WO2005064024A1 - 製鋼ダスト固形化物およびその製造方法，製造装置 - Google Patents

製鋼ダスト固形化物およびその製造方法，製造装置 Download PDF

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Kouichi Sada
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention relates to a steelmaking dust solid ridden for recycling dust generated in a process of producing steel in a melting furnace or the like as a raw material for steelmaking, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus.
  • An object of the present invention is to make steel produced in the process of producing steel excellent in handleability for reuse, and can be produced at low cost without containing any extra additives.
  • An object of the present invention is to provide a dust solidified product, a method for producing the same, and a production apparatus.
  • the steelmaking dust solidified product of the present invention is a solidified product obtained by press-molding dust containing iron as a main component, which is generated in a steelmaking process.
  • the pressure molding is performed using, for example, a mold.
  • the solid stilts are briquettes and are larger than pellets as granules.
  • the steelmaking dust solid is formed by pressure-forming only dust (hereinafter referred to as “steel dust”) generated in the process of producing steel. It may be a binder obtained by mixing powder such as carbon or aluminum generated in the process of producing steel with the dust as the binder! Carbon also contributes to improving thermal efficiency.
  • the steelmaking dust solid stilts of this configuration are larger than the granules formed into conventional pellets, the handling easiness after the solid sills are put into the furnace. Excellent.
  • steel dust is formed by pressure molding and does not contain extra additives, the steel produced by reuse can be of high quality, and no gas or the like is generated by the additives. Conventionally, it was thought that it was impossible to solidify steel dust as it is into pellets larger than pellets. By appropriately setting, it was possible to manufacture a steelmaking dust solid ridden product in the form of a prette larger than pellets, which had sufficient strength so as not to collapse in handling.
  • the steelmaking dust solid stilt of the present invention is preferably a columnar body having a circular cross section. If the columnar body has a circular cross-sectional shape, it can be easily placed in a molding die and solidified by pressure molding. A product having sufficient strength to prevent the production of the product can be manufactured.
  • the steelmaking dust solid ladder having a circular columnar cross-sectional shape and having a columnar physical strength preferably has a diameter of 50 to 100 mm and a height of 30 to 80 mm.
  • the diameter is less than 50mm or the height is less than 30mm, it is too small to handle easily and the productivity is low to manufacture one by one. If the diameter is larger than 100 mm or the height is larger than 80 mm, the steelmaking dust alone cannot solidify the solid, making it difficult to solidify. It will be bad. In addition, the difficulty of the above-mentioned solid state dangling is in the case of using a cylinder-shaped mold.
  • the ratio of the height to the diameter (height Z diameter) is preferably about 0.7 to 0.8 from the viewpoint of difficulty in solidifying.
  • the method for producing a solidified steelmaking dust according to the present invention is a method in which dust containing iron as a main component, which is generated in the process of producing steel, is put into a molding die and pressurized to be solidified.
  • the pressurization can be easily performed at a high pressure, and even if the steel dust alone is used, it can be solidified into a larger one than the pellet. Therefore, the steelmaking dust solidified product having the above-described structure according to the present invention can be easily produced.
  • a cylinder-shaped mold As the mold. With a cylinder chamber, pressurization can be performed more easily with high pressure. Further, it is preferable that the shape is a vertical cylinder chamber. When the cylinder is upright, the steel dust can be fed from the upper side and the steel dust dust can be discharged from the lower side. Is easy to discharge.
  • carbon or aluminum or the like generated in the process of producing steel may be mixed into dust as a binder and put into the molding die. Either one or both of carbon and aluminum may be mixed. Depending on the composition, type, ratio, properties, etc. of the steelmaking dust, carbon or aluminum etc.
  • the powder is mixed as a binder, the solidified steelmaking dust can be easily solidified and a high strength can be obtained.
  • the binder is carbon or aluminum, it does not adversely affect the material of the steel material produced by reuse.
  • the process of producing steel that produces steelmaking dust and the process of producing steel that produces carbon or aluminum, etc. may be processes in the same furnace or different furnaces. It is preferred that For example, for solidifying steelmaking dust generated in a melting furnace such as an electric furnace, carbon or aluminum generated in a blast furnace may be used.
  • the apparatus of the present invention is a manufacturing apparatus for a steelmaking dust solidified product in which dust mainly composed of iron generated in a steelmaking process is formed into a solidified product by press-forming, and includes a cylinder chamber-shaped forming die,
  • the mold includes a lid member for closing one end of the mold, and a plunger that enters the mold from the other side and presses a dust in the mold.
  • the mold may be in a vertical position or a horizontal position, but in the case of a vertical position, it is preferable that the end on which the lid member is provided is on the lower side.
  • the steelmaking dust solid stilt according to the present invention, the method for producing the same, and the apparatus for producing the same are those in which dust mainly composed of iron generated in the process of producing steel is formed into a solidified product by pressure molding. Therefore, the dust generated in the steelmaking process can be made excellent in handling for reuse, and it can be manufactured at low cost without containing any extra additives.
  • FIG. 1 (A) is a schematic view showing a steelmaking dust solidified product manufacturing apparatus showing a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (B) is a longitudinal sectional view showing a solidifying mechanism part of the same apparatus. .
  • FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the solidification mechanism of FIG. 1 (B).
  • FIGS. 3 (A) and 3 (B) are perspective views each showing an example of solidified steelmaking dust produced by the same production method.
  • FIG. 1 dust generated in a melting furnace 1 is introduced into a dust collector 3 from an exhaust duct 2 together with exhaust gas, and dust in the exhaust gas is collected by the dust collector 3 and discharged as powder.
  • This dust 10 is mainly composed of iron.
  • the dust 10 discharged from the dust collector 3 is fed into a hopper 5 in a steelmaking dust solidified product manufacturing apparatus 4 by a conveying means (not shown).
  • a conveying means not shown.
  • an appropriate pretreatment of the dust for example, a treatment such as draining or granulation may be performed.
  • the dust in the hopper 5 is supplied to the solidification mechanism 7 of the steelmaking dust solidified product manufacturing device 4 via the supply mechanism 6.
  • the solidification mechanism 7 includes a vertical cylinder chamber-shaped forming die 8, a lid member 9 for closing a lower surface outlet 8d of the forming die 8, and It has a plunger 11 that can move up and down to enter the mold 8 from above and pressurize the dust 10 in the mold 8.
  • the plunger 11 is moved forward and backward by the pressurizing device 12 and the pressing force is applied.
  • the pressurizing device 12 is composed of, for example, a hydraulic cylinder.
  • the pressurizing device 12 may be a rotation / linear motion mechanism (not shown) such as a motor and a ball screw for converting the rotation of the motor into linear motion, in addition to the hydraulic cylinder.
  • the lower part of the molding die 8 is a mold surface forming part 8a having an inner wall surface shape that gives the outer peripheral shape of the solidified product B, and the upper part is a measuring chamber 8b having a cylindrical inner wall surface.
  • the measuring chamber 8b has a volume in which the amount of dust at which the dust 10 is full from the measuring chamber 8b to the mold surface forming portion 8a is a target amount.
  • the mold surface forming portion 8a has a shape capable of forming the solidified steelmaking dust B into a columnar body having a circular cross section.
  • the inner surface of the mold surface forming portion 8a is, for example, a truncated cone or a cylindrical surface.
  • the molding die 8 is supported by a guide member (not shown) so as to be able to advance and retreat in the horizontal direction.
  • the inlet 8c is movable between a position where the plunger 11 is raised and lowered and a position where the inlet 8c is aligned with the outlet 6aa of the supply duct 6a of the supply mechanism 6.
  • the advance and retreat of the molding die 8 is performed by a molding die retreating device 14 which also has a hydraulic cylinder and the like.
  • a lid member 9 for closing the lower surface exit 8d of the molding die 8 is provided to be able to advance and retreat along the lower surface of the molding die 8, and a lid opening / closing device is provided between a position where the lower surface exit 8d of the molding die 8 is closed and an opening position. It is opened and closed by 15.
  • the dust 10 generated in the melting furnace 1 and discharged as a powder from the dust collector 3 is input to the hopper 5 and input to the solidifying mechanism 7 from the hopper.
  • the dust 10 of this powder contains iron as a main component and a small amount of other metal elements.
  • the steelmaking dust solidified solid B solidified by the solidification mechanism 7 is collected in a collection container 17 such as a box or a basket, and is charged into the melting furnace 1 together with other raw materials when the raw material is charged into the melting furnace 1. , Reused as raw material for steelmaking.
  • the raw material to be put into the melting furnace 1 is, for example, hot metal whose main raw material is obtained from a blast furnace, and in addition, iron scrap, quick lime and the like are used as auxiliary raw materials.
  • FIG. 2 illustrates the operation of the solidifying mechanism 7.
  • the forming die 8 is naturally dropped or forced from the supply duct 6a.
  • the dust 10 enters the molding die 8 by the injection.
  • the dust 10 stops flowing into the molding die 8 in a state where the dust 10 is full over the mold surface forming portion 8a and the weighing material 8b in the molding die 8.
  • the molding die 8 slides to a position where the upper surface entrance 8c is aligned with the vertical position of the plunger 11 (FIG. 2B).
  • the plunger 11 enters the mold 8 and pushes the dust in the mold 8.
  • the plunger 11 enters the upper end of the mold surface forming portion 8a in the molding die 8, and in this state, a predetermined pressure is applied to the dust 10 in the mold surface forming portion 8a, and the dust 10 in the mold is removed from the mold surface forming portion 8a. It is pressed into a steelmaking dust solidified product B having an outer peripheral shape along the inner surface shape of the steelmaking dust.
  • the formed steelmaking dust solidified product B escapes from the forming die 8 by opening the cover member 9 or by slightly pushing down the plunger 11 after opening the cover member 9.
  • the escaped steelmaking dust solidified material B falls into the collection container 17 and is collected.
  • the collection container 17 is replaced with an empty one.
  • Steelmaking das The collection container 17 containing the solid boiler B is transported to the melting furnace 1 and waits for the input of raw materials.
  • the steel dust 10 is put into the forming die 8 and pressurized. Therefore, pressurization can be easily performed at a high pressure. ⁇ ⁇ It can be solid-shaped on a prequette-shaped one larger than a pellet. In addition, since a molding chamber 8 having a cylinder chamber shape is used, pressurization can be easily performed at a higher pressure. In addition, since the molding die 8 is upright, the dust 10 can be injected from the upper side and the steelmaking dust solid ridge B can be discharged from the lower side. Discharge of material B is easy.
  • the manufactured steelmaking dust solid stilts B are briquettes that are larger than conventional pellets of this type, the solids stilts after the solid sill until they enter the furnace. Excellent handleability.
  • steel dust 10 is formed by pressurization and does not contain extra additives, the steel produced by reuse can be of high quality, and the generation of gas etc. by the additives also occurs. Absent. Solidified steelmaking dust B does not contain a binder and is formed by pressing only steel dust.Therefore, there is no need to prepare or add a binder, and it can be manufactured at low cost.
  • powder such as carbon or aluminum may be mixed into the dust as a binder for improving the strength.
  • the carbon or aluminum is preferably produced in the same steel mill, for example, produced as a by-product or residual scum in a steelmaking process, for example, a pig iron production process in a blast furnace or other processes.
  • a small amount of carbon or aluminum does not affect the deterioration of the steel material, but may be preferable as the steel material.
  • powder such as carbon or aluminum is generated during the steel making process, it can be obtained in the same steel mill, and there is little effect on cost increase.
  • this steelmaking dust solid shoddy B is a columnar body having a circular cross-sectional shape, it can be easily put into a mold 8 and solidified by pressure molding.
  • the solidified steelmaking dust B having a columnar shape having a circular cross section preferably has a diameter D (FIG. 3) of 50 to 100 mm and a height of 30 to 80 mm.
  • the diameter D is the diameter of the portion having the maximum diameter when the steelmaking dust solidified material B is not cylindrical, for example, when it is shaped like a truncated cone as shown in FIG. If the diameter is less than 50mm or the height is less than 30mm, it will be too small to handle easily and the productivity will be poor for manufacturing one by one.
  • the diameter is larger than 100 mm or the height is larger than 80 mm, it will be difficult to obtain enough strength that it will not fall and break due to its own weight, even if it can be solidified.
  • the difficulty of the solid state dang is here when a mold having a cylinder chamber shape is used.
  • the ratio of the height to the diameter is preferably about 70 to 80% from the viewpoint of difficulty of solid siding.
  • the test uses a steelmaking dust solidification device that has a horizontal cylinder-shaped mold, a lid member that closes one end of the mold, and a plunger that enters the mold and presses the steel dust inside.
  • the steelmaking dust solid sword had a diameter of about 71 mm and a height of about 32-60 mm.
  • the following components dusts a and b were used for steelmaking dust. When added as a nodder, the following component carbon-based powder D was used. The component of each dust is the value detected from the X-ray spectrum.
  • Test Example 1 Steelmaking dust a and carbon-based powder d were mixed at a ratio of 4: 1, and calopressed with the above mold.
  • the size of the solidified steelmaking dust is 71mm in diameter, 58.5mm in height, and 696 grams in weight. In this example, it was relatively good.
  • Test Example 2 As a pretreatment, only steelmaking dust b was drained so that the water content was 6 to 7%, and then pressure-formed using the above-mentioned mold.
  • the size of the solidified steelmaking dust is 71 mm in diameter, 32 mm in height and 602 g in weight. Also in this example, the force that could be achieved by the solid-state dagger was slightly brittle.
  • dust generated in the exhaust gas in the melting furnace 1 made of an electric furnace is used.
  • the steelmaking dust solid ridge B was manufactured using the steelmaking dust solid ridge B, but the dust used in the steelmaking dust solid ridge B of the present invention and the method and apparatus for producing the same are mainly composed of iron generated in the steel making process. As long as dust is generated, it may be generated from a converter, a blast furnace, or other various steelmaking processes. Further, the dust is not limited to the dust contained in the exhaust gas, and may be other dust.

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Abstract

 鉄鋼生成過程で生じるダストを、再利用のための取扱性に優れたものとでき、また余分な添加物を含まず、低コストで製造することができる製鋼ダスト固形化物、およびその製造方法、並びに製造装置を提供する。  この製鋼ダスト固形化物の製造方法は、鉄鋼生成過程で生じる鉄鋼を主成分とするダスト１０を、シリンダ状の成形型８に入れて加圧し、固形化物Ｂとする方法である。この製鋼ダスト固形化物Ｂは、ブリケット状のものであり、例えば横断面形状が円形の柱状体とされる。その大きさは、例えば直径が５０～１００mm、高さが３０～８０mmとされる。製鋼ダスト１０には、鉄鋼生成過程で生じたカーボンまたはアルミニウム等を、バインダとしてダストに混入させても良い。製造装置は、上記成形型８と、その一体を閉じる蓋部材９と、成形型８内に進入するプランジャ１１とを備える。

Description

明 細 書
製鋼ダスト固形ィ匕物およびその製造方法，製造装置
技術分野
[0001] この発明は、溶解炉等による鉄鋼生成過程で生じるダストを製鋼原料として再利用 するための製鋼ダスト固形ィ匕物およびその製造方法、並びに製造装置に関する。 背景技術
[0002] 鉄鋼生成過程、例えば溶解炉では、発生蒸気が凝集して生じるドライ状のダストが 発生し、集塵機で回収される。このダストは鉄を主成分とするため、再利用することが 好ましい。しかし鉄鋼ダストは、そのまま溶解炉に投入すると、飛散しながら舞い上が り、集塵機で再び回収されてしまうため、再利用が難しい。そのため、従来は埋め立 て処分されることが多力つた力 国内の鉄鋼ダストの発生量は、電気炉ダストだけでも 年間に数十万トンに達しており、埋め立て処理分は、埋め立て地の環境悪化や、資 源の有効利用の観点から好ましくな 、。
[0003] このため、再利用の各種の方法が試みられている。例を挙げると、直径 5— 30mm 程度にペレツトイ匕する方法 (例えば特開平 11— 152511号公報)や、容器に入れて炉 内に投入する方法 (例えば特開 2000-15526号公報）、有機質バインダーを添加し てプリケットイ匕する方法 (例えば特開 2003— 247026号公報)等が提案されている。 なお、研削スラッジの再利用については、濃縮化した後に金型内で加圧成形して プリケットイ匕する方法が提案されている（例えば特開 2003— 181690号公報)。
[0004] 上記のペレット化する方法は、生成されるペレットが直径 5— 30mm程度の粒体であ るため、生成されたペレットを炉内に運搬する過程力 今一つ効率的でない。容器に 入れて炉内に投入する方法は、ダストと共に投入する容器を準備する必要があるた め、コスト高になる。上記のプリケットイ匕する方法は、プリケットの寸法についての明記 がないが、ある程度大きなものであると、ペレットに比べて取扱性に優れる。しかし、 従来は、鉄鋼ダストをそのままプリケットイ匕して運搬可能な強度のものとすることは不 可能と考えられており、上記特許文献 3等のように、有機質バインダー等を混入して 強度確保を図っている。そのため、製鋼上で不要な有機質バインダーを含むうえに、 その添 のためにコスト高になる。
発明の開示
[0005] この発明の目的は、鉄鋼生成過程で生じるダストを、再利用のための取扱性に優 れたものとでき、また余分な添加物を含まず、低コストで製造することができる製鋼ダ スト固形化物、およびその製造方法、並びに製造装置を提供することである。
[0006] この発明の製鋼ダスト固形化物は、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダスト を加圧成形した固形化物としたものである。加圧成形は例えば成形型を用いて行わ れる。ここで言う固形ィ匕物は、ブリケット状のものであり、造粒体であるペレットに比べ て大きなものを言う。この製鋼ダスト固形ィ匕物は、鉄鋼生成過程で生じるダスト（以下「 鉄鋼ダスト」と称する）のみを加圧成形したのものであることが好ましいが、鋼材の成 分となり得る材質の粉体力もなるバインダ、例えば鉄鋼生成過程で生じたカーボンま たはアルミニウム等の粉体を、バインダとしてダストに混入させたものであっても良!、。 カーボンは熱効率の向上にも貢献する。
[0007] この構成の製鋼ダスト固形ィ匕物は、従来のペレットに造粒されたものに比べて大き な固形ィ匕物であるため、固形ィ匕の後、炉内に入れるまでの取扱性に優れる。また、鉄 鋼ダストを加圧成形したものであって、余分な添加物を含まないため、再利用で製造 された鉄鋼が高品質のものとでき、添加物によるガス等の発生も生じない。従来は、 鉄鋼ダストを、ペレットよりも大きなものにそのまま固形ィ匕することは不可能であると考 えられていたが、試験および製鋼ダスト固形化物製造装置の試作機によると、加圧 条件等を適宜設定することで、ペレットよりも大きなプリケット状の製鋼ダスト固形ィ匕物 であっても、取扱上、崩れない程度に十分な強度を有するものが製造可能であった。 バインダを含まず、鉄鋼ダストのみを加圧成形したものであると、バインダの準備や添 加の過程が不要なため、低コストで製造することができる。なお、必要に応じて、上記 のように鋼材の成分となる得る材質の粉体力もなるバインダ、例えば鉄鋼生成過程で 生じたカーボンまたはアルミニウム等の粉体を、強度向上のためのバインダとしてダス トに混入させても良い。少量のカーボンまたはアルミニウム等であれば、鋼材の材質 の低下に影響せず、また鉄鋼生成過程で生じたカーボンまたはアルミニウム等であ れば、同じ製鋼所内で入手できて、コスト増への影響が少ない。 [0008] この発明の製鋼ダスト固形ィ匕物は、横断面形状が円形の柱状体であることが好まし い。横断面形状が円形の柱状体であれば、成形型に入れて加圧成形により固形ィ匕 することが容易であり、ある程度大きなものであっても、取扱い時に落下させた程度で 割れたり崩れたりしない程度の十分な強度を有するものが製造できる。
[0009] この横断面形状が円形の柱状体力もなる製鋼ダスト固形ィ匕物は、直径が 50— 100 mmで、高さが 30— 80mmの範囲のものが好ましい。
直径が 50mmよりも小さいものや、高さが 30mmよりも小さいものは、小さ過ぎて取扱 性が悪ぐまた 1個ずつ製造するには生産性が悪い。直径が 100mmよりも大きいもの や、高さが 80mmよりも大きなものは、製鋼ダストだけでは固形ィ匕が難しぐ固形化不 能であったり、また固形ィ匕できても強度不足で取扱性の悪いものとなる。なお、上記 固形ィ匕の難易は、シリンダ室状の成形型を用いた場合である。
高さの直径に対する比（高さ Z直径）は、固形ィ匕の難易等の面から、 0. 7-0. 8程 度が好ましい。
[0010] この発明の製鋼ダスト固形化物の製造方法は、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分 とするダストを、成形型に入れて加圧し、固形化物とする方法である。
この方法によると、鉄鋼ダストを成形型に入れて加圧するため、容易に高い圧力で 加圧が行えて、鉄鋼ダストだけであっても、ペレットよりも大きなものに固形ィ匕すること ができる。そのため、この発明の上記構成の製鋼ダスト固形化物を容易に製造するこ とがでさる。
[0011] この発明の製造方法において、前記成形型として、シリンダ室状のものを用いること が好ましい。シリンダ室状であると、高い圧力で加圧がより容易に行える。また、立て 向きのシリンダ室状であることが好ましい。立て向きのシリンダ室状であると、製鋼ダス トを上側カゝら投入して、下側から製鋼ダスト固形ィ匕物を排出することができ、製鋼ダス トの投入や製鋼ダスト固形ィ匕物の排出が容易である。
[0012] この発明の製造方法において、鉄鋼生成過程で生じたカーボンまたはアルミニウム 等を、バインダとしてダストに混入させて前記成形型に入れても良い。カーボンまたは アルミニウム等は、いずれか片方のみを混入させても、両方を混入させても良い。 製鋼ダストの成分や種類，割合，性状等によっては、カーボンまたはアルミニウム等 の粉体をバインダとして混入させた方が、製鋼ダスト固形化物の固形化が容易で、ま た強度の高いものができる。バインダがカーボンまたはアルミニウム等であると、再利 用で製鋼された鋼材の材質として、悪影響を与えない。製鋼ダストを得る鉄鋼生成過 程と、カーボンまたはアルミニウム等を生じる鉄鋼生成過程とは、同じ炉による過程で あっても、別の炉による過程であっても良いが、同じ製鋼所内で生じたものであること が好ましい。例えば、電気炉等の溶解炉で生じた製鋼ダストを固形ィ匕するについて、 高炉で生じたカーボンまたはアルミニウム等を用いても良!、。
[0013] この発明装置は、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形して固 形化物とする製鋼ダスト固形化物の製造装置であって、シリンダ室状の成形型と、こ の成形型の一端を閉じる蓋部材と、前記成形型内に他方から進入して成形型内のダ ストを加圧するプランジャとを有する。前記成形型は、立て向きと横向きのいずれであ つても良いが、立て向きである場合、前記蓋部材が設けられる端部を下側とすること が好ましい。
シリンダ室状の成形型と、蓋部材と、プランジャとを備えるものであると、鉄鋼ダスト のみであっても、高い圧力で加圧して容易に成形でき、またその鉄鋼ダストの投入や 製鋼ダスト固形ィ匕物の排出が容易である。成形型を立て向きとして、蓋部材を下側と した場合は、製鋼ダストの投入および製鋼ダスト固形ィ匕物の排出がより一層容易にな る。
[0014] この発明の製鋼ダスト固形ィ匕物、その製造方法、およびその製造装置は、鉄鋼生 成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形して固形化物とするものであるた め、鉄鋼生成過程で生じるダストを、再利用のための取扱に優れたものとでき、また 余分な添加物を含まず、低コストで製造することができる。
図面の簡単な説明
[0015] この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に 理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のた めのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発 明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面にお ける同一の部品番号は、同一部分を示す。 [0016] [図 1] (A)はこの発明の第 1の実施形態を示す製鋼ダスト固形化物製造装置を示す 概略図、 (B)は同装置の固形化機構部を示す縦断面図である。
[図 2]図 1 (B)の固形化機構部の動作説明図である。
[図 3] (A) , (B)は、それぞれ同製造方法で製造した製鋼ダスト固形化物の例を示す 斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] この発明の第 1の実施形態を図 1ないし図 3と共に説明する。図 1において、溶解炉 1で生じたダストは、排気ガスと共に排気ダクト 2から集塵機 3に導入され、排気ガス中 のダストが集塵機 3で集塵されて粉体となって排出される。このダスト 10は、鉄を主成 分とするものである。集塵機 3から排出されたダスト 10は、図示しない搬送手段により 製鋼ダスト固形化物製造装置 4におけるホッパ 5に投入される。上記搬送手段による 搬送過程で、ダストの適宜の前処理、例えば水切りや造粒等の処理を施しても良い。 ホッパ 5内のダストは、供給機構 6を介して製鋼ダスト固形化物製造装置 4の固形ィ匕 機構部 7に投入される。
[0018] 固形化機構部 7は、同図中の下部に拡大して示すように、立て向きのシリンダ室状 の成形型 8と、この成形型 8の下面出口 8dを閉じる蓋部材 9と、成形型 8内に上方か ら進入して成形型 8内のダスト 10を加圧する昇降自在なプランジャ 11とを有する。プ ランジャ 11は、加圧装置 12により、その進退および加圧力の付与が行われる。加圧 装置 12は、例えば油圧シリンダからなる。加圧装置 12は、油圧シリンダの他に、モー タとその回転を直線運動に変換するボールねじ等の回転 ·直線運動変 構 ( ヽず れも図示せず)であっても良!、。
[0019] 成形型 8は、下部が製造ダスト固形化物 Bの外周形状を与える内壁面形状の型面 形成部 8aとされ、上部が円筒面状内壁面の計量室 8bとされている。計量室 8bは、こ の計量室 8bから型面形成部 8aに渡ってダスト 10が満杯状態となるダスト量が目標量 となる容積とされている。型面形成部 8aは、製鋼ダスト固形化物 Bを横断面形状が円 形の柱状体に成形可能な形状とされている。型面形成部 8aは、内面が例えば、円す い台状や、円筒面状とされる。
[0020] 成形型 8は、ガイド部材（図示せず）により水平方向に進退自在に支持され、上面 入口 8cが、プランジャ 11の昇降位置と、供給機構 6の供給ダクト 6aの出口 6aaに整 合する位置との間に移動可能である。成形型 8の進退は、油圧シリンダ等力もなる成 形型進退装置 14により行われる。成形型 8の下面出口 8dを閉じる蓋部材 9は、成形 型 8の下面に沿って進退自在に設けられ、成形型 8の下面出口 8dを閉じる位置と開 く位置との間に、蓋開閉装置 15により開閉させられる。
[0021] この構成の製鋼ダスト固形化物製造装置を用いた製造方法を説明する。溶解炉 1 で生じて集塵機 3から粉体となって排出されたダスト 10は、ホッパ 5に投入され、ホッ ノ から固形化機構部 7に投入される。この粉体のダスト 10は、鉄を主成分とし、他の 金属元素を少量含むものである。固形化機構部 7で固形化された製鋼ダスト固形ィ匕 物 Bは、箱または籠状等の回収容器 17に集められ、溶解炉 1の原料投入時に、他の 原料と共に溶解炉 1に投入され、製鋼原料として再利用される。溶解炉 1に投入され る原料は、例えば主原料が高炉より得られた溶銑であり、この他に鉄くず、生石灰な どが副原料として用いられる。
[0022] 図 2は、固形化機構部 7の動作を説明する。同図 (A)に示すように、成形型 8の上 面入口 8cが供給機構 6の供給ダクト 6aの出口 6aaに整合する位置に成形型 8がある ときに、供給ダクト 6aから自然落下または強制投入により、ダスト 10が成形型 8内に 入る。ダスト 10は、成形型 8内の型面形成部 8aおよび計量質 8bに渡って満杯となつ た状態で、成形型 8への流入が止まる。このように所定量のダスト 10が入った状態で 、成形型 8はその上面入口 8cがプランジャ 11の昇降位置に整合する位置までスライ ドする（同図（B) )。この状態で、プランジャ 11が成形型 8内に進入し、成形型 8内の ダストを押し込む。プランジャ 11は、成形型 8内の型面形成部 8aの上端まで進入し、 この状態で型面形成部 8a内のダスト 10に所定の圧力が加わり、型内のダスト 10は型 面形成部 8aの内面形状に沿った外周形状の製鋼ダスト固形化物 Bに加圧成形され る。
[0023] 成形された製鋼ダスト固形化物 Bは、蓋部材 9を開くことで、または蓋部材 9を開い た後にプランジャ 11で若干押し下げることで、成形型 8から脱出する。脱出した製鋼 ダスト固形化物 Bは、回収容器 17内に落下して集められる。回収容器 17内に所定量 の製鋼ダスト固形ィ匕物 Bが溜まると、回収容器 17が空のものに交換される。製鋼ダス ト固形ィ匕物 Bの入った回収容器 17は溶解炉 1に運搬され、原料投入時を待つ。
[0024] この製鋼ダスト固形化物製造方法によると、鉄鋼ダスト 10を成形型 8に入れて加圧 するため、容易に高い圧力で加圧が行えて、鉄鋼ダスト 10だけであっても、従来のぺ レットよりも大きなプリケット状のものに固形ィ匕することができる。また、成形型 8として、 シリンダ室状のものを用いたため、より高い圧力で加圧が容易に行える。また、成形 型 8は立て向きであるため、ダスト 10を上側カゝら投入して、下側から製鋼ダスト固形ィ匕 物 Bを排出することができ、ダスト 10の投入や製鋼ダスト固形ィ匕物 Bの排出が容易で ある。
[0025] 製造された製鋼ダスト固形ィ匕物 Bは、従来のこの種のペレットに比べて大きなブリケ ット状の固形ィ匕物であるため、固形ィ匕の後、炉内に入れるまでの取扱性に優れる。ま た、鉄鋼ダスト 10を加圧成形したものであって、余分な添加物を含まないため、再利 用で製造された鉄鋼が高品質のものとでき、添加物によるガス等の発生も生じない。 製鋼ダスト固形化物 Bは、バインダを含まず、鉄鋼ダストのみを加圧成形したものであ るため、バインダの準備や添加の過程が不要であり、低コストで製造することができる
[0026] なお、必要に応じて、カーボンまたはアルミニウム等の粉体を、強度向上のための バインダとしてダストに混入させても良い。これらカーボンまたはアルミニウム等は、鉄 鋼生成過程、例えば高炉による銑鉄の製造過程や、その他の過程で副産物や残り カス等として生じたものなど、同じ製鋼所内生じたものが好ましい。少量のカーボンま たはアルミニウム等であれば、鋼材の材質の低下に影響せず、むしろ鋼材の材質と して好ましい場合もある。また、鉄鋼生成過程で生じたカーボンまたはアルミニウム等 の粉体であれば、同じ製鋼所内が入手できて、コスト増への影響が少ない。
[0027] この製鋼ダスト固形ィ匕物 Bは、横断面形状が円形の柱状体であるため、成形型 8に 入れて加圧成形により固形化することが容易である。この横断面形状が円形の柱状 体からなる製鋼ダスト固形化物 Bは、直径 D (図 3)が 50— 100mmで、高さが 30— 80 mmの範囲のものが好ましい。上記直径 Dは、製鋼ダスト固形化物 Bが円柱状でない 場合、例えば同図 (A)のような円すい台状等である場合、最大径となる部分の直径 である。 直径が 50mmよりも小さいものや、高さが 30mmよりも小さいものは、小さ過ぎて取扱 性が悪ぐまた 1個ずつ製造するには生産性が悪い。直径が 100mmよりも大きいもの や、高さが 80mmよりも大きなものは、固形ィ匕できても自重で落下破壊しない程度の 強度が得難ぐ取扱性の悪いものとなる。なお、ここで言う固形ィ匕の難易は、シリンダ 室状の成形型を用いた場合である。
高さの直径に対する比は、固形ィ匕の難易の面から、 70— 80%程度が好ましい。
[0028] 試験例を説明する。試験には横向きのシリンダ室状の成形型と、その一端を閉じる 蓋部材と、他端力 成形型内に進入して内部の鉄鋼ダストを加圧するプランジャとを 有する製鋼ダスト固形化物製造装置を用いた。製鋼ダスト固形ィ匕物は、直径が 71 mm程度で、高さが 32— 60mm程度のものとした。
製鋼ダストには次の成分のダスト a, bを用いた。ノインダとして添加する場合は、次 の成分の炭素系粉体 Dを用いた。各ダストの成分は、 X線スペクトルから検出した値 である。
[0029] (1)製鋼ダスト aの検出元素（％)
Fe:53.91、Zn:25.33、C:1.27、 Mg:2.12、 Si:2.43、 CI: 7.99、K:1.27 、 Ca:2.01、 Mn:3.67。
(2)製鋼ダスト bの検出元素（％)
Fe:73.14、 Mg:2.54、 Al:l.49、 Si:2.65、 Ca:18.06、 Mn:2. 12。
(3)炭素系粉体 dの検出元素 (％)
C:92.22、Na:0.35、Mg:0.94、 Si:l.78、C1:3.19、 Ca:l.53。
[0030] 試験例 1：製鋼ダスト aと炭素系粉体 dとを、 4: 1の割合で混合し、前記成形型でカロ 圧成形した。製鋼ダスト固形化物の大きさは、直径 71mm、高さ 58.5mm、重さ 696グ ラムである。この例では、比較的良く固形ィ匕できた。
試験例 2:製鋼ダスト bのみを、前処理として、水分が 6— 7%になるように水切りした 後に前記成形型で加圧成形した。製鋼ダスト固形化物の大きさは、直径 71mm、高さ 32mm,重さ 602グラムである。この例も固形ィ匕は可能であった力 若干脆いものとな つた o
[0031] なお、上記実施形態では、電気炉カゝらなる溶解炉 1で排気ガス中に生じたダストを 用いて製鋼ダスト固形ィ匕物 Bを製造するものとしたが、この発明の製鋼ダスト固形ィ匕 物 B、およびその製造方法や製造装置で用いるダストは、鉄鋼生成過程で生じる鉄 を主成分とするダストであれば良ぐ転炉や、高炉、その他に各種の製鋼過程で生じ たものであっても良い。また、排気ガス中に含まれるダストに限らず、その他のダスト であっても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形した固形化物である製 鋼ダスト固形化物。
[2] 請求項 1にお ヽて、前記加圧成形は成形型によるものである製鋼ダスト固形化物。
[3] 請求項 1において、横断面形状が円形の柱状体である製鋼ダスト固形化物。
[4] 請求項 2おいて、直径が 50— 100mm、高さが 30— 80mmである製鋼ダスト固形化 物。
[5] 請求項 4において、前記高さの直径に対する比は 0. 7-0. 8である製鋼ダスト固形 化物の製造方法。
[6] 鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを、成形型に入れて加圧し、固形ィ匕 物とする製鋼ダスト固形化物の製造方法。
[7] 請求項 6において、前記成形型は、立て向きのシリンダ室状である製鋼ダスト固形 化物の製造方法。
[8] 請求項 6において、鉄鋼生成過程で生じたカーボンまたはアルミニウム等の粉体を 、ノインダとしてダストに混入させて前記成形型に入れる製鋼ダスト固形ィ匕物の製造 方法。
[9] 鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形して固形化物とする製鋼 ダスト固形ィ匕物の製造装置であって、シリンダ室状の成形型と、この成形型の一端を 閉じる蓋部材と、前記成形型内に他端から進入して成形型内のダストを加圧するブラ ンジャとを有することを特徴とする製鋼ダスト固形ィ匕物の製造装置。
[10] 請求項 9において、前記成形型が立て向きであり、この成形型の前記蓋部材が設 けられる端部が下側である製鋼ダスト固形ィ匕物の製造装置。
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