JPH0317205A - 急冷凝固金属粉末製造装置 - Google Patents

急冷凝固金属粉末製造装置

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JPH0317205A
JPH0317205A JP15118489A JP15118489A JPH0317205A JP H0317205 A JPH0317205 A JP H0317205A JP 15118489 A JP15118489 A JP 15118489A JP 15118489 A JP15118489 A JP 15118489A JP H0317205 A JPH0317205 A JP H0317205A
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molten metal
cooling liquid
rotating drum
metal powder
injection
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Hiroshi Isaki
伊崎 博
Masanori Yoshino
正規 吉野
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F2009/0804Dispersion in or on liquid, other than with sieves
    • B22F2009/0812Pulverisation with a moving liquid coolant stream, by centrifugally rotating stream

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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、十分な冷却速度(104〜106℃/seC
)が確保可能な急冷凝固金属わ}末製造装置に関する. この種の製造装置としては、特開昭57 − 2950
5号公報に開示された装置があり、第3図に示される如
く、上下方向の軸心回りに回転自在に支持された有底の
回転ドラム101 と、金属溶湯102を噴出するため
の金属溶湯噴射容器103とを備えてなり、回転ドラム
101の底部104中心下面側にはモータ等の駆動装置
によって回転駆動される回転駆動軸105が連結されて
いる。また噴射容器103下端には金属溶湯102噴出
用の噴射孔106が設けられ、噴射容器103外周には
高周波加熱コイル107が設けられている. そして回転ドラム101内に冷却液108が収容され、
回転ドラム101の回転による遠心力作用で回転ドラム
101の内周面に冷却液108層が形成される.この状
態で、噴射容器103内に不活性ガスを加圧注入するこ
とにより、金属溶湯102を噴射孔106から高速移動
する冷却液108層中に直接噴出し、ここに微細に分断
された急冷凝固金属粉末を得ていた. (発明が解決しようとする諜B) しかしながら、上記製造装置において、噴射容器103
に設けられる噴射孔106の大きさは、孔詰まりの観点
からあまり小さくできず、従って、金属溶湯102の噴
出量を少なくするにも限度があり、比較的多量の金属溶
湯102が同時に同一方向に噴出され、冷却液108の
同じ位置に衝突するため、十分な冷却速度が得難い欠点
があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、十分な冷却速度が
確保できる装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するための第1の技術的手段は、上下方
向の軸心回りに回転自在に支持された回転ドラム1と、
回転ドラム1の回転による遠心力作用で回転ドラム1内
周面に形成された冷却液5層中に金属溶湯15を噴出す
るための金属溶湯噴射容器10とを備えた急冷凝固金属
粉末製造装置において、前記噴射容器10に、下向きに
金属溶湯15を噴出する噴射孔16が設けられ、噴射孔
16から噴出される金属溶湯15を放射状に分散させて
前記冷却液51iに案内すべく、回転ドラム1と同じ回
転軸心回りに回転ドラムlと異なる回転速度で高速回転
される分散台7が設けられ、分散台7の上面が回転軸心
に対し傾斜する傾斜面8とされてなる点にある. また第2の技術的手段は、上下方向の軸心回りに回転自
在に支持された回転ドラムlと、回転ドラム1の回転に
よる遠心力作用で回転ドラム1内周面に形成された冷却
液5層中に金属溶湯15を噴出するための金属溶湯噴射
容器10とを備えた急冷凝固金属粉末製造装置において
、前記噴射容器10に、下向きに金属溶湯15を噴出す
る噴射孔16が設けられ、回転ドラム1内に位置して、
噴射孔16から噴出される金属溶湯15を放射状に分散
させて前記冷却液5層に案内すべく、回転ドラム1と同
じ回転軸心回りに昇降されながら高速回転される分散台
20が設けられている点にある。
(作  用) 第1発明によれば、金属溶湯噴射容器10の噴射孔16
から金属溶湯l5を、分散台7に向けて噴出すれば、分
散台7が高速回転しているため、分散台7に衝突した金
r!11溶湯15は遠心力作用により放射状に分散され
て飛散し、回転ドラム1内周面の高速移動する冷却液5
層に衝突し、分散されると共に急冷され、急冷凝固金属
粉末が得られる。
この際、分散台7の上面が回転軸心に対し傾斜する傾斜
面8とされ、分散台7と回転ドラム1とが異なる回転速
度で高速回転されているため、分散台7によって分散さ
れた金属溶湯15の冷却液5層に衝突する位置が相対的
に変化し、冷却液5層の高さ方向広範囲にわたって万遍
なく衝突して冷却される。
また第2発明によれば、分散台20が高速回転しながら
昇降するため、分散台20によって分散された金属溶湯
15の冷却液5層に衝突する位置が上下方向に相対的に
変化し、冷却液5層の高さ方向広範囲にわたって万遍な
<1!i突して冷却される。
(実施例) 以下、第1発明の実施例を図面に基づき説明すると、第
1図において、■は有底の回転ドラムで、上面に開口部
2が備えられている。また回転ドラム1の底部3中心に
は、上下貫通状に上下方向に軸心を有する円筒状の回転
駆動軸4が連結されており、モータ等の駆動装置によっ
て回転駆動軸4がその軸心回りに回転駆動自在に構威さ
れている。
そして、回転ドラム1内には水等の冷却液5が適宜量収
容されており、回転駆動軸4の回転に伴なう回転ドラム
lの上下方向の軸心回りの回転によって生じる遠心力の
作用で内周面側に冷却液5が層状に張り付き保持される
ように構威されている。
円筒状の回転駆動軸4内を貫通状として上下方向に軸心
を有する駆動第2軸6が設けられており、駆動第2軸6
は回転駆動軸4と異なる駆動系により、駆動軸4と異な
る回転速度で、駆動軸4と同じ回転軸心回りに回転駆動
されるよう構戒されている。また駆動第2軸6の上側突
出端には円盤状の耐熱材よりなる分散台7が一体回転す
るよう装着もしくは一体に設けられている。さらに分散
台7の上面は回転軸心、即ち上下方向の軸心に対し適宜
傾斜する傾斜面8とされている。
10は金属溶湯噴射容器としての噴射ルッポで、有底円
筒状に形成された黒鉛や窒化珪素等よりなるルツボ本体
11と、ルツボ本体11の上端部の投入口12を密閉す
べく着脱自在に装着された密閉用の蓋体13とを備え、
蓋体l3にはルツボ本体ll内に連通ずる連通路14が
形戒され、連通路14か.らアルゴンガス等の不活性ガ
スをルツボ本体11内に加圧注入できるよう構威されて
いる. また回転ドラム1の回転中心真上に位置するルツボ本体
11の下端には、下向きに金属溶湯15を噴出すべく、
噴射孔16が設けられている。
17はルツポ本体11の外周に設けられた加熱装置とし
ての高周波加熱コイルである。
そして、金属粉末を製造する場合には、従来同様、回転
駆動軸4を駆動して回転ドラムlを高速回転させ、遠心
力作用で回転ドラム1の内周面側に水等の冷却液5を層
状に張り付き保持させる。
また、駆動第2軸6は回転駆動軸4と異なる回転速度で
高速回転されている。
一方、噴射ルッポ10内にはアル呆ニウムやアルミニウ
ム合金等の所定の金属塊が収容されると共に、蓋体13
で密閉状とされる。この状態で、高周波加熱コイル17
を作動させ、金属塊を加熱溶解し、所定の噴射温度に金
属溶湯l5を昇益させる。その後、不活性ガスを噴射ル
ッポ10内に加圧(例えば、1.5 kgf/ad )
注入すれば、噴射ルッポ10内の内圧が上昇し、噴射孔
16より分散台7の上面中心に向かって金属溶湯15が
噴出される。
この際、分散台7は駆動第2軸6により高速回転されて
いるため、分散台7の中心に衝突した金属溶@15は分
散台7の回転による遠心力作用によって放射状に分散さ
れて飛散し、側方の高速移動する冷却液5層に衝突し、
溶湯粒子が分断されると共に急速冷却され、凝固し、こ
こに金属粉末が得られる。
以上のように、噴射ルッポ10から噴出された金属溶湯
15が、分散台7で分散された後、冷却液5層に衝突し
て分断されると共に急冷されるため、冷却液5層に衝突
する各部分における金属溶湯15量を少なくでき、溶湯
粒子の十分な冷却速度が確保できる。また冷却液5層に
衝突する各部分における金属溶湯15I′を少なくでき
るため、従来の如《、噴射容器103の噴射孔106か
ら噴出された金属溶湯102全量を直接、冷却液108
層の同じ位置に衝突させる場合と比較して、より微細に
分断でき、ここにより微細な金属粉末を得ることができ
る。
さらに、分散台7上面が傾斜面8とされ、しかも、分散
台7の回転速度と回転ドラム1の凹転速度が異なるため
、分散台7によって分散された金属溶湯l5の冷却液5
層に衝突する位置が相対的に変化し、ここに冷却液5N
の高さ方向広範囲にわたって万遍なく金属溶湯15が衝
突し、冷却されるため、冷却液5の液量を増やすことな
く、局部的な冷却液5による冷却効果の低下を防止でき
、この点からも十分な冷却速度が確保できる。
以上のように、十分な冷却速度が確保できるため、粉末
同士が互いに固着するおそれもなく、また多量の金属溶
湯15噴射が可能となり、生産性の向上が図れる。
なお、回転ドラム1と分散台7とは、同一方向に対し、
異なる回転速度であればよく、絶対速度が同一でも、回
転方向が異なればよい。
次に、第2発明の実施例を第2図に基づき説明する。尚
、図面中、第1発明と同構或のものは同一符号を付し、
説明を省略する。
分散台20は円盤状の耐熱材よりなり、回転駆動軸4内
を貫通する駆動第2軸21の突出端に一体回転するよう
装着もしくは一体に設けられている。
また分散台20の上面は、回転軸心に対し直交する水平
面22とされている.さらに駆動第2軸21は上下に昇
降されながら高速回転されるよう構或されている。
第2発明も同様、噴射ルツボ10から噴出された金属溶
湯15が、分散台20で分散された後、冷却液5層に衝
突して分断されると共に急冷されるため、冷却液5層に
衝突する各部分における金属熔湯15量を少なくでき、
溶湯粒子の十分な冷却速度が確保できると共に、より微
細な金属粉末を得ることができる。
また、分散台20が昇降しながら高速回転しているため
、分散台20によって分散された金属溶湯l5の冷却液
5層に衝突する位置が上下方向に相対的に変化し、ここ
に冷却液5JIの高さ方向広範囲にわたって万遍なく金
属溶湯l5が衝突し、冷却されるため、冷却液5の液量
を増やすことなく、局部的な冷却液5による冷却効果の
低下を防止でき、この点からも十分な冷却速度が確保で
きる。
以上のように、十分な冷却速度が確保できるため、粉末
同士が互いに固着するおそれもなく、また多量の金属溶
湯15噴射が可能となり、生産性の向上が図れる。
尚、この際、回転ドラムlと分散台20とは、同じ回転
速度であってもよい。
(発明の効果) 以上のように、第1発明及び第2発明によれば、金属溶
湯噴射容器から噴射された金属溶湯を、分散台で分散さ
せた後、冷却液層に衝突させるため、十分な冷却速度が
確保できる。さらに、冷却液層の高さ方向広範囲にわた
って万遍なく金属溶湯を衝突させるため、局部的な冷却
液による冷却効果の低下を防止でき、この点からも十分
な冷却速度が確保できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1発明の実施例を示す断面説明図、第2図は
第2発明の実施例を示す断面説明図、第3図は従来例を
示す断面説明図である。 1・・・回転ドラム、5・・・冷却液、7,2o・・・
分散台、8・・・傾斜面、10・・・噴射ルッポ、15
・・・金属溶湯、16・・・噴射孔。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)上下方向の軸心回りに回転自在に支持された回転
    ドラム(1)と、回転ドラム(1)の回転による遠心力
    作用で回転ドラム(1)内周面に形成された冷却液(5
    )層中に金属溶湯(15)を噴出するための金属溶湯噴
    射容器(10)とを備えた急冷凝固金属粉末製造装置に
    おいて、前記噴射容器(10)に、下向きに金属溶湯(
    15)を噴出する噴射孔(16)が設けられ、噴射孔(
    16)から噴出される金属溶湯(15)を放射状に分散
    させて前記冷却液(5)層に案内すべく、回転ドラム(
    1)と同じ回転軸心回りに回転ドラム(1)と異なる回
    転速度で高速回転される分散台(7)が設けられ、分散
    台(7)の上面が回転軸心に対し傾斜する傾斜面(8)
    とされてなることを特徴とする急冷凝固金属粉末製造装
    置。
  2. (2)上下方向の軸心回りに回転自在に支持された回転
    ドラム(1)と、回転ドラム(1)の回転による遠心力
    作用で回転ドラム(1)内周面に形成された冷却液(5
    )層中に金属溶湯(15)を噴出するための金属溶湯噴
    射容器(10)とを備えた急冷凝固金属粉末製造装置に
    おいて、前記噴射容器(10)に、下向きに金属溶湯(
    15)を噴出する噴射孔(16)が設けられ、回転ドラ
    ム(1)内に位置して、噴射孔(16)から噴出される
    金属溶湯(15)を放射状に分散させて前記冷却液(5
    )層に案内すべく、回転ドラム(1)と同じ回転軸心回
    りに昇降されながら高速回転される分散台(20)が設
    けられていることを特徴とする急冷凝固金属粉末製造装
    置。
JP15118489A 1989-06-13 1989-06-13 急冷凝固金属粉末製造装置 Expired - Lifetime JPH0674446B2 (ja)

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JPH0317205A true JPH0317205A (ja) 1991-01-25
JPH0674446B2 JPH0674446B2 (ja) 1994-09-21

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995029667A1 (en) * 1994-05-03 1995-11-09 The Regents Of The University Of California Spin encapsulation apparatus and method of use
CN111804925A (zh) * 2020-09-11 2020-10-23 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种基于VIGA工艺制备GRCop-42球形粉的方法及装置
CN117921013A (zh) * 2024-02-01 2024-04-26 安徽中体新材料科技有限公司 一种钛合金粉末制备装置

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WO1995029667A1 (en) * 1994-05-03 1995-11-09 The Regents Of The University Of California Spin encapsulation apparatus and method of use
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CN117921013A (zh) * 2024-02-01 2024-04-26 安徽中体新材料科技有限公司 一种钛合金粉末制备装置

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JPH0674446B2 (ja) 1994-09-21

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