(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の冷却用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
【請求項２】
湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の底吹き羽口冷却用のガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
【請求項３】
湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の炉内二次燃焼帯の冷却用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
【請求項４】
湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の溶鉄排出口周辺近傍の耐火物保護用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
【請求項５】
湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉から発生する排ガスの顕熱を回収する改質用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロンの無害化処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フロンは主に炭素・フッ素・塩素から構成される物質であり、一般に冷蔵庫の冷媒や発泡ウレタンに代表される断熱材の起泡材として使用されている。
【０００３】
フロンの処理方法はこれまでに様々な方法が報告されている。特に、焼却法が一般的であり、ロータリーキルン方式では約９００℃で２秒間で分解すること、ダイオキシン類再合成を回避するため、８５０℃のガスを冷却塔で７０℃へ急冷することが推奨されている。
特許公報においても、例えば、特開平１１−６６１２号公報では、フロンの分解システムとして、産業廃棄物処理設備を利用して、上記と同様な分解と冷却の原理でフロンを無害化する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、転炉を用いたフロンの無害化の方法を提供すること、ならびに、この無害化の方法を利用することで転炉操業自体の操業コスト削減や耐火物寿命延長が図れる等、格別の効果について提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は以下の通りである。
(１)  湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の冷却用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
(２)  湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の底吹き羽口冷却用のガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
(３)  湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の炉内二次燃焼帯の冷却用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
(４)  湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉の溶鉄排出口周辺近傍の耐火物保護用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
(５)  湿式集塵を有する転炉製鋼法において、転炉から発生する排ガスの顕熱を回収する改質用ガスとしてフロンを当該転炉内に供給することで、当該フロンを分解し湿式集塵することを特徴とするフロンの処理方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本願発明におけるフロンとは、一般にオゾン層を破壊すると言われるフロンガス、具体的には、特定フロンといわれる、フロン１１（ＣＣｌ3Ｆ）、フロン１２（ＣＣｌ2Ｆ2）、フロン１１３（Ｃ2Ｃｌ3Ｆ3）、フロン２２（ＣＨＣｌＦ2）等のことをいうが、これらに限定されるものではない。このようにフロンは主に炭素・フッ素・塩素から構成される物質であり、一般に冷蔵庫の冷媒（冷媒フロン）や発泡ウレタンに代表される断熱材の起泡材（断熱フロン）として使用されており、これらも本願発明範囲である。
【０００７】
通常の転炉設備の概要を図１に示す。底吹きノズル１が設置され、ノズルから酸素、炭酸ガス等の撹拌目的あるいは精錬目的のガスが吹き込まれる。特に、酸素を吹き込むときには、冷却用ガスとして高価なＬＰＧを使用することが一般的である。転炉２内では主ランス３から純酸素を溶鉄面に吹き付け脱炭精錬等を実施する。この際に発生するガスはダストとともにＯＧ方式の湿式集塵装置４にて回収される。
【０００８】
炉内では二次燃焼が起こっており、この度合いが大きいと転炉内耐火物、とくに傾斜部のレンガが損耗する。また、溶鉄の排出口（出鋼口）５の耐火物も損耗しやすい。
【０００９】
転炉から発生する排ガスは１０００℃を超えており、ＯＧ設備の熱負荷はもちろんのこと、熱効率上でも排ガス顕熱は欠点となっている。
【００１０】
本発明の実施の形態の一例を示すプロセスフローを図２から図５に示す。
【００１１】
本願発明者らは、上記の図１に示す転炉を用いて、フロンを用いる実験を行ったところ、転炉炉内が１０００℃を超える高温で、かつ、湿式集塵方式であることから、フロンは確実に分解され、かつダイオキシン類の生成が無いことが判明した。
【００１２】
このフロンを転炉の底吹き羽口冷却用のガスの代替として使用することが可能で、通常使用しているＬＰＧよりも分解熱が３．５倍と大きいことから、ＬＰＧに比べ少量の使用で済み、かつ、高価なＬＰＧの購入費用も削減できるという特徴がある。
【００１３】
また、フロンを転炉の炉内二次燃焼帯の冷却用ガスとして、サブランス６や炉口部に供給すれば、分解熱とＣＯ2＋Ｃ＝２ＣＯの反応にともなう吸熱によって、炉内二次燃焼帯の雰囲気温度を低減することが出来た。この吸熱作用によって、炉口近傍の炉内耐火物寿命の延長にも寄与する。
【００１４】
さらに、フロンを転炉の溶鉄排出口５の周辺近傍の耐火物保護用ガスとして用いることも可能である。特に、転炉を利用した含鉄冷材の溶解方法では、上記の溶鉄排出口の損耗が大きかったが、フロンを外側から炉内側へ導入することによって、この溶鉄排出口の損耗が大幅に減少した。
【００１５】
前述の、二次燃焼帯の冷却と同様な作用で、フロンを転炉から発生する排ガス顕熱の回収を目的に、炉口から煙道にかけてする改質用ガスとして用いることもできる。フロンの分解熱とＣＯ2＋Ｃ＝２ＣＯの反応にともなう吸熱によって、排ガス顕熱を低減すると共に、ＣＯガスが生成して、排ガスの潜熱（発熱量）が増大する作用を有する。したがって、転炉回収ガス（ＬＤＧ）の価値が向上し、製鉄所で購入するエネルギー（例えば、重油）削減に寄与する。
【００１６】
【実施例１】
１１０トン規模の上底吹き転炉を用いて、溶銑１１０トンを脱炭吹錬した。上吹き酸素流量１９０００Ｎｍ3／ｈｒ、底吹き酸素流量１０００Ｎｍ3／ｈｒ、底吹き酸素ノズルの周囲のスリットからフロン２０Ｎｍ3／ｈｒをそれぞれ供給した。吹錬時間は１５分であり、底吹きノズル周辺に異常は見られなかった。このことにより、ＬＰＧ使用量が１５分間の吹錬１回あたり２０Ｎｍ3削減できた。また、湿式集塵を行っているので、燃料ガス中のダイオキシン濃度は問題のない０．１ｎｇ／Ｎｍ3未満であった。
【００１７】
【実施例２】
種湯、種溶滓の存在する２００ｔｏｎ規模の溶解専用転炉に含鉄冷材、副材、炭材、酸素を供給して含鉄冷材を加炭（浸炭）溶解し高炭素溶鉄と溶滓を得、倒炉による出湯時に上記高炭素溶鉄の一部を炉内に残し、次回の含鉄冷材加炭溶解操業の種湯として使用すると共に、出湯に引き続く反出湯側への倒炉による排滓時に上記溶滓の一部を炉内に残し、次回の含鉄冷材加炭溶解操業の種溶滓、鉄ダスト飛散抑制溶滓として使用する連続残湯残滓方式の含鉄冷材の溶解方法において、原燃料の含鉄冷材として、スクラップ５８ｔｏｎ使用し、燃料の炭材として、微粉炭１１５００Ｋg使用して溶解操業を実施した。この操業における種湯（残湯）、種溶滓（残溶滓）、出湯量は、各々８４ｔｏｎ、１０ｔｏｎ、５５ｔｏｎとした。また副剤として石灰（ＣａＯ）１０７０Ｋg、マグネシア（ＭgＯ）３９０ Ｋｇ、アルミ灰ブリケット １６０Ｋｇを含鉄冷材の溶解完了時の溶滓組成調整のために供給した。酸素は９３５０Ｎｍ3供給した。
【００１８】
この際に、フロンを転炉の溶鉄排出口の外側から炉内へ向けて１００Ｎｍ3／ｈｒの流量で供給した。
【００１９】
上記操業を繰り返して、フロンを使用しない操業方法と本実施例とを比較したところ、溶鉄排出口の損耗が４５％減少した。また、湿式集塵を行っているので、燃料ガス中のダイオキシン濃度は問題のない０．１ｎｇ／Ｎｍ3未満であった。
【００２０】
【発明の効果】
本願発明は、単にフロンを無害化する処理を提供するのみではなく、高価な炭化水素ガスの代替、炉耐火物の寿命延長、回収ガスの品位向上など、鉄製造コスト削減に大いに寄与する方法を提供でき、工業的に優れた特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常の転炉設備を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例を示すプロセスフローである。
【図３】本発明の実施の形態の一例を示すプロセスフローである。
【図４】本発明の実施の形態の一例を示すプロセスフローである。
【図５】
本発明の実施の形態の一例を示すプロセスフローである。
【符号の説明】
１  底吹きノズル
２  転炉
３  上吹きランス
４  湿式集塵設備（ＯＧ）
５  溶鉄排出口
６  サブランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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