JPH0344409A - Method and apparatus for manufacturing spheroidal and fine metal powder - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing spheroidal and fine metal powder

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JPH0344409A
JPH0344409A JP17986289A JP17986289A JPH0344409A JP H0344409 A JPH0344409 A JP H0344409A JP 17986289 A JP17986289 A JP 17986289A JP 17986289 A JP17986289 A JP 17986289A JP H0344409 A JPH0344409 A JP H0344409A
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JP
Japan
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molten metal
cylindrical member
gas
gas jet
fine
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Application number
JP17986289A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Fukuda
匡 福田
Mutsuo Nakanishi
中西 睦夫
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To manufacture fine and spheroidal metal powder with good product yield by setting the specific structure of cylindrical body at lower part of a nozzle for injection gas jet at the time of manufacturing the fine metal powder by injecting the gas jet against flowing-down stream of molten metal. CONSTITUTION:The molten metal 10 in a refractory-made vessel 5 is made to flow down as bar-like or plate-like molten metal stream from a nozzle 2 at bottom part of the vessel 5 and the gas jet 11 from an injection hole 9 of atomizing nozzle 1 is blown to finely cut the molten metal. In this case, a double cylindrical member 3 is fitted below the atomizing nozzle 1. This cylindrical member 3 is constituted of a cylindrical member 31 at inside and a cylindrical member 32 at outside and the inner diameter of the inside cylindrical member 31 is made >=5 times the inner diameter of circular or oval shape formed by connecting the gas injection holes 9 of atomizing nozzle 1 and the cross sectional area of annular part 33 formed with the inner and outer cylindrical members 31, 32 is made >=25% the cross sectional area of inside cylindrical member 31. The gas jet stream 11 and fine molten metal particles flows down in the inside cylindrical member 31 and the gas sucked with the gas jet is ascended in the annular part 33, and as this does not come into collision with the gas stream and the metal fine particles, the spherical metal fine powder can be manufactured with good yield.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、球状の微細な金属粉末の生成方法および装置
に関する。さらに詳しくは、本発明は、高温の溶融金属
材料を棒状あるいは板状の溶融金属流として流下させ、
これに高流速のガスジェットを噴射・衝突させて微細化
することを特徴とする、球状・微細な金属粉末の生成方
法および装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method and apparatus for producing spherical fine metal powder. More specifically, the present invention allows a high-temperature molten metal material to flow down as a rod-shaped or plate-shaped molten metal flow,
The present invention relates to a method and apparatus for producing fine spherical metal powder, which is characterized in that the metal powder is refined by injecting and colliding it with a high-velocity gas jet.

(従来の技術) ガスアトマイズ法は、高温の溶融金属材料を棒状あるい
は板状の溶融金属流として流下させ、この溶融金属流に
ある角度で高流速のガスジェットをアトマイズノズルよ
り噴射・衝突させることにより前記溶融金属流を微粒化
するとともに冷却することにより、球状・微細な金属粉
末を大量に生産する方法である。
(Prior art) The gas atomization method involves making a high-temperature molten metal flow down as a rod-shaped or plate-shaped molten metal stream, and then injecting and colliding a high-velocity gas jet at a certain angle with the molten metal stream from an atomizing nozzle. This method produces a large amount of spherical and fine metal powder by atomizing and cooling the molten metal flow.

このガスアトマイズ法を実施するためのガスアトマイズ
装置においては、真空雰囲気で溶解を行うための便宜上
、アトマイズノズルとアトマイズタンクとを、真空仕様
のシール弁で仕切ることが広く行われているため、アト
マイズノズルから噴射されたガスならびに噴霧された溶
融金属材料は比較的小口径の筒部材を通過してから、こ
の部材の下方に設けられたアトマイズタンクに流入する
構成となっている。
In gas atomizing equipment for carrying out this gas atomizing method, the atomizing nozzle and the atomizing tank are commonly separated by a vacuum seal valve for convenience of melting in a vacuum atmosphere. The injected gas and the atomized molten metal material pass through a cylindrical member with a relatively small diameter, and then flow into an atomization tank provided below this member.

(発明が解決しようとする課題) ところで、このガスアトマイズ法を実施するために使用
するアトマイズノズルとして、多数の独立の噴射孔を1
つの焦点に向けて配向させたペンシル型と称されるもの
(例えば特開昭49−41257号公報)がある。この
形式のアトマイズノズルは、溶融金属流の微粒化をさら
に促進させる能力に優れているが、この形式のアトマイ
ズノズルを用いた場合、ガスジェットの噴射によって誘
起されて発生する吸引ガスは前記アトマイズノズルの下
部付近では噴射されたガスジェットの流れと逆向きであ
る上向きのガス流れとなって、噴射されたガスジェット
と溶融金属流との衝突部、すなわち溶融金属流の微細化
部の近傍付近で衝突してしまうため、前記ガスジェット
が不安定となってしまい、溶融金属流を効果的に微細化
できないという問題が生じている。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, as an atomizing nozzle used to carry out this gas atomizing method, a large number of independent injection holes are used in one.
There is a so-called pencil type which is oriented toward one focus (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 49-41257). This type of atomizing nozzle has an excellent ability to further promote atomization of the molten metal flow, but when using this type of atomizing nozzle, the suction gas generated by the gas jet injection is transferred to the atomizing nozzle. Near the bottom of the molten metal flow, there is an upward gas flow that is in the opposite direction to the flow of the injected gas jet. Because of the collision, the gas jet becomes unstable, resulting in a problem that the molten metal flow cannot be effectively refined.

また、更に別の問題点として、ガスジェットに誘引され
た周囲のガス流内に溶融金属流から生成した微粉末が多
量に混入して、当該周囲のガス流がガスジェットに吸引
されて溶融金属材料に衝突するため、新たに生成する溶
融状態の粉末表面に前記微粉末が付着、一体化してしま
へい、球状の粉末が得られないことがある。
Another problem is that a large amount of fine powder generated from the molten metal flow is mixed into the surrounding gas flow induced by the gas jet, and the surrounding gas flow is sucked into the molten metal by the gas jet. Because of the collision with the material, the fine powder adheres to and integrates with the surface of the newly generated molten powder, and spherical powder may not be obtained.

さらに、ガスアトマイズ法に使用する前記方法とは異な
る1つの手段として、円環状ノズルを使用してガスジェ
ットを噴射する方法(例えば特公昭52−19181号
公報)があるが、この形式のアトマイズノズルにおいて
も、ガスジェットの噴射によって誘起される吸引ガスは
おもに上向きのガス流れとなって、溶融金属流の微細化
部の近傍で衝突するため、やはりガスジェットが不安定
となるため、前述の他の方法と同様に溶融金属材料を効
果的に微粒化できないこと、ならびに球状の粉末が得ら
れないことという問題がある。
Furthermore, as a method different from the above-mentioned method used in the gas atomization method, there is a method of injecting a gas jet using an annular nozzle (for example, Japanese Patent Publication No. 52-19181), but in this type of atomization nozzle, However, the suction gas induced by the gas jet injection mainly becomes an upward gas flow and collides near the finer part of the molten metal flow, which also makes the gas jet unstable. Similar to the method, there are problems in that the molten metal material cannot be effectively atomized and that spherical powder cannot be obtained.

すなわち、従来の手段には、 (i)アトマイズ法によって溶融金属材料から金属粉末
を生成しようとする場合において、ガスシェアドの噴射
によって誘起される吸引ガスはおもに上向きのガス流れ
となって、溶融金属流の微細化部の近傍で衝突するため
、ガスジェットが不安定となって溶融金属材料を効果的
に微細化できない、および (ii )更に別の問題点として、ガスジェットに誘引
された周囲流体内に溶融金属材料から生成した微粉末が
混入し、当該周囲流体がガスジェットに吸引されて溶融
金属材料に衝突するため、新たに生成する溶融状態の粉
末表面に前記微粉末が付着、一体化してしまうため、球
状の粉末が得られない という大きな問題があり、その解決が望まれていたので
ある。
That is, in the conventional means, (i) When attempting to generate metal powder from molten metal material by the atomization method, the suction gas induced by the gas-shared injection mainly becomes an upward gas flow, and the molten metal is As the flow collides near the atomization part, the gas jet becomes unstable and cannot effectively atomize the molten metal material, and (ii) as another problem, the surrounding fluid attracted by the gas jet Fine powder generated from the molten metal material is mixed into the molten metal material, and the surrounding fluid is attracted by the gas jet and collides with the molten metal material, so the fine powder adheres to the surface of the newly generated molten powder and becomes integrated. There was a major problem in that spherical powder could not be obtained because of the spherical particles, and a solution to this problem was desired.

ここに、本発明の目的は、上記課題を解消することがで
きる、球状・微細な金属粉末の生成方法および装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and apparatus for producing spherical and fine metal powder, which can solve the above problems.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記課題を解決するために種々検討を重
ねて、本発明を完成するに至った。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present inventors have made various studies and have completed the present invention.

ここに、本発明の要旨とするところは、流下する溶融金
属流にアトマイズノズルからガスジェットを噴射して衝
突させることにより前記溶融金属流を微細化して球状・
微細な金属粉末を生成させる方法であって、前記アトマ
イズノズルの下流側に、前記溶融金属流をその中心とす
る二重の筒状部材を配置しておき、前記ガスジェットと
微細化された溶融金属流とは、内側の筒状部材内を通過
させるとともに、ガスジェットの噴射によって誘起され
る吸引ガスは外側の環状部分を通過させることを特徴と
する、球状・微細な金属粉末の生成方法である。
Here, the gist of the present invention is to atomize the molten metal flow into spherical shapes by injecting a gas jet from an atomizing nozzle and colliding with the flowing molten metal flow.
A method for producing fine metal powder, wherein a double cylindrical member having the molten metal flow at its center is arranged downstream of the atomizing nozzle, and the gas jet and the fine molten metal are Metal flow is a method of producing spherical and fine metal powder, which is characterized by passing through an inner cylindrical member and passing suction gas induced by a gas jet through an outer annular part. be.

また、上記の本発明において、さらに (i)内側の筒状部材の内直径は、アトマイズノズルの
ガス噴射孔を結んで形成される円形の直径あるいは楕円
形の長円径の5倍以上の長さであること、 (ii )前記環状部分の断面積が内側の筒状部材の断
面積の25%以上であること の1以上の条件を満足することが好適である。
Further, in the above-described present invention, (i) the inner diameter of the inner cylindrical member is at least five times the diameter of the circle formed by connecting the gas injection holes of the atomizing nozzle or the long diameter of the ellipse. (ii) The cross-sectional area of the annular portion is 25% or more of the cross-sectional area of the inner cylindrical member.

また、別の面からは、流下する溶融金属流にアトマイズ
ノズルからガスジェットを噴射して衝突させることによ
る球状・微細な金属粉末の生成装置であって、 (i)流下する前記溶融金属流の流下注入用開口を少な
くとも1つ有するアトマイズノズルと、(ii )前記
開口より流下注入せしめられる溶融金属流の周囲から、
当該溶融金属流に対して角度をもって前記アトマ“イズ
ノズルに複数設けられた、ガスジェット用噴射孔と、 (iii)前記アトマイズノズルの下方に、前記溶融金
属流をその中心として設けられた二重の筒状部材と、 (iv)前記筒状部材の下方に設けられたアトマイズタ
ンクと を有することを特徴とする球状・微細な金属粉末の生成
装置である。
In addition, from another aspect, it is an apparatus for generating spherical and fine metal powder by injecting a gas jet from an atomizing nozzle into a flowing molten metal flow and colliding with the flowing molten metal flow. an atomizing nozzle having at least one opening for downstream injection; (ii) from the periphery of the molten metal stream to be injected downstream from the opening;
(iii) a plurality of gas jet injection holes provided in the atomizing nozzle at an angle with respect to the molten metal flow; The present invention is an apparatus for producing spherical fine metal powder, comprising: a cylindrical member; and (iv) an atomization tank provided below the cylindrical member.

(作用) 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。(effect) Hereinafter, the present invention will be explained in detail together with its effects.

本発明は、流下する溶融金属流にアトマイズノズルから
高速の流体ジェットを噴射して衝突させることにより、
当該溶融金属材料を微細化する方法であって、さらに詳
しくは、前記流下する溶融金属材料の周囲から溶融金属
材料に対してガスジェットを噴射衝突させることによっ
て当該溶融金属材料を微細化しかつ冷却して金属粉末を
得る方法を改善した方法である。
In the present invention, by injecting a high-speed fluid jet from an atomizing nozzle and causing it to collide with a flowing molten metal stream,
A method of refining the molten metal material, more specifically, the method comprises: refining and cooling the molten metal material by jetting and colliding a gas jet against the molten metal material from around the flowing molten metal material. This method is an improved method of obtaining metal powder.

このガスジェットの噴射の際に、ガスジェットを、流下
する溶融金属流を取り囲むように配置して、溶融金属流
の1つの焦点に噴射すると、ガスジェットの吸引作用に
よって、ガスジェットで囲まれる、円錐状の溶融金属材
料が流下する空間を含んだ領域が前記ガスジェットの外
側領域に比べて低圧となることにより、ガスジェットの
内側領域へガスジェットの周囲領域からガスが吸引され
、この吸引されるガスがガスジェットと衝突してしまう
。この衝突を回避してガスジェットの安定性を向上させ
るため、本発明においては噴射ガスジェットと吸引され
るガスのそれぞれの流路を二重の筒状部材を用いること
により分割するのである。
When injecting this gas jet, if the gas jet is arranged so as to surround the flowing molten metal stream and is injected at one focal point of the molten metal stream, the gas jet will be surrounded by the gas jet due to the suction action of the gas jet. The pressure in the region including the space in which the conical molten metal material flows is lower than that in the outer region of the gas jet, so that gas is drawn from the surrounding region of the gas jet into the inner region of the gas jet. The gas collides with the gas jet. In order to avoid this collision and improve the stability of the gas jet, the present invention divides the respective flow paths of the injected gas jet and the sucked gas by using double cylindrical members.

すなわち、噴射されたガスジェットは溶融金属流の中心
をめがけて進行し、ガスジェットの収束する点、すなわ
ち前述の焦点から下流ではほぼ鉛直下方向に進行する。
That is, the injected gas jet advances toward the center of the molten metal flow, and travels approximately vertically downward downstream from the point where the gas jet converges, that is, the aforementioned focal point.

これに対してガスジェットにより吸引されるガス流は噴
射ガスジェットの周囲から吸引される。
In contrast, the gas flow sucked in by the gas jet is sucked in from around the propellant gas jet.

したがって、本発明においては、アトマイズノズルの下
方に、溶融金属流の進行方向をその内部の筒状部材に包
含する二重の筒状部材を配置する。
Therefore, in the present invention, a double cylindrical member is disposed below the atomizing nozzle, the inner cylindrical member containing the traveling direction of the molten metal flow.

そして、この二重の筒状部材の内側の筒状部材内を噴射
されたガスジェットと、微細化された溶融金属流とが通
過し、主に、外側および内側の筒状部材の間の環状部分
を吸引されたガスが通過するように、前記二重の筒状部
材を配置することによリ、前述の焦点の近傍におけるガ
スの衝突を低減若しくは防止するのである。つまり、噴
射されたガスジェット流と衝突する吸引ガス流の全部ま
たは一部は、前記環状部分を通過するため、ガスジェッ
ト流は安定して、溶融金属流は確実に微細化されるので
ある。
The injected gas jet and the fine molten metal flow pass through the inner cylindrical member of this double cylindrical member, and mainly pass through the annular shape between the outer and inner cylindrical members. By arranging the double cylindrical member so that the gas sucked through the portion passes through, the collision of the gas in the vicinity of the focal point is reduced or prevented. In other words, all or part of the suction gas flow that collides with the injected gas jet flow passes through the annular portion, so that the gas jet flow is stabilized and the molten metal flow is reliably refined.

なお、本発明において、「筒状部材」とは、通常の場合
は、円筒部材が想定されるが、特にこれに限定されるも
のではなく、前述のように、噴射されたガスジェットお
よび溶融金属流と吸引されるガスとを分離できる筒状部
材であればよい。
In addition, in the present invention, the "cylindrical member" is usually assumed to be a cylindrical member, but is not particularly limited to this, and as mentioned above, it can be used for injected gas jets and molten metal. Any cylindrical member that can separate the gas flow and the gas to be sucked may be used.

さらに、吸引されたガスは、その全てが前記環状部分を
通過する必要はなく、一部であってもよい。
Furthermore, it is not necessary that all of the sucked gas passes through the annular portion, and only a portion of the gas may pass through the annular portion.

ところで、このような筒状体の寸法、設置位置等には、
溶融金属流の球状化・微細化の促進という観点から、好
適な範囲があるため、以下、この好適な条件について詳
述する。
By the way, the dimensions, installation position, etc. of such a cylindrical body are as follows.
From the viewpoint of promoting spheroidization and refinement of the molten metal flow, there is a suitable range, and these suitable conditions will be described in detail below.

まず、本発明において、二重の筒状部材の内側の筒状部
材の内直径が、アトマイズノズルのガス噴射孔を結んで
形成される円形の直径あるいは楕円形の長円径の5倍以
上であることが望ましい。
First, in the present invention, the inner diameter of the inner cylindrical member of the double cylindrical member is 5 times or more the diameter of the circle formed by connecting the gas injection holes of the atomizing nozzle or the long diameter of the ellipse. It is desirable that there be.

すなわち、この範囲を望ましいとしたのは、安定したガ
スジェット噴射状態がこの範囲で得られるからである。
That is, this range is desirable because a stable gas jet injection state can be obtained within this range.

さらに、二重の筒状部材の環状部分の断面積は内側の筒
状部材の断面積の25%以上であることが望ましい、す
なわち、吸引されたガスの通過経路を広くして、環状部
分を吸引ガスが通過することを確実にすることにより、
粉化点の近傍におけるガスの衝突を防止して、安定した
噴霧を実現するためである。
Furthermore, it is desirable that the cross-sectional area of the annular portion of the double cylindrical member be at least 25% of the cross-sectional area of the inner cylindrical member. By ensuring that suction gas passes through
This is to prevent gas collisions near the pulverization point and achieve stable spraying.

これらの好適条件は、本発明においては、1つまたは2
つ以上組み合わせて用いることができる。
In the present invention, these preferable conditions are one or two.
Can be used in combination of two or more.

このようにして、本発明により、確実に、球状・微細な
金属粉末を得ることができる。
In this way, according to the present invention, spherical and fine metal powder can be reliably obtained.

さらに、本発明を第1図および第2図に示す実施例に基
づいて説明するが、これは本発明の例示であり、これに
より本発明が限定されるものではない。
Further, the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, but this is an illustration of the present invention, and the present invention is not limited thereby.

実施例 第1図および第2図は本発明方法による実施例の概略図
である。第2図で6は粉末回収タンク(アトマイズタン
ク)であって、該粉末回収タンク6の上部にアトマイズ
ノズル1が設置されている。アトマイズタンク6とアト
マイズノズル1とは真空ダンパー41および可動の真空
ダンパー弁体42によって仕切られている・、このアト
マイズノズルlの中央部には、アトマイズノズル1の上
方に設置された溶融金属材料容器5の底部に設けられた
流下注入用開口8が設けられており (第1図参照)、
この流下注入用開口8を通って前記溶融金属材料がアト
マイズノズル1に供給され、粉末となって前記の粉末回
収タンク6に集められる構造となっている。第2図にお
いて筒状部材3は略式で示しである。詳細は第1図に示
す通りである。
Embodiment FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams of an embodiment according to the method of the present invention. In FIG. 2, 6 is a powder recovery tank (atomization tank), and the atomization nozzle 1 is installed in the upper part of the powder recovery tank 6. The atomizing tank 6 and the atomizing nozzle 1 are separated by a vacuum damper 41 and a movable vacuum damper valve body 42.In the center of the atomizing nozzle l, there is a molten metal material container installed above the atomizing nozzle 1. A downstream injection opening 8 is provided at the bottom of 5 (see Figure 1).
The molten metal material is supplied to the atomizing nozzle 1 through the downstream injection opening 8, and is turned into powder and collected in the powder recovery tank 6. In FIG. 2, the cylindrical member 3 is shown schematically. Details are as shown in FIG.

アトマイズノズル1の前記流下注入用開口8の周囲に環
状に配置されたガスジェットの噴射孔9があり、これら
噴射孔9は流下注入用開口8を通って流下してくる溶融
金属材料10に対して所用の交差角を有するようにして
設置され、例えば高圧窒素ガスなどを前記溶融金属材料
10に向けて噴射衝突させ、粉化して粉末とするもので
ある。
There are gas jet injection holes 9 arranged in an annular manner around the downstream injection opening 8 of the atomizing nozzle 1, and these injection holes 9 provide a gas jet injection hole 9 for the molten metal material 10 flowing down through the downstream injection opening 8. The molten metal material 10 is installed so as to have a predetermined intersection angle, and high-pressure nitrogen gas or the like is injected and collided with the molten metal material 10 to pulverize it into powder.

このガスジェットを噴射する噴射孔9の形状は何等限定
されるものではないが、前記環状のスリットのばか多数
の独立した噴射孔を流下注入用開口8の廻りに配置した
ものも同様に用いることができる。
The shape of the injection hole 9 that injects this gas jet is not limited in any way, but a structure in which a large number of independent injection holes of the annular slit are arranged around the downstream injection opening 8 may also be used. I can do it.

そして、アトマイズノズル1のガス噴射側(アトマイズ
タンク6の直上)に、溶融金属材料の流下注入用開口8
の中心線(第1図におけるA−AvA)を中心として、
内側の筒状部材31とその外側の筒状部材32とからな
る二重の筒状部材3を配置する。そして、当該二重の筒
状部材3の内側の筒状部材31の内直径が、アトマイズ
ノズルlのガス噴射孔を結んで形成される円形の直径あ
るいは楕円形の長円径の5倍以上であり、かつ当該二重
の筒状部材の環状部分(第1図における33)の断面積
が内側の筒状部材31の断面積の25%以上(本実施例
においては、42%および178%である)であるよう
な二重の筒状部材3を配置した。
Then, on the gas injection side of the atomizing nozzle 1 (directly above the atomizing tank 6), an opening 8 for flowing down injection of molten metal material is provided.
Centered on the center line (A-AvA in Figure 1),
A double cylindrical member 3 consisting of an inner cylindrical member 31 and an outer cylindrical member 32 is arranged. The inner diameter of the inner cylindrical member 31 of the double cylindrical member 3 is 5 times or more the diameter of the circle formed by connecting the gas injection holes of the atomizing nozzle l or the long diameter of the ellipse. and the cross-sectional area of the annular portion (33 in FIG. 1) of the double cylindrical member is 25% or more (in this example, 42% and 178%) of the cross-sectional area of the inner cylindrical member 31. A double cylindrical member 3 such as that shown in FIG.

第3図ないし第5図および第1表には、上記の条件で、
本発明にかかる方法、装置、ならびに従来の手段を用い
てステンレス鋼粉末を製造した結果を示す。従来例とし
て一重円筒体を設けた例を示す。
Figures 3 to 5 and Table 1 show that under the above conditions,
1 shows the results of producing stainless steel powder using the method and apparatus according to the invention as well as conventional means. An example in which a single cylindrical body is provided is shown as a conventional example.

なお、第2表には実験に供したアトマイズノズルの主要
な諸元を示す。
Table 2 shows the main specifications of the atomizing nozzle used in the experiment.

また、下記に溶融金属材料、アトマイズガスの条件を示
す。
In addition, conditions for the molten metal material and atomizing gas are shown below.

溶融金属材料組成 SO53011相当鋼温度 160
0 ’C 流量 10kg/分 噴射ガスの種類   高純度アルゴンガス〃 圧力  
  50kgf/cm” 第 表 第1表において、本発明法1〜4はいずれも、本発明の
構成要件を満たすものであり、アトマイズ状況は良好で
あり、微細な粉末が生成されている。
Molten metal material composition SO53011 equivalent steel temperature 160
0'C Flow rate 10kg/min Type of injection gas High purity argon gas Pressure
50 kgf/cm'' In Table 1, methods 1 to 4 of the present invention all satisfy the constituent requirements of the present invention, the atomization situation is good, and fine powder is produced.

これに対して、比較法は内側筒状部材の内直径がアトマ
イズノズルのガス噴射孔を結んで形成される円形の直径
の5倍未満(120/30= 4倍)であるため、?′
8滴が筒状部材に付着堆積し、閉塞に至っている。
On the other hand, in the comparative method, the inner diameter of the inner cylindrical member is less than 5 times (120/30 = 4 times) the diameter of the circle formed by connecting the gas injection holes of the atomizing nozzle. ′
Eight drops adhered and accumulated on the cylindrical member, leading to blockage.

また、従来法においては、粗粒が多く生威されている。Furthermore, in the conventional method, many coarse particles are produced.

第3図にガス噴霧の安定性と二重の筒状部材の内側の筒
状部材の直径およびガス噴射孔設置円径の比との関係を
示す。第3図から明らかなように、安定な噴霧状態を生
威し内側の筒状部材への粉末の沈着を防止するためには
、内側の筒状部材の内直径がアトマイズノズルのガス噴
射孔を結んで形成される円形の直径あるいは楕円形の長
円径の5倍以上の大きさであることが望ましい。
FIG. 3 shows the relationship between the stability of gas spray and the ratio of the diameter of the inner cylindrical member of the double cylindrical member and the diameter of the gas injection hole installation circle. As is clear from Fig. 3, in order to produce a stable spray state and prevent the powder from depositing on the inner cylindrical member, the inner diameter of the inner cylindrical member must match the gas injection hole of the atomizing nozzle. It is desirable that the size is five times or more the diameter of the circle formed by tying or the long diameter of the ellipse.

また第4図にガス噴霧の安定性と二重の筒状部材の長さ
との関係を示す、第4図から明らかなように、安定な噴
霧状態を生成し内側の筒状部材への粉末の沈着を防止す
るためには、二重の筒状部材の長さが、噴射したガスジ
ェットが直進すると仮定した場合にガスジェットと内側
円筒が交点を有さない範囲の長さであること、すなわち
二重の筒状部材の長さは、ガスジェットの噴射方向と内
側の筒状部材とが交点を有さない範囲であることが望ま
しい。筒状部材がこの長さを越える場合には、内側の筒
状部材内に粉末の沈着が発生し、甚だしい場合には閉塞
に至る場合があるからである。
Furthermore, Fig. 4 shows the relationship between the stability of gas spraying and the length of the double cylindrical member. In order to prevent deposition, the length of the double cylindrical member must be within a range where the gas jet and the inner cylinder do not intersect if the injected gas jet travels straight, i.e. The length of the double cylindrical member is preferably within a range in which the jetting direction of the gas jet and the inner cylindrical member do not intersect. This is because if the length of the cylindrical member exceeds this length, powder may be deposited within the inner cylindrical member, which may lead to blockage in severe cases.

さらに、第5図に生成された粉末の平均径と、二重の筒
状部材の環状部分の断面積の内側の筒状部材の断面積に
対する割合との関係を示す。第5図から明らかなように
、安定な噴霧状態を生成し微細粉末を生成するためには
、当該二重の筒状部材の環状部分の断面積が内側の筒状
部材の断面積の25%以上であることが望ましい。
Furthermore, FIG. 5 shows the relationship between the average diameter of the powder produced and the ratio of the cross-sectional area of the annular portion of the double-layered cylindrical member to the cross-sectional area of the inner cylindrical member. As is clear from FIG. 5, in order to generate a stable spray state and fine powder, the cross-sectional area of the annular portion of the double cylindrical member must be 25% of the cross-sectional area of the inner cylindrical member. The above is desirable.

(発明の効果) 以上詳述したように、本発明により、吹上などによる装
置損傷等のトラブルを全く発生せずに、安定して溶融金
属材料から微細な真球状の金属粉末を大量に生成するこ
とが可能である。
(Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, fine spherical metal powder can be stably produced in large quantities from molten metal material without causing any trouble such as equipment damage due to blow-up. Is possible.

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

第1図は、本発明における、アトマイズノズルと二重の
筒状部材との位置関係を示す縦断面図;第2図は、本発
明にかかる、球状・微細な金属わ)末の生成装置の概略
横戒図; 第3図は、ガス噴霧の安定性と二重の筒状部材の内側の
筒状部材の直径およびガス噴霧孔設置円径の比との関係
を示すグラフ; 第4図は、ガス噴霧の安定性と二重の筒状部材の長さと
の関係を示すグラフ:および。 第5図は、生成された粉末の平均径と、二重の筒状部材
の環状部分の断面積の内側の筒状部材の断面積に対する
割合との関係である。 1: アトマイズノズル 2: 溶融金属材料供給ノズル 3: 二重の筒状部材 31:  内側の筒状部材 32:  外側の筒状部材 33:  環状部分 41 : 42 : 5 : 6 ニ ア : 8 : 9 : 10 : 11 : 真空ダンパー 真空ダンパー弁体 溶融金属材料容器 アトマイズタンク サイクロン 流下注入用開口 噴射孔 溶融金属材料 ガスジェット (可動〉
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the positional relationship between the atomizing nozzle and the double cylindrical member in the present invention; FIG. A schematic horizontal diagram; Figure 3 is a graph showing the relationship between the stability of gas spraying and the ratio of the diameter of the inner cylindrical member of the double cylindrical member and the diameter of the gas spray hole installation circle; Figure 4 is , a graph showing the relationship between gas atomization stability and the length of the double tubular member: and. FIG. 5 shows the relationship between the average diameter of the produced powder and the ratio of the cross-sectional area of the annular portion of the double cylindrical member to the cross-sectional area of the inner cylindrical member. 1: Atomizing nozzle 2: Molten metal material supply nozzle 3: Double cylindrical member 31: Inner cylindrical member 32: Outer cylindrical member 33: Annular portion 41: 42: 5: 6 Near: 8: 9: 10: 11: Vacuum damper Vacuum damper Valve body Molten metal material container Atomization tank Cyclone Opening for injection of downstream injection hole Molten metal material gas jet (movable)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)流下する溶融金属流にアトマイズノズルからガス
ジェットを噴射して衝突させることにより前記溶融金属
流を微細化して球状・微細な金属粉末を生成させる方法
であって、前記アトマイズノズルの下流側に、前記溶融
金属流をその中心とする二重の筒状部材を配置しておき
、前記ガスジェットと微細化された溶融金属流とは、内
側の筒状部材内を通過させるとともに、ガスジェットの
噴射によって誘起される吸引ガスは外側の環状部分を通
過させることを特徴とする、球状・微細な金属粉末の生
成方法。
(1) A method of atomizing the molten metal flow and generating spherical and fine metal powder by injecting a gas jet from an atomizing nozzle and colliding with the flowing molten metal flow, the downstream side of the atomizing nozzle A double cylindrical member having the molten metal flow at its center is arranged, and the gas jet and the fine molten metal flow are passed through the inner cylindrical member, and the gas jet A method for producing spherical and fine metal powder, characterized in that the suction gas induced by the injection of is passed through an outer annular part.
(2)請求項1記載の球状・微細な金属粉末の生成方法
において、さらに、 (i)内側の筒状部材の内直径は、アトマイズノズルの
ガス噴射孔を結んで形成される円形の直径あるいは楕円
形の長円径の5倍以上の長さであること、 (ii)前記環状部分の断面積が内側の筒状部材の断面
積の25%以上であること の1以上の条件を満足することを特徴とする球状・微細
な金属粉末の生成方法。
(2) In the method for producing spherical and fine metal powder according to claim 1, further: (i) the inner diameter of the inner cylindrical member is the diameter of a circle formed by connecting the gas injection holes of the atomizing nozzle; It satisfies one or more of the following conditions: (ii) the cross-sectional area of the annular portion is 25% or more of the cross-sectional area of the inner cylindrical member; A method for producing spherical and fine metal powder.
(3)流下する溶融金属流にアトマイズノズルからガス
ジェットを噴射して衝突させることによる球状・微細な
金属粉末の生成装置であって、 (i)流下する前記溶融金属流の流下注入用開口を少な
くとも1つ有するアトマイズノズルと、 (ii)前記開口より流下注入せしめられる溶融金属流
の周囲から、当該溶融金属流に対して角度をもって前記
アトマイズノズルに複数設けられたガスジェット用噴射
孔と、 (iii)前記アトマイズノズルの下方に、前記溶融金
属流をその中心として設けられた二重の筒状部材と、 (iv)前記筒状部材の下方に設けられたアトマイズタ
ンクと を有することを特徴とする球状・微細な金属粉末の生成
装置。
(3) A device for generating spherical and fine metal powder by injecting a gas jet from an atomizing nozzle into a flowing molten metal stream and colliding with the flowing molten metal stream, (i) an opening for injecting the flowing molten metal stream; (ii) a plurality of gas jet injection holes provided in the atomizing nozzle at an angle with respect to the molten metal flow from the periphery of the molten metal flow injected downward from the opening; iii) a double cylindrical member provided below the atomizing nozzle with the molten metal flow at its center; and (iv) an atomizing tank provided below the cylindrical member. A device for producing spherical and fine metal powder.
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