JP2974918B2 - 溶融金属アトマイズ装置 - Google Patents
溶融金属アトマイズ装置Info
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
- B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
- B05B7/0861—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets with one single jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid and several gas jets
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属流に気体又は
液体のジェットを吹き付けて溶融金属を無数の溶滴に分
散させるためのアトマイズノズル装置を備えた溶融金属
アトマイズ装置に関する。
液体のジェットを吹き付けて溶融金属を無数の溶滴に分
散させるためのアトマイズノズル装置を備えた溶融金属
アトマイズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】急冷凝固金属粉末は、結晶粒が微細で合
金元素も過飽和に含有させることができるので、急冷凝
固粉末によって形成された押出材や焼結材は、溶製材で
は具備することのない優れた材質特性を有し、機械部品
等の素材として注目されている。前記急冷凝固金属粉末
の製造方法として、特開平４−１７６０５号公報に開示
されているように、冷却用筒体の内周面に開口した冷却
液供給流路から冷却液を筒体内周面に沿って噴出供給
し、該冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下する冷却
液層を形成し、前記冷却用筒体の上方に配置された溶融
金属収容容器内の溶融金属をその底部に形成された溶湯
ノズルから細流状の溶融金属流として冷却液層に噴出供
給し、これを前記冷却液層によって分断して急冷凝固さ
せて金属粉末を得る方法（旋回水流法という。）があ
る。尚、溶湯ノズルから溶融金属流を噴出するために、
溶融金属収容容器の上部開口に密閉用の蓋が付設され、
容器内にアルゴン等の不活性ガスが加圧供給される。
金元素も過飽和に含有させることができるので、急冷凝
固粉末によって形成された押出材や焼結材は、溶製材で
は具備することのない優れた材質特性を有し、機械部品
等の素材として注目されている。前記急冷凝固金属粉末
の製造方法として、特開平４−１７６０５号公報に開示
されているように、冷却用筒体の内周面に開口した冷却
液供給流路から冷却液を筒体内周面に沿って噴出供給
し、該冷却用筒体の内周面に旋回しながら流下する冷却
液層を形成し、前記冷却用筒体の上方に配置された溶融
金属収容容器内の溶融金属をその底部に形成された溶湯
ノズルから細流状の溶融金属流として冷却液層に噴出供
給し、これを前記冷却液層によって分断して急冷凝固さ
せて金属粉末を得る方法（旋回水流法という。）があ
る。尚、溶湯ノズルから溶融金属流を噴出するために、
溶融金属収容容器の上部開口に密閉用の蓋が付設され、
容器内にアルゴン等の不活性ガスが加圧供給される。
【０００３】該旋回水流法により、微粉を製造する場
合、冷却液層の旋回速度を上げればよいが、限度があ
る。そこで、溶湯ノズルから噴出した溶融金属流をアト
マイズノズル装置により微細に分断し、分断された溶滴
を直ちに冷却液層に供給することにより、微粉末の製造
が行われている。前記アトマイズノズル装置は、リング
状のノズル本体を備え、該ノズル本体から気体又は液体
（以下、媒体という。）のジェットを本体の中心線上で
交差するように逆円錐状に噴出させ、その交差部に本体
の中央孔を流下してきた溶融金属流を供給し、ここで溶
融金属を無数の溶滴に分断する。
合、冷却液層の旋回速度を上げればよいが、限度があ
る。そこで、溶湯ノズルから噴出した溶融金属流をアト
マイズノズル装置により微細に分断し、分断された溶滴
を直ちに冷却液層に供給することにより、微粉末の製造
が行われている。前記アトマイズノズル装置は、リング
状のノズル本体を備え、該ノズル本体から気体又は液体
（以下、媒体という。）のジェットを本体の中心線上で
交差するように逆円錐状に噴出させ、その交差部に本体
の中央孔を流下してきた溶融金属流を供給し、ここで溶
融金属を無数の溶滴に分断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記アトマイズノズル
装置により、溶融金属の微細分断が可能となり、微粉の
製造が容易になったが、ジェットの交差部付近ではジェ
ットの干渉により正圧が発生し、溶滴が吹き上げられ、
これがノズル本体の下面乃至中央孔に付着堆積し、アト
マイズの不安定化、著しい場合には操業の停止に至る。
このため、近年、特開平４−２７６００６号に開示され
ているように、逆円錐状のジェットカーテン（ジェット
の集合体）から、ジェットが一つの交点で交差しないよ
うにした渦巻状のジェットカーテンを使用することが試
みられている。かかる渦巻状のジェットカーテンを形成
するノズル装置の使用により、溶滴の吹き上げが軽減さ
れたが、噴霧媒体の噴出圧力が大きくなると再び吹き上
げ現象が発生するようになる。
装置により、溶融金属の微細分断が可能となり、微粉の
製造が容易になったが、ジェットの交差部付近ではジェ
ットの干渉により正圧が発生し、溶滴が吹き上げられ、
これがノズル本体の下面乃至中央孔に付着堆積し、アト
マイズの不安定化、著しい場合には操業の停止に至る。
このため、近年、特開平４−２７６００６号に開示され
ているように、逆円錐状のジェットカーテン（ジェット
の集合体）から、ジェットが一つの交点で交差しないよ
うにした渦巻状のジェットカーテンを使用することが試
みられている。かかる渦巻状のジェットカーテンを形成
するノズル装置の使用により、溶滴の吹き上げが軽減さ
れたが、噴霧媒体の噴出圧力が大きくなると再び吹き上
げ現象が発生するようになる。
【０００５】また、溶融金属流を噴出させるためには、
不活性ガスの供給が必要であり、この際溶融金属収容容
器を密閉構造にする必要がある。このため、溶湯の供給
がバッチ式になり、溶融金属の連続供給、引いては金属
粉末の連続製造に問題がある。また、溶融金属流がアト
マイズノズル装置に到達するまでの間、大気に曝される
ため、溶融金属流の表面が酸化され、粉末の品質が劣化
する。尚、溶融金属収容容器の底部からアトマイズノズ
ル装置までの空間を不活性ガスにより大気からシールド
すれば溶融金属流の酸化を防止することができるが、シ
ールド構造が必要となり、設備の複雑化、設備コストの
上昇を招来する。
不活性ガスの供給が必要であり、この際溶融金属収容容
器を密閉構造にする必要がある。このため、溶湯の供給
がバッチ式になり、溶融金属の連続供給、引いては金属
粉末の連続製造に問題がある。また、溶融金属流がアト
マイズノズル装置に到達するまでの間、大気に曝される
ため、溶融金属流の表面が酸化され、粉末の品質が劣化
する。尚、溶融金属収容容器の底部からアトマイズノズ
ル装置までの空間を不活性ガスにより大気からシールド
すれば溶融金属流の酸化を防止することができるが、シ
ールド構造が必要となり、設備の複雑化、設備コストの
上昇を招来する。
【０００６】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、噴霧媒体の噴出圧力が高くなっても、溶滴の吹き上
げを容易に防止することができ、溶融金属流の酸化が抑
制され、高品質の金属粉末を連続的に製造することがで
きる溶融金属アトマイズ装置を提供することを目的とす
る。
で、噴霧媒体の噴出圧力が高くなっても、溶滴の吹き上
げを容易に防止することができ、溶融金属流の酸化が抑
制され、高品質の金属粉末を連続的に製造することがで
きる溶融金属アトマイズ装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属アトマ
イズ装置は、溶融金属収容容器と、該溶融金属収容容器
の底部に設けられた溶湯ノズルから流下した溶融金属流
を滴化するアトマイズノズル装置とを備え、前記アトマ
イズノズル装置は媒体供給室が内部に形成されると共に
中央孔が中心部に貫通状に形成されたノズル本体を備
え、前記媒体供給室に連通する多数のノズル孔が前記本
体の下側に開設され、該ノズル孔は多数のノズル孔から
噴出された媒体ジェットの集合体がノズル本体の中心線
を中心として下方に縮径したジェットカーテンを形成す
るように配置された溶融金属アトマイズ装置において、
前記ノズル本体にリング状の干渉部材が同心状に付設さ
れ、該干渉部材の先端周縁部が前記ジェットカーテンの
内周面部に干渉するように構成され、干渉部材のジェッ
トカーテンへの干渉により、ジェットカーテンの内周面
ないし干渉部材の内部に生じた負圧が、溶湯ノズルから
溶融金属収納容器内の溶融金属流を円滑に引き出すよう
に作用すべく、前記溶融金属収容容器の溶湯ノズルの出
口が前記干渉部材の上部開口に連通するように溶融金属
収容容器が干渉部材の上部に連設されている。
イズ装置は、溶融金属収容容器と、該溶融金属収容容器
の底部に設けられた溶湯ノズルから流下した溶融金属流
を滴化するアトマイズノズル装置とを備え、前記アトマ
イズノズル装置は媒体供給室が内部に形成されると共に
中央孔が中心部に貫通状に形成されたノズル本体を備
え、前記媒体供給室に連通する多数のノズル孔が前記本
体の下側に開設され、該ノズル孔は多数のノズル孔から
噴出された媒体ジェットの集合体がノズル本体の中心線
を中心として下方に縮径したジェットカーテンを形成す
るように配置された溶融金属アトマイズ装置において、
前記ノズル本体にリング状の干渉部材が同心状に付設さ
れ、該干渉部材の先端周縁部が前記ジェットカーテンの
内周面部に干渉するように構成され、干渉部材のジェッ
トカーテンへの干渉により、ジェットカーテンの内周面
ないし干渉部材の内部に生じた負圧が、溶湯ノズルから
溶融金属収納容器内の溶融金属流を円滑に引き出すよう
に作用すべく、前記溶融金属収容容器の溶湯ノズルの出
口が前記干渉部材の上部開口に連通するように溶融金属
収容容器が干渉部材の上部に連設されている。
【０００８】
【作用】本発明の溶融金属アトマイズ装置によると、ノ
ズル本体に付設された干渉部材の先端周縁部がノズル孔
から噴出される多数の媒体ジェットにより形成されるジ
ェットカーテンの内周面に干渉すると、個々のジェット
の流れ方向がノズル本体の中心線に対し外方向に変化す
るようになり、これによってジェットのノズル本体中心
線側の速さ成分が減少すると共に下方への速さ成分が増
大し、ジェットカーテンの内周面側の雰囲気気体のジェ
ット交差部への流れが促進されるため、ジェットカーテ
ンの内周面側は負圧となり、ここに生じていた正圧が消
失するため、ジェットにより分断された溶滴の吹き上げ
が抑制される。この際、前記干渉部材の先端部と媒体ジ
ェットとの干渉の程度を加減するだけで、ジェットカー
テンの内周面側の負の圧力を広範囲に簡単に調整するこ
とができる。
ズル本体に付設された干渉部材の先端周縁部がノズル孔
から噴出される多数の媒体ジェットにより形成されるジ
ェットカーテンの内周面に干渉すると、個々のジェット
の流れ方向がノズル本体の中心線に対し外方向に変化す
るようになり、これによってジェットのノズル本体中心
線側の速さ成分が減少すると共に下方への速さ成分が増
大し、ジェットカーテンの内周面側の雰囲気気体のジェ
ット交差部への流れが促進されるため、ジェットカーテ
ンの内周面側は負圧となり、ここに生じていた正圧が消
失するため、ジェットにより分断された溶滴の吹き上げ
が抑制される。この際、前記干渉部材の先端部と媒体ジ
ェットとの干渉の程度を加減するだけで、ジェットカー
テンの内周面側の負の圧力を広範囲に簡単に調整するこ
とができる。
【０００９】さらに、前記アトマイズノズル装置の前記
干渉部材の上部に溶融金属収容容器が連設されているの
で、ジェットカーテンの内周面ないし干渉部材の内部に
生じた負圧により、溶湯ノズルから容器内の溶融金属流
が円滑に引き出され、媒体ジェットにより分断滴化され
る。しかも、溶融金属流は溶湯ノズルから流下すると干
渉部材内を通って直ちに滴化されるため、酸化がほとん
ど生じない。本発明のアトマイズ装置では、溶融金属流
の流出に際し、溶融金属収容容器を密閉構造にする必要
がないため、取鍋や溶解炉から溶融金属を連続的に供給
することができ、金属粉末の連続製造が可能になる。
干渉部材の上部に溶融金属収容容器が連設されているの
で、ジェットカーテンの内周面ないし干渉部材の内部に
生じた負圧により、溶湯ノズルから容器内の溶融金属流
が円滑に引き出され、媒体ジェットにより分断滴化され
る。しかも、溶融金属流は溶湯ノズルから流下すると干
渉部材内を通って直ちに滴化されるため、酸化がほとん
ど生じない。本発明のアトマイズ装置では、溶融金属流
の流出に際し、溶融金属収容容器を密閉構造にする必要
がないため、取鍋や溶解炉から溶融金属を連続的に供給
することができ、金属粉末の連続製造が可能になる。
【００１０】
【実施例】図１は実施例に係る溶融金属アトマイズ装置
のアトマイズノズル装置であり、リング状のノズル本体
１の上部にはシールリング（図示省略）を介して上蓋２
が気密に取り付けられており、該本体１及び上蓋２の中
心線に沿って上下方向に貫通する中央孔３が開設されて
いる。前記本体１の下面傾斜部には、ノズル本体１の中
心線を中心とする同心円上にほぼ等間隔で多数のノズル
孔４が開口している。該ノズル孔４は本体１の内部に形
成された環状の媒体供給室５に連通しており、該媒体供
給室５に連通する加圧媒体供給管６が前記本体１に接続
されている。尚、媒体としては、アルゴンや窒素等の通
常のガスアトマイズ法で使用される不活性ガス、非酸化
性ガスが使用されるが、場合によっては水等の液体でも
適用可能である。
のアトマイズノズル装置であり、リング状のノズル本体
１の上部にはシールリング（図示省略）を介して上蓋２
が気密に取り付けられており、該本体１及び上蓋２の中
心線に沿って上下方向に貫通する中央孔３が開設されて
いる。前記本体１の下面傾斜部には、ノズル本体１の中
心線を中心とする同心円上にほぼ等間隔で多数のノズル
孔４が開口している。該ノズル孔４は本体１の内部に形
成された環状の媒体供給室５に連通しており、該媒体供
給室５に連通する加圧媒体供給管６が前記本体１に接続
されている。尚、媒体としては、アルゴンや窒素等の通
常のガスアトマイズ法で使用される不活性ガス、非酸化
性ガスが使用されるが、場合によっては水等の液体でも
適用可能である。
【００１１】前記ノズル孔４の各中心線は、図２に示す
ように、ノズル本体１の下方でその中心線の回りに仮想
した小円Ａ上に接するように一定の角度で捩じれたよう
に設定されている。従って、かかるノズル孔４から媒体
を噴出すると、媒体ジェット１１の集合体である、渦巻
き状のジェットカーテンが形成される。前記中央孔３に
は、筒状の干渉部材８が装着されており、その上部外方
に突設されたフランジ９が上蓋２に載置され、ボルト等
の適宜の手段により固定されている。該干渉部材８の先
端（下端）外周縁部は、前記ノズル孔４から噴射された
媒体ジェット１１により形成されたジェットカーテンの
内周面に当接するように構成されている。ジェット１１
との干渉の程度を調整するには、長さの異なる干渉部材
を複数製作しておき、これを取り替えればよい。もっと
も、ジェット１１との干渉は、ジェットの中心部程度ま
でで十分である。
ように、ノズル本体１の下方でその中心線の回りに仮想
した小円Ａ上に接するように一定の角度で捩じれたよう
に設定されている。従って、かかるノズル孔４から媒体
を噴出すると、媒体ジェット１１の集合体である、渦巻
き状のジェットカーテンが形成される。前記中央孔３に
は、筒状の干渉部材８が装着されており、その上部外方
に突設されたフランジ９が上蓋２に載置され、ボルト等
の適宜の手段により固定されている。該干渉部材８の先
端（下端）外周縁部は、前記ノズル孔４から噴射された
媒体ジェット１１により形成されたジェットカーテンの
内周面に当接するように構成されている。ジェット１１
との干渉の程度を調整するには、長さの異なる干渉部材
を複数製作しておき、これを取り替えればよい。もっと
も、ジェット１１との干渉は、ジェットの中心部程度ま
でで十分である。
【００１２】前記構成において、加圧媒体供給管６に噴
霧媒体として例えば不活性ガス等の圧縮ガスを媒体供給
室５に供給する。これによって、多数のノズル孔４から
ガスジェット１１が噴出され、渦巻き状のジェットカー
テンが形成される。この際、ガスカーテンの内周面部に
干渉部材８の先端周縁部が当接し、ガスジェット１１の
中心側速度成分は減少し、下方成分は増大する。そし
て、前記中央孔３より溶融金属流１２を流下すると、ガ
スジェット１１の見掛けの交差部乃至その近傍部で、溶
融金属流１２は細かい溶滴に分断される。この際、ジェ
ットカーテン及び干渉部材の内部は負圧になっているの
で、溶融金属流１２は干渉部材８内を円滑に流下し、溶
滴の吹き上げも生じない。
霧媒体として例えば不活性ガス等の圧縮ガスを媒体供給
室５に供給する。これによって、多数のノズル孔４から
ガスジェット１１が噴出され、渦巻き状のジェットカー
テンが形成される。この際、ガスカーテンの内周面部に
干渉部材８の先端周縁部が当接し、ガスジェット１１の
中心側速度成分は減少し、下方成分は増大する。そし
て、前記中央孔３より溶融金属流１２を流下すると、ガ
スジェット１１の見掛けの交差部乃至その近傍部で、溶
融金属流１２は細かい溶滴に分断される。この際、ジェ
ットカーテン及び干渉部材の内部は負圧になっているの
で、溶融金属流１２は干渉部材８内を円滑に流下し、溶
滴の吹き上げも生じない。
【００１３】前記実施例では、ジェットカーテンとし
て、渦巻き状のものを示したが、これに限らず、ノズル
本体１の中心線上の一点で各媒体ジェットが交差する、
逆円錐形状のものでもよい。また、本発明のアトマイズ
ノズル装置は前記旋回水流法のみならず、通常のアトマ
イズ装置に使用することができることは勿論である。次
に具体的実施例を掲げる。ノズル孔径φ１．０mm、ノズ
ル孔の配置径（ＰＣＤ）φ１７mmのアトマイズノズル装
置を用いて、噴霧媒体としてＡｒガスを３．０ＭＰａで
供給し、渦巻き状ジェットカーテンを形成した。該カー
テンは、ジェットの見掛けの交差部における内径＝φ２
mm、本体下面から見掛け上の交差点までの垂直距離Ｌ＝
２０mmで、ガスジェットの見掛けの交差角θ＝５０°と
した。ノズル本体の中央孔には筒状干渉部材（材質：黒
鉛）を装着した。干渉部材は、内径１０mm、同外径１４
mmであり、同部材の先端の本体下面からの距離Ｓは２mm
とした。
て、渦巻き状のものを示したが、これに限らず、ノズル
本体１の中心線上の一点で各媒体ジェットが交差する、
逆円錐形状のものでもよい。また、本発明のアトマイズ
ノズル装置は前記旋回水流法のみならず、通常のアトマ
イズ装置に使用することができることは勿論である。次
に具体的実施例を掲げる。ノズル孔径φ１．０mm、ノズ
ル孔の配置径（ＰＣＤ）φ１７mmのアトマイズノズル装
置を用いて、噴霧媒体としてＡｒガスを３．０ＭＰａで
供給し、渦巻き状ジェットカーテンを形成した。該カー
テンは、ジェットの見掛けの交差部における内径＝φ２
mm、本体下面から見掛け上の交差点までの垂直距離Ｌ＝
２０mmで、ガスジェットの見掛けの交差角θ＝５０°と
した。ノズル本体の中央孔には筒状干渉部材（材質：黒
鉛）を装着した。干渉部材は、内径１０mm、同外径１４
mmであり、同部材の先端の本体下面からの距離Ｓは２mm
とした。
【００１４】前記干渉部材を使用した場合（実施例）
と、使用しない場合（従来例）について、ノズル本体の
中心線に沿って、ノズル本体の上面（距離＝０mm）から
下方における各部の圧力を測定した。その結果を図３に
示す。同図より、従来例ではガスジェットカーテンの内
部に１０００mmAqという大きな正圧が発生せていること
が分かるが、実施例では正圧の発生はなく、ジェットカ
ーテンに内部では１０００mmAq以上の大きな負圧が発生
していることが確認された。次に、本発明の溶融金属ア
トマイズ装置について説明する。
と、使用しない場合（従来例）について、ノズル本体の
中心線に沿って、ノズル本体の上面（距離＝０mm）から
下方における各部の圧力を測定した。その結果を図３に
示す。同図より、従来例ではガスジェットカーテンの内
部に１０００mmAqという大きな正圧が発生せていること
が分かるが、実施例では正圧の発生はなく、ジェットカ
ーテンに内部では１０００mmAq以上の大きな負圧が発生
していることが確認された。次に、本発明の溶融金属ア
トマイズ装置について説明する。
【００１５】実施例にかかる溶融金属アトマイズ装置
は、図４に示すように、既述のアトマイズノズル装置２
０と、該アトマイズノズル装置２０の干渉部材８の上に
黒鉛リングやアルミナセメント等のシール材２１を介し
て連設された溶融金属収容容器２２を備えている。前記
容器２２は上部が開口された皿状ないし碗状をしてお
り、黒鉛やＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 等のセラミックで形成さ
れ、外周部に保温用の加熱コイル２３が付設されてい
る。前記容器２２の底部中心部には溶湯ノズル２４が取
り付けられており、そのノズル孔は干渉部材８の中心線
上に位置しており、干渉部材８の上部開口に連通してい
る。前記シールリング２１は必ずしも必要ではなく、前
記容器２２を干渉部材８のフランジ８上に直接載置して
もよい。
は、図４に示すように、既述のアトマイズノズル装置２
０と、該アトマイズノズル装置２０の干渉部材８の上に
黒鉛リングやアルミナセメント等のシール材２１を介し
て連設された溶融金属収容容器２２を備えている。前記
容器２２は上部が開口された皿状ないし碗状をしてお
り、黒鉛やＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 等のセラミックで形成さ
れ、外周部に保温用の加熱コイル２３が付設されてい
る。前記容器２２の底部中心部には溶湯ノズル２４が取
り付けられており、そのノズル孔は干渉部材８の中心線
上に位置しており、干渉部材８の上部開口に連通してい
る。前記シールリング２１は必ずしも必要ではなく、前
記容器２２を干渉部材８のフランジ８上に直接載置して
もよい。
【００１６】本実施例によると、アトマイズノズル装置
２０を作動することにより、ジェットカーテンや干渉部
材８の内部に負圧が発生し、溶融金属収容容器２２の溶
湯ノズル２４から容器内の溶融金属流が円滑に引き出さ
れる。また、アトマイズノズル装置２０と溶融金属収容
容器２２との間からの空気の流入は皆無乃至ほとんど無
く、溶湯ノズル２４から干渉部材内に流下した溶融金属
流１２はジェットにより滴化されるまで酸化されるおそ
れがないため、高品質の金属粉末が得られる。尚、前記
溶融金属収容容器２２の上部開口から不活性ガスを容器
内に供給し、該容器２２に収容された溶融金属の表面を
不活性ガスにより覆うことにより、溶融金属の表面酸化
を防止することができ、より酸化の少ない金属粉末を得
ることができる。容器２２内に供給された不活性ガスの
逸散を防止するため、容器２２の開口に着脱自在な、不
活性ガス供給口を有する蓋を設けるとよい。また、溶融
金属収容容器２２への溶融金属の供給は、大容量の取鍋
や溶解炉から直接供給されるので、溶融金属収容容器２
２の容量に関わらず、金属粉末を連続的に製造すること
ができる。
２０を作動することにより、ジェットカーテンや干渉部
材８の内部に負圧が発生し、溶融金属収容容器２２の溶
湯ノズル２４から容器内の溶融金属流が円滑に引き出さ
れる。また、アトマイズノズル装置２０と溶融金属収容
容器２２との間からの空気の流入は皆無乃至ほとんど無
く、溶湯ノズル２４から干渉部材内に流下した溶融金属
流１２はジェットにより滴化されるまで酸化されるおそ
れがないため、高品質の金属粉末が得られる。尚、前記
溶融金属収容容器２２の上部開口から不活性ガスを容器
内に供給し、該容器２２に収容された溶融金属の表面を
不活性ガスにより覆うことにより、溶融金属の表面酸化
を防止することができ、より酸化の少ない金属粉末を得
ることができる。容器２２内に供給された不活性ガスの
逸散を防止するため、容器２２の開口に着脱自在な、不
活性ガス供給口を有する蓋を設けるとよい。また、溶融
金属収容容器２２への溶融金属の供給は、大容量の取鍋
や溶解炉から直接供給されるので、溶融金属収容容器２
２の容量に関わらず、金属粉末を連続的に製造すること
ができる。
【００１７】前記実施例にかかる溶融金属アトマイズ装
置を用いて金属粉末を製造した。アトマイズノズル装置
に噴霧媒体（Ａｒガス）を３．０ＭＰａの圧力で供給し
たところ、干渉部材８の内部の圧力は−０．０２ＭＰａ
であった。該干渉部材８の上に皿状の溶融金属収容容器
２２を設置して、Ｃｏ基合金溶湯を容器内に供給したと
ころ、内径φ３．２mmの溶湯ノズルから９７ｇ／ｓの溶
湯が吐出され、平均粒径１０３μm 、かさ密度４．２ｇ
／ｓの金属粉末が得られた。
置を用いて金属粉末を製造した。アトマイズノズル装置
に噴霧媒体（Ａｒガス）を３．０ＭＰａの圧力で供給し
たところ、干渉部材８の内部の圧力は−０．０２ＭＰａ
であった。該干渉部材８の上に皿状の溶融金属収容容器
２２を設置して、Ｃｏ基合金溶湯を容器内に供給したと
ころ、内径φ３．２mmの溶湯ノズルから９７ｇ／ｓの溶
湯が吐出され、平均粒径１０３μm 、かさ密度４．２ｇ
／ｓの金属粉末が得られた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の溶融金属ア
トマイズ装置によると、リング状の干渉部材が前記本体
に同心状に付設され、その先端周縁部が前記ノズル孔か
ら噴出される多数の媒体ジェットにより形成されるジェ
ットカーテンの内周面部に干渉するように構成されてい
るので、ジェットカーテンを構成する個々のジェットの
流れ方向がノズル本体の中心線に対し外方向に変化させ
ることができ、これによってジェットカーテンの内周面
側に生じていた正圧を消失させることができ、ジェット
により分断された溶滴の吹き上げを抑制することができ
る。
トマイズ装置によると、リング状の干渉部材が前記本体
に同心状に付設され、その先端周縁部が前記ノズル孔か
ら噴出される多数の媒体ジェットにより形成されるジェ
ットカーテンの内周面部に干渉するように構成されてい
るので、ジェットカーテンを構成する個々のジェットの
流れ方向がノズル本体の中心線に対し外方向に変化させ
ることができ、これによってジェットカーテンの内周面
側に生じていた正圧を消失させることができ、ジェット
により分断された溶滴の吹き上げを抑制することができ
る。
【００１９】また、アトマイズノズル装置の作動により
干渉部材内に負圧が生じるため、溶融金属収容容器内の
溶融金属を溶湯ノズルから円滑に流下させることができ
る。この際、溶融金属収容容器内を加圧する必要がない
ので、溶融金属収容容器への溶融金属の供給を連続的に
行うことができ、金属粉末の連続製造が可能になる。ま
た、溶湯ノズルから流出した溶融金属流は大気に直接曝
されることがないため、酸化が抑制され、高品質の粉末
が得られる。
干渉部材内に負圧が生じるため、溶融金属収容容器内の
溶融金属を溶湯ノズルから円滑に流下させることができ
る。この際、溶融金属収容容器内を加圧する必要がない
ので、溶融金属収容容器への溶融金属の供給を連続的に
行うことができ、金属粉末の連続製造が可能になる。ま
た、溶湯ノズルから流出した溶融金属流は大気に直接曝
されることがないため、酸化が抑制され、高品質の粉末
が得られる。
【図１】実施例に係るアトマイズノズル装置の断面図で
ある。
ある。
【図２】渦巻き状ジェットカーテンのジェットの中心線
配置を示す平面図である。
配置を示す平面図である。
【図３】実施例と従来例のアトマイズノズル装置により
形成されたガスジェットカーテンについての装置中心線
各位置における圧力分布図である。
形成されたガスジェットカーテンについての装置中心線
各位置における圧力分布図である。
【図４】実施例に係る溶融金属アトマイズ装置の断面図
である。
である。
１ ノズル本体 ３ 中央孔 ４ ノズル孔 ５ 媒体供給室 ８ 干渉部材 １１ 媒体（ガス）ジェット ２０ アトマイズノズル装置 ２２ 溶融金属収容容器 ２４ 溶湯ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−7681（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−19540（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−7681（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−37164（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 9/08 B05B 1/02 B05B 1/14 B05B 1/28
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融金属収容容器と、該溶融金属収容容
器の底部に設けられた溶湯ノズルから流下した溶融金属
流を滴化するアトマイズノズル装置とを備え、前記アト
マイズノズル装置は媒体供給室が内部に形成されると共
に中央孔が中心部に貫通状に形成されたノズル本体を備
え、前記媒体供給室に連通する多数のノズル孔が前記本
体の下側に開設され、該ノズル孔は多数のノズル孔から
噴出された媒体ジェットの集合体がノズル本体の中心線
を中心として下方に縮径したジェットカーテンを形成す
るように配置された溶融金属供給装置において、 前記ノズル本体にリング状の干渉部材が同心状に付設さ
れ、該干渉部材の先端周縁部が前記ジェットカーテンの
内周面部に干渉するように構成され、干渉部材のジェットカーテンへの干渉により、ジェット
カーテンの内周面ないし干渉部材の内部に生じた負圧
が、溶湯ノズルから溶融金属収納容器内の溶融金属流を
円滑に引き出すように作用すべく、 前記溶融金属収容容
器の溶湯ノズルの出口が前記干渉部材の上部開口に連通
するように溶融金属収容容器が干渉部材の上部に連設さ
れている溶融金属アトマイズ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6256966A JP2974918B2 (ja) | 1993-11-29 | 1994-10-21 | 溶融金属アトマイズ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-298447 | 1993-11-29 | ||
| JP29844793 | 1993-11-29 | ||
| JP6256966A JP2974918B2 (ja) | 1993-11-29 | 1994-10-21 | 溶融金属アトマイズ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197109A JPH07197109A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2974918B2 true JP2974918B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=26542990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6256966A Expired - Lifetime JP2974918B2 (ja) | 1993-11-29 | 1994-10-21 | 溶融金属アトマイズ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974918B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6874054B2 (ja) * | 2019-05-31 | 2021-05-19 | 株式会社クボタ | 溶融金属吐出装置、皮膜形成装置及び溶融金属吐出方法 |
| JP7218335B2 (ja) * | 2020-09-11 | 2023-02-06 | 三菱重工業株式会社 | 金属粉末製造装置及びそのガス噴射器 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP6256966A patent/JP2974918B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07197109A (ja) | 1995-08-01 |
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