JPH057442B2 - - Google Patents
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- JPH057442B2 JPH057442B2 JP62096997A JP9699787A JPH057442B2 JP H057442 B2 JPH057442 B2 JP H057442B2 JP 62096997 A JP62096997 A JP 62096997A JP 9699787 A JP9699787 A JP 9699787A JP H057442 B2 JPH057442 B2 JP H057442B2
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶融金属から、粉末を製造するため
のアトマイズ方法に関するものである。 〔従来の技術〕 最近の粉末冶金技術の発達により、粉末より成
形材を製造する方法が多様化している。その原料
粉末の製造方法の一つのアトマイズ法は、ほとん
どの合金組成が製造可能であり、アトマイズに用
いる噴霧媒体を選ぶことにより球状粉末から不規
則形状粉末まで比較的容易に制御し、製造しう
る。このアトマイズ法の粉砕エネルギー効率を上
げるには、噴霧ノズルの噴出口から媒体が出てか
ら溶湯に衝突するまでの距離を短くすることが、
最も有効である。 この距離を短くするためには、噴霧ノズル噴出
口から溶湯までの長さを短くとれ、構造的に比較
的単純で全周から噴霧媒体を噴出させることがで
きるリングノズルが、噴霧媒体の持つ粉砕エネル
ギーを有効に利用する上において最適と考えられ
る。ここで言うリングノズルとは、溶湯流をとり
囲むように配置された噴出口を持ち、ノズルの上
下の空間を噴霧媒体のスプレーフオームで分離で
きるタイプのノズルのことを言い、噴出口の形状
は限定しない。このノズルは、逆円錐状か、逆多
角錐状またはそれに近いスプレーフオームを形成
する。以後このスプレーフオームの頂角を噴霧角
度と呼ぶ。 しかし、このリングノズルによるアトマイズの
場合、従来の方法では噴霧角度30゜付近以上にな
ると「吹き上げ」と呼ばれる現象が発生し、ノズ
ルを閉塞させ、アトマイズを連続して行うことが
不可能となる。この主たる原因は噴霧角度を大き
くすることにより、噴霧媒体に上向きの速度が発
生することがあげられる。この吹き上げの起こり
始める角度は噴霧媒体を２方向から噴出し、Ｖ型
のスプレーフオームを形成するものが約45゜であ
るのに対して、リングノズルの場合は約30゜と小
さい。これは噴霧媒体が全周方向から集中するた
めに、中心へ行くに従つて噴霧媒体は厚みを増加
することと、スプレーフオームの近傍が真空状態
となることに起因し、実際の衝突角度が、Ｖ型の
スプレーフオームを形成するものよりも大きくな
るためである。 これらの吹き上げを回避しアトマイズを可能と
する装置として特公昭53−16390号公報に示され
たものがある。これは、噴霧ノズル底部に密着し
た長い吸引管を設け、大量の空気を吸引させるこ
とにより吹き上げの原因となる上向きの速度を抑
えて、この吹き上げを発生しないようにしてい
る。しかしこの方法では、噴霧ノズルより、噴出
される液体ジエツトの速度が大きくなればそれだ
け多くのガスを吸引することになり、この吸引ガ
スにより液体ジエツトが広がり実質の噴霧角度が
小さくなり、噴霧効率が低下する。また大量のガ
スを吸引するために溶湯流にも乱れを発生させ分
散した溶湯が噴霧ノズル入口に付着しノズルを閉
塞する場合がある。またアトマイズを不活性ガス
中で行うと、大量の不活性ガスを吸引するため
に、この不活性ガスの使用量が大きくなるなどの
欠点を持つ。これに類似したもので特公昭61−
401号公報に示された方法があるが、これも同様
の欠点を持つ。また、吸引管を設けるもの以外に
は特開昭60−152605号公報に記載されたノズル底
部に密着した付加装置を設けるものがある。これ
は減圧室と大気圧との圧力差により上向きの速度
を抑え吹き上げをなくしたものであるが、圧力の
低い減圧室内へ微粉末が飛散するため減圧室内に
この微粉末が付着する。またアトマイズ中何等か
の不都合によりノズル内壁に溶融金属が付着した
り、噴霧媒体の温度上昇などにより、アトマイズ
時の減圧室内の負圧が変化し、アトマイズ途中で
吹き上げが発生することがある。 以上述べた従来公知の方法ではアトマイズ中に
連続的にこの負圧をコントロールすることは不可
能であり、アトマイズ中に何らかの不都合で負圧
コントロールが必要な場合は、アトマイズを中止
しなければ、ノズルなどを破損する場合も考えら
れる。このことは先に述べた特公昭53−16390号
公報に示された装置、特公昭61−401号公報に記
載された方法においても同様に言えることであり
大きな問題点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、前記公知の従来方法の欠点を改良す
るためになされたもので、吹き上げの根本原因と
考えられる幾何学的な噴霧角度増大による噴霧媒
体の上向きの速度発生が、噴霧ノズルより噴出し
た噴霧媒体により形成されるスプレーフオームの
上下の圧力差、すなわちノズルボツクス４内の圧
力P1と、噴霧チヤンバー５内の圧力P2との圧力
差△Ｐによつて大きく変化し、さらにこの圧力差
△Ｐを変化させることによりアトマイズを30〜
80゜の任意の噴霧角度で行つても吹き上げをコン
トロールできることを見出し、本発明を完成した
ものである。 〔問題を解決するための手段〕 本発明は、 (1) 溶湯金属を流下させ、噴霧媒として液体を用
いて噴霧ノズルによりにより粉化するアトマイ
ズ方法において、リングノズル７より噴出され
る液体ジエツト９が、噴霧チヤンバー５より排
出される際に生じる噴霧チヤンバー５内のガス
排出作用を利用し、この排出されたガスの一部
をリングノズル７を取り囲み、リングノズル７
を通して噴霧チヤンバー５と連通し、かつリン
グノズル７の近傍を外気と遮断するノズルボツ
クス４内へ、他を噴霧チヤンバー５内へ循環さ
せ、更に、余剰分は外部へ排出させることによ
り、ノズルボツクス４内の圧力をP1、噴霧チ
ヤンバー５内の圧力をP2とし、その差圧（P1
−P2）を△Ｐとすると、△Ｐが50mmHg以上、
700mmHg以下で±10％以内の一定値であり、噴
霧チヤンバー５内をノズルボツクス４内に対し
て、一定の負圧状態に保持することを特徴とす
る、金属粉末製造方法。および (2) 溶湯金属を流下させ、噴霧媒として液体を用
いて噴霧ノズルにより粉化するアトマイズ方法
において、リングノズル７より噴出する液体ジ
エツト９により噴霧チヤンバー５内のガス排出
作用と、噴霧チヤンバー５に接続した排気装置
を用いることにより噴霧チヤンバー５内を排気
し、この排気されたガスの全部または一部をノ
ズルボツクス４内へ循環させることによつて、
噴霧チヤンバー５内をノズルボツクス４に対し
て一定の負圧状態に保持することを特徴とする
前記(1)に記載された金属粉末製造方法。 である。 〔作用〕 以下、本発明の方法を図面により説明する。第
１図に、水を主とする液体の噴霧媒体を用い、本
発明の法を適用したアトマイズ装置の一例を示し
た。 噴霧媒体導入管１９より供給され、リングノズ
ル７から噴出した高圧の噴霧媒体は逆円錐状スプ
レーフオーム８を形成する。このスプレーフオー
ム８は噴霧チヤンバー５内の雰囲気ガスを巻き込
んだジエツト９となり、噴霧チヤンバー５の底部
から分離槽６へと排出される。この時ジエツト９
がチヤンバー５内の雰囲気ガスを排出させること
から、ノズルボツクス４内と噴霧チヤンバー５内
は減圧される。また外部排気装置用配管１４は外
部排気装置へと連通し、噴霧チヤンバー５内を排
気することができる。さらに雰囲気ガス循環用配
管１２，１３は雰囲気ガスを循環させるととも
に、ノズルボツクス４と噴霧チヤンバー５内の圧
力を調節するためのものであり、ノズルボツクス
４と噴霧チヤンバー５内の圧力は圧力計１０によ
り監視される。 アトマイズは、まず雰囲気ガス循環用配管１
２，１３、排気管１６、及び外部排気装置用配管
１４に設けられたバルブを全閉にし、ジエツト排
出管１５に設けられたバルブを全開にした上で高
圧の噴霧媒体をリングノズル７から噴出させる。
この噴霧媒体は噴霧チヤンバー５内の雰囲気ガス
を巻き込みながらジエツト排出管１５より排出さ
れ、これによりノズルボツクス４と、噴霧チヤン
バー５内のガスは分離槽６へ移動する。 この時、排気管及び排出管１６，１７に設けら
れたバルブは半開又は全開とし、排気管１６から
はガス、排水管１７からは液体の噴霧媒体を排出
する。このことにより得られるノズルボツクス４
と噴霧チヤンバー５内の減圧を利用し、雰囲気ガ
ス導入管１１より雰囲気ガスを導入することによ
りノズルボツクス４、噴霧チヤンバー５及び分離
槽６を雰囲気ガスで置換することができ、置換が
完了すれば、雰囲気ガス導入管１１及び排気管１
６に設けられたバルブは全閉にして外気と遮断す
る。 次に雰囲気ガス循環用配管１２に設けられたバ
ルブを開けることにより雰囲気ガスは分離槽６か
らノズルボツクス４へ循環する。これにより、ノ
ズルボツクス４の圧力は噴霧チヤンバー５の圧力
より高くなる。この時ノズルボツクス４内の圧力
をP1とすると、P1は大気圧かもしくはわずかに
大気圧より低く保持することが、溶湯の流下など
に対して望ましい。なお、このP1を調節するこ
とにより溶融金属流の流下層を調節することも可
能である。 噴霧チヤンバー５内の圧力は、前記した通りジ
エツト９により、雰囲気ガスが分離槽６に移動す
ることから、減圧されるが、この噴霧チヤンバー
５内の圧力をP2とし（P1−P2）を△Ｐとすると
この差圧△Ｐは、噴霧媒体流量、噴霧角度、噴霧
圧力によつてその最適値が異なるが、100Kgｆ／
cm2以上の圧力で30゜以上の噴霧角度とするために
は約50mmHg以上の差圧が必要である。この時必
要以上の△Ｐが得られている場合は雰囲気ガス循
環用配管１３に設けられたバルブを開いてバイパ
スとし、分離槽６に移動した雰囲気ガスを一部噴
霧チヤンバー５内へ循環させるか、ジエツト排出
配管１５に設けられたバルブをコントロールして
ガス排出量を下げることにより△Ｐを最適値とす
る。また条件により十分な△Ｐが得られない場
合、例えばジエツト排出配管１５に設けられたバ
ルブが小さいか、または噴霧チヤンバーが大きい
等で、目的とする雰囲気ガスの排出が充分でない
場合には、外部排気装置を用いて外部排気用配管
１４を通して噴霧チヤンバー５内を排気し、これ
をノズルボツクスへ循環させることにより必要な
△Ｐを得ることができるが、実用的には、700mm
Hg以上の△Ｐは得がたい。 このようにして得られる差圧△Ｐは、最適値に
対して大きすぎると、実質の噴霧角度を小さくし
雰囲気ガスを大量に巻き込んだスプレーフオーム
を作り噴霧効率が低下する。逆に小さいと吹き上
げが発生しアトマイズは不可能となる。 以上のようにしてP1、P2、△Ｐを安定しアト
マイズできる数値に設定した後、ストツパー１を
上に引き上げ、タンデツシユ２の底部のオリフイ
スよりリングノズル７の中心部へ溶融金置を流下
しアトマイズをスタートする。 アトマイズをスタートするとP1及びP2が少し
変化する。これは溶融金属が流下するのでその体
積分が増加するのと、溶融金属の熱量により噴霧
チヤンバー５内が加熱され、圧力が上昇すること
が主な原因である。また、雰囲気を調整するため
雰囲気ガス導入管１１のバルブを開け、雰囲気ガ
スを導入することもある。これらの原因によりノ
ズルボツクス４及び噴霧チヤンバー５の圧力が変
化した場合、雰囲気ガス循環用配管１２，１３の
バルブを調節して、その循環量を調節し△を最適
値に対し±10％以内とする。この場合ノズルボツ
クス４、噴霧チヤンバー５及び分離槽６とも圧力
が上昇することになる。然しこの一部は分離槽６
に接続した排水管１７より排水と共に排出される
こともあるが、ノズルボツクス４内の必要以上の
圧力上昇を防ぐ目的で排気管１６に設けられたバ
ルブを開け余剰な雰囲気ガスを外部へ排出して、
ノズルボツクス４及び噴霧チヤンバー５への雰囲
気ガスの循環量を減らし、結果として△Ｐを最適
値に調整する。この△Ｐの変化が±10％以上とな
ると、吹き上げの発生もしくは実質の噴霧角度の
低下により安定した、効率の高いアトマイズが行
えなくなる場合がある。またこのように調節が可
能なことは、噴霧媒体の温度変化、溶湯流量変化
その他の原因により、アトマイズ中に発生した△
Ｐの変化にも対応することができる。さらにこの
バルブコントロールを自動制御することによつて
コントロールを容易にすることも有効である。 アトマイズによつて得られた粉末は分離槽６に
集められ、粉末排出管１８に設けられたバルブを
開放することにより回収される。 以上詳述したように、本発明の方法ではノズル
ボツクス４内の圧力P1、噴霧チヤンバー５内の
圧力P2とすると、その差圧△Ｐ（P1−P2）が、50
mmHg以上、700mmHg以下で±10％以内の一定値
に保持し、噴霧チヤンバー５内の圧力P2をノズ
ルボツクス４内の圧力P1に対して一定の負圧状
態に保持することにより、従来行えなかつた30〜
80゜の噴霧角度で効率の高い安定した液体アトマ
イズを連続的に行うことが可能となる。 〔実施例、比較例〕 第１図に示す装置により、水を噴霧媒体とした
場合に得られたノズルボツクス４内の圧力P1と
噴霧チヤンバー５内の圧力P2との差圧△Ｐ（P1−
P2）と噴霧可能域との関係を第２図に示した。
この時噴霧圧力は100Kgｆ／cm2、流量は200／
minで一定である。噴霧の可能な部分は図中斜線
の部分と点の部分である。従来の方法では、差圧
△Ｐはほぼ０mmHgなので、噴霧角度30゜では吹き
上げを生じアトマイズはできないが、差圧△Ｐを
大きくすると、それにつれて大きな角度でアトマ
イズが可能となる。しかし、同一噴霧角度におい
て差圧△Ｐを大きくしすぎてもスプレーフオーム
が広がり、噴霧エネルギーが低下し、さらにはガ
ス吸引量が増加し、効率の低いアトマイズとな
る。すなわち、第２図は、実際のアトマイズでは
噴霧角度に応じ差圧△Ｐを少なくとも斜線の範囲
内にコントロールすることが必要となることを示
している。 次に、第１図に示す装置により噴霧媒体に水を
用い、溶湯に純銅を用い、本発明の方法で差圧△
Ｐを400mmHgとし、噴霧角度60゜噴霧圧力100Kg／
cm2、流量200／minでアトマイズを行なつた。
比較例として、従来の差圧△Ｐが０mmHgの方法
で、噴霧角度25゜でアトマイズを行つた。これら
の結果を第１表に示した。
のアトマイズ方法に関するものである。 〔従来の技術〕 最近の粉末冶金技術の発達により、粉末より成
形材を製造する方法が多様化している。その原料
粉末の製造方法の一つのアトマイズ法は、ほとん
どの合金組成が製造可能であり、アトマイズに用
いる噴霧媒体を選ぶことにより球状粉末から不規
則形状粉末まで比較的容易に制御し、製造しう
る。このアトマイズ法の粉砕エネルギー効率を上
げるには、噴霧ノズルの噴出口から媒体が出てか
ら溶湯に衝突するまでの距離を短くすることが、
最も有効である。 この距離を短くするためには、噴霧ノズル噴出
口から溶湯までの長さを短くとれ、構造的に比較
的単純で全周から噴霧媒体を噴出させることがで
きるリングノズルが、噴霧媒体の持つ粉砕エネル
ギーを有効に利用する上において最適と考えられ
る。ここで言うリングノズルとは、溶湯流をとり
囲むように配置された噴出口を持ち、ノズルの上
下の空間を噴霧媒体のスプレーフオームで分離で
きるタイプのノズルのことを言い、噴出口の形状
は限定しない。このノズルは、逆円錐状か、逆多
角錐状またはそれに近いスプレーフオームを形成
する。以後このスプレーフオームの頂角を噴霧角
度と呼ぶ。 しかし、このリングノズルによるアトマイズの
場合、従来の方法では噴霧角度30゜付近以上にな
ると「吹き上げ」と呼ばれる現象が発生し、ノズ
ルを閉塞させ、アトマイズを連続して行うことが
不可能となる。この主たる原因は噴霧角度を大き
くすることにより、噴霧媒体に上向きの速度が発
生することがあげられる。この吹き上げの起こり
始める角度は噴霧媒体を２方向から噴出し、Ｖ型
のスプレーフオームを形成するものが約45゜であ
るのに対して、リングノズルの場合は約30゜と小
さい。これは噴霧媒体が全周方向から集中するた
めに、中心へ行くに従つて噴霧媒体は厚みを増加
することと、スプレーフオームの近傍が真空状態
となることに起因し、実際の衝突角度が、Ｖ型の
スプレーフオームを形成するものよりも大きくな
るためである。 これらの吹き上げを回避しアトマイズを可能と
する装置として特公昭53−16390号公報に示され
たものがある。これは、噴霧ノズル底部に密着し
た長い吸引管を設け、大量の空気を吸引させるこ
とにより吹き上げの原因となる上向きの速度を抑
えて、この吹き上げを発生しないようにしてい
る。しかしこの方法では、噴霧ノズルより、噴出
される液体ジエツトの速度が大きくなればそれだ
け多くのガスを吸引することになり、この吸引ガ
スにより液体ジエツトが広がり実質の噴霧角度が
小さくなり、噴霧効率が低下する。また大量のガ
スを吸引するために溶湯流にも乱れを発生させ分
散した溶湯が噴霧ノズル入口に付着しノズルを閉
塞する場合がある。またアトマイズを不活性ガス
中で行うと、大量の不活性ガスを吸引するため
に、この不活性ガスの使用量が大きくなるなどの
欠点を持つ。これに類似したもので特公昭61−
401号公報に示された方法があるが、これも同様
の欠点を持つ。また、吸引管を設けるもの以外に
は特開昭60−152605号公報に記載されたノズル底
部に密着した付加装置を設けるものがある。これ
は減圧室と大気圧との圧力差により上向きの速度
を抑え吹き上げをなくしたものであるが、圧力の
低い減圧室内へ微粉末が飛散するため減圧室内に
この微粉末が付着する。またアトマイズ中何等か
の不都合によりノズル内壁に溶融金属が付着した
り、噴霧媒体の温度上昇などにより、アトマイズ
時の減圧室内の負圧が変化し、アトマイズ途中で
吹き上げが発生することがある。 以上述べた従来公知の方法ではアトマイズ中に
連続的にこの負圧をコントロールすることは不可
能であり、アトマイズ中に何らかの不都合で負圧
コントロールが必要な場合は、アトマイズを中止
しなければ、ノズルなどを破損する場合も考えら
れる。このことは先に述べた特公昭53−16390号
公報に示された装置、特公昭61−401号公報に記
載された方法においても同様に言えることであり
大きな問題点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、前記公知の従来方法の欠点を改良す
るためになされたもので、吹き上げの根本原因と
考えられる幾何学的な噴霧角度増大による噴霧媒
体の上向きの速度発生が、噴霧ノズルより噴出し
た噴霧媒体により形成されるスプレーフオームの
上下の圧力差、すなわちノズルボツクス４内の圧
力P1と、噴霧チヤンバー５内の圧力P2との圧力
差△Ｐによつて大きく変化し、さらにこの圧力差
△Ｐを変化させることによりアトマイズを30〜
80゜の任意の噴霧角度で行つても吹き上げをコン
トロールできることを見出し、本発明を完成した
ものである。 〔問題を解決するための手段〕 本発明は、 (1) 溶湯金属を流下させ、噴霧媒として液体を用
いて噴霧ノズルによりにより粉化するアトマイ
ズ方法において、リングノズル７より噴出され
る液体ジエツト９が、噴霧チヤンバー５より排
出される際に生じる噴霧チヤンバー５内のガス
排出作用を利用し、この排出されたガスの一部
をリングノズル７を取り囲み、リングノズル７
を通して噴霧チヤンバー５と連通し、かつリン
グノズル７の近傍を外気と遮断するノズルボツ
クス４内へ、他を噴霧チヤンバー５内へ循環さ
せ、更に、余剰分は外部へ排出させることによ
り、ノズルボツクス４内の圧力をP1、噴霧チ
ヤンバー５内の圧力をP2とし、その差圧（P1
−P2）を△Ｐとすると、△Ｐが50mmHg以上、
700mmHg以下で±10％以内の一定値であり、噴
霧チヤンバー５内をノズルボツクス４内に対し
て、一定の負圧状態に保持することを特徴とす
る、金属粉末製造方法。および (2) 溶湯金属を流下させ、噴霧媒として液体を用
いて噴霧ノズルにより粉化するアトマイズ方法
において、リングノズル７より噴出する液体ジ
エツト９により噴霧チヤンバー５内のガス排出
作用と、噴霧チヤンバー５に接続した排気装置
を用いることにより噴霧チヤンバー５内を排気
し、この排気されたガスの全部または一部をノ
ズルボツクス４内へ循環させることによつて、
噴霧チヤンバー５内をノズルボツクス４に対し
て一定の負圧状態に保持することを特徴とする
前記(1)に記載された金属粉末製造方法。 である。 〔作用〕 以下、本発明の方法を図面により説明する。第
１図に、水を主とする液体の噴霧媒体を用い、本
発明の法を適用したアトマイズ装置の一例を示し
た。 噴霧媒体導入管１９より供給され、リングノズ
ル７から噴出した高圧の噴霧媒体は逆円錐状スプ
レーフオーム８を形成する。このスプレーフオー
ム８は噴霧チヤンバー５内の雰囲気ガスを巻き込
んだジエツト９となり、噴霧チヤンバー５の底部
から分離槽６へと排出される。この時ジエツト９
がチヤンバー５内の雰囲気ガスを排出させること
から、ノズルボツクス４内と噴霧チヤンバー５内
は減圧される。また外部排気装置用配管１４は外
部排気装置へと連通し、噴霧チヤンバー５内を排
気することができる。さらに雰囲気ガス循環用配
管１２，１３は雰囲気ガスを循環させるととも
に、ノズルボツクス４と噴霧チヤンバー５内の圧
力を調節するためのものであり、ノズルボツクス
４と噴霧チヤンバー５内の圧力は圧力計１０によ
り監視される。 アトマイズは、まず雰囲気ガス循環用配管１
２，１３、排気管１６、及び外部排気装置用配管
１４に設けられたバルブを全閉にし、ジエツト排
出管１５に設けられたバルブを全開にした上で高
圧の噴霧媒体をリングノズル７から噴出させる。
この噴霧媒体は噴霧チヤンバー５内の雰囲気ガス
を巻き込みながらジエツト排出管１５より排出さ
れ、これによりノズルボツクス４と、噴霧チヤン
バー５内のガスは分離槽６へ移動する。 この時、排気管及び排出管１６，１７に設けら
れたバルブは半開又は全開とし、排気管１６から
はガス、排水管１７からは液体の噴霧媒体を排出
する。このことにより得られるノズルボツクス４
と噴霧チヤンバー５内の減圧を利用し、雰囲気ガ
ス導入管１１より雰囲気ガスを導入することによ
りノズルボツクス４、噴霧チヤンバー５及び分離
槽６を雰囲気ガスで置換することができ、置換が
完了すれば、雰囲気ガス導入管１１及び排気管１
６に設けられたバルブは全閉にして外気と遮断す
る。 次に雰囲気ガス循環用配管１２に設けられたバ
ルブを開けることにより雰囲気ガスは分離槽６か
らノズルボツクス４へ循環する。これにより、ノ
ズルボツクス４の圧力は噴霧チヤンバー５の圧力
より高くなる。この時ノズルボツクス４内の圧力
をP1とすると、P1は大気圧かもしくはわずかに
大気圧より低く保持することが、溶湯の流下など
に対して望ましい。なお、このP1を調節するこ
とにより溶融金属流の流下層を調節することも可
能である。 噴霧チヤンバー５内の圧力は、前記した通りジ
エツト９により、雰囲気ガスが分離槽６に移動す
ることから、減圧されるが、この噴霧チヤンバー
５内の圧力をP2とし（P1−P2）を△Ｐとすると
この差圧△Ｐは、噴霧媒体流量、噴霧角度、噴霧
圧力によつてその最適値が異なるが、100Kgｆ／
cm2以上の圧力で30゜以上の噴霧角度とするために
は約50mmHg以上の差圧が必要である。この時必
要以上の△Ｐが得られている場合は雰囲気ガス循
環用配管１３に設けられたバルブを開いてバイパ
スとし、分離槽６に移動した雰囲気ガスを一部噴
霧チヤンバー５内へ循環させるか、ジエツト排出
配管１５に設けられたバルブをコントロールして
ガス排出量を下げることにより△Ｐを最適値とす
る。また条件により十分な△Ｐが得られない場
合、例えばジエツト排出配管１５に設けられたバ
ルブが小さいか、または噴霧チヤンバーが大きい
等で、目的とする雰囲気ガスの排出が充分でない
場合には、外部排気装置を用いて外部排気用配管
１４を通して噴霧チヤンバー５内を排気し、これ
をノズルボツクスへ循環させることにより必要な
△Ｐを得ることができるが、実用的には、700mm
Hg以上の△Ｐは得がたい。 このようにして得られる差圧△Ｐは、最適値に
対して大きすぎると、実質の噴霧角度を小さくし
雰囲気ガスを大量に巻き込んだスプレーフオーム
を作り噴霧効率が低下する。逆に小さいと吹き上
げが発生しアトマイズは不可能となる。 以上のようにしてP1、P2、△Ｐを安定しアト
マイズできる数値に設定した後、ストツパー１を
上に引き上げ、タンデツシユ２の底部のオリフイ
スよりリングノズル７の中心部へ溶融金置を流下
しアトマイズをスタートする。 アトマイズをスタートするとP1及びP2が少し
変化する。これは溶融金属が流下するのでその体
積分が増加するのと、溶融金属の熱量により噴霧
チヤンバー５内が加熱され、圧力が上昇すること
が主な原因である。また、雰囲気を調整するため
雰囲気ガス導入管１１のバルブを開け、雰囲気ガ
スを導入することもある。これらの原因によりノ
ズルボツクス４及び噴霧チヤンバー５の圧力が変
化した場合、雰囲気ガス循環用配管１２，１３の
バルブを調節して、その循環量を調節し△を最適
値に対し±10％以内とする。この場合ノズルボツ
クス４、噴霧チヤンバー５及び分離槽６とも圧力
が上昇することになる。然しこの一部は分離槽６
に接続した排水管１７より排水と共に排出される
こともあるが、ノズルボツクス４内の必要以上の
圧力上昇を防ぐ目的で排気管１６に設けられたバ
ルブを開け余剰な雰囲気ガスを外部へ排出して、
ノズルボツクス４及び噴霧チヤンバー５への雰囲
気ガスの循環量を減らし、結果として△Ｐを最適
値に調整する。この△Ｐの変化が±10％以上とな
ると、吹き上げの発生もしくは実質の噴霧角度の
低下により安定した、効率の高いアトマイズが行
えなくなる場合がある。またこのように調節が可
能なことは、噴霧媒体の温度変化、溶湯流量変化
その他の原因により、アトマイズ中に発生した△
Ｐの変化にも対応することができる。さらにこの
バルブコントロールを自動制御することによつて
コントロールを容易にすることも有効である。 アトマイズによつて得られた粉末は分離槽６に
集められ、粉末排出管１８に設けられたバルブを
開放することにより回収される。 以上詳述したように、本発明の方法ではノズル
ボツクス４内の圧力P1、噴霧チヤンバー５内の
圧力P2とすると、その差圧△Ｐ（P1−P2）が、50
mmHg以上、700mmHg以下で±10％以内の一定値
に保持し、噴霧チヤンバー５内の圧力P2をノズ
ルボツクス４内の圧力P1に対して一定の負圧状
態に保持することにより、従来行えなかつた30〜
80゜の噴霧角度で効率の高い安定した液体アトマ
イズを連続的に行うことが可能となる。 〔実施例、比較例〕 第１図に示す装置により、水を噴霧媒体とした
場合に得られたノズルボツクス４内の圧力P1と
噴霧チヤンバー５内の圧力P2との差圧△Ｐ（P1−
P2）と噴霧可能域との関係を第２図に示した。
この時噴霧圧力は100Kgｆ／cm2、流量は200／
minで一定である。噴霧の可能な部分は図中斜線
の部分と点の部分である。従来の方法では、差圧
△Ｐはほぼ０mmHgなので、噴霧角度30゜では吹き
上げを生じアトマイズはできないが、差圧△Ｐを
大きくすると、それにつれて大きな角度でアトマ
イズが可能となる。しかし、同一噴霧角度におい
て差圧△Ｐを大きくしすぎてもスプレーフオーム
が広がり、噴霧エネルギーが低下し、さらにはガ
ス吸引量が増加し、効率の低いアトマイズとな
る。すなわち、第２図は、実際のアトマイズでは
噴霧角度に応じ差圧△Ｐを少なくとも斜線の範囲
内にコントロールすることが必要となることを示
している。 次に、第１図に示す装置により噴霧媒体に水を
用い、溶湯に純銅を用い、本発明の方法で差圧△
Ｐを400mmHgとし、噴霧角度60゜噴霧圧力100Kg／
cm2、流量200／minでアトマイズを行なつた。
比較例として、従来の差圧△Ｐが０mmHgの方法
で、噴霧角度25゜でアトマイズを行つた。これら
の結果を第１表に示した。
【表】
以上詳述したように、本発明は、ノズルボツク
スと噴霧チヤンバーとの差圧△Ｐを一定値に保持
し続けてアトマイズすることにより、液体アトマ
イズに於ける噴霧角度の高角度における吹き上げ
を解決し、噴霧効率の高いアトマイズを可能とす
る産業上有用な発明である。
スと噴霧チヤンバーとの差圧△Ｐを一定値に保持
し続けてアトマイズすることにより、液体アトマ
イズに於ける噴霧角度の高角度における吹き上げ
を解決し、噴霧効率の高いアトマイズを可能とす
る産業上有用な発明である。
第１図は、本発明の方法を用いた装置の一例で
ある。第２図、は水を噴霧媒体とした場合のノズ
ルボツクス４内の圧力P1と、噴霧チヤンバー５
内の圧力P2との差圧△Ｐと噴霧可能域との関係
を示したものである。 １……ストツパー、２……中間タンデツシユ、
３……溶湯、４……ノズルボツクス、５……噴霧
チヤンバー、６……分離槽、７……リングノズ
ル、８……スプレーフオーム、９……ジエツト、
１０……圧力計、１１……雰囲気ガス導入管、１
２，１３……雰囲気ガス循環用配管、１４……外
部排気装置用配管、１５……ジエツト排出管、１
６……排気管、１７……排水管、１８……粉末排
出管、１９……噴霧媒体導入管。
ある。第２図、は水を噴霧媒体とした場合のノズ
ルボツクス４内の圧力P1と、噴霧チヤンバー５
内の圧力P2との差圧△Ｐと噴霧可能域との関係
を示したものである。 １……ストツパー、２……中間タンデツシユ、
３……溶湯、４……ノズルボツクス、５……噴霧
チヤンバー、６……分離槽、７……リングノズ
ル、８……スプレーフオーム、９……ジエツト、
１０……圧力計、１１……雰囲気ガス導入管、１
２，１３……雰囲気ガス循環用配管、１４……外
部排気装置用配管、１５……ジエツト排出管、１
６……排気管、１７……排水管、１８……粉末排
出管、１９……噴霧媒体導入管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶湯金属を流下させ、噴霧媒として液体を用
いて噴霧ノズルによりにより粉化するアトマイズ
方法において、リングノズル７より噴出される液
体ジエツト９が、噴霧チヤンバー５より排出され
る際に生じる噴霧チヤンバー５内のガス排出作用
を利用し、この排出されたガスの一部をリングノ
ズル７を取り囲み、リングノズル７を通して噴霧
チヤンバー５と連通し、かつリングノズル７の近
傍を外気と遮断するノズルボツクス４内へ、他を
噴霧チヤンバー５内へ循環させ、更に、余剰分は
外部へ排出させることにより、ノズルボツクス４
内の圧力をP1、噴霧チヤンバー５内の圧力をP2
とし、その差圧（P1−P2）を△Ｐとすると、△
Ｐが50mmHg以上、700mmHg以下で±10％以内の
一定値であり、噴霧チヤンバー５内をノズルボツ
クス４内に対して、一定の負圧状態に保持するこ
とを特徴とする、金属粉末製造方法。 ２ 溶湯金属を流下させ、噴霧媒として液体を用
いて噴霧ノズルによりにより粉化するアトマイズ
方法において、リングノズル７より噴出する液体
ジエツト９による噴霧チヤンバー５内のガス排出
作用と、噴霧チヤンバー５に接続した排気装置を
用いることにより噴霧チヤンバー５内を排気し、
この排気されたガスの全部または一部をノズルボ
ツクス４内へ循環させることによつて、噴霧チヤ
ンバー５内をノズルボツクス４に対して一定の負
圧状態に保持することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載された金属粉末製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9699787A JPS63262405A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 金属粉末製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9699787A JPS63262405A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 金属粉末製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9622292A Division JPH05117724A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | 金属粉末製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262405A JPS63262405A (ja) | 1988-10-28 |
| JPH057442B2 true JPH057442B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=14179836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9699787A Granted JPS63262405A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 金属粉末製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63262405A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4102101C2 (de) * | 1991-01-25 | 2003-12-18 | Ald Vacuum Techn Ag | Einrichtung zum Herstellen von Pulvern aus Metallen |
| DE69936711T2 (de) * | 1998-12-24 | 2008-04-30 | Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von metallpulver |
| JP5151334B2 (ja) * | 2007-09-11 | 2013-02-27 | セイコーエプソン株式会社 | 金属粉末製造装置および金属粉末 |
| KR101836661B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2018-03-08 | 현대자동차주식회사 | 철계 분말 제조장치 |
| JP7841259B2 (ja) * | 2021-03-11 | 2026-04-07 | 大同特殊鋼株式会社 | 粉末材料 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551325A (en) * | 1978-06-13 | 1980-01-08 | Kanebo Ltd | Yarn entangling apparatus |
| DE3311343C2 (de) * | 1983-03-29 | 1987-04-23 | Alfred Prof. Dipl.-Ing.Dr.-Ing. 7830 Emmendingen Walz | Verfahren zur Herstellung von feinen Metallpulvern sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP9699787A patent/JPS63262405A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63262405A (ja) | 1988-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |