JPH0215601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、一般にガスアトマイズ法と呼ばれ
る金属粉末製造方法で使用される金属粉末製造装
置に関する。

＜従来技術＞ ガスアトマイズ法で使用される従来の金属粉末
製造装置として、例えば第２図に示すような構造
のものがある。同図で、２は金属粉末製造装置
で、４はそのノズル本体、６はノズル本体４の上
面に結合された上板である。ノズル本体４の中心
部には金属の溶湯流８が通過するやゝ大径の溶湯
流出筒１０が互いに螺合する結合リング１２，１
４を用いて取付けられている。ノズル本体４内に
は圧力室１６が形成されており、またその周囲に
は適当な高圧流体源（図示せず）より上記圧力室
１６内に比較的高圧の流体を送り込む少なくとも
１個の高圧流体導入口１８が形成されている。ノ
ズル本体４内には、さらに圧力室１６の最も内側
の位置より溶湯流出筒１０の先端部に向けて上記
高圧流体を噴出する流体噴出孔２０が設けられて
いる。

上板６の中心部には、該上板６上に設けられた
るつぼ２２から供給される金属溶湯流８を溶湯流
出筒１０に導くための小径の溶湯保護筒２４が設
けられている。溶湯保護筒２４の先端は溶湯流出
筒１０内に侵入しており、この溶湯保護筒２４と
溶湯流出筒１０との間に後程説明する流体通路２
６を形成している。また、上板６とノズル本体４
との間には、上板６の周囲に設けられた少なくと
も１個の補助流体導入口３０より導入された比較
的低圧の補助流体を流体通路２６に導くための流
通路２８が設けられている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記の金属粉末製造装置において、金属の溶湯
３２を収容したるつぼ２２より溶湯保護筒２４お
よび溶湯流出筒１０を経て金属の溶湯を落下さ
せ、一方、同時に高圧流体導入口１８より導入さ
れた比較的高圧の流体、例えば窒素ガスを圧力室
１６を経て流体噴出孔２０より矢印３４に示すよ
うに落下する溶湯に向けて噴射する。また補助流
体導入口３０より流通路２８に導入された比較的
低圧の補助流体、例えば、窒素ガスを流体通路２
６を経て溶湯流出筒１０の内壁に沿つて、溶湯８
を包むように下方に向けて流出させる。これらの
流体、特に流体噴出孔２０より噴射される流体に
よつて溶湯は噴霧状４０になる。溶湯流出筒１０
の内壁面に沿つて垂直下方に流れる補助流体は、
主として噴霧状になつた溶湯が溶湯流出筒１０の
先端部の内外に廻り込んでこゝに付着するのを防
止するためのものであるが、その作用は必ずしも
充分でなく、溶湯流出筒１０の先端部の内外に地
金が付着し、ブロツキング３６，３８が生じ、噴
霧化効率が低下するばかりでなく、溶湯流出筒１
０が短時間で詰まつて使用不能になり、このため
１回の連続噴霧による加工量が少なく、生産性が
低い問題があつた。

従来の金属粉末製造装置としては、第２図に示
すような金属粉末製造装置の他に例えば特公昭60
−37164号公報（特開昭53−89866）に示されてい
るような構造のものもある。同公報に示されてい
る金属粉末製造装置は、前述の第２図に示す金属
粉末製造装置を参照して簡単に言えば、補助流体
を溶湯流出筒１０の内壁ではなく外壁に沿つて垂
直に下降させるものであるが、この装置において
も噴霧状になつた金属溶湯が溶湯流出筒の下端部
に付着し、同様にブロツキングが生じ易い欠点が
ある。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明による金属粉末製造装置は、タンデイ
ツシユ、るつぼ等の金属溶湯の容器を有し、その
底部流出口からの落下溶湯流に対し、その周囲か
ら斜め下方に向けて漏斗状に流体を噴射し、溶湯
を吹き飛ばして粉末化する装置において、中心部
に比較的大径の金属溶湯流出筒を有するノズル本
体と、該ノズル本体上に取付けられていて、中心
部に上記溶湯流出筒内にその内壁面と一定の間隔
を保つて所定長さ侵入するように設けられた比較
的小径の溶湯保護筒を有する上板とからなつてい
る。ノズル本体及び上板は上記落下溶湯流が上記
溶湯保護筒内を通るように設置してある。上記ノ
ズル本体にはその周囲に設けられた少なくとも１
個の流体入口より該ノズル本体内に導入された比
較的高圧の流体を上記溶湯流出筒の先端部に向け
て漏斗状をなすように斜め下方に噴出させる第１
の流体噴出孔と、上記流体導入口より導入された
流体の一部を上記溶湯流出筒の外周壁に沿つて垂
直下方に噴出させる第２の流体噴出孔とが設けら
れている。また、上記上板の周囲には、上記溶湯
流出筒と溶湯保護筒との間に形成された流体通路
と連通する少なくとも１個の補助流体導入口が設
けられており、該補助流体導入口より導入された
比較的低圧の補助流体は上記流体通路を経て上記
溶湯流出の内壁面に沿つて垂直下方に噴出する。

＜作用＞ 上記の装置において、上板上に設置されたるつ
ぼより溶湯保護筒および溶湯流出筒を経て金属溶
湯を落下させる。また、これと同時にノズル本体
に設けられた高圧流体導入口より当該ノズル本体
内に導入された比較的高圧の流体、例えば窒素ガ
スを第１の流体噴出孔から上記溶湯流出筒の先端
より落下する金属溶湯に向けて漏斗状をなすよう
に斜め下方に噴射し、第２の流体噴出孔より溶湯
流出筒の外周壁に沿つて垂直下方に上記流体の一
部を噴出させる。さらに、補助流体導入口より導
入された比較的低圧の流体、例えば窒素ガスを溶
湯保護筒と溶湯流出筒との間に形成された流体通
体通路より溶湯流出筒の内壁面に沿つて垂直下方
に噴出させる。

主として第１の流体噴出孔より落下する金属溶
湯に向けて噴射される比較的高圧の窒素ガスの作
用により、金属溶湯は噴霧状になり、所望の金属
粉末が得られる。また、溶湯流出筒の外周壁に沿
つて垂直下方に噴出する窒素ガスと、溶湯流出筒
の内周壁に沿つて垂直下方向に噴出する比較的低
圧の窒素ガスの作用により、噴霧状になつた溶湯
の上記流出筒の先端部への引込みが防止され、こ
の噴霧状になつた溶湯が上記先端部あるいは先端
部の内壁面に付着するのを効果的に防止すること
ができる。

溶湯保護筒が溶湯流出筒内に侵入する長さは、
両者の間に形成され流体通路を経て流れる比較的
低圧の窒素ガスの膜の方向が溶湯流出筒の内壁に
沿うように方向づけ出来るように定められてお
り、一般に上記溶湯保護筒の長さの40％〜60％が
溶湯流出筒内に侵入していることが望ましい。ま
た、比較的高圧の窒素ガス圧は３〜５Kg／cm²、比
較的低圧の窒素ガス圧は大気圧またはボンベ表示
圧で0.2Kg／cm²程度である。

＜実施例＞ この発明の一実施例を第１図に示す。なお、第
２図に示す従来の装置と同等部分については同じ
参照番号で示す。第１図で、金属粉末製造装置２
はノズル本体４と、その上面に結合された上板６
とからなる。ノズル本体４の中心部には金属の溶
湯流８が通過するやゝ大径の溶湯流出筒１０が結
合リング１２を介して取付けられている。これら
溶湯流出筒１０、結合リング１２、および本体４
は互いに螺合結合している。ノズル本体４内には
圧力室１６が形成されており、周囲には圧力室１
６に連通する高圧流体導入口１８が形成されてい
る。ノズル本体４の最も内側の位置には圧力室１
６より溶湯流出筒１０の先端部から落下する溶湯
に向けて比較的高圧の流体、例えば窒素ガスを漏
斗状をなすように斜め下方に噴出する環状スリツ
トの第１の流体噴出孔２１と、上記圧力室１６か
らの窒素ガスの一部を溶湯流出筒１０の外周壁に
沿つて垂直下方に噴出させるための第２の流体噴
出孔２３とが設けられている。第２の流体噴出孔
２３は第１の流体噴出孔２１に比して小径で、こ
の第２の流体噴出孔２３から噴出される流体の圧
力は第１の流体噴出孔２１から噴出される流体の
圧力よりもかなり小さくなつている。

上板６に関する構造は第２図に示す従来装置と
全く同様であるから、その説明を省略する。

この実施例の装置を実用した結果、第２図に示
した従来の装置ではアトマイズ開始後早い場合は
15秒程度で、また平均でも約35秒で吹き上げによ
るノズル詰まりが発生していたので、１回の操業
を８Kgに制限していた点が次のように改良され
た。すなわち、前記実施例の装置では吹き上げに
よるノズル詰まりが殆ど発生しなくなり、付設る
つぼの容量である15Kg全量を約60秒間で連続して
流出させて１回で処理できるようになり、生産性
が約1.5倍向上した。

＜発明の効果＞ 上述したこの発明の金属粉末製造装置によれ
ば、第２の流体噴出孔２３より溶湯流出筒１０の
外周壁に沿つて垂直下方に噴出される流体と、補
助流体通路２６を経て上記溶湯流出筒１０の内周
壁に沿つて垂直下方に噴出される比較的低圧の補
助流体との内外両側で下向きに流れる作用によ
り、第１の流体噴出口２１から漏斗状に噴射され
る部分の上側に負圧が生じ難く、従つてその部分
の流体の吹き上げがなく、溶湯流出筒１０の出口
下方部で噴霧状になつた金属溶湯が上記溶湯流出
筒１０の先端部に引込まれるのが効果的に防止さ
れ、上記先端部にブロツキングが付着して溶湯流
出筒１０の先端部が目詰りするのが防止される。
また、ブロツキングにより第１の流体噴出孔２１
から噴射される高圧流体の方向が変化することも
ないから、均質な金属粉末が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の金属粉末製造装置の一実施
例の概略構造を示す縦断面図、第２図は従来の金
属粉末製造装置の一例の概略構造を示す縦断面図
である。 ４……ノズル本体、６……上板、１０……溶湯
流出筒、１８……高圧流体導入口、２１……第１
の流体噴出孔、２３……第２の流体噴出孔、２４
……溶湯保護筒、２６……流体通路、３０……補
助流体通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タンデイツシユ、るつぼ等の金属溶湯の容器
   を有し、その底部流出口からの落下溶湯流に対
   し、その周囲から斜め下方に向けて漏斗状に流体
   を噴射し、溶湯を吹き飛ばして粉末化する金属粉
   末製造装置において、中心部に比較的大径の金属
   溶湯流出筒を有するノズル本体と、該ノズル本体
   上に取付けられていて、中心部に上記溶湯流出筒
   内にその内壁面と一定の間隔を保つて所定長さ侵
   入するように設けられた比較的小径の溶湯保護筒
   を有する上板とを、上記落下溶湯流が上記溶湯保
   護筒内を通るように設置してあり、上記ノズル本
   体にはその周囲に設けられた少なくとも１個の流
   体導入口より該ノズル本体内に導入された比較的
   高圧の流体を上記溶湯流出筒の先端部に向けて漏
   斗状をなすように斜め下方に噴出させる第１の流
   体噴出孔と、上記流体導入口より導入された流体
   の一部を上記溶湯流出筒の外周壁に沿つて垂直下
   方に噴出させる第２の流体噴出孔とが設けられて
   おり、上記上板の周囲には上記溶湯流出筒と溶湯
   保護筒との間に形成された流体通路と連通する少
   なくとも１個の補助流体導入口が設けられてお
   り、上記補助流体導入口より導入された比較的低
   圧の補助流体は上記流体通路を経て上記溶湯流出
   筒の内壁面に沿つて垂直下方に噴出するように構
   成されていることを特徴とする金属粉末製造装
   置。