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公開番号2024070296
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022180671
出願日2022-11-11
発明の名称スラグのエージング方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人
主分類C04B 5/00 20060101AFI20240516BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】路盤材として利用されるスラグの膨張及び崩壊を防止するために、積み付け後のスラグの粒度偏析から起因する蒸気偏流を低減した蒸気エージング方法を提供する。
【解決手段】スラグのエージング方法であって、原料であるスラグを、破砕し粒度調整する事前処理工程と、散水して水分を付与する散水工程と、エージング処理設備に積み付けする積付工程と、エージング工程とをこの順に有することを特徴とする。また、必要に応じて、前記散水工程後で前記積付工程前に、攪拌する攪拌工程を有し、さらに、前記積付工程後で前記エージング工程前に、昇温乾燥する昇温乾燥工程を有することが好ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
スラグのエージング方法であって、
原料であるスラグを、破砕し粒度調整する事前処理工程と、
散水して水分を付与する散水工程と、
エージング処理設備に積み付けする積付工程と、
エージング工程と、
をこの順に有することを特徴とするスラグのエージング方法。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記散水工程後であって前記積付工程前に、攪拌する攪拌工程を有することを特徴とする請求項1に記載のスラグのエージング方法。
【請求項3】
前記積付工程後であって前記エージング工程前に、昇温乾燥する昇温乾燥工程を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のスラグのエージング方法。
【請求項4】
前記積付工程直前のスラグの含水率を、5wt%~12wt%とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のスラグのエージング方法。
【請求項5】
前記昇温乾燥工程において、前記積付工程後のスラグを100℃以上の高温ガスを用いて昇温乾燥することを特徴とする請求項3に記載のスラグのエージング方法。
【請求項6】
前記スラグが製鋼スラグであって、前記エージング工程において、水蒸気を用いた蒸気エージング処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のスラグのエージング方法。
【請求項7】
前記スラグが製鋼スラグであって、前記エージング工程において、水蒸気を用いた蒸気エージング処理を行うことを特徴とする請求項3に記載のスラグのエージング方法。
【請求項8】
前記スラグが製鋼スラグであって、前記エージング工程において、水蒸気を用いた蒸気エージング処理を行うことを特徴とする請求項4に記載のスラグのエージング方法。
【請求項9】
前記スラグが製鋼スラグであって、前記エージング工程において、水蒸気を用いた蒸気エージング処理を行うことを特徴とする請求項5に記載のスラグのエージング方法。
【請求項10】
前記原料であるスラグは、下記の(2)式で求めた粒度分布指標kが0.4以上である粒度特性を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のスラグのエージング方法。
TIFF
2024070296000016.tif
24
159
TIFF
2024070296000017.tif
31
159
ここで、Ds:上記の(1)式で求めた比表面積基準の平均粒径であり、wi:粒子群iの重量割合で、di:粒子群i粒径である。Ds
f
:最細粒度分布の比表面積基準の平均粒径で、DmaxとDmin:粒度分布の最大粒径と最小粒径である。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、スラグのエージング方法に関し、特に、路盤材として使用されるスラグの膨張及び崩壊を防止するための蒸気偏流を低減した蒸気エージング方法に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
製鉄プロセスにおける転炉などから発生する多量の鉄鋼スラグ(以下、単に「スラグ」ともいう。)を利材化することは、重要な課題の一つである。スラグは固い石質であることから、道路などの路盤材や骨材などとして利用されているが、なかでも製鋼スラグは、特に遊離石灰(フリーライム)を含むことから、雨水などの水分と反応して膨張することが問題となる。スラグを道路用に用いる場合、JIS A 5015「道路用鉄鋼スラグ」において、所定の膨張特性(水浸膨張比で1.0%以下)を満たすことが規定されている。このため製鋼スラグは、使用前に遊離石灰を水分と反応させておく工程、すなわちエージング処理の工程が必要である。
【0003】
スラグを効率的にエージング処理する方法としては、水蒸気を用いて高温で水との反応を促進する方法、すなわち蒸気エージング方法が広く知られている。この蒸気エージング方法に関して、例えば、特許文献1には、水分を添加して製鋼スラグの水分含有量が10重量%以上になるまで含水させた後に蒸気エージング処理を行う技術が開示されている。また、特許文献2及び3には、水を散布して製鋼スラグに水を均一に付与した後に蒸気エージング処理を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開平8-12384号公報
特開2017-149637号公報
特開2017-7880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
路盤材用のスラグにおいて、個々のスラグ粒子の粒径は、数μmから数十mmと広い範囲で分布している。したがって、スラグのエージング方法において、スラグをエージング設備へ搬送し、充填し、積み付けする際に、充填することで充填山の傾斜が形成される。この形成された傾斜により、粒径の大きいスラグ粗粒が充填山の端部へ転がり落ちやすく、粒径の小さいスラグ細粒が充填山の中心部に集中するような粒度偏析が、エージング設備に充填されたスラグの層(以下、「スラグ充填層」ともいう。)に発生する。蒸気エージング方法の場合には、このような粒度偏析により、スラグ粗粒が集中する部分では、空隙率が大きいため、蒸気が通りやすく、一方、細粒が集中する部分では、蒸気が通りにくくなる。この粒度偏析に起因して蒸気の偏流が発生するため、蒸気エージング後において十分に反応していないスラグが存在する。このような未反応スラグの存在が、路盤材品質のばらつきを影響する要因の一つになる。
【0006】
前述の特許文献1、2及び3は、蒸気エージングする前に水分を含ませて、事前に反応を促進した後に、水蒸気と接触させることにより、蒸気エージング効率を向上させることが記載されている。しかしながら、上述した粒度偏析が、蒸気エージングの効率向上に及ぼす影響については、何も考慮されていない。
【0007】
本発明は、上記のような問題点に対してなされたものであり、路盤材として利用されるスラグの膨張及び崩壊を防止するために、積み付け後のスラグの粒度偏析から起因する蒸気偏流を低減した蒸気エージング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、蒸気エージング方法において、上記のようなスラグの積み付け工程における粒度偏析を制御することが、路盤材製品の品質管理において重要であることを見出した。
【0009】
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものであり、本発明の要旨は、次のとおりである。
〔1〕スラグのエージング方法であって、
原料であるスラグを、破砕し粒度調整する事前処理工程と、
散水して水分を付与する散水工程と、
エージング処理設備に積み付けする積付工程と、
エージング工程と、
をこの順に有することを特徴とするスラグのエージング方法。
〔2〕前記〔1〕において、前記散水工程後であって前記積付工程前に、攪拌する攪拌工程を有することを特徴とするスラグのエージング方法。
〔3〕前記〔1〕又は〔2〕において、前記積付工程後であって前記エージング工程前に、昇温乾燥する昇温乾燥工程を有することを特徴とするスラグのエージング方法。
〔4〕前記〔1〕又は〔2〕において、前記積付工程直前のスラグの含水率を、6wt%~12wt%とすることを特徴とするスラグのエージング方法。
〔5〕前記〔3〕に記載の前記昇温乾燥工程において、前記積付工程後のスラグを100℃以上の高温ガスを用いて昇温乾燥することを特徴とするスラグのエージング方法。
〔6〕前記〔1〕ないし〔5〕のいずれか一つにおいて、前記スラグが製鋼スラグであって、前記エージング工程において、水蒸気を用いた蒸気エージング処理を行うことを特徴とするスラグのエージング方法。
〔7〕前記〔1〕ないし〔6〕のいずれか一つにおいて、前記原料であるスラグは、下記の(2)式で求めた粒度分布指標kが0.4以上である粒度特性を有することを特徴とするスラグのエージング方法。
【0010】
TIFF
2024070296000002.tif
23
158
(【0011】以降は省略されています)

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