JPH01239042A - 発泡化スラグの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高炉、転炉あるいは電気炉等で発生する溶融
スラグを、植物栽培用培土、肥料、建材、各種フィルタ
、触媒担体等として有効利用するための発泡化スラグの
製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、高炉で発生した溶融スラグは、徐冷して破砕、整
粒したものが道路用路盤材やコンクリート用粗骨材とし
て古くから使用されている他、微粉砕したものがセメン
トの原料として使用されている。近年は、水で象、冷破
砕して水砕スラグとして使用されるものが増大し、セメ
ントに混合して利用されている。

転炉等で発生した溶融スラグは、徐冷して破砕し、磁選
等により金属鉄を回収した後、路盤材やコンクリート用
粗骨材として使用されているが、技術的問題等があって
使用量が少なく、多くは埋立て等に使用されている。

さらに、最近は前記水砕スラグの製法を改善して、溶融
スラグを水砕するに際し、発泡化して軽量スラグとし、
溶融スラグの利用拡大を図ったものが知られている。

例えば、特公昭５７−２８３８１号公報には、溶融高炉
スラグにガス状の窒素富化化合物を添加してこのスラグ
中の結合窒素を増加させた後、水の存在下に冷却又は水
砕化して軽量スラグを製造し、この軽量スラグが培土等
に使用し得ることが記載されている。

また、特公昭６２−１０９４４号公報には、溶融スラグ
を水中に投入し、軽石状スラグ即ち発泡化スラグを作る
方法が提示されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術に述べたように、最近は溶融スラグの利用
拡大を図るために水砕スラグの発泡化が検討されている
が、未だ、本格的な実用化には到っていない、この理由
は、前記特公昭５７−２８３８１号公報等に示されてい
るように、水砕化する前に、溶融スラグに化合物を添加
するので、発泡化スラグの製造工程を複雑にし、コスト
的に高いものになるためである。また、特公昭６２−１
０９４４号公報に示される方法は、溶融スラグを造粒せ
ずにそのまま水中に投入するものであるため、得られる
発泡化スラグの品質のばらつきが大きいという問題点が
ある。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を解
消し、簡単な製造工程で発泡化の度合いが大きい発泡化
スラグを製造でき、且つ発泡化スラグの品質の安定化が
図れる発泡化スラグの製造方法を提供しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は次のような構成
の発泡化スラグの製造方法としている。

即ち、本発明は、溶融スラグを冷却水中に／＆滴すると
ともに、そのＩｆｉ化した溶融スラグが冷却・凝固され
るまでの間に、液滴中の溶融スラグと冷却水の気化ガス
とを接触せしめてスラグを発泡化させることを特徴とす
る発泡化スラグの製造方法である。

（作　用） ？＆滴化したスラグが冷却・凝固されるまでの間におい
て、冷却当初は部分的に凝固が始まり、冷却の進行と共
に凝固部分が増えていくが、完全に凝固するまでは溶融
部分が凝固部分と共に存在する。本発明は、前述したよ
うに、この溶融部分と冷却水の気化ガスとを接触せしめ
るようにしている。

このようにスラグの溶融部分と冷却水の気化ガスとを接
触せしめると、この気化ガスが冷却過程でスラグ中に閉
じ込められ、泡（気孔）を形成するので、スラグが発泡
化されることとなる。

また、スラグの冷却過程で、溶融スラグ中のＮ等がガス
となり、このガスが閉じ込められて泡（気孔）を形成し
、スラグが発泡化されるが、この発泡化の度合いに比較
し、上記冷却水の気化ガスがスラグ中に閉じ込められる
ことによる発泡化の度合いは掻めて大きい、溶融スラグ
中のＮ等により発生するガス量に比較し、冷却水の気化
ガス量は、格段に多いからである。

上記気化ガスによる発泡化の度合いを大きくするには、
気化ガスの発生速度を大きくして気化ガスを充分発生さ
せること、そして、その気化ガスをスラグ中の溶融部分
に充分接触せしめること、即ち、気化ガスがスラグ中に
閉じ込められるに充分な時間接触せしめることが望まれ
る。

従って、液滴化したスラグに対する水の量は、従来の水
砕スラグ製造に比して格段に少ない事が望ましく、水砕
スラグの如くこの水の量が多く、且つ水圧により微細粒
化及び象、冷された場合には、この気化ガスによる発泡
化現象は生じない。

尚、使用する冷却水の温度は、比較的高い方が気化ガス
の発生速度を大きくする点では良いが、あまり高過ぎる
と冷却効果が低下するため、溶融スラグの量や温度に応
じて適当な冷却水の温度を選定すれば良い。

（実施例） 本発明の実施例を、以下に説明する。

員土災施貫 第１実施例に係る発泡化スラグの製造に用いた装置およ
び発泡化スラグの製造状況を第１図に示す。第１図に示
すように、この装置は、鉄板製傾斜台（１）と、その上
方に位置する黒鉛ルツボ（２）と、傾斜台（１）の上部
に配された流水ノズル（３）と、傾斜台（１）の上方に
位置するスプレーノズル（４）を有するものである。尚
、傾斜台（１）の傾斜角度は２０’　、ｆｌＪｉ斜台（
１）の長さは３００ｏＩＩＩ１ｗである。流水ノズル（
３）及びスプレーノズル（４）は可動式であり、その配
置位置を変化できるものである。また、黒鉛ルツボ（２
）は、可動式であり、その底部に直径５〜７ｍｍの孔（
５）を有し、且つこの孔（５）の開閉を行うためのスト
ンバ（図示していない）を存している。

上記装置を使用し、高炉で発生した溶融スラグについて
、発泡化スラグの製造を実施した。尚、この溶融スラグ
の化学成分は、第１表に示すものである。

先ず、流水ノズル（３）を所定の位置に配し、そのノズ
ル（３）より６０°Ｃの冷却水（６）を流し、傾斜台（
１）の表面に全長２５００ｍｍの流水斜面（８）を形成
させた。流水斜面（８）の傾斜角度は２０°となってい
る。

ここで、上記の如く、流水斜面（８）の全長を２５００
ａｍとし、且つその傾斜角度を２００　としたのは、後
述の液滴化したスラグθ０）が流水斜面（８）上を流下
する過程において、高温のスラグにより冷却水を加熱し
て気化ガスを充分発生させ、その気化ガスをスラグ中の
溶融部分に充分接触させるためである。尚、この流水斜
面を用いる方法の場合において、スラグの溶融部分と冷
却水の気化ガスとを接触せしめて発泡化の度合いが大き
い発泡化スラグを安定して製造できる流水斜面は、その
長さを２ｍ以上とし、且つその傾斜角度を１５〜３０°
としたものである。

次いで、１４８０°Ｃの溶融スラグを黒鉛ルツボ（２）
に導入しながら、導入された熔融スラグ（９）を黒鉛ル
ツボ（２）の孔（５〕から流水斜面（８）の最も上部（
ノズル（３）より噴出した冷却水（６）が傾斜台（１）
と衝突する位置）に流下させた。このとき、スプレーノ
ズル（４）より６０°Ｃのスプレー状の水（７）を噴出
して、流水斜面（８）の最も上部に散布した。尚、流水
斜面（８）上の流水量と溶融スラグ（９）の流下量との
比が５：１になるようにした。

流下した溶融スラグ（９）は、流水斜面（８）最上部と
衝突し、この衝突により分散し、液滴化し、この液滴化
したスラグ０■は流水斜面（８）を流下していく。そし
て、スラグ００）は流水斜面（８）から落下し、回収さ
れた。尚、スラグ００）が流下していく距離は、流水斜
面（８）の全長に等しいものである。

このようにして得られた発泡化スラグの嵩比重（単位容
積当たりの重量：Ｍｇ／ｊりを、従来の方法で得られる
水砕スラグ及び徐冷スラグの嵩比重とともに第２表に示
す０本発明に係る発泡化スラグの嵩比重は０．４〜０．
６Ｋｇ／ｌ　　であり、従来の方法で得られるものに比
べて格段に軽量化されている。

策ｌ実施± 第１実施例に係る発泡化スラグの製造方法とほぼ同様の
製造方法により、発泡化スラグの製造を実施した。第１
実施例と異なる点は、流水斜面（８）の全長を３５００
ｍｍとし、且つ流水斜面（８）の傾斜角度を３０’　と
した点だけである。尚、流水斜面（８）の全長および傾
斜角度を上記の如く設定したのは、第１実施例の場合と
同様、気化ガスをスラグ中の溶融部分に充分接触させる
ためである。

この結果、第３表に示すように発泡化スラグが得られ（
実験ＮＯ，２）　、そしてこの発泡化スラグは、第１実
施例と同様、従来の方法で得られるものに比べて格段に
軽量化されたものであった。

この他、流水斜面（８）の全長を２０００ｍｎ＋とじ、
且つ流水斜面（８）の傾斜角度を１５°としたもの（実
験Ｎ。

、３）、或いは流水斜面（８）の全長を２０００ｍｍと
し、且つ流水斜面（８）の傾斜角度を３００　としたも
の（実験Ｎｏ、４）　、或いは流水斜面（８）の全長を
３５００１１−とし、且つ流水斜面（８）の傾斜角度を
１５°としたもの（実験Ｎｏ、５）も実施した。尚、こ
れらの流水斜面（８）の全長および傾斜角度も、第１実
施例の場合と同様、気化ガスをスラグ中の溶融部分に充
分接触させるために設定したものである。

この結果、これらの方法によっても、第３表に示すよう
に発泡化スラグが得られ、そしてこれらの発泡化スラグ
は、第１実施例と同様、従来の方法で得られるものに比
べて格段に軽量化されたものであった。

止較桝土 第１実施例に係る発泡化スラグの製造方法とほぼ同様の
製造方法により、発泡化スラグの製造を実施した。第１
実施例と異なる点は、流水斜面（８）の全長を１５０抛
彌とし、且つ流水斜面（８）の傾斜角度を３５°とした
点だけである。尚、このように流水斜面（８）全長を短
く、且つその傾斜角度を大きくすると、スラグ００）が
流水斜面（８）から落下するまでの時間が短くなり、そ
の結果気化ガスがスラグ中の溶融部分に充分接触しなく
なる。

この結果、第３表に示すように得られたものは水砕スラ
グ状のものであり（実験Ｎｏ、６）　、発泡化度合いが
大きい発泡化スラグは得られなかった。

この他、流水斜面（８）の全長を３５００！Ｉｌとし、
且つ流水斜面（８）の傾斜角度を３５°としたものも実
施したが、第３表に示すように得られたものは水砕スラ
グ状のものであり（実験Ｎｏ、７）　、発泡化度合いが
大きい発泡化スラグは得られなかった。

また、流水斜面（８）の全長を１５００ｍｍとし、且つ
流水斜面（８）の傾斜角度を１５°としたもの（実験Ｎ
ｏ、８）、或いは流水斜面（８）の全長を１１００Ｏｆ
ｆｉとし、且つ流水斜面（８）の傾斜角度を１５°とし
たもの（実験Ｎ。

、９）も実施したが、いずれの場合も発泡化度合いが大
きい発泡化スラグは得られなかった。尚、この場合、一
部のスラグは流水斜面（８）上で停止するという現象が
生じた。

尚、流水斜面（８）の全長を２０００ｍｍとし、且つ流
水斜面（８）の傾斜角度を１０°としたもの（実９　Ｎ
ｏ、１０）、或いは流水斜面（８）の全長を３０００！
Ｉｌｍとし、且つ第１表　　溶融スラグの成分 第２表　　嵩比重（Ｋｇ／ｆｆ１） 第３表 流水斜面（８）の傾斜角度を１００　としたもの（実験
Ｎ。

、１１）も実施したが、いずれの場合もスラグは流水斜
面（８）上で停止し、発泡化スラグの製造が全〈実施で
きなかった。

（発明の効果） 本発明の発泡化スラグの製造方法によれば、簡単な製造
工程で発泡化の度合いが極めて大きい発泡化スラグを製
造でき、且つ発泡化スラグの品質の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例に係る発泡化スラグの製造装置および
製造状況を示す図である。 （＋１−−−一鉄板製傾斜台　　（２）　−−−一黒鉛
ルツボ（３）−−−一流水ノズル　　　（４）−−−−
スプレーノズル（５）−−−一孔　　　　　　　（６）
−−−一冷却水（７）−二−水　　　　　　　（８）−
−−一流水斜面ｆ９）−−−一溶融スラグ　００）−−
−一液滴化したスラグ特許出願人　　株式会社　神戸製
鋼所 代　理　人　　弁理士　　金丸　章−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融スラグを冷却水中に液滴するとともに、その
   液滴化した溶融スラグが冷却・凝固されるまでの間に、
   液滴中の溶融スラグと冷却水の気化ガスとを接触せしめ
   てスラグを発泡化させることを特徴とする発泡化スラグ
   の製造方法。