JPH0790307A - 粉末の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末冶金法に用いる超硬合金やサーメット等
の粉末を噴霧式乾燥により造粒する製造方法において、
造粒粉末の潰れや凝集を防ぎ、高品質な粉末を効率よく
且つ安全に造粒する製造装置を提供する。 【構成】 アルコール、ヘキサン等の有機溶媒と硬質合
金の粉末からなるスラリーを噴霧式乾燥より造粒する噴
霧式乾燥造粒装置１と、該造粒粉末に振動を加えながら
冷却された部分を通過させる振動冷却装置４と、冷却後
の造粒粉末を自動的に秤量充填して包装する自動秤量包
装装置８とが、防爆型又はエアー駆動の装置で且つ連続
作業可能なように配置されたことを特徴とする超硬合
金、サーメット、あるいはセラミック粉末の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、粉末冶金法に用いる
超硬合金やサーメット等の粉末の製造方法、特に原料粉
末とアルコール等の溶媒を湿式混合したスラリーを乾燥
造粒し、その後に行なう冷却、ふるい分け、包装作業を
連続且つ自動で処理する粉末造粒の連続処理に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】超硬合金、サーメットあるいはセラミッ
クス等の粉末を圧縮成形、焼結して製品を得る粉末冶金
法に使用する圧縮成形前の粉末の造粒方法としては、一
般に原料硬質合金粉末とヘキサン、エチルアルコール等
の溶媒をアトライター（湿式混合機）等にて混合してス
ラリー状とし、その後乾燥により溶媒を除去することに
よって粉末造粒を行なう。

【０００３】上記乾燥造粒方法として噴霧式乾燥方式が
用いられているが、これは湿式混合されたスラリーを窒
素ガスにより圧送し、この窒素ガスと共にチャンバー内
で吹き上げ、更に溶媒の沸点以上の高温の窒素ガスと触
れさせることで瞬時に溶媒を乾燥除去し、同時に粉末が
液体から固体に乾燥する時に表面積を最小とすることを
利用して造粒粉末を球形に形成するものである。

【０００４】尚、圧縮成形工程における粉末の圧縮性を
改善するために、スラリーの段階でパラフィンワックス
等のバインダーを含有させているが、乾燥造粒直後の粉
末の温度は６０℃以上もあるために、低融点のバインダ
ー、例えば融点が約４５〜５０℃のパラフィンは非常に
不安定な状態にある。そのため、このまま造粒粉末を容
器にためておくと、バインダーの溶融、軟化により粉末
同士の凝集を生じたり、又、粉末同士が集まって蓄熱作
用による着火事故が生じるおそれがある。そこで、造粒
粉末の温度を下げ、バインダーを安定化するため、上記
した乾燥造粒後に冷却する冷却工程が続けて行なわれて
いる。

【０００５】冷却工程が終了した造粒粉末の完成品（以
下、「完粉」という）は、自動又は手動により秤量さ
れ、ビニールやポリ袋等に充填されて包装され、次工程
（圧縮成形工程）へ移されたり外部へ搬出されたりして
いた。

【０００６】ところで、乾燥造粒前のスラリーにはアル
コール、ヘキサン等の有機溶媒が使用されているため、
噴霧式乾燥造粒機（スプレードライヤー）とこれに続く
冷却作業を行なう装置は、溶媒蒸気への点火を防ぐた
め、電気的な接点が露出しない防爆型の装置とされてい
る。そしてこの防爆型の装置はコストがかかるので、冷
却済の造粒粉末を一旦ステンレスケースにて受けてお
き、一定量となると別の作業室に移した後、防爆型でな
い装置にて完粉の秤量及び包装作業を行なっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、超硬合
金やサーメット等の粉末の製造においては、乾燥造粒作
業、冷却作業、包装作業の順で作業が行なわれるが、乾
燥造粒作業のみ又は乾燥造粒作業と冷却作業のみが防爆
型の装置にて一室内で連続で行なわれており、ステンレ
ス容器にて冷却作業後の造粒粉末を受け、これを別室に
運んだ後に完粉の秤量及び包装作業を行なっていたた
め、別室への運搬作業工程が増加することにより生産性
が悪くなり、処理効率やコストの点で不利であった。

【０００８】又、運搬後に再び造粒粉末を秤量装置へ移
し替える作業が加わることにより、その作業時に完粉が
壊れたり凝集して丸くならず、品質が劣化するという問
題も発生していた。

【０００９】更に、冷却工程後の造粒粉末をステンレス
ケースに一定量になるまでためておくため、ケース内に
ためられる粉末量が膨大であると粉末の重さのためにケ
ース下部の完粉が潰れたり、粉末の熱伝導率が悪くその
量が膨大であるために一旦バインダーの融点以下に冷却
してあっても蓄熱作用によりバインダーが不安定となり
造粒粉末の凝集等が生じるおそれもあった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、硬質合金
粉末の製造工程における上記問題点を解決し、高品質な
完粉をいかに効率よく且つ安全に製造するかを検討した
結果、この発明に至ったものである。

【００１１】本発明は、スラリーの乾燥造粒から秤量包
装までを連続して一連の作業で行なうようにしたもので
ある。即ち、アルコール、ヘキサン等の有機溶媒と硬質
合金の粉末からなるスラリーを噴霧式乾燥により造粒す
る噴霧式乾燥造粒工程と、該造粒粉末に振動を加えなが
ら冷却された部分を通過させる振動冷却工程と、冷却後
の造粒粉末を自動的に秤量充填して包装する自動秤量工
程とを、連続で行なうことを特徴とする超硬合金、サー
メット、あるいはセラミック粉末の製造方法である。

【００１２】そして、上記方法に使用される噴霧式乾燥
造粒装置、振動冷却装置、及び自動秤量装置は一連で作
業が可能なように配置され、且つ防爆型又はエアー駆動
の装置となっている。

【００１３】以下、図１により本発明に使用する装置を
説明する。

【００１４】噴霧式乾燥造粒にはノズル方式又はディス
ク方式等があるが、図１のものはノズル方式である。噴
霧式乾燥造粒装置（スプレードライヤー）１において、
硬質合金と原料粉末と溶媒のスラリーは、窒素ガスと共
に圧送されチャンバー２内でノズル３より噴霧され、更
に高温の窒素ガスに触れることで溶媒を失って乾燥し、
同時に乾燥粒子は球形に造粒される。

【００１５】乾燥造粒直後の粉末粒子は約６０℃以上で
あり、粒子の表面を覆うバインダーの状態が非常に不安
定である。そのため、噴霧式乾燥造粒装置１を経た後、
続けて振動冷却装置４にて冷却が行なわれ、バインダー
の融点（例えば約４５〜５０℃）以下に冷却される。振
動冷却装置４は、周囲を冷却水ジャケット等により冷却
されたハウジング５内を空気又は／及び窒素の不活性ガ
ス雰囲気とし、このハウジング５を乾燥造粒直後の粉末
を通過させて冷却する。この時、造粒粉末は熱伝導率が
悪いので、プレート６上に拡散され広い放熱面積が確保
されて蓄熱を防ぎながら冷却される。又、冷却時に粉末
同士が凝集するのを防ぐために、プレート６全体に振動
が加えられる。

【００１６】振動冷却工程でバインダーの融点以下の温
度（例えば約３０℃）に冷却された粉末は、網７により
大きな凝集粒子を除いて自動秤量包装装置８のホッパー
９にて受けられ、更に１〜２０ｋｇ毎に自動秤量されビ
ニール等の袋１０へ充填されてシールされる。

【００１７】この発明の場合、自動秤量包装装置８は、
スラリーの乾燥造粒工程及び冷却工程と連続して行なわ
れるため、溶媒への点火防止のため電気的なスイッチや
接点が隔離された防爆構造が必要となるが、エアーシー
ケンスによる自動化をすればコスト上昇を抑えることが
できる。又、乾燥造粒から完粉の秤量包装まで途中で粉
末を移し替えるという作業なしに一連で作業可能であ
り、１時間当たりの処理量は１０〜２００ｋｇである。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例を示す。

【００１９】まず、超硬合金粉末１０００ｋｇをアトラ
イターにて湿式混合し、スラリーをノズル方式のスプレ
ードライヤーで処理し、引き続いて水ジャケット付きの
クーラーを通過させ、網目が０．５ｍｍのふるいを通し
た後、連続してエアーシーケンスにより作動する自動秤
量装置にて５ｋｇ毎に自動秤量し、ビニル袋に充填して
シールした。

【００２０】実施例によると、従来の方法に比べて作業
時間が大幅に短縮した。又、冷却工程直後に５ｋｇ毎に
袋詰めされるため、造粒粉末粒子の重みによる潰れや蓄
熱による不具合が防止され、その造粒粉末の品質も従来
の方法によるものより向上した。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
乾燥造粒から包装作業までを一連の作業で行なえるの
で、作業効率が向上しコストダウンとなると共に、これ
ら一連の作業を一室内で完全自動化できるので安全性も
向上する。又、冷却工程後の粉末の堆積による粉末の潰
れや凝集、及び蓄熱によるバインダーの溶融等の不具合
がなくなり、更に移し替え作業による粒子の潰れ等もな
くなるので、完粉の品質が安定して歩留まりが向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による粉末の製造装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 噴霧式乾燥造粒装置 ４ 振動型水冷冷却装置 ８ 自動秤量包装装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 正男 北海道空知郡奈井江町字奈井江776番地 北海道住電精密株式会社内 (72)発明者 湊 嘉洋 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 川崎 憲明 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルコール、ヘキサン等の有機溶媒と硬
   質合金の粉末からなるスラリーを噴霧式乾燥により造粒
   する噴霧式乾燥造粒工程と、該造粒粉末に振動を加えな
   がら冷却された部分を通過させる振動冷却工程と、冷却
   後の造粒粉末を自動的に秤量充填して包装する自動秤量
   工程とを連続で行なうことを特徴とする超硬合金、サー
   メット、あるいはセラミック粉末の製造方法。
2. 【請求項２】 アルコール、ヘキサン等の有機溶媒と硬
   質合金の粉末からなるスラリーを噴霧式乾燥により造粒
   する噴霧式乾燥造粒装置と、該造粒粉末に振動を加えな
   がら冷却された部分を通過させる振動冷却装置と、冷却
   後の造粒粉末を自動的に秤量充填して包装する自動秤量
   装置とが、防爆型又はエアー駆動の装置で且つ連続作業
   可能なように配置されたことを特徴とする超硬合金、サ
   ーメット、あるいはセラミック粉末の製造装置。