JPH046876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶融スラグの回収方法及び装置、特に
溶融金属の表面に浮遊するスラグの吸引型乾式回
収方法及び装置の改良に関する。

（従来の技術および問題点） 溶融スラグの回収方法としては；(1)溶融スラグ
をそのまま液状で汲み上げるサイフオンの原理を
利用する方法（例えば、特公昭50−4162号公
報）；(2)吸引型乾式溶融スラグ回収法としてのエ
アーリフト方式によるもの（特公昭58−39025号
公報）、真空吸引方式によるもの（特公昭48−
12611号公報）エゼクター方式によるもの（特開
昭49−53131号公報）等；および(3)溶融スラグを
上述の手段で吸引した直後に水を添加し、瞬時に
凝固させる湿式吸引式（特公昭51−37054号公報）
等の方法が知られている。

しかし、前記(1)のサイフオン方式ではスラグの
比熱が低いことのため冷え易く、吸引管内での温
度降下により簡単に凝固が始まり吸引管に詰まり
の発生する問題があり、一方、前記(2)に挙げた吸
引型乾式法では吸引された溶融スラグが管壁に付
着して詰まりを生じ、長時間の吸引作業ができな
い。前記(3)の湿式吸引式では、溶融スラグの付着
の問題と高熱による装置の疲労の問題は解決でき
たものの、水を使用することのため、水温低下用
コンデンサー、半スラリー状物からのスラグ分離
等の大掛りな付帯装置を必要とし、また添加水の
溶鋼への混入による水蒸気爆発の危険性を伴う等
の問題があつた。

そのため、本発明者らは高圧気流の噴射方向と
直角方向に負圧が発生することを利用したエジエ
クター方式による簡易溶融スラグ除去を目的とす
る吸引型乾式溶融スラグ回収方式を先きに提案し
た（特願昭58−156426号）。

これは、溶融スラグをその周囲の空気と同時に
吸い込み、液滴状でエジエクター部まで吸送した
後は、エジエクターの高速気流によりほぼ直角に
方向を変更して吹き飛ばすものであり、装置とし
ては、高速気流発生用高圧ガス源（圧縮空気等）
さえあれば、他は単に、高速気流噴出ノズル等と
スラグ吸引導管を備えた高速気流導管の組合せだ
けであつて、使い捨て可能なメリツトがあつた
が、やはり溶融スラグの性状によつては、溶着に
よる装置の詰まりが早く生じ、安定した長時間の
操業に困難性がある。

（問題を解決するための手段） 本発明者らは前記問題点を解決すべく研究を進
めた結果、前記の吸引型乾式溶融スラグ回収方式
において、吸上げ途中の液滴状溶融スラグに塩基
性化合物の粉体を噴射添加することにより、溶融
スラグの装置への溶着性を低下せしめることを知
り、本発明を完成した。

すなわち、本発明は１つの特徴によれば、吸引
型乾式溶融スラグ回収方法において、吸上げ途中
の液滴状溶融スラグに塩基性化合物の粉体を噴射
添加することにより、回収される溶融スラグの溶
着性を低下せしめて溶融スラグ回収装置の目詰
り、損傷等を阻止することを特徴とする吸引型乾
式溶融スラグ回収方法である。

ここに、「吸引型乾式溶融スラグ回収方法」と
は水を一切使用せずして、溶融スラグを連続的に
吸引し冷却固化させて回収する方法で、例えば吐
出管内に高速気体を流し、該吐出管から連通・分
岐した吸引導路の先端部を溶融スラグの上方に配
置あるいは該溶融スラグに接触もしくは浸漬さ
せ、前記高速気体が前記吐出管内を高速で流れる
ことにより前記吸引導路に生じた上向きの揚力に
よつて前記溶融スラグを該吸引導路を経て吸引
し、次いで前記高速気体に同伴させて回収する溶
融スラグの回収方法である。

さらに別の特徴によれば、本発明は吸引型乾式
溶融スラグ回収装置において、その溶融スラグ吸
引導管の途中に塩基性化合物の粉体の噴射添加孔
を開口して設けたことを特徴とする吸引型乾式溶
融スラグ回収装置である。

ここに、「吸引型乾式溶融スラグ回収装置」と
は、水を一切使用せずに、溶融スラグ吸引導管を
経て溶融スラグを連続的に吸引し冷却固化させて
回収する装置であつて、例えば、一端に高速気体
噴出ノズルを備え他端が溶融スラグ吹出部を構成
する吐出管、および該吐出管から連通・分岐して
設けられ、先端部が溶融スラグの上方に配置ある
いは該溶融スラグに接触もしくは浸漬され、前記
高速気体噴出ノズルからの高速気体が該吐出管内
を高速で流れることによつて内部に上向きの揚力
の生じる吸引導管からなる溶融スラグの回収装置
である。

従来より吸引型乾式溶融スラグ回収方法におい
て最も重大な問題とされていた、吸引スラグが装
置内部に付着し目詰りを起こすことの原因は、溶
融液滴状のスラグが装置の管壁へ衝突して付着す
ることによるものと考えられる。

これまでの実験によると、エジエクターガス
（吹き飛ばし用ガス）の量に対し、吸引スラグ量
が小となるときはその付着は生ぜず、吸引スラグ
量が増加するにしたがつて付着の生ずることが明
らかになつた。これは吸引された溶融スラグが、
エジエクターガスの多い場合は、吸引途中の空中
で液滴から固体粒子に凝固されることにより、装
置管壁に衝突する際にはすでに少なくとも表面の
凝固が完了しているのでいわゆる溶着にもとずく
回収スラグの付着が起きないためであろう。

以上のことから、本発明にあつては溶融スラグ
吸引後、可及的にすみやかに吸引スラグを凝固さ
せるのであつて、そのために吸上げ途中の液滴状
溶融スラグに粉体を噴射添加して可及的速やかな
凝固を実現させるのである。そして具体的にはま
ず吸引された液滴状溶融スラグに固形物、特に塩
基性化合物の粉体を添加して、添加物の昇温に要
する熱量を溶融スラグから奪い溶融温度以下とな
し、更にはスラグの塩基度（一般にはCaO
〔％〕／SiO₂〔％〕）を増大せしめることにより後
述のように組成物の溶融点を急激に上昇させ、積
極的な温度降下（冷却）をすることなしに、液滴
状溶融スラグを空中で付着性のない固体粒子とな
すこととした。

ここに、上記粉体として塩基性化合物、特に
CaOをスラグ塩基度が1.4以上となるように添加
することが好適であり、この場合、CaO−SiO₂
系状態図からも分かるように、CaO≒60％、
SiO₂≒40％の組成領域（融点1440℃）からCaO
を増加するにつれて、例えばCaO67％で融点2100
℃とその融点が急上昇し、液滴状溶融スラグの凝
固が急速に進行するためである。

噴射添加する粉体として、CaOではなく、
CaCO₃を使用した場合は、900℃以上でCaO＋
CO₂に分解し、これが吸熱反応であり、CaOのみ
の添加に比べ吸熱能が極めて大きいので、その添
加量は少量で済む。しかしこの場合にはCO₂ガス
が多量に発生するので吸引型乾式溶融スラグ回収
装置の吸引能力をその分だけ増強しなければなら
ない。

更に、噴射添加粉体としてドロマイト
（MgO・CaO）を用いてもCaOよりわずかに有利
ではあるが、ほぼ同等の効果となる。なお、噴射
添加する粉体は微粉のものの方が、液滴状溶融ス
ラグ表面に被着し易いので良好であり、例えば生
石灰製造時に副生するCaOダスト等が適当であ
る。

本発明によれば、上述のようにして噴射添加す
る粉体は、いわば凝固促進剤として添加されるの
であつて、その作用としては融点上昇及び／又は
分解吸熱によつて液滴状溶融スラグの凝固を促進
することである。したがつて、本発明における添
加粉体は溶融スラグの融点上昇及び／又は分解吸
熱によりその凝固を促進するものであれば、特に
制限はされないが、好ましくは塩基性化合物、例
えば石灰、生石灰あるいはドロマイト等がある。

このような粉体の噴射添加位置は液滴状溶融ス
ラグの吸上げ途中であれば、すなわち前述の吸引
導管の途中であれば特に制限ないが、好ましくは
吸引導管の下半分の位置で吹込むのが良い。

（実施例） 本発明を添付図面に示す実施例により以下に説
明する。

添付図面は、本発明に係る装置の概略図であ
り、溶融金属Ｓ上に浮遊する溶融スラグ１を回収
するため、この溶融スラグ１上面より僅か上方位
置に溶融スラグ吸引導管２の吸引口を配置し、ま
たその上方には溶融スラグ吸引導管の他端部に連
通・分岐して設けられた吐出管３をＴ字形に配置
し、そして溶融スラグ吸引導管２の途中には粉
体、例えばCaO粉の噴射添加管４を開口して連設
し、また吐出管３内には高圧ガス噴出管５をスラ
グ吹き飛び域８の方向に向けて開口配置した構成
とする。こうした構成のため、上記吐出管内を高
速気体が流れることによつて、吸引導管２内には
上向きの吸引揚力が作用し、これにより溶融スラ
グ１は吸引導管２内へ液滴状溶融スラグとして吸
い上げられ、次いで吐出管３内の高圧ガス噴出管
３からの噴出ガスである高速気体に同伴されスラ
グ吹き飛び域８へ、更に補集器（図示せず）へ通
じる導出管６へと搬送される。ここに本発明によ
れば、吸引導管２内へ連設開口されている添加管
４から塩基性化合物の粉体が噴射添加される結
果、吸引導管２内では液滴状溶融スラグにCaO粉
体などの塩基性化合物が被着し、添加物の昇温に
要する熱を液滴状溶融スラグから奪うだけでな
く、CaO粉体を使用する場合、両者が反応して
CaO成分の多いスラグ組成物を生成して、すでに
述べたように高融点組成物を生成し、よつて液滴
状溶融スラグは容易に凝固して固体粒子となるの
で、装置の吐出管３や導出管６の内壁に溶着して
目詰りを起こす危険は生じない。、 そして、吸引導管２の粉体添加管４の開口位
置、つまり粉体の噴射添加位置は、一般には「吸
上げ途中」、つまり吸引中の液滴状溶融スラグ表
面に吹込み粉体であるCaOが付着し、その表面部
のみが高塩基性で凝固状態となるに十分な距離だ
け吐出管底部から離れた箇所が、CaO原単位、凝
固速度および付着性の点から考慮して望ましく、
例えば、具体的には吸引導管２の吸引口近傍から
吐出管３と接続前の吸引導管２内部、好ましくは
下半分の位置にCaO添加管２を開口させてCaO粉
体を噴射添加することが好適である。しかし、吸
引導管２内にではなく、吐出管３内に開口して配
設されている高圧ガス噴出管５内にはCaO粉体等
を混入させ、吹き飛ばし中の未凝固液滴状スラグ
にそのCaO粉体等を添加することによつても、吸
引された溶融スラグの装置への付着目詰りを回避
することができる。

（発明の効果） 本発明は、前記した構成により、吸引された溶
融液滴状スラグは容易に凝固されるため、吐出管
３の内壁や導出管６の内壁に付着して、目詰りを
生ずるような危険は回避され、また水、空気等に
よる積極的な冷却を不要とするものである。

そして、単に塩基性化合物の粉体を吸引導管２
の途中で添加するだけの簡単な改造を加えるだけ
で、吸引型乾式本来の簡易構造の長所を確保しな
がら、スラグの付着、目詰りを防止でき、しかも
安定した溶融スラグ回収処理が長時間にわたつて
実施できるという格別な作用効果が発揮されるの
である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明に係る装置の略式説明図で
ある。 Ｓ：溶融金属、１：溶融スラグ、２：吸引導
管、３：吐出管、４：添加管、５：高圧ガス噴出
管、７：吸引域、９：ホツパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸引型乾式溶融スラグ回収方法において、吸
   上げ途中の液滴状溶融スラグに塩基性化合物の粉
   体を噴射添加することにより、回収される溶融ス
   ラグの溶着性を低下せしめて溶融スラグ回収装置
   の目詰り、損傷等を阻止することを特徴とする吸
   引型乾式溶融スラグ回収方法。 ２ 前記塩基性化合物として、石灰または／およ
   び生石灰を用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３ 前記塩基性化合物としてドロマイトを用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ４ 塩基性化合物の前記粉体の噴射添加をスラグ
   塩基度が1.4以上となるような量で行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項まで
   のいずれかに記載の方法。 ５ 溶融スラグを連続的に吸引する溶融スラグ吸
   引導管を備えた吸引型乾式溶融スラグ回収装置に
   おいて、該溶融スラグ吸引導管の途中に塩基性化
   合物の粉体の噴射添加孔を開口して設けたことを
   特徴とする吸引型乾式溶融スラグ回収装置。