JPH0812385A - 転炉スラグの改質方法 - Google Patents
転炉スラグの改質方法Info
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- JPH0812385A JPH0812385A JP14211294A JP14211294A JPH0812385A JP H0812385 A JPH0812385 A JP H0812385A JP 14211294 A JP14211294 A JP 14211294A JP 14211294 A JP14211294 A JP 14211294A JP H0812385 A JPH0812385 A JP H0812385A
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 転炉スラグが有している膨張・崩壊性等を
改善し、転炉スラグを路盤材等に利用できるようなスラ
グの改質方法の提案。 【構 成】 転炉を用いて溶銑を精錬するにあたり、Ｓ
ｉＯ2 源を転炉に投入し、スラグ中の（ＣａＯ＋Ｍｇ
Ｏ）濃度を６０ｗｔ％以下に調製した後、出鋼する。
改善し、転炉スラグを路盤材等に利用できるようなスラ
グの改質方法の提案。 【構 成】 転炉を用いて溶銑を精錬するにあたり、Ｓ
ｉＯ2 源を転炉に投入し、スラグ中の（ＣａＯ＋Ｍｇ
Ｏ）濃度を６０ｗｔ％以下に調製した後、出鋼する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉精錬法に係わり、
より詳しくは転炉スラグの改質方法に関するものであ
る。改質された転炉スラグの用途としては、主に路盤材
等がある。
より詳しくは転炉スラグの改質方法に関するものであ
る。改質された転炉スラグの用途としては、主に路盤材
等がある。
【０００２】
【従来の技術】最近、溶銑予備処理技術が発達し、いろ
いろな製鉄所で、溶銑段階での脱Ｓｉ、脱Ｐ処理が行わ
れるようになってきている。脱Ｓｉ、脱Ｐ処理された溶
銑の転炉での精錬では、炉体保護のためドロマイト〔Ｃ
ａＭｇ（ＣＯ3 ）2 〕や少量のＣａＯが使用されるだけ
で、溶銑中のＳｉ濃度も低く、ＳｉＯ2 源がないため、
スラグ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度は高くならざるを得
ない。
いろな製鉄所で、溶銑段階での脱Ｓｉ、脱Ｐ処理が行わ
れるようになってきている。脱Ｓｉ、脱Ｐ処理された溶
銑の転炉での精錬では、炉体保護のためドロマイト〔Ｃ
ａＭｇ（ＣＯ3 ）2 〕や少量のＣａＯが使用されるだけ
で、溶銑中のＳｉ濃度も低く、ＳｉＯ2 源がないため、
スラグ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度は高くならざるを得
ない。
【０００３】（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度の高い転炉スラグ
は膨張が大きく、なかなか安定せず粉化しやすい。その
ため土木用の路盤材としての利用は困難とされていて、
その大部分は産業廃棄物としてそのまま埋め立て処理さ
れている。
は膨張が大きく、なかなか安定せず粉化しやすい。その
ため土木用の路盤材としての利用は困難とされていて、
その大部分は産業廃棄物としてそのまま埋め立て処理さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、転炉
スラグが有している膨張・崩壊性等を改善し、転炉スラ
グを路盤材等に利用できるようなスラグの改質方法を提
案することである。
スラグが有している膨張・崩壊性等を改善し、転炉スラ
グを路盤材等に利用できるようなスラグの改質方法を提
案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、転炉を用いて
溶銑を精錬するにあたり、ＳｉＯ2 源を転炉に投入し、
スラグ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度を６０ｗｔ％以下に
調製した後、出鋼することを特徴とする転炉スラグの改
質方法であり、スラグ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度を５
５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下に調製することが望まし
い。
溶銑を精錬するにあたり、ＳｉＯ2 源を転炉に投入し、
スラグ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度を６０ｗｔ％以下に
調製した後、出鋼することを特徴とする転炉スラグの改
質方法であり、スラグ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度を５
５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下に調製することが望まし
い。
【０００６】
【作用】本発明者らは、転炉スラグの水浸膨張比とスラ
グ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度との関係について検討し
た。水浸膨張比を測定した転炉スラグは、−２５ｍｍま
たは−４０ｍｍに整粒した後、１００℃の蒸気中に７２
時間置いたものを使用した。
グ中の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度との関係について検討し
た。水浸膨張比を測定した転炉スラグは、−２５ｍｍま
たは−４０ｍｍに整粒した後、１００℃の蒸気中に７２
時間置いたものを使用した。
【０００７】水浸膨張比の測定はＪＩＳ法（Ａ−５０１
５）に従い、図２に示す直径１５０ｍｍ×高さ１２５ｍ
ｍの測定容器１に水を適量加え調製した試料を約２ｋｇ
投入し、ランマー成形機（突き固め機）にて荷重４．５
ｋｇの錘を４５ｃｍの高さから１層当たり９２回落下さ
せる。これを３層繰り返して突き固め成形し供試体２と
する。突き固め成形した供試体の上下に濾紙５を配置
し、測定容器１に５．０ｋｇの有孔板３とダイヤルゲー
ジ４を図２に示した通りセットし、８０℃の温水にて１
０日間間欠養成を行い、１０日後のダイヤルゲージの読
みより水浸膨張比を算出する。図２で６は取付け具（ゲ
ージホルダ）、７はスペーサである。
５）に従い、図２に示す直径１５０ｍｍ×高さ１２５ｍ
ｍの測定容器１に水を適量加え調製した試料を約２ｋｇ
投入し、ランマー成形機（突き固め機）にて荷重４．５
ｋｇの錘を４５ｃｍの高さから１層当たり９２回落下さ
せる。これを３層繰り返して突き固め成形し供試体２と
する。突き固め成形した供試体の上下に濾紙５を配置
し、測定容器１に５．０ｋｇの有孔板３とダイヤルゲー
ジ４を図２に示した通りセットし、８０℃の温水にて１
０日間間欠養成を行い、１０日後のダイヤルゲージの読
みより水浸膨張比を算出する。図２で６は取付け具（ゲ
ージホルダ）、７はスペーサである。
【０００８】転炉スラグの水浸膨張比とスラグ中の（Ｃ
ａＯ＋ＭｇＯ）濃度との関係を図１に示した。路盤材の
規格値は、ＪＩＳ法（Ａ−５０１５）で測定した水浸膨
張比で１．５％以下であるが、スラグ中の（ＣａＯ＋Ｍ
ｇＯ）濃度が６０ｗｔ％を超えると、７２時間エージン
グ後の水浸膨張比が急激に上昇し、路盤材の規格値であ
る１．５％を超えることがわかる。
ａＯ＋ＭｇＯ）濃度との関係を図１に示した。路盤材の
規格値は、ＪＩＳ法（Ａ−５０１５）で測定した水浸膨
張比で１．５％以下であるが、スラグ中の（ＣａＯ＋Ｍ
ｇＯ）濃度が６０ｗｔ％を超えると、７２時間エージン
グ後の水浸膨張比が急激に上昇し、路盤材の規格値であ
る１．５％を超えることがわかる。
【０００９】路盤材として転炉スラグを利用するために
は、水浸膨張比を１．５％以下にする必要があるので、
転炉スラグの（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度は６０ｗｔ％以下
に限定される。また、ＳｉＯ2 源を投入し、転炉スラグ
の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度を６０ｗｔ％以下にするが、
多量に投入すると、鉄源歩留りが低下し、炉壁耐火物へ
悪影響を与えるので、図１からみて（ＣａＯ＋ＭｇＯ）
濃度が５５〜６０ｗｔ％の範囲になるように調製するこ
とが望ましい。
は、水浸膨張比を１．５％以下にする必要があるので、
転炉スラグの（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度は６０ｗｔ％以下
に限定される。また、ＳｉＯ2 源を投入し、転炉スラグ
の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度を６０ｗｔ％以下にするが、
多量に投入すると、鉄源歩留りが低下し、炉壁耐火物へ
悪影響を与えるので、図１からみて（ＣａＯ＋ＭｇＯ）
濃度が５５〜６０ｗｔ％の範囲になるように調製するこ
とが望ましい。
【００１０】この転炉スラグへのＳｉＯ2 源の投入によ
り、転炉スラグの体積膨張や崩壊がなくなるのは、フリ
ーＣａＯやフリーＭｇＯが２ＣａＯ・ＳｉＯ2 、２Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 や２ＣａＯ・ＭｇＯ・２Ｓｉ
Ｏ2 等に転換し、その化学的特性が安定化するので、吸
湿・吸水し、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 に変わる
場合の体積膨張や崩壊がなくなるためと考えられる。
り、転炉スラグの体積膨張や崩壊がなくなるのは、フリ
ーＣａＯやフリーＭｇＯが２ＣａＯ・ＳｉＯ2 、２Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 や２ＣａＯ・ＭｇＯ・２Ｓｉ
Ｏ2 等に転換し、その化学的特性が安定化するので、吸
湿・吸水し、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｍｇ（ＯＨ）2 に変わる
場合の体積膨張や崩壊がなくなるためと考えられる。
【００１１】本発明で用いるＳｉＯ2 源としては、砂
利、Ｆｅ−Ｓｉ、金属Ｓｉ等が有利に利用できる。脱Ｓ
ｉ、脱Ｐ処理された予備処理溶銑を使用して転炉精錬を
行う利点は、ＣａＯやＭｇＯの使用量が少なくＳｉＯ2
も少ないので、スラグボリュームが小さく、鉄歩留りや
Ｍｎ歩留りが向上する点にある。本発明において、Ｓｉ
Ｏ2 源を転炉に投入することは、歩留り低下を引き起こ
し好ましくないが、環境面の産業廃棄物の低減、転炉ス
ラグの有効利用という広い観点から考えると有効な技術
である。
利、Ｆｅ−Ｓｉ、金属Ｓｉ等が有利に利用できる。脱Ｓ
ｉ、脱Ｐ処理された予備処理溶銑を使用して転炉精錬を
行う利点は、ＣａＯやＭｇＯの使用量が少なくＳｉＯ2
も少ないので、スラグボリュームが小さく、鉄歩留りや
Ｍｎ歩留りが向上する点にある。本発明において、Ｓｉ
Ｏ2 源を転炉に投入することは、歩留り低下を引き起こ
し好ましくないが、環境面の産業廃棄物の低減、転炉ス
ラグの有効利用という広い観点から考えると有効な技術
である。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例に基づいてより詳細に説明す
る。脱Ｓｉ、脱Ｐ処理した溶銑の成分を転炉で精錬した
実施例、比較例の結果を表１に示す。また、転炉スラグ
の分析結果と１００℃蒸気中７２時間エージングした後
の水浸膨張比の実施例、比較例の測定結果を表２に示
す。水浸膨張比はＪＩＳ法（Ａ−５０１５）に従い測定
した。
る。脱Ｓｉ、脱Ｐ処理した溶銑の成分を転炉で精錬した
実施例、比較例の結果を表１に示す。また、転炉スラグ
の分析結果と１００℃蒸気中７２時間エージングした後
の水浸膨張比の実施例、比較例の測定結果を表２に示
す。水浸膨張比はＪＩＳ法（Ａ−５０１５）に従い測定
した。
【００１３】従来法の精錬による比較例では、スラグ中
の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度が６０ｗｔ％超となり、水浸
膨張比も路盤材の規格値の１．５％を超えている。一
方、本発明を満足する実施例では、スラグ中の（ＣａＯ
＋ＭｇＯ）濃度は、Ｆｅ−Ｓｉおよび砂利の投入によ
り、６０ｗｔ％以下の値となっており、水浸膨張比も路
盤材規格値の１．５％以下を充分満足していて、路盤材
として問題なく使用できる特性を有している。
の（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度が６０ｗｔ％超となり、水浸
膨張比も路盤材の規格値の１．５％を超えている。一
方、本発明を満足する実施例では、スラグ中の（ＣａＯ
＋ＭｇＯ）濃度は、Ｆｅ−Ｓｉおよび砂利の投入によ
り、６０ｗｔ％以下の値となっており、水浸膨張比も路
盤材規格値の１．５％以下を充分満足していて、路盤材
として問題なく使用できる特性を有している。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】なお、表１に示した（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃
度の予想は、下記のように行った。 （CaO ＋MgO ）濃度＝〔（ＷCaO ＋ＷMgO ）／（ＷCaO
＋ＷMgO ＋ＷSiO2＋ＷMnO ＋ＷP2O5＋ＷAl2O3 ＋
ＷFeO ）〕×１００ ＷCaO ＝焼石灰原単位×０．９４＋軽焼ドロマイト原単
位×０．６１ ＷMgO ＝ドロマイト原単位×０．３０ ＷSiO2＝砂利原単位×0.84＋Si純分原単位×（60／28）
＋（溶銑Si％−0.05）×（600 ／28） ＷP2O5＝（溶銑Ｐ％−目標Ｐ％−０．００５）×（１４
２０／６２） ＷMnO ＝（溶銑Ｍｎ％）×（１−Ｍｎ歩留）×（７１０
／５５） Ｍｎ歩留＝6.71／（溶銑Mn％×10-2）＋0.28＋0.02／
（出鋼Ｃ％×10-2）−0.0016×（溶銑Mn％×10-2）−0.
0029×（焼石灰原単位＋ドロマイト原単位） ＷAl2O3 ＝６％（スクラップ使用時）、２％（スクラッ
プ未使用時） ＷFeO ：出鋼Ｃ含有量により定まるスラグ中ＦｅＯ濃度
（図３参照）
度の予想は、下記のように行った。 （CaO ＋MgO ）濃度＝〔（ＷCaO ＋ＷMgO ）／（ＷCaO
＋ＷMgO ＋ＷSiO2＋ＷMnO ＋ＷP2O5＋ＷAl2O3 ＋
ＷFeO ）〕×１００ ＷCaO ＝焼石灰原単位×０．９４＋軽焼ドロマイト原単
位×０．６１ ＷMgO ＝ドロマイト原単位×０．３０ ＷSiO2＝砂利原単位×0.84＋Si純分原単位×（60／28）
＋（溶銑Si％−0.05）×（600 ／28） ＷP2O5＝（溶銑Ｐ％−目標Ｐ％−０．００５）×（１４
２０／６２） ＷMnO ＝（溶銑Ｍｎ％）×（１−Ｍｎ歩留）×（７１０
／５５） Ｍｎ歩留＝6.71／（溶銑Mn％×10-2）＋0.28＋0.02／
（出鋼Ｃ％×10-2）−0.0016×（溶銑Mn％×10-2）−0.
0029×（焼石灰原単位＋ドロマイト原単位） ＷAl2O3 ＝６％（スクラップ使用時）、２％（スクラッ
プ未使用時） ＷFeO ：出鋼Ｃ含有量により定まるスラグ中ＦｅＯ濃度
（図３参照）
【００１７】
【発明の効果】本発明の方法で改質された転炉スラグ
は、水浸膨張比が路盤材規格値の１．５％以下を満足し
ており、膨張・崩壊したりすることがないので、路盤材
等として有効活用できる。また、本発明が対象とする転
炉スラグの多くは産業廃棄物であり、産廃場にも困窮し
ていたが、本発明によって有効活用できるので、環境対
策上、さらに経済的な効果は転炉耐火物の溶損を補って
余り有る。
は、水浸膨張比が路盤材規格値の１．５％以下を満足し
ており、膨張・崩壊したりすることがないので、路盤材
等として有効活用できる。また、本発明が対象とする転
炉スラグの多くは産業廃棄物であり、産廃場にも困窮し
ていたが、本発明によって有効活用できるので、環境対
策上、さらに経済的な効果は転炉耐火物の溶損を補って
余り有る。
【図１】転炉スラグの（ＣａＯ＋ＭｇＯ）濃度と水浸膨
張比との関係を示すグラフである。
張比との関係を示すグラフである。
【図２】水浸膨張試験装置の断面図である。
【図３】出鋼Ｃ含有量とスラグ中ＦｅＯとの関係を示す
グラフである。
グラフである。
１ 測定容器 ２ 供試体 ３ 有孔板 ４ ダイヤルゲージ ５ 濾紙 ６ 取付け具（ゲージホルダ） ７ スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 久宏 千葉県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 佐藤 幸男 東京都港区芝公園２丁目４番１号 川鉄鉱 業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 転炉を用いて溶銑を精錬するにあたり、
ＳｉＯ2 源を転炉に投入し、スラグ中の（ＣａＯ＋Ｍｇ
Ｏ）濃度を６０ｗｔ％以下に調製した後、出鋼すること
を特徴とする転炉スラグの改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14211294A JP4068669B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 予備処理溶銑の転炉精錬スラグの改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14211294A JP4068669B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 予備処理溶銑の転炉精錬スラグの改質方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812385A true JPH0812385A (ja) | 1996-01-16 |
| JP4068669B2 JP4068669B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=15307701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14211294A Expired - Fee Related JP4068669B2 (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 予備処理溶銑の転炉精錬スラグの改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4068669B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021186964A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スラグ製品の製造方法及びスラグ製品 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP14211294A patent/JP4068669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021186964A1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スラグ製品の製造方法及びスラグ製品 |
| JP6954500B1 (ja) * | 2020-03-18 | 2021-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スラグ製品の製造方法及びスラグ製品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4068669B2 (ja) | 2008-03-26 |
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Effective date: 20040625 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040928 |
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Effective date: 20071206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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