以下、本発明の実施の形態を図面に基づ� ��て詳細に説明する。

〔主たる実施形態〕
 図1は、本発明の実施形態に係る炭材内装ブ リケットの製造方法の概略を示すフロー図で ある。

 図1には、原料ビン11a1,11a2,11b,11cと、これ� ��に対応するフィーダ12a1,12a2,12b,12cと、ミキ� �15と、ブリケットマシン17とが示される。

 前記原料ビン11a1,11a2からは、前記フィー� ��12a1,12a2を通じて微粒子を多量に含有する酸� ��金属原料としての電気炉ダストA1,A2がそれ� �れ切り出される。これらの電気炉ダストA1,A2 は、それぞれ、互いに異なる油分含有量(単� �質量あたりの製鉄所ダストに含有される油� �の質量)x1,x2を有する(ただしx1>x2)。すなわ� ��、前記各原料ビン11a1,11a2には、互いに油分� ��有量の異なる2種類の電気炉ダストが分けて 装入されている。これらの原料ビン11a1,11a2か ら切出される電気炉ダストA1,A2の配合比率を� ��えることにより電気炉ダスト中の油分総量� ��調整される。

 同様にして、前記原料ビン11bからは前記� ��ィーダ12bを通じて炭材としての微粉炭Bが切 り出され、前記原料ビン11cからは前記フィー ダ12cを通じてCaO含有原料である消石灰Cが切� �出される。さらに、タンク13からポンプ14で� ��体バインダとしての糖蜜Dが所定割合で送出 される。

 前記電気炉ダストA1,A2、微粉炭B、消石灰C 及び糖蜜Dがミキサ15で混合されて粉状混合物 Eとなり、前記ブリケットマシン17に投入され る。

 前記ブリケットマシン17は、図2に示すよ� ��な双ロール型であり、可動回転ロール2及び 固定回転ロール3からなる加圧ロール1と、前� ��両回転ロール2,3を回転駆動するモータ4と、 前記加圧ロール1の上方に配置される原料供� �用のホッパ5と、このホッパ5内に設けられる 原料押し込み用のスクリュフィーダ6と、ホ� �パ5内で回転するブレード8と、前記加圧ロー ル1の可動回転ロール2を前記固定回転ロール3 に押付けるための油圧シリンダ7とを備える� �このブリケットマシン17の具体的な構成は特 に限定されない。

 前記粉状混合物Eは、前記ホッパ5に投入� �れ、前記スクリュフィーダ6の回転により前� ��加圧ロール1に押し込まれ、この加圧ロール 1を構成する一対の回転ロール2,3の各表面に� �けられた複数のポケットにて、アーモンド� �、ピロー形など所定形状の成形物Fに圧縮形� ��される。このとき、前記ブレード8が回転し ながら前記ホッパ5の内壁面への粉状混合物E� ��付着を防ぐ。

 この成形物Fのうち、所定値(一般には3~10m m)以下の粒径を有する小片のものは、炉床上� ��大きな成形物Fの陰になって炉内で十分な伝 熱を受けることができないため高い金属化率 や脱亜鉛率が得られないなどの理由で、回転 炉床炉の原料として好ましくないため、粉状 や小片のブリケットは除去されることが好ま しい。そこで、ブリケットマシン17で成形さ� ��た成形物Fは、コンベア16を通じて所定の寸� ��(例えば5mm)の開き目を有する篩18に搬入され る。この篩18は、前記成形物Fを篩上Gと篩下H� ��に分級し、篩上Gが製品ブリケットとして回 収される。この篩上Gに含まれるブリケット� �、コンベア22を通じてブリケット供給ホッパ 24に投入され、このブリケット供給ホッパ24� �ら回転炉床炉20内に適量ずつ供給される。一 方、篩下Hはコンベア26,28及びリサイクル原料 ビン19を通じて前記ミキサ15に戻される。

 従って、この設備では、前記粉状混合物E を生成するための混合工程と、この粉状混合 物Eをブリケットマシン17の加圧ロール1によ� �圧縮成形することにより成形物Fを製造する� ��形工程と、この成形物Fを分級する分級工程 と、この分級で分離された篩下Hを前記混合� �程に戻すリサイクル工程とが行われる。以� �、各工程の詳細を説明する。

1.混合工程
 この混合工程では、前記のように互いに異� ��る油分含有量x1,x2をそれぞれ有する2種類の� ��気炉ダストA1,A2が所定の割合で切り出され� �これに、炭材である微粉炭Bと、CaO含有原料� ��ある消石灰Cとがそれぞれ所定量だけ配合さ れ、さらに糖蜜などの液体バインダDが適量� �加され、これらがミキサ15で混合されること により、粉状混合物Eが生成される。

 前記電気炉ダストA1,A2は互いに異なる油� �含有量x1,x2をそれぞれ有するので、その配合 比率(粉状混合物Eの質量に対する各電気炉ダ� ��トA1,A2の質量の割合)α1,α2を変えることによ り、最終的に生成される粉状混合物E中の油� �含有量Xを調整することが可能である。

 この実施の形態では、後述の成形工程に� ��ける加圧ロール1の回転速度の初期値に基い て油分含有量Xが決められ、この油分含有量� �対応する各配合比率が設定され、この配合� �率が得られるように各原料ビン11a1,11a2から� �電気炉ダストA1,A2からの送出量が設定される 。さらに、前記粉状混合物E中の油分含有量� �増減が認識され、当該油分含有量が予め設� �された許容範囲を逸脱する場合に、その許� �範囲に当該油分含有量を再び収めるように� �記配合比率が調整される。

 具体的に、前記粉状混合物Eの油分含有量X� �各電気炉ダストA1,A2の配合比率α1,α2との間� �は、
 X=(α1・x1+α2・x2)×100(%)
という関係があるので、この式に基づき、粉 状混合物Eの油分含有量を許容範囲内の所定� �値に調整するための各配合比率α1,α2が逆算� ��れる。

 ここに、粉状混合物中の油分含有量とは� ��粉状混合物中における、製鉄所ダストと炭� ��と酸化鉄含有原料とCaO含有原料との合計質� ��に対する油分の質量割合で定義される。こ� ��粉状混合物中の油分含有量の定義では、粉� ��混合物中のバインダ(例えば液体バインダ)� �質量が考慮されない。これは、原料の滑り� �すさは固体粒子間に存在する油分の量で支� �され、バインダの存在は無視し得ると考え� �れることによる。

(配合比率の調整について)
 前記油分含有量の許容範囲の上限値は、必� ��とされるブリケットの強度と、前記加圧ロ� ��ル1の回転速度の許容範囲とに基いて設定さ れる。この実施の形態では、以下のように0.5 質量%以上2.0質量%以下の範囲に設定される。

 前記ブリケットの強度として例えば落下� ��度(後述のように45cmの高さからブリケット� �鉄板上に落下させることによりブリケット� �割れるまでに要する落下回数)が採択され、� ��の落下強度として5回以上の回数が必要とさ れる場合、後に実施例の欄で説明する図3に� �されるデータから、ブリケットマシン17の加 圧ロール1の回転速度に対応する粉状混合物E� ��の油分含有量の上限値が、下記表1のように 求められる。

 この関係は、ブリケットマシン17の仕様(� ��えばスクリュフィーダ6におけるスクリュー のピッチ及びスクリュー径、加圧ロール1の� �)等によっても変化するものの、基本的に加� ��ロール1の回転速度とブリケット製造速度と は常に比例関係にある。つまり、ブリケット 製造速度は、加圧ロール1の回転速度を変化� �せることによって調整されることができる� �そこで、上記表1において、加圧ロール1の回 転速度が6.3rpmのときのブリケット製造速度を 1.0とすると、図5で示す関係が得られる。こ� �図は、例えば、ブリケット製造速度が1.0の� �きは粉状混合物E中の油分含有量が1.1質量%以 下に抑えられる必要があり、ブリケット製造 速度が0.8でよいときは、粉状混合物E中の油� �含有量は1.7質量%まで、ブリケット製造速度� ��0.6でよいときは、粉状混合物E中の油分含有 量は1.9質量%まで、ブリケット製造速度が0.5� �よいときは、粉状混合物E中の油分含有量は2 .0質量%まで、それぞれ許容されることを示し ている。

 しかしながら、前記ブリケット製造速度� ��過度に低下させることは好ましくないので� ��粉状混合物E中の油分含有量は2.0質量%以下� �範囲で調整されるのが望ましい。

 一方、粉状混合物E中の油分含有量が低す ぎると、処理の要請が特に高い、油分含有量 の高い電気炉ダストを少量しか処理すること ができなくなるので、粉状混合物E中の油分� �有量は0.5質量%以上の範囲で調整されるのが� ��ましい。ただし、上記油分含有量の高い電� ��炉ダストの必要処理量が少ない場合に粉状� ��合物E中の油分含有量を0.5質量%未満とする� �とは特に禁じられない。このような低い油� �含有量の設定は、製造速度を実質上低下さ� �ずにブリケットを製造することを可能にす� �。

 以上のことから、粉状混合物E中の油分含 有量は、特に、油分含有量の高い電気炉ダス トを多量に処理する必要がある場合、0.5~2.0� �量%の範囲にあることが望まれる。かかる理� ��により、この実施の形態では、前記油分含� ��量の許容範囲が0.5~2.0質量%に設定され、こ� �範囲から実際の油分含有量が逸脱する場合� �これを前記許容範囲に収める方向に配合比� �を変更する操作が行われる。

 なお、前記微粉炭Bに例示される炭材の配 合量は、電気炉ダスト(A1+A2)中の鉄分、亜鉛� �等の金属元素が還元されるのに必要な炭素� �に基いて決定されればよい。

 前記粉状混合物E中へのCaO含有原料Cの添� �は、液体バインダDとの併用によりブリケッ� ��強度を向上させる効果と、CaOによる脱硫作� ��によって回転炉床炉からの排ガス中のSOx含� ��量を低減する効果とを有するが、さらに、� ��リケットマシン17の加圧ロール1の表面に設� ��られたポケット内への粉状混合物の付着を� ��止する効果も有する。該付着防止効果を効� ��的に発揮させるためには、CaO含有原料Cの配 合量は、粉状混合物Eに対して2質量%以上であ るのが好ましい。また、(SOx含有量を低減す� �効果はないが)前記付着防止効果を発揮させ� ��だけなら微粒のシリカサンドの添加も有効� ��ある。

(油分含有量の増減の認識について)
 前記粉状混合物Eの油分含有量の増減をオン ラインにて測定することは容易でないが、例 えば、当該油分含有量の増加は下記の情報(1) ~(4)から認識されることが可能である。これ� �、油分含有量が多いほどブリケットマシン17 でのスクリュフィーダ6と粉状混合物Eとの滑� ��が顕著になってブリケットの製造効率及び� ��リケット強度が低下するとの見解に基く。
(1)成形物Fのうち篩上Gとして選別されるもの� ��割合の減少
(2)成形物Fのうち篩下Hとして選別されるもの� ��割合の増加
(3)ブリケット供給ホッパ24内のブリケット量� ��低減
(4)篩上Gに含まれる各ブリケットの強度の低� �

 これらのうち、(1)は図1に示されるコンベ ア22での搬送量、(2)は同図に示されるコンベ� ��26での搬送量、(3)はブリケット供給ホッパ24 内のブリケットの重量または上面レベルから 、それぞれ測定することが可能である。(4)に ついては篩上Gから適当な数のブリケットを� �取してその強度を1個ずつ測定する必要があ� ��。また、同様にして油分含有量の減少も認� ��可能であることはいうまでもない。

 前記油分含有量の具体的な値は、例えば� ��日本水道協会発行の「下水試験方法の中の� ��般汚泥試験」(建設省・厚生省監修、1997年� �版)の「第23節 ヘキサン抽出物質」に記載さ れる方法により求めることが可能である。こ の方法は、対象物に塩酸を加えて酸性(pH2以� �)にすることと、この酸性物質を硫酸マグネ� ��ウムの添加により脱水処理することと、そ� ��脱水処理後の物質をソックスレー抽出器に� ��めてヘキサンによる抽出を行い、そのヘキ� ��ン抽出物質の定量を行うこととを含む。

2.成形工程
 前記粉状混合物Eは、成形物の原料としてブ リケットマシン17のホッパ5に投入され、ブレ ード8の回転によりホッパ5内壁面への付着を� ��止されつつ、スクリュフィーダ6の回転によ り加圧ロール1に押し込まれる。この際、ブ� �ケット用原料(粉状混合物)E中の油分含有量� �ブリケット製造速度(加圧ロール1の回転速度 )に応じて所定値以下に制限されているので� �原料Eの滑りが抑制される。このことは、ス� ��リュフィーダ6による押し込み力がスクリュ フィーダ6の半径方向外側に逃げることを効� �的に防止し、加圧ロール1への円滑かつ確実� ��原料Eの供給を可能にして、十分なブリケッ ト強度を確保する。

 前記加圧ロール1を構成する一対の回転ロ ール2,3は、その表面に複数のポケットを有し 、当該加圧ロール1に押し込まれた原料Eを前� ��ポケットにてアーモンド形、ピロー形など� ��所定形状に圧縮成形することにより、ブリ� ��ットFを製造する。

 前記ブリケットマシン17の成形線圧は、15 ~60kN/cmであるのが好ましい。その理由は、十� ��なブリケットFの強度(圧潰強度および落下� �度)を確保する一方、過度な成形圧がブリケ� ��トFを半割れ状態にするのを防ぐためである 。

 このようにして製造されたブリケットFは 、水分を添加することなく成形されているた め、乾燥処理を受けることなくそのまま回転 炉床炉20に装入されることができる。そして� ��回転炉床炉内でブリケットFが加熱還元され る際、ブリケットF中の油分は、ブリケットF� ��から脱揮して炉内で燃焼されることにより� ��料として有効利用される。

(ブリケット製造速度の調整について)
 前記電気炉ダストA1、A2のブレンド方法にも よるが、電気炉ダスト(A1+A2)中の油分含有量� �変動しやすく、その配合比率を固定したと� �ても該油分含有量の変動を完全になくすこ� �は困難である。これら電気炉ダスト(A1+A2)中� ��油分含有量の変動は、粉状混合物E中の油分 含有量を変動させるから、最終的にブリケッ ト強度の変動が生じやすい。

 このような粉状混合物E中の油分含有量の 変動によるブリケット強度の変動を抑制する ために、ブリケットマシン17の加圧ロール1の 回転速度を変化させてブリケットの製造速度 を調整することが行われる。具体的に、前記 油分含有量が増加した場合、これによるブリ ケット強度の低下を防ぐべく加圧ロール1の� �転速度が下げられればよく、このことがブ� �ケット強度の低下による製造ロスを少なく� �る。一方、前記油分含有量が減少した場合� �は、ブリケット強度を下げることなくその� �分含有量の減少分だけ加圧ロール1の回転速� ��を上げることが可能であり、このことがブ� ��ケットの製造速度の平均値を高めてブリケ� ��トの製造量を増加させる。

 このとき、前記油分含有量が適当な許容� ��囲(この実施の形態では0.5~2.0重量%)の中に収 まるように調整されていれば、当該油分含有 量の増減に応じて加圧ロール1の回転速度を� �度に低下させる必要がなくなり、このこと� �、十分なブリケット強度と高い製造効率を� �持することをより確実にする。

3.リサイクル工程
 この実施の形態では、さらに、前記篩18で� �級された篩下Hがリサイクル原料Jとしてリサ イクル原料ビン19に一旦保管され、このリサ� ��クル原料ビン19から適量ずつミキサ15に戻さ れて新原料(A+B+C)に添加される。このことは� �高い原料歩留の確保を可能にする。

 このように、リサイクル原料Jの全部または 一部J1が粉状混合物Eに添加されると、そのリ サイクル原料J中に存在する、製品ブリケッ� �Gよりは小さいものの高密度化された塊状化� ��が、ブリケットマシン17での成形時に次の� �うな作用(a)~(c)を生じさせ、その結果、製品� ��リケットGの強度を上昇させる。
(a)高密度化した成形物の添加は、原料全体の 平均密度を高くしてその自重による供給を容 易にし、また、スクリュフィーダによる押し 込み速度を上昇させる。
(b)噴流性が高く油分を含有する電気炉ダスト など、滑りやすい原料を用いた場合であって も、スクリュフィーダの押し込み力が成形物 を介して原料全体に伝わりやすくなる。
(c)加圧ロールによる成形圧が成形物を介して ブリケットの中心部まで伝わりやすくなる。

 さらに、図6に示すように、前記篩下Hの� �合率であるリサイクル率(ブリケットマシン� ��加圧ロール1に供給される原料に対してこれ に含まれる前記篩下Hの重量割合)を増やすこ� ��により製品ブリケットの落下強度が向上す� ��ことから、前記油分含有量が増えた場合に� ��記リサイクル率を高くする制御を行うこと� ��、ブリケット強度を確保するために加圧ロ� ��ル1の回転数を低下させる度合いを減らすこ とができ、その分だけ製造効率を高めること が可能になる。また、加圧ロール1の回転数� �変化させず前記リサイクル率を変更するだ� �でも、従来に比べて高いブリケット強度を� �保することが可能である。

[変形例]
 上記実施形態では、油分を含有する製鉄所� ��ストとして、油分含有量が異なる2種類の電 気炉ダストA1、A2が配合されて用いられるが� �少なくとも1種類の電気炉ダストの油分含有� ��が他の電気炉ダストの油分含有量と異なる� ��3種類以上の電気炉ダストが配合されて使用 されてもよい。さらに、複数種類の電気炉ダ ストの全部または一部が、例えばミルスケー ル、ミルスラッジなどのように油分を含有す る他の製鉄所ダストに置き換えられてもよい 。逆に、単一種の製鉄所ダストのみが用いら れ、加圧ロール1の回転速度の調整(この回転� ��度の調整に付随して行われる調整、例えば� ��クリュフィーダ6の回転数の調整も含む。)� �みでブリケット強度の安定化が図られても� �い。

 上記実施形態では、いずれも油分を含有� ��る電気炉ダストA1,A2の配合により油分含有� �が調整されるが、本発明では、電気炉ダス� �(1種類のみであるか複数種類を配合したもの であるかを問わない)に、a)油分を含有しない 電気炉ダスト、あるいは、b)高炉ダストや転� ��ダストといった他の製鉄所ダスト、c)鉄鉱� �などのように油分を含有しない酸化鉄含有� �料、を添加することによって、粉状混合物� �の油分含有量の調整が行われてもよい。

 また、事前に複数種の電気炉ダストを混� ��して油分含有量を調整したものが電気炉ダ� ��トビンに装入されて使用されてもよい。

 上記実施形態では、炭材として微粉炭B(� �炭)が例示されるが、この炭材としてコーク� ��粉、木炭、木材チップ、廃プラスチック、� ��タイヤ等が使用されてもよく、またそのう� ��の2種以上が併用されてもよい。

 上記実施形態では、液体バインダとして� ��蜜Dが例示されるが、リグニン、デキストリ ン、澱粉などが用いられてもよく、そのうち の2種以上が併用されてもよい。また、本発� �に使用されるバインダは液体バインダに限� �されず、例えばペーパプラフ、麦蕎、シリ� �ンファイバといった繊維質バインダが用い� �れてもよい。この繊維質バインダに含まれ� �繊維質が生ブリケット中に分散することに� �り、当該繊維質に沿って水蒸気が抜けやす� �なる。このことは、ブリケット内部の水蒸� �圧を緩和し、耐バースティング特性をさら� �向上させる。

 上記実施形態では、CaO含有原料として消� ��灰Cが例示されるが、石灰石、生石灰、微粉 のシリカサンド、転炉スラグなどが用いられ てもよく、そのうちの2種以上が併用されて� �よい。