(57)【要約】【課題】電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘを低減する。併せて原料の予熱を行い、エネルギーの有効利用を図る。【解決手段】アイアンカーバイド（炭化鉄、Ｆｅ３Ｃ）を原料の少なくとも一部として電気炉又は転炉で製鋼する方法において、電気炉又は転炉からの排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、排ガス中に含まれるダイオキシン類及び／又はＮＯｘを還元して分解するとともに、アイアンカーバイドを排ガスで予熱して電気炉又は転炉に供給する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイアンカーバイドを原料の少なくとも一部として電気炉又は転炉で製鋼する方法において、電気炉又は転炉からの排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、排ガス中に含まれるダイオキシン類及び／又はＮＯｘを還元して分解することを特徴とする電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法。
【請求項２】
アイアンカーバイドを原料の少なくとも一部として電気炉又は転炉で製鋼する方法において、電気炉又は転炉からの排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、排ガス中に含まれるダイオキシン類及び／又はＮＯｘを還元して分解するとともに、アイアンカーバイドを排ガスで予熱して電気炉又は転炉に供給することを特徴とする電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法。
【請求項３】
アイアンカーバイドとして、非溶融で精製した多孔質のアイアンカーバイドを用いる請求項１又は２記載の電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイアンカーバイド（炭化鉄、Ｆｅ３Ｃ）を利用した製鉄技術において、電気炉又は転炉から排出される排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘの低減を図る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鉱石（Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等）を天然ガス（メタンガス）及び水素と５５０〜７００℃の温度下で接触させると還元されて金属鉄になり、さらに反応を続けるとアイアンカーバイドが生成され、その割合は増えていく。従来は、鉄鉱石を還元して得られた還元鉄やアイアンカーバイドをスクラップ（屑鉄）とともに電気炉で製鋼することにより溶鋼を得ていた。
【０００３】
また、例えば、電気炉でアイアンカーバイドをスクラップに追加して製鋼する場合、電気炉から発生する排ガス中にはスクラップからのダイオキシン類、ＮＯｘが含まれており、それらの低減を図る必要がある。一例として、電気炉から発生する排ガス中のダイオキシン類を低減するために、排ガスを急冷してダイオキシン類の生成温度である３５０℃近傍を極力短い時間で降温させ、ダイオキシン類の発生量を少なくしている。また、さらにダイオキシン類の排出量を低減するために、活性炭をバグフィルターの上流に供給して排ガス中のダイオキシン類を吸着・除去する方法が採られている。
【０００４】
一方、アイアンカーバイドは水と接触すると吸熱して、以下の反応が進行して金属鉄と水素と一酸化炭素に分解する。
Ｆｅ３Ｃ＋Ｈ２Ｏ→３Ｆｅ＋Ｈ２＋ＣＯ
アイアンカーバイドと水蒸気を反応させて、水素、ＣＯガスと金属鉄を生成させる方法及び装置は、これまでも知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９５４５８５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９４４１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、アイアンカーバイドを用いた製鉄方法において、アイアンカーバイドの還元力等を利用して、電気炉又は転炉から排出される排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘを分解等により除去するとともに、アイアンカーバイドを予熱してエネルギーの有効利用を図ることができる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法は、アイアンカーバイド（炭化鉄、Ｆｅ３Ｃ）を原料の少なくとも一部として電気炉又は転炉で製鋼する方法において、電気炉又は転炉からの排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、排ガス中に含まれるダイオキシン類及び／又はＮＯｘを還元して分解するように構成されている（図１、図２参照）。
【０００８】
また、本発明の方法は、アイアンカーバイドを原料の少なくとも一部として電気炉又は転炉で製鋼する方法において、電気炉又は転炉からの排ガスをアイアンカーバイドと接触させて、排ガス中に含まれるダイオキシン類及び／又はＮＯｘを還元して分解するとともに、アイアンカーバイドを排ガスで予熱して電気炉又は転炉に供給することを特徴としている（図２参照）。
上記の本発明の方法において、アイアンカーバイドは、非溶融で精製した多孔質のアイアンカーバイドを用いることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能なものである。
図１は、本発明の実施の第１形態による電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法を実施する装置の概略構成を示している。なお、本実施の形態は、電気炉でアイアンカーバイドをスクラップに追加して製鋼する場合であるが、転炉を用いる場合も同様に実施することができる。
図１に示すように、電気炉１０から発生する排ガスはバグフィルタ１２に導入されるが、バグフィルタ１２の上流側にアイアンカーバイドを吹き込んで、排ガス中のダイオキシン類、ＮＯｘ（窒素酸化物）を還元し分解する。なお、バグフィルタ以外の集塵装置を用いることも勿論可能である。
【００１０】
アイアンカーバイドは還元力が強く、この還元力によりダイオキシン類、ＮＯｘを分解することができる。この場合、アイアンカーバイドに含まれる炭素を利用してダイオキシン類、ＮＯｘは還元され、例えば、ダイオキシン類はハイドロカーボンと塩化水素に分解され、ＮＯｘは窒素と水又は二酸化炭素に分解される。水や二酸化炭素は、アイアンカーバイドと排ガス中に存在する水分が、例えば、５５０〜７００℃で以下の反応を起こして水素と一酸化炭素を発生させ、これらが還元性ガスとして働いたことにより生成したものである。
Ｆｅ３Ｃ＋Ｈ２Ｏ→３Ｆｅ＋Ｈ２＋ＣＯ
【００１１】
上記のように、アイアンカーバイドは還元力が強いが、特に非溶融で精製したアイアンカーバイドは多孔質で活性が高い。この強い還元力と吸着能力により、ダイオキシン類、ＮＯｘを分解・除去するとともに、ダイオキシン類等を吸着・除去することが可能となる。
ダイオキシン類、ＮＯｘの還元分解反応、ダイオキシン類を吸着等は、１００℃という低温から起こるので、アイアンカーバイドをバグフィルタ１２の上流側に吹き込んで、ダイオキシン類、ＮＯｘの低減を図ることができる。浄化された排ガスは煙突１４から放出される。また、バグフィルタ１２で捕集されたダスト（Ｆｅ、Ｆｅ３Ｃ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４等を含む）は電気炉１０に供給される。なお、ＮＯｘの還元分解反応は、例えば、下記のような反応である。
ＮＯｘ＋ｘＨ２→１／２Ｎ２＋ｘＨ２Ｏ
ＮＯｘ＋ｘＣＯ→１／２Ｎ２＋ｘＣＯ２
【００１２】
図２は、本発明の実施の第２形態による電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法を実施する装置の概略構成を示している。本実施の形態は、サスペンションプレヒーターや流動層または移動層といった熱交換を行う反応炉を設置して、アイアンカーバイドの予熱を行うようにしたものである。
図２に示すように、電気炉１０から発生する排ガスは、サスペンションプレヒーターや流動層または移動層といった熱交換を行う反応炉１６に導入され、反応炉１６に供給されるアイアンカーバイドを予熱するとともに、アイアンカーバイドによって排ガス中のダイオキシン類、ＮＯｘが還元・分解等される。このように、アイアンカーバイドをバグフィルタ１２の上流側で排ガスと接触させることで、ダイオキシン類、ＮＯｘの低減を図ることができる。浄化された排ガスは煙突１４から放出される。また、反応炉１６で予熱されたアイアンカーバイドはスクラップ（図示略）とともに電気炉１０に供給される。アイアンカーバイドを排ガスと熱交換して予熱することで、エネルギーの有効利用を図ることができる。
他の構成及び作用等は、実施の第１形態の場合と同様である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  電気炉又は転炉からの排ガスをアイアンカーバイドと接触させることにより、排ガス中に含まれるダイオキシン類及び／又はＮＯｘを還元して分解することができ、ダイオキシン類及びＮＯｘの低減を図ることができる。
（２）  特に非溶融で精製したアイアンカーバイドは多孔質で活性が高く、この還元力等により、ダイオキシン類、ＮＯｘを低減することができる。
（３）  アイアンカーバイドを排ガスで予熱して電気炉又は転炉に供給する構成とすれば、エネルギーの有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法を実施する装置の一例を示す概略構成説明図である。
【図２】本発明の実施の第２形態による電気炉又は転炉における排ガス中のダイオキシン類及びＮＯｘ低減を伴う製鉄方法を実施する装置の一例を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０  電気炉
１２  バグフィルタ
１４  煙突
１６  反応炉
【図１】
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【図２】
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