JPS5918137A - Pig iron, steel slag ph control - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は！！Ｉｆ銑滓や製鋼滓を中性又は中性に近いも
のとして、サンドブラスト用のサンドを初めとし有効に
活用する事が出来る様にする方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention! ! This invention relates to a method for making iron slag and steel slag neutral or nearly neutral so that they can be effectively used as sand for sandblasting and other purposes.

一般に、高炉滓は畑放流等で徐冷するとメリライト（２
ＣａＯ−Ａ４０．−８ｉＯ，−２Ｃ＊０−ＭｇＯ−２Ｓ
ｉ０２）主体でＣａ８を含有し、硫黄酸化物を溶出し黄
水となる欠点があるが、崩壊性は殆んど無い。これを水
冷すればガラス質主体となり崩壊性は無く、潜在水硬性
を有するのでセメント原料や高炉セメントの混和材とし
ては利用されているが、溶出試験によればその声は約１
１０〜１１．４と高い値を示すのでその利用用途は限ら
れたものとなる、即ち例えばサンドブラスト用サンドと
して利用した場合には鉄鋼板の表面がアルカリ性となり
、塗装後に塗料の変色等の問題が生じるので、それを防
ぐ為にはサンドブラスト後に洗浄の必要があるし、又埋
戻し砂として利用しても溶出水が高アルカリ性なので環
境上の問題が起こる。Generally, when blast furnace slag is slowly cooled by discharging it into fields, it becomes melilite (2
CaO-A40. -8iO, -2C*0-MgO-2S
i02) It mainly contains Ca8 and has the drawback of eluting sulfur oxides and forming yellow water, but it has almost no disintegrability. If it is water-cooled, it becomes mainly glassy and has no collapsibility, but has latent hydraulic properties, so it is used as a raw material for cement and as an admixture for blast furnace cement.
Since it shows a high value of 10 to 11.4, its usage is limited. For example, when used as sand for sandblasting, the surface of the steel sheet becomes alkaline, causing problems such as discoloration of the paint after painting. In order to prevent this, it is necessary to wash the sand after sandblasting, and even if it is used as backfill sand, the leached water is highly alkaline, causing environmental problems.

高炉滓と同様に製鋼滓もｐＨ値が高く同じ様な問題があ
る。Similar to blast furnace slag, steel slag has a high pH value and has the same problem.

即ち、転炉滓はγ及びβ−２ＣａＯ＊ＳｉＯ，、ＦｅＣ
ａ０（遊離石灰）主体でゲーレナイ）　（２ＣａＯ・紅
、０３・Ｓｉｎ、）アケルマナイト（２ＣａＯ−ＭｇＯ
−２ＳｉＯ，）　、　マグネタイト（Ｆｅρ４）へマタ
イト（Ｆｅｔｕｓ）　ｔウスタイト（ＦｅＯ）等を含有
している。特殊な転炉滓はべりクレーズ（ＭｇＯ）を含
有する場合もあり、オートクレーブ処理（ＡＳＴＭ法、
２００℃、２０ｋｓｚＧｙ４．３時間保持で２　Ｅｍ　
−１０蒙の粒度で１０■以下を崩壊物とする）を行なう
と約３０重ｊｌＮ崩壊する、溶出試験を行なうとｐＨは
約１１．０〜１１３を示す。That is, the converter slag contains γ and β-2CaO*SiO,, FeC
a0 (free lime) mainly Gehlenai) (2CaO・Red, 03・Sin,) Akermanite (2CaO-MgO
-2SiO, ), magnetite (Feρ4), hematite (Fetus), tustite (FeO), etc. Special converter slag may contain bericraze (MgO), and autoclave treatment (ASTM method,
2 Em at 200°C and 20kszGy for 4.3 hours
If a particle size of -10 mol.

電気炉滓は酸化期滓と還元期滓に大別され、前者はβ及
び鼻’　−２ＣａＯ−８ｉ０．１１：、後者はγ−２Ｃ
ａＯ・ＳｉＯ，に富む場合と３ＣａＯ・２ＳｉＯ，に富
む場合があり、前者の崩壊率は約１０重量％以下、後者
は冷却の過程で膨張崩壊（ダスティング）し、はとんど
１００重ｊｔＸ崩壊する、溶出試験を行なうとｐＨは約
１１０〜１１４を示す。Electric furnace slag is roughly divided into oxidation phase slag and reduction phase slag, the former being β and Na'-2CaO-8i0.11:, and the latter being γ-2C.
There are cases where it is rich in aO・SiO, and cases where it is rich in 3CaO・2SiO, and the former has a decay rate of about 10% by weight or less, while the latter expands and collapses (dusting) during the cooling process, and is mostly 100 FJtX. Disintegration and dissolution test show pH of about 110-114.

フェロクロム滓はスピネル（ＭｇＯ・８　ｓ　Ｏｔ　）
フォルステライト（２Ｍｇ０ａＳｉＯｔ　）が主体でフ
ェルシナイト（Ｆｅ０−Ａ４０３）　エンスタタイト（
ＭｇＯ，ＳｉＯ，）等を含有し崩壊性はないが、Ｃｒ、
０．を約６重魚九〜　７重ＪｉＸ含有し、環境庁告示方
法で溶出するとクロムイオン総量で約０．１　ｐｐｍ〜
２ｐｐｍ溶出する。Ferrochrome slag is spinel (MgO・8s Ot)
Mainly forsterite (2Mg0aSiOt), felsinite (Fe0-A403) and enstatite (
Contains MgO, SiO, ), etc. and has no disintegrability, but Cr,
0. Contains about 6 to 7 JiX, and when eluted according to the method notified by the Environment Agency, the total amount of chromium ions is about 0.1 ppm.
Elutes at 2 ppm.

又、特殊鋼滓はγ及びβ−２ＣａＯ−８ｉＯ，、Ｆ、Ｃ
ａＯＣａＯ−２ＣａＯ−＠２ＳｉＯ，、２ＣａＯ−Ａ４
０．−８ｉＯ，、ディオプサイド（ＣａＯ−ＭｇＯ＠２
ＳｉＯ，）等を含有し、Ｃｒ、０３を約６重ｊｉｂ〜７
１１ＪｉＸ含有し、同上の方法で溶出するとクロムイオ
ン総量で約０．ｌｐｐｍ〜２．５ｐｐｍ溶出し、かつ約
７８重Ｊｌｌ：９６崩壊する、溶出試験を行なうとｐＨ
は約１１０〜１１３を示す。In addition, special steel slag is γ and β-2CaO-8iO,, F, C
aOCaO-2CaO-@2SiO,, 2CaO-A4
0. -8iO,, diopside (CaO-MgO@2
Contains SiO, ), etc., and contains about 6 to 7 Cr, 03
11JiX, and when eluted using the same method as above, the total amount of chromium ions is about 0. It elutes from lppm to 2.5ppm, and disintegrates at about 78% Jll:96, and when an elution test is performed, the pH
indicates approximately 110-113.

これらの崩壊の原因は、Ｆ＊ＣａＯ、ＭｇＯ＋　２Ｃａ
Ｏ−８ｉＯ，、３ＣａＯ−２ＳｉＯ，によるものである
。The cause of these collapses is F*CaO, MgO+ 2Ca
O-8iO, 3CaO-2SiO.

本発明は上述の性状を有する各種滓が溶融状態にある間
にその顕熱を利用して、あるいは外部熱を供給しながら
各種溶融滓と、珪酸塩質の岩石あるいは鉱物、赤泥、カ
ラミ、鉱物焼砂、石炭灰、ダストの一種以上を溶融反応
せしめそこに化学反応を行させると共に、次いで急冷さ
せガラス状物となす事によりそのｐＨを中性あるいは中
性に近い値にまで低下させる事をその要旨とするもので
あ上記した珪酸塩質の岩石、鉱物、赤泥、カラミ、鋳物
焼砂、石炭灰、ダスト等の添加物を製銑％製鋼溶滓中に
添加する方法は下記の方法がある。The present invention utilizes the sensible heat of various slags having the above-mentioned properties while they are in a molten state, or supplies external heat to the various molten slags, silicate rocks or minerals, red mud, karami, etc. Melting and reacting one or more types of mineral burnt sand, coal ash, and dust to perform a chemical reaction there, and then rapidly cooling it to form a glassy substance, thereby lowering its pH to a neutral or near-neutral value. The gist of this is to add the above-mentioned silicate rocks, minerals, red mud, karami, foundry sand, coal ash, dust, and other additives to ironmaking percentage steel slag by the following method. There is.

■　製鋼炉内に製鋼の最初又は途中から投入する。■ Inject into the steelmaking furnace from the beginning or middle of steelmaking.

■　製鋼炉に出鋼後投入する。■ Pour the steel into the steelmaking furnace after tapping.

■　製鋼炉から排出する溶滓流に接して投入する。■ Injected in contact with the slag flow discharged from the steelmaking furnace.

■　製鋼炉から排出する溶滓流の落下位置と接して投入
する。■ Inject it in contact with the falling position of the slag flow discharged from the steelmaking furnace.

■　排滓鍋の敷滓の代用として使用する。■Used as a substitute for slag in a slag pot.

■　排滓鍋内で溶滓とサンドイッチ状になる様に投入す
る。■ Pour the slag into the slag pan so that it forms a sandwich with the slag.

■　高炉の出滓樋から、のる鍋への落下位置と接して、
又は溶滓流に接して投入する。■ In contact with the position where the slag falls from the blast furnace tap into the ladle,
Or put it in contact with the slag flow.

■　■■■■■の方法で投入し、ランス状物を装入し、
バブリングガスを吹き込んでバブリングを行なう。■ ■■■■■ method, charge the lance-like material,
Bubble by blowing bubbling gas.

■　連鋳終了前の取鍋内に投入後、のる鍋番こ排滓する
。■ After pouring into the ladle before the end of continuous casting, drain the slag from the ladle.

なお、中性又は弱アルカリ性のスラグとするｔこめには
上記添加物の添加量が多いので、顕熱を有効利用するた
め■■■■の方法が有効である。In addition, since a large amount of the above-mentioned additives is added to t-rice, which is made into a neutral or weakly alkaline slag, the method described in ■■■■ is effective in effectively utilizing sensible heat.

ここで、スラグが溶融状態にある間Ｓｉｎ、　、　Ａｚ
、ｏ、　。Here, while the slag is in a molten state, Sin, , Az
, o, .

及びＦｅ、Ｏｓ等を含有する未利用資源や産業廃棄物を
添加するのは、溶融製鋼滓の顕熱を有効に利用するため
であり、添加物としてＳｉｎ、あるいはＡ７１．．０８
のみでも充分であるがＳｉｎ、　、　Ａ４０．単味では
溶融温度が高いので反応が生起し難い欠点がある。The purpose of adding unused resources and industrial waste containing Fe, Os, etc. is to effectively utilize the sensible heat of the molten steel slag, and the additives include Sin or A71. ．． 08
Although it is sufficient to use only Sin, , A40. When used alone, the disadvantage is that the melting temperature is high, making it difficult for reactions to occur.

次に本発明の製鋼滓の処理方法についての実験結果につ
いて以下に記載する。Next, experimental results regarding the steel slag processing method of the present invention will be described below.

まず第１表は、本実験に使用する原料の化学分析値（電
値Ｘ）を示したものである。First, Table 1 shows the chemical analysis values (electrical values X) of the raw materials used in this experiment.

仁れらの試料を１０５〜１１０℃の恒温乾燥機で２４時
間以上乾燥後、製鋼滓と赤泥等添加物質はサンプルグラ
インダーで３ｗ以上に粗砕後（但し、ダストは微細なた
めそのままの粒度で）、！！！！鋼滓についてのみ磁選
して、更に０麺以下に粗砕してゼーゲル錐を作り、溶例
温度を測定した。After drying Nire et al.'s sample for more than 24 hours in a constant temperature dryer at 105 to 110°C, additives such as steel slag and red mud were crushed to 3W or more with a sample grinder (however, since the dust is fine, the particle size was left unchanged). in),! ! ! ! Only the steel slag was subjected to magnetic separation, and then coarsely crushed to less than 0 grains to make a Zegel cone, and the melt temperature was measured.

又、同試料を使用して、ルツボ回転式粘度測定機で絶対
粘度を各温度毎に測定した。Further, using the same sample, the absolute viscosity was measured at each temperature using a crucible rotation type viscosity measuring machine.

なお、３ｖＡ以下の磁選尾鉱等を電融マグネシアルツボ
に入れて、１５５０℃１こ保持したシリコニット電気炉
で１５分間保持して溶解後、赤泥、珪酸塩質の岩石等の
添加物を投入し、約６分後にルツボを取り出して風砕装
置のノズルから空気を出している所で傾動して風砕し、
５ｍＭ以下のサンプルをサンドブラストのサンドとし、
比重、溶出試験、ビッカース硬度等を測定した。In addition, put magnetic tailings etc. of 3vA or less into an electrofused magnesia crucible, hold it for 15 minutes in a siliconite electric furnace maintained at 1550℃, and after melting, additives such as red mud and silicate rock. After about 6 minutes, the crucible was taken out and air crushed by tilting it in the place where air was coming out from the nozzle of the wind crushing device.
A sample of 5mM or less is used as sandblasting sand,
Specific gravity, elution test, Vickers hardness, etc. were measured.

その試験結果の一部を第２表以下に示す。Some of the test results are shown in Table 2 and below.

なお、前記第４表に示す各試料の全てについてＦ−Ｃａ
Ｏの含有飯は０，００重量九、又その崩壊率は０００重
ＩＮであ・つな。In addition, for all of the samples shown in Table 4 above, F-Ca
O-containing rice has a weight of 0.00% and its disintegration rate is 0.00% by weight.

又第４表に記載した生成含有鉱物の略称は下記の通りで
ある（以下面Ｉ：／）。The abbreviations of the minerals listed in Table 4 are as follows (hereinafter referred to as surface I:/).

ｓｐ・・・・・・・・・ＭｇＯ・Ｍ、０゜”　”””甲
２Ｍｇ０−８ｉＯ。sp・・・・・・MgO・M, 0゜""""Kou2Mg0-8iO.

Ｅｎ　−＝−−−−−−ＭｇＯ−８ｉＯ。En −=−−−−−−MgO−8iO.

Ｍｆ・・・・・・・・・ＭｇＯ・Ｆ２Ｏ。Mf・・・・・・MgO・F2O.

β−Ｃ，Ｓ　、、−β−２ＣａＯ＠ＳｉＯ。β-C,S,, -β-2CaO@SiO.

ｒ−Ｃ！Ｓ　＋＋＋　Ｔ　２Ｃ，０−８ｔＯ。r-C! S +++ T 2C, 0-8tO.

ＡＫ　−−−＝−−・−２ＣａＯ＠ＭｇＯ−２ＳｉＯ！
Ｇ＠、−、、、−２０ａｏ−Ａｚ、Ｏ，−８ｉ０゜Ｃ禽
Ｓ・・・・・・Ｃａ５ Ｆ−ＣｓＯ…Ｆｒｅｅ−ＣａＯ Ｈｅ・・・・・・・・・Ｆ　ｅｔ　０５Ｍｇ…・・・・
・・Ｆｅ　５Ｏｓ ＷｉＳ・・・・・す・・Ｆｅ０ Ｃ３Ａ・・・・・・・・・３ＣａＯｅＡ４０゜なお上記
第７表に示した原料滓につき、上記イオンの他にＣｕ　
、　Ｃｄ　、　Ｐｂ　、　Ｚｎ　、　Ｍｎ　、　Ａｓ　
、　Ｔ＊Ｈｇにつき溶出イオン濃度を測定したが全てに
ついてそれらのイオンは検出されなかった。AK −−−=−−・−2CaO@MgO−2SiO!
G@,-,,,-20ao-Az,O,-8i0゜CS...Ca5 F-CsO...Free-CaO He......F et 05Mg...・・・
...Fe5Os WiS...Fe0 C3A...3CaOeA40゜For the raw material slag shown in Table 7 above, in addition to the above ions, Cu
, Cd, Pb, Zn, Mn, As
Although the eluted ion concentration was measured for T*Hg, these ions were not detected in all cases.

以上の如く、電融マグネシアルツボにて再溶解４針 したスラグを風砕処理すると、ルツボ内で詳冷したり、
炉外に取り出したルツボ内で冷却するより急冷され、ガ
ラス化する度合が大きいため溶出液のｐＨは低下する。As mentioned above, when the slag that has been remelted four needles in the electrofused magnesia crucible is subjected to air crushing, it is cooled in detail in the crucible,
The pH of the eluate decreases because it is more rapidly cooled than when it is cooled in the crucible taken out of the furnace, and the degree of vitrification is greater.

次にニル一式電気炉に特殊鋼滓５［１０に９を入れて溶
解し、出湯前に５簡以下の粘板岩を５０に９投入した後
、取鍋に排出してブロアーと圧縮空気流を併用した風砕
装置で吹き飛ばして造粒した場合の造粒物の各種性状を
前記第８表に示す。Next, put 5 parts of special steel slag into a Niru-set electric furnace and melt it. Before tapping, put 5 parts or less of slate into a ladle, and then discharge it into a ladle and use a blower and compressed air flow. Table 8 shows the various properties of the granulated product when the granulated material was granulated by blowing it using a blow crusher.

この第８表に示す如く粘板岩を１ＯＮ混入した特殊鋼滓
は、そのｐＨも殆んど中性に近く、かつその他の性状の
点からもサンドブラストのサンドとして十分に使用出来
るものである。As shown in Table 8, the special steel slag mixed with 1ON of slate has a pH close to neutrality and can be used satisfactorily as sand for sandblasting due to its other properties.

叙上せる如く、本発明の製鋼、製銑性の処理方法は同溶
滓中に珪酸塩質の岩石、鉱物、カラミ、鈎物焼砂等の一
種以上を添加することにより中性のスラグに改質し、サ
ンドブラスト用のサンド等に有効利用でき、かつ、粘性
低下、固化温度の低下も可能で風砕等を行なうと顕熱回
収も行ないやすくなる。As described above, the steelmaking and ironmaking treatment method of the present invention is to convert the slag into neutral slag by adding one or more types of silicate rocks, minerals, karami, hook-burning sand, etc. to the slag. It can be modified and effectively used as sand for sandblasting, etc., and it is also possible to lower the viscosity and solidification temperature, and when it is crushed by air, it becomes easier to recover sensible heat.

特許出願人　　日本磁力選鉱株式会社 代　　理　　人　　　　有　　吉　　教　　晴−２（ ）６Patent applicant: Japan Magnetic Separation Co., Ltd. There is a person in charge of Yoshiki Haru-2 ( )6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、　溶融状態にある製銑滓又は製鋼滓に珪酸塩質の岩
石あるいは鉱物、赤泥、カラミ、鋳物焼砂、石炭灰、ダ
ストの一種以上を上記溶融滓量に対して１０〜４０重ｆ
ｆ１Ｘ添加し、溶融反応を生起させた後、急冷すること
（こより中性又は中性に近いものに改質することを特徴
とする製銑、製鋼滓のｐＨ！１９整方法。1. Add one or more of silicate rocks or minerals, red mud, karami, foundry sand, coal ash, and dust to the molten pig iron slag or steel slag in an amount of 10 to 40 weight f based on the amount of molten slag mentioned above.
A method for adjusting the pH of ironmaking and steelmaking slag to 19, which is characterized by adding f1X to cause a melting reaction, followed by rapid cooling (and thereby modifying it to neutral or nearly neutral).