JP2019167608A - 軽量ごみ除去装置および金属融解設備 - Google Patents

Abstract

【課題】融解炉で融解される金属スクラップに含まれる軽量ごみを簡易にかつ安全に除去することができる軽量ごみ除去装置およびそれを用いた金属融解設備を提供する。【解決手段】金属スクラップを融解する融解炉２に供給される金属スクラップ１１から軽量ごみ１４を除去する軽量ごみ除去装置３は、金属スクラップ１１から軽量ごみを除去するごみ除去部３２と、ごみ除去部３２に存在する金属スクラップ１１に送風して、金属スクラップに含まれる軽量ごみを放出させる送風装置３３とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、金属スクラップから軽量ごみを除去する軽量ごみ除去装置およびそれを用いた金属融解設備に関する。

鉄系スクラップのような鉄源を融解する手段として、筒状の炉体に熱源となるコークスと鉄源となる鉄系スクラップを装入し、炉内の下方の羽口より高温の空気を送風しコークスを燃焼する竪型融解炉が知られている（例えば、特許文献１）。

竪型融解炉（溶解炉とも称される）は、炉体頂部に設けられた鉄系スクラップおよびコークスを装入するための原料装入部と、炉体上部に設けられた、羽口からの空気を排出するための排気ダクトと、排気ダクトの途中に設けられた集塵装置とをさらに有している。

特開２０１０−１４３１９号公報

ところで、鉄系スクラップ等の金属スクラップには、プラスチックや布といった軽量ごみが混入することが多い。軽量ごみの大きさはさまざまで、比較的大きいものも混入する。鉄融解炉の羽口付近はコークスが燃焼し高温となっているが、炉体の上部付近は、温度１００℃から２００℃程度であり、排気口付近の軽量ごみは燃えることなく、羽口からの送風によりスクラップから離脱し、排気ダクトを通って集塵装置に吸引される。集塵装置は炉内で発生した粉末（ダスト）を処理するためのものであるため、それよりも大きな軽量ごみは、集塵装置を詰まらせることがある。これに対処するためには、事前にスクラップを予加熱して軽量ごみを燃焼させることや、変形によって体積を小さくすることが考えられる。しかし、燃焼させる場合には、燃焼のための場所や燃焼、廃ガス処理などの大掛かりな設備が必要である。さらに、ダイオキシン等の有害物質が発生しないようにする必要もある。また、軽量ごみの体積を小さくする場合は、場所や設備の問題に加えて、小さくなった軽量ごみがスクラップ中の空隙をふさいで融解炉内の通気性を悪化させるなどして、操業上の問題を引き起こす可能性がある。

したがって、本発明の課題は、融解炉で融解される金属スクラップに含まれる軽量ごみを簡易にかつ安全に除去することができる軽量ごみ除去装置およびそれを用いた金属融解設備を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）〜（１０）を提供する。

（１）金属スクラップを融解する融解炉に供給される金属スクラップから軽量ごみを除去する軽量ごみ除去装置であって、
金属スクラップから軽量ごみを除去するごみ除去部と、
前記ごみ除去部に存在する金属スクラップに送風して、前記金属スクラップに含まれる軽量ごみを放出させる送風装置と
を有することを特徴とする軽量ごみ除去装置。

（２）前記ごみ除去装置が、前記融解炉とは異なる位置に設置されることを特徴とする（１）に記載の軽量ごみ除去装置。

（３）前記送風装置が、前記保持部の側面または底面の少なくとも一方に設置されることを特徴とする（２）に記載の軽量ごみ除去装置。

（４）前記ごみ除去部は、金属スクラップを収容する容器であり、前記送風装置は前記容器に設けられていることを特徴とする（２）に記載の軽量ごみ除去装置。

（５） 金属スクラップを融解する融解炉と、金属スクラップから軽量ごみを除去する軽量ごみ除去装置とを有する金属融解設備であって、
前記融解炉は、
前記軽量ごみ除去装置の下方に設けられ、前記軽量ごみ除去装置から金属スクラップが供給されて金属スクラップの融解が行われる炉体と、
前記炉体と前記軽量ごみ除去装置の間に設けられた排気口と、
前記炉体の底部から炉体内に熱風を送風する羽口とを有し、
前記軽量ごみ除去装置は、
上部から金属スクラップが装入される装入口と、
前記装入口に連続し内部に金属スクラップが貯蔵され、金属スクラップから軽量ごみを除去するごみ除去部と、
前記ごみ除去部から金属スクラップを排出し、前記炉体に金属スクラップを供給する排出口と、
前記ごみ除去部に存在する金属スクラップに送風する送風装置とを有することを特徴とする金属融解設備。

（６）前記送風装置は、前記ごみ除去部の下部に設けられており、前記融解炉の外部から吸気することを特徴とする（５）に記載の金属融解設備。

（７）前記送風装置は、前記融解炉の外部に設置され、前記送風装置と前記ごみ除去部とは配管により接続され、前記配管の先端の送風口から前記ごみ除去部内に送風されることを特徴とする（５）に記載の金属融解設備。

（８）前記送風装置から前記ごみ除去部内への送風方向は、前記ごみ除去部の長手方向に対して０°超９０°未満の角度を有していることを特徴とする（５）から（７）のいずれかに記載の金属融解設備。

（９）前記送風装置から送風される際の送風速度は、前記羽口からの送風速度の０．８倍〜１．２倍に設定されることを特徴とする（５）から（８）のいずれかに記載の金属融解設備。

（１０）前記金属スクラップは鉄系スクラップであり、前記溶解炉には、鉄系スクラップとともに炭材が装入されることを特徴とする（５）から（９）のいずれかに記載の金属融解設備。

本発明によれば、ごみ除去部に存在する金属スクラップに送風装置から送風して、金属スクラップに含まれる軽量ごみを放出させるので、金属スクラップに含まれる軽量ごみを簡易にかつ安全に除去することができる。

本発明の第１の実施形態に係る金属融解設備である鉄融解設備を示す図である。 容器内に鉄系スクラップを装入する様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態において、軽量ごみを除去した後の鉄系スクラップを融解炉に装入する状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る金属融解設備である鉄溶解設備を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る金属融解設備である鉄融解設備を示す図である。 本発明の第３の実施形態において、鉄系スクラップを融解炉に装入する状態を示す図である。 本発明の第３の実施形態の変形例を示す図である。 本発明の第３の実施形態の他の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る金属融解設備である鉄融解設備を示す図である。鉄融解設備１は、融解炉２と、軽量ごみ除去装置３とを有する。

融解炉２は竪型融解炉として構成されており、炉体２１と、炉体２１の上に設けられた貯蔵管２２とを有する。貯蔵管２２の上部には、金属スクラップである鉄系スクラップ１１および炭材であるコークス１２を装入するための装入口２６を有する。装入口２６から装入された鉄系スクラップ１１およびコークス１２は、貯蔵管２２に一旦貯蔵され、貯蔵管２２の底部の排出口２７から排出され、炉体２１内に供給される。炉体２１の底部には、高温の空気を送風する羽口および溶銑を出銑する出銑口（いずれも図示せず）が設けられている。また、炉体２１と貯蔵管２２との間には排気口２３が形成され、排気口２３には排気ダクト２４が接続されている。排気ダクト２４には、炉体２１内で発生した粉末のダスト等を集塵する集塵装置２５が設けられている。

軽量ごみ除去装置３は、融解炉２から離れた位置に設けられた、鉄系スクラップから軽量ごみを除去するごみ除去部３２と、ごみ除去部３２に存在する鉄系スクラップ１１に送風するファン等からなる送風機構３３とを有する。本実施形態では、鉄系スクラップ１１は、図２に示すように、電磁石１３で吸着された鉄系スクラップ１１が混入した軽量ごみ１２とともに容器３１内に装入され、軽量ごみ１２を含んだ鉄系スクラップ１１が容器３１に収容された状態でごみ除去部３２に輸送される。送風装置３３は、容器３１内に収容された軽量ごみ１２を含む鉄系スクラップ１１に送風する。送風装置３３は、容器３１内の鉄系スクラップ１１の間に均等に送風するため、容器３１の側面または底面、あるいはその両方に面して複数配置されている。送風装置３３は、送風量を大きくする観点から、その直径は大きい方が望ましいが、設置性を考慮した適宜の大きさのものが選択される。

容器３１の壁部は、風が通る空隙が形成された構造を有しており、送風機構３３からごみ除去部３２に存在する容器３１内に送風されることにより、送風された空気により鉄系スクラップ１１に含まれているプラスチックや布等の軽量ごみ１２が容器３１外へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。なお、送風装置３３の個数、配置位置、向きは、図１に限るものではなく、軽量ごみ１２を除去しやすいように適宜設定される。

本実施形態では、容器３１は、融解炉２に原料を装入するためのバケットであり、底部が開閉可能な蓋となっている。鉄系スクラップ１１から軽量ごみ１２が除去された後の容器３１は、融解炉２の装入口２６の上方に搬送され、鉄系スクラップ１１が融解炉２に装入される。

以上のように構成される鉄融解設備１では、まず、図２に示すように、電磁石１３で吸着した軽量ごみ１２を含む鉄系スクラップ１１を容器３１内に装入し、容器３１をごみ除去部３２に輸送する。ごみ除去部３２では、送風装置３３が適切な風量で送風することにより、送風された空気が容器３１内の鉄系スクラップ１１の空隙を通り上方に放出される。このとき、鉄系スクラップ１１に含まれる軽量ごみ１２は、送風装置３３からの送風によって容器３１外へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。

その後、容器３１を融解炉２の装入口２６の上方に輸送する。そして、図３に示すように、バケットである容器３１の底部の蓋３１ａを開放して、その中の鉄系スクラップ１１を装入口２６から融解炉２に装入する。なお、容器３１の底部の蓋３１ａが無ければ、容器３１を回転させるようにして装入するようにしてもよい。

必要に応じて、容器３１内にコークスを装入してもよい。容器３１にコークスも収容されている場合には、鉄系スクラップ１１とともにコークスも装入される。コークスのみを別の手段で融解炉２に装入してもよい。

融解炉２では、容器３１等から鉄系スクラップ１１およびコークス１２が装入口２６を介して貯蔵管２２に装入され、これらは順次炉体２１内に供給される。融解炉２では、図１に示すように、炉体２１内に鉄系スクラップ１１とコークス１２とが層状になるように充填され、この状態で、炉体２１の底部の羽口（図示せず）から炉内に高温の空気を送風し、コークス１２を燃焼させ、その熱で鉄源である鉄系スクラップ１１を融解する。融解して得られた溶銑は、炉体２１の底部の出銑口（図示せず）から炉外へ取り出される。炉体２１の内部に送風された空気は、コークスを燃焼させて、ＣＯガスやＣＯ_２ガス等（以下、これらを総称して炉内ガスと称する）を発生させ、コークス燃焼時や鉄系スクラップ融解時に発生した微粒子のダストを巻き込みながら上昇する。

そして、炉体２１内で発生したダスト等を巻き込んだ炉内ガスが、炉体２１と貯蔵管２２との間に設けられた排気口２３から排気ダクト２４を経て排出される。炉内ガス中のダスト等は集塵装置２５により集塵される。

軽量ごみが含まれたままの鉄系スクラップ１１が融解炉２に供給されると、温度が低い炉体２１の上部で、羽口からの送風により軽量ごみがスクラップから離脱し、集塵装置２５に吸引されて集塵装置２５を詰まらせることがあるが、本実施形態では、軽量ごみ除去装置３により軽量ごみを除去した鉄系スクラップ１１を炉体２１内に供給するので、集塵装置２５の詰りを抑制するという効果も有する。

鉄系スクラップ１１から除去される軽量ごみは全量である必要はなく、羽口からの送風で集塵装置２５へ輸送される可能性があるものだけで構わない。そのため、軽量ごみ除去装置３での送風装置３３の送風速度は、羽口からの送風速度と同程度が好ましい。具体的には、羽口から炉体内への送風速度の０．８倍から１．２倍の送風速度になるように、送風装置の送風量を設定することが望ましい。もし、送風装置３３によりこのような送風量で送風しても除去されない軽量ごみが存在していても、炉体２１内で羽口からの送風でスクラップから離脱することなく、高温の炉内で燃焼されるため、問題にならない。

本実施形態の軽量ごみ除去装置３は、送風装置３３からの送風により容器３１内の鉄系スクラップ１１から除去するものであり、簡易にかつ安全に鉄系スクラップから軽量ごみを除去することができる。

＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る金属融解設備である鉄融解設備を示す図である。本実施形態の鉄融解設備１′は、第１の実施形態の鉄融解設備１の軽量ごみ除去装置３の代わりに、送風装置３３が容器３１と一体となった軽量ごみ除去装置３′を有している。本例では、容器３１自体が鉄系スクラップのごみ除去部となる。

軽量ごみ除去装置３′がこのような構成を有することにより、任意の位置で軽量ごみ１２の除去処理を行うことができる。例えば、図４では、融解炉２から離れた位置で軽量ごみ除去装置３′により軽量ごみ１２を除去している状態を示しているが、これに限らず、容器３１を融解炉２の上方まで輸送した状態で軽量ごみ１２を除去してもよい。

＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係る金属融解設備である鉄融解設備を示す図である。本実施形態の鉄融解設備１″は、融解炉２と軽量ごみ除去装置３″が一体となった構造を有している。

具体的には、融解炉２の貯蔵管２２が、軽量ごみ除去装置３″のごみ除去部として機能し、ごみ除去部としての貯蔵管２２に送風装置３３が設けられている。以降、軽量ごみ除去装置３″のごみ除去部として貯蔵管２２を用いる。軽量ごみ除去装置３″は、さらに、ごみ除去部である貯蔵管２２内に鉄系スクラップ１１等を装入する装入口２６と、貯蔵管２２から鉄スクラップ１１等を排出し、炉体２１に鉄系スクラップ１１供給する排出口２７を有している。また、送風装置３３が送風する空気を融解炉２の外部から吸引し、炉内ガスを装入口２６から出さないようにするための吸気手段として、吸気空間３４が設けられている。

本実施形態では、図５に示すように、貯蔵管２２が二重管構造となっており、その内管と外管との間の空間が吸気手段としての吸気空間３４となっている。吸気空間３４の上端は装入口２６の外側を１周するように形成された吸気口３４ａとなっている。送風装置３３は、貯蔵管２２の内管に設けられており、送風装置３３を作動させることにより、吸気口３４ａから外気が吸気空間３４に取り込まれ、送風装置３３から貯蔵管２２の内部へ送風される。なお、貯蔵管２２の外壁に送風装置３３を埋め込み、吸気手段として外気を貯蔵管２２内に直接取り込み送風するようにしたものを用いてもよい。

鉄系スクラップを輸送する容器（バケット）３１から鉄系スクラップ１１を貯蔵管２２に装入し、送風装置３３から送風することにより、鉄系スクラップ１１に含まれている軽量ごみ１２が貯蔵管２２外へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。

送風装置３３は、貯蔵管２２に装入される鉄系スクラップ１１の間に均等に送風するため、貯蔵管２２の内壁に複数配置されている。送風装置３３は、送風量を大きくする観点から、その直径は大きい方が望ましいが、設置性を考慮すると、貯蔵管２２の内径の１／２以下が望ましい。送風装置３３の高さ方向の位置は、送風装置３３からの送風が極力多くの鉄系スクラップの空隙を通るように、貯蔵管２２の下部に設けることが望ましい。

融解炉２は、軽量ごみ除去装置３″が炉体２１の上部に設置されている他は、第１の実施形態と同様に構成されている。

以上のように構成される鉄融解設備１″では、図２に示すように、電磁石１３で吸着した軽量ごみ１２を含む鉄系スクラップ１１を容器３１内に装入し、容器３１を軽量ごみ除去装置３″（貯蔵管２２）の装入口２６の上方に輸送する。そして、図６に示すように、容器３１の底部の蓋３１ａを開放して、その中の鉄系スクラップ１１を装入口２６から貯蔵管２２に装入する。なお、容器３１の底部の蓋３１ａが無ければ、容器３１を回転させるようにして装入するようにしてもよい。

図６では、鉄系スクラップ１１を排出した後も、容器３１が貯蔵管２２の上部に留まっているが、鉄系スクラップ１１を排出した後に、容器３１を貯蔵管２２の上部から移動させて、軽量ごみ１２を除去するようにしてもよい。

軽量ごみ除去装置３″では、容器３１からの鉄系スクラップ１１は、装入口２６を介して貯蔵管２２に装入される。鉄系スクラップ１１が、軽量ごみ除去装置３″のごみ除去部として機能する貯蔵管２２に装入される過程または装入された後に、送風装置３３から鉄系スクラップ１１に適切な風量で送風することにより、送風した空気が貯蔵管２２内の鉄系スクラップ１１の空隙を通り上方に放出される。このとき、鉄系スクラップ１１に含まれる軽量ごみ１２は、送風装置３３からの送風によって貯蔵管２２の上方へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。

軽量ごみが除去された鉄系スクラップ１１が炉体２１内に供給された後、コークス１２が供給される。これらは順次交互に炉体２１内に供給されて炉体２１内に鉄系スクラップ１１とコークス１２とが層状になるように充填され、この状態で、炉体２１の底部の羽口（図示せず）から炉内に高温の空気を送風し、コークス１２を燃焼させ、その燃焼ガスの熱で鉄源である鉄系スクラップ１１を融解する。融解して得られた溶銑は、炉体２１の底部の出銑口（図示せず）から炉外へ取り出される。コークスの供給手段は、特に限定されない。コークスを別の容器で装入してもよいし、コンベア等を使用してもよい。

本実施形態においても、軽量ごみ除去装置３″により軽量ごみを除去した鉄系スクラップ１１を炉体２１内に供給するので、集塵装置２５の詰りを抑制することができる。

なお、軽量ごみの除去に支障がなければ、容器３１内の鉄系スクラップ１１の上にコークスを収容し、軽量ごみ除去装置に装入してもよい。

本実施形態においても、鉄系スクラップ１１から除去される軽量ごみは、羽口からの送風で集塵装置２５へ輸送される可能性があるものだけで構わず、軽量ごみ除去装置３″の送風装置３３の送風速度は、羽口からの送風速度と同程度、具体的には、羽口送風による炉体内速度の０．８倍から１．２倍の送風量速度量であることが望ましい。

送風速度が羽口送風による炉体内速度の０．８倍未満の場合、軽量ごみの除去が効率よく行えないことに加えて、羽口から導入され、炉体内を通過してきた炉内ガスが装入口に達してしまい、後述する問題を起こす可能性がある。また、送風速度が羽口送風による炉体内速度の１．２倍を超えるようにしても、鉄系スクラップが抵抗になってしまい、軽量ごみの除去効率が上がらない。したがって、羽口送風による炉体内速度の０．８倍から１．２倍の送風速度であることが望ましい。

上述したように、プラスチックや布等はスクラップを予加熱して体積を小さくすることが可能ではあるが、燃焼させる場合には、上述したような大がかりな設備が必要な他、本実施形態では装入口付近に、鉄系スクラップやコークスを輸送する装置、装入口を開閉する装置等、付帯設備が多く存在する。炉内ガスは１００℃から２００℃の温度があるので、炉内ガスが装入口に達すると、前記の付帯設備に影響を与える可能性がある。また、鉄系スクラップやコークスから発生したＣＯやＣＯ_２等の有害な成分を含んでいるため、炉内ガスが外部への放出しないように処置する必要があるが、前記の付帯設備があることによって、新たな設備を設置することは難しい。

これに対して、本実施形態の軽量ごみ除去装置３″は、貯蔵管２２に送風装置３３から送風することにより容器３１内の鉄系スクラップ１１から除去するものであり、送風装置３３から送風されることで炉内ガスが鉄系スクラップに侵入、通過することを阻止するので、付帯設備への影響がなく、炉内ガスが外部への放出も抑えられる。このため、簡易にかつ安全に鉄系スクラップから軽量ごみを除去することができる。

本実施形態では、図５のように送風装置３３を貯蔵管２２の長手方向に平行（貯蔵管２２の長手方向に対して傾きが０°）に設置するのみならず、図７に示すように、送風装置３３を貯蔵管２２の長手方向に対して０°超９０°未満の角度で傾けて配置し、送風装置３３の送風方向を装入口２６に向けるようにしてもよい。これにより、上方向への送風の導圧が大きくなり、より多くの軽量ごみを炉外に放出させることができる。

また、図８に示すように、送風装置３３を貯蔵管２２に直接設けるのではなく、送風装置３３を融解炉２の外部に設置し、送風装置３３から貯蔵管２２へは送風管３５を設け、送風管３５の先端の送風口３５ａから貯蔵管２２内へ送風するようにしてもよい。このように送風装置３３を炉外に設置することで、融解炉２の大きさに左右されることなく、必要な能力を有する送風装置３３を用いることが可能となる。また、送風装置３３への作業者のアクセスが容易になるため、メンテナンス性が著しく向上する。

なお、図８では、送風口３５ａが貯蔵管２２の長手方向に平行（貯蔵管２２の長手方向に対して傾きが０°）に設けられているが、送風口３５ａを貯蔵管２２の長手方向に対して０°超９０°未満の角度で傾けてもよい。また、図８では、２台の送風装置３３をそれぞれ別個の送風管３５により貯蔵管２２に接続しているが、１台の送風装置３３から配管を利用して送風空気を分岐して貯蔵管２２内に供給するようにしてもよい。

＜他の適用＞
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、上記実施の形態では、鉄系スクラップが容器に装入された状態、または貯蔵管に装入された状態で、送風装置により鉄系スクラップに送風する場合について示したが、これに限るものではなく、例えば、ベルトコンベア等の搬送手段をごみ除去部として用い、鉄系スクラップが搬送手段により搬送されている際に送風装置により鉄スクラップに送風するようにすることができる。

また、上記実施の形態では、鉄系スクラップと炭材としてのコークスを用いて溶銑を生成する鉄融解設備に本発明を適用した例を示したが、鉄系スクラップに限らず、アルミニウムや銅等の他の金属スクラップの融解炉にも適用可能であり、また、炭材としては、コークス以外のもの、例えばフェロコークス、タールやピッチを固形化したものなども使用可能なことは言うまでもない。また、上記実施の形態では、熱源として炭材を用いたが、炭材に限らず、アーク等、他の熱源を用いてもよい。

１、１′、１″ 鉄融解設備
２ 融解炉
３、３′、３″ 軽量ごみ除去装置
１１ 鉄系スクラップ
１２ 軽量ごみ
２１ 炉体
２２ 貯蔵管
２３ 排気口
２４ 排気ダクト
２５ 集塵装置
２６ 装入口
２７ 排出口
３１ 容器
３２ ごみ除去部
３３ 送風装置
３４ 吸気空間
３５ 送風管
３５ａ 送風口

（３）前記送風装置が、前記ごみ除去部の側面または底面の少なくとも一方に設置されることを特徴とする（２）に記載の軽量ごみ除去装置。

軽量ごみ除去装置３は、融解炉２から離れた位置に設けられた、鉄系スクラップから軽量ごみを除去するごみ除去部３２と、ごみ除去部３２に存在する鉄系スクラップ１１に送風するファン等からなる送風装置３３とを有する。本実施形態では、鉄系スクラップ１１は、図２に示すように、電磁石１３で吸着された鉄系スクラップ１１が混入した軽量ごみ１４とともに容器３１内に装入され、軽量ごみ１４を含んだ鉄系スクラップ１１が容器３１に収容された状態でごみ除去部３２に輸送される。送風装置３３は、容器３１内に収容された軽量ごみ１４を含む鉄系スクラップ１１に送風する。送風装置３３は、容器３１内の鉄系スクラップ１１の間に均等に送風するため、容器３１の側面または底面、あるいはその両方に面して複数配置されている。送風装置３３は、送風量を大きくする観点から、その直径は大きい方が望ましいが、設置性を考慮した適宜の大きさのものが選択される。

容器３１の壁部は、風が通る空隙が形成された構造を有しており、送風装置３３からごみ除去部３２に存在する容器３１内に送風されることにより、送風された空気により鉄系スクラップ１１に含まれているプラスチックや布等の軽量ごみ１４が容器３１外へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。なお、送風装置３３の個数、配置位置、向きは、図１に限るものではなく、軽量ごみ１４を除去しやすいように適宜設定される。

本実施形態では、容器３１は、融解炉２に原料を装入するためのバケットであり、底部が開閉可能な蓋となっている。鉄系スクラップ１１から軽量ごみ１４が除去された後の容器３１は、融解炉２の装入口２６の上方に搬送され、鉄系スクラップ１１が融解炉２に装入される。

以上のように構成される鉄融解設備１では、まず、図２に示すように、電磁石１３で吸着した軽量ごみ１４を含む鉄系スクラップ１１を容器３１内に装入し、容器３１をごみ除去部３２に輸送する。ごみ除去部３２では、送風装置３３が適切な風量で送風することにより、送風された空気が容器３１内の鉄系スクラップ１１の空隙を通り上方に放出される。このとき、鉄系スクラップ１１に含まれる軽量ごみ１４は、送風装置３３からの送風によって容器３１外へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。

本実施形態の軽量ごみ除去装置３は、送風装置３３からの送風により容器３１内の鉄系スクラップ１１から軽量ごみを除去するものであり、簡易にかつ安全に鉄系スクラップから軽量ごみを除去することができる。

軽量ごみ除去装置３′がこのような構成を有することにより、任意の位置で軽量ごみ１４の除去処理を行うことができる。例えば、図４では、融解炉２から離れた位置で軽量ごみ除去装置３′により軽量ごみ１４を除去している状態を示しているが、これに限らず、容器３１を融解炉２の上方まで輸送した状態で軽量ごみ１４を除去してもよい。

鉄系スクラップを輸送する容器（バケット）３１から鉄系スクラップ１１を貯蔵管２２に装入し、送風装置３３から送風することにより、鉄系スクラップ１１に含まれている軽量ごみ１４が貯蔵管２２外へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。

以上のように構成される鉄融解設備１″では、図２に示すように、電磁石１３で吸着した軽量ごみ１４を含む鉄系スクラップ１１を容器３１内に装入し、容器３１を軽量ごみ除去装置３″（貯蔵管２２）の装入口２６の上方に輸送する。そして、図６に示すように、容器３１の底部の蓋３１ａを開放して、その中の鉄系スクラップ１１を装入口２６から貯蔵管２２に装入する。なお、容器３１の底部の蓋３１ａが無ければ、容器３１を回転させるようにして装入するようにしてもよい。

図６では、鉄系スクラップ１１を排出した後も、容器３１が貯蔵管２２の上部に留まっているが、鉄系スクラップ１１を排出した後に、容器３１を貯蔵管２２の上部から移動させて、軽量ごみ１４を除去するようにしてもよい。

軽量ごみ除去装置３″では、容器３１からの鉄系スクラップ１１は、装入口２６を介して貯蔵管２２に装入される。鉄系スクラップ１１が、軽量ごみ除去装置３″のごみ除去部として機能する貯蔵管２２に装入される過程または装入された後に、送風装置３３から鉄系スクラップ１１に適切な風量で送風することにより、送風した空気が貯蔵管２２内の鉄系スクラップ１１の空隙を通り上方に放出される。このとき、鉄系スクラップ１１に含まれる軽量ごみ１４は、送風装置３３からの送風によって貯蔵管２２の上方へ放出され、除去される。除去された軽量ごみは、回収装置（図示せず）により回収される。

これに対して、本実施形態の軽量ごみ除去装置３″は、貯蔵管２２に送風装置３３から送風することにより容器３１内の鉄系スクラップ１１から軽量ごみを除去するものであり、送風装置３３から送風されることで炉内ガスが鉄系スクラップに侵入、通過することを阻止するので、付帯設備への影響がなく、炉内ガスが外部への放出も抑えられる。このため、簡易にかつ安全に鉄系スクラップから軽量ごみを除去することができる。

１、１′、１″ 鉄融解設備
２ 融解炉
３、３′、３″ 軽量ごみ除去装置
１１ 鉄系スクラップ
１２ コークス
１３ 電磁石
１４ 軽量ごみ
２１ 炉体
２２ 貯蔵管
２３ 排気口
２４ 排気ダクト
２５ 集塵装置
２６ 装入口
２７ 排出口
３１ 容器
３２ ごみ除去部
３３ 送風装置
３４ 吸気空間
３５ 送風管
３５ａ 送風口

Claims (10)

1. 金属スクラップを融解する融解炉に供給される金属スクラップから軽量ごみを除去する軽量ごみ除去装置であって、
   金属スクラップから軽量ごみを除去するごみ除去部と、
   前記ごみ除去部に存在する金属スクラップに送風して、前記金属スクラップに含まれる軽量ごみを放出させる送風装置と
   を有することを特徴とする軽量ごみ除去装置。
2. 前記ごみ除去部が、前記融解炉とは異なる位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載の軽量ごみ除去装置。
3. 前記送風装置が、前記保持部の側面または底面の少なくとも一方に設置されることを特徴とする請求項２に記載の軽量ごみ除去装置。
4. 前記ごみ除去部は、金属スクラップを収容する容器であり、前記送風装置は前記容器に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の軽量ごみ除去装置。
5. 金属スクラップを融解する融解炉と、金属スクラップから軽量ごみを除去する軽量ごみ除去装置とを有する金属融解設備であって、
   前記融解炉は、
   前記軽量ごみ除去装置の下方に設けられ、前記軽量ごみ除去装置から金属スクラップが供給されて金属スクラップの融解が行われる炉体と、
   前記炉体と前記軽量ごみ除去装置の間に設けられた排気口と、
   前記炉体の底部から炉体内に熱風を送風する羽口とを有し、
   前記軽量ごみ除去装置は、
   上部から金属スクラップが装入される装入口と、
   前記装入口に連続し内部に金属スクラップが貯蔵され、金属スクラップから軽量ごみを除去するごみ除去部と、
   前記ごみ除去部から金属スクラップを排出し、前記炉体に金属スクラップを供給する排出口と、
   前記ごみ除去部に存在する金属スクラップに送風する送風装置とを有することを特徴とする金属融解設備。
6. 前記送風装置は、前記ごみ除去部の下部に設けられており、前記融解炉の外部から吸気することを特徴とする請求項５に記載の金属融解設備。
7. 前記送風装置は、前記融解炉の外部に設置され、前記送風装置と前記ごみ除去部とは配管により接続され、前記配管の先端の送風口から前記ごみ除去部内に送風されることを特徴とする請求項５に記載の金属融解設備。
8. 前記送風装置から前記ごみ除去部内への送風方向は、前記ごみ除去部の長手方向に対して０°超９０°未満の角度を有していることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の金属融解設備。
9. 前記送風装置から送風される際の送風速度は、前記羽口からの送風速度の０．８倍〜１．２倍に設定されることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の金属融解設備。
10. 前記金属スクラップは鉄系スクラップであり、前記融解炉には、鉄系スクラップとともに炭材が装入されることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記載の金属融解設備。

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