JPH061233Y2 - Plasma powder processing equipment - Google Patents
Plasma powder processing equipmentInfo
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- JPH061233Y2 JPH061233Y2 JP1989065413U JP6541389U JPH061233Y2 JP H061233 Y2 JPH061233 Y2 JP H061233Y2 JP 1989065413 U JP1989065413 U JP 1989065413U JP 6541389 U JP6541389 U JP 6541389U JP H061233 Y2 JPH061233 Y2 JP H061233Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上に利用分野） 本考案は粉体をプラズマで処理してその改質を行う装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of use) The present invention relates to a device for treating powder with plasma to modify the powder.
（従来の技術及びその問題点） プラズマ粉体処理装置に関しては多くの提案がされてい
る。一般にプラズマ粉体処理装置は、プラズマ発生装
置、反応ガス供給装置、反応装置及び反応ガス排気装置
からなっている。(Prior Art and Its Problems) Many proposals have been made regarding plasma powder processing apparatuses. Generally, a plasma powder processing apparatus includes a plasma generator, a reaction gas supply device, a reaction device, and a reaction gas exhaust device.
これらのプラズマ粉体処理装置において、処理されるべ
き粉体と反応ガスとの接触を効率的に行わせることが、
均一に改質された粉体を得るためにきわめて重要であ
る。In these plasma powder processing apparatuses, it is possible to efficiently contact the powder to be processed with the reaction gas,
It is extremely important to obtain a uniformly modified powder.
特開昭56-155639号公報には、縦長の反応装置の上部か
ら粉体を供給し、一方、反応ガスを反応装置の下部に供
給して、自然落下する粉体と上昇する反応ガスとを接触
させる装置が記載されている。この公報には、プラズマ
風が粉体を反応領域で攪拌する機能を有する旨が開示さ
れている。しかし、このような装置では落下する粉体は
そのまま底部に到達し、粉体と反応ガスとの接触はきわ
めて不十分になってしまう。これと同様のプラズマ粉体
処理装置は特開昭60-248234号公報にも記載されてい
る。Japanese Patent Laid-Open No. 56-155639 discloses that a powder is supplied from the upper part of a vertically long reactor, while a reaction gas is supplied to the lower part of the reactor so that a powder that spontaneously falls and a reaction gas that rises. A contacting device is described. This publication discloses that the plasma wind has a function of stirring the powder in the reaction region. However, in such an apparatus, the falling powder reaches the bottom as it is, and the contact between the powder and the reaction gas becomes extremely insufficient. A plasma powder processing apparatus similar to this is also described in JP-A-60-248234.
特開昭57-177342号公報には、反応装置を二重構造と
し、固定式の外箱の中にロータリーキルン状の回転可能
な内箱が設置されたプラズマ粉体処理装置が記載されて
いる。この公報に記載の処理装置においては、処理すべ
き粉体が入れられた内箱を回転させ、底箱内に導入され
た反応ガスは連通口を通って内箱内に導かれ、ここで流
動する粉体と反応ガスとが接触する。この公報に記載の
装置においては、前記した粉体を自然落下させる装置に
比較して、粉体と反応ガスとの接触は改善されるもの
の、内箱の回転数を上げることが構造上困難であり、粉
体の流動状態が充分であるとは言い難い。Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-177342 describes a plasma powder processing apparatus in which a reactor has a double structure and a rotatable kiln-shaped inner box is installed in a fixed outer box. In the processing apparatus described in this publication, the inner box containing the powder to be processed is rotated, and the reaction gas introduced into the bottom box is introduced into the inner box through the communication port, where it flows. The resulting powder comes into contact with the reaction gas. In the device described in this publication, although the contact between the powder and the reaction gas is improved as compared with the above-mentioned device for naturally dropping the powder, it is structurally difficult to increase the rotation speed of the inner box. Therefore, it is hard to say that the fluid state of the powder is sufficient.
プラズマ粉体処理装置において、粉体と反応ガスとの接
触を飛躍的に改善させた装置の開発が望まれている。It is desired to develop a plasma powder processing apparatus that dramatically improves the contact between the powder and the reaction gas.
（問題点を解決するための技術的手段） 本考案は上記要部を満足するプラズマ粉体処理装置を提
供する。(Technical Means for Solving Problems) The present invention provides a plasma powder processing apparatus which satisfies the above-mentioned essential parts.
本考案によれば、プラズマ発生装置、有底円筒状の反応
装置、反応ガス供給装置及び反応ガス排気装置を備えた
プラズマ粉体処理装置において、反応装置の下部に粉体
かき上げ用羽根が、反応装置の側壁を貫通する攪拌軸に
取り付けられたプラズマ粉体処理装置が提供される。According to the present invention, in a plasma powder processing apparatus equipped with a plasma generator, a cylindrical reactor with a bottom, a reaction gas supply device, and a reaction gas exhaust device, a powder scraping blade is provided below the reaction device. Provided is a plasma powder processing apparatus attached to a stirring shaft that penetrates a side wall of a reactor.
本考案の好ましい態様を示す第１図を参照して、本考案
を詳細に説明する。The present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 showing a preferred embodiment of the present invention.
第１図は本考案の主要部を縦断面で表した図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the main part of the present invention.
プラズマ発生装置１０は、高周波発振器１１、後述する
反応器２０１の外側に配置された高周波コイル１２及び
上記発振器１１とコイル１２とを連結する導線１３から
なっている。The plasma generator 10 includes a high-frequency oscillator 11, a high-frequency coil 12 arranged outside a reactor 201, which will be described later, and a conductive wire 13 connecting the oscillator 11 and the coil 12.
プラズマ発生装置は図示する高周波放電方式の他に、グ
ロー放電方式、マイクロ波放電方式の装置をも採用する
ことができる。As the plasma generator, in addition to the illustrated high frequency discharge system, a glow discharge system or a microwave discharge system can be adopted.
反応装置２００は反応器２０１及び粉体収納器２０２か
ら主として構成されている。反応器２０１の頂部には反
応ガス排出管２０３が、また粉体収納器２０２の側壁に
は反応ガス導入管２０４が、それぞれ、設けられてい
る。なお、反応装置２００は、反応器２０１と粉体収納
器２０２とに分割せず、一体の容器で構成されていても
よい。The reactor 200 is mainly composed of a reactor 201 and a powder container 202. A reaction gas discharge pipe 203 is provided on the top of the reactor 201, and a reaction gas introduction pipe 204 is provided on the side wall of the powder container 202. The reaction device 200 may not be divided into the reactor 201 and the powder container 202, but may be configured as an integral container.
軸受け２０５によって支承される攪拌軸２０６が粉体収
納器２０２の側壁を貫通して設置されている。攪拌軸２
０６には粉体かきあげ用の羽根２０７が粉体収納器２０
２内で回転可能に取り付けられている。羽根２０７の形
状については特別の制限はなく、図示する矩形状の羽根
の他のアンカー形状の羽根等を適宜採用することができ
る。A stirring shaft 206 supported by a bearing 205 is installed so as to penetrate a side wall of the powder container 202. Stirring shaft 2
A blade 207 for scraping the powder is provided on the powder storage container 20.
It is mounted rotatably within 2. There is no particular limitation on the shape of the blade 207, and other anchor-shaped blades than the rectangular blade shown in the figure can be appropriately adopted.
本考案において、攪拌軸２０６が一本のみ設けられると
きには、第２図に示す形状の羽根２０７ａが好ましく採
用される。図示される羽根２０７ａは支持板２０７ｂ及
びそれと一体に取り付けられたかき上げ羽根２０７ｃか
らなっている。かき上げ羽根２０７ｃは、羽根２０７ａ
の回転方向とは反対方向に角度を持って支持板２０７ｂ
に取り付けられている。上記の角度は３０〜６０度であ
ることが好ましい。羽根２０７ａを採用することによっ
て、粉体を反応器２０２の高さ方向にかき上げることが
できるため、粉体の流動状態が安定し、かつ粉体の反応
器２０２内壁への付着を低減することができる。In the present invention, when only one stirring shaft 206 is provided, the blade 207a having the shape shown in FIG. 2 is preferably adopted. The illustrated blade 207a is composed of a support plate 207b and a raising blade 207c integrally attached thereto. The scraping blade 207c is the blade 207a.
The support plate 207b at an angle opposite to the direction of rotation of the support plate 207b.
Is attached to. The above angle is preferably 30 to 60 degrees. By adopting the blades 207a, the powder can be scraped in the height direction of the reactor 202, so that the flow state of the powder is stable and the adhesion of the powder to the inner wall of the reactor 202 is reduced. You can
羽根２０７の枚数については特別の制限はなく、処理す
る粉体の量及び粉体のかき上げ高さを考慮して当業者が
適宜決定することができる。The number of blades 207 is not particularly limited, and can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the amount of powder to be processed and the height at which powder is lifted.
攪拌軸２０６は、反応装置２００の長手方向に対して垂
直の面に２本以上設けることもできる。粉体処理装置が
大型の場合には、上記のように攪拌軸２０６を複数個設
けて、処理される粉体を反応器２０１に効率よくかき上
げることが有効である。Two or more stirring shafts 206 may be provided on a surface perpendicular to the longitudinal direction of the reaction device 200. When the powder processing apparatus is large, it is effective to provide a plurality of stirring shafts 206 as described above and efficiently scrape the powder to be processed into the reactor 201.
攪拌軸２０６の端部にはプーリー２０８が固着されてお
り、ベルト２０９を介してモータ２１０に連結されてい
る。A pulley 208 is fixed to the end of the stirring shaft 206, and is connected to a motor 210 via a belt 209.
反応ガス供給装置３０は、反応ガスを充填したボンベ３
１、反応ガスを反応装置２００に供給する管３２、３
３、及び管３２と管３３との間に設けられたバルブ３４
からなっている。管３３は反応装置２００の反応ガス導
入管２０４に連結している。The reaction gas supply device 30 is a cylinder 3 filled with a reaction gas.
1. Pipes 32, 3 for supplying a reaction gas to the reaction device 200
3, and a valve 34 provided between the pipe 32 and the pipe 33
It consists of The pipe 33 is connected to the reaction gas introduction pipe 204 of the reaction device 200.
反応ガス排出装置４０は、粉体トラップ４１及び真空ポ
ンプ４２から主として構成されている。粉体トラップ４
１は管４３、バルブ４４及び管４５を介して反応装置２
００と連結されている。また、粉体トラップ４１と真空
ポンプ４２とは管４６で連結されている。The reaction gas discharge device 40 mainly includes a powder trap 41 and a vacuum pump 42. Powder trap 4
1 is a reactor 2 via a pipe 43, a valve 44 and a pipe 45.
It is connected with 00. The powder trap 41 and the vacuum pump 42 are connected by a pipe 46.
（作用） 本考案の作用を、鉄粉体の表面に鉄シリサイドの被覆層
が形成された熱電変換材料用の粉末を製造する反応を例
にとって説明する。(Operation) The operation of the present invention will be described by taking as an example a reaction for producing a powder for a thermoelectric conversion material in which an iron silicide coating layer is formed on the surface of an iron powder.
平均直径１μｍの電解鉄粉３０ｇを粉体収納器２０２に
入れた後、モータ２１０を駆動させて羽根２０７を回転
させ、鉄粉が反応器２０１略中央部の高さになるように
かき上げる。After putting 30 g of electrolytic iron powder having an average diameter of 1 μm in the powder container 202, the motor 210 is driven to rotate the blades 207, and the iron powder is scraped up so that the height of the iron powder is approximately in the center of the reactor 201.
バルブ３４を閉じ、バルブ４４を開き、真空ポンプ４２
を駆動させて反応装置２００内の空気を排気する。つい
で、バルブ３４を開いてボンベ３１からシランガスを５
m／分で反応ガス導入管２０４から粉体収納器２０２
内に供給する。同時に、図示しないアルゴンボンベ及び
水素ボンベから、アルゴン及び水素を、それぞれ２４m
／分及び７m／分で、反応ガス導入管２０４から粉
体収納器２０２内に供給する。The valve 34 is closed, the valve 44 is opened, and the vacuum pump 42
Is driven to exhaust the air in the reaction device 200. Then, open the valve 34 and add 5 silane gas from the cylinder 31.
From the reaction gas introduction pipe 204 to the powder container 202 at m / min
Supply in. At the same time, 24 m of argon and hydrogen are respectively supplied from an argon cylinder and a hydrogen cylinder not shown.
/ Min and 7 m / min, and the gas is supplied from the reaction gas introducing pipe 204 into the powder container 202.
反応装置２００内の圧力を０．１torとし、高周波発振
器１１から周波数１３．５６ＭHz、パワー１５０Ｗの高
周波を高周波コイル１２に供給して反応装置２００内に
プラズマを発生させる。このプラズマ中でシランの分解
によって発生するケイ素イオンあるいはケイ素ラジカル
が鉄粉と衝突して鉄シリサイドで表面が被覆された熱電
変換材料用の粉末が得られる。The pressure inside the reaction device 200 is set to 0.1 torr, and a high frequency of 13.56 MHz with a power of 150 W is supplied from the high frequency oscillator 11 to the high frequency coil 12 to generate plasma in the reaction device 200. In this plasma, silicon ions or silicon radicals generated by decomposition of silane collide with iron powder to obtain a powder for thermoelectric conversion material whose surface is coated with iron silicide.
（考案の効果） 本考案のプラズマ粉体処理装置においては、処理される
粉体が粉体かき上げ用の羽根２０７によって反応器２０
１内に強制的にかき上げられるので、反応ガスとの接触
がきわめて良好に行われる。その結果、均一に改質され
た粉体を効率的に得ることができる。(Effect of the Invention) In the plasma powder processing apparatus of the present invention, the powder to be processed is supplied to the reactor 20 by the blades 207 for powder lifting.
Since it is forcibly lifted up into 1, the contact with the reaction gas is very good. As a result, the uniformly modified powder can be efficiently obtained.
第１図は本考案の主要部を縦断面で表した図であり、第
２図は本考案で好ましく採用される羽根の概略図であ
る。 １０・・・プラズマ発生装置 １２・・・高周波コイル ２００・・・反応装置、 ２０７・・・羽根 ３０・・・反応ガス供給装置 ４０・・・反応ガス排気装置FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the main part of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a blade preferably used in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plasma generator 12 ... High frequency coil 200 ... Reaction device, 207 ... Blade 30 ... Reaction gas supply device 40 ... Reaction gas exhaust device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 16/50 7325−4Ｋ Ｈ０１Ｌ 35/34 9276−4Ｍ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C23C 16/50 7325-4K H01L 35/34 9276-4M
Claims (1)
置、反応ガス供給装置及び反応ガス排気装置を備えたプ
ラズマ粉体処理装置において、反応装置の下部に粉体か
き上げ用羽根が、反応装置の側壁を貫通する攪拌軸に取
り付けられていることを特徴とするプラズマ粉体処理装
置。1. A plasma powder processing apparatus equipped with a plasma generator, a cylindrical reactor having a bottom, a reaction gas supply device, and a reaction gas exhaust device, wherein a powder-raising blade is provided below the reaction device. A plasma powder processing apparatus, which is attached to a stirring shaft that penetrates a side wall of the apparatus.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1989065413U JPH061233Y2 (en) | 1988-06-24 | 1989-06-06 | Plasma powder processing equipment |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290888 | 1988-06-24 | ||
| JP63-82908 | 1988-06-24 | ||
| JP1989065413U JPH061233Y2 (en) | 1988-06-24 | 1989-06-06 | Plasma powder processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0257143U JPH0257143U (en) | 1990-04-25 |
| JPH061233Y2 true JPH061233Y2 (en) | 1994-01-12 |
Family
ID=31718320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1989065413U Expired - Lifetime JPH061233Y2 (en) | 1988-06-24 | 1989-06-06 | Plasma powder processing equipment |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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1989
- 1989-06-06 JP JP1989065413U patent/JPH061233Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0257143U (en) | 1990-04-25 |
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