JP2008285730A - Apparatus and method for sorting and collecting steel material - Google Patents

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Satoru Yoshinaka
悟 吉中
Etsuro Takeuchi
悦郎 武内
Hiroshi Oya
洋 大家
Kinuko Hadate
絹子 羽立
Yoshinori Ko
佳典 広
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for sorting and collecting a steel material, which can effectively collect the steel material from objects to be treated including metallic materials including steel and an organic polymer material, and to provide a method therefor. <P>SOLUTION: A treatment furnace F is provided with an inlet port 10 of a hot gas containing a low concentration of oxygen, and a gas outlet port 12. A carriage R is provided with a funnel-shaped structural part I. The collecting method comprises: loading steel scrap S on the carriage R; accommodating the carriage R in the treatment furnace F; and delivering the hot gas containing the low concentration of oxygen into the treatment furnace F through the inlet port 10 of the hot gas containing the low concentration of oxygen to control the temperature in the inside of the treatment furnace F to a temperature at which the organic polymer material in the steel scrap S is thermally decomposed, a metallic material that can exist in the steel scrap S and has a lower melting point than that of the steel material melts, and glasses which can exist in the steel scrap S do not reach their melting temperatures. Thereby, the organic polymer material in the steel scrap S is thermally decomposed or melted, and simultaneously, the metallic material which can exist in the steel scrap S and has the lower melting point than that of the steel material is melted. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物から少なくとも鉄鋼材料を回収するための鉄鋼材料分別回収装置及び方法に関する。   The present invention relates to a steel material separation and recovery apparatus and method for recovering at least a steel material from a processing object including a metal material containing steel and an organic polymer material.

自動車や家電製品等の廃棄物の分別回収においては、従来からシュレッダーなどを用いた大量破砕とその後の分別回収方法が採られている。この場合、金属と可燃物とが破砕により小片の混合状態となるため、風力、磁力、人力等により混合状態の小片の分別が必要であった。また、可燃物の主体であるプラスチック等は、特殊なガス化溶融炉等を用いて処理されていた。   In the separated collection of wastes such as automobiles and home appliances, conventionally, a large-scale crushing using a shredder and the subsequent separation collection method have been adopted. In this case, since the metal and the combustible material are mixed into small pieces by crushing, it is necessary to separate the mixed pieces by wind force, magnetic force, human power, and the like. In addition, plastics, which are the main combustible material, have been processed using a special gasification melting furnace.

上記方法においては、シュレッダーの刃物の消耗度が高く、而もシュレッダーの運転に電力を多量に消費するという問題があると共に、シュレッダーダスト（ＡＳＲ）と称されるプラスチック等を主体とする可燃物の処理が必要であった。   In the above method, the degree of wear of the shredder blade is high, and there is a problem that a large amount of power is consumed for the operation of the shredder, and a combustible material mainly composed of plastic called shredder dust (ASR) is used. Processing was necessary.

ＡＳＲの処理は、主として大規模なガス化溶融炉において行われている。ガス化溶融炉においては、ＡＳＲ中のプラスチック等の可燃物は焼却され、ＡＳＲに混入する金属粉やガラス等の無機物は溶融処理される。   ASR processing is mainly performed in large-scale gasification and melting furnaces. In the gasification melting furnace, combustible materials such as plastic in ASR are incinerated, and inorganic materials such as metal powder and glass mixed in ASR are melted.

このようなガス化溶融炉によるＡＳＲ処理は、ＡＳＲに混入する前記のような無機物の化学組成が一定せず、変化する種々の化学組成に応じ溶融温度も変化するため、溶融物の物理化学的な性状が不安定になるという問題を有する。   In the ASR treatment by such a gasification melting furnace, the chemical composition of the inorganic substance mixed in the ASR is not constant, and the melting temperature also changes according to various chemical compositions changing. Have a problem of unstable properties.

無機溶融物が高い流動性を有する場合、その無機溶融物の炉外への排出は容易になるが、流動性を高くするための塩基度調整や高温化は、無機溶融物の化学的な反応性を高めてガス化溶融炉の運転管理や操炉技術の難度を高めることとなりがちである。   When the inorganic melt has high fluidity, it is easy to discharge the inorganic melt to the outside of the furnace, but the basicity adjustment and the high temperature for increasing the fluidity are the chemical reaction of the inorganic melt. This tends to increase the difficulty of gasification melting furnace operation management and furnace operation technology.

また、無機溶融物の化学反応性の強弱は、炉の内壁耐火物との化学反応量の多寡に対応し、その化学反応量が多いと、耐火物の腐食（corrosion）損耗量が多くなる。   In addition, the strength of the chemical reactivity of the inorganic melt corresponds to the amount of chemical reaction with the inner wall refractory of the furnace, and if the amount of chemical reaction is large, the amount of corrosion wear of the refractory increases.

流動性が高い溶融物の場合、排出口（タップホール）や樋などの部位の侵食（erosion）損耗量を大きくすることが生じがちである。   In the case of a melt with high fluidity, it tends to increase the amount of erosion wear of the discharge port (tap hole) and the part such as the flaw.

逆に、流動性の低い溶融物の場合、溶融物排出口を閉塞してしばしば運転停止を余儀なくさせるなど、メンテナンスの必要量が増大し、炉の稼働率を低下させ、トータル処理コストアップを招来することとなる。   On the other hand, in the case of a melt with low fluidity, the required amount of maintenance increases, such as closing the melt outlet and often causing the operation to stop, reducing the operating rate of the furnace and increasing the total processing cost. Will be.

特開２００４−８３９６２号公報（特許文献１）には、「銅鉄混在スクラップから溶融工程を経て銅と鉄を分離、回収する方法において、該銅鉄混在スクラップを無酸素雰囲気中で溶融させる際に、Ｆｅ−Ｐ−Ｃｕ３元系溶融物を形成するとともに溶鉄相と溶銅相を分離させるに十分な量のリン（Ｐ）を溶融前及び／又は溶融中に添加することを特徴とする銅鉄混在スクラップからの銅と鉄の分離、回収方法」（請求項１）が記載されている。具体的には、例えば、実験例１に示されるように、処理対象物をアルミナ坩堝に入れ、炉内に入れてアルゴン気流中で１１００℃に１時間保持した後、試料を坩堝ごと炉内より取り出してアルゴン気流中で冷却するものである。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-83962 (Patent Document 1), “in a method of separating and recovering copper and iron from a copper-iron mixed scrap through a melting step, the copper-iron mixed scrap is melted in an oxygen-free atmosphere. And a sufficient amount of phosphorus (P) to form a Fe-P-Cu ternary melt and to separate the molten iron phase and the molten copper phase before and / or during melting. "Separation and recovery method of copper and iron from iron-mixed scrap" (Claim 1) is described. Specifically, for example, as shown in Experimental Example 1, the object to be treated is placed in an alumina crucible, placed in a furnace and held at 1100 ° C. for 1 hour in an argon stream, and then the sample is placed in the furnace together with the crucible. It is taken out and cooled in an argon stream.

特開２０００−３２８１５１号公報（特許文献２）には、「廃棄物を溶融処理して有用金属を回収する廃棄物処理装置であって、投入された廃棄物を溶融処理して溶融鉄を回収するキューポラと、上記キューポラに先行して廃棄物が投入され、該廃棄物を上記溶融鉄の融点よりも低い温度で加熱する少なくとも１つの加熱炉と、を具備して成ることを特徴とする廃棄物処理装置」（請求項１）が記載されている。その加熱炉の例について、「キューボラ１０に投入される廃棄物への余熱、または溶融鉄より融点の低い有用金属を回収することを目的として、その炉内温度が 800℃前後に設定されている。」（００１０）と記載されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2000-328151 (Patent Document 2) states that “a waste processing apparatus that melts waste to recover useful metals and recovers molten iron by melting the input waste. And at least one heating furnace in which waste is input prior to the cupola and heats the waste at a temperature lower than the melting point of the molten iron. An article processing apparatus "(Claim 1) is described. Regarding the example of the heating furnace, “the temperature inside the furnace is set to about 800 ° C. for the purpose of recovering the residual heat to the waste put into the cubicle 10 or the useful metal having a melting point lower than that of the molten iron. (0010).

特開平７−２５２５４５号公報（特許文献３）には、「金属スクラップを溶解炉に装入するに先立って、溶解炉の排ガスを利用して金属スクラップを予熱する工程において、金属スクラップに付着した不純物を分離除去することを特徴とする金属スクラップの溶解方法」（請求項１）が記載されている。また、予熱工程における、鉄スクラップからの不純物の分離について、「鉄スクラップを振動させつつ予熱するといった事前処理を施すことで、鉄スクラップに混在する不純物および鉄スクラップ表面に付着した不純物の大部分を分離できること、さらに、溶解炉の排ガスの酸素ポテンシャルおよび温度を金属スクラップに付着した不純物が酸化する範囲に制御することにより、不純物をより効率良く分離できる」（００２６）と記載されている。
特開２００４−８３９６２号公報 特開２０００−３２８１５１号公報 特開平７−２５２５４５号公報 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-252545 (Patent Document 3) states that, prior to charging the metal scrap into the melting furnace, the metal scrap adhered to the metal scrap in the process of preheating the exhaust gas from the melting furnace. A metal scrap melting method characterized by separating and removing impurities "(Claim 1) is described. In addition, regarding the separation of impurities from iron scrap in the preheating process, “By pre-processing such as preheating while vibrating the iron scrap, most of the impurities mixed in the iron scrap and impurities adhering to the iron scrap surface are removed. Further, it is possible to more efficiently separate impurities by controlling the oxygen potential and temperature of the exhaust gas from the melting furnace within a range where the impurities attached to the metal scrap are oxidized "(0026).
JP 2004-83962 A JP 2000-328151 A JP-A-7-252545

本発明は、従来技術に存した上記のような課題に鑑み行われたものであって、その目的とするところは、鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物から鉄鋼材料を効率的に回収することができる鉄鋼材料分別回収装置及び方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems existing in the prior art, and the object of the present invention is from a processing object containing a metal material containing steel and an organic polymer material to a steel material. An object of the present invention is to provide a steel material separation and recovery apparatus and method capable of efficiently recovering steel.

(1) 上記目的を達成する本発明の鉄鋼材料分別回収装置は、
鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物から少なくとも鉄鋼材料を回収するための装置であって、
低酸素濃度熱ガスを炉内に導入する低酸素濃度熱ガス導入部と、炉内で発生したガス並びに前記低酸素濃度熱ガス導入部から炉内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を含むガス類を炉外へ排出するガス排出部を有し、前記処理対象物を収容し、その処理対象物中の有機高分子材料について熱分解を行うと共に、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行うための処理炉と、
前記処理炉内の処理対象物からの液状流下物を回収する流下物回収部と、
処理炉の炉内温度を、前記処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、前記処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とするための温度調節手段を備え、
前記処理炉内に導入されるガスの酸素濃度は、処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる濃度であることを特徴とする。 (1) A steel material separation and recovery device of the present invention that achieves the above-mentioned object,
An apparatus for recovering at least a steel material from a processing object including a metal material containing steel and an organic polymer material,
Low oxygen concentration hot gas introduction part for introducing low oxygen concentration hot gas into the furnace, and gas generated in the furnace and all of the low oxygen concentration hot gas introduced into the furnace from the low oxygen concentration hot gas introduction part or It has a gas discharge part that discharges gas including the part outside the furnace, accommodates the object to be processed, thermally decomposes the organic polymer material in the object to be processed, and exists in the object to be processed A processing furnace for melting a metal material having a melting point lower than that of the steel material capable of
A falling material recovery section for recovering a liquid falling material from the processing object in the processing furnace;
The furnace temperature of the processing furnace is such that the organic polymer material in the object to be processed is thermally decomposed, and a metal material having a melting point lower than that of the steel material that may be present in the object to be processed is melted in the object to be processed. A temperature adjusting means for setting the glass that can be present in the glass to a temperature that does not reach the melting temperature,
The oxygen concentration of the gas introduced into the processing furnace is a concentration that prevents combustion of combustible materials that may be included in the processing object.

また本発明の鉄鋼材料分別回収方法は、
鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物から少なくとも鉄鋼材料を回収するための方法であって、
処理炉内に前記処理対象物を収容し、
低酸素濃度熱ガスを処理炉に導入し、
処理炉の炉内温度を、前記処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、前記処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とし、
処理炉内において前記処理対象物中の有機高分子材料について熱分解を行うと共に、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行い、
前記処理炉内の処理対象物から発生したガス並びに低酸素濃度熱ガス導入部から処理炉内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を処理炉外へ排出し、前記処理炉内の処理対象物からの液状流下物を回収するものであり、
前記処理炉内に導入されるガスの酸素濃度は、処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素含有率であることを特徴とする。 In addition, the method for separating and collecting steel materials according to the present invention includes:
A method for recovering at least a steel material from a processing object including a metal material containing steel and an organic polymer material,
The processing object is accommodated in a processing furnace,
Low oxygen concentration hot gas is introduced into the processing furnace,
The furnace temperature of the processing furnace is such that the organic polymer material in the object to be processed is thermally decomposed, and a metal material having a melting point lower than that of the steel material that may be present in the object to be processed is melted in the object to be processed. The glass that can exist in the glass is at a temperature that does not reach the melting temperature,
While performing thermal decomposition on the organic polymer material in the processing object in a processing furnace, melting a metal material having a melting point lower than that of a steel material that may be present in the processing object,
All or part of the gas generated from the processing object in the processing furnace and the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace from the low oxygen concentration hot gas introduction part are discharged outside the processing furnace, Recovering liquid effluent from the object to be treated;
The oxygen concentration of the gas introduced into the processing furnace is an oxygen content rate that prevents combustion of combustible materials that may be included in the processing object.

鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物を処理炉に収容し、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて前記処理炉内に低酸素濃度熱ガスを送給し、処理炉の炉内温度を、温度調節手段により、前記処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、前記処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とすることにより、処理対象物中の有機高分子材料について熱分解又は溶融を行うと共に、処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行うものであり、処理炉内で燃料バーナ等の火炎を用いることはない。   A processing object including a metal material including steel and an organic polymer material is accommodated in a processing furnace, and a low oxygen concentration hot gas is supplied into the processing furnace through a low oxygen concentration hot gas introduction unit. The organic polymer material in the object to be processed is thermally decomposed by the temperature adjusting means, and the metal material having a melting point lower than that of the steel material that can exist in the object to be processed is melted. By making the glass that can exist in the processing object at a temperature that does not reach the melting temperature, the organic polymer material in the processing object is pyrolyzed or melted, and lower than the steel material that can exist in the processing object. The melting point of the metal material is melted, and a flame such as a fuel burner is not used in the processing furnace.

処理炉内に導入されるガスの酸素濃度は、処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素濃度であるから、処理対象物中の可燃物を燃焼させることを防ぎつつ処理対象物中の有機高分子材料等の熱分解を行うことができる。   Since the oxygen concentration of the gas introduced into the processing furnace is an oxygen concentration that prevents combustion of combustible materials that can be contained in the processing object, the processing is performed while preventing the combustion of combustible materials in the processing object. Thermal decomposition of the organic polymer material or the like in the object can be performed.

処理炉内の処理対象物から発生したガス並びに低酸素濃度熱ガス導入部から処理炉内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を含むガス類は、ガス排出部を通じて処理炉から排出される。処理炉内の処理対象物からの液状流下物は、流下物回収部により回収することができる。ガラス類は、処理対象物に含まれていても溶融温度に至らないので、流下して流下物回収部において凝固又は流動性が低下すること等により流下物回収部の機能を損なうことが避けられる。   Gases generated from the processing object in the processing furnace and gases including all or part of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace from the low oxygen concentration hot gas introduction section are discharged from the processing furnace through the gas discharge section. Is done. The liquid falling material from the processing object in the processing furnace can be recovered by the falling material recovery unit. Since glass does not reach the melting temperature even if it is contained in the object to be treated, it is possible to avoid impairing the function of the flow-down recovery part by flowing down and solidifying or decreasing fluidity in the flow-down recovery part. .

処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素濃度のガスが導入される処理炉内において、処理対象物中の有機高分子材料について熱分解が行われ、熱分解生成ガス中の水素や炭素などの還元作用によりガス化室内の少量の酸素は水蒸気や一酸化炭素となること等により、処理炉内は還元雰囲気又は少なくとも酸化を促進しない雰囲気が持続されることとなる。そのため、処理炉内で燃焼や爆燃を起こすことが防がれると共に、回収しようとする鉄鋼材料の酸化損失を良好に防ぐことができる。   In a processing furnace where an oxygen-concentrated gas that prevents combustion of combustible materials that can be contained in the processing object is introduced, the organic polymer material in the processing object is pyrolyzed, and in the pyrolysis product gas A small amount of oxygen in the gasification chamber becomes water vapor or carbon monoxide due to the reducing action of hydrogen, carbon, etc., so that a reducing atmosphere or at least an atmosphere that does not promote oxidation is maintained in the processing furnace. Therefore, it is possible to prevent combustion and deflagration in the processing furnace and to satisfactorily prevent oxidation loss of the steel material to be recovered.

(2) 本発明においては、処理炉内への外部からの熱の供給、及び、処理炉の炉内温度を、処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とするための温度調節が、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスにより行われるものとすることが望ましい。この場合、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉に導入する低酸素濃度熱ガスによる供給熱量を制御することにより、処理炉内の温度制御を行い、処理対象物を良好に処理することができる。   (2) In the present invention, the heat supply from the outside into the processing furnace, and the furnace temperature of the processing furnace, the organic polymer material in the processing object is thermally decomposed and exists in the processing object. The temperature of the metal material having a melting point lower than that of the steel material that can be melted and the glass that can be present in the object to be processed to a temperature that does not reach the melting temperature is controlled through the low oxygen concentration hot gas introduction part. It is desirable to carry out by the low oxygen concentration hot gas introduced into the inside. In this case, by controlling the amount of heat supplied by the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction section, the temperature inside the processing furnace can be controlled and the processing object can be processed satisfactorily. .

低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの温度は、例えば５００℃以上１２００℃以下であるものとすることができる。   The temperature of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction section may be, for example, 500 ° C. or more and 1200 ° C. or less.

また、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの酸素濃度は、５％以下であることが好ましい。低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの酸素濃度が５％以下であることにより、処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる。   Moreover, it is preferable that the oxygen concentration of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introducing portion is 5% or less. When the oxygen concentration of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction portion is 5% or less, combustion of combustible materials that can be included in the object to be processed is prevented.

また、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの温度が、有機高分子材料の熱分解温度及び処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の融点より高く鉄鋼材料の融点及び処理対象物中に存在し得るガラス類の溶融温度よりも低いものとすることができる。この場合、処理炉内の処理対象物中の有機高分子材料について熱分解又は溶融を行うと共に、処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行うことができる。   In addition, the temperature of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction section has a lower melting point than the pyrolysis temperature of the organic polymer material and the steel material that may exist in the processing object. It can be higher than the melting point of the metal material and lower than the melting point of the steel material and the melting temperature of the glasses that can exist in the object to be treated. In this case, the organic polymer material in the processing object in the processing furnace can be thermally decomposed or melted, and the metal material having a lower melting point than the steel material that can exist in the processing object can be melted.

(3) 本発明においては、低酸素濃度熱ガスを低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に送給する低酸素熱ガス送給源を備えるものとすることができる。このような低酸素熱ガス送給源は、燃料の燃焼による燃焼排ガスを低酸素熱ガスとして生成する低酸素熱ガス供給用燃焼装置であるものとすることができる。   (3) In the present invention, a low oxygen hot gas supply source for supplying low oxygen hot gas into the processing furnace through the low oxygen hot gas introduction part may be provided. Such a low-oxygen hot gas supply source can be a low-oxygen hot gas supply combustion device that generates combustion exhaust gas from combustion of fuel as low-oxygen hot gas.

(4) 本発明においては、処理対象物を積載した状態で転動手段により支持されて処理炉内に出入し得る積載移動装置を備え、
上記処理炉は、前記積載移動装置の出入が可能な出入部を有し、
処理対象物を積載した積載移動装置が処理炉内に位置した状態において、その処理対象物中の有機高分子材料について熱分解を行うと共に、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行うものとすることができる。この発明では、処理対象物の出し入れ作業を極めて効率的に行うことができる。 (4) In the present invention, it is equipped with a loading and moving device that is supported by the rolling means in a state where the processing object is loaded and can enter and exit the processing furnace,
The processing furnace has a loading / unloading unit capable of loading / unloading the loading / moving device,
In a state where the loading and moving apparatus loaded with the processing object is located in the processing furnace, the organic polymer material in the processing object is thermally decomposed and lower than the steel material that can exist in the processing object. The melting point of the metal material can be performed. In the present invention, the work to be taken in and out can be performed very efficiently.

この場合、積載移動装置が処理炉内に位置した状態において積載移動装置の上部と下部の間と処理炉内面との間を封止するためのシール部を、処理炉および／または積載移動装置に備えるものとすることが望ましい。   In this case, in the state where the load transfer device is located in the processing furnace, a seal portion for sealing between the upper and lower portions of the load transfer device and the inner surface of the process furnace is provided in the process furnace and / or the load transfer device. It is desirable to have it.

また、流下物回収部を積載移動装置に備えるものとすることが望ましい。   In addition, it is desirable to provide the load collection unit in the load transfer device.

(5) 流下物回収部は、処理炉内の処理対象物からの液状流下物を処理炉から下方へ排出して回収するものとすることができる。   (5) The falling material recovery section may recover the liquid flowing material from the processing object in the processing furnace by discharging it downward from the processing furnace.

(6) 本発明においては、処理炉のガス排出部から排出された可燃ガスを燃焼させる焼却炉と、
その焼却炉の排ガスのうち不完全燃焼部分を低酸素熱ガス供給用燃焼装置に供給する不完全燃焼熱排ガス供給部を有し、
その不完全燃焼熱排ガス供給部を通じて低酸素熱ガス供給用燃焼装置に供給される不完全燃焼熱排ガスが、その低酸素熱ガス供給用燃焼装置において更に加熱されると共に含まれ得る可燃成分が燃焼し、上記の燃料の燃焼による燃焼排ガスと共に、低酸素熱ガスとして低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に送給されるものとすることが望ましい。この発明では、低酸素熱ガス供給用燃焼装置の燃料を節約することができる。 (6) In the present invention, an incinerator for burning the combustible gas discharged from the gas discharge portion of the processing furnace,
An incomplete combustion heat exhaust gas supply section for supplying an incomplete combustion portion of the exhaust gas of the incinerator to a combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas;
The incomplete combustion heat exhaust gas supplied to the combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas through the incomplete combustion heat exhaust gas supply section is further heated in the combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas, and combustible components that can be contained are combusted. In addition, it is desirable that the low-oxygen hot gas is supplied into the processing furnace through the low-oxygen-concentrated hot gas introduction part together with the combustion exhaust gas generated by the combustion of the fuel. In this invention, the fuel of the combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas can be saved.

この場合、処理炉のガス排出部から排出されたガス類を冷却凝縮するためのガスコンデンサを備え、そのガスコンデンサにおいて凝縮しないガスを上記焼却炉に供給し、そのうち可燃成分を燃焼させるものとすることができる。   In this case, a gas condenser for cooling and condensing gases discharged from the gas discharge section of the processing furnace is provided, and gas that does not condense in the gas condenser is supplied to the incinerator, and combustible components are combusted. be able to.

本発明の鉄鋼材料分別回収装置及び方法によれば、鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物中の可燃物を燃焼させることを防ぎつつ処理対象物中の有機高分子材料等の熱分解を行い、鉄鋼材料を回収することができる。処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素濃度のガスが導入される処理炉内において、処理対象物中の有機高分子材料について熱分解が行われ、処理炉内は還元雰囲気又は少なくとも酸化を促進しない雰囲気が持続されることとなる。そのため、処理炉内で燃焼や爆燃を起こすことが防がれると共に、回収しようとする鉄鋼材料の酸化損失を良好に防ぎ、鉄鋼材料を効率的に回収することができる。   According to the steel material separation and recovery apparatus and method of the present invention, the organic polymer material in the processing object is prevented from burning the combustible material in the processing object including the metal material containing steel and the organic polymer material. It is possible to recover the steel material by thermal decomposition. In the processing furnace where an oxygen concentration gas is introduced that prevents combustion of combustible materials that can be contained in the processing object, the organic polymer material in the processing object is thermally decomposed, and the processing furnace is reduced. The atmosphere or at least the atmosphere that does not promote oxidation will be sustained. Therefore, it is possible to prevent combustion and deflagration in the processing furnace, and to satisfactorily prevent oxidation loss of the steel material to be recovered, thereby efficiently recovering the steel material.

処理炉内の処理対象物から発生したガスは、ガス排出部を通じて処理炉から排出され、処理炉内の処理対象物からの液状流下物は、流下物回収部により回収することができる。ガラス類は、処理対象物に含まれていても溶融温度に至らないので、流下して流下物回収部において凝固又は流動性が低下すること等により流下物回収部の機能を損なうことが避けられる。   The gas generated from the processing object in the processing furnace is discharged from the processing furnace through the gas discharge unit, and the liquid flowing-down material from the processing object in the processing furnace can be recovered by the falling material recovery unit. Since glass does not reach the melting temperature even if it is contained in the object to be treated, it is possible to avoid impairing the function of the flow-down recovery part by flowing down and solidifying or decreasing fluidity in the flow-down recovery part. .

本発明の実施の形態を、図１乃至図５を参照しつつ説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１乃至図５は、何れも本発明の鉄鋼材料分別回収装置及び方法の実施の形態の一例についてのものであって、図１はフロー図、図２は処理炉の短手方向垂直断面図、図３は処理炉の長手方向垂直断面図、図４は焼却炉の垂直断面図、図５は低酸素熱ガス供給用燃焼装置の長手方向垂直断面図である。
(1)処理対象物 1 to 5 are all examples of an embodiment of a steel material separation and recovery apparatus and method according to the present invention. FIG. 1 is a flow diagram, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the processing furnace in the short direction. 3 is a vertical cross-sectional view in the longitudinal direction of the treatment furnace, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the incinerator, and FIG. 5 is a vertical cross-sectional view in the longitudinal direction of the combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas.
(1) Processing object

処理対象物は、鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む。なお、処理対象物中に有機染顔料やセラミック材料等のその他の有機化合物や無機物質を含むことを妨げるものではない。   The processing object includes a metal material including steel and an organic polymer material. In addition, it does not prevent other organic compounds and inorganic substances such as organic dyes and pigments and ceramic materials from being included in the object to be treated.

処理対象物中に含む有機高分子材料の例としては、エンジニアリングプラスチックを含む各種熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等の合成樹脂、このような合成樹脂がガラス繊維等により繊維補強されたもの、各種合成ゴム、各種天然ゴム等を挙げることができる。   Examples of organic polymer materials contained in the processing object include various thermoplastic resins including engineering plastics and synthetic resins such as thermosetting resins, those in which such synthetic resins are fiber reinforced with glass fibers, etc. Synthetic rubber, various natural rubbers and the like can be mentioned.

処理対象物中に含み得る鉄鋼以外の金属材料としては、鉄鋼よりも融点が低い金属材料が適当である。そのような鉄鋼より低融点の金属材料としては、例えばアルミニウム、亜鉛、錫、ごく少量の鉛、それらの合金等を挙げることができる。尤も、鉄鋼材料と同等又は鉄鋼材料を上回る金属材料を含むことを妨げるものではない。   As a metal material other than steel that can be included in the object to be treated, a metal material having a melting point lower than that of steel is suitable. Examples of such a metal material having a melting point lower than that of steel include aluminum, zinc, tin, a very small amount of lead, and alloys thereof. However, it does not preclude inclusion of a metal material equivalent to or exceeding the steel material.

処理対象物の発生源は限定されないが、本発明において処理対象物として特に適当なものは、廃棄された自動車をプレスした鉄鋼スクラップＳである。その他の例として、冷蔵庫、洗濯機等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(2)処理炉Ｆ Although the generation | occurrence | production source of a process target object is not limited, The steel scrap S which pressed the discarded motor vehicle is especially suitable as a process target object in this invention. Other examples include a refrigerator and a washing machine, but are not limited thereto.
(2) Processing furnace F

処理炉Ｆは、ほぼ直方体箱形状をなし、処理炉Ｆの６面の内壁は、耐火断熱性の高い耐火物でライニングされている。この例では、常用１２００℃レベルの耐火断熱材を用いている。また処理炉Ｆ内の温度及び圧力を測定するためのセンサ（図示せず）が設けられている。なお、処理炉Ｆの形状は、直方体形状に限るものではなく、例えば横倒円筒形状や蒲鉾形状であってもよい。   The processing furnace F has a substantially rectangular parallelepiped box shape, and the inner walls of the six surfaces of the processing furnace F are lined with a refractory material having high fire resistance and heat insulation properties. In this example, a commonly used 1200 ° C. fireproof heat insulating material is used. A sensor (not shown) for measuring the temperature and pressure in the processing furnace F is provided. Note that the shape of the processing furnace F is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be, for example, a sideways cylindrical shape or a bowl shape.

処理炉Ｆの内壁のうち底床面以外の５面に、それぞれ低酸素濃度熱ガス導入口１０（低酸素濃度熱ガス導入部）［全ての低酸素濃度熱ガス導入口１０を図示するものではない。］が設けられている。低酸素濃度熱ガス導入口１０を設ける位置は、処理炉Ｆ内の処理対象物（鉄鋼スクラップＳ）が満遍なく加熱される位置を選択することが望ましい。なお、必ずしも処理炉Ｆの内壁のうち底床面以外の５面全てに低酸素濃度熱ガス導入口１０を設けることを要するものではない。例えば、相対する側壁面のみに設けることもでき、相対する側壁面及び上面に設けることもできる。   Low oxygen concentration hot gas inlets 10 (low oxygen concentration hot gas inlets) [five low oxygen concentration hot gas inlets 10 are shown in the figure on five surfaces of the inner wall of the processing furnace F other than the bottom floor surface. Absent. ] Is provided. The position where the low oxygen concentration hot gas inlet 10 is provided is desirably selected as a position where the processing object (steel scrap S) in the processing furnace F is uniformly heated. In addition, it is not always necessary to provide the low oxygen concentration hot gas inlets 10 on all five surfaces of the inner wall of the processing furnace F other than the bottom floor surface. For example, it can be provided only on the opposite side wall surface, or can be provided on the opposite side wall surface and the upper surface.

処理炉Ｆの内壁のうち上面に、処理炉Ｆ内の処理対象物から発生したガス並びに低酸素濃度熱ガス導入口１０から処理炉Ｆ内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を含むガス類を処理炉Ｆ外へ排出するための複数のガス排出口１２（ガス排出部）が設けられている。ガス排出部から排出されるガス類としては、例えば、ガスに随伴するミストや固体粒子等、ガス以外のものが含まれていてもよい。また、ガス排出口１２の配置や数はこれに限定されるものではない。   All or part of the gas generated from the processing object in the processing furnace F and the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace F from the low oxygen concentration hot gas inlet 10 on the upper surface of the inner wall of the processing furnace F. A plurality of gas discharge ports 12 (gas discharge portions) for discharging contained gases out of the processing furnace F are provided. As gas discharged | emitted from a gas discharge part, things other than gas, such as mist accompanying a gas, a solid particle, etc., may be contained, for example. Further, the arrangement and number of the gas discharge ports 12 are not limited to this.

処理炉Ｆの長手方向両端部に、それぞれ、処理対象物を積載した台車Ｒの出入が可能な出入口１４が設けられ、各出入口１４（出入部）は、気密的に閉扉し得る扉１５により開閉される。扉１５の内側は前記６面の内壁を構成し、耐火物でライニングされている。扉１５は、処理炉Ｆ内から外部へのガス類の漏洩を効果的に防ぐために二重扉とし、処理炉Ｆ内から二重扉の内扉１５ｂと外扉１５ｃの間の扉間空間部１５ａにガス類が漏洩した場合に備えて、扉間空間部１５ａからガス類を吸引し得る吸引口１７が設けられている。なお、出入口１４と扉１５は、例えば処理炉Ｆの長手方向一端部のみに設けることもできる。   At both ends in the longitudinal direction of the processing furnace F, an entrance / exit 14 through which a cart R loaded with an object to be processed can enter and exit is provided, and each entrance / exit 14 (entrance / exit) is opened and closed by a door 15 that can be hermetically closed. Is done. The inside of the door 15 constitutes the inner wall of the six surfaces and is lined with a refractory material. The door 15 is a double door in order to effectively prevent leakage of gases from the inside of the processing furnace F to the outside, and an inter-door space between the inner door 15b and the outer door 15c of the double door from the processing furnace F. In preparation for the case where gas leaks to 15a, a suction port 17 that can suck gas from the inter-door space 15a is provided. In addition, the entrance / exit 14 and the door 15 can also be provided only in the longitudinal direction one end part of the processing furnace F, for example.

処理対象物である鉄鋼スクラップＳを、台車Ｒ上に多数積載した状態で処理炉Ｆに収容する。台車Ｒと鉄鋼スクラップＳの間及び鉄鋼スクラップＳ同士の間に、スペーサとしてレンガ１６を載置している。低酸素濃度熱ガス導入口１０を通じて処理炉Ｆ内に低酸素濃度熱ガスを送給し、低酸素濃度熱ガスの熱量により、処理炉Ｆの炉内温度を、鉄鋼スクラップＳ中の各種プラスチック材料やゴム材料等の有機高分子材料が熱分解し、鉄鋼スクラップＳ中に存在し得るアルミニウムや亜鉛等の鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、鉄鋼スクラップＳ中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とすることにより、鉄鋼スクラップＳ中の有機高分子材料について熱分解又は溶融を行うと共に、鉄鋼スクラップＳ中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行う。処理炉内で燃料バーナ等の火炎を用いることはない。   Steel scrap S, which is an object to be processed, is accommodated in the processing furnace F in a state where a large number of steel scraps S are loaded on the carriage R. A brick 16 is placed as a spacer between the carriage R and the steel scrap S and between the steel scraps S. The low oxygen concentration hot gas is fed into the processing furnace F through the low oxygen concentration hot gas inlet 10, and the furnace temperature of the processing furnace F is changed according to the amount of heat of the low oxygen concentration hot gas to various plastic materials in the steel scrap S. Glass materials that can be present in steel scrap S by melting a metal material having a melting point lower than that of steel materials such as aluminum and zinc, which may be present in steel scrap S, when organic polymer materials such as rubber and rubber are thermally decomposed By making the temperature not reach the melting temperature, the organic polymer material in the steel scrap S is thermally decomposed or melted, and the melting point of the metal material having a lower melting point than that of the steel material that can exist in the steel scrap S is reduced. Do. A flame such as a fuel burner is not used in the processing furnace.

処理炉Ｆ内の温度制御は、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉Ｆに導入する低酸素濃度熱ガスによる供給熱量のみにより制御することが望ましい。尤も、誘導加熱や処理対象物の燃焼を伴わない外部加熱等を用いて処理炉Ｆ内の温度制御を行うこともできる。   It is desirable to control the temperature in the processing furnace F only by the amount of heat supplied by the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace F through the low oxygen concentration hot gas introduction section. However, temperature control in the processing furnace F can also be performed using induction heating or external heating that does not involve combustion of the object to be processed.

このような処理炉Ｆ内温度は、例えば５００℃以上１２００℃以下とすることができる。好ましくは６００℃以上１１００℃以下或いはその範囲の何れかの温度±５０乃至１００℃、より好ましくは７００℃以上１０００℃以下或いはその範囲の何れかの温度±５０乃至１００℃、更に好ましくは８００℃以上９００℃以下或いはその範囲の何れかの温度±５０乃至１００℃、例えば８５０℃±５０℃である。   Such a temperature in the processing furnace F can be set to, for example, 500 ° C. or more and 1200 ° C. or less. Preferably, the temperature is 600 ° C. or more and 1100 ° C. or less, or any temperature in the range ± 50 to 100 ° C., more preferably 700 ° C. or more and 1000 ° C. or less, or any temperature in the range ± 50 to 100 ° C., more preferably 800 ° C. The temperature is not less than 900 ° C. or any temperature within the range ± 50 to 100 ° C., for example, 850 ° C. ± 50 ° C.

処理炉Ｆ内に導入されるガスの酸素濃度は、鉄鋼スクラップＳ中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素濃度であるから、鉄鋼スクラップＳ中の可燃物を燃焼させることを防ぎつつ鉄鋼スクラップＳ中の有機高分子材料等の熱分解を行うことができる。   Since the oxygen concentration of the gas introduced into the processing furnace F is an oxygen concentration that prevents combustion of combustible materials that can be contained in the steel scrap S, it is possible to prevent the combustible materials in the steel scrap S from being combusted. Thermal decomposition of the organic polymer material etc. in the steel scrap S can be performed.

処理炉Ｆ内に導入される気体は、低酸素濃度熱ガスのみであることが好ましい。処理炉Ｆ内に低酸素濃度熱ガス以外のガス等が導入される場合は、処理炉Ｆ内の鉄鋼スクラップＳに全体及び部分的な燃焼を生じない酸素濃度とすることが望まれる。   The gas introduced into the processing furnace F is preferably only a low oxygen concentration hot gas. When a gas other than the low oxygen concentration hot gas or the like is introduced into the processing furnace F, it is desirable that the steel scrap S in the processing furnace F has an oxygen concentration that does not cause complete or partial combustion.

処理炉Ｆ内の鉄鋼スクラップＳから発生したガス並びに低酸素濃度熱ガス導入口１０から処理炉Ｆ内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を含むガス類は、ガス排出口１２を通じて処理炉Ｆから排出される。   Gases including all or part of the gas generated from the steel scrap S in the processing furnace F and the low oxygen concentration hot gas introduced from the low oxygen concentration hot gas inlet 10 into the processing furnace F are passed through the gas outlet 12. It is discharged from the processing furnace F.

鉄鋼スクラップＳ中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素濃度のガスが導入される処理炉Ｆ内において、鉄鋼スクラップＳ中の有機高分子材料について熱分解が行われ、熱分解生成ガス中の水素や炭素などの還元作用によりガス化室内の少量の酸素は水蒸気や一酸化炭素となること等により、処理炉Ｆ内は還元雰囲気又は少なくとも酸化を促進しない雰囲気が持続されることとなる。そのため、処理炉Ｆ内で燃焼や爆燃を起こすことが防がれると共に、回収しようとする鉄鋼材料の酸化損失を良好に防ぐことができる。
(3)低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐ（低酸素熱ガス送給源） In the processing furnace F into which a gas having an oxygen concentration that prevents combustion of combustible materials that can be contained in the steel scrap S is introduced, the organic polymer material in the steel scrap S is pyrolyzed, and the pyrolysis product gas. A small amount of oxygen in the gasification chamber becomes water vapor or carbon monoxide due to the reducing action of hydrogen, carbon, etc. in the inside, so that the reducing furnace or at least an atmosphere that does not promote oxidation is maintained in the processing furnace F. . Therefore, combustion and deflagration in the processing furnace F can be prevented, and oxidation loss of the steel material to be recovered can be well prevented.
(3) Combustion device P for supplying low oxygen hot gas (low oxygen hot gas supply source)

低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐは、概ね横倒砲弾形状をなし、その内壁は、常用１６００℃のレベルの耐火断熱性を有する耐火材でライニングされている。その基端部には、主バーナ１８が設けられ、主バーナ１８のやや前方に、熱排ガス導入口２０が設けられている。更にそのやや前方には、低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの全周にわたり間隔おきに、空気（又は酸素含有ガス）を噴出する多数の二次燃焼用供空ノズル２２が設けられている。これらの二次燃焼用供空ノズル２２に対する空気の供給は、燃焼用二次供空ブロア２４によって、環状のマニホールド２６を介して行われる。二次燃焼用供空ノズル２２よりも更に前方における周壁部には、処理炉Ｆの低酸素熱ガス需要量又は必要熱量に応じて補助的に稼動する補助バーナ２８が複数設けられている。   The combustion device P for supplying low oxygen hot gas is generally in the shape of a sideways shell, and its inner wall is lined with a refractory material having fire resistance and heat insulation at a level of 1600 ° C .. A main burner 18 is provided at the base end, and a thermal exhaust gas inlet 20 is provided slightly in front of the main burner 18. Further, a number of secondary combustion air supply nozzles 22 for ejecting air (or oxygen-containing gas) are provided at intervals slightly over the entire circumference of the low oxygen hot gas supply combustion device P. Air is supplied to the secondary combustion air supply nozzles 22 by a combustion secondary air supply blower 24 through an annular manifold 26. A plurality of auxiliary burners 28 that operate in an auxiliary manner according to the amount of low oxygen hot gas demand or the necessary amount of heat of the processing furnace F are provided in the peripheral wall portion further forward than the secondary combustion air supply nozzle 22.

二次燃焼用供空ノズル２２から装置内に吹き込まれる空気は、主バーナ１８及び補助バーナ２８の燃焼用二次空気である。低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの前後軸線方向に対し二次燃焼用供空ノズル２２の噴出方向に角度を設けることにより、主バーナ１８及び補助バーナ２８の燃焼ガスや熱排ガス導入口２０から導入される熱排ガス等を攪拌混合して、それらの乱気混合燃焼が図られている。   The air blown into the apparatus from the secondary combustion air supply nozzle 22 is the secondary air for combustion of the main burner 18 and the auxiliary burner 28. By providing an angle in the jet direction of the secondary combustion air supply nozzle 22 with respect to the longitudinal axis direction of the combustion apparatus P for supplying low oxygen hot gas, the combustion gas and the thermal exhaust gas inlet 20 of the main burner 18 and auxiliary burner 28 are provided. The heat exhaust gas etc. which are introduced are stirred and mixed, and their turbulent mixed combustion is achieved.

なお、低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの形状やバーナ等の構成はこれに限るものではない。また、低酸素熱ガス送給源は、このような燃焼装置に限るものではない。   Note that the shape of the low oxygen hot gas supply combustion device P and the configuration of the burner are not limited thereto. Further, the low oxygen hot gas supply source is not limited to such a combustion apparatus.

低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐは、このようにして、酸素濃度が５％以下の低酸素熱ガスを生成するものであり、その低酸素熱ガスが、低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐから処理炉Ｆの低酸素濃度熱ガス導入口１０に低酸素濃度熱ガスを送給するための低酸素熱ガスダクト３０を経て、低酸素濃度熱ガス導入口１０から処理炉Ｆ内に導入される。低酸素熱ガスダクト３０の中間部には、低酸素濃度熱ガスが低酸素濃度熱ガス導入口１０に向かって流れるよう駆動するための低酸素熱ガス誘引ブロア３２が設けられている。処理炉Ｆ内に導入される低酸素濃度熱ガスの温度は、この例において８５０±５０℃である。低酸素熱ガスダクト３０の内壁は、常用１２００℃レベルの耐火断熱性を有する耐火材でライニングされている。   The combustion apparatus P for supplying low oxygen hot gas thus generates a low oxygen hot gas having an oxygen concentration of 5% or less, and the low oxygen hot gas is used as the combustion apparatus P for supplying low oxygen hot gas. Is introduced into the processing furnace F from the low oxygen concentration hot gas inlet 10 through the low oxygen hot gas duct 30 for supplying the low oxygen concentration hot gas to the low oxygen concentration hot gas inlet 10 of the processing furnace F. . A low oxygen hot gas induction blower 32 for driving the low oxygen concentration hot gas to flow toward the low oxygen concentration hot gas inlet 10 is provided at an intermediate portion of the low oxygen hot gas duct 30. The temperature of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace F is 850 ± 50 ° C. in this example. The inner wall of the low oxygen hot gas duct 30 is lined with a refractory material having fire resistance and heat insulation at a level of ordinary 1200 ° C.

低酸素濃度熱ガス導入口１０から処理炉Ｆに導入される低酸素熱ガスの酸素濃度は、処理炉Ｆの処理対象物（鉄鋼スクラップＳ）中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる濃度である。従って、酸素濃度は低いことが望ましい。例えば、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、又は０％である。低酸素濃度熱ガス導入口１０を通じて処理炉Ｆ内に導入される低酸素濃度熱ガスの温度は、例えば５００℃以上１２００℃以下とすることができる。好ましくは６００℃以上１１００℃以下或いはその範囲の何れかの温度±５０乃至１００℃、より好ましくは７００℃以上１０００℃以下或いはその範囲の何れかの温度±５０乃至１００℃、更に好ましくは８００℃以上９００℃以下或いはその範囲の何れかの温度±５０乃至１００℃、例えば８５０℃±５０℃である。   The oxygen concentration of the low-oxygen hot gas introduced into the processing furnace F from the low-oxygen-concentration hot gas inlet 10 prevents combustion of combustible materials that can be contained in the processing object (steel scrap S) of the processing furnace F. Concentration. Therefore, it is desirable that the oxygen concentration is low. For example, 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less, or 0%. The temperature of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace F through the low oxygen concentration hot gas inlet 10 can be, for example, 500 ° C. or more and 1200 ° C. or less. Preferably, the temperature is 600 ° C. or more and 1100 ° C. or less, or any temperature in the range ± 50 to 100 ° C., more preferably 700 ° C. or more and 1000 ° C. or less, or any temperature in the range ± 50 to 100 ° C., more preferably 800 ° C. The temperature is not less than 900 ° C. or any temperature within the range ± 50 to 100 ° C., for example, 850 ° C. ± 50 ° C.

低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの先端部付近には、装置内の温度及び圧力並びに酸素濃度を測定するためのセンサが設けられている。各センサ等により検知された処理炉Ｆ内の温度等と低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐ内のガスの含有酸素濃度等に基づき、処理炉Ｆの低酸素濃度熱ガス導入口１０から処理炉Ｆ内に導入される低酸素熱ガスの流量、温度及び酸素濃度を制御する。このような制御は、コンピュータ利用制御装置又はその他の制御装置により行うことができる。
(4)台車Ｒ（積載移動装置） A sensor for measuring the temperature and pressure in the apparatus and the oxygen concentration is provided near the tip of the low oxygen hot gas supply combustion apparatus P. Based on the temperature and the like in the processing furnace F detected by each sensor and the oxygen concentration of the gas in the combustion apparatus P for supplying low oxygen hot gas, the processing furnace F is supplied from the low oxygen concentration hot gas inlet 10 of the processing furnace F. The flow rate, temperature and oxygen concentration of the low oxygen hot gas introduced into F are controlled. Such control can be performed by a computer-based control device or other control device.
(4) Bogie R (loading and moving device)

処理炉Ｆの外部と、図１及び図３における左側の出入口１４と、処理炉Ｆ内の底床面にわたり、一対のレールからなる台車軌道３４が敷設されている。   A truck track 34 including a pair of rails is laid across the outside of the processing furnace F, the left-side entrance 14 in FIGS. 1 and 3, and the bottom floor surface in the processing furnace F.

台車Ｒ（積載移動装置）は、車輪Ｒ１により荷台Ｒ２が支持され、車輪Ｒ１の転動により台車軌道３４上を移動して処理炉Ｆに出入し得る。荷台Ｒ２は平面視長方形状をなし、荷台Ｒ２の上部は常用１２００℃レベルの耐火断熱材によりライニングされている。なお、転動手段により支持される積載移動装置としては、車輪Ｒ１に支持される台車Ｒのように荷台Ｒ２に転動手段を備えて荷台Ｒ２と共に転動手段が移動するもののほか、ローラ等の転動手段が床面等に固定され、固定された転動手段上を荷台Ｒ２が移動するものとすることもできる。   The carriage R (loading and moving device) can support the loading platform R2 by the wheels R1, move on the carriage track 34 by rolling of the wheels R1, and enter and exit the processing furnace F. The loading platform R2 has a rectangular shape in plan view, and the upper portion of the loading platform R2 is lined with a fireproof heat insulating material at a level of ordinary 1200 ° C. In addition, as a loading movement apparatus supported by the rolling means, a rolling means is provided in the loading platform R2 like the carriage R supported by the wheel R1, and the rolling means moves together with the loading platform R2. The rolling means may be fixed to a floor surface or the like, and the loading platform R2 may move on the fixed rolling means.

台車Ｒが処理炉Ｆ内に位置する状態において、低酸素濃度熱ガス導入口１０及びガス排出口１２は、台車Ｒの荷台Ｒ２よりも上方に位置するものとすることが望ましい。   In a state where the carriage R is located in the processing furnace F, it is desirable that the low oxygen concentration hot gas inlet 10 and the gas outlet 12 are located above the loading platform R2 of the carriage R.

台車Ｒが処理炉Ｆ内に位置した閉扉状態において、低酸素濃度熱ガス導入口１０から処理炉Ｆ内に導入される低酸素濃度熱ガスや荷台Ｒ２上の処理対象物（鉄鋼スクラップＳ）から発生したガス等が荷台Ｒ２の長手縁部と処理炉Ｆの長手内側壁面との間隙から下方に漏れるのを防ぐための、サンドシール３６（シール部）が設けられている。このサンドシール３６は、台車Ｒの荷台Ｒ２の長手縁部とそれに相対する処理炉Ｆの長手内側壁面にそれぞれ設けられたシール材３６ａ・３６ｂが、互いに協働して荷台Ｒ２の長手周縁部と処理炉Ｆの長手内側壁面との間隙を封止するものである。台車Ｒの荷台Ｒ２の短手縁部は、その上面において扉１５の内扉１５ｂの下端縁により封止されている。
(5)漏斗状構造部Ｉ（流下物回収部） In the closed state where the carriage R is located in the processing furnace F, from the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace F from the low oxygen concentration hot gas inlet 10 or the processing object (steel scrap S) on the loading platform R2. A sand seal 36 (seal part) is provided to prevent the generated gas or the like from leaking downward from the gap between the longitudinal edge of the loading platform R2 and the longitudinal inner wall surface of the processing furnace F. In the sand seal 36, the longitudinal edge portion of the loading platform R2 of the carriage R and the sealing materials 36a and 36b respectively provided on the longitudinal inner wall surface of the processing furnace F corresponding to the longitudinal edge portion of the loading platform R2 cooperate with each other. The gap between the processing furnace F and the longitudinal inner wall surface is sealed. The short edge of the loading platform R2 of the carriage R is sealed by the lower edge of the inner door 15b of the door 15 on the upper surface.
(5) Funnel-shaped structure part I (flowing material recovery part)

台車Ｒには、長手方向一方側と他方側にそれぞれ１ずつの漏斗状構造部Ｉが、流下物回収部として設けられている。漏斗状構造部Ｉは、鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融物、又は有機高分子材料の溶融若しくは熱分解等による液化物等の液状流下物が、荷台Ｒ２の上面を流下して特定箇所に集まるように形成されたＩａと、前記特定箇所に集まった液状流下物を下方に流下させる上方開口の流下管部Ｉｂ（シューター）を有してなる。荷台Ｒ２の上面は、その実質上全面が、２つの漏斗状構造部Ｉの傾斜面部Ｉａにより構成されている。なお、前記のような液状流下物は、粉状物や固体片等を含んでいてもよい。   The carriage R is provided with one funnel-shaped structure portion I on each of the one side and the other side in the longitudinal direction as a falling material recovery portion. The funnel-like structure I is specified by a molten metal material having a melting point lower than that of a steel material, or a liquid liquefaction material such as a liquefied material resulting from melting or thermal decomposition of an organic polymer material flowing down the upper surface of the loading platform R2. It has Ia formed so as to be gathered at a location, and a flow-down pipe portion Ib (shooter) having an upper opening through which the liquid falling material gathered at the specific location flows down. A substantially entire upper surface of the loading platform R2 is constituted by the inclined surface portions Ia of the two funnel-shaped structure portions I. In addition, the above liquid flowing-down thing may contain a powdery thing, a solid piece, etc.

台車軌道３４を構成する一対のレールの間には、水封冷却溝３８が形成され、その水封冷却溝３８には水が収容されており、水封冷却溝３８内の下部には、流下物用コンベアが設けられ、ドラムドライヤ３７等により乾燥後、残渣溶融処理炉３９において溶融処理される。台車Ｒの漏斗状構造部Ｉにおける流下管部Ｉｂの下端部は、水封冷却溝３８内の水中において開口することにより、水封されている。そのため、処理炉Ｆ内に導入される低酸素濃度熱ガスや荷台Ｒ２上の処理対象物から発生したガス等が流下管部Ｉｂを通じて外部に漏れることが防がれると共に、大気等の外部気体を流下管部Ｉｂを通じて処理炉Ｆ内に吸引することが防がれる。   A water seal cooling groove 38 is formed between a pair of rails constituting the carriage track 34, and water is accommodated in the water seal cooling groove 38. An article conveyor is provided, which is dried by a drum dryer 37 or the like and then melted in a residue melting furnace 39. The lower end portion of the downflow pipe portion Ib in the funnel-like structure portion I of the carriage R is sealed by opening in the water in the water-sealed cooling groove 38. Therefore, the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace F or the gas generated from the processing object on the loading platform R2 is prevented from leaking to the outside through the downflow pipe portion Ib, and external gas such as the atmosphere is removed. Suction into the processing furnace F through the downflow pipe portion Ib is prevented.

前記のような液状流下物は、流下管部Ｉｂを通じて水封冷却溝３８の水中に流下して冷却固化され、その固化物は流下物用コンベア４０により搬出される。ガラス類は、処理対象物に含まれていても溶融温度に至らないので、流下して流下物回収部において凝固又は流動性が低下すること等により流下物回収部の機能を損なうことが避けられる。   The liquid flowing-down material as described above flows down into the water in the water-sealed cooling groove 38 through the flowing-down pipe portion Ib and is cooled and solidified, and the solidified material is carried out by the flowing-down material conveyor 40. Since glass does not reach the melting temperature even if it is contained in the object to be treated, it is possible to avoid impairing the function of the flow-down recovery part by flowing down and solidifying or decreasing fluidity in the flow-down recovery part. .

なお、水封冷却溝３８内に水以外の水封冷却液を収容することもできる。また、流下物回収部は、例えば液状流下物を保留する流下管部Ｉｂを通じて処理炉Ｆ内の保留容器に保留し、後で回収するものとすることもできる。
(6)ガスコンデンサＣ Note that a water-sealed cooling liquid other than water can be accommodated in the water-sealed cooling groove 38. In addition, the falling material recovery unit may hold the liquid flowing material in the holding container in the processing furnace F through the flowing down pipe portion Ib for holding the liquid flowing material and collect it later.
(6) Gas capacitor C

ガスコンデンサＣは、処理炉Ｆのガス排出口１２から排出されたガス類を間接空冷又は間接水冷により冷却し、ガス状又はミスト状の炭化水素及び水蒸気等を含むガス類中のガス状の炭化水素及び水蒸気等を凝縮して油状化する。このように得られた油状化物は、油水分離槽４２により分離され、油成分は、炭化水素油改質装置４４により改質されて燃料化された後、必要に応じ貯蔵タンク４６に貯蔵され、低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの燃料又はその他の燃料として活用する。油水分離槽における重質成分である水系成分及び沈殿物は、受水タンク４８を経て中和装置５０等により処理される。   The gas capacitor C cools the gas discharged from the gas outlet 12 of the processing furnace F by indirect air cooling or indirect water cooling, and the gaseous carbonization in the gas containing gaseous or mist-like hydrocarbons, water vapor, and the like. Hydrogen, water vapor, etc. are condensed to make an oil. The oily product thus obtained is separated by the oil / water separation tank 42, and the oil component is reformed by the hydrocarbon oil reformer 44 and converted into fuel, and then stored in the storage tank 46 as necessary. It is used as fuel for the low oxygen hot gas supply combustion device P or other fuel. Water-based components and precipitates, which are heavy components in the oil-water separation tank, are processed by the neutralization device 50 and the like through the water receiving tank 48.

ガスコンデンサＣにより油状化しない一酸化炭素や軽質の炭化水素ガス等の軽質のガスは、焼却炉Ｂに送給し、そのうちの可燃成分を燃焼させる。   Light gases such as carbon monoxide and light hydrocarbon gas that are not made oily by the gas condenser C are sent to the incinerator B to combust combustible components.

処理炉Ｆのガス排出口１２とガスコンデンサＣは、常用１２００℃の耐火材でライニングした排出ガスダクト５２で連通させる。ガスコンデンサＣと焼却炉Ｂは軽質ガスダクト５４で連通している。軽質ガスダクト５４は、ガスコンデンサＣにガス類の受け入れが困難な事情がある場合に備え、念のため常用１２００℃の耐火材でライニングしてある。なお、ガスコンデンサＣから送出される通常のガスの温度は１００℃以下である。   The gas discharge port 12 of the processing furnace F and the gas capacitor C are communicated with each other by an exhaust gas duct 52 lined with a conventional 1200 ° C. refractory material. The gas capacitor C and the incinerator B communicate with each other through a light gas duct 54. The light gas duct 54 is lined with a refractory material at a normal temperature of 1200 ° C. just in case, in case the gas capacitor C has difficulty in receiving gases. In addition, the temperature of the normal gas sent out from the gas capacitor C is 100 ° C. or less.

排出ガスダクト５２の途中に、焼却炉Ｂに短絡するバイパス管路５６の始端部を分岐させ、ガスコンデンサＣにガス類の受け入れが困難な事情がある場合に備える。バイパス管路５６の終端部は、軽質ガスダクト５４の中間部に連結してある。バイパス管路５６は常用１２００℃の耐火材でライニングしてある。   In the middle of the exhaust gas duct 52, the start end portion of the bypass pipe 56 that is short-circuited to the incinerator B is branched to prepare for the case where it is difficult for the gas capacitor C to accept gases. The end portion of the bypass pipe 56 is connected to the intermediate portion of the light gas duct 54. The bypass line 56 is lined with a conventional 1200 ° C. refractory material.

軽質ガスダクト５４におけるガスコンデンサＣとバイパス管路５６の終端部の間には、軽質ガスダクト５４内のガス類が焼却炉Ｂに向かって流れるよう駆動するためのガス類誘引ブロア５８が設けられている。また、バイパス管路５６の中間部、及び排出ガスダクト５２におけるバイパス管路５６の始端部とガスコンデンサＣの間の位置に、それぞれダンパー６０・６２が設けられ、これらのダンパー６０・６２によるパイパス管路及び排出ガスダクト５２後半部の開閉により、ガス排出口１２と焼却炉Ｂを短絡するか否かを選択する。
(7)焼却炉Ｂ A gas induction blower 58 for driving the gases in the light gas duct 54 to flow toward the incinerator B is provided between the gas capacitor C in the light gas duct 54 and the end portion of the bypass pipe 56. . In addition, dampers 60 and 62 are respectively provided in the middle portion of the bypass pipe 56 and in the exhaust gas duct 52 between the start end of the bypass pipe 56 and the gas condenser C, and the bypass pipes formed by these dampers 60 and 62 are provided. Whether the gas outlet 12 and the incinerator B are short-circuited is selected by opening and closing the road and the latter half of the exhaust gas duct 52.
(7) Incinerator B

焼却炉Ｂは、直立砲弾形状をなし、その内壁は、常用１６００℃のレベルの耐火断熱性を有する耐火材でライニングされている。   The incinerator B has an upright cannonball shape, and its inner wall is lined with a refractory material having fire resistance and heat insulation at a level of 1600 ° C.

焼却炉Ｂの下端部側方に、助燃バーナ６４が設けられ、助燃バーナ６４のやや内方に、ガスコンデンサＣから送給されるか又は処理炉Ｆのガス排出部から直接送給される焼却対象ガスを導入するガス導入口６６（ガス導入部）が設けられている。   An incinerator burner 64 is provided on the side of the lower end of the incinerator B, and the incinerator is fed slightly inward from the gas condenser C or directly from the gas discharge part of the processing furnace F. A gas introduction port 66 (gas introduction part) for introducing the target gas is provided.

焼却炉Ｂにおけるガス導入口６６のやや下方には、残渣溶融処理炉３９から排出されるガスを、プロセスガスダクト７０を通じて焼却対象ガスの一部として導入するためのプロセスガス導入口６８が設けられている。処理対象物の熱分解残渣や集塵灰等の溶融処理を行なう場合等における排ガスを無害化するために、焼却対象ガスの一部とすることも有効である。プロセスガスダクト７０には、残渣溶融処理炉３９から排出されるガスがプロセスガス導入口６８に向かって流れるよう駆動するためのプロセスガス誘引ブロア７２が設けられている。焼却炉Ｂの焼却対象としては、これら以外のガスを含めることができる。   A process gas introduction port 68 for introducing the gas discharged from the residue melting treatment furnace 39 as a part of the incineration target gas through the process gas duct 70 is provided slightly below the gas introduction port 66 in the incinerator B. Yes. In order to detoxify the exhaust gas in the case of performing the melting treatment of the thermal decomposition residue or dust collection ash of the processing target, it is also effective to make it a part of the incineration target gas. The process gas duct 70 is provided with a process gas induction blower 72 for driving the gas discharged from the residue melting treatment furnace 39 to flow toward the process gas inlet 68. Gases other than these can be included as incinerators of the incinerator B.

焼却炉Ｂにおける助燃バーナ６４の上下方向位置よりやや上方における水平方向逆側の側壁部に、不完全燃焼熱排ガス供給口７４（不完全燃焼熱排ガス供給部）を有する。また、不完全燃焼熱排ガス供給口７４よりも上方位置に、二次助燃バーナ８０を有し、二次助燃バーナ８０よりも上方位置の複数箇所に、二次燃焼用供空ノズル７６が設けられている。   An incomplete combustion heat exhaust gas supply port 74 (incomplete combustion heat exhaust gas supply part) is provided on the side wall portion on the opposite side in the horizontal direction slightly above the vertical position of the auxiliary burner 64 in the incinerator B. Further, the secondary combustion burner 80 is provided above the incomplete combustion heat exhaust gas supply port 74, and secondary combustion air supply nozzles 76 are provided at a plurality of locations above the secondary combustion burner 80. ing.

ガス導入口６６又はプロセスガス導入口６８から導入された焼却対象ガスは、助燃バーナ６２の火炎により助燃される。その燃焼排ガスは、焼却炉Ｂの下方部においては、高濃度の未燃分が含まれると同時に酸素濃度が低い不完全燃焼熱排ガスである。この不完全燃焼熱排ガスの一部が、低酸素熱ガス誘引ブロア３２により誘引されて、不完全燃焼熱排ガス供給口７４から熱排ガス導入口２０を通じて低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐに導入される。これにより、低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの燃料消費量を節約することができる。   The incineration target gas introduced from the gas inlet 66 or the process gas inlet 68 is assisted by the flame of the auxiliary burner 62. In the lower part of the incinerator B, the combustion exhaust gas is an incomplete combustion heat exhaust gas containing a high concentration of unburned components and at the same time having a low oxygen concentration. A part of the incomplete combustion heat exhaust gas is attracted by the low oxygen hot gas induction blower 32 and is introduced from the incomplete combustion heat exhaust gas supply port 74 into the combustion device P for supplying low oxygen hot gas through the heat exhaust gas inlet 20. The Thereby, the fuel consumption of the combustion apparatus P for low oxygen hot gas supply can be saved.

助燃バーナ６２により燃焼した排ガスは、二次助燃バーナ８０で更に助燃され、焼却炉Ｂ内の上方側で、二次燃焼用供空ノズル７６により十分な空気（酸素）が供給されて完全燃焼化が図られ、不完全燃焼熱排ガスに含まれる未燃分及び熱分解性有害成分の熱分解が行われる。二次助燃バーナ８０により二次燃焼した焼却排ガスは、焼却炉Ｂ上端の焼却排ガス排出口７８から排出される。また、処理炉Ｆにおける扉間空間部１５ａから吸引口１７を通じてガス類が吸引された場合、そのガス類は、ガス吸引ブロア８１により誘引されてガス送給ダクトライン８３により焼却炉Ｂ内の上方側に送給され、焼却されて焼却排ガス排出口７８から排出される。
(8)焼却排ガス処理 The exhaust gas burned by the auxiliary burner 62 is further burned by the secondary burner 80, and sufficient air (oxygen) is supplied from the secondary combustion air supply nozzle 76 on the upper side in the incinerator B to complete combustion. Is achieved, and the unburned components and the pyrolyzable harmful components contained in the incomplete combustion heat exhaust gas are pyrolyzed. The incineration exhaust gas secondary-combusted by the secondary auxiliary burner 80 is discharged from the incineration exhaust gas outlet 78 at the upper end of the incinerator B. Further, when gases are sucked from the inter-door space 15 a in the processing furnace F through the suction port 17, the gases are attracted by the gas suction blower 81 and above the incinerator B by the gas supply duct line 83. To the side, incinerated, and discharged from the incineration exhaust gas outlet 78.
(8) Incineration exhaust gas treatment

焼却炉Ｂの焼却排ガス排出口７８から排出された焼却排ガスは、焼却排ガスダクト８２を介して排ガス冷却装置８４に送給される。送給された焼却排ガスは、排ガス冷却装置８４内で、水酸化ナトリウム水溶液タンク８６又は水タンク８８からの水酸化ナトリウム水溶液又は水により直接水冷により冷却される。なお、冷却は、間接水冷、間接空冷等の任意方法により行い得る。焼却排ガスの冷却により、焼却排ガス中のダイオキシン類の再合成を抑制し、次段の集塵装置の保護を行うことができる。なお処理を要する含臭ガスや熱分解性の有害ガスがある場合、排ガス冷却装置に送給して処理することが有効である。   The incineration exhaust gas discharged from the incineration exhaust gas discharge port 78 of the incinerator B is supplied to the exhaust gas cooling device 84 through the incineration exhaust gas duct 82. The supplied incineration exhaust gas is cooled by direct water cooling in the exhaust gas cooling device 84 with the sodium hydroxide aqueous solution or water from the sodium hydroxide aqueous solution tank 86 or the water tank 88. In addition, cooling can be performed by arbitrary methods, such as indirect water cooling and indirect air cooling. By cooling the incineration exhaust gas, the recombination of dioxins in the incineration exhaust gas can be suppressed, and the next-stage dust collector can be protected. When there is an odorous gas or a pyrolytic harmful gas that requires treatment, it is effective to send it to an exhaust gas cooling device for treatment.

焼却排ガスダクト８２上に、焼却排ガスとの熱交換によりクリーンな空気を加熱するための熱交換器９０が設けられている。この熱交換器９０により加熱された空気を、排ガス洗浄塔９２の上部の排気筒９４内に供給することにより、排気筒９４内の湿った排ガスを加熱し、排気筒９４からの排ガスが湯気状に白色となって排出されることが防止される。また、焼却排ガスの一部は、プロセス汚水（工程上で発生する不要の汚水）を蒸発させるための汚水蒸発器９６に吸引してその熱で汚水の蒸発処理が行われる。   On the incineration exhaust gas duct 82, a heat exchanger 90 for heating clean air by heat exchange with the incineration exhaust gas is provided. By supplying the air heated by the heat exchanger 90 into the exhaust pipe 94 at the upper part of the exhaust gas cleaning tower 92, the moist exhaust gas in the exhaust pipe 94 is heated, and the exhaust gas from the exhaust pipe 94 is in the form of steam. It is prevented from being discharged in white. A part of the incineration exhaust gas is sucked into a sewage evaporator 96 for evaporating process sewage (unwanted sewage generated in the process), and the sewage is evaporated by the heat.

排ガス冷却装置８４から排出された冷却排ガスは、バグフィルター方式の集塵装置９８に送給される。冷却排ガス流には、集塵装置９８に導入される前の位置において、薬剤タンク１００からの中和剤等の薬剤を吹き込む。これにより、排ガス中のダイオキシン類や塩化水素等の有害物を無害化する一方、排ガスの流れに随伴させた中和剤等の薬剤を集塵装置９８のバグフィルターの面（濾布面）に捕捉させて、バグの織り目の隙間をより小さくする。   The cooled exhaust gas discharged from the exhaust gas cooling device 84 is fed to a bag filter type dust collector 98. A chemical such as a neutralizing agent from the chemical tank 100 is blown into the cooling exhaust gas flow at a position before being introduced into the dust collector 98. As a result, harmful substances such as dioxins and hydrogen chloride in the exhaust gas are detoxified, and a chemical such as a neutralizing agent accompanying the flow of the exhaust gas is applied to the bag filter surface (filter cloth surface) of the dust collector 98. Let them catch and make gaps in the texture of the bug smaller.

集塵装置９８と排ガス洗浄塔９２の間には、排ガス誘引ブロア１０２が設けられている。装置全体の排ガスを駆動する主体は、排ガス誘引ブロア１０２であるが、低酸素熱ガス供給用燃焼装置Ｐの燃焼用二次供空ブロア２４及びガス類誘引ブロア５８がブースターとなり、集塵装置９８を経た排ガスを排ガス洗浄塔９２に送給している。   An exhaust gas induction blower 102 is provided between the dust collector 98 and the exhaust gas cleaning tower 92. The main body that drives the exhaust gas of the entire apparatus is the exhaust gas induction blower 102, but the secondary air blower 24 for combustion and the gas induction blower 58 of the combustion apparatus P for supplying low-oxygen hot gas serve as boosters, and the dust collector 98. The exhaust gas that has passed through is supplied to the exhaust gas cleaning tower 92.

排ガス誘引ブロア１０２により排ガスを誘引することにより、集塵装置９８のバグフィルターの面に塗布するように捕捉させた中和剤等の薬剤と排ガスとを接触させ、これにより、薬剤吹き込みと併せて二段階で有害物を中和することができる。集塵装置９８のバグフィルタにより捕捉した集塵灰は、残渣溶融処理炉３９等により適正に処理される。他方、排ガスに含まれる塵埃（ダスト）は、排ガス流の中に吹き込んだ中和剤等の薬剤の捕捉と同様に集塵装置９８のバグフィルターの面上で捕捉される。   The exhaust gas is attracted by the exhaust gas attraction blower 102 to contact the exhaust gas with a chemical such as a neutralizing agent captured so as to be applied to the surface of the bag filter of the dust collector 98. Hazardous substances can be neutralized in two stages. The dust collection ash captured by the bag filter of the dust collector 98 is appropriately processed by the residue melting furnace 39 or the like. On the other hand, dust (dust) contained in the exhaust gas is captured on the bag filter surface of the dust collector 98 in the same manner as capturing of a chemical agent such as a neutralizing agent blown into the exhaust gas flow.

なお、集塵装置は、これに限らず電気集塵や水噴射のスクラバー方式等を適宜採用し得る。   The dust collector is not limited to this, and an electric dust collector, a water jet scrubber system, or the like can be appropriately employed.

集塵装置９８から排出された排ガスは、排ガス洗浄塔９２に送給される。排ガス洗浄塔９２は、集塵装置９８で無害化及び捕捉し得ずに通過した有害物と塵埃を、アルカリ溶液タンク１０４の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液又はその他の液体等に直接接触させて洗浄することにより、クリーンな排ガスとし、上部の排気塔より大気中に排出するものである。
(9)処理炉Ｆによる処理後の鉄鋼材料 The exhaust gas discharged from the dust collector 98 is supplied to the exhaust gas cleaning tower 92. The exhaust gas cleaning tower 92 directly contacts harmful substances and dust that have passed without being detoxified and captured by the dust collector 98 with an alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution in the alkaline solution tank 104 or other liquid. By cleaning, the exhaust gas is cleaned and discharged from the upper exhaust tower into the atmosphere.
(9) Steel material after treatment by treatment furnace F

処理炉Ｆにおいて上記のような処理を終えた残留物は、主に鉄鋼材料からなる鉄鋼スクラップＳであり、鉄鋼スクラップＳの間隙に、塗料滓やプラスチック強化材などの無機物からなるガス化残渣が存在し得る。   In the processing furnace F, the residue that has been processed as described above is steel scrap S mainly made of steel material, and gasification residues made of inorganic materials such as paint slag and plastic reinforcing material are present in the gaps of the steel scrap S. Can exist.

処理を終えた鉄鋼スクラップＳは、台車Ｒに積載した状態で処理炉Ｆ外へ取り出した後で冷却するか、台車Ｒに積載された状態の鉄鋼スクラップＳを処理炉Ｆ内で冷却後に台車Ｒごと処理炉Ｆ外へ取り出す。   The steel scrap S that has been processed is cooled after being taken out of the processing furnace F while being loaded on the cart R, or the steel scrap S that has been loaded on the cart R is cooled in the processing furnace F and then the cart R The whole is taken out from the processing furnace F.

冷却後の鉄鋼スクラップＳは、スクラップコンベア１０６により搬送され、例えばニプラにより破砕され、或いはギロチン１０８等の切断機を用いて任意のサイズに切断される。   The steel scrap S after cooling is conveyed by a scrap conveyor 106, crushed by, for example, nipla, or cut into an arbitrary size using a cutting machine such as a guillotine 108.

切断前の鉄鋼スクラップＳ又は切断物から、必要に応じ振動篩機などによって、ガス化残渣を分離することにより、ガス化残渣と分別された高品質の鉄鋼スクラップＳが得られる。分別されたガス化残渣は、残渣溶融処理炉３９において溶融処理される。   By separating the gasification residue from the steel scrap S before cutting or the cut material by a vibrating sieve as necessary, a high-quality steel scrap S separated from the gasification residue can be obtained. The separated gasification residue is melted in a residue melting furnace 39.

なお、以上の実施の形態についての記述における構成部品の寸法、個数、材質、形状、その相対配置などは、特にそれらに限定される旨の記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。   It should be noted that the dimensions, number, material, shape, relative arrangement, etc. of the component parts in the description of the above embodiments are limited to the scope of the present invention unless otherwise specified. It is not intended to be limiting, but merely an illustrative example.

フロー図である。FIG. 処理炉の短手方向垂直断面図である。It is a transversal direction vertical sectional view of a processing furnace. 処理炉の長手方向垂直断面図である。It is a longitudinal direction vertical sectional view of a processing furnace. 焼却炉の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of an incinerator. 低酸素熱ガス供給用燃焼装置の長手方向垂直断面図である。It is a longitudinal direction vertical sectional view of a combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 低酸素濃度熱ガス導入口
１２ ガス排出口
１４ 出入口
１５ 扉
１５ａ 扉間空間部
１６ レンガ
１７ 吸引口
１８ 主バーナ
２０ 熱排ガス導入口
２２ 二次燃焼用供空ノズル
２４ 燃焼用二次供空ブロア
２６ マニホールド
２８ 補助バーナ
３０ 低酸素熱ガスダクト
３２ 低酸素熱ガス誘引ブロア
３４ 台車軌道
３６ サンドシール
３６ａ シール材
３７ ドラムドライヤ
３８ 水封冷却溝
３９ 残渣溶融処理炉
４０ 流下物用コンベア
４２ 油水分離槽
４４ 炭化水素油改質装置
４６ 貯蔵タンク
４８ 受水タンク
５０ 中和装置
５２ 排出ガスダクト
５４ 軽質ガスダクト
５６ バイパス管路
５８ ガス類誘引ブロア
６０ ダンパー
６２ ダンパー
６４ 助燃バーナ
６６ ガス導入口
６８ プロセスガス導入口
７０ プロセスガスダクト
７２ プロセスガス誘引ブロア
７４ 不完全燃焼熱排ガス供給口
７６ 二次燃焼用供空ノズル
７８ 焼却排ガス排出口
８０ 二次助燃バーナ
８１ ガス吸引ブロア
８２ 焼却排ガスダクト
８３ ガス送給ダクトライン
８４ 排ガス冷却装置
８６ 水酸化ナトリウム水溶液タンク
８８ 水タンク
９０ 熱交換器
９２ 排ガス洗浄塔
９４ 排気筒
９６ 汚水蒸発器
９８ 集塵装置
１００ 薬剤タンク
１０２ 排ガス誘引ブロア
１０４ アルカリ溶液タンク
１０６ スクラップコンベア
１０８ ギロチン
Ｂ 焼却炉
Ｃ ガスコンデンサ
Ｆ 処理炉
Ｉａ 傾斜面部
Ｉｂ 流下管部
Ｉ 漏斗状構造部
Ｐ 低酸素熱ガス供給用燃焼装置
Ｒ１ 車輪
Ｒ２ 荷台
Ｒ 台車
Ｓ 鉄鋼スクラップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Low oxygen concentration hot gas inlet 12 Gas outlet 14 Entrance 15 Door 15a Door space 16 Brick 17 Suction port 18 Main burner 20 Thermal exhaust gas inlet 22 Secondary combustion air supply nozzle 24 Combustion secondary air blower 26 Manifold 28 Auxiliary burner 30 Low oxygen hot gas duct 32 Low oxygen hot gas induction blower 34 Bogie track 36 Sand seal 36a Sealing material 37 Drum dryer 38 Water seal cooling groove 39 Residual melting treatment furnace 40 Flowing material conveyor 42 Oil water separation tank 44 Carbonization Hydrogen oil reformer 46 Storage tank 48 Receiving tank 50 Neutralizer 52 Exhaust gas duct 54 Light gas duct 56 Bypass conduit 58 Gas induction blower 60 Damper 62 Damper 64 Auxiliary burner 66 Gas inlet 68 Process gas inlet 70 Process gas duct 72 Process gas induction blower 74 Incomplete Incineration exhaust gas supply port 76 Secondary combustion air supply nozzle 78 Incineration exhaust gas discharge port 80 Secondary auxiliary combustion burner 81 Gas suction blower 82 Incineration exhaust gas duct 83 Gas supply duct line 84 Exhaust gas cooling device 86 Sodium hydroxide aqueous solution tank 88 Water tank 90 Heat exchanger 92 Exhaust gas cleaning tower 94 Exhaust tube 96 Sewage evaporator 98 Dust collector 100 Chemical tank 102 Exhaust gas induction blower 104 Alkaline solution tank 106 Scrap conveyor 108 Guillotine B Incinerator C Gas condenser F Processing furnace Ia Inclined surface section Ib Downflow pipe Part I Funnel-shaped structure part P Low-oxygen hot gas supply combustion device R1 Wheel R2 Carriage R Cart S Steel scrap

Claims (14)

鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物から少なくとも鉄鋼材料を回収するための装置であって、
低酸素濃度熱ガスを炉内に導入する低酸素濃度熱ガス導入部と、炉内で発生したガス並びに前記低酸素濃度熱ガス導入部から炉内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を含むガス類を炉外へ排出するガス排出部を有し、前記処理対象物を収容し、その処理対象物中の有機高分子材料について熱分解を行うと共に、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行うための処理炉と、
前記処理炉内の処理対象物からの液状流下物を回収する流下物回収部と、
処理炉の炉内温度を、前記処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、前記処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とするための温度調節手段を備え、
前記処理炉内に導入されるガスの酸素濃度は、処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる濃度であることを特徴とする鉄鋼材料分別回収装置。 An apparatus for recovering at least a steel material from a processing object including a metal material containing steel and an organic polymer material,
Low oxygen concentration hot gas introduction part for introducing low oxygen concentration hot gas into the furnace, and gas generated in the furnace and all of the low oxygen concentration hot gas introduced into the furnace from the low oxygen concentration hot gas introduction part or It has a gas discharge part that discharges gas including the part outside the furnace, accommodates the object to be processed, thermally decomposes the organic polymer material in the object to be processed, and exists in the object to be processed A processing furnace for melting a metal material having a melting point lower than that of the steel material capable of
A falling material recovery section for recovering a liquid falling material from the processing object in the processing furnace;
The furnace temperature of the processing furnace is such that the organic polymer material in the object to be processed is thermally decomposed, and a metal material having a melting point lower than that of the steel material that may be present in the object to be processed is melted in the object to be processed. A temperature adjusting means for setting the glass that can be present in the glass to a temperature that does not reach the melting temperature,
The steel material separation and recovery device according to claim 1, wherein the oxygen concentration of the gas introduced into the processing furnace is a concentration that prevents combustion of combustible materials that may be included in the processing object. 処理炉内への外部からの熱の供給、及び、処理炉の炉内温度を、処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とするための温度調節が、低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスにより行われる請求項１記載の鉄鋼材料分別回収装置。   Lower melting point than steel materials that can exist in the processing object due to the thermal supply of heat from the outside to the processing furnace and the internal temperature of the processing furnace due to the thermal decomposition of the organic polymer material in the processing object The low oxygen concentration is introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction part to adjust the temperature so that the glass material that can be melted and the glass that can exist in the processing object does not reach the melting temperature. The steel material separation and recovery device according to claim 1, which is performed by hot gas. 低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの酸素濃度が５％以下である請求項１又は２記載の鉄鋼材料分別回収装置。   The steel material separation and recovery device according to claim 1 or 2, wherein the oxygen concentration of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction section is 5% or less. 低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの温度が、有機高分子材料の熱分解温度及び処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の融点より高く鉄鋼材料の融点及び処理対象物中に存在し得るガラス類の溶融温度よりも低い請求項１、２又は３記載の鉄鋼材料分別回収装置。   A metal material having a lower melting point than that of the steel material that can be present in the object to be processed and the pyrolysis temperature of the organic polymer material, and the temperature of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction unit The steel material separation and recovery device according to claim 1, 2 or 3, which is higher than the melting point of the steel material and lower than the melting point of the steel material and the melting temperature of the glass that may be present in the object to be treated. 低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に導入される低酸素濃度熱ガスの温度が、５００℃以上１２００℃以下である請求項４記載の鉄鋼材料分別回収装置。   The steel material separation and recovery device according to claim 4, wherein the temperature of the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction section is 500 ° C or higher and 1200 ° C or lower. 低酸素濃度熱ガスを低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に送給する低酸素熱ガス送給源を備える請求項１乃至５の何れか１項に記載の鉄鋼材料分別回収装置。   The steel material separation and recovery device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a low oxygen hot gas supply source for supplying the low oxygen hot gas into the processing furnace through the low oxygen hot gas introduction section. 低酸素熱ガス送給源が、燃料の燃焼による燃焼排ガスを低酸素熱ガスとして生成する低酸素熱ガス供給用燃焼装置である請求項６記載の鉄鋼材料分別回収装置。   The steel material separation and recovery device according to claim 6, wherein the low oxygen hot gas supply source is a low oxygen hot gas supply combustion device that generates combustion exhaust gas from combustion of fuel as low oxygen hot gas. 処理対象物を積載した状態で転動手段により支持されて処理炉内に出入し得る積載移動装置を備え、
上記処理炉は、前記積載移動装置の出入が可能な出入部を有し、
処理対象物を積載した積載移動装置が処理炉内に位置した状態において、その処理対象物中の有機高分子材料について熱分解を行うと共に、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行う請求項１乃至７の何れか１項に記載の鉄鋼材料分別回収装置。 Equipped with a loading and moving device that is supported by the rolling means in a state where the processing object is loaded and can enter and exit the processing furnace;
The processing furnace has a loading / unloading unit capable of loading / unloading the loading / moving device,
In a state where the loading and moving apparatus loaded with the processing object is located in the processing furnace, the organic polymer material in the processing object is thermally decomposed and lower than the steel material that can exist in the processing object. The steel material separation and recovery device according to any one of claims 1 to 7, wherein a melting point metal material is melted. 積載移動装置が処理炉内に位置した状態において積載移動装置の上部と下部の間と処理炉内面との間を封止するためのシール部を、処理炉および／または積載移動装置に備える請求項８記載の鉄鋼材料分別回収装置。   The process furnace and / or the load transfer device includes a seal portion for sealing between the upper and lower portions of the load transfer device and the inner surface of the process furnace in a state where the load transfer device is located in the process furnace. 8. Steel material separation and recovery device according to 8. 流下物回収部を積載移動装置に備える請求項８又は９記載の鉄鋼材料分別回収装置。   10. The steel material separation and recovery device according to claim 8 or 9, wherein the falling material recovery unit is provided in the loading and moving device. 流下物回収部が、処理炉内の処理対象物からの液状流下物を処理炉から下方へ排出して回収するものである請求項１乃至１０の何れか１項に記載の鉄鋼材料分別回収装置。   The steel material separation and recovery device according to any one of claims 1 to 10, wherein the falling material recovery unit discharges and recovers the liquid flowing material from the processing object in the processing furnace downward from the processing furnace. . 処理炉のガス排出部から排出された可燃ガスを燃焼させる焼却炉と、
その焼却炉の排ガスのうち不完全燃焼部分を低酸素熱ガス供給用燃焼装置に供給する不完全燃焼熱排ガス供給部を有し、
その不完全燃焼熱排ガス供給部を通じて低酸素熱ガス供給用燃焼装置に供給される不完全燃焼熱排ガスが、その低酸素熱ガス供給用燃焼装置において更に加熱されると共に含まれ得る可燃成分が燃焼し、上記の燃料の燃焼による燃焼排ガスと共に、低酸素熱ガスとして低酸素濃度熱ガス導入部を通じて処理炉内に送給される請求項１乃至１１の何れか１項に記載の鉄鋼材料分別回収装置。 An incinerator for burning the combustible gas discharged from the gas discharge section of the processing furnace;
An incomplete combustion heat exhaust gas supply section for supplying an incomplete combustion portion of the exhaust gas of the incinerator to a combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas;
The incomplete combustion heat exhaust gas supplied to the combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas through the incomplete combustion heat exhaust gas supply section is further heated in the combustion apparatus for supplying low oxygen hot gas, and combustible components that can be contained are combusted. The steel material separation and recovery according to any one of claims 1 to 11, which is fed into the processing furnace through the low oxygen concentration hot gas introduction section as a low oxygen hot gas together with the combustion exhaust gas from the combustion of the fuel. apparatus. 処理炉のガス排出部から排出されたガス類を冷却凝縮するためのガスコンデンサを備え、そのガスコンデンサにおいて凝縮しないガスを上記焼却炉に供給し、そのうち可燃成分を燃焼させる請求項１２記載の鉄鋼材料分別回収装置。   13. A steel according to claim 12, comprising a gas condenser for cooling and condensing gases discharged from a gas discharge portion of the processing furnace, supplying a gas that does not condense in the gas condenser to the incinerator, and combusting combustible components therein. Material separation and collection device. 鉄鋼を含む金属材料と有機高分子材料とを含む処理対象物から少なくとも鉄鋼材料を回収するための方法であって、
処理炉内に前記処理対象物を収容し、
低酸素濃度熱ガスを処理炉に導入し、
処理炉の炉内温度を、前記処理対象物中の有機高分子材料が熱分解し、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料が溶融し、前記処理対象物中に存在し得るガラス類が溶融温度に至らない温度とし、
処理炉内において前記処理対象物中の有機高分子材料について熱分解を行うと共に、前記処理対象物中に存在し得る鉄鋼材料よりも低融点の金属材料の溶融を行い、
前記処理炉内の処理対象物から発生したガス並びに低酸素濃度熱ガス導入部から処理炉内に導入された低酸素濃度熱ガスの全部又は部分を処理炉外へ排出し、前記処理炉内の処理対象物からの液状流下物を回収するものであり、
前記処理炉内に導入されるガスの酸素濃度は、処理対象物中に含まれ得る可燃物の燃焼が防がれる酸素含有率であることを特徴とする鉄鋼材料分別回収方法。 A method for recovering at least a steel material from a processing object including a metal material containing steel and an organic polymer material,
The processing object is accommodated in a processing furnace,
Low oxygen concentration hot gas is introduced into the processing furnace,
The furnace temperature of the processing furnace is such that the organic polymer material in the object to be processed is thermally decomposed, and a metal material having a melting point lower than that of the steel material that may be present in the object to be processed is melted in the object to be processed. The glass that can exist in the glass is at a temperature that does not reach the melting temperature,
While performing thermal decomposition on the organic polymer material in the processing object in a processing furnace, melting a metal material having a melting point lower than that of a steel material that may be present in the processing object,
All or part of the gas generated from the processing object in the processing furnace and the low oxygen concentration hot gas introduced into the processing furnace from the low oxygen concentration hot gas introduction part are discharged outside the processing furnace, Recovering liquid effluent from the object to be treated;
The method for separating and recovering steel materials, wherein the oxygen concentration of the gas introduced into the processing furnace is an oxygen content rate that prevents combustion of combustible materials that may be contained in the processing object.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101377252B1 (en) * 2011-08-11 2014-03-26 주식회사 예스윈 The precious metals collection device of the waste resin and carbon

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