JP3297350B2 - Treatment system for waste generated from steelworks - Google Patents
Treatment system for waste generated from steelworksInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は製鉄所発生廃棄物等の処
理システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for treating waste generated from steelworks.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、鉄鉱石粉、製銑または製鋼ダス
ト、電炉ダスト、圧延スラッジ、酸洗スラッジ等のFe
含有廃棄物、例えば、ステンレス鋼スクラップ等のNi
含有廃棄物及び例えば、亜鉛めっき鋼板スクラップ等の
Zn含有廃棄物を含む回収可能金属含有廃棄物をリサイ
クルする技術として、出願人らは特開平8−33050
5号の特許出願において、高温還元溶融ロータリーキル
ンの上流から下流へ回収可能金属含有廃棄物を移動させ
る間に、回収可能金属含有廃棄物中の金属酸化物を還元
し金属あるいは合金を得、さらに、当該金属あるいは合
金を溶解し、当該高温還元溶融ロータリーキルンの下流
において、溶融金属あるいは合金を回収する製鉄所発生
廃棄物等の再資源化方法及びその装置を提案している。2. Description of the Related Art For example, iron ore powder, iron or steelmaking dust, electric furnace dust, rolling sludge, pickling sludge, etc.
Waste containing, for example, Ni such as stainless steel scrap
As a technique for recycling waste containing and recoverable metal-containing waste including Zn-containing waste such as scraps of galvanized steel sheets, the applicants disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-33050.
In the patent application No. 5, while moving the recoverable metal-containing waste from upstream to downstream of the high-temperature reduction melting rotary kiln, reducing the metal oxide in the recoverable metal-containing waste to obtain a metal or an alloy, A method and an apparatus for recycling a waste generated at a steel mill, which melts the metal or alloy and recovers the molten metal or alloy downstream of the high-temperature reduction melting rotary kiln, are proposed.
【0003】当該特許出願に係る高温還元溶融ロータリ
ーキルンは、次のような、構成要件を備えている。 1)長さLと内径Dとの比がL/D≦5である。 2)その中心軸は水平に対し1〜2度傾斜している。 3)投入口から回収可能金属含有廃棄物及び還元剤を投
入するとともに当該投入口側からバーナーで加熱され
る。いわゆる並流タイプである。 4)バーナーによって、高温還元溶融ロータリーキルン
の内部は鉄の融点以上に加熱されている。 5)高温還元溶融ロータリーキルンの排出端は、2次燃
焼室に連結されている。 6)さらに、投入口からスラグ生成物質を投入してもよ
い。そして、当該特許出願に係る高温還元溶融ロータリ
ーキルンによって、従来、埋め立てていた回収可能金属
含有廃棄物を容易に処理することができ、かつ、高品位
の金属あるいは合金を経済的に回収することができるよ
うになった。さらに、高温還元溶融ロータリーキルンは
比較的小型でトラブルが生じにくく、ほとんど修理する
ことなく長時間運転することができる。[0003] The high-temperature reduction melting rotary kiln according to the patent application has the following components. 1) The ratio of the length L to the inner diameter D is L / D ≦ 5. 2) Its central axis is inclined by 1 to 2 degrees with respect to the horizontal. 3) The recoverable metal-containing waste and the reducing agent are charged from the input port and heated by a burner from the input port side. It is a so-called co-current type. 4) The inside of the high-temperature reduction melting rotary kiln is heated by the burner to a temperature higher than the melting point of iron. 5) The discharge end of the high-temperature reduction melting rotary kiln is connected to the secondary combustion chamber. 6) Further, a slag forming substance may be charged from the charging port. And, by the high-temperature reduction melting rotary kiln according to the patent application, it is possible to easily treat the recoverable metal-containing waste which has been conventionally buried, and economically recover a high-grade metal or alloy. It became so. Further, the high-temperature reduction melting rotary kiln is relatively small and hard to cause trouble, and can be operated for a long time with almost no repair.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
高温還元溶融ロータリーキルンは、約1200℃以上に
加熱されるが、排出される排ガスは高温のままであり、
エネルギーロスが大きいという問題がある。また、回収
可能金属含有廃棄物の処理・回収のトータルのコストを
さらに引き下げる必要がある。However, the above-mentioned high-temperature reduction melting rotary kiln is heated to about 1200 ° C. or higher, but the discharged exhaust gas remains at a high temperature.
There is a problem that energy loss is large. Further, it is necessary to further reduce the total cost of processing and recovering the waste containing the recoverable metal.
【0005】よって、本発明の目的は、エネルギーを有
効利用して、トータルのコストを低減することができる
製鉄所発生廃棄物等の処理システムを提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a system for treating waste generated from a steel mill, which can reduce the total cost by effectively utilizing energy.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1に
記載の本発明に係る製鉄所発生廃棄物等の処理システ
ム、即ち、(1)中空円筒形状であり、その中心軸が水
平に対し上流から下流に向かって低くなるように傾斜し
て回転され、その上流開口端の投入部から回収可能金属
含有廃棄物と還元剤とスラグ生成物質とを投入するとと
もに燃焼ガスを導入し、金属の融点以上に加熱し、回収
可能金属含有廃棄物と還元剤とを下流開口端の排出部へ
向かって移動させながら、乾燥、金属の還元及び溶融、
亜鉛の優先的蒸発と酸化及び酸化亜鉛粉末の生成、溶融
金属と溶融スラグの排出を順次行う高温還元溶融ロータ
リーキルンと、(2)直立円筒状であり、その下端には
溶融金属及び溶融スラグ取出し口が設けてあり、その側
面には上記ロータリーキルンの排出部との接合口が設け
てあり、その内部に燃料油バーナーを設けて、主とし
て、当該高温還元溶融ロータリーキルンから排出される
排ガスを燃焼する2次燃焼室と、(3)当該2次燃焼室
の溶融金属及び溶融スラグ取出し口に近接して配置され
ている電気炉と、(4)当該2次燃焼室から排出される
高温気体、水及び空気を取り入れて飽和蒸気を生成する
廃熱ボイラと、(5)当該廃熱ボイラからの飽和蒸気、
燃料油及び空気を取り入れて過熱蒸気を生成するスーパ
ーヒーターと、(6)当該スーパーヒーターからの過熱
蒸気を用いて発電を行う発電タービンと、(7)当該ス
ーパーヒーターからの排ガスを用いて空気を予熱する空
気予熱機と、(8)当該廃熱ボイラから排出される高温
排ガスを冷却する冷却塔と、(9)当該冷却塔からの冷
却された排ガスからダストを除去するバグフィルタと、
を備え、上記ロータリーキルンの排出部から落下し、上
記2次燃焼室の溶融金属及び溶融スラグ取出し口から排
出される溶融金属及び溶融スラグを上記電気炉にホット
チャージし、当該電気炉から排出される電炉ガスを当該
2次燃焼室に導入して当該電炉ガス中の廃棄物質を燃焼
処理するとともに当該電炉ガス中の熱エネルギーを利用
して当該2次燃焼室に後続する上記廃熱ボイラで飽和蒸
気を生成し、上記空気予熱機からの予熱空気を、当該ロ
ータリーキルンの投入部及び当該2次燃焼室に導入し
て、それぞれの加熱に使用し、上記発電タービンによっ
て発電された電力を当該電気炉及び当該製鉄所の他の設
備に供給することを特徴とする製鉄所発生廃棄物等の処
理システムによって、達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a system for treating waste generated from a steelworks according to the present invention, that is, (1) a hollow cylindrical shape, the center axis of which is horizontal. On the other hand, it is tilted and rotated so as to become lower from upstream to downstream, and the recoverable metal-containing waste, the reducing agent, and the slag forming material are charged from the input portion at the upstream open end, and the combustion gas is introduced, and the metal is introduced. Drying, reducing and melting the metal while moving the recoverable metal-containing waste and the reducing agent toward the outlet at the downstream open end.
A high-temperature reduction melting rotary kiln that sequentially performs preferential evaporation and oxidation of zinc and generation of zinc oxide powder, and discharge of molten metal and molten slag, and (2) an upright cylindrical shape having a molten metal and molten slag outlet at its lower end. The rotary kiln is provided on its side with a joint with the discharge part of the rotary kiln, and a fuel oil burner is provided inside the secondary kiln to mainly burn the exhaust gas discharged from the high-temperature reduction melting rotary kiln. A combustion chamber; (3) an electric furnace disposed in close proximity to the outlet of the molten metal and molten slag of the secondary combustion chamber; and (4) a hot gas, water and air discharged from the secondary combustion chamber. (5) saturated steam from the waste heat boiler,
A superheater that generates superheated steam by taking in fuel oil and air; (6) a power generation turbine that generates power using superheated steam from the superheater; and (7) air using exhaust gas from the superheater. An air preheater for preheating, (8) a cooling tower for cooling high-temperature exhaust gas discharged from the waste heat boiler, and (9) a bag filter for removing dust from the cooled exhaust gas from the cooling tower.
The molten metal and the molten slag which fall from the discharge part of the rotary kiln and are discharged from the outlet of the molten metal and the molten slag of the secondary combustion chamber are hot-charged to the electric furnace and discharged from the electric furnace. The electric furnace gas is introduced into the secondary combustion chamber to combust waste materials in the electric furnace gas, and uses the thermal energy in the electric furnace gas to generate saturated steam in the waste heat boiler subsequent to the secondary combustion chamber. Is generated, and the preheated air from the air preheater is introduced into the input section of the rotary kiln and the secondary combustion chamber, and is used for heating, and the electric power generated by the power generation turbine is used as the electric furnace and This is achieved by a system for treating waste generated from steelworks, which is supplied to other equipment of the steelworks.
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る製鉄所発生廃
棄物等の処理システムの実施形態について、添付図面を
参照して、詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of a system for treating waste generated from steelworks according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0009】図1は、本発明の実施形態の製鉄所発生廃
棄物等の処理システムの概略図である。鉄鉱石粉、製銑
または製鋼ダスト、電炉ダスト、圧延スラッジ、酸洗ス
ラッジ、ステンレス鋼スクラップ、亜鉛めっき鋼板スク
ラップ等の回収可能金属含有廃棄物と微粉炭、コークス
粉等の還元剤とを公知の乾式または湿式混合法で混合す
る。乾式処理によって得られたものは、直接にロータリ
ーキルンに投入するか、あるいは、別途湿式法で得た脱
水ケーキ等とさらに混合した後にロータリーキルンに投
入される。一方、湿式処理によって得られたものは、脱
水し脱水ケーキとして、これを直接にロータリーキルン
に投入するか、あるいは、微粉炭等とさらに混合した後
にロータリーキルンに投入される。紙屑、木屑、プラス
チック廃棄物、パルプ屑、パルプ残滓、廃油等は、副次
燃料兼副次還元剤として利用することができ、微粉炭、
コークス粉等の還元剤と同様に、回収可能金属含有廃棄
物と混合して混合した後にロータリーキルンに投入され
たり、混合が困難な場合には直接にロータリーキルンに
投入される。鉄や鉄合金の回収率を高めるために、焼却
灰等のスラグ生成物質をロータリーキルンに投入するの
が好ましい。FIG. 1 is a schematic diagram of a system for treating waste generated from a steelworks according to an embodiment of the present invention. A known dry process of recoverable metal-containing waste such as iron ore powder, pig iron or steelmaking dust, electric furnace dust, rolling sludge, pickling sludge, stainless steel scrap, galvanized steel sheet scrap, and reducing agents such as pulverized coal and coke powder. Alternatively, they are mixed by a wet mixing method. The product obtained by the dry treatment is directly put into a rotary kiln or, after further mixing with a dewatered cake or the like obtained separately by a wet method, is put into a rotary kiln. On the other hand, the product obtained by the wet treatment is dewatered to form a dewatered cake, which is directly put into a rotary kiln or, after further mixing with pulverized coal or the like, is put into the rotary kiln. Paper waste, wood waste, plastic waste, pulp waste, pulp residue, waste oil, etc. can be used as secondary fuel and secondary reducing agent.
Like the reducing agent such as coke powder, it is mixed with the recoverable metal-containing waste and mixed, and then charged into the rotary kiln, or when mixing is difficult, directly charged into the rotary kiln. In order to increase the recovery rate of iron and iron alloy, it is preferable to introduce a slag forming substance such as incineration ash into the rotary kiln.
【0010】ロタリーキルンの投入部は、加熱用バーナ
ーによって500〜700℃に加熱されている。ロタリ
ーキルンを加熱するために、空気予熱機の廃熱が有効利
用されている。ロタリーキルンに空気予熱機から供給さ
れる廃熱は185℃で32000Nm3/hである。The charging section of the rotary kiln is heated to 500 to 700 ° C. by a heating burner. In order to heat the rotary kiln, the waste heat of the air preheater is effectively used. The waste heat supplied from the air preheater to the rotary kiln is 32000 Nm3 / h at 185 ° C.
【0011】上記の簡単に前処理された脱水ケーキ状の
回収可能金属含有廃棄物と還元剤または副次還元剤との
混合物は、ロタリーキルンの投入部において、昇温さ
れ、乾燥され、下流へ向かって移動する(乾燥工程)。
なお、当該混合物は予め造粒化されていても良い。The mixture of the above-mentioned easily pretreated dewatered cake-like recoverable metal-containing waste and a reducing agent or a secondary reducing agent is heated at a charging section of the rotary kiln, dried and directed downstream. (Drying step).
The mixture may be granulated in advance.
【0012】乾燥工程の次の還元工程においては、回収
可能金属含有廃棄物中の鉄、ニッケル、クロム、亜鉛、
鉛等の酸化物が、還元剤または副次還元剤によって、還
元される。還元工程の混合物はロータリーキルンの底部
に溜りベッドをなしており、還元工程のベッドの温度は
約1000℃〜1200℃に達している。ベッド中で、
気−固反応の態様で、還元反応が開始し、ほぼ完了す
る。すなわち、還元剤または副次還元剤の炭素は、一部
が直接に固体の金属酸化物と反応し、あるいは、大部分
は、炭素から生成される一酸化炭素ガスが固体の金属酸
化物と反応する。還元生成物は、固体還元鉄、固体フェ
ロニッケル合金、溶融亜鉛、溶融鉛、溶融カドミウムな
どである。In the reduction step following the drying step, iron, nickel, chromium, zinc,
An oxide such as lead is reduced by a reducing agent or a secondary reducing agent. The mixture of the reduction step forms a pool bed at the bottom of the rotary kiln, and the temperature of the bed of the reduction step reaches about 1000 ° C to 1200 ° C. In bed,
In a gas-solid reaction mode, the reduction reaction starts and is almost completed. That is, the carbon of the reducing agent or the secondary reducing agent partially reacts directly with the solid metal oxide, or in most cases, carbon monoxide gas generated from carbon reacts with the solid metal oxide. I do. The reduction products include solid reduced iron, solid ferronickel alloy, molten zinc, molten lead, molten cadmium, and the like.
【0013】溶融亜鉛、溶融鉛、溶融カドミウムは沸点
が低いので、優先的に蒸発する。気体状の亜鉛等は、還
元性のベッドの上方の酸化性雰囲気の空間へ移動し、こ
の酸化性雰囲気中で亜鉛等は酸化され酸化亜鉛等の微粉
末が生成される。この酸化亜鉛等の微粉末は排ガスとと
もにロータリーキルンから出て、2次燃焼室、廃熱ボイ
ラ、急冷塔を通って、バグフィルタによって補収され
る。[0013] Molten zinc, molten lead, and molten cadmium have a low boiling point and thus evaporate preferentially. The gaseous zinc and the like move to the space of the oxidizing atmosphere above the reducing bed, and the zinc and the like are oxidized in the oxidizing atmosphere to generate fine powder such as zinc oxide. The fine powder such as zinc oxide exits the rotary kiln together with the exhaust gas, passes through the secondary combustion chamber, the waste heat boiler, and the quenching tower, and is collected by the bag filter.
【0014】一方、還元鉄、フェロニッケルはベッド中
に残る。また、還元反応後に残存する一酸化炭素ガス
は、ベッド上方で燃焼しベッドやロータリーキルン内壁
の加熱に寄与する。この一酸化炭素の燃焼炎はベッドを
還元性雰囲気に維持するのにも寄与している。On the other hand, the reduced iron and ferronickel remain in the bed. The carbon monoxide gas remaining after the reduction reaction burns above the bed and contributes to heating the bed and the inner wall of the rotary kiln. This combustion flame of carbon monoxide also contributes to maintaining the bed in a reducing atmosphere.
【0015】還元工程の次の溶融工程においては、混合
物が1200℃以上に加熱されており、還元鉄は炭素を
取り込みながら溶融し、ほぼ炭素飽和組成の溶融炭化
鉄、すなわち、銑鉄に近い組成が得られる。この溶融炭
化鉄にはニッケル、クロム等も溶け込まれている。ま
た、混合物中に焼却灰等のスラグ生成物質が含まれてい
る場合には、溶融スラグも得られ、比重の差から、溶融
スラグは溶融金属の上部に浮いて別々の層をなしてい
る。溶融スラグ中には多量のクロム、若干量の鉄、若干
量のニッケルが取り込まれている。In the melting step subsequent to the reduction step, the mixture is heated to 1200 ° C. or higher, and the reduced iron is melted while taking in carbon, so that molten iron carbide having a substantially carbon-saturated composition, that is, a composition close to pig iron, is obtained. can get. Nickel, chromium, and the like are also dissolved in the molten iron carbide. Further, when the mixture contains a slag-forming substance such as incineration ash, molten slag is also obtained. Due to a difference in specific gravity, the molten slag floats above the molten metal and forms separate layers. A large amount of chromium, a small amount of iron, and a small amount of nickel are incorporated in the molten slag.
【0016】溶融金属及び溶融スラグは、1250〜1
300℃に保持されたロータリーキルンの排出部へ向か
ってに送られる。溶融スラグは溶融金属の表面を覆い、
溶融金属が酸化されるのを防止するものである。溶融金
属及び溶融スラグは、ロータリーキルンの排出部から落
下し、2次燃焼室の下端の溶融金属及び溶融スラグ取り
出し口の直下に配置した受け鍋の中に収容される。受け
鍋の中においても、比重差により溶融スラグは溶融金属
の上に浮かび、溶融金属の表面を覆い、溶融金属が酸化
されるのを防止する。The molten metal and molten slag are 1250-1
It is sent toward the discharge of a rotary kiln maintained at 300 ° C. The molten slag covers the surface of the molten metal,
This prevents the molten metal from being oxidized. The molten metal and the molten slag fall from the discharge part of the rotary kiln and are accommodated in a receiving pan disposed directly below the molten metal and molten slag outlet at the lower end of the secondary combustion chamber. Even in the saucer, the molten slag floats on the molten metal due to the specific gravity difference, covers the surface of the molten metal, and prevents the molten metal from being oxidized.
【0017】受け鍋中の溶融金属及び溶融スラグは、約
1275℃であり、近接されている電気炉に高温のまま
で充填される。溶融炭化鉄は電気炉の主原料である鉄ス
クラップとともに溶解されるものであるが、鉄スクラッ
プは20℃から約800℃に予加熱された後に、電気炉
で溶解され始めるのであるが、本実施態様では既に約1
275℃である溶融炭化鉄を用いるのであるから、電気
炉の操業からみると、原料の予加熱を一部省略でき、操
業コストを低減するすることができる。The molten metal and molten slag in the pan are at about 1275 ° C. and are charged hot to an adjacent electric furnace. Molten iron carbide is melted together with iron scrap, which is the main raw material of the electric furnace, and the iron scrap starts to be melted in the electric furnace after being preheated from 20 ° C to about 800 ° C. In the embodiment already about 1
Since molten iron carbide at 275 ° C. is used, preheating of raw materials can be partially omitted from the viewpoint of operation of the electric furnace, and operation costs can be reduced.
【0018】ロータリーキルンから排出される溶融金属
及び溶融スラグの処理能力は、電気炉1基当たり、溶融
金属が年間40000トンであり、溶融スラグが年間1
2000トンである。The processing capacity of the molten metal and the molten slag discharged from the rotary kiln is as follows.
2000 tons.
【0019】2次燃焼室は直立円筒状であり、その下端
には溶融金属及び溶融スラグ取り出し口が設けてあり、
ロータリーキルンの下流開口端の排出部と接合するため
の接合口が設けてある。2次燃焼室2の内部には燃料油
バーナーが設けてあり、2次燃焼室の内部を加熱してい
る。2次燃焼室を加熱するために、空気予熱機の廃熱が
有効利用されている。2次燃焼室に空気予熱機に供給さ
れる廃熱は、185℃で29000Nm3/hである。
さらに、2次燃焼室の側面には、廃油ランスが設けてあ
り、その上方には空気導入口205及び廃液ランス20
6が設けてある。2次燃焼室中の雰囲気温度は、ほぼ1
351℃に保たれている。The secondary combustion chamber has an upright cylindrical shape, and a lower end thereof is provided with a molten metal and molten slag outlet.
A connection port is provided for connection with the discharge section at the downstream open end of the rotary kiln. A fuel oil burner is provided inside the secondary combustion chamber 2 to heat the inside of the secondary combustion chamber. In order to heat the secondary combustion chamber, the waste heat of the air preheater is effectively used. The waste heat supplied to the air preheater in the secondary combustion chamber is 29000 Nm3 / h at 185 ° C.
Further, a waste oil lance is provided on a side surface of the secondary combustion chamber, and an air inlet 205 and a waste liquid lance 20 are provided above the waste oil lance.
6 are provided. The ambient temperature in the secondary combustion chamber is approximately 1
It is kept at 351 ° C.
【0020】2次燃焼室から排出される排ガスは963
℃であり75000Nm3/hに保たれている。当該排
ガス中にはハロゲン元素が混入されている可能性が高い
ので、管壁温度を約450℃以下に保つように規制され
る。約450℃以上とすると、金属管ダクトの腐食が著
しくなり、正常運転ができなくなる。The exhaust gas discharged from the secondary combustion chamber is 963
° C and kept at 75000 Nm3 / h. Since there is a high possibility that a halogen element is mixed in the exhaust gas, it is regulated to keep the tube wall temperature at about 450 ° C. or less. When the temperature is about 450 ° C. or more, corrosion of the metal pipe duct becomes remarkable, and normal operation cannot be performed.
【0021】廃熱ボイラには、2次燃焼室からの排ガ
ス、水及び空気が導入されて、276℃で60kg/c
m2Gの飽和蒸気が37700トン/h生成され、従来
は捨てられていた2次燃焼室からの排ガス中の熱エネル
ギーは有効に利用されるようになった。当該飽和蒸気は
スーパーヒーターに導入され、廃熱ボイラからの残りの
排ガスは190℃で75500Nm3/hであるが、急
冷塔へ送出される。Exhaust gas, water and air from the secondary combustion chamber are introduced into the waste heat boiler at 276 ° C. and 60 kg / c.
37,700 tons / h of saturated steam of m2G was generated, and the heat energy in the exhaust gas from the secondary combustion chamber, which was conventionally discarded, has been effectively used. The saturated steam is introduced into a super heater, and the remaining exhaust gas from the waste heat boiler is 75500 Nm 3 / h at 190 ° C., but is sent to a quenching tower.
【0022】急冷塔において、冷却噴霧水によって廃熱
ボイラ排ガスは洗浄され冷却され室温程度となる。その
後に、空気予熱器からの190℃の空気は、当該冷却さ
れた廃熱ボイラ排ガスに混合され、190℃で1000
00Nm3/hとなり、バグフィルタへ送り込まれる。In the quenching tower, the exhaust gas of the waste heat boiler is washed and cooled by the cooling spray water, and cooled to about room temperature. Thereafter, the 190 ° C. air from the air preheater is mixed with the cooled waste heat boiler exhaust gas,
00Nm3 / h, which is sent to the bag filter.
【0023】上記のように処理された廃熱ボイラ排ガス
からは、バグフィルタによって、固体のダスト1800
0トン/年の量を回収したが、その70%は酸化亜鉛粉
末であった。濾過後の気体102000Nm3/hは煙
突から放出される。From the waste heat boiler exhaust gas treated as described above, solid dust 1800 is filtered by a bag filter.
0 tons / year was recovered, 70% of which was zinc oxide powder. 102000 Nm3 / h of gas after filtration is released from the chimney.
【0024】一方、A重油、燃焼空気とともに前記の飽
和蒸気は、スーパーヒーターに導入され、425℃で5
8kg/cm2Gの過熱蒸気が36000kg/h生成
された。この過熱蒸気の一部は、空気予熱器の前段の蒸
気式空気予熱器に供給されるが、大部分は発電タービン
へ供給され8000kW相当の電力を発電することがで
きた。On the other hand, the saturated steam together with the heavy oil A and the combustion air is introduced into a super heater,
36000 kg / h of superheated steam of 8 kg / cm2G was generated. A part of the superheated steam was supplied to the steam type air preheater in front of the air preheater, but most of the superheated steam was supplied to the power generation turbine to generate electric power equivalent to 8000 kW.
【0025】図2は、本発明の実施形態における回収可
能金属含有廃棄物からの鉄回収の概略図である。鉄を含
有する回収可能金属含有廃棄物をロータリーキルンに投
入すると、還元、溶融されて、溶融金属及び溶融スラグ
が排出されるとともに、粉末が排ガス中に飛散する。鉄
は、溶融金属中に94%、スラグ中に3%、そして、飛
灰中に3%含まれる。すなわち、回収可能金属含有廃棄
物中のほぼ全量が回収されるが、溶融炭化鉄として、そ
の94%を回収することができる。FIG. 2 is a schematic diagram of iron recovery from recoverable metal-containing waste in an embodiment of the present invention. When the waste containing the recoverable metal containing iron is put into the rotary kiln, it is reduced and melted, the molten metal and the molten slag are discharged, and the powder is scattered in the exhaust gas. Iron is 94% in molten metal, 3% in slag, and 3% in fly ash. That is, almost all of the recoverable metal-containing waste is recovered, and 94% of the molten iron carbide can be recovered.
【0026】図3は、本発明の実施形態における回収可
能金属含有廃棄物からの亜鉛、鉛、カドミウム回収の概
略図である。亜鉛、鉛、カドミウムを含有する回収可能
金属含有廃棄物をロータリーキルンに投入すると、還
元、溶融されて、溶融金属及び溶融スラグが排出される
とともに、溶融状態の亜鉛、鉛、カドミウムは、優先的
に蒸発し、酸化性ガス雰囲気中で酸化され粉末が生成
し、排ガス中に飛散する。亜鉛、鉛、カドミウムは、溶
融金属中に1%、スラグ中に1%、そして、飛灰中に9
8%含まれる。すなわち、回収可能金属含有廃棄物中の
ほぼ全量が回収されるが、酸化粉末として、その98%
を回収することができる。一方、溶融金属中には亜鉛等
が微量溶解している品位の高い炭化鉄やフェロニッケル
が得られる。一方、得られた酸化亜鉛等の粉末は純度が
高く非鉄製錬所に高価で売ることができる。FIG. 3 is a schematic view of recovering zinc, lead, and cadmium from recoverable metal-containing waste according to an embodiment of the present invention. When recyclable metal-containing waste containing zinc, lead, and cadmium is put into a rotary kiln, it is reduced and melted, the molten metal and molten slag are discharged, and molten zinc, lead, and cadmium are given priority. It evaporates and is oxidized in an oxidizing gas atmosphere to produce powder, which is scattered in exhaust gas. Zinc, lead and cadmium are 1% in molten metal, 1% in slag, and 9% in fly ash.
8% is included. That is, almost all of the recoverable metal-containing waste is recovered.
Can be recovered. On the other hand, high quality iron carbide or ferronickel in which a trace amount of zinc or the like is dissolved in the molten metal can be obtained. On the other hand, the obtained powder of zinc oxide or the like has high purity and can be sold at high cost to a non-ferrous smelter.
【0027】図4は、本発明の実施形態における回収可
能金属含有廃棄物からのニッケル回収の概略図である。
ニッケルを含有する回収可能金属含有廃棄物をロータリ
ーキルンに投入すると、還元、溶融されて、溶融金属及
び溶融スラグが排出されるとともに、粉末が排ガス中に
飛散する。ニッケルは、溶融金属中に95%、スラグ中
に4%、そして、飛灰中に1%含まれる。すなわち、回
収可能金属含有廃棄物中のほぼ全量が回収されるが、溶
融フェロニッケルとして、その95%を回収することが
できる。FIG. 4 is a schematic diagram of nickel recovery from recoverable metal-containing waste in an embodiment of the present invention.
When the recoverable metal-containing waste containing nickel is put into a rotary kiln, it is reduced and melted, the molten metal and the molten slag are discharged, and the powder is scattered in the exhaust gas. Nickel is 95% in molten metal, 4% in slag, and 1% in fly ash. That is, almost all of the recoverable metal-containing waste is recovered, and 95% of the recovered ferronickel can be recovered.
【0028】図5は、本発明の実施形態における回収可
能金属含有廃棄物からのクロム回収の概略図である。ク
ロムを含有する回収可能金属含有廃棄物をロータリーキ
ルンに投入すると、還元、溶融されて、溶融金属及び溶
融スラグが排出されるとともに、粉末が排ガス中に飛散
する。クロムは、溶融金属中に47%、スラグ中に50
%、そして、飛灰中に3%含まれる。すなわち、回収可
能金属含有廃棄物中のほぼ全量が回収されるが、溶融ス
ラグとして、その大部分を除去することができる。FIG. 5 is a schematic diagram of chromium recovery from recoverable metal-containing waste according to an embodiment of the present invention. When a chromium-containing waste containing a recoverable metal is put into a rotary kiln, it is reduced and melted, the molten metal and the molten slag are discharged, and the powder is scattered in the exhaust gas. Chromium is 47% in molten metal and 50% in slag
% And 3% in fly ash. That is, almost all of the recoverable metal-containing waste is recovered, but most of the molten slag can be removed.
【0029】[0029]
【発明の効果】第1及び第2の本発明に係る製鉄所発生
廃棄物等の処理システムによれば、従来は捨てられてい
た2次燃焼炉からの排ガスを使用して蒸気を発生し、蒸
気タービンによって発電しているので、エネルギーを有
効活用することができる。さらに、発電した電力を電気
炉や製鉄所の他の設備に利用することにより製鉄所のコ
スト低減に寄与することができる。また、電力会社に売
電することにより収入を得ることができる。According to the first and second systems for treating waste generated from steelworks according to the present invention, steam is generated using exhaust gas from a secondary combustion furnace which has been conventionally discarded, Since power is generated by the steam turbine, energy can be effectively used. Furthermore, by using the generated electric power for an electric furnace or other equipment of a steelworks, it is possible to contribute to cost reduction of the steelworks. In addition, income can be obtained by selling power to a power company.
【0030】第2の本発明に係る製鉄所発生廃棄物等の
処理システムによれば、電気炉に溶融炭化鉄をホットチ
ャージすることができるので、投入原料の予熱が不要と
なり操業コストが低減される。当該システムで得られる
電力を使用して電気炉を運転すれば、さらに、操業コス
トを低減できる。According to the second aspect of the present invention, a system for treating waste generated from a steel mill can hot-charge molten iron carbide to an electric furnace, thereby eliminating the need for preheating of input materials and reducing operating costs. You. If the electric furnace is operated using the electric power obtained by the system, the operating cost can be further reduced.
【図1】本発明の実施形態の製鉄所発生廃棄物等の処理
システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a system for treating waste generated from a steelworks according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施形態における回収可能金属含有廃
棄物からの鉄回収の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of iron recovery from recoverable metal-containing waste in an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施形態における回収可能金属含有廃
棄物からの亜鉛、鉛、カドミウム回収の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of recovery of zinc, lead, and cadmium from recoverable metal-containing waste according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施形態における回収可能金属含有廃
棄物からのニッケル回収の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of nickel recovery from recoverable metal-containing waste in an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施形態における回収可能金属含有廃
棄物からのクロム鉄回収の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of chromium iron recovery from recoverable metal-containing waste in an embodiment of the present invention.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23G 5/44 ZAB F23G 5/44 ZABZ (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23G 5/00,5/16,5/20 F01K 27/02 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI F23G 5/44 ZAB F23G 5/44 ZABZ (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F23G 5/00, 5/16, 5/20 F01K 27/02
Claims (1)
が水平に対し上流から下流に向かって低くなるように傾
斜して回転され、その上流開口端の投入部から回収可能
金属含有廃棄物と還元剤とスラグ生成物質とを投入する
とともに燃焼ガスを導入し、金属の融点以上に加熱し、
回収可能金属含有廃棄物と還元剤とを下流開口端の排出
部へ向かって移動させながら、乾燥、金属の還元及び溶
融、亜鉛の優先的蒸発と酸化及び酸化亜鉛粉末の生成、
溶融金属と溶融スラグの排出を順次行う高温還元溶融ロ
ータリーキルンと、 (2)直立円筒状であり、その下端には溶融金属及び溶
融スラグ取出し口が設けてあり、その側面には上記ロー
タリーキルンの排出部との接合口が設けてあり、その内
部に燃料油バーナーを設けて、主として、当該高温還元
溶融ロータリーキルンから排出される排ガスを燃焼する
2次燃焼室と、 (3)当該2次燃焼室の溶融金属及び溶融スラグ取出し
口に近接して配置されている電気炉と、 (4)当該2次燃焼室から排出される高温気体、水及び
空気を取り入れて飽和蒸気を生成する廃熱ボイラと、 (5)当該廃熱ボイラからの飽和蒸気、燃料油及び空気
を取り入れて過熱蒸気を生成するスーパーヒーターと、 (6)当該スーパーヒーターからの過熱蒸気を用いて発
電を行う発電タービンと、 (7)当該スーパーヒーターからの排ガスを用いて空気
を予熱する空気予熱機と、 (8)当該廃熱ボイラから排出される高温排ガスを冷却
する冷却塔と、 (9)当該冷却塔からの冷却された排ガスからダストを
除去するバグフィルタと、 を備え、上記ロータリーキルンの排出部から落下し、上
記2次燃焼室の溶融金属及び溶融スラグ取出し口から排
出される溶融金属及び溶融スラグを上記電気炉にホット
チャージし、当該電気炉から排出される電炉ガスを当該
2次燃焼室に導入して当該電炉ガス中の廃棄物質を燃焼
処理するとともに当該電炉ガス中の熱エネルギーを利用
して当該2次燃焼室に後続する上記廃熱ボイラで飽和蒸
気を生成し、上記空気予熱機からの予熱空気を、当該ロ
ータリーキルンの投入部及び当該2次燃焼室に導入し
て、それぞれの加熱に使用し、上記発電タービンによっ
て発電された電力を当該電気炉及び当該製鉄所の他の設
備に供給することを特徴とする製鉄所発生廃棄物等の処
理システム。(1) A hollow cylindrical shape, the center axis of which is inclined and rotated so as to become lower from upstream to downstream with respect to the horizontal, and the metal-containing waste that can be recovered from the input portion at the upstream open end. The material, the reducing agent, and the slag-generating substance are charged, and the combustion gas is introduced.
Drying, reduction and melting of metal, preferential evaporation and oxidation of zinc and generation of zinc oxide powder while moving the recoverable metal-containing waste and reducing agent towards the discharge at the downstream open end;
A high-temperature reduction melting rotary kiln for sequentially discharging molten metal and molten slag; and (2) an upright cylindrical shape, the lower end of which is provided with a molten metal and molten slag discharge port, and a discharge portion of the rotary kiln on a side surface thereof. A secondary combustion chamber mainly provided with a fuel oil burner for burning exhaust gas discharged from the high-temperature reduction melting rotary kiln; and (3) melting of the secondary combustion chamber. (4) a waste heat boiler configured to take in high temperature gas, water and air discharged from the secondary combustion chamber to generate saturated steam, and 5) a superheater that generates superheated steam by taking in saturated steam, fuel oil and air from the waste heat boiler; and (6) using superheated steam from the superheater. (7) an air preheater that preheats air using exhaust gas from the super heater, (8) a cooling tower that cools high-temperature exhaust gas discharged from the waste heat boiler, (9) A) a bag filter for removing dust from the cooled exhaust gas from the cooling tower; and a molten metal that falls from the discharge part of the rotary kiln and is discharged from the molten metal and molten slag outlet of the secondary combustion chamber. And the molten slag is hot-charged into the electric furnace, the electric furnace gas discharged from the electric furnace is introduced into the secondary combustion chamber to burn off waste materials in the electric furnace gas, and heat energy in the electric furnace gas The saturated steam is generated in the waste heat boiler following the secondary combustion chamber by using the preheated air, and the preheated air from the air preheater is supplied to the input section of the rotary kiln and A waste generated at a steel mill, which is introduced into the secondary combustion chamber and used for each heating, and the electric power generated by the power generation turbine is supplied to the electric furnace and other equipment of the steel mill. Etc. processing system.
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