JP2012201954A - フォーミング抑制材製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シュレッダーダストをプラスチックの代替物として用いてフォーミング抑制材を製造する。
【解決手段】大きさによる選別処理３０１では、シュレッダーダストから、例えば、約１２ｍｍ以上の粒度の破片を選別する（３０１：大）。約１２ｍｍより小さな粒度（３０１：小）の破片はシュレッダーダストの原料として貯蔵する（３０４）。重さによる選別処理３０２では、大きさによる選別処理３０１で選別された約１２ｍｍ以上の粒度の破片の中から重量の小さい軽量物を選別する（３０２：軽）。重さによる選別処理３０２で選別されなかった（３０２：重）重量物からは、鉄や非鉄金属が回収される。破砕処理３０３では、重さによる選別処理３０２で選別された軽量物を例えば約１０ｍｍより小さい破片に破砕し、破砕された軽量物をシュレッダーダストの原料として貯蔵する（３０４）。貯蔵されている破片からフォーミング抑制材製造用に適切な配合量を切り出す。
【選択図】図２
【解決手段】大きさによる選別処理３０１では、シュレッダーダストから、例えば、約１２ｍｍ以上の粒度の破片を選別する（３０１：大）。約１２ｍｍより小さな粒度（３０１：小）の破片はシュレッダーダストの原料として貯蔵する（３０４）。重さによる選別処理３０２では、大きさによる選別処理３０１で選別された約１２ｍｍ以上の粒度の破片の中から重量の小さい軽量物を選別する（３０２：軽）。重さによる選別処理３０２で選別されなかった（３０２：重）重量物からは、鉄や非鉄金属が回収される。破砕処理３０３では、重さによる選別処理３０２で選別された軽量物を例えば約１０ｍｍより小さい破片に破砕し、破砕された軽量物をシュレッダーダストの原料として貯蔵する（３０４）。貯蔵されている破片からフォーミング抑制材製造用に適切な配合量を切り出す。
【選択図】図２
Description
本発明は、転炉製鋼における精錬時に形成され転炉内に存在するか、または溶滓鍋に排出されたフォーミングスラグ、あるいは精錬時に転炉、電気炉等の製鋼用冶金炉から溶滓鍋に排出されたフォーミングスラグを鎮めるためのフォーミング抑制材を製造するフォーミング抑制材製造方法に関する。
例えば、転炉では大量の酸素ガスを吹き込んで、鉱石その他の原料から含有金属を抽出し精製する。その際、溶銑の上に浮かぶスラグ内で一酸化炭素等が泡となるためスラグが膨張する。この現象はフォーミング（泡化）と呼ばれる。フォーミングが発生すると、出鋼中の温度降下が大きく、また炉外に流出したフォーミングスラグが溶滓鍋内に入ると操業・品質トラブルの要因となることから早期に鎮静化させる必要がある。
フォーミングスラグは、フォーミング抑制材を投入して、これを破壊したり、あるいはこれに孔を開けて脱気して収縮させることにより、鎮静化させることができる。
フォーミング抑制材として、例えば、製鉄工程発生灰（例えば、高炉灰）、発電用ボイラー発生燃焼灰（例えば、ボイラー燃焼沈降灰）のうちの１種以上と紙スラジ（汚泥）との混合物を主原料とし、これにバインダー（固化材）としてプラスチック等を添加して混合し、圧縮してブリケットに成型したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
フォーミング抑制材として、例えば、製鉄工程発生灰（例えば、高炉灰）、発電用ボイラー発生燃焼灰（例えば、ボイラー燃焼沈降灰）のうちの１種以上と紙スラジ（汚泥）との混合物を主原料とし、これにバインダー（固化材）としてプラスチック等を添加して混合し、圧縮してブリケットに成型したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されているフォーミング抑制材の原料である製鉄工程発生灰、発電用ボイラー発生燃焼灰および紙スラジは、いずれも熱分解性物質であるか、または熱分解性物質を含有しており、かつ適度な水分を保持することができる。高温に加熱されると、水分は分解されてＨ２ガスを発生する。紙スラジと高炉灰は可燃成分が燃焼し、ＣＯ２ガスおよび炭化水素ガスを発生する。これらのガスは、フォーミングスラグを脱気し沈静化させる。
更に、高炉灰は、酸化鉄粉と炭素を主成分としており、フォーミング抑制材の見掛け比重を調整するために有効である。ボイラー燃焼沈降灰は、主に石炭の燃え殻であり炭素成分が少ないが、その形状は非常に多孔質であって内部に多量の水分を取り込むことができる。
また、プラスチックはフォーミング抑制材の成型時に溶けてバインダーとしての機能を果たすだけでなく、発熱量が大きいため、スラグの温度低下を防ぐ役割も果たす。
また、プラスチックはフォーミング抑制材の成型時に溶けてバインダーとしての機能を果たすだけでなく、発熱量が大きいため、スラグの温度低下を防ぐ役割も果たす。
一方、近年、シュレッダーダストの処理が問題となっている。シュレッダーダストは、廃家電や廃自動車等を破砕し、有用金属等を回収した後に残ったプラスチック・ガラス・繊維等の破片の混合物である。
シュレッダーダストは、埋め立て処分されたり、廃棄物焼却炉やガス化炉等の燃料等として再利用されたりしているが、将来の埋め立て処分場の不足に対処するため、再利用の重要性が高まっている。
フォーミング抑制材においてプラスチックの代替物としてシュレッダーダストを使用することができれば、シュレッダーダストの再利用先を広げることができる。
フォーミング抑制材においてプラスチックの代替物としてシュレッダーダストを使用することができれば、シュレッダーダストの再利用先を広げることができる。
しかし、シュレッダーダストには１０ｍｍを超える粒度の破片が含まれる場合がある。フォーミング抑制材は、フォーミングスラグ中に投入されると適度な速さで沈降し、かつ扱いやすい大きさでなければならない。１０ｍｍを超える粒度の破片が含まれていると、適切な大きさに成型することができず、フォーミング抑制材が大きくなるため、望ましくない。
また、シュレッダーダストは塩素を含む場合がある。塩素は、製鋼工場熱交換器等の腐食要因となり、不完全燃焼するとダイオキシン類を生じるおそれがある。このため、フォーミング抑制材に含まれる塩素の濃度は、例えば０．２重量％以下であることが望ましい。
また、シュレッダーダストは、ガラスや繊維等の不純物を含むため、プラスチックに比べて発熱量が小さい。
更に、シュレッダーダストは、不純物を含むことに起因してプラスチックに比べてフォーミング抑制材の各原料を結合する力が弱く、バインダーとしての機能を十分に果たすことができない。
また、シュレッダーダストは塩素を含む場合がある。塩素は、製鋼工場熱交換器等の腐食要因となり、不完全燃焼するとダイオキシン類を生じるおそれがある。このため、フォーミング抑制材に含まれる塩素の濃度は、例えば０．２重量％以下であることが望ましい。
また、シュレッダーダストは、ガラスや繊維等の不純物を含むため、プラスチックに比べて発熱量が小さい。
更に、シュレッダーダストは、不純物を含むことに起因してプラスチックに比べてフォーミング抑制材の各原料を結合する力が弱く、バインダーとしての機能を十分に果たすことができない。
本発明の目的は、シュレッダーダストをプラスチックの代替物として用いてフォーミング抑制材を製造することができるフォーミング抑制材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、本発明のフォーミング抑制材製造方法は、
製鉄工程発生灰および／または発電用ボイラー発生燃焼灰と、紙スラジと、プラスチックと、所定の大きさより小さな破片のみを含んでいる所定の量のシュレッダーダスト原料とを原料として含み、当該各原料を混合し、当該各原料が混合された混合物を作る混合工程と、
前記混合工程において作られた混合物を圧縮して成型する成型工程と、
を備えることを特徴とする。
製鉄工程発生灰および／または発電用ボイラー発生燃焼灰と、紙スラジと、プラスチックと、所定の大きさより小さな破片のみを含んでいる所定の量のシュレッダーダスト原料とを原料として含み、当該各原料を混合し、当該各原料が混合された混合物を作る混合工程と、
前記混合工程において作られた混合物を圧縮して成型する成型工程と、
を備えることを特徴とする。
好ましくは、本発明のフォーミング抑制材製造方法は、
前記シュレッダーダストが、廃家電から生じたものおよび／または廃自動車から生じたものを含むことを特徴とする。
前記シュレッダーダストが、廃家電から生じたものおよび／または廃自動車から生じたものを含むことを特徴とする。
好ましくは、本発明のフォーミング抑制材製造方法は、
前記シュレッダーダストに含まれる各破片が前記所定の大きさ以上であるか否かを判別し、前記所定の大きさより小さな破片を前記シュレッダーダスト原料として選別して貯蔵し、更に、前記所定の大きさ以上の破片について重量の小さい軽量物を選別して、当該選別された軽量物を前記所定の大きさより小さい破片に破砕し、当該破砕された軽量物を前記シュレッダーダスト原料として貯蔵し、当該貯蔵されているシュレッダーダスト原料から前記所定の量を切り出すシュレッダーダスト切出工程を備え、
前記混合工程では、前記シュレッダーダスト切出工程において切り出されたシュレッダーダスト原料を原料として用いる、
ことを特徴とする。
前記シュレッダーダストに含まれる各破片が前記所定の大きさ以上であるか否かを判別し、前記所定の大きさより小さな破片を前記シュレッダーダスト原料として選別して貯蔵し、更に、前記所定の大きさ以上の破片について重量の小さい軽量物を選別して、当該選別された軽量物を前記所定の大きさより小さい破片に破砕し、当該破砕された軽量物を前記シュレッダーダスト原料として貯蔵し、当該貯蔵されているシュレッダーダスト原料から前記所定の量を切り出すシュレッダーダスト切出工程を備え、
前記混合工程では、前記シュレッダーダスト切出工程において切り出されたシュレッダーダスト原料を原料として用いる、
ことを特徴とする。
好ましくは、本発明のフォーミング抑制材製造方法は、
前記シュレッダーダスト切出工程において、
グリズリーフィーダが、シュレッダーダストに含まれる各破片の中から前記所定の大きさ以上の破片を選別して風力選別機に送り、前記所定の大きさより小さい破片を搬送コンベア上に落下させ、
前記風力選別機が、風により軽量物を破砕機に吹き飛ばし、
前記破砕機が、前記吹き飛ばされた軽量物を前記所定の大きさより小さい破片に破砕して、前記搬送コンベア上に落下させ、
前記搬送コンベアが、前記グリズリーフィーダと前記破砕機から落下した破片を処理物ホッパーに送り、
前記処理物ホッパーが、前記落下した破片を蓄え、当該蓄えられている破片から前記所定の量を切り出す、
ことを特徴とする。
前記シュレッダーダスト切出工程において、
グリズリーフィーダが、シュレッダーダストに含まれる各破片の中から前記所定の大きさ以上の破片を選別して風力選別機に送り、前記所定の大きさより小さい破片を搬送コンベア上に落下させ、
前記風力選別機が、風により軽量物を破砕機に吹き飛ばし、
前記破砕機が、前記吹き飛ばされた軽量物を前記所定の大きさより小さい破片に破砕して、前記搬送コンベア上に落下させ、
前記搬送コンベアが、前記グリズリーフィーダと前記破砕機から落下した破片を処理物ホッパーに送り、
前記処理物ホッパーが、前記落下した破片を蓄え、当該蓄えられている破片から前記所定の量を切り出す、
ことを特徴とする。
好ましくは、本発明のフォーミング抑制材製造方法は、
前記シュレッダーダスト切出工程において、前記シュレッダーダストに含まれる塩素の濃度に応じて前記所定の量を調整し、
製造されたフォーミング抑制材に含まれる塩素を所定の濃度以下に抑える、
ことを特徴とする。
前記シュレッダーダスト切出工程において、前記シュレッダーダストに含まれる塩素の濃度に応じて前記所定の量を調整し、
製造されたフォーミング抑制材に含まれる塩素を所定の濃度以下に抑える、
ことを特徴とする。
好ましくは、本発明のフォーミング抑制材製造方法は、
製造されたフォーミング抑制材の発熱量が所定の発熱量を超え、かつ成型後にフォーミング抑制材が所定の形状を保つように、前記シュレッダーダスト切出工程において前記所定の量を調整し、かつ前記混合工程において前記プラスチックと前記シュレッダーダスト原料の配合率を調整することを特徴とする。
製造されたフォーミング抑制材の発熱量が所定の発熱量を超え、かつ成型後にフォーミング抑制材が所定の形状を保つように、前記シュレッダーダスト切出工程において前記所定の量を調整し、かつ前記混合工程において前記プラスチックと前記シュレッダーダスト原料の配合率を調整することを特徴とする。
本発明によれば、シュレッダーダストをプラスチックの代替物として用いてフォーミング抑制材を製造することができる。
以下、本発明の実施形態に係るフォーミング抑制材製造方法について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係るフォーミング抑制材製造方法は、図１に示すように、キルン乾燥工程１００と、一次配合工程２００と、ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００と、二次配合工程４００と、押出成型工程５００と、乾燥貯蔵工程６００と、払出工程７００とにより構成される。
ここで、ＳＲ（Ｓｈｒｅｄｄｅｒ Ｒｅｓｉｄｕｅ）とは、シュレッダーダストのうち、廃家電等から生じ、廃家電等を破砕したものをいう。また、ＡＳＲ（Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｈｒｅｄｄｅｒ Ｒｅｓｉｄｕｅ）とは、廃自動車から生じ、廃自動車からエアバッグ類やフロン類等を取り外して破砕したものをいう。
ここで、ＳＲ（Ｓｈｒｅｄｄｅｒ Ｒｅｓｉｄｕｅ）とは、シュレッダーダストのうち、廃家電等から生じ、廃家電等を破砕したものをいう。また、ＡＳＲ（Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｓｈｒｅｄｄｅｒ Ｒｅｓｉｄｕｅ）とは、廃自動車から生じ、廃自動車からエアバッグ類やフロン類等を取り外して破砕したものをいう。
キルン乾燥工程１００では、投入された紙スラジ（汚泥）をロータリーキルンを用いて乾燥させる。なお、紙スラジは、例えば、製紙工場で発生し、短繊維を含む。
一次配合工程２００では、プラスチックと、ボイラー燃焼沈降灰と、後続の払出工程７００で所定の基準を満たさないと判定された不成型フォーミング抑制材とが投入される。一次配合工程２００では、キルン乾燥工程１００で乾燥させた紙スラジと、プラスチックと、ボイラー燃焼沈降灰と、不成型フォーミング抑制材とをパグミキサーを用いて混合する。
一次配合工程２００では、プラスチックと、ボイラー燃焼沈降灰と、後続の払出工程７００で所定の基準を満たさないと判定された不成型フォーミング抑制材とが投入される。一次配合工程２００では、キルン乾燥工程１００で乾燥させた紙スラジと、プラスチックと、ボイラー燃焼沈降灰と、不成型フォーミング抑制材とをパグミキサーを用いて混合する。
ここで、プラスチックとして使用できるのは、加熱すれば溶解、冷却すれば固化し、可塑的に成型を繰り返すことができる熱可塑性樹脂である。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等を使用することができる。
ただし、ポリ塩化ビニルは製鋼工場の設備を損傷させるおそれがあるため、使用することはできない。
ただし、ポリ塩化ビニルは製鋼工場の設備を損傷させるおそれがあるため、使用することはできない。
ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００では、ＳＲおよび／またはＡＳＲから鉄や非鉄金属を回収し、残ったものを所定の大きさより小さい破片に破砕してフォーミング抑制材を製造するために適切な配合量を切り出す。ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００の詳細については後述する。
なお、破片とはＳＲやＡＳＲに含まれる個々の塊をいう。
二次配合工程４００では、ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００で切り出されたＳＲおよび／またはＡＳＲと、炭化粉が投入される。二次配合工程４００では、一次配合工程２００で混合された紙スラジとプラスチックとボイラー燃焼沈降灰に加えて、更に、ＳＲおよび／またはＡＳＲと、炭化粉とをパグミキサーを用いて混合する。
なお、炭化粉は、清掃センターにおいて収集された一般ごみを焼却して炭化したものである。
なお、破片とはＳＲやＡＳＲに含まれる個々の塊をいう。
二次配合工程４００では、ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００で切り出されたＳＲおよび／またはＡＳＲと、炭化粉が投入される。二次配合工程４００では、一次配合工程２００で混合された紙スラジとプラスチックとボイラー燃焼沈降灰に加えて、更に、ＳＲおよび／またはＡＳＲと、炭化粉とをパグミキサーを用いて混合する。
なお、炭化粉は、清掃センターにおいて収集された一般ごみを焼却して炭化したものである。
押出成型工程５００では、押出成型機（減溶圧縮成型機）を用いて、二次配合工程４００で混合された原料を所定の大きさのブリケットに成型し、フォーミング抑制材として完成させる。フォーミング抑制材の各原料は押出成型機で圧縮されると、摩擦により７０〜９０℃に発熱する。プラスチックは、この摩擦熱により溶解して他の原料と混ざり、冷却して固まることにより、バインダーとして機能する。
ここで、フォーミング抑制材は、フォーミングスラグ中に投入されると適度な速さで沈降し、かつ扱いやすい大きさでなければならない。このため、フォーミング抑制材は、例えば、各辺が約４０ｍｍを超え、最も長い辺が約１００ｍｍ以下の直方体に近い形状のブリケットに成型される。
ここで、フォーミング抑制材は、フォーミングスラグ中に投入されると適度な速さで沈降し、かつ扱いやすい大きさでなければならない。このため、フォーミング抑制材は、例えば、各辺が約４０ｍｍを超え、最も長い辺が約１００ｍｍ以下の直方体に近い形状のブリケットに成型される。
乾燥貯蔵工程６００では、押出成型工程５００で成型されたフォーミング抑制材を貯蔵し、乾燥させる。
払出工程７００では、ふるい機により、例えば、４０ｍｍを超える粒度のフォーミング抑制材（縦、横、高さのいずれも４０ｍｍを超えているフォーミング抑制材）をふるい上に残し、製品として払い出す。
ふるい機により、ふるい下に落とされた不成型フォーミング抑制材は、上述の一次配合工程２００に戻し、フォーミング抑制材の原料として再利用する。
払出工程７００では、ふるい機により、例えば、４０ｍｍを超える粒度のフォーミング抑制材（縦、横、高さのいずれも４０ｍｍを超えているフォーミング抑制材）をふるい上に残し、製品として払い出す。
ふるい機により、ふるい下に落とされた不成型フォーミング抑制材は、上述の一次配合工程２００に戻し、フォーミング抑制材の原料として再利用する。
次に、ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００の詳細について説明する。
ＳＲとＡＳＲには、プラスチックの他に、ボルト、銅線、アルミ屑、ゴム屑、ガラス等さまざまな異物が混入している。このため、ＳＲとＡＳＲをプラスチックの代替物としてフォーミング抑制材に使用するには、以下に示す４点が問題となる。
（１）破片の粒度が大きい。
ＳＲとＡＳＲには１００ｍｍを超える粒度の破片（縦、横、高さのいずれかが１００ｍｍを超える破片）が含まれるため、押出成型工程５００で成型することができない。
（２）多量の塩素を含む場合がある。
フォーミング抑制材に含まれる塩素は、例えば０．２重量％以下が望ましい。しかし、ＳＲとＡＳＲのサンプルを分析したところ、それぞれ０．８９重量％と１．５１重量％の濃度の塩素が含まれているものがあった。
ＳＲとＡＳＲには、プラスチックの他に、ボルト、銅線、アルミ屑、ゴム屑、ガラス等さまざまな異物が混入している。このため、ＳＲとＡＳＲをプラスチックの代替物としてフォーミング抑制材に使用するには、以下に示す４点が問題となる。
（１）破片の粒度が大きい。
ＳＲとＡＳＲには１００ｍｍを超える粒度の破片（縦、横、高さのいずれかが１００ｍｍを超える破片）が含まれるため、押出成型工程５００で成型することができない。
（２）多量の塩素を含む場合がある。
フォーミング抑制材に含まれる塩素は、例えば０．２重量％以下が望ましい。しかし、ＳＲとＡＳＲのサンプルを分析したところ、それぞれ０．８９重量％と１．５１重量％の濃度の塩素が含まれているものがあった。
（３）プラスチックに比べて発熱量が小さい。
プラスチックの発熱量は約７，９００ｋｃａｌ／ｋｇであるのに対し、ＳＲとＡＳＲのサンプルの発熱量はそれぞれ約６，８２０ｋｃａｌ／ｋｇと約６，７８０ｋｃａｌ／ｋｇであった。
（４）プラスチックに比べて成型性が劣る。
プラスチックに比べてフォーミング抑制材の各原料を結合する力が弱く、成型後にブリケットの形状を保つことができない場合がある。
プラスチックの発熱量は約７，９００ｋｃａｌ／ｋｇであるのに対し、ＳＲとＡＳＲのサンプルの発熱量はそれぞれ約６，８２０ｋｃａｌ／ｋｇと約６，７８０ｋｃａｌ／ｋｇであった。
（４）プラスチックに比べて成型性が劣る。
プラスチックに比べてフォーミング抑制材の各原料を結合する力が弱く、成型後にブリケットの形状を保つことができない場合がある。
上記（１）破片の粒度が大きいという問題を解決するために、ＳＲおよび／またはＡＳＲを他の原料と混合する前に、ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００において、ＳＲおよび／またはＡＳＲから鉄や非鉄金属を回収し、残ったものを、例えば１０ｍｍ程度の粒度の破片（縦、横、高さのいずれも１０ｍｍ程度である破片）に破砕する。
具体的には、ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００において、図２に示すように、大きさによる選別処理３０１と、重さによる選別処理３０２と、破砕処理３０３とを行う。
大きさによる選別処理３０１では、例えば、約１２ｍｍ以上の粒度の破片（縦、横、高さのうちいずれかが約１２ｍｍ以上である破片）を選別する（３０１：大）。選別処理３０１で選別されなかった（３０１：小）破片、例えば約１２ｍｍより小さい粒度の破片（縦、横、高さがいずれも約１２ｍｍより短い破片）は二次配合工程４００に投入するために貯蔵される（３０４）。貯蔵される破片には鉄や非鉄金属が含まれるが、これらはフォーミング抑制材の見掛け比重を増加させるために有効である。
重さによる選別処理３０２では、大きさによる選別処理３０１で選別された約１２ｍｍ以上の粒度の破片の中から重量の小さい軽量物を選別する（３０２：軽）。重さによる選別処理３０２で選別されなかった（３０２：重）重量物からは、鉄や非鉄金属が回収される。
破砕処理３０３では、重さによる選別処理３０２で選別された軽量物を例えば約１０ｍｍより小さい破片（縦、横、高さがいずれも約１０ｍｍより短い破片）に破砕し、破砕された軽量物を二次配合工程４００に投入するために貯蔵する（３０４）。
貯蔵されている破片は、後述するように、フォーミング抑制材を製造するために適切な配合量が切り出されて二次配合工程４００に投入される。
大きさによる選別処理３０１では、例えば、約１２ｍｍ以上の粒度の破片（縦、横、高さのうちいずれかが約１２ｍｍ以上である破片）を選別する（３０１：大）。選別処理３０１で選別されなかった（３０１：小）破片、例えば約１２ｍｍより小さい粒度の破片（縦、横、高さがいずれも約１２ｍｍより短い破片）は二次配合工程４００に投入するために貯蔵される（３０４）。貯蔵される破片には鉄や非鉄金属が含まれるが、これらはフォーミング抑制材の見掛け比重を増加させるために有効である。
重さによる選別処理３０２では、大きさによる選別処理３０１で選別された約１２ｍｍ以上の粒度の破片の中から重量の小さい軽量物を選別する（３０２：軽）。重さによる選別処理３０２で選別されなかった（３０２：重）重量物からは、鉄や非鉄金属が回収される。
破砕処理３０３では、重さによる選別処理３０２で選別された軽量物を例えば約１０ｍｍより小さい破片（縦、横、高さがいずれも約１０ｍｍより短い破片）に破砕し、破砕された軽量物を二次配合工程４００に投入するために貯蔵する（３０４）。
貯蔵されている破片は、後述するように、フォーミング抑制材を製造するために適切な配合量が切り出されて二次配合工程４００に投入される。
ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程３００では、図３に示すように、投入ホッパー３１１と、供給コンベア３１２と、グリズリーフィーダ３１３と、風力選別機３１４と、重量物ホッパー３１５と、バグフィルター（ろ過集じん装置）３１６と、破砕機３１７と、搬送コンベア３１８と、搬送コンベア３１９と、処理物ホッパー３２０とが使用される。
ＳＲやＡＳＲは、投入ホッパー３１１に投入され、供給コンベア３１２により、グリズリーフィーダ３１３に運ばれる。
グリズリーフィーダ３１３は大きさによる選別処理３０１を行う。具体的には、グリズリーフィーダ３１３は、ＳＲやＡＳＲに含まれる破片の中から約１２ｍｍ以上の粒度の破片を選別し、風力選別機３１４に送る。一方、グリズリーフィーダ３１３は、約１２ｍｍより小さい粒度の破片を搬送コンベア３１８上に落下させる。
ＳＲやＡＳＲは、投入ホッパー３１１に投入され、供給コンベア３１２により、グリズリーフィーダ３１３に運ばれる。
グリズリーフィーダ３１３は大きさによる選別処理３０１を行う。具体的には、グリズリーフィーダ３１３は、ＳＲやＡＳＲに含まれる破片の中から約１２ｍｍ以上の粒度の破片を選別し、風力選別機３１４に送る。一方、グリズリーフィーダ３１３は、約１２ｍｍより小さい粒度の破片を搬送コンベア３１８上に落下させる。
風力選別機３１４は重さによる選別処理３０２を行う。風力選別機３１４は風により軽量物を破砕機３１７に吹き飛ばす。吹き上げられなかった重量物は重量物ホッパー３１５に落下する。
バグフィルター（ろ過集じん装置）３１６は、大きさによる選別処理３０１と重さによる選別処理３０２の過程で汚れた空気をろ過して外部に排出する。
破砕機３１７は破砕処理３０３を行う。破砕機３１７は、吹き飛ばされた軽量物を例えば約１０ｍｍより小さい粒度の破片に破砕し、搬送コンベア３１８上に落下させる。
なお、風力選別機３１４により重量物が除かれるため、破砕機３１７は軽量物のみを破砕すればよい。このため、破砕機３１７のトラブルを減少させることができる。
搬送コンベア３１８と搬送コンベア３１９は、グリズリーフィーダ３１３と破砕機３１７から落下した破片を処理物ホッパー３２０に送る。
バグフィルター（ろ過集じん装置）３１６は、大きさによる選別処理３０１と重さによる選別処理３０２の過程で汚れた空気をろ過して外部に排出する。
破砕機３１７は破砕処理３０３を行う。破砕機３１７は、吹き飛ばされた軽量物を例えば約１０ｍｍより小さい粒度の破片に破砕し、搬送コンベア３１８上に落下させる。
なお、風力選別機３１４により重量物が除かれるため、破砕機３１７は軽量物のみを破砕すればよい。このため、破砕機３１７のトラブルを減少させることができる。
搬送コンベア３１８と搬送コンベア３１９は、グリズリーフィーダ３１３と破砕機３１７から落下した破片を処理物ホッパー３２０に送る。
処理物ホッパー３２０は、選別・破砕された破片を蓄え、フォーミング抑制材を製造するために適切な配合量を切り出して二次配合工程４００に投入する。
二次配合工程４００に投入されるＳＲやＡＳＲには、１２ｍｍより小さい粒度の破片しか含まれていない。このため、二次配合工程４００でＳＲやＡＳＲを他の原料と混合し、押出成型工程５００において適度な大きさのフォーミング抑制材に成型することができる。
二次配合工程４００に投入されるＳＲやＡＳＲには、１２ｍｍより小さい粒度の破片しか含まれていない。このため、二次配合工程４００でＳＲやＡＳＲを他の原料と混合し、押出成型工程５００において適度な大きさのフォーミング抑制材に成型することができる。
上記（２）の問題は、フォーミング抑制材に混合されるＳＲやＡＳＲの割合を塩素濃度に応じて調整（制限）することにより解決することができる。
上述したように、ＳＲとＡＳＲのサンプルを分析したところ、それぞれ０．８９重量％と１．５１重量％の塩素が検出された。これらのサンプルの場合、フォーミング抑制材の塩素濃度を０．２重量％以下に抑えるための配合率をそれぞれ次の（１）式と（２）式により求めることができる。
０．２÷０．８９×１００＝２２重量％ （１）
０．２÷１．５１×１００＝１３重量％ （２）
上述したように、ＳＲとＡＳＲのサンプルを分析したところ、それぞれ０．８９重量％と１．５１重量％の塩素が検出された。これらのサンプルの場合、フォーミング抑制材の塩素濃度を０．２重量％以下に抑えるための配合率をそれぞれ次の（１）式と（２）式により求めることができる。
０．２÷０．８９×１００＝２２重量％ （１）
０．２÷１．５１×１００＝１３重量％ （２）
（１）式と（２）式より、フォーミング抑制材に混合するＳＲやＡＳＲの割合をそれぞれ２２重量％以下と１３重量％以下に制限すれば、フォーミング抑制材の塩素濃度を０．２重量％以下に抑えることができることが分かる。
このように、ＳＲやＡＳＲの塩素濃度を測定し、測定された塩素濃度に応じて、フォーミング抑制材の塩素濃度を所定の濃度以下に抑えることができる量を処理物ホッパー３２０から切り出して二次配合工程４００に投入することにより、フォーミング抑制材の塩素濃度を所定の濃度以下に抑えることができる。
なお、０．８９重量％と１．５１重量％という塩素濃度は一例であり、ＳＲやＡＳＲの発生元や発生日時が異なれば、塩素濃度が異なるのはもちろんである。
このように、ＳＲやＡＳＲの塩素濃度を測定し、測定された塩素濃度に応じて、フォーミング抑制材の塩素濃度を所定の濃度以下に抑えることができる量を処理物ホッパー３２０から切り出して二次配合工程４００に投入することにより、フォーミング抑制材の塩素濃度を所定の濃度以下に抑えることができる。
なお、０．８９重量％と１．５１重量％という塩素濃度は一例であり、ＳＲやＡＳＲの発生元や発生日時が異なれば、塩素濃度が異なるのはもちろんである。
また、フォーミング抑制材をフォーミングスラグに投入したときフォーミングスラグの温度低下を防ぐためには、フォーミング抑制材は３，０００ｋａｌ／ｋｇ以上の発熱量を有していることが望ましい。特許文献１に記載のフォーミング抑制材は３４００ｋｃａｌ／ｋｇを超える発熱量を有し、望ましい発熱量を満たしている。
しかし、上記（３）の問題で指摘したように、プラスチックの発熱量は約７，９００ｋｃａｌ／ｋｇであるのに対し、ＳＲとＡＳＲのサンプルの発熱量はそれぞれ約６，８２０ｋｃａｌ／ｋｇと約６，７８０ｋｃａｌ／ｋｇであり、プラスチックの発熱量より小さかった。
このため、特許文献１に記載のフォーミング抑制材に含まれるプラスチックの全部をＳＲおよび／またはＡＳＲに置き換えると、発熱量が３，０００ｋａｌ／ｋｇより小さくなるおそれがある。
これは、ＳＲとＡＳＲの発熱量が小さい場合、フォーミング抑制材に混合されるＳＲとＡＳＲの量を調整（制限）し、かつ、添加されるプラスチックの量を増やして、フォーミング抑制材に含まれるＳＲおよび／またはＡＳＲとプラスチックの配合率を調整し、３，０００ｋａｌ／ｋｇ以上の発熱量を確保することにより防ぐこことができる。
しかし、上記（３）の問題で指摘したように、プラスチックの発熱量は約７，９００ｋｃａｌ／ｋｇであるのに対し、ＳＲとＡＳＲのサンプルの発熱量はそれぞれ約６，８２０ｋｃａｌ／ｋｇと約６，７８０ｋｃａｌ／ｋｇであり、プラスチックの発熱量より小さかった。
このため、特許文献１に記載のフォーミング抑制材に含まれるプラスチックの全部をＳＲおよび／またはＡＳＲに置き換えると、発熱量が３，０００ｋａｌ／ｋｇより小さくなるおそれがある。
これは、ＳＲとＡＳＲの発熱量が小さい場合、フォーミング抑制材に混合されるＳＲとＡＳＲの量を調整（制限）し、かつ、添加されるプラスチックの量を増やして、フォーミング抑制材に含まれるＳＲおよび／またはＡＳＲとプラスチックの配合率を調整し、３，０００ｋａｌ／ｋｇ以上の発熱量を確保することにより防ぐこことができる。
また、上記（４）の問題で指摘したように、ＳＲおよび／またはＡＳＲを混合するだけでは成型後にブリケットの形状（直方体に近い形状）を保つことができない場合には、同様に、フォーミング抑制材に混合されるＳＲとＡＳＲの量を調整（制限）し、かつ、添加されるプラスチックの量を増やして、フォーミング抑制材に含まれるＳＲおよび／またはＡＳＲとプラスチックの配合率を調整し、成型性を増すことにより、成型後にブリケットの形状を保つようにすることができる。
以上説明したように、ＳＲおよび／またはＡＳＲに含まれる破片を選別して破砕し、プラスチックを添加してフォーミング抑制材に含まれる総プラスチックの割合を調整することにより、ＳＲおよび／またはＡＳＲをフォーミング抑制材の原料として使用することができる。
従来製鋼工場で使用されているフォーミング抑制材（以下、従来のフォーミング抑制材という。）は、例えば、以下の組成を有する。
紙スラジ ３２％、プラスチック ２１％、発電用ボイラー発生燃焼灰 ３２％、炭化粉 ４％、不成型フォーミング抑制剤 １２％
従来のフォーミング抑制材は、成型性が良く強度が高い。また、これは十分な発熱量を有し、見掛け比重は１.０〜１.５ｇ/ｃｍ３である。このフォーミング抑制材は転炉内または溶滓鍋内に投入されると、フォーミングスラグ層に速やかに混合し、フォーミングスラグを速やかに鎮静化させることができる。
紙スラジ ３２％、プラスチック ２１％、発電用ボイラー発生燃焼灰 ３２％、炭化粉 ４％、不成型フォーミング抑制剤 １２％
従来のフォーミング抑制材は、成型性が良く強度が高い。また、これは十分な発熱量を有し、見掛け比重は１.０〜１.５ｇ/ｃｍ３である。このフォーミング抑制材は転炉内または溶滓鍋内に投入されると、フォーミングスラグ層に速やかに混合し、フォーミングスラグを速やかに鎮静化させることができる。
本実施形態に係るフォーミング抑制材製造方法を用いて製造されたフォーミング抑制材（以下、本実施形態のフォーミング抑制材という。）を、押出成型後に２４時間乾燥させ、翌日にふるい機により成型性を確認したところ、従来のフォーミング抑制材と比べると強度は若干劣るものの、粉体はほとんど発生せず、製品として十分な強度を有していた。
本実施形態のフォーミング抑制材は、１２ｍｍ以下の粒度の鉄等が含まれているものの中には見掛け比重が２．０ｇ／ｃｍ３を超えるものもあったが、大部分のものは従来のフォーミング抑制材と同様に見掛け比重がほぼ１.１ｇ／ｃｍ３〜１.４ｇ／ｃｍ３であった。
そして、後日、本実施形態のフォーミング抑制材を実際に使用し、従来のフォーミング抑制材と同様にフォーミングスラグを速やかに鎮静化させることができることを確認した。
本実施形態のフォーミング抑制材は、１２ｍｍ以下の粒度の鉄等が含まれているものの中には見掛け比重が２．０ｇ／ｃｍ３を超えるものもあったが、大部分のものは従来のフォーミング抑制材と同様に見掛け比重がほぼ１.１ｇ／ｃｍ３〜１.４ｇ／ｃｍ３であった。
そして、後日、本実施形態のフォーミング抑制材を実際に使用し、従来のフォーミング抑制材と同様にフォーミングスラグを速やかに鎮静化させることができることを確認した。
なお、ＡＳＲは、通常ＳＲよりもプラスチックを多く含み、また非鉄等の混入が少ない。このため、ＡＳＲは通常ＳＲよりもフォーミング抑制材の原料として配合率を高くすることができる。
また、本発明のフォーミング抑制材製造方法では、例えば、炭化粉および／または不成型フォーミング抑制材を原料として用いなくてもよい。発電用ボイラー発生燃焼灰の代わりに製鉄工程発生灰を原料として用いてもよく、発電用ボイラー発生燃焼灰と製鉄工程発生灰を両方とも原料として用いてもよい。
また、上述した実施形態では風力選別機３１４により重量物と軽量物を選別したが、本発明のフォーミング抑制材製造方法では、液体による比重選別や磁気・電気的な吸着による選別を用いてもよい。
また、押出成型工程５００において押出成型機により成型する例を示したが、本発明のフォーミング抑制材製造方法では、他の方法で圧縮して成型してもよい。
また、上述した実施形態ではＳＲとＡＳＲの発熱量が小さい場合や、成型後にブリケットの形状（直方体に近い形状）を保つことができない場合には、添加されるプラスチックの量を増やすとしたが、本発明のフォーミング抑制材製造方法では、添加される不成型フォーミング抑制材の量を増やしてもよい。
また、押出成型工程５００において押出成型機により成型する例を示したが、本発明のフォーミング抑制材製造方法では、他の方法で圧縮して成型してもよい。
また、上述した実施形態ではＳＲとＡＳＲの発熱量が小さい場合や、成型後にブリケットの形状（直方体に近い形状）を保つことができない場合には、添加されるプラスチックの量を増やすとしたが、本発明のフォーミング抑制材製造方法では、添加される不成型フォーミング抑制材の量を増やしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、シュレッダーダスト（ＡＳＲおよび／またはＳＲ）をプラスチックの代替物として用いてフォーミング抑制材を製造することができる。
近年他業種でのプラスチックの需要が増加したためプラスチックの調達が困難になりつつあるところ、本発明に係るフォーミング抑制材製造方法で製造することにより、プラスチック不足に起因して必要な量のフォーミング抑制材を生産することができないという事態を避けやすくなる。
近年他業種でのプラスチックの需要が増加したためプラスチックの調達が困難になりつつあるところ、本発明に係るフォーミング抑制材製造方法で製造することにより、プラスチック不足に起因して必要な量のフォーミング抑制材を生産することができないという事態を避けやすくなる。
また、シュレッダーダストは、鉛やカドミウム、塩素を含む場合があるため、大部分が埋め立て処分される。本発明に係るフォーミング抑制材製造方法は、従来は廃棄されていたシュレッダーダストを原料として用いるため、原料の調達コストが低い。このため、フォーミング抑制材の製造コストを低減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれる。
１００…キルン乾燥工程、２００…一次配合工程、３００…ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程、３０１…大きさによる選別処理、３０２…重さによる選別処理、３０３…破砕処理、３１１…投入ホッパー、３１２…供給コンベア、３１３…グリズリーフィーダ、３１４…グリズリーフィーダ、３１５…グリズリーフィーダ、３１６…グリズリーフィーダ、３１７…グリズリーフィーダ、３１８、３１９…搬送コンベア、３２０…処理物ホッパー、４００…ＳＲ＆ＡＳＲ切出工程、５００…押出成型工程、６００…乾燥貯蔵工程、７００…払出工程
Claims (6)
- 製鉄工程発生灰および／または発電用ボイラー発生燃焼灰と、紙スラジと、プラスチックと、所定の大きさより小さな破片のみを含んでいる所定の量のシュレッダーダスト原料とを原料として含み、当該各原料を混合し、当該各原料が混合された混合物を作る混合工程と、
前記混合工程において作られた混合物を圧縮して成型する成型工程と、
を備えることを特徴とするフォーミング抑制材製造方法。 - 前記シュレッダーダストが、廃家電から生じたものおよび／または廃自動車から生じたものを含むことを特徴とする請求項１に記載のフォーミング抑制材製造方法。
- 前記シュレッダーダストに含まれる各破片が前記所定の大きさ以上であるか否かを判別し、前記所定の大きさより小さな破片を前記シュレッダーダスト原料として選別して貯蔵し、更に、前記所定の大きさ以上の破片について重量の小さい軽量物を選別して、当該選別された軽量物を前記所定の大きさより小さい破片に破砕し、当該破砕された軽量物を前記シュレッダーダスト原料として貯蔵し、当該貯蔵されているシュレッダーダスト原料から前記所定の量を切り出すシュレッダーダスト切出工程を備え、
前記混合工程では、前記シュレッダーダスト切出工程において切り出されたシュレッダーダスト原料を原料として用いる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のフォーミング抑制材製造方法。 - 前記シュレッダーダスト切出工程において、
グリズリーフィーダが、シュレッダーダストに含まれる各破片の中から前記所定の大きさ以上の破片を選別して風力選別機に送り、前記所定の大きさより小さい破片を搬送コンベア上に落下させ、
前記風力選別機が、風により軽量物を破砕機に吹き飛ばし、
前記破砕機が、前記吹き飛ばされた軽量物を前記所定の大きさより小さい破片に破砕して、前記搬送コンベア上に落下させ、
前記搬送コンベアが、前記グリズリーフィーダと前記破砕機から落下した破片を処理物ホッパーに送り、
前記処理物ホッパーが、前記落下した破片を蓄え、当該蓄えられている破片から前記所定の量を切り出す、
ことを特徴とする請求項３に記載のフォーミング抑制材製造方法。 - 前記シュレッダーダスト切出工程において、前記シュレッダーダストに含まれる塩素の濃度に応じて前記所定の量を調整し、
製造されたフォーミング抑制材に含まれる塩素を所定の濃度以下に抑える、
ことを特徴とする請求項３または４に記載のフォーミング抑制材製造方法。 - 製造されたフォーミング抑制材の発熱量が所定の発熱量を超え、かつ成型後にフォーミング抑制材が所定の形状を保つように、前記シュレッダーダスト切出工程において前記所定の量を調整し、かつ前記混合工程において前記プラスチックと前記シュレッダーダスト原料の配合率を調整することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のフォーミング抑制材製造方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2016056409A (ja) * | 2014-09-09 | 2016-04-21 | 山本商事株式会社 | フォーミング抑制材、フォーミング抑制材の製造方法及びフォーミング抑制材の製造プラント |
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2011
- 2011-03-28 JP JP2011069315A patent/JP2012201954A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140603 |