制鐵原料用團塊與爐渣生成裝置投入用團塊的製作方法
2023-04-23 07:23:21 1
專利名稱：制鐵原料用團塊與爐渣生成裝置投入用團塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用工業廢棄物的團塊。詳而言之，是關於可有效利用錳礦石等的制鐵用原材料粉碎時產生的細屑的制鐵原料用團塊、或可有效再利用粉碎使用完了的氧化鋁(Al2O3)砂輪得到的氧化鋁砂輪的粉碎屑的爐渣生成裝置投入用團塊。
背景技術：
最近，為實現循環型社會，在制鐵(以下作為包含制生鐵與制鋼兩方面的概念使用)業中，提出了關於廢棄物再利用等的技術的各種提案。例如，將磨削(以下作為也包含磨削、超精加工研磨、和研磨等的概念使用)軸承鋼或滲碳鋼等的鐵系金屬時產生的包含切屑與油分和水分的綿狀凝聚體團塊化，提出了作為制鋼原料再利用的技術(例如參照日本專利特開2002-129248號公報，特開2001-310259號公報)。
由上述提出的技術，雖可有效利用被廢棄處理的鐵系金屬的磨削切屑，但在制鐵業等中，但仍然有許多東西被廢棄掉了。例如，錳礦石的細屑或使用完的氧化鋁砂輪。
錳礦石被用來在製造彈簧鋼或高強度薄鋼板(汽車等用的)等時提高其壓延性，通常將錳礦石粉碎成50mm3以下後投入轉爐中用。但，在粉碎時產生的10mm3以下的小尺寸粒子的細屑，在爐內飛舞、被集塵機回收後，比如作為高爐中廉價的焦炭代用品使用，或原樣被廢棄處理。因此希望開發不是將小尺寸粒子的細屑廢棄而將其有效利用的技術。
另一方面，氧化鋁砂輪被安裝於各種磨削裝置用於鋼鐵的磨削等，但使用過的氧化鋁砂輪，通常在製造商回收後，委託廢棄物處理者進行填埋處理。因此，從資源有效利用與環境保護方面考慮，希望開發使用完了的氧化鋁砂輪的再利用技術。
本發明即是有鑑於上述事實，其目的在於提供可有效利用制鐵用原材料粉碎時產生的細屑的制鐵原料用團塊，和可有效再利用使用完了的氧化鋁砂輪的爐渣生成裝置投入用團塊。
發明內容
關於制鐵原料用塊團本發明人對在工業廢棄物中，特別是對投入轉爐的錳礦石粉碎物中分離出的小尺寸粒子細屑的有效利用反覆進行了深入研究。在該過程中，對是否可將小尺寸粒子細屑回收做成規定尺寸的固形物，再將其投入轉爐等中之用進行了研究。其結果，發現不是簡單地將小尺寸粒子細屑做成規定尺寸的固形物，而是將錳礦石等的制鐵用原材料粉碎時所產生的細屑壓縮成形成多孔質的、假比重1.5以上(最好是2.5以上)的脆性成形體，如以固形地輔助劑等將其強化，即可在轉爐等內不產生飛舞等不良情況，可有效利用作制鐵原料，及至完成了本發明。
即，本發明的制鐵原料用團塊，其特徵在於，它具有將含有制鐵用原材料粉碎時產生的細屑的成形用組合物壓縮成形成假比重1.5以上的多孔質脆性成形體，和用於強化該脆性成形體的強化部。
如依上述構成，由於以強化部強化了假比重1.5以上的多孔質脆性成形體，故可確保規定的強度與形狀維持性。因此，可有效利用作投入轉爐或高爐等的制鐵原料。由於利用了以往的廢棄處理物，從資源有效利用與環境保護方面考慮也是較理想的。
在上述制鐵原料用團塊中，前述強化部優選在前述脆性成形體的表面下與表面上中的至少一方形成層狀的強化層。這種情況下，即使運送時等因撞擊在脆性成形體上產生龜裂，也可由上述強化層防止其產生崩壞，因此可更進一步確保形狀維持性。
這裡，本發明中的所謂「脆性成形體的表面下與表面上中的至少一方」，是指以脆性成形體的表面為界面，包括強化層形成於內部側(表面下)的情況，強化層形成於其外部側(表面以上)的情況，以及強化層形成於其內部側(表面下)與外部側(表面以上)兩方的情況。
在上述制鐵原料用團塊中，前述制鐵用原材料粉碎時產生的細屑，優選10mm3以下的細屑。由於這種細屑大半作為廢棄物處理，故從資源有效利用與環境保護方面考慮是特別理想的。
在上述制鐵原料用團塊中，前述制鐵用原材料粉碎時產生的細屑優選錳礦石粉碎時產生的細屑。這種情況下，由於將難處理的錳礦石細屑製成確保其規定的強度與形狀維持性的物體，故可確實有效利用作投入轉爐等的錳礦石粉碎物的代用品、或與錳礦石的粉碎物一同投入。例如，在汽車等所用的高強度薄鋼板的製造中，由於為提高壓延性、以錳代碳，在製造這樣的薄鋼板時，可有效利用。
在上述制鐵原料用團塊中，前述脆性成形體優選還含有鐵系金屬的磨削切屑。這種情況下，可較容易地製造假比重1.5以上的多孔質脆性成形體，同時可簡單地形成強化部(強化層)。另外，鐵系金屬的磨削切屑由於含純鐵多，作為制鐵原料用是合適的。而且，磨削切屑外，研磨屑也可使用。
在上述制鐵原料用團塊中，前述脆性成形體優選還含有集塵粉塵。由於含集塵粉塵也可塊團化、同時含有了這樣的現在作廢棄處理的集塵粉塵，從資源有效利用與環境保護考慮是更有益的。
在上述制鐵原料用團塊中，前述脆性成形體優選還含有合成樹脂粉末。由於即使含有合成樹脂粉末也可團塊化，同時含有了這樣的合成樹脂粉末，有著可起作為還原劑等的作用的優點。
在上述制鐵原料用團塊中，前述強化部最好含有固形化輔助劑。這種情況下，可得到能簡單地形成強化部(強化層)，形狀維持性高的團塊。
在前述制鐵原料團塊中，前述固形化輔助劑，最好是從膠態二氧化矽、矽酸鈉、磷酸鋁與瀝青乳劑組成的組中選取的至少一種。這種情況下，可得到簡單而確實地形成強化部(強化層)、形狀維持性高的團塊。而且也可以使用在造紙廠廢棄的紙漿淤渣。紙漿淤渣可提高形狀維持性、並可簡單而確實地形成強化部。
在上述制鐵原料用團塊中，前述固形化輔助劑的含有比例優選設定在2-30％(重量)的範圍內。這種情況下可得到確實而適度強化了的團塊。
其他也可混入適量的消石灰或焦炭等的制鐵用輔材。
關於爐渣生成裝置投入用團塊另外，本發明人對工業廢棄物中，特別是對使用完了的氧化鋁砂輪的有效再利用反覆進行了深入研究。在這過程中，對在高爐等的爐渣生成裝置中，看眼於使用以氧化鋁為主要成分的爐渣流動性改性劑或高爐用鎮靜劑，對使用完了的氧化鋁砂輪可否利用反覆進行了研究。其結果發現，不是簡單地將使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑做成規定尺寸的固形物，而是使用包括使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎物和含有鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體的成形用組合物，如將其壓縮成形成脆性成形體、再以固形化輔助劑將其強化，即可代替現有的爐渣流動性改性劑或高爐用鎮靜劑或者與它們一同利用，及至完成本發明。
即，本發明的爐渣生成裝置投入用團塊的特徵在於，它具有將包含下述(a)與(b)的成形用組合物壓縮成形成的多孔質的脆性成形體，和用於強化該脆性成形體的強化部。
(a)使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑。
(b)包含鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體。
如依上述之構成，由於與使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑同時使用含有鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體，而且形成了強化部，故可確保規定的強度與形狀維持性。另外，由於含有粉碎使用完了的氧化鋁砂輪得到的粉碎屑，如投入爐渣生成的各種裝置內用，可使得爐渣流動性良好。由此，可得到可有效再利用使用完了的氧化鋁砂輪的團塊。
這裡，在本發明中的所謂「爐渣生成裝置」，是高爐等的生成爐渣的各種裝置的總稱，包括現有的投入爐渣流動性改性劑或高爐用鎮靜劑的所有裝置。
在上述爐渣生成裝置用團塊中，前述強化部，優選在前述脆性成形體的表面下與表面上之中的至少一方形成層狀的強化層。這樣，即使運送時等受到撞擊、脆性成形體產生龜裂，也可防止其崩壞，由此，可更進一步地確保其形狀維持性。
這裡，在本發明中的所謂「脆性成形體的表面下與表面上中的至少一方」，是指以脆性成形體的表面為分界，包括在其內部側(表面下)形成強化層的情況，在其外部側(表面上)形成強化層的情況，以及在其內部側(表面下)與外部側(表面上)兩方形成強化層的情況。
在上述爐渣生成裝置用團塊中，前述強化部優選包含固形化輔助劑。這種情況下，可得到簡單形成強化部(強化層)、形狀維持性高的團塊。
在上述爐渣生成裝置用團塊中，前述固形化輔助劑優選是從膠態二氧化矽、矽酸鈉、磷酸鋁與瀝青乳劑組成的組中選取的至少一種。這種情況下，可得到可簡單而確實地形成強化部(強化層)、形狀維持性更高的團塊。
在上述爐渣生成裝置用團塊中，前述固形化輔助劑最好是紙漿淤渣。這種情況下，可得到能簡單而確實地形成強化部(強化層)、形狀維持性高的團塊。另外，由於用了作為造紙廠等的廢棄物的紙漿淤渣，成為對資源有效利用與環境保護更為有利的團塊。
在上述爐渣生成裝置用團塊中，前述鐵系金屬的磨削切屑的含有比例優選設定在1-60％(重量)的範圍內，特別優選在40-50％(重量)的範圍內。這種情況下，可使得團塊多含些氧化鋁砂輪的粉碎屑，且可維持規定形狀。
圖1是表示本發明的制鐵原料用團塊的一實施方式的立體圖。
圖2是圖1所示制鐵原料用團塊的斷面圖。
圖3是表示製造圖1所示制鐵原料用團塊的工序(到壓縮成形)的模式工序圖。
圖4是表示製造圖1所示制鐵原料用團塊的工序(壓縮成形後)的模式工序圖。
圖5是表示本發明的制鐵原料用團塊的另一製造方法(到壓縮成形)的模式工序圖。
圖6是表示本發明的制鐵原料用團塊的另一製造方法(壓縮成形後)的模式工序圖。
圖7是表示本發明的爐渣生成裝置投入用團塊的一實施方式的立體圖。
圖8是圖7所示爐渣生成裝置投入用團塊的斷面圖。
圖9是表示製造圖7所示爐渣生成裝置投入用團塊的工序(到壓縮成形)的模式工序圖。
圖10是表示製造圖7所示爐渣生成裝置投入用團塊的工序(壓縮成形後)的模式工序圖。
具體實施例方式
以下，對本發明的團塊的優選實施方案，按使用作為廢棄物的、在粉碎制鐵用原材料時產生的細屑的制鐵原料用團塊、和使用作為廢棄物的、使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑的爐渣生成裝置投入用團塊分別進行說明。
關於制鐵原料用團塊圖1是模式性表示本發明的制鐵原料用團塊的一實施方案的立體圖，圖2是其斷面圖。本實施方案的團塊B1、整體上成圓柱狀，由多孔質的脆性成形體Z1、和形成於其表面下(內部側)的作為強化部的強化層K1構成。
脆性成形體Z1是將成形用組合物壓縮成形為圓柱形狀，假比重在1.5以上，優選在2.0-5.0範圍內，所述成形用組合物包含粉碎制鐵用原材料時產生的細屑，含有由磨削加工鐵系金屬產生的磨削切屑與含油分及水分的磨削液的綿狀凝聚體，集塵粉塵，以及合成樹脂粉末。該脆性成形體Z1，構成為具有適度空隙的多孔質脆性體。
作為制鐵用原材料，例如可使用錳礦石。而作為這樣的粉碎制鐵用原材料時產生的細屑，適合使用10mm3以下的小尺寸粒子。作為錳礦石的細屑，在將錳礦石投入轉爐等之前，粉碎至50mm3以下，而此時所產生的10mm3以下的粒子適於使用。這樣的細屑，在將錳礦石的粉碎物投入爐內之前，比如通過篩分級可以很容易得到。粉碎制鐵用原材料時產生的細屑的含有比例，相對於壓縮成形前的成形用組合物總體，優選設定在50-95％(重量)的範圍內，特別優選在80-95％(重量)範圍內。
作為鐵系金屬，可使用含碳0.2％(重量)以上的金屬。這樣的鐵系金屬的磨削切屑，雖然回彈大，固形化困難，但由於適用壓縮成形，故可排除壓縮成形時回彈的影響、有效地剪斷這樣的磨削切屑，其結果可固形化。作為含碳0.2％(重量)以上的磨削切屑的代表，可舉出軸承鋼的磨削切屑。鐵系金屬的磨削切屑的含有比例，相對壓縮成形前的整個成形用組合物，優選設定在5-50％(重量)的範圍，特別優選為5-20％(重量)。
集塵粉塵，是由安裝於高爐或轉爐等上面的集塵機回收所得到的，包括制生鐵時回收的與制鋼時回收的兩方面。即使使用了這樣的集塵粉塵，也能取得確保規定強度與形狀維持性的團塊。由於集塵粉塵也多做廢棄處理，從資源有效利用與環境保護方面考慮是較理想的。集塵粉塵的含有率，相對於壓縮成形前的成形用組合物總體，優選設定在5-50％(重量)的範圍內，特別優選在5-20％(重量)範圍內。
作為合成樹脂粉末，可舉出聚丙烯、聚乙烯等的各種合成樹脂的粉末。合成樹脂，可以是由各種單體新合成的，也可以是廢材。合成樹脂粉末的含有率，相對於壓縮成形前的成形用組合物總體，優選設定在5-30％(重量)範圍內，特別優選在5-10％(重量)範圍內。
強化層K1，比團塊B1的內部側(脆性成形體Z1)強度高，密度也高，形成層狀。這樣的強化層K1，例如，在成形前混入或浸漬於液態的固形化輔助劑中，或者塗覆液態的固形化輔助劑之後，乾燥形成。作為固形化輔助劑，適用膠態二氧化矽、矽酸鈉、磷酸鋁、瀝青乳劑。由於使用了這些固形化輔助劑，儘管含有制鐵用原材料粉碎時產生的細屑和從磨削液來的油分等，仍可得到牢固的團塊B1。這些固形化輔助劑可單獨使用，也可2種以上並用。固形化輔助劑相對整個團塊B1優選使用2-30％(重量)。
本實施例的團塊B1，比如可以像下述這樣製造。以下，只對作為制鐵用原材料粉碎時產生的細屑為使用錳礦石的細屑(10mm3以下)的情況具體說明。即，首先，如圖3所示，將錳礦石的粉碎屑以篩等分級回收，準備下錳礦石的細屑MN(參照圖中S1-1)。同時，將含有鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體M(參照圖中S1-2)經傳送帶1輸送、並借夾於一對滾子2之間加壓壓縮(參照圖中S1-3)，對該綿狀凝聚體M中含有的作為磨削液成分的水分與油分的含量進行預先調整。而這種水分與油分的調整，也可以由單純的吹拂空氣或空氣壓縮來進行。這時，綿狀凝聚體M最好分別調整到含水率不超過50％(重量)範圍，含油率在不超過10％(重量)的範圍。由此，容易進行綿狀凝聚體M的輸送、貯藏等。再分別準備下粉末狀的集塵粉塵DA(參照圖中S1-4)、合成樹脂粉末GR(參照圖中S1-5)。
接下來，將錳礦石的細屑MN、綿狀凝聚體M、集塵粉塵DA與合成樹脂粉末GR按規定比例混合，得到作為成形用組合物的混合物C(參照圖中S1-6)。
再接下來，將所得到的混合物C用成形模3由油壓機進行壓縮成形、得到脆性成形體Z1(參照圖中S1-7)。這時，將綿狀凝聚體M壓縮到脆性成形體Z1的假比重為1.5以上。由於壓縮成形，含於綿狀凝聚體M中的螺旋纖維狀的磨削切屑被切斷，同時，錳礦石的細屑MN、粉末狀的集塵粉塵DA和合成樹脂粉末GR也進入切斷了的磨削切屑間的間隙中。
其次，如圖4所示，為使所得到的脆性成形體Z1不崩壞，一邊以傳送帶4慢慢輸送，一邊浸漬在注入槽5中的液態固形化輔助劑D中(參照圖中S1-8)。而且，也可不用傳送帶輸送，也可以將脆性成形體Z1收容於託盤等中，成批浸漬於液態的固形化輔助劑D中。
而後，通過對含浸固形化輔助劑D的脆性成形體Z1(參照圖中S1-9)養護(乾燥)(參照圖中S1-10)、即可得到團塊B1(參照圖中S1-11)。由於這種養護，浸透於脆性成形體Z1內部的剩餘的固形化輔助劑遷移到表面側，一部分蒸發，同時，殘餘部分殘留於脆性成形體Z1的表面側，形成表面側比內部側強度與密度更高的強化層K1。這樣，即得到目標團塊B1。
這樣得到的本實施例的團塊B1，由於使用了粉碎作為制鐵用原材料的錳礦石時產生的細屑，可代替作為制鐵時的副原材料投入的錳礦石的粉碎物、或與錳礦石的粉碎物一同投入爐內使用。因此，可有效利用錳礦石的細屑，同時由於不再大量廢棄處理，故有利於環境保護。再者，由於是規定尺寸(例如直徑60-70mm、高度30-40mm的圓柱狀)的乾燥固形物，故抑制了其在轉爐等爐內的飛舞。另外，本實施例的團塊B1由於是將假比重為1.5以上、優選是2.5以上的多孔質脆性成形體Z1以層狀強化層K1強化，故可確保規定的強度與形狀維持性。還有，錳礦石的細屑處理起來是很難的，但由於做成上述這樣的團塊，則有處理性能良好的優點。而且，本發明人確認，具有以下脆性成形體與強化層的團塊B1可確保作為制鐵原料可利用程度的強度與形狀維持性，所述脆性成形體是將含有80％(重量)的錳礦石細屑(10mm3以下)和20％(重量)的含鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體的成形用組合物壓縮成形而成；強化層在前述脆性成形體表面下使用作為固形化輔助劑的矽酸鈉形成。
作為本發明的制鐵原料用團塊的形狀，除前述圓柱形等之外，也可以是卵形、杏仁形、橄欖球形等那樣的周緣部有圓邊、從周緣部向中央部厚度逐漸變厚的大致成枕頭形的團塊，由於成形為這樣的形狀，不易因壓縮負荷強而崩壞，同時不容易產生在角部等部分的破損。
另外，本發明的制鐵原料用團塊，也不限於在多孔質的脆性成形體Z1的表面下形成強化層K1的情況。例如，也可以在脆性成形體Z1的表面塗覆高粘性的固形化輔助劑，借減少向多孔質的脆性成形體Z1的浸透量，形成遍及脆性成形體Z1的表面上下的強化層。再者，也可以使用粘性更高的固形化輔助劑，而實際上捨棄向多孔質的脆性成形體Z1內的浸透，只在脆性成形體Z1的表面上形成強化層。即使是這樣的團塊，也能有效利用制鐵原料。
圖5與圖6是表示本發明的制鐵原料用團塊的另一製造方法的模式工序圖。本實施方案的團塊製造方法，與上述實施例(參照圖3與圖4)相比，其不同點在於預先在成形用組合物內混入(參照圖5中的S2-2)液態的固形化輔助劑(參照圖5中的2-6)，將該成形用組合物壓縮成形後，進行養護(乾燥)。這種情況下，成為在脆性成形體中適度分布殘留的固形化輔助劑的固化物的狀態，它成了用於強化脆性成形體的強化部。這樣的團塊也和前述的一樣，由於可在制鐵時作為制鐵用原材料投入爐內使用，故可實現資源的有效利用與環境的保護。另外，由於不需將脆性成形體Z1浸漬入固形化輔助劑D中的工序(參照圖4中的S1-8)，還有可簡化製造設備的優點。
在上述中，對使用除含有作為制鐵用原料粉碎時產生的細屑的錳礦石細屑之外，還包含含有鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體、集塵粉塵與合成樹脂粉末的成形用組合物的情況進行了說明，但本發明並不僅限於這些。例如，也可以使用含有作為制鐵用原材料的錳礦石的細屑與集塵粉塵和合成樹脂粉末的成形用組合物(不含有綿狀凝聚體)。即，也可以是具有將含錳礦石被粉碎時產生的細屑與集塵粉塵及合成樹脂粉末的成形用組合物壓縮成形成假比重在1.5以上的多孔質脆性成形體、和用於強化該脆性成形體的強化部的團塊。這種團塊可作為制鐵用的副原料投入熔化爐內使用。在這種團塊中，作為錳礦石細屑也適用10mm3以下的細屑。另外，錳礦石細屑的含有率，相對成形用組合物總體，優選設定在20-80％(重量)範圍內。而集塵粉塵的含有率最好也設定在20-80％(重量)範圍內。合成樹脂粉末的含有率，相對成形用組合物總體，優選設定在5-30％(重量)範圍內。即使是這樣的不使用綿狀凝聚體的團塊，由於也和上述一樣，可作為鐵製原料投入爐內使用，故可實現資源有效利用與環境的保護。當然了，本發明的團塊也可以不用上述的集塵粉塵或合成樹脂粉末。
關於爐渣生成裝置投入用團塊圖7是模式性表示本發明的爐渣生成裝置投入用團塊的一實施方案的立體圖，圖8是其斷面圖。本實施例的爐渣生成裝置投入用團塊B2，整體上成圓柱形，由多孔質的脆性成形體Z2與作為形成於其表面下(內部側)的強化部的強化層K2構成。
脆性成形體Z2是將含有使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑(a成分)與綿狀凝聚體(b成分)的成形用組合物壓縮成形為圓柱形，假比重1.5以上、優選在1.5-3.0範圍內，以上所述綿狀凝聚體含有磨削加工鐵系金屬時產生的磨削切屑和包含油分與水分的磨削液。這裡的脆性成形體Z2，構成為具有適度空隙的多孔質脆性體。
作為氧化鋁砂輪，在各種鋼鐵的磨削加工等中使用，後被廢棄處理。由鐵錘等粉碎這樣的氧化鋁砂輪粉碎成粉碎屑。氧化鋁砂輪的粉碎屑的含有率，考慮到形狀維持性等，相對於壓縮成形前的成形用組合物總體，優選設定在30-50％(重量)的範圍內。
作為鐵系金屬，可使用含碳量0.2％(重量)以上的金屬。這樣的鐵系金屬的磨削切屑，回彈大，固形化困難，但由於適用壓縮成形，故可排除壓縮成形時的回彈影響，有效切斷該磨削切屑，結果可固形化。作為含碳量0.2％(重量)以上的磨削切屑的代表例，可舉出軸承鋼的磨削切屑。鐵系金屬的磨削切屑的含有率，相對壓縮成形前的成形用組合物總體，優選設定為1-60％(重量)，特別優選在40-50％(重量)的範圍。如磨削切屑少了，例如即使壓縮成形成圓柱形，也怕不能維持其形狀，反過來若磨削切屑多了，則氧化鋁砂輪的粉碎屑的含有率會變少。
強化層K2，比團塊B2的內部側(脆性成形體Z2)強度高、密度也高，形成為層狀。這種強化層K2，例如可以或浸漬於液態的固形化輔助劑中，或塗覆上液態的固形化輔助劑後，經乾燥形成。作為固形化輔助劑，適用膠態二氧化矽、矽酸鈉、磷酸鋁、瀝青乳劑、紙漿淤渣。由於使用了這些固形化輔助劑，儘管含有磨削液來的油分或氧化鋁砂輪的粉碎屑，也可得到牢固的團塊B2。這裡，紙漿淤渣是含有木質紙漿、粘土質的粘土、水分等的物質，由於是從造紙廠排出的工業廢棄物，可提供進一步獲得資源有效利用與環境保護的團塊B2。而且，這些固形化輔助劑，可單獨使用、或2種以上並用。固形化輔助劑，相對於團塊B2總體，優選使用1-10％(重量)，特別優選為5-10％(重量)範圍內。
本實施例的團塊B2，例如可像如下這樣製造。即，首先如圖9所示，將含有鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚件M(參照圖中S3-1)一邊以傳送帶1輸送、一邊夾於一對滾輪2之間加壓壓縮(參照圖中S3-2)，將其綿狀凝聚體M中含有的水分與油分的含有量預先調整。這種水分與油分的調整，也可以單由吹拂空氣或空氣壓縮來進行。這時，綿狀凝聚體M，其含水量最好調整到不超過50％(重量)的範圍，其含油量最好調整到不超過10％(重量)的範圍，由此，容易進行綿狀凝聚體M的輸送、貯藏等。
另一方面，將使用完了的氧化鋁砂輪以錘粉碎，得到粉碎屑A(參照圖中S3-3)。而後，將上述調整好水分與油分含有量的綿狀凝聚體M以規定的比例與前述使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑A相混合，得到作為成形用組合物的混合物C(參照圖中S3-4)。
接下來，以成形模3用油壓機將得到的混合物C壓縮成形、得到脆性成形體Z2(參照圖中S3-5)。這時，將綿狀凝聚體M壓縮到脆性成形體Z2的假比重在1.5以上。由這種壓縮成形，可將含於綿狀凝聚體M中的螺旋纖維狀磨削切屑切斷，並且氧化鋁砂輪的粉碎屑A進入被切斷的磨削切屑間的間隙中。而且，也可以使用裝用了圓頭螺栓等的機械加壓裝置。
其次，如圖10所示，為使所得到的脆性成形體Z2不致崩壞，一邊由傳送帶4慢慢輸送，一邊浸漬於注入槽5內的液態固形化輔助劑D中(參照圖中S3-6)。而且，也可以不用傳送帶輸送、而將脆性成形體Z2收容於盤等當中，再成批浸漬於液態固形化輔助劑D中。
而後，由對含浸了固形化輔助劑的脆性成形體Z2(參照圖中S3-7)進行養護(乾燥，參照圖中S3-8)，即可得到團塊B2(參照圖中S3-9)。由此養護，浸透於脆性成形體Z2中的剩餘的固形化輔助劑向表面側移動、其一部分蒸發，同時，殘餘部殘留在脆性成形體Z2的表面側，形成表面側比內部側強度與密度更高的強化層K2。這樣，即得到團塊B2。
這樣所得到的本實施方案的團塊B2，由於採用了使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑以及含有鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體，而且形成了強化層，故可確保其規定的強度與形狀維持性。另外，由於含有使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑(a成分)，如投入高爐等的爐渣生成裝置，爐渣流動性變得較好。還有，由於可代替現有的爐渣流動性改性劑或高爐用鎮靜劑或者與其一同使用，故可對使用完了的氧化鋁砂輪有效再利用，同時由於減少了使用完了的氧化鋁砂輪的廢棄處理量，對環境保護有利。再者，由於成規定尺寸(例如直徑40-70mm、高度30-50mm的圓柱形)乾燥的固形物，即使投入爐渣生成裝置，也不會產生飛舞，可抑制在裝置內變得不穩定等不良情況的發生。
而且，作為本發明的爐渣生成裝置投入用團塊的B2的形狀，除前述圓柱形或多角柱形等之外，也可以是卵形、杏仁形、橄欖球等那樣的周緣部有圓邊、從周緣部向中央部厚度逐漸變厚的大致成枕頭形狀。由於成形為這樣的形狀，即使強壓縮負荷下也不易崩壞，同時也不容易產生角部等部分的破損。
另外，本發明的爐渣生成裝置投入用團塊，也不限定於在多孔質的脆性成形體Z2的表面下形成強化層K2的情況。例如，也可以是在多孔質的脆性成形體Z2的表面塗覆高粘性固形化輔助劑，減少向脆性成形體Z2內的浸透量，在脆性成形體Z2的表面下與表面上形成強化層。進而，也可以是使用更高粘性的固形化輔助劑，實際不向脆性成形體Z2內浸透。只在脆性成形體Z2的表面上形成強化層。即使是這樣的團塊，將其投入爐渣生成裝置，也可改善爐渣的流動性。因此，可實現資源有效利用與環境保護。
本發明的爐渣生成裝置投入用團塊，例如也可以預先使成形用組合物中含有固形化輔助劑、將此成形用組合物壓縮成形後，經養護(乾燥)製成。這種情況下，成殘留於脆性成形體中的固形化輔助劑的固化物適當分布的狀態，它成了用於強化脆性成形體的強化部。這樣的團塊也和上述的一樣，可確保規定的強度與形狀維持性。還可改善爐渣的流動性。由此，從資源的有效利用與環境的保護考慮是較理想的。
權利要求
1.制鐵原料用團塊，其特徵在於，它具有將含有制鐵用原材料粉碎時產生的細屑的成形用組合物壓縮成形成假比重1.5以上的多孔質脆性成形體、和用於強化該脆性成形體的強化部。
2.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述強化部是在前述脆性成形體的表面下與表面上中的至少一方形成的層狀的強化層。
3.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述制鐵用原材料粉碎時產生的細屑是10mm3以下的細屑。
4.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述制鐵用原材料粉碎時產生的細屑是錳礦石粉碎時產生的細屑。
5.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述成形用組合物還包含鐵系金屬的磨削切屑。
6.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述成形用組合物還包含集塵粉塵。
7.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述成形用組合物還包含合成樹脂粉末。
8.按權利要求1所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述強化部含固形化輔助劑。
9.按權利要求8所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述固形化輔助劑是從膠態二氧化矽、矽酸鈉、磷酸鋁與瀝青乳劑組成的組中選擇的至少一種。
10.按權利要求8所述的制鐵原料用團塊，其特徵在於，前述固形化輔助劑的含有比率，相對於總體，設定在2-30％(重量)的範圍。
11.爐渣生成裝置投入用團塊，其特徵在於，它具有將含有下述(a)與(b)的成形用組合物壓縮成形成多孔質的脆性成形體，和用於強化該脆性成形體的強化部(a)使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑；(b)含有鐵系金屬的磨削切屑以及磨削液的綿狀凝聚體。
12.按權利要求11所述的爐渣生成裝置投入用團塊，其特徵在於，前述強化部是在前述脆性成形體的表面下與表面上中的至少一方形成的層狀的強化層。
13.按權利要求11所述的爐渣生成裝置投入用團塊，其特徵在於，前述強化部含有固形化輔助劑。
14.按權利要求13所述的爐渣生成裝置投入用團塊，其特徵在於，前述固形化輔助劑是從膠態二氧化矽、矽酸鈉、磷酸鋁與瀝青乳劑組成的組中選擇的至少一種。
15.按權利要求13所述的爐渣生成裝置投入用團塊，其特徵在於，前述固形化輔助劑是紙漿淤渣。
16.按權利要求11所述的爐渣生成裝置投入用團塊，其特徵在於，前述成形用組合物中的鐵系金屬的磨削切屑的含有比例設定在1-60％(重量)的範圍。
全文摘要
為有效利用制鐵用原材料粉碎時產生的細屑，製成具有含有制鐵用原材料粉碎時產生的細屑的成形用組合物被壓縮成形成假比重1.5以上的多孔質脆性成形體、和用於強化該脆性成形體的強化部的團塊。為有效再利用使用完了的氧化鋁砂輪，製成具有多孔質脆性成形體與強化部的團塊，所述多孔質脆性成形體是將含有使用完了的氧化鋁砂輪的粉碎屑和包括鐵系金屬的磨削切屑與磨削液的綿狀凝聚體的成形用組合物壓縮成形而成；強化部用於強化該脆性成形體。
文檔編號C22B1/14GK1526837SQ20041000777
公開日2004年9月8日 申請日期2004年3月5日 優先權日2003年3月7日
發明者松田光馬, 瀨堂雅文, 文 申請人:光洋精工株式會社