Thermal Decomposition and Combustion Behavior of Plastics into Blast Furnace

플라스틱의 高爐 吹入時 熱分解特性 및 燃燒擧動

There are many intensive efforts to develop the recycling technologies of waste plastics in steel works to tackle the saving of resources and the protection of the natural environment. In this study, the thermogravimetric analyses for three kinds of plastics, the combustion experiments and the theoretical approach for calculating the flame temperature in the blast furnace had been performed to understand the behavior of plastics in the raceway. The thermal decompositions of plastics were studied using thermogravimetric analyzer under the atmospheric condition. The starting temperature of thermal decomposition and the maximum weight loss point were increased in proportion to the logarithmic values of heating rate. The combustion characteristics of plastics were simulated in a coke-bed combustor. The combustion efficiency of plastics was lower than that of pulverized coal. The oxygen enrichment was found out to be one of the useful methods to increase the combustibility of plastics in raceway. The maximum injection rate of plastics was calculated based on the flame temperature.

자원을 절약하고 환경을 보호하기 위해 철강업체에서는 폐플라스틱을 재활용하기 위한 기술개발에 힘쓰고 있다. 본 연구에서는 플라스틱의 고로 취입시 연소대내 거동을 이해하기 위해, 열분해 실험과 연소실험을 실시하였으며 플라스틱 취입시 연소온도에 대해 이론적으로 검토하였다. 대기조건에서 열중량분석장치를 이용하여 3종류의 플라스틱을 대상으로한 열분해 실험을 통해서는, 열분해 개시온도와 최대 열분해 온도는 승온속도가 증가함에 따라 지수적으로 증가하는 것으로 나타났다. 코크스 충전층 연소장치를 이용하여 플라스틱 취입에 따른 연소거동을 모사하였다. 플라스틱의 연소효율은 미분탄에 비하여 낮았으며, 산소부화는 플라스틱의 연소효율을 효과적으로 증대시킬 수 있는 방법으로 밝혀졌다. 또한 플라스틱 취입시 연소온도를 계산하였으며, 이를 기준으로 고로에 최대 취입가능한 플라스틱의 량을 예측하였다