JP2672040B2 - Method and apparatus for producing metal powder - Google Patents
Method and apparatus for producing metal powderInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、旋回移動する冷却液層
中に溶融金属を供給して金属粉末を製造する方法および
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing a metal powder by supplying a molten metal into a swirling cooling liquid layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】急冷凝固金属粉末は、結晶粒が微細で合
金元素も過飽和に含有させることができるので、例えば
アルミニウムやその合金の急冷凝固粉末によって形成さ
れた押出材は、溶製材では具備することのない優れた材
質特性を有し、機械部品等の素材として注目されてい
る。2. Description of the Related Art A rapidly solidified metal powder has a fine crystal grain and can contain an alloy element in a supersaturated state. For example, an extruded material formed by a rapidly solidified powder of aluminum or an alloy thereof is provided as a molten material. It has excellent material properties without any problems and has attracted attention as a material for machine parts and the like.
【０００３】このような急冷凝固金属粉末の好適な製造
方法として、回転ドラム法がある。この方法は、図４に
示すように、回転する冷却ドラム61の内周面に冷却液層
62を遠心力の作用で形成し、該冷却液層62に溶融金属を
噴射し、微細に分断して急冷凝固した金属粉末を得る方
法である。同図において、63は溶融金属供給容器として
の噴射るつぼであり、その外周面には加熱用の高周波コ
イル64が装着され、その下部側壁には噴射ノズル65が開
設されている。前記るつぼ63内の溶融金属66は、該るつ
ぼ63に不活性ガス67を加圧注入することによって前記ノ
ズル65から噴射される。そして、冷却ドラム61内の金属
粉末は、一定量溜まると、冷却ドラム61の回転を止め、
冷却液と共に回収され、脱液後、乾燥される。かかる金
属粉末の製造方法は特公平1-49769 号公報に開示されて
いる。A rotating drum method is a suitable method for producing such rapidly solidified metal powder. In this method, as shown in FIG. 4, a cooling liquid layer is formed on the inner peripheral surface of the rotating cooling drum 61.
This is a method in which 62 is formed by the action of centrifugal force, molten metal is sprayed onto the cooling liquid layer 62, and finely divided to obtain rapidly solidified metal powder. In the figure, 63 is an injection crucible as a molten metal supply container, a high frequency coil 64 for heating is attached to the outer peripheral surface thereof, and an injection nozzle 65 is provided on the lower side wall thereof. The molten metal 66 in the crucible 63 is injected from the nozzle 65 by injecting an inert gas 67 into the crucible 63 under pressure. Then, when a certain amount of the metal powder in the cooling drum 61 is accumulated, the rotation of the cooling drum 61 is stopped,
It is collected together with the cooling liquid, drained and then dried. A method for producing such metal powder is disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-49769.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転ド
ラム法では、いわゆるバッチ式操業となり、生産性が劣
る。そのうえ、粉末回収時に溶融金属の噴射を止めなけ
ればならないため、ノズルに孔詰りが生じ易いという問
題がある。また、冷却温度を一定にするためには、冷却
液層の液面より冷却液を供給、排出して温度制御しなけ
ればならないが、この際、液面が乱れ、粉末粒度や品質
にばらつきが生じ易いという問題がある。However, the rotary drum method is a so-called batch operation, and the productivity is poor. In addition, since the injection of the molten metal must be stopped at the time of powder recovery, there is a problem that the nozzle is easily clogged with holes. Further, in order to keep the cooling temperature constant, it is necessary to supply and discharge the cooling liquid from the liquid surface of the cooling liquid layer to control the temperature, but at this time, the liquid surface is disturbed and the powder particle size and quality vary. There is a problem that it easily occurs.
【０００５】また、溶融金属が噴射された後、冷却液層
に至るまでにその表面が酸化し、酸化膜が形成されるた
め、冷却液層による分断が困難となり、又金属粉末の酸
素や水素含有量が増加し、品質劣化を将来する。本発明
は、安定した品質の金属粉末を連続的に製造することが
でき、しかも酸化膜の生成を抑制することができる金属
粉末の製造方法およびその装置を提供することを目的と
する。Further, after the molten metal is injected, the surface thereof is oxidized by the time it reaches the cooling liquid layer, and an oxide film is formed, so that it is difficult to divide the cooling liquid layer, and oxygen and hydrogen of the metal powder are also formed. The content will increase and quality deterioration will occur in the future. It is an object of the present invention to provide a metal powder production method and apparatus capable of continuously producing metal powder of stable quality and suppressing generation of an oxide film.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の金属粉末の製造
方法は、上蓋および下蓋を備えかつ底部側周壁に冷却液
排出口を有する冷却用筒体の上部側内周面に沿って冷却
液を噴出供給して筒体内周面に沿って旋回しながら流下
する冷却液層を形成すると共に、冷却液排出口を通して
冷却液層底部側から旋回方向に沿って流出する流出冷却
液により該冷却液排出口を閉塞状態とし、冷却液層の内
側でかつ上蓋および下蓋によって上下が閉塞された空間
部に、この空間部を不活性ガス雰囲気に置換すべく不活
性ガスを供給し、もしくは、該空間部の空気を排気し、
その後、該空間部に開孔した溶融金属供給容器の供給孔
より溶融金属を冷却液層に供給して溶融金属を分断し冷
却凝固させて金属粉末を得ることを特徴とするものであ
る。According to the method for producing metal powder of the present invention, cooling is performed along an upper inner peripheral surface of a cooling cylinder having an upper lid and a lower lid and having a cooling liquid discharge port on a peripheral wall on the bottom side. Liquid is jetted and supplied to form a cooling liquid layer that flows down while swirling along the inner surface of the cylinder, and is cooled by the outflowing cooling liquid that flows out from the cooling liquid layer bottom side along the swirling direction through the cooling liquid discharge port. The liquid discharge port is in a closed state, and an inert gas is supplied to replace the space with an inert gas atmosphere in the space inside the cooling liquid layer and the top and bottom are closed by the upper lid and the lower lid, or Exhaust the air in the space,
After that, the molten metal is supplied to the cooling liquid layer from the supply hole of the molten metal supply container opened in the space portion, the molten metal is divided and cooled and solidified to obtain a metal powder.
【０００７】溶融金属の供給に際しては、溶融金属供給
容器に不活性ガス等の圧媒を供給して容器内の溶融金属
を供給孔から噴射供給してもよく、又容器内の溶融金属
の自重により供給孔から噴出供給してもよい。また、本
発明の金属粉末の製造装置は、冷却液層が内周面に沿っ
て形成される冷却用筒体と、冷却用筒体の上部側から溶
融金属を冷却液層に供給するための溶融金属供給容器と
を備える金属粉末製造装置において、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が形成される
ように、冷却用筒体における上部側に、内周面に沿って
略接線方向から冷却液を噴出供給するための冷却液噴出
管が接続される一方、冷却用筒体の内部空間をその上方
空間から区画する上蓋と、冷却用筒体の底部を塞ぐ下蓋
とが設けられると共に、冷却用筒体における底部側周壁
に、冷却液層底部側の旋回冷却液がその旋回方向に排出
される冷却液排出口が形成され、かつ、冷却液層内側空
間の雰囲気を置換するための雰囲気置換手段が設けられ
ていることを特徴とするものである。When supplying the molten metal, a pressure medium such as an inert gas may be supplied to the molten metal supply container to inject the molten metal in the container through the supply holes, or the self-weight of the molten metal in the container. May be jetted and supplied from the supply hole. Further, the apparatus for producing a metal powder of the present invention, the cooling liquid layer is formed along the inner peripheral surface, and for supplying the molten metal to the cooling liquid layer from the upper side of the cooling cylinder. In a metal powder manufacturing apparatus provided with a molten metal supply container, an inner circumference is provided on an upper side of the cooling cylinder so that a cooling liquid layer flowing down while swirling along the inner circumference of the cooling cylinder is formed. A cooling liquid ejection pipe for ejecting and supplying the cooling liquid from a substantially tangential direction along the surface is connected, while an upper lid that partitions the internal space of the cooling cylinder from the space above it and a bottom portion of the cooling cylinder are provided. A lower lid for closing is provided, and a cooling liquid discharge port for discharging the swirling cooling liquid on the bottom side of the cooling liquid layer in the swirling direction is formed on the peripheral wall on the bottom side of the cooling cylinder, and the inside of the cooling liquid layer is formed. Atmosphere replacement means for replacing the atmosphere of the space is provided. The one in which the features.
【０００８】[0008]
【作用】本発明によれば、冷却用筒体内に供給された冷
却液は、筒体内周面に沿って旋回しながら流下し、旋回
時の遠心力の作用でほぼ一定内径の冷却液層を形成す
る。この冷却液層の内側より溶融金属を供給すると、溶
融金属流又は溶滴は旋回流により分断されると共に冷却
凝固され、粉末となる。According to the present invention, the cooling liquid supplied into the cooling cylinder flows down while swirling along the circumferential surface of the cylinder, and the centrifugal force during swirling causes a cooling liquid layer having a substantially constant inner diameter to be formed. Form. When the molten metal is supplied from the inside of this cooling liquid layer, the molten metal flow or droplets are divided by the swirling flow and are cooled and solidified to become powder.
【０００９】この際、冷却液層は常に新たに供給される
冷却液によって形成されるために一定の温度が容易に維
持される。このため、温度制御のために液面より冷却液
を排出、供給する必要がなく、液面に乱れは生じず、安
定した状態が維持される。それ故、冷却液層に供給され
た溶融金属は常に一定状態の下で冷却液層中に注入、分
断され、一定温度の下で冷却凝固されるため、金属粉末
の品質が安定する。At this time, since the cooling liquid layer is always formed by the newly supplied cooling liquid, a constant temperature is easily maintained. Therefore, it is not necessary to discharge and supply the cooling liquid from the liquid surface for temperature control, and the liquid surface is not disturbed and a stable state is maintained. Therefore, the molten metal supplied to the cooling liquid layer is constantly poured and divided into the cooling liquid layer under a constant state and cooled and solidified at a constant temperature, so that the quality of the metal powder is stabilized.
【００１０】冷却液層中の金属粉末は冷却液と共に旋回
しながら流下し、筒体底部側の冷却液排出口を通して排
出されるので、金属粉末の連続生産が可能となる。一
方、金属粉末の生産を開始するに当たり、冷却液層の内
側でかつ上蓋および下蓋によって閉塞された空間部は、
不活性ガスの供給、あるいは該空間部内の排気によって
大気雰囲気からの置換を予め行うが、この際、外部に連
通する冷却液排出口も、これを通して流出する冷却液に
よって閉塞状態としているので、雰囲気置換を行うべき
空間容積が極力小さくなる。これによって、置換時間を
短縮することが可能であると共に、不活性ガス雰囲気と
する場合には、不活性ガスの供給量をより少なくするこ
とができる。Since the metal powder in the cooling liquid layer flows down while swirling together with the cooling liquid and is discharged through the cooling liquid discharge port on the bottom side of the cylinder, continuous production of the metal powder is possible. On the other hand, when starting the production of the metal powder, the space inside the cooling liquid layer and closed by the upper lid and the lower lid is
The atmosphere is replaced in advance by supplying an inert gas or exhausting the inside of the space. At this time, the cooling liquid outlet communicating with the outside is also blocked by the cooling liquid flowing through the atmosphere, so that the atmosphere The space volume to be replaced is as small as possible. As a result, the replacement time can be shortened, and when the inert gas atmosphere is used, the supply amount of the inert gas can be further reduced.
【００１１】このようにして雰囲気置換を行った後、溶
融金属供給容器の供給孔より溶融金属を冷却液層に供給
することにより、冷却液層に至るまでの間において溶融
金属の表面酸化が抑制され、冷却液層による分断が速や
かに行われ、又酸化膜の薄い高品質の粉末が得られる。After performing the atmosphere replacement in this manner, the molten metal is supplied to the cooling liquid layer through the supply holes of the molten metal supply container, whereby the surface oxidation of the molten metal is suppressed until the cooling liquid layer is reached. As a result, high-quality powder with a thin oxide film can be obtained because of rapid separation by the cooling liquid layer.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明の一実施例における金属粉末製
造装置を示しており、内周面に冷却液層31を形成するた
めの冷却用筒体１と、冷却液層31に溶融金属32を噴射供
給するための供給容器である噴射るつぼ２と、前記筒体
１に冷却液を供給するための手段であるポンプ３を備え
ている。FIG. 1 shows a metal powder manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a cooling cylinder 1 for forming a cooling liquid layer 31 on the inner peripheral surface and a molten metal in the cooling liquid layer 31. An injection crucible 2 which is a supply container for injecting and supplying 32, and a pump 3 which is a means for supplying a cooling liquid to the cylindrical body 1 are provided.
【００１３】前記筒体１は円筒形状であり、筒体軸心が
鉛直方向に対して適宜角度で傾斜しており、その上端に
は噴射るつぼ２を設置するための凹部を有する上蓋５が
被着されている。筒体１の上部には、冷却液噴出管７の
吐出口８が筒体内周面に接線方向から等間隔で複数個所
開口しており、該噴出管７の管軸方向は筒体軸心に直交
する平面に対して０〜20°程度斜め下方に設定されてい
る。筒体１の中間部内周面には冷却液層31の層厚調整用
リング６がボルトによって着脱、交換自在に取り付けら
れている。筒体１の下端には、図２に示すように、冷却
液層31の旋回方向に沿って平面視流線形曲面で形成され
た間板９を介して下蓋10が付設されており、筒体下端の
フランジ11と下蓋10との間にスリット形の冷却液排出口
12が形成されている。筒体１の下部外周には、排出口12
の周りを覆うようにカバー13が設けられている。14は冷
却液層31の内側に形成された空間部15に連通する連通管
（雰囲気置換手段）14であり、カバー13および下蓋10を
貫通して下蓋10に固着されており、その上部は冷却液が
入らないように逆Ｕ字形に屈曲形成されている。The tubular body 1 has a cylindrical shape, the axial center of the tubular body is inclined at an appropriate angle with respect to the vertical direction, and an upper lid 5 having a concave portion for installing the injection crucible 2 at the upper end thereof is covered. It is worn. In the upper part of the cylinder 1, a plurality of discharge ports 8 of the cooling liquid ejection pipe 7 are opened at equal intervals from the tangential direction on the peripheral surface of the cylinder, and the pipe axis direction of the ejection pipe 7 is the cylinder axis. It is set obliquely downward about 0 to 20 ° with respect to the orthogonal plane. A ring thickness adjusting ring 6 for the cooling liquid layer 31 is attached to the inner peripheral surface of the middle portion of the cylindrical body 1 by bolts so as to be detachable and replaceable. As shown in FIG. 2, a lower lid 10 is attached to the lower end of the cylindrical body 1 via a plate 9 formed in a plan view streamlined curved surface along the swirling direction of the cooling liquid layer 31. A slit-shaped coolant discharge port between the flange 11 at the lower end of the body and the lower lid 10.
12 are formed. At the outer periphery of the lower part of the cylinder 1, a discharge port 12
A cover 13 is provided so as to cover the periphery of the. Reference numeral 14 denotes a communication pipe (atmosphere replacement means) 14 that communicates with a space 15 formed inside the cooling liquid layer 31, which penetrates the cover 13 and the lower lid 10 and is fixed to the lower lid 10, and the upper portion thereof. Is bent in an inverted U shape so that cooling liquid does not enter.
【００１４】カバー13の下方には、冷却液を下方に通過
可能とすると共に金属粉末を分離するためのメッシュ部
材16が傾斜状に配設された分離容器17が備えられてい
る。前記冷却液噴出管７は、ポンプ３を介してタンク18
に配管接続されている。また、前記分離容器17の底部は
タンク18に配管されており、カバー13によって回収さ
れ、分離容器17によって分離された冷却液はタンク18に
戻され、循環使用される。タンク18には、図示省略の補
給用の冷却液供給管が設けられ、またタンク内や循環流
路の途中に冷却器を適宜介在させてもよい。冷却液とし
ては一般に水が使用されるが、油が使用される場合もあ
る。尚、水を用いる場合、水中の酸素を除去したものを
使用するのが望ましい。酸素の除去処理装置は市販され
ており、入手容易である。Below the cover 13, there is provided a separation container 17 which allows a cooling liquid to pass therethrough and in which a mesh member 16 for separating the metal powder is arranged in an inclined shape. The cooling liquid jet pipe 7 is connected to the tank 18 via the pump 3.
Piped to. Further, the bottom of the separation container 17 is piped to the tank 18, and the cooling liquid recovered by the cover 13 and separated by the separation container 17 is returned to the tank 18 and is circulated and used. The tank 18 is provided with a replenishment cooling liquid supply pipe (not shown), and a cooler may be appropriately interposed in the tank or in the middle of the circulation flow path. Water is generally used as the cooling liquid, but oil may be used in some cases. When water is used, it is desirable to use water from which oxygen has been removed. Oxygen removal treatment equipment is commercially available and easily available.
【００１５】前記上蓋５の凹部には、噴射るつぼ２が断
熱部材20を介して気密に載置されており、その底部に穿
設されたノズル孔21が前記断熱部材20および凹部に開設
された貫通穴を介して、冷却液層31内側の空間部15に開
孔している。噴射るつぼ２の外周には加熱用誘導コイル
22が巻回形成され、その上蓋23にはArやN2等の不活性ガ
スの圧媒や圧送された溶融金属を注入するための注入孔
24が設けられている。尚、噴射るつぼ２は黒鉛や窒化珪
素等の耐火物で形成されている。The injection crucible 2 is airtightly placed in the recess of the upper lid 5 via the heat insulating member 20, and the nozzle hole 21 formed in the bottom of the spray crucible 2 is opened in the heat insulating member 20 and the recess. The space 15 inside the cooling liquid layer 31 is opened through the through hole. An induction coil for heating is provided on the outer circumference of the injection crucible 2.
22 is formed by winding, and the top cover 23 has an injection hole for injecting a pressure medium of an inert gas such as Ar or N 2 or a molten metal pumped.
24 are provided. The injection crucible 2 is made of a refractory material such as graphite or silicon nitride.
【００１６】上記構成の装置により金属粉末を製造する
には、まずポンプ３を作動させて、筒体１の内周面に高
速旋回しながら流下する冷却液層31を上蓋５から下蓋10
にわたって形成する。すなわち、筒体１の内周面に沿っ
て冷却液噴出管７より噴出された冷却液は、筒体１の内
周面に沿って旋回しながら流下し、層厚調整用リング６
をオーバーフローして下方へ流出する。この際、冷却液
は流下速度が押えられると共に旋回時の遠心力の作用で
前記リング６の上方においてほぼ一定内径の冷却液層31
が容易に形成される。該冷却液層31は、常に新たに供給
される冷却液によって形成されるため、一定の温度が容
易に維持される。したがって、温度制御のために液面よ
り冷却液を供給、排出する必要がなく、液面に乱れが生
じにくく、安定性に優れる。In order to produce metal powder with the apparatus having the above-mentioned structure, first, the pump 3 is operated to make the cooling liquid layer 31 flowing down to the inner peripheral surface of the cylindrical body 1 while swirling at high speed from the upper lid 5 to the lower lid 10.
Form over. That is, the cooling liquid ejected from the cooling liquid ejection pipe 7 along the inner peripheral surface of the cylindrical body 1 flows down while swirling along the inner peripheral surface of the cylindrical body 1, and the layer thickness adjusting ring 6
Overflows and flows downward. At this time, the flow rate of the cooling liquid is suppressed and the cooling liquid layer 31 having a substantially constant inner diameter is provided above the ring 6 by the action of the centrifugal force at the time of turning.
Are easily formed. Since the cooling liquid layer 31 is always formed by a newly supplied cooling liquid, a constant temperature is easily maintained. Therefore, it is not necessary to supply and discharge the cooling liquid from the liquid surface for temperature control, the liquid surface is less likely to be disturbed, and the stability is excellent.
【００１７】上記のような冷却液層31の形成に伴って、
冷却用筒体１内の底部側では、冷却液層31下端部の冷却
液が冷却液排出口12を通して流出する。この流出冷却液
は、冷却液層31の旋回方向に沿う形状の前記間板９によ
って、その旋回方向を維持した状態で、旋回方向に沿っ
て冷却液排出口12を通して流出する。また、図１に示さ
れているように、このような流出冷却液が冷却液排出口
12を満たして流出することにより、該冷却液排出口12は
流出冷却液によって閉塞された状態となっている。With the formation of the cooling liquid layer 31 as described above,
On the bottom side in the cooling cylinder 1, the cooling liquid at the lower end of the cooling liquid layer 31 flows out through the cooling liquid outlet 12. The outflowing cooling liquid flows out through the cooling liquid discharge port 12 along the swirling direction in a state where the swirling direction is maintained by the interleaf plate 9 having a shape along the swirling direction of the cooling liquid layer 31. In addition, as shown in FIG.
By filling 12 and flowing out, the cooling liquid discharge port 12 is in a state of being blocked by the flowing-out cooling liquid.
【００１８】次に、上記のように冷却液排出口12も閉塞
した状態で、上蓋５および下蓋10によって上下が閉塞さ
れた空間部15に、連通管14よりArガスやN2ガス等の不活
性ガスを圧送することにより、空間部15内の空気を冷却
液と共に外部へ排出し、不活性ガスを空間部15に充填す
る。不活性ガスが空間部15に充填された後は、ガスの送
給を常時行う必要はなく、連通管とガス源との間に設け
られた開閉弁を遮断すればよい。尚、空間部15内の空気
を不活性ガスと置換することなく連通管14から真空ポン
プ等により排気するだけでもよい。Next, in the state where the cooling liquid outlet 12 is also closed as described above, Ar gas, N 2 gas or the like is supplied from the communication pipe 14 to the space portion 15 which is closed by the upper lid 5 and the lower lid 10. By pumping the inert gas, the air in the space 15 is discharged to the outside together with the cooling liquid, and the space 15 is filled with the inert gas. After the space 15 is filled with the inert gas, it is not necessary to constantly supply the gas, and the on-off valve provided between the communication pipe and the gas source may be shut off. The air in the space 15 may be exhausted from the communication pipe 14 by a vacuum pump or the like without replacing the air with the inert gas.
【００１９】次に、筒体１の上部に設けられた噴射るつ
ぼ２に不活性ガス等を圧送して、るつぼ２内の溶融金属
32をノズル孔21より冷却液層31の内面に向けて噴射し、
旋回流により分断し、急冷凝固させる。すなわち、該冷
却液層31の内周面より溶融金属流もしくは溶滴を噴射供
給すると、溶融金属は旋回流によって分断され、急冷凝
固され、金属粉末が連続製造される。この粉末は、温度
や液面状態が安定な冷却液層によって形成されるため、
品質の安定性に優れる。Next, an inert gas or the like is pressure-fed to the injection crucible 2 provided on the upper part of the cylindrical body 1 to melt the molten metal in the crucible 2.
32 is sprayed from the nozzle hole 21 toward the inner surface of the cooling liquid layer 31,
It is divided by a swirling flow and rapidly solidified. That is, when a molten metal flow or droplets are jetted and supplied from the inner peripheral surface of the cooling liquid layer 31, the molten metal is divided by the swirling flow, rapidly cooled and solidified, and the metal powder is continuously manufactured. Since this powder is formed by a cooling liquid layer with stable temperature and liquid state,
Excellent quality stability.
【００２０】冷却液層31中の金属粉末は、冷却液と共に
旋回しながら層厚調整用リング６を越えて流下し、筒体
１の下端の排出口12から排出され、カバー13を介して分
離容器17に流下し、メッシュ部材16によって冷却液と分
離される。メッシュ部材16によって一次脱液された金属
粉末は同部材16に沿って分離容器17の側壁開口から回収
される。一方、メッシュ部材16を通過した冷却液は、タ
ンク18に回収される。前記金属粉末は、順次、遠心分離
機等の適宜の脱液装置により脱液された後、乾燥されて
製品粉末となる。The metal powder in the cooling liquid layer 31 flows down over the layer thickness adjusting ring 6 while swirling together with the cooling liquid, is discharged from the discharge port 12 at the lower end of the cylindrical body 1, and is separated via the cover 13. It flows down into the container 17 and is separated from the cooling liquid by the mesh member 16. The metal powder that is primarily drained by the mesh member 16 is recovered along the member 16 from the side wall opening of the separation container 17. On the other hand, the cooling liquid that has passed through the mesh member 16 is collected in the tank 18. The metal powder is sequentially deliquored by an appropriate deliquoring device such as a centrifuge and then dried to be a product powder.
【００２１】図３は本発明の他の実施例における製造装
置の要部であり、本例では、冷却用筒体１は筒体軸心が
鉛直方向に設置されており、下蓋10は排液が容易なよう
に中央部が凸状に形成されている。また、噴射るつぼ２
の下部にはノズル部25が設けられ、該ノズル部25が上蓋
５の貫通穴を介して冷却液層31の内側の空間部15に突出
しており、その下部に冷却液層31に指向するノズル孔21
が開孔している。FIG. 3 is a main part of a manufacturing apparatus in another embodiment of the present invention. In this embodiment, the cooling cylinder 1 is installed with the cylinder axis center vertically, and the lower lid 10 is removed. The central part is formed in a convex shape so that the liquid can be easily supplied. Also, the injection crucible 2
A nozzle portion 25 is provided in the lower portion of the nozzle, the nozzle portion 25 projects into the space portion 15 inside the cooling liquid layer 31 through the through hole of the upper lid 5, and the nozzle portion 25 is directed to the cooling liquid layer 31 in the lower portion thereof. Hole 21
Is open.
【００２２】なお、上記各実施例では、冷却用筒体とし
て円筒状のものを示したが、これに限らず、例えば内周
面が上拡き回転放物面で形成された漏斗形状や切頭逆円
錐形状としてもよい。この場合、層厚調整用フランジを
取付けなくても、一定内径の冷却液層を形成することが
できる。また、冷却液の排出口12として、筒体１と下蓋
10との間にスリットを形成したが、スリットを設けるこ
となく、筒体内周面に接線方向から開口した排出管を一
個又は複数個設けてもよい。尚、図例では、層厚調整用
リング６は断面方形状であるが、これに限らず、例えば
リング上面の外周縁から下面の内周縁にかけて漸次縮径
する曲面で形成してもよい。In each of the above-mentioned embodiments, the cylindrical body is shown as the cooling cylinder, but the invention is not limited to this. The shape may be an inverted conical head shape. In this case, a coolant layer having a constant inner diameter can be formed without attaching a layer thickness adjusting flange. Further, as the cooling liquid discharge port 12, the cylindrical body 1 and the lower lid are provided.
Although a slit is formed between 10 and 10, one or a plurality of discharge pipes opened from the tangential direction may be provided on the peripheral surface of the cylinder body without providing the slit. In the illustrated example, the layer thickness adjusting ring 6 has a rectangular cross section, but the ring thickness adjusting ring 6 is not limited to this, and may be formed, for example, as a curved surface whose diameter gradually decreases from the outer peripheral edge of the ring upper surface to the inner peripheral edge of the lower surface.
【００２３】また、上記実施例においては、噴射るつぼ
２内の溶融金属32は、圧媒を作用させて加圧することに
よりノズル孔21から噴射したが、圧媒を作用させること
なく、溶融金属32自体に作用する重力 (自重) により噴
射るつぼ２内の下部の溶融金属を加圧状態とし、ノズル
孔21から噴射 (噴出) して、冷却液層に供給してもよ
い。In the above embodiment, the molten metal 32 in the injection crucible 2 is injected from the nozzle hole 21 by applying a pressure medium to pressurize the molten metal 32. However, the molten metal 32 does not act on the pressure medium. The molten metal in the lower part of the injection crucible 2 may be pressurized by the gravity (self-weight) acting on itself, and may be injected (jetted) from the nozzle hole 21 and supplied to the cooling liquid layer.
【００２４】本発明は、Al合金やMg合金等の軽量金属粉
末の製造に限らず、鉄やその合金等の金属粉末の製造に
適用することができる。The present invention can be applied not only to the production of lightweight metal powder such as Al alloy and Mg alloy but also to the production of metal powder such as iron and its alloy.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、冷
却用筒体の内周面に沿って冷却液を噴出供給して、筒体
内周面に沿って旋回しながら流下する冷却液層を形成す
るので、溶融金属が供給される冷却液層の内周面は安定
し、温度も均一に保持される。そして、該冷却液層中に
溶融金属を供給するので、品質の安定した急冷凝固粉末
が連続的に生産され、噴射ノズルに孔詰りも生じない。As described above, according to the present invention, the cooling liquid is jetted and supplied along the inner peripheral surface of the cooling cylinder, and flows down while swirling along the peripheral surface of the cylinder. Therefore, the inner peripheral surface of the cooling liquid layer to which the molten metal is supplied is stable, and the temperature is kept uniform. Further, since the molten metal is supplied into the cooling liquid layer, the rapidly solidified powder having stable quality is continuously produced, and the injection nozzle is not clogged.
【００２６】また、金属粉末の生産を開始するに当た
り、外部に連通する冷却液排出口も、これを通して流出
する冷却液により閉塞状態として、上蓋および下蓋間の
閉塞空間に対し、不活性ガスの供給、もしくは空気の排
気により雰囲気置換を行うので、この置換をより短時間
で行うことが可能であり、また、不活性ガス雰囲気とす
る場合には、不活性ガスの供給量をより少なくすること
ができる。Further, when starting the production of the metal powder, the cooling liquid discharge port communicating with the outside is also closed by the cooling liquid flowing out therethrough, so that an inert gas is filled in the closed space between the upper lid and the lower lid. Since the atmosphere is replaced by supplying or exhausting air, this replacement can be performed in a shorter time, and when an inert gas atmosphere is used, the supply amount of the inert gas should be smaller. You can
【００２７】このようにして雰囲気置換を行った後、溶
融金属供給容器の供給孔より溶融金属が冷却液層に供給
されるため、冷却液層に至るまでの間における溶融金属
の表面酸化が抑制され、粉化が速やかに行われ、又酸素
や水素含有量の少ない高品質の金属粉末が得られる。After performing the atmosphere replacement in this way, the molten metal is supplied to the cooling liquid layer through the supply holes of the molten metal supply container, so that the surface oxidation of the molten metal is suppressed before reaching the cooling liquid layer. As a result, pulverization is rapidly performed, and high-quality metal powder having a low oxygen or hydrogen content is obtained.
【図１】本発明の一実施例における金属粉末製造装置の
要部断面全体配置図である。FIG. 1 is an overall layout drawing of a main part of a metal powder manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡーＡ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】他の金属粉末製造装置の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of another metal powder manufacturing apparatus.
【図４】従来の金属粉末製造装置の要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional metal powder manufacturing apparatus.
１ 冷却用筒体 ２ 噴射るつぼ (溶融金属供給容器) ３ ポンプ ５ 上蓋 ７ 冷却液噴出管 10 下蓋 12 冷却液排出口 14 連通管（雰囲気置換手段） 15 空間部 21 ノズル孔 (供給孔) 31 冷却液層 32 溶融金属 1 Cooling Tube 2 Injection Crucible (Molten Metal Supply Container) 3 Pump 5 Upper Lid 7 Cooling Liquid Jet Pipe 10 Lower Lid 12 Cooling Liquid Discharge Port 14 Communication Pipe (Atmosphere Replacement Means) 15 Space 21 Nozzle Hole (Supply Hole) 31 Coolant layer 32 Molten metal
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−177903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−41707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−167807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−64456（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−49769（ＪＰ，Ｂ２)Continuation of front page (56) Reference JP-A-57-177903 (JP, A) JP-A-61-41707 (JP, A) JP-A-62-167807 (JP, A) JP-A-51-64456 (JP , A) Japanese Patent Publication 1-49769 (JP, B2)
Claims (4)
冷却液排出口を有する冷却用筒体の上部側内周面に沿っ
て冷却液を噴出供給して筒体内周面に沿って旋回しなが
ら流下する冷却液層を形成すると共に、冷却液排出口を
通して冷却液層底部側から旋回方向に沿って流出する流
出冷却液により該冷却液排出口を閉塞状態とし、 冷却液層の内側でかつ上蓋および下蓋によって上下が閉
塞された空間部に、この空間部を不活性ガス雰囲気に置
換すべく不活性ガスを供給し、その後、該空間部に開孔
した溶融金属供給容器の供給孔より溶融金属を冷却液層
に供給して溶融金属を分断し冷却凝固させて金属粉末を
得ることを特徴とする金属粉末の製造方法。1. A bottom side peripheral wall having an upper lid and a lower lid.
The cooling liquid is jetted and supplied along the inner peripheral surface on the upper side of the cooling cylinder having the cooling liquid discharge port to form a cooling liquid layer flowing down while swirling along the peripheral surface of the cylinder body , and at the same time, the cooling liquid discharge port To
Flow through the bottom of the cooling fluid layer along the swirling direction
Exits the coolant outlet to the closed state by the cooling liquid, the space portion vertically is closed <br/> busy by the inner an and upper lid and lower lid of the cooling liquid layer, location of this space in an inert gas atmosphere
In order to replace it, an inert gas is supplied, and then , the molten metal is supplied to the cooling liquid layer from the supply hole of the molten metal supply container opened in the space portion, the molten metal is divided and cooled and solidified to obtain a metal powder. A method for producing a metal powder, comprising:
冷却液排出口を有する冷却用筒体の上部側内周面に沿っ
て冷却液を噴出供給して筒体内周面に沿って旋回しなが
ら流下する冷却液層を形成すると共に、冷却液排出口を
通して冷却液層底部側から旋回方向に沿って流出する流
出冷却液により該冷却液排出口を閉塞状態とし、 冷却液層の内側でかつ上蓋および下蓋によって上下が閉
塞された空間部の空気を排気し、その後、該空間部に開
孔した溶融金属供給容器の供給孔より溶融金属を冷却液
層に供給して溶融金属を分断し冷却凝固させて金属粉末
を得ることを特徴とする金属粉末の製造方法。2. An upper lid and a lower lid are provided on the peripheral wall on the bottom side.
The cooling liquid is jetted and supplied along the inner peripheral surface on the upper side of the cooling cylinder having the cooling liquid discharge port to form a cooling liquid layer flowing down while swirling along the peripheral surface of the cylinder body , and at the same time, the cooling liquid discharge port To
Flow through the bottom of the cooling fluid layer along the swirling direction
It exits the coolant outlet to the closed state by the cooling liquid, and down by the inner and and upper lid and lower lid of the cooling liquid layer to exhaust air in the space which is closed <br/> infarction, then the space portion A method for producing a metal powder, characterized in that the molten metal is supplied to a cooling liquid layer from a supply hole of an opened molten metal supply container, the molten metal is divided and cooled and solidified to obtain a metal powder.
属の自重により供給孔から溶融金属を噴出させて冷却液
層に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の
金属粉末の製造方法。3. The metal powder according to claim 1, wherein the molten metal contained in the molten metal supply container is jetted from the supply hole by its own weight to be supplied to the cooling liquid layer. Production method.
却用筒体と、 冷却用筒体の上部側から溶融金属を冷却液層に供給する
ための溶融金属供給容器とを備える金属粉末製造装置に
おいて、 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
液層が形成されるよう に、冷却用筒体における上部側
に、内周面に沿って略接線方向から冷却液を噴出供給す
るための冷却液噴出管が接続される一方、 冷却用筒体の内部空間をその上方空間から区画する上蓋
と、冷却用筒体の底部を塞ぐ下蓋とが設けられると共
に、 冷却用筒体における底部側周壁に、冷却液層底部側の旋
回冷却液がその旋回方向に排出される冷却液排出口が形
成され 、かつ、冷却液層内側空間の雰囲気を置換するための雰囲気置換
手段が設けられていることを特徴とする金属粉末製造装
置。 4. A cooling layer in which a cooling liquid layer is formed along the inner peripheral surface.
The molten metal is supplied to the cooling liquid layer from the upper side of the cooling cylinder and the cooling cylinder.
For producing a metal powder having a molten metal supply container for
Cooling that flows down while swirling along the inner peripheral surface of the cooling cylinder
The upper side of the cooling cylinder so that a liquid layer is formed
In addition, the cooling liquid is jetted and supplied from the approximately tangential direction along the inner peripheral surface.
A cooling liquid jetting pipe for connection is connected, while an upper lid that partitions the internal space of the cooling cylinder from the space above it
And a lower lid that closes the bottom of the cooling cylinder is provided.
In addition, on the bottom side peripheral wall of the cooling cylinder, the cooling liquid layer bottom side
The cooling liquid discharge port where the cooling liquid is discharged in the swirling direction is shaped
Made, and the atmosphere replaced for replacing the atmosphere in the cooling liquid layer inner space
A metal powder manufacturing apparatus, characterized in that
Place.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107572A JP2672040B2 (en) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Method and apparatus for producing metal powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107572A JP2672040B2 (en) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Method and apparatus for producing metal powder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337015A JPH04337015A (en) | 1992-11-25 |
| JP2672040B2 true JP2672040B2 (en) | 1997-11-05 |
Family
ID=14462576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107572A Expired - Lifetime JP2672040B2 (en) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | Method and apparatus for producing metal powder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672040B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164456A (en) * | 1974-12-02 | 1976-06-03 | Nisshin Steel Co Ltd | KYUJOKINZOKU FUNMATSUNO SEIZOHO OYOBI SOCHI |
| JPS57177903A (en) * | 1981-04-23 | 1982-11-01 | Itsuo Onaka | Production of metallic powder |
| JPS6141707A (en) * | 1984-08-06 | 1986-02-28 | Kawasaki Steel Corp | Apparatus for producing powder metal |
| US4648820A (en) * | 1985-11-14 | 1987-03-10 | Dresser Industries, Inc. | Apparatus for producing rapidly quenched metal particles |
| US4776602A (en) * | 1987-08-05 | 1988-10-11 | Dana Corporation | Thermally conductive composite gasket |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3107572A patent/JP2672040B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04337015A (en) | 1992-11-25 |
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