JPS63235414A - 金属粉末の冷却装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、不活性ガスアトマイズ法による金属粉末の製
造装置における冷却装置に関する。

（従来の技術） この種、金属粉末の冷却装置として、例えば、特願昭６
０−１６５４５６号明細書及び図面に記載されたものが
公知である。

この従来装置を第６図に示す、同図において、アトマイ
ズチャンバ６０の頂部に設けられたタンディツシュ６１
から金属溶湯が供給され、アトマイズチャンバ６０内を
流下する金属溶湯に不活性ガスが吹付けられ、金属溶湯
は急冷されて粉末になる。

粉末金属はチャンバ６０底部に設けられた冷却室６２に
貯留される。このとき金属粉末は約３５０℃の高温であ
るため、冷却室６２により約６０℃まで冷却して排出弁
６３から回収される。

前記冷却室６２内での金属粉末の冷却は、チャンバ６０
底部の排出弁６３から工場用窒素ガスを３．１讃／ｓｅ
ｃの流速で供給して、粉末金属内を通過させることによ
り行なわれている。

また、前記窒素冷却の他に、冷却室６２を水冷ジャケッ
ト６４で覆い、水冷することにより、また、循環窒素ガ
ス、チャンバ６０側壁からの放散熱の効果によって、３
５０℃の金属粉末は、約４０分間で６０℃まで冷却され
る。

冷却窒素、水冷、循環窒素および放散熱の冷却効果の熱
量の割合は、それぞれ、３７％、１４％、４９％である
。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の技術では、冷却用窒素ガスが高速で金属粉末
内に吹き込まれるために、冷却される部分は、排出弁６
３上部の円筒形の部分とその周辺に限られる。

さらに、水冷による効果のある部分は、水冷ジャケット
６４の近傍に限られ（１０（３以内）、大部分の容積を
占める金属粉末の中心部には冷却効果が効いていない。

また、従来のものは、冷却時間が長（かかる為、冷却用
窒素ガスを長時間供給しなければならない。

そのため窒素中に酸素が混合していると金属粉末表面に
酸化皮膜が形成され、品質低下を招く。従って、冷却用
窒素ガスは純度の高いものでなければならず、コスト高
になっていた。

そこで、本発明は、冷却効果を高め、短時間で冷却する
ことを可能ならしめ、低純度の冷却用窒素ガスを用いて
も高品質の製品を製造することができ為金属粉末の冷却
装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とする処は、アトマイズチャンバ内を流下
する金属溶湯に不活性ガスを吹付けて急冷して金属粉末
を成形し、該金属粉末を貯留して冷却する冷却室が前記
アトマイズチャンバ底部に設けられたものにおいて、 前記冷却室の底面全域に、冷媒噴出用冷却ノズルが配置
された点にある。

（作　用） 本発明によれば、冷却ノズルから冷媒（例えば窒素ガス
）が噴出する。このノズルは、冷却室の底面全域に設け
られている為、噴出した冷媒は、冷却室内に貯留された
金属粉末内を通過する。このとき、冷媒の流速が所定値
以上になると、金属粉末は持ち上げられて攪拌され、流
動する。即ち、流動冷却が貯留された金属粉末全体に生
じる。このように、流動冷却することにより、従来冷却
されにくかった部分に冷媒が行き届き、伝熱面積が増大
し、迅速な冷却が得られる。

従って、冷媒と金属粉末との接触時間が短かくなり、金
属粉末表面の酸化膜形成が防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基き説明する。

第２図において、ｌ゛はアトマイズチャンバであり、そ
の頂部にタンディツシュ２が設けられている。またアト
マイズチャンバ１頭部内部にはアトマイズガス（窒素ガ
ス等の不活性ガス）を噴出するノズルが設けられ、ごの
クズ４シレに窒素ガス発生装置３が配管４を介して接続
されている。

前記アトマイズチャンバｌの底部に冷却室５が設けられ
ている。この冷却室５の底部に排出弁６が設けられてい
る。この排出弁６から冷却用窒素ガス７が冷却室５内に
供給される。

冷却室５内の窒素ガス７はダクト８を介してブロア９で
吸引され、再度アトマイズチャンバ１の頂部に循環する
。ブロア９とアトマイズチャンバ１間のダクト８中に排
気調整弁１０が設けられ、冷却室５とブロア９間のダク
ト８にサイクロン集塵装置１１が介在されている。

前記冷却室５の詳細が第１図、第３図及び第４図に示さ
れている。

同図において、冷却室５の壁面は水冷ジャケット１２で
覆われ、冷却水が循環可能とされている。

アトマイズチャンバ１の底部から排出弁６側に向って下
方に傾斜し、かつ、排出弁６に至るに従い、幅が狭くな
るよう、平面視三角形状に形成されている。

前記底面１３上に冷却ノズル１４が配置され、このノズ
ル１４は所定間隔をおいて複数の噴出孔１５を有する。

この噴出孔１５の断面が第５図に示されている。前記噴
出孔１５は左右方向水平方向を指向し、冷却室５の左右
側壁１６を指向している。このち右側壁１６も底面１３
の両側縁に向って下方に傾斜している。

前記冷却ノズル１４の基部は、排出弁６に臨み、配管１
７を介して窒素ガス発生装置３に接続されている。この
ノズル１４に供給される窒素ガス７は、Ｎ　２−ＰＳＡ
によってできたＮ２ガスであり、０□濃度は約３０ｐ、
ｐ、ｓである。前記窒素ガス７は冷却ノズル１４の他、
直接、排出弁６からも冷却室５内に供給される。

前記本発明の実施例によれば、冷却室５内に貯留された
金属粉末１８　（例えば、鉄粉、粉末ハイス等）は、約
３５０℃の高温であり、この金属粉末１８に冷却ノズル
１４から窒素ガス７が吹き込まれる。

このガス供給により金属粉末１８は流動冷却される。そ
の結果、冷却窒素ガスによる冷却効果が約３０％増大し
、従来、３５０℃のものを６０℃まで冷却するのに４０
分を要していた冷却時間が約２０分に半減した。

また従来は、ｏ２濃度３　ｐ、ｐ、ｍのＮ２ガスを使用
していたが、０２掘度３０ｐ、ｐ、ｍのＮ２ガスでも高
品質の粉末を得ることができた。

尚、本発明は、前記実施例に限らず、例えば冷媒は窒素
ガスに限らず、その他の不活性ガスまたは還元ガスであ
ってもよい、また冷却ノズルの配置・形状は前記実施例
に限られるものではなく、貯留された金属粉末全体を流
動冷却できるものであればよい。

（発明の効果） 本発明によれば、金属粉末全体を流動冷却するよう構成
したので、冷却効果を増大させ、冷却時間の短縮が図ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す冷却室の断面図であって
、第３図のＩ−１線断面図、第２図はアトマイズ装置の
全体構成図、第３図は第１図の■−■矢視図、第４図は
冷却室の正面図、第５図は冷却ノズルの断面図、第６図
は従来例を示す構成図である。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所第３図 第　７　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アトマイズチャンバ内を流下する金属溶湯に不活
   性ガスを吹付けて急冷して金属粉末を成形し、該金属粉
   末を貯留して冷却する冷却室が前記アトマイズチャンバ
   底部に設けられたものにおいて、 前記冷却室の底面全域に、冷媒噴出用冷却ノズルが配置
   されたことを特徴とする金属粉末の冷却装置。