JP3110198B2 - 水冷破砕された製鋼スラグの排出装置 - Google Patents

水冷破砕された製鋼スラグの排出装置

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JP3110198B2 JP7430393A JP7430393A JP3110198B2 JP 3110198 B2 JP3110198 B2 JP 3110198B2 JP 7430393 A JP7430393 A JP 7430393A JP 7430393 A JP7430393 A JP 7430393A JP 3110198 B2 JP3110198 B2 JP 3110198B2
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力容器内での固化高
温製鋼スラグの水冷により破砕されたスラグを次工程の
ために排出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、製鋼スラグ処理は、(1)溶融ス
ラグを固化する固化工程、(2)固化したスラグを10
0℃程度まで冷却する冷却工程、(3)磁力選鉱に適し
た粒度に破砕する細粒化工程、(4)磁力選鉱によるス
ラグ/地鉄分別工程、および(5)エージングによる安
定化工程によって行われている。
【0003】例えば、従来の典型的な製鋼スラグ処理に
おいては、上記各工程は具体的には以下のように行われ
る。 (1)固化工程:まずスラグを土場または鉄板上に放流
し、土場の場合で1〜2日間、鉄板上では数十分間放冷
して固化させ、形成された一体の固形塊を上方からスラ
グポット等で打撃して直径数百mm程度に破砕する(一
次破砕)。
【0004】(2)冷却工程:一次破砕塊に散水し例え
ば1時間程度で300℃程度まで冷却(一次冷却)した
後、例えば積載容量30t程度の排滓台車上に排出し、
この台車上で再度散水して通常は十数分程度で100℃
程度まで冷却(二次冷却)し、次に台車から水冷ピット
内に排出して通常は数時間から数十時間放置(ピット冷
却)する。ピット水冷後、乾燥および放冷のためヤード
に移送し貯鉱する。
【0005】ここで、スラグ塊は内部に地鉄が分散して
含有されており、路盤材等に適した製品スラグ組成を得
るためばかりでなく、鉄分を有効に回収しリサイクルす
るためにも、両者を分別する必要がある。そのために
は、スラグ塊を破砕して両者を機械的に分離した後、磁
力選鉱を行うことにより、磁力に反応する鉄分と反応し
ない純然たるスラグ部分とを分別する。ここで、破砕後
のスラグ塊中にも地鉄は残留しており、スラグ塊中の鉄
分をより少なくするには、破砕による細粒化をより促進
する必要がある。
【0006】(3)細粒化工程:上記のヤード貯鉱で十
分に乾燥および冷却された一次破砕塊は、打刻機(「ペ
ッカー」等と通称される)により大きなスラグ塊と鉄塊
とを分離した状態にして、篩分別器(「グリズリー」等
と通称される)にかけ、塊寸法をある程度以下に抑えて
から、ロッドミル等の適当な破砕機により適度な粒度ま
で破砕する(二次破砕)。ヤード貯鉱からこの二次破砕
までの処理に、通常は丸一昼夜(24時間)程度を要す
る。
【0007】(4)分別工程:二次破砕した後、磁力選
鉱により鉄分とスラグ分とに分別する。その後、鉄分に
ついては通常は更に磨鉱(乾式あるいは湿式)と磁力選
鉱とを行い鉄分品位を向上させる。磨鉱および磁力選鉱
には通常は60分程度を要する。スラグ分については次
のエージング工程を行う。 (5)エージング工程:エージングヤードに移して保管
し、水和反応を進行させて安定化させた後、路盤材等の
各用途に供する。通常、このエージング期間として12
カ月〜36カ月を要する。
【0008】このように、スラグ処理は非常に多くの工
程と多大な時間とを要する上、各処理工程に膨大な敷地
を必要とするという生産効率およびコスト上の問題があ
るばかりでなく、固化から一次冷却(300℃程度)ま
での高温期間には熱間作業を強いられ、その後の破砕、
移送、磁力選鉱の各段階では多量の粉塵発生下での作業
になり、労働環境の観点からも問題があった。
【0009】これに対して、本出願人らは特開昭55−
110703号公報(特公昭58−55093)におい
て、特に上記(2)の冷却時間の短縮および作業環境の
改善および(5)のエージング期間の短縮のために、工
程(1)で得られた一次破砕塊を密閉容器内で散水し、
発生する高圧水蒸気と高温雰囲気を利用してスラグの冷
却と水和反応促進とを行う方法を提案した。
【0010】しかしこの方法では、例え長時間の処理を
しても水和反応促進効果が少ない上、破砕効果は全く得
られないため、上記問題を解消する効果はあまり得られ
なかった。また、特公昭52−44721号公報には、
500℃以上の顕熱を有する転炉滓を水を加えた高圧容
器内の投入して密閉し、転炉滓顕熱により水を高圧蒸気
にとして、高圧蒸気中で3〜15時間の処理を行う方法
が開示されている。
【0011】しかしこの方法は、蒸気雰囲気中で処理す
るためスラグの冷却に長時間を要し、冷却速度が遅いた
め熱衝撃によるスラグ破砕効果が得られないという欠点
があった。そこで更に本出願人は特願平第4−9769
9号において、上記密閉した圧力容器容器内での散水速
度および水蒸気圧力と処理時間との関係を限定すること
により、単に冷却水との接触による水和反応を誘起する
だけでなく、急冷をより有効に利用して破砕効果をも誘
起し、破砕の促進により水和反応をも更に促進する方法
を提案した。この方法によれば、水和反応と破砕とが連
鎖反応的に進行する相乗効果により、上記固化後の
(2)冷却工程および(3)細粒化工程が、密閉した容
器内で合計数十分程度で完了するので、生産性および労
働環境が飛躍的に向上する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
の密閉圧力容器内水冷破砕処理を組み込んだスラグ処理
プロセス全体を効率良く機能させるために、水冷破砕さ
れた製鋼スラグを次工程に迅速に搬送できるように排出
する装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、圧力容器内での固化高温製鋼スラグの水冷によ
り破砕されたスラグを、次工程のために排出する装置に
おいて、上記破砕されたスラグを収容する上部開放型の
スラグボックス、上記スラグボックスを傾転可能に搭載
して走行する台車、上記台車が走行するための、上記圧
力容器の内外を連絡する軌条、上記圧力容器外部の上記
軌条に隣接して配設され、一端には篩手段を介してスラ
グを受け入れるスラグ受入口を有し他端にはスラグ送出
口を有するスラグ排出用シュート、上記シュートの配設
位置において、上記軌条上に停車した上記台車上の上記
スラグボックスを上記シュートのスラグ受入口に向けて
傾転させる手段、および上記シュートのスラグ送出口か
らのスラグを次工程のために搬送する手段を含むことを
特徴とする、水冷破砕された製鋼スラグの排出装置によ
って達成される。
【0014】
【作用】本発明のスラグ排出装置は、破砕処理済のスラ
グをスラグボックスの傾転により極めて短時間で排出用
シュートへ排出でき、しかもその際に篩手段を介してシ
ュートへ投入することにより次工程(基本的には磁力選
鉱工程)のために適した粒度範囲内に制御することがで
きるので、これをそのまま搬送して次工程に供給するこ
とができる。
【0015】圧力容器内での水冷による破砕で、スラグ
中の地鉄分以外の部分(実質的なスラグ分)は粒径10
0mm以下に細粒化でき、粒径100mm以上の部分は
ほぼ地鉄分である。粒径100mm以上の大塊はベルト
コンベア等の搬送機器の破損の原因や磁力選鉱効率の低
下にともない磁力選鉱設備の投資額増大を引きおこす。
圧力容器からスラグを排出する際に、グリズリー等の篩
手段を介在させることにより、上記のような大塊を容易
に排除でき、前記ベルトコンベア破損や磁力選鉱効率低
下を防止できる。
【0016】篩手段としては、上記のいわゆるグリズリ
ーが簡便且つ十分である。グリズリーの典型的な形態
は、鋼枠に何本かの鋼棒を平行または縦横に渡して縞状
または格子状の篩目を構成したものである。篩手段を通
過しないスラグ塊を篩面から直ちに排除すれば、シュー
トへのスラグ供給をより円滑に進行させることができ
る。そのため、篩手段の篩面は、これを通過しないスラ
グ塊を篩面外へ滑落させるのに十分な角度で傾斜してい
るか、または傾斜し得るようになっていることが望まし
い。これと同じ理由で、シュートの篩手段は、その篩作
用を促進するための振動機能を有することが望ましい。
篩面の傾斜と振動とを組み合わせると滑落・篩作用を更
に促進することができる。
【0017】また、スラグボックスは、傾転によるスラ
グ排出を促進するように側壁にテーパをつけておくこと
が望ましい。この場合、スラグボックスは底部から開放
上部に向けて上広がりの断面プロファイルになる。スラ
グボックスからのスラグ排出を常にスラグボックスの一
定の部位で行うようにする場合には、その部位の側壁の
みにテーパをつけておけば上記の作用を得るには十分で
ある。例えば、スラグボックスの両側壁のうちの一方の
みにテーパをつけておき、常にこのテーパ付き側壁の側
からスラグ排出を行うようにしてもよい。
【0018】また、圧力容器内で冷却・破砕されたスラ
グは乾燥しているため、スラグ排出時に粉塵を発生する
ことがある。これを防止するために、スラグ排出時にス
ラグ又はその周囲に散水することにより、スラグに適度
な水分を供給してもよい。以下に、添付図面を参照し
て、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【0019】
【実施例】図1に、圧力容器内での固化高温製鋼スラグ
の水冷により破砕されたスラグを次工程のために排出す
るための本発明による装置の一例の平面配置を示す。破
砕されたスラグ1を収容する上部開放型のスラグボック
ス2は、台車3上に傾転可能に搭載されている。台車3
は図示しない圧力容器内部から外部へ連絡する軌条4上
を走行する。スラグボックス2は、図2に示すように、
両端面に傾転装置との係合部2Aを備えており、また傾
転によるスラグ排出を促進するために側壁2Bにテーパ
を付けてある。スラグボックス2は、台車3上に固定さ
れた台座3Aと、支柱3Bの傾転軸部分とで台車3上に
支持される。
【0020】図示した軌条4は圧力容器の外部の部分で
あり、軌条4に隣接してスラグ排出用シュート5が配設
されている。シュート5の頂部のスラグ受入口5Aは格
子状のグリズリーで構成されており、これを介して破砕
済スラグを受け入れる。シュート5の下端にはスラグ送
出口5Bが開口している。シュート5の断面は、頂部の
受入口5Aから下端の送出口5Bに向けてテーパ状に絞
られている。
【0021】シュート5の両側には、スラグボックス2
を傾転させるための油圧式駆動装置6が設置されてい
る。傾転装置6は旋回・伸縮機構を備えた腕6Aを有す
る。シュート5下端のスラグ送出口5Bの直下には、ベ
ルトコンベアー7が配設されている。図1の装置の基本
的な作動を以下に説明する。 〔工程1〕:図1(a) 破砕済スラグ1を収容したスラグボックス2を搭載した
台車3が、図示しない圧力容器から軌条4上を走行して
スラグ排出用シュート5の位置へ向かう。 〔工程2〕:図1(b) 台車3がシュート5の位置で停車する。腕6Aの旋回・
伸縮機構が作動してその先端が台車3上まで前進し、ス
ラグボックス2の両端に係合する。 〔工程3〕:図1(c) 腕6Aが旋回・伸縮機構によりスラグボックス2の係合
部を引き寄せる向きに作動すると、スラグボックス2は
台車3上に固定された支柱3Bの傾転軸の周りに回転
し、収容しているスラグ1をシュート5の受入口すなわ
ちグリズリー5A上に排出する。グリズリー5Aを通過
したスラグはシュート5内を落下して下端の送出口5B
からベルトコンベアー7上に放出される。ベルトコンベ
アー7は、放出されたスラグを磁力選鉱工程等の次工程
の実施場所へ向けて矢印Tの方向に搬送する。
【0022】グリズリー5Aは、これを通過しないスラ
グ塊をその面外へ滑落させるのに十分な角度で傾斜させ
て設けるか、あるいは傾斜し得るように可動に設けるこ
とが望ましい。また、その篩作用を促進するための振動
機能を有することも望ましい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水冷破砕された製鋼スラグを次工程に迅速に搬送できる
ように排出するできるので、密閉圧力容器内水冷破砕処
理を組み込んだスラグ処理プロセス全体を効率良く機能
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による破砕スラグ排出装置の一例を示す
平面図である。
【図2】本発明の破砕スラグ排出装置の構成要素として
のスラグ搬送用台車を示す(a)側面図および(b) 平面図
である。
【符号の説明】
1…破砕されたスラグ 2…スラグボックス 2A…係合部 2B…テーパ付き側壁 3…スラグボックス搭載用台車 3A…スラグボックス2を支持するための台座 3B…スラグボックス2を支持する傾転軸を持つ支柱 4…台車3が走行する軌条 5…スラグ排出用シュート 5A…シュート5頂部の受入口(グリズリー) 5B…シュート5下端の送出口 6…油圧式スラグボックス傾転装置 6A…傾転装置6の旋回・伸縮可能な腕 7…ベルトコンベアー
フロントページの続き (72)発明者 松尾 慎二 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐡所内 (72)発明者 柏原 司 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐡所内 (72)発明者 工藤 俊昭 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐡所内 (72)発明者 伊美 哲生 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐡所内 (72)発明者 堀 純啓 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐡所内 (56)参考文献 特開 平6−281363(JP,A) 特開 昭50−134904(JP,A) 特開 昭55−110703(JP,A) 特開 平5−295409(JP,A) 特開 平6−127984(JP,A) 特開 平6−256814(JP,A) 特開 平6−256047(JP,A) 特開 平6−281363(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 5/02 C04B 5/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力容器内での固化高温製鋼スラグの水
    冷により破砕されたスラグを、次工程のために排出する
    装置において、 上記破砕されたスラグを収容する上部開放型のスラグボ
    ックス、 上記スラグボックスを傾転可能に搭載して走行する台
    車、 上記台車が走行するための、上記圧力容器の内外を連絡
    する軌条、 上記圧力容器外部の上記軌条に隣接して配設され、一端
    には篩手段を介してスラグを受け入れるスラグ受入口を
    有し他端にはスラグ送出口を有するスラグ排出用シュー
    ト、 上記シュートの配設位置において、上記軌条上に停車し
    た上記台車上の上記スラグボックスを上記シュートのス
    ラグ受入口に向けて傾転させる手段、および上記シュー
    トのスラグ送出口からのスラグを次工程のために搬送す
    る手段を含むことを特徴とする、水冷破砕された製鋼ス
    ラグの排出装置。
  2. 【請求項2】 前記シュートの篩手段の篩面は、これを
    通過しないスラグ塊を該篩面外へ滑落させるのに十分な
    角度で傾斜しており、または傾斜し得ることを特徴とす
    る請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記シュートの篩手段は、その篩作用を
    促進するための振動機能を有することを特徴とする請求
    項1または2記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記スラグボックスは、前記傾転による
    スラグ排出を促進するように側壁がテーパを有すること
    を特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載
    の装置。
  5. 【請求項5】 前記シュートにスラグを排出する際にス
    ラグに散水する機能を有することを特徴とする請求項1
    から3までのいずれか1項に記載の装置。
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