WO2001032383A1 - Granules moules et leur procede de fabrication - Google Patents

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ring
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Tetsuro Sugayoshi
Koichi Tomioka
Hiroki Ishiguro
Yoji Ogaki
Hideo Nakamura
Takeshi Konishi
Kaneo Terada
Kenichi Nemoto
Shinichi Wakamatsu
Hiroshi Nakatani
Yasuaki Oyanagi
Genji Kanatani
Minoru Asanuma
Ichiro Tohma
Seiichi Abe
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    • Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing agglomerates using waste plastic (plastic waste) as general waste or industrial waste as a raw material, and to the produced agglomerates.
  • the present invention relates to agglomerates used as raw materials for blowing into blast furnaces, cement kilns, and the like, and a method for producing the same.
  • waste plastic When waste plastic is used as a raw material for blowing into a blast furnace, the waste plastic is sent to the tuyere by air transport and blown into the blast furnace. Therefore, waste plastics are pre-processed into agglomerates having a bulk density suitable for pneumatic transportation and blowing into blast furnaces.
  • film-shaped plastics have a lower bulk density than solid (bulk) plastics, and therefore, there is a problem that clogging easily occurs in pipes during pneumatic transportation simply by framing. For this reason, granulation into agglomerates with a high bulk density is an essential condition.
  • waste plastics are preliminarily separated into solid (bulk) plastics and film-like plastics.
  • Solid plastic is processed into granules by crushing and crushing.
  • Film plastic is processed into granules by heating and granulation.
  • the method of heating and granulating film plastics is as follows: While the film plastic is crushed with a rotating crushing blade, the plastic is semi-molten or melted by frictional heat or external heating, and then sprayed with water There is known a method of cooling to a granular plastic by cooling.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-1566585 proposes a method for pretreating a film plastic using a specific plastic extrusion molding apparatus.
  • a film-shaped plastic separated from waste plastic is pulverized, then separated from metals, and then a ring-shaped die provided with a plurality of through-holes is provided.
  • an extrusion molding device consisting of rolling rollers that are rotatably provided in contact with the inner peripheral surface of the die, the film-shaped plastic is pressed into the die holes by the rolling rollers and compressed to form granules. .
  • the granular plastic molded product obtained by pre-processing the film-shaped plastic by the above-mentioned prior art method has insufficient handling strength due to insufficient strength.
  • a method of increasing the strength of the granular plastic molded product a method of increasing the melting property of the film-like plastic in the ring-shaped die by external heating or the like can be considered.
  • the meltability of the film-like plastic is increased by external heating or the like, the molten plastic flows out of the die hole, and thus a granular plastic molded product cannot be obtained properly.
  • An object of the present invention is to produce agglomerates that can appropriately and efficiently process waste plastics including film-like plastics into granular plastic moldings having the necessary strength as raw materials for the furnace. Is to provide a way.
  • the present invention provides a method for producing an agglomerate comprising the following steps:
  • Waste plastics containing solid plastic (A) originating from plastic moldings and at least one plastic (B) selected from the group consisting of thin plastics and foaming plastics originating from non-plastic moldings Preparing; and
  • the waste plastic is compressed so that at least a part of at least one plastic (B) is semi-molten or melted, and at least a part of the solid plastic (A) is left as a solid without being semi-molten or melted.
  • ⁇ Process of granulation consisting of crushing and extrusion molding.
  • the above agglomerates are preferably used as a raw material to be blown into a furnace or a raw material to be charged into a coke oven.
  • the ratio of the solid plastic (A) (A) Z ⁇ (A) + (B) ⁇ is preferably 0.1-0.7 in terms of weight-force ratio, more preferably 0.2-0. 6.
  • the step of granulating Prior to the step of granulating, it is desirable to further include a step of mixing the waste plastic containing the solid plastic (A) and at least one plastic (B). Further, the step of performing the granulation may comprise mixing, compression / crushing, and extrusion molding. The step of performing the granulation preferably comprises the following steps:
  • Waste plastic is added to a plastic extrusion molding device comprising a ring-shaped die having a plurality of die holes penetrated therein and at least one rolling roller disposed inside the ring-shaped die so as to be in contact with the inner peripheral surface of the ring-shaped die. Supplying;
  • the step of performing the granulation further includes a step of obtaining a granular plastic molded product by cutting or removing the plastic molded product extruded to the outer surface of the ring die through the die hole from the outer surface of the ring die. It is desirable to have Second, the present invention provides an agglomerate comprising a synthetic resin material having:
  • the particle diameter capable of exceeding the critical flow velocity is a value of (3 X d 2 X t / 2) 1/3 or more, where d: diameter of agglomerate, t: length of agglomerate That's it.
  • the present invention provides a method for producing an agglomerate comprising the following steps:
  • the present invention provides an agglomerate comprising a synthetic resin material characterized by:
  • the synthetic resin material contains 10% or more of a component having a melting point in the range of 50 to 300 ° C.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a plastic extrusion molding apparatus used in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view schematically showing the plastic extrusion molding apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a cross section of a granular plastic molded product obtained by the first embodiment.
  • Fig. 4 shows the weight ratio between solid plastic and at least one selected from the group consisting of thin plastics and foamable plastics originating from non-plastic molded products, and the strength and productivity of granular plastic molded products. It is a graph showing the relationship with.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a waste plastic pretreatment method according to Best Mode 1.
  • FIG. 6 is a schematic view showing another example of a pretreatment method for waste plastic according to Best Mode 1.
  • FIG. 7 is a schematic view showing another example of a pretreatment method for waste plastic according to Best Mode 1.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of a pretreatment method for waste plastic according to Best Mode 1.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing another example of a pretreatment method for waste plastic according to Best Mode 1.
  • FIG. 10 is a schematic view showing another example of the waste plastic pretreatment method according to Best Mode 1.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the degree of agglomeration (particle size, strength) and the replacement ratio according to Best Mode 2.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the average strength index, the particle size of the agglomerate, and the replacement ratio according to the best mode 2.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between TZd, the amount of attached water, and the degree of agglomeration according to Best Mode 2.
  • FIG. 14 is a diagram showing in detail the relationship between TZ d and the amount of attached water according to Best Mode 2.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between DZ d and the degree of agglomeration according to Best Mode 2.
  • FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the amount of attached moisture and the granulation strength according to Best Mode 2.
  • FIG. 17 is a diagram showing an outline of a cross section of a granulator according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship among cut-out, die thickness, die hole diameter, and agglomerate length in Best Mode 2.
  • FIG. 19 is a diagram showing the relationship among cutter, die thickness, die hole diameter, and agglomerate length in Best Mode 2.
  • FIG. 20 is a diagram showing an outline of the method of the best mode 3.
  • FIG. 21 is an enlarged view of the agglomerate of Best Mode 3.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present inventors have, c plastic extrusion molding device
  • a granular plastic molded product granulated only from a film-like plastic does not have a sufficient strength because it is made of plastic that has been solidified after being melted or melted. This is thought to be due to the absence of "core" solids which are effective in maintaining the strength of the grains.
  • the first is that solid (bulk) plastics can be pneumatically transported only by crushing. Because good granular plastics can be obtained and this processing method is the least costly, solid plastics are pre-treated by crushing and pulverization.
  • film plastics can easily become clogged in pipes during pneumatic transportation, etc., if they are simply crushed * crushed. It was to granulate into granular plastic using an extrusion molding device.
  • the method for producing agglomerates comprises a step of preparing waste plastic and a step of performing granulation.
  • the process of preparing waste plastics consists of at least one plastic selected from the group consisting of solid plastics (A) originating from molded plastics and thin-walled plastics originating from non-molded plastics and foamable plastics.
  • the granulating step is performed so that at least a part of at least one plastic (B) is semi-molten or melted, and at least a part of the solid plastic (A) is left in a solid state without being semi-molten or melted.
  • the waste plastic is granulated by compression, crushing and extrusion molding.
  • the above agglomerates are preferably used as a raw material to be blown into a furnace or a raw material to be charged into a coke oven.
  • Solid plastic (A) and thin-walled plastic originating from non-molded plastic Of solid plastic (A) to the sum (A) + (B) of at least one plastic (B) selected from the group consisting of tics and foamable plastics (A) Z ⁇ (A) + ( B) ⁇ is preferably 0.1-0.7 by weight, more preferably 0.2-0.6.
  • the step of performing the granulation may comprise mixing, compression / crushing, and extrusion molding.
  • the step of performing the granulation preferably comprises the following steps:
  • Waste plastic is added to a plastic extrusion molding device comprising a ring-shaped die having a plurality of die holes penetrated therein and at least one rolling roller disposed inside the ring-shaped die so as to be in contact with the inner peripheral surface of the ring-shaped die. Supplying;
  • the step of performing the granulation further includes a step of obtaining a granular plastic molded product by cutting or removing the plastic molded product extruded to the outer surface of the ring die through the die hole from the outer surface of the ring die. Is desirable.
  • the plastic moldings that are the origin of solid plastic (A) include plastic moldings as plastic products, plastic molding waste generated during plastic molding, and processing of plastic moldings into plastic parts or products. Includes plastic parts waste generated during assembly.
  • FIG. 1 and FIG. 2 schematically show a plastic extrusion molding apparatus used in the first embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view
  • FIG. 2 is a front view.
  • This plastic extrusion molding apparatus is a ring-shaped die 1 having a plurality of die holes 4 penetrating all around and a rotatable inner side of the ring-shaped die 1 so as to be in contact with the inner peripheral surface of the ring-shaped die. It comprises rolling rollers 2 a and 2 b arranged and a cutter 3 arranged outside the ring-shaped die 1. In addition, in the perspective view of FIG. A part of a die hole 4 provided over the circumference is omitted.
  • the ring-shaped die 1 is formed of a ring body having an appropriate width, is rotatably supported by a device main body (not shown), and is rotationally driven by a driving device (not shown).
  • a plurality of die holes 4 are provided in the circumferential direction and the width direction of the ring-shaped die 1. These die holes 4 are provided so as to penetrate between the inside (inner peripheral surface) and the outer side (outer peripheral surface) of the ring-shaped die 1 along the radial direction of the ring-shaped die 1.
  • the diameter (diameter) of the die hole 4 is determined according to the size (diameter) of the granular plastic molded product to be granulated. Usually, the hole diameter is about 3 to 20 mm.
  • the length of the die hole 4 (the thickness of the ring-shaped die 1) is determined from the viewpoint of the strength of the molded product, but is about 30 to 150 mm.
  • the rolling rollers 2a and 2b are rotatably supported by the main body of the extrusion molding apparatus and are arranged 180 degrees inside the ring-shaped die 1. These rolling rollers 2a and 2b are free roller bodies that are not driven and are in contact with the inner peripheral surface of the ring-shaped die 1, so that the friction with the inner peripheral surface causes the rotation of the ring-shaped die 1 to occur. Rotate.
  • the number of the rolling rollers 2 is arbitrary, and may be one or three or more.
  • the rolling rollers 2a and 2b may be driven to rotate by a driving device.
  • the cutter 3 is provided so that its cutting edge is in contact with the outer peripheral surface of the ring-shaped die 1 or is located near the outer peripheral surface.
  • a plastic molded product extruded into a rod shape from the die hole 4 to the outside of the ring-shaped die 1 is cut into an appropriate length, or is dropped from the outer peripheral surface of the ring-shaped die.
  • the ring-shaped die 1 is driven to rotate in the direction of the arrow shown in FIG. 2, and the rolling rollers 2a and 2b are also rotated. Waste plastic is fed into the ring-shaped die 1 from an inlet (not shown).
  • the injected waste plastic X is mixed by the rolling rollers 2a and 2b, and is compressed or compressed / crushed between the inner peripheral surface of the ring die 1 and the die holes 4 of the ring die 1. Is pushed into.
  • the waste plastic X pushed into the die hole 4 passes through the die hole 4 and a plastic molded product is formed on the outer surface side of the ring-shaped die 1. It is extruded in a state of being molded into a rod shape shown by y, and cut into an appropriate length by the cutter 3. As a result, a granular plastic molded product a force S is obtained.
  • the waste plastic X partially becomes semi-molten or molten due to frictional heat in the above-mentioned granulation step, and then solidifies.
  • the part of the waste plastic X is semi-molten or melt-solidified in the above granulation step
  • the part of the waste plastic X and the inner peripheral surface of the die hole when the part of the waste plastic X passes through the die hole 4 are formed.
  • the semi-molten or molten plastic is brought into a semi-molten or molten state due to the frictional heat of the plastic. Solidifies when extruded.
  • the form in which a part of the waste plastic X is semi-molten or melt-solidified is not limited to the specific one described above.
  • a part of the waste plastic X may be semi-melted or melted at the time of compression or compression / crushing by the rolling rollers 2a and 2b.
  • a cooling means may be provided outside the ring-shaped die 1, and the plastic molded product y extruded from the die hole 4 in a partially or partially molten state may be cooled and solidified by the cooling means. .
  • a solid plastic (A) originating from a plastic molded body is placed inside a ring die 1
  • Waste plastics containing thin plastics (such as film-like plastics) originating from plastic non-molded bodies and at least one plastic (B) selected from the group consisting of foamable plastics are introduced.
  • the plastic (B) is semi-molten or melted, and the plastic (B) is melted.
  • A) at least a part of the compound is left without being semi-molten or melted.
  • a plastic post solidified to obtain a granular plastic molded product a comprising a plastic that remains without being semi-molten or melted.
  • the granular plastic molded product a thus obtained has a remarkably improved strength as compared with a granular plastic molded product obtained by granulating only a thin plastic such as a film plastic.
  • the reason why the granular plastic molded product a obtained by granulating both forms of the plastics (A) and (B) in a specific form has high strength is considered to be as follows. .
  • the basic structure of the granular plastic molded product a is that the crushed solid plastic (A) remaining without being semi-molten or melted in the granulation process becomes a “core”, and at least a part thereof is semi-molten.
  • FIG. 3 An example of a cross section of the granular plastic molded product a is schematically shown in FIG.
  • "c" is the solid plastic (A) particles (solid plastic remaining without being melted or melted in the granulation process), which is the "core” of the granular plastic molded product.
  • m force” s "core”
  • a "matrix” plastic that acts as a binder to bond together, at least a portion of this matrix is made up of a thin-walled plastic and a foamable plastic that have solidified after being semi-molten or melted.
  • granulation conditions are appropriately selected.
  • plastic extruder shown in Fig. 1 and Fig. 2 plastic is semi-melted or melted mainly by frictional heat with the inner peripheral surface of the die hole when passing through the die hole 4.
  • the diameter and length of the die hole 4 or adjusting the rotation ilJg of the ring-shaped die 1 to adjust the amount of plastic pushed into the die hole 4 (production amount) the half of the plastic can be obtained.
  • the melting or the molten form can be arbitrarily controlled.
  • solid plastics have a lower heat transfer characteristic than film plastics and are therefore less likely to be melted.
  • at least a portion of the plastic (B) is semi-melted or melted, and at least a portion of the plastic (A) is left without being semi-melted or melted. It can be present as a "core" in the granulated granular plastic molding a.
  • plastics (A) and (B) need to be compressed or compressed and crushed and extruded in a mixed state, but the mixing of plastics (A) and (B) must be done before putting them into the granulator. It may be carried out, or a granulating apparatus of a type in which both plastics (A) and (B) are mixed in the apparatus may be used. The devices shown in Figs. 1 and 2 correspond to this. Alternatively, both of the plastics (A) and (B) mixed in advance may be charged into a granulating apparatus having such a mixing function so that mixing is performed in the granulating apparatus.
  • crushing plastic means, for example, crushing and crushing solid plastic (A), but the solid plastic (A) applied to the granulation process may be the "nucleus" described above. If the particle size is too large, it does not necessarily have to be crushed in the granulation process.
  • plastic molding waste generated during plastic molding plastic molded products are converted into plastic parts or products.
  • plastic parts waste generated during addition or assembly examples include plastic containers (such as plastic bottles, plastic tanks, detergent containers), automotive parts (such as interior parts and bumpers), bodies and frames for office equipment or home appliances, decorative plywood, pipes and hoses. , Magnetic cards, daily necessities' miscellaneous goods (hangers, stationery, plastic trays, plastic cups, etc.), printed circuit boards, etc., but are not limited to these.
  • the waste of foamable plastics such as styrofoam is also derived from plastic moldings.
  • This foaming plastic has a low bulk density and does not function as the “core” of granular plastic moldings. In the present invention, it is not included in the category of the solid plastic (A).
  • plastic film PET material, aluminum or paper laminate material, etc.
  • plastic sheet agricultural policy, construction sheet, packing sheet, PET sheet, etc.
  • plastic bag magnetic tape, PP band, packing Examples include, but are not limited to, cushioning materials.
  • expandable plastics such as styrofoam do not become the “core” of the granular plastic molded product, but become a “matrix”. Therefore, in the best mode 1, they are treated as equivalent to thin plastic.
  • the waste plastic treated in the best mode 1 may contain materials other than plastic inevitably mixed, for example, inorganic materials such as paper, metal, wood, earth and sand, and stone.
  • (B) is determined by the weight ratio from the viewpoint of the strength of the obtained granular plastic molded product a.
  • the powdering rate of a conventional granular plastic molded product made of only film-shaped plastic is at least about 10%, whereas according to Best Mode 1, it is 3%. To the extent possible.
  • the granular plastic molded product a obtained by the method of the best mode 1 has a higher bulk density than the granular plastic molded product granulated only from the film plastic, and accordingly, is injected into the furnace accordingly.
  • the amount can be increased.
  • the bulk density compared with that obtained by granulating only a film-like plastic as in the prior art is 1.1-1.1.
  • the bulk density can be about eight times.
  • the best mode 1 is not limited to the plastic extruder (granulator) shown in FIGS. 1 and 2, and various forms capable of performing at least compression or compression and crushing of plastic and subsequent extrusion. It can be carried out using a type of plastic extruder. For example, a device that compresses or compresses / crushes a plastic with a rotating screw body and pushes the plastic into a die hole may be used. Further, in these granulating apparatuses including the apparatuses shown in FIGS. 1 and 2, the injected waste plastic may be semi-molten or melted by external heating.
  • the plastic extrusion molding apparatus shown in FIGS. 1 and 2 has the following advantages as compared with other granulation apparatuses, and is therefore a particularly suitable apparatus for implementing the best mode 2. .
  • plastics Even if foreign materials (paper, metal, etc.) other than plastics are mixed in the waste plastics, the plastics can be granulated without any problem.
  • a part of plastic can be semi-molten or melted only by frictional heat
  • FIG. 5 shows specific processing equipment and processing steps for waste plastic to which the method according to Best Mode 1 is applied. This is a case where solid plastic (A) and thin plastic (B) are supplied in a mixed state, and the waste plastic contains a considerable amount of foreign matter such as metal or paper (for example, 5-30 wt%), and processing equipment and processes suitable for cases where the amount of chlorine-containing plastics such as vinyl chloride mixed in is very small (for example, the mixing ratio is 1 wt% or less).
  • a sorter 5 From the upstream side of the treatment process, a sorter 5, a crusher 6, a dryer 7, an extruder 8 and a storage tank 9 are provided.
  • the sorting machine 5 separates waste plastic into solid plastic (A), thin-walled plastic and foamable plastic (B), and also sorts out some foreign substances such as metals contained in waste plastic.
  • (B) will be described using a thin plastic as an example.
  • waste plastic in which solid plastic (A) and thin plastic (B) are mixed is supplied to the sorter 5, where solid plastic (A) and thin plastic are mixed. (B) and a part of foreign substances such as metal and earth and sand contained in waste plastics.
  • the waste plastic is once separated into solid plastic (A) and thin-walled plastic (B) by the sorter 5 in the subsequent manual sorting process 1 la and 11. This is for facilitating the removal of foreign matter.
  • the foreign substances contained in the waste plastic cannot be completely removed by the sorter 5 alone, and must be removed by manual selection.
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) are mixed. In this state, the foreign matter cannot be removed efficiently by manual selection. For this reason, waste plastics are once separated into solid plastic (A) and thin plastic (B), and foreign substances contained in each are removed in the manual selection steps 11a and 11b. Most of the foreign substances are contained in solid plastic (A).
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) that have passed through the manual sorting process 11a and 11b for removing foreign matter are both supplied to the same crusher 6 and crushed to an appropriate size.
  • the solids passed through a manual separation process 11a, 11b as shown in Fig. 5.
  • Storage tanks 12a and 12b for temporarily storing the shaped plastic (A) and the thin-walled plastic (B) may be provided.
  • solid plastic (A) and thin plastic (B) force storage tanks 12a, 12 b may be temporarily stored, or the storage tanks 12 a and 12 b may be supplied to the crusher 6.
  • Waste plastic which is a mixture of the solid plastic (A) and the thin plastic (B), crushed by the crusher 6, is put into the dryer 7, and reaches a predetermined moisture content (for example, 20 wt or less). It is dried. After the drying treatment, it is supplied to the extrusion molding device 8 and granulated, whereby the granular plastic molded product a as described above is obtained.
  • the granular plastic molded product a is stored in the storage tank 9 as a blowing raw material.
  • FIG. 6 shows another example of specific waste plastic processing equipment and processing steps to which the method of Best Mode 1 is applied. This is a case where the solid plastic (A) and the thin plastic (B) are supplied in a mixed state, and the waste plastic contains a considerable amount of foreign matter such as metal or paper (for example, the foreign matter contamination rate). 5-30% by weight) and the amount of chlorine-containing plastics such as biel chloride mixed in a considerable amount (for example, a mixing rate of lwt or more) shows suitable processing equipment and processes.
  • a sorter 5 From the upstream side of the treatment process, a sorter 5, a crusher 6, a PVC separator 10, a dryer 7, an extrusion molding device 8, and a storage tank 9 are provided.
  • the sorter 5 is the same as that shown in FIG.
  • the PVC separator 10 separates and removes chlorine-containing plastics such as vinyl chloride contained in waste plastics by specific gravity separation or the like.
  • waste plastic mixed with solid plastic (A) and thin plastic (B) is supplied to the sorter 5, where solid plastic (A) and thin plastic are mixed. (B) as well as foreign substances such as metals contained in waste plastics are partially separated and removed. Similar to the method shown in Fig. 5, foreign substances such as metals contained in waste plastics are sorted out in the manual sorting steps 11a and 11b.
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) that have passed through the manual sorting process 11a and 11b are both supplied to the same crusher 6 and crushed to an appropriate size.
  • storage tanks 12a and 12b are provided for temporarily storing the solid plastic (A) and the thin plastic (B), respectively, and the solid plastic to be supplied to the extrusion molding device 8.
  • solid plastic (A) and thin-walled plastic (B) are temporarily stored in storage tanks 12a and 12 as appropriate, or these are stored. It may be possible to supply the crusher 6 from the tanks 12a and 12b.
  • the separation device 10 the chlorine-containing plastic such as vinyl chloride is separated and removed, and then is introduced into the dryer 7, where the plastic is dried to a predetermined moisture content (for example, 20 wt or less). Extrusion molding after drying It is supplied to the apparatus 8 and granulated to obtain a granular plastic molded product a as described above. This granular plastic molded product a is stored in the storage tank 9 as a blowing raw material.
  • two or more crushers 6 may be provided in series according to the required particle size of the plastic.
  • FIG. 7 shows another example of specific waste plastic processing equipment and processing steps to which the method of Best Mode 1 is applied.
  • the waste plastic contains almost no foreign matter such as metal or paper (for example, foreign matter mixing rate of 5 wt% or less), and vinyl chloride or the like.
  • the following shows the processing equipment and processes suitable for the case where the amount of chlorine-containing plastic mixed in is very small (for example, the mixing ratio is lwt or less).
  • crushers 6a and 6b that break the solid plastic (A) and thin-walled plastic (B), respectively, dryers for crushed thin-walled plastic (B) 7, It is equipped with a mixing tank 13, an extruder 8 and a storage tank 9 for each of the crushed plastic (A) and thin plastic (B).
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) are crushed to a predetermined particle size by separate crushers 6a and 6b, respectively.
  • the crushed material of the thin-walled plastic (B) is put into the dryer 7, dried to a predetermined moisture content (for example, 20% or less), and then mixed. It is supplied to the tank 13.
  • a predetermined moisture content for example, 20% or less
  • the ratio of the crushed product of (A) expressed by the weight ratio to the crushed product of the thin-walled plastic (B), that is, (A) / ⁇ (A) + (B) ⁇ is 0.1—0.7.
  • the whole or a part thereof is supplied to the mixing tank 13 so that the ratio is preferably 0.2 to 0.6. If there is surplus solid plastic (A) crushed material, this crushed material is directly supplied to the storage tank 9 and stored as furnace-blown raw material.
  • each of the crushed materials of the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) is mixed, and the mixed crushed plastic is granulated by the compression molding device 8, as described above. A granular plastic molded product a is obtained. Then, the granular plastic molded product a is stored in the storage tank 9 as a raw material to be blown into the furnace.
  • each of the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) can be directly mixed in the supply hopper.
  • the mixing tank 13 can be omitted.
  • the crushed solid plastic (A) has a small amount of attached water, but if the moisture content is high (for example, 20 wt% or more), the mixing tank 13 is placed upstream of the dryer 7.
  • the crushed solid plastic (A) can be dried together with the crushed thin plastic (B).
  • two or more crushers 6a and 6b may be provided in series according to the required plastic particle size.
  • equipment for removing foreign substances such as a magnetic separator and a wind separator is installed upstream of the crushers 6a and 6b or a plurality of crushers. If they are provided in series, they may be placed between the crushers.
  • a magnetic separator for example, 5 wt% or more
  • a wind separator for example, a wind separator, a manual separator, etc.
  • a manual separator etc.
  • FIG. 8 shows another example of a waste plastic processing facility and process to which the method of the present invention is applied.
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) are (A) / (A) + ( This is the case where the mixture is supplied in a mixed state that satisfies the weight ratio of B) of 0.1 to 0.7, and the waste plastic contains almost no foreign matter such as metal or paper (for example, foreign matter mixed in).
  • the processing equipment and process are suitable for cases where the amount of plastic containing chlorine such as vinyl chloride is very small (for example, the mixing ratio is 1 wt% or less).
  • This processing equipment is hand-selected from the upstream side of the process, 11, 11, crusher 6, dryer 7, compression A molding device 8 and a storage tank 9 are provided.
  • the waste plastics that have been introduced are subjected to a manual sorting process 11 to remove large contaminants, and then crushed by a crusher 6 to a predetermined particle size. Drying is performed to a predetermined moisture content (for example, 20 wt% or less) in a dryer 7 and granulation is performed in a compression molding machine 9. Then, the granular plastic molded product a is stored in the storage tank 9 as a raw material to be blown into the furnace.
  • two or more crushers 6 may be provided in series according to the required particle size of the plastic.
  • a facility for removing foreign substances such as a magnetic separator or a wind separator is installed upstream of the crusher 6 or when multiple crushers are installed in series. It may be arranged between the aircraft.
  • the foreign matter contamination rate is high (for example, 5 wt% or more)
  • foreign matter such as a magnetic separator, a wind separator, or a manual separator is removed to protect the crusher 6 and the compression molding machine 8.
  • the equipment for crushing is provided on the upstream side of the crushing machine or when a plurality of framing machines are provided in series, it is preferable to arrange them between the crushing machines.
  • Fig. 9 shows another example of waste plastic processing equipment and processes to which the method of the present invention is applied, where solid plastic (A) and thin plastic (B) are supplied in a mixed state.
  • these waste plastics contain a considerable amount of foreign substances such as metal and paper (for example, foreign matter contamination rate of 5 to 30 wt%), and a small amount of mixed input of chlorine-containing plastics such as vinyl chloride (for example, , The mixing ratio is lwt% or less).
  • This processing equipment is a sorting machine 5 from the upstream side of the process, and a manual sorting process for manually sorting solid plastic (A) and thin-walled plastic (B), respectively.
  • the sorter 5 is the same as that shown in FIGS. 5 and 6. Waste plastic supplied to the sorting machine 5 is separated into solid plastic (A) and thin-walled plastic (B), and foreign substances such as metal and sediment contained in waste plastic. After a part of the waste plastic is removed, foreign substances such as metals contained in each waste plastic are removed in the manual sorting process 1 la and lib as in FIGS. 5 and 6.
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) that have passed through the manual sorting process 1 la and 11 b are crushed to a predetermined particle size by separate crushers 6 a and 6 b, respectively.
  • the crushed plastic (B) is put into the dryer 7, dried to a predetermined moisture content (for example, 20 wt% or less), and then supplied to the mixing tank 13.
  • the solid plastic (A) crushed by the crusher 6a is the ratio (weight ratio) of the thin plastic (B) to the thin plastic (B).
  • Force (A) Z (A) + (B) 0.1 to 0. 7.
  • the whole or a part of the solid plastic (A) is supplied to the mixing tank 13 so that it becomes preferably ⁇ 2 to 0.6.
  • the crushed material is directly supplied to the storage tank 9 and stored as raw material for furnace blowing.
  • the crushed materials of the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) are mixed, and the mixed crushed plastic is supplied to the compression molding device 8 to be granulated.
  • a granular plastic molded article a as described above is obtained.
  • the granular plastic molded product a is stored in the storage tank 9 as a furnace blowing raw material or the like. If the compression molding device 8 has a supply hopper or the like, each of the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) can be directly mixed in the supply hopper.
  • the mixing tank 13 can be omitted.
  • the crushed material of the solid plastic (A) has a small amount of attached water, but if the moisture content is high (for example, 20 wt% or more), the mixing tank 13 is placed upstream of the dryer 7. However, the crushed solid plastic (A) can be dried together with the crushed thin plastic (B).
  • two or more crushers 6a and 6b may be provided in series according to the required plastic particle size.
  • equipment for removing foreign substances such as a magnetic separation device and a wind separation device is manually selected in the upstream of the 11a and 11b or crushing.
  • crushers When crushers are provided upstream of the crushers 6a and 6b, or when a plurality of crushers are provided in series, they may be arranged between the crushers.
  • FIG. 10 shows another example of waste plastic processing equipment and processes to which the present invention is applied.
  • This is a case where solid plastic (A) and thin plastic (B) are supplied in a mixed state, and the waste plastic contains a considerable amount of foreign matter such as metal and paper.
  • foreign matter mixing rate of 5 to 3 Owt%
  • chlorine-containing plastics such as vinyl chloride
  • This processing equipment consists of a sorting machine 5 from the upstream side of the process, and a manual sorting process 11a, llb for manually sorting solid plastic (A) and thin-walled plastic (B), respectively.
  • plastics (A) and (B) 6a and 6b for crushing the thin plastics PVC separator 10 for removing chlorine-containing plastics from the thin plastics (B), and dryer 7 for the thin plastics (B)
  • a mixing tank 13 a compression molding device 8, and a storage tank 9 for each of the crushed material of the solid plastic (A) and the thin plastic (B).
  • the separator 5 is the same as that shown in FIGS. 5 and 6, and the PVC separator 10 is the same as that shown in FIG.
  • the waste plastic supplied to the sorting machine 5 is separated into solid plastic (A) and thin-walled plastic (B), and at the same time, some of the foreign substances such as metal and earth and sand contained in the waste plastic are separated and removed. Thereafter, as in FIGS. 5 and 6, in the manual sorting steps 11a and 11b, foreign substances such as metals contained in each waste plastic are removed.
  • the solid plastic (A) and the thin plastic (B) that have passed through the manual separation process 11a and 11b are crushed to a predetermined particle size by separate crushers 6a and 6b, respectively.
  • the crushed plastic (B) is separated from chlorine-containing plastics such as vinyl chloride in a PVC separator 10 and then put into a dryer 7 where it is dried to a predetermined water content (for example, 20 wt% or less). After that, it is supplied to the mixing tank 13.
  • the whole or a part of the solid plastic (A) is supplied to the mixing tank 13 so as to be 0.7, preferably 0.2 to 0.6.
  • the crushed material is directly supplied to the storage tank 9 and stored as raw material for furnace blowing.
  • the mixing tank 13 the crushed materials of the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) are mixed, and the mixed crushed plastic is supplied to the compression molding device 8 to be granulated.
  • a granular plastic molded article a as described above is obtained.
  • the granular plastic molded product a is stored in the storage tank 9 as a furnace blowing raw material or the like.
  • the compression molding device 8 has a supply hopper or the like, each of the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) can be directly mixed in the supply hopper.
  • the mixing tank 13 can be omitted.
  • the crushed material of the solid plastic (A) has a small amount of attached water, but if the moisture content is high (for example, 20 wt% or more), the mixing tank 13 is placed upstream of the dryer 7. However, it is also possible to dry the crushed solid plastic (A) together with the crushed thin plastic (B).
  • two or more crushers 6a and 6b may be provided in series according to the required plastic particle size.
  • equipment for removing foreign substances such as a magnetic separator and a wind separator is installed on the upstream side of the manual separation process 11a, 11b or crushing.
  • crushers When crushers are installed in series upstream of the crushers 6a and 6b, or a plurality of crushers, they may be arranged between the crushers.
  • general solid plastic (A) has a very low content of chlorine-containing plastic (usually less than lwt%), so it is not necessary to treat it with a PVC separator 10 but the content of chlorine-containing plastic is low. If it is too high, the mixing tank 13 is placed upstream of the PVC separator 10, and the solid plastic (A) and the thin-walled plastic (B) are supplied to the mixing tank 13. The mixture may be treated in the separator 10 to remove the chlorine-containing plastic.
  • the transfer of the waste plastic and the granular plastic molded product a between the apparatuses is performed by a conveyor or a pneumatic transport pipe.
  • the granular plastic molded product a obtained by pretreating waste plastic by the method of the present invention can be used as a raw material for blowing into various furnaces including a blast furnace, a solid raw fuel, and the like.
  • this solid raw fuel for example, there is a raw fuel of a coke oven. It can be used as a raw fuel for any other purpose, and in any case, its high strength can appropriately prevent collapse (pulverization) during handling and use.
  • the inner diameter of the die 840 mm
  • the width of the die 240 mm
  • the thickness of the die 60 mm
  • the diameter of the rolling roller 405 mm
  • the diameter of the die hole 6 mm
  • the number of the die holes 10,000 Using a granulator, solid plastic (A) and thin plastic (B) (film plastic) were fed at a total rate of 1.01.5 tZh.
  • Thin-walled plastic (B) is polyethylene 32wt%, polypropylene 31wt%, polystyrene 22wt%, and others (paper etc.) 15wt%.
  • Solid plastic (A) consists of 37 wt% of polyethylene, 34 wt% of polypropylene, 22 wt% of polystyrene, and 7 wt% of other materials (such as paper).
  • Table 1 shows the results of the present invention examples and comparative examples.
  • the strength, productivity, and bulk density of the examples of the present invention shown in the table are values when the comparative example using only the conventional thin-walled plastic (B) is set to 100.
  • B conventional thin-walled plastic
  • the granulation apparatus shown in FIGS. 1 and 2 has different die ring configurations (die hole diameter and length), and various materials are used in the processing flow shown in FIGS. 7 to 10. Pre-treatment of waste plastics.
  • the configuration of the granulator was implemented except for those shown in Table 2. It is almost the same as the device used in Example 1.
  • Table 2 shows the bulk density, powdering rate and processing speed of the granulated plastic together with the content of the waste plastic to be treated.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • both the strength and the particle size of the agglomerate are controlled so that the strength can reach a specified area in the furnace raceway when the furnace is blown, and the particle size is above the limit speed. It has been found that by controlling the particle size to a possible particle size, the burning rate of agglomerates in the raceway can be improved.
  • the surface containing the synthetic resin material which has been controlled to a strength and a particle size within a predetermined range as described above, is melted by a ring die type granulator including a grinding process of the prepared raw material and a compression extrusion process, as described above.
  • a solidified agglomerate is produced, the molded agglomerate is formed by consolidating non-melting components such as paper to form a central portion, and the melting component is melted and solidified on the surface.
  • the agglomerates are blown into the tuyere of the blast furnace, it has been found that fluff-like foreign substances that cause clogging in tanks and pipes can be reached and can be effectively burned without reaching fluffy foreign matters that cause clogging. .
  • the strength and particle size of the agglomerate containing the synthetic resin material of the best mode 2 whose surface has been melted and solidified are such that the strength and particle size can reach a predetermined area in the furnace raceway when the furnace is blown, and the critical flow velocity It is an agglomerate whose surface including synthetic resin material has been melted and solidified, with the particle size controlled to allow the above speed.
  • the strength and the grain size of the grains are important factors, and it is important to control the strength and the grain size of the grains within a predetermined range. is there.
  • the strength of the grains is not only the strength during transport, but also It needs strength that does not collapse.
  • the velocity of the particles injected into the furnace is affected by the shape of the particles. Therefore, the shape of the particles is set to give a critical flow velocity.
  • agglomerates In conventional agglomerates, it has been difficult to control the strength and size of the grains. However, it is formed by using a granulator including a ring-shaped die having a plurality of through holes and a roller disposed inside the ring-shaped die, which grinds the prepared raw material and performs a compression extrusion process.
  • the agglomerates to be produced have a high degree of freedom in the selection of the particle size and the grain strength, and can agglomerate a plurality of materials having different melting points. In addition, materials that do not melt (eg, paper, etc.) Can also agglomerate.
  • the strength of the particles that can reach a predetermined area in the furnace raceway has an average strength index ( ⁇ ) ⁇ 500.
  • the strength and particle size of the agglomerated particles are closely related to the replacement ratio in the furnace, and when the compression ratio is equal to or higher than a predetermined compressive strength (ie, crushing hardness) and higher than the predetermined particle size, the replacement ratio in the furnace is Get higher.
  • a predetermined compressive strength ie, crushing hardness
  • Fig. 11 shows the relationship between the degree of agglomeration (particle size, strength) and the replacement ratio.
  • the degree of agglomeration particle size, strength
  • the agglomerate is fluffy, but as the degree of agglomeration (particle size, strength) increases, It has changed to a melt-solidified state. Therefore, it can be seen that as the degree of agglomeration (particle size, strength) increases, the substitution rate increases.
  • the strength of the grains is the compressive strength at which the above-mentioned average strength index (kg Zmm) is equal to or greater than 500
  • the particles can be injected into the raceway with good yield, and the By increasing the average residence time, the combustion rate can be improved.
  • the average strength index is less than 500, the particles are rapidly heated by the hot air just blown from the lance, and the particles are fragmented due to splitting, collapse, etc., and jump out of the raceway along with the gas flow. The proportion of fines increases and the flammability decreases.
  • the particle size is controlled to a value of (3 xd 2 x tZ2) 1/3 or more (where d is the diameter of the agglomerate, and t is the length of the agglomerate). Is done.
  • the terminal velocity of the particles needs to be higher than the gas velocity at the raceway boundary. This condition is satisfied particle diameter is a value you express at the lower limit of the particle size (3xd 2 x tZ2) 1/3.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the average strength index, the particle size of the agglomerate, and the substitution rate.
  • the vertical axis shows the average strength index
  • the horizontal axis shows the particle size.
  • the boundary is shaded with the area where the replacement rate is 90% or more as an appropriate condition.
  • ⁇ indicates the agglomerate of the best form 2
  • ⁇ indicates the conventional agglomerate.
  • the numbers indicate the specimens, and the numbers in parentheses indicate the replacement ratio.
  • Specimen 1 has a particle size of about 6.0 mm, but has an average strength index of about 400 and a substitution rate of 0.88.
  • Reference numeral 8 denotes an agglomerate formed by a conventional melt granulation method.
  • the average strength index exceeds 800, but the particle size is less than 2.0 mm and the substitution rate is inferior to 0.5 to 0.7. I have. Therefore, in order to obtain a replacement rate of 90% or more, it is not sufficient to satisfy any of the factors of the strength and the particle size of the agglomerate. It is necessary to control both within a predetermined range.
  • the prepared raw material is ground and compressed and extruded.
  • a granulator including a ring die having a through hole and a roller disposed inside the ring die, the agglomerate is controlled by controlling the strength and the particle size of the particles within the above-described ranges.
  • T Zd is in the range of 6 to 8.
  • T / d is in the range of 10 to 12.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between TZd, the amount of attached water, and the degree of agglomeration.
  • the vertical axis indicates the TZd value (that is, the effective thickness of the ring die is T, and the diameter of the through hole is d).
  • the horizontal axis indicates the amount of moisture attached to the raw material. As shown by the arrow in FIG.
  • agglomerates become fluffy, semi-molten (soft erection: 0.35 or more), and melted Solidification (hard granulation: less than 0.35).
  • a is the bulk density.
  • FIG. 14 shows the relationship between T / d and the amount of attached water in more detail.
  • the agglomerates are melted in the granulator and become a so-called sticky state.
  • the agglomerate becomes fluffy.
  • the TZ d is in the range of 6 to 8
  • the agglomerates are in a semi-molten (soft-granulated) state.
  • the amount of adhered water is 5% or less.
  • the TZ d is in the range of 10 to 12
  • the agglomerate is in a melt-solidified (hard granulated) state.
  • the amount of adhered water is 5% or less.
  • the state of the agglomerate can be freely selected by controlling the effective thickness T of the ring die, the diameter d of the through hole, and the amount of water adhering to the raw material.
  • the size of the prepared raw material is the diameter d of the through hole when the particle size of the raw material is D. Is in the range of 1.2 to 3.0.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between DZ d and the degree of agglomeration.
  • DZ d may be controlled within the range of 1.2 to 3.0. If D / d is less than 1.2, a fluffy state is caused, which is not preferable. On the other hand, if D / d exceeds 3.0, the resistance becomes large and is not practical.
  • the state of the agglomerate is preferably semi-melted (soft granulation) and melt-solidified (hard granulation).
  • the above-mentioned preparation may further include a step of drying the raw material and adjusting the amount of water attached to the raw material to 5% or less. Drying is by heating and flash drying.
  • Fig. 16 shows the relationship between the amount of adhered water and the granulation strength. As shown in FIG. 16, the granulation strength can be increased by controlling the TZ d value within a predetermined range and controlling the amount of water adhesion to 5% or less.
  • a ring having a plurality of through holes, wherein the prepared raw material is ground and a compression extrusion step is performed.
  • the temperature at the outlet of the granulator of the agglomerate granulated by the granulator including the roller disposed inside the die and the ring die is 100 ° C. or more.
  • FIG. 17 shows an outline of a cross section of the extrusion molding machine according to the present invention.
  • the granulator according to the present invention is provided with a ring-shaped die 1 having a plurality of die holes 4 and rollers 2 a and 2 b disposed inside the ring-shaped die 1.
  • the ring-shaped die 1 and the rollers 2a, 2b rotate respectively, and the raw material carried into the ring-shaped die is ground by the ring-shaped die 1 and the rollers 2a, 2b, and is compressed and extruded.
  • it is pushed out of the ring-shaped die 1 through the plurality of die holes 4 and cut into a predetermined length by a cutter 3 disposed at a predetermined position outside the ring-shaped die 1.
  • Agglomerate a is produced.
  • Figures 18 and 19 show one example of the relationship between cutter, die thickness, die hole diameter, and agglomerate length.
  • the die shown in FIG. 18 shows the case where the diameter of the hole is the same from the inside to the outside of the die.
  • the upper side shows the outside of the die, and the lower side shows the inside of the die.
  • the die 1 has a thickness a and has a plurality of holes having a diameter b.
  • a set of three cuts is placed outside the die 1 at a predetermined interval c.
  • the length of the agglomerate (granulated material) in this case is c.
  • the die shown in Fig. 19 shows the case where the die hole is provided. In FIG.
  • the die 1 has a thickness a, and the plurality of holes of the die have a diameter b at a predetermined length from the inside of the die, and the remaining portion, ie, Re At leaf 18, it has a diameter d.
  • a cutter 3 is installed outside the die 1 at a predetermined interval. The length of the agglomerate (granulated material) in this case is e.
  • the method for producing an agglomerate whose surface including a synthetic resin material is melted and solidified in the second best mode may further include a step of rapidly cooling the agglomerate described above.
  • rapid cooling after granulation, the agglomerate is cooled to a temperature of 40 ° C or less, for example, by a pellet cooler.
  • the purpose of the rapid cooling is to solidify the agglomerate in the state during granulation.
  • the resin material may contain a paper-containing film plastic.
  • the agglomerate to be produced is partially ground during granulation and semi-melted by frictional heat in the compression extrusion process. As it is solidified after granulation, it increases the strength of the granules and makes them harder to disintegrate. The remaining part is compacted during the grinding and compression extrusion steps during granulation, increasing the bulk density of the grains.
  • the above-mentioned semi-molten portion may be composed of a plurality of different components.
  • the raw material prepared in a predetermined composition is ground, and when the agglomerate is produced by a porous die extruder including a compression extrusion process, the agglomerate is compacted and the bulk density is reduced. It consists of a core member off the coast of Takara and a surface member that has melted and solidified, covering the central member. For example, it is molded into cylindrical particles whose contents are compression molded and the surface is solidified. As a result, when agglomerates whose strength and particle size are controlled within the specified ranges are blown into the blast furnace tuyere, fluff-like foreign substances that cause clogging in tanks and pipes are not generated, and the specified Reach the area and show excellent burning rate.
  • one of the important reasons for melting and solidifying the surface of the agglomerate is to improve the combustion efficiency of the agglomerate by increasing the strength of the agglomerate. That is, when the surface of the agglomerate is melted and solidified, the strength of the agglomerate increases. When the strength of the agglomerate is low, the agglomerate collapses during pneumatic transportation (conveyance) and is sent into the raceway as it is in a collapsed small shape, so it stays on the raceway. Time is very short, and combustion efficiency deteriorates.
  • the synthetic resin material with a large particle diameter blown from the tuyere stays in the raceway for a long time in a turning state while burning, and keeps the turning state in the raceway until it becomes somewhat smaller. To stay in. Then, when the particle size becomes smaller to some extent, it will fly off the raceway. On the other hand, synthetic resin material with a small particle size, when blown from the tuyere, immediately scatters without staying in the raceway.
  • the drag force acting on a particle moving in a fluid in a gravitational or centrifugal field is the so-called terminal when the particle is balanced with the propulsive force of the particle.
  • the synthetic resin material can fly out of the raceway. During this time, it circulates in the raceway and stays in the raceway for sufficient combustion, which increases the combustion efficiency of the synthetic resin material.
  • the agglomerates whose surfaces including the synthetic resin material of the present invention are melted and solidified have high combustion efficiency due to high strength when blown into a blast furnace.
  • the multi-hole extruder used to prepare the raw materials by blending synthetic resin materials such as '' and the like to produce the raw materials thus prepared into agglomerates is ground,
  • a step including a compression extrusion step For example, it consists of a cylindrical die ring with a large number of holes on the circumference, and a plurality of rolls that rotate due to friction between the cylindrical die ring and the above-mentioned raw material. Any material can be used as long as it is ground between the die ring and the plurality of holes and continuously compressed and extruded from the hole of the cylindrical die ring.
  • an agglomerate is produced comprising a compacted, high bulk density central member and a melt-solidified surface member covering the central member. In the production of agglomerates, they are continuously compressed and extruded.
  • the synthetic resin material of the best mode 2 contains a paper-containing film plastic. It may be. That is, paper, cardboard, and the like may be contained in addition to film-like plastic, which has extremely poor transportability and fluidity and has a serious problem in handling when used as a fuel.
  • the surface of the agglomerate is melted and solidified. That is, it is important that the agglomerate comprises a central member having a high bulk density and a surface member which is melted and solidified and covers the central member.
  • the agglomerate containing the synthetic resin material of the best mode 2 whose surface has been melted and solidified is suitable for blowing into a furnace, especially into a blast furnace tuyere.
  • the agglomerates whose surface has been melted and solidified according to the present invention do not collapse during pneumatic transportation and have excellent thermal efficiency.
  • a central member having a high bulk density and a consolidated and high-density surface member having a controlled strength and particle size within a predetermined range is provided. Agglomerates are produced and blown into the blast furnace, etc., so that fluff-like foreign substances that cause clogging in tanks and pipes do not occur, reach a specified area in the raceway, and exhibit excellent combustion rates .
  • the agglomerate of the present invention was compared with the agglomerate obtained by the conventional melt granulation method.
  • the conventional melt granulation method that is, synthetic resin is cut or crushed by a rotating blade that rotates at high speed, and the synthetic resin material is semi-molten by the frictional heat generated by the cutting or crushing.
  • the agglomerate obtained by the method of shrinking and solidifying by further quenching the material and pulverizing with a rotary blade simultaneously with the above-described shrinking and solidifying is blown from the blast furnace tuyere, the strength of the agglomerate is low. The time spent in the raceway was extremely short, and the combustion efficiency was poor.
  • the agglomerated material whose surface including the synthetic resin material of the present invention has been melted and solidified has its strength and particle diameter controlled within a predetermined range. It stayed in the way for a long time, and its thermal efficiency was good.
  • agglomerates are prepared from the adjusted raw material granularity D: 10 to 15 mm using a porous die extruder with an effective die thickness T: 60 mm and die hole diameter d: ⁇ 6 mm. did.
  • the outlet temperature of the granulator was 110.
  • the average strength index of the agglomerate was 500, and the size of the agglomerate was 6 x 10 mm.
  • the effective thickness of the die T 70 mm
  • the hole diameter of the die d 6 mm
  • adjusted raw material particle size D from 10 to 15 mm agglomerate
  • the average strength index of the agglomerate at that time was 420
  • the particle size was 6 mm.
  • the agglomerates produced in this way were blown from the tuyere during operation through the pneumatic supply facility, and the occurrence of problems such as clogging in the facility was investigated.
  • Oxygen enrichment rate 4%
  • Pulverized coal injection amount 100 kg g t. P i g
  • the agglomerates described above were blown into the furnace for two days.
  • agglomerates of the present invention produced by a perforated die extrusion molding machine, in the same manner as in Example 1, together with the conventional agglomerates, via a pneumatic supply facility.
  • the occurrence of troubles such as clogging in the equipment was investigated by blowing air from the blast furnace tuyere during operation. That is, the effective raw material thickness T: 70 mm, the die hole diameter d: ⁇ 6 mm, and the adjusted raw material particle size D: from 10 to 15 mm using a ring-shaped die granulator.
  • Agglomerates were prepared. The outlet temperature of the granulator was 110 ° C. At that time, the average strength index of the agglomerate was 600, and the size of the agglomerate was ⁇ 6 X 10 mm.
  • agglomerates within the scope of the present invention exhibited a high combustion rate of 90% or more.
  • agglomerates outside the range of the present invention have a burning rate of 50 to 88% due to the strength or particle size being outside the range of the present invention, and cause clogging.
  • Raw materials containing non-melting components such as paper are contained so that 10% or more of synthetic resin materials such as plastics composed of multiple components having different melting points within the range of 50 to 300 ° C are contained.
  • the raw material thus prepared is crushed, and a porous die extruder including a compression extrusion process is used to produce an agglomerate having a surface including a synthetic resin material melted and solidified.
  • Non-melting components such as paper are condensed to form a central part, and the molten components are melted and solidified on the surface of the melting component.As a result, when granular materials are blown into the tuyere of a blast furnace, tanks and pipes It was found that fluff-like foreign matter that causes clogging was not generated.
  • FIG. 20 shows an outline of a method for producing an agglomerated product including a synthetic resin material of the best mode 3 whose surface is melted and solidified.
  • the agglomerate produced has a component having a melting point in the range of 50 to 300 (for example, polyethylene).
  • Film) hereinafter “A”
  • other non-melting components eg paper
  • A may be composed of a plurality of components having different melting points in the range of 50 to 300 ° C. More preferably, the melting point of the above-mentioned components is in the range of 100 to 280 ° C. When the melting point is in the range of 100 to 280 ° C, the strength of the particles is sufficiently increased, and the particles are hardly disintegrated.
  • a synthetic resin material such as plastic is blended so that a component having a melting point in the range of 50 to 300 is contained by 10% or more.
  • a component having a melting point in the range of 50 to 300 is contained by 10% or more.
  • the above component having a melting point in the range of 50 to 300 ° C. is preferably contained at 50% or more.
  • the component having a melting point in the range of 50 to 300 ° C is less than 10%, the surface will not be sufficiently melted and solidified, and the molded particles will collapse and become clogged in tanks and pipes. Is generated.
  • One of the important reasons for melting and solidifying the surface of the agglomerate is to improve the combustion efficiency of the agglomerate by increasing the strength of the agglomerate. That is, when the surface of the agglomerate is melted and solidified, the strength of the agglomerate increases. When the strength of the agglomerate is low, the agglomerate collapses during pneumatic conveyance (conveyance) and is sent into the raceway in the collapsed small shape, and stays in the raceway The time power is extremely small, and the combustion efficiency becomes poor.
  • the synthetic resin material with a large particle diameter injected from the tuyere stays in the raceway in a turning state for a long time while burning, and maintains the turning state until it becomes a certain size, and then enters the raceway. Stay. Then, when the particle size becomes smaller to some extent, it will fly off the raceway. On the other hand, synthetic resin material with a small particle size, when blown from the tuyere, immediately scatters without staying in the raceway.
  • the drag force acting on particles moving in a fluid in a gravitational or centrifugal field is the so-called terminal velocity when the particles are balanced with the propulsive force of the particles.
  • the synthetic resin material may fly out of the raceway. During this time, it circulates and stays in the raceway during this time, so that sufficient combustion can be achieved, and the combustion efficiency of the synthetic resin material increases.
  • the agglomerates containing the synthetic resin material of the present invention whose surface has been melted and solidified have high combustion efficiency due to their high strength when blown into a blast furnace.
  • the raw materials were prepared by blending synthetic resin materials such as
  • the porous die-type extruder used when producing a raw material into an agglomerate may be any as long as it includes grinding and compression extrusion steps.
  • it consists of a cylindrical die ring with a large number of holes on the circumference, and a plurality of rolls that rotate due to friction between the cylindrical die ring and the above-mentioned raw material. Any material that is ground between the ring and the rolls and continuously compressed and extruded from the hole of the cylindrical die ring may be used.
  • an agglomerate is produced comprising a compacted, high bulk density central member and a melt-solidified surface member covering the central member.
  • those continuously extruded and compressed are cut into predetermined lengths.
  • the predetermined length is not more than 40 mm, preferably not more than 15 mm.
  • the synthetic resin material of the best mode 3 may contain a paper-containing film-like plastic. That is, paper, cardboard, and the like may be contained in addition to film-like plastic, which has extremely poor transportability and fluidity and has a serious problem in handling when used as a fuel.
  • the surface of the formed granules is melted and solidified. It is important that the molded particles are composed of a compacted and high-bulk-density central member and a melt-solidified surface member covering the central member.
  • the above-mentioned center member preferably has an average bulk density of 0.25 g / cm 3 or more. Further, the thickness of the melted and solidified surface member is preferably 1 mm or more.
  • the particle size of the formed particles is 40 mm or less, preferably 5 to 10 mm.
  • the agglomerated material including the synthetic resin material of the best mode 3 whose surface is melted and solidified is suitable for blowing into a furnace, especially a tuyere of a blast furnace.
  • the agglomerates whose surface has been melted and solidified according to the present invention do not collapse during pneumatic transportation and have excellent thermal efficiency.
  • molded particles composed of a central member that is compacted and has a high bulk density and a melted and solidified surface member that covers the central member are manufactured and blown into a blast furnace or the like. Therefore, there is no fluff-like foreign matter that causes clogging in tanks and piping.
  • the agglomerate 106 has a columnar shape, and is located at the center in a state of 110-force consolidation, such as paper or high-melting-point plastic, and is partially exposed on the surface of the 110-force agglomerate.
  • the thickness 111 of the melt-solidified surface member 109 is 1 mm or more.
  • the melted and solidified surface member accounts for at least 10%, preferably at least 50%, of the surface area of the agglomerate.
  • the agglomerate of the best mode 3 was compared with the agglomerate obtained by the conventional melt granulation method.
  • the conventional melt granulation method that is, the synthetic resin is cut or crushed by a rotating blade rotating at high speed, and the synthetic shelf material is semi-molten by frictional heat generated by the cutting or crushing.
  • the resin material is further quenched to be contracted and solidified by rapid cooling, and the above-described method of performing powder frame treatment with a rotary blade simultaneously with the contraction and solidification is blown from a blast furnace tuyere.
  • the time spent in the raceway was extremely short, and combustion efficiency was poor.
  • the agglomerated material whose surface containing the synthetic resin material of the present invention was melted and solidified had high strength, and therefore stayed in the raceway for a long time, and had good thermal efficiency.
  • the agglomerates of the present invention produced by a perforated die extruder were compared with agglomerates outside the scope of the present invention. That is, as shown in Table 3, the mixing ratio of component A (crushed polyethylene film debris for packaging) and melting point of other unmelted component B (cardboard debris) having a melting point in the range of 50 to 300 was calculated as: 1 07100, 2 3Z97, 3 8Z92, 4 10/90, 5 15Z85, 6 50/50, 7 95/5, 8 100 no.
  • molded granules (agglomerated products) were produced by a perforated die-type extrusion molding machine including a grinding and compression extrusion process.
  • the molding temperature at that time was 100.
  • the grain strength (the strength when the grain strength of 8 was set to 100) and the bulk density (TZm 3 ) of the manufactured molded grains were investigated, and the results are shown in Table 2.
  • the particle size of the formed granules (agglomerates) was 6 mm and the length was 10 mm.
  • the thickness of the melted and solidified surface member is, respectively, 1: 0mm, 2: 0.1 mm, 3: 0.5 mm, 4: 1.0 mm, 5: 1.5 mm, 6: 2.0 mm, 7: 2.3 mm, 8: 3.0 mm.
  • the granules produced in this way were blown from the tuyere during operation through the pneumatic supply equipment, and the occurrence of problems such as clogging in the equipment was investigated.
  • Oxygen enrichment rate 4%
  • Pulverized coal injection volume 100 kg
  • Injection amount of molded grains 10 kg g t. P i g
  • the bulk density is as high as 0.79, but the particle strength is high.
  • the particle strength is high.
  • the grain strength is as low as 35, and the More than one clog has occurred.
  • the molded granules of (3) containing 8% of component A crushed polyethylene film for packaging
  • the granule strength was as low as 60, and 12 hours.
  • the thickness of the melted and solidified surface member was less than 1 mm.
  • the grain strength was relatively strong at 75 when clogging was used, and the clogging was reduced to no more than once within 12 hours.
  • component A polyethylene film packaging crap debris
  • the grain strength becomes as strong as 80, and clogging occurs. It fell below once a day.
  • 50% of component A (crushed polyethylene film debris for packaging) having a melting point in the range of 50 to 300 is used, the particle strength becomes 90% and clogging occurs for 2 days. Very few times, less than once.
  • the operation of the blast furnace itself was not affected at all.
  • component A crushed polyethylene film debris for packaging
  • the particle strength becomes 98 and the clogging becomes 2 Very few, less than once during the day.
  • the operation of the blast furnace itself was not affected at all.
  • 8 containing 100% of component A (crushed polyethylene film for packaging) having a melting point in the range of 50 to 300 ° C is used, the grain strength is 100, The clogging was extremely low, not more than once in two days.
  • the frequency of clogging is greatly affected by the content of component A having a melting point in the range of 50 to 300 ° C.
  • Grain strength of molded grains 25 35 60 75 80 90 98 100
  • Part A Polyethylene film shreds for packing
  • K re frequency X x 1 time or more Time.
  • X x 1 time or more 6 hours
  • X 1 time or more ⁇ 2 hours, 1 hour or less 12:00
  • 0: 1 time or less ⁇ : 1 time or less / 2

Description

塊成化物及びその製造方法 技術分野
本発明は、 一般廃棄物や産業廃棄物としての廃プラスチック （ プラスチック系 廃棄物 ) を原料として塊成化物を製造する方法及び製造された塊成化物に関する。 特に、 高炉やセメントキルン等への吹き込み原料として使用される塊成化物及びそ の製造方法に関する。
背景技術
廃プラスチックを高炉の吹き込み原料等として使用する場合、 廃プラスチック は空気輸送により羽口に送られ高炉内に吹き込まれる。 それゆえに、 廃プラスチッ クは空気輸送や高炉内への吹き込みに適した と嵩密度を有する塊成化物に、 予 め加工される。 特に、 フィルム状プラスチックについては、 固形状 （塊状） プラス チックに較べて嵩密度が小さいために、 単に破枠処理しただけでは空気輸送に配管 内で詰まりを生じ易いという問題が有る。 このために、 嵩密度の大きい塊成化物に 造粒することが必須の条件となる。
従来、 廃プラスチックは予め固形状 （塊状） プラスチックとフィルム状プラス チックに分別される。 固形状プラスチックは破碎 ·粉砕処理によって粒状に加工さ れる。 フィルム状プラスチックは加熱 ·造粒処理によって粒状に加工される。 フィルム状プラスチックを加熱 ·造粒する方法としては、 フィルム状ブラスチ ックを回転する破碎刃により破碎'攪拌しつつ、 その摩擦熱又は外部加熱によって プラスチックを半溶融又は溶融させた後、 水の噴霧によって冷却することで粒状プ ラスチックにする方法が知られている。
しかし、 上記の造粒方法は以下の欠点が有る。
•バッチ処理であるため処理効率が低い、
•冷却に水を使用するため事後の乾燥工程が必要である、 •処理条件やプラスチック投入量によって得られる粒状プラスチックの粒度にバ ラツキが生じ易い。
特開平 1 1— 1 5 6 8 5 5号公報には特定のブラスチック押し出し成型装置を用 いたフィルム状プラスチックの前処理方法が提案されている。 この方法では、 廃プ ラスチックから分別されたフィルム状プラスチックを粉碎し、 次いで、 金属類と分 別し、 次いで、 複数の貫通孔からなるダイス孔が設けられているリング状ダイと、 前記リング状ダイの内周面と接するようにして回転自在に設けられた転動ローラか らなる押し出し成型装置を用い、 フィルム状プラスチックを転動ローラによりダイ ス孔内に押し込んで圧縮して粒状に成型する。
この方法によれば、 加工後のプラスチックに冷却のための水を噴霧する必要がな いため乾燥した粒状ブラスチックが得られる、 連続処理が可能であるため高い処理 効率 （ 生産性 ) 力 S得られる、 プラスチックをダイス孔から押し出す方式であるた め均一な粒度の粒状プラスチック力得られる、 などの利点がある。
しかし、 本発明者らによる実験の結果、 上記先行技術の方法によりフィルム状プ ラスチックを前処理加工して得られた粒状プラスチック成型物は、 その強度が不十 分であるために処理後のハンドリングゃ空気輸送の過程で崩壊しやすく、 この崩壊 により生じたフラフ状異物が空気輸送や羽口からの吹き込みの際に配管内で詰まる などのトラブルを生じ易いことが判明した。 一方、 粒状プラスチック成型物の強度 を高める方法としては、 外部加熱等によってリング状ダイ内でのフィルム状プラス チックの溶融性を高める方法も考えられる。 しかし、 外部加熱等によってフィルム 状プラスチックの溶融性を高める場合には、 溶融したプラスチックがダイス孔から 流れ出してしまうため、 粒状のプラスチック成型物が適切に得られない。
さらに、 強度が小さく崩壊しやすい粒状プラスチック成型物は、 炉吹き込み原料 としての燃焼効率も劣ることが判った。 すなわち、 粒状プラスチック成型物の強度 が小さいと空気輸送中ゃ炉内への吹き込みの際に粒が崩壊し、 羽口先のレースゥェ ィの中に崩壊後の小さい形状で送り込まれる。 このように小さい形状のプラスチッ クはレースウェイに送り込まれてすぐに飛散してしまうために、 レースウェイ中に 滞留する時間が極めて短く、 このため燃焼効率が悪化する。 発明の開示
本発明の目的は、 フィルム状プラスチックを含む廃プラスチックを、 炉の吹き込 み原料として必要な強度を備えた粒状プラスチック成型物に適切に且つ効率的に処 理することができる塊成化物の製造方法を提供することである。 上記目的を達成するために、 第 1に、 本発明は、 以下の工程からなる塊成化物の 製造方法を提供する：
プラスチック成型体を起源とする固形状プラスチック （A) と、 プラスチック 非成型体を起源とする薄肉状プラスチックと発泡性プラスチックからなるグループ から選択された少なくともひとつのプラスチック （B ) とを含む廃プラスチックを 準備する工程； と
少なくともひとつのプラスチック （B ) の少なくとも一部を半溶融又は溶融さ せ、 固形状プラスチック （A) の少なくとも一部を半溶融又は溶融させることなく 固形のまま残存させるように、 該廃プラスチックを圧縮 ·圧潰、 押し出し成型から なる造粒を行なう工程。
上記の塊成化物は、 炉への吹き込み原料あるいはコークス炉への装入原料として 使用するのが好ましい。
固形状プラスチック （A) と、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状プラス チックと発泡性プラスチックからなるグループから選択された少なくとも一つのプ ラスチック （B ) との合計 （A) + (B ) に対する固形状プラスチック （A) の割 合 （A) Z { (A) + (B) } 力重量比で 0 . 1— 0 . 7であるのが好ましい、 よ り好ましいのは、 0 . 2— 0 . 6である。
造粒を行なう工程より前に、 固形状ブラスチック （A) と少なくともひとつのプ ラスチック （B) とを含む廃プラスチックを混合する工程を、 更に、 有するのが望 ましい。 また、 該造粒を行なう工程が、 混合、 圧縮 ·圧潰、 押し出し成型からなる のでもよい。 該造粒を行なう工程は以下の工程からなるのが好ましい：
複数のダイス孔が貫設されたリング状ダイと、 該リング状ダイの内側にリング 状ダイ内周面と接するように配置される少なくとも一つの転動ローラからなるブラ スチック押し出し成型装置に廃プラスチックを供給する工程； と
該廃プラスチックを該転動ローラにより転動ローラとリング状ダイ内周面との 間で圧縮 ·圧潰し、 リング状ダイのダイス孔内に押し込み、 ダイス孔を通じて押し 出し成型する工程。
該造粒を行なう工程は、 更に、 ダイス孔を通じてリング状ダイ外面側に押し出さ れたプラスチック成型物を、 切断又はリング状ダイ外面側から搔き落とすことによ り、 粒状プラスチック成型物を得る工程を有するのが望ましい。 第 2に、 本発明は以下を有する合成樹脂材を含む塊成化物を提供する：
溶融固化した表面；
炉吹き込みに際して、 炉のレースウェイ内の所定領域に到達可能な強度、 およ び、 限界流速以上の速度が可能な粒径；
炉のレースウェイ内の所定領域に到達可能な前記強度は、 平均強度指数 （δ ) ≥5 0 0を有し、 ここで、 （5 =∑<5 i co i、 δ i ：粒に垂直な荷重を加えたときの 荷重 （k g) と変位 （mm) との比、 w i ：粒子の重量分率である；
限界流速以上の速度が可能な前記粒径が、 （ 3 X d 2 X t / 2 ) 1/3以上の値で ある、 ここで、 d ：塊成化物の直径、 t ：塊成化物の長さである。
第 3に、 本発明は以下の工程からなる塊成化物の製造方法を提供する：
リング状ダイの有効厚さを T、 前記貫通孔の直径を dとするとき、 TZ dが 6 〜 1 2の範囲内である複数個の貫通孔を備えたリング状ダイを準備する工程； 該リング状ダイとその内側に配置されたローラからなる造粒機を準備するェ 程；
該リング状ダイ内に合成樹脂を含む原料を装入する工程。 第 4に、 本発明は以下によって特徴づけられる合成樹脂材を含む塊成化物を提供 する：
溶融固化した表面； と
前記合成樹脂材が、 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内の融点を有する成分を 1 0 %以上 含有すること。
前記合成樹脂材が、 紙含有フィルム状プラスチックを含有する。 図面の簡単な説明 第 1図は、 最良の形態 1に使用されるプラスチック押し出し成型装置を模式的に 示す斜視図である。
第 2図は、 第 1図のプラスチック押し出し成型装置を模式的に示す正面図である。 第 3図は、 最良の形態 1によって得られる粒状プラスチック成型物の断面を模式 的に示す説明図である。
第 4図は、 固形状プラスチックと、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状プ ラスチックと発泡性プラスチックからなるグループから選択された少なくともひと つとの重量比と、 粒状プラスチック成型物の強度及び生産性との関係を示すグラフ である。
第 5図は、 最良の形態 1に係わる廃プラスチックの前処理方法の一例を示す模式 図である。
第 6図は、 最良の形態 1に係わる廃プラスチックの前処理方法の他の例を示す模 式図である。
第 7図は、 最良の形態 1に係わる廃プラスチックの前処理方法の他の例を示す模 式図である。
第 8図は、 最良の形態 1に係わる廃プラスチックの前処理方法の他の例を示す模 式図である。 第 9図は、 最良の形態 1に係わる廃プラスチックの前処理方法の他の例を示す模 式図である。
第 1 0図は、 最良の形態 1に係わる廃プラスチックの前処理方法の他の例を示す 模式図である。
第 1 1図は、 最良の形態 2に係わる塊状化度 （粒径、 強度） と置換率との関係を 示す図である。
第 1 2図は、 最良の形態 2に係わる平均強度指数、 塊成化物の粒径、 置換率の関 係を示す図である。
第 1 3図は、 最良の形態 2に係わる TZd、 水分付着量および塊状化度の間の関 係を示す図である。
第 1 4図は、 最良の形態 2に係わる TZ dおよび水分付着量の関係を詳細に示す 図である。
第 1 5図は、 最良の形態 2に係わる DZ dと塊状化度との関係を示す図である。 第 1 6図は、 最良の形態 2に係わる水分付着量と造粒強度の関係を示す図である。 第 1 7図は、 最良の形態 2における造粒機の断面の概要を示す図である。
第 1 8図は、 最良の形態 2におけるカツ夕一、 ダイの厚さ、 ダイの孔の径、 塊成 化物の長さの関係を示す図である。
第 1 9図は、 最良の形態 2におけるカッター、 ダイの厚さ、 ダイの孔の径、 塊成 化物の長さの関係を示す図である。
第 2 0図は、 最良の形態 3の方法の概要を示す図である。
第 2 1図は、 最良の形態 3の塊成化物の拡大図である。 発明を実施するための最良の形態
最良の形態 1
本発明者らは、 プラスチック押し出し成型装置に c
造粒した場合に十分な強度を有する粒状プラスチック成型物が得られない原因とそ の改善策について検討を行なった。 その結果、 以下のような （A) — ( C) の知見 が得られた。
(A) フィルム状プラスチックだけから造粒された粒状プラスチック成型物は、 半溶融又は溶融した後に固化したプラスチックからなるものではある力 十分な強 度が得られない。 これは粒の強度を保つのに有効な "核" となる固形物を含まない ためであると考えられる。
(B) これに対して、 固形状プラスチックとフィルム状プラスチックとを適当な 割合で混合し、 これを特定の形態に造粒することにより、 具体的には、 廃プラスチ ックの圧縮又は圧縮 ·圧潰—押し出し成型を行なう造粒工程において、 フィルム状 プラスチック少なくとも一部を半溶融又は溶融させるとともに、 固形状プラスチッ クの少なくとも一部を半溶融又は溶融させることなく残存させるような造粒を行な うことにより、 粒状プラスチック成型物の強度が飛躍的に高まり、 空気輸送や吹き 込みなどの際の崩壊を効果的に防止できる。
(C) このようにして造粒された粒状プラスチック成型物が高い強度を有する理 由は、 少なくとも一部が半溶融又は溶融したフィルム状プラスチックを "マトリツ クス" とする粒状プラスチック成型物中に "核" となり得るような固形状プラスチ ック粒子 （ 造粒工程において半溶融又は溶融化することなく残存したを固形状プ ラスチック ） が存在し、 且つ上記 "マトリックス" 力 "核" どうしを接着するバ インダ一としての役目を果たすためであると考えられる。 すなわち、 廃プラスチックを吹き込み原料として使用するに当たっての従来技術 の基本的な考え方は、 以下の二つであった。
第 1は、 固形状 （塊状） プラスチックは破 粉砕処理するだけで空気輸送性が 良好な粒状プラスチックが得られ、 またこの処理方法が最も低コス卜であるため、 固形状プラスチックについては、 破碎 ·粉碎処理による前処理を行なう。
第 2は、 フィルム状プラスチックは、 単なる破碎*粉碎処理をしただけでは空気 輸送などの際に配管内での詰まりを生じ易く、 このため固形状プラスチックから分 別した上で、 加熱造粒装置や押し出し成型装置などを用いて粒状プラスチックに造 粒するというものであった。
これに対して、 本発明者らは、 上述したプラスチック押し出し成型装置により廃 プラスチックを造粒する場合においては、 固形状プラスチックとフィルム状プラス チックとを適当な割合で混合した上でこれを特定の形態に造粒することにより、 得 られる粒状プラスチック成型物の強度が飛躍的に高まること、 したがつてこの方法 別個の処理方法で前処理する方法よりも、 廃プラスチックの前処理を適切且つ効率 的に実施できることを見出したものである。 最良の形態 1は、 上記のような知見に基づいてなされたものである。 最良の形態 1の塊成化物の製造方法は、 廃プラスチックを準備する工程と造粒を行なう工程と からなる。
廃プラスチックを準備する工程は、 プラスチック成型体を起源とする固形状ブラ スチック （A) と、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状プラスチックと発泡 性プラスチックからなるグループから選択された少なくともひとつのプラスチック
(B) とを含む廃プラスチックを準備することからなる。
造粒を行なう工程は、 少なくともひとつのプラスチック （B) の少なくとも一部 を半溶融又は溶融させ、 固形状プラスチック （A) の少なくとも一部を半溶融又は 溶融させることなく固形のまま残存させるように、 該廃プラスチックを圧縮 ·圧潰、 押し出し成型からなる造粒を行なうことからなる。
上記の塊成化物は、 炉への吹き込み原料あるいはコークス炉への装入原料として 使用するのが好ましい。
固形状プラスチック （A) と、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状プラス チックと発泡性プラスチックからなるグループから選択された少なくとも一つのプ ラスチック （B ) との合計 （A) + (B ) に対する固形状プラスチック （A) の割 合 （A) Z { (A) + (B ) } が重量比で 0. 1 - 0 . 7であるの力好ましい、 よ り好ましいのは、 0 . 2— 0 . 6である。
造粒を行なう工程より前に、 固形状プラスチック （A) と少なくともひとつのプ ラスチック （B) とを含む廃プラスチックを混合する工程を、 更に、 有するのが望 ましい。 また、 該造粒を行なう工程が、 混合、 圧縮 ·圧潰、 押し出し成型からなる のでもよい。
該造粒を行なう工程は、 以下の工程からなるのが好ましい： '
複数のダイス孔が貫設されたリング状ダイと、 該リング状ダイの内側にリング 状ダイ内周面と接するように配置される少なくとも一つの転動ローラからなるブラ スチック押し出し成型装置に廃プラスチックを供給する工程；と
該廃プラスチックを該転動ローラにより転動ローラとリング状ダイ内周面との 間で圧縮又は圧縮 ·圧潰し、 リング状ダイのダイス孔内に押し込み、 ダイス孔を通 じて押し出し成型する工程。
該造粒を行なう工程は、 更に、 ダイス孔を通じてリング状ダイ外面側に押し出さ れたプラスチック成型物を、 切断又はリング状ダイ外面から搔き落とすことにより、 粒状プラスチック成型物を得る工程を有するのが望ましい。
固形状プラスチック （A) の起源となるプラスチック成型体には、 プラスチック 製品としてのプラスチック成型体の他に、 プラスチック成型を行なう際に発生する プラスチック成型屑、 プラスチック成型体をプラスチック部品又は製品に加工又は 組み立てする際に発生するプラスチック部品屑なども含まれる。
第 1図及び第 2図は、 最良の形態 1に使用されるプラスチック押し出し成型装置 を模式的に示したもので、 第 1図は斜視図、 第 2図は正面図である。
このプラスチック押し出し成型装置は、 全周に複数のダイス孔 4が貫設されたリ ング状ダイ 1と、 このリング状ダイ 1の内側にリング状ダイ内周面と接するように して回転自在に配置された転動ローラ 2 a , 2 bと、 リング状ダイ 1の外側に配置 されたカッター 3とを備えている。 なお、 第 1図の斜視図ではリング状ダイ 1の全 周に亙って設けられるダイス孔 4の一部を省略している。
前記リング状ダイ 1は適当な幅を有するリング体により構成され、 図示しない装 置本体に回転可能に支持されるとともに、 同じく図示しない駆動装置により回転駆 動する。 このリング状ダイ 1の周方向及び幅方向には複数のダイス孔 4が設けられ ている。 これらのダイス孔 4は、 リング状ダイ 1の径方向に沿ってリング状ダイ 1 の内側 （内周面） 一外側 （外周面） 間を貫通して設けられている。 ダイス孔 4の孔 径 （直径） は造粒すべき粒状プラスチック成型物の大きさ （径） に応じて決められ る。 通常、 孔径は 3— 2 0 mm程度である。 また、 ダイス孔 4の長さ （リング状ダ ィ 1の厚さ） は成型物の強度の観点から決められるが、 3 0— 1 5 0 mm程度であ る。
前記転動ローラ 2 a， 2 bは押し出し成型装置本体に回転自在に支持されるとと もに、 リング状ダイ 1の内側に 1 8 0度対向した状態に配置されている。 これら転 動ローラ 2 a， 2 bは無駆動のフリーのローラ体であり、 リング状ダイ 1の内周面 と接しているためその内周面との摩擦によりリング状ダイ 1の回転に伴って回転す る。 なお、 この転動ローラ 2の数は任意であり、 1個又は 3個以上設けてもよい。 また、 上記転動ローラ 2 a， 2 bは駆動装置により回転駆動させるようにしてもよ い。
前記カッター 3は、 その刃先がリング状ダイ 1の外周面に接するか又は外周面の 近傍に位置するように設けられる。 前記ダイス孔 4からリング状ダイ 1の外側に棒 状に押し出されるプラスチック成型物を適当な長さに切断するか、 或はリング状ダ ィ外周面から搔き落とす。
上記で述べたようなプラスチック押し出し成型装置では、 リング状ダイ 1が第 2 図で示される矢印方向に回転駆動し、 これに随伴して転動ローラ 2 a， 2 bも回転 している状態で、 図示されていない投入口からリング状ダイ 1の内部に廃プラスチ ックが投入される。 投入された廃プラスチック Xは、 転動ローラ 2 a , 2 bによつ て混合され、 リング状ダイ 1の内周面との間で圧縮又は圧縮 ·圧潰されつつリング 状ダイ 1のダイス孔 4内に押し込まれる。 ダイス孔 4内に押し込まれた廃プラスチ ック Xはダイス孔 4内を通過して、 リング状ダイ 1の外面側にプラスチック成型物 yで示される棒状に成型された状態で押し出され、 前記カッター 3により適当な長 さに切断される。 これにより粒状プラスチック成型物 a力 S得られる。
廃プラスチック Xは、 後述するように上記造粒工程における摩擦熱によって一部 が半溶融又は溶融した状態となり、 その後固化する。 上記造粒工程において廃ブラ スチック Xの一部が半溶融又は溶融一固化する最も典型的な形態では、 廃プラスチ ック Xの一部がダイス孔 4を通過する際のダイス孔内周面との摩擦熱により半溶融 又は溶融した状態となり、 この半溶融又は溶融した状態となったプラスチックはダ イス孔 4内の出側寄りの領域又はダイス孔 4の出口近傍において、 或はダイス孔 4 から押し出された時点で固化する。 勿論、 廃プラスチック Xの一部が半溶融又は溶 融ー固化する形態は、 上述した特定のものに限定されるものではない。 例えば、 廃 プラスチック Xの一部が転動ローラ 2 a， 2 bによる圧縮又は圧縮'圧潰時に半溶 融又は溶融してもよい。 また、 リング状ダイ 1の外側に冷却手段を設け、 一部が半 溶融又は溶融した状態でダイス孔 4から押し出されたプラスチック成型物 yを前記 冷却手段により冷却して固化させるようにしてもよい。
最良の形態 1では、 このようなプラスチック押し出し成型装置を用いて廃プラス チックを成型 ·造粒するに際し、 リング状ダイ 1内部に、 プラスチック成型体を起 源とする固形状プラスチック （A) と、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状 プラスチック （フィルム状プラスチックなど） と発泡性プラスチックからなるダル ープから選択された少なくとも一つのプラスチック （B) とを含む廃プラスチック を投入し、 両形態のプラスチック （A) 、 ( B ) が混合された状態で圧縮又は圧 縮 ·圧潰一押し出し成型される造粒工程において、 プラスチック （B) の少なくと も一部を半溶融又は溶融化させるとともに、 プラスチック （A) の少なくとも一部 を半溶融又は溶融化させることなく残存させ、 これにより上記半溶融又は溶融化し た後固化したプラスチックと、 半溶融又は溶融化することなく残存したプラスチッ クとからなる粒状プラスチック成型物 aを得る。 このようにして得られた粒状ブラ スチック成型物 aは、 フィルム状プラスチックなどの薄肉状プラスチックのみを造 粒して得られる粒状プラスチック成型物に較べて強度が飛躍的に向上する。 このように両形態のプラスチック （A) 、 (B) を特定の形態で造粒して得られ た粒状プラスチック成型物 aが高い強度を有するのは、 以下のような理由によるも のと考えられる。 すなわち、 この粒状プラスチック成型物 aの基本的な構造は、 造 粒工程で半溶融又は溶融化することなく残存した固形状プラスチック （A) の圧潰 物が "核" となり、 少なくとも一部が半溶融又は溶融した後に固化した薄肉状ブラ スチックと発泡性プラスチックとからなるグループから選択された少なくとも一つ のプラスチック （B) が上記 "核" のバインダーの役目を果たす "マトリックス" を構成するような構造であると考えられる。 このような核とマトリックスとからな る粒構造によって、 フィルム状プラスチックなどの薄肉状プラスチックのみを造粒 して得られる粒状プラスチック成型物に較べて格段に高い強度が得られるものと考 えられる。
この粒状プラスチック成型物 aの断面の一例を第 3図に模式的に示す。 第 3図に おいて、 " c " が粒状プラスチック成型物の "核" となる固形状プラスチック (A) の粒 （ 造粒工程で半溶融又は溶融することなく残存した固形状プラスチッ ク ） 、 "m" 力 s "核" どうしを接着するバインダーの役目を果たす "マトリック ス" のプラスチックであり、 このマトリックスの少なくとも一部は半溶融又は溶融 化した後に固化した薄肉状プラスチックと発泡性プラスチックとからなるグループ から選択された少なくともひとつのプラスチック （B ) からなる。
上記造粒工程において、 プラスチック （B ) の少なくとも一部を半溶融又は溶融 させ、 且つプラスチック （A) の少なくとも一部を半溶融又は溶融させることなく 残存させるために、 使用する造粒装置の構造や造粒条件を適宜選択する。 例えば、 第 1 図及び第 2図に示すプラスチック押し出し成型装置の場合には、 プラスチッ クは主としてダイス孔 4を通過する際のダイス孔内周面との摩擦熱により半溶融又 は溶融化するため、 ダイス孔 4の径ゃ長さを選択したり、 あるいはリング状ダイ 1 の回転 ilJgを調整してダイス孔 4内へのプラスチック押し込み量 （ 生産量 ) を調 整することなどにより、 プラスチックの半溶融又は溶融形態を任意に制御すること ができる。 一般に固形状プラスチックはフィルム状プラスチックに較べて伝熱特性 が低いため溶融しにくい性質があり、 このため上記のような造粒装置の構造や造粒 条件などを適宜選択することにより、 プラスチック （B) の少なくとも一部を半溶 融又は溶融化させるとともに、 プラスチック （A) の少なくとも一部を半溶融又は 溶融化させることなく残存させ、 これを造粒された粒状プラスチック成型物 a中に "核" として存在させることができる。
また、 プラスチック （A) 及び （B) は混合された状態で圧縮又は圧縮 ·圧潰一 押し出し成型される必要があるが、 プラスチック （A) 、 (B) の混合は造粒装置 に投入する前に行なってもよいし、 或は両プラスチック （A) 、 (B ) が装置内で 混合されるような形式の造粒装置を用いても良い。 第 1 図及び第 2 図に示す装置 はこれに相当する。 また、 このような混合機能を有する造粒装置に、 予め混合され た両プラスチック （A) 、 (B ) を投入し、 この造粒装置内でも混合がなされるよ うにしてもよい。
また、 プラスチックの圧潰とは、 例えば固形状プラスチック （A) を押し潰して 破砕することを意味するが、 造粒工程に投入される固形状プラスチック （A) 力上 述した "核" となり得るような粒径である場合には、 造粒工程では必ずしも圧潰さ れる必要はない。
プラスチック成型体を起源とする固形状プラスチック （A) のなかには、 プラス チック製品としてのプラスチック成型体の他に、 プラスチック成型を行なう際に発 生するプラスチック成型屑、 プラスチック成型体をプラスチック部品又は製品に加 ェ又は組み立てする際に発生するプラスチック部品屑なども含まれる。 プラスチッ ク成型体としては、 例えば、 プラスチック容器 （ペットボトル、 ポリタンク、 洗剤 容器など） 、 自動車部品 （内装品、 バンパーなど） 、 事務機器又は家電製品用ボデ ィ一及びフレーム、 化粧合板、 パイプ、 ホース、 磁気カード、 日用品 '雑貨類 （ハ ンガー、 文房具、 プラスチック卜レイ、 プラスチックカップなど） 、 プリント基板 などが挙げられるが、 これらに限定はされない。 なお、 発泡スチロールなどのの発 泡性プラスチックの廃棄物もプラスチック成型体を起源とするものである力 この 発泡性プラスチックは嵩密度が小さく、 粒状プラスチック成型物の "核" として機 能しないために、 本発明では固形状プラスチック （A) の範疇には含めない。 一方、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状プラスチック （B ) としては、 例えば、 プラスチックフィルム （P E T材、 アルミ又は紙ラミネート材など） 、 プ ラスチックシート （農業用ポリシート、 建設用シート、 梱包用シート、 P E Tシー トなど） 、 ポリ袋、 磁気テープ、 P Pバンド、 梱包用クッション材などが挙げられ るが、 これらに限定はされない。 また、 発泡スチロールなどのの発泡性プラスチッ クは、 粒状プラスチック成型物の "核" とはならず、 "マトリックス" となるため、 最良の形態 1では薄肉状プラスチックと同等のものとして取り扱う。
なお、 最良の形態 1において処理される廃プラスチックには不可避的に混入する プラスチック以外のもの、 例えば、 紙、 金属、 木材、 土砂 ·石などの無機物などが 含まれていてもよい。
最良の形態 1において、 プラスチック押し出し成型装置のリング状ダイ内部に投 入される廃プラスチック中の固形状プラスチック （A) と、 薄肉状プラスチックと 発泡性プラスチックからなるグループから選択される少なくとも一つのプラスチッ ク （B) の割合は、 得られる粒状プラスチック成型物 aの強度の観点から重量比で
(A) / { (A) + (B) } = 0 . 1 - 0 . 7の範囲とするの力好ましい。 （Α) / { (Α) + (Β) } の重量比が 0 . 1未満では "核" となる固形物の割合が不十 分であり、 一方、 （Α) ノ { (A) + (Β ) } の重量比が 0 . 7超では "核" どう しのバインダーとして機能する "マトリックス" の量が少なすぎ、 いずれの場合も 十分な強度は得られない。
第 4図は、 種々の廃プラスチックを造粒した結果に基づき、 （Α) / { (Α) + ( Β) } の重量比と造粒された粒状プラスチック成型物の圧縮強度との関係をま とめたグラフである。 得られる粒状プラスチック成型物 aの強度の観点からは、 重 量比で （A) / { (A) + (Β) } = 0 . 1 - 0. 7の範囲、 好ましくは 0 . 2— 0 . 6の範囲において、 空気輸送などに耐え得る高い圧縮強度力選られている。 また、 （A) Ζ { (A) + (Β) } の重量比が 0 . 1未満ではダイス孔内でのプ ラスチック （Β ) の溶融が顕著となるため、 また、 （Α) / { (Α) + (Β) } の 重量比が 0 . 7を超えるとプラスチック （Α) の割合が過剰となり、 ダイス孔内で ブリッジを形成しやすくなるため、 それぞれ処理効率 （ 生産性 ） が低下する傾向 がある。 最良の形態 1の方法により得られる粒状プラスチック成型物 aは十分な強度を有 するため、 従来のフィルム状プラスチックのみを造粒したものに較べて造粒後のハ ンドリングゃ空気輸送の際に崩壊する割合が極めて少なく、 このため空気輸送用の 配管などでの詰まりが適切に防止できる。 具体的には、 フィルム状プラスチックの みから造粒した従来の粒状プラスチック成型物の粉化率は最小でも 1 0 %程度であ るのに対して、 最良の形態 1によればこれを 3 %程度まで低減させることができる。 また、 炉内に吹き込む前の過程ゃ炉内に吹き込む際に崩壊する割合が極めて少なぐ その大きさを保ったまま羽口先のレースウェイに到達できるため、 レースウェイか らすぐに飛散してしまうことがなく、 このためレースウェイ中での滞留時間を十分 に確保でき、 高い燃焼効率が選られる。 また、 最良の形態 1の方法により得られる粒状プラスチック成型物 aは、 フィル ム状プラスチックのみから造粒される粒状プラスチック成型物に較べて嵩密度が大 きく、 したがって、 その分、 炉への吹き込み量を増大させることができる。 例えば、 (A) Z { (A) + (B) } の重量比にもよるが、 従来技術のようなフィルム状プ ラスチックのみ造粒したものと嵩密度を比べると、 1 . 1一 1 . 8倍程度の嵩密度 とすることができる。
最良の形態 1は、 第 1図及び第 2図に示すプラスチック押し出し成型装置 （ 造 粒装置 ） に限らず、 少なくともプラスチックの圧縮又は圧縮，圧潰とこれに続く 押し出し成型とを行なうことができる種々の形式のプラスチック押し出し成型装置 を用いて実施することができる。 例えば、 回転するスクリュー体によりプラスチッ クの圧縮又は圧縮 ·圧潰を行なって、 ダイス孔に押し込む方式の装置などを用いて も良い。 また、 第 1図及び第 2図の装置を含めたこれらの造粒装置においては、 投 入された廃プラスチックを外部加熱によって半溶融又は溶融化させてもよい。
但し、 第 1図及び第 2図に示すプラスチック押し出し成型装置は、 その他の造粒 装置に較べて、 以下に示すような利点があり、 このため最良の形態 2の実施に特に 好適な装置である。 ( 1 ) 処理効率 （ 生産性） が高い、
( 2 ) 廃プラスチックを圧縮 ·圧潰する機能 （ さらには混合機能 ） が高く、 硬 い固形状のプラスチックと柔軟なフィルム状プラスチックを共に圧縮 ·圧潰し、 比 較的均一な混合状態にして押し出し成型することができる、
( 3 ) 廃プラスチック中にプラスチック以外の異物 （紙、 金属など ） が混入し ていても、 プラスチックを問題なく造粒できる、
( 4 ) 摩擦熱だけでプラスチックの一部を半溶融又は溶融化させることができる、
( 5 ) 処理中のプラスチックの温度が過剰に高くならないため、 廃プラスチック に塩化ビニルなどの塩素含有樹脂が少量含まれていても塩化水素ガスの発生がない。 第 5図は、 最良の形態 1による方法を適用した廃プラスチックの具体的な処理設 備及び処理工程を示す。 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) が 混在した状態で供給される場合であって、 しかも、 それら廃プラスチックには金属 や紙などの異物が相当量含まれ （例えば、 異物混入率 5— 3 0 w t % ) 、 且つ塩化 ビニルなどの塩素含有プラスチックの混入が微量 （例えば、 混入率 l w t %以下） であるような場合に好適な処理設備及び工程を示している。
処理工程の上流側から選別機 5、 破碎機 6、 乾燥機 7、 押し出し成型装置 8及び 貯留槽 9を備えている。 選別機 5は廃プラスチックを固形状プラスチック （A) と 薄肉状プラスチック及び発泡性プラスチック （B) とに分別するとともに、 廃ブラ スチックに含まれる金属などの異物の一部を選別する。 選別機 5としては、 揺動式 や風力式のものが使用される。 以下、 この （B) については薄肉状プラスチックを 例に説明する。
第 5図に示す処理設備及び処理工程では、 例えば、 固形状プラスチック （A) と 薄肉状プラスチック （B) が混在した廃プラスチックが選別機 5に供給され、 固形 状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) とに分別されるとともに、 廃プ ラスチックに含まれる金属、 土砂などの異物の一部が選別除去される。
上記のように、 選別機 5により廃プラスチックを固形状プラスチック （A) と薄 肉状プラスチック （B ) とに一旦分別するのは、 続く手選別工程 1 l a , 1 1 で の異物除去を行ないやすくするためである。 すなわち、 廃プラスチックに含まれる 異物は選別機 5だけでは完全に除去できず、 このため手選別にかけて除去する必要 があるが、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) とが混在した状 態では手選別による異物除去を効率的に行なうことができない。 このため、 廃ブラ スチックを固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) とに一旦分別し、 それぞれに含まれる異物を手選別工程 1 1 a， 1 1 bにて除去する。 異物の多くは 固形状プラスチック （A) に含まれている。
異物除去のための手選別工程 1 1 a， 1 1 bを経た固形状プラスチック （A) と 薄肉状プラスチック （B) は、 共に同じ破碎機 6に供給されて適当な大きさに破碎 される。 押し出し成型装置 8に供給される固形状プラスチック （A) と薄肉状ブラ スチック （B ) の割合を調整するために、 第 5図に示すような手選別工程 1 1 a， 1 1 bを経た固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) のそれぞれを 一時的に貯留するための貯留槽 1 2 a， 1 2 bを設けても良い。 押し出し成型装置 8に供給すべき固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の割合に応 じて、 固形状プラスチック （A) 、 薄肉状プラスチック （B ) 力貯留槽 1 2 a , 1 2 bに一時的に貯留し、 あるいはこれらの貯留槽 1 2 a , 1 2 bから破碎機 6に供 給できるようにしてもよい。
破碎機 6で破碎された固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の 混合物である廃プラスチックは、 乾燥機 7に投入され、 所定の水分含有率 （ 例え ば、 2 0 w t 以下） まで乾燥処理される。 乾燥処理後押し出し成型装置 8に供給 されて造粒され、 先で述べたような粒状プラスチック成型物 a得られる。 この粒状 プラスチック成型物 aは吹き込み原料として貯留槽 9に貯留される。
上記処理設備において、 破碎機 6は必要とされるプラスチック粒度に応じて各々 2基以上直列に設けてもよい。 また、 破碎機 6を保護する目的で磁力選別装置や風 力選別装置などのような異物を除去するための設備を手選別工程 1 1 a， 1 1 の 上流側、 又は破碎機 6の上流側、 若しくは複数の破碎機を直列に設ける場合には破 碎機間に配置してもよい。 第 6図は、 最良の形態 1の方法を適用した廃プラスチックの具体的な処理設備及 び処理工程の他の例を示す。 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック (B ) が混在した状態で供給される場合であって、 しかも、 それら廃プラスチック には金属や紙などの異物が相当量含まれ （例えば、 異物混入率 5— 3 0 w t % ) 、 且つ塩化ビエルなどの塩素含有プラスチックの混入が相当量 （例えば、 混入率 l w t 以上） であるような場合に好適な処理設備及び工程を示している。
処理工程の上流側から選別機 5、 破碎機 6、 P V C分離装置 1 0、 乾燥機 7、 押 し出し成型装置 8及び貯留槽 9を備えている。 前記選別機 5は第 5図に示すものと 同様である。 P V C分離装置 1 0は比重分離などによって廃プラスチック中に含ま れる塩化ビニルなどの塩素含有プラスチックを分離除去するものである。
第 6図に示す処理設備及び処理工程では、 例えば、 固形状プラスチック （A) と 薄肉状プラスチック （B) 力混在した廃プラスチックが選別機 5に供給され、 固形 状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) とに分別されるとともに、 廃プ ラスチックに含まれる金属などの異物の一部力選別除去される。 第 5図による方法 と同様に、 手選別工程 1 1 a， 1 1 bにおいて廃プラスチックに含まれる金属など の異物が選別除去される。
この手選別工程 1 1 a， 1 1 bを経た固形状プラスチック （A) と薄肉状プラス チック （B ) は、 共に同じ破碎機 6に供給されて適当な大きさに破碎されるが、 第 5図と同様に固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) をそれぞれ一 時的に貯留するための貯留槽 1 2 a , 1 2 bを設け、 押し出し成型装置 8に供給す べき固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の割合に応じて、 固形 状プラスチック （A) 、 薄肉状プラスチック （B) を適宜貯留槽 1 2 a， 1 2 に 一時的に貯留し、 あるいはこれらの貯留槽 1 2 a , 1 2 bから破碎機 6に供給でき るようにしてもよい。
破碎機 6で破枠された固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の 混合物である廃プラスチックは、 ？ 分離装置1 0において塩化ビニルなどの塩 素含有プラスチックが分離除去され、 次いで、 乾燥機 7に投入され、 所定の水分含 有率 （ 例えば、 2 0 w t 以下 ） まで乾燥処理される。 乾燥処理後押し出し成型 装置 8に供給されて造粒され、 先で述べたような粒状プラスチック成型物 a得られ る。 この粒状プラスチック成型物 aは吹き込み原料として貯留槽 9に貯留される。 上記処理設備において、 破碎機 6は必要とされるプラスチック粒度に応じて各々 2基以上直列に設けてもよい。 また、 破碎機 6を保護する目的で磁力選別装置や風 力選別装置などのような異物を除去するための設備を手選別工程 1 1 a， 1 1 bの 上流側、 又は破碎機 6の上流側、 若しくは複数の破碎機を直列に設ける場合には破 碎機間に配置してもよい。 第 7図は、 最良の形態 1の方法を適用した廃プラスチックの具体的な処理設備 及び処理工程の他の例を示す。 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック
(B) とカ^リ々に供給される場合であって、 しかも、 それら廃プラスチックには金 属ゃ紙などの異物がほとんど含まれず （例えば、 異物混入率 5wt% 以下） 、 且つ 塩化ビニルなどの塩素含有プラスチックの混入が微量 （例えば、 混入率 lwt 以 下） であるような場合に好適な処理設備及び工程を示している。
処理工程の上流側から、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) を それぞれ破枠処理する破碎機 6 a、 6 b, 薄肉状プラスチック （B) の破砕物の乾 燥機 7、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) の各破碎物の混合 槽 13、 押し出し成型装置 8及び貯留槽 9を備えている。
第 7図に示す処理設備及び工程では、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラス チック （B) がそれぞれ別々の破碎機 6 a、 6 bで所定の粒径に破碎処理される。 破砕機 6 bで破枠された後、 薄肉状プラスチック （B) の破碎物は乾燥機 7に投入 され、 所定の水分含有率 （例えば、 20\ ％以下） まで乾燥処理された後、 混 合槽 13に供給される。 一方、 破砕機 6 aで破碎された後の固形状プラスチック
(A) の破碎物は、 前記薄肉状プラスチック （B) の破碎物との重量比で表された 割合、 すなわち （A) / { (A) + (B) } が 0. 1— 0. 7、 好ましくは 0. 2 -0. 6となるように、 その全量又は一部が混合槽 13に供給される。 また、 余剰 の固形状プラスチック （A) の破碎物がある場合には、 この破碎物は直接貯留槽 9 に供給され、 炉吹き込み原料として貯留される。 前記混合槽 1 3では固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) の各 破碎物が混合され、 この混合されたプラスチック破碎物は圧縮成型装置 8で造粒さ れ、 先に述べたような粒状プラスチック成型物 aが得られる。 そして、 この粒状プ ラスチック成型物 aは炉吹き込み原料などとして貯留槽 9に貯留される。
なお、 圧縮成型装置 8に供給ホッパーなどがある場合には、 固形状プラスチック (A) と薄肉状プラスチック （B) の各破碎物をその供給ホッパー内で直接混合す ることもでき、 この場合には混合槽 1 3を省略することもできる。
また、 一般に固形状プラスチック （A) の破砕物は付着水分が少ないが、 水分含 有率が多い場合 （例えば、 2 0 w t %以上） は混合槽 1 3を乾燥機 7の上流側に配 置し、 固形状プラスチック （A) の破碎物を薄肉状プラスチック （B) の破碎物と ともに乾燥処理することもできる。
上記処理設備において、 破碎機 6 a , 6 bは必要とされるプラスチック粒度に応 じて各々 2基以上を直列に設けてもよい。 また、 破碎機 6 a , 6 bを保護する目的 で磁力選別装置や風力選別装置などのような異物を除去するための設備を破碎機 6 a , 6 bの上流側或いは複数基の破碎機を直列に設ける場合には破碎機間に配置し てもよい。
また、 異物混入率が多い場合 （例えば 5 w t %以上） には、 破碎機 6 a， 6 bや 圧縮成型装置 8を保護する目的で、 磁力選別装置や風力選別装置或いは手選別コン べャなどのような異物を除去するための設備を、 破砕機の上流側或いは複数基の破 砕機を直列に設ける場合には破砕機間に配置することが好ましい。
第 8図は本発明法を適用した廃プラスチックの処理設備及び工程の他の例を示す もので、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) とが （A) / (A) + (B) の重量比で 0 . 1〜0 . 7を満足する混合状態で供給される場合で あって、 しかも、 それら廃プラスチックには金属や紙などの異物がほとんど含まれ ず （例えば、 異物混入率 5 w t %以下） 、 且つ塩化ビニルなどの塩素含有プラスチ ックの混入も微量 （例えば、 混入率 l w t %以下） であるような場合に好適な処理 設備及び工程を示している。
この処理設備は工程の上流側から、 手選別工程 1 1、 破碎機 6、 乾燥機 7、 圧縮 成型装置 8及び貯留槽 9を備えている。
この第 8図に示す処理設備及び工程では、 投入された廃プラスチックは手選別ェ 程 1 1によって大型の挟雑物が除去され、 次いで破碎機 6で所定の粒径に破碎処理 された後、 乾燥機 7で所定水分含有率 （例えば、 2 0 w t %以下） まで乾燥処理さ れ、 圧縮成型機 9で造粒される。 そして、 この粒状プラスチック成型物 aは炉吹き 込み原料などとして貯留槽 9に貯留される。
上記処理設備において、 破碎機 6は必要とされるプラスチック粒度に応じて各々 2基以上を直列に設けてもよい。 また、 破碎機 6を保護する目的で磁力選別装置や 風力選別装置などのような異物を除去するための設備を破碎機 6の上流側或いは複 数基の破碎機を直列に設ける場合には破碎機間に配置してもよい。
また、 異物混入率が多い場合 （例えば 5 w t %以上） には、 破碎機 6や圧縮成型 装置 8を保護する目的で、 磁力選別装置や風力選別装置或いは手選別コンペャなど のような異物を除去するための設備を、 破碎機の上流側或いは複数基の破枠機を直 列に設ける場合には破碎機間に配置することが好ましい。
第 9図は本発明法を適用した廃プラスチックの処理設備及び工程の他の例を示す もので、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) とが混在した状態 で供給される場合であって、 しかも、 それら廃プラスチックには金属や紙などの異 物が相当量含まれ （例えば、 異物混入率 5〜3 0 w t %) 、 且つ塩化ビニルなどの 塩素含有プラスチックの混入力微量 （例えば、 混入率 l w t %以下） であるような 場合に好適な処理設備及び工程を示している。
この処理設備は工程の上流側から、 選別機 5、 固形状プラスチック （A) と薄肉 状プラスチック （B) をそれぞれ手選別する手選別工程 1 1 a , l l b、 同じく両
(A) ， (B) をそれぞれ破枠処理する破碎機 6 a , 6 b、 薄肉状プ (B ) の破碎物の乾燥機 7、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラス チック （B) の各破碎物の混合槽 1 3、 圧縮成型装置 8及び貯留槽 9を備えている。 ここで、 前記選別機 5は第 5図及び第 6図に示すものと同様である。 選別機 5に 供給された廃プラスチックは固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック (B) とに分別されるとともに、 廃プラスチックに含まれる金属、 土砂などの異物 の一部が選別除去された後、 第 5図及び第 6図と同様に手選別工程 1 l a , l i b において各々の廃プラスチックに含まれる金属などの異物が除去される。
この手選別工程 1 l a , 1 1 bを経た固形状プラスチック （A) と薄肉状プラス チック （B) はそれぞれ別々の破碎機 6 a、 6 bで所定の粒径に破碎処理された後、 薄肉状プラスチック （B ) の破碎物が乾燥機 7に投入され、 所定の水分含有率 （例 えば、 2 0 w t %以下） まで乾燥処理された後、 混合槽内 1 3に供給される。 一方、 破碎機 6 aで破碎された固形状プラスチック （A) は前記薄肉状プラスチック (B) との割合 （重量比） 力 （A) Z (A) + (B) = 0 . 1〜0 . 7、 好ましく は◦. 2〜0 . 6になるように、 その全量又は一部が混合槽 1 3に供給され、 また、 余剰の固形状プラスチック （A) の破碎物がある場合には、 この破碎物は直接貯留 槽 9に供給され、 炉吹き込み原料などとして貯留される。
前記混合槽 1 3では固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の各 破碎物が混合され、 この混合されたプラスチック破碎物は圧縮成型装置 8に供給さ れて造粒され、 先に述べたような粒状プラスチック成型物 aが得られる。 そして、 この粒状プラスチック成型物 aは炉吹き込み原料などとして貯留槽 9に貯留される。 なお、 圧縮成型装置 8に供給ホッパーなどがある場合には、 固形状プラスチック (A) と薄肉状プラスチック （B) の各破碎物をその供給ホッパー内で直接混合す ることもでき、 この場合には混合槽 1 3を省略することもできる。
また、 一般に固形状プラスチック （A) の破碎物は付着水分が少ないが、 水分含 有率が多い場合 （例えば、 2 0 w t %以上） は混合槽 1 3を乾燥機 7の上流側に配 置し、 固形状プラスチック （A) の破碎物を薄肉状プラスチック （B) 破碎物とと もに乾燥処理することもできる。
上記処理設備において、 破碎機 6 a , 6 bは必要とされるプラスチック粒度に応 じて各々 2基以上を直列に設けてもよい。 また、 破碎機 6 a， 6 bを保護する目的 で磁力選別装置や風力選別装置などのような異物を除去するための設備を手選別ェ 程 1 1 a , 1 1 bの上流側、 又は破砕機 6 a , 6 bの上流側、 若しくは複数基の破 碎機を直列に設ける場合には破碎機間に配置してもよい。
第 1 0図は本発明法を適用した廃プラスチックの処理設備及び工程の他の例を示 すもので、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) とが混在した状 態で供給される場合であって、 しかも、 それら廃プラスチックには金属や紙などの 異物が相当量含まれ （例えば、 異物混入率 5〜3 Owt %) 、 且つ塩化ビニルなど の塩素含有プラスチックも相当量 （例えば、 混入率 lwt %以上） 混入しているよ うな場合に好適な処理設備及び工程を示している。
この処理設備は、 工程の上流側から選別機 5、 固形状プラスチック （A) と薄肉 状プラスチック （B) をそれぞれ手選別する手選別工程 11 a, l l b、 同じく両 プラスチック （A) , (B) をそれぞれ破碎処理する破碎機 6 a, 6 b、 薄肉状プ ラスチック （B) の破碎物から塩素含有プラスチックを除去するための PVC分離 装置 10、 薄肉状プラスチック （B) の破碎物の乾燥機 7、 固形状プラスチック (A) と薄肉状プラスチック （B) の各破碎物の混合槽 13、 圧縮成型装置 8及び 貯留槽 9を備えている。
ここで、 前記選別機 5は第 5図及び第 6図に示すものと同様であり、 また、 PV C分離装置 10は第 6図に示すものと同様である。 選別機 5に供給された廃プラス チックは固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) とに分別されると ともに、 廃プラスチックに含まれる金属、 土砂などの異物の一部が選別除去された 後、 第 5図及び第 6図と同様に手選別工程 11 a， 11 bにおいて各々の廃プラス チックに含まれる金属などの異物が除去される。
この手選別工程 11 a, 11 bを経た固形状プラスチック （A) と薄肉状プラス チック （ B ) はそれぞれ別々の破碎機 6 a、 6 bで所定の粒径に破碎処理された後、 薄肉状プラスチック （B) の破砕物は PVC分離装置 10において塩化ビニルなど の塩素含有プラスチックが分離除去され、 次いで、 乾燥機 7に投入され、 所定の水 分含有率 （例えば、 20wt %以下） まで乾燥処理された後、 混合槽 13に供給さ れる。 一方、 破砕機 6 aで破枠された固形状プラスチック （A) は前記薄肉状ブラ スチック （B) との割合 （重量比） 力 (A) / (A) + (B) =0. 1〜0. 7、 好ましくは 0. 2〜0. 6になるように、 その全量又は一部が混合槽 13に供給さ れ、 また、 余剰の固形状プラスチック （A) の破碎物がある場合には、 この破碎物 は直接貯留槽 9に供給され、 炉吹き込み原料などとして貯留される。 前記混合槽 1 3では固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の各 破碎物が混合され、 この混合されたプラスチック破碎物は圧縮成型装置 8に供給さ れて造粒され、 先に述べたような粒状プラスチック成型物 aが得られる。 そして、 この粒状プラスチック成型物 aは炉吹き込み原料などとして貯留槽 9に貯留される。 なお、 圧縮成型装置 8に供給ホッパーなどがある場合には、 固形状プラスチック (A) と薄肉状プラスチック （B) の各破碎物をその供給ホッパー内で直接混合す ることもでき、 この場合には混合槽 1 3を省略することもできる。
また、 一般に固形状プラスチック （A) の破碎物は付着水分が少ないが、 水分含 有率が多い場合 （例えば、 2 0 w t %以上） は混合槽 1 3を乾燥機 7の上流側に配 置し、 固形状プラスチック （A) の破砕物を薄肉状プラスチック （B) の破碎物と ともに乾燥処理することもできる。
上記処理設備において、 破碎機 6 a， 6 bは必要とされるプラスチック粒度に応 じて各々 2基以上を直列に設けてもよい。 また、 破碎機 6 a , 6 bを保護する目的 で磁力選別装置や風力選別装置などのような異物を除去するための設備を、 手選別 工程 1 1 a， 1 1 bの上流側、 又は破砕機 6 a , 6 bの上流側、 若しくは複数基の 破碎機を直列に設ける場合には破碎機間に配置してもよい。
また、 一般の固形状プラスチック （A) は塩素含有プラスチックの含有率が極め て低いため （通常、 l w t %以下） 、 P V C分離装置 1 0で処理する必要はないが、 塩素含有プラスチックの含有率が高い場合には、 混合槽 1 3を P V C分離装置 1 0 の上流側に配置し、 固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B) の各破 砕物を混合槽 1 3に供給した後、 P V C分離装置 1 0で混合物を処理して、 塩素含 有プラスチックの除去を行ってもよい。
なお、 第 5図〜第 1 0図に示される各処理設備において、 各装置間での廃プラス チックや粒状プラスチック成型物 aの移送は搬送コンべャや空気輸送管などにより 行われる。
本発明法により廃プラスチックを前処理して得られる粒状プラスチック成型物 a は、 高炉をはじめとする各種の炉の吹き込み原料や固体原燃料などとして用いるこ とができる。 この固体原燃料としては、 例えばコークス炉の原燃料が挙げられるが、 その他の任意の用途の原燃料として用いることができ、 いずれの場合もその高い強 度のためにハンドリングや使用時の崩壊 （粉化） を適切に防止できる。
[実施例 1 ]
第 1図及び第 2図に示す造粒装置を用い、 本発明例及び比較例 （従来法） による 廃プラスチックの前処理を行った。
本実施例ではダイリング内径： 840mm、 ダイリング幅： 240mm、 ダイリ ング厚さ （ダイス孔長さ） ： 60mm, 転動ローラ径： 405mm、 ダイス孔径： 6mm、 ダイス孔数： 1万個の造粒装置を用い、 固形状プラスチック （A) 、 薄肉 状プラスチック （B) (フィルム状プラスチック） を合計 1. 0 1. 5 tZhの 速度で供給した。 薄肉状プラスチック （B) はポリエチレン 32w t %、 ポリプロ ピレン 31 w t %、 ポリスチレン 22w t %、 その他 （紙など） 15w t %である。 また、 固形状プラスチック （A) はポリエチレン 37wt %、 ポリプロピレン 34 wt %、 ポリスチレン 22wt %、 その他 （紙など） 7wt%である。
表 1に本発明例及び比較例の結果を示す。 同表に示す本発明例の強度、 生産性、 嵩密度は、 従来の薄肉状プラスチック （B) のみを用いた比較例を 100としたと きの値である。 同表に示されるように、 本発明例では強度、 生産性、 嵩密度とも顕 著な結果がみられた。 表 1
Figure imgf000027_0001
[実施例 2]
第 1図及び第 2図に示す造粒装置であって、 ダイリングの構成 （ダイス孔口径、 長さ） が異なる装置を用い、 第 7図〜第 10図に示す処理フローにて種々の材質の 廃プラスチックの前処理を行った。 なお、 造粒装置の構成は表 2に示す以外は実施 例 1で用いた装置と略同一である。
造粒されたプラスチックの嵩密度、 粉化率と処理速度を、 被処理廃プラスチック の内容とともに表 2に示す。
同表によれば本発明条件で前処理を行うことにより、 高い強度を有する粒状ブラ '成型物が効率的に得られることが判る。
2
Figure imgf000029_0001
* 1 ：被処理物のプラスチック中に占める固形状プラスチック （A) と薄肉状プラスチック （B ) の割合
* 2 ： PE：ポリエチレン、 PP：ポリプロピレン、 PS：ポリスチレン、 PET：ポリエチレンテレフタレート
* 3 ：被処理物中に占める異物 （プラスチック以外のもの） の含有率
* 4 ：吹き込み試験装置を用いて、 造粒物を二度にわたって気送試験した時に造粒物が粉化した fifi割台
最良の形態 2
炉のレースウェイ内において燃焼率を向上させるために、 粒の強度または粒 径の何れか一方を制御するだけでは、 レースウェイ内に到達することができな かったり、 レースウェイに到達することができても、 熱風中を飛翔中に分裂 - 崩壊して、 燃焼率が低下することが判明した。 即ち、 塊成化物の強度および粒 径の両方を、 強度に関しては、 炉吹き込みに際して、 炉のレースウェイ内の所 定領域に到達可能な強度に制御し、 そして、 粒径に関しては、 限界速度以上の 速度が可能な粒径に制御することによって、 塊成化物のレースウェイ内におけ る燃焼率を向上させることができることを知見した。 更に、 調製された原料のすりつぶし、 および、 圧縮押し出し工程を含むリング ダイ式造粒機によって、 上述したように所定の範囲内の強度および粒径に制御し た、 合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物を製造すると、 成形された塊 成化物は、 紙等の溶融しない成分は圧密されて中心部を形成し、 溶融する成分が 表面に溶融固化された状態になり、 その結果、 塊成化物を高炉羽口に吹き込むと 、 タンク、 配管で詰まる原因となるフラフ状異物を発生させないで、 レースゥェ ィの所定領域に到達させ、 且つ、 効果的に燃焼させることができることを知見し た。
最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物、 および、 その製 造方法の 1つの態様を詳細に説明する。
この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 その強度 および粒径が、 炉吹き込みに際して、 炉のレースウェイ内の所定領域に到達可能な 強度、 および、 限界流速以上の速度が可能な粒径に制御された、 合成樹脂材を含む 表面が溶融固化した塊成化物である。
即ち、 この最良の形態 2の塊成ィヒ物においては、 粒の強度と粒径とが重要な要素 であり、 粒の強度および粒径を所定の範囲内の値に制御することが重要である。 粒 の強度は、 単に搬送中の強度だけでなく、 後述するように、 レースウェイ内におい て崩壊しない強度が必要である。 更に、 炉へ吹き込む粒子の流速は、 粒の形状によ つて影響をうける。 従って、 粒の形状を、 限界流速を与える形状にする。
従来の塊成化物において、 粒の強度と粒径とを制御することは困難であった。 しかし、 調製された原料のすりつぶし、 および、 圧縮押し出し工程を行う、 複数 個の貫通孔を備えたリング状ダイおよびリング状ダイの内側に配置されたローラ を含む造粒機を使用することによって形成される塊成化物は、 その粒径、 粒強度 の選択自由度が高く、 且つ、 融点の異なる複数材料も塊成化することが可能であ り、 更に、 溶融しない材料 （例えば、 紙等） も塊成化することができる。
この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物において、 炉 のレースウェイ内の所定領域に到達可能な、 粒の強度は、 平均強度指数 （δ ) ≥5 0 0である （但し、 δ =∑ δ ί ω ί 、 δ i ：粒に垂直な荷重を加えたときの荷重
( k g ) と変位 （mm) との比、 w i ：粒子の重量分率） 圧縮強度に制御される。 塊成化された粒の強度、 粒径は、 炉における置換率と密接な関係があり、 所定 の圧縮強度 （即ち、 押しつぶし硬さ） 以上、 所定の粒径以上のとき、 炉における 置換率が高くなる。
第 1 1図に塊状化度 （粒径、 強度） と置換率との関係を示す。 第 1 1図に示すよ うに、 塊状化度 （粒径、 強度） が小さいと、 塊成化物はフラフ状であるが、 塊状化 度 （粒径、 強度） が大きくなるに従って、 半溶融状態、 溶融固化状態へと変化して いる。 従って、 塊状化度 （粒径、 強度） が大きくなると、 置換率が高くなつている ことがわかる。
粒の強度が、 上述した平均強度指数 （k g Zmm) が 5 0 0以上であらわされ る圧縮強度のときには、 歩留まりよく'粒子をレースウェイ内に投入することがで き、 レースウェイ内における粒子の平均的な滞留時間を長くして燃焼率を向上さ せることができる。 平均強度指数が 5 0 0未満のときには、 ランスから吹き込ま れた直後の熱風によって急速に加熱されて、 粒が分裂、 崩壊等によって細粒化が 生じ、 ガス流れに同伴してレースウェイ外に飛び出す細粒の割合が増加して、 燃 焼率が低下する。
この最良の形態 2においては、 上述した範囲内に粒の強度を維持するだけでなく、 粒径を所定の範囲内に制御することが重要である。 即ち、 粒径は、 限界流速以上の Jimが可能な、 （3 xd 2x tZ2) 1/3以上の値 （但し、 d :塊成化物の直径、 t ：塊成化物の長さ） に制御される。
粒子の終末速度は、 レースウェイ境界のガス速度よりも大きいことが必要であ る。 この条件を満たす粒径は、 粒径の下限値が （3xd 2x tZ2) 1/3で表され る値である。
第 12図は、 平均強度指数、 塊成化物の粒径、 置換率の関係を示す図である。 第 12図の縦軸に平均強度指数、 横軸に粒径をそれぞれ示す。 置換率が 90%以上の 領域を適正条件として境界部を斜線で囲んでいる。 第 12図において、 ·はこの最 良の形態 2の塊成化物を示し、 ▲は従来の塊成化物を示す。 番号は供試体を示し、 括弧内は置換率を示す。 第 8図から明らかなように、 供試体 1は粒径の大きさは約 6. 0 mmであるが平均強度指数が約 400であり置換率が 0. 88に留まってお り、 供試体 7、 8は、 従来の溶融造粒法によって成形された塊成化物で、 平均強度 指数は 800を超えるものの、 粒径が 2. 0mm未満であり置換率は 0. 5〜0. 7と劣っている。 従って、 置換率 90%以上を得るためには、 塊成化物の強度、 粒 径の大きさの要素の何れかを満たすだけでは不十分であり、 塊成化物の強度、 粒径 の大きさの両方を所定の範囲内に制御することが必要である。
この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造方法に おいては、 上述したように、 調製された原料のすりつぶし、 および、 圧縮押し出し 工程を行う、 複数個の貫通孔を備えたリング状ダイおよびリング状ダイの内側に配 置されたローラを含む造粒機を使用して、 粒の強度および粒径を、 上述した範囲内 に制御して塊成化物を製造する。 上述した造粒機における、 リング状ダイの有効 厚さを T、 前記貫通孔の直径を dとするとき、 TZdが 6〜12の範囲内である ことが必要である。 上述した TZdの範囲内において、 硬化造粒の場合には、 T Zdが 6〜8の範囲内である。 更に、 半溶融固化造粒の場合には、 T/dが 10 〜 12の範囲内である。
更に、 この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造 方法において、 上述した調製された原料の水分付着量が 5 %以下である。 第 1 3図は、 TZd、 水分付着量および塊状化度の間の関係を示す図である。 第 1 2図において、 縦軸は TZ d値 （即ち、 リング状ダイの有効厚さを T、 前記貫通 孔の直径を d ) を示す。 横軸は、 原料の水分付着量を示す。 第 1 3図において矢印 に示すように、 TZd値が増大し、 且つ、 水分付着量が減少するにつれて、 塊成化 物は、 フラフ、 半溶融 （軟質造立ァ ： 0. 3 5以上） 、 溶融固化 （硬質造粒ァ ： 0. 3 5未満） へと推移している。 なお、 ァは嵩密度である。
第 1 4図に、 更に T/dおよび水分付着量の関係を詳細に示す。
第 1 3図から明らかなように、 TZ dが 1 2を超えると、 塊成化物は、 造粒機 内において溶融して、 所謂もち状態になる。 一方、 TZ dが 6未満では、 塊成化 物は、 フラフ状態になる。 TZ dが 6〜 8の範囲内では、 塊成化物は、 半溶融 (軟質造粒） 状態になる。 この場合は、 水分付着量が 5 %以下であることが好ま しい。 更に、 TZ dが 1 0〜 1 2の範囲内では、 塊成化物は、 溶融固化 （硬質 造粒） 状態になる。 この場合も、 水分付着量が 5 %以下であること力好ましい。 上述したように、 リング状ダイの有効厚さ T、 貫通孔の直径 dおよび原料の水 分付着量を制御することによって、 塊成化物の状態を自在に選択することができ ることがわかる。
更に、 この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造 方法において、 調製された原料の大きさは、 原料の粒度を Dとするとき、 貫通孔の 直径 dとの比 D/ dが 1 . 2〜3 . 0の範囲内である。
第 1 5図は、 DZ dと塊状化度との関係を示す図である。 第 1 5図に示すよう に、 DZ dが大きくなるに従って、 塊状化度がフラフ、 半溶融 （軟質造粒） 、 溶 融固化 （硬質造粒） へと変化する。 塊成化物の状態を半溶融 （軟質造粒） または溶 融固化 （硬質造粒） にするためには、 DZ dを 1 . 2〜3. 0の範囲内に制御す ればよい。 D/ dが 1 . 2未満では、 フラフ状態になり好ましくない。 一方、 D /dが 3 . 0を超えると抵抗が大きくなり実用的でなくなる。
上述したように、 原料の大きさが相対的に大きくなると、 塊成化物の状態は好 ましい半溶融 （軟質造粒） 、 溶融固化 （硬質造粒） になることがわかる。
更に、 この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造 方法において、 上述した調製において、 原料を乾燥して、 原料の水分付着量を 5 % 以下に調整するする工程を更に備えていてもよい。 乾燥は、 加熱、 気流乾燥による。 第 1 6図に水分付着量と造粒強度の関係を示す。 第 1 6図に示すように、 TZ d 値を所定の範囲内に制御し、 水分付着量を 5 %以下にすることによって、 造粒強度 を高めることができる。
更に、 この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造 方法において、 調製された原料のすりつぶし、 および、 圧縮押し出し工程を行う、 複数個の貫通孔を備えたリング状ダイおよびリング状ダイの内側に配置されたロー ラを含む造粒機によって造粒された塊成化物の前記造粒機の出口における温度が、 1 0 0 °C以上である。 造粒するダイの温度を管理することによって、 塊成化物の 溶融、 造粒程度を制御することができる。
第 1 7図にこの発明における押し出し成型機の断面の概要を示す。 この発明の造 粒機には、 複数個のダイス孔 4を備えたリング状ダイ 1、 および、 リング状ダイ 1 の内側に配置されたローラ 2 a， 2 bが備えられている。 リング状ダイ 1および口 ーラ 2 a , 2 bはそれぞれ回転し、 リング状ダイの中に搬入された原料 は、 リン グ状ダイ 1およびローラ 2 a , 2 bによってすりつぶされて、 圧縮押し出しによつ て、 複数個のダイス孔 4を通ってリング状ダイ 1の外側に押し出され、 リング状ダ ィ 1の外側の所定位置に配置されたカッター 3によって、 所定の長さに切断され、 塊成化物 aが製造される。
第 1 8図および第 1 9図に、 カッター、 ダイの厚さ、 ダイの孔の径、 塊成化物の 長さの関係の 1つの例を示す。 第 1 8図に示すダイは、 孔の径がダイの内側から外 側まで同一の大きさの場合を示す。 第 1 8図、 第 1 9図において、 上側がダイの外 側、 下側がダイの内側をそれぞれ示す。 第 1 8図において、 ダイ 1は、 厚さ aを有 しており、 直径 bの大きさの複数個の孔を有している。 ダイ 1の外側に所定の間隔 cを隔ててカツ夕一 3力設置されている。 この場合の塊成化物 （造粒物） の長さは、 cである。 第 1 9図に示すダイは、 ダイ穴座ダリ部 （リリーフ） を備えた場合を示 す。 第 1 9図において、 ダイ 1は、 厚さ aを有しており、 そして、 ダイの複数個の 孔は、 ダイの内側から所定の長さにおいて、 直径 bであり、 残りの部分、 即ち、 リ リーフ 1 8において、 直径 dである。 ダイ 1の外側に所定の間隔を隔ててカッター 3が設置されている。 この場合の塊成化物 （造粒物） の長さは、 eである。
更に、 この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造 方法において、 上述した塊成化物を急速冷却する工程を更に含んでいてもよい。 急 速冷却は、 造粒後、 例えば、 ペレットクーラによって塊成化物を 4 0 °C以下の温度 まで冷却する。 急速冷却の目的は造粒時の状態で、 塊成化物を固化することにある この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造方法に おいて、 上述する合成樹脂材は、 紙含有フィルム状プラスチックを含有してもよい。 この発明の合成樹脂を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造方法において、 製 造される塊成化物は、 一部が造粒中のすりつぶし、 圧縮押し出しの工程における摩 擦熱によって半溶融して、 造粒後に固化されるので、 粒の強度を高め、 崩壊しに くくなる。 残りの部分は造粒中のすりつぶし、 圧縮押し出しの工程において、 圧 密され、 粒の嵩密度を向上させる。 上述した半溶融する部分は異なる複数の成分 からなつていてもよい。
最良の形態 2に従って、 所定の配合に調製された原料を、 すりつぶし、 および、 圧縮押し出し工程を含む多孔ダイス式押し出し成型機にて塊成化物を製造すると、 塊成化物は、 圧密され嵩密度が高レ沖心部材と中心部材を覆う溶融固化している表 面部材とからなり、 例えば、 中身が圧縮成型され表面が溶融固化している円柱状の 粒に成型される。 その結果、 強度および粒径を所定の範囲内に制御された塊成化物 を高炉羽口に吹き込むと、 タンク、 配管で詰まる原因となるフラフ状異物を発生さ せることなく、 レースウェイ内の所定領域に到達し、 優れた燃焼率を示す。
上述したように、 塊成化物の表面を溶融固化させる重要な理由の 1つに、 塊成 化物の強度を上昇させることによって、 塊成化物の燃焼効率を向上させることが ある。 即ち、 塊成化物の表面が溶融固化すると、 塊成化物の強度が上昇する。 塊 成化物の強度力低いときは、 気送 （搬送） 中に、 塊成化物が崩壊して、 レ一スゥ エイの中に、 崩壊した小さい形状のまま送りこまれるので、 レースウェイ中に滞 留する時間が極めて少なく、 燃焼効率が悪くなってしまう。 更に詳細に述べると、 羽口から吹き込まれた粒径の大きな合成樹脂材は、 燃焼 しつつ旋回状態でレースウェイに長時間滞留して、 ある程度小さくなるまでその 旋回状態を隹持しつつレースウェイに滞留する。 その後、 粒径がある程度小さく なると、 レースウェイから飛散していく。 一方、 粒径の小さな合成樹脂材は、 羽 口から吹き込まれると、 レースウェイに滞留することなく、 直ちに飛散してしま ラ。
一般的に、 重力場あるいは遠心力場で流体中を運動する粒子に作用する抵抗力 カ^ 粒子の推進力とつりあったときの粒子 が、 いわゆる終末 である。 羽 口から吹き込まれた合成樹脂材のレースウェイ内での終末速度が、 このレースゥ エイ内から排出されるガスの流速よりも十分に大きい間は、 この合成樹脂材は、 レースウェイから飛び出すことができず、 この間、 レースウェイ内を循環 '滞留 するので十分に燃焼することができ、 合成樹脂材の燃焼効率が高くなる。 上述し たように、 本発明の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 高炉に吹 き込まれたとき、 強度が高いことに起因して、 その燃焼効率が高いことがわかる
'等の合成樹脂材を配合して原料を調製し、 このように調製された 原料を塊成化物に製造するときに用いる多孔ダイス式押し出し成型機は、 すりつぶ し、 およ
び、 圧縮押し出し工程を含むものであればよい。 例えば、 円周上に多数の穴があ いた円筒形のダイリングと、 そして、 円筒形のダイリングとの間の摩擦で回転す る複数のロールからなっており、 上述した原料を円筒形のダイリングと複数の口 ールとの間ですりつぶし、 円筒形のダイリングの穴から連続的に圧縮押し出され るものであればよい。 上述したすりつぶし、 圧縮押し出しの工程の間に、 圧密さ れ嵩密度が高い中心部材と中心部材を覆う溶融固化している表面部材とからなる 塊成化物が製造される。 なお、 塊成化物の製造に際しては、 連続的に圧縮押し出さ れ
たものは所定の長さに切断される。
この最良の形態 2の合成樹脂材は、 紙含有フィルム状プラスチックを含有するも のであってもよい。 即ち、 搬送性や流動性が極めて悪く、 燃料として用いる際の取 り扱いに大きな問題のあるフィルム状プラスチックだけでなく、 紙、 ダンボール等 を含有してもよい。
この最良の形態 2においては、 塊成化物の表面が溶融固化していることが必要で ある。 即ち、 塊成化物は、 圧密され嵩密度が高い中心部材と上述した中心部材を覆 う溶融固化している表面部材とからなっていることが重要である。
この最良の形態 2の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 炉、 特に 高炉羽口への吹込みに適している。 特に、 この発明の表面が溶融固化した塊成化物 は、 気送に際して、 塊成化物が崩壊することなく、 また、 熱効率にも優れている。 上述したように、 この最良の形態 2の方法によると、 強度および粒径が所定の範 囲内に制御された、 圧密され嵩密度が高い中心部材と中心部材を覆う溶融固化して いる表面部材とからなる塊成化物が製造され、 高炉等に吹き込まれるので、 タンク、 配管において詰まる原因となるフラフ状異物が生ずることがなく、 レースウェイ 内の所定領域に到達して、 優れた燃焼率を示す。 実施例 1
先ず、 この発明の塊成化物と、 従来の溶融造粒法による塊成化物を比較した。 従 来の溶融造粒法、 即ち、 合成樹脂類を高速回転する回転刃で裁断または破碎する とともに、 裁断または破碎による摩擦熱によって合成樹脂材を半溶融化させ、 こ の半溶融化した合成樹脂材を更に急冷することによって収縮固化させ、 上述した 収縮固化と同時に回転刃によって粉碎処理する方法、 によって得られた塊成化物を 高炉羽口から吹き込んだところ、 塊成化物の強度が小さいために、 レースウェイ内 に滞留する時間が極めて短く、 燃焼効率が悪かった。 これに対して、 この発明の 合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 強度および粒径が所定の範囲 内に制御されているので、 レースウェイの所定領域内に到達し、 レースウェイ内 に長時間滞留し、 熱効率が良かった。
次に、 多孔ダイス式押し出し成型機によって、 製造したこの発明の塊成化物と、 この発 明の範囲外の塊成化物を比較した。 即ち、 ダイの有効厚さ T : 60mm, ダイの 孔径 d： Φ 6 mmの多孔ダイス式押し出し成型機を使用して、 調整された原料の粒 度 D： 10〜15 mmから塊成化物を調製した。 造粒機出口温度は 110 であつ た。 そのときの塊成化物の平均強度指数は 500、 塊成化物の大きさは φ 6X 10 mmであった。 比較のために、 ダイの有効厚さ T : 70mm, ダイの孔径 d ： 6m mの多孔ダイス式押し出し成型機を使用して、 調整された原料の粒度 D： 10〜1 5 mmから塊成化物を調製した。 そのときの塊成化物の平均強度指数は 420、 粒 径は 6 mmであった。
このように製造した塊成化物を、 気送供給設備を経て、 操業中の高炉羽口から 吹き込んで設備内の詰まり等のトラブルの発生状況を調べた。
(a) 即ち、 貯留サイロに装入された上述した塊成化物をサイロから定量的に 切出し、 これを気送供給設備まで移送し、 気送供給設備から下記条件で高炉羽口 部に塊成化物を気送し、 炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量： 1200 Nm 3Zh r
塊成化物の吹込み量： 62. 5 k g/m i n
固気比： 2. 4 kg/kg
(b) このときの高炉操業条件は次の通りであった。
出銑量： 9000 tZ日
送風量： 726 ONm Vh r
酸素富化率： 4 %
コークス比： 447 k gZ t . p i g
微粉炭吹込み量： 100 k gZ t . p i g
塊成化物の吹込み量： 10 k gZ t . p i g
上述した塊成化物の炉内吹込みを 2日間実施した。
その結果、 この発明の範囲内の塊成化物は、 90%以上の高い燃焼率を示した 。 これに対して、 この発明の範囲外の塊成化物は、 強度または粒径が本発明の範 囲外であることに起因して、 燃焼率が 50〜 88%であり、 詰まりが生じた。 更 に、 上述した本発明の範囲内の塊成化物においては、 高炉の操業自体にも全く支 障は生じなかった。 実施例 2
多孔ダイス式押し出し成型機によつて製造した、 この発明の下記の塊成化物を使 用した以外は、 実施例 1と同様にして、 従来の塊成化物と共に、 気送供給設備を経 て、 操業中の高炉羽口から吹き込んで設備内の詰まり等のトラブルの発生状況を調 ベた。 即ち、 ダイの有効厚さ T： 7 0 mm、 ダイの孔径 d ： φ 6 mmのリング状ダ ィ式造粒機を使用して、 調整された原料の粒度 D： 1 0〜 1 5 mmから塊成化物を 調製した。 造粒機出口温度は 1 1 0 °Cであった。 そのときの塊成化物の平均強度 指数は 6 0 0、 塊成化物の大きさは Φ 6 X 1 0 mmであった。
その結果、 この発明の範囲内の塊成化物は、 9 0 %以上の高い燃焼率を示した 。 これに対して、 この発明の範囲外の塊成化物は、 強度または粒径が本発明の範 囲外であることに起因して、 燃焼率が 5 0〜8 8 %であり、 詰まりが生じた。 更 に、 上述した本発明の範囲内の塊成化物においては、 高炉の操業自体にも全く支 障は生じなかった。
最良の形態 3
5 0〜3 0 0 °Cの範囲内で異なる融点を有する複数の成分からなるプラスチ ック等の合成樹脂材が 1 0 %以上含有されるように、 紙等の溶融しない成分を 含む原料を調製し、 このように調製された原料を、 すりつぶし、 および、 圧縮押 し出し工程を含む多孔ダイス式押し出し成型機によって、 合成樹脂材を含む表面が 溶融固化した塊成化物を製造すると、 塊成化物は、 紙等の溶融しない成分は圧密さ れて中心部を形成し、 溶融する成分力表面に溶融固化された状態になり、 その結果、 粒状物を高炉羽口に吹き込むと、 タンク、 配管で詰まる原因となるフラフ状異物を 発生させないことを知見した。
最良の形態 3の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物、 その製造方法お よび塊成化物の炉への吹き込み方法の 1つの態様を詳細に説明する。
第 2 0図に最良の形態 3の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物の製造 方法の概要を示す。 この最良の形態 3の合成樹脂を含む表面が溶融固化した塊成化 物の製造方法において、 製造される塊成化物は、 融点が 5 0〜3 0 0 の範囲内に ある成分 （例えば、 ポリエチレンフィルム） （以下、 「A」 という） 、 および、 そ の他の非溶融成分 （例えば紙） （以下、 「B」 という） からなつている。 Aは造粒 中のすりつぶし、 圧縮押し出しの工程における摩擦熱によって半溶融して、 造粒後 に固化されるので、 粒の強度を高め、 崩壊しにくくなる。 Bは上述した造粒中のす りつぶし、 圧縮押し出しの工程において、 圧密され、 粒の嵩密度を向上させる。 そ の結果、 吹込み量が増大する。 なお、 A は、 融点が 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内で異な る複数の成分からなっていてもよい。 更に、 好ましくは、 上述した成分の融点は 1 0 0〜2 8 0 °Cの範囲内である。 融点が 1 0 0〜2 8 0 °Cの範囲内であるとき、 粒 の強度が十分高まり、 崩壊しにくくなる。
最良の形態 3においては、 5 0〜 3 0 0での範囲内の融点を有する成分が 1 0 % 以上含有されるように、 プラスチック等の合成樹脂材を配合する。 その理由は、 こ のように配合したものを、 すりつぶし、 および、 圧縮押し出し工程を含むリングダ ィ式造粒機にて塊成化物を製造すると、 塊成化物は、 圧密され嵩密度が高い中心部 材と中心部材を覆う溶融固化している表面部材とからなり、 例えば、 中身が押し出 し成型され表面が溶融固化している円柱状の粒に成型され、 その結果、 成型粒を高 炉羽口に吹き込むと、 タンク、 配管で詰まる原因となるフラフ状異物を発生させな いからである。 本発明において、 上述した 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内の融点を有する 成分は、 好ましくは 5 0 %以上含有されている。
5 0〜3 0 0 °Cの範囲内の融点を有する成分が 1 0 %未満の場合には、 表面の 溶融固化が不十分となり、 成型された粒が崩壊して、 タンク、 配管で詰まる原因 となるフラフ状異物が発生してしまう。
塊成化物の表面を溶融固化させる重要な理由の 1つに、 塊成化物の強度を上昇さ せることによって、 塊成化物の燃焼効率を向上させることがある。 即ち、 塊成化物 の表面が溶融固化すると、 塊成化物の強度が上昇する。 塊成化物の強度が小さいと きは、 気送 （搬送） 中に、 塊成化物が崩壊して、 レースウェイの中に、 崩壊した小 さい形状のまま送りこまれるので、 レースウェイ中に滞留する時間力極めて少なく、 燃焼効率が悪くなつてしまう。
更に詳細に述べると、 羽口から吹き込まれた粒径の大きな合成樹脂材は、 燃焼 しつつ旋回状態でレースウェイに長時間滞留して、 ある程度小さくなるまでその 旋回状態を維持しつつレースウェイに滞留する。 その後、 粒径がある程度小さく なると、 レースウェイから飛散していく。 一方、 粒径の小さな合成樹脂材は、 羽 口から吹き込まれると、 レースウェイに滞留することなく、 直ちに飛散してしま 。
一般的に、 重力場あるいは遠心力場で流体中を運動する粒子に作用する抵抗力 力^ 粒子の推進力とつりあったときの粒子 が、 いわゆる終末速度である。 羽 口から吹き込まれた合成樹脂材のレースウェイ内での終末 i¾ が、 このレースゥ エイ内から排出されるガスの流速よりも十分に大きい間は、 この合成樹脂材は、 レースウェイから飛び出すことができず、 この間、 レースウェイ内を循環'滞留 するので十分に燃焼することができ、 合成樹脂材の燃焼効率が高くなる。 上述し たように、 本発明の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 高炉に吹き 込まれたとき、 強度が高いことに起因して、 その燃焼効率が高いことがわかる。
'等の合成樹脂材を配合して原料を調製し、 このように調製された 原料を塊成化物に製造するときに用いる多孔ダイス式押し出し成型機は、 すりつぶ し、 および、 圧縮押し出し工程を含むものであればよい。 例えば、 円周上に多数の 穴があいた円筒形のダイリングと、 そして、 円筒形のダイリングとの間の摩擦で回 転する複数のロールからなっており、 上述した原料を円筒形のダイリングと複数の ロールとの間ですりつぶし、 円筒形のダイリングの穴から連続的に圧縮押し出され るものであればよい。 上述したすりつぶし、 圧縮押し出しの工程の間に、 圧密さ れ嵩密度が高い中心部材と中心部材を覆う溶融固化している表面部材とからなる 塊成化物が製造される。 なお、 塊成化物の製造に際しては、 連続的に圧縮押し出さ れたものは所定の長さに切断される。 所定の長さは、 4 0 mm以下であり、 好まし くは、 1 5 mm以下である。
この最良の形態 3の合成樹脂材は、 紙含有フィルム状プラスチックを含有するも のであってもよい。 即ち、 搬送性や流動性が極めて悪く、 燃料として用いる際の取 り扱いに大きな問題のあるフィルム状プラスチックだけでなく、 紙、 ダンボール等 を含有してもよい。
この最良の形態 3においては、 成型粒 （塊成化物） の表面が溶融固化しているこ とが必要である。 gpち、 成型粒は、 圧密され嵩密度が高い中心部材と前記中心部材 を覆う溶融固化している表面部材とからなっていることが重要である。
上述した中心部材の平均嵩密度は、 好ましくは、 0 . 2 5 g / c m 3以上である。 更に、 溶融固化している表面部材の厚さは、 好ましくは、 1 mm以上である。
この最良の形態 3においては、 成型粒の粒径は 4 0 mm以下、 好ましくは、 5〜 1 0 mmである。
この最良の形態 3の合成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 炉、 特に 高炉羽口への吹込みに適している。 特に、 この発明の表面が溶融固化した塊成化物 は、 気送に際して、 塊成化物が崩壊することなく、 また、 熱効率にも優れている。 上述したように、 この最良の形態 3の方法によると、 圧密され嵩密度が高い中心 部材と中心部材を覆う溶融固化している表面部材とからなる成型粒が製造され、 高 炉等に吹き込まれるので、 タンク、 配管において詰まる原因となるフラフ状異物が 生じない。 第 21図にこの最良の形態 3の塊成化物の拡大図を示す。 塊成化物 106は円柱 形状からなっており、 中心部に紙または高融点プラスチック等 110力圧密された 状態で位置し、 その一部 110力塊成ィヒ物の表面に露出している。 溶融固化した表 面部材 109の厚さ 111は lmm以上である。 溶融固化した表面部材が塊成化物 の表面積の 10%以上、 好ましくは 50%以上である。 この最良の形態 3の方法を、 比較例と比較しながら説明する。
先ず、 この最良の形態 3の塊成化物と、 従来の溶融造粒法による塊成化物を比較 した。 従来の溶融造粒法、 即ち、 合成樹脂類を高速回転する回転刃で裁断または破 碎するとともに、 裁断または破碎による摩擦熱によって合成棚旨材を半溶融化させ、 この半溶融ィ匕した合成樹脂材を更に急冷することによって収縮固化させ、 上述した 収縮固化と同時に回転刃によって粉枠処理する方法、 によって得られた塊成化物を 高炉羽口から吹き込んだところ、 塊成化物の強度が小さいために、 レースウェイ内 に滞留する時間が極めて短く、 燃焼効率が悪かった。 これに対して、 この発明の合 成樹脂材を含む表面が溶融固化した塊成化物は、 強度が高いので、 レースウェイ内 に長時間滞留し、 熱効率が良かった。
次に、 多孔ダイス式押し出し成型機によって、 製造したこの発明の塊成化物と、 この発明の範囲外の塊成化物を比較した。 即ち、 表 3に示すように、 融点が 50〜 300 の範囲内にある成分 A (梱包用ポリエチレンフィルム破砕屑） 、 および、 その他の非溶融成分 B (ダンボール屑） の混合割合を、 ① 07100、 ② 3Z97、 ③ 8Z92、 ④ 10/90、 ⑤ 15Z85、 ⑥ 50/50、 ⑦ 95/5、 ⑧ 100 ノ◦と変化させて配合して原料を調製した。
次いで、 このように調製された原料を使用して、 すりつぶし、 および、 圧縮押 し出し工程を含む多孔ダイス式押し出し成型機によって成型粒 （塊成化物） を製造 した。 そのときの成型温度は 100でであった。 製造された成型粒の粒強度 （⑧の 粒強度を 100としたときの強度を示した） 、 嵩密度 （TZm 3) を調査し、 その 結果を表 2に合わせて示した。 成型粒 （塊成化物） の粒径は、 6mm、 長さは 10 mmであった。 更に、 溶融固化した表面部材の厚さは、 それぞれ、 ①： 0mm、 ②： 0. lmm、 ③： 0. 5mm、 ④： 1. 0mm, ⑤： 1. 5mm, ⑥： 2. 0 mm、 ⑦： 2. 3mm、 ⑧： 3. 0mmであった。
このように製造した成型粒を、 気送供給設備を経て、 操業中の高炉羽口から吹 き込んで設備内の詰まり等のトラブルの発生状況を調べた。
(a) 即ち、 貯留サイロに装入された上述した成型粒をサイロから定量的に切 出し、 これを気送供給設備まで移送し、 気送供給設備から下記条件で高炉羽口部 に成型粒を気送し、 炉内に吹き込んだ。
気送ガス：空気
気送ガス吹込み量： 1200 Nm 3Zh r
成型粒の吹込み量： 62. 5 k g/m i n
固気比： 2. 4 kg/ kg
(b) このときの高炉操業条件は次の通りであった。
出銑量： 9000 t/曰
送風量： 726 ONm h r
酸素富化率： 4 %
送風温度： 1200 °C
コ一クス比： 447 k g/ t . p i g
微粉炭吹込み量： 100 k gZし p i g
成型粒の吹込み量： 10 k gZ t . p i g
上述した成型粒の炉内吹込みを 2日間実施した。
その結果、 融点が 50〜300°Cの範囲内にある成分 A (梱包用ポリエチレン フィルム破碎屑） を含まない①の成型粒を使用したときは、 嵩密度は 0. 79と 高いものの、 粒強度が 25と低く、 1時間の間に 1回以上詰まりが生じた。 融点 が 50〜300°Cの範囲内にある成分 A (梱包用ポリエチレンフィルム破碎屑） を 3%含有する②の成型粒を使用したときにおいても、 粒強度は 35と低く、 6 時間の間に 1回以上の詰まりが生じた。 更に、 融点が 50〜300°Cの範囲内に ある成分 A (梱包用ポリエチレンフィルム破碎屑） を 8%含有する③の成型粒を 使用したときにおいても、 粒強度は 60と低く、 12時間の間に 1回以上の詰ま りが生じた。 上述した①〜③の成型粒においては、 溶融固化した表面部材の厚さ が l mm未満であった。
これに対して、 融点が 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内にある成分 A (梱包用ポリェチ レンフィルム破枠屑） を、 本発明の範固の下限値である 1 0 %含有する④を使用 したときには、 粒強度が 7 5と比較的強くなり、 詰まりは 1 2時間の間に 1回以 下と低くなつた。 融点が 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内にある成分 A (梱包用ポリェチ レンフィルム破枠屑） を 1 5 %含有する⑤を使用したときには、 粒強度が 8 0と 強くなり、 詰まりは 1日の間に 1回以下と低くなつた。 融点が 5 0〜 3 0 0での 範囲内にある成分 A (梱包用ポリエチレンフィルム破碎屑） を 5 0 %含有する⑥ を使用したときには、 粒強度は 9 0と強くなり、 詰まりは 2日間の間に 1回以下 と極めて少なかった。 また、 高炉の操業自体にも全く支障は生じなかった。 融点 が 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内にある成分 A (梱包用ポリエチレンフィルム破砕屑） を 9 5 %含有する⑦を使用したときには、 粒強度は 9 8と更に強くなり、 詰まり は 2日間の間に 1回以下と極めて少なかった。 また、 高炉の操業自体にも全く支 障は生じなかった。 更に、 融点が 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内にある成分 A (梱包用 ポリエチレンフィルム破碎屑） を 1 0 0 %含有する⑧を使用したときには、 粒強 度は 1 0 0であり、 詰まりは 2日間の間に 1回以下と極めて少なかった。
なお、 嵩密度は、 0 . 3 0、 0 . 3 3の場合においても、 融点に関する条件を みたす限り、 詰まりを生じる回数は極めて少なかった。
上述したところから明らかなように、 詰まりの生じる頻度は、 融点が 5 0〜3 0 0 °Cの範囲内にある成分 Aの含有量によって大きく影響を受ける。
表 3 原料混合比
[溶 ¾成分 AS置■½ 非溶 成分 BS量％·
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
0/100 3/97 8/92 10/90 15/85 50/50 95/5 100/0
吹き込み ¾w内 X X X X X X
トラブル βまり頻度 △ 0 © ◎ ◎
成型粒の 粒強度 25 35 60 75 80 90 98 100
性状 ¾密度 [T/m3】 0.79 0.81 0.8 0.68 0.6 0.55 0.4 0.4
溶) ϋ部分 A:梱包用ボリエチレンフィルム破砕屑
非； W成分 Β:ダンポール屑
成 SiS¾:loo°c
Kリ頻度 X x:1回以上 時間. X x:1回以上 6時間， X :1回以上 Ζ 2時間、 回以下ノ 12時 、 0:1回以下/曰、 ©:1回以下/ 2曰

Claims

請求の範囲
1 . 塊成化物の製造方法は以下の工程からなる：
プラスチック成型体を起源とする固形状プラスチック （A) と、 プラスチック 非成型体を起源とする薄肉状プラスチックと発泡性プラスチックからなるグループ から選択された少なくともひとつのプラスチック （B) とを含む廃プラスチックを 準備する工程；
少なくともひとつのプラスチック （B ) の少なくとも一部を半溶融又は溶融さ せ、 固形状プラスチック （A) の少なくとも一部を半溶融又は溶融させることなく 固形のまま残存させるように、 該廃プラスチックを圧縮 '圧潰、 押し出し成型から なる造粒を行なう工程。
2. 該塊成化物が炉への吹き込み原料である請求の範囲第 1項に記載の塊成化物の 製造方法。
3 . 該塊成化物がコ一クス炉への装入原料である請求の範囲第 1項に記載の塊成化 物の製造方法。
4. 固形状プラスチック （A) と、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状ブラ スチックと発泡性プラスチックからなるグループカゝら選択された少なくとも一つの プラスチック （B) との合計 （A) + ( B) に対する固形状プラスチック （A) の 害拾 (A) / { (A) + (B) } が重量比で 0 . 1 - 0 . 7である請求の範囲第 1 項に記載の塊成化物の製造方法。
5 . 固形状プラスチック （A) と、 プラスチック非成型体を起源とする薄肉状ブラ スチックと発泡性プラスチックからなるグループから選択された少なくとも一つの プラスチック （B ) の合計 （A) + (B) に対する固形状プラスチック （A) の割 合 （A) / ί (A) + ( B ) } が重量比で 0 . 2— 0 . 6である請求の範囲第 1項 に記載の塊成化物の製造方法。
6 . 更に、 造粒を行なう工程より前に、 固形状プラスチック （A) と少なくともひ とつのプラスチック （B ) とを含む廃プラスチックを混合する工程を有する請求の 範囲第 1項に記載の塊成化物の製造方法。
7 . 該造粒を行なう工程が、 混合、 圧縮 ·圧潰、 押し出し成型からなる請求の範囲 第 1項に記載の塊成化物の製造方法。
8 . 該造粒を行なう工程が、
複数のダイス孔が貫設されたリング状ダイと、 該リング状ダイの内側にリング 状ダイ内周面と接するように配置される少なくとも一つの転動ローラからなるブラ スチック押し出し成型装置に廃プラスチックを供給する工程；と
該廃プラスチックを該転動ローラにより転動ローラとリング状ダイ内周面との 間で圧縮 ·圧潰し、 リング状ダイのダイス孔内に押し込み、 ダイス孔を通じて押し 出し成型する工程、
とからなる請求の範囲第 1項に記載の塊成化物の製造方法。
9 . 該造粒を行なう工程が、 更に、 ダイス孔を通じてリング状ダイ外面側に押し出 されたプラスチック成型物を、 切断又はリング状ダイ外面側から搔き落とすことに より、 粒状プラスチック成型物を得る工程を有する請求の範囲第 8項に記載の塊成 化物の製造方法。
1 0 . 合成樹脂材を含む塊成化物は以下を有する：
溶融固化した表面；
炉吹き込みに際して、 炉のレースウェイ内の所定領域に到達可能な強度、 およ び、 限界流速以上の速度が可能な粒径； 炉のレースウェイ内の所定領域に到達可能な前記強度は、 平均強度指数 （<5) ≥500を有し、 ここで、 δ =∑ δ ί ω ί、 δ i ：粒に垂直な荷重を加えたときの 荷重 （kg) と変位 （mm) との比、 ω i ：粒子の重量分率である；
限界流速以上の速度が可能な前記粒径が、 （ 3 X d 2x t/2) 1/3以上の値で ある、 ここで、 d ：塊成化物の直径、 t ：塊成化物の長さである。
11. 塊成化物の製造方法は以下の工程からなる：
リング状ダイの有効厚さを T、 貫通孔の直径を dとするとき、 丁 (1が6〜1 2の範囲内である複数個の貫通孔を備えたリング状ダイを準備する工程；
該リング状ダイとその内側に配置されたローラからなる造粒機を準備するェ 程；
該リング状ダイ内に合成樹脂を含む原料を装入する工程。
12. 原料の粒度を Dの貫通孔の直径を dに対する比 DZdが 1. 2— 3である請 求の範囲第 11項記載の塊成化物の製造方法。
13. 合成樹脂材を含む塊成化物は以下によって特徴づけられる：
溶融固化した表面； と
前記合成樹脂材が、 50〜 300°Cの範囲内の融点を有する成分を 10 %以上 含有すること。
14. 前記合成樹脂材が、 紙含有フィルム状プラスチックを含有する請求範囲 13 記載の塊成化物。
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