JPS605525B2 - 熔剤用シリコン粉粒体の酸化皮膜形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被覆アーク溶接棒の被覆剤または焼結形熔剤
等に添加するシリコン（金属シリコンまたはシリコン合
金）粉粒体の表面に酸化皮膜を形成する方法に関し、酸
化皮膜を均一に形成できるうえ、製品の粒度を均一にで
き、粉塵による環境汚染を無くし、生産性を高める事を
目的とする。

被覆アーク熔接棒の芯材に被覆剤を塗着するとき、また
は焼給形熔剤等を形造るときに、水ガラスなどのアルカ
リ液にシリコン粉粒体を添加すると、アルカリ分とシリ
コンとが化学反応を起して、水素ガスが発生する。この
水素ガスで未硬化のアーク熔接榛被覆剤等が膨らんだり
亀裂を生じたりして、その品質を低下させる。これを防
止するために、シリコン粉粒体の表面に酸化皮膜を形成
しておき、この酸化皮膜で前記化学反応による水素ガス
の発生を無くす事が行なわれている。

この酸化皮膜を形成する方法として、シリコン粉粒体を
酸化剤（例えば、過マンガン酸カリ、クロム酸塩）の水
溶液に浸薄し、これを煮沸・乾燥する方法が知られてい
る。

ところがこれには、次の欠点がある。‘ａ｝ 煮沸・乾
燥時に、シリコン粉粒体同士ランダムに固結し、粒度ム
ラができる。

‘ｂ｝ シリコン粉粒体同士がランダムに固結するうえ
、上層と下層との間に加熱ムラがある事から、酸化皮膜
を均一に形成できない。

‘ｃ｝ その固結や加熱ムラを少なくする為に、煮沸・
乾燥時に濃伴する事が考えられるが、その蝿梓のための
粉塵が舞い立つ為、作業環境が汚染されるうえ、製品の
粒度が粗くなる。

｛ｄ｝ シリコンと酸化剤との化学反応による酸化皮膜
の生成速度が遅く、そのうえ、煮沸・乾燥がバッチ式で
断続的に行なわれるから、生産性が低い。

本発明方法は、このような欠点を解消するために、まず
、酸化皮膜の生成速度の速い酸化剤を用い、これの溶液
をシリコン粉粒体の表面に満遍な〈塗着し、次いで、ロ
ータリードライヤでシリコン粉粒体同士をほぐしながら
、溶液分を蒸発させて、酸化剤をシリコン粉粒体の表面
に満遍なく付着させ、ロータリーキルンで高温加熱によ
り「酸化剤とシリコンの表面とを活発に化学反応させて
、シリコンの表面に酸化皮膜を均一に急速に形成するも
のである。

以下、本発明方法の実施手順例を説明すると、表面に酸
化皮膜を形成したシリコン粉粒体は、次の一連の工程に
より、連続して製造される。

シリコン原料→粗砕→粉砕→節分→酸化皮膜形成→冷却
→節別→包装このうち、酸化皮膜の形成は、さらに、｛
ィ｝酸化剤溶液の塗着、｛〇｝溶液の液分の乾燥、し一
酸化反応の工程順から成り、その内容を次に順を追って
説明する。

‘ィ’シリコン粉粒体（例えば「金属シリコン又はシリ
コン合金）と酸化剤溶液（例えば、カ性ソーダと過マン
ガン酸カリ及びその他の酸化剤の混合溶液）をミキサー
に所定の割合し、で投入し、混線することにより、その
シリコン粉粒体の表面に酸化剤溶液を満遍なく塗着する
。

（ｏ｝ 酸化剤溶液を塗着させたシリコン粉粒体を、ミ
キサーから取り出して、ホッパーに貯え、ここから外燃
式ロータリ−ドラィャに連続的に供給する。

そのシリコン粉粒体は、ロータリードラィャで蝿拝され
ながら４００ｑｏ前後で加溢される。これにより、シリ
コン粉粒体同士が互いにほぐされ続けながら、その表面
に塗着した酸化剤溶液の液分が蒸発し、乾燥後の酸化剤
がシリコン粉粒体の表面に所定の厚みに満遍なく定着す
る。し一 酸化剤が充分に定着してから、シリコン粉粒
体がロータリードラィャから連続的に敬出され、ホッパ
ーに貯えられ、ここから外燃式ロータリーキルンに連続
的に供給される。

そのシリコン粉粒体は、ロータリーキルンで鷹拝されな
がら、約８００℃前後で加熱される。これにより、酸化
剤とシリコン粉粒体の表面とが活発に化学反応し、シリ
コン粉粒体の表面に酸化皮膜が所定の厚みに満遍なく形
成される。このときの酸化皮膜生成速度は、シリコン粉
粒体の比表面積の大きさに比例する。

酸化皮膜の厚みは、酸化剤の種類、酸化剤溶液の添加量
、ロータリーキルンの加熱温度を選定する蔓により、希
望通りに得られる。

酸化皮膜が充分に形成されて安定した後に、シリコン粉
粒体が製品としてロータリーキルンから取出され、次の
冷却工程に搬送される。

本発明方法は、上記‘ィ）乃至し一の工程をとることに
より、次の効果を奏する。風 酸化剤溶液を塗着したシ
リコン粉粒体同士は、ロータリーミキサで互いにほぐさ
れながら乾燥されるから、よく分離され、即粒状に固結
する事を防止され、製品の粒度を均一にできる。

曲 シリコン粉粒体はよくほぐされて分離する状態に分
離されるため、シリコン粉粒体の表面に酸化剤が満遍な
く塗着される。

この酸化剤が満遍なく塗着されたシリコン粉粒体が、ロ
ータリーキルンで蝿拝されながら均等に加熱されるから
、シリコン粉粒体の表面に酸化皮膜が満遍なく形成され
る。‘Ｃ’ ロータリードライヤによる蝿拝が穏やかで
あるから、粉塵が余り発生せず、粉塵による作業環境の
汚染を大幅に低減乃至は無くす事ができるうえ、粉塵の
抜出し‘こよる製品粒度の粗大化を無くす事もできる。

皿 シリコンと酸化剤との化学反応による酸化皮膜の生
成速度が大変速いうえ、加温乾燥及び加熱焼成を。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の（イ）乃至（ハ）の工程の順からなる熔剤用シ
   リコン粉粒体の酸化皮膜形成法。 （イ） 金属シリコン又はシリコン合金の粉粒体と酸化
   剤溶液とをミキサーで混練する事により、そのシリコン
   粉粒体の表面に酸化剤溶液を満遍なく塗着し、（ロ）
   酸化剤溶液を塗着させたシリコン粉粒をロータリードラ
   イヤで撹拌しながら加温する事により、シリコン粉粒体
   同士を互いにほぐしながら、酸化剤溶液を乾燥させて、
   酸化剤をシリコン粉粒体の表面に満遍なく付着させ、（
   ハ） 酸化剤を付着させたシリコン粉粒体をロータリー
   キルンで撹拌しながら、上記工程（ロ）の加温よりも高
   温に加熱する事により酸化剤とシリコン粉粒体の表面と
   を活発に化学反応させて、シリコン粉粒体の表面に酸化
   皮膜を形成する。