製鋼スラグの鉄分回収方法
【目的】 本発明は、製鋼スラグの鉄分を回収してリサイクルする方法に関し、密閉した圧力容器内での散水によるスラグ急冷プロセスを利用して、製鋼スラグの鉄分を低コストで効率的にリサイクルすることを目的とする。
【構成】 溶融状態の製鋼スラグをスラグパン等に放流して固化させ、機械的打撃により高温の粗破砕スラグ塊とし、密閉圧力容器内で上方から散水して発生した水蒸気により圧力容器内を3.50≧Ｐ0.6 ×Ｔ0.4 ≧1.48,(Ｐ≦15，Ｔ≦1)で規定される範囲内の水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係に維持して、冷却水による急冷と水和によるスラグ膨張とにより上記粗破砕スラグ塊を更に破砕して細粒スラグ塊とし、これを磁力選鉱して鉄分を粗精鉱として回収し、必要に応じて磨鉱＋磁力選鉱のサイクルを付加した後、製銑または製鋼用の原料としてリサイクルするように構成する。
【構成】 溶融状態の製鋼スラグをスラグパン等に放流して固化させ、機械的打撃により高温の粗破砕スラグ塊とし、密閉圧力容器内で上方から散水して発生した水蒸気により圧力容器内を3.50≧Ｐ0.6 ×Ｔ0.4 ≧1.48,(Ｐ≦15，Ｔ≦1)で規定される範囲内の水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係に維持して、冷却水による急冷と水和によるスラグ膨張とにより上記粗破砕スラグ塊を更に破砕して細粒スラグ塊とし、これを磁力選鉱して鉄分を粗精鉱として回収し、必要に応じて磨鉱＋磁力選鉱のサイクルを付加した後、製銑または製鋼用の原料としてリサイクルするように構成する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼スラグの鉄分を回収し製銑・製鋼工程にリサイクルする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、製鋼スラグ処理においては、（１）溶融スラグを固化する固化工程、（２）固化したスラグを１００℃程度まで冷却する冷却工程、（３）磁力選鉱に適した粒度に破砕する細粒化工程、（４）磁力選鉱による鉄分（鉄含有量大）／スラグ分（鉄含有量小）の分別工程、および（５）スラグ分をヤードエージングによる安定化工程と鉄分を製銑または製鋼用原料として再使用するリサイクル工程が行われている。
【０００３】例えば、従来の典型的な製鋼スラグ処理においては、上記各工程は具体的には以下のように行われる。
（１）固化工程まずスラグを土場または鉄板上に放流し、土場の場合で１〜２日間、鉄板上では数十分間放冷して固化させ、形成された一体の固形塊を上方からスラグポット等で打撃して直径（粒径）数百ｍｍ程度に破砕する（一次破砕）。
（２）冷却工程一次破砕塊に散水し例えば１時間程度で３００℃程度まで冷却（一次冷却）した後、例えば積載容量３０ｔ程度の排滓台車上に排出し、この台車上で再度散水して通常は十数分程度で１００℃程度まで冷却（二次冷却）し、次に台車から水冷ピット内に排出して通常は数時間から数十時間放置（ピット冷却）する。ピット水冷後、乾燥および放冷のためヤードに移送し貯鉱する。
【０００４】または、一次破砕塊を大気中で放冷または適宜散水して２００℃以下に冷却する。ここで、スラグ塊は内部に地鉄が分散して含有されており、路盤材等に適した製品スラグ組成を得ると共に鉄分を有効に回収し製銑・製鋼工程にリサイクルするために、両者を分別する必要がある。そのためには、スラグ塊を破砕して両者を機械的に分離した後、磁力選鉱を行うことにより、磁力に反応する鉄分と反応しない純然たるスラグ部分とを分別する。ここで、破砕後のスラグ塊中にも地鉄は残留しており、スラグ分と鉄分との分別をより確実に行うためには、破砕による細粒化をより促進する必要がある。
（３）細粒化工程上記のヤード貯鉱で十分に乾燥および冷却された一次破砕塊は、打刻機（「ペッカー」等と通称される）により大きなスラグ塊と鉄塊とを分離した状態にして、篩分別器（「グリズリー」等と通称される）にかけ、塊寸法をある程度以下に抑えてから、ロッドミル等の適当な破砕機により適度な粒度まで破砕する（二次破砕）。ヤード貯鉱からこの二次破砕までの処理に、通常は丸一昼夜（２４時間）程度を要する。
（４）分別工程二次破砕した後、磁力選鉱により鉄分とスラグ分とに分別する。その後、鉄分については通常は更に乾式あるいは湿式の磨鉱を行い、スラグ分については粒度を揃え、鉄分については磨鉱後の磁力選鉱と組み合わせて鉄分品位を向上させる。磨鉱および磁力選鉱には通常は６０分程度を要する。
（５）鉄分リサイクル工程／スラグ分エージング工程鉄分は製銑または製鋼用の原料として再使用し、一方、スラグ分はエージングヤードに移して保管し、水和反応を進行させて安定化させた後、路盤材等の各用途に供する。通常、このエージング期間として１２カ月〜３６カ月を要する。
【０００５】このように、スラグ処理は非常に多くの工程と多大な時間とを要する上、各処理工程に膨大な設備および敷地を必要とするという生産効率およびコスト上の問題があるばかりでなく、固化から一次冷却（３００℃程度）までの高温期間には熱間作業を強いられ、その後の破砕、移送、磁力選鉱の各段階では多量の粉塵発生下での作業になり、労働環境の観点からも問題があった。
【０００６】これに対して、本出願人らは特開昭５５−１１０７０３号公報（特公昭５８−５５０９３）において、特に上記（２）の冷却時間の短縮および作業環境の改善および（５）のエージング期間の短縮のために、工程（１）で得られた一次破砕塊を密閉容器内で散水し、発生する高圧水蒸気と高温雰囲気を利用してスラグの冷却と水和反応促進とを行う方法を提案した。
【０００７】しかしこの方法では、例え長時間の処理をしても水和反応促進効果が少ない上、破砕効果は全く得られないため、上記問題を解消する効果はあまり得られなかった。また、特公昭５２−４４７２１号公報には、５００℃以上の顕熱を有する転炉滓を水を加えた高圧容器内の投入して密閉し、転炉滓顕熱により水を高圧蒸気にとして、高圧蒸気中で３〜１５時間の処理を行う方法が開示されている。
【０００８】しかしこの方法は、蒸気雰囲気中で処理するためスラグの冷却に長時間を要し、冷却速度が遅いため熱衝撃によるスラグ破砕効果が得られないという欠点があった。そこで更に本出願人は特願平第４−９７６９９号において、上記密閉容器内での散水速度および水蒸気圧力と処理時間との関係を限定することにより、単に冷却水との接触による水和反応を誘起するだけでなく、急冷をより有効に利用して破砕効果をも誘起し、破砕の促進により水和反応をも更に促進する方法を提案した。この方法によれば、高圧下での水和反応と破砕および冷却とが連鎖反応的に進行する相乗効果により、上記固化後の（２）冷却工程および（３）細粒化工程が、密閉した容器内で合計数十分程度で完了するので、設備費が極めて低減できる上、生産性および労働環境が飛躍的に向上する。
【０００９】従来、製鋼スラグの鉄分を製銑・製鋼工程にリサイクルするには、上記（１）〜（５）のようにスラグ冷却、破砕、磁力選鉱、および磨鉱による鉄分品位向上に多数の工程を要していた。これは、鉄分品位が低いままリサイクルすると、結果的にリサイクル先にスラグを大量投入することになって、溶銑・溶鋼への復燐・復硫が発生するからであり、その対策として脱燐剤・脱硫剤の投入が必要になり、そのために原材料コストが上昇してしまうからである。
【００１０】しかし、上記鉄分品位向上のための処理には個々の工程のための設備と処理費用が大きなコスト負担になっており、低コストで復燐・復硫を防止できるリサイクル技術の開発が要望されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のスラグ急冷プロセスを利用して、製鋼スラグから鉄分を低コストで効率的に回収し、製銑または製鋼工程にリサイクルするための方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明の製鋼スラグの鉄分回収方法は、下記の工程 [1]〜[5]:[1] 溶融状態の製鋼スラグをスラグパン上又は土場に放流して固化させる固化工程、[2] 上記固化したスラグを機械的な打撃により粗破砕して高温の粗破砕スラグ塊を得る粗破砕工程、[3] 上記粗破砕スラグ塊を、上部が開放された中子容器内に充填して圧力容器内に装入し、該圧力容器を密閉した後、上記スラグ塊に上方から冷却水を散水し、冷却水と高温スラグとの接触により発生した水蒸気により、該圧力容器内を下記式（１）：３．５０≧Ｐ0.6 ×Ｔ0.4 ≧１．４８ …（１）
Ｐ≦１５，Ｔ≦１但し、Ｐ：水蒸気圧力（ｋｇ／cm2 ）、Ｔ：処理時間（ｈｒ）
で規定される範囲内の水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係に維持して、冷却水による急冷と水和によるスラグ膨張とにより上記粗破砕スラグ塊を更に破砕し、下記磁力選鉱に適した粒度の細粒スラグ塊を得る細粒化工程、[4] 上記細粒スラグ塊を磁力選鉱して鉄分品位４０〜８０％の粗精鉱を回収する磁力選鉱工程、および[5] 上記粗精鉱を製銑または製鋼用の原料として使用するリサイクル工程を含むことを特徴とする。
【００１３】上記工程[1] で用いるスラグパンは傾転式であることが望ましい。上記工程[3] 細粒化工程で得られる細粒スラグ塊は、通常は粒度と共に温度も磁力選鉱に適したものである。また、上記[5] リサイクル工程において、上記粗精鉱を湿式または乾式の磨鉱および磁力選鉱により鉄分品位を向上させた後、製銑・製鋼用原料として使用することができる。
【００１４】
【作用】本発明においては、圧力容器内で散水し、急冷による熱衝撃および水和反応による膨張によって粗破砕スラグ塊を細粒化し、得られた細粒スラグ塊を直接磁力選鉱し、これを製銑または製鋼工程に直接リサイクルするので、コンパクトな処理装置で十分足りるため広大な敷地を必要とせず、密閉した容器内で処理するため作業環境中へ粉塵や高熱を放出することがなく、高温からの冷却（従来工程（２））と細粒化（従来工程（３））とを同時に且つ短時間で行うことができ、次の磁力選鉱により鉄分を回収して製銑・製鋼工程に効率良くリサイクルすることができる。
【００１５】本発明の望ましい態様においては、前記[1] 固化工程において溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 脱ＰＳ滓、(b) 転炉滓、(c) 予備処理溶銑を用いた転炉吹錬からの転炉滓（脱Ｃ滓）、および(d) 取鍋滓（造塊滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5] リサイクル工程において製銑用原料として使用する。
【００１６】また、本発明の別の望ましい態様においては、前記[1] 固化工程における溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 転炉滓、(b) 脱Ｃ滓、および(c) 取鍋滓（造塊滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5]リサイクル工程において製鋼用原料として使用する。上記望ましい２態様によれば、スラグ含有による製銑または製鋼工程の負担を最小限にすることができ、歩留り向上、溶銑Ｍｎ向上、フラックス消費量の低減を図ることができる。
【００１７】本発明の方法において通常は、[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を乾式または湿式の磨鉱処理により鉄分品位を向上させた後に、[5] リサイクル工程に供する。図１に、本発明による高温製鋼スラグ処理工程（同図（Ａ））を従来方法の工程（同図（Ｂ））と対比して示す。
【００１８】粗精鉱のリサイクルは下記（Ａ）〜（Ｅ）のいずれの態様で行ってもよい。
（Ａ）製銑用の焼結装置または直接高炉に投入する。
（Ｂ）空の溶銑運搬容器に投入した後、受銑する。
（Ｃ）受銑後の銑鉄運搬容器内に脱Ｓｉ処理前または脱Ｓｉ処理中に上方から投入する。
【００１９】（Ｄ）受銑後の銑鉄運搬容器内に脱ＰＳ処理前または脱ＰＳ処理中に上方から投入する。
（Ｅ）製鋼炉内にまたは取鍋内に精錬処理前または精錬処理中に投入する。また、細粒化工程[3] すなわち密閉容器内でのスラグ急冷処理は、■散水により粗破砕スラグ塊を中子容器内に水没させる方式で行ってもよく、または■水没させずに散水速度を５〜３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 として下方へ排水する方式で行ってもよい。いずれの方式の場合でも、散水による急冷処理開始時の前記粗破砕スラグ塊の温度が２００℃以上であり、式（１）の条件を満たす範囲内であれば、有効な細粒化効果が得られる。その際、所定処理時間（Ｔ０）で前記処理を完了するのに要する下限の水蒸気圧力（Ｐ０）を前記式（１）から予め求めておき、処理中に圧力容器内の水蒸気圧力がこの下限値以下になったら、冷却水とは別に圧力容器に水蒸気を供給することができる。また、高温の粗破砕スラグを中子容器内に高さ０．５〜４ｍとなるように充填することにより、中子容器内での冷却水の偏流を防止してスラグ急冷を均一に行うことができる。
【００２０】製鋼スラグ中には遊離ＣａＯが存在し、水と反応して下記式に示す水和反応を起こす。
ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）2右辺の反応生成物Ｃａ（ＯＨ）2 は左辺のＣａＯよりも密度が低いため、この水和反応により膨張が起こる。したがってスラグを路盤材等の用途に供するには、この水和反応を十分に進行させ安定化する必要がある。
【００２１】本発明においては水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係を式（１）の範囲に限定したことにより、スラグの自己破砕を誘起し、それが水和反応を更に促進する。すなわち、自己破砕によりスラグ中の遊離ＣａＯとＨ2 Ｏとの接触面積が広がり、水和反応に関与する両者の絶対量が増加し、結局スラグ全体としての水和反応の進行が促進される。
【００２２】上記水和反応は発熱反応でもあるので、冷却により平衡は上記式の右辺寄りすなわち水和進行側に移行するが、スラグ温度が低くなり過ぎると反応速度自体は遅くなる。本発明において水蒸気を高圧に保持することは、高圧による反応速度向上だけでなく、飽和水蒸気温度の維持により水和反応に最適なスラグ温度を維持するという作用もある。
【００２３】粗破砕スラグを中子容器内に水没させる場合には散水速度は特に限定する必要はなく、式（１）の範囲の水蒸気圧力とスラグの水没状態が維持できる範囲であればよい。水没させず、粗破砕スラグ充填層下方から排水する場合には、散水速度を５〜３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 の範囲にするのが望ましい。散水速度を５ｔｏｎ／ｈｒｍ2 以上とすることにより、中子容器内の粗破砕スラグ充填層中に均一に冷却水をかけることができる。しかし、散水速度を３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 より大きくしても、上記の均一散水効果はそれ以上向上せず、却って圧力容器内の水蒸気温度を低下させてしまい、結果的に圧力容器内水蒸気圧力を低下させてしまう。
【００２４】圧力容器内部で発生する水蒸気だけでは規定範囲の水蒸気圧力を維持できなくなった場合には、冷却水の供給とは別に外部から水蒸気を補給して規定範囲内の圧力を維持することができる。以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００２５】
【実施例】図２を参照して本発明の方法によるスラグ処理工程の一例を説明する。
■ 例えば転炉等の製鋼炉から排出された高温の溶融スラグを、バケット１に入れてクレーン２により搬送し、例えば鉄板製のスラグパン３上に放流する。放流される高温スラグを同図中に参照符号４で示す。
【００２６】■ 放流されたスラグ４が固化した後、例えばバケット１を降下させて固化スラグ４を打撃し、粗破砕を行う。
■ 得られた粗破砕スラグを適当な上部開放型中子容器に充填して密閉容器式のタンク５内に装入し、タンク５内で上方からの散水により（１）式の圧力・時間条件範囲内で急冷・破砕を行い、細粒スラグ塊を得る。
【００２７】■ 得られた細粒スラグ塊６を磁力選鉱機７にかけて鉄分／非鉄分を分離する。
上記細粒化工程■から磁力選鉱工程■に移る前に、必要に応じて適当な篩分別器により大塊スラグを除去することができる。
■ 前記（Ａ）〜（Ｅ）の態様でリサイクルする。
【００２８】上記磁力選鉱工程■で得られた鉄分（粗精鉱）を、例えば乾式ロッドミルにより磨鉱後、再度磁力選鉱を行うことにより、鉄分品位を高めてから、上記リサイクル工程■を行うことが望ましい。この〔磨鉱−磁力選鉱〕サイクルを適宜繰り返すことにより、鉄分品位を所望レベルにまで高めることができる。図３に、細粒化工程■を行うための処理装置の一例を示す。
【００２９】固化した粗破砕スラグ塊１１を内部に収容する中子容器１２は、上部が開放され底部１２Ａが目皿になっている容器である。中子容器１２を内部に収容する圧力容器１３は、上部の密閉蓋１３Ａを開放して中子容器１２の搬入・搬出を行い、処理実行時にはこれを閉鎖することにより外部に対して圧力容器１３を密閉した状態にする。圧力容器１３と中子容器１２との間隙はシール材２９によってシールされており、水蒸気発生により生じる圧力容器１３内の差圧は中子容器１２を下方へ通過する水蒸気により均一化される構造となっている。圧力容器１３の上部にはこの密閉扉１３Ａを介して冷却水２８の供給を受ける注水ノズル４が下方に向かって開口している。また圧力容器１３の側面上部には補助加圧用水蒸気の供給口１５が設けてある。更に、圧力容器１３の下部側面には余剰水蒸気の排出口１６が、底部には余剰水の排出口１７がそれぞれ設けてある。
【００３０】また、粗破砕スラグ塊１１を内部に収容した中子容器１２は、適当なクレーン等の搬出入手段（図示せず）により、圧力容器１３へ搬入し圧力容器１３から搬出される。圧力容器１３内の水蒸気圧力（Ｐ）は、圧力容器の側面上部に取り付けた圧力計１８によって検知される。
【００３１】このようにして検知された水蒸気圧力と所定処理時間との関係が式（１）を満たすように、圧力過剰時は圧力調整弁１９が作動し、圧力不足時は補助加圧用水蒸気供給用の流量調整弁２０がマニュアルまたは自動で作動する。注水ノズル１４への冷却水は、給水タンク２１からポンプ２２を経て流量調整弁２３を介して供給される。
【００３２】余剰の水蒸気（排蒸気）は排出口１６からドレーンタンク２４に導かれ、規定水蒸気圧力および処理時間の関係を満たすように初期設定された圧力調整弁１９を経て蒸気放散塔２５から外部環境中へ排出される。補助加圧用水蒸気は、適当な工場配管２６等から圧力調整弁２７を介し流量調整弁２０を通って圧力容器１３内に必要に応じ供給される。
【００３３】図３の装置を用いて工程■のスラグ冷却および細粒化処理を行う典型的な手順は下記の通りである。固化・粗破砕（一次破砕）後の高温製鋼スラグ１１を中子容器１２内に例えば高さ１ｍに充填する。本発明の処理は、固化した高温スラグの温度が２００℃以上であれば効果が得られる。スラグ充填高さは０．５〜４ｍとなるようにすると、散水期間中にスラグ１１中を通過する冷却水が偏流なく均一に流下し、スラグの冷却を均一に行う上で有利である。密閉蓋１３Ａを開放して、上記スラグが充填された中子容器１２を圧力容器１３内に装入する。密閉蓋１３Ａを閉じて圧力容器１３内を密閉状態にした後、ポンプ２２と流量調整弁２３を作動させて給水タンク２１から注水ノズル１４へ冷却水２８を供給し、圧力容器１３内の中子容器１２に充填されたスラグ１１に上方から散水する。注入された冷却水は高温スラグと接触し、スラグを急冷すると共に水蒸気となり圧力容器１３内を高圧化する。中子容器内の水は底部目皿１２Ａを通して圧力容器３の底部に流れ落ち、余剰水排水口１７から排出される。
【００３４】圧力容器１３内の圧力は、圧力計１８で検知され、圧力過剰時は圧力調整弁１９の作動により、圧力不足時は補助加圧用水蒸気の流量調整弁２０の作動（マニュアルまたは自動）により規定範囲内になるように調整される。例えば、所定処理時間（Ｔ０）で処理を完了するのに要する下限の水蒸気圧力（Ｐ０）を式（１）から予め求めておき、処理中に圧力容器内の水蒸気圧力がこの下限値以下になったら、補助加圧用水蒸気を供給する。
【００３５】以下に、上記手順および装置により製鋼スラグをリサイクルさせた具体例を説明する。
〔実施例１〕本発明に従って、表１の組成の各製鋼スラグを固化、粗破砕、細粒化（タンク内急水冷）、分別（磁力選鉱）、必要な磨鉱および磁力選鉱を行い、それぞれ製銑または製鋼工程にリサイクルさせた。
【００３６】
【表１】
【００３７】〔実施例２〕本発明に従って、表２の各態様でリサイクルを行った結果、同表中に示したように歩留向上、溶銑Ｍｎ向上およびフラックス低減の効果が得られた。溶銑・溶鋼への復燐・復硫は従来法に比べ大幅に低減し、無視できる程度であった。
【００３８】
【表２】
【００３９】なお、以上の実施例においては、スラグを圧力容器の上部で装入・排出する縦型の配置例について説明したが、本発明はこれに限定する必要はなく、スラグを圧力容器の側部で装入・排出する横型の配置にしても同様の操作を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、密閉タンク内で散水により行うスラグ急冷プロセスを利用して、製鋼スラグから低コストで鉄分を回収し、溶銑・溶鋼への復燐・復硫を防止してリサイクルを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高温製鋼スラグ処理の典型的手順を従来の方法と対比して示すフローチャートである。
【図２】本発明の高温製鋼スラグ処理工程の一例を示す工程図である。
【図３】本発明の方法に用いるスラグ急冷装置を示す配置図である。
【符号の説明】
１…バケット
２…クレーン
３…スラグパン
４…高温スラグ４
５…密閉容器式のタンク
６…細粒スラグ塊
１１…固化した高温の製鋼スラグ
１２…中子容器（上部が開放された底付き容器）
１３…圧力容器
１３Ａ…圧力容器１３上部の密閉蓋
１４…注水ノズル
１５…補助加圧用水蒸気の供給口
１６…余剰水蒸気の排出口
１７…余剰水分の排出口
１８…圧力計
１９…圧力調整弁
２０…補助加圧用水蒸気供給用の流量調整弁
２１…給水タンク
２２…ポンプ
２３…流量調整弁
２４…ドレーンタンク
２５…蒸気放散塔
２６…工場配管
２７…圧力調整弁
２８…冷却水
２９…シール材
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼スラグの鉄分を回収し製銑・製鋼工程にリサイクルする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、製鋼スラグ処理においては、（１）溶融スラグを固化する固化工程、（２）固化したスラグを１００℃程度まで冷却する冷却工程、（３）磁力選鉱に適した粒度に破砕する細粒化工程、（４）磁力選鉱による鉄分（鉄含有量大）／スラグ分（鉄含有量小）の分別工程、および（５）スラグ分をヤードエージングによる安定化工程と鉄分を製銑または製鋼用原料として再使用するリサイクル工程が行われている。
【０００３】例えば、従来の典型的な製鋼スラグ処理においては、上記各工程は具体的には以下のように行われる。
（１）固化工程まずスラグを土場または鉄板上に放流し、土場の場合で１〜２日間、鉄板上では数十分間放冷して固化させ、形成された一体の固形塊を上方からスラグポット等で打撃して直径（粒径）数百ｍｍ程度に破砕する（一次破砕）。
（２）冷却工程一次破砕塊に散水し例えば１時間程度で３００℃程度まで冷却（一次冷却）した後、例えば積載容量３０ｔ程度の排滓台車上に排出し、この台車上で再度散水して通常は十数分程度で１００℃程度まで冷却（二次冷却）し、次に台車から水冷ピット内に排出して通常は数時間から数十時間放置（ピット冷却）する。ピット水冷後、乾燥および放冷のためヤードに移送し貯鉱する。
【０００４】または、一次破砕塊を大気中で放冷または適宜散水して２００℃以下に冷却する。ここで、スラグ塊は内部に地鉄が分散して含有されており、路盤材等に適した製品スラグ組成を得ると共に鉄分を有効に回収し製銑・製鋼工程にリサイクルするために、両者を分別する必要がある。そのためには、スラグ塊を破砕して両者を機械的に分離した後、磁力選鉱を行うことにより、磁力に反応する鉄分と反応しない純然たるスラグ部分とを分別する。ここで、破砕後のスラグ塊中にも地鉄は残留しており、スラグ分と鉄分との分別をより確実に行うためには、破砕による細粒化をより促進する必要がある。
（３）細粒化工程上記のヤード貯鉱で十分に乾燥および冷却された一次破砕塊は、打刻機（「ペッカー」等と通称される）により大きなスラグ塊と鉄塊とを分離した状態にして、篩分別器（「グリズリー」等と通称される）にかけ、塊寸法をある程度以下に抑えてから、ロッドミル等の適当な破砕機により適度な粒度まで破砕する（二次破砕）。ヤード貯鉱からこの二次破砕までの処理に、通常は丸一昼夜（２４時間）程度を要する。
（４）分別工程二次破砕した後、磁力選鉱により鉄分とスラグ分とに分別する。その後、鉄分については通常は更に乾式あるいは湿式の磨鉱を行い、スラグ分については粒度を揃え、鉄分については磨鉱後の磁力選鉱と組み合わせて鉄分品位を向上させる。磨鉱および磁力選鉱には通常は６０分程度を要する。
（５）鉄分リサイクル工程／スラグ分エージング工程鉄分は製銑または製鋼用の原料として再使用し、一方、スラグ分はエージングヤードに移して保管し、水和反応を進行させて安定化させた後、路盤材等の各用途に供する。通常、このエージング期間として１２カ月〜３６カ月を要する。
【０００５】このように、スラグ処理は非常に多くの工程と多大な時間とを要する上、各処理工程に膨大な設備および敷地を必要とするという生産効率およびコスト上の問題があるばかりでなく、固化から一次冷却（３００℃程度）までの高温期間には熱間作業を強いられ、その後の破砕、移送、磁力選鉱の各段階では多量の粉塵発生下での作業になり、労働環境の観点からも問題があった。
【０００６】これに対して、本出願人らは特開昭５５−１１０７０３号公報（特公昭５８−５５０９３）において、特に上記（２）の冷却時間の短縮および作業環境の改善および（５）のエージング期間の短縮のために、工程（１）で得られた一次破砕塊を密閉容器内で散水し、発生する高圧水蒸気と高温雰囲気を利用してスラグの冷却と水和反応促進とを行う方法を提案した。
【０００７】しかしこの方法では、例え長時間の処理をしても水和反応促進効果が少ない上、破砕効果は全く得られないため、上記問題を解消する効果はあまり得られなかった。また、特公昭５２−４４７２１号公報には、５００℃以上の顕熱を有する転炉滓を水を加えた高圧容器内の投入して密閉し、転炉滓顕熱により水を高圧蒸気にとして、高圧蒸気中で３〜１５時間の処理を行う方法が開示されている。
【０００８】しかしこの方法は、蒸気雰囲気中で処理するためスラグの冷却に長時間を要し、冷却速度が遅いため熱衝撃によるスラグ破砕効果が得られないという欠点があった。そこで更に本出願人は特願平第４−９７６９９号において、上記密閉容器内での散水速度および水蒸気圧力と処理時間との関係を限定することにより、単に冷却水との接触による水和反応を誘起するだけでなく、急冷をより有効に利用して破砕効果をも誘起し、破砕の促進により水和反応をも更に促進する方法を提案した。この方法によれば、高圧下での水和反応と破砕および冷却とが連鎖反応的に進行する相乗効果により、上記固化後の（２）冷却工程および（３）細粒化工程が、密閉した容器内で合計数十分程度で完了するので、設備費が極めて低減できる上、生産性および労働環境が飛躍的に向上する。
【０００９】従来、製鋼スラグの鉄分を製銑・製鋼工程にリサイクルするには、上記（１）〜（５）のようにスラグ冷却、破砕、磁力選鉱、および磨鉱による鉄分品位向上に多数の工程を要していた。これは、鉄分品位が低いままリサイクルすると、結果的にリサイクル先にスラグを大量投入することになって、溶銑・溶鋼への復燐・復硫が発生するからであり、その対策として脱燐剤・脱硫剤の投入が必要になり、そのために原材料コストが上昇してしまうからである。
【００１０】しかし、上記鉄分品位向上のための処理には個々の工程のための設備と処理費用が大きなコスト負担になっており、低コストで復燐・復硫を防止できるリサイクル技術の開発が要望されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のスラグ急冷プロセスを利用して、製鋼スラグから鉄分を低コストで効率的に回収し、製銑または製鋼工程にリサイクルするための方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明の製鋼スラグの鉄分回収方法は、下記の工程 [1]〜[5]:[1] 溶融状態の製鋼スラグをスラグパン上又は土場に放流して固化させる固化工程、[2] 上記固化したスラグを機械的な打撃により粗破砕して高温の粗破砕スラグ塊を得る粗破砕工程、[3] 上記粗破砕スラグ塊を、上部が開放された中子容器内に充填して圧力容器内に装入し、該圧力容器を密閉した後、上記スラグ塊に上方から冷却水を散水し、冷却水と高温スラグとの接触により発生した水蒸気により、該圧力容器内を下記式（１）：３．５０≧Ｐ0.6 ×Ｔ0.4 ≧１．４８ …（１）
Ｐ≦１５，Ｔ≦１但し、Ｐ：水蒸気圧力（ｋｇ／cm2 ）、Ｔ：処理時間（ｈｒ）
で規定される範囲内の水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係に維持して、冷却水による急冷と水和によるスラグ膨張とにより上記粗破砕スラグ塊を更に破砕し、下記磁力選鉱に適した粒度の細粒スラグ塊を得る細粒化工程、[4] 上記細粒スラグ塊を磁力選鉱して鉄分品位４０〜８０％の粗精鉱を回収する磁力選鉱工程、および[5] 上記粗精鉱を製銑または製鋼用の原料として使用するリサイクル工程を含むことを特徴とする。
【００１３】上記工程[1] で用いるスラグパンは傾転式であることが望ましい。上記工程[3] 細粒化工程で得られる細粒スラグ塊は、通常は粒度と共に温度も磁力選鉱に適したものである。また、上記[5] リサイクル工程において、上記粗精鉱を湿式または乾式の磨鉱および磁力選鉱により鉄分品位を向上させた後、製銑・製鋼用原料として使用することができる。
【００１４】
【作用】本発明においては、圧力容器内で散水し、急冷による熱衝撃および水和反応による膨張によって粗破砕スラグ塊を細粒化し、得られた細粒スラグ塊を直接磁力選鉱し、これを製銑または製鋼工程に直接リサイクルするので、コンパクトな処理装置で十分足りるため広大な敷地を必要とせず、密閉した容器内で処理するため作業環境中へ粉塵や高熱を放出することがなく、高温からの冷却（従来工程（２））と細粒化（従来工程（３））とを同時に且つ短時間で行うことができ、次の磁力選鉱により鉄分を回収して製銑・製鋼工程に効率良くリサイクルすることができる。
【００１５】本発明の望ましい態様においては、前記[1] 固化工程において溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 脱ＰＳ滓、(b) 転炉滓、(c) 予備処理溶銑を用いた転炉吹錬からの転炉滓（脱Ｃ滓）、および(d) 取鍋滓（造塊滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5] リサイクル工程において製銑用原料として使用する。
【００１６】また、本発明の別の望ましい態様においては、前記[1] 固化工程における溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 転炉滓、(b) 脱Ｃ滓、および(c) 取鍋滓（造塊滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5]リサイクル工程において製鋼用原料として使用する。上記望ましい２態様によれば、スラグ含有による製銑または製鋼工程の負担を最小限にすることができ、歩留り向上、溶銑Ｍｎ向上、フラックス消費量の低減を図ることができる。
【００１７】本発明の方法において通常は、[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を乾式または湿式の磨鉱処理により鉄分品位を向上させた後に、[5] リサイクル工程に供する。図１に、本発明による高温製鋼スラグ処理工程（同図（Ａ））を従来方法の工程（同図（Ｂ））と対比して示す。
【００１８】粗精鉱のリサイクルは下記（Ａ）〜（Ｅ）のいずれの態様で行ってもよい。
（Ａ）製銑用の焼結装置または直接高炉に投入する。
（Ｂ）空の溶銑運搬容器に投入した後、受銑する。
（Ｃ）受銑後の銑鉄運搬容器内に脱Ｓｉ処理前または脱Ｓｉ処理中に上方から投入する。
【００１９】（Ｄ）受銑後の銑鉄運搬容器内に脱ＰＳ処理前または脱ＰＳ処理中に上方から投入する。
（Ｅ）製鋼炉内にまたは取鍋内に精錬処理前または精錬処理中に投入する。また、細粒化工程[3] すなわち密閉容器内でのスラグ急冷処理は、
【００２０】製鋼スラグ中には遊離ＣａＯが存在し、水と反応して下記式に示す水和反応を起こす。
ＣａＯ＋Ｈ2 Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）2右辺の反応生成物Ｃａ（ＯＨ）2 は左辺のＣａＯよりも密度が低いため、この水和反応により膨張が起こる。したがってスラグを路盤材等の用途に供するには、この水和反応を十分に進行させ安定化する必要がある。
【００２１】本発明においては水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係を式（１）の範囲に限定したことにより、スラグの自己破砕を誘起し、それが水和反応を更に促進する。すなわち、自己破砕によりスラグ中の遊離ＣａＯとＨ2 Ｏとの接触面積が広がり、水和反応に関与する両者の絶対量が増加し、結局スラグ全体としての水和反応の進行が促進される。
【００２２】上記水和反応は発熱反応でもあるので、冷却により平衡は上記式の右辺寄りすなわち水和進行側に移行するが、スラグ温度が低くなり過ぎると反応速度自体は遅くなる。本発明において水蒸気を高圧に保持することは、高圧による反応速度向上だけでなく、飽和水蒸気温度の維持により水和反応に最適なスラグ温度を維持するという作用もある。
【００２３】粗破砕スラグを中子容器内に水没させる場合には散水速度は特に限定する必要はなく、式（１）の範囲の水蒸気圧力とスラグの水没状態が維持できる範囲であればよい。水没させず、粗破砕スラグ充填層下方から排水する場合には、散水速度を５〜３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 の範囲にするのが望ましい。散水速度を５ｔｏｎ／ｈｒｍ2 以上とすることにより、中子容器内の粗破砕スラグ充填層中に均一に冷却水をかけることができる。しかし、散水速度を３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 より大きくしても、上記の均一散水効果はそれ以上向上せず、却って圧力容器内の水蒸気温度を低下させてしまい、結果的に圧力容器内水蒸気圧力を低下させてしまう。
【００２４】圧力容器内部で発生する水蒸気だけでは規定範囲の水蒸気圧力を維持できなくなった場合には、冷却水の供給とは別に外部から水蒸気を補給して規定範囲内の圧力を維持することができる。以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００２５】
【実施例】図２を参照して本発明の方法によるスラグ処理工程の一例を説明する。
【００２６】
【００２７】
上記細粒化工程
【００２８】上記磁力選鉱工程
【００２９】固化した粗破砕スラグ塊１１を内部に収容する中子容器１２は、上部が開放され底部１２Ａが目皿になっている容器である。中子容器１２を内部に収容する圧力容器１３は、上部の密閉蓋１３Ａを開放して中子容器１２の搬入・搬出を行い、処理実行時にはこれを閉鎖することにより外部に対して圧力容器１３を密閉した状態にする。圧力容器１３と中子容器１２との間隙はシール材２９によってシールされており、水蒸気発生により生じる圧力容器１３内の差圧は中子容器１２を下方へ通過する水蒸気により均一化される構造となっている。圧力容器１３の上部にはこの密閉扉１３Ａを介して冷却水２８の供給を受ける注水ノズル４が下方に向かって開口している。また圧力容器１３の側面上部には補助加圧用水蒸気の供給口１５が設けてある。更に、圧力容器１３の下部側面には余剰水蒸気の排出口１６が、底部には余剰水の排出口１７がそれぞれ設けてある。
【００３０】また、粗破砕スラグ塊１１を内部に収容した中子容器１２は、適当なクレーン等の搬出入手段（図示せず）により、圧力容器１３へ搬入し圧力容器１３から搬出される。圧力容器１３内の水蒸気圧力（Ｐ）は、圧力容器の側面上部に取り付けた圧力計１８によって検知される。
【００３１】このようにして検知された水蒸気圧力と所定処理時間との関係が式（１）を満たすように、圧力過剰時は圧力調整弁１９が作動し、圧力不足時は補助加圧用水蒸気供給用の流量調整弁２０がマニュアルまたは自動で作動する。注水ノズル１４への冷却水は、給水タンク２１からポンプ２２を経て流量調整弁２３を介して供給される。
【００３２】余剰の水蒸気（排蒸気）は排出口１６からドレーンタンク２４に導かれ、規定水蒸気圧力および処理時間の関係を満たすように初期設定された圧力調整弁１９を経て蒸気放散塔２５から外部環境中へ排出される。補助加圧用水蒸気は、適当な工場配管２６等から圧力調整弁２７を介し流量調整弁２０を通って圧力容器１３内に必要に応じ供給される。
【００３３】図３の装置を用いて工程
【００３４】圧力容器１３内の圧力は、圧力計１８で検知され、圧力過剰時は圧力調整弁１９の作動により、圧力不足時は補助加圧用水蒸気の流量調整弁２０の作動（マニュアルまたは自動）により規定範囲内になるように調整される。例えば、所定処理時間（Ｔ０）で処理を完了するのに要する下限の水蒸気圧力（Ｐ０）を式（１）から予め求めておき、処理中に圧力容器内の水蒸気圧力がこの下限値以下になったら、補助加圧用水蒸気を供給する。
【００３５】以下に、上記手順および装置により製鋼スラグをリサイクルさせた具体例を説明する。
〔実施例１〕本発明に従って、表１の組成の各製鋼スラグを固化、粗破砕、細粒化（タンク内急水冷）、分別（磁力選鉱）、必要な磨鉱および磁力選鉱を行い、それぞれ製銑または製鋼工程にリサイクルさせた。
【００３６】
【表１】
【００３７】〔実施例２〕本発明に従って、表２の各態様でリサイクルを行った結果、同表中に示したように歩留向上、溶銑Ｍｎ向上およびフラックス低減の効果が得られた。溶銑・溶鋼への復燐・復硫は従来法に比べ大幅に低減し、無視できる程度であった。
【００３８】
【表２】
【００３９】なお、以上の実施例においては、スラグを圧力容器の上部で装入・排出する縦型の配置例について説明したが、本発明はこれに限定する必要はなく、スラグを圧力容器の側部で装入・排出する横型の配置にしても同様の操作を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、密閉タンク内で散水により行うスラグ急冷プロセスを利用して、製鋼スラグから低コストで鉄分を回収し、溶銑・溶鋼への復燐・復硫を防止してリサイクルを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高温製鋼スラグ処理の典型的手順を従来の方法と対比して示すフローチャートである。
【図２】本発明の高温製鋼スラグ処理工程の一例を示す工程図である。
【図３】本発明の方法に用いるスラグ急冷装置を示す配置図である。
【符号の説明】
１…バケット
２…クレーン
３…スラグパン
４…高温スラグ４
５…密閉容器式のタンク
６…細粒スラグ塊
１１…固化した高温の製鋼スラグ
１２…中子容器（上部が開放された底付き容器）
１３…圧力容器
１３Ａ…圧力容器１３上部の密閉蓋
１４…注水ノズル
１５…補助加圧用水蒸気の供給口
１６…余剰水蒸気の排出口
１７…余剰水分の排出口
１８…圧力計
１９…圧力調整弁
２０…補助加圧用水蒸気供給用の流量調整弁
２１…給水タンク
２２…ポンプ
２３…流量調整弁
２４…ドレーンタンク
２５…蒸気放散塔
２６…工場配管
２７…圧力調整弁
２８…冷却水
２９…シール材
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下記の工程 [1]〜[5]:[1] 溶融状態の製鋼スラグをスラグパン上又は土場に放流して固化させる固化工程、[2] 上記固化したスラグを機械的な打撃により粗破砕して高温の粗破砕スラグ塊を得る粗破砕工程、[3] 上記粗破砕スラグ塊を、上部が開放された中子容器内に充填して圧力容器内に装入し、該圧力容器を密閉した後、上記スラグ塊に上方から冷却水を散水し、冷却水と高温スラグとの接触により発生した水蒸気により、該圧力容器内を下記式（１）：３．５０≧Ｐ0.6 ×Ｔ0.4 ≧１．４８ …（１）
Ｐ≦１５，Ｔ≦１但し、Ｐ：水蒸気圧力（ｋｇ／cm2 ）、Ｔ：処理時間（ｈｒ）
で規定される範囲内の水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係に維持して、冷却水による急冷と水和によるスラグ膨張とにより上記粗破砕スラグ塊を更に破砕し、下記磁力選鉱に適した粒度の細粒スラグ塊を得る細粒化工程、[4] 上記細粒スラグ塊を磁力選鉱して鉄分品位４０〜８０％の粗精鉱を回収する磁力選鉱工程、および[5] 上記粗精鉱を製銑または製鋼用の原料として使用するリサイクル工程を含むことを特徴とする製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項２】 前記[1] 固化工程において溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 脱ＰＳ滓、(b) 転炉滓、(c) 予備処理溶銑を用いた転炉吹錬からの転炉滓（脱Ｃ滓）、および(d) 造塊滓（取鍋滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5] リサイクル工程において製銑用原料として使用することを特徴とする請求項１記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項３】 前記[1] 固化工程における溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 転炉滓、(b) 脱Ｃ滓、および(c) 造塊滓（取鍋滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5] リサイクル工程において製鋼用原料として使用することを特徴とする請求項１記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項４】 前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を乾式または湿式の磨鉱処理により鉄分品位を向上させた後に、前記[5] リサイクル工程を行うことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項５】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用の焼結装置または直接高炉に投入することを特徴とする請求項１または２記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項６】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用原料として使用するために、該粗精鉱を受銑前の空の溶銑運搬容器に投入した後、該容器に受銑することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項７】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用原料として使用するために、受銑後の銑鉄運搬容器内に脱Ｓｉ処理前または脱Ｓｉ処理中に上方から投入することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項８】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用原料として使用するために、受銑後の銑鉄運搬容器内に脱ＰＳ処理前または脱ＰＳ処理中に上方から投入することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項９】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製鋼用原料として使用するために、製鋼炉内にまたは取鍋内に精錬処理前または精錬処理中に投入することを特徴とする請求項１または３記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１０】 前記[3] 細粒化工程において、前記散水により粗破砕スラグ塊を前記中子容器内に水没させるか、または水没させずに散水速度を５〜３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 として下方へ排水することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１１】 前記散水による急冷処理開始時の前記粗破砕スラグ塊の温度が２００℃以上であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１２】 前記[3] 細粒化工程において、所定処理時間（Ｔ０）で前記処理を完了するのに要する下限の水蒸気圧力（Ｐ０）を前記式（１）から予め求めておき、前記処理中に前記圧力容器内の水蒸気圧力がこの下限値以下になったら、前記冷却水とは別に前記圧力容器に水蒸気を供給することを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１３】 前記高温の粗破砕スラグを中子容器内に高さ０．５〜４ｍとなるように充填することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１】 下記の工程 [1]〜[5]:[1] 溶融状態の製鋼スラグをスラグパン上又は土場に放流して固化させる固化工程、[2] 上記固化したスラグを機械的な打撃により粗破砕して高温の粗破砕スラグ塊を得る粗破砕工程、[3] 上記粗破砕スラグ塊を、上部が開放された中子容器内に充填して圧力容器内に装入し、該圧力容器を密閉した後、上記スラグ塊に上方から冷却水を散水し、冷却水と高温スラグとの接触により発生した水蒸気により、該圧力容器内を下記式（１）：３．５０≧Ｐ0.6 ×Ｔ0.4 ≧１．４８ …（１）
Ｐ≦１５，Ｔ≦１但し、Ｐ：水蒸気圧力（ｋｇ／cm2 ）、Ｔ：処理時間（ｈｒ）
で規定される範囲内の水蒸気圧力（Ｐ）と処理時間（Ｔ）の関係に維持して、冷却水による急冷と水和によるスラグ膨張とにより上記粗破砕スラグ塊を更に破砕し、下記磁力選鉱に適した粒度の細粒スラグ塊を得る細粒化工程、[4] 上記細粒スラグ塊を磁力選鉱して鉄分品位４０〜８０％の粗精鉱を回収する磁力選鉱工程、および[5] 上記粗精鉱を製銑または製鋼用の原料として使用するリサイクル工程を含むことを特徴とする製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項２】 前記[1] 固化工程において溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 脱ＰＳ滓、(b) 転炉滓、(c) 予備処理溶銑を用いた転炉吹錬からの転炉滓（脱Ｃ滓）、および(d) 造塊滓（取鍋滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5] リサイクル工程において製銑用原料として使用することを特徴とする請求項１記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項３】 前記[1] 固化工程における溶融状態の製鋼スラグとして、(a) 転炉滓、(b) 脱Ｃ滓、および(c) 造塊滓（取鍋滓）のうちの１種以上を用い、前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を前記[5] リサイクル工程において製鋼用原料として使用することを特徴とする請求項１記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項４】 前記[4] 磁力選鉱工程で得られた粗精鉱を乾式または湿式の磨鉱処理により鉄分品位を向上させた後に、前記[5] リサイクル工程を行うことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項５】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用の焼結装置または直接高炉に投入することを特徴とする請求項１または２記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項６】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用原料として使用するために、該粗精鉱を受銑前の空の溶銑運搬容器に投入した後、該容器に受銑することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項７】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用原料として使用するために、受銑後の銑鉄運搬容器内に脱Ｓｉ処理前または脱Ｓｉ処理中に上方から投入することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項８】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製銑用原料として使用するために、受銑後の銑鉄運搬容器内に脱ＰＳ処理前または脱ＰＳ処理中に上方から投入することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項９】 前記[5] リサイクル工程において、前記粗精鉱を製鋼用原料として使用するために、製鋼炉内にまたは取鍋内に精錬処理前または精錬処理中に投入することを特徴とする請求項１または３記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１０】 前記[3] 細粒化工程において、前記散水により粗破砕スラグ塊を前記中子容器内に水没させるか、または水没させずに散水速度を５〜３０ｔｏｎ／ｈｒｍ2 として下方へ排水することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１１】 前記散水による急冷処理開始時の前記粗破砕スラグ塊の温度が２００℃以上であることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１２】 前記[3] 細粒化工程において、所定処理時間（Ｔ０）で前記処理を完了するのに要する下限の水蒸気圧力（Ｐ０）を前記式（１）から予め求めておき、前記処理中に前記圧力容器内の水蒸気圧力がこの下限値以下になったら、前記冷却水とは別に前記圧力容器に水蒸気を供給することを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【請求項１３】 前記高温の粗破砕スラグを中子容器内に高さ０．５〜４ｍとなるように充填することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の製鋼スラグの鉄分回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開平６−２５６８１４
【公開日】平成６年（１９９４）９月１３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−４２９８０
【出願日】平成５年（１９９３）３月３日
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【公開日】平成６年（１９９４）９月１３日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）３月３日
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
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