JP2739055B2 - 籾殻白灰粒状保温材の製造法 - Google Patents

籾殻白灰粒状保温材の製造法

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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、特に煉鉄過程に於い
て、鉄鋼溶湯表面に添加し、鉄鋼溶湯が保温された状態
で輸送できる籾殻白灰粒状保温材の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、鉄鋼工業は凡ゆる工業の
母と言っても良く、鉄鋼工業の減衰は一国工業の栄枯に
繋がる。然して煉鉄の過程は繁雑を極め、各精錬段階や
作業過程に於いて鉄鋼溶湯を移転(溶鉱炉の入れ替え)
又は連続過程間の輸送に於いて、前後作業時点の隔たり
による鉄鋼溶湯の不当凝固を防止する必要があり、その
為に通常鉄鋼溶湯の表面に保温材を敷設して鉄鋼溶湯の
温度降下による精練効果の退化で廃鉄となる事のないよ
うに防止策を講じている。然しながら従来の保温材使用
の敷設手段は生産効率の低下を来し、更に時間の浪費と
生産コストの増加ともなり、後続の鉄鋼工場への原料供
給にも影響を及ぼしている。この様な状態から見ても、
鉄鋼溶湯の保温材が煉鉄過程に於いて実に重要な役割を
占めている事が分る。
【0003】早期の煉鉄工場は殆ど粉末状籾殻炭化物を
保温材として使用していたが、この粉末状籾殻炭化物は
莫大な灰塵造成の原因となり、作業現場の空気環境や作
業員の健康にも大きく影響し、且又作業現場の施設、特
に電気制御ユニット等の故障を引き起こしていた為、淘
汰された状態になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】目下一般の煉鉄工場で
は殆ど粒状炭化籾殻を採用しており、この粒状炭化籾殻
は前述の粉末状籾殻に比べて使用上の便利と、環境汚染
に対しても大分改善されているが、保温材としての材質
と成分に於いて未だ下記のような欠点が残っている。
【0005】1.炭化籾殻を粒状に作成する時に成形剤
としてパルプを、又粘着結合剤として澱粉を使用してお
り(パルプと澱粉は共に貴重な資源で、これを保温材に
使用する事は経済的原則に合わない)、その為保温材の
製作コストを大幅に引き上げ、且又資源の浪費ともな
る。
【0006】2.粒状炭化籾殻保温材には30〜45%
のパルプ成分が含まれており、これは上記のようにコス
トが高く経済的原則に合わない上に、残留物が鉄鋼溶湯
に対して有害であるか否かも検討の余地がある。
【0007】3.粒状炭化籾殻、パルプ、澱粉の含水量
及び大気からの水分吸収率は、往々製品作成時点の天候
変化に左右され、更に噴霧手段によって粒状形成の目的
を達しているため、含水量の調節が難しくなり、往々粘
着結合の不完全により亀裂が発生し、甚だしいのになる
と触っただけで粉末状と化し、前述の粉末状保温材のよ
うな汚染と煉鉄条件への影響の原因となる。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の
籾殻白灰粒状保温材の製造法を要旨とする。
【0009】この発明の籾殻白灰粒状保温材の改良製造
法は、籾殻白灰と、粘性を持つ籾殻粕の混合、又は籾殻
白灰と、滑石粉と、粘性を持つ籾殻粕の一定比例による
混合撹拌により均等に練り合せた後、圧縮機で粒状(長
さ2〜10mm)に押し出し成形し、更に乾燥を経て包
装し、製品となる事を主要特徴としており、この製造法
により保温材の製造コストを低減すると共に製造過程を
簡単化し、鉄鋼溶湯に無害で保温効果の良い保温材を提
供する事により、上記の課題を解決している。
【0010】
【作用】この発明の籾殻白灰粒状保温材の改良製造法
は、炭素含有量の極く低い籾殻白灰による粒状保温材を
製造提供し得る事により、元来の保温材で使用している
貴重資源のパルプや澱粉を除去し、更に安価な滑石粉と
ゼロ・コストに近い籾殻粕を添加材に使用している為、
製造コストが低減されると共に圧縮押出し成形で製造過
程の簡単化と乾燥時間の短縮効果が得られ、鉄鋼溶湯の
品質に不良影響の無い保温材を提供する事ができる。
【0011】
【実施例】この発明の籾殻白灰粒状保温材の改良製造法
に付いて、実施例の図を参照しながら技術の内容と目
的、効果について説明する。
【0012】この発明の改良製造法の第一実施例は、図
に示すように籾殻を黒色の籾殻炭化物(即ち籾殻黒灰)
になるまで燃焼し、次に籾殻黒灰を燃焼窯に入れて約
1,000時間持続して燃焼し、籾殻白灰を作成する。
上記籾殻白灰が冷却するのを待って混合槽に入れ、籾殻
粕粘液を配合し、両者を混合槽内で均等に混合するよう
に撹拌した後、この混合材を圧縮機に入れて押出し成形
で粒状保温材に作成し、更に乾燥を施した後、ふるいに
掛けて一定の大きさの粒状保温材を合格品として選定し
て包装し貯蔵する。不合格品は再度混合槽に送り、混合
と撹拌の後、又圧縮機で粒状保温材に成形する。
【0013】この発明の改良製造法の第二実施例は、図
2に示すように製造過程は大方第一実施例と同じである
が、籾殻白灰の添加物として籾殻粕粘液の外に滑石粉を
加えてコストの低減を図っている。更に又、大型混合槽
の混合撹拌作業量に合せて、混合槽の前段階にタンクを
増設して、籾殻白灰が相当量貯蔵された時点で総括して
混合槽に送り込み、混合撹拌を実施するようにしてあ
る。
【0014】これと同じように、合格品選定と包装仕上
げの中間にタンクを増設し、合格品として選定された粒
状保温材を一先ず貯蔵し、相当量に達した時点で総括し
て製品包装を実施するようにしてある。言い換えれば混
合撹拌又は一単位の製品産量の多寡に応じて適当にタン
クを増設する事により、全般的な製造過程の順調を期し
ている。
【0015】この発明の改良製造法の第三実施例は、図
3に示すように製造過程はほぼ第二実施例と同じである
が、この発明の籾殻白灰の供給源として、蒸気ボイラー
の燃焼材料の廃棄物(即ち籾殻黒灰)を利用している。
これはボイラーの蒸気発生用として籾殻のエネルギーが
完全に利用された後、その残留廃棄物を更に利用する方
法で、先ず燃焼窯に籾殻を敷き火を付けて火種を作った
後、上記の籾殻黒灰を入れて燃焼させ、温度400℃以
上の保持と約1,000時間の持続燃焼で籾殻白火がで
き上る。この方法で取得した籾殻白灰はコストが非常に
安くなりゼロ・コストに近くなり、この発明による製造
過程に於けるコストを大幅に低減する事ができる。
【0016】上記のように、この発明の籾殻白灰粒状保
温材の主要成分は、籾殻白灰と粘性を持つ籾殻粕粘液、
或いは籾殻白灰と滑石粉と粘性を持つ籾殻粕粘液で、こ
れも適当な比例で混合した後、圧縮機により2〜10m
m大きさの粒状物に押出し成形構成してある。
【0017】又、この発明の粒状保温材の主要原料であ
る籾殻白灰は、籾を脱穀した時に除去した外殻、則ち籾
殻を燃焼により炭化させて籾殻黒灰を形成し、更に燃焼
窯で第二次燃焼により籾殻白灰を作成する。上記取材の
籾殻黒灰、又は蒸気ボイラーで使用する籾殻燃料が燃焼
した後の残留廃棄物(図3参照)から取材する籾殻白灰
は、原料コストが相当に安く、時によってはゼロ・コス
トに近いものとなる。
【0018】上記の滑石粉は、市販の30〜100メッ
シュ程度のもので良く、これは値段が安く容易に取得で
きる材料である。
【0019】又、籾殻粕は、籾殻を飼料として粉末状に
研磨する過程で排出する廃気中に含まれた飛散粉末を収
集したもの、又は籾の脱穀過程で排出する廃気中の粉塵
を集積したもので、廃物の有効な利用である。上記集積
の飛散粉末材料は実質上籾殻と米粒間の粘膜であり、粘
膜の本質と繊維等の成分を具備しているから、相当に優
れた粘性を持っており、籾殻白灰の粒状保温材の結合粘
着剤としては最適である。更に、籾殻白灰も籾殻粕も共
に籾殻系列の素材であるから、鉄鋼溶湯の保温材として
使用する事は鉄鋼溶湯の品質に絶対無害であり、これは
この発明の改良製造法独特の特長である。
【0020】又、この発明の籾殻白灰粒状保温材の製造
過程に於いて、粘性を持つ籾殻粕は籾殻白灰の結合粘着
剤として重要な役割を持っているので、配合の重量比に
よって効果が左右される。これに付いて実際試験の結
果、総重量に対する籾殻粕の添加重量比は8%以上でな
ければ、完全な籾殻白灰粒状物の結合粘着が得られず、
容易に分裂する事実を発見している。
【0021】この発明の製造過程に於いて、処理上の便
利を図る為、先に籾殻粕を粘性化しても良く、処理手段
としては、籾殻粕を蒸煮加熱して籾殻粕粘液を作成する
方法と、苛性ソーダ(NaOH)又はチオ硫酸ナトリウ
ム(Na2 2 3 )又は重炭酸ナトリウム(NaHC
3 )と水を加えて調合し籾殻粕粘液を作成する方法が
ある。
【0022】上記籾殻粕粘液の最適の配合比例は、籾殻
白灰重量比に相当する水と、籾殻白灰重量10%相当の
籾殻粕と、籾殻粕重量10%相当の苛性ソーダ又はチオ
硫酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウムを相互に均等にな
るように混合調製したものが良い。上記の苛性ソーダ又
はチオ硫酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウムを水で調合
して添加する方法は、籾殻粕を蒸煮して粘液を作成する
方法に比べて製作上便利で、且又製造過程及び製品に対
するコントロールが容易になり、コストも安くなる。
【0023】次に滑石粉の添加に付いては、事実上この
発明の効率性には影響が無く、只コスト軽減の目的で充
填材として使用するもので、滑石粉を添加しなくてもこ
の発明の粒状保温材の保温効果に影響しない。則ちこの
発明の籾殻白灰粒状保温材の製造過程の最適実施例とし
ては、籾殻白灰と籾殻粕だけで良い事になる。
【0024】この発明の籾殻白灰粒状保温材の改良製造
法に於ける素材の配合重量比は、籾殻白灰炭化物(則ち
籾殻白灰)55〜85%、籾殻粕(200〜300メッ
シュ)8〜15%、滑石粉(30〜100メッシュ)2
0〜40%を基準とし、最適配合の実施例は下記の通り
となる。
【0025】 (実施例一) 成 分 籾殻白灰 籾殻粕 炭素含有量 % 85 15 5以下 (実施例二) 成 分 籾殻白灰 籾殻粕 滑石粉 炭素含有量 % 75 10 15 3.3以下 (実施例三) 成 分 籾殻白灰 籾殻粕 滑石粉 炭素含有量 % 70 10 20 3.3以下 (実施例四) 成 分 籾殻白灰 籾殻粕 滑石粉 炭素含有量 % 60 15 25 5以下 (実施例五) 成 分 籾殻白灰 籾殻粕 滑石粉 炭素含有量 % 55 15 30 5.2以下 上記籾殻白灰粒状保温材の配合実施例では炭素含有量の
最大値は大体5%以内となっているが、これ等の素材は
皆天然物であり、その配合を定数として固定するもので
は無く、又この発明で使用する籾殻白灰の炭素含有量は
平均僅か0.1%程度しかないと言う事から、炭素含有
量の最とも低い保温材と言える。それであるから籾殻白
灰の炭素含有量に付いては、これを完全に無視しても良
い事になる。籾殻粕粘液の使用量は、籾殻白灰を結合粘
着するに足る量で良いから分量を増やす必要がないが、
粘着性を最と良くする為の多少増加は原則上問題はな
い。只炭素含有量だけは15%を越えない方が好まし
い。滑石粉は砂石材であるから籾殻白灰保温材の保温効
果及び結合粘着性に影響しない範囲での用量に押える必
要がある。
【0026】前述のように、この発明の籾殻白灰粒状保
温材は、上記の二種(籾殻白灰と籾殻粕)又は三種(籾
殻白灰と籾殻粕と滑石粉)の素材を適当な一定比例で混
合した後、圧縮機に入れて圧縮すると粘性を持つ籾殻粕
は粘着剤の役割を果して籾殻白灰(更に滑石粉)を結合
粘着させ、押出しで成形された粒状物の大きさは2〜1
0mmで一様でない為ふるいに掛けて一定規格にまとめ
てから製品として包装する。
【0027】
【発明の効果】この発明の籾殻白灰粒状保温材の改良製
造法と、従来の粒状炭化籾殻製造法の効果を比較すると
下記のようになる。
【0028】 比較内容 この発明の製造法 従来の製造法 コスト 安い 高い パルプの鋼材に対する汚染 ない 可能性あり 保温効果 優秀 良好 資源の回収利用 ある ない 炭素含有量 極く低い 高い 上記の比較で分かるように、この発明によって製造され
る籾殻白灰粒状保温材は製造コストが非常に安く、且つ
品質が従来使用の保温材に比べて優れており、輸入品の
代替又は輸出で国際市場を開拓する面に於いても潜力が
あり、産業上の利用価値の高い発明と言える。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の製造過程の第一実施例を示す図。
【図2】この発明の製造過程の第二実施例を示す図。
【図3】この発明の製造過程の第三実施例を示す図。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 籾殻を燃焼してできた黒灰を燃焼窯で白
    灰にした後冷却するのを待ち、更に籾殻の粉末研磨過程
    又は籾の脱穀過程で排出する廃気の中から集積した籾殻
    粕に水と苛性ソーダ(NaOH)を加えて粘りのあるよ
    うに調合した後、上記籾殻白灰85〜92%、籾殻粕1
    5〜8%の重量比で混合し、籾殻粕の粘性で籾殻白灰が
    結合粘着して形成された混合物を圧縮機の押出しにより
    粒状物を作成し、更に上記粒状物を乾燥して粒状保温材
    を製造する事を特徴とする籾殻白灰粒状保温材の製造
    法。
  2. 【請求項2】 籾殻を燃焼してできた黒灰を燃焼窯で白
    灰にした後冷却するのを待ち、更に籾殻の粉末研磨過程
    又は籾の脱穀過程で排出する廃気の中から集積した籾殻
    粕に水と苛性ソーダ(NaOH)を加えて粘りのあるよ
    うに調合した後、上記籾殻白灰55〜85%、籾殻粕8
    〜15%、滑石粉20〜40%の重量比で均衡に混合
    し、籾殻粕の粘性で籾殻白灰が混合粘着して形成された
    混合物を圧縮機の押出しにより粒状物を作成し、更に上
    記粒状物を乾燥して粒状保温材を製造する事を特徴とす
    る籾殻白灰粒状保温材の製造法。
  3. 【請求項3】 籾殼粕の粘性処理を蒸煮装置で加熱して
    実施する事を特徴とする請求項1又は2記載の籾殻白灰
    粒状保温材の製造法。
  4. 【請求項4】 籾殻白灰作成の原料となる籾殻黒灰が蒸
    気ボイラーに使用する籾殻燃料の焼却残留物である事を
    特徴とする請求項1又は2記載の籾殻白灰粒状保温材の
    製造法。
  5. 【請求項5】 2〜10mmを粒状押出し製品の大きさ
    の基準とする事を特徴とする請求項1又は2記載の籾殻
    白灰粒状保温材の製造法。
  6. 【請求項6】 使用する苛性ソーダをチオ硫酸ナトリウ
    ム(ハイポ)又は重炭酸ナトリウム(重曹)で代替え使
    用し得る事を特徴とする請求項1又は2記載の籾殻白灰
    粒状保温材の製造法。
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