JP2927150B2 - Method of manufacturing slag roadbed material - Google Patents

Method of manufacturing slag roadbed material

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JP2927150B2
JP2927150B2 JP21254293A JP21254293A JP2927150B2 JP 2927150 B2 JP2927150 B2 JP 2927150B2 JP 21254293 A JP21254293 A JP 21254293A JP 21254293 A JP21254293 A JP 21254293A JP 2927150 B2 JP2927150 B2 JP 2927150B2
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、製鋼スラグから路盤材
を製造する方法、特に、膨張崩壊が発生しない安定した
路盤材を短期間で安価に製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a roadbed material from steelmaking slag, and more particularly to a method for producing a stable roadbed material in which expansion and collapse do not occur in a short period of time and at low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】製鋼スラグには、精錬時に添加される生
石灰の一部が未反応状態で残存した、いわゆる未滓化石
灰(フリーライム)が含まれている。未滓化石灰は水と
反応すると水浸膨張して崩壊する性質があり、このため
製鋼スラグをそのまま路盤材として用いることができな
い。さらに、スラグの冷却過程でCaO が晶出するのを避
けがたいため、この晶出CaO も存在し、同様の膨張崩壊
をもたらす。未滓化石灰と晶出CaO は、併せて遊離石灰
と称される。
2. Description of the Related Art Steelmaking slag contains so-called unslagized lime (free lime) in which a portion of quicklime added during refining remains in an unreacted state. Unslagified lime has the property of swelling and swelling when it reacts with water, so that steelmaking slag cannot be directly used as a roadbed material. Further, since it is inevitable that CaO crystallizes during the cooling process of the slag, the crystallized CaO also exists and causes the same expansion collapse. Unslagged lime and crystallized CaO are collectively referred to as free lime.

【0003】従来、製鋼スラグの膨張崩壊性を消失させ
る方法として、自然エージング処理を行うのが最も一般
的である。この方法は、破砕した製鋼スラグを大気中に
山積みし、遊離石灰が自然に水浸膨張して安定化するの
を待つものである。しかしこの方法では、安定するまで
6〜12ケ月の長期間を要する上、その確実性に欠ける。
さらに、かなり広い処理スペースを必要とする。
Conventionally, natural aging treatment is most commonly used as a method for eliminating the expansive collapse property of steelmaking slag. In this method, crushed steelmaking slag is piled up in the atmosphere, and the free lime waits for natural immersion expansion and stabilization. However, this method requires a long period of 6 to 12 months to stabilize and lacks certainty.
In addition, it requires a fairly large processing space.

【0004】このような問題を解決するために、エージ
ング処理期間を短縮するいくつかの方法が提案されてい
る。
[0004] In order to solve such a problem, several methods for shortening the aging processing period have been proposed.

【0005】特開昭57−57815 号公報には、破砕後の転
炉スラグを湿潤させ、山積みで15日間自然エージング処
理し、さらに飽水状態で30日間維持するエージング促進
方法が示されている。この方法では期間短縮は可能であ
るが、なお安定性に問題があり、特に製鋼スラグの冷却
過程で生じる晶出CaO の安定化に欠ける。
JP-A-57-57815 discloses a method of accelerating aging in which converter slag after crushing is wetted, subjected to natural aging treatment in a pile for 15 days, and further maintained in a saturated state for 30 days. . Although this method can shorten the period, it still has a problem in stability, and particularly lacks in stabilization of crystallized CaO generated in the cooling process of steelmaking slag.

【0006】特開昭61−101441号公報には、破砕した後
山積み状態で水分を含有する高温度の蒸気を吹き込んで
加熱しながら、大気中で48時間以上暴露するエージング
促進方法が示されている。しかし、このような水蒸気エ
ージングのような方法のみでは、未滓化石灰の安定化は
できるものの、やはり晶出CaO の安定化は困難である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-101441 discloses a method of accelerating aging in which a high-temperature steam containing water is blown in a piled state after crushing and exposed to air for 48 hours or more while heating. I have. However, only a method such as steam aging can stabilize slag-free lime, but it is still difficult to stabilize crystallized CaO.

【0007】本出願人は特開平4−202034号公報におい
て、自然エージング処理と蒸気エージング処理を組み合
わせる製鋼スラグの処理方法を示した。しかしこの方法
でも、上記と同様の問題があり、さらに処理前のスラグ
の性状や処理条件を明らかにする必要がある。
[0007] The present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-202034 a method of treating steelmaking slag combining natural aging treatment and steam aging treatment. However, this method also has the same problem as described above, and furthermore, it is necessary to clarify the properties of the slag before treatment and the treatment conditions.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の特開
平4−202034号公報において示したエージング処理方法
をさらに改善することを課題としてなされたものであ
り、本発明の目的は、製鋼スラグから安定した路盤材を
効率的に製造する方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to further improve the aging treatment method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-202034. The present invention provides a method for efficiently manufacturing a stable roadbed material from the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の (1)
〜(4) の路盤材の製造方法と(5) の路盤材にある。
The gist of the present invention is as follows (1).
(4) The method of manufacturing the roadbed material and (5) the roadbed material.

【0010】(1)製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2)
を重量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩
化カルシウムを添加したスラグを冷却した後、大気圧下
で自然エージング処理し、この終了後破砕して粒度調整
を行った後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エー
ジング処理を施すことを特徴とする製鋼スラグ路盤材の
製造方法。
(1) Slag basicity (CaO / SiO 2 ) during steelmaking process
Is controlled to a weight ratio of 2.0 to 5.0, the slag to which fluorite and / or calcium chloride is added is cooled, naturally aged under atmospheric pressure, crushed after this end, and the particle size is adjusted. A method for manufacturing a steelmaking slag roadbed material, comprising performing forced aging treatment in which steam is blown under atmospheric pressure.

【0011】(2)製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2)
を重量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩
化カルシウムを添加したスラグを冷却した後、大気圧下
で自然エージング処理し、この終了後破砕して粒度調整
を行った後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エー
ジング処理を施した製鋼スラグ路盤材に、さらに高炉ス
ラグおよび/またはコンクリート廃材を混合することを
特徴とする混合スラグ路盤材の製造方法。
(2) Slag basicity (CaO / SiO 2 ) during steelmaking process
Is controlled to a weight ratio of 2.0 to 5.0, the slag to which fluorite and / or calcium chloride is added is cooled, naturally aged under atmospheric pressure, crushed after this end, and the particle size is adjusted. A method for producing a mixed slag base material, further comprising mixing blast furnace slag and / or waste concrete material with a steel slag base material subjected to forced aging treatment in which steam is blown under atmospheric pressure.

【0012】(3)製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2)
を重量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩
化カルシウムを添加したスラグを冷却した後、破砕して
粒度調整を行い、次いで後大気圧下で自然エージング処
理した後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エージ
ング処理を施すことを特徴とする製鋼スラグ路盤材の製
造方法。
(3) Slag basicity (CaO / SiO 2 ) during steelmaking
After controlling the slag to which fluorite and / or calcium chloride was added by controlling the weight ratio to 2.0 to 5.0, the slag was crushed to adjust the particle size, and then subjected to natural aging treatment under atmospheric pressure, and then again to atmospheric pressure. A method for producing a steelmaking slag roadbed material, wherein a forced aging treatment of blowing steam underneath is performed.

【0013】(4)製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2)
を重量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩
化カルシウムを添加したスラグを冷却した後、破砕して
粒度調整を行い、次いで後大気圧下で自然エージング処
理した後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エージ
ング処理を施した製鋼スラグ路盤材に、さらに高炉スラ
グおよび/またはコンクリート廃材を混合することを特
徴とする混合スラグ路盤材の製造方法。
(4) Slag basicity (CaO / SiO 2 ) during steelmaking
After controlling the slag to which fluorite and / or calcium chloride was added by controlling the weight ratio to 2.0 to 5.0, the slag was crushed to adjust the particle size, and then subjected to natural aging treatment under atmospheric pressure, and then again to atmospheric pressure. A method for producing a mixed slag base material, further comprising mixing blast furnace slag and / or waste concrete material with a steel slag base material subjected to forced aging treatment in which steam is blown below.

【0014】(5)上記(1) から上記(4) までに記載のい
ずれかの方法で製造された路盤材。
(5) A roadbed material manufactured by any one of the above methods (1) to (4).

【0015】[0015]

【作用】製鋼スラグの膨張崩壊は、その中に存在する遊
離石灰が次の、のような反応を起こし、体積膨張す
ることによって発生する現象である。
The expansion and collapse of steelmaking slag is a phenomenon that occurs when free lime present therein causes the following reaction and expands in volume.

【0016】 CaO +H2O =Ca(OH)2 (水和反応)・・・ CaO +CO2 =CaCO3 (炭酸化反応)・・ 遊離石灰のうちの未滓化石灰(以下、未滓化CaO と記
す) は、製鋼過程で塩基度調整のために添加される生石
灰、生ドロマイトまたは軽焼ドロマイトなどに含有され
るCaO が反応せず、そのまま残存したものである。未滓
化CaO をなくすためには、製鋼過程でスラグの溶融、流
動化を十分に行わせる必要がある。このため、溶融を阻
害するCaO 表面の皮膜を取り除く目的で、滓化促進剤で
ある蛍石や塩化カルシウムを単独または複合で添加す
る。
[0016] CaO + H 2 O = Ca ( OH) 2 ( hydration) ··· CaO + CO 2 = CaCO 3 Not slag lime of (carbonation reaction) .. free lime (hereinafter, non-slag formation CaO Is CaO 2 contained in quicklime, fresh dolomite, lightly burned dolomite, etc. added for adjusting the basicity in the steelmaking process, and did not react and remained as it was. In order to eliminate unslagged CaO, it is necessary to sufficiently melt and fluidize slag in the steelmaking process. For this purpose, fluorite or calcium chloride, which is a slag-making accelerator, is added alone or in combination to remove the CaO surface film that inhibits melting.

【0017】ただし、この使用量が多いと製鋼炉の耐火
物溶損を促進し、炉寿命を著しく悪化させるので、少量
を添加することが望ましい。例えば、製鋼過程の精錬開
始前および/または途中で、蛍石と塩化カルシウムのど
ちらか一方、または合計量で、溶鋼トン当たり 0.1〜3.
0kg 、好ましくは 0.3〜1.0kg を添加する。
However, if this amount is large, the refractory erosion of the steelmaking furnace is promoted and the furnace life is remarkably deteriorated. Therefore, it is desirable to add a small amount. For example, before and / or during the refining of the steelmaking process, either fluorite or calcium chloride or a total amount of 0.1 to 3.
0 kg, preferably 0.3-1.0 kg, are added.

【0018】遊離石灰のうちの晶出CaO の発生を抑制す
るには、製鋼過程においてスラグ塩基度(CaO/SiO2) を
重量比で 2.0〜5.0 、好ましくは 2.0〜4.5 とする必要
がある。これは、 CaO/SiO2が5.0 を超えると初晶で生
成する3CaO・SiO2の量が多くなって、冷却過程で下記
式による変態が起こり、CaO として晶出する量が多くな
るためである。さらにこのような状況下では、冷却過程
でCaO の濃度が高いので、3CaO・SiO2や 2CaO ・SiO2
ならず、CaO の晶出が促進される。一方、 2.0未満で
は、鋼の精錬処理本来の目的である脱硫、脱燐が不十分
となる。
In order to suppress the generation of crystallized CaO in the free lime, the slag basicity (CaO / SiO 2 ) in the steel making process needs to be 2.0 to 5.0, preferably 2.0 to 4.5 by weight ratio. This is because when CaO / SiO 2 exceeds 5.0, the amount of 3CaO · SiO 2 generated in the primary crystal increases, and the transformation according to the following formula occurs in the cooling process, and the amount crystallized as CaO increases. . Further, in such a situation, since the concentration of CaO is high in the cooling process, it does not become 3CaO.SiO 2 or 2CaO.SiO 2, and crystallization of CaO is promoted. On the other hand, if it is less than 2.0, desulfurization and dephosphorization, which are the original purposes of the steel refining treatment, become insufficient.

【0019】 3CaO・SiO2→ 2CaO ・SiO2+CaO ・・・・ しかし、上記の方法のみで未滓化CaO や晶出CaO を皆無
とすることは困難であるために、製鋼スラグを冷却した
後、さらにこれらの遊離石灰の安定化処理を行う必要が
ある。この確実な安定化処理方法として、自然エージン
グとその後のさらなる蒸気を吹き込む強制エージングを
併用する。併用する理由は、自然エージング処理のみで
は、前記式による水和反応または式による炭酸化反
応が遅いため、処理に長期間を要するからである。ま
た、蒸気を吹き込む強制エージング処理のみでは、スラ
グ表面近傍の水和反応は速いが、蒸気は比容積(m3/kg)
が水と比較してはるかに大きいため、たとえ水和しても
スラグ粒の中心部まで浸透しがたく、確実な安定化処理
方法にはなり得ないからである。
3CaO · SiO 2 → 2CaO · SiO 2 + CaO ··· However, since it is difficult to eliminate unslagged CaO and crystallized CaO only by the above method, after cooling the steelmaking slag, Further, it is necessary to stabilize these free limes. As a reliable stabilization method, natural aging and subsequent forced aging for further blowing steam are used in combination. The reason for the combined use is that the natural aging treatment alone requires a long time because the hydration reaction or the carbonation reaction according to the above formula is slow. In addition, the hydration reaction near the slag surface is fast only by forced aging treatment in which steam is blown, but the steam has a specific volume (m 3 / kg)
Is much larger than water, so that even if it is hydrated, it hardly penetrates to the center of the slag granules and cannot be a reliable stabilization method.

【0020】冷却後のスラグの処理工程には、基本的に
次の(a) 、(b) の二とおりの方法がある。
There are basically the following two methods (a) and (b) in the slag treatment process after cooling.

【0021】(a) 冷却後、大気圧下で山積みして自然エ
ージング処理し、これを破砕して粒度調整を施した後、
さらに大気圧下で蒸気を吹き込んで強制エージング処理
する方法。図1(a) はこの工程を示す図である。
(A) After cooling, piled under atmospheric pressure, subjected to natural aging treatment, crushed and subjected to particle size adjustment,
In addition, forced aging treatment is performed by blowing steam under atmospheric pressure. FIG. 1A shows this step.

【0022】(b) 冷却後、まずこれを破砕して粒度調整
を施した後、大気圧下で山積みして自然エージング処理
し、さらに大気圧下で蒸気を吹き込んで強制エージング
処理する方法。図1(b) はこの工程を示す図である。
(B) After cooling, this is first crushed, subjected to particle size adjustment, piled up under atmospheric pressure, subjected to natural aging treatment, and further subjected to forced aging treatment by blowing steam under atmospheric pressure. FIG. 1B shows this step.

【0023】図1(a) の方法では、自然エージング処理
は、大気圧下で1〜4ケ月、好ましくは2〜3ケ月山積
みして放置し、特に大気中の水分と未滓化CaO との水和
反応を起こさせ、スラグに亀裂を発生させる。この際、
スラグ中の水分が少ない場合は、散水して水分を十分供
給することが望ましい。
In the method shown in FIG. 1 (a), the natural aging treatment is carried out at atmospheric pressure for 1 to 4 months, preferably for 2 to 3 months. This causes a hydration reaction and cracks in the slag. On this occasion,
If the water content in the slag is low, it is desirable to sprinkle water to supply sufficient water.

【0024】図2は、山積み自然エージング処理の際の
ひと山の形状の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the shape of a single mountain during the natural aging process.

【0025】図2(a) は平面図、図2(b) は図2(a) の
線S−S方向の縦断面図である。図示するように、製鋼
スラグ1のひと山の形状は、底辺と上辺の長さが、それ
ぞれ20m 程度、10m 程度、高さが3.5m程度の四角錘台状
とすることが望ましい。これは、表面積をできるだけ大
きくするためと、ロット管理上の利便性のためである。
FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a longitudinal sectional view taken along line SS of FIG. 2A. As shown in the figure, the shape of the peak of the steelmaking slag 1 is desirably a square truncated pyramid having a bottom side and an upper side length of about 20 m, about 10 m, and a height of about 3.5 m, respectively. This is for increasing the surface area as much as possible and for convenience in lot management.

【0026】このような短期間処理でよいのは、後述す
る図4に示すように、塩基度を本発明で定める範囲に制
御し、適量の滓化促進剤を添加した場合には、遊離石灰
量が抑制され、未エージング状態でも水浸膨張量が小さ
く、このため、少なくとも2ケ月間程度の上記自然エー
ジング処理で、平均値としての水浸膨張量はJIS規格
値に略々到達するからである。
As shown in FIG. 4, which will be described later, when the basicity is controlled within the range defined by the present invention and an appropriate amount of a slagging accelerator is added, free lime may be used for such a short period of time. The amount of water immersion is small even in an unaged state, and the amount of water immersion expanded as an average almost reaches the JIS standard value in the natural aging treatment for at least about two months. is there.

【0027】その後、強制エージング処理時の反応表面
積を増大させ、かつ、スラグの表面から中心部までの距
離を小さくするために、粒径30mm以下に極力小さく破砕
し、次いで所定の粒度に調整する。ただし、路盤材の粒
度はJIS−A5015に規定されているため、この規定範
囲を満足するように破砕することが望ましい。したがっ
て、破砕時の最大粒径は、強制エージング処理による粒
度の変化を考慮して上記JISに規定される最大粒径よ
りも、10〜20%大きくするのがよい。
Thereafter, in order to increase the reaction surface area at the time of the forced aging treatment and to reduce the distance from the surface of the slag to the center thereof, the slag is crushed as small as possible to a particle size of 30 mm or less and then adjusted to a predetermined particle size. . However, since the particle size of the roadbed material is specified in JIS-A5015, it is desirable to crush the roadbed material so as to satisfy the specified range. Therefore, the maximum particle size at the time of crushing is preferably set to be 10 to 20% larger than the maximum particle size specified in JIS in consideration of a change in particle size due to forced aging treatment.

【0028】遊離石灰の水和反応が最大となる温度は、
200 ℃であることがわかっており(前記特開平4−1752
50号公報参照)、さらに大気圧下で蒸気を吹き込んで強
制エージング処理を施せば、仮にまだ十分安定化されな
い遊離石灰が残存していても、上記のスラグの亀裂を介
して蒸気がスラグの中心部まで浸透し、遊離石灰は完全
に水和するので、確実な安定化処理を達成することがで
きるのである。温水を用いる強制エージング処理ではこ
のような効果は得られない。すなわち、温水は蒸気に比
べてエンタルピがはるかに低いため、特に晶出CaO の安
定化の面で効果が著しく小さくなる。
The temperature at which the hydration of free lime is maximized is
It was found that the temperature was 200 ° C.
Further, if steam is blown under atmospheric pressure and forced aging treatment is performed, even if free lime that has not yet been sufficiently stabilized remains, the steam flows through the slag cracks through the above-mentioned slag cracks. And the free lime is completely hydrated, so that a reliable stabilization treatment can be achieved. Such an effect cannot be obtained by the forced aging treatment using warm water. That is, since the enthalpy of the hot water is much lower than that of the steam, the effect is remarkably reduced especially in the stabilization of crystallized CaO.

【0029】この強制エージング処理の期間は、2〜4
日の範囲とすることが望ましい。2日未満では、部分的
にエージング効果が乏しくなり、膨張量のバラつきが大
きくなる。一方、4日を超えるとエージング効果が飽和
するとともに、蒸気原単位が増加し、経済的にも不利と
なる。
The period of the forced aging process is 2 to 4
It is desirable to be in the range of days. If it is less than 2 days, the aging effect is partially poor, and the variation in the amount of expansion is large. On the other hand, when the period exceeds 4 days, the aging effect is saturated, and the steam intensity increases, which is economically disadvantageous.

【0030】処理日数を具体的に決めることは、前記の
自然エージング処理期間中にサンプリングを行って強制
エージング処理前の水浸膨張量を把握し、残りの水浸膨
張量を推定することで行うことができる。したがって、
適切な処理日数とし、蒸気使用量を最小限に抑制してコ
ストを低減することも容易である。
The specific number of days for treatment is determined by performing sampling during the natural aging process, grasping the amount of water immersion expansion before the forced aging process, and estimating the remaining amount of water immersion expansion. be able to. Therefore,
It is also easy to reduce the cost by setting the appropriate treatment days and minimizing the amount of steam used.

【0031】図3は、蒸気による強制エージング処理に
用いる装置の例を示す図である。図3(a) は平面図、図
3(b) は図3(a) の線T−Tにおける縦断面図である。
図示する装置では、三辺をコンクリート製擁壁2、一辺
(図3(a) では下方)を製鋼スラグ1の搬入、搬出ゲー
トとした四角形の処理槽の底部に蒸気噴射管5を備え
る。図中、符号3は蒸気供給本管、4は蒸気供給弁、6
は安定した通気性を確保するための砕石層、7は保温用
シートである。反応効率の面から、製鋼スラグの高さは
約2 mとするのが望ましい。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus used for a forced aging process using steam. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view taken along line TT in FIG. 3A.
In the illustrated apparatus, a steam retaining pipe 2 is provided at the bottom of a rectangular processing tank having three sides as concrete retaining walls 2 and one side (lower in FIG. 3A) as a gate for carrying in and out of the steelmaking slag 1. In the figure, reference numeral 3 denotes a steam supply main pipe, 4 denotes a steam supply valve, 6
Is a crushed stone layer for securing stable air permeability, and 7 is a heat retaining sheet. From the viewpoint of reaction efficiency, the height of the steelmaking slag is preferably about 2 m.

【0032】図1(b) の方法では、図1(a) の方法にお
ける破砕、粒度調整を自然エージング処理に先立って施
す。その他の方法は図1(a) の場合と同じである。しか
しこの工程では、破砕により反応表面積を増大させた後
に自然エージング処理を施すから、水和反応が促進され
やすく、処理期間は1ケ月程度にさらに短縮される。
In the method of FIG. 1 (b), the crushing and particle size adjustment in the method of FIG. 1 (a) are performed prior to the natural aging treatment. Other methods are the same as those in FIG. 1 (a). However, in this step, since the natural aging treatment is performed after the reaction surface area is increased by crushing, the hydration reaction is easily accelerated, and the treatment period is further reduced to about one month.

【0033】もし、図1(a) の方法と図1(b) の方法と
で、同じ自然エージング処理期間とすれば、後者の方法
による場合が、最終的に残存する遊離石灰は少なくな
る。
If the same natural aging treatment period is used for the method shown in FIG. 1A and the method shown in FIG. 1B, the remaining free lime will eventually decrease in the latter method.

【0034】上記の方法で製造された製鋼スラグ路盤材
は、そのまま使用することができるが、資源の有効利用
の観点から、高炉スラグおよび/またはコンクリート廃
材をさらに混合した混合スラグ路盤材として用いてもよ
い。特に、上層路盤材で水硬性粒度調整スラグ(HM
S)として使用する際は、製鋼スラグ路盤材に高炉水砕
スラグを数重量%、好ましくは5〜10重量%混合するの
がよい。
The steelmaking slag base material manufactured by the above method can be used as it is, but from the viewpoint of effective use of resources, it is used as a mixed slag base material further mixed with blast furnace slag and / or concrete waste material. Is also good. In particular, hydraulic graded slag (HM
When used as S), the granulated blast furnace slag is preferably mixed with the steelmaking slag base material by several weight%, preferably 5 to 10 weight%.

【0035】[0035]

【実施例】300t転炉から発生したスラグを用いて、表1
および表2に示す条件で製鋼スラグ路盤材を製造した。
[Example] Using slag generated from a 300t converter, Table 1
And the steelmaking slag roadbed material was manufactured on the conditions shown in Table 2.

【0036】製鋼過程では、スラグ塩基度(CaO/SiO2)
は、溶銑Siと出鋼時のSiとの差からSiO2を、媒溶剤中の
CaO含有率から CaOを、それぞれ求めて計算した。滓化
促進剤には蛍石を用い、溶鋼トン当たり0〜5.0kg の範
囲で精錬開始前に添加した。
In the steel making process, slag basicity (CaO / SiO 2 )
From the difference between the Si during hot metal Si and tapping the SiO 2, the medium in the solvent
CaO was calculated from the CaO content. Fluorite was used as the slag formation accelerator and was added in the range of 0 to 5.0 kg per ton of molten steel before the start of refining.

【0037】転炉で発生したスラグを冷却した後、直ち
にサンプリングし、スラグ表面を研磨して、SEMおよ
びEPMA定量分析により、鉱物組成を判定した。さら
に研磨スラグをエチレングリコールに浸し、遊離石灰の
形態を調査した。この結果を表1に示す。
After cooling the slag generated in the converter, the slag was immediately sampled, the slag surface was polished, and the mineral composition was determined by SEM and EPMA quantitative analysis. Further, the polished slag was immersed in ethylene glycol to investigate the form of free lime. Table 1 shows the results.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】表1に示すように、 CaO/SiO2が5.2 の場
合(試験E)では、未滓化CaO は少ないものの晶出 CaO
が多く認められた。蛍石添加なしで CaO/SiO2が3.0
(試験F)と同じく 3.5(試験G)の場合では、未滓化
CaO と晶出CaO がともに多く認められた。一方、本発明
で定める範囲の CaO/SiO2で、蛍石を溶鋼トン当たり
0.5〜2.8kg 添加した試験A〜Dでは、未滓化CaO はほ
とんど認められず、かつ、晶出CaO も少なかった。
As shown in Table 1, when CaO / SiO 2 is 5.2 (test E), the amount of unslagged CaO is small but
Were observed. 3.0 CaO / SiO 2 without fluorite addition
In the case of 3.5 (Test G) as in (Test F), no residue
Both CaO and crystallized CaO were found in large quantities. On the other hand, in the range of CaO / SiO 2 specified in the present invention, fluorite is
In Tests A to D in which 0.5 to 2.8 kg was added, almost no unslagged CaO was recognized, and the amount of crystallized CaO was also small.

【0040】上記の冷却スラグを表2に示す条件でエー
ジングした後、それぞれのエージング段階で、ひと山か
ら12ケ所サンプリングし、JIS−A5015に規定される
方法で水浸膨張量を比較することで、エージングの効果
を評価した。なお、比較のために、いずれの試験におい
ても、未エージング状態、自然エージング2ケ月後、自
然エージングなしで蒸気による強制エージング4日後の
各スラグについても同様の水浸膨張量を測定した。これ
らの結果を表2に併せて示す。
After the cooling slag was aged under the conditions shown in Table 2, at each aging stage, 12 places were sampled from one mountain, and the amount of water immersion expansion was compared by the method specified in JIS-A5015. The effect of aging was evaluated. For comparison, in each test, the same water immersion expansion was measured for each slag in the unaged state, two months after natural aging, and four days after forced aging with steam without natural aging. These results are also shown in Table 2.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】表2から明らかなように、本発明で定める
CaO/SiO2を満たした製鋼スラグに、自然エージングと
蒸気による強制エージングを施した場合の水浸膨張量
は、最大値と最小値の差が非常に小さく安定しており、
全てJIS規格を満足した。蒸気による強制エージング
のみの場合の水浸膨張量は、平均値ではJIS規格を満
足しているものの、最大値と最小値の差が大きく、JI
S規格の範囲を外れるものがあった。また、 CaO/SiO2
が高すぎるもの(試験E)および CaO/SiO2が適正であ
っても蛍石を添加しないもの(試験F、G)では、自然
エージングと蒸気による強制エージングを併用しても、
水浸膨張量が大きく、JIS規格を満足しなかった。
As is clear from Table 2, the present invention defines
The difference between the maximum value and the minimum value when the steel slag filled with CaO / SiO 2 is subjected to natural aging and forced aging with steam has a very small difference between the maximum value and the minimum value.
All satisfied the JIS standard. In the case of only forced aging with steam, the water immersion expansion amount satisfies the JIS standard on average, but the difference between the maximum value and the minimum value is large.
Some were out of the range of the S standard. In addition, CaO / SiO 2
In cases where the aging was too high (test E) and where fluorite was not added even though CaO / SiO 2 was appropriate (tests F and G), natural aging and forced aging with steam were used together.
The water immersion expansion was large and did not satisfy the JIS standard.

【0043】図4は、表1に示す製鋼スラグ(試験A〜
G)の場合の、自然エージング処理のみによる処理期間
と水浸膨張量との関係を示す図である。図示するよう
に、本発明で定める CaO/SiO2の範囲で、かつ蛍石を添
加した試験A〜Dの場合においても、自然エージング処
理のみでJIS規格を満足する水浸膨張量(平均値)を
得るには、少なくとも8ケ月間の長期エージング処理が
必要であることがわかる。
FIG. 4 shows the steelmaking slags shown in Table 1 (tests A to
It is a figure which shows the relationship between the processing period by only natural aging processing, and the amount of water immersion expansion in case of G). As shown in the figure, in the CaO / SiO 2 range defined in the present invention and in the tests A to D in which fluorite is added, the amount of water immersion expansion (average value) satisfying the JIS standard only by natural aging treatment. It is understood that a long-term aging treatment for at least 8 months is necessary to obtain the above.

【0044】図5は、2ケ月間の自然エージング処理後
の上記製鋼スラグの水浸膨張量に及ぼす強制エージング
の効果と蒸気原単位を示す図である。図示するように、
本発明の方法によれば、2日間の強制エージングでJI
S規格を略々十分に満足する水浸膨張量を達成すること
ができ、蒸気原単位も低くて済む。
FIG. 5 is a diagram showing the effect of forced aging on the amount of water immersion expansion of the steelmaking slag after the natural aging treatment for two months and the steam intensity. As shown
According to the method of the present invention, JI is obtained by forced aging for 2 days.
The water immersion expansion amount that almost satisfies the S standard can be achieved, and the steam intensity can be reduced.

【0045】次に、図1に示す本発明の方法で製造され
た製鋼スラグ路盤材と、これに高炉スラグおよび/また
はコンクリート廃材を混合した混合スラグ路盤材(HM
S−25)との物性比較を実施した。これらの混合条件と
物性値の測定結果を表3に示す。比較のために、高炉徐
冷スラグの物性値を併記した。高炉徐冷スラグはMS−
25(JIS−A5015に規定される呼称で、粒度が25〜0
mmのもの)を、高炉水砕スラグは水砕のままの状態のも
のを、コンクリート廃材は25〜0mmに破砕した粒度のも
のを、それぞれ用いた。
Next, a steelmaking slag base material manufactured by the method of the present invention shown in FIG. 1 and a mixed slag base material (HM) mixed with blast furnace slag and / or waste concrete material.
A physical property comparison with S-25) was performed. Table 3 shows the mixing conditions and the measurement results of the physical properties. For comparison, the physical property values of the blast furnace slowly cooled slag are also shown. Blast furnace slow cooling slag is MS-
25 (The name specified in JIS-A5015.
mm), granulated blast furnace slag was used as it was in the granulated state, and concrete waste was crushed to a size of 25 to 0 mm.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】表3に示すように、本発明の方法による混
合スラグ路盤材は、全てJIS規格を満足する良好な物
性値であった。
As shown in Table 3, the mixed slag roadbed materials according to the method of the present invention all had good physical properties satisfying JIS standards.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の方法によれば、製鋼スラグから
優れた物性値を有する路盤材を短期間で効率よく製造す
ることができる。
According to the method of the present invention, a roadbed material having excellent physical properties can be efficiently produced from steelmaking slag in a short period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方法の基本製造工程を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing basic manufacturing steps of the method of the present invention.

【図2】本発明の方法で用いる自然エージング処理の際
の山積みの形状の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pile shape during natural aging processing used in the method of the present invention.

【図3】本発明の方法で用いる強制エージング処理装置
の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a forced aging processing device used in the method of the present invention.

【図4】自然エージング処理のみの処理期間と水浸膨張
量との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a processing period of only natural aging processing and a water immersion expansion amount.

【図5】2ケ月間の自然エージング処理後の水浸膨張量
に及ぼす強制エージングの効果と蒸気原単位を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing the effect of forced aging on the amount of water immersion expansion after natural aging treatment for two months and the steam intensity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:製鋼スラグ、2:コンクリート製擁壁、3:蒸気供
給本管、4:蒸気供給弁、5:蒸気噴射管、6:砕石
層、7:保温用シート
1: steelmaking slag, 2: concrete retaining wall, 3: steam supply main pipe, 4: steam supply valve, 5: steam injection pipe, 6: crushed stone layer, 7: heat insulation sheet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−48446(JP,A) 特開 昭49−26112(JP,A) 特開 平4−202034(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 5/00 - 5/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-48446 (JP, A) JP-A-49-26112 (JP, A) JP-A-4-202034 (JP, A) (58) Investigation Field (Int.Cl. 6 , DB name) C04B 5/00-5/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2) を重
量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩化カ
ルシウムを添加したスラグを冷却した後、大気圧下で自
然エージング処理し、この終了後破砕して粒度調整を行
った後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エージン
グ処理を施すことを特徴とする製鋼スラグ路盤材の製造
方法。
In the steel making process, the slag basicity (CaO / SiO 2 ) is controlled at a weight ratio of 2.0 to 5.0, and the slag to which fluorite and / or calcium chloride is added is cooled and then naturally aged under atmospheric pressure. A method for producing a steelmaking slag roadbed material, which comprises subjecting the steel to crushing after the completion of the treatment, adjusting the particle size, and then performing forced aging treatment in which steam is blown again under atmospheric pressure.
【請求項2】製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2) を重
量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩化カ
ルシウムを添加したスラグを冷却した後、大気圧下で自
然エージング処理し、この終了後破砕して粒度調整を行
った後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エージン
グ処理を施した製鋼スラグ路盤材に、さらに高炉スラグ
および/またはコンクリート廃材を混合することを特徴
とする混合スラグ路盤材の製造方法。
2. The slag basicity (CaO / SiO 2 ) is controlled at a weight ratio of 2.0 to 5.0 in the steel making process, and the slag to which fluorite and / or calcium chloride is added is cooled, and then naturally aged under atmospheric pressure. After crushing and grain size adjustment after the completion of this process, blast furnace slag and / or concrete waste are further mixed with steelmaking slag base material subjected to forced aging treatment in which steam is blown again under atmospheric pressure. Production method of mixed slag roadbed material.
【請求項3】製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2) を重
量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩化カ
ルシウムを添加したスラグを冷却した後、破砕して粒度
調整を行い、次いで後大気圧下で自然エージング処理し
た後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エージング
処理を施すことを特徴とする製鋼スラグ路盤材の製造方
法。
3. The slag basicity (CaO / SiO 2 ) is controlled at a weight ratio of 2.0 to 5.0 in the steel making process, and the slag to which fluorite and / or calcium chloride is added is cooled and then crushed to adjust the particle size. A method for producing a steelmaking slag roadbed material, which comprises performing a natural aging treatment at a subsequent atmospheric pressure and then performing a forced aging treatment of blowing steam again at the atmospheric pressure.
【請求項4】製鋼過程でスラグ塩基度(CaO/SiO2) を重
量比で 2.0〜5.0 に制御し、蛍石および/または塩化カ
ルシウムを添加したスラグを冷却した後、破砕して粒度
調整を行い、次いで後大気圧下で自然エージング処理し
た後、再び大気圧下で水蒸気を吹き込む強制エージング
処理を施した製鋼スラグ路盤材に、さらに高炉スラグお
よび/またはコンクリート廃材を混合することを特徴と
する混合スラグ路盤材の製造方法。
4. The slag basicity (CaO / SiO 2 ) is controlled at a weight ratio of 2.0 to 5.0 in the steelmaking process, and the slag to which fluorite and / or calcium chloride is added is cooled and then crushed to adjust the particle size. Then, after natural aging treatment is performed under atmospheric pressure, blast furnace slag and / or concrete waste are further mixed with steelmaking slag base material subjected to forced aging treatment in which steam is blown again under atmospheric pressure. Manufacturing method of mixed slag roadbed material.
【請求項5】請求項1から請求項4までに記載のいずれ
かの方法で製造された路盤材。
5. A roadbed material manufactured by the method according to any one of claims 1 to 4.
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