(57)【要約】【課題】  取鍋などのＭｇＯ−Ｃレンガ屑とその他の種類のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別回収において、手選よりも簡単で、さらに手選よりも粒度の細かいものまで分別回収する方法を提供する。【解決手段】  取鍋などの耐火物レンガであるＭｇＯ−Ｃレンガ屑とその他の種類のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑に対して、０．２〜１．５ＭＰａの加圧蒸気を５〜１０時間接触させることによってＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを粉化させる粉化処理を行い、該粉化処理した耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけて、ふるい下産物のＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収する方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｇＯ−Ｃレンガ屑とその他の種類のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑に対して、０．２〜１．５ＭＰａの加圧蒸気を５〜１０時間接触させることによってＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを粉化させる粉化処理を行い、該粉化処理した耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけて、ふるい下産物を回収することを特徴とする耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収する方法。
【請求項２】
ＭｇＯ−Ｃレンガ屑とその他の種類のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけて予めふるい下を除去したのち、該ふるい上の耐火物屑に対して、０．２〜１．５ＭＰａの加圧蒸気を５〜１０時間接触させることによってＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを粉化させる粉化処理を行い、該粉化処理した耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけて、ふるい下産物を回収することを特徴とする耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉や製鋼用取鍋等の耐火物として使用されたＭｇＯ−Ｃレンガ屑をリサイクルするために、これらのＭｇＯ−Ｃレンガ屑とその他の種類のレンガ屑やレンガ屑に付着した地金等から構成される耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所内において、ＭｇＯ−Ｃレンガは、電気炉や製鋼用取鍋等の耐火物として大量に使用されている。これらの耐火物レンガは、溶鋼やスラグが直接接触して損傷するため、定期的に張り替えが行われる。その際、大量のＭｇＯ−Ｃレンガ屑が発生する。現在、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑は、埋立処分されるか、あるいは耐火物原料や製鋼副原料等としてリサイクルされている。
【０００３】
例えば、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑を耐火物原料としてリサイクルする例は、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑から再生耐火レンガを製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。さらにＭｇＯ−Ｃレンガ屑等カーボン含有耐火物屑から吹き付け補修材を製造する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。また、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑を製鋼副原料としてリサイクルする例として、特許文献３にＭｇＯ−Ｃレンガ屑を耐火物の溶損防止のために投入される軽焼ドロマイトの代替として使用する例が開示されている。
【０００４】
ところで、電気炉や製鋼用取鍋等の耐火物には、ＭｇＯ−Ｃレンガの他、Ｈｉｇｈ−Ａｌ2Ｏ3レンガ、Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガ、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3レンガなど、様々な種類の耐火物が使用されている。このため、電気炉や取鍋等の耐火物の張り替え時に発生する耐火物屑には、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外の耐火物屑が混在しており、また、一部地金が付着しているものもある。したがって、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑を上記の例のようにリサイクルするには、種々の耐火物屑や付着した地金が混在した耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを分別回収する必要がある。
【０００５】
従来の、取鍋から発生した耐火物屑からのＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別フローを図２に示す。従来、図２に見られるように、取鍋耐火物張り替え時の耐火物屑からのＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別は、発生した耐火物屑全量を回収し、手選によって約５０ｍｍを超える塊状のＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収してリサイクルしていた。すなわち、破砕処理や磁選による付着した地金除去などの処理を経て、上記した例のように、様々な方法でレンガをリサイクルしている。しかし、手選による分別では、耐火物屑の１つ１つを手に取って選別するため、大変時間がかかり、また、５〜５０ｍｍ程度に細かく砕けた屑状の耐火物までは分別できていなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−３１９１５４号公報
【特許文献２】特開平０９−２７８５４８号公報
【特許文献３】特開平１０−３１７０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明では、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑とその他の種類のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑からのＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別回収において、時間と労力削減のために、手選よりも簡単で、さらに手選よりも粒度の細かいものまで分別できる方法を開発することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電気炉や取鍋などの耐火物である耐火レンガ等の使用済みのレンガ屑である、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑と、その他のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑に対して、０．２〜１．５ＭＰａの加圧蒸気を５〜１０時間接触させることによって、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを粉化させる粉化処理をした後、この粉化処理した耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけて、ふるい下産物を回収するふるい分け処理を行い、ふるい下産物であるＭｇＯ−Ｃレンガ屑の粉末を分別回収する。
【０００９】
この場合、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑を含む耐火物屑に対して、上記の条件で加圧蒸気を接触させることによって、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の主成分であるＭｇＯが水和反応を起こすため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑は体積が膨張し粉化する。すなわち、
ＭｇＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）2…（１）
により水和反応して粉化する。
【００１０】
一方、Ｈｉｇｈ−Ａｌ2Ｏ3レンガ屑、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3レンガ屑や付着した地金などＭｇＯをほとんど含有していないものは、加圧蒸気を接触させても粉化しない。また、加圧蒸気の圧力や接触時間が上記の範囲内であれば、ＭｇＯの含有率がＭｇＯ−Ｃレンガ屑よりも低いＡｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガも、ひびが入る程度となるが、粉化するにはいたらない。このため、加圧蒸気に接触させた後の耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけ、ふるい下産物を回収することによって、ほぼＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを回収する。
【００１１】
さらに、上記の方法で耐火物屑に加圧蒸気を接触させる前に、耐火物屑をふるい分け処理する時に使用するものと同じ目開き１〜５ｍｍのふるいにかけてふるい下を除去して耐火物屑の発生時から存在するＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外の微粉の混入を防止した後、ふるい上の耐火物屑に０．２〜１．５ＭＰａの加圧蒸気を５〜１０時間接触させることによって、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみを粉化させる粉化処理をした後、この粉化処理した耐火物屑を目開き１〜５ｍｍのふるいにかけて、ふるい下産物を回収することによって、より精度の高いＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別回収を実施する。
【００１２】
加圧蒸気の圧力を０．２〜１．５ＭＰａに定めた理由は、次の理由による。加圧蒸気の圧力が０．２ＭＰａ未満では、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の一部は崩壊するものの、粉化は不十分で、粉化処理後の耐火物屑をふるいにかけると、ふるい下産物すなわちＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収量が少なくなる。また、耐火物屑にＡｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガ屑を含む場合、加圧蒸気の圧力が１．５ＭＰａを超えると、Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の一部が粉化し、ふるい下産物として回収されるため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみの分別ができないことによる。
【００１３】
加圧蒸気との接触時間を５〜１０時間とした理由は、次の理由による。加圧蒸気との接触時間が５時間未満では、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑が十分に粉化せず、粉化処理後の耐火物屑をふるいにかけると、ふるい下産物すなわちＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収量が少なくなる。また、加圧蒸気との接触時間１０時間でほとんど粉化が完了するため、これ以上時間をかけても粉化はほとんど進行しないことによる。
【００１４】
ふるいの目開きを１〜５ｍｍとした理由は、次の理由による。ふるいの目開きが１ｍｍ未満ではふるい下産物すなわちＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収量が少なくなる。また、目開き５ｍｍを超えるふるいでは、予備処理をしない場合はＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外の混入割合が多くなり、予備処理をする場合は予備処理によって除去されるＭｇＯ−Ｃレンガ屑が多くなり、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収量が少なくなることによる。
【００１５】
本発明における取鍋から発生した耐火物屑からのＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別フローを図１に示す。取鍋耐火物を張り替える際に、耐火物屑全量を回収し、この回収した全量を予備処理し、目開き１〜５ｍｍのふるいによるふるい上に対し、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の粉化処理を実施し、ふるい分け処理して、ふるい下産物を回収してリサイクルする方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の手段としたことで、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑と、その他の種類のレンガ屑や付着した地金等から構成される耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別回収においては、手選に頼らないため、時間及び労力の削減が期待できる。また、手選では５０ｍｍを超える塊状のレンガ屑しか選別できないが、本発明では５〜５０ｍｍ程度の粒度の細かい屑状のレンガも選別可能であり、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収量を増加することができる。さらに、予備処理で予め１〜５ｍｍの目開きのふるいを用いてふるい下を除去しておくことで、よりＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別回収の精度を高めることができる。本発明によって得られたＭｇＯ−Ｃレンガ屑は、耐火物の原料や、製鋼副原料等としてリサイクルすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１に示すように取鍋耐火物張り替えにおいて、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑、Ｈｉｇｈ−Ａｌ2Ｏ3レンガ屑、Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガ屑、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3レンガ屑、レンガ屑に付着した地金が混在した取鍋の耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収し、その実施例および比較例を表１により示す。なお、表１および表２の予備処理の項の「無し」は予備処理のふるい分けを実施しない例を示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１において、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率は、ふるい下産物の重量割合で評価した。表１の実施例および比較例では、処理前の耐火物屑中のＭｇＯ−Ｃレンガ屑の重量割合が５割程度であったため、結果の欄のＭｇＯ−Ｃレンガ屑回収率において、ふるい下産物の重量割合が４０〜６０％の場合を◎、３０〜４０％の場合を○、３０％未満の場合を×で評価した。さらに、表１において、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の成分はＭｇＯとＣで９０％程度を占めている。ＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外のレンガが混入すると、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｒ等の成分が上昇するため、得られた産物の成分分析を行い、表１の結果の欄のＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外の混入において、Ａｌ＋Ｓｉ＋Ｃａ＋Ｆｅ＋Ｃｒ＜１０％であれば◎、１０〜２０％であれば〇、２０％以上であれば×と評価した。実施例１〜６では、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみが十分に粉化したため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が良く、他の種類のレンガ屑等の混入も少なく、良好な結果が得られた。
【００２０】
これに対し、比較例７では、蒸気との接触時間が本発明の下限の５時間より短いため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑が十分に粉化せず、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が悪かった。比較例８では、蒸気圧力が本発明の下限の０．２ＭＰａより低いため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑が十分に粉化せず、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が悪かった。比較例９では、蒸気圧力が本発明の上限の１．５ＭＰａより高いため、Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の粉化が見られ、ふるい下産物にＡｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｃレンガ屑が多く混入した。比較例１０では、ふるいの目開きが本発明の下限の１ｍｍより小さいため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が悪かった。比較例１１では、ふるいの目開きが本発明の上限の５ｍｍより大きい１０ｍｍであるため、予備処理時に１０ｍｍ未満のレンガ屑が除去され、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が悪かった。
【００２１】
さらに図１に示すように、取鍋耐火物張り替えにおいて、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑、Ｈｉｇｈ−Ａｌ2Ｏ3レンガ屑、付着した地金が混在した耐火物屑からＭｇＯ−Ｃレンガ屑を分別回収した実施例１２、実施例１３、実施例１４と、それらの比較例１５、比較例１６、比較例１７と比較例１８とを表２に示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
表２において、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率は、表１と同じく、ふるい下産物の重量割合で評価した。この表２の例では、処理前の耐火物屑中のＭｇＯ−Ｃレンガ屑の重量割合が６割程度であったため、表２の結果の欄のＭｇＯ−Ｃレンガ屑回収率において、ふるい下産物の重量割合が５０〜７０％の場合を◎、４０〜５０％の場合を○、４０％未満の場合を×で評価した。実施例１２、実施例１３、実施例１４では、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑のみが十分に粉化したためＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が良く、他のレンガ屑の混入も少なく良好な結果であった。比較例１５は、蒸気圧力が本発明の下限の０．２ＭＰａより低いため、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の粉化が不十分で、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が悪かった。比較例１６は、ふるいの目開きが本発明の上限の５ｍｍより大きい１０ｍｍであるため、予備処理時に１０ｍｍ未満のレンガ屑が除去され、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑の回収率が悪かった。比較例１７では、予備処理を行わず、ふるいの目開きが本発明の上限の５ｍｍより大きかったため、表２の結果の欄のＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外の混入において、ＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外が多く混入し×で評価した。また、比較例１８では、予備処理で２ｍｍ未満のＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外のレンガ屑を除去しても、ふるい分け処理時のふるいの目開きが１０ｍｍであるため、２〜１０ｍｍのＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外のレンガ屑が混入し、表２の結果の欄のＭｇＯ−Ｃレンガ屑以外の混入において×で評価した。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の取鍋から発生した耐火物屑からのＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別フローを示す。
【図２】従来の取鍋から発生した耐火物屑からのＭｇＯ−Ｃレンガ屑の分別フローを示す。
【図１】
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【図２】
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