(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ2Ｏ3及びＦを含有する、ステンレス製造工程で発生した製鋼スラグを製銑工程にリサイクル使用するに際し、製銑工程で製造される溶銑中Ｃｒ濃度に製造品中Ｃｒ濃度管理範囲に対応して０．０３〜０．１質量％の範囲内とする管理上限値を設け、溶銑中Ｃｒ濃度が該管理上限値以下であり、かつ高炉スラグ中Ｆ濃度をスラグからのＦ溶出規制上限０．８ｍｇ／１以下となる管理上限値を設け、前記高炉スラグ中Ｆ濃度が前記管理上限値以下となるように前記Ｃｒ2Ｏ3及びＦを含有するステンレス製鋼工程で発生した製鋼スラグを、普通鋼製鋼工程で発生する製鋼スラグと合わせて製銑工程ヘリサイクルし、前記製銑工程にリサイクルされる全製鋼スラグ量に対してＣｒ2Ｏ3及びＦを含有するステンレス製造工程で発生した製鋼スラグの配合上限を５〜５０％とすることを特徴とする製鋼スラグのリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鋼スラグのリサイクル方法に関し、より詳しくは高炉等における製銑工程へリサイクルする方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼スラグを、焼結鉱の原料として焼結工程にリサイクルしたり、高炉副原料として高炉にリサイクルする技術は従来一般的に行われている。例えば、高炉副原料として使用する前にスラグ成分の均一化を目的として多数のロットのスラグを混合して使用する技術（特開平６−２４０３１６号公報）や、スラグ中のＭｎＯを基準としてスラグを分別することによって出銑中のＭｎの上昇抑制とフラックスの節減を行う技術（特開平６−２４０３２６号公報）など、出銑成分の均一化や金属成分の回収適正化に関する技術は多数存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで製鋼スラグの中でも高Ｃｒ2Ｏ3及び高Ｆ含有スラグは環境基準の観点から一般土壌へのリサイクルが困難であり、産業廃棄物として処理されてきた。スラグの産業廃棄物化はスラグ処理費用の増大とスラグ中有効成分の無資源化につながる。一方、これらを高炉ないし焼結副原料として使用すると、製鋼スラグ中からのＣｒ成分およびＦ成分の回収により溶銑および高炉スラグが使用困難となる場合がある。製鋼スラグから溶銑中へのＣｒ還元量が多いと、溶銑予備処理の段階で脱Ｃｒが完全に行われない場合に、転炉出鋼Ｃｒが高くなり低Ｃｒ鋼の製造が困難になる。また、製鋼スラグ中のＦ濃度が高い場合、高炉スラグ中のＦ濃度が高くなり、土壌中へのＦ溶出規制値を超過する可能性があるため、高炉スラグのリサイクルが困難になるという問題が発生する。本発明はこのような問題点を解決した製鋼スラグのリサイクル方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｃｒ2Ｏ3及びＦを含有する、ステンレス製造工程で発生した製鋼スラグを製銑工程にリサイクル使用するに際し、製銑工程で製造される溶銑中Ｃｒ濃度に製造品中Ｃｒ濃度管理範囲に対応して０．０３〜０．１質量％の範囲内とする管理上限値を設け、溶銑中Ｃｒ濃度が該管理上限値以下であり、かつ高炉スラグ中Ｆ濃度をスラグからのＦ溶出規制上限０．８ｍｇ／１以下となる管理上限値を設け、前記高炉スラグ中Ｆ濃度が前記管理上限値以下となるように前記Ｃｒ2Ｏ3及びＦを含有するステンレス製鋼工程で発生した製鋼スラグを、普通鋼製鋼工程で発生する製鋼スラグと合わせて製銑工程ヘリサイクルし、前記製銑工程にリサイクルされる全製鋼スラグ量に対してＣｒ2Ｏ3及びＦを含有するステンレス製造工程で発生した製鋼スラグの配合上限を５〜５０％とすることを特徴とする製鋼スラグのリサイクル方法である。
【０００５】
前記溶銑中Ｃｒ濃度の管理上限値を、製造品中Ｃｒ濃度管理範囲に対応して０．０３〜０．１質量％の範囲内とすることによって、製鋼製品中のＣｒ濃度を適性に管理することができる。
【０００６】
前記Ｃｒ2Ｏ3及びＦを含むスラグとしてステンレス製鋼工程で発生したスラグを用いるので産業廃棄物の適切な処理を図ることができる。なお、製銑工程にリサイクルされる全製鋼スラグ量に対してＣｒ2Ｏ3及びＦを含有する製鋼スラグの配合上限を５〜５０％とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態及び本発明の数値限定の理由について説明する。Ｃｒ2Ｏ3及びＦ含有スラグをリサイクルする場合に、溶銑中Ｃｒ濃度からの規制は次の通りである。出銑後溶銑中Ｃｒは溶銑予備処理（特に酸化精錬である脱珪処理や脱燐処理）及び転炉等での脱炭精錬中に脱Ｃｒされるが、その際の脱Ｃｒ量は少なく、溶銑Ｃｒ濃度が出鋼Ｃｒ濃度に及ぼす影響は大きい。図１に溶銑（出銑）Ｃｒ濃度と出鋼Ｃｒ濃度との関係を示した。両者の関係は図１中の上限線１と下限線２の間にある。
【０００８】
ところで、転炉から出鋼される溶鋼は、合金鋼のように、鋼の耐食性や強度を高めるために特にＣｒを添加する鋼種を除いては、Ｃｒ含有量の上限が定められているのが普通である。すなわち、量産鋼である自動車用鋼板や缶用鋼板用の低炭素鋼や極低炭素鋼ではプレス成形や絞り成形などの高度の加工を受けるものであり、Ｃｒは一般的に鋼を硬くし、このような高度の加工性を損うからである。この出鋼Ｃｒの上限は製造される鋼に求められる成形性などの性質によって異なるが概ね０．０２〜０．０８質量％である。図１より、出鋼Ｃｒ濃度をこのような上限（出鋼Ｃｒ上限３）である０．０２〜０．０８質量％以下とするためには、溶銑Ｃｒ濃度を０．０３〜０．１０質量％以下に制限しなければならない。
【０００９】
次に、溶銑Ｃｒ濃度上昇の原因となるＣｒ2Ｏ3含有スラグの高炉リサイクル配合率と出銑Ｃｒ濃度の関係を図２に示す。Ｃｒ2Ｏ3含有スラグ配合率（％）は、Ｃｒ2Ｏ3含有スラグ使用量を普通鋼スラグ使用量とＣｒ2Ｏ3含有スラグ使用量との合計で割って１００を乗じた値である。
【００１０】
Ｃｒ2Ｏ3含有スラグ配合率と溶銑Ｃｒ濃度との関係は、図２中の上限線４と下限線５との間の範囲内にある。図２よりＣｒ2Ｏ3含有スラグを高炉もしくは焼結工程へリサイクルする際に、溶銑Ｃｒ濃度範囲６を０．０３〜０．１０質量％以下の範囲内とするためには、Ｃｒ2Ｏ3含有スラグ配合率の上限値を５〜５０％の間で調整する必要のあることがわかる。
【００１１】
図１、図２の結果から、出鋼Ｃｒ濃度を０．０２〜０．０８質量％以下の範囲内とするために、高炉もしくは焼結へのＣｒ2Ｏ3含有スラグリサイクル量は普通鋼スラグとの配合率の上限値を５〜５０％の間で調整することによって対応する必要があることがわかる。
【００１２】
次に、Ｃｒ2Ｏ3及びＦ含有スラグをリサイクルする場合に、高炉スラグ中Ｆ濃度からの規制は次の通りである。スラグからのＦ溶出量（平成３年環境庁告示第４６号で規定された溶出試験による溶出量）が０．８ｍｇ／ｌを超過すると、当該スラグの一般土壌へのリサイクルができず、製鉄所内リサイクルもしくは産業廃棄物として処理しなければならない。Ｆ含有スラグは高炉へリサイクルすることによって高炉スラグ中のＦ濃度を希釈することが可能であるが、リサイクル量が多過ぎると希釈しきれずに高炉スラグ中のＦ濃度が高くなり、Ｆ溶出規制値を超過してしまう。
【００１３】
そこで、Ｆ含有スラグの高炉もしくは焼結工程へのリサイクル配合率と、それぞれの配合率における高炉スラグからのＦ溶出量との関係（上限線７）を図３に示した。Ｆ含有スラグ配合率（％）はＦ含有スラグ使用量を普通鋼スラグ使用量とＦ含有スラグ使用量との合計で割って１００を乗じた値である。図３より、高炉スラグからのＦ溶出量を溶出規制値である０．８ｍｇ／ｌ以下に抑制するためには、高炉もしくは焼結へのＦ含有スラグリサイクルは配合率を５０％以下とする必要のあることがわかる。
【００１４】
【実施例】
ステンレス精錬工程で発生したＣｒ2Ｏ3及びＦ含有スラグを焼結工程へリサイクルする際に、溶銑Ｃｒ濃度目標及び高炉スラグからのＦ溶出量規制から普通鋼スラグとの配合率を決定した。結果を表１に示す。実施例１では、出鋼Ｃｒ濃度目標値を０．０３質量％以下に設定し、含有スラグ配合率を２５％に設定した。実績溶銑Ｃｒ濃度は０．０４質量％、実績出鋼Ｃｒ濃度は０．０３質量％となり、実績Ｆ溶出量は０．１ｍｇ／ｌで、Ｆ溶出規制値０．８ｍｇ／ｌより大幅に少なくなった。実施例２では、出鋼Ｃｒ濃度目標値を０．０５質量％以下に設定し、含有スラグ配合率を３５％に設定した。実績溶銑Ｃｒ濃度は０．０７質量％、実績出鋼Ｃｒ濃度は０．０４質量％となり、実績Ｆ溶出量は０．５ｍｇ／ｌで、Ｆ溶出規制値０．８ｍｇ／ｌに対して合格である。
【００１５】
【表１】
0003747790.tif 000002
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、リサイクルの困難なＣｒ2Ｏ3及びＦを含有する製鋼スラグを、リサイクル使用配合量が溶銑中Ｃｒ濃度および高炉スラグ中Ｆ濃度の規制上限範囲内になるように管理することによって、製銑工程で最大限に使用することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶銑中Ｃｒ濃度と出鋼Ｃｒ濃度との関係を示すグラフである。
【図２】Ｃｒ2Ｏ3含有スラグ配合率と溶銑Ｃｒ濃度との関係を示すグラフである。
【図３】Ｆ含有スラグ配合率と高炉スラグからのＦ溶出量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１    上限線
２    下限線
３    出鋼Ｃｒ上下限範囲
４    上限線
５    下限線
６    溶銑Ｃｒ濃度範囲
７    上限線
【図１】
0003747790.tif 000003
【図２】
0003747790.tif 000004
【図３】
0003747790.tif 000005