JPH1025155A - Production of alumina substrate according to sintering or melting method - Google Patents

Production of alumina substrate according to sintering or melting method

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JPH1025155A
JPH1025155A JP8207518A JP20751896A JPH1025155A JP H1025155 A JPH1025155 A JP H1025155A JP 8207518 A JP8207518 A JP 8207518A JP 20751896 A JP20751896 A JP 20751896A JP H1025155 A JPH1025155 A JP H1025155A
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JP
Japan
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reaction
aluminum
furnace
aluminum ash
refining
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JP8207518A
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Norihisa Miyaguchi
紀久 宮口
Kunio Amino
郡雄 網野
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ARUTETSUKU AMINO KK
TECHNIC SANGYO KK
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ARUTETSUKU AMINO KK
TECHNIC SANGYO KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an aluminum ash useful by using a rotating type reactional furnace, reacting the aluminum ash with other minerals or compounds with an induction energy based on an oxidizing reaction of the Al and providing an alumina substrate. SOLUTION: This method for producing an alumina substrate comprises carrying out a reaction of an aluminum ash with other minerals or compounds with an induction energy based on an oxidizing reaction of aluminum contained in the aluminum ash using a rotating type reactional furnace according to a sintering or a melting method. Toxic nitrogen compounds contained in the aluminum ash are detoxified by using the oxidizing reaction at a high temperature according to the method. Since the aluminum powder produces the intense induction energy caused by the oxidation, the induction energy is utilized. The rotating type reactional furnace capable of always changing a reactional zone for the reactants at the high temperature is used in the method. Thereby, damage to a refractory material of the furnace body can be reduced and the reaction can be uniformized to shorten the reactional time. The furnace is advantageous to the retention of a uniform high-temperature state and the maintenance of the denitrifying reaction after completing the sintering or melting reaction. Furthermore, the reactional product is converted into an integrally formed product having a high viscosity to reduce the viscosity of the molten product with decreasing temperature in the furnace. As a result, the rotational frequency is increased to carry out a blooming reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】アルミニウム工業界の発展に
ともないアルミ精錬滓の発生量も近年多量に昇ってい
る。アルミ灰は一部有効活用されているものの大部分は
産業廃棄物処理の対象品となっており、今後のアルミニ
ウム工業にとって由々しき問題を提起している。
BACKGROUND OF THE INVENTION With the development of the aluminum industry, the amount of aluminum smelt generated has increased in recent years. Although aluminum ash is partially used effectively, most of it is subject to industrial waste disposal, raising serious problems for the future aluminum industry.

【0002】本発明は、アルミ灰を産業廃棄物処理する
ことなく有用な資源に改質することにある。アルミ灰に
含有されているアルミニウムの酸化発熱エネルギーの有
効活用でもって、鉱産物、もしくは化合物等の添加原料
と焼結体、あるいは溶融体を製造致し、鉄鋼冶金の精錬
材や耐火窯業原料、並びに窯業原料等への素材提供に関
する。
[0002] It is an object of the present invention to reform aluminum ash into useful resources without treating industrial waste. With the effective use of the heat generated by the oxidation of aluminum contained in aluminum ash, we manufacture additive materials such as mineral products or compounds and sintered bodies or melts, and refined materials for steel and metallurgy, raw materials for refractory kilns, and Providing raw materials for ceramic raw materials.

【0003】産業廃棄物の処理については、処分地の問
題、環境破壊等の社会的な責任面から、そしては処理コ
ストに対する経済問題等、多くの問題を内在する。これ
ら諸問題はアルミニウム工業界の体質を弱めることにも
つながる。本発明によれば処理に厄介なアルミ灰を完全
に有用化することができ、廃棄物問題から完全に開放さ
れることとなる。
[0003] There are many problems inherent in the treatment of industrial waste, such as the problem of disposal sites, social responsibilities such as environmental destruction, and the economic problem of disposal costs. These problems also weaken the structure of the aluminum industry. According to the present invention, aluminum ash which is troublesome for treatment can be completely utilized, and the problem of waste is completely released.

【0004】[0004]

【従来の技術】アルミ灰は以下のプロセスから生成さ
れ、アルミ精錬の工程からも全くの不要物である。更に
は、廃棄物を処理するに至っても多くの課題を提起して
いる。アルミナからの電解にて製造されたアルミニウム
はその特性値を向上、もしくは改善させるために、その
後の溶解成分調整工程を必ず経て、他の合金原料の添加
を計り、機械特性値の改善を得て、それぞれの用途に供
される。
2. Description of the Related Art Aluminum ash is produced from the following processes and is completely unnecessary from the aluminum refining process. Furthermore, it raises many problems even when treating waste. Aluminum produced by electrolysis from alumina must have its melting point adjusted in order to improve or improve its characteristic values. , For each application.

【0005】溶解工程を経ることは、アルミニウムとの
親和力の強い大気中の酸素、並びに窒素との化合物を生
成することとなる。アルミ灰の主組成は従ってアルミナ
であって一部には、添加合金の酸化物も含まれる。厄介
なのは、化合物として窒素化合物AlNの存在である。
反応生成されたAlNは、廃棄物として処理を行なう場
合、水分との接触により
[0005] Through the melting step, a compound with nitrogen in the atmosphere and nitrogen in the atmosphere having a strong affinity for aluminum is produced. The main composition of aluminum ash is therefore alumina, and in part also includes oxides of the added alloys. The trouble is the presence of the nitrogen compound AlN as the compound.
When the reaction-generated AlN is treated as waste, it comes into contact with moisture.

【化1】の反応を伴って、Following the reaction of

【0006】[0006]

【化1】 Embedded image

【0007】有害なアンモニアガス発生させ、且つ発熱
反応を伴うことから、廃棄物処理する場合大きな問題を
提起する。
[0007] Since harmful ammonia gas is generated and an exothermic reaction is involved, a large problem is posed in waste disposal.

【0008】上記反応生成物の処理のために、時間を掛
けたエイジング処理を行なったり、大量の水との反応を
強制的に行なわせしめ、上記反応を完結させた後に、埋
立て処理等に処されている。当処理はアンモニアガスの
大気放散であるがため環境上好ましからぬ処理である。
その他、造粒熱処理の方法や、酸化加熱処理の方法で持
ってアンモニア処理を施してから処分する方法も一部採
用されている。
In order to treat the above reaction products, time-consuming aging treatment is performed, or a reaction with a large amount of water is forcibly performed. After the reaction is completed, the reaction product is subjected to landfill treatment or the like. Have been. This process is an environmentally unfavorable process because it is the emission of ammonia gas to the atmosphere.
In addition, a method of granulation heat treatment and a method of carrying out ammonia treatment with a method of oxidizing heat treatment and then disposing of the same are also employed.

【0009】又、アルミ灰中のAl、あるいはアルミナ
分を有効に活用する方法も、近年採用されている。鉄鋼
精錬のプロセスにおけるAlによる溶鋼・スラグの脱酸
として、更にはAlの酸化発熱反応を利用した、保温材
や溶鋼の加熱手段にも使われている。精錬スラグへのア
ルミ灰の添加は、スラグの融点降下、あるいは精錬能の
増進効果を得る目的から活用されている。しかしなが
ら、鉄鋼精錬への供給はアルミ精錬でも有害成分であっ
た窒素の問題を常に内在せしめている。又、一部は、有
害なCl,NH処理を処してからセメント原料として
有効活用されてもいる。何れにしても、付加価値は低く
評価され、コストをも相当に掛けて提供しているのが実
状である。
Further, a method of effectively utilizing Al or alumina in aluminum ash has also been adopted in recent years. It is also used as a heat insulator and a means for heating molten steel utilizing the heat generated by oxidation of Al, as deoxidation of molten steel and slag by Al in the steel refining process. The addition of aluminum ash to the smelting slag is used for the purpose of obtaining the effect of lowering the melting point of the slag or increasing the smelting ability. However, the supply to steel refining always has the problem of nitrogen, which was a harmful component in aluminum refining, inherent. Some of them are also effectively used as cement raw materials after harmful Cl and NH 3 treatment. In any case, the added value is evaluated to be low, and the fact is that the cost is considerably increased and provided.

【0010】[0010]

【発明が解決しょうとする課題】本発明は、アルミ灰中
に含まれる有害な窒素化合物を高温・酸化反応の手段を
こうじて、無害化せしめることの出来る方法である。ア
ルミ灰中の窒素化合物の処置が出来れば、その処理には
大きな問題は無くなる。しかし、経済的な負担は、一部
軽減化されるもののその負担は依然として大きなもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for detoxifying harmful nitrogen compounds contained in aluminum ash by means of high-temperature oxidation reaction. If the treatment of the nitrogen compound in the aluminum ash can be carried out, there is no major problem in the treatment. However, although the economic burden has been partially reduced, the burden remains significant.

【0011】本発明によればアルミ灰の持ち合わせてい
る物性を基に、有用な新しい物質に変えることが出来
る。所謂、産業廃棄物からの資源化を計ることにある。
本発明により合成された有用資源化物質は、鉄鋼冶金分
野に対する精錬を目的とした資材提供を計り得ることが
出来る。更には、広範な窯業資材の分野を視野にいれる
ことも出来る。換言するならば、アルミ灰の無害化処理
とアルミ灰の特性から有価物を製造する方法に関する。
According to the present invention, a useful new substance can be changed based on the physical properties of aluminum ash. It is to recycle so-called industrial waste.
The useful resource substance synthesized according to the present invention can provide materials for refining in the field of steel and metallurgy. In addition, a wide range of ceramic materials can be considered. In other words, the present invention relates to a method for producing valuable materials from the detoxification treatment of aluminum ash and the characteristics of aluminum ash.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の特許請求の範囲
に記載する他の鉱物もしくは化合物の一例としては、生
石灰に代表されるCaO系鉱物・化合物、並びに硅石に
代表されるSiO系鉱物・化合物、ドロマイト等のM
gO系鉱物・化合物、更にはAlを加えた上記複
合鉱物・化合物等を指す。その際のアルミ灰との反応添
加物は一種、もしくは二種以上の原料の添加となる。
又、反応の融点を降下せしめる目的から、弗化物に代表
されるフラックスの添加もその範囲である。
Examples of other minerals or compounds described in the claims of the present invention include CaO-based minerals and compounds represented by quicklime and SiO 2 -based minerals represented by silica stone.・ M of compounds, dolomite, etc.
gO-based minerals / compounds, and the above-mentioned composite minerals / compounds to which Al 2 O 3 is added. In this case, the reaction additive with aluminum ash is one kind or two or more kinds of raw materials.
Further, for the purpose of lowering the melting point of the reaction, addition of a flux typified by fluoride is also included in the range.

【0013】以下説明は、主にCaO系鉱物・化合物と
の反応を基に記述を展開して行く。純アルミナの溶融点
は2020℃にも登る高温度の領域にある。アルミ灰の
組成は、アルミナを主成分と致すものの、種々の合金元
索の添加に伴う品種によって大きな差異を生ずることと
なる。
The following description is mainly based on the reaction with CaO-based minerals and compounds. The melting point of pure alumina is in a high temperature region as high as 2020 ° C. Although the composition of aluminum ash is mainly composed of alumina, a great difference is caused depending on the type of the alloy accompanied by the addition of various alloy base wires.

【表1】に、アルミ灰の代表元素の組成範囲を記す。 Table 1 shows the composition ranges of the representative elements of aluminum ash.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】その他微量組成としてTiO,Fe
,を含みアルミ滓の精錬フラックスからのK,Na,
Cl化合物が僅かに含まれる。上記代表組成中の%Me
−Al並びに%AlN成分は酸化雰囲気のもとでの加熱
手段により、容易にAlを生成することとなり、
アルミナ成分を高値へ押し上げることとなる。高アルミ
ナ質なることからその溶融点も2020℃には至りはし
ないが、その近傍の高温度領域下にある。
[0015] TiO 2 , Fe 2 O as other minor components
3, K from the refining flux of aluminum dregs include, Na,
Cl compound is slightly contained. % Me in the above representative composition
-Al and% AlN components easily produce Al 2 O 3 by heating means in an oxidizing atmosphere,
The alumina component is pushed up to a high value. Since it is made of high alumina, its melting point does not reach 2020 ° C., but is in a high temperature region near it.

【0016】本発明の特徴とするところは、このような
高融点下のアルミ灰に他の有用な鉱物、もしくは化合物
の添加を計ることによって低融点物に変えることであ
る。アルミ灰との反応物質の反応はアルミ灰中の微少ア
ルミ粉の強力な酸化反応を伴う領域で行なわれる。
A feature of the present invention is that aluminum ash having such a high melting point is converted into a low melting point by adding other useful minerals or compounds to the ash. The reaction of the reactant with the aluminum ash is performed in a region accompanied by a strong oxidation reaction of the fine aluminum powder in the aluminum ash.

【化2】に、アルミ粉の酸化反応を示しおく。The oxidation reaction of aluminum powder is shown below.

【0017】[0017]

【化2】 Embedded image

【0018】酸化に伴い強烈な発熱エネルギーが生ずる
ことは
The generation of intense exothermic energy due to oxidation

【化2】より理解できる。Embedded image

【0019】特許請求範囲にもある本発明の特徴とする
ところは反応炉にある。反応の主体がアルミ粉の燃焼反
応であることから、高温反応に耐えられるように耐火材
で内張りされていることは無論のことであって、反応炉
自体に回転を行なわしめていることである。加熱手段を
持った回転式反応炉の形式のうち、炉長・炉径について
は一切問わない、従って、リングキルン、あるいは炉長
の長いロータリーキルン等の方式は本発明反応炉に該当
する。
The feature of the present invention also in the claims lies in the reactor. Since the reaction is mainly carried out by the combustion reaction of aluminum powder, it is a matter of course that the reactor is lined with a refractory material so as to withstand a high-temperature reaction, that is, the reaction furnace itself is rotated. Among the types of rotary reactors having heating means, the furnace length and furnace diameter do not matter at all. Therefore, a ring kiln or a rotary kiln with a longer furnace length corresponds to the reactor of the present invention.

【0020】回転式反応炉は高温度の反応物質の反応域
を常に変えることが出来ることから炉体耐火材へのダメ
ージの軽減化を計ることが出来る。更には、回転を伴う
ために反応の均一化と反応時間の短縮を計ることに極め
て有効な手段となる。又、焼結・溶融反応が終了した後
に、均一な高温度状態を保持し、脱窒素化合物反応を維
持するにも有利である。反応生成物は高粘性を持った一
体成形物と成るが、回転反応炉内の温度低下に伴い、生
成物の粘性は低下してくることから、分塊を行なわせし
めることが出来る。この際、回転数を上げることは、当
分塊反応には有効策であって、次工程の破砕の前段処理
として好都合である。
The rotary reaction furnace can always change the reaction zone of a high-temperature reactant, so that damage to the furnace body refractory material can be reduced. Further, since the rotation is involved, it is an extremely effective means for making the reaction uniform and shortening the reaction time. Further, after the sintering / melting reaction is completed, it is advantageous to maintain a uniform high temperature state and maintain a denitrification compound reaction. The reaction product is an integrally molded product having a high viscosity, but the viscosity of the product decreases as the temperature in the rotary reactor decreases, so that the lumping can be performed. At this time, increasing the number of revolutions is an effective measure for the equivalent mass reaction, and is convenient as a pretreatment of the next step of crushing.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】及びDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION AND

【実施例】本発明による焼結・溶融反応の実務の子細を
以下に詳述する。アルミ灰に微粉生石灰を予め決められ
た配合の基に回転混合を計り、高温反応炉に装入し、オ
イルバーナーによる加熱をはかる。これはアルミニウム
の酸化反応を誘引するための加熱である。この場合の加
熱手段は、他にガスバーナー、あるいはアーク加熱に代
表される電気的な加熱手段等、いかなる手法でも良い。
且つ、混合粉体原料への直下加熱でもかまわない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the sintering and melting reaction according to the present invention will be described in detail below. Rotary mixing is performed based on a predetermined blend of aluminum ash and finely powdered lime, charged into a high-temperature reactor, and heated by an oil burner. This is heating to induce an oxidation reaction of aluminum. The heating means in this case may be any other method such as a gas burner or an electric heating means represented by arc heating.
In addition, heating directly below the mixed powder raw material may be used.

【0022】この際の、配合割合は、製作提供する品位
によりそれぞれ異なった配合となる。例えば、鉄鋼冶金
精錬材の製造を目的とした場合を考えるに、主成分とし
て、高いアルミナ分の要求品位の場合にはCaO配合は
少なく、低融点精錬材を要求された場合には、そのCa
O配合は20〜50%の高配合と致す。但し、アルミ灰
に対する添加物配合が高くなると、アルミ灰中のMe−
Al値、即ち反応エネルギーとの関係から自ずから制限
を伴うこととなる。
At this time, the compounding ratio is different depending on the quality of the product provided. For example, considering the case where the purpose is to manufacture steel metallurgy refining materials, when the required grade of high alumina content is a main component, the CaO content is small, and when a low melting point refining material is required,
The O content is as high as 20-50%. However, when the additive ratio with respect to the aluminum ash increases, the Me-
Due to the relationship with the Al value, ie, the reaction energy, there is naturally a limitation.

【0023】粉体の温度が300〜500℃に加熱され
ることにより、アルミ灰中に含まれるAl粉の酸化燃焼
反応が始まる。当反応はテルミット反応そのものであ
る。その時点で加熱は不要となる。アルミ粉の酸化燃焼
は自己増殖を呈し、装入混合原料全域に対して激しい高
温反応が及ぶこととなる。この際、Alの酸化反応は激
しい白煙を伴うために廃ガス処理は重要である。反応の
促進を計るために反応炉内への酸素の供給や酸化材料の
添加は、反応の完結を計るためにも、そしてより急激な
反応熱を得て配合原料の焼結・溶融を促進せしめるため
にも極めて有効な手段となる。
When the temperature of the powder is heated to 300 to 500 ° C., the oxidation and combustion reaction of the Al powder contained in the aluminum ash starts. This reaction is the thermite reaction itself. At that point, no heating is required. The oxidative combustion of the aluminum powder exhibits self-propagation, and an intense high-temperature reaction reaches the entire charged mixed raw material. At this time, waste gas treatment is important because the oxidation reaction of Al involves intense white smoke. The supply of oxygen and the addition of oxidizing materials into the reactor to promote the reaction promote the sintering and melting of the blended raw materials by measuring the completion of the reaction and by obtaining more rapid reaction heat. This is an extremely effective means.

【0024】激しく活発な高温度テルミット反応は、約
10分余にて終局に至たる。アルミ灰との配合原料は形
を変え、その物性を変えた新しいマテリアルの誕生とな
る。発熱反応を終えた段階での溶融体の温度は1500
〜1700℃の高温状態のまま炉内で熟成される。この
期間は生成物内の有害な脱窒素反応としても重要な意味
を持つ。この間、炉の回転は継続したままである。炉内
温度の低下に伴い、溶融物の粘性は低下をきたし分塊が
始まる。分塊の促進を計る目的から炉の回転を早めるこ
とは、当分塊反応を活発化せしめることに極めて有効な
手段である。
The vigorous and vigorous high-temperature thermite reaction reaches its end in about 10 minutes. The raw material blended with aluminum ash changes shape, creating a new material with changed physical properties. The temperature of the melt at the end of the exothermic reaction is 1500
Aged in a furnace at a high temperature of 11700 ° C. This period is also important as a detrimental denitrification reaction in the product. During this time, the rotation of the furnace continues. As the furnace temperature decreases, the viscosity of the melt decreases and lumps begin. Accelerating the rotation of the furnace for the purpose of promoting lumping is a very effective means for activating the lumping reaction.

【0025】炉冷にて1000〜1400℃の領域まで
低下した反応生成物は炉より取り出され、クーラーにて
強制冷却と破砕を経て製品となる。その際、生成物を炉
内での溶融状態で排出を行なわせしめ、水による急速な
冷却を計ることも出来る。
The reaction product, which has been cooled down to a temperature range of 1000 to 1400 ° C. by furnace cooling, is taken out of the furnace and is forcedly cooled and crushed by a cooler to obtain a product. At this time, the product can be discharged in a molten state in the furnace, and rapid cooling with water can be measured.

【0026】以下に実施例を実操業データーでもって説
明する。本発明に供された回転式反応炉は、以下の仕様
を持つリングキルンである。 直径(炉腹部最大径) 2100mmφ 炉長 4700mm 内張り耐火物の材質 高アルミナ質焼成耐火材 加熱方式 オイルバーナー 回転機能 可変速機能付
The embodiment will be described below with actual operation data. The rotary reactor used in the present invention is a ring kiln having the following specifications. Diameter (furnace abdomen maximum diameter) 2100mmφ Furnace length 4700mm Lining refractory material High alumina fired refractory Heating method Oil burner Rotation function With variable speed function

【0027】実施例:1 上記2原料を計量→攪拌混合→反応炉チャージを行な
い、オイルバーナー加熱を実施する。バーナー加熱開始
後9分にてアルミ粉への着火が行なわれ、テルミット反
応が開始された。それと同時にバーナー加熱は停止され
た。その際の炉体回転数は1.5rpmとした。反応の
進行に伴い、白煙の発生を伴う激しい燃焼反応が観察さ
れた。
Example 1 The above two raw materials are weighed, stirred and mixed, and the reactor is charged, and the oil burner is heated. 9 minutes after the start of the burner heating, the ignition of the aluminum powder was performed, and the thermite reaction was started. At the same time, the burner heating was stopped. The rotation speed of the furnace at that time was 1.5 rpm. As the reaction progressed, a violent combustion reaction accompanied by generation of white smoke was observed.

【0028】反応開始後6分にてAlの酸化燃焼反応は
ほぼ終了した、その時点での炉内観察によれば、添加原
料は粘性の高い溶融状態を呈していた。生成物の表面温
度は約1600℃内外の高温であると観察された。生成
物の高温状態熟成の保持と、炉内冷却に約37分を経過
したところで炉内排出を行ない、次の工程での強制冷却
と破砕を経て目的の製品とした。製品の観察結果からは
溶融・固化した経緯を観察することが出来、本発明の立
証を確認することとなった。
Six minutes after the start of the reaction, the oxidation combustion reaction of Al was almost completed. According to the observation in the furnace at that time, the added raw material was in a molten state having a high viscosity. The surface temperature of the product was observed to be high, around 1600 ° C. The product was discharged in the furnace when about 37 minutes had passed for keeping the product in a high temperature state and cooling it in the furnace, and forcibly cooled and crushed in the next step to obtain a target product. From the observation result of the product, it was possible to observe the process of melting and solidification, thereby confirming the proof of the present invention.

【0029】実施例:2 Example 2

【0030】実施例:1と同様の前処理を施し、バーナ
ー点火を行なう。テルミット反応に至までの所要時間は
8分であった。生成に伴う反応時間は12分を要した。
この反応時間は実施例:1に比較して長期に渡った。こ
れは装入原料チャージの量に関係する要因と理解され
る。この間のリングキルンの回転数は1.5rpmであ
った。生成物の炉内温度も実施例:1と同程度の160
0℃内外であることが観察された。熟成温度保持と分塊
工程に30分を要し炉内からの排出を計り製品とした。
はっきりとした溶融・固化製品であることも同様に観察
立証することが出来た。本発明によって得られた製品の
結晶構造は以下の説明によるX線回析の解析によっても
立証されている。
Example 1 The same pretreatment as in Example 1 is performed, and burner ignition is performed. The time required to reach the thermite reaction was 8 minutes. The reaction time required for the formation required 12 minutes.
The reaction time was longer than in Example 1. This is understood to be a factor related to the amount of charge of the charge. The rotation speed of the ring kiln during this period was 1.5 rpm. The furnace temperature of the product was 160, which was almost the same as in Example 1.
It was observed to be inside and outside 0 ° C. It took 30 minutes for the aging temperature holding and the lumping step, and the discharge from the furnace was measured to obtain a product.
Observation was proved to be a clear melt-solidified product as well. The crystal structure of the product obtained according to the invention has also been established by X-ray diffraction analysis according to the following description.

【0031】実施例:1及び2ではCaO、もしくはC
aCOとの配合ベースの焼結・溶融方法による新しい
生成物の製造例を報告してきたが、本発明によればCa
O原料の変わりに、SiO組成物としての硅石の添加
を計り、前述した実施例と同様のプロセスでもってAl
−SiO系ミネラルの合成をも行なうことが出
来る。本系の代表組成である合成ムライト(結晶組成は
3Al・2SiO)の製造も本発明手法によっ
て可能である。更には、Al−CaO−SiO
3元系ミネラルの合成、あるいは Al−CaO−MgO 3元系ミネラルの合成 Al−CaO−SiO−MgO 4元系ミネラ
ルの合成も本発明手法により可能である。
Example: In Examples 1 and 2, CaO or C
An example of the production of a new product by a sintering / melting method based on blending with aCO 3 has been reported.
Instead of the O raw material, the addition of silica as a SiO 2 composition was measured, and Al was obtained by the same process as in the above-described embodiment.
2 O 3 —SiO 2 based minerals can also be synthesized. Production of synthetic mullite (crystal composition: 3Al 2 O 3 .2SiO 2 ), which is a typical composition of the present system, is also possible by the method of the present invention. Further, Al 2 O 3 —CaO—SiO 2
Synthesis of ternary minerals or synthesis of Al 2 O 3 —CaO—MgO ternary minerals Synthesis of Al 2 O 3 —CaO—SiO 2 —MgO quaternary minerals is also possible by the method of the present invention.

【0032】[0032]

【発明の効果】実施例:1により製造された生成物の分
析結果は以下であった。 1)X線回折解析からの主鉱物組成の分析結果 2)酸化物組成の分析結果
The results of analysis of the product prepared according to Example 1 are as follows. 1) Analysis result of main mineral composition from X-ray diffraction analysis 2) Analysis result of oxide composition

【表1】に示す。 The results are shown in Table 1.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【0034】3)溶融点の測定結果 約1400℃ 上述の結果から、本発明の製造手法によって、低融点物
質であって、且つ新組成物質の生成の確認と立証がなさ
れた。
3) Results of Measurement of Melting Point Approximately 1400 ° C. From the above results, the production method of the present invention confirmed and proved the formation of a low-melting-point substance and a new composition substance.

【0035】更に、本生成物質を鉄鋼精錬の際の、スラ
グ精錬材としてもその機能を十分に発揮することが確認
された。製鋼精錬スラグにアルミナ組成を富化せしめる
ことによる精錬効果は、脱硫精錬能、並びに介在物精錬
能を増進せしめることは、今日広く知られておるところ
である。以下に、高品位鋼の精錬手段として、LF精錬
プロセスへ本発明による生成物質の添加を計った精錬結
果を記述する。
Further, it was confirmed that the produced substance exerted its function sufficiently as a slag refining material in steel refining. It is widely known today that the refining effect by enriching the steelmaking slag with the alumina composition enhances the desulfurization refining ability and the inclusion refining ability. The refining results obtained by adding the product according to the present invention to the LF refining process as a means for refining high-grade steel will be described below.

【0036】製鋼精錬プロセスへの本発明による生成物
の添加その効果:1 実施アーク炉の容量 70Ton 二次精錬炉 70TonLF精錬炉 本発明品の添加量 原単位4Kg/溶鋼Ton 通常の溶解・精錬を経て出鋼された溶鋼は、LF精錬炉
にてCaOベースの造滓を計る。その際、フラックスの
代替として本発明による生成物の添加を計り溶鋼−スラ
グ間の界面反応の精錬を行なった。
Effect of the Addition of the Product of the Invention to the Steel Refining Process Effect: 1 Capacity of the Implemented Arc Furnace 70 Ton Secondary Refining Furnace 70 Ton LF Refining Furnace Addition amount of the product of the present invention Basic unit 4 kg / Molten steel Ton The molten steel discharged from the furnace is subjected to CaO-based slag making in an LF refining furnace. At that time, as an alternative to the flux, the product according to the present invention was added to refine the interfacial reaction between molten steel and slag.

【0037】その結果から得られた情報は以下であっ
た。 1)製鋼精錬温度は一般には1600℃内外で行なわれ
る。一方、添加するアルミナは2020℃の高溶融点を
有するために精錬反応に至までに時間を要する。本発明
手段による生成物は、溶融点が1400℃内外と低温度
領域にあることから精錬スラグへの反応と溶解は短時
間、且つ精錬特性に優れた精錬スラグを得ることが出来
た。 2)結果として、LF精錬時間の短縮効果は約3分であ
った。 3)精錬の指針である脱硫精錬の効果は、従来手法によ
る精錬レベルとの比較で約25%の脱硫能アップと計算
された。
The information obtained from the results was as follows. 1) The steelmaking refining temperature is generally set at 1600 ° C. or outside. On the other hand, since the alumina to be added has a high melting point of 2020 ° C., it takes time to reach the refining reaction. Since the product of the present invention has a melting point in the low temperature range of 1400 ° C. and outside, the reaction and dissolution into the smelting slag can be performed in a short time and a smelting slag excellent in smelting characteristics can be obtained. 2) As a result, the effect of shortening the LF refining time was about 3 minutes. 3) The effect of desulfurization refining, which is a guide for refining, was calculated to be about 25% higher desulfurization capacity than the refining level by the conventional method.

【0038】製鋼精錬プロセスへの本発明による生成物
の添加その効果:2 上述した、その効果:1と同様のアーク電気炉、並びに
LF精錬炉の基での本発明手法製品の添加・精錬能の更
なる確認を行なった。その場合の設定環境は、先のその
効果:1とは異なり、アーク炉からの出鋼の際に予め決
められたCaOと、本発明手法製品との同時添加を取り
鍋内にて行ない出鋼造滓精錬に供した。その際の本発明
による製品の原単位は4Kg/溶鋼Tonとした。
Addition of the product of the present invention to the steelmaking refining process Effect: 2 Addition and refining ability of the product of the present invention under the arc electric furnace and the LF refining furnace similar to the effect 1 described above. Further confirmation was made. In this case, the setting environment is different from the above-mentioned effect: 1, unlike the case of tapping from an arc furnace, the predetermined addition of CaO and the product of the present invention are performed simultaneously in a ladle. The slag was refined. At that time, the basic unit of the product according to the present invention was 4 kg / molten steel Ton.

【0039】その結果から得られた情報は以下であっ
た。 1)EAF炉内の精錬スラグは、流滓手法により予め除
滓を行なってから出鋼へと移行した。出鋼に要した時間
は3分であったが、造滓は予想通り出鋼時間の前半でほ
ぼ終了した後に、後半は出鋼流の激しい攪拌力によるス
ラグ精錬が進行した。取り鍋内での溶鋼−スラグ間の界
面反応の促進の結果から、脱硫効率は通常出鋼との比較
で約30%の向上をみた。 2)先の脱硫効率の向上と、次工程でのLF造滓の軽減
化との相乗効果から、LF精錬時間の短縮化に目途をつ
けることが出来た。
The information obtained from the results was as follows. 1) The refining slag in the EAF furnace was subjected to sludge removal in advance by a slag method and then shifted to tapping. The time required for tapping was 3 minutes, but the slag slag refining by vigorous stirring power of tapping flow proceeded in the latter half after almost completed in the first half of tapping time as expected. As a result of promoting the interfacial reaction between the molten steel and the slag in the ladle, the desulfurization efficiency was improved by about 30% as compared with the ordinary tapping. 2) From the synergistic effect of the improvement of the desulfurization efficiency and the reduction of LF slag in the next step, it was possible to focus on shortening the LF refining time.

【0040】その他、本発明の製造手段によれば、カル
シウムアルミネートの合成を伴うことが出来ることか
ら、窯業資材としての開拓に大いなる希望と展望に期待
を持つことが出来る。
In addition, according to the production method of the present invention, since the synthesis of calcium aluminate can be involved, great hope and prospect can be expected for the development of ceramic materials.

【0041】[0041]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミ灰(以下に名称の定義説明を記
す)とアルミ灰に含まれるアルミニウムの酸化反応によ
る誘引エネルギーでもって、他の鉱物もしくは化合物と
の反応を、回転を伴うことを特徴とする反応炉でもっ
て、焼結或いは溶融法によるアルミナ基材の製造方法 アルミ灰の定義:アルミニウム精錬や同二次精錬、ある
いはアルミニウム合金や母合金溶解精錬工程の際に発生
するアルミ精錬滓、もしくはアルミドロス、あるいは前
述した精錬滓、もしくはアルミドロスからアルミニウム
分を分級抽出した際の残滓分等、精錬滓全般を指す。
1. A reaction with other minerals or compounds is accompanied by rotation by an energy induced by an oxidation reaction of aluminum ash (the definition of the name is described below) and aluminum contained in the aluminum ash. Method for producing alumina base material by sintering or melting method in a reaction furnace to define aluminum ash: aluminum refining slag generated during aluminum refining or secondary refining, or aluminum alloy or master alloy melting and refining process, or It refers to all the refining slag, such as alumidroth, or the above-described smelting slag, or the residue obtained by classifying and extracting aluminum from aluminum dross.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0934916A1 (en) * 1998-02-09 1999-08-11 euromat GmbH angewandte werkstoff- und prozesstechnologie Process for the utilisation of aluminous residues
CN102584187A (en) * 2012-01-16 2012-07-18 芜湖市天地电子科技有限公司 High-boron tube and preparation method thereof
CN109277398A (en) * 2018-10-30 2019-01-29 湖南绿脉环保科技有限公司 A kind of method of safe and harmlessization processing aluminium ash
CN114470607A (en) * 2022-02-07 2022-05-13 浙江美臣新材料科技有限公司 Harmless recovery treatment method for aluminum ash

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