JPS5934666B2 - Method for manufacturing blast furnace slag ballast - Google Patents
Method for manufacturing blast furnace slag ballastInfo
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- JPS5934666B2 JPS5934666B2 JP52148214A JP14821477A JPS5934666B2 JP S5934666 B2 JPS5934666 B2 JP S5934666B2 JP 52148214 A JP52148214 A JP 52148214A JP 14821477 A JP14821477 A JP 14821477A JP S5934666 B2 JPS5934666 B2 JP S5934666B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、道路路盤等に使用した際にいわゆる黄色水
が溶出せず、しかも圧縮強度の低下しない、高炉滓バラ
スの製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing blast furnace slag ballast that does not elute so-called yellow water and does not reduce compressive strength when used for road bases and the like.
一般に、銑鉄製造の際に高炉から排出される高炉滓u、
鉄以外のカルシウ、ム、アルミニウムなどを主成分とす
るものであり、これを比較的ゆるやかな条件で冷却した
徐冷法ば、結晶性で硬く、同時に潜在水硬性を有してい
る。Generally, blast furnace slag u discharged from the blast furnace during pig iron production,
The main components are calcium, aluminum, aluminum, etc. other than iron, and when it is cooled under relatively gentle conditions, it becomes crystalline and hard, and at the same time has latent hydraulic properties.
この徐冷法を破砕したものは、しめ固め性がよく、高い
圧縮強度を示すため、道路路盤材として好適なものであ
る。The crushed material obtained by this slow cooling method has good compaction properties and exhibits high compressive strength, so it is suitable as a road base material.
このように、高炉滓バラスば、路盤材としての物性はす
ぐねているのであるが、路盤材として用いた場合、雨期
等に大量の雨水又は地下水などに接すると、黄色水が溶
出することがあり、この黄色水け、非常に鮮やかな色調
を帯びていることから、これを見る者に視覚的に不快感
を与えることがあるので、この黄色水の溶出防止が決請
される。As described above, blast furnace slag ballast has excellent physical properties as a roadbed material, but when used as a roadbed material, yellow water may be leached when it comes into contact with large amounts of rainwater or groundwater during the rainy season. Since this yellow water has a very bright color tone, it can cause visual discomfort to those who view it, so measures are being taken to prevent the elution of this yellow water.
しだがって、従来、高炉滓バラスの黄色水溶出防止には
、いわゆるエージング処理法が用いられている。Therefore, conventionally, a so-called aging treatment method has been used to prevent elution of yellow water from blast furnace slag ballast.
すなわち、このエージング処理法は、徐冷法を出荷サイ
ズ(通常粒径100mm以下)に破砕した後、これを数
m〜10m程度の高さに山積みして長期間自然放置する
方法であって、通常3〜4ケ月、長くても4〜5ケ月の
放置期間で黄色水が溶出しないようにする方法である。In other words, this aging treatment method is a method in which the slow cooling method is crushed into shipping size (usually particle size of 100 mm or less) and then piled up at a height of several meters to 10 meters and left to stand naturally for a long period of time. This is a method to prevent yellow water from eluting after being left for up to 4 months, or at most 4 to 5 months.
しかしながら、このようなエージング処理法においては
、その処理に長期間を要するという問題があるほか、路
盤材に安来される圧縮強度が大きく低下して、道路路盤
材としては適さなくなるという問題がある。However, such aging treatment methods have the problem that the treatment requires a long period of time, and the compressive strength that can be imparted to the roadbed material is greatly reduced, making it unsuitable as a roadbed material.
そこで本発明者等は、以上のような問題を解消すべく、
■ 黄色水溶出の原因は、高炉滓(徐冷法)中に約1重
量係程度存在する硫黄成分によるものであるとされてい
ること。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention, (1) The cause of yellow water elution is said to be due to the sulfur component present in approximately 1 weight percent of blast furnace slag (slow cooling method). .
すなわち、徐冷原生の硫黄は、主として硫化カルシウム
(CaS)および単体の硫黄(S)として存在しており
、徐冷原生の硫化カルシウムが滲出してその表面に存在
する水に溶解して同じくその表面に固着している単体の
硫黄と、
CaS+S −”CaSx
上記式で示すよう−に反応する結果、多硫化カルシウム
が生成され、この生成多硫化カルシウムが黄色を呈する
ものであって、この多硫化物は、不安定な物質であるの
で溶液(黄色水)中で酸素にふれるとこれが急速に分解
1−始めて、通常1〜2時間の空気曝気によって、前記
溶液から黄色が消失すること。In other words, sulfur in the slow-cooling primeval exists mainly as calcium sulfide (CaS) and elemental sulfur (S), and the calcium sulfide in the slow-cooling primeval exudes and dissolves in the water existing on its surface. Calcium polysulfide is produced as a result of the reaction between simple sulfur fixed on the surface and CaS+S - "CaSx" as shown in the above formula. Since the substance is an unstable substance, when it comes into contact with oxygen in a solution (yellow water), it rapidly begins to decompose 1- and the yellow color disappears from the solution, usually by air aeration for 1 to 2 hours.
@ 前記多硫化カルシウムの生成反応は、常温よりもあ
る程度高い温度状態下において促進されること。@ The above-mentioned calcium polysulfide production reaction is accelerated at a temperature that is somewhat higher than room temperature.
○ 前記従来エージング処理法においては、山積みされ
た徐冷法の山の内部温度は、山積後から2週間〜1ケ月
経過後に40〜80℃に達し、この後徐々に低下するも
のであって、内部徐冷法は温度の最も高い時点で灰緑色
に変色していることが多く、エージング終了時には灰茶
色に変色しているものであり、エージングが確実に行な
われたものは水中に浸漬しても、まだは煮沸しても黄色
水を溶出することがないのであるが、前記エージングの
反応を進めるためには、それ自身の水硬反応によって放
出される熱を適用しなければならずしたがって、圧縮強
度発現に必要な水硬性の一部が路盤材として使用する際
にはすでに失なわれてしまうと共に前記水硬反応によっ
て、前記徐冷連中の粉状部分が互いに固着化して粒度分
布が粗大化傾向を示すようになることなどから、ニージ
ンク処理後のバラスば、圧縮強度が低下すること。○ In the conventional aging treatment method, the internal temperature of the piles piled up in the slow cooling method reaches 40 to 80 ° C. 2 weeks to 1 month after they are piled up, and then gradually decreases. Often, the color changes to gray-green at the highest temperature, and turns gray-brown by the end of aging, and even if the product has been thoroughly aged, it will still remain even after being immersed in water. Even when boiling, the yellow water does not elute, but in order to advance the aging reaction, the heat released by its own hydraulic reaction must be applied, and therefore, it does not affect the development of compressive strength. A part of the necessary hydraulic properties are already lost when used as a roadbed material, and due to the hydraulic reaction, the powdery portions of the slow cooling agents stick to each other, and the particle size distribution tends to become coarser. As a result, the compressive strength of the balance after knee zinc treatment decreases.
■ 前記エージング法における徐冷法の水硬反応速度は
非常に遅いものであるため、エージング終了までに長期
間かげなげればならないこと。(2) Since the hydraulic reaction rate of the slow cooling method in the aging method is very slow, it must be kept in the dark for a long period of time until the aging is completed.
■ 一方、特開昭49−91.004号公報、特開昭5
2−129730号公報に記載されているように、高炉
滓バラスを100℃以上の温度(単体硫黄(So)の融
点は112.8℃)に加熱することによって(従って水
分不存在下で)、高炉滓バラスの表面に存在するS の
結晶を昇華または蒸散させて除去し、もって黄色水発生
の原因となる、CaS およびsooうちの、soのみ
を除去してCaSxの発生を防止しようとする方法が知
らねでいる。■ On the other hand, JP-A-49-91.004, JP-A-5
As described in Publication No. 2-129730, by heating the blast furnace slag ballast to a temperature of 100°C or higher (the melting point of elemental sulfur (So) is 112.8°C) (therefore, in the absence of moisture), A method that attempts to prevent the generation of CaSx by sublimating or evaporating the S crystals present on the surface of the blast furnace slag ballast and removing only the so of CaS and soo, which causes the generation of yellow water. I don't know.
この方法によれば、上記加熱処理後の高炉滓バラスは、
水と接触しても、S がないだめに黄色水を発生しない
。According to this method, the blast furnace slag ballast after the heat treatment is
Even if it comes into contact with water, it will not produce yellow water unless S is present.
しかしながら、この方法によって得られた高炉滓バラス
を、湿気を含んだ大気中にある程度の長時間放置すると
、第1図に黒塗丸印で示すように、例えば12B、およ
び21日放置後に黄色水が発生して(−まり。However, if the blast furnace slag ballast obtained by this method is left in a humid atmosphere for a certain period of time, as shown by the black circle in Fig. occurred (-Mari.
、■ そこで、高炉滓バラスにおける黄色水発生の原因
を詳細に検討したところ、高炉滓バラスに存在する、C
aS bよびS は、水分、酸素存在下で、第2図に示
すように反応すると考えらねる。,■ Therefore, when we investigated in detail the cause of yellow water generation in blast furnace slag ballast, we found that C.
It is thought that aS b and S react in the presence of moisture and oxygen as shown in FIG. 2.
例えば、Ca、S とS とが反応してCaSxとな
り、CaS またばCaSxば、Ca5203を経て最
終酸化物であるCaSO4に変化する。For example, Ca, S 2 and S 2 react to form CaSx, and CaS and CaSx change to the final oxide CaSO4 via Ca5203.
従って■の方法によって得られた高炉滓バラスにおいて
は、黄色水発生原因であるCaS L−よびS のうち
、S のみが除去されているが、依然としてCaSは高
炉滓バラス中に存在しているから、これを、湿気を含ん
だ大気中(即ち′実使用状態)に放置することによって
、高炉滓バラス中のCaSば、水分、酸素等と反応して
、チオ硫酸カルシウム、ポリチオン酸塩類を通って、単
体の硫黄(So)に化学変化することがあると考えられ
、従って、かくして得らねたSoと、高炉滓バラス中に
残存するCaS とが反応して再び黄色水が発生して
しまうと考えらねる。Therefore, in the blast furnace slag ballast obtained by method (2), of the CaS L- and S that cause yellow water, only S has been removed, but CaS still exists in the blast furnace slag ballast. By leaving this in a humid atmosphere (i.e. in actual use conditions), it reacts with the CaS in the blast furnace slag, moisture, oxygen, etc., and passes through calcium thiosulfate and polythionate salts. , it is thought that it may chemically change to elemental sulfur (So), and therefore, if the So obtained in this way reacts with CaS remaining in the blast furnace slag ballast, yellow water will be generated again. I can't think.
■ 従って、高炉滓バラス中のS のみを昇華または蒸
散させるような加熱を高炉滓バラスに封して行なわずに
、高炉滓バラスを、蒸気によって加熱すれば、多硫化カ
ルシウムの生成反応に必要な熱が、水硬反応によって発
生する熱を利用せずに得られ、しかも前記蒸気加熱によ
って急速に短期間で得られるので、従来エージング法の
ような水硬反応を抑えることができて圧縮強度の低下を
防ぐことができるほか、蒸気加熱であるのでほぼ100
℃に加熱されて従来エージング法よりも多硫化カルシウ
ムの生成を促進することができ、一方、このような多硫
化カルシウム生成反応と併行して蒸気加熱によって得ら
れた熱および水分、ならびに酸素存在下で、高炉滓バラ
スがエージングされることによって、第2図に示すよう
な反応の過程で得られたチオ硫酸カルシウムが高炉滓バ
ラス中のCaS およびS の表面にコーティングされ
、さらに、このコーティングされたものの表面に同反応
の過程で得られた硫黄の最終酸化物である硫酸カルシウ
ムがコーティングさ4、その結果、これらのコーティン
グが施された高炉滓バラス中のCaS およびS は、
それぞれ反応が抑えられ、CaS の水分中への溶出お
よびS との接触、ならびに第2図に示すようなCaS
がS に変化するような反応が抑えられるので、実使用
状態に長期間放置しても多硫化カルシウムの発生が効果
的に抑えられる。■ Therefore, if the blast furnace slag ballast is heated with steam instead of being heated to sublimate or evaporate only the S in the blast furnace slag ballast, it is possible to heat the blast furnace slag ballast with steam, which is necessary for the calcium polysulfide production reaction. Heat can be obtained without using the heat generated by the hydraulic reaction, and moreover, it can be obtained rapidly in a short period of time by the steam heating, so it is possible to suppress the hydraulic reaction as in the conventional aging method, and improve the compressive strength. In addition to being able to prevent deterioration, the heating temperature is almost 100% due to steam heating.
°C can accelerate the production of calcium polysulfide more than conventional aging methods, while the heat and moisture obtained by steam heating and the presence of oxygen in parallel with such calcium polysulfide production reactions As the blast furnace slag ballast is aged, calcium thiosulfate obtained in the reaction process shown in Figure 2 is coated on the surface of CaS and S in the blast furnace slag ballast, and this coated The surface of the material is coated with calcium sulfate, which is the final oxide of sulfur obtained in the same reaction process4, and as a result, CaS and S in the blast furnace slag ballast coated with these coatings are
The reaction is suppressed, the elution of CaS into water and contact with S, and the reaction of CaS as shown in Figure 2.
Since reactions such as the change of S into S are suppressed, the generation of calcium polysulfide can be effectively suppressed even if the product is left in actual use for a long period of time.
この発明は上記0〜0項に示す知見にもとづいてなされ
たもので、所定粒径以下(通常100myr+以F)に
破砕した高炉滓バラスを堆積してエージング処理する高
炉滓バラスのエージング処理方法1/Cオいて、前記高
炉滓バラスを、蒸気によって加熱して大気または酸化雰
囲気中に3〜30日露暴さ喜事高炉滓バラスのエージン
グ処理方法としたことに特徴を有する。This invention has been made based on the knowledge shown in items 0 to 0 above, and is a blast furnace slag aging treatment method 1 in which blast furnace slag ballast crushed to a predetermined particle size or less (usually 100 myr+F or less) is piled up and aged. /C The method for aging blast furnace slag ballast is characterized in that the blast furnace slag ballast is heated with steam and exposed for 3 to 30 days in the atmosphere or an oxidizing atmosphere.
なおこの発明において、上述のように喜事時間を3〜3
0日としだのは、3日未満では、第2図に示すような酸
化反応および上述したようなCaS。In addition, in this invention, as mentioned above, the joy time is 3 to 3.
On day 0 and less than 3 days, oxidation reactions as shown in Figure 2 and CaS as described above occur.
Soのコーティングが十分に行なわれないからであり、
一方、30日を越えても上記酸化反応およびコーティン
グの進行が認めらねないからである。This is because the So coating is not done sufficiently.
On the other hand, this is because the progress of the oxidation reaction and coating cannot be observed even after 30 days.
なお一例として、第1図に本発明によって得られたバラ
スの、湿気を含んだ大気中に、12B、21日放置した
ときの吸光度を白抜丸印で示すが、これによれば、黄色
水発生が確実に抑えられていることが明らかである。As an example, FIG. 1 shows the absorbance of 12B obtained by the present invention after being left in a humid atmosphere for 21 days, as indicated by a white circle. It is clear that the outbreak is being steadily suppressed.
ついで実施例について説明する。Next, examples will be explained.
50 toHの高炉滓(粒径35mm以F)を高さ2m
の円錐型に山積し、この山の底面中心部から1向きに蒸
気(圧力3 kq/cry )を噴出させた。50 toH blast furnace slag (particle size 35 mm or more) at a height of 2 m.
They were piled up in a conical shape, and steam (pressure 3 kq/cry) was spewed out in one direction from the center of the bottom of the pile.
約1.5tonの水量の蒸気を噴出させて、前記高炉滓
の山の内部温度が99〜102℃になったことを確認し
た後、前記蒸気噴出を停止した。About 1.5 tons of steam was jetted out, and after confirming that the internal temperature of the pile of blast furnace slag was 99 to 102° C., the steam jetting was stopped.
そして、前記蒸気噴出停止から120時間放置後に、前
記高炉滓の山の内部よりバラスを採取し、この採取した
本発明バラスと、前記蒸気噴出処理前の山積高炉滓から
採取した比較バラスと、前記同様、50tonの高炉滓
(粒径25咽以下)を高さ2mの円錐型に山積したまま
蒸気による加熱を行なわずに4ケ月放置したものから採
取した従来バラスとについて吸光度、一軸圧縮強度、お
よび粒度分布を測定した。Then, after 120 hours from the stop of the steam jetting, ballasts were collected from inside the pile of blast furnace slag, and the collected ballasts of the present invention, the comparative balss collected from the pile of blast furnace slag before the steam jetting treatment, and the above. Similarly, absorbance, unconfined compressive strength, and Particle size distribution was measured.
この結果を第1表に示す。なお、前記吸光度は、バラス
1001に蒸留水300CEを加えて1時間煮沸した後
のろ過液について測定した。The results are shown in Table 1. Note that the absorbance was measured for the filtrate after adding 300 CE of distilled water to Balas 1001 and boiling it for 1 hour.
第1表から次のことが明らかである。From Table 1, the following is clear.
すなわち、本発明バラスの吸光度が、比較バラスに比べ
て95φ減少しており、本発明バラスは黄色水溶出しな
いことがわかる。That is, the absorbance of the ballast of the present invention is reduced by 95φ compared to the comparative ballast, which indicates that the ballast of the present invention does not elute with yellow water.
本発明バラスの一軸圧縮強度が、比較バラスとほぼ同じ
であり、路盤材として使用する場合に必要な値(12k
y/crM )を越えており、一方従来バラスの一軸圧
縮強度が、前記必要値に達していないことがわかる。The unconfined compressive strength of the ballast of the present invention is almost the same as that of the comparative ballast, which is the value required when used as a roadbed material (12k
It can be seen that the uniaxial compressive strength of the conventional ballast does not reach the above-mentioned required value.
−!た、前記−軸圧縮強度の変化に対応する粒度分布の
変化が、本発明バラスでは比較バラスとほとんど差がな
いのに対し、従来バラスにおいては、0.074−下が
7係から5係に、0.4〜0.074胴が22係から1
1係にそれぞれ減少しており、この結果が一軸圧縮強度
の減少に現われていることがわかる。-! In addition, in the ballast of the present invention, there is almost no difference in the particle size distribution corresponding to the change in the above-mentioned -axial compressive strength compared to the comparative ballast, whereas in the conventional ballast, the 0.074-lower value changes from 7th to 5th coefficient. , 0.4~0.074 body is 1 from 22
It can be seen that this result is reflected in the decrease in the unconfined compressive strength.
以上説明したように、この発明においては、黄色水の溶
出せず、必要な圧縮強度を保った道路路盤材として好適
なバラスを、短時間で製造できる。As explained above, in the present invention, a ballast suitable as a road base material that does not elute yellow water and maintains the necessary compressive strength can be produced in a short time.
第1図は湿気を含んだ大気中に12日、21日放置した
ときの高炉滓バラスの吸光度を示す図、第2図は、高炉
滓バラス中のCaS、およびSoの水分、酸素存在下で
の反応例を示す図である。Figure 1 shows the absorbance of blast furnace slag ballast when left in a humid atmosphere for 12 and 21 days, and Figure 2 shows the absorbance of CaS and So in blast furnace slag ballast in the presence of moisture and oxygen. It is a figure showing an example of reaction.
Claims (1)
ージング処理する宣炉滓バラスのエージング処理方法に
おいて、前記高炉滓バラスを、蒸気によって加熱して犬
気捷たは酸化雰囲気中に3〜30日露暴させることを特
徴とする高炉滓バラスのエージング処理方法。1. A method for aging blast furnace slag ballast in which blast furnace slag ballast crushed to a predetermined particle size or less is piled up and subjected to aging treatment, in which the blast furnace slag ballast is heated with steam and placed in a dry air or oxidizing atmosphere for 3 to 30 minutes. A method for aging blast furnace slag ballast, characterized by exposing it for 30 days.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148214A JPS5934666B2 (en) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | Method for manufacturing blast furnace slag ballast |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52148214A JPS5934666B2 (en) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | Method for manufacturing blast furnace slag ballast |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5481196A JPS5481196A (en) | 1979-06-28 |
| JPS5934666B2 true JPS5934666B2 (en) | 1984-08-23 |
Family
ID=15447813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52148214A Expired JPS5934666B2 (en) | 1977-12-12 | 1977-12-12 | Method for manufacturing blast furnace slag ballast |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934666B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230922B2 (en) * | 1972-12-31 | 1977-08-11 | ||
| JPS52129730A (en) * | 1976-04-24 | 1977-10-31 | Taihei Kogyo Kk | Production method of blast furnace ballast which does not elute yellow liquid |
-
1977
- 1977-12-12 JP JP52148214A patent/JPS5934666B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5481196A (en) | 1979-06-28 |
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