JPS63201024A - ガラス粉末の製造方法及びその製造装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶接用フラックス粉末などのガラス粉末の製
造方法及びその製造装置の改良に関する。

［従来技術］ 最近、溶接技術や連続鋳造技術の進歩に伴って、溶接用
フラックス粉末や連続鋳造用ガラス粉末として見掛は密
度の低いものが要求されている。

一般に、ガラス粉末は、所定成分の溶融物を水中に投下
し、あるいは水冷ロールなどによって急冷することによ
り作製され、具体的には、蒸気吹付法、スピニング法、
火炎押入法、ロータリー法などがある。また粉末に類似
した形状の短繊維、ガラスピーズなどは溶融ガラスを高
圧空気あるいは高温ガスで噴霧する方法、遠心力によっ
て分散させる方法などで作製されている。

［従来技術の問題点〕 しかしこれらの方法で作製した粉末は、粒径が比較的大
きくその表面が滑らかであるため見掛は密度が高く（例
えば１．７　ｇ／ｃｍ３程度）、とうてい上記ガラス粉
末の見掛は密度を低くくするという要求に応えることは
できない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、粒径が小さ
く、しかも不規則形状で、見掛は密度の低いガラス粉末
の製造方法及び装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決する技術的手段］ 本発明は、無機酸化物を主成分とする溶融物を流下させ
て、これに高速液体を吹付けて見掛は密度０．９０／Ｃ
Ｉ３以下、好ましくは０．３〜０．９０／Ｃ１の粉末と
するガラス粉末の製造方法であり、溶融物を直径２０１
以下で流下させ、高速液体の流速を３０ｍ　／　ｓｅａ
以上、流量を１００　Ｒ／１ｎ以上とすることを実施の
態様とし、溶融物に高速液体を吹付ける工程は、溶融物
に高速液体を単一方向から吹付ける第１の吹付は工程と
、第１工程後の溶融物に高速液体を別の方向から吹付け
る第２の吹付は工程とを具備していることを他の実施の
態様としている。さらに本発明は、無機酸化物を主成分
とする溶融物を入れた容器と、この容器から流下した溶
融物に高速液体を単一方向から吹付ける第１の液体吹付
は手段と、この第１の液体吹付は手段で液体を吹付けら
れた溶融物にさらに別の方向から高速液体を吹付ける第
２の高速液体吹付は手段とを具備してなるガラス粉末の
製造装置である。

［作用コ 溶融物を粉化して得られる粉末の形状は、溶融流下する
溶融物に対する高速液体等の剪断力などによって決まる
粉化特性と、粉化後の凝固、冷却に至る過程とによって
大きく左右される。特に凝固、冷却に至るまでの過程は
、溶融物の物理的性質と密接な関係があり、冷却過程に
おける粘性、表面張力などによって影響される。

本発明は、高速液体を用いて溶融物の粉化を行なうこと
により、溶融物の内部まで剪断力が働くようになし、こ
のことにより粉化後の粉末を比較的短時間で凝固冷却す
る。この粉末は、それ自身の表面張力で球状化する以前
に凝固が完了するため、粉化された際の不規則形状がそ
のまま維持され、また短時間で急冷されるために結晶質
にはならず、ガラス質の粉末として得られる。このこと
により低い見掛は密度のガラス粉末を製造することがで
きる。これに対し、従来方法のように溶融物を水中に投
下しただけでは剪断力は溶融物の表面近傍のみにしか働
かず、しかも剪断力も小さいため、効率的な粉化、凝固
冷却が行われない。

［実施例］ 以下本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明方法に使用されるガラス粉末製造装置の
一例を示す。

先ずアーク炉等の溶解炉１１内に無機酸化物を主成分と
するガラス粉末組成の材料を入れてこれを溶解する。こ
れら組成は、例えば、Ｓ　ｉ　０２、ＭｎＯ，ＣａＯ、
Ａｌ２Ｏ３，ＭＱ○、Ｆｅ０１Ｎａ２０、Ｋ２Ｏなどの
無機酸化物を少なくとも三種以上含み、必要により更に
ＣａＦ２などの無機フッ化物を含むものである。

この溶融物を−Ｈタンディッシュ１２内に入れた後これ
をタンディツシュ底部に設けた複数この細孔から流下さ
せる。細孔径は剪断力を有効に作用させるために最大２
０ｍｍφ程度が好ましい。なおタンディツシュを使用せ
ず直接溶解炉から溶融物を出湯するようにしてもよい。

この場合溶解炉の出湯口に細孔を複数個設ける。

ついで流下する溶融物に対して第１のノズル１３（第１
の高速液体吹付は手段）から水等の高速液体を単一方向
、例えば斜め下方向に向けて吹付ける。このノズル１３
は溶融物に対する衝突角、即ち傾斜角度を任意に調節で
きるものが好ましい。また高速液体の流速を３０ｍ　／
　ｓｅｃ以上、その流量を１００　ｉ／ｎｉｎ以上とし
て、粉化された粉末が凝固するまで高速液体に十分接触
するようにするのが好ましい。

このように溶融物に対して第１のノズル１３がら高速液
体を一方向から斜め下方向に吹付けて、単一の剪断力で
粉化、凝固させ、しかる後筒２のノズル１４（第２の高
速液体吹付は手段）により別の方向から高速液体を吹付
けて別の方向からの剪断力を加えて、粉化、凝固させ、
あるいは凝固しかかっている粉末をさらに粉化するよう
にする。この実施例で二段階で高速液体を吹付けるのは
次の理由による。即ち、流下する溶融物の一点に複数方
向から高速液体を吹付けると、溶融物に作用する剪断力
が大きく、その方向が単一でないため、ガラスのような
粘性の高い物質は、著しい不規則形状を呈したまま凝固
しやすく、その見掛は密度がいちじるしく小さくなり、
粉末の流動性が得られない恐れがある。この実施例のよ
うに単一方向から吹付けた後他の方向から吹付けるよう
にすれば、粉末の形状を著しく不規則化することがなく
、粉末を好適な見掛は密度である　０．３〜０．９０／
ＣＩ３なる範囲にすることができる。ここで第１のノズ
ル１３からの高速液体の溶融物に対する角度θ１は直角
に近い程剪断力が大きいが、第２のノズル１４からの高
速液体と衝突した際に高速液体の吹き上げが生ずるため
、最大７０度程度が好ましい。

従って第１のノズルの高速液体に対する第２のノズルか
らの高速液体の角度θ２も７０度以下となるようにする
のが好適である。各高速液体の速度は、同じでも相違し
ていても構わない。流速についても同様である。

実施例１ 図示する装置を使用し、以下の実験条件でガラス粉末を
作製した。

溶融物の組成として重量％で、ＳｉＯ２：４５％、Ａｌ
１　０ヨ　：　１０％、ＣａＯ：２５％、ＭｎＯ：２０
％のものを用い、 第１及び第２のノズルからの高速液体として、速度：　
３０ｍ　／　Ｓｅｅ 流量：　２５０　ｆｆｉ／ｍｉｎ 交角：５０度（θｌ、θ２） とした。

この結果、見掛は密度０．７５Ｑ／Ｃｌｌ１３のガラス
粉末が得られた。

実施例２ 溶融物の組成を重量％で、ＳｉＯ２：３５％、ＣａＯ：
　４０％、Ｎａ２Ｏ；１５％、Ｆ；１０％のものを用い
、 第１及び第２のノズルからの高速液体として、流速：　
１３０　ｍ／ｓｅａ 流１　：　２７０℃／ｎ＋ｉｎ 交角：５０度（θ１、θ２） とした。

この結果見掛は密度０．４５　ｇ／　ｅｌ１３のガラス
粉末が得られた。

［発明の効果］ 本発明によれば、ガラス溶融物に対して高速液体を吹付
けるので、溶融金属が効率よく粉化し、さらに粉化され
た粉末と高速液体とが凝固するまで接触して、不規則形
状を呈する見掛は密度の低いガラス粉末を製造すること
ができる。とくに２段階で単一方向から高速液体を吹付
ければ、見掛は密度を極端に低くすることがなく、最適
範囲の見掛は密度のガラス粉末を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法に使用する装置の一例を示す図である
。 １１・・・溶解炉、１２・・・タンディツシュ、１３・
・・第１のノズル、１４・・・第２のノズル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機酸化物を主成分とする溶融物を流下させて、
   これに高速液体を吹付けて見掛け密度０．９ｇ／ｃｍ＾
   ３以下の粉末とするガラス粉末の製造方法。
2. （２）溶融物の直径を２０ｍｍ以下で流下させ、高速液
   体を流速３０ｍ／ｓｅｃ以上、流量１００ｌ／ｍｉｎ以
   上で吹付ける特許請求の範囲第１項記載のガラス粉末の
   製造方法。
3. （３）溶融物に高速液体を吹付ける工程は、溶融物に高
   速液体に対して単一の方向から吹付ける第１の吹付け工
   程と、この吹付け工程後の溶融物に対して別の方向から
   高速液体を更に吹付ける第２の吹付け工程とを具備して
   、ガラス粉末の見掛け密度を０．３〜０．９ｇ／ｃｍ＾
   ３とする特許請求の範囲第１項記載のガラス粉末の製造
   方法。
4. （４）無機酸化物を主成分とする溶融物を入れた容器と
   、この容器から流下した溶融物に高速液体を単一の方向
   から吹付ける第１の高速液体吹付け手段と、この第１の
   液体吹付け手段で液体を吹付けられた溶融物にさらに高
   速液体を別の方向から吹付ける第２の高速液体吹付け手
   段とを具備してなるガラス粉末の製造装置。