JPH03240903A - 金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造方法 - Google Patents
金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造方法Info
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- JPH03240903A JPH03240903A JP3585290A JP3585290A JPH03240903A JP H03240903 A JPH03240903 A JP H03240903A JP 3585290 A JP3585290 A JP 3585290A JP 3585290 A JP3585290 A JP 3585290A JP H03240903 A JPH03240903 A JP H03240903A
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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。
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、流下する溶融金属流の周囲から液体や気体な
どの高速流体を溶融金属流に向けて噴射して衝突させ、
効率良く粉化して金属粉末を製造するためのアトマイズ
ノズルおよび該アトマイズノズルを用いて噴射した均一
性の高い流体膜状流により粒度分布範囲の狭い金属粉末
を製造する方法に関する。
どの高速流体を溶融金属流に向けて噴射して衝突させ、
効率良く粉化して金属粉末を製造するためのアトマイズ
ノズルおよび該アトマイズノズルを用いて噴射した均一
性の高い流体膜状流により粒度分布範囲の狭い金属粉末
を製造する方法に関する。
〈従来の技術〉
金属粉末の製造法のひとつにアトマイズ法がある。 ア
トマイズ法により溶融金属流を効率良（、かつ粒度分布
範囲を狭（粉化するために、溶融金属を耐火物製の溶湯
ノズルを通して落下流として流下させながら、その周囲
から高速の水、油類や炭化水素類、液体窒素などの液体
、あるいはＮａ、Ａｒ、空気などの気体を噴射して衝突
させることが行われている。
トマイズ法により溶融金属流を効率良（、かつ粒度分布
範囲を狭（粉化するために、溶融金属を耐火物製の溶湯
ノズルを通して落下流として流下させながら、その周囲
から高速の水、油類や炭化水素類、液体窒素などの液体
、あるいはＮａ、Ａｒ、空気などの気体を噴射して衝突
させることが行われている。
この溶融金属の落下流に向けて、その周囲から高速の液
体ジェットを噴射するためのアトマイズノズルに関して
は、特公昭５２−１９５４０号に記載の複数のペンシル
状噴射ノズルを有し、膜状流形成のためのガイド（沿面
ガイド）を併用する形式のノズル（以下、「沿面ガイド
併用ペンシル型アトマイズノズル」と称す）、特公昭４
３−６３８９号、特公昭６３−３０３６４号および特開
平１−１６２７０４号に記載の円環型ノズル、ならびに
特開昭５０−６６４６７号に記載のＶ型ノズル等がある
。
体ジェットを噴射するためのアトマイズノズルに関して
は、特公昭５２−１９５４０号に記載の複数のペンシル
状噴射ノズルを有し、膜状流形成のためのガイド（沿面
ガイド）を併用する形式のノズル（以下、「沿面ガイド
併用ペンシル型アトマイズノズル」と称す）、特公昭４
３−６３８９号、特公昭６３−３０３６４号および特開
平１−１６２７０４号に記載の円環型ノズル、ならびに
特開昭５０−６６４６７号に記載のＶ型ノズル等がある
。
これらのアトマイズノズルは、いずれもノズルの構造、
ノズルの構造と水ジェツトの噴射角度あるいはノズルの
構造と水ジェツトの噴射角度と水ジェツトの厚さに関す
るものである。
ノズルの構造と水ジェツトの噴射角度あるいはノズルの
構造と水ジェツトの噴射角度と水ジェツトの厚さに関す
るものである。
また、効率良く粉化する方法として、特開昭６３−２４
１１０４号に記載の■型ノズルによる方法がある。
１１０４号に記載の■型ノズルによる方法がある。
この特開昭６３−２４１１０４号に記載のＶ型ノズルに
よる方法は、１対の液体ジェットの交角を２５°以上と
し、液体ジェットの交差部分で各液体ジェットの流れに
垂直な断面での単位幅当たりの液体流量を５５ ｋ ｇ
／ ｓｅｅ−ｍ以下にして球状微細な金属粉末を製造
する方法に関するものである。
よる方法は、１対の液体ジェットの交角を２５°以上と
し、液体ジェットの交差部分で各液体ジェットの流れに
垂直な断面での単位幅当たりの液体流量を５５ ｋ ｇ
／ ｓｅｅ−ｍ以下にして球状微細な金属粉末を製造
する方法に関するものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
前記特公昭４３−６３８９号、特公昭６３−３０３６４
号、特開平１−１６２７０４号、特開昭５０−６６４６
７号および特公昭５２−１９５４０号に記載のアトマイ
ズノズルでは、液体噴射ノズルロの口径やスリット幅を
小さ（し過ぎると流路圧損が増加して噴霧効率を低下さ
せ、一方、流体噴射ノズル口の平行長さを短くし過ぎる
と噴射された流体ジェットが過剰に拡がり、かえって噴
射効率を低下させるという問題がある。
号、特開平１−１６２７０４号、特開昭５０−６６４６
７号および特公昭５２−１９５４０号に記載のアトマイ
ズノズルでは、液体噴射ノズルロの口径やスリット幅を
小さ（し過ぎると流路圧損が増加して噴霧効率を低下さ
せ、一方、流体噴射ノズル口の平行長さを短くし過ぎる
と噴射された流体ジェットが過剰に拡がり、かえって噴
射効率を低下させるという問題がある。
また、前記特開昭６３−２４１１０４号に記載の方法の
ように、噴射する液体ジェット量のみを少なくなる方に
規制したのでは、粒度分布範囲の狭い金属粉末を効率良
く得ることはできない。
ように、噴射する液体ジェット量のみを少なくなる方に
規制したのでは、粒度分布範囲の狭い金属粉末を効率良
く得ることはできない。
本発明は、前記問題を解決し、効率良（流体ジェットを
噴霧でき、粒度分布範囲の狭い金属粉末が得られるよう
な金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造
方法を提供することを目的としている。
噴霧でき、粒度分布範囲の狭い金属粉末が得られるよう
な金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造
方法を提供することを目的としている。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、流体噴射ノズル口の口径またはスリット幅と
長さとの比を適正化することにより、効率良（しかも粒
度分布範囲の狭い金属粉末を得るようなアトマイズノズ
ルが提供できることおよび流体噴射ノズル口の口径また
はスリット幅と長さとの比を適正にしたアトマイズノズ
ルを用い、流体膜の破れ等の欠陥や乱れ等が少なく均一
性の高い流体の膜状流により、粒度分布範囲の狭い金属
粉末が製造できることに着眼し、本発明を完成するに至
った。
長さとの比を適正化することにより、効率良（しかも粒
度分布範囲の狭い金属粉末を得るようなアトマイズノズ
ルが提供できることおよび流体噴射ノズル口の口径また
はスリット幅と長さとの比を適正にしたアトマイズノズ
ルを用い、流体膜の破れ等の欠陥や乱れ等が少なく均一
性の高い流体の膜状流により、粒度分布範囲の狭い金属
粉末が製造できることに着眼し、本発明を完成するに至
った。
すなわち、上記目的を達成するために本発明によれば、
溶融金属の落下流の軸心と同心の円周上で、等しい円周
ピッチ間隔で、かつ前記落下流の軸心上の１点に向けて
下向きに配置した複数の円状ノズル孔をもつ流体噴射ノ
ズルと、前記噴射ノズルから噴射された流体を当てるこ
とにより逆円錐面状の膜状流を形成するように配置した
ガイドとを組合せてなる金属粉末製造用アトマイズノズ
ルであって、前記噴射ノズルの長さ／ノズル口径が２〜
３０であることを特徴とする、金属粉末製造用アトマイ
ズノズルが提供される。
溶融金属の落下流の軸心と同心の円周上で、等しい円周
ピッチ間隔で、かつ前記落下流の軸心上の１点に向けて
下向きに配置した複数の円状ノズル孔をもつ流体噴射ノ
ズルと、前記噴射ノズルから噴射された流体を当てるこ
とにより逆円錐面状の膜状流を形成するように配置した
ガイドとを組合せてなる金属粉末製造用アトマイズノズ
ルであって、前記噴射ノズルの長さ／ノズル口径が２〜
３０であることを特徴とする、金属粉末製造用アトマイ
ズノズルが提供される。
また、本発明によれば、溶融金属の落下流の軸心上の１
点に向けて逆円錐面状の膜状流を形成するように環帯状
スリットノズルを配設した金属粉末製造用アトマイズノ
ズルであって、前記環帯状スリットノズルの長さ／スリ
ット幅が２〜３０であることを特徴とする金属粉末製造
用アトマイズノズルが提供される。
点に向けて逆円錐面状の膜状流を形成するように環帯状
スリットノズルを配設した金属粉末製造用アトマイズノ
ズルであって、前記環帯状スリットノズルの長さ／スリ
ット幅が２〜３０であることを特徴とする金属粉末製造
用アトマイズノズルが提供される。
また、本発明によれば、溶融金属の落下流の軸心上の１
点に向けて１対の平板状の膜状流をｖ形に形成するよう
に１対の長方形スリットノズルを配設した金属粉末製造
用のアトマイズノズルであって、前記長方形スリットノ
ズルの長さ／スリット幅が２〜３０であることを特徴と
する金属粉末製造用アトマイズノズルが提供される。
点に向けて１対の平板状の膜状流をｖ形に形成するよう
に１対の長方形スリットノズルを配設した金属粉末製造
用のアトマイズノズルであって、前記長方形スリットノ
ズルの長さ／スリット幅が２〜３０であることを特徴と
する金属粉末製造用アトマイズノズルが提供される。
また、本発明によれば、前記ガイドと組合せてなるアト
マイズノズルを用い、流下する溶融金属の落下流に向け
高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法が提供される。
マイズノズルを用い、流下する溶融金属の落下流に向け
高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法が提供される。
また、本発明によれば、前記環帯状スリットノズルを配
設したアトマイズノズルを用い、流下する溶融金属の落
下流に向け高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際
し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法が提供される。
設したアトマイズノズルを用い、流下する溶融金属の落
下流に向け高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際
し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法が提供される。
また、本発明によれば、前記長方形スリットノズルを配
設したアトマイズノズルを用い、流下する溶融金属の落
下流に向け高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際
し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法が提供される。
設したアトマイズノズルを用い、流下する溶融金属の落
下流に向け高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際
し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法が提供される。
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
まず、本発明の金属粉末製造用アトマイズノズルを第１
〜３図を参照しながら説明する。
〜３図を参照しながら説明する。
本発明の沿面ガイド併用ペンシル型アトマイズノズル、
環帯状アトマイズノズルおよび■型アトマイズノズルに
おいて、ノズルの長さ７口径またはスリット幅を２〜３
０に限定する。
環帯状アトマイズノズルおよび■型アトマイズノズルに
おいて、ノズルの長さ７口径またはスリット幅を２〜３
０に限定する。
その理由は、この値が３０を越えると流路圧損が大きく
なって金属粉末が粗大化し、一方、２未満では噴射され
た流体膜状流が過剰に拡散するようになって、金属粉末
が粗大化するためである。
なって金属粉末が粗大化し、一方、２未満では噴射され
た流体膜状流が過剰に拡散するようになって、金属粉末
が粗大化するためである。
第１図は、本発明の沿面ガイド併用ペンシル型アトマイ
ズノズルの構成の１例を示す断面図である。
ズノズルの構成の１例を示す断面図である。
溶融金属は図示されていない溶湯るつぼより放出ノズル
を通し柱状落下流４として流下する。
を通し柱状落下流４として流下する。
一方図示されていない加圧ポンプの如き圧力源から高圧
流体、例えば水を導入口ｌよりその導入圧力を均一なら
しめる環状の高圧液体溜め２に導き、この高圧液体溜め
２の底壁に複数個の液体噴射ペンシルノズル３を、その
噴孔を上記溶融金属の柱状流４の軸心上の一点ａへ向け
、かつ軸心と同心の円周で互いに等しい円周ピッチを隔
てて開口するように配設し、このノズル３から噴射する
ようになっている。
流体、例えば水を導入口ｌよりその導入圧力を均一なら
しめる環状の高圧液体溜め２に導き、この高圧液体溜め
２の底壁に複数個の液体噴射ペンシルノズル３を、その
噴孔を上記溶融金属の柱状流４の軸心上の一点ａへ向け
、かつ軸心と同心の円周で互いに等しい円周ピッチを隔
てて開口するように配設し、このノズル３から噴射する
ようになっている。
各液体噴射ペンシルノズル３から出る噴流６の頂角βは
、この噴流を偏向した膜状流７の粉化エネルギーをあま
り減することのない程度で、膜状流７の頂角αに対しβ
≧αとなるよう調整できるようになっている。
、この噴流を偏向した膜状流７の粉化エネルギーをあま
り減することのない程度で、膜状流７の頂角αに対しβ
≧αとなるよう調整できるようになっている。
この噴射ノズル３は溶融金属の柱状流４の軸心と同心に
それを取囲んで配置したノズル構体５に取付け、またこ
の噴射ノズル３から噴射する高速液体の噴流６を受は下
向きの膜状流７として偏向させる沿面ガイド８を、ノズ
ル構体５に対して昇降調節自在として組合わせである。
それを取囲んで配置したノズル構体５に取付け、またこ
の噴射ノズル３から噴射する高速液体の噴流６を受は下
向きの膜状流７として偏向させる沿面ガイド８を、ノズ
ル構体５に対して昇降調節自在として組合わせである。
沿面ガイド８は噴流６に面して液体流の方向を変えるた
めの先端表面９を有し、この先端表面９は上記ノズル配
列と同心的な形状となっている。
めの先端表面９を有し、この先端表面９は上記ノズル配
列と同心的な形状となっている。
従って、この先端表面９に向けて各ノズル３から出た高
速液体の噴流６は、先端表面９に沿う薄膜流れに広がり
つつ整流され、偏向されて膜状流７となり、その集束点
は溶融金属の柱状落下流４の軸心上の−点すとなる。
この集束角（α）および集束位置（ｂ）は、沿面ガイド
８の設置位置およびその先端表面９の形状によって適当
に調節され得る。
速液体の噴流６は、先端表面９に沿う薄膜流れに広がり
つつ整流され、偏向されて膜状流７となり、その集束点
は溶融金属の柱状落下流４の軸心上の−点すとなる。
この集束角（α）および集束位置（ｂ）は、沿面ガイド
８の設置位置およびその先端表面９の形状によって適当
に調節され得る。
この膜状流７は、溶融金属の柱状落下流４に衝突してこ
れを粉化し、金属粉末とすることができる。
れを粉化し、金属粉末とすることができる。
ここで、液体噴射ペンシルノズル３の長さ；４２、（ｍ
ｍｌ ／ノズル口径； ｄＮ ［ｍｍｌが２〜３０の範
囲になるように製作しなければならない。
ｍｌ ／ノズル口径； ｄＮ ［ｍｍｌが２〜３０の範
囲になるように製作しなければならない。
第２図は、本発明の環帯状アトマイズノズルの構成の１
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
溶融金属は図示されていない溶湯るつぼより放出ノズル
を通し柱状落下流４として流下する。
を通し柱状落下流４として流下する。
一方図示されていない加圧ポンプの如き圧力源から高圧
流体、例えば水を導入口１よりその導入圧力を均一なら
しめる環状の高圧液体溜め２に導き、この高圧液体溜め
２の出口を構成する上ノズルチップ１０および下ノズル
チップ１１により形成された環帯状のスリットノズル１
２から噴射させるようになっている。
流体、例えば水を導入口１よりその導入圧力を均一なら
しめる環状の高圧液体溜め２に導き、この高圧液体溜め
２の出口を構成する上ノズルチップ１０および下ノズル
チップ１１により形成された環帯状のスリットノズル１
２から噴射させるようになっている。
前記上ノズルチップｌＯおよび下ノズルチップ１１は溶
融金属の柱状流４の軸心と同心にそれを取囲んで配置し
たノズル構体５に取付けられている。 前記上ノズルチ
ップ１０の下面および前記下ノズルチップ１１の上面は
、それぞれ前記高圧液体溜め２の出側の上壁面および底
面を形成するとともに環帯状のスリットノズル１２を形
成している。 スリットノズル１２のスリット幅；ＳＮ
は調節が可能となっている。
融金属の柱状流４の軸心と同心にそれを取囲んで配置し
たノズル構体５に取付けられている。 前記上ノズルチ
ップ１０の下面および前記下ノズルチップ１１の上面は
、それぞれ前記高圧液体溜め２の出側の上壁面および底
面を形成するとともに環帯状のスリットノズル１２を形
成している。 スリットノズル１２のスリット幅；ＳＮ
は調節が可能となっている。
このスリットノズル１２から出る噴流はそのまま膜状流
７となり、その集束点は溶融金属の柱状落下流４の軸心
上の−点すとなるよう調整されている。
７となり、その集束点は溶融金属の柱状落下流４の軸心
上の−点すとなるよう調整されている。
この膜状流７は頂角αで逆円錐状に噴射され、溶融金属
の柱状落下流４にｂ点で衝突し、これを粉化し、金属粉
末とすることができる。
の柱状落下流４にｂ点で衝突し、これを粉化し、金属粉
末とすることができる。
ここで、上ノズルチップｌＯと下ノズルチップ１１とで
構成する環帯状のスリットノズル１２の長さ：ｊ２ｓ
［ｍｍｌ／スリット幅；Ｓ８［ｍｍｌが２〜３０の範
囲になるように製作しなければならない。
構成する環帯状のスリットノズル１２の長さ：ｊ２ｓ
［ｍｍｌ／スリット幅；Ｓ８［ｍｍｌが２〜３０の範
囲になるように製作しなければならない。
第３図は、本発明の■型アトマイズノズルの構成の１例
を示す一部断面斜視図である。
を示す一部断面斜視図である。
溶融金属は図示されていない溶湯るつぼより放出ノズル
を通し柱状落下流として流下する。
を通し柱状落下流として流下する。
一方図示されていない加圧ポンプの如き圧力源から高圧
流体、例えば水を導入圧力を均一ならしめる高圧液体溜
め２に導き、この高圧液体溜め２の出口を構成する上ノ
ズルチップ１３および下ノズルチップ１４により形成さ
れた断面が長方形の１対のスリットノズル１５を前記溶
融金属の柱状落下流４の軸心に対して対称に設けて噴射
させるようになっている。
流体、例えば水を導入圧力を均一ならしめる高圧液体溜
め２に導き、この高圧液体溜め２の出口を構成する上ノ
ズルチップ１３および下ノズルチップ１４により形成さ
れた断面が長方形の１対のスリットノズル１５を前記溶
融金属の柱状落下流４の軸心に対して対称に設けて噴射
させるようになっている。
前記上ノズルチップ１３およびノズルチップ１４は溶融
金属の柱状流４の軸心と同心にそれを取囲んで配置した
ノズル構体５に取付けられている。 前記上ノズルチッ
プ１３の下面および前記下ノズルチップ１４の上面は、
それぞれ前記高圧液体溜め２の出側の上壁面および底面
を形成するとともに対向する平行斜面により断面が長方
形のスリットノズル１５を形成している。 スリットノ
ズル１５のスリット幅；ＳＮは調節が可能となっている
。
金属の柱状流４の軸心と同心にそれを取囲んで配置した
ノズル構体５に取付けられている。 前記上ノズルチッ
プ１３の下面および前記下ノズルチップ１４の上面は、
それぞれ前記高圧液体溜め２の出側の上壁面および底面
を形成するとともに対向する平行斜面により断面が長方
形のスリットノズル１５を形成している。 スリットノ
ズル１５のスリット幅；ＳＮは調節が可能となっている
。
このスリットノズル１５から出る断面がＶ型をなす１対
の噴流はそのまま平板状の膜状流１６となる。
の噴流はそのまま平板状の膜状流１６となる。
この１対の膜状流１６は溶融金属の柱状落下流４の軸心
上の−点すを含む前記膜状流１６の幅方向の直線に向か
うよう調整されている。
上の−点すを含む前記膜状流１６の幅方向の直線に向か
うよう調整されている。
この１対の膜状流１６は頂角αで噴射され、溶融金属の
柱状落下流４にｂ点で衝突し、これを粉化し、金属粉末
とすることができる。
柱状落下流４にｂ点で衝突し、これを粉化し、金属粉末
とすることができる。
ここで、長方形のスリットノズル１５の長さｆｆＮ ［
ｍｍｌ／スリット幅； ＳＮ ［ｍｍｌが２〜３０の
範囲になるように製作しなければならない。
ｍｍｌ／スリット幅； ＳＮ ［ｍｍｌが２〜３０の
範囲になるように製作しなければならない。
のアトマイズノズルについて説明したが、いずれの場合
も溶融金属の柱状落下流４の軸心上の−点すの位置およ
び噴流の頂角αの大きさは溶融金属の種類、落下条件お
よび製作される金属粉末の粒径等によって任意に選定す
ることができる。
も溶融金属の柱状落下流４の軸心上の−点すの位置およ
び噴流の頂角αの大きさは溶融金属の種類、落下条件お
よび製作される金属粉末の粒径等によって任意に選定す
ることができる。
つぎに、本発明の金属粉末製造方法を説明する。
本発明の金属粉末製造方法は、いずれも前記沿面ガイド
併用ペンシル型、環帯状およびＶ型の一アトマイズノズ
ルを用いて流体膜伏流を形成し、これを溶融金属の柱状
落下流に噴射することにより金属粉末を製造するもので
ある。
併用ペンシル型、環帯状およびＶ型の一アトマイズノズ
ルを用いて流体膜伏流を形成し、これを溶融金属の柱状
落下流に噴射することにより金属粉末を製造するもので
ある。
従って各アトマイズノズルについての重複説明は省略す
る。
る。
本発明の前記各製造方法において、下記式以上本発明の
ペンシル型、環帯状およびＶ型の値を０２以上にしてア
トマイズする理由は、膜状流の厚さが厚（流体流量が多
いほど膜状流は安定化するが、膜状流の径や長さが大き
くなるほど膜破れ等の欠陥が生じ易く、溶融金属流量が
大きいほど膜状流は乱されて、この値が０．２未満にな
ると金属粉末の粒度分布の幅が著しく広がるためである
。
ペンシル型、環帯状およびＶ型の値を０２以上にしてア
トマイズする理由は、膜状流の厚さが厚（流体流量が多
いほど膜状流は安定化するが、膜状流の径や長さが大き
くなるほど膜破れ等の欠陥が生じ易く、溶融金属流量が
大きいほど膜状流は乱されて、この値が０．２未満にな
ると金属粉末の粒度分布の幅が著しく広がるためである
。
沿面ガイド併用ペンシル型アトマイズノズルを用いる場
合は、前記（１）式は また、環帯状のアトマイズノズルを用いる場合は、前記
（１）式は で表わされ、この値を０．２以上に設定してアトマイズ
する（第２図参照）。
合は、前記（１）式は また、環帯状のアトマイズノズルを用いる場合は、前記
（１）式は で表わされ、この値を０．２以上に設定してアトマイズ
する（第２図参照）。
また、■型のアトマイズノズルを用いる場合は、前記（
１）式は で表わされ、この値を０．２以上に設定してアトマイズ
する（第１図参照）。 なお、膜状流７の平均厚さは、
液体流量と流速と沿面ガイド８の先端外径とから計算さ
れる数値で代用できる。
１）式は で表わされ、この値を０．２以上に設定してアトマイズ
する（第１図参照）。 なお、膜状流７の平均厚さは、
液体流量と流速と沿面ガイド８の先端外径とから計算さ
れる数値で代用できる。
で表わされ、この値を０．２以上に設定してアトマイズ
する（第３図参照）。
する（第３図参照）。
〈実施例〉
以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
（実施例１）
第１図に示すアトマイズノズルを用い、普通鋼の溶鋼を
水アトマイズした。 高周波誘導電気炉により大気中で
溶解した１７００℃の溶鋼を下記の条件で水アトマイズ
した。
水アトマイズした。 高周波誘導電気炉により大気中で
溶解した１７００℃の溶鋼を下記の条件で水アトマイズ
した。
溶湯ノズル径；φ４〜１０ｍｍ、溶鋼体積流量（Ｇｍ）
； １〜９４２／ｍ ｉ ｎ、水圧；６０〜１５０
ｋｇｆ／ ｃｍ” 、水量（Ｑｗ）；１３０〜２４
０β／ ｍ ｉ ｎ ペンシルノズルの取付数；１２本、ノズル長（４２Ｎ）
； ０．２〜２８ｍｍ、口径（ｄ、）；φ１〜３ｍｍ、
沿面ガイド先端外径（Ｄｇ）；φ１８〜４０ｍｍ 水アトマイズした鉄粉を再酸化しないようにＮ２雰囲気
中で乾燥後、４５．６３．７５．１０６．１５０．１８
０，２５０．３００．４２５．６００．１ｏｏｏμｍの
各市で分級し、篩分重量％を対数正規確率紙上にプロッ
トして、平均粒径を累積５０ｗｔ％相当粒径；ｄ、ｏ［
μｍ］で表わし、粒度分布の広がりを＝σ十ｇで評価し
た。
； １〜９４２／ｍ ｉ ｎ、水圧；６０〜１５０
ｋｇｆ／ ｃｍ” 、水量（Ｑｗ）；１３０〜２４
０β／ ｍ ｉ ｎ ペンシルノズルの取付数；１２本、ノズル長（４２Ｎ）
； ０．２〜２８ｍｍ、口径（ｄ、）；φ１〜３ｍｍ、
沿面ガイド先端外径（Ｄｇ）；φ１８〜４０ｍｍ 水アトマイズした鉄粉を再酸化しないようにＮ２雰囲気
中で乾燥後、４５．６３．７５．１０６．１５０．１８
０，２５０．３００．４２５．６００．１ｏｏｏμｍの
各市で分級し、篩分重量％を対数正規確率紙上にプロッ
トして、平均粒径を累積５０ｗｔ％相当粒径；ｄ、ｏ［
μｍ］で表わし、粒度分布の広がりを＝σ十ｇで評価し
た。
第４図に、水ジェツト噴射ノズル口での流路の関係を・
印で示す。
印で示す。
また第５図に、水
・印で示す。
第６図に、水膜均一性
標準偏差（σ十ｇ）との関係な・印で示す。
（実施例２）
第２図に示すアトマイズノズルを用い、普通鋼の溶鋼を
水アトマイズした。 高周波誘導電気炉により大気中で
溶解した１７００℃の溶鋼を下記の条件で水アトマイズ
した。
水アトマイズした。 高周波誘導電気炉により大気中で
溶解した１７００℃の溶鋼を下記の条件で水アトマイズ
した。
溶湯ノズル径：φ４〜１０ｍｍ、溶鋼体積流Ｊｌ （Ｇ
ｍ） ； １〜９ Ａ／ｍ ｉ ｎ、水圧；６０〜１
５０ ｋｇｆ／ ｃｍ２．水量（Ｑｗ）；１３０〜２
４０１！、／ ｍ ｉ ｎ 環帯状アトマイズノズルのスリットノズル径（ＤｊＨ）
；φ１８〜４０ｍｍ、スリット幅（Ｓ−）； ０．１０
〜０．５０ｍｍ、スリットノズル（４２Ｎ）； ０．２
〜１４ｍｍ水アトマイズした鉄粉を再酸化しないように
Ｎ２雰囲気中で乾燥後、４５．６３．７５．１０６．１
５０．１８０．２５０．３００゜４２５．６００．１０
００ｇｍの各市で分級し、篩分重量％を対数正規確率紙
上にプロットして、平均粒径を累積５０ｗｔ％相当粒径
；ｄ、。［μｍ］で表わし、粒度分布の広がりを＝σ＋
ｇで評価した。
ｍ） ； １〜９ Ａ／ｍ ｉ ｎ、水圧；６０〜１
５０ ｋｇｆ／ ｃｍ２．水量（Ｑｗ）；１３０〜２
４０１！、／ ｍ ｉ ｎ 環帯状アトマイズノズルのスリットノズル径（ＤｊＨ）
；φ１８〜４０ｍｍ、スリット幅（Ｓ−）； ０．１０
〜０．５０ｍｍ、スリットノズル（４２Ｎ）； ０．２
〜１４ｍｍ水アトマイズした鉄粉を再酸化しないように
Ｎ２雰囲気中で乾燥後、４５．６３．７５．１０６．１
５０．１８０．２５０．３００゜４２５．６００．１０
００ｇｍの各市で分級し、篩分重量％を対数正規確率紙
上にプロットして、平均粒径を累積５０ｗｔ％相当粒径
；ｄ、。［μｍ］で表わし、粒度分布の広がりを＝σ＋
ｇで評価した。
第４図に、水ジェツト噴射ノズル口での流路圧損（！！
−！！−または１２ｓ−）と平均粒径（ｄ５ｏ）とｄ
Ｎ Ｓ Ｎ の関係を○印で示す。 また第５図に、水ら ジェット噴射ノズル口での流路圧損（丁；または肚）と
幾何標準偏差（・十ｇ）との関係をＳＮ ○印で示す。
−！！−または１２ｓ−）と平均粒径（ｄ５ｏ）とｄ
Ｎ Ｓ Ｎ の関係を○印で示す。 また第５図に、水ら ジェット噴射ノズル口での流路圧損（丁；または肚）と
幾何標準偏差（・十ｇ）との関係をＳＮ ○印で示す。
第６図に、水膜均一性
標準偏差（ａ＋ｇ）との関係をＯ印で示す。
（実施例３）
第３図に示すアトマイズノズルを用い、普通鋼の溶鋼を
水アトマイズした。 高周波誘導電気炉により大気中で
溶解した１ ７００℃の溶鋼を下記の条件で水アトマイ
ズした。
水アトマイズした。 高周波誘導電気炉により大気中で
溶解した１ ７００℃の溶鋼を下記の条件で水アトマイ
ズした。
溶湯ノズル径；φ４〜１０ｍｍ、溶鋼体積流量（Ｇｍ）
； １〜９ Ａ／ｍ ｉ ｎ、水圧；６０〜１５０
ｋｇｆ／ｃｍ２．水量（Ｑｗ）；１３０〜２ ４
０ Ｑ ／ ｍ ｉ ｎ■型アトマイズノズルの
長方形のスリットノズル長（Ｌｊｗ ）； １８〜４０
ｍｍ、スリット幅（ＳＮ）； ０．１０〜２．００ｍｍ
、スリット長（ｊ２Ｎ）； ０．２〜１４ｍｍ 水アトマイズした鉄粉を再酸化しないようにＮ２雰囲気
中で乾燥後、４５．６３．７５．１０６．１５０．１８
０，２５０．３００．４２５．６００．１１０００ＩＬ
の各市で分級し、篩分重量％を対数正規確率紙上にプロ
ットして、平均粒径を累積５０ｗｔ％相当粒径；ｄ、。
； １〜９ Ａ／ｍ ｉ ｎ、水圧；６０〜１５０
ｋｇｆ／ｃｍ２．水量（Ｑｗ）；１３０〜２ ４
０ Ｑ ／ ｍ ｉ ｎ■型アトマイズノズルの
長方形のスリットノズル長（Ｌｊｗ ）； １８〜４０
ｍｍ、スリット幅（ＳＮ）； ０．１０〜２．００ｍｍ
、スリット長（ｊ２Ｎ）； ０．２〜１４ｍｍ 水アトマイズした鉄粉を再酸化しないようにＮ２雰囲気
中で乾燥後、４５．６３．７５．１０６．１５０．１８
０，２５０．３００．４２５．６００．１１０００ＩＬ
の各市で分級し、篩分重量％を対数正規確率紙上にプロ
ットして、平均粒径を累積５０ｗｔ％相当粒径；ｄ、。
［μｍ］で表わし、粒度分布の広がりを＝σ＋ｇで評価
した。
した。
第４図に、水ジェツト噴射ノズル口での流路の関係をΔ
印で示す。
印で示す。
また第５図に、水
２Ｎ
は□）と幾何標準偏差
ＳＮ
Δ印で示す。
第６図に、水膜均一性
（σ十ｇ）との関係を
標準偏差（σ＋ｇ）との関係をΔ印で示す。
たは肚が３０をを越えると流路圧損が急増しＳＮ
て粗粒化するとともに粒度分布も広がる。
剰に拡散するため粗粒化するとともに粒度分布も広いも
のとなる。 よって、この値の最適範囲は２〜３０であ
る（第４図および第５図参照）。
のとなる。 よって、この値の最適範囲は２〜３０であ
る（第４図および第５図参照）。
また、いずれのアトマイズノズルの場合も、以上の場合
、整った安定した水膜でアトマイズするためＯ＋ｇの小
さい粒度分布の狭い鉄粉が得られる。 この値が０，２
未満になると、水膜にスリット状の膜切れ欠陥が発生し
、溶湯により水膜が乱されるため粒度分布は広（なる（
第６図参照）。
、整った安定した水膜でアトマイズするためＯ＋ｇの小
さい粒度分布の狭い鉄粉が得られる。 この値が０，２
未満になると、水膜にスリット状の膜切れ欠陥が発生し
、溶湯により水膜が乱されるため粒度分布は広（なる（
第６図参照）。
〈発明の効果〉
本発明は以上説明したように構成されているので、アト
マイズノズルの流体噴射ノズルの長さ／ノズル口径また
はスリット幅を２〜３０の範囲にすることにより流路圧
損または流体膜状流の過剰な拡散が防止され、溶融金属
の粉化が効率良く行なえるようになった。
マイズノズルの流体噴射ノズルの長さ／ノズル口径また
はスリット幅を２〜３０の範囲にすることにより流路圧
損または流体膜状流の過剰な拡散が防止され、溶融金属
の粉化が効率良く行なえるようになった。
また、本発明の金属粉末製造方法によれば、このアトマ
イズノズルを用い、 ２以上に設定して溶融金属をアトマイズするようにした
ので、噴射する流体膜状流の膜の均一性が高められ、粒
度分布範囲の狭い金属粉末が得られるようになった。
イズノズルを用い、 ２以上に設定して溶融金属をアトマイズするようにした
ので、噴射する流体膜状流の膜の均一性が高められ、粒
度分布範囲の狭い金属粉末が得られるようになった。
第１図は、本発明の沿面ガイド併用ペンシル型アトマイ
ズノズルの構成の１例を示す断面図である。 第２図は、本発明の環帯状アトマイズノズルの構成の１
例を示す断面図である。 第３図は、本発明の■型アトマイズノズルの構成の１例
を示す斜視図である。 第４図は、水ジェツト噴射ノズル口の長さ７幅とアトマ
イズ鉄粉の平均粒径との関係を示すグラフである。 第５図は、水ジェツト噴射ノズル口の長さ７幅とアトマ
イズ鉄粉の幾何標準偏差との関係を示すグラフである。 第６図は、水膜均一性と幾何標準偏差との関係を示すグ
ラフである。 符号の説明 ｌ・・・導入口、 ２・・・高圧液体溜め、３・・
・液体噴射ペンシルノズル、 ４・・・溶融金属の柱状落下流、 ５・・・ノズル構体、６・・・高速液体の噴流、７・・
・膜状流、 ８・・・沿面ガイド、９・・・沿面ガ
イドの先端表面、 ｌＯ・・・環帯状スリットノズルの 上ノズルチップ、 １１・・・環帯状スリットノズルの 下ノズルチップ、 １２・・・環帯状のスリットノズル、 １３・・・長方形スリットノズルの 上ノズルチップ、 １４・・・長方形スリットノズルの 下ノズルチップ、 １５・・・長方形のスリットノズル、 １６・・・平板状の膜状流 ４、 Ｉ０ １ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ う九足各圧損 （ＩＮ、４１４皿） Ｎ ＳＮ Ｆ Ｉ Ｇ。 ＦＩＧ、５ 力艷２各２圧キ員 ＩＮ ＩＮ （ｍｌ旧彌）
ズノズルの構成の１例を示す断面図である。 第２図は、本発明の環帯状アトマイズノズルの構成の１
例を示す断面図である。 第３図は、本発明の■型アトマイズノズルの構成の１例
を示す斜視図である。 第４図は、水ジェツト噴射ノズル口の長さ７幅とアトマ
イズ鉄粉の平均粒径との関係を示すグラフである。 第５図は、水ジェツト噴射ノズル口の長さ７幅とアトマ
イズ鉄粉の幾何標準偏差との関係を示すグラフである。 第６図は、水膜均一性と幾何標準偏差との関係を示すグ
ラフである。 符号の説明 ｌ・・・導入口、 ２・・・高圧液体溜め、３・・
・液体噴射ペンシルノズル、 ４・・・溶融金属の柱状落下流、 ５・・・ノズル構体、６・・・高速液体の噴流、７・・
・膜状流、 ８・・・沿面ガイド、９・・・沿面ガ
イドの先端表面、 ｌＯ・・・環帯状スリットノズルの 上ノズルチップ、 １１・・・環帯状スリットノズルの 下ノズルチップ、 １２・・・環帯状のスリットノズル、 １３・・・長方形スリットノズルの 上ノズルチップ、 １４・・・長方形スリットノズルの 下ノズルチップ、 １５・・・長方形のスリットノズル、 １６・・・平板状の膜状流 ４、 Ｉ０ １ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ う九足各圧損 （ＩＮ、４１４皿） Ｎ ＳＮ Ｆ Ｉ Ｇ。 ＦＩＧ、５ 力艷２各２圧キ員 ＩＮ ＩＮ （ｍｌ旧彌）
Claims (6)
- （１）溶融金属の落下流の軸心と同心の円周上で、等し
い円周ピッチ間隔で、かつ前記落下流の軸心上の１点に
向けて下向きに配置した複数の円状ノズル孔をもつ流体
噴射ノズルと、前記噴射ノズルから噴射された流体を当
てることにより逆円錐面状の膜状流を形成するように配
置したガイドとを組合せてなる金属粉末製造用アトマイ
ズノズルであって、前記噴射ノズルの長さ／ノズル口径
が２〜３０であることを特徴とする、金属粉末製造用ア
トマイズノズル。 - （２）溶融金属の落下流の軸心上の１点に向けて逆円錐
面状の膜状流を形成するように環帯状スリットノズルを
配設した金属粉末製造用アトマイズノズルであって、前
記環帯状スリットノズルの長さ／スリット幅が２〜３０
であることを特徴とする金属粉末製造用アトマイズノズ
ル。 - （３）溶融金属の落下流の軸心上の１点に向けて１対の
平板状の膜状流をＶ形に形成するように１対の長方形ス
リットノズルを配設した金属粉末製造用のアトマイズノ
ズルであって、前記長方形スリットノズルの長さ／スリ
ット幅が２〜３０であることを特徴とする金属粉末製造
用アトマイズノズル。 - （４）請求項１に記載のガイドと組合せてなるアトマイ
ズノズルを用い、流下する溶融金属の落下流に向け高速
流体を噴射して金属粉末を製造するに際し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法。 流体膜状流の平均厚さ／ガイド先端外径× （流体膜状流の体積流量／溶融金属の体積流量）≧０．
２ - （５）請求項２に記載の環帯状スリットノズルを配設し
たアトマイズノズルを用い、流下する溶融金属の落下流
の向け高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法。 流体膜状流の平均厚さ／環帯状スリットノズル×（流体
膜状流の体積流量／溶融金属の体積流量）≧０．２ - （６）請求項１に記載の長方形スリットノズルを配設し
たアトマイズノズルを用い、流下する溶融金属の落下流
に向け高速流体を噴射して金属粉末を製造するに際し、 前記高速流体を前記溶融金属の落下流の軸心上の１点に
向けて下記条件のもとに膜状流として噴射することを特
徴とする金属粉末製造方法。 流体膜状流の平均厚さ／長方形スリットノズル長さ×（
流体膜状流の体積流量／溶融金属の体積流量）≧０．２
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3585290A JPH03240903A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3585290A JPH03240903A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03240903A true JPH03240903A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12453525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3585290A Pending JPH03240903A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | 金属粉末製造用アトマイズノズルおよび金属粉末製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03240903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019014917A (ja) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | 株式会社 東北テクノアーチ | 金属粉末の製造装置及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3585290A patent/JPH03240903A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019014917A (ja) * | 2017-07-03 | 2019-01-31 | 株式会社 東北テクノアーチ | 金属粉末の製造装置及びその製造方法 |
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