JP3087418B2 - アトマイズ装置 - Google Patents
アトマイズ装置Info
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- JP3087418B2 JP3087418B2 JP04028411A JP2841192A JP3087418B2 JP 3087418 B2 JP3087418 B2 JP 3087418B2 JP 04028411 A JP04028411 A JP 04028411A JP 2841192 A JP2841192 A JP 2841192A JP 3087418 B2 JP3087418 B2 JP 3087418B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧の液体により金属
又は合金溶湯の微粉化をするアトマイズ装置に関する。
又は合金溶湯の微粉化をするアトマイズ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図5に示すように、リング状の噴
霧ノズル101から所定角度で噴霧する高圧水ジェット
の交点CPに金属溶湯Mを落下させ、高圧水ジェットに
て吹き飛ばすことで微粉化をするアトマイズ装置が知ら
れている。ここで、噴霧範囲が広がり過ぎない様に、噴
霧ノズル101の下にはガイドパイプ103が取り付け
られる。
霧ノズル101から所定角度で噴霧する高圧水ジェット
の交点CPに金属溶湯Mを落下させ、高圧水ジェットに
て吹き飛ばすことで微粉化をするアトマイズ装置が知ら
れている。ここで、噴霧範囲が広がり過ぎない様に、噴
霧ノズル101の下にはガイドパイプ103が取り付け
られる。
【0003】従来のアトマイズ装置100では、高圧水
ジェットの噴霧角度は、交点CPでの角度(以下、交差
角度という)θが約70度となる様に決められていた。
そして、微粉化された溶湯が凝固する前にガイドパイプ
103内壁に付着しないように十分な飛呈(70〜80
mm)を確保することを目的としてガイドパイプ107
の直径Dが決定されており、約90mmであった。
ジェットの噴霧角度は、交点CPでの角度(以下、交差
角度という)θが約70度となる様に決められていた。
そして、微粉化された溶湯が凝固する前にガイドパイプ
103内壁に付着しないように十分な飛呈(70〜80
mm)を確保することを目的としてガイドパイプ107
の直径Dが決定されており、約90mmであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】こうした従来の装置に
よれば、歩留まりは満足できるものとなったが、出来上
がった金属微粉末(SUS316L)のTap密度を計
測すると3g/cm3 程度しかなかった。Tap密度と
は、微粉末の見かけの密度であって、例えば20cm3
の容器に微粉末をつめて500回上下動させた状態での
密度として求められる。このTap密度が大きいほど丸
くて均質な微粉末ということになる。
よれば、歩留まりは満足できるものとなったが、出来上
がった金属微粉末(SUS316L)のTap密度を計
測すると3g/cm3 程度しかなかった。Tap密度と
は、微粉末の見かけの密度であって、例えば20cm3
の容器に微粉末をつめて500回上下動させた状態での
密度として求められる。このTap密度が大きいほど丸
くて均質な微粉末ということになる。
【0005】Tap密度を大きくするには、高圧水ジェ
ットの噴霧角度を変えて交差角度θを小さくする方法が
考えられる。しかし、この交差角度θを小さくすると、
いわゆるエジェクタ効果によって交点CPの上方が大き
な減圧状態となり、落下される溶湯が霧状になってノズ
ル部分の壁面等に付着し、そこで凝固してしまい、溶湯
の落下自体を不可能にしてしまうという噴霧トラブルの
発生という問題があった。
ットの噴霧角度を変えて交差角度θを小さくする方法が
考えられる。しかし、この交差角度θを小さくすると、
いわゆるエジェクタ効果によって交点CPの上方が大き
な減圧状態となり、落下される溶湯が霧状になってノズ
ル部分の壁面等に付着し、そこで凝固してしまい、溶湯
の落下自体を不可能にしてしまうという噴霧トラブルの
発生という問題があった。
【0006】そこで、こうした溶湯の落下不能といった
噴霧トラブルを生じることなく、十分に大きな見かけ密
度を有する微粉末を歩留まり良く製造することのできる
アトマイズ装置を提供することを目的として本発明を完
成した。
噴霧トラブルを生じることなく、十分に大きな見かけ密
度を有する微粉末を歩留まり良く製造することのできる
アトマイズ装置を提供することを目的として本発明を完
成した。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】かかる目的を達
成するためになされた本発明のアトマイズ装置は、金属
又は合金の溶湯を落下させる溶湯落下手段と、該溶湯落
下手段の下方に配置され、少なくとも2方向から斜め下
方へ圧力液体を噴霧して所定位置で交差する液体膜を形
成する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルの下方に配置され、
前記圧力液体の噴霧範囲を規定するガイドパイプとを備
え、前記溶湯を、前記液体膜の交差位置へ落下させて微
粉化するアトマイズ装置において、前記液体膜の交差位
置での角度を30度〜50度となるように噴霧ノズルの
噴霧方向を調整すると共に、前記交差位置の上方30m
mの位置における減圧量が250mmHgを超えないよ
うに前記ガイドパイプの直径を大きくしたことを特徴と
する。
成するためになされた本発明のアトマイズ装置は、金属
又は合金の溶湯を落下させる溶湯落下手段と、該溶湯落
下手段の下方に配置され、少なくとも2方向から斜め下
方へ圧力液体を噴霧して所定位置で交差する液体膜を形
成する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルの下方に配置され、
前記圧力液体の噴霧範囲を規定するガイドパイプとを備
え、前記溶湯を、前記液体膜の交差位置へ落下させて微
粉化するアトマイズ装置において、前記液体膜の交差位
置での角度を30度〜50度となるように噴霧ノズルの
噴霧方向を調整すると共に、前記交差位置の上方30m
mの位置における減圧量が250mmHgを超えないよ
うに前記ガイドパイプの直径を大きくしたことを特徴と
する。
【0008】本発明のアトマイズ装置では、液体膜の交
差角度を30度〜50度とすることで、液体アトマイズ
により形成される微粉末のTap密度を向上させること
ができる。また、ガイドパイプの直径を大きくして交差
位置の上方30mmの位置における減圧量が250mm
Hgを超えないようにしたから、交差位置へ至る前の溶
湯の落下流が大きく乱れることがなく、壁面等に付着し
て凝固するといった噴霧トラブルを起こすことがない。
差角度を30度〜50度とすることで、液体アトマイズ
により形成される微粉末のTap密度を向上させること
ができる。また、ガイドパイプの直径を大きくして交差
位置の上方30mmの位置における減圧量が250mm
Hgを超えないようにしたから、交差位置へ至る前の溶
湯の落下流が大きく乱れることがなく、壁面等に付着し
て凝固するといった噴霧トラブルを起こすことがない。
【0009】なお、従来のままの直径90mmのガイド
パイプを用いた場合には、交差角度50度にて上記位置
での減圧量が300mmHgを超え、噴霧トラブルが発
生した。従来いわれていたガイドパイプ側での飛呈確保
という点でいえば、交差角度を小さくすればさらに細い
ガイドパイプでよいことになるのであるが、従来品であ
る90mmよりも細いガイドパイプを使用した場合には
減圧量がさらに大きくなり、噴霧トラブルを一層生じ易
くなる。
パイプを用いた場合には、交差角度50度にて上記位置
での減圧量が300mmHgを超え、噴霧トラブルが発
生した。従来いわれていたガイドパイプ側での飛呈確保
という点でいえば、交差角度を小さくすればさらに細い
ガイドパイプでよいことになるのであるが、従来品であ
る90mmよりも細いガイドパイプを使用した場合には
減圧量がさらに大きくなり、噴霧トラブルを一層生じ易
くなる。
【0010】ガイドパイプの直径で示すならば、130
mm以上の寸法を交差角度の条件との関係で適宜選択す
ることによって前記減圧量の条件を満足させることがで
きる。
mm以上の寸法を交差角度の条件との関係で適宜選択す
ることによって前記減圧量の条件を満足させることがで
きる。
【0011】
【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、実
施例・比較例を交えつつ以下に説明する。まず、装置に
ついては、図1に示すように、SUS316L鋼の溶湯
Mを落下させる溶湯落下手段1と、該溶湯落下手段1の
下方に配置され、全体としてリング状をし、斜め下方へ
高圧水を噴霧して円錐状の水ジェット膜を形成する噴霧
ノズル3と、該噴霧ノズル3の下方に配置され、前記高
圧水の噴霧範囲を規定するガイドパイプ5とを備え、前
記溶湯Mを、前記水ジェットの交差位置CPへ落下させ
て微粉化を行う水アトマイズ装置を用いた。なお、この
装置における高圧水の噴霧圧力は500kgf/cm
2 ,水量270リットル/minとした。
施例・比較例を交えつつ以下に説明する。まず、装置に
ついては、図1に示すように、SUS316L鋼の溶湯
Mを落下させる溶湯落下手段1と、該溶湯落下手段1の
下方に配置され、全体としてリング状をし、斜め下方へ
高圧水を噴霧して円錐状の水ジェット膜を形成する噴霧
ノズル3と、該噴霧ノズル3の下方に配置され、前記高
圧水の噴霧範囲を規定するガイドパイプ5とを備え、前
記溶湯Mを、前記水ジェットの交差位置CPへ落下させ
て微粉化を行う水アトマイズ装置を用いた。なお、この
装置における高圧水の噴霧圧力は500kgf/cm
2 ,水量270リットル/minとした。
【0012】この装置において、まず、実施例検討用と
して直径D=130mmのガイドパイプを採用すると共
に、前記水ジェットの交差角度θを30〜70度の範囲
で種々に調整しつつ高圧水の噴霧を行い、水ジェットの
交差位置CPの上方30mmに配置した圧力センサにて
当該位置での圧力を検出し、減圧量を求めた。一方、比
較例検討用として、直径D=90mmのガイドパイプを
装着した場合についても同様の実験により減圧量を求め
た。これらの実験結果を図2に示す。
して直径D=130mmのガイドパイプを採用すると共
に、前記水ジェットの交差角度θを30〜70度の範囲
で種々に調整しつつ高圧水の噴霧を行い、水ジェットの
交差位置CPの上方30mmに配置した圧力センサにて
当該位置での圧力を検出し、減圧量を求めた。一方、比
較例検討用として、直径D=90mmのガイドパイプを
装着した場合についても同様の実験により減圧量を求め
た。これらの実験結果を図2に示す。
【0013】図示するように、直径D=130mmのガ
イドパイプを装着した場合には交差角度θ=30度にお
いても減圧量が250mmHgに収まったのに対し、直
径D=90mmのガイドパイプを装着した場合には交差
角度50度で既に減圧量250mmHgを超えていた。
なお、減圧量150mmHgの交差角度という観点で見
ると、直径D=130mmについては交差角度50度と
なっていたのに対し、直径D=90mmについては交差
角度70度であった。
イドパイプを装着した場合には交差角度θ=30度にお
いても減圧量が250mmHgに収まったのに対し、直
径D=90mmのガイドパイプを装着した場合には交差
角度50度で既に減圧量250mmHgを超えていた。
なお、減圧量150mmHgの交差角度という観点で見
ると、直径D=130mmについては交差角度50度と
なっていたのに対し、直径D=90mmについては交差
角度70度であった。
【0014】この様に、同じ角度で噴霧した場合にも、
ガイドパイプの直径を大きくすると交差位置CP上方3
0mmの位置での減圧量を低減することができることが
分かった。次に、水ジェット交差位置CPの上方30m
mにおける減圧量が150mmHgとなる交差角度θと
ガイドパイプ直径Dとの関係を確かめるために実施した
実験結果を説明する。この実験に当たっては、高圧水の
噴霧角度を一定にすると共に、ガイドパイプを取り替
え、その都度前記センサにより計測される結果に基づい
て減圧量を算出するという手法を採用した。この実験結
果を、減圧量150mmHg以下となる範囲を最適アト
マイズ範囲と規定してハッチングを付して図3に示す。
ガイドパイプの直径を大きくすると交差位置CP上方3
0mmの位置での減圧量を低減することができることが
分かった。次に、水ジェット交差位置CPの上方30m
mにおける減圧量が150mmHgとなる交差角度θと
ガイドパイプ直径Dとの関係を確かめるために実施した
実験結果を説明する。この実験に当たっては、高圧水の
噴霧角度を一定にすると共に、ガイドパイプを取り替
え、その都度前記センサにより計測される結果に基づい
て減圧量を算出するという手法を採用した。この実験結
果を、減圧量150mmHg以下となる範囲を最適アト
マイズ範囲と規定してハッチングを付して図3に示す。
【0015】図示の様に、交差角度θ=50度で減圧量
150mmHgの条件を満足するにはガイドパイプ直径
D=130mmとすべきことが分かり、図2と同じ結果
となると共に、これより交差角度θを小さくしたならば
さらにガイドパイプ直径Dを増大させればよいことも分
かった。
150mmHgの条件を満足するにはガイドパイプ直径
D=130mmとすべきことが分かり、図2と同じ結果
となると共に、これより交差角度θを小さくしたならば
さらにガイドパイプ直径Dを増大させればよいことも分
かった。
【0016】次に、こうして求めた最適アトマイズ範囲
の境界線上の条件を選定し、実際にSUS316L鋼の
溶湯を用いて水アトマイズを行い(圧力500kgf/
cm 2 ,水量270リットル/min)、その結果製造され
た金属微粉末のTap密度を計測した結果を図4に示
す。なお、Tap密度は、20cm3 の容器に金属微粉
末をつめて500回上下動した状態での密度として求め
た。また、同図には粉末の歩留まりも併記した。
の境界線上の条件を選定し、実際にSUS316L鋼の
溶湯を用いて水アトマイズを行い(圧力500kgf/
cm 2 ,水量270リットル/min)、その結果製造され
た金属微粉末のTap密度を計測した結果を図4に示
す。なお、Tap密度は、20cm3 の容器に金属微粉
末をつめて500回上下動した状態での密度として求め
た。また、同図には粉末の歩留まりも併記した。
【0017】図から分かる様に、交差角度θが大きいほ
ど歩留まりは良いが、Tap密度は低下することが分か
る。即ち、溶湯の表面をそぎ取る様な小さな角度で水ジ
ェットを噴霧する方が丸く均質な金属微粉末が得られ易
いことが分かる。その一方、生産量は少なくなる。従っ
て、金属微粉末の工業生産に用いる装置としては、両者
の調和点として条件を選定することが必要となる。
ど歩留まりは良いが、Tap密度は低下することが分か
る。即ち、溶湯の表面をそぎ取る様な小さな角度で水ジ
ェットを噴霧する方が丸く均質な金属微粉末が得られ易
いことが分かる。その一方、生産量は少なくなる。従っ
て、金属微粉末の工業生産に用いる装置としては、両者
の調和点として条件を選定することが必要となる。
【0018】この場合、射出成形用の微粉末原料として
はTap密度が3.5g/cm3 以上であることが望ま
しい。即ち、Tap密度が3.5g/cm3 以上の金属
微粉末を用いれば、射出成形にて形成した製品の締り具
合いが良好となり、くずれたりすることがないのであ
る。また、3.5g/cm3 以上のTap密度となれ
ば、従来の水アトマイズ装置で製造されていた微粉体の
Tap密度3g/cm3 に比べてはるかに丸く均質な微
粉体ということもできる。そこで、Tap密度に関する
条件としては3.5g/cm3 となる交差角度θ=50
度以下がよいことになる。
はTap密度が3.5g/cm3 以上であることが望ま
しい。即ち、Tap密度が3.5g/cm3 以上の金属
微粉末を用いれば、射出成形にて形成した製品の締り具
合いが良好となり、くずれたりすることがないのであ
る。また、3.5g/cm3 以上のTap密度となれ
ば、従来の水アトマイズ装置で製造されていた微粉体の
Tap密度3g/cm3 に比べてはるかに丸く均質な微
粉体ということもできる。そこで、Tap密度に関する
条件としては3.5g/cm3 となる交差角度θ=50
度以下がよいことになる。
【0019】一方、歩留まりについて見ると、θ=40
〜50度ではそれ以上の交差角度の場合(従来の装置に
おけるθ=70度の場合)とほぼ同じで全く問題がな
い。また、θ=30度を下回ると歩留まりが大幅に悪化
するが、それ以上の交差角度ならば微粉末の工業的生産
手法としてコスト的にも成り立ち得る。
〜50度ではそれ以上の交差角度の場合(従来の装置に
おけるθ=70度の場合)とほぼ同じで全く問題がな
い。また、θ=30度を下回ると歩留まりが大幅に悪化
するが、それ以上の交差角度ならば微粉末の工業的生産
手法としてコスト的にも成り立ち得る。
【0020】よって、水ジェット形成における交差角度
θの条件としては、30〜50度とすればよいことが分
かる。減圧量に関しては、最適アトマイズ範囲としては
減圧量150mmHg以下と規定したものの、減圧量2
50mmHg以下ならば溶湯落下後直ちに噴霧トラブル
状態となることがなく、最大限認め得る範囲といえる。
θの条件としては、30〜50度とすればよいことが分
かる。減圧量に関しては、最適アトマイズ範囲としては
減圧量150mmHg以下と規定したものの、減圧量2
50mmHg以下ならば溶湯落下後直ちに噴霧トラブル
状態となることがなく、最大限認め得る範囲といえる。
【0021】以上の結果を総合的に判断して、水ジェッ
トの交差角度θを30度〜50度とすると共に、ガイド
パイプの直径Dを大きくし、水ジェット交差位置CPの
上方30mmの位置における減圧量が250mmHgを
超えないようにすれば、十分に大きなTap密度の微粉
末を、重大な噴霧トラブルを起こすことなく、相当の歩
留まりをもって製造することができることが分かった。
トの交差角度θを30度〜50度とすると共に、ガイド
パイプの直径Dを大きくし、水ジェット交差位置CPの
上方30mmの位置における減圧量が250mmHgを
超えないようにすれば、十分に大きなTap密度の微粉
末を、重大な噴霧トラブルを起こすことなく、相当の歩
留まりをもって製造することができることが分かった。
【0022】以上本発明の実施例を比較例を交えつつ説
明したが、本発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々なる態様に
て実現することができることはいうまでもない。例え
ば、水アトマイズ装置に限らず、油その他の液体を用い
た各種の液体アトマイズ装置に適用できることはもちろ
んである。また、水ジェットの噴霧圧力をさらに大きな
ものとした装置であっても構わない。
明したが、本発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々なる態様に
て実現することができることはいうまでもない。例え
ば、水アトマイズ装置に限らず、油その他の液体を用い
た各種の液体アトマイズ装置に適用できることはもちろ
んである。また、水ジェットの噴霧圧力をさらに大きな
ものとした装置であっても構わない。
【0023】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明のアトマイズ
装置によれば、溶湯の落下不能といった噴霧トラブルを
生じることなく、十分に大きな見かけ密度を有する微粉
末を歩留まり良く製造することができる。
装置によれば、溶湯の落下不能といった噴霧トラブルを
生じることなく、十分に大きな見かけ密度を有する微粉
末を歩留まり良く製造することができる。
【図1】 実施例検討に用いたアトマイズ装置の概略構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図2】 水ジェットの交差角度及びガイドパイプ直径
と、減圧量との関係を示すグラフである。
と、減圧量との関係を示すグラフである。
【図3】 水ジェット交差角度とガイドパイプ直径の関
係における最適アトマイズ範囲を示すグラフである。
係における最適アトマイズ範囲を示すグラフである。
【図4】 水ジェット交差角度とTap密度及び歩留ま
りの関係を示すグラフである。
りの関係を示すグラフである。
【図5】 従来のアトマイズ装置の概略構造を示す断面
図である。
図である。
1・・・溶湯落下手段、3・・・噴霧ノズル、5・・・
ガイドパイプ。
ガイドパイプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05B 1/00 - 3/18 B05B 7/00 - 7/32 B05D 1/02 - 1/12 B05D 3/00 B22F 9/08
Claims (2)
- 【請求項1】 金属又は合金の溶湯を落下させる溶湯落
下手段と、 該溶湯落下手段の下方に配置され、少なくとも2方向か
ら斜め下方へ圧力液体を噴霧して所定位置で交差する液
体膜を形成する噴霧ノズルと、 該噴霧ノズルの下方に配置され、前記圧力液体の噴霧範
囲を規定するガイドパイプとを備え、前記溶湯を、前記
液体膜の交差位置へ落下させて微粉化するアトマイズ装
置において、 前記液体膜の交差位置での角度を30度〜50度となる
ように噴霧ノズルの噴霧方向を調整すると共に、前記交
差位置の上方30mmの位置における減圧量が250m
mHgを超えないように前記ガイドパイプの直径を大き
くしたことを特徴とするアトマイズ装置。 - 【請求項2】 前記ガイドパイプの直径を130mm以
上とすることで前記減圧量の条件を満足させたことを特
徴とする請求項1記載のアトマイズ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04028411A JP3087418B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | アトマイズ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04028411A JP3087418B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | アトマイズ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05220426A JPH05220426A (ja) | 1993-08-31 |
JP3087418B2 true JP3087418B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=12247918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04028411A Expired - Fee Related JP3087418B2 (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | アトマイズ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3087418B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK1888249T3 (da) | 2005-05-20 | 2011-10-31 | Emitec Denmark As | Forstøvning af fluider ved gensidig sammenstød af fluidstrømme |
CH698604B1 (de) | 2005-11-29 | 2009-09-15 | Creaholic Sa | Wascheinrichtung. |
CN111408727A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-14 | 泉州天智合金材料科技有限公司 | 一种适用于mim注射成型不锈钢粉末、制备方法及高抛光件 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP04028411A patent/JP3087418B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05220426A (ja) | 1993-08-31 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080714 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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