JPS5855350A - 結晶質スラグの製造方法および装置 - Google Patents

結晶質スラグの製造方法および装置

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JPS5855350A
JPS5855350A JP56153989A JP15398981A JPS5855350A JP S5855350 A JPS5855350 A JP S5855350A JP 56153989 A JP56153989 A JP 56153989A JP 15398981 A JP15398981 A JP 15398981A JP S5855350 A JPS5855350 A JP S5855350A
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JP
Japan
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slag
cooling
cooling drum
outer peripheral
drum
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Pending
Application number
JP56153989A
Other languages
English (en)
Inventor
小西 二郎
高崎 靖人
見寿 大越
柳田 祥史序
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
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Publication of JPS5855350A publication Critical patent/JPS5855350A/ja
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/026Methods of cooling or quenching molten slag using air, inert gases or removable conductive bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05Apparatus features
    • C21B2400/052Apparatus features including rotating parts
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    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

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】 この発明は、均一な品質を持つ結晶質スラグを効率よく
製造することができる、結晶質スラグの製造方法および
装置に関するものである。
溶融高炉スラグを冷却凝固させて得られた結晶質スラグ
は、例えば砂、コンクリート用細骨材として使用される
結晶質スラグの製造法として、従来ピットに溶融高炉ス
ラグを流し込み、必要に応じて散水し、ピットにおいて
溶融高炉スラグを徐冷し、かくして結晶質スラグを得る
方法が知られている。
しかしながら、このような従来法においては、得られた
結晶質スラグは品質が不均一であシ、広い場所が必要で
あり、極めて長い時間がかかるという問題がある。
そこで本発明者等は、以上のような問題を解消すべく研
究を行なった結果、次に示す通りの知見を得た。
(1)、スラグ溜中の溶融高炉スラグを、回転中の冷却
ドラムの外周面が上昇する位置において冷却ドラムの外
周面に接触させることによって、冷却ドラムの回転に伴
なって、冷却ドラムの外周面にほぼ一定厚み(例えば3
咽程度)に溶融高炉スラグを付着させることができる。
(2)、冷却ドラムの回転数(換言すれば、冷却ドラム
の外周面に溶融高炉スラグが接触してイル時間)を適当
に設定することによって、冷却ドラム外周面に付着した
溶融高炉スラグの厚み方向の少なくとも一部分を、冷却
ドラムによって冷却凝固させて冷却ドラムの外周面上に
おいて帯状(板カスラグを形成することができ、且つ冷
却ドラムの外周面上の帯状スラグの温度を次のようにす
ることができる。即ち、帯状スラグの冷却ドラムの外周
面に接触している側の部分(内側部分)は、冷却ドラム
によって例えば500℃程度まで冷却されて凝固しガラ
ス化しているが、一方、その外側部分を、例えば110
0〜1200℃程度の温度にすることができる・ (3)、上述のような温度を持つ帯状スラグは、例えば
1000℃程度の平均温度を持っているので、これを、
冷却ドラムの回転に伴なって容易に冷却ドラムの外周面
から剥離することができる。
(4)、冷却ドラムの回転に伴なってその外周面から離
れた帯状スラグは、上述したように薄いから、これを、
容易に破砕することができる。しかも、帯状スラグは、
上述したように薄く且つ一定厚であるから、これを破砕
して得られた破砕スラグは、適切な均一サイズになる。
(5)、かくして得られた破砕スラグは上述したように
薄い。従って破砕スラグは、これを短時間(例えば数秒
〜数分間)保熱することによって、ガラス化した部分も
含めて均一温度(例えば1100℃程釦になる (6)、保熱されて均一温度になった破砕スラグは、上
述したように薄く且つ均一サイズであるから、これを空
冷することによって容易且つ短時間で均等に結晶温度で
ある700〜800℃を通過させて結晶化することがで
き、しかも均一な品質を持つ結晶質スラグを得ることが
できる。
(7)、以上(1)〜(6)を達成する装置はコンAク
トに得ることができる。なお、保熱されて均一温度にな
った破砕スラグの空冷時に使用され、破砕スラグと熱交
換して高温になった空冷用気体の持つ熱を回収すること
によって、これを有効利用することができる。
この発明は上記知見に基づいてなされたもので、回転中
の冷却ドラムの外周面に溶融高炉スラグを付着させ、前
記冷却ドラムの外周面に付着した前記溶融高炉スラグの
厚み方向の少なくとも一部分を回転中の前記冷却ドラム
によって冷却凝固させて前記冷却ドラム外周面上に帯状
スラグを形成し、前記帯状スラグを回転中の前記冷却ド
ラムの外周面から離して破砕し、かくして得られた破砕
スラグを保熱し、保熱した前記破砕スラグを空冷して結
晶化させる結晶質スラグの製造方法、および、軸方向が
水平になるように設置され、冷却媒体によって冷却され
る冷却ドラムと、前記冷却ドラムを回転させるための駆
動手段と、前記冷却ドラムの外周面が上昇する位置にお
いて前記冷却ドラムの外周面に溶融高炉スラグを付着さ
せるためのスラグ溜と、前記スラグ溜に前記溶融高炉ス
ラグを供給するためのスラグ供給手段と、前記スラグ溜
中から前記冷却ドラムの外周面に付着した前記溶融高炉
スラグの厚み方向の少なくとも一部分が前記冷却ドラム
によって冷却され凝固することによって前記冷却ドラム
の外周面上に得られ、且つ前記冷却ドラムの外周面から
離れた帯状スラグを破砕するための破砕機と、前記破砕
機によって前記帯状スラグが破砕されて得られた破砕ス
ラグを保熱するための保熱室と、前記保熱室から排出さ
れた前記破砕スラグを空冷して結晶化させるための冷却
手段とを備えた結晶質スラグの製造装置としたことに特
徴を有する。
以下この発明を図面を参照しながら説明する。
第1図はこの発明にがかる2ドラム式の結晶質スラグの
製造装置の一態様を示す概略断面図である。図示される
ように、1は実質的に同径、同長の1対の銅、鋼装等の
冷却ドラムであり、1対の冷却ドラム1の軸線方向は、
同一水平面において、互いに平行に配置されており、1
対の冷却ドラム1の外周面は、互いに接触してお9、そ
して、1対の冷却ドラム1は、冷却媒体(例えば高沸点
熱媒体、水等)によって冷却される。1対の冷却ドラム
1は図示しない駆動手段によって回転する。
駆動手段は、1対の冷却ドラムlの接触部において、そ
れらの各々の外周面が上昇する方向に、1対の冷却ドラ
ム1を、同一周速度で、互いに反対方向に回転させる。
2は1対の冷却ドラム1の両端に接触するように、1対
の冷却ドラム1の両端の上半部に設けられた1対のせき
止めである。1対のせき止め2と、1対の冷却ドラムl
の胴部とによって、スラグ溜め3が形成されている。1
対の冷却ドラム1の上方には、図示しないが、溶融高炉
スラグ4をスラグ溜め3内に流し込むためのスラグ供給
手段としてのスラグ樋の排出端が配置されている。
前記冷却媒体は、1対の冷却ドラム1の各々の中心軸(
図示せず)を通って、1対の冷却ドラム1の各々の中に
供給され、その回転に伴なって、その外周面上に付着し
た、スラグ溜め3内の溶融高炉スラグ4と熱交換し、そ
して、1対の冷却ドラム1の各々の中心軸(図示せず)
を通って、排出されて必要に応じて熱交換器、気水ドラ
八等によって熱回収される。
一方、1対の冷却ドラム1の外周面上には、はぼ一定厚
(例えば、3m+程度)にスラグ溜3中の溶融高炉スラ
グ4が付着し、付着した溶融高炉スラグ4は、1対の冷
却ドラム1の回転に伴って、1対の冷却ドラム1により
、即ち、冷却媒体との熱交換により、冷却される。冷却
ドラム1の回転数(換言すれば、冷却ドラムの外周面に
溶融高炉スラグが接触している時間)を適当に設定する
こと(例えば15 r、p、m以下〕によって、冷却ド
ラム1外周面に付着した溶融高炉スラグ4の厚み方向の
少なくとも一部分は、冷却ドラム1によって冷却凝固さ
れ、冷却ドラム1の外周面上において帯状(板状)スラ
グ4′が形成され、且つ冷却ドラム1の外周面上の帯状
スラグ4′の温度は次のようになる。即ち、帯状スラグ
4′の冷却ドラムlの外周面に接触している側の部分(
内側部分)は、冷却ドラム1によって例えば500℃程
度まで冷却されて凝固しガラス化しているが、一方、そ
の外側部分は、例えば1100〜1200℃程度の温度
になる。このような温度を持つ帯状スラグ4′は、例え
ば1000℃程度の平均温度を持っているので、冷却ド
ラム1の回転に伴−なって容易に冷却ドラム1の外周面
から剥離する。
1対の冷却ドラム1の各々の下方には、1対の破砕機5
が配置されている。冷却ドラム1の回転に伴なってその
外周面から離れた帯状スラグ4′は、上述したように薄
いからこれを、破砕機5によって容易に破砕することが
できる。しかも、帯状スラグ4′は、上述したように薄
く且つ一定厚であるから、これを破砕して得られた破砕
スラグ4″は、適切な均一サイズになる。
1対の破砕機5の下には、ホラ・壬6が設けられ、ホツ
ノ母6の下端には、筒状の保熱室7が連設されている。
破砕機5によって帯状スラグ4′ヲ破砕して得られた破
砕スラグ4″はホラ/4′6によって集められ、保熱室
7に至る。保熱室7内において、破砕スラグ4″は短時
間(例えば数秒〜数分間)保熱され、ガラス化した部分
も含めて均一温度(例えば1100℃)になる。
保熱室7の下端には筒状の冷却室8が連設され、冷却室
8の下端には、ロータリバルブ9が取付けられている。
保熱室7と冷却室8との連設部の内側には、斜め下方に
傾斜した寄板10が全周にわたって取付けられている。
冷却室8の下部は、ホッパ状になっており、そこにロー
ト状の通風板11が取付けられていて、通風板11の中
央の排出口11a’i通って、冷却室8内の破砕スラグ
4″は、ロータリバルブ9に至る。送風機12によって
、通風板11を通って冷却室8内に冷却用空気が送り込
まれ、冷却室8内にその下部から送り込まれた冷却用空
気は、冷却室8の上部から排出され、ダストキャツチャ
13を通って熱交換器としての7内において保熱され 
 − て例えば1000℃程度の均一温度になった破砕スラグ
4″は、冷却室8内に至り、ここにおいて、短時間で均
等に冷却用空気によって冷却されて結晶温度(700〜
800℃程度)、を通過して結晶化する。
破砕スラグ4″は、上述したように、薄く小さな均一サ
イズであり、且つ全体が均一温度になっているから、冷
却室8内において均等に冷却用空気と接触し、均一な品
質を持つ結晶質スラグになる。冷却室8内において冷却
され結晶スラグとなった破砕スラグ4″は、冷却室8下
端のロータリバルブ9を通って排出され、更に用途に応
じて粉砕される。なお、冷却室8内の破砕スラグ4″を
冷却して高温となった冷却用空気は、冷却室8の上部か
ら外部に抜き出され(冷却用空気は、実質的に閉じてい
る系内金循環するので、保熱室7およびその上方にほと
んど漏れることがない)、ボイラー14に加熱源として
送り込まれ熱回収される。ボイラー14には、循環ポン
プ15を介して気水ドラム16が接続されており、従っ
て冷却室8内において破砕スラグ4″を冷却して得られ
た熱は、気水ドラム16によって蒸気として有効に回収
される。
第2図は、この発明にかかる1ドラム式の結晶質スラグ
の製造装置の一態様の一部を示す概略断面図である。図
において、1は水平に配置された1つの冷却ドラムであ
シ、図示しない駆動手段によって回転する。冷却ドラム
1の実質的に上半部において、冷却ドラム1に接触する
ように設けられたスラグ受け17と、冷却ドラムlの外
周面が上昇する位置の冷却ドラム1の胴部とによって、
スラグ溜3が形成されている。スラグ受け17は、1つ
の板17aと、1つの板17bと、1対の板17eとか
らなる。板17aは、長さ方向が冷却ドラム1の中心軸
線と平行であり、実質的に冷却ドラム1と同一長さを持
ち、そして、直立している。板17bは、長さ方向が冷
却ドラム1の中心軸線と平行であり、横方向一端が板1
7aの下端に取付けられ、横方向他端が冷却ドラム1の
外周表面に接触しており、実質的に冷却ドラム1と同一
長さを持ち、そして、水平である。1対の板17eは、
それぞれ、板17aおよび17bの長さ方向両端に取付
けられ、かつ、冷却ドラム1の両端に接触している。他
の構成は、第1図示の装置と同様である。従って、この
ような構成によっても、スラグ溜3内に図示し々いスラ
グ樋から供給された溶融高炉スラグ4は、冷却ドラム1
の外周面に一定厚みで付着し、帯状スラグ4′が形成さ
れ、前述したと同様にして結晶質スラグが製造される。
ついで実施例について説明する。
第1図に示す構造の結晶質スラグの製造装置を準備した
冷却ドラム外径:2mφ 回転数: 6 r、p、rn。
スラグ溜への溶融高炉スラグ供給温度: 1350℃の
条件下で、冷却ドラムの外周面には、約3mの溶融高炉
スラグが均一に付着し、同厚の帯状スラグが得られた。
帯状スラグの破砕直前の平均温度(厚み方向−)は、約
1000℃であり、これを破砕して保熱室において約2
分間保熱して全体を約1000℃の温度に均一化した。
ついで約1000℃の均一温度を持つ破砕スラグを冷却
室内において空冷し、冷却室から取シ出した。かくして
得られた破砕スラグは、結晶率が85〜9ONであり、
且つ均一な品質であり、砂およびコンクリート用細骨材
として最適であった。なお、冷却室において破砕スラグ
を冷却して得られた高温の空気から、デイラ、気水ドラ
ムによって有効に熱回収することができた。
以上説明したように、この発明においては、均一品質を
持つ結晶質スラグを、効率よく、コン・セクトな装置に
よって製造することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明にかかる2ドラム式の結晶質スラグの
製造装置の一態様を示す概略断面図、第2図はこの発明
にかかる1ドラム式の結晶質スラグの製造装置の一態様
の一部を示す概略断面図である。 1・・・冷却ドラム、3・・・スラグ溜、4・・・溶融
高炉スラグ、4′・・・帯状スラグ、4″・・・破砕ス
ラグ、5・・・破砕機、7・・・保熱室、8・・・冷却
室。 出願人  日本鋼管株式会社 代理人  堤  敬太部(他1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、回転中の冷却ドラムの外周面に溶融高炉スラグ
    を付着させ、 前記冷却ドラムの外周面に′付着した前記溶融高炉スラ
    グの厚み方向の少なくとも一部分を回転中の前記冷却ド
    ラムによって冷却凝固させて前記冷却ドラム外周面上に
    帯状スラグを形成し、前記帯状ヌラグを回転中の前記冷
    却ドラムの外周面から離して破砕し、 かくして得られた破砕スラグを保熱し、保熱した前記破
    砕スラグを空冷して結晶化させることを特徴とする結晶
    質スラグの製造方法。
  2. (2)、軸方向が水平になるように設置され、冷却媒体
    によって冷却される冷却ドラムと、前記冷却ドラムを回
    転させるための駆動手段と、前記冷却ドラムの外周面が
    上昇する位置において前記冷却ドラムの外周面に溶融高
    炉スラグを付着させるためのスラグ溜と、 前記スラグ溜に前記溶融高炉スラグを供給するためのス
    ラグ供給手段と、 前記スラグ溜中から前記冷却ドラムの外周面に付着した
    前記溶融高炉スラグの厚み方向の少なくとも一部分が前
    記冷却ドラムによって冷却され凝固することによって前
    記冷却ドラムの外周面上に得られ、且つ前記冷却ドラム
    の外周面から離れた帯状スラグを破砕するための破砕機
    と、前記破砕機によって前記帯状スラグが破砕されて得
    られた破砕スラグを保熱するための保熱室と、前記保熱
    室から排出された前記破砕スラグを空冷して結晶化させ
    るための冷却手段とを備えたことを特徴とする結晶質ス
    ラグの製造装置。
JP56153989A 1981-09-30 1981-09-30 結晶質スラグの製造方法および装置 Pending JPS5855350A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02127775U (ja) * 1989-03-29 1990-10-22
US7459020B2 (en) * 2001-10-23 2008-12-02 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Cement admixture, cement composition, and cement concrete made therefrom

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02127775U (ja) * 1989-03-29 1990-10-22
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