JPH02204348A - スラグの改質方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、その有する顕熱が十分でない製鋼、溶銑予備
処理スラグ等の崩壊の防止を図り、更には該スラグを他
の目的に利用できるスラグの改質方法及びその装置に関
する。

〔従来の技術〕

製鋼、溶銑予備処理スラグはそのまま冷却したのでは、
Ｆ＝ＣａＯ１Ｆ−ＭｇＯ，ｙ−２ＣａＯ−３ｉＯｘを含
有することが多く、これに伴う膨張、崩壊性を有し、肥
料等の原料に使用する場合は別として、エージング処理
して路盤材等に利用されている他は埋め立て廃棄処分さ
れていた。

そこで、従来から上記膨張、崩壊現象の抑制の為、例え
ば、特公昭５６−１１３６６号公報、特公昭５７−２７
６７号公報、特公昭５８−５０３０２号公報、特開昭６
２−１６２６５１号公報、に記載されているように、珪
酸塩質の岩石、鉱物、鋳物廃砂、石炭灰、ガラスクズ等
を上記溶融スラグと反応させて安定鉱物を生成させるか
、あるいは特開昭６２−８７４４２号公報に記載されて
いるように、硼酸あるいは硼酸化合物と上記珪酸塩鉱物
等を併用することによってスラグの改質を行うことが提
案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来例に係る方法においては、出鋼
後時間経過が長かったり、スラグ量が少なかったり、あ
るいは融点の高い高塩基性スラグであったりした場合に
は、顕熱が不足し十分に改質を行いえないという問題点
があった。

更には、溶融スラグをノロ鍋に投入して化学成分を大幅
に変えるセメント硬化材等の原料となる特殊固化材に改
質する場合には、顕熱が不足しがちであるという問題点
があった。

そこで、上記改質材に、ＡＩ、Ｍｇ、石炭等からなる昇
温材である発熱物質を混入し、該発熱性を有する改質材
を熔融スラグに混入する方法があり、該発熱性を有する
改質材の溶融スラグへの混入方法としては、予め敷滓の
代わりとしてノロ鍋の底に入れておく方法、溶融スラグ
をノロ鍋に投入する場合に同時に投入する方法、溶融ス
ラグにバブリングガスを送りバブリングしながら上記発
熱性を有する改質材を投入する方法等があるが、予め敷
滓の代わりにノロ鍋の底に入れておくと、発熱物質も酸
素がないと燃焼しないので大部分は未反応のまま残り十
分な反応を期待できないという問題点がある。

また、溶融スラグと発熱性を有する改質材とを同時投入
する方法においては、溶融スラグの排出スピードと、改
質材の投入スピードのタイミングが合わないので、先に
発熱性を有する改質材が燃えてしまったりあるいは部分
的に溜まって十分に溶融スラグと混合しないという問題
点がある。

一方、バブリングしながら上部から発熱性を存する改質
材を投入すると、スラグの表面上部で発熱性物質が燃焼
し、裏面部空気のみを温めるのでスラグの昇温が十分に
行えないという問題点があった。

そこで、本発明者は上記発熱性を有する改質材を酸素あ
るいは空気を含むバブリングガスと共に、溶融スラグ内
に吹き込み反応させると、発熱物質が燃焼して昇温され
、熔融スラグが十分に反応することを発見したが、従来
の開放されたノロ鍋を使用して行うと、表面からの放熱
が激しく、表面からスラグが徐々に固化して十分な反応
を行い得ないことが分かった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ノロ
誦に移した溶融スラグを十分に改質あるいは他のセメン
ト固化材に改質も可能であるスラグの改質方法及びその
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的に沿う本発明に係るスラグの改質方法ば、製鋼
、溶銑予備処理過程で発生する溶融スラグをノロ鍋に入
れて蓋をし、該蓋をした状態でランス状物を溶融スラグ
に挿入し珪酸塩質の岩石、鉱物、その風化物、カラミ、
ガラス屑、砂、鋳物廃砂、廃肉磁器、石灰あるいは石灰
岩の一種あるいは二種以上からなり粉体あるいは粒体化
した改質材と、アルミドロス、アルミニウム、マグネシ
ウムスラグ、マグネシウム、石炭灰、コークス、石炭の
一種あるいは二種からなり粉体又は粒体化した昇温材と
をバブリングガスと共に吹き込み、該バブリング中に発
生するダストは集塵装置によって吸引しながら行うよう
にして構成されているまた、上記目的に沿う本発明に係
るスラグの改質装置は、製鋼、溶銑予備処理過程で発生
する溶融スラグを入れるノロ鍋と、該溶融スラグをバブ
リングするためのランス状物を装入できる開口が形成さ
れ、しかも集塵装置に接続される排気口が設けられた上
記ノロ鍋の蓋と、上記ランス状物に改質材及び昇温材を
バブリングガスと共に搬送する搬送装置と、上記バブリ
ングガスの放出量より大きい吸引力を有する上記望ｍ装
置とを存して構成されている。

〔作用〕

本発明に係るスラグの改質方法及びその装置においては
、出鋼後あるいは連鋳終了後の溶融スラグをノロ鍋に受
け、蓋をして該蓋をした状態で、珪酸塩質の岩石、鉱物
、その風化物、カラミ、ガラス屑、砂、鋳物廃砂、廃陶
磁器、石灰あるいは石灰岩の一種あるいは二種以上から
なり粉体あるいは粒体化した改質材と、アルミドロス、
アルミニウム、マグネシウムスラグ、マグネシウム、石
炭灰、コークス、石炭の一種あるいは二種からなり物体
又は粒体化した昇温材とを、バブリングガスと共に吹き
込んでいるので、昇温材が内部に反応して発熱し、これ
によって溶融スラグが昇温されて流動性を増し、高塩基
度のスラグであっても改質反応を起こしてその殆どの溶
融スラグが改質される。

この場合、ノロ鍋の表面には蓋がしであるので、バブリ
ングに伴う熔融スラグの飛散が生ぜず、更には溶融スラ
グの表面から熱が逃げないので、熔融スラグ全体が均一
な高温度を維持し円滑に反応が起こる。

そして、バブリングによって生じるガスは十分な吸引量
を有する集塵装置によって行われるので、ガスや溶融ス
ラグが蓋の隙間等から漏れることなく円滑に作業が行え
る。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係るスラグの改質
装置の概略構成図を示すが、図に示すように、本発明の
実施例に係るスラグの改質装置１０は、製鋼、溶銑予備
処理過程で発生する溶融スラグ１１を入れる蓋１２付き
のノロ鍋１３と、該ノロ鍋１３の蓋１２から挿入されて
いるランス状物１４と、該ランス状物１４に改質材及び
昇温材をバブリングガスと共に搬送する搬送装置１５と
、上記蓋１２に取付けられている集塵装置１６とを有し
て構成されている。以下、これらについて詳しく説明す
る。

ここで、上記ノロ＃１４１３は通常のスラグを一時入れ
るためのスラグ鍋で良＜、ＩＩ　２は全体を鉄材によっ
て軽量に作り内側を耐火物によって覆っている。そして
、この蓋１２には支持部材１７が取付けられて、該支持
部材１７が支柱１８を図示しないシリンダーあるいはチ
ェーンブロック等によって昇降され、蓋１２の開閉が行
われるようになっている。

この１１１２には開口が形成され、その部分からパイプ
からなるランス状物１４が抜き差し及び首振り自在に収
納されていると共に、集！１装置１６に接続されるバイ
ブ１９が接続されている。

この集塵装置１６は十分に大きい吸引力を有し、蓋１２
を閉じた状態のノロ鍋１３内を負圧にして、ランス状物
１４から排出されるガス及び反応中に発生するガスが周
囲に漏れないようになっている。

上記搬送装置１５はバブリング用のガス（酸素あるいは
空気）の発生装置２０と、所定量の昇温材が混合された
改質材を収納するタンク２１とからなって、上記ガスに
よって昇温材が混入した改質材をホース２２を介してラ
ンス状物Ｉ４にまで空気輸送するようになっている。

ここで、改質材としては粉体あるいは３ＩＩＩＩ以下の
粒体となった珪酸塩質の岩石、鉱物、その風化物、カラ
ミ、ガラス屑、砂、鋳物廃砂、廃陶磁器、石灰あるいは
石灰岩の一種あるいは二種以上を使用し、昇温材として
は粉体あるいは３ｍｍ以下の粒体となったアルミドロス
、アルミニウム、マグネシウムスラグ、マグネシウム、
石炭灰、コークス、石炭の一種あるいは二種からなるも
のを使用し、その配分は使用する改質材及び昇温材の種
類によっても異なるが、改質材の５〜１．０重量％程度
を昇温材とする。

このスラグの改質装置ｉｏを使用する場合には、ノロ鍋
１３に製鋼、溶銑予備処理過程で発生するスラグ１１を
入れて、ノロ鍋】３ごと改質場の所定の位置に据付けた
後、蓋１２を被せて集！！Ｉ装置１６を作動させ、上記
搬送装置１５を作動させることによって改質材と昇温材
とを、酸素あるいは空気搬送しながら、ランス状物１４
によって溶融スラグ１１中に吹き込む。

これによって、上記昇温材が空気あるいは酸素によって
燃焼し、その発生熱によって熔融スラグが加熱される。

そして、ランス状物１４から発生ずるガスによって溶融
スラグ１１が攪拌され、発生するガスは泡となって上昇
するが、該ノロ鍋１３には蓋１２が被せられているので
、溶融スラグの飛散がなく、更には溶融スラグｌｌの表
面から熱が奪われないので、上記昇温材が効率的に作用
する。これによって、仮に上記溶融スラグ１１が融点の
高い高塩基性スラグであっても容易に改質が可能となる
。

続いて、本発明の作用効果を確認する為に行った実験例
について説明する。

実験例１ 崩壊防止を目的に、複合塩基度（ＣａＯ＋Ｍｇ０）　／
　（Ｓ　ｉＯｚ　＋Ａ　ｌｔ　Ｏｓ　＋Ｆ　ｅｘ　Ｏｘ
　）を１．３以下にする為に、昇温材を含む改質材（石
炭灰ニアルミドロス＝９５：５）を圧縮空気を使用して
ランス状物（２０Ａ）１４によって、溶融スラグ６３０
０ｋｇに対し、約１．０５０ｋｇを吹き込んだが、集塵
装置１６を作動させながら蓋１２をしているので、溶融
スラグの飛散及び溶融スラグの表面硬化もなく、円滑に
改質を行うことができた実験例２ 特殊固化材に改質することを目的に、スラグ中のＡｌｔ
ｏｓが３０％になるように、昇温材を含む改質材である
アルミドロス（含［Ａ＋は２９％）１４９５ｋｇと石灰
３２５ｋｇを、酸素混合空気（圧縮空気：酸素−１：１
）を使用し、上記ランス状物１４によって６５００ｋｇ
の溶融スラグ１１に集塵装置１６を稼動させながら吹き
込んだ。

含有するアルミニウムの発熱によって溶融スラグが昇温
されて、スラグの流動性は良く順調に改質操作が行われ
た。

第１表に上記実験例１．２に使用したスラグの性状試験
結果を示す。

第　　　１　　　表 なお、ここで、崩壊率の測定はＡＳＴＭに準じ、１０〜
２５ｅｘｔｓのサンプルを２００℃、２０　ｋｇ／ｃａ
ｒ”、３時間保持にて処理し、ｌｏｓｍアンダーを崩壊
物とした。また、改質前スラグは冷却の過程でダスティ
ングを起こしたので１００％とした。

これらの実験から、昇温材と改質材とを併用あるいは昇
温物質を改質材として使用し、かつバブリング中のスラ
グから放熱を防止するため、ノロ鍋に蓋を被せて処理す
ると、溶融スラグを高温度に保持でき、これによって溶
融スラグの流動性が保持され、スラグの十分なる改質が
可能となることが分かる。

〔発明の効果〕

本発明に係るスラグの改質方法及びその装置は以上の説
明からも明らかなように、ノロ鍋に蓋をした状態でラン
ス状物から昇温材及び改質材を投入しているので、スラ
グの保有する熱の放散を防止でき、更には溶融スラグの
飛散を防止できるので、有効にスラグの改質を行うこと
ができ、安全性にも優れる。

従って、溶融スラグを高温度に保持できて流動性を確保
できるので、従来廃棄処分していたスラグを特殊固化材
、路盤材、重量コンクリート骨材等に存効に利用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスラグの改質装置の概略構成図である
。 （符号の説明〕 １０−〜−−・スラグの改質装置、１１　・−・・溶融
スラグ、１２　・・−−−一蓋、１３−・−ノロ鍋、１
４ランス状物、１５　・−・・−搬送装置、１６　・−
・−集塵袋で、１７　・・・・−支持部材、１８　・・
・・−・支柱、１９−−−・−バイブ、２０　・・−・
・・・ガスの発生装置、２１−・・・・・　タンク、２
２　・・−・−ホース代理人　　弁理士　中部　富士男

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）製鋼、溶銑予備処理過程で発生する溶融スラグを
   ノロ鍋に入れて蓋をし、該蓋をした状態でランス状物を
   溶融スラグに挿入し珪酸塩質の岩石、鉱物、その風化物
   、カラミ、ガラス屑、砂、鋳物廃砂、廃陶磁器、石灰あ
   るいは石灰岩の一種あるいは二種以上からなり粉体ある
   いは粒体化した改質材と、アルミドロス、アルミニウム
   、マグネシウムスラグ、マグネシウム、石炭灰、コーク
   ス、石炭の一種あるいは二種からなり粉体又は粒体化し
   た昇温材とをバブリングガスと共に吹き込み、該バブリ
   ング中に発生するダストは集塵装置によって吸引しなが
   ら行うことを特徴とするスラグの改質方法。
2. （２）製鋼、溶銑予備処理過程で発生する溶融スラグを
   入れるノロ鍋と、該溶融スラグをバブリングするための
   ランス状物を装入できる開口が形成され、しかも集塵装
   置に接続される排気口が設けられた上記ノロ鍋の蓋と、
   上記ランス状物に改質材及び昇温材をバブリングガスと
   共に搬送する搬送装置と、上記バブリングガスの放出量
   より大きい吸引力を有する上記集塵装置とを有してなる
   ことを特徴とするスラグ改質装置。