JPH03218953A - スラグ処理剤及びこれを用いたスラグ処理方法 - 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、製鋼スラグの冷却過程において、自己崩壊、
粉化を防止するための含硼素系スラグ処理剤及びこれを
用いたスラグ処理方法に関する。

［従来の技術］ 製鋼スラグに関し塩基度（　Ｃ　ａ　Ｏ　／　Ｓ　ｉ　
０　２重量比）約１　５以上のスラグは、その冷却過程
において２　Ｃ　ａｏ−Ｓ　ｉｏ　２の相転移によりα
型相よりα′型へ、更にγ型またはβ型へと転移する性
質があり、多くの場合α′よりγ型へ転移する際、約１
４％の体積膨張を伴うためにスラグ自体が自己崩壊し粉
化することが知られている。

この粉化現象が作業環境を悪化させ、更にスラグ中のメ
タル回収時の回収後残渣としての脱水ケーキが大量に発
生する等の問題が、スラグ処理に対する製鋼メーカーの
負担増大の大きな原因になっている。

このスラグの粉化を防止し固化させることは、排出スラ
グを道路等の土木用骨材として有効に２次利用てきるこ
ともあって製鋼メーカーの積年にわたる課題となってい
る。

従来より、かかるスラグ粉化の防止方法は数多くの提案
がなされているが、その中で含硼素成分（Ｂ２０３成分
）を溶融スラグ中に添加する方法が有力な手段として知
られている。

この方法は２つに大別することができ、その１つは含水
含硼素系物質を用いる方法［特開昭５３４３６９０号公
報、特開昭５５−　１２８５１８号公報、特開昭６１−
　１１１９４７号公報、川崎製鉄技法１　８　（１９８
６）　１　．２０〜２４コであり、その２は本出願人が
開発したガラスの如き無水含硼素系物質を用いる方法（
特開昭６３−　７９７４３号公報、特開昭６４　−　３
７４３６号公報）がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記において、含水含硼素物質は主としてカーナイトや
コレマナイトの如き天然含硼素鉱物であって、早くから
スラグの粉化防止剤として知られ、且つその効果は認め
られてはいたが、今日においてもなお実用に供されるに
は至らなかった。

この理由は、含水含硼素系物質の粉末が１　５００℃前
後の溶融スラグと接触すると脱水による圧力と熱雰囲気
のために激しい吹き上げ現象を伴ってスラグと共に飛散
することが避けられず、添加剤の歩留まりもさることな
がら、危険な作業環境上の問題になる。

かかる含水系の添加剤に対し、本出願人は含硼素ガラス
粉を主剤とする無水系の添加剤を開発し、実用化に成功
した。無水系の添加剤は前記のような問題は全くなく、
一度溶融しているので溶融スラグとの親和性も高いので
その歩留まりも高い。

従って、この種の添加剤は、これを利用する立場からみ
ると含水系のものに比して非常に優れたものであるが、
これを製造する場合、含水含硼素鉱物を熱溶融及び粉砕
などの加工工程を必要とするので、かなりのコスト高は
避けられず、実用化への大きな問題となっている。

本発明者らは、叙上の課題に鑑み、含水系の添加剤の実
用性の検討を鋭意重ねてきたところ、添加剤の粒度分布
と添加方法が非常に重要であることを知見し、所定の粒
度調整したものであれば、無水系物質と同様に安全に実
用に供しうろことが判った。

このように、本発明は従来の含水含硼素物質を改善した
スラグ処理剤を提供することにあり、また、これを用い
るスラグ処理方法に係るものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は平均粒径が２〜４Ｏｎ＋ｍであって
、５０ｍｍ以上の粗粒及び１ｍｍ以下の微粒の各部分を
実質的に含まないように粒度調整した粗粒の含硼素鉱物
であることを特徴とするスラグ処理剤に係る。

更に、本発明はスラグの冷却時に粉化を起こすような溶
融製鋼スラグに含硼素物質を添加して粉化を防止するこ
とからなるスラグ処理方法において、前記スラグ処理剤
を溶動状態にある溶融製鋼スラグヘ添加することを特徴
とするスラグ処理方法に係る。

また、本発明はスラグの冷却時に粉化を起こすような溶
融スラグに含硼素物質を添加して粉化を防止することか
らなるスラグ処理方法において、前記スラグ処理剤を精
錬炉中の溶融製鋼スラグヘ添加することを特徴とするス
ラグ処理方法に係る。

本発明に係るスラグ処理剤において、適用できる含硼素
鉱物としては例えばコレマナイト（Ｃａ２ＢｓＯｚ　・
５Ｈ２０）、ウレキサイト（Ｎ　ａＣ　ａＢ　ｓｏ　ｓ
　・８　Ｈ　２０）、チンカル（Ｎａ２Ｂ．０７’１０
Ｈ２０）、カーナイト（Ｎａ２Ｂ．Ｏ，．４Ｈ２０）な
どが挙げられるが、とりわけコレマナイトが実用性が大
きく好ましい。

係る含硼素鉱物は粗粒物であることが重要であって、こ
れは前記したように５Ｏｎ＋ｍ以上の塊状部分及び１１
以下の微粒部分を実質的に含まないものでなければなら
ない。

係る粗粒鉱物は平均粒径として２〜４０ｍ−の範囲、好
ましくは３〜３０ＩＲＩＩＩの範囲にある。

このような粒度調整を必要とする理由としては、本発明
者らの数多くの実験により求められたちので、５０ｍｍ
以上の塊状物にあっては溶融スラグとの接触溶解に時間
がががり、また、局部的な冷却による″ままこ″が発生
する等してスラグ中へＢ　２　０　３成分の均一な拡散
が困難となってスラグの効果的な改質ができなくなるか
らである。

なお、ここに、実質的に含まないというのは、可及的に
含まないということであり、分級操作による１重量％ま
での混入は許容できる。

他方、１ｍｍ以下の微粒部分は添加方法を考慮しても脱
水に伴う激しい押上げ現象がみられ、好ましくは５ｍｍ
以下の部分が５重量％以下で、このような微粉部分も可
及的に少ない方が、安定性及び歩留まりの点からみて好
ましく、特に約ＩＩＩＩＩＩ＋以下を実質的に含まない
ものであることが必要である．本発明は、上記の粗粒含
硼素鉱物をスラグ処理剤としてスラグ粉化防止処理をす
るに当たり流動状態にある溶融製鋼スラグヘ添加するこ
とが重要である。

従来のスラグ処理法は予めスラグ粉化防止剤をスラグ受
鍋に敷いておき、これに溶融スラグを添加する方法であ
るが、本発明はこれとは全く逆に精錬炉内で精錬終了前
後または溶鋼取鍋やスラグ受鍋に溶鋼の存在または不在
の溶融スラグを投入する段階の流動状態にあるものへ粗
粒含硼素鉱物を添加することにある。

このような流動状態にある溶融スラグへの添加にあって
は、粒度調整した粗粒であるという影響と相俟って含水
粒子であっても滞留することなく、むしろ好ましい脱水
を伴う拡散作用により非常によ＜Ｂ２０３成分がスラグ
中へ均一に溶解する。

なお、本発明に係るスラグ処理剤は、必要により無水物
である含硼素ガラス半分と併用することも差支えない。

添加量はスラグや含水含硼素鉱物の組成あるいは添加方
法等によって多少異なるけれども、多くの場合、Ｂ２０
３としてスラグ中に０．１重量％以上、また、上限は専
ら経済的理由で自づと限定されるべきものであるので、
好ましくは０．３〜１重量％の範囲にある。

［実　施　例］ 以下、本発明につき更に実施例及び比較例をもって具体
的に説明する。

実施例１〜３、比較例１〜２ トルコ産のコレマナイト（Ｂ　２０　．：４　０　．８
　０重量２ｇ、Ｉｇ　ｌｏｓｓ：２　４　．５　３重量
％）を粗砕したものを粒度調整して第１表に示すスラグ
処理剤の試料を調製した。

上記に係る試料Ｎｏ．１、２、４、５のスラグ処理剤（
１０ｋｇ詰ポリ袋）はそれぞれ１０ｋｙ詰ポリ袋毎製鋼
用電気炉（７５ｔ容量）にて通電終了後スラグ塩基度（
Ｃ　ａｏ　／　Ｓ　ｉｏ　２＝　２　．０　３　）のス
ラグを含む溶鋼を取鍋に取り出す際に取鍋の上部に設け
た約６ｍの高さのステージより所定量出湯流に沿って投
入した。

他方、試料ＮＯ．３のスラグ処理剤は精錬終了後炉内へ
直接袋毎投入した。

なお、各テストはスラグ量約４ｔで行い、流出の際のス
ラグ温度は約１５５０℃であった。

各試料を添加の際及び添加後の自然放冷しなスラグの状
態を調べたところ第２表の結果となった。

実施例４ 前記各実施例でテストしたものとほぼ同じスラグ組成の
ものについて取鍋に出鋼後、この取鍋よりスラグ受鍋に
て除滓する際にスラグ流に沿って試料２のポリ袋を所定
量投入したが、全く危険な現象は生ぜず、スラグ処理剤
を添加することができた。

冷却後、スラグの状態を調べたところ、全く粉化せず、
完全に固化していた。なお、スラグ中の８２０：＋は０
．４５重量％であった。

比較例３ 実施例４において、試料３の添加剤をスラグ受鍋にスラ
グ中のＢ２０．が０．４５重量％に相当する量を均一に
入れた後、スラグを流入させたところ、激しい水蒸気の
発生と共に吹き上げ現象がみられたので、危険なため中
止せざるを得なかった。

［発明の効果］ 本発明に係るスラグ処理剤は、冷却すると自己崩壊して
粉化するような塩基性の製鋼スラグの耐粉化性の改善を
図る有効なものである。すなわち、従来の含水硼素系の
粉化防止剤を所定の粒度分布に調整することにより、そ
の使用上の欠点が改善され、工業的に有利に提供するこ
とができる。

また、本発明に係る方法によれば、前記のスラグ処理剤
を安定して使用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平均粒径が２〜４０ｍｍであって、５０ｍｍ以上の
   部分及び１ｍｍ以下の部分を実質的に含まないように粒
   度調整した粗粒の含硼素鉱物であることを特徴とするス
   ラグ処理剤。 ２、含硼素鉱物はコレマナイトである請求項１記載のス
   ラグ処理剤。 ３、スラグの冷却時に粉化を起こすような溶融製鋼スラ
   グに含硼素物質を添加して粉化を防止することからなる
   スラグ処理方法において、請求項１または２記載の含硼
   素鉱物を溶動状態にある溶融製鋼スラグへ添加すること
   を特徴とするスラグ処理方法。 ４、スラグの冷却時に粉化を起こすような溶融スラグに
   含硼素物質を添加して粉化を防止することからなるスラ
   グ処理方法において、請求項１または２記載の含硼素鉱
   物を精錬炉中の溶融製鋼スラグへ添加することを特徴と
   するスラグ処理方法。