JPH06115984A - 製鋼スラグの熱間改質法 - Google Patents
製鋼スラグの熱間改質法Info
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- JPH06115984A JPH06115984A JP25987792A JP25987792A JPH06115984A JP H06115984 A JPH06115984 A JP H06115984A JP 25987792 A JP25987792 A JP 25987792A JP 25987792 A JP25987792 A JP 25987792A JP H06115984 A JPH06115984 A JP H06115984A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
- C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
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Abstract
(57)【要約】
【目的】製鋼スラグ中の、遊離ＣａＯ、酸化燐及び有価
金属酸化物を減少させ、再資源化する。 【構成】製鋼スラグに、珪酸含有改質剤、炭素含有還元
剤及び鉄スクラップを混合し、該混合物を、酸素ガス含
有気体を供給しつつ還元性雰囲気に維持しながら加熱溶
解する。遊離石灰は珪酸と化合し、酸化物となっていた
燐及び有価金属は還元されて溶鉄中へ移行する。
金属酸化物を減少させ、再資源化する。 【構成】製鋼スラグに、珪酸含有改質剤、炭素含有還元
剤及び鉄スクラップを混合し、該混合物を、酸素ガス含
有気体を供給しつつ還元性雰囲気に維持しながら加熱溶
解する。遊離石灰は珪酸と化合し、酸化物となっていた
燐及び有価金属は還元されて溶鉄中へ移行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼スラグを再生資源
として有効利用するための熱間改質法に関するものであ
る。
として有効利用するための熱間改質法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】製鋼スラグには遊離ＣａＯを含み、水和
反応での膨張現象を呈する。このためスラグ中の遊離Ｃ
ａＯを減少させるスラグ改質法が検討されており、高炉
滓又は比較的融点の低い珪酸塩物質を改質剤として添加
し、遊離ＣａＯと反応させてスラグを熱間改質する方法
がある。
反応での膨張現象を呈する。このためスラグ中の遊離Ｃ
ａＯを減少させるスラグ改質法が検討されており、高炉
滓又は比較的融点の低い珪酸塩物質を改質剤として添加
し、遊離ＣａＯと反応させてスラグを熱間改質する方法
がある。
【０００３】この方法は、特開昭５３−２３３２５号公
報に提案されているように酸素ガスと気体燃料を吹込な
がら改質剤を添加してスラグ成分の調整を行う方法、特
開昭５３−８８６８８号公報に提案されているように改
質剤の添加と同時に酸化性ガスを吹き込んでスラグ中の
２価鉄を酸化する改質方法である。しかし、これ等の改
質法は酸化性ガス雰囲気で２価の酸化鉄を酸化させ、そ
の反応熱を利用する方法であり、改質したスラグには酸
化鉄が存在していると共に酸化燐も残存している。
報に提案されているように酸素ガスと気体燃料を吹込な
がら改質剤を添加してスラグ成分の調整を行う方法、特
開昭５３−８８６８８号公報に提案されているように改
質剤の添加と同時に酸化性ガスを吹き込んでスラグ中の
２価鉄を酸化する改質方法である。しかし、これ等の改
質法は酸化性ガス雰囲気で２価の酸化鉄を酸化させ、そ
の反応熱を利用する方法であり、改質したスラグには酸
化鉄が存在していると共に酸化燐も残存している。
【０００４】製鋼スラグ中の酸化燐を除去する方法とし
ては、特開昭６１−１９７４５１号公報に提案されてい
るように減圧下で炭素質還元剤を添加し気化脱燐しスラ
グを改質する方法がある。これまでに提案された製鋼ス
ラグの熱間改質法は、酸化性ガス雰囲気下で改質剤を添
加すると同時に酸素又は酸素と気体燃料を吹込む方法
で、遊離ＣａＯを減少させることを目的としており、改
質スラグには高濃度の酸化燐、酸化鉄あるいは酸化マン
ガン等の有価金属酸化物が残存する。また、減圧下で炭
素質還元剤を添加し、スラグ中の酸化燐を還元し気化脱
燐しても、改質スラグには酸化鉄や酸化マンガン等が残
存していた。
ては、特開昭６１−１９７４５１号公報に提案されてい
るように減圧下で炭素質還元剤を添加し気化脱燐しスラ
グを改質する方法がある。これまでに提案された製鋼ス
ラグの熱間改質法は、酸化性ガス雰囲気下で改質剤を添
加すると同時に酸素又は酸素と気体燃料を吹込む方法
で、遊離ＣａＯを減少させることを目的としており、改
質スラグには高濃度の酸化燐、酸化鉄あるいは酸化マン
ガン等の有価金属酸化物が残存する。また、減圧下で炭
素質還元剤を添加し、スラグ中の酸化燐を還元し気化脱
燐しても、改質スラグには酸化鉄や酸化マンガン等が残
存していた。
【０００５】すなわち、従来の方法では改質スラグに高
濃度の酸化燐や有価金属酸化物が残存するので、製鋼ス
ラグを再生資源として有効利用するには問題があった。
濃度の酸化燐や有価金属酸化物が残存するので、製鋼ス
ラグを再生資源として有効利用するには問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたもので、製鋼スラグの改質法を
改良し、遊離ＣａＯのみならず、酸化燐や酸化鉄及び酸
化マンガン等の有価金属酸化物をも減少させようとする
ものである。
問題点に鑑みてなされたもので、製鋼スラグの改質法を
改良し、遊離ＣａＯのみならず、酸化燐や酸化鉄及び酸
化マンガン等の有価金属酸化物をも減少させようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、製鋼スラグ中の遊離ＣａＯを珪酸（Ｓｉ
Ｏ2 ）含有改質剤と反応させて減少させると共に、酸化
燐や酸化鉄、酸化マンガン等の有価金属酸化物を炭素質
還元剤で還元して溶鉄に移行させることにより製鋼スラ
グ中の含有量を減少させる熱間改質法で、その構成は、
製鋼スラグに、珪酸含有改質剤、炭素含有還元剤及び鉄
スクラップを混合し、該混合物を、酸素ガス含有気体を
供給しつつ還元性雰囲気に維持しながら溶融することを
特徴とする製鋼スラグの熱間改質方法である。
決するために、製鋼スラグ中の遊離ＣａＯを珪酸（Ｓｉ
Ｏ2 ）含有改質剤と反応させて減少させると共に、酸化
燐や酸化鉄、酸化マンガン等の有価金属酸化物を炭素質
還元剤で還元して溶鉄に移行させることにより製鋼スラ
グ中の含有量を減少させる熱間改質法で、その構成は、
製鋼スラグに、珪酸含有改質剤、炭素含有還元剤及び鉄
スクラップを混合し、該混合物を、酸素ガス含有気体を
供給しつつ還元性雰囲気に維持しながら溶融することを
特徴とする製鋼スラグの熱間改質方法である。
【０００８】
【作用】本発明に用いられる製鋼スラグは特に限定され
るものではなく、転炉スラグ、溶銑予備処理スラグ、電
気炉スラグ等を使用することができ、既に冷却したもの
も使用できるが、溶融状態又は半凝固状態で熱量を保有
するものを使用すると、本発明において還元剤になると
共に熱源となる炭素質還元剤の必要量を減少し得るので
好ましい。
るものではなく、転炉スラグ、溶銑予備処理スラグ、電
気炉スラグ等を使用することができ、既に冷却したもの
も使用できるが、溶融状態又は半凝固状態で熱量を保有
するものを使用すると、本発明において還元剤になると
共に熱源となる炭素質還元剤の必要量を減少し得るので
好ましい。
【０００９】珪酸含有改質剤としては、改質されたスラ
グ及び得られた溶鉄に悪影響を与える不純物を含まない
ものであれば特に限定されるものではなく、砂利、高炉
スラグ、脱珪後予備処理スラグ等を使用することがで
き、もちろん、試薬のシリカも使用可能で、その使用量
は改質される製鋼スラグの遊離ＣａＯ含有量を勘案し適
宜定められる。
グ及び得られた溶鉄に悪影響を与える不純物を含まない
ものであれば特に限定されるものではなく、砂利、高炉
スラグ、脱珪後予備処理スラグ等を使用することがで
き、もちろん、試薬のシリカも使用可能で、その使用量
は改質される製鋼スラグの遊離ＣａＯ含有量を勘案し適
宜定められる。
【００１０】炭素含有還元剤としては、コークス、石炭
等が使用可能で、燃焼熱により混合物を溶融状態に維持
しながら還元性雰囲気を維持し、酸化燐や前記有価金属
酸化物を還元し得る量が用いられる。鉄スクラップとし
ては製鉄所内及び市場で発生するスクラップが、製鋼ス
ラグ中の燐及び有価金属含有量や、生産される溶鉄の用
途を勘案して、種類及び使用量が定められる。
等が使用可能で、燃焼熱により混合物を溶融状態に維持
しながら還元性雰囲気を維持し、酸化燐や前記有価金属
酸化物を還元し得る量が用いられる。鉄スクラップとし
ては製鉄所内及び市場で発生するスクラップが、製鋼ス
ラグ中の燐及び有価金属含有量や、生産される溶鉄の用
途を勘案して、種類及び使用量が定められる。
【００１１】改質される製鋼スラグ中にはＦｅＯを含有
し、このＦｅＯも本発明において還元されて溶鉄となる
が、本発明においては鉄スクラップを混合することで積
極的に溶鉄の量を増やし、これにより溶鉄中の燐や有価
金属の濃度を低下させ、改質スラグ中の酸化燐や有価金
属酸化物の濃度を顕著に低下させ得る。酸素ガス含有気
体としては、酸素ガス、空気、酸素富化空気等が使用さ
れ、その供給方法は、製鋼スラグ、珪酸含有改質剤、炭
素含有還元剤及び鉄スクラップの混合物に対し、ランス
を用いて吹き込んだ強制供給が好ましいが、極めて小規
模の場合には、拡散による自然供給でもよい。
し、このＦｅＯも本発明において還元されて溶鉄となる
が、本発明においては鉄スクラップを混合することで積
極的に溶鉄の量を増やし、これにより溶鉄中の燐や有価
金属の濃度を低下させ、改質スラグ中の酸化燐や有価金
属酸化物の濃度を顕著に低下させ得る。酸素ガス含有気
体としては、酸素ガス、空気、酸素富化空気等が使用さ
れ、その供給方法は、製鋼スラグ、珪酸含有改質剤、炭
素含有還元剤及び鉄スクラップの混合物に対し、ランス
を用いて吹き込んだ強制供給が好ましいが、極めて小規
模の場合には、拡散による自然供給でもよい。
【００１２】本発明により、製鋼スラグ中の遊離ＣａＯ
は珪酸含有改質剤中のＳｉＯ2 と反応して減少し、酸化
燐及び有価金属酸化物は還元性雰囲気において炭素質還
元剤により還元されて減少し、生成した燐及び有価金属
は鉄スクラップ及び製鋼スラグ中のＦｅＯを溶解及び溶
融還元して溶鉄中に移行する。本発明において、改質ス
ラグの融点を熱的に有利な１５５０℃以下に低下させる
には、改質スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）を２以
下にすればよく、この場合、改質スラグの遊離ＣａＯを
１重量％以下、改質スラグ中燐濃度（重量％）／溶鉄中
燐濃度（重量％）を０．１〜１以下にすることができ
る。
は珪酸含有改質剤中のＳｉＯ2 と反応して減少し、酸化
燐及び有価金属酸化物は還元性雰囲気において炭素質還
元剤により還元されて減少し、生成した燐及び有価金属
は鉄スクラップ及び製鋼スラグ中のＦｅＯを溶解及び溶
融還元して溶鉄中に移行する。本発明において、改質ス
ラグの融点を熱的に有利な１５５０℃以下に低下させる
には、改質スラグの塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2 ）を２以
下にすればよく、この場合、改質スラグの遊離ＣａＯを
１重量％以下、改質スラグ中燐濃度（重量％）／溶鉄中
燐濃度（重量％）を０．１〜１以下にすることができ
る。
【００１３】
【実施例】本発明による転炉スラグの熱間改質法の実施
例を示す。表１は本実施例に供した転炉スラグ、脱珪予
備処理スラグ、高炉スラグの化学分析値を示す。転炉ス
ラグは塩基度が４．９と高くかつ遊離ＣａＯが９．５重
量％含まれる。この転炉スラグにシリカ（ＳｉＯ2 ）を
多く含む試薬シリカ、脱珪予備処理スラグ及び高炉スラ
グを改質剤として添加した。試薬シリカはＳｉＯ2１０
０重量％である。
例を示す。表１は本実施例に供した転炉スラグ、脱珪予
備処理スラグ、高炉スラグの化学分析値を示す。転炉ス
ラグは塩基度が４．９と高くかつ遊離ＣａＯが９．５重
量％含まれる。この転炉スラグにシリカ（ＳｉＯ2 ）を
多く含む試薬シリカ、脱珪予備処理スラグ及び高炉スラ
グを改質剤として添加した。試薬シリカはＳｉＯ2１０
０重量％である。
【００１４】転炉スラグ、改質剤、鉄スクラップ、コー
クスをあらかじめ混合してからマグネシアるつぼに装入
し、高周波溶解炉を用いて１５５０℃にて溶解した。酸
素ガス含有気体として、空気が拡散により自然供給され
ている。表２は熱間改質試験において、転炉スラグ１０
ｋｇを基準とし、試験番号１〜５における改質剤、鉄ス
クラップ及びコークスの装入量を示す。
クスをあらかじめ混合してからマグネシアるつぼに装入
し、高周波溶解炉を用いて１５５０℃にて溶解した。酸
素ガス含有気体として、空気が拡散により自然供給され
ている。表２は熱間改質試験において、転炉スラグ１０
ｋｇを基準とし、試験番号１〜５における改質剤、鉄ス
クラップ及びコークスの装入量を示す。
【００１５】表２の試験番号３（比較例）以外は、強還
元性雰囲気である。試験番号３は従来の熱間改質法に相
当する酸化性雰囲気下で転炉スラグに改質剤を添加する
方法であり、改質スラグ中の遊離ＣａＯ濃度は低下する
ものの、燐及び有価金属の酸化物の濃度は低下しない。
試験番号１、２、４、５は、強還元性雰囲気下での実施
例であり、改質スラグ中の遊離ＣａＯだけでなく酸化燐
や有価金属酸化物の濃度は著しく低下している。しか
も、遊離ＣａＯの濃度は１重量％以下で水和による膨張
を呈しない濃度になり、良好に改質されている。
元性雰囲気である。試験番号３は従来の熱間改質法に相
当する酸化性雰囲気下で転炉スラグに改質剤を添加する
方法であり、改質スラグ中の遊離ＣａＯ濃度は低下する
ものの、燐及び有価金属の酸化物の濃度は低下しない。
試験番号１、２、４、５は、強還元性雰囲気下での実施
例であり、改質スラグ中の遊離ＣａＯだけでなく酸化燐
や有価金属酸化物の濃度は著しく低下している。しか
も、遊離ＣａＯの濃度は１重量％以下で水和による膨張
を呈しない濃度になり、良好に改質されている。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】本発明による製鋼スラグの熱間改質法に
よれば遊離ＣａＯ及び酸化燐並びに有価金属の酸化物の
少ないスラグに改質できる。改質されたスラグは、例え
ば製鉄における焼結の原料、土木建材や道路改良材の原
料として利用が可能になり、再生資源として高度に有効
利用でき多大のメリットが得られる。また、産業廃棄物
としての排出量が著しく減量でき、経済的及び環境保全
としての効果もある。
よれば遊離ＣａＯ及び酸化燐並びに有価金属の酸化物の
少ないスラグに改質できる。改質されたスラグは、例え
ば製鉄における焼結の原料、土木建材や道路改良材の原
料として利用が可能になり、再生資源として高度に有効
利用でき多大のメリットが得られる。また、産業廃棄物
としての排出量が著しく減量でき、経済的及び環境保全
としての効果もある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 努 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 天辰 正義 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社第３別館内
Claims (1)
- 【請求項１】 製鋼スラグに、珪酸含有改質剤、炭素含
有還元剤及び鉄スクラップを混合し、該混合物を、酸素
ガス含有気体を供給しつつ還元性雰囲気に維持しながら
溶融することを特徴とする製鋼スラグの熱間改質法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25987792A JPH06115984A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 製鋼スラグの熱間改質法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25987792A JPH06115984A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 製鋼スラグの熱間改質法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06115984A true JPH06115984A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17340188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25987792A Withdrawn JPH06115984A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 製鋼スラグの熱間改質法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06115984A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005306654A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの改質方法および改質製鋼スラグ |
| JP2007297693A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの処理方法 |
| JP2012001797A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 |
| JP2012007190A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグの資源化方法及び燐酸肥料用原料 |
| JP2012007189A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP25987792A patent/JPH06115984A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005306654A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの改質方法および改質製鋼スラグ |
| JP4571818B2 (ja) * | 2004-04-21 | 2010-10-27 | 新日本製鐵株式会社 | 製鋼スラグの改質方法 |
| JP2007297693A (ja) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | 製鋼スラグの処理方法 |
| JP4734167B2 (ja) * | 2006-05-08 | 2011-07-27 | 新日本製鐵株式会社 | 製鋼スラグの処理方法 |
| JP2012001797A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 |
| JP2012007190A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグの資源化方法及び燐酸肥料用原料 |
| JP2012007189A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Jfe Steel Corp | 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料 |
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