JPH059513A - 流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法 - Google Patents
流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法Info
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- JPH059513A JPH059513A JP19368891A JP19368891A JPH059513A JP H059513 A JPH059513 A JP H059513A JP 19368891 A JP19368891 A JP 19368891A JP 19368891 A JP19368891 A JP 19368891A JP H059513 A JPH059513 A JP H059513A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 溶融金属の流体アトマイズ法による金属粉末
の製造において、流体噴射ノズルまたはその保護ガイド
の表面に特定された耐火材料からなる被覆層を構成し、
さらに流体噴射ノズルまたはその保護ガイドを冷却す
る。 【効果】 流体アトマイズ法による金属粉末の製造にお
いてみられる流体噴射ノズルまたはその保護ガイドへの
溶融金属の付着閉塞（ブロッキング現象）を防止する。
の製造において、流体噴射ノズルまたはその保護ガイド
の表面に特定された耐火材料からなる被覆層を構成し、
さらに流体噴射ノズルまたはその保護ガイドを冷却す
る。 【効果】 流体アトマイズ法による金属粉末の製造にお
いてみられる流体噴射ノズルまたはその保護ガイドへの
溶融金属の付着閉塞（ブロッキング現象）を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の流体アトマ
イズ法による金属粉末の製造において、流体噴射ノズル
とその保護ガイド（以下ノズル等と略す）への溶融金属
の付着閉塞を防止する方法に関するものである。
イズ法による金属粉末の製造において、流体噴射ノズル
とその保護ガイド（以下ノズル等と略す）への溶融金属
の付着閉塞を防止する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属の落下流に対して、その周囲に
設けたノズルから高速の流体を噴射して該溶融金属をア
トマイズして金属粉末を製造する際には、溶融金属の落
下流が通過し、対面するノズル等の表面に溶融金属が付
着、融着して堆積し、ノズル等を閉塞する現象（以下ブ
ロッキングと記す）がみられる。実操業においてブロッ
キングがおきると、ノズル等を損傷して再使用ができな
くなるばかりでなく、操業の中断を余儀なくされる場合
もあり、大きな問題となっている。ブロッキングの際に
は、主として次の５つの現象が観察されている。ノズ
ル等内の溶融金属の落下流の通過空間で、溶融金属が散
乱、飛散する。アトマイズ用の流体ジェットが飛散し
て溶融金属を噴き上げる。アトマイズ用の流体ジェッ
トの噴射頂角θ（図３参照）が大きい程、溶融金属を噴
き上げる。アトマイズ用の流体ジェットの蒸気が溶融
金属を噴き上げる。ノズル等と噴霧槽との空間の気圧
が変動し、溶融金属が飛散する。
設けたノズルから高速の流体を噴射して該溶融金属をア
トマイズして金属粉末を製造する際には、溶融金属の落
下流が通過し、対面するノズル等の表面に溶融金属が付
着、融着して堆積し、ノズル等を閉塞する現象（以下ブ
ロッキングと記す）がみられる。実操業においてブロッ
キングがおきると、ノズル等を損傷して再使用ができな
くなるばかりでなく、操業の中断を余儀なくされる場合
もあり、大きな問題となっている。ブロッキングの際に
は、主として次の５つの現象が観察されている。ノズ
ル等内の溶融金属の落下流の通過空間で、溶融金属が散
乱、飛散する。アトマイズ用の流体ジェットが飛散し
て溶融金属を噴き上げる。アトマイズ用の流体ジェッ
トの噴射頂角θ（図３参照）が大きい程、溶融金属を噴
き上げる。アトマイズ用の流体ジェットの蒸気が溶融
金属を噴き上げる。ノズル等と噴霧槽との空間の気圧
が変動し、溶融金属が飛散する。
【０００３】上記問題の対策として、従来はつぎのよう
な対策が取られている。の現象に対しては、タンディ
ッシュ内の堰、注湯ノズルの形状や耐溶損材の使用など
による、溶融金属の落下流の整流化や、吹き込み圧（吹
き込み流量）の最適化がおこなわれている。の現象に
対しては、フイルタ−、整流リング、ノズルの形状変更
や耐磨耗材などの採用による整流化がおこなわれてい
る。およびの現象に対しては吹き込み気圧（吹き込
み流量）や流体量比の最適化がおこなわれている。の
現象に対しては噴霧槽の形状変更や整流板などの採用に
よる流体整流がおこなわれている。しかし、以上の対策
を実施しても、ブロッキングを完全に防止することは困
難である。例えば、タンデイッシュ内の異物が注湯ノズ
ルに付着したり、注湯ノズルの先端を溶融金属がつたい
流れたり、溶融金属が揺動したりして、溶融金属の落下
流が振れたり偏平化したりする。また、例えばノズル等
の突然の磨耗や取扱い時に異物を混入したり、傷つけた
りする。さらには、気圧、気流の変動などによる外乱も
偶発的なブロッキングの原因となる。
な対策が取られている。の現象に対しては、タンディ
ッシュ内の堰、注湯ノズルの形状や耐溶損材の使用など
による、溶融金属の落下流の整流化や、吹き込み圧（吹
き込み流量）の最適化がおこなわれている。の現象に
対しては、フイルタ−、整流リング、ノズルの形状変更
や耐磨耗材などの採用による整流化がおこなわれてい
る。およびの現象に対しては吹き込み気圧（吹き込
み流量）や流体量比の最適化がおこなわれている。の
現象に対しては噴霧槽の形状変更や整流板などの採用に
よる流体整流がおこなわれている。しかし、以上の対策
を実施しても、ブロッキングを完全に防止することは困
難である。例えば、タンデイッシュ内の異物が注湯ノズ
ルに付着したり、注湯ノズルの先端を溶融金属がつたい
流れたり、溶融金属が揺動したりして、溶融金属の落下
流が振れたり偏平化したりする。また、例えばノズル等
の突然の磨耗や取扱い時に異物を混入したり、傷つけた
りする。さらには、気圧、気流の変動などによる外乱も
偶発的なブロッキングの原因となる。
【０００４】この詳細に関して、従来の水噴射流による
アトマイズ装置を示した図３によってさらに説明する。
前述のような予測しがたい偶発的なブロッキングは、ノ
ズル３５と、溶融金属の落下流３４および水噴射流３６
との会合点Ｈとの距離Ｌを短くし、噴射頂角θを大きく
してアトマイズ効率を高めれば高めるほど、また溶融金
属の注湯速度を大きくして生産性を高めれば高めるほど
頻発するようになる。このような予測しがたい偶発的な
ブロッキングの防止に関する先行技術として、特開昭６
２−１５１５０３号公報、特開昭６３−２８８０５号公
報および特開昭６４−２０３号公報に開示された技術が
ある。特開昭６２−１５１５０３号公報、特開昭６３−
２８８０５号公報に開示された技術は、溶融金属の落下
流に対面するノズルの壁面にそって、ブロッキング防止
用の低圧水またはガスを流下させる方法である。しか
し、この方法ではアトマイズ効率を高めるために流体の
噴射頂角θを大きくした場合、噴き上げを防止するため
の吹き込み気流によって、ブロッキング防止用の低圧水
またはガスが吹き飛んでしまうという問題がある。ま
た、生産性を向上させるために溶融金属の注湯速度（注
湯量／時間）を大きくすると、ノズル等に多量の溶融金
属の落下流が振れて接触した場合、あるいは多量のスプ
ラッシュが接触した場合の焼付を防止できないという問
題がある。
アトマイズ装置を示した図３によってさらに説明する。
前述のような予測しがたい偶発的なブロッキングは、ノ
ズル３５と、溶融金属の落下流３４および水噴射流３６
との会合点Ｈとの距離Ｌを短くし、噴射頂角θを大きく
してアトマイズ効率を高めれば高めるほど、また溶融金
属の注湯速度を大きくして生産性を高めれば高めるほど
頻発するようになる。このような予測しがたい偶発的な
ブロッキングの防止に関する先行技術として、特開昭６
２−１５１５０３号公報、特開昭６３−２８８０５号公
報および特開昭６４−２０３号公報に開示された技術が
ある。特開昭６２−１５１５０３号公報、特開昭６３−
２８８０５号公報に開示された技術は、溶融金属の落下
流に対面するノズルの壁面にそって、ブロッキング防止
用の低圧水またはガスを流下させる方法である。しか
し、この方法ではアトマイズ効率を高めるために流体の
噴射頂角θを大きくした場合、噴き上げを防止するため
の吹き込み気流によって、ブロッキング防止用の低圧水
またはガスが吹き飛んでしまうという問題がある。ま
た、生産性を向上させるために溶融金属の注湯速度（注
湯量／時間）を大きくすると、ノズル等に多量の溶融金
属の落下流が振れて接触した場合、あるいは多量のスプ
ラッシュが接触した場合の焼付を防止できないという問
題がある。
【０００５】特開昭６４−２０３号公報に開示された技
術は、溶融金属の落下流に対面するノズルの壁面を、溶
融金属との接触角が９０〜１８０°と特定した濡れ性の
材料によって構成する技術である。しかし、発明者等の
実験によると接触角が９０°以上の材料でも溶鋼が付着
し、焼付、あるいは融着する材料が数多くあり、逆に溶
融ＣｕとＳｉ3 Ｎ4 のように接触角が９０°以下の材料
でも付着、焼付、あるいは融着がおきない場合もある。
術は、溶融金属の落下流に対面するノズルの壁面を、溶
融金属との接触角が９０〜１８０°と特定した濡れ性の
材料によって構成する技術である。しかし、発明者等の
実験によると接触角が９０°以上の材料でも溶鋼が付着
し、焼付、あるいは融着する材料が数多くあり、逆に溶
融ＣｕとＳｉ3 Ｎ4 のように接触角が９０°以下の材料
でも付着、焼付、あるいは融着がおきない場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述のよう
な現状にかんがみ、流体アトマイズ法による金属粉末の
製造において、ノズル等への溶融金属の付着閉塞の防止
方法を提供するためになされたものである。
な現状にかんがみ、流体アトマイズ法による金属粉末の
製造において、ノズル等への溶融金属の付着閉塞の防止
方法を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属の
流体アトマイズ法による金属粉末の製造において、該溶
融金属の落下流が通過し、かつ対面するノズル等の表面
に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる窒化物のう
ちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容積％以上
である耐火材料からなる被覆層を構成することを特徴と
するノズル等への溶融金属の付着閉塞の防止方法であ
り、かつノズル等を冷却することを特徴とするノズル
等への溶融金属の付着閉塞の防止方法であり、また
流体アトマイズ法による金属粉末の製造において、該溶
融金属の落下流が通過し、かつ対面するノズル等の表面
に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる窒化物のう
ちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容積％以上
である耐火材料からなる被覆層を構成することを特徴と
するノズル等への溶融金属の付着閉塞の防止方法であ
り、かつノズル等を冷却することを特徴とするノズル
等への溶融金属の付着閉塞の防止方法であり、また
【０００８】Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして塗布し、乾燥
して４００℃以上の温度で焼き付けて被覆層を構成する
ことを特徴とするノズル等への溶融金属の付着閉塞の防
止方法であり、さらにＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮ
からなる窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火
材料の粉末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン
酸塩系の無機接着剤とを配合し、泥しょう状にし、蒸発
乾燥して粉砕または造粒し、溶射して被覆層を構成する
ことを特徴とするノズル等への溶融金属の付着閉塞の防
止方法である。
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして塗布し、乾燥
して４００℃以上の温度で焼き付けて被覆層を構成する
ことを特徴とするノズル等への溶融金属の付着閉塞の防
止方法であり、さらにＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮ
からなる窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火
材料の粉末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン
酸塩系の無機接着剤とを配合し、泥しょう状にし、蒸発
乾燥して粉砕または造粒し、溶射して被覆層を構成する
ことを特徴とするノズル等への溶融金属の付着閉塞の防
止方法である。
【０００９】
【作用】発明者等は、種々の耐火材料および雰囲気ガス
のもとで各種金属の注ぎかけ試験および溶鋼の水アトマ
イズ試験をおこなった結果、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡ
ｌＮのうちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容
積％以上である耐火材料は、熱衝撃による割れ、欠けが
発生せず、また各種の溶融金属が付着、焼付、融着する
ことがないという知見をえた。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたは
ＡｌＮは、各種の溶融金属に対して濡れ難く化学的に安
定であり、また気孔率を５容積％以上としたので熱膨張
係数が１０×１０-6／℃以下と小さいために耐熱衝撃性
にきわめて優れており、さらに酸化雰囲気の下で金属酸
化溶融物が接触すると、約７００℃以上でＳｉ3 Ｎ4 、
ＢＮまたはＡｌＮが分解するから金属酸化溶融物が付着
しない。
のもとで各種金属の注ぎかけ試験および溶鋼の水アトマ
イズ試験をおこなった結果、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡ
ｌＮのうちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容
積％以上である耐火材料は、熱衝撃による割れ、欠けが
発生せず、また各種の溶融金属が付着、焼付、融着する
ことがないという知見をえた。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたは
ＡｌＮは、各種の溶融金属に対して濡れ難く化学的に安
定であり、また気孔率を５容積％以上としたので熱膨張
係数が１０×１０-6／℃以下と小さいために耐熱衝撃性
にきわめて優れており、さらに酸化雰囲気の下で金属酸
化溶融物が接触すると、約７００℃以上でＳｉ3 Ｎ4 、
ＢＮまたはＡｌＮが分解するから金属酸化溶融物が付着
しない。
【００１０】さらに、本発明ではＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮまた
はＡｌＮのうちの１種または２種以上を含む耐火材料の
粉末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系
の無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして乾燥、粉砕
または造粒し、ノズル等に塗布または溶射し耐火性のあ
る耐火被覆層を構成することによって溶融金属が付着、
焼付、融着することを防止するものである。また本発明
は、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮのうちの１種または
２種以上を含む耐火材料の粉末と、アルカリ金属ケイ酸
塩系または無機リン酸塩系の無機接着剤とを配合し、泥
しょう状にして塗布し、乾燥して４００℃以上で焼成で
き、あるいは乾燥して粉砕または造粒し、溶射できるよ
うにしたので、耐火性のある耐火被覆層を構成すること
ができ、修復が手軽に安価にできる。
はＡｌＮのうちの１種または２種以上を含む耐火材料の
粉末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系
の無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして乾燥、粉砕
または造粒し、ノズル等に塗布または溶射し耐火性のあ
る耐火被覆層を構成することによって溶融金属が付着、
焼付、融着することを防止するものである。また本発明
は、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮのうちの１種または
２種以上を含む耐火材料の粉末と、アルカリ金属ケイ酸
塩系または無機リン酸塩系の無機接着剤とを配合し、泥
しょう状にして塗布し、乾燥して４００℃以上で焼成で
き、あるいは乾燥して粉砕または造粒し、溶射できるよ
うにしたので、耐火性のある耐火被覆層を構成すること
ができ、修復が手軽に安価にできる。
【００１１】
【実施例】図２は、実施例で使用したノズル等への溶融
金属の付着、焼付、融着性を試験する装置の概略構成図
である。この装置は、金属棒送出装置１８に取り付けた
直径１０ｍｍの各種金属棒１９を電源２１と誘導コイル
２２からなる高周波誘導電気炉で溶解し、溶融金属を銅
製の水冷台２４上に設置した付着防止試験片２３に滴下
するように構成されている。２７は水冷台２４の水冷回
路である。付着防止試験片２３は水冷台２４上に４５°
の傾斜で取り付けられる。チャンバ−内の雰囲気ガス２
５の種類は２８、３０の出入口を通して任意に設定でき
るようになっている。
金属の付着、焼付、融着性を試験する装置の概略構成図
である。この装置は、金属棒送出装置１８に取り付けた
直径１０ｍｍの各種金属棒１９を電源２１と誘導コイル
２２からなる高周波誘導電気炉で溶解し、溶融金属を銅
製の水冷台２４上に設置した付着防止試験片２３に滴下
するように構成されている。２７は水冷台２４の水冷回
路である。付着防止試験片２３は水冷台２４上に４５°
の傾斜で取り付けられる。チャンバ−内の雰囲気ガス２
５の種類は２８、３０の出入口を通して任意に設定でき
るようになっている。
【００１２】上記試験装置を用い、各種雰囲気の下で種
々の溶融金属を滴下し付着試験を行った結果を表１に示
した。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮのうちの１種また
は２種以上を含み、気孔率が５容積％以上である耐火材
料はいずれの溶融金属に対しても割れず、付着もないこ
とがこの表から明らかである。なお、この実験で使用し
た付着防止試験片の寸法は、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍである。また溶融金属としては、Ｃｕは
電気銅、Ｎｉは電解ニッケル、Ｆｅはリムド鋼、Ｔｉは
電解チタンを使用した。また耐火材料の組成はいずれも
重量％である。
々の溶融金属を滴下し付着試験を行った結果を表１に示
した。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮのうちの１種また
は２種以上を含み、気孔率が５容積％以上である耐火材
料はいずれの溶融金属に対しても割れず、付着もないこ
とがこの表から明らかである。なお、この実験で使用し
た付着防止試験片の寸法は、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍである。また溶融金属としては、Ｃｕは
電気銅、Ｎｉは電解ニッケル、Ｆｅはリムド鋼、Ｔｉは
電解チタンを使用した。また耐火材料の組成はいずれも
重量％である。
【００１３】
【表１】
【００１４】本発明で使用する耐火材料は高価格でもあ
り、割れた場合は修復が困難なので、これら耐火材料に
よる被覆層の構成方法について検討した。各種の金属基
板への被覆方法の選定と、耐水試験および大気雰囲気下
での溶鋼付着試験との結果を表２に示した。ここで溶鋼
付着試験の方法は表１の場合と同様である。表２から明
らかなように、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮは、いず
れもアルカリ金属ケイ酸塩系の無機接着剤（Ｍ2 Ｏ・ｎ
ＳｉＯ2 の一般式でしめされるもので、ＭはＮａ、Ｋ、
Ｌｉなど）または無機リン酸塩系の無機接着剤（Ｍ・Ｈ
2 ＰＯ4 の一般式で示されるもので、ＭはＡｌ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｆｅなど）を接着剤として一般鋼、ステンレス
鋼、銅等に塗布し、乾燥後４００℃以上の温度で焼き付
けることにより、耐水性もあり、溶融金属の付着のな
い、強固な被覆層を構成することができる。
り、割れた場合は修復が困難なので、これら耐火材料に
よる被覆層の構成方法について検討した。各種の金属基
板への被覆方法の選定と、耐水試験および大気雰囲気下
での溶鋼付着試験との結果を表２に示した。ここで溶鋼
付着試験の方法は表１の場合と同様である。表２から明
らかなように、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮは、いず
れもアルカリ金属ケイ酸塩系の無機接着剤（Ｍ2 Ｏ・ｎ
ＳｉＯ2 の一般式でしめされるもので、ＭはＮａ、Ｋ、
Ｌｉなど）または無機リン酸塩系の無機接着剤（Ｍ・Ｈ
2 ＰＯ4 の一般式で示されるもので、ＭはＡｌ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｆｅなど）を接着剤として一般鋼、ステンレス
鋼、銅等に塗布し、乾燥後４００℃以上の温度で焼き付
けることにより、耐水性もあり、溶融金属の付着のな
い、強固な被覆層を構成することができる。
【００１５】
【表２】
【００１６】また、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮの耐
火物粉末に前述のアルカリ金属ケイ酸塩系または無機リ
ン酸塩系の無機接着剤を加え、乾燥粉砕、あるいは噴霧
造粒して一般鋼、ステンレス鋼、銅等に溶射することに
よって耐水性もあり、溶融金属の付着のない、強固な被
覆層を構成することができる。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよび
ＡｌＮは、通常溶射することが困難な耐火物粉末である
が、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の無
機接着剤を配合することによって、ケイ酸ガラスまたは
リン酸ガラスを形成して溶射が可能となる。図１に示す
水アトマイズ装置を用い、表１および２の結果に基づい
て円環型の水噴射ノズル５の内部に設けた保護ガイド６
の溶鋼の落下流３に対面する表面を種々の耐火材料で被
覆層７を構成し、溶鋼を水アトマイズして本発明の効果
を調査した結果を表３に示す。
火物粉末に前述のアルカリ金属ケイ酸塩系または無機リ
ン酸塩系の無機接着剤を加え、乾燥粉砕、あるいは噴霧
造粒して一般鋼、ステンレス鋼、銅等に溶射することに
よって耐水性もあり、溶融金属の付着のない、強固な被
覆層を構成することができる。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよび
ＡｌＮは、通常溶射することが困難な耐火物粉末である
が、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の無
機接着剤を配合することによって、ケイ酸ガラスまたは
リン酸ガラスを形成して溶射が可能となる。図１に示す
水アトマイズ装置を用い、表１および２の結果に基づい
て円環型の水噴射ノズル５の内部に設けた保護ガイド６
の溶鋼の落下流３に対面する表面を種々の耐火材料で被
覆層７を構成し、溶鋼を水アトマイズして本発明の効果
を調査した結果を表３に示す。
【００１７】
【表３】
【００１８】すなわち、ア−ク炉で溶解、精錬したリム
ド鋼相当の溶鋼１をタンディッシュ２から３００ｋｇ／
ｍｉｎの割合で落下させ、噴射頂角θが３０°の水噴射
ノズル５から逆円錐状の水噴射流４を背圧１５０ｋｇ／
ｃｍ2 、噴射速度３ｍ3 ／ｍｉｎで噴射し、空気をブロ
ワ−８から送り込み、アトマイズ雰囲気を維持しながら
溶鋼１をアトマイズした。水噴射流への吸い込み空気量
は吐出管１１によって６０ｍ3 ／ｍｉｎ（吸い込み気圧
が−１５０ｍｍＨ2 Ｏ）に調整し、溶鋼の落下流３の一
部が吸い込み気流で飛散し、水噴射ノズル５の保護ガイ
ド６の内側の内径１４０ｍｍの耐火材料からなる被覆層
７に接触するように設定した。さらに水噴射ノズル５に
冷却水キャップ１３を取り付け、水噴射ノズル５、保護
ガイド６および耐火材料７を冷却水１４で冷却できるよ
うにした。この実施例で使用した水噴射ノズル５の材質
はステンレス（ＳＵＳ３１６）、保護ガイド６の材質は
一般鋼（ＳＳ４１）である。水アトマイズ雰囲気は溶鋼
の落下流が最も活性化し、酸化鉄を形成して耐火材料に
付着、堆積、固着しやすいように大気雰囲気とした。
ド鋼相当の溶鋼１をタンディッシュ２から３００ｋｇ／
ｍｉｎの割合で落下させ、噴射頂角θが３０°の水噴射
ノズル５から逆円錐状の水噴射流４を背圧１５０ｋｇ／
ｃｍ2 、噴射速度３ｍ3 ／ｍｉｎで噴射し、空気をブロ
ワ−８から送り込み、アトマイズ雰囲気を維持しながら
溶鋼１をアトマイズした。水噴射流への吸い込み空気量
は吐出管１１によって６０ｍ3 ／ｍｉｎ（吸い込み気圧
が−１５０ｍｍＨ2 Ｏ）に調整し、溶鋼の落下流３の一
部が吸い込み気流で飛散し、水噴射ノズル５の保護ガイ
ド６の内側の内径１４０ｍｍの耐火材料からなる被覆層
７に接触するように設定した。さらに水噴射ノズル５に
冷却水キャップ１３を取り付け、水噴射ノズル５、保護
ガイド６および耐火材料７を冷却水１４で冷却できるよ
うにした。この実施例で使用した水噴射ノズル５の材質
はステンレス（ＳＵＳ３１６）、保護ガイド６の材質は
一般鋼（ＳＳ４１）である。水アトマイズ雰囲気は溶鋼
の落下流が最も活性化し、酸化鉄を形成して耐火材料に
付着、堆積、固着しやすいように大気雰囲気とした。
【００１９】表３から明らかなように、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｂ
ＮまたはＡｌＮのうちの１種または２種以上を含み、気
孔率が５容積％以上である耐火材料は、水冷の有無にか
かわらずノズル等の閉塞（ブロッキング）をおこすこと
なく水アトマイズすることができた。なお、水冷をしな
い場合は、溶鋼の飛散スプラッシュの付着がみられた
が、水冷をすると、溶鋼の飛散スプラッシュは全く付着
しない。また、溶射または塗布、乾燥して４００℃以上
で焼き付けしたＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮの１種ま
たは２種以上を含む耐火物粉末に前述のアルカリ金属ケ
イ酸塩系または無機リン酸塩系の無機接着剤を加えて構
成した本発明にかかる被覆層を設けたものは、ノズル等
に溶鋼を付着することなくアトマイズすることができ
た。
ＮまたはＡｌＮのうちの１種または２種以上を含み、気
孔率が５容積％以上である耐火材料は、水冷の有無にか
かわらずノズル等の閉塞（ブロッキング）をおこすこと
なく水アトマイズすることができた。なお、水冷をしな
い場合は、溶鋼の飛散スプラッシュの付着がみられた
が、水冷をすると、溶鋼の飛散スプラッシュは全く付着
しない。また、溶射または塗布、乾燥して４００℃以上
で焼き付けしたＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮの１種ま
たは２種以上を含む耐火物粉末に前述のアルカリ金属ケ
イ酸塩系または無機リン酸塩系の無機接着剤を加えて構
成した本発明にかかる被覆層を設けたものは、ノズル等
に溶鋼を付着することなくアトマイズすることができ
た。
【００２０】
【発明の効果】本発明方法によると、ノズル等への溶融
金属の付着閉塞（ブロッキング）をほぼ完全に防止する
ことができる。
金属の付着閉塞（ブロッキング）をほぼ完全に防止する
ことができる。
【図１】実施例で使用した溶鋼の水アトマイズ装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】本発明の基礎実験に使用した溶融金属の付着試
験装置の概略構成図である。
験装置の概略構成図である。
【図３】従来の水アトマイズ装置の概略構成図である。
１ 溶鋼
２ タンデイッシュ
３ 溶鋼の落下流
４ 水噴射流
５ 水噴射ノズル
６ ノズルの保護ガイド
７ 耐火材料からなる被覆層
８ ブロワ−
９ 調整弁
１０ 気送管
１１ 吐出管
１２ 吸い込み気流
１３ 冷却水キヤップ
１４ 冷却水
１５ 鉄粉
１６ 水面
１７ 溶鋼注湯ノズル
１８ 金属棒送出装置
１９ 金属棒
２０ 溶融金属滴
２１ 高周波誘導電気炉（電源）
２２ 高周波誘導電気炉（誘導コイル）
２３ 付着防止試験片
２４ 水冷台
２５ 雰囲気ガス
２６ チャンバ−
２７ 水冷台の水冷回路
２８ 雰囲気ガス送入口
２９ チャンバ−冷却水入口
３０ 雰囲気ガス出口
３１ チャンバ−冷却水出口
３２ 溶融金属
３３ タンデイッシュ
３４ 溶融金属の落下流
３５ ノズル
３６ 水噴射流
θ 噴射頂角
Ｈ 水噴射流の会合点
Ｌ ノズルと水噴射流会合点との距離
Claims (4)
- 【請求項１】 溶融金属の流体アトマイズ法による金属
粉末の製造において、該溶融金属の落下流が通過し、か
つ対面する流体噴射ノズルまたはその保護ガイドの表面
に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる窒化物のう
ちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容積％以上
である耐火材料からなる被覆層を構成することを特徴と
する流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付
着閉塞の防止方法。 - 【請求項２】 流体噴射ノズルまたはその保護ガイドを
冷却することを特徴とする請求項１記載の流体噴射ノズ
ルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方
法。 - 【請求項３】 Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして塗布し、乾燥
して４００℃以上の温度で焼き付けて被覆層を構成する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の流体噴
射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防
止方法。 - 【請求項４】 Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にし、蒸発乾燥して
粉砕または造粒し、溶射して被覆層を構成することを特
徴とする請求項１または請求項２記載の流体噴射ノズル
とその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19368891A JPH059513A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19368891A JPH059513A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059513A true JPH059513A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16312130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19368891A Pending JPH059513A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059513A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2021118053A1 (ko) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 금속 분말 제조장치 |
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-
1991
- 1991-07-09 JP JP19368891A patent/JPH059513A/ja active Pending
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