JPS6070109A - 金属粒状物の製造装置 - Google Patents

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、融点の高い金属を効率よく粒状に製造する金
属粒状物の製造装置に関するものである。

従来より金属粒状物を製造する装置としては、回転電極
式のものと回転カップ式のものとがある。

回転電極式のものは粒状物となすべき金属を電極として
用い、対向する電極との間にアークを発生させ、その熱
によって金属を溶融しつつ電極を回転させ、金属を粒状
物として冷却媒体中に投入させる装置を採用している。

このような装置を採用すると、原理の上から電極の回転
速度として１０，０００ないし５０．０ＯＯＲ，Ｐ、Ｍ
の高速回転を必要とし、製造装置が極めて高精度を要求
される上に、小ｍ生産で高価であり、生産性も悪いとい
う欠点もある。

回転カップ式は、溶融した金属を受ける回転カップを高
速度で回転させ、その局面に形成されたノズルから遠心
力を利用して溶融した金属を噴出させ、冷却媒体中にお
いて冷却固化して粒状物を得ようとするものである。

この回転カップ式を採用すると、回転カップ内の雰囲気
温度を長時間維持するのが困難なため、バッチ生産に頼
らなければならず、どうしても生産コストが高くつくと
いう欠点があった。

本発明は以上のような従来の欠点を除去するためになさ
れたもので、融点の高い金属を極めて効率よく粒状に製
造することができるように構成した金属粒状物の製造装
置を提供することを目的としている。

以下、図面に示す実施例にもとづいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施例を説明するものである。本図
において、符号１で示すものはブスバーと呼ばれる電極
で、垂直な形態で配置されておりその下端は基枠２内に
おいて絶縁材３、ベアリング４を介してシリンダ５のロ
ッドの上端に形成されたベアリング受け６に回転自在に
軸承されている。

また、基枠２内において電極１の下端部近傍はガイド７
．７により昇降自在に支持されている。

また、ガイド７の近傍において電力供給端子８が設けら
れている。

電極供給端子８はモータのブラシと同様な構造をなし、
回転および昇降することができる電極８に対し常時摺接
して、マイナス側の電源に接続されている。

この電極１の上端部には交換可能の消耗用の電極９が設
けられている。

ところで、電極１の外側には、これと同心円状に円筒軸
１０が配置されている。

円筒軸１０の下端は基枠２上に設（プたスラストベアリ
ング１１によって支持されており、円筒軸１０の上下端
と電極１との間には絶縁材１２が介在されている。

また、円筒軸１０の下端部の外側にはプーリ１３が固定
されており、このプーリ１３と基枠２の外方に支持台１
４を介して取付けられたモータ１５の出力軸に固定され
ているプーリ１６との間にはへルト１７が張架されてお
り、モータ１５の起動によって回転が円筒軸１０に伝達
される。

円筒軸１０の上端には回転カップ１８が固定されており
、この回転カップ１８内に前記電極９の上端部がセラミ
ックなどからなる支持体１９にＪ：って支持された状態
で臨まされている。

回転カップ１８には放射状に複数個のノズル２０を配設
する。

ところで、円筒軸１０の外側には、さらに、円筒＠１０
と同心円状に回転筒２１が配置されている。

回転筒２１の下端は、基枠２上に固定された支持枠２２
に対しスラストベアリング２３を介して支持されており
、さらにベアリング２４を介して、その上下端を上記円
筒軸１０に対して回転自在に軸承されている。

回転筒２１の途中にはプーリ２５が固定されている。こ
のプーリ２５と基枠２の側方に設けた支持枠２６にとり
つけられたモータ２７の出力軸に固定されたプーリ２８
との間にベルト２つが張架されており、モータ２７の回
転が回転筒２１に伝達される。

回転筒２１の基部には円筒状の冷却水供給装置３０が取
付けられている。

この冷却水供給装置３０は、その内周面に環状５− の流路３１を有し、この流路３１は、回転筒２１側に形
成された開口２１ａと連通している。

これらの開口２１ａは複数個あり、流路３１に設けた供
給口３１ａから供給された冷却水が、これらの開口２１
ａを通って回転筒２１内に供給される。

この冷却供給装置３０と回転筒２１との間は、ベアリン
グ３２と０リング３２ａをシール材どして気密状態を保
っている。

回転筒２１の上端部には、前記回転カップ１８を囲んだ
状態で筒体３３が固定されており、この筒体３３の内部
は、その基部近くの筒体３３にあけられた開口２１ｂに
よって回転筒２１の内部と連通している。

筒体３３は、前記回転カップ１８に設けられたノズル２
０と対応した位置において噴出口３３ａを複数個設ける
。

そして、ノズル２０の先端は噴出口３３ａ内に僅かに挿
入した状態にある。

また、筒体３３の外側はケーシング３４によっ６− て覆われており、このケーシング３４の一端には１ノ］
出）］　３４　ａが形成されている。

この排出口３４ａは製品受【フ箱３５の上方に臨まされ
ており、製品受は箱３５の下側には製品受１ノ箱３５の
底面にあけられた小孔を通って落下して（ろ水を受（〕
る水槽３６が配置されている。

回転筒２１の途中は支柱３７によって支持された支持板
３８と一体の軸受部３９に設けたベアリング４０によっ
て回転自在に支持されており、前記ケーシング３４は支
持板３８に対して支軸４１を介して支持されている。

ところで、回転カップ１８の上方には、開口部１８ａが
形成さており、この開口部１８ａを通って融点の高い金
属を棒状に形成した原料棒４２が回転カップ１８内に導
かれる。

この原料棒４２は前記電極９と対向配置され、他方の電
極を形成するものであり、その途中はガイド４３によっ
て案内されており、前記した電力供給装置８と同様な構
造をもつ電力供給端子４４を介してプラス側の電源に接
続されている。

また、原料棒４２の下部端は耐熱性の不活性ガスの注入
筒４５によって覆われている。

この不活性ガスの注入筒４５の下部端は、回転カップ１
８の開口部１８ａの中に挿入されており、その周囲には
コイル４６が巻かれている。この＝１イル４６に高周波
の電流を供給することにより、不活性ガスの注入筒４５
を介して原料棒４２に対して予熱作用を与え、原料棒４
２が融点近くまでに達するまで加熱する。

また、不活性ガスの注入筒４５内には供給口４５ａを介
してアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスが常時供給さ
れており、回転カップ１８内を不活性ガスで満たし、電
極の無駄な消耗を防１卜するとともに、溶【ノだ金属の
酸化を防１１ニしている。

つぎに、以上のように構成した本実施例の動作について
説明する。

まづ、モータ１５．２７を起動さ「、円筒軸１０と回転
筒２１とを回転させる。

そして、冷却水供給装置３０の供給口３１ａより冷却水
を回転筒２１内に供給する。

そうすると、回転筒２１内を満たした冷却水は、回転筒
２１の上部に設けた開口２１ｂを経て、その上部に固定
された筒体３３中に導かれる。筒体３３内を満たそうと
すれば、筒体３３が回転筒２１とともに回転しているた
め、遠心力によって冷却水は筒体３３の壁面に沿って上
昇し、噴出口３３ａからケーシング３４側へ噴出される
。このとき、噴口３３ａに導かれた冷却水中に、回転カ
ップ１８のノズル２０の先端が一部挿入された状態にあ
る。

一方、電極１および他方の電極を構成する原料棒４２に
は電力供給端子８．４４を介して、それぞれマイナスお
よびプラスの電流が供給されている。

したがって、電極１の上端に形成された交換可能な電極
９と原料棒４２との間にはアークが発生し、コイル４６
によって予め融点近くまで加熱されていた原料棒４２は
、このアークによって完全に溶融される。

溶融された金属は、回転カップ１８が高速で回９− 転じているため、回転カップ１８の壁面に沿ってノズル
２０から冷却水中に粒状となって噴出される。

冷却水と接触した粒状金属は急激に冷却され、噴出口３
３ａから冷却水とともにケーシング３４内に排出される
。

そして、この粒状金属はケーシング３４の排出口３４ａ
より製品受は箱３５内に落下し、粒状金属のみが、ここ
に残り、冷却水は製品受（プ箱３５の底面の小孔を通っ
て水槽３６側に排出される。

ところで、回転カップ１８内には常にアークが発生して
おり、このアークの存在によって原料棒４２は溶融され
るとともに、このアークの熱によって回転カップ１８内
は常に一定の温度に保たれ、長時間の運転が可能となる
。

一方、原料棒４２はアークによって順次、溶融されるた
め、マイナス側の電極９との間の距離が変化してしまう
のを防止すべく、送込み装置（図示していない）によっ
てマイナス側の電極９との間が常に一定の距離にあるよ
うに調整される。

１０− まそ、回転カップ１８内に不活性ガスが供給されてはい
るが、マイナス側の電極９も消耗するため、上側の電極
である原料棒４２との間の距離も変化してくる。そこで
本実施例においては、電極１の下端部に設（プられたシ
リンダ５を作動させ、消耗した電極９の消耗量に応じて
電極１全体を上がさ仕、上側の電極である原料棒４２と
の間の距離を一定に保つようにしている。

なお、円筒軸１０と回転筒２１の回転方向は同一であっ
ても、または逆であってもよい。

」メ上の説明から明らかなように本発明によれば、回転
カップを用いているため、回転電極式のものに比較して
高速回転がそれ程要求されず、装置全体の精度をそれ程
高（しなくてもよい。

また、回転カップ内においてアークを発生させ、このア
ークによって原料棒を溶融する構造を採用しているため
、発生するアークにより回転カップ内の雰囲気温度を常
に一定に保つことができ、長時間の連続運転が可能であ
る。

また、回転カップ内には常に不活性ガスが供給されてい
るため、溶融した金属が酸化せず、電極の消耗も少ない
。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の一実施例を説明する縦断側面図である。 １は電極、２は基枠、３．１２は絶縁材、４．２４．４
０はベアリング、５はシリンダ、６はベアリング受け、
７．４３はガイド、８はマイナス側の電力供給端子、９
は消耗用の電極、１０は円筒軸、１１．２３はスラスト
ベアリング、１３．１６．２５．２８はプーリ、１４は
支持台、１５．２７はモータ、１７．２９はベルト、１
８は回転カップ、１８ａは回転カップの開口部、１９は
支持体、２０はノズル、２１は回転筒、２１ａは回転筒
の開口、２２．２６は支持枠、３０は冷却水供給装置、
３１は流路、３１ａは流路の聞［１，３２はベアリング
、３２ａはＯリング、３３は筒体、３３ａは筒体の噴出
口、３４はケーシング、３４ａはケーシングの排出口、
３５は製品受【１箱、３６は水槽、３７は支柱、３８は
支持様、３９は軸受部、４１は支軸、４２は原料棒、４
４はプラス側の電力供給端子、４５は不活性ガスの注入
筒、４５８は注入筒の供給口、４６はコイルである。 特許出願人　宇部興産株式会社 １３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転自在の円筒軸内に電極を昇降可能に設けるとともに
   、円筒軸の上端部に、この電極が臨まされる回転カップ
   を固定し、回転カップの外側に噴出口を有する筒体を設
   け、この筒体に対し前記円筒軸の外側に同心円状に配置
   された回転筒に冷却水供給装置を設け、回転カップに設
   けられたノズルの先端を筒体の噴出口の近傍の冷却水中
   に挿入させ、前記回転カップ内には予熱装置を介して他
   方の電極を構成する原料棒を導くとともに、回転カップ
   内には常に不活性ガスを供給するように構成したことを
   特徴とする金属粒状物の製造装置。