JPH024645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鉄系あるいは非鉄系金属の急冷凝固粉
末の工業的生産に適した製造装置に関する。

（従来の技術） 鉄系あるいは非鉄系金属の急冷凝固粉末を工業
的に得る方法として、空気アトマイズ法がある。

この方法は、冷却媒体である空気を溶融金属に
高速で衝突させて、溶融金属を噴霧状態としなが
ら急冷し、これを回収して急冷凝固粉末を得る方
法である。

上記方法を実施するための装置の一例を第２図
に示す。同図において、電気炉、ガス炉等の加熱
炉３１から、注湯樋３２を介してノズル装置３３
に注入された溶湯は、ノズル装置３３に設けられ
たノズルによつて発生した高速空気流と衝突して
噴霧状態とされる。３４はノズル装置３３に接続
された圧縮空気配管であり、３５は噴霧状態で凝
固した金属粉末である。

そして金属粉末３５はコレクター３６によつて
収集され、ダクト３７を介して適宜数のサイクロ
ン３８に送り込まれた後、分級装置３９によつて
分級されて容器４０に収集される。

（発明が解決しようとする問題点） 前記空気アトマイズ法においては、圧縮空気を
超音速でノズルより噴出させる必要があり、高能
力の空気圧縮機を必要とするため、必然的に装置
コストの上昇を招来している。また、ノズルの孔
径を細くコントロールする必要があり、操業中に
ノズル孔に詰まりが生じる場合も多く、操業に支
障が生じる場合があつた。

更に、操業上、安全性に著しい問題があつた。
すなわち、製造された金属粉末は乾燥状態である
ので、これが空気中に限界濃度以上存在すると粉
塵爆発を誘引するおそれがある。これを防止する
には、アトマイズされた金属粉末が空気輸送によ
りダクト３７からサイクロン３８に至る管路等や
サイクロン３８中において、粉末濃度を数％に押
えたり、また、ダクト材質を通常の鋼材質以外の
特殊材質にしたり、ダクトや管径を大きくした
り、粉末の滞留を防止するために管路の曲がり数
を少なくする必要がある。

このような施策は、いずれも装置コストの増大
につながり、かつ、細心徹底した安全管理が要求
され、結局、急冷凝固粉末のコトス上昇につなが
るものである。

本発明は、かかる問題点に鑑み、構造簡単にし
て安全性に優れた急冷凝固粉末の製造装置を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 叙上の目的を達成するために講じられた本発明
の急冷凝固粉末の製造装置の特徴とするところ
は、 円筒状の噴霧用金型１と冷却用金型２とで構成
され、冷却用金型２の内部に噴霧用金型１が架設
されており、 前記噴霧用金型１の周壁には該金型１の内部に
注入された金属溶湯を金型外方へ噴霧状に飛散さ
せるためのノズル孔４が穿設され、 ノズル孔４から飛散した溶湯粒子を急冷するた
めの冷却液を貯えた冷却液溜め溝１０が前記冷却
用金型２の内周面に設けられ、 前記噴霧用金型１および冷却用金型２とを支持
回転させるための回転手段７，７′が備えられて
いる点にある。

（作 用） 噴霧用金型１と冷却用金型２とは、回転手段
７，７′によつて支持回転される。

回転によつて、噴霧用金型１に注入された金属
溶湯および冷却用金型２の冷却液溜め溝１０に注
入された冷却液に遠心力が作用し、溶湯および冷
却液は各々の金型の内周面に張付いた状態とな
る。

噴霧用金型１の内面に張付いた金属溶湯は、該
金型１の周壁に穿設されたノズル孔４より金型外
方へ噴霧状態で飛散される。

ノズル孔４より飛散した溶湯粒子は、冷却液溜
め溝１０において回転状態で周方向で亘つて貯え
られている冷却液と衝突して分断されかつ急冷さ
れ、冷却液溜め溝１０の底面に集積する。

冷却液溜め溝１０に集積された金属粉末は、金
型の回転停止後、冷却用金型２より冷却液と共に
取出される。

（実施例） 次に図面を参照して、本発明の実施例について
説明する。

第１図に示した実施例に係る急冷凝固粉末の製
造装置は、円筒形状の噴霧用金型１と、該噴霧用
金型１が内部に架設された円筒形状の冷却用金型
２とで構成されている。

前記噴霧用金型１の内周面は、両端より中央部
にかけて径大のテーパ内周面とされ、中央部には
φ0.2〜φ0.15mm程度のノズル孔４が金型周壁と貫
通して多数穿設されている。該金型の両端には、
湯止め用バンド５，５が嵌着され、内周面には、
溶湯の冷却防止用の断熱層６が形成されている。

７，７は噴霧用金型１の外周面両端近傍に設け
られた回転ローラであり、噴霧用金型１は回転ロ
ーラ７，７によつて支持される共に、冷却用金型
２の内部を貫通して架設されている。

前記冷却用金型２は、噴霧用金型１の中央外部
に同心状に並設されており、内周面に冷却液溜め
溝１０が形成されている。冷却液溜め溝１０の底
面は、冷却用金型２のいずれか一方の側端にかけ
て径大のテーパ周面として形成され、該溝１０の
幅は、噴霧用金型１の中央部に穿設された多数の
ノズル孔４を充分カバーする大きさとされてい
る。

該冷却液溜め溝１０には、冷却水や冷却油など
の冷却液１１が遠心力の作用で周方向に貯められ
る。

冷却用金型２の側壁には、前記冷却液溜め溝１
０の最大径底部に連通した排出口１２が開設され
ている。該排出口１２は、冷却液１１およびその
中に貯められた金属粉末を取り出す場合以外は閉
鎖される。

冷却用金型２は、回転ローラ７′，７′によつて
支持されると共に、回転される。冷却用金型２の
回転方向は、前記噴霧用金型１の回転方向と反対
の方が、ノズル孔４から飛散した溶湯粒子が冷却
液に当る際、分断効果が大きくてよいが、同方向
でもよい。尚、回転ローラ７，７′は適宜の回転
駆動手段に連結されている。

噴霧用金型１は、冷却用金型２の側壁内周面と
両金型の回転を許容する程度の隙間１３を介し
て、冷却用金型２の内部に架設されているが、前
記隙間１３には、シール材を介装してもよい。

同図において、１４は注湯トラフであり、１５
は金型を予熱したり、また注湯溶湯内面を加熱す
るためのバーナである。

以上説明した実施例に係る急冷凝固粉末の製造
装置は以下のようにして使用される。

まず、冷却液溜め溝１０に冷却液を注入した
後、冷却用金型２を回転させ、冷却液を冷却液溜
め溝１０の内周面に貯える。

次に、噴霧用金型１を回転させる。この際、バ
ーナ１５によつて、噴霧用金型１の内面を乾燥す
ると共に予熱するとよい。金型１が高速回転状態
になつたところで、注湯トラフ１４から所望金属
の溶湯を噴霧用金型１の内面に注湯し、ノズル孔
４より溶湯１６を噴霧状態で飛散させる。

飛散した溶湯粒子は、冷却液溜め溝１０に貯え
られた冷却液１１に高速度で当たり、分断されな
がら冷却される。

急冷凝固した金属粉末は、冷却液溜め溝１０の
底面に沈降すると共に、最大径底部に集積され
る。

その後、噴霧用金型１および冷却用金型２を停
止して、排出口１２より凝固粉末を冷却液と共に
金型外へ排出し、凝固粉末を分級回収して乾燥す
る。

尚、金属粉末の取出しに際しては、排出口１２
にホースを接続し、冷却液と共に吸引排出すれば
よい。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の急冷凝固粉末の製
造装置は、冷却用金型と噴霧用金型とから構成さ
れており、装置の構造が簡単で、設備費が安価で
済む。

また、噴霧用金型に注入された金属溶湯は、ノ
ズル孔より噴霧状態で飛散して、冷却用金型の内
周面に形成された冷却液溜め溝に貯えられた冷却
液に衝突し、分断されると共に、10³〜10⁸℃／秒
で急冷されて微細な凝固粉末となり、これが冷却
液と共に冷却用金型外に取出されるので、操業に
伴う粉塵爆発の危険性がない。

このように、本発明の急冷凝固粉末の製造装置
は、構造簡単にして設備費が安く、操業上も安全
性に優れ、急冷凝固粉末の製造コトスの低減に寄
与することが著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る急冷凝固粉末の製造装置
の断面説明図、第２図は従来の空気アトマイズ法
による急冷凝固粉末の製造装置の説明図。 １…噴霧用金型、２…冷却用金型、４…ノズル
孔、７，７′…回転ローラ、１０…冷却液溜め溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状の噴霧用金型１と冷却用金型２とで構
   成され、冷却用金型２の内部に噴霧用金型１が架
   設されており、 前記噴霧用金型１の周壁には該金型１の内部に
   注入された金属溶湯を金型外方へ噴霧状に飛散さ
   せるためのノズル孔４が穿設され、 ノズル孔４から飛散した溶湯粒子を急冷するた
   めの冷却液を貯えた冷却液溜め溝１０が前記冷却
   用金型２の内周面に設けられ、 前記噴霧用金型１および冷却用金型２とを支持
   回転させるための回転手段７，７′が備えられて
   いることを特徴とする急冷凝固粉末の製造装置。