JPH033733B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、普通鋼、特殊鋼を製造する過程で発
生する普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類
（以下、ダスト、スラツジ類という）に含まれて
いる有価金属を回収するに使用する還元焙焼装置
に関するものである。 〔従来技術〕 一般に、普通鋼あるいは特殊鋼を製造する際に
発生するダスト、スラツジ類には、Zn、Pb、Cd
等の有害成分を含む一方、Ni、Cr、Fe等の有価
金属が含まれていて、そのまま産業廃棄物として
処理することが困難であるので、その処理方法及
び装置が種々検討されている。 この一手段として、該ダスト、スラツジ類を冶
金炉に投入し再使用することが一部において提案
されている。 ところが、上記ダスト、スラツジ類は、ダス
ト、スラツジ類にZn、Pb、Cd等の有害成分を含
んでいるので、有害成分の処理にコスト高の弊害
を有し、更には有価金属の回収率も低いという欠
点があつた。 そこで、これらのダスト、スラツジ類を専用の
アーク式電気炉によつて還元溶解を行い、Fe−
Ni−Cr合金の製造を行う装置も一部において採
用されている。 〔従来技術の問題点〕 ところが、上記ダスト、スラツジ類を専用のア
ーク式電気炉によつて還元溶解を行い、Fe−Ni
−Cr合金の製造が行う手段は、特別の装置が必
要であるのと、高価な電気エネルギーとを使用す
るので、コスト高になるという問題点があつた。 本発明は、上記事情に鑑みて成されるもので、
比較的簡単な装置で運転経費が安く、ダスト、ス
ラツジ類から有害成分を除去すると共に、Ni、
Fe、Crを含む有価金属を効率良く還元メタル化
するダスト、スラツジ類の還元焙焼装置を提供す
ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的に沿う本発明に係る普通鋼並びに特殊
鋼ダスト、スラツジ類の還元焙焼装置は、底部が
開閉できる火格子となつて上部に排気口と原料供
給口が設けられている焙焼炉の中間部に開閉でき
る火格子を配設して複数の焙焼帯を形成し、上記
夫々の火格子を下段から順次開閉して、上記原料
供給口から投入した塊成化されたダスト、スラツ
ジ類を順次下段に移行させると共に、底部の開閉
できる火格子から焙焼された上記ダスト、スラツ
ジ類を排出するようにして構成されている。 ここに、中間部の火格子とは焙焼炉の中央に１
個だけ配設されているものの他、上下方向に所定
の間隔では２個またはそれ以上に配設されて、２
段または３段以上の焙焼帯を形成しているものも
含むものであるが、焙焼速度を早くする為、上下
方向の夫々の火格子の間隔が1000mm以下であるこ
とが好ましい。 また、上記火格子は上部のダスト、スラツジ類
の塊成化物を必要な場合、下段の焙焼帯に落下さ
せる必要があるので、開閉する構造となつている
が、その開閉機構には、例えば火格子が水平方向
にスライドして開閉する機構のもの、中間部の火
格子が水平方向に所定の間隔で並び一端には回動
軸が設けられている開閉板より成る機構のもの或
いは中間部の火格子が目の粗い複数の格子材より
成つて、上記格子材が横方向にスライドすること
によつて格子の開口部が大きくなつて開閉する機
構のもの等も含まれるものである。 〔作用〕 続いて、本発明に係る普通鋼並びに特殊鋼ダス
ト、スラツジ類の焙焼装置の使用方法とその作用
につき、更に詳しく説明する。 まず、底部及び中間部の火格子を閉じた状態
で、上部の原料供給口から、所定の量の炭素質固
形燃料を含む還元材が混合されて塊成化物された
ダスト、スラツジ類（以下、塊成化物という）を
一定量投入した後、火格子を下段から開閉させ
て、塊成化物を下段の焙焼帯に移行させる。この
ように操作することによつて上段の焙焼帯には塊
成化物が無くなるので、上記原料供給口から塊成
化物を再度供給して、常時塊成化物が焙焼炉内に
装入されている状態にしておき、最下段の火格子
から塊成化物のバーナ等で着火すると共に、排気
口に集塵装置等を接続し、集塵装置の風量を調整
して、少なくとも最下段の焙焼帯が還元性雰囲気
を保持しえるようにしておく。 この後、焙焼が上部に進行して最下段の焙焼帯
全体が高温火層になつて、その上部に配設されて
いる火格子を通して上段焙焼帯の中頃まで火層が
上昇した時点で、焙焼炉の底部の火格子を開いて
焙焼されて塊成化物を落下させ、用意された容器
に該塊成化物を入れた。 そして、底部の火格子を閉じた後に、すぐ上の
中間部の火格子を開いて、上段焙焼帯の塊成化物
を最下段焙焼帯に移す。この場合、前記操作によ
つて塊成化物は既に着火されているので、新たに
着火する必要はない。この後上記操作と同様な操
作をなして、上段にある塊成化物を下段に移行さ
せる。 この操作によつて、最下段にある塊成化物は全
体が還元性雰囲気の高温状態となるので、有価金
属の還元が行われると共に、有害成分が揮化され
る。 〔実施例〕 続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明の
一実施例に係る普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラ
ツジ類の還元焙焼装置について説明し、本発明の
理解に供する。ここに、第１図は本発明の一実施
例に係る普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類
の還元焙焼装置の縦断面図、第２図は他の実施例
に係る普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の
還元焙焼装置に使用する火格子の一部概略断面図
を示す。 第１図に示すように、本発明の一実施例に係る
普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の還元焙
焼装置（以下還元焙焼装置という）１０は焙焼炉
１１とその付属装置から成り、焙焼炉１１は、中
間部に開閉できる火格子１２が設けられて、上下
２段の焙焼帯１３及び１４を形成している。 上記焙焼炉１１の上部には、排気孔を形成する
円錐台状のフード１５が接続され、該フード１５
には途中に風量調節弁１６が配設されて図示しな
い集塵装置に接続されているダクト１７が接続さ
れている。 また、上記フード１７には、該焙焼装置１０に
所定の原料を投入する原料供給口１８が設けら
れ、該原料供給口１８には原料を投入する場合以
外は常時閉めておくことのできる開閉蓋１９が設
けられている。 次に、焙焼炉１１の中間部に設けられている火
格子１２について詳しく説明すると、該火格子１
２は、上部に載つている塊成化物をその格子隙間
から落下させないで火炎及び空気等は自由に通す
格子体から成り、左右の格子体２０，２１が水平
横方向に手動または駆動手段によつてスライドさ
れて開閉するようになつている。 一方、焙焼炉１１の底部に設けられている火格
子２２は、左右２個の火格子２２ａ，２２ｂから
成り、夫々の火格子２２ａ，２２ｂの一端には回
動軸２３ａ，２３ｂが配設され、該回動軸２３
ａ，２３ｂを中心に夫々の火格子２２ａ，２２ｂ
が回動して、火格子２２が開閉する構造となつて
いる。 なお、上記火格子２２の代わりに、前記した火
格子１２を使用することも可能であり、このよう
にすることによつて、還元焙焼装置全体の高さを
小さくすることが可能となる。 上記焙焼炉１１の下部には切り換えダンパー付
のホツパー２４が配設され、上記焙焼装置１０か
ら排出された物を下部の併設された２個のコンテ
ナ２５，２６のいずれか一方に投入できるように
なつている。 上記コンテナ２５，２６は夫々蓋２７，２８を
有して、該コンテナ２５，２６に収納された物を
密閉できる構造となつている。 なお、上記焙焼炉１１には、中仕切板２９，３
０が設けられて、通気性を均一にして内部の焙焼
が偏らないようになつている。 また、焙焼炉の側面には、適当に通気孔を設け
ることも可能であり、この通気孔を適当に設ける
ことによつて必要な空気を補充し、塊成化物の焙
焼を円滑に進めることができる場合がある。 続いて、上記実施例に係るダスト、スラツジ類
の還元焙焼装置の作用につき詳しく説明する。 まず、予備作業としてダスト、スラツジ類にこ
れらを還元焙焼するに必要な炭素質固形燃料を含
む還元材と必要によりバインダーとを加えて混練
した後、製団機等で所定の大きさに塊成してお
く。この後、上記作業によつて塊成化したダス
ト、スラツジ類の塊成化物３１をホツパー３２に
溜めた後フイダー３３を介して、上記原料供給口
１８から、還元焙焼装置１０内に所定量投入した
後、中間部の火格子１２を開けて、該塊成化物３
１を下段焙焼帯１４に移行させ、再度、原料供給
口１８から所定量の塊成化物を投入して上段焙焼
帯１３にも塊成化物３１を供給しておく。 このような状態で、下段焙焼帯１４に着火し
て、図示しない集塵装置を運転しすると共に、焙
焼炉１１の内部が還元性雰囲気を保持しえるよう
に、前記風量調節弁１６を調整する。 この後、焙焼が上部に進行して下段焙焼帯１４
全体が高温火層になつて、中間部の火格子１２を
通して上段焙焼帯６の中頃まで火層が上昇した時
点で、炉底部の火格子２２を開いて焙焼されたダ
スト、スラツジ類を下部のホツパー２４に落下さ
せると共に下部の切換ダンパーを操作してコンテ
ナ２６中に入れた後、上部の蓋２８をして投入し
たダスト、スラツジ類を冷却する。このように、
焙焼処理されたダスト、スラツジ類である焙焼鉱
を、一度に纒めてコンテナ２６または２５中に投
入するので、再酸化を受け難く、次工程の冶金炉
への赤熱高温装入も容易に行えることとなる。 次いで、底部の火格子２２を閉じた後に、中間
部の火格子１２を開いて、上部焙焼帯１３の塊成
化物を下段焙焼帯１４に移し、この後上記火格子
１２を閉じて新たな塊成化物３１を上段焙焼帯１
３に投入して焙焼を続ける。 以上の操作を繰り返すことによつて、上記焙焼
炉１１内で連続的に塊成化されたダスト、スラツ
ジ類の焙焼を行えることになる。 ここで、焙焼層厚が厚すぎると焙焼速度が遅
く、しかもクリンカーを造る虞があり、連続操業
を阻害するので、一段の焙焼層厚を1000mm以下と
し、焙焼速度を助長させる為、前記した通気孔と
は別に、上段焙焼帯１３の底部に設けられている
火格子１２から上段焙焼帯１３内に適当に空気が
入るようにすることが好ましい。また、中仕切板
２９，３０は塊成化層の通気性を均一にし、焙焼
炉１１内の焙焼が均一に行われるようにする為の
ものであるが、焙焼炉径が500mm以下の小型炉で
は特に必要としない。 以上の工程によつて、ダスト、スラツジ類の塊
成化物を還元焙焼されるが、還元焙焼されること
によつて、ダスト、スラツジ類に含まれている
Zn、Pb、Cd等の有害成分を還元揮化させると共
にNi、Cr、Fe等の有価金属を還元メタル化させ
ることができる。 このようにして還元焙焼されてメタル化した
Ni、Cr、Fe等の有価金属を冶金炉に投入して、
Ni、Cr、Fe等の有価金属を回収する。 そして、上記工程によつて揮化したZn、Pb、
Cd等の揮発性物質は、上部に設けられているダ
クト１７等によつて集塵装置に吸引されて回収さ
れる。 なお、上記実施例においては、焙焼炉１１の中
間部に単独の火格子１２を設けて焙焼帯を上下に
二分しているが、焙焼炉の中間部に所定の間隔で
２段に火格子を配設して、焙焼帯を３段に形成す
ることも可能であり、これによつて、最上段の焙
焼帯が下からの気流の熱を受けて加熱されるの
で、熱効率が向上する。 また、上記実施例においては、中間部に火格子
を横方向にスライドさせて火格子の開閉を行つて
いるが、例えば第２図に示すように、火格子３４
を、水平方向に所定の間隔で並び一端には回動軸
３５が設けられている開閉板３６より構成し、火
格子３４を閉める場合には、上記開閉板３６を横
方向に一列に並べ（第２図に示す通り）、火格子
３４を開ける場合には上記回動軸３５を90度時計
方向に回転することによつて構成することも可能
である。この場合、開閉板３６には適当に通気孔
３７を設けておくことにより、開閉板３６の巾を
ある程度広くすることが可能である。 更には、上記火格子を所定の間隔で径の大きい
落下孔と径の小さい通気孔とが設けられた二枚の
当接する部材より構成し、水平方向にスライドさ
せて上下二枚の部材の落下孔を合わせて火格子を
開け、上下二枚の落下孔の位置を外して火格子を
閉める構造となつたものでも可能である。この場
合、上部の部材の落下孔の設けられていない場所
には、該塊成化物の安息角より大きい傾斜を有す
る山部を形成しておくと、上部部材に載つた塊成
化物が支障なく下段の焙焼帯に落下することが可
能となる。 〔実験例〕 続いて、本発明に係る普通鋼並びに特殊鋼ダス
ト、スラツジ類の還元焙焼装置の性能及び効果を
確認する為に行つた実験について説明する。使用
した還元焙焼装置は、上記実施例に係る還元焙焼
装置と同一構造のものを使用したが、その寸法等
については、以下に示す通りである。 炉の上部が集塵装置に連結し、炉体の断面が
1300mm×1300mmで高さが1400mmの角型シヤフト炉
に、炉底部と中段部に火格子を設けて、両火格子
の間隔を700mmとした焙焼炉を造り、普通鋼並び
に特殊鋼ダスト、スラツジ類の一例であるステン
レス鋼電気炉ダスト100重量部に対し、コークス
粉15重量部と、Na₂CO₃を重量部とを混練して、
50mm×40mm×30mmの豆炭状に塊成化したブリケツ
トを充填した後、ガスバーナーを用いて炉底部の
ブリケツトに着火し、炉断面積１m²当たり約10
m³／分の弱風量で吸引しながら焙焼を行つた。 この後、下段のブリケツト全体が火層になり、
上段のブリケツトの約2/3まで火層が上昇した処
で、下段の焙焼処理ブリケツトである焙焼鉱を排
出し、次いで上段のブリケツトを下段に移し、上
段に新たなブリケツトを充填して焙焼を続けて、
前記ステンレス鋼電気炉ダストの還元焙焼を行つ
た。 次に、上記還元焙焼装置によつて得られた焙焼
鉱と焙焼前のブリケツトを各々100Kgづつ1tエー
ル式電気炉で溶解処理して、還元焙焼効果を明ら
かにした結果を第１表に示す。

【表】

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成されていて、その
装置が比較的簡単であり、更には、電力を必要と
しないので、運転経費が安くなり、ダスト、スラ
ツジ類から有害成分を除去すると共に、Ni、Fe、
Crを含む有価金属を効率良く還元メタル化する
ことができることとなつた。 また、本装置は塊成化されたダスト、スラツジ
類を連続的に還元焙焼することができると共に、
焙焼装置から焙焼されたダスト、スラツジ類を排
出する場合は還元焙焼されてメタル化された焙焼
鉱を同時に落下させているので、再酸化されるこ
とが殆どなく、従つて有効に有価金属の回収がで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る普通鋼並びに
特殊鋼ダスト、スラツジ類の還元焙焼装置の縦断
面図、第２図は他の実施例に係る普通鋼並びに特
殊鋼ダスト、スラツジ類の還元焙焼装置に使用す
る火格子の一部概略断面図を示す。 符号の説明、１０……還元焙焼装置、１１……
焙焼炉、１２，３４……火格子、１３……上段焙
焼帯、１４……下段焙焼帯、１５……フード（排
気孔）、１８……原料供給口、２２……火格子、
３５……回動軸、３６……開閉板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底部が開閉できる火格子となつて、上部に排
   気口と原料供給口が設けられている焙焼炉の中間
   部に開閉できる火格子を配設して複数の焙焼帯を
   形成して成り、上記夫々の火格子を下段から順次
   開閉して、上記原料供給口から投入した塊成化さ
   れたダスト、スラツジ類を順次下段に移行させる
   と共に、底部の開閉できる火格子から焙焼された
   上記ダスト、スラツジ類を排出させることを特徴
   とする普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の
   還元焙焼装置。 ２ 中間部の火格子が１又は上下方向に所定の間
   隔で配設された２の火格子から成り、２段または
   ３段の焙焼帯を形成する特許請求の範囲第１項記
   載の普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の還
   元焙焼装置。 ３ 夫々の火格子の上下の間隔が1000mm以下であ
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の普通
   鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の還元焙焼装
   置。 ４ 中間部の火格子が横方向にスライドして開閉
   する特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載の普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の
   還元焙焼装置。 ５ 中間部の火格子が、水平方向に所定の間隔で
   並び一端には回動軸が設けられている開閉板より
   成る特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載の普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の
   還元焙焼装置。 ６ 中間部の火格子が目の粗い複数の格子材より
   成つて、上記格子材が横方向にスライドすること
   によつて格子の開口部が大きくなつて開閉する特
   許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の
   普通鋼並びに特殊鋼ダスト、スラツジ類の還元焙
   焼装置。