JPS5892454A - 粉末製造装置 - Google Patents

粉末製造装置

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JPS5892454A
JPS5892454A JP18905981A JP18905981A JPS5892454A JP S5892454 A JPS5892454 A JP S5892454A JP 18905981 A JP18905981 A JP 18905981A JP 18905981 A JP18905981 A JP 18905981A JP S5892454 A JPS5892454 A JP S5892454A
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JP
Japan
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rotating body
powder
molten metal
melt
upper rotating
Prior art date
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JP18905981A
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English (en)
Inventor
Katsuji Kusaka
草加 勝司
Akira Horata
亮 洞田
Jiro Ichikawa
市川 二朗
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Glanulating (AREA)

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】 この発明は、遠心噴霧法を利用した粉末製造装置に関す
るものである。
従来、物理的な手段によって粉末を製造する方法に遠心
噴霧法がある。こ、れは、粉末材料の溶湯t−遠心力に
よって分断飛散させることにより粉末化させる方法であ
り、大別して二つの方法がある。
そのうちの一つは、粉末にしようとする素材を円柱状ま
たは棒状に成形してこれを高速回転させると同時に1そ
の一端側を何んらかの手段例えばプラズマ炎や電子ビー
ムなどによって加熱溶融し、溶融した部分管回転によっ
て分断飛散させることにより粉末化するものである。t
+、他の一つは、回転体の受湯部に粉末材料の溶湯を供
給し、この回転体によって溶湯に遠心力を与えることに
より分断飛散させて粉末化するものである。
後者の回転体を用いる場合において、粒度分布が喪好な
粉末を得るためには、回転体の受湯部に溶湯の凝固層が
形成されることなく、当該受湯部上で溶湯の薄膜が安定
して形成されるようにすることが重要である。しかし、
回転体を金属材料から形成した場合には、高温の溶湯が
受湯部に供給されることにより必要とされる耐熱衝撃特
性の点では優れているものの、溶湯の融着(焼付11)
や耐火度、高温強度が問題となることがある。また、上
記金属材料の融着中高温強度を補うために水冷構造とし
友場合には、受湯部に溶湯が凝固し友厚い凝固層が形成
されるため、粉末の粒度分布が悪化したり、凝固層が剥
離飛散して粉末中に混入したりするという不具合を生ず
ることがある。
この発明は、上記した従来技術の問題点に着目してなさ
れたもので、回転体を具えた遠心噴霧装置において、遠
心噴霧時において上記回転体の受湯部に形成される溶湯
の凝固層の厚さを極力小さくすることが可能であって、
得られる粉末の粒度分布のばらつきを小さくかつ微細な
ものにすることができると同時に、回転体の破損も防止
することができるようにすることを目的としている。
この発明は、回転体を具え、線回転体の受湯部に粉末材
料の溶湯を供給し、前記溶湯に遠心力を与えるととKよ
り分断飛散させて粉末を製造する遠心噴霧式粉末製造装
置において、前記回転体の受湯部を非破壊最大急激温度
差ITf>700℃(ただし、ΔTf = 8 (1−
1’)/Eggで、Sは材料の破壊強度、νはポアソン
比、Eはヤング率、#線熱膨張係数である)の非金属材
料から形成したことを%徴とし、一実施態様において、
回転体を、受湯部を有する上部回転体と、前記上部回転
体に接する下部回転体とから構成し、上部回転体を非破
壊最大急激温度差ΔTf>70(1)の非金属材料から
形成し、下部回転体を上部回転体の材料よりも断熱性の
優れた材料から形成したことを特徴としている。
次に、この発明の実施例について説明する。
第1図はこの発明の一実施例による粉末製造装置の概略
断面説明図、第2図は回転体の拡大断−図である。図に
おいて、1は容器、2はるつぼおよび高周波コイルを備
え友高周波溶解炉、6は粉末材料の溶湯、4はタンディ
ツシュ、5はpyディツシュ4t−支持するために容器
1に固定した支持体、6は回転体、7は回転体6に結合
した回転軸、8は回転体6を高速回転させる電動モータ
、エアモータ等の駆動装置、9は粉末である。また、回
転体6は、受湯部61mを有する上部回転体61と、上
部回転体61の下方に配設した下部回転体62と、中空
状の冷却水空間66&を有する回転体基礎部66と、両
回転体61,62を回転体基礎部66に固定する固定部
材64とから構成され、回転体基礎部6!It−シール
用09ンク65を介して回転軸7の外管71に固定して
いる。そして、回転軸7の内管72から矢印A方向に冷
却水76を供給し、冷却水空間631を通過した後の冷
却水76を外管71と内管72との間から矢印B方向に
排出する構成としている。
このような粉末製造装置から粉末を製造するに際しては
、容器1内を必要に応じて雰囲気調整すると同時に、駆
動装置8によって回転体6を高速回転させ、高周波溶解
炉2内の溶湯6をタンディツシュ4内に注湯してこのタ
ンディツシュ4の底部開口4aから溶湯6を回転体6の
受湯部611上に流下させる。このとき、溶湯6は回転
体6によって遠心力を与えられて分断飛散し、容r11
の底部に粉末9となって貯まる。
上記のように、回転体6の受湯部61&には高温の溶湯
6が供給されるため、受湯部61at有する上部回転体
61は耐熱衝撃性に優れていることが必要であると同時
に、がなり大きな質量の溶湯6が供給されるため、耐衝
撃性にも優れていることが必要である。これらのうち、
耐熱衝撃性については、この評価として非破壊最大急激
温度差ΔT(C℃) = 8(1−y)/Ea (fe
、だし、Sは材料の破壊強度、νはポアソン比、Eはヤ
ング率、gは熱膨張係数である)を用いる考え方があり
、この発明においてもこれを採用することによって満足
のいくことが確認された。これとは別に、受湯部61m
の熱衝撃破壊を防ぐために、受湯部611そのものを予
熱する考え方もあるが、高速回転しているために大きな
力(100OOG以上)が加わるので、高温での使用は
困難であり、予熱温度を上記熱衝撃破壊を防ぐのに十分
な温度まで上げることはむつかしい。
そこで、この実施例にシいては、受湯部61atiする
上部回転体61の材質全規制することとし、その非破壊
蟻大急激温度差ΔTf> 700℃のものを1更用する
ようにし喪。^体的には、グツファイト、炭化ケイ嵩、
窒化ケイjK、窒化ホウ素。
溶融石英、グラファイト・炭化ケイ素複合焼結体などで
ある。また、このような材料からなる上部回転体61/
を圧縮加圧し九状態で使用すると、さらに良好な結果を
得ることができる。
このようにして、耐熱衝撃特性の良好な材料によって受
湯部61&の割れ會防ぐことができるが、このような材
料は一般に熱伝導度が大きいため、溶湯6の熱が奪われ
て凝固することKよって、受場面61a上に凝固層が形
成されやすくなる。そこで、上部回転体61の厚さtを
小さくすることによって上部回転体61の熱容量を小さ
くシ、この上部回転体61を補強する意味で上部回転体
61よりも断熱性の大きな材料からなる下部回転体62
t−設ける。なお、上部回転体61の強度さえ確保され
れば下部回転体62は設ける必要がない。換言すれば断
熱性の大きな雰囲気気体が存在することになる。そして
、受湯部61a上に厚い凝固層が形成されず、凝固層が
ないかあるいは薄い凝固層がわずかに形成されるように
する丸めの上部回転体61の厚さtKついて検討し九と
ころ、t (5/(III (■)(ただし、Cは温度
O〜1600℃での平均比熱(oat/l −d@g 
) * pは比重である)とすればより好ましい結果が
得られること管確かめた。さらに、下部回転体62とし
ては、前述したように1℃部回転体61よりも断熱性の
大きな材料を使用し、例えば、アスベスト、グラスウー
ル1石綿、その個含気泡耐火断熱れんがなどである。
なお、第2図に示す実施例では、回転体6が、ノTf>
700℃の上部回転体61と、上部回転体61よりも断
熱性の優れた下部回転体62とからなる場合を示してい
るが、受湯面61a上で多少凝固層が形成されても良い
場合や、上部回転体61の厚さを小さくしたときでも溶
湯流の落下衝撃による耐衝撃性が十分である場合などに
は、回転体6をΔTf) 700℃の材料単層のものか
ら形成することも可能である。
ま友、回転体6Vr上部回転体61と下部回転体62と
から構成する場合において、第2図に示すように上部回
転体61と下部回転体62t−それぞれ別個に形成した
あと両者を重ね合わすようにすることもできるが、下部
回転体62上に、溶射法や塗布焼成法等によって上部回
転体61を層状に形成するようになすことも可能である
次に、実験した結果の一例を示す。
41図および第2図に示す装置にシいて、溶湯3にはl
N−100ilfJaI材(Nl −1511Co −
10’14 Cr −3S Mo −6III紅−5−
Ti −1慢V5V4を使用し、溶湯温度1600℃、
注湯速度3 Kg / mln e回転体6の有効直径
90■1回転速度15000 rpmの条件とした。ま
た、その他の条件は第1表に示すようにし、容器1内會
Ar雰囲気として噴*1−行った。次いで得られた粉末
の粒度分布を測定したところ、第2表に示す結果となっ
た。
第  1  表 実験の結果、上部回転体61としてノTf>700℃で
ある炭票、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素を用い
友41〜10で社その厚さtKかかわらず溶湯6の熱衝
撃による割れは生じなかった。
しかし、ノTf< 700℃であるアルζす、ムライト
を用い九All、12では熱衝撃による割れを生じた。
まえ、下部回転体62が上部回転体61よりも断熱性の
劣る金属を用いたAIでは、上部回転体61の厚さt(
510pとすることによってかえって溶湯の冷却が促進
され、凝固層の厚さが大となるため粉末の細かなものが
少なく、16メツシユ以下の歩留りも悪かった。さらに
、下部回転体62として上部回転体61よりも断熱性の
大きい材料を用いかつ上部回転体61の厚さtく5 /
 opである42,4,7.9では、凝固層の厚さが非
常に小さく、粒度分布が良好であると共に16メツシユ
以下の歩留りも高かつ喪。しかし、上部回転体61の厚
さt)510pであるA3゜5.6,8.10では上部
回転体61による溶湯の凝固が促進されるため凝固層の
厚さが大となり、16メツシユ以下の歩留りが低い結果
となった。
なお、上記実験のほか、シャモット煉瓦およびシリカフ
ァイバーよりなる下部回転体620表面に、炭化ケイ累
および窒化ケイ素管それぞれCVD法により被覆して厚
さO01〜1.5−1i1fの上部回転体61を積層し
て同様の実験管行ったところ、同様に粒度分布のばらつ
きが小さく、微細な粉末を得ることができた。
以上説明してきたように、この発明によれば、回転体の
受湯部に粉末材料の溶湯を供給し、前記溶湯に遠心力を
与えることにより分断飛散させて粉末を製造する装置に
おいて、遠心噴霧時に上記回転体の受湯部に熱衝撃が加
わることによる前記回転体の破損の発生を防ぐことがで
きると同時に、上部回転体の受湯部に形成される溶湯の
凝固層の厚さを小さなものとすることが可能で為って、
得られる粉末の粒度分布のばらつきが小さくかつ微細な
ものとすることができるという非常に優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による粉末製造装置の概略
断面説明図、第2図は第1図の回転体の拡大断面図であ
る。 6・・・溶湯、6・・・回転体、8・・・駆動装置、9
・・・粉末、61・・・上部回転体、611・・・受湯
部、62・・・下部回転体。 特許出願人  大同特殊鋼株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転体を具え、該回転体の受湯部に粉末材料の溶
    湯を供給し、前記溶湯に遠心力を与えることにより分断
    飛散させて粉末を製造する装置において、前記回転体の
    受湯部を非破壊最大急激温度差ΔTf>700C℃)(
    ただし、ΔTf = 8 (1−νyEαで、Sは材料
    の破壊強度、νはポアソン比。 Eはヤング率、aは熱膨張係数である)の非金属材料か
    ら形成したことを特徴とする粉末製造装置。
  2. (2)  回転体が、受湯部を有する上部回転体と、前
    記上部回転体に接する下部回転体とから構成され、上部
    回転体は非破壊最大急激温度差ΔTf >700(℃)
    D非金属材料から形成され、下部回転体の材料よりも断
    熱性の優れた材料から形成されている特許請求の範囲第
    (1)項記載の粉末製追懐量。
  3. (3)  上部回転体は、その厚さt<6/Cp(■)
    (ただし、Cは温[0〜1600℃での平均比熱。 Pは比重である)である特許請求の範囲第(2)項記載
    の粉末製造装置。
JP18905981A 1981-11-27 1981-11-27 粉末製造装置 Pending JPS5892454A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151752A (ja) * 2000-08-31 2002-05-24 Komatsu Ltd 粉末熱電材料製造装置及びそれを用いた粉末熱電材料製造方法
US8935079B2 (en) 2010-03-19 2015-01-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply system for internal combustion engine
CN115070036A (zh) * 2022-06-30 2022-09-20 河南科技大学 用于离心喷射成形的水冷式降温离心盘
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JP4553521B2 (ja) * 2000-08-31 2010-09-29 株式会社小松製作所 粉末熱電材料製造装置及びそれを用いた粉末熱電材料製造方法
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