JP2002059421A

JP2002059421A - 粒状プラスティック造粒装置の操業運転方法

Info

Publication number: JP2002059421A
Application number: JP2000246652A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Tadokoro; 謙一郎田所; Genji Kanetani; 弦治金谷; Hiroshi Nakatani; 寛中谷; Hoshiyo Koyanagi; 保章小柳
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】粒状プラスティック原料の品質を維持すると
共に、高生産性を確保するための粒状のプラスティック
成形物造粒装置の運転制御方法を開発する。【解決手段】造粒装置１２の上流側に貯留装置１１が
配設され、造粒機１３として、複数基の軟化・溶融−押
出し成形式造粒機を用い、造粒運転中の造粒機の内、一
部の造粒機で造粒運転異常が発生した場合に、造粒運転
異常を検知し、その運転異常の情報に基づき、造粒運転
異常が発生した一部の造粒機を手動運転モードに切り替
え、その後、造粒運転異常が正常に復旧したことを検知
し、正常に復旧した造粒機を手動運転モードから自動運
転モードに切り替えることにより、造粒装置について自
動運転モードで操業を継続する。造粒装置の上流側の貯
留槽の上流側にプラスティックの付着水分を乾燥させる
ための乾燥装置１９が設けられ、更に造粒装置ライン下
流側に、プラスティック成形物の強制冷却装置２０が設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、産業廃棄物や一
般廃棄物から回収された使用済みプラスティックを、高
炉等工業用炉の操業において還元材や燃料として使用す
るために、炉内へ吹込み装入するのに適した粒状のプラ
スティック成形物に造粒するための造粒装置の操業運転
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物や一般廃棄物の中には、近
年、使用済みプラスティックが急増しており、その処理
が大きな問題となっている。特に高分子系の炭化水素化
合物であるプラスチックは、燃焼時の発熱量が大きいの
で焼却炉を損傷しやすく、そのため、その大量処理は困
難であり、その多くがごみ埋立地等に廃棄処分されてい
る。しかし、使用済みプラスティックを埋立て等の廃棄
処分にすることに対しては、環境上及び資源活用上大き
な問題がある。最近ではごみ埋立用地不足や、焼却処分
に伴なう有害ガス発生が重大な社会問題となっている。

【０００３】これに対して、使用済みプラスティックを
高炉等における鉱石の還元材として、あるいは補助燃料
として活用することにより、上記問題を解決しようとす
る技術が提案されている。即ち、含塩素プラスティック
の燃焼によりダイオキシン発生問題解決に対して多数の
提案がなされており、更に、高炉等の高温炉内への効率
的な吹込み技術に関する多数の技術が提案されている。
例えば、特開平９−１３７９２６号公報には、産業廃棄
物や一般廃棄物として発生する使用済みプラスティック
を、上述した目的で高炉等の工業用炉内に吹き込み供給
するに際し、使用済みプラスティックをフィルム状のも
のと、それ以外のものとに分別し、それぞれの形態の使
用済みプラスティックに対してそれぞれに適した異なる
工程で前処理及び所定の加工を施し、こうすることによ
り、炉内に吹き込むまでの貯留、搬送工程及び炉内吹込
み時における使用済みプラスティックの性状特性の改善
を図っている。

【０００４】ここで、特に、高炉の炉内へ使用済みプラ
スティックを鉱石還元材及び燃料として吹き込むための
重要な技術の一つとして、その使用済みプラスティック
を、高炉の炉内へ吹き込むのに適した粒径及び強度を有
する粒状のプラスティックに加工する成品品質向上技術
の開発、並びに、当該粒状のプラスティック製造のプラ
ントを効率よく運転して、高生産性を確保し得る操業運
転技術の開発が要請される。

【０００５】このような要請に対して、前者の成品品質
向上の技術については、従来、廃棄物から回収された使
用済みプラスティックを高炉の羽口から炉内への吹き込
むのに適した粒・塊状化加工方法として、使用済みプラ
スティックに対し、次の処理を施す方法が提案され、成
品品質の改善に寄与している。即ち、適切な破砕・粉
砕処理を施すことにより、粒・塊状化する方法、破砕
・粉砕等の適切な前処理を施した後、これに溶融ないし
半溶融処理を施して造粒化する方法、破砕・粉砕等の
適切な前処理を施した後、これに圧縮成形処理を施して
造粒化する方法、及び破砕・粉砕等の適切な前処理を
施した後、これに半溶融処理を施すと共に、圧縮成形処
理を施して造粒化する方法（例えば、特開平１１−１５
６８５５号公報、以下先行技術１という）が提案されて
いる。

【０００６】ところが、後者の操業運転技術についての
具体的提案は見当たらず、特に、粒状プラスティックの
製造プラントの中核を占める造粒装置に故障等の異常事
態が発生した場合の望ましい操業運転方法についての具
体的提案は見当らない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】先行技術１によれば、
図６に縦断面概要図を示すリング状ダイ−押出しロール
型の成形機（リングダイ造粒機）１が開示されており、
これにより粒状プラスティック成形物を調製する。リン
グダイ造粒機１は、固定軸を中心として駆動回転するリ
ング状ダイ２、リング状ダイ２の内周面に外周面が接触
しつつ回転又は転動する押出しロール３、及び、リング
状ダイ２の外周面上に近接して取り付けられたカッター
４で構成されている。リング状ダイ２には、リングの肉
厚を貫通して、放射状に多数のダイス孔５が設けられて
いる。リング状ダイ２を図６中、矢印Ｋ方向に回転さ
せ、装入原料６をリング状ダイ２の内部側に装入し、押
出しロール３により装入原料６を圧潰してダイス孔４内
に押し込む。装入原料６は、リング状ダイ２と押出しロ
ール３とにより圧縮され、リング状ダイ２の外周面側に
押し出され、円柱状のプラスティック圧縮成形物７が成
形される。こうしてリング状ダイ２から押し出された圧
縮成形物７はリング状ダイ２の外周面から所定距離の位
置に刃先を配設されたカッター４で所定の長さに切断さ
れて、円柱状の粒状プラスティック成形物８が得られ
る。こうして、目標とする寸法の円柱状を有し、高炉羽
口から吹き込まれた場合にレースウェイ内で所定の強度
を確保し得る、粒状の望ましいプラスティック成形物を
造粒する方法が開示されている。そして、先行技術１に
よれば、そのプラスティック成形加工法によれば、圧縮
成形装置のダイス孔を通過するときに、プラスティック
の表面摩擦により部分的に溶融するだけであり、全体の
温度が融点以上に上昇しないので、造粒物を冷却する必
要がなく、その結果、連続的に加工処理することが可能
であり、処理量を増やすことができるとしている。

【０００８】しかしながら、当該粒状プラスティック成
形物の造粒方法により調製された粒状プラスティック成
形物を、実用高炉の操業において鉱石還元材として活用
し、その効果を十分に発揮させるためには、当該粒状プ
ラスティック成形物の成品品質を高度に維持すると共
に、上述したリングダイ造粒機を含む造粒設備を備え
た、高炉内への吹込み装入用の粒状プラスティック原料
を製造するプラント全体として、当該高炉からの高度な
技術的要求に対応することができる、生産性の高い設備
とその操業運転技術を開発する必要がある。

【０００９】そこで、本発明者等は、リングダイ造粒機
等の軟化・溶融−押出し成形式造粒機を用いて、一層優
れた成品品質の粒状プラスティック成形物を得るための
造粒条件を明らかにすると共に、当該プラント全体とし
ての生産性向上技術を開発することとした。そのために
は、粒状プラスティック成形物の成品品質向上に基づく
歩留アップもその生産性向上に寄与することに着眼し
た。

【００１０】本発明者等は、上記観点から研究を重ね、
下記内容の発明をし特許出願をした。即ち、使用済みプ
ラスティックの予備処理工程に、適切な破砕ないし粉砕
処理、金属物質の磁選処理、及び含塩素プラスティック
の選別除去処理等、所定の前処理を施した後、更に、得
られた使用済みプラスティックに対して乾燥処理を行な
い、その付着水分を除去する工程を付加し、こうして乾
燥されたプラスティックを装入原料として、造粒装置に
供給する。そして更に、造粒機本体で粒状プラスティッ
ク成形物に造粒した後に、これに対して速やかに適切な
冷却処理を施す工程を付加する。こうすることにより、
粒状プラスティック成形物成品の粒度確保及び強度向
上、造粒後の工程におけるラインフロー能力のアップに
よる生産性向上、及び、粒状プラスティック成形物の顕
熱蓄積による当該成品貯留サイロの熱的損傷ないし火災
発生の危険性解消を可能とする、工業炉の炉内への吹込
み装入用粒状プラスティック原料の製造プラントを提案
している。

【００１１】本発明者等は、上記工業用炉内吹込み装入
用の粒状プラスティック原料を製造するプラントが安定
して高生産性を維持し、高効率で運転され、その結果当
該粒状プラスティック原料が当該工業用炉に対して安定
的に供給されると共に、廃棄物から回収される使用済み
プラスティックを大量に、継続的に受け入れることがで
き、その資源活用に寄与するためには、更に、上記製造
プラントの中核であるプラスティックの造粒装置の設備
的故障や、当該造粒装置よりも下工程における設備的異
常や工程上の異常により、造粒装置の起動停止を余儀な
くされたときであっても、その影響を最小限に抑えると
共に、当該造粒装置よりも上流にある広範囲の設備群の
全面的停止を回避することが極めて重要であることに着
眼した。

【００１２】そして、本発明者等は、本発明の課題とし
て、粒状プラスティック成形物の成品品質を高度に維持
することを前提条件とした上で、上述した造粒装置の正
常な稼働運転を阻害する異常事態が発生した場合、特
に、造粒装置を構成する造粒機に対して異常事態が発生
した場合に、当該製造プラント中の、特に造粒装置より
も上流側設備群の停止を回避するための操業運転方法を
創案することを掲げた。そして、この課題を解決するこ
とにより、高炉等工業炉の炉内に対する吹込み装入用の
粒状プラスティック原料の品質を高度に維持することが
でき、しかも、造粒装置に対して発生した設備故障等の
異常事態による、当該製造プラント全域ないし広範囲に
及ぶ設備停止等の損害を解消し、生産に対する機会損失
を緩和することができる。この発明の目的は、当該粒状
プラスティック原料の製造プラントに設けられた造粒装
置の操業運転方法を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から鋭意開発研究を重ね、下記知見を得た。

【００１４】（１）先ず、高炉等工業炉の炉内に対す
る吹込み装入用の粒状プラスティック原料として重要な
品質特性を把握するために、粒状プラスティック成形物
の高炉炉内吹込みに関するホットモデル試験装置を用い
て燃焼実験を重ねた。その結果、下記知見を得た。即
ち、高炉の炉内に吹き込んで鉱石の還元材及び燃料とし
て使用するためには、適切な粒径及び強度を備えた粒状
プラスティック原料を製造する必要があることがわかっ
た。一方、リングダイ造粒機１（図６参照）で造粒され
る粒状プラスティック成形物８は、細かく粉砕され、乾
燥されたプラスティックである装入原料６が、押出しロ
ール３によってダイス孔５内に噛み込まれ、圧潰される
過程で圧縮力及び摩擦力に起因するエネルギーにより加
熱され圧縮され、少なくとも一部分が軟化、半溶融ない
し溶融し、減容化されると共に表面の少なくとも一部が
軟化溶融した性状を有するものである。粒状プラスティ
ック成形物１１の性状特性においては、その粒度及び強
度が重要であり、高炉炉内への羽口部からの吹込みに際
し、燃焼効率の良好な条件を満たすことが重要である。
そのために、ダイス孔５の孔径（直径）ｄ、及びリング
ダイの有効肉厚Ｔは、この燃焼効率が良好となる条件を
満たし、更に、装入原料６であるプラスティックの粒度
Ｄをも考慮して決定する。こうした観点から、例えば、
ダイス孔の孔径（直径）ｄは、３〜１０ｍｍ程度の範囲
内、ダイス孔の有効肉厚Ｔは、５０〜８０ｍｍ程度の範
囲内であって、Ｔ／ｄ＝１０〜１２の範囲内が望まし
く、Ｄ／ｄ＝１．２〜３の範囲内であることが望まし
い。そして、粒状プラスティック成形物１１の望ましい
サイズの１例として、６ｍｍφ×１０ｍｍ長さがあげら
れる。

【００１５】このように、造粒機として、リングダイ造
粒機に代表される「軟化・溶融−押出し成形式造粒機」
を用いるのが望ましく、このような造粒機により、適切
な大きさに粉砕されたプラスティックを所定の造粒条件
で造粒処理されたものが、高炉羽口部のブローパイプ内
及びレースウェイ内において良好な燃焼特性を示すこと
を知見した。

【００１６】（２）次に、造粒機の稼働運転中に、造
粒機の正常な稼働運転を継続することができないような
異常事態が発生した場合、特に、造粒装置よりも上流側
設備群の停止を回避することが可能な操業運転方法が必
要となる。かかる異常事態としては、先ず第一に、造粒
機自体の設備的故障があげられ、その他当該造粒機に専
用の上流側又は下流側の付帯装置・機構、例えば、原料
装入機構や粒状プラスティック成形物の切出し、搬出機
構の故障等があげられる。

【００１７】このような場合、一般には、造粒機の上流
側に連接して装入原料を一旦貯めおく貯留槽を設け、当
該貯留槽が満杯になるまで造粒機の造粒運転を続けつ
つ、上記異常発生原因の解消に努める。造粒機の生産能
率を適宜ダウンさせるが、貯留槽が満杯になった場合に
は、造粒装置よりも上流側設備群を広範囲にわたり停止
させなければならない。このような設備停止状態に至る
時間を延長させるために、造粒機を２基以上、並列に設
ける。

【００１８】本発明者等は、造粒機を２基以上並列に設
け、例えば２基設け、通常時には造粒機を２基共運転さ
せるが、これらの内いずれか一方が設備故障等の異常に
より造粒運転ができなくなった場合、あるいはそれを予
測した場合には、それを速やかに検知し、この検知情報
により当該異常発生の造粒機を通常運転対象から外す。
そして、その異常が解除されたら、再び通常運転対象に
戻し、２基共運転させる。このようにすれば、造粒装置
よりも上流側設備群の停止頻度と１回当たりの停止時間
が減ることに着眼した。更に、造粒機運転は自動運転を
基本とし、正常な通常運転時には、自動運転モードで造
粒機を２基共運転を行なっておき、異常発生対象の造粒
機を手動に切り替え、自動的に１基のみの運転に切り替
わり、異常発生造粒機の復旧情報により、再び自動的に
元の２基共運転の自動運転モードに切り替わるようにし
ておくのが一層望ましいことに着眼した。

【００１９】次に、上記２基以上の造粒機を設けた造粒
装置が、上述した運転方法で操業される場合に、当該造
粒機が組み込まれるべき、粒状プラスティック原料の製
造プラントの設備構成としては、どのような装置が配設
されていることが、粒状プラスティック成形物の成品品
質改善上、及び当該製造プラントに高生産性を発揮させ
るために望ましいかについて研究・検討した。その結果
を説明する。

【００２０】（３）リングダイ造粒機で造粒された粒状
プラスティック成形物を速やかに冷却する操作は、リン
グダイ造粒機で造粒される粒状プラスティック成形物
が、当該粒状プラスティック成形物の溶融温度に比較的
近い温度でリングダイから押し出されるので、こうして
リングダイ造粒機から排出された粒状プラスティック成
形物を適切な温度以下まで、早期に、急速冷却すること
により、粒子同士の融着による粗大粒化ないし粗大塊状
化を防止することができ、しかも、当該排出された粒状
プラスティック成形物の熱蓄積による成品の貯留サイロ
等付帯設備の過熱損傷や火災発生等の設備損傷を防止す
ることが可能となる。更に、この冷却操作は、当該リン
グダイ造粒機の連続操業運転による粒状プラスティック
成形物の高生産性を確保するためには、下流側直結工程
における当該粒状プラスティック成形物の高マスフロー
能力が必須であり、このように、粒状プラスティック成
形物の適切な冷却操作を付加することが、その成品品質
向上の上からも、付帯設備の過熱損傷・火災の防止の上
からも、更に、粒状プラスティック原料の生産性向上の
上からも望ましく、極めて重要であることを本発明者等
は知見した。

【００２１】（４）本発明者等は更に上記実験により、
下記事項を知見した。即ち、リングダイ造粒機に装入さ
れる前処理済みプラスティックは、これを乾燥してその
付着水分を減らすことにより、硬質化造粒が可能とな
り、粒状プラスティック成形物の強度向上がなされるこ
とを知見した。例えばその付着水分を５ｍａｓｓ％以下
まで乾燥した所定粒度範囲のものを用いることにより、
高炉炉内への吹込み装入原料として、ブローパイプ及び
レースウェイ内における燃焼特性の良好な粒状プラステ
ィック成形物が得られることを知見した。ところが、付
着水分が多いときには、リングダイ造粒機による造粒化
処理後でも、プラスティックはぱさぱさ状態のフラフ状
を呈し、目的とする造粒化はなされない。

【００２２】本発明者等は、乾燥して付着水分を除去し
た所定のプラスティックを、リングダイ造粒機で造粒し
て、粒状プラスティック成形物を調製し、更にこの粒状
プラスティック成形物を速やかに急速冷却することによ
り、高炉炉内へ吹込み装入した場合に、高炉羽口部のブ
ローパイプ内及びレースウェイ内におけるその粒状プラ
スティック成形物、即ち粒状プラスティック原料の燃焼
特性が向上し、その燃焼率が向上することを知見した。
こうして製造された粒状プラスティック原料を高炉炉内
に吹込み装入することにより、当該粒状プラスティック
原料による高炉炉頂装入コークスの置換率が向上する。
更に、乾燥処理されたプラスティックをリングダイ造粒
機に装入することにより、粒状プラスティック成形物の
成品歩留は向上する。従って、見方を変えれば、粒状プ
ラスティック原料の生産性が向上することにもつなが
る。

【００２３】（５）本発明者等は更に、造粒装置のライ
ン上流側に適切な貯留装置を設けることにより、造粒装
置への装入原料の装入量調整の幅が広くなり、その結
果、当該造粒装置の上流側の各装置及び下流側の各装置
の処理量変動や故障発生、あるいは廃棄物から回収され
る使用済みプラスティックの供給量変動等による本プラ
ントラインに対する不安定操業誘起要因や減産誘起要因
の吸収に寄与し、その結果、造粒装置の稼動率アップを
もたらすことに着眼した。更にその他、当該貯留装置に
受け入れられた乾燥処理済みプラスティックの形状、寸
法、成分及び溶融点等、性状均一化のために、その混合
均一化機能を当該貯留槽に付加することにより、粒状プ
ラスティック成形物の成品特性を更に向上させ得ること
に着眼した。

【００２４】この発明は、以上の諸知見及び着眼に基づ
きなされたものであり、その要旨は次の通りである。

【００２５】請求項１記載に係る発明の粒状プラスティ
ック造粒装置の操業運転方法は、産業廃棄物及び一般廃
棄物から回収された使用済みプラスティックに前処理を
施して、工業用炉内への吹込み装入原料として用いる造
粒物の製造を可能にするための前処理設備が配設され、
その前処理設備のライン下流側に、その前処理設備で処
理を施されたプラスティックを一旦貯留すると共に、そ
のプラスティックを切出し供給する機能を備えた貯留装
置が配設され、そして、その貯留装置のライン下流側
に、その貯留装置から切出し供給される上記プラスティ
ックを装入原料として、上記工業用炉内へ吹込み装入す
るのに適した粒状のプラスティック成形物を造粒する造
粒装置が配設されており、しかも、その造粒装置には、
複数基の造粒機が備えられている、工業用炉の内部へ、
吹込みによって装入する粒状プラスティック原料を製造
するプラントにおける造粒装置の操業運転方法であり、
下記の特徴を有するものである。

【００２６】即ち、上記造粒装置を自動運転モードで操
業し、その自動運転モード操業において上記複数基の造
粒機の内、少なくとも２基以上の造粒機を起動させて上
記粒状のプラスティック成形物を調製する造粒運転を行
ない、その造粒運転中にその造粒運転中の造粒機の内、
一部の造粒機において造粒運転異常が発生した場合に、
当該造粒運転異常を検知し、当該検知された造粒運転異
常の情報に基づき、その造粒運転異常が発生した上記一
部の造粒機を手動運転モードに切り替え、その後、その
造粒運転異常が正常に復旧したことを検知し、その正常
に復旧した造粒機を上記手動運転モードから自動運転モ
ードに切り替えることにより、その造粒装置について自
動運転モードで操業を継続するというものである。

【００２７】請求項２記載に係る発明の粒状プラスティ
ック造粒装置の操業運転方法は、請求項１記載の発明に
おいて、上記造粒機として、軟化・溶融−押出し成形式
造粒機を用いることに特徴を有するものである。

【００２８】請求項３記載に係る発明の粒状プラスティ
ック造粒装置の操業運転方法は、請求項２記載の発明に
おいて、上記軟化・溶融−押出し成形式造粒機として、
複数のダイス孔が貫設された、駆動回転するリング状ダ
イと、そのリング状ダイの内周面に外周面が接しつつ回
転又は転動する押出しロールとを備え、上記装入原料と
して供給された前記乾燥処理を施された上記プラスティ
ックを、上記ダイス孔から押し出して、粒状のプラステ
ィック成形物を押出し成形するリングダイ式造粒機を用
いることに特徴を有するものである。

【００２９】請求項４記載に係る発明の粒状プラスティ
ック造粒装置の操業運転方法は、請求項１から請求項３
までのいずれかに記載の発明において、上記粒状プラス
ティック原料を製造するプラントにおける造粒装置の運
転方法が、その製造プラントに対して、更に、上記前処
理設備内のライン下流部位に、上記貯留槽に供給される
上記プラスティックの付着水分を乾燥させるための乾燥
装置が付加されて設けられており、そして、上記造粒装
置のライン下流側に、その造粒装置で造粒された上記粒
状のプラスティック成形物を乾式処理方式で冷却するた
めの冷却装置が付加されて設けられている場合の、製造
プラントにおける造粒装置の運転方法であることに特徴
を有するものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。

【００３１】図１に、本発明に係る粒状プラスティック
造粒装置の操業運転方法を実施する場合に、当該造粒装
置が配設されているプラント内の位置付けを説明する、
設備プラントの構成の概念図を示す。同図において、１
２が造粒装置であり、造粒装置１２内には造粒機１３が
複数基配設されている。造粒機１３の方式は、破砕ない
し粉砕されたプラスティックを軟化・溶融−押出し成形
して粒状プラスティック成形物に加工する方式のもので
ある。

【００３２】産業廃棄物や一般廃棄物から回収された使
用済みプラスティック９が、前処理設備１０において所
定の処理を施され、一旦、貯留装置１１に貯えられた
後、造粒装置１２に設けられた複数基の造粒機１３に、
装入原料６として供給される。造粒機１３に装入される
装入原料６の性状は、この造粒機１３によって造粒され
た粒状プラスティック成形物８の成品が、貯留・払出し
設備１４を経て、高炉等工業用炉１５の炉内へ吹込みに
より装入される原料、即ち、粒状プラスティック原料１
６として用いるのに適した特性を備えたものでなければ
ならない。造粒装置１２は、上記前処理設備１０から貯
留・払出し設備１４までの諸設備を含む粒状プラスティ
ック原料１６の製造プラント１７における生産性及び当
該粒状プラスティック原料１６の品質を支配する中核的
装置であり、複数基の造粒機１３とその付帯機構からな
っている。

【００３３】造粒装置１２の操業運転としては、通常、
自動運転モードで操業し、原則として複数基の造粒機１
３の全部を造粒運転させている。但し、特別な工程運用
を実施している場合には、その内、少なくとも２基以上
の造粒機を造粒運転させている。このような操業運転中
に、複数の運転中造粒機１３の内、一部の造粒機、通常
はいずれか１基であるが、これにおいて運転上異常が発
生した場合には、速やかにその運転上の異常を検知する
ことができるように設備を構成しておき、その検知され
た運転上の異常内容が明らかな情報に基づき、そのよう
な異常が発生した造粒機１３を手動運転モードに切り替
える。この状態においては、この異常発生対象となって
いない運転中の造粒機１３に対して、造粒運転を継続さ
せる。その後、この造粒機１３の異常が正常に復旧した
ことを検知し、正常に復旧した造粒機１３を上記手動運
転モードから自動運転モードに切り替える。貯留装置１
１の貯留槽１８が満杯とならない限り、このようにし
て、造粒運転を継続することにより、これよりも上流側
の前処理設備１０を構成する設備群の停止を回避する。

【００３４】この発明における造粒機１３の基数は、当
該製造プラント１７のとしては、これにより造粒される
粒状プラスティック成形物８の成品品質向上等の観点か
ら、前述した理由により、軟化・溶融−押出し成形式造
粒機を用いることが望ましく、更には、リングダイ造粒
機１（図６参照）を用いるのが一層望ましい。

【００３５】次に、上述したこの発明における造粒装置
１２の操業運転方法により、当該製造プラント１７にお
ける生産性向上を一層推進するためには、図１に示した
設備プラント１７の構成の概念図中に更に、図２に示す
ように、乾燥装置と冷却装置とを付加して設けるのが望
ましい。即ち、同図に示すように、前処理設備１０の最
下流部に、オンライン上にあるプラスティックの付着水
を乾燥させるための乾燥装置１９を設ける。また、貯留
・払出し設備１４の最上流部に、造粒装置１２から排出
された粒状プラスティック成形物８を速やかに、所定温
度以下まで冷却するための冷却装置２０を設けることが
望ましい。

【００３６】図３に、当該乾燥装置１９の概略フロー図
を示す。当該乾燥装置１９の本体装置としては、図３に
例示するような、熱風乾燥処理装置２１を用いる。２１
ａはバーナー、２１ｂは熱風発生炉、２１ｃは熱風乾燥
機、そして２１ｄは乾燥済みプラスティック９’を吸引
・搬送するブロアーである。このように、熱風乾燥に使
用された熱排風を当該乾燥処理済みプラスティック９’
を次工程へ搬送するための気体として利用するのが望ま
しい。こうすれば、プラスティックの乾燥効率が上が
る。この場合、乾燥装置１９の下流側部位に乾燥プラス
ティック分離機２２を設け、上記気体搬送された乾燥済
みプラスティック９’を乾燥プラスティック分離機２２
に導入し、ここで処理されて搬送用気体から分離された
乾燥済みプラスティック９”を、貯留装置１１に供給す
るようにするのが望ましい。プラスティック分離機２２
としては、サイクロン機構、あるいは気体搬送されてき
たプラスティック９’を効率よく分離するために、当該
プラスティック９’が通過できない程度の適切な孔径が
多数開けられた、例えばリング状篩の外周面から内部に
プラスティック９’混合流入体を吸引し、プラスティッ
ク９’をそのリング状篩の外周面に吸い付け、吸い付け
られたプラスティック９’を掻き落して回収分離すると
いったような機構のものが望ましい。このようなものを
用いれば安価で処理能力の大きなものを製作することが
できる。

【００３７】図４及び図５に、粒状プラスティック成形
物の望ましい冷却装置例の概略縦断面図を示す。冷却装
置２０は、１００〜１５０℃程度以下の粒状プラスティ
ック成形物８を効率よく冷却し得る乾式型の装置である
ことが望ましい。

【００３８】図４は、竪型冷却塔２３の内部を、配管を
介して吸引ブロアー２４で吸引して大気雰囲気空気を導
入し、通風冷却床２５上の粒状プラスティック成形物８
を冷却する。また、他の例として、図５に示すように、
無端移動式通風冷却床２６にフードカバー２７を設け、
これに配管を介して吸引ブロアー２４を設ける。吸引ブ
ロアー２４で大気雰囲気空気を吸引して、当該無端移動
式通風冷却床２６の上に装入された粒状プラスティック
成形物８を冷却する。このようにして、粒状プラスティ
ック成形物８の温度を望ましくは４０℃以下まで急速冷
却する。

【００３９】こうすることにより、粒状プラスティック
成形物８の成品形状が安定化される。冷却装置２０の出
口には排出機構としての切出しローラ２８を設け、その
下流側には搬出機構としての搬出スクリュー２９を設け
て、粒状プラスティック成形物成品８’を貯留サイロ
（図示せず。図２中の貯留・払出し設備１４に含まれ
る）へ搬送する。なお、冷却装置２０からの粒状プラス
ティック成形物成品８’の排出機構としては、開閉式ロ
ータリーバルブや切出しロール等、また搬送機構として
は、搬送スクリューやコンベアベルト等、粒状プラステ
ィック成形物成品８’の温度は既に低下しているので、
耐熱構造は不要である。なお、冷却装置２０における冷
却方式は、乾式冷却方式とすべきである。水分を含んで
いると、後工程における貯留・搬送工程においてハンド
リング上好ましくなく、また、工業用炉１５内への吹込
み原料としても扱いにくいからである。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
産業廃棄物及び一般廃棄物から回収された使用済みプラ
スティックを、高炉等工業用炉の操業において鉱石還元
材として羽口からの気送吹込みより使用するのに適した
粒状プラスティック成形物として、その粒度及び強度に
優れた性状のものに加工することができると共に、複数
基設けられている造粒機のいずれかに、造粒運転を継続
するに当たり異常が発生し、当該造粒機の運転を停止し
なければならない場合であっても、造粒装置よりも上流
側にある設備群に対して、運転停止ないし一部運転停止
等を実施しなくてもよい場合が増加する。また、そのよ
うな上流側設備群の停止が必要な場合であっても、その
停止時間を短縮することができ、更にそのような停止の
発生頻度が少なくなる。こうして、粒状プラスティック
原料の製造プラント全体の高生産性維持に寄与する。当
該製造プラントにおいて、このような粒状プラスティッ
ク造粒装置の操業運転方法を提供することができ、工業
上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の造粒装置の操業運転方法を実施する場
合の、その造粒装置が配設されているプラント全体の構
成概念図の一例である。

【図２】本発明の造粒装置の操業運転方法を実施する場
合の、その造粒装置が配設されているプラント全体の構
成概念図の他の例である。

【図３】破砕・粉砕後プラスティックの乾燥装置例の概
略フロー図である。

【図４】粒状プラスティック成形物の乾式冷却装置例の
概略縦断面図である。

【図５】粒状プラスティック成形物の乾式冷却装置の他
の例の概略縦断面図である。

【図６】リングダイ造粒機を説明する主要部縦断面概要
図である。

【符号の説明】

１リングダイ造粒機２リング状ダイ３押出しロール４カッター５ダイス孔６装入原料７プラスティック圧縮成形物８粒状プラスティック成形物８’ 粒状プラスティック成形物成品９回収された使用済みプラスティック９’ 乾燥済みプラスティック９” 乾燥前プラスティック１０前処理設備１１貯留装置１２造粒装置１３造粒機１４貯留・払出し設備１５工業用炉１６粒状プラスティック原料１７製造プラント１８貯留槽１９リングダイ造粒機２０冷却装置２１熱風乾燥処理装置２１ａバーナー２１ｂ熱風発生炉２１ｃ熱風乾燥機２１ｄ吸引・搬送用ブロアー２２乾燥プラスティック分離機２３竪型冷却塔２４吸引ブロアー２５通風冷却床２６無端移動式通風冷却床２７フードカバー２８切出しローラ２９搬出スクリュー３０プラスティック定量供給機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中谷寛東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者小柳保章東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 4F201 AA50 AH81 AM32 BA02 BC01 BC06 BC12 BC25 BL09 BL25 BL34 BL36 BN21 4F301 BC56 BD09 BD34 BF16 BF31 4G004 LA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】産業廃棄物及び一般廃棄物から回収され
た使用済みプラスティックに前処理を施して、工業用炉
内への吹込み装入原料として用いる造粒物の製造を可能
にするための前処理設備が配設され、当該前処理設備のライン下流側に、当該前処理設備で処
理を施されたプラスティックを一旦貯留すると共に、当
該プラスティックを切出し供給する機能を備えた貯留装
置が配設され、そして、当該貯留装置のライン下流側に、当該貯留装置から切出
し供給される前記プラスティックを装入原料として、前
記工業用炉内へ吹込み装入するのに適した粒状のプラス
ティック成形物を造粒する造粒装置が配設されており、
しかも、当該造粒装置には、複数基の造粒機が備えられ
ている、工業用炉の内部へ、吹込みによって装入する粒
状プラスティック原料を製造するプラントにおける造粒
装置の操業運転方法であって、前記造粒装置を自動運転モードで操業し、当該自動運転
モード操業において前記複数基の造粒機の内、少なくと
も２基以上の造粒機を起動させて前記粒状のプラスティ
ック成形物を調製する造粒運転を行ない、当該造粒運転
中に当該造粒運転中の造粒機の内、一部の造粒機におい
て造粒運転異常が発生した場合に、当該造粒運転異常を
検知し、当該検知された造粒運転異常の情報に基づき、
当該造粒運転異常が発生した前記一部の造粒機を手動運
転モードに切り替え、その後、当該造粒運転異常が正常
に復旧したことを検知し、当該正常に復旧した造粒機を
前記手動運転モードから自動運転モードに切り替えるこ
とにより、当該造粒装置について自動運転モードで操業
を継続することを特徴とする、粒状プラスティック造粒
装置の操業運転方法。
【請求項２】前記造粒機として、軟化・溶融−押出し
成形式造粒機を用いることを特徴とする、請求項１記載
の粒状プラスティック造粒装置の操業運転方法。
【請求項３】前記軟化・溶融−押出し成形式造粒機と
して、複数のダイス孔が貫設された、駆動回転するリン
グ状ダイと、当該リング状ダイの内周面に外周面が接し
つつ回転又は転動する押出しロールとを備え、前記装入
原料として供給された前記乾燥処理を施された前記プラ
スティックを、前記ダイス孔から押し出して、粒状のプ
ラスティック成形物を押出し成形するリングダイ式造粒
機を用いることを特徴とする、請求項２記載の粒状プラ
スティック造粒装置の操業運転方法。
【請求項４】前記粒状プラスティック原料を製造する
プラントにおける造粒装置の運転方法は、当該製造プラ
ントに対して、更に、前記前処理設備内のライン下流部
位に、前記貯留槽に供給される前記プラスティックの付
着水分を乾燥させるための乾燥装置が付加されて設けら
れており、そして、前記造粒装置のライン下流側に、当
該造粒装置で造粒された前記粒状のプラスティック成形
物を乾式処理方式で冷却するための冷却装置が付加され
て設けられている場合の、製造プラントにおける造粒装
置の運転方法であることを特徴とする、請求項１から請
求項３までのいずれかに記載の粒状プラスティック造粒
装置の操業運転方法。