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JP2000263014A - アルミドロス残灰の利用方法及びアルミナマグネシア質キャスタブル耐火物 - Google Patents

アルミドロス残灰の利用方法及びアルミナマグネシア質キャスタブル耐火物

Info

Publication number
JP2000263014A
JP2000263014A JP11072535A JP7253599A JP2000263014A JP 2000263014 A JP2000263014 A JP 2000263014A JP 11072535 A JP11072535 A JP 11072535A JP 7253599 A JP7253599 A JP 7253599A JP 2000263014 A JP2000263014 A JP 2000263014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum dross
alumina
aluminum
refractory material
residual ash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11072535A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Ochiai
勇司 落合
Kanji Tanigawa
完士 谷川
Tomonobu Nishimura
友伸 西村
Shinichi Oya
真一 大矢
Kokuho Shibata
告芳 柴田
Kenji Yamamoto
憲治 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CERA TECHNO KK
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
CERA TECHNO KK
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CERA TECHNO KK, Kobe Steel Ltd filed Critical CERA TECHNO KK
Priority to JP11072535A priority Critical patent/JP2000263014A/ja
Publication of JP2000263014A publication Critical patent/JP2000263014A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミドロスを産業廃棄物として処分するの
ではなく、積極的に産業に有効利用する方法を提供す
る。 【解決手段】 アルミニウム精錬時に生成するアルミド
ロスから金属アルミニウムを回収したアルミドロス残灰
の利用方法において、上記アルミドロス残灰を焼成した
後、アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物の原料と
して用いる。上記アルミナマグネシア質キャスタブル耐
火物とは、アルミナ質耐火材料及びマグネシア質耐火材
料,シリカを含有する不定形耐火物であって、アルミド
ロス残灰を焼成して得た焼成アルミドロス残灰を用いて
なるものであり、シリカ含有量は1重量%以下とするこ
とが推奨される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミドロス残灰
の利用方法及びアルミナマグネシア質キャスタブル耐火
物に関し、詳細には真空脱ガス炉,取鍋,タンディッシ
ュ等の製鋼炉の内張りや各種カバー等の耐熱保護部材、
または溶鋼処理ランス等として使用可能なアルミナマグ
ネシア質キャスタブル耐火物として、産業廃棄物である
アルミドロス残灰を有効利用する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】アルミドロスとは、Al精錬時において
アルミニウム地金やスクラップなどを溶解する際に生成
する鋼滓であり、国内での年間発生量は、例えば平成1
0年度で約35万トンと推定されている。上記アルミド
ロスは産業廃棄物として取り扱われているが、昨今では
産業廃棄物の保存場所や廃棄場所が不足する傾向にあ
り、このような産業廃棄物を有効に利用する技術の開発
が要望されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、アルミドロスを産業廃棄
物として処分するのではなく、積極的に産業に有効利用
する方法の提供を目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、アルミニウム精錬時に生成するアルミドロスか
ら金属アルミニウムを回収したアルミドロス残灰の利用
方法であって、上記アルミドロス残灰を焼成した後、ア
ルミナマグネシア質キャスタブル耐火物の原料として用
いることを要旨とするものである。上記アルミナマグネ
シア質キャスタブル耐火物とは、アルミナ質耐火材料及
びマグネシア質耐火材料,シリカを含有する不定形耐火
物であって、アルミドロス残灰を焼成して得た焼成アル
ミドロス残灰を用いてなるものであり、シリカ含有量は
1重量%以下とすることが推奨される。
【0005】
【発明の実施の形態】製鋼分野においては、真空脱ガス
法や取鍋精錬等の炉外精錬技術の向上から、高級鋼種が
精錬されるようになってきており、それに伴って処理条
件が過酷化してきている。そのため、これらの使用条件
に対応すべく高い耐食性が要求されるキャスタブル耐火
物としては、アルミナ・マグネシア質やアルミナ・スピ
ネル質等の高品位材料を使用することが一般的になって
きている。
【0006】本発明者らは、アルミニウム精錬時に生成
するアルミドロスから金属アルミニウムを回収したアル
ミドロス残灰を、上記アルミナマグネシア質キャスタブ
ル耐火物へ適用することを検討した。上記アルミドロス
残灰は、Al精錬時の条件によって、MgO,Si
2,Fe23の含有量が多少異なるものの、その化学
成分はおおよそ下記の表1に示す通りである。
【0007】
【表1】
【0008】このようにアルミドロス残灰には相当量の
金属AlとAlNが含まれており、これらの物質は水と
反応して水素ガスやアンモニアガスを発生させる。従っ
て、使用にあたって水を添加して混練することが前提と
なっているキャスタブル耐火物材料としては、アルミド
ロス残灰をそのまま使用することはできない。アルミド
ロス残灰を焼成することにより金属AlとAlNを安定
なアルミナに改質して水との反応による問題は解消で
き、アルミナに代替する耐火物原料としてアルミドロス
を利用可能となる。
【0009】アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物
中における焼成アルミドロス残灰の配合量は、少な過ぎ
ると経済的効果が小さいので5%(重量%の意味、以下
同じ)以上とすることが望ましく、また強度及び施工性
を確保するためにはアルミナセメントやアルミナ超微粉
などの結合材(バインダー)を所定量配合することが必
要であるので、焼成アルミドロス残灰の配合量は90%
以下とすることが好ましく、経済性及び強度の観点から
好ましい範囲は、10%以上80%以下である。
【0010】アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物
中におけるアルミナ質耐火材料としては、焼結アルミ
ナ,電融アルミナ,ブラウンアルミナ,ボーキサイト,
バンド頁岩などの一般的に使用されるものを用いればよ
く、化学成分でAl23が80%以上のものが好まし
い。尚、機械的強度を向上させる上で有効な超微粉アル
ミナとして、平均中心粒径が0.1〜10μmの仮焼ア
ルミナを配合することが望ましい。アルミナ質耐火材料
の含有量は少な過ぎると施工に必要な流動特性が得られ
ないので5%以上とすることが望ましく、10%以上が
より好ましい。一方、多過ぎると相対的に焼成アルミド
ロスの配合割合が少なくなり経済的効果が得られないの
で、85%以下とすることが望ましく、75%以下であ
ればより望ましい。
【0011】アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物
中に含有させる結合材としてはアルミナセメントを使用
すればよく、少な過ぎると施工後に十分な強度が得られ
ないので2%以上とすることが望ましく、3%以上であ
ればより望ましい。一方多過ぎると過焼結となるので3
0%以下とすることが好ましく、20%以下とすればよ
り望ましい。
【0012】本発明で使用する焼成アルミドロス残灰の
MgO成分は、MgO含有率が30%を超えると、ペリ
クレーズの含有量が多くなり、アルミナ質耐火材料との
反応により必要以上にスピネルが生成して異常膨張が発
生し易くなるので30%以下とすることが好ましい。
【0013】またアルミナマグネシア質キャスタブル耐
火物中において、マグネシア質耐火材料としてはMgO
含有量が90%以上の電融マグネシア,焼結マグネシ
ア,天然マグネシアなどを1〜10%配合すればよい。
尚、マグネシア質耐火材料は、シリカ系原料と配合する
ことにより耐スラグ浸透特性及び耐食性が大きく向上す
る。これは加熱後の残存膨張特性及びクリープ特性によ
り組織が緻密化して組織強度の増大とスラグ成分の浸透
速度低下が起こるからであると推定される。但し、耐火
物原料として使用するには低融点化合物の生成を抑える
ことが重要であり、SiO2が多過ぎるとコージェライ
ト等の低融点化合物が生成され易くなるのでSiO2
有量は1%以下にすることが望ましい。
【0014】更に、アルミナマグネシア質キャスタブル
耐火物には、従来から使用されている添加剤(分散剤,
硬化剤,遅延剤,乾燥促進剤,金属ファイバーなど)を
必要に応じて添加してもよい。
【0015】ところで、後述する様に、本発明に係るア
ルミナマグネシア質キャスタブル耐火物は気孔率が高い
ために、溶鋼取鍋の側壁,敷,除滓口等に用いられてい
る従来のアルミナマグネシア質キャスタブルと比較する
と若干耐食性に劣る。そこで取鍋の耐火材料として用い
る場合には、耐食性に関して支障が少ない除滓口用キャ
スタブルとして用いることが推奨される。尚、高気孔性
を利用した用途としては、断熱煉瓦や断熱用キャスタブ
ルがある。
【0016】以上では、アルミドロス残灰を焼成するこ
とによりアルミドロスクリンカーを得る方法について述
べたが、製造コストよりも品質を優先したい場合には、
より緻密な耐火材料を得る観点からアルミドロス残灰を
電融してもよい。
【0017】尚、焼成または電融によって得られるアル
ミドロスクリンカーは、粉砕により30mmの粗粒から
微粉まで、任意の粒度とすることが可能である。
【0018】施工に関しては、従来の方法を採用すれば
よく、流し込み,振動鋳込み,圧送,圧入,吹付け及び
こて塗り等があり、例えば流し込みの場合、本発明に係
る不定形耐火材料に施工水分を添加し、混練後、型枠に
流し込み、養生、乾燥すればよい。
【0019】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の主旨に基づいて設計変更すること
はいずれも本発明の技術的範囲内に含まれるものであ
る。
【0020】
【実施例】表2に示す組成比(重量部)で配合したアル
ミナマグネシア質キャスタブル耐火物材料に、夫々に応
じた適量の施工水を添加し、混練後、振動を付与して型
枠に流し込み、養生、乾燥後、下記の回転侵食テストに
よりスラグに対する耐食性(侵食量及び浸透量)を調べ
た。結果は、表2に併記する。
【0021】[回転侵食テスト]回転ドラム侵食試験に
おいて、CaO/SiO2モル比が8であり、Al23
含有量が5%、Fe23含有量が10%のスラグを用い
て耐火材料を溶損させた。試験用耐火材料を内張りした
ドラム内をプロパンバーナーで加熱し、前記スラグを投
入して、1700℃に1時間保持した後スラグを排出し
て、新しいスラグを投入するサイクルを6回繰り返した
後、試料片の溶損寸法(侵食量)を測定した。また上記
回転ドラム侵食試験を行った試料片のスラグ浸透層の厚
み(浸透量)を測定した。
【0022】
【表2】
【0023】本発明例(No.2及びNo.3)は、従
来例(No.1)に比較すると、侵食量に関する耐食性
は若干劣るものの、用途を選択すれば十分に実用できる
ものである。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、アルミドロスを産業廃棄物として処分するのではな
く、アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物として有
効利用することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 完士 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 西村 友伸 兵庫県神戸市灘区岩屋中町4−2−15 島 分第3ビル株式会社神戸製鋼所内 (72)発明者 大矢 真一 兵庫県神戸市灘区岩屋中町4−2−15 島 分第3ビル株式会社神戸製鋼所内 (72)発明者 柴田 告芳 岡山県備前市穂浪2535番地の7 第一耐火 煉瓦株式会社内 (72)発明者 山本 憲治 岡山県備前市穂浪2535番地の7 第一耐火 煉瓦株式会社内 Fターム(参考) 4D004 AA44 BA02 CA30 CC11 CC13 4G030 AA07 AA27 AA36 AA37 AA51 BA25 BA27 CA09 HA24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム精錬時に生成するアルミド
    ロスから金属アルミニウムを回収したアルミドロス残灰
    の利用方法であって、 上記アルミドロス残灰を焼成した後、アルミナマグネシ
    ア質キャスタブル耐火物の原料として用いることを特徴
    とするアルミドロス残灰の利用方法。
  2. 【請求項2】 アルミナ質耐火材料及びマグネシア質耐
    火材料,シリカを含有する不定形耐火物であって、 アルミドロス残灰を焼成して得た焼成アルミドロス残灰
    を用いてなることを特徴とするアルミナマグネシア質キ
    ャスタブル耐火物。
  3. 【請求項3】 シリカ含有量が1重量%以下である請求
    項2に記載のアルミナマグネシア質キャスタブル耐火
    物。
JP11072535A 1999-03-17 1999-03-17 アルミドロス残灰の利用方法及びアルミナマグネシア質キャスタブル耐火物 Withdrawn JP2000263014A (ja)

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Cited By (5)

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