JP2007261907A - Method for recycling used brick, recycled refractory raw material for monolithic refractory produced using the same, and monolithic refractory - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、製鉄所から発生した使用済みれんがのリサイクル方法及びこれを用いて製造した不定形耐火物用リサイクル耐火物原料並びに不定形耐火物に関する。 The present invention relates to, for example, a method for recycling used bricks generated from steelworks, a recycled refractory raw material for amorphous refractories, and an amorphous refractory produced using the method.
従来、例えば、製鉄所では、鍋、浸漬管、トピードカー、ランス、又はタンディッシュに、耐火物として不定形耐火物又はれんがが使用されている。本願がリサイクル対象としている使用後のれんが(以下、使用済みれんがともいう)は、廃棄、例えば、埋立処分されており、有効利用が図れず、しかも処分に費用がかかり経済的でない。そこで、以下のようなリサイクル方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、アルミナ−シリカ質の使用済み耐火物の3mm以上40mm以下の粒度範囲の塊状物及び粗粒物を、未使用耐火物原料と共に使用するリサイクル方法が開示されている。
また、特許文献2には、アルミナ質及びアルミナ−マグネシア質の使用済み耐火物を用いたリサイクル方法が開示されている。
Conventionally, for example, in steelworks, unshaped refractories or bricks are used as refractories in pots, dip tubes, topped cars, lances, or tundishes. The post-use bricks (hereinafter also referred to as used bricks) that are subject to recycling in the present application are disposed of, for example, landfilled, cannot be used effectively, are expensive to be disposed of, and are not economical. Therefore, the following recycling methods have been proposed.
For example, Patent Document 1 discloses a recycling method in which agglomerated materials and coarse particles of an alumina-silica used refractory in a particle size range of 3 mm to 40 mm are used together with an unused refractory raw material.
Patent Document 2 discloses a recycling method using used refractories of alumina and alumina-magnesia.
しかしながら、特許文献1に開示されたリサイクル方法は、3mm未満の粒度範囲、即ち微粒物は廃棄物として残る。このため、微粒物は有効利用できず、しかも埋立処分する必要があり、更なるリサイクル量の拡大を図ることができないと共に不経済である。
また、特許文献2に開示されたリサイクル方法は、5mm未満の使用済み耐火物を再利用しないため、この微粒物が廃棄物として残る。このため、上記した特許文献1の場合と同様、再利用できない物は有効利用できず、しかも埋立処分する必要があり、更なるリサイクル量の拡大を図ることができないと共に不経済である。
However, the recycling method disclosed in Patent Document 1 has a particle size range of less than 3 mm, that is, fine particles remain as waste. For this reason, the fine particles cannot be effectively used, and must be disposed of in landfills, which makes it impossible to further increase the amount of recycling and is uneconomical.
Moreover, since the recycling method disclosed in Patent Document 2 does not reuse used refractories less than 5 mm, the fine particles remain as waste. For this reason, as in the case of the above-mentioned Patent Document 1, a product that cannot be reused cannot be used effectively, and it is necessary to dispose of it in landfill.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、リサイクル耐火物原料をリサイクルに適した粒度分布に調整でき、従来よりも使用済みれんがのリサイクル量の拡大を図ることが可能で、しかも廃棄処分量を抑制可能な使用済みれんがのリサイクル方法及びこれを用いて製造した不定形耐火物用リサイクル耐火物原料並びに不定形耐火物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to adjust the particle size distribution of recycled refractory raw materials to be suitable for recycling, and it is possible to increase the amount of used bricks to be recycled than before, and to dispose of waste. It is an object of the present invention to provide a recycling method of used bricks capable of suppressing the above, a recycled refractory material for an unshaped refractory manufactured using the same, and an unshaped refractory.
前記目的に沿う第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法は、使用済みれんがを破砕する破砕工程と、該破砕工程で破砕した使用済みれんがを塊状物と残部に分級する粗分級工程と、前記粗分級工程で分級した前記残部を更に粗粒物と微粒物に分級する細分級工程と、該粗粒物と該微粒物を所定割合で混合して不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を製造する原料製造工程とを有する使用済みれんがのリサイクル方法であって、
前記原料製造工程で前記リサイクル耐火物原料の製造に使用されない余剰となった前記粗粒物の一部又は全部を、前記破砕工程へ送って使用済みれんがと共に破砕する。
The recycling method of used bricks according to the first invention in accordance with the above object includes a crushing process for crushing used bricks, a rough classification process for classifying used bricks crushed in the crushing process into a lump and the remainder, A reclassification step of further classifying the remaining portion classified in the coarse classification step into a coarse product and a fine product, and mixing the coarse product and the fine product at a predetermined ratio to obtain a recycled refractory material for an amorphous refractory. A method for recycling used bricks having a raw material manufacturing process for manufacturing,
Part or all of the coarse particles that are not used in the production of the recycled refractory raw material in the raw material manufacturing process are sent to the crushing process to be crushed together with used bricks.
第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法において、前記粗分級工程で行う分級のしきい値Aを、3mm以上10mm以下の範囲内とし、前記細分級工程で行う分級のしきい値Bを、0.5mm以上3mm未満の範囲内とすることが好ましい。
第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法において、前記しきい値Aと前記しきい値Bとの比(A/B)を、2以上8以下にすることが好ましい。
第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法において、前記リサイクル耐火物原料には、更に、粒度74μm以下のものを85質量%以上含む未使用耐火物を、前記リサイクル耐火物原料の10質量%以上40質量%以下外掛けで添加することが好ましい。
In the used brick recycling method according to the first aspect of the present invention, the classification threshold A performed in the coarse classification step is in the range of 3 mm to 10 mm, and the classification threshold B performed in the subclassification step is In the range of 0.5 mm or more and less than 3 mm, it is preferable.
In the used brick recycling method according to the first invention, the ratio (A / B) of the threshold value A to the threshold value B is preferably 2 or more and 8 or less.
In the used brick recycling method according to the first invention, the recycled refractory material further includes an unused refractory containing 85% by mass or more of particles having a particle size of 74 μm or less, and 10% by mass of the recycled refractory material. It is preferable to add in an amount of 40% by mass or less.
第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法において、前記未使用耐火物添加後の前記リサイクル耐火物原料は、水分を添加した該リサイクル耐火物原料を容器に入れ、これを該リサイクル耐火物原料が載置台の上面に接触するように逆さまに配置して前記容器を取外した後、前記載置台に振動を付与する試験方法を使用し、前記リサイクル耐火物原料に含まれる水分量を12質量%とし、かつ振動を付与する前の前記リサイクル耐火物原料の最大幅を100mmとした場合に、振動付与後に前記載置台上に広がった前記リサイクル耐火物原料の最大幅を120mm以上250mm以下の範囲内にすることが好ましい。 In the used brick recycling method according to the first invention, the recycled refractory raw material after the addition of the unused refractory is put in a container with the recycled refractory raw material added with moisture, and this recycled refractory raw material is added. Is placed upside down so as to be in contact with the upper surface of the mounting table, and after removing the container, the test method for applying vibration to the mounting table is used, and the water content in the recycled refractory material is 12% by mass. And when the maximum width of the recycled refractory material before applying vibration is 100 mm, the maximum width of the recycled refractory material spread on the mounting table after applying vibration is within a range of 120 mm or more and 250 mm or less. It is preferable to make it.
前記目的に沿う第2の発明に係る不定形耐火物用リサイクル耐火物原料は、第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法を用いて製造している。
前記目的に沿う第3の発明に係る不定形耐火物は、第1の発明に係る使用済みれんがのリサイクル方法を用いて製造している。
The recycled refractory material for an irregular refractory according to the second invention that meets the above object is manufactured using the recycling method for used bricks according to the first invention.
The amorphous refractory according to the third invention that meets the above object is manufactured by using the recycling method for used bricks according to the first invention.
請求項1〜5記載の使用済みれんがのリサイクル方法、及び請求項6記載の使用済みれんがのリサイクル方法を用いて製造した不定形耐火物用リサイクル耐火物原料、並びに請求項7記載の使用済みれんがのリサイクル方法を用いて製造した不定形耐火物は、従来利用されていなかった微粒物を使用して、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を製造するので、例えば、従来のような微粒物の余剰を抑制できる。これにより、従来よりもリサイクル量の拡大を図ることが可能になり、使用済みれんがの廃棄処分量を抑制できる。
また、製造する不定形耐火物用リサイクル耐火物原料は、粗粒物と微粒物を含むので、リサイクル原料として適した粒度分布に調整でき、耐火物粒子の流動性及び充填性を向上できる。ここで、粗粒物と微粒物の混合比率を調整して製造した不定形耐火物は、その粒度分布が制御され、充填性を向上できるため、例えば、使用時の損耗のうち、機械的損耗(例えば、溶湯流れによる機械的損耗)に対して、不定形耐火物の耐用性を確保できる。
Recycled refractory material for irregular refractories manufactured using the method for recycling used bricks according to claims 1 to 5, and the method for recycling used bricks according to claim 6, and the used bricks according to claim 7. The non-standard refractory manufactured using the above recycling method is used to manufacture recycled refractory materials for non-standard refractories using fine particles that have not been used in the past. Surplus can be suppressed. As a result, the amount of recycling can be increased more than before, and the amount of used bricks disposed of can be suppressed.
Moreover, since the recycled refractory raw material for amorphous refractories to be produced contains coarse particles and fine particles, it can be adjusted to a particle size distribution suitable as a recycled raw material, and the fluidity and filling property of the refractory particles can be improved. Here, the irregular refractory manufactured by adjusting the mixing ratio of coarse and fine particles can control the particle size distribution and improve the filling property, for example, mechanical wear out of wear during use. The durability of the amorphous refractory can be ensured against (for example, mechanical wear due to molten metal flow).
そして、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料は、同一種類の使用済みれんがの粗粒物と微粒物から製造されるため、構成する化学成分を容易に制御できる。これにより、例えば、使用時の損耗のうち、化学的損耗(例えば、塩基性スラグによる化学的侵食)に対しては、使用済みれんがを構成する化学成分に応じて、製造する不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の使用用途を選ぶことにより、その耐用性を確保できる。
更に、れんがは、使用中に焼結が進んで硬くなる傾向があり、使用済みれんがの粉砕(破砕)時に微粒物が生成しにくい。このため、得られた使用済みれんがの微粒物と粗粒物を所定割合で混合して、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料とすると、微粒物が不足し粗粒物が余剰となる(相対的に微粒物が不足する)傾向が発生し易い。そこで、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の製造に使用されない余剰となった粗粒物の一部又は全部を、破砕工程へ送って使用済みれんがに入れることで、粗粒物は使用済みれんがの隙間に充填された状態で使用済みれんがと共に破砕されるため、微粒物の生成量を増加できる。この微粒物を不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の製造に使用できるので、余剰となる粗粒物量を減少でき、使用済みれんがの余剰抑制効果を更に大きくできる。
And since the recycled refractory raw material for amorphous refractories is manufactured from the coarse particles and fine particles of the same kind of used brick, the constituent chemical components can be easily controlled. Thus, for example, for wear during use, for chemical wear (for example, chemical erosion due to basic slag), depending on the chemical components that make up the used brick, By selecting the intended use of the recycled refractory material, its durability can be ensured.
Furthermore, bricks tend to be hardened by sintering during use, and it is difficult for fine bricks to be generated during pulverization (crushing) of used bricks. For this reason, when the used brick fine particles and coarse particles are mixed at a predetermined ratio to obtain a recycled refractory raw material for amorphous refractories, the fine particles are insufficient and the coarse particles become surplus (relative In particular, there is a tendency for fine particles to be insufficient). Therefore, by sending a part or all of the excess coarse particles that are not used in the production of recycled refractory raw materials for irregular refractories to the crushing process and putting them into used bricks, the coarse particles are used bricks. Since the used bricks are crushed together with the gaps filled, the amount of fine particles generated can be increased. Since this fine particle can be used for the production of a recycled refractory material for an irregular refractory, the amount of excess coarse particles can be reduced, and the effect of suppressing the excess of used bricks can be further increased.
特に、請求項2記載の使用済みれんがのリサイクル方法は、粗分級工程で行う分級のしきい値Aと、細分級工程で行う分級のしきい値Bとを、それぞれ所定範囲内に設定するので、粗粒物と微粒物の粒度を適切に設定できる。これにより、例えば、細分級の際の目詰まり防止による分級精度の向上を図ることができると共に、粒度を適切に設定できるため、耐火物粒子の充填性が向上し、製造する不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の流動性も向上でき、施工時の耐食性も向上する。
請求項3記載の使用済みれんがのリサイクル方法は、粗分級工程で行う分級のしきい値Aと、細分級工程で行う分級のしきい値Bとの比を設定するので、粗粒物と微粒物の分級粒度を更に適切に設定でき、製造する不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の流動性を更に向上でき、施工時の耐食性も向上する。
In particular, the recycling method for used bricks according to claim 2 sets the threshold A for classification performed in the coarse classification step and the threshold B for classification performed in the subclassification step within a predetermined range. The particle size of coarse particles and fine particles can be set appropriately. As a result, for example, it is possible to improve classification accuracy by preventing clogging during subclassification, and the particle size can be set appropriately, so that the filling property of the refractory particles is improved, and for the amorphous refractory to be manufactured. The fluidity of recycled refractory materials can be improved, and the corrosion resistance during construction is also improved.
The recycling method for used bricks according to claim 3 sets the ratio between the threshold value A for classification in the coarse classification step and the threshold value B for classification in the fine classification step. The classification particle size of the product can be set more appropriately, the fluidity of the recycled refractory material for the amorphous refractory to be manufactured can be further improved, and the corrosion resistance during construction is also improved.
請求項4記載の使用済みれんがのリサイクル方法は、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料に、微粒の未使用耐火物を所定量添加することにより、その粒度分布を適切な状態に調整できるので、流動性及び充填性の低下を抑制でき、例えば、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を使用した施工体の強度及び耐食性の低下を抑制できる。
請求項5記載の使用済みれんがのリサイクル方法は、振動が付与され、載置台上に広がった不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の最大幅を、その流動性の尺度として使用するので、実用に耐え得る不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を、簡易な方法で容易に得ることができる。
Since the recycling method of used bricks according to claim 4 can adjust the particle size distribution to an appropriate state by adding a predetermined amount of fine unused refractories to the recycled refractory raw material for irregular refractories, The fall of fluidity | liquidity and a fillability can be suppressed, for example, the fall of the intensity | strength and corrosion resistance of a construction body using the recycled refractory raw material for amorphous refractories can be suppressed.
The recycling method of the used brick according to claim 5 is practically used because the maximum width of the recycled refractory material for the irregular refractory material that has been given vibration and spread on the mounting table is used as a measure of its fluidity. Recyclable refractory raw materials for indeterminate refractories that can withstand can be easily obtained by a simple method.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1は本発明の一実施の形態に係る使用済みれんがのリサイクル方法の説明図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for recycling used bricks according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る使用済みれんがのリサイクル方法(以下、単にリサイクル方法ともいう)は、同一種類(本実施の形態ではれんが種X)の使用済みれんがを破砕する破砕工程と、破砕工程で破砕した使用済みれんがを塊状物と残部に分級する粗分級工程と、粗分級工程で分級した残部を、更に粗粒物と微粒物に分級する細分級工程と、粗粒物と微粒物を所定割合で混合して不定形耐火物用リサイクル耐火物原料(以下、単にリサイクル原料ともいう)を製造する原料製造工程とを有し、この原料製造工程で余剰となった粗粒物を破砕工程へ送って、使用済みれんがと共に破砕してリサイクル使用する。以下、図1を参照しながら詳しく説明する。 As shown in FIG. 1, the used brick recycling method (hereinafter also simply referred to as recycling method) according to one embodiment of the present invention is the same type (brick type X in this embodiment). A crushing step for crushing, a coarse classification step for classifying used bricks crushed in the crushing step into a lump and a residue, and a subclassification step for further classifying the remainder classified in the coarse classification step into a coarse particle and a fine particle A raw material production process for producing a recycled refractory raw material for amorphous refractories (hereinafter also simply referred to as a recycled raw material) by mixing coarse particles and fine particles at a predetermined ratio. The resulting coarse particles are sent to the crushing process, crushed with used bricks and recycled. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG.
まず、使用済みれんがXを回収する回収工程を行う。
回収対象となる使用済みれんがXは、製鉄所から発生するものであり、例えば、鍋、浸漬管、トピードカー、ランス、及びタンディッシュのいずれか1又は2以上で使用されたものである。使用済みれんがXの回収に際しては、例えば、使用済みれんがXの発生場所に応じて、その化学成分が異なるため、それぞれ個別に回収している。なお、本実施の形態では、各使用済みれんがの成分系(例えば、アルミナ−シリカ系)が同じであれば、同じ種類の使用済みれんがと定義する。
なお、使用済みれんがは、破砕により粗粒を多く発生する傾向がある。これは、使用済みれんがを破砕及び分級した後の粗粒物と細粒物からリサイクル原料を製造するにあたり、リサイクル原料の粒子充填性の向上と流動性の確保のため、粗粒物と細粒物の配合割合を所定割合に決定すると、粗粒物の余剰傾向が強くなることを本願発明者らが知見したことによる。
First, a recovery process for recovering used brick X is performed.
The used brick X to be collected is generated from the steelworks, and is used in any one or more of a pan, a dip tube, a topped car, a lance, and a tundish, for example. When collecting used brick X, for example, the chemical components differ depending on the location where used brick X is generated. In the present embodiment, if the component system (for example, alumina-silica system) of each used brick is the same, it is defined as the same kind of used brick.
In addition, used bricks tend to generate many coarse particles due to crushing. This is because, when manufacturing recycled materials from coarse and fine particles after crushing and classifying used bricks, coarse particles and fine particles are used in order to improve the particle packing property and ensure fluidity of the recycled materials. This is because the inventors of the present application have found that the excessive tendency of coarse particles becomes stronger when the blending ratio of the product is determined to be a predetermined ratio.
この回収した使用済みれんがXには、例えば、地金又はスラグのような異物が付着(以下、単に付着異物ともいう)したり、また内部に入り込んでいる(以下、単に差込異物ともいう)。
そこで、回収した使用済みれんがXを破砕し、付着異物及び差込異物を除去する破砕工程を行う。
ここでは、まず、回収した使用済みれんがXを、例えば、ブレーカを使用して、後工程で使用する破砕機に投入可能な大きさ(例えば、最大幅を70mm以上200mm以下程度)に粗破砕する。この粗破砕により、使用済みれんがXから分離した異物、主として付着異物を、例えば、手選別及び磁力選別機のいずれか一方又は双方を使用し、分別して除去する。
The collected used brick X has foreign matters such as bullion or slag attached thereto (hereinafter also simply referred to as attached foreign matter) or has entered the interior (hereinafter also simply referred to as inserted foreign matter). .
Therefore, the recovered used brick X is crushed, and a crushing process is performed to remove adhered foreign substances and inserted foreign substances.
Here, first, the collected used brick X is roughly crushed to a size (for example, the maximum width is about 70 mm or more and about 200 mm or less) that can be put into a crusher used in a subsequent process using, for example, a breaker. . By this rough crushing, the foreign matter separated from the used brick X, mainly adhering foreign matter, is separated and removed using, for example, one or both of manual sorting and a magnetic sorting machine.
続いて、付着異物が除去された使用済みれんがXに、後述する粗粒物Xbの余剰物(以下、余剰粗粒物Xdともいう)を入れて、共に細破砕(粉砕)し、付着異物が除去された使用済みれんがXから差込異物を除去する。
ここでは、付着異物が除去された使用済みれんがXと余剰粗粒物Xdを連続的に破砕機へ供給した後、例えば、磁力選別機にかける。これにより、使用済みれんがXについては、目的粒度に応じた細破砕が行われると共に、細破砕により分離した異物、主として差込異物が磁力選別機により除去される。また、余剰粗粒物Xdについては、目的粒度に応じた細破砕が行われる。
次に、余剰粗粒物Xdと共に破砕された使用済みれんがX(以下単に、破砕物ともいう)を分級する粗分級工程を行う。ここでは、例えば篩選別機を使用して、破砕物を塊状物Xaと残部Xrに粗分級する。なお、粗分級工程で行う分級のしきい値Aは、3mm以上10mm以下の範囲内とすることが好ましい。
Subsequently, the used brick X from which the adhering foreign matter has been removed is charged with a surplus of coarse particles Xb (to be described later) (hereinafter also referred to as surplus coarse particles Xd), and is finely crushed (crushed) together. The inserted foreign matter is removed from the removed used brick X.
Here, after the used brick X from which the adhering foreign matter has been removed and the excess coarse particles Xd are continuously supplied to the crusher, for example, it is applied to a magnetic separator. As a result, the used brick X is crushed according to the target particle size, and the foreign matter separated by the pulverization, mainly inserted foreign matter, is removed by the magnetic separator. Further, the surplus coarse particles Xd are crushed according to the target particle size.
Next, a coarse classification step is performed for classifying used brick X (hereinafter also simply referred to as crushed material) crushed together with excess coarse particles Xd. Here, for example, using a sieve sorter, the crushed material is roughly classified into a lump Xa and a remainder Xr. In addition, it is preferable that the threshold value A for classification performed in the coarse classification step is in the range of 3 mm to 10 mm.
ここで、粗分級のしきい値Aが10mmを超える場合、このような大きさのリサイクル原料を不定形耐火物として施工する場合には、例えば、充填対象であるコーナー部に未充填部が生じたり、施工するリサイクル原料とその施工面との継目部から、施工したリサイクル原料が剥離し易くなるという問題が発生する。更に、10mmを超える粒径の塊状物は、例えば本出願人らが出願した特開2002−321968号公報、及び前記特許文献1のようなリサイクル技術もあり、使用用途が十分ある。
一方、粗分級のしきい値Aが3mm未満の場合、リサイクル原料中の粒径が小さな粒子量が相対的に増え過ぎ、タップフロー値(TF値ともいう)が悪化する(流動性が悪過ぎる)。また、残部中に含まれる粗粒物の配合量を減少させると、リサイクル原料の骨材粒子(例えば、1mm以上)の減少を招き、タップフロー値の改善はできない。
Here, when the rough classification threshold A exceeds 10 mm, when a recycled material having such a size is applied as an irregular refractory, for example, an unfilled portion is generated in a corner portion to be filled. In other words, there is a problem that the recycled material that has been constructed is easily peeled off from the joint between the recycled material to be constructed and the construction surface. Furthermore, a lump having a particle diameter exceeding 10 mm has a recycling technique as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-321968 filed by the present applicants and Patent Document 1, and has sufficient usage.
On the other hand, when the threshold A for coarse classification is less than 3 mm, the amount of particles having a small particle size in the recycled material is relatively increased, and the tap flow value (also referred to as TF value) is deteriorated (fluidity is too bad). ). Further, if the blending amount of the coarse particles contained in the remainder is decreased, the aggregate particles (for example, 1 mm or more) of the recycled material are decreased, and the tap flow value cannot be improved.
以上のことから、粗分級のしきい値Aを、3mm以上10mm以下の範囲内に設定したが、好ましくは上限値を8mmとし、下限値を4mmとする。
上記したタップフロー値とは、リサイクル原料の粒子の充填性を評価する手法として、JIS R2521−1995に記載されたフロー試験方法を使用して得られる値である。なお、本実施の形態では、12質量%の水分を添加したリサイクル原料を容器に入れ、これをリサイクル原料が載置台の上面に接触するように逆さまに配置して容器を取外した後、この載置台に振動を付与することにより行っており、載置台上に広がったリサイクル原料の最大幅をタップフロー値として求めている。ここで使用した容器は、載置台上に逆さまに配置した際に円錐台となっており、その載置台と接触した部分(リサイクル原料を入れるときは上端部分)の内径が100mm(誤差:±0.5mm)、上端(リサイクル原料を入れるときは底)の内径が70mm(誤差:±0.5mm)、高さが60mm(誤差:±0.5mm)である。
From the above, the rough classification threshold A is set in the range of 3 mm to 10 mm, but preferably the upper limit is 8 mm and the lower limit is 4 mm.
The above-described tap flow value is a value obtained by using a flow test method described in JIS R2521-1995 as a method for evaluating the packing property of recycled raw material particles. In the present embodiment, the recycled material added with 12% by mass of water is placed in a container, and this is placed upside down so that the recycled material contacts the upper surface of the mounting table. This is done by applying vibration to the mounting table, and the maximum width of the recycled material spread on the mounting table is obtained as the tap flow value. The container used here is a truncated cone when placed upside down on the mounting table, and the inner diameter of the portion in contact with the mounting table (the upper end portion when the recycled material is added) is 100 mm (error: ± 0). 0.5 mm), the inner diameter of the upper end (bottom when recycling raw materials are added) is 70 mm (error: ± 0.5 mm), and the height is 60 mm (error: ± 0.5 mm).
次に、粗分級工程で分級した残部Xrを、篩選別機を使用して、更に粗粒物Xbと微粒物Xcとに分級する細分級工程を行う。なお、細分級工程で行う分級のしきい値Bは、0.5mm以上3mm未満の範囲内とすることが好ましい。
ここで、細分級のしきい値Bが3mm以上の場合、分級後の微粒物中に混入する骨材粒子(例えば、粒径が1mm以上のもの)量が増え過ぎ、リサイクル原料に流動性を付与する粒径1mm以下の粒子の粗粒物に対する量比が制御しにくくなる。
一方、細分級のしきい値Bが0.5mm未満の場合、例えば、篩目を使用する際には篩目の目詰まりにより、またバーを使用して分級する際にはバーへの粉付着により目詰まりが生じて、分級精度が悪化する。
以上のことから、細分級のしきい値Bを、0.5mm以上3mm未満の範囲内に設定したが、好ましくは上限値を2mmとし、下限値を0.7mmとする。
Next, the remaining Xr classified in the coarse classification process is further classified into a coarse product Xb and a fine product Xc using a sieve sorter. The classification threshold B used in the subclassification step is preferably in the range of 0.5 mm or more and less than 3 mm.
Here, when the threshold B for subclassification is 3 mm or more, the amount of aggregate particles (for example, those having a particle diameter of 1 mm or more) mixed in the fine particles after classification is excessively increased, and the recycled raw material has fluidity. It becomes difficult to control the amount ratio of the particles having a particle diameter of 1 mm or less to the coarse particles.
On the other hand, when the threshold B for subclassification is less than 0.5 mm, for example, when using a mesh, clogging of the mesh, and when using a bar, powder adheres to the bar. As a result, clogging occurs and classification accuracy deteriorates.
From the above, the subclassification threshold B is set in the range of 0.5 mm or more and less than 3 mm, but preferably the upper limit is 2 mm and the lower limit is 0.7 mm.
なお、上記した粗分級のしきい値Aと細分級のしきい値Bとの比(A/B)は、2以上8以下にすることが好ましい。
ここで、しきい値Aとしきい値Bとの比(A/B)が2未満の場合、制御しようとする粒度範囲の幅、即ちしきい値Aとしきい値Bとの間(以下、A−B間という)の幅が狭くなり過ぎ、粗粒部(A−B間の粒度)と微粒部(しきい値Bの粒度未満)に偏りが生じる。ここで、粒度範囲が微粒部側に偏る場合は、タップフロー値が低くなり、また、粗粒部側に偏る場合は、タップフロー値が過度に増大し、リサイクル原料と水分との分離が発生するため、流動性の面から最適な粗粒物と微粒物の比率を確保できない。
一方、しきい値Aとしきい値Bとの比(A/B)が8を超える場合、制御しようとするA−B間の幅が広くなり過ぎ、粗粒部と微粉部のそれぞれに粒度のピークが発生し、流動性の面から最適な粗粒物と微粒物との比率を確保できず、流動性が悪化してタップフロー値の低下又は粒度分布の不均一が発生してしまう。
The ratio (A / B) between the coarse classification threshold A and the fine classification threshold B is preferably 2 or more and 8 or less.
Here, when the ratio (A / B) between the threshold A and the threshold B is less than 2, the width of the granularity range to be controlled, that is, between the threshold A and the threshold B (hereinafter referred to as A The width of -B) becomes too narrow, and the coarse grain part (grain size between AB) and the fine grain part (less than the grain size of threshold B) are biased. Here, when the particle size range is biased toward the fine grain part, the tap flow value is lowered, and when it is biased toward the coarse grain part side, the tap flow value is excessively increased and separation of the recycled raw material and moisture occurs. For this reason, it is not possible to secure the optimum ratio of coarse particles to fine particles from the viewpoint of fluidity.
On the other hand, when the ratio (A / B) between the threshold value A and the threshold value B exceeds 8, the width between A and B to be controlled becomes too wide, and the grain size is reduced in each of the coarse grain portion and the fine powder portion. A peak occurs, the optimal ratio of coarse particles to fine particles cannot be ensured from the viewpoint of fluidity, fluidity deteriorates, and the tap flow value decreases or the particle size distribution becomes nonuniform.
以上のことから、粗分級のしきい値Aと細分級のしきい値Bとの比(A/B)を、2以上8以下の範囲内に設定したが、好ましくは上限値を7とし、下限値を3とする。
なお、上記した粗分級においては、細破砕された使用済みれんがの分級が主として行われる。これは、余剰の粗粒物が、予め粗分級されているためである。
また、上記した粗分級及び細分級に際しては、使用済みれんがに含まれる水分により、粗粒物への微粒物の付着が生じ、分級後の粒度分布が不安定になる。そこで、これを防止するため、使用済みれんがに含まれる水分量を、5質量%以下、望ましくは2質量%以下、更に望ましくは1質量%以下にするとよい。この方法としては、例えば、回収工程での使用済みれんがを屋内に保管したり、また粗分級工程又は細分級工程の直前の使用済みれんがを乾燥装置で乾燥する手段が挙げられる。
From the above, the ratio (A / B) between the threshold A for coarse classification and the threshold B for subclassification was set in the range of 2 to 8, but preferably the upper limit was set to 7. Let the lower limit be 3.
In the above-described rough classification, used bricks that have been finely crushed are mainly classified. This is because excess coarse particles are coarsely classified in advance.
In the above coarse classification and fine classification, moisture contained in the used brick causes fine particles to adhere to the coarse particles, and the particle size distribution after classification becomes unstable. Therefore, in order to prevent this, the amount of water contained in the used brick is 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. Examples of this method include means for storing used bricks in the recovery step indoors, and drying used bricks immediately before the coarse classification step or the fine classification step with a drying device.
続いて、細分級工程で分級した粗粒物Xb及び微粒物Xcを所定割合で混合し、粗粒物Xbと微粒物Xcを含む不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を製造する原料製造工程を行う。
このリサイクル原料の製造に際しては、粗分級により得られた塊状物Xaをリサイクルの主とした対象にしていない。この塊状物Xaは、粒径が最も大きく、例えば、前記特許文献1、2のようなリサイクル方法が存在するためであるが、リサイクル原料の一部に入れてもよい。なお、本願発明者らの知見では、リサイクル原料の5質量%程度までは、塊状物を入れることが可能と考えている。
なお、図1中の点線で囲んだ領域は、従来行っている使用済みれんがのリサイクルを意味する。従って、この領域から外れたものを、以下に示す方法で処理する。
Subsequently, a raw material production process for producing a recycled refractory material for an indeterminate refractory containing the coarse particles Xb and the fine particles Xc by mixing the coarse particles Xb and the fine particles Xc classified in the subclassification step at a predetermined ratio. Do.
In the production of this recycled raw material, the lump Xa obtained by coarse classification is not the main target for recycling. This lump Xa has the largest particle size because, for example, there is a recycling method as in Patent Documents 1 and 2, but it may be included in a part of the recycled material. According to the knowledge of the inventors of the present application, it is considered that up to about 5% by mass of the recycled raw material can contain a lump.
In addition, the area | region enclosed with the dotted line in FIG. 1 means the recycling of the used brick currently performed conventionally. Therefore, the processing outside the area is processed by the following method.
粗粒物Xbと微粒物Xcの混合に際しては、リサイクル原料を用いた施工体の機械的強度の確保又は不定形耐火物の施工性確保が重要になる。これらを実現するためには、リサイクル原料の粒子の充填性が重要であり、微粒が多過ぎると、施工に必要な添加水分が増大し、リサイクル原料の充填性が低下し、施工体の機械的強度の低下又は実機使用時の耐摩耗性が低下することになる。更に、微粒物による材料搬送時の滑り性が低下するため、材料圧送時には、材料の搬送に使用するホースの詰まりが顕著になる。
そこで、発明者等は、不定形耐火物用リサイクル耐火原料粒子の充填性を評価する手法として、前記したJIS R2521−1995記載のフロー試験方法に注目した。
In mixing the coarse particles Xb and the fine particles Xc, it is important to ensure the mechanical strength of the construction body using recycled raw materials or the workability of the amorphous refractory. In order to realize these, the filling properties of recycled raw material particles are important. If there are too many fine particles, the added moisture required for construction increases, the filling properties of recycled raw materials decrease, and the mechanical properties of the construction body are reduced. The strength is lowered or the wear resistance when using the actual machine is lowered. Furthermore, since the slipperiness at the time of material conveyance by a fine particle falls, the clogging of the hose used for material conveyance becomes remarkable at the time of material pressure feeding.
Therefore, the inventors paid attention to the flow test method described in JIS R2521-1995 as a method for evaluating the filling property of the recycled refractory raw material particles for the irregular refractory.
この方法は、本来、粒度分布が決まっている耐火原料に添加する水分量の最適量を決定するための試験方法であるが、本発明者等は、添加する水分量を一定値(本願では12質量%)として、タップフロー値の大小を比較することにより、粒子の充填性が概ね評価できることを新たに見出した。即ち、微粒物が多過ぎると必要な添加水分量が増加し、タップフロー値が低下すると共に、施工体の充填性が低下する。逆に、粗粒物が多過ぎると粒子と添加水との分離が発生し、タップフロー値が過大になり、施工体の充填性は低下する。
なお、本願発明は、通常廃棄されていた使用済みれんがを用いて安価なリサイクル原料を製造し、これを極めて高い耐用性を要求されない部位へ施工することを主に意図するものであるため、タップフロー値による不定形耐火物用リサイクル原料の充填性評価により、実用に耐え得る評価が可能であると考えられる。
This method is a test method for determining the optimum amount of water to be added to a refractory raw material whose particle size distribution is originally determined, but the inventors have determined that the amount of water to be added is a fixed value (12 in this application). It was newly found out that the packing property of the particles can be generally evaluated by comparing the tap flow values as mass%). That is, when there are too many fine particles, the required amount of added water increases, the tap flow value decreases, and the filling property of the construction body decreases. Conversely, if there are too many coarse particles, separation between the particles and the added water occurs, the tap flow value becomes excessive, and the fillability of the construction body decreases.
Note that the present invention mainly intends to manufacture inexpensive recycled raw materials using used bricks that are normally discarded, and to apply them to parts that do not require extremely high durability. It is considered that the evaluation that can withstand practical use is possible by evaluating the filling property of the recycled raw material for the irregular refractory by the flow value.
ここで、粗粒物Xbと微粒物Xcを所定割合で混合するに際しては、使用する使用済みれんがの種類によって、その性状が異なるため、粗粒物Xbと微粒物Xcを、1:9〜9:1まで粗粒物Xbを1ずつ増加させた9種の配合の組み合わせ、更には、3.5:6.5〜6.5:3.5まで粗粒物Xbを1ずつ増加させた4種類の配合の組み合わせを、予め試験的に作製し、そのタップフロー値を評価することで決定する。
この評価に際しては、振動を付与する前のリサイクル原料の最大幅(径)を100mm(容器の内径に相当)とし、その後の振動の付与による不定形耐火物用リサイクル原料の広がり幅(径)が、120mm以上250mm以下を合格とした。ここで、広がり不足は耐火物施工性が悪いこと(即ち、流動性悪過ぎ)を意味し、広がり過多は、混合している耐火物粒子が再度分離して耐火物耐食性が悪化することを意味する。
従って、タップフロー値の上限値を200mm、更には180mmとし、下限値を130mm、更には140mmとすることが好ましい。
以上のことから、粗粒物Xb:微粒物Xcを、例えば、1:9〜9:1の範囲で配合、好ましくは2:8〜8:2、更に好ましくは3:7〜7:3の範囲で配合するとよい。
Here, when the coarse particles Xb and the fine particles Xc are mixed at a predetermined ratio, the properties differ depending on the type of used bricks to be used. Therefore, the coarse particles Xb and the fine particles Xc are 1: 9 to 9 : 9 kinds of combinations in which the coarse product Xb was increased by 1 to 1 and further, the coarse product Xb was increased by 1 to 3.5: 6.5 to 6.5: 3.5 A combination of types is preliminarily made experimentally and determined by evaluating the tap flow value.
In this evaluation, the maximum width (diameter) of the recycled raw material before applying vibration is set to 100 mm (corresponding to the inner diameter of the container), and the spreading width (diameter) of the recycled raw material for amorphous refractory by the subsequent application of vibration is 120 mm or more and 250 mm or less were accepted. Here, insufficient spread means that refractory workability is poor (that is, fluidity is too poor), and excessive spread means that mixed refractory particles are separated again to deteriorate refractory corrosion resistance. .
Therefore, it is preferable that the upper limit value of the tap flow value is 200 mm, further 180 mm, and the lower limit value is 130 mm, further 140 mm.
From the above, the coarse product Xb: fine product Xc is blended, for example, in the range of 1: 9 to 9: 1, preferably 2: 8 to 8: 2, more preferably 3: 7 to 7: 3. It is good to mix in the range.
なお、上記した評価は、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料に、更に、粒度74μm以下のものを85質量%以上含む未使用耐火物を、不定形耐火物用リサイクル原料の10質量%以上40質量%以下外掛けで添加した後に行うことが好ましい。このような構成の未使用耐火物を添加することで、耐火物として施工直後の未乾燥状態での施工体の形状凍結性を向上させ、また耐火物としての施工時の焼結性を向上させることができ、リサイクル原料を用いた不定形耐火物の耐火物粒子の充填性や流動性の改善もできる。
この未使用耐火物は、リサイクル原料の充填性や流動性を主として向上させるために、粒度分布を調整する役割を備えた粒度調整微粉(例えば、精製したアルミナパウダー)と、リサイクル原料の形状凍結性又は焼結性を向上させるバインダーの役割を果たす結合材(例えば、セメント)の両者から構成されており、その粒度74μmは規格値である。また、この粒度74μmを85質量%以上含んでいなければ、その機能を発揮しない。
ここで、粒度調整微粉の一部又は全部を、フライアッシュにしてもよい。このように、フライアッシュを使用することで、リサイクル原料の製造コストを低減できると共に、従来廃棄されていたフライアッシュをリサイクルでき環境上好ましい。
このフライアッシュとは、石炭ボイラーの燃焼排ガス中に存在する微細な石炭灰であり、平均粒度が20μm以上30μm以下程度の球状を呈しており、74μmの篩目の通過重量%が、70質量%以上100質量%以下のものである。このように、フライアッシュの粒度は、本願発明で使用する未使用耐火物の粒度と略同等である。
また、フライアッシュの成分は、残炭分を除いたものを例示すると、例えば、SiO2:45質量%以上74質量%以下、Al2O3:16質量%以上38質量%以下、CaO:0.1質量%以上14質量%以下、MgO:0.1質量%以上3質量%以下、及びFe2O3:0.6質量%以上23質量%である。
このように、フライアッシュは、鉄分を多く含むものもあるが、耐火物において鉄分は有害物である。このため、本願発明者らは、未使用耐火物中に含まれる鉄分を、金属鉄換算で2質量%以下にする必要があると考えており、粒度調整微粉の一部又は全部にフライアッシュを使用する場合、未使用耐火物の鉄分濃度が金属鉄換算で2質量%以下となる範囲で、フライアッシュを使用する必要があると考えている。なお、フライアッシュ中に含まれるFe2O3量が少ない場合、粒度調整微粉の全部をフライアッシュにしてもよい。
また、前記した細破砕(粉砕)において、使用済みれんがを74μm以下まで破砕しなかったが、これは特殊な破砕機等が必要であること、また生産性が低いことより、コスト上昇を招くためである。
ここで、未使用耐火物の外掛け添加量が、リサイクル原料の10質量%未満の場合、不定形耐火物全体の粒度構成において、微粉部が不足することになり、流動性及び充填性の低下を招き、製造する施工体の強度又は耐食性の低下を招く。従って、この場合は、施工体の強度向上のため、リサイクル原料中に外掛けで未使用耐火物を10質量%以上40質量%以下添加するとよい。
In addition, the above-described evaluation was performed by using an unused refractory containing 85% by mass or more of a material having a particle size of 74 μm or less in the recycled refractory material for amorphous refractory, and 10% by mass or more of the recycled raw material for amorphous refractory 40 It is preferable to carry out after adding by mass or less. By adding an unused refractory having such a structure, the shape freezing property of the construction body in an undried state immediately after construction is improved as a refractory, and the sinterability during construction as a refractory is improved. It is possible to improve the filling property and fluidity of the refractory particles of the irregular refractory using the recycled raw material.
This unused refractory is made up of particle size-adjusted fine powder (for example, refined alumina powder) that has the role of adjusting the particle size distribution in order to mainly improve the filling and fluidity of the recycled material, and the shape freezing property of the recycled material. Or it is comprised from both the binder (for example, cement) which plays the role of the binder which improves sinterability, and the particle size of 74 micrometers is a specification value. Moreover, the function is not exhibited unless the particle size of 74 μm is contained by 85% by mass or more.
Here, part or all of the particle size-adjusted fine powder may be fly ash. In this way, the use of fly ash can reduce the manufacturing cost of the recycled raw material, and the fly ash that has been conventionally discarded can be recycled, which is environmentally preferable.
This fly ash is fine coal ash present in the combustion exhaust gas of a coal boiler, has a spherical shape with an average particle size of 20 μm or more and 30 μm or less, and the passing weight% of a 74 μm sieve is 70% by mass. The content is 100% by mass or less. Thus, the particle size of fly ash is substantially equivalent to the particle size of the unused refractory used in the present invention.
Further, the fly ash component excluding the remaining carbon content is exemplified by, for example, SiO 2 : 45 mass% to 74 mass%, Al 2 O 3 : 16 mass% to 38 mass%, CaO: 0 0.1 mass% to 14 mass%, MgO: 0.1 mass% to 3 mass%, and Fe 2 O 3 : 0.6 mass% to 23 mass%.
As described above, fly ash contains a large amount of iron, but iron is a harmful substance in refractories. For this reason, the present inventors believe that the iron content in the unused refractory material needs to be 2% by mass or less in terms of metallic iron, and fly ash is added to a part or all of the particle size-adjusted fine powder. When using, it thinks that it is necessary to use fly ash in the range from which the iron content density | concentration of an unused refractory becomes 2 mass% or less in conversion of metallic iron. When the amount of Fe 2 O 3 contained in the fly ash is small, all of the particle size-adjusted fine powder may be made fly ash.
Further, in the above-described fine crushing (pulverization), the used brick was not crushed to 74 μm or less, but this requires a special crusher and the like, and the cost is increased due to low productivity. It is.
Here, when the amount of the outer refractory added to the outside is less than 10% by mass of the recycled raw material, the particle size of the entire amorphous refractory will be insufficient, and the fluidity and fillability will be reduced. And the strength or corrosion resistance of the construction body to be manufactured is reduced. Therefore, in this case, in order to improve the strength of the construction body, it is advisable to add 10% by mass or more and 40% by mass or less of an unused refractory as an outer covering in the recycled material.
一方、未使用耐火物の外掛け添加量が、リサイクル原料の40質量%を超える場合、比表面積が大きく焼結が進行し易い未使用耐火物の添加量が過剰になり、例えば、施工体の使用中の受熱時に過焼結が進行し易くなるため、焼結亀裂が発生し易くなり、施工体の寿命低下を招く恐れがあり、更にはリサイクルできる量が少なくなる問題もある。
以上のことから、未使用耐火物の外掛け添加量を、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料の10質量%以上40質量%以下としたが、好ましくは上限値を30質量%とし、下限値を10質量%とする。
なお、未使用耐火物は、粒度74μm以下のものを85質量%以上含んでいれば、例えば、粒度74μm以下のものが100質量%であってもよく、また比較的比表面積が大きい1mm以上の未使用耐火物が含まれていてもよい。
On the other hand, when the external addition amount of the unused refractory exceeds 40% by mass of the recycled raw material, the additional amount of the unused refractory that has a large specific surface area and is likely to proceed with sintering becomes excessive. Since oversintering is likely to proceed during heat reception during use, sintering cracks are likely to occur, which may lead to a decrease in the life of the construction body, and there is a problem that the amount that can be recycled is reduced.
In view of the above, the amount of the outer refractory added to the outside is set to 10% by mass or more and 40% by mass or less of the recycled refractory material for the irregular refractory, but preferably the upper limit is 30% by mass, and the lower limit. Is 10 mass%.
Note that the unused refractory may contain, for example, 85% by mass or more of particles having a particle size of 74 μm or less, for example, 100% by mass of particles having a particle size of 74 μm or less, and a relatively large specific surface area of 1 mm or more. Unused refractories may be included.
上記したように、未使用耐火物は、リサイクル原料が所定の粒度分布となるように、前記した所定粒度のものを所定量添加することが望ましいが、その粒度以外に未使用耐火物を構成する物質種によっては、リサイクル原料を用いた不定形耐火物の機能を向上させることができる。そこで、その内容について以下説明する。
前記したように、未使用耐火物は、粒度分布を調整する役割を備えた粒度調整微粉と、バインダーの役割を果たす結合材を含んでいる。
バインダー(結合材)は、例えばセメントであり、含有するCaOとAl2O3の水和凝集により、固化する効果を有するものである。本願発明では、粒度74μm以下のものを85質量%以上含む未使用耐火物を使用するため、バインダーは流動性や形状凍結性を担保する機能も備えているが、水和凝集による固化効果を主として期待するものであり、過剰に含むとリサイクル原料への未使用耐火物添加量によっては、過焼結を招く可能性がある。また、後述するように、粒度調整微粉は、使用中の加熱によって焼結性向上機能を備えることから、未使用耐火物の全部をバインダーで構成することは好ましくない。
粒度調整微粉は、例えば精製したアルミナパウダーであり、使用済み耐火物の粒子間隙間を充填する機能を有しており、流動性や形状凍結性を担保する。また、隙間を充填することで、リサイクル原料を不定形耐火物として使用する際に、耐火物粒子間の拡散接合を促進するため、使用中の加熱により焼結性向上の効果もある。
以上のことから、リサイクル原料に添加されるバインダーの外掛け添加量を、1質量%以上とし、上限をリサイクル原料に添加される未使用耐火物量の50質量%(即ち、添加される未使用耐火物量が10質量%の場合は5質量%以下、また40質量%の場合は20質量%以下)とすることが適切である。また、リサイクル原料に添加される粒度調整微粉の外掛け添加量は、バインダーの添加量に応じて5質量%以上39質量%以下とすることが望ましい。
As described above, it is preferable to add a predetermined amount of the above-mentioned predetermined particle size so that the recycled raw material has a predetermined particle size distribution, but the unused refractory constitutes an unused refractory other than the particle size. Depending on the material type, the function of the amorphous refractory using the recycled raw material can be improved. The contents will be described below.
As described above, the unused refractory includes a particle size adjusting fine powder having a role of adjusting the particle size distribution and a binder functioning as a binder.
The binder (binding material) is, for example, cement, and has an effect of solidifying by hydration and aggregation of CaO and Al 2 O 3 contained therein. In the present invention, since an unused refractory containing 85% by mass or more of particles having a particle size of 74 μm or less is used, the binder also has a function of ensuring fluidity and shape freezing property, but mainly a solidification effect by hydration aggregation. It is expected and if excessively contained, oversintering may occur depending on the amount of unused refractory added to the recycled material. Further, as will be described later, since the particle size-adjusted fine powder has a function of improving sinterability by heating during use, it is not preferable that the entire unused refractory is composed of a binder.
The particle size-adjusted fine powder is, for example, refined alumina powder, and has a function of filling gaps between particles of used refractories, and ensures fluidity and shape freezing property. In addition, by filling the gap, when using the recycled raw material as an amorphous refractory, diffusion bonding between the refractory particles is promoted, so that there is an effect of improving sinterability by heating during use.
From the above, the external addition amount of the binder added to the recycled raw material is 1% by mass or more, and the upper limit is 50% by mass of the amount of the unused refractory added to the recycled raw material (that is, the unused refractory added) When the amount is 10% by mass, 5% by mass or less, and when 40% by mass, 20% by mass or less is appropriate. Moreover, it is desirable that the external addition amount of the particle size-adjusted fine powder added to the recycled material is 5% by mass or more and 39% by mass or less depending on the addition amount of the binder.
粗粒物Xbと微粒物Xcの混合に際しては、前記したように、同種の使用済みれんがから得られる粗粒物Xbと微粒物Xcを所定割合で混合し続けると、粗粒物Xbの余剰が必然的に発生する。これは、れんがの使用中に、原料の焼結が進んで硬くなる傾向があるためであり、常用される破砕方式(例えば、治具で使用済みれんがを押し割る方式、又は治具で使用済みれんがを叩き割る方式:例えば、ジョークラッシャー、インペラーブレーカー、又はボールミル)では、微粒物が不足し、粗粒物が余剰となる。
そこで、粗粒物Xbと微粒物Xcを混合してリサイクル原料を製造するに際し、その製造に使用されない余剰となった粗粒物Xbの一部(例えば、余剰の粗粒物Xbの10質量%以上50質量%以下)又は全部を、余剰粗粒物Xdとして前記した破砕工程へ送り、付着異物が除去された使用済みれんがに混入させる。これにより、前記したように、余剰粗粒物Xdは、使用済みれんがの隙間に充填された状態で使用済みれんがと共に破砕され、微粒物Xcの生成量を現状よりも増加できるので、余剰となる粗粒物Xb量が減少し、使用済みれんがXの余剰抑制効果を更に大きくできる。
なお、余剰が出ない粒度分布を実現する破砕を一度に実現することは、現段階では不可能である。
When mixing the coarse particles Xb and the fine particles Xc, as described above, if the coarse particles Xb obtained from the same kind of used bricks and the fine particles Xc are continuously mixed at a predetermined ratio, the excess of the coarse particles Xb is obtained. Inevitable. This is because during the use of bricks, the sintering of the raw material tends to harden and harden. The crushing method that is commonly used (for example, the method of pressing and breaking used bricks with a jig, or the use of jigs) In a method of cracking bricks: for example, a jaw crusher, an impeller breaker, or a ball mill), fine particles are insufficient and coarse particles are excessive.
Then, when manufacturing the recycle raw material by mixing the coarse particles Xb and the fine particles Xc, a part of the excess coarse particles Xb that are not used in the production (for example, 10% by mass of the excess coarse particles Xb) 50 mass% or less) or all of them are sent as surplus coarse particles Xd to the crushing step described above, and mixed into used bricks from which the adhering foreign matter has been removed. As a result, as described above, the excess coarse particles Xd are crushed together with the used bricks in a state where the used bricks are filled, and the amount of fine particles Xc generated can be increased from the current level, so that the excess coarse particles Xd become surplus. The amount of coarse particles Xb is reduced, and the effect of suppressing the excess of used brick X can be further increased.
Note that it is impossible at this stage to achieve crushing that achieves a particle size distribution with no surplus.
従って、本実施の形態のように、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を、使用済みれんがXから得られる粗粒物Xbと微粒物Xcの混合により製造し、その際に余剰となる粗粒物Xbの一部又は全部、即ち余剰粗粒物Xdを破砕前の使用済みれんがXに混入することで、破砕時の微粒物の生成量を増加させ、余剰の粗粒物の発生を抑制できる。
以上のことから、本発明の使用済みれんがのリサイクル方法を使用することで、リサイクル原料をリサイクルに適した粒度分布に調整でき、従来よりも使用済みれんがのリサイクル量の拡大を図ることが可能となり、廃棄処分量を抑制できる。
Therefore, as in this embodiment, the recycled refractory raw material for the irregular refractory is manufactured by mixing the coarse particles Xb and fine particles Xc obtained from the used brick X, and in this case, excess coarse particles By mixing a part or all of the product Xb, that is, the excess coarse particle Xd into the used brick X before crushing, the amount of fine particles generated during crushing can be increased, and the generation of excess coarse particles can be suppressed. .
From the above, by using the recycling method of used bricks of the present invention, it is possible to adjust the recycled raw material to a particle size distribution suitable for recycling, and to increase the amount of used bricks recycled than before. The amount of disposal can be reduced.
なお、原料製造工程で製造した不定形耐火物用リサイクル耐火物原料は、製鉄所で使用する不定形耐火物の少なくとも一部に使用する。製造したリサイクル原料は、その流動性を高めて充填することが可能であるため、比較的高強度の耐火物を得ることが可能になる。また、同種の原料を使用するため組成の均一化が図れ、使用済みれんがの成分系に応じて不定形耐火物の用途を選べば、化学的な損耗に対する耐用性を確保できる。従って、不定形耐火物の原料にリサイクル原料を使用することができる。
また、使用済みれんがは、一度熱履歴を受けて焼成が進み、硬化する傾向があり、上記リサイクル原料を少なくとも一部に使用した不定形耐火物の機械的な損耗性は向上するので、従来の不定形耐火物が適用されている部位に使用することが可能である。
以上のことから、リサイクル原料を不定形耐火物の50質量%以上(より好ましくは70質量%以上)に使用することができ、廃棄される微粒物量の削減効果も大きくできる。
In addition, the recycled refractory raw material for amorphous refractories manufactured in the raw material manufacturing process is used for at least a part of the amorphous refractories used in steelworks. Since the manufactured recycled raw material can be filled with increased fluidity, a relatively high strength refractory can be obtained. Moreover, since the same kind of raw material is used, the composition can be made uniform, and if the use of the amorphous refractory is selected according to the component system of the used brick, the durability against chemical wear can be ensured. Therefore, a recycled raw material can be used as the raw material for the amorphous refractory.
In addition, used bricks have a tendency to harden once undergoing a thermal history and harden, and the mechanical wear resistance of the amorphous refractory using at least a part of the recycled material is improved. It can be used in areas where amorphous refractories are applied.
From the above, the recycled raw material can be used for 50% by mass or more (more preferably 70% by mass or more) of the amorphous refractory, and the effect of reducing the amount of fine particles to be discarded can be increased.
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。なお、通常は、前記したように、同一種類の使用済みれんがを使用し、その破砕物にそれぞれ粗分級と細分級を施し、得られた塊状物、粗粒物、及び微粒物を使用した従来のリサイクルを行った後、残った使用済みれんがの粗粒物と微粒物を組み合わせてリサイクル原料を製造する(図1参照)。しかし、ここでは、実施例を簡略化するため、従来のリサイクルは考慮せず、同一種類の使用済みれんがから得られた全ての粗粒物と微粒物を対象として、本願発明のリサイクル原料を製造した結果について検討する。
まず、原料製造工程でリサイクル原料を製造した際に、余剰となった粗粒物を破砕工程へ還流して、使用済みれんがと共に破砕した効果について検討した結果を、表1に示す。
Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described. Normally, as described above, the same kind of used bricks are used, and the crushed material is subjected to coarse classification and fine classification, respectively, and the conventional lump, coarse particle, and fine particle obtained are used. After recycling, the recycled raw material is manufactured by combining the remaining coarse and fine particles of used brick (see FIG. 1). However, here, in order to simplify the embodiment, conventional recycling is not taken into consideration, and all the coarse particles and fine particles obtained from the same type of used bricks are manufactured as the raw materials for recycling of the present invention. Review the results.
First, Table 1 shows the results of examining the effect of crushing surplus coarse particles returned to the crushing process and crushing with used bricks when the recycled raw material was produced in the raw material production process.
表1に示す実施例1、2は、余剰の粗粒物を破砕工程へ送って(実施例1の還流量:全破砕量の40質量%、実施例2の還流量:全破砕量の30質量%)使用済みれんがと共に破砕し、一方、比較例1は、余剰の粗粒物を破砕工程へ送ることなく使用済みれんがのみを破砕した結果である。
なお、実施例1、2、及び比較例1については、使用済みれんがとしてアルミナ−シリカ質のシャモットを使用し、原料製造工程において、粗粒物と微粒物の配合量比(リサイクル混合量比)を4対6にしている。
また、従来例1、2は、特許文献1に記載された実施例において、使用済みれんがとしてアルミナ−シリカ質の耐火物を使用し、使用済みれんがの10〜40mm(本願発明でいう塊状物)と、3〜10mm(本願発明でいう粗粒物)の混合比率の上限値と下限値に基づき、塊状物と粗粒物の配合量比(リサイクル混合量比)を1対2と1対7にしている。
In Examples 1 and 2 shown in Table 1, surplus coarse particles are sent to the crushing step (refluxing amount of Example 1: 40% by mass of the total crushing amount, refluxing amount of Example 2: 30 of the total crushing amount. % By mass) Crushing with used bricks, while Comparative Example 1 is the result of crushing only used bricks without sending excess coarse particles to the crushing step.
For Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, alumina-silica chamotte was used as the used brick, and in the raw material manufacturing process, the mixing ratio of the coarse particles and the fine particles (recycled mixing ratio) 4 to 6.
Conventional examples 1 and 2 are the examples described in Patent Document 1, using alumina-silica refractories as used bricks, and used bricks of 10 to 40 mm (lumps referred to in the present invention). Based on the upper limit value and the lower limit value of the mixing ratio of 3 to 10 mm (coarse particles as referred to in the present invention), the mixing amount ratio (recycle mixing amount ratio) of the lump and the coarse particles is 1: 2 and 1: 7. I have to.
ここで、余剰の粗粒物を還流しない場合(比較例1)と、還流する場合(実施例1)について、分級後の量比の変化を説明する。なお、使用済みれんがの破砕に際し、塊状物と微粒物は20%ずつ生成した。
余剰の粗粒物を還流しない場合、全てが使用済みれんがであるため、破砕物(即ち、使用済みれんが)の塊状物、粗粒物、及び微粒物の量比は、2対6対2になる。このとき、リサイクルを行う粗粒物と微粒物の配合量比は4対6であるため、粗粒物より少ない微粒物を最大限使用するには、2の微粒物に対して1.33(=2×4/6)の粗粒物を使用すればよい。これにより、リサイクル可能な量(リサイクル量)は3.33となる。
従って、廃棄するれんがの量(廃棄物量)は、微粒物が0となり、粗粒物が4.67(=6−1.33)となり、合計4.67となった。
Here, the change in the quantity ratio after classification will be described for the case where the excess coarse particles are not refluxed (Comparative Example 1) and the case where the excess coarse particles are refluxed (Example 1). In addition, at the time of crushing used brick, the lump and the fine particle produced | generated 20% at a time.
If the excess coarse particles are not refluxed, all are used bricks, so the mass ratio of crushed material (ie used bricks), coarse particles, and fine particles is 2 to 6 to 2. Become. At this time, since the blending ratio of coarse particles to fine particles to be recycled is 4 to 6, in order to use the fine particles less than the coarse particles to the maximum, 1.33 ( = 2 × 4/6) coarse particles may be used. Thereby, the recyclable amount (recycled amount) is 3.33.
Therefore, the amount of bricks to be discarded (waste amount) was 0 for fine particles and 4.67 (= 6-1.33) for coarse particles, for a total of 4.67.
一方、余剰の粗粒物の還流量を、全破砕量の40質量%とした場合、細破砕により増加する微粒物量は10質量%であった。ここで、破砕対象物は、使用済みれんがと粗粒物との破砕量比が6対4であるため、破砕対象物の塊状物、粗粒物、及び微粒物の量比は、1.2(=6×0.2)対6.6(=10−塊状物量−微粒物量)対2.2(=(6+4)×0.2×1.1)になる。このとき、リサイクルを行う粗粒物と微粒物の配合量比は4対6であるため、粗粒物より少ない微粒物を最大限使用するには、2.2の微粒物に対して1.47(=2.2×4/6)の粗粒物を使用すればよい。このため、リサイクル可能な量(リサイクル量)は3.67(=2.2+1.47)となる。
従って、廃棄物量は、微粒物が0となり、粗粒物が1.13(=6.6−4−1.47)となり、合計1.13となった。
なお、実施例2は、余剰の粗粒物の還流量を、全破砕量の30質量%とした場合の結果であり、破砕により増加する微粒物量は5質量%であった。
On the other hand, when the reflux amount of excess coarse particles was 40% by mass of the total crushed amount, the amount of fine particles increased by fine pulverization was 10% by mass. Here, since the crushing object has a crushing amount ratio between used bricks and coarse particles of 6 to 4, the crushing object has a mass ratio of lump, coarse particles, and fine particles of 1.2. (= 6 × 0.2) vs. 6.6 (= 10−amount of lump−amount of fine particles) vs. 2.2 (= (6 + 4) × 0.2 × 1.1). At this time, since the mixing ratio of coarse particles to fine particles to be recycled is 4 to 6, in order to use the fine particles less than the coarse particles to the maximum, 1. 47 (= 2.2 × 4/6) coarse particles may be used. For this reason, the recyclable amount (recycle amount) is 3.67 (= 2.2 + 1.47).
Therefore, the amount of waste was 0 for fine particles and 1.13 for coarse particles (= 6.6-4-1.47), for a total of 1.13.
In addition, Example 2 is a result at the time of making the recirculation | reflux amount of an excess coarse particle into 30 mass% of the total crushing amount, and the amount of fine particles which increases by crushing was 5 mass%.
また、従来例1、2は、余剰の粗粒物を還流させることなく、塊状物、粗粒物、及び微粒物の量比が0.18対5.32対4.5となった破砕物の塊状物と粗粒物を、1対2と1対7で混合させた場合の結果である。
ここで、従来例1は、リサイクルを行う塊状物と粗粒物の配合量比が1対2であるため、粗粒物より少ない塊状物を最大限使用するには、0.18の塊状物に対して0.36(=0.18×2)の粗粒物を使用すればよい。このため、リサイクル可能な量(リサイクル量)は0.54となる。
従って、廃棄物量は、微粒物が4.5となり、粗粒物が4.96(=5.32−0.36)となり、合計9.46となった。
なお、従来例2についても、上記方法と同様にして求めることができる。
Further, in the conventional examples 1 and 2, the crushed material in which the quantity ratio of the lump, coarse particles, and fine particles became 0.18 to 5.32 to 4.5 without refluxing excess coarse particles. It is a result at the time of mixing the lump and coarse-grained material of 1: 2 and 1: 7.
Here, in Conventional Example 1, since the mixing amount ratio of the lump and coarse particles to be recycled is 1: 2, in order to use the lump less than the coarse particles to the maximum, 0.18 lump In contrast, 0.36 (= 0.18 × 2) coarse particles may be used. For this reason, the recyclable amount (recycle amount) is 0.54.
Therefore, the amount of waste was 4.5 for fine particles and 4.96 (= 5.32−0.36) for coarse particles, for a total of 9.46.
The conventional example 2 can also be obtained in the same manner as the above method.
以上のことから明らかなように、廃棄物量については、実施例1、2が、比較例、及び従来例1、2より減少する結果が得られた。ここで、実施例1の廃棄物量を1とした場合、比較例では約4倍、従来例では7〜8倍程度となっている。
また、廃棄物量に残った塊状物量を加えた量を比較しても、実施例1の(廃棄物量+残った塊状物量)を1とした場合、比較例で約3倍、従来例で約4倍となった。
そして、リサイクル量については、実施例1、2のように、使用済みれんがに粗粒物を添加することで、破砕後の微粒物生成量を5〜10質量%程度増加させることができ、リサイクル量を増加できることを確認できた。なお、実施例1のリサイクル量を1とした場合、比較例が0.9程度、従来例が0.1〜0.4程度であった。
このように、本発明を適用することで、廃棄物量を従来よりも顕著に低減でき、リサイクル量を増加できることを確認できた。
As is clear from the above, with regard to the amount of waste, the results in which Examples 1 and 2 were smaller than those in Comparative Examples and Conventional Examples 1 and 2 were obtained. Here, when the amount of waste in Example 1 is 1, it is about 4 times in the comparative example and about 7 to 8 times in the conventional example.
Further, even when the amount of the lump added to the amount of waste is compared, if (the amount of waste + the amount of lump remaining) in Example 1 is 1, the comparison example is about three times, and the conventional example is about 4 times. Doubled.
And about the amount of recycle, like Examples 1 and 2, the amount of fine particles generated after crushing can be increased by about 5 to 10% by adding coarse particles to the used brick, and recycled. It was confirmed that the amount could be increased. When the recycling amount of Example 1 was 1, the comparative example was about 0.9, and the conventional example was about 0.1 to 0.4.
Thus, it has been confirmed that by applying the present invention, the amount of waste can be significantly reduced as compared with the conventional case, and the amount of recycling can be increased.
なお、実施例1、2について、微粒物生成量が5〜10質量%程度で変化しているのは、使用済みれんがから、例えば、地金又はスラグを除去する際に、これらの付着状況によって破砕の程度が異なり、使用済みれんがの粒度構成が変動しているためであると考えられる。
また、使用済みれんがに添加する粗粒物の量は、全破砕量(使用済みれんが量+粗粒物量)の10質量%以上で破砕後の微粒物量の増加傾向を確認できたが、微粒物量の増加が明確に確認できるのは、添加粗粒物量が20質量%以上であり、更に30質量%以上で5〜10質量%程度の微粒物の増加を確認できた。
In addition, about Example 1, 2, it is changing the amount of fine particle production about 5-10 mass%, for example, when removing a bullion or slag from a used brick, by these adhesion situations. This is probably because the degree of crushing is different and the particle size composition of used bricks is fluctuating.
In addition, the amount of coarse particles added to the used brick was 10% by mass or more of the total crushed amount (used brick amount + coarse particle amount). The amount of coarse particles added was 20% by mass or more, and an increase in fine particles of about 5 to 10% by mass was further confirmed.
そして、リサイクル耐火物のTF値については、74μm以下の粒度のものを98質量%含む未使用耐火物を、リサイクル原料に対して外掛けで25質量%添加して測定した。ここで、実施例1、2、及び比較例1は、耐火物粒子の良好な充填性が確保できるため、良好なTF値が得られた。しかし、従来例1、2は、塊状物が存在し、載置台上のれんがの形状の崩れが少なく、水分が塊状物から分離し、微細な耐火物粒子を含む水分が載置台上に広がったため、TF値が悪化した。
なお、特許文献1においては、未使用耐火物である3〜10mmの粒子及び3mm以下の粒子のいずれか1又は2を配合しているが、未使用耐火物と使用済みれんがとでは、以下の点でその性状が異なっており、また使用済みれんがの破砕後の粒子は品質が一定しない。このため、使用済みれんがの粗粒物と微粒物の配合量比を、その品質に応じて決定する必要がある。
未使用耐火物の粒子は一般に緻密であり、その品質が均一である。
また、未使用耐火物の使用後である使用済みれんがを破砕する場合、使用済みれんがの破砕後の粒子は、複数の粒子が結合した状態で形成される場合が多く、その表面がポーラスになっている。
そして、使用済みれんがの使用部位により、使用済みれんがが受けた熱履歴が異なる等、使用済みれんがの品質は不均一である。
従って、特許文献1の未使用耐火物を、単に使用済みれんがに置き換えても、本願発明の作用効果は得られない。
続いて、粗分級と細分級のしきい値A、B、及びその比(A/B)を変化させた結果を、表2に示す。
The TF value of the recycled refractory was measured by adding 25% by mass of an unused refractory containing 98% by mass of a particle size of 74 μm or less to the recycled material. Here, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were able to ensure good filling properties of the refractory particles, so that good TF values were obtained. However, in the conventional examples 1 and 2, there is a lump, there is little collapse of the shape of the brick on the mounting table, water is separated from the lump, and moisture containing fine refractory particles spreads on the mounting table. The TF value deteriorated.
In Patent Document 1, either 1 or 2 of 3 to 10 mm particles that are unused refractories and particles that are 3 mm or less are blended, but in the unused refractories and used bricks, The properties differ in point, and the quality of the particles after crushing used bricks is not constant. For this reason, it is necessary to determine the blending amount ratio between the coarse and fine particles of used brick according to the quality.
Unused refractory particles are generally dense and uniform in quality.
In addition, when crushing used bricks after the use of unused refractories, the particles after crushing used bricks are often formed in a state where a plurality of particles are combined, and the surface becomes porous. ing.
And the quality of used bricks is non-uniform, for example, the heat history received by the used bricks varies depending on the site where the used bricks are used.
Therefore, even if the unused refractory of Patent Document 1 is simply replaced with used brick, the effect of the present invention cannot be obtained.
Subsequently, Table 2 shows the results of changing the coarse classification and subclassification thresholds A and B and the ratio (A / B) thereof.
表2に示す実施例8は、粗分級のしきい値Aが、前記した最適範囲の下限を下回った(2mm)結果であり、また実施例7は、細分級のしきい値Bが、最適範囲の上限を上回った(4mm)結果である。更に、実施例5〜7は、しきい値A、Bの比が、前記した最適範囲外となった結果である。
なお、実施例1、3〜8は、リサイクル原料の粗粒物と微粒物の配合量を変化させており、前記した組成の未使用耐火物が、リサイクル原料に対して外掛けで25質量%添加されている。
Example 8 shown in Table 2 is a result of the coarse classification threshold A being lower than the lower limit of the optimum range described above (2 mm). In Example 7, the subclassification threshold B is optimum. This is the result of exceeding the upper limit of the range (4 mm). Further, Examples 5 to 7 are results in which the ratio between the thresholds A and B is outside the above-described optimum range.
In Examples 1 and 3 to 8, the blending amount of the coarse and fine particles of the recycled material is changed, and the unused refractory having the above-described composition is 25% by mass with respect to the recycled material. It has been added.
表2に示す実施例1、3〜6の使用済みれんがの廃棄物量は、いずれも3程度以下に抑えることができ、表1の比較例及び従来例1、2と比較して、大幅に低減できることを確認できた。なお、実施例7、8については、リサイクル原料の製造に際し粗粒物が不足したため、別途用意した粗粒物を使用済みれんがに添加したので、廃棄物量を測定していない。
また、TF値については、実施例5〜8のように、粗分級のしきい値A、細分級のしきい値B、及びしきい値A、Bの比のいずれかが、前記した最適範囲から外れることで、実施例1、3、4より低下する傾向が見られたが、使用に際しては問題ない範囲であった。
次に、未使用耐火物の添加量、又はこれに含まれる74μm以下の粒度を変化させた結果を、表3に示す。
The waste amount of used bricks of Examples 1 and 3 to 6 shown in Table 2 can be suppressed to about 3 or less, and is greatly reduced compared to Comparative Example of Table 1 and Conventional Examples 1 and 2. I was able to confirm that I could do it. In Examples 7 and 8, the amount of waste was not measured because coarse particles prepared separately were added to used bricks because coarse particles were insufficient in the production of recycled raw materials.
As for the TF value, as in Examples 5 to 8, any one of the coarse classification threshold A, the fine classification threshold B, and the ratio of the thresholds A and B is the optimum range described above. Although the tendency to fall from Examples 1, 3, and 4 was seen by having remove | deviated from, it was the range which is satisfactory in use.
Next, Table 3 shows the results of changing the amount of unused refractory added or the particle size of 74 μm or less contained therein.
表3に示す実施例11、13は、未使用耐火物の添加量が前記した最適範囲外となっており、また、実施例10は、未使用耐火物に含まれる74μm以下の粒度のものが前記した最適範囲外となっている。
TF値については、実施例1、9、12、13のように、74μm以下の粒度が最適な未使用耐火物を使用し、未使用耐火物の外掛け添加量を最適範囲の下限以上とした場合に、良好な結果が得られた。しかし、表3に示す実施例1、9〜13の廃棄物量は、3程度以下に抑えることができ、表1の比較例1及び従来例1、2と比較して、大幅に低減できることを確認できた。
この実施例1、9〜13の耐火原料を使用して、流し込み施工を行った場合、及び吹き付け施工を行った場合の結果について、表4に示す。
In Examples 11 and 13 shown in Table 3, the amount of unused refractory added is outside the optimum range described above, and Example 10 has a particle size of 74 μm or less contained in the unused refractory. It is outside the optimum range described above.
As for the TF value, as in Examples 1, 9, 12, and 13, an unused refractory having an optimum particle size of 74 μm or less was used, and the amount of the outer refractory added to the outside was set to be equal to or more than the lower limit of the optimum range. In some cases, good results were obtained. However, it was confirmed that the waste amounts of Examples 1 and 9 to 13 shown in Table 3 can be reduced to about 3 or less, and can be significantly reduced as compared with Comparative Example 1 and Conventional Examples 1 and 2 in Table 1. did it.
Table 4 shows the results of casting construction and spraying construction using the refractory raw materials of Examples 1 and 9 to 13.
なお、表4の流し込み施工については、使用後の状況を、問題なく使用可能(◎)、一部損傷が発生したが使用上問題ない(○)、損傷が発生したが使用可能(△)、損傷が大きく使用不可(×)の4段階で評価した。また、吹き付け施工については、ノズル詰まりを施工の可否で評価(施工可能:○、施工しにくかったが問題ない程度:△、施工不可能:×)し、また付着性を施工面からの垂れ発生の有無で評価(垂れの発生無し:○、垂れが発生したが問題ない程度:△)し、その総合評価を、問題なく使用可能(◎)、施工は可能なものの施工体に若干の問題あり(○)、施工及び施工体に問題有り(△)、施工不可(×)の4段階で評価した。 In addition, about the pouring construction of Table 4, the situation after use can be used without any problem (◎), some damage has occurred but there is no problem in use (○), damage has occurred but can be used (△), The evaluation was made on a scale of 4 in which the damage was so great that it could not be used (x). For spraying construction, nozzle clogging is evaluated based on whether or not construction is possible (construction possible: ○, difficult to construct, but no problem: △, construction impossible: x), and adhesion dripping from the construction surface. (No occurrence of sagging: ◯, degree of sagging but no problem: △), and the overall evaluation can be used without problems (◎), although there are some problems in the construction body, although construction is possible (○), there was a problem with construction and construction body (△), and construction was impossible (x).
ここで、流し込み施工方法を、未使用耐火物の添加量及びこれに含まれる74μm以下の粒度が、前記した最適範囲となっている実施例1について説明する。
同一種類の使用済みれんがとして、アルミナ−シリカ質のれんがを使用した。これを前記したリサイクルプロセスに従って、5mmと1mmの2種の篩目を使用し、5mm以下1mm超の粒度の粗粒物40質量%と、1mm以下の粒度の微粒物60質量%を混合したリサイクル原料を製造した。なお、このリサイクル原料には、更に、未使用の不定形耐火物が外掛けで25質量%添加されており、この耐火材に、流動性発現に必要な水分12.5質量%を加え、ボルテックス型ミキサーで混練し、溶銑予備処理炉のカバーへの流し込み施工を行った。
その結果、実施例1の耐火材は、流動性及び充填性に問題なく、施工が可能であった。また、このカバーを実機使用した結果、その耐用性は良好であり、従来使用されている耐火物と同等の寿命を確保できることを確認できた。
なお、この流し込み施工については、未使用耐火物の添加量を、前記した最適範囲の下限値とした実施例12、及び未使用耐火物に含まれる74μm以下の粒度を、前記した最適範囲の下限値とした実施例9が、実施例1よりも僅かに悪い結果となったが、問題無い程度のものであった。
Here, the casting construction method will be described with respect to Example 1 in which the addition amount of the unused refractory and the particle size of 74 μm or less included therein are within the optimum range described above.
Alumina-silica brick was used as the same kind of used brick. In accordance with the recycling process described above, two kinds of sieves of 5 mm and 1 mm are used, and 40% by mass of coarse particles having a particle size of 5 mm or less and more than 1 mm are mixed with 60% by mass of fine particles having a particle size of 1 mm or less. The raw material was manufactured. The recycled raw material is further added with 25% by mass of unused amorphous refractory as an outer shell, and 12.5% by mass of water necessary for fluidity is added to this refractory material, and vortex is added. The mixture was kneaded with a mold mixer and poured into the cover of the hot metal pretreatment furnace.
As a result, the refractory material of Example 1 was able to be constructed without problems in fluidity and filling properties. Moreover, as a result of using this cover as an actual machine, it was confirmed that its durability was good and that it was possible to ensure the same life as a refractory used in the past.
In addition, about this casting construction, the amount of the unused refractory was set to the lower limit of the optimum range described in Example 12, and the particle size of 74 μm or less contained in the unused refractory, the lower limit of the optimum range described above. The value of Example 9 was slightly worse than that of Example 1, but was satisfactory.
次に、吹き付け施工方法を、未使用耐火物の添加量及びこれに含まれる74μm以下の粒度が、前記した最適範囲となっている実施例1について説明する。
前記した構成のリサイクル原料に、更に、未使用の不定形耐火物を外掛けで25質量%添加した耐火材を、ボルテックス型ミキサーを用いて乾粉状態で混和した後、エアー圧0.3〜0.5MPaでホース圧送した。そして、吹き付けノズルの先端で、耐火材に対して外掛けで20〜30質量%の水を添加し、300〜500℃の施工面温度を持つTPC受銑口への吹き付け施工を行った。
その結果、例えば、ノズル詰まり、付着性、及びリバウンドに問題なく施工が可能であり、受銑口の耐火物修理間の損耗速度を、従来よりも10%低減できた。
この吹き付け施工については、実施例9及び実施例13が、実施例1よりも僅かに悪い結果となったが、問題無い程度のものであった。
なお、実施例10、11については、流し込み施工及び吹き付け施工のいずれについても良好な結果が得られていないが、前記したように、廃棄物量は従来よりも低減できており、用途を選択することで十分に使用できるものである。
Next, the spraying construction method will be described with respect to Example 1 in which the amount of unused refractory added and the particle size of 74 μm or less included therein are within the optimum range described above.
A refractory material in which 25% by mass of an unused amorphous refractory is added to the recycled raw material having the above-described structure is mixed in a dry powder state using a vortex mixer, and then air pressure is 0.3 to 0. The hose was pumped at 5 MPa. And at the front-end | tip of a spray nozzle, 20-30 mass% water was added with the outer cover with respect to the refractory material, and the spraying construction to the TPC receptacle with a construction surface temperature of 300-500 degreeC was performed.
As a result, for example, construction was possible without problems with nozzle clogging, adhesion, and rebound, and the wear rate during repair of the refractory at the receiving port could be reduced by 10% compared to the prior art.
About this spray construction, although Example 9 and Example 13 were a little worse results than Example 1, it was a thing of a grade without a problem.
In addition, about Example 10 and 11, although the favorable result was not obtained about any of the casting construction and spraying construction, as above-mentioned, the amount of waste can be reduced rather than before, and choose a use. Can be used sufficiently.
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の使用済みれんがのリサイクル方法及びこれを用いて製造した不定形耐火物用リサイクル耐火物原料並びに不定形耐火物を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、粗分級と細分級の2回の分級を行った場合について説明したが、求められるリサイクル原料の品質に応じて、3回以上の分級を行うことも勿論可能である。例えば、3回の分級を行う場合は、粗分級と細分級の間に、補助分級を行うことで、粗粒物と微粒物の中間的な粒度のものを、分級により取り出すことができる。これを使用して、不定形耐火物用リサイクル耐火物原料を製造することで、その粒度分布を更に適切な状態に調整できるので、流動性及び充填性の低下を抑制でき、例えば、施工体の強度及び耐食性の低下を抑制できる。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, a method for recycling used bricks according to the present invention by combining some or all of the above-described embodiments and modifications, recycled refractory raw materials for amorphous refractories, and amorphous refractories manufactured using the same Is also included in the scope of rights of the present invention.
In the above embodiment, the case where the coarse classification and the fine classification are performed twice has been described, but it is of course possible to perform the classification three or more times depending on the required quality of the recycled raw material. is there. For example, when performing classification three times, by performing auxiliary classification between the coarse classification and the fine classification, an intermediate particle size between the coarse particles and the fine particles can be taken out by classification. By using this, it is possible to adjust the particle size distribution to a more appropriate state by producing a recycled refractory raw material for an irregular refractory, so that a decrease in fluidity and fillability can be suppressed. A decrease in strength and corrosion resistance can be suppressed.
そして、前記実施の形態においては、原料製造工程で余剰となった粗粒物を破砕工程へ送って、付着異物が除去された使用済みれんがと共に細破砕(粉砕)する場合について説明した。しかし、回収後の付着異物が除去されていない使用済みれんがに、余剰の粗粒物を混合して粗破砕と細破砕を行ってもよく、また付着異物が除去された使用済みれんがを細破砕(粉砕)して差込異物を除去した後、これに余剰の粗粒物を混合して細破砕してもよい。ここで、付着異物と差込異物が除去された使用済みれんがに粗粒物を混合する場合、粗粒物は予め差込異物が除去されているので、使用済みれんがと共に磁力選別機に再度かける必要がなく、選別処理する全体量を少なくでき、処理効率を向上できる。 And in the said embodiment, the coarse grain material which became surplus in a raw material manufacturing process was sent to the crushing process, and the case where it shreds (crushes) with the used brick from which the adhering foreign material was removed was demonstrated. However, it is possible to mix surplus coarse particles and perform coarse crushing and fine crushing on used bricks from which the adhered foreign substances after collection have not been removed, or to crush used bricks from which adhered foreign substances have been removed. After removing the inserted foreign matter by (pulverizing), excess coarse particles may be mixed and finely crushed. Here, when the coarse particles are mixed with the used brick from which the adhering foreign matter and the inserted foreign matter have been removed, since the foreign matter is previously removed from the coarse particle, it is again applied to the magnetic separator together with the used brick. There is no need, the total amount of sorting can be reduced, and the processing efficiency can be improved.
Claims (7)
前記原料製造工程で前記リサイクル耐火物原料の製造に使用されない余剰となった前記粗粒物の一部又は全部を、前記破砕工程へ送って使用済みれんがと共に破砕することを特徴とする使用済みれんがのリサイクル方法。 A crushing step for crushing used bricks, a coarse classification step for classifying used bricks crushed in the crushing step into a lump and the remainder, and the residue classified in the coarse classification step into further coarse particles and fine particles A method for recycling used bricks, comprising: a subclassifying step for classifying; and a raw material manufacturing step for producing a recycled refractory raw material for an amorphous refractory by mixing the coarse particles and the fine particles at a predetermined ratio.
Used bricks characterized in that a part or all of the coarse particles that are not used in the production of the recycled refractory raw materials in the raw material manufacturing process are sent to the crushing process and crushed together with used bricks. Recycling method.
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