JPH01246305A - 見掛密度の低い微粉末の製造方法 - 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、見掛密度の低い微粉末の製造方法、特にＶ型
スプレーアトマイズ法による見掛密度の低い微粉末の製
造方法に関する。

（従来の技術） 焼結用に用いる金属粉末は圧縮性、成形性の良いものが
必要であり、これを満足させるには、−船釣に形状が複
雑で見掛密度を低くする必要がある。また、粉末の製品
歩留および焼結性能上、粒子の小さいものが必要とされ
ている。

従来、Ｖ型スプレーアトマイズ法によってそのような金
属粉末が製造されてきたが、■ヤスプレーアトマイズ法
でこれらの要求を満足させるには、下記の問題があった
。

ｕｌｉｔ＆粉化により粉化効率の向上を図ろうとすると
、噴霧圧力を増大させる必要が生じてくるが、これには
設備上の制約がある。

（２）複雑形状化を図るために溶鋼（粉末）冷却速度を
向上させようとすると噴霧媒流量の増大が必要となり、
これには設備上の制約がある。また噴射角度（α）を増
大させ、スプレー交点を緻密化させることで冷却速度向
上を実現しようとするとスプレー交点で二方向から噴霧
されたスプレーが衝突したとき、より大きく飛散してし
まうことでミスト化され、粉化された溶鋼の冷却速度が
低下し単純形状化されてしまう。

その他、Ｖ型スプレー噴霧ノズル構造上の問題点として
は次の点を挙げることができる。

■第１図に示すようなペンシル型ノズル１０によるスプ
レー１２の場合、噴霧口１４から遠くなるに従い、スプ
レー１２は広がりミスト化するとともに、スプレー交点
１６での衝突後の飛散が大きく粉末冷却効率が落ちる。

図中、符号１８は溶湯流である。

■第２図に示すように特公昭４３−１４１１６号に開示
されているロングスリットノズル２０の場合、粒子を複
雑形状化しようとして噴射角度を大きくするとミスト化
の増加はさけられず、第１図と同様の問題がみられる。

さらに、上述の公報開示のものでは構造が複雑で高圧下
でのシールに問題がある。つまり、組立部品点数が多く
ノズル製作費が高くなり、また高精度な加工を要求され
実用的でない、一方、特公昭５１−１０８３１号に示さ
れているような上下分割型ボルト組立式ノズルでは高圧
下においてノズル形状が変形し、スプレーの上下方向の
広がりが大きくなリミスト化が促進され、粉化効率、冷
却効率が落ちる。

（発明の目的） 本発明の一般的目的は、かかる従来技術の欠点を除去し
た見掛密度の低い微粉末の製造方法を提供することであ
る。本発明の具体的目的は比較的に低圧、低流量の液体
を効率良（用いて、粉末を複雑形状化することで見掛密
度を下げるとともに粉化効率をも上げて微粉化する方法
を提供することである。

さらに本発明の別の目的は、上述の方法に良く適するス
プレーを形成できる噴霧用ノズルを提供することである
。

（！！題を解決するための手段） ここに、本発明の要旨とするところは、■型スプレーア
トマイズ法において、左右の各スプレーの形状を、その
噴霧口における幅よりも、左右のスプレーの交点での幅
のほうを小さくし、幅方向における中心にそのスプレー
分力を発生させるように構成したことを特徴とする見掛
密度の低い微粉末の製造方法である。

また、別の面からは、本発明が要旨とするところは、■
型スプレーアトマイズ法において、左右の各スプレーの
形状を、その噴霧口における幅よりも、左右のスプレー
の交点での幅のほうを小さくし、幅方向における中心に
そのスプレー分力を発生させるように構成するとともに
スプレー交点を取り巻いて少なくともスプレー幅方向に
沿って、一般にはスプレー交点の四周を区画する上下開
放型のスプレー飛散防止用の拘束板あるいは箱を設けた
ことを特徴とする見掛密度の低い微粉末の製造方法であ
る。

ここに、「Ｖ形スプレーアトマイズ法」とは対向する左
右のスプレーを下向きに噴出させ、その交点、正確には
交叉線上に上方から溶湯流を落下させアトマイズする方
法である。

（作用） 次に、添付図面を参照しながら本発明をさらに詳述する
。なお、同一部材は同一符号で示す。

第３図は、本発明の詳細な説明する図であって、スリッ
ト状のノズル噴霧口２２を備えたノズル２０からは油ま
たは水である噴霧媒が噴出され、スプレー１２を形成す
る０本発明によればこのときの左右の各スプレー１２の
噴霧口２２から離れるにつれて幅方向が細くなり、噴霧
口２２での幅方向の拡がりをＨとすると、スプレー交点
１６での幅方向の拡がりＨｏは、Ｈ’＜Ｉ＋となる。

ノズル交点１６の下側を取り囲んで設けられているのは
スプレー飛散防止箱２４でありスプレーのミスト化を可
及的に防止して、冷却能の低下を阻止している。

ここで、スプレー１２を幅方向に先細にする機構につい
て説明すると、第４図＋ａｌ、ｆｂｌ、ｆｃｌに示すよ
うに、両端からノズル２０内に供給される油または水の
噴霧媒はスリット噴霧口２２近傍に到り液流制御３ｊ用
の均圧化装置２６によって流れが絞られ、次いで環状ｉ
Ｊｌ路２８を経てノズル噴霧口２２に至る。噴霧口２２
は直角方向にスリットを設けただけであるが、ノズル両
サイドより噴霧媒を供給することで、その慣性力により
幅方向においてスプレーを先細させることが出来る。

第５図ｔａ＋、（ｂ）は、本発明にかかる方向によるア
トマイズ法の最適操業条件を説明するもので、図示のよ
うに、 ノズル噴霧口幅　　　　　　　：　Ｈ スプレー交点でのスプレー幅：　Ｈ。

スプレー飛散防止箱幅　　　：　Ａ ノズル交点の上記箱内深さ　　：　Ｃ 〃　　から　〃　下方出口までの深さ：Ｄスプレー角度
　　　　　　　：　α スプレー飛散防止箱入口部での 最大スプレー間距離　　：　ｈ スプレー飛散防止箱縦長さ　：　Ｂ とすると、本発明における改善点である粉末の複雑形状
化と微粉化とさらにはスプレー飛散防止は次のように実
現される。

■粉末の？ｊ！雑形状形状化＃））化（冷却速度と粉化
効率の向上） ＋１１スプレー形状の改善 エネルギーの集中化と冷却効率の向上を図るためには、
スプレーの交点１６での分力は、スプレー幅方向におけ
る中心に向っている方が良く、そのために、ノズル噴霧
口２２における幅（Ｈ）よりもスプレー交点１６におけ
る幅（Ｈ゛）の方が小さくなるようにする。その範囲は
、その他の操業条件によって適宜設定されるが、一般に
はＨ’＝０．７〜０．９５１１が好ましい。

（２）スプレー飛散防止 スプレー交点１６で粉化された溶湯、例えば溶鋼はスプ
レーの液体とともに周囲に飛散しながらタンク　（図示
せず）内を落下する。目的の粉末を得るためには一定の
冷却能を確保するため厚みが小さく緻密なスプレーが良
く、このようなスプレーはミスト化されたものに比較し
て大きく飛散する。この飛散により粉化された溶鋼の冷
却速度は低下し、粉末は単純形状化するため、この飛散
防止用の箱２４をノズル下部に取り付けることで冷却速
度低下を防ぐ、この箱の大きさも、その他の操業条件に
よって適宜設定できるが、一般には下に示す程度が好ま
しい。

Ａ＝Ｈ’＋１０〜３０ＩＩ■ １３−ｈ　＋１０〜２０ａ＋ｍ Ｃ−１０〜４０ａ＋ｍ Ｄ　＝　５０〜２００＋ａｍ なお、図示例は上下開放型の箱体を使用するが、場合に
よってはスプレー幅方向に沿って離間設置された一対の
拘束板であってもよい。

本発明において利用するスプレ・−形状は上述のように
特異なものであるが、かかるスプレー形状を効率的に実
現するノズルとしては次のような点に改善がなされてい
る。

（１）　　スプレー交点幅を小さくするために流体の特
性を考えて、ノズルスリットに平行な両サイドより液体
を供給する。片側のみからの供給でもよい。なお、前述
の特公昭４３−１４１１６号および同５１−１０８３１
号開示のノズルでは液体の均圧化のため、スリットの後
側より供給している。

スプレー幅ＨとＨ゛の関係をアトマイズの条件に合わせ
適度に調整するため液流制御用の均圧化装置２６をノズ
ル内に取り付ける。これを設けない場合、スプレーの交
点幅は非常に小さくなることがあるｅ　１５１１１／Ｓ
以上の流速でも効果あり。

（２）スリット加工 スプレーの厚み方向の広がりを小さくし、且つ構造、加
工を精度良く簡単にするために次の方法を取る。

（Ａ）グラインダーカット法 （Ｂ）放電ワイヤー力、ト法 ノズルスリット部の肉厚は、圧力により変形をしない程
度とする。その場合、圧力２００　ｋｇｆ／ｃｄ、ノズ
ル内径φ２０ｍｍのもので肉厚はＬｏａｄｆｆｉ程度必
要となる。

次に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例 本例では第３図および第４図に示す装置を使い、第１表
の組成を有する溶鋼（ＪＩＳ　ＳＫＨ，５７）のアトマ
イズを行った。

このときの操業条件は第２表の通りであった。

ノズル噴霧口幅　　　　　　：１２０ スプレ一交点　　　　　　　：９０ スプレ一飛散防止箱幅　　　：１１０ ノズル交点の上記箱内深さ　：５０ スプレ一角度（度）＝４３ スプレー飛散防止箱縦長さ　＝８０ 得られた鋼粉末の形状は複雑形状となっており、その見
掛密度は３．０５ｇ／ｃｇ＋’であった。スプレー飛散
防止用の箱を備えない装置を使い同様の操作でアトマイ
ズ化を行ったところ、得られた鋼粉末の形状は多少球形
を帯びたが、まだ複雑形状であった。見掛密度は３．２
０ｇ／ｃｍ３であった。

（発明の効果） このように、本発明によれば、比較的低圧、低流量の噴
霧媒を使って、複雑形状の低見掛密度粉末が得られるの
であり、その効果の点からも本発明の意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来のＶ型スプレーアトマイズ
法の説明図； 第３図は、本発明にかかる方法の説明図；第４図ｉａｌ
、（′ｂ）、（Ｃ１は本発明において使用するノズルの
構造を示すそれぞれ断面図；および第５図（ａｌ、（ｂ
ｌは、スプレー幅、厚さ、飛散防止箱寸法を示す略式説
明図である。 １２：　スプレー　　　　１６：スプレー交点１８：溶
湯流　　　　　２０：ノズル ２２：ノズル噴霧口 ２４：　スプレー飛散防止箱

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｖ型スプレーアトマイズ法において、左右の各ス
   プレーの形状を、その噴霧口における幅よりも、左右の
   スプレーの交点での幅のほうを小さくし、幅方向におけ
   る中心にそのスプレー分力を発生させるように構成した
   ことを特徴とする見掛密度の低い微粉末の製造方法。
2. （２）Ｖ型スプレーアトマイズ法において、左右の各ス
   プレーの形状を、その噴霧口における幅よりも、左右の
   スプレーの交点での幅のほうを小さくし、幅方向におけ
   る中心にそのスプレー分力を発生させるように構成する
   とともにスプレー交点を取り巻いて四周を区画する上下
   開放型のスプレー飛散防止箱を設けたことを特徴とする
   見掛密度の低い微粉末の製造方法。