JPH0226834A - 球状磁性材料の製造方法 - Google Patents
球状磁性材料の製造方法Info
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- JPH0226834A JPH0226834A JP63177442A JP17744288A JPH0226834A JP H0226834 A JPH0226834 A JP H0226834A JP 63177442 A JP63177442 A JP 63177442A JP 17744288 A JP17744288 A JP 17744288A JP H0226834 A JPH0226834 A JP H0226834A
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- 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
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- H01F1/11—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、球状磁性材料の製造方法に関するものである
。
。
（従来の技術）
純度の高いＦｅＪ＜は、ＦｅｚＯ３、ＦｅＯ等の酸化鉄
に比し、磁性に優れ、磁性体として適性がある。
に比し、磁性に優れ、磁性体として適性がある。
Ｆｅ５Ｏ４は天然には磁鉄鉱として産するが、他の酸化
物や不純物等が混入しているため磁性材料として適性が
あるとは云い難く一般に工業的に製造したものが使用さ
れる。
物や不純物等が混入しているため磁性材料として適性が
あるとは云い難く一般に工業的に製造したものが使用さ
れる。
従来のＦｅＪ４の製造方法は、鉄線を空気中で焼くか、
赤熱した鉄に水蒸気を作用させるか、或いはＦｅｚＯ＝
を水蒸気を含む水素で還元する方法が採られている。こ
れらの方法はいずれも、原料を加熱するための炉、例え
ば電気炉が必要であり、また雰囲気、処理時間等の制御
を必要とし、しかもバッチ的な処理法のため高コストと
なり、大量生産には不向きでかつ、粉体を処理する場合
はそれらが焼結するので、最終的には粉砕工程を付加せ
ざるを得ないという難点がある。
赤熱した鉄に水蒸気を作用させるか、或いはＦｅｚＯ＝
を水蒸気を含む水素で還元する方法が採られている。こ
れらの方法はいずれも、原料を加熱するための炉、例え
ば電気炉が必要であり、また雰囲気、処理時間等の制御
を必要とし、しかもバッチ的な処理法のため高コストと
なり、大量生産には不向きでかつ、粉体を処理する場合
はそれらが焼結するので、最終的には粉砕工程を付加せ
ざるを得ないという難点がある。
一方、工業窯炉例えば、鋳片加熱炉や熱処理炉では、Ｆ
ｅ０−Ｆｅ３Ｏ４を主組成とするミルスケールが多量に
発生しているが、その有効利用法としては、焼結鉱原料
としてリサイクルするか溶銑予備処理用の脱珪・脱燐材
として使用する程度の範囲にとどまっており、磁性材料
用原料としての適性は充分に生かされていない。
ｅ０−Ｆｅ３Ｏ４を主組成とするミルスケールが多量に
発生しているが、その有効利用法としては、焼結鉱原料
としてリサイクルするか溶銑予備処理用の脱珪・脱燐材
として使用する程度の範囲にとどまっており、磁性材料
用原料としての適性は充分に生かされていない。
（発明が解決しようとする課題）
本発明はこのような従来技術の現状に鑑み、原料の加熱
炉を必要とせず、また雰囲気、処理時間等の制御をあま
り考慮することなく、連続的に大量生産方式で安価にし
かも原料として例えば工業窯炉等から多量に発生するミ
ルスケールあるいは鉄製品の切削等を用いて、磁性材料
としての特性に優れた球状磁性材料を製造する方法を提
供することを目的とする。
炉を必要とせず、また雰囲気、処理時間等の制御をあま
り考慮することなく、連続的に大量生産方式で安価にし
かも原料として例えば工業窯炉等から多量に発生するミ
ルスケールあるいは鉄製品の切削等を用いて、磁性材料
としての特性に優れた球状磁性材料を製造する方法を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明者は、例えばＦｅ０−Ｆｅ３Ｏ４を主組成とする
ミルスケールあるいは鉄の切削屑等を強磁性材であるＦ
ｅ２Ｏｇに変化させることによって磁性材料として使用
できることに着目し、その製造方法として、粉体を容易
に加熱することができる溶射による処理法の検討を行っ
た。この溶射処理法によれば、粉体を溶融温度以上に容
易に加熱することができ、溶融状態では酸素との反応速
度も速いため迅速に組成を変化させることが可能なばか
りでなく、急冷後の粉体は、表面張力で球状化し、製品
としての付加価値も高いものとなる。
ミルスケールあるいは鉄の切削屑等を強磁性材であるＦ
ｅ２Ｏｇに変化させることによって磁性材料として使用
できることに着目し、その製造方法として、粉体を容易
に加熱することができる溶射による処理法の検討を行っ
た。この溶射処理法によれば、粉体を溶融温度以上に容
易に加熱することができ、溶融状態では酸素との反応速
度も速いため迅速に組成を変化させることが可能なばか
りでなく、急冷後の粉体は、表面張力で球状化し、製品
としての付加価値も高いものとなる。
本発明の要旨とするところは、粉状の酸化鉄または金属
鉄の単独またはそれらの混合物を輸送用ガスと共に燃焼
火炎ガス中に投入し、火炎中で溶融すると共にＦｅ、０
４化し、象、冷することを特徴とする球状磁性材料の製
造方法にある。
鉄の単独またはそれらの混合物を輸送用ガスと共に燃焼
火炎ガス中に投入し、火炎中で溶融すると共にＦｅ、０
４化し、象、冷することを特徴とする球状磁性材料の製
造方法にある。
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図（ａ）は、本発明による球状磁性材料の製造方法
の実施装置を示す概略図、同図［有］）は同実施装置に
おける溶射バーナーの正面図である。
の実施装置を示す概略図、同図［有］）は同実施装置に
おける溶射バーナーの正面図である。
第１図（ｂ）に示す如く、火炎バーナー１の正面には、
二つの同心円周上に配列された火炎孔１０の列の間に、
同じく同心円周上に配列された粉体孔１１の列がサンド
ウィッチ状に配列されている。
二つの同心円周上に配列された火炎孔１０の列の間に、
同じく同心円周上に配列された粉体孔１１の列がサンド
ウィッチ状に配列されている。
火炎孔１０からは、酸素−プロパンによる火炎２が、粉
体孔１１からは酸化鉄粉末３が噴出する。
体孔１１からは酸化鉄粉末３が噴出する。
酸化鉄粉末は、ホッパー５に貯蔵されており、例えば窒
素ガスと共に粉体輸送管４を通して溶射バーナー１に供
給される。一方、支燃ガス及び燃料ガスとしては、酸素
及びプロパン（またはアセチレン）が、制御語Ｗ８を経
由して、酸素供給管６、プロパン供給管７を通じて溶射
バーナー１に供給される。酸素供給管６．プロパン供給
管７は溶射バーナー１の内部で合流しているので、酸素
−プロパンの混合気体が生成し、この混合気体が火炎孔
１０より噴出し、火炎２を形成する。形成した火炎２の
熱により、窒素ガスと共に噴出した酸化鉄粉末３が溶融
し、火炎２中に残存している酸素と反応し、Ｆｅ：＋０
４に変化すると同時に表面張力によって球状化する。球
状化した酸化鉄粉末は冷却容器１３内の水１２中に落下
して急冷原価され、この凝固した酸化鉄粉末を回収する
ことによって大量の球状磁性粉末を得ることができる。
素ガスと共に粉体輸送管４を通して溶射バーナー１に供
給される。一方、支燃ガス及び燃料ガスとしては、酸素
及びプロパン（またはアセチレン）が、制御語Ｗ８を経
由して、酸素供給管６、プロパン供給管７を通じて溶射
バーナー１に供給される。酸素供給管６．プロパン供給
管７は溶射バーナー１の内部で合流しているので、酸素
−プロパンの混合気体が生成し、この混合気体が火炎孔
１０より噴出し、火炎２を形成する。形成した火炎２の
熱により、窒素ガスと共に噴出した酸化鉄粉末３が溶融
し、火炎２中に残存している酸素と反応し、Ｆｅ：＋０
４に変化すると同時に表面張力によって球状化する。球
状化した酸化鉄粉末は冷却容器１３内の水１２中に落下
して急冷原価され、この凝固した酸化鉄粉末を回収する
ことによって大量の球状磁性粉末を得ることができる。
尚、本発明において、Ｆｅ３０ｍの生成割合を高めるた
めには、火炎中の酸素濃度をある範囲にする必要がある
が、この酸素濃度の調整は、燃料である例えば酸素−プ
ロパンの混合割合を調整することによって行われ得る。
めには、火炎中の酸素濃度をある範囲にする必要がある
が、この酸素濃度の調整は、燃料である例えば酸素−プ
ロパンの混合割合を調整することによって行われ得る。
又、本発明に用いる支燃用ガスとしては、酸素以外に酸
素と窒素の混合物でも十分使用することができる。一方
燃料ガスとしてはプロパンのほかに、アセチレン等の炭
化水素系のガスや水素、酸化炭素等の気体燃料を単独ま
たは混合して使用することができる。
素と窒素の混合物でも十分使用することができる。一方
燃料ガスとしてはプロパンのほかに、アセチレン等の炭
化水素系のガスや水素、酸化炭素等の気体燃料を単独ま
たは混合して使用することができる。
鋳片加熱炉で発生したミルスケールを粉砕したものを原
料として用い、酸素−プロパンの混合割合を種々変化さ
せＦｅ、０．の生成割合を調査した。
料として用い、酸素−プロパンの混合割合を種々変化さ
せＦｅ、０．の生成割合を調査した。
本発明では、支燃ガスとして酸素を、燃料としてプロパ
ンを用い、酸化鉄粉末の輸送用ガスに窒素を使用し、酸
化鉄粉末の火炎への供給量を３０ｋｇ／ｈｒとし、水の
入った容器に噴出した。その時の水面からバーナーまで
の距離は１３００ｍｍとした。その結果を第１表に示す
。
ンを用い、酸化鉄粉末の輸送用ガスに窒素を使用し、酸
化鉄粉末の火炎への供給量を３０ｋｇ／ｈｒとし、水の
入った容器に噴出した。その時の水面からバーナーまで
の距離は１３００ｍｍとした。その結果を第１表に示す
。
ここで、プロパンと酸素の量は、プロパンを１５Ｎｍ３
／ｈｒ一定とし、酸素の量を３０．４５，６０゜７５
Ｎｍ’／ｈｒと変化させ、酸素／プロパン比が２゜３．
４．５となるようにした。又、粉体輸送用ガスとしての
窒素は、２２Ｎｍ’／ｈｒ一定として実施した。第１表
から明らかなように、酸素／プロパン比が高くなるにつ
れて、ＦｅＯの酸化が進行し、その比が５の時はとんど
がＦｅ３Ｏ４に変化し、さらに第２図に示すようにほと
んどが球状化している。
／ｈｒ一定とし、酸素の量を３０．４５，６０゜７５
Ｎｍ’／ｈｒと変化させ、酸素／プロパン比が２゜３．
４．５となるようにした。又、粉体輸送用ガスとしての
窒素は、２２Ｎｍ’／ｈｒ一定として実施した。第１表
から明らかなように、酸素／プロパン比が高くなるにつ
れて、ＦｅＯの酸化が進行し、その比が５の時はとんど
がＦｅ３Ｏ４に変化し、さらに第２図に示すようにほと
んどが球状化している。
通常、酸素−プロパンを用い大気中で燃焼させる時の比
は、大気中の空気が支燃用の酸素とじて寄与するため、
理論酸素量よりも低い４〜４．５の範囲で使用されてい
る。それに比べＦｅ５０．が得られるときの酸素量（酸
素／プロパン比＝５）は高い域にあり、過剰の酸素が火
炎中に含まれており、その火炎雰囲気がＰｅｘＯａを生
成するのに最適な酸素濃度となっている。このようにＰ
ｅ５ｔｓの生成割合を最も高（するための酸素−プロパ
ンの割合としては、バーナーの型式や構造によって多少
異なる−が、ノズルミックスタイプで１５Ｎｍ３／ｈｒ
のバーナーであれば、酸素／プロパン＝５の状態が最も
好ましい。
は、大気中の空気が支燃用の酸素とじて寄与するため、
理論酸素量よりも低い４〜４．５の範囲で使用されてい
る。それに比べＦｅ５０．が得られるときの酸素量（酸
素／プロパン比＝５）は高い域にあり、過剰の酸素が火
炎中に含まれており、その火炎雰囲気がＰｅｘＯａを生
成するのに最適な酸素濃度となっている。このようにＰ
ｅ５ｔｓの生成割合を最も高（するための酸素−プロパ
ンの割合としては、バーナーの型式や構造によって多少
異なる−が、ノズルミックスタイプで１５Ｎｍ３／ｈｒ
のバーナーであれば、酸素／プロパン＝５の状態が最も
好ましい。
なお、本発明によれば、酸化鉄または金属鉄の大部分を
Ｆｅ、１０．に変化できるばかりでなく、原料の選択お
よび酸素／プロパン比の調整によりＦｅ＋Ｆｅｄ、 Ｆ
ｅ１０４．ＦｅｚＯ：＋等の生成割合をある程度自由に
制御することも可能である。
Ｆｅ、１０．に変化できるばかりでなく、原料の選択お
よび酸素／プロパン比の調整によりＦｅ＋Ｆｅｄ、 Ｆ
ｅ１０４．ＦｅｚＯ：＋等の生成割合をある程度自由に
制御することも可能である。
第
■
表
（実施例）
鋳片加熱炉で発生したミルスケールを粉砕したものを原
料として用い、従来法、すなわち電気炉でｓ ｏ ｏ
’ｃに加熱し水蒸気を作用させてＦｅ５０．に変化させ
る方法と本発明法とを比較して調査した。
料として用い、従来法、すなわち電気炉でｓ ｏ ｏ
’ｃに加熱し水蒸気を作用させてＦｅ５０．に変化させ
る方法と本発明法とを比較して調査した。
ここで本発明法の処理条件は、燃料ガスにプロパン、支
燃ガスに酸素を使用し、プロパンの量を１５Ｎｍ３／ｈ
ｒ、酸素の量を７５ Ｎｍ”／ｈｒとした。また、粉体
輸送用ガスには窒素を使用し、窒素の量を２２Ｎｍ’／
ｈｒ、酸化鉄粉末の火炎への供給量を３０ｋｇ／ｈｒと
し、水の入った容器に噴出した。この時の水面からバー
ナーまでの距離は１３００ｍｍとした。
燃ガスに酸素を使用し、プロパンの量を１５Ｎｍ３／ｈ
ｒ、酸素の量を７５ Ｎｍ”／ｈｒとした。また、粉体
輸送用ガスには窒素を使用し、窒素の量を２２Ｎｍ’／
ｈｒ、酸化鉄粉末の火炎への供給量を３０ｋｇ／ｈｒと
し、水の入った容器に噴出した。この時の水面からバー
ナーまでの距離は１３００ｍｍとした。
本発明法と従来法のコスト及び製品の品質を第２表に対
比して示すが、従来法は、その処理量が電気炉の炉容に
より決定され、炉容が大きくなればなるほど粉体を加熱
するための電気炉の昇温に多大な時間と電力を要するば
かりでなく、水蒸気により炉内の発熱帯の消耗が激しく
ランニングコストも高い。しかも、バッチ的な方法のた
め、得ようとする製品の成分が変わればその度に炉内を
洗浄しなければならない。
比して示すが、従来法は、その処理量が電気炉の炉容に
より決定され、炉容が大きくなればなるほど粉体を加熱
するための電気炉の昇温に多大な時間と電力を要するば
かりでなく、水蒸気により炉内の発熱帯の消耗が激しく
ランニングコストも高い。しかも、バッチ的な方法のた
め、得ようとする製品の成分が変わればその度に炉内を
洗浄しなければならない。
一方、本発明法によれば、粉体を加熱するための電気炉
や水蒸気を発生させるための装置等を全く必要とせず、
溶射バーナーおよびその制御装置さえあればよく、処理
能力としても溶射バーナーの能力を大きくすればよく、
それによる負の要因は全くない。また、火炎により直接
粉体を加熱することから、処理時間が短かく、燃料コス
トも電力に比べれば半分以下ですむ。
や水蒸気を発生させるための装置等を全く必要とせず、
溶射バーナーおよびその制御装置さえあればよく、処理
能力としても溶射バーナーの能力を大きくすればよく、
それによる負の要因は全くない。また、火炎により直接
粉体を加熱することから、処理時間が短かく、燃料コス
トも電力に比べれば半分以下ですむ。
さらに品質面でも、本発明法によって得られた粉体は球
状粒になっているため流動性に優れ充填性も高いという
特徴を有している。
状粒になっているため流動性に優れ充填性も高いという
特徴を有している。
第 ２ 表
（発明の効果）
以上の如く、本発明によれば、工業窯炉の副産物として
発生するミルスケールや鉄製品の切削屑等を原料として
使用し、それを容易にＦｅ１０４に変えることが可能な
ばかりでなく、得られる製品は球状化しているため、粉
末製品としての流動性や充填性、焼結性に優れていると
いう特徴を有している。そのため、本発明による製品は
磁性材料としてだけでなく、電極、アンモニア合成触媒
、黒色顔料、印刷インキ、防振材等の製造用原料として
使用され得る。
発生するミルスケールや鉄製品の切削屑等を原料として
使用し、それを容易にＦｅ１０４に変えることが可能な
ばかりでなく、得られる製品は球状化しているため、粉
末製品としての流動性や充填性、焼結性に優れていると
いう特徴を有している。そのため、本発明による製品は
磁性材料としてだけでなく、電極、アンモニア合成触媒
、黒色顔料、印刷インキ、防振材等の製造用原料として
使用され得る。
第１図（ａ）は本発明の実施装置の概略説明図、第１図
（ｂ）は本発明の実施装置における溶射バーナーの正面
図、第２図は本発明によって得られた球状磁性材料の金
属顕微鏡組織写真である。 １・・・溶射バーナー、２・・・火炎、３・・・酸化鉄
粉末、４・・・粉体輸送管、５・・・ホッパー ６・・
・酸素供給管、７・・・プロパン供給管、８・・・制御
装置、９・・・窒素ガス供給管、１０・・・火炎孔、１
１・・・粉体孔、１２・・・水、１３・・・冷却容器。
（ｂ）は本発明の実施装置における溶射バーナーの正面
図、第２図は本発明によって得られた球状磁性材料の金
属顕微鏡組織写真である。 １・・・溶射バーナー、２・・・火炎、３・・・酸化鉄
粉末、４・・・粉体輸送管、５・・・ホッパー ６・・
・酸素供給管、７・・・プロパン供給管、８・・・制御
装置、９・・・窒素ガス供給管、１０・・・火炎孔、１
１・・・粉体孔、１２・・・水、１３・・・冷却容器。
Claims (1)
- 粉状の酸化鉄または金属鉄の単独またはそれらの混合物
を輸送用ガスと共に燃焼火炎ガス中に投入し、火炎中で
溶融すると共にＦｅ＿３Ｏ＿４化し、急冷することを特
徴とする球状磁性材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63177442A JPH0226834A (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 球状磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63177442A JPH0226834A (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 球状磁性材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226834A true JPH0226834A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=16031022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63177442A Pending JPH0226834A (ja) | 1988-07-16 | 1988-07-16 | 球状磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226834A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018276A1 (en) * | 1993-02-11 | 1994-08-18 | Corveagh Limited | Colouring pigment and method of manufacture |
| GB2438616A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Iop Specialists Sdn Bhd | Iron oxide pigments from mill scale |
| US7347893B2 (en) * | 2006-06-02 | 2008-03-25 | Iop Specialists Sdn. Bhd. | Iron oxide pigments from mill scale |
| JP2008216339A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Powdertech Co Ltd | 電子写真用フェライトキャリア芯材及び樹脂被覆フェライトキャリアの製造方法 |
| CN102295844A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-28 | 湖南三环颜料有限公司 | 氧化铁系颜料生产设备 |
| CN105271431A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-27 | 南京大学 | 一种制备四氧化三铁磁性材料及其复合材料的方法 |
-
1988
- 1988-07-16 JP JP63177442A patent/JPH0226834A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018276A1 (en) * | 1993-02-11 | 1994-08-18 | Corveagh Limited | Colouring pigment and method of manufacture |
| AU678811B2 (en) * | 1993-02-11 | 1997-06-12 | Corveagh Limited | Colouring pigment and method of manufacture |
| GB2438616A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-05 | Iop Specialists Sdn Bhd | Iron oxide pigments from mill scale |
| GB2438616B (en) * | 2006-05-30 | 2011-01-05 | Iop Specialists Sdn Bhd | Iron oxide pigments from mill scale |
| US7347893B2 (en) * | 2006-06-02 | 2008-03-25 | Iop Specialists Sdn. Bhd. | Iron oxide pigments from mill scale |
| JP2008216339A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Powdertech Co Ltd | 電子写真用フェライトキャリア芯材及び樹脂被覆フェライトキャリアの製造方法 |
| CN102295844A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-28 | 湖南三环颜料有限公司 | 氧化铁系颜料生产设备 |
| CN105271431A (zh) * | 2015-10-12 | 2016-01-27 | 南京大学 | 一种制备四氧化三铁磁性材料及其复合材料的方法 |
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