TW201819641A - 將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法 - Google Patents
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Abstract
一種將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，包含一混合步驟、一成型步驟、一熔融步驟，及一投料步驟。該混合步驟是將多數呈粉狀或泥狀的廢棄物與一添加劑及一黏結劑混合攪拌，形成一拌和料。該成型步驟是使該拌和料成型為多個呈團狀的預投料錠。該熔融步驟是使煉鋼原料在該煉鋼爐體設備中熔融為鋼液。而該投料步驟則將所述的預投料錠投入該煉鋼爐體設備中，與所述的鋼液混合而繼續進行煉鋼。藉由上述步驟，可將粉狀或者泥狀的廢棄物再生利用於煉鋼製程中，能取代煉鋼需添加的增碳劑、助燃劑，或重金屬合金添加劑。
Description
本發明是有關於一種廢棄物再利用的方法，特別是指一種將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法。
飛灰、粉塵等等的粉狀廢棄物，是許多工業事業體會產生的有害廢棄物，由於所述粉狀廢棄物的顆粒較細，特別容易自儲放空間四處飛散，除了難以確實儲放的問題之外，所述粉狀廢棄物本身亦含有例如戴奧辛、重金屬等等的有害成份，若是任其飛散而未做進一步的處理，對於土壤或者水源都有可能造成污染，甚至大量飄散在空氣中而被人體吸入時，還會對人體健康產生莫大的影響。
中華民國第593684號專利案公開之技術特徵，為一種將廢棄物回收而利用於電弧爐煉鋼的方法，操作程序依序為：
(1)將適當之焦炭置入電弧爐爐體內部底層；
(2)將適量之廢鐵/廢鋼(約總重量之四分之一至三分之一)置於焦炭層上面，並藉由石墨電極組產生之高溫電弧將廢鐵/廢鋼熔融成鋼液，並適時加入適量之含石灰物質；
(3)利用滲鋁管或具有類似功能之噴粉器具將與廢鐵/廢鋼總重量適當百分比之粉狀有害物質分批噴入熔融之鋼液中，擷取其中可能存在之石灰質及金屬成份，並將其中之有害有機物質加以破壞去除，至於其中之灰份組成，則一併與正常之熔渣流出,待冷卻後可逕予直接再利用；
(4)適時重複步驟(2)與(3)，直至預定熔煉之廢鐵/廢鋼完全形成鋼液，且預定處理之粉狀有害物質完全噴入鋼液中，熔渣(氧化渣)亦已完全流出為止；
(5)將電弧爐鋼液進一步移至精煉爐調整所需鋼種之成份及溫度，並經由連續鑄造機產製成鋼胚。
上述的處理方法雖然可使粉狀有害廢棄物質利用於電弧爐煉鋼，但所述的粉狀有害廢棄物質經由噴粉器具噴入鋼液時，容易與大氣中及壓縮空氣中的水氣混合，成為泥狀物而附著於噴粉器具的管壁，在短時間噴吹使用後容易產生阻塞，故無法有效將粉狀有害廢棄物質噴入鋼液內。
因此，本發明之目的，即在提供一種得以確實將廢棄物熔入鋼液內之將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法。
於是，本發明將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，包含一混合步驟、一成型步驟、一熔融步驟，及一投料步驟。該混合步驟是將多數呈粉狀或泥狀的廢棄物與一添加劑及一黏結劑混合攪拌，形成一拌和料。該成型步驟是使該拌和料成型為多個呈團狀的預投料錠。該熔融步驟是使煉鋼材料在該煉鋼爐體設備中熔融為鋼液。而該投料步驟則將所述的預投料錠投入該煉鋼爐體設備中，與所述的鋼液混合而繼續進行煉鋼。
本發明之功效在於：將廢棄物製成該等預投料錠，在該投料步驟中能確實使所述廢棄物熔入鋼液中，而所述廢棄物中所含的無機重金屬成分，會熔解於鋼液內或者玻璃化，形成煉鋼爐渣，所述的重金屬成分在爐渣固化後則不易再溶出至環境中；所述廢棄物中所含的有機成分，則會在高溫中汽化或者解離，除了在煉鋼時可產生添加增碳劑、助燃劑，或重金屬合金添加劑的效果以外，有害物質還會被破壞，故能同時達成利用廢棄物以及處理有害物質的目的。
參閱圖1，本發明將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法之實施例，包含一混合步驟11、一成型步驟12、一熔融步驟13，及一投料步驟14。其中，所述的煉鋼爐體設備可為電弧爐、頂吹爐、精煉爐，且不以上述為限。
該混合步驟11是將多數呈粉狀或泥狀的廢棄物與一添加劑及一黏結劑混合攪拌，形成一拌和料。而所述廢棄物、該添加劑，與該黏結劑混合的比例會隨廢棄物狀態(含水率、有機/無機成分、發熱值、粒度、黏稠度等)而有所變動需適時調整，無一固定比例，並且添加劑或黏結劑組成比例可為零。其中，該添加劑可為金屬表面處理過程中產生的噴砂廢棄物、石灰粉末、碳類粉末，或者煉鋼過程中產生的還原渣。
該成型步驟12是使該拌和料成型為多個呈團狀的預投料錠，配合後續步驟的需求，可將該等預投料錠成型為例如球狀、盤狀等等的形狀。
該熔融步驟13是使煉鋼原料在該煉鋼爐體設備中熔融為鋼液。
該投料步驟14則將所述的預投料錠投入該煉鋼爐體設備中，與所述的鋼液混合而繼續進行煉鋼，投入該煉鋼爐體設備之該預投料錠與鋼液的重量百分濃度比為0.5%至10%。
參閱圖2，為採用該實施例在一煉鋼廠中處理污泥類廢棄物的完整流程，依據如圖1所述之成型步驟12製成的預投料錠，得以與煉鋼原料一同置入集料桶，接著一同送入煉鋼爐體(在此為一電弧爐)中加熱熔融。由於污泥類廢棄物具有高熱值，並且含有重金屬，以及其他得以被電弧爐資源化的價值成分，故以污泥類廢棄物製成的該預投料錠，還能在電弧爐加熱煉鋼的階段，利用自動投料系統與例如助燃劑、增碳劑、金屬摻雜物等等煉鋼副原料一同投入，達成降低耗用電力、縮短批次作業時間，以及取代部分煉鋼副原料之效果的功效，有效地在維持同等煉鋼品質的前提下，藉此降低煉鋼成本。除此之外，電弧爐輸出鋼液後，在後續的精煉爐以及頂吹爐之後續製程中，亦可以在煉鋼爐體中投入所述的預投料錠，產生助燃劑、增碳劑，或者重金屬合金添加劑的功效。最後，經過該精煉爐或該頂吹爐精煉的鋼液，則透過鑄造機成型為鋼胚，所產生的塵灰廢棄物則利用集塵設備收集。
參閱圖3，為採用該實施例在一煉鋼廠中處理飛灰類廢棄物的完整流程，與如圖2所示之流程的差異，在於以飛灰類廢棄物製成之預投料錠，並未於後續之精煉爐以及頂吹爐的精煉階段添加，詳細說明如後。由於飛灰類廢棄物內含部分可利用的無機物質，例如可於熔融態中回收的重金屬成分，石灰質等等成分則可增加爐渣鹽基度，使得耐火材使用回數提高。除了上述功效之外，在妥善處理有害廢棄物的角度而言，未在煉鋼時被利用其他無機物成分，則會在煉鋼完成後形成爐渣，所述爐渣則不會再溶出至環境中，可通過毒性溶出實驗的溶出標準。而未被利用的有機物成分，則會在高溫下完全被汽化或解離，有效破壞有機物中的有害或毒性成分，實際測量煙道氣體的結果顯示，戴奧辛氣體濃度可降至0.5ng-TEQ/Nm3
，確實符合現行規定的廢氣排放標準。除此之外，產生的塵灰還可以交由相關業者回收處理，得到仍可處理而供後續利用的氧化鋅成分。
綜上所述，本發明將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，得以製成可在煉鋼製程中使用的預投料錠，直接以錠狀物投入的方式，得以確保所述預投料錠與煉鋼的鋼液混合，並且能達成廢棄物回收再利用的目的，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
11‧‧‧混合步驟
12‧‧‧成型步驟
13‧‧‧熔融步驟
14‧‧‧投料步驟
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一流程圖，說明本發明將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法之一實施例；及 圖2與圖3皆是流程圖，分別說明使用該實施例處理污泥類廢棄物以及飛灰類廢棄物的過程。
Claims (6)
- 一種將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，包含： 一混合步驟，將多數呈粉狀或泥狀的廢棄物與一添加劑及一黏結劑混合攪拌，形成一拌和料； 一成型步驟，使該拌和料成型為多個呈團狀的預投料錠； 一熔融步驟，使煉鋼原料在該煉鋼爐體設備中熔融為鋼液；及 一投料步驟，將所述的預投料錠投入該煉鋼爐體設備中，與所述的鋼液混合而繼續進行煉鋼。
- 如請求項1所述將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，其中，在該投料步驟中，投入該煉鋼爐體設備之該預投料錠與鋼液的重量百分濃度比為0.5%至10%。
- 如請求項1所述將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，其中，該添加劑為金屬表面處理過程中產生的噴砂廢棄物。
- 如請求項1所述將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，其中，該添加劑為石灰粉末。
- 如請求項1所述將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，其中，該添加劑為碳類粉末。
- 如請求項1所述將廢棄物於煉鋼爐體設備再利用的方法，其中，該添加劑為煉鋼過程產生的還原渣。
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