特許ウォッチ

公開番号2025005719
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106020
出願日2023-06-28
発明の名称スラグ分離方法、耐火物レンガのリサイクル方法、スラグ分離装置
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B09B 3/30 20220101AFI20250109BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】より効率よく、処理対象の耐火物レンガからスラグを分離可能とする。
【解決手段】表面にスラグが付着した耐火物レンガBrである処理対象の耐火物レンガBrから上記スラグを分離するスラグ分離方法であって、上記処理対象の耐火物レンガBrを複数の塊に分割し、上記分割した処理対象の耐火物レンガBrに対して落下衝撃による荷重を負荷することで、当該処理対象の耐火物レンガBrから上記スラグを分離する。スラグの分離は、処理対象の耐火物レンガBrを、直径Dに対し外周壁1Bの高さが低い回転円筒体からなる皿形容器1に収容し、上記皿形容器1を、鉛直軸から傾斜させた回転軸で回転させることで実行する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
表面にスラグが付着した耐火物レンガである処理対象の耐火物レンガから上記スラグを分離するスラグ分離方法であって、
上記処理対象の耐火物レンガを複数の塊に分割し、
上記分割した処理対象の耐火物レンガに対して落下衝撃による荷重を負荷することで、当該処理対象の耐火物レンガから上記スラグを分離する、
スラグ分離方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
上記スラグの分離は、上記分割した処理対象の耐火物レンガを、直径に対し外周壁の高さが低い回転円筒体からなる皿形容器に収容し、上記皿形容器を、鉛直軸から傾斜させた軸を回転軸として回転させることで実行する、
請求項１に記載したスラグ分離方法。
【請求項３】
上記皿形容器は、直径が２０００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下である、
請求項２に記載したスラグ分離方法。
【請求項４】
上記皿形容器は、容器内に、当該皿形容器の円周方向に交差する方向へ延在する仕切り板が、互いに円周方向に離隔して２カ所以上設置されている、
請求項２に記載したスラグ分離方法。
【請求項５】
上記仕切り板は、皿形容器の底面部から立設すると共に、上記延在する方向の一端部側を、皿形容器の外周壁に接続し、上記延在する方向の他端部側は、平面視で、上記底面部の中心から、上記皿形容器の直径の１／１０以上１／４以下の距離だけ離隔している、
請求項４に記載したスラグ分離方法。
【請求項６】
上記回転軸の鉛直方向からの傾斜角度を、２５度以上７０度以下の範囲の角度とした、
請求項２に記載したスラグ分離方法。
【請求項７】
上記皿形容器に収容するレンガの粒径を２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲とする、
請求項２に記載したスラグ分離方法。
【請求項８】
請求項１～請求項７のいずれか１項に記載のスラグ分離方法によって、表面にスラグが付着した耐火物レンガからスラグを分離して、分離後の耐火物レンガを再利用する、
耐火物レンガのリサイクル方法。
【請求項９】
表面にスラグが付着した耐火物レンガである処理対象の耐火物レンガから上記スラグを分離するために使用されるスラグ分離装置であって、
レンガを収容する、直径に対し外周壁の高さが低い回転円筒体からなる皿形容器と、
上記皿形容器を、鉛直軸から傾斜した軸を回転軸として回転させる回転機構と、
を備え、
上記皿形容器は、直径が２０００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下の範囲で、
上記回転軸の鉛直方向からの傾斜角度を、２５度以上７０度以下の範囲の角度とした、
スラグ分離装置。
【請求項１０】
上記皿形容器は、容器内に、当該皿形容器の円周方向に交差する方向へ延在する仕切り板が１又は２以上設置されている、
請求項９に記載したスラグ分離装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み耐火物レンガ等の処理対象の耐火物レンガの再利用等のために、処理対象の耐火物レンガに付着しているスラグをレンガから分離する技術に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、製銑工程などを行う製鉄施設におけるリサイクル効率を高めるために、製銑プロセスで使用される耐火物レンガを再利用することが提案されている。
【０００３】
耐火物レンガとは、トピードレンガや転炉レンガ等などとして使用される、１０００℃を超えるような高温に耐えられる蓄熱性のあるレンガである。一般的に、耐火物レンガの稼働面（溶鋼やスラグと接触する面）側には、耐火物レンガ中の気孔を通して鉄やスラグが付着して、スラグ層が形成される。また、耐火物レンガのそれ以外の面にも部分的に、モルタルが付着している場合もある。
【０００４】
耐火物レンガを再利用する場合、再利用するレンガにスラグ等が混入すると、耐火物レンガとしての耐用性が著しく低下して使えなくなる。このため、リサイクルするレンガから付着していたスラグ等を取り除く必要がある。
【０００５】
現在は、手作業の打撃で、各耐火物レンガ一つ一つの表面に付着したスラグ等を剥離した後に、耐火物レンガ自体を破砕して、リサイクル用のレンガ材料としている。しかし、この方法は、手間が掛かる割には、耐火物レンガの一部しか再利用されていない。すなわち、従来の手作業でのケレン作業を行った場合には、作業の能率及びランニングコスト等の面で満足のいくものではなかった。
【０００６】
このようなことから、耐火物レンガのリサイクルを効率的に実施するためには、耐火物レンガからの付着スラグの分離を自動化かつ大量に実施できるようにする必要がある。
これに対し、特許文献１に記載されるようなドラム式ケレン装置や、特許文献２に記載されるようなウォータージェットケレン装置のように、金属ワークの表面に付着したセメント、モルタル、塗料等を自動的にケレン（除去）できるようにする装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２０－１３１４００号公報
特開２００１－９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来技術には以下のような問題がある。
母材表面に付着したスラグ等だけをできるだけケレンすることが望ましい。しかし、耐火物レンガの硬度が約９．６ＭＰａに対し、付着したスラグの硬度が約１４．０ＭＰａと、母材であるレンガの方が付着スラグよりも硬度が低い。
そして、発明者は、特許文献１又は２に開示されたケレン装置を単純に使用すると、必要以上にケレンが発生しやすく、レンガの歩留まりが低下するおそれがあるとの知見を得た。すなわち、特許文献１又は２に開示されたケレン装置では、耐火物レンガを処理対象とした場合、母材であるレンガの方が付着スラグよりも硬度が低いため、耐火物レンガを大きく削ってしまい、リサイクル率の歩留まりが低下する問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より効率よく、処理対象の耐火物レンガからスラグを分離可能とすることを目的とている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は、種々検討した結果、母材であるレンガの方が付着スラグよりも硬度が低いことを考慮して、表面付着スラグがはがれやすい状態にしたうえで、瞬間的な力を加えることが考えた。そして、瞬間的な力を加えて、表面付着スラグをレンガから剥がして分離することで、母材であるレンガの方が付着スラグよりも硬度が低くても、レンガのリサイクル率の歩留まりの低下を抑えつつ、効率良く付着スラグが分離することが可能になるとの知見を得た。
（【００１１】以降は省略されています）

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