JPS6340841B2 - - Google Patents

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JPS6340841B2
JPS6340841B2 JP56052098A JP5209881A JPS6340841B2 JP S6340841 B2 JPS6340841 B2 JP S6340841B2 JP 56052098 A JP56052098 A JP 56052098A JP 5209881 A JP5209881 A JP 5209881A JP S6340841 B2 JPS6340841 B2 JP S6340841B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal powder
heating
moving bed
oil
cooling
Prior art date
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Expired
Application number
JP56052098A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57169001A (en
Inventor
Isamu Karasuno
Eijiro Tamura
Masahide Unno
Minoru Ichidate
Toshihiko Kubo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP56052098A priority Critical patent/JPS57169001A/ja
Publication of JPS57169001A publication Critical patent/JPS57169001A/ja
Publication of JPS6340841B2 publication Critical patent/JPS6340841B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14Treatment of metallic powder
    • B22F1/142Thermal or thermo-mechanical treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は油アトマイズ法により得た着油した
金属粉末の脱油、あるいは脱油とともに焼鈍する
方法およびその装置に関するものである。 金属粉末の製造法としては、水アトマイズ法、
ガスアトマイズ法、油アトマイズ法が知られてい
る。前記水アトマイズ法で製造された金属粉末
は、噴霧媒である水によつて容易に酸化され、金
属粉末の圧縮性、成形性、焼結性よりその成分と
して酸素含有量の低いことが望まれている点にお
いて、得られた金属粉末を1000℃で3〜5時間と
いう、高温でかつ長時間還元処理を施さなければ
ならないという問題がある。 また、ガスアトマイズ法は、噴霧媒としてN2
Ar等のいわゆる不活性ガスを使用して金属粉末
を製造する方法であり、多量に必要とする不活性
ガスのコストが高くつくとともに、得られた成品
の粒子形状が球形になり、その成形性が悪いとい
う問題があつた。 油アトマイズ法は、水アトマイズ法に比べて、
得られた金属粉末に酸化が生じていない(酸素含
有量が低い)という点においてすぐれているが、
製造直後の金属粉末に噴霧媒である油が付着し、
脱油処理を施さなければならない点、およびアト
マイズ時に急速冷却されるための硬化を起こし、
焼鈍処理を施さなければならない点において問題
がある。しかも、この油アトマイズ法における脱
油処理、焼鈍処理は、現状において連続的に効率
よく処理する方法、あるいは処理装置が見い出さ
れていない状態である。 この発明は、金属粉末を得るに当つて、金属粉
末の酸化を防止し得る油アトマイズ法で得られた
着油した金属粉末の脱油、あるいは脱油とともに
焼鈍する連続的な処理方法とその連続的な処理装
置を提供するものであつて、その特徴は、着油し
た金属粉末を移動床に供給し、前記移動床上の該
金属粉末を非酸化性ガス雰囲気を保つた加熱工程
で100〜500℃の温度に加熱し、あるいは、さらに
再加熱工程で550〜1000℃の温度に加熱したのち
冷却工程で冷却し、冷却工程の内部圧を加熱工程
の内部圧より高く保つとともに、必要により前記
加熱工程より排出される非酸化性ガス中に混入し
た油分を回収する方法であり、またその装置は、
両端にホイールを備えエンドレスに駆動する移動
床、前記移動床の上流側の上方において着油金属
粉末を移動床上に供給する供給ホツパー、前記供
給ホツパーの下流側に設けた加熱炉、前記加熱炉
の下流側に設けた冷却炉、非酸化性ガスを前記冷
却炉に供給し加熱炉より排出する配管系に設けた
油分分離回収器とから構成されたことを特徴とす
る。 すなわち、この発明法は、油アトマイズ法で製
造し、いかなる処理も施さないで、着油した金属
粉末を連続的に効率よく脱油、あるいは脱油後直
ちに焼鈍するとともに、その脱油、あるいは焼鈍
の際の雰囲気ガス中に混入する油分をも回収しよ
うとするものである。 この発明者らは、着油した金属粉末を連続的か
つ効率よく処理し得る方法について種々検討した
結果、移動床を採用した。その理由は、移動床を
採用すれば、移動床の上流側より着油した金属粉
末を所定量連続的に供給すると、その下流側より
処理後の金属粉末を連続的に効率よく排出するこ
とが可能となるからである。ここで移動床として
は、図示したベルト式のものでなく、プツシヤー
やローラー上でトレイを連続的に移動させる形式
のものもある。 この移動床の上流側で供給された着油した金属
粉末は、移動床の移動にともなつて加熱工程に入
る。この加熱工程は金属粉末に付着した油分の脱
油のための工程であつて、金属粉末の酸化防止を
考慮して非酸化性ガス雰囲気となつている。すな
わち、N2、Ar等の不活性ガス、あるいはH2
CO等の還元ガス等の雰囲気となつている。しか
も、この加熱工程における前記非酸化性ガス雰囲
気中の金属粉末の温度は100〜500℃の温度範囲と
なつている。脱油にあつては、加熱することによ
つて金属粉末に付着した油を気化し除去するの
で、前記の温度は、油の気化に最も効率のよい温
度範囲を定めたものである。なお、金属粉末を
500℃近傍の温度まで加熱する場合は、前記非酸
化性ガス雰囲気温度が500℃を越える場合がある。 すなわち、油の気化条件は、その油の沸点から
せいぜい数100℃高い温度範囲であつて、油アト
マイズ法における油の沸点の下限値はほぼ100℃
であつて、100℃以下の温度では効率的な脱油が
困難である。また、500℃以上の温度では、急激
な油の昇温により、油が気化する以前に別の油に
変質し、変質後の油が気化することなくそのまま
の状態で金属粉末に付着することになり、実質的
に高温加熱だけでは脱油困難となるからである。
従つて、この発明における脱油に必要な温度範囲
を100〜500℃と定めた。また、ガス雰囲気は非酸
化性ガス雰囲気であるから、金属粉末の酸化は勿
論防止できるし、付着した油の発火も全く必配な
い。 脱油のみの処理の場合は、この昇温した金属粉
末を非酸化性雰囲気を保つた冷却工程に移送し、
この冷却工程で常温程度まで冷却すればよい。こ
の場合、冷却工程での内部圧を加熱工程の内部圧
より高く保ち、加熱工程の油分混入ガスが冷却工
程内に流入するのを防ぎ、金属粉末の再着油を防
止することが重要である。そのため、この発明で
は、冷却工程の内部圧を加熱工程の内部圧より高
く保つことにしたのである。 この発明法の場合、脱油のみの処理に限ると、
前記の加熱工程で100〜500℃に加熱したのち、次
の冷却工程で冷却し、冷却工程の内部圧を加熱工
程の内部圧より高く保ち、加熱工程から排出され
るガス中に混入した油分を回収することで十分で
あり、さらに脱油後焼鈍を行なう場合は、前記の
加熱に引き続き550〜1000℃に再加熱する。 この発明法では、前記加熱を連続的に行なうた
めに、加熱工程と再加熱工程を別に定めている。
すなわち、移動床の上流側に脱油のための100〜
500℃に加熱する加熱工程を設け、前記加熱工程
に接続してその下流側に焼鈍のための550〜1000
℃に加熱する再加熱工程を設け、移動床に供給さ
れた金属粉末の移動につれて、順次この加熱工程
を通過するようにしている。この550〜1000℃の
温度範囲の再加熱工程は、前記金属粉末の組織変
化の生ずる温度範囲であつて、脱油後の金属粉末
の焼鈍に適した温度範囲であり、550℃以下では、
十分焼鈍を行ない得ず、また1000℃以上に昇温す
ると、金属粉末どうしが固着して、冷却後の粉砕
に困難を伴う。従つて、100〜500℃に加熱後の再
加熱温度は550〜1000℃が適正である。勿論、こ
の550〜1000℃の再加熱工程の雰囲気は、金属粉
末の再酸化防止のために非酸化性ガス雰囲気とし
ている。なお、550〜1000℃の再加熱工程より下
流側は、金属粉末の再酸化防止と徐冷を兼ねて、
非酸化性ガスを緩やかに供給し、焼鈍効果を高め
る冷却工程になつている。 この場合も、冷却工程の内部圧を再加熱工程の
内部圧より高く保ち、脱油、焼鈍における油分混
入ガスが冷却工程内に流入するのを防いで、金属
粉末の再着油を防止する。従つて、この発明で
は、冷却工程の内部圧を加熱工程、あるいは再加
熱工程の内部圧より高く保つことにした。 この発明法において、非酸化性ガスは脱油、焼
鈍に使用するのみであつて、前記ガスの成分に何
等変化をきたすものではなく、脱油時に気化した
油分が混入するのみである。この混入した油分
は、脱油処理後に吸引して冷却、ミストセパレー
トすることにより容易に油として回収でき、油除
去後の非酸化性ガスは再び循環使用することが可
能である。また、回収した油もアトマイズ時の噴
霧媒として再利用し得る。 次に、この発明法を実施するための装置につい
て図面を参照しつつ説明する。 図面は、この発明の一実施例装置を示すもの
で、移動床1は、両端に設けたホイール11に掛
けられた無端ベルト12がモータ等の駆動装置
(図面省略)により矢印の方向に移動する機構と
なつており、無端ベルトとしては、スチール製の
もの、耐熱ゴム製のもの、あるいはキヤタピラ状
のものを用いることができる。この移動床1の上
流側の上方には、着油金属粉末を該移動床上に供
給するための供給ホツパー2を設けており、この
供給ホツパー2はその下部より常に一定割合で金
属粉末が切出されるようになつている。さらに、
供給ホツパー2の下流側には、加熱炉3が配設さ
れており、ここでは3つの工程から加熱炉3を構
成している。 すなわち、上流側より予熱工程34、加熱工程
31、再加熱工程32より加熱炉3が構成され、
それぞれ各工程の天井部および底部には加熱器を
有している。前記加熱工程31は脱油のための工
程であつて100〜500℃の温度に保たれ、また再加
熱工程32は焼鈍のための工程であつて550〜
1000℃の温度に保たれるようになつている。ま
た、加熱工程31の上流側の予熱工程34は必ず
しも設ける必要はないが、金属粉末の急昇温およ
び気化した油分の系外流出を避けるために設けた
方がよく、これは加熱工程31に隔壁33を設け
るだけで予熱工程34となる。 さらに、加熱炉3の下流側に冷却炉4が設けて
あり、加熱炉3で脱油、あるいは脱油、焼鈍され
た高温の金属粉末を酸化させることなく、かつ油
分が付着することなく常温程度まで冷却されるよ
うになつている。冷却された金属粉末は、移動床
2の終端部より外部に取出される。 前記加熱炉3、冷却炉4には、非酸化性ガスを
供給するための供給孔を、すなわち加熱炉3には
予熱工程34の上流側の天井にガス供給孔35
を、冷却炉4には下流側の天井にガス供給孔41
をそれぞれ設けている。また、供給した前記ガス
は、加熱工程31の天井に設けたガス排出孔36
より排出されるようになつている。 前記ガス供給孔35,41およびガス排出孔3
6は、それぞれ予熱配管51、冷却炉配管52お
よび脱油配管53からなる配管系5に接続され、
前記配管系5には、ガス排出孔36側より順に集
塵機6、油分分離回収器7、ブロワー8が設置さ
れており、ブロワー8からの非酸化性ガスは、ガ
ス供給孔35,41に分岐供給されて循環使用す
る構成となつている。 また、前記集塵機6は、加熱工程31から排出
される非酸化性ガス中に含有される微少の金属粉
末を回収するためのものであり、油分分離回収装
置7は、冷却器71とミストセパレータ72とを
備えていて、排出される高温の非酸化性ガスを冷
却し、冷却することによつてミスト化した油分を
その露点以下に下げ、油分を回収するとともに、
回収しきれなかつた油分は、次のミストセパレー
タにて十分油分を除くようにしたものである。こ
のようにして、除塵、脱油された前記非酸化性ガ
スは、再びブロワー8によつて循環使用される。 前記配管系5において、予熱工程34に接続し
た予熱配管51、冷却炉4に接続した冷却炉配管
52、加熱工程31に接続した脱油配管53に
は、それぞれバルブ91,92,93が設けられ
ており、各内部圧を調整し得るようになつてい
る。特に、冷却炉4の内部圧を高くする必要があ
り、加熱工程31、あるいは再加熱工程32から
の非酸化性ガスが冷却炉4に逆流すると、このガ
スに含まれる油分が冷却炉4内で冷却されること
によつて滴下し、脱油した金属粉末に付着する結
果となり、従つて、冷却炉4内のガスが再加熱工
程32、あるいは加熱工程31に流れる内部圧に
調節する必要がある。なお、このような内部圧に
保つために各工程内に圧力計を設けるとよい。 また、この配管系5の油分分離回収器7とブロ
ワー8との間に非酸化性ガスを供給する非酸化性
ガス供給系10を接続し、非酸化性ガスの漏風分
を補うようにしている。 なお、前記装置において、焼鈍を行なわず、脱
油のみの場合は、加熱工程31、再加熱工程32
のそれぞれの加熱温度を100〜500℃に保つことに
よつて脱油のみが施される。この場合には、隔壁
33を除去してもよい。 以下、この発明の実施例について説明する。 実施例 油アトマイズして得た油で湿潤している第1表
に示す粒度分布を有する鋼粉末を、図面に示す装
置により脱油処理、および脱油と焼鈍処理を第2
表に示す処理条件で行ない、その処理結果を第2
表に併記した。
【表】
【表】
【表】 第2表の結果より明らかなごとく、この発明に
よれば、十分な脱油、および焼鈍が得られ、また
鋼粉末の酸化も生じない。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の一実施例装置を示す概略説
明図である。 1……移動床、2……供給ホツパー、3……加
熱炉、4……冷却炉、5……配管系、6……集塵
機、7……油分分離回収器、8……ブロワー、3
1……加熱工程、32……再加熱工程、34……
予熱工程。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 油アトマイズ法により得た着油した金属粉末
    を移動床上に供給し、前記移動床上の該金属粉末
    を非酸化性ガス雰囲気を保つた加熱工程で100〜
    500℃の温度に加熱したのち冷却工程で冷却し、
    前記冷却工程の内部圧を加熱工程の内部圧より高
    く保つことを特徴とする金属粉末の処理方法。 2 油アトマイズ法により得た着油した金属粉末
    を移動床上に供給し、前記移動床上の該金属粉末
    を非酸化性ガス雰囲気を保つた加熱工程で100〜
    500℃の温度に加熱したのち冷却工程で冷却し、
    前記冷却工程の内部圧を加熱工程の内部圧より高
    く保ち、前記加熱工程より排出される非酸化性ガ
    ス中に混入した油分を回収することを特徴とする
    金属粉末の処理方法。 3 油アトマイズ法により得た着油した金属粉末
    を移動床上に供給し、前記移動床上の該金属粉末
    を非酸化性ガス雰囲気を保つた加熱工程で100〜
    500℃の温度に加熱したのち、さらに再加熱工程
    で550〜1000℃の温度に加熱したのち冷却工程で
    冷却し、前記冷却工程の内部圧を加熱工程の内部
    圧より高く保つことを特徴とする金属粉末の処理
    方法。 4 油アトマイズ法により得た着油した金属粉末
    を移動床上に供給し、前記移動床上の該金属粉末
    を非酸化性ガス雰囲気を保つた加熱工程で100〜
    500℃の温度に加熱したのち、さらに再過熱工程
    で550〜1000℃の温度に加熱したのち冷却工程で
    冷却し、前記冷却工程の内部圧を加熱工程の内部
    圧より高く保ち、前記加熱工程より排出される非
    酸化性ガス中に混入した油分を回収することを特
    徴とする金属粉末の処理方法。 5 両端にホイールを備えエンドレスに駆動する
    移動床、前記移動床の上流側の上方において着油
    金属粉末を移動床上に供給する供給ホツパー、前
    記供給ホツパーの下流側に設けた加熱炉、前記加
    熱炉の下流側に設けた冷却炉、非酸化性ガスを前
    記冷却炉に供給し加熱炉より排出する配管系に設
    けた油分分離回収器とから構成されたことを特徴
    とする金属粉末の処理装置。
JP56052098A 1981-04-06 1981-04-06 Method and device for treating metallic powder Granted JPS57169001A (en)

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JPS57169001A JPS57169001A (en) 1982-10-18
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CN113979152A (zh) * 2021-11-22 2022-01-28 无锡市三晓新材料有限公司 全自动活化粉生产线
CN115213431B (zh) * 2022-07-15 2024-01-26 安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司 一种激光3d打印机用防干扰装置

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