JPH0354162B2 - - Google Patents
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- JPH0354162B2 JPH0354162B2 JP11043784A JP11043784A JPH0354162B2 JP H0354162 B2 JPH0354162 B2 JP H0354162B2 JP 11043784 A JP11043784 A JP 11043784A JP 11043784 A JP11043784 A JP 11043784A JP H0354162 B2 JPH0354162 B2 JP H0354162B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、活性金属粉末の製造方法及び設備に
係り、より具体的には活性金属原料の溶解と粉末
化のためのガスアトマイズとを有機的に組合せた
方法及び設備に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method and equipment for producing active metal powder, and more specifically, the present invention relates to a method and equipment for producing active metal powder, and more specifically, to an organic relates to a method and equipment in combination with
（従来技術）
活性金属の粉末製造手段として回転電極法（従
来例１）、回転デイスク法（従来例２）、水素化粉
末法（従来例３）が知られており、従来例１とし
ては米国特許第3099041号明細書を初めAIME冶
金学会発行の干行物（1980年２月26日から28日に
開催された第109回AIME年次総会での冶金学会
粉末冶金委員会及びチタン合金委員会後援による
シンポジウムの会議録をいい、以下、単に刊行物
という）に開示され、又、従来例２及び従来例３
に関しては、前述の刊行物にそれぞれ開示されて
いる。(Prior art) The rotating electrode method (conventional example 1), the rotating disk method (conventional example 2), and the hydrogenated powder method (conventional example 3) are known as means for producing active metal powder. Patent No. 3099041 and other publications published by the AIME Metallurgical Society (Metallurgical Society Powder Metallurgy Committee and Titanium Alloy Committee at the 109th AIME Annual Meeting held from February 26 to 28, 1980) This refers to the minutes of a sponsored symposium (hereinafter simply referred to as a publication), and is disclosed in Conventional Example 2 and Conventional Example 3.
are disclosed in each of the above-mentioned publications.
従来例１について刊行物記載の代表例として第
８図を参照して説明すると、真空・不活性ガスの
供排弁１を有するタンク２の下部に粉末採取口３
が形成されており、水冷式タングステン付き陰極
４に対して長電極（消耗電極の原料である）５を
対設せしめ、これを高速回転させるものである。 Conventional Example 1 will be explained with reference to FIG. 8 as a representative example described in a publication. A powder sampling port 3 is provided at the bottom of a tank 2 having a vacuum/inert gas supply/discharge valve 1.
A long electrode (raw material for a consumable electrode) 5 is placed opposite a water-cooled tungsten-coated cathode 4, and is rotated at high speed.
従来例２については第９図で示す如く原料であ
る固定電極６を誘導コイル７で溶かし、滴下して
くる溶湯を本例では横軸回りに高速回転するデイ
スク８で飛散させて粉末にするものである。な
お、図中、９はワイパを示している。また、この
方式には縦軸回りの回転形もある。 In conventional example 2, as shown in FIG. 9, a fixed electrode 6, which is a raw material, is melted by an induction coil 7, and the molten metal that drips is dispersed into powder by a disk 8 that rotates at high speed around a horizontal axis in this example. It is. In addition, in the figure, 9 indicates a wiper. This method also includes a rotation type around the vertical axis.
従来例３については第１０図で示す如く機械加
工切削くずなどをトレイ１０で受け、水素化炉１
１の中で水素化し、TiH2にしたものを粉砕して
粉末化するものであり、図中、１２は熱要素、１
３は主真空弁、１４は水素用弁、１５はヘリウム
用弁である。 Regarding Conventional Example 3, as shown in FIG.
In the figure, 12 is a heating element, and 1 is a heating element.
3 is a main vacuum valve, 14 is a hydrogen valve, and 15 is a helium valve.
（発明が解決しようとする問題点）
従来例１及び２にあつては、通常の溶解、鍛
造、機械加工したクリーンな電極を必要とするた
め高コストになる。また、スクラツプ材が使用で
きない。(Problems to be Solved by the Invention) Conventional Examples 1 and 2 require clean electrodes that are conventionally melted, forged, and machined, resulting in high costs. Also, scrap materials cannot be used.
従来例３にあつては、スクラツプ材が使用でき
るけれども、切削くずが主でありブロツク状のス
クラツプは使えない。 In Conventional Example 3, although scrap material can be used, cutting waste is the main material, and block-shaped scrap cannot be used.
従つて、粉末製造の原料が高価となるという共
通の不都合がある。 Therefore, a common disadvantage is that the raw materials for powder production are expensive.
更に、従来例１・２、３のいずれの場合でも粉
末化にさいしてバツチ式であるため大量生産に不
向であり、製造コストが高くなるし、特に、従来
例３にあつては水素化から脱水素工程が必要であ
り高コストとなる。 Furthermore, in all cases of Conventional Examples 1, 2, and 3, the batch method is used for powdering, which makes them unsuitable for mass production, resulting in high manufacturing costs. A dehydrogenation process is required, resulting in high costs.
従つて、粉末化のコストが高いという共通の不
都合がある。 Therefore, a common disadvantage is the high cost of powdering.
（問題点を解決するための手段）
本発明は、前述した従来例１〜３のいずれの形
式にも属することなく、前述従来例の共通の問題
点乃至不都合を解消するとともに、電極を必要と
せず、切削くず、ブロツク状等の原料形状に関係
なく連続操業でもつて高品質の活性金属粉末の製
造方法及び設備を提供することを目的とするもの
である。(Means for Solving the Problems) The present invention does not belong to any of the above-mentioned conventional examples 1 to 3, but solves the common problems and inconveniences of the above-mentioned conventional examples, and eliminates the need for electrodes. First, it is an object of the present invention to provide a method and equipment for producing high-quality active metal powder that can be continuously operated regardless of the shape of the raw material, such as cutting waste or blocks.
従つて、本発明にあつてはまず第１には真空又
は不活性ガス雰囲気を構成するチヤンバ画壁体内
で、冷却媒体により冷却された金属ルツボにより
熱源にて活性金属を溶融し、金属ルツボ底部に設
けられた滴下孔中心と熱源中心とを一致させ該熱
源にて滴下孔を穿孔し滴下された活性溶融金属を
直接ガスアトマイズすることを特徴とする活性金
属粉末の製造方法を提供するにある。 Therefore, in the present invention, first of all, an active metal is melted using a heat source in a metal crucible cooled by a cooling medium within a chamber wall constituting a vacuum or inert gas atmosphere, and the bottom of the metal crucible is melted. To provide a method for producing active metal powder, which comprises aligning the center of a drip hole provided in the drop hole with the center of a heat source, using the heat source to punch the drop hole, and directly gas atomizing the dropped active molten metal.
第２には真空又は不活性ガス雰囲気を構成する
チヤンバ画壁体内に、活性金属粉末の原料投入装
置と、内面に前記金属と同系の金属からなる断熱
層を有する第１ルツボと、内面に前記金属と同系
の金属からなる断熱層を有する第２ルツボとがそ
れぞれ設けられ、前記第１ルツボに投入された原
料を熱源で溶解する溶解手段が設けられ、第１ル
ツボより流動された溶湯を受ける前記第２ルツボ
の底部に滴下孔が形成され、該滴下孔の孔心と同
心上に熱源による溶解穿孔手段が設けられ、更
に、前記滴下孔より滴下された溶湯に対してアト
マイズガスを噴出するノズルを上部に備えたアト
マイズチヤンバが前記チヤンバ画壁体に連設され
ていることを特徴とする活性金属粉末の製造設備
を提供するにある。 Second, within the chamber wall constituting a vacuum or inert gas atmosphere, there is a raw material charging device for active metal powder, a first crucible having a heat insulating layer made of a metal of the same type as the metal on the inner surface, and A second crucible having a heat insulating layer made of a metal of the same type as the metal is provided, and a melting means for melting the raw material introduced into the first crucible using a heat source is provided to receive the molten metal flowed from the first crucible. A dripping hole is formed at the bottom of the second crucible, and a melting hole using a heat source is provided concentrically with the hole center of the dripping hole, and further, atomizing gas is ejected to the molten metal dripped from the dripping hole. An object of the present invention is to provide an active metal powder production facility characterized in that an atomizing chamber having a nozzle at the top is connected to the chamber wall.
（実施例）
第１図を参照して本発明の第１実施例を詳述す
る。(Example) A first example of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
第１図において、真空又はアルゴン、ヘリウム
等の不活性ガスの雰囲気を内部に構成するチヤン
バ画壁体２０の中には、活性金属粉末の原料投入
装置２１、第１ルツボ２２及び第２ルツボ２３が
設けられており、本例では、原料投入装置２１は
ホツパ形式であり、該ホツパ頂部と対応する位置
には開閉自在なシール付のシヤツタ機構２４がチ
ヤンバ画壁体２０に設けられている。 In FIG. 1, inside the chamber wall 20, which has an atmosphere of vacuum or an inert gas such as argon or helium, there is a raw material input device 21 for active metal powder, a first crucible 22, and a second crucible 23. In this example, the raw material input device 21 is of a hopper type, and a shutter mechanism 24 with a seal that can be opened and closed is provided on the chamber wall 20 at a position corresponding to the top of the hopper.
なお、本発明において、原料Ａとはチタン、チ
タン基合金およびチタンを含有する活性金属。 In the present invention, raw material A is titanium, a titanium-based alloy, and an active metal containing titanium.
ジルコニウム、ジルコニウム基合金およびジル
コニウムを含有する活性金属。 Zirconium, zirconium-based alloys and active metals containing zirconium.
ハフニウム、ハフニウム基合金およびハフニウ
ムを含有する活性金属。 Hafnium, hafnium-based alloys and active metals containing hafnium.
を初め、その他、通常の耐火ルツボで溶解できな
い高融点活性金属を意味している。and other high melting point active metals that cannot be melted in ordinary refractory crucibles.
又、原料形状、配合等は、上記金属および合金
スクラツプ、合金組成とした素材ブリケツト等を
初めそれ自体がクリーンなものであれば制約を受
けないことを意味している。 This also means that there are no restrictions on the shape, composition, etc. of the raw materials as long as they are clean themselves, including the metal and alloy scraps, briquettes made of alloy composition, and the like.
また、ルツボ２２，２３は銅、ステンレス等か
ら構成された金属ルツボであり、冷却媒体により
冷却されており、この冷却媒体としては、水、
NaおよＫの化合物などを用いることができる。 Further, the crucibles 22 and 23 are metal crucibles made of copper, stainless steel, etc., and are cooled by a cooling medium, which includes water,
Compounds of Na and K can be used.
第１ルツボ２２及び第２ルツボ２３には本例で
は共通の冷却水供給系２５が設けられている。但
し、この供給系２５は個別に設けるものであつて
もよい。 The first crucible 22 and the second crucible 23 are provided with a common cooling water supply system 25 in this example. However, this supply system 25 may be provided separately.
第１ルツボ２２は第２ルツボ２３に対して上段
に設けられており、両ルツボ２２，２３の相隣接
する部分は平面的にみて重なりあつており、ここ
に、ルツボ２２の溶融金属Ａ１は図示の如くオー
バーフローされて第２のルツボ２３内に流下可能
とされている。 The first crucible 22 is provided above the second crucible 23, and the adjacent parts of both crucibles 22 and 23 overlap in plan view, and the molten metal A1 of the crucible 22 is not shown in the figure. It is possible to overflow and flow down into the second crucible 23 as shown in FIG.
更に、第１ルツボ２２及び第２ルツボ２３のそ
れぞれの内面にはスカル、すなわち、断熱層２２
Ａ，２３Ａが形成されており、該断熱層２２Ａ，
２３Ａは溶融金属の凝固をもつて形成することが
できる。 Furthermore, a skull, that is, a heat insulating layer 22 is provided on the inner surface of each of the first crucible 22 and the second crucible 23.
A, 23A are formed, and the heat insulating layer 22A,
23A can be formed by solidifying molten metal.
また、断熱層２２Ａ，２３Ａは溶解材と同質又
は同系統の金属材を条件として、各ルツボ２２，
２３の内面に予め形成したものであつてもよい。 In addition, the heat insulating layers 22A and 23A are made of a metal material of the same quality or the same type as the melting material, and each crucible 22,
It may be formed in advance on the inner surface of 23.
第１ルツボ２２における原料溶解手段２６がチ
ヤンバ画壁体２０の中に設けられており、又、第
２ルツボ２３における溶解穿孔手段２７がチヤン
バ画壁体２０の中に設けられており、ここに、活
性金属の汚染を防止するために真空中又は不活性
ガス雰囲気での溶解が可能とされている。 A raw material melting means 26 in the first crucible 22 is provided in the chamber wall 20, and a melting hole means 27 in the second crucible 23 is provided in the chamber wall 20. In order to prevent contamination of the active metal, it is possible to melt it in a vacuum or in an inert gas atmosphere.
而して、上記各手段２６，２７の熱源２６Ａ，
２７Ａは高温、例えば、2000℃以上を得ることが
できることを条件としてアーク熱、プラズマ、電
子ビーム等のいずれの熱源でも使用可能である。 Thus, the heat source 26A of each of the means 26, 27,
27A can be used with any heat source such as arc heat, plasma, or electron beam, provided that it can obtain a high temperature, for example, 2000° C. or higher.
第２ルツボ２３にはその炉底には１〜10mmとさ
れた溶湯Ａ２の滴下孔２８が形成されており、こ
の滴下孔２８の孔心と同心上の上部に前述の溶解
穿孔手段２７が設けられ、この溶解穿孔手段２７
で滴下孔２８の孔径、即ち、ノズル径は熱源２７
Ａの熱コントロールで１〜10mmの範囲で大小に調
整可能とされている。 A dropping hole 28 for molten metal A2 with a diameter of 1 to 10 mm is formed in the bottom of the second crucible 23, and the above-mentioned melting hole means 27 is provided at the upper part of the dropping hole 28, which is concentric with the hole center. This dissolving perforation means 27
The diameter of the dripping hole 28, that is, the nozzle diameter is the same as that of the heat source 27.
It is said that the heat control of A can be adjusted in size in the range of 1 to 10 mm.
更に、滴下孔２８の真下の垂直線上の回りには
下方に向かつて求心方向に傾斜されたアルゴンガ
ス又はヘリウムガス等のアトマイズノズル２９が
設けられ、該ノズル２９はチヤンバ画壁体２０の
下部に連設されたアトマイズチヤンバ３０の上部
中心に内蔵され、そのガス圧条件は10〜100気圧
とされている。 Furthermore, an atomizing nozzle 29 for argon gas or helium gas, etc., which faces downward and is inclined in a centripetal direction, is provided around the vertical line directly below the drip hole 28, and the nozzle 29 is located at the bottom of the chamber wall 20. It is built in the center of the upper part of the continuous atomizing chamber 30, and the gas pressure condition is 10 to 100 atmospheres.
そして、滴下孔２８より滴下された溶湯Ａ２が
ノズル２９より噴出されるガスで一瞬のうちに冷
却され粉末Ａ３とされ、チヤンバ３０の下部に貯
留されるか図示しないがチヤンバ３０の下部に設
けられた金属カプセルに不純物を含むことなく充
填可能とされている。 Then, the molten metal A2 dripped from the dripping hole 28 is instantaneously cooled by the gas ejected from the nozzle 29 and turned into powder A3, which is either stored in the lower part of the chamber 30 or provided in the lower part of the chamber 30 (not shown). It is said that it can be filled into metal capsules without containing any impurities.
なお、金属カプセルに充填された金属粉末は密
封された状態にて例えば熱間静水圧加圧法によつ
て目的製品に加圧成形される。 Note that the metal powder filled in the metal capsule is pressure-molded into a target product in a sealed state by, for example, hot isostatic pressing.
第３図は本発明の第２実施例であり、第１ルツ
ボ２２に対応して設けられた原料溶解手段２６を
２基装備した例であり、これでも明らかな如く原
料溶解手段２６の個数は原料投入量、ルツボ２２
の大きさ、熱源容量等に応じて設定されることを
意味している。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and is an example in which two raw material melting means 26 are provided corresponding to the first crucible 22. As is clear from this, the number of raw material melting means 26 is Raw material input amount, crucible 22
This means that it is set according to the size of the heat source, heat source capacity, etc.
更に、第３図で示す第２実施例にあつては、第
２ルツボ２３の底に溶湯凝固によつて形成される
スカルにより滴下孔２８を穿孔するために、溶解
穿孔手段２７の設置は不可欠であるけれども、こ
れとは別に、ルツボ２３内の溶湯Ａ２を溶解する
専用の溶解手段３１が設けられている。 Furthermore, in the second embodiment shown in FIG. 3, it is essential to install the melt perforation means 27 in order to perforate the drip hole 28 at the bottom of the second crucible 23 by means of the skull formed by the solidification of the molten metal. However, apart from this, a dedicated melting means 31 for melting the molten metal A2 in the crucible 23 is provided.
なお、この溶解手段３１の個数は前述の溶解手
段２６と同じくその個数は任意であり、又、熱源
３１Ａはアーク、プラズマ、電子ビーム等に従う
ことができる。 Note that the number of melting means 31 is arbitrary, similar to the above-mentioned melting means 26, and the heat source 31A can be an arc, plasma, electron beam, or the like.
その他、第３図において第１図と共通する部材
等は共通符号で示されている。 Other members in FIG. 3 that are common to those in FIG. 1 are indicated by common symbols.
なお、第１ルツボ２２および第２ルツボ２３の
それぞれには湯面検知手段３２，３３（第２図参
照）が設けられるとともに、ガスアトマイズノズ
ル２９のガス供給系には圧力調節手段３４（第２
図参照）が設けられ、更に、アトマイズチヤンバ
３０には温度計３５（第２図参照）が設けられ、
また、安全システム手段３６（第２図参照）とし
て、冷却水流量計３７、真空計３８、酸素濃度計
３９が熱源投入装置４０、即ち、溶解手段２６、
溶解穿孔手段２７に連動されている。 Note that the first crucible 22 and the second crucible 23 are provided with melt level detection means 32 and 33 (see FIG. 2), and the gas supply system of the gas atomization nozzle 29 is provided with a pressure adjustment means 34 (second
The atomizing chamber 30 is further provided with a thermometer 35 (see FIG. 2),
Further, as a safety system means 36 (see FIG. 2), a cooling water flow meter 37, a vacuum gauge 38, an oxygen concentration meter 39 are connected to a heat source input device 40, that is, a melting means 26,
It is interlocked with the dissolving perforation means 27.
また、第２図でも明らかな如く、湯面検知手段
３２は原料投入装置２１と熱源投入装置４０に連
動されており、湯面検知手段３３は原料投入装置
２１に連動され、更に、圧力調節手段３４は熱源
投入装置４０及び温度計３５に連動され、ここ
に、注湯流量のコントロール、原料チヤージ量の
コントロール、炉底スカル溶解の入熱コントロー
ルがそれぞれ可能とされている。 Further, as is clear from FIG. 2, the hot water level detection means 32 is linked to the raw material charging device 21 and the heat source charging device 40, the hot water level detecting means 33 is linked to the raw material charging device 21, and the pressure regulating means Reference numeral 34 is linked to a heat source injection device 40 and a thermometer 35, and here it is possible to control the flow rate of molten metal pouring, the amount of raw material charge, and the heat input for melting the furnace bottom skull, respectively.
第７図は、ルツボ２２をひとつとし、その底に
あげられた滴下孔２８からの溶湯を直接ガスアト
マイズする例である。 FIG. 7 shows an example in which a single crucible 22 is used and the molten metal from the dripping hole 28 raised at the bottom is directly gas atomized.
（作用） 次に、本発明の作用を説明する。(effect) Next, the operation of the present invention will be explained.
原料投入装置２１から第１ルツボ２２に原料Ａ
が投入されると、この原料は熱源２６Ａによる原
料溶解手段２６の熱エネルギーによつて溶融金属
Ａ１とされ、この金属Ａ１の一部がルツボ２２の
内面に断熱層２２Ａを形成することになる。な
お、断熱層２２Ａを内張りしたときはこの上にも
断熱層が形成されるが、これは溶解手段２６の熱
エネルギーをコントロールすることによつて厚み
等は制御可能である。 Raw material A is transferred from the raw material input device 21 to the first crucible 22.
When the raw material is charged, the raw material is converted into molten metal A1 by the thermal energy of the raw material melting means 26 by the heat source 26A, and a portion of this metal A1 forms a heat insulating layer 22A on the inner surface of the crucible 22. Note that when the heat insulating layer 22A is lined, a heat insulating layer is also formed on top of the heat insulating layer, but its thickness etc. can be controlled by controlling the thermal energy of the melting means 26.
また、ルツボ２２による溶解はこれが水冷金属
ルツボであることから熱伝導率が良好で溶解が促
進されるし、通常の酸化物系、例えばAl2O3、
SiO2などの耐火ルツボでは溶湯とルツボ壁が反
応し、溶融金属が酸化汚染されるため溶融状態で
のコントロールが難しいけれども、本発明の構成
では斯る心配はない。 In addition, since the crucible 22 is a water-cooled metal crucible , it has good thermal conductivity and promotes melting .
In a refractory crucible made of SiO 2 or the like, the molten metal reacts with the crucible wall and the molten metal is contaminated by oxidation, making it difficult to control the molten state, but the configuration of the present invention eliminates such concerns.
しかも、原料投入装置２１と湯面計３２、湯面
計３２と熱源投入装置４０との連動制御によつ
て、原料投入装置２１からの原料Ａは連続投入を
しながら、ルツボ２２の湯面を一定状態に保持し
つつ第２ルツボ２３に対してオーバーフロさせな
がら流下供給されることになる。 Moreover, by interlocking control between the raw material input device 21 and the hot water level gauge 32, and between the hot water level gauge 32 and the heat source input device 40, the raw material A from the raw material input device 21 is continuously charged, and the hot water level of the crucible 22 is maintained. The water is supplied to the second crucible 23 while being maintained in a constant state and overflowing.
第２ルツボ２３においても、湯面計３３と熱源
投入装置４０及び原料投入装置２１との連動制御
により、溶融金属Ａ２のレベルを保持することが
できるのであり、炉底に形成された滴下孔２８を
塞ぐように形成されたスカルは溶解穿孔手段２７
の熱源２７Ａを制御することにより、その孔径を
大小に調整することができる。 In the second crucible 23 as well, the level of the molten metal A2 can be maintained by interlocking control of the hot water level gauge 33, the heat source input device 40, and the raw material input device 21. The skull formed to close the dissolving perforation means 27
By controlling the heat source 27A, the pore diameter can be adjusted to be large or small.
即ち、第４図においては、アーク熱源の場合で
あり、投入電力量で調整されるのであり、スカル
内溶融金属量が多い場合Ｂには投入電力も大きく
する必要があり、少ない場合Ｃのときには投入電
力も少なくなるのであり、いずれにしても、本例
ではガスアトマイズ条件に合致した孔径、即ち、
１mm〜10mmの範囲で制御されるのである。 That is, in Fig. 4, it is the case of an arc heat source, and it is adjusted by the amount of input power.When the amount of molten metal in the skull is large, the input power must also be increased for B, and when the amount of molten metal in the skull is small, for C Input power is also reduced, and in any case, in this example, the pore size that meets the gas atomization conditions, that is,
It is controlled within a range of 1 mm to 10 mm.
また、熱源がプラズマのときはアークと同じく
投入電力量で調節され、第５図にその関係が表わ
されている。 Furthermore, when the heat source is plasma, it is regulated by the amount of input electric power as in the case of an arc, and the relationship is shown in FIG.
いずれにしても、ルツボ２３の滴下孔２８から
滴下された溶湯はその真下の回りに設けられたガ
スアトマイズノズル２９から噴出されるアルゴン
ガス等によつて一瞬のうちに冷却され、粉末化さ
れ、粉末Ａ３はアトマイズチヤンバ３０の取出口
に貯留されるか、ここに設置された金属カプセル
に充填されることになる。 In any case, the molten metal dripped from the dropping hole 28 of the crucible 23 is instantly cooled by argon gas etc. spouted from the gas atomizing nozzle 29 provided just below it, and is turned into powder. A3 will be stored at the outlet of the atomizing chamber 30 or filled into a metal capsule installed here.
而して、ガスアトマイズするためにはルツボ２
３の滴下孔２８を適整する必要があることは前述
した通りであり、この孔２８の径とガスアトマイ
ズ圧力により製品粉末粒径が決定されることにな
る。 Therefore, in order to gas atomize, crucible 2
As mentioned above, it is necessary to adjust the drip hole 28 of No. 3 appropriately, and the particle size of the product powder is determined by the diameter of this hole 28 and the gas atomization pressure.
この関係を第６図を参照して説明すると、図で
も明らかな如くアトマイズ圧力が大きい程粒径は
小さくなり、アトマイズ圧力が一定であれば、孔
径が小さい程、粉末粒径は小さくなる。 This relationship will be explained with reference to FIG. 6. As is clear from the figure, the larger the atomization pressure is, the smaller the particle size becomes.If the atomization pressure is constant, the smaller the pore diameter is, the smaller the powder particle size is.
従つて、滴下孔２８を小さくかつアトマイズ圧
力を大きくした場合に微細な粉末が得られる。 Therefore, fine powder can be obtained when the dropping hole 28 is made small and the atomization pressure is made large.
なお、第６図においてＤは孔径大きい場合（本
例では10mm）、Ｅは孔径が小さい場合（本例では
１mm）、Ｆは孔径が中間程度（本例では５mm程度）
を表わしている。 In Fig. 6, D indicates a large hole diameter (10 mm in this example), E indicates a small hole diameter (1 mm in this example), and F indicates an intermediate hole diameter (about 5 mm in this example).
It represents.
なお、以上の実施例にあつては滴下孔２８の孔
径は１〜10mmとしているがこれに限る必要がない
ことは前述通りである。 In addition, in the above embodiment, the diameter of the dripping hole 28 is set to 1 to 10 mm, but as described above, it is not necessary to be limited to this.
また、ルツボ２２，２３の湯面コントロールに
当たつて、前述例では湯面計３２，３３を用いた
ものを例示しているが、該コントロール手段とし
て重量によるコントロール手段であつてもよい。 Further, in controlling the melt level of the crucibles 22 and 23, in the example described above, the melt level gauges 32 and 33 are used, but the control means may be a control means using weight.
なお、ルツボ２３の側壁一部に所謂堰を設けて
これから、溶湯をアトマイズチヤンバのノズルに
滴下することも考えられるが、これらいずれの例
によるものより、本発明を第１図、第３図、第７
図にそれぞれ示した実施例による炉底に滴下孔２
８を形成するものの方が流量コントロール、湯面
コントロール、孔径コントロール等の点で有利で
ある。 It is also conceivable to provide a so-called weir on a part of the side wall of the crucible 23 and then drop the molten metal into the nozzle of the atomizing chamber. , 7th
Dripping holes 2 in the furnace bottom according to the embodiments shown in the figures.
8 is more advantageous in terms of flow rate control, hot water level control, pore size control, etc.
（発明の効果）
本発明によれば、原料はこれがルツボ２２で溶
融され、この溶湯が流動されるものを直接ガスア
トマイズするものであるから、従来の如く固形と
された電極を成形する必要がなく、しかも、この
ことは安価で形状に関係ない原料が使用できる。(Effects of the Invention) According to the present invention, the raw material is melted in the crucible 22 and the molten metal is flowed and directly gas atomized, so there is no need to form a solid electrode as in the past. Moreover, this allows the use of inexpensive raw materials regardless of shape.
第１ルツボ２２、第２ルツボ２３はいずれも原
料と同系の断熱層２２Ａ，２３Ａを内面に有する
ことから、清浄な溶解が可能であり、しかも、熱
伝導率が良好であるため溶解速度も早くできる。 Both the first crucible 22 and the second crucible 23 have heat insulating layers 22A and 23A of the same type as the raw material on their inner surfaces, so clean melting is possible.Moreover, they have good thermal conductivity, so the melting speed is fast. can.
更に、第１ルツボ２２、第２ルツボ２３にそれ
ぞれ対応して熱源による溶解手段２６と溶解穿孔
手段２７とが設けられているので、所謂２段階に
よる溶解となつて均質な溶湯を得ることができ
る。 Further, since a melting means 26 using a heat source and a melting hole means 27 are provided corresponding to the first crucible 22 and the second crucible 23, respectively, a homogeneous molten metal can be obtained through so-called two-stage melting. .
また、前述の各ルツボ２２，２３等は真空又は
不活性ガス雰囲気を構成する画壁体２０内に設け
られているので、活性金属の汚染を完ぺきに防止
することができる。 Moreover, since the crucibles 22, 23, etc. described above are provided within the wall body 20 which constitutes a vacuum or inert gas atmosphere, contamination of the active metal can be completely prevented.
更に、第２ルツボ２３の底部に形成された滴下
孔２８の孔心と同心上として溶解穿孔手段２３が
設けられているので、該手段２３の電源制御など
によつて滴下孔２８の孔径制御が可能となる。 Furthermore, since the melting and perforating means 23 is provided concentrically with the hole center of the dropping hole 28 formed at the bottom of the second crucible 23, the diameter of the dropping hole 28 can be controlled by controlling the power supply of the means 23, etc. It becomes possible.
また、滴下孔２８の下部に対応してアトマイズ
ガス用のノズル２９がアトマイズチヤンバ３０上
部に設けられているので、滴下孔２８より滴下さ
れた溶湯は一瞬に冷却され、アトマイズガスの圧
力制御、滴下孔２８の孔径制御によつて、微細に
して均一でしかも不純物の混入がない良品質の活
性金属粉末を量産することができる。 Moreover, since the nozzle 29 for atomizing gas is provided at the upper part of the atomizing chamber 30 corresponding to the lower part of the dripping hole 28, the molten metal dripped from the dripping hole 28 is instantly cooled, and the pressure of the atomizing gas can be controlled. By controlling the diameter of the dropping hole 28, it is possible to mass-produce fine, uniform, and high-quality active metal powder free of impurities.
第１図は本発明の第１実施例を示す設備全体の
立面図、第２図はその制御系を示す説明図、第３
図は本発明の第２実施例を示す設備全体の立面
図、第４図と第５図は滴下孔の径と電源との関係
を示す各説明図、第６図はアトマイズ圧力と粉末
平均粒径の関係を滴下孔の径で示す説明図、第７
図は本発明の他の実施例を示す立面図、第８図、
第９図、第１０図はいずれも従来例の各説明図で
ある。
２０……画壁体、２１……原料投入装置、２２
……第１ルツボ、２３……第２ルツボ、２６……
原料溶解手段、２７……溶解穿孔手段、２８……
滴下孔、２９……ガスアトマイズ用ノズル、３０
……アトマイズチヤンバ。
Fig. 1 is an elevational view of the entire equipment showing the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing its control system, and Fig. 3
The figure is an elevation view of the entire equipment showing the second embodiment of the present invention, Figures 4 and 5 are explanatory diagrams showing the relationship between the diameter of the drip hole and the power source, and Figure 6 is the atomization pressure and powder average. Explanatory diagram showing the relationship between particle sizes using the diameter of the dropping hole, No. 7
The figures are elevational views showing other embodiments of the invention, FIG.
9 and 10 are explanatory diagrams of conventional examples. 20... Painting wall body, 21... Raw material input device, 22
...First crucible, 23...Second crucible, 26...
Raw material melting means, 27... Melting perforation means, 28...
Dripping hole, 29...Gas atomization nozzle, 30
... Atomized Chiyamba.
Claims (1)
バ画壁体内で、冷却媒体により冷却された金属ル
ツボにより熱源にて活性金属を溶融し、金属ルツ
ボ底部に設けられた滴下孔中心と熱源中心とを一
致させ該熱源にて滴下孔を穿孔し滴下された活性
溶融金属を直接ガスアトマイズすることを特徴と
する活性金属粉末の製造方法。 ２ 真空又は不活性ガス雰囲気を構成するチヤン
バ画壁体２０内に、活性金属粉末の原料投入装置
２１と、内面に前記金属と同系の金属からなる断
熱層２２Ａを有する第１ルツボ２２と、内面に前
記金属と同系の金属からなる断熱層２３Ａを有す
る第２ルツボ２３とがそれぞれ設けられ、前記第
１ルツボ２２に投入された原料を熱源で溶解する
溶解手段２６が設けられ、第１ルツボ２２より流
動された溶湯を受ける前記第２ルツボ２３の底部
に滴下孔２８が形成され、該滴下孔２８の孔心と
同心上に熱源による溶解穿孔手段２７が設けら
れ、更に、前記滴下孔２８より滴下された溶湯に
対してアトマイズガスを噴出するノズル２９を上
部に備えたアトマイズチヤンバ３０が前記チヤン
バ画壁体２０に連設されていることを特徴とする
活性金属粉末の製造設備。[Claims] 1. An active metal is melted by a heat source in a metal crucible cooled by a cooling medium in a chamber wall constituting a vacuum or inert gas atmosphere, and the center of the drip hole provided at the bottom of the metal crucible is A method for producing active metal powder, which comprises aligning the center of the active metal powder with the center of the heat source, drilling a dropping hole using the heat source, and directly gas atomizing the dropped active molten metal. 2. In the chamber wall 20 constituting a vacuum or inert gas atmosphere, there is a raw material charging device 21 for active metal powder, a first crucible 22 having a heat insulating layer 22A made of a metal similar to the metal on the inner surface, and an inner surface. are each provided with a second crucible 23 having a heat insulating layer 23A made of a metal similar to the metal, and a melting means 26 for melting the raw material put into the first crucible 22 using a heat source is provided. A drip hole 28 is formed at the bottom of the second crucible 23 to receive the more fluidized molten metal, and a melt perforation means 27 using a heat source is provided concentrically with the center of the drip hole 28. An active metal powder production facility characterized in that an atomizing chamber 30 is connected to the chamber wall body 20 and has an atomizing chamber 30 at the upper part of which is equipped with a nozzle 29 for ejecting atomizing gas to dropped molten metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11043784A JPS60255906A (en) | 1984-05-29 | 1984-05-29 | Method and equipment for manufacturing active metallic powder |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| JPS60255906A JPS60255906A (en) | 1985-12-17 |
| JPH0354162B2 true JPH0354162B2 (en) | 1991-08-19 |
Family
ID=14535701
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP7102325B2 (en) * | 2018-11-29 | 2022-07-19 | 三菱重工業株式会社 | Metal powder manufacturing equipment |
-
1984
- 1984-05-29 JP JP11043784A patent/JPS60255906A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS60255906A (en) | 1985-12-17 |
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