JPH1143707A - 金属粉末の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料容器から流下する溶融金属流にガスジェ
ットを吹き付けて溶滴に分断し、冷却用筒体内周面に沿
って旋回しながら流下する冷却液層に、分断した溶滴を
飛散させずに注入して、品質の揃った急冷凝固粉末を製
造する。 【解決手段】 ガスジェットノズル４から、冷却液層７
に指向する分断用ガスジェットｊ₁ と、これとは反対側
から、流速の小さな補助ガスジェットｊ₂ とを噴射さ
せ、交点部に溶融金属流５ａを流下させる。分断用ガス
ジェットｊ₁ によって分断された溶滴の上方への飛散は
補助ガスジェットｊ₂ によって抑えられ、また、補助ガ
スジェットｊ₂ は分断用ガスジェットｊ₁ と一体化した
流れとなり、この流れに乗って、溶滴は冷却液層７に注
入される。これにより、飛散して浮遊する溶滴の発生が
なくなり、冷却速度差に起因する品質のばらつきの少な
い金属粉末を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を冷却液
中に供給し急冷凝固させて金属粉末を製造する方法およ
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属を冷却液中に供給し急冷凝固さ
せて得られる粉末は結晶粒が微細であり、合金元素も過
飽和に含有させることができる。さらに非晶質の金属粉
末として得ることも可能であって、機械部品や磁性材料
部品等の素材として注目されている。

【０００３】このような急冷凝固粉末の製造装置とし
て、例えば図4(a)に示す構成の装置が特開平5-148516号
公報に記載されている。この装置は円筒状の冷却用筒体
41を備え、この筒体41の内周面に、冷却液供給孔42から
冷却液を接線方向に噴出供給することによって、旋回し
ながら流下する冷却液層43が形成される。そして、この
冷却液層43の内側空間で、原料容器44から流下する細流
状の溶融金属流45に、ガスジェットノズル46から、冷却
液層43に指向するガスジェットGjが吹き付けられ、これ
によって、溶融金属流45が溶滴に分断されると共に、分
断された溶滴がガスジェットGjに乗って冷却液層43に注
入される。注入された溶滴は、高速旋回する冷却液によ
り急冷凝固されて金属粉末が形成される。

【０００４】しかしながら上記装置では、溶融金属流45
に一方向からガスジェットGjを吹き付ける構成であるた
めに、分断作用が小さく微細な粉末ができにくい。さら
に、ガスジェットGjから外れて空中に浮遊する溶滴が多
く発生する。すなわち、同図(b) に示すように、溶融金
属流45に対する分断作用は、この溶融金属流45が最初に
接するガスジェットGjの上部表面層近傍が最も大きく、
ここで分断された溶滴は、ガスジェットGj中に取り込ま
れるよりも、むしろガスジェットGjによりはじき飛ばさ
れ、したがって、ガスジェットGjから外れて、上方に飛
散し浮遊する溶滴Wgが多量に発生する。

【０００５】この結果、ガスジェットGjによって分断さ
れた後に、すぐには冷却液層43に注入されない溶滴が多
く生じ、所望の急冷度合が確保されずに品質の低下した
金属粉末が生じ易い。一方、例えば実開平6-39929 号公
報には、上記同様に旋回しながら流下する冷却液層が内
周面に形成される冷却用筒体との組合せを前提に、図5
(a)に示すような溶融金属供給容器61が記載されてい
る。

【０００６】この容器61は、るつぼ62の下側にガスジェ
ットノズル63を設けて構成され、このガスジェットノズ
ル63には、るつぼ62底部の溶湯ノズル孔64を通る中心線
の回りに、この中心線と同心の円に沿ってスリット状に
開口するガス噴射口65が設けられ、このガス噴射口65を
通して、図中二点鎖線で示すように、逆円錐状のガスジ
ェットGjが噴射される。

【０００７】同図(b) に、この溶融金属供給容器61を、
前記とほぼ同様の冷却用筒体66と組合わせた構成を示し
ている。この構成においては、溶湯ノズル孔64から溶融
金属流67がガスジェットGjの交点部に流下し、ここで溶
滴に分断される。この溶滴は、上記交点部から円錐状に
拡がるガスジェットGjに乗って運ばれ、前記同様に冷却
用筒体66内に形成されている冷却液層68に注入され、こ
こでさらに分断されて急冷凝固される。

【０００８】この場合には、図６に示すように、例えば
図において左側のガスジェットGj_Lによって分断された
後、右側上方に飛散しようとする溶滴は、右斜め上方か
らのガスジェットGj_R 中にすぐに取り込まれ、したがっ
て、全周にわたって前記したような上方への飛散が抑制
され、かつ、ガスジェットの交点部から下側では、これ
らガスジェットが形成する円錐体の内部に捕捉された状
態で、ガスジェットと共に下方へ運ばれることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように逆円錐状のガスジェットを噴射するガスジェット
ノズル63を用いた構成でも、冷却速度のばらつきに起因
して、品質が一様な急冷凝固粉末を得難いという問題を
生じている。つまり、ガスジェットの交点部で分断され
た後の溶滴は、ガスジェットによって下側に向かって運
ばれるが、例えば図5(b)に示す状態では、ガスジェット
ノズル63のガス噴射口65から噴射されるガスジェットの
うち、図において左側から右下方向に向かうガスジェッ
トGj_L は、斜めに配置した冷却用筒体66の軸芯との交差
角が大きく、したがって、冷却液層68とすぐに交差する
のに対し、右側から左下方向に噴射されるガスジェット
Gj_R は、冷却用筒体66の軸芯との交差角が小さく、平行
に近い状態となっている。このため、特にこのガスジェ
ットGj_R に沿って飛行する溶滴が冷却液層68に注入され
るまでの時間が長くなり、さらには、冷却用筒体66の底
部に達するまで冷却液層68に注入されずに空中で凝固す
る。

【００１０】このように、上記装置では、ガスジェット
によって分断された後に上方へと飛散する溶滴の発生は
抑えられるものの、分断された後の溶滴が冷却液層68に
注入されるまでの時間のばらつきは依然として大きく、
これに起因する急冷度合の相違によって、品質の一様な
金属粉末を得難いものとなっている。本発明は、上記し
た従来の問題点に鑑みなされたもので、急冷度合に起因
する品質のばらつきが小さな急冷凝固金属粉末を製造す
ることが可能な金属粉末の製造方法および装置を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の請求項１記載の金属粉末の製造方法は、冷
却用筒体の内周面に沿って旋回しながら流下する冷却液
層を形成し、原料容器から冷却液層の内側空間に流下す
る溶融金属流に、上記冷却液層に指向する分断用ガスジ
ェットを吹き付けて該溶融金属流を溶滴に分断し冷却液
層中に供給して金属粉末を製造する方法であって、溶融
金属流への上記分断用ガスジェットの吹き付け箇所に、
該溶融金属流を挟んで分断用ガスジェットとは反対側の
斜め上方から、該分断用ガスジェットよりも流速の遅い
補助ガスジェット又は流量の少ない補助ガスジェットを
吹き付けながら金属粉末を製造することを特徴とする。

【００１２】すなわち、上記方法によれば、分断用ガス
ジェットによって分断された溶滴の上方への飛散は、分
断用ガスジェットとは反対側の斜め上方から吹き付けら
れている補助ガスジェットによって抑えられる。しか
も、上記の補助ガスジェットは、分断用ガスジェットよ
りも流速が遅く、又は流量の少ないものであるので、特
にこの補助ガスジェットは、分断用ガスジェットとの交
差箇所でこの分断用ガスジェットによって流れ方向がそ
のエネルギー差に応じて大きく変化し、さらに、分断用
ガスジェットの流れ方向に沿って一体化するようにする
ことができる。

【００１３】この結果、分断された溶滴の殆どが分断用
ガスジェットに乗ってその噴射方向に運ばれることとな
り、したがって、この分断用ガスジェットの噴射方向に
冷却液層が位置するように冷却用筒体を設けることで、
冷却液層に注入されずに冷却用筒体内の空洞部中を飛散
する溶滴の量を極力少なくすることができる。これによ
り、急冷度合の差が小さく、したがって、品質の揃った
急冷凝固粉末を製造することが可能となる。

【００１４】上記の方法は、例えば請求項２記載の製造
装置、すなわち、内周面に沿って旋回しながら流下する
冷却液層が形成される冷却用筒体と、原料容器から上記
冷却液層の内側空間に向かって流下する溶融金属流の中
心線回りにこの中心線とほぼ同心の逆円錐状にガスジェ
ットを噴射するガス噴射口を備えるガスジェットノズル
とが設けられ、上記ガス噴射口は、該溶融金属流を挟ん
で一方の側が、溶融金属流を溶滴に分断し冷却液層中に
供給するための分断用ガスジェットを噴射する主ガス噴
射口として形成される一方、他方の側が該分断用ガスジ
ェットよりも流速の遅い補助ガスジェット又は流量の少
ない補助ガスジェットを噴射する補助ガス噴射口として
形成されている金属粉末の製造装置を用いて好適に実施
することができる。

【００１５】このように、逆円錐状のガスジェットを噴
射するガスジェットノズルが設けられた装置では、溶融
金属流の流下位置がガスジェット同士の交点から少々ず
れたとしても、ガスジェットによる溶融金属流の分断作
用が確実に得られ、かつ、前記同様に、分断後の溶滴
は、一方の側から冷却液層に向かう分断用ガスジェット
に乗って冷却液層に注入されるので、品質の揃った急冷
凝固粉末をより安定して製造することができる。

【００１６】なお、前記のように流速や流量が異なる分
断用ガスジェットと補助ガスジェットとを噴射するガス
ジェットノズルとして、例えば請求項３記載のように、
主ガス噴射口と補助ガス噴射口とが、前記中心線回りに
配列された複数の噴射孔から成り、主ガス噴射口側の噴
射孔の穴径を補助ガス噴射口側の穴径よりも大きく形成
するという構成を採用することができる。

【００１７】この場合、全ての噴射孔をガスジェットノ
ズル内の同一のガス室に連通させて構成することができ
る。したがって、例えば主ガス噴射口側が連通するガス
室と補助ガス噴射口側が連通するガス室とを互いに別室
構造として、これらに圧力の異なる圧縮ガスを供給する
構成等に比べ、全体的な構成をより簡素なものとするこ
とができ、また、例えばスリット状の噴射口を形成する
場合等に比べ、製作が容易になる。

【００１８】また、流量が異なる分断用ガスジェットと
補助ガスジェットとを噴射するガスジェットノズルとし
ては、例えば請求項４記載のように、主ガス噴射口と補
助ガス噴射口とが、前記中心線回りに配列された互いに
ほぼ同径の複数の噴射孔から成ると共に、主ガス噴射口
側に、補助ガス噴射口側の噴射孔の穴数よりも多くの噴
射孔を設けて構成することができ、この場合も、全体の
構成がより簡素なものとなり、製作が容易になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施
形態に係る金属粉末製造装置は、るつぼ形状の溶融金属
供給容器（以下、原料容器という）１の下側に、略円筒
形状の冷却用筒体２を備えている。この冷却用筒体２
は、図の場合には上部側が下部側よりも図において右側
に位置するように、軸心を例えば20度程度傾けて配設さ
れている。そして、この筒体２の上面を覆う環状の上蓋
３に、その中央開口3aを通して冷却用筒体２内に臨むよ
うにガスジェットノズル４が取付けられている。

【００２０】原料容器１は黒鉛や窒化珪素等の耐火物で
形成され、その底部壁面中央に、上下に貫通する細孔形
状の溶湯供給孔1aが形成されている。また、この原料容
器１の外周には、内部に収容される溶融金属５を加熱保
温するための誘導コイル６が設けられている。前記冷却
用筒体２には、その上部側内周面に、複数の冷却液吐出
口2a…が周方向等間隔で形成されている。これら吐出口
2a…は、それぞれ内周面に沿う接線方向からこの内周面
に開口する形状で設けられている。各吐出口2a…は、図
示しない冷却液供給管を通して冷却液タンクに配管接続
されており、この冷却液供給管に介設されているポンプ
を作動することによって、加圧された冷却液が各吐出口
2a…から冷却用筒体２の内周面に沿って接線方向に噴射
される。これにより、冷却用筒体２内に、その内周面に
沿って旋回しながら流下する冷却液層７が形成される。

【００２１】なお、冷却用筒体２の底部側内周面には、
リング状の層厚調整リング８がボルトによって着脱自在
に取り付けられている。上記のように旋回しながら流下
する冷却液は層厚調整リング８によって流下速度が抑え
られ、これにより、このリング８の上方に、上下にわた
ってほぼ一定内径の冷却液層７が形成される。冷却用筒
体２における層厚調整リング８よりも下側は漏斗形状に
形成され、その下端部に、冷却液排出管９が接続されて
いる。前記のように冷却液層７を形成し、さらに層厚調
整リング８を越えて流下してきた冷却液は、冷却液排出
管９を通して図示しない遠心分離機等の脱液装置に送ら
れる。この脱液装置を通過した冷却液は、前記した冷却
液タンクに戻され、したがって、冷却液は冷却液タンク
と冷却用筒体２との間を循環させて使用される。冷却液
としては一般に水が使用されるが、油等の他の液体が使
用される場合もある。

【００２２】前記ガスジェットノズル４にはその中央に
上下貫通穴が形成され、この貫通穴に、耐火材から成る
溶湯ノズル11が嵌挿されている。この溶湯ノズル11に
は、その軸芯に沿って上下に貫通する細孔状の溶湯ノズ
ル孔11ａが形成され、この溶湯ノズル孔11ａが、前記し
た原料容器１の溶湯供給孔1aと同軸上に位置するように
構成されている。

【００２３】これにより、原料容器１内の溶融金属５
は、溶湯供給孔1aを通して流下した後、溶湯ノズル11の
溶湯ノズル孔11ａ内に一旦受け止められ、次いで、この
溶湯ノズル孔11ａの下端開口径に応じた細流状の溶融金
属流5aとなって、冷却用筒体２内へ流下する。上記ガス
ジェットノズル４には、溶湯ノズル11を周状に囲うガス
室12が内部に設けられ、このガス室12には、図示しない
ガス供給配管を通して、ArやN₂などの不活性ガスからな
る高圧ガスを外部から供給し得るように構成されてい
る。そして、このガスジェットノズル４の下部中央側に
は、図２に示すように、溶湯ノズル11の中心線Lcを囲う
同一の円周上に、複数、図の場合には合計16個のガス噴
射孔13a,13b が、中心点対称位置にそれぞれ設けられて
いる。

【００２４】これらガス噴射孔13a,13b は、図３に示す
ように、溶融金属流5aの中心線回りにこの中心線とほぼ
同心の逆円錐状にガスジェットj₁・j₂を噴射するよう
に、前記ガス室12から中心方向に向かって斜め下向きに
それぞれ形成されている。そして、冷却用筒体２が前記
図１に示した方向に斜めに傾けて設けられている場合に
は、図２および図３に示すように、溶湯ノズル孔11ａの
中心線Lcを挟んで左側に位置する主ガス噴射口としての
８個のガス噴射孔13ａ…が、その孔径を、右側に位置す
る補助ガス噴射口としての８個のガス噴射孔13ｂ…より
も大きくして形成されている。その具体的寸法を例示す
れば、左側の各ガス噴射孔13ａ…の孔径が例えば１mmφ
であるのに対し、右側の各ガス噴射孔13ｂ…の孔径は例
えば0.８mmである（以下、孔径の大きな側を主ガス噴射
孔13ａ、孔径の小さな側を補助ガス噴射孔13ｂと称して
説明する）。

【００２５】前記ガス室12に所定の圧力の圧縮ガスを供
給すると、図３に示すように、主ガス噴射孔13ａおよび
補助ガス噴射孔13ｂを通して、図中矢印で示すように、
これら噴射孔13a,13b の各傾斜方向に沿う方向にガスジ
ェットj₁,j₂ が噴射される。これらガスジェットj₁,j₂
は、溶湯ノズル11の下端よりやや下側の位置における溶
湯ノズル孔11ａの中心線上で、互いに交差する。

【００２６】このとき、主ガス噴射孔13ａと補助ガス噴
射孔13ｂとが孔径を相違させて形成されていることによ
り、圧縮ガスがこれら噴射孔13a,13b を通過するときの
流路抵抗の相違によって、孔径の小さな補助ガス噴射孔
13ｂからは、主ガス噴射孔13ａから噴射されるガスジェ
ット（以下、分断用ガスジェットj₁という）よりも流速
および流量が小さなガスジェット（以下、補助ガスジェ
ットj₂という）が噴射される。

【００２７】この結果、図に示すように、分断用ガスジ
ェットj₁は、溶湯ノズル孔11ａの中心線上で補助ガスジ
ェットj₂と交わった後、やや広がりを生じてその噴射方
向に沿う流れ状態を継続する一方、補助ガスジェットj₂
は、流速および流量の大きな分断用ガスジェットj₁と交
わることによって、分断用ガスジェットj₁の噴射方向に
沿うように流れ方向が変化し、分断用ガスジェットj₁と
一体化される。

【００２８】このように、本実施形態の装置におけるガ
スジェットノズル４では、溶湯ノズル11を囲う円周上に
配置されたガス噴射孔13a,13b から、逆円錐状にガスジ
ェットj₁,j₂ が噴射されるものの、これらが溶湯ノズル
孔11ａの中心線上で交わった後には、従来のように円錐
状の拡がりを全周にわたって生じることはなく、溶湯ノ
ズル孔11ａの中心線よりも片側の分断用ガスジェットj₁
のみがその噴射方向の流れを継続するように構成されて
いる。

【００２９】上記装置を用いて金属粉末を製造する際の
手順について、例えば、軟磁気特性に優れるFe-Si-Ｂ系
の非晶質合金粉末を製造する場合を例に挙げて説明す
る。なお、この場合の冷却液としては水を使用してい
る。製造を開始するに当たって、まず、前記した冷却液
供給管に介設されているポンプを起動する。これによ
り、冷却用筒体２内に各冷却液吐出口2aから冷却液が噴
出し、この筒体２内周面に沿って、前記した冷却液層７
が形成される。例えば、内径100mm の冷却用筒体２に、
内径50mmの層厚調整リング８を取付け、この筒体２内
に、冷却液としての水を毎分0.3m³ の流量で供給する
と、冷却液吐出口2a…と層厚調整リング８との間での厚
さが約25mmの冷却液層７が定常的に形成される。

【００３０】一方、原料容器１には、図示しない棒状の
栓を上方から差し込んで溶湯供給孔1aを塞いだ状態と
し、これに、図示しない溶解炉にて溶解されたFe-Si-Ｂ
系の溶融金属５を注入し、また、注入した溶融金属５が
所定の溶融温度で保持されるように、前記誘導コイル６
への通電を開始する。次いで、ガスジェットノズル４の
ガス室12に所定圧力の不活性ガスを供給し、ガス噴射孔
13a,13b からガスジェットj₁,j₂ を噴射させた状態とし
て、原料容器１の溶湯供給孔1aを塞ぐ前記の栓を引上げ
る。これにより、原料容器１内の溶融金属５が溶湯供給
孔1aを通して流下し、これは、前記したように、溶湯ノ
ズル11の溶湯ノズル孔11ａ内に一旦受け止められた後、
このノズル孔11ａの下端開口径に応じた細流状の溶融金
属流5aとなって下方に流下する。

【００３１】この溶融金属流5aは、図３に示すように、
ガスジェットノズル４のガス噴射孔13a,13b から逆円錐
状に噴射されるガスジェットj₁,j₂ の交点に向かって流
下し、ここで、主に、流速の大きな分断用ガスジェット
j₁の吹き付けによって溶滴に分断される。このとき、分
断用ガスジェットj₁によって分断された溶滴の上方への
飛散は、分断用ガスジェットj₁とは反対側の斜め上方か
ら吹き付けられている補助ガスジェットj₂によって抑え
られる。

【００３２】さらに、ガスジェットj₁,j₂ が互いに交わ
った後は、前記のように、分断用ガスジェットj₁のみが
その噴射方向の流れを継続しているので、分断された溶
滴はこの分断用ガスジェットj₁に乗って、冷却用筒体２
の軸芯側から内壁面側に向かって運ばれる。したがっ
て、図１に示すように、ガスジェットj₁,j₂ の交点部よ
りも下側では、補助ガスジェットj₂の噴射方向へ飛散す
る溶滴は生じず、殆ど全てが分断用ガスジェットj₁によ
って、これと交差する方向の冷却液層７中に注入され
る。注入された溶滴は、旋回しながら流下する冷却液に
よってさらに分断され微細化されると共に、急冷凝固さ
れて非晶質金属粉末として形成される。

【００３３】こうして、冷却液層７中に形成された金属
粉末は、冷却液と共に旋回しながら層厚調整用リング８
を越えて流下し、冷却用筒体２の下端開口から冷却液排
出管９を通して冷却液と共に排出され、前記脱液装置に
搬送される。この脱液装置にて金属粉末が分離され、こ
の金属粉末はさらに乾燥装置により乾燥されて回収され
る。一方、金属粉末が分離された冷却液は前記した冷却
液タンクに戻されて循環使用される。

【００３４】なお、上記のような金属粉末の製造を継続
して原料容器１内の溶融金属５の量が減少してくれば、
新たな溶融金属を原料容器１に適宜補給する。これによ
り、製造を中断することなく金属粉末の生産を継続する
ことが可能である。以上の説明のように、本実施形態に
おいては、相互に流速や流量の異なる分断用ガスジェッ
トと補助ガスジェットとの交差箇所に溶融金属流を流下
させて、溶滴に分断するので、分断後、冷却液層に注入
されずに冷却用筒体内の空洞部中を飛散する溶滴が殆ど
生じず、したがって、全体にわたって急冷度合の差が小
さく、これにより、品質の揃った急冷凝固粉末を製造す
ることができる。特に、所定の高速冷却によって非晶質
金属粉末を製造する場合には、これに結晶化した金属粉
末の混入がなくなり、この粉末を用いて、例えば軟磁気
特性に優れた磁性材料部品を成形することが可能とな
る。

【００３５】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能
である。例えば上記では、主ガス噴射孔13ａと補助ガス
噴射孔13ｂとの孔径が互いに異なるように構成した例を
示したが、孔径は互いに同一として、溶湯ノズル11の中
心線Lcを挟んで一方の側の半円周上に形成される主ガス
噴射孔13ａの穴数を、他方の側の半円周上に形成される
補助ガス噴射孔13ｂの穴数よりも多くして構成すること
も可能である。この場合には、補助ガス噴射孔13ｂを通
して噴射される補助ガスジェットj₂の全体的な流量が分
断用ガスジェットj₁よりも少なくなり、これらが交差す
る場合にも、補助ガスジェットj₂はエネルギー差によっ
て分断用ガスジェットj₁に沿う流れとなって、上記実施
形態と同様の効果を得ることができる。

【００３６】また、上記実施形態では、冷却用筒体２を
傾斜させ、分断用ガスジェットj₁と、これが指向する冷
却液層７の内周面との交差角が極力直交状態に近くなる
ように構成して、分断された溶滴の全体がすぐに冷却液
層７に注入されるようにしたが、急冷度合に余裕がある
場合等には、冷却用筒体２を垂直にして配設した構成と
することも可能である。

【００３７】さらに上記では、冷却用筒体２として円筒
状のものを示したが、これに限らず、例えば内周面が上
方に向けて拡開状の回転放物面で形成された漏斗形状や
逆円錐形状の冷却用筒体を備える装置にも本発明を適用
することができる。また、請求項１・２の範囲において
は、ガス噴射孔13a,13b に代えて、スリット状のガス噴
射口をガスジェットノズルに設けて構成することも可能
である。さらに、ガスジェットノズル内に互いに別室構
造のガス室を設け、これらガス室に各々連通する主ガス
噴射口と補助ガス噴射口とを互いに同等の開口面積で形
成し、上記各ガス室へのガスの供給圧力を変えて、流速
が相互に異なる分断用ガスジェットと補助ガスジェット
とをそれぞれ噴射させる構成とすることも可能である。

【００３８】また、請求項１の範囲においては、逆円錐
状のガスジェットに替えて、例えば、平面状の分断用ガ
スジェットを噴射させ、これとは反対側から、同様に平
面状の補助ガスジェットを噴射させて、これらが交差す
る箇所に溶融金属流を流下させて金属粉末を製造する構
成等とすることが可能である。また、本発明は、上記し
た非晶質急冷凝固磁性金属の製造に限らず、例えば鉄お
よびその合金等の金属粉末、また、Al合金やMg合金等の
その他の軽量金属粉末の製造に適用することが可能であ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明の金属粉末の製造
方法および装置によれば、相互に流速の異なる分断用ガ
スジェットと補助ガスジェットとの交差箇所に溶融金属
流を流下させて、溶滴に分断する。これにより、分断後
に冷却液層に注入されずに冷却用筒体内の空洞部中を飛
散する溶滴の量を極力少なくすることが可能となる。こ
の結果、急冷度合の差に起因する品質のばらつきが抑え
られ、品質の揃った急冷凝固粉末を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る金属粉末製造装置を
示す縦断面図である。

【図２】上記装置におけるガスジェットノズルを下側か
ら見た斜視図である。

【図３】上記装置におけるガスジェットによる溶融金属
流の分断状態を説明するための模式図である。

【図４】従来の金属粉末製造装置を示すものであって、
同図(a) は縦断面図、同図(b)はガスジェットによる溶
融金属流の分断状態を説明するための模式図である。

【図５】従来の他の金属粉末製造装置を示すものであっ
て、同図(a) は溶融金属供給容器の縦断面図、同図(b)
は上記溶融金属供給容器を用いた金属粉末製造装置の構
成を示す縦断面図である。

【図６】図５に示す装置におけるガスジェットによる溶
融金属流の分断状態を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 原料容器 ２ 冷却用筒体 ４ ガスジェットノズル ５ 溶融金属 5a 溶融金属流 ７ 冷却液層 11 溶湯ノズル 11ａ 溶湯ノズル孔 13ａ 主ガス噴射孔（主ガス噴射口） 13ｂ 補助ガス噴射孔（補助ガス噴射口） j₁ 分断用ガスジェット j₂ 補助ガスジェット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 勇 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 奥野 良誠 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 吉野 正規 大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番22 号 株式会社クボタ恩加島工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却用筒体の内周面に沿って旋回しなが
   ら流下する冷却液層を形成し、原料容器から冷却液層の
   内側空間に流下する溶融金属流に、上記冷却液層に指向
   する分断用ガスジェットを吹き付けて該溶融金属流を溶
   滴に分断し冷却液層中に供給して金属粉末を製造する方
   法であって、 溶融金属流への上記分断用ガスジェットの吹き付け箇所
   に、該溶融金属流を挟んで分断用ガスジェットとは反対
   側の斜め上方から、該分断用ガスジェットよりも流速の
   遅い補助ガスジェット又は流量の少ない補助ガスジェッ
   トを吹き付けながら金属粉末を製造することを特徴とす
   る金属粉末の製造方法。
2. 【請求項２】 内周面に沿って旋回しながら流下する冷
   却液層が形成される冷却用筒体と、原料容器から上記冷
   却液層の内側空間に向かって流下する溶融金属流の中心
   線回りにこの中心線とほぼ同心の逆円錐状にガスジェッ
   トを噴射するガス噴射口を備えるガスジェットノズルと
   が設けられ、 上記ガス噴射口は、該溶融金属流を挟んで一方の側が、
   溶融金属流を溶滴に分断し冷却液層中に供給するための
   分断用ガスジェットを噴射する主ガス噴射口として形成
   される一方、他方の側が該分断用ガスジェットよりも流
   速の遅い補助ガスジェット又は流量の少ない補助ガスジ
   ェットを噴射する補助ガス噴射口として形成されている
   ことを特徴とする金属粉末の製造装置。
3. 【請求項３】 主ガス噴射口と補助ガス噴射口とが、前
   記中心線回りに配列された複数の噴射孔から成り、主ガ
   ス噴射口側の噴射孔の穴径が補助ガス噴射口側の穴径よ
   りも大きく形成されていることを特徴とする請求項２記
   載の金属粉末の製造装置。
4. 【請求項４】 主ガス噴射口と補助ガス噴射口とが、前
   記中心線回りに配列された互いにほぼ同径の複数の噴射
   孔から成り、主ガス噴射口側に、補助ガス噴射口側の噴
   射孔の穴数よりも多くの噴射孔が設けられていることを
   特徴とする請求項２記載の金属粉末の製造装置。