JPH09268332A - 製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置 - Google Patents
製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置Info
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- JPH09268332A JPH09268332A JP10462096A JP10462096A JPH09268332A JP H09268332 A JPH09268332 A JP H09268332A JP 10462096 A JP10462096 A JP 10462096A JP 10462096 A JP10462096 A JP 10462096A JP H09268332 A JPH09268332 A JP H09268332A
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、製鉄ダストから亜鉛濃度の高い亜
鉛原料を効率よく、連続的に回収する装置を課題とす
る。 【解決手段】 塊成化された製鉄ダストを投入し、前記
塊成化された製鉄ダスト中の酸化鉄と酸化亜鉛を還元す
る溶鉄を保持する溶解炉と、還元された亜鉛を蒸気化し
て酸化亜鉛として回収する回収手段とを備えた製鉄ダス
トからの酸化亜鉛の回収装置において、（ａ）前記溶解
炉が電気ア−ク加熱をする電極装置と、（ｂ）前記溶鉄
を攪拌する攪拌手段と、更に、（ｃ）前記溶解炉から発
生するダストから、粒径の大きなダストから段階的にダ
ストを回収する複数の集塵機を備えていることを特徴と
する製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置である。
鉛原料を効率よく、連続的に回収する装置を課題とす
る。 【解決手段】 塊成化された製鉄ダストを投入し、前記
塊成化された製鉄ダスト中の酸化鉄と酸化亜鉛を還元す
る溶鉄を保持する溶解炉と、還元された亜鉛を蒸気化し
て酸化亜鉛として回収する回収手段とを備えた製鉄ダス
トからの酸化亜鉛の回収装置において、（ａ）前記溶解
炉が電気ア−ク加熱をする電極装置と、（ｂ）前記溶鉄
を攪拌する攪拌手段と、更に、（ｃ）前記溶解炉から発
生するダストから、粒径の大きなダストから段階的にダ
ストを回収する複数の集塵機を備えていることを特徴と
する製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化鉄を主成分と
し、低濃度の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む製鉄所で発生す
る製鉄ダスト（以下単にダストともいう）から酸化亜鉛
を回収する回収装置に関する。以下、亜鉛というときは
金属亜鉛も含むが主として酸化亜鉛を意味する。
し、低濃度の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む製鉄所で発生す
る製鉄ダスト（以下単にダストともいう）から酸化亜鉛
を回収する回収装置に関する。以下、亜鉛というときは
金属亜鉛も含むが主として酸化亜鉛を意味する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鉱石やスクラップ等を原料として鉄を
生産している製鉄所からは、多量の酸化鉄を含む製鉄ダ
ストが発生する。その代表的なものとして、高炉ダスト
及び転炉ダストがある。製鉄所から発生する全ダスト量
に占める高炉ダストおよび転炉ダストの割合は６０％以
上に達する。
生産している製鉄所からは、多量の酸化鉄を含む製鉄ダ
ストが発生する。その代表的なものとして、高炉ダスト
及び転炉ダストがある。製鉄所から発生する全ダスト量
に占める高炉ダストおよび転炉ダストの割合は６０％以
上に達する。
【０００３】高炉ダストの主成分は、炭素と酸化鉄であ
り、転炉ダストの主成分は、酸化鉄である。また、いず
れも亜鉛濃度は、０．１から３ｗｔ％であり、その形態
は金属亜鉛も少量含むが主に酸化亜鉛である。
り、転炉ダストの主成分は、酸化鉄である。また、いず
れも亜鉛濃度は、０．１から３ｗｔ％であり、その形態
は金属亜鉛も少量含むが主に酸化亜鉛である。
【０００４】製鉄所では、製鉄ダストから鉄分、及び炭
素分を回収するため、高炉用原料としてリサイクルす
る。しかし、亜鉛は高炉炉内で壁付きの原因となるの
で、高炉の安定操業を確保しながら高炉用原料としてリ
サイクルするためには、高炉に蓄積される亜鉛量を厳密
に管理することが必要である。現在では、高炉に装入さ
れる亜鉛量を、銑鉄１トン当たり、０．１ｋｇ以下に制
限している。
素分を回収するため、高炉用原料としてリサイクルす
る。しかし、亜鉛は高炉炉内で壁付きの原因となるの
で、高炉の安定操業を確保しながら高炉用原料としてリ
サイクルするためには、高炉に蓄積される亜鉛量を厳密
に管理することが必要である。現在では、高炉に装入さ
れる亜鉛量を、銑鉄１トン当たり、０．１ｋｇ以下に制
限している。
【０００５】そこで、製鉄所においては、湿式サイクロ
ン等の脱亜鉛設備により高濃度亜鉛ダストと低濃度亜鉛
ダストに分離し、低濃度亜鉛ダストのみを高炉原料とし
てリサイクルしている。他方、高濃度亜鉛ダストは埋め
立て処理をしているが、この種のダスト量が増えて、ダ
ストの処理が困難となっている。
ン等の脱亜鉛設備により高濃度亜鉛ダストと低濃度亜鉛
ダストに分離し、低濃度亜鉛ダストのみを高炉原料とし
てリサイクルしている。他方、高濃度亜鉛ダストは埋め
立て処理をしているが、この種のダスト量が増えて、ダ
ストの処理が困難となっている。
【０００６】一方、近年わが国においても相当量のスク
ラップが蓄積されており、資源の有効活用の観点から一
貫製鉄所においても鉄源としてスクラップの比率が高ま
る傾向にある。しかも、スクラップ中の亜鉛メッキ鋼板
の割合が増加しており、製鉄所における原料中の亜鉛量
が増加する傾向にある。
ラップが蓄積されており、資源の有効活用の観点から一
貫製鉄所においても鉄源としてスクラップの比率が高ま
る傾向にある。しかも、スクラップ中の亜鉛メッキ鋼板
の割合が増加しており、製鉄所における原料中の亜鉛量
が増加する傾向にある。
【０００７】最近上記のように製鉄所における原料中の
亜鉛量が増加する傾向にあることから、高濃度の亜鉛ダ
ストを埋め立て処理するだけでなく、積極的に亜鉛の回
収を図り、精錬用の亜鉛原料として回収する技術が検討
されている。精錬用の亜鉛原料として利用するためには
亜鉛の濃度をできるかぎり高くする必要があり、現在目
標とされている亜鉛の濃度は５０ｗｔ％である。
亜鉛量が増加する傾向にあることから、高濃度の亜鉛ダ
ストを埋め立て処理するだけでなく、積極的に亜鉛の回
収を図り、精錬用の亜鉛原料として回収する技術が検討
されている。精錬用の亜鉛原料として利用するためには
亜鉛の濃度をできるかぎり高くする必要があり、現在目
標とされている亜鉛の濃度は５０ｗｔ％である。
【０００８】上記のような高炉メーカーの他に、いわゆ
る電気炉メーカーがあるが、ここで発生する電気炉ダス
トの主成分は酸化鉄と酸化亜鉛であり、各々酸化鉄２０
〜３０％、酸化亜鉛１５〜２５％を含有している。電気
炉ダストの発生量の約６０％は製錬用亜鉛原料としてリ
サイクルされているが、残り４０％は埋め立て処理され
ており、電気炉ダストについても高炉ダストや転炉ダス
トと同様に製錬用亜鉛原料としての用途拡大が望まれて
いる。
る電気炉メーカーがあるが、ここで発生する電気炉ダス
トの主成分は酸化鉄と酸化亜鉛であり、各々酸化鉄２０
〜３０％、酸化亜鉛１５〜２５％を含有している。電気
炉ダストの発生量の約６０％は製錬用亜鉛原料としてリ
サイクルされているが、残り４０％は埋め立て処理され
ており、電気炉ダストについても高炉ダストや転炉ダス
トと同様に製錬用亜鉛原料としての用途拡大が望まれて
いる。
【０００９】従って、上記製鉄所ダスト等から亜鉛を回
収し、精錬用の亜鉛原料とするためには、いかに効率良
く亜鉛の濃度を５０ｗｔ％以上に濃縮するかが重要な課
題である。
収し、精錬用の亜鉛原料とするためには、いかに効率良
く亜鉛の濃度を５０ｗｔ％以上に濃縮するかが重要な課
題である。
【００１０】特開昭５３−１２２６０４号公報には、図
２に示す様な製鉄ダスト中の亜鉛等の揮発成分の回収方
法が開示されている。以下、図２を参照しながらこの技
術を説明する。
２に示す様な製鉄ダスト中の亜鉛等の揮発成分の回収方
法が開示されている。以下、図２を参照しながらこの技
術を説明する。
【００１１】電気炉から排出された還元期のスラグ１を
反応容器２に受け、電極３をこのスラグに挿入し、スラ
グが流動性を失わないように（１４５０〜１５００℃）
程度に通電して加熱する。予めコークス粉とダストを製
団機によりブリケットに成形し、このブリケットを上記
反応容器に投入し、亜鉛等の揮発成分を還元する。この
際、上記反応を促進するため電極からの電力を調整し、
スラグの流動を確保する。
反応容器２に受け、電極３をこのスラグに挿入し、スラ
グが流動性を失わないように（１４５０〜１５００℃）
程度に通電して加熱する。予めコークス粉とダストを製
団機によりブリケットに成形し、このブリケットを上記
反応容器に投入し、亜鉛等の揮発成分を還元する。この
際、上記反応を促進するため電極からの電力を調整し、
スラグの流動を確保する。
【００１２】反応終了後はスラグを反応容器から排出さ
せ、その後の利用が容易なように破砕し、磁選し、鉄鋼
等の磁性物は再利用する。上記反応によって発生した亜
鉛等の揮発成分は反応容器上部に設けられた集塵フード
４により捕集し、バグフィルター５により回収する。
せ、その後の利用が容易なように破砕し、磁選し、鉄鋼
等の磁性物は再利用する。上記反応によって発生した亜
鉛等の揮発成分は反応容器上部に設けられた集塵フード
４により捕集し、バグフィルター５により回収する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術は、
次のような問題を有している。即ち、ダストに含まれる
揮発物以外のスラグ成分は、所定量のダストを処理終了
後 反応容器から排出して、処理し、この作業を繰り返
す。即ち、バッチ式（回分式）のダスト処理方式のため
に、連続処理方式に比較して、処理量の点で制約があ
る。
次のような問題を有している。即ち、ダストに含まれる
揮発物以外のスラグ成分は、所定量のダストを処理終了
後 反応容器から排出して、処理し、この作業を繰り返
す。即ち、バッチ式（回分式）のダスト処理方式のため
に、連続処理方式に比較して、処理量の点で制約があ
る。
【００１４】また、スラグ中鉄分を回収するために、冷
却→破砕→磁選という工程が必要なことから、熱的エネ
ルギーの損失と共に、処理するために多大な設備費がか
かることや、処理時間の長さなどから、コスト的に非常
に不利な処理方法である。
却→破砕→磁選という工程が必要なことから、熱的エネ
ルギーの損失と共に、処理するために多大な設備費がか
かることや、処理時間の長さなどから、コスト的に非常
に不利な処理方法である。
【００１５】また、上記技術では、反応を促進するため
にスラグを攪拌しているが、その手段は電極装置であ
る。即ち、電極装置に付加する電力を調節することによ
って、スラグの流動状態を変化させるが、同時に、この
付加電力を変えるとスラグの温度も変化してしまう。こ
のため、例えば、スラグの適正な流動状態を確保しよう
とすると、スラグが１５００℃以上の高温になる場合が
あり、ダスト処理のための電極装置からの投入電力原単
位の増大や、収納容器内面の耐火物の損耗が激しくなる
など、経済的な処理プロセスとはいえない。
にスラグを攪拌しているが、その手段は電極装置であ
る。即ち、電極装置に付加する電力を調節することによ
って、スラグの流動状態を変化させるが、同時に、この
付加電力を変えるとスラグの温度も変化してしまう。こ
のため、例えば、スラグの適正な流動状態を確保しよう
とすると、スラグが１５００℃以上の高温になる場合が
あり、ダスト処理のための電極装置からの投入電力原単
位の増大や、収納容器内面の耐火物の損耗が激しくなる
など、経済的な処理プロセスとはいえない。
【００１６】更に、上記技術では、亜鉛などの揮発物
は、バグフィルターで回収しているが、ダストからの亜
鉛回収の場合、その濃度が５０％以上なければ、粗酸化
亜鉛として精錬メーカに売却することは難しいのが現状
である。特に、原料である製鉄ダストの亜鉛濃度が低い
ため、上記のダスト処理方法で、揮発物中に５０％以上
の亜鉛濃度を得ることは、炉内反応時間等の点から困難
である。このため、５０％以上の亜鉛濃度の揮発物を得
るためには、回収した揮発物を原料ダストに混合し、再
度上記のダスト処理を行うという再循環処理が必要にな
る。
は、バグフィルターで回収しているが、ダストからの亜
鉛回収の場合、その濃度が５０％以上なければ、粗酸化
亜鉛として精錬メーカに売却することは難しいのが現状
である。特に、原料である製鉄ダストの亜鉛濃度が低い
ため、上記のダスト処理方法で、揮発物中に５０％以上
の亜鉛濃度を得ることは、炉内反応時間等の点から困難
である。このため、５０％以上の亜鉛濃度の揮発物を得
るためには、回収した揮発物を原料ダストに混合し、再
度上記のダスト処理を行うという再循環処理が必要にな
る。
【００１７】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、亜鉛含有ダストを、簡易な処理
装置によって、連続的かつ大量に、還元、蒸気化し、効
率よく高濃度の亜鉛酸化物ダストを回収することにあ
る。
ためになされたもので、亜鉛含有ダストを、簡易な処理
装置によって、連続的かつ大量に、還元、蒸気化し、効
率よく高濃度の亜鉛酸化物ダストを回収することにあ
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、塊成化さ
れた製鉄ダストを投入し、前記塊成化された製鉄ダスト
中の酸化鉄と酸化亜鉛を還元する溶鉄を保持する溶解炉
と、還元された亜鉛を蒸気化して酸化亜鉛として回収す
る回収手段とを備えた製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収
装置において、（ａ）前記溶解炉が電気ア−ク加熱をす
る電極装置と、前記溶鉄を攪拌する攪拌手段とを備え、
更に、（ｂ）前記回収手段が、粒径の大きなダストから
段階的にダストを回収する複数の集塵機を備えているこ
とを特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置で
ある。
れた製鉄ダストを投入し、前記塊成化された製鉄ダスト
中の酸化鉄と酸化亜鉛を還元する溶鉄を保持する溶解炉
と、還元された亜鉛を蒸気化して酸化亜鉛として回収す
る回収手段とを備えた製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収
装置において、（ａ）前記溶解炉が電気ア−ク加熱をす
る電極装置と、前記溶鉄を攪拌する攪拌手段とを備え、
更に、（ｂ）前記回収手段が、粒径の大きなダストから
段階的にダストを回収する複数の集塵機を備えているこ
とを特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置で
ある。
【００１９】第２の発明は、前記溶鉄を攪拌する攪拌手
段が前記溶解炉の底部に設けられた攪拌ガス吹き込手段
であることを特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回
収装置である。
段が前記溶解炉の底部に設けられた攪拌ガス吹き込手段
であることを特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回
収装置である。
【００２０】第３の発明は、前記攪拌ガス吹き込手段に
より攪拌ガスを溶鉄１ｔｏｎ当たり２〜１０Ｎｍ3 ／ｈ
吹き込むことを特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の
回収装置である。
より攪拌ガスを溶鉄１ｔｏｎ当たり２〜１０Ｎｍ3 ／ｈ
吹き込むことを特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の
回収装置である。
【００２１】第４の発明は、前記複数の集塵機の内、第
１段目の集塵機は前記溶解炉からのダストから主に粒径
１０μｍ以上のダストを回収し、第２段目の集塵機は主
に０．１μｍ以上のダストを回収する集塵機であること
を特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置であ
る。
１段目の集塵機は前記溶解炉からのダストから主に粒径
１０μｍ以上のダストを回収し、第２段目の集塵機は主
に０．１μｍ以上のダストを回収する集塵機であること
を特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置であ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明では、亜鉛を含有する製鉄
ダストを、コークス粉等の還元用カーボンと混合して、
塊成化し、この塊成化ダストを溶解炉内の溶鉄中に投入
する。投入した塊成化ダストは、溶解炉内に層状に堆積
し、溶解炉内の溶銑を含む溶鉄（カ−ボン量２ｗｔ％以
上の鉄浴）から熱を受けて、最下層の塊成化ダストから
順次、塊成化ダスト内のカーボンによって、ダスト中の
酸化亜鉛が還元される。
ダストを、コークス粉等の還元用カーボンと混合して、
塊成化し、この塊成化ダストを溶解炉内の溶鉄中に投入
する。投入した塊成化ダストは、溶解炉内に層状に堆積
し、溶解炉内の溶銑を含む溶鉄（カ−ボン量２ｗｔ％以
上の鉄浴）から熱を受けて、最下層の塊成化ダストから
順次、塊成化ダスト内のカーボンによって、ダスト中の
酸化亜鉛が還元される。
【００２３】即ち、ダスト中酸化亜鉛は近接するカーボ
ンによって速やかに還元され、亜鉛蒸気が発生し、その
後、溶解炉上部の酸素分圧の高い空間において、直ちに
再酸化され、高濃度の酸化亜鉛として、回収される。一
方、ダスト中の酸化鉄は、還元され、溶鉄中に鉄として
回収される。
ンによって速やかに還元され、亜鉛蒸気が発生し、その
後、溶解炉上部の酸素分圧の高い空間において、直ちに
再酸化され、高濃度の酸化亜鉛として、回収される。一
方、ダスト中の酸化鉄は、還元され、溶鉄中に鉄として
回収される。
【００２４】上記ダスト処理によって生成するスラグや
溶鉄は、その増加分を、溶解炉を傾動するなどの方法に
よって、随時系外に排出することが可能であることか
ら、溶解炉内に適当量な溶鉄が存在すれば、連続的な処
理が可能である。生成した溶鉄は、外部への放散熱分だ
けの小さい熱損失のみで、ほぼその顕熱と共に、再度、
製鋼原料として、電気炉に投入し、再利用することが可
能である。
溶鉄は、その増加分を、溶解炉を傾動するなどの方法に
よって、随時系外に排出することが可能であることか
ら、溶解炉内に適当量な溶鉄が存在すれば、連続的な処
理が可能である。生成した溶鉄は、外部への放散熱分だ
けの小さい熱損失のみで、ほぼその顕熱と共に、再度、
製鋼原料として、電気炉に投入し、再利用することが可
能である。
【００２５】本発明では、ダスト処理のために必要な高
温度の確保を、電極装置から発生するアーク熱によって
行う。電極装置に投入される電力は、排ガス顕熱や溶解
炉の放散熱などの外部への熱損失と、ダストの顕熱や酸
化亜鉛、酸化鉄の還元反応熱などのダスト処理のために
必要な熱量と等しい熱量を投入すれば良く、熱収支から
求められる。
温度の確保を、電極装置から発生するアーク熱によって
行う。電極装置に投入される電力は、排ガス顕熱や溶解
炉の放散熱などの外部への熱損失と、ダストの顕熱や酸
化亜鉛、酸化鉄の還元反応熱などのダスト処理のために
必要な熱量と等しい熱量を投入すれば良く、熱収支から
求められる。
【００２６】例えば、溶解炉で必要な熱量は、ダスト処
理量：１ｔ／ｈに対して、７００ｋｗｈ，外部への熱損
失が２５００ｋｗｈであり、計３２００ｋｗｈの電力を
投入すれば良い。溶解炉の寸法は、例えば内径×高さ：
２．６ｍ×２．８ｍ、溶鉄重量：１００ｔｏｎであり、
ダスト処理量：１ｔ／ｈである。
理量：１ｔ／ｈに対して、７００ｋｗｈ，外部への熱損
失が２５００ｋｗｈであり、計３２００ｋｗｈの電力を
投入すれば良い。溶解炉の寸法は、例えば内径×高さ：
２．６ｍ×２．８ｍ、溶鉄重量：１００ｔｏｎであり、
ダスト処理量：１ｔ／ｈである。
【００２７】ダスト中の酸化亜鉛の還元反応は、主とし
て、溶鉄と、溶鉄上に堆積した塊成化ダストとの界面で
生じる。このため、何らかの手段によって、溶鉄上面に
堆積した製鉄ダストの塊成化ダストを攪拌して、両者の
界面間の混合を向上させれば、塊成化ダスト−溶鉄界面
で生じる還元反応速度を上昇させ、ダスト処理量の増大
を実現できる。
て、溶鉄と、溶鉄上に堆積した塊成化ダストとの界面で
生じる。このため、何らかの手段によって、溶鉄上面に
堆積した製鉄ダストの塊成化ダストを攪拌して、両者の
界面間の混合を向上させれば、塊成化ダスト−溶鉄界面
で生じる還元反応速度を上昇させ、ダスト処理量の増大
を実現できる。
【００２８】本発明では、溶鉄を攪拌する手段として、
ガス吹き装置を溶解炉に設置する。このガス吹き装置
は、溶解炉内の溶鉄を下方向から攪拌するために、溶解
炉の底部に設置したり、あるいは溶鉄上部を攪拌するた
めに、溶解炉の上部に設置する。攪拌用ガスは、主とし
て、窒素、アルゴンなどの不活性ガスを用いる。
ガス吹き装置を溶解炉に設置する。このガス吹き装置
は、溶解炉内の溶鉄を下方向から攪拌するために、溶解
炉の底部に設置したり、あるいは溶鉄上部を攪拌するた
めに、溶解炉の上部に設置する。攪拌用ガスは、主とし
て、窒素、アルゴンなどの不活性ガスを用いる。
【００２９】その量は、例えば、溶鉄底部から攪拌する
底吹きガス装置の場合、溶鉄量によって異なるが、攪拌
試験の結果、溶鉄１ｔ当たり、２〜１０Ｎｍ3 ／ｈが適
正であるとの知見を得た。また、ノズルは、多孔質のポ
ーラスレンガあるいは小径管を複数束ねた構造でよい。
底吹きガス装置の場合、溶鉄量によって異なるが、攪拌
試験の結果、溶鉄１ｔ当たり、２〜１０Ｎｍ3 ／ｈが適
正であるとの知見を得た。また、ノズルは、多孔質のポ
ーラスレンガあるいは小径管を複数束ねた構造でよい。
【００３０】その他の溶鉄攪拌装置として、機械式攪拌
装置があり、複数の翼を有した攪拌機を溶鉄中で回転さ
せることによって、溶鉄の周方向運動を生じさせ、反応
速度の向上が実現できる。以上のように、反応に必要な
熱量と、溶鉄の攪拌力を別々の因子で独立に調節するこ
とが可能となり、効率よくダストを還元処理することが
可能である。
装置があり、複数の翼を有した攪拌機を溶鉄中で回転さ
せることによって、溶鉄の周方向運動を生じさせ、反応
速度の向上が実現できる。以上のように、反応に必要な
熱量と、溶鉄の攪拌力を別々の因子で独立に調節するこ
とが可能となり、効率よくダストを還元処理することが
可能である。
【００３１】また、本発明では、製鉄ダストに水硬性の
添加材を加えて塊成化しているが、この塊成化ブリケッ
トは水分を１〜５％程度含んでおり、このまま溶解炉に
投入すると、その蒸発熱や昇温のために、熱が消費され
る。このため、処理装置全体の熱効率を改善するため
に、溶解炉から排出されるガスの顕熱を有効利用する。
添加材を加えて塊成化しているが、この塊成化ブリケッ
トは水分を１〜５％程度含んでおり、このまま溶解炉に
投入すると、その蒸発熱や昇温のために、熱が消費され
る。このため、処理装置全体の熱効率を改善するため
に、溶解炉から排出されるガスの顕熱を有効利用する。
【００３２】具体的には、溶解炉から排出されるガスは
約３００℃以上であり、その量はダスト処理量に比例
し、ダスト処理量１ｔ当たり１０，０００Ｎｍ3 のガス
が発生する。このガスを塊成化ダストであるブリケット
等の乾燥、予熱装置に送り、間接あるいは直接的に、乾
燥、予熱させる。
約３００℃以上であり、その量はダスト処理量に比例
し、ダスト処理量１ｔ当たり１０，０００Ｎｍ3 のガス
が発生する。このガスを塊成化ダストであるブリケット
等の乾燥、予熱装置に送り、間接あるいは直接的に、乾
燥、予熱させる。
【００３３】また、上記溶解炉から発生するダストは、
原料である塊成化ダストに比べ、亜鉛濃度が格段に濃縮
されている。しかし、原料である塊成化ダストがそのま
ま溶解炉から排出されてくる部分もあり、この部分は通
常１０μｍ以上の粒径であり、亜鉛濃度が低い。他方、
還元された亜鉛が酸化亜鉛となった部分は通常１０μｍ
未満の粒径であり、亜鉛濃度は高くなっている。
原料である塊成化ダストに比べ、亜鉛濃度が格段に濃縮
されている。しかし、原料である塊成化ダストがそのま
ま溶解炉から排出されてくる部分もあり、この部分は通
常１０μｍ以上の粒径であり、亜鉛濃度が低い。他方、
還元された亜鉛が酸化亜鉛となった部分は通常１０μｍ
未満の粒径であり、亜鉛濃度は高くなっている。
【００３４】そこで、少くとも２基以上設置し、第１段
目の集塵機は前記溶解炉からのダストから主に粒径１０
μｍ以上のダストを回収し、第２段目の集塵機は主に
０．１μｍ以上のダストを回収する。このような集塵機
を配設することにより亜鉛濃度に応じて、ダストを分別
捕集し、かつ、亜鉛濃度が低い捕集ダストは、再循環し
て、前記処理ダスト中に戻し、ダスト中の亜鉛濃度を高
めて、ダストを捕集することができる。かかる集塵機と
しては、例えば乾式のサイクロンが適当である。
目の集塵機は前記溶解炉からのダストから主に粒径１０
μｍ以上のダストを回収し、第２段目の集塵機は主に
０．１μｍ以上のダストを回収する。このような集塵機
を配設することにより亜鉛濃度に応じて、ダストを分別
捕集し、かつ、亜鉛濃度が低い捕集ダストは、再循環し
て、前記処理ダスト中に戻し、ダスト中の亜鉛濃度を高
めて、ダストを捕集することができる。かかる集塵機と
しては、例えば乾式のサイクロンが適当である。
【００３５】
【実施例】次に、この発明の、ダスト中の亜鉛の回収装
置を、実施例である図１により説明する。図１は、この
発明のダスト中の亜鉛の回収装置の概要図である。
置を、実施例である図１により説明する。図１は、この
発明のダスト中の亜鉛の回収装置の概要図である。
【００３６】ダストホッパー２１に貯えられた亜鉛を含
有する原料ダスト２２は、コークスホッパー２３に加え
られた還元用コークス２４をバインダーホッパー２５に
貯えられたバインダー２６と共に、混合機２７で十分に
混合される。その混合物は塊成化装置２８で、直径１５
〜３０ｍｍ、厚さ１０〜２０ｍｍ程度の大きさのブリケ
ット状に塊成化される。
有する原料ダスト２２は、コークスホッパー２３に加え
られた還元用コークス２４をバインダーホッパー２５に
貯えられたバインダー２６と共に、混合機２７で十分に
混合される。その混合物は塊成化装置２８で、直径１５
〜３０ｍｍ、厚さ１０〜２０ｍｍ程度の大きさのブリケ
ット状に塊成化される。
【００３７】この塊成化ダストは、乾燥、予熱装置２９
において、排ガス３９によって、乾燥、予熱された後、
中間ホッパー３０を経て、定量供給機３１によって、溶
解炉３２に定量投入される。溶解炉３２には、その内部
に温度が１４００〜１６００℃の溶鉄３３が入ってお
り、投入されたブリケット３４は、その比重が１．２〜
２．５であり、溶鉄３３に比べて小さいため、溶鉄表面
に層状に堆積する。
において、排ガス３９によって、乾燥、予熱された後、
中間ホッパー３０を経て、定量供給機３１によって、溶
解炉３２に定量投入される。溶解炉３２には、その内部
に温度が１４００〜１６００℃の溶鉄３３が入ってお
り、投入されたブリケット３４は、その比重が１．２〜
２．５であり、溶鉄３３に比べて小さいため、溶鉄表面
に層状に堆積する。
【００３８】溶鉄３３の温度低下を防ぐために、溶解炉
３２上部に、電極装置３５が設置されており、ここから
アークを発生させ、その熱によって溶解炉３２に熱を供
給する。また、溶解炉底部には、底吹きガス装置３７が
あり、ここから窒素ガス３８を噴出させ、溶鉄を攪拌し
ており、これも反応速度の向上に寄与している。
３２上部に、電極装置３５が設置されており、ここから
アークを発生させ、その熱によって溶解炉３２に熱を供
給する。また、溶解炉底部には、底吹きガス装置３７が
あり、ここから窒素ガス３８を噴出させ、溶鉄を攪拌し
ており、これも反応速度の向上に寄与している。
【００３９】ダスト中の酸化鉄は、主として、ブリケッ
ト中のカーボンによって還元されて鉄として溶鉄中に回
収される。また、酸化亜鉛は、ダスト中のカーボンによ
って、還元され、蒸発し、溶解炉３２の上部蓋に設けら
れた空気導入口等から炉内へ流入する空気中の酸素によ
って酸化され、１０μｍ未満の微細な酸化亜鉛粒子とな
る。
ト中のカーボンによって還元されて鉄として溶鉄中に回
収される。また、酸化亜鉛は、ダスト中のカーボンによ
って、還元され、蒸発し、溶解炉３２の上部蓋に設けら
れた空気導入口等から炉内へ流入する空気中の酸素によ
って酸化され、１０μｍ未満の微細な酸化亜鉛粒子とな
る。
【００４０】一方、塊成化した原料である亜鉛含有ダス
トも、その一部分が溶鉄３３からの熱衝撃によって、粉
化し、未反応のままで系外へ排出される。また、一部溶
鉄の表面から酸化鉄も系外へ排出される。
トも、その一部分が溶鉄３３からの熱衝撃によって、粉
化し、未反応のままで系外へ排出される。また、一部溶
鉄の表面から酸化鉄も系外へ排出される。
【００４１】これらの、酸化亜鉛粒子と、未反応ダスト
及び鉄分は、粒径１０μｍ以上を捕集する乾式サイクロ
ンである第１集塵装置４０と、粒径１０μｍ未満を捕集
する乾式サイクロンである第２集塵装置４１によって捕
集される。各々の集塵装置で回収されたダストの成分は
表１に示す通りである。本実施例では、目標亜鉛濃度を
５０％以上に設定しているため、第２集塵装置４１で捕
集したダストは、製品ホッパー４２に貯えられる。
及び鉄分は、粒径１０μｍ以上を捕集する乾式サイクロ
ンである第１集塵装置４０と、粒径１０μｍ未満を捕集
する乾式サイクロンである第２集塵装置４１によって捕
集される。各々の集塵装置で回収されたダストの成分は
表１に示す通りである。本実施例では、目標亜鉛濃度を
５０％以上に設定しているため、第２集塵装置４１で捕
集したダストは、製品ホッパー４２に貯えられる。
【００４２】また、第１集塵装置４０で捕集されたダス
トは、目標亜鉛濃度に比べ低いので、ダストリサイルラ
イン４５を経て、ダストホッパー２４に戻される。この
再循環ダスト４６は、原料ダスト２２と共に、再度塊成
化装置２８により塊成化されて、溶解炉３２内に再度投
入されて、溶鉄３３上で還元処理される。
トは、目標亜鉛濃度に比べ低いので、ダストリサイルラ
イン４５を経て、ダストホッパー２４に戻される。この
再循環ダスト４６は、原料ダスト２２と共に、再度塊成
化装置２８により塊成化されて、溶解炉３２内に再度投
入されて、溶鉄３３上で還元処理される。
【００４３】このようにして、必要最小限のダストを再
循環し、効率よく、高濃度亜鉛のダストを回収すること
ができる。回収したダストは、塊成化装置４３によっ
て、塊成化処理して、精錬メーカに引き渡され、精錬メ
ーカでは、この酸化亜鉛を原料として、亜鉛材を再生産
する。
循環し、効率よく、高濃度亜鉛のダストを回収すること
ができる。回収したダストは、塊成化装置４３によっ
て、塊成化処理して、精錬メーカに引き渡され、精錬メ
ーカでは、この酸化亜鉛を原料として、亜鉛材を再生産
する。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置は、
塊成化された酸化鉄を主成分とする製鉄ダストを溶鉄中
に投入し、前記ダスト中の酸化鉄を溶鉄中において還元
して、溶鉄中に回収し、且つ、前記ダスト中の酸化亜鉛
を還元、蒸気化する溶解炉と、ダスト中の亜鉛の回収手
段を備えた酸化亜鉛の回収装置である。更に、この装置
は、ダストと溶鉄を加熱し、溶鉄の温度低下を防ぐ電極
装置と、溶鉄を攪拌して還元反応を促進するガス吹き込
み装置を備えているので、高濃度の亜鉛を、高効率で、
かつ高生産で、回収することが可能となる。
塊成化された酸化鉄を主成分とする製鉄ダストを溶鉄中
に投入し、前記ダスト中の酸化鉄を溶鉄中において還元
して、溶鉄中に回収し、且つ、前記ダスト中の酸化亜鉛
を還元、蒸気化する溶解炉と、ダスト中の亜鉛の回収手
段を備えた酸化亜鉛の回収装置である。更に、この装置
は、ダストと溶鉄を加熱し、溶鉄の温度低下を防ぐ電極
装置と、溶鉄を攪拌して還元反応を促進するガス吹き込
み装置を備えているので、高濃度の亜鉛を、高効率で、
かつ高生産で、回収することが可能となる。
【図１】本発明に係る製鉄ダスト中の亜鉛の回収装置の
概要図である。
概要図である。
【図２】従来のダスト中の亜鉛を回収する装置を示す図
である。
である。
２１：ダストホッパー ２２：原料ダスト ２３：コークスホッパー ２４：コークス ２５：バインダーホッパー ２６：バインダー ２７：混合機 ２８：塊成化装置 ２９：乾燥、予熱装置 ３０：中間ホッパー ３１：定量供給機 ３２：溶解炉 ３３：溶鉄 ３４：ブリケット ３５：電極装置 ３６：電源装置 ３７：底吹きガス装置 ３８：攪拌ガス ３９：排ガスライン ４０：第１集塵装置 ４１：第２集塵装置 ４２：製品ホッパー ４３：塊成化装置 ４４：製品ダスト ４５：リサイクルライン ４６：再循環ダスト ４７：排気ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２１Ｃ 5/40 Ｃ２１Ｃ 5/40 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 塊成化された製鉄ダストを投入し、前記
塊成化された製鉄ダスト中の酸化鉄と酸化亜鉛を還元す
る溶鉄を保持する溶解炉と、還元された亜鉛を蒸気化し
て酸化亜鉛として回収する回収手段とを備えた製鉄ダス
トからの酸化亜鉛の回収装置において、（ａ）前記溶解
炉が電気ア−ク加熱をする電極装置と、前記溶鉄を攪拌
する攪拌手段とを備え、更に、（ｂ）前記回収手段が粒
径の大きなダストから段階的にダストを回収する複数の
集塵機を備えていることを特徴とする製鉄ダストからの
酸化亜鉛の回収装置。 - 【請求項２】 前記溶鉄を攪拌する攪拌手段が前記溶解
炉の底部に設けられた攪拌ガス吹き込手段であることを
特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置。 - 【請求項３】 前記攪拌ガス吹き込手段により攪拌ガス
を溶鉄１ｔｏｎ当たり２〜１０Ｎｍ3 ／ｈ吹き込むこと
を特徴とする製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置。 - 【請求項４】 前記複数の集塵機の内、第１段目の集塵
機は前記溶解炉からのダストから主に粒径１０μｍ以上
のダストを回収し、第２段目の集塵機は主に０．１μｍ
以上のダストを回収する集塵機であることを特徴とする
請求項１〜３にいずれかに記載した製鉄ダストからの酸
化亜鉛の回収装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10462096A JP3317137B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置 |
| KR1019970010814A KR100210649B1 (ko) | 1996-04-01 | 1997-03-27 | 더스트로부터 산화아연을 회수하는 방법 및 그 장치 |
| US08/828,654 US6102982A (en) | 1996-04-01 | 1997-03-31 | Method for recovering zinc oxide from dust |
| TW86104151A TW517093B (en) | 1996-03-08 | 1997-04-01 | Method and apparatus for recovering zinc oxide |
| US09/151,945 US6042776A (en) | 1996-04-01 | 1998-09-11 | Apparatus for recovering zinc oxide from dust |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10462096A JP3317137B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268332A true JPH09268332A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3317137B2 JP3317137B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=14385495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10462096A Expired - Fee Related JP3317137B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-04-01 | 製鉄ダストからの酸化亜鉛の回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317137B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016086A1 (ja) | 2013-07-30 | 2015-02-05 | 国立大学法人東北大学 | 電気炉製鋼ダストからの亜鉛回収方法および電気炉製鋼ダストからの亜鉛回収装置 |
| JP2018087365A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属マンガンの製造方法 |
| KR20190003577A (ko) | 2016-04-28 | 2019-01-09 | 고쿠리츠다이가쿠호진 도호쿠다이가쿠 | 철강 더스트의 처리 방법, 아연의 생산 방법, 철강 원료의 생산 방법, 및 철강 원료 |
| CN110747308A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-04 | 武汉科技大学 | 一种转炉lt含锌粉尘在线处理系统及其处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103069023A (zh) * | 2010-09-14 | 2013-04-24 | 钢铁普蓝特克股份有限公司 | 从电炉粉尘回收金属的方法和装置 |
| KR101157784B1 (ko) * | 2012-04-09 | 2012-06-26 | 강경호 | 산화아연 제조 시스템 |
-
1996
- 1996-04-01 JP JP10462096A patent/JP3317137B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016086A1 (ja) | 2013-07-30 | 2015-02-05 | 国立大学法人東北大学 | 電気炉製鋼ダストからの亜鉛回収方法および電気炉製鋼ダストからの亜鉛回収装置 |
| KR20190003577A (ko) | 2016-04-28 | 2019-01-09 | 고쿠리츠다이가쿠호진 도호쿠다이가쿠 | 철강 더스트의 처리 방법, 아연의 생산 방법, 철강 원료의 생산 방법, 및 철강 원료 |
| JP2018087365A (ja) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属マンガンの製造方法 |
| CN110747308A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-04 | 武汉科技大学 | 一种转炉lt含锌粉尘在线处理系统及其处理方法 |
| CN110747308B (zh) * | 2019-11-18 | 2023-10-13 | 武汉科技大学 | 一种转炉lt含锌粉尘在线处理系统及其处理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3317137B2 (ja) | 2002-08-26 |
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