JPH10317040A - スラグ濃度調整用ＭｇＯブリケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラグへの溶解性が良好で副原料バンカー使
用時のハンドリングに十分耐えうるだけの強度を持つＭ
ｇＯ濃度調整用ブリケットを提供する。 【解決手段】 ＭｇＯを主成分とする使用済み耐火物を
５ｍｍ以下に粉砕し、バインダー及び水を添加・混練し
ブリケット状に成型する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は製鋼工程においてス
ラグに添加する成分調整剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転炉や取鍋等の溶鋼処理槽の内張り耐火
物の溶損防止対策として、スラグ中ＭｇＯ濃度を調節す
る為にＭｇＯを含有するドロマイトあるいは軽焼ドロマ
イトを投入している。これに代わる添加剤として、転炉
を解体した時に発生するＭｇＯレンガ屑を２０ｍｍ以下
に粉砕したものを用いることが特開平６−１１６６１７
号公報にて提示されている。この方法において、レンガ
屑の径の上限を３０ｍｍとした場合にはスラグ中ＭｇＯ
が上昇せず、過度に大きなレンガ屑は溶解が不十分な事
も指摘されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
レンガを粉砕して用いる方法は、破砕の際に５ｍｍ以下
のサイズのレンガ屑が大量に発生するため、有効利用が
困難であった。また、レンガ屑は副原料バンカーに装入
するまでのハンドリング中にも破砕し、さらに５ｍｍ以
下の比率が増加する上、副原料バンカーを詰まらせ切り
出し不能の事態をも引き起こす。さらに、細粒は集塵機
に吸引されて歩留まり低下を招くと言う、多くの問題が
あった。これらの問題を回避するためにはレンガ屑の粒
度構成に上下限を設ける必要があり、また副原料バンカ
ー使用時のハンドリングに十分耐えうるだけの強度を持
つものが望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は使用済みＭｇＯ
耐火物を５ｍｍ以下に粉砕し、ブリケットマシンのロー
ルポケットへ最充填密度になるような粒度分布になるよ
うに調整した後（※２）、ブリケット状に成型すること
で再使用率を低下させることなく均一粒度でかつ溶解性
と投入バンカー使用時のハンドリング性に優れたスラグ
中ＭｇＯ濃度調整用の副原料を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】当ブリケットはＭｇＯを主成分と
する使用済み耐火物を５ｍｍ以下に粉砕し、バインダー
及び水を添加・混練しブリケット状に成型することによ
り得られる。ここで、ブリケットの成型性の点からは、
ＭｇＯ主成分とする使用済み耐火物と成型するブリケッ
トの寸法の間には式（１）の関係が成り立つ事が必要で
ある。 （Ｂ÷Ａ）×１００≦０．３ （１） 但し、Ａ：ブリケット１個当たりの体積（ｍｍ^３） Ｂ：原料中最大粒径の１個当たりの体積（ｍｍ^３）

【０００６】また圧潰強度の観点からは、このブリケッ
トに用いる原料の配合比率は、粉砕したＭｇＯ耐火物７
０〜８５質量％、２００メッシュ以下の軽焼マグネシア
粉に水を外数として５〜１１％加えることが好ましい。

【０００７】あるいは、５ｍｍ以下に粉砕したＭｇＯを
主成分とする使用済み耐火物にバインダーとしてタール
ピッチを外数で５〜１０質量％加えても良い。

【０００８】粉砕したＭｇＯ耐火物の粒径が３０ｍｍ以
上になった場合には転炉での溶解性が悪くなると言う弊
害があった。しかし、水を加えて混練・成型したブリケ
ットの場合には、マグネシアの一部が水酸化物に変化し
ているため、転炉への投入の際その熱により良好な溶解
性が得られる径に爆裂することを知見した。また、第二
成分として配合する軽焼マグネシアは、マグネシア耐火
物よりＭｇＯ品位が高いため必要投入量が少なくて済
み、その結果転炉スラグの生成量を低減できるのでスラ
グ処理費を軽減できるという効果もある。

【０００９】ブリケットの原料として用いる粉砕したマ
グネシア耐火物の粒径は成型するブリケットの大きさに
より制限があり、小径のブリケットに用いうる耐火物径
は小さくなる。一方、転炉投入時の溶解性の点からは、
使用する耐火物の径は大き過ぎない事が好ましい。した
がって図４の関係が成り立ち、使用済みのＭｇＯを主成
分とした耐火物を式１の範囲に粉砕し、バインダー及び
水を添加・混練し、ブリケット状に成型することにより
高強度で溶解性の良好なブリケットが得られる。 （Ｂ÷Ａ）×１００≦０．３ （１） 但し、Ａ：ブリケット１個当たりの体積（ｍｍ^３） Ｂ：原料中最大粒径の１個当たりの体積（ｍｍ^３）

【００１０】転炉に内張りしたＭｇＯレンガを解体した
時に生ずるレンガ屑を収集・選別後にジョークラッシャ
ーを用いて５ｍｍ以下に式（１）が成り立つよう全量を
粉砕し、表１に示す粒度範囲に調整したものを９０、８
０、７０、６０質量％をそれぞれ秤取り、これに２００
メッシュ以下に粉砕した軽焼マグネシアを１０、２０、
３０、４０質量％配合して、水を外数で９質量％添加し
ながら混練し、ブリケットマシンの加圧力を１２５０ｋ
ｇ／ｃｍ^２と一定に保持して４０ｍｍ^Ｌ×４０ｍｍ^Ｗ×
２５ｍｍ^Ｈサイズのマセックス型ブリケットに成型し
た。成型したブリケットは熱風乾燥機を用いて２５０℃
の雰囲気で６０分の一定条件で乾燥し、ＪＩＳＭ８７１
８（９３）の圧潰強度ならびにＪＩＳＭ８７１１（９
３）に定められている焼結鉱の落下強度を得る落下試験
に準じて試験を行った。

【００１１】

【表１】

【００１２】なお、ブリケットマシンから連続的に製造
されるブリケットの強度は、製団原料へのバインダー添
加量及び水分添加量によって大きく左右されるため、図
１に示すごとく通常使用されているバインダーとして軽
焼マグネシア２５質量を先述の５ｍｍ以下に粉砕したＭ
ｇＯレンガ７５質量％に添加し、外数で３〜１３質量％
の水を加え、十分混練してブリケットに成型し、ブリケ
ットを２５０℃×６０分の一定条件で乾燥して圧潰強度
試験に供し、添加水分とブリケット強度の関係を調査し
た。

【００１３】図１からわかるように、ブリケットの圧潰
強度（１個当たりの平均強度（ｋｇｆ））は、水分の添
加率９％をピークとして放物線を示した。この結果は製
団する原料の水との濡れ・なじみ性、いわゆる親和力が
添加水分量の影響を受け、５％以下では原料粒子表面の
濡れが完全にならず、粘結度が弱くなったものと考えら
れる。一方、１１％以上の水分を添加したものは、原料
粒子表面の濡れが多すぎて、逆に強度が発現しなかっ
た。その結果、使用済みＭｇＯレンガの粉砕物に対する
水分の最適な添加率は外数で７％であり、５〜１１％で
実用に適する事が分かった。

【００１４】表２に軽焼マグネシア１０〜４０質量％お
よび水を外数で８質量％を配合・添加して試作したＡ〜
Ｇのブリケット成型歩留と圧潰強度ならびに落下強度試
験結果を示す。ここで、上記の用語は以下に定義するも
のである。ブリケット成型歩留：ブリケットマシンから
連続的に成型されたブリケットを２０ｍｍ篩にてふるい
分け、篩上に残ったものの質量百分率。落下強度：ブリ
ケット２０ｋｇをはかり取り、２ｍの高さから鉄板上に
４回落下させ、１０ｍｍ篩でふるい分け、＋１０ｍｍの
量を試験前重量の２０ｋｇで割った質量百分率で、％を
省略した値をそのまま指数とし表示した。

【００１５】

【表２】

【００１６】本結果から、軽焼マグネシアの配合率はブ
リケットの成型歩留を決定し、３０％で歩留の最高値を
示した。軽焼マグネシアは微粉が多く含まれるため、４
０％を超えて添加すると充填性が悪くなり強度が得られ
ない。また、１０未満の添加量では逆に微粉が不足して
充填性が悪くなる。よって、十分な強度を確保するた
め、軽焼マグネシアの配合率を１５〜３０％とした。

【００１７】

【実施例２】実施例１で確認した本発明品であるスラグ
濃度調整用ＭｇＯブリケットすなわち、５ｍｍ以下に粉
砕・粒度調整した使用済みＭｇＯレンガ７０質量％に２
００メッシュ以下に粉砕した軽焼マグネシアを３０質量
％を配合し、水９％を添加・混練し、４０ｍｍ^Ｌ×４０
ｍｍ^Ｗ×２５ｍｍ^Ｈサイズのマセックス型ブリケットに
成型し、２５０℃の雰囲気で６０分乾燥した後、転炉炉
上バンカーに貯鉱し、従来使用していたスラグ中ＭｇＯ
調整用副原料である軽焼ドロマイトのＭｇＯ純分と同量
になるように秤量し、転炉吹錬開始直後に炉内へ投入し
た。溶解性の確認は目視観察とサンプリングしたスラグ
の組成の評価により行った。一方、本発明品との比較の
ため、特開平６−１１６６１７号公報に開示されたよう
に本発明品の製造で使用した使用済みＭｇＯレンガを３
０ｍｍ以下に破砕したものを、軽焼ドロマイトのＭｇＯ
純分が同量となるように秤量し、転炉吹錬開始直後に炉
内へ投入した。その溶解性を評価した結果を図２に示
す。本発明法は、同量のＭｇＯ純分の添加にも関わらず
スラグ中ＭｇＯ含有量が高く、溶解性が向上しているこ
とがわかる。

【００１８】また、転炉炉前操業者による炉内の目視観
察結果からも、レンガの破砕品ではスラグ表層部に溶け
残りがあったのに対し、本発明品では表層部に溶け残り
が全くなく、良好な溶解性を示した。さらに、これらの
副原料を転炉炉上バンカーに貯鉱するまでにおける工
程、すなわち転炉副原料全般の搬送・貯鉱設備である打
ち込みホッパー（大型ダンプやショベルローダー等によ
る受入れ）、ベルトコンベアやバケットエレベータ等で
のハンドリングによる粉化状況を観察した。その結果、
従来のレンガ破砕品では粉化が著しく、ダンプによる打
ち込みホッパーへのダンピングの際、発塵でホッパー建
屋内に充満し５〜６分の集塵時間を要したのに対し、本
発明品のブリケットについてはほとんど発塵せず、この
問題がなかった。

【００１９】

【実施例３】本発明の濃度調整用ブリケット、すなわち
５ｍｍ以下に粉砕・粒度調整した使用済みＭｇＯレンガ
１００質量％に、タールピッチを外数として３〜１１質
量％を添加・混錬し、４０ｍｍ^Ｌ×４０ｍｍ^Ｗ×２５ｍ
ｍ^Ｈサイズのマセックス型ブリケットに成型し、２５０
℃×６０分で乾燥した。乾燥したブリケット圧潰強度試
験に供し、添加水分とブリケット強度の関係を調査し
た。その結果を図２に示すが、強度確保の上からタール
ピッチの添加量は５〜１０％添加することが望ましい事
が分かった。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係るブリケットを使用すること
により、粒度が大きい原料の場合の溶解性の悪化の問題
や、転炉装入前までのハンドリングによる粉化および歩
留低下といった問題が解消され、使用済みＭｇＯ耐火物
の全量のリサイクルが可能になるため、粗鋼の製造コス
トが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 使用済みＭｇＯレンガ屑を５ｍｍ以下に粉砕
し、水を５、７、９、１１、１３質量％添加しながら混
錬しブリケット状に成型した時の添加水分とブリケット
圧潰強度との関係を示す図。

【図２】 使用済みＭｇＯレンガ屑を５ｍｍ以下に粉砕
・粒度調整したものに、タールピッチを添加して添加割
合とブリケットの圧潰強度との関係を示す図。

【図３】 使用済みＭｇＯレンガ屑を５ｍｍ以下に粉砕
・粒度調整したもの７０質量％に２００メッシュ以下に
粉砕した軽焼マグネシア３０質量％配合し、水を９％添
加・混練し、ブリケットに成型し乾燥したものを、転炉
炉内へ投入溶解した時の投入ＭｇＯ指数（投入ＭｇＯ÷
スラグ量）とスラグ中ＭｇＯ含有量の関係を示す図。

【図４】 ブリケット一辺の長さと原料の最大粒子径と
の関係を説明する図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｃ 7/00 Ｃ０４Ｂ 35/04 Ｚ (72)発明者 片村 慎 広島県呉市広多賀谷一丁目９番30号 国興 産業株式会社内 (72)発明者 山根 一夫 広島県呉市広多賀谷一丁目９番30号 国興 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ５ｍｍ以下に粉砕したＭｇＯを主成分と
   する使用済み耐火物をバインダー及び水を添加・混練し
   ブリケット状に成型してなるスラグ濃度調整用ＭｇＯブ
   リケット。
2. 【請求項２】 混練に用いるＭｇＯを主成分とする粉砕
   した使用済み耐火物と、成型したブリケットが式１の範
   囲にあることを特徴とする請求項１に記載のスラグ濃度
   調整用ＭｇＯブリケット。 （Ｂ÷Ａ）×１００≦０．３ （１） 但し、Ａ：ブリケット１個当たりの体積（ｍｍ^３） Ｂ：原料中最大粒径の１個当たりの体積（ｍｍ^３）
3. 【請求項３】 ＭｇＯを主成分とする粉砕した使用済み
   耐火物７０〜８５質量％、２００メッシュ以下の軽焼マ
   グネシア粉１５〜３０質量％を配合し、これに水を外数
   で５〜１１％加えてブリケット状に成型することを特徴
   とする請求項１に記載のスラグ濃度調整用ＭｇＯブリケ
   ット。
4. 【請求項４】 ５ｍｍ以下に粉砕したＭｇＯを主成分と
   する使用済み耐火物にバインダーとしてタールピッチを
   外数で５〜１０質量％加え、混練してブリケット状に成
   型、乾燥してなるスラグ濃度調整用ＭｇＯブリケット。