JPH01309907A - フェロアロイ類の破壊方法 - Google Patents
フェロアロイ類の破壊方法Info
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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！ｌ’Ｆ］
この発明は、）＾体調に必要なあと炉処理に使用するフ
ェロアロイ、特にその複合体、および非冶金的目的、特
に溶接電極のコーティング製造に使用するフェロアロイ
Ｍの砕壊方法に＋ＪＩＪするものである。
ェロアロイ、特にその複合体、および非冶金的目的、特
に溶接電極のコーティング製造に使用するフェロアロイ
Ｍの砕壊方法に＋ＪＩＪするものである。
［従来の技術］
現代の鋼冶金では、８＞未化した複合フェロアロイ類を
トリベ内の液体金属へ導入することによる強い脱酸化、
脱硫、および必要ならば浸けいおよび混在物の改質から
なる、かってない広い範囲の液体鋼のあと炉処理を用い
ることに特徴がある。
トリベ内の液体金属へ導入することによる強い脱酸化、
脱硫、および必要ならば浸けいおよび混在物の改質から
なる、かってない広い範囲の液体鋼のあと炉処理を用い
ることに特徴がある。
これらのフェロアロイ類は、鉄以外に下記の合金元素、
即ちカルシラノ１、けい素、アルミニウム、マンガン、
クロム、チタン、バリウム、セリウムまたはアルカリ金
属に属する元素を少なくとも二つ含み、あと炉処理の際
に最も広く使用されるのはＦｅ Ｃａ４；ｉおよびＦｅ
−Ｃａ ５ｉ−ＡＩ、およびＦｅ−３ｉ−ＡＩ、Ｆｅ
−Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａ！−Ｍｎ−３ｉ、Ｆｅ−Ｍｎ−
３ｔ−ＡＩ−ＣａおよびＦｃ−３ｉ Ａｉｃ ｒであ
る。
即ちカルシラノ１、けい素、アルミニウム、マンガン、
クロム、チタン、バリウム、セリウムまたはアルカリ金
属に属する元素を少なくとも二つ含み、あと炉処理の際
に最も広く使用されるのはＦｅ Ｃａ４；ｉおよびＦｅ
−Ｃａ ５ｉ−ＡＩ、およびＦｅ−３ｉ−ＡＩ、Ｆｅ
−Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａ！−Ｍｎ−３ｉ、Ｆｅ−Ｍｎ−
３ｔ−ＡＩ−ＣａおよびＦｃ−３ｉ Ａｉｃ ｒであ
る。
粉末の供給および製造方法にｉ＊な粉末粒度は１ 、５
ｍ ｍ 〜０ 、０７５ ｍ ｍであるから、あと炉
処理の際、液体鋼にフェロアロイ類を導入するには粒度
を２− Ｏｍ ｍ以下に粉末化した場合にのみ良好な結
果が得られる。複合フェロアロイ粉末は、キャリヤーガ
ス（アルゴンまたは窒素）気流によってランス（ヤリ形
）を通じて吹き込むことにより、あるいは粉末化した針
金改質剤および薄い鋼スｌ−リップを巻き付はチューブ
として作られた被覆外装からなるコアを有する、心線と
も呼ばれる粉末針金を連続的に供給することにより、ト
リベ内の液体鋼へ導入される。ランスおよびキャリヤー
ガスで浴中へ吹き込む場合、ｆ＆適粉粒度らがなり逸脱
したフェロアロイ粉末を吹き込むと、吹き込み装置の導
管の流れに脈動および／または管詰まりが起こる。最適
粒度でない粉末を使用すると粒度１ 、５ ＋ｎ ｍ
Ｌｌ、ｈのふるい上の粒子が相当量存在し、ことに粒度
０．０７５ｍｍ以下のふるい下の粒子が相当量存在する
と、鋼ストリップで作られた谷へフィーダーから粉末が
均等に流れず、絶えず密１７１されて外装チューブを形
成するので、良質の心線の製造ができない、そのためコ
アが中空になったり、外装チューブの密閏が不完全であ
ったりして針金の品質を不良とする結果となる。しかｔ
＋０．０７５ｍｍ以下の粒度のフェロアロイ粉末で、特
にカルシウム、アルミニウムおよびマンガンを含有した
フェロアロイ粉末には爆発性があるので、このため液体
鋼のあと炉処理に使用する扮宋中のふるい］・拉−１’
、 ｊｉｌ：は１０％を超えるべきではない、この勧告
は溶接電極の被覆ｖＡ造に使用されるフェロアロイの場
合にら同様に適用され、その場合の最適粒度範囲は０．
４５〜０．０６ｍｍである。
ｍ ｍ 〜０ 、０７５ ｍ ｍであるから、あと炉
処理の際、液体鋼にフェロアロイ類を導入するには粒度
を２− Ｏｍ ｍ以下に粉末化した場合にのみ良好な結
果が得られる。複合フェロアロイ粉末は、キャリヤーガ
ス（アルゴンまたは窒素）気流によってランス（ヤリ形
）を通じて吹き込むことにより、あるいは粉末化した針
金改質剤および薄い鋼スｌ−リップを巻き付はチューブ
として作られた被覆外装からなるコアを有する、心線と
も呼ばれる粉末針金を連続的に供給することにより、ト
リベ内の液体鋼へ導入される。ランスおよびキャリヤー
ガスで浴中へ吹き込む場合、ｆ＆適粉粒度らがなり逸脱
したフェロアロイ粉末を吹き込むと、吹き込み装置の導
管の流れに脈動および／または管詰まりが起こる。最適
粒度でない粉末を使用すると粒度１ 、５ ＋ｎ ｍ
Ｌｌ、ｈのふるい上の粒子が相当量存在し、ことに粒度
０．０７５ｍｍ以下のふるい下の粒子が相当量存在する
と、鋼ストリップで作られた谷へフィーダーから粉末が
均等に流れず、絶えず密１７１されて外装チューブを形
成するので、良質の心線の製造ができない、そのためコ
アが中空になったり、外装チューブの密閏が不完全であ
ったりして針金の品質を不良とする結果となる。しかｔ
＋０．０７５ｍｍ以下の粒度のフェロアロイ粉末で、特
にカルシウム、アルミニウムおよびマンガンを含有した
フェロアロイ粉末には爆発性があるので、このため液体
鋼のあと炉処理に使用する扮宋中のふるい］・拉−１’
、 ｊｉｌ：は１０％を超えるべきではない、この勧告
は溶接電極の被覆ｖＡ造に使用されるフェロアロイの場
合にら同様に適用され、その場合の最適粒度範囲は０．
４５〜０．０６ｍｍである。
通常フェロアロイは各種の粉砕機およびボールミルまた
は円錐ミル、およびその他同様の設備による＋１１［的
砕壊によって粉末化されるが、これらに共通ずる特徴は
、かなりの電力消費であり、また騙８およびかなりの粉
塵のため環境に有害なことである。さらに別法として、
気体状水素大気中で、高圧丁にフェロアロイを水素飽和
する方法が挙げられ、これによってフェロアロイは砕壊
されて粉末となる。そのような方法の例を挙げれば、特
開昭 ６０−６３３０４号（特許分類、８２２Ｇ
／９１０４／／９１００および８０１６１１０１１９８
５年８月２０日公告）による解決方法を引用し得る。し
かし上記の特許出願に提供された方法は、高圧条件下処
理の実施が必要であることと高圧室の操作条件の困難さ
のために、限定された適用しかできない。
は円錐ミル、およびその他同様の設備による＋１１［的
砕壊によって粉末化されるが、これらに共通ずる特徴は
、かなりの電力消費であり、また騙８およびかなりの粉
塵のため環境に有害なことである。さらに別法として、
気体状水素大気中で、高圧丁にフェロアロイを水素飽和
する方法が挙げられ、これによってフェロアロイは砕壊
されて粉末となる。そのような方法の例を挙げれば、特
開昭 ６０−６３３０４号（特許分類、８２２Ｇ
／９１０４／／９１００および８０１６１１０１１９８
５年８月２０日公告）による解決方法を引用し得る。し
かし上記の特許出願に提供された方法は、高圧条件下処
理の実施が必要であることと高圧室の操作条件の困難さ
のために、限定された適用しかできない。
この発明は、従来技術で既知の方法の有害性および不便
さを解消し得る。塊状にした複合フェロアロイ類を砕壊
して粉末化する方法を提供することを目「１勺とする。
さを解消し得る。塊状にした複合フェロアロイ類を砕壊
して粉末化する方法を提供することを目「１勺とする。
［発明の構成］
この発明の特徴は、粒度３ ＋ｎ ｍ以上を有する塊り
形ものフェロアロイの仕込みを、電解質水溶液の陽極お
よび陰極間に作られた水素イオン電界へ加え、塊状のフ
ェロアロイが緩やかな多方向ぜい化分解によって不規則
な粒形をした粉末形態に徐々に砕ｔ’Ｊされる水電気分
解パラメーターで水素化を行い、少なくとも塊状のフェ
ロアロイの一部が砕壊さ１１で３）末を作るまでの間、
フェロアロイを水素イオン電界内にＬｉ持し、つぎにこ
れを電解液から分離して空気がよく接触する湿潤状！ぶ
に調節処理する。その処理の間に、大きい粒の遅延した
水素分解がさらに起こり、特にふるい上粒子が砕壊され
て必要な粒度を有する一層小さい粒子が形成され、必要
な粒度の粉末の百分率が増大する。
形ものフェロアロイの仕込みを、電解質水溶液の陽極お
よび陰極間に作られた水素イオン電界へ加え、塊状のフ
ェロアロイが緩やかな多方向ぜい化分解によって不規則
な粒形をした粉末形態に徐々に砕ｔ’Ｊされる水電気分
解パラメーターで水素化を行い、少なくとも塊状のフェ
ロアロイの一部が砕壊さ１１で３）末を作るまでの間、
フェロアロイを水素イオン電界内にＬｉ持し、つぎにこ
れを電解液から分離して空気がよく接触する湿潤状！ぶ
に調節処理する。その処理の間に、大きい粒の遅延した
水素分解がさらに起こり、特にふるい上粒子が砕壊され
て必要な粒度を有する一層小さい粒子が形成され、必要
な粒度の粉末の百分率が増大する。
このようにして得られた１５）末をつぎに乾燥し、必要
な粒度、ふるい上、ふるい下の粒度画分に粉末を分粒す
るため、ふるいに掛ける。上記・方法の低いバーセン１
−塩濃度の塩水溶液は、水中で容易に解離して好ましく
は中性の反応を生じ、電解質水溶液として使用される。
な粒度、ふるい上、ふるい下の粒度画分に粉末を分粒す
るため、ふるいに掛ける。上記・方法の低いバーセン１
−塩濃度の塩水溶液は、水中で容易に解離して好ましく
は中性の反応を生じ、電解質水溶液として使用される。
仕込みの砕壊後、砕壊不十分なフェロアロイ片の百分率
があまり高すぎる場合は、電解後の調節処理を用いる。
があまり高すぎる場合は、電解後の調節処理を用いる。
塊状のフェロアロイを粉末の形にする砕壊に関しては、
水の電気分解の際、生成した電界水素イオンが陰極へ絶
えず流れる途中で、多数の格子および構造的欠損を有す
る塊状のフェロアロイと道通すると、イオン性および／
または原子水素によって拡散性の飽和を生じる既知の現
象によって説明される。この格子欠損内の水素は放出さ
れ、フェロアロイ粒の境界でがなり大きな容積の粒子へ
再結合し、あるいは合金成分および特に粒の境界に相当
［１を局在している酸化物との化学反応に強力な還元剤
として介入し、このようにして反応基質Ｊａをかなり超
えた量の単一に定義し得ない還元生成物が得られる。こ
れはフェロアロイの結晶構造の′＆Ｘ！Ａ力を超えた内
部応力をフェロアロイ内に増大する効果をもたらし、そ
の結果、究極的に塊状のフェロアロイを粉末の形にする
遅延した水素分解現象を招来する。そのプロセスの結果
、必要な粒度を有する粉末化フェロアロイの簡単で安全
かつ有効な製造方法が提供される。
水の電気分解の際、生成した電界水素イオンが陰極へ絶
えず流れる途中で、多数の格子および構造的欠損を有す
る塊状のフェロアロイと道通すると、イオン性および／
または原子水素によって拡散性の飽和を生じる既知の現
象によって説明される。この格子欠損内の水素は放出さ
れ、フェロアロイ粒の境界でがなり大きな容積の粒子へ
再結合し、あるいは合金成分および特に粒の境界に相当
［１を局在している酸化物との化学反応に強力な還元剤
として介入し、このようにして反応基質Ｊａをかなり超
えた量の単一に定義し得ない還元生成物が得られる。こ
れはフェロアロイの結晶構造の′＆Ｘ！Ａ力を超えた内
部応力をフェロアロイ内に増大する効果をもたらし、そ
の結果、究極的に塊状のフェロアロイを粉末の形にする
遅延した水素分解現象を招来する。そのプロセスの結果
、必要な粒度を有する粉末化フェロアロイの簡単で安全
かつ有効な製造方法が提供される。
以下に具体的な二つの実施例をあげて、この発明による
フェロアロイの砕壊方法を詳細に説明する。第１の実施
例は、２ｍｍ以上のふるい上の粒子が］０％まで、ふる
い下の粒子が１０％までの粒度１．５〜０．０７５ｍｍ
の粉末化したケイ化カルシウムの製造例である。第２の
実施例は、ふるい上の粒子が１０％まで、ふるい下の粒
子が１０％までの粒度１０〜０．０７５ｒｎｍのケイ化
カルシウムアルミニウムの製造例である。
フェロアロイの砕壊方法を詳細に説明する。第１の実施
例は、２ｍｍ以上のふるい上の粒子が］０％まで、ふる
い下の粒子が１０％までの粒度１．５〜０．０７５ｍｍ
の粉末化したケイ化カルシウムの製造例である。第２の
実施例は、ふるい上の粒子が１０％まで、ふるい下の粒
子が１０％までの粒度１０〜０．０７５ｒｎｍのケイ化
カルシウムアルミニウムの製造例である。
実施例！
心線製造に使用する粒度１．５〜０．０７５ｍｍの粉末
化したケイ化カルシウムを下記に示したこの発明の方法
によって製造した。電極間のた間に０．５％塩化ナトリ
ウム水溶液を充たした電解槽に粒度５〜２０ ｍ ｌｌ
ｌの塊状にしたケイ化カルシウムの仕込みを、仕込み層
の厚みが約１００ｍｍ、電解質濃度が仕込み濃度より数
ダースｍｍ高くなるように加え、１０〜７０Ｖの電圧範
囲で、陰極における電流密度が０ 、０２〜０ 、２
Ａ ／ ｃ ｍ ”に対応する強さの直流を通じた。こ
の電流条件下で水の電気分解を約２時間実施し、同時に
水素によるフェロアロイの水素化を行った。終了後、電
解槽の外部電源を切り、電解液をデカントし、得られた
Ｆｄ末を電解液から分取し、残りの完全に砕壊されてい
ない塊状のフェロアロイ部分を電解槽から取り出し、こ
れをバレット上に約２０〜３０ｍｍの厚さの層にして、
環境温度で定期的に水で湿しながら調節処理した。処理
の間に、遅延した水素分解現象によってさらにフェロア
ロイの砕壊が起こった。このプロセスは実質上１２〜２
４時間で終了した。電解槽内で製造された粉末および後
処理によって得られた粉末をいずれも３００℃の温度で
乾燥し、つぎに１．６〜０．０７５ｍｍメツシュの・組
のふるいｆ！−１Ｑえたふるい設備でこれを分粒した０
分粒の結果、ふるいＦの詩子約８％を含んだ粒度１．５
〜０．０７５ｍｍのゲイ化カルシウム粉末が得られた。
化したケイ化カルシウムを下記に示したこの発明の方法
によって製造した。電極間のた間に０．５％塩化ナトリ
ウム水溶液を充たした電解槽に粒度５〜２０ ｍ ｌｌ
ｌの塊状にしたケイ化カルシウムの仕込みを、仕込み層
の厚みが約１００ｍｍ、電解質濃度が仕込み濃度より数
ダースｍｍ高くなるように加え、１０〜７０Ｖの電圧範
囲で、陰極における電流密度が０ 、０２〜０ 、２
Ａ ／ ｃ ｍ ”に対応する強さの直流を通じた。こ
の電流条件下で水の電気分解を約２時間実施し、同時に
水素によるフェロアロイの水素化を行った。終了後、電
解槽の外部電源を切り、電解液をデカントし、得られた
Ｆｄ末を電解液から分取し、残りの完全に砕壊されてい
ない塊状のフェロアロイ部分を電解槽から取り出し、こ
れをバレット上に約２０〜３０ｍｍの厚さの層にして、
環境温度で定期的に水で湿しながら調節処理した。処理
の間に、遅延した水素分解現象によってさらにフェロア
ロイの砕壊が起こった。このプロセスは実質上１２〜２
４時間で終了した。電解槽内で製造された粉末および後
処理によって得られた粉末をいずれも３００℃の温度で
乾燥し、つぎに１．６〜０．０７５ｍｍメツシュの・組
のふるいｆ！−１Ｑえたふるい設備でこれを分粒した０
分粒の結果、ふるいＦの詩子約８％を含んだ粒度１．５
〜０．０７５ｍｍのゲイ化カルシウム粉末が得られた。
必要な粒度を存する粉末の百分率が７０〜９０％であっ
たことから、仕込み足の４０〜７０％が電解槽で粉末化
され、１０〜．１ （） ｆ、ｌ／が後処理の砕壊によ
って得られたことが判明した。
たことから、仕込み足の４０〜７０％が電解槽で粉末化
され、１０〜．１ （） ｆ、ｌ／が後処理の砕壊によ
って得られたことが判明した。
実施例Ｕ
ランスを使用したアルゴン吹き込み法によるｌ・リベ内
の液体鋼のあと炉処理のため、粒度】、０〜０．０７５
ｍ＋口のケイ化カルシウムアルミニウム粉末を下記の方
法によって製造した。電極間の空間に８ ％ Ｎ ａ
Ｃ！溶）αを充たした電解槽に、２０〜５ ｍ ｍの大
きさのケイ化カルシウムアルミニウム小片の形の仕込み
を、仕込み層の厚みが８０〜１２０ ｍ ｍで、電解質
濃度が仕込み濃度より最低２０ ｍ ｍ高くなるように
加え、１０〜．７０Ｖの電圧範ｐｉｌで、陰極における
電流密度が０．０２〜０．２Δ／ｃｍ２に対応する直流
を通じ、上記の水の電気分解の１に気条件Ｆで、水素に
よるフェロアロイの水素化を０．５〜１．５時間開時に
行った。
の液体鋼のあと炉処理のため、粒度】、０〜０．０７５
ｍ＋口のケイ化カルシウムアルミニウム粉末を下記の方
法によって製造した。電極間の空間に８ ％ Ｎ ａ
Ｃ！溶）αを充たした電解槽に、２０〜５ ｍ ｍの大
きさのケイ化カルシウムアルミニウム小片の形の仕込み
を、仕込み層の厚みが８０〜１２０ ｍ ｍで、電解質
濃度が仕込み濃度より最低２０ ｍ ｍ高くなるように
加え、１０〜．７０Ｖの電圧範ｐｉｌで、陰極における
電流密度が０．０２〜０．２Δ／ｃｍ２に対応する直流
を通じ、上記の水の電気分解の１に気条件Ｆで、水素に
よるフェロアロイの水素化を０．５〜１．５時間開時に
行った。
」ユ記の水素化の間に、塊状のフェロアロイは遅延した
合金の水素分解現象によって砕壊を起こし粒度２ 、
Ｏｍ ｍ以下の粉末となった。電源を切り、電解液をデ
カントして、粉末化したフェロアロイを電解槽から分取
し、１５０〜２００℃の温度で乾燥した。このようにし
て得られた粉末を、つぎに１．０〜０．０７５ｍｍの必
要な粒度画分、ふるい」；の粒子、ふるいドの粒子の粉
末を得るのに好適な網目サイズのふるいで分粒し、必要
な粒度、ふるい上およびフルイ下の画分の割合はそれぞ
れ８２．１０および８％であった。
合金の水素分解現象によって砕壊を起こし粒度２ 、
Ｏｍ ｍ以下の粉末となった。電源を切り、電解液をデ
カントして、粉末化したフェロアロイを電解槽から分取
し、１５０〜２００℃の温度で乾燥した。このようにし
て得られた粉末を、つぎに１．０〜０．０７５ｍｍの必
要な粒度画分、ふるい」；の粒子、ふるいドの粒子の粉
末を得るのに好適な網目サイズのふるいで分粒し、必要
な粒度、ふるい上およびフルイ下の画分の割合はそれぞ
れ８２．１０および８％であった。
また溶接電極のコーティング作成および液体鋼のあと炉
処理に使用するためのその他のフェロアロイも、合金の
化学的組成およびその他の物理学的および化学的性質を
勘案して、この発明の原理にしたがいそれぞれの電解槽
パラメーターおよび終１” １％ ｆｔ“順序を選ぶこ
とによって、前記と同様な方法で砕１’／ｌすることが
できる。
処理に使用するためのその他のフェロアロイも、合金の
化学的組成およびその他の物理学的および化学的性質を
勘案して、この発明の原理にしたがいそれぞれの電解槽
パラメーターおよび終１” １％ ｆｔ“順序を選ぶこ
とによって、前記と同様な方法で砕１’／ｌすることが
できる。
この発明によるフェロア【フイ砕壊方法の利点は、極め
て低い生産コストで製造工場作業員の安全なｆＹ文条１
°Ｉ；’１：＄、：製造する粉末の、最高晶質を保証す
ることにある。
て低い生産コストで製造工場作業員の安全なｆＹ文条１
°Ｉ；’１：＄、：製造する粉末の、最高晶質を保証す
ることにある。
特許出願人 インステイトウド・メタルウルギイ・ノｌ
ラザ・イミエニア・スタニスヮバ。
ラザ・イミエニア・スタニスヮバ。
スタスノブカ
Claims (2)
- （１）任意の方法で得られた３ｍｍ超過、通常５〜２０
ｍｍの塊り粒度を有する塊り形態のフェロアロイ仕込み
を、１回処理の機械的粉砕において水素作用により粒度
３ｍｍ未満の粉末に破壊する方法であって、粒度３ｍｍ
超過の形に固めたフェロアロイの仕込みを陽極および陰
極の間に生じた水素イオン電界へ加え、そこで塊状のフ
ェロアロイを除々に多方向ぜい化の水素分解をうけさせ
、このようにして不規則な形をした粒子を含んだ粉末フ
ェロアロイを得、少なくとも塊状のフェロアロイの部分
が粉砕される間、このフェロアロイを水素イオン電界に
保持し、つぎに粉末を電解液から分離し、空気がよく接
触する湿潤状態の水で調節処理し、その処理の間に大き
い方の粒子のさらに遅延した水素分解を起こさせ、つい
で特にオーバーサイズの粒子を破壊して一層小さい粒子
とし、必要な粒度の百分率を増大させ、つぎにこのよう
にして得られた粉末を乾燥し、粉末をふるいに掛けて、
必要な粒度、オーバーサイズおよびアンダーサイズの粒
度画分に分離することからなる、液体鋼の必要なあと炉
処理に使用するフェロアロイ類、特にその複合体、およ
びその他の冶金的または非冶金的目的、例えば溶接電極
のコーティング製造に使用するフェロアロイ類の破壊方
法。 - （２）水中で容易に解離し、好ましくは中性の反応を提
供する低パーセント塩濃度の塩水溶液を水性電解質溶液
として使用する請求項１記載のフェロアロイ類の破壊方
法。
Applications Claiming Priority (2)
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