(57)【要約】【課題】本発明は、粉状であっても製鉄工程で適用可能なＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の利用方法を提供することを目的としている。【解決手段】ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の破砕・整粒で発生した粉状屑を、焼結原料のＭｇＯ源として配合する。この場合、前記粉状屑の粒度が、１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、前記粉状屑の配合量が、前記ＭｇＯ源の全量又は一部のいずれでも良い。なお、このような本発明の実施で、製鉄所内に仮置きするかあるいは産廃処理しなければならなかったＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑を有効利用できるようになった。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の破砕・整粒で発生した粉状屑を、焼結原料のＭｇＯ源として配合することを特徴とするＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の利用方法。
【請求項２】
前記粉状屑の粒度が、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物屑の利用方法。
【請求項３】
前記粉状屑の配合量が、前記ＭｇＯ源の全量又は一部であることを特徴とする請求項１又は２記載のＭｇＯ−Ｃ系耐火物屑の利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の利用方法に係わり、特に、該ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物を発生元の製鉄所内において有効に利用して、省資源化に役立てる技術である。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所内で発生する廃耐火物は、一般に、耐火物原料、製錬あるいは精錬の副原料（例えば、造滓材等）としてリサイクルすることで再利用されている。ところが、そのような利用方法は、廃耐火物自体の成分組成あるいは混入しているスラグの種類によっては、再利用先で不純物問題が生じるので、一部の廃耐火物屑に限られている。そのため、従来は製鉄所内で埋め立て等の土木工事に利用されたり、仮置き処理されたりしている。
【０００３】
近年、溶鋼を溶製する工程では、反応容器としてＭｇＯ−Ｃ系耐火物を内張りしたものが利用されるようになっている（例えば、各種の転炉、取鍋、ＲＨ脱ガス装置等）。そのため、廃耐火物の屑としてもＭｇＯ−Ｃ系耐火物に由来しているものが多くなっており、上記したような耐火物原料として利用する技術（例えば、特許文献１及び２参照）あるいは取鍋精錬での副原料（造滓材）として利用する技術（特許文献３参照）も開示されている。
【０００４】
しかしながら、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の屑を耐火物原料や製鉄工程の副原料として利用する場合、上記特許文献１〜３記載の従来技術では、いずれも該屑の破砕・整粒が必要である。つまり、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物を破砕・整粒してから１０ｍｍ程度の篩で分け、篩上の比較的粗粒の部分だけを耐火物原料や精錬工程での副原料に再利用している。一方、破砕整粒時に発生する篩下の粉は、スラグ等の不純物質が多量に含まれるため、耐火物原料へのリサイクルには不適であった。また、精錬工程で副原料として使う場合、粉状のものはハンドリング、利用方法（例えば、溶鋼への投入等）難しく、利用されていなかった。そのため、篩下の粉が多いＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の屑については、年間５００〜２０００トンも現在再利用されておらず、その処理が製鉄所での重要な課題となっている。
【特許文献１】特開平６−２１９８５３号公報
【特許文献２】特開平８−２５９３１１号公報
【特許文献３】特開平５−３３９６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑み、粉状であっても製鉄工程で適用可能なＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の利用方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者は、上記目的を達成するため、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の有効利用先を鋭意検討し、その成果を本発明に具現化したのである。
【０００７】
すなわち、本発明は、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の破砕・整粒で発生した粉状屑を、焼結原料のＭｇＯ源として配合することを特徴とするＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の利用方法である。この場合、前記粉状屑の粒度が、１０ｍｍ以下であるのが好ましい。また、前記粉状屑の配合量は、前記ＭｇＯ源の全量又は一部のいずれであっても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来、処理が困難であった年間５００〜２０００トンものＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑が再利用できるようになる。その結果、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の全体が有効利用できるようになるばかりでなく、焼結鉱製造のＭｇＯ源である蛇紋岩、ドロマイト等及び燃料であるコークス粉の使用量も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の最良の実施形態を説明する。
【００１０】
ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物を再利用する場合、破砕・整粒するが、前記したように篩下（−１０ｍｍ）の粉状屑は、耐火物原料にリサイクルするにはスラグ等の不純物質が、精錬工程で副原料として利用するにはハンドリング等の困難性が問題で、処理できずに困っていた。そこで、発明者は、粉状屑の利用先について検討し、高炉へ装入する鉄源原料の一つである人工鉱石の焼結鉱製造に利用することを着想した。
【００１１】
この焼結鉱は、配合原料と称し、粉状の鉄鉱石、硫酸滓、砂鉄、スケール、高炉ダスト及び転炉ダスト等の鉄源に、造滓材として粉状の石灰石、ドロマイト、蛇紋岩、返鉱等の副原料及び燃料としてのコークス粉を混合したものを素材とするが、そのうちのドロマイト及び蛇紋岩は、ＭｇＯ源としての役割をも果たしているからである。なお、通常は、この配合原料に適量の水分を添加、混合して造粒した後、移動式パレット上に層状に充填し、空気を流通させて炭材を燃焼し、該配合原料を溶融、冷却することで製造している。
【００１２】
ところで、焼結原料である粉状の蛇紋岩及び／又はドロマイトの代替としてＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑を適用する場合、ＭｇＯ含有量は十分であるか、Ｃの混入は支障ないか、高炉操業でトラブル原因にならないかという３つの問題を考慮しなければならない。
【００１３】
まず最初のＭｇＯ含有量については何ら問題がない。焼結鉱としての目標ＭｇＯ濃度は１〜２質量％程度であり、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑には７５〜９０質量％のＭｇＯが含まれているからである。ところが、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の種類によっても異なるが、そこには最大で２０質量％のＣを含むものもある。このＣとしては、黒鉛状（グラファイト状）のものが配合されており、その燃焼性が劣るので、焼結鉱中に多量に残留する恐れがある。
【００１４】
しかしながら、焼結鉱の製造工程でも最高温度は１３５０℃には達し、また高温に晒されている時間も通常は２０分以上あり、１ｍｍ以下の粉状であるので燃焼してしまうので、Ｃを含むという第２の問題も解消できると考えられた。そこで、実際に焼結原料中にＭｇＯ−Ｃ廃耐火物の粉状屑を実際に配合し、焼結鉱を試作し、残留Ｃを調査した。その結果、残留Ｃは全く見られないことが確認されたので、このようなＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物を焼結鉱のＭｇＯ源の代替に利用できると判断した。さらに、通常の高炉操業で目標とするスラグのＭｇＯ濃度は、５〜１０質量％であるが、この目標ＭｇＯ濃度を満たすためのＭｇＯ源としてＭｇＯ−Ｃ系耐火物の粉状屑が利用できるかどうかを確認した。焼結原料のＭｇＯ源の全量をドロマイトにした場合と全量をＭｇＯ−Ｃ系耐火物の粉状屑にした時の高炉スラグのＭｇＯ濃度を図１に示す。いずれの場合も、高炉スラグの目標ＭｇＯ濃度の範囲に収まり、前記粉状屑での代替が可能であることが確認できた。つまり、ＭｇＯ−Ｃ廃耐火物の粉状屑をドロマイトあるいは蛇紋岩等と代替しても、焼結操業及び高炉操業のいずれにも特に問題はないと考えられたので、上記した内容の本発明を完成させたのである。
【００１５】
本発明では、前記粉状屑の上限粒度を特に限定しないが、１０ｍｍ以下のものを利用するのが好ましい。１０ｍｍ超えでは、粒度が大き過ぎて、他の原料と反応、溶融させる際に反応速度及び溶融速度を遅くし、好ましくないからである。なお、下限は設ける必要がない、いかに細かくても配合原料の混合・造粒工程で擬似粒子にされるからである。
【００１６】
また、本発明では、前記粉状屑の配合は、代替する蛇紋岩やドロマイトのＭｇＯ含有量に相当する全量としても良いし、一部であっても良い。いずの配合でも焼結操業に悪い影響を与えないからである。ただし、ドロマイトはＣａＯ源、蛇紋岩はＳｉＯ2源としての役割も果たしているので、配合原料の全体を決定する際には、焼結鉱成分の全体を配慮して代替量を決める必要があることは言うまでもない。
【実施例】
【００１７】
焼結鉱を製造する原料配合の主な構成を、表１に示すように、粉鉄鉱石：４０，０００ｔ、返鉱：１５，０００ｔ、石灰石：３，０００ｔ、ドロマイト：２，５００ｔ、及びそれらに加えて−１０ｍｍのＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物屑；１００ｔとした。なお、表１には、そのようなＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物屑を配合しない従来の配合例も示してある。１０ｍｍ以下のこの耐火物屑１００ｔの配合は、製鉄所で発生するＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物屑のバランスで決めた値である。そして、通常の条件で焼結操業を行った。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
その結果、図１に示したように、ＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑１００ｔを配合した焼結鉱と、ＭｇＯ源を全量ドロマイトで配合したものとで、高炉スラグ中のＭｇＯ濃度は変化しなかった。また、焼結操業及び高炉操業のいずれにおいても、特に問題のなる現象が発生しなかった。つまり、従来は、製鉄所内に仮置きするかあるいは産廃処理しなければならなかったＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑を有効利用できるようになった。また、本発明の実施で、焼結鉱製造でＭｇＯ源として使用するドロマイトあるいは蛇紋岩の使用量が従来より低減でき、省資源が達成されるばかりでなく、焼結鉱製造コストの低下も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】焼結原料のＭｇＯ源としてドロマイトを用いた場合とＭｇＯ−Ｃ系廃耐火物の粉状屑を用いた場合での高炉スラグ中ＭｇＯ濃度を比較した図である。
【図１】
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