金屬原料用壓塊及其製造方法
2023-10-26 07:45:37 1
專利名稱：金屬原料用壓塊及其製造方法
技術領域：
本發明涉及金屬原料用壓塊及其製造方法，特別是涉及有效地利用在煉鋼、精煉工序等中產生的含有金屬粉末的粉塵末的技術。
背景技術：
在煉鋼、精煉工序等中產生的粉塵末是通過吸塵器來進行回收。由於該被回收的粉塵末含有75～95重量％左右的金屬粉末，所以可以作為金屬原料成為有效的資源。然而，該粉塵末易於飛散，因此不便於搬運、儲存等的操作。特別是，含有鐵類金屬粉末的粉塵末易於起火，其操作更加困難。
於是，提出了一種將前述粉塵末混合到例如粉狀的煤炭中，在添加粘合劑後，通過加熱成形來形成壓塊的方案。(例如參照JP特開平10-265788號公報)然而，對前述壓塊而言，如果粉塵末的含量超過10重量％，則強度降低，因此有必要採用本不需要的粉狀的煤炭來構成該成分的絕大部分。因此，對更有效地再利用粉塵末而言，成本上並不利。從而，實際情況是前述粉塵末的絕大部分作為工業廢棄物被掩埋處理。然而，這樣的粉塵末的掩埋處理從資源的有效利用的觀點來看並不是優選的。再有，存在引起環境惡化且廢棄成本較高的問題。
發明內容
本發明是鑑於前述問題點而作出的，其目的是提供一種可以將粉塵末容易且廉價地再利用的金屬原料用壓塊及其製造方法。
為了達成前述目的的本發明的金屬原料用壓塊是一種乾燥了的壓塊，其是用含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑將含有金屬粉末的粉塵末固化而成的。
對這樣構成的壓塊而言，由於固化輔助劑是由矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種而成的，所以可發揮出適當的機械強度，便於搬運、儲存等的操作。再有，由於可以用少量的前述固化輔助劑固化大量的粉塵末，所以其成為成本低品質好的物質。而且，由於其是乾燥了的固體物，所以即便原封不動地投入到高爐，也不會發生爆沸或飛舞排出的危險。從而，可以將粉塵末作為高品質廉價的金屬原料來再利用，這不僅有益於環境保護，而且可以削減粉塵末的廢棄成本。
前述壓塊最好含有0.5～5.0重量％的前述固化輔助劑，由此，其作為金屬原料成為更高品質的物質。
前述金屬粉末也可以是鐵類金屬粉末，此時，其更適合作為煉鋼原料用壓塊。
本發明的金屬原料用壓塊的製造方法的特徵在於，包括在含有金屬粉末的粉塵末中浸滲水的工序；對浸滲有水的粉塵末進行壓縮成形的工序；在壓縮成形了的粉塵末中浸滲含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑的工序；對浸滲有固化輔助劑的粉塵末進行乾燥的工序。
根據這樣構成的金屬原料用壓塊的製造方法，通過以在粉塵末中浸滲有水的狀態對其進行壓縮成形，可以固化成為對搬運該粉塵末等操作沒有障礙的程度。再有，由於在壓縮成形了的粉塵末中浸滲含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑，所以可以用少量的固化輔助劑牢固地固化大量的粉塵末。
本發明的其他的金屬原料用壓塊的製造方法的特徵在於，包括在含有金屬粉末的粉塵末中，添加含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑的工序；對添加有前述固化輔助劑的粉塵末進行壓縮成形的工序；對壓縮成形了的粉塵末進行乾燥的工序。
根據這樣構成的金屬原料用壓塊的製造方法，通過對前述粉塵末進行壓縮成形，可以使添加到該粉塵末中的固化輔助劑浸透到幾乎全部的粉塵末中。因此，可以用少量的固化輔助劑牢固地固化大量的粉塵末。
在前述壓塊的製造方法中，也可以在對前述粉塵末進行壓縮成形的工序和對壓縮成形了的粉塵末進行乾燥的工序之間，還包括在該粉塵末中浸滲含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑的工序。在該場合下，可以得到機械強度更強的壓塊。
在前述任意製造方法中，金屬粉末可以是鐵類金屬粉末，此時，其特別適合作為煉鋼原料用壓塊的製造方法。
根據如上構成的金屬原料用壓塊的製造方法，通過在粉塵末中浸滲固化輔助劑，或者是對粉塵末進行壓縮成形，就可以將該粉塵末固化成所需的強度，因此可以容易且廉價地製造金屬原料用壓塊。
圖1是表示本發明一實施方式涉及的金屬原料用壓塊的製造方法的工序圖。
圖2是表示本發明其他實施方式涉及的金屬原料用壓塊的製造方法的工序圖。
圖3是表示壓塊的製造方法的另一種實施方式的工序圖。
圖4是表示壓塊的局部切開的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細敘述。
圖1是表示本發明一實施方式涉及的金屬原料用壓塊的製造方法的工序圖。在該壓塊A的製造中，首先，例如通過帶式輸送機1搬運含有金屬粉末的粉塵末F(參照圖1(a))的同時，向該粉塵末F滴下水W(參照圖1(b))。前述粉塵末F是通過吸塵器回收的在制鋼工序中所產生的物質，該物質含有75～95重量％的鐵類金屬粉末。
接下來，將滴有前述固化輔助劑D的粉塵末F例如放置一天，使滴下的水W向粉塵末F中充分浸透(參照圖1(c))。
其後，採用成形模具3並通過擠壓對浸透有前述水W的粉塵末F進行壓縮成形(參照圖1(d))。通過該壓縮成形，粉塵末F被固化在向下一工序搬運時等不會被損壞的強度。
接下來，在被壓縮成形了的粉塵末F中浸滲固化輔助劑D。該浸滲是例如通過帶式輸送機7搬運前述粉塵末F的同時，使其浸漬在注入到槽8中的固化輔助劑D中來進行的(參照圖1(e))。作為注入到前述槽8中的固化輔助劑D採用了用水將矽酸鈉稀釋到25～35重量％左右的溶液。
而且，通過對浸滲有固化輔助劑D的粉塵末F(參照圖1(f))進行例如兩天左右的養護(乾燥)(參照圖1(g))，使該固化輔助劑D固化，得到金屬原料用壓塊A(參照圖1(h))。而且，在進行前述養護時，可以吹入常溫或被冷卻的空氣來將其快速冷卻。
由此，可以得到乾燥了的多孔質的壓塊A。該壓塊A最好含有95～99.5重量％的粉塵末F、以及0.5～5.0重量％的固化輔助劑D，由此，可以確保作為煉鋼原料的品質，且容易且牢固地固化粉塵末F。即，如果固化輔助劑D不足0.5重量％，則機械強度較弱，在進行搬運以及其他操作時變得易於破損，如果超過5.0重量％，則相應地鐵類金屬的含量減少，作為煉鋼原料的品質將有所降低。
由此得到的壓塊A是將粉塵末F固化了的多孔質的物質，因此通過養護可以容易且確實地除去所含有的水份。因此，即使是原封不動投入到高爐也不會發生爆沸或飛舞排出的危險。再有，作為固化輔助劑D是採用了矽酸鈉的物質，因此可以發揮出適當的機械強度，且易於搬運、儲存等的操作。而且，壓塊A中的大部分的成分是粉塵末F，因此含有大量的鐵類金屬，而且成本較低。從而，可以將粉塵末F作為廉價且高品質的煉鋼原料來進行再利用。
圖2是表示本發明其他實施方式涉及的金屬原料用壓塊的製造方法的工序圖。在該實施方式中，首先，例如通過帶式輸送機1搬運含有鐵類金屬粉末的粉塵末F(參照圖2(a))的同時，向該粉塵末F滴下固化輔助劑D(參照圖2(b))。作為該固化輔助劑D採用30～50％的矽酸鈉的溶液。
接下來，採用成形模具3通過擠壓對添加了前述固化輔助劑D的粉塵末F進行壓縮成形(參照圖2(c))。此時，可使添加到該粉塵末F的固化輔助劑D浸透到幾乎全部的粉塵末F中。
然後，通過對浸滲有固化輔助劑D的粉塵末F(參照圖2(d))進行例如兩天左右的養護(乾燥)(參照圖2(e))，使該固化輔助劑D固化，而得到金屬原料用壓塊A(參照圖2(f))。由此，可以得到乾燥了的多孔質的壓塊A。另外，該壓塊A最好含有95～99.5重量％的粉塵末F、以及0.5～5.0重量％的固化輔助劑D，由此，可以確保作為煉鋼原料的品質的同時，容易且牢固地固化粉塵末F。
根據該製造方法，通過前述壓縮成形，固化輔助劑D向幾乎全部的粉塵末F浸透，因此可以使最終得到的壓塊A的機械強度更強。
圖3是表示本發明涉及的壓塊的製造方法的另一種實施方式的工序圖。該實施方式與圖2所示的實施方式的不同點是在對粉塵末F進行壓縮成形的工序和對壓縮成形了的粉塵末F進行乾燥的工序之間，追加了在該粉塵末F中再次浸滲固化輔助劑D的工序。
該固化輔助劑D的浸滲是例如一邊通過帶式輸送機7搬運被壓縮成形了的粉塵末F，一邊使其浸漬在注入到槽8中的前述固化輔助劑D中來進行的(參照圖3(d))。作為注入到前述槽8中的固化輔助劑D採用了用水將矽酸鈉稀釋的溶液，由此，可以良好地確保固化輔助劑D相對於被壓縮成形了的粉塵末F的浸透性。根據該實施方式，可以進一步提高壓塊A的機械強度。
而且，在前述任意實施方式中，作為固化輔助劑D除了前述矽酸鈉外，可以採用膠態二氧化矽，或矽酸鈉和膠態二氧化矽的混合物，其中任意一種都可以容易且牢固地固化粉塵末F。
作為前述壓塊A的形狀，可以是圖1～圖3所示的圓柱形狀之外的如蛋形、杏仁形、橄欖球形等的在周緣部是圓形，厚度從周緣部向中央部逐漸變厚的大致枕頭形狀(參照圖4)。通過形成為這樣的形狀，可以得到對壓縮載荷耐受力強不易壓壞，且不易發生角部等的局部破損的壓塊A。
再有，前述壓塊A也可以是通過固化輔助劑D，對含有在精煉銅、鉛、氧化錫、黃銅等金屬時等情況下產生的各種金屬粉末的粉塵末F進行固化的物質，在該場合下，可以作為對應於金屬粉末的種類的金屬原料而有效地進行再利用。
而且，對於任意的壓塊A而言，含有大於等於75重量％的粉塵末F，在確保作為金屬原料的品質上是優選的。
權利要求
1.一種金屬原料用壓塊，其特徵在於，該壓塊是用固化輔助劑將含有金屬粉末的粉塵末固化而成的乾燥了的壓塊，該固化輔助劑含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種。
2.根據權利要求1所述的金屬原料用壓塊，其特徵在於，含有0.5～5.0重量％的前述固化輔助劑。
3.根據權利要求1所述的金屬原料用壓塊，其特徵在於，前述金屬粉末是鐵類金屬粉末。
4.一種金屬原料用壓塊的製造方法，其特徵在於，包括在含有金屬粉末的粉塵末中浸滲水的工序；對浸滲有水的粉塵末進行壓縮成形的工序；在壓縮成形了的粉塵末中浸滲含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑的工序；對浸滲有固化輔助劑的粉塵末進行乾燥的工序。
5.一種金屬原料用壓塊的製造方法，其特徵在於，包括在含有金屬粉末的粉塵末中，添加含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑的工序；對添加有前述固化輔助劑的粉塵末進行壓縮成形的工序；對壓縮成形了的粉塵末進行乾燥的工序。
6.根據權利要求5所述的金屬原料用壓塊的製造方法，其特徵在於，在對前述粉塵末進行壓縮成形的工序和對壓縮成形了的粉塵末進行乾燥的工序之間，還包括在該粉塵末中浸滲含有矽酸鈉以及膠態二氧化矽的至少一種的固化輔助劑的工序。
7.根據權利要求4或5所述的金屬原料用壓塊的製造方法，其特徵在於，前述金屬粉末是鐵類金屬粉末。
全文摘要
本發明提供一種可有效地再利用含有金屬粉末的粉塵末的金屬原料用壓塊及其製造方法。在對粉塵末進行壓縮成形前或者壓縮成形後，在壓塊中浸滲含有矽酸鈉的固化輔助劑，並最終使其乾燥。
文檔編號C22B7/02GK1930312SQ20058000776
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月10日 優先權日2004年3月12日
發明者松田光馬 申請人:株式會社捷太格特