JP2002285225A

JP2002285225A - 使用済み自動車又は使用済み家電機器のリサイクル処理方法

Info

Publication number: JP2002285225A
Application number: JP2001084354A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Mizukami; 秀昭水上; Katsuhiro Iwasaki; 克博岩崎; Toshimichi Maki; 敏道牧
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】大量に発生する使用済み自動車及び使用済み
家電機器をシュレッダー処理することなく、鉄源として
リサイクル処理する。【解決手段】使用済み自動車又は使用済み家電機器か
らシュレッダー処理を施さずに得られた廃車屑若しくは
廃車プレス屑又は廃家電屑を溶解原料１６として加熱源
１９を有する溶解室２内で溶解する際に、この溶解原料
を予熱して溶解原料中のガス化成分をガス化させ、その
後、溶解原料を前記溶解室内に投入して溶解する。その
際に、溶解室と直結した予熱室３内でガス化させること
や、生成した溶湯１７を高炉溶銑と混合して使用するこ
とが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み自動車又
は使用済みの冷蔵庫や洗濯機等の家電機器のリサイクル
処理方法に関するもので、詳しくは、使用済み自動車又
は使用済み家電機器をシュレッダー処理することなく鉄
源としてリサイクル処理する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、使用済み自動車はバッテリーやタ
イヤ等の有価部品が取り外された後にプレスされ、プレ
ス後にシュレッダー処理され、鉄屑として再利用されて
いる。このシュレッダー処理時にプラスチック、ゴム、
鉄、アルミニウム、銅等々が混在したシュレッダーダス
トが発生する。約１トンの使用済み自動車１台のシュレ
ッダー処理で約２００ｋｇのシュレッダーダストが発生
し、日本で年間およそ８０万トンのシュレッダーダスト
が使用済み自動車から発生している。又、使用済み家電
機器も同様に、モーターや冷却剤等を取り外した後にシ
ュレッダー処理されており、日本で年間およそ３０万ト
ンのシュレッダーダストが使用済み家電機器から発生し
ている。このシュレッダーダストは、埋め立て処分され
るか廃棄物焼却炉にて燃焼・溶融処理される。

【０００３】埋め立て処分は処分地が限られることか
ら、高額の処分費用が必要となり、又、焼却炉による燃
焼処理では、シュレッダーダスト中の灰分及び金属分が
残留し、この処分が問題になる。更に、シュレッダーダ
ストをガス化すると同時に不燃分を直接溶融する方法で
は、鉄及び銅を主成分とする溶融金属が生成し、これは
凝固後にカウンターウェイトとしての利用があるが、使
用量に限度があり、この地金の処分が問題となる。

【０００４】一方、使用済み自動車（以下「廃車」とも
記す）をシュレッダー処理せず、使用済み自動車のプレ
ス屑（以下「廃車プレス屑」と呼ぶ）を転炉に代表され
る製鋼溶解炉で直接溶解する方法が、特開平１０−３３
０８２１号公報に提案されている。この方法によれば、
シュレッダーダストは発生せず、又、プラスチックやゴ
ム等は溶解時の熱源にもなり、効率良く廃車プレス屑を
溶解することができる。しかしながら、この方法では溶
解可能な廃車プレス屑量に限界がある。即ち、同号公報
によれば、２５０トン転炉への装入可能な廃車プレス屑
は、鋼成分の関係からは１ヒート当たり１５トン（廃
車：約１０台分）まで可能としているが、転炉へのスク
ラップ装入方法や装入時の発煙等の問題から、現実には
１ヒート当たり廃車４台分程度が限界である。

【０００５】又、廃車プレス屑をアーク溶解設備（電気
炉）へ直接装入する方法も当然考えられるが、廃車プレ
ス屑は、寸法（約０．８ｍ×０．８ｍ×１．３ｍ）が大
きい上に嵩密度が小さいため、通常のアーク溶解設備で
は廃車プレス屑の装入のたびに炉蓋を開閉しなければな
らず、アーク溶解設備の生産性及び環境対策の観点か
ら、アーク溶解設備への装入にも自ずと限界がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】日本国内で発生する廃
車数は年間約５００万台にもなり、又、家電機器の普及
率は増加することはあっても停滞することはなく、上述
したように、従来技術のままではこのような大量の使用
済み自動車及び使用済み家電機器をシュレッダー処理せ
ずに、代表的な製鋼溶解炉である転炉又はアーク溶解設
備でリサイクルすることは到底不可能である。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、大量に発生する使用済み自動
車及び使用済み家電機器をシュレッダー処理することな
く、即ち、シュレッダーダストを発生させずに鉄源とし
てリサイクル処理する方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明による使用済
み自動車又は使用済み家電機器のリサイクル処理方法
は、使用済み自動車又は使用済み家電機器からシュレッ
ダー処理を施さずに得られた廃車屑若しくは廃車プレス
屑又は廃家電屑を溶解原料として加熱源を有する溶解室
内で溶解する際に、この溶解原料を予熱して溶解原料中
のガス化成分をガス化させ、その後、溶解原料を前記溶
解室内に投入して溶解することを特徴とするものであ
る。

【０００９】第２の発明による使用済み自動車又は使用
済み家電機器のリサイクル処理方法は、第１の発明にお
いて、前記溶解室には、溶解室で発生する排ガスを導入
し、この排ガスによって溶解原料を予熱する予熱室が直
結されており、この予熱室内でガス化成分をガス化させ
ることを特徴とするものである。

【００１０】第３の発明による使用済み自動車又は使用
済み家電機器のリサイクル処理方法は、第１の発明又は
第２の発明の使用済み自動車又は使用済み家電機器のリ
サイクル処理方法において、更に、溶解原料の溶解によ
り生成した溶湯を溶解室から出湯後に、この溶湯を高炉
溶銑と混合して転炉で精錬することを特徴とするもので
ある。

【００１１】第４の発明による使用済み自動車又は使用
済み家電機器のリサイクル処理方法は、第１の発明ない
し第４の発明の何れかにおいて、前記加熱源がアーク加
熱であることを特徴とするものである。

【００１２】第１の発明及び第２の発明では、使用済み
自動車又は使用済み家電機器からシュレッダー処理を施
さずに得られた廃車屑若しくは廃車プレス屑又は廃家電
屑を、これらの溶解原料に含まれるガス化成分を十分に
揮発・ガス化させた後に溶解室へ投入するので、これら
の溶解原料が溶解室内の溶湯中に浸漬した際の急激な燃
焼並びに発煙を防止することができ、これらの溶解原料
を大量に且つ連続的に溶解することができる。例えば、
全量廃車プレス屑であっても溶解することができる。即
ち、大量の使用済み自動車又は使用済み家電機器をシュ
レッダー処理することなく鉄源としてリサイクル処理す
ることができる。

【００１３】又、第３の発明では、廃車屑、廃車プレス
屑又は廃家電屑の溶解により生成した溶湯を高炉から出
銑される溶銑と混合して転炉で精錬するので、例えば鉄
源の全てを廃車プレス屑として溶解した際に生成する、
およそ１mass％の銅を含有する溶湯であっても、普通鋼
の鉄源の一部として、又は銅含有鋼の銅源及び鉄源とし
て利用することが可能となる。

【００１４】更に、第４の発明では、加熱源としてアー
ク加熱を用いているので、加熱量及び加熱速度の制御が
容易となり、廃車屑、廃車プレス屑又は廃家電屑を迅速
且つ安定して溶解することができる。

【００１５】尚、本発明において、廃車屑とは、バッテ
リーやタイヤ等の有価部品が取り除かれた使用済み自動
車をプレスする前のもので、又、廃車プレス屑とは、前
記有価部分が取り除かれた使用済み自動車をプレスした
ものやプレス後に切断したものである。一方、廃家電屑
とは、冷却剤等の除去すべき部分が取り除かれた使用済
み家電機器のプレスする前のもの又はプレス後のもの
で、除去すべき部分がない場合には廃家電機器の形状そ
のままであっても良い。本発明のリサイクル処理方法に
おいては、家電機器の大きさであれば大半の家電機器は
その形状のまま溶解することができるので、使用済み家
電機器の場合にはプレス費用を削減する観点からプレス
しない方が好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。先ず、第１の実施の形態につ
いて、図１及び図２に基づき説明する。図１は、本発明
の実施の形態の例を示す図であり、本発明を実施したア
ーク溶解設備の縦断面概略図、図２は、図１に示すアー
ク溶解設備の概略平面図である。

【００１７】図１及び図２において、内部を耐火物で構
築され、底部に炉底電極６を備えた溶解室２の側壁上部
には水冷構造の炉壁４が配置され、炉壁４の上部は開閉
可能な水冷構造の炉蓋５で覆われている。この炉蓋５と
直結してシャフト型の予熱室３が配置され、又、炉蓋５
を貫通して、溶解室２内へ上下移動可能な黒鉛製の上部
電極７が設けられている。炉底電極６と上部電極７とは
直流電源（図示せず）に連結し、炉底電極６と上部電極
７との間で、加熱源となるアーク１９を発生させる。

【００１８】予熱室３の上方には、シュレッダー処理を
施さずに得られた廃車屑若しくは廃車プレス屑又は廃家
電屑を溶解原料１６として供給するための底開き型の供
給用バケット１５が走行台車２４に吊り下げられて設け
られており、予熱室３に設けられた開閉蓋２０及び開閉
蓋２０ａを開閉させて、供給用バケット１５から予熱室
３内に溶解原料１６が装入される。溶解原料１６の装入
の際に、開閉蓋２０及び開閉蓋２０ａを交互に開閉させ
ること、即ち、どちらか一方の開閉蓋２０、２０ａを閉
鎖しておくことで、溶解室２で発生する排ガスの漏洩を
防止することができる。予熱室３の底部には開閉式の火
格子１１が設置されており、溶解原料１６は火格子１１
で保持され、予熱室３内に滞在する。

【００１９】溶解原料１６としては、前述したように、
使用済み自動車からシュレッダー処理せずに得られた廃
車屑若しくは廃車プレス屑、又は、使用済み家電機器か
らシュレッダー処理せずに得られた廃家電屑を用いるこ
ととする。但し、これら以外に、溶解原料１６として通
常の鉄スクラップや冷銑及び直接還元鉄等の他の冷鉄源
を併用しても良い。図１は溶解原料１６として廃車プレ
ス屑を用いた場合を示している。

【００２０】自動車及び家電機器には導電材料として多
量の銅製部材が配置されており、この銅製部材が溶解後
の溶湯１７の銅濃度を上昇させる主原因であるので、使
用済み自動車及び使用済み家電機器から予め銅製部材を
取り除き、その後屑化しても良い。その際に、自動車及
び家電機器を構成する銅製部材の内の８０mass％以上を
予め取り除くことで、生成される溶湯１７の銅濃度を
０．３５mass％以下に抑えることができ、高炉溶銑と配
合しなくても銅濃度規格が０．３５mass％程度以下の鉄
鋼製品の鉄源として使用することができる。

【００２１】予熱室３には集塵機（図示せず）に連結す
るダクト２１が設けられており、溶解室２で発生する高
温の排ガスは、予熱室３及びダクト２１を経由して排出
される。その際、予熱室３を通過する排ガスにより、予
熱室３内で火格子１１に保持された溶解原料１６は予熱
され、溶解原料１６中のガス化成分が揮発・ガス化され
る。溶解原料１６中のガス化成分が十分に揮発・ガス化
された後、溶解原料１６は溶解室２内に投入される。

【００２２】炉蓋５を貫通して、溶解室２内を上下移動
可能な酸素吹き込みランス８と炭材吹き込みランス９と
が設けられ、酸素吹き込みランス８からは酸素が溶解室
２内に吹き込まれ、そして、炭材吹き込みランス９から
は空気や窒素等を搬送用ガスとしてコークス、チャー、
石炭、木炭、黒鉛等の等の炭材が溶解室２内に吹き込ま
れる。

【００２３】溶解室２の予熱室３が直結されている側と
は異なる部分に設けられた突出部２ａには、その底部
に、扉２２で出口側を押さえ付けられて内部に詰め砂又
はマッド剤が充填された出湯口１３と、その側壁に、扉
２３で出口側を押さえ付けられて内部に詰め砂又はマッ
ド剤が充填された出滓口１４とが設けられている。そし
て、出湯口１３の鉛直上方に対応する部位の炉蓋５に
は、バーナー１０が取り付けられている。バーナー１０
は、重油、灯油、微粉炭、プロパンガス、天然ガス等の
化石燃料を、空気又は酸素若しくは酸素富化空気により
溶解室２内で燃焼させる。尚、溶解室２は傾動装置（図
示せず）により出湯口１３側に傾動するようになってい
る。このようにして直流式アーク溶解設備１が構成され
ている。

【００２４】このような構成の直流式アーク溶解設備１
において使用済み自動車又は使用済み家電機器から得ら
れた廃車屑若しくは廃車プレス屑又は廃家電屑を溶解原
料１６としてリサイクル処理するに際しては、先ず、溶
解室２を水平状態とし、火格子１１を閉鎖した状態で供
給用バケット１５から予熱室３内に溶解原料１６を装入
する。これに前後して溶解室２内にも溶解原料１６を装
入する。前述したように、通常の鉄スクラップや冷銑及
び直接還元鉄等の他の鉄源を同時に予熱室３や溶解室２
へ装入しても良い。

【００２５】次いで、炉底電極６と上部電極７との間に
直流電流を給電しつつ上部電極７を昇降させ、炉底電極
６と上部電極７との間、又は、装入された溶解原料１６
と上部電極７との間でアーク１９を発生させる。そし
て、発生するアーク熱により溶解原料１６を溶解して溶
湯１７を生成させる。溶湯１７の生成に伴い、生石灰、
蛍石等のフラックスを溶解室２内に装入して溶融スラグ
１８を溶湯１７上に形成させ、溶湯１７の酸化を防止す
ると共に溶湯１７の保温を図る。溶融スラグ１８の量が
多すぎる場合には、溶解中でも出滓口１４から排滓する
ことができる。

【００２６】溶湯１７の生成する頃から、酸素吹き込み
ランス８から酸素を、又、炭材吹き込みランス９から炭
材を、溶解室２内の溶湯１７中又は溶融スラグ１８中に
吹き込むことが好ましい。吹き込まれて溶湯１７中に溶
解した炭材又は溶融スラグ１８中に懸濁した炭材は、吹
き込まれる酸素と反応して燃焼熱を発生し、補助熱源と
して作用して電力使用量を節約する。同時に、反応生成
物のＣＯガスの気泡２５が溶融スラグ１８をフォーミン
グさせ、アーク１９が溶融スラグ１８に包まれた、所謂
スラグフォーミング操業となるのでアーク１９の着熱効
率が上昇する。

【００２７】又、大量に発生する高温のＣＯガスと、こ
のＣＯガスが燃焼して生成するＣＯ ₂ ガスは、予熱室３
を通りダクト２１を経由して排出される。この排ガスに
よって予熱室３内の溶解原料１６は効率良く予熱され、
溶解原料１６中のガス化成分が揮発・ガス化される。十
分にガス化成分が揮発したならば、火格子１１を解放し
て溶解原料１６を予熱室３から溶解室２へ投入する。投
入後、火格子１１を閉鎖して予熱室３へ再度新しい溶解
原料１６を装入し、この溶解原料１６中のガス化成分を
揮発させ、十分に揮発させたら溶解室２に投入すること
を繰り返し実施する。

【００２８】このようにして溶解原料１６の溶解が進行
して所定量の溶湯量、例えば１ヒート分の溶湯１７が溶
解室２内に溜まったなら、必要に応じて溶湯１７を昇温
した後、溶解室２を出湯口１３側に傾動させつつ出湯口
１３を塞いでいた扉２２を開き、出湯口１３から１ヒー
ト分の溶湯１７を溶湯保持容器（図示せず）へ出湯す
る。出湯に際しては、溶湯１７の凝固による出湯口１３
の閉塞を防止するため、バーナー１０で溶湯１７を加熱
しても良い。尚、所定量の溶湯量とは、例えば１ヒート
分の溶湯量や、出湯後に溶解室２内に溶湯１７を残留さ
せる場合には、１ヒート分の溶湯量と溶解室２内の残留
溶湯量とを合わせた量であり、操業状況により適宜決定
される溶湯量である。

【００２９】溶湯１７を高炉溶銑と混合して転炉で精錬
する場合には、溶湯１７の炭素濃度は高いほど次工程の
転炉精錬が容易となるので、溶湯１７の炭素濃度を高め
て、溶湯１７を溶銑として出湯することが好ましい。溶
湯１７の炭素濃度は、炭材吹き込みランス９からの炭材
吹き込み量を制御することにより任意の値に調整するこ
とができる。又、この場合には、出湯前、必要に応じて
炭素濃度の調整を行っても良い。

【００３０】そして、出湯後、高炉溶銑と混合して転炉
で精錬し、所定の成分の溶鋼に溶製し、その後、連続鋳
造機等により鋳造する。この場合、転炉精錬後の溶鋼成
分が鉄鋼製品の銅濃度の規格に適合するように溶湯１７
の配合量を調整する。転炉で精錬する際に、溶湯１７の
まま転炉に装入しても、又、溶湯１７を一旦凝固させて
から転炉に装入しても、どちらでも良い。又、溶湯１７
のまま装入する場合に、高炉溶銑と混合してから転炉に
装入しても、個別に装入して転炉内で混合しても、どち
らでも良い。

【００３１】一方、使用済み自動車中の銅製部材又は使
用済み家電機器中の銅製部材が取り外された場合や溶解
原料１６として通常の鉄スクラップ等が大量に併用され
た場合には、生成する溶湯１７中の銅濃度は低くなり、
高炉溶銑との混合が不要になることがある。このように
溶湯１７を高炉溶銑と混合する必要がない場合には、溶
湯１７の炭素濃度等の化学成分を出湯前に目的とする鉄
鋼製品の規格範囲に調整するか、又は、出湯後に取鍋精
錬炉等で精錬することが可能であれば規格範囲近傍に調
整して出湯し、取鍋精錬炉等で鉄鋼製品の規格範囲に調
整して連続鋳造機等により鋳造する。

【００３２】溶湯１７を出湯し、更に必要に応じて溶融
スラグ１８を排滓した後、溶解室２を水平に戻し、出湯
口１３及び出滓口１４内に詰め砂又はマッド材を充填し
た後、次回ヒートの溶解を開始する。尚、出湯時に溶湯
１７を溶解室２内に残留させることにより、次回ヒート
のスタート時に溶解室２内へ溶解原料１６を入れ置きす
る必要がなく、前ヒートに連続して溶解することができ
る。

【００３３】このようにして廃車屑若しくは廃車プレス
屑又は廃家電屑を溶解原料１６として溶解することで、
使用済み自動車や使用済み家電機器をシュレッダー処理
することなしに溶解すること、即ち、シュレッダーダス
トを発生させずに使用済み自動車や使用済み家電機器を
鉄源としてリサイクルすることができる。又、溶解の際
に溶解原料１６は予熱室３内で十分にガス化成分が揮発
された後に溶解室２内に投入されるので、溶湯１７中に
投入された際の溶解原料１６に含まれる可燃物の急激な
燃焼及び発煙を防止することができる。

【００３４】使用済み自動車や使用済み家電機器から得
られた溶解原料１６は、プラスチックやゴム等の可燃物
を含んでいるので、これらを燃焼させずにガスとして回
収することが資源化の観点から好ましい。これらの可燃
物をガスとして回収する方法は、以下のようにして行う
ことができる。

【００３５】即ち、予熱室３内における溶解原料１６の
予熱時に溶解原料１６中のガス化成分をできるだけ多く
揮発させる。ここで、ガス化成分とは、炭化水素系化合
物（プラスチック）、付着水分、油分、水酸化物、その
他分解・蒸発等により発生するガス等であり、溶解原料
１６を少なくとも２００℃以上、望ましくは５５０℃以
上８００℃以下の温度範囲に予熱することで、溶解原料
１６中のガス化成分を十分に揮発させることができる。
予熱温度が２００℃未満では、揮発速度が遅くて十分に
揮発させることが困難であり、一方、８００℃を越える
と煤等が発生するので好ましくない。その際に、発生し
たガス化成分を燃焼させないために、排ガス中の酸素濃
度を、ガス化成分と反応する濃度以下に制御することが
好ましい。

【００３６】そして、ガス化成分を含有する排ガスを除
塵した後にガス回収装置（図示せず）にて回収する。ガ
ス回収装置としてはガスホルダー等からなる慣用の装置
を使用することができる。但し、ガス回収に当たり、ガ
ス回収装置に導入する排ガスの温度を、ガス化成分とし
て生成した、排ガス中のタール系組成物の分解温度（１
０００℃程度）以上に維持し、ガス回収装置におけるタ
ール系組成物の付着を防止することが好ましい。回収し
たガスのエネルギー分が少ない場合には、回収したガス
にガスカロリー調整剤を混合・投入して、エネルギー分
を調整しても良い。回収したガスは、燃料用ガスや発電
用ガスとして使用することができる。

【００３７】次いで、第２の実施の形態について、図３
に基づき説明する。図３は、本発明の他の実施の形態の
例を示す図であり、本発明を実施したアーク溶解設備の
縦断面概略図である。この直流式アーク溶解設備１Ａ
は、溶解室２の上部に直結された水平方向に伸びる予熱
室３ａを備えている。

【００３８】この予熱室３ａの内部には、溶解原料１６
を搬送するためにコンベア等の適宜の搬送手段１２，１
２ａが設置されている。そして予熱室３ａに設置された
開閉蓋２０及び開閉蓋２０ａを交互に開閉させて、プッ
シャー等の適宜の供給手段（図示せず）により予熱室３
ａ内に装入された溶解原料１６は、予熱室３ａ内を搬送
手段１２，１２ａによって搬送され、溶解室２内に装入
されるようになっている。

【００３９】予熱室３ａには、集塵機（図示せず）に連
結するダクト２１が設けられており、予熱室３ａは溶解
室２で発生する排ガスの排出流路を兼ねている。従っ
て、この直流式アーク溶解設備１Ａでは、予熱室３ａ内
に供給された溶解原料１６は溶解室２からの排ガスによ
り予熱される。又、この直流式アーク溶解設備１Ａで
は、予熱室３ａ内へ溶解原料１６を装入するための供給
手段は必要であるが、図１に示す直流式アーク溶解設備
１における供給用バケット１５及び走行台車２４は特に
必要としない。

【００４０】このように、直流式アーク溶解設備１Ａで
は、前述の直流式アーク溶解設備１に対比して、シャフ
ト型の予熱室３の替わりに水平方向に伸びた予熱室３ａ
が設置されており、供給用バケット１５及び走行台車２
４が設置されていないが、それ以外は図１に示す直流式
アーク溶解設備１と同一であり、直流式アーク溶解設備
１と同一の部分は同一符号により示し、その説明は省略
する。

【００４１】このように構成される直流式アーク溶解設
備１Ａにおいて溶解原料１６を溶解するに際しては、基
本的には前述の第１の実施の形態と同一方法で実施す
る。即ち、直流式アーク溶解設備１Ａにおいては、溶解
室２から発生する排ガスにより予熱室３ａ内の溶解原料
１６を順次予熱し、溶解原料１６中のガス化成分を十分
にガス化し、その後、溶解原料１６を溶解室２内に投入
してアーク１９により溶解する。溶解原料１６を溶解室
２内に投入したならば、順次新しい溶解原料１６を予熱
室３ａ内に供給し、予熱室３ａ内に常に溶解原料１６を
滞在させる。又、第２の実施の形態においても、第１の
実施の形態で説明した方法によって、溶解原料１６中の
可燃物をガスとして回収することが好ましい。

【００４２】このようにして廃車屑若しくは廃車プレス
屑又は廃家電屑を溶解原料１６として溶解することで、
使用済み自動車や使用済み家電機器をシュレッダー処理
することなしに溶解すること、即ち、シュレッダーダス
トを発生させずに使用済み自動車や使用済み家電機器を
鉄源としてリサイクルすることができる。又、溶解の際
に溶解原料１６は予熱室３ａ内で十分にガス化成分が揮
発された後に溶解室２内に投入されるので、溶湯１７中
に投入された際の溶解原料１６に含まれる可燃物の急激
な燃焼及び発煙を防止することができる。

【００４３】尚、上記説明では直流式アーク溶解設備の
場合について説明したが、交流式アーク溶解設備でも全
く支障なく本発明を適用することができる。又、溶解室
２における予熱室３，３ａと出湯口１３との位置関係は
溶解室２の中心に対して１８０度の対向する位置に限る
ものではなく、９０度の位置であっても良い。又、加熱
源としてアーク加熱の場合について説明したが、アーク
加熱以外の加熱源としては、ガスバーナー加熱、電気誘
導加熱、プラズマガス加熱等を用いることができる。

【００４４】

【実施例】［実施例１］図１に示す直流式アーク溶解設
備における実施例を以下に説明する。アーク溶解設備
は、溶解室が直径７．２ｍ、高さ４ｍ、予熱室が幅３
ｍ、長さ３．５ｍ、高さ２．５ｍで、溶解室の容量が１
８０トンである。

【００４５】先ず、溶解室内に通常の鉄スクラップを３
０トン装入すると共に予熱室内に廃車プレス屑を６個
（約５トン）装入し、直径３０インチの黒鉛製上部電極
を用い、最大７５０Ｖ、１３０ｋＡの電源容量により溶
解を開始した。溶湯の生成に伴い、生石灰と蛍石とを添
加して溶融スラグを形成し、次いで、酸素吹き込みラン
スから酸素を約４５００Ｎｍ³ ／ｈｒで吹き込むと共
に、炭材吹き込みランスからコークスを約６０ｋｇ／ｍ
ｉｎで溶融スラグ中に吹き込んだ。酸素とコークスの吹
き込みにより、溶融スラグはフォーミングし、上部電極
の先端は溶融スラグ中に埋没した。この時の電圧を４５
０Ｖに設定した。

【００４６】この後、溶解室内の鉄スクラップが溶解
し、予熱室内の廃車プレス屑中のガス化成分が十分にガ
ス化したら、火格子を解放して予熱室内の廃車プレス屑
を溶解室へ投入し、アークにより溶解した。溶解室への
廃車プレス屑の投入後、予熱室には新たに廃車プレス屑
を６個装入し、この廃車プレス屑中のガス化成分が十分
にガス化したら溶解室へ投入して溶解することを繰り返
し実施した。そして、溶解室内に約１８０トンの溶銑が
生成した時点で、溶銑をアークにより昇温後、約６０ト
ンの溶銑を溶解室に残し、銅濃度が１．２７mass％（以
下「％」と記す）、炭素濃度が約３％の溶銑約１２０ト
ンを取鍋に出湯した。

【００４７】出湯後、この溶銑を高炉溶銑が２２０トン
装入されている２基の溶銑鍋に６０トンずつ装入し、そ
れぞれ２８０トンとした。そして、混合したこれらの溶
銑を２８０トン転炉に装入して酸素吹錬し、銅濃度が
０．３％、炭素濃度が０．０３％の銅含有耐候性鋼の２
ヒート分を溶製し、連続鋳造機にて２５０ｍｍ厚みのス
ラブ鋳片に鋳造した。

【００４８】一方、アーク溶解設備では、１２０トンの
溶銑を出湯した後も、上記と同じ方法で廃車プレス屑を
溶解し、溶解室内に約１８０トンの溶銑が生成した時点
で、溶銑を昇温後、約６０トンの溶銑を溶解室に残し、
銅濃度が１．２２％、炭素濃度が約３％の溶銑約１２０
トンを再び取鍋に出湯した。

【００４９】この溶銑１０トンと高炉溶銑２７０トンと
を混合した合計２８０トンの混合溶銑を上記転炉に装入
して酸素吹錬し、銅濃度規格が０．０６％以下である普
通鋼の１２ヒート分を溶製し、連続鋳造機にて２５０ｍ
ｍ厚みのスラブ鋳片に鋳造した。これら１２ヒートの溶
鋼の銅濃度の平均は０．０５％であり、銅濃度規格を十
分に満足していた。

【００５０】［実施例２］図３に示す直流式アーク溶解
設備における実施例を以下に説明する。アーク溶解設備
は、溶解室が直径７ｍ、高さ４ｍ、予熱室が幅１．５
ｍ、長さ５ｍ、高さ１．５ｍで、溶解室の容量が１８０
トンである。

【００５１】先ず、溶解室内に通常の鉄スクラップを３
０トン装入すると共に予熱室内に廃車プレス屑を６個
（約５トン）装入し、直径３０インチの黒鉛製上部電極
を用い、最大７５０Ｖ、１３０ｋＡの電源容量により溶
解を開始した。溶湯の生成に伴い、生石灰と蛍石とを添
加して溶融スラグを形成し、次いで、酸素吹き込みラン
スから酸素を約４５００Ｎｍ³ ／ｈｒで吹き込むと共
に、炭材吹き込みランスからコークスを約６０ｋｇ／ｍ
ｉｎで溶融スラグ中に吹き込んだ。酸素とコークスの吹
き込みにより、溶融スラグはフォーミングし、上部電極
の先端は溶融スラグ中に埋没した。この時の電圧を４５
０Ｖに設定した。

【００５２】この後、溶解室内の鉄スクラップが溶解
し、予熱室内の廃車プレス屑中のガス化成分が十分にガ
ス化したら、予熱室内の溶解室に一番近い廃車プレス屑
１個を溶解室へ投入し、アークにより溶解した。そし
て、予熱室には新たに廃車プレス屑１個を最後尾に装入
し、最先端の廃車プレス屑中のガス化成分が十分にガス
化したら溶解室へ投入して溶解することを繰り返し実施
した。このようにして溶解室内に約１８０トンの溶銑が
生成した時点で、溶銑をアークにより昇温後、約６０ト
ンの溶銑を溶解室に残し、銅濃度が１．２７％、炭素濃
度が約３％の溶銑約１２０トンを取鍋に出湯した。

【００５３】出湯後、この溶銑を高炉溶銑が２２０トン
装入されている２基の溶銑鍋に６０トンずつ装入し、そ
れぞれ２８０トンとした。そして、混合したこれらの溶
銑を２８０トン転炉に装入して酸素吹錬し、銅濃度が
０．３％、炭素濃度が０．０３％の銅含有耐候性鋼の２
ヒート分を溶製し、連続鋳造機にて２５０ｍｍ厚みのス
ラブ鋳片に鋳造した。

【００５４】一方、アーク溶解設備では、１２０トンの
溶銑を出湯した後も、上記と同じ方法で廃車プレス屑を
溶解し、溶解室内に約１８０トンの溶銑が生成した時点
で、溶銑を昇温後、約６０トンの溶銑を溶解室に残し、
銅濃度が１．２２％、炭素濃度が約３％の溶銑約１２０
トンを再び取鍋に出湯した。

【００５５】この溶銑１０トンと高炉溶銑２７０トンと
を混合した合計２８０トンの混合溶銑を上記転炉に装入
して酸素吹錬し、銅濃度規格が０．０６％以下である普
通鋼の１２ヒート分を溶製し、連続鋳造機にて２５０ｍ
ｍ厚みのスラブ鋳片に鋳造した。これら１２ヒートの溶
鋼の銅濃度の平均は０．０５％であり、銅濃度規格を十
分に満足していた。

【００５６】［実施例３］図１に示す直流式アーク溶解
設備における実施例を以下に説明する。アーク溶解設備
は、溶解室が直径５．５ｍ、高さ３．５ｍ、予熱室が幅
３ｍ、長さ３ｍ、高さ７ｍで、溶解室の容量が８０トン
である。

【００５７】先ず、溶解室内及び予熱室内に冷蔵庫や洗
濯機等のプレスしていない廃家電屑を１５トン装入し、
アークによる溶解を開始した。溶湯の生成に伴い、生石
灰と蛍石とを添加して溶融スラグを形成し、次いで、酸
素吹き込みランスから酸素を吹き込むと共に、炭材吹き
込みランスからコークスを溶融スラグ中に吹き込み、ス
ラグをフォーミングさせた。

【００５８】この後、溶解室内の廃家電屑が溶解して、
予熱室内の廃家電屑中のガス化成分が十分にガス化した
ら、火格子を解放して予熱室内の廃家電屑を溶解室へ投
入し、アークにより溶解した。溶解室への廃家電屑の投
入後、予熱室には新たに廃家電屑を装入し、この廃家電
屑中のガス化成分が十分にガス化したら溶解室へ投入し
て溶解することを繰り返し実施した。そして、溶解室内
に約８０トンの溶銑が生成した時点で、溶銑をアークに
より昇温後、約２０トンの溶銑を溶解室に残し、銅濃度
が６．１％、炭素濃度が約３％の溶銑約６０トンを取鍋
に出湯した。

【００５９】出湯後、この溶銑を高炉溶銑が２６０トン
装入されている３基の溶銑鍋に２０トンずつ装入し、そ
れぞれ２８０トンとした。そして、混合したこれらの溶
銑を２８０トン転炉に装入して酸素吹錬し、銅濃度が
０．４５％、炭素濃度が０．０３％の銅含有耐候性鋼の
３ヒート分を溶製し、連続鋳造機にて２５０ｍｍ厚みの
スラブ鋳片に鋳造した。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、シュレッダー処理する
ことなく大量の使用済み自動車又は使用済み家電機器を
鉄源としてリサイクルすること、換言すれば、シュレッ
ダー処理費用及びシュレッダーダスト処理費用を全く必
要とせず、使用済み自動車又は使用済み家電機器を安価
に鉄源としてリサイクルすることが可能となり、産業上
格別な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例を示す図であって、本
発明を実施したアーク溶解設備の縦断面概略図である。

【図２】図１に示すアーク溶解設備の概略平面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施の形態の例を示す図であっ
て、本発明を実施したアーク溶解設備の縦断面概略図で
ある。

【符号の説明】

１直流式アーク溶解設備１Ａ直流式アーク溶解設備２溶解室３予熱室６炉底電極７上部電極１１火格子１２コンベア１３出湯口１４出滓口１６溶解原料１７溶湯１８溶融スラグ１９アーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｆ２７Ｄ 13/00 ＦＦ２７Ｄ 13/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ３０３Ｚ (72)発明者牧敏道東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 AA22 AA26 AC04 BA05 CA27 CA29 CB04 CB31 4K001 AA10 BA22 CA02 FA11 GA06 GA13 GB01 GB02 4K014 CB01 CB07 CC01 CC04 CC05 CD02 CD13 CD14 CD18 4K063 AA04 AA12 BA13 CA02 CA07 GA02 GA09 4K070 AA01 AA02 AB01 AC02 AC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済み自動車又は使用済み家電機器か
らシュレッダー処理を施さずに得られた廃車屑若しくは
廃車プレス屑又は廃家電屑を溶解原料として加熱源を有
する溶解室内で溶解する際に、この溶解原料を予熱して
溶解原料中のガス化成分をガス化させ、その後、溶解原
料を前記溶解室内に投入して溶解することを特徴とする
使用済み自動車又は使用済み家電機器のリサイクル処理
方法。
【請求項２】前記溶解室には、溶解室で発生する排ガ
スを導入し、この排ガスによって溶解原料を予熱する予
熱室が直結されており、この予熱室内でガス化成分をガ
ス化させることを特徴とする請求項１に記載の使用済み
自動車又は使用済み家電機器のリサイクル処理方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の使用済み
自動車又は使用済み家電機器のリサイクル処理方法にお
いて、更に、溶解原料の溶解により生成した溶湯を溶解
室から出湯後に、この溶湯を高炉溶銑と混合して転炉で
精錬することを特徴とする使用済み自動車又は使用済み
家電機器のリサイクル処理方法。
【請求項４】前記加熱源がアーク加熱であることを特
徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１つに記載の
使用済み自動車又は使用済み家電機器のリサイクル処理
方法。