JPS63247307A - 急冷凝固式金属粉末製造装置 - 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、各種金属溶湯を回転ドラム内に張られた冷却
液に飛散衝突させることにより、溶湯を急冷凝固させて
粉末化するものにおいて、そのバッチ生産における１回
当りの処理量を増大するとともにこれを安全かつ容易に
行なえるようにしたものに関する。

（従来の技術） 金属溶湯を飛散させ、これを冷却液体に接触させること
により、溶湯粒子を急冷凝固させて粉末化する手段は周
知技術に属し、同手段における各種の発明、考案が提案
されていることも既知であり、第２図についてその１例
を説示する。同図に示されたものは、特開昭５７−２９
５０５号公報に開示されたものであり、その詳細は同号
公報記載に譲るが、ジャスト１２を介して垂直に保持さ
れかつ水平回動可能なコツプ状部材１１内に冷却流体２
９が収容され、かつ部材１１の回転遠心力により部材内
周面上に同流体２９が張り付き状に保持される状態とし
、同部材１１内にその下端にオリフィス用開口２０を具
備した円筒状容器１８が、下端挿入状に直上に配置され
、同容器１８の外周には誘導加熱用コイル２１が設けら
れるとともに、容器１８内には金溶融物２２が収容され
、オリフィス用開口２０から噴出飛散される溶融物２２
が冷却流体２９に衝突することにより、溶融物粒子の急
速冷却、凝固によってその粉末化を行なうようにしたも
のである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来技術において、一般的にその生産はバッチ
タイプであり、定量の金属溶湯をコツプ状部材１１、即
ち冷却流体を収容した回転ドラム内に供給してその粉末
化を行ない、冷却液体中に保留された粉末を回収して後
、再び定量の金属溶湯を供給してその粉末化を行なうの
である。このさいその１回の生産量は多くの場合、数百
グラム程度の量に止まるのであり、生産効率、生産コス
トの面において問題がある。これを解決するためには１
回の供給溶湯量を増加することであるが、金属材料の溶
湯化に当っては、例えばＡｌ、同合金の場合でも１００
０℃以上の高温が必要とされ、これに対し冷却液体とし
ては水、油等を用いるため、両者の間における危険性は
量の増大に伴って増加し、単純に装置の大型化のみでは
不安である。例えば溶湯供給量を増加する点において、
第２図に例示したように、冷却液体の存在する回転ドラ
ムの直上に、金属材料の溶融用加熱源を具備した容器１
８を設置することは、同容器１８が事実上、金属溶解用
坩堝に該当するため、容器１８を大型化することにより
供給溶湯量を増大し、かつ高温状態維持のまま容易に供
給でき、生産量増加を行なうことが可能であるとしても
、次の点に大きな危険がある。即ち万一この坩堝が破損
等して多量の溶湯が回転ドラム内に落下すれば、爆発的
な反応が生じ収拾困難な状態に陥るのである。

（問題点を解決するための手段） 本発明はかかる方式における生産量増大において生じる
問題点を解決するために、粉末化を行なう回転ドラムと
、金属材料の溶解を行なう坩堝とを安全な距離に離隔設
置するとともに、両者を予熱手段を具備した金属溶湯輸
送管により連絡して、その１回当りの処理量の飛躍的な
増大を安全かつ容易に可能としたものであり、具体的に
は、垂直かつ水平回動可能に保持されかつその上端が開
口された有底回転ドラム内に冷却液を収容し、該回転ド
ラムの回転遠心力によりドラム内面に保持される冷却液
に金属溶湯を飛散衝突させ、溶湯粒子の急冷凝固により
金属粉末を得るものにおいて、前記回転ドラム内に溶湯
温度維持用予熱手段を具備した金属溶湯輸送管における
噴射ノズルを有する一端を挿入し、該輸送管の他端を前
記回転ドラムと離隔位置に別設されかつ溶湯圧送用圧媒
供給手段を具備した金属材料溶解用坩堝内に挿入するこ
とにある。

（作　用） 本発明の前記した技術的手段によれば、第１図に示すよ
うに、その内部に冷却液体１を収容しかつ回転遠心力に
よって同冷却液体１が内面に張り付は状に保持可能とし
た回転ドラム２と、誘導加熱用高周波コイル等の加熱装
置７を具備した金属材料溶解用坩堝６とを離隔状に配設
し、前記ドラム２と前記坩堝６とを金属溶湯輸送管５に
よって連通させるのであり、同輸送管５は前記坩堝６内
において溶解された金属溶湯をその溶融温度に維持して
熱減衰を防ぐとともに該溶湯の円滑な流動を保つため、
更には輸送管の熱衝撃による破損防止のために予熱可能
な加熱手段、例えば管体を包被する加熱炉４を具備し、
その噴射ノズル８を有する一端９が回転ドラム２内に、
前記ノズル８が内面に保持される冷却液体１と対面状に
挿入されるとともに、反対の他端１０は前記坩堝６内に
挿入されるように設け、坩堝６には同坩堝６内で得られ
る金属溶湯を輸送管５をへて回転ドラム２内に圧送する
ための圧媒供給口１１を有することにより、坩堝６内に
所要量の金属材料を投入し、加熱装置７によって同材料
を溶解して溶湯化し、この金属溶湯を圧媒供給口１１よ
りの圧力ガス等の圧媒供給を介し、溶湯輸送管５を経て
一端９の噴射ノズル８より噴出飛散させ、高速回転によ
る回転遠心力により回転ドラム２の内面に保持される冷
却液体２に衝突させ、その急冷凝固による粉末化を行な
うことができる。このさい溶湯輸送管５の大半を加熱炉
４等の予熱手段によって予じめ溶湯温度以上に加熱して
置くことにより、輸送管５は熱衝撃を受けることなく、
更には通過溶湯温度を充分に維持して円滑な流動が得ら
れることになる。このように坩堝６を回転ドラム２と離
れた位置に設置することにより、同坩堝６を充分な大容
量の下に設計でき、しかも坩堝６の破損による大量の溶
湯が、冷却液体１と直接接触することを避け、爆発的な
反応発生等を絶無にすることができるのであり、しかも
その溶湯輸送管５の予熱によって、管の熱衝撃によるク
ランクその他の損傷を確実に防ぎ、また経路長が大であ
っても金属溶湯の中途凝固等を抑止し、所定温度に維持
された溶湯のドラム内供給が中断な（得られ、大量粉末
の安全な生産が得られるのみならず、坩堝６側における
所要操作、メンテナンスも安全に行なえることになるも
のである。

（実施例） 本発明による装置の適切な実施例の１つを第１図につい
て説示する。

回転ドラム２はその上端が開口され、かつ断面形状にお
いて、開口２ａに続く胴部は上下テーパ斜面を持つ略太
鼓胴形の胴部２ｂと平坦な底部２ｃによるものとされ、
これは回転遠心力によって底部２Ｃ上に存在する冷却液
体ｌが胴部２ｂの内面に張り付き状に保持される時、冷
却水層の高さ方向における中央部分に大量の冷却液体が
保留されるようにするためのものであり、同ドラム２は
その底部２ｃの中心が回転軸１２により保持され、駆動
モータ１３等の回転駆動源により水平回動が与えられる
。このさい全体はフレーム１４内に設置されるとともに
、処理量の増大に対応し、特に回転ドラム２に回転振れ
を生じないよう、フレーム１４側のガイド１５とドラム
２側のローラ３による振れ防止構造を持つことが適切で
ある。

金属材料の溶解用坩堝６は、実施例においては、例えば
その溶融温度１０００℃程度のＡ１、同金材料の場合、
材料はステンレス鋼等を用いた上面開口の壷状形態のも
のとされ、フレーム１６に設けた支持部１７にフランジ
１６ａ等を介して挿脱可能に支持されるとともに、坩堝
６の外周面には実施例では誘導加熱用の高周波コイルに
よる加熱装置７が付設される。坩堝６には同じくステン
レス鋼材等によるＭ２Ｓが開閉兼密封可能に設けられる
とともに、同Ｍ１Ｂに溶湯圧送用圧媒（例えばアルゴン
ガス等）の供給口１１が開設され、図示省略しであるが
適宜配管、弁等を介し加圧圧媒が坩堝６内に供給可能と
される。回転ドラム２および坩堝６を連絡する金属溶湯
の輸送管５は例えば５ｉ３１’４４等の材質による管体
とされ、その露出大半は加熱炉４によって被覆され、同
炉は内部に熱源（ヒータその他）を内蔵することによっ
て、輸送管５を金属溶湯の溶融温度以上（アルミ材料の
場合は例えば１０００℃程度）に予熱可能とされ、管の
保護上は実施例のように被覆されることが有利であるし
、加熱炉４を適宜架台等で固定することにより、長大な
管体保持も有利に行なえる。その−＠９は回転ドラム２
内に挿入され、一端９の開口部分は溶湯噴射ノズル８と
される。他端１０は前記蓋１８を貫挿して坩堝６内に挿
入され、開口下端は坩堝６の底部に近接して開口される
。勿論図示の実施例は１例に止まり、各部構造は図例の
みに限定されない。

（発明の効果） 本発明によれば、従来技術においては望み得なかった１
バッチ当り２ｋｇ程度の金属粉末量の生産が可能となっ
て、その生産効率、生産コストの面においてきわめて有
利である。このさい本発明では粉末化のための回転ドラ
ム２と、金属溶湯生成用の坩堝６とを、互いに離隔した
別位置に配置し、両者を金属溶湯輸送管５によって連絡
することにより、坩堝６の容量を大型化することによっ
てその生産量の増大が容易であると′ともに、坩堝６が
回転ドラム６上に配設されるものに比し、大量の溶湯と
冷却液体との直接接触による危険性を解消でき、その安
全性は著しく向上される。しかもこれにより坩堝６にお
ける材料投入を始めとする各種操作、メンテナンスも回
転ドラム６と離れているためきわめて便利かつ安全、容
易化される。

更に本発明においては、その溶湯輸送管５において予熱
手段としての加熱炉４を有するため、金属溶湯の温度維
持、円滑な流動は勿論、管体に対する熱衝撃も予熱によ
って防止し、耐久性を著しく向上させ、漏洩その他の危
険を生じないのであり、溶湯の均一な温度保持も確実化
され、粉末化も円滑であり、安全な大型、量産化を可能
とした点において優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断正面図、第２図は従来装置
１例の説明図である。 １・・・冷却水、２・・・回転ドラム、３・・・振れ止
めローラ、４・・・加熱炉、５・・・金属溶湯輸送管、
６・・・溶解用坩堝、７・・・高周波コイル、８・・・
溶湯噴射ノズル、９・・・管一端、１０・・・管他端。 特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社１、ゴ・・
、・Ｐ・パ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直かつ水平回動可能に保持されかつその上端が
   開口された有底回転ドラム内に冷却液を収容し、該回転
   ドラムの回転遠心力によりドラム内面に保持される冷却
   液に金属溶湯を飛散衝突させ、溶湯粒子の急冷凝固によ
   り金属粉末を得るものにおいて、前記回転ドラム内に溶
   湯温度維持用予熱手段を具備した金属溶湯輸送管におけ
   る噴射ノズルを有する一端を挿入し、該輸送管の他端を
   前記回転ドラムと離隔位置に別設されかつ溶湯圧送用圧
   媒供給手段を具備した金属材料溶解用坩堝内に挿入する
   ことを特徴とする急冷凝固式金属粉末製造装置。