JPS61178449A - 製鋼スラグの利用方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は製鋼工程に於いて必然的に発生し、その処理に
困窮している製鋼スラグの有効利用方法に関するもので
ある。

〈従来技術〉 一般に製鋼スラグは２ＣａＯ−Ｓｉ０２．　Ｉ”ＣａＯ
，Ｆ−ＭｇＯ。

２ＣａＯ−Ｆｅｚ０３．　４ＣａＯ・Ａｊｚ０４−Ｆｅ
Ｌ０３．　Ｆｅ１０３．　Ｆｅ、０４゜ＦｅＯ等を含有
しているし、潜在水硬性を持たず、高炉スラグは徐冷処
理するとメリライト（２（、ａＯ・ＡＪ２０３−５ｒＯ
，〜２ＣａＯ−ＭｇＯ−２Ｓｉ０２の中間成分）とＣａ
Ｓを有し、潜在水硬性を有さないが、急冷（水滓）する
と、ガラス主体となり潜在水硬性を有して高炉セメント
混和材等に利用されている。

現在、これら製鋼スラグはのる鍋に受け、約２０分〜１
２時間後に排出されているが、約２００〜３００℃にな
ると２ＣａＯ・ＳｉＯ２がβ→γに転移するときに膨張
崩壊したり、Ｆ−ＣａＯ，Ｆ−ＭｇＯを含有するため膨
張・崩壊性を有しているので大部分は埋立廃棄されてい
る。

一方可塑性に乏しい粉鉱石をペレットや団鉱とする場合
のバインダーとしては、従来からセメントやベントナイ
トが用いられているが、この種のバインダーは相当量を
添加しなければ硬化する迄に長時間を要し、あまり添加
量を増すと鉄品位が低下するという欠点があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は上述した未利用資源としての製鋼スラグの有す
る性質を利用して、添加、造粒直後から迅速に硬化する
ペレットや団鉱の造塊方法として用いようとするもので
ある。

〈問題点を解決する為の手段〉 本発明で採用する手段としては溶融状製鋼スラグに珪酸
塩質の岩石、鉱物、カラミ、ガラスクズ。

鋳物廃砂、廃レンガ、赤泥、火山噴出物、高炉スラグ、
脱珪スラグ、酸化鉄の一種若しくは二種以上から成る第
一次添加物を５〜３０重量％添加し溶融反応を生起せし
めた後水滓化し、次いで脱鉄処理を施したものに、石灰
及び又は石膏を３〜５重量％添加し混合粉砕するか、又
は前記脱鉄処理された製鋼スラグと、石灰及び又は石膏
とを各別に粉砕した後混合し、ペレットや団鉱のバイン
ダーとして用いることを特徴とする製鋼スラグの利用方
法である。

なお、珪酸塩質の岩石・鉱物等を添加し、α′〜β−２
ＣａＯ−３ｉＯ主体から２ＣａＯ−Ｓｉ０２〜２ＣａＯ
−ＭｇＯ・２ＳｉＯｚ主体に改質すると融点、粘質は下
り゛、水滓率も向上するしガラス主体となり、乾燥後粉
砕してアルカリ刺激材（例えばＣａＯ・Ｃａ　（ＯＨ）
え・セメント等）を少量添加して、水を加えて混練する
と水硬性を有することを見い出したし、鉱石等のペレッ
トや団鉱のバインダーとして使用すると固化強度の発現
も均一化するために珪酸塩質の岩石・鉱物等の第一次添
加物を添加するものである。

この第一次添加物としてはＡｋ０３．５ｉ０２単味でも
良いが、溶融温度が高（反応が生起し難いという欠点が
あるために、５ｉＯｚ、、入れ０３．ＦｅＯ等を適量含
有する物を添加する事により溶融温度の低下を促し、反
応が十分に起こる様にしたものである。

第一次添加物の添加方法は １、製練炉内に製練の最初又は途中から投入する。

２、製錬炉内に出湯後、投入する。

３、製練炉から排出する溶滓流に接して投入する。

（同時投入） ４、製練炉から排滓鍋への溶滓流の落下位置と離して投
入する。

５、排滓鍋の敷滓の代用として使用する。

６、排滓鍋内で溶滓とサンドイッチ状になる様に投入す
る。

７、上記３．４．　Ｓ、　６．の操作で投入し、ランス
パイプ状物を挿入し、バブリングガス（０２ｐＮ２ｐ又
は人ｉｒ）を吹き込んで、拡散させる。

８、スラグ加熱炉（電気炉方式、０２気体燃料炉方式）
に一部硬化したスラグを含む溶融スラグと添加物を投入
する。

方法等がある。

〈実施例及び作用〉 以下本発明の作用効果を確認するために行った実験及び
その効果を示す。

実験に用いた試料の化学分析値、性状を第１表に示す。

次に第３表に各試料の配合物の溶倒温度（ＪＩＳ法によ
るゼーゲルコーン）を示す。

上記の試料を恒温乾燥機（１０５〜１１０℃に保持）中
で２４時間以上乾燥後、電融マグネシアルツボに５００
ｇ入れ、シリコニット電気炉（１５５０℃に保持）で再
溶解して炉外に取り出して水中にて冷却し、水砕を作り
、乾燥後、約２００メツシユ以下に粉砕し、石灰を３重
量％添加混合し、水を加えて混線後ビニール袋の中に入
れて密封し、硬化状況を調べ第４表に示す。

第４表 なお、０は手で押して非常に硬いこと、０は同硬いこと
、Δは若干硬いことを、×は硬化していな゛　いことを
示す。

更に、水滓化した試作スラグはほとんど急結となり、約
２〜１０分後から硬化し始めた。

上記の如く、珪酸塩質の岩石・鉱物等を添加するとスラ
グの固化温度が低下し、かっ２Ｃ１０・ＳｉＯの晶出も
少なくなり、水滓処理することでガラス化も進む。又製
鋼スラグ単味の水滓物より早く硬化する。

次に具体的な実施例を示す。

〈実施例　１〉 可塑性がなく、さらさらした粉鉱石（粒度分布は第５表
に示す）を製団し、原料として利用するためにバインダ
ーとして検討した。又試作品の配合割合を第６表に示す
。

まず予備テストとして、コンクリート圧縮試験機（ｉｏ
ｏｔ）を使用し、タブレット方式によって成型しく３２
φＸ　３５ｍｍ、成型圧１ｔ／ｒｘｌ、添加水分４．５
駕）ｌ、、経時別の圧壊強度を測定し第７表に示す。

良好な配合のものにつき、団鉱機（５０Ｘ　５０Ｘ　３
２ｍｍ１添加水分５％、線圧３．３ｔ／ｅ＋ａ）で製団
し、製団歩留、圧壊強度等を測定し第８表に示す。

第６表 ボールミルでブレーン値３１０Ｇ±５０ｃｓＺ　７ｇま
で粉砕した。

第８表 本１　　　　　　　本２ ネＩ　Ｉｍの高さから１０ｍｍ厚さの鉄板の上に落下さ
せ、約１７２に破壊するまでの回数。

＊２団′Ｉｊｊ、φに一印方向に加圧し破壊するまでの
強度。

以上の如くタブレット方式で成型すると、型から取り出
す場合、人間の手で取り出して動かすので全く破壊しな
いし、そのまま養生するので、普通セメントの場合でも
長期強度は出て問題ない。

しかし、団鉱機で製団する場合タイヤから約３５〜４０
ｅ４下するし、ベルトコンベアーの積み変え等で破壊し
てしまうので混線後、圧縮されるまでに数分間で強度が
あられれるほど製団歩留は良くなる。即ちセメントのみ
を使用すると、はとんど破壊し、かつ増ねん剤としてベ
ントナイトを組み合わせても効果は少ないが数分間で硬
化する製鋼スラグ粉砕物を使用するとその効果は大きく
なることがわかる。

〈実施例　２〉 粉鉱石（粒度分布は第９表に示す）に第１０表に示す製
鋼スラグ粉砕物、普通セメント等をバインダーとして添
加し、散水しながら約１０〜１５ｍｍに造粒して、造粒
性、落下強度等を測定し第１０表に示す。

第９表 第１０表 ＊ｌ＊２ ＊１３日経過後１ｍの高さから厚さ１０ｍｍの鉄板の上
に落下させ約１７２になるまでの回数。

本２３日経過後の圧壊強度。

以上の如く、可塑性に乏しい粉鉱石のバインダーとして
、セメント、ベントナイトを使用しても造粒できない。

（しかし、品位の低下を無視して２５％程使用すれば造
粒可能となる） しかし、製鋼スラグ粉砕物は２〜５分程で硬化する特徴
を有するので、普通セメント、ベントナイト等と組み合
わせて使用しても造粒時のバインダーとしての効果があ
るし、長期強度を必要とする場合は普通セメント、早強
セメント等と組み合わせて使用すると良い。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本願発明方法によれば、溶融状態
のスラグに珪酸塩質の岩石・鉱物等を添加し、溶融拡散
反応を生起させ、水滓にして乾燥後、石灰又は石膏を刺
激剤として少量添加して粉砕すると、２〜３分間で硬化
する性質を有し、普通セメントに較べ硬化が非常に早い
ので、粉鉱石等の団鉱やペレット用バインダーとして使
用すると製団歩留りや造粒歩留りは上るし、産業廃棄物
の有効利用面からも有効である。

又製鋼スラグ単味からの水滓物より融点、粘性低下を起
こさせるためと成分調整を行うために珪酸塩質の岩石等
を添加すると強度も強く有効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶融状製鋼スラグに珪酸塩質の岩石、鉱物、カラミ
   、ガラスクズ、鋳物廃砂、廃レンガ、赤泥、火山噴出物
   、高炉スラグ、脱珪スラグ、酸化鉄の一種若しくは二種
   以上から成る第一次添加物を５〜３０重量％添加し溶融
   反応を生起せしめた後水滓化し、次いで脱鉄処理を施し
   たものに、石灰及び又は石膏を３〜５重量％添加し混合
   粉砕するか、又は前記脱鉄処理された製鋼スラグと、石
   灰及び又は石膏とを各別に粉砕した後混合し、ペレット
   や団鉱のバインダーとして用いることを特徴とする製鋼
   スラグの利用方法。