(57)【要約】【課題】フェロニッケル製錬においてフレーク状フェロニッケルを製造するにあたり、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合を９０％以上とすることができるフレーク状フェロニッケルの製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、熔融フェロニッケルを、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤１１に注ぎ、その円盤１１を１５０〜３００ｒｐｍで回転させることにより、円盤１１によって飛散させた熔融フェロニッケルを水中に落下させて冷却する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェロニッケル製造においてフレーク状フェロニッケルを製造する方法であって、
熔融フェロニッケルを、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤に注ぎ、該円盤を１５０〜３００ｒｐｍで回転させることにより、該円盤によって飛散させた熔融フェロニッケルを水中に落下させて冷却することを特徴とするフレーク状フェロニッケルの製造方法。
【請求項２】
前記熔融フェロニッケルの温度が１３００〜１５００℃であることを特徴とする請求項１に記載のフレーク状フェロニッケルの製造方法。
【請求項３】
前記熔融フェロニッケルを単位時間当たり０．６〜１．０ｔ／ｍｉｎで前記円盤に注ぐことを特徴とする請求項１又は２に記載のフレーク状フェロニッケルの製造方法。
【請求項４】
フェロニッケル製造においてフレーク状フェロニッケルを製造する製造設備であって、
アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤と、
前記円盤を１５０〜３００ｒｐｍで回転させる駆動装置と、
水を収容する水槽とを備え、
前記円盤の略中央部に熔融フェロニッケルが注がれ、該円盤の回転によって飛散された熔融フェロニッケルが前記水槽に収容された水中に落下して冷却されることを特徴とするフレーク状フェロニッケルの製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェロニッケル製錬において、フレーク状のフェロニッケルを製造する方法、及びその製造設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フェロニッケルは、鉄とニッケルを主成分とする合金であり、ステンレス鋼及び特殊鋼の原料として使用されている。その一般的な製造方法としては、ニッケル酸化鉱石（以下、単に「鉱石」ともいう）を原料として、乾燥工程、焼成及び部分還元工程、還元熔解工程、脱硫工程、及び鋳造工程からなる乾式製錬が用いられている。
【０００３】
具体的に、先ず、乾燥工程では、所定の調合品位となるよう鉱石を配合した後、水分の一部を除去する。
【０００４】
次の焼成及び部分還元工程では、鉱石に対して石炭等の還元剤と必要に応じて熔剤を添加して、ロータリーキルンに投入した後、鉱石中の残りの水分を完全に除去するとともに、部分的に還元された焼成鉱石（以下、「焼鉱」ともいう）を得る。
【０００５】
次に、還元熔解工程では、得られた焼鉱を電気炉又は溶鉱炉等の還元炉で還元熔解して、粗フェロニッケルとスラグを得る。還元炉から産出される粗フェロニッケルは、還元剤の添加量を調整することによって、ニッケル品位１５〜２５重量％に制御される。この粗フェロニッケルは、主にニッケルと鉄とからなり、不純物としてコバルトや硫黄等を含有する。また、スラグは、主に酸化鉄、二酸化ケイ素、及び酸化マグネシウムからなり、製鉄業における熔剤、アルファルト用細骨材、及びコンクリート用細骨材等として利用される。
【０００６】
還元熔解工程で得られた粗フェロニッケルは、製品スペックにより、脱硫処理を必要とする場合には、取鍋を用いた機械攪拌式の脱硫工程又は電磁誘導攪拌式精製炉を用いた脱硫工程に移される。その脱硫工程では、所望の硫黄含有量となるように、粗フェロニッケルに対してカルシウムカーバイド等の脱硫剤を添加し、粗フェロニッケル中の硫黄を硫化カルシウム（ＣａＳ）として脱硫スラグ中に固定することで除去する。
【０００７】
そして、最後の鋳造工程（フレーク状フェロニッケルを得る工程）では、脱硫工程で得られる熔融フェロニッケル、又は、製品スペックにより脱硫処理が不要な熔融フェロニッケルを、インゴット、或いはフレーク状フェロニッケル（フェロニッケルショット）の形態に成形する。インゴットは、熔融フェロニッケルを鋳造することで得られる。一方、フレーク状フェロニッケルは、熔融フェロニッケルを、水槽のおよそ中央に水面より高い位置に設けられた円盤に注ぎ、この円盤を回転させることでフレーク状となって飛散し、水槽に落下して冷却されることで得られる。
【０００８】
近年、容易に熔かすことができる等、取扱いが容易なことから、サイズの小さいフレーク状フェロニッケルが要求されており、フレーク状フェロニッケルのサイズを小さくする技術が求められている。具体的には、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合を９０％以上の割合で製造することができる技術が求められている。しかしながら、フェロニッケルは高融点金属であり、しかも粘性が高いため、フレーク状フェロニッケルのサイズを小さくすることは非常に困難であった。
【０００９】
フレーク状金属の粒径をコントロールする方法として、例えば特許文献１には、円盤の回転数を調整することで、低融点金属である亜鉛を所望の粒径とする技術が開示されている。しかしながら、上述したように、フェロニッケルは高融点金属であって、しかも粘性が高い金属であるため、特許文献１に記載の技術で対象としている亜鉛とはその性質を大きく異にする。したがって、フレーク状フェロニッケルを製造するにあたって、当該技術をそのまま適用することは到底できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−１０３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明はこのような実情に鑑みて提案されたものであり、フェロニッケル製錬においてフレーク状フェロニッケルを製造するにあたり、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合を９０％以上とすることができるフレーク状フェロニッケルの製造方法、及びその製造設備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】
【００１２】
本発明者らは、上述した目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、高温における高い強度を持ち、熔融フェロニッケルとの適した濡れ性を有する材料からなる耐火物により所定の直径の円盤を形成し、その円盤を所定の回転数で回転させることによって、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルを効果的に製造できることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明に係るフレーク状フェロニッケルの製造方法は、フェロニッケル製造においてフレーク状フェロニッケルを製造する方法であって、熔融フェロニッケルを、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤に注ぎ、該円盤を１５０〜３００ｒｐｍで回転させることにより、該円盤によって飛散させた熔融フェロニッケルを水中に落下させて冷却することを特徴とする。
【００１４】
ここで、上述のフレーク状フェロニッケルの製造方法においては、円盤に注ぐ熔融フェロニッケルの温度が１３００〜１５００℃であることが好ましい。
【００１５】
また、前記熔融フェロニッケルを単位時間当たり０．６〜１．０ｔ／ｍｉｎで前記円盤に注ぐようにすることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係るフレーク状フェロニッケルの製造設備は、フェロニッケル製造においてフレーク状フェロニッケルを製造する製造設備であって、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤と、前記円盤を１５０〜３００ｒｐｍで回転させる駆動装置と、水を収容する水槽とを備え、前記円盤の略中心部に熔融フェロニッケルが注がれ、該円盤の回転によって飛散された熔融フェロニッケルが前記水槽に収容された水中に落下して冷却されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、最大径が２０ｍｍ未満のサイズのフレーク状フェロニッケルを効果的に製造することができ、その収率を９０％以上とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】円盤に注がれた熔融フェロニッケルがその円盤の回転によってフレーク状の形態で飛散する様子を説明するための模式図である。
【図２】フレーク状フェロニッケルの製造設備を概略的に示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るフレーク状フェロニッケルの製造方法の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【００２０】
本実施の形態に係るフレーク状フェロニッケルの製造方法は、フェロニッケル製錬において、ニッケル酸化鉱石を原料として、乾燥工程、焼成及び部分還元工程、還元熔解工程、また必要に応じて脱硫工程における各処理を経て得られた熔融フェロニッケルをフレーク状（ショット状）のフェロニッケルに鋳造成形する方法である。
【００２１】
＜鋳造工程の概要＞
先ず、熔融フェロニッケルをフレーク状のフェロニッケルに鋳造する方法の概要について説明する。
【００２２】
熔融（粗）フェロニッケルは、上述したようにフェロニッケル製錬において還元熔解工程を経て得られるものである。その代表的な組成としては、例えばガーニエライト鉱等の鉱石を原料とした場合では、Ｎｉ品位が１５．０〜２５．０重量％、Ｓ品位が０．３〜０．６重量％、Ｃ品位が１．５〜２．５重量％、ＳｉＯ２品位が０．５〜２．０重量％である。また、この熔融フェロニッケルの温度は、１３００〜１６００℃程度である。
【００２３】
フェロニッケル製錬においては、還元熔解工程にて上述のような組成の熔融フェロニッケルを得た後、製品スペックに基づき必要に応じて脱硫工程にて脱硫処理を施し、その熔融フェロニッケルを、フレーク状フェロニッケルを得る工程（鋳造工程）に移す。
【００２４】
鋳造工程では、先ず、熔融フェロニッケルを鍋（取鍋）に装入する。還元熔解工程等から得られた熔融フェロニッケルは、この取鍋に入れられるまでの間に、その温度が１３００〜１６００℃から１３００〜１５００℃となる。
【００２５】
そして、この鋳造工程では、取鍋内に装入した熔融フェロニッケルを、その取鍋を傾けて樋等に注入し、この樋を経由して、回転する円盤の略中心（中央）部に流れ落ちていくように注いでいく。樋等を経由して回転する円盤に熔融フェロニッケルを流れ落とす際には、回転する円盤に対して、熔融フェロニッケルを垂直に且つ融液が円筒状に形作られるように流れ落ちるようにする。この樋と回転する円盤との位置関係（高低差）は、回転数や注湯量等に応じて適宜決めることができるが、高低差が大きすぎると、熔融フェロニッケルの落下により円盤に加わる力が大きくなり、円盤が操業途中で欠けてしまう等のトラブルが生じる可能性が増す。一方で、高低差が小さすぎると、熔融フェロニッケルが回転する円盤に落下したときに上方に跳ね上がり、跳ね上がった熔融フェロニッケルが樋に付着して、フェロニッケルの実収率を低下させる。これらのことから、樋と円盤の高低差（円盤に対する樋の高さ）としては、３００〜１０００ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２６】
このようにして熔融フェロニッケルを円盤の略中央部に注いでいくと、その熔融フェロニッケルが円盤の円周端部に拡がっていき、図１の模式図に示すように、その円盤の回転によって、注がれた熔融フェロニッケルが円盤の円周端部からフレーク状の形態となって分散（飛散）する。飛散したフレーク状の熔融フェロニッケルは、冷却ピットに落下していき、冷却ピット内に収容された水によって冷却されて固化し、フレーク状フェロニッケルとなる。
【００２７】
得られたフレーク状フェロニッケルは、冷却ピットから搬送コンベア等で搬送され、途中の乾燥装置で乾燥され、計量ホッパー等に貯留される。そして、計量ホッパーに貯められたフレーク状フェロニッケルが適宜計量されて、所定量がコンテナに収められる。
【００２８】
＜フレーク状フェロニッケルの製造条件＞
ここで、フェロニッケルは高融点金属であり、しかも粘性が高い金属であるため、上述したフレーク状フェロニッケルを得る鋳造工程においては、そのフレーク状フェロニッケルのサイズ（径）を所望とする大きさ（範囲）に制御することは困難であった。特に近年では、その取り扱いの容易さの観点から、サイズの小さいフレーク状フェロニッケルが要求されており、それを効率的に且つ高い収率で得る技術が望まれていた。
【００２９】
本発明者は、フレーク状フェロニッケルの鋳造するための条件を研究した結果、高温における高い強度を持ち、熔融フェロニッケルとの適した濡れ性を有する材料からなる耐火物を用いて所定の大きさ（直径）の円盤を形成し、その円盤を所定の回転数で回転させることで、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルを高い収率で且つ効率的に製造することができることを見出した。
【００３０】
そこで、本実施の形態においては、上述した鋳造工程において、熔融フェロニッケルを、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物、又は、炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤に注ぐようにする。そして、その円盤を１５０〜３００ｒｐｍで回転させることで、その円盤の回転によって熔融フェロニッケルを飛散させて水中に落下させ、冷却する。
【００３１】
この方法によれば、製造したフレーク状フェロニッケルのうち、最大径が２０ｍｍ未満のサイズのフレーク状フェロニッケルの割合を９０％以上とすることができ、効率的に且つ高い収率でサイズの小さいフレーク状フェロニッケルを得ることができる。
【００３２】
（円盤の材質）
上述のように、円盤は、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物、又は、炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成されてなる。
【００３３】
熔融フェロニッケルは、円盤の略中央部に注がれた後、円盤の円周端部に拡がっていく過程で、回転する円盤から円盤と同じ方向に回転する力が伝えられ、そしてその回転する力によって生じる遠心力により円盤の外側に飛散する。
【００３４】
ここで、熔融フェロニッケルが円盤から回転する力を伝えられるとき、その伝えられる力が常に一定であるためには、円盤の表面粗さを均一にする必要がある。すなわち、円盤の表面粗さが位置によって異なると熔融フェロニッケルに伝えられる力も異なる。そして、熔融フェロニッケルに伝えられる力が位置によって異なると、この熔融フェロニッケルに生じる遠心力も異なるため、飛散する熔融フェロニッケルのサイズのばらつきが大きくなる。したがって、操業途中で表面が欠けたりすることによって表面粗さに差が出ないようにするために、円盤としては高温において高い強度を有するものであることが必要となる。本実施の形態においては、円盤を、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物、又は、炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成する。これにより、高温の熔融フェロニッケルが注がれたときでも、欠けたり表面が粗くなったりすることを防止して、常に一定の力を熔融フェロニッケルに伝えることができる。
【００３５】
また、熔融フェロニッケルに回転する力を伝え、その回転する力から生じる遠心力によって熔融フェロニッケルを飛散させてフレーク状フェロニッケルを得るに際して、円盤をアルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成することによって、熔融フェロニッケルと適した（適度な）濡れ性を生じさせることができる。すなわち、直径２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルを得るのに適した濡れ性を生じさせることができる。これにより、効果的に直径２０ｍｍ未満のフレーク状の形態に熔融フェロニッケルを飛散させることができる。
【００３６】
各耐火物における主成分の含有割合に関して、アルミナ質耐火物では、アルミナを４５〜１００％の割合で含有させる。アルミナ含有率が４５％未満であると、その耐火物の強度が低下してしまう。また、アルミナ含有率が４５％未満の耐火物の場合、その耐火物と熔融フェロニッケルとの濡れ性が良くなるため（接触角が小さくなるため）、耐火物に付着する力が大きくなって飛散しなくなり、得られるフレーク状フェロニッケルの径が大きくなってしまう等、好ましくない。
【００３７】
また、炭化珪素質耐火物では、炭化珪素を３０〜９０％の割合で含有させる。炭化珪素含有率が３０％未満の耐火物の場合、その耐火物と熔融フェロニッケルとの濡れ性が良くなるため（接触角が小さくなるため）、耐火物に付着する力が大きくなって飛散しなくなり、得られるフレーク状フェロニッケルの径が大きくなる。また、炭化珪素含有率が９０％を超えると、耐火物の強度が低下してしまうだけでなく、炭化珪素の含有率が高くなるに従って非常に高価となるため経済性の観点から効率的な処理を行うことができなくなる等、好ましくない。
【００３８】
（円盤サイズ）
また、円盤は、上述した耐火物を直径が３００〜５００ｍｍとなるように成形されてなる。なお、この円盤の厚さについては、特に限定されるものではないが、例えば１００ｍｍ程度とすることができる。
【００３９】
上述したように、熔融フェロニッケルは、回転する円盤から伝えられた回転する力によって生じる遠心力で飛散するが、円盤のサイズが小さいほど、円盤の端（円周端部）における周速度が低下するため、熔融フェロニッケルに伝えられた回転する力は低下し、遠心力も低下する。この遠心力が低下すると、円盤から熔融フェロニッケルが飛散する力も低下し、飛散した後に形成されるフレーク状フェロニッケルのサイズは大きくなってしまう。したがって、フレーク状フェロニッケルのサイズを小さくするためには、円盤のサイズを所定の大きさ以上にする必要がある。本実施の形態においては、円盤の直径を３００ｍｍ以上とする。これにより、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合を９０％以上とすることができる。
【００４０】
一方、円盤の直径を５００ｍｍを超える大きさとすると、ハンドリング性が悪くなる。すなわち、円盤は高速で回転するため、例えば耐火物で作られた円盤の中心にある回転軸の取り付けに高い精度が求められる等、工業的な取り扱いが困難となる。
【００４１】
（円盤の回転数）
また、上述した円盤の回転数としては、１５０〜３００ｒｐｍとする。
【００４２】
円盤の回転数を下げると、熔融フェロニッケルが円盤から受ける回転力が低下するとともに、この回転力から生じる遠心力が低下する。すると、この遠心力によって飛散する熔融フェロニッケルのサイズが大きくなってしまう。したがって、フレーク状フェロニッケルのサイズを小さくするためには、円盤の回転数を所定の大きさ以上にする必要がある。本実施の形態においては、円盤の回転数を１５０ｒｐｍ以上にする。これにより、上述した円盤を用いて製造することができる、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合を９０％以上とすることができる。
【００４３】
一方、円盤の回転数が３００ｒｐｍを超えると、例えば耐火物で作られた円盤の中心にある回転軸の取り付けに高い精度が求められる等、工業的な取り扱いが困難となる。
【００４４】
（熔融フェロニッケルの温度）
上述した円盤に注いでいく熔融フェロニッケルの温度としては、特に限定されないが、１３００〜１５００℃であることが好ましい。
【００４５】
熔融フェロニッケルの温度が１３００℃未満の場合、このフレーク状フェロニッケルを得る鋳造工程において、例えば、熔融フェロニッケルを取鍋から樋等を経由して円盤に注いでいく過程で、その樋等の内部で熔融フェロニッケルが固化してしまう等のトラブルが生じる可能性があり、操業効率が低下する。一方で、温度が１５００℃を超えると、フレーク状フェロニッケルを得ることについては特に問題は生じないが、前工程の還元熔解工程等における熔融フェロニッケルに対する顕熱が全て失われるため、温度が高い分、熱エネルギーの損失が大きくなる。
【００４６】
なお、熔融フェロニッケルの温度の調整方法については、特に限定されないが、例えばその温度が低い場合には、取鍋に入れた熔融フェロニッケルにランスを差し込み、酸素を吹込む等して、熔融フェロニッケルの温度を上昇させるようにすることができる。
【００４７】
（熔融フェロニッケルの注湯量）
円盤に注ぐ熔融フェロニッケルの単位時間当たりの量（以下、「注湯量」という。）については、特に限定されないが、０．６〜１．０ｔ／ｍｉｎであることが好ましい。
【００４８】
注湯量が０．６ｔ／ｍｉｎ未満の場合、単位時間当たりの生産量が低下するので、生産効率が低下してしまう。一方で、注湯量が１．０ｔ／ｍｉｎを超えると、取鍋から回転する円盤に繋がっている樋等に注ぐ際に、取鍋を傾けていく速度が速くなる。この取鍋を傾ける速度が速い場合、注湯量のばらつきが大きくなり、注湯量を一定に保つことが難しくなる。また、注湯量がばらつくことによって、一時的に注湯量が多くなったときには、樋を流れる熔融フェロニッケルのレベルが高くなり、樋の上端まで熔融フェロニッケルが付着してしまう可能性がある。このような樋への付着が繰り返されると、熔融フェロニッケルの付着量が増加して実収率の低下をもたらすことになる。
【００４９】
＜フレーク状フェロニッケルの製造設備＞
次に、本実施の形態に係るフレーク状フェロニッケルの製造方法に用いられる製造設備について説明する。
【００５０】
図２は、フレーク状フェロニッケルの製造設備１０を概略的に示した構成図である。この図２に示すように、この製造設備１０は、熔融フェロニッケルが注がれる円盤１１と、円盤１１を所定の回転数で回転させる駆動装置１２と、円盤１１の回転によって飛散した熔融フェロニッケルを冷却固化するための冷却ピットとなる水槽１３とを備える。
【００５１】
円盤１１は、上述したように、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物からなり、その直径が３００〜５００ｍｍの大きさで成形されている。また、円盤１１は、後述する水槽１３の内部に設置されており、円盤１１を支持する支持軸（回転軸）１１ａの先端に、その水槽１３に収容された水の水面より上方に露出するように設けられている。
【００５２】
この円盤１１には、取鍋１４に装入された熔融フェロニッケルが図示しない樋等を経由して、その略中央部に注がれる。円盤１１の表面は平滑面となっており、円盤１１に注がれた熔融フェロニッケルがばらつくことなく円周端部に均一に拡がっていくようになっている。なお、取鍋１４から樋等を経由して円盤１１に熔融フェロニッケルを注いでいく際には、単位時間当たりの注湯量が０．６〜１．０ｔ／ｍｉｎ程度となるように、取鍋１４を徐々に傾斜させて注湯していくことが好ましい。
【００５３】
駆動装置１２は、上述した円盤１１を所定の回転数で回転駆動させる。具体的に、この製造設備１０では、駆動装置１２が円盤１１を支持し回転させる回転軸１１ａを駆動させることによって、円盤１１を１５０〜３００ｒｐｍの回転数で回転させる。この駆動装置１２の駆動による円盤１１の回転によって、円盤１１上に注がれた熔融フェロニッケルが円周端部からフレーク状の形態となって飛散するようになる。
【００５４】
水槽１３は、内部に水を収容した冷却ピットである。上述したように、水槽１３には、その水面より上方に露出するように円盤１１が設けられており、円盤１１から飛散した熔融フェロニッケルを水中に落下させるようにし、その熔融フェロニッケルを冷却固化させる。飛散した熔融フェロニッケルはフレーク状の形状となっているため、この水槽１３内の水中ではフレーク状フェロニッケルとして固化することになる。なお、水槽１３内に収容する水の温度は、フレーク状となって落下した熔融フェロニッケルを固化させることができる温度であれば特に限定されず、例えば５０℃以下程度とすることができる。
【００５５】
このように、本実施の形態に係る製造設備１０では、取鍋１４に装入された熔融フェロニッケルが円盤１１の略中央部に注がれると同時に、駆動装置１２によって回転軸１１ａを介して所定の速さで円盤１１が回転する。これにより、円盤１１の表面上に均一に拡がった熔融フェロニッケルがその円周端部から放射状に飛散する。このとき、飛散した熔融フェロニッケルは、形状としてフレーク状となっており、そのフレーク状の熔融フェロニッケルが水槽１３内に収容された水の中に落下する。特に、本実施の形態においては、上述したように、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物からなる直径が３００〜５００ｍｍの円盤１１を用い、その円盤１１を１５０〜３００ｒｐｍの回転数で回転させることで、最大径が２０ｍｍ未満の大きさのフレーク状の形状に効果的に飛散させることを可能にしている。
【００５６】
なお、上述のようにしてフレーク状の熔融フェロニッケルを水槽１３内の水中で冷却固化してフレーク状フェロニッケルとすると、そのフレーク状フェロニッケルは製造設備１０内に設けられた搬送コンベア１５ａ，１５ｂによって搬送される。搬送コンベア１５ａ，１５ｂは、例えばメッシュコンベア（ネットコンベア）等からなっており、極微粒のフェロニッケル等は取り除かれる。
【００５７】
また、搬送コンベア１５ａ，１５ｂによる搬送途中には、乾燥装置１６が設けられている。乾燥装置１６は、例えば乾燥バーナー等からなっており、搬送コンベア１５ａ，１５ｂによって搬送されるフレーク状フェロニッケルに対して乾燥処理を施し、フレーク状フェロニッケルに付着した水分を除去する。乾燥温度としては、特に限定されないが、例えば２００〜３００℃程度とすることができる。
【００５８】
乾燥装置１６によって水分が除去されたフレーク状フェロニッケルは、搬送コンベア１５ａ，１５ｂの先に設けられた計量ホッパー１７に装入されて貯留される。そして、貯留されたフレーク状フェロニッケルは、ダンパー１７ａを介して所定量が計量されて、コンテナ１８内に収容される。
【００５９】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るフレーク状フェロニッケルの製造方法では、熔融フェロニッケルを、アルミナを４５〜１００％含むアルミナ質耐火物又は炭化珪素を３０〜９０％含む炭化珪素質耐火物で形成された直径３００〜５００ｍｍの円盤に注ぎ、その円盤を１５０〜３００ｒｐｍで回転させることにより、円盤によって飛散させた熔融フェロニッケルを水中に落下させて冷却する。
【００６０】
このような方法によれば、最大径が２０ｍｍ未満のサイズのフレーク状フェロニッケルを効果的に製造することができ、その２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合、すなわち製造された全てのフレーク状フェロニッケルのうちの最大径が２０ｍｍ未満のサイズのフレーク状フェロニッケルの割合（収率）を９０％以上とすることができる。
【００６１】
また、上述したアルミナ質耐火物又は炭化珪素質耐火物で形成された円盤を用いていることから、最大径が２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルが効果的に得られるだけではなく、その高温での高い強度から、交換頻度を抑制することができ、操業コストを含めた操業効率を著しく向上させることができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明についての実施例を比較例と対比しながら説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
【００６３】
［実施例１］
フェロニッケル製錬において、ニッケル酸化鉱石に対し、乾燥工程、焼成及び部分還元工程、還元熔融工程、脱硫工程での各処理を順次行うことによって、熔融フェロニッケルを得た。
【００６４】
そして、得られた熔融フェロニッケルを、次に示す条件で、回転する円盤に注ぎ、フレーク状フェロニッケルを得た。
【００６５】
（１）円盤の材質            ：  高アルミナ質耐火物（アルミナ含有率６０％）
（２）円盤のサイズ          ：  直径３００ｍｍ、厚さ１００ｍｍ
（３）円盤の回転数          ：  １７０ｒｐｍ
（４）熔融フェロニッケル温度：  １３００℃
（５）注湯量（注湯速度）    ：  ０．８ｔ／ｍｉｎ
（６）樋の形状              ：  幅０．６ｍ、傾斜角度１１°
（７）冷却水ピットの貯水量  ：  １７０ｔ
（８）冷却水ピット水温      ：  ５０℃以下
【００６６】
上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものの割合が９９．８％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。表１に結果を示す。なお、最大径２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの割合（表１中の「−２０ｍｍのフレーク状フェロニッケルの割合」）は、得られた最大径２０ｍｍ未満のフレーク状フェロニッケルの重量を、得られたフレーク状フェロニッケルの全重量で割ることで求めた（表１中の「フレーク状フェロニッケルの径による割合」も同様にして重量割合で求めたものである。）。
【００６７】
［実施例２］
実施例２では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、アルミナ含有率が４５％のアルミナ質耐火物で形成された円盤を用い、その回転数を１５０ｒｐｍとし、熔融フェロニッケルの注湯量を１．０ｔ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００６８】
表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが９９．５％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。
【００６９】
［実施例３］
実施例３では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、アルミナ含有率が１００％のアルミナ質耐火物で形成された直径５００ｍｍの円盤を用い、その回転数を３００ｒｐｍとし、熔融フェロニッケルの温度を１５００℃、熔融フェロニッケルの注湯量を０．６ｔ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００７０】
表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが９９．９％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。
【００７１】
［実施例４］
実施例４では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、炭化珪素含有率が３０％の炭化珪素質耐火物で形成された円盤を用い、その回転数を１５０ｒｐｍとし、熔融フェロニッケルの注湯量を１．０ｔ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００７２】
表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが９９．５％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。
【００７３】
［実施例５］
実施例５では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、炭化珪素含有率が９０％の炭化珪素質耐火物で形成された直径５００ｍｍの円盤を用い、その回転数を３００ｒｐｍとし、熔融フェロニッケルの温度を１５００℃、熔融フェロニッケルの注湯量を０．６ｔ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００７４】
表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが９９．７％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。
【００７５】
［実施例６］
実施例６では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、熔融フェロニッケルの温度を１５５０℃としたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００７６】
表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが９９．８％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。ただし、円盤に注いだ熔融フェロニッケルの温度が１５５０℃と若干高かったため、熱エネルギーのロスが多くなってしまった。
【００７７】
［実施例７］
実施例７では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、熔融フェロニッケルの注湯量を０．５ｔ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００７８】
表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが９９．７％となり、製品基準「９０％以上」を遥かに上回った。ただし、単位時間当たりの熔融フェロニッケルの注湯量が０．５ｔ／ｍｉｎと若干少なかったため、単位時間当たりの生産量が低下してしまった。
【００７９】
［比較例１］
比較例１では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、円盤の回転数を８５ｒｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００８０】
この比較例１における操業では、表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが７３．４％となり、製品基準「９０％以上」を著しく下回った。
【００８１】
［比較例２］
比較例２では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、円盤の直径を１５０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００８２】
この比較例２における操業では、表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが８６．９％となり、製品基準「９０％以上」を下回った。
【００８３】
［比較例３］
比較例３では、熔融フェロニッケルを回転する円盤に注いでフレーク状フェロニッケルを得る際に、アルミナ含有率が３０％の粘土質耐火物で形成された円盤を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００８４】
この比較例３における操業では、表１に示すように、上述の条件で得られたフレーク状フェロニッケルは最大径２０ｍｍ未満のものが８８．１％となり、製品基準「９０％以上」を下回った。このことは、耐火物と熔融フェロニッケルの濡れ性が良くなったために、熔融フェロニッケルが回転する円盤に付着する力が強くなり、熔融フェロニッケルに生じる遠心力が弱められたことによって、径の大きなフレーク状フェロニッケルの割合が増えたものと考えられる。また、この操業では、途中で円盤が欠けてしまったため、操業を中止せざるを得なかった。このことは、粘土質耐火物のアルミナ含有量が低くかったために、円盤の高温における強度が不足したことによると考えられる。
【００８５】
【表１】
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【符号の説明】
【００８６】
１０  フレーク状フェロニッケルの製造設備、１１  円盤、１１ａ  支持軸（回転軸）、１２  駆動装置、１３  水槽、１４  取鍋、１５ａ，１５ｂ  搬送コンベア、１６  乾燥装置、１７  計量ホッパー、１７ａ  ダンパー、１８  コンテナ
【図１】
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【図２】
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