JP2009007645A - 含金属副産物の造粒物製造方法および造粒設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属材の製造工程で発生した含金属副産物に、同じく製造工程で発生したダストを20重量%以上の割合となるように造粒設備に装入し、水分を加えて転動造粒する。造粒設備で転動造粒された全ての造粒物の内、取扱い性が良好な粒径5mm以上の造粒物が得られる。また得られた造粒物は、運搬等に際して崩壊することのない強度を有する。しかも、転動造粒する造粒設備は構成が簡単でコストは低廉であるから、造粒物の製造コストも低廉に抑えることができる。
【選択図】図2
Description
鋼材製造工程で発生した含金属副産物と、ダストとを混合し、ダストを20重量%以上包含すると共に、水分率が4重量%〜15重量%の範囲にある混合物を転動造粒することで、造粒物を製造することを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、ダストを20重量%以上の割合で含金属副産物に混合すると共に、混合物の水分率を4重量%〜15重量%の範囲にすることで、バインダーとしてプラスチックを用いることなく含金属副産物を転動造粒で造粒することができ、製造コストを低廉に抑えることができる。
鋼材製造工程で発生した含金属副産物と、ダストと、凝集材とを混合し、水分率が4重量%〜15重量%の範囲にある混合物を転動造粒することで、造粒物を製造することを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、含金属副産物にダストと凝集材を混合すると共に、混合物の水分率を4重量%〜15重量%の範囲にすることで、バインダーとしてプラスチックを用いることなく含金属副産物を転動造粒で造粒することができ、製造コストを低廉に抑えることができる。しかも、凝集材の凝集効果によって、粒径が大きく取扱い性が良好な造粒物を製造することができる。
請求項3に係る発明によれば、粒径が大きな含金属副産物を多く含んでいても造粒物を形成し得る。
請求項4に係る発明によれば、細かなダストを用いることにより、造粒性が向上する。
請求項1〜4の何れか一項に記載の含金属副産物の造粒物製造方法に用いられる造粒設備であって、
鋼材製造工程で発生する含金属副産物、ダストおよび添加材や水が装入される円筒形状の処理槽と、
前記処理槽の半径方向に延在する一側部から該一側部に対向する他側部へ向けて処理槽の底面から離間する傾斜姿勢で該処理槽の内部に設置され、処理槽の中心を軸として前記一側部を回転方向前側とした正方向と前記他側部を回転方向前側とした逆方向とに回転するブレードと、
前記ブレードと共に前記処理槽の中心を軸として該処理槽の内部を正逆方向に回転しつつ、該ブレードの正方向と同一方向に自転するロータと、
前記ロータの自転速度、前記ブレードの回転方向および回転速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
造粒初期段階で、前記ブレードを第1回転速度で逆方向に回転すると共に、前記ロータを第1自転速度で回転し、
造粒中期段階で、前記ブレードを前記第1回転速度より高速に設定した第2回転速度で正方向に回転すると共に、前記ロータを前記第1自転速度より低速に設定した第2自転速度で回転し、
造粒終期段階で、前記ブレードを前記第2回転速度で正方向に回転すると共に、前記ロータを前記第2自転速度より低速に設定した第3自転速度で回転するように制御することを特徴とする。
請求項5に係る発明によれば、造粒物の形成段階に合わせて、ブレードの回転方向および回転速度、ロータの自転速度を調節することで、粒径が大きい含金属副産物を含んでいても、転動造粒により造粒物を形成することができる。特に、造粒初期段階で処理槽底面とブレードとの間で含金属副産物を破砕して、造粒物の核を形成しているので、他に凝固剤や吸着剤等を添加しなくても、粒径が大きい含金属副産物から造粒物を形成することができる。しかも、含金属副産物の破砕、混合、混練および造粒を1つの設備で行なうことが可能であって設備を軽減できるから、含金属副産物から造粒物を形成するために要するコストを低減し得る。更に、得られた造粒物は、凝固剤や吸着剤等の作用により表面的に固められたものではなく、転動造粒における粒同士の吸着および圧密化の繰返しによって形成されるので、強度に優れている。従って、得られた造粒物は、分解しにくく、優れた取扱い性を有しており、搬送途中での崩壊を抑制できるから、含金属副産物の再利用効率を向上し得る。
請求項6に係る発明によれば、含金属副産物が接触する部分を耐摩耗性材料で構成してあるから、含金属副産物を使用する際の摩耗や損傷を抑制でき、設備の寿命を向上できる。
実施例1の含金属副産物の造粒物製造方法について、含金属副産物として、一般特殊鋼系の製造工程で発生した、Fe:67重量%を主成分とするスカーフスケールおよびFe:69重量%を主成分とする酸化スケールを用いると共に、ダストとして同じく一般特殊鋼系の製造工程で発生した、Fe:25重量%を主成分とする精錬炉ダストを用い、還元材としてSiCを7重量%、水分を10重量%で混合する前提で、図11に示す混合割合で含金属副産物およびダストを混合した第1発明例1〜5の原料およびダストの混合割合を20重量%より少なくした比較例1,2の原料を転動造粒して得た造粒物につき、製造された造粒物全体に対する粒径5mm以上の造粒物の割合を、図12に示す。前述した造粒設備30を用い、処理槽32に含金属副産物、ダストおよび還元材を装入し、90秒間の造粒初期段階を行なった後、水を加えて造粒中期段階を60秒間、造粒終期段階を180秒間行なうことで造粒物を転動造粒した。ここで、第1回転速度が7rpmで、第2回転速度が11rpmに設定され、第1自転速度が241rpmで、第2自転速度が162rpmで、第3自転速度が110rpmに設定される。また製造された造粒物の圧潰強度を図13に示すと共に、造粒物の落下強度を図14に示す。なお、圧潰強度は、一軸の圧縮測定器を用いて造粒物が破壊する時の最大圧縮荷重で示し、落下強度は、2mの高さからコンクリート床に造粒物を自由落下させた時の未破壊率で示す。
実施例2の含金属副産物の造粒物製造方法について、実験例1で用いたと同じ組成の一般特殊鋼系の含金属副産物およびダストを用い、還元材としてSiC、凝集材としてPACを用いると共に、水分を10重量%で混合する前提で、図16に示す混合割合とした第2発明例1および第2発明例2の原料を転動造粒した造粒物につき、製造された造粒物全体に対する粒径5mm以上の造粒物の割合および圧潰強度を測定した結果を、図17に示す。また凝集材として、ベントナイトを用いた第2発明例3、セメントを用いた第2発明例4、生石灰を用いた第2発明例5およびでん粉を用いた第2発明例6の各実験結果を、図17に示す。但し、第2発明例3〜6の各素材の混合割合は、図16に示す。なお、図17に示す各例の実験結果において、棒グラフで示す粒径が5mm以上のもののうち、10mmより大きい粒径の割合部分にハッチングを付した。また、圧潰強度は、実験例1と同じ方法で測定した。
(1)実施例では、造粒設備で形成した造粒物および造粒物に至っていない未造粒物を整粒設備で成長させたが、整粒設備を省くこともできる。
(2)実施例の整粒設備は、両端面に開口部を夫々設けたが、造粒物の取出し側の開口部は、他方の側端面側に偏倚した位置の周面(側部)に設けてもよい。
52a 一側部,52b 他側部,56 ロータ,68 制御手段
Claims (6)
- 鋼材製造工程で発生した含金属副産物と、ダストとを混合し、ダストを20重量%以上包含すると共に、水分率が4重量%〜15重量%の範囲にある混合物を転動造粒することで、造粒物を製造する
ことを特徴とする含金属副産物の造粒物製造方法。 - 鋼材製造工程で発生した含金属副産物と、ダストと、凝集材とを混合し、水分率が4重量%〜15重量%の範囲にある混合物を転動造粒することで、造粒物を製造する
ことを特徴とする含金属副産物の造粒物製造方法。 - 前記含金属副産物は、1mm以上の粒径の割合が70重量%以上の範囲にある請求項1または2記載の含金属副産物の造粒物製造方法。
- 前記ダストは、0.5mm以下の粒径の割合が95重量%以上の範囲にある請求項1〜3の何れか一項に記載の含金属副産物の造粒物製造方法。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載の含金属副産物の造粒物製造方法に用いられる造粒設備であって、
鋼材製造工程で発生する含金属副産物、ダストおよび添加材や水が装入される円筒形状の処理槽(32)と、
前記処理槽(32)の半径方向に延在する一側部(52a)から該一側部(52a)に対向する他側部(52b)へ向けて処理槽(32)の底面(32c)から離間する傾斜姿勢で該処理槽(32)の内部に設置され、処理槽(32)の中心を軸として前記一側部(52a)を回転方向前側とした正方向と前記他側部(52b)を回転方向前側とした逆方向とに回転するブレード(52)と、
前記ブレード(52)と共に前記処理槽(32)の中心を軸として該処理槽(32)の内部を正逆方向に回転しつつ、該ブレード(52)の正方向と同一方向に自転するロータ(56)と、
前記ロータ(56)の自転速度、前記ブレード(52)の回転方向および回転速度を制御する制御手段(68)とを備え、
前記制御手段(68)は、
造粒初期段階で、前記ブレード(52)を第1回転速度で逆方向に回転すると共に、前記ロータ(56)を第1自転速度で回転し、
造粒中期段階で、前記ブレード(52)を前記第1回転速度より高速に設定した第2回転速度で正方向に回転すると共に、前記ロータ(56)を前記第1自転速度より低速に設定した第2自転速度で回転し、
造粒終期段階で、前記ブレード(52)を前記第2回転速度で正方向に回転すると共に、前記ロータ(56)を前記第2自転速度より低速に設定した第3自転速度で回転するように制御する
ことを特徴とする含金属副産物の造粒物製造方法に用いられる造粒設備。 - 前記処理槽(32)の前記含金属副産物が接触する部分、前記ブレード(52)および前記ロータ(56)を耐摩耗性金属材料で構成した請求項5記載の含金属副産物の造粒物製造方法に用いられる造粒設備。
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