JPWO2015025501A1 - Method for producing solidified slag and method for producing coarse aggregate for concrete - Google Patents
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Abstract
品質の良いコンクリート用粗骨材の原料となり得る凝固スラグの製造方法、該凝固スラグの製造方法で製造される凝固スラグ、該凝固スラグを用いたコンクリート用粗骨材の製造方法、該コンクリート用粗骨材の製造方法によって製造されるコンクリート用粗骨材を提供する。本発明に係る凝固スラグの製造方法は、溶融状態の高炉スラグ3を、移動する金属製の鋳型5に流し込んで冷却し、前記鋳型内で板状になるように凝固させるスラグ凝固工程と、前記鋳型内で内部まで凝固したスラグを、前記鋳型を反転して鋳型から落下させるスラグ落下工程と、落下したスラグのスラグ表面の一部または全面の表面温度を900℃以上で5分間以上保持するスラグ温度保持工程と、を有する。Method for producing solidified slag that can be a raw material for high-quality concrete coarse aggregate, solidified slag produced by the method for producing solidified slag, method for producing coarse aggregate for concrete using the solidified slag, There is provided a coarse aggregate for concrete produced by a method for producing an aggregate. The method for producing solidified slag according to the present invention includes a slag solidifying step in which a molten blast furnace slag 3 is poured into a moving metal mold 5 to be cooled and solidified into a plate shape in the mold, A slag dropping step in which the slag solidified inside the mold is dropped from the mold by reversing the mold, and a slag that holds the surface temperature of a part or the entire surface of the dropped slag at 900 ° C. or more for 5 minutes or more. And a temperature holding step.
Description
本発明は、溶融状態の高炉スラグ(blast furnace slag)を金属製の鋳型上で凝固させ、凝固させた凝固スラグ(solidified slag)を鋳型から落下させて板状の凝固スラグを製造する凝固スラグの製造方法、該凝固スラグの製造方法で製造される凝固スラグ、該凝固スラグを用いたコンクリート用粗骨材(coarse aggregate for concrete)の製造方法、該コンクリート用粗骨材の製造方法によって製造されるコンクリート用粗骨材に関する。 The present invention provides a solidified slag for producing a plate-like solidified slag by solidifying a molten blast furnace slag on a metal mold and dropping the solidified slag from the mold. Manufactured by a production method, a solidified slag produced by the method for producing the solidified slag, a method for producing coarse aggregate for concrete using the solidified slag, and a method for producing the coarse aggregate for concrete It relates to coarse aggregate for concrete.
金属の精錬工程などで発生する溶融スラグ(molten slag)を凝固させる方法としては、高圧の冷却水を溶融スラグに吹き付けて急冷する方法、あるいは、溶融スラグをドライピット(dry pit)やスラグ冷却ヤード(slag cooling yard)に排出して大気中で徐冷する方法が広く用いられている。 As a method of solidifying molten slag generated in a metal refining process, etc., high-pressure cooling water is sprayed onto the molten slag to quench it, or the molten slag is dried in a dry pit or slag cooling yard. A method of discharging to (slag cooling yard) and gradually cooling in the atmosphere is widely used.
溶融スラグを急冷する方法においては、高圧の冷却水を大量に吹き付けるので、多数の気孔(pore)を有する粒径5mm以下の砂状の凝固スラグ(いわゆる水砕スラグ(water granulated slag))となる。一方、溶融スラグをドライピットやスラグ冷却ヤードなどに流して凝固させ、徐冷する方法では、数mの大きさの塊となり、これを破砕して塊状の凝固スラグ(いわゆる徐冷スラグ(air-cooled slag))としている。 In the method of rapidly cooling molten slag, a large amount of high-pressure cooling water is blown, so that it becomes a sand-like solidified slag having a large particle size of 5 mm or less (so-called water granulated slag). . On the other hand, in a method in which molten slag is solidified by flowing it into a dry pit or slag cooling yard, etc., and gradually cooled, it becomes a lump of a size of several meters, which is crushed into a solidified slag (so-called gradually cooled slag (air-cooled slag)) cooled slag)).
最近、砂利(gravel)などに代わるコンクリート用粗骨材に高炉徐冷スラグの適用が図られている。高炉スラグをコンクリート用粗骨材に適用するには、スラグ中の気孔を低減し、かつスラグ粒径の最大値を20mm程度に調整する必要がある。 Recently, blast furnace slow cooling slag has been applied to coarse aggregate for concrete to replace gravel. In order to apply blast furnace slag to coarse aggregate for concrete, it is necessary to reduce pores in the slag and adjust the maximum value of the slag particle size to about 20 mm.
したがって、水砕スラグは、そのままでは、気孔が多く、かつ粒径が小さいことから、コンクリート用粗骨材には適用できない。一方、徐冷スラグは、気孔の問題はないものの、数mの大きさの塊を20mm程度の粒径に破砕する必要があり、この破砕に膨大な時間を要し、効率的でない。 Therefore, granulated slag cannot be applied to coarse aggregate for concrete because it has many pores and small particle size. On the other hand, although slow cooling slag does not have a problem of pores, it is necessary to crush a mass of several meters to a particle size of about 20 mm, and this crushing requires a huge amount of time and is not efficient.
そこで、コンクリート用粗骨材として、気孔が少なく破砕が容易な凝固スラグを得るために、金属製の鋳型を用いて溶融スラグを凝固させる技術が種々提案されている。金属製鋳型のなかで溶融スラグを凝固させると、水砕スラグよりも大きくて、かつ、徐冷スラグよりも小さいサイズの凝固スラグが得られ、これを破砕することで所望するサイズのスラグを容易に得ることができ、徐冷スラグに比較して破砕の時間を短縮でき、粒径20mm程度の所望の凝固スラグを容易に得ることができる。 Therefore, various techniques for solidifying molten slag using a metal mold have been proposed in order to obtain solidified slag that has few pores and can be easily crushed as coarse aggregate for concrete. Solidifying molten slag in a metal mold yields solidified slag that is larger than granulated slag and smaller than slowly cooled slag, and can be easily crushed by crushing it. Compared to slowly cooled slag, the time for crushing can be shortened, and a desired solidified slag having a particle size of about 20 mm can be easily obtained.
金属製鋳型を用いて溶融スラグを凝固する例として、例えば特許文献1に記載されたアスファルト舗装用骨材(aggregate for asphalt pavement)及びその製造方法ならびにアスファルト舗装がある。特許文献1の溶融スラグの凝固方法は、溶融状態の高炉スラグを層厚が10〜30mmの板状になるように金属製の移動鋳型上に単層で流して冷却凝固させ、単層板状の凝固スラグにするものである。この単層板状のスラグを破砕して、吸水率(water absorption percentage)が1.5%以下、すりへり減量(abrasion loss percentage)が20%以下のアスファルト舗装用骨材を製造するものである。
As an example of solidifying molten slag using a metal mold, for example, there is an aggregate for asphalt pavement described in
また、金属製の鋳型を用いて高炉スラグを凝固させてコンクリート用粗骨材を製造する方法としては、特許文献2に開示されたコンクリート用粗骨材がある。特許文献2に開示されたスラグからなるコンクリート用粗骨材は、金属製鋳型に溶融スラグを流し込んで凝固させて、凝固後得られたスラグを破砕し、吸水率1.5%以下及び粒径が5〜20mmに調整するというものである。 Further, as a method of producing a coarse aggregate for concrete by solidifying blast furnace slag using a metal mold, there is a coarse aggregate for concrete disclosed in Patent Document 2. The coarse aggregate for concrete made of slag disclosed in Patent Document 2 is made by pouring molten slag into a metal mold to solidify, crushing the slag obtained after solidification, water absorption of 1.5% or less, and particle size Is adjusted to 5 to 20 mm.
特許文献1に記載の溶融スラグの凝固方法は、溶融状態の高炉スラグを凝固厚みが10〜30mmの板状になるように金属製の移動鋳型上に単層で流し込んで冷却凝固するものであり、急速に冷却凝固することで、凝固スラグ内部で生成する気孔の成長を抑制し、低気孔率で吸水率が低く、耐摩耗性(abrasion resistance)の高い骨材を製造するものである。
The method for solidifying molten slag described in
ただし、特許文献1の実施例にも記載されているように、高炉スラグを金属製鋳型上で板状に凝固させた場合、金属製鋳型に接していた下面から1mm程度はガラス状(glassy state)になってしまう。これは、溶融スラグにおいては、金属製鋳型との接触面が最も急速に冷却されてガラス質(glassy state)になるが、溶融スラグの熱伝導率が非常に小さいので、溶融スラグ内部の冷却速度は大きくならずに結晶質の状態(crystalline state)で凝固することによる。
However, as described in the example of
上記のように、特許文献1の方法では、片面がガラス質の板状凝固スラグが生成されるが、このような板状凝固スラグを破砕して骨材を製造した場合、表面の一部がガラス質である粗骨材ができてしまう。表面がガラス質の粗骨材をコンクリート用粗骨材として使用した場合、フレッシュコンクリート(fresh concrete)が固まる際にブリージング(bleeding)しやすいという問題がある。ブリージングとは、フレッシュコンクリートにおいて固体材料の沈降または分離により、練り混ぜ水の一部が遊離して表面まで上昇する現象である。
As described above, in the method of
また、金属製鋳型と接触していた面から1mm程度のガラス質部分と結晶質部分との境目で割れやすくなる。そのため、破砕して粗骨材粒度に調整する際にガラス質部分は細粒になりやすく、粗骨材の歩留が低下するという問題もある。 Moreover, it becomes easy to break at the boundary between the vitreous portion and the crystalline portion of about 1 mm from the surface that has been in contact with the metal mold. Therefore, when crushing and adjusting to a coarse aggregate particle size, the vitreous portion tends to be fine, and there is also a problem that the yield of the coarse aggregate decreases.
特許文献2のコンクリート用粗骨材は、特許文献1と同様に、金属製の鋳型上で凝固した高炉スラグを利用するものであり、この高炉スラグを破砕して、吸水率1.5%以下、粒径5〜20mmの粗骨材とするものである。溶融スラグを金属製鋳型に流し込んで20〜30mmの厚みに凝固しており、特許文献1と同様に金属製鋳型との接触面はガラス化している可能性が高い。特許文献2のコンクリート用粗骨材を配合したコンクリートの配合条件(mix proportion)、養生期間(curing period)が7日、28日の圧縮強度は明らかであるが、ブリージングについては明らかでない。
The coarse aggregate for concrete disclosed in Patent Document 2 uses blast furnace slag solidified on a metal mold as in
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、品質の良いコンクリート用粗骨材の原料となり得る凝固スラグの製造方法、該凝固スラグの製造方法で製造される凝固スラグ、該凝固スラグを用いたコンクリート用粗骨材の製造方法、該コンクリート用粗骨材の製造方法によって製造されるコンクリート用粗骨材を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and a method for producing solidified slag that can be a raw material for high-quality concrete coarse aggregate, and a solidified slag produced by the method for producing solidified slag. Another object is to provide a method for producing a coarse aggregate for concrete using the solidified slag and a coarse aggregate for concrete produced by the method for producing the coarse aggregate for concrete.
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。 The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[1]溶融状態の高炉スラグを、移動する金属製の鋳型に流し込んで冷却し、前記鋳型内で板状になるように凝固させるスラグ凝固工程と、前記鋳型内で内部まで凝固したスラグを、前記鋳型を反転して鋳型から落下させるスラグ落下工程と、落下したスラグのスラグ表面の一部または全面の表面温度を900℃以上で5分間以上保持するスラグ温度保持工程と、を有する凝固スラグの製造方法。 [1] A slag solidification step in which molten blast furnace slag is poured into a moving metal mold, cooled and solidified into a plate shape in the mold, and slag solidified to the inside in the mold. A slag dropping step of inverting the mold and dropping from the mold, and a slag temperature holding step of holding the surface temperature of a part or the entire surface of the slag of the dropped slag at 900 ° C. or more for 5 minutes or more. Production method.
[2]前記鋳型内で板状になるように凝固させた高炉スラグの厚みが20mm以上30mm以下であることを特徴とする上記[1]に記載の凝固スラグの製造方法。 [2] The method for producing a solidified slag according to the above [1], wherein the thickness of the blast furnace slag solidified so as to form a plate in the mold is 20 mm or more and 30 mm or less.
[3]前記スラグ温度保持工程は、前記鋳型から落下させた凝固スラグの表面のうち、凝固時における鋳型接触面の80面積%以上について、スラグ表面温度を900℃以上で5分間以上保持することを特徴とする上記[1]または上記[2]に記載の凝固スラグの製造方法。 [3] In the slag temperature holding step, the slag surface temperature is maintained at 900 ° C. or more for 5 minutes or more for 80 area% or more of the mold contact surface during solidification among the surfaces of the solidified slag dropped from the mold. The method for producing a solidified slag according to [1] or [2] above, wherein
[4]前記スラグ温度保持工程は、前記鋳型から落下させた凝固スラグを、スラグ厚み方向平均温度が900℃超で積層させることを特徴とする上記[1]乃至上記[3]の何れか1項に記載の凝固スラグの製造方法。 [4] In any one of [1] to [3], in the slag temperature holding step, the solidified slag dropped from the mold is laminated with an average temperature in the slag thickness direction exceeding 900 ° C. The manufacturing method of solidification slag as described in a term.
[5]前記スラグ温度保持工程は、前記鋳型から落下させた凝固スラグを、該落下位置から搬出可能な保持容器内に積層させることを特徴とする上記[1]乃至上記[4]の何れか1項に記載の凝固スラグの製造方法。
[5] In any one of the above [1] to [4], in the slag temperature holding step, the solidified slag dropped from the mold is stacked in a holding container that can be carried out from the dropping position. 2. A method for producing a solidified slag according to
[6]上記[1]乃至上記[5]の何れか1項に記載の凝固スラグの製造方法で製造した凝固スラグであって、目開き100mmの篩を通過し、目開き40mmの篩を通過しないスラグ試料を、2mの高さから4回落下させる落下試験後に、目開き40mmの篩を通過しない試料の落下試験前の試料に対する質量比率で評価する落下強度(Shatter Index)が70%以上である凝固スラグ。 [6] A solidified slag produced by the method for producing a solidified slag according to any one of [1] to [5] above, passing through a sieve having an opening of 100 mm and passing through a sieve having an opening of 40 mm. The drop strength (Shatter Index) evaluated by the mass ratio of the sample before the drop test of the sample that does not pass through the sieve with a mesh size of 40 mm after the drop test of dropping the slag sample not to be dropped four times from a height of 2 m is 70% or more. Some solidified slag.
[7]上記[1]乃至上記[5]の何れか1項に記載の凝固スラグの製造方法を含む凝固スラグ製造工程と、製造した凝固スラグを破砕する凝固スラグ破砕工程と、破砕した凝固スラグを分級する分級工程と、を備えるコンクリート用粗骨材の製造方法。 [7] A solidified slag production process including the method for producing a solidified slag according to any one of [1] to [5], a solidified slag crushing process for crushing the produced solidified slag, and a crushed solidified slag A method for producing a coarse aggregate for concrete, comprising a classification step of classifying the material.
[8]上記[7]に記載のコンクリート用粗骨材の製造方法で製造したコンクリート用粗骨材であって、平均圧縮強度が100N/mm2以上であるコンクリート用粗骨材。[8] A coarse aggregate for concrete produced by the method for producing a coarse aggregate for concrete according to [7] above, having an average compressive strength of 100 N / mm 2 or more.
本発明に係る凝固スラグの製造方法によれば、凝固スラグの金属製鋳型への接触面に生成したガラス質の部分が、スラグ表面温度を900℃以上で5分間以上保持する間に結晶質に変化することから、落下強度の高い凝固スラグが得られる。また、本発明に係る凝固スラグの製造方法によって製造した凝固スラグを、さらに破砕、分級(screening)して製造したコンクリート用粗骨材は、表面にガラス質の部分を有する割合が小さいことから、安定して高い強度が得られ、高強度のコンクリートを製造するうえで好適な粗骨材が得られる。 According to the method for producing a solidified slag according to the present invention, the vitreous portion formed on the contact surface of the solidified slag with the metal mold is crystalline while the slag surface temperature is maintained at 900 ° C. or higher for 5 minutes or longer. Since it changes, solidified slag with high drop strength can be obtained. In addition, the coarse aggregate for concrete produced by further crushing and classifying the solidified slag produced by the method for producing solidified slag according to the present invention has a small proportion of vitreous portions on the surface, High strength can be obtained stably, and a coarse aggregate suitable for producing high-strength concrete can be obtained.
以下、本発明について具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.
本実施の形態に係る凝固スラグの製造方法は、溶融状態の高炉スラグを、移動する金属製の鋳型に流し込んで冷却し、前記鋳型内で板状になるように凝固させるスラグ凝固工程と、前記鋳型内で内部まで凝固したスラグを、前記鋳型を反転して鋳型から落下させるスラグ落下工程と、落下したスラグのスラグ表面の一部または全面の表面温度を900℃以上で5分間以上保持するスラグ温度保持工程と、を有する。 The method for producing solidified slag according to the present embodiment includes a slag solidification step in which molten blast furnace slag is poured into a moving metal mold, cooled, and solidified into a plate shape in the mold, A slag dropping step in which the slag solidified inside the mold is dropped from the mold by reversing the mold, and a slag that holds the surface temperature of a part or the entire surface of the dropped slag at 900 ° C. or more for 5 minutes or more. And a temperature holding step.
上記のような凝固スラグの製造方法を実現できる凝固スラグ製造装置の一例を図1に示す。図1に示した凝固スラグ製造装置1(図1)は、スラグ鍋23に収容された溶融状態の高炉スラグ、つまり、溶融スラグ3が流し込まれる凹陥部5a(recessed part)を有する複数の金属製の鋳型5を周回移動可能に支持し、鋳型5が周回する間に凹陥部5aに溶融スラグ3を流し込んで凝固スラグ18を連続的に製造する。
An example of the solidified slag manufacturing apparatus which can implement | achieve the manufacturing method of the above solidified slag is shown in FIG. The solidified slag manufacturing apparatus 1 (FIG. 1) shown in FIG. 1 is made of a plurality of metals having a melted blast furnace slag accommodated in a
このような動作を行う凝固スラグ製造装置1は、複数の鋳型5を近接させ支持した状態で水平方向に周回移動させる周回移動機構7を備えている。この周回移動機構7は、鋳型が1周回する間に、流し込まれた溶融スラグ3を前記凹陥部5aに保持した状態で鋳型5を周回方向に移動させ、溶融スラグ3を空冷して凝固させる空冷移動部9と、鋳型5をその凹陥部5aが下方に向くように反転させて凝固スラグ18を排出する反転排出部11と、反転した鋳型5を反転した状態のままで移動させる反転移動部13と、反転状態にある鋳型5を凹陥部5aが上方に向くように再反転させる再反転部15と、再反転させた鋳型5を溶融スラグ3が流し込まれる部位まで移動させる再反転移動部17と、反転した鋳型5を冷却する冷却装置21と、を備えている。再反転移動部17は省略してもよい。なお、凝固スラグ製造装置1は、鋳型5に溶融スラグ3を流し込みやすいようにするために、樋20が設置されている。
The solidified
また、凝固スラグ製造装置1は、反転排出部11の周回する鋳型5の下方に設けられたピット19を有し、ピット19には排出される凝固スラグ18を収容可能な凝固スラグ保持容器22が配置されている。
Further, the solidified
凝固スラグ保持容器22は、図2に示すように、スラグ鍋23の1杯分の溶融スラグ3に相当する量の凝固スラグ18を保持できる容量を有し、スラグ鍋23の1杯分の凝固スラグ18を収容した後、スラグ落下位置から搬出して、空の凝固スラグ保持容器22と交換するようにしてもよい。このようにすれば、凝固スラグ保持容器22内で或る程度長時間スラグを保持しても、待ち時間が生じて生産性を低下させることなく、続けて次のスラグ鍋23の溶融スラグ3を処理することができる。
As shown in FIG. 2, the solidified
凝固スラグ保持容器22の底面及び側面は、保温性の観点から、各面の法線方向に沿って少なくとも一部が、熱伝導率が5W/(m・K)程度以下といった低熱伝導率の耐火物で構成されることが望ましい。また、凝固スラグ18を収容した後に凝固スラグ保持容器22に蓋を設置する態様や、バーナーなどの簡易な加熱源を凝固スラグ保持容器22に付加して備える態様、あるいはスラグ落下位置のピット19そのものを凝固スラグ保持容器として用い、凝固スラグを収容した後にカバーを設置して保持する態様などを選択することもできる。
From the viewpoint of heat retention, at least a part of the bottom and side surfaces of the solidified
以上のように構成された本実施の形態の凝固スラグ製造装置1を用いて凝固スラグ18を製造する方法の一例を、凝固スラグ製造装置1の動作と共に説明する。
An example of a method for manufacturing the solidified
周回移動機構7を所定の速度で回転させ、溶融スラグ流入部位にて、周回している鋳型5に、樋20を介して溶融スラグ3を流し込む。溶融スラグ3が流し込まれた鋳型5は空冷移動部9を移動し、溶融スラグ3は空冷されて凝固スラグ18になる(スラグ凝固工程)。
The orbiting movement mechanism 7 is rotated at a predetermined speed, and the molten slag 3 is poured into the circulating
ここで、凝固スラグ18の厚みが20mm以上30mm以下となるように、鋳型5の周回移動速度及び/または溶融スラグ3の流し込み速度を制御することが好ましい。凝固スラグの厚みが20mm以上であれば、この凝固スラグ18を粉砕することによって、広く用いられている、一般的な粗骨材サイズである5〜20mmの粗骨材製品に適した粒度分布を得ることが可能となる。また、凝固スラグ18の厚みが20mm以上であれば、後述するように、凝固スラグ18が凝固スラグ保持容器22内に装入される際に、平均含熱量(average amount of heat)を十分大きくすることができるので、加熱源を追加することなく凝固スラグ18を保温するだけで、鋳型接触面のスラグ表面温度を900℃以上まで上昇させて5分間以上保持することが可能となる。
Here, it is preferable to control the rotational speed of the
一方、凝固スラグ18の厚みが30mm以下であれば、スラグの冷却速度が適正な範囲となり、スラグ内部の気孔生成が抑制されるので、粗骨材製品の吸水率を1.5%以下に低減することが可能になると共に、例えば圧縮強度が100N/mm2以上といった高強度の粗骨材粒子を得るうえでも好ましい。On the other hand, if the thickness of the solidified
反転排出部11に到着した鋳型5は、反転排出部11において周回方向に向けて回転して反転し、凝固スラグ18は、ピット19またはピット19内の凝固スラグ保持容器22に排出される(スラグ落下工程)。
The
凝固スラグ18を排出した鋳型5は反転状態で反転移動部13を移動し、該移動途中において冷却装置21によって冷却される。
The
反転移動部13を通過した鋳型5は再反転部15において周方向に向けて回転して凹陥部5aが上方に向くように再反転する。再反転した鋳型5には再反転直後または再反転移動部17を移動した後、再びスラグ流入部位で溶融スラグ3が流し込まれる。
The
ピット19に排出されて凝固スラグ保持容器22に装入された凝固スラグ18は、凝固スラグ保持容器22内に積層され、凝固スラグ18自身の保有する熱量によって、凝固時に低下した凝固スラグ18の鋳型接触面の温度が上昇する。このとき、落下した凝固スラグ18のスラグ表面温度を900℃以上で5分間以上保持することで、凝固スラグ18における鋳型接触面のガラス質を結晶質に改質することができる(スラグ温度保持工程)。このようにして、ガラス質が結晶質に改質された後、凝固スラグ保持容器22から凝固スラグ18をスラグ冷却床24に排出する。
The solidified
以上のように、本発明の凝固スラグ製造方法は、スラグ凝固工程、スラグ落下工程及びスラグ温度保持工程という3工程を有しているが、これら3工程のなかで、特にスラグ温度保持工程に特徴があるので、これについて以下詳細に説明する。 As described above, the method for producing solidified slag of the present invention has three steps of a slag solidification step, a slag dropping step, and a slag temperature holding step, and among these three steps, the slag temperature holding step is particularly characteristic. This will be described in detail below.
<スラグ温度保持工程が必要な理由>
鋳型5から落下した板状の凝固スラグ18の断面を観察すると、鋳型接触面から約1mm程度までの範囲がガラス化している。鋳型接触面から1mm程度の範囲のみガラス化している理由は、冷却速度がこの部分だけ速いためである。凝固スラグ18の凝固厚みが変化しても、ガラス質の部分は鋳型接触面から約1mmと変わらなかった。<Reason why slag temperature holding process is necessary>
When the cross section of the plate-shaped solidified
凝固スラグ18の大気側の表面温度を放射温度計を用いて測定すると共に、鋳型背面に熱電対を設置して、鋳型上に流した溶融スラグ3が冷却されて凝固する過程までの温度推移を、凝固スラグ18の厚み23mmの場合について測定した。測定結果を、図3に示す。図3には後述する伝熱解析により求めた、スラグの厚み方向中心位置及び鋳型5に接する位置でのスラグ温度の推移も合わせて示した。鋳型5に接する位置のスラグは、鋳型への熱伝達によって初期の冷却速度が著しく大きく、約15秒で400℃まで低下し、その後ほぼ一定の温度になる。スラグの中心部は温度の低下が遅く、2分後で1150℃程度、大気側の表面も2分後で900℃程度までしか低下しない。
The surface temperature of the solidified
このように、主として鋳型5への熱伝達によって溶融スラグ3を冷却する本方式では、鋳型接触面は急冷却されるが、スラグの熱伝導率が2W/(m・K)以下と小さいため、スラグ内部の熱伝導が遅く、鋳型接触面以外の冷却速度は小さい。そのため、鋳型接触面のスラグのみが急冷されてガラス化する。鋳型5を反転して、鋳型5から落下した後の凝固スラグ18は、1枚1枚ばらばらで搬送されると搬送中に表面から冷却が進むため、表面のガラス質がそのまま残留する。
Thus, in the present system in which the molten slag 3 is cooled mainly by heat transfer to the
ガラス質が残留すると、前述したように、コンクリート用粗骨材として使用した場合にブリージングしやすいという問題や粗骨材の歩留が低下するという問題が生じることから、ガラス質部分を結晶質に改質する必要がある。そこで、ガラス質部分を結晶質に改質する温度保持工程が必要となる。 If the vitreous remains, as described above, when used as a coarse aggregate for concrete, there are problems that it is easy to breathe and the yield of the coarse aggregate is reduced. It needs to be modified. Therefore, a temperature maintaining step for modifying the vitreous portion to be crystalline is necessary.
<解析による冷却速度の検討>
ガラス質部分を結晶質に改質するには如何にすべきかについて検討した。検討に際して、伝熱解析によりスラグ内部の冷却速度を検討した。本プロセスはスラグを板状に凝固するので、冷却・凝固過程での温度推移は単純な平板の非定常一次元熱伝導(unsteady one-dimension heat conduction)と考えてよい。この基礎式は下記の(1)式となる。<Examination of cooling rate by analysis>
We examined how to modify the vitreous part to be crystalline. During the study, the cooling rate inside the slag was examined by heat transfer analysis. Since this process solidifies the slag into a plate shape, the temperature transition during the cooling and solidification process can be thought of as a simple flat plate unsteady one-dimension heat conduction. This basic formula is the following formula (1).
ここで、λは熱伝導度(W/(m・K))、ρは密度(kg/m3)、Cpは比熱(J/(kg・K))、Tはスラグまたは鋳型の温度(K)、Xは厚み方向の長さ(m)、tは時間(s)である。Where λ is the thermal conductivity (W / (m · K)), ρ is the density (kg / m 3 ), Cp is the specific heat (J / (kg · K)), and T is the slag or mold temperature (K ), X is the length (m) in the thickness direction, and t is the time (s).
図4は解析モデルを示すものであり、図4(a)は鋳型にスラグが収容されている状態であり、図4(b)は鋳型から落下した凝固スラグを示している。図4に示すように、スラグ、鋳型の厚み方向を、スラグを10分割、鋳型を10分割して計算を行った。鋳型から落下後については凝固スラグのみを計算した。 FIG. 4 shows an analysis model. FIG. 4A shows a state in which slag is accommodated in the mold, and FIG. 4B shows solidified slag dropped from the mold. As shown in FIG. 4, the thickness direction of the slag and mold was calculated by dividing the slag into 10 parts and dividing the mold into 10 parts. Only the solidified slag was calculated after dropping from the mold.
ここで、大気−スラグの界面(interface)の熱伝達係数hs、鋳型−大気界面の熱伝達係数hm、スラグ−鋳型界面の熱抵抗Rをパラメーターとし、温度計算値が図3の実測値に合うようにパラメーターの値を決定した。大気−スラグ界面は、初期には1300K以上の高温の温度差であるため、熱放射を考慮した。雰囲気温度Taは293Kで一定とし、温度上昇はないものとした。鋳型から落下後は、断熱状態と仮定し、スラグ外部との熱移動はないものとした。Δt=0.5secとして、陽解法(explicit solution technique)により計算した。 Here, the heat transfer coefficient hs at the air-slag interface, the heat transfer coefficient hm at the mold-atmosphere interface, and the thermal resistance R at the slag-mold interface are used as parameters, and the calculated temperature matches the measured value in FIG. The parameter values were determined as follows. Since the air-slag interface has a high temperature difference of 1300 K or more in the initial stage, thermal radiation was considered. The ambient temperature Ta was assumed to be constant at 293 K and there was no temperature rise. After dropping from the mold, it was assumed that it was in a heat-insulating state, and there was no heat transfer to the outside of the slag. The calculation was performed by an explicit solution technique with Δt = 0.5 sec.
スラグの熱伝導率λ(W/(m・K))は、下記の(2)式、(3)式から計算した値を用いた。
T>1400Kのとき、
λ=−5.0×10-3T+9.20 ・・・(2)
T≦1400Kのとき、
λ=7.78×10-4T+1.11 ・・・(3)
スラグの比熱Cpは、Oginoらの高炉スラグの熱容量測定結果(K.Ogino and J.Nishiwaki、鉄鋼物性値便覧 製鉄編 (2006)p.350、(社)日本鉄鋼協会、(独)日本学術振興会 製銑第54委員会)に基づき、T<1443KのときCp=1039J/(kg・K)、1443K≦T<1673KのときCp=2242.5J/(kg・K)、1673K≦T<1773KのときCp=1326J/(kg・K)とした。As the thermal conductivity λ (W / (m · K)) of the slag, the value calculated from the following formulas (2) and (3) was used.
When T> 1400K
λ = −5.0 × 10 −3 T + 9.20 (2)
When T ≦ 1400K
λ = 7.78 × 10 −4 T + 1.11 (3)
Specific heat Cp of slag is the result of heat capacity measurement of blast furnace slag by Ogino et al. (K.Ogino and J.Nishiwaki, Iron and Steel Physical Properties Handbook, Steelmaking (2006) p.350, Japan Iron and Steel Institute, (Japan) Japan Science Promotion) Based on the 54th Committee), Cp = 1039J / (kg · K) when T <1443K, Cp = 2242.5J / (kg · K) when 1443K ≦ T <1673K, 1673K ≦ T <1773K In this case, Cp = 1326 J / (kg · K).
スラグ表面の熱伝達率及び鋳型背面の熱伝達率をそれぞれhs=30W/(m2・K)、hm=10W/(m2・K)、スラグ−鋳型界面の熱抵抗をR=9×10-4m2・K/Wと設定することにより、図3の温度の実測値とほぼ一致させることができた。The heat transfer coefficient of the slag surface and the heat transfer coefficient of the mold back are hs = 30 W / (m 2 · K) and hm = 10 W / (m 2 · K), respectively, and the heat resistance of the slag-mold interface is R = 9 × 10 By setting -4 m 2 · K / W, it was possible to substantially match the measured temperature value in FIG.
これにより、スラグの温度変化を計算可能となり、これに基づいてスラグ温度保持工程における温度条件及び保持時間について検討した。 Thereby, it became possible to calculate the temperature change of the slag, and based on this, the temperature condition and the holding time in the slag temperature holding step were examined.
<温度条件>
ガラス質部分を結晶化するために必要な表面温度について検討した。スラグ落下工程直後の凝固スラグの表面温度は、スラグ凝固厚さと、鋳型を反転してスラグを剥離するまでのスラグの冷却時間とによって変化する。そこで、スラグ凝固厚さと前記冷却時間とを種々変更することで凝固スラグ表面温度を変化させ、表面温度を種々変化させた凝固スラグを凝固スラグ保持容器に24時間保持し、凝固スラグの鋳型接触面の最高温度とガラス質部分の面積比率との関係を調べた。その結果、ガラス質部分を結晶化するためには表面温度を900℃以上に上昇することが有効であることを確認した。<Temperature conditions>
The surface temperature required to crystallize the vitreous part was investigated. The surface temperature of the solidified slag immediately after the slag dropping process varies depending on the slag solidified thickness and the cooling time of the slag until the slag is peeled after the mold is reversed. Therefore, the solidified slag surface temperature is changed by variously changing the solidified slag thickness and the cooling time, and the solidified slag having variously changed surface temperatures is held in the solidified slag holding container for 24 hours, and the solidified slag mold contact surface The relationship between the maximum temperature of the glass and the area ratio of the vitreous part was investigated. As a result, it was confirmed that it is effective to raise the surface temperature to 900 ° C. or higher in order to crystallize the vitreous portion.
<保持時間>
次に、スラグの凝固厚さと、鋳型を反転してスラグを剥離するまでのスラグの冷却時間とを一定とした条件で、凝固スラグ保持容器内での保持時間を変更して、凝固スラグの鋳型接触面側の表面温度が900℃に上昇した時点からの保持時間、即ち、スラグ表面温度を900℃以上で保持した時間と、凝固スラグの鋳型接触面のガラス質部分の面積比率との関係を調査した。<Retention time>
Next, the solidification slag mold was changed by changing the holding time in the solidification slag holding container under the condition that the solidification thickness of the slag and the cooling time of the slag until the slag was peeled after reversing the mold were fixed. The relationship between the holding time from the time when the surface temperature on the contact surface side rose to 900 ° C., that is, the time for holding the slag surface temperature at 900 ° C. or higher, and the area ratio of the glassy portion of the mold contact surface of the solidified slag investigated.
具体的には、後述する実施例に示した凝固スラグ製造装置において、金属製鋳型5の周回を2周繰り返して6分間で12トンの溶融スラグ3を連続して処理し、鋳型5を反転する際のスラグ落下位置に配した凝固スラグ保持容器22への凝固スラグ18の収容を完了した後に所定時間保持し、所定の保持時間となった時点で直ちに凝固スラグ18をスラグ冷却床24に排出して広げ、大気中で冷却した。
Specifically, in the solidified slag manufacturing apparatus shown in the examples described later, the
900℃以上での保持時間を計算するには、スラグの鋳型接触面側の表面温度が900℃に上昇した時点と、900℃未満に低下した時点とを特定する必要がある。そこで、スラグの鋳型接触面側の表面温度が900℃に上昇した時点は、最後の凝固スラグの凝固スラグ保持容器への収容が終了し、当該スラグの鋳型接触面側の表面温度が900℃に達する時点とし、この時点を前記の伝熱解析で凝固スラグ保持容器内ではスラグ表面が断熱境界条件(adiabatic boundary condition)であると仮定して求めた。また、表面温度が900℃未満に低下した時点は、凝固スラグを凝固スラグ保持容器からスラグ冷却床に排出して広げた時点とした。これは、凝固スラグを凝固スラグ保持容器からスラグ冷却床に排出して広げた時点で直ちに凝固スラグの表面温度は900℃未満に低下するとの仮定に基づくものである。 In order to calculate the holding time at 900 ° C. or higher, it is necessary to specify the time point when the surface temperature of the slag on the mold contact surface side rises to 900 ° C. and the time point when the surface temperature falls below 900 ° C. Therefore, when the surface temperature on the mold contact surface side of the slag rises to 900 ° C., the last solidification slag is stored in the solidified slag holding container, and the surface temperature of the slag on the mold contact surface side reaches 900 ° C. This time was determined by assuming that the surface of the slag is adiabatic boundary condition in the solidified slag holding container in the heat transfer analysis. Moreover, the time when the surface temperature decreased to less than 900 ° C. was the time when the solidified slag was discharged from the solidified slag holding container to the slag cooling bed and spread. This is based on the assumption that as soon as the solidified slag is discharged from the solidified slag holding container to the slag cooling bed and spread, the surface temperature of the solidified slag drops below 900 ° C.
図5は、ガラス質面積比率(%)と、900℃以上で保持した時間(min)との関係を示すグラフである。図5のグラフに示されるように、900℃以上で5分間保持することによって鋳型接触面のガラス質部分の面積比率はほぼ10%程度まで低下し、さらに保持時間を増してもガラス質部分の面積比率は大きく変化しないことが分かる。このことから、鋳型接触面のガラス質部分を結晶化するためには、凝固スラグの表面温度を900℃以上で5分間以上保持することが有効であることを確認した。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the glassy area ratio (%) and the time (min) held at 900 ° C. or higher. As shown in the graph of FIG. 5, by holding at 900 ° C. or higher for 5 minutes, the area ratio of the glassy portion of the mold contact surface decreases to about 10%, and even if the holding time is increased, It can be seen that the area ratio does not change greatly. From this, in order to crystallize the vitreous part of the mold contact surface, it was confirmed that it was effective to maintain the surface temperature of the solidified slag at 900 ° C. or more for 5 minutes or more.
なお、図5で900℃以上での保持時間を5分間よりも延長してもガラス質部分の面積比率が10%程度から大きく低下しない理由は、スラグ保持容器内に積層して堆積させた凝固スラグの最表層部分で鋳型接触面が上を向いた凝固スラグについては、保持時間を長くしても900℃以上に温度が上がらず結晶化しなかったことによると考えられる。したがって、スラグ保持容器にスラグ収容後に蓋を設置したり、バーナーなどの簡易な加熱源を用いて再加熱したりするようにすれば、さらにガラス質部分の面積比率を低下することができる。 In FIG. 5, the reason why the area ratio of the vitreous portion does not greatly decrease from about 10% even if the holding time at 900 ° C. or higher is extended beyond 5 minutes is the solidification that is laminated and deposited in the slag holding container. It is considered that the solidified slag having the mold contact surface facing upward at the outermost layer portion of the slag was not crystallized because the temperature did not rise to 900 ° C. or higher even when the holding time was increased. Therefore, the area ratio of the vitreous portion can be further reduced by installing a lid after the slag is accommodated in the slag holding container or by reheating using a simple heating source such as a burner.
また、図5で900℃以上での保持時間の計算値がゼロでも一部のガラス質スラグが結晶化している理由は、スラグ処理の初期にスラグ保持容器内に収容された堆積層内下部の凝固スラグでは、最終の凝固スラグが収容されるまでの時間内に表面温度の上昇が進行し、900℃以上で5分間以上保持されていたことによると考えられる。つまり、スラグ処理の初期にスラグ保持容器内に収容された凝固スラグは、結晶化の条件が満たされて結晶化が進行したものと考えられる。 Further, in FIG. 5, the reason why some vitreous slag is crystallized even when the calculated value of the retention time at 900 ° C. or higher is zero is that the lower part of the deposited layer contained in the slag holding container at the initial stage of the slag treatment. In the solidified slag, it is considered that the rise in surface temperature progressed within the time until the final solidified slag was accommodated, and the temperature was maintained at 900 ° C. or higher for 5 minutes or longer. In other words, it is considered that the solidified slag accommodated in the slag holding container at the initial stage of the slag treatment has been crystallized by satisfying the crystallization conditions.
次に、スラグ落下工程によって落下した凝固スラグを積層させることによって上記の温度条件と保持時間とを確保できるかについて検討した。 Next, it was examined whether the above temperature condition and holding time could be secured by laminating the solidified slag dropped in the slag dropping step.
<保温状態のスラグ温度>
スラグ厚み25mmの凝固スラグについて、鋳型から落下する直前の温度分布を計算した。一例として、溶融スラグ3を鋳型に注入してから120秒後の凝固スラグ18内部の温度分布の計算結果を図6に示す。凝固スラグ内部の温度分布は、例えば、図6の実線のグラフのようになる。鋳型から排出直後の凝固スラグの温度は、鋳型から落下する直前の凝固スラグの温度とほぼ同一と考えられるので、図6中においては「鋳型から排出直後」と表記している。<Insulated slag temperature>
For the solidified slag having a slag thickness of 25 mm, the temperature distribution immediately before dropping from the mold was calculated. As an example, FIG. 6 shows a calculation result of the temperature distribution inside the solidified
鋳型から排出直後の凝固スラグでは、鋳型接触面、大気面の温度は低下するが、内部の温度は高い状態になっている。この状態で凝固スラグを保持容器内に落下させ、次々に積層して堆積させると、堆積層内部のスラグは保温状態になるので、時間経過に伴ってスラグ内部の熱が凝固時の鋳型接触面側及び大気側に伝導して、スラグ全体が均一な温度分布に近づく。3分後の温度分布計算結果を図6の破線で示した。本条件では、一度低下した鋳型接触面の温度も上昇して1000℃程度の温度になっている。 In the solidified slag immediately after being discharged from the mold, the temperatures of the mold contact surface and the air surface are lowered, but the internal temperature is high. If the solidified slag is dropped into the holding container in this state and stacked one after another, the slag inside the deposited layer becomes a heat-retaining state. Conducted to the air side and the atmosphere side, the entire slag approaches a uniform temperature distribution. The temperature distribution calculation result after 3 minutes is shown by a broken line in FIG. Under these conditions, the temperature of the mold contact surface once lowered also rises to about 1000 ° C.
本発明に係る凝固スラグの製造方法では、凝固スラグを鋳型から落下・排出させた後に、鋳型接触面を含む凝固スラグのスラグ表面の一部または全面の表面温度を900℃以上に上昇させて5分間以上保持することを必須とする。これは、鋳型から排出させる凝固スラグのスラグ厚み方向平均温度を900℃超とし、この凝固スラグをピット19または凝固スラグ保持容器内で積層させることによって、新たな加熱源を用いることなく実施可能であることを確認した。
In the method for producing a solidified slag according to the present invention, after the solidified slag is dropped and discharged from the mold, the surface temperature of a part or the whole surface of the solidified slag including the mold contact surface is raised to 900 ° C. or higher. It is essential to hold for more than a minute. This can be performed without using a new heating source by setting the average temperature in the slag thickness direction of the solidified slag discharged from the mold to be over 900 ° C. and laminating the solidified slag in the
<スラグ積層による温度>
凝固スラグ自身の含熱量によってスラグ表面温度を900℃以上に上昇させることは、凝固スラグの凝固厚さ、鋳型を反転して凝固スラグを落下させるまでのスラグの冷却時間、及び凝固スラグ保持容器内での保持時間などの条件を適切に選択することにより実現される。この点を以下に具体的に説明する。<Temperature by slag lamination>
Increasing the surface temperature of the slag to 900 ° C or higher due to the heat content of the solidified slag itself means that the solidified thickness of the solidified slag, the cooling time of the slag until the solidified slag is dropped after inverting the mold, and the solidified slag holding container This is realized by appropriately selecting conditions such as the holding time at. This point will be specifically described below.
例えば、溶融スラグの鋳型注入後の冷却時間を2分間、最後の凝固スラグが落下して収容されてからの凝固スラグ保持容器内での保持時間を3分間(180秒)とした場合について、スラグ厚さの平均値と凝固スラグ保持容器内のスラグ堆積層内のスラグ表面温度との関係を図7に示す。 For example, when the cooling time after casting the molten slag mold is 2 minutes and the holding time in the solidified slag holding container after the last solidified slag is dropped and stored is 3 minutes (180 seconds), the slag FIG. 7 shows the relationship between the average thickness and the slag surface temperature in the slag deposit layer in the solidified slag holding container.
赤外線サーモグラフィーを用いて、凝固スラグ保持容器上部から凝固スラグの温度を測定し、表層の凝固スラグではなく、表層の凝固スラグの間隙から測定される、表層の凝固スラグの下にある凝固スラグ(以下、「表層下の凝固スラグ」と称することもある)の表面温度を図7にプロットした。この表層下に存在する、試験した平均厚さが22mm以上の凝固スラグの表面温度は何れの測定値も900℃を超えていた。図7の横軸のスラグ厚さは表層付近のスラグの厚さを冷却後に測定した値の平均値である。 Using infrared thermography, measure the temperature of the solidified slag from the top of the solidified slag holding container, and measure the solidified slag below the solidified slag of the surface layer (hereinafter referred to as the solidified slag of the surface layer, not the solidified slag of the surface layer) The surface temperature of “sometimes referred to as subsurface solidified slag” is plotted in FIG. The surface temperature of the solidified slag having an average thickness of 22 mm or more existing under this surface layer was over 900 ° C. in all measured values. The slag thickness on the horizontal axis in FIG. 7 is an average value of values measured after cooling the slag thickness near the surface layer.
一方、実線で示したのは、凝固スラグの鋳型接触面での温度の計算値であり、鋳型から排出直後の温度と、凝固スラグ保持容器内で表層下の凝固スラグとして3分(180秒)保持した後の温度である。図7に示すように、3分保持した後の凝固スラグの鋳型接触面での温度計算値は、平均厚みが20mm以上であれば、900℃を超えており、平均厚みが大きくなるほど、鋳型接触面での温度は高くなることが分かった。 On the other hand, the solid line shows the calculated value of the temperature of the solidified slag at the mold contact surface, and the temperature immediately after discharge from the mold and the solidified slag under the surface layer in the solidified slag holding container for 3 minutes (180 seconds) It is the temperature after holding. As shown in FIG. 7, the calculated temperature at the mold contact surface of the solidified slag after being held for 3 minutes exceeds 900 ° C. if the average thickness is 20 mm or more, and the mold contact increases as the average thickness increases. It was found that the temperature at the surface was high.
保持容器内で積層された表層下の凝固スラグの表面温度の測定値は、計算結果と同様にスラグ厚さが大きいほど高くなる傾向であり、試験した平均厚さが22mm以上の凝固スラグは全て3分後には900℃以上になっていた。即ち、表層下の凝固スラグの表面温度測定値は計算結果と良く一致しており、計算結果及び実測値から、平均厚さが20mm以上の凝固スラグを積層させることで、3分後には凝固スラグの表面温度を900℃以上にできることを確認した。 The measured value of the surface temperature of the solidified slag under the surface layer laminated in the holding container tends to be higher as the slag thickness is larger as in the calculation result, and all the solidified slag having an average thickness of 22 mm or more tested After 3 minutes, it was 900 ° C or higher. That is, the surface temperature measurement value of the solidified slag under the surface layer is in good agreement with the calculation result. From the calculation result and the actual measurement value, the solidified slag having an average thickness of 20 mm or more is laminated, and the solidified slag after 3 minutes. It was confirmed that the surface temperature of can be made 900 ° C. or higher.
なお、凝固スラグの表面温度を上昇させるための熱源を凝固スラグ自身の含熱量のみとする場合には、外部への放熱の影響を小さくするために、凝固スラグ保持容器内に積層して収容する凝固スラグの量は或る程度の量を確保する必要がある。具体的には、5トン以上、より望ましくは10トン以上の凝固スラグを1m以上の厚みに積層して収容することが好適である。 When the heat source for raising the surface temperature of the solidified slag is limited to the heat content of the solidified slag itself, it is stored in a solidified slag holding container in order to reduce the influence of heat radiation to the outside. It is necessary to secure a certain amount of solidified slag. Specifically, it is preferable that the solidified slag of 5 tons or more, more desirably 10 tons or more is stacked and accommodated with a thickness of 1 m or more.
金属製の鋳型で鋳造した板状凝固スラグは、徐冷スラグに比べて、平均的な凝固速度が大きいことから、結晶粒が小さい傾向があり、また、後述のように、鋳型接触面近傍の残留応力(residual stress)が緩和・解消されることにより、徐冷スラグよりも強度特性に優れた材質が得られる。 Plate-shaped solidified slag cast with a metal mold has a larger average solidification rate than slow-cooled slag, and therefore tends to have smaller crystal grains. By relieving / eliminating residual stress, a material superior in strength characteristics to that of annealed slag can be obtained.
また、本発明に係る凝固スラグの製造方法によって製造した凝固スラグは、後述する定義の落下強度(Shatter Index)が70%以上であり、本発明に係る凝固スラグの製造方法により、落下強度(Shatter Index)が70%以上である高強度の板状の凝固スラグが得られる。また、落下強度が70%以上である、金属製鋳型で鋳造した板状の凝固スラグを用いることにより、これを破砕、分級してコンクリート用粗骨材などのスラグ製品を製造する場合の製品歩留が向上する。 Further, the solidified slag produced by the method for producing solidified slag according to the present invention has a drop strength (Shatter Index) of 70% or more as defined later, and the drop strength (Shatter Index) is produced by the method for producing solidified slag according to the present invention. A high-strength plate-like solidified slag having an index of 70% or more is obtained. In addition, by using plate-shaped solidified slag cast with a metal mold having a drop strength of 70% or more, this is crushed and classified to produce slag products such as coarse aggregate for concrete. The yield is improved.
さらに、本発明に係る凝固スラグの製造方法によって製造した凝固スラグを破砕、分級して得た粗骨材では、後述する方法で測定した平均圧縮強度が100N/mm2以上のコンクリート用粗骨材が得られ、高強度コンクリートを製造する場合の粗骨材原料として適している。Furthermore, in the coarse aggregate obtained by crushing and classifying the solidified slag produced by the method for producing solidified slag according to the present invention, the coarse aggregate for concrete having an average compressive strength measured by the method described later of 100 N / mm 2 or more. And is suitable as a raw material for coarse aggregate when producing high-strength concrete.
本発明の作用効果について、具体的な実施例に基づいて説明する。 The effects of the present invention will be described based on specific examples.
本実施例においては、図1に示した装置を用いて凝固スラグを製造した。鋳型5は平面視台形形状の鋳鋼製で、その厚みを45mmとし、台形の上底に相当する鋳型の外法寸法(outer dimension)を0.7m、台形の下底に相当する鋳型の外法寸法を1.0mとし、台形の高さに相当する鋳型の外法寸法を2.7mとした。また、溶融スラグを流し込む鋳型5の凹陥部5aの深さを100mmとした。鋳型5を周回移動機構7により周回搬送し、周回搬送する搬送速度は鋳型中心で14m/minとした。
In this example, solidified slag was manufactured using the apparatus shown in FIG. The
スラグ流入部位において、鋳型5には、1360℃以上1410℃以下の溶融状態の高炉スラグを約2ton/minで流入させた。溶融スラグ3が流し込まれた鋳型5は空冷移動部9を約120秒間{空冷移動部の長さが全周の2/3(240度)}搬送し、溶融スラグ3を空冷によって凝固スラグ18とした。
At the slag inflow site, molten blast furnace slag of 1360 ° C. or higher and 1410 ° C. or lower was flowed into the
反転排出部11では鋳型5を反転して、鋳型から剥離させた凝固スラグ18をピット19に配置した凝固スラグ保持容器22に落下させた。凝固スラグ18が排出された鋳型5を、反転移動部13を反転状態のまま移動させ、冷却装置21が設置されている部位にて上下両面から冷却水を噴射して急冷した。
In the
続いて、反転状態の鋳型5を、再反転部15によって再反転して、再び元の凹陥部5aが上方を向いた状態に戻した。その後、戻された鋳型に再び溶融スラグを流し込んだ。以上の工程を1回のスラグ鍋に対して5周繰り返し、15分間で30トンの溶融スラグを連続して処理した。
Subsequently, the
全ての凝固スラグが鋳型から落下した後、凝固スラグ保持容器内で所定時間保持し、その後、凝固スラグを凝固スラグ保持容器からスラグ冷却床に排出して広げ、大気中で冷却した。 After all the solidified slag fell from the mold, the solidified slag was held in the solidified slag holding container for a predetermined time, and then the solidified slag was discharged from the solidified slag holding container to the slag cooling bed and spread and cooled in the atmosphere.
本発明例では、溶融スラグ温度が1385℃、凝固スラグ保持容器内でのスラグ収容完了後の保持時間が10分、凝固スラグの平均厚みが25mmの条件とし、所定の保持時間後直ちに凝固スラグ保持容器から凝固スラグをスラグ冷却床に排出して広げ、大気中で冷却した。 In the example of the present invention, the molten slag temperature is 1385 ° C., the holding time after completion of slag storage in the solidified slag holding container is 10 minutes, the average thickness of the solidified slag is 25 mm, and the solidified slag is held immediately after a predetermined holding time. The solidified slag was discharged from the container to the slag cooling bed, spread and cooled in the atmosphere.
比較例では、溶融スラグ温度が1380℃、凝固スラグの平均厚みが23mmの条件とし、鋳型からピットに凝固スラグを落下させ、全ての凝固スラグが鋳型から落下した後、直ちにショベルカーで凝固スラグをピットから搬出してスラグ冷却床で冷却し、次のスラグ鍋内の溶融スラグの処理に備えた。比較例において、冷却後に凝固スラグの凝固厚みを測定すると20〜26mmであり、平均厚みは23mmであった。鋳型接触面のガラス質の存在率への凝固厚みの影響は20〜26mmの範囲ではなかった。 In the comparative example, the molten slag temperature is 1380 ° C., the average thickness of the solidified slag is 23 mm, the solidified slag is dropped from the mold into the pit, and after all the solidified slag has fallen from the mold, the solidified slag is immediately removed with a shovel car. It was taken out from the pit and cooled in the slag cooling bed, and prepared for the treatment of the molten slag in the next slag pan. In the comparative example, when the solidified thickness of the solidified slag was measured after cooling, it was 20 to 26 mm, and the average thickness was 23 mm. The influence of the solidification thickness on the glassy abundance ratio on the mold contact surface was not in the range of 20 to 26 mm.
冷却後の凝固スラグにおいて、凝固時の鋳型接触面のガラス質部分の比率を評価すると共に、スラグの落下強度を評価した。 In the solidified slag after cooling, the ratio of the vitreous portion of the mold contact surface during solidification was evaluated, and the drop strength of the slag was evaluated.
まず、本発明例によって製造された凝固スラグのなかから鋳型接触面にガラス質のないもの(結晶質のもの)を目視によって選別し、他方、比較例によって製造された凝固スラグのなかから鋳型接触面がガラス質のものを目視によって選別して、落下試験を行った。 First, from the solidified slag produced according to the example of the present invention, the glass contact surface (crystalline) is visually selected from the solidified slag, and on the other hand, the solidified slag produced according to the comparative example is contacted with the mold. A drop test was performed by visually selecting glassy surfaces.
図8、図9が試験結果を示す写真であり、図8(a)は本発明例の試験前、図8(b)は本発明例の落下試験後の状態をそれぞれ示し、図9(a)は比較例の試験前、図9(b)は比較例の落下試験後の状態をそれぞれ示している。 8 and 9 are photographs showing the test results. FIG. 8A shows the state before the test of the example of the present invention, and FIG. 8B shows the state after the drop test of the example of the present invention. ) Shows a state before the test of the comparative example, and FIG. 9B shows a state after the drop test of the comparative example.
凝固スラグの鋳型接触面部分がガラス質となっている比較例の凝固スラグでは、図9(b)に示すように、落下によって全体が細かく砕けた。これは、凝固時に大きな温度勾配となっている表面近傍に大きな残留応力が生じていることから、1m落下程度の比較的小さな衝撃でも破壊されやすいためである。 In the solidified slag of the comparative example in which the mold contact surface portion of the solidified slag is glassy, as shown in FIG. 9B, the whole was finely broken by dropping. This is because a large residual stress is generated in the vicinity of the surface having a large temperature gradient during solidification, so that even a relatively small impact of about 1 m is easily broken.
他方、本発明に係る凝固スラグの製造方法によって製造した凝固スラグでは、図8(b)に示すように、落下によって端部が欠ける程度で全体が砕けることはほとんどなく、高強度の板状の凝固スラグとなっていた。これは、鋳型接触面のガラス質部分が結晶化する際に、表面近傍の残留応力が緩和あるいは解消されるためである。 On the other hand, in the solidified slag produced by the method for producing a solidified slag according to the present invention, as shown in FIG. It became solidified slag. This is because the residual stress in the vicinity of the surface is relaxed or eliminated when the glassy portion of the mold contact surface is crystallized.
落下強度(Shatter Index)は、以下に説明する方法で測定した。落下強度試験の装置は、JIS M8711鉄鉱石焼結鉱-落下強度試験方法に記載される装置を用いた。40〜100mmの板状凝固スラグのサンプル(目開き(sieve opening)が100mmの篩を通過し、目開きが40mmの篩を通過しない板状凝固スラグの試料;約3kg)を用い、2mの高さから4回落下させる落下試験を実施した。落下試験後に、40mm以下に砕けなかった比率(目開き40mmの篩を通過しない試料の質量比率)を求め、この比率を落下強度(Shatter Index)とした。その他の試験条件については、焼結鉱の試験方法であるJIS M8711鉄鉱石焼結鉱-落下強度測定方法に準じた。 The drop strength (Shatter Index) was measured by the method described below. The apparatus described in JIS M8711 Iron Ore Sinter-Drop Strength Test Method was used as the apparatus for the drop strength test. Using a sample of plate-like solidified slag of 40 to 100 mm (a sample of plate-like solidified slag in which the sieve opening passes through a 100 mm sieve and the mesh does not pass through a 40 mm sieve; about 3 kg) Then, a drop test was performed in which the sample was dropped four times. After the drop test, a ratio that was not crushed to 40 mm or less (mass ratio of the sample that does not pass through a sieve having an opening of 40 mm) was obtained, and this ratio was defined as a drop strength (Shatter Index). Other test conditions were in accordance with the JIS M8711 iron ore sinter-drop strength measurement method, which is a test method for sintered ore.
板状スラグの落下強度(Shatter Index)は、下記の(4)式により算出した。
S(%)=A/B×100 ・・・(4)
S;40mm以上で判定した板状スラグの落下強度(Shatter Index)
A;試験後の40mm以上の質量(kg)
B;試験前の40〜100mmの試料の質量(kg)
鋳型接触面のガラス質部分の比率と落下強度Sとの関係を、本発明例と比較例とで比較した結果を図10に示した。本発明例では、ガラス質部分の比率が比較例の52面積%から9面積%に低下し、落下強度Sは比較例の46%から89%に向上した。The drop strength (Shatter Index) of the plate slag was calculated by the following equation (4).
S (%) = A / B × 100 (4)
S: Drop strength (Shatter Index) of plate-like slag judged at 40 mm or more
A: Mass (kg) of 40 mm or more after the test
B: Mass of 40-100 mm sample before test (kg)
FIG. 10 shows the result of comparing the relationship between the ratio of the vitreous portion on the mold contact surface and the drop strength S between the inventive example and the comparative example. In the inventive example, the ratio of the vitreous portion was reduced from 52 area% in the comparative example to 9 area%, and the drop strength S was improved from 46% in the comparative example to 89%.
上記の結果から、ガラス質部分の結晶化による凝固スラグの強度改善を効果的に行うためには、凝固スラグの表面のうち、凝固時での鋳型接触面の80面積%以上、より望ましくは90面積%以上について、スラグ表面温度を900℃以上で5分間以上保持することが好適であるといえる。即ち、凝固スラグの凝固時での鋳型接触面の80面積%以上、より望ましくは90面積%以上を結晶質とすること、換言すれば、凝固スラグの鋳型接触面のガラス質部分の面積比率を20面積%未満、より望ましくは10面積%未満とすることが好適である。 From the above results, in order to effectively improve the strength of the solidified slag by crystallization of the vitreous portion, 80% by area or more of the mold contact surface during solidification, more desirably 90%, of the surface of the solidified slag. About area% or more, it can be said that it is suitable to hold | maintain slag surface temperature at 900 degreeC or more for 5 minutes or more. That is, 80% by area or more, more desirably 90% by area or more of the mold contact surface at the time of solidification of the solidified slag is made crystalline, in other words, the area ratio of the vitreous portion of the mold contact surface of the solidified slag is It is preferable that the content be less than 20 area%, more desirably less than 10 area%.
次に、上記のようにして製造された本発明例及び比較例の凝固スラグをコンクリート粗骨材にするために、板状の凝固スラグ10トンを、インパクトクラッシャーを用いて破砕した。そして、破砕したスラグを20mm、5mmの篩で分級した。これにより、20〜5mmのコンクリート用粗骨材を製造した。 Next, 10 tons of plate-like solidified slag was crushed using an impact crusher in order to make the solidified slag of the present invention and the comparative example produced as described above into a concrete coarse aggregate. And the crushed slag was classified with a 20 mm and 5 mm sieve. As a result, 20 to 5 mm of coarse aggregate for concrete was produced.
原料とした凝固スラグに対する20〜5mmの粗骨材製品の歩留の結果を、本発明例と比較例とで比較して図11に示す。本発明例の粗骨材製品の歩留は71%であり、比較例は65%であった。つまり、本発明例は比較例の粗骨材製品の歩留よりも6%高かった。 The result of the yield of the coarse aggregate product of 20 to 5 mm with respect to the solidified slag as a raw material is shown in FIG. The yield of the coarse aggregate product of the present invention example was 71%, and the comparative example was 65%. That is, the inventive example was 6% higher than the yield of the comparative coarse aggregate product.
本発明例の粗骨材の吸水率を測定すると0.9%であり、従来の高炉徐冷スラグ粗骨材の吸水率である3〜4%に比べて著しく小さく、天然骨材と同等のものが得られた。 The water absorption of the coarse aggregate of the example of the present invention is 0.9%, which is significantly smaller than the water absorption of 3-4% of the conventional blast furnace slow-cooled slag coarse aggregate, which is equivalent to natural aggregate. Things were obtained.
また、本発明例及び比較例のスラグ粗骨材の圧縮強度を比較した。圧縮強度測定用のサンプルは、平坦面を含む大きめの粗骨材粒子から、この平坦面を底面にしてダイヤモンドカッターで10mm×10mm×10mmのサイズに切り出し、アムスラー式圧縮試験機(universal testing machine)を用いて各6個の試料について圧縮強度を測定した。 Moreover, the compressive strength of the slag coarse aggregate of this invention example and the comparative example was compared. A sample for measuring the compressive strength was cut from a large coarse aggregate particle including a flat surface into a size of 10 mm × 10 mm × 10 mm using a diamond cutter with the flat surface as a bottom surface, and an Amsler type compression testing machine (universal testing machine) Compressive strength was measured for each of the six samples.
比較例の粗骨材から採取した試料の圧縮強度は、平均値が50N/mm2、最低値が10N/mm2であり、非常にばらつきが大きく、非常に強度の低い粗骨材試料が存在した。これに対して、本発明例の粗骨材から採取した試料の圧縮強度は、平均値が167N/mm2、最低値が80N/mm2であり、安定的して高い圧縮強度が得られた。The compressive strength of the sample collected from the coarse aggregate of the comparative example has an average value of 50 N / mm 2 and a minimum value of 10 N / mm 2. did. In contrast, the compressive strength of the samples taken from the coarse aggregate of the present invention example, the average value of 167N / mm 2, a minimum value is 80 N / mm 2, a high compressive strength stably is obtained .
本発明例及び比較例のスラグ粗骨材を用いてコンクリートを配合して特性を評価した。本発明例の粗骨材を配合したフレッシュコンクリートと比較例の粗骨材を配合したフレッシュコンクリートとでブリージング量を比較した。調査結果を図12に示す。ガラス質表面が少ない本発明例では、ガラス質表面が多い比較例よりもブリージング量が小さくなった。 Concrete was compounded using the slag coarse aggregates of the present invention and the comparative examples, and the characteristics were evaluated. The amount of breathing was compared between the fresh concrete blended with the coarse aggregate of the present invention and the fresh concrete blended with the coarse aggregate of the comparative example. The survey results are shown in FIG. In the present invention example having a small glassy surface, the amount of breathing was smaller than in the comparative example having a large glassy surface.
次に、それぞれの粗骨材を用いて、高強度を志向した水セメント比(water-cement ratio)が35%の配合でコンクリートを練り、圧縮強度測定用の供試体を作製して、28日強度を比較した。比較のために、市販の天然の石灰石を粗骨材に用いた供試体も同様に作製して評価した。 Next, using each coarse aggregate, concrete was kneaded with a water-cement ratio of 35% for high strength, and a specimen for compressive strength measurement was prepared. The strength was compared. For comparison, a specimen using commercially available natural limestone as a coarse aggregate was also produced and evaluated in the same manner.
比較例の粗骨材を用いたコンクリートでは28日強度が53N/mm2であったのに対し、本発明例の粗骨材を用いたコンクリートでは75N/mm2であった。天然の石灰石の粗骨材を用いたコンクリートの28日強度が72N/mm2であり、本発明例の粗骨材を用いたコンクリートは天然の石灰石の粗骨材を用いたコンクリートよりも高い圧縮強度が得られた。したがって、本発明例の粗骨材は、高強度コンクリート用の粗骨材として適した材料と言える。In the concrete using the coarse aggregate of the comparative example, the 28-day strength was 53 N / mm 2 , whereas in the concrete using the coarse aggregate of the present invention example, it was 75 N / mm 2 . The 28-day strength of the concrete using natural limestone coarse aggregate is 72 N / mm 2 , and the concrete using the coarse aggregate of the example of the present invention is compressed higher than the concrete using the natural limestone coarse aggregate. Strength was obtained. Therefore, it can be said that the coarse aggregate of the example of the present invention is a material suitable as a coarse aggregate for high-strength concrete.
1 凝固スラグ製造装置
3 溶融スラグ
5 鋳型
5a 凹陥部
7 周回移動機構
9 空冷移動部
11 反転排出部
13 反転移動部
15 再反転部
17 再反転移動部
18 凝固スラグ
19 ピット
20 樋
21 冷却装置
22 凝固スラグ保持容器
23 スラグ鍋
24 スラグ冷却床DESCRIPTION OF
本発明は、溶融状態の高炉スラグ(blast furnace slag)を金属製の鋳型上で凝固させ、凝固させた凝固スラグ(solidified slag)を鋳型から落下させて板状の凝固スラグを製造する凝固スラグの製造方法、及び、該凝固スラグを用いたコンクリート用粗骨材(coarse aggregate for concrete)の製造方法に関する。 The present invention provides a solidified slag for producing a plate-shaped solid slag by solidifying a molten blast furnace slag on a metal mold and dropping the solidified slag from the mold. manufacturing methods, and relates to the production how the concrete coarse aggregate with the coagulation slag (coarse aggregate for concrete).
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、品質の良いコンクリート用粗骨材の原料となり得る凝固スラグの製造方法、及び、該凝固スラグを用いたコンクリート用粗骨材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and a method for producing solidified slag that can be used as a raw material for a high-quality concrete coarse aggregate, and a coarse bone for concrete using the solidified slag It aims at providing the manufacturing method of material.
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6318982B2 (en) * | 2014-08-27 | 2018-05-09 | Jfeスチール株式会社 | Heat recovery method and heat recovery system for solidified slag |
CN113620631B (en) * | 2021-07-27 | 2022-11-01 | 湖北大学 | Be used for even forming device of concrete large aggregate production smelting process |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09156991A (en) * | 1995-09-26 | 1997-06-17 | Rasa Shoji Kk | Method for producing artificial rock from molten slag of baked ash and apparatus therefor |
JPH10120449A (en) * | 1996-10-16 | 1998-05-12 | Furukawa Co Ltd | Production of product from slag of melting furnace and facility for producing product from slag |
JPH11246244A (en) * | 1997-12-03 | 1999-09-14 | Ebara Corp | Apparatus for recovering slag from waste |
JP2003082606A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Kawasaki Steel Corp | Aggregate for asphalt pavement, its manufacturing method and asphalt pavement |
JP2004277191A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Jfe Steel Kk | Coarse aggregate for concrete |
JP2008266104A (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | Method of manufacturing white blast furnace slag particles |
JP2009227497A (en) * | 2008-03-20 | 2009-10-08 | Jfe Steel Corp | Cooling treatment device and cooling processing method of molten slag |
US20130175736A1 (en) * | 2010-09-27 | 2013-07-11 | Shandong Coking Group Co., Ltd. | Method for manufacturing stone material using molten slag |
JP2013139344A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Jfe Steel Corp | Method for recovering heat of molten slag |
JP2013139358A (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-18 | Jfe Steel Corp | Method of producing water granulated blast-furnace slag aggregate |
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Patent Citations (10)
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JPH09156991A (en) * | 1995-09-26 | 1997-06-17 | Rasa Shoji Kk | Method for producing artificial rock from molten slag of baked ash and apparatus therefor |
JPH10120449A (en) * | 1996-10-16 | 1998-05-12 | Furukawa Co Ltd | Production of product from slag of melting furnace and facility for producing product from slag |
JPH11246244A (en) * | 1997-12-03 | 1999-09-14 | Ebara Corp | Apparatus for recovering slag from waste |
JP2003082606A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Kawasaki Steel Corp | Aggregate for asphalt pavement, its manufacturing method and asphalt pavement |
JP2004277191A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Jfe Steel Kk | Coarse aggregate for concrete |
JP2008266104A (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | Method of manufacturing white blast furnace slag particles |
JP2009227497A (en) * | 2008-03-20 | 2009-10-08 | Jfe Steel Corp | Cooling treatment device and cooling processing method of molten slag |
US20130175736A1 (en) * | 2010-09-27 | 2013-07-11 | Shandong Coking Group Co., Ltd. | Method for manufacturing stone material using molten slag |
JP2013139344A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Jfe Steel Corp | Method for recovering heat of molten slag |
JP2013139358A (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-18 | Jfe Steel Corp | Method of producing water granulated blast-furnace slag aggregate |
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