JPS5877509A - Fe−B系溶融金属の製造方法 - Google Patents

Fe−B系溶融金属の製造方法

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JPS5877509A
JPS5877509A JP56174960A JP17496081A JPS5877509A JP S5877509 A JPS5877509 A JP S5877509A JP 56174960 A JP56174960 A JP 56174960A JP 17496081 A JP17496081 A JP 17496081A JP S5877509 A JPS5877509 A JP S5877509A
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boron oxide
furnace
iron
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oxide
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Hisao Hamada
浜田 尚夫
Nobuo Tsuchitani
槌谷 暢男
Toshihiro Inatani
稲谷 稔宏
Shiko Takada
高田 至康
Mitsuo Kadoto
角戸 三男
Eiji Katayama
英司 片山
Hisamitsu Koitabashi
小板橋 寿光
Kyoji Okabe
岡部 侠児
Isao Ito
伊藤 庸
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/003Making ferrous alloys making amorphous alloys

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 Fe−B系を基本成分系とするアモルファス(非晶質)
合金は電磁材料としてすぐれた特性を持つ。
電力用トランスの鉄芯制別と(7で用いる嚇合には従来
の方向性珪素鋼板に比し鉄1員が約1/3になるとも云
われているが、問題は一tの製造コストである。現状で
はアモルファス薄帯製]′i!l′=!.、H l,の
約半分は硼素(B)の価格なので、(dlll素含有刊
料を安価に製造する方法が重要である。
従来の製造方法としては、単体fllvl*の場合し1
、硼酸を焼成してAt″FMg金属によーって還元する
方法、塩化カリによる溶解@解法、塩化ボロンの水素に
よる還元法などによって製造パノ【るが、いずれの方法
によっても単体硼素は電価なため、Fθ’B糸電磁材別
の原料には適しない。
フェロボロンはアルミテルミット法i−”rl,炉法に
よって製錬されるが、アルミデルミノト法はフ工ロボロ
ン中にA /、が入るのでアモルファス材料用としては
適さず、電炉法は、電力消費量が大きいので価格が高い
などの問題点がある。
本発明は、Atなどの金属−?電力を使用しないでFe
−B−8i−0系の溶融金属を従来法よりきわめて安価
に製造する方法を提供するものである。
本発明は、B・e−I3−8i−C系溶融金属の製造の
だめの次のような新しい知見に基いて、粉状鉱石から溶
融金属を製造する方法を改良してなされたものである。
(1)酸化硼素の融点は450〜600℃位、硼酸の融
点It約185℃なので、溶融還元炉排ガスによる予熱
守「備1赦ノヒができない。
(2)酸化鉄は予備還元し/こ方がよいので、酸化鉄と
酸化硼素または硼酸とは別々に吹込む必要がある。
(3)酸化硼素は置方しにくく、還元するためには高温
と強い還元性雰囲気が必要であるが、高温でi’J: 
Br]+、B+OI、  B20 %  1−30とし
て気化し易い。
(4)硼素の1壁元収率をよくするためには、気化した
酸化硼素を炭素飽和溶鉄とコークス充填層で向流接触さ
せるのが効果的である。
(5)酸化硼素−量(硼酸は酸化硼素困に換灼)と酸化
鉄鼠の比率には最適範囲がある。
以下図面を参照して本発明を口(;、明する。第1図は
本発明の実施例を示す系統図である。
竪型炉1内には、装入装置2否−経て、炭素系固体還元
剤、好運しくけ塊コークスが装入さむ、竪型炉1内には
還元剤充填層が形成される。竪型炉1の下部には羽目が
2〜3段に設けら扛ている。
上段は予備還元鉱を熱風とともに吹込−2羽(−13、
下段は酸化硼素育たば硼酸を熱風とともに吹込む羽口4
、最下段は必要により熱風のみを吹込む羽口5である。
各羽目には熱風炉11によって高温に加熱された熱風(
空気またけ酸素を富化i−た空気)が吹き仏前れると共
に、第1図に示すように、1一段羽口3からは、流動予
備還元炉6でや備踊光さn六酸化鉄を、下部羽目からは
酸化硼素−チたIt:l: (dUI酸のホッパー9か
ら硼素を含有する粉状物質を吹込J1・。
予備還元酸化鉄は、流動予備還元炉6に供給装置7によ
って供給された酸化鉄を竪型炉l内で発生した調温の排
ガスを用いて還元したものである。
酸化鉄としては、粉状の鉄鉱石、ミルスクーール、ダス
トなどを用いることができる。
硼素を富有する物′mのうち、鉱物として硼砂(1ia
zoi3to+°10HzO)’Pカーン石(Na2O
H2BtOa ・4HtO)などがあり、これらを硫酸
処理した硼酸(H+BOa)、こ714:加熱処理した
酸化硼素(B+Os)がある。本発明に用いる硼素を含
有する物質としては、酸化硼素−よ/こt−4−硼酸が
普通であるが、このほかに、海水からマグネシアクリン
カーヲ製造する場合の焼成時に発生する硼素含有ダスト
や、本方法における発生ガスからの集塵ダストを回収し
て使用することもできる。
硼酸は加熱されると簡単に分解して酸化硼耘となる。
2 ](+BOr”B1Os +3 H2Oしたが−2
で炉内の反応は、硼酸も酸化硼素ど同様である。
(硼酸から生成する酸化硼素1寸)− (硼酸1fi: ) X O,563 予備還元酸化鉄は予備還元炉60所出「」8から−L段
羽口3へ、酸化硼素−チたけ硼酸はホッパー9から下段
羽目へ、重力輸送〕b・よび気体軸送の原理を応用しで
移送される。
竪型炉1内の−F段羽口3、下1々羽口4、必要な場合
最下段羽目50羽「1先端近傍には熱風により高炉の羽
口先端近傍と同様にレースウェイが生成し、2000〜
2500℃の高温領域が形成されており、この領域内に
熱風あるいは付加される酸素とともに吹込1れる予備還
元酸化鉄と酸化硼素は直ちに加熱され容易に溶融する。
そして炉1の下部のコークス充填層を滴下する間に還元
されて溶融金属と溶融スラグが生成1−で製錬が行なわ
n炉床部に蓄溜されて出湯口10より」商時炉夕1に出
湯される。
前述のごとく酸化硼素の一部QJ高渦で気化するので一
般に遣方収率が−にかりにくいが、本発明では−に段別
113から予備歯元酸化鉄を吹込み、下段羽口4から酸
化硼素育たば硼酸を吹込むので、−L下の羽目間のコー
クス充填層内で滴下する炭素飽和溶融鉄と上昇する気体
状の酸化硼素が向流接触して効率よく反応し、酸化硼素
が還元されて、硼素が溶融鉄中に吸収される。酸化硼素
の吹込量が多い場合には、炉下部での熱量が不足するの
で、最下段羽口5を設けて熱風を吹込み、還元反応に必
要な熱量を補給することができる。
第2図は、通常の銑鉄用高炉と同様の竪型炉12を用い
たFθ−B未溶融金属の製造方法の実施例を示す模式図
である。
高炉では、酸化鉄として、粉状鉱石は焼結鉱−またはベ
レットに塊成化してから、塊鉱石はそのまま、炉頂の装
入装置2から、塊コークスと交互に高炉12内へ装入さ
れる。酸化鉄は炉内を降下する間に加熱還元され、つい
には軟化溶融してコークス充填層を滴下する。
酸化硼素′−1:たけ硼酸はホッパー9から、羽口4に
移送さ扛、熱風炉11からの熱風とともに冒炉内に吹き
込1れる。炉下部の熱量が不足する場合には、下段に熱
風のみの送風量)]5を追加して必要な熱量を補給する
ことができる。
第1図と第2図の実施例の差異は、酸化鉄が予備還元さ
れて羽目から吹込量れるか、塊状で予備還元なしに炉頂
から装入されるかである。
酸化硼素4たは硼酸は溶融鉄の生成レベルよりも下方に
羽目から吹込む点では共通している。このような場合、
第3図に示すように、(tlUl木の置方効率は、酸化
硼素(硼酸は酸化硼素[まにlO!!li: ’)と酸
化鉄との比率に最も影響を受けることが明らかとなった
。酸化硼素/酸化鉄の重i■比が005未満では、生成
溶融金属中の硼素の濃度が低く、アモルファス薄帯製造
用には適さず、()8超では硼素の還元収率が減少する
ので製針コストがに昇し経済的でなくなる。
次に本発明の実施例について酸1明する。
実施例1 第1図に示す系統方式により、本発明を試験炉で実施し
た。その結果を下記する。
(1)硼素含有物質二 酸化硼素 粒径: 200メツシー以下 下段羽目への供給計:  86Kg/hr(2)鉄鉱石 銘柄: ブラジルMBR鉱石 粒径:  2mm以丁 予備還元炉への供給量:  740Kg/hr−L段羽
口への供給量:  600 Kg/hr予備還元率: 
 6596 (3)炭素系固体還元剤の種類: コークス粒径: 2
0〜30 mm 供給量:  603 Kg/hr (4)竪型炉への送風量:  1800 Nm’/hr
送風温度:900℃ 送風羽目二 上段、下段、最下役名4本、計12本(上
段4本に予備還元鉄鉱石、下段4本に酸化硼素を供給゛
) (5)’F’e−B−8i−0系溶融金属生産量;50
7 Kg/hr (成分、B = 3.196.5i=
2.6%、C−32%、Fe=Bal )(6)スラグ
排出能:  、 634 Kg/hr実施例2 第2図に示す系統方式により本発明を試験炉で実施した
。その結果を下記する。
(1)硼素含有物質: 硼酸 粒径: 200メツシー以下 −F段羽口への供給量:  80 Kg、/hr(2)
鉄鉱石の種類: 焼結鉱 粒径: 5〜10mm 供給量:  560 Kg/hr (3)固体還元剤の種類: コークス 粒径:  20〜30 man 供給量:  405 Kg/hr (4)空気の送風量:  1200 Nm’/hr送風
温度: 900℃ 送風羽目二 上段、下段の各4人、H2S本(1段羽口
4本に酸化硼素を供給) (5)Fθ−B−8i−0系溶融金属生産lft : 
 304、Kg/1lr(成分、E=33z、B 1 
=29%、O=3.0%、]C0−= r+ al)(
6)スラグ排出−il :  420 Kg/)+r以
上詳細に説明したように本発明によれば、高価な電力あ
るいはhtなどの金属を用いることなしに、 Fe−E
−8i−0系溶融金属を製錬することができるので、F
e−B系アモルファス薄帝の製造コストを大幅に低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1発明の実施例の系統図、第2図は
本発明の第2発明の実施例の系統図、第3図は還元炉に
装入される酸化硼素(硼酸は酸化硼素量に換算)と酸化
鉄の重量比に対する硼素の還元収率の関係を示すグラフ
である。 1・・・竪型炉  2・・・原料供給装置  3.4.
5・・・羽口  6・・・予備還元炉  7・・・酸化
鉄供給口  8・・・予備還元鉄排出口  9・・・酸
化硼素または硼酸用ホッパー  10・・・溶融金属、
スラグの排出口  11・・・熱風炉  12・・・高
炉 (11)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭素系固体還元剤の充填層が形成され、下部に高温
    空気を吹込む上下2〜3段に設けられたそれぞれ複数の
    羽目を有する竪型炉に、該堅形炉から排出される還元性
    ガスを用いて粉状の鉄鉱石を流動予備還元した予備還元
    鉱を上段の羽目から高温空気とともに、粉状の酸化硼素
    −または硼酸を(酸化硼素/酸化鉄)の重量比が0.0
    5〜0.8の範囲で下段の羽目から高温空気とともに、
    必要に応じて最下段の羽口から高温空気を、それぞれ吹
    き込み、酸化硼素前たは硼酸を浴融還元することを特徴
    とするFe−B未溶融金属の製造方法。 2 高炉内に酸化鉄とコークスとを通常の方法により装
    入し、高炉の下部に上下1〜2段に羽目を設け、上段の
    羽目から粉状の酸化硼素゛または硼酸を(酸化硼素/酸
    化鉄)の重量比が005〜0.8の範囲で高炉内に吹込
    み、高炉内において酸化硼素またば硼酸の溶融還元を行
    なうことを特徴とするFe−B未溶融金属の製造方法
JP56174960A 1981-10-30 1981-10-30 Fe−B系溶融金属の製造方法 Granted JPS5877509A (ja)

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