JPH0832924B2 - 急冷凝固金属粉末の製造方法及び製造装置 - Google Patents
急冷凝固金属粉末の製造方法及び製造装置Info
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- JPH0832924B2 JPH0832924B2 JP7073290A JP7073290A JPH0832924B2 JP H0832924 B2 JPH0832924 B2 JP H0832924B2 JP 7073290 A JP7073290 A JP 7073290A JP 7073290 A JP7073290 A JP 7073290A JP H0832924 B2 JPH0832924 B2 JP H0832924B2
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
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- B22F2009/0812—Pulverisation with a moving liquid coolant stream, by centrifugally rotating stream
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
る冷却液層中に供給することにより、溶湯を急冷凝固さ
せて金属粉末を製造する急冷凝固金属粉末の製造方法及
び製造装置に関する。
装置があり、101はコップ状の有底回転ドラムで、上面
に開口部102が備えられている。回転ドラム101の底部10
3中心下面側にはモータ等の駆動装置によって回転駆動
される回転駆動軸104が連結されており、回転駆動軸104
の回転に伴って回転ドラム101は上下方向の軸心回りに
回転駆動される。また回転ドラム101内には冷却液とし
ての冷却水105が収容されている。
ノズル107が開孔形成されており、上端部の投入口108に
は密閉用の蓋体109が着脱自在に装着されている。また
蓋体109には噴射ルツボ106内に連通する連通路110が形
成されており、アルゴンガス等の加圧圧媒が噴射ルツボ
106内に供給できるよう構成されている。
ての高周波加熱コイルで、噴射ルツボ106の上下方向略
全長に亘って設置されている。
により内周面側に水105が層状に張り付き保持される。
作動により溶解されて所定温度に加熱された金属溶湯11
2が収容され、加圧圧媒による内圧上昇によって金属溶
湯112は噴射ノズル孔107を通じて噴出飛散され、前記高
速移動する水105の層の内周面側に衝突させることによ
り溶湯粒子が急速冷却され、凝固し、ここに金属粉末が
得られる方法が採用されていた。
水105内に噴出されて冷却凝固した金属粉末が所定量に
達すれば、一旦、回転ドラム101の回転を停止して、製
造された金属粉末を回転ドラム101内より取出す必要が
ある、所謂バッチ方式であるため、連続して金属粉末を
製造することができず、生産性が悪い欠点があった。
回転ドラム101の内周面側に回転遠心力によって水105が
層状に張り付き保持される方法であり、従って回転ドラ
ム101の内周面側に形成された高速移動する水105の層
は、第4図に示される如く、溶湯粒子ないし、半凝固粒
子が遠心力によりドラム内面に達すると水105の厚さ方
向に対して相対的に静止状と考えられる水105中内に金
属溶湯112が供給された状態と同等となり、溶湯粒子113
の周囲に発生する蒸気が離脱され難く、冷却効率が悪い
欠点があった。
の部分の水温が部分的に上昇し、冷却速度がバラツク原
因にもなっている。
い、しかも連続して急冷凝固金属粉末の製造が可能な製
造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
高速移動る冷却液層中に金属溶湯を供給し、急冷凝固さ
せて金属粉末を得る急冷凝固金属粉末の製造方法におい
て、内周面が下方向に漸次径小とされた漏斗部を有する
冷却容器の漏斗部上端部外周側より、冷却液を噴出供給
して漏斗部内周面に沿って旋回させながら流下させると
共に、その旋回による遠心力作用で、中心側に空洞を有
する層状の旋回冷却液層を形成し、この旋回冷却液層の
内周面側より金属溶湯を供給して急冷凝固させ、金属粉
末を得る点にある。
周面が下方向に漸次径小とされた漏斗部を有する冷却容
器と、前記漏斗部の上端部外周側より、旋回流を形成す
べく冷却液を噴出供給すると共に、該冷却液の旋回によ
る遠心力作用で、漏斗部の内周面に中心側が空洞とされ
た層状の旋回冷却液層を形成しながら流下させる冷却液
供給機構と、前記旋回液層の内周面側より該冷却液層中
に金属溶湯を供給する金属溶湯供給機構とを備えてなる
点にある。
端部外周側より冷却液6を噴出供給することによって、
漏斗部2内周面に沿って旋回しながら流下する旋回冷却
液層12を形成し、この旋回冷却液層12の内周面側より金
属溶湯18を順次供給すれば、連続して急冷凝固金属粉末
を製造することができる。
づくに従ってより高速となる所謂、傾斜速度分布となっ
ているため、旋回冷却液層12中に侵入した溶湯粒子は回
動運動が付与されるとともに冷却容器内面に溶湯粒子な
いし半凝固粒子が達しても水と同様に移動するため、溶
湯粒子の周囲に発生する蒸気は良好に離脱し、冷却速度
が向上する。また水は重力により常に下に移動するた
め、常に同一条件の水の部分に溶湯粒子が供給されるの
で冷却速度のバラツキも少なくなる。
状に設置し、冷却液供給機構の作動により漏斗部2の上
端部外周側より冷却液6を噴出供給することによって高
速移動する旋回冷却液層12を容易に形成でき、装置のコ
ンパクト化が可能となる。
ついて説明すると、第1図において、1は冷却容器で、
上部に内周面が下方向に漸次径小とされた漏斗部2を有
し、漏斗部2下端には下方向に漸次径大とされた拡径部
3が延設状に備えられ、漏斗部2の上端は中心に適宜大
きさの導入孔4を有する蓋部5で閉塞状とされている。
冷却容器1は固定状に設置されている。また冷却容器1
下端は、適宜、冷却液としての冷却水6が吸収されるタ
ンク7に接続状とされている。
されたメッシュ部材で、冷却水6を下方に通過可能とし
て拡径部3株を上下方向に仕切ると共に、一側方に傾斜
状に配設され、傾斜方向下端側の拡径部3周壁には急冷
凝固された金属粉末の案内口9が適宜形成されている。
中心向きに傾斜(例えば接線方向に対し、θ=0〜20゜
程度)する冷却液導入路10が設けられており、高圧ポン
プ11の吐出口と冷却液導入路10とが配管接続されてい
る。
6を吸引すべく配管接続されている。
水6を吸引して漏斗部2の上端部外周側より噴出供給
し、旋回流を形成する。この冷却水6の旋回による遠心
力作用で、漏斗部2の内周面に沿って、中心側が空洞と
された層状の旋回冷却液層12を形成しながら流下し、こ
こに冷却液供給機構を構成する。流下した冷却水6はメ
ッシュ部材8を通過してタンク7内に戻される。
水を冷却するための冷却器を適宜介在する方式としても
よい。
筒状に形成された黒鉛や窒化珪素等の耐火物よりなり、
上部には従来同様、蓋体や加圧圧媒供給部が設けられて
いる。また噴射ルツボ14の底部15には噴射ノズル孔16が
形成されている。17は噴射ルツボ14の外周に設けられた
加熱装置としての高周波加熱コイルである。
内に収容されたアルミ合金等の金属塊を溶解して所定温
度に加熱されたアルミ合金等の金属陽湯18とし、不活性
ガス等の加圧圧媒による内圧上昇によって金属溶湯18は
噴射ノズル孔16より噴出飛散され、導入孔4を通じて、
漏斗部2内周面側に張り付き状に形成された旋回冷却液
層12の内周面側より該冷却液層12中に供給される。
る方法について説明する。
2内周面に高速移動しなら流下する旋回冷却液層124を
形成する。
の噴出飛散させ、旋回冷却液層12の内周面側より該冷却
液層12中に供給する。
却され、凝固し、ここに金属粉末が得られる。
下部のメッシュ部材8で受け止められて、メッシュ部材
8の傾斜方向下方側に移動され案内口9より排出案内さ
れて、適宜回収される。
内に戻され、循環使用される。
すれば、連続して急冷凝固金属粉末を順次製造すること
が可能となり、生産性が向上する。
部外周側より、冷却水6を噴出供給して高速移動する旋
回冷却液層12を形成する方法であるため、ポテンシャル
フローの原理によって流速は旋回中心からの距離に反比
例し、第2図に示される如く、旋回冷却液層12の厚さ方
向の速度v1,v2,v3,v4……は旋回中心側がより高速とな
る所謂傾斜速度分布となり、この傾斜速度分布の流れの
旋回冷却液層12中にその内周面側より溶湯粒子19が供給
された状態となる。
め、溶湯粒子19は回転運動を付与されるとともに冷却容
器内面に溶湯粒子ないし、半凝固粒子が達しても水と同
様に移動するため、溶湯粒子19の周囲に発生する蒸気は
溶湯粒子19の回転により良好に離脱し、ここに溶湯粒子
19の冷却速度が向上し、熱伝達率がより大きくなり冷却
効率の向上が図れ、冷却能の高い高品質の急冷凝固金属
粉末が得られる。
冷却水6を噴出供給して旋回冷却液層12を形成する方式
であり、従来の如く、回転ドラム101内に冷却水を収容
し、回転ドラム101自体を回転させて冷却液層を形成す
る方式と比較して、装置自体をコンパクトに構成できる
利点がある。
18を噴出飛散させる構造を示しているが、ルツボ下端の
孔部より金属溶湯185を旋回冷却液層12中に落下させる
重力落下方式としてもよい。
いるが、前記軸心を上下方向として設置し、金属溶湯18
を傾斜方向から噴出飛散させる方式としてもよい。さら
に高圧ポンプ11の吐出量や吐出圧、漏斗部2の形状、大
きさ等は適宜決定すればよい。
吐出圧20kg/cm2程度のものを使用し、漏斗部2の内周面
の半径は、 (C,γ0は定数、yは下方向に大)として形成し、漏斗
部2上端部直径を約300mm、高さを約200mm、下端部直径
を約104mmとし、冷却液導入路10の内径を約30mmとし、
旋回冷却液層12の内周面直径が約60mmとなるよう漏斗部
2の上端部外周側より流速12m/secで冷却水6を噴出供
給すれば、旋回冷却液層12の内周面側における表面流速
は約60m/secとなり、この表面での遠心加速度αは となり、重力加速度の1万2千倍が得られ、従来の回転
ドラム101方式では、500〜600G程度であったことと比較
すると、より大きな遠心加速度αが得られ、溶湯粒子19
は急速に旋回冷却液層12中に浸透し、急冷却されること
が理解できる。
れば、例えば落下溶湯径がφ3mmの場合7.5kg/min、φ4m
mの場合16kg/min程度処理できる。
面が下方向に漸次径小とされた漏斗部を有する冷却容器
の漏斗部上端部外周側より、冷却液を噴出供給して漏斗
部内周面に沿って旋回させながら硫化させると共に、そ
の旋回による遠心力作用で、中心側に空洞を有する層状
の旋回冷却液層を形成し、この旋回冷却液層の内周面側
より金属溶湯を供給して急例凝固させ、金属粉末を得る
ものであり、冷却効率がよく、冷却能の高い高品質の旧
例凝固金属粉末が得られると共に、連続して製造するこ
とが可能となり、生産性に優れる利点がある。
速回転させる必要がなく、容易に高速移動する旋回冷却
液層が得られ、装置のコンパクト下が図れる。
す全体概略説明図、第2図は旋回冷却液層の一部説明
図、第3図は従来例の装置を示す断面説明図、第4図は
同冷却液層の一部説明図である。 1……冷却容器、2……漏斗部、6……冷却液(冷却
水)、12……旋回冷却液層、14……噴射ルツボ、18……
金属溶湯。
Claims (2)
- 【請求項1】高速移動する冷却液層(12)中に金属溶湯
(18)を供給し、急冷凝固させて金属粉末を得る急冷凝
固金属粉末の製造方法において、内周面が下方向に漸次
径小とされた漏斗部(2)を有する冷却容器(1)の漏
斗部(2)上端部外周側より、冷却液(6)を噴出供給
して漏斗部(2)内周面に沿って旋回させながら流下さ
せると共に、その旋回による遠心力作用で、中心側に空
洞を有する層状の旋回冷却液層(12)を形成し、この旋
回冷却液層(12)の内周面側より金属溶湯(18)を供給
して急冷凝固させ、金属粉末を得ることを特徴とする急
冷凝固金属粉末の製造方法。 - 【請求項2】内周面が下方向に漸次径小とされた漏斗部
(2)を有する冷却容器(1)と、前記漏斗部(2)の
上端部外周側より、旋回流を形成すべく冷却液(6)を
噴出供給すると共に、該冷却液(6)の旋回による遠心
力作用で、漏斗部(2)の内周面に中心側が空洞とされ
た層状の旋回冷却液層(12)を形成しながら流下させる
冷却液供給機構と、前記旋回冷却液層(12)の内周面側
より該冷却液層(12)中に金属溶湯(18)を供給する金
属溶湯供給機構とを備えてなることを特徴とする急冷凝
固金属粉末製造装置。
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ID=13440000
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0832924B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
CN1227086C (zh) * | 2000-04-21 | 2005-11-16 | 财团法人电力中央研究所 | 微粒的制造方法及其制造装置、以及微粒 |
JP7251498B2 (ja) * | 2020-02-17 | 2023-04-04 | Jfeスチール株式会社 | 粒鉄製造装置 |
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1990
- 1990-03-20 JP JP7073290A patent/JPH0832924B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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