JP2002371307A - Method for recycling organic or hydrocarbon waste, and blast furnace facility suitable for recycling - Google Patents
Method for recycling organic or hydrocarbon waste, and blast furnace facility suitable for recyclingInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクルに関するものであり、その廃
棄物をガス化・溶融炉で溶融しガス化して生成したガス
を、高炉に吹き込むことによりリサイクルする技術に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the recycling of organic or hydrocarbon waste, in which the waste is melted and gasified in a gasification and melting furnace, and the gas produced is blown into a blast furnace. Related to recycling technology.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般廃棄物及び産業廃棄物には、各種性
状のものが含まれている。この中でゴミとして回収され
る廃棄物は、例えば次のようなプロセスで処理されてい
る。竪型炉あるいはロータリーキルン等のゴミ焼却炉で
焼却、ガス化、ないし溶融処理を施し、そこで発生する
燃焼熱を廃ガスから顕熱回収したり、あるいは発生する
可燃性ガスを2次燃焼させてエネルギーを回収したり
し、一方、溶融し、冷却して発生した残渣は、例えば有
害物質を除去した後、適切な固形処理の後、建設資材や
路盤材等に利用したりし、また溶融飛灰等少量のものの
みが埋立て処分される。2. Description of the Related Art General waste and industrial waste contain various properties. Among them, waste collected as garbage is processed by the following process, for example. Incineration, gasification, or melting treatment is performed in a vertical furnace or a garbage incinerator such as a rotary kiln, and the combustion heat generated there is recovered by sensible heat from the waste gas, or the combustible gas generated is secondarily burned for energy. The residue generated by melting and cooling, for example, after removing harmful substances, after appropriate solid treatment, and then used for construction materials and roadbed materials, etc. Only a small amount is landfilled.
【0003】このように、廃棄物の処分に際してはこれ
をできるだけ有効にリサイクルすると共に、最終的に埋
立て等の廃棄処分にすべきものの量を減らそうとする努
力が払われている。As described above, efforts have been made to recycle waste as effectively as possible and to reduce the amount of waste finally disposed of, such as landfill.
【0004】例えば、特開平11−201427号公報
には、可燃性廃棄物を高温ガス化炉でガス化し、生成し
たガスを除塵・脱塩した後、蓄熱バーナーをもつボイラ
ーで燃焼させ、蒸気を発生させて、エネルギーを従来よ
りも高効率で回収する技術(以下、「先行技術1」とい
う)が提案されている。このように、先行技術1は、廃
棄物を所謂サーマルリサイクルのプロセスで処理しよう
とする技術である。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-201427 discloses that combustible waste is gasified in a high-temperature gasifier, the generated gas is dust-removed and desalted, and then burned in a boiler having a heat storage burner, and steam is removed. There has been proposed a technology for generating and recovering energy with higher efficiency than before (hereinafter referred to as “prior art 1”). As described above, the prior art 1 is a technique for treating waste by a so-called thermal recycling process.
【0005】特開平9−235559号公報には、廃棄
物をロータリーキルン型の熱分解反応容器中で加熱し、
そこで生成した熱分解コークス及び熱分解ガスを高炉に
装入ないし吹き込んで、廃棄物を大量に処理すると共
に、高炉における作業費の低減を図ることを意図してい
るプロセス(以下、「先行技術2」という)が提案され
ている。[0005] JP-A-9-235559 discloses that waste is heated in a rotary kiln-type pyrolysis reaction vessel.
The pyrolysis coke and pyrolysis gas generated therefrom are charged or blown into a blast furnace to process a large amount of waste and to reduce the operation cost in the blast furnace (hereinafter referred to as “prior art 2”). ") Has been proposed.
【0006】なお、先行技術2においては、廃棄物の熱
分解反応容器内における反応操作として、空気の遮断条
件及び加熱温度条件を規定しているに留まっている。そ
のために、廃棄物が処理されて生成するものとして、熱
分解コークスに主眼が置かれている。従って、廃棄物の
熱分解ガスの成分組成や発熱量等についての提案がなさ
れていず、当該ガスが吹き込まれることによる、高炉に
おけるコークス使用量の低減効果について期待すること
ができない。[0006] In the prior art 2, as the reaction operation in the waste pyrolysis reaction vessel, only the condition of shutting off air and the condition of heating temperature are specified. For this reason, the focus has been on pyrolysis coke as a product generated by processing waste. Therefore, no proposal has been made regarding the composition of the pyrolysis gas of the waste, the calorific value, and the like, and the effect of reducing the amount of coke used in the blast furnace due to the injection of the gas cannot be expected.
【0007】特開2000−130947号公報にも、
廃棄物処理炉と高炉とを直列的に組み合わせた設備が提
案されている。ここでは、廃棄物を横型の炭化装置(同
公報、図1参照)で加熱し、得られた炭化物及びガスを
高炉に供給するプロセス(以下、「先行技術3」とい
う)が提案されており、高炉におけるコークス使用量低
減効果が記載されている。先行技術3では、処理廃棄物
として有機系廃棄物及び無機系廃棄物のいずれをも処理
することが可能である(同公報明細書、段落0011参
照)が、廃棄物を炭化装置で処理することが望ましいプ
ロセスであるために、廃棄物処理中に処理炉である炭化
装置から発生するガスの制御及びその利用についての開
示に乏しい。また、高炉への装入ないし吹込み効果につ
いて、炭化物及びガスの両方を合わせた効果を評価して
も、所期目的の効果が発揮されるのは、高炉規模として
その内容積が10m3程度(溶銑生産量:8t/日程
度)であり、技術上及び経済性の観点から内容積が10
0m3以下の高炉に限られる(同公報明細書、段落00
15、表1、段落0011参照)。従って、先行技術3
の技術を、通常の実用規模高炉、例えば内容積が200
0〜4000m3程度(溶銑生産量:約5000〜10
000t/日程度)の高炉に応用することはできない。[0007] JP-A-2000-130947 also discloses that
A facility in which a waste treatment furnace and a blast furnace are combined in series has been proposed. Here, a process (hereinafter referred to as “prior art 3”) in which waste is heated by a horizontal carbonization device (see the same publication, FIG. 1) and the obtained carbide and gas are supplied to a blast furnace has been proposed. The effect of reducing the amount of coke used in the blast furnace is described. In Prior Art 3, it is possible to treat both organic waste and inorganic waste as treated waste (see the specification of the same publication, paragraph 0011). Is a desirable process, and therefore, there is little disclosure on the control of gas generated from a carbonization unit as a processing furnace during waste treatment and its utilization. Regarding the effect of charging or blowing into the blast furnace, even if the combined effect of both carbide and gas is evaluated, the intended effect is exhibited only when the inner volume of the blast furnace is about 10 m 3. (Hot metal production: about 8 t / day), and the internal volume is 10 from the technical and economical viewpoints.
It is limited to blast furnaces of 0 m 3 or less.
15, see Table 1, paragraph 0011). Therefore, prior art 3
Technology of a normal commercial scale blast furnace, e.g.
0 to 4000 m 3 (hot metal production: about 5000 to 10
(Approximately 000 t / day).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、産業廃
棄物及び一般廃棄物の内、対象物をできるだけ広い範囲
に設定し、これを大量に且つ効率的に処理すると共に、
高炉操業におけるコークス使用量の低減を図り、もって
適切な廃棄物処理による環境保全に寄与すると共に、製
鉄用コークスの原料炭資源枯渇対策の一環として廃棄物
を効果的にリサイクルし、更に、溶銑製造コストの低減
にも寄与し得る技術を開発することを、この発明の目的
とした。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors set an object as wide as possible in industrial waste and general waste and treat it in a large and efficient manner.
Reduce the amount of coke used in the blast furnace operation and contribute to environmental conservation through proper waste treatment.In addition, waste is effectively recycled as part of measures to deplete coking coal resources in steelmaking coke. An object of the present invention is to develop a technology that can contribute to cost reduction.
【0009】上記目的を達成するに際して、上述した先
行技術1〜3には、下記問題が解決されていない。即
ち、先行技術1によれば、廃棄物処理で発生した可燃性
ガスの量や組成の変動を吸収して、ダイオキシン等有害
物質の発生を抑止しつつ、高温・高圧の蒸気にエネルギ
ー回収することが可能であるが、先行技術1により、上
記可燃性ガスを高炉に吹き込むことにより、製鉄用コー
クスの節減及び溶銑製造コスト低減を図ることができる
ような、高温ガス化炉と高炉との直列的に組み合わせた
廃棄物のリサイクルを行なうことは困難である。また、
先行技術2及び3によれば、高温ガス化炉と高炉との直
列的に組み合わせによる廃棄物のリサイクルが可能であ
るが、上述した通り、先行技術2では、廃棄物処理によ
る可燃性ガスを高炉に吹き込んだとしても、それによる
溶銑製造コスト低減は期待することができない。また、
先行技術3では、これを通常の実用高炉に応用すること
ができない。In order to achieve the above object, the above-mentioned prior arts 1 to 3 do not solve the following problems. That is, according to Prior Art 1, energy is recovered into high-temperature, high-pressure steam while absorbing the fluctuations in the amount and composition of flammable gas generated in waste treatment and suppressing the generation of harmful substances such as dioxin. According to Prior Art 1, by injecting the flammable gas into a blast furnace, a series of a high-temperature gasification furnace and a blast furnace can be used. It is difficult to recycle waste combined with the above. Also,
According to the prior arts 2 and 3, it is possible to recycle waste by combining a high-temperature gasifier and a blast furnace in series, but as described above, in the prior art 2, the flammable gas generated by the waste treatment is converted into a blast furnace. Even if it is blown into the furnace, it cannot be expected that the hot metal production cost will be reduced. Also,
In the prior art 3, this cannot be applied to a normal practical blast furnace.
【0010】そこで、本発明者等は、通常の実用高炉に
おけるコークス使用量の低減に寄与し得る、適切な性状
を備えた可燃性ガスを発生させる技術の開発を、できる
だけ多種・大量の廃棄物のリサイクルをするために、ガ
ス化・溶融炉での廃棄物処理において行ない、更に、そ
のガス化・溶融炉での廃棄物処理で得られた可燃性ガス
を、高炉に吹込む一貫プロセスにおける操業条件の適切
化を行なうことを、この発明における解決すべき課題と
して設定した。Therefore, the present inventors have developed a technology for generating a combustible gas having appropriate properties which can contribute to a reduction in the amount of coke used in a normal commercial blast furnace. In order to recycle waste, it is conducted in waste treatment in a gasification and melting furnace, and is also operated in an integrated process in which combustible gas obtained in the waste treatment in the gasification and melting furnace is blown into a blast furnace. Making the conditions appropriate is set as a problem to be solved in the present invention.
【0011】この発明は、上記課題の解決により、産業
廃棄物及び一般廃棄物の内、広い範囲にわたる廃棄物
を、有害物質の発生を抑止しつつガス化・溶融炉で処理
し、当該炉で生成する可燃性ガスを高炉に吹き込むこと
により、安定した高炉操業下においてコークス使用量を
減らすことができ、しかも環境保全に寄与し得る廃棄物
のリサイクル技術を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems by treating a wide range of industrial waste and general waste in a gasification / melting furnace while suppressing generation of harmful substances. An object of the present invention is to provide a waste recycling technology that can reduce the amount of coke used in a stable blast furnace operation by injecting the generated combustible gas into a blast furnace and can contribute to environmental conservation.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した課
題の解決及び目標達成のために鋭意試験・検討を重ね、
下記着想及び知見を得た。Means for Solving the Problems The inventor of the present invention has conducted intensive tests and examinations to solve the above-mentioned problems and achieve the goals.
The following ideas and findings were obtained.
【0013】先ず、処理廃棄物種としては、回収される
廃棄物を広範囲に処理するために、少なくとも有機系廃
棄物及び/又は炭化水素系廃棄物が主体的に含まれてい
るものを主な対象として、得られた可燃性ガスを高炉に
吹き込み、一方、有機系及び/又は無機系廃棄物の構成
比率が小さいときでも、その場合に発生する一般に低発
熱量のガスを、一時的に高炉以外のエネルギー必要設備
に供給することにすれば、処理対象廃棄物の種別範囲を
拡大して、廃棄物の大量処理化を図り得ると共に、ガス
化・溶融炉の効率的・安定的稼動を図ることが可能とな
ることに着眼した。First, the main types of treated waste are those mainly containing at least organic waste and / or hydrocarbon waste in order to widely treat the collected waste. As a result, the obtained combustible gas is blown into a blast furnace, and even when the composition ratio of organic and / or inorganic waste is small, generally a low calorific gas generated in that case is temporarily removed from the blast furnace. Supply to energy-necessary equipment, the range of types of waste to be treated can be expanded, and large-scale treatment of waste can be achieved, and efficient and stable operation of gasification and melting furnaces can be achieved. I focused on what could be possible.
【0014】上述した通りの広範囲の廃棄物種を処理対
象とするための廃棄物処理反応炉として、廃棄物の予熱
機能、熱分解(ガス分解を含む)機能、炭化機能及び当
該炭化機能で生成した炭化物の燃焼による可燃性ガス生
成機能(以下、「炭化及びガス化機能」という)、ガス
改質機能、高融点物質の溶融及び滓化機能、並びに、溶
融金属と溶融スラグとの分離機能の各機能を発揮し得
る、高温雰囲気反応炉とその操炉技術の開発により、上
述したこの発明の目的を達成することが可能であるとの
見通しを得た。但し、廃棄物種によっては、例えば、必
ずしも当該廃棄物を流動化させる必要はない。しかしな
がら、現実に設置する反応炉としては、各種の廃棄物処
理に対応可能とするために、上記機能を全て発揮し得る
反応炉であることが望ましい。As a waste treatment reactor for treating a wide range of waste species as described above, a waste preheating function, a thermal decomposition (including gas decomposition) function, a carbonization function, and a carbonization function are produced. Combustible gas generation function by combustion of carbide (hereinafter referred to as “carbonization and gasification function”), gas reforming function, melting and slagging function of high melting point material, and separation function of molten metal and molten slag With the development of a high-temperature atmosphere reactor and its furnace operation technology capable of exhibiting functions, it has been expected that the above-mentioned object of the present invention can be achieved. However, depending on the type of waste, for example, it is not necessary to fluidize the waste. However, a reactor that is actually installed is desirably a reactor that can exhibit all of the above functions in order to be able to handle various types of waste treatment.
【0015】このような反応炉としては、流動床形式の
竪型炉であって、炉上部側に適切高さ範囲のフリーボー
ド部を有する高温反応炉であること、並びに、高濃度酸
素ガス及び高温水蒸気の炉内への吹込み装置が付帯され
ているものが望ましい。[0015] Such a reactor is a vertical reactor of a fluidized bed type, which is a high-temperature reactor having a freeboard portion of an appropriate height range on the upper side of the reactor, and a high-concentration oxygen gas and It is desirable that a device for blowing high-temperature steam into the furnace be provided.
【0016】上述した高温のガス化・溶融炉に、有機系
及び/又は炭化水素系廃棄物を所定の形態(形状・寸法
・水分等)で装入し、固体燃料としてのコークスと溶融
物造滓材としての石灰石とを装入し、一方、炉下部側の
周壁から流動床形成用ガスを吹き込むと共に、適切な酸
素ガス含有ガスと水蒸気とを吹き込み、そして、炉内を
適切な高温状態に調整し、こうしてガス化・溶融炉で生
成した可燃性ガスを、高炉の送風羽口から、熱風と共に
吹き込むことにより、所期目的が実現され得ることがわ
かった。そして、その際、ガス化・溶融炉で生成する可
燃性ガスの発熱量が2000kcal/Nm3以上とな
るように当該ガス化・溶融炉への廃棄物の装入、並びに
酸素ガス及び水蒸気の吹込み条件を調節すれば、高炉操
業におけるコークス使用量低減効果が一層大きくなるこ
とがわかった。[0016] Organic and / or hydrocarbon-based waste is charged into the above-mentioned high-temperature gasification and melting furnace in a predetermined form (shape, size, moisture, etc.), and coke as a solid fuel and melt production are prepared. Limestone as a slag material is charged, while a gas for forming a fluidized bed is blown from the peripheral wall on the lower side of the furnace, while a suitable oxygen gas-containing gas and steam are blown, and the inside of the furnace is brought to a suitable high temperature state. It has been found that the intended purpose can be achieved by adjusting and blowing the combustible gas thus generated in the gasification / melting furnace together with hot air from the blowing tuyere of the blast furnace. At this time, charging of waste into the gasification / melting furnace and blowing of oxygen gas and steam are performed so that the calorific value of the combustible gas generated in the gasification / melting furnace becomes 2000 kcal / Nm 3 or more. It was found that the effect of reducing the amount of coke used in the blast furnace operation was further enhanced by adjusting the incorporation conditions.
【0017】この発明は、上記着想及び知見に基づきな
されたものであり、その要旨は次の通りである。The present invention has been made based on the above idea and knowledge, and the gist is as follows.
【0018】請求項1記載の発明に係る有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクル方法は、竪型炉を用いて、有
機系廃棄物又は炭化水素系廃棄物が含まれた廃棄物を溶
融及びガス化し、こうして生成した可燃性ガスを高炉の
炉内に吹き込むことに特徴を有するものである。The method for recycling organic or hydrocarbon waste according to the first aspect of the present invention uses a vertical furnace to melt and discharge organic or hydrocarbon waste containing waste. It is characterized in that it is gasified and the combustible gas thus generated is blown into the blast furnace.
【0019】請求項2記載の発明に係る有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクル方法は、竪型炉内に有機系廃
棄物又は炭化水素系廃棄物が含まれた廃棄物、固体燃料
及び媒溶剤を装入し、そして、酸素ガス含有ガス及び水
蒸気を上記竪型炉に吹き込んで、その竪型炉内において
可燃性ガスを発生させ、生成したその可燃性ガスを高炉
の炉内に吹き込むことに特徴を有するものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for recycling organic or hydrocarbon waste, comprising: a waste, solid fuel and medium containing organic or hydrocarbon waste in a vertical furnace. A solvent is charged, and an oxygen gas-containing gas and steam are blown into the vertical furnace to generate a combustible gas in the vertical furnace, and the generated combustible gas is blown into the furnace of the blast furnace. It is characterized by the following.
【0020】請求項3記載の発明に係る有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクル方法は、請求項1又は2記載
の発明において、上記竪型炉で上記廃棄物がガス化され
て生成する可燃性ガスを、2000kcal/Nm3以
上の発熱量を有する成分組成に調整することに特徴を有
するものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided the method for recycling organic or hydrocarbon waste according to the first or second aspect of the present invention, wherein the waste is gasified by the vertical furnace to produce flammable waste. It is characterized in that the reactive gas is adjusted to a component composition having a calorific value of 2000 kcal / Nm 3 or more.
【0021】請求項4記載の発明に係る有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクル方法は、請求項1〜3のいず
れかに記載の発明において、上記竪型炉として、その炉
内反応及び機能ゾーンとして、上方から下方に向かって
順に、ガス改質化ゾーン、予熱及び熱分解ゾーン、炭化
物移動層、溶融及びガス化ゾーン、並びに、溶融物分離
帯及び湯溜り部が形成される炉を用いることに特徴を有
するものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for recycling organic or hydrocarbon-based waste according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the vertical furnace is used for the reaction and function in the furnace. As a zone, a furnace in which a gas reforming zone, a preheating and pyrolysis zone, a carbide moving bed, a melting and gasification zone, and a melt separation zone and a pool portion are formed in order from top to bottom is used. In particular, it has features.
【0022】請求項5記載の発明に係る有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクル方法は、請求項1〜4のいず
れかに記載の発明において、上記高炉の炉内への上記可
燃性ガスの吹込みを、熱風送風管先端部に設けられてい
る従来既設の羽口、朝顔部にガス吹込み用として羽口を
設けてこの朝顔部に設けられた羽口、及び、シャフト部
にガス吹込み用羽口を設けてこのシャフト部に設けられ
た羽口の3種の内、いずれか1種以上の羽口から行なう
ことに特徴を有するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of recycling organic or hydrocarbon-based waste according to any one of the first to fourth aspects, wherein the flammable gas is introduced into the blast furnace. Conventionally, the tuyere provided at the tip of the hot air blower tube, the tuyere is provided at the bosh section for gas injection, and the tuyere provided at the bosh section and the gas blown at the shaft It is characterized in that a tuyere is provided and the operation is performed from any one or more of the three tuyeres provided on the shaft portion.
【0023】請求項6記載の発明に係る有機系又は炭化
水素系廃棄物のリサイクルに適した高炉設備は、炉内に
上方から下方に向かって順に、フリーボード部、流動化
層、炭化物移動層、高温燃焼・溶融帯、並びに、溶融物
分離帯及び湯溜り部が形成される竪型ガス化・溶融炉
と、この竪型ガス化・溶融炉で生成する可燃性ガスを炉
内部に吹き込む付帯設備が装備されている高炉本体とを
含むものであることに特徴を有するものである。A blast furnace facility suitable for recycling organic or hydrocarbon waste according to the invention according to claim 6 comprises a freeboard section, a fluidized bed, and a carbide moving bed in the furnace in order from top to bottom. A vertical gasification / melting furnace in which a high-temperature combustion / melting zone, and a melt separation zone and a pool are formed, and an incident of injecting combustible gas generated in the vertical gasification / melting furnace into the furnace. And a blast furnace body equipped with equipment.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0025】図1は、この発明の有機系又は炭化水素系
廃棄物のリサイクル方法を実施する際に用いる、ガス化
・溶融炉等を含む高炉設備の例を説明する構成図であ
る。同図に示すように、この高炉設備の主な構成物は、
竪型のガス化・溶融炉1、ガス清浄化装置2、高炉3、
及び、これらそれぞれに付帯する各種装置からなってい
る。なお、ガス清浄化装置2は、ガス化・溶融炉1で生
成した可燃性ガスの清浄性がよい場合や高温ガスの状態
でリサイクルしようとする場合を考慮して、必ずしもこ
れを設置しなくてもよく、あるいはまた、設置するがガ
ス清浄化装置のバイパス2aの設置により可燃性ガスを
迂回させ、使用しなくてもよい。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of blast furnace equipment including a gasification / melting furnace and the like, which is used when the method for recycling organic or hydrocarbon waste according to the present invention is performed. As shown in the figure, the main components of this blast furnace facility are:
Vertical gasification / melting furnace 1, gas cleaning device 2, blast furnace 3,
And various devices attached to each of them. The gas purifying device 2 is not necessarily installed in consideration of a case where the combustible gas generated in the gasification / melting furnace 1 has good cleanliness or a case where the combustible gas is to be recycled in a high-temperature gas state. Alternatively or alternatively, the combustible gas may be bypassed by installing the bypass 2a of the gas cleaning device, and may not be used.
【0026】ガス化・溶融炉1への主原料は、産業廃棄
物あるいは一般廃棄物として回収されたものの内、中間
処理場(図示せず)で分別処理された後の廃棄物であ
り、ガス化・溶融炉1に付設されている廃棄物ピット4
a、4b、4c、・・に搬入・貯留される。廃棄物ピッ
ト4a、4b、4c、・・の廃棄物種はいずれも有機系
廃棄物又は炭化水素系廃棄物を含んでいるものである。
有機系又は炭化水素系廃棄物としては、例えば、使用済
みプラスティック、カーシュレッダー、減容固化処理済
み家庭ゴミ、建設混合廃棄物、木屑及び古紙等がこれに
該当し、種毎に各廃棄物ピットに貯留されている。各廃
棄物種の貯留に際しては、その受入重量と共に、各廃棄
物種の発熱量情報を管理しておく。The main raw material for the gasification / melting furnace 1 is the waste that has been separated and processed at an intermediate treatment plant (not shown), among those recovered as industrial waste or general waste. Waste pit 4 attached to the gasification and melting furnace 1
a, 4b, 4c,... Each of the waste types of the waste pits 4a, 4b, 4c,... Includes an organic waste or a hydrocarbon waste.
The organic or hydrocarbon wastes include, for example, used plastics, car shredders, household wastes reduced in volume and solidified, construction mixed wastes, wood chips and waste paper, etc. It is stored in. When storing each type of waste, information on the calorific value of each type of waste is managed together with the weight received.
【0027】これら廃棄物4を、廃棄物装入装置5を用
いて竪型のガス化・溶融炉1に炉頂部から装入する。更
に、固体燃料としてのコークス粒6、及び造滓剤として
の石灰石粒7を、定量供給装置8を用いて炉頂部から装
入する。ガス化・溶融炉1下部側の周壁には、ガス吹込
み機構としての羽口9が設けられている。羽口9は3段
にわたって設けられ、炉底部側から順に、主羽口9a、
副羽口9b及び上段羽口9cで構成され、これら各段の
羽口はそれぞれ複数個の羽口からなる。羽口9から酸素
ガス10及び水蒸気11を吹き込む。また、適宜熱風1
2も吹き込む。The wastes 4 are charged into the vertical gasification / melting furnace 1 from the furnace top using the waste charging device 5. Further, coke particles 6 as a solid fuel and limestone particles 7 as a slag-making agent are charged from the furnace top using a quantitative supply device 8. A tuyere 9 as a gas blowing mechanism is provided on the peripheral wall on the lower side of the gasification / melting furnace 1. The tuyeres 9 are provided in three stages, and the main tuyeres 9a,
The tuyere comprises a sub tuyere 9b and an upper tuyere 9c, and each of these tuyeres comprises a plurality of tuyeres. Oxygen gas 10 and steam 11 are blown from the tuyere 9. In addition, hot air 1
Also inject 2.
【0028】炉頂部から装入された廃棄物4は主とし
て、羽口9から吹き込まれたこれらガスの作用により、
炉内の中間部高さ領域に流動化層13を形成し、ここで
予熱され、熱分解されるのに伴ってガスに分解する。一
方、炉頂から装入されたコークス粒6は主として、主羽
口9aの炉内前方に形成されるレースウェイ14を含む
高温燃焼・溶融帯15まで降下し、ここで激しく燃焼す
る。レースウェイ14の内部温度は2000〜2200
℃程度に達しており、高温燃焼・溶融帯15におけるコ
ークス粒6の燃焼により生成したCOを含む高温ガスが
炉内を上昇する。こうして、コークス粒6の燃焼熱がガ
ス化・溶融炉1の主な熱源となる。なお、廃棄物4の一
部も炉内で燃焼してその熱源となる。The waste 4 charged from the furnace top is mainly due to the action of these gases blown from the tuyere 9.
A fluidized bed 13 is formed in an intermediate height region in the furnace, where it is preheated and decomposed into gas as it is thermally decomposed. On the other hand, the coke particles 6 charged from the furnace top descend mainly to the high-temperature combustion / melting zone 15 including the raceway 14 formed in front of the main tuyere 9a in the furnace, where they burn violently. The internal temperature of the raceway 14 is 2000-2200
° C, and the high temperature gas containing CO generated by the combustion of the coke particles 6 in the high temperature combustion / melting zone 15 rises in the furnace. Thus, the heat of combustion of the coke particles 6 becomes the main heat source of the gasification and melting furnace 1. A part of the waste 4 also burns in the furnace and becomes a heat source.
【0029】上記炉操作及び炉内反応状況を受けて、ガ
ス化・溶融炉1内における反応状況は、下記の通りとな
る。In response to the furnace operation and the reaction state in the furnace, the reaction state in the gasification / melting furnace 1 is as follows.
【0030】先ず、炉内領域は、図2に模式的に示すよ
うに、上部から順にフリーボード部16、流動化層1
3、炭化物移動層17、高温燃焼・溶融帯15、並びに
溶融物分離帯及び湯溜り部18の各ゾーンに区分するこ
とができる。各ゾーンにおける主な反応・機能は、次の
通りである。First, as shown schematically in FIG. 2, the in-furnace region includes a free board section 16 and a fluidized bed 1 in order from the top.
3. The zone can be divided into a carbide transfer layer 17, a high-temperature combustion / melting zone 15, and a zone of a melt separation zone and a basin 18. The main reactions and functions in each zone are as follows.
【0031】フリーボード部13においては、下方から
上昇してきた各種成分を含む可燃性ガスの改質が行なわ
れる(ガス改質化ゾーン)。即ち、約800〜1300
℃程度の高温雰囲気において、廃棄物4中の有機系物質
や炭化水素系物質の熱分解により生成したガスに含まれ
ている、多重結合分子や長大鎖式分子のガスを分解して
単分子化ないし小分子量炭化水素系ガスに改質し、例え
ば、メタンやエタン等が生成する。In the freeboard section 13, the combustible gas containing various components rising from below is reformed (gas reforming zone). That is, about 800 to 1300
In a high-temperature atmosphere of about ℃, the gas of multi-bond molecules and long-chain molecules contained in the gas generated by the thermal decomposition of organic substances and hydrocarbon substances in the waste 4 is converted into monomolecules. Or reformed into a small molecular weight hydrocarbon-based gas to produce, for example, methane and ethane.
【0032】流動化層13においては、廃棄物4が予熱
され、有機系ないし炭化水素系廃棄物は熱分解して可燃
性ガスと固体カーボンとに分解する。それ以外の廃棄物
4部分は、高温下(約700〜1000℃程度)におい
て炭化して徐々に降下する(予熱及び熱分解ゾーン)。In the fluidized bed 13, the waste 4 is preheated, and the organic or hydrocarbon waste is thermally decomposed into a combustible gas and solid carbon. The other four wastes are carbonized at high temperatures (about 700 to 1000 ° C.) and gradually fall (preheating and pyrolysis zones).
【0033】炭化物移動層17では主として、流動化層
13においてガス分解せずに降下してきた廃棄物4中の
有機系ないし炭化水素系物質が、更に炭化されると共に
徐々に降下していく。In the carbide moving bed 17, the organic or hydrocarbon-based substances in the waste 4 that have descended without gas decomposition in the fluidized bed 13 are further carbonized and gradually descend.
【0034】次いで、高温燃焼・溶融帯15において
は、上記炭化物及びコークス粒6が燃焼して、主として
COを含む高温の可燃性ガスが生成すると共に、水蒸気
11の分解による水素ガスが生成する。一方、廃棄物4
中の金属系物質やガラス系あるいは耐火物系物質等の、
それまでに燃焼あるいは熱分解しなかった物質は全て高
温条件下(約1200〜1500℃程度)で溶融する。
即ち、廃棄物4が高温燃焼・溶融帯15まで降下する過
程において、廃棄物4中に混入していた各種金属の内、
特定金属の一部は酸化物系等のヒュームダストになっ
て、炉頂から排出されるが、大半のものは、溶融金属と
なるか、又は石灰石粒7で滓化されて金属酸化物系溶融
物(溶融スラグ)となる(溶融及びガス化ゾーン)。Next, in the high-temperature combustion / melting zone 15, the carbides and coke particles 6 are burned to generate a high-temperature flammable gas mainly containing CO, and to generate hydrogen gas by decomposition of the steam 11. On the other hand, waste 4
Such as metallic materials, glass materials or refractory materials
All substances that have not been burned or thermally decomposed are melted under high temperature conditions (about 1200 to 1500 ° C.).
That is, in the process where the waste 4 descends to the high-temperature combustion / melting zone 15, of the various metals mixed in the waste 4,
Some of the specific metals become fume dusts such as oxides and are discharged from the furnace top, but most of them become molten metals or are slagged by limestone grains 7 to melt metal oxides. (Melt and gasification zone).
【0035】そして、溶融物分離帯及び湯溜り部18に
おいては、溶融金属と溶融スラグとがそれぞれの物性差
により分離して、底部側に溶融金属が溜まる。溶融金属
及び溶融スラグは、排出口19から適宜排出される。、
排出口19から排出された溶融金属及び溶融スラグも、
所謂マテリアルリサイクルの一環として各種の金属代替
材や、路盤材やコンクリート材料等の土木・建設材とし
て用いることができる。Then, in the molten material separation zone and the pool 18, the molten metal and the molten slag are separated due to the difference in their physical properties, and the molten metal is accumulated on the bottom side. The molten metal and the molten slag are appropriately discharged from the discharge port 19. ,
The molten metal and molten slag discharged from the discharge port 19 also
As a part of so-called material recycling, it can be used as various metal substitutes, and as civil engineering and construction materials such as roadbed materials and concrete materials.
【0036】上述したように、ガス化・溶融炉を用いて
有機系又は炭化水素系廃棄物をガス化し、回収された可
燃性ガスに、その可燃性ガスの清浄性及びリサイクル用
途に応じて適宜、清浄化処理を施し、得られた可燃性ガ
スを高炉に吹き込み、高炉においてはその可燃性ガス
を、熱源及び鉄鉱石還元材として利用することができ
る。高炉操業におけるコークスの一部代替として用いる
ことができる。ここで、可燃性ガス20の主成分は、C
O、H2、CO2、H2O及びCH4からなり、またその温
度は、操炉条件により変化するが、約800〜1300
℃で排出された高温ガスを、主としてダスト除去を目的
とする清浄化処理により、約300℃以下に低下する。As described above, the organic or hydrocarbon-based waste is gasified using a gasification / melting furnace, and the recovered combustible gas is appropriately added to the combustible gas according to the cleanliness of the combustible gas and the recycling application. The flammable gas is subjected to a cleaning treatment, and the obtained flammable gas is blown into a blast furnace, where the flammable gas can be used as a heat source and an iron ore reducing material. It can be used as a partial substitute for coke in blast furnace operation. Here, the main component of the flammable gas 20 is C
O, consists H 2, CO 2, H 2 O and CH 4, also the temperature will vary by furnace operation conditions, about 800-1300
The high-temperature gas discharged at a temperature of about 300 ° C. is reduced to about 300 ° C. or less by a cleaning treatment mainly for removing dust.
【0037】この発明の有機系又は炭化水素系廃棄物の
リサイクルにより、高炉操業におけるコークス使用量の
低減を安定して確実なものとするために、ガス化・溶融
炉で生成させる可燃性ガス20の発熱量を高くすること
が重要であり、2000kcal/Nm3以上の発熱量
を有する成分組成に調整することが望ましい。そのため
には、廃棄物ピットに受け入れる廃棄物種として、この
発明においては有機系廃棄物又は炭化水素系廃棄物が含
まれた廃棄物に限定しているが、更に、その有機系又は
炭化水素系廃棄物について、種毎に発熱量を把握し、ガ
ス化・溶融炉に吹き込むべき酸素ガス量、及び水蒸気の
量及び温度を管理した操炉が必要である。ここで、この
発明においては、水蒸気を吹き込むことにより、水素ガ
スを生成させることができ、高炉内における鉄鉱石の還
元性付与及び高発熱量化を可能としている。更に、フリ
ーボード部において適切なガス改質をするために、この
部分の高さ領域の調節や、炉内温度を適切な範囲内、例
えば800〜1300℃程度に調節するために、廃棄物
4の装入速度並びに酸素ガス及び水蒸気の吹込み条件を
調節する。In order to stably and reliably reduce the amount of coke used in the operation of the blast furnace by recycling the organic or hydrocarbon waste of the present invention, the flammable gas 20 generated in the gasification / melting furnace is used. It is important to increase the calorific value of the composition, and it is desirable to adjust the component composition to have a calorific value of 2000 kcal / Nm 3 or more. For this purpose, in the present invention, the types of waste to be received in the waste pit are limited to wastes containing organic wastes or hydrocarbon wastes. It is necessary to control the amount of oxygen gas to be blown into the gasification / melting furnace, the amount of steam to be blown into the gasification / melting furnace, and the furnace that manages the amount and temperature of the material. Here, in the present invention, by blowing steam, hydrogen gas can be generated, thereby enabling reduction of iron ore in the blast furnace and increase in calorific value. Further, in order to perform appropriate gas reforming in the free board part, the waste 4 is adjusted in order to adjust the height region of this part and to adjust the furnace temperature within an appropriate range, for example, about 800 to 1300 ° C. And the conditions for blowing oxygen gas and water vapor.
【0038】図3に、清浄化処理後の可燃性ガスを高炉
に吹き込んでリサイクルする場合の高炉操業方法を説明
するフロー図を示す。清浄化処理後の可燃性ガス20
を、高炉の羽口21から吹き込む。羽口21からの可燃
性ガス20の吹込み方法及び吹込み条件としては、当該
高炉に固有の適切な操業条件に依存させることを基本と
するが、例えば、羽口21から熱風12と共に、微粉炭
22及び粒状プラスティック23を吹き込んでいる場合
に、可燃性ガス20を当該羽口から吹き込む場合には、
例えば、同図(a)又は(b)に示すように吹き込む。
即ち、同図(a)は、熱風12の流体中に先ず着火・燃
焼性に優れている微粉炭22をランス22aから吹き込
み、その前方に微粉炭よりも着火・燃焼性に劣る粒状プ
ラスティック23をランス23a吹き込んで粒状プラス
ティック23の燃焼性向上を図りつつ、そして、その前
方に高温の可燃性ガス20をランス20aから吹き込む
方法を示す。FIG. 3 is a flowchart for explaining a blast furnace operating method in which the combustible gas after the cleaning treatment is blown into the blast furnace for recycling. Combustible gas 20 after cleaning treatment
Is blown from the tuyere 21 of the blast furnace. The method and conditions for injecting the flammable gas 20 from the tuyere 21 basically depend on appropriate operating conditions specific to the blast furnace. When the charcoal 22 and the granular plastic 23 are blown, and when the flammable gas 20 is blown from the tuyere,
For example, blowing is performed as shown in FIG.
That is, FIG. 1A shows that pulverized coal 22 having excellent ignition / combustibility is first blown into the fluid of the hot air 12 from a lance 22a, and a granular plastic 23 which is inferior to ignition / combustibility than pulverized coal is injected in front of the lance 22a. A method of blowing high-temperature combustible gas 20 from the lance 20a while blowing the lance 23a to improve the combustibility of the granular plastic 23 is shown.
【0039】同図(b)は、熱風12の送風支管24に
吹込みランス25を挿入する位置よりも手前において予
め、微粉炭22と粒状プラスティック23とを高速搬送
配管内部で合流・混合させておき、その混合粉粒22+
23をその吹込みランス25から熱風12の流体中に吹
込み、そして、その前方に比較的高温の可燃性ガスを吹
き込む方法を示す。このようにして、可燃性ガス20を
効率よく高炉3で熱源及び鉄鉱石の還元材として利用す
ることができると共に、羽口21前方に形成されるレー
スウェイ26の状態を良好に保持して、高炉操業の安定
化を図ることができる。FIG. 4B shows a state in which the pulverized coal 22 and the granular plastic 23 are combined and mixed in advance in the high-speed transport pipe before the position where the blowing lance 25 is inserted into the blower branch pipe 24 of the hot air 12. And the mixed powder 22+
A method is shown in which a gas 23 is blown into the fluid of the hot air 12 from the blowing lance 25 and a relatively high temperature combustible gas is blown in front of the gas. In this manner, the combustible gas 20 can be efficiently used as a heat source and a reducing agent for iron ore in the blast furnace 3, and the state of the raceway 26 formed in front of the tuyere 21 is well maintained, Blast furnace operation can be stabilized.
【0040】次に、可燃性ガス20の吹込みを、羽口2
1からのみでなく、朝顔部あるいはシャフト部にガス吹
込み用羽口(それぞれ図1中、27、28参照)を設
け、ここからその全部又は一部を単独で吹込んでもよ
い。但し、可燃性ガス20を朝顔部あるいはシャフト部
から単独で吹き込もうとする場合には、吹込み前に部分
的に自燃させるか、加熱するかして、所定の温度、例え
ば900〜1100℃に高めておく。また、高炉3の休
風時や操業状況が不調なときは、可燃性ガス20の高炉
3への吹込みを停止し、バイパスラインを通して製鉄所
内他の製造工程の加熱炉等へ送ってもよく、あるいはま
た発電用燃料として使用してもよい。一方、ガス化・溶
融炉の停止時には、その停止に伴う高炉への熱量供給減
少分を、コークス又は微粉炭の使用量増加措置により対
応する。Next, the flammable gas 20 is blown into the tuyere 2
Not only from 1, but also a gas-blowing tuyere (see 27 and 28 in FIG. 1) may be provided in the bosh section or the shaft section, and the whole or a part thereof may be blown alone. However, in the case where the combustible gas 20 is to be blown alone from the bosh section or the shaft section, the combustible gas 20 is partially burned before being blown or heated to a predetermined temperature, for example, 900 to 1100 ° C. Keep it high. Further, when the blast furnace 3 is shut down or the operation is unsatisfactory, the blowing of the flammable gas 20 into the blast furnace 3 may be stopped, and the flammable gas 20 may be sent to a heating furnace or the like in another manufacturing process in the steel mill through a bypass line. Alternatively, it may be used as a fuel for power generation. On the other hand, when the gasification / melting furnace is shut down, the decrease in the amount of heat supplied to the blast furnace due to the shutdown is dealt with by increasing the use of coke or pulverized coal.
【0041】この発明におけるガス化・溶融炉1として
は、前述した付帯装置や機能を有するものであればよ
く、休止高炉等の設備を活用することもできる。同様
に、ガス清浄化装置についても、余力有る既存の集塵装
置を活用することができる。As the gasification / melting furnace 1 in the present invention, any equipment having the above-described auxiliary equipment and functions may be used, and equipment such as a paused blast furnace may be used. Similarly, as for the gas cleaning device, an existing dust collecting device having a surplus can be used.
【0042】この発明を、図1に示したガス化・溶融炉
等を含む高炉設備のフロー、及び図3に示した可燃性ガ
スの高炉吹込み方法の説明図を用い、次の実施形態例−
1及び2により、更に詳細に説明する。The present invention will be described with reference to the flow chart of the blast furnace facility including the gasification / melting furnace shown in FIG. 1 and the method for injecting the flammable gas into the blast furnace shown in FIG. −
This will be described in more detail with reference to 1 and 2.
【0043】(実施形態例−1)ガス化・溶融炉1に、
表1に示す成分組成を有する使用済みプラスティックを
10t/h、コークス粒6を0.5t/h、そして石灰
石粒7を0.1t/hの装入速度で炉頂より連続的に装
入する。(Embodiment Example 1) A gasification / melting furnace 1
Spent plastic having the composition shown in Table 1 is continuously charged from the furnace top at a charging rate of 10 t / h, coke granules 6 at 0.5 t / h, and limestone granules 7 at a charging speed of 0.1 t / h. .
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】一方、ガス化・溶融炉1の下部の羽口9か
ら、常温の純酸素ガス10を5000Nm3/hで、そ
して150℃の水蒸気11を2500kg/hの流量で
吹き込む。但し、炉の周壁に設けられた主羽口9a、副
羽口9b及び上段羽口9cの各羽口から、5:3:2で
吹き込む。ガス改質温度は、1000℃で操業する。On the other hand, pure oxygen gas 10 at normal temperature is blown at 5000 Nm 3 / h and steam 11 at 150 ° C. at a flow rate of 2500 kg / h from the tuyere 9 at the lower part of the gasification / melting furnace 1. However, it blows in 5: 3: 2 from each tuyere of the main tuyere 9a, the sub tuyere 9b, and the upper tuyere 9c provided in the peripheral wall of the furnace. The gas reforming temperature is operated at 1000 ° C.
【0046】炉内で生成した可燃性ガスをガス清浄化装
置2において水洗浄処理し、除塵され清浄化された可燃
性ガスを回収する。この場合、炉出口での可燃性ガスの
温度は1000℃、圧力は3000mmH2Oとなり、
清浄化後においては、その温度は300℃、圧力は21
00mmH2Oとなる。そして、清浄化後の可燃性ガス
の成分組成は、表2に示す通りとなり、その可燃性ガス
流量はdry換算値で18000Nm3/hとなる。こ
れはガス化・溶融炉1における廃棄物4のガス化効率と
してほぼ77%に相当する。ここで、ガス化効率は、廃
棄物の保有エネルギーに対するガスエネルギーとして回
収されるエネルギー効率の比として定義される。The combustible gas generated in the furnace is subjected to a water cleaning treatment in the gas purifier 2 to collect the dust-removed and purified combustible gas. In this case, the temperature of the combustible gas at the furnace outlet is 1000 ° C., the pressure is 3000 mmH 2 O,
After cleaning, the temperature is 300 ° C and the pressure is 21 ° C.
00mmH the 2 O. The composition of the flammable gas after cleaning is as shown in Table 2, and the flammable gas flow rate is 18000 Nm 3 / h in terms of dry. This corresponds to a gasification efficiency of the waste 4 in the gasification / melting furnace 1 of about 77%. Here, the gasification efficiency is defined as the ratio of the energy efficiency recovered as gas energy to the retained energy of waste.
【0047】[0047]
【表2】 [Table 2]
【0048】得られた可燃性ガス20を高炉へ輸送し、
図3(a)のようにして高炉3の羽口21から、微粉炭
22及び使用済みの粒状プラスティック23と共に、炉
内への送風である熱風12流れ中に噴射させて炉内に吹
き込む。高炉3は、内容積2000〜5000m3級の
実用高炉とする。The obtained flammable gas 20 is transported to a blast furnace,
As shown in FIG. 3A, the hot air 12 is blown into the furnace from the tuyere 21 of the blast furnace 3 together with the pulverized coal 22 and the used granular plastic 23 in the flow of the hot air 12 that is blown into the furnace. The blast furnace 3 is a practical blast furnace having an internal volume of 2000 to 5000 m 3 class.
【0049】上記使用済みプラスティックのガス化によ
る高炉3へのリサイクルにより、高炉3の操業成績は、
コークス使用量が低減され、更に、高炉3炉頂ガス中へ
のCO2排出量が低減する。表3に、高炉3への可燃性
ガス20の吹込み条件と、その場合の高炉3におけるコ
ークス使用量の減少量及び炉頂ガス中CO2成分の減少
量、その他の操業成績を示す。同表中、「炉内リサイク
ル効率」とは、[(高炉内で還元に利用されるガスエネ
ルギー量)/(高炉内に投入されるガスエネルギー
量)]×100(%)を表わし、「サーマルリサイクル
効率」とは、[(高炉の炉頂から排出されるガス(炉頂
ガス)で発電されるエネルギー量)/(高炉へ投入され
るエネルギー量)]×100(%)を表わす。(表6に
おいても同じ。)By recycling the used plastic to the blast furnace 3 by gasification, the operation results of the blast furnace 3 are as follows:
The amount of coke used is reduced, and the amount of CO 2 emitted into the top gas of the blast furnace 3 is reduced. Table 3 shows the conditions for injecting the combustible gas 20 into the blast furnace 3, the amount of reduction in the amount of coke used in the blast furnace 3, the amount of CO 2 component reduction in the furnace top gas, and other operating results. In the table, “recycling efficiency in the furnace” represents [(amount of gas energy used for reduction in the blast furnace) / (amount of gas energy input into the blast furnace)] × 100 (%). The “recycling efficiency” indicates [(amount of energy generated by gas discharged from the blast furnace top (furnace top gas)) / (amount of energy input to the blast furnace)] × 100 (%). (The same applies to Table 6.)
【0050】[0050]
【表3】 [Table 3]
【0051】高炉におけるコークス使用量の減少量は、
コークス比に換算すると2.7kg/t−溶銑に相当す
る。The amount of decrease in the amount of coke used in the blast furnace is as follows:
When converted to a coke ratio, it corresponds to 2.7 kg / t-hot metal.
【0052】(実施形態例−2)ここでは、実施形態例
−1における装入廃棄物である使用済みプラスティック
の代りに、表4に示す成分組成を有するシュレッダーダ
ストを、同じく10t/hの装入速度で連続的に装入す
る。シュレッダーダストの成分組成は、使用済みプラス
ティックに比べると、不燃物が著しく増加し、炭素分及
び水素分がほぼ3/5〜1/2に減少している。それに
伴って、コークス粒6を1.5t/hに、そして石灰石
粒7を0.2t/hに増やして炉頂より連続的に装入
し、実施形態例−1の方法に準じて操業する。(Embodiment 2) Here, shredder dust having a component composition shown in Table 4 was replaced with a shredder dust having a composition of 10 t / h in place of the used plastic as the charging waste in Embodiment 1. Charge continuously at the entry speed. The composition of the shredder dust is such that incombustibles are significantly increased and carbon and hydrogen contents are reduced to approximately 3/5 to 1/2 as compared with used plastics. Accordingly, the coke grains 6 are increased to 1.5 t / h, and the limestone grains 7 are increased to 0.2 t / h, and charged continuously from the furnace top, and operated according to the method of Embodiment Example-1. .
【0053】[0053]
【表4】 [Table 4]
【0054】一方、ガス化・溶融炉1の下部の羽口9か
ら、常温の純酸素ガス10を5000Nm3/hで、そ
して150℃の水蒸気11を2500kg/hの流量で
吹き込む。但し、炉の周壁に設けられた主羽口9a、副
羽口9b及び上段羽口9cの各羽口から、5:3:2で
吹き込む。炉内温度は1000℃で操業する。On the other hand, pure oxygen gas 10 at normal temperature is blown at 5000 Nm 3 / h and steam 11 at 150 ° C. at a flow rate of 2500 kg / h from the tuyere 9 at the lower part of the gasification / melting furnace 1. However, it blows in 5: 3: 2 from each tuyere of the main tuyere 9a, the sub tuyere 9b, and the upper tuyere 9c provided in the peripheral wall of the furnace. The furnace operates at 1000 ° C.
【0055】炉内で生成した可燃性ガスをガス清浄化装
置2において水洗浄処理し、除塵され清浄化された可燃
性ガスを回収する。この場合、炉出口での可燃性ガスの
温度は1000℃、圧力は3000mmH2Oとなり、
清浄化後においては、その温度は300℃、圧力は25
00mmH2Oとなる。そして、清浄化後の可燃性ガス
の成分組成は、表5に示す通りとなり、その可燃性ガス
流量はdry換算値で13000Nm3/hとなる。こ
れはガス化・溶融炉1における廃棄物4のガス化効率と
してほぼ74%に相当する。なお、ガス化効率の定義
は、前述したものと同じである。The combustible gas generated in the furnace is subjected to a water cleaning treatment in the gas cleaning device 2 to collect the dust-removed and cleaned combustible gas. In this case, the temperature of the combustible gas at the furnace outlet is 1000 ° C., the pressure is 3000 mmH 2 O,
After cleaning, the temperature is 300 ° C and the pressure is 25 ° C.
00mmH the 2 O. The component composition of the combustible gas after cleaning is as shown in Table 5, and the combustible gas flow rate is 13,000 Nm 3 / h in terms of dry. This corresponds to a gasification efficiency of the waste 4 in the gasification / melting furnace 1 of about 74%. The definition of gasification efficiency is the same as that described above.
【0056】[0056]
【表5】 [Table 5]
【0057】得られた可燃性ガス20を高炉へ輸送し、
図3(b)のようにして高炉3の羽口21から、微粉炭
22及び使用済みの粒状プラスティック23と共に、炉
内への送風である熱風12流れ中に噴射させて炉内に吹
き込む。高炉3は、内容積2000〜5000m3級の
実用高炉とする。The resulting combustible gas 20 is transported to a blast furnace,
As shown in FIG. 3B, the hot air 12 is blown into the furnace from the tuyere 21 of the blast furnace 3 together with the pulverized coal 22 and the used granular plastics 23 in the flow of the hot air 12 that is blown into the furnace. The blast furnace 3 is a practical blast furnace having an internal volume of 2000 to 5000 m 3 class.
【0058】上記シュレッダーダストのガス化による高
炉3へのルサイクルにより、高炉3の操業成績は、コー
クス使用量が低減され、更に、高炉3炉頂ガス中へのC
O2排出量が低減する。表6に、高炉3への可燃性ガス
20の吹込み条件と、その場合の高炉3におけるコーク
ス使用量の減少量、及び炉頂ガス中CO2成分の減少
量、その他の操業成績を示す。By recycle to the blast furnace 3 by the gasification of the shredder dust, the operation result of the blast furnace 3 is reduced in the amount of coke used.
O 2 emissions are reduced. Table 6 shows the conditions for injecting the combustible gas 20 into the blast furnace 3, the amount of decrease in the amount of coke used in the blast furnace 3, the amount of reduction in the CO 2 component in the furnace top gas, and other operating results.
【0059】[0059]
【表6】 [Table 6]
【0060】高炉におけるコークス使用量の減少量は、
コークス比に換算すると1.6kg/t−溶銑に相当す
る。The amount of decrease in the amount of coke used in the blast furnace is as follows:
When converted to a coke ratio, it corresponds to 1.6 kg / t-hot metal.
【0061】[0061]
【発明の効果】上述した通り、この発明の有機系又は炭
化水素系廃棄物のリサイクル方法及びリサイクルに適し
た高炉設備の実施によれば、産業廃棄物及び一般廃棄物
から回収される有機系又は炭化水素系廃棄物から効率よ
く高発熱量をもつ可燃性ガスを大量に発生させることが
でき、この可燃性ガスを高炉に吹き込んで高炉における
燃料として利用すると共に、鉄鉱石の還元材として利用
することができる。従って、それにより高炉操業におけ
るコークス使用量に低減に寄与する。また、ガス化・溶
融炉で副生されるメタルやスラグは、廃棄物のマテリア
ルリサイクルにも寄与する。更に、廃棄物処理の観点か
ら、この発明の方法及び高炉設備の実施によれば、大量
の廃棄物を環境保全を維持しつつ処理することもでき
る。As described above, according to the method for recycling organic or hydrocarbon waste and the blast furnace equipment suitable for recycling according to the present invention, the organic or hydrocarbon waste recovered from industrial waste and general waste can be obtained. A large amount of combustible gas with a high calorific value can be efficiently generated from hydrocarbon waste, and this combustible gas is blown into a blast furnace to be used as fuel in the blast furnace and used as a reducing material for iron ore. be able to. Therefore, it contributes to a reduction in the amount of coke used in the blast furnace operation. Metals and slag by-produced in the gasification and melting furnace also contribute to material recycling of waste. Further, from the viewpoint of waste treatment, according to the method and the blast furnace facility of the present invention, a large amount of waste can be treated while maintaining environmental conservation.
【0062】この発明によれば、このような有機系又は
炭化水素系廃棄物のリサイクル方法、及びそのような廃
棄物のリサイクルに適した高炉設備を提供することが可
能となり、工業上有用な効果がもたらされる。According to the present invention, it is possible to provide a method for recycling such organic or hydrocarbon-based waste, and a blast furnace facility suitable for recycling such waste. Is brought.
【図1】この発明の有機系又は炭化水素系廃棄物のリサ
イクル方法を実施する際に用いる、ガス化・溶融炉等を
含む高炉設備の例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a blast furnace facility including a gasification / melting furnace and the like, which is used when the method for recycling organic or hydrocarbon waste according to the present invention is performed.
【図2】本発明の実施における電流測定値の信号処理の
フロー図である。FIG. 2 is a flowchart of signal processing of a current measurement value in the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施における電流測定値の信号処理結
果の判定方法を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a method for determining a signal processing result of a current measurement value according to an embodiment of the present invention.
1 ガス化・溶融炉 2 ガス清浄化装置 2a ガス清浄化装置バイパス 3 高炉 4 廃棄物 4a、4b、4c、・・ 廃棄物ピット 5 廃棄物装入装置 6 コークス粒 7 石灰石粒 8 定量供給装置 9 羽口(ガス化・溶融炉) 9a 主羽口 9b 副羽口 9c 上段羽口 10 酸素ガス 11 水蒸気 12 熱風 13 流動化層 14 (ガス化・溶融炉の羽口先の)レースウェイ 15 高温燃焼・溶融帯 16 フリーボード 17 炭化物移動層 18 溶融物分離帯及び湯溜り部 19 排出口 20 可燃性ガス 20a (可燃性ガス吹込み)ランス 21 高炉の羽口 22 微粉炭 22a (微粉炭吹込み)ランス 23 粒状プラスティック 23a (粒状プラスティック吹込み)ランス 24 熱風送風支管 25 (微粉炭と粒状プラスティックとの混合粉の)吹
込みランス 26 (高炉羽口先の)レースウェイ 27 (高炉朝顔部の)羽口 28 (高炉シャフト部下部の)羽口 29 原料装入面DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasification / melting furnace 2 Gas purifier 2a Gas purifier bypass 3 Blast furnace 4 Waste 4a, 4b, 4c, ... Waste pit 5 Waste charging device 6 Coke particles 7 Limestone particles 8 Quantitative supply device 9 Tuyere (gasification / melting furnace) 9a Main tuyere 9b Secondary tuyere 9c Upper tuyere 10 Oxygen gas 11 Steam 12 Hot air 13 Fluidized bed 14 Raceway (at tuyere of gasification / melting furnace) 15 High temperature combustion / Melting zone 16 Free board 17 Carbide moving layer 18 Melt separating zone and pool section 19 Outlet 20 Combustible gas 20a (combustible gas injection) lance 21 Blast furnace tuyere 22 pulverized coal 22a (pulverized coal injection) lance 23 Granular plastic 23a (Granular plastic injection) Lance 24 Hot air blower branch 25 Injection run (of mixed powder of pulverized coal and granular plastic) 26 (of the blast furnace feather lip service) Raceway 27 (of blast furnace morning glory part) tuyeres 28 (of the blast furnace shaft subordinate part) tuyeres 29 raw materials instrumentation Irimen
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Claims (6)
水素系廃棄物が含まれた廃棄物を溶融及びガス化し、生
成した可燃性ガスを高炉の炉内に吹き込むことを特徴と
する、有機系又は炭化水素系廃棄物のリサイクル方法。An organic waste or a hydrocarbon-containing waste is melted and gasified using a vertical furnace, and the generated combustible gas is blown into a furnace of a blast furnace. To recycle organic or hydrocarbon waste.
廃棄物が含まれた廃棄物、固体燃料及び媒溶剤を装入
し、そして、酸素含有ガス及び水蒸気を前記竪型炉に吹
き込んで、前記竪型炉内において可燃性ガスを発生さ
せ、生成した当該可燃性ガスを高炉の炉内に吹き込むこ
とを特徴とする、有機系又は炭化水素系廃棄物のリサイ
クル方法。2. A vertical furnace is charged with waste containing organic waste or hydrocarbon waste, a solid fuel and a solvent, and oxygen-containing gas and water vapor are fed into the vertical furnace. A method for recycling organic or hydrocarbon-based waste, comprising blowing a combustible gas into the vertical furnace and blowing the combustible gas into a furnace of a blast furnace.
生成する前記可燃性ガスを、2000kcal/Nm3
以上の発熱量を有する成分組成に調整することを特徴と
する、請求項1又は2記載の有機系又は炭化水素系廃棄
物のリサイクル方法。3. The flammable gas generated by gasification of the waste in the vertical furnace is 2,000 kcal / Nm 3.
3. The method for recycling organic or hydrocarbon waste according to claim 1 or 2, wherein the composition is adjusted to a component composition having the above calorific value.
能ゾーンとして、上方から下方に向かって順に、ガス改
質化ゾーン、予熱及び熱分解ゾーン、炭化物移動層、溶
融及びガス化ゾーン、並びに、溶融物分離帯及び湯溜り
部が形成される炉を用いることを特徴とする、請求項1
〜3のいずれかに記載の有機系又は炭化水素系廃棄物の
リサイクル方法。4. As the vertical furnace, as a reaction and function zone in the furnace, a gas reforming zone, a preheating and pyrolysis zone, a carbide moving bed, a melting and gasification zone, 2. A furnace in which a melt separation zone and a pool is formed.
4. The method for recycling organic or hydrocarbon waste according to any one of claims 1 to 3.
込みは、これを熱風送風管先端部に設けられている羽
口、朝顔部にガス吹込み用羽口を設けて当該朝顔部に設
けられた羽口、及びシャフト部にガス吹込み用羽口を設
けて当該シャフト部に設けられた羽口の内、いずれか1
種以上の羽口から行なうことを特徴とする、請求項1〜
4のいずれかに記載の有機系又は炭化水素系廃棄物のリ
サイクル方法。5. The blowing of the combustible gas into the furnace of the blast furnace is performed by providing a tuyere provided at a tip of a hot-air blower tube and a tuyere for gas injection at a bosh section. One of the tuyere provided in the shaft portion and the tuyere provided in the shaft portion by providing a gas injection tuyere in the shaft portion.
The method is performed from more than one kind of tuyere.
4. The method for recycling organic or hydrocarbon waste according to any one of 4.
リーボード部、流動化層、炭化物移動層、高温燃焼・溶
融帯、並びに、溶融物分離帯及び湯溜り部が形成される
竪型ガス化・溶融炉と、前記竪型ガス化・溶融炉で生成
する可燃性ガスを炉内部に吹き込む付帯設備が装備され
ている高炉本体とを含む、有機系又は炭化水素系廃棄物
のリサイクルに適した高炉設備。6. A vertical type in which a free board portion, a fluidized bed, a carbide moving bed, a high-temperature combustion / melting zone, a melt separation zone and a pool portion are formed in the furnace in order from the top to the bottom. For the recycling of organic or hydrocarbon waste, including a gasification / melting furnace and a blast furnace body equipped with ancillary equipment for blowing flammable gas generated in the vertical gasification / melting furnace into the furnace. Suitable blast furnace equipment.
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