JPH0826791A - ステンレススラグの改質方法 - Google Patents

ステンレススラグの改質方法

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JPH0826791A
JPH0826791A JP16371194A JP16371194A JPH0826791A JP H0826791 A JPH0826791 A JP H0826791A JP 16371194 A JP16371194 A JP 16371194A JP 16371194 A JP16371194 A JP 16371194A JP H0826791 A JPH0826791 A JP H0826791A
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JP
Japan
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slag
stainless
silica
weight
stainless steel
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JP16371194A
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English (en)
Inventor
Hideo Ide
秀夫 井出
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、冷却時の粉化が激しいステンレス
スラグの粉化防止およびクロムのリサイクリングを目的
とする。 【構成】 転炉または電気炉から排滓する前の溶融状態
のステンレススラグに、添加後の総重量に対しアルミ灰
を1〜30重量%、およびシリカ系物質を1〜20重量
%添加して、受滓鍋へ排滓しステンレススラグを改質す
る。あるいはステンレススラグ注入終了後の総重量に対
しアルミ灰を合計で1〜30重量%、および結合水を有
するシリカ系物質を合計で1〜20重量%となるように
受滓鍋内へ投入し、その上にステンレススラグを注入す
る。 【効果】 インジェクション設備を用いずに低コストで
ステンレススラグと改質材の均一混合が達成され、スラ
グの粉化防止とクロムのリサイクリングが可能となっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却時の粉化が激しい
ステンレススラグの粉化防止およびクロムのリサイクリ
ングを目的とした改質方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に製鋼スラグは、屋外で野積みして
エージングさせた後、道路材や土木用材などに利用され
ている。しかし、ステンレススラグは一般にダイカルシ
ウムシリケート(2CaO・SiO2 、以下でC2 Sと
称する)が含まれており、このC2 Sがスラグの冷却中
にα′→γ型へと相変態し、このときの体積変化で粉化
する。スラグを道路材や土木用材などに利用する際は、
適度の粘度を保たねばならないので、粉化すると利用が
困難となる。粉化を防止するためには、ステンレススラ
グの改質が必要となる。その方法として、例えば、電気
炉スラグあるいは広く一般に製鋼スラグの改質方法とし
ては、特公平2−60622号公報に示されるよう
に、アルミ灰、酸化鉄およびシリカをスラグ中へインジ
ェクションする方法や、特開昭62−87442号公
報のように、ほう酸化合物等とAl,Si等の発熱性物
質を添加する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決することを目的として、前記の方法をステン
レススラグの粉化の防止に適用可能とすることを達成す
るものである。本発明者等はステンレススラグの粉化防
止の数多くの試験を実施した。その結果、次のような問
題が判明した。まず前記特公平2−60622号公報
の方法では、インジェクションのための設備コストがか
かること、アルミ灰中のアルミニウムが同時に添加した
酸化鉄と反応するためスラグ中の酸化クロムがほとんど
還元されずクロムのリサイクリングができないなどの問
題があった。一方、前記特開昭62−87442号公
報の方法でも添加物であるAl,Si、ほう酸化合物は
高価という問題があった。
【0004】本発明はこれらの問題を解決し、安価な方
法で確実にステンレススラグの粉化を防止し、クロムを
リサイクリング可能とすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決し、その要旨は以下のとおりである。 (1)転炉または電気炉から排滓する前の溶融状態のス
テンレススラグに、添加後の総重量に対してアルミ灰を
1〜30重量%、シリカ系物質を1〜20重量%となる
ように添加したのち、受滓鍋へ排滓することを特徴とす
るステンレススラグの改質方法、(2)受滓鍋にステン
レススラグを注入するに当たり、注入後の総重量に対し
アルミ灰を合計で1〜30重量%、結合水を有するシリ
カ系物質を合計で1〜20重量%となるように受滓鍋内
へ投入し、その上に溶融状態にあるステンレススラグを
注入することを特徴とするステンレススラグの改質方法
である。上記(1)においてシリカ系物質は結合水を有
するものでも良いし、有しないものであっても良い。こ
こで結合水を有しないシリカ系物質とは石炭灰、珪石や
ろう石耐火物屑、シリカ系砂、シリカヒューム、火山灰
を指称す。また結合水を有するシリカ系物質とは、ろう
石やカオリン族鉱物のようなSiO2 −Al2 3 −H
2 O系物質、シリカ系土壌、コンクリート廃材を指称す
る。また、ステンレススラグとはステンレス鋼を製造す
るときに発生するスラグであり、一般に酸化クロムを含
むものである。
【0006】
【作用】以下、本発明の作用について詳細に説明する。
本発明は、ステンレススラグの粉化防止を目的としたス
ラグの改質において、転炉または電気炉から排滓する前
の溶融状態のステンレススラグにアルミ灰およびシリカ
系物質を添加し、受滓鍋に排滓することを要旨とする。
これにより、まずアルミ灰中のアルミニウムとスラグ中
の酸化クロムが、下記の反応を起こす。 Cr2 3 +2Al→2Cr+Al2 3 … 式の反応は発熱反応であり、発熱量は1700Kで約
130kcal/mol である。この発熱でシリカ系物質のス
ラグへの溶解が促進されてスラグの塩基度が低下する。
【0007】ところで、公知であるCaO〜SiO2
状態図において、ランキナイト(3CaO・2Si
2 、以下でC3 2 と称する)は塩基度1.39、C
2 Sは塩基度1.86に相当する。一般にステンレスス
ラグの塩基度は大体1.39と1.86の間にあるので
塩基度が低下し、鉱物的に安定なC3 2 が増加すれば
2 Sが減少して粉化が防止されることになる。
【0008】また式で金属クロムが生成するので、ス
ラグの破砕磁選時にこの金属クロムを回収し原料として
リサイクリングできる。転炉または電気炉から排滓する
前の溶融状態のステンレススラグに、添加後の総重量に
対しアルミ灰を1〜30重量%、シリカ系物質を1〜2
0重量%添加して、受滓鍋へ排滓する。ここで、アルミ
灰の添加量を1〜30重量%とするのは、1重量%未満
では酸化クロムの還元反応による発熱が不十分でありシ
リカ系物質のスラグへの溶解が促進されず、30重量%
を越えると発熱過剰となり突沸などの危険性が出てく
る。
【0009】また、シリカ系物質の添加量を1〜20重
量%とするのは、1重量%未満ではC2 Sの生成を抑制
するには不十分であり、20重量%を越えるとスラグへ
の溶解が困難となる。この場合、溶融したステンレスス
ラグにアルミ灰、シリカ系物質を落下させながら添加す
るため添加物は攪拌・混合され、インジェクションが不
要となる。
【0010】ステンレススラグを排滓する前にアルミ灰
および結合水を有するシリカ系物質を受滓鍋内へ投入
し、その上に溶融状態にあるスラグを注入しても良い。
このときアルミ灰および結合水を有するシリカ系物質を
予め受滓鍋内へ全部投入し、その上に溶融状態にあるス
ラグを全部注入する方法、あるいはアルミ灰および結合
水を有するシリカ系物質を予め受滓鍋内へ一部投入し、
その上に溶融状態にあるスラグを一部注入することを繰
り返すという方法がある。この際ステンレススラグの注
入後の総重量に対し、アルミ灰を合計で1〜30重量
%、結合水を有するシリカ系物質を合計で1〜20重量
%となるように受滓鍋へ投入することが好ましい。
【0011】このときシリカ系物質中の結合水が熱で離
脱して水蒸気ガスとなり、そのバブリング作用でスラグ
と改質材が攪拌・混合される。従って、インジェクショ
ンが不要となる。なお、シリカ系物質中の結合水は、少
なすぎると攪拌力が不足し混合が不十分となる。また多
すぎると突発的沸騰により作業が危険になったり、ある
いは温度降下が顕著となりスラグが固まりやすくなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づい
て、更に詳細に説明する。以下の実施例及び比較例にお
けるステンレススラグ、アルミ灰、シリカ系物質、スケ
ール、砂、ほう酸化合物の化学分析値を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】ここでは、シリカ系物質として結合水を有
しないものは石炭灰、結合水を有するものはコンクリー
ト廃材、ほう酸化合物としてコレマナイトを用いた。実
施例において石炭灰を用いる場合、ステンレススラグを
排滓する前に電気炉内のスラグに改質材を投入し、次に
スラグを受滓鍋に排滓して、スラグ落下のエネルギーで
スラグと改質材を混合する。コンクリート廃材を用いる
場合、予め改質材を受滓鍋に敷き詰めておき、溶融状態
にあるスラグを受滓鍋に排滓する。
【0015】改質材の種類と重量%およびスラグと改質
材の混合方法を表2に示す。
【0016】
【表2】
【0017】スラグ固化後に粉化率を測定した。この粉
化率は、スラグが発生してから1週間後にスラグを破砕
せずにそのまま4メッシュのふるいにかけて、ふるい通
過重量の全重量に対する割合とした。粉化率とスラグ1
トン当たりの処理コスト比率を表3に示す。
【0018】
【表3】
【0019】ここで処理コスト比率は比較例3を100
とした。アルミ灰およびシリカ系物質の添加量が本発明
の範囲内にある実施例1〜8は粉化率が5%以下であ
り、処理コスト比率も50以下であった。比較例1は何
も処理を施さない場合である。比較例2はアルミ灰、ス
ケールおよび砂を溶融状態のスラグにインジェクション
する場合である。粉化率は5%以下になるが、インジェ
クション用の設備を含めた処理コスト比率は150であ
った。
【0020】また、改質材として酸化鉄も用いるため、
スラグ中の酸化クロムの還元回収は困難であった。比較
例3でAlとコレマナイトを添加すると、粉化率は5%
以下になるが、処理コスト比率は100であった。
【0021】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなごとく、本
発明では、インジェクション設備を用いずに低コストで
ステンレススラグと改質材の均一混合が達成され、ステ
ンレススラグの粉化防止が可能となった。従って、適度
な粘度に調整した後、道路材や土木用材などに利用する
ことが可能となる。また、本発明で処理したスラグは高
炉スラグに類似した化学組成を有するので、高炉スラグ
と同様にセメントの原料にも適用することが可能であ
る。
【0022】更に、本発明によりスラグ中の酸化クロム
が還元されて金属クロムとなり比重差によりスラグから
分離されるのでクロムのリサイクリングが可能となる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年8月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなごとく、本
発明では、インジェクション設備を用いずに低コストで
ステンレススラグと改質材の均一混合が達成され、ステ
ンレススラグの粉化防止が可能となった。従って、適度
度に調整した後、道路材や土木用材などに利用する
ことが可能となる。また、本発明で処理したスラグは高
炉スラグに類似した化学組成を有するので、高炉スラグ
と同様にセメントの原料にも適用することが可能であ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転炉または電気炉から排滓する前の溶融
    状態のステンレススラグに、添加後の総重量に対してア
    ルミ灰を1〜30重量%、シリカ系物質を1〜20重量
    %となるように添加したのち、受滓鍋へ排滓することを
    特徴とするステンレススラグの改質方法。
  2. 【請求項2】 受滓鍋にステンレススラグを注入するに
    当たり、注入後の総重量に対しアルミ灰を合計で1〜3
    0重量%、結合水を有するシリカ系物質を合計で1〜2
    0重量%となるように受滓鍋内へ投入し、その上に溶融
    状態にあるステンレススラグを注入することを特徴とす
    るステンレススラグの改質方法。
JP16371194A 1994-07-15 1994-07-15 ステンレススラグの改質方法 Withdrawn JPH0826791A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998017832A1 (de) * 1996-10-23 1998-04-30 'holderbank' Financiere Glarus Ag VERFAHREN ZUM ENTCHROMEN UND/ODER ABREICHERN DES MgO-GEHALTES VON STAHLSCHLACKEN
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