술한 분리장치(102)와 동일하며 따라서 그 설명은 생략한다. 한편 가공처리라인(Y)에 있어서의 분리장치(109)의 배치는 본 실시예에 한정되는 것은 아니고 분쇄장치(110)보다도 상류측 또는 하류측의 임의의 위치, 예를 들면 1차파쇄장치(106)와 2차파쇄장치(107)간, 2차파쇄장치(107)와 선별장치(108)간, 분쇄장치(110)의 출구측 등에 배치할 수 있다.

함염소고분자수지재가 분리제거된 합성수지류(B)는 분쇄장치(110)(3차파쇄기)로 보내어지며 소정의 입자직경 이하(예를 들면 -6㎜)까지 분쇄처리되어 입상 합성수지재(b)가 얻어진다. 이 입상 합성수지재(b)는 경로(127c)를 통해서 저장사일로(111)로 보내어진다. 이 구성예에서는 경로(127a∼127c)는 기송관(도면중 112는 송풍기)으로 구성되고 입상 합성수지재(b)는 저장사일로(111)에 기송된다.

저장사일로(111)에 저장된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체는 불어넣음수단으로 콘베이어반송 또는 기송되며 이 불어넣음수단(113)을 통해서 고로 등의 로에 기송되며 로의 바람구멍부 등으로부터 로내로 불어넣어진다.

또한 도 9에 나타낸 구성예에서는 자선기(105)를 각 가공처리라인(X, Y)에서 각각 1곳씩에 설치하고 있지만, 각 처리라인의 복수장소에 자선기(105)를 배치해도 좋다.

또 가공처리라인(X, Y)에 설치되는 각종의 파쇄장치(분쇄장치(110)도 포함한다)의 파쇄방식은 임의이고, 통상의 기계적 수단만에 의한 파쇄방식 이외에 예를 들면 피처리체를 냉동한 상태로 파쇄하는 소위 냉동파쇄방식의 것을 적용할 수도 있다.

통상 도 9에 나타내는 가공처리설비의 입구측에는 반입합성수지류의 야드건조설비 등의 부대설비가 설치된다.

한편 앞서 서술한 바와 같이 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 이외의 합성수지류(B)의 가공처리라인에 대한 공급량은 폐기물이라는 성질상 경시적으로 어느 정도의 흐트러짐을 생기게 하는 점이 있고, 비교적 단기간(예를 들면 수시간∼수십시간 정도)으로 한정된 경우에는 어느 한쪽 종류의 합성수지류밖에 공급되지 않고, 따라서 처리되고, 또한 로에 기송되는 합성수지류는 일시적으로 합성수지류(A)-입상 합성수지재(a) 또는 합성수지류(B)-입상 합성수지재(b)의 어느 한쪽만이 되는 일도 있을 수 있다. 또 이 이외의 이유에 의해 일시적으로 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 어느 한쪽만이 로에 기송되는 일도 있을 수 있다. 또는 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 각각의 사일로 등에 저장하고, 이것을 각각의 경로를 통해서 로에 기송할 수도 있다.

앞서 서술한 바와 같이, 상기 ②, ③의 방법에 의해 입상 수축고체화 또는 수축고체화-입상화하여 얻어진 입상 합성수지재(a)는 비교적 다공성의 성상으로 비표면적이 크고 또한 전체적으로 보아 둥그스름해진 형상을 갖고 있기 때문에 우수한 연소성과 유동성을 나타내며 이것을 입상 합성수지재(b)와 혼합함으로써 로에 공급되는 입상 합성수지재 전체의 연소성과 유동성 및 반송성을 효과적으로 높일 수 있다. 즉 연소성에 관해서는 로내에 입상 합성수지재(a)와 입상 합성수지재(b)의 혼합체가 불어넣어진 경우 연소성이 양호한 입상 합성수지재(a)가 급속 연소하여 입상 합성수지재(b)를 빠르게 착화시키고, 이에 의해서 로내 불어넣어진 입상 합성수지재 전체의 연소성이 현저하게 높여진다.

또한 유동성 및 반송성에 관해서도 둥그스름해진 형상을 갖는 유동성 및 반송성이 우수한 입상 합성수지재(a)가 입상 합성수지재중에 포함됨으로써 이것이 입상 합성수지재 전체의 유동성을 향상시키는 윤활적 기능을 다하고, 이 결과 입상 합성수지재 전체의 유동성, 반송성이 크게 개선된다.

또한 유동성 및 반송성에 관해서도 둥그스름해진 형상을 갖는 유동성 및 반송성이 우수한 입상 합성수지재(a)가 입상 합성수지재속에 포함됨으로써, 이것이 입상 합성수지재 전체의 유동성을 향상시키는 윤활적 기능을 다하고 이 결과 입상 합성수지재 전체의 유동성, 반송성이 크게 개선된다.

[실시예]

〔실시예 1〕

도 1의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용시험설비에 대해서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.8㎏/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)f를 5.6㎏/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 시험고로에 기송하고, 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣었다. 이 때의 합성수지류의 가공 및 공급조건과 시험고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

(가-1) 합성수지류(A)

도 9의 흐름도에 따라서 거친 파쇄 및 염화비닐재의 분리제거를 실행한 후 상기 ③의 방법으로 수축고체화-입상화처리하여 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(a)에 가공하고, 이것을 저장사일로에 이송했다.

(가-2) 합성수지류(B)

도 9의 흐름도에 따라서 1차파쇄, 2차파쇄 염화비닐재의 분리제거 및 분쇄처리를 실시하여 입자직경 6㎜이하의 입상 합성수지재(b)에 가공하고, 이것을 저장사일로에 이송했다.

(나) 입상 합성수지재 기송조건

저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이것을 기송공급설비까지 이송하여 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하고 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 2.6N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 8.4㎏/hr

고체기체비 : 2.5㎏/㎏

(다) 고로조업조건

출선량 : 10t/일

코크스비 : 485㎏/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량 : 20㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

송풍량 : 7260N㎥/분

산소부화율 : 4%

송풍온도 : 1000℃

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다

또 이 조업예에서는 가공처리라인(X, Y)에 공급된 합성수지류중의 약 3%가 염화비닐재였지만, 이 염화비닐재의 약 99%를 분리장치에서 분리회수할 수 있었다. 또 전조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HC1은 거의 검출되지 않았다.

〔실시예 2〕

도 9의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 시험설비에 대해서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.8㎏/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5.6㎏/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)로 가공처리하여 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 시험고로에 기송하고, 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣었다. 이 때의 합성수지류의 가공 및 공급조건과 시험고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

실시예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

실시예 1과 동일

(다) 고로조업조건

출선량 : 10t/일

코크스비 : 547㎏/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량 : 20㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

송풍량 : 1714N㎥/분

산소부화율 : 4%

송풍온도 : 1000℃

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다

또 이 조업예에서는 가공처리라인(X, Y)에 공급된 합성수지류중의 약 3%가 염화비닐재였지만, 이 염화비닐재의 약 99%를 분리장치에서 분리회수할 수 있었다. 또 전조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HC1은 거의 검출되지 않았다.

〔실시예 3〕

도 9의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용시험설비에 대해서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.50㎏/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5.23㎏/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하여 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 고로에 기송하고, 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣었다. 이 때의 합성수지류의 가공 및 공급조건과 시험고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

실시예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고 이것을 기송공급설비까지 이송하여 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하여 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 1300N㎥/hr

고체기체비 : 4.5㎏/㎏

(다) 고로조업조건

출선량 : 9000t/일

코크스비 : 447㎏/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량 : 20㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

송풍량 : 7260N㎥/min

산소부화율 : 4%

송풍온도 : 1000℃

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다

또 이 조업예에서는 가공처리라인(X, Y)에 공급된 합성수지류중의 약 3%가 염화비닐 등의 함염소고분자수지재였지만, 이 함염소고분자수지재의 약 99%를 분리장치에서 분리회수할 수 있었다. 또 전조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HC1은 거의 검출되지 않았다.

〔실시예 4〕

도 9의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용시험설비에 대해서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 14.6㎏/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 29.2㎏/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하여 이들을 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 스크랩용해용시험로(세로형로)에 기송하고, 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣었다. 이 실시예에서는 로체의 복수의 바람구멍부에 연소버너를 갖는 스크램용해용 시험로(내용적:2.5㎥, 선철생산량:10t/일)를 이용했다.

합성수지류의 가공 및 공급조건과 스크랩용해용 시험로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

실시예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이것을 기송공급설비까지 이송하여 기송공급설비로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하여 로내에 불어넣었다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 7.6N㎥/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량 : 43.8㎏/hr

고체기체비 : 4.5㎏/㎏

(다) 스크랩용해용 시험로의 조업조건

출선량 : 10t/일

코크스비 : 265㎏/t·pig

전로재비 : 121㎏/t·pig

규석비 : 5㎏/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량 : 105㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 175㎏/t·pig

송풍산소량 : 206N㎥/t·pig

증기량 : 7N㎥/t·pig

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 7일간 실시한 결과 스크랩용해용시험로의 조업자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블등도 거의 발생하지 않았다

또 이 조업예에서는 가공처리라인(X, Y)에 공급된 합성수지류중의 약 3%가 염화비닐재였지만, 이 염화비닐재의 약 99%를 분리장치에서 분리회수할 수 있었다. 또 전조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HC1은 거의 검출되지 않았다.

〔실시예 5〕

도 9의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용시험설비에 대해서 표 7 및 표 8에 나타내는 조업예 1∼4의 조건에서 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 각각 공급하고, 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리했다. 가공처리된 합성수지재류에는 표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열가소성수지이외에 폴리에틸렌프탈레이트(PET), ABS수지, 염화비닐수지(PVC)가 포함되고, 또 다른 수지로서 우레탄수지, 페놀수지 등의 열경화성수지, 프탈산디에틸 등과 같은 가소제, 트리메틸포스페이트, 2, 3-디부루모프로필등과 같은 난연제, 유리섬유, 탄산칼슘, 알루미나, 점토등이 첨가된 수지, 그 외의 각종 첨가제가 포함되어 있었다. 또 무기물로서 합성수지류에 부착하여 있던 토사등이 포함되어 있다. 합성수지류의 가공조건은 실시예 1과 동일하다.

가공처리후의 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 저장사일로에서 혼합한 후 기송관계를 통해서 고로바람구멍부로 기송공급하고, 폐플라스틱불어넣음란스(25㎜ψ)를 통해서 로내로 불어넣는다. 입상 합성수지재의 기송조건을 이하에 나타낸다. 또 각 조업예 1∼4에 있어서 가공처리 및 로내공급된 합성수지류의 공급량, 성상 등을 표 1 및 표 2에 고로의 조업조건을 표 9에 나타낸다.

기송가스 : 공기

기송가스불어넣음유량 : 1300N㎥/hr

입상 합성수지재의불어넣음량 : 7.5t/hr

고체기체비 : 4.5㎏/㎏

이상의 입상 합성수지재의 로내 불어넣음을 실시한 결과 고로의 조업자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블등도 거의 발생하지 않았다

또 전조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HC1은 거의 검출되지 않았다.

이상 서술한 본 발명의 연료불어넣음방법에 의하면 플라스틱 등의 합성수지류를 그 형태에 관계 없고, 게다가 합성수지류에 포함되는 염화비닐 등의 함염소고분자수지에 의한 문제를 생기게 하는 일 없이 고로나 스크랩용해로 등의 로의 불어넣음연료로서 공급할 수 있고, 이 때문에 폐기물인 합성수지류의 대량처리와 유효이용을 꾀할 수 있으며 또 고로 등의 로의 연료코스트를 대폭으로 저감시킬 수 있다. 또한 로에 공급되는 합성수지류의 유도엉이나 반송성 및 연소성을 효과적으로 높일 수 있고, 고로나 스크랩용해로 등에 있어서 로의 조업에 지장을 초래하는 일 없이 합성수지재를 연료로서 로내에 적절하게 공급할 수 있다.

[표 7]

[표 8]

	조업예 3	조업예 4
	공급된 합성수지류	처리후 합계	공급된 합성수지류	처리후 합계
	필름상*1		덩어리상*2		필름상*1	덩어리상*2
공급량(t/hr)	3.15	5.21	4.70	4.20	4.70	7.30
폐기합성수지류의 성상(%) 폴리에틸렌 폴리프로필렌 폴리스틸렌 PET ABS PVC 그외의 수지 무기물	43.20 23.40 9.50 1.50 3.40 8.60 4.80 5.60	41.30 27.60 11.20 1.00 0.00 9.80 6.10 3.00	46.47 28.87 11.67 1.33 1.39 0.77 5.98 3.52	39.50 22.40 9.10 1.50 3.40 12.40 6.10 5.60	33.00 28.50 11.20 1.00 1.20 14.80 7.30 3.00	42.06 30.07 11.83 1.47 2.34 1.20 7.55 3.47
로내에 공급된 합성수지재의 발열량(kcal/kg)	9915	9795

*1 필름상 합성수지류를 주체로 하는 합성수지류(A)

*2 덩어리상 합성수지류를 주체로 하는 합성수지류(B)

[표 9]

	조업예 1	조업예 2	조업예 3	조업예 4
출선량(t/day)	9000	9000	9000	9000
송풍온도(℃)	1000	1000	1000	1000
송풍량(N㎥/t·pig)	1074	1076	1077	1077
코크스비(㎏/t·pig)	395	395	396	398
미분탄비(㎏/t·pig)	100	100	100	100
합성수지재비(㎏/t·pig)	20	20	20	20

구체예 3

본 발명자들은 상기한 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭하였다.

우선 시트상 합성수지재는 이것을 통상의 고체형 합성수지재와 마찬가지로 단순히 파쇄하여 소정 입자직경의 시트상 세편으로 한 것만으로는 탱크내에 가압되었을 때에 서로 밀착하여 판상세편 사이의 틀이 없어지고, 기체가 통하는 공간이 없기 때문에 합성수지재세편 사이의 미끄러짐이 없어지고 탱크내로부터 양호하게 합성수지재를 잘라낼 수 없게 되거나 또 기송중에 배관내에서 막힘을 발생시키는 것을 알았다.

그리고 시트상 세편끼리가 탱트내나 기송도중에 밀착하지 않도록 해야 한다. 그래서 시트상 세편자체를 둥그스름하게 하고 즉, 예를 들면 반용융화 또는 용융화시켜 입상화 그리고 이 입자 사이에 틀을 형성시킬거나 다른 방법으로 시트상 세편 사이에 다른 형상의 입자상합성수지재를 개재시켜서 시트상 세편 사이에 틀을 형성시킴으로써 상기 밀착을 방지 할 수 있다. 이렇게 하여 시트상 세편 사이에 공기가 통하도록 틀을 형성시킬 수 있고 유동성 및 반송성이 개선되는 것을 알았다.

본 구체예는 폐합성수지재를 세로형야금로에 불어넣기에 앞서 폐합성수지재의 전가공처리로서 입상화하는 방법에 있어서, 폐합성수지재를 그 형태에 기초하여 필름상 합성수지재, 고체형 합성수지재의 중간 형태로써 시트상 합성수지재로 분별하는 공정(P)과 필름상 합성수지재에 파쇄처리를 실시하여 필름소편으로 하여 얻은 필름상 소편에 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 합성수지입자(a)를 제조하는 공정(A)과 고체형 합성수지재에 파쇄처리를 실시함으로써 합성수지입자(b)를 조제하는 공정(B)과 상기 시트상 합성수지재에 파쇄처리를 실시하고 상기 필름소편의 최대치수보다 작은 최대치수를 갖는 시트세편(Co)으로 하고, 얻어진 시트세편에 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 합성수지입자(c)를 조제하는 공정(C)으로 이루어지는 것에 특징을 갖는 것이다.

이어서 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 12는 발명의 실시형태의 한 예를 나타내는 계통도이다. 시장에서 발생한 폐합성수지재를 분별공정(P)으로 필름상 합성수지재, 고체형 합성수지재 및 시트상 합성수지재로 분별한다. 또 분별방법은 상법에 의하면 충분하지만, 시트상 합성수지재의 두께로서는 공정(C)에 있어서 효율적으로 입상화하기 위해서는 예를 들면 100㎛로부터 3㎜의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 필름상 합성수지재는 파쇄장치(201)에서 소정 형상으로 절단된 후, 절단마찰열로 의사부착하고 서로 겹쳐진 필름상 합성수지재소편이 되기 때문에 분리기(202)에서 분산시킨다. 분산한 합성수지 자선기(203)에서 처리하고 철가루류를 제거된 필름소편을 적당하게 재질판별기(20)에 통하게 하여 해당 합성수지재의 종류를 판별한다.

이어서 필름상 소편을 용융·고체화조립장치(205)에 장입하고 소정의 처리를 실시한다.

도 13은 용융·고체화조립장치의 기능을 설명하는 도면이다. 필름상 소편을 장입구(231)로부터 파쇄실(232)내에 설치된 회전파쇄기(233)에 공급하고 필름소편은 작게 파쇄되어 마찰열로 반용융화 또는 완전용융화된다. 한쌍의 회전파쇄기(233)로부터 도출된 한 필름상 소편은 노즐(234)로부터 분사되는 냉각매체(예를 들면 물스프레이)에서 급랭되고 입상으로 수축고체화하며 배출구(235)로부터 합성수지입자(a)로 되어 배출된다.

도 14는 도 13의 용융·고체화조립장치의 회전파쇄기(233)에서 필름상 소편이 작게 파쇄되어 마찰열로 가열되면 동시에 급랭됨으로써 입상화하는 원리를 설명하는 도면이다. 필름상 소편(241)을 고속회전하는 회전날(242)로 절단하고 파쇄하여 필름소편으로 하는 동시에 냉각 용유체에서 냉각함으로써 합성수지입자(a)가 얻어진다. 동일 도면(가)는 파쇄시의 마찰열에 의해 승온되지만 필름소편은 거의 용융화하지 않거나 내지는 반용융화한 경우이고 (나)는 마찰열에 의해 용융화하고 냉각 용유체에서 냉각함으로써 합성수지입자(a)가 얻어지는 경우이다.

합성수지입자의 목표입자직경으로서 소정치:D0㎜이하의 것을 얻는 경우를 생각한다. 회전파쇄기(233)의 회전속도와 처리시간의 증가에 따라 필름소편의 온도는 상승하고 용융화하며, 한편 파쇄된 필름소편의 최대치수는 회전속도와 처리시간의 증가에 따라 작아진다. 이와 같은 경과에 있어서, 최대치수가 목표치(D0㎜)이하에 도달하고 또한 그 때의 온도가 융점보다도 소정치만큼 낮은 온도(T0)가 되도록 파쇄조건을 조절하고 파쇄된 필름소편의 최대치수와 온도의 양쪽이 이 조건을 만족했을 때에 파쇄된 필름소편을 급랭한다.

만약 파쇄된 필름소편의 최대치수D0㎜이하에 도달했음에도 불구하고 그 온도가 T0에 도달하지 않은 경우에는 파쇄온도의 상승을 억제하면서 그 온도의 상승이 빨라지도록 조정하고, 반대로 필름소편의 온도가 T0에 도달했음에도 불구하고 필름소편의 최대치수가 D0㎜이하에 도달하지 않은 경우에는 그 온도의 상승을 억제하면서 파쇄속도의 상승이 빨라지도록 조정한다. 이와 같이 하여 용융·고체화조립처리에 의한 입자직경을 조정한다.

이와 같이 하여 용융·고체화조립처리가 이루어지고 얻어진 합성수지는 체거름·분리기(206)에서 처리되어 합성수지입자(a)를 얻을 수 있다. 이것은 저장통(207)에 축척된다(이상, 공정(A)).

고체형 합성수지재는 1차파쇄기(208)에서 거친파쇄되고 1차자선기(209)에서 처리하여 철가루류가 제거된 후 2차파쇄기(210)에서 미세하게 부수어지고 2차자선기(211)에서 처리하여 철가루 그외 이물을 제거한 후 분리기(212)에서 파쇄마찰열로 의사부착한 합성수지재를 분산시킨다. 분산된 합성수지재를 적절히 재질판별장치(213)에 통하게 하여 해당 합성수지재의 재질을 분석한다. 계속해서 합성수지재는 체거름·분리기(214)에서 처리된 합성수지입자(a)가 얻어진다. 이것은 저장통(216)에 축척된다(이상, 공정(B)).

시트상 합성수지재는 우선 고체형 합성수지재의 처리와 마찬가지로 1차파쇄기(217)에서 거친파쇄되고 1차파쇄기(218)에서 처리하여 철가루류가 제거된 후 2차파쇄기(217)에서 미세하게 부수어지고 2차자선기(220)에서 처리하여 철가루류 그 외 이물질이 제거된 후 분리기(221)에서 파쇄마찰열로 의사부착한 합성수지재를 분산시킨다. 분산되어 시트세편(C0)이 얻어진다. 여기에서 시트세편(C0)의 치수는 상기 필름소편의 최대치수보다도 작은 최대치수로 할 필요가 있다. 이것은 다음의 용융·고체화조립처리에 있어서 마찰열에 의한 온도에 의해 반용융화 또는 용융화하여 입상화시킬 때 치수가 너무 크면 마찰열이 시트세편 내부에 널리 전달되어 반용융화 또는 용융화함에 미치지못하고 입상화가 곤란하기 때문이다. 이어서 합성수지재를 적절히 재질판별장치(222)에 통하게 하여 해당 합성수지재의 재질을 분석한다. 다음으로 시트세편은 용융·고체화조립장치(223)에 장입하여 소정의 처리를 실시한다. 용융·고체화조립처리에 있어서는, 반용융화 또는 용융화에 의해 시트세편은 입상화하기 때문에 두께가 두꺼워지면 동시에 둥그스름해진다. 계속해서 합성수지재는 체거름·분리기(224)에서 처리되어 합성수지입자(b)가 얻어진다. 이것은 저장통(225)에 축적된다(이상, 공정(C)).

또한 공정(A)∼(C)의 체거름·분리처리후의 체위합성수지입자는 각각 파쇄처리로 되돌려서 재이용할 수 있다.

도 15는 상기한 대로 폐합성수지재를 입상화처리한 합성수지입자를 고로에 불어넣기 위한 기송설비(250)이다.

이상과 같이 하여 얻어진 합성수지입자(a),(b) 및 (c)는 각 저장통(207), ( 216) 및 (225)로부터 잘라내고 적절히 배합해서 서비스탱크(251)에 기송하고 서비스탱크(251)로부터 공기수송되어 저장통(252)으로 보내고 균압탱크(253)를 경유해서 불어넣음탱크(254)로부터 송출하고 이어서 고로설비(256)에 있어서, 고로바람구멍(257)에 설치된 불어넣음관(258)으로부터 고로(259)의 내부로 불어넣어진다.

도 16은 발명의 실시형태의 한 예를 나타내는 계통도이다. 공정(A) 및 공정(B)는 도 12와 같지만, 공정(D)가 상기 공정(C)와 다른 것이다. 즉 공정(D)에서는 상기 공정(C)의 도중에 만들어진 시트세편(C0)에 용융·고체화조립처리를 실시하지 않고 공정(B)에서 조제된 합성수지입자(b)와 혼합해서 합성수지입자를 조제하는 것이다.

[실시예]

이어서 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.

도 12 및 13에 나타낸 폐합성수지재의 전가공처리공정에 기초하여 입상화처리하고 조제된 합성수지입자(a),(b) 및 (c)를 소정의 비율로 배합·혼합한 후 도 15의 기송설비로 고로에 불어넣었다(실시예1). 또 도 16 및 13에 나타낸 폐합성수지재의 전가공처리공정에 기초하여 입상화처리하고 조제된 합성수지입자(a), (b) 및 (d)를 소정의 비율로 배합·혼합한 후 도 15의 기송설비에서 고로에 불어넣는다(실시예2). 이에 대해 비교로서 시트상 합성수지를 공정(B)와 같은 처리하여 얻어진 합성수지입자(이하,「합성수지입자(e)라고 한다)를 합성수지입자(a) 및 (b)와 소정의 비율로 배합·혼합한 후 실시예와 같은 방법으로 고로에 불어넣는다(비교예).

표 10에 각 시험에 제공한 폐합성수지재의 내, 시트상 합성수지재에 대해서의 입자화처리전 및 입자화처리후의 제원을 나타낸다.

[표 8]

	실시예 1	실시예 2	비교예
입자화 처리전	합성수지형태	시트상	시트상
	재질	PET수지	PET수지
	두께	0.5㎜	0.5㎜
입자화 방법	6㎜이하로 파쇄후, 용융·고화조립처리	6㎜이하로 파쇄(단 후에 다른 수지입자(b)와 혼합)	6㎜이하로 파쇄만
입자화 처리후의 칫수	입경 두께	1.5㎜ -----------	6㎜이하×0.5㎜	6㎜이하×0.5㎜
혼합하는 덩어리상입자(b)	재질	-----------	PE수지	----------
	최대칫수(입경)	----------	3.2㎜	----------
	혼합비	----------	PET:PE =2:1	----------
잘라냄트러블에 의한 불어넣음 정지시간 (hr/d)	0.0	0.0	4.2

어느쪽의 시험에 있어서도, 이용한 시트상 합성수지재는 공정(P)에서 분별된 같은 형태의 두께 0.5㎜의 시트상 PET수지이다. 이것을 실시예 1에서는 공정(C)에 의해 6㎜이하의 시트세편(c0)에 파쇄한 후 용융·고체화조립처리에 의해 1.5㎜이하의 합성수지입자(c)에 조제했다.

실시예 2에서는 상기 시트상 PET수지를 공정(D)에 의해 6㎜이하의 시트세편(c0)으로 파쇄한 후 공정(B)에서 고체형 합성수지재로부터 조제된 합성수지입자(b)인 최대치수 3.2㎜의 덩어리입자(재질:PE수지)와 혼합했다. 배합비율은 PET수지시트세편(c0):PET수지 3.2㎜덩어리상 입자를 2:1로 하였다. 또한 비교예에서는 최대치수 6㎜의 합성수지입자(e)로 조제했다.

표 10에 2일간의 연속조업시험기간에 있어서, 합성수지입자의 탱크로부터의 꺼냄트러블에 의한 고로에 불어넣음 정지시간을 병기하였다. 비교예에서는 4.2hr/d의 꺼냄트러블에 의한 고로에 대한 불어넣음정지가 발생했지만, 실시예에서는 어느쪽도 전혀 발생하지 않았다. 상기한 결과에 의해 본 발명의 유용성이 나타내어졌다.

시트상 합성수지재는 폐합성수지재를 고로 등의 세로형야금로에 불어넣기 위한 전가공처리에 있어서 취급이 곤란하고 종래 적절한 처리방법이 없었지만, 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이 구성하였기 때문에 고로 등의 세로형 로의 조업에 악영향을 주지않고 불어넣을 수 있다. 또 폐합성수지제보틀용기의 처리도 전량을 고로비용절감에 기여하면서 처리할 수 있는 폐합성수지재의 입상화방법을 제공할 수 있어서 공업상 유용한 효과가 초래된다.

구체예 4

본 발명자들은 상기한 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭했다.

그 결과 본 발명자들은 하기 식견을 얻었다. 즉 종래는 폐합성수지제보틀용기를 일부러 재질별로 분별하고 세정하며 또 라벨 및 캡을 제거하고 나서 파쇄하고 있었다. 이때 합성수지입자끼리가 같은 재질이고 같은 형상의 것이 되기 때문에 압밀(壓密)되기쉽다.

또 폐합성수지제보틀용기를 각 재질마다 구별하지 않고 단순히 파쇄처리하면 재질도 두께도 각종 달랐던 것이 이미 있기 때문에 파쇄에 의해 각종형상의 입자가 생긴다. 그리고 파쇄시의 마찰열로 파편의 각이 반용융하고 형상이 변형하는 것도 있다.

상기 이유에 의해 라벨 및 캡이 붙은 채로 파쇄처리된 합성수지입자는 저장통의 선반매달림 및 배관막힘을 발생시키지 않는다는 결과를 얻었다. 단 캡은 통상 금속제이기 때문에 파쇄기의 칼의 마모에 영향을 미치기 때문에 반드시 캡마다 파쇄하는 것은 좋은 방법이 아니다.

본 발명은 상기 결과에 기초하여 이루어진 본 발명의 폐합성수지제보틀용기의 처리방법의 구성은 폐합성수지제보틀용기에 그 폐합성수지제보틀용기로부터 라벨을 제거하지 않고 그것이 붙은 채의 상태로 파쇄처리를 실시하고 이어서 이와 같이 하여 파쇄된 합성수지입자를 기송수단을 이용함으로써 고로등의 세로형 로에 불어넣은 것에 특징을 갖는 것이다.

이어서 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 17은 본 발명의 실시 형태의 한예를 나타내는 계통도이다.

시장에서 발생한 일반 쓰레기를 선별장치(301)로 처리하고 폐기합성수지제보틀용기(A)를 쓰레기로부터 선별한다. 선별방법으로서는 시판하는 장치가 있고 예를 들면 흘러오는 쓰레기를 고압의 공기력으로 불어날리고 각각의 쓰레기의 비행거리가 다른 것을 이용한 풍력선별기를 이용한다. 선별된 폐기합성수지제보틀용기를 압축장치(302)에서 압축해서 고비중을 크게 하여 반송에 편리하게 한다.

이어서 이것에 소정의 전가공처리를 실시하고 소정입자직경의 합성수지입자(B’)로 한다. 즉 전가공처리설비(303)에 반송되어 온 압축합성수지재를 파쇄·냉각장치(304)에서 처리하고 입상화시킨다. 여기서 파쇄로 했을 때에는 압축합성수지는 합 성수지제보틀용기의 라벨이 붙은 채로 압축형성된 것을 파쇄하기 때문에 입상화된 합성수지재의 입자형상은 상기한 바와 같이, 각 입자의 파쇄단면의 부분에 물방울상융착입자가 융착하고 있다. 또한 금속제의 파편이 혼입하고 있는 것이 있기 때문에 다음의 자선기(305)에 의해 철가루가 제거되고 (AL)제거장치(305’)에서 알루미늄이 제거된 합성수지입자(B)가 된다. 이것을 체거름·분리기(306)에서 처리하고 소정입자직경이하로 조제하고 이와 같이 하여 조제된 합성수지입자(B’)를 1차저장통(307)에 축적한다. 이것을 서비스탱크(308)로부터 어큐뮬레이터(309)로부터의 압공(壓空)에 의해 기송설비(310)에 공급한다. 기송설비(310)에 공급된 합성수지입자(B’)는 2차저장통(311)으로 들어간다. 이어서 균압탱크(312)로부터 불어넣음탱크(313)로 들어가고 어큐뮬레이터(314)로부터의 고압공기에 의해 불어넣음관(315)에 의해 바람구멍(316)로부터 불어넣어진 고온열풍(318)에 의해 연소시켜 연소열을 발생시키고 고로장입물을 가열·용융함과 동시에 CO 및 H2가스를 발생시키고 철광석의 환원제로서 작용한다.

또한 체거름·분리처리후의 체위합성수지입자는 예를 들면 파쇄·냉각장치로 리턴시켜서 재이용한다.

상기 공정에 있어서, 폐기합성수지제보틀용기는 반드시 쓰레기로부터 분리한 것만이 아니라, 예를 들면 슈퍼스토어와 콘비니언스스토어 등으로부터 직접 압축장치에 반입해도 좋다. 또 1차저장설비(307)이후 기송설비(310)까지는 고로설비 부근에 설치하고 그 외의 폐기합성수지제를 고로에 불어넣음처리하기 위한 설비와 겸용하는 것이 바람직하다.

[실시예]

이어서 본 발명을 실시예에 의해 다시 설명한다.

우선 일반 쓰레기중에서 폐기합성수지제보틀용기를 선별하고 이로부터 샘플링하며, 그 재질별구성비율과 평균발열량을 조사·시험하여 파악했다. 표 11에 폐기합성수지제보틀용기의 재질별구성비율과 평균발열량을 나타낸다.

[표 11]

재질	배합비율(wt.%)
PET	66.4
PP+PE	31.8
PVC	1.6
그 외	0.2
합 계	100.0

표 11에서 알 수 있듯이 재질적으로는 PET가 주체를 차지하고 이어서 PP 및 PE가 많고, 할로겐을 함유하는 PVC의 구성비율은 2wt.%이하로 낮다. 또 평균 발열량은 6850㎉/㎏이고 고로에서 사용하는 코크스의 발열량의 범위에 거의 도달하는 것이었다.

도 17에 나타난 설비계통도에 나타낸 공정으로 본 발명방법의 시험을 실시했다. 상기한 폐기합성수지제보틀을 라벨 및 캡이 붙은 채 압축기에서 압축하고 크기80×80×80㎝, 부피밀도 0.3gr/㎤의 직방체형상의 콤팩트에 성형한 후 전량을 입자직경 6㎜이하를 목표로 파쇄하고 냉각하여 입상화시키고 자선기에서 금속제캡을 그리고 A1제거장치에서 알루미늄을 제거하고 게다가 체거름·분리기에 걸쳐서 6㎜초과한 것을 제거하였다. 이하 도 17에 기초하여 기송장치에 의해 실용고로내에 바람구멍으로부터 불어넣는다.

표 12에 시험기간중의 고로조업조건을, 그리고 표 13에 고로에 대한 합성수지재 불어넣음조건을 나타낸다. 상기 조건으로 2일간의 연속시험조작을 실시했다.

[표 12]

고로조업조건	출선량	9000 t/d
	코크스비	447 ㎏/t-pig
	송풍량	7260 N㎥/min
	염소부화율	4 vol.%
	송풍온도	1200 ℃

[표 13]

합성수지재 불어넣음조건	합성수지재 불어넣음량	62.5㎏/min
	기송가스 불어넣음량	1200N㎥/h
	기송가스종류	공기

그 결과 합성수지입자에 의한 저장통 및 기송관 등의 막힘은 전혀 발생하지 않고 합성수지입자를 기송설비에 의해 안정되게 고로에 불어넣을 수 있어서 고로조업은 순조롭게 실시되었다. 또 조업성적도 합성수지재를 불어넣지않은 통상의 고로조업시의 것과 비교해도 손색이 없는 것이었다. 또 불어넣음합성수지재중에는 PVC가 2wt.% 포함되어 있었지만 가스분석 결과, 고로배가스중에 다이옥신등은 포함되어 있지 않았다.

상기한 시험결과로부터 폐기합성수지제보틀용기를 전가공처리하여 고로에 불어넣는 경우, 보틀용기로부터 라벨 및 캡을 제거하지 않고 파쇄·냉각처리함으로써 유동성이 양호한 합성수지입자를 얻을 수 있다. 그 결과 기송설비에 의한 고로에 대한 불어넣음을 안정되게 실시할 수 있는 것이 판명되었다.

본 발명은 폐합성수지제보틀용기를 처리하는 방법에 있어서, 상기한 바와 같이 구성하였기 때문에 폐기처분용의 매립지가 불필요하고 또 고로 등의 세로형 로에 불어넣을 때의 입상화를 위한 파쇄·냉각처리에 즈음해서 재질별로 분별·선별하는 것도 색별로 구별하는 것도 불필요하고, 또 라벨의 제거도 불필요하며 또 보틀의 세정도 불필요하므로 이들을 위한 비용가 들지 않게 된다. 또 코크스의 일부 대체로서 고로에 안정되게 불어넣을 수 있기 때문에 용선제조비용의 절감에도 기여한다. 상기한 바와 같이 폐합성수지제보틀용기의 처리방법을 제공할 수 있어서 공업상 유용한 효과가 초래된다.

구체예 5

본 발명자들은 상기한 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭해 하기 식견을 얻었다.

슈레더더스트는 상기한 바와 같이 발생 당초에 있어서는, 면애(綿埃)상을 띠고 부피밀도가 0.15g/㎤정도로 작지만, 이것을 반용융화한 후 방랭하거나 또는 반용융화한 후 급랭함으로써 입상화시키고 또한 부피밀도를 증대시킨 상태로 한 후에 세로형 로에 기송으로 불어넣으면 배관 내에서의 막힘과 저장탱크 내에서의 선반매달림 발생을 방지할 수 있다.

한편 슈레더더스트는 옥외야드 등으로 저장중, 우수에 젖어 덩어리상이 되거나 하여 반송과정이나 핸들링을 하기 어렵다. 따라서 세로형 로에 대한 기송불어넣음하기전에 재단 혹은 파쇄 등의 전처리를 요한다. 이 때 발생하는 마찰열로 슈레더더스트는 반용융화한다. 또 받아들임시의 슈레더더스트성상에 따라서는 상기 처리시에 완전용융하는 경우도 있다. 이와 같이 반용융화 또는 용융시킴으로써 슈레더더스트를 쉽게 감용고체화시켜 입상화시킬 수 있다. 이와 같이 전가공처리를 하면 슈레더더스트를 세로형 로 내에 불어넣을 때의 배관막힘을 방지할 수 있다.

본 구체예는 자동차 및 가전제품을 폐기처분할 때에 발생하는 슈레더더스트를 재단하고 혹은 파쇄할 때에 발생하는 마찰열에 의해 반용융시키거나 혹은 용융시키고 이와 같이 하여 반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 입상으로 수축고체화시키고, 이어서 입상으로 수축고체화된 슈레더더스트를 기송하여 세로형 로에 불어넣음을 특징으로 한다.

다른 구체예는 자동차 및 가전제품을 폐기처분할 때에 발생하는 슈레더더스트를 재단하고 혹은 파쇄한 후에 가열함으로써 반용융시킬지 혹은 용융시키고 이와 같이하여 반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 입상으로 수축고체화시키고 이어서 입상으로 수축고체화된 슈레더더스트를 기송하여 세로형 로에 불어넣는 것을 특징으로 한다.

이어서 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 18은 본 발명의 슈레더더스트의 세로형 로에 대한 공급방법의 한 예를 설명하는 공정도이고 받아들여진 슈레더더스트가 감용고체화되며, 또한 소정의 입도로 입상화된 것(이하, 「입상화더스트」라고 한다)에 전가공처리한 후, 기송설비로 세로형 로에 공급하기 위한 설비 및 조작흐름을 나타낸다. 동일 도면에 있어서, 슈레더더스트(A)는 저장야드(도시하지 않음)로부터 반입되어 파쇄장치(401)에서 파쇄하고 파쇄물이 승온된 경우에는 적당하게 냉각한다. 또한 슈레더더스트(A)의 형태에 따라, 파쇄장치(401)에서 처리하기전에 압출기(도시하지 않음)에서 막대상으로 압출형성하고 적절히 냉각한다. 이어서 분리기(402)에서 풀려 자선기(403)에서 철가루가 제거된 슈레더더스트(이하,「세편더스트(A’)」라고 한다)가 된 후 일단 저장통(413)에 축적되고 콘베이어 등에 의해 용융·고체화조립장치(404)에 장입된다. 단 파쇄처리만으로 풀려져 있는 경우는 분리기(402)를 통하지 않는다.

용융·고체화조립장치(404)는 세편더스트(A’)를 입상화하기 위한 것이고 파편더스트(A’)의 형태에 의해 두가지의 루트(P)또는 (Q)에 걸쳐서 처리한다. 루트( P)에는 분쇄·급랭장치(404a) 및 분쇄기(404c)를 구비하고 있고 루트(Q)에는 가열·급랭장치(404b) 및 분쇄기(404c)를 구비하고 있다. 용융·고체화조립장치(404)는 슈레더더스트를 감용고체화시키고 부피밀도를 상승시키며, 또한 소정 입도로 입자화시키는 중심적 장치이다. 따라서, 중간단계인 세편더스트(A’)의 성상과 입상화더스트(a)의 희망형상·치수에 따라서 처리루트와 장치사용방법을 결정한다. 용융·고체화조립장치(404)의 대표적인 사용방법을 설명한다.

케이스: 저장통(413)으로부터 꺼낸 세편더스트(A’)를 루트(P)에 의해 입상화더스트(a)로 하는 경우이고 또한 다음의 루트가 있다.

(1-1) 분쇄·급랭장치(404a)에 의해 세편더스트(a)에 수축고체화시킨다.

도 19는 분쇄·급랭장치(404a)에 의해 세편더스트(A’)를 입상으로 수축고체화시키는 방법을 설명하는 도면이다. 세편더스트(A’)를 장입구(441)로부터 분쇄실(442)내에 설치된 회전분쇄기(443)에 공급하고 세편더스트(A’)는 작게 분쇄되어 마찰열로 반용융 또는 완전용융상태가 된다. 회전분쇄기(443)로부터 도출된 입상화된 더스트는 노즐(444)로부터 분출되는 냉각매체(예를 들면 물스프레이)로 급랭되고 입상으로 수축고체화하여 배출구(445)로부터 배출된다.

(1-2) 상기①의 분쇄·냉각장치(404a)에서 급랭시키지 않고 분쇄만 하여 배출하고 수축고체화시키며 이 수축고체화더스트(446)를 분쇄장치(404b)에서 소정의 크기로 분쇄해도 좋다.

도 20은 분쇄장치(404b)에 의해 수축고체화더스트(446)를 입상화시키는 방법의 원리도이다. 수축고체화더스트(446)를 고속회전하는 회전날(447)로 절단하고 분쇄함과 동시에 공기기류중에서 냉각함으로써 입상화더스트(a)가 얻어진다. 같은 도면(가)는 분쇄시의 마찰열에 의해 입상화더스트는 승온하지만 전혀 용융화하지 않는 경우이고, (나)는 마찰열에 의해 반용융화되지만 공기기류에 의한 냉각효과로 고체화하며 입상화더스트(a)가 얻어지는 경우이다.

(1-3) 상기 (1-1)과 같이 처리하여 입상화더스트(a)로 한 후 또한 분쇄장치(404b)에서 처리해도 좋다.

케이스 2: 저장통(413)로부터 잘라내어진 세편더스트(A’)를 루트(Q)에 의해 입상화더스트(a)로 하는 경우이고 또한 다음 루트가 있다.

(2-1) 가열·냉각장치(404c)에서 처리하고 입상화더스트(a)에 수축고체화시킨다.

도 21은 가열·급랭장치(404c)에 의해 세편더스트(A’)를 입상으로 수축고체화시키는 방법을 설명하는 도면이다. 세편더스트(A’)를 장입구(448)로부터 가열실(449)내에 설치된 가열이송벨트(450)상에 공급하고 가열되어 반용융 또는 완전용융상태가 된 더스트는 인접하는 냉각실(451)에 이송되고, 여기서 노즐(452)로부터 분출되는 냉각매체(예를 들면 물스프레이)에서 급랭시킴과 동시에 분산하고 입상으로 수축고체화하고 입상화더스트(a)가 되어 배출구(453)로부터 배출된다.

(2-2) 상기(2-1)의 가열·급랭장치(404c)에서 급랭하지 않고 가열만 해서 배출하고 수축고체화시키며 이 수축고체화더스트(454)를 도 3(가)에 나타내는 바와 같이 분쇄장치(404b)에서 소정의 크기로 분쇄해도 좋다.

(2-3) 상기(2-1)와 같이 처리해서 입상화더스트(a)로 한 후 또한 분쇄장치(404b)에서 처리해도 좋다.

상기 루트 내의 어느쪽을 선택할 것인가의 결정은 다음의 사고방식에 기초한다.

가장 비용적으로 유리한 방법은 일반적으로 상기 케이스 1의 (1-1)의 방법이므로 이 방법을 적용할 것을 목표로 한다.

우선 입상화더스트(a)의 목표입자직경으로써 소정치:D0㎜이하의 것을 얻는 것으로 한다. 그런데 회전분쇄기(443)의 회전속도와 처리시간의 증가에 따라 슈레더더스트의 온도는 상승하고 용융화하며 한편 분쇄된 더스트의 입자직경은 회전속도와 처리시간의 증가에 따라 작아진다. 이와 같은 경과에 있어서, 입자직경이 목표치D0㎜ 이하에 도달하고, 또한 그때의 더스트온도가 융점보다도 소정치만큼 낮은 온도(T0)가 되도록 분쇄조건을 조절하고 더스트의 입자직경과 온도의 양쪽이 이 조건을 만족했을 때에 더스트를 급랭한다.

만약 입자직경이 D0㎜이하에 도달했음에도 불구하고 더스트온도가 T0에 도달하지 않은 경우에는 분쇄속도의 상승속도를 억제하면서 더스트온도의 상승속도가 빨라지도록 조정하고, 반대로 더스트온도가 T0에 도달했음에도 불구하고 입자직경이 D0㎜ 이하에 도달하지 않은 경우에는 더스트온도의 상승속도를 억제하면서 분쇄속도의 상승속도가 빨라지도록 조정한다.

또한 케이스 2의 가열·급랭장치(404c)를 사용하는 것은 기본적으로 세편더스트(A’)의 재질구성에서 재질차가 크고 그 용융온도차가 큰 경우와 분쇄·급랭장치(404a)를 수리중 등의 이유로 사용할 수 없는 경우 등 긴급시에 한정한다.

이 발명의 큰 특징은 슈레더더스트와 같은 면애(綿埃)상에서 부피밀도가 작은 더스트에 상기와 같은 적당한 전가공처리를 실시함으로써 소정의 감용고체화 및 입상화를 실시한 후에 고로 등 세로형 로에 바람구멍으로부터 불어넣는 것이고, 배관막힘과 저장통 내에서의 선반매달림을 발생시키지않고 세로형 로의 연속조업을 지장없이 실시할 수 있게 된다.

이상과 같이 해서 얻어진 입상화더스트(a)를 체거름 및 분리기(405)에 장입해서 소정 입자직경미만의 것(체아래(篩下))를 루트(R)에서 나타내는 바와 같이 1차저장통(406)에 둔다. 1차저장통(406)에 쌓여진 소정의 입자직경을 갖는 입상화더스트(a)는 서비스탱크(407)로부터 공기운송되어 기송장치(408)에 보내진다. 기송장치(408)는 입상화더스트(a)의 공급준비를 하는 2차저장통(408b), 균압탱크(408c), 불어넣음탱크(408d) 및 기송용어큐뮬레이터(408a)로 이루어지고, 이어서 입상화더스트(a)는 고로 바람구멍(411)에 설치된 불어넣음관(410)으로부터 고로(412)의 내부로 불어넣어진다.

한편 상기 체거름 및 분리기(405)에 있어서, 체위(篩上)가 된 루트(S)에서 나타내는 소정 입자직경 이상의 것은 또한 소정의 입자직경미만의 작은 덩어리와 그 이상의 큰 덩어리로 나누어진다. 작은 덩어리더스트는 저장통(413), 거친파쇄·냉각장치(401)또는 용융·고체화조립장치(404)에 되돌려서 이용한다. 한편 큰 덩어리더스트는 고로(412)의 로정으로부터 코크스와 함께 장입하거나, 코크스로에 대한 장입, 원료야드의 배합, 또는 소결로에 대한 장입에 제공한다.

[실시예]

다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다.

도 18에 나타낸 이 발명의 방법을 나타내는 공정도에 기초해서 실용고로에 슈레더더스트를 전가공처리한 후 바람구멍으로부터 불어넣는 시험 및 로정으로부터 장입하는 시험조업을 7일간에 걸쳐 실시했다. 표 14에 고로의 조업조건을 나타낸다.

[표 14]

고 로 조 업 조 건	출선량	9000 t/d
	코크스비	447 ㎏/t-pig
	송풍량	7260 N㎥/min
	염소부화율	4 vol.%
	송풍온도	1200 ℃

도 18의 공정도에 따라서 슈레더더스트(A)를 파쇄장치(401)에서 처리했다. 슈레더더스트(A)는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 약 120℃로 상승해서 반용융했기 때문에 수냉했다. 이어서 이것을 분리기(402) 및 자선기(403)에서 처리한 후 용융·고체화조립장치(404)에 장입했다. 용융·고체화조리방법은 루트(P)에서 실시하고 분쇄·급랭장치(404a)에서의 처리에서 반용융한 분쇄더스트를 급랭함과 동시에 입상으로 수축고체화시키고 또한 이 입상고체화한 더스트를 분쇄장치(404c)에서 분쇄하여 입상화더스트(a)를 얻었다. 이어서 체거름·분리기(405)에서 처리하고 입자직경이 6㎜이하의 것을 1차저장통(406)에 축적했다. 이어서 서비스탱크(407)로부터 공기운송에 의해 기송장치(408)에 보내고, 이에 따라 입상화더스트(a)를 불어넣음관(410)에 의해 바람구멍(411)으로부터 고로(412)내로 불어넣는다. 불어넣은 입상화더스트의 부피밀도는 0.35∼0.45g/㎤이었다.

표 15에 입상화더스트(a)의 불어넣음조건을 나타낸다.

[표 15]

슈레더더스트의 불어넣음조건	합성수지재 불어넣음 량	62.5 ㎏/min
	기송가스 불어넣음량	1200 N㎥/h
	기송가스종류	공기

한편 체거름·분리기(405)의 처리에서 얻어진 입자직경이 6㎜초과인 것중 50㎜이상의 덩어리더스트는 소정량 모은 후 고로(412)의 원료장입라인에 태워서 고로(412)의 노정으로부터 코크스와 함께 장입했다. 또 입자직경이 6㎜초과부터 50㎜미만의 덩어리더스트는 거친파쇄·냉각장치(401)로 리사이클하였다.

불어넣은 슈레더더스트의 발열량은 약 3000㎉/㎏, 불어넣음량은 코크스에 대한 중량비로 2.2%이었다. 슈레더더스트의 입상화 및 부피밀도의 증대에 의해 7일간에 미치는 연속조업기간중 슈레더더스트에 의한 기송관 등의 막힘 및 저장통의 선반매달림 등 조업트러블은 전혀 발생하지 않고 또 고로의 조업성적도 통상시와 비교해서 변화가 인정되지 않았다. 또 고로가스중의 다이옥신을 GC-MS법으로, NOx를 화학발광법으로 분석했지만 검출되지 않았다.

본 발명은 상기한 바와 같이 구성했기 때문에, 슈레더더스트에 의한 배관의 막힘과 탱크내의 선반매달림의 발생이 없고, 또 고로의 조업조건에 영향을 주지 않고 그것을 로내로 불어넣을 수 있으며, 게다가 다이옥신 및 NOx등 유해가스성분의 발생도 없이 슈레더더스트를 처리할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 폐자동차·폐가전제품슈레더더스트의 세로형 로에 있어서의 처리방법에 의해 공업상 매우 유용한 효과가 초래된다.

구체예 6

본 발명자들은 상기한 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 하기 식견을 얻었다. 우선 바람구멍으로부터 연소대를 관찰한 결과 바람구멍으로부터 불어넣어진 입자직경이 큰 합성수지재는 연소하면서 선회상태로 연소대에 장시간 체류하고 어느정도 작아지기까지 선회상태로 체류한다. 그 후 연소대로부터 비산해가는 것을 발견했다. 이에 대해서 석탄 즉 미분탄인 경우에는 곧 휘발분의 도산과 함께 열균열을 일으켜서 작게 분립되고 연소대로부터 비산한다.

이와 같이 합성수지재와 석탄에서는 바람구멍으로부터 불어넣어진 경우의 연소체 내에서의 거동이 달라져 있고 합성수지재의 경우에는 불어넣는 합성수지재의 입자직경을 소정 조건하에서 연소대내로부터 비산하는 것을 늦추게 하는 것에 의해 연소성을 향상시킬 수 있는 것이 식견되었다.

본 발명자들은 상기한 사항으로부터 하기 사항을 식견했다.

일반적으로 중력장 또는 원심력장으로 유체중을 운동하는 입자에 작용하는 저항력이 입자의 추진력과 균형이 잡혔을 때의 입자속도가 이른바 종말속도이다. 바람구멍으로부터 불어넣어진 합성수지재의 연소대내에서의 종말속도가 이 연소대내로부터 배출되는 가스의 유속보다도 충분하게 큰 사이는 이 합성수지재는 이 연소대로부터 튀어나갈 수 없고, 이 사이 연소대내부를 순환·체류하기 때문에 충분하게 연소할 수 있어서 합성수지재의 연소율은 높아진다.

본 발명은 상기한 식견에 기초하여 이루어진 것으로 바람구멍으로부터 합성수지재를 연료원으로서 불어넣음으로써 세로형 로에서 선철을 제조하는 방법에 있어서, 바람구멍처에 형성되는 연소대내로부터 배출되는 가스의 유속보다도 큰 종말속도를 부여하는 입자경(「한계입자경」이라고 한다)의 합성수지재를 불어넣는 것을 특징으로 한다.

여기서 한계입자경을 구하는 바람직한 방법은 다음의 ①로부터 ③의 과정:①세로형 로의 조업조건을 이용해서 연소대내로부터 배출되는 가스유속을 구하고, ②합성수지재의 물리적특성치(입자경을 포함한다), 및 연소대의 물리적특성치를 이용해서 합성수지재의 연소대에 있어서의 종말속도를 구하고 그리고 ③상기 가스유속보다도 종말속도쪽이 큰 것을 만족하는 조건식을 해결하는 것으로 이루어진다.

이어서, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 22는 로정으로부터 철광석 및 스크랩 등의 철원 및 코크스 등을 장입하고 하부의 바람구멍으로부터 소정의 산소부화공기 및 소정의 합성수지재를 불어넣고, 바람구멍처에 하강한 코크스를 연소시킴과 동시에 합성수지재를 연소시킴으로써 바람구멍처에 연소대가 형성된 것을 설명하기 위한 세로형 로내부의 개략사시도를 나타낸다.

도 22에 있어서, 501은 세로형 로 본체로벽, 502는 합성수지재, 503은 바람구멍, 504는 연소대이고, 연소대(504)에 있어서, DR은 연소대의 안길이, HR은 연소대의 높이, VG는 연소대말단에 있어서의 연직방향의 가스유속을 나타내고, DT는 바람구멍직경을 나타낸다. 단 연소대의 폭은 동일 도면에 대해서 수직방향으로 길이(WR)를 갖는 것이지만 도시되어 있지 않다.

이 발명의 실시형태에 있어서의 연소대내로부터 배출되는 연직방향의 가스유속(이하「연소대말단의 연직방향의 가스유속」이라고 한다)(VG) 및 연소대내에 있어서 합성수지재의 종말속도(VP)의 요구방법에 대하여 설명한다.

(1)연소대말단의 연직방향의 가스유속

연소대말단의 연직방향의 가스유속(VG)은 연소대의 폭(WR) 및 높이(HR)를 산출하여 연소대말단의 단면적을 구하고, 한편 충전되어 있는 코크스의 틀률을 구하면 산정할 수 있다.

연소대의 길이(DR), 연소대의 폭(WR) 및 연소대의 높이(HR)는 각각 하기 (1), (2) 및 (3)식:

DR /DR = C (ρｑ/εｂ3ρP)1/2·｛U/(gDPC)1/2｝

0202020202020202020202(1)

WR /DT = 2cot30(1+kDR/DT)1/2 0202020202020202(2)

(HR /DR) (DR /DT) = Kεｂ 3/2 0202020202020202(3)

단 DR : 연소대의 길이 (m)

WR : 연소대의 폭(m)

HR : 연소대의 높이(m)

DT : 바람구멍직경〔m〕

DPC : 장입된 코크스의 직경〔m〕

ρｑ : 송풍가스밀도 〔㎏ /㎥〕

ρp : 코크스의 외견밀도 〔㎏ /㎥〕

εｂ :장입코크스충전시의 틀률〔-〕

g : 중력가속도 〔m/sec2〕

U : 바람구멍선단의 가스속도 〔m/sec〕

C : 정수

K : 정수

k : 분류의 퍼짐각에 관한 정수

로 표현된다.

연소대말단의 연직방향의 가스유속(VG)은 (1)∼(3)식에서 구해진 WR, Hｂ 및 ε를 이용하여 하기 (4) 식 :

VG =｛Q (273+TB)/293｝×｛1/(1+Pa)｝

×〔1/｛(WR /HR)/4｝2π〕× (1/ε2/3) 0202020202020202(4)

단 Q : 송풍량(N㎥/sec)

Ta : 송풍온도(℃)

pa : 송풍압력(atm)

로 구할 수 있다.

(2)연소대내에 있어서 합성수지재의 종말속도

세로형 로 하부의 바람구멍앞에 형성된 연소대내에 있어서 합성수지재의 입자에 작용하는 추진력과 저항력이 균형을 이룰 때의 입자의 속도로서의 종말속도(VP(m/sec))는 연소대내에 있어서의 온도, 가스밀도, 가스점도, 압력, 또 합성수지재의 입자경 및 밀도를 이용하여 하기(5-1)식 및 (5-2)식에 기초해서 계산할 수 있다.

2〈 Re〈 500일 때:

VP = ｛4g2 (ρpι-ρ)2DP3/225/μ/ρ｝1/30202020202020202(5-1)

500fRe〈105일 때:

VP = ｛ 3.03g (ρPι-ρ)DP/ρ｝1/2｝0202020202020202020202(5-2)

단 Re: 레이노즐수 = DP VP ρ/μ

VP : 합성수지재의 종말속도 (m/sec)

ρPι : 합성수지재의 입자밀도 〔㎏/㎥〕

ρ : 연소대내의 가스밀도 〔㎏/㎥〕

DP : 합성수지재의 입자경 (m)

μ : 연소대내의 가스점도 (N/m)

g : 중력가속도 (m/sec2)

그래서 바람구멍앞의 연소대내로부터 합성수지재의 입자가 튀어나오지 않게 하기위한 한계입자경은 상기(5-1) 또는 (5-2)식으로 산출되는 입자의 종말속도(VP)의 값이 상기(4)식에서 산출되는 연소대말단의 연직방향의 가스유속(VG)의 값보다도 크게 둔 식을 합성수지재의 입자경(DP)에 대하여 푸는 것에 의해 구할 수 있다.

한편, 합성수지재의 입자경의 상한치는 배관 내에서의 폐쇄방지 등을 고려하여 운송배관 내경의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한 합성수지재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스틸렌 등 고분자계의 탄화수소화합물이면 좋고, 그 종류는 한정되지 않는다.

[실시예]

이어서 이 발명의 바람구멍앞 연소대에 있어서 연소시험의 실시예를 도면에 기초해서 설명한다.

도 23은 이 발명의 연소시험을 실시하기 위해서 이용한 세로형 로 연소시험장치를 나타내는 개략단면도이다. 같은 도면에 있어서, 503은 바람구멍, 504는 연소대, 505는 코크스호퍼, 506은 합성수지재호퍼, 507은 열풍, 508은 코크스 충전층, 509는 검척봉, 510은 연소가스이고, 이 세로형 로 연소시험장치는 실제의 고로를 모의한 것이다.

표 16에 이 연소시험장치를 사용해서 실시한 주요한 시험조건을 나타낸다.

[표 16]

송풍량(N㎥/hr)	350
송풍온도(℃)	1200
송풍가스성분조성(vol.%) O2 N2	77 23
바람구멍앞 가스유속(m/sec)	145
코크스입자직경(mm)	20~30
코크스충전시의 공간률(-)	0.6
합성수지재의 불어넣음량(㎏/hr)	30
합성수지재의 성분조성(wt.%) C H	84 14

로의 상부로부터 입자경 20∼30㎜의 코크스를 코크스호퍼(505)로부터 장입하고 검척봉(509)에서 그 장입높이를 틀률0.6이 되도록 조정하고, 한편 바람구멍(503)으로부터 1200℃의 열풍(507)을 350N㎥/hr의 송풍량에서 불어넣고 또한 합성수지재호퍼(506)로부터 송기된 합성수지재를 바람구멍(503)으로부터 로내에 불어넣는다. 합성수지재의 불어넣음량은 30㎏/hr이고 이것을 고로에 있어서 선철 1ton을 제조하는데에 필요한 불어넣음재료의 양(불어넣음재료비)으로 환산하면 90㎏/t에 상당한다. 또 바람구멍(503)앞의 가스유속은 145m/sec로 산정된다. 그 결과 코크스충전층(508)의 코크스 및 불어넣어진 합성수지재가 심하게 연소하고 바람구멍(503)의 전방으로 연소대(504)가 형성되었다.

처음에 하기시험①을 실시했다.

시험① : 표 16의 시험조건에 있어서, 바람구멍(503)의 경을 65㎜로 일정하게 하고 합성수지재의 입자경(이하, 대표입자경으로 나타낸다)을 0.6∼10㎜의 사이의 소정치에 변화시켜서 연소시험을 실시하고 합성수지재의 연소율을 구했다.

또한 합성수지재의 대표입자경을 산술평균치로 정의했다(이하, 같음).

합성수지재의 연소율(α)을 하기(6)식 :

α = (A-B)β/C 0202020202020202020202020202020202020202020202020202020202(6)

단 A : 합성수지재를 불어넣지 않은 경우의 코크스소비량

(㎏/hr)

B : 합성수지재를 불어넣은 경우의 코크스소비량

(㎏/hr)

β : 코크스중의 탄소함유량

C : 불어넣은 합성수지재중의 탄소량(㎏/hr)

로 정의하고 이것에 기초해서 연소율(α)을 산출했다(이하, 같음).

또 연소대에 있어서, 연소하지 않았던 합성수지재는 연소대상부에서 합성수지재의 구성성분인 에탄, 에칠렌 및 프로필렌 등의 탄화수소에 분해한다. 그리고 로상부에서 채취한 배기가스중의 탄화수소량의 측정치로부터도 별도 연소율을 구해서 (5)식에 의해 구한 연소율을 체크했다(이하, 같음).

표 17에 시험①에서 얻어진 합성수지재의 대표입자경에 대한 합성수지재의 연소율을 나타낸다. 그리고 이 관계를 도 24에 나타냈다.

[표 17]

	합성수지재의 대표입자경(㎜)	합성수지재의 연소율(-)
실시예 1	10	0.96
실시예 2	6	0.95
실시예 3	4	0.91
실시예 4	3	0.89
실시예 5	1.5	0.74
실시예 6	2	0.63
실시예 7	0.8	0.86
실시예 8	0.6	0.94

시험①의 연소시험조건으로 산출된 연소대 말단의 연직방향의 가스유속은 상기(4)식에 의해 7.6m/sec로 구해진다. 한편 (5-2)식에 의해 구해진 합성수지재 입자의 종말속도를 이용해서 연소대로부터 튀어나오지 않기 위한 한계입자직경을 구하면 약 2.4㎜가 되었다.

이에 대하여 도 24에 의하면 대표입자경이 2.5㎜의 합성수지재를 불어넣은 경우의 연소율은 0.73이었다.

또한 도 24에 있어서, 연소율은 대표입자경이 2.0㎜정도이고 극소치를 취하는 것은 대표입자경이 2.0㎜정도 미만에서는 입자의 비산비율은 증가해서 연소율을 저하시키는 방향으로 작용하지만 합성수지재의 비표면적이 증대하기 때문에 연소속도가 빨라지게 되기 때문이라고 생각된다. 그러나 실용적으로는 합성수지재의 대표입자경을 작게 할수록 분쇄비용이 많아지는 것 및 분쇄제품수율이 저하하는 것 등 때문에 바람직하지 않다.

또한 로상부에 있어서, 배기가스중 탄화수소량으로부터 산출된 연소율도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.

이어서 하기시험②를 얻었다.

시험② : 표 16의 시험조건에 있어서, 합성수지재의 대표입자경을 2.5㎜로 일정하게 하고 바람구멍(3)직경을 45∼120㎜의 소정치로 변화시켜서 연소시험을 실시하고 합성수지재의 연소율을 구했다.

표 18에 시험②에서 얻어진 결과를 나타낸다. 즉 바람구멍경을 소정의 값으로 설정한 경우, 연소대말단의 연직방향의 가스유속의 값을 산출하고 이 때의 합성수지재의 연소율을 나타낸다. 그리고 연소대말단의 연직방향의 가스유속과 합성수지재의 연소율의 관계를 도 25에 나타냈다.

[표 18]

	바람구멍(㎜)	연소대말단의 연직방향가스유속(m/sec)	연소율(-)
실시예 9	100	4.8	0.93
실시예 10	120	4.0	0.96
실시예 11	80	6.1	0.86
실시예 12	65	7.6	0.77
비교예 1	60	8.2	0.61
비교예 2	50	10.0	0.54
비교예 3	45	11.2	0.50

시험②의 조건하에서 합성수지재의 대표입자경이 2.5㎜인 경우의 합성수지재의 종말속도는 7.9m/sec로 산출된다. 한편 도 25에서 연소대말단의 연직방향의 가스유속이 상기에서 산출된 합성수지재의 종말속도의 7.9m/sec일 때 합성수지재의 연소율은 약 0.7이고 연소대말단의 연직방향의 가스유속이 7.9m/sec보다도 작은 경우에 합성수지재의 연소율은 0.7보다 높고 연소대말단의 연직방향의 가스유속이 7.9m/sec보다도 큰 경우에 합성수지재의 연소율은 0.7보다 낮게 되는 것을 알 수 있다.

또한 이 시험에서는 이와 같이 합성수지재가 비산하지 않기 위한 연소대말단에서의 연직방향의 가스유속과 연소율의 사이에 강한 상관관계가 있는 것을 알았다.

본 발명은 이상과 같이 구성했기 때문에 선철을 제조하기위한 세로형 로의 열원으로써 합성수지재를 미분쇄하지 않고 덩어리상인 채의 형태로 불어넣을 수 있고, 게다가 높은 연소율을 얻을 수 있어서 석탄 및 코크스의 절약이 가능하게 된다. 또 소각 및 매립처리되어 있는 합성수지재의 처리에 따른 환경상의 문제해결의 하나도 되는, 세로형 로에 대한 합성수지재불어넣음방식을 제공할 수 있어 공업상 우수한 효과가 초래된다.

구체예 7

도 26은 본 발명의 합성수지재불어넣음설비의 한 구성예를 나타내고 있다.

본 발명의 합성수지재불어넣음설비는 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 받아들이고, 이것을 입상합성수지재에 가공처리하기위한 가공처리라인(Y)와 이들 가공처리라인(X) 및 가공처리라인(Y)에서 각각 얻어진 입상합성수지재가 장입되는 1차저장사일로(601)와 이 1차저장사일로(601)로부터 공급되는 입상합성수지재를 고로바람구멍부 등의 불어넣음부(이하, 불어넣음부가 고로바람구멍부인 경우를 예로 설명한다)에 기송공급하기 위한 불어넣음스테이션(Z)을 갖고 있다.

상기 가공처리라인(X,Y)은 연료에 공급할 합성수지재를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 외(즉, 덩어리상합성수지재가 주체)의 합성수지류(B)로 분별된 상태에서 받아들이고 각각의 합성수지류에 적합한 공정으로 입상합성수지재에 가공처리하는 것이다. 이 때문에 가공처리라인(X)은 합성수지류(A)를 열에 의해 용융 또는 반용융화시킨 해당 고체화시키는 것에 의해 감용고체화(감용=용적감소)된 입상합성수지재에 가공하는 입상고체화장치를 갖고, 한편 가공처리라인(Y)은 합성수지류(B)를 파쇄처리하기 위한 1차 또는 그 이상의 파쇄장치를 갖고 있다.

이하 본 발명설비의 구성을 도 26에 따라 설명하면 상기 가공처리라인(X)은 입구측으로부터 차례로 합성수지류(A)를 파쇄(또는 거친파쇄)하기 위해 필요에 따라서 설치되어 있는 파쇄장치(602)와 합성수지류(A)를 감용고체화된 입상합성수지재(a)에 가공처리하기 위한 입상고체화장치(603)와 입상합성수지재(a)를 체거름하기 위한 체거름장치(604)(예를 들면 진동식의 체거름장치)를 갖고 있다. 상기 파쇄장치(602)로부터 입상고체화장치(603)에는 이송수단(605)에 의해, 또 입상고체화장치(603)로부터 체거름장치(604)에는 이송수단(606)에 의해 각각 합성수지류(A)가 이송된다. 통상 이들의 이송수단(605,606)은 반송콘베이어 혹은 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성된다. 또 이송수단(605)의 도중에는 철가루의 제거를 실시하기 위한 자선기(630)(자석에 의해 철가루 등을 흡착하고 이것을 제거하는 장치)가 설치되어 있고 이와 같은 자선기(630)가 설치되어 있는 경우에는 일반적으로 이송수단(605)은 반송콘베이어에 의해 구성된다.

상기 체거름장치(604)에서 체로 걸러진 입자직경이 작은 입상합성수지재(a)는 이송수단(607)에 의해 1차저장사일로(601)에 이송된다. 이 구성예에서는 이송수단(607)은 기송관과 그 도중에 설치되어 있는 송풍기(608)에 의해 구성되어 있지만 경우에 따라 이송수단(605,606)과 마찬가지로 반송콘베이어와 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성해도 좋다. 또 체거름장치(604)에서 체로 걸러진 입자직경이 큰 합성수지재는 이송수단(609)에 의해 상기 입상고체화장치입구측의 이송수단(605)에 되돌리고, 입상고체화장치(603)에 재장입되도록 되어 있다. 이송수단(609)도 기송관과 그 도중에 설치되어 있는 송풍기(608)에 의해 구성되어 있지만 경우에 따라 반송콘베이어 등에 의해 구성해도 좋다.

또한 이 조립의 입상합성수지재를 반송하는 위치는 임의이고 예를 들면 입상고체화장치(603)와 자선기(630) 사이, 파쇄장치(602)의 입구측 등의 각 위치(통상은 반송라인)에 반송할 수 있고 또 경우에 따라 가공처리라인(Y)에 공급할 수도 있다. 이 가공처리라인(Y)에 공급할 경우에는 예를 들면 1차파쇄장치(610)의 입구측, 1차파쇄장치(610)와 2차파쇄장치(611) 사이, 2차파쇄장치(611)와 선별기(612) 사이, 선별기(612)와 분쇄장치(613)사이 등의 임의의 위치(통상은 반송라인)에 공급할 수 있다. 또 이 이외에 조립의 입상합성수지재를 계외로 꺼내고 타 공정에 직접장입(예를 들면 고로와 스크랩용해로에의 로정장입, 코크스로와 연결로에 대한 직접장입등)하도록 해도 좋다.

또 합성수지류(A)가 후술하는 입상고체화장치(603)에서 파쇄처리되는 경우에는 상기 파쇄장치(602)에 의한 파쇄처리는 반드시 필요한 것이 아니고 따라서 그 경우 파쇄장치(602)는설치하지 않아도 좋다.

상기 이방고체화장치(603)는 예를 들면 이하의 ①∼③에 나타내는 방식으로 합성수지류(A)의 감용고체화처리를 실시하는 기구를 갖고 있다.

① 합성수지재류(A)를 가열하여 용융시킨 후 냉각해서 고체화시키고 이 고체화한 합성수지재를 재단 또는 분쇄처리하는 방식

② 합성수지재류(A)를 재단 또는 파쇄하고(이 재단 또는 파쇄는 입상고체화장치내는 아니고 상기 파쇄장치(602)에서 실시해도 좋다), 이 재단 또는 파쇄된 합성수지재를 가열 혹은 상기 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 반용융시키고, 반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 수축고체화시키고, 이때 입상으로 수축고체화시키거나 혹은 수축고체화한 합성수지재를 분쇄처리해서 입상합성수지재(a)를 얻는 방식

③ 상기②의 방식의 형태로서, 합성수지류(A)를 고속회전하는 회전날로 재단 또는 파쇄함과 동시에 그 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 합성수지재를 반용융시키고 이어서 이 반용융화한 합성수지재를 물분무 등에 의해 냉각함으로써 수축고체화시키고, 이때 입상으로 수축고체화시키거나 혹은 수축고체화와 동시에 상기 회전날에 의해 분쇄처리하고 입상합성수지재(a)를 얻는 방식

이들 방식중 ①의 방식에 의한 장치의 전형적인 예는 합성수지류(A)를 완전용융시키는 수단과 이 용융한 합성수지류를 선상 등에 압출성형하는 압출수단과 이 압출성형된 합성수지재를 입상으로 재단처리하는 재단수단으로 이루어지는 장치이지만 이 외에도 각종 가공방식을 채택할 수 있다.

이에 대해서 ②③의 방식(구분③의 방식)에 의한 장치에서 얻어진 입상합성수지재(a)가 필름상 합성수지재의 분쇄물은 말할 것도 없고 덩어리상합성수지재의 분쇄물에 비교하는 것조차 상당히 우수한 유동성과 반송성을 나타내고 게다가 연소성에도 매우 우수하다는 것, 게다가 이들을 덩어리상합성수지재의 분쇄물과 혼합해서 이용하는 것에 의해 합성수지재 전체의 반송성 및 연소성을 현저히 향상시킬 수 있는 것을 발견해 낸 것이고 따라서 본 발명의 연료불어넣음설비에 있어서는 입상고체화장치(603)는 상기② 또는 ③의 방식을 이용하는 것이 가장 바람직하다.

도 28은 상기 ②의 방식에서 입상수축고체화 혹은 수축고체화 일입상화(一粒狀化)의 연속처리를 실시하는 입상고체화장치(603)의 한 구성예를 나타내고 있고 입상고체화장치(603)는 합성수지재류의 입구측으로부터 차례로 파쇄기(639), 감용고체화장치(640) 및 필요에 따라 설치되는 분쇄기(641)를 갖고 있다. 또 감용고체화장치(640)는 입구측으로부터 가열실(642)와 냉각실(643)을 갖는 동시에 이들 가열실(642)과 냉각실(643)을 통해서 합성수지류를 연속반송하는 반송장치(644)(반송벨트 등)를 갖고 있다.

이와 같은 입상고체화장치(603)에 의하면 합성수지류(A)는 파쇄기(639)에서 파쇄된 후 감용고체화장치(640)에 장입된다. 이 감용고체화장치(640)에서는 합성수지류(A)는 가열실(642) 및 이에 이어지는 냉각실(643)을 반송장치(644)에서 연속반송되면서 가열실(642)에 있어서 가열(가스가열, 가스간접가열 또는 전기가열 등)되는 것으로 반용융화한 후 냉각실(643)에서 수분로 등에 의해 급랭되고 수축고체화한다. 이때 합성수지류(A)의 파쇄형태와 가열실 내로의 장입상태 등을 적절히 선택함으로써 합성수지재를 입상으로 수축고체화시킬 수 있고 따라서 이 방식에 의하면 수축고체화한 채로 입상합성수지재(a)가 얻어진다.

한편 합성수지재의 일부 또는 전부를 입상으로 수축고체화시키지 않은 방식에서는 수축고체화한 합성수지재는 감용고체화장치(640)로부터 분쇄기(641)에 장입되고 이 분쇄기(641)에 의해 입상으로 분쇄처리되는 것으로 입상합성수지재(a)가 얻어진다.

이상과 같이 하여 얻어진 입상합성수지재(a)는 파쇄된 필름상합성수지재를 반용융상태로부터 입상으로 수축고체화시키고 혹은 수축고체화시킨 후 이것을 분쇄처리한 것이기 때문에 덩어리상합성수지재의 파쇄물과 같이 각진 형상이 아니라 전체적으로 보아서 둥그스름한 형상을 갖기 때문에 우수한 연소성과 유동성을 나타낸다.

도 29는 상기③의 방식에 의한 장치 구조의 개략을 또 도 30은 이 장치에 의한 입상수축고체화 또는 수축고체화 일입상화처리의 원리를 모식적으로 나타내고 있다.

이 입상고체화장치(603)는 합성수지류(A)가 장입되는 탱크(645)와 이 탱크(645)내의 바닥부에 배치되는 1 또는 2 이상의 회전날(646)과 탱크(645)내에 냉각용유체(물 등의 액체 혹은 가스)를 불어넣음 혹은 분무하기 위한 급랭수단(647)을 구비하고 있다. 이와 같은 입상고체화장치(603)에 의하면 탱크(645)내에 장입된 합성수지류(A)를 고속회전하는 회전날(646)로 재단 또는 파쇄함과 동시에 이 재단 또는 파쇄에 의한 마찰열에 의해 합성수지재를 반용융화시키고 이어서 이 반용융화한 합성수지재를 급랭수단(647)으로부터의 물분무 등에 의해 상기 온도로부터 급랭함으로써 수축고체화시키고 이 때 입상으로 수축고체화시키거나 혹은 수축고체화와 동시에 상기 회전날(646)에 의해 분쇄처리하여 입상합성수지재(a)가 얻어진다.

이상과 같이 하여 얻어진 입상수지재(a)도 파쇄된 필름상합성수지재를 반용융상태로부터 입상으로 수축고체화시키고 혹은 수축고체화시킨 후 이것을 분쇄처리한 것이기 때문에 덩어리상합성수지재의 파쇄물에 비교해서 비교적 다공성의 성상이고 비표면적이 크며, 게다가 덩어리상합성수지재의 파쇄물과 같이 각진 형상이 아니라 전체적으로 보아서 둥그스름한 형상을 갖기 때문에 우수한 연소성과 유동성을 나타낸다.

이 장치는 배치방식에 의해 합성수지재의 파쇄(또는 재단)처리, 반용융화처리 및 수축고체화 후의 분쇄처리(단 냉각에 의해 입상으로 수축고체화시키는 경우는 분쇄처리는 필요없다)의 모두를 고속회전하는 회전날(646)에 의해 실시하는 것이고 「파쇄(또는 재단)→반용융화→급랭에 의한 입상수축고체화」 혹은 「파쇄(또는 재단)→반용융화→급랭에 의한 수축고체화→분쇄」이라는 일련의 처리공정이 단시간에 신속히 실시되고 게다가 합성수지재가 회전날(646)에 의한 파쇄(재단)-고속교반 중에 반용융화하고 이와 같은 상태에서 신속히 급랭처리가 이루어지기 때문에 비표면적 및 입자형상 등의 면에서 보다 바람직한 입상합성수지재(a)가 얻어진다. 또 회전날(46)의 작용만으로 파쇄(또는 재단)처리, 반용융화처리 및 수축고체화 후의 분쇄처리가 실시되기 때문에 설비비용 및 운전비용의 면에서도 유리하다.

또한 상기 ③의 방식에 의한 장치에 있어서도, 합성수지류(A)의 파쇄형태와 회전날에 대한 장입상태 등을 적절히 선택함으로써 합성수지재를 입상으로 수축고체화시킬 수 있고 따라서 이 경우에는 실질적으로 수축고체화 후의 회전날(646)에 의한 분쇄처리 없이 수축고체화한 채로 입상합성수지재(a)가 얻어진다. 한편, 합성수지재의 일부 또는 전부를 입상으로 수축고체화시키지 않는 경우에는 상기와 같이 회전날(646)에 의한 분쇄처리에 의해 입상합성수지재(a)가 얻어진다.

또 상기②,③의 방식에 있어서 합성수지재류(A)를 반용융화하는 온도는 합성수지의 종류와 형상 등에 의해 어느 정도 달라지고 예를 들어 재질면으로 말하면 저밀도폴리에틸렌의 경우에 105∼115℃정도, 중저밀도폴리에틸렌의 경우에 128℃전후이다. 따라서 합성수지류(A)에 포함되는 합성수지재의 종류와 비율, 형태 등에 따라서 반용융화시키기 위한 온도가 적절히 선택된다.

한편, 상기 가공처리라인(Y)은 입구측으로부터 차례로, 합성수지류(B)를 거친파쇄하기 위한 1차파쇄장치(610)와 합성수지류(B)를 더욱 미세하게 파쇄하기 위한 2차파쇄장치(611)와 파쇄된 합성수지류(B)로부터 금속과 토사 등의 이물을 제거하기 위한 선별장치(612)와 이물이 제거된 합성수지류(B)를 최종적인 입자직경으로 분쇄처리하고 입상합성수지재(b)로 하기 위한 분쇄장치(613)을 갖고 있다.

상기 1차파쇄장치(610)로부터 2차파쇄장치(611)에는 이송수단(614)에 의해, 또 2차파쇄장치(611)로부터 선별장치(612)에는 이송수단(615)에 의해 각각 합성수지류(B)가 이송된다. 통상 이들 이송수단(614,615)은 반송콘베이어 또는 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성된다. 또 이송수단(614)의 도중에는 철가루의 제거를 실시하기 위한 자선기(630)(자석에 의해 철가루를 흡착하고 이것을 제거하는 장치)가 설치되어 있고 이와 같은 자선기(630)가 설치되는 경우는 일반적으로 이송수단(614)은 반송콘베이어에 의해 구성된다.

선별장치(612)로부터 분쇄장치(613)에는 이송수단(616)에 의해 또 분쇄장치(613)로부터 1차저장사일로(601)에는 이송수단(617)에 의해 각각 합성수지류(B)혹은 입상합성수지재(b)가 이송된다. 이 구성예에서는 이송수단(616,617)은 기송관과 그 도중에 설치되는 송풍기(608)에 의해 구성되어 있지만 경우에 따라서는 이송수단(614,615)과 같고, 반송콘베이어와 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성해도 좋다.

상기 1차저장사일로(601)와 불어넣음스테이션(Z)의 사이에는 상류측으로부터 차례로 1차저장사일로(601)로부터 공급되는 입상합성수지재를 받아들여서 일시적으로 저장하는 서비스탱크(619)와 이 서비스탱크(619)로부터 공급되는 입상합성수지재를 받아넣고 이것을 불어넣음스테이션(Z)에 기송공급하기 위한 리프트탱크(621)가 설치되어 있다.

1차저장사일로(601)로부터 서비스탱크(619)에는 이송수단(618)에 의해 입상합성수지재가 공급된다. 이 이송수단(618)은 예를 들면 정량잘라냄장치와 반송콘베이어 혹은 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성된다. 또 서비스탱크(619)로부터 리프트탱크(621)에는 이송수단(620)에 의해 입상합성수지재가 이송되지만 이 이송수단(620)은 자유낙하식의 이송관에 의해 구성되어 이 이송관의 도중에는 입상합성수지재의 공급 및 정지와 리프트탱크 내의 기압을 지지하기 위한 차단밸브(638)가 설치되어 있다.

상기 리프트탱크(621)에는 어큐뮬레이터(629)로부터의 에어공급관(637)이 접속되고 기송용에어가 공급된다. 이 기송용에어에 의해 리프트탱크(621) 내의 입상합성수지재가 기송관(622)을 통해서 불어넣음스테이션(Z)에 공급된다. 또 입상합성수지재의 기송량은 리프트탱크(621) 내에 공급되는 기송용에어의 압력으로 제어한다.

상기 불어넣음스테이션(Z)은 입상합성수지재의 고로바람구멍부로의 연속공급을 가능하게 하기 위한 다단식 탱크를 가지고 있고 이 구성예에서는 상류측으로부터 차례로 2차저장사일로(623), 균압탱크(624) 및 불어넣음탱크(625)를 갖고, 상기 기송관(622)이 2차저장사일로(623)에 접속되어 있다. 2차저장사일로(623)로부터 균압탱크(624)에는 이송수단(631)에 의해 또 균압탱크(624)로부터 불어넣음탱크(625)에는 이송수단(632)에 의해, 각각 입상합성수지재가 공급된다. 이들의 각 이송수단(631,632)은 자유낙하식의 이송관에 의해 구성되고 또 그들의 도중에는 입상합성수지재의 공급 및 정지와 균압탱크(624) 및 불어넣음탱크(625) 내의 기압을 지지하기 위한 차단밸브(633,634)가 설치되어 있다.

상기 불어넣음탱크(625)로부터 고로(BF)의 바람구멍부(628)에는 기송관(626) 및 각 바람구멍부에 통하는 기송지관(627)(도면중 636은 각 기송지관(627)로의 분배기)에 의해 입상합성수지재가 기송공급된다. 기송관(626)의 불어넣음탱크 출구측위치에는 탱크로부터 배출된 입상합성수지재를 가스와 혼합해서 유동화시키기 위한 유동화장치(635)가 설치되어 있다. 이 유동화장치(635)는 입상합성수지재의 공급·정지를 실시하는 기능도 갖고 있다. 또 기송관(626)에는 어큐뮬레이터(629)로부터의 에어공급관(637)이 접속되고 기송용에어를 공급한다. 불어넣음탱크(625)로부터 입상합성수지재의 기송량의 조정은 불어넣음탱크(625)내의 압력을 예를 들면 도시하지 않은 승압수단에 의해 조정함으로써 또한 필요에 따라 어큐뮬레이터(629)로부터의 기송용가스의 유량을 조정하는 것에 의해 실시된다.

도 31 및 도 34는 각각 불어넣음스테이션(Z)의 다른 구성예를 나타내는 것으로 이들은 도 26에 나타내는 바와 같은 균압탱크를 설치하지 않고 복수쌍의 2차저장사일로-불어넣음탱크 또는 불어넣음탱크를 병렬적으로 설치하고, 고로바람구멍부에 대한 입상합성수지재의 연속공급을 가능하게 한 것이다.

도 31에 나타나는 불어넣음스테이션(Z)은 2차저장사일로(623a) 및 불어넣음탱크(625a)와 2차저장사일로(623b) 및 불어넣음탱크(625b)를 병렬적으로 설치하고 2차저장사일로(623a,623b)에 대하여 기송관(622)에 설치한 분배장치(648)에 의해 입상합성수지재를 적절히 나누어서 장입할 수 있도록 하고 있다. 2차저장사일로(623a,623b)로부터 불어넣음탱크(625a,625b)에는 이송수단(649a,649b)에 의해 각각 입상합성수지재가 공급된다. 이들의 각 이송수단(649a,649b)은 자유낙하식의 이송관에 의해 구성되고 또 그들의 도중에는 입상합성수지재의 공급 및 정지와 불어넣음탱크 내의 기압을 지지하기 위한 차단밸브(650a,650b)가 설치되어 있다. 또 각 불어넣음탱크(625a,625b)에 접속된 기송지관(860a,860b)의 탱크출구측위치에는 도 26의 유동화장치(635)와 마찬가지의 기능을 갖는 유동화장치(651a,651b)가 설치되어 있다.

또한 도 31에 나타내는 불어넣음스테이션(Z)에서는 병렬적인 2차저장사일로-불어넣음탱크를 3쌍이상 설치할 수도 있다.

또 도 32에 나타내는 불어넣음스테이션(Z)은 2차저장사일로(623)의 출구측에 불어넣음탱크(625a,625b)를 병렬적으로 설치하고 분배장치(653)를 갖는 이송수단(652)에 의해 2차저장사일로(623)로부터 입상합성수지재를 각 불어넣음탱크(625a, 625b)에 적절히 나누어서 공급할 수 있도록 하고 있다. 이 이송수단(652)을 구성하는 각 불어넣음탱크로의 분기관의 도중에는 입상합성수지재의 공급 및 정지와 불어넣음탱크 내의 기압을 지지하기 위한 차단밸브(654a,654b)가 설치되어 있다. 또 각 불어넣음탱크(625a,625b)에 접속된 기송지관(860a,860b)의 탱크출구측위치에는 도 26의 유동화장치(635)와 마찬가지의 기능을 갖는 유동화장치 차단밸브(655a, 655b)가 설치되어 있다.

또한 도 32에 나타내는 불어넣음스테이션(Z)에서는 병렬적인 불어넣음탱크를 3쌍이상 설치할 수도 있다.

또 도 26에 나타난 구성예에서는 자선기(630)를 각 가공처리라인(X,Y)에서 각각 한곳씩 설치하고 있지만 각 처리라인의 복수장소에 자선기(630)를 배치해도 좋다.

또 가공처리라인(X,Y)에 설치되는 각종 파쇄장치(분쇄장치(613)도 포함)의 파쇄방식은 임의이고 통상의 기계적 수단만에 의한 파쇄방식 이외에 예를 들면 파쇄처리체를 냉동한 상태에서 파쇄하는 소위 냉동파쇄방식의 것을 적용할 수도 있다.

통상 도 26에 나타내는 가공처리설비의 입구측에는 반입합성수지류의 야드건조설비 등의 부대설비가 설치되어 있다.

도 27은 본 발명설비의 다른 구성예를 나타내는 것으로 가공처리라인(X)과 가공처리라인(Y)에 각각 합성수지류로부터 염화비닐 등의 함염소고분자수지재를 분리제거하기 위한 분리장치(656,656)를 설치한 것이다.

즉, 가공처리라인(X)에서는 파쇄장치(602)와 입상고체화장치(603)의 사이에 분리장치(656)가 설치되고 합성수지류(A)로부터 염화비닐과 염화비닐덴 등의 함염소고분자수지재만이 분리제거된다. 염화비닐 등의 함염소고분자수지는 다른 합성수지에 비교해서 비중이 크기 때문에 (폴리에틸렌의 비중: 0.91∼0.96, 폴리프로필렌의 비중: 0.89∼0.91정도인 것에 대해, 염화비닐의 비중: 1.16∼1.55정도), 통상 분리장치(656)는 물 등의 액체를 이용한 비중분리방식 혹은 원심분리방식 등에 의해 합성수지류(A)로부터 함염소고분자수지재를 분리한다.

또한 가공처리라인(X)에 있어서, 상기 분리장치(656)는 입상고체화장치(603)보다도 상류측 임의의 위치에 배치할 수 있다.

도 33은 비중분리방식에 의한 분리장치(656)의 한 구성예를 나타내고 있다. 도면에 있어서, 658은 물이 넣어진 분리조(659a,659b)는 분리조로부터 배출된 합성수지재의 물을 가르기위한 스크린(660)은 스크린에 의한 물가름 후에 합성수지재를 건조처리하기 위한 건조기(661)는 스크린(659a,659b)에서 분리된 물을 배출하는 배수탱크이다.

이와 같은 분리장치(656)에 의하면 합성수지류(A)는 물이 넣어진 분리통( 658)에 장입되어 통내에서 침강하는 염화비닐 등의 함염소고분자수지재와 부상하는 그 이상의 합성수지재로 분리된다. 침강분리한 함염소고분자수지재는 적당한 배출수단에 의해 조외로 배출되고 스크린(659a)를 거쳐 물과 분리된 후 계외로 배출된다. 한편, 조내로 부상한 함염소고분자수지재 이외의 합성수지재는 적당한 배출수단으로 조외로 배출되고 스크리인(659b)을 거쳐 물과 분리된 후 건조기(660)에서 건조되고 차공정으로 보내어진다.

또 도 34는 원심분리방식에 의한 분리장치(656)의 한 구성예를 나타내고 있다. 이 장치는 내부가 공중의 통상 또는 방추상의 본체(662)와 이 본체(662)내부의 길이방향에 회전자유롭게 배치되는 스크류부착의 내부통체(663)와 이 내부통체 회전구동용의 모터(664) 등으로 구성된다. 이 장치에서는 합성수지재와 물 등의 매체의 혼합물이 고속회전하는 내부통체(663)의 일단으로부터 그 내부에 공급된다. 혼합물은 내부통체(663)의 길이방향 대략 중앙에 설치된 개구(665)로부터 원심력의 작용에 의해 본체(662)의 내부공간에 토출되고 매체의 비중을 경계로 하여 이것보다도 비중이 큰 중질분(함염소고분자수지)과 비중이 작은 경질분(함염소고분자수지 이외의 합성수지류)으로 분리된다. 결국 원심력에 의해 합성수지재 중의 중질분만이 본체(662)의 내벽면측에 모여지는 결과, 경질분과 중질분이 본체(662)의 직경방향에 있어서 분리한 상태가 된다.

여기서 내부통체(663)는 상기 개구(665)를 대략의 경계로 한 길이방향 절반에 경질분반송용의 스크류(666a)가, 다른 길이방향 절반에 중질분반송용의 스크류( 666b)가 설치되어 있다. 이들 스크류(666a,666b)는 스크류의 나선방향이 서로 역방향이고, 내부통체(663)가 회전함으로써 스크류(666a,666b)는 각각의 측의 본체단부방향에 합성수지재를 반송한다. 즉 경질분의 합성수지재는 날개가 비교적 짧아 스크류(666a)에 의해 본체(662)의 한쪽의 단부까지 반송되고 배출구(667a)로부터 배출된다. 한편 본체(662)의 내벽면측에 모여진 중질분의 합성수지재는 날개가 본체(662)의 내벽면 근방까지 연장된 스크류(666b)에 의해 본체(662)의 다른쪽의 단부까지 반송되고 배출구(667b)로부터 배출된다. 한편 물 등의 모체는 본체(662)의 대략 중앙부에 설치된 배출구(668)로부터 장치외로 배출된다.

이와 같은 장치에 의하면 경질분과 중질분에 각각 분리된 합성수지재를 수분이 매우 적은 상태로 장치외에 배출될 수 있다.

도 27에 나타나는 설비는 파쇄장치(602)로부터 분리장치(656)에는 이송수단(605a)에 의해 또 분리장치(656)로부터 입상고체화장치(603)에는 이송수단(605b)에 의해 각각 합성수지류(A)가 이송된다. 통상 이들 이송수단(605a,605b)은 반송콘베이어 혹은 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성된다. 또 이송수단(605a)의 도중에는 철가루의 제거를 실시하기 위한 자선기(630)가 설치되어 있고 이와 같은 자선기(630)가 설치되는 경우에는 일반적으로 이송수단(605a)은 반송된 콘베이어에 의해 구성된다.

한편 가공처리라인(Y)에서는 선별장치(612)와 분쇄장치(613)의 사이에 분리장치(657)가 설치되고 합성수지류(B)로부터 염화비닐과 염화비닐덴 등의 함염소고분자수지재만이 분리제거된다. 분리장치(657)의 구성예 및 작용등은 상기한 분리장치(656)과 마찬가지이기 때문에 그 설명은 생략한다. 또한 가공처리라인(Y)에 있어서 분리장치(657)의 배치는 본 실시예에 한정되는 것이 아니라 분쇄장치(613)보다도 상류측 또 하류측의 임의의 위치, 예를 들면 1차파쇄장치(610)와 2차파쇄장치(711) 사이, 2차파쇄장치(611)와 선별장치(612) 사이, 분쇄장치(613)의 출구측 등에 배치할 수 있다.

선별장치(612)로부터 분리장치(657)에는 이송수단(616a)에 의해, 또 분리장치(657)로부터 분쇄장치(613)에는 이송수단(616b)에 의해, 각각 합성수지류(B)가 이송된다. 통상 이들 이송수단(616a,616b)은 반송콘베이어 혹은 자유낙하식의 이송덕트 혹은 이송관 등에 의해 구성된다.

도 27의 다른 구성은 도 26과 동일하기 때문에 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 또한 이 도 27의 구성예에 있어서도, 체거름장치(604)에서 체로 걸러진 조립의 입상합성수지재를 반송하는 위치는 임의이고, 예를 들면 분리장치(656)와 입상고체화장치(603) 사이, 자선기(630)와 분리장치(656) 사이, 분쇄장치(602)의 입구측 등의 각 위치(통상은 반송라인)에 반송할 수 있고 또 경우에 따라 가공처리라인(Y)에 공급할 수도 있다. 이 가공처리라인(Y)에 공급할 경우에는 예를 들면 1차파쇄장치(610)의 입구측, 1차파쇄장치(610)와 2차파쇄장치(611) 사이, 2차파쇄장치(611)와 선별기(612) 사이, 선별기(612)와 분쇄장치(613) 사이 등의 임의의 위치(통상은 반송라인)에 공급할 수 있다. 또 앞에서 서술한 바와 같이 조립의 입상합성수지재를 계외로 꺼내고 타공정에 직접장입(예를 들면, 고로와 스크랩용해로에 대한 로정장입, 코크스로와 연결로에 대한 직접장입 등)하도록 해도 좋다.

이어서 상술한 본 발명설비에 있어서의, 합성수지류의 처리 및 고로에 대한 불어넣음공정에 대하여 설명한다.

본 발명설비에서는 연료에 공급해야 할 합성수지류를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 외(즉, 덩어리상합성수지재가 주체)의 합성수지재류(B)로 분별된 상태에서 가공처리설비에 받아들이고 가공처리라인(X,Y)에 있어서 각각 다른 공정에서 로불어넣음용 고체연료(혹은 철원의 환원제)에 적당한 입상물에 가공처리한다. 여기에서 합성수지류(A)에는 필름상 합성수지재 외에 유동성과 반송성에 어려움이 있는 다른 형태의 합성수지재, 예를 들면 발포플라스틱 등을 포함시킬 수 있다.

필름상 합성수지재에 특별한 한계는 없지만 본 발명자들이 실험에 의해 확인한 바에 의하면 두께가 100㎛이하의 합성수지필름이 특히 유동성과 반송성이 떨어지므로 분별가능한 한도에 있어서 두께 100㎛ 이하의 합성수지필름에 대해서는 합성수지류(A)로 분별하는 것이 바람직하다. 단 반드시 이와 같은 분별기준에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없고 또 폴리에틸렌필름 등과 같은 극박재 외에, 이른바 페트보틀 등에 이용되어 있는 것과 같은 비교적 두꺼운 합성수지류도 합성수지류(A)에 포함시킬 수 있다. 또 합성수지류(A)로 분별할지 않할지는 두께 이외에도 합성수지류의 성분조성, 재질(예를 들면 복합재로서 합성수지류 이외의 것이 포함되어 있는 경우와 그렇지 않은 경우등), 형태 등의 요소에 대응해서 결정된다.

한편 합성수지류(B)로서는 판재 등의 덩어리상합성수지재가 주체가 되지만 물론 여기에 한정되는 것은 아니다.

요는 수집된 합성수지류의 유동성과 반송성 등을 고려하여 적어도 폴리에틸렌필름과 같이 파쇄처리한 채로 유동성과 반송성이 극단적으로 떨어지는 것은 합성수지류(A)로 분별하고 그것보다도 유동성과 반송성이 양호한 덩어리상플라스틱과 같은 것은 합성수지류(A)로 분별하고 그 이외의 것은 유동성과 반송성 등을 고려하여 합성수지류(A),(B)의 어느쪽인가로 분별해도 좋다.

또한 합성수지류의 가공처리 및 불어넣음시스템 전체로서 본 경우, 연료등으로서 공급해야 할 합성수지류 중의 필름상 합성수지재의 전부를 합성수지류(A)에, 또 덩어리상합성수지재의 전체를 합성수지류(B)에 각각 반드시 엄밀하게 분별할 필요가 없고, 또 폐기물이라는 성질을 고려하면 그와 같은 엄밀한 분별은 실제상도 곤란하다. 따라서 합성수지류(A)에 덩어리상합성수지재 등이, 또 합성수지류(B)에 필름상 합성수지재 등이 어느 정도 포함되는 것은 허용된다.

가공처리라인(X)에서는 합성수지류(A)는 필요에 따라서 파쇄장치(602)에 있어서 파쇄(또는 거친파쇄)된 후, 이송수단(605)에 의해 입상고체화장치(603)에 장입되어 여기에서 감용고체화된 입상합성수지재(a)에 가공된다. 또 상기 이송수단(605)의 도중에서 자선기(630)에 의해 합성수지류에 혼입하고 있는 철가루의 제거가 실시된다.

상기 덩어리상고체화장치(603)에서는 앞에서 설명한 ①∼③의 어느쪽인가의 방식으로 합성수지류(A)의 감용고체화 일입상화처리가 실시되고 입상합성수지재(a)가 얻어진다. 입상고체화장치(603)에서 얻어진 입상합성수지재(a)는 이송수단(606)에 의해 체거름장치(604)에 장입되어 체거름되고 소정의 입자직경 이하(예를 들면-6㎜)의 것만이 이송수단(607)을 통해서 1차저장사일로(601)를 통해서 입상고체화장치(603)입구측의 이송수단(605)에 되돌리고, 합성수지류(A)와 함께 입상고체화장치(603)에 재장입된다.

또 도 32에 나타나는 설비의 경우에는 합성수지류(A)는 입상고체화장치(603)에서의 처리에 앞서 분리장치(656)에 장입되고 여기서 염화비닐과 염화비닐덴 등의 함염소고분자수지재의 분리제거가 실시된다. 분리장치(656)에서 함염소고분자수지재가 분리제거된 합성수지류(A)는 입상고체화장치(603)에 장입되고 여기서 감용고체화된 입상합성수지재(a)에 가공된 후 체거름장치(604)를 거쳐 1차저장사일로(601)에 보내어진다.

한편, 가공처리라인(Y)에서는 합성수지류(B)는 1차파쇄장치(610)에 있어서 거친파쇄(예를 들면 입자직경 50㎜정도로 파쇄)된 후 이송수단(614)에 의해 2차파쇄장치(611)에 장입되고 2차파쇄(예를 들면 입자직경 20㎜정도로 파쇄)된다. 또 1차파쇄된 합성수지류(B)는 상기 이송수단(614)의 도중에서 자선기(630)에 의해 혼입하고 있는 철가루의 제거가 실시된다.

2차파쇄된 합성수지류(B)는 이송수단(615)에 의해 선별장치(612)에 장입되고 여기서 금속과 토사, 돌 등의 이물이 풍력선별 등의 방법에 의해 분리제거된다. 이어서 이송수단(616)을 통해서 분쇄장치(613)(3차파쇄기)에 보내어지고 소정의 입자직경 이하(예를 들면 -6㎜)까지 분쇄처리되고 입상합성수지재(b)가 얻어진다. 이 입상합성수지재(b)는 이송수단(617)을 통해서 1차저장사일로(601)에 보내어진다.

또 도 32에 나타내는 설비에서는 합성수지류(B)는 분쇄장치(613)에서의 분쇄처리에 앞서 분리장치(657)에 장입되고 여기서 함염소고분자수지재의 분리제거가 실시된다. 분리장치(657)에서 함염소고분자수지재가 분리제거된 합성수지류(B)는 분쇄장치(613)(3차파쇄기)에 보내어지고 소정의 입자직경 이하(예를 들면 -6㎜)까지 분쇄처리된 후 1차처류사일로(601)에 보내어진다.

1차저장사일로(601)에 저장된 입상합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체는 이송수단(618,620)을 통해서 서비스탱크(619)를 경유해서 리프트탱크(621)에 공급되어 이 리프트탱크(621)로부터 불어넣음스테이션(Z)에 기송되고 2차저장사일로(623)에 장입된다.

불어넣음스테이션(Z)에서는 입상합성수지재를 불어넣음탱크(625)로부터 고로바람구멍부(628)에 연속적으로 기송공급한다. 이와 같은 연속적인 기송공급을 실시하기 때문에 균압탱크(624)와 불어넣음탱크(625)사이의 이송수단(632)의 차단밸브(634)을 닫음으로 한 상태에서 2차저장사일로(623)로부터 균압탱크(624)에 입상합성수지재를 장입해 두고(장입시는 이송수단(631)의 차단밸브(633)은 열림상태), 불어넣음탱크(625) 내의 입상합성수지재의 잔량이 적어진 시점에서 이송수단(631)의 차단밸브(633)을 닫힘으로 한 균압탱크(624)내의 입상합성수지재를 불어넣음탱크(625)에 보급한다. 이상의 조작을 반복함으로써 불어넣음탱크(625) 내의 입상합성수지재의 잔량을 항상 확보할 수 있고, 입상합성수지재를 불어넣음탱크(625)로부터 연속적으로 기송공급할 수 있다.

또 불어넣음스테이션(Z)가 도 31에 나타내는 바와 같은 구성을 갖는 경우에는 리프트탱크(621)측으로부터 기송관(622)을 통해서 공급된 입상합성수지재는 분배장치(648)에 의해 2차저장사일로(623a,623b)에 적절히 나누어 장입되고 불어넣음탱크(625a,625b) 내의 입상합성수지재의 잔량에 대응하여, 2차저장사일로(623a, 623b)로부터 불어넣음탱크(625a,625b)에 입상합성수지재의 보급이 실시된다.

입상합성수지재는 항상 어느쪽인가 한쪽의 불어넣음탱크(625a,625b)로부터 고로바람구멍부에 기송공급되고 기송공급을 실시하지 않은 다른 쪽의 불어넣음탱크에 대하여 2차저장사일로로부터 입상합성수지재의 보급이 실시된다. 이 입상합성수지재의 보급과 기송보급을 실시하는 불어넣음탱크(625a,625b)의 전환시에는 2차저장사일로(623a,623b)와 불어넣음탱크(625a,625b) 사이의 이송수단(649a,649b)의 차단밸브(650a,650b)와 불어넣음탱크(625a,625b)의 출구측의 유동화장치(651a,651b)가 적절히 개폐조작된다.

또 불어넣음스테이션(Z)이 도 32에 나타내는 바와 같은 구성을 갖는 경우에는 리프트탱크(621)측으로부터 기송관(622)을 통해서 공급된 입상합성수지재는 2차저장탱크(623)에 장입된 후 이송수단(652)에 설치된 분배장치(653)에 의해 불어넣음탱크(625a,625b) 내의 입상합성수지재의 잔량에 대응해서 각 탱크(625a,625b)에 적절히 나누어 장입된다.

입상합성수지재는 항상 어느쪽인가 한쪽의 불어넣음탱크(625a,625b)로부터 고로바람구멍부에 기송공급되고 이송공급을 실시하지 않은 다른 쪽의 불어넣음탱크에 대하여 2차저장사일로(623)로부터 입상합성수지재의 보급이 이루어진다. 이 입상합성수지재의 보급과 기송공급을 실시하는 불어넣음탱크(625a,625b)의 전환시에는 2차저장사일로(623)와 불어넣음탱크(625a,625b) 사이의 이송수단(652)의 차단밸브(654a,654b)와 불어넣음탱크(625a,625b)의 출구측의 유동화장치(655a,655b)가 적절히 개폐조작된다.

이상과 같이 도 31, 도 32에 나타내는 구성의 불어넣음스테이션(Z)에 있어서도 입상합성수지재를 불어넣음탱크(625a,625b)로부터 고로바람구멍부에 연속적으로 기송공급할 수 있다.

기송관(626)에는 어큐뮬레이터(629)로부터 에어공급관(637)을 통해서 기송용에어가 공급되고 이 에어에 의해 불어넣음탱크(625,625a,625b)로부터 배출된 입상합성수지재가 기송관(626) 및 기송지관(627)을 통해서 복수의 바람구멍부(228)에 보내어지고 연료로써 고로내에 불어넣어진다.

이상은 합성수지재의 고로바람구멍부에 대한 불어넣음을 예로 설명하였지만 다른 종류의 로에 있어서도, 마찬가지로 하여 바람구멍 등의 합성수지재불어넣음부에 합성수지재가 공급되고 로내로 불어넣음이 실시된다.

또한 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와 그 이외의 합성수지류(B)의 가공처리설비에 대한 공급량은 폐기물이라는 성질상 경시적으로 어느정도의 흐트러짐이 발생하는 일이 비교적 단시간(예를 들면 수시간∼수십시간정도)에 한정된 경우에는 어느쪽인가 한쪽의 종류의 합성수지류밖에 공급되지 않고, 따라서 처리되고 또한 로에 기송되는 합성수지류는 일시적으로 합성수지류(A) 일입상합성수지재(a), 또는 합성수지류(B) 일입합성수지재(b)의 어느쪽인가 한쪽만으로 되는 일도 있을 수 있다.

앞서 서술한 바와 같이 상기 ②, ③의 방법에 의해 입상수축고체화 혹은 수축고체화 일입상화하여 얻어진 입상합성수지재(a)는 비교적 다공성의 성상으로 비표면적이 크며, 게다가 전체적으로 보아 둥그스름한 형상을 갖고 있기 때문에 우수한 연소성과 유동성을 나타내고 이들을 입상합성수지재(b)와 혼합함으로써 로에 공급되는 입상합성수지재 전체의 연소성과 유동성 및 반송성을 효과적으로 높일 수 있다. 즉 연소성에 관해서는 로내에 입상합성수지재(a)와 입상합성수지재(b)의 혼합체가 불어넣어진 경우 연소성이 양호한 입상합성수지재(a)가 급속연소해서 입상합성수지재(b)를 빠르게 착화시키고 이에 따라서 로내 불어넣어진 입상합성수지재 전체의 연소성이 현저히 높게 된다.

게다가 유동성 및 반송성에 관해서도 둥그스런 형상을 갖는 유동성 및 반송성이 우수한 입상합성수지재(a)가 입상합성수지재 속에 포함됨으로써 이것이 입상합성수지재 전체의 유동성을 향상시키는 윤활적 기능을 다하고 이 결과 입상합성수지재 전체의 유동성, 반송성이 크게 개선된다.

[실시예]

도 36 내지 도 38은 본 발명설비의 한 실시예를 나타내고 있다.

가공처리라인(X)의 입구측에는 예를 들면 롤상으로 감겨진 필름상 합성수지재를 절단하고 롤심재를 필름상으로부터 분리제거하는 것 등을 목적으로 한 세로형절단기(오프라인)가 설치되어 있다. 가공처리라인(X)은 입구측으로부터 차례로 단부에 합성수지류(A)의 받아넣음호퍼(671)를 구비한 공급콘베이어(672)와 이 공급콘베이어(672)에서 반송된 합성수지류(A)를 정역회전 가능한 분배콘베이어(673) 및 투입콘베이어(675a,675b)를 경유해서 받아들인 복수의 입상고체화장치(676a, 676b)와 이 입상고체화장치(676a,676b)에서 입상으로 가공처리된 합성수지재를 체거름하기 위한 체거름장치(677a,677b)(진동배출장치)와, 이 체거름장치(677a,677b)에 의해 체로 걸러진 입자직경이 작은 입상합성수지재(a)를 반송하기 위한 체아래콘베이어(678) 및 기송관(679)과, 이 기송관(679)에 의해 이송된 입상합성수지재(a)를 기송관에어로부터 분리하기 위한 분리기(698d)를 갖고, 이 분리기(698d)에서 분리된 입상합성수지재(a)는 이송관을 통해서 1차저장사일로(680)에 장입된다.

또 가공처리라인(X)은 체거름장치(677a,677b)에서 체로 걸러진 입자직경이 큰 합성수지재를 받아들이고 이것을 이송하기 위한 체위콘베이어(681) 및 기송관(687)과 이 기송관(687)에 의해 이송된 합성수지재를 기송용에어로부터 분리한 후 받아들임호퍼(671)에 재장입하기 위한 분리기(682)를 갖고 있다.

상기 입상고체화장치(676a,676b)의 구조는 앞서 도 26의 구성예에서 설명한 것과 같다.

또 상기 분배콘베이어(673)의 상부에는 한쌍의 자선기(674)가 배치되어 있다.

한편 가공처리라인(Y)은 입구측으로부터 차례로 단부에 합성수지류(B)의 받아들임호퍼(683)를 구비한 공급콘베이어(684)와, 이 공급콘베이어(684)에서 반송된 합성수지류(B)를 받아들이고 이것을 거친파쇄하기 위한 1차파쇄장치(685)와, 이 1차파쇄장치(685)에서 거친파쇄된 합성수지류(B)를 2차파쇄장치에 반송하기 위한 반송콘베이어(686)와, 이 반송콘베이어(686)에서 반송된 합성수지류(B)로부터 토사와 금속 등의 이물을 제거하기 위한 풍력선별기(690)와, 이 풍력선별기(690)에서 이물이 제거된 합성수지류(B)를 기송하기 위한 기송관(691)과, 이 기송관(691)에서 이송된 합성수지류(B)를 기송용에어로부터 분리하기 위한 분리기(692)와 이 분리기(692)로부터 배출되는 합성수지류(B)를 분배콘베러(693,694)를 끼워서 받아들이기 위한 복수의 쿠션탱크(695a∼695c)와, 각 쿠션탱크(695a∼695c)로부터 공급되는 합성수지류(B)를 받아들이고 이것을 분쇄처리하기 위한 복수의 분쇄장치(696a∼696c)와, 이 분쇄장치(696a∼696c)에서 분쇄처리된 입상합성수지재(b)를 이송하기 위한 기송관(697a∼ 697c)과, 이 기송관(697a∼697c)에서 이송된 입상합성수지재(b)를 기송용 에어로부터 분리하기 위한 분리기(698a∼698c)를 갖고, 이 분리기(698a∼698c)로 분리된 입상합성수지재(b)는 이송관을 통해서 1차저장사일로(680)에 장입된다.

상기 풍력선별기(690)는 종형의 지그재그상의 통로(705)에 합성수지류(B)를 장입하고 이 통로(705)의 아래쪽에서 윗쪽으로 에어를 불어넣음으로써 합성수지류와 그 이외의 이물을 선별분리하는 것으로 합성수지류(B)는 가볍기 때문에 풍력에 의해 통로(705)를 상승하여 기송관(691)에 배출되고, 한편 토사와 금속 등의 무거운 이물은 통로(705)를 낙하하여 통로 아랫쪽으로 배출된다.

또 상기 분배콘베이어(693,694)와 복수의 쿠션탱크(695a∼695c)는 가공처리라인(Y)에 대한 합성수지류(B)의 공급량에 따라서 분쇄장치(696a∼696c)의 가동수와 분쇄장치(696a∼696c)로의 합성수지류의 공급량을 조정하는 기능을 갖고 있다. 예를 들면 가공처리라인(Y)으로의 합성수지류(B)의 공급량이 비교적 적은 경우에는 분배콘베이어(693,694)에 의해 복수의 쿠션탱크(695a∼695c) 중의 일부의 쿠션탱크에 대해서만 합성수지류(B)의 공급을 실시하는 것에 의해 복수의 분쇄장치(696a∼696c) 중의 일부의 분쇄장치만을 가동시킨다. 한편, 가공처리라인(Y)으로의 합성수지류(B)의 공급량이 많은 경우에는 분배콘베이어(693,694)에 의해 전부의 쿠션탱크(696a∼ 696c)에 대하여 합성수지류(B)의 공급을 실시함으로써 전부의 분쇄장치(696a∼696c)를 가동시키고, 게다가 합성수지류(B)의 공급량이 분쇄장치(696a∼696c)의 처리능력에 대하여 과잉인 경우에는 쿠션탱크(695a∼695c)가 합성수지류(B)를 일시적으로 저장하는 역할을 완수한다.

또 가공처리라인(Y)에서는 덩어리상의 합성수지류의 파쇄와 분쇄처리가 실시되기 때문에 파쇄 혹은 분쇄처리후의 합성수지재를 이송한 후의 기송용 에어에는 미세한 합성수지재의 더스트가 다량으로 포함되어 있고 이와 같은 기송용 에어를 처리하기 위한 구성으로써 각 분리기(692,698a∼698c)에서 분리된 기송용 에어를 집진기에 이송하기 위한 배관(699,699a∼699c)과, 이들 배관에 의해 이송된 기송용에어로부터 합성수지더스트를 포집하는 집진기(700)와, 포집된 합성수지더스트를 이송해서 1차저장사일로(680)에 장입하기 위한 이송수단인 집진기하콘베이어(701)를 갖고 있다.

또 상기 반송콘베이어(686)의 도중에는 자선기(674)가 배치되어 있다.

1차저장사일로(680)에는 정량잘라냄장치(704)가 설치되어 이 정량잘라냄장치(704)로부터 잘라내어진 입상합성수지재가 반송콘베이어(702)를 통해서 서비스탱크(619)에 공급된다.

또한 서비스탱크(619)에 의해서도 하류측의 구성(불어넣음스테이션(Z)를 포함한다)은 도 26에 나타난 구성예와 동일하기 때문에 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.

그 외 도면에 있어서, 703은 각 기송관에 설치되는 송풍기이다.

도 39는 본 발명설비의 다른 실시예를 나타내는 것으로 1차저장사일로(680)와 서비스탱크(619) 사이에 2차풍력선별기(706)를 설치하고 상류측의 풍력선별기(690)에서 다 제거하지 않았던 이물을 제거할 수 있도록 한 것이다. 이 2차풍력선별기(706)에는 1차저장사일로(680)의 정량잘라냄장치(704)로부터 잘라내어진 입상합성수지재가 반송콘베이어(702)를 통하여 공급된다.

상기 2차풍력선별기(706)의 기본적인 구조는 앞에 설명한 풍력선별기(690)와 마찬가지이다. 이 2차풍력선별기(706)와 서비스탱크(619) 사이에는 2차풍력선별기(706)에서 이물이 제거된 합성수지재(B)를 기송하기 위한 기송관(707)과, 이 기송관(707)에서 이송된 합성수지류(B)를 기송용에어로부터 분리하기 위한 분리기(708)와, 이 분리기(708)로부터 배출되는 합성수지류(B)를 서비스탱크(619)에 반송하기 위한 반송콘베이어(709)가 설치되어 있다.

그 외 도면에 있어서, 710은 기송용의 송풍기이다.

다음은 상기 실시예의 설비에 의한 합성수지류의 가공처리공정에 대하여 설명한다.

합성수지류(A)는 필요에 따라 오프라인의 세로형 절단기(670)에 있어서 절단처리된 후, 가공처리라인(X) 입구측의 받아들임호퍼(671)에 장입되고 공급콘베이어(672), 분배콘베이어(673) 및 투입콘베이어(675a,675b)를 거쳐 입상고체화장치(676a, 676b)에 장입되고 여기에서 앞서 서술한 바와 같은 방식에 의해 감용고체화된 입상합성수지재(a)에 가공된다. 또 상기 분배콘베이어(673)의 도중에 자선기(674)에 의해 합성수지류에 혼입하고 있는 철가루의 제거가 실시된다.

입상고체화장치(676a,676b)에서 얻어진 입상합성수지재(a)는 체거름장치(677a, 677b)에 장입되어 체거름되고 소정의 입자직경이하(예를 들면 -6㎜)의 것만이 체아래콘베이어(678) 및 기송관(679)을 통해서 분리기(698b)에 이송되고 이 분리기(698b)에서 기송용에어로부터 분리된 후 1차저장사일로(680)에 장입된다. 한편 소정의 입자직경을 초과하는 합성수지재는 체위콘베이어(681) 및 기송관(687)을 통해서 분리기(682)에 이송되고 기송용에어로부터 분리된 후 입구측의 받아넣음호퍼(671)에 되돌려져서 합성수지류(A)와 함께 입상고체화장치(676a,676b)에 재장입된다.

한편 합성수지류(B)는 가공처리라인(Y) 입구측의 받아들임호퍼(683)에 장입된 후, 공급콘베이어(684)를 거쳐 1차파쇄장치(685)에 장입되어 거친파쇄(예를 들면 입자직경 50㎜정도에 파쇄)된다. 이어서 반송콘베이어(686)에 의해 2차파쇄장치(688)에 장입되어 2차파쇄(예를 들면 입자직경 20㎜정도에 파쇄)된다. 또한 1차파쇄된 합성수지류(B)는 상기 반송콘베이어(686)의 도중에서 자선기(674)에 의해 혼입하고 있는 철가루의 제거가 실시된다.

2차파쇄된 합성수지류(B)는 반송콘베이어(689)에 의해 풍력선별기(690)에 장입되고 여기서 금속과 토사, 돌 등의 이물이 풍력선별에 의해 분리제거된다. 이와 같은 선별을 거쳐 합성수지류(B)는 기송관(691)을 통해서 분리기(692)에 기송되고 여기에서 기송용에어로부터 분리된 후, 분배콘베이어(693,694)를 거쳐 쿠션탱크( 695a∼695c)에 장입되고, 이어서 각 분쇄장치(696a∼696c)(3차파쇄기)에 보내어진 소정의 입자직경이하(예를 들면 -6㎜)까지 분쇄처리되고 입성합성수지재(b)가 얻어진다. 이 입상합성수지재(b)는 기송관(697a∼697c)을 통해서 분리기(698a∼698c)에 보내어지고 기송용에어로부터 분리된 후 1차저장사일로(680)에 장입된다.

또 분리기(692,698a∼698c)에서 분리된 기송용에어는 배관(699,699a∼699c)을 통해서 집진기(700)에 보내어져 합성수지더스트가 포집되고, 이 합성수지더스트는 집진기하콘베이어(701)에 의해 1차저장사일로(680)에 장입된다.

1차저장사일로(680)에 저장된 입상합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체는 정량잘라냄장치(704) 및 반송콘베이어(702)에 의해 서비스탱크(619)를 경유해서 리프트탱크(621)에 공급되고 이 리프트탱크(621)로부터 불어넣음스테이션(Z)에 기송된다. 또한 이 이하의 공정은 도 26에 구성예에 관해서 설명한 내용과 동일하다.

또 도 39에 나타난 설비에서는 1차저장사일로(680)에 저장된 입상합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체는 정량잘라냄장치(704) 및 반송콘베이어(702)에 의해 2차풍력선별기(706)에 공급되고 이물이 풍력선별에 의해 분리된 후 기송관(707)을 통하여 분리기(708)에 기송되고, 여기에서 기송용에어로부터 분리된 후 반송콘베이어(709)와 서비스탱크(619)를 경유해서 소프트탱크(621)에 공급되고 이 소프트탱크(621)로부터 불어넣음스테이션(Z)에 기송된다.

[조업예 1]

도 26에 나타나는 합성수지류의 처리·불어넣음용의 설비에 대하여 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.5t/hr, 덩어리상합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5t/hr의 비율로 각각 공급해서 입상합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리한 후 고로의 바람구멍부에 기송공급하고 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣었다. 이때의 합성수지류의 가공 및 공급조건과 고로의 조업조건을 이하로 나타낸다.

(가)합성수지류의 가공조건

(가-1) 합성수지류(A)

합성수지류를 거친파쇄한 후 상기 ③의 방식에서 수축고체화일입상화처리하여 입자직경 6㎜이하의 입상합성수지재(a)에 가공하고 이것을 1차저장사일로에 이송한다.

(가-2) 합성수지류(B)

합성수지류를 1차파쇄, 2차파쇄 및 분쇄처리하여 입자직경 6㎜이하의 입상합성수지재(b)에 가공하고 이것을 1차저장사일로에 이송했다.

(나) 입상합성수지재의 기송조건

1차저장사일로에 장입된 입상합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로에서 정량적으로 잘라내고 이것을 불어넣음스테이션까지 이송하여 불어넣음스테이션으로부터 하기조건에서 고로바람구멍부에 입상합성수지재를 기송하고 로내에 불어넣는다.

기송가스 : 공기

기송가스 및 불어넣음유량 : 1300N㎥/hr

입상합성수지재의 불어넣음양 : 7.5t/hr

고체기비 : 4.5㎏/㎏

(다) 고로조업조건

출선량 : 9000t/일

코크스비 : 447㎏/t·pig

바람구멍 입상합성수지재의 불어넣음량 : 20㎏/t·pig

미분탄불어넣음량 : 100㎏/t·pig

송풍량 : 7260N㎥/분

염소부화율 : 4%

송풍온도 : 1000℃

이상의 입상합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상합성수지재의 저장사일로잘라냄부와 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 2]

도 27에 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용의 시험설비에 대하여 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.8㎏/hr, 덩어리상합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5.62.8㎏/hr의 비율로 각각 공급해서 입상합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리한 후 시험고로의 바람구멍부에 기송공급하고 미분탄과 함께 바람구멍부로부터 로내에 불어넣는다. 이때의 합성수지류의 가공 및 기송조건과 고로의 조업조건은 조업예 1과 같게 하였다.

본 조업예에서도 입상합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고 또 입상합성수지재의 저장사일로잘라냄부와 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

또 이 조업예에서는 가공처리라인(X,Y)에 공급된 합성수지류중의 약 3%가 염화비닐재였지만 이 염화비닐재의 약 99%를 분리장치에서 분리회수할 수 있었다. 또 전체조업중에서 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HCL은 거의 검출되지 않았다.

[조업예 3∼6]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용설비에 대하여 표 19에 나타내는 조업예 3∼6의 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 2.5t/hr, 덩어리상합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 5.0t/hr의 비율로 각각 공급하고 입상합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리했다. 가공처리된 합성수지재류에는 표 19에 나타내는 바와 같이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 가열가소성수지 이외에 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), ABS수지, 염화비닐수지(PVC)가 포함되고 또 다른 수지로써 우레탄수지, 페놀수지 등의 열경화성수지, 프탈산디에틸 등과 같은 가소제, 트리메틸포스페이트, 2, 3-디브로모프로필 등과 같은 난연제, 유리섬유, 탄소칼슘, 알루미나, 점토 등이 첨가된 수지, 그 외의 각종 첨가제가 포함되어 있다. 또 무기물로써 합성수지류에 부착하고 있던 토사 등이 포함되어 있다(후술하는 조업예 7∼16에 대하여도 마찬가지). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과 마찬가지이다.

가공처리후의 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로날개부에 기송공급하고 폐플라스틱불어넣음런스(25mmψ)를 통하여 로내에 불어넣었다. 입상 합성수지재의 기송조건을 이하에 나타낸다. 또 고로의 조업조건을 표 2에 나타낸다.

기송가스: 공기

기송가스불어넣음유량: 650∼2600Nm3/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량: 3. 75∼15. 0t/hr

고체기체비: 4. 5kg/kg

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 7]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 3에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 1. 5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 6. 0t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량: 1300Nm3/hr). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 고로의 조업조건을 표 22에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 8]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 21에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 3. 0t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 4. 5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량: 1300Nm3/hr). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 고로의 조업조건을 표 22에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 9]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 22에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 5. 0t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 2. 5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량: 1300Nm3/hr). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 고로의 조업조건을 표 22에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 10]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 23에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 1. 50t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 2. 25t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량: 1300Nm3/hr). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 고로의 조업조건을 표 24에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 11]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 23에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 4. 50t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 6. 75t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량: 1930Nm3/hr). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 고로의 조업조건을 표 24에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 12]

도 26의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 23에 나타내는 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 5. 5t/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 9. 5t/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로에 기송하여 로내에 불어넣었다(기송가스불어넣음유량: 2600Nm3/hr). 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 고로의 조업조건을 표 24에 나타낸다.

이와 같은 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 고로조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[표19]

[표 20]

	조업예 3	조업예 4	조업예 5	조업예 6
출선량(t/day)	9000	9000	9000	9000
송풍온도(℃)	1000	1000	1000	1000
송풍량(Nm3/t·pig)	1075	1075	1075	1074
코크스비(kg/t·pig)	395	396	396	399
미분탄비(kg/t·pig)	100	100	100	100
합성수지재비(kg/t·pig)	20	20	20	20

[표 21]

[표 22]

	조업예 7	조업예 8	조업예 9
출선량(t/day)	9000	9000	9000
송풍온도(℃)	950	950	925
송풍량(Nm3/t·pig)	1104	1104	1120
코크스비(kg/t·pig)	403	405	409
미분탄비(kg/t·pig)	100	100	100
합성수지재비(kg/t·pig)	20	20	20

[표 23]

[표 24]

	조업예 7	조업예 8	조업예 9
출선량(t/day)	9000	9000	9000
송풍온도(℃)	1000	1000	1000
송풍량(Nm3/t·pig)	1071	1077	1080
코크스비(kg/t·pig)	408	388	378
미분탄비(kg/t·pig)	100	100	100
합성수지재비(kg/t·pig)	10	30	40

[조업예 13∼16]

도 27의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 표 25 및 표26에 나타내는 조업예13∼16의 조건으로 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)와, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리했다.

가공처리후의 입상 합성수지재(a) 및 (b)와 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로날개부에 기송공급하고 폐플라스틱불어넣음런스(25mmψ)를 통하여 로내에 불어넣었다. 합성수지류의 가공조건은 조업예 1과, 또 가공후의 입상 합성수지재의 기송조건은 조업예 3∼6과 똑같다. 각 조업예13∼16에 있어서 가공처리 및 로내공급된 합성수지류의 공급량, 성상 등을 표 25 및 표 26에, 고로의 조업조건을 표 27에 나타낸다.

이상의 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 실시한 결과 고로의 조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

또 전체 조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HCl은 거의 검출되지 않았다.

[표 25]

[표 26]

[표 27]

	조업예 13	조업예 14	조업예 15	조업예 16
출선량(t/day)	9000	9000	9000	9000
송풍온도(℃)	1000	1000	1000	1000
송풍량(Nm3/t·pig)	1074	1076	1077	1077
코크스비(kg/t·pig)	395	396	396	398
미분탄비(kg/t·pig)	100	100	100	100
합성수지재비(kg/t·pig)	20	20	20	20

[조업예 17]

도 27의 흐름도에서 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 시험설비에 대하여 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)를 14. 6kg/hr, 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)를 29. 2kg/hr의 비율로 각각 공급하여 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리하고, 이들을 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 스크랩용해용 시험로(세로형 로)에 기송하고 미분탄과 함께 날개부로부터 로내에 불어넣었다. 이 조업예에서는 로체의 복수의 날개부에 연소버너를 갖는 스크랩용해시험로(내용적: 2. 5m3, 선철생산량: 10t/일)를 이용했다. 날개부의 연소버너로부터는 버너직경방향중심 또는 그 근처의 고체연료불어넣음부(a)로부터 미분탄(PC)과 입상 합성수지재(SR)를, 또 그 주위의 산소불어넣음부(b)로부터 상온의 산소를 로내에 불어넣고 동시에 연소온도조정용의 냉각제로서 수증기를 불어넣었다.

합성수지류의 가공 및 공급조건과 스크랩용해용 시험로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

조업예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

1차저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내어 이를 불어넣음스테이션까지 이송하고 불어넣음스테이션으로부터 하기 조건으로 고로날개부에 입상 합성수지재를 기송하여 로내에 불어넣었다.

기송가스: 공기

기송가스불어넣음유량: 7. 6Nm3/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량: 43. 8kg/hr

고체기체비: 4. 5kg/kg

(다) 스크랩용해용 시험로의 조업조건

출선량: 10t/일

코크스비: 265kg/t·pig

전로재비: 121kg/t·pig

규석비: 5kg/t·pig

바람구멍 입상 합성수지재의 불어넣음량: 105kg/t·pig

미분탄불어넣음량: 175kg/t·pig

송풍산소량: 206Nm3/t·pig

증기량: 7Nm3/t·pig

이상의 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 7일간 실시한 결과 스크랩용해용 시험로의 조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

또 이 조업예에서는 가공처리라인(X, Y)에 공급된 합성수지류중의 약 3%가 염화비닐재였지만, 이 염화비닐재의 약 99%를 분리장치에서 분리회수할 수 있었다. 또 전체 조업중 로정가스를 채취하여 그 가스조성을 분석한 결과 HCl은 거의 검출되지 않았다.

[조업예 18]

불량품이나 사용완료로서 폐기된 자기카드류(맞춤재로서 종이 등을 이용한 카드류, 기억매체로서 IC가 편입된 카드류 등을 포함한다)를 도 26의 흐름도로 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 대하여 공급하고 가공처리한 후 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣었다.

자기카드류는 다종다양한 목적으로 사용되고 있는데 두께에 따라서 하기의 2종류로 크게 구분할 수 있다.

(1) 두께 0. 5mm 이상: 캐쉬카드, 각종 증명용 카드 등

(2) 두께 0. 5mm 미만: 텔레폰카드, 티켓, 표, 각종 프리페이드카드 등

사전의 시험 등에 의한 조사 결과 상기의 자기카드류에 관해서는 두께 0. 5mm 미만의 카드류를 단순히 분쇄하면 삼각형상의 소박편이 되고 기송관계의 탱크내 등에서 가압되었을 때에 소박편끼리가 밀착하여 빈 구멍이 없어지기 때문에 분쇄편간의 미끄러짐이 없어지고, 또 에어레이션도 나빠지며, 이 때문에 선반매담 등의 고급트러블을 일으키기 쉬운 것을 알았다. 그래서 본 조업예에서는 두께 0. 5mm 미만의 상기 (2)식의 카드류를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(A)로 하고, 또 두께 0. 5mm 이상의 상기 (1)의 카드류를 덩어리상 합성수지재를 주체로 하는 합성수지류(B)로 하여 각각 분별하고 도 26의 흐름도로 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비에 있어서 각각을 입상 합성수지재(a) 및 (b)에 가공처리했다.

가공처리후의 입상 합성수지재(a) 및 (b)를 1차저장사일로에서 혼합한 후 불어넣음스테이션으로부터 고로바람구멍부에 기송공급하고 폐플라스틱불어넣음런스(25mmψ)를 통하여 로내에 불어넣었다.

합성수지류의 가공 및 기송조건과 고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

조업예 1과 동일

(나) 입상 합성수지재의 기송조건

1차저장사일로에 장입된 입상 합성수지재(a) 및 (b)의 혼합체를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이를 불어넣음스테이션까지 이송하며 불어넣음스테이션으로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하고 로내에 불어넣었다.

기송가스: 공기

기송가스불어넣음량: 1200Nm3/hr

입상 합성수지재의 불어넣음량: 62. 5kg/min

고체기체비: 2. 4kg/kg

(다) 고로의 조업조건

출선량: 9000t/일

송풍량: 7260Nm3/min

산소부화률: 4%

송풍온도: 1200℃

코크스비: 447kg/t·pig

미분탄불어넣음량: 100kg/t·pig

입상 합성수지재의 불어넣음량: 10kg/t·pig

이상의 입상 합성수지재의 로내불어넣음을 2일간 실시한 결과 고로의 조업 자체에는 전혀 지장은 없고, 또 입상 합성수지재의 저장사일로잘라냄부나 기송관계에서의 막힘 등의 공급트러블 등도 거의 발생하지 않았다.

[조업예 19]

폐기물로서 회수된 플라스틱보틀용기류로부터 폴리에틸렌테레프탈레이트수지(PET)보틀용기만을 선별하고, 이를 하기 조업예 (가) 및 (나)의 조건으로 가공처리하고 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣었다. PET보틀의 선별은 시판하는 재질판별장치(도아덴파고교(주)제) 또는 수작업에 의해 실시했다.

조업예 (가)에서는 PET보틀을 도 26의 흐름도로 나타내는 합성수지류의 처리·불어넣음용 설비의 가공처리라인(Y)에 대해서만 공급하고 캡이나 라벨이 붙은 채로 6mm 이하의 입자직경으로 전체량 분쇄하고(다만 금속캡은 분쇄후에 자선기로 제거), 고로에 기송공급하여 로내에 불어넣었다.

상기 조업예 (가) 및 조업예 (나)의 합성수지류의 가공 및 기송조건과 고로의 조업조건을 이하에 나타낸다.

(가) 합성수지류의 가공조건

조업예 (가): 조업예 1의 (가-2)와 똑같이 했다.

조업예 (나): 조업예 1의 (가-1)과 똑같이 했다.

(다) 입상 합성수지재의 기송조건

조업예 (가), 조업예 (나) 각각에 있어서, 1차저장사일로에 장입된 입상 합성수지재를 사일로로부터 정량적으로 잘라내고, 이를 불어넣음스테이션까지 이송하며 불어넣음스테이션으로부터 하기 조건으로 고로바람구멍부에 입상 합성수지재를 기송하고 로내에 불어넣었다.

기송가스: 공기

기송가스불어넣음량: 1200Nm3/hr

입상 합성수지재재의 불어넣음량: 62. 5kg/min

고체기체비: 2. 4kg/kg

(다) 고로의 조업조건

출선량: 9000t/일

송풍량: 7260Nm3/min

산소부화율: 4%

송풍온도: 1200℃

코쿠스비: 447kg/t·pig

미분탄불어넣음량: 100kg/t·pig

입상 합성수지재의 불어넣음량: 10kg/t·pig

이상의 조업을 2일간 실시한 결과 조업예 (가)에서는 입상 합성수지재의 고로에 대한 불어넣음량이 안정화되지 않고(불어넣음량에 맥동이 있다) 로내에 대한 입상 합성수지재의 불어넣음정지시간이 평균으로 4. 6hr/day에나 도달했다. 조사 결과 이 불어넣음량의 불안정화는 입상 합성수지재의 기송관계에 있어서의 탱크내로부터의 잘라냄불량이 원인인 것, 구체적으로는 기송관계의 탱크내에서 가압되었을 때에 입상 합성수지재의 분쇄편(삼각형상의 소박편)끼리가 밀착하여 빈 구멍이 없어지기 때문에 분쇄편간의 미끄러짐이 없어지고, 또 에어레이션도 나빠지며, 이 때문에 선반매달림 등의 공급트러블을 일으키고 있는 것이 판명되었다.

한편 조업예 (나)에서는 조업예 (가)와 같은 입상 합성수지재의 공급트러블은 전혀 발생하지 않고 고로의 조업 자체에도 전혀 지장은 발생하지 않았다.

이상 서술한 본 발명의 합성수지재불어넣음설비에 따르면 플라스틱 등의 합성수지류를 그 형태에 불구하고 고로나 스크랩용해로 등의 불어넣음연료나 철원환원제로서 공급할 수 있고, 이 때문에 폐기물인 합성수지류의 대량처리와 유효이용을 꾀할 수 있으며, 또 고로 등의 연료비용을 대폭으로 저감시킬 수 있다. 또한 로에 공급되는 합성수지류의 유동성이나 반송성 및 연소성을 효과적으로 높일 수 있고 로의 조업에 지장을 초래하는 일 없이 합성수지재를 연료나 철원환원제 등으로서 로내에 적절히 공급할 수 있다. 또 합성수지류에 포함되는 염화비닐 등의 함염소고분자수지에 의한 문제를 발생하는 일 없이 합성수지류를 고로 등의 불어넣음이나 철원환원제로서 공급할 수 있다.

본 발명자들은 상기한 문제를 해결해야 하여 예의 연구를 거듭한 결과 하기 지견을 얻었다. 우선 바람구멍들여다봄창으로부터 연소대를 관찰한 결과 바람구멍으로부터 불어넣어진 석탄, 즉 미분탄은 즉시 휘발분의 비산과 함께 열균열을 일으켜서 작게 분립되고 연소대로부터 비산하는 것에 대하여 입자직경이 큰 합성수지재는 연소하면서 선회상태로 연소대에 장시간 체류하고 어느 정도 작아지기까지 선회상태로 체류한다. 이 체류기간중에 합성수지재의 연소를 단시간에 완료시키는 것이 고연소율을 얻기 위해서는 필요하며, 그 때문에 합성수지재는 이하에 서술하는 적정한 비표면적을 가져야 하는 것을 발견해냈다.

이와 같이 합성수지재와 석탄에서는 바람구멍으로부터 불어넣어진 경우의 연소체 내에서의 거동이 달라 있으며 합성수지재의 경우에는 연소대내에서 체류하기 쉬운 조건을 구비하고 있기 때문에 불어넣음합성수지재의 비표면적을 적정한 범위내로 함으로써 연소율을 향상시킬 수 있는 것이 지견되었다.

본 발명은 상기한 지견을 기초로 하여 이루어진 것으로, 바람구멍으로부터 합성수지재를 불어넣음으로써 세로형 로에서 선철을 제조하는 방법에 있어서, 편균비표면적이 50m2/kg 이상인 합성수지재를 불어넣는 것에 특징을 갖는 것이다.

상기 합성수지재는 5wt.% 이상을 입자직경 1mm 이하의 입자로 구성하고, 또한 평균비표면적을 25m2/kg 이상으로 해도 좋다.

다음으로 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 40은 본 발명의 실시형태의 예를 설명하는 계통도이다. 고로(801)의 로정(802)으로부터 철광석(803) 및 스크랩(804) 등의 철원 및 코크스(805) 등을 장입하고 하부의 바람구멍(806)으로부터 고온의 산소부화공기(807) 및 소정의 합성수지재(808)를 불어넣고 바람구멍처에 형성된 연소대(809)내에서 효율 있게 합성수지재(808)를 연소시킨다. 합성수지재(808)는 산소부화공기(807)의 도입관(810)의 도중에 불어넣는다.

합성수지재는 평균비표면적을 크게 함으로써 연소대내에 있어서의 합성수지재의 연소율을 향상시킬 수 있다. 합성수지재의 연소율을 양호한 수준까지 향상시키기 위해서는 평균의 비표면적을 50m2/kg 이상으로 하면 좋다. 여기에서 합성수지재의 비표면적은 형상에 따라서 다르다. 예를 들면 가열하여 반용융상태의 것을 급랭하여 고체화시키는 감용고체화에 의한 합성수지재는 미립의 합성수지재가 집결한 부정형상을 나타내고 비표면적이 커져서 가장 적합하다. 연소대내에 불어넣어진 합성수지재중 비표면적이 큰 것(미립의 것 또는 부정형상의 것)이 먼저 연소를 개시(이하 「선행연소」라 한다)하고 거친 입자의 합성수지재는 열분해가 촉진되어 연소한다. 이와 같이 하여 불어넣어진 합성수지재의 연소율은 종합적으로 향상한다.

상기 외에 입자직경이 1mm 이하의 것에 의한 선행연소의 효과가 크고, 이 때는 5wt.% 이상 포함시켜야 한다. 이 경우에는 연소율을 향상시키기 위해 전체 합성수지재의 평균비표면적을 25m2/kg 이상으로 하면 좋다.

또 미립의 합성수지재 대신에 발포합성수지재를 혼합함으로써 선행연소의 효과를 한층 발휘시키고 연소율을 향상시킬 수 있다. 이는 합성수지재의 표면이 다공성이 되어 있기 때문이다. 이 경우에는 발포합성수지재를 3wt.% 이상 포함시키고 전체 합성수지재의 평균비표면적을 20m2/kg 이상으로 하면 좋다.

합성수지재로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스틸렌 등 고분자계의 탄화수소화합물이면 좋고 그 종류는 한정되지 않는다.

또 발포합성수지재로서는 식품용 또는 단열재로서 사용되고 있는 발포폴리에틸렌, 발포폴리스틸렌 등의 발포체이면 좋고, 그 종류는 한정되지 않는다. 또 세로형 로에 불어넣음을 실시하는 경우는 합성수지재 단독 내지는 미분탄과의 혼합의 어느쪽에서 불어넣어도 좋다.

[실시예]

다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.

도 41은 본 발명의 세로형 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법을 실시하기 위해 이용한 세로형 로연소시험장치를 나타내는 개략종단면도이다. 동일도면에 있어서, 806은 바람구멍, 809는 연소대, 811은 코크스충전층, 812는 열풍, 813은 합성수지재호퍼, 814는 코크스호퍼, 815는 검척봉, 816은 연소가스, 그리고 817은 로 본체이며 실제의 고로를 모의한 것이다.

표 28에 이 연소시험장치에 의한 주요한 시험조건을 나타낸다.

[표 28]

송풍량(Nm3/hr)	350
송풍온도(℃)	1200
송풍가스성분조성(vol.%) O2 N2	77 23
바람구멍처 가스유속(m/sec)	145
코크스입자직경(mm)	20∼30
코크스충전시의 공간률(－)	0. 6
합성수지재의 불어넣음량(kg/hr)	30
합성수지재의 성분조성(wt.%) C H	84 14

로의 상부로부터 입자직경 20∼30mm의 코크스를 코크스호퍼(814)로부터 장입하고 검척봉(815)에서 그 장입높이를 공간률 0. 6이 되도록 조정하고, 한편 바람구멍(806)으로부터 1200℃의 열풍(812)을 350Nm3/hr의 송풍량을 불어넣고, 또한 합성수지재호퍼(813)로부터 기송된 합성수지재를 바람구멍(806)으로부터 로내에 불어넣었다. 합서수지재의 불어넣음량은 30kg/hr이며, 이는 고로에 있어서 선철 1ton을 제조하기에 요하는 불어넣음연료의 양(불어넣음연료비)으로 환산하면 90kg/t에 상당한다. 또 바람구멍(806)처의 가스유속은 145m/sec로 산정된다. 그 결과 코크스충전층(811)의 코크스 및 불어넣어진 합성수지재가 격렬히 연소하여 바람구멍(806)의 앞쪽으로 연소대(809)가 형성되었다.

또한 합성수지재로서는 통상의 폐합성수지재로 비표면적이 작은 것(종류A) 및 감용고체화재의 비표면적이 큰 것(종류B)의 2종류를 적절히 사용했다. 또 합성수지재의 비표면적은 BET법 등의 가스흡착법으로 측정했다.

상기 연소시험장치를 사용하여 합성수지재의 연소율을 측정했다. 불어넣어진 합성수지재의 연소율(α)은 하기 식:

α＝{(A－C)β/C}×100

다만 A: 합성수지재를 불어넣지 않는 경우의 코크스소비량

(kg/hr)

B: 합성수지재를 불어넣은 경우의 코크스소비량

(kg/hr)

β: 코크스 속의 탄소함유량

C: 불어넣은 합성수지재 속의 탄소량(kg/hr)

으로 정의하고 이를 기초로 하여 연소율(α)을 산출했다.

상기한 방법에 의해 하기 시험의 ①∼③을 실시했다.

(시험①)

합성수지재의 평균비표면적을 여러 가지로 변화시킨 경우의 합성수지재의 연소율을 시험했다. 시험결과를 표 29에 나타낸다.

[표 29]

표 29의 결과로부터 합성수지재가 본 발명의 범위내인 실시예1∼4의 연소율은 그것이 본 발명의 범위밖인 비교예1∼5의 연소율보다도 대폭적으로 우수해 있는 것을 알 수 있다.

(시험②)

합성수지재 속의 미립자직경, 미립자직경의 것의 함유량 및 합성수지재 전체의 평균비표면적을 여러 가지로 변화시킨 경우의 합성수지재의 연소율을 시험했다. 시험결과를 표 30에 나타낸다.

[표 30]

표 30의 결과로부터 하기 사항을 알 수 있다. 합성수지재의 미립자직경, 미립자직경인 것의 함유량 및 합성수지재 전체의 평균비표면적중 적어도 하나가 발명의 범위밖이면 합성수지재의 연소율은 75% 이하로 낮다. 이에 대하여 그들이 발명의 범위내이면 합성수지재의 연소율은 88% 이상으로 양호하다.

(시험③)

합성수지재 속의 발포합성수지재의 함유량 및 합성수지재 전체의 평균 비표면적을 여러 가지로 변화시킨 경우의 합성수지재의 연소율을 시험했다. 시험결과를 표 31에 나타낸다.

[표 31]

표 31의 결과로부터 하기 사항을 알 수 있다. 합성수지재속에 차지하는 발포합성수지재의 함유량 및 합성수지재 전체의 평균 비표면적중 적어도 한쪽이 특허청구의 범위 제 3 항에 기재한 발명의 범위밖이면 합성수지재의 연소율은 72% 이하로 낮다. 이에 대하여 그들이 발명의 범위내이면 합성수지재의 연소율은 90% 이상으로 양호하다.

본 발명은 이상과 같이 구성했기 때문에 선철을 제조하기 위한 세로형 로의 열원으로서 합성수지재를 사용하는 경우에 연소에 가장 적합한 비표면적조건을 명확히 했기 때문에 연소율을 대폭으로 향상시키는 것이 가능하게 되며 석탄 및 코크스를 절약할 수 있다. 또 소각 및 매립에 의해 처리되어 있는 폐합성수지재를 세로형 로의 보조연료로서 이용하는 것이 가능하게 되어 환경문제의 해결에 기여한다. 이와 같이 공업상 유용한 효과가 초래된다.

구체예 9

본 발명자들은 상기한 문제를 해결해야 하여 예의 연구를 거듭했다.

일반적으로 합성수지류는 탄화수소로 구성되어 있으며 고로에 불어넣어지면 바람구멍 근처에서 완전히 C 및 H원자레벨까지 분해하여 환원제로서 작용한다. 따라서 불어넣음단위중량당의 C 및 H원자수가 많은 합성수지재일수록 발열량이 크고, 또한 환원제로서도 유효성이 높다. 그래서 환원능력과 가열능력의 양쪽을 발열량으로 평가하기로 했다. 따라서 저환원력으로 저발열량의 합성수지재를 고환원력으로 고발열량의 합성수지재에 적당량 배합함으로써 종래 사용할 수 없었던 합성수지재를 사용할 수 있게 되었다.

상기한 바와 같이 복수의 합성수지재를 배합하여 조제하기 위해서는 우선 폐기합성수지재를 합성수지재질별로 구분하는 것, 합성수지재질별의 발열량을 구하는 것, 그리고 각 합성수지재를 소정의 배합비율계산식에 의해 그 발열량이 소정의 발열량 이상이 되도록 배합하는 것이 필요하다.

본 발명은 상기 지견을 기초로 하여 이루어진 것으로 본 구체예 야금로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법은 하기와 같다.

바람구멍으로부터 복수종류의 합성수지재를 불어넣는 야금로의 조업에 있어서, 합성수지재의 재질을 소정의 판별방법으로 판별할 수 있고, 또한 종이, 옷감 및 금속 등 불순물의 혼입이 인정되지 않는 경우에는 그 재질판별결과로부터 합성수지재의 발열량을 구하고 상기 불순물의 혼입이 인정되는 경우에는 소정의 측정방법으로 실측함으로써 해당 합성수지재의 발열량을 구하고, 한편 합성수지재의 재질을 상기 소정의 판별방법으로 판별할 수 없는 경우에는 소정의 측정방법으로 실측함으로써 합성수지재의 발열량을 구하고, 다음으로 복수종류의 합성수지재중의 2종류 이상의 합성수지재로 이루어지는 혼합물이 소정의 발열량이 되도록 상기한 방법으로 구해진 2종류 이상의 합성수지재의 각 발열량의 값을 이용하여 그 2종류 이상의 합성수지재를 배합하고, 이와 같이 하여 배합된 합성수지재를 바람구멍으로부터 불어넣는 것에 특징을 갖는 것이다.

다음으로 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

도 42는 본 발명에서 야금로에 불어넣어야 할 합성수지재의 재질판별과 발열량부여의 관계를 나타내는 흐름도이다. 폐기합성수지재를 필름상 합성수지재를 주체로 하는 것(이하 「고체형합성수지재」라 한다)으로 구분한다. 구분된 합성수지재를 재질판별장치에서 분석한다. 그 결과 A1에 있어서 재질이 판명된 것에 대해서는 A2에 있어서 종이, 옷감 및 금속등 불순물의 달라붙음·부착 등 혼입의 유무를 관찰하고 불순물의 혼입이 없는 것에 대해서는 A3에 있어서, 판명한 해당 재질에 대응하는 기존 발열량을 부여한다.

만일 A2에서 불순물의 혼입이 있는 것은 해당 합성수지재의 재질은 판명되어도 불순물의 혼입에 의해 발열량이 감소하기 때문에 A4에 있어서 소정의 방법으로 해당 합성수지재의 발열량을 실측하고 얻어진 값을 부여한다. 한편 A1에 있어서 어떠한 이유에 의해 재질이 판명되지 않은 것에 대해서도 A4에 있어서 해당 합성수지재의 발열량을 실측하고 얻어진 값을 해당 합성수지재의 발열량으로서 부여한다. 합성수지재의 발열량의 측정방법은 예를 들면 JISM8814에 의한다.

상기한 방법에 의해 발열량이 부여된 합성수지재속에는 코크스의 발열량보다도 낮은 것이다. 본 발명의 특징의 하나는 이러한 코크스보다도 발열량이 낮고 종래 고로등 야금로에 대한 불어넣음이 실시되고 있지 않았던 합성수지재도 불어넣기 때문에 이를 종래 사용하고 있었던 코크스의 발열량보다도 높은 발열량을 갖는 합성수지재에 적정한 비율로 배합함으로써 소정의 발열량을 갖는 배합합성수지재로 함으로써 유효이용하는 것이다. 그 때문에 하기 (11) 및 (12)식을 만족하도록 합성수지재를 배합한다.

(aα＋bβ＋cγ＋…)/100≥Q …………(11)

α＋β＋γ····＝100 …………(12)

다만 a, b, c,····: 재질A, B, C,···의 각 합성수지재의 배합발

열량(wt.%)

α, β, γ,····재질A, B, C,···의 각 합성수지재의 배합비

율(wt.%)

Q: 조업시의 대표적인 코크스발열량(kcal/kg)

다음으로 합성수지재의 재질판별을 실시하는 공정상의 장소에 관해서는 폐기합성수지재를 받아들인 후 고로등 야금로에 불어넣기까지의 사전 가공처리공정에 있어서, 재질별 합성수지재를 소정의 배합비율로 잘라냄량을 관리하기에 안성마춤인 위치를 선정해야 한다. 따라서 폐기합성수지재를 받아들이고나서 로내에 대한 불어넣음장치까지 설치하는 장치의 종류와 차례 등에 의해 가장 적합한 장소를 결정해야 한다.

도 43은 본 발명을 기초로 하여 야금로에 합성수지재를 불어넣기 위한 설비배치도의 한 예이다. 필름상 합성수지재 및 고체형 합성수지재를 받아들인 후 사전가공처리하고 다른 재질의 합성수지재를 소정의 비율로 배합하여 적정한 발열량을 갖는 배합합성수지로 조제하고 이를 고로 등 야금로에 불어넣기 위한 것이다.

저장야드(도시하지 않음)로부터 이송된 필름상 합성수지재(901a)는 절단장치(903)에서 소정 형상으로 절단된 후 절단마찰열로 의사부착하고 서로 겹쳐진 필름상 합성수지소편이 되기 때문에 분리기(904)에서 분산시킨다. 분산한 필름상 합성수지소편을 자선기(905)에서 처리하여 철가루류를 제거한 후 합성수지재질판별장치(902a)에 통하게 하여 해당 합성수지재의 종류를 판별한다.

합성수지재질판별장치(902a)는 재질판별기와 반송벨트를 구비하고 재질판별기의 탐촉자가 소정의 속도로 연속적으로 이송되는 반송벨트상의 필름상 합성수지소편과 소정시간 동조하여 이동하고 해당 탐촉자스폿영역의 합성수지재질을 분석한다. 다음으로 재질판명의 성공여부에 의해 상기한 방법으로 해당 합성수지재에 발열량을 부여한다(도 42 참조). 그리고 필름상 합성수지소편을 용융·고체화조립장치(9)에 장입하고 소정의 처리를 실시한다.

용융·고체화조립장치(909)에서 조립된 입상 합성수지재(901a′)는 체로 거름 및 분리기(910)를 거쳐서 소정 입자직경 미만의 것은 차례로 발열량별 호퍼(906a, 906b, 906c,…)에 축적된다. 여기에서 발열량별 호퍼내의 입상 합성수지재의 발열량은 각각 p1, p2, p3,…(kcal/kg)이라고 한다. 또 소정 입자직경 이상의 것은 대립과 소립으로 나누고 대립은 다시 절단장치(903)에 리턴하며 소립은 고로로정(934′)으로부터 코크스와 함께 장입하거나 본 실시설비계외로 반출하여 코크스로 장입, 소결로 장입 또는 석회배합으로 리턴한다.

발열량별 호퍼(906)에 축적된 입상 합성수지재(901a′)는 이후의 공정에서 고체형 합성수지재(901b)가 소정의 처리가 실시된 후 파편수지재 저장통(929)에 축적된 파편합성수지재와 소정 배합으로 혼합된다.

한편 고체형 합성수지재(901b)는 1차분쇄기(920)에서 잘게 파쇄되고 1차자선기(921)에서 처리하여 철가루류가 제거된 후 2차분쇄기(922)에서 잘게 부수어지고 2차자선기(923)에서 처리하여 철가루, 그 외 이물이 제거된 후 분리기(924)에서 분쇄마찰열로 의사부착한 합성수지재를 파편합성수지재(901b)에 분산시킨다. 분산한 파편합성수지재(901b′)를 합성수지재질판별장치(902b)에 통하게 하여 해당 합성수지재의 재질을 분석한다. 이 합성수지재질판별장치(902b)도 상기 902a와 똑같이 재질판별기와 반송벨트를 구비하고 소정의 속도로 연속적으로 이송되는 반송벨트상의 파편합성수지재의 재질을 분석한다. 또한 합성수지재질판별장치(902a)를 겸용해도 좋다.

다음으로 재질판명의 성공여부에 의해 상기한 방법으로 해당 합성수지재에 발열량을 부여한다(도 42 참조). 그리고 파편합성수지재도 그 발열량별 호퍼(925a, 925b, 925c,…)에 저장한다. 각 호퍼에 축적된 파편합성수지재중 그 발열량이 소정의 발열량보다도 높은 것과 낮은 것을 잘라내고 배합장치(926)로 다음과 같이 배합하여 혼합한다.

혼합된 쇄편합성수지재(901b″)의 발열량을 n(kcal/kg)으로 하기 위해 각 쇄편합성수지재의 발열량(q1, q2, q3,…(kcal/kg))과 배합비율(β1, β2, β3,…(wt.%))이 하기 (3) 및 (4)식을 만족하고, 또한 각 쇄편합성수지재의 저장량 및 받아들임예정량에 의한 수급예측 및 각 쇄편합성수지재의 발열량을 기초로 하여 계산제어기(26a)를 이용하여 결정한다.

(q1β1＋q2β2＋q3β3＋…)/100＝n …………(13)

β1＋β2＋β3＋…＝100 …………(14)

다만 n: 예를 들면 코크스의 발열량 7500kcal/kg 이상의 일정값, 그리고 잘라냄밸브(926b)가 계산제어기(926a)의 지시에 의해 작동하여 쇄편합성수지재를 자동적으로 잘라내고 믹서(927)로 혼합되어 체거름 및 분리기(928)를 거쳐서 소정 쇄편직경 미만의 것은 쇄편수지저장통(929)에 축적된다. 또 소정 쇄편직경 이상의 것은 상기 입상 합성수지재와 똑같이 대쇄편과 소쇄편으로 나누고 대쇄편은 다시 절단장치(903)로 리턴하며 소쇄편은 고로로정(934′)으로부터 코크스와 함께 장입하거나 본 발명 실시 설비계외(908)로 반출하여 코크스로 장입, 소결로 장입 또는 석회배합으로 리턴한다.

이상과 같이 하여 각 발열량별 호퍼(906a, 906b, …) 및 (929)에는 각각 발열량이 p1, p2, p3, …(kcal/kg) 및 n(kcal/kg)의 합성수지재가 축적된다. 다음으로 야금로로서의 고로(934)에 코크스의 일부대체로서 불어넣기 위한 배합합성수지재를 상기 각 합성수지재를 배합하여 조제한다. 배합합성수지재의 발열량은 조업시 사용코크스의 대표적 발열량보다 크게 하는 것이 필요하다. 따라서 배합은 계산제어기(930)의 지시에 따라서 칭량·잘라냄장치(907) 및 (929a)에 의해 하기 (15) 및 (16)식을 만족하도록 자동적으로 실시한다.

{(p1x1＋p2x2＋p3x3＋…)/100}＋ny/100＝Q …………(15)

(x1＋ x2＋ x3＋…)＋y＝100 …………(16)

다만 p1, p2, p3,…: 입상 합성수지재의 발열량(kcal/kg)

x1, x2, x3,…: 입상 합성수지재의 배합비율(wt.%)

n: 쇄편합성수지재만의 혼합재의 발열량(kcal/kg)

y: 쇄편합성수지재만의 혼합재의 배합비율(wt.%)

Q: 조업시의 대표적인 코크스발열량(kcal/kg)

이와 같이 하여 잘라내어진 입상 합성수지재(901a′) 및 쇄편합성수지재(901b″)는 믹서(93)에서 혼합된다.

이렇게 하여 조제된 저발열량의 합성수지재와 고발열량의 합성수지재로 이루어지는 배합합성수지재(901c)를 기송설비(932)에 수송하고 불어넣음관(933)을 거쳐서 고로(934)의 바람구멍(935)으로부터 불어넣는다. 기송설비(932)에서는 배합합성수지재(901c)가 서비스탱크(932a), 저장통(932b), 균압탱크(932c), 그리고 불어넣음탱크(932d)에 대한 차례로 공기수송되고 어큐뮬레이터(932e)로부터의 압공에 의해 고로(934)내로 불어넣어진다.

다음으로 필름상 합성수지재(901a) 및 고체형 합성수지재(901b)는 저장야드에 있어서 우수에 젖으면 수분이 상승하여 외관상 발열량이 저하한다. 특히 우레탄류나 종이부착의 합성수지재에 있어서 수분상승이 현저하다. 필름상 합성수지재(901a)는 용융·고체화조립공정에서 수분은 제거되지만 고체형 합성수지재(901b)는 수분을 포함한 채로 1차분쇄공정으로부터 고로에 대한 불어넣음까지 이송되어 기송되기 때문에 이 사이에서의 배관막힘 등의 수송트러블이 발생한다. 또한 폐기합성수지재에는 염화비닐 등과 같이 할로겐을 포함하는 것이며, 상기한 할로겐에 의한 장치부식문제가 있다. 할로겐은 특히 고로의 배가스회수배관내에서 일정한 온도조건으로 H2O와 반응하여 산부식을 조장한다.

그래서 본 발명자들이 상기 문제해결을 위해 시험을 거듭한 결과 배합합성수지재의 수분은 8wt.% 이하인 것이 필요하며, 또 그 할로겐함유율은 3wt.% 이하인 것이 필요한 것을 알았다. 따라서 본 발명에 있어서는 상기 조건을 만족하는 것으로 한다. 또한 배합합성수지재의 수분함유율 및 할로겐함유율 함께 상기 조건을 만족하면 한층 바람직하다

[실시예]

다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 도 42에 나타낸 합성수지재질의 판별방법과 해당 합성수지재가 갖는 발열량의 평가방법 및 도 43에 나타낸 고로조업의 설비배치도를 이용하여 상기한 방법으로 하기의 시험을 실시했다. 다만 실시예 4만은 도 43의 고로 대신에 고로를 모델로 한 세로형 시험로를 사용했다.

(실시예 1)

실용고로에 있어서, 표 42에 나타내는 고로조업조건 및 합성수지재불어넣음조건하에 본 발명의 시험을 실시했다. 합성수지재질판별장치(902a) 및 (902b)의 각각에서 필름상 합성수지재(901a) 및 고체형 합성수지재(901b)의 재질을 판명했다. 합성수지재(901a) 및 (901b)와 함께 종이, 옷감 및 금속 등이 불순물혼입이 없는 것이었다. 재질판별의 결과는 필름상 합성수지재(901a)는 폴리에틸렌 및 폴리아세탈이며 고체형 합성수지재(901b)는 폴리우레탄 및 PET였다. 각 합성수지재의 발열량을 기존 데이터에 의해 폴리에틸렌: 11000kcal/kg, 폴리아세탈: 3000kc al/kg, 폴리우레탄: 6500kcal/kg 및 PET: 5000kcal/kg로 했다. 재질판별후 하기 처리를 했다.

필름상 합성수지재(901a)의 폴리에틸렌 및 폴리아세탈에 대해서는 차례로 따로따로 용융·고체화조립장치(909)에서 처리하여 입상 합성수지재(901a′)로 한 후 각각을 발열량별 호퍼(906a, 906b)에 저장했다.

한편 고체형 합성수지재(901b) 의 폴리우레탄 및 PET에 대해서는 각각에 발열량이 부여되고 발열량별 호퍼(925a, 925b)에 저장된 후 배합비율이 60. 0wt.% 및 40. 02wt.%로 잘라냄혼합되었다. 혼합된 쇄편합성수지재(901b″)의 발열량은 5900kcal/kg이 된다. 다음으로 체거름·분리후 입자직경 6mm 이하로 조제하고 쇄편수지재저장통(929)에 축적했다.

다음으로 상기 입상 합성수지재(901a′)의 폴리에틸렌을 55. 0wt.%, 폴리아세탈을 20. 0wt.% 및 상기 폴리우레탄과 PET가 혼합된 쇄편합성수지재를 25. 0wt.%의 배합으로 믹서(931)에서 혼합한 배합합성수지재(901c)를 서비스탱크(932a)에 기송했다. 이렇게 하여 조제된 배합합성수지재(901c)의 발열량은 8125kcal/kg이 된다.

이상과 같이 사전가공처리된 배합합성수지재(901c)를 기송설비(932)에 의해 고로(934)내에 불어넣었다. 또한 배합합성수지재(901c)의 배합경과를 기초로 하여 합성수지재질별의 배합비율을 산출하면 표 33에 나타내는 대로이다.

[표 32]

고로조업조건	출선량	9000 t/d
	코크스비	447 kg/t-pig
	송풍량	7260 Nm3/min
	산소부화율	4 vol.%
	송풍온도	1000 ℃
불어넣음조건	합성수지재 불어넣음량	60 kg/min
	기송가스 불어넣음량	1200 Nm3/min
	기송가스종류	공기

[표 33]

	발열량(kcal/kg)	배합비율(wt.%)
폴리에틸렌	11000	55
폴리우레탄	6500	15
PET	5000	10
폴리아세탈	3000	20
배합합성수지재	8125	100

상기 실시예를 2일간 연속조업으로 실시한 결과 조업상황은 매우 양호하고 합성수지재를 불어넣지 않는 통상의 고로조업시의 조업결과와 비교해도 손색 없는 것이었다.

(실시예2)

똑같이 실용고로에 있어서, 표 32에 나타내는 고로조업조건 및 합성수지재불어넣음조건하에 본 발명의 시험을 실시했다. 합성수지재질판별장치(902a) 및 (902b)의 각각에서 필름상 합성수지재(901a) 및 고체형 합성수지재(901b)의 재질을 판별했다.

필름상 합성수지재(901a)는 종이, 옷감 및 금속 등의 불순물혼합이 없는 것이며, 그 재질은 폴리프로필렌이었다. 그래서 그 발열량은 기존 데이터에 의해 11000kcal/kg으로 했다. 다음으로 용융·고체화조립처리후 체거름·분리후 입자직경 6mm 이하의 입상 합성수지재(901b′)를 발열량별 호퍼(907)에 축적했다.

한편 고체형 합성수지재(901b)의 재질은 폴리우레탄, ABS 및 PET인 것이 판명되었다. 그래서 폴리우레탄에 대해서는 발열량을 기존 데이터에 의해 6500kc al/kg으로 하여 발열량별 호퍼(925a)에 저장했다. 그러나 ABS 및 PET는 2차분쇄되고 분리기(924)에서 처리후의 쇄편 합성수지재(901b′)에 있어서도 종이 및 옷감이 맞물려 있는 것이 확인되었다. 그래서 발열량별 호퍼(925b, 925c)에 이들을 저장하기전에 각각의 샘플링을 하고 JISM8814에 의해 발열량을 실측했다. 그 결과 종이혼입의 ABS는 4500kcal/kg, 옷감혼입의 PET를 차례로 발열량별 호퍼(25a, 25b, 25c)에 저장하고 각각의 배합비율이 33. 3wt.%, 22. 2wt.% 및 44. 5wt.%가 되도록 잘라내고 발열량 4722kcal/kg이 혼합된 쇄편 합성수지재(1b″)를 얻었다. 다음으로 체거름·분리후 쇄편직경 6mm 이하의 것을 쇄편 수지재통(29)에 축적했다.

다음으로 폴리프로필렌의 입상 합성수지재(901a″)와 폴리우레탄, 종이혼입ABS 및 옷감혼입PET혼합으로 이루어지는 쇄편 합성수지재(901c)를 서비스탱크(32a)에 기송했다. 이렇게 하여 조정된 배합합성수지재(901c)의 발열량은 8175kcal/kg가 된다.

이상과 같이 사전가공처리된 배합합성수지재(901c)를 기송설비(932)에 의해 고로(34)내에 불어넣었다. 또한 배합합성수지재(901c)의 배합경과를 기초로 하여 합성수지재질별의 배합비율을 산출하면 표 34에 나타내는대로이다.

[표 34]

	발열량(kcal/kg)	배합비율(wt.%)
폴리프로필렌	11000	55
폴리우레탄	6500	15
종이부착 ABS	4500	10
옷감부착 PET	3500	20
배합합성수지재	8175	100

또한 입자직경 또는 쇄편직경이 6mm∼35mm의 것은 고로의 로정으로부터 코크스와 함께 장입하고 35mm 초과의 것은 절단장치(903) 또는 1차분쇄기(920)에 리턴하여 재사용했다.

상기 실시예를 2일간 연속조업으로 실시한 결과 조업상황은 매우 양호하며 합성수지재를 불어넣지 않는 통상의 고로조업시의 조업결과와 비교해도 손색 없는 것이었다.

(실시예3)

실용고로에 있어서, 표 32에 나타내는 고로조업조건 및 합성수지재불어넣음조건하에 본 발명의 시험을 실시했다. 사용한 합성수지재는 전체로트, 고체형 합성수지재(901b)이며 그 중 1로트는 저장야드에 있어서 우수로 현저히 함수한 것이었다. 수분분석의 결과 그 함유율은 약 40wt.%로 높은 것이었다. 이대로 1차분쇄기(920) 이후의 공정에 흘리면 배관 및 탱크에서의 패쇄발생의 원인이 된다. 그래서 별도로 간접형 건조기에서 수분이 5wt.% 이하가 되기까지 건조시켰다.

각 로트에 소정의 처리를 실시하고 합성수지재질판별장치(902b)에 의해 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 종이부착 ABS 및 옷감부착 PET인 것이 판명되었다. 수분을 건조시킨 것은 종이부착 ABS였다. 각 합성수지재의 배합비율은 표 35에 나타내는 바와 같이 실시하고 배합합성수지재(901c)의 발열량은 8375kcal/kg, 수분함유율은 0. 9wt.%로 했다.

이상과 같이 사전가공처리되어 쇄편직경이 6mm 이하의 배합합성수지재(901c)를 기송설비(932)에 의해 고로(934)내에 불어넣었다.

[표 35]

	1) 발열량(kcal/kg)	2) 배합비율(wt.%)	2) 수분함유율 (wt.%)
폴리프로필렌	11000	50	0. 1
폴리우레탄	6500	20	0. 2
종이부착 ABS	4500	15	5 이하
옷감부착 PET	3500	10	0. 2
배합합성수지재	8375	100	0. 9

1): 수분을 제거한다.

2): 우수수분을 건조후.

상기 실시예를 2일간 연속조업으로 실시한 결과 조업상황은 양호하며 합성수지재를 불어넣지 않는 통상의 고로조업시의 조업결과와 비교해도 손색 없는 것이었다.

(실시예4)

다음으로 폴리염화비닐과 같이 할로겐을 함유하는 합성수지재의 야금로에 대한 불어넣음시험을 실시했다(실시예4-1∼4-3). 사용한 야금로는 도 43의 고로를 모사하여 제작한 연소시험장치이다. 또 합성수지재의 사전가공처리는 도 2의 설비를 이용하여 실시예1에 있어서의 것과 똑같이 실시했다. 다만 로내불어넣음용 합성수지재는 모두 재질이 기존의 것을 사용하여 종이, 옷감 및 금속 등의 불순물혼입은 없고, 또 비에 젖지 않은 것이다.

표 36에 할로겐함유 합성수지재의 불어넣음시험에 있어서의 시험로의 조업조건 및 합성수지재불어넣음조건을 나타낸다. 시험은 실시예4-1, 4-2 및 4-3으로 이루어지고 실시예4-1에서는 폴리에틸렌과 폴리염화비닐, 실시예4-2에서는 폴리에틸렌과 폴리불화비닐, 그리고 실시예4-3에서는 폴리에틸렌과 취소를 함유하는 프린트기판을 배합했다. 이들 배합비율은 어느쪽에 있어서도 불어넣음합성수지재 속의 할로겐함유율이 3wt.%가 되도록 했다.

표 37에 실시예4-1∼4-3의 각 시험에 있어서의 합성수지재불어넣음조건의 상세 및 배합합성수지재의 발열량을 나타낸다. 합성수지재는 모두 고체형 합성수지재이며 쇄편직경이 6mm 이하의 것을 불어넣었다.

[표 36]

시험로조건	송풍온도	1200℃
	산소농도	21 vol.%
	바람구멍처 가스속도	149 m/sec
	코크스직경	25∼40 mm
합성수지 불어넣음	불어넣음량 (폴리에틸렌 ＋함할로겐합성수지재)	62. 5 kg/min
	합성수지재직경	6 mm 이하

[표 37]

	실시예4-1	실시예4-2	실시예4-3
합성수지재 불어넣음	함할로겐합성 수지시료	폴리염화비닐	폴리불화비닐	프린트기판
	불어넣음합성수지재 내역 (kg/min) [합계]	폴리에틸렌 59. 2 폴리염화비닐 3. 3 [62. 5]	폴리에틸렌 57. 9 폴리불화비닐 4. 6 [62. 5]	폴리에틸렌 35. 7 프린트기판 26. 8 [62. 5]
	함할로겐원소	Cl	F	Br
	합성수지재 속의 할로겐 함유율	56 wt.%	41 wt.%	7 wt.%
	불어넣음할로겐량	1. 8kg/min	1. 9 kg/min	1. 9kg/min
발열량	4300 kcal/kg	1900 kcal/kg	2400 kcal/kg

시험로로부터의 배가스분석에 따르면 각각 염화수소, 불화수소 및 취화수소가 검출되었지만 환경 및 장치류의 산부식에 대하여 전혀 문제 없는 것이었다. 또 용선제조실적에 대해서도 소기의 성적을 얻었다.

상기한 실시예의 시험결과로부터 하기 사항이 판명되었다.

① 종래 고로불어넣음에 사용되고 있지 않았던 저발열량의 합성수지재이어도 고발열량의 합성수지재와 배합하여 소정의 발열량을 유지하면서 정상적인 고로조업을 계속할 수 있다.

② 폐기합성수지재의 고로에 대한 불어넣음시에 발열량을 패러미터로서 배합비율을 결정함으로써 합성수지재를 코크스의 일부대체연료로서 이용할 수 있는 동시에 철광석의 환원제로서도 이용할 수 있다. 즉 폐기합성수지재를 고로원료로서 마테리얼리사이클이 가능하게 된다.

③ 배합합성수지재 속의 수분을 약 8wt.% 이하로 억제함으로써 고로불어넣음조업중의 기송배관의 막힘트러블은 해소된다.

④ 배합합성수지재 속의 할로겐함유율을 약 3wt.% 이하로 억제함으로써 고로불어넣음에 의한 배가스 속의 할로겐화수소에 의한 장치류의 산부식이나 환경상의 악영향을 없앨 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 구성했기 때문에 발열량이 낮은 합성수지재를 다른 고발열량의 합성수지재와 배합함으로써 외견상 소정의 발열량으로까지 높일 수 있는 동시에 환원제로서도 유효하게 이용할 수 있다. 따라서 종래 사용되고 있는 고발열량의 합성수지재와 똑같이 고로내에 불어넣을 수 있어서 코크스의 일부대체연료가 된다. 또 소각 및 매립에 의해 처리되고 있는 폐기합성수지재의 유효이용에 의해 환경문제의 해결에도 기여한다. 이와 같이 본 발명의 야금로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법은 공업상 유용한 효과가 초래된다.

제 1 방법은 고로에 있어서 로내에 합성수지입자류를 불어넣는 조업방법에 있어서, 입자직경 10mm 이상의 입자를 50중량% 이상 포함하는 조립합성수지와 최대입자직경이 2mm 이하의 미립합성수지를 상기 조립합성수지의 전체중량에 대하여 3∼20중량% 혼합하여 고로에 불어넣는 고로에 있어서의 조립합성수지의 불어넣음방법이다.

제 2 방법은 고로에 있어서 로내에 합성수지입자류를 불어넣는 조업방법에 있어서, 입자직경 10mm 이상의 입자를 50중량% 이상 포함하는 조립합성수지와 최대입자직경이 2mm 이하이며, 또한 예비환원률이 50∼90%의 환원분철광석을 상기 조립합성수지의 전체중량에 대하여 3∼20중량% 혼합하여 고로에 불어넣는 고로에 있어서의 조립합성수지의 불어넣음방법이다.

제 3 방법은 고로에 있어서 로내에 합성수지입자류를 불어넣는 조업방법에 있어서, 입자직경 10mm 이상의 입자를 50중량% 이상 포함하는 조립합성수지와 최대입자직경이 2mm 이하의 미분탄을 상기 조립합성수지의 전체중량에 대하여 2∼20중량% 혼합하여 고로에 불어넣는 고로에 있어서의 조립합성수지의 불어넣음방법이다.

제 4 방법은 고로에 있어서 로내에 합성수지입자류를 불어넣는 조업방법에 있어서, 입자직경 10mm 이상의 입자를 50중량% 이상 포함하는 조립합성수지와 최대입자직경이 2mm 이하의 파라핀을 상기 조립합성수지의 전체중량에 대하여 1∼20중량% 혼합하여 고로에 불어넣는 고로에 있어서의 조립합성수지의 불어넣음방법이다.

본 발명에서 조립합성수지를 입자직경 10mm 이상의 입자를 50중량% 이상 포함하는 것으로 한 것은 입자직경이 10mm 미만의 경우나 입자직경 10mm 이상의 입자가 50중량% 미만인 경우에는 조업중의 배관의 마모는 현저하게 되지 않기 때문이다. 다만 조립합성수지의 상한값은 공기수송에 사용하는 배관직경을 고려하면 30mm 이상의 경우는 지나치게 커서 현실적이지 않다.

제 1 방법: 합성수지의 최대입자직경이 2mm 이하가 되면 입자의 표면은 원만해져서 대략 구상의 것이 되고 공기수송시 배관의 마모는 적다. 조립합성수지에 대하여 이와 같은 미립의 합성수지를 3∼20중량% 혼합하면 공기수송시 조립합성수지에 의한 배관에 대한 충격을 완화하여 배관의 마모가 억제된다.

또한 혼합하는 미립의 합성수지의 비율을 상기 수값범위로 한정한 것은 3중량% 미만에서는 조립의 배관에 대한 충격완화효과가 적고 20중량%를 넘으면 미립의 합성수지의 제조비용이 지나치게 비싸지기 때문이다.

제 2 방법: 고로에 있어서 로내에 합성수지입자류를 불어넣는 조업방법에 있어서, 입자직경 10mm 이상의 입자를 50중량% 이상 포함하는 조립합성수지와 최대입자직경이 2mm 이하이며, 또한 예비환원률이 50∼90%의 환원분철광석을 상기 조립합성수지의 전체중량에 대하여 3∼20중량% 혼합하여 고로에 불어넣는 것을 특징으로 하는 고로에 있어서의 조립합성수지의 불어넣음방법철광석도 합성수지와 똑같이 최대입자직경이 2mm 이하가 되면 입자의 표면은 원만해져서 대략 구상의 것이 된다. 또 예비환원한 환원철광석은 배관과 같은 재질이기 때문에 이를 3∼20중량% 혼합하면 공기수송시 조립합성수지에 의한 배관에 대한 충격을 완화하여 배관의 마모가 억제된다. 또한 혼합하는 환원분철광석의 예비환원률을 50∼90%로 한정한 것은 50% 미만에서는 미환원분철광석이 지나치게 많아서 배관과 같은 재질이라고는 말하기 어렵고 배관마모를 억제하는 효과가 작다. 한편 90% 이상에서는 환원분철광석의 제조비용이 지나치게 높아지기 때문이다.

또 혼합하는 환원분척광석의 비율을 상기 수값범위로 한정한 것은 3중량% 미만에서는 조립의 배관에 대한 충격완화효과가 적고 20중량%를 넘으면 환원분철광석의 제조비용이 지나치게 높아지기 때문이다.

제 3 방법: 미분탄도 합성수지와 똑같이 최대입자직경이 2mm 이하가 되면 입자의 표면은 원만해져서 대략 구상의 것이 되고 공기수송시 배관의 마모는 적다. 조립합성수지에 대하여 이와 같은 미분탄을 2∼20중량% 혼합하면 공기수송시 조립합성수지에 의한 배관에 대한 충격을 완화하여 배관의 마모가 억제된다.

또한 미분탄의 혼합비율을 상기 수값범위로 한정한 것은 2중량% 미만에서는 조립의 배관에 대한 충격완화효과가 적고 20중량%를 넘으면 미분탄의 제조비용이 지나치게 높아지기 때문이다.

제 4 방법: 파라핀도 합성수지와 똑같이 최대입자직경이 2mm 이하가 되면 입자의 표면은 원만해져서 대략 구상의 것이 되고 공기수송시 배관의 마모는 적다. 조립합성수지에 대하여 이와 같은 미립파라핀을 1∼20중량% 혼합하면 공기수송시 조립합성수지에 의한 배관에 대한 충격을 완화하여 배관의 마모가 억제된다.

또한 미립파라핀의 혼합비율을 상기 수값범위로 한정한 것은 1중량% 미만에서는 조립의 배관에 대한 충격완화효과가 적고 20중량%를 넘으면 미립파라핀의 제조비용이 지나치게 높아지기 때문이다.

본 발명의 실시형태를 도면을 기초로 하여 이하에 설명한다.

도 44는 본 발명의 방법을 설명하는 공정도이다. 1001은 조립합성수지를 수용하는 제 1 호퍼, 1002는 제 1 호퍼에 수용된 조립합성수지의 정량잘라냄장치, 1003은 조립합성수지를 공기수송할 때 배관의 마모를 억제하는 미립합성수지, 환원분철광석 등을 수용하는 제 2 호퍼, 1004는 제 2 호퍼에 수용된 마모억제재의 정량잘라냄장치이다. 1005는 정량잘라냄장치(1002)에서 잘라내어진 조립합성수지와 정량잘라냄장치(1004)에서 잘라내어진 마모억제재를 균일하게 혼합하는 혼합기이고 드럼믹서 등이 사용된다. 1006은 불어넣음장치, 1007은 공기수송배관, 1008은 고로, 1009는 불어넣음랜스이다.

제 1 방법의 실시형태를 다음에 설명한다.

제 1 호퍼(1001)에 최대입자직경이 30mm의 조립합성수지가 수용된다. 이 조립합성수지가 정량잘라냄장치(1002)에 의해 불어넣음량만큼 잘라내어진다. 제 2 호퍼(1003)에 최대입자직경이 2mm 이하의 미립합성수지가 수용된다. 조립합성수지의 잘라냄량에 대하여 설정된 양의 미립합성수지가 정량잘라냄장치(1004)에 의해 잘라내어진다. 이 잘라냄량은 3∼20중량%의 범위로 설정된다.

잘라내어진 조립합성수지와 미립합성수지가 혼합기(1005)에 반송되어 균일하게 혼합된다. 혼합물은 불어넣음장치(1005)에 반송되고 공기수송배관(1007)에 의해 공기수송되어 불어넣음랜스(1009)를 통해서 고로(1008)내에 불어넣어진다.

제 2 방법의 실시형태를 다음에 설명한다.

제 1 호퍼(1001)에 제 1 방법과 같은 조립합성수지가 수용된다. 이 조립합성수지가 정량잘라냄장치(1002)에 의해 불어넣음량만큼 잘라내어진다. 제 2 호퍼(1003)에 최대입자직경이 2mm 이하이며, 또한 예비환원률이 50∼90%의 환원분철광석이 수용된다. 조립합성수지의 잘라냄량에 대하여 설정된 양의 환원분철광석이 정량잘라냄장치(1004)에 의해 잘라내어진다. 이 잘라냄량은 3∼20중량%의 범위로 설정된다.

이후의 공정은 제 1 방법과 똑같다.

제 3 방법의 실시형태를 다음에 설명한다.

제 1 호퍼(1001)에 제 1 방법과 같은 조립합성수지가 수용된다. 이 조립합성수지가 정량잘라냄장치(1002)에 의해 불어넣음량만큼 잘라내어진다. 제 2 호퍼(1003)에 최대입자직경이 2mm 이하의 미분탄이 정량잘라냄장치(1004)에 의해 잘라내어진다. 이 잘라냄량은 2∼20중량%의 범위로 설정된다.

이후의 공정은 제 1 방법과 똑같다.

제 4 방법의 실시형태를 다음에 설명한다.

제 1 호퍼(1001)에 제 1 방법과 같은 조립합성수지가 수용된다. 이 조립합성수지가 정량잘라냄장치(1002)에 의해 불어넣음량만큼 잘라내어진다. 제 2 호퍼(1003)에 최대입자직경이 2mm 이하의 파라핀이 정량잘라냄장치(1004)에 의해 잘라내어진다. 이 잘라냄량은 1∼20중량%의 범위로 설정된다.

마모방지재로서 미립합성수지, 환원분철광석, 미분탄, 파라핀을 들었지만, 이들 외에 최대입자직경이 2mm 이하로, 예를 들면 종이, 나무가루, 옷감 등의 재질로 대략 구상이며 연한 것이면 본 발명의 마모방지재로서 사용할 수 있다.

다음의 조업조건으로 최대입자직경 30mm의 조립합성수지의 불어넣음시험을 실시하고 마모방지재를 혼합하지 않는 비교예, 제 1∼4의 방법에 대하여 공기수송배관의 구멍공간의 유무를 조사했다. 불어넣음시험기간은 각각 1개월간이다.

「조업조건」

출선량: 9000t/d

송풍량: 7260Nm3/min

송풍온도: 1000℃

코크스비: 447kg/t-pig

시험조건 및 결과를 표 1에 나타낸다. 비교예에서는 배관의 구멍공간이 2회 발생하고 불어넣음중지기간이 10시간 있었지만 제 1∼4의 방법에서는 구멍공간은 모두 없으며 마모방지재의 효과가 인정되었다.

[표 38]

	비교예	본 발명1	본 발명2	본 발명3	본 발명4
조립합성 수지	입자직경범위 (mm) 불어넣음량 (kg/min)	10∼30이 60% 62. 5	10∼30이 60% 51. 3	10∼30이 60% 51. 3	10∼30이 60% 51. 3	10∼30이 60% 51. 3
미립합성 수지	최대입자직경 (mm) 혼합비율 (%)		2 18
환원분철 광석	최대입자직경 (mm) 예비환원률(%) 혼합비율 (%)			2 75 18
미분탄	최대입자직경 (mm) 혼합비율 (%)				2 18
파라핀	최대입자직경 (mm) 혼합비율 (%)					2 18
배관교체에 의한 설비중 지시간 (시간/월)	10	0	0	0	0

고로로내가스로정으로부터 배출되고 있으며, 그 평균유속은 통상 0. 9∼1. 2m/sec 정도이다. 따라서 폐합성수지재를 로정으로부터 장입하는 경우 폐합성수지재의 크기가 일정값보다도 작으면 그대로 장입한 것에서는 로정으로부터 상승하는 가스류에 의해 날려서 로외로 배출되어 버린다. 그래서 폐합성수지재의 크기를 가스류에 의하여 날리지 않고 유동화를 개시하는 한계의 크기 이상의 것으로 하는 것이 생각된다. 그러나 이 조건을 만족하는 폐합성수지재의 크기에서는 장입장치의 대폭적인 개조나 다른 장입원료와의 혼합의 균일성을 유지할 수 없는 것 및 연소성이 뒤떨어지는 것 등 때문에 고로조업의 안정화가 악화된다.

따라서 로정장입용의 폐합성수지재의 크기를 일정 범위내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 문제를 해결하기 위해 ① 폐합성수지재보다도 상당히 밀도가 큰 장입원료와 혼합하여 장입하는 것, ② 상기 상당히 밀도가 큰 장입원료의 입자도를 비교적 작게 하여 가스류에 대한 저항을 크게 하고 가스유속을 작게 하는 것 및, ③ 상기 혼합물을 고로스톡라인(고로내 장입원료층의 가장 윗표면)면내에 있어서 가능한 한 가스유속이 작은 영역에 장입함으로써 로정으로부터 장입된 밀도가 작은 폐합성수지재가 가스류에 의해 날려지기 어렵게 할 수 있다고 생각했다.

상기 ① 및 ②에 적합한 것으로서 소립소결광을 사용하는 것을 검토했다. 고로원료인 소결광의 부피밀도는 2. 87g/cm3이며 폐합성수지재의 부피밀도 0. 3g/cm3 보다도 훨씬 크다. 소성종료후의 소결광은 체로 걸러져서 소정 입자직경범위내의 것이 사용되고 그 이하의 작은 것은 「반광(返鑛)」으로서 리턴되어 다시 소결공정에 장입된다. 반광의 입자직경은 각 제철소의 고유사정에 의해 일정하지는 않지만 반광을 장입하면 가스유속은 늦어지기 때문에 폐합성수지재가 날려지는 비율을 적게 하는 것에 도움이 된다. 따라서 폐합성수지재와 혼합하여 사용하는 소립소결광의 최대입자직경은 특별히 한정할 필요는 없다. 한편 이러한 목적으로 사용하는 소립소결광의 최소입자직경으로서는 로내상승가스류에 의해 소결광 자체가 날리지 않는 크기로 해야 한다. 그래서 통상의 고로로서 내용적 4000m3의 고로를 상정하고 로내스톡라인에 있어서의 가스유속보다도 유동화개시속도가 커지는 소결광의 입`자직경을 시산하면 1. 5mm가 된다. 즉 입자직경 1. 5mm보다 작은 소결광에서는 가스류에 의해 로정으로부터 날려진다. 따라서 폐합성수지재와 혼합하여 고로로정으로부터 장입하기에 적합한 소립소결광의 입자직경은 1. 5mm 이상의 것이다.

폐합성수지재와 혼합하는 소립소결광으로서 반광을 이용하면 다음의 효과가 있다.

(가) 소립소결광을 다시 소결공정에 장입하는 일 없이 그대로 고로원료로서 이용할 수 있다. 따라서 소결광제조비용이 싸진다. (나) 소립소결광은 폐합성수지재의 연소에 의해 가열되어 환원되기 때문에 코크스비의 저감에도 도움이 된다.

본 발명자들은 상기 관점에서 하기 시험을 실시하고 이하의 결과를 얻었다.

가스류에 의해 고로로정으로부터 날려지는 폐합성수지재의 양에 미치는 폐합성수지재의 크기의 영향을 파악하기 위한 시험을 했다. 출선량: 10, 000t/일의 고로에 있어서, 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물을 스톡라인(로내반경: 5. 5m)의 위치에서 로심을 중심으로 한 반경 3. 5m의 동심원상을 장입목표위치로 하여 로정의 벨룰레스장입장치로부터 분배슈트를 통하여 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물을 장입했다.

이 시험에서는 소립소결광입자직경(dss)의 상한값을 편의상 5mm로 하고 dss: 1. 5∼5mm, 평균입자직경: 3. 6mm의 입자도분포의 것을 사용하여 폐합성수지재는 크기(긴 직경): 25∼150mm까지의 사이에서 4수준(25, 50, 100 및 150mm)에 대하여 실시했다. 폐합성수지재의 중량: Wp, 소립소결광의 중량:Wss인 때 폐합성수지재의 배합비율(α)을 α＝Wp/(Wp＋Wss)로 나타내고 0. 1∼0. 4 사이의 4수준(0. 1, 0. 2, 0. 3 및 0. 4)에 대하여 검토했다. 폐합성수지재의 비산량은 가스필터에 보족된 폐합성수지재량으로 측정하고, 그 비산률을 {(폐합성수지재의 비산중량)/(폐합성수지재의 장입중량)}×100(%)로 나타냈다.

상기 시험결과로부터 도 48에 폐합성수지재의 긴 직경(dp)과 폐합성수지재의 비산률(f)의 관계를 폐합성수지재의 각 배합비율(α)마다 나타냈다. 도 48로부터 폐합성수지재의 긴 직경이 작아지면 그 비산률(f)((비산중량/장입중량)×100(%))이 증가하고, 그 긴 직경이 50mm 미만이 되면 그 비산률이 급격히 증가한다. 따라서 폐합성수지재의 긴 직경은 50mm 이상이 것이 바람직하다. 그러나 그 긴 직경이 100mm를 넘으면 연소성이 악화한다. 이상으로부터 폐합성수지재의 긴 직경을 50∼100mm의 범위내로 한정하는 것이 바람직하다.

다음으로 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물의 스톡라인에 있어서의 장입영역이 폐합성수지재의 비산률에 미치는 영향에 대하여 서술한다.

상기 고로에 있어서, 폐합성수지재의 긴 직경(dp: 50∼100mm의 범위내, 소립소결광의 입자직경(dss: 1. 5∼5mm, 평균입자직경(dss,mean: 3. 0∼4. 0mm의 범위내로 하고, 또한 폐합성수지재의 배합비율(α: 0. 2의 조건하에서 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물의 로내반직경방향의 장입위치와 폐합성수지재의 비산률(f)의 관계를 조사했다. 상기 시험결과를 도 5에 나타낸다.

도 49로부터 혼합물을 로심으로부터 로벽을 향하여 반직경의 30∼80%의 범위내의 국부영역에 장입했을 때에 폐합성수지재의 비산률이 작고 40∼70%의 범위내에 이를 장입하면 한층 그 비산률이 작아지고 폐합성수지재를 효율적으로 사용할 수 있다. 여기에서 국부영역이란 로심을 중심으로 한 폭 2. 5m의 원대상 영역을 말하는 것으로 한다.

한편 폐합성수지재의 크기는 커질수록 고로내에 있어서의 반응성 및 소립소결광과의 균일성이 저하한다. 폐합성수지재의 연소성 및 로내장입분포를 가능한 한 균일하게 유지하고 안정된 고로조업을 유지하는 것이 필요하다. 폐합성수지재의 긴 직경이 120mm를 넘으면 소직경소결과의 혼합의 균일성이 손상되어 다량의 폐합성수지재를 사용하는 경우에는 고로조업의 안정성을 악화시킨다. 폐합성수지재의 긴 직경이 100mm 이하이면 그와 같은 문제는 회피된다.

이상으로부터 로정에서 장입하는 폐합성수지재의 긴 직경은 50∼100mm의 범위내의 것, 그리고 이와 혼합하여 장입하는 소립소결광의 입자직경은 1. 5mm 이상의 것인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 지견에 의해 얻어진 것으로 제 1 방법의 폐합성수지재의 고로로정장입방법은 폐합성수지재를 고로원료로서 준비하는 공정, 소립소결광을 고로원료로서 준비하는 공정, 상기 각 공정에서 준비된 폐합성수지재 및 소립소결광을 혼합하여 혼합물을 준비하는 공정 및 상기 혼합물을 미리 장입된 고로원료층표면 가장 위이며 로심과 로벽의 중간대영역내의 국부에 장입하는 것에 특징을 갖는 것이다.

제 2 방법의 폐합성수지재의 고로로정장입방법은 제 1 방법의 발명에 있어서, 폐합성수지재로서 긴 직경이 50∼100mm의 범위내의 것을 사용하고 소립소결광으로서 입자직경이 1. 5mm 이상의 것을 사용하며, 상기 로심과 로벽의 중간대영역이란 로심으로부터 로벽의 방향을 향하여 로내직경의 30∼80%의 범위내의 영역인 것에 특징을 갖는 것이다.

다음으로 본 발명을 도면을 참조하면서 설명한다.

도 45는 본 발명의 하나의 실시형태를 설명하기 위한 고로로정부의 상황을 나타내는 개략종단면모식도이다. 로정(1101)으로부터 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물(1102)이 광석층(1103)의 표면에 장입된 상태를 나타낸다. 여기에서 페합성수지재 및 소립소결광은 각각 분쇄되어 체로 걸러지고 소정 범위내의 치수로 조제된 것을 믹서(도시하지 않음)로 혼합하여 로정(1101)의 분배슈트(1104)로부터 장입한다.

폐합성수지재는 긴 직경이 50∼100mm, 소립소결광은 입자직경이 1. 5∼5mm의 범위내의 것을 사용한다. 다만 여기에서는 소립소결광의 입자직경의 상한을 5mm로 했지만, 소결광제조과정에서 발생하는 반광의 입자도범위의 상한은 통상 해당 제조과정에 의해 정해져 있기 때문에 그 입자도범위의 상한에 따라서 정하면 좋다. 따라서 본 발명에 있어서는 소립소결광의 입자직경의 상한을 특정할 필요는 없다. 장입목표위치를 분배슈트(1104)에 의해 조정하고 로심(1105)과 로벽(1106)의 중앙영역(로심으로부터 로벽을 향하여 반직경의 30∼70%의 범위내의 영역을 가리키고, 이 명세서에 있어서 「중간대영역」이라 한다)에 분포하도록 장입한다.

고로의 정상적인 조업시에는 로심과 로벽의 중간대영역에 있어서는 원래 가스유속이 다른 영역보다도 작기 때문에 폐합성수지재와 같이 부피밀도의 작은 것을 중간대영역에 장입하면 비산되기 어려워서 유리하다. 그리고 폐합성수지재를 이보다도 부피밀도의 큰 소립소결광과 혼합하여 장입하면 소립소결광에 의해 이 중간대영역의 가스유속을 낮게 억제하는 작용에 의해 폐합성수지재의 비산을 억제하는 효과를 발휘한다. 한편 가스유속이 늦어지면 그 분량만큼 광석의 환원은 늦어진다. 그러나 긴 직경이 50∼100mm 정도의 크기의 폐합성수지재이면 광석환원제로서의 코크스보다도 물리적으로도 화학적으로도 반응성이 높기 때문에 폐합성수지재의 C는 C＋CO2＝2CO반응을 활발히 일으키고 광석의 환원늦어짐을 억제하는 작용을 한다.

또한 전체솔류션로스반응량이 일정한 조건하의 고로조업에 있어서는 폐합성수지재의 장입에 의해 코크스비가 저하하고, 또 코크스장입량의 일부를 폐합성수지재로 치환한 경우 폐합성수지재가 반응하여 가스화하는 당량의 코크스의 반응량이 감소하기 때문에 코크스의 열간강도의 악화가 억제되어 코크스의 입자직경저하량이 감소하는 효과도 있다.

도 46에 로정으로부터 혼합물을 중간대영역에 장입한 경우 및 혼합물을 장입하지 않은 경우의 각각에 대하여 가스유 속의 로내반직경방향의 분포를 비교하여 나타낸다. 종축은 공탑(空塔)속도(Uo)에 대한 스톡라인에 있어서의 가스유속(U)의 비(U/Uo)를 로그눈금으로 나타낸다. 동일도면으로부터 중간대영역에 입자직경이 작은 소결광과 폐합성수지재의 혼합물을 장입함으로써 이 부분에서의 가스유속이 대폭으로 저하하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 중간대영역에 혼합물을 장입함으로써 부피밀도의 작은 폐합성수지재의 비산을 억제할 수 있다.

도 47에 로정으로부터 혼합물을 중간대영역에 장입한 경우 및 혼합물을 장입하지 않은 경우의 각가의 조업시에 있어서의 로내높이방향에 대한 광석환원률의 분포곡선을 나타낸다. 동일도면으로부터 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물을 중간대영역에 장입함으로써 광석의 환원이 촉진되고 폐합성수지재가 광석의 환원에 유효하게 작용하고 있는 것을 알 수 있다.

[실시예]

다음으로 본 발명을 도 45를 참조하면서 실시예에 의하여 다시 설명한다.

출선량: 10, 000t/일, 스톡라인에 있어서의 로내반직경: 5. 5m의 고로에 있어서, 로심(1106)을 중심으로 한 반직경 3. 5m의 동심원상을 장입위치에 설정하고 로정의 벨장입장치(1104)로부터 보조분배장치(5)를 통하여 폐합성수지재와 소립소결광의 혼합물(2)을 장입했다.

표 39에 사용한 폐합성수지재의 긴 직경(dp) 및 부피밀도(ρp), 소립소결광의 입자직경(dss) 및 부피밀도(ρss), 폐합성수지재의 배합비율(α), 장입코크스의 입자직경(dc) 및 장입소결광의 입자직경(ds)를 나타낸다. 폐합성수지재의 사용량: 130t/일로 30일간의 조업을 실시했다. 이 때의 가스류의 공탑속도(Uo)는 1. 1m/sec였다. 또한 비교예로서 폐합성수지재를 사용하지 않는 점만이 실시예와 다른 조업(통상조업)시험도 실시했다.

[표 39]

	실시예	비교예
폐합성수지재	긴 직경(dp) (mm)	100	―
	고밀도(ρp) (g/cm3)	0. 3	―
소립소결광	입자직경(dss)(mm)	3	―
	고밀도(ρss) (g/cm3)	2. 87	―
배합비율 폐합성수지재의 중량	0. 2	―
폐합성수지재의 중량＋소립소결광의 중량
장입코크스	입자직경(dc)(mm)	50	50
장입소결광	입자직경(ds)(mm)	15	15

실시예 및 비교예의 시험조업에 있어서의 조업결과를 표 40에 나타낸다.

[표 40]

	실시예	비교예
용선생산능률 (T/일)	10000	10000
코크스비 (kg/용선(T))	560	570
용선온도 (℃)	1510	1510
폐합성수지재비율(kg/용선(T))	10	10

실시예에 있어서의 폐합성수지재의 비산률(f)은 시험기간중 항상 1. 0% 이하로 억제되었다. 실시예의 조업성적에 있어서는 코크스비가 개선되었다. 또 로황도 안정되어 있으며, 그 밖에 조업상 및 설비상에 주는 영향은 전혀 없이 안정된 조업이 실시되었다.

Claims (39)

1. (a) 합성수지류를 필름상 합성수지류와 그 이외의 비필름상 합성수지류로 분별하는 공정;

   (b) 분별된 필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정;

   (c) 비필름상 합성수지류를 분쇄하여 제 2 입상 합성수지재에 가공하는 공정;

   (d) 제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 기송하는 공정과,

   (e) 기송된 제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지의 불어넣음방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정은,

   필름상 합성수지류를 열에 의해 용융 또는 반용융화시키는 공정과,

   용융 또는 반용융상태의 필름상 합성수지류를 고체화시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정은,

   필름상 합성수지류를 가열하여 용융시키는 공정과,

   용융한 필름상 합성수지류를 냉각하여 고체화시키는 공정과,

   고체화한 합성수지재를 재단 또는 분쇄하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정은,

   필름상 합성수지류를 재단 또는 분쇄하는 공정과,

   재단 또는 분쇄된 필름상 합성수지류를 반용융화시키는 공정과,

   반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 입상으로 수축고체화시켜서 제 1 입상 합성수지재를 얻는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   반용융화시키는 공정은 재단 또는 분쇄된 필름상 합성수지류를 가열하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   반용융화시키는 공정은 재단 또는 분쇄에 의한 마찰열에 의해 재단 또는 분쇄된 필름상 합성수지류를 반용융화시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
7. 제 2 항에 있어서,

   필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정은,

   필름상 합성수지류를 재단 또는 분쇄하는 공정과,

   재단 또는 분쇄된 필름상 합성수지류를 반용융화시키는 공정과,

   반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 수축고체화시키는 공정과,

   수축고체화한 합성수지재를 분쇄하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   반용융화시큰 공정은 재단 또는 분쇄된 필름상 합성수지류를 가열하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   반용융화시키는 공정은 재단 또는 분쇄에 의한 마찰열에 의해 재단 또는 분쇄된 필름상 합성수지류를 반용융화시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
10. 제 2 항에 있어서,

    필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재에 가공하는 공정은,

    필름상 합성수지류를 고속회전하는 회전날로 재단 또는 분쇄하고, 또한 재단 또는 분쇄에 의한 마찰열에 의해 필름상 합성수지류를 반용융화시키는 공정과,

    반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 입상으로 수축고체화시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
11. 제 2 항에 있어서,

    필름상 합성수지류를 제 1 입상 합성수지재를 가공하는 공정은,

    필름상 합성수지류를 고속회전하는 회전날로 재단 또는 분쇄하고, 또한 재단 또는 분쇄에 의한 마찰열로 필름상 합성수지류를 반용융화시키는 공정과,

    반용융화한 합성수지재를 급랭함으로써 입상으로 수축고체화시키는 공정과,

    수축고체화와 동시에 고속회전하는 회전날로 합성수지재를 분쇄하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 로에 불어넣는 공정은,

    제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 혼합하는 공정과,

    혼합체를 로내에 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재를 혼합하는 공정은 제 1 입상 합성수지재를 제 1 입상 합성수지재＋제 2 입상 합성수지재에 대하여 적어도 0. 1 이상의 비율로 혼합하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
14. 제 1 항에 있어서,

    제 1 입상 합성수지재와 제 2 입상 합성수지재는 부피밀도가 0. 3 이상, 안식각이 40° 이하인 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
15. 제 1 항에 있어서,

    필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하는 공정, 함염소고분자수지재가 분리제거된 필름상 합성수지류는 공정(b)에 있어서 제 1 입상 하바성수지재에 가공되는 것과,

    비필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하는 공정, 해당 분리제거공정은 공정(c)의 후에 실시되는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
16. 제 1 항에 있어서,

    해당 분별공정은 합성수지재를 필름상 합성수지재, 고체형 합성수지재와 시트상 합성수지재로 분별하는 것으로 이루어고, 시트상 합성수지재는 필름상 합성수지재와 고체형 합성수지재의 중간의 형태이며,

    필름상 합성수지류를 가공하는 공정은,

    필름상 합성수지재를 분쇄하여 필름소편으로 하는 공정과,

    해당 필름소편에 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 제 1 합성수지입자를 만드는 공정과,

    비필름상 합성수지재를 가공하는 공정은,

    고체형 합성수지재를 분쇄하여 제 2 합성수지입자를 만드는 공정과,

    시트상 합성수지재를 분쇄하여 필름소편의 최대치수보다도 작은 최대치수를 갖는 시트세편을 만드는 공정과,

    해당 시트세편에 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 제 3 합성수지입자를 만드는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
17. 제 1 항에 있어서,

    해당 분별공정은 합성수지재를 필름상 합성수지재, 고체형 합성수지재와 시트상 합성수지재로 분별하는 것으로 이루어지고, 시트상 합성수지재는 필름상 합성수지재와 고체형 합성수지재의 중간의 형태이며,

    필름상 합성수지재를 가공하는 공정은,

    필름상 합성수지재를 분쇄하여 필름소편으로 하는 공정과,

    해당 필름소편에 용융·고체화조립처리를 실시함으로써 제 1 합성수지입자를 만드는 공정과,

    비필름상 합성수지류를 가공하는 공정은,

    고체형 합성수지재를 분쇄하여 제 2 합성수지입자를 만드는 공정과,

    시트상 합성수지재를 분쇄하여 필름소편의 최대치수보다도 작은 최대치수를 갖는 시트세편을 만드는 공정과,

    해당 시크세편에 제 2 합성수지입자를 혼합하고 제 3 합성수지입자를 만드는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
18. 제 1 항에 있어서,

    필름상 합성수지류를 가공하는 공정은 폐합성수지제 볼트용기를 분쇄하여 합성수지입자를 만드는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
19. 제 1 항에 있어서,

    비필름상 합성수지류를 가공하는 공정은,

    자동차 및 가전제품을 폐기처분할 때에 발생하는 슈레더더스트를 공급하는 공정과,

    해당 슈레더더스트를 재단 또는 분쇄할 때에 발생하는 마찰열에 의해 반용융 또는 용융시키는 공정과,

    반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 수축고체화시켜서 입상으로 하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    수축고체화시켜서 입상으로 하는 공정은 반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 급랭하는 동시에 입상으로 하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
21. 제 1 항에 있어서,

    비필름상 합성수지류를 가공하는 공정은,

    자동차 및 가전제품을 폐기처분할 때에 발생하는 슈레더더스트를 공급하는 공정과,

    해당 슈레더더스트를 재단 또는 분쇄하는 공정과,

    분쇄된 슈레더더스트를 가열하여 반용융 또는 용융시키는 공정과,

    반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 수축고체화시켜서 입상으로 하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    수축고체화시켜서 입상으로 하는 공정은 반용융 또는 용융한 슈레더더스트를 급랭하는 동시에 입상으로 하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
23. 제 1 항에 있어서,

    입상 합성수지재의 로에 대한 불어넣음은 로의 하부에 설치된 바람구멍의 바람구멍처에 형성되는 연소대내로부터 배출되는 가스의 유속보다도 큰 종말속도를 주는 입자직경을 갖는 입상 합성수지재를 불어넣는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
24. 제 23 항에 있어서,

    해당 입자직경은,

    로의 조업조건을 이용하여 연소대내로부터 배출되는 가스유속을 구하고,

    입상 합성수지재의 물리적 특성값 및 연소대의 물리적 특성값을 이용하여 입상 합성수지재의 연소대내에 있어서의 종말속도를 구하고,

    해당 가스유속보다도 해당 종말속도쪽이 큰 것을 만족하는 조건식을 푸는 것에 의하여 구해지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
25. 필름상 합성수지류를 입상 합성수지재에 가공하기 위한 제 1 가공처리라인과,

    해당 제 1 가공처리라인은 필름상 합성수지류를 열에 의해 용융 또는 반용융시킨 후 고체화시킴으로써 입상 합성수지재에 가공하는 입상 고체화장치로 이루어지고,

    비필름상 합성수지류를 입상 합성수지재에 가공하기 위한 제 2 가공처리라인과,

    제 2 가공처리라인은 비필름상 합성수지류를 분쇄하는 분쇄장치로 이루어지며,

    제 1 가공처리라인과 제 2 가공처리라인에서 얻어진 입상 합성수지재를 저장하기 위한 1차저장사일로와,

    1차저장사일로로부터 공급되는 입상 합성수지재를 로에 기송공급하기 위한 불어넣음스테이션과,

    해당 불어넣음 스테이션은,

    1차저장사일로로부터 공급되는 입상 합성수지재를 저장하는 2차저장사일로와,

    2차저장사일로로부터 공급되는 입상 합성수지재를 받아들여서 로에 기송하기 위한 불어넣음탱크와,

    불어넣음탱크로부터 로의 불어넣음부에 입상 합성수지재를 연속공급하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
26. 제 25 항에 있어서,

    제 2 가공처리라인은,

    비필름상 합성수지류를 분쇄하기 위한 분쇄장치와,

    분쇄된 비필름상 합성수지류로부터 이물을 분리제거하기 위한 선별장치와,

    이물이 제거된 비필름상 합성수지류를 분쇄하기 위한 분쇄장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
27. 제 25 항에 있어서,

    해당 제 1 가공처리라인에 있어서의 입상 고체화장치는,

    필름상 합성수지류를 가열항려 용융시키는 수단과,

    용융한 필름상 합성수지류를 냉각하여 고체화하는 수단과,

    분쇄된 비필름상 합성수지류로부터 이물을 분리제거하기 위한 선별장치와,

    이물이 제거된 비필름상 합성수지류를 분쇄하기 위한 분쇄장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
28. 제 25 항에 있어서,

    해당 제 1 가공처리라인에 있어서의 입상 고체화장치는,

    필름상 합성수지류를 가열하여 반용융시키는 수단과,

    반용융한 필름상 합성수지류를 급랭함으로써 입상으로 수축고체화시키는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
29. 제 25 항에 있어서,

    해당 제 1 가공처리라인에 있어서의 입상 고체화장치는,

    필름상 합성수지류를 가열하여 반용융시키는 수단과,

    반용융한 필름상 합성수지류를 급랭함으로써 입상으로 수축고체화시키는 수단과,

    수축고체화한 합성수지재를 분쇄하는 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한느 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
30. 제 25 항에 있어서,

    해당 제 1 가공처리라인에 있어서의 입상 고체화장치는,

    필름상 합성수지류가 장입되는 처리실과,

    해당 처리실에 배치되어 필름상 합성수지류를 분쇄하는 동시에 해당 분쇄에 의한 마찰열에 의해 합성수지류를 반용융화시키기 위한 회전날과,

    해당 처리실내에 냉각용 유체를 불어넣어서 반용융화한 합성수지류를 급랭함으로써 수축고체화시키는 급랭수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
31. 제 25 항에 있어서,

    해당 제 1 가공처리라인에 있어서의 입상고체화장치보다도 상류측에 필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하기 위한 분리장치와,

    해당 제 2 가공처리라인에 있어서의 파쇄장치보다도 하류측에 비필름상 합성수지류로부터 함염소고분자수지재를 분리제거하기 위한 분리장치를 갖는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음장치.
32. 평균비표면적이 50m2/kg 이상인 합성수지재를 준비하는 공정과,

    선철을 만드는 세로형 로의 바람구멍으로부터 해당 합성수지재를 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
33. 입자직경 1mm 이하의 입자가 5wt.% 이상 포함되고, 또한 평균비표면적이 25m2/kg 이상인 합성수지재를 준비하는 공정과,

    선철을 만드는 세로형 로의 바람구멍으로부터 해당 합성수지재를 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
34. 발포체입자가 3wt.% 이상 포함되고, 또한 평균비표면적이 20m2/kg 이상인 합성수지재를 준비하는 공정과,

    선철을 만드는 세로형 로의 바람구멍으로부터 해당 합성수지재를 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
35. (a) 합성수지재의 재질을 판별할 수 있고, 또한 불순물의 혼입이 인정되지 않는 경우에는 재질의 판별결과로부터 합성수지재의 발열량을 구하는 공정과,

    (b) 합성수지재의 재질을 판별할 수 있고, 또한 불순물의 혼입이 인정되는 경우에는 통상의 측정방법으로 측정함으로써 합성수지재의 발열량을 구하는 공정과,

    (c) 합성수지재의 재질을 판별할 수 없는 경우에는 통상의 측정방법으로 측정함으로써 합성수지재의 발열량을 구하는 공정과,

    (d) 2종류 이상의 합성수지재로 이루어지는 혼합물의 발열량이 소정의 발열량이 되도록 (a)로부터 (c)에서 구해진 2종류 이상의 합성수지재의 각 발열량의 값을 이용하여 해당 2종류 이상의 합성수지재를 배합하는 공정과,

    (e) 배합된 합성수지재를 로의 바람구멍으로부터 불어넣는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
36. 제 35 항에 있어서,

    배합된 합성수지재는 소정값 이하의 수분함유율을 갖는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
37. 제 35 항에 있어서,

    배합된 합성수지재는 소정값 이하의 할로겐함유율을 갖는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 불어넣음방법.
38. (a) 합성수지재를 고로원료로서 준비하는 공정과,

    (b) 소립소결광을 고로원료로서 준비하는 공정과,

    (c) 합성수지재와 소립소결광을 혼합하여 혼합물을 준비하는 공정과,

    (d) 해당 혼합물을 고로내의 중심과 로벽의 중간대영역에 장입하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 장입방법.
39. 제 38 항에 있어서,

    해당 합성수지재는 긴 직경이 50∼100mm이고,

    소립소결광은 입자직경이 1. 5mm 이하이며,

    중간대영역은 고로의 중심으로부터 로벽을 향하여 로내반직경의 30에서 80%의 범위내의 영역인 것을 특징으로 하는 로에 대한 합성수지재의 장입방법.