JP5611467B2 - 高温の固体製鋼スラグの処理方法および処理システム - Google Patents

Description

本発明は、高温の固体製鋼スラグの処理方法および処理システムに関する。

製鋼スラグは製鋼プロセスに避けられない副産物であり、鋼生産量の約１０％〜１５％に当たり、したがって、製鋼スラグ、特に高温の製鋼スラグの迅速かつ効率的な処理は、製鋼プロセスの一般的な操業および鉄鋼会社の持続可能な発展に直接影響を与える。様々な鉄鋼会社の製鋼プロセスの相違により、精錬中に生成される製鋼スラグの組成および温度は完全には同一でなく、高温の製鋼スラグの中には優れた流動性を有するため、水のように流し出すことができるものもある。一方、一部の高温の製鋼スラグは流動性が乏しいため、スラグ鍋（高温の製鋼スラグを収容し、輸送するための容器、スラグ槽ともいう）から容易に流し出すことができず、外部からの機械的力またはスラグ鍋の反転によりスラグ鍋から流し出すしかない。

スラグ鍋の耐用年数を長くし、一部の鉄鋼会社では、高温の製鋼スラグを流し込むときのスラグ鍋の底への侵食をなくすため、空のスラグ鍋の底にある程度冷えたスラグを置いている。高温の製鋼スラグを流し込むとき、冷えたスラグの部分が、高温の製鋼スラグと接触して融合し、スラグ鍋の内壁で製鋼スラグと一緒に大きなスラグシェルを形成する。スラグシェルは数トンの重さがあり、全スラグの約３分の１に当たる。スラグのこの部分はスラグ鍋内に保持されるか、または全体としてスラグ鍋から流し出すため、その後の処理には適当な機械的粉砕が必要になり、粉塵飛散が非常に深刻である。

典型的には、現在の熱製鋼スラグの処理方法は、熱流し込み、風砕、浅いトレー、熱スタッフィングまたは回転シリンダ等の方法がある。

熱流し込みの方法は比較的初期の処理方法であり、高温の製鋼スラグを所定の場所に流し出し、空冷または若干の散水によって製鋼スラグの熱を散逸させるものであり、処理効率を高めるべく冷却を促進するため掘削機またはフォークリフトにより製鋼スラグを連続的に回転させる必要があり、熱流し込み後の製鋼スラグは直接利用することができず、使用者が使用するには製鋼スラグを積み重ねて数カ月間エージングする必要があり、その後粉砕と分類を行う。全処理手順は長時間を要し、広大な処理面積を要し、作業環境が劣悪であり、深刻な汚染があるため、他の方法に取って代わられる傾向にある。

風砕の方法は、たとえば特開２００４−２３８２７６号公報（特許文献１）および中国特許第８８２１１２７６号（特許文献２）に開示されたものなど、溶融スラグの迅速な粒状化処理の達成に成功しているため、風砕後のスラグ細粒は微細で均一であり、安定な性能を有し、直接利用することができる。その欠点は、この方法の処理対象が厳しく制限されること、すなわち、流動性に富んだ製鋼スラグしか処理できず、より高い粘度を有し、流動性に乏しい製鋼スラグを処理できないことである。

浅いトレー型製鋼スラグ処理方法は、熱流し込み法をベースとして生産効率を高めるものであるが、長期に及ぶこと、大規模な汚染、高額な作業費、エージングが必要なことなどの欠点がやはりある。

中国特許第０２１５７１６２．７号（特許文献３）および中国特許第２００４１００９６９８１．０号（特許文献４）に開示されたものなど熱製鋼スラグの熱スタッフィング法は、製鋼スラグの迅速な微粉砕処理を達成しており、約１２時間で、約８００℃の温度を有する製鋼スラグをその熱ストレスおよび化学ストレスによってミリメートルオーダーの微粉末に微粉砕し、次いで直接セメントクリンカとなるものについて分類する。この方法は比較的簡便であり、製鋼スラグの大量の処理を達成することができる。しかしながら、やはりその欠点は非常に明らかである。安全性の観点から、この方法は、８００℃未満の温度を有する塊状の製鋼スラグしか処理できないため、高温の製鋼スラグを最初に熱スタッフィングプールの外側で冷却し、その間、生産効率を高めるため製鋼スラグを繰り返しひっくり返す必要があり、深刻な粉塵の飛散および熱公害を引き起こす。

中国特許第９９１２７０１２．６号（特許文献５）および中国特許第２００４１００５４１６５．３号（特許文献６）に開示されたものなど回転シリンダ型製鋼スラグ処理方法は、密閉された容器内で高温の製鋼スラグを迅速処理するという考えから初めて達成されるため、回転する密閉された容器によって、約１５００℃の温度を有する高温の液体スラグを動的かつ連続的に急速冷却し、使用者が直接使用できる１００℃未満の温度を有する細粒スラグに粉砕することができる。処理中に生成された大量の粉塵を含んだ蒸気は、精製処理後に煙突からまとめて排出されるため、従来のスラグ処理方法における蒸気の拡散、巻き上がる粉塵などの欠点を解消する。特定のスラグ除去機械によって、炉に付着したはねたスラグにより生成される高粘度の製鋼スラグを処理してもよい。その欠点は、現在の回転シリンダ装置が、鍋底のスラグの洗浄処理を達成できないことである。鍋底のスラグは大きな塊となっており、流動性が全くないため、現在の回転シリンダ装置に直接流し込むことができないことから、従来の冷却および粉砕を行うには、鍋底のスラグおよびスラグ除去後に残った高粘度スラグの一部を流す特定のスラグ回転場が必要となる。したがって、効率化に影響を与え、粉塵の飛散が起こる。

特開２００４−２３８２７６号公報 中国特許第８８２１１２７６号 中国特許第０２１５７１６２．７号 中国特許第２００４１００９６９８１．０号 中国特許第９９１２７０１２．６号 中国特許第２００４１００５４１６５．３号

本発明の目的は、高温の固体製鋼スラグの環境に配慮した処理を達成することが可能な、高温の固体製鋼スラグの処理方法を提供することである。

本発明の別の目的は、高温の固体製鋼スラグの効率的な処理を達成することが可能な、高温の固体製鋼スラグの処理システムを提供することにある。

本発明の主要な着想は、スラグを一度に供給し、密閉された容器内で高温の固体製鋼スラグを徐々に処理することにあり、処理装置は、高温の固体製鋼スラグの清潔で効率的な処理を達成するように、材料供給円筒容器および処理円筒容器を含む２段空洞の連続的回転シリンダである。

上記の着想によれば、高温の固体製鋼スラグの処理方法は、
高温の固体製鋼スラグの処理方法であって、
処理円筒容器と材料供給円筒容器とを同軸上に一体に連結し、前記材料供給円筒容器および前記処理円筒容器の軸を水平面に対して傾斜角度で配置し、前記材料供給円筒容器は高温の固体製鋼スラグを十分に収容するように設定され、前記材料供給円筒容器の側面に、材料供給入口および当該材料供給入口を開閉可能にする密閉ドアを設置し、前記処理円筒容器内に、冷却と粉砕を行う粉砕媒体として鋼球を配置し、かつ冷却水によるスプレー冷却システムを配置するステップａ、
前記材料供給円筒容器を液圧支え装置を用いて支え前記密閉ドアを開け、材料供給ホッパーを前記材料供給入口の真上に移動させ、走行クレーンの牽引によりスラグ鍋を前記材料供給ホッパーの真上に移動させ、前記スラグ鍋を反転し、前記スラグ鍋内の高粘度スラグまたは前記スラブ鍋底のスラグを前記材料供給円筒容器に一度に流し込み、前記密閉ドアを閉め前記液圧支え装置を移動させるステップｂ、および
前記材料供給円筒容器が回転すると、前記材料供給円筒容器の軸方向の重力分力と前記材料供給円筒容器の回転力との総合作用の下、螺旋状に供給する形態で前記材料供給円筒容器内の前記高温の固体製鋼スラグが下方に徐々に移動し、前記処理円筒容器に滞りなく入り、塊状の前記高温の固体製鋼スラグが、前記処理円筒容器内で粉砕媒体による冷却と粉砕が連続的に行われ、かつ前記スプレー冷却システムから放出される前記冷却水により、粉砕された前記高温の固体製鋼スラグの冷却および浸漬が制御可能に達成されることで、前記高温の固体製鋼スラグが速やかに安定化して、前記高温の固体製鋼スラグが通常温度になり、前記鋼球が冷却され、前記材料供給円筒容器から徐々に移送される前記高温の固体製鋼スラグが前記処理円筒容器内で処理されるように、前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器を同時に回転させ、処理された前記高温の固体製鋼スラグを排出するステップｃを含む。

高温の固体製鋼スラグを十分に収容することができる材料供給円筒容器は、様々なスラグ鍋の材料供給操作を一度に達成できるように処理円筒容器の前に取り付けられる。

上記の着想によれば、高温の固体製鋼スラグの処理システムは、
高温の固体製鋼スラグの処理システムであって、
前記高温の固体製鋼スラグの冷却と粉砕を行うための粉砕媒体としての鋼球と、スプレー冷却システムのスプレーパイプとが中に配置される処理円筒容器、
材料供給空洞および貯蔵空洞の両方の機能を有し、前記処理円筒容器の前に配置され、前記処理円筒容器と一体に軸方向に直列に連結され、その軸が前記処理円筒容器の軸と一致し、側面に材料供給入口が設置され、前記材料供給入口と嵌まり合う密閉ドアが前記材料供給入口に配置され、前記密閉ドアは開／閉し、およびロックすることができる材料供給円筒容器、
前記材料供給入口の上方にある材料供給ホッパー、
前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器を支持することができ、その上で前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器が回転することができる支持装置、
供給の際の前記材料円筒容器への衝撃を和らげるため、前記材料供給入口の真下に設置される上昇および下降する液圧支え装置、
および
前記支持装置上で回転するように前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器を駆動する駆動装置
を含み、
前記粉砕媒体としての鋼球は、塊状の前記高温の固体製鋼スラグを速やかに冷却および粉砕するために用いられ、前記スプレー冷却システムから放出される冷却水は、粉砕された前記高温の固体製鋼スラグの冷却および浸漬を制御可能に達成することで、前記高温の固体製鋼スラグを速やかに安定化させ、前記高温の固体製鋼スラグを通常温度にし、前記鋼球との熱交換冷却を達成するために用いられ、
前記材料供給ホッパーは、前記材料供給円筒容器の上方の可動トロリーに配置され、かつ材料供給および処理操作の条件に従い材料供給ステーションと待機ステーションとの間を移動し、スラグ鍋内の高粘度スラグまたは前記スラグ鍋底のスラグを前記材料供給円筒容器に一度に流し込むための前記スラグ鍋を補助し、
前記材料供給円筒容器および前記処理円筒容器の軸は水平面に対して傾斜角度を有し、前記材料供給円筒容器が回転すると、前記材料供給円筒容器の軸方向の重力分力と前記材料供給円筒容器の回転力との総合作用の下、螺旋状に供給する形態で前記材料供給円筒容器内の前記高温の固体製鋼スラグが下方に徐々に移動し、前記処理円筒容器に滞りなく入る。

供給材料の用意ができると、材料供給円筒容器の材料供給入口が、駆動装置により真上の所定の位置まで回転し、材料供給円筒容器の下方の液圧支え装置がオンになるため、材料供給円筒容器をしっかりと支え、材料供給入口が開き、次いで材料供給操作が開始され、スラグ鍋を傾けて材料供給ホッパーにより一度に高温の固体製鋼スラグを材料供給円筒容器に流し込むことにより、一度のスラグ供給操作が達成され、一度にスラグを供給することが終了したら、材料供給円筒容器の材料供給入口が閉じられ、駆動装置がオンになり、円筒容器が回転すると、材料供給円筒容器内の高温の固体製鋼スラグが下方に徐々に滞りなく処理円筒容器へと移動し、塊状の高温の固体製鋼スラグが処理円筒容器内の冷却および粉砕媒体により連続的に冷却および粉砕され、一定の粒度を有する最終スラグが排出装置により処理円筒容器から移送される。

好ましい実施形態では、材料供給円筒容器および処理円筒容器の軸は水平面に対して０〜２０°の傾斜角度を有する。

好ましい実施形態では、可動トロリーは材料供給円筒容器の上方に配置され、密閉ドアが材料供給入口に配置され、材料供給は材料供給ホッパーを介してなされ、可動トロリーは２つのステーション、すなわち、密閉ドアのステーションおよび材料供給ホッパーのステーションを有し、材料供給ホッパーが材料供給操作中であるとき、密閉ドアは可動トロリーにより移動し、密閉ドアが閉じ、ロックされた状態にあるとき、材料供給ホッパーは可動トロリーによりラインから離れたステーションにある。

好ましい実施形態では、開／閉ロック装置が密閉ドアに取り付けられ、密閉ドアに固定されたロッキングブロックと、材料供給円筒容器上に、対応するロック用圧子とを含み、ロック用圧子の加圧および開放は可動トロリー上のロボットにより達成される。

好ましい実施形態では、開／閉ロック装置は密閉ドアに取り付けられ、駆動モータ、ウオームギヤおよびクランク装置を含み、クランク装置は一端で密閉ドアの背面に固定され、もう一端でウオームギヤの出力軸に固定され、ウオームギヤが回転すると開／閉操作を行う。

好ましい実施形態では、開／閉ロック装置は密閉ドアに取り付けられ、回転継手、液圧シリンダおよび液圧ステーションを含み、回転継手は一端で液圧ステーションに連結され、もう一端で液圧シリンダの一端に連結され、材料供給円筒容器の前端面に取り付けられ、材料供給円筒容器と同じ軸にあり、液圧シリンダのもう一方の端は密閉ドアに連結される。

好ましい実施形態では、密閉ドアは平板であり、一端で材料供給円筒容器の前端面に連結され、もう一端で開／閉ロック装置の液圧シリンダまたはウオームギヤ装置に連結される。

好ましい実施形態では、密閉ドアは湾曲板であり、材料供給入口に配置され、密閉ドアの曲率は材料供給円筒容器の側面の曲率と等しく、密閉ドアは開／閉ロック装置の液圧シリンダまたはウオームギヤ装置に連結される。

好ましい実施形態では、密閉ドアは湾曲板であり、材料供給入口に配置され、密閉ドアの曲率は材料供給円筒容器の側面の曲率と等しく、密閉ドアと材料供給入口との係合面は双方が嵌まり合いやすく、かつ密閉しやすいように円錐状であり、すなわち、外側がより大きく内側がより小さく、密閉ドアは可動トロリー上のロボットにより容易に上昇および下降することができる。

上記の製鋼スラグ処理方法は、「一度にスラグを供給し、徐々に処理する」方法を採用し、「スラグを供給しながら処理を行う」既存の方法を変えるものであるため、走行クレーンの稼働率を高めるだけでなく、高粘度スラグ処理に必要とされるスラグ鍋を傾ける装置およびスラグ除去装置も使用しない。上記の製鋼スラグ処理方法は、大規模な投資を抑制するだけでなく、生産効率も大きく高めるため、高粘度スラグ、特に鍋底のスラグなど塊状の高温の製鋼スラグを速やかに処理することができる。

上記の製鋼スラグ処理装置は、材料供給円筒容器および処理円筒容器を含む２段空洞の連続的構造を採用しており、既存の単一処理空洞の処理シリンダを変えて、処理空洞の一方の側に材料供給／貯蔵空洞を加え、傾斜角度およびシリンダの回転により生じる螺旋状の運動によって円筒容器内のスラグ材料の軸方向の供給および流れを迅速に達成する。上記の製鋼スラグ処理装置は、鍋底のスラグ供給の技術的な障害を解決するだけでなく、「一体的に材料を供給し、徐々に処理する」処理方法も達成する。

上記の製鋼スラグ処理方法および装置は、高温の固体製鋼スラグの処理中の操作が完全に密閉されており、蒸気捕集システムを加えた状態では、煙突を使用せず、膨大な初期コストを抑制できるだけでなく、粉塵の飛散をほぼゼロまで減らすことが可能であり、蒸気を凝縮して回収することもできる。同時に、この処理方法は、処理方法に対する熱製鋼スラグの流動性の影響および制限を完全に解消するため、「最初に製鋼スラグの廃熱利用を行い、次いで回転シリンダにより粉砕処理を行う」ことが可能になり、製鋼スラグ資源の利用の深度および水準をさらに深める。

本発明の特定の特徴および性能について以下の実施形態および図によりさらに記載する。

高温の固体製鋼スラグの処理装置の実施形態の構造図である。 図１のＭ方向に沿った図である。 高温の固体製鋼スラグの処理装置の実施形態の構造図である。 図３の上面図である。 図３のＮ方向の図、換言すれば、別の実施形態の密閉ドアをロックする方法の図である。 高温の固体製鋼スラグの処理装置の別の実施形態の構造図である。 図６の上面図である。 図７のＡ−Ａ方向に沿った断面図である。

以下、図面および特定の実施形態と共に本発明についてさらに説明する。下記の処理円筒容器およびその嵌まり合う支持、駆動装置は、国際公開第２００６／０２４２３１号に開示された回転シリンダ方法のスラグ処理装置に従い実施および改変してもよい。

図１〜８は、高温の固体製鋼スラグの処理方法を示し、高温の固体製鋼スラグを十分に収容できる材料供給円筒容器９が、処理円筒容器４の前に取り付けられ、材料供給入口９−１および自動開／閉の密閉ドア１６が材料供給円筒容器９の側面に設置され、材料供給円筒容器９は、フランジ５により処理円筒容器４に同軸状に一体に固定され、軸は水平面に対して上方傾斜角度Ａを有し、角度Ａは０〜２０°である。

塊状の高温の製鋼スラグを速やかに冷却および粉砕するため、冷却および粉砕媒体４−１、すなわち、鋼球４−１が処理円筒容器４内に配置され、スプレー冷却システム１９から放出される冷却水は、粉砕された製鋼スラグの冷却および浸漬を制御可能に達成して、製鋼スラグを速やかに安定化し、製鋼スラグを通常温度にし、かつ鋼球４−１との熱交換冷却を達成し、処理円筒容器４および材料供給円筒容器９は支持装置１３および止め装置３で支持され、支持装置１３は支持リング１３−１および支持歯車装置１３−２からなり、２つの支持リング１３−１はそれぞれ処理円筒容器４の前部および後部に固定され、駆動装置１４は大型リングギヤ１４−１、小型シャフトギヤ１４−２、減速機１４−３およびモータ１４−４からなり、大型リングギヤ１４−１は処理円筒容器４に固定される。駆動装置１４の駆動機能により、処理円筒容器４および材料供給円筒容器９は一定の方向および速度で回転することができる。密閉ドア１６の開閉および材料供給操作をしやすくするため、回転している要素は特定の方向で停止する、すなわち、回転している要素が停止するたびに、材料供給円筒容器９の材料供給入口および密閉ドア１６は真上に位置する。

供給する際、材料供給円筒容器の下方の液圧支え装置１２がオンになり、材料供給円筒容器９をしっかりと支え、遠隔駆動液圧系または手動介入により（すなわち、ウオームギヤ系の電力のオンおよびオフが定常状態で人により達成される）、可動トロリー８またはウオームギヤ系の上方の密閉ドア取り付け−ロックロボット１５が駆動されて材料供給ドア１６を開け、材料供給ホッパー６が材料供給入口の真上に移動し、走行クレーンの牽引によりスラグ鍋７が材料供給ホッパー６の真上に移動し、スラグ鍋７がひっくり返り、鍋内の高粘度スラグまたは鍋底のスラグが材料供給円筒容器９に一度に流し込まれ、次いで材料供給ホッパー６およびその下方の液圧支え装置が移動し、材料供給ドア１６が閉じられ、液圧系またはウオームギヤ系（ウオームギヤ系を使用する場合、電力プラグを抜くべきである）によりロックされる。

材料供給が終了したら、駆動装置１４がオンになり、材料供給円筒容器９が回転すると円筒容器９内の固体スラグが徐々に下方に移動し、螺旋状に供給する形態で、滞りなく処理円筒容器４に入り、同時に、スプレー冷却システム１９がスプレー冷却操作を開始し、塊状の固体製鋼スラグは、処理円筒容器４が回転すると処理円筒容器４内の転がる鋼球４−１で連続的に冷却および粉砕され、一定の粒度を有する最終スラグは排出装置１により処理円筒容器４から輸送される。

処理中に生成された粉塵を含んだ廃ガスはガス排出機構２により集められ、精製処理後にまとめて排出され、廃水は循環使用される。

図１〜８はさらに材料供給円筒容器９および処理円筒容器４を含む、高温の固体製鋼スラグの処理システムを示す。高温の製鋼スラグの冷却および粉砕媒体４−１、すなわち、鋼球と、スプレー冷却システム１９とは処理円筒容器４内に配置され、処理円筒容器４の軸は水平面に対して傾斜角度Ａを有し、処理円筒容器４は支持歯車装置１３−２および支持リング１３−１により支持され、処理円筒容器４および材料供給円筒容器９の回転中に生成される軸力は止め装置３により釣り合わされ、駆動装置１４は大型リングギヤ１４−１、小型シャフトギヤ１４−２、減速機１４−３およびモータ１４−４からなり、大型リングギヤ１４−１は処理円筒容器４に固定され、駆動装置１４の駆動機能により、処理円筒容器４および材料供給円筒容器９は一定の方向および速度で回転することができる。ガス排出機構２および材料排出機構１は処理円筒容器４の後端に配置され、ガス排出機構２はその後のステップでの精製および排出のため、処理中に生成された廃ガスおよび粉塵を集め、処理後に材料排出機構１は処理円筒容器４から最終製鋼スラグ１−２を誘導し、最終スラグの外部の一時貯蔵場または貯蔵容器まで輸送する。

材料供給円筒容器９は処理円筒容器４の前に配置され、材料供給入口およびそれと嵌まり合う密閉ドア１６は材料供給円筒容器９の側面に設置され、密閉ドア１６の開閉は開／閉ロック装置１７およびそれと嵌まり合うロボット１５により達成され、開／閉ロック装置１７の動作は液圧系またはウオームギヤ系により達成することができる。液圧系は、連結ロッド１７−１、液圧ステーション１７−２、液圧円筒容器１７−３、回転継手１７−４および同種のものを含み、ウオームギヤ系は密閉ドアを開／閉するためのモータ１７−５、ウオームギヤ装置１７−６、シャフトスリーブ１７−７、クランク１７−８および供給ソケット１７−９を含み、ウオームギヤ系は材料供給円筒容器に固定される。

材料供給入口は材料供給円筒容器９の前端で開けられ、材料供給円筒容器９の後端は処理円筒容器４の前端に固定され、材料供給円筒容器９の軸は処理円筒容器４の軸と一致する、すなわち、材料供給円筒容器９および処理円筒容器４の軸は水平面に対して傾斜角度Ａを有する。実施形態の１つでは、材料供給円筒容器９および処理円筒容器４の軸の傾斜角度Ａは水平面に対して０°〜２０°である。スプレー冷却システム１９は冷却水を供給し、製鋼スラグおよびそれ対応する装置のスプレー冷却を達成し、製鋼スラグを速やかに安定化し、製鋼スラグを通常温度にする。

図１〜２の実施形態を参照すると、材料供給入口は材料供給円筒容器９の側面に配置され、密閉ドアは湾曲板型密閉ドア１６であり、湾曲板型密閉ドア１６の曲率は前端の材料供給円筒容器９の側面の曲率と等しく、湾曲板型密閉ドア１６は可動トロリー上のロボット１５により取り付けられ、ロックされ、ロボット１５およびロック機構１７により開けられる。

図３〜４の実施形態を参照すると、材料供給入口は材料供給円筒容器９の側面に配置され、密閉ドアは平板型密閉ドア１６であり、平板型密閉ドア１６は一端で材料供給円筒容器９の前端面に連結され、もう一端で開／閉ロック装置１７の液圧シリンダ１７−３に連結される。

図５の実施形態を参照すると、材料供給入口は材料供給円筒容器９の側面に配置され、密閉ドア１６は平板型または湾曲板型であり、密閉ドア１６の背面は開／閉ロック装置１７のウオームギヤ系に連結される。

図６〜８の実施形態を参照すると、材料供給入口および湾曲板型密閉ドア１６は材料供給円筒容器９の側面に配置され、湾曲板型密閉ドア１６の曲率は前端の材料供給円筒容器９の側面の曲率と等しく、湾曲板型密閉ドアは開／閉ロック装置１７の液圧シリンダ１７−３に２端で連結される。

図１〜８を同時に参照すると、図示した高温の固体製鋼スラグの処理装置は以下の通り作動する。

スラグを流し込む用意ができると、運転者が駆動装置１４をオンにするため、材料供給円筒容器９および処理円筒容器４が回転し始め、材料供給円筒容器９上の材料供給入口が真上に設置されると、駆動装置１４がオフにされ、材料供給円筒容器９が回転を停止する。

材料供給円筒容器の下方の液圧支え装置１２がオンになり、材料供給円筒容器９をしっかりと支え、遠隔操作で密閉ドアの開／閉ロック装置１７が液圧系を介してオンになり、あるいは、電源が入ることで密閉ドアの開／閉ロック装置１７がウオームギヤ系を介してオンになり（装置は定常状態にある）、材料供給入口の上方の密閉ドア１６が開き、同時に材料供給ホッパー６が可動トロリー８を介して材料供給入口の真上の位置に移動し、ロックされ、図３および図６に示すように材料供給入口が比較的適当であれば、材料供給ホッパー６は移行の必要がなく、スラグ鍋７は走行クレーンの牽引により材料供給ホッパー６または材料供給入口の真上に移動し、スラグ鍋７はゆっくりとひっくり返り、スラグ鍋７内の高粘度スラグまたは塊状の鍋底のスラグ１８を材料供給円筒容器９に一度に流し込み、材料供給ホッパー６は移動し、密閉ドア１６は材料供給入口まで移動し、平板型または湾曲板型密閉ドア１６がロック機構１７により閉じられ、ロックされ、ウオームギヤ系を使用する場合、電力プラグを抜くべきであり、そうすることによって材料供給円筒容器９の材料供給が一度で終了する。

スラグの供給が終了したら、材料供給円筒容器の下方の液圧支え装置１２が離れ、駆動装置１４がオンになり、材料供給円筒容器９および処理円筒容器４が同期的に回転し、回転速度が低速から高速に増加し、徐々に設定値を達成する。材料供給円筒容器９が回転すると、材料供給円筒容器９の軸方向の重力分力と材料供給円筒容器９の回転力との総合作用の下、螺旋状に供給する形態で材料供給円筒容器９内の塊状の高温の製鋼スラグ１８が徐々に下方に移動し、滞りなく処理円筒容器４に入る。製鋼スラグ１８は処理円筒容器４が回転すると、処理円筒容器４内の鋼球４−１により速やかに冷却および粉砕され、スプレー冷却システム１９から放出される冷却水は、鋼球４−１との熱交換冷却を制御可能に達成し、鋼球４−１により冷却および粉砕された製鋼スラグの第２の冷却および浸漬を達成し、一定の粒度を有する最終製鋼スラグ１−２の温度は１００℃まで低下し、その後の分類ステップのため最終製鋼スラグ１−２はスラグ排出板４−２および材料排出シュート１−３を介して最終スラグ輸送装置１−１に輸送される。

処理円筒容器４による処理後に、高温の固体製鋼スラグ１８に吸蔵されたごつごつした冷鋼が処理円筒容器４内に蓄積することから、一定量まで蓄積したら除去すべきである。ごつごつした冷鋼を除去するには、最初に密閉ドア１６を移動するかまたは開き、駆動機構１４を制御することにより材料供給円筒容器９の材料供給入口を垂直下部まで回転させ、冷鋼を除去できるようにロボット１０を操作して、ごつごつした冷鋼を処理円筒容器４から除去し、その後の処理のため冷鋼ビン／トロリー１１に一時貯蔵する。

処理中に残った冷却水は集めて置いておき、その後循環使用し、処理中に生成された粉塵を含んだ廃蒸気は集めて、ガス排出機構２のミストスプレーにより粉塵を除去してから、基準に到達したら排出する。

１ 材料排出機構
１−１ 最終スラグ輸送装置
１−２ 最終スラグ
１−３ 材料排出シュート
２ ガス排出機構
３ 止め装置
４ 処理円筒容器
４−１ 冷却および粉砕媒体（鋼球）
４−２ 板
５ 連結フランジ
６ 材料供給ホッパー
７ スラグ鍋
８ 可動トロリーおよびレール
９ 材料供給円筒容器
９−１ 材料供給入口
１０ 廃鋼洗浄装置
１１ 廃鋼貯蔵トロリー
１２ 液圧支え装置
１３ 支持装置
１３−１ 支持リング
１３−２ 支持歯車
１４ 駆動装置
１４−１ 大型リングギヤ
１４−２ 小型シャフトギヤ
１４−３ 減速機
１４−４ モータ
１５ 密閉ドア取り付け−ロックロボット
１６ 密閉ドア
１７ ロック装置
１７−１ 連結ロッド
１７−２ 液圧ステーション
１７−３ 液圧シリンダ
１７−４ 回転継手
１７−５ 密閉ドアを開／閉するモータ
１７−６ ウオームギヤ装置
１７−７ シャフトスリーブ
１７−８ クランク装置
１７−９ 供給ソケット
１８ 処理される製鋼スラグ
１９ スプレー冷却システム

Claims (8)

1. 高温の固体製鋼スラグの処理方法であって、
   処理円筒容器と材料供給円筒容器とを同軸上に一体に連結し、前記材料供給円筒容器および前記処理円筒容器の軸を水平面に対して傾斜角度で配置し、前記材料供給円筒容器は高温の固体製鋼スラグを十分に収容するように設定され、前記材料供給円筒容器の側面に、材料供給入口および当該材料供給入口を開閉可能にする密閉ドアを設置し、前記処理円筒容器内に、冷却と粉砕を行う粉砕媒体として鋼球を配置し、かつ冷却水によるスプレー冷却システムを配置するステップａ、
   前記材料供給円筒容器を液圧支え装置を用いて支え前記密閉ドアを開け、材料供給ホッパーを前記材料供給入口の真上に移動させ、走行クレーンの牽引によりスラグ鍋を前記材料供給ホッパーの真上に移動させ、前記スラグ鍋を反転し、前記スラグ鍋内の高粘度スラグまたは前記スラブ鍋底のスラグを前記材料供給円筒容器に一度に流し込み、前記密閉ドアを閉め前記液圧支え装置を移動させるステップｂ、および
   前記材料供給円筒容器が回転すると、前記材料供給円筒容器の軸方向の重力分力と前記材料供給円筒容器の回転力との総合作用の下、螺旋状に供給する形態で前記材料供給円筒容器内の前記高温の固体製鋼スラグが下方に徐々に移動し、前記処理円筒容器に滞りなく入り、塊状の前記高温の固体製鋼スラグが、前記処理円筒容器内で粉砕媒体による冷却と粉砕が連続的に行われ、かつ前記スプレー冷却システムから放出される前記冷却水により、粉砕された前記高温の固体製鋼スラグの冷却および浸漬が制御可能に達成されることで、前記高温の固体製鋼スラグが速やかに安定化して、前記高温の固体製鋼スラグが通常温度になり、前記鋼球が冷却され、前記材料供給円筒容器から徐々に移送される前記高温の固体製鋼スラグが前記処理円筒容器内で処理されるように、前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器を同時に回転させ、処理された前記高温の固体製鋼スラグを排出するステップｃを含む高温の固体製鋼スラグの処理方法。
2. 前記ステップｃにおける前記高温の固体製鋼スラグの処理手順は完全な密閉操作であり、密閉操作で生成された蒸気は蒸気捕集システムにより集めることができる、請求項１に記載の高温の固体製鋼スラグの処理方法。
3. 高温の固体製鋼スラグの処理システムであって、
   前記高温の固体製鋼スラグの冷却と粉砕を行うための粉砕媒体としての鋼球と、スプレー冷却システムのスプレーパイプとが中に配置される処理円筒容器、
   材料供給空洞および貯蔵空洞の両方の機能を有し、前記処理円筒容器の前に配置され、前記処理円筒容器と一体に軸方向に直列に連結され、その軸が前記処理円筒容器の軸と一致し、側面に材料供給入口が設置され、前記材料供給入口と嵌まり合う密閉ドアが前記材料供給入口に配置され、前記密閉ドアは開／閉し、およびロックすることができる材料供給円筒容器、
   前記材料供給入口の上方にある材料供給ホッパー、
   前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器を支持することができ、その上で前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器が回転することができる支持装置、
   供給の際の前記材料円筒容器への衝撃を和らげるため、前記材料供給入口の真下に設置される上昇および下降する液圧支え装置、
   および
   前記支持装置上で回転するように前記処理円筒容器および前記材料供給円筒容器を駆動する駆動装置
   を含み、
   前記粉砕媒体としての鋼球は、塊状の前記高温の固体製鋼スラグを速やかに冷却および粉砕するために用いられ、前記スプレー冷却システムから放出される冷却水は、粉砕された前記高温の固体製鋼スラグの冷却および浸漬を制御可能に達成することで、前記高温の固体製鋼スラグを速やかに安定化させ、前記高温の固体製鋼スラグを通常温度にし、前記鋼球との熱交換冷却を達成するために用いられ、
   前記材料供給ホッパーは、前記材料供給円筒容器の上方の可動トロリーに配置され、かつ材料供給および処理操作の条件に従い材料供給ステーションと待機ステーションとの間を移動し、スラグ鍋内の高粘度スラグまたは前記スラグ鍋底のスラグを前記材料供給円筒容器に一度に流し込むための前記スラグ鍋を補助し、
   前記材料供給円筒容器および前記処理円筒容器の軸は水平面に対して傾斜角度を有し、前記材料供給円筒容器が回転すると、前記材料供給円筒容器の軸方向の重力分力と前記材料供給円筒容器の回転力との総合作用の下、螺旋状に供給する形態で前記材料供給円筒容器内の前記高温の固体製鋼スラグが下方に徐々に移動し、前記処理円筒容器に滞りなく入る高温の固体製鋼スラグの処理システム。
4. 前記支持装置は支持歯車、複数の支持リングおよび止め装置を含み、前記複数の支持リングがシリンダ本体を取り囲み、前記支持歯車は前記支持リングの下方に配置され、前記支持リングと噛み合い、前記止め装置は前記材料供給円筒容器および前記処理円筒容器により生成された軸力を釣り合わせる働きをする、請求項３に記載の高温の固体製鋼スラグの処理システム。
5. 前記材料供給入口を通る廃鋼を除去するため前記材料供給円筒容器の前端に配置される、冷鋼の洗浄装置をさらに含む、請求項３に記載の高温の固体製鋼スラグの処理システム。
6. 前記密閉ドアと前記材料供給入口との係合部は円錐状であり、すなわち、外側がより大きく内側がより小さく、前記材料供給円筒容器と嵌まり合う開／閉ロック装置が前記密閉ドアに取り付けられる、請求項３に記載の高温の固体製鋼スラグの処理システム。
7. 前記密閉ドアは平板であり、前記材料供給円筒容器の前端面に一端で連結され、もう一端で開／閉ロック装置に連結される、請求項３に記載の高温の固体製鋼スラグの処理システム。
8. 前記材料供給入口の前記密閉ドアは湾曲板型構造であり、前記密閉ドアの曲率は前記材料供給円筒容器の前記側面の曲率と等しく、前記密閉ドアが前記材料供給入口を覆い、ロックされると、前記材料供給円筒容器の内部空洞は完全な円筒である、請求項３に記載の高温の固体製鋼スラグの処理システム。

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