JP2003221611A - Method and apparatus for casting slag - Google Patents
Method and apparatus for casting slagInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融状態のスラグ
の鋳造方法およびその装置に関り、例えば高炉から排出
されたスラグからアスファルト舗装用の骨材に適した緻
密なスラグ凝固物を鋳造する方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for casting molten slag, for example, casting a dense slag solidified product suitable for an aggregate for asphalt pavement from slag discharged from a blast furnace. A method and apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】我が国の道路舗装は、アスファルト舗装
が主流となっている。これは、セメントを使用するコン
クリート舗装と比較して、施工速度が速く、かつ養生が
不要なため、交通に開放する時期が早いという利点を有
しているからである。特に既設道路を補修する際は、交
通遮断時間が短いことからより有利とされている。2. Description of the Related Art Asphalt pavement is the mainstream of road pavement in Japan. This is because, compared with concrete pavement using cement, the construction speed is high and there is no need for curing, so there is an advantage that the time to open to traffic is early. Especially when repairing existing roads, it is considered to be more advantageous because the traffic interruption time is short.
【０００３】かようなアスファルト舗装の表層に使用さ
れるアスファルト・コンクリートは、骨材とアスファル
トから成っており、骨材の比率が90％以上を占める。 道
路舗装の場合、道路上を車両が通行するため、継続的に
荷重下に置かれると同時に舗装表層とタイヤとの摩擦が
生じる。アスファルト・コンクリートでは、可塑性のあ
るアスファルトをバインダーに用いているため、荷重に
対する成形体の形状維持とタイヤによる摩耗防止の役割
を骨材が担っている。そのため、アスファルト・コンク
リート用の骨材としては、一般の建築用コンクリートの
骨材よりも強度が高く、硬質で耐摩耗性に優れたものが
要求される。The asphalt concrete used for the surface layer of such asphalt pavement is composed of aggregate and asphalt, and the proportion of aggregate is 90% or more. In the case of road pavement, a vehicle runs on the road, so that the road is continuously placed under load, and at the same time, friction occurs between the pavement surface layer and the tire. In asphalt / concrete, since plastic asphalt is used as a binder, the aggregate plays a role of maintaining the shape of the molded body against a load and preventing wear by the tire. Therefore, as an aggregate for asphalt / concrete, it is required to have higher strength, hardness, and abrasion resistance than aggregates for general building concrete.
【０００４】通常、かようなアスファルト・コンクリー
ト用骨材には耐摩耗性の低い石灰石等は利用されず、硬
質砂岩等の硬い石が使用されている。しかしながら、硬
い石を原料とする骨材の産地は限定されているため、道
路を施工する地域によっては、骨材を遠方より輸送して
くる必要があり、輸送コストの増加により施工費用が高
くなってしまう。Usually, hard stones such as hard sandstone are used for such asphalt / concrete aggregates without using limestone or the like having low wear resistance. However, since the production area of aggregate made from hard stone is limited, it is necessary to transport the aggregate from a distance depending on the area where the road is constructed. Will end up.
【０００５】アスファルト舗装要綱では、アスファルト
・コンクリート用骨材に利用できるものとして、鉄鋼ス
ラグを規定している。鉄鋼スラグのうち、製鋼スラグに
ついて、加熱アスファルト混合用に単粒度製鋼スラグ
（ＳＳ）とクラッシャラン製鋼スラグ（ＣＳＳ）が規定
されている。これらはいずれも、製鋼スラグの硬さを活
かした用途であり、アスファルト・コンクリート用骨材
に占める割合は極わずかとはいえ、実際に使用されてい
る。The asphalt pavement guideline defines steel slag as a material that can be used as an aggregate for asphalt / concrete. Among steel slags, for steelmaking slag, single-grain steelmaking slag (SS) and crusher run steelmaking slag (CSS) are specified for hot asphalt mixing. All of these are applications that make use of the hardness of steelmaking slag, and although they account for only a small percentage of aggregate for asphalt / concrete, they are actually used.
【０００６】しかしながら、かような製鋼スラグは、天
然骨材と比べ、比重が15〜20％大きいため、施工体積当
たりの骨材必要量が増大し、輸送費が余計にかかること
や、金属分を含むといった問題点を持っている。鉄鋼ス
ラグのうち、高炉から排出されたスラグ（いわゆる高炉
スラグ）は徐冷されて凝固したもの（いわゆる高炉徐冷
スラグ）が路盤材に利用されているが、アスファルト・
コンクリートの骨材としては利用されていない。この理
由は、高炉徐冷スラグは耐摩耗性が低いため、アスファ
ルト・コンクリート用骨材として適さないからである。However, since such a steelmaking slag has a specific gravity of 15 to 20% higher than that of natural aggregate, the required amount of aggregate per construction volume increases, resulting in an extra transportation cost and metal content. It has a problem such as including. Among iron and steel slag, the slag discharged from the blast furnace (so-called blast furnace slag) is slowly cooled and solidified (so-called blast furnace slowly cooled slag) is used as roadbed material.
It is not used as an aggregate for concrete. This is because blast furnace slowly cooled slag has low wear resistance and is not suitable as an aggregate for asphalt / concrete.
【０００７】ちなみに一般にアスファルト・コンクリー
トに使用される骨材の耐摩耗性を示すすりへり減量は15
％程度であるが、高炉徐冷スラグではすりへり減量が30
％と高く、耐摩耗性が石灰石よりも劣っている。このよ
うに、高炉徐冷スラグはアスファルト・コンクリート用
骨材には利用されていないが、コンクリート用の粗骨材
としては利用されており、ＪＩＳ化もされている。ただ
し、高炉徐冷スラグが多孔質であることから、吸水率が
高く、フレッシュコンクリートの流動性が低下するとい
う問題があるため、一部で使用されるに止まっている。Incidentally, the abrasion loss of aggregates generally used for asphalt / concrete has a wear loss of 15
%, But with blast furnace slowly cooled slag, the amount of abrasion loss is 30%.
%, Which is inferior to limestone in abrasion resistance. As described above, the slowly cooled blast furnace slag is not used as an aggregate for asphalt / concrete, but is used as a coarse aggregate for concrete and is also JIS-compliant. However, since the blast furnace slowly cooled slag is porous, there is a problem that the water absorption rate is high and the fluidity of fresh concrete is lowered, so that it is used only partially.
【０００８】高炉徐冷スラグの弱点である多孔質な点を
改善して緻密化する方法として、薄層多層法と称する方
法が知られている。 この方法は、例えば文献「製鉄研
究」第301 号，1980年p.13355-13362 に詳細に述べられ
ているように、緩やかな傾斜を有する平滑な冷却ヤード
に溶融スラグを薄く流し、冷却は空冷による自然冷却で
行い、ついで同じように２層，３層と次々に層を重ねて
いき、最上層の流し込み終了後さらに空冷あるいはごく
少量の冷却水を散水して冷却する方法である。A method called a thin-layer multi-layer method is known as a method for densifying by improving the porosity which is a weak point of the blast furnace slowly cooled slag. This method is carried out by thinly flowing molten slag into a smooth cooling yard having a gentle slope and cooling by air cooling, as described in detail in, for example, “Steelmaking Research” No. 301, 1980, p.13355-13362. This is a method in which natural cooling is performed, and then two layers and three layers are layered one after another in the same manner, and after completion of pouring the uppermost layer, air cooling or a small amount of cooling water is sprayed to cool.
【０００９】この方法によれば、少なくとも溶融スラグ
の流下近傍は、先に流れた溶融スラグによって予熱され
ているので、スラグ温度が高く、しかもスラグ層が薄い
ので、発生ガスが浮上分離し易く、その結果、緻密な徐
冷スラグとなって、コンクリート粗骨材向け原料に適し
た品質となり、特に層厚を60mm以下にすれば絶乾比重2.
4以上のＪＩＳ粗骨材規格を満たすとされている。According to this method, at least the vicinity of the flow of the molten slag is preheated by the molten slag that has flowed earlier, so the slag temperature is high and the slag layer is thin, so the generated gas is easily floated and separated, As a result, it becomes a dense slow-cooled slag with a quality suitable for a raw material for concrete aggregate, and if the layer thickness is 60 mm or less, the absolute dry specific gravity is 2.
It is said to meet JIS coarse aggregate standards of 4 or more.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、粗骨材のＪＩＳ規格を満たしても吸水率が３
％以下になる程度で、まだまだ外観上からも多孔質であ
り、天然骨材と同等の品質を有するレベルには達してい
ない。そのため、利用される量もコンクリート用骨材需
要の１％にも満たないほど少ないのが現状である。However, in the above method, the water absorption rate is 3 even if the JIS standard for coarse aggregate is satisfied.
% Or less, it is still porous in appearance and has not reached the level of quality equivalent to natural aggregate. Therefore, at present, the amount used is less than 1% of the aggregate demand for concrete.
【００１１】また、この方法では溶融スラグの凝固・冷
却のために広い面積を要し、かつ時間もかかるため、生
産性のよい方法とはいえないため、実際に実施される例
がほとんどない。溶融スラグを効率的に凝固させる方法
として、従来から金属製の鋳型を多数連結した鋳銑機と
同様のスラグ鋳造方法が提案されている。例えば、特開
昭50-158527 号公報では電気炉より出湯したフェロアロ
イ溶さいの鋳造処理方法が提案されているが、これらの
溶融スラグの連続鋳造方法および設備は、必ずしも高炉
スラグを緻密化することが目的ではなく、結晶質の凝固
スラグを得て、それを破砕することにより塊状のコンク
リート用粗骨材または路盤材を製造するものである。In addition, since this method requires a large area for solidifying and cooling the molten slag and also takes time, it cannot be said to be a method with good productivity, and there are few practical examples. As a method for efficiently solidifying molten slag, there has been conventionally proposed a slag casting method similar to a pig iron machine in which a large number of metal molds are connected. For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 50-158527 proposes a casting treatment method for ferroalloy slag discharged from an electric furnace.However, these continuous casting methods and equipment for molten slag do not necessarily require densification of blast furnace slag. However, the purpose is not to obtain a crystalline solidified slag and crush it to produce a lump-like coarse aggregate for concrete or roadbed material.
【００１２】そのため、溶融スラグを直接水で冷却する
方法が採用されている。また、鋳型から凝固スラグを剥
離する温度条件も明確ではなく、必要以上に凝固スラグ
を冷却しており、鋳型の個数が多く、設備が大きくなっ
ている。また、鋳型上でスラグを保持する時間が長いた
め、鋳型への熱負荷が大きく、鋳型の温度が上がり、鋳
型の変形が起こりやすい条件となっている。時間当たり
のスラグの処理量が多く、１回の処理時間が長くなるほ
ど鋳型の変形は起き易い。Therefore, a method of directly cooling the molten slag with water is adopted. Further, the temperature condition for peeling the solidified slag from the mold is not clear, the solidified slag is cooled more than necessary, the number of molds is large, and the equipment is large. Further, since the time for holding the slag on the mold is long, the heat load on the mold is large, the temperature of the mold rises, and the condition of the mold is likely to be deformed. The amount of slag processed per unit time is large, and the longer the processing time is, the more easily the mold is deformed.
【００１３】本発明は上記問題点を解決した、吸水率が
低く、具体的には吸水率＜ 1.5％、且つ耐摩耗性の高
い、具体的にはすりへり減量＜20％のアスファルト舗装
に用いるアスファルト・コンクリート用骨材に適した緻
密な高炉スラグ凝固物を連続的に効率よく鋳造する方
法、及び鋳型の変形を防止して、安定的にアスファルト
舗装用骨材に適した緻密な高炉スラグ凝固物を鋳造する
装置を提供する。The present invention has solved the above problems and has a low water absorption rate, specifically, water absorption rate <1.5%, and high abrasion resistance, specifically, asphalt pavement for use in asphalt pavement with a reduction of scraping <20%.・ Continuous and efficient casting method of dense blast furnace slag solidified product suitable for aggregate for concrete, and stable blast furnace slag solidified product suitable for asphalt pavement aggregate by preventing mold deformation An apparatus for casting a steel is provided.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、10〜30mmの鋳
込み深さを有する複数枚の連続した鋳型に、溶融状態の
スラグを連続的に供給し、スラグから鋳型および雰囲気
への放熱によってスラグを冷却し、スラグの自由表面の
温度が1000℃以下になったときに鋳型から排出するスラ
グの鋳造方法である。The present invention is to continuously supply molten slag to a plurality of continuous molds having a casting depth of 10 to 30 mm, and to radiate heat from the slag to the mold and atmosphere. This is a casting method of slag, in which the slag is cooled and discharged from the mold when the temperature of the free surface of the slag becomes 1000 ° C or lower.
【００１５】前記した鋳造方法の発明においては、好適
態様として、鋳型からスラグを排出した後、鋳型の受滓
面を散水冷却し、且つ、次に受滓するときには鋳型が完
全に乾燥していることが好ましい。また本発明は、10〜3
0mmの深さの鋳型を複数枚連続して並べて繰り返し溶融
状態のスラグを鋳型上へ受滓・凝固できる連続鋳型と、
鋳型を反転してスラグを剥離した後、鋳型の受滓面を散
水冷却する装置を備えたスラグの鋳造装置である。In a preferred embodiment of the above-described casting method invention, the slag is discharged from the mold, the slag surface of the mold is cooled by water spray, and the mold is completely dried when the slag is next received. It is preferable. Further, the present invention is 10 ~ 3
A continuous mold that can continuously stack multiple molds with a depth of 0 mm and repeatedly receive and solidify molten slag on the mold,
It is a slag casting device provided with a device for reversing the mold and peeling off the slag, and then spraying and cooling the slag surface of the mold.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明に至った経緯につい
て説明する。高炉徐冷スラグ内部には、多数の気孔が存
在し、吸水率が高い原因となっているので、高炉スラグ
からコンクリート用粗骨材を製造するためには、高炉徐
冷スラグの気孔の量を減らして緻密にしなければならな
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The background of the invention will be described below. There are many pores inside the blast furnace slow-cooling slag, which is a cause of high water absorption rate.Therefore, in order to manufacture coarse aggregate for concrete from blast furnace slag, the amount of pores in the blast-furnace slow-cooling slag should be adjusted. We have to reduce it and make it more precise.
【００１７】本発明は、高炉徐冷スラグの気孔量、特に
粗大な気孔を低減して緻密化すると、高炉徐冷スラグの
耐摩耗強度が向上するという知見に基づく。従来から、
水の存在下では高炉スラグが発泡し易いことが知られて
いるため、図１のスラグ凝固・反転装置を用い、高周波
溶解炉３内のカーボンルツボ４中で溶解した高炉スラグ
14を、鋳型２上に流し、水を使用しないで冷却・凝固す
る種々の実験を行った。 その結果、 高炉スラグ14の凝固
物内部の気孔の量は高炉スラグ14が完全に凝固するまで
の冷却速度に依存し、気孔率の低減には、冷却・凝固速
度を速くすることが最も有効だということがわかった。The present invention is based on the finding that the wear resistance strength of the slowly cooled blast furnace slag is improved by reducing the porosity of the slowly cooled blast furnace slag, particularly by making coarse pores denser. Traditionally,
Since it is known that the blast furnace slag easily foams in the presence of water, the blast furnace slag melted in the carbon crucible 4 in the high frequency melting furnace 3 using the slag solidification / inversion device of FIG.
Various experiments were conducted in which 14 was poured onto the mold 2 and cooled and solidified without using water. As a result, the amount of pores inside the solidified material of the blast furnace slag 14 depends on the cooling rate until the blast furnace slag 14 is completely solidified, and increasing the cooling / solidification rate is the most effective for reducing the porosity. I found out.
【００１８】更には、高炉スラグ14は熱伝導率が低いた
め、冷却速度は、ほぼ高炉スラグ14の凝固厚みで決ま
り、10mm 以上の凝固厚みであれば、高炉スラグ14中心部
の冷却速度は表面の水冷や鋳型２の熱伝導率，比熱等の
冷却条件の差異にほとんど影響を受けず、30mm以下の凝
固厚みであれば、高炉スラグ14内部からのガスの発生お
よび生成した気泡が凝固中に高炉スラグ14内に捕らえら
れることを著しく抑制できることを見出した。Furthermore, since the blast furnace slag 14 has a low thermal conductivity, the cooling rate is almost determined by the solidification thickness of the blast furnace slag 14. If the solidification thickness is 10 mm or more, the cooling rate at the center of the blast furnace slag 14 is the surface. The solidification thickness of 30 mm or less is hardly affected by the difference in cooling conditions such as water cooling of the mold 2 and thermal conductivity of the mold 2, specific heat, etc., and if the solidification thickness is 30 mm or less, gas is generated from inside the blast furnace slag 14 and bubbles generated during solidification. It was found that trapping in the blast furnace slag 14 can be significantly suppressed.
【００１９】また、冷却中に高炉スラグ14凝固物の表面
へ散水すると、その水の影響で、表層部が多孔質とな
り、吸水率が高く、比重が低下するだけでなく、高炉ス
ラグ14中のＳと水との反応によりＨ2 Ｓが発生し、 周辺
の環境を悪化させる原因となるため、溶融スラグの散水
冷却は避けなければならないということが解かった。但
し、鋳型２上へ溶融状態の高炉スラグ14を流し冷却する
方法では、高炉スラグ14の顕熱は、大気中へ放散される
以外の大部分は鋳型２へ伝導し、高炉スラグ14の温度低
下に伴い鋳型２の温度が高くなる。鋳型２上への溶融状
態の高炉スラグ14の流し込みおよび凝固・冷却を繰り返
すと、鋳型２の温度が例えば図２のように上昇してく
る。鋳型２の温度が高くなり過ぎると、高炉スラグ14を
冷却する能力が低下し、さらに鋳型２自身の強度が低下
したり、高炉スラグ14の凝固物と鋳型２が焼付いて凝固
スラグ13の剥離ができなくなってしまう。そのため、鋳
型２の過剰な温度上昇を防ぐためには、鋳型２から高炉
スラグ14凝固物を排出した後、次に受滓するときには鋳
型２が完全に乾燥していることを条件に、鋳型２の受滓
面を散水冷却すればよい。Further, when water is sprinkled on the surface of the solidified material of the blast furnace slag 14 during cooling, the surface layer becomes porous due to the influence of the water, the water absorption is high, and the specific gravity is lowered. It was found that H 2 S is generated by the reaction between S and water and causes aggravation of the surrounding environment, so that sprinkling cooling of the molten slag must be avoided. However, in the method of flowing and cooling the molten blast furnace slag 14 onto the mold 2, most of the sensible heat of the blast furnace slag 14 is conducted to the mold 2 except for being dissipated into the atmosphere, and the temperature of the blast furnace slag 14 decreases. As a result, the temperature of the mold 2 increases. When the molten blast furnace slag 14 is repeatedly poured onto the mold 2 and solidified / cooled, the temperature of the mold 2 rises as shown in FIG. 2, for example. When the temperature of the mold 2 becomes too high, the ability to cool the blast furnace slag 14 decreases, the strength of the mold 2 itself decreases, and the solidified material of the blast furnace slag 14 and the mold 2 are seized and the solidified slag 13 is separated. I can not do it. Therefore, in order to prevent an excessive temperature rise of the mold 2, after discharging the solidified material of the blast furnace slag 14 from the mold 2, the mold 2 should be completely dried at the next receiving of the slag. The slag surface may be sprinkled and cooled.
【００２０】また、鋳型２の温度上昇を抑制するために
は、高温の高炉スラグ14を鋳型２上で保持している時間
をできるだけ短くしたほうがよい。そのために、高炉ス
ラグ14内部の温度と凝固状態を調べた。図１のスラグ凝
固・反転装置を用い、高周波溶解炉３内のカーボンルツ
ボ４中で溶解した高炉スラグ14を、予め鋳型内空間の中
心位置に測温端が位置するように熱電対をセットした鋳
型２上に流し、一定時間保持して、スラグ中心部の温度
を測定した。その後、 鋳型２を反転して、凝固した板状
の高炉スラグ14を鋳型２上から落下させ、落下の衝撃で
割れた高炉スラグ14凝固物から溶融状態の高炉スラグ14
が出てきたかどうかを調査し、前述のスラグ中心部温度
との関係を調べた。その結果を図３に示す。Further, in order to suppress the temperature rise of the mold 2, it is preferable to keep the time for holding the high temperature blast furnace slag 14 on the mold 2 as short as possible. Therefore, the temperature and solidification state inside the blast furnace slag 14 were investigated. Using the slag solidification / inversion device of FIG. 1, the thermocouple was set in advance so that the blast furnace slag 14 melted in the carbon crucible 4 in the high-frequency melting furnace 3 was positioned in advance in the center of the mold space with the temperature measuring end. It was poured onto the mold 2 and kept for a certain period of time, and the temperature of the central part of the slag was measured. After that, the mold 2 is inverted, and the solidified plate-like blast furnace slag 14 is dropped from the mold 2, and the blast furnace slag 14 cracked by the impact of the drop 14 is melted from the solidified blast furnace slag 14.
Was investigated, and the relationship with the above-mentioned slag center temperature was investigated. The result is shown in FIG.
【００２１】図３から解かるように、鋳型２から落下す
るときの温度が1200℃以下になると、高炉スラグ14凝固
物の内部から溶融状態の高炉スラグ14が出てくることが
なくなる。すなわち、高炉スラグ14内部が1200℃以下に
なるまで冷却すれば、完全に凝固した高炉スラグ14凝固
物が得られる。 なお、このときの高炉スラグ14凝固物の
表面温度は1000℃であった。実際の生産設備では、高炉
スラグ14凝固物内部の温度を実測するのは困難であるか
ら、高炉スラグ14凝固物の表面温度を指標として管理す
ればよい。As can be seen from FIG. 3, when the temperature when dropping from the mold 2 becomes 1200 ° C. or less, the molten blast furnace slag 14 does not come out from the inside of the solidified material of the blast furnace slag 14. That is, when the inside of the blast furnace slag 14 is cooled to 1200 ° C. or lower, a completely solidified solidified product of the blast furnace slag 14 is obtained. The surface temperature of the solidified blast furnace slag 14 at this time was 1000 ° C. Since it is difficult to actually measure the temperature inside the solidified material of the blast furnace slag 14 in an actual production facility, the surface temperature of the solidified material of the blast furnace slag 14 may be managed as an index.
【００２２】以上の結果から、本発明では、10〜30mmの
鋳込み深さを有する複数枚の連続した鋳型に、溶融状態
のスラグを連続的に供給し、スラグから鋳型および雰囲
気への放熱によってスラグを冷却し、スラグの自由表面
の温度が1000℃以下になったときに鋳型から排出するも
のである。更に、鋳型２から高炉スラグ14凝固物を排出
した後、 次に受滓するときには鋳型２が完全に乾燥して
いることを条件に、鋳型２の受滓面を散水冷却するよう
にした。From the above results, in the present invention, the molten slag is continuously supplied to a plurality of continuous molds having a casting depth of 10 to 30 mm, and the slag is radiated from the slag to the mold and the atmosphere. Is cooled and discharged from the mold when the temperature of the free surface of the slag becomes 1000 ° C or less. Further, after the solidified material of the blast furnace slag 14 is discharged from the mold 2, the slag surface of the mold 2 is spray-cooled under the condition that the mold 2 is completely dried when the slag is next received.
【００２３】なお、凝固した高炉スラグ14を鋳型２から
排出する際の高炉スラグ14の自由表面の温度の下限は特
に定めるものではないが、鋳型２と高炉スラグ14との焼
き付きを防止するためには、鋳型２と高炉スラグ14が接
触している時間をできるだけ短時間とするのがよく、こ
の観点から、高炉スラグ14の自由表面の温度が 500℃以
上のときに排出するのがよい。より好ましくは 800℃以
上とするのがよい。The lower limit of the temperature of the free surface of the blast furnace slag 14 when the solidified blast furnace slag 14 is discharged from the mold 2 is not particularly limited, but in order to prevent seizure between the mold 2 and the blast furnace slag 14. It is preferable that the time during which the mold 2 and the blast furnace slag 14 are in contact with each other be as short as possible. From this viewpoint, it is preferable to discharge the free surface of the blast furnace slag 14 when the temperature is 500 ° C. or higher. More preferably, the temperature is 800 ° C or higher.
【００２４】なお、鋳型２から剥離した後の高炉スラグ
14凝固物は、そのまま放冷して冷却することを基本とす
る。剥離後は散水冷却しても、高炉スラグ14凝固物の緻
密さ，吸水率に変化はないが、Ｈ2 Ｓが発生して周辺環
境を悪化させるので、できるだけ冷却に水を使用しない
ことが望ましい。The blast furnace slag after peeled from the mold 2
14 The solidified product is basically left to cool and cooled. Even after sprinkling and cooling with water after peeling, the denseness and water absorption of the solidified blast furnace slag 14 do not change, but H 2 S is generated and the surrounding environment is deteriorated. Therefore, it is desirable not to use water for cooling. .
【００２５】[0025]
【実施例】次に本発明を実施した例を装置の図面に基づ
いて説明する。図４に本発明の実施に用いて好適な高炉
スラグの連続凝固装置を示す。図４中の番号６はスラグ
鍋，７は溶融スラグ，８はスラグ樋，９は連続鋳滓機，
10は金属製鋳型，11は散水ノズル，12は放射温度計，13
は凝固スラグである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings of the apparatus. FIG. 4 shows a continuous solidification apparatus for blast furnace slag, which is suitable for carrying out the present invention. In FIG. 4, number 6 is a slag pot, 7 is molten slag, 8 is a slag gutter, 9 is a continuous casting slag machine,
10 is a metal mold, 11 is a watering nozzle, 12 is a radiation thermometer, 13
Is solidified slag.
【００２６】図４に示したところにおいて、連続鋳滓機
９の連続した金属製鋳型10を動かし、溶融スラグ７をス
ラグ鍋６からスラグ樋８を介して、移動している金属製
鋳型10上へ流し込む。 金属製鋳型10の深さにより所定の
厚みの板状に凝固した凝固スラグ13ができ、連続鋳滓機
９の末端で金属製鋳型10が反転することにより、剥離，
落下する。 凝固スラグ13を剥離後の金属製鋳型10は反転
状態で溶融スラグ供給位置へと戻るが、 この時、散水ノ
ズル11から水を金属製鋳型10表面に散水して、金属製鋳
型10を冷却する。As shown in FIG. 4, the continuous metal mold 10 of the continuous caster 9 is moved to move the molten slag 7 from the slag pot 6 through the slag gutter 8 onto the moving metal mold 10. Pour into. Due to the depth of the metal mold 10, a solidified slag 13 solidified into a plate having a predetermined thickness is formed, and the metal mold 10 is inverted at the end of the continuous slag machine 9 to cause peeling,
To fall. The metal mold 10 after peeling off the solidified slag 13 returns to the molten slag supply position in an inverted state, but at this time, water is sprayed from the water spray nozzle 11 onto the surface of the metal mold 10 to cool the metal mold 10. .
【００２７】金属製鋳型10の温度は、散水冷却後の金属
製鋳型10表面を測定できる位置と、連続鋳滓機９の末端
で、反転直前の凝固スラグ13表面を測定できる位置の２
箇所に放射温度計12を取り付けて測定した。金属製鋳型
10としては、縦１ｍ，横２ｍ，深さ20mmで、厚みが40mm
の鋳鋼製鋳型を用いた。 高炉の炉下で、容量50ton のス
ラグ鍋６に溶融状態の高炉スラグ（すなわち溶融スラグ
７）を受滓し、上記した連続鋳滓機９まで移送した。こ
のスラグ鍋６から溶融スラグ７を約２ ton／min 程度の
流出速度で流出させ、スラグ樋８を介して、移動してい
る金属製鋳型10上に供給し、 このとき金属製鋳型10の移
動速度は約20ｍ／min とした。The temperature of the metal mold 10 is measured at a position where the surface of the metal mold 10 after sprinkling and cooling can be measured and at a position where the surface of the solidified slag 13 immediately before reversal can be measured at the end of the continuous slag machine 9.
The radiation thermometer 12 was attached to the location for measurement. Metal mold
10 is vertical 1m, horizontal 2m, depth 20mm, thickness 40mm
The cast steel mold of was used. Under the furnace of the blast furnace, the molten blast furnace slag (that is, the molten slag 7) was received in a slag pot 6 having a capacity of 50 tons, and transferred to the continuous casting slag machine 9 described above. Molten slag 7 is caused to flow out from this slag pot 6 at an outflow rate of about 2 ton / min, and is supplied onto a moving metal mold 10 via a slag gutter 8 at which time the metal mold 10 is moved. The speed was about 20 m / min.
【００２８】図５に、 このときの高炉スラグ表面（すな
わち溶融スラグ７および凝固スラグ13の自由表面）と金
属製鋳型10裏面の温度推移を示す。 受滓してから 1.5分
間保持することで、反転直前の凝固スラグ13表面温度は
1000℃以下となり、反転・剥離・落下した凝固スラグ13
から溶融スラグ７が出てくることはなかった。また、次
回受滓するときには、金属製鋳型10の受滓面が完全に乾
燥していなければならないので、散水冷却後の金属製鋳
型10表面が 100〜300 ℃になるような散水量とした。FIG. 5 shows the temperature transitions of the blast furnace slag surface (that is, the free surfaces of the molten slag 7 and the solidified slag 13) and the back surface of the metal mold 10 at this time. By holding for 1.5 minutes after receiving the slag, the surface temperature of the solidified slag 13 just before reversal
Solidified slag 13 that has fallen below 1000 ° C and has been inverted, peeled, or dropped
The molten slag 7 did not come out from. In addition, since the slag surface of the metal mold 10 must be completely dried at the next slag, the amount of water sprinkling was set so that the surface of the metal mold 10 after sprinkling cooling would be 100 to 300 ° C.
【００２９】以上のようにして製造した緻密な高炉スラ
グの品質を表１に示す。吸水率 1.5％以下で、すりへり
減量20％以下のアスファルト舗装に用いるアスファルト
・コンクリート用骨材に適した緻密な高炉スラグ凝固物
を連続的に効率よく鋳造することができた。Table 1 shows the quality of the dense blast furnace slag produced as described above. It was possible to continuously and efficiently cast a dense solidified blast-furnace slag suitable for aggregate for asphalt / concrete used for asphalt pavement with a water absorption rate of 1.5% or less and abrasion loss of 20% or less.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】表１には参考として、従来のアスファルト
舗装用骨材の範囲を併せて示す。なお、溶融スラグ７の
流出速度をもっと速くしたいときには、金属製鋳型10を
大きくしたり、連続鋳滓機９の機長を延長して金属製鋳
型10の移動速度を速くすればよい。For reference, Table 1 also shows the range of conventional aggregate for asphalt pavement. If it is desired to increase the outflow speed of the molten slag 7, the metal mold 10 may be enlarged, or the length of the continuous slag machine 9 may be extended to increase the moving speed of the metal mold 10.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上、 本発明について説明したように、
10〜30mmの鋳込み深さを有する鋳型を複数枚連続して並
べて繰り返し溶融スラグを鋳型上へ受滓・凝固できる連
続鋳型と、鋳型を反転して凝固スラグを剥離した後、 鋳
型の受滓面を散水冷却する装置を備えた連続鋳滓機を用
いて、この鋳型に溶融スラグを連続的に供給し、鋳型上
のスラグには直接水が接触しないように自然空冷で凝固
スラグ内部の温度が1200℃以下になったときに鋳型から
排出するようにし、更には、鋳型から凝固スラグを排出
した後、鋳型の受滓面を散水冷却し、且つ、 次に受滓す
るときには鋳型が完全に乾燥している状態としたので、
吸水率 1.5％以下で、すりへり減量20％以下のアスファ
ルト舗装に用いるアスファルト・コンクリート用骨材に
適した緻密な高炉スラグ凝固物（すなわち高炉徐冷スラ
グ）を連続的に効率よく鋳造することができた。As described above, according to the present invention,
A continuous mold that can continuously stack and arrange multiple molds with a casting depth of 10 to 30 mm, and a continuous mold that can receive and solidify molten slag on the mold, and invert the mold to peel off the solidified slag, and then the receiving surface of the mold Using a continuous slag machine equipped with a device for cooling by spraying, the molten slag is continuously supplied to this mold, and the temperature inside the solidified slag is naturally air-cooled so that water does not directly contact the slag on the mold. When the temperature falls below 1200 ° C, the mold is discharged, and after the solidified slag is discharged from the mold, the slag surface of the mold is sprinkled and cooled, and the mold is completely dried the next time the slag is received. Since it was in a state where
With a water absorption rate of 1.5% or less, it is possible to continuously and efficiently cast a dense blast furnace slag solidified product (that is, blast furnace slowly cooled slag) suitable for aggregate for asphalt / concrete used for asphalt pavement with abrasion loss of 20% or less. It was
【図１】単体の鋳型で溶融状態の高炉スラグの冷却・凝
固実験を行うためのスラグ凝固・反転装置を示す配置図
である。FIG. 1 is a layout diagram showing a slag solidification / inversion device for performing a cooling / solidification experiment of a blast furnace slag in a molten state by a single mold.
【図２】鋳型上への溶融状態の高炉スラグの流し込みお
よび凝固・冷却を繰り返すときの鋳型の温度推移を示す
グラフである。FIG. 2 is a graph showing the temperature transition of the mold when the molten blast furnace slag is poured onto the mold and solidification / cooling is repeated.
【図３】スラグの凝固状態と中心温度との関係を示すグ
ラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the solidified state of slag and the central temperature.
【図４】本発明の実施に用いて好適な高炉スラグの連続
凝固装置の例を示す配置図である。FIG. 4 is a layout drawing showing an example of a continuous solidification apparatus for blast furnace slag, which is suitable for carrying out the present invention.
【図５】本発明の実施に用いて好適な高炉スラグの連続
凝固装置のスラグ表面と鋳型裏面の温度推移を示すグラ
フである。FIG. 5 is a graph showing the temperature transitions of the slag surface and the mold back surface of the continuous solidification apparatus for blast furnace slag suitable for use in carrying out the present invention.
１ 鋳型台 ２ 鋳型 ３ 高周波溶解炉 ４ カーボンルツボ ５ 角度計 ６ スラグ鍋 ７ 溶融スラグ ８ スラグ樋 ９ 連続鋳滓機 10 金属製鋳型 11 散水ノズル 12 放射温度計 13 凝固スラグ 14 高炉スラグ 1 Mold stand 2 molds 3 high frequency melting furnace 4 carbon crucible 5 goniometer 6 slag pots 7 Molten slag 8 slag gutter 9 Continuous casting machine 10 Metal mold 11 Sprinkling nozzle 12 Radiation thermometer 13 Solidified slag 14 Blast furnace slag
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清田 禎公 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Sadako Kiyota 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Made in Kawasaki Technical Research Institute of Iron Co., Ltd.
Claims (3)
連続した鋳型に、溶融状態のスラグを連続的に供給し、
該スラグから前記鋳型および雰囲気への放熱によって該
スラグを冷却し、該スラグの自由表面の温度が1000℃以
下になったときに前記鋳型から排出することを特徴とす
るスラグの鋳造方法。1. A molten slag is continuously supplied to a plurality of continuous molds having a casting depth of 10 to 30 mm,
A method for casting slag, characterized in that the slag is cooled by heat radiation from the slag to the mold and atmosphere, and is discharged from the mold when the temperature of the free surface of the slag becomes 1000 ° C. or lower.
前記鋳型の受滓面を散水冷却し、且つ、次に受滓すると
きには前記鋳型が完全に乾燥していることを特徴とする
請求項１記載のスラグの鋳造方法。2. After discharging the slag from the mold,
2. The method for casting slag according to claim 1, wherein the slag surface of the mold is cooled by water spraying, and the mold is completely dried when the slag is next received.
並べて繰り返し溶融状態のスラグを前記鋳型上へ受滓・
凝固できる連続鋳型と、前記鋳型を反転して前記スラグ
を剥離した後、前記鋳型の受滓面を散水冷却する装置を
備えたことを特徴とするスラグの鋳造装置。3. A plurality of molds having a depth of 10 to 30 mm are continuously arranged to repeatedly receive molten slag on the mold.
An apparatus for casting slag, comprising: a continuous mold that can be solidified; and a device that inverts the mold to separate the slag, and then cools the slag surface of the mold with water spray.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108323A1 (en) * | 2004-05-08 | 2005-11-17 | Ecomaister Co., Ltd. | High strength ascon composition comprising slag ball and method for producing the same |
| JP2012235673A (en) * | 2011-10-14 | 2012-11-29 | Jfe Steel Corp | Thermoelectric generator and thermoelectric power generation method using the same |
| JP2012235672A (en) * | 2011-10-14 | 2012-11-29 | Jfe Steel Corp | Thermoelectric power generation device and thermoelectric power generation method using the same |
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2002
- 2002-01-29 JP JP2002019803A patent/JP3945261B2/en not_active Expired - Fee Related
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