JPH09328354A - 使用後の耐火物の原料リサイクル方法 - Google Patents
使用後の耐火物の原料リサイクル方法Info
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Abstract
る、使用後の耐火物の原料リサイクル方法を提供するこ
とである。 【解決手段】 使用後の耐火物を粗粉砕し、粗粉砕後の
粒に摩擦力、押しつけ力及び/又は衝突力を加えてもと
の原料部分を回収し、耐火原料として再使用する使用後
の耐火物の原料リサイクル方法で、使用前に耐火物の材
質を区別するための印をつけることが好ましい。また、
使用後の耐火物はカーボンを含む耐火物が好ましい。
Description
形耐火物等の耐火物において、使用後の耐火物から原料
を再生する方法に関するものである。
ために、工業炉等で使用される耐火物を回収し耐火原料
として再利用する方法は、従来から検討されている。
ア−カーボンれんがは、使用後に回収し、付着物を除去
した後、所定の粒度に粉砕し、マグネシア−カーボンれ
んがの配合に一部を添加して再び使用されているものも
ある。
材部としては粒径が5〜0.2mmのマグネシアクリン
カーが40〜80重量%(以下「%」は「重量%」であ
る。)使用され、マトリクス部としては粒径0.2mm
以下のマグネシアクリンカーが5〜40%、粒径0.5
mm以下の黒鉛が5〜40%、有機結合材が2〜10%
及び粒径0.3mm以下の金属粉が0.1〜10%等か
ら成っている。マグネシアクリンカーは、MgO含有量
95%以上でその純度によって数グレードのものが使用
されている。
合しており、前述のように使用後れんがを粉砕する方法
で得られる再生原料は、異種原料を混合状態で含有する
再生原料であり、添加金属の酸化物などが混入した不純
物の多い状態でしか回収することができなかった。
がのマグネシア原料として使用する場合、不純物のため
にれんがの品質が低下する問題がある。
ために、再生原料の配合への添加量は通常10%以下と
非常に少なく、しかも適用する配合も限定されるもので
あった。
3−75255号では、黒鉛含有耐火物を円筒形あるい
は円錐筒型回転容器にその容器の内容積率70%以下で
充填し、かつ容器を内径の臨界回転速度の5〜50%で
回転駆動させるとともに、容器内を高温酸化雰囲気にし
て黒鉛含有耐火物中の黒鉛あるいは含有燃焼成分を灰化
して、黒鉛含有耐火物中の耐火組成物を抽出する方法が
示され、この時の温度は500°C以上と示されてい
る。
法は、回転容器を加熱するために装置が大がかりになる
ことやエネルギーコストが必要となること等の問題があ
る。さらに、温度によっては、金属粉末等が溶解し新た
な不純物として骨材に付着する問題がある。
れた耐火物から高純度の原料を回収する、使用後の耐火
物の原料リサイクル方法を提供することである。
物を粗粉砕し、粗粉砕後の粒に摩擦力、押しつけ力及び
/又は衝突力を加えてもとの原料部分を回収し、耐火原
料として再使用する使用後の耐火物の原料リサイクル方
法である。
めの印をつけることが好ましい。
耐火物である使用後耐火物の原料リサイクル方法であ
る。
金、スラグ等の浸入部分や付着部分をあらかじめ除去
し、粒径が100mm以下になるように粗粉砕して粗粉
砕物とする。この際、粗粉砕物の粒度は、使用後の耐火
物の強度により調整し、強度が高い場合は、後工程での
細化が進みにくいので20mm以下の粒度がよい。粗粉
砕物が100mm以上では、後工程での擦り合わせの能
率が低下する。粗粉砕は、ジョークラッシャー、インペ
ラブレーカー等の耐火原料の破砕に用いる装置で破砕す
る。
る。撹拌は、粗粉砕物が、互いにミキサー内で衝突した
り、擦れ合ったり、押しつけられたりあるいは壁面等と
摩擦することにより比較的強度の低いマトリクス部を粉
化し、骨材を分離するために行う。
中でゴムが凹凸運動する揉みほぐし型、容器の中で羽が
回転する回転羽型、タイヤで加圧しながらタイヤあるい
は底盤が回転するタイヤ加重型、容器自体が回転する回
転容器型等の粉砕機や混練機等が使用できる。例えば、
オムニミキサー、ヘンシェルミキサー、パン回転式ロー
ラー加圧型ミキサー、アトライター、ボールミル、チュ
ーブミル、フレットミル、螺旋式混練機等が使用でき
る。
は、骨材部分1とマトリクス部分2からなっている。
がは、骨材部分として粒径0.2〜5mmのマグネシア
原料が使用され、気孔率が5%以下と非常に緻密で、圧
縮強度が30〜60MPaと強度が高い煉瓦であり、高
純度の電融原料や焼結原料が使用されている。
ネシア微粉、粒径0.3mm以下の金属粉末、粒径0.
5mm以下の鱗状黒鉛及びフェノール樹脂からなるマト
リクス部分により結合されている。マトリクス部分は主
としてフェノール樹脂が加熱して硬化することで結合力
を得ている。
使用前は非常に緻密で強固であるが、実際に使用されて
高熱を受けると、マトリックス部分の強度が低下して圧
縮強度がおよそ5〜30MPaとなる。これは、フェノ
ール樹脂が加熱され結合組織の一部が分解するため、マ
トリクス中に存在する黒鉛が焼結しにくいため及び使用
中の加熱冷却による組織劣化のため、マトリクス部の強
度が低下するからである。一方、骨材部分のマグネシア
原料の圧縮強度は500〜600MPaである。
部分より低いため、使用後の耐火物を粗粉砕し、摩擦
力、押しつけ力及び/又は衝突力を加えることで、強度
が低く微粉で構成されているマトリクス部分がほぐれて
骨材部分のみを分離することができるのである。
トリクス部分の強度が骨材部分より低い耐火物であれば
良く、特に材質が限定されるものではない。ただし、処
理効率の点からは、フェノール樹脂、フラン樹脂、ター
ル、ピッチ等の使用中に分解しやすい有機結合材もしく
はカーボンブラック、黒鉛、電極屑等の使用中に焼結し
にくいカーボンを含有する耐火物が好ましい。しかしな
がら、アルミナ系、マグクロ系、シリカ系、ジルコニア
系等の炭素を含まない耐火物でもマトリクス部分の強度
が骨材より低いものであれば使用可能である。
Al2O3等の磨耗しにくいセラミックスボールをマトリ
ックスの解砕メディアとして使用しても良い。
ラになったら、必要な骨材の粒径に応じて分離すること
で、骨材が回収される。この骨材は、れんが製造時に使
用したもとの原料とほぼ同じ形状で回収され、骨材表面
にわずかのマトリクス部の微粉が付着しているものであ
る。したがって、このまま再生原料として使用可能であ
り、従来の粉砕したものと比較して、原料としてより多
く使用でき、品質低下も非常に少なくなる。
耐火物の原料として使用可能であり、特に用途を限定す
るものではないが、同材質のれんがの原料として使用し
ても品質低下があまり見られず、その使用の効果が大き
い。
合、同じ材質の耐火物が一つの炉で使用される場合には
問題ないが、一つの炉で様々な材質の耐火物が使用され
ている場合には、材質別に使用後耐火物を分別回収する
必要がある。また、炉には単一材質が使用されるが、ユ
ーザにより炉の材質が異なり、それらの使用後耐火物を
混合状態で回収する場合にも同様である。このために、
耐火物外面に、耐火材料の識別可能な物質を塗布、添付
及び/又は埋設し、あるいは基の耐火物の耐火材料が識
別可能な形状とする。
炉、加熱炉、電気炉、ロータリーキルン、焼却炉等の工
業炉の他、混銑車、取鍋、脱ガス炉、タンディッシュ、
気体吹き込みランス等である。
ネシア−カーボンれんがを転炉で使用した。使用後、れ
んがを、材質別に分別回収し、付着物を除去した後、ジ
ョークラッシャーで100mm以下に粗粉砕した。
サーによって摩擦力を加えて処理した。
けし、0.5〜5mmの最初に使用した原料とほぼ同じ
形のマグネシアクリンカーを主体とする原料が5.6k
g得られた。
が75%に対して、処理した粒度が0.5〜5mmの原
料の化学成分はMgOが94.8%と高純度であり、高
純度なマグネシアクリンカーを主体とする原料が回収さ
れたことが分かる。
を、インペラブレーカーを使用してさらに5mm以下に
なるように細かく粉砕した。粉砕物を0.5mmの網で
篩い分けし、0.5〜5mmの粉砕物が約600kg得
られた。この化学成分はMgOが78.0%であった。
す。
カーを主体とする原料が回収されたことが分かる。
た。
含まれているCやCr2O3の量が処理後により減少し効
果が確認された。
製造し、実炉で使用した結果を表4に示す。
がの実施例の品質は、再生原料を使用しないもとのれん
がに比べほぼ同等の値を示しており、品質の劣化がない
こと示している。
用しないれんがに比べて純度的に低いが、これは回収し
た使用後れんがの組織中に若干のスラグ侵入が認められ
たことから、結果的にれんが組織とスラグの反応部分を
完全に分離できなかったことによる。但し、表3からも
分かるように原料に摩擦力を加える擦り合せ処理により
原料の純度アップは可能であり、擦り合せ処理方法が有
効なことに変わりはない。また、比較例2においてはか
さ比重が低く、曲げ強さも低いが、これは、擦り合せ処
理を適用していない回収原料はポーラスな組織が多く、
また、原料中の不純物(特にAl2O3,Al(O
H)3)が、れんが中成分(CaO,Al等)と反応し
低融物を形成したり、Alの酸化によるAl4C3の形成
阻害を促進したためである。
例6、7、8のいずれも従来品並、もしくはそれに近い
実績を示した。なお、擦り合せ処理を適用していない回
収原料を用いた比較例3については、大幅な耐用低下を
示した。これは、擦り合せ処理を適用していない回収原
料中の不純物(特にAl2O3,Al(OH)3)がスラ
グ成分(CaO等)と低融物を形成し、又上記の熱間曲
げ強度の低下から、れんが組織の溶損、磨耗を促進した
ためである。
ことにより、従来の粉砕のみの方法に比べ高純度な再生
原料を得ることができた。
に比べ、高純度な再生原料を得ることができるため、耐
火物の品質が維持できる。
骨材に付着したマトリックス部を擦り落とすために原料
の粒同志を擦り合せるため、外部からの不純物が混入し
にくい効果がある。
サイクル原料の添加量を増量し、なおかつ品質レベルを
維持できる。その結果、耐火物資源の有効活用、使用後
耐火物廃棄物量の低減に繋がることが分かる。
別回収することにより、使用後耐火物を目的とする材質
分類に仕分けして回収することが効率的に行えるように
なった。
別回収することにより、再生原料の純度が向上する。
使用する既存のミキサーが使用でき、非常に簡便な方法
である。
することで、任意の高純度のものが得られる。
Claims (4)
- 【請求項1】 使用後の耐火物を粗粉砕し、粗粉砕後の
粒に摩擦力、押しつけ力及び/又は衝突力を加えて骨材
原料部分を分離回収し、耐火原料として再使用すること
を特徴とする使用後耐火物の原料リサイクル方法。 - 【請求項2】 使用前の耐火物に耐火物の材質を区別す
るための印をつけたことを特徴とする請求項1に記載の
使用後耐火物の原料リサイクル方法。 - 【請求項3】 使用後の耐火物がカーボンを含むことを
特徴とする請求項1に記載の使用後耐火物の原料リサイ
クル方法。 - 【請求項4】 使用後の耐火物が耐火物製造時あるいは
使用時に有機結合材を使用していたことを特徴とする請
求項1に記載の使用後耐火物の原料リサイクル方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14615696A JP3781316B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 使用後の耐火物の原料リサイクル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14615696A JP3781316B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 使用後の耐火物の原料リサイクル方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09328354A true JPH09328354A (ja) | 1997-12-22 |
JP3781316B2 JP3781316B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=15401407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14615696A Expired - Fee Related JP3781316B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 使用後の耐火物の原料リサイクル方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3781316B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002307079A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 廃酸処理用中和剤およびその製造方法 |
JP2015098415A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 使用済みのMgO−C煉瓦屑及び使用済みのアルミナマグネシア質の不定形耐火物屑を利用した不定形耐火物 |
CN114058394A (zh) * | 2021-04-29 | 2022-02-18 | 洛阳申特工程技术有限公司 | 一种自清焦受热均匀热裂解废轮胎的方法 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14615696A patent/JP3781316B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3781316B2 (ja) | 2006-05-31 |
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