JP2008100893A - 製鋼スラグの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶融スラグなどを、金属ボール群を収容した回転ドラム内に注入し、スラグを回転ドラム内で転動する金属ボール群と接触させて冷却するとともに、転動する金属ボール群による物理的作用により粉砕してスラグ粉砕物とする工程Aと、この工程Aで得られたスラグ粉砕物を炭酸ガスと接触させ、スラグ粉砕物中の未炭酸化Caを炭酸ガスと反応させる工程Bとを有する。耐久性がある簡易な設備で速やかに粒状スラグにまで処理でき、地金回収用の破砕処理やエージング処理も不要であり、且つ土木材料に用いても高pH溶出水を生じないなど、環境に優しいスラグ製品が得られる。
【選択図】図1
Description
製鋼スラグは、製鋼工程において溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態で排出され、これを冷却した後、所定の処理(後述するような粉砕処理やエージング処理など)を施して製品化されるが、スラグを処理し或いは利材化する上で、以下のような種々の問題がある。
上記のようなスラグ処理のための一連の工程において、まず、精錬容器から溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態で排出されたスラグは、ドライピットや冷却ヤードまで搬送されて自然放冷で冷却されるが、この際のスラグの搬送やハンドリングでは高熱作業が避けられない。また、後述するような破砕処理やエージング処理を経たスラグは飛散しやすく、ハンドリングする際に粉塵が生じて厳しい作業環境となる。
(2)処理コストや処理スペースの問題
製鋼スラグは大量に発生するものであるため、上述したような製品化するまでの一連の処理や搬送・ハンドリングには多大なコストがかかり、また、冷却作業ヤード、粉砕処理などのための仮置き場、エージングヤードなどのために広大なスペースが必要となる。
製鋼スラグのなかには、冷却中に析出したCaOや未滓化CaOが水和時に膨張して粉化し、或いは冷却中に2CaO・SiO2が生成して相変態により粉化することによって、微粉状になるスラグが存在する。このように微粉状になった製鋼スラグは取扱や処理が難しく、また特にスラグを土木用途として用いる場合には、アルカリ性が強いことから適用分野が限定されるという問題がある。
(4)地金回収に伴う問題
製鋼スラグには地金(鉄分)が多く含まれており、資源の有効利用と原料コストの面から、これを極力回収する必要がある。しかし、地金を高効率に回収するにはスラグを粉砕機などで粉砕する必要があり、手間とコスト(設備コスト、処理コスト)がかかる。
(5)熱エネルギー回収の問題
さきに述べたように、精錬容器から排出された溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態の製鋼スラグは、そのままドライピットや冷却ヤードまで搬送されて自然放冷で冷却される。したがって、スラグからの顕熱回収は殆ど行われておらず、膨大な熱エネルギーが回収されることなく放出されている。
製鋼スラグには遊離CaOが含まれており、そのまま利材化すると遊離CaOが水と反応してスラグが膨張(さらに粉化)する問題があり、これを防止するために大気中でのエージングや蒸気エージングを行う必要がある。しかし、これらのエージングには専用の広大なスペースが必要であること、大気中でのエージングには長い期間(6ヶ月以上)が必要であること、蒸気エージングには処理コストがかかること、などの問題がある。
(7)利材化した場合の環境問題
製鋼スラグはCaOなどのアルカリ成分を多く含むため、土木材料などに用いた場合に、そのアルカリ分によって高pHの溶出水が生じやすく、環境保全の面で問題がある。また、スラグがアルカリ分により膨張粉化した場合、粉塵が発生するという問題もある。
したがって本発明の目的は、上述したような製鋼スラグの処理や利材化に関する種々の問題を解決し、製鋼工程で発生した直後のスラグを利材化可能な状態まで速やかに処理することができ、且つ環境対策の面でも好ましい形態・条件で処理を行うことができる製鋼スラグの処理方法を提供することにある。
[1]製鋼工程で発生し、未だ溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態にあるスラグを、金属ボール群が収容された回転ドラム内に注入し、該スラグを回転ドラム内で転動する金属ボール群と接触させることで冷却するとともに、転動する金属ボール群による物理的作用により粉砕してスラグ粉砕物とする工程(A)と、
該工程(A)で得られたスラグ粉砕物を炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスと接触させ、スラグ粉砕物中に含まれる未炭酸化Caを炭酸ガスと反応させる工程(B)を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[3]上記[1]又は[2]の処理方法において、さらに、工程(A)と工程(B)の間に、スラグ粉砕物から地金を回収する工程(C)を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの処理方法において、さらに、工程(A)と工程(B)の間に、水を添加してスラグ粉砕物中のカルシウム分を水和させる工程(D)を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[6]上記[1]〜[5]のいずれかの処理方法において、工程(A)で得られるスラグ粉砕物が、粒径10mm以下の割合が80mass%以上の粒度を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかの処理方法において、スラグ粉砕物が500℃以下の温度で回転ドラムから排出されることを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[9]上記[8]の処理方法において、副生ガスが高炉ガスであり、CO2濃度が低減した高炉ガスを燃料ガス又は還元ガスとして高炉又は/及び他のガス使用設備に供給することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[10]上記[2]〜[9]のいずれかの処理方法において、スラグ粉砕物を、路盤材、土工材、覆砂材、海域深掘部敷設材、海域深掘部穴埋め材、浚渫土砂改良材、土壌改良材、地盤改良材、舗装用原料、セメント原料、水和固化体用骨材の中から選ばれる1種以上のスラグ製品として出荷し又は使用することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
該工程(A)で得られたスラグ粉砕物を、排煙脱硫剤、炭酸固化体用原料、水和固化体用骨材、水底改質材、水中土木材料の中から選ばれる1種以上のスラグ製品として出荷し又は使用することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[13]上記[11]又は[12]のいずれかの処理方法において、さらに、工程(A)に続き、スラグ粉砕物から地金を回収する工程(C)を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[14]上記[11]〜[13]のいずれかの処理方法において、さらに、工程(A)に続き、水を添加してスラグ粉砕物中のカルシウム分を水和させる工程(D)を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[16]上記[11]〜[15]のいずれかの処理方法において、工程(A)で得られるスラグ粉砕物が、粒径10mm以下の割合が80mass%以上の粒度を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
[17]上記[11]〜[16]のいずれかの処理方法において、スラグ粉砕物が500℃以下の温度で回転ドラムから排出されることを特徴とする製鋼スラグの処理方法。
製鋼工程で発生した溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態のスラグ(以下、便宜上「溶融スラグx」という)は、スラグ鍋などのスラグ保持容器に排滓され、冷却・粉砕処理工程(A)を行うスラグ処理設備まで搬送される。
図2は、このスラグ処理設備の一実施形態を示す縦断面図である。このスラグ処理設備は、金属ボール群2が収容された回転ドラム1を備えている。
また、外筒部4の内周面には、空間Sに入ったスラグ粉砕物を前記スラグ排出口9方向に案内するためのガイド板(図示せず)が設けられている。
また、回転ドラム1の他端側(スラグ排出口9側)には、供給された水により生じる蒸気を回収するための蒸気回収部12(例えば、蒸気回収フード、蒸気導管、吸引ブロワ等)が設けられ、回転ドラム1内の蒸気を吸引ブロワなどにより取り出し、回収できるようにしている。
以上のようなスラグ処理設備は構造が非常に単純であり、回転ドラムの耐熱性や耐摩耗性などに十分配慮するだけで、高い耐久性を維持することができる。
このスラグ粉砕物yは、内筒部3外周の櫛歯状の隙間5から外筒部4内に排出(隙間5から落下)された後、外筒部4の内周面に形成されたガイドにより軸線方向に移動させられ、スラグ排出口9から外筒部4(回転ドラム1)外に排出される。
また、スラグ粉砕物yは、一般に500℃以下の温度で回転ドラム1から排出され、このためその後のハンドリングも容易であり、また、磁選による地金回収も問題なく行うことができる。
冷却・粉砕処理工程(A)で得られたスラグ粉砕物yは、含有する地金(Fe)分が少ない場合にはそのまま炭酸化処理工程(B)に送られてもよいが、通常は地金回収工程(C)に送られる。回転ドラム1から排出されたスラグ粉砕物yは粒度が十分に小さいため、そのままで磁選機などを用いて高効率の地金回収を行うことができる。
なお、炭酸化処理工程(B)を経たスラグ粉砕物yの形態は、処理前と変わりなくスラグ粒子が分離した状態にある形態のほかに、(1)複数のスラグ粒子が凝集して結合(炭酸カルシウムをバインダーとして結合)した形態、(2)複数(比較的多数)のスラグ粒子が造粒物状に結合(炭酸カルシウムをバインダーとして結合)した形態、のいずれであってもよい。
図3は、上記(1)の方式の一実施形態を示すもので、軸方向で傾きを有するロータリーキルン式の回転ドラム13内に、一端側(高所側のドラム端部)からスラグ粉砕物yを供給し、他端側(低所側のドラム端部)から炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガス(以下、便宜上「CO2含有ガス」という)を供給する。回転ドラム13内では、スラグ粉砕物yがドラム他端方向に移動しつつ、向流式にCO2含有ガスと接触して炭酸化処理がなされ、ドラム他端側から排出される。この方式では、処理後のスラグ粉砕物yは、スラグ粒子が凝集・結合したもの或いは造粒されたものが得られやすい。
また、流動層を用いる他の方式としては、例えば、流動層を形成するスラグ粉砕物yをCO2含有ガスに随伴させて処理容器外に排出し、サイクロンなどでスラグ粉砕物yを回収する方式などでもよい。
なお、炭酸化処理は、水分の蒸発を避けるために、100℃以下のスラグ粉砕物yに対して行われることが好ましい。
また、炭酸化処理によりガス中の炭酸ガス濃度が低減するので、COやH2などを含むガスの場合には結果的にガスのカロリーが高まることになる。したがって、例えば、鉄鋼製造プロセスで発生する副生ガスを用い、この炭酸化処理工程(B)でCO2濃度が低減した前記副生ガスを、燃料ガス又は還元ガスとして系外に供給することもできる。ここで、系外とは炭酸化処理のためのガス系統外という意味である。また、副生ガス(炭酸ガス含有ガス)として高炉ガスを用い、炭酸化処理によりCO2濃度が低減した高炉ガスを燃料ガス又は還元ガスとして高炉又は/及び他のガス使用設備に供給することもでき、これにより製鉄所内での省資源・省エネルギー化を促進できる。
なお、スラグ粉砕物yの水和処理は、処理の安定性の面から400℃以下の温度(スラグ粉砕物yの温度)で行うことが好ましい。本発明では、スラグ粉砕物yは冷却・粉砕処理工程(A)において500℃以下の温度で排出されるので、工程間での搬送等による温度低下を考慮すれば、ほぼ上記温度条件を満足することができる。
なお、その他の構成については、図1の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
路盤材、土工材、覆砂材(人工砂)、海域深掘部敷設材、海域深掘部穴埋め材、浚渫土砂改良材、土壌改良材、地盤改良材、舗装用原料、セメント原料、水和固化体用骨材(水和固化体には所謂水和硬化体も含まれる)などである。
本発明によれば、以下に示すように従来のスラグ処理・利材化に関連する課題を全て解決することができる。
精錬容器から排出された溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態で排出されたスラグをそのままスラグ処理設備に搬送し、回転ドラム1による処理だけで500℃以下のスラグ粉砕物yが得られ、かつエージング処理も不要となるので、従来のような「(排滓)→冷却作業→粉砕処理→エージング」という一連の工程に伴う高熱作業や粉塵作業が殆どなくなり、作業環境が大きく改善できる。
(2)処理コストや処理スペースの問題の解決
溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態のスラグを直接スラグ粉砕物yとし、且つ安定な炭酸化処理スラグとするため、従来のような「(排滓)→冷却作業→粉砕処理→エージング」が全く不要になり、大量に発生する製鋼スラグを低コストに製品化することができ、また、冷却作業ヤード、粉砕処理などのための仮置き場、エージングヤードなどのためのスペースも全く不要となる。
固相状態の微粉として生成する製鋼スラグでも問題なく処理し、製品化することができ、また、アルカリ分による問題も解消できる。
(4)地金回収に伴う問題の解決
回転ドラム1で得られたスラグ粉砕物yは、粉砕処理することなく地金回収することができ、地金の回収のための手間とコスト(設備コスト、処理コスト)を低減できる。
(5)熱エネルギー回収の問題の解決
回転ドラム1から蒸気を取り出し、その顕熱を回収できるので、実質的に溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態の製鋼スラグから相当量の顕熱回収を行うことができる。
製鋼スラグのエージングが全く不要になり、そのためのコストや専用スペースも不要になる。
(7)利材化した場合の環境問題の解決
炭酸化処理によりスラグ中のCaOが安定なCaCO3として固定されるため、土木材料などに用いた場合でも、スラグ中のアルカリ分によって高pHの溶出水が発生するのを防止できる。また、スラグがアルカリ分により膨張粉化することも防止できる。
本発明の第二の処理方法は、製鋼工程で発生し、未だ溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態にあるスラグを、金属ボール群が収容された回転ドラム内に注入し、スラグを回転ドラム内で転動する金属ボール群と接触させることで冷却するとともに、転動する金属ボール群による物理的作用により粉砕してスラグ粉砕物とする冷却・粉砕処理工程(A)を有し、この工程(A)で得られたスラグ粉砕物を、排煙脱硫剤、炭酸固化体用原料、水和固化体用骨材、水底改質材、水中土木材料の中から選ばれる1種以上のスラグ製品として出荷し又は使用するものである。また、好ましくは、前記冷却・粉砕処理工程(A)に続き、水を添加してスラグ粉砕物中のカルシウム分を水和させる水和工程(D)と、スラグ粉砕物から地金を回収する工程(C)のいずれか又は両方を有し、また、前記冷却・粉砕処理工程(A)の途中又は/及び冷却・粉砕処理工程(A)が完了した段階で回転ドラム内に水を注入し、回転ドラム内で発生した蒸気を取り出して顕熱回収を行う。
このような本発明の第二の処理方法で得られるスラグ製品は、アルカリ分を適度に含んでいるが、このアルカリ分を利用できる用途又はアルカリ分が含まれていても問題がない用途向けのスラグ製品とする。
本発明者らは、特に、脱硫スラグを冷却・粉砕工程(A)で処理して得られたスラグ粉砕物yが、排煙脱硫剤として高い脱硫性能を有していることを見出した。したがって、脱硫スラグのスラグ粉砕物yは、例えば、脱硫処理が必要な発生ガス(例えば、製鉄所内の焼結工場の発生ガスなど)の排煙脱硫剤として出荷し又は使用することが好ましい。
ここで、スラグ粉砕物yを原料とする炭酸固化体とは、水分を添加したスラグ粉砕物yを型枠などに充填し、その充填層に炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスを吹き込んで炭酸化処理することにより、生成した炭酸カルシウムをバインダーとして充填層全体を固結させたものである。
水中土木材料とは、水中の構造物(潜堤など)、基礎、基盤などを構成するための材料であり、スラグ粉砕物yを用いることにより波浪安定性にすぐれた構造物(潜堤など)、基礎、基盤を構成することができる。
また、スラグ粉砕物yを水和固化体用の骨材として用いる場合には、比較的塩基度が低いスラグを冷却・粉砕工程(A)で処理して得られたスラグ粉砕物yを水和工程(D)で処理したものが好ましい。
2 金属ボール群
3 内筒部
4 外筒部
5 隙間
6 端蓋
7 スラグ注入口
8 端蓋
9 スラグ排出口
10 水供給部
11 水供給管
12 蒸気回収部
13 回転ドラム
14 処理容器
15 供給装置
16 ガス供給導管
17 ガス排出導管
18 スラグ排出管
20 金属ボール
140 ガス分散板
141 空間
142 風箱
A 冷却・粉砕処理工程
B 炭酸化処理工程
C 地金回収工程
D 水和工程
x 溶融スラグ
y スラグ粉砕物
Claims (17)
- 製鋼工程で発生し、未だ溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態にあるスラグを、金属ボール群が収容された回転ドラム内に注入し、該スラグを回転ドラム内で転動する金属ボール群と接触させることで冷却するとともに、転動する金属ボール群による物理的作用により粉砕してスラグ粉砕物とする工程(A)と、
該工程(A)で得られたスラグ粉砕物を炭酸ガス又は炭酸ガス含有ガスと接触させ、スラグ粉砕物中に含まれる未炭酸化Caを炭酸ガスと反応させる工程(B)を有することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。 - 工程(B)を経たスラグ粉砕物をスラグ製品として出荷し又は使用することを特徴とする請求項1に記載の製鋼スラグの処理方法。
- さらに、工程(A)と工程(B)の間に、スラグ粉砕物から地金を回収する工程(C)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の製鋼スラグの処理方法。
- さらに、工程(A)と工程(B)の間に、水を添加してスラグ粉砕物中のカルシウム分を水和させる工程(D)を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 工程(A)の途中又は/及び工程(A)が完了した段階で、回転ドラム内に水を注入し、回転ドラム内で発生した蒸気を取り出して顕熱回収を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 工程(A)で得られるスラグ粉砕物が、粒径10mm以下の割合が80mass%以上の粒度を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- スラグ粉砕物が500℃以下の温度で回転ドラムから排出されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 工程(B)でスラグ粉砕物に接触させる炭酸ガス含有ガスが鉄鋼製造プロセスで発生する副生ガスであり、該工程(B)でCO2濃度が低減した前記副生ガスを、燃料ガス又は還元ガスとして系外に供給することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 副生ガスが高炉ガスであり、CO2濃度が低減した高炉ガスを燃料ガス又は還元ガスとして高炉又は/及び他のガス使用設備に供給することを特徴とする請求項8に記載の製鋼スラグの処理方法。
- スラグ粉砕物を、路盤材、土工材、覆砂材、海域深掘部敷設材、海域深掘部穴埋め材、浚渫土砂改良材、土壌改良材、地盤改良材、舗装用原料、セメント原料、水和固化体用骨材の中から選ばれる1種以上のスラグ製品として出荷し又は使用することを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 製鋼工程で発生し、未だ溶融状態、半溶融状態又は高温固相状態にあるスラグを、金属ボール群が収容された回転ドラム内に注入し、該スラグを回転ドラム内で転動する金属ボール群と接触させることで冷却するとともに、転動する金属ボール群による物理的作用により粉砕してスラグ粉砕物とする工程(A)を有し、
該工程(A)で得られたスラグ粉砕物を、排煙脱硫剤、炭酸固化体用原料、水和固化体用骨材、水底改質材、水中土木材料の中から選ばれる1種以上のスラグ製品として出荷し又は使用することを特徴とする製鋼スラグの処理方法。 - 製鋼工程で発生したスラグが脱硫スラグであり、工程(A)で得られたスラグ粉砕物を排煙脱硫剤として出荷し又は使用することを特徴とする請求項11に記載の製鋼スラグの処理方法。
- さらに、工程(A)に続き、スラグ粉砕物から地金を回収する工程(C)を有することを特徴とする請求項11又は12に記載の製鋼スラグの処理方法。
- さらに、工程(A)に続き、水を添加してスラグ粉砕物中のカルシウム分を水和させる工程(D)を有することを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 工程(A)の途中又は/及び工程(A)が完了した段階で、回転ドラム内に水を注入し、回転ドラム内で発生した蒸気を取り出して顕熱回収を行うことを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- 工程(A)で得られるスラグ粉砕物が、粒径10mm以下の割合が80mass%以上の粒度を有することを特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
- スラグ粉砕物が500℃以下の温度で回転ドラムから排出されることを特徴とする請求項11〜16のいずれかに記載の製鋼スラグの処理方法。
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---|---|---|---|---|
JP2011520756A (ja) * | 2008-05-21 | 2011-07-21 | ヒードン シン | 高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカー、その製造方法および前記クリンカーを含有する無機セメント |
JP2011195389A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 水素ガスの製造方法 |
WO2012175415A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-27 | Thyssenkrupp Polysius Ag | Verfahren sowie eine anlage zur herstellung eines hydraulischen oder latent hydraulischen stoffes |
JP2013537934A (ja) * | 2010-09-13 | 2013-10-07 | ポール ヴルス エス.エイ. | 冶金スラグの乾燥粒状化 |
JP2014505004A (ja) * | 2010-12-15 | 2014-02-27 | ポール ヴルス エス.エイ. | 冶金スラグの造粒 |
US9084999B2 (en) | 2010-08-26 | 2015-07-21 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Processing method and system for high-temperature solid steel slag |
JP2016042076A (ja) * | 2015-07-24 | 2016-03-31 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 放射性物質除去方法及び放射性物質除去システム |
US9368761B2 (en) | 2009-12-23 | 2016-06-14 | Merck Patent Gmbh | Compositions comprising organic semiconducting compounds |
CN111996389A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-27 | 刘会正 | 一种侧吹还原炉 |
CN113979653A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-28 | 沈阳建筑大学 | 一种钢渣胶凝材料及制备方法和应用 |
CN116332566A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-27 | 河北通华公路材料有限公司 | 一种钢渣原料的生产方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3688199B1 (en) | 2017-09-28 | 2024-02-14 | Arcelormittal | Method of continuous manufacturing of solidified steelmaking slag and associated device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53144491A (en) * | 1977-05-23 | 1978-12-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Slag treatment apparatus |
JPS6141884A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-28 | 住友金属工業株式会社 | 冶金滓の顕熱回収方法 |
JPH06329449A (ja) * | 1993-05-20 | 1994-11-29 | Nippon Steel Corp | スラグの地金回収方法 |
CN1318648A (zh) * | 2001-03-29 | 2001-10-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 双腔式滚筒钢渣处理装置 |
JP2003146712A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | Nippon Steel Corp | 溶融スラグの粒化設備の冷却方法 |
JP2005097076A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-04-14 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの安定化処理方法および安定化製鋼スラグ |
JP2005200234A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの処理方法 |
WO2006024231A1 (fr) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Appareil a tambour pour traiter les crasses |
-
2006
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53144491A (en) * | 1977-05-23 | 1978-12-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Slag treatment apparatus |
JPS6141884A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-28 | 住友金属工業株式会社 | 冶金滓の顕熱回収方法 |
JPH06329449A (ja) * | 1993-05-20 | 1994-11-29 | Nippon Steel Corp | スラグの地金回収方法 |
CN1318648A (zh) * | 2001-03-29 | 2001-10-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 双腔式滚筒钢渣处理装置 |
JP2003146712A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | Nippon Steel Corp | 溶融スラグの粒化設備の冷却方法 |
JP2005097076A (ja) * | 2003-06-09 | 2005-04-14 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの安定化処理方法および安定化製鋼スラグ |
JP2005200234A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの処理方法 |
WO2006024231A1 (fr) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Appareil a tambour pour traiter les crasses |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011520756A (ja) * | 2008-05-21 | 2011-07-21 | ヒードン シン | 高温溶融状態のスラグを用いた無機セメントクリンカー、その製造方法および前記クリンカーを含有する無機セメント |
US9368761B2 (en) | 2009-12-23 | 2016-06-14 | Merck Patent Gmbh | Compositions comprising organic semiconducting compounds |
JP2011195389A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 水素ガスの製造方法 |
US9084999B2 (en) | 2010-08-26 | 2015-07-21 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Processing method and system for high-temperature solid steel slag |
KR101562315B1 (ko) * | 2010-08-26 | 2015-10-30 | 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사 | 고온 고상 강 슬래그의 처리 장치 |
JP2013537934A (ja) * | 2010-09-13 | 2013-10-07 | ポール ヴルス エス.エイ. | 冶金スラグの乾燥粒状化 |
JP2014505004A (ja) * | 2010-12-15 | 2014-02-27 | ポール ヴルス エス.エイ. | 冶金スラグの造粒 |
WO2012175415A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-27 | Thyssenkrupp Polysius Ag | Verfahren sowie eine anlage zur herstellung eines hydraulischen oder latent hydraulischen stoffes |
JP2016042076A (ja) * | 2015-07-24 | 2016-03-31 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 放射性物質除去方法及び放射性物質除去システム |
CN111996389A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-27 | 刘会正 | 一种侧吹还原炉 |
CN113979653A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-01-28 | 沈阳建筑大学 | 一种钢渣胶凝材料及制备方法和应用 |
CN116332566A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-27 | 河北通华公路材料有限公司 | 一种钢渣原料的生产方法 |
CN116332566B (zh) * | 2023-02-15 | 2024-06-04 | 河北通华公路材料有限公司 | 一种钢渣原料的生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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