JPS61178450A - 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】 〈産業上の利用公費） 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−ＳｉＯ２、Ｆ−ＣａＯ，
Ｆ−闘ｇｏ。

２ＣａＯ・Ｆｅ、０３．　４ＣａＯ・Ａｊ２０３　・Ｆ
ｅ、０１．　　Ｆｅ、Ｏｚ、　　Ｆｅ、％。

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（２ＣａＯ・ＡＩ、
ｏ３．５ｉ０２〜２ＣａＯ・Ｍｇ０・２Ｓｉ０２の中間
成分）とＣａＳ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−３ｉ０２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、ポル
トランドセメントクリンカ−と、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−ＳｉＯｚ主体から２ＣａＯ・５ｉ０２〜２Ｃａ
Ｏ−ＭｇＯ−２ＳｉＯ２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（０■）２
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Ａす〜、　５ｉ０２単味でも
良いが、溶融温度が高く反応が生起し難いという欠点が
あるために、５ｉＯｚｙ人１ｚ０５．　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、製錬炉内に製錬の最初又は途中から投入する。

２、製練炉内に出湯後、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
。

？、上記３．４．５．６．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（０２ｐ　Ｎｚ　ｐ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、水を加えて混練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、Ｏ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、かつ２ＣａＯ・ＳｉＯ２の晶出
も少なくなり、水滓化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。

この添加物を添加後、水滓化したスラグの主含有鉱物は
ガラス主体でβ及びａ　’−２ＣａＯ・５ｉ０２を含有
しているが、添加物を未添加の場合はガラスとβ−２Ｃ
ａＯ・５ｉ０２主体である。

との水滓化したスラグを普通ポルトランドセメントクリ
ンカ−量の５，１０重量％置き換え、更にこの混合物１
００重量％に対し、石膏を３重量％配合してボールミル
にてブレーン値３１５０±５０ｃｄ／ｇに粉砕した。

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／ｄ、添加水分４．５％）
シ、経時側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
２！１１、添加水分５％、線圧３．３ｔ／Ｃｍ）で製団
し、製団歩留、圧壊強度等を測定し第８表に示す。

第５表　　　　粉鉱石の粒度分布 第６表 ボールミルでブレーン値３１０Ｇ±５０ａＩｒ／ｇまで
粉砕した。

第８表 ＊１＊２ ＄Ｉ　ＩＩｌの高さから１０ＩＩＩＩ厚さの鉄板の上に
落下させ、約１７２に破壊するまでの回数。

本２団鉱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
ｃｍ落下するし、ベルトコンベアーの積み変え等で破壊
してしまうので混練後、７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太
き（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１０表 宰１＊２ 本１３日経過後１ｍの高さから厚さ１０■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（、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、水中にて急冷し水滓にして乾燥後、セ
メントクリンカ−に混合して粉砕したり、単独粉砕物を
混合した口した物は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性も良くなるし
、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、ポルトランドセメントクリンカーと、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
   。