JPS6296352A - 溶融高炉スラグの処理方法 - 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 この発明は、溶融高炉スラグを乾式で急冷し、水砕と同
等にガラス化率の高い高品質のスラグを安定して製造す
る溶融高炉スラグの処理方法に関する。

従来の技術 周知のごとく、溶融高炉スラグは水砕処理して晶炉セメ
ント原料等に利用されている。ずなわち、水砕スラグは
＋８融伏態の高炉スラグに高圧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ｌＯ％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Ｈ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？Ｊ　ａする関係
上、吹製可の周辺には水蒸気が発生し、作業環境が悪（
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仔利である
。

溶融状態の高炉スラグを急冷してガラス化する場合は、
１４５０℃程度の溶融温度から８００°Ｃ程度の固化温
度までの温度領域を急冷しなければならない。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／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ｌ配置したロールにより圧延する方法
が提案されている（特開昭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；Ｃ１＋御技術および制御設備が必要なこと
等の問題をイｆ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
溶融スラグを注入し、ロール表面に伸行したスラグをス
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−Ｅｆ２９０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、先に水砕スラグ相当品質のス
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りでなく、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
すぐれた特徴を仔する。

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描成要素であり
、回転ロールには普通鋼、ステンレス鋼等の特殊鋼ある
いは銅、銅合金を用い、メッキ等の表面加工を施さない
のが一般的であった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、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
ら冷却固化する際に表面加工を施していない回転ロール
の場合は、ロール表面に傷あるいは腐食等により凹凸が
生じたり、又、長時間運転により回転ロールの温度が上
昇して炉付き現象が生じてロール表面と、スラグの？実
れ性が増加し、圧延されたスラグがロール表面に融着し
て巻き付くようになる。スラグが巻き付くと、円形移動
床の冷却板上に新たに供給された溶融スラグの上に巻き
付いたスラグが重なり、回転ロールが浮き上がるため、
その周辺のスラグが肉厚になり、徐冷されることになっ
てガラス化せず品質が低下し、また円形移動床の冷却板
上のスラグが肉厚になると粗破砕されに＜＜、冷却板上
から排出することが困難になるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、スラグがロール表面に融着して
巻き付くことを防止し、生産率、スラグ品質の向上をは
かることができる溶融高炉スラグの処理方法を提供する
ことを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、冷却式の円形移動床と、該移動床の」二面に
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方法において
、該回転ロールは表面を金属でメッキ加工したものを用
い、該回転ロールの表面にや膜剤を３〜５０ｆｌ／＃、
　ｍｉｎ　塗布することを特徴とする溶融高炉スラグの
処理方法である。

なお、！２２膜剤の塗布量を３〜５０１／♂、　ｍｉｎ
　に限定した理由は以下の通りである。

第１図は本発明方法によって溶融高炉スラグを薄板状に
圧延した場合の塗膜剤塗布条件と回転ロールにスラグが
巻き付く事故の発生頻度の関係を示す図であって、横軸
に塗布ｆｆｉ　０２／　ｊ、　ｍ　ｉ　ｎ　）をとり縦
軸にスラグ巻き付き事故発生頻度（回／時間）をとって
いる。ただし、供給する溶融高炉スラグ温［ｉ１１’　
１４３０〜１４５０℃薄板状のスラグ厚み４１．の場合
である。

図において、塗布量が：ＩＮ２／ＩＩ？、ｍｉｎ以上に
なると、スラグ巻き付き事故が減少し始め、１０Ｉｌ／
−ｍｉｎ以上になれば署しくスラグ巻き付き事故が減少
し安定して（る。

次に薄板Ｖに圧延したスラグのガラス化率と、ｍＶ剤の
関係を第２図に表わす。ただし供給するｆ；融高炉スラ
グ温度１４３０〜１４５０°Ｃの場合である。

横軸に塗布ｍ　（Ｉｌ／♂、ｍ１ｎ）　　縦軸にガラス
化率（％）をとると、ガラス化率はｍ１２剤の轄布量が
２０Ｉｌ／ｉ、　ｍ　ｉ　ｎ以上で低下し始め、５０Ｉ
ｌ／ｗｒ、　ｍｉｎ以上では水砕スラグ基みのガラス化
率（９７％）を下回ることから塗膜剤の塗布量は５　ｏ
１／ｍ”−ｍ　ｉ　ｎ以下、望ましくは２０ｆ１．／ｃ
１．　ｍｉｎ以下に維持しなければならないことがわか
る。なお塗膜剤の塗布量が多くなると、スラグのガラス
化率が低下する理由は、スラグ中に気泡が多量に生じて
スラグの熱伝導率が低下し、冷却速度が遅（なるためと
考えられる。

従って塗膜剤の塗布ｎは３Ｉｌ／♂、　ｍｉｎ以上５゜
１／♂、　ｍｉｎ　以下でなければならない。

作　　　　　　　　　用 上記の如く本発明方法においては、回転ロールの表面を
耐熱、耐食性の金属でメッキ加工しているので、ロール
表面の傷あるいは腐食の発生を抑制することができ、又
、ロール表面の平ｍ度が高まり、ロール表石とスラグの
１；れ性が低下してスラグの巻き付き現象を防止するこ
とができる。

又、表面をメッキ加工した回転ロールの表面にΦ膜剤を
塗布することにより、ａ一層表面とスラグの？；れ性も
一局低下して、スラグの巻き付き防止効果が高まる。

実　　　　施　　　　例 以下本発明の方法を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明の方法を実施する為に使用する装置の１
実施例を示す平面図、第４図は第３図の■−■腺矢視断
面図である。

第３図において、（２）はモータ等のｒＪ１動装旧Ｍ）
により矢印Ａ方向に回動する円形移動床、（４）は水冷
構造の回転ロール、（６）は円形移動床（２）裏面を冷
却する散水冷却装置、（８）は底部にノズル０αを仔す
るスラグ樋、ｑシはスラグ排出’Ｘ！　置、０４１はス
ラグ搬出用コンベヤであって、円形移動床（２）は第４
図に示すごとく、下部の車輪θＧを仔する台車構造のフ
レーム０８の上面に複数分割もが造の冷却板■が貼付け
られており、基台（２２）上に敷設したレール（２４）
上に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−ビニオフ方式等を採用すること
ができる。

この円形移動床（２）の上面に近接して配置する回転ロ
ール（４）は、基台（２２）上に立設した架台（２６）
にてその回転軸（２８）が軸受（３０）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（２８）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。また、
回転ロール（４）の上方には塗膜剤を散布する塗布装置
（３２）が設置され、回転ロール（４）の表面に塗膜剤
を散布できるようになっそいる。

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（４
）の周速度と移動床■の回転ｉ８！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、あるいは図示のととく回転ロールの端部に設
けたバンド（３４）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（２）を冷却するための散水冷却装置（６）
は、該移動床の真下位置に適当な間隔を置いて設置され
た復数個の散水管（３６）より、移動床」二面の冷却板
のの下面に向けて冷却水が噴ｑ＃されるように構成され
ているもので、各散水管（３Ｇ）は給水本管（３８）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ｑ＃冷却水を回収する
ための排水１（４０）を設けている。この排水樋（４０
）は図示のごとく冷却板１２０の打効幅領域を段う大き
さを存するとともに、各散水管（３６）より噴射された
冷却水を可及的に周囲に飛散させることな（ハ「集でき
るよう円形移動床のほぼ全域を暴う長さおよび形伏とし
、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（２２）上に支柱（４２）を介して横設する。なお、
各散水管（３６）は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０２１は円形移動床（２）上で圧延され
ながら冷却固化した薄板スラグを破砕しなからスラグ搬
出コノベヤ０勺上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っつ破砕して移動床の
外周方向へ移動させるスクレーバ方式、あるいは円形ブ
ラシを水平に回転させて薄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。

この発明では、上記のスクレーバ方式、あるいは円形ブ
ラシ方式等のスラグ排出装置を少なくとも２段以上設置
するもので、その設置のし方としては同一方式または異
なる方式のスラグ排出ＨＵを複数台組合わせて配設する
。

なお、薄板スラグを円形移動床（２）上から排出し易い
大きさにするため、スラグ排出Ｈｆ！１　Ｇ？Ｊの手前
に粗破砕ロールを設けてもよい、粗破砕コールとシテハ
、ロール表面に凹凸を付けたもの、あるいは溝付きロー
ル等を用いることができる。

上記Ｗ　ｌにおいて、スラグ樋（８）のノズル頭より円
形移動床（２）上に流下した溶融高炉スラグ（４４）は
、該移動床（２）と複数個の回転ロール（４）との間で
圧延されつつ、冷却板■の下方に配設した散水管（３６
）より噴出する冷却水と、回転ロール（４）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（４６）となる。このとき、回転ロール（４）の表
面はメッキ加工されており、また、回転ロール（４）の
表面には塗膜剤が塗布装置（３２）から散布されている
ため、回転ロール（４）の表面と薄板状のスラグ（４Ｇ
）の濡れ性が低（なり、該スラグ（４６）がロール表面
に融むして巻き上るような問題が生じない。

円形移動床（２）と回転ロール（４）との間で圧延、冷
却されて形成された薄板状のスラグ（４６）は、円形移
動床■上のスラグ排出部に設置されているスラグ排出Ｈ
置０７）により排出される。

一方、散水管（３６〉より噴出して冷却板■を冷却した
冷却水は、その下方に配置した排水！（４０）により捕
集され、その一端から回収する。

以上の動作を行なう第１表に示す諸元のＨａを用いて第
２表に示す操業条件で行なったところ第３表に示す様な
結果が得られた。

第３表で示す様にゆれ剤の塗布量を３〜５０♂０ｍ１ｎ
　の範囲にした場合にはスラグの平均厚さはａ　７　ａ
ｓ以下になっており、塗膜剤の塗布量を３〜５０ｓｖ’
、ｎｉｎ　以外の範囲にした場合より明らかに薄くなっ
ている。又、ガラス化率についても塗膜剤の塗布量が３
〜５０＋＋？、ｍｉｎ　の範囲に入っている場合のガラ
ス化率の平均は９＆７％であるが塗布量が３〜５０♂、
　ｍｉｎ　以外の場合は９７．２％であるからガラス化
率も塗膜剤の塗布量を３〜５０ｉ、ｍｉｎの範囲にした
方が明らかに高くなっている。

第　　　　１　　　　表 以下余白 第２表 第３表 なお、本発明実施例の＠膜剤としては、水、水と油脂の
混合物の場合について述べたが、アルキル系ジフェニル
等の高沸媒体でもよく、又メッキ材としては、クロムメ
ッキの場合について述べたが、亜釘）、錫、アルミニウ
ム、ニッケル、銅、銅と鉛、ケイ素及びメッキ後のロー
ル表面に耐熱性及びｉｔ’ｌｌれ性を減少させる性質を
与える金属、合金であれば好ましい。

発明の効果 以上の様は本発明方法においては、回転ロールへのスラ
グの巻き付きが大幅に低減できるので、薄板状スラグの
厚みのばらつきも低減でき、ガラス化率を向上させるこ
とができるというすぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法によって溶融高炉スラグを薄板状
に圧延した場合の塗膜剤塗布条件と回転ロールにスラグ
が巻き付く事故の発生頻度の関係を示すグラフ、第２図
は薄板状に圧延したスラグのガラス化率と、塗膜剤の量
との関係を示すグラフ、第３図は本発明の方法を実施す
る為に使用する装置の１実施例を示す平面図、ｉ４図は
第３図の■−■線矢視断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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方法において、該回転ロー
   ルは表面を金属でメッキ加工したものを用い、該回転ロ
   ールの表面に塗膜剤を３〜５０ｌ／ｍ＾２、ｍｉｎ塗布
   することを特徴とする溶融高炉スラグの処理方法。