電弧爐煉鋼業主要原料為廢鋼鐵，在煉鋼過程中廢鋼鐵於電弧爐內經高溫熔融後還原後成鋼水，其熔、沸點低之物質則集於飛灰中。而鋼鐵業集塵灰中所含物質除了有機污染物多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)外，還包含無機的重金屬污染物，如鋅、鎘及鉛等重金屬，其中因鋅及鎘含量超出法規標準值5及1 mg/L，故屬有害事業廢棄物。因環保署於99年7月1日修訂「鋼鐵基本工業集塵灰貯存延長審查作業要點」，條文規定國內各家煉鋼廠需於2014年6月30日前完全處理完畢所暫貯之集塵灰，不得有暫貯，在國內集塵灰處理量不足因應法規之需求時，集塵灰的去化成為了各家煉鋼廠首要課題。本研究係以煉鋼廠電弧爐煉鋼製程所產生之集塵灰，經過壓錠成塊後，再回到電弧爐內進行熔煉，經高溫1600℃高溫熔融下，集塵灰部分重金屬遭氣化回到廢氣中再次形成集塵灰，部分氧化矽及氧化鎂燒結成爐碴，將有害事業廢棄物處理成公告再利用之事業廢棄物，進行再利用，進而達到去化之目的。集塵灰經熔融處理後，再生成之集塵灰鋅化物含量增加13.45%，提高了集塵灰再利用之價值。氧化鐵減少9.41%，即成為鋼胚(產品)，二氧化矽及氧化鎂減少2.67%，成為爐碴。經本研究結果顯示，集塵灰經熔融處理後可減少約0.26%產出比例，進而達到減廢目的。

The main material of electric arc furnace steel makers is scrap steel. The scrap steel was melted and reduced into molten steel and the substance of lower melting and boiling points are concentrated in fly ash. The ash collected by dust collector contains also, other than organic pollutants like polycyclic aromatic hydrocarbons, (PAHs), inorganic heavy metal pollutants, such as zinc, cobalt and lead. It is found that the content of zinc and cobalt in the ash are exceeding statutory standard of 5 mg/L and 1 mg/L. They are hazardous industrial waste.In the Steel Basic Industry Collected Dust Storage Extending Review Operation Key Point as amended on July 1, 2010 by Environmental Protection Administration, all the steel mills shall complete treatment of the stored collected dust before June 30, 2014 and no further storage will be permitted. Due to the fact that domestic capacity of treating collected dust is insufficient to meet the statutory requirements, the final treatment and disposition of collect duct has become a serious question to the steel mills.In this research, we press the dust collected in the process of arc furnace steel making into ingot and place into arc furnace for further melting and refining. Under temperature of 1600 ℃part of the heavy metal is gasified and returned to waste gas and become collected dust and part of Silicon Dioxide and Magnesium Oxide are sintered into slag and turn the hazardous industrial waste into recycled industrial waste for further utilization, so that they may be disposed. After melting treatment, the collected dust, the regenerated dust has the zinc compound content increased to 13.45% and therefore increases the recycling value of collected dust. In this process, Iron Oxide is reduced 9.41% which can be turned into steel billet (product) and Silicon Dioxide and Magnesium Oxide are reduced 2.67% and were turned into slag.Results of this research indicated that after melting treatment of collected dust, it will be reduced 0.26% and is therefore good for waste reduction.

謝誌 II
摘要 III
Abstract IV
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 煉鋼製程之介紹 3
2.1.1 電弧爐煉鋼製程 4
2.1.2 高爐煉鋼製程 9
2.2 電弧爐煉鋼製程廢棄物特性及處理方式 12
2.2.1 爐碴特性 12
2.2.2 爐碴再利用方式 19
2.2.3 集塵灰特性 24
2.2.4 集塵灰處理方式 27
2.2.5 集塵灰污染場址整治技術 35
2.2.6 戴奧辛的生成機制 36
2.2.7 國內戴奧辛法令規範 40
2.2.8 戴奧辛減量處理技術介紹 42
2.3 熔融法之研究 48
2.3.1 玻璃化原理及特性 48
2.3.2 熔融爐類型分析 49
2.3.3 國內外熔融處理現況及研究 50
第三章 研究方法與材料設備 51
3.1 研究架構 51
3.2 集塵灰來源 52
3.3 集塵灰熔煉試驗 52
3.4 集塵灰及爐碴採樣分析方法與材料 60
3.4.1 採樣方法與頻率 60
3.4.2 實驗藥品及儀器 60
3.4.3 成份分析實驗方法 61
第四章 結果與討論 63
4.1 熔煉前、後集塵灰及爐碴基本特性分析 63
4.1.1 集塵灰毒性特性溶出試驗 63
4.1.2 集塵灰化學成份分析 64
4.1.3 集塵灰戴奧辛含量分析 69
4.1.4 爐碴毒性特性溶出試驗分析 70
4.2 熔煉前、後空氣物染物分析 71
4.2.1 煙道中戴奧辛含量分析 71
4.2.2 周界空氣污染檢測 72
4.3 實驗結果 73
第五章 結論與建議 75
5.1 結論 75
5.2 建議 76
參考文獻 77

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