JP5341849B2 - Manufacturing method of recycled slag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リサイクルスラグの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing recycled slag.
従来より、高炉にて溶銑を溶製したり、転炉にて一次精錬を行ったりすると、高炉スラグや転炉スラグなどの製鋼スラグが生成される。このような製鋼スラグは、転炉スラグとして再利用されたり、路盤材などに再利用されるのが一般的である。しかしながら、再利用されるスラグ、即ち、リサイクルスラグをそのまま路盤材の材料として使用したとき、環境に問題とされるフッ素の溶出が発生することがある。 Conventionally, steelmaking slag such as blast furnace slag and converter slag is generated when molten iron is melted in a blast furnace or primary refining is performed in a converter. Such steelmaking slag is generally reused as converter slag or reused as roadbed material. However, when slag to be reused, that is, recycled slag is used as it is as a material for roadbed materials, elution of fluorine, which is a problem for the environment, may occur.
そのため、処理後のスラグを、路盤材の材料として使用する場合には、処理後のスラグの改質を行うことによってフッ素の溶出を抑制することが必要である。フッ素の溶出を抑制する技術として、例えば、特許文献1〜7に示すものがある。
特許文献1では、転炉スラグと高炉滓または脱珪滓とを同一ピットまたはヤードに放出し、その直後、溶融または半溶融状態の該スラグを耕耘することによって転炉スラグと高炉滓または脱珪滓とを混合してスラグの改質を行っている。
Therefore, when using the slag after a process as a material of a roadbed material, it is necessary to suppress the elution of fluorine by modifying the slag after the process. As techniques for suppressing elution of fluorine, for example, there are those shown in Patent Documents 1 to 7.
In Patent Document 1, converter slag and blast furnace slag or desiliconized slag are discharged into the same pit or yard, and immediately thereafter, the molten or semi-molten slag is cultivated to convert the converter slag and blast furnace slag or desiliconized slag. Slag is reformed by mixing with soot.
特許文献2では、溶融状態にある高炉スラグに対し、高炉外で、塩基度が相対的に高い物質を作用させ、高炉スラグ中の酸性成分と塩基度が相対的に高い物質中の塩基性成分とを、高炉スラグのもつ顕熱を利用して反応させることによって高炉スラグからリサイクルスラグを得ることができるようにしている。
特許文献3では、フッ素含有製鋼スラグと石炭灰を溶融状態の高炉滓に同時に添加して溶解した後、冷却固化することによってフッ素濃度が2.5質量%以下の高炉滓を得ることができるようにしている。
In Patent Document 2, a substance having a relatively high basicity is allowed to act on the blast furnace slag in a molten state outside the blast furnace, so that an acidic component in the blast furnace slag and a basic component in a substance having a relatively high basicity are used. Are made to react with each other using sensible heat of the blast furnace slag so that recycled slag can be obtained from the blast furnace slag.
In Patent Document 3, a fluorine-containing steelmaking slag and coal ash are simultaneously added to and melted in a molten blast furnace slag, and then cooled and solidified to obtain a blast furnace slag having a fluorine concentration of 2.5 mass% or less. I have to.
特許文献4では、高炉徐冷スラグ10〜90質量%に対し、製鋼スラグ90〜10質量%を含有させている。
特許文献5では、製鋼系スラグに対する高炉水砕スラグ及びフライアッシュの中から選ばれる1種以上の混合率が、製鋼系スラグ量の1〜50重量%としている。
特許文献6では、被処理材たるフッ素を含む製鋼スラグに、CaO・Al2O3、5CaO・3Al2O3、12CaO・7Al2O3、9CaO・5Al2O3、2CaO・Al2O3、3CaO・Al2O3、もしくはこれらの混合物、またはこれらの水和物を含む粉末と、高炉徐冷スラグ、高炉水砕スラグ、コンクリート屑および石炭灰の1種又は2種以上の組合せとをいずれも添加することによって、前記フッ素の溶出を抑制している。
In patent document 4, 90-10 mass% of steelmaking slag is contained with respect to 10-90 mass% of blast furnace slow cooling slag.
In Patent Document 5, one or more mixing ratios selected from blast furnace granulated slag and fly ash with respect to the steelmaking slag are 1 to 50% by weight of the steelmaking slag amount.
In Patent Document 6, the steelmaking slag including serving workpiece fluorine, CaO · Al 2 O 3, 5CaO · 3Al 2 O 3, 12CaO · 7Al 2 O 3, 9CaO · 5Al 2 O 3, 2CaO · Al 2 O 3 3CaO · Al 2 O 3 , or a mixture thereof, or a powder containing these hydrates, and one or a combination of two or more of blast furnace slow-cooled slag, blast furnace granulated slag, concrete scrap and coal ash By adding both, elution of the fluorine is suppressed.
特許文献7では、製錬炉による溶鋼の処理が行われた際に発生する被処理剤である転炉スラグまたは電気炉スラグに、CaO、Al2O3、金属AlおよびAl滓の少なくとも1種を添加することによって、質量%で、CaO:45〜60%、Al2O3:30〜55%、SiO2:10%以下、およびT.Fe:3%以下を含有するとともに、3CaO・Al2O3、12CaO・7Al2O3、CaO・Al2O3、5CaO・3Al2O3、9CaO・5Al2O3、2CaO・Al2O3のうちの少なくとも1種を鉱物相として含む、フッ素を含む製鋼スラグの安定化剤を製造している。 In Patent Document 7, at least one of CaO, Al 2 O 3 , metal Al, and Al—is added to the converter slag or the electric furnace slag, which is an agent to be treated that is generated when the molten steel is processed in the smelting furnace. by adding, in mass%, CaO: 45~60%, Al 2 O 3: 30~55%, SiO 2: 10% or less, and T. Fe: with containing 3% or less, 3CaO · Al 2 O 3, 12CaO · 7Al 2 O 3, CaO · Al 2 O 3, 5CaO · 3Al 2 O 3, 9CaO · 5Al 2 O 3, 2CaO · Al 2 O A stabilizer for steelmaking slag containing fluorine, which contains at least one of the three as a mineral phase, is manufactured.
上述した特許文献1〜3では、例えば、高炉スラグ、転炉スラグのような2つのスラグを混合し、これによって、フッ素の溶出が抑制された混合スラグを生成して、この混合スラグをリサイクルスラグとして使用できるようにしている。
しかしながら、特許文献1〜3では、2つのスラグを混合することによってスラグの改質を行うという考えが示されているだけであって、1つめのスラグの化学成分範囲(組成範囲)や2つめのスラグの化学成分範囲が詳しく開示されていない。ゆえに、特許文献1〜3の技術を用いても、スラグの改質を確実に行うことができないのが実情である。
In Patent Documents 1 to 3 described above, for example, two slags such as blast furnace slag and converter slag are mixed, thereby generating mixed slag in which elution of fluorine is suppressed, and this mixed slag is recycled slag. It can be used as
However, Patent Documents 1 to 3 only show the idea of reforming slag by mixing two slags. The chemical component range (composition range) of the first slag and the second The chemical composition range of the slag is not disclosed in detail. Therefore, even if the techniques of Patent Documents 1 to 3 are used, the actual situation is that the slag cannot be reliably reformed.
また、特許文献4には、混合スラグの化学成分が開示されているものの、どのようなスラグを混合してスラグの改質を行っているか開示されておらず、当該特許文献4の技術を用いても、特許文献1〜3と同様にスラグの改質を確実に行うことができないのが実情である。
さて、特許文献5〜7には、高炉スラグや精錬スラグの組成、2つのスラグを混合することが記載されているものの、これらの技術を用いても、未だスラグの改質を確実に行うことができないのが実情である。
Moreover, although the chemical component of the mixed slag is disclosed in Patent Document 4, it is not disclosed what kind of slag is mixed and reforming the slag, and the technique of the Patent Document 4 is used. However, as in Patent Documents 1 to 3, the actual situation is that slag cannot be reliably reformed.
Although Patent Documents 5 to 7 describe the composition of blast furnace slag and refining slag, and mixing two slags, it is still necessary to reliably reform slag even using these techniques. The fact is that you can't.
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、リサイクルスラグを製造するに際し、製銑処理及び製鋼処理に優れるように規定された溶銑スラグ及び取鍋精錬スラグの2つのスラグを混合することによって、特に路盤材用に使用されるフッ素の溶出が少ないリサイクルスラグを製造可能とするリサイクルスラグの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention, when producing recycled slag, particularly by mixing two slags of hot metal slag and ladle smelting slag, which are defined to be excellent in the steelmaking process and the steelmaking process, It aims at providing the manufacturing method of the recycling slag which enables manufacture of the recycling slag with few elution of fluorine used for roadbed materials.
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、リサイクルスラグを製造するに際し、化学成分が、CaO:24〜50質量%、Al2O3:1〜16質量%、SiO2:17〜38質量%、MgO:0.3〜10質量%であって残部が不可避不純物であり且つCaO/SiO2:1〜2となる溶銑スラグを排滓容器に投入して当該溶銑スラグによって前記排滓容器の内面をコーディングし、化学成分が、CaO:33〜66質量%、Al2O3:22〜48質量%、SiO2:3〜16質量%、MgO:5〜11質量%であって残部が不可避不純物であり且つCaO/SiO2:3以上となる取鍋精錬スラグを、前記溶銑スラグによってコーティングされた排滓容器に溶融状態で装入し、混合した混合スラグの化学成分が、CaO:34〜52質量%、Al2O3:16〜25質量%、SiO2:18〜26質量%、MgO:6〜10質量%であって残部が不可避不純物となるようにし、前記混合スラグを冷却後に水和処理を行う点にある。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the technical means for solving the problem in the present invention is that, when producing recycled slag, the chemical components are CaO: 24 to 50% by mass, Al 2 O 3 : 1 to 16% by mass, SiO 2 : 17 to 38% by mass, MgO: 0.3 to 10% by mass, the remainder being inevitable impurities and CaO / SiO 2 : 1 to 2 was added to the waste container, and the waste metal slag was used to remove the waste The inner surface of the container is coded, and the chemical components are CaO: 33 to 66% by mass, Al 2 O 3 : 22 to 48% by mass, SiO 2 : 3 to 16% by mass, MgO: 5 to 11% by mass and the balance There unavoidable impurities and is and CaO / SiO 2: a ladle refining slag becomes 3 or more, the charged in the molten state in Haikasu container coated by hot metal slag, the chemical components of the mixture were mixed slag, CaO: 4-52 wt%, Al 2 O 3: 16~25 wt%, SiO 2: 18 to 26 wt%, MgO: a 6-10% by weight as the balance being inevitable impurities, cooling the mixture slag The point is that hydration is performed later.
本発明によれば、リサイクルスラグを製造するに際し、製銑処理及び製鋼処理に優れるように規定された溶銑スラグ及び取鍋精錬スラグの2つのスラグを混合することによって、特に路盤材用に使用されるフッ素の溶出が少ないリサイクルスラグを製造できる。 According to the present invention, when manufacturing recycled slag, it is used especially for roadbed materials by mixing two slags of hot metal slag and ladle refining slag which are specified to be excellent in the steelmaking process and steelmaking process. Recycled slag with less fluorine elution can be produced.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
製鋼の様々な処理によって生成されるスラグにフッ素が含有されていると、当該スラグを路盤材の材料として再利用したときにフッ素の溶出が懸念される。そのため、従来の技術では、例えば、二次精錬にて、融点を下げるために使用されてきたCaF2(蛍石)を使用しない精錬方法を考え、精錬処理の工夫をすることによって処理後のスラグにフッ素が含まれないようにしていた。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
When fluorine is contained in slag produced by various processes of steelmaking, there is a concern about fluorine elution when the slag is reused as a roadbed material. For this reason, in the conventional technology, for example, a refining method that does not use CaF 2 (fluorite) that has been used for lowering the melting point in secondary refining is considered, and slag after treatment is devised by devising refining treatment. In order not to contain fluorine.
しかしながら、CaF2を使用しない二次精錬を考えて処理したとしても、スラグの元となる原料(例えば、石灰)や耐火物、合金鉄に不可避的に微量のフッ素が含まれているため、処理後のスラグには、どうしてもフッ素が含まれてしまう結果となってしまっていた。
そこで、本発明では、原料由来のフッ素によって不可避的にスラグ中に含有されてしまうフッ素を出来るだけ溶出しないように、処理後のスラグを改善する方法、即ち、リサイクルスラグの製造方法を見出した。
However, even if processing is performed in consideration of secondary refining that does not use CaF 2 , the raw materials (for example, lime), refractories, and iron alloys that are the source of slag inevitably contain trace amounts of fluorine. The later slag always contained fluorine.
Therefore, the present invention has found a method for improving the slag after treatment, that is, a method for producing recycled slag so as not to elute as much as possible the fluorine that is inevitably contained in the slag by the fluorine derived from the raw material.
具体的には、処理後の2つのスラグを混合することによって、フッ素の溶出が非常に少ないスラグを生成し、処理後の2つのスラグをリサイクルスラグとして使用できるようにした。
図1に示すように、まず、高炉にて溶銑を製銑したときに発生した溶銑スラグS1を排滓容器1に排滓して、当該溶銑スラグS1によって排滓容器1の内側表面(内壁側の表面)をコーティングする。その後、内側表面がコーティングされた排滓容器1に取鍋精錬スラグS2を溶融状態にて装入することによって、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを混合し、この混合スラグを水和処理することによって、フッ素の溶出が抑制されたリサイクルスラグS3を製造している。
Specifically, by mixing the two treated slags, a slag with very little fluorine elution was generated, and the two treated slags could be used as recycled slag.
As shown in FIG. 1, first, the molten iron slag S1 generated when the molten iron is produced in the blast furnace is discharged into the waste container 1, and the inner surface (inner wall side) of the waste container 1 is discharged by the molten metal slag S1. The surface). Thereafter, ladle slag S1 and ladle slag S2 are mixed by charging ladle smelting slag S2 in a molten state into the waste container 1 whose inner surface is coated, and this mixed slag is hydrated. By doing so, recycled slag S3 in which elution of fluorine is suppressed is manufactured.
以下、リサイクルスラグの製造方法について詳しく説明する。
[溶銑スラグについて]
2つのスラグを混合するにあたって、1つめのスラグは、CaO/SiO2(塩基度)が1〜2であって、塩基度が低い溶銑スラグS1である。この溶銑スラグS1は、例えば、溶銑を製銑したときに発生する高炉スラグである。
Hereinafter, the manufacturing method of a recycling slag is demonstrated in detail.
[About hot metal slag]
In mixing the two slags, the first slag is the hot metal slag S1 having a CaO / SiO 2 (basicity) of 1-2 and a low basicity. This hot metal slag S1 is, for example, a blast furnace slag that is generated when hot metal is made.
詳しくは、溶銑スラグS1の化学成分(組成)は、CaO:24〜50質量%、Al2O3:1〜16質量%、SiO2:17〜38質量%、MgO:0.3〜10質量%であって、残部が不可避不純物である。
溶銑スラグS1について、高炉スラグを例にとり説明する。
CaOは、コークスに含有される硫黄を除去したり、鉄鉱石に含有される不純物を除去するために高炉中に投入されるものである。
Specifically, the chemical component (composition) of the hot metal slag S1 is CaO: 24 to 50% by mass, Al 2 O 3 : 1 to 16% by mass, SiO 2 : 17 to 38% by mass, MgO: 0.3 to 10% by mass. %, The balance being inevitable impurities.
The hot metal slag S1 will be described by taking a blast furnace slag as an example.
CaO is introduced into a blast furnace in order to remove sulfur contained in coke and impurities contained in iron ore.
Al2O3は、溶銑の原料となる鉄鉱石に含まれている。高炉では、鉄鉱石は炭素(COガス)との反応によってFetOの還元反応が起こり、鉄鉱石に含有されている他の成分も一部還元されて溶銑中に含まれることになるものの、Al2O3は高炉において還元反応が起こりにくいことから、高炉スラグに溶け込むことになる。
SiO2は、Al2O3と同様に鉄鉱石に含まれている。SiO2も鉄鉱石が還元されるときに溶銑中に含まれることになるものの、Al2O3と同様に高炉スラグに溶け込むことになる。
Al 2 O 3 is contained in iron ore that is a raw material for hot metal. In the blast furnace, iron ore undergoes a reduction reaction of Fe t O by reaction with carbon (CO gas), and other components contained in the iron ore are partly reduced and contained in the hot metal, Al 2 O 3 hardly dissolves in the blast furnace, so it dissolves in the blast furnace slag.
SiO 2 is contained in iron ore like Al 2 O 3 . Although SiO 2 is also included in the hot metal when the iron ore is reduced, it is dissolved in the blast furnace slag in the same manner as Al 2 O 3 .
MgOは、鉄鉱石や高炉内の耐火物中に含まれるものであり、高炉では、還元されずに高炉スラグに溶け込むことになる。
残部は、不可避的不純物であって、例えば、FeO、MnO、CaS、P2O5、TiO2、Na2Oなどである。
溶銑スラグS1のCaO/SiO2(塩基度)は、高炉にて溶銑を製銑するときに当該高炉に投入する生石灰により調整されるものである。
MgO is contained in iron ore and refractories in the blast furnace, and in the blast furnace, it is dissolved in the blast furnace slag without being reduced.
The balance is unavoidable impurities such as FeO, MnO, CaS, P 2 O 5 , TiO 2 , and Na 2 O.
The CaO / SiO 2 (basicity) of the hot metal slag S1 is adjusted by quick lime introduced into the blast furnace when making hot metal in the blast furnace.
なお、溶銑スラグS1は、上述した組成範囲内を満たすものであれば、高炉スラグだけでなく、高炉鋳床にて溶銑の脱珪処理をしたときに発生する高炉床脱珪スラグであっても、二次精錬の前に取鍋や混銑車にて溶銑の処理を行ったときに発生する溶銑予備処理スラグであってもよい。
[取鍋精錬スラグについて]
2つめのスラグは、取鍋精錬を行ったときに発生する取鍋精錬スラグS2である。
この取鍋精錬スラグS2は、主にCaOを主成分としていて、取鍋精錬の際にSi又はAlによって溶鋼の脱酸を行ったりするために使用されたものであり、CaO-Al2O3-SiO2-MgO系のスラグである。また、取鍋精錬スラグS2は、低酸素及び/又は低硫鋼を溶製するために、例えば、二次精錬時に用いられるものである。
As long as the hot metal slag S1 satisfies the above-described composition range, not only the blast furnace slag but also the blast furnace desiliconized slag generated when the hot metal is desiliconized in the blast furnace casting floor. The hot metal pretreatment slag generated when the hot metal is processed with a ladle or a kneading car before the secondary refining may be used.
[About ladle refining slag]
The second slag is ladle refining slag S2 generated when ladle refining is performed.
This ladle refining slag S2 is mainly composed of CaO, and is used to deoxidize molten steel with Si or Al during ladle refining. CaO—Al 2 O 3 -SiO 2 -MgO-based slag. The ladle refining slag S2 is used, for example, during secondary refining in order to melt low oxygen and / or low sulfur steel.
詳しくは、取鍋精錬スラグS2の化学成分(組成)は、CaO:33〜66質量%、Al2O3:22〜48質量%、SiO2:3〜16質量%、MgO:5〜11質量%であって、残部は不可避不純物である。取鍋精錬スラグS2について説明する。
転炉や電気炉から溶鋼を出鋼したとき、当該転炉や電気炉内のスラグ(含SiO2)、取鍋に付着したスラグ、取鍋に残った残鋼(含酸化したFetO)等によって溶鋼は酸化し、溶鋼内の酸素濃度が高くなりやすい。
Specifically, the chemical composition of ladle refining slag S2 (composition) is CaO: 33-66 wt%, Al 2 O 3: 22~48 wt%, SiO 2: 3 to 16 wt%, MgO: 5 to 11 mass %, The balance being inevitable impurities. The ladle refining slag S2 will be described.
When molten steel is discharged from a converter or electric furnace, slag (containing SiO 2 ) in the converter or electric furnace, slag adhering to the ladle, remaining steel remaining in the ladle (oxidized Fe t O) Etc., the molten steel is oxidized, and the oxygen concentration in the molten steel tends to increase.
そこで、二次精錬では、CaOを含有する取鍋精錬スラグS2とAlとを用いて、3SiO2+4Al=3Si+2Al2O3、3FetO+2Al=3tFe+Al2O3に示すような反応により溶鋼やスラグの脱酸を行うことによって溶鋼中のOt(鋼中酸素レベル)を低下させるという処理を行い、低酸素鋼を溶製することとしている。
このように低酸素鋼を溶製するためには、鋼中酸素レベルの目標値は、特許3018355号公報や特開2006−200027公報に開示されているように、一般的に9ppmとされている。そして、鋼中酸素レベルを9ppm以下にするためには、取鍋精錬スラグS2の塩基度は高塩基度であることが望ましく、具体的には、塩基度は3以上にする必要がある。加えて、低硫鋼を溶製するためにも塩基度は3以上にする必要がある。
Therefore, the secondary in order refining, using a ladle refining slag S2 and the Al containing CaO, 3SiO 2 + 4Al = 3Si + 2Al 2 O 3, 3Fe t O + 2Al = 3tFe + Al 2 by the reaction as shown in O 3 of the molten steel and slag By performing deoxidation, the treatment of lowering O t (the oxygen level in the steel) in the molten steel is performed to melt the low oxygen steel.
Thus, in order to melt low oxygen steel, the target value of the oxygen level in the steel is generally 9 ppm as disclosed in Japanese Patent No. 3018355 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-200027. . And in order to make the oxygen level in steel 9 ppm or less, it is desirable that the basicity of the ladle smelting slag S2 is high basicity. Specifically, the basicity needs to be 3 or more. In addition, the basicity needs to be 3 or more in order to melt low-sulfur steel.
また、取鍋精錬スラグS2の生石灰(CaO)は、Al2O3との反応性が高く、Alによる脱酸時に溶鋼中に発生するAl2O3(介在物)を吸着させることから、CaOの量はSiO2に比べて多くすることが好ましい。つまり、取鍋精錬を行うにあっては、CaOが比較的多いCaOリッチすることが望ましく、CaOは、33〜66質量%にすることが好ましい。 Further, quicklime ladle refining slag S2 (CaO) is highly reactive with Al 2 O 3, since the adsorbing Al 2 O 3 (inclusions) generated in the molten steel during deoxidation by Al, CaO The amount of is preferably larger than that of SiO 2 . That is, when performing ladle refining, it is desirable to make CaO rich with a relatively large amount of CaO, and CaO is preferably 33 to 66% by mass.
上述したように、取鍋精錬スラグS2においては、CaOに比べてSiO2の量が少ないことが望ましいが、転炉などの一次精錬が終了して溶鋼を出鋼する際に、転炉の処理で生成した転炉スラグが不可避的に入り、取鍋精錬スラグS2のSiO2の量は最低でも3質量%以上となる。加えて、安定して塩基度を3以上にするためには、SiO2を16質量%以下にすることが望ましい。 As described above, in the ladle refining slag S2, it is desirable that the amount of SiO 2 is smaller than that of CaO, but when the primary refining such as the converter is finished and the molten steel is produced, the processing of the converter is performed. The converter slag generated in step inevitably enters, and the amount of SiO 2 in the ladle refining slag S2 is at least 3% by mass. In addition, in order to stably make the basicity 3 or more, it is desirable to make SiO 2 16 mass% or less.
Al2O3は、SiO2と同様に融点を下げる効果があり、CaOが1500℃程度で溶融できるように必要なものであるが、取鍋精錬スラグS2中のAl2O3の量が多く、Al2O3が飽和状態に近づくと、Al2O3の活量が増加し、溶鋼中のAl2O3系介在物と当該取鍋精錬スラグS2との付着除去性(例えば、吸着する時間が非常に長くな)が低下することになる。即ち、取鍋精錬スラグS2中のAl2O3濃度が多すぎると脱酸効果が抑制されることから、実操業から見ると、取鍋精錬スラグS2中のAl2O3は48質量%以下にする必要がある。 Al 2 O 3 has the effect of lowering the melting point like SiO 2 and is necessary so that CaO can be melted at about 1500 ° C., but the amount of Al 2 O 3 in the ladle refining slag S2 is large. When Al 2 O 3 approaches saturation, the activity of Al 2 O 3 increases, and the adhesion removal property between the Al 2 O 3 inclusions in the molten steel and the ladle refining slag S2 (for example, adsorbs) Time will be very long). That is, since the too large deoxidation effect is Al 2 O 3 concentration in the ladle refining slag S2 is suppressed, when viewed from the actual operation, Al 2 O 3 in the ladle refining slag S2 are more than 48 wt% It is necessary to.
図2は、取鍋精錬スラグS2において取鍋精錬スラグにおいてMgOが5質量%及び10質量%であるときの1500℃における液相領域を表したCaO,SiO2,Al2O3の三元系状態図である。
図2に示すように、上述したCaO,SiO2,Al2O3の範囲をまとめると、MgOが5質量%であるときは、取鍋精錬スラグS2のCaO,SiO2,Al2O3は範囲Aとなり、MgOが10質量%であるときは、取鍋精錬スラグS2のCaO,SiO2,Al2O3は範囲Bとなる。
FIG. 2 shows a ternary system of CaO, SiO 2 and Al 2 O 3 showing a liquid phase region at 1500 ° C. when MgO is 5 mass% and 10 mass% in the ladle refining slag S2 It is a state diagram.
As shown in FIG. 2, when the ranges of CaO, SiO 2 and Al 2 O 3 described above are summarized, when MgO is 5% by mass, CaO, SiO 2 and Al 2 O 3 of ladle refining slag S2 are When the range is A and MgO is 10% by mass, the CaO, SiO 2 , and Al 2 O 3 of the ladle refining slag S2 are the range B.
また、取鍋精錬を行う場合、取鍋の耐火物はMgO系のものであるため、耐火物の溶損を出来るだけ防止するため、MgOを添加する。取鍋精錬スラグS2中のMgO(%MgO)を5質量%以上とすると耐火物の溶損を抑制することができる。
しかしながら、図3に示すように、MgOの添加量が多すぎて、鍋精錬スラグ中のMgO(%MgO)を11質量%よりも大きくなってしまうと、固化してスラグの流動性が悪くなり、液相率を100%未満となってしまうことがある。そのため、取鍋精錬スラグS2中のMgOは、11質量%以下にする必要がある。
Moreover, when performing ladle refining, since the refractory of the ladle is based on MgO, MgO is added in order to prevent the refractory from being melted as much as possible. When MgO (% MgO) in the ladle refining slag S2 is 5% by mass or more, the refractory can be prevented from melting.
However, as shown in FIG. 3, when the amount of MgO added is too large and MgO (% MgO) in the pot refining slag becomes larger than 11% by mass, it solidifies and the fluidity of the slag deteriorates. The liquid phase ratio may be less than 100%. Therefore, MgO in the ladle refining slag S2 needs to be 11 mass% or less.
なお、スラグの液相率は、スラグ中の液相の比率を示すもので、スラグ中の化学成分を基に、熱力学平衡計算ソフトウェア(FactSage Ver.6.0)にて求めることができる。一般的に、スラグの液相率が0%に近くなればなるほどスラグの溶融性が悪い状態を示し、スラグの液相率が100%に近くなればなるほどスラグの溶融性が良く、特に、スラグの液相率が100%であるときは、スラグの流動性(反応性)が高いと考えられている。例えば、スラグの液相率が100%であるときは、取鍋精錬スラグS2によって溶鋼をカバーし続けることができ、取鍋精錬スラグS2の排滓時には取鍋内に当該取鍋精錬スラグS2が残りにくいという利点もある。 In addition, the liquid phase rate of slag shows the ratio of the liquid phase in slag, and can be calculated | required with thermodynamic equilibrium calculation software (FactSage Ver.6.0) based on the chemical component in slag. In general, the closer the slag liquid phase rate is to 0%, the worse the slag meltability is. The closer the slag liquid phase rate is to 100%, the better the slag meltability. When the liquid phase ratio is 100%, it is considered that the fluidity (reactivity) of the slag is high. For example, when the liquid phase rate of slag is 100%, the molten steel can be continuously covered with the ladle refining slag S2, and when the ladle refining slag S2 is discharged, the ladle refining slag S2 is placed in the ladle. There is also an advantage that it is difficult to remain.
残部は、不可避的不純物であって、例えば、FetO、MnO、Na2Oなどである。転炉から溶鋼を出鋼したときに不可避的に転炉スラグが混入したり、取鍋精錬時などに取鍋の耐火物から溶出が発生したり、或いは、一部の化合物が再酸化することによって、取鍋精錬スラグS2には、どうしても上述したような不可避不純物が微量含まれてしまう。
[混合スラグについて]
本発明では、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを混合することによって、フッ素溶出が抑制できる新たなスラグ(混合スラグ)を生成することとしている。
The balance is unavoidable impurities, such as Fe t O, MnO, Na 2 O, and the like. When molten steel is discharged from the converter, converter slag is inevitably mixed in, or elution occurs from the refractory in the ladle during refining of the ladle, or some compounds are reoxidized. Therefore, the ladle smelting slag S2 inevitably contains a trace amount of inevitable impurities as described above.
[About mixed slag]
In the present invention, by mixing the molten iron slag S1 and the ladle refining slag S2, new slag (mixed slag) that can suppress fluorine elution is generated.
詳しく説明すると、まず、スラグが入っていない排滓容器1に、言い換えれば、スラグ排滓後の排滓容器1に溶銑スラグS1を装入する。そして、排滓容器1内の溶銑スラグS1が溶融状態であるとき(全ての溶銑スラグS1が固化しないうちに)、例えば、排滓容器1を傾けることにより、排滓容器1内の溶銑スラグS1を外部へ排滓し、これにより、排滓容器1の内壁全周に溶銑スラグS1を付着させ、当該内壁を溶銑スラグS1によってコーディングする。 More specifically, first, the molten iron slag S1 is charged into the waste container 1 that does not contain slag, in other words, the waste container 1 after the slag is discharged. When the molten iron slag S1 in the waste container 1 is in a molten state (before all the molten iron slag S1 is solidified), for example, the molten metal slag S1 in the waste container 1 is tilted by tilting the waste container 1. As a result, hot metal slag S1 is attached to the entire inner wall of the waste container 1, and the inner wall is coded by the hot metal slag S1.
なお、排滓容器1の内壁を溶銑スラグS1にてコーディングすれば良いため、コーディングする方法は、どのような方法であってもよい。例えば、排滓容器1の一杯に溶銑スラグS1を装入した後、排滓容器1を傾けて溶銑スラグS1を排出することにより、排滓容器1の内壁の上端部まで溶銑スラグS1によってコーディングしてもよい。
次に、溶銑スラグS1によって内壁がコーディングされた排滓容器1に取鍋精錬スラグS2を装入する。取鍋精錬スラグS2は、取鍋精錬中は溶融状態であるが、取鍋から排出後、次第に冷却されて固化し始める。取鍋精錬スラグS2が完全に固体化してしまうと溶銑スラグS1とは反応し難くなるため、例えば、取鍋精錬スラグS2が1400℃以上であって溶融状態にあるときに、当該取鍋精錬スラグS2を排滓容器1に入れ、溶銑スラグS1と混合する。取鍋精錬後の溶鋼の温度は、大凡1500℃程度である。
In addition, since what is necessary is just to code the inner wall of the waste container 1 by hot metal slag S1, any method may be sufficient as the coding method. For example, after the molten metal slag S1 is charged into a full cup of the waste container 1, the molten metal slag S1 is tilted to discharge the molten metal slag S1, thereby coding the molten metal slag S1 up to the upper end of the inner wall of the waste container 1. May be.
Next, the ladle refining slag S2 is charged into the waste container 1 whose inner wall is coded by the molten iron slag S1. The ladle refining slag S2 is in a molten state during the ladle refining, but after being discharged from the ladle, it is gradually cooled and begins to solidify. When the ladle refining slag S2 is completely solidified, it becomes difficult to react with the molten iron slag S1, so for example, when the ladle refining slag S2 is 1400 ° C. or higher and is in a molten state, the ladle refining slag S2 is put into the waste container 1 and mixed with the molten iron slag S1. The temperature of the molten steel after ladle refining is about 1500 ° C.
図4は、スラグ混合率とフッ素の溶出量(F溶出量)との関係を示したものである。図4において、スラグ混合率が0%ということは、取鍋精錬スラグS2が100%であることを示し、スラグ混合率が100%ということは、溶銑スラグS1が100%であることを示している。即ち、スラグ混合率が0%及び100%は、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを全く混合しなかった場合を示している。 FIG. 4 shows the relationship between the slag mixing ratio and the fluorine elution amount (F elution amount). In FIG. 4, a slag mixing rate of 0% indicates that the ladle smelting slag S2 is 100%, and a slag mixing rate of 100% indicates that the hot metal slag S1 is 100%. Yes. That is, the slag mixing ratio of 0% and 100% indicates a case where the molten iron slag S1 and the ladle refining slag S2 are not mixed at all.
図4に示すように、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを混合する状況を考えたとき、本発明のように溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを高温で溶融混合した場合は、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを固体同士で混合した場合(物理的混合)に比べてF溶出量を抑えることができる傾向にある。
例えば、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2との両者を粉末(粒状)にして混合(物理的混合)するよりも、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを高温で溶融混合する方がF溶出量を抑えることができる。なお、溶融混合(溶融状態で混合する)とは、溶銑スラグS1又は取鍋精錬スラグS2の少なくとも一方が混合するときに溶融状態であればよい。混合する際には高融点の取鍋精錬スラグS2が溶融状態であるとなおよい。
As shown in FIG. 4, when considering the situation where hot metal slag S1 and ladle refining slag S2 are mixed, as in the present invention, when hot metal slag S1 and ladle refining slag S2 are melted and mixed at a high temperature, The amount of F elution tends to be suppressed as compared with the case where the molten iron slag S1 and the ladle refining slag S2 are mixed with each other (physical mixing).
For example, rather than mixing both hot metal slag S1 and ladle refining slag S2 in powder (granular form) and mixing (physical mixing), it is better to melt and mix hot metal slag S1 and ladle refining slag S2 at a high temperature. The amount of elution can be suppressed. The melt mixing (mixing in a molten state) may be in a molten state when at least one of the molten iron slag S1 or the ladle refining slag S2 is mixed. When mixing, it is better that the ladle refining slag S2 having a high melting point is in a molten state.
取鍋精錬スラグS2を排滓容器1に入れる方法は、特に限定されない。例えば、取鍋内の取鍋精錬スラグS2を外部へ排滓するときに、取鍋内の取鍋精錬スラグS2を直接排滓容器1に入れても良いし、一旦、取鍋内の取鍋精錬スラグS2を別の容器に入れて、その後、別の容器内の取鍋精錬スラグS2をコーティングされた排滓容器1に入れてもよい。取鍋内の取鍋精錬スラグS2を直接排滓容器1に入れる場合には、取鍋精錬スラグS2の温度低下を防止するために、熱源として溶鋼を取鍋内に残し、取鍋精錬スラグS2の流動性を確保することが好ましい。 The method for putting the ladle refining slag S2 into the waste container 1 is not particularly limited. For example, when the ladle refining slag S2 in the ladle is discharged to the outside, the ladle refining slag S2 in the ladle may be directly put into the waste container 1, or once the ladle in the ladle The refining slag S2 may be put into another container, and then the ladle refining slag S2 in another container may be put into the coated waste container 1. When the ladle refining slag S2 in the ladle is directly put into the waste container 1, in order to prevent the temperature of the ladle refining slag S2 from dropping, the molten steel is left in the ladle as a heat source, and the ladle refining slag S2 It is preferable to ensure the fluidity of.
混合スラグの化学成分(組成)は、CaO:34〜52質量%、Al2O3:16〜25質量%、SiO2:18〜26質量%、MgO:6〜10質量%であって残部が不可避不純物である。
このように、混合スラグの化学成分を上述したような範囲にすると、混合スラグ中にゲーレナイトが生成される。即ち、図5に示すように、溶銑スラグS1、取鍋精錬スラグS2を1400℃以上の溶融状態にて混合すると共に混合スラグを上述した範囲にすれば、ゲーレナイトを有する混合スラグを生成することができる。
Chemical components in the mixed slag (composition) is, CaO: 34-52 wt%, Al 2 O 3: 16~25 wt%, SiO 2: 18 to 26 wt%, MgO: the balance a 6-10 wt% Inevitable impurities.
Thus, when the chemical component of the mixed slag is in the range as described above, gehlenite is generated in the mixed slag. That is, as shown in FIG. 5, when the molten iron slag S1 and the ladle refining slag S2 are mixed in a molten state of 1400 ° C. or higher and the mixed slag is in the above range, mixed slag having gehlenite can be generated. it can.
ゲーレナイトは、モル分率でCaO:Al2O3:SiO2=2:1:1の比率となる鉱物(C2AS)であり、水和後はC2AS・8H2O(Stratlingite)となる。ゲーレナイトは、水溶性が低いと共に水和後はフッ素が溶出しないように固定化する役割がある。
図6は、混合スラグについてフッ素の溶出試験を行ったときに残渣したものについてまとめたものである。詳しくは、図6(a)は、残渣した混合スラグのSEM(Scanning Electron Microscope)による画像であり、図6(b)は、フッ素についてEPMAにてマッピングをかけた画像を示している。
Gerenite is a mineral (C 2 AS) in a molar ratio of CaO: Al 2 O 3 : SiO 2 = 2: 1: 1, and after hydration, C 2 AS · 8H 2 O (Stratlingite) Become. Gelenite has low water solubility and has a role of immobilizing fluorine so that it does not elute after hydration.
FIG. 6 is a summary of what was left over when the fluorine elution test was performed on the mixed slag. Specifically, FIG. 6A is an image of the residual mixed slag by SEM (Scanning Electron Microscope), and FIG. 6B shows an image obtained by mapping fluorine with EPMA.
図6(a)、(b)に示すように、混合スラグを見ると、矢印Aに示すように、フッ素が集中している部分がある。フッ素が集中している部分の組成比率をEPMA(Electron Probe MicroAnalyser)にて解析すると表1に示すものとなった。 As shown in FIGS. 6A and 6B, when the mixed slag is viewed, there is a portion where fluorine is concentrated as shown by an arrow A. When the composition ratio of the portion where the fluorine is concentrated is analyzed by EPMA (Electron Probe MicroAnalyser), it is as shown in Table 1.
表1に示すように、フッ素が集中している部分の結晶構造は、ゲーレナイトの水和物であるストラットリンガイトであり、このストラットリンガイトによってフッ素の溶出を抑えることができる。
このように、ストラットリンガイトのような水和物を生成し、ストラットリンガイトでフッ素を固定化することによりフッ素の溶出を抑えることができる。
As shown in Table 1, the crystal structure of the portion where fluorine is concentrated is strutlingite which is a hydrate of gehlenite, and elution of fluorine can be suppressed by this strutlingite.
Thus, the elution of fluorine can be suppressed by producing a hydrate such as strutlingite and immobilizing fluorine with strutlingite.
次に、ゲーレナイトが生成される混合スラグの組成について説明する。
CaOが34質量%未満であると、混合スラグからの溶出性(溶け出やすさ)がやや高くなるため、F溶出量が僅かであるが増加する。また、CaOが52質量%を超えると、F溶出量が僅かであるが増加することがあり、ゲーレナイトの生成が抑止されてフッ素の固定化が不足したと考えられる。そのため、CaOは、34〜52質量%にすることが好ましい。
Next, the composition of the mixed slag from which gehlenite is generated will be described.
When CaO is less than 34% by mass, the elution from the mixed slag (ease of dissolution) is slightly increased, and the F elution amount is slightly increased. On the other hand, when CaO exceeds 52 mass%, the F elution amount is slightly increased but may increase, and the formation of gehlenite is suppressed, and the fluorine fixation is considered to be insufficient. Therefore, CaO is preferably 34 to 52% by mass.
Al2O3が16質量%未満であると、F溶出量が僅かであるが増加することがあり、これは、C2Sが多い(C2Sリッチ)となったことにより、ゲーレナイトの生成が抑制されたことが原因と考えられる。また、スラグ中のAl2O3濃度は25質量%を超えると、後述するように、F溶出率が増加する。そのため、Al2O3は、16〜25質量%であることが好ましい。 If the Al 2 O 3 content is less than 16% by mass, the F elution amount may increase slightly, but this may increase. This is due to the fact that C 2 S is increased (C 2 S rich), thereby generating gehlenite. This is thought to be due to the suppression of Further, when the Al 2 O 3 concentration in the slag exceeds 25 mass%, the F elution rate increases as will be described later. Therefore, Al 2 O 3 is is preferably 16 to 25 wt%.
SiO2が18質量%未満であると、F溶出量が僅かであるが増加することがあり、ゲーレナイトの生成が抑止されてフッ素の固定化が不足したと考えられる。また、SiO2が26質量%を超えると、溶銑スラグS1と同様に比較的、混合スラグが水へ溶け易くなるため、F溶出量が僅かであるが増加する。そのため、SiO2は、18〜26質量%にすることが好ましい。 If the SiO 2 content is less than 18% by mass, the F elution amount may be slightly increased but may increase, and the formation of gehlenite is suppressed, and the fluorine fixation is considered insufficient. On the other hand, if SiO 2 exceeds 26% by mass, the mixed slag is relatively easy to dissolve in water as with the molten iron slag S1, so that the F elution amount is slightly increased. Therefore, SiO 2 is preferably set to 18 to 26 mass%.
MgOが10質量%を超えてしまうと、F溶出量は著しく高くなった。MgOが増加するとゲーレナイトの生成が抑制されるため、混合スラグの溶出がし易くなり、その結果、F溶出量が多くなる。また、上述した溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを混合した場合は、実操業からするとMgOが6質量%を下回ることはないのが実情である。
残部は、不可避的不純物であって、溶銑スラグS1や取鍋精錬スラグS2に不可避的に混入したものが微量に含まれてしまう。
When MgO exceeded 10% by mass, the F elution amount was remarkably increased. When MgO increases, the generation of gehlenite is suppressed, so that the mixed slag is easily eluted, and as a result, the F elution amount increases. Moreover, when the above-mentioned hot metal slag S1 and ladle smelting slag S2 are mixed, the actual situation is that MgO does not fall below 6% by mass from the actual operation.
The remainder is an unavoidable impurity, and a trace amount of inevitable impurities mixed in the molten iron slag S1 and the ladle refining slag S2.
このように、混合スラグ中にゲーレナイトを生成させることによってF溶出量を抑えることができる。発明者は、ゲーレナイトの生成の他に、スラグからの溶出性を抑えるファクターに着目し、様々な実験を行った。
図7〜9は、様々な実験の結果をまとめたものであって、スラグ中のAl2O3濃度とスラグから水へ溶け出す成分についてまとめたものである。
Thus, the amount of F elution can be suppressed by generating gehlenite in the mixed slag. The inventor conducted various experiments paying attention to factors that suppress elution from slag in addition to the generation of gehlenite.
FIGS. 7 to 9 summarize the results of various experiments, and summarize the concentration of Al 2 O 3 in the slag and the components that dissolve into the water from the slag.
図7(a)に示すように、溶銑スラグS1、取鍋精錬スラグS2、混合スラグのいずれのスラグにおいても、スラグ中のAl2O3濃度が増加するにつれて、水溶液中のAl溶出量が増加している。図7(b)に示すように、スラグ中のAl2O3濃度が増加するにつれて、Alが溶け出している割合(Al溶出率)も増加している。なお、Al溶出率は、スラグに含まれるAlのうち、水に溶け出したAlの割合である。 As shown in FIG. 7 (a), in any slag of hot metal slag S1, ladle smelting slag S2, and mixed slag, the amount of Al elution in the aqueous solution increases as the concentration of Al 2 O 3 in the slag increases. doing. As shown in FIG. 7B, as the Al 2 O 3 concentration in the slag increases, the rate at which Al is dissolved (Al elution rate) also increases. The Al elution rate is the ratio of Al dissolved in water out of Al contained in the slag.
スラグ中のAl2O3濃度とCa溶出量との関係についても調査を行ったところ、図8(a)に示すように、スラグ中のAl2O3濃度が増加するにつれて、水溶液中のCa溶出量が増加している。図8(b)に示すように、スラグ中のAl2O3濃度が増加するにつれて、Caが溶け出している割合(Ca溶出率)も増加している。なお、Ca溶出率は、Al溶出率と同様に、スラグに含まれるCaのうち、水に溶け出したCaの割合である。 When the relationship between the Al 2 O 3 concentration in the slag and the Ca elution amount was also investigated, as shown in FIG. 8A, as the Al 2 O 3 concentration in the slag increases, the Ca in the aqueous solution is increased. The amount of elution is increasing. As shown in FIG. 8 (b), as the concentration of Al 2 O 3 in the slag increases, the proportion of Ca melting out (Ca elution rate) also increases. The Ca elution rate is the proportion of Ca dissolved in water out of Ca contained in the slag, like the Al elution rate.
このようなことから、スラグ中のAl2O3濃度がAlやCaの溶け出しに影響していることが分かる。
そこで、スラグ中のAl2O3濃度と、フッ素溶出量(F溶出量)についても調べたところ、図9(a)に示すように、スラグ中のAl2O3濃度が増加するにつれて、水溶液中のフッ素溶出量が増加している。図9(b)に示すように、スラグ中のAl2O3濃度が増加するにつれて、フッ素が溶け出している割合(F溶出率)も増加している。なお、F溶出率は、Al溶出率やCa溶出率と同様に、スラグに含まれるFのうち、水に溶け出したFの割合である。
From this, it can be seen that the Al 2 O 3 concentration in the slag affects the dissolution of Al and Ca.
Accordingly, the Al 2 O 3 concentration in the slag and the fluorine elution amount (F elution amount) were also examined. As shown in FIG. 9A, as the Al 2 O 3 concentration in the slag increases, the aqueous solution The amount of elution of fluorine is increasing. As shown in FIG. 9 (b), as the concentration of Al 2 O 3 in the slag increases, the rate at which fluorine is dissolved (F elution rate) also increases. In addition, F elution rate is the ratio of F which melt | dissolved in water among F contained in slag similarly to Al elution rate and Ca elution rate.
図10は、スラグ中のAl2O3濃度と、各スラグ(溶銑スラグS1、取鍋精錬スラグS2、混合スラグ)におけるフッ素溶出率についてまとめたものである。
図10に示すように、スラグ中のAl2O3が25質量%を超えると急激にF溶出率が増加していることから、スラグ中のAl2O3濃度を25質量%以下とすることによってスラグの溶出性を抑えることができる。
FIG. 10 summarizes the Al 2 O 3 concentration in the slag and the fluorine elution rate in each slag (hot metal slag S1, ladle refining slag S2, mixed slag).
As shown in FIG. 10, when the Al 2 O 3 content in the slag exceeds 25% by mass, the F elution rate increases rapidly, so the Al 2 O 3 concentration in the slag should be 25% by mass or less. Can suppress the elution of slag.
[水和処理について]
上述したように、ゲーレナイトを生成できるようにしたり、スラグ中のAl2O3濃度を25質量%以下にすることによってスラグの溶出性を抑えることによってフッ素の溶出を抑制できるようにしているが、本発明では、さらに、混合スラグに対して水和処理を行うことによりフッ素を固定化するゲーレナイトの水和物を生成することにより、フッ素の溶出を抑制することとしている。詳しくは、まず、排滓容器1内で溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを溶融状態で混合後、排滓容器1を冷却して混合スラグを取り出す。そして、混合スラグを細かく粉砕すると共に、Feを除去する磁選処理を行う。粉砕後の混合スラグに、例えば、質量比で大凡20%の水をかけて1週間放置し、混合スラグ内にゲーレナイト水和物を生成させる。
[About hydration treatment]
As described above, it is possible to suppress the elution of fluorine by suppressing the elution of slag by making it possible to generate gehlenite or by reducing the Al 2 O 3 concentration in the slag to 25% by mass or less. In the present invention, further, elution of fluorine is suppressed by producing a hydrate of gehlenite that immobilizes fluorine by performing a hydration treatment on the mixed slag. Specifically, first, after mixing the molten iron slag S1 and the ladle refining slag S2 in a molten state in the waste container 1, the waste container 1 is cooled and the mixed slag is taken out. Then, the mixed slag is finely pulverized and a magnetic separation process for removing Fe is performed. The mixed slag after pulverization, for example, is poured for about 20% by weight of water and allowed to stand for 1 week to form gehlenite hydrate in the mixed slag.
図11は、水和処理とF溶出量との関係をまとめたものである。図11に示すように、混合スラグに対して水和処理を行わなかった場合、F溶出量は土壌環境基準で定められている0.8mg/Lを超えてしまう。一方、混合スラグに対して水和処理を行った場合、F溶出量を土壌環境基準である0.8mg/L以下にすることができ、特に、水分量が多く且つ水和処理の時間が長い場合は、F溶出量を抑えることができる。
[実施例]
次に、リサイクルスラグの製造を行うまでの製鋼条件(製鋼実施条件)と、リサイクルスラグの製造を行う実施条件(リサイクル製造実施条件)とについて説明する。
FIG. 11 summarizes the relationship between the hydration treatment and the F elution amount. As shown in FIG. 11, when the hydration treatment is not performed on the mixed slag, the F elution amount exceeds 0.8 mg / L determined by the soil environment standard. On the other hand, when the hydration treatment is performed on the mixed slag, the F elution amount can be reduced to 0.8 mg / L or less which is the soil environment standard, and in particular, the amount of water is large and the hydration treatment time is long. In this case, the F elution amount can be suppressed.
[Example]
Next, the steelmaking conditions (steelmaking implementation conditions) until the production of recycled slag and the implementation conditions (recycled production implementation conditions) for producing recycled slag are described.
スラグを装入する排滓容器1は、数回スラグを受滓しても変形しないよう変形対策を施したもので、搬送や傾転できるように台車に載せられたものを使用した。排滓容器1は、C=0.2質量%、Si=0.3質量%、Mn=0.6質量%を含有する鋳鋼により形成したものを用いた。排滓容器1の内壁を溶銑スラグS1によりコーティングし、その後は、取鍋精錬スラグS2を数回に渡って受け、取鍋精錬スラグS2が満載になるとスラグを排滓する排滓場へと移動させた。 The waste container 1 for charging the slag was provided with countermeasures against deformation so that it would not be deformed even if the slag was received several times, and used on the carriage so that it could be transported and tilted. The waste container 1 was made of cast steel containing C = 0.2 mass%, Si = 0.3 mass%, and Mn = 0.6 mass%. The inner wall of the waste container 1 is coated with the molten iron slag S1, and then the ladle smelting slag S2 is received several times, and when the ladle smelting slag S2 is fully loaded, the slag is moved to the slag draining area. I let you.
高炉の操業では、当業者常法通りに高炉上部より、ペレット、鉄鉱石、石炭、コークス、石灰等の原料を投入して溶銑を製銑した。高炉の側部より送風を行うと共に溶銑を出銑した。高炉より出銑後は、高炉鋳床に設けたスキンマ−(比重分離堰)を用いて溶銑と高炉スラグとを分離し、分離した高炉スラグは、排滓容器1に排滓した。なお、この実施形態では、高炉スラグのみを溶銑スラグS1として排滓容器1に排滓することとしている。 In the operation of the blast furnace, hot metal was made by adding raw materials such as pellets, iron ore, coal, coke and lime from the upper part of the blast furnace as usual by those skilled in the art. Air was blown from the side of the blast furnace and hot metal was discharged. After unloading from the blast furnace, the hot metal and the blast furnace slag were separated using a skin marker (specific gravity separation weir) provided on the blast furnace casting floor, and the separated blast furnace slag was discharged into the waste container 1. In this embodiment, only the blast furnace slag is discharged into the waste container 1 as the molten iron slag S1.
また、出銑した溶銑に対しては、鋼種に応じて溶銑中のSiを下げるためCaOやFeOを投入して溶銑の脱珪処理を行った。なお、上述した組成の範囲内であれば、脱珪処理に用いた高炉床脱珪スラグを、高炉スラグと同様に排滓容器1に排滓した後、取鍋精錬スラグS2と混合して混合スラグを生成してもよい。
脱珪処理を行ったときに発生した高炉床脱珪スラグも排滓容器1に装入した。脱珪処理後の溶銑は、取鍋や混銑車(トピ−ドカー)に装入し、当業者常法通りに吹錬を実施し、Si、P、Sなどの不純物の除去(溶銑予備処理)を行った。なお、上述した組成の範囲内であれば、溶銑予備処理にて発生した溶銑予備処理スラグも、高炉スラグと同様に排滓容器1に排滓した後、取鍋精錬スラグS2と混合して混合スラグを生成してもよい。
Further, for the molten iron, CaO or FeO was added to lower the Si in the hot metal depending on the steel type, and the hot metal was desiliconized. In addition, if it is in the range of the composition mentioned above, after the blast furnace desiliconization slag used for the desiliconization treatment is discharged into the discharge vessel 1 like the blast furnace slag, it is mixed with the ladle refining slag S2. Slag may be generated.
Blast hearth desiliconization slag generated during desiliconization treatment was also charged into the waste container 1. The molten iron after desiliconization is charged into a ladle or a kneading car (topy car) and blown as usual by those skilled in the art to remove impurities such as Si, P, and S (preliminary hot metal treatment) Went. In addition, if it is in the range of the composition mentioned above, the hot metal preliminary treatment slag generated in the hot metal preliminary treatment is also mixed with the ladle refining slag S2 after being discharged into the waste container 1 like the blast furnace slag. Slag may be generated.
排滓容器1に溶銑スラグS1(高炉スラグ、高炉床脱珪スラグ、溶銑予備処理スラグ)を排滓した後は、溶融状態にて外部へ排出し、これにより、排滓容器1の内壁(鉄皮の内壁)を溶銑スラグS1によってコーティングする。外部へ排出した溶銑スラグS1については、水砕して乾燥後にコンクリ−ト用材等に再利用する。
高炉より出湯された溶銑若しくは溶銑予備処理後の溶銑については当業者常法通りに転炉等にて吹錬(一次精錬)を実施後、溶鋼を取鍋内に出鋼する。一次精錬時には 必要に応じて合金の添加も行うと共に、溶鋼の出鋼時にも出鋼時に合金の添加を行う。例えば、出鋼時に焼石灰と合成フラックスを所定の比率にて投入量の合計が1.3〜7.0kg/tとなるように添加する。焼石灰(生石灰)は、例えば、CaO:96質量%、Mg0:1質量%、SiO2:1質量%、その他:2.0質量%を用いた。焼石灰を投入する際は、溶融をし易くするために、合成フラックスを先に添加し、その後に焼石灰を添加した。
After the hot metal slag S1 (blast furnace slag, blast furnace desiliconization slag, hot metal pretreatment slag) is discharged into the waste container 1, it is discharged to the outside in a molten state, whereby the inner wall of the waste container 1 (iron The inner wall of the skin) is coated with hot metal slag S1. The molten iron slag S1 discharged to the outside is reused as a concrete material after being granulated and dried.
The hot metal discharged from the blast furnace or the hot metal after the hot metal pretreatment is blown (primary refining) in a converter or the like as usual by those skilled in the art, and then the molten steel is discharged into the ladle. During primary refining, alloys are added as necessary, and alloys are added at the time of molten steel production. For example, calcined lime and synthetic flux are added at a predetermined ratio at the time of steel output so that the total amount of input becomes 1.3 to 7.0 kg / t. For calcined lime (quick lime), for example, CaO: 96 mass%, Mg 0: 1 mass%, SiO 2 : 1 mass%, and others: 2.0 mass% were used. When charging calcined lime, in order to facilitate melting, the synthetic flux was first added, and then calcined lime was added.
このとき、合成フラックスについては、より滓化性を上げる(出鋼後にある程度滓化させる)ため、プリメルト材を使用した。合成フラックスは、CaO:45〜49質量%、Al2O3:36〜40質量%、SiO2:4質量%以下、MgO:12〜17質量%、TiO2:0.1質量%以下のものを使用し、F溶出量の抑制効果が分かるように、通常よりフッ素含有率の高いスラグを使用した。合成フラックスを使用するにあたっては、予めJISG1258「ICP発光 分光 分析方法」により組成が上記範囲にあるか確認した上で使用した。 At this time, for the synthetic flux, a pre-melt material was used in order to further improve the hatchability (to some extent after steel is released). The synthetic flux is CaO: 45 to 49% by mass, Al 2 O 3 : 36 to 40% by mass, SiO 2 : 4% by mass or less, MgO: 12 to 17% by mass, TiO 2 : 0.1% by mass or less And slag having a higher fluorine content than usual was used so that the effect of suppressing the F elution amount could be understood. When using the synthetic flux, it was used after confirming whether the composition was in the above range by JIS G1258 “ICP emission spectroscopic analysis method”.
溶鋼を受鋼する取鍋については、縦横比が0.8〜1.2の範囲の円筒状のものを用いた。取鍋の耐火物は、MgO-C質耐火レンガを用いた。この耐火レンガは、MgO:75質量%、FC:15質量%、Al2O3:6質量%、その他:2.0質量%のものを用いた。スラグラインのMgO−C質の耐火物を用いることは、「取鍋精錬法 取鍋精錬法の発展を支えた技術 p241 日本鉄鋼協会監修 梶岡博幸著 1997年、地人社発行」に記載されている一般的なことであり、MgO−C質の組成は上述したものに限定されない。 About the ladle which receives molten steel, the cylindrical thing of the range whose aspect ratio is 0.8-1.2 was used. MgO-C refractory brick was used as the refractory for the ladle. The refractory brick, MgO: 75 wt%, FC: 15 wt%, Al 2 O 3: 6 wt%, Other: was used in 2.0 mass%. The use of slag line MgO-C refractories is described in "Ladle Refining Method, Technology that Supports the Development of the Ladle Refining Method p241 Supervised by the Iron and Steel Institute of Japan, Hiroyuki Tsujioka, 1997, Jinjinsha" In general, the composition of the MgO—C material is not limited to that described above.
また、取鍋は90tonクラスの大きさのものを用いた。取鍋は、溶鋼を払い出した後、取鍋の表面温度が約1000℃以下に下がりきらないうちに溶鋼の受鋼するという連続使用(熱間にて連続使用)とするか、又は、溶鋼を受鋼する前に予め取鍋を温めた後に溶鋼を受鋼するという予熱使用とした。予熱使用は、例えば、耐火物の施工後、表面温度を1000℃以上に加熱してから溶鋼を受鋼する方法(新鍋加熱方法)と、溶鋼を払い出した後に表面温度が一旦1000℃以下となってしまった取鍋に対して1000℃以上に再加熱してから溶鋼を受鋼する方法(非連続方法)とがあり、操業状況に応じて新加熱方法と非連続方法とのどちらも適用した。 The ladle used was 90 ton class. The ladle should be used continuously after receiving the molten steel before the surface temperature of the ladle has dropped below about 1000 ° C (continuous use in the hot), or Prior to receiving steel, the ladle was warmed in advance and then the molten steel was received. Use of preheating is, for example, after the construction of the refractory, the surface temperature is heated to 1000 ° C or higher and then the molten steel is received (new pan heating method), and after the molten steel is discharged, the surface temperature is once less than 1000 ° C. There is a method (discontinuous method) in which molten steel is received after reheating it to 1000 ° C or higher for the ladle that has become, and both the new heating method and the discontinuous method are applied depending on the operating situation did.
転炉にて一次精錬後は溶鋼を取鍋に出鋼し、取鍋を二次精錬装置(二次精錬工程)に移動させ、二次精錬では、例えば、当業者常法通りにアーク加熱方式二次精錬装置(LF装置)を用いて、溶鋼の温度又は成分調整処理を実施した。また、二次精錬では、必要に応じ真空脱ガス処理を行い、溶鋼内に残る溶存酸素の安定化を図った。真空脱ガス処理とは、合金鋼など、より低水素を必要とする鋼種に対し、真空引きすることによって溶鋼内の脱水素を図る処理であり、清浄鋼のように鋼中酸素レベルの低減と巨大介在物低減を行う場合にも行う処理である。真空下で溶鋼を攪拌することにより、溶鋼内のAl2O3をスラグに吸着させる。 After the primary refining in the converter, the molten steel is taken out into the ladle and the ladle is moved to the secondary refining equipment (secondary refining process). In the secondary refining, for example, the arc heating method as usual in the art Using the secondary refining device (LF device), the temperature or component adjustment treatment of the molten steel was performed. In secondary refining, vacuum degassing was performed as necessary to stabilize dissolved oxygen remaining in the molten steel. Vacuum degassing is a process for dehydrogenating molten steel by evacuating steel types that require lower hydrogen, such as alloy steel, and reducing the oxygen level in the steel like clean steel. This process is also performed when huge inclusions are reduced. By stirring the molten steel under vacuum, Al 2 O 3 in the molten steel is adsorbed on the slag.
LF装置では、上述したように、溶鋼に対してAlの投入による脱酸を行った。また、LF装置では溶鋼を1500〜1650℃(液相線温度+50度以上)まで加熱し、成分調整後は十分な攪拌を行って、溶鋼を連続鋳造装置へ搬送した。
連続鋳造装置では、当業者常法通りに、取鍋を介して溶鋼をタンディッシュに注入した後、溶鋼を鋳型へ装入することにより鋳造を行った。タンディッシュへの溶鋼の注入を完了した取鍋は、排鋼、排滓した後に当業者常法通りに取鍋の整備を行った。
In the LF apparatus, as described above, deoxidation was performed on molten steel by introducing Al. Moreover, in LF apparatus, the molten steel was heated to 1500-1650 degreeC (liquidus temperature +50 degree | times or more), and after mixing adjustment, sufficient stirring was performed and the molten steel was conveyed to the continuous casting apparatus.
In the continuous casting apparatus, casting was performed by injecting molten steel into a tundish through a ladle and then charging the molten steel into a mold as usual by those skilled in the art. The ladle that completed the pouring of the molten steel into the tundish was drained and discarded, and then the ladle was prepared as usual by those skilled in the art.
取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入後、取鍋内に残った取鍋精錬スラグS2や一部残存した溶鋼は、溶銑スラグS1でコ−ティングされた排滓容器1に排滓し、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とが反応して混合スラグを生成した。
排滓容器1への取鍋精錬スラグS2の排滓は、排滓容器1が一杯になるまで繰り返し行った。排滓容器1が一杯(満杯)になると排滓容器1は新しいものに交換した。なお、溶銑スラグS1で排滓容器1をコーティングすると溶鋼が排滓容器1に焼き付いてしまうことを防止することができる。
After pouring the molten steel from the ladle into the tundish, the ladle refining slag S2 remaining in the ladle and part of the molten steel are discharged into the waste container 1 coated with the molten iron slag S1, and the molten iron slag S1 and ladle refining slag S2 reacted to produce mixed slag.
The ladle smelting slag S2 to the waste container 1 was repeated until the waste container 1 was full. When the waste container 1 became full (full), the waste container 1 was replaced with a new one. In addition, when the waste container 1 is coated with the molten iron slag S1, it is possible to prevent the molten steel from being seized into the waste container 1.
連続鋳造後の鋳片(鋼片)は、分塊圧延を行い、酸素分析については鋼片のD/8にて切り出しを行いJIS Z 2613「金属材料の酸素定量方法通則」により定量分析を行った。なお、鋼種はS45Cについて評価した。
溶銑スラグS1に取鍋精錬スラグS2を熱間で混合した直後は、排滓容器1内に溶鋼等が溶融状態で存在しているため、水蒸気爆発を防止する観点より、混合スラグを冷却(固化)した後、外部に排出した。混合スラグの排出後は、破砕、水冷(水和処理)、磁選、空冷を行い、フッ素については、土壌環境基準の検定方法である環境庁告示第46号に則した溶出試験方法に基づいて測定した。なお、フッ素の溶出量の上限は、環境基本法(平成5年法律第91号)第16条第1項に示されたもの(土壌環境基準)を基準すると0.8mg/L以下である。
The slab (steel slab) after continuous casting is subjected to partial rolling, and oxygen analysis is cut out at D / 8 of the steel slab and quantitative analysis is performed according to JIS Z 2613 “General Rules for Oxygen Determination of Metallic Materials” It was. The steel type was evaluated for S45C.
Immediately after hot ladle slag S2 is mixed with hot metal slag S1, the molten slag is cooled (solidified) from the viewpoint of preventing a steam explosion since molten steel and the like are present in a molten state in the waste container 1. ) And discharged to the outside. After discharging the mixed slag, crushing, water cooling (hydration treatment), magnetic separation, and air cooling are performed. Fluorine is measured based on the dissolution test method in accordance with the Environmental Agency Notification No. 46, which is a verification method for soil environmental standards. did. In addition, the upper limit of the elution amount of fluorine is 0.8 mg / L or less based on the standard (soil environmental standard) shown in Article 16 paragraph 1 of the Environmental Basic Law (1993 Law No. 91).
フッ素の溶出量を満たした混合スラグは、土工用や路盤材の材料として出荷した。 また、一部の混合スラグについては、破砕・選別を行い粒度調整もしくは造粒を行い、二次精錬のCaO源として再利用した。空となった排滓容器1は、再び溶銑スラグS1を受滓して繰り返し使用した。
溶銑スラグS1、取鍋精錬スラグS2、混合スラグについては、当業者常法通り、イオンクロマトグラフ法や高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法により、成分や溶出量について分析を行った。
The mixed slag that satisfied the elution amount of fluorine was shipped as material for earthwork and roadbed materials. Some of the mixed slag was crushed and sorted, adjusted in particle size or granulated, and reused as a CaO source for secondary refining. The empty waste container 1 received hot metal slag S1 again and was used repeatedly.
About hot metal slag S1, ladle smelting slag S2, and mixed slag, it analyzed about the component and the amount of elution by the ion chromatograph method or the high frequency inductively coupled plasma emission spectroscopic analysis method as usual by those skilled in the art.
また、水和処理の有無によってフッ素の溶出量がどのように変化しているか評価を行うため、第1に、20%の水をかけて1週間静置させるという水和処理を行った混合スラグに対してフッ素の溶出試験を行うパターンと、第2に、冷却した混合スラグをそのままフッ素の溶出試験を行うパターンとに分けた。
さらに、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを熱間で混合した場合と、熱間で混合しなかった場合との比較を行うために、冷却後の溶銑スラグS1と冷却後の取鍋精錬スラグS2とを混合した後、その混合スラグについてフッ素の溶出試験を行うというパターンも加えた。
In addition, in order to evaluate how the elution amount of fluorine changes depending on the presence or absence of hydration treatment, first, mixed slag that has been subjected to hydration treatment in which 20% water is applied and left to stand for one week. And a second pattern for performing the fluorine elution test on the cooled mixed slag as it is.
Furthermore, in order to make a comparison between the case where hot metal slag S1 and ladle refining slag S2 are mixed hot and the case where heat mixing is not performed, hot metal slag S1 after cooling and ladle refining after cooling are performed. After mixing with slag S2, the pattern which performs the elution test of a fluorine about the mixed slag was also added.
なお、フッ素溶出試験は、環境省告示第6号に従ったもので、例えば、スラグ50gを水450gで10倍に薄め6時間水和及び溶出させた後、ろ過水についてフッ素の濃度をイオンクロマトグラフ法を用いて測定した。
表2は、上述した実施条件に基づき、本発明のリサイクルスラグの製造方法にてリサイクルスラグの製造を行った実施例と、本発明のリサイクルスラグの製造方法とは異なる方法でリサイクルスラグの製造を行った比較例とを示したものである。
The fluorine elution test is in accordance with Ministry of the Environment Notification No. 6. For example, after 50 g of slag was diluted 10 times with 450 g of water and hydrated and eluted for 6 hours, the concentration of fluorine in the filtered water was determined by ion chromatography. Measurements were made using the graph method.
Table 2 shows an example in which recycled slag was produced by the method for producing recycled slag according to the present invention based on the above-described implementation conditions, and the production of recycled slag by a method different from the method for producing recycled slag according to the present invention. The comparison example performed is shown.
比較例1及び12では、取鍋精錬スラグS2の塩基度が3未満であったため、溶鋼の精錬性能が低下し、二次精錬にて鋼中酸素レベルを9ppm以下にすることができなかった(溶鋼処理性の欄、精錬×)。加えて、比較例1及び12では、混合スラグのAl2O3が16質量%未満であると共にSiO2が26質量%を超えているため、F溶出量を環境基準(土壌環境基準)である0.8mg/L以下にすることができなかった(フッ素溶出量の欄)。 In Comparative Examples 1 and 12, since the basicity of the ladle refining slag S2 was less than 3, the refining performance of the molten steel was lowered, and the oxygen level in the steel could not be reduced to 9 ppm or less by secondary refining ( Column of molten steel processability, refining x). In addition, in Comparative Examples 1 and 12, since Al 2 O 3 of the mixed slag is less than 16% by mass and SiO 2 exceeds 26% by mass, the F elution amount is an environmental standard (soil environmental standard). It could not be reduced to 0.8 mg / L or less (column of fluorine elution amount).
比較例2,10,13,20では、取鍋精錬スラグS2のAl2O3が48質量%を超えているため、溶鋼中のAl2O3介在物を付着除去する能力が低下し、二次精錬にて鋼中酸素レベルを9ppm以下にすることができなかった。
比較例5及び16では、取鍋精錬スラグS2のSiO2が16質量%を超えており、1500℃において液相線を越えることから、スラグによる精錬能力が低下し、二次精錬にて鋼中酸素レベルを9ppm以下にすることができなかった。
In Comparative Examples 2, 10, 13, and 20, the Al 2 O 3 content in the ladle refining slag S2 exceeds 48% by mass, so the ability to adhere and remove Al 2 O 3 inclusions in the molten steel is reduced. In the next refining, the oxygen level in the steel could not be reduced to 9 ppm or less.
In Comparative Examples 5 and 16, the ladle refining slag S2 has a SiO 2 content of more than 16% by mass and exceeds the liquidus at 1500 ° C., so the refining ability by the slag is reduced, and the steel is obtained by secondary refining. The oxygen level could not be reduced below 9 ppm.
比較例22では、取鍋精錬スラグS2のMgOが11質量%を超えているため、スラグの流動性が悪くなり、二次精錬にて鋼中酸素レベルを9ppm以下にすることができなかった。加えて、比較例22では、混合スラグのMgOが10質量%を超えているため、ゲーレナイトの生成が抑制されてしまい、その結果、F溶出量を環境基準である0.8mg/L以下にすることができなかった(フッ素溶出量の欄)。 In Comparative Example 22, since the MgO of the ladle refining slag S2 exceeds 11% by mass, the fluidity of the slag was deteriorated, and the oxygen level in the steel could not be reduced to 9 ppm or less by secondary refining. In addition, in Comparative Example 22, since MgO of the mixed slag exceeds 10% by mass, generation of gehlenite is suppressed, and as a result, the F elution amount is set to 0.8 mg / L or less which is an environmental standard. Could not be done (column of fluorine elution amount).
比較例25では、混合スラグのCaOが52質量%を超えているため、ゲーレナイトが十分に生成されず(ゲーレナイト水和物の有無)、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。比較例26では、混合スラグのCaOが34質量%未満であるため、スラグの溶出性がやや高くなり、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。 In Comparative Example 25, since CaO of the mixed slag exceeds 52% by mass, gehlenite is not sufficiently generated (presence of gehlenite hydrate), and the F elution amount can be 0.8 mg / L or less. There wasn't. In Comparative Example 26, since the CaO of the mixed slag was less than 34% by mass, the slag elution was slightly increased, and the F elution amount could not be reduced to 0.8 mg / L or less.
比較例27では、混合スラグのAl2O3が25質量%を超えているため、ラグの溶出性がやや高くなり、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。比較例28では、混合スラグのAl2O3が16質量%未満であるため、ゲーレナイトが十分に生成されず、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。
比較例29では、混合スラグのSiO2が26質量%を超えているため、溶銑スラグS1と同じように混合スラグが水に溶け易くなり、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。比較例30では、混合スラグのSiO2が18質量%未満であるため、ゲーレナイトが十分に生成されず、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。
In Comparative Example 27, since Al 2 O 3 of the mixed slag exceeded 25% by mass, the elution of the lag became slightly high, and the F elution amount could not be reduced to 0.8 mg / L or less. In Comparative Example 28, Al 2 O 3 of the mixed slag was less than 16% by mass, so that gehlenite was not sufficiently generated, and the F elution amount could not be reduced to 0.8 mg / L or less.
In Comparative Example 29, since the SiO 2 of the mixed slag exceeds 26% by mass, the mixed slag is easily dissolved in water like the molten iron slag S1, and the F elution amount may be 0.8 mg / L or less. could not. In Comparative Example 30, since the SiO 2 of the mixed slag was less than 18% by mass, gehlenite was not sufficiently generated, and the F elution amount could not be reduced to 0.8 mg / L or less.
比較例31では、混合スラグのMgOが10質量%を超えているため、ゲーレナイトの生成が抑制されてしまい、その結果、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。
比較例32は、溶銑スラグS1を混合せずに取鍋精錬スラグS2のみであったため、ゲーレナイトが十分に生成されず、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。
In Comparative Example 31, since MgO of the mixed slag exceeds 10% by mass, the generation of gehlenite is suppressed, and as a result, the F elution amount cannot be reduced to 0.8 mg / L or less.
Since the comparative example 32 was only ladle refining slag S2 without mixing molten iron slag S1, gehlenite was not fully produced | generated and F elution amount was not able to be 0.8 mg / L or less.
比較例33及び34では、混合スラグについて水和処理を行ったものの、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを混合することによって混合スラグを生成する際に熱間で混合していない(スラグの混合の欄)ため、ゲーレナイトの水和物が生成されなかった(フッ素の抑制をするゲーレナイトがではない)。その結果、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。 In Comparative Examples 33 and 34, the mixed slag was hydrated, but when mixed slag was produced by mixing the molten iron slag S1 and the ladle smelting slag S2, it was not mixed hot (slag slag). Because of this, no hydrate of gehlenite was produced (no gehlenite that suppresses fluorine). As a result, the F elution amount could not be reduced to 0.8 mg / L or less.
比較例35及び36では、水和処理を行っていないため、フッ素を固定化するゲーレナイトの水和物が十分にできず、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。
比較例37及び38では、溶銑スラグS1と取鍋精錬スラグS2とを熱間で混合せず、しかも、水和処理も行わなかったため、F溶出量を0.8mg/L以下にすることができなかった。
In Comparative Examples 35 and 36, since no hydration treatment was performed, the hydrate of gehlenite that immobilizes fluorine was not sufficient, and the F elution amount could not be reduced to 0.8 mg / L or less.
In Comparative Examples 37 and 38, the hot metal slag S1 and the ladle smelting slag S2 were not mixed hot, and no hydration was performed, so that the F elution amount could be 0.8 mg / L or less. There wasn't.
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。 In the embodiment disclosed herein, matters not explicitly disclosed, for example, operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, etc. of the components do not deviate from the range normally practiced by those skilled in the art. However, matters that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.
1 排滓容器
S1 溶銑スラグ
S2 取鍋精錬スラグ
S3 リサイクルスラグ
1 Waste container S1 Hot metal slag S2 Ladle refining slag S3 Recycled slag
Claims (1)
化学成分が、CaO:24〜50質量%、Al2O3:1〜16質量%、SiO2:17〜38質量%、MgO:0.3〜10質量%であって残部が不可避不純物であり且つCaO/SiO2:1〜2となる溶銑スラグを排滓容器に投入して当該溶銑スラグによって前記排滓容器の内面をコーディングし、
化学成分が、CaO:33〜66質量%、Al2O3:22〜48質量%、SiO2:3〜16質量%、MgO:5〜11質量%であって残部が不可避不純物であり且つCaO/SiO2:3以上となる取鍋精錬スラグを、前記溶銑スラグによってコーティングされた排滓容器に溶融状態で装入し、
混合した混合スラグの化学成分が、CaO:34〜52質量%、Al2O3:16〜25質量%、SiO2:18〜26質量%、MgO:6〜10質量%であって残部が不可避不純物となるようにし、
前記混合スラグを冷却後に水和処理を行うことを特徴とするリサイクルスラグの製造方法。 When manufacturing recycled slag,
Chemical composition, CaO: 24 to 50 wt%, Al 2 O 3: 1~16 wt%, SiO 2: 17-38 wt%, MgO: 0.3 to 10 A% by mass balance be unavoidable impurities And the hot metal slag which becomes CaO / SiO 2 : 1-2 is put into the waste container, and the inner surface of the waste container is coded by the hot metal slag,
The chemical components are CaO: 33 to 66% by mass, Al 2 O 3 : 22 to 48% by mass, SiO 2 : 3 to 16% by mass, MgO: 5 to 11% by mass, the balance being inevitable impurities and CaO / SiO 2 : Ladle smelting slag of 3 or more is charged in a molten state into a waste container coated with the molten iron slag,
The chemical components of the mixed slag mixed are CaO: 34 to 52% by mass, Al 2 O 3 : 16 to 25% by mass, SiO 2 : 18 to 26% by mass, MgO: 6 to 10% by mass, and the remainder is inevitable. To be impurities,
A method for producing recycled slag, wherein the mixed slag is hydrated after cooling.
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