JPH02239138A - 製綱スラグの改質方法 - Google Patents

製綱スラグの改質方法

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JPH02239138A
JPH02239138A JP1058633A JP5863389A JPH02239138A JP H02239138 A JPH02239138 A JP H02239138A JP 1058633 A JP1058633 A JP 1058633A JP 5863389 A JP5863389 A JP 5863389A JP H02239138 A JPH02239138 A JP H02239138A
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JP
Japan
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slag
steelmaking slag
reforming
boric acid
steel making
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Application number
JP1058633A
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English (en)
Inventor
Mitsuhisa Harada
原田 光久
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Nippon Jiryoku Senko Co Ltd
Original Assignee
Nippon Jiryoku Senko Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • C04B18/142Steelmaking slags, converter slags
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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、遊離石灰、遊離苦±(以下F−CaO、F−
MgOと記す) 、r  2CaO・SIOxを含有し
、膨張崩壊を起こす製鋼スラグの改質方法に関する〔従
来の技術及びその問題点〕 熔融状態の製鋼スラグは、そのままの状態で冷却したの
では、遊離石灰( F−  Cab) 、遊離苦土(F
−MgO)、7 − 2CaO−Si02を含有するの
で膨張崩壊性を有し肥料として用いる場合は別として、
利用方法がなく取扱いに困窮するものである。
このような製鋼スラグの処理方法として、U.S.P.
4,711,622あるいはU.S.P.4, 179
, 279に記載の如く珪酸塩鉱物あるいは赤泥を改質
材として製鋼スラグに投入して安定鉱物である2CaO
 H al.o.Siot, 2CaO ・MgO  
・2 Sift等に改質する方法が知られている. しかしながら、上記方法においては、珪酸塩鉱物や赤泥
からなる改質材の投入量が多いので製鋼スラグと改質材
とが十分に混合せず、更には改質材に熱が吸収されて該
製鋼スラグの温度が低下して反応が十分に起こり難く、
この為、ランス状物を製鋼スラグに挿入して、酸素、窒
素あるいはエアーを供給してパブリングを行うと共に、
電気あるいはガス等によって加熱する必要があるという
問題点があった. また、上記製鋼スラグに硼酸化合物をBtusに換算し
て0.3%程度添加すると2CaO−Sin.の転移を
β−2CaO−Sin.に止めることができるので、膨
張崩壊の防止を図ることができるが、スラグに上記遊離
石灰、遊離苦土を含む場合には効果がなく、処理された
スラグは膨張崩壊性を有し、Cr等の重金属を含むスラ
グからはCr”のイオンが溶出する場合があるという問
題点があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、少量
の添加でスラグの改質が図れ、更には補助熱源等も必要
としない製鋼スラグの改質方法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製鋼スラグの改質方法は、
溶融状態の製鋼スラグに、BJsに換算して該製鋼スラ
グの0.1〜0.4重量%に相当する硼酸あるいは硼酸
化合物と、該製鋼スラグの塩基度が1.9以下になる範
囲で、珪酸塩質の岩石、鉱物、その風化物、石炭灰、鋳
物廃砂の内一種または二種ツ上からなる改質剤及びソー
ダガラス屑、銅カラミ、亜鉛カラミの一種または二種以
上からなる融点降下材とを混入し、融点を降下させた状
態で上記製鋼スラグの粉体化防止を行うようにして構成
されている。
ここで、塩基度とは製鋼スラグ中のCab/Siftの
比をいう。
また、請求の範囲第2項記載の製鋼スラグの改譬方法は
、請求の範囲第1項において、融点降下材に加えてA1
、St,石炭、コークス、アルミドロス、Mg2マグネ
シウムスラグ等の発熱剤を製鋼スラグに少量加えて、製
鋼スラグを加温するようにしている. なお、上記改質材、融点降下材及び発熱材の溶融状態の
製鋼スラグへの混入方法としては、予めスラグ鍋の底に
敷いて置く方法、製鋼スラグと同時に投入する方法、あ
るいは表面から散布する方法、ランスバイブ状物を使用
して酸素、窒素、エアー等のパブリングガスによって製
鋼スラグ中に搬送する方法等があり、いずれであっても
本発明は適用される。
従って、本発明においては、予め製鋼スラグの塩基度を
原料から算出し、あるいは現物からサンプリングしてそ
の塩基度を測定し、不足するSiftを珪酸塩質の岩石
、鉱物、その風化物、石炭灰、鋳物廃砂から補い、全体
として塩基度1.9以下となるように成分調整を行うこ
とになる.〔実験例〕 続いて、本方法の作用及び効果を1認する為に行った実
験例について説明する. 以下の実験に用いた各原料の化学分析値を第1表に示す
.また、各原料は粉砕した後、スラグは磁選処理して非
磁着物のみを使用し、かつ硼酸ソーダ、無水硼酸は試薬
第1級を使用した.実験例1 40む電気炉で原料を溶解し、溶湯、製鋼スラグを取鍋
に受け、次の精錬炉に送る前にl550゛Cに溶解した
製鋼スラグ4000k.のみをノロ鍋に排出した. 上記ノロ鍋の底には敷滓の代替のように、硼酸ソーダ9
kg(スラグ中のB!0,が0.15重量%となる量)
と、珪酸塩鉱物の一例である砂岩40kg及び粘板岩1
00kgからなる5m一以下に粗割した改質材と、融点
降下材の一例であるソーダガラス屑30kgとの混合物
を配置した. 該ノロ鍋に製鋼スラグを入れると、上記混合物と反応し
、4〜5時間空冷後適当に破砕してサンプリングした。
実験例2 40t電気炉で原料を溶解し、溶湯、製鋼スラグを取鍋
に受け、次の精錬炉に送る前にl530゜Cの製鋼スラ
グ4000kgのみをノロ鍋に排出した. 該ノロ鍋に、石炭灰50kg及び珪酸塩鉱物の一例であ
る花崗岩100kgからなる改質材と、融点硬化材の一
例である銅カラミ20kgとを敷滓の代わりとして配置
しておいた.この後ランス状バイブで無水硼酸8kg(
スラグ中のB!0,が0.2重量%となる量)と発熱材
の一例であるアルミドロス10kgとを空気を使用して
、該製鋼スラグ中に吹き込んだ.この方法においては、
上記改質材、融点硬化材及び珪酸と製鋼スラグとが十分
に攪拌され、更には発熱材も混入しているので、製鋼ス
ラグの温度が上記温度より低い場合であっても、その温
度降下は少なく、更には全体の融点も降下するので、効
果的に反応し十分な改質がなされることが確認された。
また、上記改質材として珪酸塩鉱物の一例である粘板岩
、珪酸塩風化物の一例であるシラス、黒曜岩、鋳物廃砂
等を混入した場合であっても、製鋼スラグの塩基度が1
.9以下の範囲であれば十分に製鋼スラグを改質しえる
ことが分かった。
更には、銅カラミの代わりに亜鉛カラミであっても良く
、発熱材としては上記アルミドロスの他に、AI、St
,石炭、コークス、Mg,マグネシウムスラグを使用し
ても十分なる効果を期待できることが確認された. 実験例3 上記実験例l、2と比較する為、40t電気炉で原料を
溶解し、溶湯、製鋼スラグを取鍋に受け、次の精錬炉に
送る前に約1560″Cの製鋼スラグ4000kgのみ
をノロ鍋に排出した.上記ノロ鍋の底には敷滓の代替の
ように、珪酸塩鉱物の一例である砂岩230kgと粘板
岩230k.の混合物を5一一以下に粗割した改質材を
入れて上記製鋼スラグを受けると、外見上は良く反応し
たように見えたが、約4〜5時間空冷後放置したら、未
反応物が多く残存し(約60%)冷却に伴いダスティン
グを起こして崩壊した. 以上の実験例1〜3によって生じた改質スラグと上記工
程を経ないでそのまま硬化させた元スラグの化学成分値
、塩基度を第2表に示す.また、上記実験例1〜3によ
って得られたスラグの崩壊率CA S TM法で10〜
25me+の粒度につき、2 0kg/cffi” ,
 2 0 0℃で3時間保持し、101以下を崩壊物と
する)と、主含有鉱物を第3表に示す. なお、上記実験例1〜3において元スラグ及び改質後の
スラグについて環境庁告示方法による溶出試験を行った
結果、CdXPb..Cr”、As, CN, Cu、
Znは全て検出されなかった7 以上の結果から、実験例1、2においては、製鋼スラグ
に適量の硼酸あるいは硼酸化合物と、塩基度が1.9以
下の範囲において改質材と融点降下材とを混入すれば、
改質材が少量の範囲であっても十分改質することが確認
される. ここで、硼酸あるいは硼酸化合物を820,に換算して
0.4%以上混入することも、製鋼スラグとの混合が十
分に行われれば更に改質効果の向上を期待できるが、投
入量が多くなると改質費用が高くなるし、実験例lに示
すような簡単な改質方法では未溶融物が残こる. また、上記実験例に示すように、本発明においは、ソー
ダガラス屑、銅カラミ、亜鉛カラミ等からなる融点降下
材を投入しているので、これによって製鋼スラグの融点
が降下して流動性が向上して改質反応が促進されること
になる。
更には、上記融点降下材に加えて発熱材を溶融状態の製
鋼スラグに加えることによって、製鋼スラグが加温され
、流動性が増し改質反応が促進されることになる. また、塩基度が1.9以上になると製鋼スラグの製鋼ス
ラグの改質が十分に行われず自然崩壊を生じるが、仮に
余分の硼酸あるいは硼酸化合物を投入して改質反応を促
進させようとしても、製鋼スラグの融点が高くなってス
ラグの流動性が悪くなり、未反応の部分が残る。
従って、本発明に係る製鋼スラグの改質方法を具体的に
実施する場合には、予め処理しようとする製鋼スラグの
塩基度を供給原料によって算出するか、あるいは実際に
サンプリングして塩基度を測定し、該製鋼スラグに不足
する珪酸塩鉱物等を混合することになるが、第1表によ
ってSin., CaOの成分を算出して、全体のCa
O /Siftの比即ち、塩基度が1.9以下となるよ
うにその成分を計算して上記珪酸塩鉱物等を加え、更に
B20,に換算して0.1〜0.4%の硼酸あるいは硼
酸化合物を加えることによって製鋼スラグの改質を行う
ことになる。
(発明の効果〕 本発明に係る製鋼スラグの改質方法によって、珪酸塩鉱
物等からなる改質材が従来の1/3〜1/2等で済み、
更には融点降下材の投入によって製鋼スラグの融点を降
下させた状態で改質を行っているので、改質材に熱を奪
われることなく、効果的に製鋼スラグの改質が行える. 特に、発熱材を上記製鋼スラグに加えることで、温度の
低い製鋼スラグであっても昇温させてスラグの流動性を
向上し、改質反応を促進させることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶融状態の製鋼スラグに、B_2O_3に換算し
    て該製鋼スラグの0.1〜0.4重量%に相当する硼酸
    あるいは硼酸化合物と、該製鋼スラグの塩基度が1.9
    以下になる範囲で、珪酸塩質の岩石、鉱物、その風化物
    、石炭灰、鋳物廃砂の内一種または二種以上からなる改
    質剤及びソーダガラス屑、銅カラミ、亜鉛カラミの一種
    または二種以上からなる融点降下材とを混入し、融点を
    降下させた状態で上記製鋼スラグの粉体化防止を行うこ
    とを特徴とする製鋼スラグの改質方法。
  2. (2)融点降下材に加えてAl、Si、石炭、コークス
    、アルミドロス、Mg、マグネシウムスラグ等の発熱剤
    を該製鋼スラグに少量加えて、製鋼スラグを加温する請
    求の範囲第1項記載の製鋼スラグの改質方法。
JP1058633A 1989-03-11 1989-03-11 製綱スラグの改質方法 Pending JPH02239138A (ja)

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