JP7135763B2 - 金属粉末の製造方法 - Google Patents
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Description
原料金属を溶融した溶融金属を流下させ、溶融金属流を形成する溶融金属流形成工程と、
前記溶融金属流に対して冷却流体を供給する冷却流体供給工程とを有し、
前記冷却流体供給工程では、前記冷却流体を吐出した際の前記冷却流体の輪郭形状が扇形となる扇形ノズルを、前記溶融金属流を囲むように複数配置し、複数の前記扇形ノズルが吐出した前記冷却流体が前記溶融金属流の流れ方向に沿って旋回流を形成する金属粉末の製造方法を提供する。
[金属粉末製造装置]
本実施形態の金属粉末製造装置は、溶融金属を流下させる溶融金属供給部と、溶融金属供給部の下方に配置され、溶融金属供給部から流下した溶融金属流に対して冷却流体を供給する冷却流体供給部と、を有することができる。
(溶融金属供給部)
溶融金属供給部11は、製造する金属粉末の金属成分を溶融した溶融金属を調製、供給する部材であり、例えば、図1に示す様に坩堝111と、その周囲に配置した加熱手段112と、断熱材113等を有することができる。
(冷却流体供給部)
冷却流体供給部12は、溶融金属供給部11の下方に配置され、溶融金属供給部11から流下した溶融金属流13に対して冷却流体を供給することができる。
[金属粉末の製造方法]
次に、本実施形態の金属粉末の製造方法の構成例について説明する。なお、本実施形態の金属粉末の製造方法は、既述の金属粉末製造装置を用いて好適に実施することができる。このため、既に説明した事項については説明を一部省略する。
溶融金属流に対して冷却流体を供給する冷却流体供給工程。
冷却流体供給工程では、冷却流体を吐出した際の冷却流体の輪郭形状が扇形となる扇形ノズルを、溶融金属流を囲むように複数配置し、複数の扇形ノズルが吐出した冷却流体が溶融金属流の流れ方向に沿って旋回流を形成することができる。
(溶融金属流形成工程)
溶融金属流形成工程では、例えば既述の金属粉末製造装置10の溶融金属供給部11において、原料である原料金属を溶融することができる。
(冷却流体供給工程)
冷却流体供給工程では、溶融金属供給部11の下方に配置された冷却流体供給部12が、溶融金属供給部11から流下した溶融金属流13に対して冷却流体を供給することができる。
[実施例1]
図1に示した金属粉末製造装置10を用いて、以下の手順により金属粉末の製造を行った。
(溶融金属流形成工程)
金属粉末製造装置10のアルミナ製の坩堝111内に原料金属として、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)をそれぞれ秤量し、導入した。各原料の質量比がCu:Ni:Fe:Mn=74:24:1.5:0.5となるように、各原料を秤量し、坩堝111に入れた。図1に示したように、坩堝111の周囲には、加熱手段112である高周波加熱用の誘導コイルや、断熱材113を配置しておいた。
(冷却流体供給工程)
冷却流体供給工程では、溶融金属供給部11の下方に配置された冷却流体供給部12から、溶融金属供給部11から流下した溶融金属流13に対して冷却流体である水を噴射、供給した。
(回収工程)
図1に示すように、冷却流体供給部12の下方では、金属粉末と冷却流体の混合流131が形成され、冷却流体供給部12の周囲、及び下方を囲むように配置された筐体14の下部において、金属粉末と冷却流体である水との混合物15を回収した。
(分離工程)
筐体14の下部には、予めポンプ16が接続された配管が設けられており、金属粉末と冷却流体である水との混合物15をポンプ16により図示しないろ過装置へと搬送し、金属粉末を水から分離し、回収した。
[比較例1]
冷却流体供給工程において、冷却流体をコーン型形状となるように供給する冷却流体供給手段を用いた点以外は実施例1と同様にして、金属粉末を製造した。
11 溶融金属供給部
114 溶融金属
12 冷却流体供給部
121A~121D 扇形ノズル
1211A~1211D 吐出孔
A~D 軸心
A´~D´ 基準軸心
13 溶融金属流
21A~21D 冷却流体
Claims (5)
- 原料金属を溶融した溶融金属を流下させ、溶融金属流を形成する溶融金属流形成工程と、
前記溶融金属流に対して冷却流体を供給する冷却流体供給工程とを有し、
前記冷却流体供給工程では、前記冷却流体を吐出した際の前記冷却流体の輪郭形状が扇形となる扇形ノズルを、前記溶融金属流を囲むように複数配置し、複数の前記扇形ノズルが吐出した前記冷却流体が前記溶融金属流の流れ方向に沿って旋回流を形成する金属粉末の製造方法。 - 前記溶融金属流の流れ方向に沿って上方から見た場合に、前記溶融金属流の中心を軸心が通るように前記扇形ノズルを配置した際の前記軸心を基準軸心とすると、前記扇形ノズルは、その吐出孔が前記基準軸心から1mm以上20mm以下離れるように配置されている請求項1に記載の金属粉末の製造方法。
- 前記扇形ノズルから供給する前記冷却流体の輪郭である扇形の弦が水平な場合の前記扇形ノズルの位置を基準として、前記扇形ノズルを、軸心を回転軸として5度以上45度以下回転して配置している請求項1または請求項2に記載の金属粉末の製造方法。
- 前記扇形ノズルを3個以上8個以下有する請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の金属粉末の製造方法。
- 前記原料金属が、銅、ニッケル、コバルトから選択された1種類以上の金属を含有する請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の金属粉末の製造方法。
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