(57)【要約】【課題】溶融スラグの処理量のいかんにかかわらず、膨張崩壊を抑制し、粒状スラグ製品の品質の向上ができる粒状スラグの製造方法及びその装置を提供する。【解決手段】供給される溶融スラグ１１を回転体１４、１５に衝突させ、溶融スラグ１１自身の表面張力により溶融スラグ１１を粒状化させて回転円筒体１６内に飛翔させ、粒状化された溶融又は半溶融状態のスラグを冷却して粒状スラグを製造する方法であって、回転円筒体１６から排出されて中間冷却される粒状スラグ１１ｂを、更に水で強制冷却することにより、粒状スラグ１１ｂの改質を行い、粒状スラグ１１ｂの膨張崩壊を防止する。【選択図】　　　　図１
2004132673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される溶融スラグを回転体に衝突させ、前記溶融スラグ自身の表面張力により該溶融スラグを粒状化させて回転円筒体内に飛翔させ、粒状化された溶融又は半溶融状態のスラグを冷却して粒状スラグを製造する方法であって、
前記回転円筒体から排出される中間冷却された粒状スラグを、更に水で強制冷却することにより、該粒状スラグの改質を行い、該粒状スラグの膨張崩壊を防止することを特徴とする粒状スラグの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の粒状スラグの製造方法において、前記回転円筒体から排出した前記粒状スラグを、内周面に螺旋状に設けられたスクレーパー及び排出口付近の上流側に形成された水切り部を有する回転式の混合攪拌円筒体で受け、前記粒状スラグを水に浸漬させて水冷し、回転により前記スクレーパーを介して前記粒状スラグを攪拌、混合しながら搬送し、冷却後の前記水を前記水切り部を介して排水することを特徴とする粒状スラグの製造方法。
【請求項３】
供給される溶融スラグを衝突させて飛翔させる回転体と、該回転体から飛翔し、自身の表面張力により粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグを冷却する水ミストを発生させるミストノズルと、冷却された粒状スラグを受ける回転円筒体とを備えた粒状スラグの製造装置において、
前記回転円筒体から排出される中間冷却された前記粒状スラグを受け、該粒状スラグを水に浸漬させて強制冷却し、内周面に螺旋状に設けられ自身の回転により前記粒状スラグを攪拌、混合しながら排出口まで搬送可能なスクレーパー、及び前記排出口付近の上流側に形成され、冷却後の前記水を排出可能な水切り部を有する回転式の混合攪拌円筒体を備えたことを特徴とする粒状スラグの製造装置。
【請求項４】
請求項３記載の粒状スラグの製造装置において、前記混合攪拌円筒体の前記水切り部から排出された前記水を貯留する排水ピットと、該排水ピット内の前記水を前記混合攪拌円筒体内に供給する水供給手段とを備えたことを特徴とする粒状スラグの製造装置。
【請求項５】
供給される溶融スラグを衝突させて飛翔させる回転体と、該回転体から飛翔し、自身の表面張力により粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグを冷却する水ミストを発生させるミストノズルと、冷却された粒状スラグを受ける回転円筒体とを備えた粒状スラグの製造装置において、
前記回転円筒体から排出される中間冷却された前記粒状スラグを一時貯留し、しかも該粒状スラグを強制冷却する水を溜めたスラグピットと、該スラグピット内に貯留された前記粒状スラグを該スラグピット外に排出するスクリューコンベアとを備えたことを特徴とする粒状スラグの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属精錬の過程で発生する溶融スラグを回転体により回転円筒体内で粒状に飛散させ、直接冷却し、膨張崩壊を防止して粒状のスラグを製造する粒状スラグの製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、製鉄所の製鋼工場で溶鋼を精錬する過程で発生する溶融スラグの一例である溶鋼スラグを粒状化処理する粒状スラグの製造装置として、図３に示す特許文献１に記載の形態のものが知られている。粒状スラグの製造装置７０は、コモンベッド７１上の前後、左右に４個の支持ローラ７２及び支持ローラ７２用の駆動手段（図示せず）を介して設けられた鋼製のロータリーキルン式の回転円筒体７３と、前側に向かって水平に対して下方向に僅かの角度だけ傾斜した回転円筒体７３の開口された後端部付近に配置された２段の回転体７４、７５と、回転体７４、７５用の駆動手段７６と、回転円筒体７３の前端下部に形成された排出口（図示せず）の下方に設けられた粒状スラグ用の搬送コンベア７７とを備えている。駆動手段７６はコモンベッド７１上に取付架台７８を介して設けられたモータ７９と、モータ７９と回転体７４との間、回転体７４と回転体７５との間にそれぞれスプロケットホイール介してを設けられた無端チェーン８０、８１とを有している。
【０００３】
図３に示すように、粒状のスラグを製造する場合には、シュート８２を介してスラグ鍋８３中の溶鋼スラグ８４を回転中の回転体７４に落下させる。回転体７４の外周面に取付けられた羽根及び遠心力の作用によって、図に示す通り、溶鋼スラグ８４の一部は回転体７４により弾き飛ばされ、表面張力により球状化して溶融又は半溶融状態で飛翔する。回転体７４により弾き飛ばされた溶鋼スラグ８４の残部は回転体７５に到達し、もう一度回転体７５により弾き飛ばされ、表面張力により球状化して溶融又は半溶融状態で飛翔する。溶融又は半溶融状態で球状化した球状スラグは飛翔中に、回転円筒体７３内に設けられた図示しない多数のミストノズルから噴出される水ミストにより急冷却された後、半溶融状態の球状スラグとなって回転円筒体７３の底部を搬送され、排出口を介して搬送コンベア７７に排出される。図３中の符号８５は、回転円筒体７３の後端に設けられ、回転体７４を覆う飛散防止カバーを表している。
なお、品質の良い粒状のスラグを製造するためには、半溶融状態のスラグが十分に急冷（過冷却）されることが必要である。即ち、溶融スラグに含有されたダイカルシュームシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ２　）がβ相変態温度（６７５℃）以下に急冷されることにより、粒状スラグの体積膨張に基づく粉化を抑制する必要がある。
【０００４】
【特許文献１】
特願昭６２−２６８９７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の粒状スラグの製造装置７０においては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
溶鋼スラグ８４の処理量が少ない場合（一例として、１５〜２０トン／時間）には、回転体７４、７５により弾き飛ばされ、表面張力により球状化したスラグは小さな粒度（一例として、０．３〜２ｍｍ）の溶融又は半溶融状態で飛翔するので、水ミストによる冷却及び回転円筒体７３の底部に落下後の搬送途中での冷却により、β相変態温度以下に急冷されて排出される。しかし、約５ｍｍ以上の大きな粒度となった飛翔する球状スラグの一部は、回転円筒体７３の排出口側に取付けられている衝突板（図示せず）に直接当たり、そのまま排出口から排出されることになるので、冷却時間が極めて短い（１秒程度）ため、回転円筒体７３内の水ミストにより殆ど急冷されず、８００〜１０００℃程度の高温状態で排出され、この結果、γ相変態により粉化するという問題があった。
また、溶鋼スラグ８４の処理量が多い場合（一例として、５０〜１５０トン／時間）には、回転体７４、７５により弾き飛ばされても、表面張力による球状化が抑制され、大きな粒度（一例として、１０〜３０ｍｍ）のスラグが多量に発生し、この大きな粒度のスラグは水ミストによって殆ど急冷されず、８００℃以上の高温状態で排出されることになる。この大きな粒度のスラグの粒子中には未滓化ＣａＯ、未滓化ＭｇＯが混入されており、この未滓化ＣａＯ、未滓化ＭｇＯが残留した状態のスラグを路盤材や細骨材として使用すると、長い年月の間に環境中の水分による水和反応により体積膨張を発生して崩壊するという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、溶融スラグの処理量のいかんにかかわらず、膨張崩壊を抑制し、粒状スラグ製品の品質の向上ができる粒状スラグの製造方法及びその装置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】
前記目的に沿う本発明に係る粒状スラグの製造方法は、供給される溶融スラグを回転体に衝突させ、溶融スラグ自身の表面張力により溶融スラグを粒状化させて回転円筒体内に飛翔させ、粒状化された溶融又は半溶融状態のスラグを冷却して粒状スラグを製造する方法であって、回転円筒体から排出される中間冷却された粒状スラグを、更に水で強制冷却することにより、粒状スラグの改質を行い、粒状スラグの膨張崩壊を防止する。これによって、回転円筒体内で中間冷却される粒状スラグをさらに強制冷却して粒状スラグの改質を行い、粒状スラグの膨張崩壊を防止することにより、粒状スラグ製品の品質を向上することができる。
【０００８】
本発明に係る粒状スラグの製造方法において、回転円筒体から排出した粒状スラグを、内周面に螺旋状に設けられたスクレーパー及び排出口付近の上流側に形成された水切り部を有する回転式の混合攪拌円筒体で受け、粒状スラグを水に浸漬させて水冷し、回転によりスクレーパーを介して粒状スラグを攪拌、混合しながら搬送し、冷却後の水を水切り部を介して排水することもできる。これによって、混合攪拌円筒体の回転により粒状スラグを混合、攪拌しながら均一に冷却することができ、冷却後の水を容易に排水することができる。
【０００９】
前記目的に沿う第１の発明に係る粒状スラグの製造装置は、供給される溶融スラグを衝突させて飛翔させる回転体と、回転体から飛翔し、自身の表面張力により粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグを冷却する水ミストを発生させるミストノズルと、冷却された粒状スラグを受ける回転円筒体とを備えた粒状スラグの製造装置において、回転円筒体から排出される中間冷却された粒状スラグを受け、粒状スラグを水に浸漬させて強制冷却し、内周面に螺旋状に設けられ自身の回転により粒状スラグを攪拌、混合しながら排出口まで搬送可能なスクレパー、及び排出口付近の上流側に形成され、冷却後の水を排出可能な水切り部を有する回転式の混合攪拌円筒体を備えている。これによって、回転円筒体内で中間冷却された粒状スラグを、さらに混合攪拌円筒体で強制冷却して粒状スラグの改質を均一に行い、粒状スラグの膨張崩壊を防止することにより、粒状スラグ製品の品質を向上することができ、また、冷却後の水を容易に排水することができる。
【００１０】
第１の発明に係る粒状スラグの製造装置において、混合攪拌円筒体の水切り部から排出された水を貯留する排水ピットと、排水ピット内の水を混合攪拌円筒体内に供給する水供給手段とを備えることもできる。これによって、粒状スラグを冷却する水の消費量を軽減できる。
【００１１】
前記目的に沿う第２の発明に係る粒状スラグの製造装置は、供給される溶融スラグを衝突させて飛翔させる回転体と、回転体から飛翔し、自身の表面張力により粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグを冷却する水ミストを発生させるミストノズルと、冷却された粒状スラグを受ける回転円筒体とを備えた粒状スラグの製造装置において、回転円筒体から排出される中間冷却された粒状スラグを一時貯留し、しかも粒状スラグを強制冷却する水を溜めたスラグピットと、スラグピット内に貯留された粒状スラグをスラグピット外に排出するスクリューコンベアとを備えている。これによって、スクリューコンベアによりスラグピット内の粒状スラグを混合、攪拌することにより、より均一に冷却でき、しかも外部に排出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の第１の実施の形態に係る粒状スラグの製造装置の構成図、図２は本発明の第２の実施の形態に係る粒状スラグの製造装置の構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る粒状スラグの製造装置１０は、製鋼工場における金属精錬過程で発生する溶鋼スラグである溶融スラグ１１をスラグ鍋１２で受けた後、スラグ鍋１２を傾転手段（図示せず）により傾けて、シュート１３を介して供給される溶融スラグ１１を衝突させて飛翔させる回転体１４、１５と、回転体１４、１５から飛翔し、自身の表面張力により粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグを冷却する水ミストを発生させるミストノズル１６ａと、冷却された粒状スラグ１１ａを受ける回転円筒体１６とを備えている。
【００１４】
粒状スラグの製造装置１０は、さらに、回転円筒体１６から排出される中間冷却された粒状スラグ１１ｂをシュート１７を介して受け、粒状スラグ１１ｂを水に浸漬させて強制冷却する回転式の混合攪拌円筒体２２を有している。混合攪拌円筒体２２は混合攪拌円筒体２２の内周面に螺旋状に設けられ、自身の回転により粒状スラグ１１ｂを攪拌、混合しながら排出口１８まで搬送可能なスクレーパー１９、及び排出口１８付近の上流側に形成され、冷却後の水２０を排出可能な水切り部２１を有している。以下、これらについて詳しく説明する。なお、回転円筒体１６は従来例の回転円筒体７３と、また、回転体１４、１５は従来例の回転体７４、７５とほぼ同一である。ここで、粒状スラグの製造装置１０において、溶融スラグ１１の供給側を後側と定義する。従って、粒状スラグ１１ａ、１１ｂは回転円筒体１６の後方から前方に向かって搬送されることになる。
【００１５】
鋼製のロータリーキルン式の回転円筒体１６は、コモンベッド２７上に前後、左右に配置された４個の支持ローラ２４及び支持ローラ２４用の駆動手段（図示せず）を介して設けられており、回転円筒体１６の開口された後端部付近には２段の回転体１４、１５及び回転体１４、１５用の駆動手段２５が配置されている。回転円筒体１６は、回転円筒体１６内の底部に落下した粒状スラグ１１ａの搬送を可能とするため、回転円筒体１６の前進方向に向かって水平に対して下側に少し傾斜を有して配置されている。
【００１６】
回転円筒体１６の前端下部に形成された排出口（図示せず）には、シュート１７を介して、軸心が水平に配置された鋼製で回転式の混合攪拌円筒体２２が連結されており、混合攪拌円筒体２２の前端外周部に形成された排出口１８の下方には、粒状スラグ１１ｂ用の搬送コンベア２６が設けられている。
【００１７】
図１に示すように、回転体１４、１５の駆動手段２５はコモンベッド２７上に取付ブラケット２８を介して設けられた減速機付き電動モータ２９と、減速機付き電動モータ２９と回転体１４との間、回転体１４と回転体１５との間にそれぞれスプロケットホイールを介して設けられた無端チェーン３０、３１とを有しており、回転体１４、１５はコモンベッド２７上に固定された取付架台３２に取付けられている。コモンベッド２７上の前側には、前後方向に所定の間隔Ｌを開けて、回転円筒体１６を左右一対の支持ローラ２４により支持するための支持ブラケット３３、３４が設けられている。
【００１８】
図１に示すように、回転体１４、１５の周囲に設けられた羽根の回転により弾き飛ばされて粒状化された溶融又は半溶融状態のスラグを冷却するために、回転円筒体１６内には、水ミストを噴出させる多数のミストノズル１６ａがパイプからなるノズルヘッダー１６ｂに取付けられており、さらに、回転円筒体１６内を換気するための換気手段（図示せず）が設けられている。換気手段は、例えば、回転円筒体１６の排出側端部に設けられた吸引口と、吸引口に吸引配管を介して接続された吸引ブロアとを備えており、吸引ブロアの駆動により、回転円筒体１６の後端に形成された所定の大きさの隙間から冷気を吸引することによって、回転円筒体１６内を換気することができる。
【００１９】
図１に示すように、取付架台３２に取付けられた回転体１４は回転円筒体１６外に、一方、回転体１５は回転円筒体１６内の後端部に配置されており、回転体１４、１５の軸心は回転円筒体１６の軸心と直交しており、回転体１５は回転体１４より少し高い位置に設けられている。
回転体１４（１５も同じ）には、耐火物が内張りされた樋状のシュート１３を介して落下する溶融スラグ１１を回転円筒体１６内に飛翔させるため、外周面に所定の形状の多数の羽根が所定のピッチで取付けられており、回転する回転体１４に衝突した溶融スラグ１１は、多数の羽根及び遠心力の作用によって、図に示す通り前方に弾き飛ばされ、冷却されて粒状化した半溶融状態の粒状スラグ１１ａとなる。
【００２０】
従って、通常、回転円筒体１６内を飛翔する溶融又は半溶融状態のスラグは、水ミスト及び換気により冷却された後、粒状スラグ１１ａとなって回転円筒体１６内の底部に落下し、その後、傾斜した回転円筒体１６の回転に伴って前方の排出口に向かって搬送されながら、水ミストがスラグとの熱交換によって凝縮されて回転円筒体１６内の底部に滞留している水によりさらに冷却される。
【００２１】
しかし、溶融スラグ１１の回転体１４、１５への供給量が少ない場合には、回転体１４、１５により飛翔するする殆どの小さい粒度の球状スラグ１１ａは水ミスト等により急冷されるが、一部の５ｍｍ以上の大きな粒度の球状スラグ１１ａは、回転円筒体１６の排出口側に取付けられている衝突板（図示せず）に直接当たり、回転円筒体１６内の水ミストにより殆ど急冷されず、８００〜１０００℃程度の高温状態で、急冷された他の球状スラグ１１ａと共に、球状スラグ１１ｂとしてシュート１７から混合攪拌円筒体２２に排出されることになるので、混合攪拌円筒体２２において急冷される必要がある。
また、溶融スラグ１１の回転体１４、１５への供給量が多い場合に、従来の技術で説明した通り、回転体７４、７５により弾き飛ばされても、大きな粒度のスラグが多量に発生し、水ミストにより殆ど急冷されず、８００℃以上の高温状態で排出されることになるので、混合攪拌円筒体２２において急冷される必要がある。
【００２２】
図１に示すように、鋼製で回転式の混合攪拌円筒体２２の内周面には、所定の高さを有して、螺旋状に形成されたスクレーパー１９が前後方向の長さＨの範囲に取付けられており、図示しない前後、左右に配置された４個の支持ローラを介して回転可能に支持されている。なお、支持ローラは図示しない駆動手段により回転駆動され、混合攪拌円筒体２２を回転できるようになっている。従って、シュート１７を介して回転円筒体１６から混合攪拌円筒体２２内に投入された粒状スラグ１１ｂは、混合攪拌円筒体２２の回転によりスクレーパー１９を介して、搬送コンベア２６直上の排出口１８まで前側に搬送されることになる。
【００２３】
図１に示すように、混合攪拌円筒体２２の前端側で、しかも排出口１８の上流側には幅ｈの範囲で、外周に多数のスリットが形成された水切り部２１が設けられている。水切り部２１の多数のスリットを介して、粒状スラグ１１ｂと共に混合攪拌円筒体２２内を搬送されて滞留している水２０が落下して、水切り部２１の下方に設けられた排水ピット３５に回収される。排水ピット３５の下部には水中ポンプ３６が設けられており、水中ポンプ３６により排水ピット３５内に貯留された水２０を、給水配管３７を介して混合攪拌円筒体２２の上流端部内に供給できるようになっている。なお、排水ピット３５内の水２０を混合攪拌円筒体２２内に供給する水供給手段は、水中ポンプ３６や給水配管３７を備えている。
【００２４】
ここで、排水ピット３５内の水２０の温度が高い場合には、排水ピット３５内の温度が高い水を排出しながら、別途、冷却水補給手段（図示せず）を用いて排水ピット３５内に温度の低い水を補給することができる。かかる構成によって、十分に冷却されずに混合攪拌円筒体２２内に投入された高温度の状態の粒状スラグ１１ｂは、回転する混合攪拌円筒体２２内で、水中ポンプ３６により供給された水で強制冷却されながら、しかも、スクレーパー１９の作用により攪拌、混合されて効率よく十分に冷却されて下流側に搬送され、水切り部２１において不要な水が抜き取られた後、排出口１８を介して搬送コンベア２６上に搬出される。
【００２５】
従って、約５ｍｍ以上の粒度のもので、β相変態温度まで冷却されていないために膨張崩壊による粉化という問題が発生する恐れのあった粒状スラグ１１ｂは、強制冷却によって、β相変態に必要な６７５℃まで冷却されるので、粉化を防止することができる。また、水ミストにより殆ど急冷されず、８００℃以上の大きな粒度となった粒状スラグ１１ｂも、強制冷却により発泡現象を起こし、滓化スラグ、未滓化ＣａＯ、未滓化ＭｇＯとにそれぞれ単体分離されるので、体積膨張を防止することができる。
なお、図１中の符号３８は、回転円筒体１６の後端に設けられ、回転体１４を覆う飛散防止カバーを表している。
【００２６】
次いで、粒状スラグの製造装置１０を用いた本発明の一実施の形態に係る粒状スラグの製造方法について、図１を参照しながら説明する。
（１）回転円筒体１６、回転体１４、１５を回転すると共に、回転円筒体１６内に水ミストを噴出させ、回転円筒体１６内を換気し、さらに、混合攪拌円筒体２２を回転すると共に、混合攪拌円筒体２２内に排水ピット３５内の水２０を供給する。
（２）溶融スラグ１１が入ったスラグ鍋１２を傾けてシュート１３を介して溶融スラグ１１を回転体１４に供給する。
【００２７】
（３）回転する回転体１４に落下する溶融スラグ１１の一部は、図１に示す通り、回転体１４の前方に弾き飛ばされ、粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグは冷却されて粒状スラグ１１ａとなり、残りの溶融スラグ１１は、回転体１５に飛散されて、回転する回転体１５により図１に示す通り、回転体１５の前方に弾き飛ばされ、粒状化した溶融又は半溶融状態のスラグとなり冷却されて粒状スラグ１１ａとなり、回転円筒体１６内の底部に落下する。一方、溶融スラグ１１の残りの他の部分は、回転体１４、１５間を通って回転円筒体１６内の底部に落下し、冷却されて粒状スラグ１１ａとなる。場合によっては、飛翔する粒状スラグ１１ａの一部も飛散防止カバー３８に付着した後、回転円筒体１６内の底部に落下する。
【００２８】
（４）回転円筒体１６内の底部に落下した粒状スラグ１１ａは、さらに、水ミストが熱交換によって凝縮されて、回転円筒体１６内の底部に滞留する水により主として冷却されて中間冷却されるが、十分に冷却されていない（過冷却されていない）まま回転円筒体１６内を搬送される。
（５）回転円筒体１６の排出口からシュート１７を介して、十分に冷却されていない、即ち、中間冷却されて半溶融状態の粒状スラグ１１ｂは混合攪拌円筒体２２内に投入される。
（６）混合攪拌円筒体２２内の粒状スラグ１１ｂは排水ピット３５内の水２０が供給されて強制冷却されながら、混合攪拌円筒体２２の回転によりスクレーパー１９を介して、攪拌、混合されて均一に冷却されながら搬送される。
【００２９】
（７）粒状スラグ１１ｂが十分に冷却された後、水切り部２１において、多数のスリットを介して、混合攪拌円筒体２２の底部に滞留している水２０が落下して、排水ピット３５に回収される。
（８）水切り部２１まで搬送されて水抜きされた粒状スラグ１１ｂは、スクレーパー１９によりさらに搬送された後、前端に設けられている排出口１８を介して搬送コンベア２６上に落下し、搬送コンベア２６により次工程である粒状スラグ製品置場に搬送される。
【００３０】
（９）スラグ製造作業が終了すると、回転円筒体１６、回転体１４、１５の回転を停止すると共に、回転円筒体１６内の水ミストの噴出及び回転円筒体１６内の換気を停止する。また、混合攪拌円筒体２２の回転を停止すると共に、混合攪拌円筒体２２内への排水ピット３５内の水２０の供給を停止する。
なお、必要に応じて、飛散防止カバー３８を取り外して、回転体１４、１５の羽根の交換等のメンテナンス作業を行う。
このようにして、粒状スラグの製造装置１０においては、回転円筒体１６から排出される中間冷却された粒状スラグ１１ｂを、更に混合攪拌円筒体２２内で、水２０により強制冷却するので、溶融スラグの処理量のいかんにかかわらず、粒状スラグ１１ｂの改質を行って膨張崩壊を抑制した粒状スラグ製品を製造することができる。
【００３１】
次に、図２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る粒状スラグの製造装置４０について説明する。なお、粒状スラグの製造装置１０と同一の構成要素については同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
粒状スラグの製造装置４０が粒状スラグの製造装置１０と異なる点は、主に、回転円筒体１６から排出される十分に冷却されていない半溶融状態の粒状スラグ１１ｂを、一旦、強制冷却用の水４１を溜めたスラグピット４２に投入し、スラグピット４２内に配置されたスクリューコンベア４３を介して、スラグピット４２内の粒状スラグ１１ｂをスラグピット４２外に搬出する点である。
【００３２】
かかる構成によって、回転円筒体１６から排出される中間冷却された粒状スラグ１１ｂをスラグピット４２内で強制冷却すると共に、一時貯留し、スクリューコンベア４３によりスラグピット４２内に貯留された粒状スラグ１１ｂをスラグピット４２外に排出することができる。従って、十分に冷却されていない粒状スラグ１１ｂはスラグピット４２内の水４１により強制冷却された後、スクリューコンベア４３により攪拌、混合されながら搬送されて均一に十分に冷却された後、水切りされ、スラグピット４２の外部に取り出される。
粒状スラグの製造装置４０は粒状スラグの製造装置１０と比較して、装置を簡略化することができる。なお、粒状スラグの製造装置４０の使用方法は、粒状スラグの製造装置１０に準拠するので、説明を割愛する。
【００３３】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の粒状スラグの製造方法及びその装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、回転円筒体１６から排出される中間冷却された粒状スラグ１１ｂを混合攪拌円筒体２２内、又はスラグピット４２内で強制冷却したが、これに限定されず、状況に応じて、その他の方法により、粒状スラグ１１ｂを強制冷却することもできる。
【００３４】
回転円筒体１６は、前側に向かって下方に傾斜して配置したが、これに限定されず、必要に応じて、傾斜させず、水平に配置することもできる。なお、回転円筒体１６を水平に配置する場合には、粒状化したスラグを排出側に連続的に搬送するための搬送手段が別途必要となる。
粒状スラグの製造装置１０において、排水ピット３５内の水２０を混合攪拌円筒体２２に再び供給して、粒状スラグ１１ｂの強制冷却に使用したが、これに限定されず、必要に応じて、新たな冷水を混合攪拌円筒体２２に供給することもできる。
【００３５】
混合攪拌円筒体２２の回転速度については説明しなかったが、回転数を任意に調整可能に構成することにより、β相への安定化と、未滓化ＣａＯや未滓化ＭｇＯの膨張を抑制する効果を奏する。
混合攪拌円筒体２２は、回転円筒体１６の排出口にシュート１７を介して回転円筒体１６の下方に設けたが、これに限定されず、状況に応じて、回転円筒体の排出口を、混合攪拌円筒体の後端部の内側に包み込むように配置して、混合攪拌円筒体を回転円筒体に直列に設けることもできる。例えば、シュート１７を省略して、回転円筒体１６の排出口から粒状スラグ１１ｂが混合攪拌円筒体の内側に直接流入するように、混合攪拌円筒体を設けることもできる。これによって、シュートを省略できると共に、高さ方向のスペースを小さくできる。
【００３６】
２段の回転体１４、１５を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、回転体１４を１段設けることもできる。また、回転体１４を回転円筒体１６外に配置したが、これに限定されず、状況に応じて、回転体１４を回転円筒体１６内に配置し、これによって歩留りの向上を図ることもできる。
回転円筒体１６に対して回転体１４、１５を固定したが、これに限定されず、回転円筒体１６に対して相対的に回転体１４、１５を移動させるように構成することもできる。これによって、回転体１４、１５のメンテナンス性を向上できる。回転円筒体１６内での冷却として水ミスト及び換気としたが、これに限定されず、水ミストのみでも構わない。
【００３７】
粒状スラグの製造装置４０において、スラグピット４２内の水４１を回転円筒体１６内のミストノズル１６ａに供給すると共に、回転円筒体１６内で溶融スラグ１１の冷却に寄与した蒸発分の水を外部からスラグピット４２に補給するように構成することもできる。また、スラグピットは浸漬冷却時間との兼ね合いから、スラグピット内部を冷却ゾーン、排出ゾーン等に区別することもできる。なお、スラグピット内には、各ゾーンに粒状スラグ１１ｂを移送可能な掻き寄せ装置等を設けると、更に、粒状スラグ１１ｂの品質が向上する。
粒状スラグの製造装置４０において、スクリューコンベア４３によりスラグピット４２内に貯留された粒状スラグ１１ｂをスラグピット４２外に排出したが、これに限定されず、必要に応じて、その他の搬送手段、例えば、バケットコンベア等を用いることもできる。但し、この場合には、スラグピット内での混合、攪拌手段を別途設けることが望ましい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の粒状スラグの製造方法においては、回転円筒体内で中間冷却された粒状スラグをさらに強制冷却して粒状スラグの改質を行い、粒状スラグの膨張崩壊を防止することにより、粒状スラグ製品の品質を向上することができるので、歩留りが向上する。
特に、請求項２記載の粒状スラグの製造方法においては、混合攪拌円筒体の回転により粒状スラグを混合、攪拌しながら均一に冷却することができるので、粒状スラグ製品の品質をさらに向上することができ、歩留りがさらに向上すると共に、冷却後の水を容易に排水することができるので、装置をコンパクトに構成できる。
【００３９】
請求項３及び４記載の粒状スラグの製造装置においては、回転円筒体内で中間冷却された粒状スラグを、さらに混合攪拌円筒体で強制冷却して粒状スラグの改質を均一に行い、粒状スラグの膨張崩壊を防止することにより、粒状スラグ製品の品質を向上することができ、粒状スラグ製品の歩留りが向上すると共に、冷却後の水を容易に排水することができるので、コンパクトに配置でき、省スペースが図れる。
特に、請求項４記載の粒状スラグの製造装置においては、粒状スラグを冷却する水の消費量を軽減できるので、ランニングコストを低く抑えることができる。
請求項５記載の粒状スラグの製造装置においては、スクリューコンベアによりスラグピット内の粒状スラグを混合、攪拌することにより、より均一に冷却でき、しかも外部に排出できるので、粒状スラグ製品の歩留りが向上し、しかも、簡単な構成で済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粒状スラグの製造装置の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る粒状スラグの製造装置の構成図である。
【図３】従来例に係る粒状スラグの製造装置の構成図である。
【符号の説明】
１０：粒状スラグの製造装置、１１：溶融スラグ、１１ａ、１１ｂ：粒状スラグ、１２：スラグ鍋、１３：シュート、１４、１５：回転体、１６：回転円筒体、１６ａ：ミストノズル、１６ｂ：ノズルヘッダー、１７：シュート、１８：排出口、１９：スクレーパー、２０：水、２１：水切り部、２２：混合攪拌円筒体、２４：支持ローラ、２５：駆動手段、２６：搬送コンベア、２７：コモンベッド、２８：取付ブラケット、２９：減速機付き電動モータ、３０、３１：無端チェーン、３２：取付架台、３３、３４：支持ブラケット、３５：排水ピット、３６：水中ポンプ、３７：給水配管、３８：飛散防止カバー、４０：粒状スラグの製造装置、４１：水、４２：スラグピット、４３：スクリューコンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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