TWI574791B - Blasting material for blasting and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本發明是關於噴砂用研削材及其製造方法。更詳細而言，是關於以Fe成份、Si成份及Ca成份為主成份的噴砂用研削材及其製造方法。
煉鋼爐渣，於各種金屬材料的熔化、精煉時有時也會生成有原料的10~30質量%。因此，煉鋼爐渣有效利用的方法正有各種的檢討。其中，已有考量到爐渣粒子化後加以利用的方法，將其做為增量材或研削材使用。其中，做為研削材，能夠獲得壓潰強度大的粒子，使用粒子化之煉鋼爐渣的研削材已知有如下述專利文獻1及下述專利文獻2所揭示的技術。
[專利文獻1]日本特開2001-47365號公報
[專利文獻2]日本特開2008-45002號公報
就利用煉鋼爐渣製成的研削材而言，當使用Fe含量高的煉鋼爐渣來製造Fe濃度高的研削材時會有下述問題，即，無法獲得足夠的壓潰強度或產生壓潰強度不均。因此，為了要獲得研削材，現狀利用Fe濃度低的煉鋼爐渣，或利用成份調整後Fe濃度降低的成分調整爐渣。
上述專利文獻1，揭示有於煉鋼用電弧爐所排出之還原爐渣的熔融物中添加含有各種成份的粉化防止劑將反應後得到的熔渣經冷卻破碎成硬化物後獲得的噴砂用粒體。但是，專利文獻1所揭示之研削材的Fe濃度，即使在添加有比率相當的鐵氧化物之後還是低，即Fe濃度為2.46~3.01質量%，對於Fe濃度高的研削材並未檢討。
此外，上述專利文獻2，揭示有非晶質之噴砂用的研削材。但是，專利文獻2所揭示之研削材的Fe濃度為5質量%，對於Fe濃度高的研削材並未檢討。
本發明是有鑑於上述先前技術而為的發明，目的在於提供一種其Fe濃度以FeO換算後即使在6.0~35.0質量%的高範圍但壓潰強度大的噴砂用研削材。
本發明如以下所述。
(1)申請專利範圍第1項所記載的噴砂用研削材，其主旨為，含有Fe、Si、Ca、Al、Mg及Mn，具有非晶質的連續相，針對全體100質量%，Fe和Si和Ca分別以FeO、SiO2、CaO換算後的合計含量為50.0質量%以上，並且Fe以FeO換算後為6.0質量%以上且35.0質量%以下，Si以SiO2換算後為15.0質量%以上且35.0質量%以下，Ca以CaO換算後為10.0質量%以上且35.0質量%以下。
(2)申請專利範圍第2項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第1項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，針對全體100質量%，Al以Al2O3換算後為3.0質量%以上且25.0質量%以下。
(3)申請專利範圍第3項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第1項或第2項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，針對全體100質量%，Mn以MnO換算後為2.0質量%以上且20.0質量%以下。
(4)申請專利範圍第4項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第1項至第3項任一項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，含有Ti，
針對全體100質量%，Ti以TiO2換算後為0.01質量%以上且10.0質量%以下。
(5)申請專利範圍第5項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第1項至第4項任一項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，含有Cr，針對全體100質量%，Cr以Cr2O3換算後為0.5質量%以上且5.0質量%以下。
(6)申請專利範圍第6項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第1項至第5項任一項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，該噴砂用研削材是熔渣經風力粉碎後所獲得的爐渣粒子。
(7)申請專利範圍第7項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第6項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，熔渣是電弧爐爐渣。
(8)申請專利範圍第8項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第6項或第7項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，熔渣含有做為成份調整材的廢玻璃及/或矽砂。
(9)申請專利範圍第9項所記載的噴砂用研削材，是於申請專利範圍第8項所記載的噴砂用研削材中，其主旨為，廢玻璃是汽車用玻璃。
(10)申請專利範圍第10項所記載之噴砂用研削材的製造方法，係申請專利範圍第6項或第7項所記載之噴
砂用研削材的製造方法，其主旨為，具備：將上述熔渣加以風力粉碎後形成為爐渣粒子的風力粉碎步驟；將上述爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使上述爐渣粒子冷卻的冷卻步驟；及搬運上述爐渣粒子的同時加以脫水的脫水搬運步驟。
(11)申請專利範圍第11項所記載之噴砂用研削材的製造方法，係申請專利範圍第8項或第9項所記載之噴砂用研削材的製造方法，其主旨為，具備：於電弧爐爐渣中添加做為成份調整材之廢玻璃及/或矽砂的成份調整步驟；將經由上述成份調整步驟獲得之熔渣加以風力粉碎後形成爐渣粒子的風力粉碎步驟；將上述爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使上述爐渣粒子冷卻的冷卻步驟；及搬運上述爐渣粒子的同時加以脫水的脫水搬運步驟。
根據本發明的噴砂用研削材時，是可構成為其FeO濃度即使在6.0~35.0質量%的高範圍但壓潰強度大的噴砂用研削材。因此，可構成有研削性優異並且研削時粒子破壞受到抑制，且粉塵量少又再利用性優異的噴砂用研削材。
再加上，本發明的噴砂用研削材，當其為熔
渣經由風力粉碎後獲得的爐渣粒子時，由於可從熔融狀態的爐渣直接獲得粒狀，因此與煉鋼爐渣的塊狀物經破碎加工後粒子化的研削材相比是較容易獲得本來就優異的壓潰強度。此外，能夠在不產生破碎加工造成之損耗的情況下將煉鋼爐渣轉換成噴砂用研削材，因此生產效率優異。
當熔渣含有做為成份調整材的廢玻璃時，就能夠有效活用廢玻璃。再加上，當該廢玻璃為汽車用玻璃時，就能夠有效活用汽車用途的廢玻璃。特別是汽車廢棄物處理時產生的汽車用玻璃，其大多附帶有難以去除的樹脂零件及金屬零件，要回收再利用實屬困難，因此就掩埋做為垃圾處理。但是，就本發明而言，即使附帶有樹脂零件，還是沒有問題能夠做為有效的成份調整材，因此就能夠有助於垃圾減量。
根據本發明之噴砂用研削材的製造方法時，是可製造出FeO濃度即使在6.0~35.0質量%的高範圍但壓潰強度大的噴砂用研削材。因此，就能夠製造出研削性優異並且研削時粒子狀破壞受到抑制，且粉塵量少又再利用性優異的噴砂用研削材。
此外，根據本發明之噴砂用研削材的製造方法時，還能夠連續性製造上述所示的噴砂用研削材，再加上，又能夠在小空間製造。接著，該製造方法由於具有將上述風力粉碎爐渣往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使爐渣粒冷卻的冷卻步驟，因此就不需要使用平面方向大的空間，能夠在較小的空間穩定製造噴砂用研削材。
1‧‧‧非晶質連續相
2‧‧‧結晶相
3‧‧‧結晶質連續相(多結晶相)
4‧‧‧結晶相(粗大結晶)
100‧‧‧噴砂用研削材製造裝置
110‧‧‧風力粉碎手段(環狀噴嘴)
111‧‧‧噴嘴
120‧‧‧冷卻手段
121‧‧‧腔室
122‧‧‧圓筒部份
123‧‧‧前窄部
124‧‧‧放水手段
125‧‧‧放水噴嘴
126‧‧‧鋼製輸送帶
130‧‧‧脫水搬運手段
131‧‧‧楔形鋼絲
132‧‧‧楔形鋼絲網
133‧‧‧振動產生手段(振動產生裝置)
140‧‧‧料斗式輸送機
141‧‧‧回收容器
150‧‧‧熔渣儲備手段(中間包)
151‧‧‧熔渣儲備手段的開口部
152‧‧‧加熱手段(燃燒器)
200‧‧‧熔渣
201‧‧‧爐渣粒子(噴砂用研削材)
第1圖為本發明之噴砂用研削材的相形態說明用的說明圖，(a)圖及(b)圖為包括在本發明範圍的相形態，(c)圖為不包括在本發明範圍的相形態。
第2圖為表示實施例所使用之噴砂用研削材製造裝置模式說明圖。
第3圖為表示第2圖之噴砂用研削材製造裝置的風力粉碎手段附近模式說明圖。
以下，對本發明進行詳細說明。
本發明的噴砂用研削材，其特徵為，含有Fe、Si、Ca、Al、Mg及Mn，具有非晶質的連續相，針對全體100質量%，Fe和Si和Ca分別以FeO、SiO2、CaO之各換算後的合計含量為50.0質量%以上，並且Fe以FeO換算後為6.0質量%以上且35.0質量%以下，Si以SiO2換算後為15.0質量%以上且35.0質量%以下，Ca以CaO換算後為10.0質量%以上且35.0質量%以
下。
上述「非晶質的連續相」，即，是指主要的部份為非晶質。具體而言，是指利用光學顯微鏡，在放大成500倍後所觀察到切斷面，只可認定出有非晶質相(非晶質的連續相1)的1相[參照第1(a)圖]，或者是，當被認定出有結晶相2(結晶粒，不拘結晶粒大小)時，該結晶相2的存在由成為連續相的非晶質相1所包圍著[參照第1(b)圖]。即，表示當被認定出有結晶相2時，其為結晶相2分散在非晶質相1中的形態。所觀察到的相為非晶質或者為結晶，是利用X光繞射測量後加以判定。即，X光繞射測量後所獲得的譜圖為光暈圖形則屬於非晶質，若為可歸屬的峰形則屬於結晶。於本發明的噴砂用研削材中，由非晶質的連續相1所包圍存在的結晶例如有尖晶石晶體。
另一方面，做為不具有非晶質之連續相的形態，第1(c)圖的例示。即，例如具有結晶質之連續相3(微細結晶集合形成的多結晶相)的形態。該形態，其大多數被認定為在結晶相之連續相3的一部份析出有要比另一部份還粗大之結晶的粗大結晶4。此外，於該形態中，有時也會析出有尖晶石晶體等的結晶相2。
於本發明的噴砂用研削材中，至少含有Fe、Si、Ca、Al、Mg及Mn。
再加上，當該噴砂用研削材全體為100質量%時，Fe和Si及Ca分別以FeO換算、SiO2換算、CaO換算之後
的合計含量為50.0質量%以上。
上述「Fe」，當該噴砂用研削材全體為100質量%時其含量以FeO換算後為6.0質量%以上且35.0質量%以下。先前，要從FeO換算後Fe含量高達為6.0質量%以上的煉鋼爐渣獲得壓潰強度大的噴砂用研削材實屬困難。但是，只要在本發明之研削材的組成範圍，就可構成為壓潰強度大的噴砂用研削材。具體而言，當研削材的粒徑為2.0mm時可獲得的壓潰強度為20kgf以上。
另一方面，當FeO換算後的Fe含量超過35.0質量%時，會傾向於難以讓壓潰強度的不均為較小，並且會傾向於難以維持足夠高的壓潰強度。具體而言，當研削材的粒徑為2.0mm時其壓潰強度會傾向於難以維持成20kgf以上。
該FeO換算後的Fe含量是以7.0質量%以上且32.0質量%以下為佳，又以8.0質量%以上且30.0質量%以下為較佳，並以9.0質量%以上且28.0質量%以下為更佳，特別是以10.0質量%以上且26.0質量%以下為最佳。
上述「Si」，當該噴砂用研削材全體為100質量%時其含量以SiO2換算後為15.0質量%以上且35.0質量%以下。於該範圍內時，特別是當組成為FeO換算後的Fe含量在6.0質量%以上且35.0質量%以下範圍之Fe含量高的組成時，能夠使壓潰強度的不均勻度抑制成較小，且可獲得高的壓潰強度。當SiO2換算後的Si含量未達15.0質量%時，則FeO換算後的Fe含量為6.0質量%
以上且35.0質量%以下的組成就會傾向於難以維持充分的非晶質。另一方面，當SiO2換算後的Si含量超過35.0質量%時，則熔融狀態之爐渣的黏度會較大以致會有難以利用風力粉碎使其成為粒狀的傾向。
該SiO2換算後的Si含量是以15.0質量%以上且34.0質量%以下為佳，又以16.0質量%以上且33.0質量%以下為較佳，並以16.0質量%以上且32.0質量%以下為更佳，當中以17.0質量%以上且30.0質量%以下為優於更佳，特別是以18.0質量%以上且30.0質量%以下為特佳，特別又以20.0質量%以上且30.0質量%以下為優於特佳，當中特別更以21.0質量%以上且29.0質量%以下為最佳。
上述「Ca」，當該噴砂用研削材全體為100質量%時其含量以CaO換算後為10.0質量%以上且35.0質量%以下。於該範圍內時，特別是當組成為FeO換算後的Fe含量為6.0質量%以上且35.0質量%以下範圍之Fe含量高的組成時，能夠使壓潰強度的不均勻度抑制成較小，且可獲得高的壓潰強度。CaO換算後的Ca含量即使未達10.0質量%但對於要做為噴砂用研削材並不成問題，不過實際上幾乎無法獲得CaO換算後Ca含量未達10.0質量%的爐渣。另一方面，當CaO換算後的Ca含量超過35.0質量%時，則熔融狀態之爐渣的黏度會較大以致會有難以利用風力粉碎使其成為粒狀的傾向。此外，爐渣的融點會有變高的傾向亦不利於製造。
該CaO換算後的Ca含量是以11.0質量%以上且34.0
質量%以下為佳，又以12.0質量%以上且33.0質量%以下為較佳，並以13.0質量%以上且32.0質量%以下為更佳，特別是以15.0質量%以上且31.0質量%以下為最佳。
再加上，該等Fe、Si及Ca的三個成份，當該噴砂用研削材全體為100質量%時，FeO換算後的Fe含量和SiO2換算後的Si含量及CaO換算後的Ca含量之合計含量為50.0質量%以上。於該範圍內，特別是當組成為FeO換算後的Fe含量為6.0質量%以上且35.0質量%以下範圍之Fe含量高的組成時，能夠使壓潰強度的不均勻度抑制成較小，且可獲得高的壓潰強度。另，該合計含量的上限並未特別加以限定，但通常為95.0質量%以下。
該等Fe、Si及Ca的各個經由上述氧化物換算後的合計含量，是以50.0質量%以上且95.0質量%以下為佳，又以53.0質量%以上且90.0質量%以下為較佳，並以54.0質量%以上且85.0質量%以下為更佳，特別是以55.0質量%以上且80.0質量%以下為最佳。
此外，上述Fe、Si及Ca之三個成份以外的Al、Mg及Mn的各含量及合計含量並無特別加以限定。
上述Al，其以Al2O3換算後的含量是以3.0質量%以上且25.0質量%以下為佳。Al2O3換算後的Al含量即使未達3.0質量%但對於要做為噴砂用研削材並不成問題，不過實際上幾乎無法獲得Al2O3換算後的Al含量未達3.0質量%的爐渣。另一方面，當Al2O3換算後的Al含量超過25.0質量%時，則熔融狀態之爐渣的黏度會較大以致會有
難以利用風力粉碎使其成為粒狀的傾向。此外，爐渣的融點會有變高的傾向亦不利於製造。
該Al2O3換算後的Al含量是以3.0質量%以上且25.0質量%以下為佳，又以4.0質量%以上且23.0質量%以下為較佳，並以5.0質量%以上且20.0質量%以下為更佳，當中特別又以5.0質量%以上且18.0質量%以下為優於更佳，其中以5.5質量%以上且18.0質量%以下為更加優於更佳，特別又以6.0質量%以上且17.0質量%以下為特佳，當中特別又以6.0質量%以上且16.5質量%以下為優於特佳，並特別以6.5質量%以上且16.5質量%以下為最佳。
上述Mg，其以MgO換算後的含量是以1.0質量%以上且20.0質量%為佳。MgO換算後的Mg含量即使未達1.0質量%但對於要做為噴砂用研削材並不成問題，不過實際上幾乎無法獲得MgO換算後的Mg含量未達1.0質量%的爐渣。另一方面，當MgO換算後的Mg含量超過20.0質量%時，則熔融狀態之爐渣的黏度會較大以致會有難以利用風力粉碎使其成為粒狀的傾向。
該MgO換算後的Mg含量是以1.0質量%以上且20.0質量%以下為佳，又以2.0質量%以上且17.0質量%以下為較佳，並以3.0質量%以上且13.0質量%以下為更佳，特別是以3.0質量%以上且10.0質量%以下為最佳。
上述Mn，其以MnO換算後的含量是以2.0質量%以上且20.0質量%為佳。MnO換算後的Mn含量即使
未達1.0質量%但對於要做為噴砂用研削材並不成問題，不過實際上幾乎無法獲得MnO換算後的Mn含量未達1.0質量%的爐渣。另一方面，當MnO換算後的Mn含量超過20.0質量%時，則熔融狀態之爐渣的黏度會較大以致會有難以利用風力粉碎使其成為粒狀的傾向。
該MnO換算後的Mn含量是以2.0質量%以上且20.0質量%以下為佳，又以3.0質量%以上且18.0質量%以下為較佳，並以4.0質量%以上且15.0質量%以下為更佳，特別是以5.0質量%以上且13.0質量%以下為最佳。
再加上，FeO換算後的Fe含量和MnO換算後的Mn含量之比例(MnO換算後的Mn含量/FeO換算後的Fe含量)是以0.26以上且1.50以下為佳。於該範圍內時可使風力粉碎後的爐渣粒子獲得更接近球形的形狀。該比例又以0.28以上且1.00以下為更佳，特別是以0.30以上且0.90以下為最佳。
本發明的噴砂用研削材，除了含有Fe、Si、Ca、Al、Mg及Mn以外(通常含有O)，還可含有其他成份。該其他成份例如Ti、Cr、P、S等。該等其他成份可以只含有其中的1種，也可以同時含有其中的2種以上。
上述其他成份當中，以含有Ti為佳。藉由含有Ti可使研削材緻密化，有利於發揮研削材特性的功能。Ti，其以TiO2換算後的含量以0.01質量%以上且10.0質量%為佳。於該範圍內，能夠更有效獲得含有Ti
時的效果。
該TiO2換算後的Ti含量是以0.1質量%以上且10.0質量%以下為佳，又以0.1質量%以上且8.0質量%以下為較佳，並以0.3質量%以上且4.0質量%以下為更佳，特別是以0.4質量%以上且1.0質量%以下為最佳。
再加上，FeO換算後的Fe含量和TiO2換算後的Ti含量之比例(TiO2換算後的Ti含量/FeO換算後的Fe含量)是以0.02以上且0.10以下為佳。於該範圍內時可使風力粉碎後的爐渣粒子獲得更接近球形的形狀。該比例又以0.02以上且0.09以下為更佳，特別是以0.02以上且0.08以下為最佳。
此外，CaO換算後的Ca含量和TiO2換算後的Ti含量之比例(TiO2換算後的Ti含量/CaO換算後的Ca含量)是以0.04以上且0.13以下為佳。於該範圍內時可使風力粉碎後的爐渣粒子獲得更接近球形的形狀。該比例又以0.04以上且0.10以下為更佳，特別是以0.04以上且0.09以下為最佳。
上述其他成份當中，以含有Mn的同時含有Cr為佳。藉由含有Cr可使研削材緻密化，有利於發揮研削材特性的功能。Cr，其以Cr2O3換算後的含量以0.5質量%以上且5.0質量%為佳。於該範圍內，能夠更有效獲得含有Cr時的效果。
該Cr2O3換算後的Cr含量，是以1.0質量%以上且4.0質量%以下為佳，又以1.2質量%以上且3.7質量%以
下為更佳，特別是以1.3質量%以上且3.5質量%以下為最佳。
再加上，本發明的噴砂用研削材，是以熔渣經由風力粉碎後獲得的爐渣粒子為佳。當其為熔渣經由風力粉碎後獲得的爐渣粒子(噴砂用研削材)時，由於可從熔融狀態的爐渣直接獲得粒狀，因此與爐渣塊狀物經破碎加工後粒子化的研削材相比是較容易獲得本來就高的壓潰強度。即，爐渣塊狀物經破碎加工後粒子化的研削材，由於爐渣塊狀物本身大因此冷卻所需的時間變長，以致爐渣塊狀物內產生結晶相的可能性變高。此外，由於是在冷卻之後再施以破碎加工，因此經由冷卻所產生之爐渣塊狀物內的應力平衡就容易崩潰。再加上，於破碎加工中有時會形成有潛在性的壓潰(破壞基點)。基於上述所示，研削時的衝擊就容易使研削材粒子破壞。另一方面，熔渣經由風力粉碎後獲得的爐渣粒子所形成的噴砂用研削材，能夠在高機率維持冷卻時所獲得之粒子的形態下直接利用做為研削材粒子。因此，就能夠維持冷卻時所獲得之爐渣粒子內的應力平衡能夠保持更高的壓潰強度，能夠使壓潰強度的不均勻抑制成較小。除此之外，能夠在不會有破碎加工造成之損耗的情況下將煉鋼爐渣轉換成噴砂用研削材，因此生產效率優異。
此外，上述熔渣，是以電弧爐爐渣為佳。即，通常，煉鋼爐渣包括高爐爐渣、轉爐爐渣及電弧爐爐渣，但其中以電弧爐爐渣為佳。再加上，電弧爐爐渣，包
括氧化爐渣及還原爐渣，但其中以氧化爐渣為佳。即，熔渣以氧化電弧爐爐渣為佳。電弧爐爐渣特別是氧化電弧爐爐渣，由於其特徵為鐵成份含量多，因此特別適合做為本申請發明之噴砂用研削材所要使用的熔渣。
再加上，上述熔渣，可含有做為成份調整材的廢玻璃及/或矽砂。其中，廢玻璃，通常含有SiO2、CaO、Al2O3及Na2O等。該等當中，特別又以SiO2及Na2O的含有比率多為其特徵。廢玻璃，由於其為非晶質的材料並且融點低能夠容易熔解在熔渣內，因此就適合做為要容易進行熔渣成份調整用的成份調整材。
此外，上述廢玻璃，以汽車用玻璃為佳。汽車用玻璃(汽車用途廢玻璃)，是汽車廢棄物處理產生之曾經用在汽車上的玻璃。即，該汽車用玻璃例如包括前擋風玻璃、後擋風玻璃、車窗玻璃、車燈玻璃等。上述熔渣中，可以只含有該等當中的1種，也可含有該等當中的2種以上。汽車用玻璃，通常其大多數同時存在有玻璃以外的零件類。玻璃以外的零件類是玻璃要組裝在汽車上時所利用的零件，其包括樹脂零件或金屬零件等。先前，汽車廢棄物處理產生之汽車用途廢玻璃，由於附帶有玻璃以外的該等零件，因此難以再利用，一般都是以掩埋方式處理。相對於此，當熔渣中混合有汽車用途廢玻璃時，上述零件類的存在對研削材並無影響。即，藉由對1500℃以上高溫且為熔融狀態的爐渣內投入汽車用途廢玻璃，是可使樹脂零件等燒掉，且可使金屬零件等熔解混入在爐渣
內。再加上，玻璃，其為融點低的非晶質成份，因此就能夠順利熔解於熔渣內，除了能夠以良好的能量效率熔解的同時，還能夠增加熔渣內的SiO2成份的比例。再加上，汽車用玻璃，通常採用破壞時其碎片為粒狀的強化玻璃，因此極為有利於做為要添加在熔渣內時的形態。
本發明之噴砂用研削材構成用的研削材粒子其維氏金剛石硬度可以為650Hv以上(又以660~900Hv為佳，並以670~800Hv為更佳，特別是以680~750Hv為最佳)。
再加上，研削材粒子一粒的壓潰強度，就直徑2mm以上的粒子而言，可以為18kgf(176.4N)以上，更進一步可以為20kgf(196N)以上[其中又可以為30~70kgf(294~686N)，特別是可以為45~60kgf(441~588N)]。另，例如：就直徑1mm以上的粒子而言可以為7kgf(68.6N)以上[其中又可以為7~15kgf(68.6~147N)，特別是可以為8~13kgf(78.4~127.4N)]。又，上述壓潰強度是以1kgf換算成9.8N。
上述各值，是使用JIS Z0312之3.(b)項所定義分類為「噴擊」的研削材粒子進行測定後所獲得的值。此外，上述維氏金剛石硬度，是隨便選10個研削材粒子各個以JIS Z2244為準則進行測定後所獲得之維氏金剛石硬度的平均值。另一方面，壓潰強度，是隨便選10個研削材粒子供應至萬能測試機，對各為1粒的研削材粒
子施加載重達到破壞時之載重值的平均值。
本發明之噴砂用研削材構成用的研削材粒子其平均粒徑並無特別限定，只要為用途上合適的粒徑即可，但通常平均粒徑為5mm以下。於該範圍內時，可維持該噴砂用研削材的高壓潰強度且容易成為低粉塵。該平均粒徑，是以0.05~4.0mm為佳，又以0.1~3.0mm為更佳，特別是以0.2~2.0mm為最佳。另，該平均粒徑，是指根據JIS Z0312(噴砂處理用非金屬系研削材)當中之粒度標準使用的JIS Z8815所測定之累計篩下物百分比的50%粒度。
該製造方法(1)，其為本發明之噴砂用研削材的製造方法，其特徵為，具備：將熔渣加以風力粉碎後形成為爐渣粒子的風力粉碎步驟；將爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使爐渣粒子冷卻的冷卻步驟；及搬運爐渣粒子的同時加以脫水的脫水搬運步驟。
此外，該製造方法(2)，其為本發明之噴砂用研削材的製造方法，其特徵為，具備：對電弧爐爐渣添加要做為成份調整材之廢玻璃及/或矽砂的成份調整步驟；將經由成份調整步驟獲得之熔渣加以風力粉碎後形成
為爐渣粒子的風力粉碎步驟；將爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使爐渣粒子冷卻的冷卻步驟；及搬運爐渣粒子的同時加以脫水的脫水搬運步驟。
上述「成份調整步驟」，其為要對電弧爐爐渣添加做為成份調整材之的廢玻璃及/或矽砂的步驟。其中，廢玻璃，通常含有SiO2、CaO、Al2O3及Na2O等。該等當中，特別又以SiO2及Na2O的含有比率多為其特徵。廢玻璃，由於其為非晶質的材料並且融點低能夠容易熔解在熔渣內，因此就適合做為要容易進行熔渣成份調整用的成份調整材。
廢玻璃的組成並無特別限定，針對廢玻璃全體100質量%，其SiO2換算後的Si含量和CaO換算後的Ca含量和Al2O3換算後的Al含量及Na2O換算後的Na含量之合計含量以70.0質量%以上(且通常為99.9質量%以下)為佳，又以80.0~98.0質量%為更佳，並以85.0~95.0質量%為最佳。
此外，針對廢玻璃全體100質量%，其SiO2換算後的Si含量和Na2O換算後的Na含量之合計含量以50.0質量%以上(且通常為90.0質量%以下)為佳，又以60.0~90.0質量%為更佳，並以70.0~85.0質量%為最佳。特別是，針對廢玻璃全體100質量%，其SiO2換算後的Si含量以50.0質量%以上(且通常為80.0質量%以下)為佳，又以55.0~80.0質量%為更佳，並以60.0~75.0質量
%為最佳。
在該成份調整步驟所要添加之廢玻璃及/或矽砂的量並無特別限定，結論而言該等可添加的量是要在上述之本發明的噴砂用研削材所揭示之組成範圍內。即，所要添加之廢玻璃及/或矽砂的量，需使噴砂用研削材含有Fe、Si、Ca、Al、Mg及Mn的同時，針對全體100質量%，Fe含量和Si含量和含量Ca分別以FeO、SiO2、CaO之各換算後的合計含量為50.0質量%以上，並且Fe含量以FeO換算後為6.0質量%以上且35.0質量%以下，Si含量以SiO2換算後為15.0質量%以上且35.0質量%以下，Ca含量以CaO換算後為10.0質量%以上且35.0質量%以下。
此外，上述廢玻璃，以汽車用玻璃為佳。汽車用玻璃(汽車用途廢玻璃)，是汽車廢棄物處理產生之曾經用在汽車上的玻璃。即，該汽車用玻璃例如包括前擋風玻璃、後擋風玻璃、車窗玻璃、車燈玻璃等。該成份調整步驟中所要添加的廢玻璃，可以只含有該等當中的1種，也可含有該等當中的2種以上。汽車用玻璃，通常其大多數同時存在有玻璃以外的零件類。玻璃以外的零件類是玻璃要組裝在汽車上時所利用的零件，其包括樹脂零件或金屬零件等。先前，汽車廢棄物處理產生之汽車用途廢玻璃，由於附帶有玻璃以外的該等零件，因此難以再利用，一般都是以掩埋方式處理。相對於此，當熔渣中混合有汽車用途廢玻璃時，上述零件類的存在對研削材並無影
響。即，藉由對1500℃以上高溫且為熔融狀態的爐渣內投入汽車用途廢玻璃，是可使樹脂零件等燒掉，且可使金屬零件等熔解混入在爐渣內。再加上，玻璃，其為融點低的非晶質成份，因此就能夠順利熔解於熔渣內，除了能夠以良好的能量效率熔解的同時，還能夠增加熔渣內的SiO2成份的比例。再加上，汽車用玻璃，通常採用破壞時其碎片為粒狀的強化玻璃，因此極為有利於做為要添加在熔渣內時的形態。
上述「風力粉碎步驟」，其為要將熔渣經由風力粉碎形成為爐渣粒子的步驟。風力粉碎，是指利用氣體進行粉碎，通常是在噴嘴所放出之氣體前供應熔渣進行粉碎。此時所使用之噴嘴的形狀及數量等並無特別限定。即，例如：具有複數噴嘴口且該等噴嘴口配置成放射狀朝中心部放出氣體的環狀噴嘴；具有複數噴嘴口且該等噴嘴口配置成相向朝中心部放出氣體的平行噴嘴等。該等當中，以上述環狀噴嘴(參照第2圖及第3圖)為佳，該環狀噴嘴能夠配備成使噴嘴均等配置成放射狀遍及全周，能夠使熔渣細粒化更為均勻，對於要獲得均質且具有優異之機械性強度的噴砂粒子為目的之需求具效果性。
要設置在該環狀噴嘴之噴嘴口(氣體放出口)的數量並無特別限定，但通常為20~100支，其中以20~70支為佳，又以30~60為更佳。於該範圍時能夠更穩定進行風力粉碎。
此外，各噴嘴口對中心部形成的角度α(參照第3
圖)也沒有特別限定，但對熔渣的落下方向(通常為對地面成垂直的方向)通常成5~45度的角度，當中以15~35度為佳，又以20~30度為更佳。於該範圍時利用風力就容易使熔渣粉碎。此外，又能夠防止風力粉碎後的爐渣粒子往上方彈跳，再加上，還能夠容易抑制尚處於高溫狀態之爐渣粒子彼此相黏。
再加上，從噴嘴口放出的氣體放出壓力並無特別限定，但通常每1支噴嘴口為3~25kgf/cm2，以5~23kgf/cm2為佳，又以7~20kgf/cm2為更佳。於該範圍時特別是小徑的爐渣粒子容易形成，此外，還可抑制當風力粉碎爐渣衝撞到腔室內壁等之後獲得的爐渣粒子形狀崩潰。
此外，上述氣體的放出量並無特別限定，但以根據落下之爐渣粒子的量及粒子徑加以適當決定為佳，例如：若熔渣量每60分鐘為2000~4000kg(又以2500~3000kg為較佳)則氣體放出量每60分鐘以600~6000千公升為佳(又以800~4000千公升為較佳，並以1250~3500千公升為更佳)。此外，風力粉碎所使用的氣體種類並無特別限定，可以使用各種的氣體，但為了讓裝置為簡便構造以使用空氣為佳。
另外，所使用之熔渣的溫度並無特別限定，但本發明所使用的熔渣，通常以1150~1600℃為佳(又以1200~1550℃為較佳，並以1250~1500℃為更佳)。再加上，所使用之煉鋼爐渣可以是任何煉鋼爐的爐渣，但如以
上所述，熔渣還是以電弧爐爐渣為佳。即，通常，煉鋼爐渣包括高爐爐渣、轉爐爐渣及電弧爐爐渣，但其中以電弧爐爐渣為佳。再加上，電弧爐爐渣，包括氧化爐渣及還原爐渣，但其中以氧化爐渣為佳。即，熔渣以氧化電弧爐爐渣為佳。電弧爐爐渣特別是氧化電弧爐爐渣，由於其特徵為鐵成份含量多，因此特別適合本發明。
上述「冷卻步驟」，其為要將風力粉碎後的爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑加以冷卻的步驟。理所當然，也可以將風力粉碎後的爐渣粒子往下方掉落的同時用水噴灑加使爐渣粒子冷卻，並且於爐渣粒子掉落至下方後又用水噴灑加使爐渣粒子更為冷卻。藉由該冷卻步驟的執行可使爐渣粒子適度冷卻。
根據該冷卻步驟時，爐渣粒子的外表面部即使已經冷卻，但還是尚未達到芯部冷卻的狀態，因此可將爐渣粒子送往脫水搬運步驟。即，通常，本發明所使用的爐渣其熱傳導率為0.3~2.0W/(m‧K)程度。因此，就不會有過度冷卻造成爐渣粒子崩裂的情況，此外，也不會導致需要過度長的冷卻步驟，或需要再熱處理步驟等之製造方法的複雜化及裝置大型化。
一般冷卻步驟執行用的冷卻方法，有水冷及氣冷等。本發明的製造方法是使用水冷。就研削材製造而言，單靠氣冷(自然放熱、噴灑氣體等)是無法獲得充分的冷卻效率，為了除熱勢必要龐大的空間(特別是大的面積、長的冷卻距離)。但是，本發明的製造方法，以小的
空間就能夠獲得充分的冷卻效果。
此外，執行水冷時，除了上述冷卻方法以外，還有能夠省空間化的冷卻方法，即，使爐渣粒子落入腔室內所儲備之水中的冷卻方法。但是，該方法會讓爐渣粒子過度急速冷卻以致爐渣粒子會崩裂(容易產生變形及破裂)。相對於此，本發明的製造方法，是能夠執行適度的冷卻，不會造成爐渣粒子崩裂。再加上，由於爐渣粒子不需通過水中，此外，由於爐渣粒子是往垂直下方落入氣體中因此就能夠容易使爐渣粒子的形狀形成為更接近球形的形狀。基於此，爐渣粒子就容易保持有能夠發揮高機械強度的形狀(參照第2圖)。
再加上，使爐渣粒子落入水中的冷卻方法，為了要在腔室內儲備水該腔室下端需要關閉，以致需分批分式進行製造。相對於此，本發明的製造方法，是能夠在腔室開放的狀態下使用，因此就能夠連續性製造研削材，能夠發揮高製造效率(參照第2圖)。對於特別是連續運轉的煉鋼設施等而言，其優勢為能夠削減爐渣保管成本。
上述冷卻步驟執行時的落下距離，並無特別限定，但通常為3m以上(以4~10m為佳，又以4.5~8m為更佳，特別是以5~7m為最佳，通常在40m以下)。落下距離為該範圍時，能夠防止冷卻不足的同時，還能夠在小的空間執行冷卻。基於此，能夠使裝置保持簡素小型的同時，還能夠高效率製造具有優異機械強度的噴砂用研削材。
特別是爐渣粒子落下至下方後用水噴灑使爐渣粒子冷卻的形態，於落下後還是能夠防止未固化之粒徑大的粒子彼此熔接，能夠提昇回收製品的良率。將風力粉碎後之爐渣粒子落下至下方後用水噴灑使爐渣粒子冷卻的方法，例如有使通過腔室的爐渣粒子落下至鋼製輸送帶上，以鋼製輸送帶搬運爐渣粒子的同時用水噴灑輸送帶上之爐渣粒子的方法。此時，水的噴灑以朝向和鋼製輸送帶前進方向相同的方向(即，爐渣粒子的進行方向)為佳。水的噴灑量並無特別限定，通常，針對風力粉碎後的爐渣粒子1kg，以使用水0.08公升以上噴灑為佳(當中又以0.03~0.30公升為較佳，並以0.05~0.20公升為更佳)。
上述「脫水搬運步驟」，其為要搬運經冷卻步驟處理後的爐渣粒子的同時去除冷卻步驟時附著在爐渣粒子之水分的步驟。利用該脫水搬運步驟，從爐渣粒子去除水分(也可以不用完全去除水分)，使爐渣粒子更加散熱。於該脫水搬運步驟中，從上述冷卻步驟輸送過來的爐渣粒子，通常還具有足以讓水氣化的熱，因此脫水後的水有一部份會因氣化而去除。基於此，於脫水搬運步驟中爐渣粒子的熱有一部份也就會因水的氣化熱而去除。即，從冷卻步驟往該脫水搬運步驟輸送之爐渣粒子的溫度並無特別限定，但通常以500℃以上為佳(又以500~1200℃為較佳)。
此外，經過該脫水搬運步驟後回收之爐渣粒子的溫度以70℃以上為佳(又以80~800℃為較佳，並以
85~500℃為更佳，特別是以90~200℃，特別是100~150℃為最佳)。於該範圍時就能夠使所獲得之爐渣粒子保持非晶質，能夠獲得特別優異的機械強度。該脫水搬運步驟中的搬運時間，即，散熱時間並無特別限定，但通常為0.5~10分鐘(以0.5~3分鐘為較佳，又以1~2分鐘為更佳)。於該範圍時就能夠獲得具有特別優異之機械強度的爐渣粒子。
本發明的製造方法，除了上述風力粉碎步驟、冷卻步驟及脫水搬運步驟以外也可具備有其他的步驟。該其他的步驟，例如磨碎步驟及鑑別步驟。
磨碎步驟(粒子形狀修整步驟)，其為要將經由脫水搬運步驟後獲得的爐渣粒子彼此互相磨擦的步驟。藉由該磨碎步驟的執行，可使在充分冷卻前複數爐渣粒子彼此連結等形成的異形爐渣粒子成形為更接近球形的形狀。即，從異形爐渣粒子的連結部分割成粒子形狀藉此就能夠成形為正常的粒子形狀。例如針狀、鬚狀及淚滴形的爐渣粒子經磨碎後就可使完成品之爐渣粒子的形狀成為更接近球形狀。
上述鑑別步驟，其為可設置在脫水搬運步驟之後的步驟，當具備有磨碎步驟時可設置在磨碎步驟之後的步驟，即，其為要從該等步驟所獲得的爐渣粒子當中鑑別出目的用途形狀及/或粒徑之爐渣粒子的步驟。於該步驟中，通常是使用篩子進行鑑別。
本發明的製造方法，雖然也可使用任何相關
的裝置來製造噴砂用研削材，但為了確實執行上述的各步驟，通常以使用具備有下述手段之噴砂用研削材的製造裝置100為佳(參照第2圖及第3圖)，即，該噴砂用研削材的製造裝置100，具備：將熔融煉鋼爐渣(熔渣)200經風力粉碎後形成爐渣粒子201的風力粉碎手段110；將爐渣粒子201往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使爐渣粒子201冷卻的冷卻手段120；及搬運爐渣粒子201的同時將冷卻使用過的水從爐渣粒子201脫除之脫水搬運手段130。
上述風力粉碎手段110，其為要將熔渣200經由風力粉碎形成為爐渣粒子201的步驟。該風力粉碎是利用噴嘴111所放出的氣體進行粉碎。風力粉碎所使用之噴嘴111的形狀及數量等並無特別限定，但如上述所示，以使用環狀噴嘴110為佳。該環狀噴嘴110的配設位置並無特別限制，但為了節省空間以配置在下述腔室121的上端為佳。
上述冷卻手段120，其為要將爐渣粒子201往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使爐渣粒子201冷卻的手段。因此，該冷卻手段120通常具備有：要使爐渣粒子201落下的腔室121；及要對爐渣粒子201噴灑水的放水手段124。藉由具備有腔室121，就可使爐渣粒子201在不受周圍環境影響的情況下落下(於落下中也可持續冷卻)。再加上，藉由具備有腔室121還可提昇放水手段124的冷卻效果。
該腔室121的形狀並無特別限定，但通常為縱長形狀(參照第2圖)。基於腔室121為縱長形狀，因此能夠確保落下距離的同時，還能夠節省空間。該落下距離，如上述所示，通常為3m以上(以4~10m為佳，又以4.5~8m為更佳，特別是以5~7m為最佳，通常在40m以下)。基於此，腔室121內的空間，通常於縱方向也具有該距離。橫方向的形狀(爐渣粒子落下方向剖面形狀)並無特別限定，可以為圓形，也可以為矩形，又可以為其他的形狀，但以圓形為佳(即，呈現圓筒形狀的圓筒部份122)。其理由是，腔室121內的空間為圓形時爐渣粒子的回收效率優異。例如：當腔室121內的空間為圓形時(若非圓形時則指內部的最大長)，其主部之內直徑以1~10m為佳(又以2~8m為較佳，並以3~6m為更佳)。此外，腔室121的下端以具有朝向鋼製輸送帶126或脫水搬運手段130逐漸形成為較窄的前窄部123為佳。再加上，如上述所示，腔室121的下端，以朝向鋼製輸送帶126或脫水搬運手段130形成為開放的狀態為佳。如此一來，就能夠以連續方式執行爐渣粒子的製造，此外，還能夠確保所獲得的爐渣粒子其機械強度高。
上述放水手段124，只要能夠朝向爐渣粒子201放水即可，其形態及尺寸等並無特別限定，但該放水手段124的放水，如第2圖所示，於腔室121下方所設置的鋼製輸送帶126的上方進行放水為佳。即，以可使放水噴嘴125所放出的水灑在從腔室121落下至鋼製輸送帶
126上的爐渣粒子201藉此進行冷卻為佳。
上述脫水搬運手段130，其為要搬運爐渣粒子201的同時將冷卻用過的水從爐渣粒子脫除的手段。該脫水搬運手段130，由於同時具有脫水功能和搬運功能的兩功能，因此就能夠連續性製造爐渣粒子201。即，使風力粉碎後的爐渣粒子201落下的同時或者落下之後用水噴灑爐渣粒子進行冷卻之後，緊接著就進行脫水並且搬運使爐渣粒子不會以濡濕的狀態滯留。因此，就不會過度急遽冷卻爐渣粒子201，能夠獲得具有優異機械強度的爐渣粒子201。再加上，能夠穩定且效率佳地連續性製造上述具有優異機械強度的爐渣粒子201。
此外，上述脫水搬運手段130之脫水功能及搬運功能，也可脫水搬運手段130之全體都具備有該兩功能(即，例如：其全體由楔形鋼絲網132形成時的形態)，也可只有局部具備兩功能，而其他的部份只具備搬運功能(即，例如：其前部由楔形鋼絲網形成，其後部由鋼製輸送帶等耐熱輸送帶形成時的形態)。如後者的形態所示，即使構成為其後部只具備有搬運功能的脫水搬運手段130，但還是能夠使爐渣粒子在散熱的同時利用爐渣粒子201在該階段所具有的熱讓水蒸散。通常，於該脫水搬運手段130中，與爐渣粒子已經冷卻成無法利用該爐渣粒子201在該階段所具有的熱讓水蒸散之程度(例如未達70℃)的形態相比，保持有能夠在該階段讓水蒸散之程度的溫度(例如80℃以上，並以100℃以上為佳)形態，是
傾向於可獲得具有更高之機械強度的爐渣粒子。
於該脫水搬運手段130中，從冷卻手段120移送過來的當時爐渣粒子201的溫度以保持有800℃以上的溫度為佳。再加上，就該脫水搬運手段130而言，以130~600℃/分的速度使爐渣粒子冷卻(通常持續冷卻)為佳(又以150~400℃/分為較佳，並以180~300℃/分為較佳，特別是以180~250℃/分為最佳)。於該範圍時，能夠進行充分之脫水及冷卻的同時，還能夠使搬運距離為更短，特別能夠有效達到製造品質及節省空間的兩全其美。
此外，如上述所示，當脫水搬運手段130於後半部份具備有不具備脫水功能但具備搬運功能的搬運部位時，該搬運部位雖然也可以是朝平面方向搬運爐渣粒子的構成，但也可使其為朝上下方向搬運的構成。即，例如料斗式輸送機134等。如此一來，就能夠達到更加節省空間。
上述脫水搬運手段130的形態並無特別限定，但脫水搬運手段130，以至少該脫水搬運手段130的局部具備有楔形鋼絲網132且該楔形鋼絲網132具備有其排列形成的間隔不會讓爐渣粒子201通過的楔形鋼絲131為佳。再加上，當只有局部具備有楔形鋼絲網132時，楔形鋼絲網132以設置在脫水搬運手段130的前端側為佳(比冷卻手段還靠近脫水搬運手段側)。其理由為，楔形鋼絲網132以簡便的設備就能夠執行脫水及搬運。
該楔形鋼絲網132所使用之楔形鋼絲131的形態並無特別限定，但當目的用途之爐渣粒子201的平均粒徑為
5mm以下時，以使用0.1~4.0mm之網間隔的楔形鋼絲131為佳(又以0.1~1.0mm為較佳，並以0.2~0.5mm為更佳)。其理由為即使後續步驟不執行磨碎步驟(粒子形狀修整步驟)時還是較容易獲得更加接近球形狀的爐渣粒子201。
當使用上述楔形鋼絲網132時，該楔形鋼絲網132以能夠利用振動執行脫水的構成為佳。此外，以能夠利用振動執行脫水的同時還能夠搬運爐渣粒子201的構成為佳。基於此，脫水搬運手段130，以具備有振動產生手段133，且可將所產生的振動傳達至上述楔形鋼絲網132的構成為佳。
本發明的製造方法所使用的裝置100，除了具備有風力粉碎手段110、冷卻手段120及脫水搬運手段130以外還可具備有其他手段。該其他手段，例如有要對風力粉碎手段110以適量分別輸送熔渣200用的熔渣儲備手段150。該熔渣儲備手段150，又可具備有所儲備之熔渣200持續冷卻防止用的燃燒器及/或加熱器等加熱手段152。該熔渣儲備手段150，通常是使用中間包150。中間包150的容量及形狀等並無特別限定，但又以下方具備有可讓熔渣流下的開口部為佳。再加上，該開口部，以圓形並且內直徑為10~50mm為佳(又以內直徑為12~35mm為較佳，並以內直徑為16~28mm為更佳)。此外，該中間包150的深度以50~200cm為佳(又以70~150cm為較佳，並以80~120cm為更佳)。又加上，從該中間包150
流出之熔渣的流出速度以5~40公升/分為佳(又以7~30公升/分為較佳，並以8~15公升/分為更佳)。
再加上，就其他手段而言，又可具備有為了要讓脫水搬運手段130所搬運之爐渣粒子201更加冷卻進行放水的搬運時放水手段。搬運時放水手段的形態等並無特別限定，但例如可與脫水搬運手段130(例如楔形鋼絲網132)平行配置放水管。
此外，就其他手段而言，還可具備有熱交換手段。熱交換手段是要在熔渣200成為爐渣粒子201的過程中對裝置(噴砂用研削材的製造裝置100)內所放出的熱進行回收的手段。熱回收手段的形態等並無特別限定，但藉由將習知的各種熱回收器設置在裝置的各處(例如：腔室121部位、中間包150部位等)就可構成熱回收手段。藉由具備有熱回收手段就能夠有效率利用排熱，此外還能夠提昇冷卻效率。
又加上，就其他手段而言，還可具備有上述本發明之製造方法的磨碎步驟執行用的磨碎手段。該磨碎手段，可利用艾里奇逆流式攪拌機及砂漿攪拌機等機器。再加上，於該磨碎手段之後，還可具備有本發明之製造方法執行用的鑑別手段。該鑑別手段，可利用振動篩及單層篩等的篩機器。
以下，利用實施例對本發明進行具體性說
明。
使用第2圖所示的噴砂用研削材製造裝置100，即使用具有第3圖表示的風力粉碎手段110周邊構造的裝置製造噴砂用研削材201。
第2圖所示的噴砂用研削材製造裝置100，具備風力粉碎手段110、冷卻手段120、脫水搬運手段130、回收容器141。再加上，又具備有要做為風力粉碎手段110之前手段的熔渣儲備手段(中間包)150。此外，該製造裝置100，其幾乎全體配設在地下坑內(藉由地下配設能夠抑制動作音外洩)。
上述熔渣儲備手段150，其為所謂的中間包。該中間包150，其為200cm×100cm×深度100cm的長方體形狀，於底部附設有由耐火物構成的噴嘴且設有直徑約24mm的開口部151，構成為能夠對風力粉碎手段110供應熔渣200。再加上，又具備有能夠調整中間包150內所儲備之熔渣200溫度的燃燒器152。此外，為了防止塊狀異物流入又具備有未圖示的堰及擋板。
上述風力粉碎手段(環狀噴嘴)110，其由45支的噴嘴111朝中心部方向呈放射狀排列的環狀噴嘴(全形直徑30cm)形成。各噴嘴的角度α(參照第3圖)分別設定成26~27度。
上述冷卻手段120，具備有腔室121、放水手
段124及鋼製輸送帶126。其中腔室121，其為筒形狀(經過風力粉碎手段後之風力粉碎爐渣的落下距離為5.7m)具有：直徑為400cm並且長度4.3m的圓筒部份122；及從該圓筒部份122延伸設置其下端直徑為150cm並且長度1.4m的前窄部123。放水手段124具備有放水噴嘴125。該放水噴嘴125設置在鋼製輸送帶126的上部，且設置成對從腔室121落下至鋼製輸送帶126上的爐渣粒子201放水。鋼製輸送帶126是設置在腔室121的下方，從腔室121落下的爐渣粒子201是透過鋼製輸送帶126搬運至楔形鋼絲網132。
上述脫水搬運手段130，由倒三角形狀楔形鋼絲131以0.2mm間隙排列成長度3m的楔形鋼絲網132和縱方向長度12.5m的料斗式輸送機134所構成。其中該楔形鋼絲網132與振動產生器133連接，構成為以振動(行進方向朝上45度)寬幅6mm並且60Hz程度振動。此外，於該楔形鋼絲網132上，利用上述振動經由冷卻手段後落下的風力粉碎爐渣201在約12m/分的搬運速度下脫水的同時受到搬運。另一方面，料斗式輸送機140，是要將脫水之同時受到楔形鋼絲網132搬運的風力粉碎爐渣201從地下坑內搬運至配置在地上的回收容器141用的輸送機，其具有縱方向9m的搬運長度。
利用上述[1]噴砂用研削材製造裝置100，使用在電弧爐所獲得的煉鋼爐渣做為原料以下述所示方法製造噴砂用研削材。
即，將以電弧爐獲得之熔融狀態下的熔渣200約3噸投入在上述[1]噴砂用研削材製造裝置100的中間包150內。
熔渣200，是從中間包150底部的開口部流下供應至腔室121內，然後通過環狀噴嘴110的中心部。接著，從環狀噴嘴110以16kgf/cm2的氣體放出壓力放出空氣。如此一來，通過環狀噴嘴110範圍內的熔渣200就會經由風力粉碎成為粒子形狀落下至腔室121內。在腔室121內，利用氣冷進行了風力粉碎爐渣201的冷卻。
再加上，氣冷後的風力粉碎爐渣201，是從前窄部123排出落下在鋼製輸送帶126上，由放水手段125所放出的冷卻水以3公升/分並且0.3~0.4MPa程度的水放出壓力噴灑，然後落下在脫水搬運手段130的楔形鋼絲網132上。
於楔形鋼絲網132上該風力粉碎爐渣201在落下的同時受到脫水，再加上，利用振動使風力粉碎爐渣201依次送往料斗式輸送機140。落下在鋼製輸送帶126上當時的風力粉碎爐渣201，以肉眼觀察其為黑紅色的狀態，且所觀察到的其溫度為100℃前後的溫度。在長度3m的楔形鋼絲網132上所經過的搬運時間為0.25分鐘，又加上，利用料斗式輸送機140以8m/分的速度進行搬運
使該風力粉碎爐渣201回收至回收容器141。此外，收容在該回收容器內當時風力粉碎爐渣的溫度為99.5℃。
然後，從回收容器141回收爐渣粒子201，將其投入在另外設置的磨碎裝置，以2分鐘、攪拌機轉數800rpm、盤的轉數85rpm的條件進行了磨碎。接著，將通過篩孔為0.2mm之篩器後所獲得的爐渣粒子回收做為噴砂用研削材。
利用上述[1]噴砂用研削材製造裝置100，在電弧爐所獲得之熔融狀態下的煉鋼爐渣中，針對煉鋼爐渣10公噸以0.845公噸的比例添加矽砂(針對全體100質量%，以SiO2換算後的Si含量為93.1質量%，以Al2O3換算後的Al含量為1.8質量%)，藉此獲得熔渣200(使用矽砂進行成份調整後的熔渣)。
所使用的熔渣除了使用該矽砂進行了成份調整以外，其他都和測試例相同方法進行噴砂用研削材的製造。
利用上述[1]噴砂用研削材製造裝置100，在電弧爐所獲得之熔融狀態下的煉鋼爐渣中，針對煉鋼爐渣10公噸以1公噸的比例添加汽車廢棄時所排出的廢玻璃，藉此獲得熔渣200(使用汽車用廢玻璃進行成份調整後的熔渣)。另，所添加之汽車用廢玻璃當中，玻璃本身的部份
其成分分析結果，針對汽車用廢玻璃全體100質量%，以SiO2換算後的Si含量為67.7質量%，以Na2O換算後的Na含量為12.6質量%，以Al2O3換算後的Al含量為2.0質量%，以CaO換算後的Ca含量為9.5質量%。
所使用的熔渣除了使用該汽車用廢玻璃進行了成份調整以外，其他都和測試例相同方法進行噴砂用研削材的製造。
表1中的「Fe+Si+Ca」，表示FeO換算含量和SiO2換算含量和CaO換算含量的合計。
表1中的「Mn/Fe」，表示MnO換算含量/FeO換算含量。
表1中的「Ti/Fe」，表示TiO2換算含量/FeO換算含量。
表1中的「Ti/Ca」，表示TiO2換算含量/CaO換算含量。
將測試例1~16所獲得的各噴砂用研削材又經由振動磨碎機粉碎後獲得粉末並壓粉成形為試體，使用X射線螢光元素分析儀(多元素同時螢光X線分析裝置：股份公司Rigaku製、「Simultix 10型」)對該等試體進行成分分析，其結果如表1所示。
從測試例1~16所獲得的各噴砂用研削材當中挑選出符合JIS Z0312之3.(b)項所定義分類為「噴擊」的研削材粒子，且挑出形狀為球狀，並且粒徑實測為2mm(使用數位游標卡尺進行粒徑測量後粒徑為2.0mm±0.1mm)的研削材粒子。再加上，從該等研削材粒子中任意選出10個研削材粒子，使用壓潰強度測定計(東京衡機製造
所製、形式「Amsler型萬能材料試驗機AU-30」)分別對該10個研削材粒子測量壓潰強度(對各1粒的研削材粒子施加載重達到壓潰時的載重值)之後算出所獲得之各10點的數據平均值，並揭示在表1。
從測試例1~16所獲得的各噴砂用研削材當中挑選出符合JIS Z0312之3.(b)項所定義分類為「噴擊」的研削材粒子，且挑出形狀為球狀，並且粒徑實測為2mm(使用數位游標卡尺進行粒徑測量後粒徑為2.0mm±0.1mm)的研削材粒子。再加上，從該等研削材粒子中任意選出10個研削材粒子，使用維氏金剛石硬度計(股份公司明石製作所製、形式「MVK」)分別對該10個研削材粒子測量(以JIS Z2244為準則)維氏金剛石硬度之後算出所獲得之各10點的數據平均值，並揭示在表1。
從所獲得的各噴砂用研削材當中挑選出符合JIS Z0312之3.(b)項所定義分類為「噴擊」的研削材粒子，且挑出形狀為球狀，並且粒徑實測為2mm(使用數位游標卡尺進行粒徑測量後粒徑為2.0mm±0.1mm)的研削材粒子。再加上，從該等研削材粒子中任意選出10個研削材粒子分別進行切斷，且研磨其表面。利用光學顯微鏡將所獲得的研磨面放大成500倍後進行觀察，並確認非晶
質之連續相的有無。其結果，對於10個試體全部都被認定為非晶質之連續相得測試例，於表1的「非晶質連續層」欄項標示「○」。另一方面，對於10個試體當中即使只有1個試體不被認定為非晶質之連續相的測試例，則於表1的「非晶質連續層」欄項標示「×」。
1‧‧‧非晶質連續相
2‧‧‧結晶相
3‧‧‧結晶質連續相(多結晶相)
4‧‧‧結晶相(粗大結晶)
Claims (10)
- 一種噴砂用研削材，其特徵為：含有Fe、Si、Ca、Al、Mg、Mn及Ti，具有非晶質的連續相，針對全體100質量%，Fe和Si和Ca分別以FeO、SiO2、CaO換算後的合計含量為50.0質量%以上，並且Fe以FeO換算後為11.1質量%以上且35.0質量%以下，Si以SiO2換算後為15.0質量%以上且35.0質量%以下，Ca以CaO換算後為10.0質量%以上且35.0質量%以下，Ti以TiO2換算後為0.3質量%以上且10.0質量%以下；TiO2換算後的Ti含量相對於FeO換算後的Fe含量之比例是0.02以上且0.09以下。
- 如申請專利範圍第1項所記載的噴砂用研削材，其中，針對全體100質量%，Al以Al2O3換算後為3.0質量%以上且25.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項所記載的噴砂用研削材，其中，針對全體100質量%，Mn以MnO換算後為2.0質量%以上且20.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第1或3項所記載的噴砂用研削材，其中，含有Cr，針對全體100質量%，Cr以Cr2O3換算後為0.5質量%以上且5.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項所記載的噴砂用研削材，其中，該噴砂用研削材是熔渣經風力粉碎後所獲得的爐渣粒子。
- 如申請專利範圍第5項所記載的噴砂用研削材，其中，上述熔渣是電弧爐爐渣。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所記載的噴砂用研削材，其中，上述熔渣含有做為成份調整材的廢玻璃及/或矽砂。
- 如申請專利範圍第7項所記載的噴砂用研削材，其中，上述廢玻璃是汽車用玻璃。
- 一種噴砂用研削材的製造方法，係申請專利範圍第5項或第6項所記載之噴砂用研削材的製造方法，其特徵為，具備：將上述熔渣加以風力粉碎後形成為爐渣粒子的風力粉碎步驟；將上述爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使上述爐渣粒子冷卻的冷卻步驟；及搬運上述爐渣粒子的同時加以脫水的脫水搬運步驟。
- 一種噴砂用研削材的製造方法，係申請專利範圍第7項或第8項所記載之噴砂用研削材的製造方法，其特徵為，具備：於電弧爐爐渣中添加做為成份調整材之廢玻璃及/或矽砂的成份調整步驟；將經由上述成份調整步驟獲得之熔渣加以風力粉碎後 形成爐渣粒子的風力粉碎步驟；將上述爐渣粒子往下方掉落的同時，或者掉落至下方後，用水噴灑使上述爐渣粒子冷卻的冷卻步驟；及搬運上述爐渣粒子的同時加以脫水的脫水搬運步驟。
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