JPS61190284A - 溶融高炉スラグの処理装置 - 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） この発明は、溶融高炉スラグを乾式で急冷し、水砕と同
等の品質を有するスラグを安定して製造することが可能
な溶融高炉スラグの処理装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） 周知のごとく、溶融高炉スラグは水砕処理して高炉セメ
ント原料等に利用されている。すなわち、（第　２　頁
） 水砕スラグは溶融状態の高炉スラグに高王水を吹付けて
急冷固化して製造するので潜在水硬性（セメントと同様
の凝結反応を起こす性質）に富むからである。しかし、
水砕スラグは脱水処理後でも約１０チの水分を含んでい
るため、セメント原料等に用いる場合には微粉砕の前に
乾燥処理する必要がある。この乾燥処理は通常ロータリ
ーキルン等により行なわれているが、多額の処理費を要
している。また、水砕スラグは高圧水を吹付けて製造す
る関係上、吹製箱の周辺には水蒸気が発生し、作業環境
が悪く周辺機器の防食対策が必要であり、設備費が高く
つく。従って、溶融スラグ°を乾式で急冷する方法が有
利である。

溶融状°態の、高炉スラグを急冷してガラス化子る場合
は、１４５０°Ｃ程度の溶融温度から８００″Ｃ程度の
同化温度までの温度領域を急冷しなければならガい。そ
の工業的な方法としては、例えば裏面から水冷されたス
テイールベルトコンベア上に溶融スラグを供給し、その
ベルトコンベア上面に近接配置したロールにより圧延す
る方法が提案されてい（第　３頁） る（％開開５７−１２３８４５号）。しかし、この方法
は、ステイールベルトの耐久性が劣ること、高度の制御
技術および制御設備が必要なこと等の問題を有し、実用
化は極めて困難である。

また、他の方法として、冷却構造の１対のロールの間に
溶融スラグな注入し、ロール表面に付着したスラグをス
ラグプールから引き上げるようにロールを回転させて冷
却する方法がある（特開昭５７−６２９０号）。しかし
、この方法では、溶融スラグがプールに滞留する間に結
晶が生成し、ガラス化率の高い高品質のスラグを得るこ
とは容易でない。

そこで、この発明者らは、先に水砕スラグ和尚品質のス
ラグを乾式で製造する方法を開発した（特願昭５７−１
４４３６８号、特願昭５７−１８２００５号、特願昭５
８−６３３１号、特願昭５８−６３３２号等）。

この方法は、冷却された円形移動床と回転ロールとの間
で溶融高炉スラグを薄板状に圧延しながら冷却固化せし
める方法である。この方法は、ガラス化率の高い急冷ス
ラグの製造が容易であるばかシでなく、溶融高炉スラグ
の連続大量処理および設備のコンパクト化がはかられる
というすぐれた特徴を有する。

この方法を実施するための装置は、上記した通り、冷却
された円形移動床と回転ロールが主たる構成要素であり
、円形移動床には一枚構造の冷却板を用いるのが一般的
であった。しかし、−軟構造の冷却板の場合は熱歪みが
大きく、圧延されたスラグにスラグ厚さの厚い部分が生
じ、品質あるいは生産率の低下を招くという問題があっ
た。

そこで、この発明者らは、先に前記円形移動床の冷却板
の熱歪みを低減し得る方式を開発した（％願昭５８−２
１９７６１　）。この方式は、円形移動床本体を分割さ
れた複数の冷却板を接合して構成し、該移動床本体下方
に移動床下面に向けて冷却水を噴射する散水冷却装置を
設け、さらに該冷却装置の下方に噴射冷却水を捕集排出
する排水樋を設けたことを特徴とするものである。

すなわち、上記の発明は円形移動床を構成する冷却板を
複数分割構造とすることにより、スラグ（第　５頁） 熱による冷却板の熱歪み量の低減をはかり、さらにこの
円形移動床を冷却するための散水冷却装置の下方に排水
樋を設けることによシ、冷却水の循環使用を可能とした
ものである。ところが、複数分割構造の冷却板からなる
円形移動床の場合は、第３図にその円形移動床の一部を
示すごとく熱膨張を吸収するため冷却板（１−２）の継
目部（１−６）には適当力間隔（Ｗ）が設けられている
ため、この冷却板（１−２）の継目部（１−６）にも溶
融高炉スラグが注入され、その部分のスラグは他の部分
に比べて冷却速度が遅く固化しにくいため、粗破ザおよ
び排出が困難になる。スラグ排出後に円形移動床上にス
ラグが残留すると、その残留スラグ上に次の溶融スラグ
が供給されて部分的に厚肉となり結晶化して品質の低下
を招く。

（発明の目的） この発明は、前記複数分割構造の冷却板からなる円形移
動床による溶融高炉スラグ処理装置の問題を解決するた
めになされたもので、冷却板継目部のスラグの粗破砕性
および排出性能を高め、品（第　６頁） 質の向上がはかられる溶融高炉スラグ処理装置を提供す
ることを目的とするものである。

（発明の構成） この発明に係る溶融高炉スラグの処理装置は、複数分割
構造の冷却板からなる冷却式の円形移動床と、水冷構造
の回転ロールとの間で溶融高炉スラグを薄板状に圧延し
ながら冷却固化させる溶融高炉スラグの処理装置におい
て、前記冷却板の継目間隔を１〜８履とすることによシ
、冷却板継目部のスラグの粗破砕性および排出性能を高
めることを特徴とするものである。

この発明において、円形移動床を構成＋る冷却板の継目
間隔を１〜８ｆｌに限定したのは、以下に示す理由によ
る。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌ第４図
はこの発明者らが実験用の溶融高炉スラグ処理装置を使
って溶融高炉スラグを薄板状ＫＥＥ　　　　　Ｉ延した
場合の冷却板１枚の面積と圧延中の冷却板の継目間隔の
最大変化量との関係を調べた結果を示したものである。

この実験における冷却板の継目間隔の変化量は、該冷却
板の継目に溶融した鉛（第　７　頁） を注入、凝固させたあと溶融高炉スラグを圧延し該冷却
板と注入した鉛の間隔をすき間ゲージを用いて計測する
方法で測定した。

第４図より明らかなごとく、圧延中における冷却板の継
目間隔の変化量は最大１頭であることを知見した。従っ
て、冷却板の継目間隔は少なくとも１顛以上必要である
。

また、第５図は同じく実験装置を使って、溶融高炉スラ
グを所定厚さに圧延した場合の冷却板の縦目間隔と冷却
板継目部のスラグのガラス化率の関係を調べた結果を示
したものである。

第５図の結果よシ、冷却板継目部のスラグのガラス化率
（Ｇ）は、同スラグの厚さくＴ）（第３図に示す）が薄
いほど、また冷却板の継目間隔（Ｗ）が狭いほど高くな
り、Ｔ　＝　１　ｍｓの場合Ｗは８Ｍ以下、Ｔ　＝　３
　ｙｅｎの場合Ｗは７闘以下、Ｔ　＝　５　ｍの場合Ｗ
は６魔以下で水さい並みの９７％以上になることがわか
る。従って、冷却板の継目間隔は最大８顛以下、望まし
くけ６１以下が適正といえる。なお、ガラス化率が高い
ほど粗破砕性がよいことはいりまでもない。

上記の実験結果よシ、冷却板の継目間隔の適正範囲は１
〜８ｆｌ、望ましくは１〜６ｍｍであることがわかる。

以下、この発明に係る溶融高炉スラグの処理装置を第１
図および第２図に基づいて説明する。

第１図において、（１）はモータ等の駆動装置（Ｍ）に
より矢印Ａ方向に回動する円形移動床、（２）は水冷構
造の回転ロール、（３）は散水冷却装置、（５）は底部
にノズル（５−１）を有するスラグ樋、（６）はスラグ
排出装置、（７）はスラグ搬出用コンベアーであって、
円形移動床（１）は第２図に示すごとく一下部に車輪（
１−５）を有する台車構造のフレーム（１−１）の上面
に複数分割構造の冷却板（１−２）が１〜８馴の継目間
隔を置いて貼付けられており、基台（１−３）上に敷設
したレール（１−４）上をモータ等の駆動装置（Ｍ）に
より所定の速度で水平に回転駆動される仕組みとなって
いる。なお、回転駆動機構としては、ラック・ピニオン
方式等を採用することができる。

（第　９貞） この円形移動床（１）の上面に近接して配置する回転ロ
ール（２）は、基台（１−３）上に立設した架台（２−
２）にてその回転軸（２−１）が軸受（２−３）を介し
て支持され、溶融スラグを所定厚さに圧延する際に該溶
融スラグの含熱の一部を抜熱するため、回転軸（２−１
）を給排水管として用い内部を水冷する構造となってい
る。なお、この回転ロールの径は、溶融スラグを圧延す
るときにスラグ上面を平滑な面とするため、回転ロール
（２）の周速度と移動床（１）の回転速度が同調するよ
うに内端部はど細く。外端部はど太くなっている。また
、回転ロールの駆動は円形移動床と同様にモータ等の動
力による方法、あるいは図示のごとく回転ロールの端部
に設けたノンド（２−４）を介して移動床との摩擦によ
る方法のいずれでもよい。

円形移動床（１）を冷却するだめの散水装置（３）は、
該移動床の真下位置に適当な間隔を置いて設置された複
数個の散水管（３−１）よシ、移動床上面の冷却板（１
−２）の下面に向けて冷却水が噴射されるように構成さ
れているもので、各散水管（３−１）（第１０頁） は給水本管（３−２）に分岐接続されて、所定の圧力お
よび流量の冷却水が供給されるようになっている。

上記散水冷却装置の下方には、噴射冷却水を回収するた
めの排水樋（４）を設けている。この排水樋（４）は図
示のごとく冷却板（１−２）の有効幅領域を覆う大きさ
を有するとともに、各散水管（３−１）よシ噴射された
冷却水を可及的に周囲に飛散させることなく捕集できる
よう円形移動床のほぼ全域を覆う長さおよび形状とし、
かつ冷却水が滞留しないように適当な勾配をつけて基台
（１−３）上に支柱（３−３）を介して横設する。なお
、各散水管（３−１）ｌ上記排水樋の側壁を貫通して設
置することはいうまでもない。

スラグ排出装置（６）は円形移動床（１）上で圧延され
ががら冷却固化した薄板スラグを破砕しながら搬出用コ
ンベアー（力士へ落下させるもので、例えば鋼板を傾斜
させて薄板スラグをすくい上げつつ破砕して移動床の外
周方向へ移動させるスクレーパ方式、あるいは円形ブラ
シを水平に回転させて薄（第１１頁） 板スラグを破砕しつつ移動床の外周方向へ移動させる円
形ブラシ方式等を用いることができる。

なお、薄板スラグを移動床（１）上から排出しやすい大
きさにするため、排出装置（６）の手前に粗破砕ロール
を設けてもよい。粗破砕ロールとしては、ロール表面に
凹凸を付けたもの、あるいけ溝付きロール等を用いるこ
とができる。

（発明の作用） 上記装置において、スラグ樋（５）のノズル（５−１）
より円形移動床（１）上に流下した溶融高炉スラグ（９
）は、該移動床（１）と複数個の回転ロール（２）との
間で圧延されつつ、冷却板（１−２）の下方に配設した
散水管（３−１）よシ噴出する冷却水と、回転ロール（
２）に供給される冷却水により間接的に冷却されて固化
し、薄板状のスラグ００）となる。このとき、冷却板（
１−２）の継目部に注入された溶融スラグは、従来であ
ると他の部分より冷却速度が遅く固化しにくいが、この
発明装置では冷却板（１−２）の継目間隔が１〜８ｗｎ
の適正範囲に設定されているので他の部分のスラグと同
様水さい並みにガラス化する。

円形移動床（１）と回転ロール（２）との間で圧延、冷
却されて形成された薄板スラグ０〔は、円形移動床（１
）のスラグ排出部に設置されているスラグ排出装置（６
）により粗破砕されながら排出される。このとき、冷却
板（１−２）の継目部のスラグも水さい並みにガラス化
しているのでスラグ排出装置（６）により容易に破砕さ
れ、該継目部分から剥離して排出される。

排出されたスラグ片は搬出用コンベアー（７）上に落下
し搬出される。一方、散水管（３−１）よシ噴出して冷
却板（１−２）を冷却した冷却水け、その下方に配置し
た排出樋（４）により捕集され、その一端から回収する
。

（実施例） 図面に示す構造のスラグ処理装置に、温度１４５０°Ｃ
の溶融高炉スラグを毎時（資）トン供給し圧延、冷却処
理した場合の、薄板スラグ排出後に円形移動床上に残留
する薄板スラグの割合、薄板スラグ厚およびガラス化率
を、冷却板の継目間隔がこの発（第１３頁） 明の範囲と外れた円形移動床による場合と比較して第１
表に示す。装置諸元および処理条件は下記に示す。

〔Ｉ）装置諸元 円形移動床の外径、内径１幅：２０ｍ、１４ｍ、３ｍ円
形移動床の冷却板と回転ロールの間隔：４ｗｘ回転ロー
ル数：５個 回転ロールの長さ、外端部外径、内端部外径：３０００
　ｍ　、　９００　ｗｓ　、　６３０　ｗｍスラグ排出
装置二円形ブラシ（長さ４２００ｗＲ９外径４００　ｗ
ｍ　、長さ９Ｑ　ｒｍ　、回転数２５Ｏｒｐｍ　）（ｎ
）処理条件 円形移動床の回転数：　２．５　ｒｐｍ円形移動床の冷
却水量：　ＩＱ　ｔ　／　Ｉｎｌｎ回転ロールの冷却水
量：　３　ｔ　／　ｍ１ｎ（第１４頁） 第　　　１　　　表 第１表から明らかなごとく、冷却板の継目間隔が８麿を
超える比較例ではスラグ残留率が高く、スラグ厚さが厚
肉化してガラス化率の低下を招いているのに対し、この
発明例ではスラグ残留率が低く、スラグ厚さが設定値内
にとどまシ高ガラス化率のｉ板スラグが得られた。

（発明の効果） 上記の実施例からも明らかなごとく、この発明装置によ
れば、冷却板継目部のスラグをも十分に排出できるので
、スラグ排出後における残留スラ（第１５頁） グの割合を大巾に低減でき、薄板スラグ厚の／々ラツキ
の低減がはかられ薄板スラグ品質（ガラス化率）をより
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例装置を概略的に示す平面図
、第２図は第１図ｎ−ｎ線上の拡大縦断面図、第３図は
同上装置における円形移動床の冷却板の継目部を示す拡
大縦断面図、第４図はこの発明における冷却板１枚の面
積と冷却板継目間隔の最大変化量との関係を示す図、第
５図は同じく冷却板の継目間隔と冷却板継目部のスラグ
のガラス化率との関係を示す図である。 １・・・円形移動床、　　　　　１−２・・・冷却板、
１−６・−・継目部、　　　　　２・・・回転ロール、
３・・・散水装置、　　　　　　９・・・溶融高炉スラ
グ、１０・・・薄板スラグ、　　　　　Ｗ・・・継目間
隔、Ｔ・・・薄板スラグ厚。 特許出願人　住友金属工業株式会社 代理人　押　　１）　良　　久１−・７！１・　　゛：
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数分割構造の冷却板からなる冷却式の円形移動床と、
   該移動床の上面に近接配置した水冷構造の回転ロールと
   の間で溶融高炉スラグを薄板状に圧延しながら冷却固化
   する溶融高炉スラグの処理装置において、前記円形移動
   床を構成する冷却板の継目の間隔を１〜８ｍｍとするこ
   とを特徴とする溶融高炉スラグの処理装置。