WO2005080614A1 - 製鋼原料用のブリケット及びその製造方法 - Google Patents

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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
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Definitions

  • the present invention relates to a prequette for a steelmaking raw material and a method for producing the same.
  • the present invention relates to a technique for effectively utilizing shot meal generated when shot blasting is performed on an iron-based metal.
  • Shot lees generated when a shot brass is applied to an iron-based metal generally contains about 75 to 95% by weight of an iron-based metal powder and used shot balls (steel balls). For this reason, the shot residue can be an effective resource as a steelmaking raw material. However, this shot cake is easily ignited and scattered. In addition, since it contains a large amount of shot balls, it is difficult to perform solid molding by compression molding or the like. Therefore, it is inconvenient for handling such as transportation and storage, and it is disadvantageous in terms of technology and cost to reuse it. Therefore, the actual situation is that shot meal is landfilled as industrial waste.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has been made for a steelmaking raw material capable of effectively reusing shot residue.
  • Object of the present invention is to provide a plywood and a method for manufacturing the same.
  • a prequette for a steelmaking raw material of the present invention for achieving the above object is a dried prequette containing an iron-based metal. It is obtained by solidifying with an auxiliary agent.
  • the preket for a steelmaking raw material having such a configuration is formed by shading the shot cake with a solidifying aid, it can exhibit appropriate mechanical strength, and can be transported and stored. It is easy to handle. In addition, since it is a dry solid, there is no danger of bumping or soaring and discharging even if it is put into the blast furnace as it is. The force is over 90% by weight Since a large number of shot balls composed of pure iron are included, the amount of reducing agent used during steelmaking can be reduced. Therefore, the shot residue can be reused as a high-quality raw material for steelmaking, which contributes to environmental protection and reduces the disposal cost of the shot residue.
  • the shot balls are bonded to each other via an iron-based metal powder impregnated with the solidification aid. As a result, shot balls that have been difficult to combine
  • the steelmaking prequette preferably contains 0.5 to 5% by weight of the solidification aid.
  • the steelmaking raw material preket may further contain ground metal chips and oil of ferrous metal.
  • the oil prevents the pure iron in the precket from being oxidized. Therefore, it is possible to reuse the ground chips and shot meal as high-quality steelmaking raw materials.
  • the steelmaking raw material prequette containing an oil component preferably contains 5 to 25% by weight of shot lees. Thereby, appropriate bulk density and mechanical strength can be ensured. In other words, if the shot meal content is less than 5% by weight, the bulk density becomes small, and depending on the type of the blast furnace, the prique may not fall smoothly when charged into the blast furnace. Further, when the shot meal exceeds 25% by weight, when the shot meal is unevenly distributed, the partial force of the shot meal which is unevenly distributed in the pricket is easily broken.
  • the shot lees are preferably steel shot balls.
  • the shot meal generally contains steel shot balls and powder
  • the shot balls contain 90% by weight or more of pure iron
  • the powders contain 60 to 65% by weight of oxidized iron powder. Therefore, as the content of the powder in the briquette increases, the content of iron oxide increases. For this reason, it is necessary to increase the amount of the reducing agent used during steelmaking, which is disadvantageous in cost. , The amount of the reducing agent used can be reduced accordingly.
  • the solid-state assistant is preferably at least one selected from sodium silicate, colloidal silica, aluminum phosphate, and an emulsion strength. This makes it possible to easily and firmly solidify shot residue, ground chips and the like.
  • a first method for producing a prepreg for a steelmaking raw material according to the present invention includes a step of adding a solidification aid to shot lees containing iron-based metal powder and shot balls; The method includes a step of compression-molding the shot lees added with calories and a step of drying the shot lees that have been compression-molded.
  • the shot cake is compression-molded, whereby the solid siding auxiliary agent added to the shot cake is penetrated over substantially the entire shot cake. be able to. For this reason, the shot residue can be hardened to a desired strength by the compression molding, even though it includes a large number of shot balls. Therefore, it is possible to easily and inexpensively manufacture a prequette for a steelmaking raw material.
  • the first method of manufacturing a prepreg further includes a step of impregnating the shot cake with a solid siding aid between the step of compression-molding the shot cake and the step of drying the compression-molded shot cake. May be included. In this case, a prequette having higher mechanical strength can be obtained.
  • a second method of manufacturing a prepreg for a steelmaking raw material according to the present invention is characterized in that shot sludge is mixed with grinding sludge containing grinding chips of an iron-based metal and a grinding fluid containing oil and moisture.
  • shot sludge is mixed with grinding sludge containing grinding chips of an iron-based metal and a grinding fluid containing oil and moisture.
  • a step of impregnating the brittle molded body with a solidification aid and a step of drying the brittle molded body impregnated with the solidification aid.
  • the fibrous ground cutting powder which has conventionally been difficult to shear, is roughly sheared by compression molding of the flocculent agglomerate. It can be easily solidified with the cake. Further, the brittle molded body can be solidified to a desired strength only by compression-molding the brittle molded body by the solid siding aid impregnated in the brittle molded body. There is no need to grind finely. Therefore, it is possible to easily and inexpensively produce a prequette for a steelmaking raw material. [0014] In the second method for producing a pricket, it is preferable that the shot meal is mixed in an amount of 10 to 30% by weight.
  • the amount of the shot residue in the flocculent aggregate is less than 10% by weight, it is difficult to obtain a bulky bulk plywood. Further, if the amount of the shot residue in the flocculent aggregate exceeds 30% by weight, it is difficult to solidify the shot residue, and when the shot residue is unevenly distributed, the partial force of the skewed scattered prey is likely to be broken.
  • the second method for producing a plywood it is preferable to use a steel shot ball as the shot residue.
  • the content of iron oxide is reduced, so that a prequette more suitable as a raw material for steelmaking can be obtained.
  • the solidification aid at least one of sodium silicate, colloidal silica, aluminum phosphate, and asphalt emulsion power. This makes it possible to more easily and firmly solidify the shot cake.
  • a brittle molded article containing oil can be easily and firmly solidified.
  • FIG. 1 is a process diagram showing a method for producing a prequette for a steelmaking raw material according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a process diagram showing a method for producing a prequette for a steelmaking raw material according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a precket.
  • FIG. 4 is a process diagram showing a method of manufacturing a prequette for a steelmaking raw material according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a process chart showing a method for producing a prequette for a steelmaking raw material according to the first embodiment of the present invention.
  • this prepreg A first, while the shot residue S (see FIG. 1 (a)) generated when a shot brass is applied to an iron-based metal is transported by the belt conveyor 1, Is added dropwise (see FIG. 1 (b)).
  • the shot cake S is made up of a large number of used chips thinned to a predetermined particle size or less by a shot.
  • the yacht ball B has the same strength as the iron-based metal powder C.
  • the metal powder contains 60 to 65% by weight of iron oxide powder.
  • a solution of 100% sodium silicate is used as the auxiliary agent D.
  • the shot lees S to which the above-mentioned auxiliary agent D is added is compression-molded by a press using a molding die 3 (see FIGS. L (c) and (d)).
  • the solidification aid D added to the shot lees S penetrates almost all over the shot lees S.
  • the metal powder C can be evenly impregnated with the auxiliary agent D, and can be evenly adhered to the surface of the shot ball B.
  • the shot cake S impregnated with the solid Dani-Aid D is cured (dried) for, for example, about 2 days (see FIG. 1 (e)) to obtain the solid Dani-Aid. It is solidified to obtain briquettes A for steelmaking raw materials (see Fig. 1 (1)).
  • a normal temperature or cooled air may be blown to rapidly cool the air.
  • a dried porous prequette A can be obtained.
  • the Prickett A was sailing draff S 95- 99. 5 wt 0/0, 0.
  • the Gukore is preferably contain 0 wt%, the quality of the steel material
  • the shot residue S can be easily and firmly solidified while securing the same. That is, if the solidification aid D is less than 0.5% by weight, the mechanical strength is weak, and the material is easily broken during transportation or other handling. If it exceeds 5% by weight, the content of the iron-based metal is reduced accordingly. , The quality as a raw material for steelmaking deteriorates.
  • the prequette A obtained as described above is a porous material obtained by solidifying the shot residue S, the moisture content can be easily and reliably removed by curing. Therefore, there is no danger of bumping or soaring and discharging the blast furnace as it is. Further, since the shot lees S are obtained by solidifying the swarf S using the solid siding auxiliary agent D, appropriate mechanical strength can be exhibited, and handling such as transportation and storage is easy.
  • the solidifying aid D is penetrated over almost the entire shot cake S by the compression molding, a large number of shot balls B in the shot cake S are converted into a metal containing the solidifying aid D. They can be linked together via powder C. For this reason, the shot lees S can be firmly hardened. Since the steel has a large number of shot balls B containing 90% by weight or more of pure iron, the amount of reducing agent used during steelmaking can be reduced. Therefore, high quality steelmaking raw steel S It can be reused as a fee.
  • FIG. 2 is a process chart showing a method for manufacturing a prepreg for a steelmaking raw material according to a second embodiment of the present invention.
  • the difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 1 is that, between the step of compression-molding the shot cake S and the step of drying the compression-molded shot cake S, The point is that a step of further impregnating agent D has been added.
  • the impregnation with the solidification aid D is performed, for example, by immersing the compression-molded shot cake S in the solid drier aid D injected into the tank 8 while transporting it with the belt conveyor 7. (See Figure 2 (d)).
  • the solid siding auxiliary agent D injected into the tank 8 sodium silicate diluted with water is used, whereby the permeability of the solid siding auxiliary agent D into the compression-molded shot cake S is used. Has been secured well. According to this embodiment, the mechanical strength of briquette A can be further increased.
  • the solidification aid D sodium silicate diluted with water may be used.
  • the solidification aid D can be more easily and effectively penetrated into the shot lees S in the compression molding.
  • At least one of sodium silicate, colloidal silica, and aluminum phosphate can also be used as the solidification auxiliary agent D. It is possible to easily and firmly perform solid staking.
  • the shape of the pricket A is, in addition to the columnar shape shown in Fig. 1, a rounded edge such as an egg shape, an almond shape, a rugby ball shape, or the like, and is directed from the edge to the center. It may have an almost pillow shape with a gradually increasing wall thickness (see Fig. 3). By forming into such a shape, briquette A can be obtained, which is hardly collapsed by a compressive load and hardly causes partial damage at corners and the like.
  • FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing a prepreg for a steelmaking raw material according to a third embodiment of the present invention.
  • grinding sludge E (see FIG. 4 (a)) generated when grinding a ferrous metal is transported by the belt conveyor 1 to the polishing sludge E.
  • the shot cake S is lowered to obtain the flocculent aggregate M in which the shot cake S is mixed (see FIG. 4 (b)).
  • the above-mentioned U sludge E is a cotton-like material containing grinding chips and grinding fluid.
  • shot lees S are produced when shot brass is applied to ferrous metals.
  • the mixing amount of this shot lees S is 10 to 30% by weight. If the amount of the shot lees S in the flocculent aggregate M is less than 10% by weight, it is difficult to obtain the pricket A having a large bulk density. Further, if the amount of the shot residue S in the flocculent aggregate M exceeds 30% by weight, it is difficult to solidify in the subsequent process, and when the shot residue S is unevenly distributed, the portion of the shot S where the briquettes A are unevenly distributed is used. The force also breaks easily.
  • the flocculent agglomerate M is pressurized and compressed, thereby preliminarily adjusting the contents of water and oil, which are components of the grinding fluid contained in the grinding sludge E.
  • the pressure compression of the flocculent aggregate M is performed, for example, by sandwiching between a pair of rolls 2 provided near the transport end of the belt conveyor 1 (see FIG. 4 (b)).
  • the flocculent M is adjusted so that the water content does not exceed 50% by weight and the oil content does not exceed 10% by weight. Handling such as transportation and storage becomes easy.
  • the flocculent agglomerate M having the adjusted water and oil content is compression-molded by a press using a molding die 3 to obtain a brittle molded body F (see FIG. 4 (c)).
  • a compression molding By this compression molding, the spiral fiber-shaped ground chips contained in the U-sludge E are roughly sheared. Further, excess water and oil are removed, and the water content of the brittle molded body F is adjusted to 2 to 12% by weight and the oil content is adjusted to 15 to 15% by weight. Thereby, it is possible to effectively prevent the grinding chips from being oxidized by the minimum residual oil content.
  • the water content of the grinding sludge E and the oil content of the polishing sludge E were not adjusted to exceed 50% by weight and 10% by weight, respectively, in the previous process! Can be easily and properly adjusted only by compression molding.
  • the brittle molded body F is formed into a shape that is easy to handle such as a cylinder, a sphere, and a prism, and is hardened to a sufficient strength so that it does not collapse during transportation to the next step. You.
  • the brittle molded body F is impregnated with a liquid solidification aid D.
  • the impregnation of the solid siding aid D is performed, for example, by immersing the brittle molded body F in the solid siding aid D injected into the tank 8 while transporting the brittle molded body F on the belt conveyor 7 (FIG. 4 (d)). reference).
  • the solidification aid D it is preferable to use at least one selected from sodium silicate, colloidal silica, and aluminum phosphate. In this embodiment, sodium silicate is mainly used. Is used. It is preferable to impregnate the solid siding aid D with 2 to 30% by weight. Thereby, the brittle molded body F can be easily and firmly solidified.
  • an organic binder such as butyl acetate can be used.
  • the brittle molded body F impregnated with the above-mentioned solidifying assistant D is cured (dried) (see Fig. 4 (e)) to remove the water content (Fig. 4 (1)). (See Fig. 4 (g)). It is preferable to carry out this curing for about 2 days because the contained water can be surely removed. In the curing, the air may be blown at room temperature or cooled to rapidly cool the air.
  • the precket A is a porous material obtained by solidifying the brittle molded product F, the moisture content can be easily and reliably removed by curing. For this reason, there is no danger that bumping will occur or dance, and it will go up and be discharged even if it is put into the blast furnace as it is.
  • the briquette A since the content of shot lees S in briquette A is 5 to 25% by weight, the briquette A has appropriate bulk density and mechanical strength. That is, it is required that the prequette A for the steelmaking raw material fall smoothly without soaring when charged into the blast furnace. For this reason, depending on the type of blast furnace, the bulk density may be required to be 0.2 or more, but if the amount of shot cake in briquette A is less than 5% by weight, this requirement may not be satisfied. You. Further, when the shot cake in the briquette A exceeds 25% by weight, when the shot cake is unevenly distributed in the briquette A, the partial force of the shot cake is easily broken.
  • the production method does not require a step of pulverizing the flocculent aggregate M to make it finer.
  • the flocculent aggregate M can be solidified, the prequette A can be efficiently manufactured.
  • the above-described method for producing the plywood A is particularly suitably applied to reuse a ground chip containing 0.2% by weight or more of carbon.
  • Such ground swarf has a large spring back and is difficult to solidify.
  • it is possible to remove the influence of the spring knock and thereby to solidify the solidified prequette A. Can be easily obtained.
  • ground swarf containing 0.2% by weight or more of carbon ground swarf of bearing steel can be mentioned.
  • a shot ball having a used shot ball and a powder containing oxidized iron powder is used as the shot lees S. You may use what was done. In this case, since the content of the iron oxide in the prequette A is reduced, the amount of the reducing agent used during steelmaking can be reduced accordingly. For this reason, it becomes more suitable as a raw material for steelmaking raw materials.
  • the shape of the pricket A has a rounded edge such as an egg shape, an almond shape, a rugby ball shape, and the like. It may be almost in the shape of a pillow, with the thickness gradually increasing from the part toward the center (see Fig. 3).
  • the pricket A is fine dust (dust collected dust) generated during the steelmaking of the shot residue S by an electric furnace, an open furnace, or the like, or the refining of metals such as copper, lead, tin oxide, and brass.
  • a mixture of the above may be obtained by solidifying with a solidifying aid D.

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Abstract

 ショット粕を有効に再利用することができる製鋼原料用のブリケット及びその製造方法を提供する。鉄粉を含む金属粉末とショット玉とで構成されるショット粕に、固形化補助剤を滴下した後、当該ショット粕を圧縮成形する。この圧縮成形したショット粕を乾燥する。また、鉄系金属の研削切粉と油分及び水分を含有する研削液とを含む研削スラッジに、ショット粕を混合して綿状凝集体を得る。この綿状凝集体を圧縮成形して、繊維状の研削切粉が粗せん断され且つ余剰の水分及び油分が除去された脆性成形体を作製する。この脆性成形体に固形化補助剤を含浸させて固形した後、乾燥させる。

Description

明 細 書
製鋼原料用のプリケット及びその製造方法
技術分野
[0001] この発明は、製鋼原料用のプリケット及びその製造方法に関する。特に、鉄系金属 にショットブラストを施した際に生じるショット粕を有効利用する技術に関する。
背景技術
[0002] 鉄系金属にショットブラスを施した際に生じるショット粕については、一般に鉄系金 属粉末と使用済のショット玉 (鋼球)とを 75— 95重量%程度含んでいる。このため、 前記ショット粕は製鋼原料として有効な資源となり得る。しかしながら、このショット粕 は発火したり飛散したりし易い。また、ショット玉を多量に含むことから、圧縮成形等に よって固形ィ匕するのが困難である。このため、運搬、貯蔵等の取り扱いに不便であり 、これを再利用するには技術的にもコスト的にも不利である。したがって、ショット粕は 産業廃棄物として埋め立て処分されているのが実情である。
[0003] しかし、このようなショット粕の埋め立て処分は、資源の有効利用という観点から好ま しくない。また、環境悪ィ匕を引き起こすとともに、廃棄コストが高くつくという問題もある この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ショット粕を有効に再利用す ることができる製鋼原料用のプリケット及びその製造方法を提供することを目的とする
発明の開示
[0004] 前記目的を達成するためのこの発明の製鋼原料用のプリケットは、鉄系金属を含 む乾燥したプリケットであって、鉄系金属粉末と多数のショット玉とを含むショット粕を 、固形ィ匕補助剤で固形ィ匕してなるものである。
このような構成の製鋼原料用のプリケットは、固形ィ匕補助剤を用いてショット粕を固 形ィ匕しているので、適度の機械的強度を発揮することができ、運搬、貯蔵等の取り扱 いが容易である。また、乾燥した固形物であるので、そのまま溶鉱炉に投入しても突 沸が生じたり舞い上がって排出されたりするおそれがない。し力も、 90重量%以上の 純鉄で構成されるショット玉を多数含むので、製鋼時の還元剤の使用量を少なくする ことができる。したがって、ショット粕を高品質の製鋼原料として再利用することができ 、環境保全に役立つとともに、ショット粕の廃棄コストを削減することができる。
[0005] 前記ショット玉は、前記固形化補助剤を含浸させた鉄系金属粉末を介して互いに 結合されているのが好ましい。これにより、従来結合が困難であったショット玉どうしを
、容易且つ強固に結合することができる。
前記製鋼用のプリケットは、前記固形化補助剤を 0. 5— 5重量%含んでいるのが好 ましい。これにより、製鋼原料としての品質を確保しつつ、前記圧縮成形によってショ ット粕を容易且つ確実に固形ィ匕することができる。
[0006] 前記製鋼原料用のプリケットは、鉄系金属の研削切粉及び油分をさらに含んでい てもよい。この場合には、前記油分によってプリケット中の純鉄が酸ィ匕するのが防止さ れる。したがって、研削切粉及びショット粕を高品質の製鋼原料として再利用すること ができる。
[0007] 前記油分を含む製鋼原料用のプリケットは、ショット粕を 5— 25重量%含んでいる のが好ましい。これにより適度の嵩密度と機械的強度を確保することができる。すな わち、ショット粕が 5重量%未満であると、嵩密度が小さくなるので、溶鉱炉の形式に よっては、当該溶鉱炉への投入時にプリケットがスムーズに落下しないおそれがある 。また、ショット粕が 25重量%を超えると、ショット粕が偏在した場合に、プリケットが当 該偏在したショット粕部分力 割れ易くなる。
[0008] 前記油分を含む製鋼原料用のプリケットにおいて、前記ショット粕としては鋼製のシ ヨット玉であるのが好ましい。この場合には酸化鉄の含有量が少ないので、製鋼用の 原料としてさらに好適なものになる。すなわち、ショット粕は一般に鋼製のショット玉と 粉体とを含んでおり、前記ショット玉は純鉄を 90重量%以上含み、粉体は酸化した鉄 粉を 60— 65重量%含んでいる。したがって、ブリケット中の前記粉体の含有量が多 いほど、酸化鉄の含有量が多くなる。このため、製鋼時に還元剤の使用量を増やす 必要があり、その分、コスト的に不利となるが、ショット粕として前記粉体を除去したシ ヨット玉を用いると、プリケット中の酸ィ匕鉄の含有量が少なくなるので、その分、還元剤 の使用量を少なくすることができる。 [0009] 前記固形ィ匕補助剤としては、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ、燐酸アルミニウム、ァス フアルト乳剤力も選択される少なくとも 1種であるのが好ましい。これにより、ショット粕 や研削切粉等を容易且つ強固に固形ィ匕することができる。
[0010] この発明に係る第 1の製鋼原料用のプリケットの製造方法は、鉄系金属粉末とショッ ト玉とを含むショット粕に、固形化補助剤を添加する工程と、前記固形化補助剤を添 カロしたショット粕を圧縮成形する工程と、圧縮成形したショット粕を乾燥する工程とを 含んでいる。
前記第 1の製鋼原料用のプリケットの製造方法によれば、前記ショット粕を圧縮成形 すること〖こより、当該ショット粕に添加した固形ィ匕補助剤を、ショット粕のほぼ全体に亘 つて浸透させることができる。このため、多数のショット玉を含んでいるにもかかわらず 、当該圧縮成形によってショット粕を所望の強度に固めることができる。したがって、 製鋼原料用のプリケットを容易且つ安価に製造することができる。
[0011] 前記第 1のプリケットの製造方法は、ショット粕を圧縮成形する工程と圧縮成形した ショット粕を乾燥する工程との間に、当該ショット粕に固形ィ匕補助剤を含浸させる工程 をさらに含んでいてもよい。この場合には、さらに機械的強度の強いプリケットを得る ことができる。
[0012] この発明に係る第 2の製鋼原料用のプリケットの製造方法は、鉄系金属の研削切粉 と油分及び水分を含有する研削液とを含む研削スラッジに、ショット粕を混合して綿 状凝集体を得る工程と、前記綿状凝集体を圧縮成形して、繊維状の研削切粉がせ ん断され且つ余剰の水分及び油分が除去された所定形状の脆性成形体を得る工程 と、前記脆性成形体に固形化補助剤を含浸させる工程と、固形化補助剤を含浸させ た前記脆性成形体を乾燥させる工程とをこの順に含んでいる。
[0013] 前記第 2の製鋼原料用のプリケットの製造方法によれば、前記綿状凝集体の圧縮 成形によって、従来せん断が困難であった繊維状の研削切粉を粗せん断して、ショッ ト粕とともに容易に固形ィ匕することができる。また、脆性成形体に含浸させた固形ィ匕 補助剤によって、当該脆性成形体を圧縮成形するだけで所望の強度に固形化する ことができるので、綿状凝集体を固形化するために、これを細カゝく粉砕する必要がな い。したがって、製鋼原料用のプリケットを容易且つ安価に製造することができる。 [0014] 前記第 2のプリケットの製造方法においては、前記ショット粕を 10— 30重量%混合 するのが好ましい。綿状凝集体中のショット粕が 10重量%未満であると、嵩密度の大 きいプリケットを得難くなる。また、綿状凝集体中のショット粕が 30重量%を超えると、 これを固形ィ匕し難くなるとともに、ショット粕が偏在した場合に、プリケットが当該偏在 したショット粕部分力も割れ易くなる。
[0015] 前記第 2のプリケットの製造方法において、ショット粕としては鋼製のショット玉を用 いるのが好ましい。この場合には、酸化鉄の含有量が少なくなるので、製鋼用の原料 としてさらに好適なプリケットを得ることができる。
[0016] 前記第 1及び第 2のプリケットの製造方法において、固形化補助剤としては、珪酸ソ ーダ、コロイダルシリカ、燐酸アルミニウム、アスファルト乳剤力も選択される少なくとも 1種を用いるのが好ましい。これにより、ショット粕をより容易且つ強固に固形ィ匕するこ とができる。特に第 2のプリケットの製造方法においては、油分を含む脆性成形体を 容易且つ強固に固形ィ匕することができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]この発明の第 1の実施形態に係る製鋼原料用のプリケットの製造方法を示すェ 程図である。
[図 2]この発明の第 2の実施形態に係る製鋼原料用のプリケットの製造方法を示すェ 程図である。
[図 3]プリケットの一部欠截斜視図である。
[図 4]この発明の第 3の実施形態に係る製鋼原料用のプリケットの製造方法を示すェ 程図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、この発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図 1はこの発明の第 1の実施形態に係る製鋼原料用のプリケットの製造方法を示す 工程図である。このプリケット Aの製造においては、まず鉄系金属にショットブラスを施 した際に生じるショット粕 S (図 1(a)参照)を、ベルトコンベア 1によって搬送しながら、 当該ショット粕 Sに対して液状の固形ィ匕補助剤 Dを滴下する(図 1(b)参照)。
前記ショット粕 Sは、ショットによって所定の粒径以下に痩せた多数の使用済みのシ ヨット玉 Bと、鉄系の金属粉末 C等力 なるものであり、前記金属粉末には、酸化鉄の 粉末が 60— 65重量%含まれている。また、前記固形ィ匕補助剤 Dとしては、珪酸ソ一 ダ 100%の溶液を用いる。
[0019] 次に、前記固形ィ匕補助剤 Dが添加されたショット粕 Sを、成形型 3を用いてプレスに より圧縮成形する(図 l(c)(d)参照)。この圧縮成形によって、ショット粕 Sに添加した固 形化補助剤 Dが、当該ショット粕 Sのほぼ全体に亘つて浸透する。これにより、固形ィ匕 補助剤 Dを金属粉末 Cにまんべんなく含浸させることができるとともに、ショット玉 Bの 表面にまんべんなく付着させることができる。
[0020] 次に、前記固形ィ匕補助剤 Dを含浸させたショット粕 Sを、例えば 2日間程養生 (乾燥 )することにより(図 1(e)参照)、当該固形ィ匕補助剤 Dを固化させて、製鋼原料用のブ リケット Aを得る(図 1(1)参照)。なお、前記養生に際しては、常温又は冷却されたエア 一を吹き付けてこれを急速冷却してもよ 、。
以上により、乾燥した多孔質のプリケット Aを得ることができる。このプリケット Aは、シ ヨット粕 Sを 95— 99. 5重量0 /0、固形化補助剤 Dを 0. 5-5. 0重量%含むのが好まし ぐこれにより、製鋼原料としての品質を確保しつつショット粕 Sを容易且つ強固に固 形化することができる。すなわち、固形化補助剤 Dが 0. 5重量%未満であると、機械 的強度が弱ぐ運搬その他の取り扱い時に破損し易いものとなり、 5重量%を超えると 、その分鉄系金属の含有量が少なくなつて、製鋼原料としての品質が低下する。
[0021] 以上により得られたプリケット Aは、ショット粕 Sを固形ィ匕した多孔質のものであるの で、養生によって含有水分を容易且つ確実に除去することができる。このため、その まま溶鉱炉に投入しても突沸が生じたり舞い上がって排出されたりするおそれがない 。また、固形ィ匕補助剤 Dを用いてショット粕 Sを固形ィ匕したものであるので、適度の機 械的強度を発揮することができ、運搬、貯蔵等の取り扱いが容易である。特に、前記 圧縮成形によって固形ィ匕補助剤 Dがショット粕 Sのほぼ全体に亘つて浸透しているの で、ショット粕 S中の多数のショット玉 Bを、前記固形化補助剤 Dを含む金属粉末 Cを 介して互いに結合させることができる。このため、ショット粕 Sを強固に固めることがで きる。し力も、純鉄を 90重量%以上含むショット玉 Bを多数有するので、製鋼時の還 元剤の使用量を少なくすることができる。したがって、ショット粕 Sを高品質の製鋼原 料として再利用することができる。
[0022] 図 2はこの発明の第 2の実施形態に係る製鋼原料用のプリケットの製造方法を示す 工程図である。この実施の形態が図 1に示す実施の形態と異なる点は、ショット粕 Sを 圧縮成形する工程と圧縮成形したショット粕 Sを乾燥する工程との間に、当該ショット 粕 Sに固形ィ匕補助剤 Dをさらに含浸させる工程を追加した点である。
この固形化補助剤 Dの含浸は、例えば圧縮成形されたショット粕 Sを、ベルトコンペ ァ 7にて搬送しながら、タンク 8に注入した前記固形ィ匕補助剤 Dに浸漬させることによ り行う(図 2(d)参照)。前記タンク 8に注入した固形ィ匕補助剤 Dとしては、珪酸ソーダを 水によって希釈したものを用いており、これにより、圧縮成形されたショット粕 Sに対す る固形ィ匕補助剤 Dの浸透性を良好に確保している。この実施の形態によれば、ブリケ ット Aの機械的強度をさらに高めることができる。
[0023] なお、第 1の実施形態においても、固形化補助剤 Dとして、珪酸ソーダを水によって 希釈したものを用いてもよい。この場合には、圧縮成形において、当該固形化補助 剤 Dをショット粕 S中にさらに容易且つ効果的に浸透させることができる。
また、前記何れの実施の形態においても、固形化補助剤 Dとして、珪酸ソーダ、コロ ィダルシリカ、燐酸アルミニウム力も選択される少なくとも 1種を用いることができ、これ らのいずれについても、ショット粕 Sを容易且つ強固に固形ィ匕することができる。
[0024] 前記プリケット Aの形状としては、図 1に示した円柱形状のほか、卵形、アーモンド 形、ラグビーボール形等のような、周縁部に丸みを有し、周縁部から中央部に向かつ て肉厚が漸次厚くなるほぼピロ一形状であってもよい(図 3参照)。このような形状に 成形することにより、圧縮荷重に強く崩壊し難いとともに、角部等における部分的な破 損が生じ難 ヽブリケット Aを得ることができる。
[0025] 図 4はこの発明の第 3の実施形態に係る製鋼原料用のプリケットの製造方法を示す 工程図である。このプリケット Aの製造においては、まず鉄系金属を研削加工した際 に発生する研削スラッジ E (図 4(a)参照)を、ベルトコンベア 1にて搬送しながら、当該 研肖スラッジ Eに対してショット粕 Sを降りかけて、当該ショット粕 Sが混合された綿状 凝集体 Mを得る(図 4(b)参照)。前記研肖 Uスラッジ Eは研削切粉と研削液とを含む綿 状のものである。また、ショット粕 Sは鉄系金属にショットブラスを施した際に生じるもの であり、ショットによって所定の粒径以下に痩せた使用済みのショット玉と、酸化した 鉄粉を 60— 65重量%含む粉体とからなるものである。このショット粕 Sの混合量は 10 一 30重量%である。綿状凝集体 M中のショット粕 Sが 10重量%未満であると、嵩密 度の大きいプリケット Aを得難くなる。また、綿状凝集体 M中のショット粕 Sが 30重量 %を超えると、後工程で固形ィ匕し難くなるとともに、ショット粕 Sが偏在した場合に、ブ リケット Aが当該偏在したショット S部分力も割れ易くなる。
[0026] 次に、前記綿状凝集体 Mを加圧圧縮して、研削スラッジ Eに含まれる研削液の成分 である水分及び油分の含有量を予備的に調整する。この綿状凝集体 Mの加圧圧縮 は、例えば前記ベルトコンベア 1の搬送端付近に設けた一対のロール 2間に挟み込 むことにより行う(図 4(b)参照)。この際、綿状凝集体 Mは、含水率が 50重量%を超え ない範囲に、含油率が 10重量%を超えない範囲にそれぞれ調整するのが好ましぐ これにより、綿状凝集体 Mの搬送、貯蔵等の取り扱いが容易となる。
[0027] さらに、水分及び油分の含有量が調整された前記綿状凝集体 Mを、成形型 3を用 いてプレスにより圧縮成形して脆性成形体 Fを得る(図 4(c)参照)。この圧縮成形によ つて、研肖 Uスラッジ Eに含まれるスパイラル繊維状の研削切粉が粗せん断される。ま た、余剰の水分及び油分が除去されて、前記脆性成形体 Fの含水率が 2— 12重量 %に、含油率が 1一 5重量%に調整される。これにより、最小限の残留油分によって 研削切粉が酸ィ匕するのを効果的に防止することができる。また、前工程において研 削スラッジ Eの含水率が 50重量%、含油率が 10重量%をそれぞれ超えない範囲に 予め調整されて!、るので、前記脆性成形体 Fの水分及び油分の含有割合を圧縮成 形のみによって容易かつ適正に調整することができる。
前記脆性成形体 Fは、円柱形、球形、角柱形等の取り扱いの容易な形状に形成さ れて 、るとともに、次工程への搬送時等に崩壊しな 、程度の強度に固められて 、る。
[0028] 次いで、前記脆性成形体 Fに、液状の固形化補助剤 Dを含浸させる。この固形ィ匕 補助剤 Dの含浸は、例えば脆性成形体 Fをベルトコンベア 7にて搬送しながら、タンク 8に注入した前記固形ィ匕補助剤 Dに浸漬させることにより行う(図 4(d)参照)。この固 形化補助剤 Dとしては、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ、燐酸アルミニウム力 選択され る少なくとも 1種を用いるのが好ましい。この実施の形態においては、主として珪酸ソ ーダを用いている。この固形ィ匕補助剤 Dは 2— 30重量%含浸させるのが好ましい。こ れにより、脆性成形体 Fを容易且つ強固に固形ィ匕することができる。なお、前記固形 化補助剤 Dとしては、酢酸ビュル等の有機バインダを用いることもできる。
[0029] 次に、前記固形ィ匕補助剤 Dを含浸させた脆性成形体 Fを (図 4(e)参照)養生 (乾燥) してその含有水分を除去することにより(図 4(1)参照)、製鋼原料用のプリケット Aを得 る(図 4(g)参照)。この養生は 2日間程度行うのが含有水分を確実に除去することがで きるので好ましい。前記養生に際しては、常温又は冷却されたエアーを吹き付けてこ れを急速冷却してもよい。
以上により、ショット粕3、鉄系金属の研削切粉 E、鉄分及び油分を含む乾燥したブ リケット Aを得ることができる。このようにして得られたブリケット Aは、ショット粕 Sを 5— 25重量%含んでいる。
[0030] 前記プリケット Aは、脆性成形体 Fを固形ィ匕した多孔質のものであるので、養生によ つて含有水分を容易且つ確実に除去することができる。このため、そのまま溶鉱炉に 投入しても突沸が生じたり舞 、上がって排出されたりするおそれがな 、。
また、ブリケット A中のショット粕 Sの含有量が 5— 25重量%であるので、適度の嵩密 度と機械的強度を有するものとなる。すなわち、製鋼原料用のプリケット Aについては 、溶鉱炉への投入時に舞い上がることなくスムーズに落下することが要求される。この ため、溶鉱炉の種類によっては、嵩密度として 0. 2以上要求される場合があるが、ブ リケット A中のショット粕が 5重量%未満であると、この要求を満足し得ないおそれがあ る。また、ブリケット A中のショット粕が 25重量%を超えると、ブリケット A中にショット粕 が偏在した場合に、当該プリケット Aがショット粕部分力も割れ易くなる。
[0031] さらに、前記プリケット Aの製造方法においては、研削液の油分の一部を常に保持 した状態で加工しているので、純鉄の酸化が効果的に防止されている。例えば軸受 鋼(SUJ— 2)の研削切粉を含む研削スラッジ Eを用いて製造されたプリケット Aにつ ヽ ては、 60— 90重量%の純鉄を含むことが確認されている。したがって、溶解歩留まり が 80%以上と非常に高ぐ高品質の製鋼原料として製鋼メーカに有償で提供するこ とができる。しかも、固形にて運搬その他の取り扱いが容易である。
しかも、前記製造方法は、綿状凝集体 Mを粉砕して微細化する工程を要することな く当該綿状凝集体 Mを固形ィ匕することができるので、プリケット Aを能率よく製造する ことができる。
[0032] 前記したプリケット Aの製造方法は、炭素を 0. 2重量%以上含む研削切粉を再利 用するのに特に好適に適用される。このような研削切粉は、スプリングバックが大きく 、固形化が困難であるが、この発明の製造方法を適用することにより、当該スプリング ノックの影響を排除して強固に固形化されたプリケット Aを容易に得ることができる。 なお、炭素を 0. 2重量%以上含む研削切粉の代表例としては、軸受鋼の研削切粉 を挙げることができる。
[0033] 前記実施の形態においては、ショット粕 Sとして使用済のショット玉と、酸化した鉄粉 を含む粉体とを有するものを用いたが、前記粉体を選別除去してショット玉のみとした ものを用いてもよい。この場合には、プリケット A中の酸ィ匕鉄の含有量が少なくなるの で、その分、製鋼時に還元剤の使用量を少なくすることができる。このため、製鋼原 料用の原料としてさらに好適なものになる。
[0034] 前記第 3の実施形態においても、プリケット Aの形状としては、上述の円柱形状等の ほか、卵形、アーモンド形、ラグビーボール形等のような、周縁部に丸みを有し、周縁 部から中央部に向力つて肉厚が漸次厚くなるほぼピロ一形状であってもよい(図 3参 照)。
[0035] また、前記プリケット Aは、ショット粕 Sに電気炉や平炉等による製鋼時や、銅、鉛、 酸化錫、黄銅等の金属の精鍊時等に発生する微細なダスト (集塵ダスト)を混合した ものを、固形ィ匕補助剤 Dによって固形ィ匕したものであってもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 鉄系金属を含む乾燥したプリケットであって、鉄系金属粉末と多数のショット玉とを 含むショット粕を、固形化補助剤で固形化してなる製鋼原料用のブリケット。
[2] 前記ショット玉が、前記固形化補助剤を含浸させた鉄系金属粉末を介して互いに 結合されている請求項 1記載の製鋼原料用のブリケット。
[3] 前記固形化補助剤を、 0. 5— 5重量%含む請求項 1記載の製鋼原料用のプリケッ
[4] 鉄系金属の研削切粉及び油分をさらに含む請求項 1記載の製鋼原料用のプリケッ
[5] 前記ショット粕を 5— 25重量%含む請求項 4記載の製鋼原料用のブリケット。
[6] 前記ショット粕が、鋼製のショット玉である請求項 4記載の製鋼原料用のブリケット。
[7] 前記固形化補助剤が、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ、燐酸アルミニウム、ァスフアル ト乳剤力 選択される少なくとも 1種である請求項 1又は請求項 4記載の製鋼原料用 のブリケット。
[8] 鉄系金属粉末とショット玉とを含むショット粕に、固形化補助剤を添加する工程と、 前記固形化補助剤を添加したショット粕を圧縮成形する工程と、
圧縮成形したショット粕を乾燥する工程と
を含む製鋼原料用のプリケットの製造方法。
[9] 前記ショット粕を圧縮成形する工程と圧縮成形したショット粕を乾燥する工程との間 に、当該ショット粕に固形ィ匕補助剤を含浸させる工程をさらに含む請求項 8記載の製 鋼原料用のプリケットの製造方法。
[10] 鉄系金属の研削切粉と油分及び水分を含有する研削液とを含む研肖 IJスラッジに、 ショット粕を混合して綿状凝集体を得る工程と、
前記綿状凝集体を圧縮成形して、繊維状の研削切粉がせん断され且つ余剰の水 分及び油分が除去された所定形状の脆性成形体を得る工程と、
前記脆性成形体に固形化補助剤を含浸させる工程と、
固形化補助剤を含浸させた前記脆性成形体を乾燥させる工程と
をこの順に含む製鋼原料用のプリケットの製造方法。
[11] 前記ショット粕を 10— 30重量%混合する請求項 10記載の製鋼原料用のプリケット の製造方法。
[12] 前記ショット粕が鋼製のショット玉である請求項 10記載の製鋼原料用のプリケットの 製造方法。
[13] 前記固形ィ匕補助剤として、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ、燐酸アルミニウム、ァスフ アルト乳剤から選択される少なくとも 1種を用いる請求項 8又は請求項 10記載の製鋼 原料用のプリケットの製造方法。
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