(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉溶融スラグを原料として鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備により得られた水砕スラグのスラリーと、高炉溶融スラグを原料として高炉炉前水砕スラグ製造設備により得られた水砕スラグのスラリーとを、両者の水砕スラグの量比が所定の比率となるように混合し、得られた混合スラリーから水を分離することを特徴とする水砕スラグの製造方法。
【請求項２】
高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱（６）  と、該吹製箱（６）  と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統（２０）と、該水砕スラグスラリー送給系統（２０）と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置（１２）と、水が分離された水砕スラグの貯槽（１８）を有する水砕スラグ製造設備において、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱（３３）と、該吹製箱（３３）で得られた水砕スラグスラリーを、前記した第１の水砕スラグスラリー送給系統（２０）の水砕スラグ中および／または前記した固液分離装置（１２）の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する第２の水砕スラグスラリー送給系統（４０）を有することを特徴とする水砕スラグ製造設備。
【請求項３】
高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱（６）  と、該吹製箱（６）  と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統（５０）と、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱（３３）と、該吹製箱（３３）と接続された第２の水砕スラグスラリー送給系統（６０）と、該第２の水砕スラグスラリー送給系統（６０）と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置（１２）と、水が分離された水砕スラグの貯槽（１８）を有し、前記した第１の水砕スラグスラリー送給系統（５０）の水砕スラグスラリーを前記した第２の水砕スラグスラリー送給系統（６０）の水砕スラグスラリー中および／または前記した固液分離装置（１２）の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する第３の水砕スラグスラリー送給系統（７０）を有することを特徴とする水砕スラグ製造設備。
【請求項４】
高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱（６）  と、該吹製箱（６）  と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統（８０）と、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱（３３）と、該吹製箱（３３）と接続された第２の水砕スラグスラリー送給系統（９０）と、該第２の水砕スラグスラリー送給系統（９０）および前記第１の水砕スラグスラリー送給系統（８０）の両者と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置（１２）と、水が分離された水砕スラグの貯槽（１８）を有することを特徴とする水砕スラグ製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉溶融スラグを原料とする水砕スラグの製造方法および製造設備に関し、特に、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することが可能な水砕スラグの製造方法および水砕スラグ製造設備に関する。
また、本発明は、高炉溶融スラグを原料として極めて簡易な設備で硬質水砕スラグおよび軟質水砕スラグの両者を製造することが可能な水砕スラグの製造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉溶融スラグを原料とする水砕スラグは、その用途に応じて硬質水砕スラグ、軟質水砕スラグに区分され、造り分けられている。
硬質水砕スラグは、単位容積質量が１．４５ｋｇ／ｌ以上と比較的大きく、粒径も大であり、例えば、コンクリートの細骨材として、砂、輸入砂、もしくは所定の粒径のビリと呼ばれる砕石粉などと混合して使用される。
【０００３】
この場合、砂が比較的粒径が小さく比重も小さいため、細骨材の比重、粒径を調整するために加えられる。
また、軟質水砕スラグは、単位容積質量が１．１  〜１．２ｋｇ／ｌ  程度であり、硬質水砕スラグと比べて比重が小さく、また粒径も小さく、主としてセメントの混和材として使用される。
【０００４】
この場合、軟質水砕スラグは水砕スラグ製造後にさらに粉砕して、スラグ粉としてセメント原料として利用される。
水砕スラグは、一般に、溶融状態の高温スラグへ多量の水を吹き付けることにより製造される。
図５に、現在一般的に採用されている高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備（以下、高炉炉前水砕スラグ製造設備とも記す）の側面図を示す。
【０００５】
図５において、１は高炉、２ａ、２ｂは出銑口、３ａ、３ｂは出銑樋、４ａ、４ｂは溶滓樋、５は冷却水（：吹製水）噴射ノズル、６は吹製箱（：吹製函）、７は冷却水（：吹製水）、８はコールドランナー（：樋）、９は水砕槽、１０は煙突、１１は温水槽、１２は回転水切り装置である固液分離装置、１２ａ  は円筒状のフィルタ、１３はディストリビュータ、１４ａ  、１４ｂ  はベルトコンベア、１５は吹製水（冷却水）冷却装置、１６は冷水槽、１７は冷却塔、１７ａ  は冷却塔ファン、１８は貯槽１８Ａ  、１８Ｂ  から構成される水砕スラグの貯槽、１８ａ  は切換用ダンパ、１９はベルトコンベア１４ｂ  に付設した水砕スラグ秤量装置（ベルトウエア）、ｆ１は高炉溶融スラグの流れ方向、ｆ２は冷却水（：吹製水）の流れ方向、ｆ３は水砕スラグの移送方向、ｆ４は補給水の流れ方向、Ｐ１、Ｐ２は送液ポンプを示す。
【０００６】
なお、吹製水（冷却水）冷却装置は、温水槽１１、冷却塔１７および冷水槽１６などから構成され、固液分離装置１２で回収された水（吹製水、冷却水）を冷却し吹製箱６へ循環して再使用するための吹製水冷却装置である。
高炉鋳床で溶銑と分離された溶融スラグは、溶滓樋４ａの先端部に設置された吹製箱６と呼ばれる水砕スラグ生成部へ流れ込む。
【０００７】
吹製箱６では、流れ込む溶融スラグへ向けて冷却水噴射ノズル５を介して多量の冷却水７が噴射され、この水の圧力および高温溶融スラグへ水が吹き付けられて生成する蒸気の圧力などによって、溶融スラグは微細な粒に分散しながら凝固する。
吹製箱６で生成した水砕スラグは、水と一緒に水砕スラグスラリーとしてコールドランナー８と呼ばれる樋を流れ、水砕槽９、ディストリビュータ１３を経由して固液分離装置１２（回転水切り装置）へ送給され、固液分離装置１２によって水砕スラグスラリーから水を分離して得られた水砕スラグが貯槽１８へ貯蔵され、適宜運び出される。
【０００８】
上記した高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備では、高炉から排出された直後の溶融スラグを用いて水砕スラグを製造するため、製造時のスラグ温度が高く、主として軟質水砕スラグが製造される。
これに対して、特公平６−３９３４０  号公報では、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備において吹製箱の水ノズルの配置、水圧などを規定することによって硬質水砕スラグを得る技術が開示されている。
【０００９】
また、硬質水砕スラグの製造方法として、高炉の溶融スラグを鍋に入れて輸送し、ヤードにおいて鍋からスラグを吹製箱へ流出させながら、多量の冷却水を吹き付ける方法（以下、鍋方式という）が知られている。
上記した鍋方式によれば、溶融スラグを一旦鍋に受けるという操作を行うため、溶融スラグの温度が低下し、硬質水砕スラグを得ることができる。
【００１０】
一方、前記したように、コンクリートの細骨材として使用される硬質水砕スラグは、比重の小さい砂と混合して使用されるが、砂は地域により採取が困難な場合があり、また採取によって環境破壊に繋がる可能性もあるため、使用を制限することが望まれている。
上記した砂の採取を伴うことなく硬質水砕スラグをコンクリートの細骨材として使用するためには、砂の代替品として軟質水砕スラグを用い、硬質水砕スラグに軟質水砕スラグを混合して水砕スラグの比重を調整する方法が考えられる。
【００１１】
しかし、前記した従来の高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備を利用した硬質水砕スラグの製造方法は、硬質水砕スラグと軟質水砕スラグとの造り分けを行うのみであり、高炉炉前方式の軟式水砕スラグおよび硬質水砕スラグの両者を用いて水砕スラグの比重を調整するためには、製造された硬質水砕スラグと軟質水砕スラグとを別置きし、これらを別途混合する作業が必要となる。
【００１２】
上記した硬質水砕スラグと軟質水砕スラグの別置きのためには、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備として多数の貯槽を設置する必要があり、さらには、混合のために多量のエネルギーが必要となる。
また、鍋方式の水砕スラグ製造設備で得られた硬質水砕スラグと高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備で得られた軟質水砕スラグを混合して水砕スラグの比重を調整する場合も上記したと同様の問題が生じる。
【００１３】
以上述べたように、硬質水砕スラグと軟質水砕スラグを混合して水砕スラグの比重を調整する場合、別途製造した硬質水砕スラグ、軟質水砕スラグをそれぞれの貯槽に別置きした後、撹拌混合する必要があり、設備面およびエネルギー面から問題があり、コンクリート打設における単価上昇の一因となっていた。
また、従来、前記した高炉溶融スラグを用いた水砕スラグの製造においては、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備において、下記の問題があった。
【００１４】
すなわち、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備においては、製造した水砕スラグをヤードに貯蔵した後、出荷する。
このため、水砕スラグの水切りが不十分であると共に、出荷時にヤードから搬出するため、ショベルなどの荷上げ機器が必要となり、ハンドリング面で効率的でない問題があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、高炉溶融スラグを原料として、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することが可能な水砕スラグの製造方法および水砕スラグ製造設備を提供することを目的とする。
また、本発明は、高炉溶融スラグを原料として簡易な設備で硬質水砕スラグおよび軟質水砕スラグの両者を製造することが可能な水砕スラグの製造設備を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記したように、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備では軟質水砕スラグを得ることができ、また、ヤードにおける鍋方式の水砕スラグ製造設備では硬質水砕スラグを得る事ができる。
本発明者らは、軟質水砕スラグと硬質水砕スラグとを所定比率で混合して水砕スラグの比重を調整する方法に関して鋭意検討した結果、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備で得られた水分離前の軟質水砕スラグスラリーと鍋方式の水砕スラグ製造設備で得られた水分離前の硬質水砕スラグスラリーを混合した後、水分離を行うことによって、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することが可能であることを見出し、本発明に至った（第１の発明）。
【００１７】
また、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備における吹製箱から水を分離する固液分離装置までの水砕スラグスラリー送給系統の例えばコールドランナーへ、鍋方式の水砕スラグ製造設備で得られた水砕スラグをスラリー状態のまま送給する水砕スラグスラリー送給系統を接続することによって、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することが可能であることを見出し、本発明に至った（第２の発明）。
【００１８】
また、鍋方式の水砕スラグ製造設備の吹製箱に接続された水砕スラグスラリー送給系統に、固液分離装置および水砕スラグの貯槽を接続し、上記した鍋方式の水砕スラグスラリー送給系統の例えばコールドランナーへ、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備で得られた水砕スラグをスラリー状態のまま送給する水砕スラグスラリー送給系統を接続することによって、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することが可能であることを見出し、本発明に至った（第３の発明）。
【００１９】
さらに、本発明者らは、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備における吹製箱と接続された水砕スラグスラリー送給系統と、鍋方式の水砕スラグ製造設備における吹製箱と接続された水砕スラグスラリー送給系統を配設し、両者の水砕スラグスラリー送給系統を同一の固液分離装置に接続することによって、極めて簡易な設備で硬質水砕スラグおよび軟質水砕スラグの両者を製造することが可能であることを見出し、本発明に至った（第４の発明）。
【００２０】
すなわち、第１の発明は、高炉溶融スラグを原料として鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備により得られた水砕スラグのスラリーと、高炉溶融スラグを原料として高炉炉前水砕スラグ製造設備により得られた水砕スラグのスラリーとを、両者の水砕スラグの量比が所定の比率となるように混合し、得られた混合スラリーから水を分離することを特徴とする水砕スラグの製造方法である。
【００２１】
第２の発明は、高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱６と、該吹製箱６と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統２０と、該水砕スラグスラリー送給系統２０と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２と、水が分離された水砕スラグの貯槽１８を有する水砕スラグ製造設備において、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱３３と、該吹製箱３３で得られた水砕スラグスラリーを、前記した第１の水砕スラグスラリー送給系統２０の水砕スラグスラリー中および／または固液分離装置１２の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する第２の水砕スラグスラリー送給系統４０を有することを特徴とする水砕スラグ製造設備である。
【００２２】
第３の発明は、高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱６と、該吹製箱６と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統５０と、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱３３と、該吹製箱３３と接続された第２の水砕スラグスラリー送給系統６０と、該第２の水砕スラグスラリー送給系統６０と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２と、水が分離された水砕スラグの貯槽１８を有し、前記した第１の水砕スラグスラリー送給系統５０の水砕スラグスラリーを前記した第２の水砕スラグスラリー送給系統６０の水砕スラグスラリー中および／または前記した固液分離装置１２の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する第３の水砕スラグスラリー送給系統７０を有することを特徴とする水砕スラグ製造設備である。
【００２３】
第４の発明は、高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱６と、該吹製箱６と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統８０と、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱３３と、該吹製箱３３と接続された第２の水砕スラグスラリー送給系統９０と、該第２の水砕スラグスラリー送給系統９０および前記第１の水砕スラグスラリー送給系統８０の両者と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２と、水が分離された水砕スラグの貯槽１８を有することを特徴とする水砕スラグ製造設備である。
【００２４】
前記した第４の発明においては、前記固液分離装置１２で回収された水を冷却するための吹製水冷却装置１５と、該吹製水冷却装置１５で冷却された水を前記第１の吹製箱６および前記第２の吹製箱３３に循環して再使用するための吹製水循環配管２５、２６を配設することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を第１の発明〜第４の発明の順に、さらに詳細に説明する。
〔Ｉ．第１の発明、第２の発明：〕
図１に、第１の発明の水砕スラグの製造方法に係る第２の発明の水砕スラグ製造設備の一例を側面図によって示す。
【００２６】
図１において、２０は、コールドランナー（：樋）８、水砕槽９およびディストリビュータ１３から構成され、吹製箱６から固液分離装置１２へ水砕スラグスラリーを供給する第１の水砕スラグスラリー送給系統を示す。
また、３０はスラグ鍋（以下鍋とも記す）、３１は高炉溶融スラグ、３２はスラグ樋、３３は吹製箱（：吹製函）、３４は冷却水（：吹製水）噴射ノズル、３５は冷却水（：吹製水）、３６はコールドランナー（：樋）、３７は水砕槽、３８は水砕スラグスラリー送給ポンプ（スラリーポンプ）、３９、３９ａ  、３９ｂ  は水砕スラグスラリー送給配管、ｆ５は水砕スラグスラリーの送給方向を示す。
【００２７】
また、４０は、コールドランナー３６、水砕槽３７、水砕スラグスラリー送給ポンプ３８および水砕スラグスラリー送給配管３９から構成され、吹製箱３３で得られた水砕スラグスラリーを、前記した第１の水砕スラグスラリー送給系統２０の水砕スラグ中および／または固液分離装置１２の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する第２の水砕スラグスラリー送給系統を示し、その他の符号は前記した図５と同一の内容を示す。
【００２８】
本発明においては、軟質水砕スラグの製造設備として、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備を配設する。
上記した高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備においては、高炉鋳床の溶滓樋先に設置した吹製箱（第１の吹製箱）６と、該吹製箱６と接続された水砕スラグスラリー送給系統（第１の水砕スラグスラリー送給系統）２０と、該第１の水砕スラグスラリー送給系統２０と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２と、水が分離された水砕スラグを運ぶベルトコンベア１４ａ  、１４ｂ  と、水が分離された水砕スラグの貯槽１８が配設されている。
【００２９】
なお、図１に示す水砕スラグ製造設備においては、上記した水砕スラグスラリー送給系統（第１の水砕スラグスラリー送給系統）２０は、コールドランナー８と、水砕槽９と、水砕槽９から抜き出された水砕スラグのディストリビュータ１３から構成されている。
また、図１に示す水砕スラグ製造設備においては、固液分離装置１２として、回転する円筒網の内部へ水砕スラグスラリーを送り、円筒網の内部に設置したベルトコンベア１４ａ  で水砕スラグを排出する回転水切り装置を例として示すが、固液分離装置１２の方式、型式は特に制限されるものではない。
【００３０】
本発明においては、上記した高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備に加えて、鍋から高炉溶融スラグを吹製箱へ排出し冷却水を吹き付けて水砕する鍋方式の水砕スラグ製造設備を配設する。
すなわち、本発明においては、図１に示すように、例えば、高炉鋳床でスラグ鍋３０に受けた高炉溶融スラグを台車で搬送し、スラグ樋３２の前で鍋３０を傾斜させてスラグ樋３２から吹製箱３３へ溶融スラグを流し込み、溶融スラグへ多量の冷却水を吹き付けることによって硬質水砕スラグスラリーを得、水砕槽３７へ貯留する。
【００３１】
本発明においては、上記した鍋方式の水砕スラグ製造設備で得られた水砕槽３７の水砕スラグスラリーを、前記した第２の水砕スラグスラリー送給系統４０によって、前記した第１の水砕スラグスラリー送給系統２０の例えばコールドランナー８の水砕スラグスラリー中へ送給、導入するか、固液分離装置１２の水砕スラグスラリー中へ送給、導入するか、もしくはそれら両者の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する。
【００３２】
本発明によれば、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備の吹製箱６で製造される軟質水砕スラグの量に応じて、鍋方式の水砕スラグ製造設備の水砕槽３７から第１の水砕スラグスラリー送給系統２０および／または固液分離装置１２へ送給する硬質水砕スラグの量を変更することによって、容易に、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することができる。
【００３３】
この場合、軟質水砕スラグの製造量は出銑口から排出されるスラグの量により変動するので、出銑口から排出されるスラグの量を計測し、その排出量に所定の量比を掛け、得られた値に基づいて鍋方式の水砕スラグ製造設備からの硬質水砕スラグの送給量を制御すればよい。
また、本発明の水砕スラグ製造設備においては、鍋方式の水砕スラグ製造設備の水砕槽でほぼ一定のスラリー濃度となった硬質水砕スラグを送給するため、鍋方式の水砕スラグ製造設備からの硬質水砕スラグの送給量は、予めスラリーポンプの回転数などに対応する送給量の検量線を得ておけば正確に制御できる。
【００３４】
本発明によれば、軟質水砕スラグおよび硬質水砕スラグを並行して製造し、水砕スラグスラリー送給系統を用いて混合するため、軟質水砕スラグと硬質水砕スラグを別置きするための貯槽が不要となり、また軟質水砕スラグおよび硬質水砕スラグの混合装置が不要となる。
さらには、本発明によれば、軟質水砕スラグおよび硬質水砕スラグの両者をスラリー状態で混合するため、両者の均一混合が可能となり品質の安定した水砕スラグを製造することができる。
【００３５】
なお、本発明において、軟質水砕スラグの処理量は、出銑口からの溶融スラグの排出量を直接計測しなくても、固液分離装置１２から排出される軟質水砕スラグおよび硬質水砕スラグの混合物の量を、ベルトコンベア１４ｂ  に付設した水砕スラグ秤量装置（ベルトウエア）１９で計測し、得られた計測値と、予め定めた混合水砕スラグ中の硬質水砕スラグの比率に基づき、水砕スラグスラリー送給ポンプ（スラリーポンプ）３８による硬質水砕スラグの送給量を制御することによっても、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することができる。
【００３６】
〔ＩＩ．  第１の発明、第３の発明：〕
図２に、第１の発明の水砕スラグの製造方法に係る第３の発明の水砕スラグ製造設備の一例を側面図によって示す。
図２において、５０は第１の水砕スラグスラリー送給系統、５１、７１、７２は水砕スラグスラリー送給配管、６０は第２の水砕スラグスラリー送給系統、７０は第３の水砕スラグスラリー送給系統を示し、その他の符号は図１、図５と同一の内容を示す。
【００３７】
第１の水砕スラグスラリー送給系統５０は、コールドランナー（：樋）８、水砕槽９、水砕スラグスラリー送給ポンプ（スラリーポンプ）３８および水砕スラグスラリー送給配管５１から構成されている。
また、第２の水砕スラグスラリー送給系統６０は、コールドランナー（：樋）８、水砕槽３７およびディストリビュータ１３から構成され、第３の水砕スラグスラリー送給系統７０は、水砕スラグスラリー送給配管７１、７２および弁から構成されている。
【００３８】
図２に示す水砕スラグ製造設備は、前記した図１に示す水砕スラグ製造設備において、鍋方式の水砕スラグ製造設備の吹製箱３３に近接して、水砕スラグスラリーの固液分離装置（１２）を配設した水砕スラグ製造設備である。
すなわち、図２に例示した第３の発明の水砕スラグ製造設備は、高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱６と、吹製箱６と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統５０と、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱３３と、吹製箱３３と接続された第２の水砕スラグスラリー送給系統６０と、第２の水砕スラグスラリー送給系統６０と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２と、水が分離された水砕スラグの貯槽１８を有し、第１の水砕スラグスラリー送給系統５０の水砕スラグスラリーを第２の水砕スラグスラリー送給系統６０の水砕スラグスラリー中および／または固液分離装置１２の水砕スラグスラリー中へ送給、導入する第３の水砕スラグスラリー送給系統７０を有する水砕スラグ製造設備である。
【００３９】
上記した第３の発明の水砕スラグ製造設備によれば、前記した第２の発明の水砕スラグ製造設備と基本的構成が同一であるため、鍋方式の水砕スラグ製造設備により得られた水砕スラグのスラリーと、高炉炉前水砕スラグ製造設備により得られた水砕スラグのスラリーとを、両者の水砕スラグの量比が所定の比率となるように混合し、得られた混合スラリーから水を分離することによって、所定の単位容積質量の水砕スラグを安定して製造することができる。
【００４０】
〔ＩＩＩ．第４の発明：〕
以上、所定の単位容積質量の水砕スラグを製造するための第１の発明〜第３の発明について述べたが、本発明においては、前記した図１、図２に示すように、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備と鍋方式の水砕スラグ製造設備が、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２を共有するか、さらに好ましくは固液分離装置１２および吹製水冷却装置１５の両者を共有することによって、極めて簡易な設備で硬質水砕スラグおよび軟質水砕スラグの両者を製造することができる。
【００４１】
図３および図４に、前記した図１および図２に示した水砕スラグ製造設備の基本的構成を適用した第４の発明の水砕スラグ製造設備の一例を側面図によって示す。
なお、図３、図４は同一の設備であり、図３は高炉炉前方式の水砕スラグ製造時を示し、図４は鍋方式の水砕スラグ製造時を示す。
【００４２】
また、図３、図４において、２５、２６は吹製水循環配管、８０は第１の水砕スラグスラリー送給系統、８１、９１は水砕スラグスラリー送給配管、９０は第２の水砕スラグスラリー送給系統、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は弁を示し、その他の符号は図１、図２、図５と同一の内容を示す。
第１の水砕スラグスラリー送給系統８０は、コールドランナー（：樋）８、水砕槽９、水砕スラグスラリー送給ポンプ３８、弁Ｖ１および水砕スラグスラリー送給配管８１から構成されている。
【００４３】
また、第２の水砕スラグスラリー送給系統９０は、コールドランナー（：樋）８、水砕槽３７、水砕スラグスラリー送給ポンプ３８、弁Ｖ２および水砕スラグスラリー送給配管９１から構成されている。
図３、図４に例示した第４の発明の水砕スラグ製造設備は、高炉鋳床の溶滓樋先から流出する溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第１の吹製箱６と、吹製箱６と接続された第１の水砕スラグスラリー送給系統８０と、スラグ鍋から流下する高炉溶融スラグへ水を吹き付けて水砕する第２の吹製箱３３と、吹製箱３３と接続された第２の水砕スラグスラリー送給系統９０と、第２の水砕スラグスラリー送給系統９０および第１の水砕スラグスラリー送給系統８０の両者と接続され、水砕スラグスラリーから水を分離する固液分離装置１２と、水が分離された水砕スラグの貯槽１８を有する水砕スラグ製造設備である。
【００４４】
上記した第４の発明の水砕スラグ製造設備においては、図３（図４）に示すように、固液分離装置１２で回収された水を冷却するための吹製水冷却装置１５と、吹製水冷却装置１５で冷却された水を第１の吹製箱６および第２の吹製箱３３に循環して再使用するための吹製水循環配管２５、２６を配設することが好ましい。
上記した第４の発明の水砕スラグ製造設備によれば、設備的に複雑な固液分離装置１２、さらには吹製水冷却装置１５を、硬質水砕スラグの製造および軟質水砕スラグの製造の両者において共通して使用することによって、極めて簡易な設備で、高炉の出銑スケジュールに合わせて鍋方式の水砕スラグ（硬質水砕スラグ）と高炉炉前方式の水砕スラグ（軟質水砕スラグ）とを造り分けることができる。
【００４５】
また、この結果、鍋方式の水砕スラグ製造における問題点である水砕スラグの水切りが不十分である問題および貯蔵した水砕スラグをヤードから搬出する際のハンドリング面での効率の問題を解決できる。
図３（図４）に示す水砕スラグ製造設備においては、図３に示すように、高炉の出銑時に、溶融スラグを高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備の吹製箱６へ流し込み、冷却水７によって水砕する。
【００４６】
得られた水砕スラグスラリーは、第１の水砕スラグスラリー送給系統８０によって、固液分離装置１２に送給し、水を分離して得られた軟質水砕スラグは貯槽１８Ａ  に貯蔵する。
一方、硬質水砕スラグを製造する場合は、図４に示すように、高炉溶融スラグを鍋３０に受け、スラグ樋３２の前で鍋３０を傾斜させてスラグ樋３２から吹製箱３３へ溶融スラグを流し込み、冷却水７によって水砕する。
【００４７】
得られた水砕スラグスラリーは、第２の水砕スラグスラリー送給系統９０によって、固液分離装置１２に送給し、水を分離して得られた硬質水砕スラグは貯槽１８Ｂ  に貯蔵する。
上記した第４の発明の水砕スラグ製造設備によれば、極めて簡易な設備で、硬質水砕スラグおよび軟質水砕スラグの両者を製造できると共に、鍋方式の水砕スラグ製造における問題点である水砕スラグの水切りが不十分である問題および貯蔵した水砕スラグをヤードから搬出する際のハンドリング面での効率の問題を解決できる。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。
（実施例１）
内容量５０００ｍ３  の高炉に、前記した図１に示す水砕スラグ製造設備を設置し、軟質水砕スラグおよび硬質水砕スラグの混合物を製造した。
【００４９】
混合物としては、硬質水砕スラグと軟質水砕スラグとの質量比が１／４の混合物を製造した。
すなわち、高炉炉前方式の水砕スラグの製造を行う出銑の前の回の出銑で、出銑口２ｂからの溶融スラグを６０ｔ鍋３０に受け、その内の２杯（約１２０ｔ）を鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備へ搬送し、硬質水砕スラグの製造準備を行った。
【００５０】
次に、高炉炉前方式の水砕スラグの製造を行う出銑時に、溶融スラグを溶滓樋４ａから吹製箱６へ流し水砕し、得られた軟質水砕スラグのスラリー（以下、軟質水砕スラグスラリーと記す）をコールドランナー８を経由して水砕槽９へ送給した。
また、上記した軟質水砕スラグスラリーの水砕槽９への送給と同時に、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備において、高炉溶融スラグを、スラグ鍋３０からスラグ樋３２を経由して吹製箱３３へ流して水砕し、得られた硬質水砕スラグのスラリー（以下、硬質水砕スラグスラリーと記す）を水砕槽３７へ送給した。
【００５１】
また、上記した硬質水砕スラグスラリーの水砕槽３７への送給と並行して、水砕槽３７の硬質水砕スラグスラリーを、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備のコールドランナー８へ水砕スラグスラリー送給配管３９ａ  を経由してスラリーポンプ３８で送給し、前記した軟質水砕スラグスラリーと混合し、混合スラリーを水砕槽９へ送給した。
【００５２】
なお、前記したように、図１に示す水砕スラグ製造設備のベルトコンベア１４ｂ  にはベルトウェア１９が付設されており、ベルトウェア１９によって混合水砕スラグの製造量を計測し、この製造量に対して２０％の量に相当する硬質水砕スラグを、水砕スラグスラリー送給配管３９ａ  を経由してコールドランナー８へ送給した。
また、上記した硬質水砕スラグの送給に際しては、硬質水砕スラグの水砕槽３７から抜き出すスラリー中の硬質水砕スラグの含有量はほぼ５％であるので、スラリーポンプ３８をインバータ制御により回転数制御し、ベルトコンベア１４ｂ  における混合水砕スラグ中の硬質水砕スラグ量が一定比率となるように制御した。
【００５３】
水砕槽９の軟質水砕スラグスラリーと硬質水砕スラグスラリーとの混合スラリーは、固液分離装置（回転水切り装置）１２により固液分離（水切り）を行い、得られた水砕スラグ：６００  ｔをベルトコンベア１４ａ  、１４ｂ  で貯槽１８に送ると共に、貯槽の入口で水砕スラグ５０ｔ送給毎に水砕スラグのサンプリングを行った。
次に、得られた水砕スラグのサンプルの粒度が５ｍｍ以下となるように粒度調整を行った後、各サンプルについてＪＩＳ  Ａ  １１０４に基づいて単位容積質量を測定し、ロット毎の単位容積質量の変動を調査した。
【００５４】
表１に測定結果を示す。
表１から明らかなように、本発明の水砕スラグの製造方法および製造設備によって、所定の単位容積質量の水砕スラグを、単位容積質量の変動をほとんど生じることなく安定して製造することができた。
【００５５】
【表１】
0003630051.tif 000002
【００５６】
（実施例２）
前記した実施例１において、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備で得られた硬質水砕スラグを、水砕槽３７から高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備の固液分離装置１２へ水砕スラグスラリー送給配管３９ｂ  を経由して送給し、軟質水砕スラグスラリーと混合し、水を分離した以外は実施例１と同様の方法で水砕スラグを製造した。
【００５７】
上記した試験の結果、本実施例においても、所定の単位容積質量の水砕スラグを、単位容積質量の変動をほとんど生じることなく安定して製造することができた。
なお、前記した実施例１、実施例２においては、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備で得られた硬質水砕スラグスラリーを、高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備の水砕スラグスラリー送給系統（第１の水砕スラグスラリー送給系統）２０または固液分離装置１２の水砕スラグスラリー中へ送給、導入したが、前記した実施例の結果から明らかなように、本発明においては、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備で得られた硬質水砕スラグスラリーを、上記した水砕スラグスラリー送給系統２０および固液分離装置１２両者の水砕スラグスラリー中へ送給、導入することによっても同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（実施例３）
内容量５０００ｍ３  の高炉に、前記した図１および図２の水砕スラグ製造設備の基本的構成を採用した前記した図３（図４）に示す水砕スラグ製造設備を設置し、水砕スラグを製造した。
すなわち、高炉炉前方式の水砕スラグの製造を行う出銑の前の回の出銑で、出銑口２ｂからの溶融スラグを６０ｔ鍋３０に受け、その内の２杯（約１２０ｔ）を鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備へ搬送し、硬質水砕スラグの製造準備を行った。
【００５９】
次に、高炉炉前方式の水砕スラグの製造を行う出銑時に、図３に示すように、溶融スラグを溶滓樋４ａから吹製箱６へ流し水砕し、得られた軟質水砕スラグスラリーを、コールドランナー８、水砕槽９を経由して第１の水砕スラグスラリー送給系統８０によって、固液分離装置１２に送給し、水を分離して得られた軟質水砕スラグを貯槽１８Ａ  に貯蔵した。
【００６０】
上記した軟質水砕スラグの製造後、図４に示すように、鍋方式の炉外水砕スラグ製造設備において、鍋３０を傾斜させてスラグ樋３２から吹製箱３３へ溶融スラグを流し込み、冷却水７によって水砕した。
得られた硬質水砕スラグスラリーは、第２の水砕スラグスラリー送給系統９０によって、固液分離装置１２に送給し、水を分離して得られた硬質水砕スラグを貯槽１８Ｂ  に貯蔵した。
【００６１】
上記した試験の結果、極めて簡易な設備で、硬質水砕スラグ、軟質水砕スラグを造り分けできると共に、鍋方式の水砕スラグ製造における問題点である水砕スラグの水切りが不十分である問題および貯蔵した水砕スラグをヤードから搬出する際のハンドリング面での効率の問題を解決できることが分かった。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定の単位容積質量の水砕スラグを、単位容積質量の変動をほとんど生じることなく安定して製造することが可能となった。
また、本発明によれば、極めて簡易な設備で硬質水砕スラグと軟質水砕スラグを造り分けできると共に、鍋方式の水砕スラグ製造における問題点を解決することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水砕スラグ製造設備の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の水砕スラグ製造設備の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の水砕スラグ製造設備の一例を示す側面図である。
【図４】本発明の水砕スラグ製造設備の一例を示す側面図である。
【図５】高炉炉前方式の水砕スラグ製造設備を示す側面図である。
【符号の説明】
１  高炉
２ａ、２ｂ  出銑口
３ａ、３ｂ  出銑樋
４ａ、４ｂ  溶滓樋
５、３４  冷却水（：吹製水）噴射ノズル
６、３３  吹製箱（：吹製函）
７、３５    冷却水（：吹製水）
８、３６  コールドランナー（：樋）
９、３７  水砕槽
１０  煙突
１１  温水槽
１２  固液分離装置（回転水切り装置）
１２ａ    円筒状のフィルタ
１３  ディストリビュータ
１４ａ  、１４ｂ    ベルトコンベア
１５  吹製水（冷却水）冷却装置
１６  冷水槽
１７  冷却塔
１７ａ    冷却塔ファン
１８、１８Ａ  、１８Ｂ      水砕スラグの貯槽
１８ａ      切換用ダンパ
１９  水砕スラグ秤量装置（ベルトウエア）
２０、５０、８０    第１の水砕スラグスラリー送給系統
２５、２６  吹製水循環配管
３０  スラグ鍋（鍋）
３１  高炉溶融スラグ
３２  スラグ樋
３８  水砕スラグスラリー送給ポンプ（スラリーポンプ）
３９、３９ａ  、３９ｂ  、５１、７１、７２、８１、９１    水砕スラグスラリー送給配管
４０、６０、９０    第２の水砕スラグスラリー送給系統
７０  第３の水砕スラグスラリー送給系統
ｆ１  高炉溶融スラグの流れ方向
ｆ２  冷却水（：吹製水）の流れ方向
ｆ３  水砕スラグの移送方向
ｆ４  補給水の流れ方向
ｆ５  水砕スラグスラリーの送給方向
Ｐ１、Ｐ２  送液ポンプ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４  弁
【図１】
0003630051.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003630051.tif 000006
【図５】
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