JPH032221B2 - - Google Patents
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- JPH032221B2 JPH032221B2 JP8342784A JP8342784A JPH032221B2 JP H032221 B2 JPH032221 B2 JP H032221B2 JP 8342784 A JP8342784 A JP 8342784A JP 8342784 A JP8342784 A JP 8342784A JP H032221 B2 JPH032221 B2 JP H032221B2
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Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、高いＢ含有量をもつFe−Ｂ系合金
の溶製方法に関し、特にこの明細書で開示する技
術は炭材充填層をもつ竪型炉内に鉄鉱石粉、ほう
素含有物粉の他Ａ2O3を含むフラツクスを高温
空気とともに一緒に吹込んで溶融還元することに
より、Ｂの歩留が高く従つて高Ｂ含有量のFe−
Ｂ−Si−Ｃ系の溶融金属合金を得る方法を開示す
る。
の溶製方法に関し、特にこの明細書で開示する技
術は炭材充填層をもつ竪型炉内に鉄鉱石粉、ほう
素含有物粉の他Ａ2O3を含むフラツクスを高温
空気とともに一緒に吹込んで溶融還元することに
より、Ｂの歩留が高く従つて高Ｂ含有量のFe−
Ｂ−Si−Ｃ系の溶融金属合金を得る方法を開示す
る。
従来技術とその問題点
Fe−Ｂ系を基本成分系とする合金、とくにそ
のアモルフアス合金は、電磁材料として極めて優
れた特性を有することが知られている。例えば、
電力用トランスの鉄芯材料として用いる場合に
は、従来の方向性珪素鋼板に比し鉄損が約1/3に
なるとも云われている。ただ、この合金の場合含
有させるＢに起因してその製造コストが高くつき
安価なものが得られないという欠点があつた。
のアモルフアス合金は、電磁材料として極めて優
れた特性を有することが知られている。例えば、
電力用トランスの鉄芯材料として用いる場合に
は、従来の方向性珪素鋼板に比し鉄損が約1/3に
なるとも云われている。ただ、この合金の場合含
有させるＢに起因してその製造コストが高くつき
安価なものが得られないという欠点があつた。
事実、電磁材料として使用するアモルフアス薄
帯製造を例にとると、製造コストといわれるもの
の約半分はほう素Ｂの価格とも言われており、こ
の意味でほう素含有材料：即ちFe−Ｂ系合金を
安価に製造することは斯界技術の課題であつた。
帯製造を例にとると、製造コストといわれるもの
の約半分はほう素Ｂの価格とも言われており、こ
の意味でほう素含有材料：即ちFe−Ｂ系合金を
安価に製造することは斯界技術の課題であつた。
従来のFe−Ｂ系合金の製造方法としては、ま
ず単体ほう素については、ほう酸を焼成してＡ
やMg金属によつて還元する方法、塩化カリによ
る溶融電解法、塩化ボロンの水素還元法などによ
つて製造されているが、これらの方法によつて得
られた単体ほう素は高価なため、電磁材料として
使用するFe−Ｂ系合金溶製用原料として適しな
い。。
ず単体ほう素については、ほう酸を焼成してＡ
やMg金属によつて還元する方法、塩化カリによ
る溶融電解法、塩化ボロンの水素還元法などによ
つて製造されているが、これらの方法によつて得
られた単体ほう素は高価なため、電磁材料として
使用するFe−Ｂ系合金溶製用原料として適しな
い。。
一方、フエロボロンについては、アルミテルミ
ツト法や電炉法によつて製練されているが、アル
ミテルミツト法による方法ではフエロボロン中に
Ａが入るのでアモルフアス材料用としては適さ
ず、電炉法は電力消費量が大きいので価格が高く
なるなどの問題点があつた。
ツト法や電炉法によつて製練されているが、アル
ミテルミツト法による方法ではフエロボロン中に
Ａが入るのでアモルフアス材料用としては適さ
ず、電炉法は電力消費量が大きいので価格が高く
なるなどの問題点があつた。
これに対し、本発明者らは、先に多段羽口を備
えるコークス充填型溶融還元炉による方法（特開
昭58−77509号）にいて提案した、この方法に関
しては、Ｂ含有量の多いFe−Ｂ系合金を還元溶
融製練するには、さらに操業方法の改善が必要で
あることが判明した。要するに、高Ｂ含有量の
Fe−Ｂ系合金を製造することはＢ単位量当りの
製造コストが低減することになり、結果的に安価
なFe−Ｂ合金を溶製することに通じることにな
ることが判つたのである。
えるコークス充填型溶融還元炉による方法（特開
昭58−77509号）にいて提案した、この方法に関
しては、Ｂ含有量の多いFe−Ｂ系合金を還元溶
融製練するには、さらに操業方法の改善が必要で
あることが判明した。要するに、高Ｂ含有量の
Fe−Ｂ系合金を製造することはＢ単位量当りの
製造コストが低減することになり、結果的に安価
なFe−Ｂ合金を溶製することに通じることにな
ることが判つたのである。
発明の目的と要旨
本発明の目的は、Fe−Ｂ系合金を製造する際
に見られる上述した従来技術の欠点を克服するこ
とにあり、その目的達成のための、本発明の要旨
とするところは、この明細書の頭書に記載した特
許請求の範囲に掲載したとおりであつて、竪型炉
を使う常法のFe−Ｂ系合金の溶製に当り、上位
にある羽口から、その組成がB2O3換算で100重量
部に当るほう素含有物に対し、20重量部以上、70
重量部以下に当る量のＡ2O3を含むように調合
した鉄鉱石粉およびほう素含有物粉の混合物を吹
込み、下位の羽口から高温空気を吹込むことを特
徴とする高Ｂ含有のFe−Ｂ系合金の溶製方法に
ついて提案する。
に見られる上述した従来技術の欠点を克服するこ
とにあり、その目的達成のための、本発明の要旨
とするところは、この明細書の頭書に記載した特
許請求の範囲に掲載したとおりであつて、竪型炉
を使う常法のFe−Ｂ系合金の溶製に当り、上位
にある羽口から、その組成がB2O3換算で100重量
部に当るほう素含有物に対し、20重量部以上、70
重量部以下に当る量のＡ2O3を含むように調合
した鉄鉱石粉およびほう素含有物粉の混合物を吹
込み、下位の羽口から高温空気を吹込むことを特
徴とする高Ｂ含有のFe−Ｂ系合金の溶製方法に
ついて提案する。
発明の動機
上記特開昭58−77509号開示の方法の場合、溶
製時のＢの還元歩留りが悪く、含有するＢの量は
せいぜい3.1〜3.3重量％程度にすぎない。従つ
て、本発明が目指す最高10重量％にも達するよう
な高Ｂ含有量のFe−Ｂ系溶融金属を溶製するこ
とはできない。
製時のＢの還元歩留りが悪く、含有するＢの量は
せいぜい3.1〜3.3重量％程度にすぎない。従つ
て、本発明が目指す最高10重量％にも達するよう
な高Ｂ含有量のFe−Ｂ系溶融金属を溶製するこ
とはできない。
そこで、本発明者らはその原因について種々研
究したところ、以下に示すような知見を得た。す
なわち、竪型炉内におけるB2O3を含むスラグは、
融点、粘性ともに非常に低くコークス充填層内で
滞留する時間が短い。そのために難還元性B2O3
の還元が抑制される結果となる。
究したところ、以下に示すような知見を得た。す
なわち、竪型炉内におけるB2O3を含むスラグは、
融点、粘性ともに非常に低くコークス充填層内で
滞留する時間が短い。そのために難還元性B2O3
の還元が抑制される結果となる。
発明の構成
そこで本発明者らは竪型炉の上段羽口から吹込
む鉄鉱石粉と酸化ほう素又はほう酸等のほう素化
合物粉の他に、スラグの排出が円滑に行なわれる
ような条件（融点が1600℃以下、粘度が1600℃で
10poise以下）を満足させるために、CaO、SiO2、
MgOからなるフラツクスを高温空気とともに吹
込んだ。もつともこの方法の場合B2O3が極端に
低融点の化合物であるため、コークス充填層内で
のスラグの滞留時間には大きな影響を及ぼすこと
なくB2O3の還元も従来技術と同程度であつた。
む鉄鉱石粉と酸化ほう素又はほう酸等のほう素化
合物粉の他に、スラグの排出が円滑に行なわれる
ような条件（融点が1600℃以下、粘度が1600℃で
10poise以下）を満足させるために、CaO、SiO2、
MgOからなるフラツクスを高温空気とともに吹
込んだ。もつともこの方法の場合B2O3が極端に
低融点の化合物であるため、コークス充填層内で
のスラグの滞留時間には大きな影響を及ぼすこと
なくB2O3の還元も従来技術と同程度であつた。
ところが、この改良方法においてフラツクスと
して所定量のＡ2O3を添加したものを羽口から
吹込むと、スラグの融点、粘度が上昇し、コーク
ス充填層内での滞留時間が長くなり、B2O3がよ
く還元されることが判つた。
して所定量のＡ2O3を添加したものを羽口から
吹込むと、スラグの融点、粘度が上昇し、コーク
ス充填層内での滞留時間が長くなり、B2O3がよ
く還元されることが判つた。
しかも、Ａ2O3を含むフラツクスを吹込むか
かる竪型炉の操業においては、メタルならびにス
ラグを排出した場合のＢのスラグ−メタル間分配
比（メタル中のＢの重量分率）／（スラグ中のＢ
の重量分率）は、Ａ2O3をフラツクスとして吹
込み添加した場合、上昇した。
かる竪型炉の操業においては、メタルならびにス
ラグを排出した場合のＢのスラグ−メタル間分配
比（メタル中のＢの重量分率）／（スラグ中のＢ
の重量分率）は、Ａ2O3をフラツクスとして吹
込み添加した場合、上昇した。
第１図は、本発明法に従つて炉内に上段羽口を
通じてＡ2O3粉を含むフラツクスを吹込んだと
きの生成メタル中のＢ濃度の推移を示すが、ある
程度まではＡ2O3の量が多い程Ｂの還元歩留が
上ることが判り、最高10重量％／メタルまで歩留
らせることができる。このようにＡ2O3含有フ
ラツクスの添加によりメタル中のＢ濃度が急激に
上昇する理由は、羽口（上段）からのB2O3換算
で100重量部のほう素含有物の吹込みに対し、添
加するＡ2O3含有のフラツクスを20重量部以上
吹込む時である。
通じてＡ2O3粉を含むフラツクスを吹込んだと
きの生成メタル中のＢ濃度の推移を示すが、ある
程度まではＡ2O3の量が多い程Ｂの還元歩留が
上ることが判り、最高10重量％／メタルまで歩留
らせることができる。このようにＡ2O3含有フ
ラツクスの添加によりメタル中のＢ濃度が急激に
上昇する理由は、羽口（上段）からのB2O3換算
で100重量部のほう素含有物の吹込みに対し、添
加するＡ2O3含有のフラツクスを20重量部以上
吹込む時である。
なお、フラツクス中のＡ2O3分が酸化ほう素
又はほう酸の含有物の吹き込み量（B2O3換算）
100重量部に対し、70重量部を超える場合にには、
粘度が過大になりすぎ、操業不能となるため、フ
ラツクス中のＡ2O3添加量の上限は70重量部と
した。
又はほう酸の含有物の吹き込み量（B2O3換算）
100重量部に対し、70重量部を超える場合にには、
粘度が過大になりすぎ、操業不能となるため、フ
ラツクス中のＡ2O3添加量の上限は70重量部と
した。
Ａ2O3を添加したフラツクスの効果は、その
吹き込みにより溶融スラグの融点および粘度が上
昇し、竪型炉内コークス充填層における滞留時間
が長くなり、B2O3の還元反応が促進されるため
であり、従来法のメタル中Ｂ濃度３％前後に比
し、Ａ2O3添加量の多い場合には10％にまで上
昇させることができる。
吹き込みにより溶融スラグの融点および粘度が上
昇し、竪型炉内コークス充填層における滞留時間
が長くなり、B2O3の還元反応が促進されるため
であり、従来法のメタル中Ｂ濃度３％前後に比
し、Ａ2O3添加量の多い場合には10％にまで上
昇させることができる。
以下図面を参照して本発明について説明する。
第２図は本発明の実施例を示す系統図である。
第２図は本発明の実施例を示す系統図である。
竪型炉１内には、装入装置２を経て、炭素系固
体還元剤として、好ましくは塊コークスが装入充
填される。この竪型炉１の下部には羽口が２〜３
段に分けて設けられている。
体還元剤として、好ましくは塊コークスが装入充
填される。この竪型炉１の下部には羽口が２〜３
段に分けて設けられている。
各羽口には熱風炉１０によつて高温に加熱され
た熱風（空気または酸素を富化した空気）が吹き
込まれると共に、第２図に示すように、上段羽口
３からは、粉状鉄鉱石として流動予備還元炉５で
予備還元された酸化鉄と、酸化ほう素またはほう
酸のホツパー８からほう素を含有する粉状物質を
吹込む。
た熱風（空気または酸素を富化した空気）が吹き
込まれると共に、第２図に示すように、上段羽口
３からは、粉状鉄鉱石として流動予備還元炉５で
予備還元された酸化鉄と、酸化ほう素またはほう
酸のホツパー８からほう素を含有する粉状物質を
吹込む。
予備還元酸化鉄は、流動予備還元炉５の酸化鉄
を竪型炉１内で発生した高温の排ガスを用いて還
元したものである。酸化鉄としては、粉状の鉄鉱
石、ミルスケール、ダストなどを用いることがで
きる。
を竪型炉１内で発生した高温の排ガスを用いて還
元したものである。酸化鉄としては、粉状の鉄鉱
石、ミルスケール、ダストなどを用いることがで
きる。
予備還元酸化鉄は予備還元炉５の排出口７から
上段羽口へ、酸化ほう素またはほう酸とともに、
さらにはＡ2O3含有フラツクス１１とともに、
重力輸送および気体輸送の原理を応用して炉内に
移送される。
上段羽口へ、酸化ほう素またはほう酸とともに、
さらにはＡ2O3含有フラツクス１１とともに、
重力輸送および気体輸送の原理を応用して炉内に
移送される。
竪型炉１の鉄鉱石、炭材、フラツクスを吹込む
上段羽口３、高温空気を吹込む下段羽口４の羽口
先端近傍の炉内には、熱風により高炉の羽口先端
近傍と同様にレースウエイが生成され、2000〜
2500℃の高温領域が形成されており、この領域内
に熱風あるいは付加される酸素とともに吹込まれ
る予備還元酸化鉄と酸化ほう素は直ちに加熱され
容易に接触する。そして炉１の下部のコークス充
填層を降下する間に還元されて溶融金属と溶融ス
ラグが生成して製練が行なわれ、炉床部に蓄溜さ
れて出湯口９より適時炉外に出湯される。
上段羽口３、高温空気を吹込む下段羽口４の羽口
先端近傍の炉内には、熱風により高炉の羽口先端
近傍と同様にレースウエイが生成され、2000〜
2500℃の高温領域が形成されており、この領域内
に熱風あるいは付加される酸素とともに吹込まれ
る予備還元酸化鉄と酸化ほう素は直ちに加熱され
容易に接触する。そして炉１の下部のコークス充
填層を降下する間に還元されて溶融金属と溶融ス
ラグが生成して製練が行なわれ、炉床部に蓄溜さ
れて出湯口９より適時炉外に出湯される。
実施例
次に本発明につき、第２図に示す設備を使つて
Fe−Ｂ−Si−Ｃ系溶融金属を製造した例につき
述べる。
Fe−Ｂ−Si−Ｃ系溶融金属を製造した例につき
述べる。
(1) 竪型炉の設備
・ 送風温度：900℃
・ 送風羽口：上段、下段 各４本
計８本（上段４本に予備還元鉄鉱石、酸化硼
素を供給） ・ 送風量：1800Nm3／hr ・ 炭素系固体還元剤の種類：コークス 粒径：20〜30mm 供給量：603Kg／hr (2) 溶製操業； ・ 鉄鉱石、銘柄：ブラジルMBR鉱石 粒径：２mm以下 上段羽口への供給量：550Kg／hr 予備還元率：65％ ・ ほう素含有物質：酸化ほう素 粒径：200メツシユ以下 上段羽口への供給量：170Kg／hr ・ Ａ2O3含有添加フラツクス： ベースフラツクス：CaO：SiO2＝１：１ Ａ2O3 第１図示のとおりに変化させた。
素を供給） ・ 送風量：1800Nm3／hr ・ 炭素系固体還元剤の種類：コークス 粒径：20〜30mm 供給量：603Kg／hr (2) 溶製操業； ・ 鉄鉱石、銘柄：ブラジルMBR鉱石 粒径：２mm以下 上段羽口への供給量：550Kg／hr 予備還元率：65％ ・ ほう素含有物質：酸化ほう素 粒径：200メツシユ以下 上段羽口への供給量：170Kg／hr ・ Ａ2O3含有添加フラツクス： ベースフラツクス：CaO：SiO2＝１：１ Ａ2O3 第１図示のとおりに変化させた。
添加量：250Kg／hr
(3) 溶製物；
・ Fe−Ｂ−Si−Ｃ系溶融金属生産量：501Kg／
hr ・ スラグ排出量：630Kg／hr 発明の効果 以上説明したように本発明によれば、所定量の
Ａ2O3含有フラツクスを鉄鉱石粉、ほう素含有
物質とともに炉内に吹込むことにより、Ｂの還元
歩留が向上して安価な高Ｂ含有のFe−Ｂ系合金
を溶製することができる。
hr ・ スラグ排出量：630Kg／hr 発明の効果 以上説明したように本発明によれば、所定量の
Ａ2O3含有フラツクスを鉄鉱石粉、ほう素含有
物質とともに炉内に吹込むことにより、Ｂの還元
歩留が向上して安価な高Ｂ含有のFe−Ｂ系合金
を溶製することができる。
第１図は、Ａ2O3含有フラツクス吹込み量と
メタル中のＢ濃度の関係を示すグラフ、第２図
は、本発明溶製法実施に供する設備の系統図であ
る。 １……竪型炉、２……原料供給装置、３，４…
…羽口、５……予備還元炉、６……酸化鉄供給
口、７……予備還元鉄排出口、８……酸化ほう素
またはほう酸用ホツパー、９……溶融金属、スラ
グの排出口、１０……熱風炉、１１……フラツク
ス用ホツパー。
メタル中のＢ濃度の関係を示すグラフ、第２図
は、本発明溶製法実施に供する設備の系統図であ
る。 １……竪型炉、２……原料供給装置、３，４…
…羽口、５……予備還元炉、６……酸化鉄供給
口、７……予備還元鉄排出口、８……酸化ほう素
またはほう酸用ホツパー、９……溶融金属、スラ
グの排出口、１０……熱風炉、１１……フラツク
ス用ホツパー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素系固体還元剤を充填した竪型炉炉内に、
粉状の鉄鉱石および／または予備還元した粉状の
鉄鉱石と、粉状のほう素化合物とを、羽口の一部
を通じて高温空気とともに吹込む一方、他の羽口
からは別に高温空気を吹込んで上記ほう素化合物
を溶融還元してFe−Ｂ系鉄合金を溶製する方法
において、 上位にある羽口から、その組成がB2O3換算で
100重量部に当るほう素含有物に対し、20重量部
以上70重量部以下に当る量のＡ2O3を含むよう
に調合した鉄鉱石粉およびほう素含有物粉の混合
物を吹込み、下位の羽口から高温空気を吹込むこ
とを特徴とする高Ｂ含有のFe−Ｂ系合金の溶製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8342784A JPS60228647A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 高Ｂ含有のＦｅ−Ｂ系合金の溶製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8342784A JPS60228647A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 高Ｂ含有のＦｅ−Ｂ系合金の溶製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228647A JPS60228647A (ja) | 1985-11-13 |
| JPH032221B2 true JPH032221B2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=13802137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8342784A Granted JPS60228647A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 高Ｂ含有のＦｅ−Ｂ系合金の溶製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60228647A (ja) |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP8342784A patent/JPS60228647A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60228647A (ja) | 1985-11-13 |
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