JP3729371B2

JP3729371B2 - MgO briquette for slag concentration adjustment

Info

Publication number: JP3729371B2
Application number: JP16783197A
Authority: JP
Inventors: 昌浩磯部; 敬二芥屋; 慎片村; 一夫山根
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2017-05-22
Also published as: JPH10317040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製鋼工程においてスラグに添加する成分調整剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
転炉や取鍋等の溶鋼処理槽の内張り耐火物の溶損防止対策として、スラグ中ＭｇＯ濃度を調節する為にＭｇＯを含有するドロマイトあるいは軽焼ドロマイトを投入している。これに代わる添加剤として、転炉を解体した時に発生するＭｇＯレンガ屑を２０ｍｍ以下に粉砕したものを用いることが特開平６−１１６６１７号公報にて提示されている。この方法において、レンガ屑の径の上限を３０ｍｍとした場合にはスラグ中ＭｇＯが上昇せず、過度に大きなレンガ屑は溶解が不十分な事も指摘されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにレンガを粉砕して用いる方法は、破砕の際に５ｍｍ以下のサイズのレンガ屑が大量に発生するため、有効利用が困難であった。
また、レンガ屑は副原料バンカーに装入するまでのハンドリング中にも破砕し、さらに５ｍｍ以下の比率が増加する上、副原料バンカーを詰まらせ切り出し不能の事態をも引き起こす。さらに、細粒は集塵機に吸引されて歩留まり低下を招くと言う、多くの問題があった。
これらの問題を回避するためにはレンガ屑の粒度構成に上下限を設ける必要があり、また副原料バンカー使用時のハンドリングに十分耐えうるだけの強度を持つものが望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、５ｍｍ以下に粉砕した使用済みＭｇＯ耐火物と、２００メッシュ以下の軽焼マグネシア粉を、ブリケットマシンのロールポケットへ最充填密度になるような粒度分布になるように調整した後、水を添加、混練しブリケット状に成型することで再使用率を低下させることなく均一粒度でかつ溶解性と投入バンカー使用時のハンドリング性に優れたスラグ中ＭｇＯ濃度調整用の副原料を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
当ブリケットはＭｇＯを主成分とする使用済み耐火物を５ｍｍ以下に粉砕し、バインダー及び水を添加・混練しブリケット状に成型することにより得られる。
ここで、ブリケットの成型性の点からは、ＭｇＯ主成分とする使用済み耐火物と成型するブリケットの寸法の間には式（１）の関係が成り立つ事が必要である。
（Ｂ÷Ａ）×１００≦０．３（１）
但し、Ａ：ブリケット１個当たりの体積（ｍｍ^３）
Ｂ：原料中最大粒径の１個当たりの体積（ｍｍ^３）
【０００６】
また圧潰強度の観点からは、このブリケットに用いる原料の配合比率は、粉砕したＭｇＯ耐火物７０〜８５質量％、２００メッシュ以下の軽焼マグネシア粉３０〜１５質量％に水を外数として５〜１１質量％加えることが好ましい。
【０００７】
あるいは、５ｍｍ以下に粉砕したＭｇＯを主成分とする使用済み耐火物にバインダーとしてタールピッチを外数で５〜１０質量％加えても良い。
【０００８】
粉砕したＭｇＯ耐火物の粒径が３０ｍｍ以上になった場合には転炉での溶解性が悪くなると言う弊害があった。しかし、水を加えて混練・成型したブリケットの場合には、マグネシアの一部が水酸化物に変化しているため、転炉への投入の際その熱により良好な溶解性が得られる径に爆裂することを知見した。
また、第二成分として配合する軽焼マグネシアは、マグネシア耐火物よりＭｇＯ品位が高いため必要投入量が少なくて済み、その結果転炉スラグの生成量を低減できるのでスラグ処理費を軽減できるという効果もある。
【０００９】
ブリケットの原料として用いる粉砕したマグネシア耐火物の粒径は成型するブリケットの大きさにより制限があり、小径のブリケットに用いうる耐火物径は小さくなる。一方、転炉投入時の溶解性の点からは、使用する耐火物の径は大き過ぎない事が好ましい。
したがって図４の関係が成り立ち、使用済みのＭｇＯを主成分とした耐火物を式１の範囲に粉砕し、バインダー及び水を添加・混練し、ブリケット状に成型することにより高強度で溶解性の良好なブリケットが得られる。
（Ｂ÷Ａ）×１００≦０．３（１）
但し、Ａ：ブリケット１個当たりの体積（ｍｍ^３）
Ｂ：原料中最大粒径の１個当たりの体積（ｍｍ^３）
【００１０】
転炉に内張りしたＭｇＯレンガを解体した時に生ずるレンガ屑を収集・選別後にジョークラッシャーを用いて５ｍｍ以下に式（１）が成り立つように全量を粉砕し、表１に示す粒度範囲に調整したものを９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０質量％にそれぞれ秤取り、これに２００メッシュ以下に粉砕した軽焼マグネシアを１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０質量％配合して、水を外数で８質量％添加しながら混練し、ブリケットマシンの加圧力を１２５０ｋｇ／ｃｍ^２と一定に保持して４０ｍｍ^Ｌ×４０ｍｍ^Ｗ×２５ｍｍ^Ｈサイズのマセックス型ブリケットに成型した。成型したブリケットは熱風乾燥機を用いて２５０℃の雰囲気で６０分の一定条件で乾燥し、ＪＩＳＭ８７１８（９３）の圧潰強度ならびにＪＩＳＭ８７１１（９３）に定められている焼結鉱の落下強度を得る落下試験に準じて試験を行った。
【００１１】
【表１】

【００１２】
なお、ブリケットマシンから連続的に製造されるブリケットの強度は、製団原料へのバインダー添加量及び水分添加量によって大きく左右されるため、図１に示すごとく通常使用されているバインダーとして軽焼マグネシア２５質量％を先述の５ｍｍ以下に粉砕した使用済みＭｇＯレンガ７５質量％に添加し、外数で３〜１３質量％の水を加え、十分混練してブリケットに成型し、ブリケットを２５０℃×６０分の一定条件で乾燥して圧潰強度試験に供し、添加水分とブリケット強度の関係を調査した。
【００１３】
図１からわかるように、ブリケットの圧潰強度（１個当たりの平均強度（ｋｇｆ））は、水分の添加率８質量％をピークとして放物線を示した。この結果は製団する原料の水との濡れ・なじみ性、いわゆる親和力が添加水分量の影響を受け、５質量％未満では原料粒子表面の濡れが完全にならず、粘結度が弱くなったものと考えられる。一方、１１質量％超えの水分を添加したものは、原料粒子表面の濡れが多すぎて、逆に強度が発現しなかった。その結果、使用済みＭｇＯレンガの粉砕物に対する水分の最適な添加率は外数で８質量％であり、５〜１１質量％で実用に適する事が分かった。
【００１４】
表２に軽焼マグネシア１０〜４０質量％および水を外数で８質量％を配合・添加して試作したＡ〜Ｇのブリケット成型歩留と圧潰強度ならびに落下強度試験結果を示す。
ここで、上記の用語は以下に定義するものである。
ブリケット成型歩留：ブリケットマシンから連続的に成型されたブリケットを２０ｍｍ篩にてふるい分け、篩上に残ったものの質量百分率。
落下強度：ブリケット２０ｋｇをはかり取り、２ｍの高さから鉄板上に４回落下させ、１０ｍｍ篩でふるい分け、＋１０ｍｍの量を試験前重量の２０ｋｇで割った質量百分率で、％を省略した値をそのまま指数とし表示した。
【００１５】
【表２】

【００１６】
本結果から、軽焼マグネシアの配合率はブリケットの成型歩留を決定し、３０％で歩留の最高値を示した。軽焼マグネシアは微粉が多く含まれるため、４０％を超えて添加すると充填性が悪くなり強度が得られない。また、１０未満の添加量では逆に微粉が不足して充填性が悪くなる。よって、十分な強度を確保するため、軽焼マグネシアの配合率を１５〜３０％とした。
【００１７】
【実施例１】
本発明品であるスラグ濃度調整用ＭｇＯブリケットすなわち、５ｍｍ以下に粉砕・粒度調整した使用済みＭｇＯレンガ７０質量％に２００メッシュ以下に粉砕した軽焼マグネシアを３０質量％配合し、水９質量％を添加・混練し、４０ｍｍ^Ｌ×４０ｍｍ^Ｗ×２５ｍｍ^Ｈサイズのマセックス型ブリケットに成型し、２５０℃の雰囲気で６０分乾燥した後、転炉炉上バンカーに貯鉱し、従来使用していたスラグ中ＭｇＯ調整用副原料である軽焼ドロマイトのＭｇＯ純分と同量になるように秤量し、転炉吹錬開始直後に炉内へ投入した。溶解性の確認は目視観察とサンプリングしたスラグの組成の評価により行った。一方、本発明品との比較のため、特開平６−１１６６１７号公報に開示されたように本発明品の製造で使用した使用済みＭｇＯレンガを３０ｍｍ以下に破砕したものを、従来使用していた軽焼ドロマイトのＭｇＯ純分と同量となるように秤量し、転炉吹錬開始直後に炉内へ投入した。その溶解性を評価した結果を図３に示す。本発明法は、同量のＭｇＯ純分の添加にも関わらずスラグ中ＭｇＯ含有量が高く、溶解性が向上していることがわかる。
【００１８】
また、転炉炉前操業者による炉内の目視観察結果からも、レンガの破砕品ではスラグ表層部に溶け残りがあったのに対し、本発明品では表層部に溶け残りが全くなく、良好な溶解性を示した。
さらに、これらの副原料を転炉炉上バンカーに貯鉱するまでにおける工程、すなわち転炉副原料全般の搬送・貯鉱設備である打ち込みホッパー（大型ダンプやショベルローダー等による受入れ）、ベルトコンベアやバケットエレベータ等でのハンドリングによる粉化状況を観察した。その結果、従来のレンガ破砕品では粉化が著しく、ダンプによる打ち込みホッパーへのダンピングの際、発塵でホッパー建屋内に充満し５〜６分の集塵時間を要したのに対し、本発明品のブリケットについてはほとんど発塵せず、この問題がなかった。
【００１９】
【実施例２】
本発明の濃度調整用ブリケット、すなわち５ｍｍ以下に粉砕・粒度調整した使用済みＭｇＯレンガ１００質量％に、タールピッチを外数として３〜１１質量％添加・混練し、４０ｍｍ^Ｌ×４０ｍｍ^Ｗ×２５ｍｍ^Ｈサイズのマセックス型ブリケットに成型し、２５０℃×６０分で乾燥した。乾燥したブリケット圧潰強度試験に供し、添加水分とブリケット強度の関係を調査した。その結果を図２に示すが、強度確保の上からタールピッチの添加量は５〜１０質量％添加することが望ましい事が分かった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係るブリケットを使用することにより、粒度が大きい原料の場合の溶解性の悪化の問題や、転炉装入前までのハンドリングによる粉化および歩留低下といった問題が解消され、使用済みＭｇＯ耐火物の全量のリサイクルが可能になるため、粗鋼の製造コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】使用済みＭｇＯレンガ屑を５ｍｍ以下に粉砕し、水を５、７、９、１１、１３質量％添加しながら混錬しブリケット状に成型した時の添加水分とブリケット圧潰強度との関係を示す図。
【図２】使用済みＭｇＯレンガ屑を５ｍｍ以下に粉砕・粒度調整したものに、タールピッチを添加して添加割合とブリケットの圧潰強度との関係を示す図。
【図３】使用済みＭｇＯレンガ屑を５ｍｍ以下に粉砕・粒度調整したもの７０質量％に２００メッシュ以下に粉砕した軽焼マグネシア３０質量％配合し、水を９％添加・混練し、ブリケットに成型し乾燥したものを、転炉炉内へ投入溶解した時の投入ＭｇＯ指数（投入ＭｇＯ÷スラグ量）とスラグ中ＭｇＯ含有量の関係を示す図。
【図４】ブリケット一辺の長さと原料の最大粒子径との関係を説明する図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component modifier added to slag in a steelmaking process.
[0002]
[Prior art]
In order to prevent the refractory lining of molten steel processing tanks such as converters and ladle from melting, dolomite containing MgO or light-burned dolomite is used to adjust the MgO concentration in the slag. As an alternative additive, Japanese Patent Laid-Open No. 6-116617 proposes to use a crushed MgO brick scrap generated when a converter is disassembled to 20 mm or less. In this method, when the upper limit of the diameter of brick waste is set to 30 mm, it has been pointed out that MgO in the slag does not rise, and that excessively large brick waste is not sufficiently dissolved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of pulverizing and using bricks as described above has been difficult to effectively use because brick waste having a size of 5 mm or less is generated in large quantities during crushing.
In addition, the brick scraps are crushed during handling until charging into the auxiliary material bunker, and the ratio of 5 mm or less is further increased, and the auxiliary material bunker is clogged and can not be cut out. Furthermore, there are many problems that fine particles are attracted to the dust collector and cause a decrease in yield.
In order to avoid these problems, it is necessary to provide upper and lower limits to the particle size configuration of the brick scrap, and it has been desired to have a strength sufficient to withstand handling when using the auxiliary material bunker.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a spent MgO refractory ground to 5mm or less, 200 mesh or less of light burned magnesia powder was adjusted to a particle size such that the outermost packing density distribution to roll pocket briquette machine, water the additive, which provides a kneaded auxiliary material for excellent slag MgO concentration adjustment handling properties at the time of uniform particle size and solubility and turned bunker used without reducing the re-utilization by molding the briquettes It is.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
This briquette is obtained by pulverizing a used refractory mainly composed of MgO to 5 mm or less, adding and kneading a binder and water, and molding it into a briquette.
Here, from the point of formability of briquette, it is necessary that the relationship of the formula (1) is established between the used refractory material mainly composed of MgO and the dimensions of the briquette to be molded.
(B ÷ A) × 100 ≦ 0.3 (1)
However, A: Volume per briquette (mm ³ )
B: Volume per one of the largest particle diameter in the raw material (mm ³ )
[0006]
Further, from the viewpoint of crushing strength, the blending ratio of the raw materials used for this briquette is from 5 to 5 by adding 70 to 85% by mass of crushed MgO refractory, 30 to 15% by mass of lightly-burned magnesia powder of 200 mesh or less, and water as the external number. It is preferable to add 11% by mass .
[0007]
Or you may add 5-10 mass% of tar pitches by the outside number as a binder to the used refractory which has grind | pulverized MgO as a main component to 5 mm or less.
[0008]
When the particle size of the crushed MgO refractory is 30 mm or more, there is an adverse effect that the solubility in the converter deteriorates. However, in the case of briquettes kneaded and molded by adding water, since a part of magnesia has been changed to hydroxide, the diameter is such that good solubility is obtained by the heat when it is put into the converter. I found it exploding.
In addition, light burned magnesia blended as the second component has a higher MgO quality than magnesia refractories, so the required amount of input can be reduced, and as a result, the amount of converter slag produced can be reduced, so the effect of reducing slag treatment costs There is also.
[0009]
The particle size of the pulverized magnesia refractory used as a raw material for briquettes is limited by the size of the briquette to be molded, and the refractory diameter usable for small-diameter briquettes becomes small. On the other hand, it is preferable that the diameter of the refractory used is not too large from the viewpoint of solubility when the converter is charged.
Therefore, the relationship shown in FIG. 4 is established, and a refractory material mainly composed of used MgO is pulverized to the range of Formula 1, and a binder and water are added and kneaded, and then molded into a briquette shape. Good briquettes are obtained.
(B ÷ A) × 100 ≦ 0.3 (1)
However, A: Volume per briquette (mm ³ )
B: Volume per one of the largest particle diameter in the raw material (mm ³ )
[0010]
Collected and sorted the brick waste generated when the MgO brick lined in the converter is dismantled and then crushed the whole amount so that the formula (1) is established to 5 mm or less using a jaw crusher, and adjusted to the particle size range shown in Table 1 Are mixed into 90, 85, 80, 75, 70, 65, and 60% by mass, and lightly burned magnesia pulverized to 200 mesh or less is mixed with 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40% by mass. Then, the mixture was kneaded while adding 8 % by mass of water, and the briquette machine was held at a constant pressure of 1250 kg / cm ² and molded into a 40 mm ^L × 40 mm ^W × 25 mm ^H size massex briquette. The molded briquette is dried under a constant condition for 60 minutes in an atmosphere of 250 ° C. using a hot air drier to obtain the crushing strength of JISM8718 (93) and the falling strength of sintered ore specified in JISM8711 (93). The test was conducted according to the test.
[0011]
[Table 1]

[0012]
The strength of briquette continuously produced from the briquette machine is greatly influenced by the amount of binder added and the amount of water added to the raw material for the group, so as shown in FIG. 25 % by mass is added to 75% by mass of used MgO bricks crushed to 5 mm or less, 3 to 13% by mass of water is added, and the mixture is sufficiently kneaded to form briquettes. The sample was dried under a certain condition for a minute and subjected to a crushing strength test, and the relationship between added water and briquette strength was investigated.
[0013]
As can be seen from FIG. 1, the briquette crushing strength (average strength (kgf) per piece) showed a parabola with a water addition rate of 8 % by mass as a peak. This result shows that the wetness and familiarity of the raw material to be assembled with water, the so-called affinity, is affected by the amount of added water, and if it is less than 5% by mass , the raw material particle surface is not completely wetted and the caking degree is weakened. It is considered a thing. On the other hand, when the water content exceeding 11% by mass was added, the surface of the raw material particles was so wet that the strength was not developed. As a result, it was found that the optimum addition rate of moisture to the pulverized product of used MgO brick was 8 % by mass , and 5 to 11% by mass was suitable for practical use.
[0014]
Table 2 shows the results of briquette molding yield, crushing strength, and drop strength test of A to G, which were prepared by adding and adding 10 to 40% by mass of light-burned magnesia and 8% by mass of water.
Here, the above terms are defined as follows.
Briquette molding yield: The mass percentage of the briquette continuously molded from the briquette machine, which was screened with a 20 mm sieve and remained on the sieve.
Drop strength: Weighs 20 kg of briquette, drops 4 times onto a steel plate from a height of 2 m, sifts with a 10 mm sieve, mass percentage obtained by dividing the amount of +10 mm by 20 kg of the weight before the test, and omits%. Expressed as an index.
[0015]
[Table 2]

[0016]
From this result, the blending ratio of lightly burned magnesia determined the molding yield of briquettes and showed the highest yield at 30%. Lightly burned magnesia contains a lot of fine powder, so if it is added in excess of 40%, the filling property is deteriorated and the strength cannot be obtained. On the other hand, when the amount is less than 10, the fine powder is insufficient and the filling property is deteriorated. Therefore, in order to ensure sufficient strength, the blending ratio of light-burned magnesia was set to 15 to 30%.
[0017]
[Example 1 ]
MgO briquette for adjusting the slag concentration according to the present invention, that is, 30% by mass of light-burned magnesia pulverized to 200 mesh or less is mixed with 70% by mass of used MgO brick that has been crushed and adjusted to a particle size of 5 mm or less, and 9% by mass of water Addition and kneading, molding into 40mm ^L x 40mm ^W x 25mm ^H size massex briquette, drying in 250 ° C atmosphere for 60 minutes, storing in converter bunker, and using slag It weighed so that it might be the same amount as the pure MgO content of lightly burned dolomite, which is an auxiliary material for adjusting MgO, and put into the furnace immediately after the start of converter blowing. The solubility was confirmed by visual observation and evaluation of the sampled slag composition. On the other hand, for comparison with the product of the present invention, used MgO bricks crushed to 30 mm or less used in the production of the product of the present invention as disclosed in JP-A-6-116617 have been used conventionally. It was weighed so that MgO purity and the same amount of light burned dolomite was charged to the converter blowing start immediately after the furnace. The result of evaluation of the solubility is shown in FIG. It can be seen that the method of the present invention has a high MgO content in the slag and improved solubility despite the addition of the same amount of pure MgO.
[0018]
In addition, from the result of visual observation in the furnace by the converter pre-operator, the crushed brick was undissolved in the slag surface layer, whereas the present product was completely undissolved in the surface layer. Showed good solubility.
Furthermore, the process until these auxiliary materials are stored in the converter upper bunker, that is, a driving hopper (accepting by a large dump truck or excavator loader) that is a transport and storage facility for all converter auxiliary materials, a belt conveyor, The pulverization state by handling with a bucket elevator or the like was observed. As a result, the conventional brick crushed product is pulverized remarkably, and when dumping into the hopper by dumping, the hopper building was filled with dust and required 5 to 6 minutes to collect dust. The product briquettes generated almost no dust and there was no problem.
[0019]
[Example 2 ]
Concentration adjustment briquette of the present invention, that is, 3 to 11% by mass of tar pitch as an external number is added and kneaded to 100% by mass of used MgO brick crushed to a particle size of 5 mm or less and kneaded, and 40 mm ^L × 40 mm ^W × 25 mm ^H It was molded into a massex briquette of size and dried at 250 ° C. for 60 minutes. The dried briquette crushing strength test was conducted to investigate the relationship between added moisture and briquette strength. The results are shown in FIG. 2, and it was found that the tar pitch is preferably added in an amount of 5 to 10% by mass from the viewpoint of ensuring the strength.
[0020]
【The invention's effect】
By using the briquette according to the present invention, the problem of deterioration in solubility in the case of a raw material having a large particle size and the problem of powdering and yield reduction due to handling before charging the converter are solved, and used MgO Since the entire amount of refractory can be recycled, the production cost of crude steel can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the relationship between added moisture and briquette crushing strength when used MgO brick waste is crushed to 5 mm or less, kneaded while adding 5, 7, 9, 11, 13% by mass of water and molded into a briquette shape. The figure which shows a relationship.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the addition ratio and briquette crushing strength by adding tar pitch to used MgO brick scraps crushed to 5 mm or less and adjusted in particle size.
[Figure 3] Used MgO brick waste crushed to 5 mm or less and adjusted in particle size 70 wt% of lightly burned magnesia 30 wt% crushed to 200 mesh or less, 9% water added and kneaded, molded into briquette The figure which shows the relationship between the input MgO index | exponent (input MgO / amount of slag) and the MgO content in slag when what was then dried and supplied and melted in the converter furnace.
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the length of one side of a briquette and the maximum particle diameter of a raw material.

Claims

In slag concentration adjusting MgO briquettes spent refractory binder and water added and kneaded into formed by molding the briquettes composed mainly of MgO was ground to 5mm below ground spent refractory mainly containing MgO 70 to 85% by mass of a product, 30 to 15% by mass of light-burned magnesia powder of 200 mesh or less, and 5 to 11% by mass of water added to this to form a briquette slag concentration MgO briquette for adjustment.

2. The MgO briquette for adjusting slag concentration according to claim 1 , wherein the pulverized used refractory mainly composed of MgO used for kneading and the molded briquette are in the range of Formula 1. 3.
(B ÷ A) × 100 ≦ 0.3 (1)
However, A: Volume per briquette (mm ³ )
B: Volume per one of the largest particle diameter in the raw material (mm ³ )