JPS5938353A - アモルフアス母合金とその製造法およびアモルフアス母合金の使用法 - Google Patents
アモルフアス母合金とその製造法およびアモルフアス母合金の使用法Info
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- JPS5938353A JPS5938353A JP57148787A JP14878782A JPS5938353A JP S5938353 A JPS5938353 A JP S5938353A JP 57148787 A JP57148787 A JP 57148787A JP 14878782 A JP14878782 A JP 14878782A JP S5938353 A JPS5938353 A JP S5938353A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
- C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアモルファス母合金とその製造法およびアモ
ルファス母合金の使用法罠関するものである。
ルファス母合金の使用法罠関するものである。
Ｆｅ−Ｂ系を基本成分系とするアモルファス（非品質）
合金は電磁材料としてすぐれた特性を持ち、電力用変圧
器の鉄芯材料として用いる場合には従来の方向性けい素
鋼板と比べて、鉄損が約４になるとも云われているが、
その実用化は遅れている。
合金は電磁材料としてすぐれた特性を持ち、電力用変圧
器の鉄芯材料として用いる場合には従来の方向性けい素
鋼板と比べて、鉄損が約４になるとも云われているが、
その実用化は遅れている。
そのもつとも大きな原因はその価格がけい素鋼板と比べ
て格段に高いことにあり、現状ではアモルファス薄帯製
造コストの半分以上はほう素（Ｂ）の価格なので、はう
素含有材料を安価に製造する方法が重要である。
て格段に高いことにあり、現状ではアモルファス薄帯製
造コストの半分以上はほう素（Ｂ）の価格なので、はう
素含有材料を安価に製造する方法が重要である。
単体はう素は高価なため、アモルファス用の原料にはも
とより適合しない。そしてフェロポロンはアルミテルミ
ット法や電炉法によって製造され得るが、アルミテルミ
ット法はフェロボロン中にＡＩ！が入るのでアモルファ
ス材料用としてやはり適さず、一方電炉法は電力消費量
が大きいので、電力価格が高い地域には適しない。
とより適合しない。そしてフェロポロンはアルミテルミ
ット法や電炉法によって製造され得るが、アルミテルミ
ット法はフェロボロン中にＡＩ！が入るのでアモルファ
ス材料用としてやはり適さず、一方電炉法は電力消費量
が大きいので、電力価格が高い地域には適しない。
発明者らはさきにＡ／などの余端や電力を使用せず、炭
素を還元剤としてＦｅ−Ｂ系溶融金属１に製造する方法
について特願昭５６−１７４９５０号の発明を開示した
が、この発明は、とくにＢおよびＳｌの含有量がアモル
ファス用素材として適切でＣ含有量の低いＦｅ−Ｂ−３
ｉ系溶融金属の有利な製法に関して一層の展開を目指す
ものである。
素を還元剤としてＦｅ−Ｂ系溶融金属１に製造する方法
について特願昭５６−１７４９５０号の発明を開示した
が、この発明は、とくにＢおよびＳｌの含有量がアモル
ファス用素材として適切でＣ含有量の低いＦｅ−Ｂ−３
ｉ系溶融金属の有利な製法に関して一層の展開を目指す
ものである。
ところでアモルファス合金薄帯製造用のＦｅ−Ｂ−８ｉ
系溶融金属（以下アモルファス用素材という）の組成に
ついては、従来からの多数の研究によってＢ、Ｓｉおよ
びＣの濃度について次の範囲が適していることが公知で
ある。
系溶融金属（以下アモルファス用素材という）の組成に
ついては、従来からの多数の研究によってＢ、Ｓｉおよ
びＣの濃度について次の範囲が適していることが公知で
ある。
一般にアモルファス合金薄帯製造において（グ、まずア
モルファス（非晶質）が形成されること、電磁特性とし
ては飽和磁化が良好でおることおよび製品が加熱された
ときに結晶化してしまうかどうかの熱的安定性が重要で
あり、第１図に示すよ゛うに良好なアモルファス形成能
を得るためには、が必要でめり、この値以下ではアモル
ファス形成能が低下し、一方飽和磁化については、が必
要でおり、この値以上では飽和磁化が劣化し、そして、
熱安定性の面からは、０はＩ ＩＱ子チ以下を必要とす
るからである。
モルファス（非晶質）が形成されること、電磁特性とし
ては飽和磁化が良好でおることおよび製品が加熱された
ときに結晶化してしまうかどうかの熱的安定性が重要で
あり、第１図に示すよ゛うに良好なアモルファス形成能
を得るためには、が必要でめり、この値以下ではアモル
ファス形成能が低下し、一方飽和磁化については、が必
要でおり、この値以上では飽和磁化が劣化し、そして、
熱安定性の面からは、０はＩ ＩＱ子チ以下を必要とす
るからである。
電気炉で通常つくられるフェロボロンはＢが１０〜２０
重量％に対してＳｌは２重量φ限外であり、かりにこれ
を原料として（１）の組成範囲のアモルファス素材を製
造するためには、溶鋼以外にＳｉ源として多量の金属Ｓ
Ｌ １に添加する必要がある。こ＼に電気炉フェロポロ
ンや金属Ｓ１は価格が高いので、アモルファス用素材の
コストが嵩む。
重量％に対してＳｌは２重量φ限外であり、かりにこれ
を原料として（１）の組成範囲のアモルファス素材を製
造するためには、溶鋼以外にＳｉ源として多量の金属Ｓ
Ｌ １に添加する必要がある。こ＼に電気炉フェロポロ
ンや金属Ｓ１は価格が高いので、アモルファス用素材の
コストが嵩む。
発明者らは、溶融還元炉、高炉および電気炉で、とくに
炭素を還元剤としてＦｅ−Ｂ系溶融金属を製造する実験
を行ったところ、Ｂ、ＳｉおよびＯの含有量の間に、第
２図のＢ−８ｉ−（ｉの相間関係があることが明らかと
なった。
炭素を還元剤としてＦｅ−Ｂ系溶融金属を製造する実験
を行ったところ、Ｂ、ＳｉおよびＯの含有量の間に、第
２図のＢ−８ｉ−（ｉの相間関係があることが明らかと
なった。
すなわちＢと８１の含有量が高いほどＣ含有量は低くな
り、逆にＢと８１含有量が低いほど０含有量が高くなり
したがって、第１図に示されるＢおよびＳ１含有量の最
適範囲（すなわら第２図の領域■）の溶融金属を、炭素
を還元剤として直接製造しようとすると０含有量が数原
子チとなって最適範囲よりも多くなり、別の手段によっ
てＣ含有（１′ｆ−１原子係以下にする必要がある。
り、逆にＢと８１含有量が低いほど０含有量が高くなり
したがって、第１図に示されるＢおよびＳ１含有量の最
適範囲（すなわら第２図の領域■）の溶融金属を、炭素
を還元剤として直接製造しようとすると０含有量が数原
子チとなって最適範囲よりも多くなり、別の手段によっ
てＣ含有（１′ｆ−１原子係以下にする必要がある。
しかるにＣ含有量を減少（脱炭）するためにはｏ１酸化
しながら真空脱炭処理を行うなどの余分な工程が増える
ほか、Ｂは０と熱力学的性質が類似していて酸化しやす
いので、０の酸化とともに′Ｂの一部も酸化して損失と
なるのでコスト的に不利となることが明らかとなった。
しながら真空脱炭処理を行うなどの余分な工程が増える
ほか、Ｂは０と熱力学的性質が類似していて酸化しやす
いので、０の酸化とともに′Ｂの一部も酸化して損失と
なるのでコスト的に不利となることが明らかとなった。
発明者らはこのような欠点についてさらに検討を進めた
ところ、 １）Ｂと８１の含有量が高く、Ｃ含有量が低いＦｅ−Ｂ
−３ｉ系溶融金属（以下アモルファス用母合金と呼ぶ）
を製造すること、 ２）アモルファス用母合金と溶鋼を混合して母合金を希
釈してアモルファス用素材を製造すること により、有利に解決され得ることを見出した。
ところ、 １）Ｂと８１の含有量が高く、Ｃ含有量が低いＦｅ−Ｂ
−３ｉ系溶融金属（以下アモルファス用母合金と呼ぶ）
を製造すること、 ２）アモルファス用母合金と溶鋼を混合して母合金を希
釈してアモルファス用素材を製造すること により、有利に解決され得ることを見出した。
すなわち、−まず、Ｂと８１各含有量が高く０含有量が
低い第２図の領域■の母合金を製造し、ついでこれを溶
鋼で希釈して領域■の範囲内のＢおよびＳ１含有量に調
製すれば、脱炭工程を経ることなしに上掲式（１）の組
成範囲内のアモルファス用素材″ｆ！！！造することが
できることである。
低い第２図の領域■の母合金を製造し、ついでこれを溶
鋼で希釈して領域■の範囲内のＢおよびＳ１含有量に調
製すれば、脱炭工程を経ることなしに上掲式（１）の組
成範囲内のアモルファス用素材″ｆ！！！造することが
できることである。
この領域■の組成範囲については、原子チでのＳｉ／Ｈ
の比率は溶鋼で希釈しても比率は不変であるから領域の
と同様に／、＜Ｃ８ｔ原子％）／ＣＢ原子憾〕〈ｌであ
り、領域■で最もＣ含有量の高い、ａ点のアモルファス
母合金を溶鋼で希釈した場合のａ′点のアモルファス素
材の０％が１原子係以下になるための条件から 〔Ｂ原子チ）＋−（Ｓ１原子チ〕〉８０が必要であるこ
とが明らかとなった。
の比率は溶鋼で希釈しても比率は不変であるから領域の
と同様に／、＜Ｃ８ｔ原子％）／ＣＢ原子憾〕〈ｌであ
り、領域■で最もＣ含有量の高い、ａ点のアモルファス
母合金を溶鋼で希釈した場合のａ′点のアモルファス素
材の０％が１原子係以下になるための条件から 〔Ｂ原子チ）＋−（Ｓ１原子チ〕〉８０が必要であるこ
とが明らかとなった。
このような組成範囲のアモルファス母合金を製造するた
めの操業条件について調査した結果、第８図（ａ）、（
ｂ）のような関係が明らかとなった。各図の横軸はアモ
ルファス用母合金製造炉へ装入される原料、還元剤およ
び副原料中の全てのＢ、８１およびＦｅ５＋’（ｉ７酸
化物として）Ｂ、０８．Ｓｉｎ、 Ｆｅ２Ｏ，の装入量
に換算して示している。試験結果より〔Ｂ原子係〕＝α
Ｘ（Ｂ、０．装入量→／（Ｆｅρ８装入量）（ｓｔ原子
係〕＝βｘ （Ｓ ｉＯ２装入量） ／（ｙ ｅ ｚ
ｏ ａ装入量）で表わされ、αとβはほう素化合物、け
い素化合物と固体還元剤の種類や粒径および温度、圧力
なとの炉内の還元の条件にも影響されるが通常の操□゛
業範囲内では、第８図（、）、（ｂ）の斜線部のように
α＝番Ｏ〜１２０． β＝１８〜７５の範囲であり
、αが大きいときにはβも大きくなり、 αとβの比は β／α＝ ０．４５〜０．６２５ の関係があることがわかった口 以上の関係より第２図の領域■の組成のアモルファス母
合金を製造するためのＢ２Ｏ３，Ｓｉｎ。
めの操業条件について調査した結果、第８図（ａ）、（
ｂ）のような関係が明らかとなった。各図の横軸はアモ
ルファス用母合金製造炉へ装入される原料、還元剤およ
び副原料中の全てのＢ、８１およびＦｅ５＋’（ｉ７酸
化物として）Ｂ、０８．Ｓｉｎ、 Ｆｅ２Ｏ，の装入量
に換算して示している。試験結果より〔Ｂ原子係〕＝α
Ｘ（Ｂ、０．装入量→／（Ｆｅρ８装入量）（ｓｔ原子
係〕＝βｘ （Ｓ ｉＯ２装入量） ／（ｙ ｅ ｚ
ｏ ａ装入量）で表わされ、αとβはほう素化合物、け
い素化合物と固体還元剤の種類や粒径および温度、圧力
なとの炉内の還元の条件にも影響されるが通常の操□゛
業範囲内では、第８図（、）、（ｂ）の斜線部のように
α＝番Ｏ〜１２０． β＝１８〜７５の範囲であり
、αが大きいときにはβも大きくなり、 αとβの比は β／α＝ ０．４５〜０．６２５ の関係があることがわかった口 以上の関係より第２図の領域■の組成のアモルファス母
合金を製造するためのＢ２Ｏ３，Ｓｉｎ。
Ｆｅ、０８換算の装入量は、
４（４β〉（Ｂ２０８装入り／（ＳｉＯ２装人、ｉ）＞
（匂）α（Ｂρ８装入ｇｋ）＋ｉβ（Ｓｌ、、装入量）
） ３０ （Ｆｅ ｚｏａ装入量）となるから、 ０．４＜（Ｂ、０８装入量）／（ＳｉＯ□装入量） 〈
２．５（Ｓ ｉｏ□ｖｊ） ／ （ＦｅｇＯ８縛） ＞
０− ”の関係が得られる。
（匂）α（Ｂρ８装入ｇｋ）＋ｉβ（Ｓｌ、、装入量）
） ３０ （Ｆｅ ｚｏａ装入量）となるから、 ０．４＜（Ｂ、０８装入量）／（ＳｉＯ□装入量） 〈
２．５（Ｓ ｉｏ□ｖｊ） ／ （ＦｅｇＯ８縛） ＞
０− ”の関係が得られる。
このようにして得られる新規なＦｅ −Ｂ−８ｉ系溶融
金属よりなるこの発明のアモルファス母合金の組成領域
は、第２図に示すＢ −Ｓｉ組成間において台形をなし
てその頂点の座標がａ （２６，６，５）、ｂ（１８，
１８）、Ｃ（８０，８０）、ｄ（４４，１１）であられ
きれる図形内領域で特定される。
金属よりなるこの発明のアモルファス母合金の組成領域
は、第２図に示すＢ −Ｓｉ組成間において台形をなし
てその頂点の座標がａ （２６，６，５）、ｂ（１８，
１８）、Ｃ（８０，８０）、ｄ（４４，１１）であられ
きれる図形内領域で特定される。
次に上記のアモルファス母合金と混合する溶鋼について
は、通常のリムド鋼やギルド鋼はたとえば次のような組
成（重ｔ％で示す） ＣＳｉ リムド鋼 ０．０４〜ｏ、ｏ７ｔｒ〜ｏ、ｏｌｏ、０
４〜ｏ、ｏ６キルド鋼 ０．０４〜０．１６ ｔ
ｒ 〜０，４ ０，００１１〜０．００５ナノテ
、アモルファス用素材のｃ、Ｓｉの組成に大きな影響を
・およぼすような濃度ではなり０それ故アモルファス母
合金の溶鋼による希釈率は母合金のＢ含有量と素材の目
標Ｂ量の比から容易に求められるわけである。
は、通常のリムド鋼やギルド鋼はたとえば次のような組
成（重ｔ％で示す） ＣＳｉ リムド鋼 ０．０４〜ｏ、ｏ７ｔｒ〜ｏ、ｏｌｏ、０
４〜ｏ、ｏ６キルド鋼 ０．０４〜０．１６ ｔ
ｒ 〜０，４ ０，００１１〜０．００５ナノテ
、アモルファス用素材のｃ、Ｓｉの組成に大きな影響を
・およぼすような濃度ではなり０それ故アモルファス母
合金の溶鋼による希釈率は母合金のＢ含有量と素材の目
標Ｂ量の比から容易に求められるわけである。
以下図面を参照してこの発明に従ってアモルファス母合
金′ｆｒ得る具体例を説明する。
金′ｆｒ得る具体例を説明する。
第４図は電気炉によるこの発明の実施態様をあられす系
統図である。
統図である。
通常の電気炉１に原料ホツノくｚより硼酸、酸イヒ硼素
などの硼素化合物と鉄粉、ミルスケール、鉄鉱石などの
鉄化合物、還元剤ホラ／よ８よりコークス、チャー、木
炭などの固体燃料さらに岬１原料ホッパ委より硅砂、砂
石、石灰石、ドロマイト、置方などを、前記した配合範
囲内になるように装入し、電源５より電力を投入して製
錬することにより、次のようにアモルファス用母合金を
得ることができる。
などの硼素化合物と鉄粉、ミルスケール、鉄鉱石などの
鉄化合物、還元剤ホラ／よ８よりコークス、チャー、木
炭などの固体燃料さらに岬１原料ホッパ委より硅砂、砂
石、石灰石、ドロマイト、置方などを、前記した配合範
囲内になるように装入し、電源５より電力を投入して製
錬することにより、次のようにアモルファス用母合金を
得ることができる。
例 １
小型電気炉（ｌｏｏＫＶＡ）による操業例は次のとおり
である。
である。
（１）装入原料 酸化はう素 ２１００ ｋｆミル
スケール ４８００吻 けい砂 ２９００跋 コークス ８７００ ｋＧ’ （２）製錬時間 ： １８０ ｍ１ｎ（８）溶融金属
生成量： ５．Ｚｔｏｎ組成：ＢＢ４原子係、５ｉ
１７原子係。
スケール ４８００吻 けい砂 ２９００跋 コークス ８７００ ｋＧ’ （２）製錬時間 ： １８０ ｍ１ｎ（８）溶融金属
生成量： ５．Ｚｔｏｎ組成：ＢＢ４原子係、５ｉ
１７原子係。
００．６原子チ
（重量係で示すと、Ｂ １０．８チ、 Ｓｉ １８，
４係。
４係。
００．２チとなる）
この溶融金属の組成は、第２図の台形図形領域内を占め
ることは明らかでおる。
ることは明らかでおる。
次に第５図は溶融還元炉によるこの発明の実施態様をあ
られす系統図である。
られす系統図である。
竪型炉Ｏ内には、装入装置７を経て、炭素系固体還元剤
、好ましくは塊コークスが装入され、竪型炉６内には還
元剤充填層が形成される。竪型炉６の下部には羽口が２
〜８段に設けられている。
、好ましくは塊コークスが装入され、竪型炉６内には還
元剤充填層が形成される。竪型炉６の下部には羽口が２
〜８段に設けられている。
この例で、上段は予備還元鉱を熱風とともに吹込む羽口
８、下段は酸化硼素または硼酸を熱風とともに吹込む羽
口９、最下段は必要により熱風のみを吹込む羽口１０で
ある。
８、下段は酸化硼素または硼酸を熱風とともに吹込む羽
口９、最下段は必要により熱風のみを吹込む羽口１０で
ある。
各羽口には、熱風炉１１によって高温に加熱された熱風
（空気または酸素？富化した空気）を吹き込み、とくに
第す図に明らかなように、上段羽口８からは、流動予備
還元炉１２で予備還元された酸化鉄ケ、下部羽口９から
は酸化硼素または硼酸のホッパー１８から硼素を含有す
る粉状物質を吹込む。
（空気または酸素？富化した空気）を吹き込み、とくに
第す図に明らかなように、上段羽口８からは、流動予備
還元炉１２で予備還元された酸化鉄ケ、下部羽口９から
は酸化硼素または硼酸のホッパー１８から硼素を含有す
る粉状物質を吹込む。
予備還元酸化鉄は、流動予備還元炉１２に供給装置１４
によって供給された酸化鉄を、たとえば竪型炉６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。
によって供給された酸化鉄を、たとえば竪型炉６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。
予備還元酸化鉄は予備還元炉１２の排出口１５から上段
羽口８へ、酸化硼素または硼素はホッパー１３から下段
羽口９へ、重力輸送および気体輸送の原理を応用して移
送される。
羽口８へ、酸化硼素または硼素はホッパー１３から下段
羽口９へ、重力輸送および気体輸送の原理を応用して移
送される。
竪型炉も内の上段羽口８、下段羽口９、必要な場合最下
段羽口１０の羽口先端近傍には熱風により高炉の羽口先
端近傍と同様にレースウェイが生成し、２０００〜２５
００℃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
酸化鉄と酸化硼素は直ちに加熱され容易に溶融する。
段羽口１０の羽口先端近傍には熱風により高炉の羽口先
端近傍と同様にレースウェイが生成し、２０００〜２５
００℃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
酸化鉄と酸化硼素は直ちに加熱され容易に溶融する。
そして炉６の下部のコークス充填層管滴下する間に還元
されて溶融全編と溶融スラグが生成して製錬が行なわれ
炉床部に蓄溜されて出湯口１６より適時炉外に出湯され
る。
されて溶融全編と溶融スラグが生成して製錬が行なわれ
炉床部に蓄溜されて出湯口１６より適時炉外に出湯され
る。
例 ２
試験溶融還元炉による操業例を以下に示す。
（１）はう素含有物質：はう酸
粒径： ２００メツシユ以下
下段羽口９への供給清：２４０にり／ｈ ｒ（２）鉄鉱
石 銘柄：キャロルレーク鉱石 粒径：９ｍｍ以下 予備還元炉１２への供給−Ｄｔ ： ３４０ ｋｇ／
ｈｒ上段羽口８への供給−ｉ：２８θｋｇ／ｈ ｒ予備
還元率ニア８チ （３）炭素系固体還元剤の種類： コークス粒径：２０
〜３９ ｍｍ 供給１’ｉ ： ８００ ｋＶ／ｈｒ（４）竪型炉へ
の送風量： １８００ Ｎｍ／ｈｒ送風温度：９００
℃ 送風羽口：上段、下段、最下段各Φ本、計１２本（上段
４本に予備還元鉄鉱石、下段４本にほう酸ケ供給） ’ （５） Ｆｅ −Ｂ−８ｉ−０系溶融金属生産量
： ２９０ ｋｇ／ｈ ｒ（成分、Ｂ＝８８原子チ、 ５ｉ＝１７原子チ、Ｏ＝ ０．８原子チ、Ｆｅ＝Ｂａ／
’ ）（重用、チで示すと、Ｂ９．９％、５ｉｌＢ。８
％、Ｃ００８ｑｌｊとなる）（６）スラグ排出量：２ｏ
ｏｋｐ／〆ｈｒ上記溶融金属もまた、第２図の台形図形
領域に属している。
石 銘柄：キャロルレーク鉱石 粒径：９ｍｍ以下 予備還元炉１２への供給−Ｄｔ ： ３４０ ｋｇ／
ｈｒ上段羽口８への供給−ｉ：２８θｋｇ／ｈ ｒ予備
還元率ニア８チ （３）炭素系固体還元剤の種類： コークス粒径：２０
〜３９ ｍｍ 供給１’ｉ ： ８００ ｋＶ／ｈｒ（４）竪型炉へ
の送風量： １８００ Ｎｍ／ｈｒ送風温度：９００
℃ 送風羽口：上段、下段、最下段各Φ本、計１２本（上段
４本に予備還元鉄鉱石、下段４本にほう酸ケ供給） ’ （５） Ｆｅ −Ｂ−８ｉ−０系溶融金属生産量
： ２９０ ｋｇ／ｈ ｒ（成分、Ｂ＝８８原子チ、 ５ｉ＝１７原子チ、Ｏ＝ ０．８原子チ、Ｆｅ＝Ｂａ／
’ ）（重用、チで示すと、Ｂ９．９％、５ｉｌＢ。８
％、Ｃ００８ｑｌｊとなる）（６）スラグ排出量：２ｏ
ｏｋｐ／〆ｈｒ上記溶融金属もまた、第２図の台形図形
領域に属している。
第６図は、通常の銑鉄用高炉と同様の竪型炉１７を用い
る、この発明の実施態様をあられす系統図である。
る、この発明の実施態様をあられす系統図である。
高炉では、酸化鉄として、粉状鉱石は焼結鉱またはペレ
ットに塊成化してから、塊鉱石はその捷ま、炉頂の装入
装置１８から、塊コークスと交互に竪型炉１７内へ装入
する。酸化鉄は炉内を降下する間に加熱還元され、つい
には軟化溶融してコークス充填層を滴下する。
ットに塊成化してから、塊鉱石はその捷ま、炉頂の装入
装置１８から、塊コークスと交互に竪型炉１７内へ装入
する。酸化鉄は炉内を降下する間に加熱還元され、つい
には軟化溶融してコークス充填層を滴下する。
酸化はう累またはほう酸はポツパー１９から、羽口２０
に移送され、熱風炉１１’からの熱風とともに高炉内に
吹き込まれる。炉下部の熱量が不足する場合には、下段
に熱風のみの送風羽目２１を追加して必要な熱量を補給
することができる。２２は出湯口である。
に移送され、熱風炉１１’からの熱風とともに高炉内に
吹き込まれる。炉下部の熱量が不足する場合には、下段
に熱風のみの送風羽目２１を追加して必要な熱量を補給
することができる。２２は出湯口である。
第５図と第６図の実施例の差異は、酸化鉄が予備還元さ
れて羽口から吹込まれるか、塊状で予備還元なしに炉頂
から装入されるかである。
れて羽口から吹込まれるか、塊状で予備還元なしに炉頂
から装入されるかである。
なお例２の溶融還元法または次にのべる例８の竪型炉法
による場合の８１源としては、鉄鉱石の脈石中およびコ
ークスのも灰中に含まれる５１０２と竪型炉の炉頂また
は羽口から炉内へ装入されるけい石またはけい砂がある
。
による場合の８１源としては、鉄鉱石の脈石中およびコ
ークスのも灰中に含まれる５１０２と竪型炉の炉頂また
は羽口から炉内へ装入されるけい石またはけい砂がある
。
例 ８
試験高炉による操業例を以下に示す。
（１）はう素含有物質： はう酸
粒 径：２００メツシニ以下
上段の羽口２０への供給量： ２５０ ｋｑ／ｈｒ（
ｊ）鉄鉱石の種類：焼結鉱 粒径：５−１Ｑｔｎｙｙｚ 供給量： ３ｃ＋ｏｋＬＶ／ｈｒ （８）固体還元剤の種類： コークス 粒径：２０〜３（１ｍＢ 供給ｔ ： ８２０ ｋｇ／ｈｒ （４）空気の送風量： １７００ ＮＴＩｐ／ｈｒ送
風温度二 ９００℃ 送風羽口：上段、下段の各４人、計８本（上段羽口２０
の４本全部にほう酸を分配供給）（５） Ｆｅ−Ｂ−８
ｉ−Ｃ系溶融金属生産ｇ：ｚｓｏｋｆ／ｈｒ（成分、Ｂ
＝８４原子チ、 ５ｉ＝１５原子チ、０＝０．７原子
ｅ４．Ｆｅ＝Ｂａｌ ）（重量弥で示すと、Ｂ １０
，２％、 Ｓｉ １１．７％、 ＣＯ８２％となる）（
６）スラグ排出量： ２８０ ｋｆ／ｈｒ上記操業で
得られる溶融金属は、第２図の台形領域内を占めている
のは、いうまでもない。
ｊ）鉄鉱石の種類：焼結鉱 粒径：５−１Ｑｔｎｙｙｚ 供給量： ３ｃ＋ｏｋＬＶ／ｈｒ （８）固体還元剤の種類： コークス 粒径：２０〜３（１ｍＢ 供給ｔ ： ８２０ ｋｇ／ｈｒ （４）空気の送風量： １７００ ＮＴＩｐ／ｈｒ送
風温度二 ９００℃ 送風羽口：上段、下段の各４人、計８本（上段羽口２０
の４本全部にほう酸を分配供給）（５） Ｆｅ−Ｂ−８
ｉ−Ｃ系溶融金属生産ｇ：ｚｓｏｋｆ／ｈｒ（成分、Ｂ
＝８４原子チ、 ５ｉ＝１５原子チ、０＝０．７原子
ｅ４．Ｆｅ＝Ｂａｌ ）（重量弥で示すと、Ｂ １０
，２％、 Ｓｉ １１．７％、 ＣＯ８２％となる）（
６）スラグ排出量： ２８０ ｋｆ／ｈｒ上記操業で
得られる溶融金属は、第２図の台形領域内を占めている
のは、いうまでもない。
以上のように電気炉、溶融還元炉または高炉のいずれの
方法においても、第２図に示した領域■の組成範囲のア
モルファス母合金を容易に製造することが可能である。
方法においても、第２図に示した領域■の組成範囲のア
モルファス母合金を容易に製造することが可能である。
領域■のアモルファス母合金と溶鋼と混合することによ
って脱炭および加けいや脱けいの要なしに前掲（１）式
の組成範囲のアモルファス素材をつくることができる。
って脱炭および加けいや脱けいの要なしに前掲（１）式
の組成範囲のアモルファス素材をつくることができる。
すなわちこの発明に従う、アモルファス母合金の使用例
は、次に示すとおりである。
は、次に示すとおりである。
（１）アモルファス母合金：上掲操業例２で得られた金
属すなわち 次の組成：Ｂ＝３３原子チ、 ５ｉ＝１７原子係。
属すなわち 次の組成：Ｂ＝３３原子チ、 ５ｉ＝１７原子係。
０ ＝ ０．８原子チ。
（Ｂ＝９．９重情凱５１＝ｌｉ３．８重景凱Ｃ＝ ０．
８重量％）の溶湯 （Ｓ）溶鋼：高炉銑鉄を転炉で精錬した次の組成： Ｃ
＝ ０．１２重量係、３１＝Ｏ０１重量係。
８重量％）の溶湯 （Ｓ）溶鋼：高炉銑鉄を転炉で精錬した次の組成： Ｃ
＝ ０．１２重量係、３１＝Ｏ０１重量係。
Ｂ＝Ｏ重漬係の溶鋼
（８）混合比率
アモルファス母合金： ８００輪
溶 鋼 ：１７６０ｋｙ
（４）混合後のアモルファス素材
重量：２５６０ｋｆ
組成：Ｂ＝３．１重量％、 ５ｉ＝４．２重量％。
０ ＝ ０．１５５重量
％のアモルファス素材の組成を重量％から原子チに換算
すると、Ｂ ＝ １８．６原子優、 Ｓｉ＝ ７．１
ｆＪＩＬ子チ、Ｏ＝０．６原子チであり、こ＼に、憂く
〔Ｓ１原子係〕／〔Ｂ原子チ）＝０．５２＜ １ で
かつ、１６＜ＣＢ原子％）＋−（Ｓｉ原子１）＝１８．
３（２５であり、しかも 〔０原子係）＝０．６ （１ となるから、（１）式の最適組成範囲の低Ｃアモルファ
ス素材が容易に得られることがわかる。
すると、Ｂ ＝ １８．６原子優、 Ｓｉ＝ ７．１
ｆＪＩＬ子チ、Ｏ＝０．６原子チであり、こ＼に、憂く
〔Ｓ１原子係〕／〔Ｂ原子チ）＝０．５２＜ １ で
かつ、１６＜ＣＢ原子％）＋−（Ｓｉ原子１）＝１８．
３（２５であり、しかも 〔０原子係）＝０．６ （１ となるから、（１）式の最適組成範囲の低Ｃアモルファ
ス素材が容易に得られることがわかる。
上述した各発明の効果をまとめると次のようになる。
１） ＢおよびＳ１各含有量が高く、従ってＣ含有量の
低いアモルファス母合金セして炭素系還元剤により容易
に、しかも安価に製造できる。
低いアモルファス母合金セして炭素系還元剤により容易
に、しかも安価に製造できる。
２）この製造過程では脱炭工程が不要なのはもちろん加
けいまたは脱けい工程が不要であり、従って脱炭や脱け
いによる収率低下もない。
けいまたは脱けい工程が不要であり、従って脱炭や脱け
いによる収率低下もない。
８）アモルファス母合金は、溶鋼と混合してアモルファ
ス素材１に製造することができ、ここに高炉−転炉のご
とき大量生産方式で製造する溶鋼と混合するのでアモル
ファス素材のコストが甚だ安くでキル。
ス素材１に製造することができ、ここに高炉−転炉のご
とき大量生産方式で製造する溶鋼と混合するのでアモル
ファス素材のコストが甚だ安くでキル。
第１図はアモルファスの組成範囲と形成能および飽和磁
化との関係を示すグラフ、 第２図はこの発明に従うＦｅ−Ｂ−８ｉ系溶融金属にお
けるＢ 、！： ＳｉおよびＣ含有量の関係を、アモル
ファス母合金およびアモルファス素材の組成範囲につい
て示すグラフ、 第８図（ｆＬ）」（ｂ）は、Ｂ２°８／Ｆｅ ＯとＢ原
子係および８ Ｓ１０．／Ｆ、ｏとＳ１原子％の関係を示すグラフ、８ 第４図はこの発明アモルファス母合金の電気炉による製
造の操業例の系統図、 第５図は本発明の同じく溶融還元炉による憧業例の系統
図、 第６図は同様に、竪型炉による操業例の系統図である。 第１図 ＢＩ！、＃Ｓ 第２１゛にＩ Ｂ原チ２ 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内 ０発 明 者 片山英司 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内
化との関係を示すグラフ、 第２図はこの発明に従うＦｅ−Ｂ−８ｉ系溶融金属にお
けるＢ 、！： ＳｉおよびＣ含有量の関係を、アモル
ファス母合金およびアモルファス素材の組成範囲につい
て示すグラフ、 第８図（ｆＬ）」（ｂ）は、Ｂ２°８／Ｆｅ ＯとＢ原
子係および８ Ｓ１０．／Ｆ、ｏとＳ１原子％の関係を示すグラフ、８ 第４図はこの発明アモルファス母合金の電気炉による製
造の操業例の系統図、 第５図は本発明の同じく溶融還元炉による憧業例の系統
図、 第６図は同様に、竪型炉による操業例の系統図である。 第１図 ＢＩ！、＃Ｓ 第２１゛にＩ Ｂ原チ２ 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内 ０発 明 者 片山英司 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社技術研究所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 第２図に示すＢ −９１組成図において、台形をな
してその各頂点の座標がａ （２（Ｓ、 ６．５）。 ｂ （１８，１８）、Ｏ（８０，８０）およびａ（＋＋
。 １１ ）であられされる図形内領域に属し、残余実質的
ＫＦｅの組成になり、電気炉、溶融還元炉または高炉に
て炭素系還元剤音用いる製錬１経たＦｓ −Ｂ −Ｓｉ
系溶融金属より成る、アモルファス母合金。 ２− 電気炉、溶融還元炉捷たは高炉にて、炭素系還元
剤を用いて、Ｆｅ−Ｂ−３ｉ系溶融金属をｍ錬するに当
り、該炉に装入する原料、還元剤ならびに副原料中に含
有される全てのＢ。 ＳｌおよびＦｅ、各成分につき、それらの酸化２．５ま
た５ｉＣ）ａ／Ｆｏ２ｏ８比ｋ ０．０８以上に定メｔ
＝ 配合で装入を行い、還元成分の原子チであられＬ
タ〔Ｓ’％Ｂ） 比７５’ ／４〜１．０ テかつ（Ｂ
） ＋１（Ｓｉ）〉８０の関係を満たした溶融金属を得
ることからなる、アモルファス母合金の製造方法。 ＆ ＠ｚ図に示すＢ−Ｓｉ組成図において、台形をなし
その各頂点の座標がａ （２６，６，５）、ｂ（１８，
１８）、ｃ（８０，８０）および６ （４４，１１）で
あられされる図形内領域に属し、炭素系還元剤による製
錬を経たＦｅ−Ｂ−８ｉ系溶融金属を、別途に精錬をし
た溶鋼に希釈混合し還元成分〔Ｓｌ−／／ＣＢ〕〈１か
つｌ ６ ＜ ＣＢ） ”Ｈ（Ｓｉ） ＜ ２５で、し
かもＣｏ） ＜ １ 全満足する組成のアモルファス素材を得ることから成る
、アモルファス母合金の使用法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57148787A JPS5938353A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | アモルフアス母合金とその製造法およびアモルフアス母合金の使用法 |
| US06/524,444 US4505745A (en) | 1982-08-27 | 1983-08-18 | Methods of producing and using amorphous mother alloy |
| DE3330389A DE3330389C2 (de) | 1982-08-27 | 1983-08-23 | Verfahren zum Herstellen von kristallinen Legierungen und Verwendung derselben |
| FR8313800A FR2532330B1 (fr) | 1982-08-27 | 1983-08-26 | Procede de production et d'emploi d'un alliage mere amorphe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57148787A JPS5938353A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | アモルフアス母合金とその製造法およびアモルフアス母合金の使用法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938353A true JPS5938353A (ja) | 1984-03-02 |
| JPH0255499B2 JPH0255499B2 (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=15460671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57148787A Granted JPS5938353A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | アモルフアス母合金とその製造法およびアモルフアス母合金の使用法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4505745A (ja) |
| JP (1) | JPS5938353A (ja) |
| DE (1) | DE3330389C2 (ja) |
| FR (1) | FR2532330B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287039A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-12 | Kawasaki Steel Corp | アモルフアス素材の製造方法 |
| US9963768B2 (en) | 2008-12-30 | 2018-05-08 | Posco | Method for manufacturing amorphous alloy by using liquid pig iron |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4572747A (en) * | 1984-02-02 | 1986-02-25 | Armco Inc. | Method of producing boron alloy |
| US4937043A (en) * | 1984-02-02 | 1990-06-26 | Armco Inc. | Boron alloy |
| US4602951A (en) * | 1985-09-12 | 1986-07-29 | Westinghouse Electric Corp. | Production of iron-boron-silicon composition for an amorphous alloy without using ferroboron |
| US4602948A (en) * | 1985-09-12 | 1986-07-29 | Westinghouse Electric Corp. | Production of an iron-boron-silicon-carbon composition utilizing carbon reduction |
| US4602950A (en) * | 1985-09-12 | 1986-07-29 | Westinghouse Electric Corp. | Production of ferroboron by the silicon reduction of boric acid |
| US4664703A (en) * | 1986-06-09 | 1987-05-12 | Inland Steel Company | Method for suppressing fuming in molten steel |
| JPH0559483A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Kawasaki Steel Corp | 商用周波数帯トランス用非晶質合金薄帯の製造方法 |
| CN101580903B (zh) * | 2009-06-19 | 2010-12-08 | 钢铁研究总院 | 一种冶炼铁基非晶态母合金的方法 |
| KR101853769B1 (ko) * | 2016-08-29 | 2018-05-02 | 주식회사 포스코 | 합금강 제조방법 |
| CN113528984A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-10-22 | 武汉科技大学 | 一种FeSiPC非晶软磁合金及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173923A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
| JPS54148121A (en) * | 1978-04-20 | 1979-11-20 | Gen Electric | Amorphous alloy free from magnetic strain |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB152073A (en) * | 1919-07-02 | 1920-10-04 | Thomas Rouse | Improvements in or relating to the extraction of iron and steel from the ore, and tothe formation of alloys thereof |
| US1381748A (en) * | 1919-09-12 | 1921-06-14 | Rouse Thomas | Manufacture of agglomerates of various materials and their utilization |
| US2778732A (en) * | 1954-10-12 | 1957-01-22 | Union Carbide & Carbon Corp | Boron-containing ferrosilicon |
| JPS5877509A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-10 | Kawasaki Steel Corp | Ｆｅ−Ｂ系溶融金属の製造方法 |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP57148787A patent/JPS5938353A/ja active Granted
-
1983
- 1983-08-18 US US06/524,444 patent/US4505745A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-08-23 DE DE3330389A patent/DE3330389C2/de not_active Expired
- 1983-08-26 FR FR8313800A patent/FR2532330B1/fr not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173923A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
| JPS54148121A (en) * | 1978-04-20 | 1979-11-20 | Gen Electric | Amorphous alloy free from magnetic strain |
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| JPS62287039A (ja) * | 1986-06-05 | 1987-12-12 | Kawasaki Steel Corp | アモルフアス素材の製造方法 |
| US9963768B2 (en) | 2008-12-30 | 2018-05-08 | Posco | Method for manufacturing amorphous alloy by using liquid pig iron |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0255499B2 (ja) | 1990-11-27 |
| DE3330389C2 (de) | 1985-09-26 |
| US4505745A (en) | 1985-03-19 |
| DE3330389A1 (de) | 1984-03-08 |
| FR2532330B1 (fr) | 1985-08-23 |
| FR2532330A1 (fr) | 1984-03-02 |
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