JP2006199984A - スラグの処理方法 - Google Patents
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Abstract
COガスの気泡発生をなるべく抑えながら,溶融スラグ全体を均一に加熱及び改質できる手段を提供することで,品質の優れたスラグを得るとともに,スラグ中の粒鉄を鉄源として効率良く回収することを可能とすることを目的とする。
【解決手段】
スラグ鍋2に入れられた溶融スラグaを所定時間静置し,その後,溶融aスラグを加熱する工程と溶融スラグaを攪拌する工程とを同時に行う処理,または,それらの工程を交互に一回ずつもしくは複数回ずつ行う処理を,溶融スラグaに含有される粒鉄20の溶融温度以上になるまで行うことを特徴とする,スラグの処理方法である。
【選択図】 図4
Description
ラグに溶射しても良い。また,前記溶融スラグを攪拌する工程において,スラグ鍋に挿入
したランスから噴射したガスによって溶融スラグを旋回した流動状態とさせても良い。
施の形態にかかる処理方法を実施するための処理装置1の概略的な構成を示す説明図である。図2は,この処理装置1に備えられるランス4の下端部における部分拡大縦断面図(図3におけるY−Y断面図)であり,図3は,ランス4の下端部における拡大横断面図(図2におけるX−X断面図)である。図4,5は,本発明の実施の形態にかかる溶融スラグaの処理方法の工程説明図である。
粒鉄20がまだ懸濁しており,この懸濁した粒鉄20の表面に存在する炭素と溶融スラグa中に含有される酸化鉄が反応することにより,溶融スラグa中においてCOガスの気泡21が発生する。なお,このようにスラグ鍋2に溶融スラグaを入れた際には,溶融スラグaがスラグ鍋2の内面に接触して部分的に冷却固化されることにより,スラグ鍋2の内面に沿って,スラグの固化層22が形成されることになる。
浮上して排出されるので,溶融スラグaの液面高さは徐々に下がっていく。
その後,スラグの温度を熱電対で測温したところ,1510℃(粒鉄の組成から得られた液相線温度は1402℃)であった。その後,スラグ鍋底の排出孔より溶融鉄を冷却鋳型内に排出して鉄塊として回収し,スラグ鍋内をスラグだけの状態にした。得られた鉄塊は3560kgであり,処理前のスラグ中の約95質量%の粒鉄が鉄塊として回収できた。
その後,改質されたスラグ鍋内の溶融スラグ5tonを複数の羽根を設置し高速回転(ドラム周速;1〜15m/秒)する回転ドラム上に注入し,スラグを飛散させながら散水冷却(冷却水量/スラグ質量;2.0m3/ton・スラグ)し粒状スラグを製造した。その後,スラグ鍋を傾け改質スラグの凝固容器に改質したスラグを排出,冷却し,スラグ固化体を製作した。加熱および溶射をする工程と,攪拌する工程の何れにおいても発泡現象は起こらず,得られた粒子状スラグは吸水率0.8質量%であり,凝固容器に排出しスラグ固化体としたスラグも吸水率0.9質量%であり,いずれも砂,骨材として十分使用可能であった。
上記実施例と同様の装置を用いて製鋼工程からの溶銑予備処理スラグ20ton(スラグ改質処理前の直径1mm以上の粒鉄量は20質量%)をスラグ鍋に排滓し,直ちにバーナで溶融スラグを加熱しながら,改質材としてフライアッシュを6400kg/hの速度で5分間溶射し,更に,溶融スラグに浸漬させた単管ランスから下向きに空気を600Nm3/hで1分間バブリングして溶融スラグを攪拌した。こうして,5分のバーナによる加熱とフライアッシュの溶射,1分の単管ランスによる攪拌を交互に3回繰り返した。その後,スラグの温度を熱電対で測温したところ,1375℃(粒鉄の組成から得られた液相線温度は1398℃)であった。その後,スラグ鍋を傾けて,改質された溶融スラグを排出した。
加熱および溶射をする工程と,攪拌する工程の何れにおいても激しい発泡現象が継続して発生し,発泡現象が収まるまで一旦処理を中断した。排出されたスラグには多数の気泡,粒鉄が目視でも確認でき,崩壊しやすいスラグであった。また,吸水率は7.3質量%であった。スラグ中の粒鉄は,改質スラグを冷却した後に粉砕し,その後で,磁選を実施することにより回収する必要が生じた。
そこで,処理後スラグを排出し,粉砕工程を経て,磁選を実施したところ,処理後スラグ中に存在した凝固1mm超の粒鉄は3220kgであった。従って,処理前のスラグに含有されていた粒鉄量は4000kgであったことから,処理前に存在した粒鉄の約80%が改質スラグに残存しており,改質処理中での粒鉄の分離が十分できていないことがわかった。
2 スラグ鍋
3 バーナ
4 ランス
5 ランス本体
6 耐火物
7 栓
10 噴射口
11 内部空間
12 連通路
15 連通路内側部
16 連通路外側部
20 粒鉄
21 気泡
22 スラグの固化層
25 火炎
26 ガス
30 溶融鉄
40 回転ドラム
41 散水ノズル
42 容器
a 溶融スラグ
a’ 高温領域
r ランスの半径
Claims (5)
- スラグ鍋に入れられた溶融スラグを所定時間静置し,その後,溶融スラグを加熱する工程と溶融スラグを攪拌する工程とを同時に行う処理,または,溶融スラグを加熱する工程と溶融スラグを攪拌する工程とを交互に一回ずつもしくは複数回ずつ行う処理を,溶融スラグに含有される粒鉄の溶融温度以上になるまで行うことを特徴とする,スラグの処理方法。
- 前記溶融スラグを加熱する工程において,スラグの塩基度を低下させる改質材を溶融スラグに溶射することを特徴とする,請求項1に記載のスラグの処理方法。
- 前記溶融スラグを攪拌する工程において,スラグ鍋に挿入したランスから噴射したガスによって溶融スラグを旋回した流動状態とすることを特徴とする,請求項1または2に記
載のスラグの処理方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の処理方法で処理した溶融スラグを,複数の羽根が設置された回転しているドラム上に注入し,スラグを飛散させながら散水冷却することによりスラグを粒化させることを特徴とする,スラグの処理方法。
- 処理後のスラグの組成において,質量比でCaO/SiO2≦2.2であることを特徴とする,請求項1〜4のいずれかに記載のスラグの処理方法。
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