(57)【要約】【課題】回転炉床炉のエネルギー源として、安価な可燃性廃棄物を有効に利用することにより、一般燃料の使用量を削減し、還元処理コストを大幅に削減することができる回転炉床炉の操業方法を提供する。【解決手段】金属酸化物を炭材と混合して酸化鉄塊成化物とし、該酸化鉄塊成化物を加熱帯および還元帯で構成される回転炉床炉に装入して還元鉄塊成化物を製造する回転炉床炉の操業方法において、前記回転炉床炉の還元帯部に可燃性廃棄物を装入することを特徴とする回転炉床炉の操業方法。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物を炭材と混合して酸化鉄塊成化物とし、該酸化鉄塊成化物を加熱帯および還元帯で構成される回転炉床炉に装入して還元鉄塊成化物を製造する回転炉床炉の操業方法において、前記回転炉床炉の還元帯部に可燃性廃棄物を装入することを特徴とする回転炉床炉の操業方法。
【請求項２】
前記可燃性廃棄物は、フレーク状または塊成化状の廃プラスチックまたはシュレッダーダストとすることを特徴とする請求項１に記載の回転炉床炉の操業方法。
【請求項３】
前記可燃性廃棄物は、前記回転炉床炉の上部および／または側部から装入することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転炉床炉の操業方法。
【請求項４】
前記可燃性廃棄物の装入により発生する燃焼性ガスをバーナから燃料および燃焼用空気を吹き込んで燃焼させ、該燃料量は炉温が一定となるように調整し、該燃焼用空気量は前記加熱帯において燃焼性ガスが燃焼するように調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の回転炉床炉の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物を炭材と混合して酸化鉄塊成化物とし、該酸化鉄塊成化物を加熱帯および還元帯で構成される回転炉床炉に装入して還元鉄塊成化物を製造する回転炉床炉の操業方法に関する。
具体的には、前述の回転炉床炉で、例えば鉄鉱石または酸化鉄を含む製鉄廃棄物などの金属酸化物を炭材と混合した酸化鉄塊成化物を還元処理する際に、エネルギー使用量を削減できる回転炉床炉の操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鉱石から還元鉄や合金鉄を製造するため、または、製鉄所等から発生するスケール、スラッジ、ダストなど酸化鉄を含む製鉄廃棄物を還元処理して製鋼原料等に再利用するためのプロセスは従来から知られており、例えば、特開２０００−５４０３４号公報に、酸化鉄塊成化物を加熱帯および還元帯で構成される回転炉床炉に装入して還元鉄塊成化物を製造する方法が開示されている。
このプロセスでは鉄鉱石または製鉄廃棄物にコークス粉等の固体還元剤を混合し、ペレットやブリケットなどに成型して塊成化物とし、回転炉床炉に装入して還元処理している。
【０００３】
この回転炉床炉では、装入した塊成化物を炉床上に載置し、炉床を回転移動させることで塊成化物を移動させつつ、回転炉床炉内に配置したバーナで加熱して還元塊成化物を製造する。
しかし、この回転炉床炉内で塊成化物を還元処理するためには大量のエネルギーが必要とされ、従来は、エネルギー源としてバーナから重油や天然ガスなどの一般燃料を供給して使用していたため、還元処理に多大なエネルギーコストがかかるという問題点があった。
【０００４】
そこで、廃プラスチック等をエネルギー源として利用する試みがなされており、例えば、特開平１０-１８５１１５号公報には、廃銅線や廃アルミ線などの金属線被覆チップ（ナゲット）を産業廃棄物焼却炉の燃料として用いることができる粉体燃焼用バーナが開示されている。
しかし、特開平１０-１８５１１５号公報に開示されている方法は、廃プラスチックと一次空気とを混合してバーナ本体に吹き込む方法であって、この方法を回転炉床炉に適用することはできなかった。
また、廃プラスチックを回転炉床炉に利用する試みとしては、例えば、特開２００２−１６１３１８号公報に、金属酸化物を塊成化する際に、廃棄プラスチックを還元剤および／またはバインダーとして用いることにより、回転炉床炉の炉床に形成される堆積層の成長を抑制する方法が開示されている。
しかし、特開２００２−１６１３１８号公報に開示されている方法は、金属酸化物に廃プラスチックを混練した後に、回転炉床炉で加熱・還元する方法であって、回転炉床炉に装入された廃プラスチックは、加熱初期の段階で揮発し、完全燃焼する前に排気口から炉外に排出されるため、廃プラスチックの燃焼エネルギーを有効に利用することはできなかった。
【特許文献１】特開２０００−５４０３４号公報
【特許文献２】特開平１０-１８５１１５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６１３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、回転炉床炉のエネルギー源として、安価な可燃性廃棄物を有効に利用することにより、一般燃料の使用量を削減し、還元処理コストを大幅に削減することができる回転炉床炉の操業方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、回転炉床炉への可燃性廃棄物の装入方法を工夫することによって、回転炉床炉のエネルギー源として、安価な可燃性廃棄物を有効に利用することにより、一般燃料の使用量を削減し、還元処理コストを大幅に削減することができる回転炉床炉の操業方法を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００７】
（１）金属酸化物を炭材と混合して酸化鉄塊成化物とし、該酸化鉄塊成化物を加熱帯および還元帯で構成される回転炉床炉に装入して還元鉄塊成化物を製造する回転炉床炉の操業方法において、前記回転炉床炉の還元帯部に可燃性廃棄物を装入することを特徴とする回転炉床炉の操業方法。
（２）前記可燃性廃棄物は、フレーク状または塊成化状の廃プラスチックまたはシュレッダーダストとすることを特徴とする（１）に記載の回転炉床炉の操業方法。
（３）前記可燃性廃棄物は、前記回転炉床炉の上部および／または側部から装入することを特徴とする（１）または（２）に記載の回転炉床炉の操業方法。
（４）前記可燃性廃棄物の装入により発生する燃焼性ガスをバーナから燃料および燃焼用空気を吹き込んで燃焼させ、該燃料量は炉温が一定となるように調整し、該燃焼用空気量は前記加熱帯において燃焼性ガスが燃焼するように調整することを特徴とする（１）乃至（３）に記載の回転炉床炉の操業方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、可燃性廃棄物を回転炉床炉の還元帯部から装入することにより、可燃性廃棄物のエネルギーを有効に利用でき、バーナで使用する一般燃料を削減することにより、回転炉床炉での鉄鉱石または製鉄廃棄物の還元処理コストを大幅に削減することができる回転炉床炉の操業方法を提供することができ、産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。
図１乃至図３は、本発明における回転炉床炉の操業方法の実施形態を示す図であり、図１は本発明を適用した回転炉床炉の概略平面図、図２は本発明を適用した回転炉床炉を移動方向に展開した概略側面図、図３は、本発明を適用した回転炉床炉の断面図を示す。
図１乃至図３において、１は塊成化物、２は還元塊成化物、３は可燃性廃棄物、４は回転炉床、５は装入装置、６は排出装置、７はバーナ、８は燃料、９は燃焼用空気、１０は排気口、１１は燃焼性ガス、１２は可燃性廃棄物貯留槽、１３は切り出し装置、１４は圧送空気を示す。
【００１０】
図１および図２において、例えば鉄鉱石または酸化鉄を含む製鉄廃棄物などの金属酸化物を炭材と混合して得られた酸化鉄塊成化物１は、装入装置５によって回転炉床４の上に装入され、回転炉床４の移動に伴なって、矢印の方向に移動する。
回転炉床炉の側壁にはバーナ７が設置されており、塊成化物１を加熱・還元して還元塊成化物２とした後、排出装置６によって炉外に排出される。
本発明においては、図１および図２の矢印で示す可燃性廃棄物の装入範囲として前記回転炉床炉の還元帯部に可燃性廃棄物３を装入することを特徴とする。
ここに、可燃性廃棄物とは、燃料として使用できる廃棄物であればその種類は問わないが、回転炉床上に均一に装入するためには、粒径が１ｍｍ〜15ｍｍ程度のフレーク状または直径が５〜２０ｍｍ程度の円柱ペレット、または、ブリケットとした塊成化状の廃プラスチックまたはシュレッダーダストを用いることが好ましい。
【００１１】
回転炉床炉に装入された可燃性廃棄物３は回転炉床４上で加熱・分解され、燃焼性ガスを発生する。可燃性廃棄物の装入により発生する燃焼性ガスをバーナから燃料および燃焼用空気を吹き込んで燃焼させることにより、バーナから吹き込んでいる汎用燃料の使用量を低減させることができる。
但し、可燃性廃棄物３を回転炉床炉の加熱部の前半から装入すると、加熱・分解された燃焼性ガスは炉内で完全燃焼する前に排気口１０から炉外に排出され、可燃性廃棄物のエネルギーを有効に利用することができない。
そこで、本発明においては、回転炉床炉の加熱帯部の後段に設置された還元帯部から可燃性廃棄物３を装入することにより、加熱・分解された燃焼性ガスの燃焼時間を確保することが可能となり、可燃性廃棄物のエネルギーを有効に利用することができる。
【００１２】
さらに、可燃性廃棄物３から揮発する燃焼性ガスは、反応がほぼ完了した還元処理物周囲の雰囲気を還元性に保つことができ、還元処理物の再酸化を防止することもできる。
図３において、可燃性廃棄物３は回転炉床炉の上部および／または側部から装入することが好ましく、特に、フレーク状の廃棄物は、圧空により気送搬送することが好ましい。この気送搬送の際の空気は燃焼用に使用できるので加熱帯での燃焼制御時空気を減らすこともできる。
【００１３】
図４は、本発明の回転炉床炉の操業方法の好ましい実施形態を説明するための概略図である。
図４において、７はバーナ、１０は排気口、１５は揮発分の分布、１６は第１加熱帯バーナ用燃焼空気配管、１７および１９は流量調整弁、１８は第２加熱帯バーナ用燃焼用空気配管、２０は排ガス分析計、２１は制御装置、３０は第１加熱帯、３１は第２加熱帯、３２は第１還元帯、３３は第２還元帯を示す。
【００１４】
図４に示すように、第１加熱帯バーナ用燃料配管２２、および、第２加熱帯バーナ用燃料配管２４には、それぞれ流量調整弁２３および２５が設けられており、加熱帯における炉温が一定となるように燃料供給量を調整することができる。
すなわち、各加熱帯に設けられた温度計２８,２９によって測定した排ガス温度が一定となるように制御装置２６,２７によって流量調整弁２３，２５の開度を調整することによって、燃料配管２２，２４に供給する燃料供給量を制御して加熱帯における炉温が一定とすることができる。
このような制御を行うことにより、可燃性廃棄物の燃焼エネルギーに相当する一般燃料の使用量を削減することができる。
【００１５】
また、第１加熱帯バーナ用燃焼空気配管１６には流量調整弁１７が設けられており、可燃性廃棄物の装入により発生する燃焼性ガスを完全燃焼させるように該燃焼空気量を調整することができる。
すなわち、廃ガス分析計２０によって測定したＯ２濃度が一定となるように制御装置２１によって流量調整弁１７の開度を調整することによって、燃焼空気配管１６に供給する燃焼空気量を制御して、第１加熱帯において可燃性廃棄物の装入により発生する燃焼性ガスを完全燃焼されることができ、可燃性廃棄物の燃焼エネルギーを有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した回転炉床炉の概略平面図である。
【図２】本発明を適用した回転炉床炉を移動方向に展開した概略側面図である。
【図３】本発明を適用した回転炉床炉の断面図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  塊成化物、２  還元塊成化物、３  可燃性廃棄物、４  回転炉床、
５  装入装置、６  排出装置、７  バーナ、８  燃料、９  燃焼用空気、
１０  排気口、１１  燃焼性ガス、１２  可燃性廃棄物貯留槽、
１３  切り出し装置、１４  圧送空気、１５  揮発分の分布、
１６  第１加熱帯バーナ用燃焼空気配管、１７  流量調整弁、
１８  第２加熱帯バーナ用燃焼用空気配管、１９  流量調整弁、
２０  排ガス分析計、２１  制御装置、２２  第１加熱帯バーナ用燃料配管、
２３  流量調整弁、２４    第２加熱帯バーナ用燃料配管、
２５  流量調整弁、２６  制御装置、  ２７  制御装置、
２８  第１加熱帯炉温計、２９  第１加熱帯炉温計、３０  第１加熱帯、
３１  第２加熱帯、３２  第１還元帯、３３  第２還元帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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