JPS6220835A - スラグ回収粉鉄結着法 - 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】 産業上の利用分り！Ｆ 本発明はスラグから回収される粒度の小さい粉鉄を結着
する方法に関する。

従来技術とその問題点 溶鉱炉のスラグから回収される鉄粒子のうち粒子の粗い
しのは容易に回収でき、製鋼原料などとして再利用され
る。しかしながら、粒子の細かいもの、特に１ｍｍ以下
のらのは、回収が困難なばかりでなく、回収できてら炉
に投入するまてのハンドリング性が困難な上、投入の際
、集塵機に吸い込まれ炉に落ちないため、集塵機の負担
となる。

従って現在この微細な鉄粒子が有効に使用されないため
問題となっている。

このようなスラグ回収粉鉄を有効に使用するには適当な
結着剤で粉鉄を結着し、鉄ペレットとするのがよい。

一方、鉄鉱石の運搬時の粉塵発生を防止する方法として
、粉塵をポルトランドセメント、ビッヂなどで結着する
方法が知られている。

しかしながらこれらの結着剤てスラグ回収粉鉄を結着す
るときは、該粉鉄が比較的均一な粒径を有していること
、および形状か扁平でなく、球形に近いため、粒子間空
隙が大きく、多量の結着剤を必要とし、不経済であるの
みならず、結着剤の種類によっては、例えばセメント等
を用いると、粉鉄の品質を著るしく落すこととなる。

問題点を解決するためへ瓜没 本発明はスラグ回収粉鉄に平均粒径０．００５〜３ｍｍ
の微粉末および／または長さ２０ｉ１！以下の繊維を総
量の１〜３０容量％および結着剤を総量の０１〜３重１
％（純分換算）加え混練し、これを加圧成形することを
特徴とするスラグ回収粉鉄結着法に関する。

本発明を適用するスラグ回収粉鉄は、鉄鋼スラグ、製鉄
、脱硫スラグ等から回収する粉鉄である。

この粉鉄は粒度分布が狭く、粒子間空隙が大きい。

鉄分は約９０％以上、通常９５％以上含まれており、こ
の有効利用が望まれている。

鉄鋼石粉のような扁平な形状をした粉粒に対しては、高
圧成形することによ−）で形が変形するために、少呈の
結着剤あるいは結４剤なしでも塊化することかできる。

しかし、本発明を適用するスラグ回収粉鉄は球形に近く
、また粒子間空隙が大きくなるため高圧成形のみでの塊
化は困難であり多量の結着剤が必要となるため好ましく
ない。

粉鉄塊化物の利用工程としては次の４過程がある。

ｉ）粉鉄の成形（塊化成形） ｉｉ）　　成形物の養生（ストック） ｉｉｉ）成形物の移送（ハンドリング）ｉｖ）　　消費 ｌ）〜ｉｖ）の工程を実用化するためには、成形費が低
く、成形物強度が高くなくてはならない。

本発明者らは、種々の結着剤を用いて、種々の条件下で
粉鉄を結着さＵ・、一定期間養生させた後の強度を測定
したところ以下に示す結着剤が有効であることが明らか
となった。

有機結着剤としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアル
コール、アクリル系ポリマー等の熱可塑性樹脂、ポリウ
レタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、
ユリア樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂等が例示さ
れる。無機結着剤としては、水ガラス、セメント等であ
る。養生期間は短い方が好ましいが、特に粉鉄の場合に
は扁平な粉粒物にくらべて強度が低く、成形直後に一定
の強度を付与しなければ成形状態の維持が困難である。

低コストで成形直後に一定以上の強度を得る結着剤とし
てはビニル基を有する単量体のポリマーが好ましく、こ
れらは短い成形時間中に、粉鉄と結着して強度を付与す
ることがわかった。ビニル基を有する単量体の好ましい
ポリマーとしては、例えばポリ酢酸ビニル、ポリビニル
アルコール、アクリル系ポリマー、例えばポリアクリル
アミド、ポリアクリルまたはメタクリル酸エステル部分
けん化物等が例示される。鉄の腐蝕性を勘案し、部分エ
ステルのけん化物よりポリアクリルアミドの方が特に適
している。もちろんこの様な場合防錆剤を併用してらよ
い。

結着剤の使用量は純分換算で総量の　０．１〜３重量部
、より好ましくは　０．３〜１重量部が適当である。

本結着剤は、成形直後の強度を付与するためのらのであ
り、一定期間養生後さらに高い強度を付与することが必
要であれば、本結着剤のみても、あるいは他の結着剤と
併用してもよい。

本発明では結着剤の他に平均粒径０．００５〜３ｍｍの
微粉末および／または長さ２０ｍｍ以下の繊維を総量の
１〜３０容量％使用し空隙を充たすことによって、結着
剤の節減と成形の容易化が可能となった。微粉末は粉鉄
のの平均粒径より小さくｌ／３以下、より好ましくは１
／１０以下である。

本発明に用いる微粉末は、有機の微粉末であっても無機
微粉末いずれであってもよい。有機微粉末は、結着した
粉鉄ペレットを電気炉、製鋼炉等に投入したとき燃焼し
て除去されるため、純度の高い鉄を得る上で好ましい。

この様な有機微粉末の例としてはカーボン、グラファイ
ト、プラスチッり粉末、鋸屑等が例示される。

繊維は長さ２（Ｊｖｔｍ以下、好ましくはＩＯ朋以下、
太さ０　、５　ｙ以下、好ましくはＯ、ｌ　ｍｍ以下で
ある。

２０關より長い場合は均一な混練が困難となる。

繊維の種類としては、麻、綿、アセテート、テトロン、
ナイロン、ビニロン等が例示される。

無機微粉末としては、スラブ回収微粉鉄、スラグ滓等が
例示される。スラグ回収微粉鉄は、それ自体が有効に利
用されるため無駄がなく、好ましいものである。粉鉄の
純度は下がるが、経済的にも、実用的にら最ら一般的？
こ使用し得るのはスラグ滓である。

無機微粉末の使用量が１容量％より少ないと結着剤の使
用量の節減に有効でない。３０容量％以上使用してもよ
いが、微粉末によっては純度低下−や価格上昇を生ずる
場合があり好ましくない。より好ましくは２〜ＩＯ容量
％である。

スラグ回収粉鉄に上記結着剤と微粉末を加え十分均一に
なるまで混練し、所定の大きさの容器に入れ、常温また
は加熱下、例えば１０〜２００６Ｃて約０　、５〜Ｉ　
ＯＬｏｎ／ｃｍ’、より好ましくは２〜５ｔｏｎ／ｃｍ
’の圧力で加圧成形する。０５［○ｎ／ｃｍ２以下て６
成形体を得ることはできるが、所定の初期強度は得られ
ず、また、ｌ　Ｏｔｏｎ／ｃｍ’以上で成形すると、設
備が大型化しランニングコスト高になる。

加圧成形は上記のプレス成形の他、振動しながらプレス
してらよく、またブリケットマシンを用いて行なってら
よい。

本発明方法で得られたスラグ回収粉鉄の加圧成形体は、
成形直後においてずでに充分な強度を有した塊化物とな
る。

このようにして得られた塊化物は、製鋼用原料や冷却材
等として用いろことができる。

以下、実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ 下記の粒径を有するスラグから回収した２種類の粉鉄５
０ｇと表−１に示す微粉末を混ぜ、これに所定量のポリ
ビニルアルコールまたはポリアクリルアミドの水溶液を
加えピー力に入れ、ガラス。

棒で十分混練し、第１図に示す金型（２５φの円筒）に
３７ｇを移し加圧成形した。図中（１）は試料、（２）
は金型、（３）は加圧ヘッドを示す。加圧成形した塊化
物は、成形直後１０分後、２０分後、２４時間後に第２
図に示す装置を用いて圧壊強度を測定した。図中（１）
は試料、（４）はプレスおよび（５）は台座を示す。圧
壊強度は試料を台座」二に載せ、その円周方向よりプレ
スで徐々に加圧し、試料が破壊したときの圧力を読み取
ることにより行なった。試料の結着剤組成および結果を
表−１に示す。また試料５から得られる結果を第３図に
示す。図中ａ、　ｂ、　ｃおよびｄは成形圧を示す。

なお比較のため試料Ｃ（比較例）の結果をＮｏ、　Ｃと
して示す。スラグ回収粉鉄の粒度は以下の通りであった
。

粉鉄　Ａ ９メツシユバス　　１００　　　％　通過１２メツツユ
パス　　　９８．２　％　　〃１６メツシユパス　　　
６９．７　％　　〃３２メツシュパス　　　１５．８　
％　　〃！００メツシュパス　　　　０．１　　％　　
〃（平均粒径・　　０　、８５　ｍ／ｍ）粉鉄　Ｂ ３５メソシユパス　　　　９９．７％　通過５　メツツ
ユパス　　　　　９２０　　　〃８　メツノコパス　　
　　　４２．１　　　　〃１６　メンツユパス　　　　
　　４２　　　〃（平均粒径：　　　２．６ｍ／ｍ） 発明の効果 本発明方法によりスラグから回収された粒径ＯＩ〜３ｍ
／ｍ程度の粉鉄を少り１の結着剤を用いて結着すること
ができる。その結果ハンドリング性の悪さからあるいは
炉への投入時に集塵機で除かれていた粉鉄を低コストで
塊化でき効果的に回収再利用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金型、第２図は圧壊強度試験機をそれぞれ示す
。 （１）試料、（２）金型、（３）加圧ヘッド、（４）プ
レス、（５）台座をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スラグ回収粉鉄に平均粒径０．００５〜３ｍｍの微
   粉末および／または平均長さ２０ｍｍ以下の繊維を総量
   の１〜３０容量％および結着剤を総量の０．１〜３重量
   ％（純分換算）加え混練し、これを加圧成形することを
   特徴とするスラグ回収粉鉄結着法。 ２、微粉末がスラグ滓または微粉鉄である第１項記載の
   スラグ回収粉鉄結着法。 ３、スラグ回収粉鉄が平均粒径０．３〜１０ｍｍである
   第１項記載のスラグ回収粉鉄結着法。 ４、結着剤がビニル基を有する単量体のポリマーである
   第１項記載のスラグ回収粉鉄結着法。 ５、ビニル基を有する単量体のポリマーがポリ酢酸ビニ
   ル、ポリビニルアルコールおよびアクリル系ポリマーか
   ら選ばれる第４項記載のスラグ回収粉鉄結着法。