KR100223515B1

KR100223515B1 - 스크랩의 예열 및 용융 장치와 그의 방법

Info

Publication number: KR100223515B1
Application number: KR1019960706773A
Authority: KR
Inventors: 히로유끼 가따야마; 겐로 사또; 아끼오 가사마; 야스시 오꾸무라; 신야 기따무라; 도시야 하라다
Original assignee: 아사무라 타카싯; 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: DE69613316D1; DE69613316T2; US5889810A; ZA962533B; EP0772015A4; WO1996030709A1; EP0772015B1; EP0772015A1

Abstract

본 발명은 상취 랜스를 가지거나 또는 전기 아크 가열을 행하는 스크랩 용융로, 상기 용융로로부터 발생되는 배기 가스를 도입하므로써 스크랩올 가열하기 위한 예열기로 이루어지는 스크랩용 예열 및 용융 장치에 있어서, 상기 스크랩 예열기가 샤프트로이고, 로터리로가 상기 샤프트로에 연속할 수 있도록 상기 샤프트로의 노저부에 설치되고, 상기 샤프트로로부터 배출되는 스크랩이 로터리로로 이송된 후 스크랩이 상기 스크랩

용융로로 장입되는 고효율로 스크랩을 예열 및 용융할 수 있는 스크랩용 예열 및 용융 장치를 제공한다

Description

스크랩의 예열 및 용융 장치와 그의 방법

철 및 강 원료로서 스크랩(scrap, 고철)이 예비적으로 가열되거나 임의의 예비 가열 공정이 적용되는 경우 대량의 열에너지가 필요하게 된다. 상기 이유 때문에, 스크랩에 어떠한 가열 공정이 적용되더라도 가열용 제조비의 측면에서 만족스럽지 못하고, 가열 설비를 건설하는데 고비용을 요하게 된다.

최근, 철 및 강 원료로서 스크랩의 위치는 자원 재활용의 측면에서 더욱 중요하게 되었다. 따라서, 스크랩의 용융 및 정련에 요구되는 총 열에너지를 줄이는데 유리한 스크랩의 예열 및 용융 공정에 대한 연구 개발이 요구되어 스크랩을 철 및 강 원료로 효과적으로 이용하기 위한 스크랩의 재활용이 효율적으로 행해져 왔고, 또한 이에 의해 다행히도 열에너지의 감소가 얻어지게 되었다.

스크랩 용융에 관한 종래 기술로, 전기로(일본 철강 연구소 발행, No. 27, 28 시라이시 기념 강의, 보통강에서의 전기로 전략, 11월, 1994)는 스크랩 용융이 전력을 많이 소모하므로 제강 제조 비를 증가시키는데, 이것은 평탕 단계(flat bath stage, 용락 단계 ; melt down stage) 이 후 열효율이 떨어지기 때문이라고 개시하고 있다. 또한, 전로형 스크랩 용융 공정으로, 철강 (vol. 78(1992), p520, 일본 철강 언구소 발행)은 대량의 배기 가스를 처리하는 설비의 건설비가 증가하고, 얻어진 용융 금속이 용철이기 때문에 용융 공정 후에 전로가 필요하다. 미국 특허 No. 4,852,858은 정련로의 상부에 위치하는 원료(raw material) 저장용 샤프트 용기에서 정련로의 배기 가스로 스크랩을 예열하는 방법이 개시되고 있다. 그러나, 상기 기술은 제어가 곤란해 정련 조건의 범위가 커지게 된다. 그 결과, 생산품의 품질 안정화가 충분하게 얻어질 수 없다. 또 다른 샤프트형 예열로로, 일본특허공보 No. 6-46145는 고 열효율이 얻어질 수 있다하더라도 노저에서의 고온 가스에 노출되기 때문에 스크랩이 용융하고, 그 결과 용융 스크랩에 산소 공급을 중단할 필요가 있다고 개시한다. 또한, 상기 종래 기술은 장입비 및 열효율이 감소하여 화상(火床)용 공간을 확보하게 한다고 개시하고 있다. 스크랩 예열용 로터리 킬른으로, 일본공개특허공보 No. 6-228662는 비록 통상적인 스크랩의 회전 및 이송 때문에 스크랩이 용융되기 곤란하더라도 스크랩의 장입비가 낮기 때문에 열효율이 저하한다고 개시하고 있다. 반면에, 산소 물질을 함유하지 않는 스크랩은 대개 가열되므로 스크랩을 선택하여야 하는 조건 때문에 그 비용이 증가하게 된다.

이 후, 비닐 클로라이드(vinyl chloride)와 같은 산소 물질을 함유하는 스크랩을 예열하는 경우 발생하는 다이옥신(dioxin)을 함유하는 가스를 처리하는 문제가 중요하게 된다. 스크랩으 이용에 있어서는 상술한 문제를 해결하는 것이 더욱 유리하게 된다. 따라서, 스크랩의 예열 과정에서의 배기 가스 처리용 장치 및 방법에 대한 연구 및 개발이 요구된다.

본 발명은 스크랩의 예열 및 용융에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크랩이 용융로와 연속적으로 배치되이 있는 샤프트형 예열로 및 로터리로에서 예열된 뒤 용융로내로 배출되어 전기 아크 가열 또는 취입 산소에 의해 용융되는 장치에 관한 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 스크랩용 예열 및 용융 장치를 보인 전체 흐름도이다.

제2도는 본 발명에 따른 예열기의 개략을 보인 도면이다.

제3도는 본 발명에 따른 장치에서 배기 가스 회수 시스템을 보인 설명도이다.

제4도는 본 발명에 따른 장치에서 또 다른 배기 가스 회수 시스템을 보인 설명도이다.

제5도는 본 발명에 따른 실시예로 배기 가스 처리 루트를 보인 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용융로 2 : 내화물

3 : 취입랜스 4 : 전극

5 : 저취 풍구 6 : 노저 전극

7 : 로터리로 8 : 샤프트형 예열로

9, 10, 11 : 스크랩 장입구 12 : 연소탑

13 : 냉각탑 14 : 건식 집진기

15 : 연돌 16, 17 : 통로계(passage system)

22 : 스크랩 통로 23 : 배기 가스 통로

28, 29, 30 : 스크랩 호퍼(hopper) 31, 32,33 : 셔터

34 : 수냉 후드 35 : 용융로

36, 37, 38 39, 40, 41, 42 : 게이트 밸브(gate valve)

43 : 1차 건식 집진기 44 : 집진기

45 : 배기 가스 냉각탑 46 : I.D.F.(induced draft fan)

상술한 바와 같이, 종래 방법에 의한 스크랩 예열의 문제는 샤프트형의 스크랩 예열 장치가 위치한 용융로에서 상기 스크랩이 상기 스크랩 용융 장치에서 용융하고 상기 스크랩이 완만하게 용융로로 장입될 수 없고, 로터리 킬른에서 장입비가 작기 때문에 열효율이 낮다는 점이다. 또한, 종래 용융로에서의 문제점은 전기로에서는 용락 단계 이 후 열효율이 낮고, 전로형 노에서는 대량의 배기 가스 처리가 요구되고, 얻어지는 물질이 용철이기 때문에 후속 고정으로 탈탄로가 필요하다는 점이다.

상술한 종래 기술의 현 상황에서 본 발명은 스크랩을 효율적으로 용융 및 탈탄시켜서 용강을 경제적으로 제조할 수 있는 유효한 스크랩용 예열 및 용융 장치와 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 스크랩의 용융에 있어서, 스크랩에 혼합되는 비닐 클로라이드 등에 의해 생기는 다이옥신이 방출될 수 있고, 환경 오염의 문제를 야기할 수도 있다. 본 발명은 배기 가스 처리 기술이 행해져 스크랩 가열에서 방출되는 다이옥신이 충분히 처리될 수 있는 예열 및 용융 장치와 방법을 제공한다.

본 발명의 핵심은 이하에서 기술하는 바와 같다.

(1) 주원료로 예열된 스크랩을 장입하는 스크랩 용융로, 상기 용융로로부터 발생되는 배기 가스를 도입하므로써 스크랩을 가열하기 위한 예열기 및 예열 후 배기 가스를 처리하기 위한 배기 가스 처리 장치로 이루어지는 스크랩용 예열 및 용융 장치에 있어서,

상기 스크랩 예열기가 샤프트형 예열로이고, 로터리로가 상기 샤프트형 예열로에 연속할 수 있도록 상기 샤프트형 예열로의 노저부에 설치되고, 상기 샤프트형 예열로로부터 배출되는 스크랩이 일정 속도로 로터리로 통하여 이송된 후 스크랩이 상기 스크랩 용융로로 장입되는 것을 특징으로 하는 스크랩용 에열 및 용융 장치.

(2) 상기 샤프트형 예열로로부터 상기 로터리로로 배출되는 상기 스크랩을 밀어주기 위한 밀기 수단(pusher)이 상기 샤프트형 예열로의 노저부에 설치되는 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩용 예열 및 용융 장치.

(3) 상기 샤프트형 예열로로부터 상기 로터리로로 배출되는 상기 스크랩을 제공하기 위한 화상(fire grate)이 상기 샤프트형 예열로의 노저부에 설치되는 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩용 예열 및 용융 장치.

(4) 산소 도입 수단으로서의 랜스 또는 풍구가 상기 용융로에 설치되는 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(5) 상기 용융로가 전기로인 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(6) 상기 용융로가 산소 취입 전로인 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(7) 상기 배기 가스 중 다이옥신을 분해시키기 위한 연소탑, 연소 배기 가스를 냉각시키기 위한 냉각탑 및 집진기가 배기 가스 처리 장치에 설치되는 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(8) 상기 집진기의 건식 집진기인 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(9) 상기 예열기로부터 방출되는 상기 배기 가스가 직접 처리될 수 있도록, 상기 예열기가 냉각탑을 통하여 상기 집진기로 곧바로 연결되는 배기 가스 처리 루트(route)가 상기 배기 가스 처리 장치에 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(10) 상기 용융로로부터 방출되는 상기 배기 가스가 직접 처리될 수 있도록, 상기 용융로를 상기 배기 가스 처리 장치와 곧바로 연결시키는 배기 가스 처리 루트가 배기 가스처리 장치에 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 (1)의 스크랩 예열 및 용융 장치.

(11) 용융로에서 주원료로 예열된 스크랩을 용융하는 과정에서 발생하는 배기 가스를 이용하여 용강을 얻고 예열 후 배기 가스를 처리하는 스크랩의 예열 및 용융법에 있어서,

용융로에 연속하도록 설치되는 로터리로의 정부(頂部) 및 상기 로터리로에 연속하도록 설치되는 샤프트형 예열로로부터 스크랩을 장입하고; 노저측면으로부터 용융로의 배기 가스를 제공하고; 상기 샤프트형 예열로의 저면 측면 출구에서의 온도를 상기 스크랩 표면에서 용융이 일어나는 온도 미만의 온도 범위로 유지하는 동안 상기 샤프트형 예열로에서 상기 스크랩을 예열하고; 그 후 로터리로의 출구에서의 온도를 상기 스크랩 표면에서 용융이 일어나는 온도 이상의 온도 범위로 유지하는 동안 상기 로터리로에서 상기 스크랩을 예열하고; 상기 스크랩을 상기 용융로로 제공하는; 것을 특징으로 하는 스크랩의 예열 및 용융법.

(12) 상기 배기 가스를 처리하는 동안 상기 배기 가스가 연소탑에서 온도 800℃ 이상 및 CO 가스 농도 500ppm 이하까지 연소와 함께 가열되고, 또한 상기 배기 가스가 800℃/초 이상의 속도로 상기 배기 가스가 냉각 후 이슬이 없는 상태인 150 내지 200℃의 온도 범위까지 물로 냉각되는 것을 특징으로 하는 (11)의 스크랩 예열 및 용융법.

(13) 예열 후 배기 가스를 처리하는 동안 상기 에열기로부터 방출되는 배기 가스는 그 배기 가스가 냉각탑에서 100℃ 이하의 온도까지 냉각된 뒤 상기 집진기로 도입되는 것을 특징으로 하는 (11)의 스크랩 예열 및 용융법.

(14) 이 전 장입에서 용융로의 배기 가스로 예열된 스크랩이 전체 스크랩의 30 내지 70%의 양으로 사용되고, 전극이 상기 용융로에 삽입되고 상기 스크랩의 나머지가 상기 로터리로로부터 용융로로 연속적으로 장입되는 것을 특징으로 하는 (11) 내지 (13) 중 어느 하나의 스크랩 예열 및 용융법.

(15) 스크랩을 용융로에 쌓아둔 뒤 용융을 시작하고, 상기 스트랩이 평탕(flat bath)상태를 형성하거나 또는 적어도 스크랩의 40%가 용융되거나 스크랩의 상부가 용융로에서 용융으로 사라지는 시점에서 상기 용융로로부터 전극을 제거하고, 그후 전극 대신 랜스 또는 풍구로부터 산소를 취입하기 시작하고, 탄소 물질이 첨가되는 동안 고체 스크랩의 나머지를 용융하고, 그 후 탄소 물질의 공급을 중단하고, 산소 취입으로 연속적으로 탈탄을 수행하는 것을 특징으로 하는 (11) 내지 (14) 중 어느 하나의 스크랩 예열 및 용융법.

(16) 100℃ 이하로 유지되는 유기 물질을 함유하는 스크랩이 1300℃ 이상으로 유지되는 용융로로 장입되고, 상기 용융로로부터 방출되는 배기 가스가 비연소 상태로 회수되는 것을 특징으로 하는 (11) 또는 (13) 내지 (15)중 어느 하나의 스크랩 예열 및 용융법.

(17) 상기 배기 가스 처리 장치의 집진기전의 분진 농도가 40 내지 400g/N㎥인 것을 특징으로 하는 (11) 내지 (16) 중 어느 하나의 스크랩 예열 및 용융법.

제 1도는 본 발명의 실시를 위한 스크랩용 예열 및 용융 장치의 예를 보여준다. 용융로(1)는 내화물로 내부 라이닝되어 있고, 상부로부터 삽입되는 전극(4) 또는 산소-함유 가스를 취입하기 위한 취입 랜스(3)가 설치된다. 저취 풍구(5) 및 노저 전극(6)은 노저에 설치된다. 용융로 상부에 로터리로(7) 및 로터리로에 연소하도록 샤프트형 예열로(8)가 설치되어 용융로로부터 방출되는 배기 가스의 도입으로 상기 스크랩을 예열하게 된다. 상기 스크랩 장입은 두 개의 루트로 나누어질 수 있는데, 그 하나는 스크랩 장입구(9)로부터 로터리로(7)을 통하여 샤프트형 예열로(8)에서 예열된 후 용융로(1)로 장입되는 것이고, 그 다른 하나는 스크랩 장입구(10)으로부터 로터리로(7)을 통하여 용융로(1)로 장입되는 경우이다. 또한, 상기 스크랩은 스크랩 장입구(11)로부터 예열기를 거치지 않고 용융로(1)로 장입될 수 있다. 배기 가스 중의 CO 가스가 로터리로의 유입구 A 및 샤프트형 예열로의 유입구 B로부터 유입되는 공기에 의해 연소될 수 있다. 상기 예열기를 통과한 배기 가스는 연소탑으로 유입된 공기에 의해 연소된 후 통로계(16)을 통하여 냉각탑(13)에서 냉각되거나, 또는 상기 연소탑(12) 및 냉각탑(13)을 지나지 아니하고 건식 집진기(14)로 분진이 집진된 후 연돌(17)로부터 공기중으로 방출된다.

연소탑에서는 다이옥신이 상기 배기 가스를 연소시키고 가열하여 완전하게 분해되므로 그 온도가 적어도 800℃이어야 하고 CO 농도는 1% 이하이어야 한다. 상기 온도가 800℃ 미만인 경우, 반응 속도가 너무 늦어 상기 분해가 충분하게 진행될 수 없다. CO 농도가 1%를 초과하는 경우, 그 연소가 불충분하므로 분해가 충분하게 진행될 수 없다. 상기 예열기의 작동에 관하여는, 전체 스크랩 양의 30 내지 70%에 해당하는 스크랩이 상기 샤프트형 예열로(8)에 장입되는 과정에서 그 이전 차지(charge)에 대한 예열기 작동이 행해지고 상기 스크랩이 예열된 후 상기 그 이전 차지가 용융로로 도입된다. 그에 이어서, 상기 스크랩이 로터리로(7)를 통하여 용융로(1)에서 쌓인 후, 전극(4)이 삽입되고 스크랩의 용융이 시작된다. 그 후, 나머지 스크랩이 로터리로(7)의 스크랩 장입구(10) 또는 용융로(1)의 스크랩 장입구(11)를 통하여 용융로로 연속적으로 장입되고 이와 동시에 샤프트형 예열로(8)의 스크랩 장입구(9)를 통하여 다음 차지의 스크랩을 장입하고 예열한다. 상기 스크랩이 용융로에 쌓인 후, 스크랩 용융이 전극(4)에 의해 시작된다. 그 후, 스크랩이 평탕을 형성하거나 또는 스크랩의 상부가 용융으로 사라져버려서 고체 스크랩이 상기 전극의 주위를 덮을 수 없는 시점에서 상기 전극(4)이 노에서 제거된다. 전극 대신에 취입 랜스(3)가 노에 삽입되고 산소 취입이 시작된다. 탄소 물질을 첨가하는 과정에서 나머지 고체 스크랩을 용융한 후, 탄소 물질의 장입을 중단하고, 그 후 산소 취입에 의해 용강이 제조될 수 있다.

제2도는 본 발명 장치의 구체적 실시예를 보여준다. 도면에서 도면 부호 8은 스크랩을 예열하기 위한 샤프트형 예열로를 가리키고, 도면 부호 1의 산소-함유 가스를 취입하기 위한 취입 랜스가 설치된 스크랩 용융로를 가리키고, 도면 부호 7은 샤프트형 예열로(8) 및 스크랩 용융로(1) 사이에 설치되는 로터리 킬른과 같은 로터리로를 가리킨다.

스크랩 용융로(1)에서 발생하는 가스를 로터리 킬른을 통하여 가스를 통과시키거나 또는 통과시키지 않고 상기 샤프트형 예열로로 도입하여 샤프트형 예열로(8)에 쌓이는 스크랩을 예열한다. 도 3은 본 발명에 따른 배기 가스 회수 시스템의 구체적 실시예를 보여준다. 스크랩 통로(22)를 향하는 배기 가스 통로(23)에서는 연소용 공기가 샤프트형 예열로(8)에 있는 도면 부호 27 및 로터리 킬른(7)에 있는 도면부호 24 내지 26으로부터 공급되고, 가스가 완전하게 연소된다. 제4도는 본 발명의 배기 가스 회수 시스템의 또 다른 구체적 실시예를 보여준다. 상기 회수 시스템에서는 스크랩 통로(22)에 대항하는 배기 가스(23)가 로터리 킬른(7) 또는 샤프트형 예열로(8)를 통과하지 않고 가스 냉각기를 통하여 집진기로 공급된다. 더욱 상세하게는, 용융로(1)에서 얻어진 가스가 로터리 킬른(7)을 통하고 그 후 샤프트형 예열로(8)로 도입되면서 완전히 연소되거나, 또는 제4도에 나타난 것처럼 스크랩 용융로(1)로부터 샤프트형 예열로(8)로 직접 도입된다.

도 5는 본 발명을 실시하기 위해 본 발명의 예열 및 용융 장치에서 스크랩의 예열 후 용융로에서 방출되는 배기 가스를 직접 처리하기 위한 배기 가스 처리 루트의 설명도이다.

상기 도면에서, 게이트 밸브(36, 38, 39 및 41)를 열고 게이트 밸브(37, 40 및 42)를 닫은 후 배기 가스를 연소 및 냉각하므로써 다이옥신이 분해되는 경우는 두가지 경우가 있는데 그 하나는 스크랩이 양 호퍼(28 및 29)로부터 공급되는 경우이고, 다른 하는 셔터(31)를 폐쇄한 동안 단지 스크랩 호퍼(29)로만 스크랩이 공급되거나 또는 스크랩 호퍼(30)으로부터 용융로로 직접 공급되는 경우이다.

또한, 분진 농도가 낮은 경우, 2차 건식 집진기내에 분탄, 분석회 등을 장입하므로써 그 분진 농도가 증가될 수 있다. 이 때, 분지 농도는 상술한 용융로와 예열기 및 장입된 분(粉) 물질에서 발생하는 총 분진 농도이다. 또한, 도 5에서 번호 32 및 33은 셔터(shutter)를 가리키고, 번호 34 및 35는 각각 수냉 후드(hood) 및 용융로를 가리키고, 번호 43은 1차 건식 집진기를 가리키고, 번호 46은 I.D.F.(induced draft fan)을 가리킨다.

필요한 경우, 밀기 수단 또는 화상(20)이 샤프트형 예열로의 저부에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 밀기 수단 또는 화상은 샤프트형 예열로로부터 로터리로로 스크랩을 완만하게 장입하고 로터리로 내부에 남아있는 스크랩을 억제하기 위해 사용된다.

본 발명이 샤프트형 예열로를 예열기로 사용하는 이유는 그 노가 현존하는 노중 최고의 예열 효율을 나타내기 때문이다. 로터리로를 샤프트형 예열로 및 용융로 사이에 끼우는 이유는 스크랩 용융로로부터 얻어지는 가스의 연소 공간을 확보하므로써 샤프트형 예열로 저부에서의 온도를 낮은 수준으로 유지시키고 용융이 일어나는 구역에서 스크랩의 최고 예열 온도가 800℃를 초과하도록 올라가기 때문이다.

전로 및 전기로 양자 모두가 스크랩 용융로로 사용될 수 있다. 전로가 사용되는 경우, 대량의 배기 가스가 발생될 수 있기 때문에 전로내에 CO를 보유하면서 배기 가스가 회수되므로 상기 가스의 현열에 의해 예열이 충분히 진행될 수 있다. 전기로의 경우, 비록 소량의 배기 가스가 예열 과정에서 거의 완전하게 CO₂로 연소하지만, 그 규모가 작다는 면에서 설비 투자가 감소한다는 장점이 있다.

스크랩 예열로내로 장입되는 스크랩의 크기는 샤프트형 예열로 또는 로터리로의 내부 직경의 1/3로 정해진다. 그 하한은 샤프트형 예열로에서의 가스 투과성이 확보될 수 있을 정도이어야 하므로 그 입경은 약 30mm이다.

본 발명에서 사용되는 정련로는 전기로 및 전로로 사용될 수 있는 정련로가 바람직하고, 정련로내로 장입되는 스크랩은 전극을 이용한 아크 가열로 용융되고, 아크가열로 스크랩을 용융시켜 얻어진 용강은 상기 전로내로 산소를 취입하므로써 탈탄되어 용강이 생산된다.

스크랩 더미가 전극으로 용융되는 경우 역율(power efficiency)은 95% 이상이다. 그러나, 용융이 진행되면서, 전극 선단이 액(용강)과 접촉하게 되고, 미용융 스크랩은 더 이상 액 표며위에 없게 된다. 이 때, 역율이 45% 미만으로 떨어짐이 확인되었다. 따라서, 고체 스크랩이 전극과 직접 접촉하는 동안은 전극을 사용하고 더 이상의 직접 접촉이 없는 경우에는 산소 및 화석 연료를 사용하여 에너지 효율을 개선한다.

더욱 개선된 방법에 따르면, 스크랩을 편평한 더미의 상태에서 전력으로 미리 용융시키는 경우, 전극과 처음 접촉하는 스크랩 부분이 용융하고, 스크랩 더미의 중앙부분만이 녹는 형식이 되어 구멍을 내게 되고 적어도 40%의 스크랩이 전력으로 이러한 상태에서 녹는다. 적어도 40%의 스크랩을 이러한 방식으로 용융시켜 얻어진 용융 금속은 융점을 초과하는 온도로 현열을 가진다면, 특히 본 발명의 출원인이 제안하였던 것으로 비록 그 용융 조작이 산소 및 화석 연료를 사용한 용융으로 옮겨지는 경우에는 특히 본 발명의 출원인이 제안하였던(일본공개특허공보 2-141511)매스 슬래그법으로 상기 스크랩이 단시간내에 용융될 수 있다. 그런데, 이 용융법의 에너지 효율은 종래법에 비해 약 20% 정도의 개선을 가져오는 것으로 확인되었다.

본 발명에서 스크랩 용융로의 온도가 1300℃ 이상의 온도로 유지되는 이유는 다이옥신의 최고 끓는점이 1300℃ 미만이고, 다이옥신이 즉각적으로 이 온도까지 가열되는 경우 열분해를 겪게 되기 때문이다. 이러한 이유 때문에, 그 온도는 1300℃ 이상으로 규정된다.

건식 집진기의 상류에서의 집진 농도가 40 내지 400 g/N㎥의 범위로 제한되는 이유는 다음과 같다. 집진 농도가 40 g/N㎥ 미만인 경우, 열분해로 발생하는 다이옥신이 완전하게 흡수될 수 없고, 반면에 집진 농도가 과도하게 큰 경우, 용융 장치의 집진 시스템에 대한 부하가 커지게 되어 환경 오염의 문제가 발생되기 쉬워진다. 약 400 g/N㎥로 제한된다.

용융로로부터의 배기 가스 온도는 1300 내지 2500℃이고, 고온측에서는 종종 이보다 높은 온도이다. 배기 가스의 분진이 다이옥신을 흡수할 수 있는 이유는 다이옥신이 원래 기화 가능한 유기 물질이기 때문에 다이옥신이 고온에서 분진의 철 분말에 흡수되기 때문인 것 같다. 또한, 일부 유기 물질이 용해되어 분진 구성성분과 결합하는 것으로 생각된다. 염소는 H와 결합하여 HCl을 형성하는 것으로 생각된다.

다이옥신을 함유하는 배기 가스는 동시에 비닐 클로라이드 등에서 기인하는 유기가스를 포함한다. 상기 유기 물질의 종류는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 스티렌, 나프탈렌, 포스겐 등의 결합이고 서로서로 결합되어 있다.

상기의 것들은 그 끓는 점이 다이옥신의 끓는점과 거의 동등하므로 다이옥신을 제거하는 동안 본 공정에서 동시에 제거된다.

[실시예 1]

내부 직경 : 1.5m, 길이 : 8m 및 경사각 : 6.5°인 원통형 로터리로(로터리 킬른)가 20t 취입 전로에 수냉 후드와 연속하여 설치되었고, 내부 직경 : 3.5m 및 적층 높이 : 3.5m인 샤프트형 예열로가 로터리로의 상부와 연속하여 설치되었다. 전로에서, 저취 가스로 용강을 교반하면서 산소가 용철로 약 1500N /㎥/Hr로 취입되고, 동시에 연속적으로 코크스가 첨가되어 스크랩이 그 코크스의 연소열에 의해 용융되었다.

발생된 CO 가스의 50 내지 60%를 함유하는 배기 가스가 상부 수냉 후드를 통하는 로터리로에 도입되었고, 일부 CO 가스가 로터리로의 유입구에서 공기에 의해 CO₂로 연소되어 그에 의해 스크랩이 예열되었다.

로터리로의 회전수는 약 2.5 rpm이고 전로내로의 스크랩의 장입 속도는 약 20 ton/Hr이었다. 샤프트형 예열로의 저부에는 일정량의 예열 스크랩을 장입하기 위한 화상 및 로터리로에 스크랩을 없애기 위한 밀기 수단이 설치되었다. 그 결과, 전로에서 탄소 물질 단위 소비가 약 120 kg/t으로 예열이 없는 경우의 약 175 kg/t에 비교된다.

[실시예 2]

내부 직경 : 1.5m, 길이 : 8m 및 경사각 : 6.5°인 원통형 로터리로(로터리 킬른)가 20t 전기로와 연속하여 설치되었고, 내부 직경 : 1.5m 및 적층 높이 : 3.5m인 샤프트형 예열로가 로터리로의 상부와 연속하여 설치되었다. 전로에서, 외부로부터 풍구 및 취입 랜스에서 산소가 500 N㎥/Hr로 용철에 취입되고 동시에 연속적으로 약 70 kg/t의 미세 분탄이 첨가되는 것과 함께 전기 가열이 행해지자 스크랩이 전기 가열 및 탄소 물질의 연소열로 용융되었다.

로터리로의 회전수는 약 2.5 rpm이고 전로내로의 스크랩의 장입 속도는 약 20 ton/Hr이었다. 샤프트형 예열로의 저부에는 일정량의 예열 스크랩을 장입하기 위한 화상 및 로터리로에 스크랩을 없애기 위한 밀기 수단이 설치되었다. 전로에 장입하기 직전의 스크랩의 평균 온도는 500 내지 800℃였고, 샤프트형 예열로 출구에서의 평균 온도는 200 내지 400℃였다. 그 결과, 전기로에서 전력 단위 소비가 약 200KWH/t으로 예열이 없는 경우의 약 390KWH/t에 비교된다.

[실시예 3]

실시예 2에서와 같이 원통형 로터리로(로터리 킬른)가 20t 전기로와 연속하여 설치되었고, 샤프트형 예열로가 로터리로의 상부와 연속하여 설치되었다. 전로에서, 외부로부터 풍구 및 취입 랜스에서 산소가 500 N㎥/Hr로 용철에 취입되고 동시에 연속적으로 약 70 kg/t의 미세 분탄이 첨가되는 것과 함께 전기 아크 가열이 행해지자 스크랩이 전기 가열 및 석탄 물질의 연소열로 용융되었다.

발생된 CO 가스의 50 내지 60%를 함유하는 배기 가스가 상부 수냉 후드를 통하는 로터리로에 도입되었고, 일부 CO 가스가 로터리로의 유입구에서 공기에 의해 CO₂로 연소되어 그에 의해 스크랩이 예열되고, 또한 샤프트형 예열로내로 도입되었다.

일부 CO 가스가 샤프트형 예열로의 유입구에서 공기에 의해 CO₂로 연소되어 그에 의해 스크랩이 예열된다. 스크랩의 반이 로터리로로 직접 장입되고 400 내지 600℃로 예열되는 동안 용융로로 공급되었다. 그 나머지 스크랩이 샤프트형 예열로에 장입되었고, 그 후 전기로 운전으로 스크랩이 대개 로터리로 통하여 400 내지 600℃에서 예열된 후 다음 차지 운전의 개시 직전 로터리로를 통하여 전기로에 장입되었다.

스크랩의 용융 속도는 약 20ton/Hr였고, 전력 단위 소비가 약 200KWH/t으로 예열이 없는 경우의 약 390KWH/t에 비교된다.

[실시예 4]

원통형 로터리로(로터리 킬른)가 20t 전기로와 연속하여 설치되었고, 샤프트형 예열로가 로터리로의 상부와 연속하여 설치되었다. 전기로에서, 외부로부터 풍구 및 취입 랜스에서 산소가 500 N㎥/Hr로 용철에 취입되고 동시에 연속적으로 약 70 kg/t의 미세 분탄이 첨가되는 것과 함께 전기 아크 가열이 행해지자 스크랩이 전기 가열 및 석탄 물질의 연소열로 용융되었다. 스크랩이 샤프트형 예열로 또는 로터리로로 공급되고, 연속적으로 수냉 후드로부터 전기로로 공급되었다. 발생 배기 가스가 가스 냉각기를 통과한 후 집진기에 도입되었고, 상부 수냉 후드 측면에 설치된 배기 가스 유입구로부터 끌어들여졌다.

[실시예 5]

100톤의 예열 스크랩이 100-ton 전기로에 쌓인 뒤 D. C. 전극이 그 위에 삽입되었고, 슬랙이 만들어진 후 고체 스크랩의 용융이 시작되었다. 스크랩 더미의 상부가 용략되었고, 용융 금속이 전기로내 저부에 모였다. 스크랩 더미의 높이는 고체 스크랩의 용융량의 증가에 따라 감소하였고, 전극이 스크랩 높이의 감소에 따라 저하하였다. 약 60%의 고체 스크랩이 용융 금속이 되었을 때, 용융 금속의 수준이 점차로 올라가고 고체 스크랩 더미가 용융 금속의 수준 밑으로 내려가기 때문에 전극이 노 밖으로 꺼내졌고 대신에 취입 랜스가 위로 부터 삽입되어 산소가 10000N㎥/h의 속도로 취입되었다. 40kg의 탄소 물질이 노견부에서 첨가되었다. 용융 금속이 산소 및 탄소 물질의 연소로 가열되었고, 용융 금속내의 저부에 미용융으로 남아 있는 고체 스크랩이 완전히 용융되었다. 그 이후, 탄소 물질의 장입이 중단되었으니 산소의 공급은 계속되었다. 그 결과, 0.03%의 탄소 농도를 가지는 용융 금속이 제조되었다.

[실시예 6]

100-ton 전기로의 저부 중앙 깊이가 커졌고, 상대적으로 작은 크기를 가지는 예열스크랩 50톤이 저부에 매우 깊에 쌓였고, 같은 크기의 스크랩 50톤이 이전 것의 주위에 편평한 더미로 쌓였다는 것을 제외하고는 실시예 5와 같은 작업이 행해졌다. 약 55%의 고체 스크랩이 용융 금속으로 바뀌었을 때, 전극이 노 밖으로 꺼내졌고, 그 대신에 아래(bottom) 풍구 및 가로(transverse) 풍구로부터 총 2500N㎥/h의 속도로 취입되었고, 40Kg의 분진이 가로 풍구로부터 첨가되었다.

용융 금속이 산호 및 탄소 물질의 연소로 가열 되었고, 용융 금속내의 저부에 미용융으로 남아있는 고체 스크랩이 완전하게 용융되었다. 그 이후, 탄소 물질의 장입이 중단되었으나 산소의 공급은 계속되었다. 그 결과, 탄소 농도 0.03%를 가지는 용강이 얻어졌다.

[실시예 7]

150-ton 전기로의 저부 중앙이 깊숙해졌다. 상대적으로 작은 크기를 가지는 100톤의 예열스크랩이 저부에 더욱 깊숙히 쌓였고 상대적으로 큰 크기를 가지는 50톤의 스크랩이 이전의 것의 주위에 편평하게 쌓였고, 슬랙이 만들어진 뒤 용융 운전이 수행되었다.

약 40%의 고체 스크랩이 용융 금속으로 바뀌었을 때, 전극이 노 밖으로 꺼내졌고, 그 대신에 취입랜스가 용융로내로 위에서 삽입되었고, 용융 금속 표면으로 산소가 취입되어 FeO를 형성하고 동시에 온도를 증가시켰다. 그 후, 총 100Kg의 분탄이 아래 풍구 및 가로 풍구로부터 첨가되었다. 미용융으로 남아있던 고체 스크랩이 완전히 용융되었고 그 결과 탄소 농도 0.03%를 가지는 용강이 30분내에 얻어졌다.

[실시예 8]

같은 모양이고 280mmψX2의 빌렛 노저 전극, 100MVA의 변압 능력을 가지는 하나의 전원, 300mmψ인 하나의 전극 및 25000N㎥/h의 산소 공급 능력을 가지는 하나의 산소랜스가 구비된 두 개의 150-ton정련로에서 스크랩의 용융 및 탈탄이 행해졌다.

전극을 정련로 A에 삽입하여 스크랩의 용융이 행해지는 동안, 정련로 B내에 있는 이미 용융되었던 용융 금속에 산소가 취입되었다. 이러한 경우, 탈탄 및 탈인이 각각 탄소 농도 3.5% 내지 0.1% 및 0.05% 내지 0.01%에서 수행되었다. 정련로 A에서 용융이 완료된 후, 전극이 정련로 B로 이동되었고 정련로 B의 랜스가 정련로 A로 이동되었다. 이러한 운전이 20-분의 시간간격으로 교대로 반복되었고, 그 결과 450ton/h의 용강 제조 속도가 얻어졌다.

[실시예 9]

용융이 일어나지 않는 온도 범위인 800℃에서 스크랩을 연속적으로 예열하는 동안 철 스크랩을 노재가 1300℃로 유지되는 용융로내로 장입하고, 취입랜스로부터 15000N㎥/H의 산소를 취입하고, 130Kg/t-metal의 석탄을 장입하고, 100t/H의 스크랩을 용융하는 단계에 의해 계획적으로 형성될 수 있음이 밝혀졌다.

용융로에서 고온으로 발생되는 배기 가스를 예열기로 도입하고 또한 점화(2차 연소)로 CO성분을 연소시킴으로써 예열기에서의 스크랩의 예열이 수행되었다. 예열기에서 발산되는 배기 가스가 연소탑으로 도입되었고 유입구에서 배기 가스를 점화하여 그 가스를 800℃로 가열하여 배기 가스 내의 다이옥신의 열적을 분해되어 분진 내로 흡수되었다. 그 후, 배기 가스가 스프레이 냉각탑에 의해 150 내지 200℃의 온도 범위까지 급냉되어 다이옥신 성분이 결정화될 수 없었다. 다이옥신 성분이 흡수되고 집진기를 통과하는 백 필터(bag filter) 여과된 분진이 온도 때문에 집진될 수 있었다. 에너지 효유의 관점에서 용융시 노에서의 2차 연소비를 60%로 유지하여 용융이 수행되었다. 연소탑에서, 배기 가스가 60%의 2차 연소비로 배기 가스의 유입구에 설치된(연소탑의 저부에 설치된) 점화 버너에 의해 연소되므로 배기 가스중 CO 양은 50ppm이 되었다. 배기 가스는 이 때 연소열로 800℃까지 가열 되었다.

그 후, 연소탑과 인접하여 연결되어 있는 냉각탑으로부터 스프레이 물이 배기 가스에 스프레이되어 배기 가스를 150℃/sec로 냉각하고, 그와 더불어 집진기에서 이슬 생성을 억제하기 위해 냉각 후 온도가 150℃로 유지되게 한다. 배기 가스가 150℃의 온도를 유지하고 분진이 집진되는 동안 건식 필터형 건식 집진기로 도입되었다. 연소탑 및 수냉각탑 사이에 배기 가스의 열을 회수하기 위한 열회수 장치를 설치하므로써 연소찹이 전체 공정의 열효율을 향상시킬 수 있었다. 그러나, 열회수 공정 때문에, 열회수 장치로 통하는 연소탑의 출구 및 수냉각탑의 유입구 사이의 지역에서 총 냉각속도가 800 내지 10000℃/sec범위가 아닌 경우, 다이옥신 농도의 감소율이 악화되었다(그에 따른 발생이 증가된다). 예열기에서의 발생 배기 가스의 다이옥신 농도를 50 내지 200ng-TEQ/N㎥으로 변화시키고 용융로에 장입되는 스크랩 총량에 대한 비닐 클로라이드(다이옥신 성분의 원인)의 함유비를 변화시키기 위해서 20 내지 60%의 강판 스크랩 및 0 내지 60%의 중중량 스크랩의 다양한 혼합비로 실험이 수행되었다. 그 결과, 건식 집진기를 통과한 배기 가스에서의 다이옥신 농도가 5ng/TEQ/N㎥으로 본 발명이 사용되지 않았을 때 집진기 전의 농도 100n-TEQ/N㎥과 비교되었고, 따라서 다이옥신의 감소율이 1/20로 저하하였다.

이와는 달리, 연소 및 수냉각탑을 사용하는 경우, 20%의 강판 스크랩비 및 60%의 중중량 스크랩비로 혼합하여서 연소탑의 유입구에서의 배기 가스 중의 농도가 50ng/TEQ/N㎥이었을 때 건식 집진기를 통과한 후 배기 가스 중 다이옥신의 농도가 0.1ng/TEQ/N㎥였고, 따라서 다이옥신의 감소비가 1/500이었다. 또한, 연소탑에서 연소 온도를 증가시키고 냉각 속도를 2000℃/sec로 향상 시킨 결과, 60%의 강판 스크랩비로 혼합하여 연소탑 유입구에서 농도가 200ng/TEQ/N㎥이었을 때 배기 가스 중 다이옥신의 농도가 0.1ng/TEQ/N㎥였고, 따라서 다이옥신의 감소비가 1/2000이었다.

[실시예 10]

배기 가스가 예열기에서 500 내지 600℃로 배출되었고, 냉각탑에서는 그 온도가 100℃ 미만으로 내려가는 것이 바람직하고 더욱 바람직하기로는 80℃ 미만, 그 온도가 50℃까지 급속하게 냉각되는 것이 바람직하였다.

스몰 본(small-bone) 튜브(10mm 이하)가 배기 가스 통로 근처에 설치되어 냉각수를 회수하도록 설치된 수단에 의해 간접 냉각으로 냉각이 수행되거나, 또는 강으로 만들어진 스몰 본 튜브위에 배기 가스 통로 위부터 물이 스프레이되었다. 간접 냉각의 장점은 직접 냉각에 필요한 냉각수에 용해되는 다이옥신 성분의 제거를 무시할 수 있다는 점이다.

[실시예 11]

예열 장치를 가지지 않고 내부 온도가 1,300℃로 유지되는 용융로에 스트랩이 직접 장입되는 동안, 산소가 취입 랜스로부터 15,000N㎥/H로 취입되고 석탄이 금속에 대해 130Kg/T의 속도로 장입되고 스트랩이 100T/H의 속도로 용융되었다. 얻어진 배기 가스는 건식 집진기로 집진되었다. 집진기의 상류 농도는 40g/N㎥로 유지되었다.

그 결과, 다이옥신이 집진기를 통과하기 전에 흡수되었고, 분진이 집진되었고 집진기로 여과되었다.

[실시예 12]

예열 장치를 가지지 않고 내부 온도가 1,500℃로 유지되는 용융로에 스크랩이 직접 장입되는 동안, 산소가 취입 랜스로부터 10,000N㎥/H로 취입되고 석탄이 금속에 대해 120Kg/T의 속도로 장입되고 스크랩이 100T/H의 속도로 용융되었다. 얻어진 배기가스는 건식 집진기로 집진되었다. 집진기의 상류 농도는 200g/N㎥로 유지되었다.

[비교예]

취입 랜스로 산소를 1,000N㎥/H의 율로 취입하고 석탄을 금속에 대해 200Kg/T로 장입하므로써 800℃ 이상의 온도로 스크랩을 미리 예열하기 위한 예열 공정을 가지는 용융로내에서 100T/H의 속도로 스크랩이 용융되었다. 얻어진 배기 가스가 건식 집진기로 집진되었다. 분진 발생량은 집진기 앞에서의 배기 가스의 농도로 환산하면 15g/N㎥이었다.

그 결과, 다이옥신이 집진기를 통과하기 전에 분진으로 충분히 흡수될 수 없었기 때문에, 배기 가스가 더욱 완전하게 연소되었고 냉각탑에서 더욱 급냉되었다.

[실시예 13]

예열기로부터 발산 배기 가스의 온도가 500℃ 이상이었기 때문에, 열적으로 분해된 다이옥신 성분이 배기 가스의 분진으로 흡수될 수 있었다. 따라서, 배기 가스가 예열기로부터 냉각탑으로 직접 도입될 수 있었다. 냉각탑에서, 900℃/sec의 냉각 속도로 직접 냉각이 진행되었고, 그 얻어진 가스가 그 온도가 500℃에서 50℃까지 떨어지는 0.5초 동안 냉각되었다. 따라서, 열적으로 분해된 다이옥신 성분이 배기 가스의 분진으로 흡수될 수 있었다.

분진은 건식 여과 집진기의 백 필터로 여과되었다.

[실시예 14]

다이옥신 성분이 형성되고 발견되더라도 예열기에 종종 나타나고 특별한 경우에 용융로의 배기 가스(1,300℃ 이상)에서가 대부분이다. 본 발명의 실시예에서, 배기가스 처리 장치는 용융로와 직접 연결되어 다이옥신의 존재를 억제하였다. 따라서, 대량의 다이옥신 성분을 함유하는 고온 배기 가스가 급냉되었고, 따라서 다이옥신이 재발생되는 것이 억제되는 동안 분진으로 흡수되었다. 따라서, 얻어진 분진이 여과되었고 집진되었다.

배기 가스는 용융로로부터 냉각탑으로 직접 도입되었다. 냉각탑에서는 간접 냉각이 900℃/sec로 수행되어 배기 가스가 500℃에서 50℃까지 0.5초 동안 떨어졌다. 따라서, 열적으로 분해된 다이옥신 성분이 배기 가스 중의 분진으로 흡수되었다.

반면에, 예열기에서는 간접 예열법으로 외벽을 통하여 예열되었다.

상기 실시예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면 에너지 및 자원을 절감할 수 있고, 스크랩의 예열, 용융 및 탈탄이 유효하게 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 산업에 막대한 영향을 가져올 것이다.

Claims

주원료로 예열된 스크랩을 장입하는 스크랩 용융로, 상기 용융로로부터 발생되는 배기 가스를 도입하므로써 스크랩을 가열하기 위한 예열기 및 예열 후 배기 가스를 처리하기 위한 배기 가스 처리 장치로 이루어지는 스크랩용 예열 및 용융 장치에 있어서,

상기 스크랩 예열기가 샤프트형 예열로이고, 로터리로가 상기 샤프트형 예열로에 연속할 수 있도록 상기 샤프트형 예열로의 노저부에 설치되고, 상기 샤프트형 예열로로부터 배출되는 스크랩이 일정 속도로 로터리로 통하여 이송된 후 스크랩이 상기 스크랩 용융로로 장입되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 샤프트형 예열로로부터 상기 로터리로로 배출되는 상기 스크랩을 밀어주기 위한 밀기 수단이 상기 샤프트형 예열로의 노저부에 설치되는 것을 특징으로 하는 스크랩용 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 샤프트형 예열로로부터 상기 로터리로로 배출되는 상기 스크랩을 제공하기 위한 화상(fire grate)이 상기 샤프트형 예열로의 노저부에 설치되는 것을 특징으로 하는 스크랩용 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 산소 도입 수단으로서의 랜스 또는 풍구가 상기 용융로에 설치되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 용융로가 전기로인 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 용융로가 산소 취입 전로인 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 배기 가스 중 다이옥신을 분해시키기 위한 연소탑, 연소 배기 가스를 냉각시키기 위한 냉각탑 및 집진기가 배기 가스 처리 장치에 설치되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 집진기의 건식 집진기인 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 예열기로부터 방출되는 상기 배기 가스가 직접 처리될 수 있도록, 상기 예열기가 냉각탑을 통하여 상기 집진기로 곧바로 연결되는 배기 가스 처리 루트(route)가 상기 배기 가스 처리 장치에 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
제 1항에 있어서, 상기 용융로로부터 방출되는 상기 배기 가스가 직접 처리될 수 있도록, 상기 용융로를 상기 배기 가스 처리 장치와 곧바로 연결시키는 배기 가스 처리 루트가 배기 가스처리 장치에 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융 장치.
용융로에서 주원료로 예열된 스크랩을 용융하는 과정에서 발생하는 배기 가스를 이용하여 용강을 얻고 예열 후 배기 가스를 처리하는 스크랩의 예열 및 용융법에 있어서,

용융로에 연속하도록 설치되는 로터리로의 정부(頂部) 및 상기 로터리로에 연속하도록 설치되는 샤프트형 예열로로부터 스크랩을 장입하고; 노저측면으로부터 용융로의 배기 가스를 제공하고; 상기 샤프트형 예열로의 저면 측면 출구에서의 온도를 상기 스크랩 표면에서 용융이 일어나는 온도 미만의 온도 범위로 유지하는 동안 상기 샤프트형 예열로에서 상기 스크랩을 예열하고, 그 후 로터리로의 출구에서의 온도를 상기 스크랩 표면에서 용융이 일어나는 온도 이상의 온도 범위로 유지하는 동안 상기 로터리로에서 상기 스크랩을 예열하고; 상기 스크랩을 상기 용융로로 제공하는 것을 특징으로 하는 스크랩의 예열 및 용융법.
제 11 항에 있어서, 상기 배기 가스를 처리하는 동안 상기 배기 가스가 연소탑에서 온도 800℃ 이상 및 CO 가스 농도 500ppm 이하까지 연소와 함께 가열되고, 또한 상기 배기 가스가 800℃/초 이상의 속도로 상기 배기 가스가 냉각 후 이슬이 없는 상태인 150 내지 200℃의 온도 범위까지 물로 냉각되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융법.
제 11 항에 있어서, 예열 후 배기 가스를 처리하는 동안 상기 예열기로부터 방출되는 배기 가스는 그 배기 가스가 냉각탑에서 100℃ 이하의 온도까지 냉각된 뒤 상기 집진기로 도입되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융법.
제 11항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 이 전 장입에서 용융로의 배기 가스로 예열된 스크랩이 전체 스크랩의 30 내지 70%의 양으로 사용되고, 전극이 상기 용융로에 삽입되고 상기 스크랩의 나머지가 상기 로터리로로부터 용융로로 연속적으로 장입되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 스크랩을 용융로에 쌓아둔 뒤 용융을 시작하고, 상기 스트랩이 평탕(flat bath)상태를 형성하거나 또는 적어도 스크랩의 40%가 용융되거나 스크랩의 상부가 용융로에서 용융으로 사라지는 시점에서 상기 용융로로부터 전극을 제거하고, 그 후 전극 대신 랜스 또는 풍구로부터 산소를 취입하기 시작하고, 탄소 물질이 첨가되는 동안 고체 스크랩의 나머지를 용융하고, 그 후 탄소 물질의 공급을 중단하고, 산소 취입으로 연속적으로 탈탄을 수행하는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융법.
제 11 항 또는 제 13 항에 있어서, 100℃ 이하로 유지되는 유기 물질을 함유하는 스크랩이 1300℃ 이상으로 유지되는 용융로로 장입되고, 상기 용융로로부터 방출되는 배기 가스가 비연소 상태로 회수되는 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기 가스 처리 장치의 집진기전의 분진 농도가 40 내지 400g/N㎥인 것을 특징으로 하는 스크랩 예열 및 용융법.