JPH0413409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダストおよびスラツジを処理して無
害な材料とする装置および方法に関する。

〔従来の技術および問題点〕

微粒状、塊状、およびペレツト状の鉄酸化物の
直接還元は、種々の寸法および形状のキルン、シ
ヤフト炉、流動床、およびレトルトなどを使用し
た方法の特許および金属学文献によつてよく知ら
れている。一般的にこのような方法は、固体状態
の鉄酸化物を直接還元して、直接還元鉄（DRI）
としてよく知られている金属化された鉄にするこ
とを目的として発展してきた。直接還元鉄
（DRI）は電弧炉で容易に溶解されて、残留元素
あるいは脈石の含有量が少ない高品質鋼を製造す
ることができる。

本明細書において「金属化された（メタライズ
ド）」の意味は、金属で被覆されたことではなく
て、ほぼ完全に金属状態にまで還元されたこと、
すなわち材料中の金属の比率が必ず60％以上、普
通は90％以上にまで還元されたことである。この
ような金属化された鉄は、ペレツト状の場合も含
めた多くの形態で、電弧炉のような製鋼炉用の装
入原料として非常に適している。

一般的に現在の直接還元法が目的としているこ
とは、金属化率のレベルが約92〜94％で残留脈石
量の最大値が８％未満の高品位DRIを連続的に大
量に製造することである。ロータリーキルンでは
還元体源として一般的に亜炭、石炭、あるいはコ
ークスのような固体状炭素が用いられるのに対
し、シヤフト炉、レトルト、および流動床炉では
還元体源として通常は天然ガスあるいは石油が用
いられる。

最近、プラズマ溶解法の発達に伴つて、鉄酸化
物鉱石を直接還元し溶解して銑鉄や鋼を製造する
ことができる新らしい製錬法がいくつか開発され
た。これらの方法はまだ開発が実験段階であり、
経済性は電力コストの低減にかかつている。電弧
炉フリユーダストの再処理分野でのプラズマ法
は、元来亜鉛と鉛だけを粗金属状態で回収する方
法であり、材料中に含有されている鉄は酸化物の
状態で溶解され、スラグと不可分になり、固体廃
棄物として処分される。

一般的に、電弧炉製鋼工場で溶解原料として用
いるDRIを年間に大量に製造するための従来の直
接還元法は、少量のフリユーダストを発生現場で
再処理できるように規模を縮小することは経済性
の点で現実的でない。最近、ロータリーキルン、
ロータリーハース、レトルト、プラズマ炉等によ
る直接還元・製錬法が開発されたことによつて、
経済的に好ましい発生現場再処理の可能性がでて
きた。小規模、少資本、低操業コストで、電弧炉
フリユーダスト中に含まれる重金属酸化物の濃縮
および回収を行なうことができ、あるいは発生す
るスラグ中からDRIや銑鉄の形で金属鉄を回収で
きる装置と方法があれば有用である。米国でもそ
の他の国においても、小規模製鋼工場の大多数は
年間のフリユーダスト発生量が10000tonに満たな
い。

1976年の資源の保護および回収に関する法律
（Resource Conservation and Recovery Act、
“RCRA”）およびこの法律についての1984年の
有害および固体廃棄物に関する修正事項（New
RCRA Hazardous and Solid Waste
Amendments）は米国環境保護庁（U.S.
Environmental Protection Agency）が有害物
質としてリストアツプした廃棄物の取扱いと処分
を対象としており、有害廃棄物の製造者が1988年
10月８日までに対応しなくてはならない指導指針
と限界基準を規定している。環境に対する責任、
損害賠償、および義務に関する包括的法律
（Comprehensive Environmental Response、
Compensation、and Liability Act、
“CERCLA”）は現存する有害廃棄物処分場の一
掃に関する潜在的な義務を規定しており、これら
の規制および将来の規制に対応し、将来の責任発
生を防止するために、有害廃棄物の製造者はすべ
て、将来は発生現場設備を設置することを避けら
れない。

現存技術およびその技術の適用の経済性を考え
ると、EPAによつて有害と位置ずけられた廃棄
物を処理および変換して、再利用可能なまたは無
害な廃棄物にするための簡便、低コスト、安全、
且つ効果的な方法を開発する必要がある。

本発明は、鉄酸化物の直接還元と、製鋼用電弧
炉（Electric Arc Furnace、“EAF”）フリユー
ダストに共通して存在する揮発性重金属（酸化物
の形で）の還元、選択的濃縮、再酸化、および回
収のための乾式冶金装置および方法である。本発
明は、天然の鉄鉱石、工場で発生するスケール、
高炉やBOFのダスト等、どのような形の鉄酸化
物も効果的に還元できることはもちろんである
が、特に、小規模製鋼工場での「発生現場」用の
経済的な要請に適する。

本発明の方法は、フリユーダストおよび／また
はスラツジから球状生ペレツト（green bellets）
を準備する工程、必要ならばこのペレツトを乾燥
する工程、回転式還元製錬装置内でペレツトを加
熱および還元する工程、還元されたペレツトをこ
の製錬装置内で溶解する工程、溶解され金属化さ
れた材料を精錬する工程、および溶解状態の材料
を注湯もしくは鋳造する工程を含んで成る。本発
明のもう一つの特徴は、製錬装置からの排ガスか
ら有用な金属を回収することである。

本発明の主たる目的は、間欠的な使用・操作が
可能であり、装置の耐火物の浸食が少ない、小規
模フリユーダスト回収装置を提供することであ
る。

本発明のもう一つの目的は、有害な電弧炉
（EAF）フリユーダストを直接還元鉄（DRI）ペ
レツト、または銑鉄およびスラグ、および高度に
再濃縮された亜鉛や鉛の酸化物のダスト／鉱のよ
うな再利用可能かつ／または無害な材料にする再
利用法を、小規模製鋼工場の「発生現場」に経済
的に適用できるようにすることである。

本発明のもう一つの目的は、混入した固体炭素
還元体を含有する球状生ペレツトを、崩壊させず
そしてダストの再発生をさせずに、高温回転炉内
に直接取り込んで用いることである。

本発明のもう一つの目的は、再濃縮された亜鉛
酸化物ダスト、鉛酸化物ダスト、および脈石ダス
トを別々に選択的に濃縮および回収するために、
本発明をバツチ式プロセスとして行なう方法を提
供することである。

本発明のもう一つの目的は、供給材料を固体状
態の直接還元鉄（DRI）に変換し、あるいは供給
材料を溶解して液体状態の鉄とスラグとにしなが
ら、揮発性重金属を濃縮して後続の排ガス冷却お
よび収集装置で回収させるようにすることができ
る、十分な応用操作性を有する装置を提供するこ
とである。

本発明のもう一つの目的は、直接商業的価値の
ない有害な廃棄フリユーダストを、市販可能な製
品および副製品と、EPA EP毒物規制に従つて
安全に処分できる無害な廃棄物とに変換する手段
を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、供給材料を溶解し
て液体の鉄およびスラグにしたり、溶解を短時間
停止して電弧炉の溶解原料として再利用できる固
体の鉄ペレツトを製造したりするように選択的に
制御することができる可変操作炉装置を提供する
ことである。

本発明のもう一つの目的は、有害廃棄物として
のフリユーダストおよびスラツジの存在を解消す
ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によつて、 廃材の貯蔵手段、 混合装置、 該廃材の貯蔵手段と該混合装置とを連絡して、
該廃材、固体炭素質材料、および結合剤を該混合
装置に導入する手段、 ペレタイジング装置、 該混合装置からの材料を該ペレタイジング装置
に導入する手段、 ペレツトの排出手段、 傾斜回転式還元製錬炉、 該ペレツトを該傾斜回転式還元製錬炉に導入す
る手段、 該傾斜回転式還元製錬炉の内部を加熱する引込
可能式バーナー、 該傾斜回転式還元製錬炉をその傾斜軸に関して
回転させる手段、および 該傾斜回転式還元製錬炉を水平軸に関して傾動
させる手段、 を含んで成る、ダストおよびスラツジの処理装置
によつて達成される。

本発明の処理装置は、傾斜回転式還元製錬炉の
炉口に密封装着できるヒユームフードを含むこと
が望ましい。

ペレツトを傾斜回転式還元製錬炉に導入する手
段が、炉口に関して出入可能な可動状態で設けら
れていることが望ましい。

ヒユームフードの出口で、ガスパイプ内にアフ
ターバーナーが設けられていることが望ましい。

本発明の処理装置は、内部を進行する搬送手段
上のペレツト中を下向きおよび上向きに、加熱さ
れた空気を強制進行させる手段を内部に有し、且
つペレツト排出手段と連絡するペレツト乾燥装置
を含むことが望ましい。

本発明の処理装置は、傾斜回転式還元製錬炉か
らの排出ガスを収集する手段、ガス浄化装置、お
よび排出ガスをガス浄化装置内に進行させる手段
を含むことが望ましい。

本発明の処理装置は、排出ガスから除去された
材料を選択的に混合装置へ戻す手段を含むことが
望ましい。

本発明の処理装置は、ペレタイジング装置から
出るペレツトをサイジングする手段を含むことが
望ましい。

本発明の処理装置は、直接還元炉、該ペレツト
を該直接還元炉に導入する手段、および直接還元
されたペレツトを該直接還元炉から該傾斜回転式
還元製錬炉に導入する手段を含むことが望まし
い。

前記の目的は、本発明によつて、更に、 鋼製外被、鋼製外被内の耐火性内張り、および
一端に装入および排出用の開口部を有し、中心軸
に関して回転可能で且つ傾動軸に関して傾動可能
な状態に設けられた傾斜回転式還元製錬炉によつ
て達成される。

傾動軸は傾斜回転式還元製錬炉の外部にあるこ
とが望ましい。

本発明の傾斜回転式還元製錬炉は、装入および
排出用の開口部の上に取りはずし可能な状態に設
けることができるフードを含むことが望ましい。

本発明の傾斜回転式還元製錬炉は、フード内の
オリフイスを通して直接還元炉中へ挿入できる引
込可能なバーナーを含むことが望ましい。

本発明の傾斜回転式還元製錬炉は、その中へガ
スおよび／または燃料を注入する手段を含むこと
が望ましい。

上記注入する手段が、羽口、ポーラスプラグ、
およびセラミツク要素から成る群から選択される
ことが望ましい。

バーナーが、水冷され、引込可能であり、連続
的に種々の加熱位置に位置することができる酸素
−燃料バーナーであり、かつ鋳造および装入操作
中に可動ヒユームフード中へ引き込まれることが
望ましい。

前記の目的は、本発明によつて、更に、 廃金属含有廃ダスト、固体炭素質材料、および
結合剤を計量する工程、 計量されたこれらの材料を混合して適当な混合
物とする工程、 該混合物をペレタイジングして金属酸化物を含
有するペレツトとする工程、 該ペレツトを600〜1150℃の温度に加熱して該
金属酸化物を還元して金属化された材料とする工
程、および 還元されて金属化された材料を無害な材料とし
て排出する工程、 を含んで成る、廃金属を含有するダストまたはス
ラツジから無害な材料を準備する方法によつて達
成される。

本発明の方法は、金属化された材料を、排出に
先立つて溶融させる工程を含むことが望ましい。

本発明の方法は、金属酸化物の還元によつて発
生する排ガスを除去し、そして金属含有粒子のガ
スを浄化する工程を含むことが望ましい。

本発明の方法は、浄化されたガスからの粒子
を、ペレタイジングに先立つて計量された材料と
混合することによつて再循環させる工程を含むこ
とが望ましい。

本発明の方法においては、固体炭素質材料が石
炭またはコークスであることが望ましい。

本発明の方法においては、結合剤がセルロース
系コロイド質有機結合剤であることが望ましい。

以下の説明において、誤解の生じない範囲で傾
斜回転式還元製錬装置を還元製錬装置、製錬装
置、製錬容器等と略称する。

以下に、図面を参照し実施例によつて本発明を
更に詳細に説明する。

〔実施例〕

電弧炉ダスト収集装置あるいは貯蔵槽１０から
の電弧炉フリユーダストがスクリユー式または気
送式搬送装置１２によつてフリユーダスト日量貯
蔵槽１４に運ばれる。固体還元体貯蔵槽１６から
石炭またはコークスが本方法のための主要な還元
体となる。強固な生ペレツト粒を作るための結合
剤、好ましくはセルロース系コロイド状有機結合
剤が結合剤貯蔵槽１８に貯蔵されている。

生ペレツト粒を作るために、貯蔵槽１４，１
６，１８からの原料が計量され、スクリユー式搬
送装置２０に載せられ、混合装置２２へ運ばれ
る。混合物への還元体供給率は電弧炉ダストの鉄
含有量によつて決定される。実際の値としては、
所要最終製造物に応じて鉄１ポンド当り0.35〜
0.50ポンドの固定炭素を必要とすることを見出し
た。各貯蔵槽からの供給重量は各貯蔵槽に接続さ
れたロードセルによつて制御される。混合中に、
フリユーダストの性状と現実の装置で用いられる
還元体のタイプとに応じて、適正なペレタイジン
グ組成とするために約10〜13％の水が付加され
る。混合された材料は混合装置２２からペレタイ
ジングデイスク２４に運ばれ、そこで球状生ペレ
ツトに形成される。混合装置２２およびペレタイ
ジングデイスク２４はいずれも一般的に用いられ
る装置である。

ペレタイジングデイスク２４は適正な制御によ
つて自動整寸（サイジング）装置として作用する
ので、ペレツトをペレツト乾燥装置２６に供給す
るのに先だつてふるい分けする必要がない。排ガ
スの後燃焼装置（アフターバーナー）３０内の熱
交換器２８によつて約300℃に予熱された空気が、
ペレツト乾燥装置内を最初は下向きに次は上向き
に吹送および吸引される。ペレツト乾燥装置２６
および後続のバツチ装入装置３２は単位装入量の
実荷重を保持する寸法とする。これによつて、生
ペレツト粒保持槽に固有の流動問題を防止でき
る。ペレツト乾燥装置２６は独特の装置であり、
本発明の方法を伴う場合にのみ適用される装置で
ある。場合によつては、ペレツト乾燥装置は不要
であり省略できることもある。

バツチ装入装置３２は前もつて乾燥された単位
装入量のペレツトを収容する。本発明の装置にお
いては、新らたなバツチが必要になつたときに
は、適正規模のバツチのペレツトが傾斜回転式還
元製錬装置３８の予熱領域３６に運ばれる。引込
可能な供給装置４０が、製錬装置の予熱領域３６
内の装入あるいは供給位置へ移動し、単位バツチ
量を製錬装置内へ排出する。

第２図および第４図から第８図までに示した傾
斜回転式還元製錬装置３８は多機能容器であつ
て、種々の速度で回転でき、且つ位置ＡおよびＢ
に傾動してそれぞれ内容物の排出および新らたな
バツチの取り込みを行なうことができる。新らた
なバツチが製錬装置に導入されると、回転は減速
して、ペレツトが予熱位置にある間はペレツト床
に最少の転動をさせる。単位バツチが予熱領域３
６に配置されると直ちに製錬装置は作動位置Ｃに
戻り、可動ヒユームフード４２が作動位置に戻つ
て製錬装置の装入口４４を覆い、引込可能バーナ
ー４６が第６図の位置まで挿入され、酸化モード
で点火されてバツチの温度を約600℃にまで急速
上昇させることによつてペレツト中の混入石炭
（還元体）の脱蔵を完了させ、そして金属酸化物
の還元が開始する。製錬装置の回転速度をゆつく
りと増加させてペレツト床を回転させてバツチを
作動位置に下降させる。回転速度は、ペレツトの
バツチが高温の内壁に固着しないように制御され
る。

バツチの加熱を継続しながら製錬装置排ガスの
過剰酸素量を監視して、引込可能バーナー４６へ
のガス供給を、弱い酸化性雰囲気を維持するよう
に制御する。バツチ温度が約900℃に達し且つ金
属酸化物の還元が盛んになつたら、バツチの温度
を1050〜1150℃に上げながら引込可能バーナーの
ガス供給を弱い還元雰囲気に調整する。

酸化物の還元速度が低下すると、製錬装置から
の排出ガスは再び酸化性になり、還元過程が完了
する。この時点で、引込可能バーナー４６へのガ
ス供給を減らし且つこのバーナーを可動ヒユーム
フード４２の中へ引き込むことによつてプロセス
を停止することができる。次に、ヒユームフード
を移動させて製錬装置の口を開放し、製錬装置を
鋳造位置まで傾動させて内容物を回転式冷却装置
５０の中に落下させる。この冷却装置５０内で
は、金属化されたペレツトまたは再酸化されたペ
レツトを製造するように冷却雰囲気が制御されて
いる。

可動ヒユームフード４２が作動位置から引つ込
められる前に、製錬装置および後燃焼バーナー
（アフターバーナー）の雰囲気は酸化性でなけれ
ばならない。鋳造操作中は、溶解バーナー５２を
通して空気が注入されて製錬装置内の雰囲気は確
実に酸化性に維持される。

製錬装置の内容物を溶解するために次の工程を
行なう。還元速度が低下すると、バツチ温度が上
昇するので還元過程が完了に近ずいたことがわか
る。溶解バーナー５２を通して注入する燃料ガス
の量を増加させて付加的な熱を発生させ、それに
よつて溶解速度を増加させる。酸素、空気、およ
び／または燃料を羽口５４、ポーラスプラグ、ま
たはその他のセラミツク部材を通して注入して、
ペレツトによつて運び込まれた炭素および別途に
内容物に添加された炭素と結合させてバツチを急
速に溶解する。回転接合部５６を通して酸素、燃
料、および空気を回転容器の内部へ導入する。

溶解が完了したら、可動ヒユームフード４２を
開放位置まで引つ込める。製錬装置の口からヒユ
ームフードが取り除かれたら直ちに鋳造工程が開
始する。ゆつくり回転している製錬装置が第８図
に示した鋳造位置まで傾動し、液体内容物がタン
デイツシユ内にゆつくり注ぎ込まれ、タンデイツ
シユ内ではスラグと鉄が部分的に分離する。液体
の鉄および残留スラグは鋳銑機または鉄シヨツト
製造容器の中へ移される。あるいは、溶融物は冷
却用に準備された砂型ピツト中に単純に注ぎ込ま
れる。鋳造ダストおよびヒユームを、ダスト収集
装置５８に通じる後燃焼バーナーバイパスダクト
に導入するために、鋳造ピツトをフードで覆う。

鋳造工程が完了したら、傾斜回転式還元製錬装
置３８を装入位置まで戻し、バツチ装入工程を繰
り返す。

各工程についての操作時間と操作温度はほぼ次
のとおりである。

製錬装置は鋳造位置に約５〜10分間通常の操作
温度で維持される。

装入位置では約５分間が必要である。

予熱は装入中にできるので、製錬装置が予熱位
置にある時間は装入位置にある時間とほぼ同じで
ある。

製錬容器が作動位置にあるときは、 バツチ温度が600℃に達し且つ容器内の雰囲気
温度が900℃まで上昇するのに約５〜10分、 バツチ温度が900℃に達し且つ容器内の雰囲気
温度が1100℃まで上昇するのに約10〜15分、そし
て バツチが還元完了まで維持される1050〜1150℃
に達するのに約10〜15分である。

個々のバツチのペレツト分析値によつて、バツ
チ毎の還元完了までの処理時間は35〜55分であ
る。

バツチあるいは内容物の溶解工程を継続させる
ためには、酸素−燃料溶解バーナー５２を使つて
製錬装置内容物下に酸素および／または燃料を注
入することによつて、容器内の雰囲気温度を1500
〜1650℃の範囲にまで上昇させる。

すなわち、ペレツトのバツチの還元完了までに
要する１サイクルのバツチ処理総時間は35〜55分
であるが、更に溶解工程を継続する場合には溶解
完了までの15〜20分が付加されることになる。

回転式の炉の雰囲気を密閉維持することは、従
来から知られているように困難である。重金属ヒ
ユームを処理工程から追い出す場合には必ず周囲
の作業環境へのガス漏洩を防止することが必須で
ある。金属同士の接触シールやラビリンスシール
等による半漏洩防止型シール手段は作製および維
持に費用がかかる。（回転する炉と静止した部材
との間のシール部は、炉が回転できるようにクリ
アランスが必要である。炉内圧が外囲圧よりも高
いので、ガスや重金属ヒユームはこのクリアラン
スを通つて炉外へ放出される。「半漏洩防止形シ
ール」とは、このような炉外への放出を完全には
防止できないシールをいう。）本発明では、傾斜
回転式還元製錬装置３８の口縁部と可動ヒユーム
フード４２との間に空隙を設けて限定量の空気流
入を確保することによつて、漏洩防止型ガスシー
ルを行なつている。（「漏洩防止型シール」とは、
内部を負圧にすることによつて、シール部のクリ
アランスから外部への漏洩を事実上完全に防止で
きるようにしたシールをいう。）空気流入用の空
隙は、回転式の製錬装置３８と内部を負圧に維持
した静止ヒユームフード４２との間の約３〜６mm
の空間である。圧力反動および圧力脈動は、生ペ
レツトを予備乾燥して製錬装置内での突発的蒸気
放出を防止することによつて回避される。可動ヒ
ユームフードには、プロセス制御データを提供す
る温度および酸素の検出装置が設けられている。
引込可能バーナー４６および溶解バーナー５２は
ヒユームフードが具備する検出装置からの出力信
号によつて操業態様に従つて制御される。

可動ヒユームフード４２が第５図の作動位置に
戻ると、ヒユームフードと後燃焼バーナー（アフ
ターバーナー）３０に通じる吸上ダクト６０との
間で面対面シールが形成される。

可動ヒユームフード４２の中を通る高温のプロ
セスガスの自由酸素量を検出すると共に後燃焼バ
ーナーの燃焼空気ブロワー６４を作動させて後燃
焼バーナーの必要空気を提供することによつて、
可燃性ガスの燃焼を完了させ且つ揮発性金属を再
酸化する。装置を起動させるときのように耐火材
温度が所要点火温度より低い場合に点火を行なう
ために、パイロツトバーナー６６が後燃焼バーナ
ー（アフターバーナー）に設けられている。過剰
空気ダンパー６８は部分的ガス冷却に加えて過剰
燃焼空気を提供するために採用されている。後燃
焼バーナー３０が具備するガスから空気への熱交
換器２８はペレツト乾燥装置２６で用いられる
300℃の乾燥用空気を発生する。しかし、立地場
所の天然ガスのコストによつては、ペレツト乾燥
のための付加的な天然ガスの使用を、後燃焼バー
ナーの熱交換器の使用に代えて選択してもよい。

後燃焼バーナー３０に続くガス冷却装置７０は
従来の方法でガスを冷却し、プロセスダクト収集
装置７２として従来のフアブリツクバツグタイプ
の装置を用いることができるようにガス温度を十
分低下させる。

本発明の方法においては、ガス冷却装置７０か
らの冷却済廃ガスをバツグハウス７２の３つの
別々のコンパートメントへ機械的に振り向ける。
プロセスダクト収集装置取入管７４は製錬装置の
操業態様による必要に応じてガス流をバツグハウ
スの３つのコンパートメントの１つへ振り向け
る。ペレツト中に混合された炭素の予熱および不
揮発化の間に、製錬装置からのダストおよびガス
は燃焼させられ、冷却され、そしてバツグハウス
７２のコンパートメントＡへ振り向けられる。還
元が開始し、そして亜鉛、鉛、カドミウム、およ
びアルカリそれぞれのヒユームが放出し始めた
ら、廃ガス流はコンパートメントＢへ次にＣへ振
り向けられ、それによつてバツチ処理の可変濃縮
効果が利用され、回収された亜鉛および鉛それぞ
れの酸化物ダストの濃縮度が向上する。回収され
たバツグハウスダストは各コンパートメントから
別々に除去され、コンパートメントＡに回収され
たダストは混合装置２２へ再循環されそこで製錬
過程の別の段階のための供給材料と再び混合され
る。コンパートメントＢおよびＣに回収されたダ
ストは、ダストの組成および市販適性に応じて、
もう一度製錬装置へ再循環させてもさせなくても
よい。

第１０図に、本発明のもう一つの実施例を示
す。この場合、ペレツトは傾斜回転式還元製錬装
置３８に装入される前に、回転炉床式直接還元炉
８０の中を通る。ペレツトを予備還元する必要が
ない場合のために上記直接還元炉８０を迂回する
手段が設けられている。

これまでに説明した実施例のいずれについて
も、場合によつては、本発明の方法の工程中にペ
レツト乾燥装置が不要の場合もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、装置の耐火材を
劣化させずに間欠的な使用・操作ができる小規模
フリユーダスト回収装置を提供する。本発明は、
小規模製鋼工場の発生現場で、有害な電弧炉フリ
ユーダストを、直接還元された鉄ペレツトまたは
銑鉄とスラグ、および高度に再濃縮された亜鉛お
よび鉛それぞれの酸化物ダストもしくは鉱石を含
めた再利用可能かつ／または無害な材料にするた
めに経済的に適用できる。

更に、本発明は、再濃縮された亜鉛酸化物ダス
ト、鉛酸化物ダスト、および脈石ダストを別々に
選択的に濃縮および回収するバツチ処理方法を提
供する。本発明の装置は、供給材料を固体状態の
直接還元鉄に変換し、あるいは供給材料を溶解し
て液体状態の鉄とスラグとにしながら、揮発性重
金属を濃縮して後続の排ガス冷却および収集装置
で回収させるようにすることができる、十分な応
用操作性を有する。本発明は更に、直接商業的価
値のない有害な廃棄フリユーダストを、市販可能
な製品および副製品と、EPA EP毒物規制に従
つて安全に処分できる無害な廃棄物とに変換する
手段を提供する。

最終的に、本発明は有害廃棄物としてのフリユ
ーダストおよびスラツジの存在を解消する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で用いられる装置の諸要素の
関係を示す本発明の方法の流れ図、第２図は、本
発明の傾斜回転式還元製錬装置の側面図（部分的
に断面を示す）、第３図は、第２図の傾斜回転式
還元製錬装置に排ガスヒユームフードを装着し且
つ排ガス後燃焼・ガス冷却装置を配備した状態を
示す供給端側から見た正面図、第４図は、傾斜回
転式還元製錬装置の断面と、バツチ装入操作中の
バツチ装入装置とを示す側面図、第５図は、第４
図と同様の断面と、ヒユームフードを作動位置に
配置し、バツチ装入装置を引つ込めた状態にし、
引込可能バーナーを製錬装置加熱位置に配置した
状態とを示す側面図、第６図は、引込可能バーナ
ーをパイロツト位置に配置し、回転バーナーおよ
びガス注入装置を作動させた第４図の傾斜回転式
還元製錬装置の作動状態を示す側面図、第７図
は、ガス注入を行なつてバツチ装入材を溶落させ
る作動状態を示す本発明の傾斜回転式還元製錬炉
の側面および部分断面図、第８図は、固体の直接
還元鉄ペレツトまたは液体の鉄とスラグを排出す
る姿勢で、後者の場合を示す側面および部分断面
図、第９図は、定位置中心線バーナーと、回転炉
体の側壁に設けられた羽口とを有するガス注入装
置を示す、本発明の傾斜回転式還元製錬の拡大部
分断面図、および第１０図は、回転炉式直接還元
装置を用いた本発明の方法を示す模式的流れ図で
ある。 １０……貯蔵槽、１２……搬送装置、１４，１
６，１８……貯蔵槽、２０……搬送装置、２２…
…混合装置、２４……ペレタイジングデイスク、
２６……ペレツト乾燥装置、２８……熱交換器、
３０……後燃焼装置、３２……バツチ装入装置、
３６……予熱領域、３８……傾斜回転式還元製錬
装置、４０……供給装置、４２……可動ヒユーム
フード、４４……装入口、４６……引込可能バー
ナー、５０……回転式冷却装置、５２……溶解バ
ーナー、５４……羽口、５６……回転接合部、５
８……ダスト収集装置、６０……吸上ダクト、６
４……燃焼空気ブロワ、６６……パイロツトバー
ナー、６８……過剰空気ダンパー、７０……ガス
冷却装置、７２……バツグハウス、８０……回転
炉床式直接還元炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 廃材の貯蔵手段、 混合装置、 該廃材の貯蔵手段と該混合装置とを連絡して、
   該廃材、固体炭素質材料、および結合剤を該混合
   装置に導入する手段、 ペレタイジング装置、 該混合装置からの材料を該ペレタイジング装置
   に導入する手段、 ペレツトの排出手段、 傾斜回転式還元製錬炉、 該ペレツトを該傾斜回転式還元製錬炉に導入す
   る手段、 該傾斜回転式還元製錬炉の内部を加熱する引込
   可能式バーナー、 該傾斜回転式還元製錬炉をその傾斜軸に関して
   回転させる手段、および 該傾斜回転式還元製錬炉を水平軸に関して傾動
   させる手段、 を含んで成る、ダストおよびスラツジの処理装
   置。 ２ 該傾斜回転式還元製錬炉の炉口に密封装着で
   きるヒユームフードを更に含んで成る特許請求の
   範囲第１項記載の処理装置。 ３ 該ペレツトを該傾斜回転式還元製錬炉に導入
   する手段が、該炉口に関して出入可能な可動状態
   で設けられている特許請求の範囲第１項記載の処
   理装置。 ４ 該ヒユームフードの出口で、ガスパイプ内に
   アフターバーナーが設けられている特許請求の範
   囲第２項記載の処理装置。 ５ 内部を進行する搬送手段上のペレツト中を下
   向きおよび上向きに、加熱された空気を強制進行
   させる手段を内部に有し、且つ該ペレツト排出手
   段と連絡するペレツト乾燥装置を更に含んで成る
   特許請求の範囲第１項記載の処理装置。 ６ 該傾斜回転式還元製錬炉からの排出ガスを収
   集する手段、ガス浄化装置、および該排出ガスを
   該ガス浄化装置内を進行させる手段を更に含んで
   成る特許請求の範囲第１項記載の処理装置。 ７ 該排出ガスから除去された材料を選択的に該
   混合装置へ戻す手段を更に含んで成る特許請求の
   範囲第６項記載の処理装置。 ８ 該ペレタイジング装置から出るペレツトをサ
   イジングする手段を更に含んで成る特許請求の範
   囲第１項記載の処理装置。 ９ 直接還元炉、該ペレツトを該直接還元炉に導
   入する手段、および直接還元されたペレツトを該
   直接還元炉から該傾斜回転式還元製錬炉に導入す
   る手段を更に含んで成る特許請求の範囲第１項記
   載の処理装置。 １０ 鋼製外被、該鋼製外被内の耐火性内張り、
   および一端に装入および排出用の開口部を有し、
   中心軸に関して回転可能で且つ傾動軸に関して傾
   動可能な状態に設けられた傾斜回転式還元製錬
   炉。 １１ 該傾動軸が外部にある特許請求の範囲第１
   ０項記載の傾斜回転式還元製錬炉。 １２ 該装入および排出用の開口部の上に取りは
   ずし可能な状態に設けることができるフードを更
   に含んで成る特許請求の範囲第１０項記載の傾斜
   回転式還元製錬炉。 １３ 該フード内のオリフイスを通して該直接還
   元炉中へ挿入できる引込可能なバーナーを更に含
   んで成る特許請求の範囲第１０項記載の傾斜回転
   式還元製錬炉。 １４ 該傾斜回転式還元製錬炉中へガスおよび／
   または燃料を注入する手段を更に含んで成る特許
   請求の範囲第１０項記載の傾斜回転式還元製錬
   炉。 １５ 該注入する手段が、羽口、ポーラスプラ
   グ、およびセラミツク要素から成る群から選択さ
   れる特許請求の範囲第１４項記載の傾斜回転式還
   元製錬炉。 １６ 該バーナーが、水冷され、引込可能であ
   り、連続的に種々の加熱位置に位置することがで
   きる酸素−燃料バーナーであり、かつ鋳造および
   装入操作中に可動ヒユームフード中へ引き込まれ
   る特許請求の範囲第１３項記載の傾斜回転式還元
   製錬炉。 １７ 廃金属含有廃ダスト、固体炭素質材料、お
   よび結合剤を計量する工程、 計量されたこれらの材料を混合して適当な混合
   物とする工程、 該混合物をペレタイジングして金属酸化物を含
   有するペレツトとする工程、 該ペレツトを600〜1150℃の温度に加熱して該
   金属酸化物を還元して金属化された材料とする工
   程、および 還元されて金属化された材料を無害な材料とし
   て排出する工程、 を含んで成る、廃金属を含有するダストまたはス
   ラツジから無害な材料を準備する方法。 １８ 該金属化された材料を、排出に先立つて溶
   融させる工程を更に含んで成る特許請求の範囲第
   １７項記載の方法。 １９ 該金属酸化物の還元によつて発生する排ガ
   スを除去し、そして金属含有粒子の該ガスを浄化
   する工程を更に含んで成る特許請求の範囲第１７
   項記載の方法。 ２０ 浄化されたガスからの粒子を、ペレタイジ
   ングに先立つて計量された材料と混合することに
   よつて再循環させる工程を更に含んで成る特許請
   求の範囲第１９項記載の方法。 ２１ 該固体炭素質材料が石炭またはコークスで
   ある特許請求の範囲第１７項記載の方法。 ２２ 該結合剤がセルロース系コロイド質有機結
   合剤である特許請求の範囲第１７項記載の方法。