JP2022137928A - Granule and method for producing granule - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、造粒物および造粒物の製造方法に関する。 The present invention relates to a granule and a method for producing the granule.
近年、スラグやダストを含む廃耐火物の廃棄先の減少や廃棄コストの上昇、および製鉄用副原料の価格上昇により、これらの廃材をリサイクルする需要が高まっている。リサイクル先としては、例えば耐火物補修材、および造滓材またはスラグフォーミング鎮静剤のような精錬炉投入副原料などが知られている。このようなリサイクルに関する技術として、特許文献1には、耐火物のブロックを破砕し、必要に応じて篩い分けを行い、粒度を所定の範囲に調整した後、そのまま、製鋼精錬工程で発生するスラグフォーミングの鎮静剤として使用する技術が記載されている。また、特許文献2には、MgOを主成分とする廃耐火物を5mm以下に粉砕し、バインダーおよび水を添加および混練しブリケット状に成形してスラグ濃度調整剤を製造する技術が記載されている。
In recent years, the demand for recycling these waste materials has increased due to the decrease in disposal destinations of waste refractories containing slag and dust, the increase in disposal costs, and the increase in the price of auxiliary raw materials for iron manufacturing. Known recycling destinations include, for example, refractory repair materials and smelting furnace input auxiliary materials such as slag forming materials or slag foaming pacifiers. As a technology related to such recycling,
しかしながら、廃耐火物やスラグ、ダストなどの原料が微粉状である場合、耐火物補修材としてのリサイクルは難しい。また、特許文献1に記載されたように廃耐火物を精錬炉投入副原料として使用する場合は、比較的大きな粒径の廃耐火物が用いられる。廃耐火物やスラグ、ダストなどを微粉状のまま投入した場合は、炉内で発生するガス流によって巻き上げられ、排ガスとともに排出される割合が高くなる結果、十分な効果が得られないためである。特許文献2に記載されたように微粉状の原料をブリケット状に成形すれば精錬炉投入副原料として利用可能になるが、ブリケットの成形では混練された原料を型枠に入れて圧縮する工程が必要になるため、必ずしも生産効率が高いとはいえない。
However, when raw materials such as waste refractories, slag, and dust are in the form of fine powder, it is difficult to recycle them as refractory repair materials. Moreover, when using waste refractories as an auxiliary raw material to be charged into a refining furnace as described in
そこで、本発明は、微粉状原料のリサイクルを高い生産効率で可能にする、造粒物および造粒物の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a granule and a method for producing the granule that enables recycling of finely powdered raw materials with high production efficiency.
[1]廃耐火物、スラグまたはダストの少なくともいずれかを含む原料によって形成され、粒度分布が5mm以上50mm未満であり、圧壊強度が35kgf以上70kgf以下である造粒物。
[2]バインダーとしてポルトランドセメントが添加されている、[1]に記載の造粒物。
[3][1]または[2]に記載の造粒物を50質量%以上含有するスラグフォーミング鎮静剤。
[4][1]または[2]に記載の造粒物を50質量%以上含有する造滓材。
[5]廃耐火物、スラグまたはダストの少なくともいずれかを含む原料にバインダーおよび水を添加して混練物を生成する工程と、混練物を非圧縮成形して造粒物を生成する工程と、造粒物を粒度分布が5mm以上50mm未満になるように篩分けする工程とを含む造粒物の製造方法。
[6]原料含水率と添加水分率との合計が13質量%以上16質量%以下になるように原料に水を添加する、[5]に記載の造粒物の製造方法。
[7]バインダーはポルトランドセメントである、[5]または[6]に記載の造粒物の製造方法。
[8]混練物を生成する工程は、1分間以上の空混練工程を含む、[5]から[7]のいずれか1項に記載の造粒物の製造方法。
[9]造粒物を生成する工程は、造粒機のアーム回転方向を反転させる工程を含む、[5]から[8]のいずれか1項に記載の造粒物の製造方法。
[10]2日間以上の乾燥工程をさらに含む、[5]から[9]のいずれか1項に記載の造粒物の製造方法。
[1] A granule made of a raw material containing at least one of waste refractories, slag and dust, having a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm and a crushing strength of 35 kgf or more and 70 kgf or less.
[2] The granules according to [1], in which portland cement is added as a binder.
[3] A slag foaming sedative containing 50% by mass or more of the granules according to [1] or [2].
[4] A slag-forming material containing 50% by mass or more of the granules according to [1] or [2].
[5] A step of adding a binder and water to a raw material containing at least one of waste refractories, slag or dust to produce a kneaded product, a step of non-compression molding the kneaded product to produce granules, and sieving the granules so that the particle size distribution is 5 mm or more and less than 50 mm.
[6] The method for producing granules according to [5], wherein water is added to the raw material so that the total of the raw material moisture content and the added moisture content is 13% by mass or more and 16% by mass or less.
[7] The method for producing granules according to [5] or [6], wherein the binder is Portland cement.
[8] The method for producing granules according to any one of [5] to [7], wherein the step of producing the kneaded product includes an empty kneading step for 1 minute or longer.
[9] The method for producing granules according to any one of [5] to [8], wherein the step of producing granules includes a step of reversing the direction of arm rotation of the granulator.
[10] The method for producing the granules according to any one of [5] to [9], further including a drying step for two days or longer.
上記の構成によれば、廃耐火物、スラグまたはダストの少なくともいずれかを含む原料について、原料が微粉状であっても所定の粒度および強度を有する造粒物に加工することによって、例えば精錬炉投入副原料などとしてリサイクルすることが可能になる。造粒物を非圧縮成形で形成するため、例えば圧縮成形によって造粒物を形成する場合に比べて生産効率を向上させることができる。 According to the above configuration, the raw material containing at least one of waste refractories, slag, and dust is processed into granules having a predetermined particle size and strength even if the raw material is finely powdered, for example, a smelting furnace It becomes possible to recycle as an input auxiliary material. Since the granules are formed by non-compression molding, production efficiency can be improved compared to the case where the granules are formed by compression molding, for example.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、割合を示す%は、別途記載がない限り質量%を意味する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description. In addition, % indicating a ratio means % by mass unless otherwise specified.
本発明の実施形態では、廃耐火物、スラグまたはダストの少なくともいずれかを含む微粉状の原料から造粒物を製造する。本実施形態で用いられる原料は、例えば使用済みのアルミナ系耐火物とスラグとの混合物、または使用済みのドロマイトれんが屑とステンレスダストとの混合物であるが、これらの例には限られない。微粉状とは、粒径が5mm未満であることを意味するが、原料のすべてが微粉状でなくてもよく、微粉状ではない、すなわち粒径が5mm以上の原料が微粉状の原料とともに用いられてもよい。 In an embodiment of the present invention, granules are produced from finely powdered raw materials containing at least one of waste refractories, slag and dust. The raw material used in the present embodiment is, for example, a mixture of used alumina-based refractories and slag, or a mixture of used dolomite brick chips and stainless steel dust, but is not limited to these examples. Finely powdered means that the particle size is less than 5 mm, but not all of the raw materials are finely powdered. may be
本実施形態では、廃耐火物、スラグまたはダストの少なくともいずれかを含む原料の粒度分布を改善して、精錬炉への投入を可能にするとともに生産効率を向上させるために、バインダーとしてセメントおよび水を使用して原料をペレット状に成形する。ここで、ブリケットおよびペレットはいずれも造粒物であるが、ブリケットは圧縮成形された造粒物であり、ペレットは非圧縮成形された造粒物であるという点で異なる。つまり、本実施形態で原料をペレット状に成形する工程には、圧縮の工程は含まれない。これによって、本実施形態では、例えば原料を圧縮成形によってブリケット状にする場合に比べて生産効率を向上させることができる。なお、製造された造粒物が非圧縮成形されたペレットであることは、後述するように圧縮成形されたブリケットとの強度の違いによって識別することができる。 In this embodiment, cement and water are used as binders in order to improve the particle size distribution of raw materials containing at least one of waste refractories, slag and dust so that they can be put into a smelting furnace and improve production efficiency. is used to form the raw material into pellets. Here, briquettes and pellets are both granules, but differ in that briquettes are compression-molded granules and pellets are non-compression-molded granules. In other words, the step of forming the raw material into pellets in this embodiment does not include the step of compression. As a result, in the present embodiment, the production efficiency can be improved as compared with, for example, the case where the raw material is formed into briquettes by compression molding. The fact that the manufactured granules are non-compression-molded pellets can be identified by the difference in strength from compression-molded briquettes, as will be described later.
図1は、精錬炉投入副原料として使用されるペレットの最適な粒度分布について説明するための写真である。本発明者らは、原料をペレット状に成形して精錬炉投入副原料として利用するにあたり、最適な粒度分布を特定するための実験を行った。実験には使用済みの耐火物とスラグとの混合物をペレット状に成形したものを、3段階の粒度分布に篩分けしたものを用いた。図1(a)に示す例では粒度dが5mm未満、図1(b)に示す例では粒度dが5mm以上25mm未満、図1(c)に示す例では粒度dが30mm以上50mm未満である。3種類のペレットを転炉で各々30チャージ程度、スラグフォーミング鎮静剤として使用した結果を表1に示す。 FIG. 1 is a photograph for explaining the optimum particle size distribution of pellets used as an auxiliary material to be charged into a smelting furnace. The inventors of the present invention conducted an experiment to determine the optimum particle size distribution when molding the raw material into pellets and using it as an auxiliary raw material to be charged into the refining furnace. In the experiment, a mixture of used refractories and slag was formed into pellets, and the pellets were sieved into three stages of particle size distribution. In the example shown in FIG. 1(a), the particle size d is less than 5 mm, in the example shown in FIG. 1(b), the particle size d is 5 mm or more and less than 25 mm, and in the example shown in FIG. 1(c), the particle size d is 30 mm or more and less than 50 mm. . Table 1 shows the results of using three types of pellets as a slag foaming suppressant for about 30 charges each in a converter.
転炉ではスラグフォーミングの鎮静が不十分だと出鋼が1回では完了せずに再度の出鋼が必要になるため、1チャージあたりの平均出鋼回数で鎮静剤のスラグ鎮静効果を評価することができる。表1に示された結果において、粒度dが5mm未満の場合は平均出鋼回数が1.8回であり、ほとんどのチャージで2回以上の出鋼が必要になっている。これに対して、粒度dが5mm以上25mm未満、および粒度dが30mm以上50mm未満の場合には平均出鋼回数が1.1回であり、ほとんどのチャージで1回で出鋼が完了している。この結果から、粒度dが5mm未満の場合には、スラグフォーミング鎮静剤として投入されたペレットの大部分がガス流によって巻き上げられて湯面に到達せず、スラグ鎮静効果が不十分であることがわかる。従って、本実施形態では、粒度分布が5mm以上50mm未満の造粒物が得られるようにペレットの製造条件を最適化する。 In a converter, if the slag foaming is not sufficiently calmed down, tapping will not be completed in one time and tapping will need to be repeated. be able to. In the results shown in Table 1, when the grain size d is less than 5 mm, the average number of times of tapping is 1.8 times, and most of the charges require tapping twice or more. On the other hand, when the grain size d is 5 mm or more and less than 25 mm, and when the grain size d is 30 mm or more and less than 50 mm, the average number of times of tapping is 1.1 times, and tapping is completed in one time in most charges. there is From this result, when the particle size d is less than 5 mm, most of the pellets put in as a slag foaming calming agent are swirled up by the gas flow and do not reach the molten steel surface, and the slag calming effect is insufficient. Recognize. Therefore, in the present embodiment, the pellet production conditions are optimized so as to obtain granules having a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm.
本実施形態において、造粒物としてペレットを製造する方法は、原料にバインダーおよび水を添加して混練物を生成する工程と、混練物を非圧縮成形してペレットを生成する工程と、ペレットを粒度分布が5mm以上50mm未満になるように篩分けする工程とを含む。ペレットの製造条件の最適化にあたっては、篩分けする工程において粒度分布が5mm以上50mm未満のペレットの歩留まりが十分に高くなるように、混練および造粒の工程における製造条件を検討した。 In the present embodiment, the method for producing pellets as a granulated product includes the steps of adding a binder and water to raw materials to produce a kneaded product, non-compression molding the kneaded product to produce pellets, and producing pellets. and sieving so that the particle size distribution is 5 mm or more and less than 50 mm. In optimizing the pellet production conditions, the production conditions in the kneading and granulation steps were studied so that the yield of pellets having a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm was sufficiently high in the sieving step.
表2に、検討例におけるペレットの製造条件を示す。No.1~No.9のそれぞれにおいて、使用した原料は使用済みのアルミナ系耐火物とスラグとの混合物であり、原料の粒度は5mm未満である。ペレットの成形には混練機および造粒機の機能を備えたペレタイザー(ペレガイア(登録商標)ミキサー)を使用し、原料とバインダーおよび水との混練ならびに造粒を一連の工程として実施した。バインダーとしてはポルトランドセメントを使用し、バインダー量(原料に対する外掛け)を5%~15%の範囲で変化させた。また、水分添加量は原料含水率と添加水分率との合計である合計含水率によって設定し、合計含水率を12%~17%の範囲で変化させた。ここで、含水率はバインダーを含まない原料および水について算出される。混練工程における空混練、すなわち水を添加する前のバインダーと原料との事前混練は、通常は15秒間で実施されるが、No.6およびNo.9では1分間で実施した。また、ペレガイア(登録商標)ミキサーにおける造粒時のアームの回転については、通常の場合は1方向に一定の速度で回転させるが、No.7では1方向に回転させながら造粒工程の後半で回転速度を低速に変更し、No.8およびNo.9では一定の速度で回転させながら造粒工程の後半で回転方向を反転させた。 Table 2 shows the conditions for producing pellets in the study example. No. 1 to No. 9, the raw material used is a mixture of spent alumina-based refractories and slag, and the grain size of the raw material is less than 5 mm. A pelletizer (Pellegaia (registered trademark) mixer) equipped with the functions of a kneader and a granulator was used to form the pellets, and kneading of the raw materials with a binder and water and granulation were carried out as a series of steps. Portland cement was used as a binder, and the amount of binder (outer coating to raw material) was varied in the range of 5% to 15%. The amount of water added was set by the total water content, which is the sum of the raw material water content and the added water content, and the total water content was varied in the range of 12% to 17%. Here, the water content is calculated for raw materials and water that do not contain a binder. Empty kneading in the kneading step, that is, preliminary kneading of the binder and raw materials before adding water is usually carried out for 15 seconds. 6 and no. 9 was performed for 1 minute. Regarding the rotation of the arm in the Pellegaia (registered trademark) mixer during granulation, it is normally rotated in one direction at a constant speed. In No. 7, the rotating speed was changed to a low speed in the second half of the granulation process while rotating in one direction. 8 and no. In 9, the direction of rotation was reversed in the second half of the granulation process while rotating at a constant speed.
図2は、各検討例におけるペレットの強度を示すグラフである。表2に示した各検討例において、造粒工程で得られたペレットを、粒子間の接着を防ぐためのほぐし工程を挟んで2日間~3日間にわたって乾燥させた後で、JIS Z8841に規定されるように圧壊強度試験機を用いて圧壊強度を測定した。図2のグラフに示された結果において、No.1、No.2およびNo.3を比較すると、合計含水率が14%であるNo.2の強度が、合計含水率がそれぞれ12%および17%であるNo.1およびNo.3の強度を上回っており、合計含水率を適切な範囲に設定することによってペレットの強度が向上することがわかる。また、No.2、No.4およびNo.5を比較すると、バインダー量(外掛け)が5%のNo.4の強度よりも10%のNo.2の強度が高く、また15%のNo.5の強度はさらに高いため、バインダー量を多くすることによってペレットの強度が向上することがわかる。さらに、No.2、No.6、No.7およびNo.8を比較すると、空混練の時間を15秒間から1分間にしたNo.6や、造粒時にアームの回転方向を反転させたNo.8では造粒物の強度が大きく向上したのに対して、造粒時にアームの回転速度を変更したNo.7では造粒物の強度がさほど向上しておらず、ペレットの強度を向上させるためには空混練の時間延長や造粒時の回転方向の反転の方がより効果的であることがわかる。No.9は、上記の知見に基づいて製造条件を最適化した例であり、平均強度は55kgfとすべての例の中で最大になった。 FIG. 2 is a graph showing the strength of pellets in each study example. In each study example shown in Table 2, the pellets obtained in the granulation step were dried for 2 to 3 days with a loosening step for preventing adhesion between particles, and then dried according to JIS Z8841. The crushing strength was measured using a crushing strength tester as follows. In the results shown in the graph of FIG. 1, No. 2 and no. 3 with a total moisture content of 14%. 2 with a total moisture content of 12% and 17%, respectively. 1 and no. 3, and it can be seen that the strength of the pellet is improved by setting the total moisture content within an appropriate range. Also, No. 2, No. 4 and no. 5, No. 5 with a binder amount (outer coating) of 5%. 10% stronger than No. 4 strength. No. 2 strength is high, and No. 15%. Since the strength of 5 is even higher, it can be seen that the strength of the pellet is improved by increasing the amount of binder. Furthermore, No. 2, No. 6, No. 7 and no. Comparing No. 8, No. 8 was changed from 15 seconds to 1 minute for empty kneading. No. 6 and No. 6 in which the direction of rotation of the arm was reversed during granulation. In No. 8, the strength of the granules was greatly improved, whereas in No. 8, the rotation speed of the arm was changed during granulation. In No. 7, the strength of the granules is not so much improved, and it can be seen that extending the empty kneading time and reversing the rotation direction during granulation are more effective in improving the strength of the pellets. No. No. 9 is an example in which the manufacturing conditions were optimized based on the above knowledge, and the average strength was 55 kgf, which was the maximum among all the examples.
ここで、ペレットの強度は、ペレットを例えばスラグフォーミング鎮静剤のような精錬炉投入副原料として利用した場合の効果そのものには直接的に関係しないが、例えば運搬や投入の際に割れが生じて製造時よりも粒度が低下することによって効果が十分に発揮されなくなるのを防ぐ点で重要な指標である。具体的には、35kgf以上の圧壊強度をもたせることによって、通常の副原料と同様の運搬や投入の手段が使用可能になり、十分な取り扱い性を持たせることができる。検討例の中でこの強度の基準を満たすのはNo.5,No.6,No.8,No.9である。また、強度が高ければ、篩分けの工程で粒子が崩れにくくなり、歩留まりが向上する。なお、適切なバインダー量で非圧縮成形されたペレットの場合、圧壊強度は70kgfが上限になる。同様の材料で圧縮成形されたブリケットの場合は乾燥すると90kgf前後の圧壊強度になるため、この点で本実施形態に係る造粒物であるペレットと識別することができる。 Here, the strength of the pellets is not directly related to the effect itself when the pellets are used as auxiliary raw materials for smelting furnaces, such as slag foaming tranquilizers. This is an important index in terms of preventing the effect from being insufficiently exhibited due to the particle size being lower than that at the time of production. Specifically, by imparting a crushing strength of 35 kgf or more, it becomes possible to use the same transportation and charging means as those for ordinary auxiliary raw materials, and sufficient handleability can be imparted. Among the examined examples, No. 1 satisfies this strength standard. 5, No. 6, No. 8, No. 9. Moreover, if the strength is high, the particles are less likely to collapse during the sieving process, and the yield is improved. In the case of pellets that are non-compression-molded with an appropriate amount of binder, the upper limit of crushing strength is 70 kgf. A briquette that is compression-molded from the same material has a crushing strength of about 90 kgf when dried, and can be distinguished from the pellets, which are the granules according to the present embodiment, in this respect.
図3は、各検討例におけるペレットの粒度分布を示すグラフである。表2に示した各検討例において、乾燥後に造粒物を篩分けして粒度分布を測定した。図3のグラフに示された結果において、No.1では造粒物の粒径が目立って小さく、上述した粒度分布が5mm以上50mm未満の造粒物の割合は20%程度であった。また、No.3では水分量が多すぎる結果、篩分けによる粒度分布の測定が困難であった。No.4でも粒度分布自体は測定できているものの、バインダー量が少ないために水分量が多すぎるのと同じような状態になり、実用には適さなかった。それ以外、つまりNo.2およびNo.5~No.9では、粒度分布が5mm以上50mm未満の造粒物の割合が概ね50%以上になり、実用に適する状態であった。これは、例えば後述するようなスラグフォーミング鎮静剤または造滓材などとして各検討例におけるペレットを利用した場合に、これらのスラグフォーミング鎮静剤または造滓材などに粒度分布が5mm以上50mm未満の造粒物が50%以上含有されることを意味する。歩留まりが最も高かったのはNo.9であり、粒度分布が5mm以上50mm未満の造粒物の割合が75%に達した。 FIG. 3 is a graph showing the particle size distribution of pellets in each study example. In each study example shown in Table 2, after drying, the granules were sieved to measure the particle size distribution. In the results shown in the graph of FIG. In No. 1, the particle size of the granules was remarkably small, and the proportion of the granules having the above-described particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm was about 20%. Also, No. In 3, the moisture content was too large, and as a result, it was difficult to measure the particle size distribution by sieving. No. Although the particle size distribution itself could be measured in 4, it was not suitable for practical use because the amount of binder was too small and the amount of water was too large. Otherwise, no. 2 and no. 5 to No. In No. 9, the ratio of granules having a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm was approximately 50% or more, which was a state suitable for practical use. This is because, for example, when the pellets in each study example are used as a slag foaming tranquilizer or slag forming material as described later, the slag foaming tranquilizer or slag forming material has a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm. It means that the grain content is 50% or more. The highest yield was No. 9, and the proportion of granules with a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm reached 75%.
図4は、造粒後のペレットの乾燥期間と強度との関係を示すグラフである。表3に示すような原料およびバインダー(ポルトランドセメント)の配合で、屋内、屋外のそれぞれで造粒後のペレットを乾燥させ、所定の経過日数での圧壊強度を測定した。図3のグラフに示されるように、いずれの例でも2日間の経過までは強度が顕著に上昇するが、その後は強度の変化が小さくなる。従って、造粒後のペレットの強度を十分に発現させることができる乾燥工程の期間としては、2日間以上が好ましいと考えられる。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the drying period of pellets after granulation and strength. The raw material and binder (Portland cement) were mixed as shown in Table 3, and the pellets after granulation were dried indoors and outdoors, and the crushing strength was measured after a predetermined number of days had elapsed. As shown in the graph of FIG. 3, in all cases, the intensity increases significantly until the lapse of two days, but after that the change in intensity becomes smaller. Therefore, it is considered that two days or more is preferable as the period of the drying process that can sufficiently develop the strength of the pellets after granulation.
以上のような検討の結果から、粒度分布が5mm以上50mm未満の造粒物を得るためのペレットの製造条件として、以下が挙げられる。なお、上記の検討例によっても示されるように、すべての製造条件が満たされる必要はなく、原料の物性や製造装置の特性に応じて以下の条件の中から任意の条件を組み合わせることによってペレットの粒度分布を最適化することができる。 From the results of the above studies, the following are the conditions for producing pellets for obtaining granules having a particle size distribution of 5 mm or more and less than 50 mm. In addition, as shown by the above examination examples, it is not necessary to satisfy all the manufacturing conditions, and pellets can be produced by combining arbitrary conditions from the following conditions according to the physical properties of the raw material and the characteristics of the manufacturing equipment. Particle size distribution can be optimized.
・バインダーとしてポルトランドセメントを外掛けで10%以上添加する。
ポルトランドセメントは、例えばアルミナセメントのような他の種類のセメントに比べて凝結時間、すなわち水と混合されてから強度の発現までの時間が長く、従って原料とバインダーおよび水との混練物が早期に固化して造粒が困難になるといったことがなく安定した造粒が可能である。ポルトランドセメントの添加量は、造粒物の強度確保の観点から外掛けで10%以上とすることが好ましい。バインダーの添加量が多すぎると造粒時の成形性が低下するため、例えば外掛けで20%程度をポルトランドセメントの添加量の上限としてもよい。
・Add 10% or more Portland cement as a binder.
Portland cement has a longer setting time, i.e., the time from mixing with water to development of strength, than other types of cement such as alumina cement, so the kneaded product of raw materials, binders and water is formed early. Stable granulation is possible without solidification to make granulation difficult. From the viewpoint of ensuring the strength of the granules, the amount of Portland cement to be added is preferably 10% or more in terms of external coating. If the amount of binder added is too large, the moldability during granulation will be lowered.
・合計含水率が13%以上16%以下になるように水分添加量を調節する。
原料含水率と添加水分率との合計である合計含水率が少なすぎると造粒物の粒径が小さすぎて歩留まりが低下する。また、合計含水率が多すぎても造粒物の強度が低かったり、また水分量が多すぎることによって実用に適さない場合がある。従って、合計含水率は例えば上記のような適切な範囲に調整することが好ましい。ここで、原料になる廃耐火物やスラグ、ダストは、本来乾燥した環境から排出されるが、例えば保管中に雨水などによって含水するため、添加水分率のみによって水分添加量を調節した場合には水分量が多くなりすぎる可能性がある。従って、本実施形態のように合計含水率によって水分添加量を調節することが好ましい。
- Adjust the amount of water added so that the total water content is between 13% and 16%.
If the total moisture content, which is the sum of the raw material moisture content and the added moisture content, is too low, the grain size of the granules will be too small, resulting in a low yield. Also, if the total water content is too high, the strength of the granules may be low, or if the water content is too high, it may not be suitable for practical use. Therefore, it is preferable to adjust the total moisture content, for example, to an appropriate range as described above. Here, the waste refractories, slag, and dust used as raw materials are originally discharged from a dry environment, but for example, they contain water due to rainwater during storage. Too much water may be present. Therefore, it is preferable to adjust the amount of added water according to the total water content as in the present embodiment.
・混練工程において、空混練工程の時間を延長する。
・造粒工程において、造粒機のアーム回転方向を反転させる。
バインダー量および水分添加量の調節に加えて、1分間以上の空混練工程を実施したり、造粒機のアーム回転方向を反転させたりすることによって原料とバインダーおよび水との混合を促進することによっても造粒物の強度が上がり、その結果として取り扱い性や歩留まりを向上させることができる。混練および造粒を一連の工程として実施し、造粒工程においてアーム回転方向を反転させることが可能なペレタイザーとしてペレガイア(登録商標)ミキサーが例示されるが、他の混練機および造粒機を使用することも可能である。
- In the kneading process, extend the time of the empty kneading process.
- In the granulation process, the arm rotation direction of the granulator is reversed.
In addition to adjusting the amount of the binder and the amount of water added, the mixing of the raw materials with the binder and water is accelerated by carrying out an empty kneading step for 1 minute or more or reversing the arm rotation direction of the granulator. Also, the strength of the granules is increased, and as a result, handleability and yield can be improved. Pellegaia (registered trademark) mixer is exemplified as a pelletizer capable of performing kneading and granulation as a series of steps and reversing the arm rotation direction in the granulation step, but other kneaders and granulators are used. It is also possible to
・乾燥工程を2日間以上の期間で実施する。
造粒後にバインダーが凝結することによって造粒物の強度が発現するため、乾燥工程を2日間以上の期間で実施することが好ましい。
・The drying process is carried out over a period of 2 days or longer.
Since the strength of the granules is exhibited by the binder solidifying after granulation, it is preferable to carry out the drying process for a period of 2 days or more.
以上で説明したような本発明の実施形態によれば、廃耐火物、スラグまたはダストの少なくともいずれかを含む原料について、原料が微粉状であっても所定の粒度および強度を有する造粒物に加工することによって、例えば精錬炉投入副原料などとしてリサイクルすることが可能になる。本実施形態において造粒物は非圧縮成形によって形成されるペレットであるため、圧縮成形によって造粒物を形成する場合に比べて生産効率を向上させることができる。製造された造粒物は、上述した例のようにスラグフォーミング鎮静剤として利用可能である他、発煙防止剤としても利用可能である。これらのスラグフォーミング鎮静剤または発煙防止剤は、例えばスラグ鍋、溶銑鍋、または取鍋などに投入される。また、上記の造粒物は、造滓材など他の用途の精錬炉投入副原料として利用されてもよい。また、造粒物の用途は精錬炉投入副原料に限られず、他の用途、例えば転炉または電気炉などの内張りれんがの損傷部の補修材としても利用可能である。 According to the embodiments of the present invention as described above, even if the raw material containing at least one of waste refractories, slag, and dust is finely powdered, granules having a predetermined particle size and strength can be obtained. By processing it, it becomes possible to recycle it, for example, as an auxiliary raw material for smelting furnaces. Since the granules in the present embodiment are pellets formed by non-compression molding, production efficiency can be improved compared to the case of forming granules by compression molding. The produced granules can be used as a slag foaming suppressant as in the above example, and also as a smoke preventive agent. These slag foaming suppressants or anti-smoke agents are added to, for example, slag pots, hot metal pots, or ladles. In addition, the above granules may be used as auxiliary raw materials for smelting furnaces for other purposes such as slag forming materials. Further, the use of the granules is not limited to the auxiliary raw material to be charged into the smelting furnace, and other uses such as a repair material for damaged lining bricks of a converter or an electric furnace are also possible.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
Claims (10)
前記混練物を非圧縮成形して造粒物を生成する工程と、
前記造粒物を粒度分布が5mm以上50mm未満になるように篩分けする工程と
を含む造粒物の製造方法。 A step of adding a binder and water to a raw material containing at least one of waste refractories, slag or dust to produce a kneaded product;
a step of non-compression molding the kneaded material to produce a granulated material;
A method for producing granules, comprising the step of sieving the granules so that the particle size distribution is 5 mm or more and less than 50 mm.
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