(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制した後、エージング処理を行なわないことを特徴とする製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項２】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比が１ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項３】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が平均粒度１．５ｍｍ以下の粉末であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項４】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が高炉水砕スラグであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項５】
エージング処理された、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制した後、エージング処理を行なわないことを特徴とするエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項６】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比が１ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項５に記載のエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項７】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が平均粒度１．５ｍｍ以下の粉末であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項８】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が高炉水砕スラグであることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
【請求項９】
フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制し、該シリカ含有物質を混合した製鋼系スラグを、エージング処理することなく再生資源とすることを特徴とする再生資源の製造方法。
【請求項１０】
エージング処理された、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制し、該シリカ含有物質を混合したエージング処理された製鋼系スラグを、エージング処理することなく再生資源とすることを特徴とする再生資源の製造方法。
【請求項１１】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比が１ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の再生資源の製造方法。
【請求項１２】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が平均粒度１．５ｍｍ以下の粉末であることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の再生資源の製造方法。
【請求項１３】
前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が高炉水砕スラグであることを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の再生資源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鋼系スラグの膨張を抑制し、有用な再生資源を得るための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼系スラグは放置しておくと激しく膨張、粉化するため、その再生資源としての利用は限られている。この製鋼系スラグの膨張、粉化は水分の存在下で起こり、遊離ＣａＯが水和反応によって体積膨張することに起因している。
【０００３】
これを抑制するため、予めこの水和反応を進行させるエージング処理が一般的には行われている。エージング処理には、大気中に曝しておく自然エージングの他、エージング処理を短期間で終了させるために蒸気や温水を用いて水和反応を促進する蒸気エージングや温水エージングなどの方法がある。
【０００４】
また、特開平７ー２２３８５７号公報には、製鋼系スラグに石炭灰、シルトあるいは平均粒度０．０１〜１．２ｍｍの高炉水砕スラグなどの含シリカ微粉末を添加してエージング処理時間を短縮させる方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のいずれの方法においてもエージング処理を行う必要があり、時間がかかるとともに、コスト高になる。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、エージング処理を行わなくても従来以上に製鋼系スラグの膨張を抑制し、有用な再生資源を得るための方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の特徴を有する本発明により解決される。
（１）、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制した後、エージング処理を行なわないことを特徴とする製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（２）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比が１ｗｔ％以上であることを特徴とする（１）に記載の製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（３）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が平均粒度１．５ｍｍ以下の粉末であることを特徴とする（１）または（２）に記載の製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（４）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が高炉水砕スラグであることを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つに記載の製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（５）、エージング処理された、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制した後、エージング処理を行なわないことを特徴とするエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（６）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比が１ｗｔ％以上であることを特徴とする（５）に記載のエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（７）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が平均粒度１．５ｍｍ以下の粉末であることを特徴とする（５）または（６）に記載のエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（８）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が高炉水砕スラグであることを特徴とする（５）から（７）のいずれか１つに記載のエージング処理された製鋼系スラグの膨張抑制方法。
（９）、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制し、該シリカ含有物質を混合した製鋼系スラグを、エージング処理することなく再生資源とすることを特徴とする再生資源の製造方法。
（１０）、エージング処理された、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の、遊離ＣａＯを含有する製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合して前記製鋼系スラグの膨張を抑制し、該シリカ含有物質を混合したエージング処理された製鋼系スラグを、エージング処理することなく再生資源とすることを特徴とする再生資源の製造方法。
（１１）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比が１ｗｔ％以上であることを特徴とする（９）または（１０）に記載の再生資源の製造方法。
（１２）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が平均粒度１．５ｍｍ以下の粉末であることを特徴とする（９）から（１１）のいずれか１つに記載の再生資源の製造方法。
（１３）、前記潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質が高炉水砕スラグであることを特徴とする（９）から（１２）のいずれか１つに記載の再生資源の製造方法。
【０００８】
ここで、潜在水硬性とはアルカリ等の刺激により水硬性反応が活性化する特性で、ポゾラン反応性とは外部のアルカリと反応しＣＳＨゲルを生成して硬化する特性である。
【０００９】
製鋼系スラグに、潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質を混合すると、スラグ中の遊離ＣａＯとこのシリカ含有物質がポゾラン反応を起こし、Ｃａ（ＯＨ）2の生成を抑制して不溶性のｌＣａＯ−ｍＳｉＯ2−ｎＨ2Ｏゲル（以下ＣＳＨゲルと呼ぶ）を生成する。このとき、スラグに接している水はＣＳＨゲルと平衡となり、もはやＣａ（ＯＨ）2が生成されないのでスラグの膨張を抑制できる。このとき、フッ素含有量が１ｗｔ％以下の製鋼系スラグを用いると、その効果が大きい。
【００１０】
潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の混合比を１ｗｔ％以上にすると、膨張をより抑制できる。
【００１１】
潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質の平均粒度は、１．５ｍｍを超えると反応の活性が十分でなくＣＳＨゲルの生成が遅れ膨張を十分に抑制できないので、１．５ｍｍ以下であることが望ましい。また、粉砕処理コストを考慮すると、平均粒度は０．００１ｍｍ以上にすることが好ましい。ここで、平均粒度とは、累積重量比５０％に相当する粒度で、０．０７５ｍｍ以上についてはふるい分け法で、０．０７５ｍｍ未満については電磁波干渉法により測定されている。
【００１２】
潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質として、高炉水砕スラグを用いると、膨張をより抑制できる。
【００１３】
本発明では、エージング処理を行わなくても製鋼系スラグの膨張をエージング処理並に抑制できるが、エージング処理された製鋼系スラグを用いると、その膨張を極めて小さくできる。なお、特開平７ー２２３８５７号公報に記載された方法は、製鋼系スラグにシリカ含有物質を添加した後エージング処理する方法であり、本発明とは原理的に異なっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
製鋼系スラグとしては、転炉、電気炉、混銑車などで発生したスラグのみならず、脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱りんスラグなどの溶銑予備処理スラグなども用いることができる。
【００１５】
潜在水硬性またはポゾラン反応性を有するシリカ含有物質としては、高炉水砕スラグの他、石炭灰、シリカコロイダル、フライアッシュ、シリカフューム、シリカゲル、ガラスカレットなどを用いることができる。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
フッ素含有量の異なる受入れままの転炉スラグおよびそれを蒸気流量５０ｋｇ／Ｔ（ｓｌａｇ）でエージング処理したスラグに、平均粒度０．０１ｍｍの高炉水砕スラグ微粉末を１ｗｔ％または５ｗｔ％添加して充分に混合した試料を作製した。そして、ＪＩＳ  Ａ  ５０１５に従って８０℃水浸膨張比を測定した。
【００１７】
表１に、高炉水砕スラグ微粉末の混合比が１ｗｔ％のときの結果を示す。
表２に、高炉水砕スラグ微粉末の混合比が５ｗｔ％のときの結果を示す。
【００１８】
いずれの高炉水砕スラグ微粉末の混合比の場合も、転炉スラグのフッ素含有量を１ｗｔ％以下にすると、より低い膨張比が得られることがわかる。
【００１９】
表１、表２に示した結果とも、エージング処理を施したフッ素含有量１ｗｔ％以下の転炉スラグを用いると、エージング処理を施さない場合に比べ、著しく低い膨張比が得られることがわかる。
【００２０】
【表１】
0003541667.tif 000002
【００２１】
【表２】
0003541667.tif 000003
【００２２】
（実施例２）
実施例１と同様、フッ素含有量の異なる受入れままの転炉スラグおよびそれを蒸気流量５０ｋｇ／Ｔ（ｓｌａｇ）でエージング処理したスラグを用い、平均粒度１．５ｍｍの高炉水砕スラグ微粉末を５ｗｔ％添加して充分に混合した試料を作製し、実施例１と同様な方法で膨張比を測定した。
【００２３】
表３に結果を示す。
平均粒度１．５ｍｍの高炉水砕スラグ微粉末を５ｗｔ％添加した場合も、転炉スラグのフッ素含有量を１ｗｔ％以下にすると、より低い膨張比が得られることがわかる。
【００２４】
また、エージング処理を施したフッ素含有量１ｗｔ％以下の転炉スラグを用いると、エージング処理を施さない場合に比べ、著しく低い膨張比が得られることがわかる。
【００２５】
【表３】
0003541667.tif 000004
【００２６】
（実施例３）
フッ素含有量が０．１ｗｔ％の転炉スラグおよびそれを蒸気流量５０ｋｇ／Ｔ（ｓｌａｇ）でエージング処理したスラグに、石炭灰またはシリカコロイダルを混合比５ｗｔ％添加して充分に混合した試料を作製し、実施例１と同様な方法で膨張比を測定した。
【００２７】
表４に結果を示す。
石炭灰やシリカコロイダルを添加しても低い膨張比が得られるが、高炉水砕スラグ微粉末の効果が最も大きいことがわかる。
【００２８】
【表４】
0003541667.tif 000005
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、エージング処理を行わなくても従来以上に製鋼系スラグの膨張を抑制でき、有用な再生資源を得る方法を提供できる。
【００３０】
なお、エージング処理を施した製鋼系スラグを用いれば、その膨張を極めて小さくできる。