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
【技術領域】
[0001] 本發明涉及使恪融狀態的高爐爐渣(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】
[0002] 作為使在金屬的精煉工序等中產生的恪融爐渣(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(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，因此會形成具有多個氣 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等而使其凝固、緩冷的方法中，會形成數米大 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用于混凝土用粗骨料。為了 將高爐渣應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，無法應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，但需要將數米大的塊粉碎成20_左右的粒徑，該粉 碎工作需要很長時間，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使熔融爐渣凝固的技術。在金屬制鑄型內使熔融爐渣凝固時，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1 的熔融爐渣的凝固方法中，使熔融狀態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制作混凝土用粗骨料的方法，存 在專利文獻2所公開的混凝土用粗骨料。專利文獻2所公開的由爐渣構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，將其調整為吸水 率為1.5%以下，粒徑為5~20mm。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1:日本專利第3855706號公報 [0012] 專利文獻2:日本特開2004-277191號公報
【發明內容】
[0013]發明要解決的問題
[0014] 在專利文獻1所述的熔融爐渣的凝固方法中，使熔融狀態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，抑制在凝固爐渣內部生成的氣孔的成長，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1的實施例中也記載那樣，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左右會形成玻璃狀(glass state)。這 是因為在熔融爐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（glass state)，但熔融爐渣的熱傳導率非常小，因此熔融爐渣內部的冷卻速度不變大而在晶態的 狀態(crystalline state)下凝固。
[0016] 如上所述，在專利文獻1的方法中生成單面為玻璃態的板狀凝固爐渣，而在將這種 板狀凝固爐渣粉碎來制造骨料的情況下，會得到表面的一部分為玻璃態的粗骨料。在將表 面為玻璃態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象。
[0017]另外，在距尚與金屬制鑄型接觸的面1mm左右的玻璃態部分和晶態部分的分界容 易破裂。因此，在進行粉碎以調整到粗骨料粒度時，玻璃態部分容易變成細粒，存在粗骨料 的成品率降低的問題。
[0018] 專利文獻2的混凝土用粗骨料與專利文獻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1同樣，與金屬制鑄型的接觸面 玻璃化的可能性高。調制有專利文獻2的混凝土用粗骨料的混凝土的調制條件（mix proportion)、養護期間（curing period)為7天、28天的壓縮強度是清楚的，但關于泌水是 不清楚的。
[0019] 本發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明的要點如下所述。
[0022] (1)-種凝固爐渣的制造方法，其中，包含:爐渣凝固工序，使熔融狀態的高爐爐渣 流入移動的金屬制的鑄型而進行冷卻，使所述高爐爐渣在所述鑄型內以成為板狀的方式凝 固；爐渣落下工序，將所述鑄型翻轉來使在所述鑄型內凝固至內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)根據上述（1)至上述(3)中任一項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)根據上述（1)至上述(4)中任一項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將該從所述鑄型落下 的凝固爐渣從該落下位置搬出的保持容器內。
[0027] (6)-種凝固爐渣，通過上述（1)至上述(5)中任一項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行了落下試驗后不通過篩孔40mm的篩子的樣本相對 于進行落下試驗前的樣本的質量比例來評價的落下強度(Shatter Index)為70%以上，所 述落下試驗是將能夠通過篩孔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。
[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；以及對粉碎了的凝固爐渣進行分級的分級工序。
[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