凝固爐渣的制造方法、凝固爐渣、混凝土用粗骨料的制造方法以及混凝土用粗骨料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使恪融狀態(tài)的高爐爐渣(blast furnace slag)在金屬制的鑄型上凝 固、使凝固了的凝固爐渣(solidified slag)從鑄型落下來(lái)制造板狀的凝固爐渣的凝固爐 渣的制造方法、以該凝固爐渣的制造方法制造的凝固爐渣、使用了該凝固爐渣的混凝土用 粗骨料(coarse aggregate for concrete)的制造方法以及由該混凝土用粗骨料的制造方 法制造的混凝土用粗骨料。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為使在金屬的精煉工序等中產(chǎn)生的恪融爐渣(molten slag)凝固的方法，廣泛 使用將高壓的冷卻水噴射到熔融爐渣上進(jìn)行急冷的方法、或者將熔融爐渣排出到干坑(dry pit)或渣冷卻場(chǎng)(slag cooling yard)而在大氣中緩冷的方法。
[0003] 在將熔融爐渣急冷的方法中，大量地噴射高壓的冷卻水，因此會(huì)形成具有多個(gè)氣 孔(pore)的粒徑為5mm以下的砂狀的凝固爐渣(所謂水淬粒渣(water granulated slag))。 另一方面，在使熔融爐渣流入干坑或渣冷卻場(chǎng)等而使其凝固、緩冷的方法中，會(huì)形成數(shù)米大 的塊，將該塊粉碎而成為塊狀的凝固爐渣(所謂緩冷爐渣（(air-cooled slag))。
[0004] 最近，謀求取代砂礫（gravel)等而將高爐緩冷爐渣應(yīng)用于混凝土用粗骨料。為了 將高爐渣應(yīng)用于混凝土用粗骨料，需要降低爐渣中的氣孔，并且將爐渣粒徑的最大值調(diào)整 至lj 20mm左右。
[0005] 因此，水淬粒渣若保持原樣則氣孔多且粒徑小，無(wú)法應(yīng)用于混凝土用粗骨料。另一 方面，緩冷爐渣雖然不存在氣孔的問題，但需要將數(shù)米大的塊粉碎成20_左右的粒徑，該粉 碎工作需要很長(zhǎng)時(shí)間，并不有效。
[0006] 于是，作為混凝土用粗骨料，為了獲得氣孔少且容易粉碎的凝固爐渣，提出了各種 使用金屬制的鑄型來(lái)使熔融爐渣凝固的技術(shù)。在金屬制鑄型內(nèi)使熔融爐渣凝固時(shí)，能夠獲 得比水淬粒渣尺寸大且比緩冷爐渣尺寸小的凝固爐渣，通過將其粉碎能夠容易地獲得所希 望的尺寸的爐渣，相比緩冷爐渣能夠縮短粉碎時(shí)間，能夠容易地獲得粒徑20mm左右的所希 望的凝固爐渣。
[0007] 作為使用金屬制鑄型將熔融爐渣凝固的例子，例如存在專利文獻(xiàn)1所述的瀝青鋪 裝用骨料(aggregate for asphalt pavement)及其制造方法以及瀝青鋪裝。在專利文獻(xiàn)1 的熔融爐渣的凝固方法中，使熔融狀態(tài)的高爐爐渣以成為層厚為10~30mm的板狀的方式以 單層在金屬制的移動(dòng)鑄型上流過而冷卻凝固，形成單層板狀的凝固爐渣。將該單層板狀的 爐渣粉碎，制造出吸水率(water absorptionper centage)為1 · 5%以下、磨損量(abrasion loss percentage)為20%以下的瀝青鋪裝用骨料。
[0008] 另外，作為使用金屬制的鑄型使高爐爐渣凝固來(lái)制作混凝土用粗骨料的方法，存 在專利文獻(xiàn)2所公開的混凝土用粗骨料。專利文獻(xiàn)2所公開的由爐渣構(gòu)成的混凝土用粗骨料 通過使熔融爐渣流入金屬制鑄型并使其凝固，將凝固后獲得的爐渣粉碎，將其調(diào)整為吸水 率為1.5%以下，粒徑為5~20mm。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1:日本專利第3855706號(hào)公報(bào) [0012] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-277191號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014] 在專利文獻(xiàn)1所述的熔融爐渣的凝固方法中，使熔融狀態(tài)的高爐爐渣以成為凝固 厚度為10~30mm的板狀的方式以單層在金屬制的移動(dòng)鑄型上流過而冷卻凝固，通過急速冷 卻凝固，抑制在凝固爐渣內(nèi)部生成的氣孔的成長(zhǎng)，制造氣孔率低且吸水率低，耐磨損性 (abrasion resistance)高的骨料。
[0015] 但是，如專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例中也記載那樣，在使高爐爐渣在金屬制鑄型上凝固成 板狀的情況下，距離與金屬制鑄型接觸的下表面1mm左右會(huì)形成玻璃狀(glass state)。這 是因?yàn)樵谌廴跔t渣中與金屬制鑄型接觸的接觸面被最急速地冷卻而成為玻璃態(tài)（glass state)，但熔融爐渣的熱傳導(dǎo)率非常小，因此熔融爐渣內(nèi)部的冷卻速度不變大而在晶態(tài)的 狀態(tài)(crystalline state)下凝固。
[0016] 如上所述，在專利文獻(xiàn)1的方法中生成單面為玻璃態(tài)的板狀凝固爐渣，而在將這種 板狀凝固爐渣粉碎來(lái)制造骨料的情況下，會(huì)得到表面的一部分為玻璃態(tài)的粗骨料。在將表 面為玻璃態(tài)的粗骨料用作混凝土用粗骨料的情況下，存在在新拌混凝土(fresh concrete) 固化時(shí)容易泌水(bleeding)的問題。泌水是指在新拌混凝土中由于固體材料的沉降或分 離、拌合用水的一部分游離并上升到表面的現(xiàn)象。
[0017]另外，在距尚與金屬制鑄型接觸的面1mm左右的玻璃態(tài)部分和晶態(tài)部分的分界容 易破裂。因此，在進(jìn)行粉碎以調(diào)整到粗骨料粒度時(shí)，玻璃態(tài)部分容易變成細(xì)粒，存在粗骨料 的成品率降低的問題。
[0018] 專利文獻(xiàn)2的混凝土用粗骨料與專利文獻(xiàn)1同樣地利用在金屬制的鑄型上凝固的 高爐爐渣，將該高爐爐渣粉碎，形成吸水率為1.5 %以下、粒徑為5~20mm的粗骨料。將熔融 爐渣流入金屬制鑄型并凝固成20~30_的厚度，與專利文獻(xiàn)1同樣，與金屬制鑄型的接觸面 玻璃化的可能性高。調(diào)制有專利文獻(xiàn)2的混凝土用粗骨料的混凝土的調(diào)制條件（mix proportion)、養(yǎng)護(hù)期間（curing period)為7天、28天的壓縮強(qiáng)度是清楚的，但關(guān)于泌水是 不清楚的。
[0019] 本發(fā)明為了解決上述問題而完成，其目的在于提供一種可成為高品質(zhì)的混凝土用 粗骨料的原料的凝固爐渣的制造方法、以該凝固爐渣的制造方法制造的凝固爐渣、使用了 該凝固爐渣的混凝土用粗骨料的制造方法、由該混凝土用粗骨料的制造方法制造的混凝土 用粗骨料。
[0020] 用于解決課題的手段
[0021] 用于解決上述課題的本發(fā)明的要點(diǎn)如下所述。
[0022] (1)-種凝固爐渣的制造方法，其中，包含:爐渣凝固工序，使熔融狀態(tài)的高爐爐渣 流入移動(dòng)的金屬制的鑄型而進(jìn)行冷卻，使所述高爐爐渣在所述鑄型內(nèi)以成為板狀的方式凝 固；爐渣落下工序，將所述鑄型翻轉(zhuǎn)來(lái)使在所述鑄型內(nèi)凝固至內(nèi)部的爐渣從鑄型落下；以及 爐渣溫度保持工序，將落下的爐渣的爐渣表面的一部分或整個(gè)面的表面溫度保持在900°C 以上并保持5分鐘以上。
[0023] (2)根據(jù)上述（1)所述的凝固爐渣的制造方法，其特征在于，在所述鑄型內(nèi)以成為 板狀的方式凝固了的高爐爐渣的厚度為20mm以上且30mm以下。
[0024] (3)根據(jù)上述（1)或上述(2)所述的凝固爐渣的制造方法，其特征在于，在所述爐渣 溫度保持工序中，將從所述鑄型落下的凝固爐渣的表面中凝固時(shí)的鑄型接觸面的80面積％ 以上的鑄型表面溫度保持在900°C以上并保持5分鐘以上。
[0025] (4)根據(jù)上述（1)至上述(3)中任一項(xiàng)所述的凝固爐渣的制造方法，其特征在于，在 所述爐渣溫度保持工序中，使從所述鑄型落下的凝固爐渣在爐渣厚度方向平均溫度超過 900°C的條件下層疊。
[0026] (5)根據(jù)上述（1)至上述(4)中任一項(xiàng)所述的凝固爐渣的制造方法，其特征在于，在 所述爐渣溫度保持工序中，使從所述鑄型落下的凝固爐渣層疊于能夠?qū)⒃搹乃鲨T型落下 的凝固爐渣從該落下位置搬出的保持容器內(nèi)。
[0027] (6)-種凝固爐渣，通過上述（1)至上述(5)中任一項(xiàng)所述的凝固爐渣的制造方法 而制造，其中，所述凝固爐渣的以在進(jìn)行了落下試驗(yàn)后不通過篩孔40mm的篩子的樣本相對(duì) 于進(jìn)行落下試驗(yàn)前的樣本的質(zhì)量比例來(lái)評(píng)價(jià)的落下強(qiáng)度(Shatter Index)為70%以上，所 述落下試驗(yàn)是將能夠通過篩孔100mm的篩子且不能通過篩孔40mm的篩子的爐渣樣本從2米 的高度落下4次的試驗(yàn)。
[0028] (7)-種混凝土用粗骨料的制造方法，包含:包含上述（1)至上述(5)中任一項(xiàng)所述 的凝固爐渣的制造方法的凝固爐渣制造工序;將制造出的凝固爐渣粉碎的凝固爐渣粉碎工 序；以及對(duì)粉碎了的凝固爐渣進(jìn)行分級(jí)的分級(jí)工序。
[0029] (8)-種混凝土用粗骨料，通過上述（7)所述的混凝土用粗骨料的制造方法而制 造，所述混凝土用粗骨