JPH04224147A - Manufacture of raw material for ultra high-speed-hardening cement reforming slag - Google Patents

Manufacture of raw material for ultra high-speed-hardening cement reforming slag

Info

Publication number
JPH04224147A
JPH04224147A JP2413805A JP41380590A JPH04224147A JP H04224147 A JPH04224147 A JP H04224147A JP 2413805 A JP2413805 A JP 2413805A JP 41380590 A JP41380590 A JP 41380590A JP H04224147 A JPH04224147 A JP H04224147A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
caf2
steel slag
slag
cement
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2413805A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0796462B2 (en
Inventor
Kazumi Yusa
遊佐 一己
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2413805A priority Critical patent/JPH0796462B2/en
Publication of JPH04224147A publication Critical patent/JPH04224147A/en
Publication of JPH0796462B2 publication Critical patent/JPH0796462B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a raw material for ultra high-speed hardening cement by melting and reducing a thermal slag incorporating CaF2 with the addition of reducing agent and sintering it by adjusting the composition after separating settled ferro-alloy. CONSTITUTION:The CaF2 incorporated thermal slag (e.g. dephosphorized slag) produced in the preliminary treatment of molten steel or steel refining stage is transferred into an electric furnace as shown in a figure and after melting and reducing it at 1300-1800 deg.C with the addition of reducing agent (e.g. powdery coke), settled ferro-alloy (Fe-Mn) is separated by gravity and removed from take-out port and adjusted to 0.1-5wt.% FeO+Fe2O3 content, 2.0wt.% MnO+Mn2 O3 content. Then, by adding alumina source (e.g. alumina ash) and lime source (e.g. quick lime) into the thermal slag from a hopper and after adjusting composition to 3-10mol Al2O3 and 0.5-17mol CaO per 1mol of CaF2, sintering is carried out at 850-1250 deg.C to obtain the raw material of ultra high-speed hardening cement (clinker) consisting essentially of 11 CaO, 7 Al2O3, CaF2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、蛍石を用いた溶銑予備
処理または製鋼過程で発生するCaF2含有鋼滓の有効
利用方法、具体的には、この鋼滓を改質して超速硬セメ
ント原料(クリンカー)を製造する方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for effectively utilizing CaF2-containing steel slag generated during pretreatment of hot metal using fluorite or steel manufacturing process, and specifically, a method for effectively utilizing steel slag containing CaF2 generated during hot metal pretreatment using fluorite or in the steel manufacturing process. This invention relates to a method for producing raw materials (clinker).

【0002】0002

【従来の技術】溶銑予備処理または製鋼過程において、
媒溶剤(フラックス)などの副原料の一部として蛍石(
CaF2)を使用した処理が行われることがある。例え
ば、溶銑の脱燐処理は、脱燐効率およびコストの面から
低温処理が好ましく、低温処理でスラグ滓化を促進させ
る目的で蛍石を低融点媒溶剤として使用することが多い
。このように蛍石を使用した処理で発生する鋼滓(スラ
グ)は、未反応のCaF2をかなりの量で含有しており
、これからフッ素イオンの溶出が懸念されるため、埋立
用以外に利用の方法がなかった。そこで、かかるCaF
2含有鋼滓の高付加価値的利用を図るために、組成がセ
メント原料に比較的類似していることに着目して、この
鋼滓を改質してセメント原料、特に超速硬型セメント原
料として利用することが試みられてきた。
[Prior Art] In hot metal pretreatment or steel making process,
Fluorite (
Treatment using CaF2) may be performed. For example, in the dephosphorization treatment of hot metal, low-temperature treatment is preferable in terms of dephosphorization efficiency and cost, and fluorite is often used as a low-melting point solvent in order to promote formation of slag slag during low-temperature treatment. The steel slag (slag) generated in the treatment using fluorite contains a considerable amount of unreacted CaF2, and there is a concern that fluorine ions will be leached from this, so it cannot be used for purposes other than landfilling. There was no way. Therefore, such CaF
In order to utilize steel slag containing 2 with high added value, we focused on the fact that the composition is relatively similar to that of cement raw materials, and modified this steel slag to use it as a cement raw material, especially as a super-fast hardening cement raw material. Attempts have been made to use it.

【0003】例えば、特公昭57−34223 号公報
には、重量%で、CaO =68〜72%、Fe203
 =0.2 〜1.0 %、SiO2=22〜26%、
P205=0.1 〜0.6 %、Al203 =1〜
3%、TiO2=0.4 〜0.9 %、 MnO=0
.4 %以下、CaF2=0.3 〜2.0 %、Mg
O = 0.3〜3.0 %からなる組成をもち、鉱物
組織としては、主に3CaO・SiO2の形で存在し、
3CaO・Al203 がほとんど存在しないことを特
徴とする、鋼滓を改質した鋼滓セメントの製造法が開示
されている。これは、鋼滓セメント成分中のAl203
 が少なく、超速硬性を示す 11CaO・7Al20
3・CaF2の鉱物組織をほとんど存在していない、い
わゆる早強性セメントに類するものである。
For example, in Japanese Patent Publication No. 57-34223, CaO = 68-72%, Fe203
=0.2~1.0%, SiO2=22~26%,
P205=0.1~0.6%, Al203=1~
3%, TiO2=0.4-0.9%, MnO=0
.. 4% or less, CaF2=0.3-2.0%, Mg
It has a composition consisting of O = 0.3 to 3.0%, and its mineral structure mainly exists in the form of 3CaO・SiO2.
A method for producing steel slag cement, which is obtained by modifying steel slag, is disclosed, which is characterized in that almost no 3CaO.Al203 is present. This is Al203 in the steel slag cement component.
11CaO・7Al20
It is similar to so-called early-strength cement, which has almost no mineral structure of 3.CaF2.

【0004】特開昭63−206336号公報には、脱
燐スラグを用いた速硬セメントの製造方法として、磁選
して金属鉄分を除いた脱燐スラグ粉末にアルミナ源と石
灰源を配合し、850 〜1250℃で焼成し、 11
CaO・7Al203・CaF2を主成分とするクリン
カーを造り、これを粉砕した後、石膏を添加して速硬セ
メントとする方法が記載されている。この方法で製造さ
れたセメントは超速硬性が低く、JISモルタル試験で
の1時間の圧縮強度は2〜6kg重/cm2である。こ
の圧縮強度は、市販の超速硬セメントであるジェットセ
メントの35〜40kg重/cm2に比べて1/6 以
下とはるかに低いという問題がある。また磁選した後の
脱燐スラグを原料とするため、熱スラグの持っている顕
熱を有効利用できず製造コストが高くつく上、MnO 
を除去できないので、セメント強度の低下とセメントの
色が褐色を帯びるという問題もある。
[0004] Japanese Patent Application Laid-open No. 63-206336 describes a method for producing quick-hardening cement using dephosphorized slag, in which an alumina source and a lime source are blended with dephosphorized slag powder, which has been magnetically separated to remove metallic iron. Baked at 850-1250℃, 11
A method is described in which a clinker containing CaO.7Al203.CaF2 as a main component is produced, the clinker is pulverized, and then gypsum is added to form a quick-hardening cement. The cement produced by this method has low ultra-rapid hardening, and the 1 hour compressive strength in the JIS mortar test is 2 to 6 kg/cm2. This compressive strength is 1/6 or less, which is much lower than that of jet cement, which is a commercially available ultra-fast hardening cement, at 35 to 40 kg/cm2. In addition, since dephosphorization slag after magnetic separation is used as a raw material, the sensible heat of hot slag cannot be used effectively, resulting in high manufacturing costs.
Since it cannot be removed, there are also problems in that the strength of the cement decreases and the color of the cement becomes brownish.

【0005】特開平2−236214号公報には、精錬
中の溶鋼あるいは溶銑予備処理過程の溶銑に、トップチ
ャージあるいはインジェクションにて、石灰、石灰石、
酸化鉄、蛍石、アルミニウム、アルミドロス、アルミナ
系廃棄物、ボーキサイト、水酸化アルミの一種あるいは
二種以上を混合して、スラグ成分を重量%で CaO=
35〜45%、Al203 =25〜35%とし、固化
したスラグ成分の主成分が 12CaO・7Al203
あるいは 11CaO・7Al203・CaF2となる
ようにしたことを特徴とする、鋼滓の改質方法が記載さ
れている。得られた改質スラグは、急結固化剤として超
速硬セメント原料となる。この改質方法は精錬中に実施
することから、スラグ改質処理前にスラグを還元処理す
ることができない。そのため、得られた改質スラグはF
eO 、Fe203 などの鉄分を多く含み、またMn
O を多く含むため、後工程で磁選処理して鉄分を除去
することが必要となり、操作がかえって煩雑になる。ま
た、スラグからMnO を取り除くことは不可能であり
、上述したように、MnO の存在は、セメント強度の
阻害とセメントの色が褐色を帯びるという問題を生ずる
[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-236214 discloses that lime, limestone,
By mixing one or more of iron oxide, fluorite, aluminum, aluminum dross, alumina waste, bauxite, and aluminum hydroxide, the slag component is expressed in weight percent: CaO=
35-45%, Al203 = 25-35%, and the main component of the solidified slag component is 12CaO・7Al203
Alternatively, a method for modifying steel slag is described, which is characterized in that it is made into 11CaO.7Al203.CaF2. The obtained modified slag is used as a quick-setting agent and a raw material for ultra-fast hardening cement. Since this reforming method is carried out during refining, it is not possible to reduce the slag before the slag reforming process. Therefore, the obtained modified slag is F
Contains a large amount of iron such as eO and Fe203, and also contains Mn.
Since it contains a large amount of O 2 , it is necessary to remove iron by magnetic separation treatment in the post-process, which makes the operation even more complicated. Furthermore, it is impossible to remove MnO from the slag, and as mentioned above, the presence of MnO causes problems such as inhibition of cement strength and brownish color of the cement.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点のない鋼滓を改質した超速硬セメント原料の製造
方法を提供することである。より具体的には、熱鋼滓の
顕熱を有効利用した改質処理により、品質の優れた超速
硬セメント原料を、磁選を行わずに製造することのでき
る方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a raw material for ultra-rapid hardening cement by modifying steel slag, which does not have the above-mentioned problems. More specifically, it is an object of the present invention to provide a method that can produce an ultra-fast hardening cement raw material of excellent quality without performing magnetic separation through a reforming process that effectively utilizes the sensible heat of heated steel slag.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、予備処理
工程または精錬過程で発生したCaF2含有熱鋼滓をそ
のまま鍋等の容器に移し替え、直ちに成分調整して焼成
することにより、鋼滓の顕熱を有効利用して 11Ca
O・7Al203・CaF2を主成分とする超速硬セメ
ント原料 (クリンカー) が製造できること、および
その前に熱鋼滓に炭素等の還元剤を加えて還元処理を行
うと、FeO 、Fe203 、MnO 、Mn2O3
 を合金鉄 (Fe−Mn) として比重分離すること
ができ、これにより、セメントの品質低下をもたらすF
e分およびMn分を含まない高品質の超速硬セメント原
料が製造できることを見出した。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have developed a method for producing steel slag by directly transferring CaF2-containing hot steel slag generated in the pretreatment process or refining process to a container such as a pot, immediately adjusting the composition, and firing it. 11Ca by effectively utilizing the sensible heat of the slag
It is possible to produce an ultra-fast hardening cement raw material (clinker) whose main component is O・7Al203・CaF2, and if a reducing agent such as carbon is added to hot steel slag before reduction treatment, FeO, Fe203, MnO, Mn2O3 can be produced.
can be separated by specific gravity as ferroalloy (Fe-Mn).
It has been found that it is possible to produce a high quality ultra-fast hardening cement raw material that does not contain e and manganese components.

【0008】ここに、本発明の要旨は、溶銑予備処理ま
たは製鋼過程で発生したCaF2含有熱鋼滓にアルミナ
源および石灰源を配合して、熱鋼滓の組成をCaF2 
1モルに対しAl203 3〜10モル、CaO 5〜
17モルに調整した後、この熱鋼滓を 850〜125
0℃で焼成して、 11CaO・7Al203・CaF
2を主成分とする生成物を得ることを特徴とする、鋼滓
を改質した超速硬セメント原料の製造方法にある。好ま
しくは、CaF2含有熱鋼滓に、まず還元剤を加えて1
300〜1800℃で溶融還元した後、沈降した合金鉄
を比重分離することによって、FeO+Fe203含有
量 0.1〜5重量%、MnO+Mn203 含有量2
.0 重量%以下に成分調整してから、上記の処理を行
う。また、比重分離により回収された合金鉄は、製鋼副
原料等として利用することができる。
The gist of the present invention is to mix an alumina source and a lime source with CaF2-containing hot steel slag generated during hot metal pretreatment or steelmaking process, and change the composition of the hot steel slag to CaF2.
3 to 10 moles of Al203 and 5 to 10 moles of CaO per 1 mole
After adjusting to 17 mol, this hot steel slag is 850 to 125
Calcinate at 0℃ to produce 11CaO・7Al203・CaF
The present invention provides a method for producing a raw material for ultra-rapid hardening cement by modifying steel slag, which is characterized by obtaining a product containing 2 as a main component. Preferably, a reducing agent is first added to the CaF2-containing hot steel slag, and 1
After melting and reducing at 300 to 1800°C, the precipitated ferroalloy is separated by specific gravity to obtain FeO+Fe203 content of 0.1 to 5% by weight and MnO+Mn203 content of 2.
.. After adjusting the components to 0% by weight or less, the above treatment is performed. In addition, the ferroalloy recovered by gravity separation can be used as an auxiliary raw material for steelmaking.

【0009】本発明で処理する鋼滓は、溶銑予備処理ま
たは製鋼過程で発生するCaF2含有スラグであれば特
に限定されない。その代表例は、媒溶剤の一部として蛍
石を使用した脱燐処理で生ずる脱燐スラグであるが、C
aF2を含有する限り、他の鋼滓も使用することができ
る。鋼滓中のCaF2量も特に限定されないが、目的と
する11CaO ・7Al203・CaF2を効果的に
生成させるためには、CaF2含有量が3重量%以上あ
ることが好ましい。アルミナ源としては、Al203 
を含む材料であれば何でも使用できる。好適なアルミナ
源の例は、アルミ灰、アルミドロス、アルミニウム、ボ
ーキサイト、水酸化アルミニウムである。 石灰源としては、CaO を含有する任意の材料が使用
できる。好ましい石灰源には、生石灰、石灰石、消石灰
がある。還元剤としては、炭素または炭素源 (例、粉
コークス、石炭、ピッチ、電極屑) 、一酸化炭素(C
O)、アルミニウム、水素などが使用できる。
The steel slag to be treated in the present invention is not particularly limited as long as it is CaF2-containing slag generated during hot metal pretreatment or steel manufacturing process. A typical example is the dephosphorization slag produced in the dephosphorization process using fluorite as part of the solvent.
Other steel slags can also be used as long as they contain aF2. The amount of CaF2 in the steel slag is also not particularly limited, but in order to effectively generate the desired 11CaO 2 .7Al203.CaF 2 , it is preferable that the CaF 2 content is 3% by weight or more. As an alumina source, Al203
Any material that contains can be used. Examples of suitable alumina sources are aluminum ash, aluminum dross, aluminum, bauxite, aluminum hydroxide. Any material containing CaO 2 can be used as a source of lime. Preferred lime sources include quicklime, limestone, and slaked lime. Reducing agents include carbon or carbon sources (e.g. coke breeze, coal, pitch, electrode scraps), carbon monoxide (C
O), aluminum, hydrogen, etc. can be used.

【0010】0010

【作用】本発明の方法は、溶銑予備処理または製鋼過程
で発生したCaF2を含有する熱鋼滓 (溶融鋼滓) 
、例えば、転炉での脱燐処理で発生したCaF2含有熱
鋼滓を、直ちに適当な加熱炉に移し変えて行うことが、
その顕熱の有効利用の観点から好ましい。加熱炉として
は、電気、高周波、ガス、液体もしくは固体燃料などの
任意の方法で加熱が可能なものであれば何でも使用でき
る。例えば、電気炉、転炉、取鍋などの鍋などが使用で
きる。
[Operation] The method of the present invention uses hot steel slag (molten steel slag) containing CaF2 generated during hot metal pretreatment or steelmaking process.
For example, hot steel slag containing CaF2 generated during dephosphorization treatment in a converter can be immediately transferred to an appropriate heating furnace.
This is preferable from the viewpoint of effective use of sensible heat. As the heating furnace, anything that can be heated by any method such as electricity, high frequency, gas, liquid or solid fuel can be used. For example, an electric furnace, a converter, a pot such as a ladle, etc. can be used.

【0011】好適態様にあっては、まず、CaF2含有
熱鋼滓に、上記のような還元剤を加えて1300〜18
00℃に加熱して溶融還元し、鋼滓中のFeO 、Fe
203 、MnO 、Mn203 を還元して合金鉄(
Fe−Mn)とする。生成した合金鉄は鋼滓より比重が
大きいため、炉底に沈むので、比重分離により鋼滓から
分離して回収できる。これにより、鋼滓中のFeO+F
e203 含有量が 0.1〜5重量%、MnO+Mn
203 含有量が2.0 重量%以下になるように成分
調整する。この還元処理を行う理由は次の通りである。
In a preferred embodiment, first, the above-mentioned reducing agent is added to CaF2-containing hot steel slag to give a temperature of 1300 to 18
Heating to 00℃ to melt and reduce FeO and Fe in the steel slag
203, MnO, and Mn203 are reduced to produce ferroalloy (
Fe-Mn). The produced ferroalloy has a higher specific gravity than the steel slag, so it sinks to the bottom of the furnace, so it can be separated from the steel slag and recovered by gravity separation. As a result, FeO+F in the steel slag
e203 content is 0.1-5% by weight, MnO+Mn
203 Adjust the ingredients so that the content is 2.0% by weight or less. The reason for performing this reduction process is as follows.

【0012】〔セメント中のFe203 〕Fe203
 はセメント製造において媒溶剤として作用し、セメン
ト原料の焼成およびその化合を容易ならしめるほかセメ
ント特有の配色を付与する重要な役目を持っている。し
かし、Fe203 は11CaO ・7Al203・C
aF2および3CaO・SiO2などの水和を抑制する
働きがあることから、超速硬性セメントにおいては酸化
鉄分を低位にすることが重要である。そのため、超速硬
セメントにおいては、Fe203 含有量を0.1 〜
2.0 重量%としている。
[Fe203 in cement] Fe203
Acts as a solvent in cement production, facilitating the firing and combination of cement raw materials, and plays an important role in imparting the unique color of cement. However, Fe203 is 11CaO・7Al203・C
Since it has the function of suppressing the hydration of aF2 and 3CaO/SiO2, it is important to keep the iron oxide content low in ultra-fast hardening cement. Therefore, in ultra-fast hardening cement, the Fe203 content should be set to 0.1~
It is set at 2.0% by weight.

【0013】〔セメント中のMnO 、Mn203 〕
MnO(Mn203)はセメント製造において、焼成中
の3CaO・SiO2の生成量を減少させることにより
、セメント強度を阻害する。また、セメントの色を褐色
化させる問題もあり、セメント中のMnO(Mn203
)含有量は少ない程良いとされている。セメント協会発
行の文献 (第35回セメント技術大会の日本セメント
発表資料)によれば、Mn203 として0.2 %を
越えるとセメント強度の低下がみられるとしている。
[MnO, Mn203 in cement]
In cement production, MnO (Mn203) inhibits cement strength by reducing the amount of 3CaO.SiO2 produced during firing. There is also the problem of browning the color of cement, and MnO (Mn203) in cement
) It is said that the lower the content, the better. According to a document published by the Japan Cement Association (Japan Cement Presentation Materials at the 35th Cement Technology Conference), if Mn203 exceeds 0.2%, a decrease in cement strength is observed.

【0014】上記の理由から、鋼滓中のFeO 、Fe
203 、MnO 、Mn203 を除去し、生成クリ
ンカー中のFeO 、Fe203 、MnO 、Mn2
03 を減少させること好ましい。このための方法とし
て溶融還元法を採用するのは、比重分離という簡便な方
法で鉄およびマンガンの分離が可能であり、熱鋼滓の顕
熱をそのまま利用できるからである。改質された生成ク
リンカー中の主要生成物である 11CaO・7Al2
03・CaF2の生成量を大きくするためには、焼成温
度を1250℃以下とする必要性があることから、還元
処理工程は 11CaO・7Al203・CaF2の焼
成工程の前でなくてはならない。また、還元処理温度と
しては、前述の理由から鋼滓の溶融温度以上で、かつC
aO およびAl203 が還元されない温度以下とす
る必要があることから、1300〜1800℃の範囲と
する。好ましい還元処理温度は、1400〜1700℃
である。この還元処理によりFeO+Fe203 含有
量 0.1〜5重量%、MnO+Mn203 含有量2
.0 重量%以下に成分調整する。鋼滓中の酸化鉄およ
び酸化マンガンの含有量をこの範囲内に低減しておけば
、本発明の方法により改質されたクリンカーに石膏やポ
ルトランドセメントを配合して得られる超速硬セメント
のFe203 含有量およびMnO(Mn203)含有
量を上記の範囲内に調整することが可能となり、品質に
優れた超速硬セメントとなる。
[0014] For the above reasons, FeO, Fe in steel slag
203, MnO, Mn203 are removed, and FeO, Fe203, MnO, Mn2 in the produced clinker is
It is preferable to reduce 03. The reason why the smelting reduction method is adopted as a method for this purpose is that iron and manganese can be separated by a simple method called specific gravity separation, and the sensible heat of hot steel slag can be used as is. 11CaO・7Al2 is the main product in the modified clinker
In order to increase the amount of 03.CaF2 produced, it is necessary to set the calcination temperature to 1250° C. or lower, so the reduction treatment step must be performed before the calcination step of 11CaO.7Al203.CaF2. In addition, the reduction treatment temperature should be higher than the melting temperature of steel slag and C
Since it is necessary to keep the temperature below which aO and Al203 are not reduced, the temperature is set in the range of 1300 to 1800°C. The preferable reduction treatment temperature is 1400 to 1700°C.
It is. This reduction treatment results in FeO+Fe203 content of 0.1 to 5% by weight and MnO+Mn203 content of 2
.. Adjust the ingredients to 0% by weight or less. If the content of iron oxide and manganese oxide in the steel slag is reduced within this range, Fe203 content of ultra-fast hardening cement obtained by blending gypsum and Portland cement with clinker modified by the method of the present invention can be reduced. It becomes possible to adjust the amount and MnO (Mn203) content within the above range, resulting in an ultra-fast hardening cement with excellent quality.

【0015】比重分離により鋼滓から分離回収された合
金鉄(Fe−Mn) は、フェロマンガンとして各種の
用途に有用である。例えば、脱酸その他の目的で製鋼等
の副原料に有効利用することができる。それにより、廃
棄物を生ずることなく、鋼滓の実質的に全成分を有効に
再利用することができ、環境保護および資源保護の両面
に役立つ。
[0015] Ferroalloy (Fe-Mn) separated and recovered from steel slag by specific gravity separation is useful as ferromanganese for various uses. For example, it can be effectively used as an auxiliary raw material for steel manufacturing and the like for deoxidation and other purposes. Thereby, substantially all of the components of the steel slag can be effectively reused without producing waste, contributing to both environmental protection and resource conservation.

【0016】好ましくは上記のように還元処理して酸化
鉄および酸化マンガンの含有量を調整した後、 11C
aO・7Al203・CaF2を主成分とする超速硬性
生成物を生成させるべく、還元後の熱鋼滓にアルミナ源
および石灰源を配合して成分調整した後、焼成する。こ
の焼成は、還元工程に使用した炉をそのまま利用して実
施することが簡便である。即ち、適当な加熱炉内で還元
処理後、比重分離により合金鉄が分離された加熱炉内の
熱鋼滓に、直ちにアルミナ源および石灰源を投入し、 
850〜1250℃で焼成を行う。この場合、加熱炉に
は、図1に示すように、還元剤、アルミナ源、および石
灰源の各供給用ホッパーを付設し、また加熱炉の側面に
は上からクリンカー (改質鋼滓) 取出口と合金鉄取
出口を設けて、合金鉄の比重分離を行うのが好都合であ
る。勿論、焼成を還元工程とは別の容器で行うこともで
きる。
Preferably, after adjusting the content of iron oxide and manganese oxide by reduction treatment as described above, 11C
In order to produce an ultra-fast hardening product whose main components are aO.7Al203.CaF2, an alumina source and a lime source are added to the hot steel slag after reduction to adjust the composition, and then fired. It is convenient to carry out this calcination using the same furnace used in the reduction step. That is, after the reduction treatment in a suitable heating furnace, an alumina source and a lime source are immediately added to the hot steel slag in the heating furnace from which the ferroalloy has been separated by specific gravity separation.
Firing is performed at 850-1250°C. In this case, the heating furnace is equipped with hoppers for supplying reducing agent, alumina source, and lime source, as shown in Figure 1, and clinker (reformed steel slag) is installed on the side of the heating furnace from above. It is convenient to provide an outlet and a ferroalloy outlet to perform specific gravity separation of the ferroalloy. Of course, the calcination can also be carried out in a separate container from the reduction step.

【0017】配合後の鋼滓中の成分は、CaF2 1モ
ルに対しAl203 3〜10モル、好ましくは5〜8
モル、CaO 5〜17モル、好ましくは7〜13モル
とする。 11CaO・7Al203・CaF2の生成
量を最大とするためには、Al203 約7モル、Ca
O 約11モルが最も好ましい。焼成温度は、 850
〜1250℃とする。この範囲外では 11CaO・7
Al203・CaF2の生成効率が低下する。好ましい
焼成温度は 900〜1200℃である。
The components in the steel slag after blending are 3 to 10 moles of Al203, preferably 5 to 8 moles of Al203 per 1 mole of CaF2.
mol, CaO 5 to 17 mol, preferably 7 to 13 mol. In order to maximize the production amount of 11CaO・7Al203・CaF2, about 7 mol of Al203, Ca
About 11 moles of O is most preferred. The firing temperature is 850
~1250°C. Outside this range, 11CaO・7
The production efficiency of Al203/CaF2 decreases. The preferred firing temperature is 900-1200°C.

【0018】この焼成により改質された 11CaO・
7Al203・CaF2を主成分とする生成物を加熱炉
から回収し、超速硬セメント原料 (クリンカー) を
得る。このクリンカーに、石膏やポルトランドセメント
を配合し、超速硬セメントとして使用する。石膏やポル
トランドセメントの配合量は速硬性やセメント強度を考
慮して調整するが、通常は重量%で本発明の方法で得た
クリンカー20〜40%、石膏10〜25%、ポルトラ
ンドセメント35〜70%の範囲内である。
[0018] 11CaO modified by this calcination
The product whose main components are 7Al203 and CaF2 is recovered from the heating furnace to obtain an ultra-fast hardening cement raw material (clinker). This clinker is mixed with gypsum and Portland cement and used as an ultra-fast hardening cement. The blending amounts of gypsum and Portland cement are adjusted taking into account quick hardening and cement strength, but usually the clinker obtained by the method of the present invention is 20 to 40%, gypsum is 10 to 25%, and Portland cement is 35 to 70% by weight. Within the range of %.

【0019】次に実施例により本発明をさらに説明する
。実施例中、%は特に指定しない限り、重量%である。
Next, the present invention will be further explained with reference to Examples. In the examples, % is by weight unless otherwise specified.

【実施例】図1に図示したような、還元剤、アルミナ源
、および石灰源の各ホッパーおよび定量切出装置を備え
、側面にクリンカーおよび合金鉄の取出口を設けた電気
炉を使用して、転炉で発生した脱燐スラグを本発明方法
により改質した。使用した脱燐スラグ、還元剤 (粉コ
ークス) 、アルミナ源 (アルミ灰) および石灰源
 (生石灰) の組成を表1に示す。
[Example] As shown in Fig. 1, an electric furnace was used, which was equipped with hoppers and quantitative cutting devices for reducing agent, alumina source, and lime source, and with outlet ports for clinker and ferroalloy on the side. , dephosphorization slag generated in a converter was modified by the method of the present invention. Table 1 shows the compositions of the dephosphorization slag, reducing agent (coke powder), alumina source (aluminum ash), and lime source (quicklime) used.

【0020】転炉にて脱燐処理完了後、スラグの熱源を
有効に活用するため、すぐに脱燐スラグを電気炉に移し
替え、還元剤として粉コークスを、スラグと粉コークス
の合計量に対して10%の量で投入し、表2に示す還元
温度まで昇熱し、1時間保熱して還元処理した。この保
熱終了時に、炉底に沈降した合金鉄を、炉側面下部の合
金鉄取出口より排出して溶融スラグから比重分離した。 次に、アルミ灰と生石灰を各々のホッパーより表3に示
す量で溶融スラグに投入し、表3に示す焼成温度に3時
間保持して焼成し、超速硬セメント原料となるクリンカ
ーを得た。
After the dephosphorization process is completed in the converter, in order to effectively utilize the heat source of the slag, the dephosphorization slag is immediately transferred to an electric furnace, and coke breeze is added as a reducing agent to the total amount of slag and coke breeze. The mixture was added in an amount of 10%, heated to the reduction temperature shown in Table 2, and kept heated for 1 hour for reduction treatment. At the end of this heat retention, the ferroalloy that had settled to the bottom of the furnace was discharged from the ferroalloy outlet at the lower part of the side of the furnace and separated from the molten slag by specific gravity. Next, aluminum ash and quicklime were added to the molten slag in the amounts shown in Table 3 from each hopper, and the slag was fired at the firing temperature shown in Table 3 for 3 hours to obtain clinker, which is a raw material for ultra-fast hardening cement.

【0021】表2に還元処理条件と還元結果 (比重分
離後の溶融スラグ中のFeO+Fe203 およびMn
O+Mn203含有量と溶融状況) を示す。還元温度
の上昇に伴い、還元処理後のスラグ中のFeO+Fe2
03 およびMnO+Mn203とも減少している。し
かし、還元温度を高くする程、製造コストが高くなるの
で、使用するスラグの成分および改質後の最終生成クリ
ンカーの目標組成によって還元温度を決定すればよい。 但し、比較例に示すように、処理温度1300℃未満で
は溶融比重分離ができず、1800℃を超えるとCaO
 やAl203 まで還元されるため、最終的に 11
CaO・7Al203・CaF2の生成量が極端に減少
するので、本発明の目的を果たすことができない。
Table 2 shows the reduction treatment conditions and reduction results (FeO+Fe203 and Mn in the molten slag after specific gravity separation).
O+Mn203 content and melting state) are shown. As the reduction temperature increases, FeO+Fe2 in the slag after reduction treatment
03 and MnO+Mn203 are both decreasing. However, the higher the reduction temperature, the higher the production cost, so the reduction temperature may be determined based on the components of the slag used and the target composition of the final clinker after reformation. However, as shown in the comparative example, melt specific gravity separation is not possible at a treatment temperature of less than 1300°C, and when it exceeds 1800°C, CaO
and Al203, ultimately 11
Since the amount of CaO.7Al203.CaF2 produced is extremely reduced, the object of the present invention cannot be achieved.

【0022】表3に焼成処理条件と結果 (焼成クリン
カー中の11CaO ・7Al203・CaF2の含有
量) を示す。焼成温度は850 〜1250℃がよく
、1200℃前後が最もよい結果となった。この範囲を
外れると、11CaO ・7Al203・CaF2が効
率よく生成しない。CaO とAl203 の配合量に
ついては、CaF2 1モルに対しAl203 3〜1
0モル、CaO 5〜17モルの範囲内で、11CaO
 ・7Al203・CaF2を主成分とするクリンカー
が得られ、この範囲を外れると、 11CaO・7Al
203・CaF2の生成量が極端に少なくなる。CaO
 約11モル、Al203 約7モルが最もよい結果が
得られたが、アルミナ源と石灰源の配合量は 11Ca
O・7Al203・CaF2の目標生成量と製造コスト
の関係から決定すればよい。
Table 3 shows the firing treatment conditions and results (content of 11CaO.7Al203.CaF2 in the fired clinker). The firing temperature was preferably 850 to 1250°C, with the best results being around 1200°C. Outside this range, 11CaO 2 .7Al203 .CaF 2 will not be efficiently produced. Regarding the blending amount of CaO and Al203, it is 3-1% of Al203 per 1 mole of CaF2.
0 mol, CaO within the range of 5 to 17 mol, 11CaO
・A clinker whose main component is 7Al203・CaF2 is obtained, and outside this range, 11CaO・7Al
The amount of 203.CaF2 produced becomes extremely small. CaO
The best results were obtained with approximately 11 mol of Al203 and approximately 7 mol of Al203, but the blended amount of the alumina source and lime source was 11 Ca.
It may be determined based on the relationship between the target production amount of O.7Al203.CaF2 and manufacturing cost.

【0023】〔モルタル圧縮強度試験〕前記の焼成され
たクリンカーをボールミルにて比表面積4000cm2
/g に粉砕した粉体を、表4に示す条件と組合わせで
配合し (超速硬性原料は本実施例で得られた4000
cm2/g の粉体、無水石膏(CaSO4)は市販品
、ポルトランドセメントは市販の普通ポルトランドセメ
ント) 、配合後のセメント組成物中のFeO+Fe2
03 およびMnO+Mn203 の含有量を調査した
。その結果を表4に示す。次にJIS R 5201に
規定するモルタル供試体を作成し、圧縮強度を調べた。 その結果を同表に示す。なお、表中の比較例には、還元
なしで焼成処理した超速硬性原料を用いた例と、普通ポ
ルトランドセメント (市販品) およびジェットセメ
ント (市販の超速硬性セメント) の圧縮強度を併記
した。本発明方法により改質した原料を用いた超速硬性
セメントは市販品と同等の性能を示した。
[Mortar compressive strength test] The above fired clinker was milled with a specific surface area of 4000 cm2 in a ball mill.
/g powder was blended with the conditions and combinations shown in Table 4 (the ultra-fast hardening raw material was 4000
cm2/g powder, anhydrite (CaSO4) is a commercially available product, Portland cement is a commercially available ordinary Portland cement), FeO+Fe2 in the cement composition after blending.
03 and MnO+Mn203 contents were investigated. The results are shown in Table 4. Next, mortar specimens specified in JIS R 5201 were prepared, and the compressive strength was examined. The results are shown in the same table. In addition, the comparative examples in the table include an example using a super-fast hardening raw material that has been calcined without reduction, and the compressive strengths of ordinary Portland cement (commercial product) and jet cement (commercially available super-fast hardening cement). The ultra-fast hardening cement using the raw material modified by the method of the present invention showed performance equivalent to that of commercially available products.

【0024】[0024]

【表1】[Table 1]

【0025】[0025]

【表2】[Table 2]

【0026】[0026]

【表3】[Table 3]

【0027】[0027]

【表4】[Table 4]

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、従来は埋め立て用とし
て廃棄されていたCaF2を含有する溶融鋼滓から、そ
の顕熱を有効利用して経済的に、付加価値の高い超速硬
セメントの原料(クリンカー)が製造される。しかも、
還元処理を併用することによって、鋼滓中のFe分、M
n分を合金鉄 (Fe−Mn) として除去回収するこ
とができ、強度や色などの品質に優れたクリンカーが得
られると同時に、回収された合金鉄は製鋼等の副原料と
して有効利用可能であるため、鋼滓の全成分を有効に活
用することができる。従って、本発明の方法は、資源の
有効利用のみならず、従来は比較的高価であった超速硬
セメントをより安価に供給することができるという、産
業上極めて優れた効果を発揮するものである。
Effects of the Invention According to the present invention, the sensible heat of molten steel slag containing CaF2, which was conventionally disposed of as landfill, can be effectively used to economically produce high value-added ultra-fast hardening cement. (clinker) is manufactured. Moreover,
By combining reduction treatment, Fe content in steel slag, M
The n component can be removed and recovered as ferroalloy (Fe-Mn), and clinker with excellent quality such as strength and color can be obtained. At the same time, the recovered ferroalloy can be effectively used as an auxiliary raw material for steelmaking, etc. Therefore, all components of steel slag can be effectively utilized. Therefore, the method of the present invention not only makes effective use of resources, but also provides an extremely excellent industrial effect in that ultra-fast hardening cement, which has conventionally been relatively expensive, can be supplied at a lower cost. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】  本発明の方法で使用することのできる加熱
炉の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a heating furnace that can be used in the method of the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  溶銑予備処理または製鋼過程で発生し
たCaF2含有熱鋼滓にアルミナ源および石灰源を配合
して、熱鋼滓の組成をCaF2 1モルに対しAl20
3 3〜10モル、CaO 5〜17モルに調整した後
、この熱鋼滓を 850〜1250℃で焼成して、11
CaO・7Al203・CaF2を主成分とする生成物
を得ることを特徴とする、鋼滓を改質した超速硬セメン
ト原料の製造方法。
Claim 1: Adding an alumina source and a lime source to CaF2-containing hot steel slag generated during hot metal pretreatment or steelmaking process, the composition of the hot steel slag is adjusted to 1 mole of CaF2 to 1 mole of Al20.
3 to 10 moles and CaO to 5 to 17 moles, this hot steel slag was calcined at 850 to 1250°C to obtain 11
A method for producing a raw material for ultra-fast hardening cement by modifying steel slag, characterized by obtaining a product containing CaO.7Al203.CaF2 as a main component.
【請求項2】  溶銑予備処理または製鋼過程で発生し
たCaF2含有熱鋼滓に還元剤を加えて1300〜18
00℃で溶融還元した後、沈降した合金鉄を比重分離す
ることによって、FeO+Fe203 含有量 0.1
〜5重量%、MnO+Mn203 含有量2.0 重量
%以下に成分調整し、次いでこの熱鋼滓にアルミナ源お
よび石灰源を配合して、その組成をCaF2 1モルに
対しAl203 3〜10モル、CaO 5〜17モル
に調整した後、この熱鋼滓を850 〜1250℃で焼
成して、 11CaO・7Al203・CaF2を主成
分とする生成物を得ることを特徴とする、鋼滓を改質し
た超速硬セメント原料の製造方法。
[Claim 2] A reducing agent is added to CaF2-containing hot steel slag generated during hot metal pretreatment or steelmaking process to give a temperature of 1300 to 18
After melting and reducing at 00°C, the precipitated ferroalloy is separated by specific gravity to obtain FeO+Fe203 content of 0.1
~5% by weight, MnO + Mn203 content 2.0% by weight or less, and then an alumina source and a lime source are added to this hot steel slag, and the composition is adjusted to 1 mole of CaF2, 3 to 10 moles of Al203, CaO After adjusting the amount to 5 to 17 moles, this heated steel slag is fired at 850 to 1250°C to obtain a product whose main components are 11CaO, 7Al203, and CaF2. A method for producing hard cement raw materials.
【請求項3】  請求項2記載の方法において、比重分
離により回収された合金鉄を製鋼副原料として利用する
方法。
3. The method according to claim 2, wherein the ferroalloy recovered by gravity separation is used as an auxiliary raw material for steelmaking.
JP2413805A 1990-12-25 1990-12-25 Manufacturing method of ultra-rapid hardened cement raw material by modifying steel slag Expired - Lifetime JPH0796462B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2413805A JPH0796462B2 (en) 1990-12-25 1990-12-25 Manufacturing method of ultra-rapid hardened cement raw material by modifying steel slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2413805A JPH0796462B2 (en) 1990-12-25 1990-12-25 Manufacturing method of ultra-rapid hardened cement raw material by modifying steel slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04224147A true JPH04224147A (en) 1992-08-13
JPH0796462B2 JPH0796462B2 (en) 1995-10-18

Family

ID=18522371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2413805A Expired - Lifetime JPH0796462B2 (en) 1990-12-25 1990-12-25 Manufacturing method of ultra-rapid hardened cement raw material by modifying steel slag

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0796462B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003534225A (en) * 2000-05-24 2003-11-18 ラファルジュ Method for oxidizing steelworks slag and LD slag obtained thereby
CN100357208C (en) * 2002-06-08 2007-12-26 叶德敏 Steel slag modification and steel slag cement
JP2008239693A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp Soil based solidifying material and method of paving soil-base solidifying material
CN110183120A (en) * 2019-05-13 2019-08-30 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 Utilize the method for original state electrolytic manganese residues and steel slag tailing slurry production activity of cement admixture

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003534225A (en) * 2000-05-24 2003-11-18 ラファルジュ Method for oxidizing steelworks slag and LD slag obtained thereby
JP4865976B2 (en) * 2000-05-24 2012-02-01 ラファルジュ Method for oxidizing steel slag and LD slag obtained thereby
CN100357208C (en) * 2002-06-08 2007-12-26 叶德敏 Steel slag modification and steel slag cement
JP2008239693A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp Soil based solidifying material and method of paving soil-base solidifying material
CN110183120A (en) * 2019-05-13 2019-08-30 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 Utilize the method for original state electrolytic manganese residues and steel slag tailing slurry production activity of cement admixture
CN110183120B (en) * 2019-05-13 2021-08-17 中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 Method for producing cement active admixture by using undisturbed electrolytic manganese slag and steel slag tail mud

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0796462B2 (en) 1995-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4124404A (en) Steel slag cement and method for manufacturing same
CN101717843B (en) Method for utilizing sulfur-containing refining waste residue for refining slag
CN1148409A (en) A. Edlinger (CH)
US4396422A (en) Process for producing iron and refractory material
JP2008303087A (en) Method of manufacturing alumina cement, and monolithic refractory
US3726665A (en) Slagging in basic steel-making process
CA2907991A1 (en) Method for processing steel slag and hydraulic mineral binder
JP2636612B2 (en) Production method of ultra-fast hardening cement raw material modified from steel slag
JP2001089135A (en) Calcium aluminate excellent in homogeneity
JPH04224147A (en) Manufacture of raw material for ultra high-speed-hardening cement reforming slag
WO2020127039A1 (en) Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization
KR20170106597A (en) Desulfurizer for molten iron
RU2441927C2 (en) Method for alumina industry slag treatment
RU2241771C1 (en) Briquette for cast iron smelting
CN114150109A (en) Process for harmlessly converting desiliconized dephosphorized slag of converter and secondary aluminum ash in cooperation with chromium slag
JPH08198647A (en) Production of cement clinker
JPH04317445A (en) Production of raw material for superrapid hardening cement improved steel slag
KR101153887B1 (en) Preparation method for alkaline calciumferrite flux for steelmaking
KR101099792B1 (en) Preparation method for calciumferrite flux for steelmaking
FI64648C (en) FOERFARANDE FOER UTNYTTJANDE AV FATTIGA OXIDISKA OCH JAERNHALTIGA KOMPLEXMALMER ELLER -KONCENTRAT
JP2003003206A (en) Dephosphorizing agent, dephosphorization method and method for using slag produced by dephosphorization
EP3921447B1 (en) Process for refining steel and dephosphorization agent used in said process
JP3606107B2 (en) Method for producing stabilizer
KR100840264B1 (en) Magnesia-carbon coating material for the iron making vessel
JP3316270B2 (en) Manufacturing method of lime flux for metal refining

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960409