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JP2823972B2 - Molten metal outflow nozzle and method for producing metal powder - Google Patents
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JP2823972B2 - Molten metal outflow nozzle and method for producing metal powder - Google Patents

Molten metal outflow nozzle and method for producing metal powder

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JP2823972B2
JP2823972B2 JP8735991A JP8735991A JP2823972B2 JP 2823972 B2 JP2823972 B2 JP 2823972B2 JP 8735991 A JP8735991 A JP 8735991A JP 8735991 A JP8735991 A JP 8735991A JP 2823972 B2 JP2823972 B2 JP 2823972B2
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powder
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由多可 平賀
義弘 村上
幸雄 八島
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末をアトマイズ
法により製造するときに使用される溶湯流出ノズル及び
粒径の揃った金属粉末を収率良く製造する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal outflow nozzle used for producing a metal powder by an atomizing method and a method for producing a metal powder having a uniform particle size with a high yield.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧粉成形した金属粉末を焼結し、所定形
状の製品とする粉末冶金では、金属酸化物や塩化物等か
ら金属状態に還元した還元粉が従来から使用されてい
る。この還元粉は、一般に見掛密度が低く、冷間での成
形性に優れている。しかし、還元工程が必要とされるた
め、金属粉末を得るまでに、多数の工程や時間が必要と
され、生産性に劣る。
2. Description of the Related Art In powder metallurgy in which a compacted metal powder is sintered into a product having a predetermined shape, a reduced powder obtained by reducing a metal oxide or chloride to a metal state has been conventionally used. This reduced powder generally has a low apparent density and is excellent in cold moldability. However, since a reduction step is required, many steps and time are required until a metal powder is obtained, resulting in poor productivity.

【0003】そこで、比較的容易にしかも多量の金属粉
末を製造することができる方法として、アトマイズ法が
採用されるようになってきた。アトマイズ方法において
は、水、ガス等の高圧流体を溶融金属の下降流に吹き付
け、溶融金属を微細な液滴に分断し、急冷、凝固するこ
とにより金属粉末が製造される。(特開昭61−207
502号公報、特開平2−43306号公報等参照)
Therefore, the atomizing method has been adopted as a method for producing a large amount of metal powder relatively easily. In the atomization method, a metal powder is produced by spraying a high-pressure fluid such as water or gas onto a downward flow of molten metal, dividing the molten metal into fine droplets, quenching, and solidifying. (JP-A-61-207
No. 502, JP-A-2-43306, etc.)

【0004】水アトマイズ法で金属粉末を製造すると
き、溶湯と水との間の反応が避けられず、得られた粉末
粒子の表面に酸化皮膜が形成される。この点、窒素等の
不活性ガスを使用したガスアトマイズ法にあっては、溶
湯との間で反応を生じず、金属質の表面をもった粉末粒
子が得られる。
When a metal powder is produced by a water atomization method, a reaction between a molten metal and water is inevitable, and an oxide film is formed on the surface of the obtained powder particles. In this regard, in the gas atomizing method using an inert gas such as nitrogen, no reaction occurs with the molten metal, and powder particles having a metallic surface can be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ガスアトマイズ法は、
溶湯との反応性が低い点で有利であるが、溶湯に与える
剪断力が小さい。そのため、水アトマイズ法と同様なサ
イズの液滴に溶湯を剪断させようとすると、ガス圧を極
端に大きくすることが必要となる。更に、ガスアトマイ
ズにおいては、一般にガス圧を有効活用するため、溶湯
ノズルの下端直近にガス噴出ノズルを配置することが多
く、ガス流は下向きの逆円錐状に噴出される。このと
き、ガス流に起因する吸引力が溶湯ノズル内の溶湯下降
流に作用するため、ガス流が高圧になるほど、すなわち
ガス流の速度が大きくなるほど吸引力が大きく働き、そ
れだけ溶湯下降流の質量流量が増大する。
The gas atomization method comprises:
This is advantageous in that the reactivity with the molten metal is low, but the shearing force applied to the molten metal is small. Therefore, in order to shear the molten metal into droplets having the same size as that of the water atomization method, it is necessary to extremely increase the gas pressure. Further, in gas atomization, generally, in order to make effective use of gas pressure, a gas ejection nozzle is often arranged immediately near the lower end of a molten metal nozzle, and a gas flow is ejected in a downward inverted conical shape. At this time, the suction force due to the gas flow acts on the molten metal descending flow in the molten metal nozzle. Therefore, as the gas flow becomes high pressure, that is, as the gas flow velocity increases, the attractive force acts more, and the mass of the molten metal descending flow increases accordingly. The flow rate increases.

【0006】一方、溶湯ノズルから流下する溶湯下降流
の流量は、溶湯保持容器内の湯面レベルに影響される。
すなわち、溶湯保持容器内の溶湯量が少なくなるに従
い、溶湯ノズル近傍に加わる溶湯静圧が小さくなる。こ
れによって、溶湯ノズルから流下する溶湯の流量が減少
する。
On the other hand, the flow rate of the molten metal descending from the molten metal nozzle is affected by the level of the molten metal in the molten metal holding vessel.
That is, as the amount of molten metal in the molten metal holding container decreases, the static pressure of the molten metal applied near the molten metal nozzle decreases. Thereby, the flow rate of the molten metal flowing down from the molten metal nozzle is reduced.

【0007】特にガスアトマイズ法では、水アトマイズ
法と比較して熱容量の小さなガスを使用することから、
このような溶湯流量の変化による影響が大きく現れやす
い。その結果、得られた金属粉末は、不均一な粒度をも
ったものとなる。
In particular, the gas atomization method uses a gas having a smaller heat capacity than the water atomization method.
The influence of such a change in the flow rate of the molten metal tends to be large. As a result, the obtained metal powder has a non-uniform particle size.

【0008】本発明は、このような問題を解決するため
に案出されたもので、ガスアトマイズにおいてガス流に
よって生じる吸引力が溶湯下降流に対して働くことを積
極的に利用することにより、溶湯保持容器内の溶湯量の
変化に伴う流量変化を打ち消し、均一な粒径の粉末を得
ることを目的とする。
The present invention has been devised in order to solve such a problem. In the gas atomization, the molten metal is positively utilized by utilizing the suction force generated by the gas flow on the downward flow of the molten metal. An object of the present invention is to cancel a flow rate change accompanying a change in the amount of molten metal in a holding container and obtain a powder having a uniform particle size.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の溶湯流出ノズル
は、この目的を達成するため、溶湯下降流に高圧のガス
を吹き付けて溶湯を微細な液滴に分断し、該液滴を冷却
して金属粉末とする際、溶湯ノズル内部を外部空間と連
通する気体流入孔を溶湯ノズルの側壁部に穿設し、且つ
気体流入孔の開口面積を変化させることができるシャッ
ター機構を有することを特徴とする。
In order to achieve this object, a molten metal outflow nozzle according to the present invention blows a high pressure gas onto a molten metal descending flow to divide the molten metal into fine droplets and cool the droplets. When the metal powder is used as the metal powder, a gas inflow hole communicating the inside of the melt nozzle with the external space is formed in the side wall of the melt nozzle, and a shutter mechanism capable of changing the opening area of the gas inflow hole is provided. And

【0010】また、金属粉末の製造方法は、この溶湯ノ
ズルを使用して溶湯を流下させるときに、ノズル内部を
外部空間に連通させる気体流入孔の開口面積を変化させ
ながら、高圧ガスの吹付けによって溶湯をアトマイズす
ることを特徴とする。
In the method of producing metal powder, when the molten metal is caused to flow down by using the molten metal nozzle, the high pressure gas is blown while changing the opening area of a gas inflow hole for communicating the inside of the nozzle with an external space. It is characterized in that the molten metal is atomized by the method.

【0011】溶湯に対して高圧のガスを吹き付けるガス
噴出ノズルとしては、溶湯ノズルの周囲に配置され、高
圧ガスを逆円錐状に噴出するように複数のガス噴出孔が
同心円状に開口されたノズルが用いられる。或いは、複
数のガス噴出孔を穿設することに代え、溶湯ノズルを中
心とする円周状のガス噴出スリットをガス噴出ノズルに
形成したものであっても良い。
[0011] As a gas ejection nozzle for spraying a high-pressure gas to the molten metal, a nozzle arranged around the molten metal nozzle and having a plurality of gas ejection holes concentrically opened so as to eject the high-pressure gas in an inverted conical shape. Is used. Alternatively, instead of forming a plurality of gas ejection holes, a gas ejection nozzle having a circumferential gas ejection slit centered on the molten metal nozzle may be formed in the gas ejection nozzle.

【0012】[0012]

【作用】溶湯ノズル側壁に外部空間と連通する気体流入
孔を設け、更に気体流入孔の開口面積を変化させるシャ
ッター機構を設けることにより、ガス噴出孔から噴出さ
れるガス流に起因する吸引力は、開口面積に応じた一定
の割合で溶湯下降流に働く。そこで、溶湯保持容器内の
湯面レベル等に応じて変動する溶湯下降流の流量変化を
打ち消すように吸引力を調整するとき、溶湯ノズルから
一定流量で溶湯を流下させることが可能となる。
By providing a gas inlet hole communicating with the external space on the side wall of the molten metal nozzle and providing a shutter mechanism for changing the opening area of the gas inlet hole, the suction force due to the gas flow ejected from the gas outlet hole is reduced. Works on the downward flow of the molten metal at a constant rate according to the opening area. Therefore, when adjusting the suction force so as to cancel the flow rate change of the molten metal descending flow that fluctuates according to the level of the molten metal in the molten metal holding container, the molten metal can flow down from the molten metal nozzle at a constant flow rate.

【0013】吸引力の調整は、溶湯ノズル側壁に設けた
該気体流入孔の開口面積を変更することによって行われ
る。たとえば、溶湯保持容器内の湯面レベルの低下によ
り溶湯下降流の流量が減少した場合、該開口面積を小さ
くすることにより溶湯下降流に働く吸引力を大きくし、
流量を増加させて変化を打ち消すようにすれば、溶湯下
降流の流量は常に一定に保たれる。
The suction force is adjusted by changing the opening area of the gas inflow hole provided on the side wall of the molten metal nozzle. For example, when the flow rate of the molten metal descending flow decreases due to a decrease in the level of the molten metal in the molten metal holding container, the suction force acting on the molten metal descending flow is increased by reducing the opening area,
If the flow rate is increased to cancel the change, the flow rate of the molten metal descending flow is always kept constant.

【0014】このようにして、流量が一定化された溶湯
下降流に対し高圧ガスが吹き付けられるため、アトマイ
ズ条件が安定化し、得られた金属粉末の粒度分布はバラ
ツキが少なくシャープなものとなる。その結果、希望の
粒径の金属粉末を高い収率で得ることが可能となる。
Since the high-pressure gas is blown against the downward flow of the molten metal having a constant flow rate in this manner, the atomizing conditions are stabilized, and the particle size distribution of the obtained metal powder becomes sharp with little variation. As a result, it is possible to obtain a metal powder having a desired particle size in a high yield.

【0015】アトマイズ装置としては、たとえば図1に
概略を示した設備構造をもつものが使用される。アトマ
イズされる溶湯13は、溶湯保持容器11に収容され、
高周波コイル12により液相線よりも100℃高い過熱
度に保持される。溶湯保持容器11の底壁には、本発明
に係る溶湯流出ノズル14が組み込まれている。溶湯流
出ノズル14には、溶湯流出ノズル14の内部と外部空
間が連通する気体流入孔16が溶湯保持容器11底壁直
下の側壁に穿設されている。更に、気体流入孔16の外
側に、気体流入孔16の開口面積Sを変化させることが
できるシャッター17が設けられている。また、溶湯流
出ノズル14の材質としては、溶湯13に対する濡れ性
が小さなセラミックス等を用いることが好ましい。
As the atomizing apparatus, for example, an apparatus having a facility structure schematically shown in FIG. 1 is used. The molten metal 13 to be atomized is stored in the molten metal holding container 11,
The superheat degree is maintained at 100 ° C. higher than the liquidus line by the high frequency coil 12. The molten metal outflow nozzle 14 according to the present invention is incorporated in the bottom wall of the molten metal holding container 11. In the molten metal outflow nozzle 14, a gas inflow hole 16 for communicating the inside of the molten metal outflow nozzle 14 with an external space is formed in a side wall immediately below the bottom wall of the molten metal holding container 11. Further, a shutter 17 that can change the opening area S of the gas inflow hole 16 is provided outside the gas inflow hole 16. Further, as a material of the molten metal outflow nozzle 14, it is preferable to use ceramics or the like having low wettability to the molten metal 13.

【0016】溶湯流出ノズル14の下方には、溶湯流出
ノズル14を取り囲んでガス噴出ノズル20を配置して
いる。ガス噴出ノズル20の内部には環状の分配室21
が設けられており、ガス供給源(図示せず)に接続され
たガス導入管22が分配室21に開口している。また、
分配室21から複数のガス噴出孔23が同心円状にかつ
溶湯流出ノズル14側に下向きに傾斜した角度で穿設さ
れており、噴出された高圧のガス流26が溶湯流出ノズ
ル14の下端直下に頂点をもつ逆円錐状の流れを形成す
るようになっている。また、ガス噴出孔23の開口部2
4は、図2に示すように同一水平面上に位置している。
A gas jet nozzle 20 is arranged below the molten metal outflow nozzle 14 so as to surround the molten metal outflow nozzle 14. An annular distribution chamber 21 is provided inside the gas ejection nozzle 20.
Is provided, and a gas introduction pipe 22 connected to a gas supply source (not shown) opens to the distribution chamber 21. Also,
A plurality of gas ejection holes 23 are formed concentrically from the distribution chamber 21 at an angle inclined downward toward the molten metal outflow nozzle 14, and the ejected high-pressure gas flow 26 is provided immediately below the lower end of the molten metal outflow nozzle 14. An inverted conical flow having an apex is formed. Also, the opening 2 of the gas ejection hole 23
4 are located on the same horizontal plane as shown in FIG.

【0017】ガス噴出孔23は、図3(a)に示すよう
に、溶湯流出ノズル14を中心とする円周上に等間隔で
形成されている。或いは、図3(b)に示すように、円
周状のガス噴出スリット25をガス噴出ノズル20に形
成しても良い。
As shown in FIG. 3A, the gas ejection holes 23 are formed at equal intervals on a circumference centered on the molten metal outflow nozzle 14. Alternatively, as shown in FIG. 3B, a circumferential gas ejection slit 25 may be formed in the gas ejection nozzle 20.

【0018】口径4mmの溶湯流出ノズル14を用い、
ガス流26の流量を90リットル/秒として、気体流入
孔16の開口面積Sを0〜20mm2 まで変えたときの
溶湯下降流15の質量流量の変化を図4に示す。なお、
このときの溶湯流出ノズル14の突出長さLは8mmと
した。
Using a molten metal outflow nozzle 14 having a diameter of 4 mm,
FIG. 4 shows a change in the mass flow rate of the molten metal descending flow 15 when the flow area of the gas flow 26 is 90 liter / second and the opening area S of the gas inflow hole 16 is changed from 0 to 20 mm 2 . In addition,
At this time, the projecting length L of the molten metal outflow nozzle 14 was 8 mm.

【0019】図4にみられるように、本発明に係る溶湯
流出ノズル14を用いた場合、気体流入孔16の開口面
積Sを変化させることにより溶湯下降流15の質量流量
は一定の割合で変化し、溶湯下降流15の質量流量制御
が充分可能であることが判る。
As shown in FIG. 4, when the molten metal outflow nozzle 14 according to the present invention is used, the mass flow rate of the molten metal descending flow 15 changes at a constant rate by changing the opening area S of the gas inflow hole 16. However, it can be seen that the mass flow rate control of the molten metal descending flow 15 is sufficiently possible.

【0020】[0020]

【実施例】アトマイズにより金属粉末に製造される材料
として、JIS規格SKH51相当の高速度工具鋼を使
用した。工具鋼10kgを溶湯保持容器11に収容し、
高周波コイル12によって液相線よりも100℃高い過
熱度に保持して、溶湯13を用意した。溶湯保持容器1
1の底壁には、気体流入孔16及び気体流入孔16の開
口面積Sを変化させることができるシャッター17を有
する溶湯流出ノズル14を設置した。この溶湯流出ノズ
ル14は、溶湯13に対する濡れ性が小さなボロンナイ
トライド(BN)でつくられ、口径が4mmのものを使
用した。
EXAMPLE A high-speed tool steel equivalent to JIS standard SKH51 was used as a material manufactured by atomization into a metal powder. 10 kg of tool steel is stored in the molten metal holding container 11,
The molten metal 13 was prepared by maintaining the superheat degree by 100 ° C. higher than the liquidus line by the high frequency coil 12. Molten holding container 1
A molten metal outflow nozzle 14 having a gas inflow hole 16 and a shutter 17 capable of changing an opening area S of the gas inflow hole 16 was provided on the bottom wall of the first metal melt. The molten metal outflow nozzle 14 is made of boron nitride (BN) having a small wettability to the molten metal 13 and has a diameter of 4 mm.

【0021】溶湯流出ノズル14から流出する溶湯下降
流15に対して、ガス噴出ノズル20から窒素ガスを吹
き付けてアトマイズをおこなった。このときのガス流2
6の流量は90リットル/秒とした。また、ガス流26
が形成する円錐の頂角が30度となるようにしている。
The gas descending flow 15 flowing out of the molten metal outflow nozzle 14 was atomized by blowing nitrogen gas from a gas ejection nozzle 20. Gas flow 2 at this time
The flow rate of No. 6 was 90 liter / sec. The gas flow 26
Has a vertical angle of 30 degrees.

【0022】気体流入孔16の開口面積Sを調整する手
段として、溶湯保持容器11内の溶湯13の湯面レベル
を液面計30で検出し、検出結果に基づき気体流入孔1
6の開口面積Sを制御する方式を採用した。すなわち、
液面計30で検出された湯面レベルを検出信号aとして
制御回路31に入力する。制御回路31には、予め求め
られた湯面レベルと溶湯流出量との関係及び後述する気
体流入孔16の開口面積Sと吸引力との関係が基準信号
bとして入力されている。
As a means for adjusting the opening area S of the gas inlet 16, the level of the molten metal 13 in the molten metal holding vessel 11 is detected by a liquid level gauge 30, and based on the detection result, the gas inlet 1 is detected.
The method of controlling the opening area S of No. 6 was adopted. That is,
The liquid level detected by the liquid level gauge 30 is input to the control circuit 31 as a detection signal a. The control circuit 31 receives, as a reference signal b, a relationship between a predetermined level of the molten metal surface and the amount of molten metal flowing out, and a relationship between an opening area S of the gas inflow hole 16 described later and a suction force.

【0023】入力された検出信号aは基準信号bと比較
演算され、溶湯ノズル14を流下する溶湯下降流15に
加える吸引力を調整しその流量を一定にするため、気体
流入孔16の開口面積Sを算出する。算出結果は制御信
号cとしてシャッター駆動装置(図示せず)に入力さ
れ、シャッター17を動かすことで開口面積Sを制御し
た。
The input detection signal a is compared with a reference signal b, and the suction area applied to the molten metal descending flow 15 flowing down the molten metal nozzle 14 is adjusted so that the flow rate is constant. Calculate S. The calculation result was input to a shutter driving device (not shown) as a control signal c, and the opening area S was controlled by moving the shutter 17.

【0024】湯面レベルは、溶湯13が溶湯ノズル14
を介して流出するに従って、図5に示すように低下し
た。湯面レベルの低下に伴って溶湯ノズル14の近傍に
加えられる溶湯静圧が小さくなっているため、溶湯13
を流下させる力が弱くなる。そのため、気体流入孔16
を持たない従来の溶湯ノズルを使用した場合、図5で流
量Iとして示すように、溶湯ノズル14からの溶湯下降
流15の流量が減少した。
The molten metal level is such that the molten metal 13 is
As it flows out through the pipe, the pressure drops as shown in FIG. Since the static pressure of the molten metal applied to the vicinity of the molten metal nozzle 14 is reduced with the decrease of the molten metal level, the molten metal 13
The force to flow down becomes weak. Therefore, the gas inflow hole 16
When a conventional melt nozzle having no melt flow was used, the flow rate of the melt descending flow 15 from the melt nozzle 14 decreased as shown by the flow rate I in FIG.

【0025】そこで、この流量減少を打ち消すため、溶
湯ノズル14に穿設した気体流入孔16の開口面積Sを
段階的に20mから0mに調整した。これによっ
て、高圧ガスによる吸引力が大きくなり、溶湯下降流1
5の流出が促進された。その結果、図5に流量IIとし
て示すように、湯面レベルが低下した流出末期でも、大
幅な流量減少が抑えられた。
Therefore, in order to counteract this decrease in the flow rate, the opening area S of the gas inflow hole 16 formed in the molten metal nozzle 14 was adjusted stepwise from 20 m 2 to 0 m 2 . As a result, the suction force by the high-pressure gas increases, and the molten metal descending flow 1
5 were promoted. As a result, as shown as the flow rate II in FIG. 5, a significant decrease in the flow rate was suppressed even at the end of the outflow when the level of the molten metal dropped.

【0026】この条件下でガス流26の噴出圧力を10
0kgf/cm2 としたときの製品粉末の粒度分布を図
6に示した。また、同じ条件で従来の溶湯ノズルを用い
た場合の製品粉末の粒度分布を比較例として示した。本
発明に係る方法で製造した粉末は、平均粒径が60μm
で、粉末圧延に使用可能な粒径範囲、すなわち30〜8
0μmの間の粉末の収率は85%であった。
Under these conditions, the jet pressure of the gas stream 26 is set to 10
FIG. 6 shows the particle size distribution of the product powder at 0 kgf / cm 2 . Also, the particle size distribution of the product powder when the conventional melt nozzle is used under the same conditions is shown as a comparative example. The powder produced by the method according to the present invention has an average particle size of 60 μm
And a particle size range usable for powder rolling, that is, 30 to 8
The powder yield between 0 μm was 85%.

【0027】これに対し、気体流入孔16及び気体流入
孔16の開口面積Sを変化させることができるシャッタ
ー17を有しない従来の溶湯流出ノズルを用いて同条件
でアトマイズしたとき、得られた金属粉末の粒度分布
は、図6に比較例として示したように、平均粒径は50
μmとやや小さくなったが、粒度分布のシャープさに劣
り、30〜80μmの間の粉末の収率は67%に過ぎな
かった。
On the other hand, when atomizing under the same conditions using a conventional molten metal outflow nozzle which does not have the gas inflow hole 16 and the shutter 17 which can change the opening area S of the gas inflow hole 16, the obtained metal is obtained. The particle size distribution of the powder, as shown as a comparative example in FIG.
The particle size was slightly reduced to μm, but the sharpness of the particle size distribution was poor, and the yield of the powder between 30 and 80 μm was only 67%.

【0028】この対比から明らかなように、溶湯ノズル
14に穿設した気体流入孔16の開口面積Sを調整する
ことによって、粒径の揃った金属粉末を効率良く得るこ
とが可能となる。
As is clear from this comparison, by adjusting the opening area S of the gas inflow hole 16 formed in the molten metal nozzle 14, it is possible to efficiently obtain metal powder having a uniform particle size.

【0029】なお、以上の例においては、溶湯ノズル1
4を流下する溶湯13に加わる溶湯静圧を湯面レベルか
ら求めたが、これに代えて溶湯保持容器11にロードセ
ルを付設し、重量変化から溶湯静圧の変動を算出するこ
ともできる。
In the above example, the molten metal nozzle 1
Although the static pressure of the molten metal applied to the molten metal 13 flowing down 4 is obtained from the level of the molten metal, a change in the static pressure of the molten metal can be calculated from a change in weight by attaching a load cell to the molten metal holding container 11 instead.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、溶湯流出ノズルに気体流入孔を穿設し、その気体流
入孔の開口面積を調整することによってアトマイズガス
流による溶湯下降流への吸引を制御し、溶湯下降流の流
量変動を抑制している。その結果、一定した質量流量の
溶湯下降流に高圧ガスが吹き付けられてアトマイズされ
るため、溶湯に加えられる剪断力や急冷効果が平均化さ
れ、粒径の揃った金属粉末を高い収率で得ることが可能
となる。
As described above, according to the present invention, a gas inflow hole is formed in the molten metal outflow nozzle and the opening area of the gas inflow hole is adjusted to reduce the flow of the molten metal downflow by the atomizing gas flow. Suction is controlled to suppress fluctuations in the flow rate of the melt downflow. As a result, the high-pressure gas is blown onto the downflow of the molten metal having a constant mass flow rate and is atomized, so that the shearing force and the quenching effect applied to the molten metal are averaged, and a high-yield metal powder having a uniform particle size is obtained. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明で使用されるアトマイズ装置の概略を
示す。
FIG. 1 schematically shows an atomizing device used in the present invention.

【図2】 図2は本発明に係る溶湯流出ノズルびガス噴
出ノズルとの関係を示す。
FIG. 2 shows a relationship between a molten metal outflow nozzle and a gas ejection nozzle according to the present invention.

【図3】 複数のガス噴出孔を同心円上に配置したガス
噴出ノズル及び円周状のガス噴出スリットを形成したガ
ス噴出ノズルをそれぞれ示す。
FIG. 3 shows a gas ejection nozzle in which a plurality of gas ejection holes are arranged concentrically and a gas ejection nozzle in which a circumferential gas ejection slit is formed.

【図4】 気体流入孔の開口面積と溶湯下降流の質量流
量との関係を示したグラフ
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an opening area of a gas inflow hole and a mass flow rate of a downflow of a molten metal.

【図5】 アトマイズ時の操業条件の経時変化を示す。FIG. 5 shows changes over time in operating conditions during atomization.

【図6】 得られた金属粉末の粒度分布を示したグラフFIG. 6 is a graph showing the particle size distribution of the obtained metal powder.

【符合の説明】[Description of sign]

11 溶湯保持容器 12 高周波コイル
13 溶湯 14 溶湯流出ノズル 15 溶湯下降流
16 気体流入孔 17 シャッター 18 液滴
20 ガス噴出ノズル 21 分配室 22 ガス導入管
23 ガス噴出孔 24 開口部 25 ガス噴出スリット
26 高圧のガス流 l 開口面から溶湯流出ノズル14が突出する長さ θ ガス流26がなす円錐の頂角 S 気体流入孔の開口面積
11 Molten holding container 12 High frequency coil
13 molten metal 14 molten metal outflow nozzle 15 molten metal descending flow
16 Gas inlet 17 Shutter 18 Droplet
Reference Signs List 20 gas ejection nozzle 21 distribution chamber 22 gas introduction pipe
23 Gas ejection hole 24 Opening 25 Gas ejection slit
26 High-pressure gas flow l Length of the molten metal outflow nozzle 14 protruding from the opening surface θ Apex angle of the cone formed by the gas flow 26 S Opening area of the gas inflow hole

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−133320(JP,U) 特公 平2−15601(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22F 9/08Continuation of the front page (56) References Japanese Utility Model Sho 51-133320 (JP, U) Japanese Patent Publication No. 2-15601 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B22F 9 / 08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 溶湯下降流に高圧のガスを吹き付けて溶
湯を微細な液滴に分断し、該液滴を冷却して金属粉末と
する際に、溶湯容器の底部に設けられた溶湯ノズルであ
って、該溶湯ノズルの内部を外部空間と連通させ、ノズ
ルの側壁部に穿設され、前記溶湯ノズルの内部を外部空
間と連通する気体流入孔と、該気体流入孔の開口面積を
変化させるシャッター機構とを備えていることを特徴す
る溶湯流出ノズル。
1. A high-pressure gas is blown onto a downflow of a molten metal to divide the molten metal into fine droplets, and when the droplets are cooled to form metal powder, a molten metal nozzle provided at the bottom of the molten metal container is used. Then, the inside of the melt nozzle is communicated with the external space,
And a shutter mechanism for changing an opening area of the gas inflow hole, the gas inflow hole being provided in a side wall portion of the nozzle and communicating the inside of the molten metal nozzle with an external space, and a shutter mechanism.
【請求項2】 溶湯下降流に高圧のガスを吹き付けて溶
湯を微細な液滴に分断し、該液滴を冷却して金属粉末と
する際、溶湯容器の底部に設けられた溶湯ノズルから流
下する前記溶湯下降流の流量が一定になるように、前記
溶湯ノズルの側壁部に穿設された気体流入孔の開口面積
をガス吹き付け中に変化させることを特徴とする金属粉
末の製造方法。
2. A method in which a high-pressure gas is blown onto a downward flow of a molten metal to divide the molten metal into fine droplets, and when the droplets are cooled to form metal powder, the molten metal flows down from a molten metal nozzle provided at the bottom of the molten metal container. A method for producing metal powder, characterized in that an opening area of a gas inflow hole formed in a side wall portion of the molten metal nozzle is changed during gas blowing so that a flow rate of the molten metal descending flow is constant.
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