JP2017502828A - アスベスト含有鋼屑を再生処理するプロセス及びその装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、アスベスト含有鋼屑を処理して、安全な手法で取り扱うことができる、有用な生成物にする方法を対象とする。本発明によれば、アスベスト含有鋼屑は、炉内で溶融されてアスベスト繊維が破壊される。このプロセスを経済的に実現可能な方法で実施できることが見出されている。本発明によれば、アスベスト含有鋼は、高温に加熱されて鋼が溶融する。その結果、アスベストが無害な材料へ変換し、結果として生じる生成物を安全に取り扱い処理することが可能となる。【選択図】なし

Description

本発明は、再生処理の分野に関する。より具体的には、本発明は、アスベストで汚染されている鋼屑の処理の分野である。

アスベストは、機械的強度および耐火性を提供するため、建物に使用される材料として知られている。熱伝導性が低く、耐熱性および耐火性を有するため、特に建築構造および機械工学の分野において、様々な形態で多種多様な建物に組み込まれている。

最近の数十年間で、アスベストは、アスベスト肺疾患（アスベスト肺）、肺がん、および悪性中皮腫などの健康問題を引き起こすことが明らかになってきた。したがって、アスベストの使用はほぼ全ての国で禁止されている。今までのところ、現在は使用されていない膨大な数の建物が未だにアスベストを含有している。このような建物を破壊または再生処理のために処分する場合、内部に含まれるアスベストを安全な方法で処分することが特に重要である。

安全上の問題から、アスベストの処分は最大の注意を払って実施すべきである。現在のアスベスト含有材料の処分は、専用の規制された埋立地に処分している。特に、この処分方法では、アスベストで被覆されたパイプや、例えば接着剤にてアスベストが付着した個片など、アスベストが他の物体中に存在する場合には、大量の処分を要してしまう。

代替例としては、例えばアルカリ性溶液中で、アスベストを溶解するものがある。これは、アスベスト繊維の空中汚染や吸入を防ぐことができる。しかしながら、アスベスト含有材料から経済的に実現可能な手法でアスベストを分離するためにアスベストを溶解するプロセスを行なうことは非常に困難である。

欧州特許出願公開第２７７５２７号明細書は、個片としての最初の生成物を６００℃〜１０００℃の温度でトンネル炉に入れて、アスベスト繊維を乾燥させるアスベストの処分方法について開示している。これは、次いで機械的に微粉砕して、セメント業界向けにアスベストを含まない二次原料を産生する。この方法の問題点は、相当量のエネルギーを要することである。また、この方法は、アスベストを含有する鋼材料の処理には適さない。

特開２００４−２０４２６１号公報は、鉄資源を回収する解体の分野で生成される建築材料屑の再生処理方法について記載している。この方法によれば、汚染屑は、樹脂含有屑およびアスベスト含有屑を含む断片に分類される。アスベスト含有屑は、本質的に汚染されていない断片から得られた溶融鉄で充填された処理炉に少量入れられる。異なる断片の分類には運搬処理を要し、それによってアスベストが環境中に放出されてしまうことがある。さらに、この方法によれば、既存の溶鋼に混合するため、２トン以下という少量のアスベスト汚染鋼しか処理できない。

米国特許出願公開第２００７／０２５１６０７号明細書は、破片をコーティングしてアスベスト粒子を固定化する工程を有し、アスベストで汚染されている破片を取り扱うプロセスについて記載している。破片のコーティングは余分な工程であって、余分な取り扱いを必要とし、それによりアスベスト粒子が大気中に放出されてしまうリスクが増加する。

国際公開第１９９８／０３８３０号は、鉄道車両全体を溶融ユニットに入れて、アスベストで汚染された鉄道車両を溶融する方法について記載している。環境中へのアスベストの拡散を回避する処置については何ら記載されていない。

国際公開第１９９７／３３８４０号は、ガラス化方法におけるアスベスト含有廃棄物の処理について記載している。材料は、プラスチックバッグに入れられてからその後粉砕される。バッグに入れる工程は別として、特に粉砕工程においては、環境へのアスベストの拡散を回避する処置について何ら記載されていないものと思われる。

独国特許出願公開第４４０７３３９号明細書は、建物および建築材料からのアスベスト含有廃棄物の処理について記載している。廃棄材料は、容器、特に鋼製容器に密閉される。環境中へのアスベスト粒子の拡散を回避する他の処置について何ら講じられていない。

英国特許出願公開第０８１７４１４号明細書は、チタンおよびその他の反応性金属の鋳造の分野に関する。炉を取り囲む空間から空気（酸素）を除去するために真空が使用されている。

豪州特許出願公開第４１１８１８号明細書は、圧力容器を炉内で溶融することによる、圧力容器に詰められたアスベスト廃棄物の処分について記載している。容器の内部は、外部から密閉され、そのため廃棄物が炉内に装填される前にアスベストが逃散する可能性がない。したがって、豪州特許出願公開第４１１８１８号明細書に記載されている方法は、圧力容器に密閉されたアスベスト廃棄物に対して唯一安全に適用できる。

米国特許出願公開第５６６２０５０号明細書は、毒性または危険な廃棄物を処理し、「ガラス状」又は「セラミック状」の最終生成物を生成するロータリーキルンについて記載している。アスベストを含む鋼廃棄物の処理については何ら記載されていないため、アスベストを含まない均質な鋼屑生成物は得られない。

英国特許出願公開第２４４５４２０号明細書は、アスベストなどの危険廃棄物成分の処理に関している。しかしながら、環境へのアスベスト粒子の拡散を回避する処置は何ら講じられていない。

特開２００８−２４９２２０号公報は、アスベスト含有廃棄金属の溶融および無毒化について記載しているが、溶融金属の冷却または前記金属の回収については記載されていない。

米国特許出願公開第５３７００６６号明細書は、危険廃棄物材料を溶融する装置について記載している。溶融廃棄物は、凝固されて無機セラミック状の骨材とされている。

特開２００７−３０７５４８号公報は、アスベスト廃棄物を溶融する方法を対象としている。溶融廃棄物は、冷却されて特定の生成物を生成するとは思われない。

他の汚染されていない鋼材料が存在することに依存する必要がなく、また、アスベスト粒子が環境中に拡散する可能性がないという点で本質的に安全である、多量のアスベスト含有鋼屑を処理できる効果的でコスト効率が良い方法が依然として求められている。この種の方法は、通常は、アスベストおよびその処理と関連付けられる、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、石油系生成物、塗料、コーティングなどの有毒化合物の環境中への放出を起こすべきでない。

本発明の１つの目的は、アスベスト含有鋼屑を処理して、安全な手法で取り扱うことができる有用な生成物にする方法である。別の目的は、本発明の方法が、いかなる有毒化合物も環境中へ放出しない点である。本発明のさらに別の目的は、有毒化合物を環境中へ放出することなく、ＰＣＢまたは石油系コーティングで汚染された金属を処理して有用な生成物にする方法である。本発明によれば、アスベスト含有鋼屑は、炉内で溶融され、それによってアスベスト繊維が破壊される。この工程を経済的に実現可能な手法で実施可能なことが見出されている。本発明によれば、アスベスト含有鋼は、高温まで加熱されて鋼が溶融する。これは、好ましくは、アスベスト含有鋼を既存の溶融物に沈めることによって行われる。アスベスト含有屑を溶融物に供給する工程は、実質的にガスが満たされた雰囲気で外気から遮断されて実施される。結果として、アスベスト繊維が環境中に放出されることなく、アスベストが無害な材料へ変換され、結果として生じる生成物を安全に取り扱い処理することが可能になる。

本発明は、鋼とアスベストとの組み合わせを含むアスベスト含有鋼屑を再生処理するプロセスを対象とし、前記プロセスは、
ａ）前記アスベスト含有鋼屑を、溶融鋼を含む溶融物中に前記鋼の屑を沈めることによって、前記鋼の固相温度を上回る温度にするステップと、
ｂ）前記鋼屑を溶融し、前記溶融鋼と混合させつつ、スラグの形成を許容するステップであって、前記アスベストが、前記鋼に溶解および／または前記スラグ中に蓄積する非晶質材料へ変換するステップと、
ｃ）前記溶融鋼を冷却して、アスベストを実質的に含まない均質な鋼屑生成物を形成するステップと、
ｄ）均質な鋼屑生成物を分析して、鋼溶融物の組成をさらに変更するために前記生成物を製鋼所で使用できるように分析証明書を作成するステップと、を含み、
前記ステップａ）およびｂ）は、繊維の放出を実質的に防止するため、実質的にガスが満たされた雰囲気で外気から遮断された空間で実施される。

このように、本発明は、アスベスト繊維を環境中に放出することなく、また低コストで、アスベスト含有鋼屑を精製された金属ブロックへ再生処理する方法を提供する。鋼屑は、ＰＣＢまたは石油系コーティングなどの有害成分で汚染されていることもある。有害成分に起因する有害元素の放出も好ましくは回避される。一般に、運用の規模は、年間２００キロトン超過、好ましくは３００キロトン超過、一般的には年間最大７５０キロトンの能力を有する工業規模である。

アスベスト含有鋼屑を液鋼浴に完全に沈めることによって、環境中への繊維の放出が実質的に防止される。「〜を実質的に含まない」とは、鋼屑生成物が、有害または危険と判断される量のアスベスト繊維を含有しないことを意味する。特に、前記生成物中にまだ繊維が存在する場合、それら繊維は、有害な量の繊維が空中浮揚せず、実質的にそこから生じるアスベスト繊維が放出されることを防止できるように固定化されるべきである。繊維の放出が「実質的に防止される」と言える場合、周囲の雰囲気中の繊維濃度が常に安全基準を下回っていること、特に１０００繊維／ｍ^３未満、より好ましくは５００繊維／ｍ^３未満であることを意味する。この条件は、ほとんどの国際基準による安全な労働環境と見なされる。繊維の濃度は、アスベスト繊維のバックグラウンドレベルとして一般に許容される約２０〜４０繊維／ｍ^３程度の低濃度がより好ましい。

汚染屑を溶融物に供給するステップ、および汚染鋼を溶融するステップは、環境から遮断される。このことは、実質的にガスが満たされた雰囲気で外気から遮断されている空間の中でこれらのステップを実施することによって実現される。

本発明との関連において、実質的にガスが満たされた雰囲気とは、アスベスト粒子で汚染された空気の流出を回避するための手段に関するものである。これは、例えば、前記空間の圧力を１気圧未満で維持することによって実現される。一般的に、圧力は、大気圧を約０．０５〜０．１バール下回る。前記空間の圧力を大気圧未満で維持することによって、空間の外部から内部への気流が、空間の内部から外部へと流れることができる空気を制限する。

この原理は、実験室で試験できる。この試験では、既知の組成および重量のアスベスト層で汚染されている、一般的に約５００ｇの屑の小片を、溶融鋼浴を有する小型炉に供給し、次に、その炉を気密な状態で密閉する。炉の排ガスを慎重に測定し制御する。冷却後、液鋼浴中に溶融していなかった排ガス中にアスベスト繊維があれば、ＨＥＰＡフィルタでその繊維を取り除くことができる。最後に、電子顕微鏡（ＴＥＭまたはＳＥＭ）を用いてＨＥＰＡフィルタのアスベスト繊維を検査することにより、排ガスの化学組成を検査できる。

環境中へ換気されるあらゆる空気またはその他のガスは、高性能微粒子除去（ＨＥＰＡ）フィルタへさらに通される。この種の既知のフィルタは、非常に高効率で小粒子を除去できる。

好ましい一実施形態では、排ガス燃焼システムのプロセスをさらに備える。排ガス燃焼システムは、ガス流から粒子を捕捉するために使用する既知の技術である。通常の排ガスバーナー中で、排ガスは、例えば７００〜９００℃、一般的には約８００℃の高温に加熱される。

本発明によれば、排ガス燃焼ステップにおける排ガスの温度は、結果として生じるあらゆるアスベスト粒子を破壊する非常に高温、例えば１２００℃を超える温度、例えば１２５０〜１３５０℃に選択される。

ガスを高温に、例えば１２００℃に加熱した後、ガスを冷却すべきである。ダイオキシンおよびフランの形成を回避するため、冷却は迅速に行われる。この目的のため、冷却は、好ましくは５００℃未満、より好ましくは２００℃未満の温度まで行われる。２００〜６００℃の温度範囲では、ダイオキシンおよびフランが形成され、これら化合物の形成に関する最大の臨界域は２００〜４００℃である。２００〜４００℃の範囲における冷却速度は、少なくとも１００℃／秒が最も好ましい。

冷却は、好ましくは二段階で行われる。第１の冷却ステップは、一般的には４００℃までで、比較的低速で行う。第２のステップは、４００℃から２００℃までで、ダイオキシンおよびフランの形成（デノボ合成）を防止するため、好ましくは迅速に、一般的には２秒以内に行われる。

排ガスを２００℃未満の温度まで冷却した後、活性化吸着剤を注入し、バッグハウスフィルタシステムでのフィルタ処理し、およびそれらの組み合わせなどの技術を用いて、残りのダイオキシンおよびフラン成分を排ガス流から分離することによって、さらなる処理を行ってもよい。

別の好ましい実施形態で、鋳造区域は、溶融が行われる炉区域とは異なる空間に設けられている。この結果、溶融とは異なる圧力で鍛造ができる。鋳造は、好ましくは大気圧で行われ、溶融は、上述のように準大気圧で行われる。鋳造区域は、溶融鋼が自重によって流れることができるように下位レベルに位置させることができ、溶融鋼を搬送する最も簡単な方法である。

本発明によれば、アスベスト繊維の放出をできるだけ回避することが重要である。すなわち、汚染鋼が取り出される場所を除いて、材料の取扱いおよび処理は、環境から密閉分離されたまま実施しなければならないことを意味する。これは、汚染された物体を小片に切断することによって得られるアスベスト含有鋼の個片を、局所的に即座にガス密容器内へ移送することによって得られる。一般的に、この容器は、約４〜８トンの汚染鋼を保持してもよい。

ガスで満たされた、特に気密の容器は、本発明の溶融ステップを行う設備に搬送され、アスベスト粒子の流出を回避する低圧力を維持したまま前記設備に入る。

溶融室に入ると、容器を開くことができ、その内容物を溶融液鋼浴内へ移送できる。一般的に、容器は、例えばコンベヤベルトを介して、バンカーに空けられる。別のコンベヤベルトを使用して、汚染屑を、溶融鋼浴を保持している炉に搬送できる。常に、外圧と比較して低い圧力（すなわち、外部環境に対して低圧力）が維持されている。コンベヤベルト上の汚染屑を予熱する。この予熱は、屑を炉内へ搬送するコンベヤベルト上で行うことができる。また、屑が炉の上にある別個のコンパートメント内で予熱する、いわゆる「シャフトの原理（ｓｈａｆｔ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）」を用いて、屑を予熱する。他の予熱技術も使用できる。

任意に予熱された屑は、その後、アスベスト繊維を環境中に放出することなく、液鋼浴に円滑に供給される。予熱されたコンベヤベルトに関する技術は実証済みであり、容易に商業利用が可能である。次に、容器が閉じられ、溶融室の外に出され、そこで洗浄されて、汚染鋼の次のバッチを収容する準備がなされてもよい。

屑は、様々なやり方で分類できる。最も高次の規格は、鋼処理に直結した屑の供給源（新しい屑）と、それらの使用後の製品からの屑とを区別するものである。

新しい屑は、初期の製造プロセス中に発生し、平均して切断以外の前処理を何ら必要としない。

古い屑は、別個または混合された形で使用サイクル後に収集され、その原点および使用される収集システムに大きく依存して、ある程度まで汚染されている場合が多い。本発明は、アスベストで汚染されている屑の分類に焦点を当てている。

古い屑は、欧州連合によれば、金属が廃棄物となる前に使用されていた製品に応じて分類できる。世界中の主な鉄および鋼屑源は、次の通りである。
・車両および輸送機関
・建設および建物
・大型機器および機械類
・電子機器および電気機器
・包装材料

アスベスト汚染鋼屑は、一般に全ての分類で使用されるが、主に最初の２つの製品で使用されている。本発明は、例えば、特に消音パネルの形態で鋼本体に接着された相当量のアスベストを従前から含有している鉄道客車からのアスベスト汚染屑を処理するのに適している。通常、鋼屑は、可能な場合はいつでも分解プロセスと同時に分離され、直接再使用、または売買人もしくは処理施設へ販売される。通常、アスベストで汚染された屑は、最終的には公的な廃棄場に運ばれて保管され、一般的には二重プラスチック包装材料に入れて環境中から隔離される。この処理は高価であるため、汚染屑は、輸出を通して違法に輸送される場合が多く、深刻な環境問題となっている。有名な例として、アスベストで汚染された船舶が開発途上国の海岸に乗り上げられている。

本発明によれば、アスベスト含有鋼を加熱することによって、鋼が溶融する。その結果、アスベストが分解し、特にアスベスト結晶がケイ酸塩、および任意にその他の塩などの非晶質材料に変換される。

アスベスト含有屑の加熱および溶融は、好ましくは、電気アーク炉加熱プロセスを用いて行われる。最初に、屑鋼は、その内容物を環境中に暴露することなく、貯蔵位置で気密容器に装填される。容器は、コンベヤベルトの上方で開く形に設計され、そのコンベヤベルトで屑を搬送し、バンカー内に放出される。バンカーから、別のコンベヤベルトへ汚染屑が供給され、そのコンベヤベルトで屑をバンカーから円滑に炉内へ搬送する。ロジスティックプロセスについては、後述する。炉は、例えば、塩基性酸素炉、平炉、または電気アーク炉であってもよい。炉によって、一定した平坦な浴の運用が可能なことが重要である。好ましくは、電気アーク炉が使用される。

本発明によって、鋼屑の汚染度に応じて異なる処理が可能になる。全てのタイプのアスベスト汚染鋼屑は、１つ以上の種類の供給源から空気放出された結果、環境および人間の健康にとって危険であると見なすべきである。したがって、汚染鋼屑は、環境または人間に対するリスクエクスポージャが除外されるような形で処理される。

本発明は、非破砕性のアスベストならびに破砕性のアスベストで汚染された鋼の処理に使用されてもよい。

プロセスを行なう際、炉に鋼屑が入れられ、それが溶融されて溶融物で充填された炉が形成される。一般的に、溶融物は、約１５００〜１７００℃の温度を有する。より高い温度は、耐火材料に損傷を引き起こすことがあるので好ましくない。

これらの温度に達すると、汚染鋼屑を含む専用容器がコンベヤベルト上に送られ、そのコンベヤベルトで汚染屑を搬送し、炉内まで円滑に摺動され、溶融鋼の所望の重量に達するまで溶融する。鋼が完全に溶融すると、さらなる可能な処理、例えば、化学組成の検査および任意にその調節が行われてもよい。溶融物中の不純物は、必要または要求に応じて、従来の手法で除去してもよい。この段階で、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、チョークなどの他の化合物を添加してもよい。

所望の組成で満たされると、鋼溶融物は、取鍋に注がれてもよい。このプロセスは出湯と呼ばれる。最初の熱を出湯した後、少量の鋼液が炉内に残される。取鍋は、液鋼を、別個の金型を有する鋳造区域、または連続した鋳造区域まで搬送する。これらの区域で、液鋼は、金型に注入されるか、または鋳造システムへ移送されて、所望の形状の金属ブロックとされる。このプロセスは鋳造と呼ばれる。

金型内で凝固した後に形成された鋼屑ブロックは、金型から除去され、このプロセスは脱型と呼ばれる。脱型後、鋼屑の精製された金属ブロックが得られ、その内容物を詳細に特定することが可能となる。次に、これらのブロックは、保管されるか、または例えば製鋼所に直接搬送されて、さらに処理してもよい。一般的に、これらブロックは、製鋼所や屑置き場に購入される。これらのブロックは、既知の組成を有することがあり、この組成は同じ組成のブロックのバッチと共に利用可能となるので、これらのブロックを鋼溶融物にブレンドして、その組成を所定の手法で変更できる。

炉内に残された少量の液鋼は、汚染鋼屑の第２の装填分が炉内に堆積されたときに、液鋼浴に完全に沈められることを確保するためのものである。このようにして、屑およびアスベストが少なくとも１５００℃の液体金属温度となるので、アスベストを分解し、無害にするためにほんの数秒しかかからないことが重要である。

アスベスト繊維は、液体金属浴中で化学的に分解されるので、アスベストは浴から逃散しないことが見出されている。したがって、繊維の空気放出が防止または制限される。

本発明のアスベスト含有鋼屑の開始材料は、一般的に、例えば板または管の形状の鋼であり、一般的にポリウレタンまたはアクリレート系接着剤などの接着剤を用いてアスベストと組み合わされている。その結果、アスベストおよび鋼の分離は、非常に厄介であり、その問題は本発明によって回避される。

アスベストは、比較的長く薄い結晶質のケイ酸塩鉱物繊維で構成されている。ケイ酸塩以外の結晶は、ヒドロキシル（ＯＨ−）や、さらなるマグネシウム（Ｍｇ）および／または鉄（Ｆｅ）、ならびに場合によってはナトリウム（Ｎａ）および／またはカルシウム（Ｃａ）をさらに含有する。６種の鉱物が「アスベスト」と規定されており、それらを蛇紋石の種類または角閃石の種類に属するものに分割できる。蛇紋石の種類は、温石綿Ｍｇ_３（Ｓｉ_２Ｏ_５）（ＯＨ）_４を含む。角閃石の種類は、アモサ石綿Ｆｅ_７Ｓｉ_８Ｏ_２２（ＯＨ）_２、クロシドライトＮａ_２Ｆｅ^２＋ _３Ｆｅ^３＋ _２Ｓｉ_８Ｏ_２２（ＯＨ）_２、透角閃石アスベストＣａ_２Ｍｇ_５Ｓｉ_８Ｏ_２２（ＯＨ）_２、陽起石アスベストＣａ_２（Ｍｇ，Ｆｅ）_５（Ｓｉ_８Ｏ_２２）（ＯＨ）_２、および直閃石アスベスト（Ｍｇ，Ｆｅ）_７Ｓｉ_８Ｏ_２２（ＯＨ）_２を含む。

それに加え、一般的にアスベストではなく「アスベスト様形態」と称されるものも、本明細書のアスベストの定義に含まれると理解すべきである、リヒテル角閃石Ｎａ（ＣａＮａ）（Ｍｇ，Ｆｅ^２+）_５（Ｓｉ_８Ｏ_２２）（ＯＨ）_２、およびウィンチ閃石（ＣａＮａ）Ｍｇ_４（Ａｌ，Ｆｅ^３＋）（Ｓｉ_８Ｏ_２２）（ＯＨ）_２などの、他の天然鉱物がある。

アスベストは、一般に、４００℃〜８００℃で分解するが、一部のアスベストは、最高１０４０℃の温度を必要とする。分解プロセスの間に、結晶はその結晶質の結合性を失い、化学成分がＳｉＯ_２およびＭｇＯなどの、それらに対応する塩（大部分が酸化物）、ならびに蒸発するＨ_２Ｏへ変換される。非晶質塩は、溶融物中に残るか、インゴット内の介在物となることがあるが、大部分はスラグ相へ遷移する。いずれの場合も、材料は無害な非晶質粒子として存在する。

アスベスト汚染鋼屑は、本発明の溶融プロセス中に炉内で適用される温度になると、アスベスト繊維の空気放出が一切起こることなく、数秒以内で溶融および／または分解することが見出されている。

溶融プロセス中、スラグは拡散によって形成される。このスラグは溶融鋼の表面上に浮遊する。通常、スラグは、金属酸化物からなり、特に酸化不純物の終着点として作用する。これらの不純物は、金属または非金属不純物であってもよい。一般的に、スラグは、主要化合物として酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含む。電気アーク炉スラグの別の主要成分は、余分の化学熱を提供するため、または不純物の酸化（精製）を刺激するために注入される酸素によって鋼が燃焼することによる酸化鉄である。

好ましくは、このように得られるスラグは、除去され、さらに処理されてその中に含有する金属が回収されて、さらなる経済面および環境面での利益が得られる。スラグは、任意に、異なるタイプの留分へさらに処理される。スラグは、建設、例えば道路の建設に使用してもよい。アスベストに由来する化学元素は、道路建設を目的としたスラグの品質に対して好ましい効果を有することが見出されている。

本明細書に記載する方法に非常に適している、本発明による装置は、一般的に次の構成要素を備える。
・電気アーク電極を備える、一般的に容量が２５トン超過、好ましくは４０〜１００トンである電気アーク炉（ＥＡＦ）
・電気アーク炉用の変圧器
・炉の耐火材料の修理所
・一般的に最高１２００℃まで排ガスを加熱できる燃焼後室と、排ガスを非常に迅速に２００℃未満の温度まで冷却できる冷却装置とを備えるＥＡＦに適した排ガス浄化システム・高性能微粒子除去（ＨＥＰＡ）フィルタを備えた空気濾過ユニット
・空気圧を外部建物の空気圧未満に維持でき、一般的に低圧力が大気圧より０．０５〜０．１気圧低いＥＡＦに適した換気システム
・屑容器を搬送するデバイス、一般的にはクレーン
・汚染屑を容器から受け取り、汚染屑を液鋼浴まで低圧力で円滑に搬送し、炉への搬送の間に汚染屑を場合によって予熱できるコンベヤベルト
・冷却水システム
・出湯システム
・酸素およびチョーク粉末供給設備
・インゴットの金型（一般的にインゴットの重量が０．５トンおよび１トン）

設備全体のハウジングは、換気システムと組み合わせて、建物内のわずかに低い圧力を常に維持できるように構築されている。この構築によって、アスベスト繊維がハウジングから環境中へ搬送されることが防止される。

溶融プロセスおよびその後のステップ中における空気放出があらゆる容認可能な限界を十分に下回るような方法で、本発明を運用可能であることが見出されている。このように、本発明は、安全で経済的に実行可能なアスベストの分解方法を提供する。

設備は、一般的に、特別に設計された建物内にある。この建物内では、換気システムと併せて、低圧力を常に維持できる。わずかに低い圧力は、アスベスト繊維から環境を保護する第２の安全層を提供する。アスベスト繊維が分解せずに液鋼屑溶融物から逃散するような起こりにくい状況では、低圧力によって、繊維が外部環境へ搬送されることが防止される。次いで、換気システムによって取り込まれるあらゆる繊維が、ＨＥＰＡフィルタユニットによって捕捉される。

アスベスト汚染屑の搬送は、供給源で始まる。汚染アスベスト鋼を含有する物体は、一般的に専門機関を通じて調査されるべきであり、それによって汚染レベルが判断され、搬送に関する適切な規則が適用される。

物体は異なるタイプの鋼を含有することがある。鋼種は、欧州委員会の再資源化基準に関する規則（Ｅｎｄ ｏｆ Ｗａｓｔｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）にしたがって、次の３つに分類される。
・合金化元素の質量分率が特定の臨界値未満のままである非合金鋼種。
・少なくとも１０．５％のクロムを含有する耐食鋼の群に対する総称であるステンレス鋼。ステンレス鋼のタイプは、フェライト系、マルテンサイト系、オーステナイト系、およびデュプレックス系に分割でき、各分類は独自の臨界規格を含む。ニッケル、モリブデン、チタン、ニオブ、およびその他の元素の様々な添加量が存在してもよい。
・上記の定義外にある鋼種を示す他の合金鋼種。合金品質の鋼は、要求が厳しい製品の態様に関連する特定の要件を満たす必要がある鋼種を含む。

鋼屑は、異なるタイプの鋼屑の分析ができるだけ均質に維持される方法で収集されるべきである。

鋼のアスベスト汚染屑は、容器内に、一般的には小さな容器（例えば、４〜８トン）に収集される。小さな容器は、輸送機関に乗せられ、そこで低圧力を維持した状態で別個の独立した建物に格納される。または、繊維が環境に放出されるのを防ぐために、容器は、溶融室から離れているのにもかかわらず大気圧よりも低い圧力で、それらが収集された建物内のバンカーに開けられる。

本発明は、アスベストを供給連鎖から排除し、鋼屑が投棄されるのを防ぐことによって、鋼屑の究極的な持続能力を支持する。また、本発明は、既存の投棄場に収容された汚染屑を処理することによって投棄場を片付けるために使用できる。

本発明は、鋼の形状での新しい原料の可能性を提供するだけでなく、ニッケル、モリブデン、ウォルフラム、およびその他の元素のような元素でも再生処理できる。

本発明の生成物を使用して、異なる製鋼所に新しい原料を提供できる。新しいきれいな鋼屑は、向上した市場価値を有し、その化学組成を示す分析証明書を備えていてもよい。均質な分析を受けているので、その価値は、現在の屑の分類とは異なる。一般的に、本発明の生成物は、高品質の屑、すなわち鋼溶融物の組成を変更するために製鋼所で使用される材料として販売できる。高品質は、不均質であって正確な組成が分らない通常の屑とは対象的に生成物が均質であるため、化学組成が既知であり得るという事実に由来する。

このように、本発明は、制御が非常に簡単な短い搬送系統を提供する。

豪州特許出願公開第４１１８１８号明細書は、圧力容器を炉内で溶融することによる、圧力容器に詰められたアスベスト廃棄物の処分について記載している。容器の内部は、外部から密閉され、そのため廃棄物が炉内に装填される前にアスベストが逃散する可能性がない。

米国特許出願公開第５６６２０５０号明細書は、毒性または危険な廃棄物を処理し、「ガラス状」又は「セラミック状」の最終生成物、および有用な金属生成物を生成するロータリーキルンについて記載している。

英国特許出願公開第２４４５４２０号明細書は、アスベストなどの危険廃棄物成分の処理に関している。

特開２００７−３０７５４８号公報は、アスベスト廃棄物を溶融する方法を対象としている。

Claims (10)

1. 鋼とアスベストとの組み合わせを含むアスベスト含有鋼屑を再生処理するプロセスであって、
   ａ）前記アスベスト含有鋼屑を、溶融鋼を含む溶融物中に前記鋼の屑を沈めることによって、前記鋼の固相温度を上回る温度にするステップと、
   ｂ）前記鋼の屑を溶融し、前記溶融鋼と混合させつつ、スラグの形成を許容するステップであって、前記アスベストが、前記鋼に溶解しおよび／または前記スラグ中に蓄積する非晶質材料へ変換するステップと、
   ｃ）前記溶融鋼を冷却して、アスベストを実質的に含まない均質な鋼屑生成物を形成するステップと、
   ｄ）前記均質な鋼屑生成物を分析して、鋼溶融物の組成をさらに変更するために前記生成物を製鋼所で使用できるように分析証明書を作成するステップと、を含み、
   前記ステップａ）およびｂ）は、実質的にガスが満たされた雰囲気で外気から遮断された空間で実施される、プロセス。
2. 前記実質的にガスが満たされた雰囲気は、前記空間を準大気圧下に維持して得られる、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記スラグが除去され、マグネシウム、シリカ、またはそれぞれを供給源として使用するステップを含む、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 前記アスベストを含まない均質な鋼屑生成物を鋼溶融物中で使用して、前記鋼溶融物を所定の化学組成に変更するステップが後に続く、請求項３に記載のプロセス。
5. 前記アスベスト含有鋼屑は、車両、建物、機器、または機械類の一部である、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセス。
6. 清浄な空気流を１つ以上の空気入口を通して前記空間に供給してアスベスト粒子を含有できる空気流とし、アスベスト粒子を含有できる前記空気流にて、アスベスト粒子を除去して清浄な空気流を生成し、次いで前記清浄な空気流を少なくとも１つの空気入口を通して外気中へ換気する粒子除去ステップを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のプロセス。
7. 前記粒子除去ステップは、高性能微粒子除去（ＨＥＰＡ）フィルタ、排ガス燃焼ステップ、またはそれぞれを連続して含む、請求項６に記載のプロセス。
8. アスベスト粒子を含有できる前記空気流を１２００〜１３５０℃の温度まで加熱し、次いで３５０〜４５０℃まで冷却する排ガス燃焼ステップを含む、請求項７に記載のプロセス。
9. 少なくとも１年あたり２００キロトン量のアスベスト含有鋼屑を処理する能力を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載のプロセス。
10. アスベスト含有鋼屑を受け入れる開口部を有する電気アーク炉（ＥＡＦ）を備え、前記炉が実質的にガスで満たされた雰囲気で外気から遮断された空間に入れられ、前記空間内で、全ての空気入口手段および空気出口手段が高性能微粒子除去（ＨＥＰＡ）フィルタを備えた空気濾過ユニットに接続され、前記空間の空気圧を外部の空気圧より低く維持できる換気システムをさらに備え、アスベスト粒子が外気へ逃散することなくアスベスト含有鋼屑を前記ＥＡＦ内へ搬送できるエアロックを有し、前記ＥＡＦは、溶融鋼を１つ以上の金型に供給できる出湯および鋳造システムを備える、アスベスト含有鋼屑の再生処理装置。