JP2008291293A - 電気炉製鋼用加炭材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリンカーを用いて電気炉製鋼用加炭材を製造する方法を提供する。
【解決手段】電炉ダストから亜鉛等を回収した後、副生するクリンカーを粉砕してクリンカー粉とし、クリンカー粉に炭材粉を混合して炭材含有クリンカー粉とし、次いで炭材含有クリンカー粉を所定の形状に成形して固形化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気炉で発生するダスト（以下、電炉ダストという）から亜鉛や鉛等を回収した残滓（いわゆるクリンカー）を用いて電気炉製鋼用加炭材を製造する方法に関するものである。

一般に、電炉ダストの中には25質量％程度の亜鉛等が含まれており、種々の装置（たとえばウェルツキルン等）を用いて亜鉛等を回収して再利用している。一方、電炉ダストから亜鉛等を回収した残渣はクリンカーと呼ばれており、過去にはセメント用鉄源あるいは埋め立て等の土木工事に使用されていた。しかし現在では採算性や環境基準が厳しくなった等の原因により、これらの用途に使用されていない。そこで、クリンカーの有効な活用方法の検討が急務となっている。

たとえば、クリンカーを粉砕して磁力選別する技術が知られている。この技術は、金属鉄を磁石に吸着させることによって、金属鉄を回収するものである。クリンカーには金属鉄が25質量％程度含まれており、この金属鉄をクリンカーから分離して回収し、電気炉にて鉄原料として使用すれば、資源の有効再利用としての効果が得られる。
しかし金属鉄を回収した後のクリンカーは、埋め立て等の土木工事に使用できないので産業廃棄物として処分せざるを得ず、処理コストの増大を招く。

本発明は上記のような問題を解消し、クリンカーを用いて電気炉製鋼用加炭材を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明は、電炉ダストから亜鉛等を回収した後、副生するクリンカーを粉砕してクリンカー粉とし、クリンカー粉に炭材粉を混合して炭材含有クリンカー粉とし、次いで炭材含有クリンカー粉を所定の形状に成形して固形化する電気炉製鋼用加炭材の製造方法である。
本発明の電気炉製鋼用加炭材の製造方法においては、クリンカー粉から金属鉄含有量の大きい重クリンカー粉を分離回収し、重クリンカー粉に炭材粉を混合して炭材含有クリンカー粉とすることが好ましい。また炭材粉は、コークス粉，電極屑，黒鉛屑，ヤシ殻系炭粉，モミ殻系炭粉，木炭粉および竹炭粉のうちの１種または２種以上であることが好ましい。

本発明によれば、クリンカーを用いて電気炉製鋼用加炭材を製造することができる。

本発明を適用してクリンカーから電気炉製鋼用加炭材を製造する手順を説明する。
まず、粉砕機を用いてクリンカーを粉砕する。粉砕機の型式は特に限定せず、従来から知られている粉砕機（たとえばハンマーミル，ボールミル等）を使用する。粉砕して得られたクリンカーの粉体を、原材料のクリンカーと区別するために、クリンカー粉と記す。ここで、クリンカー粉とは、金属鉄の粒子（あるいは金属鉄を含有する粉体）とスラグ成分の粉体との混合物である。

あるいは、クリンカーから金属鉄を分離回収し、金属鉄含有量の大きい重クリンカー粉としても良い。金属鉄を分離回収する際には、比重選別や磁力選別等の従来から知られている技術を使用するのが好ましい。
金属鉄を分離回収せずにクリンカーを粉砕したクリンカー粉を用いて、後述する手順で製造した電気炉製鋼用加炭材は、加炭材としての機能を有する。一方、金属鉄を分離回収した金属鉄含有量の大きい重クリンカー粉を用いて製造した電気炉製鋼用加炭材は、加炭材としての機能に加えて鉄源としての機能を有する。

このようにして得られたクリンカー粉に炭材粉を混合する。クリンカー粉と炭材粉との混合物を炭材含有クリンカー粉と記す。ここで炭材粉とは、炭素を含有する物質の粉体を指し、具体的にはコークス粉，電極屑，黒鉛屑，ヤシ殻系炭粉，モミ殻系炭粉，木炭粉および竹炭粉の中から適宜選択して使用するのが好ましい。これらの炭材粉は、各々単体で使用しても良いし、あるいは２種以上を併用しても良い。

次いで、炭材含有クリンカー粉を所定の形状に成形して固形化する。炭材含有クリンカー粉の成形は、特定の手段に限定せず、従来から知られている技術を使用する。たとえば、ドラム型造粒機やディスク型造粒機を用いて造粒する技術，型枠に炭材含有クリンカー粉を充填して加圧する技術等の中から適宜選択して使用する。ここで固形化とは、成形した後、電気炉で使用するまで貯蔵あるいは搬送する間に崩壊しないような強度を成形体に付与することを指す。

電気炉ダストから副生したクリンカーをハンマーミルで粗粉砕して粒径１mm以下のクリンカー粉とした。なお、クリンカー中に存在する金属鉄は28質量％であった。炭材粉としてコークス粉をクリンカー粉に混合して、炭材含有クリンカー粉を得た。なおクリンカー粉とコークス粉の混合比率は、質量比でクリンカー粉：コークス粉＝85：15とした。この炭材含有クリンカー粉をドラム型造粒機にて造粒して、電気炉製鋼用加炭材を製造した。これを発明例１とする。

また発明例１と同様に、電気炉ダストから副生したクリンカーをハンマーミルで粗粉砕してクリンカー粉とし、さらにカッターミルで粒径50μｍ（マイクロメートル）以下に微粉砕した。なお、クリンカー中に存在する金属鉄は28質量％であった。
このようにして得られたクリンカー粉の比重選別を行ない、重クリンカー粉と軽クリンカー粉とを分離した。その収率は、重クリンカー粉：軽クリンカー粉＝４：６であり、重クリンカー粉中に存在する金属鉄は56質量％であった。なお、比重分離は遠心分離を採用した。

次に、この重クリンカー粉に炭材粉を添加して混合した。なお炭材粉としてコークス粉を使用し、その混合比率は質量比でクリンカー粉：コークス粉＝85：15とした。この炭材含有クリンカー粉をドラム型造粒機にて造粒して、電気炉製鋼用加炭材を製造した。これを発明例２とする。
電気炉の操業において、発明例１，２の電気炉製鋼用加炭材を各々７〜８チャージ連続して使用した。その結果、発明例１は電気炉の操業において加炭効果が十分あることが確認され、発明例２は鉄源としての効果も十分であることが確認された。

実施例の手順を示すフロー図である。

Claims (3)

1. 電炉ダストから亜鉛等を回収した後、副生するクリンカーを粉砕してクリンカー粉とし、前記クリンカー粉に炭材粉を混合して炭材含有クリンカー粉とし、次いで前記炭材含有クリンカー粉を所定の形状に成形して固形化することを特徴とする電気炉製鋼用加炭材の製造方法。
2. 前記クリンカー粉から金属鉄含有量の大きい重クリンカー粉を分離回収し、前記重クリンカー粉に前記炭材粉を混合して前記炭材含有クリンカー粉とすることを特徴とする請求項１に記載の電気炉製鋼用加炭材の製造方法。
3. 前記炭材粉が、コークス粉、電極屑、黒鉛屑、ヤシ殻系炭粉、モミ殻系炭粉、木炭粉および竹炭粉のうちの１種または２種以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気炉製鋼用加炭材の製造方法。

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