JPH07316622A

JPH07316622A - 転炉ダストの固形方法

Info

Publication number: JPH07316622A
Application number: JP6138276A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Aoki; 裕幸青木; Shigemitsu Kanegae; 繁光鐘ヶ江; Hiroshi Yoshino; 寛吉野
Original assignee: Astec Irie Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Astec Irie Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】含まれるＦｅ等の有価元素が未酸化の状態で
回収、固形化される転炉ダストの固形方法を提供する。【構成】転炉で発生するダストを湿式集塵機で回収
し、粗粒ダストと細粒ダストに分級する第１工程と、前
記粗粒ダストと該粗粒ダストの２〜４倍の前記細粒ダス
トとに、内分で１０〜２０重量％のバインダーと、１〜
２０重量％の製鋼過程で発生する乾ダストとを加えて全
体の水分が５〜２０重量％にして混練する第２工程と、
前記工程で混練された混練物を造粒する第３工程と、前
記工程で造粒された造粒物を１５０℃以下での低温乾燥
により含水率３重量％以下に乾燥させる第４工程とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転炉で発生するダスト
を金属鉄分等の有価元素を未酸化で含む状態で回収し、
固形化して精錬炉等の原料などに再利用する転炉ダスト
の固形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】転炉で発生するダストは、一般に転炉の
炉上に設置された非燃焼方式の廃ガス回収装置を経て、
湿式集塵機で回収する含水ダストと、溶銑予備処理や受
銑時、出鋼時及び吹錬時に発生する噴煙等を乾式集塵機
で回収する乾ダストの２系統がある。湿式集塵機で捕集
されたダストは一旦セパレータで粗粒ダストと細粒ダス
トに分別され、金属鉄分（以下、Ｍ．Ｆｅという）を主
成分とする粗粒ダストは回収され、そのまま焼結原料と
して再利用されている。また、細粒ダストはシックナー
等の凝集沈澱処理後、３０％以下に脱水処理されて一旦
野積み工程を経て、他の系列で発生した乾式集塵機で回
収された乾ダストやその他のダスト類を混合して焼結原
料としている。しかし、各ダストは粉状のためにハンド
リングに問題があり、これまでに造粒する方法の検討が
進められている。特開昭５３−１３０２０２号公報には
原料の粒度構成式や、特開昭６０−７５５２７号公報に
は配合粒度と混練水分について開示されている。また、
ステンレス鋼を生産する転炉のダストは、Ｃｒ、Ｎｉを
含んでいるので、発生する転炉ダスト全量を焼結原料と
して高炉で使用するとＣｒ、Ｎｉが溶銑品質を汚染する
ためにＣｒ、Ｎｉ含有ダストの全量を再利用せず、残っ
た転炉ダストは高い費用をかけて処理されている。そし
て、Ｃｒ、Ｎｉのように付加価値の高い有価元素を未酸
化状態で回収するために特開平４−３２５６１４号公報
においてステンレス鋼製造用溶銑予備処理剤とその製造
方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５３−１３０２０２号や特開昭６０−７５５２７号はい
ずれもＭ．Ｆｅ分を酸化させて造粒する方法であって、
特に凝集沈澱処理後、３０％以下に脱水処理された細粒
ダストにはＭ．Ｆｅとして２０％以上を含んでいるが、
野積み状態での自然乾燥が進むにつれてＭ．Ｆｅの酸化
が同時に進み、この時の酸化熱でダストは赤熱の状態に
なり、さらに進むと自然発火して火災事故を発生させる
等の問題点がある。従って、有価元素の回収率を犠牲に
しても酸化させて回収する方が安全上有利とされてき
た。しかしながら、このように酸化するとＭ．Ｆｅ等の
有価元素の回収歩留りも大きく減少する。そして、現在
までＭ．Ｆｅ等の有価元素を未酸化の状態で回収する手
段までには至っていない。また、回収後固形化したダス
トを精錬炉に投入する時、水分が多いと水蒸気爆発を起
こす原因となるので、水分を一定値以下にするために固
形物の乾燥工程が必要であるが、加熱乾燥すると有価元
素が酸化してしまうのでダストを未酸化で固形化するこ
とが課題とされていた。また、特開平４−３２５６１４
号は、非酸化性雰囲気の中で２００℃以下の温度で乾燥
して使用する方法なので、設備費及びランニングコスト
が高くなるという問題点があった。本発明はこのような
事情に鑑みなされたもので、含まれるＦｅ等の有価元素
が未酸化の状態で回収、固形化される転炉ダストの固形
方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の転炉ダストの固形方法は、転炉で発生するダスト
を湿式集塵機で回収し、粗粒ダストと細粒ダストに分級
する第１工程と、前記粗粒ダストと該粗粒ダストの２〜
４倍の前記細粒ダストとに、内分で１０〜２０重量％の
バインダーと、１〜２０重量％の製鋼過程で発生する乾
ダストとを加えて全体の水分が５〜２０重量％にして混
練する第２工程と、前記工程で混練された混練物を造粒
する第３工程と、前記工程で造粒された造粒物を１５０
℃以下での低温乾燥により含水率３重量％以下に乾燥さ
せる第４工程とを有するように構成されている。ここ
で、乾ダストとは製鋼過程（特に転炉製鋼）で発生する
粉塵を乾式集塵機で集めたダストをいい、多量の微粉状
の鉄酸化物を含む。そして、前記低温乾燥は天日等を用
いた自然乾燥を含む。請求項２記載の転炉ダストの固形
方法は、請求項１記載の転炉ダストの固形方法におい
て、前記第１工程で分級された粗粒ダストに該粗粒ダス
トの２〜４倍の前記細粒ダストを加えて含水率５０〜９
０重量％の状態で貯留しておき、必要に応じて前記第２
工程で前記バインダー及び乾ダストと混練するように構
成されている。請求項３記載の転炉ダストの固形方法
は、請求項１又は２記載の転炉ダストにおいて、前記バ
インダーはセメントからなるように構成されている。

【０００５】

【作用】請求項１〜３記載の転炉ダストの固形方法にお
いては、第１工程で転炉で発生するダストを湿式集塵機
で回収し、粗粒ダストと細粒ダストに分級するので、そ
れぞれの細粒ダスト及び粗粒ダストの配合比を変えるこ
とにより粒度分布を変える。また、第２工程では粗粒ダ
スト及び該粗粒ダストの２〜４倍の前記細粒ダストに、
内分で１０〜２０重量％のバインダーと、１〜２０重量
％の製鋼過程で発生する乾ダストとを加えて全体の水分
が５〜２０重量％にして混練している。ここで、細粒ダ
ストを粗粒ダストの２〜４倍とし、乾ダストを内分で１
〜２０重量％としているのは、混練された時に強度を出
しやすい粒度分布にするためであり、この範囲外では強
度が出難い。更に、乾ダストは水分調整をするためにも
用いられており、この範囲外では全体の水分が５〜２０
重量％になり難い。また、前記バインダーは、１０重量
％以下では強度が弱く、２０重量％以上ではコストが掛
かり過ぎる。更に、第３工程では前記工程で混練された
混練物を造粒するので、取扱及び搬送が容易となり精錬
炉等に再利用し易くなる。そして、第４工程では、前記
工程で造粒された造粒物を１５０℃以下での低温乾燥に
より含水率３重量％以下に乾燥させるので、精錬炉等に
再利用しても水蒸気爆発等を起こさない。なお、１５０
℃以上の温度で乾燥するとＭ．Ｆｅ等の有価元素の酸化
が起こり易い。特に、請求項２記載の転炉ダストの固形
方法においては、前記第１工程で分級された粗粒ダスト
に該粗粒ダストの２〜４倍の前記細粒ダストを加えて含
水率５０〜９０重量％の状態で貯留しておくので、Ｍ．
Ｆｅ等の有価元素の酸化が起き難くい。なお、含水率が
５０重量％以下ではＭ．Ｆｅ等の有価元素の酸化が起き
易くなり、９０重量％以上では脱水等の後処理が困難に
なる。そして、必要に応じて前記第２工程で前記バイン
ダー及び乾ダストと混練するので、酸化されないＭ．Ｆ
ｅ等の有価元素を多く含む固形物を製造することができ
る。請求項３記載の転炉ダストの固形方法においては、
バインダーはセメントからなるように構成されているの
で、固形物に強い強度を持たせることができる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の第１の実施例に係る転炉ダ
ストの固形方法において使用する粗粒ダストの粒度分布
図、図２は同細粒ダストの粒度分布図、図３は同乾ダス
トの粒度分布図、図４は細粒ダストと粗粒ダストを配合
し野積みにした場合のＭ．Ｆｅの経時変化を示すグラ
フ、図５は本発明の第１の実施例に係る転炉ダストの固
形方法を適用した固形物のＭ．Ｆｅの経時変化を示すグ
ラフ、図６は同含水率の経時変化を示すグラフである。

【０００７】本発明の第１の実施例に係る転炉ダストの
固形方法について説明する。湿式集塵機で回収した転炉
ダストを水中に投下し、その中からスクリュー式巻き揚
げ装置で約４４μｍ以上を取り出して水分が１５重量％
の粗粒ダストとし、更に水中に残った転炉ダストは凝集
沈降処理を経て水分が２５重量％のケーキ状に処理して
細粒ダストとする（第１工程）。この分級した粗粒ダス
トと細粒ダストとを使用して、粗粒ダスト１に対し細粒
ダスト３を配合し、更に、バインダーの一例であるポル
トランドセメントを内分で１０重量％加え、乾ダストを
１０重量％を添加して混練する（第２工程）。ここで、
粗粒ダスト、細粒ダスト及び乾ダストの粒度分布をみる
と、図１に示すように、粗粒ダストでは＋１４９μｍ〜
＋２５０μｍにピークがあって、＋７４μｍ〜＋２５０
μｍで７０．３％を占めている。また、図２に示すよう
に細粒ダストは、−１０μｍ〜＋１０μｍが４１．３
％、＋１０μｍ〜＋４４μｍが３９．２％でこの範囲で
８０．５％を占めている。そして、図３に示す乾ダスト
の粒度分布は−２０μｍ〜＋４０μｍで８５％を占めて
いる。また、粗粒ダスト、細粒ダスト及び乾ダストの化
学成分は表１に示すように、粗粒ダストはＭ．Ｆｅが主
成分で７１．８５％含まれており、細粒ダストはＭ．Ｆ
ｅが２３．１０％及びＦｅＯが４８．６２％でこの２つ
で７１．７２％を占めており、乾ダストはＦｅ₂Ｏ₃が
主成分であり、４７．２５％含まれている。そして、混
練している時の水分は１０．１重量％、粒度は−４４μ
ｍが７１％である。混練した物を低圧ブリケットマシン
を使用して、粒径を１０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度で造粒す
る（第３工程）。造粒が終わると造粒物を屋内で自然乾
燥させる（第４工程）。この時の含水率の経時変化をみ
ると、図６に示すように、１０．１％から１０日後には
２．４％と既に精錬炉等で使用できる３％を切ってお
り、２０日後には１．９％に脱水される。また、その乾
燥時のＭ．Ｆｅの含有率は、図５に示すようにＭ．Ｆｅ
が３１％から１０日後には２８．３％、２０日後には２
６．１％と酸化速度は極めて遅く、これを図４に示す
Ｍ．Ｆｅが３５％含まれている細粒ダストと粗粒ダスト
を配合し、野積みにして置いたものと比較すると、１０
日後には野積み状態のダストは６７％のＭ．Ｆｅが酸化
されているのに対し、同じ１０日後では本実施例の方は
Ｍ．Ｆｅの９％が酸化されているだけであり、２０日後
には野積み状態のダストは８０％のＭ．Ｆｅが酸化され
ているのに対し、同じ２０日後では本実施例の方はＭ．
Ｆｅの１６％が酸化されているだけである。

【０００８】

【表１】

【０００９】なお、バインダーの他の例として小麦粉や
コンスターチを使用したものをテストしたが、自然乾燥
では脱水できなかった。

【００１０】次に、本発明の第２の実施例に係る転炉ダ
ストの固形方法について説明する。この実施例では前記
実施例において前記第１工程で分級された粗粒ダストに
該粗粒ダストの２〜４倍の分級された細粒ダストを加え
て含水率５０〜９０重量％の状態で貯留しておく。そし
て、必要なときに前記実施例同様前記第２工程で前記バ
インダー及び乾ダストと混練し、造粒、乾燥工程を経て
固形化する。このようにすることにより、いつでも粗粒
ダストと細粒ダストに含まれるＭ．Ｆｅ等の有価元素が
酸化されない状態で固形化することができる。以上の実
施例のようにすることによりこれまで多くの工程と場
所、時間を経て、しかも、有価元素を酸化させて再利用
していた転炉ダストを、有価元素を未酸化の状態で含む
転炉ダストとして効率よく精錬炉等に再利用することが
可能となる。

【００１１】

【発明の効果】請求項１〜３記載の転炉ダストの固形方
法は、分級した粗粒ダストと該粗粒ダストの２〜４倍の
分級した細粒ダストと、内分で１０〜２０重量％のバイ
ンダーと、１〜２０重量％の製鋼過程で発生する乾ダス
トとを加えて全体の水分が５〜２０重量％にして混練し
た後造粒し、その後１５０℃以下での低温乾燥により含
水率３重量％以下に乾燥させるので、Ｍ．Ｆｅ等の有価
元素が酸化されずに含まれる転炉ダストの固形物を得る
ことができる。従って、精錬炉等の原料として再利用で
きるようになる。特に、請求項２記載の転炉ダストの固
形方法は、分級された粗粒ダストに該粗粒ダストの２〜
４倍の細粒ダストを加えて含水率５０〜９０重量％の状
態で貯留しておき、必要に応じて前記バインダー及び乾
ダストと混練するので、いつでも酸化されないＭ．Ｆｅ
等の有価元素を多く含む固形物を製造することができ
る。請求項３記載の転炉ダストの固形方法は、バインダ
ーはセメントからなるように構成されているので、強度
を有する固形物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る転炉ダストの固形
方法において使用する粗粒ダストの粒度分布図である。

【図２】同細粒ダストの粒度分布図である。

【図３】同乾ダストの粒度分布図である。

【図４】細粒ダストと粗粒ダストを配合し、野積みにし
た場合のＭ．Ｆｅの経時変化を示すグラフである。

【図５】本発明の第１の実施例に係る転炉ダストの固形
方法を適用した固形物のＭ．Ｆｅの経時変化を示すグラ
フである。

【図６】同含水率の経時変化を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鐘ヶ江繁光福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１号株式会社アステック入江内 (72)発明者吉野寛福岡県北九州市八幡東区大谷１丁目３番１号株式会社アステック入江内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転炉で発生するダストを湿式集塵機で回
収し、粗粒ダストと細粒ダストに分級する第１工程と、前記粗粒ダストと該粗粒ダストの２〜４倍の前記細粒ダ
ストとに、内分で１０〜２０重量％のバインダーと、１
〜２０重量％の製鋼過程で発生する乾ダストとを加えて
全体の水分が５〜２０重量％にして混練する第２工程
と、前記工程で混練された混練物を造粒する第３工程と、前
記工程で造粒された造粒物を１５０℃以下での低温乾燥
により含水率３重量％以下に乾燥させる第４工程とを有
してなることを特徴とする転炉ダストの固形方法。
【請求項２】前記第１工程で分級された粗粒ダストに
該粗粒ダストの２〜４倍の前記細粒ダストを加えて含水
率５０〜９０重量％の状態で貯留しておき、必要に応じ
て前記第２工程で前記バインダー及び乾ダストと混練す
ることを特徴とする請求項１記載の転炉ダストの固形方
法。
【請求項３】前記バインダーはセメントからなること
を特徴とする請求項１又は２記載の転炉ダストの固形方
法。