JPS6335443A

JPS6335443A - 石炭灰をスラグに混合する方法

Info

Publication number: JPS6335443A
Application number: JP17760686A
Authority: JP
Inventors: 衞井上; 秀美渡辺
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-16

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石炭灰を金属精錬スラグに混合させる方法、特
に路床・路盤材・土木用材として好適な材料を製造する
方法に関するものである。

従来の技術石炭にはその生成過程により大なり小なり無機質分を含
んでおり、これを一般に灰分と呼んでいる。この灰分は
石炭焚きボイラー等では燃焼効率を低下させ、コークス
を製造した場合コークス成品の品質を低下させるなどの
悪影響をもたらす。

しかしながらオイルショック以来、石油代替エネルギー
として石炭の使用量は年々増加傾向にあり、最近は灰分
の多い石炭も脱灰して使用する研究も盛んに行われてい
るが、灰分の発生は増加の一途をたどっている。

このような石炭灰を有効利用するためにこれを造粒・焼
結して人工軽量骨材とする方法が実用化されている０例
えば特開昭５７−３４０８８号公報には、可燃性炭素材
、およびバインダーを適丑添加して混練し、これを造粒
して得られる生ペレットを焼結装置で焼結し、軽量骨材
とする方法が開示されている。

また、例えば特開昭６１−１７４５２号公報には、溶融
製鋼スラグを水砕、乾燥した水滓に刺激剤を加えて粉砕
し、更にフライアッシュを配合することにより、製鋼ス
ラグと石炭灰をヘドロ硬化材や土質改良材として利用す
ることが開示されている。

しかし、前者のように石炭灰を焼結するためには前記可
燃性炭素材などの外部燃料が必要であり、処理費用が高
くなりすぎる欠点を有する。

また、後者のように溶融スラグ等に混合する場合、フラ
イアッシュのため飛散し粉塵による環境悪化が問題とな
る等の難点を有する。

本発明は前記難点に鑑み、製鉄所等で発生する金属精錬
スラグの顕熱を利用してスラグ内に溶し込み完全混合す
る方法を提供するものである。

間届点を解決するための手段および作用本発明の要旨は
、溶融スラグを鍋より排出させる際に、１部残留させた
溶融スラグに湿潤石炭灰を投入して焼結せしめ、次いで
、前記鍋に溶融スラグを注入し溶融混合することを特徴
とする石炭灰をスラグに混合する方法である。

溶融スラグとして例えば転炉スラグ、高炉スラグがある
が、これらの組成は下記の表１に示すようなものである
。転炉スラグは１５００−１７００℃の温度を有してお
り、その熱容ｊ＾は約４９０ｋｃａｌ／　ｋｇである。

また高炉スラグも１５００〜１７００℃の温度を有し、
その熱容量は約４５０ｋｃａｌ／ｋｇである。

一方、石炭の灰分はド記の表２の代表例で示される組成
を持ち、燃焼後の灰分（一般にクライア−２シユと呼ば
れる）は未燃カーボンを数％含有し水分は全くない、逆
に浮遊選鉱などの脱灰処理によって除去された灰分は、
数％の残存カーボンと多量の水分を含有した微粉である
。

これらスラグと石炭灰を混合して土建材、あるいは土盤
材として有効活用しようとする場合、単なる添加混合は
不可ス距であり、従来から提案されているカーボン源を
加えてペレット状にして焼き固め強度を得て混合しよう
とすれば、大きな熱源と設備が必要となる。

本発明はこの熱源を溶融スラグの顕熱を利用して焼き固
めながら溶融混合するものである。

すなわち、通常転炉スラグ、高炉スラグ、あるいは電気
炉スラグはスラグ鍋等で受けて排滓処理を行なっている
が、その排滓時に鍋中に一部溶融スラグを残留させる。

この残留スラグへ湿潤した石炭灰を所定量投入すれば、
粒子間を固着し、投入面の飛散は防止される。投入され
た石炭灰の水分は残留スラグの余熱によって乾帰され、
燃焼が進む０次いで溶融スラグを注入すれば攪拌作用が
あり、燃焼と発熱反応によって焼結が進行し、溶融混合
される。

石炭灰の水分については、前述の如く浮遊選鉱による脱
灰処理したものは残留水分があるのでそのま一投入でき
る。また燃焼灰の場合は乾粉のため、水を添加して適当
な湿潤とする。

燃焼におけるカーボン源は、脱灰を行った場合には通常
５〜１０重量％のカーボン１間が残り、石炭を燃焼した
場合は約ｉｍ１％のカーボン量が残る。従って脱灰を行
った場合はカーボン量は充分であるが、燃焼灰の場合は
コークス粉、カーボンを多を間に含有する高炉ダスト等
を添加して燃焼焼結に必・慶な炭素材を補充すれば有利
である・また、焼結、溶融に際して溶融点を下げ液相を
促進すれば強度を高めることができるが、例えば転炉ス
ラグの場合は大量のＦｅ　（Ｍ化鉄）が含有されている
が、高炉スラグの場合にはＦｅはほとんど含まれていな
いので、スケール、或いはＦｅを大量に含有する転炉ダ
スト等を添加することが必要で、さらには石灰粉、蛍石
等を添加すると効果的である。

以下実施例をあげてさらに本発明を説明する。

実施例１転炉スラグに脱灰処理を行った石炭灰を混合実施した。

第１図（ａ）に示すように転炉スラグｌは転炉２の出鋼
口３よりスラグ鍋４へ排出される。

このスラグ鍋４は第１図（ｂ）に示すように溶融したま
ま排滓場に移動されスラグピット５に排出される。

次いで第１図（ｃ）　、　（ｄ）に示すように転炉スラ
グｌを排滓時に約３　ｔｏｎスラグ鍋４に残留させ、浮
遊還鉱で脱灰処理した石炭灰６を５００ｋｇホッパー７
から定量投下した。石炭灰の水分は９％であったが残留
スラグの熱で乾燥が進み、石炭灰自身の含有カーボンで
着火して高温雰囲気になり、石炭灰６の焼結体が鍋底に
形成された。

このスラグ鍋４へ、第１図（ａ）に示すように転転炉ス
ラグｌを１５ｔｏｎ注入すると、落下流の攪拌力と転炉
スラグ自身含有する酸化鉄によるスラグの低融点化が促
進され、石炭灰は転炉スラグに完全に溶融した。また混
合に際しては焼結しているので飛散などによる歩留低下
、および粉塵による環境悪化は見られなかった。さらに
転炉スラグの性状も聞届なく、土建材などに有効活用す
ることができた。

実施例２高炉スラグにボイラーで燃焼後の石炭灰を混合した例を
示す。

実施例１の転炉スラグ処理設備と同様な高炉スラグ鍋よ
り排滓時に高炉スラグ約３　ｔａｎを残留させた。混合
した石炭灰は水分が全く無いので３％添加、またカーボ
ン源が無いので高炉ダス）　３０ｋｇ添加、さらに高炉
スラグには酸化鉄分がほとんど無いので、風化して粉状
になった転炉スラグ５０ｋｇを添加して混練した石炭灰
５００ｋｇを投入した。残留スラグの熱で乾燥が進み、
含有するカーボンが着火して高温雰囲気になり石炭灰の
焼結体が鍋底に形成された。

このスラグ鍋へ高炉スラグを１５ｔｏｎ注入すると、落
下流の攪拌力と含有した酸化鉄によるスラグの低融点化
が促進され、石炭灰は高炉スラグに完全に溶融した。

また、混合に際しては実施例１と同様歩留低下、環境悪
化は見られず、さらに高炉スラグの性状も問題なく、上
盤材などに有効活用することができた。

（以下余白）発明の効果以上詳述したように本発明法によれば、石）に中に含ま
れる灰分を脱灰、或いは燃焼によって排出される廃棄物
を金属溶融スラグに溶融混合するので、スラグの材質に
悪影響なく、むしろ改質されて天然砂、砕石等の代替骨
材、或いは上器材等の用途に適した材料として有効活用
でき、産業上有益な、優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における石炭灰を溶融スラグに混合する
各工程の説明図である。ｌ・・・転炉スラグ、２・Φ・転炉、３舎・拳出鋼口、
４・・・スラグ鍋、５・・争スラグピ・ント、６・・・
石炭灰、７・・・ホッパー。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融スラグを鍋より排出させる際に、１部残留さ
せた溶融スラグに湿潤石炭灰を投入して焼結反応させ、
次いで溶融スラグを注入して溶融混合することを特徴と
する石炭灰をスラグに混合する方法。
（２）溶融スラグを鍋より排出させる際に、１部残留さ
せた溶融スラグに湿潤石炭灰、及び酸化鉄もしくは炭素
材のうちの少なくとも一つを投入して焼結反応させ、次
いで溶融スラグを注入して溶融混合することを特徴とす
る石炭灰をスラグに混合する方法。