JPH1088220A - 製鋼スラグの水浸膨張性の低減方法 - Google Patents
製鋼スラグの水浸膨張性の低減方法Info
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- JPH1088220A JPH1088220A JP8241609A JP24160996A JPH1088220A JP H1088220 A JPH1088220 A JP H1088220A JP 8241609 A JP8241609 A JP 8241609A JP 24160996 A JP24160996 A JP 24160996A JP H1088220 A JPH1088220 A JP H1088220A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製鋼スラグの水浸膨張性を、エージング処理
を必要とすることなしに低減する。 【解決手段】 製錬処理中におけるCaＯ源、SiO2源およ
び Al2O3源の投入量を調整して、重量比で、スラグ中の
Al2O3成分量を13％以上にすると共に、（CaＯ％／SiO2
％）を 3.0以下でかつ、（ Al2O3％／MgＯ％）を 1.3以
上の範囲に制御する。
を必要とすることなしに低減する。 【解決手段】 製錬処理中におけるCaＯ源、SiO2源およ
び Al2O3源の投入量を調整して、重量比で、スラグ中の
Al2O3成分量を13％以上にすると共に、（CaＯ％／SiO2
％）を 3.0以下でかつ、（ Al2O3％／MgＯ％）を 1.3以
上の範囲に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、製鋼スラグの水
浸膨張性の低減方法に関し、特に路盤材やアスファルト
混入材等に使用される製鋼スラグの水浸膨張率の有利な
低減を図ろうとするものである。
浸膨張性の低減方法に関し、特に路盤材やアスファルト
混入材等に使用される製鋼スラグの水浸膨張率の有利な
低減を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】溶銑予備処理スラグ、転炉スラグおよび
溶融還元炉スラグ等の製鋼スラグは、遊離CaＯや遊離Mg
Ｏを多量に含有する。ここに、遊離CaＯは次式 (1)に示
す水和反応により、また遊離MgＯは次式 (2)に示す水和
反応により、それぞれ Ca(OH)2、Mg(OH)2 となり、この
時に体積が約２倍になる。 CaＯ＋H2O → Ca(OH)2 (1) MgＯ＋H2O → Mg(OH)2 (2)
溶融還元炉スラグ等の製鋼スラグは、遊離CaＯや遊離Mg
Ｏを多量に含有する。ここに、遊離CaＯは次式 (1)に示
す水和反応により、また遊離MgＯは次式 (2)に示す水和
反応により、それぞれ Ca(OH)2、Mg(OH)2 となり、この
時に体積が約２倍になる。 CaＯ＋H2O → Ca(OH)2 (1) MgＯ＋H2O → Mg(OH)2 (2)
【０００３】従って、遊離CaＯや遊離MgＯを多量に含有
するスラグを、路盤材等に使用した場合、水和反応によ
る膨張のため、路盤に凹凸を生じて車両の走行に支障が
生じることになる。このため、道路用製鋼スラグの物性
としてJIS A 5015では、水浸膨張率を1.5％以下に制限
しており、この規定を満足させることが重要である。
するスラグを、路盤材等に使用した場合、水和反応によ
る膨張のため、路盤に凹凸を生じて車両の走行に支障が
生じることになる。このため、道路用製鋼スラグの物性
としてJIS A 5015では、水浸膨張率を1.5％以下に制限
しており、この規定を満足させることが重要である。
【０００４】従来、製鋼スラグの膨張を防止する手段と
しては、次のような方法が知られている。 (a) 自然エージング処理方法 この処理は、これまで最も一般的に行われてきた方法で
あり、所定粒度に破砕した製鋼スラグを、山積みし、大
気中の水分、雨水等によって (1), (2) 式の水和反応を
行わせることにより、遊離CaＯ、遊離MgＯを Ca(OH)2、
Mg(OH)2 として体積的に安定化する方法である。
しては、次のような方法が知られている。 (a) 自然エージング処理方法 この処理は、これまで最も一般的に行われてきた方法で
あり、所定粒度に破砕した製鋼スラグを、山積みし、大
気中の水分、雨水等によって (1), (2) 式の水和反応を
行わせることにより、遊離CaＯ、遊離MgＯを Ca(OH)2、
Mg(OH)2 として体積的に安定化する方法である。
【０００５】(b) 水蒸気エージング処理方法 この処理は、特開昭61−101441号公報に記載されている
ように、所定粒度に破砕した製鋼スラグを、山積みし、
高温度で蒸気を吹き込み、大気中で48時間以上暴露させ
ることにより、遊離CaＯを Ca(OH)2として体積的に安定
化する方法である。
ように、所定粒度に破砕した製鋼スラグを、山積みし、
高温度で蒸気を吹き込み、大気中で48時間以上暴露させ
ることにより、遊離CaＯを Ca(OH)2として体積的に安定
化する方法である。
【０００６】(c) 温水エージング処理方法 この処理は、「神戸製鋼技報」Vol.42, No.1 (1992) P.
101 および特開昭57−152411号公報に記載されているよ
うに、所定粒度に破砕した製鋼スラグを、温水に浸漬す
ることにより、遊離CaＯを Ca(OH)2として体積的に安定
化する方法である。
101 および特開昭57−152411号公報に記載されているよ
うに、所定粒度に破砕した製鋼スラグを、温水に浸漬す
ることにより、遊離CaＯを Ca(OH)2として体積的に安定
化する方法である。
【０００７】(d) 赤泥添加処理方法 この処理は、特公昭57−2768号公報に記載されているよ
うに、溶融状態の転炉スラグまたは電気炉スラグに赤泥
を添加することにより、遊離CaＯを消失させ、スラグの
膨張性を安定化する方法である。なお、上記した (b)お
よび(c) の方法は、遊離CaＯを Ca(OH)2に変えて、体積
的に安定化する方法として紹介されているが、遊離MgＯ
の Mg(OH)2への転換も同時に起こると考えられる。
うに、溶融状態の転炉スラグまたは電気炉スラグに赤泥
を添加することにより、遊離CaＯを消失させ、スラグの
膨張性を安定化する方法である。なお、上記した (b)お
よび(c) の方法は、遊離CaＯを Ca(OH)2に変えて、体積
的に安定化する方法として紹介されているが、遊離MgＯ
の Mg(OH)2への転換も同時に起こると考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製鋼ス
ラグ中の遊離CaＯおよび遊離MgＯは、スラグ塊の表面だ
けでなく、塊の内部にも取り込まれており、その存在状
態は様々であるため、遊離CaＯ、遊離MgＯを含む製鋼ス
ラグの膨張現象は複雑なものとなっている。例えば、自
然エージング処理法では、遊離CaＯ、遊離MgＯを安定化
するのに通常１年以上の長期間を要するという問題があ
った。また、水蒸気エージング処理法および温水エージ
ング処理法でも、48時間以上のエージング時間を要する
という問題があった。さらに、赤泥添加処理法は、溶融
状態で赤泥を添加することから、スラグの塩基度が低下
し、転炉等の耐火物を損耗させる原因になっていた。な
お、遊離MgＯの水和反応速度は遊離CaＯのそれよりも遅
いため、遊離MgＯを10wt％以上含むスラグの膨張性をエ
ージング処理によって低減するのは、極めて困難であっ
た。
ラグ中の遊離CaＯおよび遊離MgＯは、スラグ塊の表面だ
けでなく、塊の内部にも取り込まれており、その存在状
態は様々であるため、遊離CaＯ、遊離MgＯを含む製鋼ス
ラグの膨張現象は複雑なものとなっている。例えば、自
然エージング処理法では、遊離CaＯ、遊離MgＯを安定化
するのに通常１年以上の長期間を要するという問題があ
った。また、水蒸気エージング処理法および温水エージ
ング処理法でも、48時間以上のエージング時間を要する
という問題があった。さらに、赤泥添加処理法は、溶融
状態で赤泥を添加することから、スラグの塩基度が低下
し、転炉等の耐火物を損耗させる原因になっていた。な
お、遊離MgＯの水和反応速度は遊離CaＯのそれよりも遅
いため、遊離MgＯを10wt％以上含むスラグの膨張性をエ
ージング処理によって低減するのは、極めて困難であっ
た。
【０００９】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、遊離CaＯだけでなく遊離MgＯによる膨張性を
も、エージング処理を必要とすることなしに有利に低減
することができる新規な方法を提案することを目的とす
る。
もので、遊離CaＯだけでなく遊離MgＯによる膨張性を
も、エージング処理を必要とすることなしに有利に低減
することができる新規な方法を提案することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、上記
の問題を解決すべく種々の実験と検討を重ねた結果、遊
離CaＯおよび遊離MgＯの存在性はスラグ組成と密接な関
係にあることを新たに知見した。この発明は、上記の新
規知見に立脚するものである。
の問題を解決すべく種々の実験と検討を重ねた結果、遊
離CaＯおよび遊離MgＯの存在性はスラグ組成と密接な関
係にあることを新たに知見した。この発明は、上記の新
規知見に立脚するものである。
【００１１】すなわち、この発明は、MgＯ成分を含む原
料または副原料を使用する製鋼工程において、製錬処理
中におけるCaＯ源、SiO2源および Al2O3源の投入量を調
整することにより、重量比で、スラグ中の Al2O3成分量
を13％以上にすると共に、（CaＯ％／SiO2％）を 3.0以
下でかつ、（ Al2O3％／MgＯ％）を 1.3以上の範囲に制
御することを特徴とする、製鋼スラグの水浸膨張性の低
減方法である。
料または副原料を使用する製鋼工程において、製錬処理
中におけるCaＯ源、SiO2源および Al2O3源の投入量を調
整することにより、重量比で、スラグ中の Al2O3成分量
を13％以上にすると共に、（CaＯ％／SiO2％）を 3.0以
下でかつ、（ Al2O3％／MgＯ％）を 1.3以上の範囲に制
御することを特徴とする、製鋼スラグの水浸膨張性の低
減方法である。
【００１２】この発明で対象とする製鋼スラグには、溶
銑予備処理スラグ、転炉スラグ、溶融還元炉スラグ、脱
炭炉スラグは勿論のこと、取鍋スラグや電気炉スラグ等
も含まれる。また、この発明において、SiO2源として
は、砂利、高Si濃度の銑鉄、フライアッシュ、コーク
ス、石炭およびFe−Si等が、また Al2O3源としては、ア
ルミ灰、金属アルミニウム、フライアッシュ、コーク
ス、石炭およびクロム鉱石等が適している。
銑予備処理スラグ、転炉スラグ、溶融還元炉スラグ、脱
炭炉スラグは勿論のこと、取鍋スラグや電気炉スラグ等
も含まれる。また、この発明において、SiO2源として
は、砂利、高Si濃度の銑鉄、フライアッシュ、コーク
ス、石炭およびFe−Si等が、また Al2O3源としては、ア
ルミ灰、金属アルミニウム、フライアッシュ、コーク
ス、石炭およびクロム鉱石等が適している。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明を由来するに至っ
た実験結果について説明する。遊離CaＯを含まないよう
に種々の組成のCaＯ−SiO2−MgＯ−Al2O3 系スラグを合
成し、その水浸膨張率と遊離MgＯ濃度との関係について
調査した結果を、図１に示す。なお、遊離MgＯ濃度はＸ
線回折法により定量した。同図から明らかなように、遊
離CaＯを含まなければ、遊離MgＯ濃度を12wt％以下とす
ることにより確実に水浸膨張率を1.5 ％以下にすること
できる。従って、エージングを必要とすることなしに、
スラグを路盤材として使用するためには、少なくとも遊
離MgＯ濃度を12wt％以下とする必要がある。
た実験結果について説明する。遊離CaＯを含まないよう
に種々の組成のCaＯ−SiO2−MgＯ−Al2O3 系スラグを合
成し、その水浸膨張率と遊離MgＯ濃度との関係について
調査した結果を、図１に示す。なお、遊離MgＯ濃度はＸ
線回折法により定量した。同図から明らかなように、遊
離CaＯを含まなければ、遊離MgＯ濃度を12wt％以下とす
ることにより確実に水浸膨張率を1.5 ％以下にすること
できる。従って、エージングを必要とすることなしに、
スラグを路盤材として使用するためには、少なくとも遊
離MgＯ濃度を12wt％以下とする必要がある。
【００１４】次に、種々の塩基度（CaＯ／SiO2）のCaＯ
−SiO2−MgＯ−Al2O3 系スラグを合成し、その存在鉱物
相をＸ線回折により定性した結果を、表１に示す。ま
た、表２は、これらのスラグの化学組成を示す。
−SiO2−MgＯ−Al2O3 系スラグを合成し、その存在鉱物
相をＸ線回折により定性した結果を、表１に示す。ま
た、表２は、これらのスラグの化学組成を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】表１から明らかなように、MgＯ成分は、
（CaＯ／SiO2）が3.5 以上では遊離MgＯとしてのみ存在
しているのに対し、（CaＯ／SiO2）が3.0 以下では遊離
MgＯとしてだけでなく、Ca2MgSi2O7およびMgAl2O4 とし
ても存在するようになる。その結果、表２に示すように
遊離MgＯ濃度は12wt％以下まで低くなる。従って、（Ca
Ｏ／SiO2）を3.0 以下にすることにより、遊離MgＯ濃度
の低減が可能となる。
（CaＯ／SiO2）が3.5 以上では遊離MgＯとしてのみ存在
しているのに対し、（CaＯ／SiO2）が3.0 以下では遊離
MgＯとしてだけでなく、Ca2MgSi2O7およびMgAl2O4 とし
ても存在するようになる。その結果、表２に示すように
遊離MgＯ濃度は12wt％以下まで低くなる。従って、（Ca
Ｏ／SiO2）を3.0 以下にすることにより、遊離MgＯ濃度
の低減が可能となる。
【００１８】前述したように、遊離CaＯを含まなけれ
ば、遊離MgＯ濃度を12wt％以下とすることにより、確実
に水浸膨張率を1.5 ％以下にすることができるが、遊離
CaＯが存在する場合には遊離MgＯ濃度をさらに低くする
必要がある。そこで、遊離MgＯ濃度が10wt％のCaＯ−Si
O2−MgＯ−Al2O3 系スラグを合成し、遊離CaＯ濃度と水
浸膨張率との関係について調査した。得られた結果を図
２に示す。なお、遊離CaＯ濃度はエチレングリコール溶
解法により定量した。また、遊離MgＯ濃度が10wt％のス
ラグは、スラグのMgＯ成分：10wt％かつ（CaＯ／SiO2）
＞ 3.0（MgＯ成分が全量遊離MgＯとなる）とすることに
より合成することができる。
ば、遊離MgＯ濃度を12wt％以下とすることにより、確実
に水浸膨張率を1.5 ％以下にすることができるが、遊離
CaＯが存在する場合には遊離MgＯ濃度をさらに低くする
必要がある。そこで、遊離MgＯ濃度が10wt％のCaＯ−Si
O2−MgＯ−Al2O3 系スラグを合成し、遊離CaＯ濃度と水
浸膨張率との関係について調査した。得られた結果を図
２に示す。なお、遊離CaＯ濃度はエチレングリコール溶
解法により定量した。また、遊離MgＯ濃度が10wt％のス
ラグは、スラグのMgＯ成分：10wt％かつ（CaＯ／SiO2）
＞ 3.0（MgＯ成分が全量遊離MgＯとなる）とすることに
より合成することができる。
【００１９】図２から明らかなように、遊離MgＯ濃度が
10wt％のスラグの場合、遊離CaＯ濃度を1.0 wt％以下に
することにより、水浸膨張率を1.5 ％以下にすることが
できる。従って、遊離MgＯ濃度が10wt％以下かつ遊離Ca
Ｏ濃度が1.0 wt％以下ならば、確実に水浸膨張率を1.5
％以下にすることができるわけである。
10wt％のスラグの場合、遊離CaＯ濃度を1.0 wt％以下に
することにより、水浸膨張率を1.5 ％以下にすることが
できる。従って、遊離MgＯ濃度が10wt％以下かつ遊離Ca
Ｏ濃度が1.0 wt％以下ならば、確実に水浸膨張率を1.5
％以下にすることができるわけである。
【００２０】そこで、製鋼スラグの膨張性を低減すべく
種々実験・検討を重ねた結果、遊離CaＯおよび遊離MgＯ
濃度によるスラグの膨張性は、スラグの（CaＯ／SiO2）
および（ Al2O3／MgＯ) と強い相関があることが判明し
た。図３および図４にそれぞれ、MgＯ成分を10wt％以上
含むスラグの(Al2O3／MgＯ) と水浸膨張率との関係を
（CaＯ／SiO2）比をパラメータとして示す。
種々実験・検討を重ねた結果、遊離CaＯおよび遊離MgＯ
濃度によるスラグの膨張性は、スラグの（CaＯ／SiO2）
および（ Al2O3／MgＯ) と強い相関があることが判明し
た。図３および図４にそれぞれ、MgＯ成分を10wt％以上
含むスラグの(Al2O3／MgＯ) と水浸膨張率との関係を
（CaＯ／SiO2）比をパラメータとして示す。
【００２１】図３から明らかなように、（CaＯ／SiO2）
が3.0 以下ならば、(Al2O3／MgＯ)を1.3 以上とするこ
とによって、水浸膨張率を1.5 ％以下に低減することが
できた。なお、これらのスラグは全て、遊離MgＯ濃度が
10wt％以下でかつ、遊離CaＯ濃度が1.0 wt％以下であっ
た。一方、（CaＯ／SiO2）が3.0 よりも大きいと、(Al2
O3／MgＯ) を1.3 以上にしても多くのスラグの水浸膨張
率は1.5 ％以下にはならなかった。また、これらのスラ
グは全て、遊離MgＯ濃度が10wt％よりも高かった。
が3.0 以下ならば、(Al2O3／MgＯ)を1.3 以上とするこ
とによって、水浸膨張率を1.5 ％以下に低減することが
できた。なお、これらのスラグは全て、遊離MgＯ濃度が
10wt％以下でかつ、遊離CaＯ濃度が1.0 wt％以下であっ
た。一方、（CaＯ／SiO2）が3.0 よりも大きいと、(Al2
O3／MgＯ) を1.3 以上にしても多くのスラグの水浸膨張
率は1.5 ％以下にはならなかった。また、これらのスラ
グは全て、遊離MgＯ濃度が10wt％よりも高かった。
【００２２】この理由について、遊離MgＯと遊離CaＯの
それぞれの点から以下に述べる。前述したように、MgＯ
成分は、（CaＯ／SiO2）が3.5 以上では遊離MgＯとして
のみ存在しているのに対し、（CaＯ／SiO2）が3.0 以下
では遊離MgＯとしてだけでなく、Ca2MgSi2O7およびMgAl
2O4 としても存在するようになる。したがって、Al2O3
成分は（CaＯ／SiO2）が3.0 以下ではMgＯ成分と化合
し、遊離MgＯ濃度を低減する効果がある。一方、スラグ
中のCaＯ成分は、（CaＯ／SiO2）の如何にかかわらず、
主にCa12Al14O33 、Ca3Al2O6、β−Ca2SiO2 として存在
していた。したがって、Al2O3 成分はCaＯ成分と化合
し、遊離CaＯ濃度を低くする効果がある。このため、
（CaＯ／SiO2）が 3.0以下の場合、遊離MgＯ濃度および
遊離CaＯ濃度は、 Al2O3濃度およびMgＯ濃度によって決
まり、発明者らの実験によれば、Al 2O3 成分が13wt％以
上ならば、(Al2O3／MgＯ) を 1.3以上とすることによ
り、遊離MgＯが10wt％以下でかつ遊離CaＯ濃度が1.0 wt
％以下となり、その結果、水浸膨張率を1.5 ％以下にす
ることができたのである。
それぞれの点から以下に述べる。前述したように、MgＯ
成分は、（CaＯ／SiO2）が3.5 以上では遊離MgＯとして
のみ存在しているのに対し、（CaＯ／SiO2）が3.0 以下
では遊離MgＯとしてだけでなく、Ca2MgSi2O7およびMgAl
2O4 としても存在するようになる。したがって、Al2O3
成分は（CaＯ／SiO2）が3.0 以下ではMgＯ成分と化合
し、遊離MgＯ濃度を低減する効果がある。一方、スラグ
中のCaＯ成分は、（CaＯ／SiO2）の如何にかかわらず、
主にCa12Al14O33 、Ca3Al2O6、β−Ca2SiO2 として存在
していた。したがって、Al2O3 成分はCaＯ成分と化合
し、遊離CaＯ濃度を低くする効果がある。このため、
（CaＯ／SiO2）が 3.0以下の場合、遊離MgＯ濃度および
遊離CaＯ濃度は、 Al2O3濃度およびMgＯ濃度によって決
まり、発明者らの実験によれば、Al 2O3 成分が13wt％以
上ならば、(Al2O3／MgＯ) を 1.3以上とすることによ
り、遊離MgＯが10wt％以下でかつ遊離CaＯ濃度が1.0 wt
％以下となり、その結果、水浸膨張率を1.5 ％以下にす
ることができたのである。
【００２３】この発明は、上記の知見に基づいて創作さ
れたものであり、MgＯ成分を含む原料または副原料を使
用する製鋼工程において、処理中にCaＯ源、SiO2源、Al
2O3源の投入量を調整することにより、スラグの Al2O3
成分を13wt％以上にすると共に、スラグの（CaＯ／Si
O2）を3.0 以下でかつ、(Al2O3／MgＯ) を1.3 以上に制
御することにより、発生スラグの冷却後の水浸膨張性を
効果的に低減するものである。ここに、Al2O3 成分を13
wt％以上とした理由は、Al2O3 成分が13wt％よりも低い
と、MgＯ成分をCa2MgSi2O7およびMgAl2O4 として、ま
た、CaＯ成分を12CaＯ・7Al2O3および３CaＯ・Al2O3 と
して十分に安定化させることができず、遊離MgＯ濃度を
10wt％以下でかつ遊離CaＯ濃度を1.0 wt％以下にするこ
とができないからである。なお、（CaＯ／SiO2）は3.0
以下ならば特に限定されることはないが、（CaＯ／Si
O2) が低すぎると転炉等の耐火物を損耗させる原因とな
るので、2.2 以上とすることが好ましい。また、この発
明の範囲内において、処理中にCaＯ源、SiO2源およびAl
2O3 源の投入量を調整しても、出鋼成分への影響はほと
んど無い。
れたものであり、MgＯ成分を含む原料または副原料を使
用する製鋼工程において、処理中にCaＯ源、SiO2源、Al
2O3源の投入量を調整することにより、スラグの Al2O3
成分を13wt％以上にすると共に、スラグの（CaＯ／Si
O2）を3.0 以下でかつ、(Al2O3／MgＯ) を1.3 以上に制
御することにより、発生スラグの冷却後の水浸膨張性を
効果的に低減するものである。ここに、Al2O3 成分を13
wt％以上とした理由は、Al2O3 成分が13wt％よりも低い
と、MgＯ成分をCa2MgSi2O7およびMgAl2O4 として、ま
た、CaＯ成分を12CaＯ・7Al2O3および３CaＯ・Al2O3 と
して十分に安定化させることができず、遊離MgＯ濃度を
10wt％以下でかつ遊離CaＯ濃度を1.0 wt％以下にするこ
とができないからである。なお、（CaＯ／SiO2）は3.0
以下ならば特に限定されることはないが、（CaＯ／Si
O2) が低すぎると転炉等の耐火物を損耗させる原因とな
るので、2.2 以上とすることが好ましい。また、この発
明の範囲内において、処理中にCaＯ源、SiO2源およびAl
2O3 源の投入量を調整しても、出鋼成分への影響はほと
んど無い。
【００２４】
【実施例】各種精錬炉で操業を行った場合に発生した種
々の Al2O3濃度、（CaＯ／SiO2）、(Al2O3／MgＯ) にな
るスラグに対し、冷却後、JIS A 5015による水浸膨張試
験を行った。得られた結果を表３に示す。
々の Al2O3濃度、（CaＯ／SiO2）、(Al2O3／MgＯ) にな
るスラグに対し、冷却後、JIS A 5015による水浸膨張試
験を行った。得られた結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】表３から明らかなように、Al2O3 成分、
（CaＯ／SiO2）および(Al2O3／MgＯ)の少なくともいず
れかがこの発明の要件を満足していない比較例１〜５は
いずれも、水浸膨張率が1.5 ％より高く、このままでは
路盤材として使用することができなかった。従って、遊
離CaＯ、遊離MgＯを安定化するためのエージング処理が
必要になる。これに対し、処理中に、CaＯ源である焼石
灰、ドロマイト、またSiO2源である砂利、フライアッシ
ュ、コークス、石灰、クロム鉱石、高Si銑鉄 (Si 2.8wt
％)、Fe−Si、さらにAl2O3 源であるアルミ灰、金属ア
ルミニウム、フライアッシュ、クロム鉱石等の投入量を
調整して、この発明の要件を全て満足させた適合例１〜
７はいずれも、遊離MgＯ濃度が10wt％以下かつ遊離CaＯ
濃度が1.0 wt％となる結果、水浸膨張率を1.5 ％以下ま
で低減することができた。従って、エージング処理を施
す必要なくそのままで、路盤材として使用することがで
きる。
（CaＯ／SiO2）および(Al2O3／MgＯ)の少なくともいず
れかがこの発明の要件を満足していない比較例１〜５は
いずれも、水浸膨張率が1.5 ％より高く、このままでは
路盤材として使用することができなかった。従って、遊
離CaＯ、遊離MgＯを安定化するためのエージング処理が
必要になる。これに対し、処理中に、CaＯ源である焼石
灰、ドロマイト、またSiO2源である砂利、フライアッシ
ュ、コークス、石灰、クロム鉱石、高Si銑鉄 (Si 2.8wt
％)、Fe−Si、さらにAl2O3 源であるアルミ灰、金属ア
ルミニウム、フライアッシュ、クロム鉱石等の投入量を
調整して、この発明の要件を全て満足させた適合例１〜
７はいずれも、遊離MgＯ濃度が10wt％以下かつ遊離CaＯ
濃度が1.0 wt％となる結果、水浸膨張率を1.5 ％以下ま
で低減することができた。従って、エージング処理を施
す必要なくそのままで、路盤材として使用することがで
きる。
【００２７】なお、適合例１の溶銑予備処理スラグは、
トピードにおいて処理しており、表３に示す副原料を予
備処理時間の終了５分前までに全て装入した。適合例２
の転炉スラグは、底吹き転炉において、表３に示す副原
料を吹錬終了５分前までに全て装入した。適合例３の取
鍋スラグは、表３に示す副原料を二次精錬開始前に全て
装入した。適合例４および５の溶融還元炉スラグは、表
３に示すドロマイト、焼石灰、高Si銑鉄、コークスをガ
ス吹き終了５分前までに、クロム鉱石および石炭をガス
吹き終了までに装入した。適合例６の脱炭炉スラグは、
ガス吹き終了５分前までに全て装入した。適合例７の電
気炉スラグは、吹錬終了５分前までに全て装入した。従
って、適合例のMgＯを含む原料および副原料、焼石灰は
全て溶融しており、未滓化MgＯおよび未滓化CaＯは存在
しない。
トピードにおいて処理しており、表３に示す副原料を予
備処理時間の終了５分前までに全て装入した。適合例２
の転炉スラグは、底吹き転炉において、表３に示す副原
料を吹錬終了５分前までに全て装入した。適合例３の取
鍋スラグは、表３に示す副原料を二次精錬開始前に全て
装入した。適合例４および５の溶融還元炉スラグは、表
３に示すドロマイト、焼石灰、高Si銑鉄、コークスをガ
ス吹き終了５分前までに、クロム鉱石および石炭をガス
吹き終了までに装入した。適合例６の脱炭炉スラグは、
ガス吹き終了５分前までに全て装入した。適合例７の電
気炉スラグは、吹錬終了５分前までに全て装入した。従
って、適合例のMgＯを含む原料および副原料、焼石灰は
全て溶融しており、未滓化MgＯおよび未滓化CaＯは存在
しない。
【００２８】
【発明の効果】前述したとおり、従来、製鋼スラグは自
然エージング処理、水蒸気エージング処理等のエージン
グ処理により、遊離CaＯを Ca(OH)2とし安定化する必要
があった。また、遊離MgＯを10wt％以上含むスラグの膨
張性をエージング処理により低減するのは極めて困難で
あった。しかしながら、この発明によれば、MgＯを含む
原料または副原料を使用する製鋼工程において、処理中
にCaＯ源、SiO2源およびAl2O3 源の投入量を調整して、
スラグのAl2O3 を13wt％以上にすると共に、（CaＯ／Si
O2）を 3.0以下でかつ、(Al2O3／MgＯ) を1.3 以上の範
囲に制御することにより、発生スラグの冷却後の水浸膨
張性を効果的に低減することができ、その結果、エージ
ング処理を必要とすることなしに路盤材として使用が可
能となり、その経済的効果は極めて大と言える。
然エージング処理、水蒸気エージング処理等のエージン
グ処理により、遊離CaＯを Ca(OH)2とし安定化する必要
があった。また、遊離MgＯを10wt％以上含むスラグの膨
張性をエージング処理により低減するのは極めて困難で
あった。しかしながら、この発明によれば、MgＯを含む
原料または副原料を使用する製鋼工程において、処理中
にCaＯ源、SiO2源およびAl2O3 源の投入量を調整して、
スラグのAl2O3 を13wt％以上にすると共に、（CaＯ／Si
O2）を 3.0以下でかつ、(Al2O3／MgＯ) を1.3 以上の範
囲に制御することにより、発生スラグの冷却後の水浸膨
張性を効果的に低減することができ、その結果、エージ
ング処理を必要とすることなしに路盤材として使用が可
能となり、その経済的効果は極めて大と言える。
【図１】遊離MgＯ濃度と水浸膨張率との関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図２】遊離CaＯ濃度と水浸膨張率との関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図３】（CaＯ／SiO2）が 3.0以下の場合における、(A
l2O3／MgＯ) と水浸膨張率との関係を示したグラフであ
る。
l2O3／MgＯ) と水浸膨張率との関係を示したグラフであ
る。
【図４】（CaＯ／SiO2）が 3.0以上を超える場合におけ
る、(Al2O3／MgＯ) と水浸膨張率との関係を示したグラ
フである。
る、(Al2O3／MgＯ) と水浸膨張率との関係を示したグラ
フである。
Claims (1)
- 【請求項１】 MgＯ成分を含む原料または副原料を使用
する製鋼工程において、製錬処理中におけるCaＯ源、Si
O2源および Al2O3源の投入量を調整することにより、重
量比で、スラグ中の Al2O3成分量を13％以上にすると共
に、（CaＯ％／SiO2％）を 3.0以下でかつ、（ Al2O3％
／MgＯ％）を 1.3以上の範囲に制御することを特徴とす
る、製鋼スラグの水浸膨張性の低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8241609A JPH1088220A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 製鋼スラグの水浸膨張性の低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8241609A JPH1088220A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 製鋼スラグの水浸膨張性の低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088220A true JPH1088220A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17076873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8241609A Pending JPH1088220A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 製鋼スラグの水浸膨張性の低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1088220A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072653A1 (fr) * | 2000-03-28 | 2001-10-04 | Kawasaki Steel Corporation | Procede de fabrication d'un produit de scorie durci |
| JP2002308662A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Kawasaki Steel Corp | スラグ硬化体の製造方法 |
| KR100398414B1 (ko) * | 1998-12-23 | 2003-12-18 | 주식회사 포스코 | 폐내화물을이용한전로슬래그의팽창성저감방법 |
| JP2007254899A (ja) * | 2007-06-25 | 2007-10-04 | Jfe Steel Kk | 製鋼スラグの改質方法 |
| KR100805015B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2008-02-20 | 주식회사 포스코 | 고로 조업방법 |
| JP2011051889A (ja) * | 2010-10-18 | 2011-03-17 | Jfe Steel Corp | スラグ硬化体の製造方法 |
| CN114790502A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-26 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 一种降低转炉钢渣中游离氧化钙含量的方法 |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP8241609A patent/JPH1088220A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100398414B1 (ko) * | 1998-12-23 | 2003-12-18 | 주식회사 포스코 | 폐내화물을이용한전로슬래그의팽창성저감방법 |
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| CN100360450C (zh) * | 2000-03-28 | 2008-01-09 | 杰富意钢铁株式会社 | 熔渣硬化体的制造方法 |
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