JP2833826B2 - 製鋼スラグを用いた膨張性のないスラグの製造方法 - Google Patents
製鋼スラグを用いた膨張性のないスラグの製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製鋼スラグを、流体エネルギーを粉砕媒体
とするジェット粉砕機を使用して、膨張崩壊性のないス
ラグの製造方法に関するものである。
とするジェット粉砕機を使用して、膨張崩壊性のないス
ラグの製造方法に関するものである。
（従来の技術） 一般に製鋼スラグは、通常の処理方法では、スラグ中
に石灰が遊離した形（以下ｆ・CaOと略す）で残存して
いるため、そのままの形で、道路用材、土木用材他に利
用した場合、ｆ・CaOの水酸化、炭酸化により膨張がお
こることが知られている。
に石灰が遊離した形（以下ｆ・CaOと略す）で残存して
いるため、そのままの形で、道路用材、土木用材他に利
用した場合、ｆ・CaOの水酸化、炭酸化により膨張がお
こることが知られている。
そのため種々の安定化処理方法が考えられている。例
えば溶融状態の製鋼スラグに改質材を添加して、スラ
グ中のｆ・CaOを安定化鉱物として同定化する方法。
溶融状態の製鋼スラグを自然冷却し、破砕したのち、野
積み放置によるエージングを行い、スラグ中のｆ・CaO
を空気と水に自然に接触させることにより、Ca（OH）２
あるいはCaCO3に変化安定させる方法。特開昭57−425
59号公報、特開昭57−152411号公報に示すように自然冷
却し、破砕した製鋼スラグを温水に浸漬し、スラグ中の
ｆ・CaOを安定化した化合物にする方法。などの方法が
ある。
えば溶融状態の製鋼スラグに改質材を添加して、スラ
グ中のｆ・CaOを安定化鉱物として同定化する方法。
溶融状態の製鋼スラグを自然冷却し、破砕したのち、野
積み放置によるエージングを行い、スラグ中のｆ・CaO
を空気と水に自然に接触させることにより、Ca（OH）２
あるいはCaCO3に変化安定させる方法。特開昭57−425
59号公報、特開昭57−152411号公報に示すように自然冷
却し、破砕した製鋼スラグを温水に浸漬し、スラグ中の
ｆ・CaOを安定化した化合物にする方法。などの方法が
ある。
（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの方法での場合、改質材の添加装置
を備えた撹拌が必要な上、均一な反応が望めず未反応部
分が残る。の場合、広大なヤードと長期のエージング
期間（３ケ月以上〜数年）が必要で、安定化処理効率が
極めて低い。の場合、時間をかけて反応させれば、安
定化が期待できるが、投入装置、反応槽、回収装置に加
え、脱水乾燥という多様な処理工程が必要である。
を備えた撹拌が必要な上、均一な反応が望めず未反応部
分が残る。の場合、広大なヤードと長期のエージング
期間（３ケ月以上〜数年）が必要で、安定化処理効率が
極めて低い。の場合、時間をかけて反応させれば、安
定化が期待できるが、投入装置、反応槽、回収装置に加
え、脱水乾燥という多様な処理工程が必要である。
そのため、これらの製鋼スラグを用いて、さらに粉砕
工程を加えて、製鋼スラグ微粉を製造し、利用するとい
うことはほとんどなかった。
工程を加えて、製鋼スラグ微粉を製造し、利用するとい
うことはほとんどなかった。
本発明は、これ等従来の製鋼スラグの処理法の欠点を
解決し、多用途に使用可能な膨張性のないスラグの製造
方法を提供することにある。
解決し、多用途に使用可能な膨張性のないスラグの製造
方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、通常の処理方法で製造された製鋼スラグを
何らかの事前処理を行うことなく、流体エネルギーを粉
砕媒体として用いたジェット粉砕機を用いて、所定の粉
末度以上に粉砕することにより、安定化した膨張性のな
い製鋼スラグの微粉を製造する方法である。
何らかの事前処理を行うことなく、流体エネルギーを粉
砕媒体として用いたジェット粉砕機を用いて、所定の粉
末度以上に粉砕することにより、安定化した膨張性のな
い製鋼スラグの微粉を製造する方法である。
まず、転炉などから出鋼直後の製鋼スラグを冷却し、
細粒状態に粉砕したものを、ジェット粉砕機により4,00
0ブレーン以上に粉砕する。本発明における粉末度はIJS
R5201によって測定される。
細粒状態に粉砕したものを、ジェット粉砕機により4,00
0ブレーン以上に粉砕する。本発明における粉末度はIJS
R5201によって測定される。
ここで出鋼直後の製鋼スラグを冷却後、細粒状態に例
えばクラッシャー、ロッドミル等を用いて粗粉砕する。
えばクラッシャー、ロッドミル等を用いて粗粉砕する。
細粒状態とは、5mm以下好ましくは2mm以下とする。5m
m以下とする理由は、これより粗粒径でジェット粉砕機
に供給すると、粉砕機内部が摩耗を受け異物混入の原因
になる。同時に粉砕性も低下し所定の粉末度以上に粉砕
できないからである。
m以下とする理由は、これより粗粒径でジェット粉砕機
に供給すると、粉砕機内部が摩耗を受け異物混入の原因
になる。同時に粉砕性も低下し所定の粉末度以上に粉砕
できないからである。
更に、この粗粉砕後のスラグをジェット粉砕機で4,00
0ブレーン以上に微粉砕する。
0ブレーン以上に微粉砕する。
この際ジェット粉砕機を用いる理由は、スラグ粒とス
ラグ粒を高速で衝突させることにより凝集なく微粉砕
し、粉砕過程に送り込まれる大量な高圧空気に含まれる
湿分、炭酸ガスと高速に接触させる。これらを同時に行
なわせることで、スラグ中に含まれるｆ・CaOをCa（O
H）２やCaCO3などの安定した化合物へ変化させ、製鋼ス
ラグの安定化を図るものである。
ラグ粒を高速で衝突させることにより凝集なく微粉砕
し、粉砕過程に送り込まれる大量な高圧空気に含まれる
湿分、炭酸ガスと高速に接触させる。これらを同時に行
なわせることで、スラグ中に含まれるｆ・CaOをCa（O
H）２やCaCO3などの安定した化合物へ変化させ、製鋼ス
ラグの安定化を図るものである。
第１図にジェット粉砕機による粉砕機構の模式図を示
す。図において1:ジェット粉砕機、2:ノズル、3:圧縮空
気を示す。
す。図において1:ジェット粉砕機、2:ノズル、3:圧縮空
気を示す。
第２図はスラグ安定化のメカニズムの模式図である。
図において、1:鉱物層に囲まれているため安定化なし。
2,3,4:露出部（CaO＋H2O→Ca（OH）２として安定）、5:
完全に反応（CaO＋H2O→Ca（OH）２として安定）を示
す。一方（１）：空気との接触小、（２），（３）：凝
集した内部は空気との接触が困難である、ことを示す。
図において、1:鉱物層に囲まれているため安定化なし。
2,3,4:露出部（CaO＋H2O→Ca（OH）２として安定）、5:
完全に反応（CaO＋H2O→Ca（OH）２として安定）を示
す。一方（１）：空気との接触小、（２），（３）：凝
集した内部は空気との接触が困難である、ことを示す。
ここで粉砕による粉末度は、4,000ブレーン以上にす
ることが必要で、4,000ブレーン未満だと安定化した製
鋼スラグ微粉を得ることができない。
ることが必要で、4,000ブレーン未満だと安定化した製
鋼スラグ微粉を得ることができない。
その供給気体は、乾燥あるいは湿潤の大気か、あるい
は湿分を付与した空気又は、これ等にCO2ガス２〜20％
を混合した空気でも良い。
は湿分を付与した空気又は、これ等にCO2ガス２〜20％
を混合した空気でも良い。
CO2ガスの混入によりｆ・CaOの安定化合物への処理が
急速に進行し、処理能力の向上、高品位安定化が図れ
る。
急速に進行し、処理能力の向上、高品位安定化が図れ
る。
（実 施 例） 出鋼直後の製鋼スラグをヤードにて自然放冷したの
ち、一次粉砕機にて0.2mm前後に粉砕し、この粉砕物を
ジェットミルに供給し、第２表に示すような粉砕条件に
て粉砕した。その結果をボールミルと比較して第１表に
膨張性指数及びＸ線による鉱物組成を示す。
ち、一次粉砕機にて0.2mm前後に粉砕し、この粉砕物を
ジェットミルに供給し、第２表に示すような粉砕条件に
て粉砕した。その結果をボールミルと比較して第１表に
膨張性指数及びＸ線による鉱物組成を示す。
まず第１表に本発明による方法とボールミルによる方
法とにおける製鋼スラグの粉砕物の評価試験結果を示
す。
法とにおける製鋼スラグの粉砕物の評価試験結果を示
す。
第１表に用いた安定性評価に採用した膨張性指数につ
いて、簡単に説明する。
いて、簡単に説明する。
製鋼スラグ微粉に、水を10％加えて混練し、40mm×50
mmに成型圧200kg/cm2で成型する。成型試料は16hr以上
乾燥しないように養生し、体積測定（体積V1）した後、
オートクレーブにかける。
mmに成型圧200kg/cm2で成型する。成型試料は16hr以上
乾燥しないように養生し、体積測定（体積V1）した後、
オートクレーブにかける。
オートクレーブ処理条件は、213℃,20kg/cm2の4hrと
した。オートクレーブ処理後、再び体積測定（体積V2）
し、次式で膨張性指数を算出した。
した。オートクレーブ処理後、再び体積測定（体積V2）
し、次式で膨張性指数を算出した。
安定性の評価方法として、本方法を採用したのは、小
さい膨張性も鋭敏にとらえるという利点からである。
さい膨張性も鋭敏にとらえるという利点からである。
膨張性指数（％）＝（V2−V1）/V1×100 第１表の試験結果からあきらかなように、本発明によ
る方法では、4,000ブレーン以上に粉砕した製鋼スラグ
粉末は、膨張による崩壊粉化がなくなり、また、ｆ・Ca
Oも認められなくなり、安定化した化合物へ変化してい
ることがわかる。
る方法では、4,000ブレーン以上に粉砕した製鋼スラグ
粉末は、膨張による崩壊粉化がなくなり、また、ｆ・Ca
Oも認められなくなり、安定化した化合物へ変化してい
ることがわかる。
3,000ブレーンの場合は、膨張性が残っており、Ｘ線
回折にもｆ・CaOの存在が確認される。
回折にもｆ・CaOの存在が確認される。
これは4,000ブレーン未満だと、ｆ・CaOが粒子の内部
に残存しているため、大量の空気と反応しきれずに残っ
ているためと思われる。
に残存しているため、大量の空気と反応しきれずに残っ
ているためと思われる。
一方、ボールミルによる方法では、10,000ブレーンま
で粉砕してもｆ・CaOの存在が認められ、膨張崩壊性も
なくなっていない。これはボールミルによる粉砕が、主
としてボールとスラグ粒子の衝突、圧縮により行なわれ
るため、粒子が凝集し、被膜をつくるため、また空気な
どとの接触が少ないためにｆ・CaOが安定化しないまま
残っているためと思われる。
で粉砕してもｆ・CaOの存在が認められ、膨張崩壊性も
なくなっていない。これはボールミルによる粉砕が、主
としてボールとスラグ粒子の衝突、圧縮により行なわれ
るため、粒子が凝集し、被膜をつくるため、また空気な
どとの接触が少ないためにｆ・CaOが安定化しないまま
残っているためと思われる。
（発明の効果） 本発明によれば、安定化のための複雑な事前処理工程
をはぶくことができ、低コストで安定化した製鋼スラグ
微粉を得ることができる。
をはぶくことができ、低コストで安定化した製鋼スラグ
微粉を得ることができる。
また、ここで得られた製鋼スラグ微粉は、コンクリー
ト二次製品、セメント混和材、土壌改良材などの用途に
幅広く利用できる。
ト二次製品、セメント混和材、土壌改良材などの用途に
幅広く利用できる。
第１図は、ジェットミルによる粉砕機構を示す模式図、
第２図は、粉砕によりｆ・CaOが安定化していく様子を
示す模式図である。
第２図は、粉砕によりｆ・CaOが安定化していく様子を
示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 靖一 福岡県北九州市八幡東区川淵町９―27 太平工業株式会社八幡支店内 (72)発明者 後藤 仁 福岡県北九州市八幡東区川淵町９―27 太平工業株式会社八幡支店内 (72)発明者 澤田 繁孝 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 山口 一三 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 5/00 C04B 5/02
Claims (2)
- 【請求項１】製鋼スラグの細粒をジェット粉砕機で乾燥
空気又は湿潤空気によって、4,000ブレーン以上に粉砕
することを特徴とする製鋼スラグを用いた膨張性のない
スラグの製造方法。 - 【請求項２】乾燥空気又は湿潤空気にCO2ガスを添加す
ることを特徴とする請求項第１項記載の膨張性のないス
ラグの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11691490A JP2833826B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 製鋼スラグを用いた膨張性のないスラグの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11691490A JP2833826B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 製鋼スラグを用いた膨張性のないスラグの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416533A JPH0416533A (ja) | 1992-01-21 |
| JP2833826B2 true JP2833826B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=14698784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11691490A Expired - Fee Related JP2833826B2 (ja) | 1990-05-08 | 1990-05-08 | 製鋼スラグを用いた膨張性のないスラグの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833826B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4676829B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2011-04-27 | 新日本製鐵株式会社 | 製鋼スラグの処理方法 |
| JP4994891B2 (ja) * | 2007-03-06 | 2012-08-08 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 粉状製鋼スラグの安定化処理方法および安定化製鋼スラグ |
| KR101275435B1 (ko) * | 2010-08-31 | 2013-06-14 | 한국석회석신소재연구재단 | 에어젯 밀을 이용한 고미분말 고로수쇄슬래그 혼합시멘트의 제조방법 |
| JP5828798B2 (ja) * | 2012-04-20 | 2015-12-09 | 株式会社神戸製鋼所 | スラグ材の表面改質方法 |
| JP5828799B2 (ja) * | 2012-04-20 | 2015-12-09 | 株式会社神戸製鋼所 | スラグ材の表面改質方法 |
| JP6260115B2 (ja) * | 2013-06-04 | 2018-01-17 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグの炭酸化処理方法 |
-
1990
- 1990-05-08 JP JP11691490A patent/JP2833826B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416533A (ja) | 1992-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |