TWI593805B - 金屬回收方法 - Google Patents

Description

金屬回收方法

本發明係關於一種金屬回收方法，用以回收附著於盛鋼桶上之金屬，作為回收材料。

一般情況下，盛鋼桶連續使用多次之後，在盛鋼桶上會附著大量金屬，因此有必要除去盛鋼桶上的金屬。在下述專利文獻1中提出，將未盛裝熔鐵的盛鋼桶(離線)運送至盛鋼桶維修工廠，以重型機具使附著於盛鋼桶上的金屬脫落，而將該金屬除去之方法。此外，在盛鋼桶維修工廠也會為盛鋼桶進行耐燃物的替換、不定型耐燃材料之噴塗等維修工作。運送至盛鋼桶維修工廠的盛鋼桶，在下一批盛鋼桶運送至盛鋼桶維修工廠前，均置放在盛鋼桶維修工廠中，作為待機桶(休眠桶)。從盛鋼桶上除下的金屬，則投入熔解爐加以熔解，成為回收材料。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本專利公開公報特開昭58-77754號

發明之概要

目前的煉鐵廠及煉鋼廠，會在盛鋼桶內進行熔鐵的精鍊攪 拌。這種精鍊攪拌，因為熔鐵大幅流動，會使更多的金屬附著於盛鋼桶。亦即，盛鋼桶內的耐火材料距離使用期限雖然尚有相當時間，附著於盛鋼桶的殘留金屬量卻可能已達妨礙作業的程度。若依專利文獻1的方法，是在維修盛鋼桶的同時，在盛鋼桶維修工廠進行除去殘留金屬之作業。因此，專利文獻1的方法如果直接適用在進行精煉攪拌的期間，勢必使盛鋼桶增加不必要的往返運送作業，而降低作業之效率。此外，在盛鋼桶維修工廠除去殘留金屬的方法，亦無法將盛鋼桶及金屬之熱能有效利用在作業中。

為解決上述技術課題，本發明的目的乃是在提供一種金屬回收方法，可避免對於精鍊攪拌作業造成效率惡化之狀況，且能更有效利用盛鋼桶及金屬的熱能。

本發明之金屬回收方法，乃是一種金屬回收方法，用以回收將熔鐵從熔解爐注入盛鋼桶，在盛鋼桶內進行熔鐵的精鍊攪拌，再將盛鋼桶內之熔鐵注入精鍊爐等一連串之步驟中，附著於盛鋼桶之殘留金屬，作為回收材料。其特徵在於：在將熔鐵從盛鋼桶注入精鍊爐後，以在線方式使附著於盛鋼桶上之殘留金屬落入盛鋼桶內，同時將熔鐵從熔解爐注入已有殘留金屬落入的盛鋼桶，使該殘留金屬熔解並作為材料加以回收。

根據本發明之金屬回收方法，是在將熔鐵從盛鋼桶注入精鍊爐後，以在線方式使附著於盛鋼桶上之殘留金屬落入盛鋼桶內，同時將熔鐵從熔解爐注入已有殘留金屬落入的盛鋼桶，使殘留金屬熔解並作為材料加以回收。因此可避免在進行精鍊攪拌作業時，造成效率惡化之問題，且能更有效利用盛鋼桶及金屬之熱能。

1‧‧‧電爐出鐵區域

2‧‧‧KR脫硫區域

3‧‧‧轉爐投料區域

4‧‧‧金屬脫落區域

5‧‧‧盛鋼桶維修區域

6‧‧‧盛鋼桶

6a‧‧‧熔鐵

6b‧‧‧金屬

10‧‧‧電爐

20‧‧‧葉輪

21‧‧‧飛沫

22‧‧‧浸漬噴嘴

30‧‧‧轉爐

40‧‧‧門型天車

41‧‧‧多關節型機械手臂

41a‧‧‧可動臂

42‧‧‧金屬脫落機

43‧‧‧台車

44‧‧‧軌道

45‧‧‧活塞

圖1係表示適用本發明實施型態1之金屬回收方法之煉鋼廠之作業流程圖。

圖2係表示圖1之電爐出鐵區域所進行的電爐出鐵作業示意圖。

圖3係表示圖1之KR脫硫區域所進行之KR脫硫作業示意圖。

圖4係表示圖1之轉爐投料區域所進行之轉爐投料作業示意圖。

圖5係表示圖1之金屬脫落區域所進行之金屬脫落作業示意圖。

圖6係表示不銹鋼熔鐵與普通鋼熔鐵之液相線溫度曲線圖。

圖7係表示適用本發明實施型態2之金屬回收方法的吹射精鍊攪拌示意圖。

以下就本發明之實施型態，參照圖面加以說明。

實施型態1：

圖1表示適用本發明實施型態1之金屬回收方法之煉鋼廠作業流程圖。在圖上顯示，煉鋼廠設置了電爐出鐵區域1、KR脫硫區域2、轉爐投料區域3、金屬脫落區域4、及盛鋼桶維修區域5。在煉鋼廠內用來運送熔鐵6a之盛鋼桶6，通常是按照電爐出鐵區域1、KR脫硫區域2、轉爐投料區域3、金屬脫落區域4之順序移動。移動至金屬脫落區域4之盛鋼桶6，會再度回到電爐出鐵區域1。另外，圖1雖然只顯示一個盛鋼桶6，但若使用複數的盛鋼桶6，使其依照電爐出鐵區域1、KR脫硫區域2、轉爐投料區域3、金屬脫落區域4之順序循環移動，亦屬可行。

盛鋼桶6在有維修之必要時，例如需更換耐火材料等時，會移動至盛鋼桶維修區域5(離線)。移送至盛鋼桶維修區域5的盛鋼桶6，在其他盛鋼桶6運送至盛鋼桶維修區域5之前，係作為待機桶(休眠桶)。

其次，圖2係表示在圖1之電爐出鐵區域1所進行的電爐出鐵作業示意圖。在圖中，電爐10是用來熔融材料，產生熔鐵6a的熔解爐。電爐10所產生的熔鐵6a在電爐出鐵區域1注入盛鋼桶6中。此外，本實施型態的熔鐵6a是不銹鋼熔鐵，而包含9~30質量百分比的鉻及1~4質量百分比的碳。

將熔鐵6a從電爐10注入盛鋼桶6時，盛鋼桶6內已有金屬掉落在其中。如之後將會詳述，金屬6b是在因金屬脫落區域4(參照圖1)所進行的金屬脫落作業，而落入盛鋼桶6內(參照圖5)的殘留金屬。在已有金屬6b落入的盛鋼桶6中注入熔鐵6a，即可使金屬6b熔解，並作為材料加以回收。

接下來，圖3係表示在圖1之KR脫硫區域2所進行之KR脫硫作業示意圖。在圖中的KR脫硫區域2所進行的為KR脫硫作業。所謂KR脫硫，是在盛裝熔鐵6a的盛鋼桶內，加入如生石灰、蘇打灰、碳化物、氫氧化鈉及熟石灰等脫硫劑後，以浸漬在熔鐵6a中之葉輪20進行攪拌的機械式精鍊攪拌(盛鋼桶內精鍊)。以葉輪20進行攪拌，可加速熔鐵6a內的脫硫反應，使熔鐵6a中的硫磺濃度降低。

在以葉輪20進行攪拌之同時，盛鋼桶6內壁側的熔鐵6a液面會上升。因此，熔鐵6a會接觸到在不攪拌時不會到達的盛鋼桶6內壁位置較高的低溫部分。當接觸到該內壁較高處之熔鐵6a在該內壁較高部份冷卻 後，會成為殘留金屬6b，附著於該內壁較高處。而且，在以葉輪20進行攪拌時，因葉輪20的旋轉會產生飛沫21，這些飛沫21也在內壁較高處冷卻，而變成金屬6b，附著於內壁較高部分。

接下來，圖4係表示在圖1之轉爐投料區域3所進行之轉爐投料作業示意圖。在圖中的轉爐30是對熔鐵6做更進一步精鍊的精鍊爐。盛鋼桶6內的熔鐵6a在轉爐投料區域3中投入轉爐30內。若在盛鋼桶內有大量殘留金屬6b附著，則在將盛鋼桶6內的熔鐵6a投入轉爐30內時，金屬6b會阻塞投入的熔鐵，妨害盛鋼桶6中的熔鐵6a流出。大量的金屬6b也會增加盛鋼桶6的整體重量，並加重起重機吊起盛鋼桶時的負荷。

接下來，圖5係表示在圖1之金屬脫落區域4所進行之金屬脫落作業之示意圖。金屬脫落區域4是設置於煉鋼廠內，盛鋼桶6的移送路線上，介於轉爐投料區域3與電爐出鐵區域1之間。在金屬脫落區域4內設置門型天車40。門型天車40之上設置多關節型機械手臂41。在多關節型機械手臂41的可動臂41a前端裝置金屬脫落機42。該金屬脫落機42可使用以例如銳利的鑽頭等，打碎物品之破碎機。

在上述的轉爐投料區域3中已經將熔鐵6注入轉爐30之空盛鋼桶6，是以台車43運送，沿軌道44行進至門型天車40附近。當台車到達門型天車40之附近時，以活塞45將台車43加以固定，同時以操作者之操作，移動可動臂41a，並驅動金屬脫落機42，以使金屬6b脫落至盛鋼桶6內。裝有脫落金屬6b的盛鋼桶6並不進入待機狀態，而是直接回到電爐出鐵區域1。亦即，在本實施型態下，盛鋼桶6將熔鐵6a注入轉爐30後，以在線(金屬脫落區4)方式將附著於盛鋼桶6之金屬6b打落入盛鋼桶6內。

換言之，所謂以在線方式將附著於盛鋼桶6之金屬6b打落入盛鋼桶6內，係指在盛鋼桶6從轉爐30(精鍊爐)移動到電爐10(熔解爐)的路線上，使金屬6b掉落，進入盛鋼桶6中，且該盛鋼桶不會進入待機，而可連續加以使用。因為附著於盛鋼桶6之金屬6b是以在線方式落入盛鋼桶6內，盛鋼桶6不需要進行維修，因此不需要將盛鋼桶6運送至盛鋼桶維修區域5(離線)，故可避免作業效率之惡化。而且，於盛鋼桶6及金屬6b尚保持高溫的狀態，直接返回電爐出鐵區域1，可對盛鋼桶6及金屬6b的熱能作更有效之利用。此外，如果將盛鋼桶6運送至盛鋼桶維修區域5，盛鋼桶6及金屬6b會冷卻到常溫。而在本實施型態下，因是以在線方式使金屬6b掉落進入盛鋼桶6內，在電爐10注入熔鐵6到盛鋼桶6內時，金屬6b的溫度為500~700℃左右。此外，因為在盛鋼桶內精鍊攪拌而附著於盛鋼桶6之金屬6b，比不是因進行盛鋼桶內精鍊攪拌而附著於盛鋼桶6的金屬，含有較高比例之貴重金屬。因此，如圖2所示，以電爐10的熔鐵6a，將金屬6b熔解，回收的材料也不太會影響熔鐵6a之成分比例。

在以上的說明中，雖提及金屬6b是因KR脫硫工程而附著於盛鋼桶6，但在電爐出鐵作業及轉爐投料作業中，也會有飛散的熔鐵6a成為殘留金屬6b，附著於盛鋼桶6。亦即，在金屬脫落工程中脫落之金屬6b，也包含在熔鐵6a從電爐10注入盛鋼桶6時，及將盛鋼桶6內的熔鐵6a注入轉爐30時，附著於盛鋼桶6之金屬6b。

接下來的圖6是表示不銹鋼熔鐵與普通鋼熔鐵的液相線溫度之曲線圖。在圖中實線所表示的是不銹鋼熔鐵的液相線，虛線所表示的是普通鋼熔鐵的液相線。

一般情況下，脫硫後的含碳量係設定為較液相線所表示的溫度為低的溫度。亦即，在製造不銹鋼的時候，脫硫後含碳量係設定為1.0質量百分比~4.0質量百分比。而在製造普通鋼的時候，脫硫後碳含量係設定為3.0質量百分比~5.5質量百分比。

如圖6所示，脫硫後含碳量為1.0質量百分比~4.0質量百分比左右的不銹鋼熔鐵，融點為1250℃左右，比脫硫後含碳量為3.0質量百分比~5.5質量百分比左右的普通鋼熔鐵的融點(1150℃左右)要高。也就是說，製造不銹鋼時，溫度高於製造普通鋼的場合。因此，熔鐵6a成為殘留金屬6b，附著於盛鋼桶6的量較多。所以在製造不銹鋼的場合，比製造普通鋼的場合，須以較高的頻率將金屬6b加以除去。因此，本實施型態之方法，可以在線方式使金屬6b掉落入盛鋼桶6內，而避免作業效率之惡化，在製造不銹鋼的場合將特別有利。

如上所述的金屬回收方法中，將熔鐵6a從盛鋼桶6注入轉爐30(精鍊爐)後，使附著於盛鋼桶6之金屬6b以在線方式掉落入盛鋼桶6內。並且由電爐10(熔解爐)將熔鐵6a注入上開已有金屬6a掉落之盛鋼桶6中，以將金屬6b熔解，作為材料回收的作法，可避免在進行精鍊攪拌之期間造成作業效率惡化之問題，同時可更有效利用盛鋼桶6及金屬6b的熱能。此外，習知技術是從盛鋼桶6外部除去金屬6b，因而必須將盛鋼桶6以大角度傾斜才能作業。但本實施型態的方法則不需要此種作業，可以改善作業之效率。

而且，因為精鍊攪拌係以浸漬於熔鐵6a內之葉輪20攪拌，進行KR脫硫(機械精鍊攪拌)作業，會有大量熔鐵6a成為金屬6b，附著於盛 鋼桶6上。因此，在進行KR脫硫之後，以在線方式使金屬6b掉落進入盛鋼桶6內，對於避免作業效率惡化有極高的幫助。

更進一步，從電爐10注入盛鋼桶6的熔鐵6a是不銹鋼熔鐵，與製造普通鋼的場合相比，會有更多的熔鐵6a成為金屬6b附著於盛鋼桶上。因此，以在線方式使金屬6b掉落進入盛鋼桶6內，對於避免作業效率惡化也有極高的幫助。

實施型態2。

圖7係表示適用本發明實施型態2之金屬回收方法的吹射精鍊攪拌示意圖。在實施型態1中所說明的盛鋼桶內精鍊攪拌雖為KR脫硫(機械式精鍊攪拌)作業，但本發明也可適用在進行如圖7所示之吹射精鍊攪拌的情形。吹射精鍊攪拌係以浸漬在熔鐵6a中的浸漬噴嘴22吹入氣體，而進行熔鐵6a及脫硫劑的攪拌。這樣的精鍊攪拌也會產生飛沫21，亦會有金屬6b附著於盛鋼桶6。其餘的構成與實施型態1相同。

如此種在盛鋼桶內進行吹射精鍊攪拌的場合，亦會有大量熔鐵6a成為金屬6b，附著於盛鋼桶6上。因此也會導致作業效率惡化。以在線方式使金屬6b掉落進入盛鋼桶6內，對於避免作業效率惡化有極佳的效用。

此外，實施型態1、2雖均以在電爐10生成熔鐵6a之情形作說明，但本發明在以高爐或其他熔解爐產生熔鐵之情況亦可適用。

此外，實施型態1、2雖均以熔鐵6a為不銹鋼熔鐵之情形作說明，但本發明在熔鐵為普通鋼、鐵等之熔解物時，亦可適用。

1‧‧‧電爐出鐵區域

2‧‧‧KR脫硫區域

3‧‧‧轉爐投料區域

4‧‧‧金屬脫落區域

5‧‧‧盛鋼桶維修區域

6‧‧‧盛鋼桶

6a‧‧‧熔鐵

Claims (3)

1. 一種金屬回收方法，用以回收將熔鐵從熔解爐注入盛鋼桶，在該盛鋼桶內進行熔鐵的精鍊攪拌，及將該盛鋼桶內之熔鐵注入精鍊爐之連串步驟中，附著於該盛鋼桶之金屬，作為回收材料；該金屬回收方法在將熔鐵從該盛鋼桶注入該精鍊爐後，以在線方式使附著於該盛鋼桶上之金屬落入盛鋼桶內，並將熔鐵從熔解爐注入已有該金屬落入的該盛鋼桶，使該金屬熔解並作為材料加以回收。
2. 如申請專利範圍第1項的金屬回收方法，其中該精鍊攪拌是以浸漬在熔鐵內的葉輪進行的機械式精鍊攪拌或是對熔鐵中吹入氣體而進行的吹射精鍊攪拌。
3. 如申請專利範圍第1或2項的金屬回收方法，其中該由該熔解爐注入該盛鋼桶的熔鐵為不銹鋼熔鐵。