JPS599105A - 液体噴霧法により金属粉末を製造する方法ならびにその装置 - Google Patents

液体噴霧法により金属粉末を製造する方法ならびにその装置

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JPS599105A
JPS599105A JP11892982A JP11892982A JPS599105A JP S599105 A JPS599105 A JP S599105A JP 11892982 A JP11892982 A JP 11892982A JP 11892982 A JP11892982 A JP 11892982A JP S599105 A JPS599105 A JP S599105A
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JP
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pressure liquid
liquid jet
flow
molten metal
focal point
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JP11892982A
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English (en)
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Minoru Nitta
稔 新田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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
    • B22F9/082Making 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 atomising using a fluid

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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】 本発明は液体噴霧法により金属粉末を製造する方法なら
びにその装置に関し、とくに分割された複数の高IF−
,液体噴射流を噴射し互いに一つの焦点に楽中肉突させ
、焦点以降の落F流の拡がりを缶体により拘束して吐出
することにより生する雰囲気ガスの吸引負圧気流により
溶融合鴨の落F流を7次粉砕し、引き続いて高圧液体噴
射流により2次粉砕し、さらに吐出缶体内壁に衝突させ
て3次粉砕して金属粉末の微粒化をはかる方法ならびに
その装置に関するものである。
金属粉末の製法の一つに溶融金属の落F流へ高圧の液体
噴射流を衝突させて霧化粉砕する液体噴n法があり、鉄
鋼粉や非鉄金属粉が製造されている。この液体噴霧法に
より製造される金属粉末の粒度、見掛密度などの性状は
、主として溶融金属の時間当りの注入量と、噴霧媒であ
る高圧液体噴射流の衝突角度(噴射角)、圧力、時間当
りの流量により調節され、金属粉末の粒度は溶融金属の
時間当りの注入量を小さくl〜、高圧液体噴射流の衝突
角を大きくして圧力を高めるほど微粒化する。このほか
に、微粒化をはかる方法として、噴霧媒を2段に噴射す
る方法あるいけ溶融金属を霧化粉砕後その壕ま噴霧媒と
ともに焦点近傍に設けた板などに衝突させる方法が知ら
れている。
寸だ、吐出缶体等によって、高圧液体噴射流を拘束し7
て吐出する技術も特公昭3;3− /l、390号、す
なわち、特公昭!r3− #390号には溶湯ノズルと
液体噴霧ノズルと筒状ガイドとを一体気密る空気の吸引
を防1にして金属粉末の酸化を抑制する金属粉末の製造
装置が記載されている。この装置i#、 IJ気密装置
N、であるため高圧液体噴霧流の噴射により筒状ガイド
内が減圧状態となり、溶湯ノズルから溶融金属が飛散す
るため、溶湯ノズルを液体噴霧ノズルの液体噴射口面ま
で長く伸ばして構成さflている。これに対し、特公昭
52−/I9VgQ号に記載される装置では、この減圧
による溶融金属の飛散を防止するために液体噴霧ノズル
σ)」二部に非酸化性ガス噴出ノズルを設け、ガスを噴
出させて減圧を抑制するよう構成されている。
特開昭、1− //’1(i7 号KlI′iリング・
スリット・ノズル(環状ノズル)のF方に吸引管を一体
気密に取り付け、リング・スリット・ノズルから噴射さ
れる環状逆円錐形の高圧水の噴射角を大きくして微粒化
を図る装置が012載されている。
この装置では、リング・スリン1−・ノズルカラ高圧水
を噴射し、吸引管から吐出することKより生ずるOQユ
〜020バール(,2θt/、〜2039關)Aq 1
の雰囲気ガスの負圧気流をリング・スリット・ノズルび
)1−而から吸引して環状逆円錐形の^圧水U)逆11
14射を防止することにより80℃〜/、200C(・
・−)・アングルがqo ’に〜Aθ°C)と大きな噴
射角として溶融金属を粉砕する。この場合、溶融金属の
落下流が吸引負圧気流により飛散し、リング・スリット
・ノズルの上面およびその中央孔を閉塞するという間蹟
がある。
そこで、実開昭界−g03.3.3号に示す如く水噴霧
ノズルとそのF方に接続する水流再集中ノシイプとの間
に開1,1部を設け、この開1.−]から負圧気流を吸
引する装置が提案されている1、この装置Cは旨圧水が
切れ目のない連続し7た形状であるfr・2)、水噴霧
ノズル(ヘッダー)−上面から吸引される高圧水流の内
側の負圧気流は十分抑制されず、溶融金属の落下流を飛
散させ水噴霧ノズルを閉塞するという問題があり、さら
には開口部を高圧水の焦点よりF方に設けると、高圧水
流q)一部がこU)目し」部に滞留し金属粉末が堆積し
て閉塞するという問題もある。
以上説明の通り、吐出缶体を用いる装置では負圧あるい
は吸引負圧気流による溶融金属の飛散といった不都合な
事が生じ、その問題の解決が望外れている。
本発明は上記欠点の解決を目的と17、具体的には吸引
負圧気流を積極的に利用し、これによって金属粉末の微
粒化を促進する方法ならびにその装置を提案する。
すなわち、本発明は、複数に分割した高圧液体噴射流を
互いに集中衝突させ、その焦点以降の噴射角に対し反対
F向きの方向に拡がる落F流、ヲ吐出缶体で拘束して吐
出することにより、高圧液体噴射流の内側への雰囲気ガ
スの吸引を促進せしめ、この吸引負圧気流と、高圧液体
噴射流と、吐出缶体内壁衝突という3段階に渡って、高
圧液体噴射流の有するエネルギーを活用し、で、溶融金
属を霧化粉砕して微粒化をt」、かる方法ならびにその
装置を提供する。
以F、本発明にりいて詳しく説明する。
4ず、本発明は次の2つの知見に基づいて成立l、また
ものである。
(1)、溶融金属の落下流を高圧の液体噴射流により霧
化粉砕した際の金属粉末の粒度は溶融金属落F径が小さ
いほど微粒化すること。
この点から、本発明では缶体により高圧液体噴射流の焦
点以降の拡がりを拘束して吐出し、これによって雰囲気
ガスの吸引負圧気流の吸引を促進して溶融金属の落F流
を効果的に粉砕する。
(λ)、高圧液体噴射流のノズルヘッダーの上面から負
圧気流を吸引すると、溶融金属の分散筒が飛散17てノ
ズルヘッダーの上面およびその中央孔を閉塞すること、 従って、本発明では、この閉塞を防止するだめに高圧の
液体噴射流を複数に分割し、その分割空間から高圧液体
噴射流の内側に向けて負圧気流を吸引するための開口を
高圧液体噴射口面より下方から焦点より上方のイη随に
設ける。
そこで、更に具体的に第1図、第2図ならびに第3図に
よって説明すると、次の通りである。
なお、第1図ならびに第一回は本発明を実施する装置の
一例の縦断面図と正面図であり、第3図を」龍の例の一
部のIE面図である。
壕ず、第1図ならびに第2図に示す如く、ノズルヘッダ
ー(わに取り付けた複数に分割した高圧液体噴射用ノズ
ル(、i)から同様に複数に分割した高圧液体噴射流、
(りを斤いに−っの焦点■に向けて集中衝突させる。高
圧液体噴射流■V↓互いに焦点(f)で集中衝突した後
、反対のF向きの方向に拡がって1% Fする。このF
向きの方向に拡がる高圧液体噴射流を吐出缶体■に上り
拘束して勢いよく吐出すること例より雰囲気の吸引を促
進し強い負圧気流0を発生させる。このため、開「1■
は、複数に分割したノズル(■の高圧液体噴射口面(■
より上方、高圧液体噴射流の焦点■より一ヒ方び)位置
におい又形成し、曲常け、保護ガイド(のとトー面ガイ
ド■との間に形成する。との開1:J (′7)から高
圧液体噴射口面て、ト面ガイド(幻の内側、とくに高圧
液体噴射流の内側に向けて雰囲気ガスが吸引され、上記
の如き閉塞問題がない。この吸引負圧気流Oにより高F
E、液体噴射口面■より上方、高圧液体噴射流の焦点(
りより上方の位置で溶融金属の落下流(bを1次粉砕し
、引き続いて高圧液体噴射流q)により2次粉砕し、さ
らに吐出缶体■の内壁に衝突させて3次粉砕する。
すなわち、開口■を仮りに分割した高圧液体噴射用ノズ
ル@の液体噴射口面@より上方に膜付着して保獲ガイド
(りに閉塞する。これに反し、開L]■を高圧液体噴射
流■の焦点■より下方に股に−)ると、高圧液体噴射流
とともに飛散した溶融金属滴や高温の粉末粒子が開口端
に付着して開1」■を閉塞する。この点、上記の如く、
開口(りは高圧液体噴射用ノズル■の液体噴射1コ而(
■より下方、高圧液体噴射流の焦点■より上方の位置に
設けると、上記の閉塞問題がなく、溶融金属の落下流は
7次、2次、3次にわたって良好に粉砕される。
なお、第3図に示す如く、1尿謹ガイド(りとト面カイ
ト(υは一体に構成しこの間に開口■け、高圧液体噴射
流■の位置を避けて構成することもでき、このように構
成すると、開口■の位置設定が容易になる。まだ、F面
ガイド■の開口上端部イ゛をテーパー状にして、高圧液
体噴射流■の各分割流を接触させ清らかに拡散すること
によりF面ガイド■内側への吸引負圧気流Oを強めるこ
とができる。
さらにまた、F面ガイド■と吐出缶体(りとは気密に接
続し、F面ガイド(D内側への吸引負圧気流Oを強める
ことができる。
次に、実施例について述べる。
まず、第1図に示す如くノズルヘッダ/に断面丸形の7
2個のペンシルジェット膨水ノズルコを噴射角、セ0°
で同一円周上に等間隔に配置し、保膿ガイドク、F面ガ
イドSならびに管状吐出缶体ルを設eJ、各分割ペンシ
ルジェットノズルー〇高圧液体噴射口面3より上方、噴
射角30 ’でF向きに集中衝突する焦点よシ上方の位
置において保護ガイドダと下面ガイドSの間に開ロアを
形成した。
次に、この装置においで第1衣に示す条件で本発明法と
比較例によって1400℃の普通鋼の溶湯全霧化粉砕(
7た。
なお、比較例は1面ガイドと吐出缶体とを外lまた場合
であり、高圧液体噴射流の種類として水を用い、霧化粉
砕の雰囲気としてN2ガスを用いた。
その結果得られた普通鋼粉の粒度分布は第2表(第2表
は脱水回収後、N2ガス雰囲気中でm0℃の温度で乾燥
した普通銅粉の粒度分布)の通りであって、本発明法に
より製造した経通鋼粉tま比較例に比べ微扮重が多く、
よって微粉の金属粉末が高収率で得られることがわかる
なお、本発明法により製造した金属粉末は微粉が多いた
め、さらに、これに還元焼鈍あるいは焼鈍等の熱処理を
施して粒子相互の焼結凝集を図る原料として好適である
。1だ、本発明は噴霧媒液として水のみならず、いかな
る種類の液体にゞも適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ならびに第2図は本発明方法を実施する装置の一
例の縦断面図と正面図、第3図は他の実施例の一部の正
面図である。 符号/・・・・・・ノズルヘノダー コ・・・・・・複数に分割した高庄液体噴射用ノズル 3・・・・・・?η数に分割した高圧液体噴射口面ケ・
・・・・・保護ガイド S・・・・・・1面ガイド 6・・・・・・吐出缶体 7・・・・・・開口 g・・・・・・高圧液体噴射流 9・・・・・・焦点 /θ・・・・・・溶融金属落F流 /ハ・・・・・吸引負圧気流 特許W舶人 川崎製鉄株式会ネ、# 代理人弁理士松下義勝 弁霞士副島文雄 第1図 第2図 第3図 ゝ\−−− 〜/−一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /)f!融金金属高圧液体噴流により霧化粉砕して微粒
    化する際に、この高圧液体噴流を複数に分割してこれら
    各高圧液体噴流を互いに一つの焦点で集中衝突させ、そ
    の焦点以降の高圧液体噴流の拡がりを吐出缶体により拘
    束して高圧液体噴流の内側への雰囲気ガスの吸引を促進
    させ、この吸引負圧気流と高圧液体噴流と吐出缶体内壁
    衝突との3つの段階にわたって溶融金属を霧化粉砕する
    ことを特徴とする液体噴霧法により金属粉末を峙造する
    方法。 2)複数に分割した高圧液体噴射流を一つの焦点に向け
    て噴射する複数個の高圧液体噴射用ノズルを具えるノズ
    ルヘッダと、溶融金属流を保護する保護ガイドと、この
    保護ガイドのF側に位置するF面ガイドと、前記焦点以
    降の高圧液体噴射流を拘束する吐出缶体とを有[7、前
    記高圧液体噴射用ノズルの高圧液体噴射口面より下方で
    高圧液体噴射流の前記焦点より上方の位置において保護
    ガイドとF面ガイドとの間に開口を設けて成ることを特
    徴とする液体噴霧法により金属粉末を製造する装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112916859A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 上海电气集团股份有限公司 一种雾化喷嘴及气雾化制粉设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112916859A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 上海电气集团股份有限公司 一种雾化喷嘴及气雾化制粉设备
CN112916859B (zh) * 2021-01-29 2022-08-02 上海电气集团股份有限公司 一种雾化喷嘴及气雾化制粉设备

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