JP2000273505A - Atomizing method, and atomizing device - Google Patents
Atomizing method, and atomizing deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧ガスや高圧水
により金属溶湯を粉化するアトマイズ方法及びこれに用
いるアトマイズ装置に関する。The present invention relates to an atomizing method for pulverizing a molten metal with high-pressure gas or high-pressure water and an atomizing apparatus used for the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６(Ａ)に示すように、一般的なアトマ
イズ装置８０は、上側の溶解チャンバ８１とその下側に
併設される噴霧チャンバ８５及び両チャンバ８１，８５
の境界付近に設けたリング状の噴霧ノズル８４を有す
る。溶解チャンバ８１は、図示しない加熱炉から供給さ
れた溶湯Ｍを収容し且つ底面の中心に注湯ノズル８３を
有するタンディシュ８２を内蔵する。また、噴霧チャン
バ８５の下方には粉化された金属粉末を回収するための
容器８６が設けられ、且つ該チャンバ８５の周側面には
図示しないサイクロン及びブロワに連通するダクト８８
が接続されている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6A, a general atomizing apparatus 80 comprises an upper dissolving chamber 81, a spray chamber 85 provided side by side below the upper dissolving chamber 81, and both chambers 81, 85.
And a ring-shaped spray nozzle 84 provided near the boundary. The melting chamber 81 accommodates a melt M supplied from a heating furnace (not shown) and has a built-in tundish 82 having a pouring nozzle 83 at the center of the bottom surface. A container 86 for collecting powdered metal powder is provided below the spray chamber 85, and a duct 88 communicating with a cyclone and a blower (not shown) is provided on a peripheral side surface of the chamber 85.
Is connected.
【０００３】上記アトマイズ装置８０において、溶湯Ｍ
はタンディシュ８２底部の注湯ノズル８３を経て、重力
による自由落下により噴霧ノズル８４の中心付近を垂直
に注下し、且つ複数のノズル孔から斜め下向きに噴射さ
れる高圧ガスＧにより粉化され、金属粉末Ｐとなって噴
霧チャンバ８５内を降下する。ところで、タンディシュ
８２内における温度が溶湯金属Ｍの融点付近である場
合、溶湯Ｍは上記タンディシユ８２内で冷却されるた
め、その注湯ノズル８３内においてこれを閉塞する。ま
た、溶湯Ｍの加熱・保持温度が融点よりも十分高い場
合、又は、係る溶湯Ｍを加熱炉の炉底の注湯ノズルから
直かに噴霧ノズル８４に注湯した場合でも、溶湯Ｍ中に
非金属介在物やタンディシユ８２又は炉体の耐火物を巻
き込み易くなるため、注湯ノズル８３等の閉塞を生じる
ことがある。In the atomizing device 80, the molten metal M
Through a pouring nozzle 83 at the bottom of the tundish 82, vertically pours the vicinity of the center of the spray nozzle 84 by free fall due to gravity, and is pulverized by a high-pressure gas G injected obliquely downward from a plurality of nozzle holes, The metal powder P descends in the spray chamber 85. When the temperature in the tundish 82 is near the melting point of the molten metal M, the molten metal M is cooled in the tundish 82, and is closed in the pouring nozzle 83. Further, when the heating / holding temperature of the molten metal M is sufficiently higher than the melting point, or when the molten metal M is directly poured into the spray nozzle 84 from the pouring nozzle at the bottom of the heating furnace, the molten metal M Since the nonmetallic inclusions, the tundish 82 or the refractory of the furnace body are easily involved, the pouring nozzle 83 and the like may be blocked.
【０００４】これを防ぐため、タンディシュ８２内にお
ける溶湯Ｍの加熱温度を更に高くすると、溶湯Ｍ自体に
よる注湯ノズル８３の閉塞は生じにくくなる。しかし、
過加熱による溶湯Ｍとタンディシュ８２や炉体の耐火物
との反応が一層促進され、これらの耐火物が溶湯Ｍ中に
混入するため、得られる金属粉末Ｐの品質を低下させる
という問題が生じる。また、注湯ノズル８３の内径を大
きくすると、ノズル閉塞を防止できる反面、注下する溶
湯Ｍの直進(垂直)性が低下する。即ち、注湯ノズル８３
から注下する溶湯Ｍに振れ(揺らぎ)が生じるため、噴霧
ノズル８４の中心から外れることにより安定したアトマ
イズ(粉化)がしにくくなるという問題が生じる。If the heating temperature of the molten metal M in the tundish 82 is further increased in order to prevent this, the molten metal M itself is less likely to block the pouring nozzle 83. But,
The reaction between the molten metal M and the refractories of the tundish 82 and the furnace body due to overheating is further promoted, and these refractories are mixed into the molten metal M, so that the quality of the obtained metal powder P deteriorates. When the inside diameter of the pouring nozzle 83 is increased, the nozzle blockage can be prevented, but the straightness (vertical) of the molten metal M to be poured is reduced. That is, the pouring nozzle 83
Since the molten metal M poured from the nozzle M fluctuates (fluctuations), the molten metal M is deviated from the center of the spray nozzle 84, which causes a problem that stable atomization (pulverization) becomes difficult.
【０００５】更に、アトマイズ装置８０では、アトマイ
ズ(粉化)中において、溶湯Ｍから変化した金属粉末Ｐが
噴霧チャンバ８５内の雰囲気ガスと熱交換されることに
よって、噴霧チャンバ８５の内圧が上昇する。係る現象
は特にアトマイズ開始の初期において顕著である。この
結果、図６(Ｃ)中に破線で示すように、噴霧チャンバ８
５内に対する溶解チャンバ８２内の差圧Ｖは、アトマイ
ズ開始の初期において一旦マイナス側に大きく低下す
る。この低下した際の差圧Ｖａは、溶湯Ｍや雰囲気ガス
の熱的性質(熱容量、熱伝導度)、或いはアトマイズ条件
によっても異なるが、例えば約−３０００ｍｍＨ2Ｏ程
度であり、時間の経過と共に減少しても約−１０００ｍ
ｍＨ2Ｏの差圧Ｖｂが残る。このため、溶湯Ｍは噴霧チャ
ンバ８５内に注下しにくくなり、前記ノズル閉塞を生じ
易くなる。しかも、ガスアトマイズ法では噴射された高
圧ガスＧと注下する溶湯Ｍとの衝突により、溶解チャン
バ８１に向けて上向きの逆流ガスが発生するために、ノ
ズル閉塞を生じる場合もある。Further, in the atomizing device 80, during atomization (pulverization), the metal powder P changed from the molten metal M exchanges heat with the atmospheric gas in the spray chamber 85, thereby increasing the internal pressure of the spray chamber 85. . Such a phenomenon is particularly remarkable at the beginning of atomization. As a result, as shown by the broken line in FIG.
The pressure difference V in the dissolution chamber 82 with respect to the pressure inside 5 temporarily drops to the minus side at the beginning of atomization. The differential pressure Va at the time of the decrease differs depending on the thermal properties (heat capacity, thermal conductivity) of the molten metal M and the atmosphere gas or the atomizing conditions, but is, for example, about −3000 mmH 2 O, and decreases with time. Even about -1000m
The differential pressure Vb of mH 2 O remains. For this reason, it becomes difficult for the molten metal M to be poured into the spray chamber 85, and the nozzle is easily blocked. Moreover, in the gas atomizing method, a collision between the injected high-pressure gas G and the molten metal M to be poured generates an upward backflow gas toward the melting chamber 81, so that the nozzle may be blocked.
【０００６】上記ノズル閉塞を防ぐため、図６(Ｂ)に示
すようなアトマイズ装置９０も提案されている。この装
置９０は、溶湯Ｍを収容し且つ底部の中心に注湯ノズル
９３を有するタンディシュ９２を内蔵する溶解チャンバ
９１と、その下側に併設した噴霧チャンバ９５、及び両
者間に介在する噴霧ノズル９４を有する。噴霧チャンバ
９５の下端からダクト９６が延びて、サイクロン分級機
９７、熱交換器９８、及び図示しないブロワを経てダク
ト９９から噴霧チャンバ９５の周側面に循環路を形成し
ている。即ち、粉化された金属粉末Ｐはチャンバ９５内
の雰囲気ガスと共にダクト９６を経てサイクロン分級機
９７に送られ回収される。残った雰囲気ガスは熱交換器
９８で冷却され、ダクト９９からチャンバ９５内に戻さ
れる(特開昭６３−６５００４号公報参照)。In order to prevent the nozzle blockage, an atomizing device 90 as shown in FIG. 6B has been proposed. This apparatus 90 comprises a melting chamber 91 containing a melt M and containing a tundish 92 having a pouring nozzle 93 at the center of the bottom, a spray chamber 95 provided therebelow, and a spray nozzle 94 interposed therebetween. Having. A duct 96 extends from the lower end of the spray chamber 95, and forms a circulation path from the duct 99 to the peripheral side surface of the spray chamber 95 via a cyclone classifier 97, a heat exchanger 98, and a blower (not shown). That is, the powdered metal powder P is sent to the cyclone classifier 97 via the duct 96 together with the atmospheric gas in the chamber 95 and collected. The remaining atmospheric gas is cooled by the heat exchanger 98 and returned from the duct 99 into the chamber 95 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-65004).
【０００７】上記雰囲気ガスの循環作用により、噴霧チ
ャンバ９５の内圧はアトマイズの当初も上りにくくな
り、更に溶解チャンバ９１内の雰囲気も引っ張られ噴霧
チャンバ９５側に流入する。このため、図６(Ｃ)中に一
点鎖線で示すように、アトマイズ装置９０における噴霧
チャンバ９５内に対する溶解チャンバ９１内の差圧は、
アトマイズ当初の差圧Ｖは＋側から始まり、一旦差圧Ｖ
Ａが−２０００ｍｍＨ2Ｏと低下した後、徐々に上昇し＋
側に転じて数１００ｍｍＨ2Ｏ程度の差圧ＶＢで安定化
する。この結果、溶湯Ｍは垂直に注下し安定した粉末Ｐ
にでき、且つ迅速に回収することができる。Due to the circulation of the atmosphere gas, the internal pressure of the spray chamber 95 is hardly increased even at the beginning of atomization, and the atmosphere in the melting chamber 91 is also pulled and flows into the spray chamber 95. For this reason, as indicated by a dashed line in FIG. 6C, the differential pressure in the dissolution chamber 91 with respect to the spray chamber 95 in the atomizing device 90 is:
The differential pressure V at the beginning of atomization starts from the + side,
After A decreased to −2000 mmH 2 O, it gradually increased and +
Then, it is stabilized by a differential pressure VB of about several hundred mmH 2 O. As a result, the molten metal M is poured vertically and the stable powder P
And can be quickly recovered.
【０００８】[0008]
【発明が解決すべき課題】しかしながら、アトマイズ装
置９０では溶解チャンバ９１内の雰囲気は噴霧チャンバ
９５を介して間接的に制御されるに過ぎず、アトマイズ
開始直後における噴霧チャンバ９５の内圧上昇を抑える
のに十分でなく、噴霧チャンバ９５の内圧が溶解チャン
バ９１の内圧に対し相対的に正圧になる時間が長くな
る。この結果、安定したアトマイズ作業が行いにくいと
いう問題がある。本発明は、以上において説明した従来
の技術における問題点を解決し、アトマイズ開始直後か
ら安定したガス又は水アトマイズが行えるアトマイズ方
法と、これを確実に実施できるアトマイズ装置を提供す
ることを課題とする。However, in the atomizing apparatus 90, the atmosphere in the melting chamber 91 is only controlled indirectly through the spray chamber 95, and the internal pressure of the spray chamber 95 immediately after the start of atomization is suppressed. And the time during which the internal pressure of the spray chamber 95 becomes positive relative to the internal pressure of the dissolution chamber 91 becomes longer. As a result, there is a problem that it is difficult to perform a stable atomizing operation. An object of the present invention is to solve the problems in the conventional technology described above, and to provide an atomizing method capable of performing stable gas or water atomization immediately after the start of atomization, and an atomizing apparatus capable of reliably performing the atomizing method. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、溶解チャンバと噴霧チャンバの各内圧を同
時に制御し、その差圧を小さくすることに着想して成さ
れたものである。即ち、本発明のアトマイズ方法は、金
属溶湯を注下する注湯ノズルを有するタンディシュ等を
配置した密閉可能な溶解チャンバと、該溶解チャンバの
下側に併設され且つ粉化された金属粉末を降下させる密
閉可能な噴霧チャンバと、両チャンバの境界付近におい
て各チャンバと連通可能に配置された噴霧ノズルとを用
い、上記注湯ノズルから注下する金属溶湯を上記噴霧ノ
ズルから噴射される高圧流体により粉化するアトマイズ
方法において、アトマイズ開始直後に溶解チャンバ内の
圧力を噴霧チャンバ内の圧力よりも相対的に高くするこ
とにより、両チャンバ間の差圧を１０００ｍｍＨ2Ｏ以
下に維持する、ことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made with the idea of simultaneously controlling the internal pressures of the dissolution chamber and the spray chamber to reduce the pressure difference therebetween. . That is, the atomizing method of the present invention includes a sealable melting chamber in which a tundish or the like having a pouring nozzle for pouring a molten metal is disposed, and a powdered metal powder provided alongside the melting chamber is lowered. Using a spray chamber that can be hermetically sealed and a spray nozzle arranged so as to be able to communicate with each chamber in the vicinity of the boundary between the two chambers, the metal melt poured from the pouring nozzle is sprayed by a high-pressure fluid injected from the spray nozzle. In the atomizing method for pulverizing, the pressure in the dissolution chamber is made relatively higher than the pressure in the spray chamber immediately after the start of the atomization, so that the differential pressure between the two chambers is maintained at 1000 mmH 2 O or less. And
【００１０】これによれば、アトマイズ開始の初期にお
いて溶解チャンバの内圧を噴霧チャンバの内圧より高く
設定しているので、アトマイズ開始の際に金属粉末が噴
霧チャンバ内の雰囲気ガスと熱交換され、噴霧チャンバ
の内圧が急激に上昇し一時的に溶解チャンバの内圧がマ
イナス値になっても、噴霧チャンバとの差圧を従来に比
べて小さくすることができる。従って、注湯ノズルの閉
塞を確実に予防でき、安定したアトマイズを行うことが
できる。尚、アトマイズ開始直後に引き続いて上記差圧
を保ちつつアトマイズできることも明らかである。ま
た、上記タンディシュ等とは、誘導炉等の炉体、又は、取
り鍋等であって、底部の中心に金属溶湯を注下させるた
めの細径の注湯ノズルを有する容器を指称する。また、
前記溶解チャンバ内にガスを充填して加圧するか、及び
／又は、噴霧チャンバ内のガスを排出して減圧する、ア
トマイズ方法も含まれる。これによれば、上記差圧の制
御が容易となり、前記ノズル閉塞を確実に予防でき、安
定したアトマイズを行うことができる。According to this, since the internal pressure of the melting chamber is set to be higher than the internal pressure of the spray chamber at the beginning of the atomization, the metal powder is heat-exchanged with the atmospheric gas in the spray chamber at the start of the atomization. Even if the internal pressure of the chamber suddenly rises and the internal pressure of the dissolving chamber temporarily becomes a negative value, the pressure difference between the spray chamber and the dissolving chamber can be made smaller than before. Therefore, blockage of the pouring nozzle can be reliably prevented, and stable atomization can be performed. It is also clear that atomization can be performed immediately after the start of atomization while maintaining the above differential pressure. The tundish or the like refers to a furnace body such as an induction furnace or a ladle or the like, and refers to a container having a small-diameter pouring nozzle for pouring a molten metal at the center of the bottom. Also,
An atomizing method is also included, in which the dissolving chamber is filled with a gas and pressurized, and / or the gas in the spray chamber is discharged and decompressed. According to this, the control of the differential pressure is facilitated, the nozzle blockage can be reliably prevented, and stable atomization can be performed.
【００１１】一方、上記アトマイズ方法に用いる本発明
のアトマイズ装置は、金属溶湯を注下する注湯ノズルを
有するタンディシュ等を配置した密閉可能な溶解チャン
バと、該溶解チャンバの下側に併設され且つ粉化された
金属粉末を降下させる密閉可能な噴霧チャンバと、両チ
ャンバの境界付近において各チャンバと連通可能に配置
された噴霧ノズルとを有する装置であって、上記各チャ
ンバ内に個別に連通する加圧用又は減圧用パイプと、係
るパイプに取付けた加圧又は減圧手段とを含む、ことを
特徴とする。これによれば、アトマイズ開始直後はもち
ろん、その後においても溶解チャンバの内圧を噴霧チャ
ンバの内圧よりも相対的に高くし、且つ両チャンバ間の
差圧を１０００ｍｍＨ2Ｏ以下の小さい状態にして維持
できるので、前記ノズル閉塞を防ぎつつ安定したアトマ
イズを行うことができる。On the other hand, the atomizing apparatus of the present invention used in the above atomizing method is provided with a sealable melting chamber in which a tundish or the like having a pouring nozzle for pouring a molten metal is disposed, and is provided side by side below the melting chamber. An apparatus having a sealable spray chamber for lowering powdered metal powder and a spray nozzle arranged to be communicated with each chamber near a boundary between both chambers, and individually communicated in each of the chambers. It is characterized by including a pressurizing or depressurizing pipe and pressurizing or depressurizing means attached to the pipe. According to this, the internal pressure of the dissolution chamber can be made relatively higher than the internal pressure of the spray chamber, and the differential pressure between the two chambers can be maintained at a small value of 1000 mmH 2 O or less immediately after the start of atomization as well as thereafter. Therefore, stable atomization can be performed while preventing the nozzle blockage.
【００１２】また、前記溶解チャンバと噴霧チャンバと
の間に両端を接続した連絡管と、この連絡管の中間に配
置した差圧計と、を更に有する、アトマイズ装置も含まれ
る。これによれば、例えば差圧計により両チャンバ間の
差圧が所定値未満である場合、前記加圧や減圧手段を稼
働させることにより、確実に溶解チャンバの内圧を噴霧
チャンバの内圧よりも相対的に高くし、前記ノズル閉塞
を防止できる。更に、前記差圧計からの圧力差(差圧)を
受入れ且つこれに応じて前記加圧手段及び／又は減圧手
段にその稼働レベルの変更を指示する制御手段を更に有
する、アトマイズ装置も含まれる。これによれば、差圧
計において両チャンバ間の差圧が所定値未満であると、
制御手段により自動的に加圧及び／又は減圧手段の稼働
レベルの変更を指示することにより、溶解チャンバの内
圧を噴霧チャンバの内圧よりも相対的に高くして、前記
ノズル閉塞を確実に防止することができる。[0012] The present invention also includes an atomizing device further comprising a communication pipe having both ends connected between the dissolving chamber and the spray chamber, and a differential pressure gauge arranged in the middle of the communication pipe. According to this, for example, when the differential pressure between both chambers is less than a predetermined value by a differential pressure gauge, by operating the pressurizing or depressurizing means, the internal pressure of the dissolving chamber is surely set to be relative to the internal pressure of the spray chamber. And the nozzle clogging can be prevented. Further, the present invention also includes an atomizing device further comprising a control means for receiving a pressure difference (differential pressure) from the differential pressure gauge and instructing the pressurizing means and / or the pressure reducing means to change its operation level in response thereto. According to this, when the differential pressure between the two chambers in the differential pressure gauge is less than a predetermined value,
By automatically instructing the operation level of the pressurizing and / or depressurizing means to be changed by the control means, the internal pressure of the dissolving chamber is made relatively higher than the internal pressure of the spray chamber, thereby reliably preventing the nozzle from being clogged. be able to.
【００１３】また、前記噴霧ノズル又はタンディシュ
が、前記溶解チャンバ内又はその底部付近において昇降
可能に配設されると共に、上記噴霧ノズルの真下で且つ
溶解チャンバと噴霧チャンバとの境界に両チャンバ間を
連通可能に開閉するゲート弁を設けている、アトマイズ
装置も含まれる。これによれば、噴霧ノズルとタンディ
シュ等とを互いに相手方に密着させ、且つゲート弁のみ
により溶解チャンバと噴霧チャンバを噴霧ノズルを介し
て連通させ得るので、両チャンバ間の差圧を前記値以下
に維持することが容易に行える。尚、噴霧ノズルが上昇
してタンディシュ等の底面に密着したこと、又は、固定
された噴霧ノズル上にタンディシュ等が下降して密着し
たことを何らかのセンサ等で検出した後、ゲート弁を開
くようにその駆動源を稼働させるか、又はその指示を出
す制御装置を別途に設けると一層望ましくなる。Further, the spray nozzle or tundish is disposed so as to be able to ascend and descend within the melting chamber or near the bottom thereof, and is provided between the two chambers directly below the spray nozzle and at the boundary between the melting chamber and the spray chamber. An atomizing device provided with a gate valve that opens and closes to allow communication is also included. According to this, the spray nozzle and the tundish etc. can be brought into close contact with each other, and the melting chamber and the spray chamber can be communicated via the spray nozzle only by the gate valve, so that the differential pressure between both chambers is equal to or less than the above value. It can be easily maintained. The gate valve is opened after detecting that the spray nozzle has risen and has adhered to the bottom surface of the tundish or the like or that the tundish or the like has fallen and adhered to the fixed spray nozzle with a sensor or the like. It is more desirable to operate the drive source or separately provide a control device for issuing the instruction.
【００１４】更に、前記溶解チャンバ内において注湯ノ
ズルを有する複数の前記タンディシュ等を回転可能なタ
ーンテーブル上に配置し、且つ溶湯を受け入れる位置に
あるタンディシュ等の注湯ノズルの真下に前記噴霧ノズ
ルが配置されている、アトマイズ装置も含まれる。これ
によれば、加熱炉内の溶湯を噴霧ノズルの真上に位置す
るタンディシュ又は取り鍋内に注湯し、このタンディシ
ュ等からの溶湯の注下が終り次第、テーブルを回転し予
め内部を予熱した別のタンディシュ等を噴霧ノズルの真
上に移動させることができる。従って、前記ノズル閉塞
の少ない安定した状態でアトマイズを能率良く行うこと
ができる。尚、本発明の対象となる金属溶湯及び金属粉
末には、各種の低合金鋼、高低合金鋼、ステンレス鋼等
は勿論、アルミニウム又はチタン及びそれらをベースと
する合金等、種々の非鉄金属及びその合金が含まれる。Further, a plurality of the tundishes having a pouring nozzle are arranged on a rotatable turntable in the melting chamber, and the spray nozzle is provided immediately below the pouring nozzle of the tundish or the like at a position for receiving the molten metal. The atomizing device in which is disposed is also included. According to this, the molten metal in the heating furnace is poured into a tundish or a ladle located directly above the spray nozzle, and as soon as the molten metal from the tundish or the like is over, the table is rotated to preheat the inside in advance. Another tundish or the like can be moved directly above the spray nozzle. Therefore, atomization can be efficiently performed in a stable state with a small nozzle blockage. The molten metal and metal powder that are the objects of the present invention include various low-alloy steels, high-low alloy steels, stainless steels, as well as various non-ferrous metals such as aluminum or titanium and alloys based on them. Alloys are included.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下において本発明の実施に好適
な形態を図面と共に説明する。図１は本発明による一形
態のアトマイズ装置１の垂直断面図を示す。この装置１
は、上側の略円筒形の溶解チャンバ２とその下側に併設
される略円筒形の噴霧チャンバ１０、及び両チャンバ
２,１０の境界付近において各チャンバ２,１０と連通す
るリング状の噴霧ノズル８とを有する。溶解チャンバ２
内には、底部の中心に注湯ノズル３を有する誘導炉４が
配置され、且つ密閉可能な構造とされている。上記誘導
炉４はその周囲に巻付けた誘導コイル６より溶解した金
属溶湯Ｍを収容している。上記噴霧ノズル８はリング状
の本体の内周側に斜め下向きのノズル９を複数本対称且
つ求心状に突設し、高圧ガス(高圧流体)Ｇ又は高圧水
(高圧流体)を略円錐形状にして噴射する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vertical sectional view of one embodiment of an atomizing device 1 according to the present invention. This device 1
Is a substantially cylindrical dissolving chamber 2 on the upper side, a substantially cylindrical spray chamber 10 provided beside the melting chamber 2, and a ring-shaped spray nozzle communicating with each of the chambers 2 and 10 near the boundary between the two chambers 2. 8 is provided. Melting chamber 2
Inside, an induction furnace 4 having a pouring nozzle 3 at the center of the bottom is arranged, and has a structure capable of sealing. The induction furnace 4 contains a molten metal M melted from an induction coil 6 wound therearound. The spray nozzle 8 has a plurality of obliquely downward nozzles 9 protruding symmetrically and centripetically on the inner peripheral side of a ring-shaped main body, and a high-pressure gas (high-pressure fluid) G or high-pressure water.
(High pressure fluid) is injected in a substantially conical shape.
【００１６】また、図１に示すように、噴霧チャンバ１
０は密閉可能な構造とされ、その上端部に噴霧ノズル８
を配置し、溶解チャンバ２との間に図示しない開閉可能
なゲート弁が設けられている。係る噴霧チャンバ１０の
コーン形状の下端には弁１１を介して粉化された金属粉
末Ｐを回収する容器１２が連設されると共に、その周側
面からダクト１４を介してサイクロン分級機１６に連通
する。この分級機１６はチャンバ１０内の雰囲気ガスを
吸引して微細な金属粉末を弁１７の下側の容器１８に回
収すると共に、残ったガスを上端のダクト１９から外部
に排気する。Further, as shown in FIG.
0 is a sealable structure, and a spray nozzle 8
And a gate valve (not shown) that can be opened and closed is provided between the melting chamber 2. A container 12 for collecting powdered metal powder P is connected to a lower end of the cone of the spray chamber 10 via a valve 11 and communicates with a cyclone classifier 16 via a duct 14 from a peripheral side surface thereof. I do. The classifier 16 sucks the atmospheric gas in the chamber 10 to collect the fine metal powder in the container 18 below the valve 17 and exhausts the remaining gas to the outside from the duct 19 at the upper end.
【００１７】更に、図１に示すように、溶解チャンバ２
の上部には該チャンバ２内を加圧する加圧用パイプ２０
が接続され、該パイプ２０には弁２１と加圧用のエアポ
ンプ(加圧手段)２２が取付けられている。一方、噴霧チ
ャンバ１０の周側面には該チャンバ１０内を減圧する減
圧用パイプ２４が接続され、該パイプ２４には弁２５及
び減圧用の真空ポンプ(減圧手段)２６が取付けられてい
る。加えて、両チャンバ２，１０間には図示で略コ地形
の連絡管２７が接続され、その中間に両チャンバ２，１
０の各内圧間の差圧値を検出する差圧計２８が配置され
ている。Further, as shown in FIG.
A pressurizing pipe 20 for pressurizing the inside of the chamber 2
The pipe 20 is provided with a valve 21 and an air pump (pressurizing means) 22 for pressurizing. On the other hand, a depressurizing pipe 24 for depressurizing the inside of the chamber 10 is connected to the peripheral side surface of the spray chamber 10, and a valve 25 and a depressurizing vacuum pump (depressurizing means) 26 are attached to the pipe 24. In addition, a connecting pipe 27 having a substantially terrain as shown is connected between the two chambers 2 and 10, and between the two chambers 2 and 10 is an intermediate pipe.
A differential pressure gauge 28 for detecting a differential pressure value between each internal pressure of 0 is arranged.
【００１８】係る構成を有するアトマイズ装置１は次の
ようにして使用される。予めポンプ２２を介して加圧ガ
スを導入して、溶解チャンバ２の内圧を噴霧チャンバ１
０の内圧に対し、約数１００ｍｍＨ2Ｏ〜１０００ｍｍ
Ｈ2Ｏ高くなるよう溶解チャンバ２内を加圧する。ま
た、これと並行してポンプ２６を稼働して噴霧チャンバ
１０の内圧を減圧することも可能である。この状態で、
前記ゲート弁を開いて両チャンバ２，１０間を連通し且
つ誘導炉４の注湯ノズル３を開いて溶湯Ｍを噴霧ノズル
８の中心に注下する。すると、細径で注下する溶湯Ｍ
は、噴霧ノズル８の各ノズル９から噴射された高圧ガス
Ｇと衝突し、粉化され金属粉末Ｐとなる。同時に、係る
アトマイズ開始直後において噴霧チャンバ１０の雰囲気
ガスは溶湯Ｍとの熱交換により、該チャンバ１０の内圧
を著しく上昇させる。The atomizing device 1 having such a configuration is used as follows. A pressurized gas is introduced in advance through a pump 22 to raise the internal pressure of the dissolution chamber 2 to the spray chamber 1.
For an internal pressure of 0, about several hundred mm H 2 O to 1000 mm
The inside of the melting chamber 2 is pressurized so that H 2 O becomes higher. In addition, it is also possible to reduce the internal pressure of the spray chamber 10 by operating the pump 26 in parallel. In this state,
The gate valve is opened to communicate between the two chambers 2 and 10, and the pouring nozzle 3 of the induction furnace 4 is opened to pour the molten metal M into the center of the spray nozzle 8. Then, the molten metal M to be poured with a small diameter
Collides with the high-pressure gas G ejected from each nozzle 9 of the spray nozzle 8 and is pulverized into a metal powder P. At the same time, immediately after the start of the atomization, the atmospheric gas in the spray chamber 10 significantly increases the internal pressure of the chamber 10 due to heat exchange with the molten metal M.
【００１９】しかしながら、予め行った上記溶解チャン
バ２内の加圧、及び／又は、噴霧チャンバ１０内の減圧に
よって、アトマイズ開始直後における噴霧チャンバ１０
の内圧上昇を低減できる。従って、図２中に実線で示す
ように、溶解チャンバ２の内圧についての噴霧チャンバ
１０の内圧との差圧Ｖ１は、一時的に−１０００ｍｍＨ
2Ｏ低下するに留まる。即ち、前記図６(Ｃ)における破線
で示す従来方法の差圧Ｖａに比べ、約２０００ｍｍＨ2
Ｏ程プラス側寄りにシフトし、且つ一点鎖線で示す従来
方法の差圧ＶＡに比べ、約１０００ｍｍＨ2Ｏ程プラス側
寄りにシフトする。このため、アトマイズ開始直後にお
いて誘導炉４の注湯ノズル３も従来に比べて閉塞しにく
くなり、引き続いてアトマイズを行うことができる。係
るアトマイズ開始直後における状態は、約１０秒間程度
で終る。しかも、アトマイズの継続に連れて熱的な安定
により両チャンバ２，１０の各内圧も安定するため、引
き続いて両チャンバ２，１０間の差圧Ｖ２も約＋５００
ｍｍＨ2Ｏ〜＋１０００ｍｍＨ2Ｏ以下に保った状態で安
定する。従って、アトマイズを最後まで連続且つ安定し
て行うことができる。However, due to the pre-pressurization in the dissolution chamber 2 and / or the decompression in the spray chamber 10, the spray chamber 10
Internal pressure rise can be reduced. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 2, the differential pressure V1 between the internal pressure of the dissolution chamber 2 and the internal pressure of the spray chamber 10 is temporarily -1000 mmH.
2 O drops only. That is, compared with the pressure difference Va conventional method shown by the broken line in FIG. 6 (C), about 2000MmH 2
O shifts toward the plus side, and shifts toward the plus side by about 1000 mmH 2 O as compared with the differential pressure VA of the conventional method indicated by the dashed line. For this reason, the pouring nozzle 3 of the induction furnace 4 is less likely to be clogged immediately after the start of the atomization than before, and the atomization can be subsequently performed. The state immediately after the start of the atomization ends in about 10 seconds. In addition, since the internal pressures of the two chambers 2 and 10 are also stabilized by thermal stabilization as the atomization is continued, the differential pressure V2 between the two chambers 2 and 10 is continuously increased by about +500.
mmH 2 O~ + 1000mmH stabilized while keeping the 2 O or less. Therefore, the atomization can be performed continuously and stably until the end.
【００２０】図３は異なる形態のアトマイズ装置３０の
概略を示す。この装置３０は、上側の略円筒形を呈する
密閉可能な溶解チャンバ３２とその下側に併設される密
閉可能な噴霧チャンバ４０、及び両チャンバ３２,４０の
境界付近において各チャンバ３２,４０と連通するリン
グ状の噴霧ノズル３６とを有する。図３に示すように、
溶解チャンバ３２内には、底部の中心に注湯ノズル３５
を有するタンディシユ３４とこれに溶湯Ｍを注ぐ傾動可
能な前記同様の誘導炉４が配置され、且つ密閉可能な構
造とされている。タンディシユ３４の直下にはその注湯
ノズル３５を中心として同心に配置された噴霧ノズル３
６が位置し、噴霧チャンバ４０の上端に配置されてい
る。また、噴霧チャンバ４０のコーン形の下部４１には
得られた粉末Ｐを収容する図示しない容器に連通するパ
イプ４２が設けられ、且つ周側面には前記分級機等に連
通するダクト４４が接続されている。FIG. 3 schematically shows an atomizing device 30 of a different form. The apparatus 30 includes a sealable dissolving chamber 32 having a substantially cylindrical shape on the upper side, a sealable spraying chamber 40 provided beside the sealable dissolving chamber 32, and communication with the respective chambers 32, 40 near the boundary between the two chambers 32, 40. And a ring-shaped spray nozzle 36. As shown in FIG.
In the melting chamber 32, a pouring nozzle 35 is provided at the center of the bottom.
And a tiltable induction furnace 4 similar to the above-described induction furnace 4 for pouring the molten metal M into the tundish 34 and having a sealable structure. Immediately below the tundish 34 is a spray nozzle 3 concentrically arranged around the pouring nozzle 35.
6 is located at the upper end of the spray chamber 40. A pipe 42 communicating with a container (not shown) for accommodating the obtained powder P is provided in a cone-shaped lower part 41 of the spray chamber 40, and a duct 44 communicating with the classifier or the like is connected to a peripheral side surface. ing.
【００２１】更に、溶解チャンバ３２の上部には該チャ
ンバ３２内を加圧する加圧用パイプ４６が接続され、該
パイプ４６には弁４７及び加圧用のエアポンプ４８が取
付けられている。一方、噴霧チャンバ４０の周側面には
該チャンバ４０内を減圧する減圧用パイプ５０が接続さ
れ、該パイプ５０には弁５１及び減圧用の真空ポンプ５
２が取付けられている。加えて、両チャンバ３２，４０
間には図示で略コ字形の連絡管５４が接続され、その中
間に両チャンバ３２，４０の各内圧間の差圧を検出する
差圧計５６が配置される。しかも、この差圧計５６は、
コンピュータ等の制御手段５８と接続され、検出した差
圧値を制御手段５８に送信する。そして、制御手段５８
内において所定の差圧のしきい値と比較され、係るしき
い値よりも差圧値が低い場合には、加圧用のポンプ４
８、及び／又は、減圧用のポンプ５２の稼働レベルを変更
するように指示を出すよう予め設定されている。Further, a pressurizing pipe 46 for pressurizing the inside of the chamber 32 is connected to an upper portion of the dissolving chamber 32, and a valve 47 and a pressurizing air pump 48 are attached to the pipe 46. On the other hand, a pressure reducing pipe 50 for reducing the pressure in the chamber 40 is connected to the peripheral side surface of the spray chamber 40, and the pipe 50 has a valve 51 and a vacuum pump 5 for reducing pressure.
2 are installed. In addition, both chambers 32, 40
A substantially U-shaped connecting pipe 54 is connected therebetween, and a differential pressure gauge 56 for detecting a differential pressure between the internal pressures of the two chambers 32 and 40 is disposed therebetween. Moreover, the differential pressure gauge 56
It is connected to a control means 58 such as a computer and transmits the detected differential pressure value to the control means 58. Then, the control means 58
Is compared with a predetermined differential pressure threshold value, and if the differential pressure value is lower than the threshold value, the pump 4
8, and / or an instruction to change the operation level of the pressure reducing pump 52 is set in advance.
【００２２】以上のようなアトマイズ装置３０によれ
ば、予めアトマイズ開始直前にポンプ４８を介して導入
した加圧ガスによる溶解チャンバ３２内の加圧、及び／
又は、ポンプ５２を稼働して行う噴霧チャンバ４０内の
減圧により、アトマイズ開始直後における噴霧チャンバ
４０の内圧上昇を低減することができる。しかも、何ら
かの原因で差圧計５６の検出にて両チャンバ３２，４０
間の差圧が所定値未満となった場合、制御手段５８から
ポンプ４８，５２の稼働レベルを変更する指示が出され
る。従って、溶解チャンバ３２の内圧を可及的に噴霧チ
ャンバ４０の内圧よりも高い状態に自動的に移行させる
ことができる。尚、上記制御手段５８から弁４７，５１
の開度を変更する指示を並行して出すことも可能であ
る。According to the atomizing apparatus 30 as described above, pressurization in the melting chamber 32 by pressurized gas introduced via the pump 48 immediately before the start of atomization, and / or
Alternatively, an increase in the internal pressure of the spray chamber 40 immediately after the start of atomization can be reduced by reducing the pressure in the spray chamber 40 by operating the pump 52. In addition, the detection of the differential pressure gauge 56 causes the two chambers 32, 40
When the pressure difference between the pumps is less than the predetermined value, the control means 58 issues an instruction to change the operation level of the pumps 48 and 52. Therefore, the internal pressure of the dissolution chamber 32 can be automatically shifted to a state higher than the internal pressure of the spray chamber 40 as much as possible. Note that the control means 58 supplies the valves 47, 51
It is also possible to issue an instruction to change the opening of the camera in parallel.
【００２３】従って、図３に示したアトマイズ装置３０
によれば、アトマイズ開始の初期は勿論、その後におい
ても注湯ノズル３５が閉塞しない状態にして、安定した
アトマイズを確実に実施することが可能となる。しか
も、得られる金属粉末の品質が安定したアトマイズを長
時間に渉り連続して自動的且つ効率良くに行うことがで
きる。尚、制御手段５８には差圧のしきい値を含むＲＯ
Ｍ及び検出した差圧値と比較するＣＰＵを含むコンピュ
ータを用いる他、シーケンサやリレー回路等を含む制御
盤などを用いることも可能である。Accordingly, the atomizing device 30 shown in FIG.
According to this, it is possible to reliably perform stable atomization by keeping the pouring nozzle 35 in a state where the pouring nozzle 35 is not closed not only at the beginning of the atomization start but also thereafter. In addition, the atomization with stable quality of the obtained metal powder can be performed automatically and efficiently continuously for a long time. Note that the control means 58 includes an RO
In addition to using a computer including M and a CPU for comparing with the detected differential pressure value, a control panel including a sequencer, a relay circuit, and the like may be used.
【００２４】図４は前記アトマイズ装置３０の応用形態
たるアトマイズ装置６０に関する。この装置６０は、図
４に示すように、前記溶解チャンバ３２内において複数
のタンディシュ３４を回転可能なターンテーブル６２上
に配置し、且つ誘導炉４から溶湯Ｍを受け入れる位置に
あるタンディシュ３４における注湯ノズル３５の真下に
前記複数のノズル９(３８)を有する噴霧ノズル８(３６)
が配置されている。上記テーブル６２は、各タンディシ
ュ３４の注湯ノズル３５の下側にこれより大きな開口部
を有し、且つ回転軸６４を中心に図示しないモータによ
り回転する。この装置６０で、誘導炉４内の溶湯Ｍは噴
霧ノズル８の真上に位置するタンディシュ３４内に注湯
され、該タンディシュ３４の注湯ノズル３５から注下し
た溶湯Ｍが、噴霧ノズル８により高圧ガスＧと衝突して
金属粉末Ｐとなる。FIG. 4 relates to an atomizing device 60 as an application of the atomizing device 30. As shown in FIG. 4, the apparatus 60 has a plurality of tundishes 34 disposed on a rotatable turntable 62 in the melting chamber 32, and is provided at a position where the melt M is received from the induction furnace 4. Spray nozzle 8 (36) having a plurality of nozzles 9 (38) just below hot water nozzle 35
Is arranged. The table 62 has a larger opening below the pouring nozzle 35 of each tundish 34, and is rotated by a motor (not shown) about a rotating shaft 64. In this device 60, the molten metal M in the induction furnace 4 is poured into a tundish 34 located directly above the spray nozzle 8, and the molten metal M poured from the pouring nozzle 35 of the tundish 34 is discharged by the spray nozzle 8. The metal powder P collides with the high-pressure gas G and becomes a metal powder P.
【００２５】そして、タンディシュ３４内から溶湯Ｍの
注下が終り次第、テーブル６２を回転し隣接するタンデ
ィシュ３４と交換される。係るタンディシュ３４は、図
４に示すように、予めその内部を昇降自在な予熱機６６
から略Ｕ字形に垂下した複数のヒータ６８により予熱さ
れた後、噴霧ノズル８の真上に移動される。従って、ア
トマイズ装置６０によれば、注湯ノズル３５の閉塞が少
なく安定した状態でアトマイズを能率良く行うことがで
きる。しかも、内部が劣化したタンディシュ３４は随時
交換されるため、ノズル閉塞を確実に防止できる。尚、
各タンディシュ３４毎に異なる金属又は鋼種を注湯して
用いることもできる。Then, as soon as the molten metal M is poured from the inside of the tundish 34, the table 62 is rotated and replaced with the adjacent tundish 34. As shown in FIG. 4, the tundish 34 has a preheater 66 which can be moved up and down in advance.
After being preheated by a plurality of heaters 68 suspended in a substantially U-shape from the spray nozzle 8, the heater 68 is moved directly above the spray nozzle 8. Therefore, according to the atomizing device 60, the atomizing can be efficiently performed in a stable state with the pouring nozzle 35 being less blocked. Moreover, since the tundish 34 whose interior has deteriorated is replaced as needed, the nozzle blockage can be reliably prevented. still,
A different metal or steel type can be poured into each tundish 34 and used.
【００２６】図５は前記アトマイズ装置３０の更に異な
る応用形態に関する。図５(Ａ)に示すように、噴霧チャ
ンバ４０の上端には円形の開口部４３が形成され、上側
の溶解チャンバ３２との間に水平方向にスライドする円
形のゲート弁７０がスライド可能に配置され、開口部４
３を開閉している。即ち、噴霧チャンバ４０の上面の溶
解チャンバ３２側には伸長したゲート弁７０の先端部を
受け入れる平面視で略リング形状の受け部７３と、後退
したゲート弁７０を収容する凹部７５を内設したホルダ
７４が対向して取付けられる。ゲート弁７０は、その底
面中央のピン金具７１により水平なロッド７２に接続さ
れ、図示しないエアシリンダ等の駆動源により水平方向
に沿ってスライドし開口部４３を開閉する。FIG. 5 relates to still another application of the atomizing device 30. As shown in FIG. 5 (A), a circular opening 43 is formed at the upper end of the spray chamber 40, and a circular gate valve 70 that slides in the horizontal direction between the spray chamber 40 and the upper dissolution chamber 32 is slidably disposed. Opening 4
3 is opened and closed. That is, a substantially ring-shaped receiving portion 73 in plan view for receiving the distal end portion of the elongated gate valve 70 and a concave portion 75 for accommodating the retracted gate valve 70 are provided inside the dissolution chamber 32 on the upper surface of the spray chamber 40. Holders 74 are attached to face each other. The gate valve 70 is connected to a horizontal rod 72 by a pin metal 71 at the center of the bottom surface, and slides in the horizontal direction by a driving source such as an air cylinder (not shown) to open and close the opening 43.
【００２７】また、図５(Ａ)に示すように、開口部４３
に臨む受け部７３とホルダ７４の上面には、複数のエア
シリンダ７６が平面視で対称の位置に配置され、それら
のピストンロッド７７の先端部に断面略Ｔ字形のリング
７８が固定されている。このリング７８の内周には前記
と同じ噴霧ノズル３６が固定され、複数のノズル３８が
斜め下向きに突設されている。また、噴霧ノズル３６の
上面には、耐熱性の環状シール７９が固定され、且つそ
の内周にガイドリングＬが配置されている。即ち、噴霧
ノズル３６は溶解チャンバ３２内においてリング７８及
び各ロッド７７を介して各シリンダ７６により昇降可能
に配設されており、図５(Ａ)では下端に位置している。
また、図中のタンディシユ３４は耐火物の周囲を鉄皮３
４ａで覆われ、その底面における注湯ノズル３５の周囲
に凸リング３５ａを有する。Further, as shown in FIG.
A plurality of air cylinders 76 are arranged at symmetrical positions in plan view on the upper surfaces of the receiving portion 73 and the holder 74 facing the front surface, and a ring 78 having a substantially T-shaped cross section is fixed to the distal ends of the piston rods 77. . The same spray nozzle 36 as that described above is fixed to the inner periphery of the ring 78, and a plurality of nozzles 38 project obliquely downward. A heat-resistant annular seal 79 is fixed to the upper surface of the spray nozzle 36, and a guide ring L is disposed on the inner periphery thereof. That is, the spray nozzle 36 is disposed in the melting chamber 32 via the ring 78 and each rod 77 so as to be able to move up and down by each cylinder 76, and is located at the lower end in FIG.
Further, the tundish 34 in the figure is a steel shell 3 around the refractory.
4a, and has a convex ring 35a around the pouring nozzle 35 on the bottom surface thereof.
【００２８】図５(Ｂ)に示すように、予め内部を余熱し
たタンディシユ３４を先ず噴霧ノズル３６の真上に移動
する。この移動には溶解チャンバ３２内に設置した前記
ターンテーブル６２又は図示しないクレーン等を用い
る。また、図５(Ｂ)に示すように、平行してゲート弁７
０を図示で右方向にスライドしてホルダ７４の凹部７５
内に収容し、開口部４３を開いて両チャンバ３２，４０
間を連通状態にする。次いで、図５(Ｃ)に示すように、
各エアシリンダ７６を駆動し各ピストンロッド７７を上
昇させて、環状シール７９をタンディシユ３４の底面に
密着させると共に、タンディシユ３４の凸リング３５ａ
をガイドリングＬ内に嵌合する。これにより、開口部４
３はタンディシユ３４により密閉され、注湯ノズル３５
のみが両チャンバ３２，４０の間で連通可能な状態とな
る。そして、予め前記同様にして溶解チャンバ３２の内
圧を噴霧チャンバ４０よりも高い状態としておく。As shown in FIG. 5B, the tundish 34 whose interior has been preheated beforehand is first moved to a position directly above the spray nozzle 36. For this movement, the turntable 62 or a crane (not shown) installed in the melting chamber 32 is used. Also, as shown in FIG.
0 is slid to the right in the figure to
And open the opening 43 to open both chambers 32, 40.
Make communication between them. Next, as shown in FIG.
By driving each air cylinder 76 and raising each piston rod 77, the annular seal 79 is brought into close contact with the bottom surface of the tundish 34 and the convex ring 35a of the tundish 34
Into the guide ring L. Thereby, the opening 4
3 is sealed by a tundish 34 and a pouring nozzle 35
Only the state can be communicated between the two chambers 32 and 40. Then, the internal pressure of the dissolution chamber 32 is set to be higher than that of the spray chamber 40 in the same manner as described above.
【００２９】更に、図５(Ｃ)に示すように、タンディシ
ユ３４内に前記誘導炉４から溶湯Ｍを注ぎ、その注湯ノ
ズル３５から噴霧ノズル３６の中心を垂直に通るように
注下する。そして、注下する溶湯Ｍに対して各ノズル３
８から高圧ガスＧを噴射することにより、溶湯Ｍは金属
粉末Ｐとなる。このアトマイズ開始の初期において、溶
解チャンバ３２の内圧は一時的に噴霧チャンバ４０の内
圧に対し、約１０００ｍｍＨ2Ｏマイナスの差圧になる
が、その後直ちに上昇して数１００ｍｍＨ2Ｏ程度のプ
ラスの差圧に移行して維持される。Further, as shown in FIG. 5 (C), the molten metal M is poured from the induction furnace 4 into the tundish 34, and is poured from the pouring nozzle 35 so as to pass vertically through the center of the spray nozzle 36. Then, for each molten metal M to be poured, each nozzle 3
By injecting the high-pressure gas G from 8, the molten metal M becomes the metal powder P. At the beginning of the atomization, the internal pressure of the dissolution chamber 32 temporarily becomes a pressure difference of about 1000 mmH 2 O minus the internal pressure of the spray chamber 40, but immediately rises to a positive pressure difference of about several hundred mmH 2 O. The pressure is transferred and maintained.
【００３０】このため、昇降可能でタンディシユ３４に
密着可能な噴霧ノズル３６と、開口部４３を開閉するゲ
ート弁７０を併設すると共に、溶解チャンバ３２の内圧
を噴霧チャンバ４０よりも高くすることにより、注湯ノ
ズル３５の閉塞を防止でき、且つ溶湯Ｍを振れのない細
径にて垂直に注下することができる。従って、安定した
アトマイズを連続して確実に行うことができ、均一な品
質の金属粉末Ｐを効率良く製造することが可能となる。
尚、噴霧ノズル３６が上昇した際にタンディシュ３４の
底面に密着したことを公知のリレーやセンサ等で検出し
た後、ゲート弁７０を開くようその駆動源を稼働させる
か又はその指示を出す制御装置を設けることも可能であ
る。また、図５(Ａ)において噴霧ノズル３６を前記受け
部７３及びホルダ７４上に固定し、図５(Ｂ)，(Ｃ)に示
したのとは逆に、タンディシュ３４を下降させて噴霧ノ
ズル３６の上面に密着するよう、タンディシュ３４のみ
を昇降可能としても良い。For this reason, the spray nozzle 36 which can be moved up and down and can be brought into close contact with the tundish 34, the gate valve 70 which opens and closes the opening 43 are provided, and the internal pressure of the dissolution chamber 32 is made higher than that of the spray chamber 40. Blockage of the pouring nozzle 35 can be prevented, and the molten metal M can be poured vertically with a small diameter without deflection. Therefore, stable atomization can be performed continuously and reliably, and it is possible to efficiently produce metal powder P of uniform quality.
After detecting that the spray nozzle 36 is in contact with the bottom surface of the tundish 34 when the spray nozzle 36 rises, a known relay or sensor or the like is used to operate the drive source so as to open the gate valve 70 or to issue a command to the control device. It is also possible to provide. 5A, the spray nozzle 36 is fixed on the receiving portion 73 and the holder 74, and the spray nozzle 36 is lowered by lowering the tundish 34 in a manner opposite to that shown in FIGS. 5B and 5C. Only the tundish 34 may be movable up and down so as to be in close contact with the upper surface of the 36.
【００３１】[0031]
【実施例】ここで本発明のアトマイズ方法の具体的な実
施例を比較例と併せて説明する。前記アトマイズ装置３
０を用い、センダスト合金(Ｆｅ−９.５wt％Ｓｉ−５.５
wt％Ａｌ)の溶湯Ｍを、各例につき１０ｋｇずつ５回に渉
ってアトマイズした。使用したタンディシュ３４の注湯
ノズル３５の内径は７ｍｍとし、噴霧ノズル３６から同
じ圧力のアルゴンガスＧを溶湯Ｍに対して噴射した。ま
た、溶解チャンバ３２と噴霧チャンバ４０間の差圧値は
差圧計５６で測定しつつ、加圧用のエアポンプ４８の
み、減圧用の真空ポンプ５２のみ、又は、両ポンプ４８,
５２を同時に稼働させるか、或いは何れをも停止させ
た。Now, specific examples of the atomizing method of the present invention will be described together with comparative examples. The atomizing device 3
0, using a sendust alloy (Fe-9.5 wt% Si-5.5
The molten metal M (wt% Al) was atomized 5 times, 10 kg in each case. The inside diameter of the pouring nozzle 35 of the used tundish 34 was 7 mm, and argon gas G at the same pressure was sprayed onto the molten metal M from the spray nozzle 36. The differential pressure value between the dissolution chamber 32 and the spray chamber 40 is measured by the differential pressure gauge 56, and only the air pump 48 for pressurization, only the vacuum pump 52 for depressurization, or both pumps 48,
52 were operated simultaneously, or both were stopped.
【００３２】表１に示すように、噴霧チャンバ４０内の
減圧のみ(実施例１)、溶解チャンバ３２内の加圧のみ
(実施例２)、及び両方の併用(実施例３)を行った。一
方、加圧用及び減圧用パイプ４６,５０の各弁４７,５１
を閉じ且つ両チャンバ３２，４０間に連通する図示しな
いバイパス管を接続した加圧及び減圧をしない比較例も
行った。同時に、各例において、噴霧チャンバ４０と外
気圧との差圧を別の差圧計により測定して表１中に示し
た(表１中の「Ｃ」はチャンバの略)。そして、各例につい
て５回行ったアトマイズのうち、タンディシュ３４にお
ける注湯ノズル３５の閉塞が何回であったかを噴霧チャ
ンバ４０の周側面に開設した覗き窓からの監視により測
定した。その結果も表１中に示した。As shown in Table 1, only the pressure in the spray chamber 40 is reduced (Example 1), and only the pressure in the dissolution chamber 32 is increased.
Example 2 and a combination of both (Example 3) were performed. On the other hand, each valve 47, 51 of the pressurizing and depressurizing pipes 46, 50
A comparative example in which the pressure was not increased or reduced by closing the filter and connecting a bypass pipe (not shown) communicating between the chambers 32 and 40 was also performed. At the same time, in each example, the differential pressure between the spray chamber 40 and the outside air pressure was measured by another differential pressure gauge and is shown in Table 1 ("C" in Table 1 is an abbreviation of the chamber). Then, the number of times the pouring nozzle 35 was closed in the tundish 34 out of the atomization performed five times for each example was measured by monitoring from a viewing window opened on the peripheral side surface of the spray chamber 40. The results are also shown in Table 1.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】表１の結果は、噴霧チャンバ４０内のみを
減圧した実施例１のノズル閉塞は２回、溶解チャンバ３
２内のみ加圧した実施例２のノズル閉塞は１回、両チャ
ンバ３２，４０に加圧と減圧を並行して行った実施例３
ではノズル閉塞は５回とも生じなかった。一方、両チャ
ンバ３２，４０間を連通して差圧を設けなかった比較例
では５回のアトマイズ全てにおいてノズル閉塞が発生し
た。係る結果から、溶解チャンバ３２の内圧を噴霧チャ
ンバ４０の内圧よりも高くしてアトマイズする本発明の
アトマイズ方法の効果が裏付けれたことが理解されよ
う。また、係る差圧制御を可能とする本発明のアトマイ
ズ装置３０等の有効性も容易に理解することができる。The results in Table 1 show that the nozzle in Example 1 in which only the pressure in the spray chamber 40 was reduced was twice,
Example 2 in which only the inside of the nozzle 2 was pressurized, the nozzle was closed once, and both chambers 32 and 40 were pressurized and depressurized in parallel.
No nozzle blockage occurred five times. On the other hand, in the comparative example in which the two chambers 32 and 40 were communicated and no differential pressure was provided, nozzle clogging occurred in all five atomizations. From these results, it can be understood that the effect of the atomizing method of the present invention in which the internal pressure of the dissolution chamber 32 is made higher than the internal pressure of the spray chamber 40 to perform the atomization is supported. In addition, the effectiveness of the atomizing device 30 and the like of the present invention that enables such differential pressure control can be easily understood.
【００３５】本発明は以上にて説明した各実施形態及び
実施例に限定されるものではない。例えば、溶解チャン
バの垂直断面形状を略円形として、その底部寄りに配置
したタンディシュの上方で加熱炉を傾動操作し易くして
内蔵することもできる。また、溶解チャンバ内には、タ
ンディシュに替えて底部に注湯ノズルを有する取り鍋を
配置することもでき、且つ係る取り鍋を例えばその本体
内又は周囲にヒータ又は誘導コイルを有する加熱及び精
練可能な形態のものを用いても良い。更に、前記アトマ
イズ装置における加圧・減圧用パイプ及び加圧・減圧手
段は、複数組の溶解・噴霧チャンバに対し並列に連通さ
せることにより、各組の溶解・噴霧チャンバに対し同時
又は時間差を設けて使用することも可能である。尚、噴
霧チャンバから噴射する高圧流体には、前記以外の高圧
の不活性ガスは勿論、高圧水を用いることもできる。The present invention is not limited to the embodiments and examples described above. For example, the melting chamber may have a vertical cross-sectional shape that is substantially circular, and the heating furnace may be easily tilted above a tundish disposed near the bottom thereof, so that the melting chamber can be built therein. Also, in the melting chamber, a ladle having a pouring nozzle at the bottom can be arranged in place of the tundish, and the ladle can be heated and refined, for example, having a heater or an induction coil in or around its main body. It is also possible to use one having a different form. Further, the pressurizing / depressurizing pipe and the pressurizing / depressurizing means in the atomizing apparatus are connected to a plurality of sets of dissolving / spraying chambers in parallel, thereby providing a simultaneous or time lag for each set of dissolving / spraying chambers. It is also possible to use. As the high-pressure fluid injected from the spray chamber, not only high-pressure inert gas but also high-pressure water can be used.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上において説明した本発明のアトマイ
ズ方法によれば、アトマイズ開始の初期において溶解チ
ャンバの内圧を噴霧チャンバの内圧より高くするので、
アトマイズ開始直後に金属粉末が噴霧チャンバ内の雰囲
気ガスと熱交換され、噴霧チャンバの内圧が一時的に上
昇しても、溶解チャンバと噴霧チャンバ間の差圧を従来
に比べて著しく小さくすることができる。従って、タン
ディシユ等における注湯ノズルの閉塞を確実に予防で
き、安定したアトマイズを行うことができる。一方、本
発明のアトマイズ装置によれば、アトマイズ開始直後は
もちろんその後においても、溶解チャンバの内圧を噴霧
チャンバの内圧よりも相対的に高くし且つその差圧も小
さく維持できるので、ノズル閉塞を防ぎつつ安定したア
トマイズを行うことができる。According to the atomizing method of the present invention described above, the internal pressure of the dissolving chamber is made higher than the internal pressure of the spray chamber at the beginning of atomization.
Immediately after the start of atomization, the metal powder exchanges heat with the atmospheric gas in the spray chamber, and even if the internal pressure of the spray chamber temporarily rises, the pressure difference between the melting chamber and the spray chamber can be significantly reduced compared to the past. it can. Therefore, it is possible to reliably prevent the pouring nozzle from being clogged in a tundish or the like, and to perform stable atomization. On the other hand, according to the atomizing device of the present invention, the internal pressure of the dissolving chamber can be made relatively higher than the internal pressure of the spray chamber and the differential pressure can be kept small immediately after the start of the atomization as well as after that, so that nozzle clogging can be prevented. It is possible to perform stable atomization while doing so.
【００３７】また、請求項５のアトマイズ装置によれ
ば、差圧計で両チャンバ間の差圧が所定値未満でも制御
手段により自動的に加圧手段、及び／又は、減圧手段の稼
働レベルの変更を指示することにより、溶解チャンバ内
の圧力を噴霧チャンバの圧力よりも相対的に高くし、ノ
ズル閉塞を確実に防止することができる。更に、請求項
６のアトマイズ装置によれば、噴霧ノズルとタンディシ
ュ等を相手方に互いに密着し且つゲート弁のみにより溶
解チャンバと噴霧チャンバ間を噴霧ノズルを介して連通
させ得るので、両チャンバ間の差圧を容易に保持でき
る。加えて、請求項７のアトマイズ装置によれば、溶湯
を噴霧ノズルの真上に位置するタンディシュ又は取り鍋
内に注湯し、このタンディシュ等からの溶湯の注下が終
り次第、テーブルを回転し別のタンディシュ等を噴霧ノ
ズルの真上に移動させることができる。従って、ノズル
閉塞の少ない安定した状態でアトマイズを効率良く行う
ことができる。According to the atomizing device of the present invention, even if the pressure difference between the two chambers is less than a predetermined value by the differential pressure gauge, the control means automatically changes the operation level of the pressurizing means and / or the pressure reducing means. , The pressure in the dissolution chamber is made relatively higher than the pressure in the spray chamber, and the nozzle blockage can be reliably prevented. Furthermore, according to the atomizing device of the present invention, the spray nozzle and the tundish can be brought into close contact with each other and the dissolution chamber and the spray chamber can be communicated through the spray nozzle only by the gate valve. Pressure can be easily maintained. In addition, according to the atomizing device of claim 7, the molten metal is poured into a tundish or a ladle located directly above the spray nozzle, and the table is rotated as soon as the molten metal from the tundish is finished. Another tundish or the like can be moved directly above the spray nozzle. Therefore, atomization can be efficiently performed in a stable state with little nozzle blockage.
【図１】本発明による一形態のアトマイズ装置を示す概
略の垂直断面図。FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing one embodiment of an atomizing device according to the present invention.
【図２】図１の装置における溶解及び噴霧チャンバ間の
差圧の推移等を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing changes in the pressure difference between the dissolution and spray chambers in the apparatus of FIG.
【図３】本発明の異なる形態のアトマイズ装置を示す概
略の垂直断面図。FIG. 3 is a schematic vertical sectional view showing an atomizing device according to another embodiment of the present invention.
【図４】図３のアトマイズ装置の応用形態を示す部分斜
視図。FIG. 4 is a partial perspective view showing an application of the atomizing device of FIG. 3;
【図５】(Ａ)は図３のアトマイズ装置の異なる応用形態
を示す部分断面図、(Ｂ)と(Ｃ)はその使用状態を示す部
分断面図。5A is a partial cross-sectional view showing a different application form of the atomizing device of FIG. 3, and FIGS. 5B and 5C are partial cross-sectional views showing a use state thereof.
【図６】(Ａ)及び(Ｂ)はそれぞれ従来のアトマイズ装置
を示す垂直断面図、(Ｃ)はこれらの装置を用いた際の溶
解及び噴霧チャンバ間の差圧の推移を示すグラフ。6 (A) and 6 (B) are vertical sectional views showing conventional atomizing apparatuses, respectively, and FIG. 6 (C) is a graph showing transition of the differential pressure between the dissolution and spray chambers when using these apparatuses.
１,３０,６０…アトマイズ装置 ２，３２………溶解チャンバ ３，３５………注湯ノズル ４………………誘導炉(タンディシュ等) ８，３６………噴霧ノズル １０，４０……噴霧チャンバ ２０，４６……加圧用パイプ ２２，４８……エアポンプ(加圧手段) ２４，５０……減圧用パイプ ２６，５２……真空ポンプ(減圧手段) ２７，５４……連絡管 ２８，５６……差圧計 ３４……………タンディシュ ５８……………制御手段 ６２……………ターンテーブル ７０……………ゲート弁 Ｍ………………溶湯(金属溶湯) Ｐ………………金属粉末 Ｇ………………高圧ガス(高圧流体) Ｖ………………差圧(圧力差) 1, 30, 60 atomizing device 2, 32 melting chamber 3, 35 pouring nozzle 4 induction furnace (such as tundish) 8, 36 spray nozzle 10, 40 ... Spray chambers 20, 46 ... Pressurizing pipes 22, 48 ... Air pumps (pressurizing means) 24, 50 ... Depressurizing pipes 26, 52 ... Vacuum pumps (Depressurizing means) 27, 54 ... Connecting pipes 28, 56 Differential pressure gauge 34 Tundish 58 Control means 62 Turntable 70 Gate valve M Molten metal P ... Metal powder G ... High pressure gas (high pressure fluid) V ... Differential pressure (pressure difference)
Claims (7)
ンディシユ等を配置した密閉可能な溶解チャンバと、該
溶解チャンバの下側に併設され且つ粉化された金属粉末
を降下させる密閉可能な噴霧チャンバと、両チャンバの
境界付近において各チャンバと連通可能に配置された噴
霧ノズルとを用い、上記注湯ノズルから注下する金属溶
湯を上記噴霧ノズルから噴射される高圧流体により粉化
するアトマイズ方法において、 アトマイズ開始直後に溶解チャンバ内の圧力を噴霧チャ
ンバ内の圧力よりも相対的に高くすることにより、両チ
ャンバ間の差圧を１０００ｍｍＨ2Ｏ以下に維持する、
ことを特徴とするアトマイズ方法。1. A sealable melting chamber in which a tundish or the like having a pouring nozzle for pouring a molten metal is disposed, and a sealable chamber provided beneath the melting chamber for lowering powdered metal powder. Atomizing, which uses a spray chamber and a spray nozzle arranged near the boundary between the two chambers so as to be able to communicate with each chamber, and powders the molten metal poured from the pouring nozzle by a high-pressure fluid injected from the spray nozzle. in the method, by relatively higher than the pressure in the spray chamber the pressure in the lysis chamber immediately after the atomizing start, maintaining a pressure difference between both chambers 1000mmH 2 O or less,
An atomizing method, characterized in that:
するか、及び／又は、噴霧チャンバ内のガスを排出して
減圧する、 ことを特徴とする請求項１に記載のアトマイズ方法。2. The atomizing method according to claim 1, wherein the dissolving chamber is filled with a gas and pressurized, and / or the gas in the spray chamber is discharged and decompressed.
ンディシユ等を配置した密閉可能な溶解チャンバと、該
溶解チャンバの下側に併設され且つ粉化された金属粉末
を降下させる密閉可能な噴霧チャンバと、両チャンバの
境界付近において各チャンバと連通可能に配置された噴
霧ノズルとを有するアトマイズ装置であって、上記各チ
ャンバ内に個別に連通する加圧用又は減圧用パイプと、
係るパイプに取付けた加圧又は減圧手段とを含む、こと
を特徴とするアトマイズ装置。3. A sealable melting chamber in which a tundish or the like having a pouring nozzle for pouring a molten metal is disposed, and a sealable chamber provided beneath the melting chamber for lowering powdered metal powder. A spray chamber, an atomizing device having a spray nozzle arranged so as to be able to communicate with each chamber near the boundary between the two chambers, a pressurizing or depressurizing pipe individually communicating with each of the chambers,
An atomizing device comprising: a pressurizing or depressurizing means attached to the pipe.
両端を接続した連絡管と、この連絡管の中間に配置した
差圧計と、を更に有する、 ことを特徴とする請求項３に記載のアトマイズ装置。4. The apparatus according to claim 3, further comprising: a connecting pipe having both ends connected between the dissolution chamber and the spray chamber; and a differential pressure gauge disposed in the middle of the connecting pipe. Atomizing device.
に応じて前記加圧手段及び／又は減圧手段にその稼働レ
ベルの変更を指示する制御手段を更に有する、ことを特
徴とする請求項４に記載のアトマイズ装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising control means for receiving a pressure difference from said differential pressure gauge and instructing said pressurizing means and / or depressurizing means to change its operating level accordingly. 5. The atomizing device according to 4.
が、前記溶解チャンバ内又はその底部付近において昇降
可能に配設されると共に、 上記噴霧ノズルの真下で且つ溶解チャンバと噴霧チャン
バとの境界に両チャンバ間を連通可能に開閉するゲート
弁を設けている、 ことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載のアト
マイズ装置。6. The spray nozzle or the tundish or the like is disposed so as to be able to move up and down in the melting chamber or near the bottom thereof, and both chambers are located immediately below the spray nozzle and at the boundary between the melting chamber and the spray chamber. The atomizing device according to any one of claims 3 to 5, further comprising a gate valve that opens and closes so as to allow communication therebetween.
有する複数の前記タンディシュ等を回転可能なターンテ
ーブル上に配置し、且つ溶湯を受け入れる位置にあるタ
ンディシュ等の注湯ノズルの真下に前記噴霧ノズルが配
置されている、 ことを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載のアト
マイズ装置。7. A spray nozzle directly below a pouring nozzle of a tundish or the like at a position for receiving a molten metal, wherein a plurality of the tundishes and the like having a pouring nozzle are arranged on a rotatable turntable in the melting chamber. The atomizing device according to any one of claims 3 to 6, wherein is arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11076545A JP2000273505A (en) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Atomizing method, and atomizing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11076545A JP2000273505A (en) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Atomizing method, and atomizing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273505A true JP2000273505A (en) | 2000-10-03 |
Family
ID=13608248
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11076545A Withdrawn JP2000273505A (en) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | Atomizing method, and atomizing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000273505A (en) |
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- 1999-03-19 JP JP11076545A patent/JP2000273505A/en not_active Withdrawn
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