JPH0859307A - 製鋼スラグの促進エージング方法 - Google Patents

製鋼スラグの促進エージング方法

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JPH0859307A
JPH0859307A JP22250594A JP22250594A JPH0859307A JP H0859307 A JPH0859307 A JP H0859307A JP 22250594 A JP22250594 A JP 22250594A JP 22250594 A JP22250594 A JP 22250594A JP H0859307 A JPH0859307 A JP H0859307A
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JP
Japan
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steam
vessel
aging
slag
steelmaking slag
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JP22250594A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Koide
浩 小出
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction

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  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小スペースで製鋼スラグのエージングを連続
処理する。 【構成】 破砕した製鋼スラグを蒸気により促進エージ
ングする方法において、傾転自在の密閉容器に製鋼スラ
グを収容し、密閉容器に蒸気を導入して加圧下で蒸気と
反応させる。 【効果】 エージング処理を小スペースで短時間にかつ
均一に行うことができ、蒸気費用、設備の維持費用等の
コストを大幅に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、転炉スラグ、電気炉
スラグ等の製鋼スラグを路盤材等に利用するためのエー
ジング方法に関するもので、詳しくは、製鋼スラグのエ
ージング期間を大幅に短縮し、エージング処理に要する
費用、労力を削減できる製鋼スラグの促進エージング方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に転炉、電気炉から排出される製鋼
スラグには、膨張する性質があり、製鋼スラグを路盤材
等に利用するためには、膨張抑制のための事前に水和さ
せておくエージング処理により膨張を抑制しておかなけ
ればならない。JIS A 5015(1992)に規
定の道路用鉄鋼スラグには、製鋼スラグの膨張性安定化
を目的とし、冷却固化した製鋼スラグを破砕後、空気お
よび水と反応させるエージング処理が義務付けられてい
る。そして製鋼スラグは、水浸膨張比1.5%以下(単
粒度製鋼スラグにあっては2.0%以下)と規定されて
いる。ただし、製鋼スラグを上層用路盤材に使用する際
には、製造者の自主的な品質管理基準としてさらに厳し
い基準を定めているのが一般的である。
【0003】製鋼スラグの膨張の原因は、製鋼スラグに
含まれる未滓化石灰(遊離石灰)が水和して消石灰に変
化するときに体積が膨張するためであり、エージング処
理とは、事前に未滓化石灰を水和させて消石灰にしてお
くことである。エージング方法には、JIS A 50
15(1992)に規定の道路用鉄鋼スラグに空気およ
び水による通常エージングと、温水または蒸気による促
進エージングがあると記載されている。
【0004】従来のエージングは、製鋼スラグをヤード
に山積みして放置し、大気中の湿分、雨水、散水等で水
和させる自然エージング法であったが、水浸膨張比が品
質管理基準値以下となるまでには通常1年以上を必要と
し、広大なエージングヤードが必要となる。このため、
最近(平成2年以降)では、蒸気を利用して水和反応を
促進させる促進エージング法が広く採用されるようにな
ってきている。最近になって促進エージング法が多用さ
れるようになった背景には、従来製鋼スラグの大部分が
埋立てに使用されていたが、埋立地の確保が困難とな
り、リサイクルする必要に迫られてきたこと、従来道路
用スラグには、高炉スラグだけがJIS化されていた
が、平成4年10月に行われた道路用スラグのJIS改
訂によって、製鋼スラグもJIS化されたこと、平成3
年10月に施行された通称「リサイクル法」によって、
スラグのリサイクルに関して事業者の努力義務が明記さ
れたことなどがある。
【0005】現在実用化されている促進エージング法
は、図3に示すとおり、コンクリート擁壁31で囲まれ
たコンクリート土間32上に蒸気配管33を敷設し、蒸
気配管33に多数設けたノズル34から蒸気35を噴出
させ、製鋼スラグ36の下部から蒸気35を供給してい
る。蒸気配管33の周りには、下部からの蒸気35の供
給を均一に行うために粒度10〜40mm程度の砕石3
7を敷き詰めると共に、製鋼スラグ36層の表面からの
蒸気放散損失を防止するため、製鋼スラグ36の表面を
シート38で覆っている。通常、砕石37層の厚さは2
00〜300mm、製鋼スラグ36層の厚さは2m程度
である。この促進エージング法による処理期間は、重機
による破砕製鋼スラグの積付けに1日、蒸気供給による
大気温度から100℃までの昇温に1日、蒸気による1
00℃での保温に2日、重機による製鋼スラグの払出し
に1日の計5日程度であり、従来の自然エージング法に
比較して大幅にエージング処理期間を短縮できる。この
ため、最近では、上記図3に示す促進エージング法が広
く実用化されている。
【0006】上記実用化されている促進エージング法
は、製鋼スラグ上面の密閉が困難であるため、蒸気の損
失により多量の蒸気を必要とし、蒸気コストが高いとい
う欠点がある。また、製鋼スラグの粉が砕石の間隙を埋
めると共に、重機による製鋼スラグの積付け、払出しの
際に、重機が砕石を踏みつけることによって、次第に砕
石層の通気性が低下するため、定期的に砕石の入替えを
行う必要がある。さらに、製鋼スラグ層の相対的に通気
性の良いところを蒸気が偏流するため、全体的に均一な
エージングが困難である。さらにまた、蒸気配管に多数
設けたノズル詰まりの開口処理に多くの労力を必要とす
るという多くの問題点を有している。
【0007】また、製鋼スラグのエージング処理を連続
的に小スペースで行う方法としては、破砕製鋼スラグを
少なくとも2基以上のホッパーに収容し、これらのホッ
パーにそれぞれ蒸気を導入して少なくとも1時間以上蒸
気に曝したのち取出す方法(特開昭61−58849号
公報、特開平3−159938号公報)等が提案されて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭61−58
849号公報、特開平3−159938号公報等に開示
の方法は、次のような経済的、技術的理由により実用化
されるに至っていない。すなわち、一般的な製鋼スラグ
は、大気圧下での促進エージングではエージングに要す
る時間は24時間以上が普通であり、少数のホッパーを
用いて工業的規模で連続的に処理しようとすれば、エー
ジング用のホッパーは巨大なものとなり、経済的に成り
立たない。また、製鋼スラグは、エージングの際に膨張
するため、巨大なホッパーでは強度的に膨張圧に耐え得
るものを製作することは技術的にも困難である。したが
って、製鋼スラグは、ホッパー方式で連続的に促進エー
ジングを行おうとすれば、小型のホッパーを多数並べて
行うことになるが、搬送系統が複雑化し、経済的に成り
立たない。また、製鋼スラグは、エージングの際に膨張
するため、ホッパー内で製鋼スラグが圧密化し、通常の
排出方式ではホッパー内でブリッジを形成し、排出する
ことはできない。
【0009】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、必要に応じて小スペースで製鋼スラグのエージ
ングを連続処理できる製鋼スラグのエージング方法を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験検討を重ねた。その結果、傾転可
能な密閉容器に製鋼スラグを収容し、密閉容器に蒸気を
導入して大気圧以上の蒸気圧力下でエージング(以下圧
力式促進エージング法という)を行えば、大気圧下で1
日間のエージングに相当する効果が、蒸気圧力1kg/
cm2Gの場合で約2時間、蒸気圧力5kg/cm2Gの
場合で約1時間と短時間でエージングが完了するので、
複数の傾転可能な密閉容器に製鋼スラグを収容し、エー
ジング、傾転排出を交互に切替えることによって、小ス
ペースでの連続処理が可能となることを確認し、この発
明に到達した。
【0011】すなわちこの発明は、破砕した製鋼スラグ
を蒸気により促進エージングする方法において、傾転自
在の密閉容器に製鋼スラグを収容し、密閉容器に蒸気を
導入して加圧下で蒸気と反応させることを特徴とする製
鋼スラグの促進エージング方法である。
【0012】また、破砕した製鋼スラグを蒸気により促
進エージングする方法において、移動式の密閉容器に製
鋼スラグを収容し、密閉容器に蒸気を導入して加圧下で
蒸気と反応させたのち、密閉容器を所定場所まで移動さ
せて傾転し、エージング処理した製鋼スラグを排出させ
ることを特徴とする製鋼スラグの促進エージング方法で
ある。
【0013】
【作用】この発明においては、傾転自在の密閉容器に製
鋼スラグを収容し、密閉容器に蒸気を導入して加圧下で
蒸気と反応させることによって、圧力差によって製鋼ス
ラグ層の内部、スラグ粒の亀裂部まで短時間で蒸気が浸
透し、極めて短時間で均一なエージングが完了するか
ら、複数の傾転可能な密閉容器に製鋼スラグを収容し、
エージング、傾転排出を交互に切替えることによって、
小スペースでの連続処理が可能となり、エージング処理
に要する費用、労力を大幅に削減することができる。
【0014】また、この発明においては、移動式の密閉
容器に製鋼スラグを収容し、密閉容器に蒸気を導入して
加圧下で蒸気と反応させたのち、密閉容器を所定場所ま
で移動させて傾転し、エージング処理した製鋼スラグを
排出させることによって、密閉容器の切替えおよびエー
ジング処理した製鋼スラグ排出時には、ヤードまで運搬
を兼ねた分離式ダンプトラックを用いることができ、密
閉容器の切替え用の搬送設備、密閉容器から排出した製
鋼スラグの搬送設備および密閉容器の昇降設備が不要で
あり、また、密閉容器内部には機械部品は一切ないた
め、設備の維持費を極めて低くできる。一方、密閉容器
からの製鋼スラグの排出は、密閉容器を傾転させて低面
を全開放すると共に、ダンプアップ時の衝撃で製鋼スラ
グが内部でブリッジを形成することなく、容易に全量を
完全に排出することができる。
【0015】
【実施例】
実施例1 以下にこの発明方法の詳細を実施の一例を示す図1に基
づいて説明する。図1はこの発明の加圧式促進エージン
グ法の処理系統図である。図1において、1は破砕した
製鋼スラグの搬送コンベア、2はスラグホッパー、3は
スラグホッパー2の下部に備えられたカットゲート、4
は分離式ダンプトラック、5は分離式ダンプトラック4
に載置した円筒形密閉容器で、搬送コンベア1によりス
ラグホッパー2に投入された製鋼スラグは、カットゲー
ト3から排出され、分離式ダンプトラック4に載置した
円筒形密閉容器5の上部に複数個備えられた投入用マン
ホール6から円筒形密閉容器5に投入されるよう構成さ
れている。7は蒸気配管で、前記円筒形密閉容器5と蒸
気配管7とはフレキシブルホース8で接続でき、円筒形
密閉容器5内に蒸気を導入できるよう構成されている。
9は前記円筒形密閉容器5の一端に設けた排出口で、分
離式ダンプトラック4でダンプアップする際に排出口9
を開放するよう構成する。
【0016】上記のとおり構成したことによって、スラ
グホッパー2に収納した製鋼スラグを促進エージング処
理する場合は、分離式ダンプトラック4に円筒形密閉容
器5を載置してスラグホッパー2下部まで走行し、円筒
形密閉容器5上部の複数個の投入用マンホール6を開放
し、カットゲート3を開いて製鋼スラグを順次円筒形密
閉容器5に投入する。投入する製鋼スラグの容量は、円
筒形密閉容器5の容量の60〜80%程度とする。しか
るのち、各投入用マンホール6を密閉し、分離式ダンプ
トラック4を運転して蒸気配管7の位置まで円筒形密閉
容器5を運搬し、円筒形密閉容器5を分離式ダンプトラ
ック4から切り降ろし、円筒形密閉容器5に蒸気配管7
のフレキシブルホース8を接続し、円筒形密閉容器5に
所定圧力の蒸気を導入し、円筒形密閉容器5内を所定圧
力に保持して促進エージング処理を開始する。
【0017】しかるのち、既にエージング処理が完了し
た円筒形密閉容器5を分離式ダンプトラック4に搭載し
てヤード10まで運搬し、円筒形密閉容器5の排出口9
を開放し、分離式ダンプトラック4をダンプアップして
エージング処理が完了した製鋼スラグをヤード10に排
出する。製鋼スラグの排出が完了すれば、分離式ダンプ
トラック4を運転してスラグホッパー2下部まで走行
し、前記と同様に円筒形密閉容器5上部の複数個の投入
用マンホール6を開放し、カットゲート3を開いて製鋼
スラグを順次円筒形密閉容器5に投入することを繰り返
すことによって、順次製鋼スラグのエージング処理を行
うことができる。本発明者らの試算によれば、製鋼スラ
グの受入れ、エージング、排出の1サイクルに要する時
間を4時間、円筒形密閉容器の容量15m3、(製鋼ス
ラグ処理量25トン/回、占積率75%)、円筒形密閉
容器3基とした場合、製鋼スラグのエージング処理可能
量は月間13000トンとなり、工業的に十分採算の取
れるプロセスとなる。
【0018】実施例2 全量粒度25mm以下に破砕した転炉スラグを円筒形密
閉容器に収納して密閉し、飽和蒸気を大気圧、1kg/
cm2・G、3kg/cm2・G、5kg/cm2・Gで
それぞれ導入して100℃まで昇温したのち、飽和蒸気
を少量供給して密閉容器内を大気圧、1kg/cm2
G、3kg/cm2・G、5kg/cm2・Gに保持し、
促進エージング処理を行い、100℃に上昇後の経過時
間と水浸膨張比との関係を求めた。その結果を図2に示
す。図2に示すとおり、目標とする水浸膨張比0.5%
を達成するには、大気圧下では約25時間の促進エージ
ング処理が必要であるのに対し、1kg/cm2・Gで
は2時間、3kg/cm2・Gでは1.5時間、5kg
/cm2・Gでは1時間であった。また、促進エージン
グ処理後、円筒形密閉容器を60°傾転させて低面を全
開放したところ、いずれも転炉スラグをスムーズに排出
することができた。また、試験結果から蒸気使用量は、
従来の野積式促進エージング法の50〜60%であると
推定される。
【0019】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、製鋼スラグのエージング処理を小スペースで短時間
にかつ均一に行うことができ、必要により連続処理も可
能である。また、蒸気費用、設備の維持費用等のコスト
も従来方式に比べて大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の加圧式促進エージング法の処理系統
図である。
【図2】実施例2における蒸気圧力とエージング時間と
水浸膨張比との関係を示すグラフである。
【図3】従来の野積式促進エージング法を示すもので、
(a)図は全体側断面図、(b)図は蒸気配管部の拡大
断面図である。
【符号の説明】
1 搬送コンベア 2 スラグホッパー 3 カットゲート 4 分離式ダンプトラック 5 円筒形密閉容器 6 投入用マンホール 7、33 蒸気配管 8 フレキシブルホース 9 排出口 10 ヤード 31 コンクリート擁壁 32 コンクリート土間 34 ノズル 35 蒸気 36 製鋼スラグ 37 砕石 38 シート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 破砕した製鋼スラグを蒸気により促進エ
    ージングする方法において、傾転自在の密閉容器に製鋼
    スラグを収容し、密閉容器に蒸気を導入して加圧下で蒸
    気と反応させることを特徴とする製鋼スラグの促進エー
    ジング方法。
  2. 【請求項2】 破砕した製鋼スラグを蒸気により促進エ
    ージングする方法において、移動式の密閉容器に製鋼ス
    ラグを収容し、密閉容器に蒸気を導入して加圧下で蒸気
    と反応させたのち、密閉容器を所定場所まで移動させて
    傾転し、エージング処理した製鋼スラグを排出すること
    を特徴とする製鋼スラグの促進エージング方法。
JP22250594A 1994-08-23 1994-08-23 製鋼スラグの促進エージング方法 Pending JPH0859307A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107447065A (zh) * 2017-10-11 2017-12-08 中冶节能环保有限责任公司 一种冷态钢渣高效稳定化处理装置及方法

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