JPS6148455A - Use of steel slag - 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、冷却後、膨張、崩壊性を有しているので、エ
ージング処理後、一部路盤材等へ利用されているが、大
部分は埋立廃棄処分されているのが現状である製鋼スラ
グの有効利用に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention has the property of expanding and collapsing after cooling, so after aging treatment, it is partially used for roadbed materials, etc., but most of it is disposed of in landfills. This is related to the current effective use of steelmaking slag.

製鋼スラグには各種の物があるが、本願発明では転炉ス
ラグ、電気炉スラグ（還元期）を対象とする。Although there are various types of steelmaking slag, the present invention targets converter slag and electric furnace slag (reducing stage).

一般に製Ｗ４ｘ、ラグは２ＣａＯ・ＳｉＯｘ　、Ｆ・Ｃ
ａＯ、Ｆ−ＭｇＯ、２ＣａＯ−Ｆｅ：ＬＯ？、　４Ｃａ
Ｏ・人、ＬＯ？・Ｆｅユ０３、　Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ。Generally made of W4x, lugs are 2CaO/SiOx, F/C
aO, F-MgO, 2CaO-Fe:LO? , 4Ca
O-person, LO?・Feyu03, Fe3O4, Fe.

０３、ＦｅＯ等を含有しているので、潜在水硬性を有さ
ず、高炉スラグは除冷処理するとメリライト（２ｃｌＬ
Ｏ１Ａ広０３．ＳｉＯｘ−２ＣａＯ・Ｍｇ０４ＳｉＯｘ
（７）中間成分）とＣａＳを有し、急冷するとガラス主
体となり、潜在水硬性を有して、高炉セメントａ和材等
に利用されている。Since it contains 03, FeO, etc., it has no latent hydraulic properties, and when blast furnace slag is slowly cooled, it becomes melilite (2 clL).
O1A wide 03. SiOx-2CaO・Mg04SiOx
(7) Intermediate component) and CaS, and when quenched, it becomes mainly glass, has latent hydraulic properties, and is used for blast furnace cement a Japanese wood, etc.

現在、これら製鋼スラグはノロ鍋に受け、約２０〜１２
時間後に排出されているが約２００〜３００℃になると
２ＣａＯ−ＳｉＯがβ→γに転移するときに膨張崩壊し
たり、Ｆ・ＣａＯ、Ｆ−ＭｇＯを含有するため膨張崩壊
性を有しているので、上記の通り大部分は埋立廃棄され
ている。Currently, these steelmaking slags are collected in a slag ladle, and are heated to about 20 to 12
It is discharged after some time, but when the temperature reaches about 200-300℃, it expands and collapses when 2CaO-SiO transitions from β to γ, and because it contains F・CaO and F-MgO, it has expansion and collapse properties. Therefore, as mentioned above, most of it is disposed of in landfills.

本発明は上述の欠点を解消し有効利用する方法に係り、
α〜β−２ＣａＯ・ＳｉＯ工主体又はガラス主体、ある
いは１部α゛〜β−２０＆０・ＳｉＯｚとガラス主体に
なる様に水滓にして、乾燥後粉砕してアルカリ刺激剤（
例えばＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）ｐ　、　ＮａＯＨ，Ｎａ２
ＣＯ）、　ＣａＣｊｌλ等）を少量添加して、水を加え
て混練すると水硬性を有することを見い出した。The present invention relates to a method for solving the above-mentioned drawbacks and effectively utilizing the problems.
Make it into a water slag so that it is mainly α~β-2CaO・SiO or glass, or 1 part α゛~β-20&0・SiOz, and after drying, grind it and use it as an alkaline stimulant (
For example, CaO, Ca(OH)p, NaOH, Na2
It has been found that adding a small amount of CO), CaCjlλ, etc.) and kneading it with water gives it hydraulic properties.

又、その粉末度が大きい程、急速に硬化することも見い
出した。It has also been found that the greater the powderiness, the more rapidly it hardens.

なお、転炉スラグと言っても化学成分上、鉄分がかなり
少ないものも発生しているし、電気炉スラグも酸化期と
還元期を一緒に出す（ワンスラグ方法）方法もあり、鉄
分が成る程度含有され、除冷すると、２ＣａＯ−Ｆｅ：
Ｌ０３．４Ｃａ０４−Ｑｓ−０１ＦｅｚＯ３が生成する
成分に改質処理後、水滓化した物の方が強度も出ろ。Furthermore, even though it is called converter slag, due to its chemical composition, there is also slag that has a very low iron content, and electric furnace slag also has a method of producing both the oxidation and reduction phases (one slag method), which only contains iron. Contained and slowly cooled, 2CaO-Fe:
L03.4Ca04-Qs-01 After modification of the components produced by FezO3, the product that becomes a water slag will be stronger.

、　　　　化学成分範囲がかなり広いし、高塩基度のた
め融点が高いので風滓率が減少する場合もある。, It has a fairly wide chemical composition range and has a high melting point due to its high basicity, which may reduce the wind slag rate.

さらに、珪酸塩質の岩石・鉱物等を添加し、α′−〜β
−２ＣａＯ−ＳｉＯｚ主体から２ＣａＯ−ＳｉＯｚ　〜
２ＣａＯ・Ｍｇ０・２ＳｉＯユ主体に改質すると融点、
粘質は下り、水滓率も向上するしガラス主体となり、乾
燥後粉砕してアルカリ刺激剤（例えばＣａＯ、Ｃａ（０
１（）上、セメント等）を少量添加して、水を加えて混
練すると水硬性を有することを見い出したし、ヘドロ固
化強度の発現を均一化するために珪酸塩質の岩石・鉱物
等を添加するものである。Furthermore, by adding silicate rocks and minerals, α′− to β
-From mainly 2CaO-SiOz to 2CaO-SiOz ~
When modified to mainly 2CaO・Mg0・2SiO, the melting point,
The viscosity decreases, the water slag rate improves, and the glass becomes mainly glass.
We discovered that adding a small amount of 1 (above), cement, etc.) and kneading it with water gives it hydraulic properties, and in order to uniformize the expression of sludge solidification strength, we added silicate rocks, minerals, etc. It is added.

添加物としては人Ｊ、０＞　、ＳｉＯλ単味でも良いが
、溶融温度が高く反応が生起し難いという欠点があるた
めに、ＳｉｇＬ、ミニ０３　、Ｆｅ、０３等を適量含有
する物を添加する事により溶融温度の低下を促し、反応
が十分に起こる様にしたものである。As additives, SiOλ alone may be used, but since the melting temperature is high and reaction is difficult to occur, additives containing appropriate amounts of SigL, Mini 03, Fe, 03, etc. are added. In this way, the melting temperature is lowered to ensure that the reaction occurs sufficiently.

添加物の添加方法は １・製練炉内に製練の最初又は途中から投入する。How to add additives 1. Pour into the smelting furnace from the beginning or during the smelting process.

２・製練炉内に出湯後、投入する。2. After tapping into the smelting furnace, pour it into the furnace.

３・製練炉から排出する溶滓流に接して投入する。（同
時投入） ４・製練炉から排滓鍋への溶滓流の落下位置と離して投
入する。3. Pour into contact with the slag flow discharged from the smelting furnace. (Simultaneous input) 4. Inject at a distance from the falling position of the slag flow from the smelting furnace to the slag ladle.

５・排滓鍋の敷滓の代用として使用する。5. Use as a substitute for slag in a slag pot.

６・排滓鍋内で溶滓とサンドイッチ状になる様に投入す
る。6. Pour the slag into the slag pan so that it forms a sandwich with the slag.

７．３，４，５，６．の操作で投入し、ランスパイプ状
物を押入し、バブリングガス（０工、Ｎ工、又は層「）
を吹き込んで、拡散させる。7.3, 4, 5, 6. Insert the lance pipe into the bubbling gas (0, N, or layer).
Blow in and diffuse.

８、スラグ加熱炉（電気炉方式、Ｏｗ気体燃料炉方式）
に一部硬化したスラグを含む、溶融スラグと添加物を投
入する。8. Slag heating furnace (electric furnace method, Ow gas fuel furnace method)
The molten slag and additives, including the partially hardened slag, are introduced into the molten slag and additives.

方法等がある。There are methods etc.

本発明は上記の製鋼スラグを有効利用するための方法を
提供せんとするものであり、その要旨は、溶融状態の製
鋼スラグに、珪石及び又は珪酸白土ノ如きアルカリ可溶
性のシリカやアルミナに富む物から成る混和材、並びに
石灰及び又は石膏から成る刺激材を添加混合した後に風
冷処理を施すことを特徴とする製鋼スラグの利用方法で
ある。The present invention aims to provide a method for effectively utilizing the above-mentioned steelmaking slag, and the gist thereof is to add to the molten steelmaking slag a material rich in alkali-soluble silica or alumina such as silica stone and/or clay silicate. This is a method of utilizing steelmaking slag, which is characterized by performing an air cooling treatment after adding and mixing an admixture consisting of a stimulant consisting of lime and/or gypsum.

尚、改質材として花崗岩、砂岩、粘板岩、・・・を同時
に混練するといっそう効果的である。Incidentally, it is more effective to knead granite, sandstone, slate, etc. at the same time as the modifying material.

以下に本発明方法の作用効果を確認するために行った実
験及びその効果を示す。Experiments conducted to confirm the effects of the method of the present invention and their effects will be shown below.

実験に用いた試料の化学分析値、性状を第１表に示す。Table 1 shows the chemical analysis values and properties of the samples used in the experiment.

第１表 ＊冷却の過程でダスティングを起こして崩壊するので１
００ｙ−とじた。他はＡＳＴＭ法でオートクレーブ処理
で測定した。Table 1 *Due to dusting and disintegration during the cooling process, 1
00y-closed. Others were measured by autoclave treatment using the ASTM method.

＊１崩壊率（Ｘ）は製鋼スラグ（Ａ）は１００に、製鋼
スラグ（Ｂ）は３５Ｘであった。*1 The disintegration rate (X) was 100 for steelmaking slag (A) and 35X for steelmaking slag (B).

上記の試料を恒温乾燥機（１０５〜１１０℃に保持）中
で２４時間以上乾燥後、電融マグネシアルツボに５００
ｇ入れ、シリコニット電気炉（１５５０℃に保持）で再
溶解して炉外に取り出して水中にて冷却し、風滓物を作
り、約２００メツシユ以下に粉砕し、刺激剤として石膏
、石灰（市販品を使用）、混和材として珪酸白土、珪石
（恒温乾燥機にて１０５〜１１０℃で乾燥後、約２００
メツシユ以下に粉砕）を混合し、この試料を水分３０．
５Ｘのヘドロ（カオリナイト、モンモリロナイト、α−
石英主体）にモルタル練り鉢で混合し、土質試験モール
ドにランマーで三層に分けで詰め（ＪＩＳ法で）１ケ月
間湿空養生後、圧縮強さを調べた結果を第４表に示す。After drying the above sample in a constant temperature dryer (maintained at 105-110°C) for more than 24 hours, it was placed in an electro-fused magnesia crucible with 500
g, remelted in a siliconite electric furnace (maintained at 1550°C), taken out of the furnace and cooled in water to create a wind slag, crushed to about 200 mesh or less, and mixed with gypsum and lime (commercially available) as stimulants. silica clay and silica stone as admixtures (after drying at 105-110℃ in a constant temperature dryer, about 200℃
(pulverized to a mesh size or less), and the sample was mixed with a moisture content of 30%.
5X sludge (kaolinite, montmorillonite, α-
Table 4 shows the results of examining the compressive strength after curing in moist air for one month (according to the JIS method).

なお、試作風滓物の化学成分、性状を第２表に添加混和
材の化学分析値を第３表に示す。The chemical composition and properties of the prototype wind slag are shown in Table 2, and the chemical analysis values of the added admixture are shown in Table 3.

第２表 、　　第３表 第４表 以上性べてきたように、本願発明方法によれば溶融状態
で珪酸塩質の岩石・鉱物等を添加し溶融拡散反応を生起
させると融点粘性が低下し風砕装置にて風砕（空気急冷
）処理を行うと、生成鉱物もガラス主体に変わり、ヘド
ロ等の硬化も未添加の水滓物より強くなるし、高炉水滓
粉末を用いた場合と同様にヘドロ等を硬化させることも
出来るし、むしろ強度は強い結果を得た。As shown in Tables 2, 3, and 4, according to the method of the present invention, when silicate rocks, minerals, etc. are added in a molten state and a melt-diffusion reaction occurs, the melting point viscosity decreases. When air crushing (air quenching) is performed using a wind crusher, the minerals produced change to mainly glass, and the hardening of sludge becomes stronger than that of unadded water slag, similar to when blast furnace water slag powder is used. It is also possible to harden sludge, etc., and the strength was rather strong.

なお、普通・高炉セメント等と同様に団鉱やペレットの
バインダーとしても使用可能である。In addition, it can also be used as a binder for briquettes and pellets in the same way as ordinary blast furnace cement.

を 手続ネ［口正密（自発） 昭和５９年９月１４日 昭和５９年特許願　第１６９６１３号 ２、発明の名称 Ｖ、鋼スラグの利用方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　北九州市小倉北区馬借３丁目６番４２号 氏名　日本磁力選鉱株式会社 代表者　原１）明徴 ４、代理人 住所　福岡市博多区博多駅東１丁目１Ｏ−２７（２）明
細書の「発明の詳細な説明の欄」６、補正の内容　　別
紙の通り （１）明細書の「特許請求の範囲の欄」を下記の通りに
補正する。Proceedings [Masamitsu (spontaneous) September 14, 1980 Patent Application No. 169613 2, Title of the invention V, Method of utilizing steel slag 3, Relationship with the person making the amendment Patent applicant Address: 3-6-42, Magaku, Kokura Kita-ku, Kitakyushu Name: Japan Magnetic Mineral Sensing Co., Ltd. Representative Hara 1) Meijo 4, Agent Address: 1-1O-27 Hakata Eki Higashi, Hakata-ku, Fukuoka City Detailed Explanation Column" 6. Contents of Amendment As shown in the attached sheet, (1) the "Claims Column" of the specification is amended as follows.

「１．溶融状態の製鋼スラグを風冷処理した後に、珪石
及び又は珪酸白土の如きアルカリ可溶性のシリカやアル
ミナに富む物から成る混和材、並びに石灰及び又は石膏
から成る刺激材を添加混合ユ玉ことを特徴とする製鋼ス
ラグの利用方法。1. After the molten steelmaking slag is air-cooled, an admixture consisting of an alkali-soluble silica- and alumina-rich substance such as silica stone and/or silicate clay, and a stimulant consisting of lime and/or gypsum are added and mixed. A method of utilizing steelmaking slag characterized by the following.

２、溶融状態の製鋼スラグに、花崗岩、砂岩。2. Molten steelmaking slag, granite, and sandstone.

冷処理をし、次いで珪石及び又は珪酸白土の如きアルカ
リ可溶性のシリカやアルミナに富む物から成る混和材と
、石灰及び又は石膏から成る刺激材とを混合することを
特徴とする製鋼スラグの利用方法。」 （２）明細書の「発明の詳細な説明の欄」の第５頁第１
３行〜同５頁第１９行を下記の通りに補正する。A method of utilizing steelmaking slag, which is characterized in that it is cold-treated and then mixed with an admixture consisting of an alkali-soluble silica- and alumina-rich material such as silica stone and/or silicate clay, and an stimulant consisting of lime and/or gypsum. . (2) Page 5, No. 1 of the “Detailed Description of the Invention” section of the specification
Correct lines 3 to 19 of page 5 as follows.

「本発明は上記の製鋼スラグを有効利用するための方法
を提供せんとするものであり、その要旨は、溶融状態の
製鋼スラグを風冷処理した後工、珪石及び又は珪酸白土
の如きアルカリ可溶性のシリカやアルミナに富む物から
成る混和材、並びに石灰及び又は石膏から成る刺激材を
添加混合ヱｌことを特徴とする製鋼スラグの利用方法で
ある。」``The present invention aims to provide a method for effectively utilizing the above-mentioned steelmaking slag. This is a method of utilizing steelmaking slag, which is characterized by adding and mixing an admixture consisting of a substance rich in silica or alumina, and an stimulant consisting of lime and/or gypsum.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、溶融状態の製鋼スラグに、珪石及び又は珪酸白土の
如きアルカリ可溶性のシリカやアルミナに富む物から成
る混和材、並びに石灰及び又は石膏から成る刺激材を添
加混合した後に風冷処理を施すことを特徴とする製鋼ス
ラグの利用方法。 ２、溶融状態の製鋼スラグに、珪石及び又は珪酸白土の
如きアルカリ可溶性のシリカやアルミナに富む物から成
る混和材と、石灰及び又は石膏から成る刺激材と、花崗
岩、砂岩、粘板岩、鋳物廃砂、レンガクズ、石炭灰、シ
ラス、閃緑岩風化物、砂、カラミ、ガラスクズ、脱珪ス
ラグ、スケール、鉄鉱石、砂鉄、頁岩、高炉スラグ、赤
泥の群より選ばれる少なくとも１種以上から成る改質材
を添加混合した後に風冷処理を施すことを特徴とする製
鋼スラグの利用方法。[Claims] 1. After adding and mixing to molten steelmaking slag an admixture consisting of an alkali-soluble silica- and alumina-rich material such as silica stone and/or silicate clay, and an stimulant consisting of lime and/or gypsum. A method of utilizing steelmaking slag characterized by subjecting it to air cooling treatment. 2. Molten steelmaking slag, an admixture consisting of an alkali-soluble silica- and alumina-rich material such as silica stone and/or silicate clay, an stimulant consisting of lime and/or gypsum, and granite, sandstone, slate, foundry waste sand. , brick waste, coal ash, whitebait, weathered diorite, sand, karami, glass waste, desiliconization slag, scale, iron ore, iron sand, shale, blast furnace slag, and red mud. A method of utilizing steelmaking slag characterized by performing air cooling treatment after adding and mixing materials.