JPS58221379A - 冶金スラグ塊の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の製造方法に関する。

排熱回収を目的とした溶融冶金スラグの処理方法の一つ
として、水平な円形軌道上または無限軌道上を回動する
移動床上に溶融冶金スラグを注入して凝固させ、凝固後
のスラグを移動床外へ取出して所定の大きさに破砕した
後、そのスラグ塊から空気などの熱回収媒体によって熱
回収する方法がある。

この方法における溶融スラグの注入厚さは、冷却後のス
ラグの用途から要求される粒度あるいは凝固に要する時
間等によって異るが、３０〜１００ｆｉの範囲が適当で
ある。このような厚さを有する凝固スラグを移動床外へ
取出して熱回収するためには、その凝固スラグを破砕機
に装入可能な大きさにする必要がある。

所定の大きさの凝固スラグを得る方法・とじては、例え
ば移動床を鉄製とし、該移動床上に仕切りを設けてその
中に溶融スラグを注入して凝固させる方法、パレット型
コンベアで凝固させる方法がある。しかし、これらの方
法では、溶融スラグを所定の大きさに凝固させることは
できるが、各仕切りの中やパレットに均一に溶融スラグ
を注入しにくいこと、鉄製移動床の耐久性等の問題があ
る。

これらの問題を解決する方法として、移動床上に粉粒状
のスラグ等の冷却材を床敷し、その上に溶融スラグを注
入して凝固させる方法がある。しかし、この方法では床
敷材料で仕切りを形成させにくいため、溶融スラグを所
定の大きさに凝固させることが困難である。これに対処
する方法として、例えば■移゛動床上で成型ロールを用
いて複数の条に分割し、固化後移動床外で破砕する方法
、■移動床上で表面を冷却同化（内部半溶融）させた後
、移動床外で切れ目を入れて破砕機にかけるる。

しかし、■の方法ではロール型の成型装置であるため条
にしか分割できないこと、またロールの刃の部分とスラ
グの接触時間が短いため移動床上の溶融スラグに溝を形
成させることは困難であり、従って移動床上で複数の条
に分、！Ｉｌｌすることも実際には難しい等の欠点があ
る。■および■の方法は、いずれも凝固殻が形成されて
から切れ目、割れ目を入れる方法であるため、凝固殻を
破って切れ目、割れ目を入れることは容易でない上、未
だ半溶融状態にある内部のスラグがその切れ目、割れ目
よりあふれ出て固まるため、切れ目、割れ目を入れるこ
とによって得られる効果はあまり期待できないという欠
点があった。

この発明は、移動床上にスラグ塊等の冷却材を床敷し、
その上に溶融スラグを注入して凝固させる際に、移動床
から取出しやすく、しかも破砕機に装入しやすい大きさ
に溶融スラグを凝固させることが可能な冶金スラグ塊の
製造方法を提案する仁とを目的とするものである。

この発明の要旨は、水平な円形軌道上を回動する移動床
上に粉粒状のスラグを床敷し、該床敷層の上に溶融スラ
グを注入して凝固させ、その凝固スラグな移動床外へ取
出す方法であって、床敷層上の溶融スラグ表面に凝固殻
が形成される前に方形の冷却体を床敷層□に到達する深
さまで挿入して、所定時間移動床に同調した速度で移動
させることによって該移動床上の溶融スラグを複数のブ
ロックに分割し、凝固させることを特徴とする冶金スラ
グ塊の処理方法にある。

以下、この発明について詳細に説明する。

先ず、移動床については、無限軌道上を移動する無端コ
ンベアーより構成された直線型と、この発明の対象とす
る水平な円形軌道上を回動するターンテーブル型“の２
種類あるが、スラグ処理機能および設備面でターンテー
ブル型移動床が直線型より有利である。

すなわち、直線型の移動床では、構造的にスラグ処理番
ζ機能する部分は上側のみに限られるのに対し、ターン
テーブル型移動床の場合は移動床を全面的に使用できる
ので直線型に比ベスラグ処理に機能する割合が大きく、
移動床の稼動率が高い。

さらに直線型では、コンベアーの終端部で凝固スラグと
床敷スラグの全量が排出されるので、次の熱回収工程に
温度の低い床敷スラグが混入するため、高温の熱が得難
い欠点がある。ターンテーブル型の場合は、円形の移動
床を水平面上で回動させるだけでよいので、コンベア一
方式の直線型に比べ設備構造の簡素化ならびに堅牢化が
可能である。また、凝固スラグと凝固スラグに融着した
床敷スラグのみを取出し、他の床敷スラグは移動床上に
残すことができるので、高温のスラグ塊が得られ、熱回
収には極めて有利となる。

従って、凝固スラグの保有熱の回収を前提とするこの発
明ではターンテーブル型移動床によるスラグ処理方法を
対象とした。

この発明では、上記ターンテーブル型移動床の上に床敷
材として粉粒状のスラグを敷詰めて床敷層を形成する。

床敷層を形成するスラグの粒度としては、表層部は比較
的細粒の方が望ましい。その理由は、細粒の方が床敷層
表面の凹凸が少なく。

後述する刃型の冷却体を床敷層まで到達させやすいから
である。また、移動床外へ取出されるスラグは、凝固が
完了した高温のスラグと該スラグに融着して十分に温度
上昇した床敷スラグのみとして、その後の熱回収を有利
にするとともに、床敷スラグは凝固スラグに融着したほ
ぼ表層部のみしか排出しないため、床敷スラグ層はその
排出された分のみ補充するだけで常に一定の層厚を維持
することができ、移動床の保護および熱損失防止に極め
て有利である。

なお、床敷層に用いるスラグの粒度としては、特に限定
するものではないが、実用的には１５朋以下が望ましい
。

上記床敷層の上に注入された溶融スラグを所定の大きさ
に分割し凝固させる方法として、この発明では床敷層上
の溶融スラグ表面に凝固殻が形成される前に方形の冷却
体を床敷層に到達する深さまで挿入して、所定時間移動
床に同調した速度で移動させる方法を用いた。すなわち
、溶融スラグ表面に凝固殻が形成される前であると方形
の冷却体の挿入が容易である上、方形の冷却体を挿入す
ると、該冷却体と未凝固スラグとの接触部分が冷却され
て短時間で凝固殻が形成されて、移動床上のスラグに確
実に方形を入れることができる。上記凝固殻が形成され
るのに要する時間は、溶融スラグ層の厚さによって多少
異なるが、約５〜１０秒程度である。そこで、この発明
では上記冷却体を移動床に同調した速度で移動させるこ
とによって凝固殻形成に要する時間（約５〜１５秒程度
）を確保する方法をとった。具体的には、例えば移動床
と同一速度で移動するキャタピラ型の型打ち機を用いる
ことによって、床敷層上のスラグに溝を入れることがで
きる。すなわち、上記型打ち機の突起を、溶融スラグ層
の厚さと同一、またはそれより若干長い長さを有するも
のとし、適当な冷却手段で冷却することによって、床敷
層上の溶融スラグを移動床上で所定の大きさに分割、凝
固させることができる。

第１図はこの発明法を実施するための装置構成の一例を
示すもので、ｆｉ＋は水平な円形軌道上を回動するごと
く設置された移動床、（２）は床敷材料貯槽、（３）は
キャタピラ型型打ち機、（４）は凝固スラグ排出装置、
（５）はし−ドルカー、（θ）はタンディッシ１をそれ
ぞれ示す。

キャタピラ型の型打ち機（３）は第２図に示すごとく、
両端側に設けた水冷構造のホイール（３−１）に係合さ
れてモータ等の動力で駆動されるキャタピラ（３−２）
より構成されているもので、そのキャタピラは図示のご
とく縦方向と横方向の方形の突起（３−３）　（３−４
）によって多数のボックス（３−５）が形成されている
もので、方形の突起（３−３）（３−４）は床敷層（８
）上の溶融スラグｍ（９）の厚さと同等、またはそれ以
上の長さを有している。このキャタピラは溶融スラグ層
（９）鐙こ所定の時間挿入させて各ボックス（３−５）
内の溶融スラグ表面に凝固殻を形成させる関係上、移動
床ｆ１＋と同一速度で同一方向に無限軌道上を回動する
ようになっている。まｔこ、その設置位置はタンデイツ
シー（６）に近い所とする。（３−６）はキャタピラ冷
却用水冷ジャケットであり、この水冷ジャケットと水冷
構造のホイール（３−１）によりキャタピラが冷却され
るようになっている。なお、キャタピラの冷却手段は上
記方法に限定するものではない。

凝固スラグ排出装置（４）としては、例えば図示の塊が
移動床の外側に掻出されるように傾きをつけて所定高さ
に設置されている。なお、スクレーパーを上下動可能に
設けることによって、スラグ塊の掻出し量をコントロー
ルすることができる。

上記装置において、移動床ｆｌ）の上には床敷材料貯槽
（りから供給されたスラグ（８−１）が任意の厚さに敷
詰められて床敷層（８）が形成されている。この床敷層
の層厚は、床敷材料貯槽（２）からのスラグ細粒供給量
によって調節できる。溶融スラグはし一ドルカー（６）
からタンディッシ、（６目こ供給され、矢印方向に回動
する移動床１１）上の前記床敷層（８）の上に注入され
る。その後、この溶融スラグ層（８）の表面に凝固殻が
形成される前に、移動床（１）と同一速度で回動してい
る型打ち機（３−２）に設けた方形の突起（３−３）　
（３−４）が順次溶融スラグ層（９）に挿入される。方
形の突起（３−３）（３−４）は溶融スラグ層（９）の
層厚と同等またはそれ以上の長さを有するので、床敷層
（８）に到達した状態で所定時間移動床＋１）と一体に
移動する。その間に、方形の突起（３−３）（３−４）
の周りが凝固して凝固殻（９−１）が形成される（第３
図）、なお、この凝固殻の形成に必要な時間は前記しｔ
ことおり、５〜１５秒程度である。ちなみに、高炉スラ
グの場合は、層厚５０Ｍの溶融スラグ層の凝固には約１
３分要する。キャタピラ（３−２）の移動によって方形
突起（３−３）　（３−４）が床敷層上のスラグから離
脱するにつれて、移動床上のスラグ層には床敷層（８）
に到達する深さの縦溝（９Ｌ）と横溝（９Ｓ）が形成さ
れ、この溝によって移動床上のスラグは基盤の目のよう
に分割された状態となる（第２図）。その後、移動床（
ｘｌ　ｈのスラグは該移動床の回動にともなって凝固殻
内側の未凝固スラグ（９−３）の凝固が進行する。溶融
スラグの凝固が完了したときの移動床上のスラグ層は第
４図にその胴断面の一部を拡大して示すごとく、床敷ス
ラグに細粒のものを使用した場合溶融スラグは床敷層（
８）内部へはほとんど浸透せず表層部のみにとどまる。

従って、凝固スラグ層（９−４）に融着するのは、床敷
層の表層部スラグだけであり、残りの床敷スラグ（ｓ−
１）は凝固スラグ層（９−４）から容易に離脱可能な状
態となっている。

移動床ｔ１＋上で完全に凝固したスラグは、キャタピラ
の方形突起（３−３）　（３−４）により形成されたボ
ックス（３−５）と同じ大きさの矩形ブロックが多数敷
詰められた状態を呈する。従って、移動床上の凝固スラ
グは、凝固スラグ排出装置（４）によって矩形ブロック
として取出される。移動床外へ取出されたブロック状′
のスラグは、もとより破砕機に装入可能な大きさである
ため、そのまま破砕機あるいは熱回収装置にかけること
ができる。

次に、この発明の実施例について説明する。

〔実施例〕

図面に示す装置を用い、溶融高炉スラグを凝固させ、そ
の凝固スラグを破砕機により所定の粒度に破砕しｔコ。

使用した装置の諸元および操業条件は下記に示すとおり
でありだ。

１、装置諸元 移動床の外径、内径：ｚｏｌ、１６解 □ 型打ち装置の楔形突起；高さ６０闘、縦横５００１１１
破砕機ニジ、−クラッシャー ２、　操業条件 床敷スラグ粒サイズ：２５朋以下 床敷層平均厚さ：１００闘 溶融高炉スラグ注入速度：４５ｔｏｎ／ｈｒ溶融高炉ス
ラグ層厚＝４ｏ朋 溶融高炉スラグ温度：　１４０５℃ 移動床の周速度：　２６０　ｔｎ／ｈｒ型打ち装置のキ
ャタピラ速度：　２６０　ｍｌｈｒ本実施例では、溶融
スラグ注入約２０秒後に型打ち装置の楔形突起を１４秒
間挿入し、１ｏ分経過後移動床から取出した。その時の
凝固スラグは、厚さ４ＱＭｌｌ、縦横４８０闘の矩形ブ
ロックとなっており、ジ腸−クラッシャーへ容易に装入
することができた。ジ■−クラッシャーでは、粒径７゜
闘以下に破砕したが、破砕後のスラグ塊は十分な熱を保
有しており、その後の熱回収に十分に供することができ
る状態にあった。

以上説明したごとく、この発明法によれば、溶融スラグ
を移動床上に注入するｔごけで、破砕手段を用いずに容
易に破砕機に装入可能な大きさに分割、凝固させること
ができるとともに、高温の凝固スラグと該凝固スラグに
融着した床敷スラグのみを移動床外へ取出すことが可能
なため、溶融冶金スラグを非常に能率よく処理すること
ができ、かつ排熱回収に大なる効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明法を実施するための装置の一例を示す
概略図、第２図は同上装置の要部を拡大して示す斜視図
、第３図は同上装置の型打ち装置の突起が溶融スラグ層
に挿入されて凝固殻が形成されｔコ状態の第２図Ａの部
分を拡大して示す縦断面図、第４図は移動床上の溶融ス
ラグの凝固が完了したときのスラグ層断面の一部を拡大
して示す縦断面図である。 ■・・・移動床、２・・・床敷材料貯槽、３・・・型打
ち機、３−１・・・ホイール、３−２・・・キャタピラ
、３−３゜３−４・・・突起、４・・・スラグ排出・装
置、５・・・し−ドルカー、６・・・タンディツシュ、
８・・・床敷層、８−１・・・スラグ細粒、９・・・溶
融スラグ層、９−１・・・凝固殻、９−３・・・未凝固
スラグ、９−４・・・凝固スラグ層、９Ｌ−・・縦溝、
９Ｓ・・・横溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平な円形軌道上を回動する移動床上に粉粒状のスラグ
   を床敷し、該床敷層の上に溶融スラグを注入し、凝固さ
   せて移動床外へ取出す方法であって、床敷層上の溶融ス
   ラグの表面に凝固殻が形成される前に方形の冷却体を床
   敷層に到達する深さまで挿入して、所定時間移動床に同
   調した速度で移動させることによって該床敷層上の溶融
   スラグを複数のブロックに分割し、凝固させることを特
   徴とする冶金スラグ塊の製造方法。