(57)【要約】【課題】造滓材の崩壊要因となるＣａＯ成分の消化反応を抑制し、長期保管・長距離運搬を可能とした精錬用造滓材を提供する。【解決手段】ＣａＯを含有し、アスファルトで被覆されていること特徴とする精錬用造滓材。該アスファルトは、ストレートアスファルト、ブローンアスファルトまたはストレートアスファルトとブローンアスファルトの混合物とすることができる。そして、前記アスファルトとして軟化点の異なる２種類のアスファルトを使用し、１層目に軟化点の高いアスファルトの被覆を、２層目に軟化点の低いアスファルトの被覆を施すことができる。さらには、前記アスファルトにアルミ灰を添加することを特徴とする精錬用造滓材である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣａＯを含有し、アスファルトで被覆されていること特徴とする精錬用造滓材。
【請求項２】
前記アスファルトが、ストレートアスファルト、ブローンアスファルトまたはストレートアスファルトとブローンアスファルトの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の精錬用造滓材。
【請求項３】
前記アスファルトとして、軟化点の異なる２種類のアスファルトを使用し、１層目に軟化点の高いアスファルトの被覆を、２層目に軟化点の低いアスファルトの被覆を施すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の精錬用造滓材。
【請求項４】
前記アスファルトにアルミ灰を添加することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の精錬用造滓材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は精錬用造滓材に関し、特に消化反応を抑制した精錬用造滓材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼の精錬過程においては、脱硫等を図るため、通常、生石灰と、生石灰の溶融温度を低下させるフラックスとしての蛍石を配合し造滓材として添加している。
【０００３】
一方、前記蛍石を配合した造滓材により発生する製鋼スラグ中にはフッ素が含有されるため、建設資材として活用された場合、土壌中等へのその溶出が懸念されることになる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、フッ素を含有する蛍石を造滓材成分として使用せず、アルミニウム工業界からの発生品であるアルミ灰を使用した造滓材が提案されている。これは、アルミ灰に含有されている金属アルミウムとアルミナ成分によって低融点ＣａＯ化合物の生成を図る造滓材である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４０４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のようなＣａＯを主成分とする造滓材は、保管時および輸送時に造滓材中に含まれているＣａＯ成分に大気中の水分が作用してＣａ(ＯＨ)２を生成する消化反応が進行する。この消化反応は、造滓材組織内での急激な体積膨張を伴い、粒子間の結合が緩んだり、亀裂が発生する等の組織劣化を招くことから、長期に渡る在庫と輸送が不可能となっている。さらには消化反応が著しい場合には、造滓材の崩壊によって使用不可能にまで至る。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、造滓材の崩壊要因となるＣａＯ成分の消化反応を抑制した精錬用造滓材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行なった結果、精錬用造滓材の表面を、水分を透過させない材料で被覆することにより、消化反応を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、精錬用造滓材であって、ＣａＯを含有し、アスファルトで被覆されていることを特徴とする。アスファルトで造滓材の表面を被覆することにより、大気中の水分による造滓材の消化反応を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記アスファルトが、ストレートアスファルト、ブローンアスファルトまたはストレートアスファルトとブローンアスファルトの混合物であることを特徴とする精錬用造滓材を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、前記アスファルトとして、軟化点の異なる２種類のアスファルトを使用し、１層目に軟化点の高いアスファルトの被覆を、２層目に軟化点の低いアスファルトの被覆を施すことを特徴とする精錬用造滓材を提供する。これにより、造滓材を２重に被覆することが可能となり、アスファルト被覆層が増厚され、消化防止効果をより向上させることができる。
【００１１】
そして、本発明では、前記アスファルトにアルミ灰を添加することができる。アルミ灰の配合量は、アスファルトとアルミ灰の合量に対し内割で２０〜８０質量％とすることが望ましい。水蒸気不透過性を有するアルミ灰をアスファルトに配合することによって、被覆されたアスファルト内における大気中の水分の通過を遮蔽させ、その結果、消化反応をより一層抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、消化反応を抑制した精錬用造滓材を提供することができ、長期に渡る貯蔵と長距離輸送が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の精錬用造滓材は、主原料としてＣａＯ成分を含有している、生石灰または軽焼ドロマイトを用いる。
【００１４】
生石灰（ＣａＯ）は、石灰石（ＣａＣＯ３）を９００℃から１，５００℃で焼いて得ることができる。一方、軽焼ドロマイト（ＣａＯ・ＭｇＯ）はドロマイト（ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３）を８５０℃から１，５００℃で焼いて得ることができる。前記主原料は、石灰石またはドロマイトの焼成品を粉砕し、５ｍｍ以下に粒度調整をしたものが望ましい。
【００１５】
本発明の精錬用造滓材の成形方法は、従来同様、粒度調整した主原料に、アルミ灰を所定量添加して、混合し、ロール式加圧成形機等により、成形品を得る。
【００１６】
配合するアルミ灰は、アルミニウム製錬や同二次精錬、あるいはアルミニウム合金や母合金溶解精錬工程の際に発生するアルミ精錬滓、もしくはアルミドロス、あるいは前述した精錬滓、もしくはアルミドロスからアルミ分を分級抽出した際の残滓分等、精錬滓全般を用いることができる。該アルミ灰は粉体状のもので、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とし、他にＳｉＯ２、ＭｇＯ、金属Ａｌ等を含有している。
【００１７】
本発明に使用するアスファルトには、ストレートアスファルト（石油の蒸留残渣）とブローンアスファルト（ストレートアスファルトに２５０℃前後で空気を吹き込み、脱水、重合、縮合反応を起こさせ、弾力性に富むアスファルトにしたもの）がある。ストレートアスファルトは針入度（２５℃）２００〜６０、ブローンアスファルトは４０〜０のものを用いることができる。
【００１８】
ストレートアスファルトは一般に軟化点（３０℃以上）が低く、造滓材組織へ浸漬し易い利点がある。またブローンアスファルトは軟化点（６５℃以上）が高く、弾力性に富むため、造滓材表面での付着、べたつき、粉化がないが、ブローンアスファルト単独では粘度が大きいため造滓材への浸漬しにくい特徴がある。
【００１９】
前記のように、アスファルトの種類によって軟化点が異なることから、２重の表面被覆にあたっては、１層目には軟化点の高いブローンアスファルト、２層目は軟化点の低いストレートアスファルトまたはストレートアスファルトとブローンアスファルトの混合物を使用することができる。  
【００２０】
本発明の第1の実施態様は、例えば、所定のアスファルトを金属製容器に入れて電気ヒーターを用いて５０℃〜２５０℃に加熱溶解する。この加熱溶解槽に前記成形品を１分間以上含浸させ、金属製の網等を用いて加熱溶解槽から該成形品を取り出し、シリコンシート等の上に並べ、常温まで冷却することによって表面をアスファルトで被覆した造滓材を得ることができる。
【００２１】
表面被覆にあたっては、ストレートアスファルトとブローンアスファルトの両者の混合使用が理想的であるが、各アスファルト単独でも使用可能である。両者の混合使用が理想的である理由は、ブローンアスファルトのもつ高軟化点、弾力性およびストレートアスファルトのもつ、浸漬し易い性質とが相乗的に作用して、その結果、造滓材表面での付着、べたつき、消化防止に優れた効果をあらわすからである。ストレートアスファルトとブローンアスファルトの混合割合はストレートアスファルト２０〜８０％、ブローンアスファルト８０〜２０％の範囲が好ましい。
【００２２】
本発明の第２の実施態様は、例えば、ブローンアスファルトを金属製容器に入れて電気ヒーターを用いて１００℃〜２５０℃に加熱溶解する。この加熱溶解槽に造滓材を１分間以上含浸させ、金属製の網を用いて加熱溶解槽から該造滓材を加取り出し、シリコンシートの上に並べ、常温まで冷却することによって１層目を被覆することができる。次に、ストレートアスファルトもしくはストレートアスファルトとブローンアスファルトを金属製容器に入れて電気ヒーターを用いて５０〜２００℃に加熱溶解することができる。この中に常温まで冷却した該造滓材を１分間以上含浸させて金属製の網を用いて加熱溶解槽から該造滓材を加取り出し、シリコンシートの上に並べ、常温まで冷却することによって造滓材表面を２重に被覆することができる。
【００２３】
アスファルトの混合割合はストレートアスファルト２０〜８０％、ブローンアスファルト８０〜２０％の範囲が好ましい。この様に、軟化点の異なるアスファルトを使用して造滓材を２重に被覆することが可能となり、アスファルト被覆層の増厚により、消化防止効果を向上させることができる。
【００２４】
本発明の第３の実施態様は、例えば、本発明の第１の実施態様で使用するアスファルトにアルミ灰を内割りで２０〜８０％配合して被覆することができる。詳しく説明すると、アスファルトにアルミ灰を内割りで２０〜８０％配合して金属製容器に入れ、電気ヒーターを用いて５０℃〜２５０℃の加熱混合物を作製する。この加熱混合物槽に前記成形品を１分間以上含浸させた後に、金属製の網等を用いて加熱混合物槽から該成形品を取り出し、シリコンシート等の上に並べ、常温まで冷却することによって表面を被覆することができる。
【００２５】
また、他の例として、本発明の第２の実施態様で使用する各アスファルトにアルミ灰を内割りで２０〜８０％配合して被覆することができる。詳しく説明すると、ブローンアスファルトにアルミ灰を内割りで２０〜８０％配合して金属製容器に入れ、電気ヒーターを用いて１００℃〜２５０℃の加熱混合物を作製することができる。この加熱混合物槽に前記成形品を１分間以上含浸させ、金属製の網等を用いて加熱混合物槽から該成形品を取り出し、シリコンシート等の上に並べ、常温まで冷却することによって表面の１層目を被覆することができる。次に、ストレートアスファルトもしくはストレートアスファルトとブローンアスファルトの混合物にアルミ灰を内割りで２０〜８０％配合して金属製容器に入れ、電気ヒーターを用いて５０℃〜１５０℃の加熱混合物を作製する。この加熱混合物槽に常温まで冷却した前記１層目を被覆した成形品を１分間以上含浸させた後に、金属製の網等を用いて加熱混合物槽から該成形品を加取り出し、シリコンシート等の上に並べ、常温まで冷却することによって成形品表面に２層目の被覆を形成し、２重に被覆することができる。このように、水蒸気不透過性を有するアルミ灰をアスファルトに配合することによって、アスファルト中の水蒸気の通過を遮蔽させ、その結果、消化防止効果を向上させることができる。
【実施例】
【００２６】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２７】
[実施例１]
生石灰７０重量％、アルミ灰３０重量％を袋混合した後に、少量作成可能な一軸加圧成形機を使用して成形品（以下、ペレットと称す）を作成した。すなわち、金型に入れて３ｋｇ／ｃｍ２で一軸加圧成形し、円盤状のペレットを作成した（サイズ：φ３０ｍｍ×１５ｍｍ）。次に、このペレットの表面を以下の手順で被覆した。ストレートアスファルト２５ｇとブローンアスファルト２５ｇをルツボに入れ、電気ヒーターを用いて１３０℃で加熱溶解して、この中にペレットを１５分間含浸させて表面を被覆した。該処理ペレットを、温度３０℃、湿度７０％の恒温・恒湿室に放置し、崩壊の有無および重量増加率の経時変化を観察することにより消化防止効果を試験した。なお、重量増加率は{（放置後ペレット重量−処理前ペレット重量）／処理前ペレット重量}×１００とした。結果を表１に示す。                                                                        
【００２８】
[実施例２]
実施例１と同じ方法で作成したペレットの表面を、以下の手順で被覆した。ストレートアスファルト１０ｇ、ブローンアスファルト１０ｇおよびアルミ灰６０ｇをルツボに入れ、電気ヒーターを用いて１３０℃で加熱溶解して、この加熱混合物槽にペレットを１５分間含浸させて表面を被覆した。該処理ペレットは実施例１と同様にして消化防止効果を試験した。結果を表１に示す。
【００２９】
[実施例３]
実施例１と同じ方法で作成したペレットの表面を、以下の手順で被覆した。ブローンアスファルト２８ｇとアルミ灰５２ｇをルツボに入れ、電気ヒーターを用いて２３０℃で加熱混合物を作製して、この加熱混合物槽にペレットを１５分間含浸して１層目を被覆した。次に、ストレートアスファルト１０ｇ、ブローンアスファルト１０ｇおよびアルミ灰６０ｇをルツボに入れ、電気ヒーターを用いて１３０℃で加熱溶解した。この加熱混合物槽に１層目を被覆したペレットを１５分間含浸させて２層目を被覆した。該処理ペレットは実施例１と同様にして消化防止効果を試験した。結果を表１に示す。
【００３０】
[比較例１]
実施例１と同じ方法で作成したペレットに被覆処理を施さずに、実施例１と同じ消化防止効果試験を実施した。
【００３１】
（表１）
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【００３２】
上記結果より、本発明によって、大気中の水分と造滓材中のＣａＯとの接触を遮蔽し、生石灰を含有する造滓材の消化の進行を抑制できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の消化反応を抑制した精錬用造滓材は、長期貯蔵および長距離運搬が可能な精錬用造滓材として用いることができる。