KR100440678B1 - Fabrication method of hard ferrite using mill scale added oxidant - Google Patents
Fabrication method of hard ferrite using mill scale added oxidant Download PDFInfo
- Publication number
- KR100440678B1 KR100440678B1 KR10-2001-0082197A KR20010082197A KR100440678B1 KR 100440678 B1 KR100440678 B1 KR 100440678B1 KR 20010082197 A KR20010082197 A KR 20010082197A KR 100440678 B1 KR100440678 B1 KR 100440678B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mill scale
- powder
- hard ferrite
- mill
- millscale
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/0302—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions
- H01F1/0311—Compounds
- H01F1/0313—Oxidic compounds
- H01F1/0315—Ferrites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/02—Permanent magnets [PM]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
본 발명은 제철소 열연공정의 부산물인 밀스케일을 산화철의 대체원료로 하여 하드 페라이트 자성분말을 제조하는 방법에 관한 것으로, 그 목적은 산화제인 소량의 질산나트륨 또는 질산칼륨 또는 질산암모늄을 미리 밀스케일과 혼합하여 밀스케일의 산화도와 분쇄성을 향상시킴으로써 자기특성을 향상시킬 수 있는 하드 페라이트 자성분말의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for producing a hard ferrite magnetic powder by using mill scale as a by-product of a steel mill hot rolling process as an alternative raw material for iron oxide, and an object thereof is to prepare a mill scale with a small amount of sodium nitrate or potassium nitrate or ammonium nitrate in advance. It is to provide a method for producing a hard ferrite magnetic powder which can be mixed to improve the magnetic properties by improving the oxidization degree and millability of the mill scale.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
이물질이 제거된 밀스케일을 1차 분쇄하는 단계,First milling the mill scale from which foreign substances have been removed;
밀스케일 분말에 산화제를 혼합하는 단계,Mixing the oxidant with the millscale powder,
산화제가 첨가된 밀스케일 분말을 산화처리하는 단계,Oxidizing the millscale powder to which the oxidizing agent is added,
산화처리된 밀스케일 분말을 소정의 입도로 2차 분쇄하는 단계,Second milling the oxidized millscale powder to a predetermined particle size,
분쇄된 밀스케일을 부원료인 탄산스트론튬 또는 탄산바륨의 1종과 혼합하는 단계 및 혼합분말을 하소하는 단계를 포함하여 이루어지는 밀스케일을 사용한 하드 페라이트 자성분말의 제조방법에 관한 것을 그 기술요지로 한다.The technical gist of the present invention relates to a method for producing a hard ferrite magnetic powder using a mill scale comprising mixing the pulverized mill scale with one type of strontium carbonate or barium carbonate as a secondary raw material and calcining the mixed powder.
Description
본 발명은 제철소 열연공정의 부산물인 밀스케일 (mill scale)을 산화철의 원료로 하여 하드 페라이트 (hard ferrite) 자성분말을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀스케일을 산화처리하기 전에 산화제인 소량의 질산나트륨 또는 질산칼륨 또는 질산암모늄을 미리 밀스케일과 혼합하여 밀스케일의 산화도와 분쇄성을 향상시킴으로써 자기특성을 향상시킬 수 있는 하드 페라이트 자성분말의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a hard ferrite magnetic powder using mill scale, a by-product of a steel mill hot rolling process, as a raw material of iron oxide, and more specifically, an oxidizing agent before oxidizing mill scale. A small amount of sodium nitrate or potassium nitrate or ammonium nitrate is mixed with a mill scale in advance, and a method for producing a hard ferrite magnetic powder capable of improving magnetic properties by improving the oxidization and grinding properties of the mill scale.
하드 페라이트 영구자석은 가격대비 에너지 효율이 뛰어나고 화학적으로 안정하여 양적으로는 전 세계 영구자석 시장의 최대 생산품목이다. 하드 페라이트계 영구자석의 일반적인 제조방법은 제철공장 냉연공정의 부산물인 산화철 (α-Fe2O3)을 주원료로 하여 탄산스트론튬 (SrCO3)이나 탄산바륨 (BaCO3)을 부원료로 첨가하여 습식이나 건식방법으로 혼합한 후 건조하여, 하소공정 (calcination)에서 페라이트화 반응을 통하여 Sr-페라이트 (SrO·6Fe2O3)나 Ba-페라이트 (BaO·6Fe2O3) 자성상을 만들고, 조분쇄나 미분쇄공정을 거쳐서 약 1 ㎛ 수준의 자성분말의 미세립자로 만든 후, 자장중 성형과정과 소결공정 (sintering)을 거쳐서 고특성의 이방성 하드 페라이트 영구자석을 완성한다.Hard ferrite permanent magnets are energy efficient and chemically stable for the price, making them the largest product in the permanent magnet market worldwide. The general manufacturing method of hard ferritic permanent magnet is wetted by adding strontium carbonate (SrCO 3 ) or barium carbonate (BaCO 3 ) as a main raw material with iron oxide (α-Fe 2 O 3 ), a by-product of the cold rolling process of steel mills. After mixing by dry method and drying, Sr-ferrite (SrO · 6Fe 2 O 3 ) or Ba-ferrite (BaO · 6Fe 2 O 3 ) magnetic phase is made through ferrite reaction in the calcination process, and coarsely pulverized B. After making the fine powder of magnetic powder of about 1 ㎛ level through the pulverization process, the highly anisotropic hard ferrite permanent magnet of high characteristics is completed through the molding process and the sintering process in the magnetic field.
하드 페라이트 영구자석의 주원료로 이용되는 기존의 산화철은 소프트 페라이트 (soft ferrite) 자석의 주원료로 뿐만 아니라 안료나 화장품 등의 제조에도 폭 넓게 사용되고 있기 때문에, 산화철의 공급부족 심화에 따른 대체원료의 개발이 요구되었다. 하드 페라이트 영구자석의 대체원료로서 가장 부각되고 있는 것이 가격이 매우 저렴하고 구하기가 쉬운 밀스케일이다.Since iron oxide, which is used as a main raw material for hard ferrite permanent magnets, is widely used not only as a main raw material for soft ferrite magnets but also for the production of pigments and cosmetics, development of alternative raw materials due to the insufficiency of iron oxide supply has been difficult. Was required. The most prominent alternative to hard ferrite permanent magnets is mill scale, which is very cheap and easy to obtain.
밀스케일은 주로 철강 제조공정중 열연 또는 압연공정에서 코일 또는 철근 등을 생산할 때 발생되는 철 스크랩 (scrap)으로서 형상은 판상이며 입도는 약 20mm 이하를 유지하고 있다. 또한 밀 스케일의 구성성분은 전체의 70%이상이 Fe성분으로 이루어져 있으며, 완전히 산화된 Fe2O3가 30% 이상이고 미산화된 FeO가 70% 이하로 구성되어 있으며, 기타 성분으로는 Mn2O3, SiO2, CaO 등이 함유되어 있다. 현재 밀 스케일은 고로 냉각제 등으로 주로 사용되고 있다.Mill scale is mainly iron scrap produced in the production of coils or rebars in the hot rolling or rolling process of the steel manufacturing process, the shape of the plate and the particle size is maintained about 20mm or less. In addition, 70% or more of the components of the mill scale are composed of Fe, 30% or more of fully oxidized Fe 2 O 3 and 70% or less of unoxidized FeO, and other components include Mn 2. O 3 , SiO 2 , CaO and the like are contained. At present, mill scale is mainly used as blast furnace coolant.
이러한 밀스케일을 하드 페라이트 영구자석 제조의 주원료로 사용하기 위해서는 2가지의 기술적인 전제조건이 필요하다. 먼저 밀 스케일에 약 70% 함유된 미산화된 FeO성분을 산화철과 같은 α-Fe2O3성분으로 약 98% 이상 효과적으로 산화시켜야 한다. 다음으로 20 mm 수준인 밀 스케일의 평균입도를 산화철과 유사한 3 ㎛ 이하 수준으로 효과적으로 분쇄하여야 한다.In order to use this mill scale as a main raw material for the manufacture of hard ferrite permanent magnets, two technical prerequisites are required. First, the unoxidized FeO component contained in about 70% in the mill scale should be effectively oxidized to about 98% or more with an α-Fe 2 O 3 component such as iron oxide. Next, the average particle size of the mill scale of 20 mm level should be effectively crushed to a level of 3 μm or less similar to iron oxide.
근래에 산화철 대신에 밀스케일을 하드 페라이트 영구자석의 주원료로 사용하는 기술이 한국공개특허공보 1997-23480호, 1990-15187호 등에 제시되어 있다. 이 선행기술들은 모두 밀스케일을 산화처리하여 산화철을 얻은 다음에 부원료인 탄산스트론튬이나 탄산바륨을 혼합하고, 하소하여 하드 페라이트 자성분말을 만드는 기술이다. 선행기술중의 한국공개특허공보 1997-23480호를 도 1(산화제 첨가 공정은 제외)을 참고로 설명하면 다음과 같다.Recently, the technique of using mill scale as a main raw material of a hard ferrite permanent magnet instead of iron oxide is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 1997-23480 and 1990-15187. These prior arts are all oxidized mill scale to obtain iron oxide, and then mixed with strontium carbonate or barium carbonate as raw materials and calcined to form hard ferrite magnetic powder. Referring to Korean Laid-Open Patent Publication No. 1997-23480 in the prior art with reference to FIG. 1 (excluding the oxidizing agent addition process) as follows.
상기 선행기술은, 입도가 20 mm 이하인 밀 스케일로부터 이 물질을 제거하여 순수한 밀 스케일을 얻는 단계, 상기 순수한 밀 스케일을 일정량 취하여 1차로 건식분쇄하는 단계, 상기 밀 스케일 분쇄분을 98% α-Fe2O3성분으로 산화열처리(약 600∼800℃)하는 단계, 산화시킨 밀 스케일을 2차로 건식분쇄하여 입도를 3 ㎛ 이하로 조정한 다음에, 부원료인 탄산스트론튬이나 탄산바륨을 습식으로 분산혼합하고, 탈수공정을 거쳐서 하소반응을 통하여 하드 페라이트 자성분말로 제조된다. 이 페라이트 자성분말은 다시 조분쇄와 미분쇄 공정을 거쳐서 1 ㎛ 이하의 자성분말 미립자로 제조되며, 자장중 성형공정과 소결공정을 거쳐 이방성 하드 페라이트 영구자석으로 제조된다.The prior art includes the steps of removing this material from a mill scale having a particle size of 20 mm or less to obtain a pure mill scale, taking a predetermined amount of the pure mill scale and dry grinding it first, and subjecting the mill scale powder to 98% α-Fe. Oxidative heat treatment (about 600 to 800 ° C.) with 2 O 3 components, followed by dry grinding of the oxidized mill scale to adjust the particle size to 3 μm or less, and then wet-mixing the subsidiary materials strontium carbonate and barium carbonate. And, through the dehydration process through a calcination reaction is made of hard ferrite magnetic powder. The ferrite magnetic powder is further made into magnetic powder particles having a particle size of 1 μm or less through coarsely pulverized and finely ground processes, and is made of anisotropic hard ferrite permanent magnets through a molding process and a sintering process in a magnetic field.
그러나, 상기의 선행기술은 산화철을 사용한 하드 페라이트 제조방법과 비교하여 밀스케일을 산화철 수준으로 산화시키고 분쇄하는 것이 어려워 고특성의 하드 페라이트를 제조하는 것이 어려운 문제점이 있다.However, the prior art has a problem that it is difficult to oxidize and crush the mill scale to the iron oxide level compared to the hard ferrite manufacturing method using iron oxide, it is difficult to produce a hard ferrite of high characteristics.
따라서 본 발명에서는 산화제인 소량의 질산나트륨 또는 질산칼륨 또는 질산암모늄을 미리 밀스케일과 혼합하여 밀스케일의 산화도와 분쇄성을 향상시킴으로써 자기특성을 향상시킬 수 있는 하드 페라이트 자성분말의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention provides a method for producing a hard ferrite magnetic powder which can improve the magnetic properties by mixing a small amount of sodium nitrate or potassium nitrate or ammonium nitrate as an oxidizing agent in advance with a mill scale to improve the oxidization and grinding properties of the mill scale. Its purpose is.
도 1은 종래의 하드 페라이트 제조공정과 본 발명의 제조공정도1 is a conventional hard ferrite manufacturing process and manufacturing process diagram of the present invention
(종래-산화제 첨가공정 제외, 본 발명-산화제 첨가공정 포함)(Except conventional-oxidizer addition process, this invention-oxidizer addition process included)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하드 페라이트 자성분말의 제조방법은,Method for producing a hard ferrite magnetic powder of the present invention for achieving the above object,
이물질이 제거된 밀스케일을 1차 분쇄하는 단계,First milling the mill scale from which foreign substances have been removed;
밀스케일 분말에 산화제를 혼합하는 단계,Mixing the oxidant with the millscale powder,
산화제가 첨가된 밀스케일 분말을 산화처리하는 단계,Oxidizing the millscale powder to which the oxidizing agent is added,
산화처리된 밀스케일 분말을 소정의 입도로 2차 분쇄하는 단계,Second milling the oxidized millscale powder to a predetermined particle size,
분쇄된 밀스케일 분말을 부원료인 탄산스트론튬 또는 탄산바륨과 적정몰비로 혼합하는 단계 및 하소하는 단계를 포함하여 구성된다.It comprises a step of mixing and calcining the milled millscale powder in the appropriate molar ratio with strontium carbonate or barium carbonate as an auxiliary material.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
하드 페라이트 자성분말의 제조기술분야에서는, 밀스케일과 같은 부산물을 이용하는 경우에 산화처리하여 고순도의 산화철로 분쇄한 다음에, 여기에 부원료 (탄산바륨 또는 탄산스트론튬)를 혼합하는 공정이 공식화되어 있다. 그런데, 밀스케일을 산화철 수준으로 산화시키고 분쇄하는데는 산화도 어려울 뿐더러 분쇄하는 것도 어렵다.In the technical field of producing hard ferrite powder, a process of oxidizing by-products such as mill scale to be pulverized into high purity iron oxide and then mixing subsidiary materials (barium carbonate or strontium carbonate) is formulated. However, it is difficult to oxidize and grind mill scale to iron oxide level and to grind it.
본 발명자들은 지금까지와는 달리, 밀스케일에 소량의 산화제를 먼저 혼합한 다음에 산화처리한 결과 밀스케일의 산화도가 향상된다는 사실과, 더욱이 밀스케일에의 2차분쇄공정에서 분쇄성도 향상되어 자기특성이 향상된다는 사실을 발견하게 되었다.이러한 발견에 입각하여 완성된 본 발명의 제조공정을 구체적으로 설명한다.The inventors of the present invention show that, unlike the conventional method, a small amount of oxidizing agent is first mixed with a mill scale, and then oxidized to improve the degree of oxidation of the mill scale. This improvement has been found. The production process of the present invention completed based on this finding will be described in detail.
먼저, 제철소의 열연 또는 압연공정에서 부산물로 발생하는 판상의 밀스케일을 입수하고, 밀스케일로부터 이물질을 걸러낸다. 이물질의 제거는 보통 진동스크린에서 행한다.First, a plate mill scale generated as a by-product in the hot rolling or rolling process of a steel mill is obtained, and foreign substances are filtered out from the mill scale. Removal of debris is usually done on a vibrating screen.
이물질이 제거된 밀스케일을 분쇄 즉, 건식분쇄를 행하는데, 이때의 입도는 통상의 방법과 같이 약 12 ㎛이하 바람직하게는 5 ㎛이하로 한다. 입도가 너무 크면 미산화된 FeO와 Fe3O4 성분이 입자내부에 존재하여, 산화처리와 2차분쇄시 많은 시간을 필요로 하게 된다.The mill scale from which foreign matters have been removed is pulverized, that is, dry pulverized. At this time, the particle size is set to about 12 μm or less and preferably 5 μm or less as in the usual method. If the particle size is too large, unoxidized FeO and Fe 3 O 4 components are present in the particles, which requires a lot of time during oxidation and secondary grinding.
1차 분쇄된 밀스케일에 소량의 산화제를 혼합한다. 산화제는 액상산화제 보다는 고상분말인 밀스케일과의 균일한 혼합성이 용이한 고상분말 형태로서 산화처리과정에서 제거될 수 있는 것이면 사용 가능하다. 그 대표적인 것이 질산염인데, 질산염은 저렴하면서 산화처리과정에서 휘발되어 제거된다. 질산염으로는 질산나트륨, 잘산칼륨, 질산암모늄의 그룹에서 선택된 1종이다. 산화제의 혼합량은 밀스케일 100중량부에 대해 0.05~5중량부로 하는 것이 바람직하다. 산화제의 혼합량이 0.05중량부 미만이면 산화제의 양이 너무 적어서 밀스케일의 산화도와 분쇄성 향상이 어렵고, 5중량부 초과이면 밀스케일과 비교시 상대적으로 산화제가 비싸기 때문에 경제성이 떨어진다. 밀스케일에 산화제의 혼합은 분쇄된 밀스케일을 호퍼로 장입할 때 소량의 산화제도 함께 일정한 속도로 장입하면서 첨가되도록 하면 된다.A small amount of oxidant is mixed into the first milled millscale. The oxidizing agent can be used as long as it can be removed in the oxidation process in the form of a solid powder that is easily mixed with a mill scale, which is a solid powder, rather than a liquid oxidizing agent. A typical example is nitrate, which is inexpensive and volatilized and removed during oxidation. The nitrate is one selected from the group of sodium nitrate, potassium nitrate and ammonium nitrate. The mixing amount of the oxidizing agent is preferably 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mill scale. If the amount of the oxidizing agent is less than 0.05 parts by weight, the amount of the oxidant is too small to improve the oxidization and pulverization of the mill scale, and if it is more than 5 parts by weight, the oxidant is relatively expensive compared to the mill scale, the economical efficiency. Mixing of the oxidant to the mill scale may be carried out while charging the pulverized mill scale into the hopper while adding a small amount of oxidant at a constant rate.
산화제가 첨가된 밀스케일 분말을 산화처리하여 밀스케일이 약 98%이상의 α-Fe2O3성분이 되도록 한다. 이때의 산화처리조건은 약 500~800℃의 온도에서 행한다. 열처리온도가 500℃미만의 경우에는 만족할 만한 수준의 산화철(Fe2O3)이 얻어지지 않으며, 800℃ 보다 커지는 경우에는 공정비용의 증가와 밀스케일이 부분적으로 용융되어 분쇄 작업의 효율성에 악영향을 미칠 수 있다.The mill scale powder to which the oxidizing agent is added is oxidized to make the mill scale more than about 98% of the α-Fe 2 O 3 component. Oxidation treatment conditions at this time are carried out at a temperature of about 500 ~ 800 ℃. If the heat treatment temperature is lower than 500 ° C, satisfactory levels of iron oxide (Fe 2 O 3 ) are not obtained. If the heat treatment temperature is higher than 800 ° C, the process cost increases and the mill scale partially melts, which adversely affects the efficiency of the grinding operation. Can be crazy
그 다음 산화처리된 분말을 2차 분쇄한다. 2차분쇄는 약 3 ㎛이하로 분쇄하는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 산화처리된 분말이 산화제의 첨가로 인하여 종래보다는 산화도의 증가로 인한 분쇄특성이 개선되는 것을 확인하였다. 따라서, 같은 시간이라면 산화제가 첨가된 분말은 더욱 더 미분쇄될 수 있는 것이다.The oxidized powder is then milled second. Secondary grinding is preferably pulverized to about 3 μm or less. The present inventors have confirmed that the pulverized property of the oxidized powder is improved due to the increase in the degree of oxidation compared to the conventional due to the addition of the oxidizing agent. Therefore, at the same time, the powder to which the oxidant is added can be pulverized even more.
2차분쇄된 밀스케일은 부원료인 탄산스트론튬 또는 탄산바륨과 습식 분산혼합공정으로 혼합되며, 이때의 혼합비는 자성을 나타내는 하드 페라이트 상이 화학양론적으로 (Ba,Sr)O·6Fe2O3인 1몰의 부원료와 6몰의 산화철인점을 고려하여, 부원료와 산화분쇄된 밀스케일을 1: 5.6~6.1의 몰비로 혼합한다. 부원료와 적정몰비로 혼합된 분말은 통상의 방법에 따라 하소한다. 하소는 보통 약 1200~1300℃의 온도범위에서 행하고 있다.The secondary milled mill scale is mixed with strontium carbonate or barium carbonate as a subsidiary material by a wet dispersion mixing process, and the mixing ratio is 1 in which the hard ferrite phase exhibiting magnetic properties is (Ba, Sr) O.6Fe 2 O 3 . In consideration of the mole side feed and the 6 moles of iron oxide, the sub raw material and the oxidized mill scale are mixed in a molar ratio of 1: 5.6 to 6.1. The powder mixed with the subsidiary materials in a suitable molar ratio is calcined according to a conventional method. Calcination is usually performed at a temperature range of about 1200 to 1300 ° C.
상기와 같이 제조된 하드 페라이트 하소분말은 후공정으로 [조분쇄] → [미분쇄] → [자장중 성형] → [건조] → [소결] → [가공] 공정을 거쳐 하드 페라이트 영구자석으로 제조된다. 하소공정 후의 이러한 공정은 종래의 산화철을 사용한 일반적인 제조공정과 동일한 것이다.The hard ferrite calcined powder prepared as described above is manufactured as a hard ferrite permanent magnet through a process of [crude grinding] → [pulverization] → [molding in the magnetic field] → [dry] → [sintering] → [processing]. . This process after the calcination process is the same as a general manufacturing process using a conventional iron oxide.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
[실시예 1]Example 1
표 1의 조성을 갖는 밀스케일을 20 mm 수준의 밀스케일을 진동기가 부착된 호퍼에투입한 후, 하부의 진동 스크린에서 이 물질 등을 걸러서 제거하고 순수한 밀 스케일만을 얻는다.A mill scale having a composition of Table 1 is introduced into a mill scale on a 20 mm level, and then filtered through the lower vibrating screen to remove this material and the like to obtain only a pure mill scale.
순수한 밀스케일을 스크류 컨베이어를 이용해서 1차 진동 밀(vibrating mill)에 투입하고 1차로 건식분쇄하여 약 5 ㎛ 수준의 분쇄분말을 얻었다. 밀 스케일 1차분쇄분은 스크류 건베이어 (screw conveyor)나 버켓 엘리베이터 (bucket elevator) 등의 이송장치를 통해서 일정한 속도로 투입호퍼에 저장되는데, 이 때 산화제인 질산나트륨 (NaNO3)을 밀스케일 100중량부에 대해 첨가량을 변화시켜 가면 호퍼에서 밀 스케일 분쇄분과 혼합되도록 일정속도로 투입하였다.Pure mill scale was put into a first vibrating mill using a screw conveyor and first dry pulverized to obtain a pulverized powder having a level of about 5 μm. The mill scale primary grinding is stored in the feed hopper at a constant speed through a conveyer such as a screw conveyor or bucket elevator. At this time, the oxidizing agent sodium nitrate (NaNO3) When the addition amount was changed with respect to the part, it was added at a constant speed so as to mix with the mill scale grinding powder in the hopper.
산화제인 질산나트륨이 첨가된 밀스케일 분말은 밀스케일의 FeO 성분을 98% 이상의 α-Fe2O3성분으로 산화시키기 위하여 회전로 (rotary kiln)를 이용해서 약 500∼800℃의 온도범위 내에서 1시간 정도 연속적으로 회전하면서 산화시켰다. 산화과정에서 밀 스케일의 표면에 부착된 기름성분과 같은 이 물질도 함께 휘발되어 제거되었다. 산화된 밀 스케일 분말은 스크류 쿨러 (screw cooler)로 냉각되어 2차 진동 밀로 투입되어 입도가 3 ㎛ 이하가 되도록 건식으로 분쇄하였다. 상기의 진동 밀은 상하부에 2개의 챔버 (chamber)가 있고, 상부 챔버에는 분쇄매체로서 스틸바 (steel bar)가 있고 하부 챔버에는 스틸볼 (steel ball)이 충진되어 있다.Mill scale powder containing sodium nitrate, an oxidizing agent, was used in a rotary kiln to oxidize the mill scale's FeO component to at least 98% of α-Fe 2 O 3 . Oxidation was carried out continuously for about 1 hour. During oxidation, these substances, such as oils attached to the surface of the mill scale, were also volatilized and removed. The oxidized mill scale powder was cooled with a screw cooler and introduced into a second vibratory mill, and pulverized dry to have a particle size of 3 μm or less. The vibration mill has two chambers (chamber) at the top and bottom, the upper chamber has a steel bar (pulverization medium) and the lower chamber is filled with a steel ball (steel ball).
2차 분쇄된 밀스케일과 탄산바륨은 5.8:1 몰비로 습식으로 분산혼합공정을 통하여 혼합되었으며 탈수공정을 거쳐서 하소로에 투입하였다. 회전식 하소로에서 페라이트화 반응이 일어나는 구간의 온도는 1250℃를 유지하였고 8% 이상의 산소농도를 유지하였으며, 하소공정을 통하여 Ba-페라이트 (BaO·6Fe2O3) 하소분말을 방법으로 제조하는 것이 가능하였다. 하소 후의 제조공정은 종래의 산화철을 사용한 일반적인 제조공정과 동일하게 수행하였다. 하소분말은 건식으로 3.5 ㎛ 입도로 조분쇄되었고, 볼 밀 (ball mill)에서 습식으로 약 1.1 ㎛ 입도로 미분쇄되었다. 미분쇄된 슬러리는 61% 농도내외로 탈수기에서 연속 탈수한 다음, 프레스 (press)를 사용하여 원하는 형태로 자장 중 성형되었다. 성형체는 70℃에서 건조된 후 소결로에서 1220℃/24시간동안 소결하여 이방성 Ba-페라이트를 제조하였다.The milled second mill scale and barium carbonate were mixed in a 5.8: 1 molar ratio by wet mixing and dispersing, and then introduced into a calcination furnace after dehydration. In the rotary calcination furnace, the temperature of the ferritic reaction zone was maintained at 1250 ° C. and the oxygen concentration was maintained at 8% or higher. Ba-ferrite (BaO · 6Fe 2 O 3 ) calcining powder was prepared by the calcination process. It was possible. The manufacturing process after calcination was carried out in the same manner as in the general manufacturing process using a conventional iron oxide. The calcined powder was pulverized dry to a 3.5 μm particle size, and pulverized to a particle size of about 1.1 μm wet in a ball mill. The pulverized slurry was continuously dehydrated in a dehydrator to around 61% concentration and then molded in a magnetic field into the desired form using a press. The molded body was dried at 70 ° C. and then sintered at 1220 ° C./24 hours in a sintering furnace to produce anisotropic Ba-ferrite.
제조된 Ba-페라이트에서 산화제로 첨가된 본 발명에서 산화제인 질산나트륨을 소량 첨가하여 산화성과 분쇄성이 향상된 밀스케일을 사용하여 제조된 Ba-페라이트의 자기특성을 B-H 트레이서 (tracer)를 사용하여 평가한 결과를 표 2에 나타내었다.The magnetic properties of Ba-ferrite prepared using a mill scale with improved oxidizing and pulverizing properties by adding a small amount of sodium nitrate, an oxidizing agent, in the present invention added as an oxidizing agent in the prepared Ba-ferrite using a BH tracer One result is shown in Table 2.
[실시예2]Example 2
실시예 1과 같이 제조한 밀스케일의 1차 분쇄분을 이송장치를 통해서 일정한 속도로 투입호퍼에 저장하였다. 이 때 산화제인 질산칼륨 (KNO3)을 밀스케일 100중량부에 대해 0.5 중량부로 칭량하여 호퍼에서 밀 스케일 분쇄분과 혼합되도록 일정속도로 투입하였다. 산화제가 첨가된 밀스케일 분말을 약 600∼800℃의 온도범위 내의 회전로에서 연속적으로 회전력에 의하여 혼합시키면서 산화처리하였다. 산화처리된 밀스케일 분말을 스크류 쿨러로 냉각하여 진동 밀로 투입하여 2 ㎛ 이하가 되도록 2차로 건식 분쇄하였다. 2차 분쇄된 밀스케일과 부원료인 탄산스트론튬은 6.0:1 몰비로 습식으로 분산혼합공정을 통하여 혼합되었으며 탈수공정을 거쳐서 하소로에 투입하였다. 회전식 하소로의 반응온도는 1230℃를 유지하였고 8% 이상의 산소농도를 유지하였으며, 하소공정을 통하여 Sr-페라이트 (SrO·6Fe2O3) 하소분말을 제조하였다.The first milled powder of the mill scale prepared as in Example 1 was stored in the feed hopper at a constant speed through the feeder. At this time, potassium nitrate (KNO 3 ), which is an oxidizing agent, was weighed at 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of mill scale and charged at a constant speed so as to be mixed with the mill scale grinding powder in a hopper. The mill scale powder to which the oxidant was added was oxidized while mixing by rotational force continuously in a rotary furnace within a temperature range of about 600 to 800 ° C. The oxidized millscale powder was cooled with a screw cooler, charged into a vibratory mill, and dry pulverized secondly to 2 μm or less. The secondary milled mill scale and the subsidiary material strontium carbonate were mixed in a wet mixing ratio by 6.0: 1 molar ratio through a mixing process and introduced into a calcining furnace after dehydration. The reaction temperature of the rotary calcination furnace was maintained at 1230 ℃ and maintained an oxygen concentration of more than 8%, through the calcination process Sr-ferrite (SrO.6Fe 2 O 3 ) calcined powder was prepared.
하소 후의 제조공정은 종래의 산화철을 사용한 일반적인 제조공정과 동일하게 수행하였다. 하소분말은 건식으로 3.5 ㎛ 입도로 조분쇄되었고, 아트라이터 (attritor)에서 습식으로 약 0.9 ㎛ 입도로 미분쇄되었다. 미분쇄된 슬러리는 61% 농도내외로 탈수기에서 연속 탈수한 다음, 프레스 (press)를 사용하여 원하는 형태로 자장 중 성형되었다. 성형체는 70℃에서 건조된 후 소결로에서 1220℃/24시간동안 소결하여 이방성 Sr-페라이트를 제조하였다.The manufacturing process after calcination was carried out in the same manner as in the general manufacturing process using a conventional iron oxide. The calcined powder was dry pulverized to a 3.5 μm particle size and finely pulverized to about 0.9 μm particle size in an attritor. The pulverized slurry was continuously dehydrated in a dehydrator to around 61% concentration and then molded in a magnetic field into the desired form using a press. The molded body was dried at 70 ° C. and then sintered at 1220 ° C./24 hours in a sintering furnace to produce anisotropic Sr-ferrite.
본 발명에서 산화제인 질산칼륨을 소량 첨가하여 산화성과 분쇄성이 향상된 밀스케일을 사용하여 제조된 Sr-페라이트의 자기특성을 평가한 결과, 잔류자속밀도는 4050 G이상, 고유보자력은 3000 Oe이상, 최대자기에너지적이 4.1 MGOe이상인 높은 자기특성을 나타내었다.As a result of evaluating the magnetic properties of the Sr-ferrite prepared by using a small amount of potassium nitrate as an oxidizing agent in the present invention, the oxidative property and the crushability are improved, the residual magnetic flux density is 4050 G or more, the intrinsic coercive force is 3000 Oe or more, High magnetic properties with a maximum magnetic energy of 4.1 MGOe were shown.
한편, 질산칼륨 (KNO3)을 같은 양의 질산암모늄으로 대체하는 것을 제외하고는 동일하게 Sr-페라이트를 제조한 결과, Sr-페라이트의 자기특성은 잔류자속밀도는 4050 G이상, 고유보자력은 2950 Oe이상, 최대자기에너지적이 4.05 MGOe이상인 질산칼륨을 사용한 경우와 유사한 높은 자기특성을 나타내었다.On the other hand, Sr-ferrite was manufactured in the same manner except that potassium nitrate (KNO 3 ) was replaced with the same amount of ammonium nitrate. The magnetic properties of Sr-ferrite were more than 4050 G in residual magnetic flux density and 2950 intrinsic coercive force. It showed high magnetic properties similar to the case of using potassium nitrate above Oe and maximum magnetic energy of 4.05 MGOe.
상술한 바와 같이 본 발명은 산화제를 소량 첨가하여 산화성과 분쇄성이 향상된 밀스케일을 사용하여 하드 페라이트를 제조함으로써 자기특성의 향상이 가능하고 양산적용이 가능한 유용한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention has a useful effect in that the magnetic properties can be improved and mass-produced by producing a hard ferrite using a mill scale by adding a small amount of an oxidizing agent and improving the oxidizing property and the crushability.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2001-0082197A KR100440678B1 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Fabrication method of hard ferrite using mill scale added oxidant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2001-0082197A KR100440678B1 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Fabrication method of hard ferrite using mill scale added oxidant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20030052329A KR20030052329A (en) | 2003-06-27 |
KR100440678B1 true KR100440678B1 (en) | 2004-07-21 |
Family
ID=29577099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2001-0082197A KR100440678B1 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Fabrication method of hard ferrite using mill scale added oxidant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100440678B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101820133B1 (en) | 2016-08-18 | 2018-01-19 | 주식회사 이맥스아이엔시 | Composite coagulant for waste water treatment method using the spent sulfuric acid occurring in the lead-acid battery recycling process |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113666425A (en) * | 2021-10-09 | 2021-11-19 | 湖北大清科技有限公司 | Device for preparing magnetic material raw material by using iron scale and using method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58194305A (en) * | 1982-05-10 | 1983-11-12 | Hitachi Metals Ltd | Manufacture of oxide permanent magnet |
JPH03123004A (en) * | 1989-03-31 | 1991-05-24 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Manufacture of highly efficient sr ferrite magnet |
KR950000788A (en) * | 1993-06-24 | 1995-01-03 | 에리히 프랑크·칼-하인즈 림뵉 | Dispersible Powder Compositions |
KR100277820B1 (en) * | 1993-09-28 | 2001-01-15 | 오카모토 유지 | Manufacturing method of plastic raw material for ferrite magnet |
-
2001
- 2001-12-21 KR KR10-2001-0082197A patent/KR100440678B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58194305A (en) * | 1982-05-10 | 1983-11-12 | Hitachi Metals Ltd | Manufacture of oxide permanent magnet |
JPH03123004A (en) * | 1989-03-31 | 1991-05-24 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Manufacture of highly efficient sr ferrite magnet |
KR950000788A (en) * | 1993-06-24 | 1995-01-03 | 에리히 프랑크·칼-하인즈 림뵉 | Dispersible Powder Compositions |
KR100277820B1 (en) * | 1993-09-28 | 2001-01-15 | 오카모토 유지 | Manufacturing method of plastic raw material for ferrite magnet |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101820133B1 (en) | 2016-08-18 | 2018-01-19 | 주식회사 이맥스아이엔시 | Composite coagulant for waste water treatment method using the spent sulfuric acid occurring in the lead-acid battery recycling process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20030052329A (en) | 2003-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI434302B (en) | Oxide magnetic material and preparation method thereof, and ferrite iron sintered magnet and preparation method thereof | |
KR100824786B1 (en) | Permanent magnet and method for preparation thereof | |
WO1999038174A1 (en) | Bonded magnet, magnet roll and ferrite powder to be used for their preparation, and method for producing the same | |
JP2922864B2 (en) | Ferrite magnet and manufacturing method thereof | |
CN110818402B (en) | Preparation method of superfine ferrite powder | |
CN113698192A (en) | Method for preparing permanent magnetic ferrite by taking ultrapure magnetite concentrate as raw material | |
JPH09260124A (en) | Ferrite magnet and manufacturing method thereof | |
WO2001035424A1 (en) | Ferrite magnet powder and magnet using the magnet powder, and method for preparing them | |
KR100440678B1 (en) | Fabrication method of hard ferrite using mill scale added oxidant | |
KR930003198B1 (en) | Strontium-ferrite magnetic materials | |
MXPA02005324A (en) | Method for making ferrite magnets. | |
KR100428559B1 (en) | Simple fabrication method of hard ferrite powder using mill scale | |
CN111039669A (en) | High-strength anti-deformation manganese-zinc ferrite and preparation method thereof | |
JP3611872B2 (en) | Method for manufacturing raw material for ferrite magnet | |
CN100436370C (en) | Method for producing ferrite sintered compact | |
KR20040023835A (en) | Fabrication method of hard ferrite permanent magnet using mill scale | |
EP1389785B1 (en) | Oxide magnetic material | |
JPH1197227A (en) | Ferrite magnet and rotating machine using the same | |
KR950000788B1 (en) | Manufacture of raw material for ferrite magnet | |
US3561919A (en) | Iron oxide-ferrite production process | |
JPH03123004A (en) | Manufacture of highly efficient sr ferrite magnet | |
KR930004507B1 (en) | Process for preparation of ferric oxide | |
KR102610891B1 (en) | Method for preparing ferrite sintered magnet | |
JPH0543248A (en) | Method for controlling density of raw oxides for ferrite | |
KR0165978B1 (en) | Method for preparing ferrite magnet raw materials from mill scale |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |