JPS587682B2 - 成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄粉の製造方法 - Google Patents
成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄粉の製造方法Info
- Publication number
- JPS587682B2 JPS587682B2 JP51101159A JP10115976A JPS587682B2 JP S587682 B2 JPS587682 B2 JP S587682B2 JP 51101159 A JP51101159 A JP 51101159A JP 10115976 A JP10115976 A JP 10115976A JP S587682 B2 JPS587682 B2 JP S587682B2
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- powder
- iron
- iron powder
- mill scale
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄
粉の製造方法に関する。
粉の製造方法に関する。
鉄粉は鉄鉱石、ミルスケールあるいは純酸化鉄の還元に
よって造られている。
よって造られている。
スエーデンにおいては良質の鉄鉱を原料として、木炭、
コークス等の固体還元剤により海綿鉄を造り、さらに粉
砕、磁選、焼なましの工程を経て鉄粉に仕上げられてい
る。
コークス等の固体還元剤により海綿鉄を造り、さらに粉
砕、磁選、焼なましの工程を経て鉄粉に仕上げられてい
る。
またアメリカにおいては焙焼鉱、ミルスケールを使用し
て還元性ガスによる還元法が行なわれている。
て還元性ガスによる還元法が行なわれている。
我が国においてもミルスケール粉を約１割の石灰を混和
したコークスと積層してサガー中に充填し、トンネル炉
で１０００〜１２００℃で粗還元した海綿鉄を粉砕しそ
の後７００〜１０００℃の温度で水素を含有する雰囲気
で仕上還元後解砕した鉄粉も造られている。
したコークスと積層してサガー中に充填し、トンネル炉
で１０００〜１２００℃で粗還元した海綿鉄を粉砕しそ
の後７００〜１０００℃の温度で水素を含有する雰囲気
で仕上還元後解砕した鉄粉も造られている。
さて前記ミルスケールより造られた鉄粉は一般に純度が
良く、圧縮性もよいが、見掛密度が高く、成形性の良い
鉄粉とすることは困難である。
良く、圧縮性もよいが、見掛密度が高く、成形性の良い
鉄粉とすることは困難である。
一方鉄鉱石粉を原料とし鉱石粉のまま石灰人コークスと
積層してサガー中に充填しトンネル炉により粗還元した
海綿鉄より製造し４こ鉄粉は一般に見掛密度の低い鉄粉
が得られるが純度が悪く圧縮性も極端に悪い。
積層してサガー中に充填しトンネル炉により粗還元した
海綿鉄より製造し４こ鉄粉は一般に見掛密度の低い鉄粉
が得られるが純度が悪く圧縮性も極端に悪い。
本発明は、前記両種の鉄粉の有する欠点を除去した鉄粉
、すなわち成形性が良く、かつ圧縮性の良い鉄粉の製造
方法を提供することを目的とするものであり、原料とし
てミルスケール粉と鉄鉱石粉を所定割合で混和し、石灰
人コークスと共にサガー内に積層充填し、トンネル炉内
で１０００〜１２００℃で還元した海綿鉄を粉砕磁選し
７００〜１０００℃の温度で水素を含有する雰囲気で仕
上還元後解砕してなる成形性が優れ、圧粉体強度が高く
、かつ金型よりの抜出性の優れた高圧縮性鉄粉の製造方
法に関する。
、すなわち成形性が良く、かつ圧縮性の良い鉄粉の製造
方法を提供することを目的とするものであり、原料とし
てミルスケール粉と鉄鉱石粉を所定割合で混和し、石灰
人コークスと共にサガー内に積層充填し、トンネル炉内
で１０００〜１２００℃で還元した海綿鉄を粉砕磁選し
７００〜１０００℃の温度で水素を含有する雰囲気で仕
上還元後解砕してなる成形性が優れ、圧粉体強度が高く
、かつ金型よりの抜出性の優れた高圧縮性鉄粉の製造方
法に関する。
次に本発明を詳細に説明する。
本発明の研究においてミルスケール粉、鉄鉱石粉、ミル
スケール粉８４ｗｔ％と鉄鉱石粉１６ｗｔ％とよりなる
混合物の３種のそれぞれを石灰１０ｗｔ％残部コークス
よりなる石灰入コークスと積層状にサガー中に充填し、
トンネル炉中で約１１００℃で粗還元した後、粉砕し磁
選により不純物を除去し、次に約９００゜Ｃ水素雰囲気
で仕上還元後、解砕して得られた前記３種の鉄粉の各種
特性の比較を行った。
スケール粉８４ｗｔ％と鉄鉱石粉１６ｗｔ％とよりなる
混合物の３種のそれぞれを石灰１０ｗｔ％残部コークス
よりなる石灰入コークスと積層状にサガー中に充填し、
トンネル炉中で約１１００℃で粗還元した後、粉砕し磁
選により不純物を除去し、次に約９００゜Ｃ水素雰囲気
で仕上還元後、解砕して得られた前記３種の鉄粉の各種
特性の比較を行った。
すなわち得られた鉄粉の３種の原料はそれぞれ異なるが
製造条件は全く同一である。
製造条件は全く同一である。
第１表に前記それぞれの鉄粉の特性値を示す。
なおミルスケール粉の粒度はマイナス１００メッシュ５
０％以上、鉱石粉の粒度はマイナス１００メッシュ８０
％以上の粒度さしている。
０％以上、鉱石粉の粒度はマイナス１００メッシュ８０
％以上の粒度さしている。
ミルスケールを原料とする鉄粉のうち見掛密度の低い鉄
粉を記号Ｂで同種原料を用いた見掛密度の高い鉄粉を記
号Ｃで、南アフリカ産鉄鉱石を原料とした鉄粉を記号Ｄ
で、またミルスケール粉８４ｗｔ％と鉱石粉１６ｗｔ％
との混合物を原料とした鉄粉を記号Ａで第１表中に表示
する。
粉を記号Ｂで同種原料を用いた見掛密度の高い鉄粉を記
号Ｃで、南アフリカ産鉄鉱石を原料とした鉄粉を記号Ｄ
で、またミルスケール粉８４ｗｔ％と鉱石粉１６ｗｔ％
との混合物を原料とした鉄粉を記号Ａで第１表中に表示
する。
第１表からＤは見掛密度が極端に低く、かつ純度が非常
に悪い。
に悪い。
これらを図示すると、第１図のようにミルスケール８４
ｗｔ％と鉱石１６ｗｔ％を混合した原料による鉄粉Ａは
ミルスケールだけの原料による鉄粉Ｂ，Ｃにくらべ圧縮
性、すなわち圧粉体密度は殆んど差はなく、又第２〜４
図に見るように金型よりの抜出力、ラトラー値は低く圧
粉体強度は高くなっており、圧縮性が良く、成形性も良
好な鉄粉であることが判る。
ｗｔ％と鉱石１６ｗｔ％を混合した原料による鉄粉Ａは
ミルスケールだけの原料による鉄粉Ｂ，Ｃにくらべ圧縮
性、すなわち圧粉体密度は殆んど差はなく、又第２〜４
図に見るように金型よりの抜出力、ラトラー値は低く圧
粉体強度は高くなっており、圧縮性が良く、成形性も良
好な鉄粉であることが判る。
次にＡ−Ｄの鉄粉のそれぞれにステアリン酸亜鉛１％を
混合し、５ｔ／Ｃｒｒ？！で圧縮成形し、ＡＸガス１１
５０℃１時間焼結後の焼結体特性値を第２表に示す。
混合し、５ｔ／Ｃｒｒ？！で圧縮成形し、ＡＸガス１１
５０℃１時間焼結後の焼結体特性値を第２表に示す。
鉄鉱石を原料とした鉄粉Ｄは極端に焼結体特性値は悪い
が、ミルスケールを原料とした鉄粉ＢとＣ、ミルスケー
ル８４ｗｔ％と鉱石１６ｗｔ％との混合原料からの鉄粉
Ａ等は焼結体としての特性値は余り変らないことが判る
。
が、ミルスケールを原料とした鉄粉ＢとＣ、ミルスケー
ル８４ｗｔ％と鉱石１６ｗｔ％との混合原料からの鉄粉
Ａ等は焼結体としての特性値は余り変らないことが判る
。
ミルスケール粉、ミルスケール粉８０ｗｔ％とブラジル
産鉄鉱石粉２０ｗｔ％とよりなる混合粉、ブラジル産鉄
鉱石粉のそれぞれをトンネル炉により粗還元して得られ
た塊状海綿鉄の見掛比重は第３表のようになった。
産鉄鉱石粉２０ｗｔ％とよりなる混合粉、ブラジル産鉄
鉱石粉のそれぞれをトンネル炉により粗還元して得られ
た塊状海綿鉄の見掛比重は第３表のようになった。
ミルスケール粉を原料とした海綿鉄は鉄鉱石粉を原料と
した海綿鉄より見掛密度が高い。
した海綿鉄より見掛密度が高い。
この原因の１つとしては、ミルスケールと鉄鉱石の酸化
鉄の組成が異なることによるが、ミルスケール粉はトン
ネル炉により粗還元されている間に焼結が鉄鉱石粉より
進みやすいことにもよると思われる。
鉄の組成が異なることによるが、ミルスケール粉はトン
ネル炉により粗還元されている間に焼結が鉄鉱石粉より
進みやすいことにもよると思われる。
ミルスケール粉８０％と鉄鉱石粉２０％との混合粉を粗
還元した海綿鉄の見掛密度は鉄鉱石粉を混入した割合以
上に低くなっているが、これは鉄鉱石粉をミルスケール
粉中に混合したことにより粗還元中の焼結が抑制される
ためと考えられる。
還元した海綿鉄の見掛密度は鉄鉱石粉を混入した割合以
上に低くなっているが、これは鉄鉱石粉をミルスケール
粉中に混合したことにより粗還元中の焼結が抑制される
ためと考えられる。
塊状海綿鉄を１００メッシュ以下に粉砕する際鉄粉の見
掛密度が調整されるが、しかし粉砕後の海綿鉄粉の見掛
密度は塊状海綿鉄の見掛密度より高くなる傾向にあるた
め、塊状海綿鉄の見掛密度よりさらに低い鉄粉を製造す
ることは困難である。
掛密度が調整されるが、しかし粉砕後の海綿鉄粉の見掛
密度は塊状海綿鉄の見掛密度より高くなる傾向にあるた
め、塊状海綿鉄の見掛密度よりさらに低い鉄粉を製造す
ることは困難である。
粉末冶金用鉄粉は、この海綿鉄粉を仕上還元後解砕して
得るため、海綿鉄粉の見掛密度とは若干異なるが見掛密
度の低い鉄粉を得るには見掛密度の低い塊状の海綿鉄を
造る必要がある。
得るため、海綿鉄粉の見掛密度とは若干異なるが見掛密
度の低い鉄粉を得るには見掛密度の低い塊状の海綿鉄を
造る必要がある。
ミルスケール粉中に鉱石粉を混入した原料を用いること
は見掛密度の低い鉄粉を得る上で有効な手段である。
は見掛密度の低い鉄粉を得る上で有効な手段である。
次にミルスケール粉、ミルスケール粉８０ｗｔ％と鉄鉱
石２ ０ ｗｔ％よりなる混合物のそれぞれより鉄粉を
造った。
石２ ０ ｗｔ％よりなる混合物のそれぞれより鉄粉を
造った。
その特性値を第４〜６表に示す。第４表より判る如く見
掛密度は両者共２．５５ｇ／ｃｍ３であり、混合物鉄粉
はミルスケール単独鉄粉より圧縮体すなわち圧粉体密度
は殆んど差がないが、ラトラー値、金型よりの抜出力が
低く、圧粉体強度が高い。
掛密度は両者共２．５５ｇ／ｃｍ３であり、混合物鉄粉
はミルスケール単独鉄粉より圧縮体すなわち圧粉体密度
は殆んど差がないが、ラトラー値、金型よりの抜出力が
低く、圧粉体強度が高い。
これよりミルスケール中に鉄鉱石を混合したことにより
成形性の良い鉄粉が得られることが判る。
成形性の良い鉄粉が得られることが判る。
なお圧縮性すなわち圧粉密度はＪＳＰＭ標準１−６４、
ラトラー値はＪＳＰＭ標準４−６９による測定値である
。
ラトラー値はＪＳＰＭ標準４−６９による測定値である
。
次にミルスケール中に鉄鉱石をＯ〜１００％まで混合し
た原料より製造した鉄粉の特性値を第７表に示す。
た原料より製造した鉄粉の特性値を第７表に示す。
鉄鉱石粉の混合割合が４０％を越えると還元が進みにく
くなり、酸不溶解分は０．５％を越えるに至り圧縮性は
極端に悪くなる。
くなり、酸不溶解分は０．５％を越えるに至り圧縮性は
極端に悪くなる。
また鉄鉱石の割合が多くなるほど見掛密度の低い鉄粉と
なることが判る。
なることが判る。
以上本発明により成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用
還元鉄粉を製造するには次のような理由により製造条件
を規制あるいは限定する。
還元鉄粉を製造するには次のような理由により製造条件
を規制あるいは限定する。
本発明によれば、鉄鉱石粉をミルスケール粉中に混合す
るため、鉄鉱石粉末中の不純物の含有はすべての点で好
ましくないが、ある程度までは許容することができるけ
れどもＳＩ０２が１％を越えると、あるいはＡｌ２０３
が１．５％を越えると、あ）るいはＦｅが６７％より低
くなると圧縮性が低下するので、ＳｉＯ２１％以下、Ａ
ｌ２０３１．５％以下、全Ｆｅ ６ ７％以上の鉄鉱石
を使用することが有利である。
るため、鉄鉱石粉末中の不純物の含有はすべての点で好
ましくないが、ある程度までは許容することができるけ
れどもＳＩ０２が１％を越えると、あるいはＡｌ２０３
が１．５％を越えると、あ）るいはＦｅが６７％より低
くなると圧縮性が低下するので、ＳｉＯ２１％以下、Ａ
ｌ２０３１．５％以下、全Ｆｅ ６ ７％以上の鉄鉱石
を使用することが有利である。
本発明において、鉄鉱石の粒度が粗過ぎると成形性の良
い鉄粉を製造しにくくなるため、鉄鉱石粉は１００メッ
シュ８０％以上通過する粒度とすることが有利である。
い鉄粉を製造しにくくなるため、鉄鉱石粉は１００メッ
シュ８０％以上通過する粒度とすることが有利である。
ミルスケールは一般に鉄鉱石より純度は良いが、本発明
においてはＳ ｉＯ ２ ０． ３％以下、Ａｌ２０３
０．２％以下、全Ｆｅ ７ ３％以上のものを使用する
ことが有利である。
においてはＳ ｉＯ ２ ０． ３％以下、Ａｌ２０３
０．２％以下、全Ｆｅ ７ ３％以上のものを使用する
ことが有利である。
またミルスケール粉の粒度が粗過ぎると成形性の良好な
鉄粉を製造することが困難となるため、ミルスケール粉
は１００メッシュ５０％以上通過する粒度とすることが
有利である，ミルスケール粉中ヘの鉄鉱石粉の混合割合
を変化させることにより、鉄粉の見掛密度を容易に調整
することができる。
鉄粉を製造することが困難となるため、ミルスケール粉
は１００メッシュ５０％以上通過する粒度とすることが
有利である，ミルスケール粉中ヘの鉄鉱石粉の混合割合
を変化させることにより、鉄粉の見掛密度を容易に調整
することができる。
見掛密度が低いと成形性は良いが、流動度が悪くなり、
一方見掛密度が高いとその逆となる。
一方見掛密度が高いとその逆となる。
成形性と流動度から考慮して鉄粉の見掛密度が２０〜２
．６ｇ／ＣｒＩＬ３になるよう海綿鉄粉砕時見掛密度を
調整しなければならない。
．６ｇ／ＣｒＩＬ３になるよう海綿鉄粉砕時見掛密度を
調整しなければならない。
ミルスケールと鉄鉱石との混合粉中の鉄鉱石粉の割合が
５ｗｔ％より少ないさ鉄粉の見掛密度は２．６ｇ／Ｃｒ
ＩＬ３より高くなる傾向にあり、また当初の目的である
成形性の優れた鉄粉とはならず、一方４０ｗｔ％より多
いと鉄粉の見掛密度は２．０ｇ／ＣＩｒＬ２より低くな
るから、前話割合は５〜４０ｗｔ％の範囲内にする必要
がある。
５ｗｔ％より少ないさ鉄粉の見掛密度は２．６ｇ／Ｃｒ
ＩＬ３より高くなる傾向にあり、また当初の目的である
成形性の優れた鉄粉とはならず、一方４０ｗｔ％より多
いと鉄粉の見掛密度は２．０ｇ／ＣＩｒＬ２より低くな
るから、前話割合は５〜４０ｗｔ％の範囲内にする必要
がある。
なお一般に鉄粉中の酸不溶解分が０．５％を超えると粉
末冶金用鉄粉としては不適であるが、鉄鉱石粉を４０％
以上ミルスケール粉中に混合した場合は酸不溶解分を０
．５％以下にすることは困難となり、圧縮性焼結体の機
械的強度は悪くなる。
末冶金用鉄粉としては不適であるが、鉄鉱石粉を４０％
以上ミルスケール粉中に混合した場合は酸不溶解分を０
．５％以下にすることは困難となり、圧縮性焼結体の機
械的強度は悪くなる。
本発明において、粗還元温度が１０００℃より低いと未
還元の酸化鉄が多くなり、一方１２００℃より高いと鉄
粉の焼結が犬となり、ガスの拡散が阻害され、かえって
還元反応が進みにくくなり、また海綿鋏の見掛密度が上
ってしまうので１０００〜１２００’Ｃの温度範囲で籾
還元する，必要がある。
還元の酸化鉄が多くなり、一方１２００℃より高いと鉄
粉の焼結が犬となり、ガスの拡散が阻害され、かえって
還元反応が進みにくくなり、また海綿鋏の見掛密度が上
ってしまうので１０００〜１２００’Ｃの温度範囲で籾
還元する，必要がある。
本発明において、仕上還元温度が７００℃より低いと、
鉄粉中に酸化鉄が混在し、一方１０００゜Ｃより高くし
ても経済的に還元効果は特に良好になるということがな
く焼結が進むため還元後の解砕か強度となり鉄粉の圧縮
性が低下するため７００〜１０００℃の温度範囲で仕上
還元する必要がある。
鉄粉中に酸化鉄が混在し、一方１０００゜Ｃより高くし
ても経済的に還元効果は特に良好になるということがな
く焼結が進むため還元後の解砕か強度となり鉄粉の圧縮
性が低下するため７００〜１０００℃の温度範囲で仕上
還元する必要がある。
以上本発明によれば成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金
用還元鉄粉を製造することができる。
用還元鉄粉を製造することができる。
第１図は各種鉄粉の成形圧力と圧粉体密度との関係を示
す図、第２図は各種鉄粉の圧粉密度と抜出力との関係を
示す図、第３図は各種鉄粉の成形圧力とラトラー値との
関係を示す図、第４図は各種鉄粉の圧粉密度と圧粉体強
度との関係を示す図である。
す図、第２図は各種鉄粉の圧粉密度と抜出力との関係を
示す図、第３図は各種鉄粉の成形圧力とラトラー値との
関係を示す図、第４図は各種鉄粉の圧粉密度と圧粉体強
度との関係を示す図である。
Claims (1)
- １ 鉄分７３％以上のミルスケール粉に鉄分６７％以上
の鉄鉱石粉５〜４０重量％を混合してなる混合粉末を必
要により脱硫剤を混和した還元剤と共に還元容器内に充
填し、１０００〜１２００℃の温度範囲内で粗還元して
海綿鉄となし、該海綿鉄を粉砕、磁選して不純物を除去
し、前記不純物を除去した海綿鉄を水素含有ガス中で７
００〜１０００℃の温度範囲内で仕上還元し、次に解砕
して見掛密度２．０〜２．６ｇ／ｃｍ３となすことを特
徴とする成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄粉
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51101159A JPS587682B2 (ja) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | 成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51101159A JPS587682B2 (ja) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | 成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄粉の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5326710A JPS5326710A (en) | 1978-03-13 |
| JPS587682B2 true JPS587682B2 (ja) | 1983-02-10 |
Family
ID=14293258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51101159A Expired JPS587682B2 (ja) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | 成形性及び圧縮性の優れた粉末冶金用還元鉄粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587682B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55128330A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-04 | Toshiba Corp | Press working method of electronic parts |
| CN104550992A (zh) * | 2014-07-28 | 2015-04-29 | 安徽华钢冶金科技有限公司 | 一种二次还原粉加工制作方法 |
| JP6984628B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2021-12-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 還元鉄粉の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5022757A (ja) * | 1973-07-03 | 1975-03-11 | ||
| JPS5120761A (ja) * | 1974-08-14 | 1976-02-19 | Nippon Steel Corp |
-
1976
- 1976-08-26 JP JP51101159A patent/JPS587682B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5326710A (en) | 1978-03-13 |
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