JP2000203923A - Production of stone using slag or the like as principal starting material - Google Patents

Production of stone using slag or the like as principal starting material

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JP2000203923A JP13696199A JP13696199A JP2000203923A JP 2000203923 A JP2000203923 A JP 2000203923A JP 13696199 A JP13696199 A JP 13696199A JP 13696199 A JP13696199 A JP 13696199A JP 2000203923 A JP2000203923 A JP 2000203923A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently mass-produce massive artificial stone by carbonation using slag generated in a steel making process or the like as a principal starting material. SOLUTION: A water content of a starting material for stone based on slag generated in a steel making process or the like is adjusted and the starting material is agitated in a step A. The agitated starting material is filled into a molding flask in a step B. The starting material in the molding flask is solidified by carbonation by supplying gaseous CO2 or a gas containing gaseous CO2 in a step C. The resulting massive stone is released from the molding flask in a step D.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、鉄鋼製造プロセス
で発生したスラグ等を主原料とする人工石材、より詳細
には、原料スラグおよび／またはＣａＯ分含有廃材を炭
酸化反応により固結させて塊状化した人工石材の製法法
に関するものである。このようにして製造される人工石
材は、路面敷設用石材、建築用石材等のような土木・建
築材料、藻場用石材や魚礁用石材等のような水中沈設用
石材等、様々な用途に利用でき、とりわけ藻場用石材、
河床用石材、水質浄化を主目的として海、河川、湖沼、
池等に沈設または敷設される石材等のような水中沈設用
資材として好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an artificial stone material mainly composed of slag or the like generated in a steel manufacturing process, and more particularly, to solidification of raw material slag and / or waste material containing CaO by a carbonation reaction. The present invention relates to a method for producing a mass of artificial stone. Artificial stones manufactured in this way can be used for various purposes, such as stones for road surface laying, civil engineering and building materials such as stones for construction, and stones for submersion such as stones for seaweed beds and stones for fish reefs. Available, especially stones for seaweed beds,
Stones for riverbed, sea, rivers, lakes,
It is suitable as a material for submersion in water, such as a stone laid or laid in a pond or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、鉄鋼製造プロセスで発生するスラ
グ（例えば、高炉スラグ、転炉スラグ等）の有効利用を
図る一環として、スラグを藻場用石材や魚礁等の海中沈
設用資材として利用する試みがなされている。スラグを
これらの資材として利用する場合の主たる形態として
は、塊状のスラグをそのまま藻場用等の石材として利用
する方法とスラグをコンクリート魚礁等の骨材として利
用する方法が考えられる。2. Description of the Related Art Conventionally, slag is used as a material for submerging in seawater such as seaweed beds and fish reefs as part of efforts to effectively use slag (eg, blast furnace slag, converter slag, etc.) generated in a steelmaking process. Attempts have been made. As main forms when slag is used as these materials, a method of using massive slag as it is as a stone material for seaweed beds and a method of using slag as an aggregate such as a concrete fish reef can be considered.

【０００３】しかし、これらの方法には以下のような問
題点がある。先ず前者の方法では、スラグ中に含まれる
Ｃａ分が海中に溶け出し、周囲の海水のｐＨを上昇させ
るおそれがある。また、鉄鋼製造プロセスで得られたま
まの塊状のスラグは、その表面性状等からしてコンクリ
ート製品に比べれば藻場用等の石材に適しているとは言
えるが、藻場用等の石材としては天然石と同程度の機能
（海藻類の付着性、成育性）しかなく、海藻類の成育を
促進し得るような特別な機能を有する石材ではない。However, these methods have the following problems. First, in the former method, there is a possibility that Ca contained in the slag may be dissolved into the sea and raise the pH of the surrounding seawater. In addition, it can be said that the massive slag obtained in the steel making process is more suitable for stone materials for seaweed beds and the like than for concrete products due to its surface properties, etc. Has only the same functions as natural stones (adhesiveness and growth of seaweeds) and is not a stone material having a special function that can promote the growth of seaweeds.

【０００４】また、鉄鋼製造プロセスで発生するスラグ
は地金（粒鉄等の鉄分）を多く含んでいるため、通常は
スラグをある程度の大きさまで粉砕し、スラグ中に含ま
れる鉄分を回収して鉄鋼製造プロセスにリサイクルして
いる。しかし、藻場用等の石材として用いるスラグには
ある程度の大きさが必要であり、地金回収のために粉砕
処理したようなスラグはほとんど利用することができな
い。このため塊状スラグを藻場用等の石材として用いる
場合には、鉄鋼資源として有用な地金の回収がほとんど
できない。[0004] In addition, slag generated in the steel manufacturing process contains a large amount of metal (iron such as grained iron). Therefore, usually, the slag is pulverized to a certain size to recover the iron contained in the slag. Recycled to the steel manufacturing process. However, slag used as a stone material for seaweed beds and the like needs to have a certain size, and slag that has been pulverized for metal recovery cannot be used. For this reason, when using massive slag as a stone material for seaweed beds or the like, bare metal useful as a steel resource can hardly be recovered.

【０００５】一方、後者の方法のようにスラグをコンク
リート製のプレキャスト体の骨材として用いた場合、そ
の基本はコンクリート製品であるため、藻場用石材等と
してそれなりの機能が期待できると考えられるスラグの
性状（例えば、凹凸状の表面性状等）を生かすことがで
きない。また、コンクリートはｐＨが高いため（通常、
ｐＨ１２〜１２．５程度）、海水のｐＨを上昇させるお
それがある。[0005] On the other hand, when slag is used as an aggregate of a precast concrete body as in the latter method, it is considered that a certain function can be expected as a stone material for a seaweed bed, etc., since the slag is basically a concrete product. The properties of slag (for example, uneven surface properties) cannot be utilized. Also, concrete has a high pH (usually,
pH of about 12 to 12.5), which may increase the pH of seawater.

【０００６】さらに、近年では環境保護の観点から海、
河川、湖沼、池などの水質浄化が大きな課題となってい
る。このような水質浄化のための一つの手法として、バ
クテリアを中心とした生物の生態系による自浄作用を利
用することを狙いとし、水中での生物間の活発な食物連
鎖の環境を人為的に提供する試みがなされており、その
環境を提供するために水中や水辺に沈設または敷設する
資材として、好気性生物や嫌気性生物等の多様な生物が
棲息できる多孔質のコンクリートブロック体が用いられ
ている。しかし、このような従来の水質浄化用の資材も
コンクリート製品であるため、上述したような本質的な
問題点を有している。In recent years, from the viewpoint of environmental protection, the sea,
Water purification of rivers, lakes and ponds has become a major issue. One of the methods for water purification is to artificially provide an active food chain environment among living organisms in the water, aiming to utilize the self-cleaning action of the ecosystem of living organisms, mainly bacteria. Attempts have been made to use porous concrete blocks that can inhabit various organisms such as aerobic organisms and anaerobic organisms as materials to be submerged or laid in the water or waterside to provide the environment. I have. However, since such conventional materials for water purification are also concrete products, they have the essential problems as described above.

【０００７】このような問題に鑑み、本発明者らがスラ
グを藻場用石材等の水中沈設用資材として利材化するた
めの方法について検討を重ねた結果、粉状または粒状の
スラグを、これに含まれるＣａＯの炭酸化反応で生成さ
せたＣａＣＯ３をバインダーとして固結させ、塊状化さ
せた人工石材を藻場用等の水中沈設用石材として用いる
ことにより、海水のｐＨ上昇を招くことなく、しかも海
藻類の育成面等で優れた効果を発揮することが判った。In view of such problems, the present inventors have repeatedly studied methods for converting slag into a material for submersion in water, such as stone for seaweed beds, and as a result, powdered or granular slag was produced. Increasing the pH of seawater by consolidating CaCO 3 generated by the carbonation reaction of CaO contained therein as a binder and using the agglomerated artificial stone as a submerged stone for seaweed beds and the like It was also found that it exerted an excellent effect in growing seaweeds and the like.

【０００８】すなわち、このような人工石材は、藻場用
石材や魚礁等に用いた場合以下のような機能を発揮する
ことが判った。 スラグ中に含まれるＣａＯ（またはＣａＯから生成
したＣａ（ＯＨ）２）の大部分がＣａＣＯ３に変化する
ため、ＣａＯによる海水のｐＨ上昇を防止できる。一方
において、スラグに適量の鉄分が含まれることにより、
この鉄分が海水中に溶出することで海水中に栄養塩とし
て鉄分が補給され、これが海藻類の育成に有効に作用す
る。[0008] That is, it has been found that such artificial stones exhibit the following functions when used for seaweed bed stones and fish reefs. Since most of CaO (or Ca (OH) 2 generated from CaO) contained in the slag changes to CaCO 3 , an increase in pH of seawater due to CaO can be prevented. On the other hand, the slag contains an appropriate amount of iron,
When the iron is eluted into the seawater, the iron is replenished as a nutrient in the seawater, which effectively acts on the growth of seaweed.

【０００９】 粉状または粒状のスラグを炭酸固化し
て得られた塊状物は全体（表面及び内部）がポーラスな
性状を有しており、このため石材表面に海藻類が付着し
易く、しかも石材内部もポーラス状であるため、石材中
に含まれている海藻類の成育促進に有効な成分（例え
ば、後述する可溶性シリカや鉄分）が海水中に溶出しや
すい。このため塊状スラグをそのまま海中沈設用石材と
して用いる場合やスラグを骨材とするコンクリート製魚
礁に較べて、海藻類の成育を効果的に促進することがで
きる。[0009] The lump obtained by carbonizing and solidifying the powdery or granular slag has a porous property as a whole (surface and inside), so that seaweeds easily adhere to the stone surface, and furthermore, the stone material Since the inside is also porous, components effective in promoting the growth of seaweed (for example, soluble silica and iron described later) contained in the stone are easily eluted into seawater. Therefore, the growth of seaweeds can be effectively promoted as compared with a case where the massive slag is used as it is as a submerged stone material or a concrete fish reef using slag as an aggregate.

【００１０】特に、藻場造成場所等において沈設される
石材への海藻類の増殖、生育を効果的に促進するために
は、石材表面での海藻類の幼体の生育を促進させる必要
がある。この点、上記人工石材から水中に溶出する有効
成分は、海藻類の個体が石材に近いほど効果的に作用す
るため、海藻類の幼体の生育に特に有効であり、このた
め海藻類の幼体の生育を効果的に促進させることができ
る。[0010] In particular, in order to effectively promote the growth and growth of seaweed on a stone laid in a seaweed bed construction site or the like, it is necessary to promote the growth of larvae of seaweed on the surface of the stone. In this regard, the active ingredient eluted into the water from the artificial stone material is more effective for growing seaweed larvae, since the individual of the seaweed acts more effectively as the stone material is closer to the stone material. Growth can be effectively promoted.

【００１１】また、このような人工石材を得るために
は、粉状または粒状の原料スラグを型枠内に所定の密度
で充填し、この原料充填層内に炭酸ガスまたは炭酸ガス
含有ガスを供給してスラグ中に含まれるＣａＯに炭酸化
反応を生じさせることによりスラグ粒子を固結させる製
法が有効であり、また、このような製法によれば石材を
適用すべき海底や海流の状況に応じた任意の密度と大き
さの石材を製造でき、また石材の大塊化も極めて容易に
実現できることが判った。Further, in order to obtain such an artificial stone material, a powdery or granular raw material slag is filled into a mold at a predetermined density, and a carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas is supplied into the raw material filling layer. A method of consolidating the slag particles by causing a carbonation reaction to CaO contained in the slag is effective, and according to such a method, a stone material is applied to the seabed or the current of the sea to be applied. It has been found that stones of any density and size can be manufactured and that stones can be made very easily.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
人工石材を漁礁や藻場用石材として用いる場合、通常、
一辺の長さが１ｍ若しくはそれ以上の大型の石材が必要
となり、しかも、漁礁や藻場を新たに造成する場合に
は、一つの造成場所だけでも膨大な数量の石材が必要と
なる。When such artificial stone is used as a stone for fishing reefs or seaweed beds,
A large stone with a side length of 1 m or more is required. In addition, when newly creating a reef or a seaweed bed, an enormous amount of stone is required even at one site.

【００１３】しかし、従来ではスラグの炭酸化反応を利
用した硬化体の製造法自体は知られているものの、上記
のような大型の人工石材を効率的に大量生産する方法は
全く知られていない。特に、スラグを原料として高品質
の人工石材を効率的に大量生産するためには、スラグの
搬送性、スラグの撹拌や水分調整等の処理、この処理の
後に炭酸化処理を行うまでの原料の劣化防止、固結した
原料スラグの脱枠作業の効率化など面点で多くの課題が
あると考えられる。[0013] However, although a method for producing a cured product utilizing the carbonation reaction of slag itself is conventionally known, a method for efficiently mass-producing such large artificial stone as described above is not known at all. . In particular, in order to efficiently mass-produce high-quality artificial stone using slag as a raw material, processing such as slag transportability, slag agitation and moisture adjustment, and the subsequent processing of the raw material until carbonation is performed after this processing. It is thought that there are many issues in terms of prevention of deterioration, efficiency of deframing work of consolidated raw material slag, and the like.

【００１４】したがって本発明の目的は、鉄鋼製造プロ
セスで発生するスラグ等を主原料として炭酸化反応によ
り塊状の人工石材を製造するに際し、大型の人工石材で
あってもこれを効率的に大量生産することができる方法
を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to efficiently mass-produce large artificial stones in the production of massive artificial stones by a carbonation reaction using slag or the like generated in a steel manufacturing process as a main raw material. It is to provide a method that can be used.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は以下のような特徴を有する。 [1] ＣａＯ分含有廃材および／または鉄鋼製造プロセス
で発生したスラグを主原料とする石材用原料を、炭酸化
反応により固結させることにより塊状石材とする方法で
あって、原料の水分調整と原料の撹拌を行う工程（Ａ）
と、該工程を経た原料を型枠内に充填する工程（Ｂ）
と、該型枠内の原料充填層に炭酸ガスまたは炭酸ガス含
有ガスを供給して原料を炭酸化反応により固結させる工
程（Ｃ）と、該工程で原料を固結させることにより得ら
れた塊状石材を型枠から脱枠する工程（Ｄ）とを有する
ことを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／またはス
ラグを主原料とする石材の製造方法。In order to solve such a problem, the present invention has the following features. [1] A method of forming a massive stone material by solidifying a raw material for a stone material mainly containing slag generated in a steel manufacturing process and / or a waste material containing CaO component by a carbonation reaction, and adjusting the water content of the raw material. Step of stirring raw materials (A)
And a step (B) of filling the raw material having passed through the step into a mold.
A step (C) of supplying carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas to the raw material-filled layer in the mold to solidify the raw materials by a carbonation reaction, and consolidating the raw materials in the step. A step (D) of removing the massive stone from the formwork, the method comprising the steps of: producing a waste material containing CaO component and / or slag as a main raw material.

【００１６】[2] ＣａＯ分含有廃材および／または鉄鋼
製造プロセスで発生したスラグを主原料とする石材用原
料を、炭酸化反応により固結させることにより塊状石材
とする方法であって、原料への水分添加と原料の撹拌を
行う工程（Ａ）と、該工程を経た原料を型枠内に充填す
る工程（Ｂ）と、該型枠内の原料充填層中の過剰な水分
を除去することにより水分調整を行う工程（Ｅ）と、前
記型枠内の原料充填層に炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガ
スを供給して原料を炭酸化反応により固結させる工程
（Ｃ）と、該工程で原料を固結させることにより得られ
た塊状石材を型枠から脱枠する工程（Ｄ）とを有するこ
とを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／またはスラ
グを主原料とする石材の製造方法。[2] A method for forming a massive stone material by solidifying a raw material for stone material mainly containing waste material containing CaO and / or slag generated in a steelmaking process by a carbonation reaction, (A) of adding water and agitating the raw material, and (B) of filling the raw material that has passed through this step into a mold, and removing excess water in the raw material packed layer in the mold. (E) for adjusting the moisture content in the mold, supplying carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas to the raw material filling layer in the mold to solidify the raw material by a carbonation reaction, and (C) (D) removing the massive stone obtained by consolidating from the mold from the formwork, the method comprising the steps of: producing a waste material containing CaO and / or slag as a main raw material.

【００１７】[3] 上記[1]または[2]の製造方法におい
て、工程（Ａ）では、移動式混合手段により原料を撹拌
しつつ、型枠充填を行う場所まで搬送することを特徴と
する、ＣａＯ分含有廃材および／またはスラグを主原料
とする石材の製造方法。 [4] 上記[2]または[3]の製造方法において、工程（Ｅ）
では、型枠内の原料充填層をその外部から間接加熱する
ことにより、原料充填層中に含まれる過剰な水分を蒸発
させることを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／ま
たはスラグを主原料とする石材の製造方法。[3] In the method of the above-mentioned [1] or [2], in the step (A), the raw material is conveyed to a place where the form filling is performed while stirring the raw material by the movable mixing means. And a method for producing a stone material using CaO-containing waste material and / or slag as a main raw material. [4] In the production method of the above [2] or [3], the step (E)
In this method, a CaO component-containing waste material and / or a slag is characterized by evaporating excess water contained in a raw material packed layer by indirectly heating the raw material packed layer in a mold from the outside thereof. Method of producing stone.

【００１８】[5] 上記[1]〜[4]のいずれかの製造方法に
おいて、工程（Ｂ）では、原料が装入された型枠および
／または原料層を振動させつつ、吊り金具を脱着可能に
取り付けた加圧手段を用いて原料層を上部から静的に加
圧することにより、原料層を所定の嵩密度に充填すると
ともに、前記加圧手段による原料層の加圧により吊り金
具の一部を原料層中に埋入させ、加圧終了後、吊り金具
と加圧手段との連結を解除し、吊り金具を原料充填層に
残したまま同工程を終了し、工程（Ｄ）では固結した原
料充填層の上面に突出した吊り金具の一部に吊り上げ手
段を連結し、型枠を解体することなく型枠から塊状石材
を吊り上げて脱枠することを特徴とする、ＣａＯ分含有
廃材および／またはスラグを主原料とする石材の製造方
法。[5] In the manufacturing method according to any one of the above [1] to [4], in the step (B), the hanging metal fitting is detached while vibrating the mold and / or the raw material layer in which the raw material is charged. The raw material layer is statically pressurized from above using a pressurizing means that is attached so as to fill the raw material layer to a predetermined bulk density, and pressurize the raw material layer by the pressurizing means. Part is embedded in the raw material layer, and after the pressurization is completed, the connection between the hanging fitting and the pressurizing means is released, and the same step is completed with the hanging fitting remaining in the raw material packed layer. A lifting material is connected to a part of a hanging metal fitting protruding from the upper surface of the tied raw material packed layer, and a massive stone material is lifted from the mold without dismantling the mold and removed from the mold, and the CaO-containing waste material is removed. And / or a method for producing stone using slag as a main raw material.

【００１９】[6] 上記[1]〜[4]のいずれかの製造方法に
おいて、工程（Ｂ）では、原料が装入された型枠および
／または原料層を振動させるとともに、該型枠および／
または原料層の振動を停止させた後、吊り金具を脱着可
能に取り付けた加圧手段を用いて原料層を上部から打撃
して加圧することにより、原料層を所定の嵩密度に充填
するとともに、前記加圧手段による原料層の打撃により
吊り金具の一部を原料層中に埋入させ、加圧終了後、吊
り金具と加圧手段との連結を解除し、吊り金具を原料充
填層に残したまま同工程を終了し、工程（Ｄ）では固結
した原料充填層の上面に突出した吊り金具の一部に吊り
上げ手段を連結し、型枠を解体することなく型枠から塊
状石材を吊り上げて脱枠することを特徴とする、ＣａＯ
分含有廃材および／またはスラグを主原料とする石材の
製造方法。[6] In the manufacturing method according to any one of the above [1] to [4], in the step (B), the mold and / or the raw material layer into which the raw material is charged are vibrated, /
Or after stopping the vibration of the raw material layer, by hitting and pressurizing the raw material layer from above using a pressing means detachably attached to the hanging bracket, filling the raw material layer to a predetermined bulk density, A part of the hanging metal fitting is buried in the raw material layer by hitting the raw material layer by the pressing means, and after the pressurization is completed, the connection between the hanging metal fitting and the pressing means is released, and the hanging metal fitting is left in the raw material filling layer. In the step (D), the lifting means is connected to a part of the hanging fitting protruding from the upper surface of the solidified raw material filling layer, and the massive stone is lifted from the form without dismantling the form. CaO, characterized by removing the frame
A method for producing a stone material mainly containing waste material containing slag and / or slag.

【００２０】[7] 上記[1]〜[4]のいずれかの製造方法に
おいて、工程（Ｂ）では、原料が装入された型枠および
／または原料層を振動させることにより原料層を所定の
嵩密度に充填するとともに、該充填工程の少なくとも途
中から吊り金具を脱着可能に取り付けた吊り金具保持手
段を原料層上に載せ、型枠および／または原料層の振動
により吊り金具の一部を原料層中に埋入させ、型枠およ
び／または原料層の振動停止後、吊り金具と吊り金具保
持手段との連結を解除し、吊り金具を原料充填層に残し
たまま同工程を終了し、工程（Ｄ）では固結した原料充
填層の上面に突出した吊り金具の一部に吊り上げ手段を
連結し、型枠を解体することなく型枠から塊状石材を吊
り上げて脱枠することを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材
および／またはスラグを主原料とする石材の製造方法。[7] In the manufacturing method according to any one of the above [1] to [4], in the step (B), the raw material layer is formed by vibrating the mold and / or the raw material layer in which the raw material is charged. At the same time as the filling density, and at least in the middle of the filling step, the hanging fitting holding means detachably attached to the hanging fitting is placed on the raw material layer, and a part of the hanging metal fitting is formed by vibration of the mold and / or the raw material layer. Embedded in the raw material layer, after the vibration of the mold and / or the raw material layer is stopped, the connection between the hanging metal fitting and the hanging metal fitting holding means is released, and the same process is completed while the hanging metal fitting remains in the raw material filling layer; In the step (D), a lifting means is connected to a part of the hanging metal fitting protruding from the upper surface of the solidified raw material filling layer, and the massive stone material is lifted from the form without demolition of the form to remove the form. Waste material and / or slag containing CaO A method for producing stone materials mainly using as a raw material.

【００２１】[8] 上記[1]〜[7]のいずれかの製造方法に
おいて、少なくとも主原料を湿空養生し、該主原料の固
体粒子を水和膨張させることにより亀裂の導入及び／又
は割れによる細粒化を図る工程（ａ）を、工程（Ａ）の
前に実施することを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材およ
び／またはスラグを主原料とする石材の製造方法。 [9] 上記[8]の製造方法において、工程（ａ）では、湿
空養生を実質的にＣＯ２を含まない雰囲気中か若しくは
少なくとも養生中にはＣＯ２が実質的に補給されない雰
囲気中で行うことを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材およ
び／またはスラグを主原料とする石材の製造方法。[8] In the production method according to any one of the above [1] to [7], at least the main raw material is wet-cured and solid particles of the main raw material are hydrated and expanded to introduce cracks and / or A method for producing a stone material using CaO-containing waste material and / or slag as a main raw material, wherein the step (a) of reducing the size of the particles by cracking is performed before the step (A). [9] In the manufacturing method of the above [8], in the step (a), the wet-air curing is performed in an atmosphere substantially free of CO 2 , or at least in an atmosphere in which CO 2 is not substantially supplied during the curing. A method for producing a stone material containing CaO-containing waste material and / or slag as a main raw material.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】本発明は鉄鋼製造プロセスで発生
するスラグ等を主原料とする人工石材の製造方法であ
り、主原料となるスラグとしては、高炉徐冷スラグ、高
炉水砕スラグ等の高炉系スラグ、予備処理、転炉、鋳造
等の工程で発生する脱炭スラグ、脱燐スラグ、脱硫スラ
グ、脱珪スラグ、鋳造スラグ等の製鋼系スラグ、鉱石還
元スラグ、電気炉スラグ等を挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではなく、また、２種以上のスラ
グを混合して用いることもできる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a method for producing artificial stone using slag or the like generated in a steel production process as a main raw material. The slag used as a main raw material is a blast furnace slow cooling slag, a blast furnace granulated slag, or the like. Examples include blast furnace slag, steelmaking slag such as decarburized slag, dephosphorized slag, desulfurized slag, desiliconized slag, cast slag, ore-reduced slag, electric furnace slag, and the like generated in processes such as blast furnace slag, pretreatment, converter, and casting. However, the present invention is not limited to these, and two or more slags may be used in combination.

【００２３】これらのスラグのうち、代表的なスラグの
組成の一例を以下に示す。 (1) 脱炭スラグ … Ｔ．Ｆｅ：１７．５％，ＣａＯ：４
６．２％、ＳｉＯ２：１１．７％、Ａｌ２Ｏ３：１．４
％、ＭｇＯ：８．３％、ＭｎＯ：６．２％、Ｐ：０．７
６％、Ｓ：０．０４％ (2) 脱燐スラグ … Ｔ．Ｆｅ：５．８％，ＣａＯ：５
４．９％、ＳｉＯ２：１８．４％、Ａｌ２Ｏ３：２．８
％、ＭｇＯ：２．３％、ＭｎＯ：１．９％、Ｐ：２．８
％、Ｓ：０．０３％Among these slags, examples of typical slag compositions are shown below. (1) Decarburized slag ... T. Fe: 17.5%, CaO: 4
6.2%, SiO 2: 11.7% , Al 2 O 3: 1.4
%, MgO: 8.3%, MnO: 6.2%, P: 0.7
6%, S: 0.04% (2) Dephosphorized slag ... Fe: 5.8%, CaO: 5
4.9%, SiO 2: 18.4% , Al 2 O 3: 2.8
%, MgO: 2.3%, MnO: 1.9%, P: 2.8
%, S: 0.03%

【００２４】(3) 脱硫スラグ … Ｔ．Ｆｅ：１０．５
％，ＣａＯ：５０．３％、ＳｉＯ２：１０．０％、Ａｌ
２Ｏ３：５．４％、ＭｇＯ：１．１％、ＭｎＯ：０．４
％、Ｐ：０．１３％、Ｓ：１．８％ (4) 脱珪スラグ … Ｔ．Ｆｅ：１０．５％，ＣａＯ：１
３．６％、ＳｉＯ２：４３．７％、Ａｌ２Ｏ３：３．８
％、ＭｇＯ：０．４％、ＭｎＯ：１５．８％、Ｐ：０．
１０％、Ｓ：０．１９％ (5) 高炉水砕スラグ … ＦｅＯ：０．３％、ＣａＯ：４
２．０％、ＳｉＯ２：３３．８％、ＭｎＯ：０．３％、
ＭｇＯ：６．７％、Ａｌ２Ｏ３：１４．４％(3) Desulfurized slag: T. Fe: 10.5
%, CaO: 50.3%, SiO 2 : 10.0%, Al
2 O 3 : 5.4%, MgO: 1.1%, MnO: 0.4
%, P: 0.13%, S: 1.8% (4) Desiliconized slag ... Fe: 10.5%, CaO: 1
3.6%, SiO 2: 43.7% , Al 2 O 3: 3.8
%, MgO: 0.4%, MnO: 15.8%, P: 0.
10%, S: 0.19% (5) Granulated blast furnace slag: FeO: 0.3%, CaO: 4
2.0%, SiO 2 : 33.8%, MnO: 0.3%,
MgO: 6.7%, Al 2 O 3 : 14.4%

【００２５】なお、鉄鋼製造プロセスで発生するスラグ
のうち、脱燐スラグはＰ含有量が高いために、また脱珪
スラグはＭｎＯの含有量が高いために、それぞれセメン
ト原料として使用するには難があるが、本発明ではこれ
らのスラグについても問題なく石材の主原料として利用
することができる。Of the slag generated in the steel making process, dephosphorized slag has a high P content, and desiliconized slag has a high MnO content. However, in the present invention, these slags can be used as a main raw material of stone without any problem.

【００２６】また、本発明で使用する石材の主原料とし
ては、上記スラグとともに或いはスラグに代えて廃コン
クリート材のようなＣａＯ分含有廃材を用いてもよい。
このようなＣａＯ分含有廃材としては、廃コンクリート
材のほかに、モルタルや耐火物の廃材があり、これらの
材料もスラグと同様に、含有されるＣａＯの炭酸化反応
でＣａＣＯ３が生成し、このＣａＣＯ３をバインダーと
して固結する。したがって、石材の主原料としては、ス
ラグおよびＣａＯ含有廃材の中から選ばれる１種または
２種以上を用いることができる。なお、以下の発明の説
明においてはすべてスラグを主原料として用いる場合を
例に説明を行う。Further, as a main raw material of the stone used in the present invention, a waste containing CaO, such as waste concrete, may be used together with or instead of the slag.
As such CaO-containing waste materials, in addition to waste concrete materials, there are mortar and refractory waste materials. Like these slags, these materials also generate CaCO 3 by a carbonation reaction of the contained CaO, This CaCO 3 is consolidated as a binder. Therefore, one or more selected from slag and CaO-containing waste can be used as the main raw material of the stone. In the following description of the invention, a case where slag is used as a main raw material will be described as an example.

【００２７】図１は本発明の一実施形態を示している。
本発明法で主原料として用いられるスラグは、必要に応
じて粉砕装置１（例えば、ロッドミル等）で粉砕処理さ
れ、所定の粒度に調整される。製造される人工石材の密
度（空隙率）や均質性は主原料となるスラグの粒度分布
にも依存するため、石材の製造工程に供給されるスラグ
が必要とされる粒度条件を満足していない場合には、上
記のような粉砕処理が必要となる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Slag used as a main raw material in the method of the present invention is pulverized by a pulverizer 1 (for example, a rod mill or the like) as necessary, and adjusted to a predetermined particle size. Since the density (porosity) and homogeneity of the manufactured artificial stone also depends on the particle size distribution of the slag as the main raw material, the slag supplied to the stone manufacturing process does not satisfy the required particle size conditions. In such a case, the above-mentioned pulverizing treatment is required.

【００２８】鉄鋼製造プロセスで発生するスラグは、程
度の差はあるものの比較的多量（通常、数重量％〜３０
重量％程度）の地金（粒鉄等の鉄分）を含んでおり、一
般には、このような鉄分を鉄鋼製造プロセスにリサイク
ルするために、スラグ中の地金回収が行われる。通常、
この地金回収を行うためにスラグは粉砕処理され、した
がって、元々粉化した状態にあるスラグを含め、地金回
収工程を経たスラグは必然的にｃｍオーダーまたはそれ
以下の粒径のものとなる。しかし、この状態では要求さ
れる粒度条件を満足していないことがあるので、この場
合には上記のような粉砕処理を行う。The slag generated in the steel making process is relatively large (typically, several to 30% by weight), although the degree of slag is varied.
(% By weight) of metal (iron such as grained iron). Generally, metal is recovered from slag in order to recycle such iron to the steelmaking process. Normal,
The slag is pulverized in order to perform this metal recovery, and therefore, the slag that has undergone the metal recovery process, including the slag originally in a powdered state, has a particle size of cm order or smaller. . However, in this state, the required particle size condition may not be satisfied, and in this case, the above-described pulverizing treatment is performed.

【００２９】また、この主原料となるスラグには必要に
応じて添加材を添加することができる。代表的な添加材
としては、可溶性シリカ源（フライアッシュ、クリンカ
ーアッシュ等）、鉄源（含鉄ダストやミルスケールのよ
うな金属鉄、含金属鉄材、酸化鉄、含酸化鉄材）、Ｃａ
Ｏ源等を挙げることができるが、これに限定されるもの
ではない。石材に含まれる可溶性シリカや鉄分は、石材
が漁礁用や藻場用石材として用いられた際に海水中に溶
出することにより海藻類の成育に有効に作用する。ま
た、石材に少量含まれるＣａＯは、海底に赤潮の原因と
なる燐や青潮の原因となる硫黄が多く含まれる場合にこ
れら燐や硫黄を吸着し、赤潮や青潮の発生を防止するの
に効果がある。Further, an additive can be added to the slag as the main raw material, if necessary. Representative additives include soluble silica sources (fly ash, clinker ash, etc.), iron sources (metallic iron such as iron-containing dust and mill scale, metal-containing iron materials, iron oxide, iron-containing iron materials), Ca
O source and the like can be mentioned, but it is not limited to these. The soluble silica and iron contained in the stone effectively act on the growth of the seaweed by being eluted into seawater when the stone is used as a fishing reef or a seaweed bed stone. In addition, CaO contained in a small amount in stone absorbs phosphorus and sulfur that cause red tide and blue tide when the sea floor contains a large amount of phosphorus and sulfur, and prevents the generation of red tide and blue tide. Is effective.

【００３０】以上のようにして必要に応じて粉砕処理さ
れ、同じく添加材が添加されたスラグを原料として、下
記工程（Ａ）〜（Ｄ）により人工石材が製造される。 (1) 原料の水分調整と原料の撹拌を行う工程（Ａ） (2) 原料を型枠内に充填する工程（Ｂ） (3) 前記型枠内の原料充填層に炭酸ガスまたは炭酸ガス
含有ガスを供給して原料を炭酸化反応により固結させる
工程（Ｃ） (4) 前記工程で原料を固結させることにより得られた塊
状石材を型枠から脱枠する工程（Ｄ）As described above, an artificial stone is manufactured by the following steps (A) to (D) using slag, which has been pulverized as required and to which an additive has been added, as a raw material. (1) Step of adjusting the water content of the raw material and stirring the raw material (A) (2) Step of filling the raw material in the mold (B) (3) Carbon dioxide or carbon dioxide gas is contained in the raw material filling layer in the mold Step (C) of supplying the gas and consolidating the raw material by a carbonation reaction (4) Step (D) of removing the massive stone material obtained by consolidating the raw material in the above step from the mold

【００３１】前記工程（Ａ）では原料の水分調整と撹拌
を行うが、本実施形態の工程（Ａ）では、原料の水分調
整が行われるとともに、ミキサー車等の移動式混合手段
２により型枠充填を行う場所までの原料の搬送と原料の
撹拌が行われる。移動式混合手段２の種類は特に限定さ
れず、例えば、軌条上を走行する貨車等を用いてもよ
い。なお、このような移動混合手段２を用いることな
く、原料の水分調整と撹拌を型枠充填場所の近くで行
い、水分調整と撹拌がなされた原料を適当な搬送手段で
下記する工程（Ｂ）に供給するようにしてもよい。In the step (A), the water content of the raw material is adjusted and agitated. In the step (A) of the present embodiment, the water content of the raw material is adjusted, and the mold is moved by the movable mixing means 2 such as a mixer truck. The transport of the raw material to the place where the filling is performed and the stirring of the raw material are performed. The type of the mobile mixing means 2 is not particularly limited, and for example, a freight car traveling on a rail may be used. It should be noted that, without using the moving and mixing means 2, the moisture adjustment and stirring of the raw materials are performed near the filling place of the mold, and the raw material having been subjected to the moisture adjustment and stirring is subjected to the following step (B) by an appropriate transport means. May be supplied.

【００３２】スラグをＣａＯと炭酸ガスとの反応を利用
して炭酸固化させるには水分が必要であり、スラグの粒
度等によって最適水分量は異なるが、炭酸化処理開始直
前の原料中の水分含有率は３〜１０％程度とすることが
適当である。これは水にＣａＯと炭酸ガスが溶解するこ
とにより炭酸化反応が促進されるためである。したがっ
て、移動式混合手段２に装入される原料には、必要に応
じて水分が添加され、最適水分量に調整される。この原
料への水分の添加は、移動式混合手段２に装入する前、
移動式混合手段２への装入中、移動式混合手段２に装入
された後のいずれの段階で行ってもよい。この水分調整
を行うため、原料の水分含有率が測定され、この測定に
基づき水分添加の要否や水分添加量が決められる。Moisture is required to solidify the slag by carbonation utilizing the reaction between CaO and carbon dioxide gas, and the optimum amount of water varies depending on the particle size of the slag. It is appropriate that the ratio is about 3 to 10%. This is because the carbonation reaction is promoted by dissolving CaO and carbon dioxide gas in water. Therefore, water is added to the raw material charged into the mobile mixing means 2 as needed, and adjusted to the optimum water content. Before adding the water to the raw material,
During the charging to the mobile mixing means 2, it may be performed at any stage after the charging to the mobile mixing means 2. In order to perform this moisture adjustment, the moisture content of the raw material is measured, and based on this measurement, the necessity of water addition and the amount of water addition are determined.

【００３３】移動式混合手段２では、均質な石材が得ら
れるように原料（および水分）の撹拌が行われ、この撹
拌を行いつつ、工程（Ｂ）が行われる型枠設置場所まで
原料を搬送する。原料の搬送と撹拌にこのような移動式
混合手段２を用いるのは、搬送および撹拌に要する時間
を短縮化するというだけでなく、水分調整後の原料の劣
化（空気中の炭酸ガスによる炭酸化）を抑制するためで
ある。したがって、移動式混合手段２への原料供給場所
と型枠充填を行う場所とが隣接していなくても、石材を
効率的に製造することができる。In the mobile mixing means 2, the raw materials (and water) are stirred so as to obtain a homogeneous stone, and the raw materials are conveyed to the form setting place where the step (B) is performed while performing the stirring. I do. The use of such a mobile mixing means 2 for conveying and stirring the raw material not only shortens the time required for conveying and stirring, but also deteriorates the raw material after moisture adjustment (carbonation by carbon dioxide gas in the air). ). Therefore, even if the place where the raw material is supplied to the mobile mixing means 2 and the place where the form filling is performed are not adjacent to each other, the stone can be efficiently manufactured.

【００３４】前記工程（Ｂ）では移動式混合手段２によ
り搬送されてきた原料を型枠３に装入・充填する。通
常、この型枠３としては底部にガス吹込み口を備えたも
のが用いられる。この型枠３への原料装入・充填工程で
は、型枠３に装入された原料が秤量され、一定量の原料
が型枠３に充填されるようにする。図１の実施形態では
原料が装入された型枠３はコンベア等により充填装置４
まで搬送され、振動・加圧方式により原料充填層が形成
される。すなわち、原料が装入された型枠３および／ま
たは原料層を振動させつつ、加圧手段５を用いて原料層
を上部から静的に加圧することにより、原料層を所定の
嵩密度に充填する。この原料層の嵩密度は製造される石
材の密度（空隙率）を左右するため、その調整は重要で
ある。通常、前記加圧手段５としては、板状またはブロ
ック状の加圧体とこれを昇降させるための加圧機構とを
備えたものを用いる。また、原料層自体を振動させるに
は棒状バイブレータ等の加振機等が用いられる。In the step (B), the raw material conveyed by the movable mixing means 2 is charged and filled into the mold 3. Normally, a mold having a gas inlet at the bottom is used as the mold 3. In the step of charging / filling the raw material into the mold 3, the raw material charged into the mold 3 is weighed so that a fixed amount of the raw material is filled into the mold 3. In the embodiment of FIG. 1, the mold 3 into which the raw materials are charged is filled with a filling device 4 by a conveyor or the like.
And a raw material packed layer is formed by a vibration and pressure method. That is, the raw material layer is charged to a predetermined bulk density by statically pressing the raw material layer from above using the pressurizing means 5 while vibrating the mold 3 and / or the raw material layer in which the raw material is charged. I do. Since the bulk density of the raw material layer affects the density (porosity) of the manufactured stone material, its adjustment is important. Usually, as the pressurizing means 5, a device having a plate-shaped or block-shaped pressurizing body and a pressurizing mechanism for raising and lowering the pressurizing body is used. A vibrator such as a rod-shaped vibrator is used to vibrate the raw material layer itself.

【００３５】また、このような原料充填層を形成する際
に、図４に示すように下面側に吊り金具６を脱着可能に
取り付けた加圧手段５を用い、この加圧手段５を介して
原料層を上部から静的に加圧することが好ましい。前記
吊り金具６は、原料充填層を炭酸化反応で固結して得ら
れた塊状石材を脱枠する際に、塊状石材を型枠３から吊
り上げるために用いるものである。図４の構成例では、
吊り金具６は、その上部に吊り上げ手段のフック等を引
っ掛けるための把手部６０を有し、また、その下部に固
結した原料充填層に対するアンカー効果を高めるるため
のアンカー部６１を有している。In forming such a raw material-filled layer, as shown in FIG. 4, a pressurizing means 5 having a hanging metal fitting 6 detachably attached to the lower surface side is used. It is preferable to pressurize the raw material layer statically from above. The hanging metal fitting 6 is used for lifting the massive stone material from the formwork 3 when removing the massive stone material obtained by consolidating the raw material filling layer by the carbonation reaction. In the configuration example of FIG.
The hanging fitting 6 has a handle portion 60 for hooking a hook or the like of a lifting means at an upper portion thereof, and an anchor portion 61 at a lower portion thereof for enhancing an anchoring effect on a solidified material filling layer. I have.

【００３６】前記加圧手段５による原料層の加圧により
吊り金具６の下部（アンカー部６１を備えた下部）が原
料層中に埋入し、加圧終了後、吊り金具６と加圧手段５
との連結を解除し、この吊り金具６を原料充填層に残し
たまま工程（Ｂ）を完了させる。この状態で、図５に示
すように吊り金具６の上端部（少なくとも把手部６０の
上端）は原料充填層の上面から突出している。なお、原
料充填層の嵩密度は任意であり、必要とされる石材の密
度等に応じて適宜調整できるが、通常、嵩比重／真比重
が０．３〜０．９の範囲、すなわち原料充填層内の空隙
率が７０〜１０％となる程度に充填される。By pressing the raw material layer by the pressurizing means 5, the lower part of the hanging metal fitting 6 (the lower part provided with the anchor portion 61) is embedded in the raw material layer. 5
Then, the step (B) is completed with the hanging metal 6 left in the raw material filling layer. In this state, as shown in FIG. 5, the upper end portion of the hanging fitting 6 (at least the upper end of the handle portion 60) protrudes from the upper surface of the raw material filling layer. The bulk density of the raw material packed layer is arbitrary and can be appropriately adjusted according to the required density of the stone material, but usually, the bulk specific gravity / true specific gravity is in the range of 0.3 to 0.9, that is, The filling is performed so that the porosity in the layer becomes 70 to 10%.

【００３７】前記工程（Ｃ）では、型枠３内にその底部
等から炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを供給し、原料
を炭酸化反応により固結させる。なお、上記ガス供給を
行う段階では、型枠３の上部は排気口付きの蓋体やビニ
ール製のシート等で塞がれていることが必要である。型
枠３内に供給された炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスの
うち未反応のガスは、前記蓋体の排気口や型枠３とシー
トとの隙間等から排気される。In the step (C), a carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas is supplied into the mold 3 from the bottom or the like, and the raw materials are consolidated by a carbonation reaction. At the stage of supplying the gas, the upper part of the mold 3 needs to be closed with a lid having an exhaust port, a vinyl sheet, or the like. Unreacted gas among the carbon dioxide gas or the carbon dioxide-containing gas supplied into the mold 3 is exhausted from an exhaust port of the lid, a gap between the mold 3 and the sheet, and the like.

【００３８】型枠３内の雰囲気（炭酸ガスまたは炭酸ガ
ス含有ガス雰囲気）は処理効率を上げるために適度な加
圧状態とすることが好ましく、また、供給された炭酸ガ
スまたは炭酸ガス含有ガスにより原料充填層が乾燥する
と炭酸化反応が阻害されるため、型枠３内に供給される
炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスは水蒸気の飽和状態ま
たはこれに近い状態とし、原料充填層の乾燥を防止する
ことが好ましい。このため図１に示すように、ガスの加
圧・加湿装置７により炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガス
を適度に加圧し且つ一旦水中に吹き込んでＨ２Ｏを飽和
させた上で、型枠３に供給することが好ましい。The atmosphere in the mold 3 (carbon dioxide or carbon dioxide-containing gas atmosphere) is preferably set to an appropriately pressurized state in order to increase the processing efficiency. Since the carbonation reaction is hindered when the raw material filling layer is dried, the carbon dioxide gas or the carbon dioxide-containing gas supplied into the mold 3 is in a saturated state of water vapor or a state close to the water vapor to prevent the raw material packed layer from drying. Is preferred. For this reason, as shown in FIG. 1, the gas pressurizing / humidifying device 7 pressurizes the carbon dioxide gas or the carbon dioxide-containing gas moderately and once blows it into water to saturate H 2 O. Preferably it is supplied.

【００３９】使用される炭酸ガス含有ガスとしては、例
えば一貫製鉄所内で排出される石灰焼成工場排ガス（通
常、ＣＯ２：２５％前後）や加熱炉排ガス（通常、ＣＯ
２：６．５％前後）等が好適であるが、これらに限定さ
れるものではない。また、炭酸ガス含有ガス中の炭酸ガ
ス濃度が低すぎると処理効率が低下するという問題を生
じるが、それ以外の問題は格別ない。したがって、炭酸
ガス濃度は特に限定しないが、効率的な処理を行うには
３％以上の炭酸ガス濃度を有するガスを用いるのが好ま
しい。As the carbon dioxide-containing gas to be used, for example, lime burning plant exhaust gas (usually CO 2 : about 25%) and heating furnace exhaust gas (usually CO 2 ) discharged in an integrated steelworks
2 : about 6.5%) and the like, but are not limited thereto. In addition, if the concentration of carbon dioxide in the carbon dioxide-containing gas is too low, there is a problem that the processing efficiency is reduced, but other problems are not particularly significant. Therefore, the concentration of carbon dioxide is not particularly limited, but it is preferable to use a gas having a carbon dioxide concentration of 3% or more for efficient processing.

【００４０】また、炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスの
ガス吹込量にも特別な制限はなく、原料充填層が流動し
ない程度にガス吹き込みを行えばよいが、一般的な目安
としては０．００４〜０．５ｍ３／ｍｉｎ・ｔ程度のガ
ス吹き込み量が確保できればよい。また、ガス吹き込み
時間（炭酸化処理時間）にも特別な制約はないが、目安
としては炭酸ガス（ＣＯ２）の吹込量が原料の重量の３
％以上となる時点、すなわち、ガス量に換算すると材料
１ｔ当たり１５ｍ３以上の炭酸ガス（ＣＯ２）が供給さ
れるまでガス吹き込みを行うことが好ましい。There is no particular limitation on the amount of carbon dioxide gas or gas containing carbon dioxide gas to be blown, and gas may be blown to such an extent that the raw material packed bed does not flow. It suffices if a gas injection amount of about 0.5 m 3 / min · t can be secured. There is no special restriction on the gas blowing time (carbonation time), but as a guide, the amount of carbon dioxide gas (CO 2 ) blown is 3 times the weight of the raw material.
%, That is, it is preferable to perform gas blowing until carbon dioxide (CO 2 ) of 15 m 3 or more per t of material is supplied in terms of gas amount.

【００４１】また、吹き込まれる炭酸ガスまたは炭酸ガ
ス含有ガスは常温でよいが、ガスが常温よりも高温であ
ればそれだけ反応性が高まるため有利である。但し、ガ
スの温度が過剰に高いと原料充填層の水分を蒸発させた
り、ＣａＣＯ３がＣａＯとＣＯ２に分解してしまう。し
たがって、ガス温度は原料充填層を乾燥させない温度・
圧力条件、具体的には原料充填層内での水の沸点以下の
温度とすることが好ましい。The carbon dioxide gas or gas containing carbon dioxide gas to be blown may be at room temperature, but it is advantageous if the gas temperature is higher than room temperature, because the reactivity increases accordingly. However, if the temperature of the gas is excessively high, moisture in the raw material packed layer is evaporated, or CaCO 3 is decomposed into CaO and CO 2 . Therefore, the gas temperature is the temperature at which the raw material packed bed is not dried.
It is preferable to set the pressure condition, specifically, the temperature at or below the boiling point of water in the raw material packed bed.

【００４２】以上のような炭酸ガスまたは炭酸ガス含有
ガスを所定時間（通常、数十時間〜数百時間）供給し続
けることにより、原料（スラグ）中に含まれるＣａＯや
Ｃａ（ＯＨ）２がＣＯ２と反応（炭酸化反応）してＣａ
ＣＯ３が生成し、このＣａＣＯ３をバインダーとしてス
ラグ粒子が固結し、原料充填層の大きさに相当する塊状
石材が得られる。By continuously supplying the above-mentioned carbon dioxide gas or carbon dioxide-containing gas for a predetermined time (generally, several tens to several hundred hours), CaO or Ca (OH) 2 contained in the raw material (slag) is reduced. Reacts with CO 2 (carbonation reaction) to produce Ca
CO 3 is generated, the slag particles are consolidated using the CaCO 3 as a binder, and a massive stone material corresponding to the size of the raw material packed bed is obtained.

【００４３】前記工程（Ｄ）では、上記のような炭酸化
処理の完了後、塊状石材を型枠３から脱枠する。この脱
枠のために、型枠３の上部に取り付けた蓋体やシートは
取り外される。この脱枠は生産性向上のために型枠３を
解体することなく行うことが好ましく、このために先に
述べた吊り金具６が好適に利用できる。すなわち、脱枠
場所で型枠３を固定した後、型枠３内の塊状石材（固結
した原料充填層）の上面から突出した吊り金具６の把手
部６０に吊り上げ手段８（例えば、クレーン、フォーク
リフト等が有する吊り上げ手段）を連結し、型枠３を解
体することなく型枠３から塊状石材ｘを吊り上げて脱枠
する。このようにして脱枠された塊状石材ｘは、例え
ば、適当な集積場所に集積された後、出荷される。In the step (D), after completion of the carbonation treatment as described above, the massive stone is removed from the mold 3. To remove the frame, the lid and the sheet attached to the upper part of the mold 3 are removed. This removal of the frame is preferably performed without dismantling the formwork 3 for improving the productivity, and for this purpose, the above-described hanging bracket 6 can be suitably used. That is, after the formwork 3 is fixed at the place where the frame is removed, the lifting means 8 (for example, a crane, or the like) is attached to the handle 60 of the hanging fitting 6 protruding from the upper surface of the massive stone material (solidified raw material filling layer) in the formwork 3. A lifting means) of a forklift or the like is connected, and the massive stone x is lifted from the formwork 3 without dismantling the formwork 3 and removed from the formwork. The massive stone material x thus deframed is, for example, accumulated at an appropriate accumulation place and then shipped.

【００４４】図２は、本発明の他の実施形態を示してお
り、全体の基本的な工程は図１の実施形態と同様である
が、工程（Ｂ）における原料層の充填方法が異なる。こ
の実施形態の工程（Ｂ）では、振動・打撃方式により原
料充填層を形成する。すなわち、原料が装入された型枠
３および／または原料層を振動させ、この型枠３および
／または原料層の振動を停止した後、充填装置４を構成
する加圧手段５′を介して原料層を上部から打撃して加
圧することにより、原料層を所定の嵩密度に充填する。
通常、前記加圧手段５′は、板状またはブロック状の加
圧体（打撃体）とこれを昇降させるための打撃機構とを
備えたものを用いる。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. Although the overall basic steps are the same as those of the embodiment of FIG. 1, the method of filling the raw material layer in the step (B) is different. In the step (B) of this embodiment, a raw material filling layer is formed by a vibration and impact method. That is, the mold 3 and / or the raw material layer into which the raw material is charged is vibrated, and the vibration of the mold 3 and / or the raw material layer is stopped, and then, via the pressurizing means 5 ′ constituting the filling device 4. By hitting and pressurizing the raw material layer from above, the raw material layer is filled to a predetermined bulk density.
Usually, the pressurizing means 5 'is provided with a plate-shaped or block-shaped pressurized body (hitting body) and a hitting mechanism for raising and lowering the same.

【００４５】また、この場合にも図４に示すような下面
側に吊り金具６を脱着可能に取り付けた加圧手段５′を
用いることが好ましく、この加圧手段５′を用いて原料
層を上部から打撃することが好ましい。前記加圧手段
５′による原料層の打撃により吊り金具６の下部（アン
カー部６１を備えた下部）が原料層中に埋入し、加圧
（打撃）終了後、吊り金具６と加圧手段５′の連結を解
除し、この吊り金具６を原料充填層に残したまま工程
（Ｂ）を終了させる。この状態で図５に示すように吊り
金具６の上端部（少なくとも把手部６０の上端）は原料
層の上面に突出している。上記加圧手段５′による原料
層の打撃は型枠３が破損しない限度で、例えば、原料層
１ｍ２当たり２００ｋｇｆ・ｍ以上の打撃力で行えばよ
い。Also in this case, it is preferable to use a pressurizing means 5 'having a hanging fitting 6 detachably attached to the lower surface side as shown in FIG. It is preferable to strike from the top. By hitting the raw material layer by the pressurizing means 5 ', the lower part of the hanging fitting 6 (the lower part provided with the anchor portion 61) is embedded in the raw material layer. The connection of 5 'is released, and the step (B) is completed with the hanging fitting 6 remaining in the raw material filling layer. In this state, as shown in FIG. 5, the upper end portion of the hanging fitting 6 (at least the upper end of the handle portion 60) protrudes from the upper surface of the raw material layer. Striking of the material layer by the pressure means 5 'is the extent of the mold 3 is not damaged, for example, it may be carried out by the raw material layer 1 m 2 per 200 kgf · m or more striking force.

【００４６】また、工程（Ｂ）における原料層の充填方
法としては、図１、図２に示した方式以外に、例えば、
型枠３および／または原料層を振動させるだけで原料層
を所定の嵩密度に充填する方式もある。先に述べたよう
に原料層自体を振動させるには棒状バイブレータ等の加
振機を用いればよい。このような場合、吊り金具６の一
部を図５のように原料層中に埋入された状態とするに
は、型枠３および／または原料層を振動させる充填工程
の少なくとも途中から、下面側に吊り金具６を脱着可能
に取り付けた吊り金具保持手段９（図４参照）を原料層
上に載せ、振動によって流動化した原料層内に吊り金具
６の一部を埋入させる。この方式は、原料層の水分量が
比較的多い場合に向いており、したがって後述する図３
の実施形態に特に好適である。As a method for filling the raw material layer in the step (B), in addition to the method shown in FIGS. 1 and 2, for example,
There is also a method in which the raw material layer is filled to a predetermined bulk density simply by vibrating the mold 3 and / or the raw material layer. As described above, a vibrator such as a rod-shaped vibrator may be used to vibrate the raw material layer itself. In such a case, in order to make a part of the hanging metal fitting 6 buried in the raw material layer as shown in FIG. 5, the lower surface is formed at least in the middle of the filling step of vibrating the mold 3 and / or the raw material layer. The hanging metal holding means 9 (see FIG. 4), on which the hanging metal 6 is detachably attached, is placed on the raw material layer, and a part of the hanging metal 6 is embedded in the raw material layer fluidized by vibration. This method is suitable for a case where the water content of the raw material layer is relatively large, and therefore, FIG.
It is particularly suitable for the embodiment of the present invention.

【００４７】図３は、本発明の他の実施形態を示してお
り、この実施形態では下記工程（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｅ）、（Ｃ）、（Ｄ）により石材が製造される。 (1) 原料への水分添加と原料の撹拌を行う工程（Ａ） (2) 原料を型枠内に充填する工程（Ｂ） (3) 型枠内の原料充填層中の過剰な水分を除去すること
により水分調整を行う工程（Ｅ） (4) 前記型枠内の原料充填層に炭酸ガスまたは炭酸ガス
含有ガスを供給して原料を炭酸化反応により固結させる
工程（Ｃ） (5) 前記工程で原料を固結させることにより得られた塊
状石材を型枠から脱枠する工程（Ｄ）FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the following steps (A), (B),
Stone materials are manufactured by (E), (C), and (D). (1) Step of adding water to the raw material and stirring the raw material (A) (2) Step of filling the raw material in the mold (B) (3) Removing excess water in the raw material packed layer in the mold (E) (4) A step of supplying carbon dioxide gas or a gas containing carbon dioxide to the raw material filling layer in the mold to solidify the raw materials by a carbonation reaction (C) (5) Step (D) of removing the massive stone material obtained by consolidating the raw materials in the above step from the formwork

【００４８】この実施形態における工程（Ａ）では最終
的な水分調整は行わず、単に水分を添加するに止め、最
終的な水分調整は型枠３への原料の充填後に行う。これ
により工程（Ａ）および（Ｂ）側の事情に拘りなく、炭
酸化処理される直前の原料充填層中の水分量を適切且つ
高精度に管理できる。In the step (A) in this embodiment, the final moisture adjustment is not performed, but only the addition of moisture is performed, and the final moisture adjustment is performed after the mold 3 is filled with the raw material. This makes it possible to appropriately and accurately control the amount of water in the raw material packed bed immediately before the carbonation treatment, regardless of the circumstances of the steps (A) and (B).

【００４９】この実施形態における工程（Ａ）での基本
的な内容は、工程（Ａ）において最終的な水分調整を行
わず、単に水分添加のみを行うという点を除き、図１、
図２に示す実施形態と同様である。したがって、移動混
合手段２を用いることなく、原料への水分添加と撹拌を
型枠充填場所の近くで行い、この水分添加と撹拌がなさ
れた原料を適当な搬送手段で工程（Ｂ）に供給するよう
にしてもよい。なお、この工程（Ａ）での水分添加は、
原料層の加振時（型枠や原料層の振動時）に原料が流動
化でき、一方において原料層が固液分離しない程度の水
分を原料層が含むように、水分を添加することが好まし
い。The basic contents of the step (A) in this embodiment are the same as those shown in FIGS. 1 and 2 except that the final water adjustment is not performed in the step (A), and only the addition of water is performed.
This is the same as the embodiment shown in FIG. Therefore, without using the moving and mixing means 2, the addition and stirring of the water to the raw material is performed near the filling position of the mold, and the raw material to which the water is added and stirred is supplied to the step (B) by a suitable conveying means. You may do so. In addition, the water addition in this step (A)
It is preferable to add water so that the raw material can be fluidized when the raw material layer is vibrated (when the mold or the raw material layer is vibrated), and on the other hand, the raw material layer contains enough moisture to prevent solid-liquid separation of the raw material layer. .

【００５０】また、本実施形態における工程（Ｂ）の原
料充填工程では、型枠３および／または原料層自体の振
動のみで原料層を所定の嵩密度に充填する。特に、この
実施形態では原料が水分を比較的多く含んでいるため、
型枠３および／または原料層の振動だけでも比較的短時
間で原料層の充填を行うことができる。但し、この場合
にも図１、図２に示すような振動−加圧方式または振動
−打撃方式による充填を行ってもよい。In the raw material filling step of the step (B) in the present embodiment, the raw material layer is filled to a predetermined bulk density only by vibration of the mold 3 and / or the raw material layer itself. In particular, in this embodiment, since the raw material contains a relatively large amount of water,
The material layer can be filled in a relatively short time only by vibration of the mold 3 and / or the material layer. However, also in this case, the filling may be performed by the vibration-pressing method or the vibration-hitting method as shown in FIGS.

【００５１】この工程（Ｂ）では、吊り金具６の一部を
図５のように原料層中に埋入された状態とするために、
型枠３および／または原料層自体を振動させる充填工程
の少なくとも途中から、図４に示すような下面側に吊り
金具６を脱着可能に取り付けた吊り金具保持手段９（例
えば、適当な重量を有する板状またはブロック状の部
材）を原料層上に載せ、型枠３および／または原料層の
振動により吊り金具６の一部を原料層中に埋入させる。
本実施形態のように原料層の水分量が比較的多い場合に
は、振動により原料層が流動化し易いため、吊り金具６
の一部は型枠および／または原料層の振動と吊り金具保
持手段９の重さだけで比較的簡単に原料層中に埋入す
る。この吊り金具６の充填完了後の状態および工程
（Ｄ）での使用法については、図１、図２の実施形態と
同様である。In this step (B), a part of the hanging fitting 6 is buried in the raw material layer as shown in FIG.
At least in the middle of the filling step of vibrating the mold frame 3 and / or the raw material layer itself, the hanging metal holding means 9 (for example, having an appropriate weight) having the hanging metal 6 detachably attached to the lower surface side as shown in FIG. A plate-shaped or block-shaped member) is placed on the raw material layer, and a part of the hanging fitting 6 is embedded in the raw material layer by the vibration of the mold 3 and / or the raw material layer.
When the water content of the raw material layer is relatively large as in the present embodiment, the raw material layer is likely to be fluidized by vibration.
Is relatively easily embedded in the raw material layer only by the vibration of the mold and / or the raw material layer and the weight of the hanging fixture holding means 9. The state after the completion of the filling of the hanging hardware 6 and the method of use in the step (D) are the same as those in the embodiment of FIGS.

【００５２】前記工程（Ｅ）では、工程（Ａ）で水分が
添加された原料スラグの最終的な水分調整を行う。通
常、この工程では原料を加熱することにより過剰な水分
を蒸発させる。その調整方法は、例えば、加熱前の原料
中の水分を測定（この測定は工程（Ａ）での水分添加時
に測定してもよい）するとともに、加熱により蒸発した
水分を測定することにより、原料中に残存している水分
量を算出して行う。In the step (E), the final water content of the raw material slag to which the water is added in the step (A) is adjusted. Usually, in this step, excess moisture is evaporated by heating the raw material. The adjustment method is, for example, by measuring the moisture in the raw material before heating (this measurement may be performed at the time of adding water in the step (A)), and by measuring the moisture evaporated by heating, The amount of water remaining in the inside is calculated and performed.

【００５３】具体的な実施形態としては、例えば、図３
に示すように型枠３ごと加温室１０（燃焼排ガス等で加
熱された処理室）に入れて加熱したり、或いは型枠３を
二重構造にし、その二重構造内部に高温のガス（燃焼排
ガス等）を流す等により原料充填層の加熱を行う。ま
た、これらの場合には加温室１０や型枠３を密閉構造に
するとともに、適当なガス排気口を設け、このガス排気
口から出てくる水分量を測定し、この測定水分量に基づ
き原料の水分量を調整する。As a specific embodiment, for example, FIG.
As shown in the figure, the mold 3 is put into a heating chamber 10 (a processing chamber heated by combustion exhaust gas or the like) and heated, or the mold 3 is made into a double structure, and a high-temperature gas (combustion) is placed inside the double structure. The raw material packed bed is heated by flowing exhaust gas or the like). In these cases, the heating chamber 10 and the mold 3 are made to have a closed structure, an appropriate gas exhaust port is provided, and the amount of moisture coming out of the gas exhaust port is measured. Adjust the water content of the

【００５４】また、このような水分調整が完了した後に
は、低温ガスを型枠３に流すか、或いは加温室１０から
型枠３取り出すことにより原料充填層を冷却する。この
ようにして水分調整がなされた型枠３内の原料充填層
は、図１、図２に示す実施形態と同様に工程（Ｃ）及び
工程（Ｄ）を経て石材に製品化される。After the completion of such water content adjustment, the raw material packed bed is cooled by flowing a low-temperature gas into the mold 3 or removing the mold 3 from the heating chamber 10. The raw material-filled layer in the mold 3 whose water content has been adjusted in this way is made into a stone material through steps (C) and (D) as in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2.

【００５５】次に、石材用原料の炭酸化反応の反応効率
を高め、製造される石材の強度を向上させるのに有効な
方法について説明する。石材用原料の主原料である固体
粒子（ＣａＯ分含有廃材および／または鉄鋼製造プロセ
スで発生したスラグ）は一般に塊状または粒状であり、
この固体粒子の内部まで炭酸ガスと反応させるには長い
時間を必要とするため、固体粒子内部のＣａＯ源が炭酸
化反応に有効活用されにくい傾向がある。このような問
題を解決するには、主原料である塊状または粒状の固体
粒子を本発明による一連の工程で処理する前に、湿空養
生（水和養生）することにより水和膨張させることが有
効であり、このような水和膨張によって固体粒子に亀裂
が導入され、さらにこの亀裂から割れを生じて細粒化
し、これにより以下のような効果が得られる。Next, an effective method for increasing the reaction efficiency of the carbonation reaction of the raw material for stone and improving the strength of the manufactured stone will be described. Solid particles (waste containing CaO and / or slag generated in a steelmaking process), which is a main raw material of a stone material, are generally in a lump or a granular form,
Since it takes a long time to cause the inside of the solid particles to react with carbon dioxide gas, the CaO source inside the solid particles tends to be difficult to be effectively used for the carbonation reaction. In order to solve such a problem, the lumpy or granular solid particles, which are the main raw materials, are hydrated and expanded by wet curing (hydration curing) before being processed in the series of steps according to the present invention. It is effective, and cracks are introduced into the solid particles by such hydration expansion, and further, cracks are generated from the cracks to make the particles finer, whereby the following effects can be obtained.

【００５６】 固体粒子への亀裂の導入や固体粒子の
細粒化により、炭酸ガスが接触できる固体粒子の表面積
が増大し、しかも固体粒子内部のＣａＯ源からもＣａイ
オンが溶出しやすくなるため、炭酸化反応の反応効率が
大きく向上する。そして、固体粒子から溶出したＣａイ
オンの炭酸化反応により生じるＣａＣＯ３は固体粒子間
のボンドとして機能するため、製造される石材の強度も
向上する。 固体粒子が細粒化することにより、固体粒子間のボ
ンドとして利用できる微粉（ＣａＯを含む微粉）が生じ
るため、製造される石材の強度が向上する。 湿空養生により固体粒子に含まれるＣａＯ含有物質
を炭酸化反応しやすい水和物とすることができるため、
この面からも炭酸化反応の反応効率が向上する。 湿空養生しない場合に較べて固体粒子内の未反応の
ＣａＯの量を少なくすることができるため、製品の化学
的安定性を確保することができる。The introduction of cracks into the solid particles and the refinement of the solid particles increase the surface area of the solid particles that can be contacted with carbon dioxide gas, and also facilitates the elution of Ca ions from the CaO source inside the solid particles. The reaction efficiency of the carbonation reaction is greatly improved. Since CaCO 3 generated by the carbonation reaction of Ca ions eluted from the solid particles functions as a bond between the solid particles, the strength of the manufactured stone material is also improved. When the solid particles are refined, fine powder (fine powder containing CaO) which can be used as a bond between the solid particles is generated, so that the strength of the manufactured stone material is improved. Because the CaO-containing substance contained in the solid particles can be converted into a hydrate that easily undergoes a carbonation reaction by wet-air curing,
From this aspect, the reaction efficiency of the carbonation reaction is also improved. Since the amount of unreacted CaO in the solid particles can be reduced as compared with the case where curing is not performed in wet air, the chemical stability of the product can be ensured.

【００５７】主原料である固体粒子の集合体を湿空養生
によって水和膨張させる場合、実質的に炭酸ガスを含ま
ない雰囲気か、若しくは少なくとも養生中には炭酸ガス
が実質的に補給されないような雰囲気中に固体粒子の集
合体を置き、水分の存在下で湿空養生させることが好ま
しい。固体粒子の集合体に水分を供給するには、湿空養
生のための空間内に置く前及び／又は後に固体粒子の集
合体に対して水や温水を添加する方法、湿空養生のため
の空間内に置かれた固体粒子の集合体に水蒸気を吹き込
む方法などを採ることができる。When the aggregate of solid particles, which is the main raw material, is hydrated and expanded by wet curing, an atmosphere containing substantially no carbon dioxide gas or at least a carbon dioxide gas is not substantially supplied during curing. It is preferable that an aggregate of solid particles is placed in an atmosphere and cured in the presence of moisture. In order to supply moisture to the aggregate of solid particles, a method of adding water or hot water to the aggregate of solid particles before and / or after placing in the space for wet air curing, A method of blowing steam into the aggregate of solid particles placed in the space can be adopted.

【００５８】湿空養生を実質的に炭酸ガスを含まない雰
囲気か、若しくは少なくとも養生中には炭酸ガスが実質
的に補給されない雰囲気で行うのは、この湿空養生の段
階では固体粒子がなるべく炭酸化反応を生じないように
するためであり、例えば、大気を遮断した空間（雰囲
気）内で湿空養生を行うことが望ましい。このような空
間の雰囲気は、最初、大気中に含まれる炭酸ガスが存在
しているが、それ以上炭酸ガスが補給されることはな
い。また、固体粒子の集合体に温水を添加する場合に
は、養生の効率化の観点から６０℃以上の温水を添加す
ることが望ましい。このような湿空養生を経た固体粒子
の集合体（石材の主原料）を、上述した一連の工程で処
理することにより石材が製造される。The moist air curing is carried out in an atmosphere substantially free of carbon dioxide gas, or at least in an atmosphere in which carbon dioxide gas is not substantially supplied during the curing. For example, it is desirable to perform wet-air curing in a space (atmosphere) in which the atmosphere is shut off. The atmosphere in such a space initially contains carbon dioxide contained in the atmosphere, but no more carbon dioxide is supplied. When adding warm water to the aggregate of solid particles, it is desirable to add warm water of 60 ° C. or more from the viewpoint of improving the curing efficiency. Stone materials are manufactured by treating the aggregate of solid particles (main material of the stone materials) that have undergone such wet-air curing in the above-described series of steps.

【００５９】したがって、このような実施形態に基づい
て本発明のより好ましい形態を挙げると、以下のように
なる。 [ａ] 上記[8]または[9]の方法において、工程（ａ）で
は、湿空養生される固体粒子の集合体に水又は温水を添
加することを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／ま
たはスラグを主原料とする石材の製造方法。 [ｂ] 上記[ａ]の方法において、工程（ａ）において固
体粒子の集合体に添加される温水の温度が６０℃以上で
あることを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／また
はスラグを主原料とする石材の製造方法。 [ｃ] 上記[8]または[9]の方法において、工程（ａ）で
は、湿空養生される固体粒子の集合体に水蒸気を吹き込
むことを特徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／または
スラグを主原料とする石材の製造方法。Therefore, a more preferred embodiment of the present invention based on such an embodiment is as follows. [a] In the method of the above-mentioned [8] or [9], in the step (a), water or hot water is added to the aggregate of the solid particles to be cured under wet air, and the CaO-containing waste material and / or Or a method of manufacturing stone using slag as a main raw material. [b] The method of [a] above, wherein the temperature of the hot water added to the aggregate of the solid particles in the step (a) is 60 ° C. or more, and the waste material and / or slag containing CaO is mainly used. A method of manufacturing stone as a raw material. [c] In the method of the above-mentioned [8] or [9], in the step (a), steam is blown into the aggregate of the solid particles to be cured under wet and dry conditions, and the CaO-containing waste material and / or slag is removed. A method of manufacturing stone as the main raw material.

【００６０】図６および図７は、本発明で使用される型
枠３の一構造例を示しており、型枠３は上下が開放した
角筒状の胴部構成部材３０（側壁部）とこの胴部構成部
材３０が脱着可能に装着される底部構成部材３１とから
なっている。胴部構成部材３部材３０は、炭酸固化した
原料充填層を型枠無解体で円滑に脱枠できるようにする
ため、上側に向けて拡径した形状（逆角錐台形状）を有
している。FIGS. 6 and 7 show an example of the structure of the mold 3 used in the present invention. The mold 3 includes a square tubular body member 30 (side wall) which is open up and down. The body component 30 comprises a bottom component 31 which is detachably mounted. The body component member 3 has a shape (diameter truncated pyramid shape) whose diameter is increased toward the upper side so that the carbonation-solidified material-filled layer can be smoothly unframed without dismantling the mold. .

【００６１】型枠３の底面となるべき底部構成部材３１
の上面には凸部３２が突設され、この凸部３２の側部に
炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを吹き出すためのガス
孔３３が多数形成されている。このように凸部３２の側
部にガス孔３３を設けることにより、原料によるガス孔
３３の閉塞を防止できる。凸部３２の内側にはガス流路
が形成され、このガス流路に外部から炭酸ガスまたは炭
酸ガス含有ガスが供給される。A bottom component 31 to be the bottom of the mold 3
A convex portion 32 is protrudingly provided on the upper surface of the device, and a large number of gas holes 33 for blowing out a carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas are formed on the side portion of the convex portion 32. By providing the gas holes 33 on the side portions of the projections 32 as described above, the gas holes 33 can be prevented from being blocked by the raw material. A gas flow path is formed inside the convex portion 32, and a carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas is supplied to the gas flow path from the outside.

【００６２】本実施形態の凸部３２は、各端部が胴部構
成部材３０の内面に達するような井桁状の凸部により構
成されている。この凸部３２の構成は任意であるが、製
造された石材をフォークリフトで搬送する際の利便性の
点から、この凸部３２によって脱枠後の石材底面に端か
ら端までの溝が少なくとも対称的に１対形成されるよう
なものであることが好ましい。図８および図９は、図６
および図７に示す型枠３を用いて製造された石材を示し
ており、型枠３の前記井桁状の凸部３２により、石材の
底面には井桁状の溝ａが形成されている。石材底面にこ
のような溝ａを形成することにより、この溝ａにフォー
クリフトのフォークを挿入することができ、製造された
石材の搬送が容易になる。しかも、この例のように井桁
状の溝ａを形成することにより、石材の如何なる方向か
らでも溝ａにフォークリフトのフォークを挿入すること
ができる。The convex portion 32 of the present embodiment is formed by a cross-shaped convex portion such that each end reaches the inner surface of the body constituting member 30. Although the configuration of the convex portion 32 is arbitrary, from the viewpoint of convenience in transporting the manufactured stone material by a forklift, the groove from the end to the end is at least symmetrical on the bottom surface of the stone material after the frame is removed by the convex portion 32. It is preferable that the pair be formed in a pair. 8 and 9 show FIG.
7 shows a stone material manufactured using the formwork 3 shown in FIG. 7, and a crossbeam-like groove a is formed on the bottom surface of the stone material by the crossbeam-like convex portion 32 of the formwork 3. By forming such a groove a in the stone bottom surface, a fork of a forklift can be inserted into the groove a, and the transport of the manufactured stone is facilitated. Moreover, by forming the girder-shaped groove a as in this example, the fork of the forklift can be inserted into the groove a from any direction of the stone material.

【００６３】石材底面の溝ａはフォークリフトによる搬
送性を考慮して少なくとも１対形成されることが好まし
くは、したがって、前記底部構成部材３０は、各端部が
胴部構成部材３０の内面に達するような少なくとも１対
の凸部３２を有することが好ましい。また、凸部３２が
図６、図７に示すような井桁状に構成されることが最も
好ましい。It is preferable that at least one pair of grooves a on the bottom surface of the stone is formed in consideration of the transportability of the forklift, so that each of the bottom constituent members 30 reaches the inner surface of the body constituent member 30 at each end. It is preferable to have at least one pair of convex portions 32 as described above. It is most preferable that the convex portion 32 is formed in a cross-girder shape as shown in FIGS.

【００６４】また、前記加圧手段５、５′や吊り金具保
持手段９を、原料層の上面の略全面に接触できるような
板状またはブロック状の部材により構成し、その下面に
前記底部構成部材３１の凸部３２に相当するような凸部
（好ましくは井桁状の凸部）を形成し、この凸部により
充填後の原料層の上面に溝が形成され、これによって製
造される石材の上面に上記底面と同様の溝が形成される
ようにしてもよい。Further, the pressurizing means 5, 5 'and the hanging metal holding means 9 are constituted by plate-like or block-like members capable of contacting substantially the entire upper surface of the raw material layer, and the bottom surface is formed on the lower surface thereof. A convex portion (preferably a crossbeam-like convex portion) corresponding to the convex portion 32 of the member 31 is formed, and a groove is formed on the upper surface of the raw material layer after filling by the convex portion. A groove similar to the above-described bottom surface may be formed on the upper surface.

【００６５】また、原料装入前の型枠３内に鉄筋（通常
の鉄筋または防錆被覆した鉄筋）を配置してから原料を
装入・充填することもでき、これにより強度の高い石材
を得ることができる。また、鉄筋の一部を原料層の上面
から突出させておけば、この鉄筋部分を吊り金具として
も利用できる。Further, it is also possible to arrange a reinforcing bar (normal reinforcing bar or a reinforcing bar coated with rust prevention) in the formwork 3 before charging the raw material, and then charge and fill the raw material. Obtainable. If a part of the reinforcing bar is projected from the upper surface of the raw material layer, the reinforcing bar can be used as a hanging metal.

【００６６】[0066]

【実施例】ＣａＯ含有率が４４ｗｔ％の脱燐スラグを篩
目５ｍｍの篩を用いて−５ｍｍに粒度調整した後、水を
添加して混合し、水分を６ｗｔ％に調整した。実施例１
では、上記粒度及び水分調整されたスラグを型枠（φ１
００ｍｍ×２００ｍｍ）に乾燥密度が２．２５ｇ／ｃｍ
３となるように充填し、この型枠に蓋をして密閉した状
態で３日間湿空養生（水和養生）した後、型枠底部から
炭酸ガス（ＣＯ２濃度：１００％、２５℃）を１Ｌ／ｍ
ｉｎの割合で３日間吹き込んで炭酸化処理を行った。EXAMPLE A dephosphorized slag having a CaO content of 44 wt% was adjusted to a particle size of -5 mm using a sieve having a sieve of 5 mm, and water was added and mixed to adjust the water content to 6 wt%. Example 1
Then, the slag whose grain size and moisture have been adjusted is placed in a mold (φ1
(00 mm x 200 mm) with a dry density of 2.25 g / cm
3 and wet-air curing (hydration curing) for 3 days in a state where the mold is covered with a lid and sealed, and then carbon dioxide gas (CO 2 concentration: 100%, 25 ° C.) from the bottom of the mold. 1L / m
The carbonation treatment was performed by blowing at a rate of in for 3 days.

【００６７】これに対して実施例２，３では、上記粒度
及び水分調整されたスラグを型枠（φ１００ｍｍ×２０
０ｍｍ）に乾燥密度が２．２５ｇ／ｃｍ３となるように
充填した後、湿空養生することなく直ぐに型枠底部から
炭酸ガス（ＣＯ２濃度：１００％、２５℃）を１Ｌ／ｍ
ｉｎの割合で３日間及び６日間吹き込んで炭酸化処理を
行った。上記炭酸化処理により製造された塊状石材の試
験体を型枠から脱枠し、それらの圧縮強度を測定した結
果を表１に示す。On the other hand, in Examples 2 and 3, the slag whose grain size and water content were adjusted was placed in a mold (φ100 mm × 20 mm).
0 mm) so as to have a dry density of 2.25 g / cm 3, and then immediately apply 1 L / m2 of carbon dioxide gas (CO 2 concentration: 100%, 25 ° C.) from the bottom of the mold without curing under moist air.
The carbonation treatment was performed by blowing at a rate of 3 days and 6 days. Table 1 shows the results obtained by removing the specimen of the massive stone material produced by the above carbonation treatment from the mold and measuring the compressive strength thereof.

【００６８】これによれば、湿空養生した後、３日間炭
酸化処理を行って得られた実施例１の試験体は、湿空養
生をしないで３日間炭酸化処理を行って得られた実施例
２の試験体に比べて圧縮強度が大幅に向上しており、湿
空養生をしないで６日間炭酸化処理を行って得られた実
施例３の試験体とほぼ同等の圧縮強度が得られている。
したがって、適当な湿空養生を行うことにより炭酸化処
理に要する時間を半減させ得ことが判った。According to this, the test piece of Example 1 obtained by performing the carbonation treatment for 3 days after the wet-air curing was obtained by performing the carbonation treatment for 3 days without the moisture-air curing. Compressive strength is greatly improved as compared with the test piece of Example 2, and compressive strength almost equivalent to that of the test piece of Example 3 obtained by performing carbonation treatment for 6 days without moist curing is obtained. Have been.
Therefore, it was found that the time required for the carbonation treatment can be reduced by half by performing appropriate wet-air curing.

【００６９】[0069]

【表１】 [Table 1]

【００７０】[0070]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、鉄鋼
製造プロセスで発生したスラグ等を主原料として炭酸化
反応により塊状の人工石材を製造するに際し、大型の人
工石材であってもこれを効率的に大量生産することが可
能である。As described above, according to the present invention, when a massive artificial stone is produced by a carbonation reaction using slag or the like generated in a steel manufacturing process as a main raw material, even if a large artificial stone is produced, Can be efficiently mass-produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明法による製造工程の一実施形態を示す説
明図FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a manufacturing process according to the method of the present invention.

【図２】本発明法による製造工程の他の実施形態を示す
説明図FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the manufacturing process according to the method of the present invention.

【図３】本発明法による製造工程の他の実施形態を示す
説明図FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the manufacturing process according to the method of the present invention.

【図４】加圧手段または吊り金具保持手段に吊り金具を
取り付けた状態を示す説明図FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a hanging fitting is attached to a pressing means or a hanging fitting holding means.

【図５】吊り金具の一部が原料充填層に埋入された状態
を示す説明図FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which a part of the hanging fitting is embedded in the raw material filling layer.

【図６】本発明で使用される型枠の一構造例を示す平面
図FIG. 6 is a plan view showing one structural example of a mold used in the present invention.

【図７】図６も型枠の胴部構成部材と底部構成部材とを
分離した状態で示す断面図FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a body component and a bottom component of the mold are separated from each other.

【図８】本発明法により製造される石材の一構成例を示
す側面図FIG. 8 is a side view showing a configuration example of a stone material manufactured by the method of the present invention.

【図９】図８に示す石材の平面図FIG. 9 is a plan view of the stone shown in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…粉砕装置、２…移動式混合手段、３…型枠、４…充
填装置、５，５′…加圧手段、６…吊り金具、７…加圧
・加湿装置、８…吊り上げ手段、９…吊り金具保持手
段、１０…加温室、３０…胴部構成部材、３１…底部構
成部材、３２…凸部、３３…ガス孔、６０…把手部、６
１…アンカー部、ａ…溝、ｘ…塊状石材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pulverizing apparatus, 2 ... Mobile mixing means, 3 ... Formwork, 4 ... Filling apparatus, 5, 5 '... Pressurizing means, 6 ... Hanging metal fittings, 7 ... Pressurizing and humidifying apparatus, 8 ... Lifting means, 9 ... Hanging bracket holding means, 10 ... Heating chamber, 30 ... Body constituent member, 31 ... Bottom constituent member, 32 ... Protrusion, 33 ... Gas hole, 60 ... Handle, 6
1 ... anchor part, a ... groove, x ... massive stone

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 40/02 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０１Ｆ Ｅ０４Ｂ 2/02 Ｅ０４Ｃ 1/04 Ｌ (72)発明者 加藤 誠 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 川島 健 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 渡辺 圭児 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 田辺 治良 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 西 勝宏 東京都千代田区丸の内二丁目３番２号 鋼 管鉱業株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C04B 40/02 B09B 3/00 301F E04B 2/02 E04C 1/04 L (72) Inventor Makoto Kato Tokyo 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Ken Kawashima 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Watanabe Chiyoda-ku, Tokyo 1-2-2 Marunouchi Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Jira Tanabe 1-2-1 Marunouchi Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Katsuhiro Nishi Marunouchi 2 Chiyoda-ku, Tokyo Chome 3-2 Steel Pipe Mining Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ＣａＯ分含有廃材および／または鉄鋼製
造プロセスで発生したスラグを主原料とする石材用原料
を、炭酸化反応により固結させることにより塊状石材と
する方法であって、 原料の水分調整と原料の撹拌を行う工程（Ａ）と、該工
程を経た原料を型枠内に充填する工程（Ｂ）と、該型枠
内の原料充填層に炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを供
給して原料を炭酸化反応により固結させる工程（Ｃ）
と、該工程で原料を固結させることにより得られた塊状
石材を型枠から脱枠する工程（Ｄ）とを有することを特
徴とする、ＣａＯ分含有廃材および／またはスラグを主
原料とする石材の製造方法。1. A method for forming a massive stone material by consolidating a stone material material mainly composed of CaO content-containing waste material and / or slag generated in a steelmaking process by a carbonation reaction, comprising: A step (A) of adjusting and stirring the raw material, a step (B) of filling the raw material after the step in a mold, and supplying a carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas to a raw material filling layer in the mold. (C) to consolidate raw materials by carbonation reaction
And a step (D) of removing the massive stone material obtained by consolidating the raw material from the formwork in the step from the formwork, wherein the waste material and / or slag containing CaO is used as a main raw material. Stone manufacturing method. 【請求項２】 ＣａＯ分含有廃材および／または鉄鋼製
造プロセスで発生したスラグを主原料とする石材用原料
を、炭酸化反応により固結させることにより塊状石材と
する方法であって、 原料への水分添加と原料の撹拌を行う工程（Ａ）と、該
工程を経た原料を型枠内に充填する工程（Ｂ）と、該型
枠内の原料充填層中の過剰な水分を除去することにより
水分調整を行う工程（Ｅ）と、前記型枠内の原料充填層
に炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを供給して原料を炭
酸化反応により固結させる工程（Ｃ）と、該工程で原料
を固結させることにより得られた塊状石材を型枠から脱
枠する工程（Ｄ）とを有することを特徴とする、ＣａＯ
分含有廃材および／またはスラグを主原料とする石材の
製造方法。2. A method of forming a massive stone material by solidifying a stone material material mainly composed of CaO content-containing waste material and / or slag generated in a steelmaking process by a carbonation reaction, comprising: A step (A) of adding water and stirring the raw material, a step (B) of filling the raw material having passed through the step into a mold, and removing excess water in a raw material filling layer in the mold. A step (E) of adjusting the water content, a step (C) of supplying a carbon dioxide gas or a carbon dioxide-containing gas to the raw material filling layer in the mold to solidify the raw material by a carbonation reaction, and Demolding the massive stone obtained by consolidating from the mold (D).
A method for producing a stone material mainly containing waste material containing slag and / or slag. 【請求項３】 工程（Ａ）では、移動式混合手段により
原料を撹拌しつつ、型枠充填を行う場所まで搬送するこ
とを特徴とする、請求項１または２に記載のＣａＯ分含
有廃材および／またはスラグを主原料とする石材の製造
方法。3. The CaO-containing waste material according to claim 1, wherein in the step (A), the raw material is conveyed to a place where form filling is performed while stirring the raw material by a mobile mixing means. And / or a method for producing stone using slag as a main raw material. 【請求項４】 工程（Ｅ）では、型枠内の原料充填層を
その外部から間接加熱することにより、原料充填層中に
含まれる過剰な水分を蒸発させることを特徴とする、請
求項２または３に記載のＣａＯ分含有廃材および／また
はスラグを主原料とする石材の製造方法。4. The method according to claim 2, wherein in the step (E), the raw material-filled layer in the mold is indirectly heated from the outside to evaporate excess water contained in the raw-material-filled layer. Or the manufacturing method of the stone material which uses the CaO content containing waste material and / or slag of 3 as a main raw material. 【請求項５】 工程（Ｂ）では、原料が装入された型枠
および／または原料層を振動させつつ、吊り金具を脱着
可能に取り付けた加圧手段を用いて原料層を上部から静
的に加圧することにより、原料層を所定の嵩密度に充填
するとともに、前記加圧手段による原料層の加圧により
吊り金具の一部を原料層中に埋入させ、加圧終了後、吊
り金具と加圧手段との連結を解除し、吊り金具を原料充
填層に残したまま同工程を終了し、 工程（Ｄ）では固結した原料充填層の上面に突出した吊
り金具の一部に吊り上げ手段を連結し、型枠を解体する
ことなく型枠から塊状石材を吊り上げて脱枠することを
特徴とする、請求項１、２、３または４に記載のＣａＯ
分含有廃材および／またはスラグを主原料とする石材の
製造方法。5. In the step (B), the raw material layer is statically moved from above using a pressurizing means to which a hanging fitting is detachably attached while vibrating the mold and / or the raw material layer in which the raw material is charged. To pressurize the raw material layer to a predetermined bulk density, and pressurize the raw material layer by the pressurizing means to partially embed the hanging metal fittings in the raw material layer. The process is terminated while the connection between the pressurizing means and the pressurizing means is released, and the hanging step is left in the raw material filling layer. In the step (D), the part is lifted by a part of the hanging metal fitting protruding from the upper surface of the consolidated raw material filling layer. 5. CaO according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the means are connected and the massive stone is lifted off the formwork without dismantling the formwork.
A method for producing a stone material mainly containing waste material containing slag and / or slag. 【請求項６】 工程（Ｂ）では、原料が装入された型枠
および／または原料層を振動させるとともに、該型枠お
よび／または原料層の振動を停止させた後、吊り金具を
脱着可能に取り付けた加圧手段を用いて原料層を上部か
ら打撃して加圧することにより、原料層を所定の嵩密度
に充填するとともに、前記加圧手段による原料層の打撃
により吊り金具の一部を原料層中に埋入させ、加圧終了
後、吊り金具と加圧手段との連結を解除し、吊り金具を
原料充填層に残したまま同工程を終了し、 工程（Ｄ）では固結した原料充填層の上面に突出した吊
り金具の一部に吊り上げ手段を連結し、型枠を解体する
ことなく型枠から塊状石材を吊り上げて脱枠することを
特徴とする、請求項１、２、３または４に記載のＣａＯ
分含有廃材および／またはスラグを主原料とする石材の
製造方法。6. In the step (B), the mold and / or the raw material layer into which the raw material is charged is vibrated, and the vibration of the form and / or the raw material layer is stopped, and then the hanging metal fitting is detachable. By hitting the raw material layer from above using a pressurizing means attached to and pressurizing the raw material layer, the raw material layer is filled to a predetermined bulk density, and a part of the hanging fitting is partially struck by the raw material layer being hit by the pressing means. It is embedded in the raw material layer, and after the pressurization is completed, the connection between the suspending fitting and the pressurizing means is released, and the same step is completed with the suspending fitting remaining in the raw material filling layer. In the step (D), the solidification is performed. The lifting means is connected to a part of the hanging metal fitting protruding from the upper surface of the raw material filling layer, and the massive stone is lifted from the mold without dismantling the mold, and the frame is removed. CaO according to 3 or 4
A method for producing a stone material mainly containing waste material containing slag and / or slag. 【請求項７】 工程（Ｂ）では、原料が装入された型枠
および／または原料層を振動させることにより原料層を
所定の嵩密度に充填するとともに、該充填工程の少なく
とも途中から吊り金具を脱着可能に取り付けた吊り金具
保持手段を原料層上に載せ、型枠および／または原料層
の振動により吊り金具の一部を原料層中に埋入させ、型
枠および／または原料層の振動停止後、吊り金具と吊り
金具保持手段との連結を解除し、吊り金具を原料充填層
に残したまま同工程を終了し、 工程（Ｄ）では固結した原料充填層の上面に突出した吊
り金具の一部に吊り上げ手段を連結し、型枠を解体する
ことなく型枠から塊状石材を吊り上げて脱枠することを
特徴とする、請求項１、２、３または４に記載のＣａＯ
分含有廃材および／またはスラグを主原料とする石材の
製造方法。7. In the step (B), the raw material layer is filled to a predetermined bulk density by vibrating the mold and / or the raw material layer in which the raw material has been charged, and a hanging metal fitting is provided at least in the middle of the filling step. Is mounted on the raw material layer, and a part of the hanging fitting is embedded in the raw material layer by vibration of the mold and / or raw material layer, and vibration of the mold and / or raw material layer is performed. After the stop, the connection between the suspension fitting and the suspension fitting holding means is released, and the process is terminated while the suspension fitting remains in the raw material filling layer. In the step (D), the suspension projecting from the upper surface of the solidified raw material filling layer The CaO according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a lifting means is connected to a part of the metal fitting, and the massive stone material is lifted from the formwork and removed from the formwork without dismantling the formwork.
A method for producing a stone material mainly containing waste material containing slag and / or slag. 【請求項８】 少なくとも主原料を湿空養生し、該主原
料の固体粒子を水和膨張させることにより亀裂の導入及
び／又は割れによる細粒化を図る工程（ａ）を、工程
（Ａ）の前に実施することを特徴とする、請求項１、
２、３、４、５、６または７に記載のＣａＯ分含有廃材
および／またはスラグを主原料とする石材の製造方法。8. A step (A) in which at least the main raw material is cured by moist air, and solid particles of the main raw material are hydrated and expanded to thereby introduce cracks and / or reduce the size of the particles by cracking. Claim 1, characterized in that it is performed before
2. A method for producing a stone material comprising a CaO content-containing waste material and / or slag as a main raw material according to 2, 3, 4, 5, 6, or 7. 【請求項９】 工程（ａ）では、湿空養生を実質的にＣ
Ｏ２を含まない雰囲気中か若しくは少なくとも養生中に
はＣＯ２が実質的に補給されない雰囲気中で行うことを
特徴とする、請求項８に記載のＣａＯ分含有廃材および
／またはスラグを主原料とする石材の製造方法。9. In the step (a), the humid air curing is substantially carried out by C.
During in or or at least curing atmosphere containing no O 2 and performing in an atmosphere CO 2 is not substantially replenished, the CaO content containing waste material and / or slag as claimed in claim 8 and the main raw material Method of producing stone.
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