竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法
【課題】竪型スクラップ溶解炉において、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する際に、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御し、高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収する。
【解決手段】炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度ａを予め測定しておき、コークス種の配合比率ｄを一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度ａとダスト塊成化物の炉装入量ｂと発生２次ダストの亜鉛濃度ｃとの既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度ａから、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度ｃに応じたダスト塊成化物の炉装入量ｂを求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【解決手段】炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度ａを予め測定しておき、コークス種の配合比率ｄを一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度ａとダスト塊成化物の炉装入量ｂと発生２次ダストの亜鉛濃度ｃとの既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度ａから、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度ｃに応じたダスト塊成化物の炉装入量ｂを求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型スクラップ溶解炉を用い、鉄系スクラップを主体とする鉄源をコークスの燃焼熱により溶解して溶銑を製造する方法において、炉装入物の一部として炉発生ダストを塊成化したダスト塊成化物を用いる溶銑製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、竪型溶解炉を用いて鉄系スクラップを溶解するプロセスが知られており（例えば、特許文献１）、このプロセスでは、竪型溶解炉の炉頂部から鉄系スクラップとコークスを装入し、炉下部に設けられた複数の羽口（送風羽口）から熱風を吹き込み、コークスの燃焼熱で鉄系スクラップを溶解することにより溶銑が得られる。
一般に、鉄系スクラップには亜鉛めっき材などに由来する亜鉛が相当量含まれており、上記プロセスでは、鉄系スクラップに含まれる亜鉛が炉内を降下する過程で加熱されて金属蒸気となる。この亜鉛の金属蒸気は炉内ガス流に随伴して上昇し、温度が低い炉頂付近に達すると酸化されて微細な酸化亜鉛になり、ダストの一部として炉排ガスとともに排出される。このため炉排ガスから回収されるダストには、亜鉛が２０〜３０mass％程度含まれている。
【０００３】
このようなダストに含まれる亜鉛は、資源として再利用される必要があるが、亜鉛含有ダストをそのまま精錬用の亜鉛原料として利用するには、少なくとも５０mass％程度の亜鉛濃度が必要である。したがって、上記プロセスで回収されるような亜鉛濃度のダストは、精錬用の亜鉛原料とするためには亜鉛を濃縮するための特別な処理が必要であり、処理コストがかかる。
このような問題に対して、製鉄用の竪型溶解炉で発生する亜鉛含有ダストを塊成化し、このダスト塊成化物を竪型溶解炉でリサイクル装入することで、２次ダスト（炉にダスト塊成化物を装入して操業した際に生成するダスト）中に亜鉛を濃化させ、亜鉛濃度が高められたダストを回収する方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開昭５６−１５６７０９号公報
【特許文献２】特開昭５５−１２５２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者らが検討した結果では、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造するプロセスでは、ダスト塊成化物の亜鉛濃度、ダスト塊成化物の装入量、使用するコークス種（鋳物用コークス、高炉用コークス）の配合比率などによって、２次ダストの亜鉛濃度が大きく変化するため、目標とするような高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することは難しいことが判った。
したがって本発明の目的は、竪型スクラップ溶解炉において、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する際に、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御することができ、これにより高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することができる溶銑製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下とおりである。
［1］竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
コークス種の配合比率（ｄ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【０００６】
［2］竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とコークス種の配合比率（ｄ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたコークス種の配合比率（ｄ）を求め、この配合比率のコークスを炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【０００７】
［3］上記［1］または［2］の製造方法において、ダスト塊成化物は、竪型スクラップ溶解炉において発生した亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストと水硬性バインダーとを主体とし、水分添加された原料混合物を圧縮成型した後、水和硬化させたダスト塊成化物であることを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの製造方法において、発生２次ダストを精錬用の亜鉛原料として回収することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の溶銑製造方法によれば、竪型スクラップ溶解炉において、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する際に、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御することができ、これにより高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込み、コークスの燃焼熱で鉄系スクラップを溶解することにより溶銑を製造する方法である。
図１は、竪型スクラップ溶解炉の一例を模式的に示すもので、１炉体、２は炉頂に設けられる原料装入用のホッパー、３は炉下部の周方向において適当な間隔で設けられる複数の羽口（送風羽口）、４はこの羽口３に熱風を供給する熱風管、５は炉体上部の排ガス出口に接続された排気ダクト、６はこの排気ダクト５の途中に設けられる集塵装置である。この溶解炉の大きさ等に本質的な制限はないが、実質的に操業可能若しくは操業上有利なサイズとして、通常は、羽口位置での炉内径が２〜４ｍ程度、炉高が６〜１０ｍ程度である。
【００１０】
このような竪型スクラップ溶解炉では、鉄系スクラップ、ダスト塊成化物、コークスなどの原料は、炉頂の原料装入用のホッパー２から炉内に装入される。複数の羽口３からは熱風が吹き込まれ、コークスの燃焼ガスの熱で鉄系スクラップなどが溶解する。生成した溶銑は炉底部の出銑口（図示せず）から炉外に取り出される。また、ダストを随伴した排ガスは、炉体上部の排ガス出口から排気ダクト４に流れ、集塵装置５でダストが捕集される。
鉄系スクラップなどの鉄源とコークスは、炉内に同時に装入してもよいし、交互に装入してもよい。
鉄源としては、鉄系スクラップに加えて、例えば、銑鉄、還元鉄、鉄鉱石など装入してもよい。また、鉄源、コークス、ダスト塊成化物以外に、例えば、石灰石、他のダストやスラッジ類の塊成物、木炭や無煙炭等の炭材などを適宜装入してもよい。
【００１１】
まず、本発明の第一の製造方法について説明する。
図１に示す竪型スクラップ溶解炉（炉床径２ｍ、羽口数６本、羽口からの有効高さ７ｍ）を用い、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法について、以下のような試験を行った。
この試験では、鉄源として、シュレダー屑、プレス屑などの市中スクラップと製鉄所内で発生したスクラップ屑を９：１の割合（質量比）で含む鉄系スクラップを用いた。また、熱源であるコークスとしては、一般に販売されている鋳物用コークス（質量換算の平均粒径：１６０ｍｍ）と、篩分けにより４０ｍｍ以上の粒径に調整された高炉用コークス（質量換算の平均粒径：６０ｍｍ）を用いた。コークス原単位は、ダスト塊成化物の装入量に応じて１３０〜１８０ｋｇ／ｔとした。
また、送風量は１２０００〜１４０００Ｎｍ３／ｈ、送風温度は５５０℃とした。溶銑の出銑温度は１５００〜１５３０℃、炉頂ガス温度は２００〜２５０℃となった。
【００１２】
ダスト塊成化物は、竪型スクラップ溶解炉の排ガスから回収された亜鉛含有ダスト：３６mass％、ポルトランドセメント：７mass％からなる原料に、ポルトランドセメントの質量の１．５倍の水分を加え、混合機で十分に混合した後、振動成型法により１００ｍｍφ×１００ｍｍの円柱状に圧縮成型し、この成型物を７日間養生することにより作成した。ダスト塊成化物は、ダストの亜鉛濃度を事前に調整して、亜鉛濃度が１８mass％、２２mass％、３１mass％の３水準のものを作成した。なお、ダスト中のＺｎＯ以外の主要な成分は、主にＦｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯである。
【００１３】
上述した亜鉛濃度が異なるダスト塊成化物を、それぞれ鉄系スクラップおよびコークスとともに装入量を変えて炉内に装入し、溶銑の製造を行った。コークス種の配合比率は、鋳物用コークス比率６０mass％（質量比で鋳物用コークス：高炉用コークス＝６：４）で一定とした。この操業において発生した２次ダストを回収し、その亜鉛濃度を測定した。なお、２次ダストとは、竪型スクラップ溶解炉に当該炉発生ダストを塊成化したダスト塊成化物を装入して操業した際に生成するダストを指す。
その結果を図２に示す。これによれば、ダスト塊成化物の装入量が多いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度は高くなり、また、ダスト塊成化物中の亜鉛濃度が高いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度も高くなる。したがって、コークス種の配合比率（ここでは、鋳物用コークスと高炉用コークスの配合比率）を一定とした時は、ダスト塊成化物の亜鉛濃度とダスト塊成化物の炉装入量に応じて、発生２次ダストの亜鉛濃度が決まることが判る。
【００１４】
したがって、本発明の第一の製造方法では、次のようにして操業を行う。
まず、炉に装入しようとするダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を、塊成化前のダストの成分分析などにより予め測定しておく。一方、図２に示すような「コークス種の配合比率（ｄ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との関係」（以下、便宜上「（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係」という）を実験により事前に求めておき、この既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【００１５】
実際の操業においては、例えば、上記「（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係」をコークス種の配合比率（ｄ）毎に対照テーブル化してコンピュータの記憶手段に記憶させておき、この対照テーブルを用いてダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求める。
例えば、コークス種の配合比率（ｄ）が鋳物用コークス比率６０mass％（質量比で鋳物用コークス：高炉用コークス＝６：４）の場合、図２に示す「（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係」の対照テーブル（但し、図２は対照データの一部のみを表示してある）が用いられるとすると、次のような操業が行われる。目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が５０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が３１mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は２３ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は５８ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【００１６】
同様に、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が４０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は２７ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が１８mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は４８ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【００１７】
次に、本発明の第二の製造方法について説明する。
上述した本発明の第一の製造方法の場合と同じ竪型スクラップ溶解炉を用い、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法について、以下のような試験を行った。
使用した鉄系スクラップ、コークスおよびダスト塊成化物、炉の送風条件やコークス原単位などについては、上述した本発明の第一の製造方法の場合と同様とした。
上述した亜鉛濃度が異なるダスト塊成化物を、それぞれ鉄系スクラップおよびコークスとともに炉内に装入し、鋳物用コークスと高炉用コークスの配合比率を変化させて、溶銑の製造を行った。ダスト塊成化物の炉装入量は６０ｋｇ／ｔで一定とした。この操業において発生した２次ダストを回収し、その亜鉛濃度を測定した。
【００１８】
その結果を図３に示す。これによれば、ダスト塊成化物中の亜鉛濃度が高いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度が高くなり、また、コークス中の鋳物用コークスの配合比率が高いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度も高くなる。これは、鋳物用コークスは高炉用コークスに較べて灰分が少ないため、その灰分によるダスト発生量が少なく、その分亜鉛濃度が高くなるためであると考えられる。したがって、ダスト塊成化物の炉内装入量を一定とした時は、ダスト塊成化物の亜鉛濃度とコークス種の配合比率に応じて、発生２次ダストの亜鉛濃度が決まることが判る。
【００１９】
したがって、本発明の第二の製造方法では、次のようにして操業を行う。
まず、炉に装入しようとするダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を、塊成化前のダストの成分分析などにより予め測定しておく。一方、図３に示すような「ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とコークス種の配合比率（ｄ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との関係」（以下、便宜上「（ａ），（ｄ），（ｃ）の関係」という）を実験により事前に求めておき、この既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたコークス種の配合比率（ｄ）を求め、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。
【００２０】
実際の操業においては、例えば、上記「（ａ），（ｄ），（ｃ）の関係」をダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）毎に対照テーブル化してコンピュータの記憶手段に記憶させておき、この対照テーブルを用いてコークス種の配合比率（ｄ）を求める。
例えば、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）が６０ｋｇ／ｔの場合、図３に示す「（ａ），（ｄ），（ｃ）の関係」の対照テーブル（但し、図３は対照データの一部のみを表示してある）が用いられるとすると、次のような操業が行われる。目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が５０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が３１mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：４８mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：９７mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。
【００２１】
同様に、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が４０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：０mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が１８mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：４６mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。
このように本発明の第二の製造方法によれば、高価な鋳物用コークスの使用量を最適化でき、安価で効率的な溶銑製造を行うことができる。
なお、鋳物用コークスとは、一般に「鋳物コークス」の名称で市販されているコークスであり、質量換算の平均粒径が１００ｍｍ以上のものを指す。また、高炉用コークスとは、篩分けにより４０ｍｍ以上の粒径に調整されたコークスであり、質量換算の平均粒径が４０ｍｍ以上のものを指す。
【００２２】
以上述べた本発明の第一および第二の製造方法ともに、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御することができ、これにより高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することができる。このため精錬用の亜鉛原料として利用できる亜鉛濃度が５０mass％以上２次ダストも容易に得ることができる。
以下、本発明で使用するダスト塊成化物の好ましい実施形態について説明する。
亜鉛含有ダストを塊成化したダスト塊成化物を竪型スクラップ溶解炉にリサイクル装入するプロセスにおいて、なるべく高い亜鉛濃度の２次ダストを回収するには、炉内で粉化しにくい高強度のダスト塊成化物を用いることが有効である。これは、ダスト塊成化物が炉内で粉化するとダストになるため、炉内でのダスト塊成化物の粉化が抑えられれば、２次ダスト中の亜鉛量は一定でも亜鉛以外のダスト分が減少し、２次ダスト中の亜鉛濃度が上昇することになるからである。しかし、酸化亜鉛を多く含むダストは、酸化亜鉛自体が微粒で且つ粒度分布が狭いため高強度の塊成化物が得られにくく、しかも嵩密度が小さい（通常、嵩密度０．８以下）ために成型性も悪い。
【００２３】
したがって、ダスト塊成化物を製造する方法は任意であるが、なるべく高強度のダスト塊成化物を安定して製造するという観点からは、以下のような圧縮成型法で製造することが好ましい。
すなわち、圧縮成型法では、亜鉛含有ダストと水硬性バインダーとを主体とする原料に適量の水を加えて混合した後、圧縮成型し、この圧縮成型物を水和硬化させてダスト塊成化物とする。水硬性バインダーとしては、ポルトランドセメントが一般的であるが、それ以外に、例えば、高炉セメント、高炉水砕スラグ微粉末、生石灰、アルミナセメントなどを用いてもよく、これら水硬性バインダーの１種以上を用いることができる。なお、石膏（硫酸カルシウム）などのように硫黄を含有する水硬性バインダーは、溶銑中の硫黄濃度を上昇させるため、あまり好ましくないが、溶銑中から不純物である硫黄を除去する工程に余裕がある場合には使用してもよい。また、硬化速度の調整のために、必要に応じて硬化促進剤を使用してもよい。
【００２４】
通常、原料中での水硬性バインダーの配合量は４〜１５mass％、好ましくは７〜１２mass％程度が適当であり、また、水分量は原料１００質量部に対して１０〜２０質量部程度が適当である。
また、原料として亜鉛含有ダスト、水硬性バインダー以外の粉粒物を適宜配合してもよい。例えば、原料に適度な粒度分布を与えて成型性を高めるために、亜鉛含有ダストよりも粒度が大きい粉粒物（例えば、焼結篩下粉などのような鉄酸化物を含む粉粒物）を配合することができる。
【００２５】
水分が添加された原料は混合機（例えば、撹拌羽根を備えた混合機）で十分に混合した後、圧縮成型する。この圧縮成型工程は、型枠を用いた成型、押し出し成型、ロールプレス成型など任意の方式で行うことができるが、亜鉛含有ダストは成型性が極めて悪い粉体であるため、適切に圧縮成型して安定した品質の成型物を得るという観点からは、型枠を用いた成型が好ましく、そのなかでも型枠を振動させながら圧縮成型を行う振動成型が特に好ましい。この振動成型は、嵩密度が小さい亜鉛含有ダストを型枠内に高密度に充填するのに適している。成型物の形状は任意であるが、炉に装入した際の粉化をなるべく抑えるために角部が少ない方が好ましい。
【００２６】
原料を圧縮成型して得られた成型物は、水硬性バインダーにより水和硬化させるため、一定期間養生させる。この養生の方法や期間は任意であり、例えば、蒸気による一次養生を行った後、大気下での二次養生を行ってもよい。養生期間は、養生スペースや生産性などの面からはなるべく短い方が好ましいが、養生後の必要強度に応じて適宜選択すればよい。一般には、１週間以上が好ましい。なお、養生期間が長ければ成型物の保管すべき量が増加するので、十分な置き場が確保できない場合は、硬化促進剤などを用いて、期間を短縮するなどの対応をすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】竪型スクラップ溶解炉の一例を模式的に示す説明図
【図２】竪型スクラップ溶解炉で炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法において、ダスト塊成化物の亜鉛濃度およびダスト塊成化物の炉装入量と発生２次ダストの亜鉛濃度との関係を示すグラフ
【図３】竪型スクラップ溶解炉で炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法において、ダスト塊成化物の亜鉛濃度およびコークス種の配合比率と発生２次ダストの亜鉛濃度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
１ 炉体
２ ホッパー
３ 羽口
４ 熱風管
５ 排気ダクト
６ 集塵装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型スクラップ溶解炉を用い、鉄系スクラップを主体とする鉄源をコークスの燃焼熱により溶解して溶銑を製造する方法において、炉装入物の一部として炉発生ダストを塊成化したダスト塊成化物を用いる溶銑製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、竪型溶解炉を用いて鉄系スクラップを溶解するプロセスが知られており（例えば、特許文献１）、このプロセスでは、竪型溶解炉の炉頂部から鉄系スクラップとコークスを装入し、炉下部に設けられた複数の羽口（送風羽口）から熱風を吹き込み、コークスの燃焼熱で鉄系スクラップを溶解することにより溶銑が得られる。
一般に、鉄系スクラップには亜鉛めっき材などに由来する亜鉛が相当量含まれており、上記プロセスでは、鉄系スクラップに含まれる亜鉛が炉内を降下する過程で加熱されて金属蒸気となる。この亜鉛の金属蒸気は炉内ガス流に随伴して上昇し、温度が低い炉頂付近に達すると酸化されて微細な酸化亜鉛になり、ダストの一部として炉排ガスとともに排出される。このため炉排ガスから回収されるダストには、亜鉛が２０〜３０mass％程度含まれている。
【０００３】
このようなダストに含まれる亜鉛は、資源として再利用される必要があるが、亜鉛含有ダストをそのまま精錬用の亜鉛原料として利用するには、少なくとも５０mass％程度の亜鉛濃度が必要である。したがって、上記プロセスで回収されるような亜鉛濃度のダストは、精錬用の亜鉛原料とするためには亜鉛を濃縮するための特別な処理が必要であり、処理コストがかかる。
このような問題に対して、製鉄用の竪型溶解炉で発生する亜鉛含有ダストを塊成化し、このダスト塊成化物を竪型溶解炉でリサイクル装入することで、２次ダスト（炉にダスト塊成化物を装入して操業した際に生成するダスト）中に亜鉛を濃化させ、亜鉛濃度が高められたダストを回収する方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開昭５６−１５６７０９号公報
【特許文献２】特開昭５５−１２５２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者らが検討した結果では、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造するプロセスでは、ダスト塊成化物の亜鉛濃度、ダスト塊成化物の装入量、使用するコークス種（鋳物用コークス、高炉用コークス）の配合比率などによって、２次ダストの亜鉛濃度が大きく変化するため、目標とするような高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することは難しいことが判った。
したがって本発明の目的は、竪型スクラップ溶解炉において、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する際に、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御することができ、これにより高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することができる溶銑製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下とおりである。
［1］竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
コークス種の配合比率（ｄ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【０００６】
［2］竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とコークス種の配合比率（ｄ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたコークス種の配合比率（ｄ）を求め、この配合比率のコークスを炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【０００７】
［3］上記［1］または［2］の製造方法において、ダスト塊成化物は、竪型スクラップ溶解炉において発生した亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストと水硬性バインダーとを主体とし、水分添加された原料混合物を圧縮成型した後、水和硬化させたダスト塊成化物であることを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの製造方法において、発生２次ダストを精錬用の亜鉛原料として回収することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の溶銑製造方法によれば、竪型スクラップ溶解炉において、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する際に、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御することができ、これにより高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込み、コークスの燃焼熱で鉄系スクラップを溶解することにより溶銑を製造する方法である。
図１は、竪型スクラップ溶解炉の一例を模式的に示すもので、１炉体、２は炉頂に設けられる原料装入用のホッパー、３は炉下部の周方向において適当な間隔で設けられる複数の羽口（送風羽口）、４はこの羽口３に熱風を供給する熱風管、５は炉体上部の排ガス出口に接続された排気ダクト、６はこの排気ダクト５の途中に設けられる集塵装置である。この溶解炉の大きさ等に本質的な制限はないが、実質的に操業可能若しくは操業上有利なサイズとして、通常は、羽口位置での炉内径が２〜４ｍ程度、炉高が６〜１０ｍ程度である。
【００１０】
このような竪型スクラップ溶解炉では、鉄系スクラップ、ダスト塊成化物、コークスなどの原料は、炉頂の原料装入用のホッパー２から炉内に装入される。複数の羽口３からは熱風が吹き込まれ、コークスの燃焼ガスの熱で鉄系スクラップなどが溶解する。生成した溶銑は炉底部の出銑口（図示せず）から炉外に取り出される。また、ダストを随伴した排ガスは、炉体上部の排ガス出口から排気ダクト４に流れ、集塵装置５でダストが捕集される。
鉄系スクラップなどの鉄源とコークスは、炉内に同時に装入してもよいし、交互に装入してもよい。
鉄源としては、鉄系スクラップに加えて、例えば、銑鉄、還元鉄、鉄鉱石など装入してもよい。また、鉄源、コークス、ダスト塊成化物以外に、例えば、石灰石、他のダストやスラッジ類の塊成物、木炭や無煙炭等の炭材などを適宜装入してもよい。
【００１１】
まず、本発明の第一の製造方法について説明する。
図１に示す竪型スクラップ溶解炉（炉床径２ｍ、羽口数６本、羽口からの有効高さ７ｍ）を用い、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法について、以下のような試験を行った。
この試験では、鉄源として、シュレダー屑、プレス屑などの市中スクラップと製鉄所内で発生したスクラップ屑を９：１の割合（質量比）で含む鉄系スクラップを用いた。また、熱源であるコークスとしては、一般に販売されている鋳物用コークス（質量換算の平均粒径：１６０ｍｍ）と、篩分けにより４０ｍｍ以上の粒径に調整された高炉用コークス（質量換算の平均粒径：６０ｍｍ）を用いた。コークス原単位は、ダスト塊成化物の装入量に応じて１３０〜１８０ｋｇ／ｔとした。
また、送風量は１２０００〜１４０００Ｎｍ３／ｈ、送風温度は５５０℃とした。溶銑の出銑温度は１５００〜１５３０℃、炉頂ガス温度は２００〜２５０℃となった。
【００１２】
ダスト塊成化物は、竪型スクラップ溶解炉の排ガスから回収された亜鉛含有ダスト：３６mass％、ポルトランドセメント：７mass％からなる原料に、ポルトランドセメントの質量の１．５倍の水分を加え、混合機で十分に混合した後、振動成型法により１００ｍｍφ×１００ｍｍの円柱状に圧縮成型し、この成型物を７日間養生することにより作成した。ダスト塊成化物は、ダストの亜鉛濃度を事前に調整して、亜鉛濃度が１８mass％、２２mass％、３１mass％の３水準のものを作成した。なお、ダスト中のＺｎＯ以外の主要な成分は、主にＦｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯである。
【００１３】
上述した亜鉛濃度が異なるダスト塊成化物を、それぞれ鉄系スクラップおよびコークスとともに装入量を変えて炉内に装入し、溶銑の製造を行った。コークス種の配合比率は、鋳物用コークス比率６０mass％（質量比で鋳物用コークス：高炉用コークス＝６：４）で一定とした。この操業において発生した２次ダストを回収し、その亜鉛濃度を測定した。なお、２次ダストとは、竪型スクラップ溶解炉に当該炉発生ダストを塊成化したダスト塊成化物を装入して操業した際に生成するダストを指す。
その結果を図２に示す。これによれば、ダスト塊成化物の装入量が多いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度は高くなり、また、ダスト塊成化物中の亜鉛濃度が高いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度も高くなる。したがって、コークス種の配合比率（ここでは、鋳物用コークスと高炉用コークスの配合比率）を一定とした時は、ダスト塊成化物の亜鉛濃度とダスト塊成化物の炉装入量に応じて、発生２次ダストの亜鉛濃度が決まることが判る。
【００１４】
したがって、本発明の第一の製造方法では、次のようにして操業を行う。
まず、炉に装入しようとするダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を、塊成化前のダストの成分分析などにより予め測定しておく。一方、図２に示すような「コークス種の配合比率（ｄ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との関係」（以下、便宜上「（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係」という）を実験により事前に求めておき、この既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【００１５】
実際の操業においては、例えば、上記「（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係」をコークス種の配合比率（ｄ）毎に対照テーブル化してコンピュータの記憶手段に記憶させておき、この対照テーブルを用いてダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求める。
例えば、コークス種の配合比率（ｄ）が鋳物用コークス比率６０mass％（質量比で鋳物用コークス：高炉用コークス＝６：４）の場合、図２に示す「（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係」の対照テーブル（但し、図２は対照データの一部のみを表示してある）が用いられるとすると、次のような操業が行われる。目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が５０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が３１mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は２３ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は５８ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【００１６】
同様に、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が４０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は２７ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が１８mass％であると、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）は４８ｋｇ／ｔと計算されるので、この量のダスト塊成化物を炉に装入して操業を行う。
【００１７】
次に、本発明の第二の製造方法について説明する。
上述した本発明の第一の製造方法の場合と同じ竪型スクラップ溶解炉を用い、炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法について、以下のような試験を行った。
使用した鉄系スクラップ、コークスおよびダスト塊成化物、炉の送風条件やコークス原単位などについては、上述した本発明の第一の製造方法の場合と同様とした。
上述した亜鉛濃度が異なるダスト塊成化物を、それぞれ鉄系スクラップおよびコークスとともに炉内に装入し、鋳物用コークスと高炉用コークスの配合比率を変化させて、溶銑の製造を行った。ダスト塊成化物の炉装入量は６０ｋｇ／ｔで一定とした。この操業において発生した２次ダストを回収し、その亜鉛濃度を測定した。
【００１８】
その結果を図３に示す。これによれば、ダスト塊成化物中の亜鉛濃度が高いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度が高くなり、また、コークス中の鋳物用コークスの配合比率が高いほど、発生２次ダスト中の亜鉛濃度も高くなる。これは、鋳物用コークスは高炉用コークスに較べて灰分が少ないため、その灰分によるダスト発生量が少なく、その分亜鉛濃度が高くなるためであると考えられる。したがって、ダスト塊成化物の炉内装入量を一定とした時は、ダスト塊成化物の亜鉛濃度とコークス種の配合比率に応じて、発生２次ダストの亜鉛濃度が決まることが判る。
【００１９】
したがって、本発明の第二の製造方法では、次のようにして操業を行う。
まず、炉に装入しようとするダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を、塊成化前のダストの成分分析などにより予め測定しておく。一方、図３に示すような「ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とコークス種の配合比率（ｄ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との関係」（以下、便宜上「（ａ），（ｄ），（ｃ）の関係」という）を実験により事前に求めておき、この既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたコークス種の配合比率（ｄ）を求め、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。
【００２０】
実際の操業においては、例えば、上記「（ａ），（ｄ），（ｃ）の関係」をダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）毎に対照テーブル化してコンピュータの記憶手段に記憶させておき、この対照テーブルを用いてコークス種の配合比率（ｄ）を求める。
例えば、ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）が６０ｋｇ／ｔの場合、図３に示す「（ａ），（ｄ），（ｃ）の関係」の対照テーブル（但し、図３は対照データの一部のみを表示してある）が用いられるとすると、次のような操業が行われる。目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が５０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が３１mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：４８mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：９７mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。
【００２１】
同様に、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）が４０mass％の場合には、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が２２mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：０mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。また、測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）が１８mass％であると、コークス種の配合比率（ｄ）は鋳物用コークス比率：４６mass％と計算されるので、この配合比率のコークスを炉に装入して操業を行う。
このように本発明の第二の製造方法によれば、高価な鋳物用コークスの使用量を最適化でき、安価で効率的な溶銑製造を行うことができる。
なお、鋳物用コークスとは、一般に「鋳物コークス」の名称で市販されているコークスであり、質量換算の平均粒径が１００ｍｍ以上のものを指す。また、高炉用コークスとは、篩分けにより４０ｍｍ以上の粒径に調整されたコークスであり、質量換算の平均粒径が４０ｍｍ以上のものを指す。
【００２２】
以上述べた本発明の第一および第二の製造方法ともに、２次ダストの亜鉛濃度を的確に制御することができ、これにより高い亜鉛濃度の２次ダストを安定して回収することができる。このため精錬用の亜鉛原料として利用できる亜鉛濃度が５０mass％以上２次ダストも容易に得ることができる。
以下、本発明で使用するダスト塊成化物の好ましい実施形態について説明する。
亜鉛含有ダストを塊成化したダスト塊成化物を竪型スクラップ溶解炉にリサイクル装入するプロセスにおいて、なるべく高い亜鉛濃度の２次ダストを回収するには、炉内で粉化しにくい高強度のダスト塊成化物を用いることが有効である。これは、ダスト塊成化物が炉内で粉化するとダストになるため、炉内でのダスト塊成化物の粉化が抑えられれば、２次ダスト中の亜鉛量は一定でも亜鉛以外のダスト分が減少し、２次ダスト中の亜鉛濃度が上昇することになるからである。しかし、酸化亜鉛を多く含むダストは、酸化亜鉛自体が微粒で且つ粒度分布が狭いため高強度の塊成化物が得られにくく、しかも嵩密度が小さい（通常、嵩密度０．８以下）ために成型性も悪い。
【００２３】
したがって、ダスト塊成化物を製造する方法は任意であるが、なるべく高強度のダスト塊成化物を安定して製造するという観点からは、以下のような圧縮成型法で製造することが好ましい。
すなわち、圧縮成型法では、亜鉛含有ダストと水硬性バインダーとを主体とする原料に適量の水を加えて混合した後、圧縮成型し、この圧縮成型物を水和硬化させてダスト塊成化物とする。水硬性バインダーとしては、ポルトランドセメントが一般的であるが、それ以外に、例えば、高炉セメント、高炉水砕スラグ微粉末、生石灰、アルミナセメントなどを用いてもよく、これら水硬性バインダーの１種以上を用いることができる。なお、石膏（硫酸カルシウム）などのように硫黄を含有する水硬性バインダーは、溶銑中の硫黄濃度を上昇させるため、あまり好ましくないが、溶銑中から不純物である硫黄を除去する工程に余裕がある場合には使用してもよい。また、硬化速度の調整のために、必要に応じて硬化促進剤を使用してもよい。
【００２４】
通常、原料中での水硬性バインダーの配合量は４〜１５mass％、好ましくは７〜１２mass％程度が適当であり、また、水分量は原料１００質量部に対して１０〜２０質量部程度が適当である。
また、原料として亜鉛含有ダスト、水硬性バインダー以外の粉粒物を適宜配合してもよい。例えば、原料に適度な粒度分布を与えて成型性を高めるために、亜鉛含有ダストよりも粒度が大きい粉粒物（例えば、焼結篩下粉などのような鉄酸化物を含む粉粒物）を配合することができる。
【００２５】
水分が添加された原料は混合機（例えば、撹拌羽根を備えた混合機）で十分に混合した後、圧縮成型する。この圧縮成型工程は、型枠を用いた成型、押し出し成型、ロールプレス成型など任意の方式で行うことができるが、亜鉛含有ダストは成型性が極めて悪い粉体であるため、適切に圧縮成型して安定した品質の成型物を得るという観点からは、型枠を用いた成型が好ましく、そのなかでも型枠を振動させながら圧縮成型を行う振動成型が特に好ましい。この振動成型は、嵩密度が小さい亜鉛含有ダストを型枠内に高密度に充填するのに適している。成型物の形状は任意であるが、炉に装入した際の粉化をなるべく抑えるために角部が少ない方が好ましい。
【００２６】
原料を圧縮成型して得られた成型物は、水硬性バインダーにより水和硬化させるため、一定期間養生させる。この養生の方法や期間は任意であり、例えば、蒸気による一次養生を行った後、大気下での二次養生を行ってもよい。養生期間は、養生スペースや生産性などの面からはなるべく短い方が好ましいが、養生後の必要強度に応じて適宜選択すればよい。一般には、１週間以上が好ましい。なお、養生期間が長ければ成型物の保管すべき量が増加するので、十分な置き場が確保できない場合は、硬化促進剤などを用いて、期間を短縮するなどの対応をすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】竪型スクラップ溶解炉の一例を模式的に示す説明図
【図２】竪型スクラップ溶解炉で炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法において、ダスト塊成化物の亜鉛濃度およびダスト塊成化物の炉装入量と発生２次ダストの亜鉛濃度との関係を示すグラフ
【図３】竪型スクラップ溶解炉で炉発生ダストをダスト塊成化物としてリサイクル装入しつつ溶銑を製造する方法において、ダスト塊成化物の亜鉛濃度およびコークス種の配合比率と発生２次ダストの亜鉛濃度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
１ 炉体
２ ホッパー
３ 羽口
４ 熱風管
５ 排気ダクト
６ 集塵装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
コークス種の配合比率（ｄ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項２】
竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とコークス種の配合比率（ｄ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたコークス種の配合比率（ｄ）を求め、この配合比率のコークスを炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項３】
ダスト塊成化物は、竪型スクラップ溶解炉において発生した亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストと水硬性バインダーとを主体とし、水分添加された原料混合物を圧縮成型した後、水和硬化させたダスト塊成化物であることを特徴とする、請求項１または２に記載の竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項４】
発生２次ダストを精錬用の亜鉛原料として回収することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項１】
竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
コークス種の配合比率（ｄ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を求め、この量のダスト塊成化物を炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項２】
竪型スクラップ溶解炉において、鉄系スクラップを主体とする鉄源と、コークスと、当該竪型スクラップ溶解炉において発生する亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストを塊成化したダスト塊成化物を炉内に装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込んで溶銑を製造する方法であって、
炉に装入すべきダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）を予め測定しておき、
ダスト塊成化物の炉装入量（ｂ）を一定とした時の、ダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）とコークス種の配合比率（ｄ）と発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）との既知の関係に基づき、前記測定されたダスト塊成化物の亜鉛濃度（ａ）から、目標とする発生２次ダストの亜鉛濃度（ｃ）に応じたコークス種の配合比率（ｄ）を求め、この配合比率のコークスを炉に装入することを特徴とする、竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項３】
ダスト塊成化物は、竪型スクラップ溶解炉において発生した亜鉛含有ダストまたはこれを含むダストと水硬性バインダーとを主体とし、水分添加された原料混合物を圧縮成型した後、水和硬化させたダスト塊成化物であることを特徴とする、請求項１または２に記載の竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【請求項４】
発生２次ダストを精錬用の亜鉛原料として回収することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２９１３３４（Ｐ２００８−２９１３３４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３９７９４（Ｐ２００７−１３９７９４）
【出願日】平成１９年５月２６日（２００７．５．２６）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２６日（２００７．５．２６）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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