JP2014227333A - Grain-coarsening method for water-granulated slag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水砕スラグの粗粒化に適した水砕ノズルと水砕スラグの粗粒化方法に関する。 The present invention relates to a granulation nozzle suitable for granulating granulated slag and a granulating method for granulated slag.
自熔炉で「かわ」を製造した際の製錬滓である自熔炉スラグは、熔融状態にあるスラグに水を直接吹き付け、急冷凝固する事によって粒状化した水砕スラグとなる。
この水砕スラグの利用法の一つとして、サンドブラストの研磨剤への利用が挙げられる。これには、ブラスト時の衝突エネルギーを大きくするために、粗粒化した水砕スラグが適しているためである。
The self-smelting furnace slag, which is a smelter when producing “kawa” in the self-smelting furnace, becomes granulated granulated slag by spraying water directly on the molten slag and rapidly solidifying it.
One method of using the granulated slag is to use sandblast as an abrasive. This is because coarse granulated slag is suitable for increasing the collision energy during blasting.
熔融スラグの粗粒化に関しては、特許文献1に、熔融スラグの流れ幅方向に互いに隔離した複数の水噴射孔を設けた列を、上下3段以上、且つ上下に隣接する2列の各噴射孔の上下方向への投影が重ならないように配設したシャワー状の水砕スラグ製造用ノズルが提案されている。
しかし、このようなノズルに、水砕水速度を一定のまま、上下が隣接しない様に水噴出孔を確保しようとすると、その隣接する噴出孔の間隔分だけ水砕ノズル本体を大きくする必要があるという問題がある。そのため、水砕ノズルの設置箇所の空間的制限がある場合には設置できない問題点を抱えている。
Regarding the coarsening of the molten slag, in Patent Document 1, a row provided with a plurality of water injection holes separated from each other in the flow width direction of the molten slag is divided into two or more rows in the upper and lower rows and adjacent to the upper and lower rows. There has been proposed a shower-shaped granulated slag production nozzle arranged so that projections in the vertical direction of the holes do not overlap.
However, if the water spray holes are to be secured to such nozzles so that the water granulation speed is constant and the top and bottom are not adjacent to each other, it is necessary to enlarge the body of the water spray nozzle by the interval between the adjacent spray holes. There is a problem that there is. Therefore, there is a problem that cannot be installed when there is a spatial restriction of the location where the water-split nozzle is installed.
このような状況に鑑み本発明は、溶融スラグを水砕して水砕スラグを形成する際に、水砕スラグの粗粒化が容易に可能な水砕ノズルと、その水砕ノズルを用いた水砕スラグの粗粒化方法を提供するものである。 In view of such a situation, the present invention uses a granulated nozzle capable of easily granulating the granulated slag and the granulated nozzle when the molten slag is granulated to form the granulated slag. A method for coarsening granulated slag is provided.
本発明の第1の発明は、金属の製錬工程から排出される溶融スラグを水砕スラグとする水砕水を、その溶融スラグに噴出する水砕水ノズルであって、その水砕ノズル前面部に、水砕水ノズル前面部より突出して、3段に設けられた略矩形上の水砕水噴射口と、その水砕水噴射口の下方で、水砕ノズル前面部に開口された複数個の高圧水噴射孔を備えることを特徴とする水砕水ノズルである。 1st invention of this invention is the granulated water nozzle which spouts the granulated water which uses the molten slag discharged | emitted from the metal smelting process as granulated slag to the molten slag, Comprising: The front surface of the granulated nozzle The part is projected from the front part of the granulated water nozzle, and is provided with a three-tiered, roughly rectangular water spray nozzle, and a plurality of openings at the front part of the granulated nozzle below the water spray nozzle. A granulated water nozzle comprising a plurality of high-pressure water injection holes.
本発明の第2の発明は、製錬炉から排出される溶融状態のスラグを水砕樋において水砕水で水砕して粗粒化水砕スラグを形成する水砕化スラグの粗粒化方法であって、第1の発明に記載の水砕ノズルを用いて、水砕樋において水砕水を溶融状態のスラグに噴射して粗粒化水砕スラグを生成することを特徴とする水砕スラグの粗粒化方法である。 According to a second aspect of the present invention, the granulated granulated slag is formed by granulating molten slag discharged from a smelting furnace with granulated water in a granulated slag to form coarse granulated slag. A method of producing a coarse granulated granulated slag by injecting granulated water into a molten slag in a granulated slag using the granulated nozzle according to the first invention. This is a method of coarsening slag.
本発明の水砕ノズルによれば、容易にしかも安価にて、溶融スラグから粗大粒径の水砕スラグを製造可能であり、工業上顕著な効果を奏するものである。 According to the water granulation nozzle of the present invention, it is possible to produce a granulated water granulated slag having a large particle size from molten slag easily and at a low cost.
以下、本発明の水砕ノズルと、その水砕ノズルを使用した水砕スラグの粗粒化方法を説明する。
図1は自熔炉スラグフロー図で、自熔炉1により比重分離された自熔炉スラグ(S1)は、自熔炉1排出後、錬カン炉3を経由した後に、錬カン炉スラグ(S3)として排出される。
この錬カン炉スラグ(S3)は、熔融スラグの状態で錬カン樋4から、錬カン炉スラグ(S3)の落ち口の下に噴出口が据え付けられた水砕ノズル5から噴出される水砕水に向かって流れ落ちる。6は水砕樋で、水砕の終わった水砕水を受けて排出するものである。
この錬カン炉スラグ(S3)と水砕水(図1白抜き矢印)との衝突によって、熔融スラグが急冷凝固及び破砕されて水砕スラグを形成する。
Hereinafter, the granulating method of the granulated slag using the granulated nozzle of the present invention and the granulated nozzle will be described.
FIG. 1 is a flow diagram of a self-smelting furnace slag. The self-smelting furnace slag (S 1 ) separated by specific gravity by the self-smelting furnace 1 is discharged from the self-smelting furnace 1 and then passes through the smelting
This smelter furnace slag (S 3 ) is ejected from the smelter can 4 in a molten slag state, and from a granulating
Due to the collision between the smelting furnace slag (S 3 ) and the granulated water (the white arrow in FIG. 1), the molten slag is rapidly solidified and crushed to form a granulated slag.
図2は、水砕水を噴出する本発明の水砕ノズル5の外観斜視図である。
水砕ノズル5の前面部12より、高さH、突出して位置する噴出口10を、上下に重ねて3段有し、その噴出口の下方に複数の高圧水噴出孔11を備える。この高圧水噴出孔の個数、配置は、処理する溶融スラグの単位時間当たりの量、形成した水砕スラグや水砕水を受ける水砕樋の形状に合わせて適宜選択する。
FIG. 2 is an external perspective view of the granulating
From the
水砕ノズル5の前面部12より突出した位置に水砕水の噴出口を設けることにより、図2で示すように溶融スラグ(図1の錬カンスラグS3)が流れる、上方に位置する錬カン樋4の端より、溶融スラグが下方に流れ落ちて、水砕ノズルから噴出される水砕水により水砕される際に、水砕水が溶融スラグに当たる範囲、即ち水砕水の噴出範囲を収束させる効果を示し、上下に3段に備えられる噴出口の配置と相まって、溶融スラグの粗粒化をもたらすものである。
その前面部12よりの突出高さHは、前面部12より突出していれば良く、水砕ノズル5と錬カン樋4の端(溶融スラグの排出口)との位置関係から、落下してくる溶融スラグを被らない位置に噴出口10の先端があるように適宜選択すると良い。
A position projecting from the
The protrusion height H from the
本発明の水砕ノズルの使用に際しては、水砕水の噴出口が1段又は2段のノズルでは、水砕スラグの粗粒化を行うために水砕水量を減らし水砕水の流速を遅くすると、水による冷却効果が低下し熔融スラグが水砕樋上に溜まった結果、水蒸気爆発を起こす危険性があるのに対して、3段の水砕水の噴出口を備える本発明の水砕ノズルは、従来と同様の位置に設置し、その際、熔融スラグの流出方向と水砕水の流出方向が平行になるように設置する。また、熔融スラグを水砕水によって均等に冷却するため、水砕水を受ける水砕樋上を流れる水量が左右均等になるように、水砕ノズルの向きを設置する。 When the granulated nozzle of the present invention is used, if the nozzle of the granulated water has one or two stages, the amount of the granulated water is reduced and the flow rate of the granulated water is decreased in order to coarsen the granulated slag. Then, the cooling effect by water decreases, and the molten slag accumulates on the granulated slag. As a result, there is a risk of causing a steam explosion. Is installed at the same position as in the prior art so that the outflow direction of the molten slag is parallel to the outflow direction of the granulated water. In addition, in order to cool the molten slag evenly with the granulated water, the direction of the granulating nozzle is set so that the amount of water flowing on the granulated basin receiving the granulated water becomes equal on the left and right.
このように水砕ノズルを設置することにより、同一水量において水砕水の流速を低減でき、水砕水噴出口が1段又は2段のノズルに比べて水砕水量を調節する事によって水砕水の流速を制御可能な幅が広くなり、水蒸気爆発の危険性を大きく低減できる。
ただし、本発明においても水砕水量を減らし過ぎると、1段又は2段の水砕ノズルと同様水蒸気爆発の危険性があるため、その点には留意する必要がある。
なお、3段を超えて水砕水噴出口を設けても、個々の噴出口からの水砕水量は少なるためスラグの粗粒化の効果は、3段の場合に比べてあまり見られない。
By installing the water granulation nozzle in this way, the flow rate of the water for granulation can be reduced at the same amount of water, and the water granulation water outlet can adjust the amount of water for granulation as compared with the nozzle of one or two stages. The range in which the flow rate of water can be controlled is widened, and the risk of steam explosion can be greatly reduced.
However, in the present invention, if the amount of the granulated water is excessively reduced, there is a risk of a steam explosion as in the case of the one-stage or two-stage granulated nozzle.
Even if the granulated water spout is provided beyond three stages, the amount of granulated water from each spout is small, so the effect of slag coarsening is not much seen compared to the case of three stages. .
以下、本発明を実施例により詳述する。
図1に示す自溶炉フロー図に従って、水砕スラグの形成を、表1に示す条件で行った。
本発明の水砕ノズル使用前をCase1、本発明の水砕ノズル使用後をCase2として、水砕スラグの粒度分布と50%粒径を表1に示す。
なお粒度分布については、2.36mm、1.18mm、0.6mmの篩を用いて篩別を行った。また、50%粒径についてはロージン・ラムラー線図を用いて求めた。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
Granulated slag was formed under the conditions shown in Table 1 according to the flash furnace flow diagram shown in FIG.
Table 1 shows the particle size distribution and 50% particle size of the granulated slag, with Case 1 before using the water granulating nozzle of the present invention and
The particle size distribution was sieved using 2.36 mm, 1.18 mm, and 0.6 mm sieves. The 50% particle size was determined using a Rosin-Rammler diagram.
この表1から、Case1の場合に比べ、本発明の水砕ノズルを使用したCase2の場合の方が、0.6mm〜 −1.18mmの割合が減少、+2.36の割合が増加し、50%粒径が増加した。この際、水砕スラグ粒度を粗粒化する他の因子と考えられる、熔融スラグ量及び水砕水温度は、ほぼ一定の値になるようにした。
From Table 1, the ratio of 0.6 mm to −1.18 mm is decreased and the ratio of +2.36 is increased in the case of
実施例から本発明の水砕ノズルを用いることによって、水砕スラグが粗粒化している事が示された。これは、水砕水の流速が遅くなったことで、熔融スラグと水砕水が衝突する際の衝突エネルギーが低減された効果と、水砕水の噴出口を3段にしたことによって、熔融スラグが冷却される初期段階において与えられる衝突エネルギーが緩和された効果であると推定できる。 From the examples, it was shown that the granulated slag was coarsened by using the granulated nozzle of the present invention. This is because the flow velocity of the granulated water is slowed down, the impact energy when the molten slag collides with the granulated water is reduced, and the jet port of the granulated water is made into three stages, It can be estimated that the impact energy applied in the initial stage when the slag is cooled is a relaxed effect.
上記したように本発明の水砕スラグ粗粒化方法は、水砕スラグの製造設備を変えることなく、既設のものを用い水砕ノズルを変更するだけであるため容易に、また水蒸気爆発のリスクを低減し、水砕スラグの利用用途に応じて水砕スラグの粒径を粗粒化する事が可能である。 As described above, the granulated slag coarsening method of the present invention can be easily performed without changing the production equipment of the granulated slag, and the existing one is simply changed and the risk of steam explosion. It is possible to reduce the particle size of the granulated slag according to the use application of the granulated slag.
1 自熔炉
2 自熔炉カン樋
3 錬カン炉
4 錬カン炉カン樋
5 水砕ノズル
6 水砕樋
10 水砕水噴出口
11 高圧水噴出孔
12 前面部(水砕ノズル)
S1 自溶炉スラグ(溶融スラグ)
S3 錬カン炉スラグ(溶融スラグ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-
S 1 flash furnace slag (molten slag)
S 3 smelting Kang furnace slag (molten slag)
Claims (2)
前記水砕ノズル前面部に、
前記水砕水ノズル前面部より突出して、3段に設けられた略矩形上の水砕水噴射口と、
前記水砕水噴射口の下方で、前記水砕ノズル前面部に開口された複数個の高圧水噴射孔を備えることを特徴とする水砕水ノズル。 A granulated water nozzle that ejects granulated water into the molten slag, using the molten slag discharged from the metal smelting process as the granulated slag,
In the front part of the granulated nozzle,
Protruding from the front surface of the water granulated water nozzle, a water spray port on a substantially rectangular shape provided in three stages,
A granulated water nozzle, comprising a plurality of high-pressure water ejection holes opened in the front surface of the granulated nozzle below the water granulated water ejection port.
請求項1記載の水砕ノズルを用いて、前記水砕樋において水砕水を溶融状態のスラグに噴射して粗粒化水砕スラグを生成することを特徴とする水砕スラグの粗粒化方法。 A granulated method of granulated slag in which molten slag discharged from a smelting furnace is granulated with granulated water in granulated slag to form coarse granulated slag,
Coarse granulated slag characterized by using the granulated nozzle according to claim 1 to produce granulated granulated slag by injecting granulated water into molten slag in the granulated slag. Method.
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