(57)【要約】【課題】安価な原料で製造される、経済性に優れた溶鋼用鎮静剤及びその製造方法を提供する。【解決手段】乾燥工程Ａで、熱風発生炉３からの熱風を吹き付けて汚泥類を乾燥し、破砕選別工程Ｂの破砕乾燥機４で乾燥汚泥類を破砕・乾燥させ、これをサイクロン５で選別して粉粒状の乾燥汚泥を排出する。また、一次破砕工程Ｃ１で、廃プラ類を二軸破砕機７で粗破砕したものと、繊維屑をギロチン型切断機１０ａ，１０ｂで裁断したものとを、二次破砕工程Ｃ２で混合してから一軸破砕機１３で細かく破砕し、磨細破砕工程Ｃ３の磨砕機１６で、更に微細に破砕するとともに水分調整する。成形工程では、微細に破砕され水分調整された混合物をサイクロン１７で選別して微細状の混合物とし、これを、ミキサー１８で上記粉粒状の乾燥汚泥と混合し、繋ぎ材としての廃油を加えて処理して、例えば中空角柱成形機２２で中空角柱状の製品に成形する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥類と、微細化された廃プラ類や木屑またはこれらに繊維屑や紙屑を加えた廃プラ類等とを主原料とする溶鋼用鎮静剤であって、両者を適合割合で混合し繋ぎ材を加えて所定の固形状に成形されてなることを特徴とする溶鋼用鎮静剤。
【請求項２】
前記汚泥類と廃プラ類との重量比が６：１であり、当該汚泥類及び廃プラ類の各含水率が重量％で２０〜３０％であることを特徴とする請求項１に記載の溶鋼用鎮静剤。
【請求項３】
汚泥類を乾燥し破砕し選別して粉粒状の乾燥汚泥に処理する一方、廃プラ類や木屑またはこれらに繊維屑や紙屑を加えた廃プラ類等を破砕・粉砕・磨砕して微細な廃プラ類等に処理し、これら粉粒状の乾燥汚泥と微細化された廃プラ類等を適合割合で混合し繋ぎ材を適量加えて所定の固形状に成形することを特徴とする溶鋼用鎮静剤の製造方法。
【請求項４】
前記廃プラ類等の磨砕処理時に、適量の水分を加えて水分調整を行うことを特徴とする請求項３に記載の溶鋼用鎮静剤の製造方法。
【請求項５】
成形された鎮静剤を、固形燃料として使用し汚泥を乾燥することを特徴とする請求項３又は４に記載の溶鋼用鎮静剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、製鉄所などの転炉で、その転炉内の鋼滓や溶鋼が炉外に噴出しないように湯面を鎮静化させる目的で使用される溶鋼用鎮静剤及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の鎮静剤及びその製造方法については、廃ラミネートフィルム類を利用して製造される鎮静剤があり、このものの製造方法は、アルミ蒸着層若しくはアルミ箔とプラスチックフィルムのラミネートフィルム、アルミ蒸着層若しくはアルミ箔と紙のラミネートシート又はプラスチックフィルムと紙のラミネートシートの産業廃棄物及び／又は一般廃棄物を切断した後、切断片をプレスして短円柱状若しくは短角柱状に成形する、と言うものである（例えば、特許文献１）。
また、使用済スチール缶及び廃アルミラミネートプラスチックシートを利用して製造される鎮静剤もあり、このものの製造方法は、使用済飲料缶を加熱可能な装置に装入し、装置内の酸素濃度を９％以下にコントロールしながらアルミの融点以上、鉄の融点以下の温度に加熱し、溶融分離して得られる粒状のアルミと廃アルミラミネートプラスチックシートを加熱可能な装置に装入し、装置内の酸素濃度を１％以下に保ちながらプラスチックのガス化温度以上、アルミの融点以下の温度に加熱し、プラスチックをガス化分離して得られる箔状アルミの一方若しくは双方に必要に応じて有機物と無機物の一方若しくは双方を添加し混合してから成形する、と言うものである（例えば、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９００６３（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−１９４４１６（第２，３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した鎮静剤は、アルミ蒸着層若しくはアルミ箔とプラスチックフィルムのラミネートフィルム等や使用済スチール缶及び廃アルミラミネートプラスチックシートのアルミ廃材を利用して成形したものであるが、廃材とはいえアルミ材自体をこの種の鎮静剤の原料に利用することは、経済性の面から問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、安価な原料で製造される、経済性に優れた溶鋼用鎮静剤及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る溶鋼用鎮静剤は、汚泥類と、微細化された廃プラ類や木屑またはこれらに繊維屑や紙屑を加えた廃プラ類等とを主原料とする溶鋼用鎮静剤であり、両者を適合割合で混合し繋ぎ材を加えて所定の固形状に成形されるもので、汚泥類や廃プラ類のような原料から製造されるために安価であり、経済性に優れている。
ここで、汚泥類は、有機汚泥及び無機汚泥の両者を含み、具体的には、下水汚泥、染色汚泥、食品汚泥、製紙汚泥その他であり、燃え殻、動物性残滓、瓦礫などである。また、廃プラ類は、硬質系板、箱、フィルム状軟質系、糸状、粉粒状などである。
かかる溶鋼用鎮静剤は、上述のように転炉内の湯面を鎮静化する用途に加え、固形燃料としての用途がある。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る溶鋼用鎮静剤は、特に、汚泥類と廃プラ類との重量比を６：１とし、当該汚泥類及び廃プラ類の各含水率が重量％で２０〜３０％であるようにすると、混合に際して均質化が図れ、成形後に得られる製品として最適な品質のものが得られる。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る溶鋼用鎮静剤の製造方法は、汚泥類を乾燥し破砕し選別して粉粒状の乾燥汚泥に処理する一方、廃プラ類や木屑またはこれらに繊維屑や紙屑を加えた廃プラ類等を破砕・粉砕・磨砕して微細な廃プラ類等に処理し、これら粉粒状の乾燥汚泥と微細化された廃プラ類等を適合割合で混合し繋ぎ材を適量加えて、所定の固形状に成形するようにしたもので、経済性に優れた溶鋼用鎮静剤を一定の品質を確保しつつ製造できる方法である。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る溶鋼用鎮静剤の製造方法は、廃プラ類等の磨砕処理時に、適量の水分を加えて水分調整を行うことにより、廃プラ類等に湿り気を持たせ乾燥汚泥類との混合をし易くし、且つ、混合に際しての均質化が図れる。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係る溶鋼用鎮静剤の製造方法は、成形された鎮静剤を、固形燃料として使用し汚泥を乾燥するようにしたもので、製造された鎮静剤を自己の乾燥工程のために使用することにより、燃料の自給化が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る溶鋼用鎮静剤の製造設備を図１を参照して説明する。
本製造設備は、図１に示すように、汚泥類についての乾燥工程Ａ、破砕選別工程Ｂ、及び廃プラ類や木屑またはこれらに繊維屑や紙屑を加えたもの（以下、廃プラ類等という）についての、本実施の形態では一次破砕工程Ｃ１、二次破砕工程Ｃ２の二段の破砕工程、磨細破砕工程Ｃ３、並びに、成形工程Ｄの各工程に配された設備で概略構成されている。
このうちの乾燥工程Ａの設備は、搬送されて来た汚泥類が投入される複数の貯留ホッパー１、及びこれらホッパー１から排出された汚泥類を移送するコンベア群２、並びにコンベア群２で移送されて来た汚泥類に熱風を吹き付けて当該汚泥類を乾燥させる熱風発生炉３、及びこの熱風発生炉３のための固形燃料の投入ホッパー３ａ、このホッパー３ａから給入された固形燃料を破砕するクダケラ３ｂ、このクダケラ３ｂから投入された粉末燃料を噴出ノズル３ｃを介して熱風発生炉３に供給するための燃料ホッパー３ｄなどにより構成されている。ところで、ホッパー３ａに投入される固形燃料は、後述するように、本製造設備で成形された溶鋼用鎮静剤である。尚、かかる溶鋼用鎮静剤が既に粉末化されている場合には、粉末化された溶鋼用鎮静剤をホッパー３ｄから噴出ノズル３ｃを介して熱風発生炉３に供給すればよいことは言うまでもない。
【００１２】
破砕選別工程Ｂの設備は、コンベア群２により移送されて来た乾燥汚泥類を破砕・乾燥させる破砕乾燥機４及びこの破砕乾燥機４内に熱風を送るための燃焼装置４ａ、この破砕乾燥機４により選別・排出された異物類の貯留箱４ｂ、並びに破砕乾燥機４から排出された粉粒状の乾燥汚泥類、粉塵を含む排気ガスが給入されるサイクロン５及びこのサイクロン５で選別された粉粒状の乾燥汚泥類が排出される貯留ホッパー５ａにより構成されている。そして、サイクロン５の下流側にはブロア５ｂが配設されており、かかるブロア５ｂの吸引力や破砕乾燥機４内を上昇する熱風により、上述のように粉粒状の乾燥汚泥類、粉塵を含む排気ガスが破砕乾燥機４から排出されてサイクロン５に給入され、更に、サイクロン５では、上述のように粉粒状の乾燥汚泥類がホッパー５ａに排出される一方、粉塵を含む排気ガスがブロア５ｂに吸引され、このうちの粉塵がバグフィルタ５ｃで捕捉されるとともに、バグフィルタ５ｃ内に活性炭ポッパー５ｄから投入された活性炭で脱臭され、清浄な空気のみが排出される。
ところで、破砕乾燥機４は、上述のように乾燥汚泥類に加え、本実施の形態ではサイクロン５で選別された乾燥汚泥類の一部を再投入するようにして、乾燥度と選別度を上げている。燃焼装置４ａは、熱風発生炉３で発生する熱風を利用するようにしている。
【００１３】
一方、一次破砕工程Ｃ１、二次破砕工程Ｃ２、及び磨細破砕工程Ｃ３のうち、まず、一次破砕工程Ｃ１の設備は、搬送されて来た廃プラ類が投入される投入ホッパー６、このホッパー６からの廃プラ類を粗破砕する二軸破砕機７及びこの二軸破砕機７により粗破砕された廃プラ類を移送するコンベア８、並びに、本実施の形態では、搬送されて来た繊維屑や紙屑が投入される投入ホッパー９、このホッパー９からの繊維屑を裁断するギロチン型一次切断機１０ａ及びギロチン型二次切断機１０ｂ、これら切断機１０ａ，１０ｂにより裁断された繊維屑を移送するコンベア１１により構成されている。ところで、コンベア８には磁選機８ａが配設されており、磁選機８ａにより選別されて鉄屑類が鉄屑箱８ｂに収集される。
尚、二軸破砕機７は、２本の刃物軸を異なる回転数で独立駆動して破砕処理するものである。また、ギロチン型一次切断機１０ａ及びギロチン型二次切断機１０ｂは、所謂ギロチン型の切断機で主として繊維屑を裁断するのに効果的である。
【００１４】
二次破砕工程Ｃ２の設備は、コンベア８からの粗破砕された廃プラ類が投入される貯留ホッパー１２ａ及びコンベア１１からの裁断された繊維屑が投入される貯留ホッパー１２ｂ、並びにこれらホッパー１２ａ，１２ｂからの廃プラ類等と繊維屑類等とが適宜な割合で混合され、このようにして混合されたものが給入される複数の一軸破砕機１３、及び破砕機１３で細かく破砕された混合物の軽質物や粉塵、排気ガスが給入されるサイクロン１４により構成され、サイクロン１４の下流側には上記ブロア１４ａが配設されており、かかるブロア１４ａにより吸引された上記軽質物がサイクロン１４で選別されて下記貯留ポッパー１５に排出される一方、粉塵、排気ガスは、ブロア１４ａに吸引され、このうちの粉塵がバグフィルタ１４ｂで捕捉されて清浄な空気のみが排出されるようになっている。ところで、廃プラ類と繊維屑との適宜な混合割合は、重量比で１：１〜１０：１の範囲である。
【００１５】
磨細破砕工程Ｃ３の設備は、上記破砕機１３で細かく破砕された廃プラ類や繊維屑の混合物が投入される貯留ポッパー１５、この貯留ポッパー１５からの廃プラ類や繊維屑の混合物が給入される複数の磨砕機１６により構成され、この磨砕機１６では、廃プラ類や繊維屑を微細に破砕するとともに、微細に破砕された廃プラ類や繊維屑の混合物に適量の水分（含水率の重量％で２０〜３０％が最適）を加えて水分調整を行うようにしており、これにより混合物に湿り気を持たせ成形工程Ｄでの乾燥汚泥類との混合をし易くし、且つ、混合に際しての均質化が図れる。
【００１６】
成形工程Ｄの設備は、上記磨砕機１６からの微細に破砕された廃プラ類や繊維屑が給入されるサイクロン１７、このサイクロン１７においてブロア１７ｂの吸引力の影響を受けて選別された微細状の廃プラ類や繊維屑が投入される貯留ホッパー１７ａ及び排気ガス中の粉塵を捕捉するバグフィルタ１７ｃ、並びに上記貯留ホッパー１７ａ及び上記貯留ホッパー５ａからの微細化された廃プラ類や繊維屑及び粉粒状の乾燥汚泥類が適合割合（廃プラ類等と乾燥汚泥類の重量比で１：１〜１：１０の範囲、１：６が最適）で給入され、繋ぎ材としての廃油を適量（重量％で５〜１０％）加えて混合処理する複数のミキサー１８、上記混合処理の際に加える廃油のタンク１９、ミキサー１８から排出された混合物を定量供給スクリュウ（図１では、定量供給スクリュウ２０，２１が表されている）を介して所定の固形状に成形するための成形機（図１では、スクリュウ２０に対応して中空角柱成形機２２、スクリュウ２１に対応して実柱成形機２３が表されている）、中空角柱成形機２２及び実柱成形機２３からの成形品がそれぞれ投入されるトロンメル２３，２４により構成され、上述の成形品がトロンメル２３，２４で篩い分けられて製品としての中空角柱状や実柱状の溶鋼用鎮静剤が得られる。
【００１７】
次に、本製造設備による溶鋼用鎮静剤の製造方法を説明する。
乾燥工程Ａで、貯留ホッパー１から排出された汚泥類を、コンベア群２で次の破砕選別工程Ｂに移送しているときに熱風発生炉３から熱風を吹き付けて乾燥する。破砕選別工程Ｂでは、破砕乾燥機４で乾燥汚泥類を破砕・乾燥させ、破砕乾燥機４から排出されるもののうち粉粒状の乾燥汚泥、粉塵を含む排気ガスがサイクロン５に給入され、かかるサイクロン５で選別された粉粒状の乾燥汚泥が貯留ホッパー５ａに排出される。破砕乾燥機４では、サイクロン５で選別された上記乾燥汚泥の一部が再投入され、これにより乾燥度を上げている。
【００１８】
一方、一次破砕工程Ｃ１で、投入ホッパー６から二軸破砕機７に給入された廃プラ類を当該二軸破砕機７で粗破砕し、粗破砕された廃プラ類は磁選機８ａにより選別を受けつつコンベア８で移送され二次破砕工程Ｃ２の貯留ホッパー１２ａに貯留される。一方、投入ホッパー９からギロチン型一次切断機１０ａ及びギロチン型二次切断機１０ｂに給入された繊維屑をこれら切断機１０ａ，１０ｂで裁断し、裁断された繊維屑はコンベア１１で移送され二次破砕工程Ｃ２の貯留ホッパー１２ｂに貯留される。二次破砕工程Ｃ２では、これらホッパー１２ａ，１２ｂから移送されて来た廃プラ類と繊維屑とは重量比１：１〜１０：１の割合で混合されて一軸破砕機１３に給入され、この破砕機１３で細かく破砕された廃プラ類と繊維屑の混合物が磨細破砕工程Ｃ３の貯留ポッパー１５に排出される一方、上記混合物の軽質物や粉塵、排気ガスがサイクロン１４に給入され、かかるサイクロン１４で選別された上記混合物の軽質物のみが貯留ポッパー１５に排出される。磨細破砕工程Ｃ３では、貯留ポッパー１５からの廃プラ類と繊維屑の混合物が磨砕機１６に給入され、この磨砕機１６で、これら混合物を微細に破砕するとともに、微細に破砕された混合物に重量％で２０〜３０％の水分を加えて水分調整を行う。
【００１９】
成形工程では、上記磨砕機１６で微細に破砕され水分調整された廃プラ類と繊維屑の混合物がサイクロン１７に給入され、このサイクロン１７で選別された微細状の上記混合物が貯留ホッパー１７ａに投入される。そして、ミキサー１８において、この貯留ホッパー１７ａからの微細化された廃プラ類及び繊維屑の混合物と上記貯留ホッパー５ａからの粉粒状の乾燥汚泥類とが所定の重量比（１：１〜１：１０の範囲、１：６が最適）の割合で混合され、繋ぎ材としての廃油を重量％で５〜１０％加えて処理される。このようにしてミキサー１８で混合処理されたものが定量供給スクリュウ２０を介して中空角柱成形機２２に、また、定量供給スクリュウ２１を介して実柱成形機２３に供給され、中空角柱成形機２２で中空角柱状の成形品が、また、実柱成形機２３で実柱状の成形品が成形される。これら成形品はトロンメル２３，２４にそれぞれ投入されて篩い分けられ、最終的な製品としての溶鋼用鎮静剤が得られる。
【００２０】
ところで、図１中の符号２６は、粉体投入ポッパーで、一次破砕工程Ｃ１、二次破砕工程Ｃ２、及び磨細破砕工程Ｃ３が不要な廃プラ類や繊維屑類等の場合には、このポッパー２６に廃プラ類や繊維屑類等を投入して、貯留ホッパー５ａからの粉粒状の乾燥汚泥類と混合させるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の溶鋼用鎮静剤及びその製造方法によれば、汚泥類や廃プラ類のような原料から製造するために安価で経済性に優れ、また、経済性に優れた溶鋼用鎮静剤を一定の品質を確保しつつ製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶鋼用鎮静剤の製造設備の構成図である。
【符号の説明】
Ａ                    乾燥工程
Ｂ                    破砕選別工程
Ｃ１                  一次破砕工程
Ｃ２                  二次破砕工程
Ｃ３                  磨細破砕工程
Ｄ                    成形工程
【図１】
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