JPS61243104A - スチ−ルシヨツト材を製造する方法 - 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、脱Ｓｉ処理工程、脱Ｐ・Ｓ処理工程を育する
新製鋼法において生しる製鋼スラグを利用して略球形の
スチールショット材を製造する方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

近年、製鋼方法において出銑後、脱Ｓｉ処理工程や脱Ｐ
・Ｓ処理工程等に前処理工程を設け、より細かく鋼中の
Ｓｔｓ　Ｓｓ　Ｐ分の含有量を制御する新製鋼法が採用
されている。

この新製鋼法においても、製鋼過程で一定のメタル分を
含んだ製鋼スラグが生じるのであるが、この製鋼スラグ
はそのまま他の製鋼原料として使用されたり、必要な場
合はスラグからメタル分を除去して肥料、セメント原料
に、あるいは適当に改質されて土建材等に使用されてい
た。

一方、製鋼スラグから分離されたメタル分（主成分は鉄
）は製鋼原料の鉄源として使用されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この新製鋼法の脱Ｓ−Ｐ処理工程においは、その目的と
する処は、その前工程である脱Ｓｉ処理工程で溶銑を脱
珪し、次工程である脱Ｓｉ処理工程で脱リン及び脱サル
ファするのであるから、該工程を経た溶銑は極めて、珪
素、リン、硫黄の含有量が低いものとなる。

従って、次工程である転炉処理工程において生じる製鋼
スラグには、珪素、リン、硫黄の含有量が低い溶銑即ち
溶融鉄が製鋼スラグ中にも混入していることになる。

ところが、このような優れた溶融鉄を有する製鋼スラグ
を、従来は、単に製鋼原料の鉄材として使用していたの
で、その付加価値が極めて低いという問題点があった。

一方、鉄材等の錆落とし等にスチールショット材が採用
されているが、このスチールショット材においては、通
常粒状の鉄を圧縮空気によって請落としをしようとする
目的物に吹きつけている。

ところが、この粒状の鉄は繰り返し使用するので、比較
的硬くしかも割れにくくて粘りのある材質であることが
要求される。

この為、該粒状の鉄のＳｉ、Ｓ、Ｐの量は一定値以下で
あることが要求され、上記脱Ｓｉ処理工程を経た後の溶
銑は、この条件に合うものと考えられるが、従来、この
新製鋼法の脱Ｓｉ処理工程後の転炉処理工程で生じる製
鋼スラグを利用してスチールシミツト材を製造すること
は行われていなかった。

本発明はこのような事情に鑑み成されたもので、新製鋼
法の脱Ｓｉ処理工程後の転炉処理工程で発生する製鋼ス
ラグを原料としてスチールショット材を製造する方法を
提供することを目的とす〔問題点を解決する手段〕 上記目的に沿う第１の発明に係るスチールショット材を
製造する方法は、前処理工程として脱Ｓｉ処理工程及び
脱Ｐ・Ｓ処理工程を有する新製鋼法において、脱Ｐ−８
処理後の転炉処理工程におい発生する溶融状態の製鋼ス
ラグに、３〜２０％のスラグ改質材としても作用する融
点粘性低下材を添加すると共に、該製鋼スラグに気体を
吹き込んでバブリングする第１工程と、上記工程によっ
て処理された溶融状態の製鋼スラグを、回転体上に落下
させて該製鋼スラグに遠心力を付与し回転体の周辺部か
ら放射状に飛散させて製鋼スラグをメタルとスラグに分
離しながら粒状化する第２工程と、上記工程によって処
理された粒状化物を冷却水に接触させ急冷して固化する
第３工程と、該固化した粒状化物を通常の選鉱手段によ
ってメタルを分離する第４工程と、上記工程によって分
離されたメタルを浸炭して調質焼入れ処理する第５工程
とを有して構成されている。

性低下材として、赤泥、珪酸塩質の岩石、珪酸塩質の鉱
物、同風化物、鋳物徘砂、高炉スラグ、石炭灰、ガラス
クズ、カラミ、ダストまたは酸化鉄の一種または二種以
上からなるものを使用するのが好ましい。

また、回転体とは、上面がディスク状になっているもの
、傘状になっているものあるいは皿状になっているもの
、あるいは適当に羽（インペラ）が設けらているもの、
いずれでも適用可能であるが、いずれも動力源によって
高速に回転駆動されている必要があり、この回転体の形
状及び回転数、溶融状態の製鋼スラグの投入量によって
造粒されるスチールショット材の粒径が変わって（るの
で、粒径に応じた最適の条件を選択する必要がある。

また、通常の選鉱手段とは、破砕された製鋼スラグをス
ラグ分とメタル分とに分離する装置等をいい、具体的に
は磁選機（湿式及び乾式を含む）、淘汰機等をいう。

また、上記目的に沿う第２の発明に係るスチールショッ
ト材の製造方法は、前処理工程として脱Ｓｉ処理工程、
脱Ｓｉ処理工程を有する新製鋼法において、脱Ｐ−８処
理後の転炉処理工程において発生する溶融状態の製鋼ス
ラグを、回転体上に落下させて該製鋼スラグに遠心力を
付与し回転体の周辺部から放射状に飛散させて製鋼スラ
グをメタルとスラグに分離しながら粒状化する第１工程
と、上記工程によって処理された粒状化物を冷却水に接
触させ急冷して固化する第２工程と、該固化した粒状化
物を通常の選鉱手段によってメタルを分離する第３工程
と、上記工程によって分離されたメタルを浸炭して調質
焼入れ処理する第４工程とを有して構成されている。

〔作用〕

次に、第１の発明に係るスチールショット材の製造する
方法の作用につき説明する。

第１工程で、溶融状態の製鋼スラグに、３〜２０重量％
のスラグ改質材としても作用する融点粘性低下材を添加
する作用について説明する。

製鋼スラグは塩基度が高いので、融点（溶鋼温度１５２
０〜１５４５℃）は高く、高温度のときは粘性は低い、
しかし、製鋼スラグの温度が１５００〜１５３０℃にな
ると２ＣａＯ・ＳｉＯ□の晶出が急激に起こり、粘度が
１００ポイズ以上となるので、融点粘性低下材を添加し
たのである。この融点粘性低下材としては、ＳｉＯ冨、
ＡＩｔｏ！単独あるいはＳｉｎｇ〜ａｔｔｏコ系耐火レ
ンガ破砕物でも良いが溶融温度が高く、反応が生起し難
いという欠点があるため、５ｔｏ１％　Ａ１１０３、Ｆ
ｅｚｅｓ　、ＮａｔＯを適当量含有するものを添加する
、これによって、製鋼スラグの融点及び粘度が下がるの
で、製鋼スラグ中に含まれているメタル分く主として、
鉄）は凝集し易くなり、造粒過程比メタル分とスラグ分
の分離が容易になる。

そして、この融点粘性低下材はスラグ改質材としても作
用し、該融点粘性低下材を加えることによって、製鋼ス
ラグが前記したように改質され、処理後のスラグが膨張
崩壊を起こさないようになる。

なお、このスラグ改質材としても作用する融点會ト糾六
ｔＴ÷条−一　　　自１１廟署η　二　Ａ’　＋ν七ｔ
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グ中にランスパイプ状物で気体を吹き込んでバブリング
しているが、これによって、製鋼スラグと上記スラグ改
質材としても作用する融点粘性低下材を混合し、反応の
促進が図られることになる。

このようにして、処理された製鋼スラグを処理炉から取
り出し、回転体上に落下する。これによって、溶融状態
の製鋼スラグに遠心力が付与されて、上記回転体の周辺
部から放射状に飛散する。

ところが、製鋼スラグ中に含まれているメタル分とスラ
グ分は比重が異なるので、遠心力の付与される割合が異
なり、回転体の周辺部から放射状に飛散する過程におい
て分離することになる。

この後、通常の選鉱手段によって、該造粒物からメタル
分を取り出しす。

このメタル分には、転炉過程で脱炭処理が行われている
ため、０分が少ないので、所定のＣ量まで浸炭処理をす
る。この後必要により分級し、調質焼入れを行いスチー
ルショット材に適当な硬さと帖杓庵丸優ア如ビ− なお、第２の発明に係るスチールショット材の製造方法
は、製鋼スラグの温度が比較的高くその粘性が低い場合
に適用されるものであり、基本的には第１の発明と同様
であるので、詳しい説明を省略する。

〔実施例〕

続いて、本発明に係る製鋼スラグの処理方法の実施例を
添付した図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供
する。

ここに、第１図は第１の発明の一実施例に係るスチール
ショット材を製造する方法の工程を説明するための概略
説明図である。

第１図に示すように、取鍋１０に溶融状態の新製鋼法の
脱Ｐ−Ｓ処理工程後の転炉処理工程で生じる製鋼スラグ
（以下、溶滓という）１１を投入し、該溶滓１１にスラ
グ改質材としても作用する融点粘性低下材の一例であっ
て適当に破砕された３〜２０重量部の珪酸塩質の岩石を
加えて、ランスパイプ状物１２でＯ！、Ｎｔまたはエア
ーを吹き込んで溶滓１１を攪拌する（第１工程）、この
場合、溶滓の温度が低い場合には、ランスパイプ状物１
２で吹き込む０□またはエアーに加えて気体燃料または
液体燃料を加えることも可能であり、これによって、溶
滓を攪拌しながら温度を高めることが可能となる。

上記工程を経て、溶滓１１は改質され、その粘性は低下
し、時間の経過と共に含有されているメタル分は凝集す
る。

次に、この第１工程で処理した溶滓１１は図に示す水滓
造粒設備１３の成性ぎ取り鍋１４に移される。まず、こ
の水滓造粒設備１３の概要について説明する。

水滓造粒設備１３は、上部に設けらた上記成性ぎ取り！
＃％１４と、該成性ぎ取り鍋１４の注ぎ口１５の下部に
設けらている投入口１６と、中央に設けらた回転体の一
例である回転ディスク１７と、該回転ディスク１７に連
結されている回転動力発生源１８と、周壁に設けられ上
部より水が滴り落ちている円筒体１９と、該円筒体１９
の底部に設けらている造粒された製鋼スラグ等の受は部
２０とを有して構成されている。

上記成性ぎ取り鍋１４は、底部に注ぎ口１５を有し、上
部には密閉された蓋２１が設けらている、この蓋２１に
は図示しない空気ポンプ（例えば、減圧ポンプ）が接続
され、下部の注ぎ口１５から排出される溶滓の量に応じ
てその圧力が変わり、常に一定の量の溶滓が注ぎ口１５
から投入口１６に投入される構造となっている。

そして、この投入口１６に投入された溶融製鋼スラグは
、回転ディスク１７上の中央部に落下し、中央部に設け
らている円錐体２２の側面に沿って流れ、この回転ディ
スク１７によって遠心力を付与されて、回転ディスク１
７の側周に飛散することになる（以上、第２工程）。

この飛散する過程において、製鋼スラグはスラグ分とメ
タル分は分離して、所定の大きさに造粒され、放水管２
５から放出され円筒体１９の内周を沿って流れている水
に接触し冷却されて完全に固化する。

に粘度）、回転ディスクの直径、回転ディスクの回転数
は、製造しようとする製鋼スラグの粒径によって最適の
条件を選択する必要があるが、概ね、回転ディスクの回
転数は１１０００ｒｐ＋　〜３６００ｒｐ−程度であり
、回転数を大きくする程、造粒される製鋼スラグの粒径
が小さくなる。

そして、この工程によって完全に固化した造粒物は下部
の受は部２０に落ち、下部の水抜き孔２４から水と共に
排出される（以上、第３工程）。

この水抜き孔２４から排出された水は熱いので、適当に
熱交換されて再度円筒体１９の上部に設けらている放水
管２５に供給される。なお、上記熱交換された水は、例
えば、農業用あるいは水産用の温熱源として使用するこ
とも可能である。

次に、前記造粒物は、水と分離された後、必要な場合は
乾燥して、通常の選鉱手段の一例である磁選機２６によ
ってメタル分とスラグ分が分離される（以上、第４工程
）。

この磁選機２６によって分離されたスラグ分は材等を加
えて製鋼過程で使用するバインダー、ヘドロ硬化材等に
使用されるが、メタル分は適当な大きさに造粒されてい
るので、浸炭処理炉２７において、浸炭処理してＣ量を
調整する。なお、ここで浸炭処理したのは、新製鋼法の
転炉処理工程において発生するスラグに含有している鉄
分には炭素分が低いので、十分な焼入れ硬度が得られな
いからである。

この後、熱処理炉２８において所定の調質処理を行って
、スチールショット材ができあがる（以上、第５工程）
。

ここで、浸炭処理される前、あるいは調質処理する前に
、造粒されたメタルを篩等で分級しておくことも可能で
あり、このようにすることによって、浸炭あるいは調質
が均一に行われることになるが、最終工程で分級するこ
とも可能である。

また、上記浸炭処理炉２７と熱処理炉２８とは同一の炉
を使用して、その雰囲気及び温度を調整することによっ
て制御することも可能である。

次に第２の発明に係るスチールショット材の製造方法の
一実施例について、上記第１の発明に係るスチールショ
ット材の製造方法との相違点について説明する。

この第２の発明に係るスチールショット材の製造方法の
一実施例は、転炉から排出されるスラグを一旦取鍋に移
しであるいは転炉から直ちに造粒設備に投入し造粒する
点において上記第１の発明に係る一実施例と相違するが
、これは第２の発明に係るスチールショット材の製造方
法はそのスラグ原料として十分に温度が高くしかも粘性
の低いスラグを使用しているからである。

なお、参考の為、第１表に、上記方法によって製造した
スチールショット材Ａ、　Ｂ　（第１の発明方法）、Ｃ
（第２の発明方法）の成分を示す。

第１表 〔発明の効果〕 本発明は以上のように構成されているので、新製鋼法の
脱Ｐ・Ｓ処理工程後の転炉処理工程において発生する製
鋼スラグから極めて優れたスチールショット材を製造す
ることができる。

−１−、−Ｌ、−１−７！＠ｌ１ｍ１吐ＭｔｌＡＤ−Ｃ
Ｉ＋ｎＸｔｌｌＴＦ２（＆の転炉処理工程で生じる製鋼
スラグ中の鉄分を有効に利用することができると共に、
製鋼スラグの改質も同時の行われるので、製鋼スラグの
有効利用も図れることになる。

更には、本発明方法は、回転体の形状、回転速度及び投
入する製鋼スラグの量を変えることによって、所定の粒
度に造粒されたスチールショット材を得ることができる
ので、極めて生産性の高いものとなり、一定の場合は分
級設備も省略できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明に係るスチールショット材を製造
する方法の一実施例の工程説明図である〔符号の説明〕 １０：取鍋、　　　　１２：ランスバイブ状物１４：底
注ぎ取鍋、１３：水滓造粒設備１７：回転ディスク（回
転体）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）前処理工程として脱Ｓｉ処理工程及び脱Ｐ・Ｓ処
   理工程を有する新製鋼法において、脱Ｐ・Ｓ処理後の転
   炉処理工程におい発生する溶融状態の製鋼スラグに、３
   〜２０％のスラグ改質材としても作用する融点粘性低下
   材を添加すると共に、該製鋼スラグに気体を吹き込んで
   バブリングする第１工程と、上記工程によって処理され
   た溶融状態の製鋼スラグを、回転体上に落下させて該製
   鋼スラグに遠心力を付与し回転体の周辺部から放射状に
   飛散させて製鋼スラグをメタルとスラグに分離しながら
   粒状化する第２工程と、上記工程によって処理された粒
   状化物を冷却水に接触させ急冷して固化する第３工程と
   、該固化した粒状化物を通常の選鉱手段によってメタル
   を分離する第４工程と、上記工程によって分離されたメ
   タルを浸炭して調質焼入れ処理する第５工程とを有して
   なることを特徴とするスチールショット材を製造する方
   法。
2. （２）スラグ改質材としても作用する融点粘性低下材と
   して、赤泥、珪酸塩質の岩石、珪酸塩質の鉱物、同風化
   物、鋳物徘砂、高炉スラグ、石炭灰、ガラスクズ、カラ
   ミ、ダストまたは酸化鉄の一種または二種以上からなる
   特許請求の範囲第１項記載のスチールショット材を製造
   する方法。
3. （３）回転体がディスク状回転体である特許請求の範囲
   第１項または第２項記載のスチールショット材を製造す
   る方法。
4. （４）前処理工程として脱Ｓｉ処理工程、脱Ｐ・Ｓ処理
   工程を有する新製鋼法において、脱Ｐ・Ｓ処理後の転炉
   処理工程において発生する溶融状態の製鋼スラグを、回
   転体上に落下させて該製鋼スラグに遠心力を付与し回転
   体の周辺部から放射状に飛散させて製鋼スラグをメタル
   とスラグに分離しながら粒状化する第１工程と、上記工
   程によって処理された粒状化物を冷却水に接触させ急冷
   して固化する第２工程と、該固化した粒状化物を通常の
   選鉱手段によってメタルを分離する第３工程と、上記工
   程によって分離されたメタルを浸炭して調質焼入れ処理
   する第４工程とを有してなることを特徴とするスチール
   ショット材を製造する方法。