(57)【要約】【課題】  製鋼ダストを省エキルギで必要な強度の固形化物に固形化でき、加圧のための駆動系が小型のもので済む製鋼ダスト固形化物、およびその製造方法を提供する。【解決手段】  鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダスト１０を加圧成形した固形化物Ｂであって、軸方向の一端に、最大径となる部分の断面積よりも小さな面積の平坦面Ａ１を有する。この製鋼ダスト固形化物Ｂは、軸方向に垂直な断面形状が、軸方向の任意位置において略円形のもの、いわゆる回転体形状とする。その場合に、一端側から他端側に近づくに従って大径となる形状としても、軸方向の中間位置に最大径となる部分を有する形状としても良い。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形した固形化物であって、軸方向の一端に、最大径となる部分の断面積よりも小さな面積の平坦面を有することを特徴とする製鋼ダスト固形化物。
【請求項２】
請求項１において、軸方向に垂直な断面形状が、軸方向の任意位置において略円形である製鋼ダスト固形化物。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、一端側から他端側に近づくに従って大径となる形状である製鋼ダスト固形化物。
【請求項４】
請求項３において、円すい台状である製鋼ダスト固形化物。
【請求項５】
請求項３おいて、外周面の軸方向に沿う断面形状が外向きに凸の曲線となる形状である製鋼ダスト固形化物。
【請求項６】
請求項１または請求項２において、軸方向の中間位置に、軸方向に垂直な断面の面積が最大となる部分を有する形状である製鋼ダスト固形化物。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、上記一端の中央または全体に偏平形状の突出部分を有し、この突出部分の先端が上記平坦面となる製鋼ダスト固形化物。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、軸方向の一端の端面が中央に凹み部を有する形状であり、上記端面における上記凹み部の外周の部分が上記平坦面となる製鋼ダスト固形化物。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の製鋼ダスト固形化物を製造する方法であって、前記製鋼ダスト固形化物の前記平坦面となる部分が開口した成形型を用い、この成形型内に上記ダストを充填し、上記平坦面となる部分をプランジャで加圧することにより製鋼ダスト固形化物に成形することを特徴とする製鋼ダスト固形化物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶解炉等による鉄鋼生成過程で生じるダストを製鋼原料として再利用するための製鋼ダスト固形化物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼生成過程、例えば溶解炉では、発生蒸気が凝集して生じるドライ状のダストが発生し、集塵機で回収される。このダストは鉄を主成分とするため、再利用することが好ましい。しかし鉄鋼ダストは、そのまま溶解炉に投入すると、飛散しながら舞い上がり、集塵機で再び回収されてしまうため、再利用が難しい。そのため、従来は埋め立て処分されることが多かったが、国内の鉄鋼ダストの発生量は、電気炉ダストだけでも年間に数十万トンに達しており、埋め立て処理分は、埋め立て地の環境悪化や、資源の有効利用の観点から好ましくない。
【０００３】
このため、再利用の各種の方法が試みられている。例を挙げると、直径５〜３０mm程度にペレット化する方法（例えば特許文献１）や、容器に入れて炉内に投入する方法（例えば特許文献２）、又は有機質バインダーを添加してブリケット化する方法（例えば特許文献３）等が提案されている。
なお、研削スラッジの再利用については、濃縮化した後に金型内で加圧成形してブリケット化する方法が提案されている（例えば特許文献４）。
【特許文献１】特開平１１−１５２５１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５２６号公報
【特許文献３】特開２００３−２４７０２６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８１６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のペレット化する方法は、生成されるペレットが直径５〜３０mm程度の粒体であるため、生成されたペレットを炉内に運搬する過程が、今一つ効率的でない。容器に入れて炉内に投入する方法は、ダストと共に投入する容器を準備する必要があるため、コスト高になる。上記のブリケット化する方法は、ブリケットの寸法についの明記がないが、ある程度大きなものであると、ペレットに比べて取扱性に優れる。しかし、従来は、鉄鋼ダストをそのままブリケット化して運搬可能な強度のものとすることは不可能と考えられており、上記特許文献３等のように、有機質バインダー等を混入して強度確保を図っている。そのため、製鋼上で不要な有機質バインダーを含むうえに、その添加のためにコスト高になる。
【０００５】
このような課題に対して、製鋼ダストのみ、または製鋼ダストにカーボンまたはアルミニウムの粉体をバインダとして混入したものを、成形型に入れて加圧することで、ブリケット状に成形できることが、試験、試作により確認できた。成形された製鋼ダスト固形化物は、落下しても割れない程度に、取扱上で必要な強度が得られた。
【０００６】
しかし、このような強度を有する製鋼ダスト固形化物を円筒状に成形するには、大きな加圧力が必要であり、加圧のための消費されるエネルギ量が多く、また駆動系が大型化するという課題があった。
【０００７】
この発明の目的は、製鋼ダストを省エキルギで必要な強度の固形化物に固形化でき、加圧のための駆動系が小型のもので済む製鋼ダスト固形化物、およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の製鋼ダスト固形化物は、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形した固形化物であって、軸方向の一端に、最大径となる部分の断面積よりも小さな面積の平坦面を有することを特徴とする。
閉容器中に充填された粉体の加圧では、粉体の粒子間の内部摩擦の影響を考慮する必要があるが、基本的には、液体の加圧に類似した原理が適用でき、加圧面の面積に関係なく、加圧面の圧力が閉容器中の粉体はほぼ均一な圧力となる。加圧力は、圧力と加圧面の面積との積であるため、加圧面の面積が小さい程、小さな加圧力で粉体の加圧が行える。加圧により圧縮する場合のエネルギ量は、加圧力と移動距離の積になるが、加圧成形に大きな加圧力が必要となるのは、製鋼ダスト固形化物が所定の内部圧力に達する間際の僅かな移動距離の間だけであり、ダストを未固形化状態まで圧縮する過程では、加圧面の移動距離が長くても、大きな加圧力を必要とせず、消費エネルギは僅かで済む。そのため、製鋼ダスト固形化物が、軸方向の一端に、軸方向の他の部分の断面積よりも小さな面積の平坦面を有する形状であると、この小さな面積の平坦面を加圧することで、固形化が行え、省エキルギで必要な強度に圧縮固形化された固形化物が製造できる。加圧のための駆動系も小型のもので済む。また、平坦面であるため、凹凸面や曲面で加圧する場合と異なり、局部的な力が作用することが回避でき、加圧力を、成形中の製鋼ダスト固形化物の全体に良好に伝えることができる。
【０００９】
なお、この発明の製鋼ダスト固形化物に用いられるダストは、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストであれば良く、例えば、溶解炉等の炉の排気中に含まれるダストを集塵した粉体が用いられるが、この他に、鉄鋼生成における他の各種の過程で生じたダスト、例えばドライ状の圧延スケールや、酸洗い処理工程で発生しスラリー状の廃洗スラッジを脱水し乾燥させて粉体としたもの、研削屑、研磨屑等であっても良い。
また、この製鋼ダスト固形化物に用いられるダストは、バインダを含むものであっても良い。例えば、炉の排気中に含まれるダストを集塵したダストに、炭素やアルミニウム等の粉体からなるバインダを混入させても良い。これら炭素やアルミニウムは、鉄鋼生成過程で得ることができる。
【００１０】
この発明の製鋼ダスト固形化物の形状は、軸方向に垂直な断面形状が、軸方向の任意位置において略円形となる形状としても良い。ここで言う円形は、例えばドーナッツ型などのように、外周だけでなく、内周も円形となったものであっても良い。換言すれば、前記中心軸に沿う断面形状が、中心軸回りの任意の角度位置において互いに同じ形状となる形状、いわゆる回転体形状であっても良い。
このような回転体形状であると、異形状のものと異なり、一端の上記平坦面を加圧することで、製鋼ダスト固形化物の全体に均等に加圧力を伝えることができ、崩れにくいものとできる。
【００１１】
この発明の製鋼ダスト固形化物の形状は、一端側から他端側に近づくに従って大径となる形状であっても良い。
一端側から他端側に近づくに従って大径となる形状であると、形状が単純であるため、安定した形状の製鋼ダスト固形化物が得易い。また、成形型が簡素なもので済むため、金型コストが安価で済む。
【００１２】
このような形状の典型例として、円すい台状としても良い。ここで言う円すい台状は、単に成形型内を円筒面形状に対して抜き勾配を与えたものよりは、大きな勾配を持つ円すい台状である。
この場合、より形状が単純であるため、成形型が簡素なもので済み、金型コストがより安価で済む。
【００１３】
また、一端側から他端側に近づくに従って大径となる形状とする場合に、外周面の軸方向に沿う断面形状が外向きに凸の曲線となる形状であっても良い。
このように外周面を曲面形状とすると、エッジ部分が崩れ難く、また加圧面となる平坦面の面積の割合にして、体積の大きな製鋼ダスト固形化物に製造し易い。すなわち、より一層の省エネルギ化が可能になる。
【００１４】
製鋼ダスト固形化物のさらに他の形状例として、軸方向の中間位置に、軸方向に垂直な断面の面積が最大となる部分を有する形状であっても良い。いわゆる中膨らみの形状であっても良い。この場合、成形型は分割構造とする必要があるが、加圧面となる平坦面の面積の割合にして、製鋼ダスト固形化物の体積をより一層大きなものとでき、省エネルギ化がさらに進められる。
この中膨らみ形状とする場合に、最大径の部分から一端側に続く外周面部分と、他端側に続く外周面部分を、それぞれ円すい状面としても、また外側に凸の曲線の断面面形状としても良い。
【００１５】
製鋼ダスト固形化物の上記各形状のものにおいて、上記一端の中央または全体に偏平形状の突出部分を有し、この突出部分の先端が上記平坦面となる形状としても良い。
このように偏平形状の突出部分を設ける場合、上記平坦面を加圧するプランジャの先端面の停止位置の誤差や、先端面の摩耗等が、上記偏平形状の突出部分の高さで吸収でき、製造が容易となる。
【００１６】
また、製鋼ダスト固形化物の上記各形状のものにおいて、軸方向の一端の端面が中央に凹み部を有する形状であり、上記端面における上記凹み部の外周の部分が上記平坦面となる形状であっても良い。
このように端面の中央に凹み部を有する形状とした場合も、加圧面となる平坦面の面積の割合にして製鋼ダスト固形化物の体積を大きなものとできる。
【００１７】
この発明の製鋼ダスト固形化物の製造方法は、この発明の上記のいずれかの構成の製鋼ダスト固形化物を製造する方法であって、前記製鋼ダスト固形化物の前記平坦面となる部分が開口した成形型を用い、この成形型内に上記ダストを充填し、上記平坦面となる部分をプランジャで加圧することにより製鋼ダスト固形化物に成形することを特徴とする。
このように、製鋼ダスト固形化物の平坦面をプランジャで加圧する方法を採ることで、この発明の製鋼ダスト固形化物の形状を有効に活用して、製鋼ダストを省エキルギで必要な強度の固形化物に固形化することができ、加圧のための駆動系が小型のもので済む。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の製鋼ダスト固形化物は、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形した固形化物であって、軸方向の一端に、最大径となる部分の断面積よりも小さな面積の平坦面を有するものであるため、製鋼ダストを省エキルギで必要な強度の固形化物に固形化でき、加圧のための駆動系が小型のもので済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の第１の実施形態を図１と共に説明する。この製鋼ダスト固形化物Ｂは、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストを加圧成形した固形化物であって、軸方向の一端に、軸方向の他の部分の断面積よりも小さな面積の平坦面Ａ１を有するものである。この製鋼ダスト固形化物Ｂの形状は、具体的には円すい台状とされている。
【００２０】
製鋼ダスト固形化物Ｂの製造には、同図（Ｂ）に示すように、成形型８およびプランジャ１１を用いる。成形型８は、製造しようとする製鋼ダスト固形化物Ｂの外周面形状に沿う内周面形状を持つものである。成形型８の下面出口８ｄは蓋部材９で閉じる。この成形型８内に製鋼ダスト１０を充填し、成形型８内に上面入口８ｃからプランジャ１１を進入させることで、つまり製鋼ダスト固形化物Ｂの上記平坦面Ａ１となる部分をプランジャ１１で加圧することにより、製鋼ダスト固形化物Ｂに成形する。
【００２１】
このように加圧成形するときに、加圧面となる平坦面Ａ１が、製鋼ダスト固形化物Ｂの他の軸方向部分の断面積よりも小さいため、小さな加圧力で製鋼ダスト固形化物Ｂの成形が行える。その理由を説明する。閉容器中に充填された粉体の加圧では、粉体の粒子間の内部摩擦の影響を考慮する必要があるが、基本的には、液体の加圧におけるパスカルの原理とほぼ同様の原理が適用でき、加圧面の面積に関係なく、加圧面の圧力が閉容器中の全体の粉体の圧力となる。加圧力は、圧力と加圧面の面積との積であるため、加圧面の面積が小さい程、小さな加圧力で粉体の加圧が行える。この例では、加圧面に加える圧力Ｐと平坦面Ａ１の面積ＳA1の積Ｐ・ＳA1が加圧力となる。なお、上記のように粉体では内部摩擦の影響を考慮する必要があるため、平坦面Ａ１に加圧力Ｐ・ＳA1を加えても、成形型８内のダスト１０の全体に圧力Ｐがそのまま伝わるのではないが、製鋼ダスト固形化物Ｂが円柱形状の場合に比べて、必要な圧力に対して大幅に加圧力が小さくて済む。
例えば加圧面Ａ１の面積がＳA1、底面Ａ２の面積がＳA2、高さがＨの円すい台の場合、同じ体積，同じ高さＨの円筒形状の製鋼ダスト固形化物を成形する場合に比べて、加圧力は１／３〜１／５程度で済む。
【００２２】
加圧により圧縮する場合のエネルギ量は、加圧力と移動距離の積になるが、加圧成形に大きな加圧力が必要となるのは、製鋼ダスト固形化物Ｂが所定の内部圧力に達する間際の僅かな移動距離の間だけである。ダスト１０を未固形化状態まで圧縮する過程では、加圧面の移動距離が長くても、大きな加圧力を必要とせず、消費エネルギは僅かで済む。そのため、製鋼ダスト固形化物Ｂが、軸方向の一端に、軸方向の他の部分の断面積よりも小さな面積の平坦面Ａ１を有する形状であると、この小さな面積の平坦面Ａ１を加圧することで、固形化が行え、省エキルギで必要な強度に圧縮固形化された固形化物が製造できる。加圧のための駆動系も小型のもので済む。また、平坦面であるため、凹凸面や曲面で加圧する場合と異なり、局部的な力が作用することが回避でき、加圧力を、製造される製鋼ダスト固形化物Ｂの全体に良好に伝えることができる。
【００２３】
製鋼ダスト固形化物Ｂの大きさは、最大部分の直径Ｄが５０〜１００mmで、高さが３０〜１００mmの範囲のものが好ましい。
直径が５０mmよりも小さいものや、高さが３０mmよりも小さいものは、小さ過ぎて取扱性が悪く、また１個ずつ製造するは生産性が悪い。直径が１００mmよりも大きいものや、高さが１００mmよりも大きなものは、固形化できても自重で落下破壊しない程度の強度が得難く、取扱性の悪いものとなる。
【００２４】
つぎに、この製鋼ダスト固形化物Ｂを製造する方法の一例を説明する。図２において、溶解炉１で生じたダストは、排気ガスと共に排気ダクト２から集塵機３に導入され、排気ガス中のダストが集塵機３で集塵されて粉体となって排出される。このダスト１０は、鉄を主成分とするものである。集塵機３から排出されたダスト１０は、図示しない搬送手段により製鋼ダスト固形化物製造装置４におけるホッパ５に投入される。上記搬送手段による搬送過程で、ダストの適宜の前処理、例えば水切りや造粒等の処理を施しても良い。ホッパ５内のダストは、供給機構６を介して製鋼ダスト固形化物製造装置４の固形化機構部７に投入される。
【００２５】
固形化機構部７は、例えば定量の粉体を金型内に供給する手段を兼ねるものとして、同図中の下部に拡大して示すようなものとできる。これは、立て向きのシリンダ室状の成形型８と、この成形型８の下面出口８ｄを閉じる蓋部材９と、成形型８内に上方から進入して成形型８内のダスト１０を加圧する昇降自在なプランジャ１１とを有する。プランジャ１１は、加圧装置１２により、その進退および加圧力の付与が行われる。加圧装置１２は、例えば油圧シリンダからなる。加圧装置１２は、油圧シリンダの他に、モータとその回転を直線運動に変換するボールねじ等の回転・直線運動変換機構（いずれも図示せず）であっても良い。
【００２６】
成形型８は、下部が製造ダスト固形化物Ｂの外周形状を与える内壁面形状の型面形成部８ａとされ、上部が円筒面状内壁面の計量室８ｂとされている。計量室８ｂは、この計量室８ｂから型面形成部８ａに渡ってダスト１０が満杯状態となるダスト量が目標量となる容積とされている。型面形成部８ａは、製鋼ダスト固形化物Ｂを横断面形状が円形の柱状体に成形可能な形状とされている。型面形成部８ａは、内面が例えば、円すい台状とされる。
【００２７】
成形型８は、ガイド部材（図示せず）により水平方向に進退自在に支持され、上面入口８ｃが、プランジャ１１の昇降位置と、供給機構６の供給ダクト６ａの出口６ａａに整合する位置との間に移動可能である。成形型８の進退は、油圧シリンダ等からなる成形型進退装置１４により行われる。成形型８の下面出口８ｄを閉じる蓋部材９は、成形型８の下面に沿って進退自在に設けられ、成形型８の下面出口８ｄを閉じる位置と開く位置との間に、蓋開閉装置１５により開閉させられる。
【００２８】
なお、成形型８は、上記のようなスライド方式とする代わりに、ターンテーブル方式としても良い。図示は省略するが、ターンテーブル方式とする場合、成形型８は、計量室８ｂおよび型面形成部８ａからなる中空室部を、回転中心回りに複数、例えば４つ設ける。この場合に、各中空室部に対して、それぞれダストの充填、仮加圧、本加圧、固形化物の排出を行う回転割出位置を定めておき、成形型８を割出回転させながら、各箇所で上記のダスト充填、仮加圧、本加圧、排出を行うようにする。上記中空室部は５箇所以上とし、余りを予備用としてもよい。
【００２９】
この構成の製鋼ダスト固形化物製造装置を用いた製造方法を説明する。溶解炉１で生じて集塵機３から粉体となって排出されたダスト１０は、ホッパ５に投入され、ホッパ５から固形化機構部７に投入される。この粉体のダスト１０は、鉄を主成分とし、他の金属元素を少量含むものである。固形化機構部７で固形化された製鋼ダスト固形化物Ｂは、箱または籠状等の回収容器１７に集められ、溶解炉１の原料投入時に、他の原料と共に溶解炉１に投入され、製鋼原料として再利用される。溶解炉１に投入される原料は、例えば主原料が高炉より得られた溶銑であり、この他に鉄くず、生石灰などが副原料として用いられる。
【００３０】
図２は、固形化機構部７の動作を説明する。同図（Ａ）に示すように、成形型８の上面入口８ｃが供給機構６の供給ダクト６ａの出口６ａａに整合する位置に成形型８があるときに、供給ダクト６ａから自然落下または強制投入により、ダスト１０が成形型８内に入る。ダスト１０は、成形型８内の型面形成部８ａおよび計量室８ｂに渡って満杯となった状態で、成形型８への流入が止まる。このように所定量のダスト１０が入った状態で、成形型８はその上面入口８ｃがプランジャ１１の昇降位置に整合する位置までスライドする（同図（Ｂ））。この状態で、プランジャ１１が成形型８内に進入し、成形型８内のダストを押し込む。プランジャ１１は、成形型８内の型面形成部８ａの上端まで進入し、この状態で型面形成部８ａ内のダスト１０に所定の圧力が加わり、型内のダスト１０は型面形成部８ａの内面形状に沿った外周形状の製鋼ダスト固形化物Ｂに加圧成形される。
【００３１】
成形された製鋼ダスト固形化物Ｂは、蓋部材９を開くことで、または蓋部材９を開いた後にプランジャ１１で若干押し下げることで、成形型８から脱出する。脱出した製鋼ダスト固形化物Ｂは、回収容器１７内に落下して集められる。回収容器１７内に所定量の製鋼ダスト固形化物Ｂが溜まると、回収容器１７が空のものに交換される。製鋼ダスト固形化物Ｂの入った回収容器１７は溶解炉１に運搬され、原料投入時を待つ。
【００３２】
この製鋼ダスト固形化物製造方法によると、鉄鋼ダスト１０を成形型８に入れて加圧するため、容易に高い圧力で加圧が行えて、鉄鋼ダスト１０だけであっても、従来のペレットよりも大きなブリケット状のものに固形化することができる。また、成形型８として、シリンダ室状のものを用いたため、より高い圧力で加圧が容易に行える。また、成形型８は立て向きであるため、ダスト１０を上側から投入して、下側から製鋼ダスト固形化物Ｂを排出することができ、ダスト１０の投入や製鋼ダスト固形化物Ｂの排出が容易である。成形型８の型面形成部８ａは、下側が広がった円すい台状であるため、製鋼ダスト固形化物Ｂの排出がより一層容易である。
【００３３】
製造された製鋼ダスト固形化物Ｂは、従来のこの種のペレットに比べて大きなブリケット状の固形化物であるため、固形化の後、炉内に入れるまでの取扱性に優れる。また、鉄鋼ダスト１０を加圧成形したものであって、余分な添加物を含まないため、再利用で製造された鉄鋼が高品質のものとでき、添加物によるガス等の発生も生じない。製鋼ダスト固形化物Ｂは、バインダを含まず、鉄鋼ダストのみを加圧成形したものであるため、バインダの準備や添加の過程が不要であり、低コストで製造することができる。
【００３４】
なお、必要に応じて、カーボンまたはアルミニウムの粉体を、強度向上のためのバインダとしてダストに混入させても良い。これらカーボンまたはアルミニウムは、鉄鋼生成過程、例えば高炉による銑鉄の製造過程や、その他の過程で副産物や残りカス等として生じたものなど、同じ製鋼所内生じたものが好ましい。少量のカーボンまたはアルミニウムであれば、鋼材の材質の低下に影響せず、むしろ鋼材の材質として好ましい場合もある。また、鉄鋼生成過程で生じたカーボンまたはアルミニウムの粉体であれば、同じ製鋼所内が入手できて、コスト増への影響が少ない。
【００３５】
次に、図４と共に、この発明の各実施形態にかかる製鋼ダスト固形化物Ｂの形状およびその得失を説明する。図４において、（Ａ）〜（Ｅ）は、製鋼ダスト固形化物Ｂの全体形状の種類毎に纏めた区分を示す。これら（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれについて、部分形状に着目した種類を（ａ）〜（ｃ）でそれぞれ示す。そのうち（ａ）は基本形状を示す。
これらの各実施形態の製鋼ダスト固形化物Ｂは、いずれも軸方向に垂直な断面形状が、軸方向の任意位置において略円形であり、上記の回転体形状とされている。
【００３６】
図４（Ａ）の区分の各例は、製鋼ダスト固形化物Ｂを円すい台状とした例である。そのうち（ａ）の基本形状ものは、図１と共に説明した第１の実施形態にかかるものである。この円すい台状の場合の利点は、形状が単純で安価に製造でき、また形状が安定して製造できることである。不利な点は、平坦面Ａ１の面積の割合にして、製鋼ダスト固形化物Ｂの体積を大きくすることが他の例に比べると劣ることである。また、実用上で支障はないが、エッジ部が若干崩れ易いことである。
【００３７】
図４（Ｂ）の区分の各製鋼ダスト固形化物Ｂは、一端側から他端側に近づくに従って大径となる形状であって、外周面の軸方向に沿う断面形状が、外向きに凸の円弧状等の曲線となる形状のものである。
この形状の利点は、形状が安定し、エッジがやや崩れ難く、平坦面Ａ１の面積の割合にして、製鋼ダスト固形化物Ｂの体積を大きくすることができることである。不利な点としては、成形型として曲面形状のものが必要であるため、成形型のコストがやや高くなることである。
【００３８】
図４（Ｃ）の区分の各製鋼ダスト固形化物Ｂは、円すい台状であって、かつエッジを面取り状としたものである。また、図４（Ａ）の区分のものに比べ、直径に対する高さが低いものとされている。
【００３９】
図４（Ｄ）の区分の各製鋼ダスト固形化物Ｂは、軸方向の中間位置に、軸方向に垂直な断面の面積が最大となる最大径部分を有する形状であって、その最大径部分よりも一端側および他端側の外周面形状が円すい面状とされたものである。
この形状の利点は、平坦面Ａ１の面積の割合にして、製鋼ダスト固形化物Ｂの体積を大きくすることができることである。不利な点としては、成形型を分割構造にする必要があり、機械装置がやや複雑になることである。
【００４０】
図４（Ｅ）の区分の各製鋼ダスト固形化物Ｂは、軸方向の中間位置に、軸方向に垂直な断面の面積が最大となる部分を有する形状であって、その最大径部分よりも一端側および他端側の外周面形状が、外向きに凸の円弧状等の曲線状断面となるものである。また、底面が球面状の曲面とされている。
この形状の利点は、平坦面Ａ１の面積の割合にして、製鋼ダスト固形化物Ｂの体積を大きくすることができ、またエッジが崩れ難く、さらに型離れが良いため、理想的な形状であるが、不利な点として、成形型を分割構造にする必要があって機械装置がやや複雑になり、また成形型の成形面が曲面形状となって成形型がコスト高になることである。
【００４１】
これら図４（Ａ）〜（Ｅ）で区分されるいずれの形状のものにおいても、（ａ）示す基本形状に対して、（ｂ）のように部分形状を異ならせたものとしても良い。（ｂ）に族する各例は、一端に偏平形状の突出部分Ｂａを有し、この突出部分Ｂａの先端が上記平坦面Ａ１となるものである。（Ａ），（Ｂ），（Ｅ）の区分に属するものでは、突出部分Ｂａは製鋼ダスト固形化物Ｂの一端の全体に設けられている。（Ｃ），（Ｄ）の区分に属するものでは、突出部分Ｂａは製鋼ダスト固形化物Ｂの一端の中央に設けられている。
このように偏平形状の突出部分Ｂａを設けた場合は、上記平坦面Ａ１を加圧するプランジャ１１（図１，図２）の先端面の停止位置の誤差や、先端面の摩耗等が、上記偏平形状の突出部分の高さで吸収でき、製造が容易となる。
【００４２】
図４（Ｃ）〜（Ｅ）に区分される形状のものについては、（ａ）示す基本形状に対して（ｃ）のように部分形状を異ならせたものとしても良い。（ｃ）に属する各例の製鋼ダスト固形化物Ｂは、軸方向の一端の端面が中央に凹み部Ｂｂを有する形状であり、上記端面における上記凹み部Ｂｂの外周の部分が上記平坦面Ａ１となる。
このように端面の中央に凹み部Ｂｂを有する形状とした場合も、加圧面となる平坦面Ａ１の面積の割合にして製鋼ダスト固形化物Ｂの体積を大きなものとできる。
【００４３】
この製鋼ダスト固形化物Ｂに用いる製鋼ダストおよびバインダの成分例を示すと、例えば次の各種の製鋼ダストａ，ｂや、炭素系粉体ｄを用いることができる。これらの例は、実際に溶解炉から得たダスト等をＸ線スペクトル分析したものである。
(1) 製鋼ダストａの成分元素（％）
Ｆｅ：５３．９１、Ｚｎ：２５．３３、Ｃ：１．２７、Ｍｇ：２．１２、Ｓｉ：２．４３、Ｃｌ：７．９９、Ｋ：１．２７、Ｃａ：２．０１、Ｍｎ：３．６７。
(2) 製鋼ダストｂの成分元素（％）
Ｆｅ：７３．１４、Ｍｇ：２．５４、Ａｌ：１．４９、Ｓｉ：２．６５、Ｃａ：１８．０６、Ｍｎ：２．１２。
(3) 炭素系粉体ｄの成分元素（％）
Ｃ：９２．２２、Ｎａ：０．３５、Ｍｇ：０．９４、Ｓｉ：１．７８、Ｃｌ：３．１９、Ｃａ：１．５３。
【００４４】
なお、上記実施形態では、電気炉からなる溶解炉１で排気ガス中に生じたダストを用いて製鋼ダスト固形化物Ｂを製造するものとしたが、この発明の製鋼ダスト固形化物Ｂ、およびその製造方法や製造装置で用いるダストは、鉄鋼生成過程で生じる鉄を主成分とするダストであれば良く、転炉や、高炉、その他に各種の製鋼過程で生じたものであっても良い。また、排気ガス中に含まれるダストに限らず、その他のダストであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施形態にかかる製鋼ダスト固形化物の斜視図およびその加圧成形型の断面図である。
【図２】同製鋼ダスト固形化物を製造する方法の工程説明図である。
【図３】その製鋼ダスト固形化物製造装置の固形化機構部の動作説明図である。
【図４】この発明の各実施形態にかかる製鋼ダスト固形化物をそれぞれを示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ１…平坦面
Ｂ…製鋼ダスト固形化物
Ｂａ…突出部分
Ｂｂ…凹み部
１…溶解炉
３…集塵装置
４…製鋼ダスト固形化物製造装置
７…固形化機構部
８…成形型
９…蓋部材
１０…製鋼ダスト
１１…プランジャ
【図１】
2005187871.tif 000003
【図２】
2005187871.tif 000004
【図３】
2005187871.tif 000005
【図４】
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