JP4858181B2 - Flat metal powder production equipment - Google Patents
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Description
本発明は金属の扁平粉末を製造する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing a flat metal powder.
優れた電波吸収特性を有する電波吸収体や優れた磁気特性を有する磁気材料の形成に、あるいは磁気シールド塗膜のフィーラ等として、扁平金属粉末が用いられる。扁平金属粉末の製造方法には、特許文献1に記載のように、金属粉末供給手段として、ノズルから滴下する金属溶湯にガスを吹き付けて粉末化する形態のものを用い、該金属粉末供給手段で形成された金属粉末を高速で回転する回転体に吹き付けて扁平金属粉末とする方法や、特許文献2に記載のように、同じような金属粉末供給手段から供給される金属粉末を、所定の微小間隔を形成して相互に平行配置された2個の冷却回転ロール(圧延ロール)間で扁平化する方法などが知られている。
Flat metal powder is used to form a radio wave absorber having excellent radio wave absorption characteristics, a magnetic material having excellent magnetic characteristics, or as a feeler for a magnetic shield coating film. In the method for producing flat metal powder, as described in
従来法において、金属粉末供給手段から供給される金属粉末を高速で回転する回転体に噴射して扁平金属粉末を製造する方法は、比重の軽い扁平金属粉末であれば収率よく製造できると解されるが、均一に扁平した金属粉末を凝集のない状態で製造するのは容易でなく、装置の運転制御が煩雑になる。 In the conventional method, it is understood that the method of producing a flat metal powder by injecting the metal powder supplied from the metal powder supply means onto a rotating body that rotates at high speed can be produced with high yield if the flat metal powder has a low specific gravity. However, it is not easy to produce a uniformly flat metal powder without aggregation, and the operation control of the apparatus becomes complicated.
金属粉末供給手段から供給される金属粉末を、平行に配置した一対の圧延ロール間で扁平化する方法は、材料の比重等に関係なく、ロール間距離に応じて均一に扁平化した金属粉末を製造できる。しかし、金属溶湯流に対してガスを噴射することにより粉末化した材料は、金属粉末供給手段のノズル先端から複数の落下経路を通って一対の圧延ロール間に達することとなるが、その間に粉末化した材料は凝集塊を形成しやすい。また、ロール間に金属粉末が多量に投入されると、圧延ロール上でも凝集塊となりやすい。さらに、ロールに衝突した粉末が跳ね返ることによっても、粉末同士で重なり合い、凝集が起こりやすい。 The method of flattening the metal powder supplied from the metal powder supply means between a pair of rolling rolls arranged in parallel is to uniformly flatten the metal powder according to the distance between the rolls regardless of the specific gravity of the material. Can be manufactured. However, the material pulverized by injecting gas to the molten metal flow reaches the gap between the pair of rolling rolls through the plurality of dropping paths from the nozzle tip of the metal powder supply means. The converted material tends to form aggregates. Further, when a large amount of metal powder is introduced between the rolls, it tends to be an agglomerate even on the rolling roll. In addition, the powder that collides with the rolls rebounds, so that the powders overlap each other and agglomeration is likely to occur.
凝集した粉末塊はそのままの状態で一対の圧延ロール間で圧延されるために、圧延ロールから排出される粉体は、扁平した金属粉末が凝集した形状のものとなる。このような凝集した扁平金属粉末は不良品であり、製造品から排除されるので、高い収率で良品の(すなわち個々に独立した状態の)扁平金属を得ることは困難であった。 Since the agglomerated powder lump is rolled as it is between a pair of rolling rolls, the powder discharged from the rolling roll has a shape in which flat metal powder is agglomerated. Since such agglomerated flat metal powder is a defective product and excluded from the manufactured product, it has been difficult to obtain a good product (that is, an individually independent state) of flat metal in a high yield.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、金属粉末供給手段から供給される金属粉末を一対の圧延ロール間で圧延して扁平金属粉末とする形態の扁平金属粉末の製造装置において、良品の扁平金属粉末を高い収率で得ることができるようにすることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an apparatus for producing a flat metal powder in a form in which a metal powder supplied from a metal powder supply means is rolled between a pair of rolling rolls to form a flat metal powder. It is an object to be able to obtain a good flat metal powder with high yield.
本発明による扁平金属粉末の製造装置は、所定間隔を保つようにして対向配置された一対の圧延ロールと、該圧延ロールに金属粉末を供給する金属粉末供給手段とを少なくとも備えた扁平金属粉末の製造装置であって、前記金属粉末供給手段は、凝集した粉末を分離する分離手段を備えることを特徴とする。 An apparatus for producing a flat metal powder according to the present invention is a flat metal powder comprising at least a pair of rolling rolls arranged to face each other at a predetermined interval, and a metal powder supply means for supplying the metal powder to the rolling roll. In the manufacturing apparatus, the metal powder supply means includes a separation means for separating the agglomerated powder.
本発明による扁平金属粉末の製造装置は、金属粉末供給手段が凝集した金属粉末を分離する分離手段を備えているので、凝集した状態の金属粉末が一対の圧延ロール間に送り込まれるのを阻止することができる。それにより、凝集状態の扁平金属粉末が製造されるのは抑制され、良品の扁平金属粉末を高い収率で製造することができる。 The flat metal powder manufacturing apparatus according to the present invention includes a separating means for separating the agglomerated metal powder by the metal powder supply means, and therefore prevents the agglomerated metal powder from being fed between a pair of rolling rolls. be able to. As a result, the production of the aggregated flat metal powder is suppressed, and a good flat metal powder can be produced in a high yield.
好ましくは、前記金属粉末供給手段は、ケーシングと、該ケーシング内に収容されており前記一対の圧延ロールの何れか一方に線接触する第1の位置と該線接触する圧延ロールから離間する第2の位置との間で移動可能な1本または複数本の接触ロッドとを備える。 Preferably, the metal powder supply means includes a casing, a first position housed in the casing and in line contact with one of the pair of rolling rolls, and a second position spaced apart from the rolling roll in line contact. One or a plurality of contact rods movable between the two positions.
この形態の扁平金属粉末の製造装置では、金属粉末は前記接触ロッドとそれが線接触する何れか一方の圧延ロールの間の経路のみを通って、一対の圧延ロール間である圧延領域に送られる。金属粉末が接触ロッドの領域に至る以前に凝集した状態となっていても、前記接触ロッドと、それが線接触する圧延ロールとの間を通過する過程で、個々に分離した状態となる。分離した状態の金属粉末が、前記ただ一つの経路のみを通って、順次一対の圧延ロールの圧延領域に送られるので、良品の扁平金属粉末を高い収率で得ることができる。 In this form of the flat metal powder manufacturing apparatus, the metal powder passes through only the path between the contact rod and any one of the rolling rolls in line contact with the contact rod, and is sent to the rolling region between the pair of rolling rolls. . Even if the metal powder is in an aggregated state before reaching the area of the contact rod, it is in a state of being separated individually in the process of passing between the contact rod and the rolling roll in which it is in line contact. Since the separated metal powder is sequentially sent to the rolling region of the pair of rolling rolls through only the single path, a good flat metal powder can be obtained with high yield.
本発明による扁平金属粉末の製造装置は、好ましくは、前記金属粉末供給手段を振動させる機構を有し、前記接触ロッドの移動は前記金属粉末供給手段が振動することにより生じるように構成される。このような振動機構を備えることにより、凝集塊の分離は一層確実となる。 The flat metal powder manufacturing apparatus according to the present invention preferably has a mechanism for vibrating the metal powder supply means, and the movement of the contact rod is configured to occur when the metal powder supply means vibrates. By providing such a vibration mechanism, the separation of the agglomerates is further ensured.
本発明による扁平金属粉末の製造装置において、前記接触ロッドの領域まで金属粉末を案内する手段に特に制限はない。接触ロッドの領域に到達したときに、金属粉末が凝集した状態にないか、あるとしても小さな凝集塊であることが望ましく、それにより、接触ロッドとそれが線接触する圧延ロールとの間を通過した後の金属粉末を完全に分離した状態とすることができる。 In the flat metal powder manufacturing apparatus according to the present invention, the means for guiding the metal powder to the contact rod region is not particularly limited. When reaching the area of the contact rod, it is desirable that the metal powder is not agglomerated or, if any, small agglomerates, so that it passes between the contact rod and the rolling roll with which it is in line contact. Then, the metal powder can be completely separated.
そのための本発明による扁平金属粉末の製造装置の好ましい態様では、前記金属粉末供給手段は、前記ケーシング内における前記接触ロッドの上位位置に、前記接触ロッドと同方向に延在しかつ自由回転できる状態で収容された複数本の粉砕用ロッドをさらに有している。前記ケーシング内に投入された処理すべき金属粉末は、前記複数本の粉砕用ロッド間を通過した後、前記接触ロッドと前記圧延ロールとの間を通過し、その後、前記一対の圧延ロール間で扁平に圧延される。前記金属粉末供給手段を振動させる機構が前記ケーシングを振動させる構成とすることはさらに好ましい。 Therefore, in a preferred aspect of the flat metal powder manufacturing apparatus according to the present invention, the metal powder supply means extends in the same direction as the contact rod and can freely rotate at an upper position of the contact rod in the casing. And a plurality of crushing rods housed in (1). The metal powder to be processed put into the casing passes between the plurality of grinding rods, then passes between the contact rod and the rolling roll, and then between the pair of rolling rolls. It is rolled flat. It is further preferable that the mechanism for vibrating the metal powder supply means vibrates the casing.
この態様では、ケーシング内に投入された金属粉末は、ケーシング内に回転自在に収容されている、好ましくは振動機構の作用により振動する複数本の粉砕用ロッド間を通過することにより、金属粉末の塊状態からの分離化、あるいはロール幅方向への分散化等の前処理が施される。前処理を受けた金属粉末が前記接触ロッドと前記圧延ロールとの間を通過することにより、さらに個々の金属粉末への分離が進行し、それが前記一対の圧延ロール間で扁平に圧延されるので、良品である扁平金属粉末の収率は一層向上する。また、処理時間も短縮する。 In this aspect, the metal powder charged in the casing is rotatably accommodated in the casing, and preferably passes through a plurality of crushing rods that vibrate by the action of the vibration mechanism. Pretreatment such as separation from the lump state or dispersion in the roll width direction is performed. When the pretreated metal powder passes between the contact rod and the rolling roll, further separation into individual metal powder proceeds, and it is rolled flat between the pair of rolling rolls. Therefore, the yield of the flat metal powder that is a non-defective product is further improved. In addition, the processing time is shortened.
本発明による扁平金属粉末の製造装置を用いることにより、良品の扁平金属粉末を高い収率で製造することができる。 By using the flat metal powder production apparatus according to the present invention, a good flat metal powder can be produced in a high yield.
以下、図面を参照して、本発明による扁平金属粉末の製造装置を一実施の形態に基づき説明する。図1は扁平金属粉末の製造装置の全体を示す上から見た斜視図であり、図2は製造装置の要部を示す断面図である。 Hereinafter, a flat metal powder production apparatus according to the present invention will be described based on an embodiment with reference to the drawings. FIG. 1 is a top perspective view showing the entire flat metal powder manufacturing apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the manufacturing apparatus.
本発明による扁平金属粉末の製造装置Aは、ケーシング10を有し、該ケーシング10の上方には金属粉末1の投入口11が形成され、下端部には排出口12が形成されている。該排出口12に近接して、かつ排出口12の長手方向に沿う方向に、一対の圧延ロール20a、20bが所定間隔を保つようにして対向配置されている。一対の圧延ロール20a、20bは回転軸21,21を有し、図示しない駆動装置によって矢印方向の回転が与えられる。好ましくは、回転軸21,21の軸間距離は調整可能になっており、図示しない適宜の制御機構により、得ようとする扁平金属粉末1aの厚さに応じて、軸間距離が調節設定される。
An apparatus A for producing flat metal powder according to the present invention has a
ケーシング10の前記排出口12側には、複数本(図示の例では3本)の接触ロッド13a,13b,13cが自由回転可能に収容されている。各接触ロッド13a,13b,13cは、前記一対の圧延ロール20a,20bの何れか一方、図示の例では右側の圧延ロール20bに線接触する第1の位置(図に示される位置)と該線接触する圧延ロール20bから離間する第2の位置との間で移動可能に前記ケーシング10に収容されている。図示されるように、各接触ロッド13a,13b,13cの圧延ロール20bに線接触している側と反対の側はケーシング10でほぼ密封状態で覆われている。この接触ロッド13a,13b,13cとケーンシング10とで本発明による金属粉末供給手段が構成される。なお、接触ロッド13a,13b,13cのすべてまたはいずれかはケーシング10に変位可能に取り付けられていてもよい。
A plurality (three in the illustrated example) of
図示の態様において、前記金属粉末供給手段は、前記ケーシング10内における前記接触ロッド13a,13b,13cの上位位置に配置収容された、前記接触ロッド13a,13b,13cと同方向に延在しかつ自由回転できる状態の複数本の粉砕用ロッド14・・・を有している。
In the illustrated embodiment, the metal powder supply means extends in the same direction as the
図示の態様において、装置Aは、前記金属粉末供給手段を振動させる振動機構を有している。振動機構は任意であってよいが、この例において、バイブレータ15を用いており、バイブレータ15が振動することより、ケーシング10に振動が与えられる。この振動により、前記各接触ロッド13a,13b,13cの前記第1の位置(図に示される位置)と第2の位置との間で移動は一層確実に進行する。また、前記粉砕用ロッド14・・・にも360度方向での任意の移動が与えられる。
In the illustrated embodiment, the apparatus A has a vibration mechanism that vibrates the metal powder supply means. Although a vibration mechanism may be arbitrary, in this example, the
上記の扁平金属粉末の製造装置Aの作用を説明する。図示しない駆動機構により、圧延ロール20a,20bに矢印方向の回転を与えておく。また、必要な場合には、バイブレータ15を作動してケーシング10に振動を与える。その状態で、投入口11から、金属溶湯にガスを吹き付けることにより製造された金属粉末1を投入する。投入された金属粉末は、粉砕用ロッド14の軸心方向に広がりながら、粉砕用ロッド14の間を通過して、次第に落下していく。その過程で、塊状となっている金属粉末がある場合は、個々に粉砕、分離される等の前処理が進行する。ケーシング10に振動を与えている場合には、この前処理は一層確実に進行する。
The operation of the flat metal powder manufacturing apparatus A will be described. The
投入された、金属粉末1は接触ロッド13a,13b,13cに達する。前記したように、各接触ロッド13a,13b,13cの圧延ロール20bに線接触している側と反対の側はケーシング10でほぼ密封状態で覆われているので、図2に示すように、すべての金属粉末1は、接触ロッド13a,13b,13cと圧延ロール20bとの間を通過するように案内される。前処理された金属粉末1が、接触ロッド13と圧延ロール20bとの間を通過することにより、例え塊状となった金属粉末が残っている場合でも、個々に分離した状態となる。
The charged
分離した状態の金属粉末1が、ただ一つの供給経路である接触ロッド13と圧延ロール20bの間のみを通って、順次一対の圧延ロール20a,20bの圧延領域に送られ、そこで押圧されて扁平金属粉末1aとなる。前記のように、扁平処理されるときには、個々に分離した粉末状態となっているので、高い収率で良品の扁平金属粉末1aを得ることができる。
The separated
以下、実施例と比較例により本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.
[実施例]
図1,図2に示した形状の扁平金属粉末の製造装置を用意した。接触ロッド13a,13b,13cはロッド径6mmとした。また、バイブレータ15によりケーシング10に60Hzの振動を与えた。圧延ロール20a,20bはロール形50mm、幅80mmのものを用い、20rpmの回転を与えた。金属溶湯にガスを吹き付けて製造した平均粒径180μmの金属粉末1をケーシング10内に投入して、圧延ロール20a,20bから扁平後の厚さ50μmの扁平金属粉末1aを取り出した。ただし、金属粉末1の投入量を調整して、1時間当たりの扁平化処理量(kg/hr)を変化させた。得られた扁平金属粉末1aに含まれる凝集粉末の重量を測定し、全体の処理量に対する割合を算出した。その結果を図3のグラフに新製法として示した。
[Example]
An apparatus for producing a flat metal powder having the shape shown in FIGS. 1 and 2 was prepared. The
[比較例]
実施例で用いた扁平金属粉末の製造装置から、接触ロッド13a,13b,13cおよび粉砕用ロッド14を取り除いた装置を造り、それを用いて実施例と同様にして扁平金属粉末を製造し、そこに含まれる凝集粉末の重量を測定し、全体の処理量に対する割合を算出した。その結果を図3のグラフに従来法として示した。
[Comparative example]
An apparatus in which the
[評価]
図3のグラフに示すように、本発明による扁平金属粉末の製造装置(新製法)による場合には、3.8kg/hrの処理量まで、粉末の凝集量は0であった。一方、比較例(従来法)では、0.2kg/hrを超えると凝集粉末の形成量が増大しており、本発明による扁平金属粉末の製造装置を用いることにより、処理速度は19倍に向上していることがわかる。
[Evaluation]
As shown in the graph of FIG. 3, in the case of the flat metal powder manufacturing apparatus (new manufacturing method) according to the present invention, the amount of powder aggregation was 0 up to a processing amount of 3.8 kg / hr. On the other hand, in the comparative example (conventional method), when the amount exceeds 0.2 kg / hr, the amount of agglomerated powder is increased. By using the flat metal powder manufacturing apparatus according to the present invention, the processing speed is improved 19 times. You can see that
A…本発明による扁平金属粉末の製造装置、1…金属粉末、1a…扁平金属粉末、10…ケーシング、11…金属粉末の投入口、12…排出口、13,13a,13b,13c…接触ロッド、14…粉砕用ロッド、15…振動機構(バイブレータ)、20a、20b…一対の圧延ロール、21…圧延ロールの回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Manufacturing apparatus of flat metal powder by this invention, 1 ... Metal powder, 1a ... Flat metal powder, 10 ... Casing, 11 ... Metal powder inlet, 12 ... Discharge port, 13, 13a, 13b, 13c ... Contact
Claims (4)
前記金属粉末供給手段は、ケーシングと、該ケーシング内に収容されており前記一対の圧延ロールの何れか一方に線接触する第1の位置と該線接触する圧延ロールから離間する第2の位置との間で移動可能な1本または複数本の接触ロッドとを備えることを特徴とする扁平金属粉末の製造装置。 A flat metal powder production apparatus comprising at least a pair of rolling rolls arranged so as to keep a predetermined distance, and a metal powder supply means for supplying metal powder to the rolling roll,
The metal powder supply means includes a casing, a first position housed in the casing and in line contact with any one of the pair of rolling rolls, and a second position spaced apart from the rolling roll in line contact. A flat metal powder manufacturing apparatus comprising one or a plurality of contact rods movable between the two.
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