JPS5920722B2 - ガスアトマイズ法による金属粉末製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスアトマイズ法による金属粉末製造装置に関
するもので、特にアトマイズガスの新規な供給システム
に関するものである。

ガスアトマイズ法は、流下している溶融金属にＮ２．Ａ
ｒ等の高圧ガスを噴射してこれを霧化することにより、
酸化皮膜を有しない清浄な金属粉末を生産する方法とし
て、高速度鋼粉末等の合金鋼粉末の製造に広く利用され
ている方法である。

この方法はガスを溶湯に噴射してアトマイズする関係Ｆ
入量のガスを必要とするが、従来は多数の高圧ガスボン
ベを配置し、該ホンへより調圧弁を通して圧力調整され
たアトマイズガスをアトマイザ−のガス噴射ノズルに供
給し、溶湯を噴霧化した後はアトマイザ−より排出し、
必要に応じて別の容器に回収したりあるいはアトマイザ
−中にリサイクルさせたりしていたが、近年のガスアト
マイズ粉末の需要増化と共にアトマイサーも大型化し、
それに併なってアトマイズガスの使用量も人中に増加し
てきたため、従来のようにアトマイズガスを高圧ガスボ
ンベから供給する方式では、ガスボンベの配置スペース
か人中に増加し、工場レイアウト上問題がある。

そこで本発明は、かかる大型アトマイズ装置のレイアウ
ト上の問題を解決するため、アトマイズガスを液化ガス
として貯蔵すると共に、液化ガスとしたときの最適な装
置を提供するもので、その要旨とするところは、アトマ
イズガスを高圧液体状態で貯蔵する液化ガスタンクと、
溶融金属を霧化して金属粉末とするアトマイザ−のガス
噴射ノズルに、前記タンクからの液化ガスを気化させて
供給する主蒸発器と、前記タンクからの液化ガスを気化
させて該タンクの気相側に帰還させる副蒸発器と、アト
マイサーからの排出ガス中の金属粉末を回収する粉末回
収装置とを有してなることを特徴とするガスアトマイズ
法による金属粉末製造装置にある。

以下回向によって本発明装置の構成を具体的に説明する
。

第１図は本発明に係る装置を示す系統図で、図中１は液
化ガスタンク、２はガスアトマイザ−１３はガスアトマ
イザ−のアトマイズガス噴射ノズル、４は主蒸発器、５
は副蒸発器、６はアトマイザ−２から排出されるガス中
の金属粉末を回収するだめの回収装置、例えばサイクロ
ンであり、以上の機器を主要構成機器としている。

次にこれらの機器の作用について説明すると先ずアトマ
イズガスは液体状態でタンクローリ−等により工場内に
搬入され、供給管７より、高圧液体例えは２０〜３０ｋ
ｙ／ｄの圧力で液化ガスタンク１内に供給され同圧力の
高圧液化ガスの状態で貯蔵される。

アトマイズ時には液化ガスは主蒸発器４に送給され、こ
こで空気あるいは水と熱交換して蒸発し、液化ガスと同
じ圧力の高圧ガスとなって導管８及び調圧弁９を経て一
定の圧力でアトマイザ−頂部のガス噴射ノズル３に供給
され、タンディツシュ１０より流下している溶融金属流
１１に向けて高速で噴射される。

溶湯流１１は該噴射ガスによって霧化され、チャンバー
１２内を落下中に冷却固化して金属粉末となってチャン
バー底部に堆積し切り出し弁１３よりコンテナ１４内に
定量排出される。

一方溶湯な霧化したガスは、チャンバー下部に設けられ
た導管１５より排出さｎるが、該排出ガス中には超微粉
金属粉末が陰有されているのでこれをサイクロン等の金
属粉未回収装置６に供給し、含有粉末を回収しに後、そ
の頂部の導管１６よりブロアー１７で吸引排出する。

排ガスの一部は、導管１９よりノズルボックス１８に供
給され、ガス噴射ノズル３の雰囲気をアトマイズガス雰
囲気となし、該ノズル３からのガス噴射によりノズルボ
ックス１８内が負圧になってチャンバー１２内に浮遊し
ている金属粉末を吸引したり、あるし・は装置外から空
気が流入してアトマイズガスが汚染されるのを防止する
だめに使用されるが、大部分は排出管２０及び調圧弁２
１を経て人気中に放出される。

アトマイズガスとして一般に使用されているＮ２ ガス
は、比較的安価であり、これをアトマイズ後回収するこ
とも提案されているが、回収コストの方が筒く付くこと
から、殆んどの場合放棄されている。

従って本発明においてもアトマイズ後は放棄してもよい
が、アトマイズガスの消費量を少なくするためガスの一
部を昇圧してガス噴射ノズル３に帰還させることが好ま
しく、また従来より一部提案されているような回収方法
を採用してもよく、要は排出ガスの処理は全く任意であ
る。

なお液化ガスタンク１より液化ガスをアトマイザ−に向
けて排出し続けると、該タンク内の圧力は次第に低下し
、一定のアトマイズガス圧を得ることができなくなるの
で、本発明では、液化ガスタンク１の液化ガスを加温気
化して、再び該タンクに帰還させる副蒸発器５を設けて
いる。

即ち液化ガスは導管２２より副蒸発器５に供給され、こ
こで気化して液化ガスタンク１の気相側２３に帰還する
ことにより気相２３の圧力を高め、この気相圧力で液化
ガスを主蒸発器４に送給すると共に、液体排出に併なう
タンク内圧力の低下を補償するようになっている。

なお副蒸発器５は、ここでの液化ガス蒸発量により液化
ガスタンク１内の圧力を調整する機能を有しているから
、単に液化ガスを蒸発させるのみならずその蒸発速度も
制御する必要かあるが、こｎは該副蒸発器５に供給され
る加熱流体の供給量あるいはヒーター等の加熱手段を制
御することにより容易に実施できる。

また副蒸発器５への液化ガスの導入は小型液体ポンプに
より行なってもよいが、該副蒸発器５を前記タンク１よ
り下位に設け、ヘッドにより液化ガスが重力で流入する
ようにしておく方が好ましい。

以上説明した通り本発明の装置によると、アトマイズガ
スを液化ガスとして貯蔵するようにしているから、貯蔵
スペースは従来のガスボンベ貯Ｒ方式に比べて著しく小
さくすることができ、また液化ガスを高圧下に貯蔵して
いるから、アトマイズに必要なガス圧は単に液化ガスの
気化によってのみ得ることができ、圧縮機等のガス昇圧
装置は不要であり、更に副蒸発器によって液化ガスタン
ク内の圧力を一定に保つと共に、副蒸発器で気化された
ガスの圧力により液化ガスを円滑に主蒸発器に供給する
ようになっているから、液室ポンプ等低温液体ポンプが
不要となり、装置の保守も極めて容易となる。

またアトマイズガスを液化ガスから得ているから極めて
清浄なカスであり、金属粉末を不純ガスで汚染すること
がない等、顕著な効果が期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属粉末製造装置の系統図である
。 １・・・・・・液化ガスタンク、２・・・・・・ガスア
トマイザ−１３・・・・・・アトマイズガス噴射ノズル
、４・・・・・・主蒸発器、５・・・・・・副蒸発器、
６・・・・・・金属粉未回収袋５置、９，２１・・・・
・・調圧弁、１０・・・・・・タンディツシュ、１１・
・・・・・溶？５Ｒ１１２・・・・・・チャンバー、１
γ・・・・・・ブロアー、１８・・・・・・ノズルボッ
クス、２３・・・・・・気相。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アトマイズガスを高圧液体状態で貯蔵する液化ガス
   タンク１と、溶融金属を霧化して金属粉末とするガスア
   トマイザ−２のガス噴射ノズル３に前記タンクからの液
   化ガスを気化させて供給する主蒸発器４と、前記タンク
   からの液化ガスを気化させて該タンクの気相側２３に帰
   還させる副蒸発器５と、アトマイザ−からの排出ガス中
   の金属粉末を回収する粉末回収装置６とを有してなるこ
   とを特徴とするガスアトマイズ法による金属粉末製造装
   置。 ２ 粉末回収装置６から排出されるガスの一部をアトマ
   イザ−のガス噴射ノズル３を内蔵したノズルボックス１
   ８内に供給してなる特許請求の範囲第１項記載の金属粉
   末製造装置。 ３ 副蒸発器５と液化ガスタンク１との相対位置関係が
   、液化ガスが重力で副蒸発器５内に流入する様な位置関
   係である特許請求の範囲第１項又は第２項いづれかに記
   載の金属粉末製造装置。