JPH03503399A - ＳｉＣ、ＭｎＣ及び合金鉄の製造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＳｉＣｌＭｎＣ及び合金鉄の製造 技術分野 本発明は、鋳物及びセラミックの実施の分野に関し、そして、特に、炭化ケイ素 （Ｓ　ｉ　Ｃ）　、炭化マンガン（ＭｎＣ）、フェロシリコン合金及びフェロマ ンガン合金を製造する方法に関する。

背景技術 フェロシリコン合金やフェロマンガン合金のような添加剤の使用は、冶金技術に おいて周知である。これらの材料は、１、ばしば、マスター・アロイの形［即ち 、これらの元素と相対的に合金百分率の高い鉄（最終製品の所望の合金百分率よ りも高い）との合金であって、それ以上の鉄又はその他の鉄合金と混合して最終 的に所望のマンガンまたはケイ素の含量を与えるためのものコで販売されている 。

これらの鉄−ケイ素合金又は鉄−マンガン合金は、高炉及び電気アーク炉の使用 を含む様々な技術により製造される。鉄マスター・アロイを形成するｔ；めの慣 用的な方法では、粗粒塊体状の、酸化マンガンや酸化ケイ素のような金属酸化物 を、コークスの塊又は石炭と共に炉に直接入れ、加熱して酸化物を還元し、溶融 ケイ素又はマンガンを形成する。次いで、この金属（技術的には非金属であるケ イ素を含む）を溶融鉄と混合して鉄合金を形成する。

炭化ケイ素は、通常、アチソン法により作られ、電気炉中での砂や石英のような ケイ素源及び粉コークスのような度素渾の使用を包含する。加熱時間は非常に長 く、そして、得られる炭化ケイ素は比較的高価で、粗く且つ混合品賞のものであ る。

これらの方法では、還元反応は、一部、気相と粗粒塊材料の間で、そして、一部 、液状金属と液状スラグの間でおこる。化学反応速度は遅く、非常に大きな炉が 必要である。反応性液状物への熱伝達は非常に困難であり、高価な電気エネルギ ーを必要とし、そして、耐火に対する要求事項が厳しい。

炭素により溶融することなく酸化鉄から元素金属に十分還元できる鉄と異なり、 ケイ素やマンガンはそれらの融点を超える温度でのみしか炭素により還元できな い。従って、微細に分割しｔ二酸化鉄と炭素との凝集粒子は固体状態で完全に還 元できるが、酸化ケイ素又は酸化マンガンの同様の凝集粒子では還元が完了する 前に溶融され且つ分解を受け、従って、耐火容器中に封じ込めを必要とする。通 常、この方法は、反応速度が遅く且つ処理中高価な加熱を伴う慣用的な液相還元 反応法に逆戻りする。加えて、このような方法は、標準的にはバッチ法を必要と し、更にエネルギーコスト、材料取り扱いコストが増加し、生産性が減少する。

本発明により扱われる技術的問題は、マンガンまたはケイ素を含有する鉄系合金 の低コスト製造の方法及び固相反応で炭化ケイ素又は炭化マンガンを形成する方 法を提供することである。

発明の開示 本発明の一局面では、金属炭化物、即ち、液化ケイ素又は炭化マンガンを形成す る方法並びにこの方法からの生成物を提供することであり、前記方法は、微細に 分割した炭素材料と微細に分割した酸化ケイ素又は酸化マンガンとの混合物を形 成し；この混合物を金属酸化物の融点未満の温度に加熱して、各成分又は生成物 のいずれも溶融させることなく、金属炭化物を形成する固相反応を行う工程を包 含する。次いで得られｔ；生成物を鉄又は鉄合金に加えて合金鉄を形成してもよ い。

本発明の別の局面は、鉄並びにケイ素、マンガン及びこれらの混合物からなる群 から選択される金属の合金を直接製造するための別の方法を与えることであり、 該方法は、微細に分割した炭素材料と微細に分割した合金性の金属酸化物との混 合物を形成し：この混合物と鉄金属源とを加熱することからなり、それ番こより 、合金性の金属の酸化物と微細に分割した災素源とが固体状態で反応して合金性 金属の炭化物を形成し、鉄金属源は溶融して溶融鉄を形成し、その後、該炭化物 は溶融鉄に溶解し、そして、合金性金属は鉄と合金を形成する。

本発明の本質は、酸化ケイ素及び／又は酸化マンガン間の同相反応が使用でき、 相当する炭化ケイ素及び／又は炭化マンガンを形成するような条件の利用にある 。ケイ素及びマンガンに関して、過剰の炭素（即ち、金属に還元するのには必要 な量であるが少なくとも炭化物を形成するのには足る量）が、金属酸化物の還元 前に反応器中で材料が溶融するのを避けるために必要である。加えて、過剰の炭 素の使用は、発煙を避け（収量を増加させ環境の管理コストを減少させる）、反 応速度を上げ、低コストの溶融酸化フントロール（ｍｅｌｔ　ｏｘｉｄａｔｉｏ ｎ　ｃ＊ｍｔｒｏｔ）を与え、そして、与炭及び補助的炉燃料を与える。

本方法により形成される炭化ケイ素及び炭化マンガンの凝集粒子は、例えば、ア チソン法材料から誘導される、商業的に入手可能な炭化ケイ素ベレットのそれよ りも多孔性が大きい。加えて、得られる凝集粒子内の債々の炭化ケイ素又は炭化 マンガン粒子は、粒子のうちの幾らか（又は総て）の中心におい１４制御されｔ ユ量の未反応炭素を含有することができる。本方法の凝集粒子は、炉内で加熱さ れるとき、数分（ａ　ｆｅｗ　ｍ１ａｕｔｅｉ）以内に完全に自己還元する。炉 の寸法は、伝統的な方法と比較して本方法による同等品について約１／１５のみ であり、液状還元反応を必要としない。

全還元工程における中間炭化物形成の利用による、炭素含有金属酸化物凝集粒子 から金属合金への二段階還元の利用は多くの利点があり、そして、中間炭化物形 成は面相反応に必須であるｔ；め、該利用はケイ素及びマンガンに必要である。

特に、ケイ素及びマンガンについての本方法の使用は、最小環境効果（ｍｉ＋ｉ ｉ＋ｓｏｍ　ｅ＋＋ｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｌ　ｅｆｆｅｃｔ）で、急速な固相反 応を与える・中間生成物（炭化ケイ素又は炭化マンガン生成物）は容易に積み荷 できる。更に、この生成物は低価格の鉱物や炭素そして鋳物砂、炉粉塵、粉コー クス、微粉炭素等の廃棄用生成材料を使用して製造でさる。生成する最終的な合 金鉄は鋳鉄用の接種剤として有用であり、そして、鋳鉄又は鋼の同時精錬及び浸 炭に使用することもできる。加えて、本発明の方法は、高炉やキューポラ等の慣 用的な反応容器中で宥施できる。本発明の方法は慣用的に利用できる方法よりも 低い温度を使用し、損失が少なく、従って、一層材料の高収量が得られる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一態様の略図である。

第２図は、本発明の別の態様の略図である。

本発明（衷菖ｔ６五尭立及髭 第１図は、炭化ケイ素又は液化マンガンを形成するために利用できる本方法の略 図である。

微細に分割されている酸化ケイ素または酸化マンガン粒子１を微細に分割されて いる炭素粒子２と混合して、凝集粒子３を形成し、次いで、該凝集粒子を、反応 容器１０（例えば、垂直高炉）中を、コークス粒子４と、そして、必要なら、融 剤５と共に通過させる。

酸化ケイ素又は酸化マンガンは、通常入手できる酸化物のいずれであってもよい 。本発明の態様の一つでは、酸化ケイ素は砂であり、好ましくは、殆どの鋳造工 場の廃巣用副産物である、使用済の中子砂や全型砂である。この材料は、鉄鋳造 工場に対して低価格且つ現場入手容易性のため、本発明の方法に、特に、有利で ある。酸化ケイ素又は酸化マンガンのその他の入手源も使用できる。

炭素粒子２は、コークス（チャーを含む）、力焼石炭又は粉コークスを含むその 他の微細に分割されている形態の炭素であることができ、鉄鋳造工場でしばしば 容易に副産物として入手もできる。

炭素粒子を金Ｆ６酸化物と、金属酸化物の亘接還元による金属炭化物を形成する のに要求される量の化学量論的に過剰である量で混合する。本発明の特に有利な 面は、金属酸化物と混合された過剰炭素が、２度使用される効果、即ち、２段階 の合金鉄製造において２８！能を達成することである。一つは炭化物変換への酸 化物の効率を最大限にすること（これがまず起こる）であり、もう一つ（１＋後 に起こる）は改良した溶融酸化フントロールであり、ケイ素から炭素までの酸化 コントロールを可及的ｌ；大きくシフトさせることにより、コスト及び鋳造鉄の 冶金学的変動性を減少させる。本方法で使用でさるＳｉＣとＣとの凝集粒子中の 過剰炭素の量は、１モルのＳｉＣ当たり約１〜約３モルで変動でき、温度及び溶 融スラグ中のＦｅＯ＊釈比に依存し、この比は次ぎに鉄金属（スクラップやナマ コ）の品質及び操業方法の相関的要素である。本方法、即ち、式５式％ の反応により有効に現場でＳｉＣが形成されるとき、炭素の１〜３モル過剰は、 化学量論的要求の３３％〜１００％に等しいことがわかる。従って、ケイ素の場 合、通常は少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％、そして、ある場合 には１゜０％過剰炭素源が望ましい。マンガンの場合、少なくとも２１／２％、 好ましくは少なくとも５％、そして、ある場合には１０％過剰炭素が望ましい。

炭素粒子２は、ガス状金属酸化物の反応のために充分な炭素表面を与えるように 、微細に分割されているべきであり、それは、約１５０ミクロンまたはそれ以下 、好ましくは、約７５ミクロン以下、最も好ましくは、約５０ミクロン以下であ る。好ましくは、炭素粒子は、さらにもっと炭素表面を与えるように多孔性でも ある。最高には、金属酸化物の粒度と温度との結び付きで決定された速度で発生 する金属酸化物蒸気は、発生速゛度と同じ程度の速度で炭化物変換により消費さ れる。

金属酸化物粒子ｌは、好ましくは、発煙により過度（即ち、５％を超える）の損 失なしで、反応温度で充分な反応性を与える寸法を有するべきである。これらの 粒子は、炭素粒子よりもいくらか微細であり、約１００ミクロン以下、好ましく は、７５ミクロン以下、最も好ましくは、約５０ミクロン以下の範囲であること ができる。

気付かれるように、金属酸化物粒子１及び炭素粒子２を、好ましくは、凝集粒子 ３に形成してから、反応器１０に導入する。

凝集粒子３は、カルシウムやマグネシウムの酸化物、水酸化物及び炭酸塩並びに それらの混合物等の結合剤を含有でき、米国特許第３，７７０，４１６号明細書 並びに米国特許第４，５８０゜０２９号、第４．４１２，８４０号及び第４，２ ３９，５３０号各明細書（ｖ、て［；ｏｋｓｅ１氏に与えられている特許）のよ うな関連特許明細書に記載されているような石灰及び／又は消石灰が最も好まし い。ケイ酸ナトリウム又はポルトランドセメントも可能な結合剤である。凝集粒 子３は、それらの反応容器１ｏ中の運動がコークス粒子４のそれと一致するよう な適切な寸法であるべきである。即ち、コークス粒子４じゅうの凝集粒子４の隙 間流動性（ｉｎＬｅｒｓ＋１ｔｉａｌ　ｆｌｏｗ）を不可能にする。更に、凝集 粒子３は、ガス流動性に対して可及的に抵抗を少なくするように、充分な寸法分 布と偏心性を有するべきである。通常、凝集粒子３は、長軸対短軸の直径比が約 １．０５乃至約１．２である押型であるべきであるが、球状粒子（長軸直径対短 軸百径の比が１＝１）も使用できる。僅かに卵塁のベレットの使用は気孔空間（ マｏｉｄ　５ｐａｃｅ）を増加させ、反応容器１０中のガスの背圧を緩和させる 。凝集粒子３もブリケット型立方体又はその他の形であることもでき、或は任意 の都合の良い断面を持つ押出物を切断してもよい。凝集粒子３は、通常、１０〜 約１００ｍｍの寸法を有し、好ましくは、約２５〜約４０ｒｎｍの寸法である。

コークス粒子４は、有利的には、通常、長い辺の寸法が２５〜５０ｍｍの非球形 、例えば、直方体若しくは立方体の粒子である高炉（又は部用）コークスであり うる。コークス粒子４は、有利的には、凝集粒子３よりも僅かに大きいが、凝集 粒子３の特有の寸法は上記の特徴に従って選択できる。

凝集粒子３を、コークス粒子４及び任意で且つ慣用的な融剤５（例えば、石灰石 等）と、第１図の反応＠１０中の１１として大体示されている予備加熱域で、混 合する。粒子は反応器１０の中で反応域１１の下方に移動する。反応域１２の直 下に、プラズマ加熱ガスのような高温熱源を導入口１３に８いて熱風と共に噴射 して反応器中に入れ、適当な温度の反応域１２を与える。又応域１２からの熱は 、上方の予備加熱域１１に移動する。反応域１２中に加えられた熱及び熱風の総 量並びに滞留時間は材料に依存する。即ち、合金鉄の場合の酸ｆヒケイ素は、通 常、約１５３０−１８００℃、好ましくは、約１５５０〜１７５０℃、最も好ま しくは、約１．５８０−１７００℃（示しｔ；温度よりも高い温度は過剰の発煙 発生を防止するためにより過剰の炭素を必要とするであろう）の範囲で反応する ように調節されうる。酸化マンガンは、約１２５０〜１５００’ｏ、好ましくは 、約１３００〜１４５０℃、最も好ましくは、１３２５〜１３７５℃の温度で反 応する。反応温度は、粒子の大きさに依存する。即ち、一般に、これらの酸化物 の粒度が微細な程、より低い反応温度が、酸化ケイ素及び酸化マンガンの反応を 行うための範囲内にあることができる。酸化ケイ素又は酸化マンガンを相当する 炭化物に、各成分又は生成物のいずれの融点を超えないで変換するのに足る時間 、反応体を反応域１２中に維持する。従って、これらの材料間では固相反応であ り、全工程に以下に示す通りの顕著な利点を提供する。非冶金用途（セラミック 又は研磨工業）用の炭化ケイ素製造の場合には、反応器を、この反応生成物の後 形成熱を約２２００℃にするように制御して、炭化ケイ素をベータ一体からフル ７ア一体（より所望の形態）に変換する。

プラズマ及び熱風導入口１３の下に、冷却用空気１４を反応器１０に入れ、反応 粒子を冷却し、次いで、反応粒子は通常１５として表される出口より反応！１１ ０を出て、慣用型の水中急冷できる急冷ユニット１６内に入り、そこから、炭化 マンガン又は炭化ケイ素粒子（通常１７として表される）を回収できる。

これらの粒子は合金鉄の形成に有用であり、又このような材料が所望される任意 のその他の場面４二利用できる。例えば、炭化ケイ素粒子は、セラミックス工業 に顕著な利益を有する。

通常、予備加熱域中の固体の温度は約２００〜５００℃でおり、加えられるコー クスは本方法における燃料として使用される。プラズマ加熱ガスは、１０００° Ｃ又はそれ以上であり、ともなう熱風は約５００℃である。プラズマは、反応容 器１０中で必要な熱の総てを与えることができる（その場合、コークス粒子４の 量を減らすことができ、又無くすことさえできる）。

反応器の底に入れる冷却用空気は、粒子の表面又は内部の過剰の炭素をすっかり 燃焼もさせる。

本方法により形成される炭化ケイ素又は炭化マンガンからなる凝集粒子は、例え ば、アチソン法による材料から誘導される商業的に入手可能な炭化ケイ素の多孔 性よりも多孔度が高いことが見いだされｔ；。加えて、得られる凝集粒子内の個 々の炭化ケイ素又は炭化マンガン粒子は、粒子の幾つか（又は全部）の中心にお いて、調節された量の未反応の炭素を含有しでもよい。

このような炭素中心が残存するかどうかが、主に、反応器内の滞留時間との相関 的な要素である。例えば、金属粉末圧縮物を炭素化するような合金鉄を形成する 固相反応における利用性について、又は鋳鉄の接種のような合金鉄の液相精錬に ついて、この炭素の存在は、通常、粒子の約５０重量％までの量で有利である。

それが所望されないような場合、より完全な反応、例えば、より長い滞留時間が 、凝集粒子から実質的に総ての炭素を除去するであろう。

第２図では、中間体酸化物乃至炭化物の固相反応を含む鉄−マンガン又は鉄−ケ イ素合金の直接形成のために使用できる反応器２０の略図が示されている。

第２図では、金属酸化物粒子２１及び炭素粒子２２は、第１図で、各々１及び２ として示しｔ；と同じ材料を表す。再び、これらの粒子を、第１図の凝集粒子３ と同じ種類、寸法及び方法で、凝集粒子２３Ｉこ形成する。コークス粒子２４を 、任意の融剤２５と共に反応容器２０に加える。しかし、この実施態様では、例 えば、鉄スクラツプ、銑鉄又は合金鉄のような鉄金属深耕源である鉄源２６も加 える。

通常、鉄−ケイ素の場合には、容器２０への装填は、約８５〜９６％、好ましく は、約９２〜９５％（重量）の鉄源及び約４〜１５％、好ましくは、約５〜８％ （重量）の凝集粒子を有する装填部と、約７〜１４％、好ましくは、約８〜１２ ％（装填部の重量の）のコークス及び２％まで、通常、約１％（重量）の融剤か らなる作動材（ｗｏｒｋｉｎｇ　ｍａｔｔｒｉｉｌ）とを含みうる。本発明の特 定の実施態様では、金属酸化物−炭素凝集粒子に充分量の石灰又はその他の融剤 を、全溶融要求に合致させるために配合でき、その結果、炉（反応器）用装填に 融剤を必要としない。コークスは実質的にその他の材料よりも重量が少ないので 、通常、それは全（装填部と作動材）装填の約１５〜３５容量％を構成する。

鉄−マンガンの場合では、装填部が９９％までであってもよいが、好ましくは（ フェロマンガン合金製造について）、約０〜約１０％（重量）の鉄源、そして、 とりわけ、少なくとも約１％であり、７工ロマンガン合金製造では、好ましくは 、約９０〜約１００％（重量）の凝集粒子である。作動材は、鉄−シリコンの場 合と同様である。

空気は導入口２７より反応器２０に加えられ、コークス粒子２４を燃焼させ本方 法に燃料を供給する。所望の場合、プラズマ加熱ガスも熱を与えるのに使用して もよい。反応域のガス温度は、通常、１７００〜２２００℃の付近にある。

本発明のこの態様では、金属炭化物の形成が固相状態（第１図で参照する上記記 載の通り）であるが、鉄金属Ｒ２６、例えば、鉄スクラツプ又は銑鉄、は、反応 域中で約１３００〜１５００℃の温度で融けて溶融鉄を形成する。固相反応（二 より形成される炭化ケイ素及び／又は炭化マンガンは、溶融鉄に溶け、そしてケ イ素又はマンガンは鉄と合金となる。従って、反応器２０から運ばれる生成物２ ９は、約１〜５重量％の量でケイ素を含有するか又は約８０１ｉ量％までの量で マンガンを含有する合金鉄である。

反応中に導入口２７より入る空気は室温であることかでざるが、慣用の予備加熱 手段による空気の予備加熱は、反応温度に達するのに必要なコークスの量を節約 する。

上記は、酸化マンガン又は酸化ケイ素の有用性に関して記載したが、これらの酸 化物の種々の混合物も使用でき、そして、一定の制限を有して、その他の酸化物 との混合物を使用してもよい。例えば、酸化鉄含有酸化ケイ素を本発明の方法に おいて、通常通りに使用すべきでない。多すぎる酸化鉄（約２重量％を超える） は、ベレットを溶かし崩壊せしめるからである。従って、このような酸化鉄含有 ケイ素は、通常は所望されない（しかし、入手できる酸化ケイ素材料に酸化鉄が ベレットの２％を超える量で混入している時、約５％の酸化鉄までは、２％を越 える余分な酸化鉄に等しい量の石灰を加えることにより適合させてもよい、）。

酸化マンガンを利用するとき、酸化鉄を含有する鉄鉱石５！を使用してもよい。

酸化ケイ素を含有する鉄の多量の存在は前述の通り受は入れられないが、鉄とマ ンガンとは、炭化鉄単狭よりも非常に安定な配合炭化物を形成する（炭化ケイ素 と反対）。

又、液状鉄中の炭化マンガンの溶解性は非常に高く、従って、７０〜８０％程度 の高さのマンガンを含有する鉄マスター・アロイを容易に製造できる。

工業上の適用可能性 本発明は、廉価な製造方法並びに炭化ケイ素及び炭化マンガンの新規な構造体を 提供し、これらはセラミック工業及び鋳造工業に有用である。本発明は、又、酸 化ケイ素又は酸化マンガン、炭素及び酸化鉄（ＩＩ）から直接的にフェロシリコ ン合金及びフェロマンガン合金を製造する廉価な方法も提供する。

雫　秀　を震　　畜　報　告 ＰＣ？／υＳ　　１３９１００８３９ １ｍｍ−・〜１ムー酔＋１ｔｌａｌ　１１＠　　２−ｒ冑−ｙ１Ｍ＠１ｌＥＵ４ １１　ｓ・ＰＣＴ／ＬＩＳ　８９１００８３９国際調査報告

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. １．炭素と金属酸化物、即ち、酸化ケイ素又は酸化マンガンとの混合物を加熱す ることにより、金属炭化物、即ち、炭化ケイ素又は炭化マンガンを形成する方法 において、前記混合物を微細に分割した炭素材料とケイ素又はマンガンの微細に 分割した酸化物から形成し；そして前記混合物を金属酸化物の融点未満の温度に 加熱して、各成分または生成物のいずれも溶解させないで金属炭化物を形成する 固相反応を行わせることを特徴とする前記方法。
2. ２．混合物を加熱する前に凝集粒子を形成することを更に特徴とする、請求の範 囲第１項記載の方法。
3. ３．微細に分割した炭素材料が約１５０ミクロン又はそれ以下の粒度であること を更に特徴とする、請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．微細に分割した炭素材料が約７５ミクロン又はそれ以下の粒度であることを 更に特徴とする、請求の範囲第３項記載の方法。
5. ５．微細に分割した炭素材料が約５０ミクロン又はそれ以下の粒度であることを 更に特徴とする、請求の範囲第４項記載の方法。
6. ６．炭素材料がカ焼石炭又はコークスからなることを更に特徴とする、請求の範 囲第１，３，４又は５項のいずれかに記載の方法。
7. ７．微細に分割した金属酸化物が約１００ミクロン又はそれ以下の粒度であるこ とを更に特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。
8. ８．微細に分割した金属酸化物が約７５ミクロン又はそれ以下の粒度であること を更に特徴とする、請求の範囲第７項に記載の方法。
9. ９．微細に分割した金属酸化物が約５０ミクロン又はそれ以下の粒度であること を更に特徴とする、請求の範囲第８項に記載の方法。
10. １０．前記混合物が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要とされるより も過剰に炭素材料を含有することを更に特徴とする、請求の範囲第１項記載の方 法。
11. １１．炭素材料が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要とされる量の約 １００％までの量で存在することを更に特徴とする、請求の範囲第１０項記載の 方法。
12. １２．炭素材料が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要とされる量の約 ５０％までの量で存在することを更に特徴とする、請求の範囲第１１項記載の方 法。
13. １３．炭素材料が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要とされる量の約 ３０％までの量で存在することを更に特徴とする、請求の範囲第１２項記載の方 法。
14. １４．金属酸化物が酸化ケイ素からなることを更に特徴とする、請求の範囲第１ 乃至１２のいずれかに記載の方法。
15. １５．微細に分割した酸化ケイ素が鋳型造形砂の部分に少なくとも含まれること を更に特徴とする、請求の範囲第１４項に記載の方法。
16. １６．混合物を約１５３０〜１８００℃の温度に加熱することを更に特徴とする 、請求の範囲第１４項に記載の方法。
17. １７．炭素材料が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要な量の約１０％ までの過剰量で存在することを更に特徴とする、請求の範囲第１０項に記載の方 法。
18. １８．炭素材料が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要な量の約５％ま での過剰量で存在することを更に特徴とする、請求の範囲第１７項に記載の方法 。
19. １９．炭素材料が、金属炭化物を形成するのに化学量論的に必要な量の約２１／ ２％までの過剰量で存在することを更に特徴とする、請求の範囲第１７項に記載 の方法。
20. ２０．金属酸化物が酸化マンガンからなる、請求の範囲第１〜１０、１７、１８ 又は１９項のいずれかに記載の方法。
21. ２１．混合物を約１２５０〜１５００℃の温度に加熱することを更に特徴とする 、請求の範囲第２０項に記載の方法。
22. ２２．加熱を炭素材料の酸化により少なくとも一部与えられることを更に特徴と する、請求の範囲第１項に記載の方法。
23. ２３．加熱のために使用される炭素材料の少なくとも一部が、混合物の炭素材料 と異なることを更に特徴とする、請求の範囲第２２項に記載の方法。
24. ２４．加熱のために使用される炭素材料がコークスであることを更に特徴とする 、請求の範囲第２３項に記載の方法。
25. ２５．加熱のために使用される炭素材料が製司コークスであることを更に特徴と する、請求の範囲第２４項に記載の方法。
26. ２６．加熱を垂直高炉中で実施し、金属炭化物をこの高炉の底部から取り出す、 請求の範囲第１項に記載の方法。
27. ２７．酸化マンガンと炭素との混合物を加熱することにより炭化マンガンを形成 するための方法において：前記混合物を、１００ミクロン又はそれ以下の平均直 径を有する酸化マンガンと、１５０ミクロン又はそれ以下の平均直径を有する炭 素材料の粒子とから、前記炭素材料が、マンガンの酸化物から金属への直接還元 に化学量論的に必要な量の過剰量で混合物中に存在するように、形成し；混合物 を凝集粒子に形成し；そして この凝集粒子及び別の炭素粒子を反応器内に導入し、これらを１２５０〜１５０ ０℃の温度で、各成分及び生成物のいずれも溶解しないで、固相反応において実 質的に総ての酸化マンガンが炭化マンガンに変換するに足る時間にわたって加熱 することを特徴とする、前記方法。
28. ２８．炭化マンガン粒子を反応器から回収することを更に特徴とする、請求の範 囲第２７項に記載の方法。
29. ２９．鉄金属源を前記容器に加え、該鉄金属源が反応器中で溶けており、該鉄源 に炭化マンガンが溶解して、フェロマンガン合金を形成し、反応器から回収する ことを更に特徴とする、請求の範囲第２７項に記載の方法。
30. ３０．鉄と、ケイ素、マンガン及びそれらの混合物からなる群がら選択される合 金性金属とから合金を製造する方法において：微細に分割した炭素材料の原料源 と合金性金属の微細に分割した酸化物の原料源との混合物を形成し；そして該混 合物及び鉄金属源を加熱して、合金性金属の酸化物と炭素が固相状態で反応し、 合金性金属の炭化物を形成し、該鉄金属源が溶けて溶融鉄を形成し、その後、該 炭化物が溶融鉄に溶解して、合金性金属が鉄と合金を形成することを特徴とする 前記方法。
31. ３１．前記微細に分割した炭素源が、カ焼石炭又はコークスであり且つ約１５０ ミクロン又はそれ以下の粒度を有することを更に特徴とする、請求の範囲第３０ 項に記載の方法。
32. ３２．合金性金属の微細に分割した酸化物源が１００ミクロン又はそれ以下の粒 度を有することを更に特徴とする、請求の範囲第３０項に記載の方法。
33. ３３．前記合金金属がマンガンであり、酸化マンガン源が鉄金属源を含有するこ とを更に特徴とする、請求の範囲第３０〜３２項のいずれかに記載の方法。
34. ３４．鉄金属源が、少なくとも部分的に鉄又は鋼スクラップからなることを更に 特徴とする、請求の範囲第３０〜３２項のいずれかに記載の方法。
35. ３５．鉄金属減が少なくとも部分的に銑鉄からなることを更に特徴とする、請求 の範囲第３４項に記載の方法。
36. ３６．酸化物が酸化ケイ素であり、炭素材料が酸化ケイ素を炭化ケイ素に直接還 元するのに化学量論的に必要な量の約１００％までの過剰量で存在することを更 に特徴とする、請求の範囲第３０〜３２項のいずれかに記載の方法。
37. ３７．酸化物が酸化マンガンであり、炭素材料が酸化マンガンを炭化マンガンに 直接還元するのに化学量論的に必要な量の約１０％までの過剰量で存在すること を更に特徴とする、請求の範囲第３０〜３２項のいずれかに記載の方法。
38. ３８．微細に分割した炭素材料と合金性金属の微細に分割した酸化物との混合物 を加熱前に凝集粒子に形成することを更に特徴とする、請求の範囲第３０〜３２ 項のいずれかに記載の方法。
39. ３９．合金性金属がマンガンであり、凝集粒子と鉄金属源とを約１２５０〜約１ ５００℃の温度に加熱することを更に特徴とする、請求の範囲第３８項に記載の 方法。
40. ４０．合金性金属がケイ素であり、凝集粒子と鉄金属源とを約１５３０〜約１８ ００℃の温度に加熱することを更に特徴とする、請求の範囲第３８項に記載の方 法。
41. ４１．炭素材料の酸化が加熱の少なくとも一部を与えることを更に特徴とする、 請求の範囲第３０〜３２項のいずれかに記載の方法。
42. ４２．請求の範囲第１項に記載の方法の生成物。
43. ４３．請求の範囲第２８項に記載の方法の生成物。
44. ４４．請求の範囲第３０項に記載の方法の生成物。