JPH0416533A - 製鋼スラグを用いた膨張性のないスラグの製造方法 - 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、製鋼スラグを、流体エネルギーを粉砕媒体と
するジェット粉砕機を使用して、膨張崩壊性のないスラ
グの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 一般に製鋼スラグは、通常の処理方法では、スラグ中に
石灰が遊離した形（以下ｆ−ＣａＯと略す）で残存して
いるため、そのままの形で、道路用材、土木用材的に利
用した場合、ｆ−ＣａＯの水酸化、炭酸化により膨張が
おこることか知られている。

そのため種々の安定化処理方法か考えられている。例え
ば■溶融状態の製鋼スラグに改質材を添加して、スラグ
中のｆ＊ｃａｏを安定化鉱物として同定化する方法。■
溶融状態の製鋼スラグを自然冷却し、破砕したのち、野
積み放置によるエージングを行い、スラグ中のｆ−Ｃａ
Ｏを空気と水に自然に接触させることにより、Ｃａ　（
ＯＨ）　２あるいはＣａ　ＣＯｓに変化安定させる方法
。■特開昭５７−４２５５９号公報、特開昭５７−１５
２４１１号公報に示すように自然冷却し、破砕した製鋼
スラグを温水に浸漬し、スラグ中のｆ−ＣａＯを安定化
した化合物にする方法。などの方法がある。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの方法て■の場合、改質材の添加装置を
備えた撹拌が必要な上、均一な反応が望めず未反応部分
が残る。■の場合、広大なり−ドと長期のエージング期
間（３ケ月以上〜数年）が必要で、安定化処理効率が極
めて低い。■の場合、時間をかけて反応させれば、安定
化が期待できるが、投入装置、反応槽、回収装置に加え
、脱水乾燥という多様な処理工程が必要である。

そのため、これらの製鋼スラグを用いて、さらに粉砕工
程を加えて、製鋼スラグ微粉を製造し、利用するという
ことはほとんどなかった。

本発明は、これ等従来の製鋼スラグの処理法の欠点を解
−決し、多用途に使用可能な膨張性のないスラグの製造
方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、通常の処理方法で製造された製鋼スラグを何
らかの事前処理を行うことなく、流体エネルギーを粉砕
媒体として用いたジェット粉砕機を用いて、所定の粉末
度以上に粉砕することにより、安定化した膨張性のない
製鋼スラグの微粉を製造する方法である。

まず、転炉などから出鋼直後の製鋼スラグを冷却し、細
粒状態に粉砕したものを、ジエ・ノド粉砕機により４．
０００プレーン以上に粉砕する。本発明における粉末度
はＪＩＳ　Ｉ？５２０１によって測定される。

ここで出鋼直後の製鋼スラグを冷却後、細粒状態に例え
ばクラッシャー、口・ノドミル等を用いて粗粉砕する。

細粒状態とは、５１１以下好ましくは２ｗ以下とする。

５−■以下とする理由は、これより粗粒径でジェット粉
砕機に供給すると、粉砕機内部が摩耗を受は異物混入の
原因になる。同時に粉砕性も低下し所定の粉末度以上に
粉砕できないからである。

更に、この粗粉砕後のスラグをジェット粉砕機で４．０
００プレーン以上に微粉砕する。

この際ジェット粉砕機を用いる理由は、スラグ粒とスラ
グ粒を高速で衝突させることにより凝集なく微粉砕し、
粉砕過程に送り込まれる大量な高圧空気に含まれる湿分
、炭酸ガスと高速に接触酸：１ させる。これらを同時に行なわせることて、スラグ中に
含まれるｆ−ＣａＯをＣａ　（ＯＨ）　２やＣａ　ＣＯ
ｓなどの安定した化合物へ変化させ、製鋼スラグの安定
化を図るものである。

第１図にジェット粉砕機による粉砕機構の模式図を示す
。図において１；ジエ・ノド粉砕機、２：ノズル、３：
圧縮空気を示す。

第２図はスラグ安定化のメカニズムの模式図である。図
において、１：鉱物層に囲まれているため安定化なし。

２，３，４：露出部（ＣａＯ＋Ｈ０＝Ｃａ　（ＯＨ）２
として安定）、５：完全に反応（Ｃａ　Ｏ＋ＨＯ→Ｃａ
　（ＯＨ）　２として安定）を示す。一方（Ｉ）：空気
との接触小、（２）。

（３）；凝集した内部は空気との接触が困難である、こ
とを示す。

ここで粉砕による粉末度は、４，０００プレーン以上に
することが必要で、４．ＯＱＯブレーン未満だと安定化
した製鋼スラグ微粉を得ることができない。

その供給気体は、乾燥あるいは湿潤の大気か、あるいは
湿分を付与した空気又は、これ等にＣｏ２ガス２〜２０
％を混合した空気でも良い。

ＣＯ２ガスの混入によりｆ−ＣａＯの安定化合物への処
理が急速に進行し、処理能力の向上、高品位安定化か図
れる。

（実　施　例） 出鋼直後の製鋼スラグをヤードにて自然放冷したのち、
−火粉砕機にて０．２龍前後に粉砕し、この粉砕物をジ
ェットミルに供給し、第２表に示すような粉砕条件にて
粉砕した。その結果をボールミルと比較して第１表に膨
張性指数及びＸ線による鉱物組成を示す。

まず第１表に本発明による方法とボールミルによる方法
とにおける製鋼スラグの粉砕物の評価試験結果を示す。

第１表に用いた安定性評価に採用した膨張性指数につい
て、簡単に説明する。

製鋼スラグ微粉に、水を１０％加えて混錬し、４０ＩＩ
ＩＩ×５０１１ＩＩに成型圧２００ｋｇ／ｃシで成型す
る。成型試料は１８ｈｒ以上乾燥しないように養生し、
体積測定（体積ｖ１）した後、オートクレーブにかける
。

オートクレーブ処理条件は、２１３℃、　２０）ｃｇ／
ｃｄの４ｈｒとした。オートクレーブ処理後、再び体積
測定（体積■２）し、次式で膨張性指数を算出した。

安定性の評価方法として、本方法を採用したのは、小さ
い膨張性も鋭敏にとらえるという利点からである。

膨張性指数（％）−（ｖ　−■　）／ｖ１Ｘ１００第１
表の試験結果からあきらかなように、本発明による方法
では、４．０００プレーン以上に粉砕した製鋼スラグ粉
末は、膨張による崩壊粉化がなくなり、また、ｆ＠ｃａ
Ｏも認められなくなり、安定化した化合物へ変化してい
ることがわかる。

３．０００ブレーンの場合は、膨張性が残っており、Ｘ
線回折にもｆ−ＣａＯの存在が確認される。

これは４．０００プレーン未満だと、ｆ−ＣａＯが粒子
の内部に残存しているため、大量の空気と反応しきれず
に残っているためと思われる。

一方ボールミルによる方法では、１０．０００ブレーン
まで粉砕してもｆ・ＣａＯの存在が認められ、膨張崩壊
性もなくなっていない。これはボールミルによる粉砕が
、主としてボールとスラグ粒子の衝突、圧縮により行な
われるため、粒子が凝集し、被膜をつくるため、また空
気などとの接触が少ないためにｆ争ｃａｏが安定化しな
いまま残っているためと思われる。

第 表 粉砕圧力（ｋｇ／ｃｄ）　　　　３．０　　４．５　　
　Ｂ、０　　１＋、８　　１１．０供給速度（ｋｇ／ｈ
ｒ）　　　　６．０　　５．０　　４．５　　２．５　
　０．１１ブレーン値（ｃｊ／ｇ）　　　３．０００　
　４．０００　　５．０００　　１０．０００　　１５
．００Ｇ（発明の効果） 本発明によれば、安定化のための複雑な事前処理工程を
はぶくことができ、低コストで安定化した製鋼スラグ微
粉を得ることができる。

また、ここで得られた製鋼スラグ微粉は、コンクリート
二次製品、セメント混和材、土壌改良材などの用途に幅
広く利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ジェットミルによる粉砕機構を示す模式図、
第２図は、粉砕によりｆ−ＣａＯが安定化していく様子
を示す模式図である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、製鋼スラグの細粒をジェット粉砕機で乾燥空気又は
   湿潤空気によって、４，０００プレーン以上に粉砕する
   ことを特徴とする製鋼スラグを用いた膨張性のないスラ
   グの製造方法。 ２、乾燥空気又は湿潤空気にＣＯ＿２ガスを添加するこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の膨張性のないスラグ
   の製造方法。