JPH0472006A - フォーミング防止材 - 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、転炉吹錬時に用いられるフォーミング防止材
に関する。

［従来の技術と課題］ 周知の如く、転炉吹錬時にはフォーミング防止材が用い
られている。この防止材としては、従来よりバルブ廃滓
や木屑等の産業廃棄物を主材として、これに水ガラス、
タール等を結合剤とした混合物をプレス等で成形し固化
したものが使用されている（特公昭５２−２６４８８号
公報、特公昭５５−５１４９１号公報、特公昭６３−６
１３６８号公報、特公昭６３−４２６８４号公報１特開
昭８３−２５０４１２号公報）。ここで、前記防止材に
は、脱酸効果を効率的に行うためカーボンの含有が不可
欠である。

上記フォーミング防止材は、転炉上のホッパー内に成形
体のまま投入されることから、粉体化による自然発火を
防ぐ必要がある。そのため、ホッパー内で形くずれを起
こさない強度が要求される。

更に、フォーミング沈静化をより効率的に行うには、溶
融金属に浮いてスラグに沈む性状即ちかさ比重の調整も
必要となる。しかし、従来のものには必要な物理特性値
を満足するものが少なく、実操業に於けるトチプルの原
因になっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、産業廃棄物
としてのとうもろこしや大豆等の絞りカスにパーライト
と活性炭を添加した廃滓に、適宜な純度の生石灰、シリ
カ微粉、転炉滓又は耐火性煉瓦屑、ひる石を適宜混合し
て成形体とすることにより、クラック発生や粉化するこ
となく、高い強度をもち、かつかさ比重を向上しうるフ
ォーミング防止材を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本願第１の本発明は、とうもろこし、大豆等穀物の絞り
かすとパーライトと活性炭とを混合した廃滓３０〜５０
重量％と、純度７０〜９５％の生石灰１０〜３０重量％
と、シリカ微粉１〜５重量％と、転炉滓あるいは耐火性
煉瓦屑の少なくとも１種２５〜５０重量％とを混合して
なることを特徴とするフォーミング防止材である。

本願第２の発明は、とうもろこし、大豆等穀物の絞りか
すとパーライトと活性炭とを混合した廃滓３０〜５０重
量％と、純度７０〜９５％の生石灰１０〜３０重量％と
、シリカ微粉１〜５重量％と、転炉滓あるいは耐火性煉
瓦屑の少なくとも１種２５〜５０重量％と、粒径０，１
〜０．４ｍｍの焼成ひる石１〜１０重量％とを混合して
なることを特徴とするフォーミング防止材である。

本発明において、絞りかす廃滓の添加合量を３０〜５０
重量％と限定した理由は、３０重量％未満の場合、かさ
比重の向上は認められるが、カーボンの含有量が減少し
て良好な防止効果が得られないからである。また、５０
％を越えると、かさ比重の低下とともに成形体にスプリ
ングバック現象からのラミネーションが発生し、成形体
の強度に大きく影響を及ぼすとともに型枠からの離型が
困難となり、連続成形が不可能となるためである。上記
絞りかす廃滓は、通常、成形性を向上させるため３０〜
５５重量％の水分を含有する。但し、この水分は成形時
のプレス圧で廃液として出ることから、廃液処理の必要
が生しる。また、水分は成形体の強度にも大きく影響を
与えることから、乾燥あるいは脱水剤の添加により除去
する必要かある。更に、上記絞りかす廃滓は、処理の過
程から活性炭が添加されることから、同廃滓の乾燥粉体
には絞りかすの有機質からのものを含めると、４５〜５
５重量％のカーボンを含有している。

本発明において、生石灰は上記絞りかすの脱水剤として
用いるもので、その添加量を１０〜３０重量％と限定し
た理由は以下の通りである。つまり、１０重量％未満で
は、水和反応に乏しく、シリカ粉末と生石灰との反応が
十分に行き渡らず、目的とする強度が得られず、水和反
応熱による脱水作用が不十分で混合体の残留水分が多く
、廃液の処理や成形体の強度不足を引き起こしがちであ
る。また、３０重量％を越えると、脱水作用は好ましく
行われるが、生石灰の粉化による消石灰の微粉が多くな
り、かさ比重、成形体の強度の物性低下と共に成形性を
著しく低下させる原因となる。

上記生石灰（Ｃａ　Ｏ）の純度を７０〜９５％とじたの
は、その粉化率（消化率）からの違いからくる物性、成
形性を考慮したためである。具体的には、純度７０％未
満では、生石灰３０重量％添加において残留水分を多く
残す結果となり、物性面の低下を引き起こすこととなる
。純度９５％を越えると粉化率があまりにも高いため、
成形体とした後でもその反応は進み成形体にクラックが
発生したり、ひどい場合は成形体そのものが粉化してし
まう現象が見られる。こうした事情を考慮して本発明者
らは生石灰の純度を７０〜９５％と定めた。

上記シリカ微粉はバインダー機能をもたせるために用い
るもので、前述の生石灰の水和反応により生成する消石
灰Ｃａ　（ＯＨ）２と反応を起こさせ強度発現を促すと
いう全く新しい結合メカニズム（下記参照）を有する。

廃滓水分十生石灰−消石灰 シリカ微粉（無定形シリカ）」 −ａ−（ｌ　　ＣａＯ−ｍ５ｉ０２　・　ｎＨ２０これ
により、脱水剤としての生石灰とシリカ粉末の添加で混
合時あるいは成形時に原料成分同士の反応にてコロイド
物質即ちｎｃａｏ−ｍｓｉｏ２・ｎＨ２Ｏを生ずること
が明らかである。上記シリカ微粉の５ｌｏ２の純度は８
０〜９７％のものが好ましく、高い純度のシリカ微粉程
成形体の結合強度か向上する。

上記転炉滓あるいは耐火性煉瓦屑は成形体のかさ比重を
向上するためてあり、上記転炉滓に代えて高炉滓、鉄粉
等を添加することもできる。前記転炉滓は、成形体の形
状（φ５０Ｘ　５０ｍｍ、たどん形）から事前に破砕処
理を施す必要があり、その粒度は５ＩＩＩＤ以下が好ま
しい。また、上記耐火性煉瓦屑としては、アルミナ−グ
ラファイトの切削屑、Ｍｇ０−Ｃ煉瓦屑等のカーボン含
有原料が好ましく、その粒度はｌＩｎ１ｌ以下が好まし
い。上記のように転炉滓等の添加量を２５〜５０重量％
に限定した理由は次の通りである。

２５重量％未満では、カサ比重が極端に低下して前述し
た様なスラブに沈む性状が得られない。また、５０重量
％を越えると、絞りかす焼滓の添加量や脱水材である生
石灰の添加量が制限されることから、フォーミング抑制
やポゾラン反応による強度発現に著しく悪影響を与える
ためである。

本願第２の発明において、焼成ひる石の添加量を１〜１
０重量％とじたのは、次の理由による。つまり、焼成ひ
る石は６００〜１０００℃に加熱すると結晶水が脱出し
、その際密着していた多くの雲母の層か剥離してアコー
ディオン状に膨脹して容積を増すという剥離彫版の特性
を利用し、転炉中に投入後成形体であるフォーミング抑
制剤かひる石の膨脹によって内部から破壊し、スラブ中
に拡散しやすくなるためである。添加量が１重量％未満
では、成形体が破壊効果をもたない。逆に、添加量が１
０重量％を越えると、フォーミング抑制剤自身の他の成
分の添加量に影響を与え、フォーミング抑制効果に影響
を与えるためである。

［作用コ 本発明によれば、既述したように絞りかす残滓中の焼滓
水分Ｈ２０と生石灰ＣａＯとが反応して消石灰Ｃａ（Ｏ
Ｈ）２を生し、更にこの消石灰にシリカ微粉が混合時あ
るいは成形時に反応してコロイド物質Ｄ　ＣａＯ−ｍ５
ｉ０２　ｅｎＨ２０を生する。

二のようにして得られた成形体は、かさ比重。

強度の点て従来より優れていることが明らかであった。

また、ＳｉＯ２・ＭｇＯ・Ａｎ）２０３を主成分とする
焼成ひる石は、高温化で分解し、転炉中投入後の成形体
の崩壊より拡散効果を促す事が明らかになった。

以下、本発明の実施例について比較例とともに説明する
。

［実施例１コ 本実施例１では、とうもろこし、大豆等の絞りかすをパ
ーライトに吸着させたものに活性炭を添加した焼滓３０
重量％、例えば純度８０％の生石灰２０重量％、シリカ
微粉２重量％、及び転炉滓３５重量％とを混合し、成形
体とした。なお、上記シリカ微粉の成分は、下記第１表
に示す通りである。

第　　　１　　　表 得られた成形体のかさ比重（ｇ／ｃｃ）、圧潰強度（Ｋ
　ｇ　ｆ　／ａｍ２）は第２表に示す通りである。

なお、転炉滓については３１−〜のものを用いた。

［実施例２〜６コ 上記実施例１と同様、第２表に示す配合割合で成形体を
形成して得られた成形体のかさ比重、圧潰強度は第２表
に示す通りである。なお、いずれの試料も装入と同時に
崩壊を始めながら燃焼した（１０分後完全崩壊）。

Ｃ実施例７〜ｌ（ｌ］ 第２表に示す様に焼成ひる石を添加しない方法にて成形
体を形成して得られた成形体のかさ比重、圧潰強度は第
２表に示す通りである。なお、いずれの試料も崩壊する
ことなく燃焼した（１０分後完全崩壊）。

［比較例１〜３コ 従来技術に基づく配合割合で成形体を形成して得られた
成形体のかさ比重、圧潰強度は、下記に示す通りである
。

（比較例１） 製紙座環６０重量％、アルミ灰３０重量％、セメント１
０重量％、かさ比重１．８２、圧潰強度２．６Ｋ　ｇ　
ｆ／Ｃ膳２ （比較例２） セメント１０重量％、バルブ廃滓６０重量％、転炉滓２
０重量％、カオリン１０重量％、かさ比重１．９３、圧
潰強度３．２Ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃｓ２（比較例３） バルブ廃滓１５重量％、バルブ５０重量％、石英層３０
重量％、水ガラス５重量％、かさ比重１．７８、圧潰強
度１．８Ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃｍ２ なお、熱崩壊性については、いずれの試料も崩壊するこ
となく燃焼した（１０分形状維持）。

［発明の効果］ 以上詳述した如く本発明によれば、絞りかす焼滓、適宜
な純度の生石灰、シリカ微粉、転炉滓又は耐火性煉瓦屑
、ひる石を適宜混合して成形体とすることにより、クラ
ック発生や粉化することなく、高い強度をもち、かっか
さ比重を向上しうるとともに、産業廃棄物の消化にも寄
与できるフォーミング防止材を提供できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、とうもろこし、大豆等穀物の絞りかすとパーライト
   と活性炭とを混合した廃滓３０〜５０重量％と、純度７
   ０〜９５％の生石灰１０〜３０重量％と、シリカ微粉１
   〜５重量％と、転炉滓あるいは耐火性煉瓦屑の少なくと
   も１種２５〜５０重量％とを混合してなることを特徴と
   するフォーミング防止材。 ２、とうもろこし、大豆等穀物の絞りかすとパーライト
   と活性炭とを混合した廃滓３０〜５０重量％と、純度７
   ０〜９５％の生石灰１０〜３０重量％と、シリカ微粉１
   〜５重量％と、転炉滓あるいは耐火性煉瓦屑の少なくと
   も１種２５〜５０重量％と、粒径０．１〜０．４ｍｍの
   焼成ひる石１〜１０重量％とを混合してなることを特徴
   とするフォーミング防止材。