JPH04301012A - 金属粉末製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶湯を自然落下させ、
それに向けてガスを噴射して落下溶湯を分散、微粒化さ
せることにより金属粉末を製造する、ガスアトマイズ法
による金属粉末製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来の、溶湯自由落下型、ガス
アトマイズ式金属粉末製造装置の要部の概略を示す。１
は底壁に溶湯落下用孔２を有するタンディッシュ、３は
タンディッシュ１の下方に設けられたノズル装置である
。ノズル装置３は溶湯落下用孔２の真直下方のまわりに
環状に設けられたスリット４を有し、スリット４は斜め
下方に向けられている。ノズル装置３から噴射された不
活性ガスを溶湯落下用孔２から落下される溶湯にあてて
、溶湯を分散、微粒化させ、金属粉末を製造する。従来
法において、微粒化を促進させるには、（１）、溶湯金
属流量／ガス流量の比を小さくする。 （２）、ガス圧力を増大する。 （３）、噴霧角度θを増大する。 の何れかによる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の（１）
、（２）の方法は、単位時間あたりの溶湯金属流量に対
しガス流量を増大させることを意味し、噴射ガス媒体に
不活性ガス（Ｎ２　、Ａｒ、Ｈｅ等）を用いる場合、著
しくコストが増大する。また、上記の（３）は、噴射角
を増大させることによってノズル付近への金属の溶着が
起り、しばしばノズル閉塞に至るという問題がある他、
噴射角はある程度以上増大させることはできないという
制限を受ける。

【０００４】本発明は、溶湯自然落下型、ガスアトマイ
ズ式金属粉末装置において、金属溶湯の微粒化を促進す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る金属粉末製造装置が次の手段を備えることによって達
成される。底壁に溶湯落下用孔を有するタンディッシュ
、該タンディッシュより下方にかつ前記溶湯落下用孔の
真直下方まわりに環状に設けられガス噴射方向を斜め下
方に向けられたノズル装置、および前記タンディッシュ
と前記ノズル装置との間に前記溶湯落下用孔の真直下方
まわりに設けられた旋回流生成用の羽根装置。

【０００６】

【作用】タンディッシュの溶湯落下用孔から自然落下す
る溶湯にノズル装置から不活性ガスが噴射される時、ノ
ズル装置が環状に設けられているため噴射ガスは落下溶
湯を中心軸とするコーン状噴射流層を形成し、この噴射
流層より上方のガスを巻込むので噴射流層より上方は負
圧になろうとする。この負圧に吸引されて、羽根装置を
通って噴射流層より上方の空間にガスが流れるが、羽根
装置を通る時に旋回流を生成するので、噴射流層より上
方の空間には落下溶湯を中心軸とする強力な旋回流が生
成される。落下溶湯はこの旋回流によって噴射流層上方
で旋回を始め、自身の遠心力によって半径方向に拡がり
、ソリッドで落下していた溶湯は粒状に拡がろうとする
。この拡がって粒状化の傾向を与えられた溶湯に対して
ノズル装置からの噴射ガスが当てられるので、溶湯は、
従来の旋回流のない場合に比べて、微粒化を促進される
。この微粒化の促進には、ガス流量の増加やノズル噴射
角の増大等を伴わないので、従来のような不具合を伴わ
ずに微粒化の促進が達成される。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明に係る金属粉末製造装置の望
ましい実施例を、図１−図４を参照して説明する。図１
は金属粉末製造装置の全体を示しており、噴霧チャンバ
１１の上部にはノズル装置１２が設けられ、その上方に
は、底壁に溶湯落下用孔１３を有するタンディッシュ１
４が設けられる。タンディッシュ１４には、高周波誘導
炉１５等から溶湯１６が注入される。噴霧チャンバ１１
の下方には粉末回収槽１７が設けられ、金属粉末１８を
受ける。ノズル装置１２から噴出された不活性ガス１９
（Ｎ２　、Ａｒ、Ｈｅ等）は噴霧チャンバ１１を満し、
さらに排気装置２０から排出される。

【０００８】ノズル装置１２は、タンディッシュ１４の
溶湯落下用１３の真直下方のまわりに環状に設けられ、
かつガス噴出方向を斜め下方に向けられている。ノズル
装置１２の環状構成は、ガス噴出スリットを環状に連続
して形成してもよいし、あるいは柱状にガスを噴出する
孔を多数円周上に並べて配設して形成してもよい。ノズ
ル装置１２のガス噴出方向は溶湯落下用孔１３の真直下
方に向けられており、噴出されたガスが溶湯落下用孔１
３から自然落下する溶湯にあたるようにされている。

【０００９】タンディッシュ１４とノズル装置１２との
間には、溶湯落下用孔１３の真直下方のまわりに、固定
式の羽根装置２１が設けられている。この固定式の羽根
装置２１は、図２または図３に示すように、羽根装置２
１の外周側から内周側に羽根装置２１を通してガスが通
過するときに羽根装置２１の内周側に旋回流を生成する
羽根形状を有する。図２の例は４枚の羽根を有し、ガス
流入方向を、羽根装置内部スペースの接線方向としてあ
る。図３の例は４枚より多い羽根数を有し、ガス流入方
向を、接線方向としてある。

【００１０】次に、本発明実施例の作用を説明する。ノ
ズル装置１２から噴射されたガスは、図４に示すように
溶湯落下用孔１３から真直下方に延びる仮想線を軸芯と
して下方に向って縮径するコーン状の噴射流層２２を形
成し、この噴射流層２２によって噴射流層より上方の空
間と、噴射流層より下方の空間とは互いに隔てられる。 噴射流層２２へのガスの巻込みがあるので、噴射流層２
２より上方の空間の圧力は低下して負圧になろうとする
。この負圧に吸引されて、羽根装置２１の外周側から内
周側にガスが流れる。この時、羽根装置２１はガスに旋
回流を生ぜしめるので、噴射流層２２より上方の空間で
かつ羽根装置２１より内周側の空間には、強力な旋回流
が生成される。この旋回流は噴射流層２２より上方の空
間を溶湯が落下している間に、溶湯に旋回流を生起せし
め、溶湯は自身の遠心力によって下方にいくに従って徐
々に流れの径を拡大させてコーン状流になろうとし、ソ
リッド状が分化されて粒状、滴状に変わっていく。次い
で、ノズル装置１２から噴射されたガスにあたり、粉々
にされていく。

【００１１】本発明実施例の溶湯微粒化促進効果を確認
する試験を行った。試験条件は次の通りとした。 噴霧ガス圧力　　　　７Ｋｇ／ｃｍ２　噴霧ガス流量　
　　　１００Ｎｌ／ｈｒ噴霧角度（噴射ガスの鉛直線に
対してなす角度を噴霧角度と定義した）　　　　５０° 溶湯種類　　　　Ｓｎ−Ｐｂ 溶湯流量　　　　６０Ｋｇ／ｈｒ 試験結果は、直径７５ミクロン以下の粉末を製造すると
きの重量歩留りが、羽根装置なしの場合の５２重量％か
ら羽根装置有りの場合（本発明）の８６重量％に大巾に
上昇した。

【００１２】この微粒化促進においては、ガス流量の増
大やガス噴出方向の増大を必要としない。また、羽根装
置２１は固定式であるので、故障の発生がなくメンテナ
ンスも本質的に必要としない。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、旋回流生成用の羽根装
置を設けたので、溶湯の微粒化を促進できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属粉末製造装置の全体断面図で
ある。

【図２】本発明の実施例１における羽根装置の断面図で
ある。

【図３】本発明の実施例２における羽根装置の断面図で
ある。

【図４】本発明における溶湯の微粒化部位の断面図であ
る。

【図５】従来の金属粉末製造装置の部分断面図である。

【符号の説明】

１１　　噴霧チャンバ １２　　ノズル装置 １３　　溶湯落下用孔 １４　　タンディッシュ １６　　溶湯 １８　　金属粉末 ２１　　羽根装置 ２２　　ガスの噴射流層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　底壁に溶湯落下用孔を有するタンディ
   ッシュと、該タンディッシュより下方にかつ前記溶湯落
   下用孔の真直下方まわりに環状に設けられガス噴射方向
   を斜め下方に向けられたノズル装置と、前記タンディッ
   シュと前記ノズル装置との間に前記溶湯落下用孔の真直
   下方まわりに設けられた旋回流生成用の羽根装置と、か
   ら成る金属粉末製造装置。