JPS58724B2 - 金属粉末製造用円錐型噴霧ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体冶金などに使用される金属粉末の構造に
用いる円錐型噴霧ノズルに関するものである。

近年粉末冶金技術の進歩に伴い、その原料となる金属粉
末が多様化し、例えば鉄および鋼、低合金鋼、ステンレ
ス鋼および銅合金（真ちゅう、青銅等）等のように種類
や性質の異なる粉末が用いられるようになり、この金属
粉末の製造過程が、粉末冶金技術の上で重要となってき
ている。

金属粉末の製造方法の主なものとしては、還元法、噴霧
法等があるが、この噴霧法は工業的規模で比較的安価に
実施できる優れた粉末製造法として、今日広く行なわれ
ている。

第１図は一般的噴霧法を説明するための模型的説明図で
ある。

この噴霧法は、溶湯な入れるタンディツシュ１の底に設
げ形性、焼結性などに影響する。

このため、噴霧法における噴霧ノズルの性能は極めて重
要である。

噴霧ノズルとしては、Ｖ型、錐面型、ペンシル型（マル
チランス型）等種々の形式があるが、特に円錐型噴霧ノ
ズルは実用的なノズルの１つであり、従来から多くの改
良が試みられている。

例えば特公昭４３−６３８９号公報に記載されている円
錐型噴霧ノズルは、その代表例として公知である。

第２図はミこの構造図であるが、図に示す如く、噴射流
体を形成するノズルコア７とノズルリング８はともに一
体的に固定されており、このためノズルコア７の円錐面
Ａとノズルリング８の逆円錐面Ｂとより形成されるリン
グ形状の噴射口の横断面の面積は、常に一定であり、こ
の噴射口から射出される流体の流量或いは流速も変化せ
ず常に一定である。

従って、溶融金属の種類や性質によって流量、流速を調
整できないので、目的に応じた粉末を得ることができな
いという欠点があった。

また、］台の噴霧ノズルで噴射口の断面積を変化させよ
うという試みとして第３図に示すような円錐型噴霧ノズ
ルも知られている。

このものはノズルコア９がハウジング１１にテーパネジ
を介して接合されているもので、ハウジング１１に対し
てノズルコア９が図中１−１’軸方向で位置を移動する
ことができるようになっている。

このため、ノズルコア９の円錐面Ｃとノズルリング１０
の逆円錐面りとより形成される噴射口のリング状断面の
面積を変化させて流体の流量と流速を変化させることが
できる。

しかしながら、このノズルコア９とハウジング１１とが
テーパネジにより接合されているので、ノズルコア９と
ノズルリング１０とを精度良くセットするのはむずかし
く、即ち円錐面Ｃと逆円錐面りの同心度が正確に得られ
ない。

従ってスリット巾ｔが周方向において均一にならず、噴
射流は不安定となり、得られる金属粉末の特性が安定し
ないという問題があった。

また噴射口の断面積の変動範囲が狭いので、得られる粉
末も限定された。

本発明者等は、以上の諸問題を検討した結果一台の円錐
型噴霧ノズルで噴射流体の流量或いは流速を自在に変化
させることができ、しかも安定した特性を有する粉末を
得ることができる円錐型噴霧ノズルをここに提供するも
のである。

本発明は、内部に流体だまりを有し、中央にノズルコア
挿通孔を設けた噴霧ノメル本体と、該噴霧ノズル本体の
前記挿通孔内に、該挿通孔と同心的でかつ同軸方向への
移動が調整自在であるように保持された先端部外周に円
錐面を有するノズルコアと、該ノズルコアの円錐面に対
応する逆円錐形状の面を有し、該ノズルコアと同心的に
噴霧ノズル本体の下部に同定されたノズルリングとから
なる金属粉末製造用円錐型噴霧ノズルに関するものであ
る。

以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第４図は、本発明の構成を示す概略図である。

図中１２および１３は各々ハウジング１４に設げられて
いるノズルコア挿通孔と同心を有するノズルコアとノズ
ルリングを表わし、ノズルコア１２は、その頂部には外
周部にねじが切られているフランジ伏のストッパー１５
が設けられており、一方ノズルコア挿通孔の上部は前記
ストッパー１５の外径に合わせて拡径され、その内周面
にねじが切られたストッパー用拡径部となっている。

ノズルコア１２はその外周胴部がハウジング１４に嵌挿
保持されている。

このためノズルコア１２はハウジング１４と同心を保ち
ながストッパー１５の回転により１−１’軸方向へ自在
に位置を移動することができるので、噴射口のスリット
巾ｔ′を任意に調整することが容易となる。

また噴射流体を流すと、その流体の静水圧がノズルコア
の特に円錐面Ｅに均一に作用するので、自然にノズルコ
アの位置が矯正され、この言わばセルフセンタリング作
用によって、スリット巾の周方向への均一性が向上し、
安定した噴射流体が得られ、安定した特性を有する粉末
が与えられる。

上記噴霧ノズルを用いて、各種粒度の粉末を製造した。

その結果を以下に示す。本発明の噴霧ノズルを備えた装
置を用いて噴射口のスリット巾並びに断面積を調整し、
第１表のような適当な流量と流速度を得、これによって
鉄粉を製造した。

更に、得られた鉄粉について平均粒子径（μ）および見
掛は密度（４７０ｍ２）を測定した。

その結果を次表に示す。なお平均粒子径は重量基準で示
したメジアン値による。

また見掛は密度は８０メツシユの粒度にふるい分けて測
定した。

上表の結果かられかるように、本発明により種種の粉末
特性を有する粉末を得ることができる。

また本ノズルが鉄粉に限らず銅、アルミニウム、鋼、そ
の他の金属粉末の製造に適用できることは言うまでもな
い。

以上の如く、本発明によれば１台の噴霧ノズルで噴射流
体の流量或いは流速を自在に変化させることができるた
め粉末特性の多様化に充分対処できるとともに、安定し
た均一な噴射流が得られるために、これによる金属粉末
の特性は非常に安定したものとなり得る。

また本発明のノズルコアおよびノズルリングは、本体と
ネジ或いはシール用リング等で結合しており、この取り
付は取り外し作業は非常に容易である。

このため、噴射口の摩耗、変形、傷付きなどにより老朽
化した場合には、ノズルコアまたはノズルリングのみを
修正、変換すればよくコストの低減にも有効である等、
本発明の工業的測置は極めて犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的噴霧法の概念図、第２図および第３図は
従来の円錐型噴霧ノズルの構成図、第４図は本発明の円
錐型噴霧ノズルの構成図を表わす。 図中、１……ダンデイツシユ、２……落下口、３……熔
融金属流束、４……噴霧ノズル、５……噴射流体、６…
…回収タンク、７および９……従来のノズルコア、８お
よび１０……従来のノズルリング、１１……従来のハウ
ジング、１２……本発明ノズルコア、１３……本発明ノ
ズルリング、１４……本発明ハウジング、１５……スト
ツパー、Ａ……ノズルコア７の円錐面、Ｂ……ノズルリ
ング８０円錐面、Ｃ……ノズルコア９の円錐面、Ｄ……
ツズルリング１０の円錐面、Ｅ……ツズルコア１２の円
錐面、Ｆ……ノズルリング１３０円錐面、ｔ……従来の
噴射口のスリット巾、ｔ’……本発明噴射口のスリット
巾。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １内部に流体だまりを有し、中央にノズルコア挿通孔を
   設けた噴霧ノズル本体と：該噴霧ノズル本体の前記挿通
   孔内に、該挿通孔と同心的でかつ同軸方向への移動が調
   整自在であるように嵌挿保持された先端部外周に円錐面
   を有するノズルコアと；該ノズルコアの円錐面に対応す
   る逆円錐形状の面を有し、該ノズルコアと同心的に噴霧
   ノズル本体の下部に固定されたノズルリングとからなり
   前記ノズルコア頭部にフランジ状のストッパーを設けか
   つノズルコア挿通孔上部を該ストッパー用拡径部となし
   、該ストッパー外周面と該拡径部内周面とに設けたねじ
   によってノズルコアがノズルコア挿通孔と同心的に同軸
   方向の位置を調整し得るようにした金属粉末製造用円錐
   型噴霧ノズル