(57)【要約】灰分含量＞５０％〜＜６５％の炭素質岩を、所定の比率で、珪岩、鉄含有材料、及び木片と混合し、且つ必要に応じて高揮発炭と混合し、均質化した充填物を溶融炉に入れてＦｅＳｉＡｌ合金を溶融させる方法であって、炭素質岩の鉱物部（灰分）が特に以下の化学組成を有し得る、ＦｅＳｉＡｌ合金の製造方法。  Ｆｅ2Ｏ3    １．５〜４．５％  ＳｉＯ2     ５５〜６５％  Ａｌ2Ｏ3    ２５〜３５％（特に３２〜３４％）  ＣａＯ      ０．３〜３％  ＭｇＯ      ０．３〜２％  ＴｉＯ2     １．５％以下  Ｓ          ＞０〜０．４％（特に０．０１〜０．０６％）  Ｐ          ０．０１〜０．０５％【選択図】図５
2018513921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
灰分含量＞５０％〜＜６５％の炭素質岩（１）を、所定の比率で、珪岩（７）、鉄含有材料（１５ａ）、及び木片（Ｈ）と混合し、且つ必要に応じて高揮発炭と混合し、均質化した充填物を溶融炉（２３）に入れてＦｅＳｉＡｌ合金を溶融させる方法であって、
前記炭素質岩（１）の鉱物部（灰分）が特に以下の化学組成を有し得る、
ＦｅＳｉＡｌ合金の製造方法。
Ｆｅ2Ｏ3    １．５〜４．５％
ＳｉＯ2     ５５〜６５％
Ａｌ2Ｏ3    ２５〜３５％（特に３２〜３４％）
ＣａＯ      ０．３〜３％
ＭｇＯ      ０．３〜２％
ＴｉＯ2     １．５％以下
Ｓ          ＞０〜０．４％（特に０．０１〜０．０６％）
Ｐ          ０．０１〜０．０５％
【請求項２】
前記溶融炉（２３）が円錐部に電極（２１）を有し、前記溶融炉（２３）の外部で前記充填物を混合・均質化した後、前記充填物を前記溶融炉（２３）に入れ、前記ＦｅＳｉＡｌ合金を溶融させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記炭素質岩（１）のサイズが＞２０〜８０ｍｍであり、前記珪岩（７）のサイズが２５〜６０ｍｍであり、且つ前記鉄含有材料（１５ａ）のサイズが５〜１００ｍｍ（特に５〜５０ｍｍ）である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記木片（Н）又は前記高揮発炭のサイズが５０〜１００ｍｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記木片（Н）原料が＞５０％の揮発分を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記高揮発炭原料が＞４０％の揮発分を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記炭素質岩（１）、珪岩（７）、及び鉄含有材料（１５ａ）、並びに必要に応じて使用する前記木片（Н）又は高揮発炭を、必要な画分サイズに分割された容器（ホッパー）（１３、１４、１５、Ｂ）に貯蔵し、前記溶融炉（２３）の容量に応じて所定の比率で混合し、ソダーバーグ電極（２１）を有する前記溶融炉（２３）に入れる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記炭素質岩（１）原料が高い電気抵抗（特に１０-6〜１０-1Ωの電気抵抗）を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
Ｍｎ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉを含有する酸化物材料を、それぞれ必要に応じて前記充填物に添加する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記充填物に必要に応じて添加する前記酸化物材料の量が以下の組成範囲内である、請求項９に記載の方法。
Ｃａ        ０．０５〜７．０％
Ｂａ        １．５〜１５％
Ｖ          ０．５〜１０％
Ｔｉ        ０．０５〜１０％
Ｍｎ        ５〜２０％
Ｃｒ        ５〜２０％
【請求項１１】
前記溶融炉（２３）で溶融させる前記ＦｅＳｉＡｌ合金が以下の化学組成（質量％）を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
Ｓｉ        ４０〜８５％
Ａｌ        ＞１〜＜４０％
Ｃ          ＞０．００１〜＜１．０％
Ｔｉ        最大２％
Ｃａ        ＜１．０％
Ｐ          ＜０．０５％
Ｓ          ＜０．１％
Ｍｎ        最大０．７％
Ｆｅ        残部
【請求項１２】
必要に応じてマンガンの酸化物材料を前記充填物に添加し、前記溶融炉（２３）で溶融させる前記ＦｅＳｉＡｌ合金が以下の化学組成を有し、同様に必要に応じてＣａ、Ｂａ、Ｖ、Ｔｉ、及びＣｒの酸化物材料を請求項１０の範囲内でそれぞれ添加する、請求項９又は１０に記載の方法。
Ｓｉ        ４０〜６５％
Ａｌ        ＞１〜＜４０％
Ｃ          ＞０．００１〜＜０．４０％
Ｔｉ        最大１．５％
Ｃａ        ＜４．０％
Ｐ          ＜０．０５％
Ｓ          ＜０．０５％
Ｍｎ        ５〜２０％
Ｆｅ        残部
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法で製造され、鋼の還元又はドーピングに使用される、ＦｅＳｉＡｌ合金。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法で製造され、マグネシウムの製造に使用される、ＦｅＳｉＡｌ合金。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法で製造され、精製フェロアロイの製造に使用される、ＦｅＳｉＡｌ合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄−ケイ素−アルミニウムマスター合金を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェロシリコンは特に鋼や鋳鉄の製造においてマスター合金として使用される。フェロシリコンは適宜アルミニウム等の他の物質と共に使用される。フェロシリコンの密度及び融点はケイ素含有割合に大きく依存する。ケイ素含有割合（質量％）が高くなるにつれて密度は低くなる。通常、合金鋼のドーピングには、ＦｅＳｉ４５、ＦｅＳｉ６５、ＦｅＳｉ７５等の標準的なフェロシリコン合金を使用する。このマスター合金は合金鋼の還元及びドーピングのための初期物質となる。合金化又は還元された鋼を所望の品質で得るために、溶湯に１種以上のドーピング元素（アルミニウム）を添加する。
【０００３】
ＤＥ２２２３９７４Ｂ２には、鋼の還元及びドーピングに用いられるドーピング合金の製造方法が記載されている。この合金は、４０〜５０質量％の灰分、１５〜２５質量％の揮発分、１５〜２５質量％の結合炭素、及び２〜６質量％の硫黄を含む。この合金の原料としては、１．５００〜２．０００ｋｃａｌ／ｋｇの熱容量を有する炭素質岩を使用する。この炭素質岩を溶融させ、２５〜５０質量％のＳｉ、１０〜４０質量％のアルミニウム、２〜１０質量％のカルシウム、０．５〜２．５質量％のチタン、及び残部鉄を含む炭素合金を得る。該炭素合金には必要に応じてバナジウムやホウ素の微細混合剤等、様々な混合剤を配合する。
【０００４】
公知従来技術（ＤＥ２８５３００７Ａ１）において、ケイ素含有フェロアロイの製造方法が知られている。この方法では、炭素質還元剤とリード元素鉱石の混合物に珪岩を添加してペレット化し、この充填物を溶融炉に入れ、合金元素を一段階で連続的に回収する。
【０００５】
ＲＵ２２５１５８６Ｃ２は、１５〜３５％の炭素含量を有する炭素質岩をケイ素−アルミニウム含有材料として使用し、コークス及び／又は珪岩を添加する、鉄−ケイ素−アルミニウム合金の製造方法を開示している。この方法によって、５〜３５％のアルミニウム含量を有するアルミニウム−ケイ素合金を溶融させる。
【０００６】
ＥＰ２２９５６１４Ｂ１は、以下の組成（質量％）を有し、鋼の還元及びドーピングに用いられる合金を記載している。
ケイ素             ４５〜６３
アルミニウム       １０〜２５
カルシウム         １〜１０
バリウム           １〜１０
バナジウム         ０．３〜５
チタン             １〜１０
炭素               ０．１〜１
残部  鉄及び混合剤
【０００７】
ＥＡ２０１１００８２４Ａ１には、鉄−ケイ素−アルミニウム合金を溶融させる方法が記載されている。炭素質岩、珪岩、金属屑、及び木片を原料として使用する。充填物を＜２０ｍｍの大きさに篩分けし、その７５％を炉周辺に投入する。
【０００８】
ＵＡ６１９８Ｕには、複合体脱酸素剤（還元剤）、特に鉄−ケイ素−アルミニウム合金の製造方法が記載されている。この還元剤は、好ましくは完全溶融リム鋼（鋼の溶融）に使用される。この方法では金属屑を原料とする。
【０００９】
ＣＮ１０２８３９２５７Ａは、鋼の製造に用いられるＦｅＳｉＡｌ系還元剤を開示している。該還元剤は、４８〜５４％のＡｌ、１８〜２２％のＳｉ、０．０６〜０，６％のＣ、０．００６〜０．０５％のＳ、０．０１〜０．０５％のＰ、０．１７〜０．６％のＣｕ、残部Ｆｅ（質量％）からなる組成を有する。
【００１０】
類似の合金がＣＮ１０２８３９２９２Ａに記載されている。この合金は、２０〜３０％のＡｌ、４５〜５５％のＳｉ、２２〜２８％のＦｅ（質量％）からなる組成を有する。また、＜０．００８％のＣ、＜０．０２％のＰ、＜０．０２％のＳ、＜０．０５％のＣｕ、＜０．００５％のＴｉ、＜１．０％のＭｎ、＜０．０５％のＮを混合してもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＦｅＳｉＡｌ製造法に関する公知の従来技術では、スラグ中で多量の炭化物が形成され、これがＦｅＳｉＡｌ製造に悪影響を及ぼす。この場合、溶融炉が利用不可能となるか、或いは次回の作業のために除去工程を行う必要があり、非常に高コストである。
【００１２】
本発明の課題は、単純で安価な原料を用いて、溶融工程において溶湯中に炭化物が生成することなく、ＦｅＳｉＡｌマスター合金を高効率・低コストで製造する方法を提供することである。
【００１３】
加えて、従来は別々に使用されたフェロシリコン及びアルミニウム等に替わる、鋼の還元及びドーピングに用いられる合金を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、灰分含量＞５０％〜＜６５％の炭素質岩を、所定の比率で、珪岩、鉄含有材料、及び木片と混合し、且つ必要に応じて高揮発炭と混合し、均質化した充填物を溶融炉に入れてＦｅＳｉＡｌ合金を溶融させる、ＦｅＳｉＡｌ合金の製造方法によって解決される。当該炭素質岩の鉱物部（灰分）は、特に以下の化学組成を有し得る。
Ｆｅ2Ｏ3    １．５〜４．５％
ＳｉＯ2     ５５〜６５％
Ａｌ2Ｏ3    ２５〜３５％（特に３２〜３４％）
ＣａＯ      ０．３〜３％
ＭｇＯ      ０．３〜２％
ＴｉＯ2     １．５％以下
Ｓ          ＞０〜０．４％（特に０．０１〜０．０６％）
Ｐ          ０．０１〜０．０５％
【００１５】
本願請求項の方法の有利な改善効果は、対応する従属項でも評価され得る。
【００１６】
好ましくは、溶融炉がソダーバーグ電極を有し、溶融炉の外部で充填物を混合・均質化した後、充填物を円錐状に溶融炉に入れ、ＦｅＳｉＡｌ合金を溶融させる。
【発明の効果】
【００１７】
従来のフェロシリコン合金にアルミニウムを添加する方法とは対照的に、本発明の方法は安価な原料（炭素質岩、珪岩、鉄含有材料）を用いてＦｅＳｉＡｌマスター合金を製造できる。
【００１８】
公知の従来技術とは異なり、本願請求項の方法では、コークスの使用を避けることができる。所定の鉄含有材料の添加によって、溶湯中の望ましくない炭化ケイ素の形成を効率よく防止し、或いは最小限に抑えることが可能である。炭化物の形成を可能な限り減少させることで、モノリシックで高密度なマスター合金が得られる。該合金は、マグネシウムの還元、並びに鋼の脱酸素及びドーピングに使用できる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
炭素質岩は、例えばジョー（jaw）又はロール粉砕機、或いは類似のミル中で調製する。具体的には、粒径を２０〜８０ｍｍとして溶融炉に入れるのが好ましい。
【００２０】
専門家であれば、炭素質岩は灰分含量５０〜６５％の石炭含有岩であると解する。炭素質岩は、石炭層の間の低熱量高灰分層である。
【００２１】
異なる沈殿物中の炭素質岩は、異なる定性的属性及び含有割合を有する。本願請求項の方法では、より電気抵抗が高い炭素質岩を使用するのが好ましい。抵抗は１０-6〜１０-1Ωの範囲であることが好ましい。電気抵抗が高いと、炉温度を良好に制御できる。
【００２２】
＞５０％〜＜６５％の灰分含量を有する炭素質岩は、特に、鉱物部（灰分部分）において以下の化学組成を有し得る。
Ｆｅ2Ｏ3    １．５〜４．５％
ＳｉＯ2     ５５〜６５％
Ａｌ2Ｏ3    ２５〜３５％
ＣａＯ      ０．３〜３％
ＭｇＯ      ０．３〜２％
ＴｉＯ2     １．５％以下
Ｓ          ０．０１〜０．０６％
Ｐ          ０．０１〜０．０５％
【００２３】
珪岩を適宜添加してよく、炭素質岩と同様に適当なミル中で粉砕してよい。粒径は好ましくは２５〜６０ｍｍである。通常、珪岩は９７〜９８％のＳｉＯ2及び１〜２％のＡｌ2Ｏ3からなる。
【００２４】
切削鉄屑、焼成薄片、及び鉄含有酸化物を、ヘマタイト、種々の鉄鉱石、選鉱物等の形態で、鉄含有材料として使用できる。切削鉄屑が好ましい。
【００２５】
切削鉄屑は５〜５０ｍｍの大きさで添加される。切削鉄屑は少なくとも部分的に酸化されていてよいが、酸化物膜の厚さは０．７ｍｍを超えないようにする。切削鉄屑は、金属加工物の製造においてミル機器、切削機等で生じる一般的な廃棄物から得られるものであってよい。従って、切削屑は、好ましくは広い酸化可能表面を有する、小サイズの鉄片とみなすことができる。
【００２６】
必要に応じて、所定量の木片又は高揮発炭を充填用混合物に添加してよい。好ましくは、粒径は５０〜１００ｍｍである。
【００２７】
同様に、必要に応じて、揮発分＞５０％の木片を初期材料に添加する。
【００２８】
木片に替えて、例えば高揮発炭を使用する場合、揮発分含量は４０％を超えている必要がある。
【００２９】
上述の通り、原材料としてコークスは使用しない。コークスは、揮発分含量が十分でないか、或いは揮発分を全く含有しておらず、炉内で十分な多孔質構造の形成を促進しない。木片又は高揮発炭は高い揮発分含量を有するため、これとは異なる。
【００３０】
上記の粒径を有する主原料（炭素質岩、珪岩、及び鉄含有材料）は、別々にホッパー内に貯蔵される。木片又は高揮発炭を添加する必要があれば、これらも別途ホッパーに貯蔵する。
【００３１】
溶融炉の容量に基づき、原料ストック（炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑、並びに必要に応じて使用される木片又は高揮発炭）を、規定の割合で混合する。好ましくは溶融炉の外部で混合を行ってから溶融炉に詰める。溶融炉は好ましくはソダーバーグ電極を有する。
【００３２】
得られるＦｅＳｉＡｌマスター合金は、好ましくは以下の組成（質量％）を有する。
Ｓｉ        ４０〜８５％
Ａｌ        ＞１〜＜４０％
Ｃ          ＞０．００１〜＜１．０％
Ｔｉ        最大２％
Ｃａ        ＜１．０％
Ｐ          ＜０．０５％
Ｓ          ＜０．１％
Ｍｎ        最大０．７％
Ｆｅ        残部
【００３３】
本願請求項の方法を実施する装置は、少なくとも１つのソダーバーグ電極を有する溶融炉、並びに少なくともＳｉ及びＡｌの酸化物を含有する炭素質岩、珪岩、及び鉄含有材料を収容するための種々のホッパーを有する。加えて、必要に応じて、木片又は高揮発炭用のホッパー、少なくとも炭素質岩（及び必要であれば珪岩）を調製・粉砕する部分、混合物を混合・投入する機器、並びに均一な混合材料を炉電極周辺に供給する供給部を有する。
【００３４】
本願請求項の装置の有利な改善効果は、関連する従属項の態様においても評価され得る。
【００３５】
上記の通り、炉には幾つかのソダーバーグ電極が形成されている。特に、均一混合充填物を円錐状に電極周辺に加える。このとき、電極周辺に置かれた特別な投入管を使用する。一般的な炉への供給によって望ましい円錐形状が得られない場合は、特別な機械的スクレーパーを使用する。
【００３６】
溶融ＦｅＳｉＡｌ材料は、鋼の脱酸素及びドーピングに有利に使用できる。
【００３７】
或いは、他の品質のＦｅＳｉＡｌを、例えば還元剤として、マグネシウム合金の製造工程に使用することも可能である。
【００３８】
更に、様々な精製フェロアロイの製造において、ＦｅＳｉＡｌ合金を実際に使用できる。
【００３９】
鋼の製造に使用可能な溶融ＦｅＳｉＡｌマスター合金の例を表１ａに示す。
【００４０】
【表１】
2018513921.tif 000003
【００４１】
ＦｅＳｉＡｌ合金１トン当たりの珪岩及び鉄の使用量の例を表１ｂに示す。
【００４２】
【表２】
2018513921.tif 000004
【００４３】
鉄の総量は、炭素質岩からの鉄の量、切削鉄屑（鉄含有材料としても記載）からの鉄の量、及び溶融電極からの鉄の量からなる。
【００４４】
鋼の製造においては、スラグ薄層（通常＜３．５ｇ／ｃｍ3）が溶湯に影響を及ぼす。
【００４５】
表１ａに示す各ＦｅＳｉＡｌ合金の密度を得るために、切削鉄屑の添加は技術的に非常に重要である。切削鉄屑からのＦｅに対するＦｅ総量の比率は１．１〜１．３５であり、より詳細には１．２〜１．３である。
【００４６】
上記密度を有することによって、表１ａのＦｅＳｉＡｌ合金は、鋼製造スラグの表面に浮遊せず、浸透して役割（即ち、鋼の脱酸素又はドーピング）を達成する。
【００４７】
アルミニウムは２．２ｇ／ｃｍ3の密度を有する。従来のＦｅＳｉ＋Ａｌの組み合わせでは、アルミニウムが鋼内部に浸透せず、鋼製造スラグの表面を浮遊することが起こり得る。上記ＦｅＳｉＡｌ合金では切削鉄屑の添加によって密度が高くなっているため、このようなことは起こらない。
【００４８】
マグネシウム製造に使用可能なＦｅＳｉＡｌ合金の例を表２ａに示す。
【００４９】
【表３】
2018513921.tif 000005
【００５０】
炭素質岩３トン当たりの珪岩及び鉄の使用量の例を表２ｂに示す。
【００５１】
【表４】
2018513921.tif 000006
【００５２】
本発明では、初めて、鉄含有材料（より具体的には切削鉄屑）を、高い電気抵抗（より具体的には１０-6〜１０-1Ω）を有する炭素質岩及び珪岩と組み合わせて添加し、更に必要に応じて木片又は高揮発炭を添加している。これによって、ＦｅＳｉＡｌ合金を溶融させる過程での炭化ケイ素の形成を大幅に減少させることができる。この場合、安価な原料（炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑）を使用することが可能であり、従来の原料であるＦｅＳｉ＋Ａｌの、より経済的な代替物が得られる。特に、切削鉄屑を意図的に添加することによって、溶融ＦｅＳｉＡｌマスター合金の密度が上昇し、それによって、当該マスター合金を鋼やマグネシウムの製造に適用し、上述した本願の効果を達成することができる。
【００５３】
炭素質岩は１．５％以下のチタンを含有する場合がある。このチタンは鋼の脱酸素及びドーピングやマグネシウムの還元のプロセスに影響を及ぼすものではない。
【００５４】
切削屑表面上の酸化鉄（ＦｅＯ）は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を破壊し、またＦｅＳｉＡｌ製造中にこの炭化物が形成されることを阻む。
【００５５】
上述の通り、所定量の木片又は高揮発炭を添加してもよい。これらの材料は、炉に投入する際に、炉の口において焼結されることを回避し、反応ガスを均一に放出する目的で、通気剤としてのみ使用される。
【００５６】
最近の世界市場では、鋼又はマグネシウムを製造する際、アルミニウムと組み合わせて、特に標準的合金であるＦｅＳｉ６５やＦｅＳｉ７５が広く使用されている。
【００５７】
本願請求項の方法で製造したＦｅＳｉＡｌ合金は、上記ＦｅＳｉ７５合金（＋Ａｌ）及びＦｅＳｉ６５合金（＋Ａｌ）に替わるものである。
【００５８】
ＦｅＳｉＡｌ溶融工程中に炭化物の形成が望ましく防止される結果、高密度で、より優れた品質の鋼やマグネシウムに寄与する、マスター合金が得られる。
【００５９】
後に得られる鋼及びマグネシウムの組成に応じて、切削鉄屑の含有割合は、原材料の総質量の５〜２０％である。広い表面を有する切削鉄屑を添加することが最良である。そのコイルやチップの長さは、５０〜６０ｍｍに達するものであってよい。
【００６０】
過剰の鉄含有材料は、基本成分（アルミニウム及びケイ素）の濃度を低下させる。これが不足すると、溶湯中で望ましくない炭化物が形成され、マスター合金溶融工程が損なわれる。
【００６１】
炉に投入する際の炭素質岩及び珪岩の粒径は、＞２０〜８０ｍｍである必要がある。
【００６２】
公知の方法では、所謂ソダーバーグ電極（炭素及び鋳鋼からなる）を有する溶融炉を使用する。この炭素は、炉に投入された材料とゆっくりと反応し、一部は脱酸素剤として作用する。微量の鉄が電極中からマスター合金溶湯へ移る。
【００６３】
必要に応じ、切削鉄屑に替えて、酸化物薄片、ヘマタイト、鉄鉱石、及び選鉱物を使用することが可能である。しかしながら、これらの材料は、切削鉄屑ほどは高効率に炭化物の形成を防止することはできない。更なる利点として、本発明の物を利用することで、様々な顧客の要求に応えることができる。例えば、必要に応じて鉱石やその類似物の形態で炉内の充填物に添加し、他の初期酸化物元素（バリウム、バナジウム、カルシウム等）を単独又は組み合わせとして溶解してよい。
【００６４】
必要に応じて添加される酸化物成分を以下に示す。
Ｃａ        ０．０５〜７．０％
Ｂａ        １．５〜１５％
Ｖ          ０．５〜１０％
Ｔｉ        ０．０５〜１０％
Ｃｒ        ５〜２０％
Ｍｎ        ５〜２０％
【００６５】
本発明の実施形態例を以下に示す。図１〜３は、原料（炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑）の取扱い及び加工を示す図であり、図４及び５は、数個の電極を有する溶融炉を異なる視点から見た図である。
【００６６】
図１〜３は、原料（炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑）の取扱い及び加工を示す図である。
【００６７】
図１及び２は類似の構成を示している。図１は炭素質岩を粉砕・分級する工程を示し、図２は珪岩を粉砕・分級する工程を示している。
【００６８】
炭素質岩１を、振動フィーダー３又はその類似物を接続した容器２（ホッパー）に供給する。炭素質岩１をコンベヤー４によって粉砕機５（ジョー粉砕機等）に投入する。粉砕した炭素質岩１を、篩６を用いて、粒径０〜２０ｍｍのものと粒径＞２０〜８０ｍｍのものに篩分けする。粒径＞２０〜８０ｍｍのものを炉に投入する。
【００６９】
図２は珪岩７の取扱いを示す。珪岩７も容器８（ホッパー）に供給する。振動フィーダー９及びコンベヤーベルト１０から、珪岩７を必要に応じて粉砕部１１（他のジョー粉砕機）に輸送する。次に、珪岩７を、篩１２を用いて、粒径０〜２５ｍｍのものと粒径＞２５〜６０ｍｍのものに篩分けし、粒径＞２５〜６０ｍｍのものを使用する。ここで珪岩７を粉砕／篩分けしない場合は、既に粉砕してあるものを用いてよい。
【００７０】
更なる工程において、混合物（＞２０〜８０ｍｍの炭素質岩及び＞２５〜６０ｍｍの珪岩）をコンベヤーによってホッパー１３、１４に供給する（図３）。
【００７１】
他のホッパー１５には、他の必要材料である、５〜１００ｍｍ（好ましくは５〜５０ｍｍ）の切削鉄屑１５ａを入れる。ひずみゲージ計量機１６、１７、及び１８を用いて、炭素質岩１（ホッパー１３）、珪岩７（ホッパー１４）、及び切削鉄屑１５ａ（ホッパー１５）の所定の画分を、ベルトコンベヤー１９に輸送し、原材料１、７、及び１５ａを均質化する。
【００７２】
必要に応じ、５０〜１００ｍｍの木片Ｈを他のホッパーＢに供給し、炭素質岩１、珪岩７、及び切削鉄屑１５ａを含む充填物と混合する。上記の通り、木片Ｈに替えて高揮発炭を使用してもよい。
【００７３】
次の輸送装置／機器２０（ベルトコンベヤーとして図示）によって、炭素質岩１、珪岩７、及び切削鉄屑１５ａを含み、必要に応じて木片Ｈも含む、均質化された充填物を、炉（図示せず）に投入する。必要であれば、炉（図示せず）に投入する前に、更なる均質化（スクリュー混合等）を行ってもよい。
【００７４】
図４及び５は、数個のソダーバーグ電極２１を有する溶融炉２３の概略を示している。矢印は、炭素質岩１、珪岩７、及び切削鉄屑１５ａを含み、必要に応じて木片Ｈも含む、均質化された充填材料を、電極２１周辺の円錐部２２に投入する方向を示している。円錐部２２に達しない場合は、特定の機械的補助装置（スクレーパー等）を作用させる。
【００７５】
以下、具体例により、本発明の物を更に詳細に説明する。
【００７６】
例えば、以下の均質化された炉充填物を用いて、ＦｅＳｉＡｌ６５／１５を製造する。
Ａ．炭素質岩（３トン、灰分含量５０〜５５％、粒径＞２０〜８０ｍｍ）
灰分化学分析
ＳｉＯ2     ５５〜６５％
Ｆｅ2Ｏ3    １．５〜４．５％
Ａｌ2Ｏ3    ３２〜３４％
ＣａＯ      ０．３〜３．０％
ＴｉＯ2     ０．８〜１．２％
Ｓ          ０．０２〜０．０４％
Ｐ          ０．０１〜０．０５％
Ｂ．珪岩（０．４〜１．３トン、粒径２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ＞９７％
Ａｌ2Ｏ3    １．０％
Ｆｅ2Ｏ3＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ｐ2Ｏ3＝２％
Ｃ．切削鉄屑（＞０〜０．５％）
【００７７】
１．原料
炭素質原料（灰分含量４５〜５０％の高灰分石炭、灰分含量５５〜６５％の炭素質岩）は、異なる灰分、揮発分、及び湿潤性によって特徴付けられる。例えば、１バッチの炭素質原料が、灰分含量が異なる複数の塊を含んでいてもよい。従って、供給されたバッチの組成物ごと、炭素質原料を混合することが非常に重要である。そのため、粉砕及び篩分けの工程中、及び貯蔵中に、組成物を十分に混合する。
【００７８】
珪岩を篩分けする。篩分けして得る大きさは２５〜６０ｍｍが効果的である。
【００７９】
切削鉄屑を５〜５０ｍｍの大きさに粉砕し篩分けする。５０〜１００ｍｍの大きすぎるものは１０％を超えてはいけない。切削鉄屑は酸化されていてもよい。酸化物膜の厚さは０．７ｍｍを超えないようにする。
【００８０】
１．１  原料の粉砕及び篩分け
炉充填材料を取扱うユニットは、標準的なジョー粉砕機及び篩からなる（粉砕／篩分けユニットＣＳＵ）。このユニットは振動フィーダーを有する容器（ホッパー）を含む。ペイローダーによって振動フィーダーに炭素質材料を積み込むする。原料を異なる保存庫から容器（ホッパー）に輸送する。容器（ホッパー）から、原料の画分を均一に粉砕機（ジョー間距離１００ｍｍ）に移動させる。粉砕後、炭素質材料を２０ｍｍメッシュの篩に輸送し、２つの大きさ区分（０〜２０ｍｍ及び＞２０〜８０ｍｍ）に篩分けする。＞２０〜８０ｍｍのサイズが製造及び貯蔵の面で効果的である。
【００８１】
１．２．炭素質材料の貯蔵
粉砕後、有効径の炭素質原料を、全面において均一層状に貯蔵する。このとき、スプリッターを有する横断コンベヤーを使用するか、或いは直接ペイローダーを使用する。これにより、３〜４層の炭素質材料パイルを得る。炭素質材料の計量容器（ホッパー）への供給はパイルの端部から行われ、これらの層は混合される。
【００８２】
このように、粉砕し、パイル化し、炭素質材料を計量容器（ホッパー）に投入する過程で、原料バッチを混合／一体化する。
【００８３】
１．３．原料の秤量
秤量は、２０〜６０ｍ3分配容器（ホッパー）、振動フィーダー、ストリップ又はビン型の張力秤（tensometric balance）、及び可逆往復ベルト（reversible-shuttle belt）からなる、一般的な計量ユニットを用いて行う。炭素質材料用の少なくとも３つの計量ユニット、珪岩用の１〜２つの計量ユニット、及び切削鉄屑用の１つの計量ユニットを用いるべきである。炭素質材料用の３つの計量ユニットは、灰分含量が異なるバッチの計量に用いられる。よって、灰分含量が４５％の炭素質材料画分と６５％の炭素質材料画分とを混合したり、灰分含量３０％の石炭と灰分含量６５％の炭素質岩とを混合し、適当な品質の合金を溶解させるために必要な灰分含量を得ることが可能である。
【００８４】
基本的には、他の原料を輸送する速度に応じて、炭素質原料用の計量容器（ホッパー）を使用する。計量後、全ての原料を１つの可逆往復ベルトに供給する。原料は層状に載置する。これにより、炭素質原料、珪岩、及び切削鉄屑を均一に分布させる。更に、充填用混合物を可逆往復ベルトから傾斜ベルトコンベヤーに移し、炉容器（ホッパー）を有する所定の溶融部へと供給する。
【００８５】
１．４．炉容器（ホッパー）及び炉浴への投入
充填物を、傾斜ベルトコンベヤーから、ホッパー機構を経由し、炉浴を有する炉容器（ホッパー）上を走行する傾斜ベルトコンベヤーに移す。充填物を炉容器（ホッパー）に連続的に供給する。必要に応じて、溶融速度に応じて、充填物を炉容器（ホッパー）から投入管を経由して炉浴に移す。１０個の投入管（即ち、各電極の付近に３個と、電極の中心に１個）を使用する。継続して充填物を電極に供給する。必要に応じ、特定の鋼スクレーパー（５ＭＶＡ以下の小型電気炉用）又は特定の投入分布機器（１０〜３３ＭＶＡの電気炉用）を用いて、充填物を、周辺に３００〜６００ｍｍの円錐を有する電極にこすり付ける。これにより、ケイ素（ＳｉＯ）及びアルミニウム（Ａｌ2Ｏ）の亜酸化物のガスを固定する。
【００８６】
フェロシリコンアルミニウムを溶融させる工程は、種々の反応の温度や優先的挙動に応じて、３区間に分けてもよい。
【００８７】
Ｔ＝１，４００〜１，５００℃の温度区間／範囲では、反応混合物中のムライト濃度が低下する。この温度区間／範囲では、加熱方法に応じて、以下の反応が起こる。
ＳｉＯ2固体＋Ｃ固体＝｛ＳｉＯ｝＋ＣＯ                 （１）
ＳｉＯ2固体＋２Ｃ固体＋Ｆｅ＝ＳｉＦｅ＋２ＣＯ         （２）
［Ｓｉ］＋Ｃ固体＝ＳｉＣ                              （３）
ＳｉＯ＋Ｃ固体＝Ｓｉ液体＋ＣＯ                        （４）
｛ＳｉＯ｝＋２Ｃ固体＝ＳｉＣ固体＋ＣＯ                （５）
ＳｉＯ2固体−−＞ＳｉＯ＋１／２Ｏ2                    （６）
ＳｉＯ2固体＋ＣＯ＝｛ＳｉＯ｝＋ＣＯ2                  （７）
Ａｌ2Ｏ＋Ｃ固体＝２Ａｌ液体＋ＣＯ                            （８）
【００８８】
これらのうち、炭化ケイ素を形成する反応が最も高い製造収率を示す。＞１，５５０℃の温度で始まる爆発によって、反応混合物中のその量が変化する。
【００８９】
１，６５０〜２，０５０℃の温度区間／範囲では、温度上昇の結果、以下の反応が開始される。
ＳｉＯ2固体＋Ｓｉ液体＝２ＳｉＯ                       （９）
ＳｉＯ気体＋ＳｉＣ固体＝２Ｓｉ液体＋ＣＯ                     （１０）
ＳｉＯ2＋ＳｉＣ＝ＳｉＯ＋Ｓｉ＋ＣＯ                   （１１）
【００９０】
更に温度を上げると（１，８００℃以上）、以下の反応が起こる。
２Ａｌ2Ｏ3固体＋９Ｃ固体＝Ａｌ4Ｃ3固体＋６ＣＯ        （１２）
２Ａｌ4Ｃ3固体＋３ＳｉＯ2＝８Ａｌ液体＋３Ｓｉ液体＋６ＣＯ    （１３）
２／３Ａｌ2Ｏ3＋２ＳｉＣ＋Ｆｅ＝２ＳｉＦｅ＋４／３ＡｌＦｅ＋２ＣＯ  （１４）
Ａｌ2Ｏ3固体＋２Ｃ＝Ａｌ2Ｏ＋２ＣＯ                   （１５）
Ａｌ2Ｏ3固体＋３Ｃ＝２Ａｌl＋３ＣＯ                   （１６）
Ａｌ2Ｏ3＋ＳｉＣ＝Ａｌ2Ｏ＋ＳｉＯ＋ＣＯ               （１７）
【００９１】
この温度区間／範囲の特徴は、アルミニウム炭化物が形成されることである。アルミニウム炭化物は過剰のシリカによって容易に中和され、フェロシリコンアルミニウムを形成する。
【００９２】
２，０５０℃超の温度では、炭化ケイ素含有割合が低下し、ケイ素及びアルミニウムの濃度が高くなる。炭化ケイ素は主にアルミナやＳｉ及びＡｌの亜酸化物との相互作用に消費され、ケイ素−アルミニウム合金を形成する。
２Ａｌ2Ｏ3＋ＳｉＣ固体＝４Ａｌ液体＋ＳｉＯ気体＋ＣＯ  （１８）
Ａｌ2Ｏ気体＋ＳｉＣ固体＝２Ａｌ液体＋Ｓｉ液体＋ＣＯ          （１９）
Ａｌ液体−−＞Ａｌ気体                                （２０）
【００９３】
同時に、＞２，１００℃の温度では、アルミニウムの蒸発が増加する。
【実施例】
【００９４】
実施例１
この例では、炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑（並びに必要に応じて木片）を使用し、酸化物材料としてマンガンを添加した、フェロシリコンアルミニウム合金を示す。
【００９５】
マンガン含有ＦｅＳｉＡｌ合金
Ａ．炭素質岩（２．９９トン、サイズ＞２０〜８０ｍｍ）
灰分（乾燥質量）   ５３．４％
揮発分（乾燥質量） １８．３％
湿気               ４．０％
灰分組成：
ＳｉＯ2     ６３．２％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．５％
Ａｌ2Ｏ3    ３１．７％
ＣａＯ      １．１％
ＴｉＯ2     ０．９％
ＭｇＯ      ０．３％
Ｓ          ０．０１８％
Ｐ          ０．０１２％
Ｂ．珪岩（０．１２６トン、サイズ２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９７．５％
Ａｌ2Ｏ3    １．０％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．６％
ＣａＯ      ０．５％
ＭｇＯ      ０．２％
Σ（Ｐ、Ｓ、Ｎａ、Ｋ、Ｔｉの酸化物）    ＜０．２％（残部）
Ｃ．切削鉄屑（０．０９トン、サイズ５〜３０ｍｍ）
Ｆｅ総計    ９８．６％
Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ     残部
Ｄ．マンガン鉱（０．４５７トン、サイズ１０〜６０ｍｍ）
Ｍｎ2Ｏ3    ５３．９％
Ｆｅ2Ｏ3    ７．９％
ＳｉＯ2     ２６．２％
Ａｌ2Ｏ3    １．７％
ＣａＯ      ５．２％
ＴｉＯ2     ０．１％
ＭｇＯ      １．０％
Ｓ          ０．０２％
Ｐ          ０．０２％
強熱減量    ３．９６％
【００９６】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するマンガン含有ＦｅＳｉＡｌ合金を得る。
Ｓｉ        ４５．２
Ａｌ        １８．８
Ｍｎ        １４．６
Ｃ          ０．２５
Ｔｉ        ０．６
Ｃａ        １．２
Ｐ          ０．０１
Ｓ          ０．００１
Ｆｅ        残部
【００９７】
実施例２
この例では、炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑（並びに必要に応じて木片）を使用し、酸化物材料としてバリウムを添加した、フェロシリコンアルミニウム合金を示す。
【００９８】
バリウム含有ＦｅＳｉＡｌ合金
Ａ．炭素質岩（３．０３トン、サイズ＞２０〜８０ｍｍ）
灰分（乾燥質量）   ５５．２％
揮発分（乾燥質量） １８．７％
湿気               ５．１％
灰分組成：
ＳｉＯ2     ６０．９％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．２％
Ａｌ2Ｏ3    ３４．２％
ＣａＯ      １．５％
ＴｉＯ2     １．０％
ＭｇＯ      ０．１２％
Ｓ          ０．０１４％
Ｐ          ０．０１６％
Ｂ．珪岩（０．３９７トン、サイズ２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９７．３％
Ａｌ2Ｏ3    １．２％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．７％
ＣａＯ      ０．４％
（ＭｇＯ＋ＴｉＯ2＋Ｐ2Ｏ5＋Ｓ＋ＭｎＯ＋Ｃｒ2Ｏ3）     ＜０．４％残部
Ｃ．切削鉄屑（０．０９１トン、サイズ５〜３０ｍｍ）
Ｆｅ総計    ９８．６％
Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ     残部
Ｄ．バリウム鉱（０．３０６トン、サイズ１０〜５０ｍｍ）
ＢａＳＯ4   ８１．３％
ＳｉＯ2     １５．２％
Ｆｅ2Ｏ3    １．４％
Ａｌ2Ｏ3    ０．８２％
ＣａＯ      １．２％
ＭｇＯ      ０．０６％
Ｐ2Ｏ5      ０．０２％
【００９９】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するバリウム含有ＦｅＳｉＡｌ合金を得る。
Ｓｉ        ５１．３
Ａｌ        ２０．７
Ｂａ        １０．７
Ｃ          ０．１５
Ｔｉ        ０．６
Ｃａ        ０．８
Ｐ          ０．０１１
Ｓ          ０．００２
Ｆｅ        残部
【０１００】
実施例３
この例では、炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑（並びに必要に応じて木片）を使用し、酸化物材料としてカルシウムを添加した、フェロシリコンアルミニウム合金を示す。
【０１０１】
カルシウム含有ＦｅＳｉＡｌ合金
Ａ．炭素質岩（３．１７トン、サイズ＞２０〜８０ｍｍ）
灰分（乾燥質量）   ５５．２％
揮発分（乾燥質量） １８．７％
湿気               ４．５％
灰分組成：
ＳｉＯ2     ６０．９％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．２％
Ａｌ2Ｏ3    ３４．２％
ＣａＯ      １．５％
ＴｉＯ2     １．０％
ＭｇＯ      ０．１７％
Ｓ          ０．０１４％
Ｐ          ０．０１６％
Ｂ．珪岩（０．４２トン、サイズ２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９７．３％
Ａｌ2Ｏ3    １．２％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．７％
ＣａＯ      ０．４％
（ＭｇＯ＋ＴｉＯ2＋Ｐ2Ｏ5＋Ｓ）  ＜０．４％残部
Ｃ．切削鉄屑（０．１１トン、サイズ５〜３０ｍｍ）
Ｆｅ総計    ９８．６％
Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ     残部
Ｄ．石灰（０．１４３トン、サイズ１０〜３０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ４．６％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．５％
Ａｌ2Ｏ3    １．３％
ＣａＯ      ８６．４％
ＭｇＯ      ４．４％
Ｐ2Ｏ5      ０．１２％
強熱減量    ０．６８％
【０１０２】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するカルシウム含有ＦｅＳｉＡｌ合金を得る。
Ｓｉ        ５３．２
Ａｌ        ２０．５
Ｃａ        ６．５
Ｃ          ０．１９
Ｔｉ        ０．６４
Ｐ          ０．０１３
Ｓ          ０．００１
Ｆｅ        残部
【０１０３】
実施例４
この例では、炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑（並びに必要に応じて木片）を使用し、酸化物材料としてクロムを添加した、フェロシリコンアルミニウム合金を示す。
【０１０４】
クロム含有ＦｅＳｉＡｌ合金
Ａ．炭素質岩（３．０トン、サイズ＞２０〜８０ｍｍ）
灰分（乾燥質量）   ５０．１％
揮発分（乾燥質量） １８．４％
湿気               ４．１％
灰分組成：
ＳｉＯ2     ６４．８％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．６％
Ａｌ2Ｏ3    ３０．４％
ＣａＯ      ０．９６％
ＴｉＯ2     １．１２％
ＭｇＯ      ０．１％
Ｓ          ０．０１２％
Ｐ          ０．００８％
Ｂ．珪岩（０．４５５トン、サイズ２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９７．２％
Ａｌ2Ｏ3    １．０％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．６％
ＣａＯ      ０．２％
（ＭｇＯ＋ＴｉＯ2＋Ｐ2Ｏ5＋Ｓ）         ＜１．０％残部
Ｃ．切削鉄屑（０．１トン、サイズ５〜３０ｍｍ）
Ｆｅ総計    ９８．６％
Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ     残部
Ｄ．クロム鉱（０．３２５トン、サイズ８〜５０ｍｍ）
Ｃｒ2Ｏ3    ４７．３５％
ＦｅＯ      １３．５７％
ＳｉＯ2     ９．５％
Ａｌ2Ｏ3    ７．５％
ＣａＯ      ０．４％
ＭｇＯ      １８．０％
Ｓ          ０．０１％
Ｐ          ０．００８％
強熱減量    ３．６６％
【０１０５】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するクロム含有ＦｅＳｉＡｌ合金を得る。
Ｓｉ        ５２．４
Ａｌ        １８．１
Ｃｒ        １６．０
Ｃ          ０．２４
Ｔｉ        ０．５０
Ｃａ        ０．６３
Ｐ          ０．０１１
Ｓ          ０．００１
Ｆｅ        残部
【０１０６】
実施例５
この例では、炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑（並びに必要に応じて木片）を使用し、酸化物材料としてバナジウムを添加した、フェロシリコンアルミニウム合金を示す。
【０１０７】
バナジウム含有ＦｅＳｉＡｌ合金
Ａ．炭素質岩（２．９３トン、サイズ＞２０〜８０ｍｍ）
灰分（乾燥質量）   ５３．４％
揮発分（乾燥質量） １８．１％
湿気               ４．７％
灰分組成：
ＳｉＯ2     ６２．２％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．６％
Ａｌ2Ｏ3    ３２．５％
ＣａＯ      １．４％
ＴｉＯ2     １．１４％
ＭｇＯ      ０．１４％
Ｓ          ０．０１％
Ｐ          ０．０１１％
Ｂ．珪岩（０．５４トン、サイズ２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９７．５％
Ａｌ2Ｏ3    １．２％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．７％
ＣａＯ      ０．４％
（ＭｇＯ＋ＴｉＯ2＋Ｐ2Ｏ5＋Ｓ）         ＜０．２％残部
Ｃ．切削鉄屑（０．１１８トン、サイズ５〜３０ｍｍ）
Ｆｅ総計    ９８．６％
Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ     残部
Ｄ．五酸化バナジウムブリケット（Ｖ2Ｏ5）（０．１５トン、サイズ１０〜３０ｍｍ）
Ｖ2Ｏ5      ９５．０％
ＳｉＯ2     ０．３％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．５％
Ａｌ2Ｏ3    ０．５％
ＣａＯ      ０．２％
Ｋ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ     ０．４％
Ｐ2Ｏ5      ０．０９％
強熱減量    ３．０１％
【０１０８】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するバナジウム含有ＦｅＳｉＡｌ合金を得る。
Ｓｉ        ５４．０
Ａｌ        １８．５
Ｖ          ７．４
Ｃａ        １．０
Ｃ          ０．２１
Ｔｉ        ０．６０
Ｐ          ０．００７
Ｓ          ０．００１
Ｆｅ        残部
【０１０９】
実施例６
この例では、炭素質岩、珪岩、及び切削鉄屑（並びに必要に応じて木片）を使用し、酸化物材料としてチタンを添加した、フェロシリコンアルミニウム合金を示す。
【０１１０】
チタン含有ＦｅＳｉＡｌ合金
Ａ．炭素質岩（２．８８トン、サイズ＞２０〜８０ｍｍ）
灰分（乾燥質量）   ５３．７％
揮発分（乾燥質量） １７．５％
湿気               ４．２％
灰分組成：
ＳｉＯ2     ６３．５％
Ｆｅ2Ｏ3    ２．３％
Ａｌ2Ｏ3    ３１．４％
ＣａＯ      １．７％
ＴｉＯ2     ０．９５％
ＭｇＯ      ０．０２３％
Ｓ          ０．０１１％
Ｐ          ０．００９％
（ＭｇＯ＋ＴｉＯ2＋Ｐ2Ｏ5＋Ｓ）         ＜０．２％残部
Ｂ．珪岩（０．３６トン、サイズ２５〜６０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９７．５％
Ａｌ2Ｏ3    １．２％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．７％
ＣａＯ      ０．４％
Ｃ．切削鉄屑（０．１２９トン、サイズ５〜３０ｍｍ）
Ｆｅ総計    ９８．６％
Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ     残部
Ｄ．チタンリッチスラグ（０．２６トン、サイズ１０〜４０ｍｍ）
ＳｉＯ2     ９．６７％
Ｆｅ2Ｏ3    １６．８％
Ａｌ2Ｏ3    ３．６０％
ＴｉＯ2     ６３．２％
ＣａＯ      ３．４％
ＭｇＯ      １．７％
Ｐ2Ｏ5      ０．００８％
Ｖ2Ｏ5      １．４０％
湿気        １．０％
【０１１１】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するチタン含有ＦｅＳｉＡｌ合金を得る。
Ｓｉ        ４９．５
Ａｌ        １８．７
Ｔｉ        ７．７
Ｃａ        １．４
Ｖ          ０．２
Ｃ          ０．２２
Ｐ          ０．００７
Ｓ          ０．００１
Ｆｅ        残部
【０１１２】
実施例７
この例では、還元材料として使用される、ＦｅＳｉＡｌ合金にクロム鉱及び石灰を添加した、精製フェロクロム（ＦｅＣｒ）合金を示す。
【０１１３】
Ａ．クロム鉱（２．２９トン、サイズ５〜１５ｍｍ）
Ｃｒ2Ｏ3    ４９．５％
ＦｅＯ−    １１．２％
ＳｉＯ2     ８．６％
Ａｌ2Ｏ3    ７．５％
ＣａＯ      ０．２２％
ＭｇＯ      １８．５％
Ｓ          ０．０２３％
Ｐ          ０．００７％
強熱減量    ４．４５％
Ｂ．石灰（１．３トン、サイズ１０〜２５ｍｍ）
ＳｉＯ2     ４．６％
Ｆｅ2Ｏ3    ０．３％
Ａｌ2Ｏ3    ０．５％
ＣａＯ      ９０．１％
ＭｇＯ      ２．４％
Ｐ2Ｏ5      ０．１％
強熱減量    ２．０％
Ｃ．ＦｅＳｉＡｌ（０．５トン、サイズ５〜１０ｍｍ）
Ｓｉ        ５８．６
Ａｌ        １９．２
Ｆｅ        ２０．３２
Ｃａ        ０．７４
Ｔｉ        ０．８５
Ｃ          ０．２８
Ｐ          ０．０１
Ｓ          ０．００１
【０１１４】
溶融工程を終え、以下の平均組成（質量％）を有するＦｅＣｒ合金を得る。
Ｃｒ        ７１．３
Ｓｉ        １．４５
Ａｌ        ０．２０
Ｃ          ０．０８
Ｐ          ０．０１
Ｓ          ００２
Ｆｅ        残部
【０１１５】
実施例８
この例では、還元剤としてＦｅＳｉＡｌ合金を使用して１トンのマグネシウム金属を製造する方法を示す。この方法の開始時には、粉砕物（crushed doloma、焼成石灰ドロマイト）とサイズ０．１〜５ｍｍのＦｅＳｉＡｌとをブリケット化する。還元工程は、レトルト中、真空下（１０-2ａｔｍ）、１，２００℃で８時間行う。
【０１１６】
Ａ．粉砕物（doloma、１．７トン、サイズ０．１〜２．０ｍｍ）
ＣａＯ      ５０．３％
ＭｇＯ      ３５．５％
ＳｉＯ2     １．８％
ＦｅＯ      １．０％
Ａｌ2Ｏ3    ０．８％
Ｐ2Ｏ5      ０．０３％
強熱減量    １０．５７％
Ｂ．ＦｅＳｉＡｌ（０．２５トン、サイズ０．１〜５ｍｍ）
Ｓｉ        ７７．８％
Ａｌ        ７．２％
Ｃａ        ０．７０％
Ｔｉ        ０．５０％
Ｃ          ０．１２％
Ｐ          ０．００９％
Ｓ          ０．００２％
Ｆｅ        残部
【０１１７】
溶融工程後、マグネシウム純金属（９９．９％）及びスラグを得る。
【符号の説明】
【０１１８】
１  炭素質岩
２  容器（ホッパー）
３  振動フィーダー
４  コンベヤー
５  粉砕機
６  篩
７  珪岩
８  容器（ホッパー）
９  振動フィーダー
１０  コンベヤーベルト
１１  粉砕部
１２  篩
１３  ホッパー
１４  ホッパー
１５  ホッパー
１５ａ  切削鉄屑
１６  ひずみゲージ計量機
１７  ひずみゲージ計量機
１８  ひずみゲージ計量機
１９  ベルトコンベヤー
２０  輸送装置
２１  ソダーバーグ電極
２２  円錐部
２３  溶融炉
Ｂ  ホッパー
Ｈ  木片
【図１】
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【図２】
2018513921.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2018513921.tif 000013
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