JPH01255644A - 鉄‐ボロン‐シリコン合金の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分計〕 この発明は、鉄−ボロン−シリコン合金の製造方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

磁性材料として用いられる鉄−３％ボ四シン−５シリコ
ンのアモルファス合金は、従来、低炭素溶鋼にボロンお
よびシリコンを鉄−ボロン合金、鉄−シリコン合金の形
で添加して製造されている。

ここで用いられるボロン含有量２０％前後の鉄−ボロン
合をは、以下の方法により製造されている。即ち、ボロ
ンは天然に主としてソジウムボレイト鉱、カルシウムボ
レイト鉱の形で産出し、先ず、これらのボロン鉱石を精
製および硫酸処理してホウ酸を製造する。次いで、ホウ
酸を電気炉でアルミニウムまたは炭素により還元して、
ボロン含有量２０％前後の鉄−ボロン合金を得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来の鉄−ボロン−シリコン合金の製造
方法では、鉄−ボロン合金を用いてボロンを添加してお
り、この添加用の鉄−ボロン合金の製造に多くの工程と
大量の電気エネルギーを要することから、鉄−ボロンー
シリコンアモルファ”ス合金を安価に得ることができな
かった。

この発明は、上述の現状に鑑み、鉄−ボロン−シリコン
アモルファス合金を安価に得ることを可能とした、鉄−
ボロン−シリコン合金の製造方法を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の鉄−ボロン−シリコン合金の製造方法は、溶
鉄にボロン原料および炭材を添加して、前記溶鉄中に大
気風下で酸素を吹き込むことにより、前記ボロン原料を
炭素還元して、ボロン含有溶鉄を作り、次いで、前記ボ
ロン含有溶鉄中に真空下又は不活性ガス希釈下で酸素を
吹き込むことにより、前記ボロン含有溶鉄を脱炭して、
ボロン含有溶鋼を得、しかる後に、前記ボロン含有溶鋼
にシリコンを添加することに特徴を有するものである。

以下、この発明の製造方法について詳述する。

この発明では、ボロン含有量２０％前後の鉄−ボロン合
金を使用して溶鋼にボロンを添加する代りに、溶鉄にボ
ロン原料を添加して精錬するととにより、ボロン含有量
３％前後のボロン含有溶鋼を直接溶製する。そして、こ
れにシリコンを添加して、鉄−ボロン−シリコン合金を
得るものである。

そこで、この発明では先ず、溶鉄にボロン原料および炭
材を添加して、溶鉄中に大気風下で酸素を吹き込むこと
により、電気エネルギーを用いずに炭材の燃焼によるエ
ネルギーを利用して、ボロン原料を炭素還元し、ボロン
含有量３％前後のボロン合金溶鉄を作る。

ここで、溶鉄としては、溶銑の他溶鋼を用いることがで
き、更に溶鋼は２次精錬した溶鋼を用いることができる
。

ボロン原料としては、ソジウムボレイト鉱、カルシウム
ボレイト鉱あるいはコレマナイト鉱などボロン鉱石の他
、無水ホウ酸（Ｂ２０．　）など各種の形のホウ酸を用
いることができる。

次いで、得られたボロン含有溶鉄中に、ＶＯＤ（Ｖａｃ
ｃｕ＋ｍ　Ｏｘｙｇｅｎ　Ｄｅｅａｒｂｕｒｉｚａｔｉ
ｏｎ、）設備での真空下、又はＡ　ＯＤ　（Ａｒｇｏｎ
　Ｏｘｙｇｅｎ　Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）設
備での大量不活性ガス希釈下で、酸素を吹き込むことに
より、ボロン含有溶鉄中の炭素をボロンの酸化量を少な
くして優先的に脱炭して、ボロン含有量３％前後のボロ
ン含有溶鋼を得る。

以上のようにして、ボロン含有量３％前後のボロン含有
溶鋼が直接溶製されたならば、その後はボロン含有量を
調整し、シリコンを例えば鉄−７５％シリコン合金の形
で添加して、鉄−３％ボロン−５％シリコン合金を溶製
すればよい。この合金を常法によりアモルファス化すれ
ば、鉄−ボロン−シリコンのアモルファス合金が容易に
得うれる。

以上では、鉄−３％ボロン−５％シリコン合金を製造す
る場合を説明したが、この発明はこれに限られず、適宜
のボロン含有量およびシリコン含有量の鉄−ボロン−シ
リコン合金を製造する場合にも適用できる。

〔実施例〕

第１図に示す５トン規模の転炉１に溶銑予備処理によっ
て低リン、低イオウ化した溶銑を収容し、′　これにボ
ロン原料としてＢ２０．（無水ホウ酸）を２００ｋｇ／
）ン、炭材としてコークスを１５０ｋｇ／）ン添加して
、大気下で酸素を流量２００ＯＮｒｎ’／ｈｒでランス
２および底吹きプラグ３から吹き込み、Ｂ２Ｏ３を還元
して、ボロン含有量３％前後のボロン含有溶銑４を作っ
た。なお、Ｂ２Ｏ３およびコークスの一部は、酸素吹き
込み前に転炉１に直接装入して溶銑に添加し、残りは酸
素吹き込み中にランス２から酸素と共に吹き込んで溶銑
に添加した。

次いで、第２図に示すように、転炉１に真空蓋５を被せ
て真空源（図示せず）による５　０　ｔｏｒｒの真空下
で、酸素の流Ｊ１２００〜８００　Ｎｍ’／ｈｒでラン
ス２および底吹きプラグ３から吹き込み、ボロン含有溶
銑４を脱炭して、ボロン含有量３％前後のボロン含有溶
ｗ４６を得た。

そして、ボロン含有溶鋼６のボロン含有量を調整し、鉄
−７５％シリコン合金の添加によってシリコン含有量を
調整し、かくして、鉄−３％ボロン−５％シリコン合金
を溶製した。

以上の各段階での炭素（Ｃ）、ボロン（Ｂ）およびシリ
コン（Ｓｉ）の成分値を、第１表に示す。

第１表 第１表に示されるように、溶銑に８２０３を添加して大
気下で炭素還元し、真空下で真空脱炭する乙とによって
、低炭素のボロン含有溶鋼が得られており、これにボロ
ン含有量の調整およびシリコンの添加を行なうことによ
って、鉄−３％ボロン−５％シリコン合金が容易に溶製
できている。

なお、本実施例では、Ｂ２０．の還元中に残りのＢ２０
．をランス２から転炉１内の溶銑中に添加したが、転炉
１の炉口部から導入して添加しても可能であることが確
かめられている。また、本実施例では、ボロン含有溶鋼
４の脱炭を真空下で行なったが、別途行なった大量Ａｒ
ガス希釈法（ＡＯＤ）によっても同様の結果が得られて
いる。更に、溶銑を一度転炉で吹錬した純度の高い溶鋼
から出発しても、同様に溶製可能であることが確かめら
れた。

〔発明の効果〕

この発明では、溶鉄にボロン原料を添加して精錬するこ
とにより、ボロン含有量が例えば３％前後のボロン含有
溶鋼を直接溶製しているので、ボロン含有量２０％前後
の鉄−ボロン合金を溶鋼に添加する従来方法に比べ、例
えばボロン含有量３％、シリコン含有量５％等の鉄−ボ
ロン−シリコン合金を安価且つ容易に製造できる。従っ
て、これのアモルファス合金が安価に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は、この発明の実施例での製造方法を示す説
明図である。図面において、 １・・・転炉、　　　　　　２・・・ランス、３・・底
吹きプラグ、　４・・・ボロン含有溶銑、５・・真空蓋
、　　　　６・・・ボロン含有溶鋼。 第１図 ８２０３＋Ｃ十０２ ↓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶鉄にボロン原料および炭材を添加して、前記溶鉄
   中に大気下で酸素を吹き込むことにより、前記ボロン原
   料を炭素還元して、ボロン含有溶鉄を作り、次いで、前
   記ボロン含有溶鉄中に真空下又は不活性ガス希釈下で酸
   素を吹き込むことにより、前記ボロン含有溶鉄を脱炭し
   て、ボロン含有溶鋼を得、しかる後に、前記ボロン含有
   溶鋼にシリコンを添加することを特徴とする、鉄−ボロ
   ン−シリコン合金の製造方法。