JP2002129209A - Atomizing nozzle device for metal powder manufacture - Google Patents
Atomizing nozzle device for metal powder manufactureInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスアトマイズ法
において金属粉末を製造するための噴霧ノズル装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spray nozzle device for producing metal powder in a gas atomization method.
【0002】[0002]
【従来の技術】金属粉末を製造する方法の1つとして知
られているガスアトマイズ法はノズルから噴射されたガ
スが単調に拡がっている。これは、圧縮性流体であるガ
スがノズルから出た瞬間に断熱膨張によってガスのエネ
ルギーは急激に低下するためである。このため、ガスア
トマイズ法では細かい金属粉末を効率よく得ることが困
難であり、得られた金属粉末は、粒径の分布(以下、粒
度分布と言う)の幅が広くなる。また、噴射されたガス
は雰囲気ガスを巻き込みやすいのでガスアトマイズ法に
は金属溶湯の吹き上げという問題が伴っている。これら
の問題を解決するために従来から種々の改良がなされて
きた。2. Description of the Related Art In a gas atomization method known as one of the methods for producing metal powder, a gas injected from a nozzle is monotonously spread. This is because the energy of the gas rapidly drops due to adiabatic expansion at the moment when the gas, which is a compressible fluid, comes out of the nozzle. Therefore, it is difficult to efficiently obtain fine metal powder by the gas atomization method, and the obtained metal powder has a wide range of particle size distribution (hereinafter, referred to as particle size distribution). Further, since the injected gas easily involves the atmospheric gas, the gas atomization method has a problem of blowing up the molten metal. Various improvements have conventionally been made to solve these problems.
【0003】たとえば、アトマイズ流体噴出口から出た
ジェットによって金属溶湯を粉化させ、その下方に下部
噴出口を設け、その噴出口からジェットを噴射させ凝集
しようとした粒子を再分裂させ、再凝集を防ぐ方法(特
開平1−162704号)や複数の流体ジェットと金属
溶湯流の中心軸から同一距離でかつ同一水平面上で、同
一角度をなすように複数の噴射ジェットを水平距離を変
化させて配置し、金属溶湯を粉化させる方法(特開平1
−219110号)などがある。[0003] For example, a metal melt is pulverized by a jet discharged from an atomizing fluid jet, and a lower jet is provided below the jet. (Japanese Patent Laid-Open No. 1-162704) or by changing the horizontal distance of a plurality of jets at the same distance from the central axis of the molten metal stream and the same horizontal plane so as to form the same angle. A method of disposing the powder and pulverizing the molten metal
-219110).
【0004】しかし、前記の従来技術にも次のような欠
点があった。金属溶湯流の外周部分には、噴射されたガ
スのエネルギーが作用するが、金属溶湯流の中心部付近
は、ガスのエネルギーが十分に作用しないため、粉化さ
れた金属溶湯の粒径の分布の幅が広がる現象が起こる。
この現象は、噴射されたガスが高圧になれば微粉領域に
おいて粒度分布の幅が広がる。また、噴射されたガスが
低圧になれば、粗粉領域において粒度分布の幅が広が
る。[0004] However, the above prior art also has the following disadvantages. The energy of the injected gas acts on the outer periphery of the molten metal stream, but the gas energy does not act sufficiently near the center of the molten metal stream, so the particle size distribution of the powdered molten metal A phenomenon occurs in which the width of the pattern widens.
The phenomenon is that the width of the particle size distribution is widened in the fine powder region when the pressure of the injected gas becomes high. Further, when the pressure of the injected gas is reduced, the width of the particle size distribution in the coarse powder region is widened.
【0005】すなわち、従来技術では、粉化された金属
溶湯の粒度分布の幅が広いため、多量の金属を溶解しア
トマイズしなければ、必要としている粒径の金属粉末が
得られなかった。上記従来技術の欠点を解決する方法と
して、金属溶湯流を細かくする。即ち、金属溶湯を少量
づつ流下させれば、均一な粉末が得られることは判って
いたが、この方法では、量産ができないという欠点があ
った。That is, in the prior art, since the particle size distribution of the powdered molten metal is wide, unless a large amount of metal is dissolved and atomized, a metal powder having a required particle size cannot be obtained. As a method of solving the above-mentioned drawbacks of the prior art, the metal melt flow is made fine. That is, it has been known that a uniform powder can be obtained by flowing the molten metal little by little. However, this method has a disadvantage that mass production cannot be performed.
【0006】[0006]
【発明が解決しよとする課題】本発明は、これら従来技
術の欠点を改良し、粒度分布の幅の狭い金属粉末を効率
良く製造できる装置を提供することを目的とするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art and to provide an apparatus capable of efficiently producing a metal powder having a narrow particle size distribution.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、流下する金属溶湯流を取り囲む円錐状スプ
レーフォームを形成するリングノズルの外側に、金属溶
湯流を2〜4mmφに分割するために円錐状スプレーフ
ォームの底面から仮想の頂点までの距離より短い距離の
焦点を有する棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズ
ルを、等間隔に設けたことを特徴とする金属粉末製造用
噴霧ノズル装置である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention divides a molten metal stream into 2 to 4 mmφ outside a ring nozzle forming a conical spray foam surrounding the flowing molten metal stream. A spray nozzle device for producing metal powder, wherein hole nozzles for forming a rod-shaped spray foam having a focal point shorter than a distance from a bottom surface of a conical spray foam to a virtual apex are provided at equal intervals for this purpose. It is.
【0008】本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置
は、従来技術の欠点であった金属溶湯流の外周部分には
噴射されたガスのエネルギーが作用するが、金属溶湯流
の中心部付近には、ガスのエネルギーが十分に作用しな
いという問題点を解決するために、金属溶湯流を2〜4
mmφに分割できるように円錐状スプレーフォームの底
面から仮想の頂点までの距離より短い距離の焦点を有す
る棒状のスプレーフォームを形成する孔状ノズルを設け
ることによって、金属溶湯流を細くしている。このた
め、分割された各金属溶湯流の中心部まで、より均一な
ガスの噴射エネルギーが十分に作用し、粗粉化を防止す
ることができる。In the spray nozzle apparatus for producing metal powder of the present invention, the energy of the injected gas acts on the outer peripheral portion of the molten metal stream, which is a drawback of the prior art. In order to solve the problem that the gas energy does not act sufficiently,
The metal melt flow is made thin by providing a hole-shaped nozzle that forms a rod-shaped spray foam having a focal point that is shorter than the distance from the bottom surface of the conical spray foam to the virtual vertex so that it can be divided into mmφ. For this reason, the more uniform gas injection energy acts sufficiently to the center of each of the divided molten metal flows, and coarsening can be prevented.
【0009】つまり、金属溶湯流を2〜4mmφに分割
できるよう等間隔に設けられた棒状スプレーフォームを
形成する孔状ノズルから噴射されたガスおよび円錐状ス
プレーフォームによって噴射されたガスは、金属溶湯と
より多くの面積で接触することにより、さらには必要に
より設ける棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズル
の間に金属溶湯流の中心部に対して、円錐状スプレーフ
ォームの底面から仮想の頂点までの距離より長い距離の
焦点を有する複数個の棒状スプレーフォームを形成する
孔状ノズルにより形成される棒状スプレーフォームによ
り噴射ガスのエネルギーを金属溶湯により均一に作用さ
せることができ、粉化された金属溶湯の粒度分布の幅を
狭くすることが可能となる。That is, the gas sprayed from the hole nozzles forming the rod-shaped spray foam and the gas sprayed by the conical spray foam are provided at equal intervals so that the molten metal stream can be divided into 2 to 4 mmφ. With a larger area, the center of the molten metal flow between the hole-shaped nozzles forming the rod-shaped spray foam provided as necessary and the center of the molten metal flow from the bottom of the conical spray foam to the virtual vertex. A rod-shaped spray foam formed by a plurality of rod-shaped spray foams having a focal length longer than a distance can make the energy of the injection gas more uniformly act on the metal melt, and the powdered metal melt Of the particle size distribution can be narrowed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の金属粉末製造用
噴霧ノズル装置を図面によって具体的に説明する。図1
および図2に本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置と
形成されるスプレーフォームの断面の概念図および噴霧
ノズル部の底面図を示す。但し、スプレーフォームの仮
想の焦点は、実際には存在しない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a spray nozzle apparatus for producing metal powder according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG.
2 and FIG. 2 are a conceptual view of a cross section of a spray nozzle device for producing metal powder of the present invention and a spray foam formed and a bottom view of a spray nozzle portion. However, the virtual focus of the spray form does not actually exist.
【0011】棒状のスプレーフォームを形成する孔状ノ
ズルを、金属溶湯流が2〜4mmφに分割できるように
設けるのは、分割された金属溶湯流が4mmφ以上で
は、噴射ガスのエネルギーを、金属溶湯の中心部まで十
分に作用させることができず、粗粉の発生量が多くな
る。また、金属溶湯流を2mmφ以下に分割しようとす
ると、噴射されたガスによってほとんどの金属溶湯が粉
化される。その結果、金属溶湯の中心部まで噴射された
ガスのエネルギーが均一に作用せず、従来技術でも説明
した、金属溶湯に対して単一のガス噴射角度を有するガ
スアトマイズノズルと、大差のない粒度分布の幅の金属
粉末しか得られない。The hole nozzle for forming the rod-shaped spray foam is provided so that the molten metal flow can be divided into 2 to 4 mmφ. When the divided molten metal flow is 4 mmφ or more, the energy of the injection gas is reduced. Can not be sufficiently actuated up to the center portion, and the amount of generated coarse powder increases. Also, when trying to divide the molten metal stream to 2 mmφ or less, most of the molten metal is powdered by the injected gas. As a result, the energy of the gas injected to the center of the molten metal does not act uniformly, and the gas atomizing nozzle having a single gas injection angle with respect to the molten metal, as described in the related art, has a particle size distribution that is not much different from that of the gas atomizing nozzle. Only a metal powder having a width of
【0012】棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズ
ルを、円錐状スプレーフォームを形成するリングノズル
の外側に設けるのは、図1で示すように(2)から噴射さ
れる棒状スプレーフォーム(6)によって金属溶湯を分断
し、粉化する。そして、(6)によってん分断されなかっ
た金属溶湯を、(1)から噴射される円錐状スプレーフォ
ーム(5)で粉化することによって、金属粉末の粗粉化を
防止する。また、(5)のスプレーフォームは、金属溶湯
が一部が吹き上がろうとしているのを、阻止する働きも
している。The hole-shaped nozzle for forming the rod-shaped spray foam is provided outside the ring nozzle for forming the cone-shaped spray foam, as shown in FIG. 1 by the rod-shaped spray foam (6) injected from (2). The metal melt is divided and pulverized. Then, the metal melt not broken by (6) is pulverized with a conical spray foam (5) sprayed from (1), thereby preventing coarsening of the metal powder. Further, the spray foam of (5) also serves to prevent the metal melt from partially blowing up.
【0013】しかし、図5で示すように、この孔状ノズ
ル(2)をリングノズル(1)の内側に設けた場合、(2)から
噴射される棒状ジェットフォーム(6)によって金属溶湯
を分断するが、ガスアトマイズ法の欠点である金属溶湯
の一部が吹き上がってしまうことがあり、好ましくな
い。この吹き上がりが発生すると(5)の円錐状スプレー
フォームで金属溶湯を粉化できるのは、わずかであり、
従来技術と同じ粗粉の発生量が多くなる。However, as shown in FIG. 5, when the hole nozzle (2) is provided inside the ring nozzle (1), the molten metal is divided by the rod-shaped jet foam (6) injected from (2). However, a part of the molten metal, which is a disadvantage of the gas atomization method, may blow up, which is not preferable. When this blow-up occurs, only a small amount of the molten metal can be powdered with the conical spray foam of (5),
The amount of generated coarse powder as in the prior art is increased.
【0014】同様に棒状スプレーフォームを形成する孔
状ノズルを、円錐状スプレーフォームを形成するリング
ノズルの内側に設けた場合、リングノズルの直径が大き
くなり、リングノズルからガス噴射角度を変えないする
と、噴射されるガスの形成する円錐状スプレーフォーム
の焦点距離が長くなり、金属溶湯を十分粉化できず、粗
粉の発生量が多くなる。また、この円錐状スプレーフォ
ームの焦点距離を短くしようと噴射角度を変えると、孔
状ノズルから噴射される棒状スプレーフォームとの角度
差が減少し、金属溶湯を分割することができない。Similarly, when a hole-shaped nozzle for forming a rod-shaped spray foam is provided inside a ring nozzle for forming a conical spray foam, the diameter of the ring nozzle becomes large, and the gas injection angle from the ring nozzle is not changed. In addition, the focal length of the conical spray foam formed by the gas to be injected becomes longer, the metal melt cannot be sufficiently pulverized, and the amount of coarse powder generated increases. If the injection angle is changed to shorten the focal length of the conical spray foam, the angle difference from the rod-shaped spray foam injected from the hole-shaped nozzle is reduced, and the molten metal cannot be divided.
【0015】また、棒状スプレーフォームを形成する孔
状ノズルを形成する孔状ノズルの焦点を円錐状スプレー
フォームの底面から仮想の頂点までの距離より短い距離
に配置するのも、これより長い距離の焦点に配置すると
金属溶湯流を分割することができず、太い溶湯流のまま
円錐状スプレーフォームにとらえられて、粉砕されるの
で、従来技術と同じ粗粉の発生量が多くなる。Further, the focal point of the hole-shaped nozzle forming the hole-shaped nozzle forming the rod-shaped spray foam may be arranged at a shorter distance than the distance from the bottom of the conical spray foam to the virtual vertex. If it is arranged at the focal point, the molten metal stream cannot be divided, but is captured by a conical spray foam as a thick molten stream and pulverized, so that the amount of coarse powder generated as in the prior art increases.
【0016】そして、必要により図1および図2に示す
ように、金属溶湯流が2〜4mmφに分割できるように
設けられた棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズル
(2)の間に、金属溶湯流の中心部に対して、円錐状スプ
レーフォームの底面から仮想の頂点までの距離より長い
距離の焦点を有する複数個の棒状のスプレーフォームを
形成する孔状ノズル(7)を設けるのは、先に金属溶湯流
が2〜4mmφに分割できるように設けられた棒状スプ
レーフォームを形成する孔状ノズル(2)および円錐状ス
プレーフォームを形成するリングノズル(1)から噴射さ
れたガス(5),(6)で、金属溶湯の一部が粉化されずに粗
粉化してしまう場合があり、これを防止するのに有利で
あるためである。As shown in FIGS. 1 and 2, if necessary, a hole-shaped nozzle for forming a rod-shaped spray foam provided so that the molten metal stream can be divided into 2 to 4 mmφ.
(2) Between the center of the molten metal flow, a plurality of rod-shaped spray foam having a focal point longer than the distance from the bottom of the conical spray foam to the imaginary vertex of the conical spray foam (7) is provided because a hole-shaped nozzle (2) for forming a rod-shaped spray foam and a ring nozzle (1) for forming a conical-shaped spray foam provided so that the molten metal flow can be divided into 2 to 4 mmφ first. This is because the gas (5), (6) injected from the nozzle may cause a part of the molten metal to be coarsened without being powdered, which is advantageous in preventing this.
【0017】この複数個設けた孔状ノズル(7)から噴射
されたガス(8)によって、それぞれ噴射されたガス(5),
(6),(8)の隙間が少なくなるので、より均一にガスを金
属溶湯流に当てることができる。これによって金属溶湯
流を、より均一に分割することが可能となるので、金属
溶湯を均一に粉化することができる。The gas (8) injected from the plurality of hole-shaped nozzles (7) causes the gas (5),
Since the gap between (6) and (8) is reduced, the gas can be more uniformly applied to the molten metal stream. This makes it possible to divide the molten metal stream more uniformly, so that the molten metal can be uniformly powdered.
【0018】図3に本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル
装置でアトマイズした時の金属溶湯の状態を表した概念
図を示す。(A)の金属溶湯は、円錐状スプレーフォーム
と棒状スプレーフォームが合成された噴射ジェットフォ
ーム(9)によって、(B),(C)で示すように(9)の当たらな
い部分へ押し出されてしまい、(D)のように金属溶湯は
完全に分割され、(E)で示すように粉化される。そし
て、さらに微粉化したい場合には、複数個の孔状ノズル
を設けることにより、これらの孔状ノズルから噴射され
たガスによって(F)で示すように完全に微粉化すること
ができる。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the state of the molten metal when atomized by the spray nozzle device for producing metal powder of the present invention. The molten metal of (A) is extruded by a jet jet foam (9) in which a conical spray foam and a rod-shaped spray foam are synthesized, as shown in (B) and (C), to a portion where (9) does not hit. As a result, the molten metal is completely divided as shown in (D) and powdered as shown in (E). If further pulverization is desired, by providing a plurality of hole-shaped nozzles, the gas injected from these hole-shaped nozzles can be completely pulverized as shown by (F).
【0019】図6および図7は、従来技術の金属溶湯流
の粉化の様子を表す断面の概念図と従来技術の金属粉末
装置から噴射されたガスの金属溶湯流に対する垂直方向
成分の大きさを示す概念図である。図からも判るように
噴射されたガスのエネルギーは、金属溶湯流の外周部分
にしか作用しておらず、金属溶湯流の中心部付近は、エ
ネルギーが十分に作用しない。このために、粉化された
金属溶湯の粒径の分布の幅が広がる現象が起こる。FIG. 6 and FIG. 7 are conceptual views of a cross section showing the state of powdering of the prior art molten metal stream and the magnitude of the vertical component of the gas injected from the prior art metal powder apparatus with respect to the molten metal stream. FIG. As can be seen from the figure, the energy of the injected gas acts only on the outer peripheral portion of the molten metal flow, and the energy does not sufficiently act near the central portion of the molten metal flow. For this reason, a phenomenon occurs in which the width of the distribution of the particle size of the powdered molten metal is widened.
【0020】しかし、本発明の金属粉末製造用噴霧ノズ
ル装置を使用すると図1で示す(1)から噴射される円錐
状スプレーフォーム(5)と(2)から噴射される棒状スプレ
ーフォーム(6)が合成されたスプレーフォームの金属溶
湯流に対する垂直方向の成分は、図4に示すように(5)
と(6)が合成された噴射ジェットフォームの金属溶湯流
に対する垂直報告成分(9)が、金属溶湯を分断すること
によって、金属溶湯の中心部にまでガスの噴射エネルギ
ーが作用するので金属溶湯の中心部を粉化することが可
能となった。また、場合によって設ける(7)から噴射さ
れたガスの金属溶湯流に対する垂直方向成分(10)は、金
属溶湯流に対するガスの隙間が少なくなるので、さらに
金属溶湯を粉化することができる。これによって金属溶
湯の粒度分布の幅を狭くするという本発明の目的が達成
できる。However, when the spray nozzle device for producing metal powder of the present invention is used, a conical spray foam (5) sprayed from (1) shown in FIG. 1 and a rod-shaped spray foam (6) sprayed from (2) are used. As shown in FIG. 4, the component in the vertical direction with respect to the molten metal flow of the spray foam synthesized with
The vertical reporting component (9) to the molten metal flow of the injection jet foam synthesized with (6) is divided by the molten metal, so that the gas injection energy acts on the center of the molten metal. It became possible to powder the central part. Further, in the vertical component (10) of the gas injected from the (7) provided in the case with respect to the molten metal flow, the gap between the gas and the molten metal flow is reduced, so that the molten metal can be further powdered. Thereby, the object of the present invention of narrowing the width of the particle size distribution of the molten metal can be achieved.
【0021】[0021]
【実施例・比較例】実施例1(図1に示す本発明の金属
粉末製造用噴霧ノズル装置で、金属溶湯流を4mmφに
分割できるように棒状のスプレーフォームを形成する孔
状ノズル(2)を、等間隔に設けた装置)と比較例1(図8
に示す円錐形ノズルでノズルの隙間は実施例1と同
じ)、比較例2(図5に示す円錐形ノズルでノズルの隙間
は実施例1と同じで、金属溶湯流を4mmφに分割でき
る棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズルを、円錐
形スプレーフォームの内側に設けた装置)により、12
00℃の銅のガスアトマイズを行った。 条件は、溶湯径 :7mm 噴霧ガス:空気(噴射圧力;4kgf/cm2 、噴射ガス流量;20m3/min) (ガス温度;ノズルから出る手前で20℃)EXAMPLES / COMPARATIVE EXAMPLE Example 1 (a hole-shaped nozzle (2) for forming a rod-shaped spray foam so that a molten metal stream can be divided into 4 mmφ with a spray nozzle apparatus for producing metal powder of the present invention shown in FIG. 1) 8 are provided at equal intervals) and Comparative Example 1 (FIG. 8).
And the gap between the nozzles is the same as in Example 1; the comparative example 2 (the gap between the nozzles is the same as in Example 1 for the conical nozzle shown in FIG. 5); A device in which a foam-forming nozzle is provided inside a conical spray foam)
A gas atomization of copper at 00 ° C. was performed. Conditions are: melt diameter: 7 mm spray gas: air (injection pressure; 4 kgf / cm 2 , injection gas flow rate: 20 m 3 / min) (gas temperature; 20 ° C. before exiting the nozzle)
【0022】実施例2(図2に示す本発明の金属粉末製
造用噴霧ノズル装置で、金属溶湯流を2mmφに分割で
きるように棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズル
(2)を、等間隔に設け、さらに孔状ノズル(2)の間に2個
ずつの円錐状スプレーフォーム(1)より長い距離の焦点
を有する孔状ノズル(7)を設けた装置)と比較例3(図5
に示す円錐形ノズルでノズル隙間は実施例2と同じ)に
より、1200℃の銅のガスアトマイズを行った。 条件は、溶湯径 :5mm 噴霧ガス:空気(噴射圧力;5kgf/cm2、噴射ガス流量;20m3/min) (ガス温度;ノズルから出る手前で20℃)Example 2 (a hole-shaped nozzle for forming a rod-shaped spray foam so that a molten metal stream can be divided into 2 mmφ with a spray nozzle apparatus for producing metal powder of the present invention shown in FIG. 2)
(2), provided at equal intervals, and further provided between two nozzles (2) provided with two nozzles (7) having a focal point of a longer distance than the conical spray form (1)) and Comparative Example 3 (FIG.
The gas atomization of copper at 1200 ° C. was carried out according to the conical nozzle shown in FIG. Conditions are: melt diameter: 5 mm spray gas: air (injection pressure; 5 kgf / cm 2 , injection gas flow rate: 20 m 3 / min) (gas temperature; 20 ° C. before exiting the nozzle)
【0023】比較例4(図1に示す本発明の金属粉末製
造用噴霧ノズル装置で、金属溶湯流を1mmφに分割で
きるように棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズル
(2)を、等間隔に設けた装置)と比較例5(図5に示す円
錐形ノズルでノズルの隙間は実施例3と同じ)により、
1200℃の銅のガスアトマイズを行った。 条件は、溶湯径 :6mm 噴霧ガス:空気(噴射圧力;5kg/cm2 、噴射ガス流量;20m3/min) (ガス温度;ノズルから出る手前で20℃)COMPARATIVE EXAMPLE 4 (Pore-shaped nozzle for forming a bar-shaped spray foam so as to divide a molten metal stream into 1 mmφ with the spray nozzle apparatus for producing metal powder of the present invention shown in FIG. 1)
(2), a device provided at equal intervals) and Comparative Example 5 (conical nozzle shown in FIG. 5, the nozzle gap is the same as Example 3),
Gas atomization of copper at 1200 ° C. was performed. Conditions are: melt diameter: 6 mm spray gas: air (injection pressure; 5 kg / cm 2 , injection gas flow rate: 20 m 3 / min) (gas temperature; 20 ° C before exiting the nozzle)
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】[0025]
【表2】 [Table 2]
【0026】[0026]
【表3】 [Table 3]
【0027】表1に示したように、本発明の金属粉末製
造用噴霧ノズル装置の実施例1は、75μm〜150μ
mの粉末粒径の割合が比較例1および2に比べて増大し
ており、粒度分布の幅が狭まったことを表している。表
2に示したように、本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル
装置の実施例2は、比較例3に比べて45μmより小さ
い粒径の粉末を増加させずに、75μmより大きい粉末
粒径を減少させており、粒度分布の幅が狭まったことを
表している。表3に示したように、金属溶湯流を1mm
φ以下に分割しようとすると、比較例4は比較例5と同
等の粒度分布の粉末しか得られないことを表している。As shown in Table 1, Example 1 of the spray nozzle apparatus for producing metal powder of the present invention has a thickness of 75 μm to 150 μm.
The ratio of the powder particle size of m was increased as compared with Comparative Examples 1 and 2, indicating that the width of the particle size distribution was narrowed. As shown in Table 2, Example 2 of the spray nozzle apparatus for producing metal powder of the present invention has a powder particle size larger than 75 μm without increasing powder having a particle size smaller than 45 μm as compared with Comparative Example 3. It indicates that the width of the particle size distribution has been narrowed. As shown in Table 3, the molten metal flow was 1 mm
Comparative Example 4 shows that only powder having a particle size distribution equivalent to that of Comparative Example 5 can be obtained if the particle size is reduced to φ or less.
【0028】これは、図6からわかるように、比較例
1、比較例3、比較例4、比較例5はいずれも金属溶湯
流の外周部には噴射ガスのエネルギーが作用するが、中
心部には噴射ガスのエネルギーが十分作用していないた
めに、粗粉の発生量が多くなっている。比較例2のよう
に、円錐形スプレーフォームの内側に金属溶湯流を4m
mφに分割できる棒状スプレーフォームを形成する孔状
ノズルを設けたとしても、図5で示すようにガスアトマ
イズ法の問題点である金属溶湯の吹き上げ現象によっ
て、粒度分布の幅が広がっているのである。As can be seen from FIG. 6, in Comparative Examples 1, 3, 4, and 5, the energy of the injected gas acts on the outer peripheral portion of the molten metal stream, but the central portion does not. Since the energy of the injection gas is not sufficiently applied to the gas, the amount of generated coarse powder is large. As in Comparative Example 2, the molten metal flow was 4 m inside the conical spray foam.
Even if a hole-shaped nozzle for forming a rod-shaped spray foam that can be divided into mφ is provided, the width of the particle size distribution is widened due to the phenomenon of blowing up the molten metal which is a problem of the gas atomization method as shown in FIG.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上、詳細に述べたように、ガスアトマ
イズ法による金属粉末を製造するにおいて、従来技術の
欠点であった粉化された金属溶湯の粒度分布の幅が広い
ため、多量の金属を溶解しアトマイズしなければ、必要
としている粒径の金属粉末が得られなかったという問題
点を本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置を使用する
ことにより、金属溶湯流を2〜4mmφに分割すること
で粉化された金属溶湯の粒度分布の幅を狭くすることが
可能となり、得ようとする粒径の金属粉末を安定して効
率よく製造することが可能となった。As described above in detail, in the production of metal powder by the gas atomization method, since the width of the particle size distribution of the powdered molten metal, which is a disadvantage of the prior art, is wide, a large amount of metal is produced. The problem that the metal powder having the required particle size could not be obtained unless melted and atomized was used to divide the molten metal stream into 2 to 4 mmφ by using the metal powder production spray nozzle device of the present invention. As a result, the width of the particle size distribution of the powdered metal melt can be narrowed, and the metal powder having the desired particle diameter can be stably and efficiently produced.
【0030】[0030]
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置の断
面の概念図および噴霧ノズル部底面図である。(同図
(a)は、同図(b)のG−G線上の断面の概念図である。)FIG. 1 is a conceptual diagram of a cross section of a spray nozzle device for producing metal powder of the present invention and a bottom view of a spray nozzle portion. (The same figure
(a) is a conceptual diagram of a section on a GG line of the same figure (b). )
【図2】 本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置の断
面の概念図および噴霧ノズル部底面図である。(同図
(c)は、同図(d)のH−H線上の断面の概念図である。)FIG. 2 is a conceptual diagram of a cross section of a spray nozzle device for producing metal powder of the present invention and a bottom view of a spray nozzle portion. (The same figure
(c) is a conceptual diagram of a cross section taken along line HH in (d) of FIG. )
【図3】 本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置でア
トマイズした時の金属溶湯の状態を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state of a molten metal when atomized by the spray nozzle device for producing metal powder of the present invention.
【図4】 本発明の金属粉末製造用噴霧ノズル装置から
噴射されたガスの金属溶湯流に対する、垂直方向成分の
大きさを示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing the magnitude of a vertical component of a gas injected from a spray nozzle device for producing metal powder of the present invention with respect to a molten metal flow.
【図5】 棒状スプレーフォームを形成する孔状ノズル
(2)を円錐状スプレーフォームを形成するリングノズル
(1)の内側に設けた場合の金属粉末製造用噴霧ノズル装
置の断面図である。FIG. 5 is a hole-shaped nozzle for forming a rod-shaped spray foam.
(2) The ring nozzle that forms the conical spray foam
FIG. 2 is a cross-sectional view of a spray nozzle device for producing metal powder when provided inside (1).
【図6】 従来技術の金属溶湯流の粉化の様子を表す断
面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state of pulverization of a molten metal stream according to a conventional technique.
【図7】 従来技術の金属粉末製造装置から噴射された
ガスの金属溶湯流に対する垂直方向成分の大きさを示す
概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a magnitude of a vertical component of a gas injected from a conventional metal powder manufacturing apparatus with respect to a molten metal flow.
【図8】 従来技術の金属粉末製造用装置(円錐形ノズ
ル)の断面の概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram of a cross section of a conventional apparatus (conical nozzle) for producing metal powder.
【0030】[0030]
1:円錐状スプレーフォームを形成するリングノズル 2:金属溶湯流を2〜4mmφに分割するための棒状ス
プレーフォームを形成する孔状ノズル。 3:金属溶湯流 4:金属溶湯流の通る孔 5:1から噴射される円錐状スプレーフォーム 6:2から噴射される棒状スプレーフォーム 7:必要により2の間に設けられる棒状スプレーフォー
ムを形成する孔状ノズル 8:7から噴射される棒状スプレーフォーム 9:5と6が合成された噴射ジェットフォームの金属溶
湯流に対する垂直方向成分 10:7から噴射された噴射ジェットフォームの金属溶
湯流に対する垂直方向成分 11:分割された金属溶湯流 12:微粉化されつつある金属溶湯 13:粉化された金属溶湯(微粉化) 14:吹き上がった金属溶湯流 15:ノズルから噴射されたガス 16:粉化されなかった金属溶湯 17:従来技術の金属粉末製造装置から噴射されたガス
の金属溶湯流に対する垂直方向成分1: Ring nozzle for forming a conical spray foam 2: Hole nozzle for forming a rod-shaped spray foam for dividing a molten metal stream into 2 to 4 mmφ. 3: Molten metal flow 4: Hole through which the metal melt flows 5: Conical spray foam injected from 1: 1 6: Bar-shaped spray foam injected from 2: 7: Form a rod-shaped spray foam provided between 2 if necessary Perforated nozzle 8: Bar-shaped spray foam injected from 8: 7 9: 5 and 6 vertical component to molten metal flow of injected jet foam synthesized from 10: 7 Vertical direction to molten metal flow of injected jet foam injected from 10: 7 Component 11: Divided molten metal stream 12: Pulverized molten metal 13: Powdered molten metal (pulverized) 14: Blowed molten metal stream 15: Gas injected from nozzle 16: Powdered Unmelted metal 17: Vertical component of gas injected from prior art metal powder production equipment with respect to molten metal flow
Claims (2)
プレーフォームを形成するリングノズルの外側に、金属
溶湯流を2〜4mmφに分割するために円錐状スプレー
フォームの底面から仮想の頂点までの距離より短い距離
の焦点を有する棒状スプレーフォームを形成する孔状ノ
ズルを、等間隔に設けたことを特徴とする金属粉末製造
用噴霧ノズル装置。1. A distance from the bottom of a conical spray foam to a virtual vertex to divide the molten metal stream into 2 to 4 mmφ outside a ring nozzle forming a conical spray foam surrounding the flowing metal melt flow. A spray nozzle apparatus for producing metal powder, wherein hole-shaped nozzles for forming a rod-shaped spray foam having a focus at a shorter distance are provided at equal intervals.
ズルの間に金属溶湯流の中心部に対して、円錐状スプレ
ーフォームの底面から仮想の頂点までの距離より長い距
離の焦点を有する、複数個の棒状スプレーフォームを形
成する孔状ノズルを設けたことを特徴とする請求項1に
記載の金属粉末製造用噴霧ノズル装置。2. A plurality of nozzles having a focal length longer than a distance from a bottom surface of a conical spray foam to an imaginary vertex with respect to a center of a molten metal flow between hole nozzles forming a rod-shaped spray foam. The spray nozzle device for producing metal powder according to claim 1, further comprising a hole-shaped nozzle for forming the rod-shaped spray foam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000326550A JP2002129209A (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Atomizing nozzle device for metal powder manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000326550A JP2002129209A (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Atomizing nozzle device for metal powder manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002129209A true JP2002129209A (en) | 2002-05-09 |
Family
ID=18803719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000326550A Pending JP2002129209A (en) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Atomizing nozzle device for metal powder manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002129209A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101879601A (en) * | 2010-06-26 | 2010-11-10 | 上海交通大学 | Preparation device of spherical particle and preparation method thereof |
KR101319029B1 (en) | 2011-12-07 | 2013-10-15 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Water atomizing device for manufacturing metal powders |
KR101319028B1 (en) | 2011-12-07 | 2013-10-15 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Water atomizing device for manufacturing metal powders |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000326550A patent/JP2002129209A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101879601A (en) * | 2010-06-26 | 2010-11-10 | 上海交通大学 | Preparation device of spherical particle and preparation method thereof |
KR101319029B1 (en) | 2011-12-07 | 2013-10-15 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Water atomizing device for manufacturing metal powders |
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