JPH03247709A - Apparatus for manufacturing metal powder - Google Patents

Apparatus for manufacturing metal powder

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Publication number
JPH03247709A
JPH03247709A JP4381190A JP4381190A JPH03247709A JP H03247709 A JPH03247709 A JP H03247709A JP 4381190 A JP4381190 A JP 4381190A JP 4381190 A JP4381190 A JP 4381190A JP H03247709 A JPH03247709 A JP H03247709A
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JP
Japan
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molten metal
nozzle
spray
medium jet
atomizing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4381190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Makiishi
槇石 幸雄
Minoru Nitta
稔 新田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03247709A publication Critical patent/JPH03247709A/en
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably manufacture metal fine powder by controlling ratio of interval between lower end of a molten metal flowing-down nozzle and an atomizing nozzle to the max. diameter of atomizing medium jet to the specific value at the time of finely pulverizing after rapidly cooling and solidifying molten metal while blowing atomizing medium to the molten metal stream from the nozzle. CONSTITUTION:The molten metal from a melting apparatus 1 composed of a melting furnace 1a and a tundish 1b is caused to flow down as the bar-like molten metal stream 7 from molten metal nozzle 6 arranged at bottom part in the tundish 1b and rapidly cooled and solidified by blowing the atomizing medium jet 9 of water, etc., from an injecting hole 2b in the atomizing nozzle 2 arranged at the circumference thereof against the molten metal stream 7 to make the atomizing medium slurry of fine metal powder and water, etc., and after charging this into a slurry storing vessel 5 through gas-liquid separating vessel 4, the metal fine particles are recovered. In this case, by arranging a cooling means 8 in inner part of the atomizing nozzle 2, the injecting hole 2b of the atomizing medium jet 9 approaches the molten metal nozzle 6 without deforming the atomizing nozzle 2 at high temp., and by forming the interval (l) between the lower end of molten metal nozzle 6 and the injecting hole 2b for atomizing medium jet to <= two times the max. diameter (d) of the atomizing medium jet 9, the metal fine powder is stably manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、粉末冶金用金属粉末の製造に供せられる噴霧
法を用いた金属粉末製造装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a metal powder manufacturing apparatus using a spraying method, which is used for manufacturing metal powder for powder metallurgy.

〈従来の技術〉 一般的な金属粉末製造法の一つである液体噴霧法を用い
た金属粉末製造装置は、第4図に例を示すように溶解炉
あるいはタンデイシュなどの溶融金属供給装置1、噴霧
媒を昇圧する昇圧装置13、噴霧媒を噴出する噴霧ノズ
ル2、噴霧後のスラリーを溜める装置5ほかで構成され
るのが一般的である。
<Prior Art> A metal powder manufacturing apparatus using a liquid spraying method, which is one of the general metal powder manufacturing methods, includes a molten metal supply device 1 such as a melting furnace or a tundish, as shown in FIG. It is generally comprised of a pressure booster 13 that boosts the pressure of the spray medium, a spray nozzle 2 that jets out the spray medium, a device 5 that collects the slurry after spraying, and others.

噴霧ノズルは、金属粉末製造装置の最も重要な構成要素
であり古くから検討が進められて来た。 従来の一般的
な噴霧ノズル例を特開昭43−6389号で開示された
第5図に示す。
Spray nozzles are the most important component of metal powder manufacturing equipment and have been studied for a long time. An example of a conventional general spray nozzle is shown in FIG. 5 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 43-6389.

9は噴霧媒ジェットである。9 is a spray medium jet.

ところで、近年粉末冶金技術の発展に伴い、微細な金属
粉末の必要性が高まって来ている。
Incidentally, with the recent development of powder metallurgy technology, the need for fine metal powder has increased.

これは射出成形用などには焼結性の優れる粒径10μm
程度の微細な粉末が要求されるためである。
This has a particle size of 10 μm, which has excellent sinterability for injection molding, etc.
This is because a fairly fine powder is required.

微粉の製造方法は種々提案実施されているが、粒径10
μm程度の合金粉末の製造には溶融金属流を高圧の噴霧
媒で霧化冷却して金属粉末を得る従来から粉末冶金用の
金属粉末製造に適用されてきた噴霧法が好適と言われて
いる。
Various methods for producing fine powder have been proposed and implemented;
The atomization method, which has traditionally been applied to the production of metal powders for powder metallurgy, is said to be suitable for producing alloy powders on the order of micrometers in size, in which metal powder is obtained by atomizing and cooling a molten metal stream with a high-pressure atomizing medium. .

一般的な従来の噴霧法では圧縮成形に用いる平均粒径6
0LLm程度の粉末しか得られなかったが、近年特開昭
62−152605号等に見られる噴霧媒の圧力を50
0 kg/ cm2以上とする技術により粒径10LL
m程度の微粉末製造が可能となり、工業的に製造されて
いる。 この高圧噴霧用の噴霧ノズル例として特開昭6
2152605号に記載の噴霧ノズルを第6図に示す。
In the general conventional spraying method, the average particle size used for compression molding is 6.
Although only powder of about 0 LLm was obtained, the pressure of the spray medium was reduced to 50
The particle size is 10LL using technology that makes it more than 0 kg/cm2.
It has become possible to produce a fine powder of about 1.0 m in size, and it is manufactured industrially. As an example of a spray nozzle for this high-pressure spray,
The spray nozzle described in No. 2152605 is shown in FIG.

 6は溶湯ノズル、7は溶湯流である。6 is a molten metal nozzle, and 7 is a molten metal flow.

〈発明が解決しようとする課題〉 第5図および第6図に示した微細金属粉末の製造用ノズ
ル2により、粒径1. OLLm程度の微細な粉末は得
られるが、工業的規模での生産には噴霧の安定性が以下
の点において十分でなかった。
<Problems to be Solved by the Invention> The nozzle 2 for producing fine metal powder shown in FIGS. Although a powder as fine as OLLm can be obtained, the stability of the spray is insufficient for production on an industrial scale in the following points.

すなわち、 ■ 溶融金属供給装置に設けられた溶湯ノズル6との噴
霧媒ジェット9の距離が拡大し溶湯流7の噴霧ノズル2
への接触による閉塞事故が発生しやすい。
That is, (1) the distance of the spray medium jet 9 from the molten metal nozzle 6 provided in the molten metal supply device is increased, and the molten metal flow 7 from the spray nozzle 2 is increased;
Blockage accidents are likely to occur due to contact with

■ ■の問題回避のため溶湯ノズル6を噴霧ノズル2に
近接した場合噴霧ノズル2が熱影響をうけ噴霧圧の低下
が起こる。
(2) In order to avoid the problem (2), if the molten metal nozzle 6 is placed close to the spray nozzle 2, the spray nozzle 2 will be affected by heat and the spray pressure will drop.

■ 従来装置では細径注湯に有効な減圧注湯ができない
ため溶湯ノズル6径の細径化に限界がある。
■ Conventional equipment cannot perform vacuum pouring, which is effective for pouring molten metal into a small diameter, so there is a limit to how small the diameter of the molten metal nozzle 6 can be made.

■ 噴霧槽11内の圧力変動により噴霧が不安定となる
■ Spraying becomes unstable due to pressure fluctuations in the spray tank 11.

の4種の問題がある。 以下にこれらの問題点の詳細を
説明する。
There are four types of problems: The details of these problems will be explained below.

すなわち、従来の圧縮成形用粉末の製造用噴霧ノズルは
第5図に示すように噴霧ノズル上面2aと噴霧媒ジェッ
ト噴出口2bとの間隔tが小さく、溶融金属供給装置に
設けられた溶湯ノズルから流下した溶湯流はそのまま直
下の噴霧媒ジェット9により安定に噴霧された。 とこ
ろが、前記特開昭62−152605号や本発明者らの
発明した第7図に示す噴霧ノズル2など微粉製造用の噴
霧ノズル2は、一般に第5図の噴霧ノズル2に比べ高圧
噴霧を可能とするため、噴霧ノズル上面2aと噴霧媒ジ
ェッ1−噴出口2bとの間隔tが太き((換言すれば噴
霧ノズル2が厚く)、そのうえ溶融金属注湯口6aが一
般に小さ(、溶 湯ノズル6位置のズレあるいは注湯口
68部分の気流速度の増加、気流の乱れなどにより、溶
湯流7が噴霧媒ジェット噴出口2b側壁部分に接触し噴
霧媒圧力を低下させ、噴霧媒ジェット9を乱す等の悪影
響が発生し、最悪の場合は噴霧媒ジェット噴出口2bで
溶湯が凝固して噴出口2bを閉塞し噴霧不能となった。
That is, as shown in FIG. 5, in the conventional spray nozzle for manufacturing powder for compression molding, the distance t between the spray nozzle upper surface 2a and the spray medium jet outlet 2b is small, and the distance t from the molten metal nozzle provided in the molten metal supply device is small. The flowing molten metal stream was stably sprayed by the spray medium jet 9 directly below. However, the spray nozzle 2 for producing fine powder, such as the spray nozzle 2 shown in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-152605 and the spray nozzle 2 shown in FIG. 7 invented by the present inventors, is generally capable of high-pressure spraying compared to the spray nozzle 2 shown in FIG. 5. Therefore, the distance t between the spray nozzle top surface 2a and the spray medium jet 1-spout port 2b is large (in other words, the spray nozzle 2 is thick), and the molten metal pouring port 6a is generally small (the molten metal nozzle is thick). Due to the misalignment of the position of the molten metal 6, an increase in the airflow velocity at the pouring port 68, turbulence of the airflow, etc., the molten metal flow 7 comes into contact with the side wall portion of the atomizing medium jet outlet 2b, lowering the atomizing medium pressure, and disturbing the atomizing medium jet 9. In the worst case, the molten metal solidified at the spray medium jet outlet 2b, blocking the spray outlet 2b and making spraying impossible.

このような問題の解決手段として、溶湯ノズルを噴霧ノ
ズルと組み合わせ噴霧媒ジェットに溶湯ノズルを近接さ
せる方法が考えられる。
As a solution to this problem, a method can be considered in which a molten metal nozzle is combined with a spray nozzle and the molten metal nozzle is brought close to the spray medium jet.

例えば、第8図に示す特公昭52−49784号の実施
例に記載のごとく、両装置を近接できれば上記問題は解
決できる。 3は噴霧室、10は非酸化性ガス供給管で
ある。
For example, as described in the embodiment of Japanese Patent Publication No. 52-49784 shown in FIG. 8, the above problem can be solved if both devices can be placed close to each other. 3 is a spray chamber, and 10 is a non-oxidizing gas supply pipe.

ところが、この方法を微粉製造に適用した場合以下の問
題が発生した。 すなわち、粒径]、 04c m程度
の粉末製造には500  kgf/ cm”以上の噴霧
媒圧力が必要であり、この圧力を保持し、安定な噴霧媒
ジェットを得るためには噴霧ノズル2の剛性を十分にし
ノズル変形などを極力防止する必要かあるが、上記のよ
うな溶湯ノズル6近接方法を実施した場合溶融金属供給
装置1 (クンデイシュ)およびこれに付属する溶湯ノ
ズル6から、予熱時および溶湯供給時の放熱により噴霧
ノズル2の温度が上昇し噴霧ノズル2が熱変形し、適正
噴霧圧力が保持できないという問題が生じた。
However, when this method was applied to the production of fine powder, the following problems occurred. In other words, a spray medium pressure of 500 kgf/cm" or more is required to produce powder with a particle size of about 0.4 cm", and in order to maintain this pressure and obtain a stable spray medium jet, the rigidity of the spray nozzle 2 is required. Although it is necessary to prevent nozzle deformation as much as possible by ensuring that the molten metal nozzle 6 is sufficiently The temperature of the spray nozzle 2 increases due to heat radiation during supply, causing thermal deformation of the spray nozzle 2, resulting in a problem that proper spray pressure cannot be maintained.

さらに、微粉の収率向上には溶湯ノズル60径の細径化
が効果的であり、本発明者らが特願平1−50539号
において細径溶湯ノズルの安定注湯噴霧法として減圧注
湯法を発明したが、従来装置ではこの方法で注湯噴霧す
るに必要な溶湯ノズル6下端部を大気圧から8000m
m  H20程度までの圧力範囲の調整ができず溶湯ノ
ズル6径3.5mm以下の注湯噴霧が困難であった。 
この減圧注湯法を実施するには圧力調整範囲だけでなく
、圧力調整の正確さと応答性も重要でありこのような注
湯装置は従来見られなかった。
Furthermore, it is effective to reduce the diameter of the molten metal nozzle 60 to improve the yield of fine powder, and the present inventors have proposed a method for stable pouring of molten metal using a small diameter molten metal nozzle in Japanese Patent Application No. 1-50539. However, in conventional equipment, the lower end of the molten metal nozzle 6 required for pouring and spraying with this method was set at a distance of 8000 m from atmospheric pressure.
It was difficult to pour and spray molten metal with a diameter of 3.5 mm or less from the molten metal nozzle 6 because it was not possible to adjust the pressure range up to about mH20.
In order to carry out this reduced pressure pouring method, not only the pressure adjustment range but also the accuracy and responsiveness of the pressure adjustment are important, and such a pouring device has not been seen before.

また、この圧力調整を設ける場合溶湯ノズルと噴霧媒ジ
ェットとの距離を拡大すると噴霧安定性を阻害するため
、特開昭62−218503号に開示された第9図に示
すような従来の一般的な噴霧ノズル室12の圧力調整で
は微粉製造用の装置として適当でなかった。
In addition, when providing this pressure adjustment, if the distance between the molten metal nozzle and the spray medium jet is increased, the spray stability will be impaired. The pressure adjustment of the spray nozzle chamber 12 was not suitable as an apparatus for producing fine powder.

さらに、特公昭52−49784号の装置を用いて噴霧
媒圧力1000  kgf/ cm2で粉末製造を試み
たところ第8図に示す噴霧槽11に溜まった噴霧媒スラ
リーが、噴霧後の高速の噴霧媒ジェットにより太き(揺
動しこれにより噴霧槽11内の気流が乱れ、噴霧媒ジェ
ットが不安定になるという現象が発生し安定噴霧を阻害
した。
Furthermore, when we attempted to produce powder using the apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-49784 at a spray medium pressure of 1000 kgf/cm2, the spray medium slurry accumulated in the spray tank 11 shown in Fig. The jet oscillated, which disturbed the air flow in the spray tank 11, causing a phenomenon in which the spray medium jet became unstable and inhibited stable spraying.

噴霧法において溶湯ノズル下方(噴霧媒ジェット噴出口
とその上方部分)の圧力および気流速度は、溶湯流の安
定性に大きな影響を与えるためこの部分の構造、特に雰
囲気の制御方法は粉末製造の安定性確保のために重要で
ある。 従来この噴霧媒ジェット噴出口とその上方部分
への雰囲気供給は、第10図のように噴霧槽11からの
循環用の配管15とガス供給16との併用型が多い。 
この他の方法として第9図に示した例など種々の方法が
提案実施されている。
In the atomization method, the pressure and airflow velocity below the molten metal nozzle (the spray medium jet outlet and its upper part) have a large effect on the stability of the molten metal flow. It is important for ensuring sex. Conventionally, the atmosphere is often supplied to the atomizing medium jet outlet and the upper part thereof by a combination of a circulation piping 15 from the atomizing tank 11 and a gas supply 16, as shown in FIG.
Various other methods, such as the example shown in FIG. 9, have been proposed and implemented.

ところが、これらの装置を微粉製造用の金属粉末製造装
置にそのまま適用した場合タンデイシュなどの溶融金属
供給装置と噴霧ノズルとの間隔がさらに離れ、微粉製造
用噴霧ノズルは厚いうえ、注入口も狭(、かつ気流速度
が大きいため安定注入がますます困難となる。
However, if these devices are directly applied to metal powder manufacturing equipment for fine powder production, the distance between the molten metal supply device such as a tundish and the spray nozzle will become further apart, the spray nozzle for fine powder production will be thick, and the injection port will be narrow ( , and the high airflow velocity makes stable injection increasingly difficult.

すなわち、従来の噴霧法による金属粉末製造装置では粒
径10jL m程度の粉末を安定して製造できない。
That is, metal powder manufacturing equipment using the conventional atomization method cannot stably produce powder with a particle size of about 10 jLm.

本発明は前記問題点を解決して安定な微粉製造を可能と
する金属粉末製造装置を提供することを目的としている
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a metal powder manufacturing apparatus that solves the above problems and enables stable production of fine powder.

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明によれば、溶融金属供
給装置と噴霧ノズルと噴霧室とスラノー貯槽を有し、 前記溶融金属供給装置の溶湯ノズルから注湯される溶融
金属流を、 前記噴霧室にて、前記噴霧ノズルから噴射される液体噴
霧媒ジェットにて霧化粉砕し冷却して金属粉末を製造す
る装置であって、 前記溶湯ノズル下端と前記噴霧ノズルの噴霧媒ジェット
噴出口との距離βが前記噴霧媒ジェット最大径dの2倍
以下になるように配設するとともに、 前記噴霧ノズルの前記溶融金属供給装置に対向する面部
分の少なくとも一部に冷却手段を備えたことを特徴とす
る金属粉末製造装置が提供される。
Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention includes a molten metal supply device, a spray nozzle, a spray chamber, and a Slano storage tank, and the molten metal is poured from the molten metal nozzle of the molten metal supply device. A device for producing metal powder by atomizing, pulverizing, and cooling a molten metal flow in the spray chamber with a liquid spray medium jet sprayed from the spray nozzle, the apparatus comprising: a lower end of the molten metal nozzle and the spray The nozzle is arranged such that the distance β from the spray medium jet outlet is not more than twice the maximum diameter d of the spray medium jet, and at least a part of the surface portion of the spray nozzle facing the molten metal supply device. A metal powder manufacturing apparatus is provided, characterized in that it is equipped with a cooling means.

また、本発明によれば、前記金属粉末製造装置において
、 前記溶融金属供給装置、噴霧ノズルおよび噴霧媒ジェッ
トで構成される実質的に外気と遮断された空間部分に圧
力調整用ガス供給手段を有することを特徴とする金属粉
末製造装置が提供される。
Further, according to the present invention, in the metal powder manufacturing apparatus, a pressure regulating gas supply means is provided in a space substantially cut off from the outside air and constituted by the molten metal supply device, the spray nozzle, and the spray medium jet. A metal powder manufacturing apparatus is provided.

また、本発明によれば、前記金属粉末製造装置において
、前記噴霧室とスラリー貯槽との間に、気液分離槽を有
することを特徴とする金属粉末製造装置が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a metal powder manufacturing apparatus characterized in that the metal powder manufacturing apparatus includes a gas-liquid separation tank between the spray chamber and the slurry storage tank.

以下に本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明の全体構成例を第1図に、噴霧ノズル部詳細を第
2図に示す。 図中1は溶解炉1aあるいはタンデイシ
ュ1bなどからなる溶融金属供給装置であり、必要な金
属粉末の化学組成に合わせて金属を溶解し溶湯な下方へ
流下する装置である。 大型装置ではタンデイシュ1b
を一般に用いるが、小規模の噴霧装置では直接溶解炉1
aから溶湯を供給するようにしてもよい。
An example of the overall configuration of the present invention is shown in FIG. 1, and details of the spray nozzle section are shown in FIG. 2. In the figure, 1 is a molten metal supply device consisting of a melting furnace 1a or a tundish 1b, which melts metal according to the chemical composition of the required metal powder and flows the molten metal downward. Tundish 1b for large equipment
is generally used, but in small-scale spray equipment, direct melting furnace 1 is used.
The molten metal may be supplied from a.

溶融金属は溶融金属供給装置1の底部の溶湯ノズル6か
ら棒状の溶湯流7となって下方へ流下される。2は噴霧
ノズルであり噴霧媒の昇圧装置13で昇圧された噴霧媒
は、高圧配管14を通りこのノズル2より噴霧媒ジェッ
ト9となって噴出する。 噴霧媒ジェット9の形状は種
々提案実施されているが溶湯流7を周囲から覆う形状が
多く、倒立円錐型、V型などが一般的である。 本発明
はこれらのいがなる噴霧ノズル形式でもよく、噴霧媒ジ
ェッ1〜9の最大径d(V型では噴出スリット間隔)、
および溶湯ノズル6と噴霧媒ジェット噴出口2bとの間
の距離との関係を適当に選択することができるように構
成したものである。 第2図は倒立円錐型の例を示す。
The molten metal flows downward from a molten metal nozzle 6 at the bottom of the molten metal supply device 1 in the form of a rod-shaped molten metal stream 7. Reference numeral 2 designates a spray nozzle, and the spray medium whose pressure has been increased by the spray medium pressurization device 13 passes through a high-pressure pipe 14 and is ejected from this nozzle 2 as a spray medium jet 9. Although various shapes of the spray medium jet 9 have been proposed and implemented, most shapes cover the molten metal flow 7 from the periphery, and an inverted cone shape, V shape, etc. are common. The present invention may be applied to these spray nozzle types, and the maximum diameter d of the spray medium jets 1 to 9 (for V type, the spacing between the spray slits),
The structure is such that the relationship between the distance between the molten metal nozzle 6 and the spray medium jet outlet 2b can be appropriately selected. FIG. 2 shows an example of an inverted conical shape.

1 前記噴霧ノズル2下部からは噴n室3が延出し、この噴
霧室の下端には気液分離槽4が接続し、前記気液分離槽
4の下部にはスラリー貯槽5が設けられている。
1 A spray chamber 3 extends from the bottom of the spray nozzle 2, a gas-liquid separation tank 4 is connected to the bottom end of the spray chamber, and a slurry storage tank 5 is provided at the bottom of the gas-liquid separation tank 4. .

前記噴霧媒ジェット9の高速流を噴射された溶湯流7は
前記噴霧室3内において霧化粉砕される。
The molten metal stream 7 injected with the high-speed flow of the atomizing medium jet 9 is atomized and pulverized in the atomizing chamber 3 .

噴霧室3内で生成した金属粉末は、噴霧媒と体のスラリ
ーとなって雰囲気を随伴しつつ、高速で気液分離槽4へ
到達する。 気液分離槽4内においてスラリーは回転し
ながら気体を分離した後スラリー貯槽5に貯えられる。
The metal powder generated in the spray chamber 3 becomes a slurry of the spray medium and the body, and reaches the gas-liquid separation tank 4 at high speed while being accompanied by the atmosphere. The slurry is rotated in the gas-liquid separation tank 4 to separate gas, and then stored in the slurry storage tank 5.

従来噴霧法による微粉製造上問題であった溶湯流7の乱
れによる噴霧媒ジェット噴出口2bの凝固閉塞などの噴
霧の不安定化を回避するため、本発明では溶湯ノズル6
を噴霧ノズル2と組み合わせたうえ、溶湯ノズル6下端
と噴霧媒ジェット噴出口2bとの間隔℃を噴霧媒ジェッ
ト9最大径dの2倍(2d)以下に接近させた。
In order to avoid instability of the spray, such as solidification and blockage of the spray medium jet outlet 2b due to disturbance of the molten metal flow 7, which was a problem in producing fine powder by the conventional spraying method, in the present invention, the molten metal nozzle 6
was combined with the spray nozzle 2, and the distance C between the lower end of the molten metal nozzle 6 and the spray medium jet outlet 2b was made close to twice (2d) or less the maximum diameter d of the spray medium jet 9.

2 このように両ノズル6.2を組み合わせ近接させること
により、溶湯ノズル6と噴霧ノズルの位置ズレを極少と
することができ、溶湯ノズル6の位置ズレに起因する閉
塞事故を防止できる。
2 By combining and bringing both nozzles 6.2 close to each other in this way, the positional deviation between the molten metal nozzle 6 and the spray nozzle can be minimized, and blockage accidents caused by the positional deviation of the molten metal nozzle 6 can be prevented.

また、従来装置においては、噴霧媒ジェット9により発
生ずる気流により溶湯流7が乱れ噴霧を不安定にしたが
、溶湯ノズル6を噴霧媒ジェット噴出口2bに2d以下
に近接させることにより溶湯流7に乱れが生じても溶湯
流7が噴霧ノズル2に接触することがないため、安定噴
霧が可能となる。
In addition, in the conventional device, the molten metal flow 7 was disturbed by the airflow generated by the spray medium jet 9, making the spraying unstable. Since the molten metal flow 7 does not come into contact with the spray nozzle 2 even if turbulence occurs, stable spraying is possible.

第11図に噴霧媒ジェット9最大径dと、溶湯ノズル6
下端と噴霧媒ジェット噴出口2bとの距離℃とを変えた
ときの噴霧媒ジェット噴出口2bでの閉塞現象の発生率
を示す。 なお、図中○は噴霧媒ジェット径dが16m
m、噴霧媒の収束角30度の条件での結果であり、△は
噴霧媒ジェット径dが10mm、噴霧媒の収束角が40
度の結果である。 ただし、収束角は噴霧媒ジェット9
の頂角とした。 また、装置は第2図に示すものを用い
、金属として純鉄、ニッケルを用い、噴霧媒として水を
用い、下記条件で行なった。
FIG. 11 shows the maximum diameter d of the spray medium jet 9 and the molten metal nozzle 6.
The occurrence rate of the clogging phenomenon at the atomizing medium jet outlet 2b is shown when the distance C between the lower end and the atomizing medium jet outlet 2b is changed. In addition, ○ in the figure indicates that the spray medium jet diameter d is 16 m.
m is the result under the condition that the convergence angle of the spray medium is 30 degrees, and △ is the result when the spray medium jet diameter d is 10 mm and the convergence angle of the spray medium is 40 degrees.
This is the result of degree. However, the convergence angle is
The apex angle of Further, the apparatus shown in FIG. 2 was used, pure iron and nickel were used as the metals, water was used as the spray medium, and the test was carried out under the following conditions.

溶?8温度 1650″C1溶湯ノズル径3mmφ、噴
霧媒圧力 1000kgf/cm” 、水量  130
℃/minで実施した。
Melt? 8 Temperature 1650"C1 molten metal nozzle diameter 3mmφ, spray medium pressure 1000kgf/cm", water amount 130
It was carried out at ℃/min.

第11図で明らかなように溶湯ノズル6下端と噴霧媒ジ
ェット噴出口2bとの距離βと噴霧媒ジェット9最犬径
dとの比ρ/dが2を超えて大きい場合、溶湯流7に小
さな乱れが生じてもl容湯が噴霧媒ジェット噴出口2b
に接触するためこの部分で溶湯が凝固閉塞し易く閉塞率
が高(なる。 このfl/dを2以下とした場合は何れ
の噴霧媒ジェット径dにおいても閉塞は発生しなかった
。 そこで本発明の請求範囲は、溶湯ノズル下端と噴霧
媒ジェット噴出口との距離4か噴霧媒ジェット最大径d
の2倍(2d)以下とする。
As is clear from FIG. 11, if the ratio ρ/d between the distance β between the lower end of the molten metal nozzle 6 and the spray medium jet outlet 2b and the maximum diameter d of the spray medium jet 9 is larger than 2, the molten metal flow 7 Even if a small turbulence occurs, 1 volume of hot water will flow through the spray medium jet outlet 2b.
The molten metal is likely to solidify and clog in this part due to contact with the spray medium, resulting in a high blockage rate.When this fl/d was set to 2 or less, no blockage occurred at any spray medium jet diameter d.Therefore, the present invention The claimed range is the distance 4 between the lower end of the molten metal nozzle and the spray medium jet outlet, or the maximum diameter d of the spray medium jet.
(2d) or less.

従来の技術ではこのような溶融金属供給装置1と噴霧ノ
ズル2の近接は、溶融金属供給装置1の放熱により噴霧
ノズル2の温度の上昇を招き噴霧ノズル2に熱変形を生
じていた。 また、噴霧媒の圧力の高い微粉製造の場合
温度上昇による噴霧ノズル2の変形量が太き(、その結
果噴霧圧力の低下など安定噴霧を阻害し、微粉収率を悪
化させるなどの問題が生じ、このため溶湯ノズル6と噴
霧ノズル2を近接させることができなかった。
In the conventional technology, the proximity of the molten metal supply device 1 and the spray nozzle 2 causes the temperature of the spray nozzle 2 to rise due to heat radiation from the molten metal supply device 1, causing thermal deformation of the spray nozzle 2. In addition, in the case of fine powder production using a high pressure of the spray medium, the amount of deformation of the spray nozzle 2 due to the temperature rise is large (as a result, problems such as a drop in the spray pressure, which inhibits stable spraying and worsens the fine powder yield, occur). Therefore, the molten metal nozzle 6 and the spray nozzle 2 could not be brought close to each other.

そこで本発明者らは、この問題を回避すべく検討を行っ
た結果、従来は溶融金属供給装置1と噴霧ノズル2との
間の空間により得ていた断熱効果を、噴霧ノズル2内部
に冷却手段8を設けることにより噴霧ノズル2と噴霧媒
ジェット9との間隔の増大を招くことなく、噴霧ノズル
2を溶融金属供給装置1から熱的に分離し噴霧ノズル2
の温度上昇を防ぐことが可能であり所定の圧力で安定し
て噴霧可能との知見を得た。
Therefore, the inventors of the present invention conducted studies to avoid this problem, and found that the heat insulation effect, which was conventionally obtained by the space between the molten metal supply device 1 and the spray nozzle 2, was replaced by a cooling means inside the spray nozzle 2. 8 thermally separates the spray nozzle 2 from the molten metal supply device 1 without increasing the distance between the spray nozzle 2 and the spray medium jet 9.
It was found that it is possible to prevent the temperature from rising and that it is possible to spray stably at a predetermined pressure.

この冷却手段8、例えば第2図に示すよう 5 に、水路8a、水冷板8bおよび冷却水の供給、排出手
段8Cで構成され、噴霧ノズル2内部に水路8aを設L
−1、噴霧ノズル2の溶融金属供給装置1に対向する面
部分の少なくとも一部に設けた水冷板8 b、 (第2
図では噴霧ノズル2上部に設けた場合を示す)を冷却す
ることにより、タンデイシュ11〕など溶融金属供給装
置1の放熱による噴霧ノズル2の温度上昇が回避できる
This cooling means 8, for example, as shown in FIG.
-1, a water-cooled plate 8b provided on at least a part of the surface of the spray nozzle 2 facing the molten metal supply device 1;
By cooling the spray nozzle 2 (shown in the figure, which is provided above the spray nozzle 2), it is possible to avoid an increase in the temperature of the spray nozzle 2 due to heat dissipation from the molten metal supply device 1 such as the tundish 11].

この冷却手段8において水冷板8bを銅合金とした場合
、特に冷却効果が大きかったが、これに限ることなく、
冷媒も水に限定するものではない。 適宜、公知の冷却
手段を採用できる。
In this cooling means 8, when the water cooling plate 8b was made of a copper alloy, the cooling effect was particularly large, but the invention is not limited to this.
The refrigerant is not limited to water either. Any known cooling means can be used as appropriate.

第12図に噴霧媒圧力の安定性におよぼす冷却手段8の
有無と水冷板8b材質の効果を示す。 タンデイシュ1
bを取付けた後噴霧ノズル2の開口量を調整することに
より噴霧媒圧力を990〜1000  kgf/cm2
に調整し、タンデイシュ1bの内側表面温度を1200
℃以上 6 に予熱し、1700℃に昇温した溶鋼を流下させ、約2
0分間の水噴霧を行った。 なお、装置、金属の種類等
はすべて第11図の場合と同様とし、水冷板8bは噴霧
ノズル2の上部に設けた。 第12図はこの時の噴霧中
の噴霧媒圧力の平均値を示す。 噴霧ノズル2に冷却手
段8を設けることにより噴霧中の圧力を初期調整値の+
5〜−30  kgf/ cm2の範囲内に安定にする
ことができ、従来装置に見られた噴霧媒圧が10%以上
低下する現象を防止できる。
FIG. 12 shows the effects of the presence or absence of the cooling means 8 and the material of the water cooling plate 8b on the stability of the spray medium pressure. Tandish 1
After installing b, the spray medium pressure can be adjusted to 990 to 1000 kgf/cm2 by adjusting the opening amount of the spray nozzle 2.
Adjust the inner surface temperature of tundish 1b to 1200.
Molten steel that has been preheated to 6 degrees Celsius or higher and heated to 1,700 degrees Celsius is allowed to flow down to a temperature of about 2 degrees Celsius.
Water spraying was performed for 0 minutes. The equipment, the type of metal, etc. were all the same as in the case of FIG. 11, and the water cooling plate 8b was provided above the spray nozzle 2. FIG. 12 shows the average value of the spray medium pressure during spraying at this time. By providing the cooling means 8 in the spray nozzle 2, the pressure during spraying can be increased to + the initial adjustment value.
It can be stabilized within the range of 5 to -30 kgf/cm2, and it is possible to prevent the phenomenon in which the spray medium pressure decreases by 10% or more, which was observed in conventional devices.

これらの噴霧の結果得られた粉末の粒度は、噴霧前10
00±5  Jf/cm2に噴霧媒圧力を調整した場合
、冷却手段8を設けた本発明の装置を用いた場合の粒径
8,7μmに対し従来の冷却手段が無い場合10.2μ
mであり、冷却手段を設けることにより、噴霧媒圧力低
下を防止でき微粉が安定に製造できる。
The particle size of the powder obtained as a result of these sprays was 10
When the atomizing medium pressure is adjusted to 00±5 Jf/cm2, the particle size is 8.7 μm when using the device of the present invention equipped with cooling means 8, while it is 10.2 μm when there is no conventional cooling means.
m, and by providing a cooling means, it is possible to prevent a drop in spray medium pressure and to stably produce fine powder.

微粉製造には溶湯ノズル6径を小さく(細く)すると効
果的であり、発明者らは特願平1−50539号におい
て細径溶湯ノズルの安定注湯噴霧法として減圧注湯法を
発明したが、従来装置ではこの減圧注湯法が実施できな
かった。
It is effective to make the diameter of the molten metal nozzle 6 smaller (thinner) for fine powder production, and the inventors invented a reduced pressure pouring method as a stable pouring spray method using a small diameter molten metal nozzle in Japanese Patent Application No. 1-50539. However, this reduced pressure pouring method was not possible with conventional equipment.

このような減圧注湯法を実施できる装置を実現するため
本発明者らが鋭意検討した結果、第2図に示すように噴
霧ノズル2内にガス供給管10を設け、間部の圧力測定
を可能とするとともに溶融金属供給装置1、噴霧ノズル
2および噴霧媒ジェット9で形成される部分を実質的に
外気と遮断することにより、溶?IAノズル6下端部と
噴霧媒ジェット噴出口2bの距離ρの増加なしに、溶湯
ノズル6下端部を大気圧から約8000mm  H2O
の広い圧力範囲での圧力調整が応答性良く実現可能であ
ることを見出した。
As a result of intensive studies by the present inventors in order to realize a device capable of carrying out such a reduced pressure pouring method, a gas supply pipe 10 was installed inside the spray nozzle 2 as shown in FIG. The molten metal supply device 1, the spray nozzle 2, and the spray medium jet 9 are substantially isolated from the outside air. Without increasing the distance ρ between the lower end of the IA nozzle 6 and the spray medium jet outlet 2b, the lower end of the molten metal nozzle 6 is approximately 8000 mm H2O from atmospheric pressure.
We have found that pressure adjustment over a wide pressure range can be achieved with good responsiveness.

この圧力調整手段により、本発明者らの先願、特願平1
−50539号に示したように3.5mm以下の細径ノ
ズルからの注湯方法が安定して実施可能になる。
With this pressure adjustment means, the present inventors' earlier application, Japanese Patent Application No.
As shown in No. 50539, it becomes possible to stably perform the pouring method from a small diameter nozzle of 3.5 mm or less.

加えて、第3図に示すように噴霧室3と噴霧後の噴霧媒
スラリーを蓄えるスラリー貯槽5とを分離し、この間に
気液分離槽4を設けることにより、従来の装置で見られ
た噴霧媒に噴霧媒スラリージェットが衝突することによ
り発生する噴霧槽内の圧力変動に起因する噴霧ノズル部
の気圧変動を防止できることがわかった。 これにより
気流変動による噴霧媒ジェット9の不安定化を防止でき
る。
In addition, as shown in FIG. 3, the spray chamber 3 and the slurry storage tank 5 that stores the spray medium slurry after spraying are separated, and a gas-liquid separation tank 4 is provided between them, thereby eliminating the spraying seen in conventional devices. It has been found that it is possible to prevent pressure fluctuations in the spray nozzle caused by pressure fluctuations in the spray tank caused by the collision of the spray medium slurry jet with the spray medium. This can prevent the spray medium jet 9 from becoming unstable due to airflow fluctuations.

気液分離槽4は、噴霧室3に連続する曲管部4aと倒立
円錐状のタンク4bおよびその上部および底部配管4c
、4dで構成するのがよい。 噴霧室3から高速で流下
する噴霧媒スラリーを曲管部4aで偏向させた後、倒立
円錐状のタンク4bにその側面から斜め下方向に進入さ
せる。 タンク4b内に入ったスラリーは、回転しなが
ら随伴した気体を分離し底部のスラリー排出用配管4d
から排出される。 また、気体はタンク上部の配管4c
より排出される。
The gas-liquid separation tank 4 includes a bent pipe section 4a continuous to the spray chamber 3, an inverted conical tank 4b, and its upper and bottom piping 4c.
, 4d. After the spray medium slurry flowing down from the spray chamber 3 at high speed is deflected by the bent pipe section 4a, it enters the inverted conical tank 4b obliquely downward from the side thereof. The slurry that has entered the tank 4b is rotated to separate the accompanying gas and then to the slurry discharge pipe 4d at the bottom.
is discharged from. Also, the gas is supplied to the pipe 4c at the top of the tank.
more excreted.

このような作用によりタンク4b内の気流は常に安定に
保ことか可能であり、噴霧室3内の9 圧力も安定化する。
Due to this action, it is possible to keep the airflow in the tank 4b stable at all times, and the pressure in the spray chamber 3 is also stabilized.

このように本発明の装置は、この気液分離槽4を備える
ことによりより安定な噴霧が可能である。
In this manner, the apparatus of the present invention is capable of more stable spraying by providing the gas-liquid separation tank 4.

〈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。<Example> The present invention will be specifically explained below based on Examples.

(実施例1) 第1図および第2図に示した本発明の金属粉末製造装置
により微粉末の製造を行なった。
(Example 1) Fine powder was manufactured using the metal powder manufacturing apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 and 2.

なお、水冷板8bは調合金製とし水量5℃/minを流
し噴霧ノズル2各部の温度が80℃以下になるように冷
却した。
The water cooling plate 8b was made of a prepared alloy and was cooled by flowing water at a rate of 5° C./min so that the temperature of each part of the spray nozzle 2 was 80° C. or less.

高周波溶解炉を用い、ステンレススクラップを母材とし
成分調整のため合金材を添加して5US316L組成と
し、これを溶解した。
Using a high frequency melting furnace, stainless steel scrap was used as a base material and an alloy material was added to adjust the composition to obtain a composition of 5US316L, which was then melted.

得られた溶湯を1650°Cまで昇温後、表面温度12
00℃以上に予熱したタンデイシュ]、 bに溶解炉1
aを傾動して注入した。 なお、り 0 ンディシコー1bの内側はマグネシアを主体とするセメ
ントで構成し、外面は断熱材を用い放熱を防止した構造
とした。 また、タンデイシュ1b底部にアルミナまた
はジルコニア製の口径16〜4mmψの各溶湯ノズル6
を設置した。
After heating the obtained molten metal to 1650°C, the surface temperature was 12
Tundish preheated to 00℃ or higher], melting furnace 1 in b
A was tilted and injected. The inner side of the rindishcoat 1b was made of cement mainly composed of magnesia, and the outer surface was made of a heat insulating material to prevent heat radiation. In addition, each molten metal nozzle 6 made of alumina or zirconia and having a diameter of 16 to 4 mm is installed at the bottom of the tundish 1b.
was installed.

溶湯ノズル6径3.5mmφ以下の場合は、溶湯ノズル
部での凝固閉塞を避けるため減圧注湯法を用いた。 例
えば、溶湯ノズル6径3mmφのときは溶湯ノズル6下
部の圧力な注湯開始時大気圧に対し一1000mm  
820以下とし、注湯中同じ<−300mm  H2O
に保持した。 この圧力は、溶湯ノズル6径が細いほど
低((真空に近く)シ、注湯開始後徐々に大気圧に近く
し時間当たりの注湯量を調整した。
When the diameter of the molten metal nozzle 6 was 3.5 mmφ or less, a reduced pressure pouring method was used to avoid solidification and clogging at the molten metal nozzle. For example, when the diameter of the molten metal nozzle 6 is 3 mmφ, the pressure at the bottom of the molten metal nozzle 6 is -11000 mm relative to the atmospheric pressure at the start of pouring.
820 or less, same during pouring <-300mm H2O
was held at This pressure was lower (closer to vacuum) as the diameter of the molten metal nozzle 6 was smaller, and after the start of pouring, it was gradually brought closer to atmospheric pressure to adjust the amount of poured metal per hour.

200kgの溶湯な約25分で噴霧処理し、流下スラリ
ーは気液分離槽4を経て、または気液分離槽4なしにス
ラリー貯槽5に一時溜めた後、スラリー中の粒子の沈降
を防止しつつ順次遠心沈降型の脱水機で脱水後、水蒸気
外熱式の真空混合乾燥機を用いて乾燥した。
200 kg of molten metal is sprayed in about 25 minutes, and the flowing slurry passes through the gas-liquid separation tank 4, or is temporarily stored in the slurry storage tank 5 without the gas-liquid separation tank 4, and then is heated while preventing particles in the slurry from settling. After dehydration using a centrifugal sedimentation type dehydrator, the mixture was dried using a steam external heat type vacuum mixing dryer.

乾燥後の粉末を日機装製の粒度分布測定装置゛°マイク
ロトラック°°にて粒度を測定し各々を比較した。
The particle size of the dried powder was measured using a particle size distribution measuring device "Microtrac" manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and each was compared.

なお、溶湯ノズル6部の圧力は噴霧媒ジェッ1〜噴出口
2b側壁に設けた測圧用管を通し歪みゲージを用いた圧
力測定装置で測定するとともにガス供給管10から供給
する窒素または空気量を調整して圧力制御し、またはガ
ス供給管10を用いずに行った。
The pressure in the molten metal nozzle 6 is measured by a pressure measuring device using a strain gauge through a pressure measuring tube provided on the side wall of the spray medium jet 1 to the spout 2b, and the amount of nitrogen or air supplied from the gas supply tube 10 is measured. The pressure was adjusted or the gas supply pipe 10 was not used.

溶湯ノズル下端と噴霧ノズルの噴霧媒ジェット噴出口と
の距離ρが噴霧媒ジェット最大径dの2倍を越えるほか
は実施例1と同様に処理したもの、噴霧ノズル冷却手段
を持たないほかは実施例1と同様に処理したものおよび
前記℃がdの2倍以下で、かつ噴霧ノズル冷却手段を持
たないほかは実施例1と同様に処理したものもあわせて
実施した。
The same process as in Example 1 was carried out except that the distance ρ between the lower end of the molten metal nozzle and the spray medium jet outlet of the spray nozzle exceeded twice the maximum diameter d of the spray medium jet, and the process was carried out except that the spray nozzle cooling means was not provided. A sample treated in the same manner as in Example 1 and a sample treated in the same manner as in Example 1 except that the temperature was less than twice d and no spray nozzle cooling means were also carried out.

表1に本発明の金属粉末製造装置でステンレス鋼微粉末
を製造した結果と比較例の結果を示す。
Table 1 shows the results of manufacturing fine stainless steel powder using the metal powder manufacturing apparatus of the present invention and the results of comparative examples.

表に示すように、比較例では低圧噴霧の場合(比較例6
)およびノズル近接を図った比較例2を除いて全ての例
で噴霧媒ジェット噴出口において20〜60%の閉塞が
発生している。
As shown in the table, in the comparative example, in the case of low pressure spraying (comparative example 6
) and Comparative Example 2, in which the nozzle was brought closer, in all examples, 20 to 60% blockage occurred at the spray medium jet outlet.

しかし、溶湯ノズルの下端と噴霧媒ジェット噴出口との
距離ρを噴霧媒ジェット最大径dの2倍以下とした本発
明例ではこの閉塞が皆無となった。
However, in the example of the present invention in which the distance ρ between the lower end of the molten metal nozzle and the spray medium jet outlet was set to be less than twice the maximum diameter d of the spray medium jet, this blockage was completely eliminated.

ここで、ノズル近接を図った比較例2では閉塞防止でき
たが冷却構造が無いため水圧が低下し、水冷を実施し、
他を同条件とした本発明例4に比べ水圧低下を来して粗
粒化し、平均粒径10LLmの分級粉の歩留りが劣った
。 この傾向は本発明例2と比較例1とを比較しても同
様であり本発明例1が、溶湯ノズルと噴霧ノズルとの近
接と噴霧ノズルに冷却構造を設けることにより、従来の
問題点であった噴霧媒ジェット噴出口における溶湯の凝
固閉塞現象とノズル近 3 接時の噴霧圧力低下を回避し、安定、かつ所定の圧力で
噴霧可能にでき、目的の粒度の粉末が得られた。
Here, in Comparative Example 2 where the nozzle was placed close, the blockage could be prevented, but since there was no cooling structure, the water pressure decreased, and water cooling was performed.
Compared to Inventive Example 4 under the same conditions, the water pressure was lowered, the particles became coarser, and the yield of classified powder with an average particle size of 10 LLm was inferior. This tendency is the same when comparing Example 2 of the present invention and Comparative Example 1. Example 1 of the present invention solves the conventional problems by proximity of the molten metal nozzle and the spray nozzle and by providing a cooling structure to the spray nozzle. This avoids the phenomenon of solidification and clogging of the molten metal at the spray medium jet outlet and the drop in spray pressure when the nozzle comes into close contact, and enables stable spraying at a predetermined pressure, resulting in powder with the desired particle size.

さらに、注湯初期大気圧に対し一1000mmH20に
溶湯ノズル部を減圧し注湯した本発明例6と通常の注湯
方法を用いた本発明例7を比較する。 減圧注湯法を用
いた本発明例6では全て安定に注入できたが、通常法で
注湯した本発明例7では60%の溶湯ノズル閉塞が生じ
た。 さらに、表中にないが3.5mm以下の溶湯ノズ
ル径においては通常注湯法では注湯が困難であった。 
溶湯ノズル径の細い本発明例1〜5では1071m以下
の微粉が得られ分級粉の歩留りも本発明例6〜8に比べ
優れる結果が得られた。
Further, comparison will be made between Example 6 of the present invention, in which the molten metal nozzle was depressurized to -1000 mmH20 relative to the initial atmospheric pressure of pouring, and Example 7 of the present invention, in which a normal pouring method was used. In Inventive Example 6 using the reduced pressure pouring method, stable injection was possible in all cases, but in Inventive Example 7 in which melt was poured using the normal method, 60% of the molten metal nozzle was blocked. Further, although not shown in the table, it was difficult to pour molten metal using the normal pouring method when the molten metal nozzle diameter was 3.5 mm or less.
In Examples 1 to 5 of the present invention, in which the molten metal nozzle diameter was small, fine powder of 1071 m or less was obtained, and the yield of classified powder was also superior to that of Examples 6 to 8 of the present invention.

従って、本発明は噴霧媒ジェットの排気作用とガス供給
装置による溶湯ノズル下端部の圧力調整を可能とし、こ
の部分な注湯初期大気に対し減圧することにより、細径
注湯が可能となり、高い微粉収率が可能となる。
Therefore, the present invention makes it possible to adjust the pressure at the lower end of the molten metal nozzle using the exhaust action of the spray medium jet and the gas supply device, and by reducing the pressure in this part of the atmosphere at the initial stage of molten metal pouring, it becomes possible to pour molten metal into a small diameter, resulting in high Fine powder yield is possible.

 4 本発明例5は気液分離槽を用いず従来型の噴霧槽を用い
た例であるが、気液分離槽を用いた同一条件の噴霧結果
にくらべ粒径40μm以上の発生量が17%多かった。
4 Inventive Example 5 is an example in which a conventional spray tank was used without using a gas-liquid separation tank, but compared to the spraying results under the same conditions using a gas-liquid separation tank, the amount of particles with a diameter of 40 μm or more was 17% There were many.

また、従来型の噴霧槽を用いた場合噴霧槽内の圧力変動
が生じ、噴霧ノズル6を近接した場合においても溶湯ノ
ズル径3mm以上、収束角40度以上で噴霧媒ジェット
径12mmφ以下のとき噴霧媒ジェットの焦点部からの
気流の変動により時に吹き上げ現象を発生し、噴霧が不
安定であった。 しかし、気液分離槽の設置により溶湯
ノズル下部の気流が安定化し同条件での吹上げは防止で
きた。
In addition, when using a conventional spray tank, pressure fluctuations occur in the spray tank, and even when the spray nozzles 6 are placed close together, spraying occurs when the molten metal nozzle diameter is 3 mm or more, the convergence angle is 40 degrees or more, and the spray medium jet diameter is 12 mmφ or less. Fluctuations in the airflow from the focal point of the medium jet sometimes caused a blow-up phenomenon, making the spray unstable. However, by installing a gas-liquid separation tank, the air flow at the bottom of the molten metal nozzle was stabilized, and blow-up could be prevented under the same conditions.

〈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、液体
噴霧法による金属粉末製造装置において溶湯ノズルを噴
霧媒ジェット噴出口に近接する構造とするとともに噴霧
ノズルを冷却構造どすることにより安定な噴霧により粉
末の収率向上と特性安定化を可能とした。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, in a metal powder manufacturing apparatus using a liquid spray method, the molten metal nozzle is structured to be close to the spray medium jet outlet, and the spray nozzle is provided with a cooling structure. This makes it possible to improve powder yield and stabilize properties through stable atomization.

さらに、噴霧媒ジェットの排気作用と、溶融金属供給装
置、噴霧ノズルおよび噴霧媒ジェットによる密閉効果と
、ガス供給による溶湯ノズル下端圧力調整による細径溶
湯ノズル注湯装置を加えた微粉収率の優れる金属粉末製
造装置が得られた。
In addition, the fine powder yield is excellent due to the exhaust effect of the spray medium jet, the sealing effect of the molten metal supply device, the spray nozzle, and the spray medium jet, and the small diameter molten metal nozzle pouring device that adjusts the pressure at the bottom end of the molten metal nozzle by gas supply. A metal powder manufacturing device was obtained.

噴霧室と噴霧媒スラリータンクを分離することにより、
より安定に微粉を得られる金属粉末製造装置が得られた
By separating the spray chamber and spray medium slurry tank,
A metal powder manufacturing apparatus that can more stably obtain fine powder was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の金属粉末製造装置全体例を示す線図
である。 第2図は、本発明の金属粉末製造装置の溶融金属供給装
置および噴霧ノズルの1例を示す線図である。 第3図は、第2図における噴霧室および気液分離槽の拡
大図である。 第4図は、一般的な噴霧法による金属粉末製造装置の構
成例を示す線図である。 第5図、第6図、第7図、第8図、第9図および第10
図は従来技術を説明するための図である。 第11図は、閉塞率とf2/dとの関係を示すグラフで
ある。 第12図は、噴霧媒圧力におよぼす冷却構造の効果を示
す図である。 符号の説明 ■・・・溶融金属供給装置、1a・・・溶解炉、1b・
・・タンデイシュ、  2川噴霧ノズル、2a・・・噴
霧ノズル上面、 2b・・・噴霧媒ジェット噴出口、  8 3・・・噴霧室、 4a・・・曲管部、 4c・・・上部配管、 5・・・スラリー貯槽、 6a・・・注l易口、 8・・・冷却手段、 8b・・・水冷板、 8c・・・供給、排出手段、 10・・・ガス供給管、 12・・・噴霧ノズル室、 13・・・噴霧媒昇圧装置、 15・・・配管、 4・・・気液分離槽、 4b・・・タンク、 4d・・・下部配管、 6・・・溶湯ノズル、 7・・・溶湯流、 8a・・・水路、 9・・・噴霧媒ジェット、 11・・・噴霧槽、 14・・高圧配管、 16・・・ガス供給管
FIG. 1 is a diagram showing an overall example of the metal powder manufacturing apparatus of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing one example of a molten metal supply device and a spray nozzle of the metal powder manufacturing apparatus of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of the spray chamber and gas-liquid separation tank in FIG. 2. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a metal powder manufacturing apparatus using a general spraying method. Figures 5, 6, 7, 8, 9 and 10
The figure is a diagram for explaining the prior art. FIG. 11 is a graph showing the relationship between occlusion rate and f2/d. FIG. 12 is a diagram showing the effect of the cooling structure on the spray medium pressure. Explanation of symbols ■... Molten metal supply device, 1a... Melting furnace, 1b...
... Tundish, 2 river spray nozzle, 2a... Top surface of spray nozzle, 2b... Spray medium jet outlet, 8 3... Spray chamber, 4a... Bent pipe section, 4c... Upper piping, 5... Slurry storage tank, 6a... Easy pouring spout, 8... Cooling means, 8b... Water cooling plate, 8c... Supply and discharge means, 10... Gas supply pipe, 12... - Spray nozzle chamber, 13... Spray medium pressure booster, 15... Piping, 4... Gas-liquid separation tank, 4b... Tank, 4d... Lower piping, 6... Molten metal nozzle, 7 ... Molten metal flow, 8a... Waterway, 9... Spray medium jet, 11... Spray tank, 14... High pressure piping, 16... Gas supply pipe

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)溶融金属供給装置と噴霧ノズルと噴霧室とスラリ
ー貯槽を有し、 前記溶融金属供給装置の溶湯ノズルから注湯される溶融
金属流を、 前記噴霧室にて、前記噴霧ノズルから噴射される液体噴
霧媒ジェットにて霧化粉砕し冷却して金属粉末を製造す
る装置であって、 前記溶湯ノズル下端と前記噴霧ノズルの噴 霧媒ジェット噴出口との距離lが前記噴霧媒ジェット最
大径dの2倍以下になるように配設するとともに、 前記噴霧ノズルの前記溶融金属供給装置に対向する面部
分の少なくとも一部に冷却手段を備えたことを特徴とす
る金属粉末製造装置。
(1) It has a molten metal supply device, a spray nozzle, a spray chamber, and a slurry storage tank, and the molten metal stream poured from the molten metal nozzle of the molten metal supply device is sprayed from the spray nozzle in the spray chamber. An apparatus for manufacturing metal powder by atomizing, pulverizing, and cooling with a liquid spray medium jet, wherein the distance l between the lower end of the molten metal nozzle and the spray medium jet outlet of the spray nozzle is equal to the maximum diameter d of the spray medium jet. , and further comprising a cooling means on at least a part of a surface of the spray nozzle facing the molten metal supply device.
(2)前記溶融金属供給装置、噴霧ノズルおよび噴霧媒
ジェットで構成される実質的に外気と遮断された空間部
分に圧力調整用ガス供給手段を有することを特徴とする
金属粉末製造装置。
(2) A metal powder manufacturing apparatus characterized in that a pressure regulating gas supply means is provided in a space substantially cut off from outside air, which is constituted by the molten metal supply device, the spray nozzle, and the spray medium jet.
(3)請求項1または2記載の金属粉末製造装置におい
て、前記噴霧室とスラリー貯槽との間に、気液分離槽を
有することを特徴とする金属粉末製造装置。
(3) The metal powder manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a gas-liquid separation tank between the spray chamber and the slurry storage tank.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2005066069A1 (en) * 2003-12-25 2007-07-26 三井金属鉱業株式会社 Fine particle production method and production apparatus
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