(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉鋳床または高炉から転炉までの搬送容器内で溶銑を脱珪処理し、除滓処理して得られた脱珪スラグを粉砕し、この粉砕された脱珪スラグの中、20mm未満のものは焼結して20mm以上の大きさの粒に形成してから高炉へ装入し、一方、20mm以上のものは焼結することなく直接高炉へ装入して、高炉原料の一部として使用することを特徴とする脱珪スラグの利用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱珪スラグの利用方法に関し、詳細には、高炉鋳床で溶銑を脱珪処理し、除滓処理して得られた脱珪スラグ、又は、高炉から転炉までの搬送容器内で溶銑を脱珪処理し、除滓処理して得られた脱珪スラグの利用方法に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に従来の脱珪スラグの処理フローを示す。図２に示す如く、高炉鋳床で溶銑を脱珪処理する際に発生した脱珪スラグ３、或いは、高炉から転炉までの搬送容器６内で溶銑を脱珪処理する際に発生した脱珪スラグ５は、除滓機等により機械的に分離・除去され、スラグパン９に排出される。このスラグパン９に排出された脱珪スラグ８は冷却されて層状の塊となり、スラグ処理プラントに運搬される。そして、このスラグ処理プラントにおいて脱珪スラグ８は粉砕され、整粒される。この粉砕、整粒後の脱珪スラグ８は、産業廃棄物として処理されるか、或いは、埋立時の通路確保のための使用等の如き土工用として使用され、最終的にそこに産業廃棄物として埋め立てられているのが実態である。
【０００３】
尚、図２において、付番１は高炉を示すものである。付番４は搬送容器６内の溶銑中へ脱珪処理のための脱Si剤を添加するためのランスを示すものである。付番２は搬送容器を示すものであり、高炉鋳床で脱Si剤が添加された溶銑はこの搬送容器２に注入される。付番７は、搬送容器トピードカーを示すものである。付番12はトラックを示し、付番13は産業廃棄物投棄場（ヘドロ状）を示すものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記の如く脱珪スラグを産業廃棄物として処理したり、土工用としての使用後に産業廃棄物として埋め立てられたりするのでは、下記▲１▼〜▲３▼の如き問題点がある。
【０００５】
▲１▼  脱珪スラグには、主な組成物として CaO及びSiO2が多く含まれている。従って、脱珪スラグを産業廃棄物として処理したり、土工用としての使用後に産業廃棄物として埋め立てられたりするのでは、 CaO及びSiO2を廃棄することになるため、 CaO及びSiO2が資源として無駄になる。
▲２▼  土工用として使用する場合、脱珪スラグは外販することができるが、脱珪スラグの粉砕、整粒、運搬等の脱珪スラグの処理にかかる費用に比較し、処理された脱珪スラグの外販単価が低いので、土工用とした場合であっても費用がかかることになり、コストアップにつながる。一方、産業廃棄物として処理する場合には、土工用として使用する場合よりも、費用が多くかかり、より大きなコストアップを来す。
▲３▼  産業廃棄物として埋め立てると、環境汚染を来す懸念がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、その目的は、前記従来の脱珪スラグの産業廃棄物としての処理あるいは土工用としての利用の場合の問題点を解消し、脱珪スラグを廃棄することなく、脱珪スラグの主組成物である CaO及びSiO2を資源として有効に活用し得、又、脱珪スラグの運搬等の脱珪スラグの処理にかかるコストを削減し得、製鉄あるいは製鋼上のコスト低減がはかれ、更に、産業廃棄物としての脱珪スラグの埋め立てによる環境汚染の懸念を解消し得る脱珪スラグの利用方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る脱珪スラグの利用方法は、請求項１記載の脱珪スラグの利用方法としており、それは次のような構成としたものである。即ち、請求項１記載の脱珪スラグの利用方法は、高炉鋳床または高炉から転炉までの搬送容器内で溶銑を脱珪処理し、除滓処理して得られた脱珪スラグを粉砕し、この粉砕された脱珪スラグの中、20mm未満のものは焼結して20mm以上の大きさの粒に形成してから高炉へ装入し、一方、20mm以上のものは焼結することなく直接高炉へ装入して、高炉原料の一部として使用することを特徴とする脱珪スラグの利用方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は例えば次のような形態で実施する。
高炉鋳床または高炉から転炉までの搬送容器内で溶銑を脱珪処理し、除滓処理して得られた脱珪スラグの一部又は全部を、高炉へ装入する高炉原料の一部として使用する。即ち、脱珪スラグの一部又は全部を高炉原料として、鉄鉱石等の高炉原料と共に高炉へ装入する。このとき、除滓処理して得られた脱珪スラグは、通常は冷却された後、層状の塊となり、高炉へ装入するに適した大きさよりも大きく、この場合にはかかる脱珪スラグの塊を高炉へ装入するに適した大きさに粉砕した後、高炉へ装入する。尚、粉砕後の脱珪スラグの中に、粉末状の脱珪スラグの如く高炉へ装入するに適した大きさよりも小さいものがある場合、この小さなものについてはこれを焼結して高炉へ装入するに適した大きさの粒に形成してから高炉へ装入する。
【０００９】
本発明は、脱珪スラグには主成分（組成物）として CaO及びSiO2が多く含まれている他、FeO 等も含まれており、高炉原料としての要素を備えている点に着目し、鋭意検討を重ねた結果、完成されたものである。
【００１０】
即ち、本発明に係る脱珪スラグの利用方法は、前述の如く、高炉鋳床または高炉から転炉までの搬送容器内で溶銑を脱珪処理し、除滓処理して得られた脱珪スラグを粉砕し、この粉砕された脱珪スラグの中、20mm未満のものは焼結して20mm以上の大きさの粒に形成してから高炉へ装入し、一方、20mm以上のものは焼結することなく直接高炉へ装入して、高炉原料の一部として使用するようにしている。即ち、脱珪スラグを高炉原料の一部として高炉へ装入するようにしている。
【００１１】
このように脱珪スラグを高炉原料の一部として使用すると、脱珪スラグの主成分である CaO及びSiO2が高炉原料の一部として使用され、高炉へ装入（添加）されることになる。
【００１２】
その結果、上記 CaO成分により、脱Ｓ用の石灰石（CaCO3 ）や焼石灰（CaO ）の使用量を節約することができる。即ち、 CaOは脱Ｓ剤として作用する性質を有しているので、高炉へ装入された脱珪スラグ中の CaOの量の分だけ、脱Ｓ剤として必要なCaCO3 やCaO の添加量を減らすことができる。
【００１３】
又、上記SiO2により、塩基度調整用の珪石（SiO2）、スラグ流動性調整用の蛇紋岩（SiO2・MgO ）等の使用量を節約することができる。即ち、高炉へ装入された脱珪スラグ中のSiO2の量の分だけ、塩基度調整用の珪石（SiO2）、スラグ流動性調整用の蛇紋岩（SiO2・MgO ）等の添加量を減らすことができる。
【００１４】
更には、脱珪スラグにはFeO 等の酸化鉄も含まれているので、高炉への鉄鉱石の装入量を減らすことができる。
【００１５】
ここで、脱珪スラグはP2O5濃度が0.7 質量％程度と低いため、これを高炉で使用しても、高炉から出銑される溶銑のＰ濃度は殆ど上昇せず、転炉における脱Ｐ剤の必要量が増加しない。従って、高炉への脱珪スラグの装入によってＰ濃度の上昇等の不都合があらたに生じることはない。また、脱珪スラグに含まれているCaO 量とSiO2量とはほぼ等しいので、高炉へ装入された脱珪スラグは溶解性がよく、溶解上の支障はない。
【００１６】
従って、本発明に係る脱珪スラグの利用方法によれば、Ｐ濃度の上昇等の不都合をあらたに生じることなく、脱珪スラグの主組成物である CaO及びSiO2を高炉原料の一部として利用し得る。そのため、脱珪スラグを廃棄することなく、脱珪スラグの主組成物である CaO及びSiO2を資源として有効に活用し得るようになる他、脱Ｓ用の石灰石や焼石灰の使用量、及び、塩基度調整用の珪石（SiO2）やスラグ流動性調整用の蛇紋岩（SiO2・MgO ）等の使用量を節約することができるようになる。又、脱珪スラグは高炉原料の一部として使用され、脱珪スラグの産業廃棄物処理場への運搬、埋め立てが不要となるので、脱珪スラグの運搬等の脱珪スラグの処理にかかるコストを削減し得、製鉄あるいは製鋼上のコスト低減がはかれるようになる。更に、産業廃棄物としての脱珪スラグの埋め立てが不要となるので、脱珪スラグの埋め立てによる環境汚染の懸念を解消し得るようになる。
【００１７】
本発明において、除滓処理して得られた脱珪スラグは、高炉へ装入するに適した大きさに粉砕した後、高炉へ装入する。このとき、粉砕後の脱珪スラグの中に粉末状の脱珪スラグの如く高炉へ装入するに適した大きさよりも小さいものがある場合には、この小さなものについてはこれを焼結して高炉へ装入するに適した大きさの粒に形成してから高炉へ装入する。
【００１８】
又、脱珪スラグを高炉へ装入する前に磁選して脱珪スラグからFeO 等の酸化鉄を分離して得ることもできる。このようにして得られた酸化鉄は、高炉原料の一部として使用することもできるが、磁選をした限りは他の用途に使用することが望ましい。尚、脱珪スラグを磁選することなく高炉へ装入する場合には、脱珪スラグ中のFeO 等の酸化鉄は鉄分となり、有効に活用されることになる共に、磁選コストがかからない利点がある。
【００１９】
【実施例】
（実施例１）
実施例１に係る脱珪スラグの処理方法及び利用方法を図１に示す。図１に示す如く、高炉鋳床で溶銑を脱珪処理する際に発生した脱珪スラグ３、或いは、高炉から転炉までの搬送容器６内で溶銑を脱珪処理する際に発生した脱珪スラグ５を、除滓機等により機械的に分離・除去し、スラグパン９に排出した。ここで、脱珪処理により発生し、スラグパン９に排出された脱珪スラグの量は、溶銑ton 当たり５kgであった。
【００２０】
上記スラグパン９に排出された脱珪スラグ８をスラグ処理プラントに運搬し、このスラグ処理プラントにおいて脱珪スラグ８を粉砕し、次いで、ふるいにかけて大きさ20mmアンダー（未満）のものと20mm以上のものとに分けた。この粉砕後の脱珪スラグ８の中、20mmアンダーのものについては焼結工場10にて鉄鉱石粉、珪石粉、焼石灰粉等と混合し、焼結して20mm以上の大きさの粒に形成してから、高炉原料の一部として高炉11へ装入し、一方、20mm以上のものについては焼結することなく、直接高炉11へ装入した。又、これらの高炉への装入と共に、鉄鉱石、石灰石、焼石灰、蛇紋岩等の高炉原料を高炉11へ装入した。
【００２１】
ここで、上記脱珪スラグの組成、及び、石灰石、焼石灰、蛇紋岩、鉄鉱石の組成を表１に示す。表１からわかる如く、脱珪スラグには CaO及びSiO2が多く含まれている他、FeO 等も含まれており、高炉原料としての要素を備えている。脱珪スラグ中のP2O5量は0.69質量％である。
【００２２】
【表１】
0003869091.tif 000002
【００２３】
【表２】
0003869091.tif 000003
【００２４】
（比較例１）
スラグ処理プラントで粉砕された脱珪スラグ８を土工用として供給した。この点を除き、実施例１の場合と同様の脱珪スラグの処理を行った。
【００２５】
表２に実施例１の場合の結果を比較例１の場合の結果と比較して示す。表２からわかる如く、実施例１の場合は、比較例１の場合に比較し、同量の溶銑を得るのに必要な鉄鉱石、石灰石、焼石灰、蛇紋岩の量が減少し、又、脱珪スラグの処理に係る費用が大幅に低減した。高炉から出銑される溶銑のＰ濃度については実施例１の場合は比較例１の場合と殆ど差がなく、問題のない水準である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る脱珪スラグの利用方法によれば、Ｐ濃度の上昇等の不都合をあらたに生じることなく、脱珪スラグの主組成物である CaO及びSiO2を高炉原料の一部として利用し得るので、脱珪スラグを廃棄することなく、脱珪スラグの主組成物である CaO及びSiO2を資源として有効に活用し得るようになる他、脱Ｓ用の石灰石や焼石灰の使用量、及び、塩基度調整用の珪石（SiO2）やスラグ流動性調整用の蛇紋岩（SiO2・MgO ）等の使用量を節約することができるようになり、又、脱珪スラグは高炉原料の一部として使用され、脱珪スラグの産業廃棄物処理場への運搬、埋め立てが不要となるので、脱珪スラグの運搬等の脱珪スラグの処理にかかるコストを削減し得、製鉄あるいは製鋼上のコスト低減がはかれるようになり、更に、産業廃棄物としての脱珪スラグの埋め立てが不要となるので、脱珪スラグの埋め立てによる環境汚染の懸念を解消し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１に係る脱珪スラグの処理方法及び利用方法の概要を示す図である。
【図２】  従来の脱珪スラグの処理方法の概要を示す図である。
【符号の説明】
１--高炉、２--搬送容器、３--脱珪スラグ、４--ランス、５--脱珪スラグ、
６--搬送容器、７--搬送容器トピードカー、８--脱珪スラグ、９--スラグパン、
10--焼結工場、11--高炉、12--トラック、13--産業廃棄物投棄場。
【図１】
0003869091.tif 000004
【図２】
0003869091.tif 000005