JPH01139709A - 急冷凝固式金属粉末製造装置 - Google Patents

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、各種金属溶湯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４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。

また回転ドラム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ハツチ当り４００ｇｒ〜２００ｇｒ程度の
インゴットを装入して製造を行なうため、１ハンチ当り
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が一度に回転ドラム１０１内の水１０５中
に落下し、水諺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一度に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に収蓉された金属溶
湯３７が、噴射ルツボ１６下端に設けられた噴射ノズル
１９より回転ドラム１内の冷却液】１中に噴出され、噴
出された金属溶湯３７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３
７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上部とが互いに連通され
る連通部２４が設けられると共に、該連通部２４を開閉
自在に遮断する遮断機構２７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３７が収容され、連通部２４が遮断機構２７
による閉状態で、噴射ルツボ１６内の金属溶湯３７が噴
射ノズル１９より回転ドラムｌ内の冷却液１１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３７が所定量に減
少した場合には、連通部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３７を所望量供
給する。その後、遮断機構２７により連通部２４を再度
、閉状態とし、噴射ルツボ１６内の金属溶湯３７を噴出
させる。

そして、保温ルツボ２２内の金属溶湯３７が無くなるま
で、上記操作を繰返せばよい。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図及び第２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ｌ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ー周壁
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１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ｌ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
１１量が確保できるよう構成されている。

１６は噴射ルツボで、下部の小径に形成された小径部１
７と上部の大径に形成された大径部１８とからなる有底
円筒状に構成されている。前記小径部１７の下端−側に
は噴射ノズル１９が開孔形成されており、大径部１８の
周面上部−例にはアルゴンガス等の加圧圧媒が供給され
る供給パイプ２０が連結されている。

２２は保温ルツボで、有底円筒状に構成されると共に噴
射ルツボ１６の大径部１８と略同径に構成され、大径部
１８上端側に連結一体化されている。保温ルツボ２２の
底部２３中心には下方向に漸次径大となる弁座孔２４が
形成されており、上端には蓋体２５が備えられている。

そして弁座孔２４は保温ルツボ２２と噴射ルツボ１６と
を連通ずる連通部を構成している。

２７はフロート弁体で、噴射ルツボ１６の大径部１８内
に収容されており、前記弁座孔２４に接離自在に当接し
て弁座孔２４を閉塞する円すい形の弁部２８と、下部の
フロート部２９と、弁部２８とフロート部２９とを連結
する連結部３０とから構成されている。

噴射ルツボ１６の小径部１７、大径部１８及び保温ルツ
ボ２２の各外周には加熱装置としての高周波コイル３２
，３３．３４が夫々設けられている。

３６は金属溶湯供給管で、別途位置で溶解された金属溶
湯３７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３６を通じて保温
ルツボ２２内に金属溶湯３７を供給すると底部２３の弁
座孔２４を通じて噴射ルツボ１６内に案内供給される。

そして順次供給すれば、噴射ルツボ１６内の溶湯３７量
の増加に伴なって、フロート弁体２７が浮上し、所定の
収容量に達すると第２図に示される如く、弁部２８によ
って弁座孔２４が閉塞される。一方、保温ルツボ２２内
にも適宜量の金属溶湯３７が収容される。

そして噴射ルツボ１６内の金属溶湯３７は高周波コイル
３２．３３の作動によって加熱され、保温ルツボ２２内
の金属溶湯３７は高周波コイル３４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３７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
上昇され、金属溶湯３７は噴射ノズル１９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、この金属溶湯３７の噴出時において、フロート
弁体２７は加圧圧媒の圧力により、弁部２８が弁座孔２
４に圧接されており、弁座孔２４は閉状態に保持されて
いる。

噴射ルツボ１６内の金属溶湯３７が第２図仮想線で示さ
れる如く減少した場合には加圧圧媒の供給を停止して噴
射ルツボ１６内の内圧を下げれば、フロート弁体２７は
第１図に示される如く、下降し、ごこに弁座孔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３７が案内される。そして噴射ルツボ１６内の
金属溶湯３７が所定量に達すれば、再度、フロート弁体
２７が浮上して弁座孔２４を閉塞する。ここに、フロー
ト弁体２７は弁座孔２４を開閉自在に遮断する遮断機構
を構成する。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３７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３７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のみによるバッ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
３６を通じて、保温ルツボ２２内に金属溶湯３７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を通じて回収容器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内に所定量の金属溶湯３
７を供給した後、弁座孔２４の閉状態で噴射ノズル１９
より噴出させる方式としているため、万一、噴射ノズル
１９が破損した場合であっても、−度に大量の金属溶湯
３７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動的に回収できる
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３７
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。さら
に遮断機構としてフロート弁体２７を利用した構造を示
しているが、第３図に示される如く、弁体３９を回動操
作することによって連通孔４０を開閉自在に遮断する構
造であってもよく、実施例の構造に同等限定されない。

また各高周波コイル３２，３３．３４が夫々独立して設
けられたものを示しているが、連続状とされた単一の高
周波コイルであってもよい。

（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互いに連通される
連通部が設けられると共に、該連通部を開閉自在に遮断
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１員した場合であっても
、遮断機構が備えられているため、冷却液中に一度に大
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図及び第２図は本発明の第１実施例を示す断面正面
図、第３図は第２実施例を示す要部断面正面図、第４図
は従来例を示す断面正面図である。 １・・・回転ドラム、１１・・・水、１６・・・噴射ル
ツボ、１９・・・噴射ノズル、２２・・・保温ルツボ、
２３・・・底部、２４・・・弁座孔、２７・・・フロー
ト弁体、３７・・・金属溶湯。 特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社−へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）噴射ルツボ１６に収容された金属溶湯３７が、噴
   射ルツボ１６下端に設けられた噴射ノズル１９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３７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３７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上部とが互いに連通される連通部２４
   が設けられると共に、該連通部２４を開閉自在に遮断す
   る遮断機構２７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。