JPS5989702A - 溶融高炉スラグの処理方法 - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、溶融高炉スラグを乾式で急冷し、水砕と同
等の潜在水硬・性を有するスラグの製造を目的とする溶
融高炉スラグの処理方法に関する。

溶融状態の高炉スラグは、徐冷されると結晶質となり、
急冷されるとガラス質となる。ガラス質スヲグを微粉砕
し、消石灰等のアルカリ物質で刺激するとセメントと同
様の凝結反応を起こすことけよく知られておシ、この性
質を潜在水硬性と呼んでいる。水砕は、この潜在水接性
に富むためセメン・ト原料として古くから用いられてい
る。しかし、現在の水砕は、脱水処理後でも１０％程度
の水分を含んでいるため、セメント原料とするには微粉
砕の前に再度乾燥処理が必要である。水砕の乾燥は、通
常ロータリーキルンを用いて行なっているが、多額の処
理費を要している。また、水砕製造工程では、高温のス
ラグと水が直接触れるため水蒸気が発生して周辺機器が
腐食しやすく耐久性が低下する等の問題が生じている。

このため、水砕相当品質のスラグを乾式で製造するプロ
セスの開発が望まれている。

この発明者らは、先に水砕相当品を乾式で製造する方法
を提案した（特願昭５７−５０４６６号）。この方法は
、溶融高炉スラグを、冷却された冷却床と回転ロールと
の間で薄板状（厚さ５１１ｍ以下）に圧延しながら急冷
固化せしめる方法である。

この方法は、冷却床上のそシ返シを防止することができ
、そり返り現象による結晶の晶出を防止することができ
るという利点を有するが、大気と接する薄板スラグの上
面側に結晶層が生成する。この結晶層の量は約０．５〜
１．Ｑｒｆ％であり、晶炉セメント原料の結晶量の限界
といわれている３、　Ｑｗｔ％（ただＩ７、合成ゲーレ
ナイトを標準試料としたＸ線回折法）の約１／６〜１／
３を占める。従って、薄板スラグの高炉セメント原料と
しての品質は、結晶層の生成な抑制することにより向上
する。

この発明は、上記の薄板スラグ上面の結晶層の生成を防
止し、より品質の向上をけがるためになされたものであ
シ、その要旨は、溶融高炉スラグを、冷却された冷却床
と回転ロールとの間で薄板状に圧延するとともＫ、その
圧延過程の薄板スラグ上面を空気またはミストで強制冷
却することを特徴とする溶融高炉スラグの処理方法にあ
る。

以下、この発明法について詐昶（に説明する。

この発明者らは、小規模試験装置により薄板スラグの強
制冷却試験を行なった。その結果を第１図、第２図に示
す。第１図は空気で薄板スラグの上面を平均冷却速度５
０℃／Ｓ〜６０’Ｃ／８で強制冷却した場合の接触点に
おける平均空気流速と薄板スラグのガラス化率の関係、
第２図はエアレスミストで薄板スラグの上面を平均冷却
速度５０℃／８〜６０℃／Ｓで強制冷却した場合の水量
密度と薄板スラグのガラス化率の関係をそれぞれ示す。

なお、本試験では薄板スラグを温度１４００℃から約８
５０℃まで強制冷却した。薄板スラグの厚さは５ｍであ
った。

この第１図、第２図の結果より、空気、ミストによる強
制冷却により薄板スラグのガラス化率を高められること
が判明した。また、薄板スラグの断面を観察した結果、
結晶層は空気の場合、平均流速Ｑ、２ｍ／ｓ以上で生成
量が減υ、１．０　ｍ／ｓ以上ではほとんど認められな
かった。また、ミストの場合は、水量密度１０１／ｒｒ
？・ｉ以上で結晶層の生成量が減り、２０　／　７ｍ・
ｉ以上ではほとんど認められ　　　゛なかりた。

なお、本試験における薄板スラグ上面の平均熱伝達率は
、自然放冷の場合的ＩＱ　Ｋｃａｌ／ｒｒ？・ｈ・℃、
平均空気流速０．２　ｉｎ／ｓと水量密度ｘｏｔ／ｍ・
−〇場合約４０　Ｋｃａｌ／ｒｒｌ　ａ　ｈ　、ｌｏｃ
、平均空気流速１．Ｑ　Ｎｍ／　ｓと水量密度２０　ｌ
：／ｒｒ？＊−の場合的１００　Ｋｃａｌ／ｍニー　ｈ
　−℃と予測される。

以上の知見より、この発明では、スラグの圧延過程にお
いて薄板スラグ上面を空気またはミストで強制冷却する
方法をとったのである。この方法によｉｌげ、大気中に
おいても薄板スラグ表層部の結晶層生成を抑制すること
ができ、乾式でガラス化率の高いスラグを得ることがで
＾る。

次に、この発明法を実施するための装置の一例を第３図
に基づいて説明する。

第３図は冷却床が直線移動型の場合を例示したもので、
（１）！−１：無端軌道移動床、（２）はこの移動床を
冷却するための散水装置、（３）は内部を水冷した回転
ロールで、移動床（１）の上面との間に所定の間隔（薄
板スラグの厚さ）を有して並設されている。

（４）は強制冷却用の空気またはミストを噴射する強制
冷却ノズルで、回転ローＩＶ　（３１間の所定静さ位置
に並設されている。（５）は底部にノズル（６）を有す
るスラグ樋、（７）はスラグ排出用コンベヤである。

々お、（８）は溶融スラグを供給する部分から該スラグ
が固化する部分までの領域を非酸化性雰囲気とするだめ
のフードであり、特に必要とするものではないが、この
フードによりスラグ圧延過程を非酸化性雰囲気に保てば
、よりいっそう結晶層の生成を抑制することがで傘る。

上記装置において、スラグ樋（５）のノズ１ｖ（６１か
ら移動床（１）上に流下した溶融スラグ（９）は、該移
動床（１）と回転ロール（３）群および強制冷却ノズｔ
ｖ　（４１群の間で所定の厚さに圧延されつつ冷却固化
して薄板スラグ（９）となり、移動床（１）の末端から
スラグ排出用コンベヤ（７）上に落下し、搬出される。

スラグ排出用コンベヤ（７）上に落下した薄板スラグは
、４００〜８００℃程度の高温であり、次工程での鴎熱
回収の対象になり得る。なお、冷却床は直線移動型に限
らず、円形移動型、直線固足φ凹転ロール移動型および
円形固定・回転ローμ移動型の場合本同様の効果が得ら
れる。

ここで、上記装置による実施例について説明する。

〔実施例１〕 下記に示す装置諸元および処理条件（空気による強制冷
却）で溶融高炉スラグを処理し、得られたスラグのガラ
ス化率を、同じ装置を用い強制冷却せずに自然放冷で圧
延ｌまたもの、および通常の水砕処理法で得られたスラ
グのガラス化率と比較して第１表に示す。

装置諸元 ０移動床：巾２０００ｍ＋　、有効長さく溶融スラグ供
給部〜凝固スラグ排出部）　１２０００ｍ＋０回転ロー
ル：有効長さ２０００−、外径７００ｍ　。

個数７個 ０強制冷却ノズ／Ｉ／：有効長さ２０００ｍｍ、ノズル
孔数６個、ノズル個数７個 ０移動床上面）回転ロールとの間隔（スラグ厚さ）：４
晒 処理条件 ０移動床の速度：　１０００ｍ／ｓ Ｏ溶融高炉スヲグ流量：５スラ／ｈ ・強制冷却用空気流派：　４５．６　Ｎｒ７ｓｉＯ薄板
ヌヲグ上面スラ点平均空気流速：　］、Ｊ）Ｎ！Ｔｌ／
８・空気吹付は面＠：２０Ｍ 第　　　　　１　　　　　表 〔実施例２〕 実施例１と同じ装置により下記に示す処理条件（ミスト
による強制冷却）で溶融高炉スラグを処理し、得られた
スラグのガラス化率を、実施例１で示した自然放冷によ
るものと、水砕処理によるものと比較して第２表に示す
。

処理条件 ０移動床の速度：　１０００ｍ／ｓ Ｏ溶融高炉スヲグ流量：５スラ／ｈ Ｏエアレスミヌトの水量密ｇ　：　２０１／ｍ２・ｉ０
エアレスミストの冷却面Ｈ：　２０ｍ２第　　　　　２
　　　　　表 ト記第１表および第２表より、この発明法によりガラス
化率の非常に高いスラグが得られることが明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における空気流速とガラスイト率の関
係を示す図表、第２図は同じくこの発明におけるエアレ
ヌミストの水波密度とガラスイト率の関係を示す図表、
第３図はこの発明法を実施するだめの装置の一例を示す
概略正面図である。 １・・・・移動床、２・・・・散水装置、３・・・・回
転ロール、４・・・・強制冷却ノス°ル、５・・・・ス
ラグ”ｍ、６・・・・ノズル、７・・・・搬出用コンベ
ヤ、８・・・・フード、９・・・・溶融スラグ、９′・
・・・板状スラグ。 出願人　　住友金属工業株式会社 代理人　　　押　　　１）　　良　　　入′□ｊ１、翳
、：１ 第１図 第２図 水量密５ｔｖｒｒｐ、□Ｉｎ） 第３図 ７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融高炉スラグを、冷却された冷却床と回転ローμとの
   間で薄板状に圧延するとともに、その圧延過程の薄板ス
   ラグ上面・を空気またはミストで強制冷却することを特
   徴とする溶融高炉スラグの処理方法。