JPH01139707A

JPH01139707A - 急冷凝固式金属粉末製造装置

Info

Publication number: JPH01139707A
Application number: JP29804287A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Amakasu; 天粕　壽也; Shigezo Fukuda; 福田　繁三
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1989-06-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、各種金属ｔ＃　？ＪＪを回転ドラム内に張ら
れた冷却液に飛散衝突させることにより、溶湯を急冷凝
固させて金属粉末を製造する急冷凝固式金属粉末製造装
置に関する。

（従来の技術）この種の製造装置として、例えば、第３図に示されるよ
うな装置があり、１０１はコツプ状の有底回転ドラムで
、上面に開口部１０２が備えられている。回転ドラム１
０１の底部１０３中心下面側には回転駆動軸１０４が連
結されており、回転駆動軸１０４の回転に伴なって回転
ドラム１０１は上下方向の軸心回りに回転駆動される。

また回転ドラＪ、１０１内には冷却液としての水１０５
が収容されている。

１０６は有底円筒状の噴射ルツボで、下端−例には噴射
ノズル１０７が開孔形成されており、上端部には密閉用
の蓋体１０８が着脱自在に装着されている。また蓋体１
０８には噴射ルツボ１０６内に連通ずる連通路１０９が
形成されており、アルゴンガス等の加圧圧媒が噴射ルツ
ボ１０６内に供給できるよう構成されている。

１１０は噴射ルツボ１０６の外周に設けられた加熱装置
としての高周波コイルである。

そして、回転ドラム１０１を回転させれば、回転遠心力
により内周面側に水１０５が張り付き状に保持される。

一方、噴射ルツボ１０６内には金属塊として例えばイン
ゴットが装入され、高周波コイル１１０の作動により金
属塊が溶解され、加圧圧媒による内圧上昇によって金属
溶湯１１１は噴射ノズル１０７を通じて噴出飛散され、
前記水１０５に衝突することにより溶湯粒子が急速冷却
され、凝固し、ここに金属粉末が得られる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記製造装置にあっては、軽合金粉末製
造の場合、１バッチ当り４００ｇｒ〜２００ｇｒ程度の
インゴットを装入して製造を行なうため、■バッチ当り
の生産量が少なく、生産能率が悪い欠点があった。

そこで、生産性を向上させる方法として噴射ルツボ１０
６の容量増大を図る方法が考えられるが、回転ドラム１
０１の直上に大容量の噴射ルツボ１０６が位置されるた
め、万一、噴射ノズル１０７が破損した場合、大量の金
属溶湯１１１が回転ドラム１０１内の水１０５中に落下
し、水蒸気爆発の危険が生じる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、金属溶湯の容量増
大を図って生産性を向上すると共に、噴射ノズルの破損
によっても大量の金属溶湯が落下しない装置を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段）その技術的手段は、噴射ルツボ１６に収容された金属溶
湯３１が、噴射ルツボ１６の下端に設けられた噴射ノズ
ル１７より回転ドラムｌ内の冷却液１１中に噴出され、
噴出された金属溶湯３１の急冷凝固により金属粉末を得
るものにおいて、前記噴射ルツボ１６の上方に金属溶湯
３１が収容される保温ルツボ２２が設置され、保温ルツ
ボ２２底部２３と噴射ルツボ１６上部とが連通管２４に
より互いに連通され、連通管２４途中に、連通管２４内
を通過する金属溶湯３１を冷却もしくは加熱することに
より、凝固もしくは溶解させて連通管２４を開閉操作自
在とする遮断機構が備えられた点にある。

（作　用）本発明によれば、保温ルツボ２２及び噴射ルツボ１６内
に金属溶湯３１が収容され、遮断機構２９が閉状態で、
噴射ルツボ１６内の金属溶湯３１が噴射ノズル１７より
回転ドラム１内の冷却液ｌｌ中に噴出され、急冷凝固さ
れ、金属粉末が得られる。

その後、噴射ルツボ１６内の金属溶湯３１が無くなった
場合もしくは所定量に減少した場合には、遮断機構２９
の加熱作用により、連通管２４内で凝固している金属を
溶解し、連通管２４を開状態とし、保温ルツボ２２側よ
り噴射ルツボ１６側に金属溶湯３１を所望量供給する。

その後、連通管２４を冷却して再度、連通管２４内を通
過する金属溶湯３１を凝固させ、連通管２４を閉状態と
し、噴射ルツボ１６内の金属溶湯３１を噴出させる。

そして、保温ルツボ２２内の金属溶湯３１が無くなるま
で、上記操作を繰返せばよい。

（実施例）以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明すると
、第１図において、１は有底回転ドラムで、上面に開口
部２が備えられている。そして回転ドラム１はその高さ
方向における中途部が最大径部３とされ、これより上下
両端に至るに従い漸次小径とされたテーパ周壁４，５に
よる周壁６によって囲まれるドラム形状とされ、最大径
部３には排出孔７が周方向に適宜数形成されている。

また回転ドラムｌの底部８中心下面側には回転駆動軸９
が連結されており、モータ等の駆動装置によって回転駆
動軸９が回転駆動されるよう構成されている。

１０は冷却液補給管で、回転ドラム１の開口部２側に臨
んで配設され、回転ドラム１内に冷却液としての水１１
を供給する。

１２は金属粉未回収容器で、回転ドラム１を内部に収容
状として設けられており、下端に排出口１３が設けられ
ている。また前記回転駆動軸９は回収容器１２底面の挿
通孔１４を挿通状として配設されている。

そして回転ドラム１内に冷却液補給管１０を通じて適宜
量の水１１が収容され、回転駆動軸９の回転に伴なう回
転ドラム１の回転によって生じる回転遠心力によりドラ
ム１の内周面側に水１１が張り付き状に保持されるよう
構成されている。この際、回転ドラム１の排出孔７より
噴出される水１１の量に応じて、冷却液補給管１０より
同量の水１１が供給され、回転ドラム１内に常に所望の
水ＩＮｊｔが確保できるよう構成されている。

１６は噴射ルツボで、有底円筒状に構成されており、下
端−側には噴射ノズル１７が開孔形成されている。また
噴射ルツボ１６の上端部には密閉用の蓋体１８が着脱自
在に装着されており、蓋体１８には噴射ルツボ１６内に
連通ずる連通路１９が形成され、アルゴンガス等の加圧
圧媒が噴射ルツボ１６内に供給できるよう構成されてい
る。

２０は噴射ルツボ１６の外周に設けられた加熱装置とし
ての高周波コイルである。

２２は保温ルツボで、噴射ルツボ１６の上方に位置して
設置され、噴射ルツボ１６に比較して大容量に構成され
ている。そして保温ルツボ２２の底部２３と蓋体１８と
が連通管２４により互いに連結され、また蓋体１８には
上下方向の連通口２５が形成されており、ここに保温ル
ツボ２２と噴射ルツボ１６とが互いに連通状とされる。

２６は保温ルツボ２２の外周に設けられた加熱装置とし
ての高周波コイルである。

前記連通管２４は上下方向中途部が小径とされた鼓状に
形成されており、小径部に対し冷風を噴出すべく、小径
部に指向して冷風ノズル２７が配設されると共に、連通
管２４の外周に加熱装置としての高周波コイル２８が設
けられている。そして、これら冷風ノズル２７及び高周
波コイル２８により連通管２４を開閉操作自在とする遮
断機構２９を構成している。

３０は金属溶湯供給管で、別途、位置で溶解された金属
溶湯３１を保温ルツボ２２に供給するよう構成されてい
る。

本発明の実施例は以上のように構成されており、金属粉
末の製造においては、金属溶湯供給管３ｏを通じて保温
ルツボ２２内に金属溶湯３１を供給すると共に、連通管
２４を通じて適宜量の金属溶湯３１を噴射ルツボ１６内
に案内する。その後、冷風ノズル２７より連通管２４に
対し冷却風を噴出させ、連通管２４を冷却すれば連通管
２４を通過する金属溶湯３１が凝固し、連通管２４が閉
状態とされ、ここに噴射ルツボ１６に対する金属溶湯３
１の供給が停止される。そして噴射ルツボ１６内の金属
溶湯３１は高周波コイル２０の作動によって加熱され、
保温ルツボ２２内の金属溶湯３１は高周波コイル２６の
作動によって保温される。例えば、アルミ粉末の製造に
あっては、アルミ溶湯３１が保温ルツボ２２内で７００
°Ｃ〜７５０　’Ｃに保温されており、噴射ルツボ１６
内で１０００“Ｃに加熱される。

一方、回転ドラム１は駆動装置によって回転駆動され、
この回転遠心力により回転ドラム１内の内周面側に水１
１が張り付き状に保持されている。

そして加圧圧媒の供給により噴射ルツボ１６内の内圧が
一ヒ昇され、金属溶湯３１は噴射ノズル１７より噴出飛
散され、水１１に衝突し、溶湯粒子が急速冷却され、凝
固し、ここに金属粉末が得られる。

そして、噴射ルツボ１６内の金属溶湯３１が無くなった
場合もしくは所定量に減少した場合には加圧圧媒の供給
を停止し、連通管２４側の高周波コイル２８を作動させ
、凝固した金属を加熱して溶解させれば、連通管２４が
開状態となり、保温ルツボ２２側より噴射ルツボ１６側
に金属溶湯３１が案内される。

そして噴射ルツボ１６内に適宜量の金属溶湯３１が供給
されれば、再度、冷風ノズル２７より冷却風を噴出すれ
ばよい。この際、高周波コイル２８の作動は停止されて
いる。以上の操作を繰返すことにより、噴射ルツボ１６
に順次金属溶湯３１を供給することができ、従って、保
温ルツボ２２内の大量の金属溶湯３１を噴射ルツボ１６
に略連続的に供給することができ、従来の如く、噴射ル
ツボ１０６のみによるハツチ方式に比較して容量の増大
が図れ生産性が向上できる。また、金属溶湯供給管３０
を通じて、保温ルツボ２２内に金属溶湯３１を順次供給
すれば、さらに生産性の向上が図れる。

また水１１中に噴出され、製造された金属粉末は回転ド
ラム１の回転による遠心力によって最大径部３に案内さ
れ、水１１と共に排出孔７を通して回収容器１２内に排
出され、排出口１３を通じて回収が行なわれる。

以上のように、噴射ルツボ１６内に適宜量の金属溶湯３
１を供給した後、連通管２４の閉状態で噴射ノズル１７
より噴出させる方式としているため、万一、噴射ノズル
１７が破損した場合であっても、−度に大量の金属溶湯
３１が水１１中に落下せず、安全性が向上できる。

尚、回転ドラム１として金属粉末を連続的に回収できる
構造のものを示しているが、従来同様の構造で大容量の
ものを利用する構造であってもよい。また、金属溶湯３
１を保温ルツボ２２内に供給する方式を示しているが、
保温ルツボ２２内で直接、金属塊を溶解してもよい。

第２図は第２実施例としての遮断機構２９を示しており
、連通管２４の小径部に上下方向の通過孔３３が複数段
けられ、該通過孔３３を通じて金属溶湯３１が通過する
構成とされる。また連通管２４外周には冷却用フィン３
４が張出し形成されている。また加熱装置としてヒータ
ー３５を使用する構造であってもよい。以上のように構
成すれば、より効率よく遮断機構２９の開閉操作を行な
うことが可能となる。

尚、連通管２４を冷却する際、冷風ノズル２７を利用す
る構造を示しているが、加熱装置をオンオフ操作するこ
とのみによって、連通管２４を常温で冷却し、凝固させ
る構造であってもよい。

（発明の効果）本発明によれば、噴射ルツボに収容された金属溶湯が、
噴射ルツボの下端に設けられた噴射ノズルより回転ドラ
ム内の冷却液中に噴出され、噴出された金属溶湯の急、
冷凝固により金属粉末を得るものにおいて、前記噴射ル
ツボの上方に金属溶湯が収容される保温ルツボが設置さ
れ、保温ルツボ底部と噴射ルツボ上部とが連通管により
連通され、連通管途中に、連通管内を通過する金属溶湯
を冷却もしくは加熱することにより、凝固もし′くは溶
解させて連通管を開閉操作自在とする遮断機構が備えら
れたものであり、保温ルツボによって金属溶湯の容量の
増大が図れ、生産性が向上できると共に、万一、噴射ノ
ズルが破損した場合であっても、遮断機構が備えられて
いるため、冷却液中に大量の金属溶湯が落下せず、安全
性に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面正面図、第２図
は第２実施例を示す要部断面正面図、第３図は従来例を
示す断面正面図である。 ■・・・回転ドラム、１１・・・水、１６・・・噴射ル
ツボ、１７・・・噴射ノズル、２２・・・保温ルツボ、
２３・・・底部、２４・・・連通管、３１・・・金属溶
湯。特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社第２　図溶３　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）噴射ルツボ１６に収容された金属溶湯３１が、噴
射ルツボ１６の下端に設けられた噴射ノズル１７より回
転ドラム１内の冷却液１１中に噴出され、噴出された金
属溶湯３１の急冷凝固により金属粉末を得るものにおい
て、前記噴射ルツボ１６の上方に金属溶湯３１が収容さ
れる保温ルツボ２２が設置され、保温ルツボ２２底部２
３と噴射ルツボ１６上部とが連通管２４により互いに連
通され、連通管２４途中に、連通管２４内を通過する金
属溶湯３１を冷却もしくは加熱することにより、凝固も
しくは溶解させて連通管２４を開閉操作自在とする遮断
機構が備えられたことを特徴とする急冷凝固式金属粉末
製造装置。