JPH01290701A - 改質鉄粉の製造方法 - Google Patents
改質鉄粉の製造方法Info
- Publication number
- JPH01290701A JPH01290701A JP63121512A JP12151288A JPH01290701A JP H01290701 A JPH01290701 A JP H01290701A JP 63121512 A JP63121512 A JP 63121512A JP 12151288 A JP12151288 A JP 12151288A JP H01290701 A JPH01290701 A JP H01290701A
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- JP
- Japan
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- iron powder
- layer
- reformed
- production
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、転炉で発生したダストから回収された鉄粉を
改質し、焼結性に優れた原料を製造する方法に関する。
改質し、焼結性に優れた原料を製造する方法に関する。
焼結原料の鉄粉としては、鉄鉱石、ミルスケール等を還
元することにより得られた還元鉄粉と、溶鋼を霧化して
粒状にしたアトマイズド鉄粉が使用されている。
元することにより得られた還元鉄粉と、溶鋼を霧化して
粒状にしたアトマイズド鉄粉が使用されている。
このうち、還元鉄粉は、大きな比表面積をもっており、
優れた焼結性を示す。しかし、多孔質構造のために、型
枠に充填して成形するときスプリングバックがあること
や、焼結時に収縮が大きいこと等が原因して、焼結製品
の寸法精度が低くなる。また、鉄粉相互の間の凝集力が
小さく、内部の空隙を完全に無くすことが困難なため、
焼結体の強度が劣りがちである。他方、アトマイズド鉄
粉は、内部が中実であることから型枠に対する充填が容
易に行われ、得られた焼結体の寸法精度は優れたものと
なる。しかし、このアトマイズド鉄粉は、比表面積が小
さなことから、表面活性、焼結性等に劣る。
優れた焼結性を示す。しかし、多孔質構造のために、型
枠に充填して成形するときスプリングバックがあること
や、焼結時に収縮が大きいこと等が原因して、焼結製品
の寸法精度が低くなる。また、鉄粉相互の間の凝集力が
小さく、内部の空隙を完全に無くすことが困難なため、
焼結体の強度が劣りがちである。他方、アトマイズド鉄
粉は、内部が中実であることから型枠に対する充填が容
易に行われ、得られた焼結体の寸法精度は優れたものと
なる。しかし、このアトマイズド鉄粉は、比表面積が小
さなことから、表面活性、焼結性等に劣る。
ところで、転炉等の冶金用炉から排出されたダストを成
分毎に分別し、これらの成分を有用な資源として再利用
することが行われている。このような再生資源として、
鉄粉がある。この鉄粉は、たとえば転炉で発生したダス
トをベンチュリースフラッパ等の湿式分級機で排ガスと
分離し、そのダストから鉄分を磁選し、摩鉱により表面
酸化層を剥離することによって製造している（特開昭５
４−１２７８０４号公報、特開昭５４−１２７８１０号
公報等参照）。
分毎に分別し、これらの成分を有用な資源として再利用
することが行われている。このような再生資源として、
鉄粉がある。この鉄粉は、たとえば転炉で発生したダス
トをベンチュリースフラッパ等の湿式分級機で排ガスと
分離し、そのダストから鉄分を磁選し、摩鉱により表面
酸化層を剥離することによって製造している（特開昭５
４−１２７８０４号公報、特開昭５４−１２７８１０号
公報等参照）。
このようにして転炉で発生したダストから得られた鉄粉
は、ショツトブラスト用、磁粉探傷用。
は、ショツトブラスト用、磁粉探傷用。
粉末冶金用鉄粉等の用途に使用されている。しかし、こ
れを粉末冶金用の原料として使用する場合、その特性が
アトマイズド鉄粉に比較的近く、焼結性に劣るものであ
る。また、そのままでは、炭素含有量が高く、得られた
焼結体に対する加工性及び材料強度自体等に問題がある
。
れを粉末冶金用の原料として使用する場合、その特性が
アトマイズド鉄粉に比較的近く、焼結性に劣るものであ
る。また、そのままでは、炭素含有量が高く、得られた
焼結体に対する加工性及び材料強度自体等に問題がある
。
そこで、本発明は、転炉ダストから得られた鉄粉の表面
状態を改質することによって、型枠に対する充填性、焼
結性等が良好で、寸法精度、焼結強度に優れた焼結体を
製造することができる改メ鉄粉を得ることを目的とする
。
状態を改質することによって、型枠に対する充填性、焼
結性等が良好で、寸法精度、焼結強度に優れた焼結体を
製造することができる改メ鉄粉を得ることを目的とする
。
本発明の改質鉄粉の製造方法は、その目的を達成するた
めに、転炉で発生したダストから分離・摩鉱して得られ
た鉄粉の表面層を酸化し、次いで該表面層を還元するこ
とを特徴とする。
めに、転炉で発生したダストから分離・摩鉱して得られ
た鉄粉の表面層を酸化し、次いで該表面層を還元するこ
とを特徴とする。
転炉ダストから得られた鉄粉は、第１図（ａ）に示すよ
うに比較的球状に近い形状になっている。そして、この
鉄粉１は、内部と同様に緻密で金属鉄を主成分とする表
面層をもっており、反応性が悪い。また、球表面の平滑
な鉄粉は、充填圧着成形時に各粒子間の結合が悪く、成
型性は皆無に等しい。第１表は、この鉄粉の組成の一例
を示すものである。
うに比較的球状に近い形状になっている。そして、この
鉄粉１は、内部と同様に緻密で金属鉄を主成分とする表
面層をもっており、反応性が悪い。また、球表面の平滑
な鉄粉は、充填圧着成形時に各粒子間の結合が悪く、成
型性は皆無に等しい。第１表は、この鉄粉の組成の一例
を示すものである。
第 １ 表
（単位：重量％）
この鉄粉ｌを酸化すると、第１図（ｂ）に示すように表
面酸化層２が形成する。しかし、この表面酸化層２に覆
われた内層３は、緻密なままの状態である。この酸化工
程において、鉄粉１に含まれている炭素は、Ｆｅ＋Ｏ→
ＦｅＯの反応を介して、２ Ｆ ｅ Ｏ＋Ｃ−ＣＯ２の
反応に従って脱炭される。
面酸化層２が形成する。しかし、この表面酸化層２に覆
われた内層３は、緻密なままの状態である。この酸化工
程において、鉄粉１に含まれている炭素は、Ｆｅ＋Ｏ→
ＦｅＯの反応を介して、２ Ｆ ｅ Ｏ＋Ｃ−ＣＯ２の
反応に従って脱炭される。
この表層における脱炭反応によって該表層の炭素濃度は
極度に低下するため、内層部から炭素が拡散されつつ順
次内層も脱炭される。
極度に低下するため、内層部から炭素が拡散されつつ順
次内層も脱炭される。
ついで、表面酸化層２を還元すると、第１図（Ｃ）に示
すように、空隙率の高い多孔質表面層４が形成される。
すように、空隙率の高い多孔質表面層４が形成される。
このような酸化・還元工程によって、表面層のみが多孔
質であり、内部が中実となった鉄粉１が得られる。この
鉄粉ｌは、前述した還元鉄粉及びアトマイズド鉄粉双方
がもつ長所を兼ね備えており、優れた焼結原料として凛
用される。
質であり、内部が中実となった鉄粉１が得られる。この
鉄粉ｌは、前述した還元鉄粉及びアトマイズド鉄粉双方
がもつ長所を兼ね備えており、優れた焼結原料として凛
用される。
また、第２表に示すように炭素含有量も低いものとなっ
ているため、この原料から焼結して得られた製品の加工
性も優れたものとなる。
ているため、この原料から焼結して得られた製品の加工
性も優れたものとなる。
第 ２ 表
（単位：重量％）
なお、酸化工程で形成する表面酸化層２は、鉄粉１の重
量を基準として、２〜３０％の割合で設けるが、好まし
くは５〜２５％が良い。表面酸化層２の生成率をこの範
囲に維持しておくとき、中実の内層３及び多孔質表面層
４両者の特徴が活かされる。これに対して、表面酸化層
２の生成率が２％未満では、鉄粉１表面の活性化が不充
分であり、焼結性がさほど向上しない。また、表面酸化
層２の生成率が３０％を超えるとき、内層３の割合が小
さくなり、還元鉄粉の欠点が現れるとともに処理時間、
処理コストともに悪化する。この表面酸化層２の生成率
は、酸化工程時の加熱温度、加熱時間、雰囲気ガスの酸
化力等によって調整することができる。
量を基準として、２〜３０％の割合で設けるが、好まし
くは５〜２５％が良い。表面酸化層２の生成率をこの範
囲に維持しておくとき、中実の内層３及び多孔質表面層
４両者の特徴が活かされる。これに対して、表面酸化層
２の生成率が２％未満では、鉄粉１表面の活性化が不充
分であり、焼結性がさほど向上しない。また、表面酸化
層２の生成率が３０％を超えるとき、内層３の割合が小
さくなり、還元鉄粉の欠点が現れるとともに処理時間、
処理コストともに悪化する。この表面酸化層２の生成率
は、酸化工程時の加熱温度、加熱時間、雰囲気ガスの酸
化力等によって調整することができる。
以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。
第１表に示した組成をもつ鉄粉を、Ｎ２６０％。
０２５％、 Ｈ２Ｏ３５％の酸化雪囲気で６５０℃に
加熱し、表面酸化層を形成した。このとき、加熱時間を
変更することにより、表面酸化層２の生成率を５〜３０
％の範囲に調整した。次いで、この鉄粉をＮ２２０％、
Ｎ２７５％、００５％の還元３囲気で５５０℃に加
熱することにより、表面酸化層を還元して多孔質表面層
を形成した。前述の第２表は、この還元処理された状態
での鉄粉の組成を示す。
加熱し、表面酸化層を形成した。このとき、加熱時間を
変更することにより、表面酸化層２の生成率を５〜３０
％の範囲に調整した。次いで、この鉄粉をＮ２２０％、
Ｎ２７５％、００５％の還元３囲気で５５０℃に加
熱することにより、表面酸化層を還元して多孔質表面層
を形成した。前述の第２表は、この還元処理された状態
での鉄粉の組成を示す。
このようにして処理された鉄粉を６０ Ｘ２５ Ｘ１５
＋ｎｍの内部空間をもつ型枠に充填し、加圧・成形した
後、８００ ℃で焼結した。
＋ｎｍの内部空間をもつ型枠に充填し、加圧・成形した
後、８００ ℃で焼結した。
第２図は、表面酸化層の生成率が鉄粉の焼結体の寸法精
度に与える影響を表したグラフである。
度に与える影響を表したグラフである。
ここで寸法精度は成形原寸法を１としてその差を指数で
表示した。この図から明らかなように、多孔質表面層の
生成により、正確な形状をもつ焼結体を容易にａｌ！造
することができた。
表示した。この図から明らかなように、多孔質表面層の
生成により、正確な形状をもつ焼結体を容易にａｌ！造
することができた。
また、得られた焼結体は、炭素含有量の低下に伴いその
硬度が低下し、加工性に優れたものであった。これに対
し、転炉ダストから得られた鉄粉を直接焼結して得られ
た焼結体は、硬度が極めて高く、その加工は極めて困難
であった。
硬度が低下し、加工性に優れたものであった。これに対
し、転炉ダストから得られた鉄粉を直接焼結して得られ
た焼結体は、硬度が極めて高く、その加工は極めて困難
であった。
この燃結性の向上理由としては、多孔質表面が相互にか
らみ合って強結合を形成しており、この多孔面が容易に
結合することから鉄粉自体の燃結性も大巾に向上すると
ともに、その特性も良好なものにできる。
らみ合って強結合を形成しており、この多孔面が容易に
結合することから鉄粉自体の燃結性も大巾に向上すると
ともに、その特性も良好なものにできる。
以上に説明したように、本発明においては、転炉ダスト
から得られた鉄粉の表面を多孔質とすることにより、溶
結性に優れた原料が得られる。また、内部が質量の大き
な中実であるため、強度の大きな焼結体を製造すること
ができる。更に、酸化工程で脱炭も同時に行われるため
、焼結体の加工性も改善される。このように、本発明に
よるとき、焼結原料として好適な鉄粉が得られる。
から得られた鉄粉の表面を多孔質とすることにより、溶
結性に優れた原料が得られる。また、内部が質量の大き
な中実であるため、強度の大きな焼結体を製造すること
ができる。更に、酸化工程で脱炭も同時に行われるため
、焼結体の加工性も改善される。このように、本発明に
よるとき、焼結原料として好適な鉄粉が得られる。
第１図は酸化・還元によって変化する鉄粉の表面状態を
示し、第２図は寸法精度に与える表面酸化層生成率の影
響を表したグラフである。 １：鉄粉 ２：表面酸化層 ３：内層 ４：多孔質表面層
示し、第２図は寸法精度に与える表面酸化層生成率の影
響を表したグラフである。 １：鉄粉 ２：表面酸化層 ３：内層 ４：多孔質表面層
Claims (1)
- １、転炉で発生したダストから分離・摩鉱して得られた
鉄粉の表面層を酸化し、次いで該表面層を還元すること
を特徴とする改質鉄粉の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121512A JPH01290701A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 改質鉄粉の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121512A JPH01290701A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 改質鉄粉の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01290701A true JPH01290701A (ja) | 1989-11-22 |
Family
ID=14813036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63121512A Pending JPH01290701A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 改質鉄粉の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01290701A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1076234C (zh) * | 1995-12-09 | 2001-12-19 | 樊枝花钢铁(集团)公司钢铁研究院 | 一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法 |
| CN1087984C (zh) * | 1999-03-08 | 2002-07-24 | 中南工业大学 | 从转炉污泥制备粉末冶金用铁粉的方法 |
| US11427877B2 (en) * | 2017-09-21 | 2022-08-30 | Nucor Corporation | Direct reduced iron (DRI) heat treatment, products formed therefrom, and use thereof |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP63121512A patent/JPH01290701A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1076234C (zh) * | 1995-12-09 | 2001-12-19 | 樊枝花钢铁(集团)公司钢铁研究院 | 一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法 |
| CN1087984C (zh) * | 1999-03-08 | 2002-07-24 | 中南工业大学 | 从转炉污泥制备粉末冶金用铁粉的方法 |
| US11427877B2 (en) * | 2017-09-21 | 2022-08-30 | Nucor Corporation | Direct reduced iron (DRI) heat treatment, products formed therefrom, and use thereof |
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