JPH03247709A - 金属粉末製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、粉末冶金用金属粉末の製造に供せられる噴霧
法を用いた金属粉末製造装置に関する。

〈従来の技術〉 一般的な金属粉末製造法の一つである液体噴霧法を用い
た金属粉末製造装置は、第４図に例を示すように溶解炉
あるいはタンデイシュなどの溶融金属供給装置１、噴霧
媒を昇圧する昇圧装置１３、噴霧媒を噴出する噴霧ノズ
ル２、噴霧後のスラリーを溜める装置５ほかで構成され
るのが一般的である。

噴霧ノズルは、金属粉末製造装置の最も重要な構成要素
であり古くから検討が進められて来た。　従来の一般的
な噴霧ノズル例を特開昭４３−６３８９号で開示された
第５図に示す。

９は噴霧媒ジェットである。

ところで、近年粉末冶金技術の発展に伴い、微細な金属
粉末の必要性が高まって来ている。

これは射出成形用などには焼結性の優れる粒径１０μｍ
程度の微細な粉末が要求されるためである。

微粉の製造方法は種々提案実施されているが、粒径１０
μｍ程度の合金粉末の製造には溶融金属流を高圧の噴霧
媒で霧化冷却して金属粉末を得る従来から粉末冶金用の
金属粉末製造に適用されてきた噴霧法が好適と言われて
いる。

一般的な従来の噴霧法では圧縮成形に用いる平均粒径６
０ＬＬｍ程度の粉末しか得られなかったが、近年特開昭
６２−１５２６０５号等に見られる噴霧媒の圧力を５０
０　ｋｇ／　ｃｍ２以上とする技術により粒径１０ＬＬ
ｍ程度の微粉末製造が可能となり、工業的に製造されて
いる。　この高圧噴霧用の噴霧ノズル例として特開昭６
２１５２６０５号に記載の噴霧ノズルを第６図に示す。

　６は溶湯ノズル、７は溶湯流である。

〈発明が解決しようとする課題〉 第５図および第６図に示した微細金属粉末の製造用ノズ
ル２により、粒径１．　ＯＬＬｍ程度の微細な粉末は得
られるが、工業的規模での生産には噴霧の安定性が以下
の点において十分でなかった。

すなわち、 ■　溶融金属供給装置に設けられた溶湯ノズル６との噴
霧媒ジェット９の距離が拡大し溶湯流７の噴霧ノズル２
への接触による閉塞事故が発生しやすい。

■　■の問題回避のため溶湯ノズル６を噴霧ノズル２に
近接した場合噴霧ノズル２が熱影響をうけ噴霧圧の低下
が起こる。

■　従来装置では細径注湯に有効な減圧注湯ができない
ため溶湯ノズル６径の細径化に限界がある。

■　噴霧槽１１内の圧力変動により噴霧が不安定となる
。

の４種の問題がある。　以下にこれらの問題点の詳細を
説明する。

すなわち、従来の圧縮成形用粉末の製造用噴霧ノズルは
第５図に示すように噴霧ノズル上面２ａと噴霧媒ジェッ
ト噴出口２ｂとの間隔ｔが小さく、溶融金属供給装置に
設けられた溶湯ノズルから流下した溶湯流はそのまま直
下の噴霧媒ジェット９により安定に噴霧された。　とこ
ろが、前記特開昭６２−１５２６０５号や本発明者らの
発明した第７図に示す噴霧ノズル２など微粉製造用の噴
霧ノズル２は、一般に第５図の噴霧ノズル２に比べ高圧
噴霧を可能とするため、噴霧ノズル上面２ａと噴霧媒ジ
ェッ１−噴出口２ｂとの間隔ｔが太き（（換言すれば噴
霧ノズル２が厚く）、そのうえ溶融金属注湯口６ａが一
般に小さ（、溶　湯ノズル６位置のズレあるいは注湯口
６８部分の気流速度の増加、気流の乱れなどにより、溶
湯流７が噴霧媒ジェット噴出口２ｂ側壁部分に接触し噴
霧媒圧力を低下させ、噴霧媒ジェット９を乱す等の悪影
響が発生し、最悪の場合は噴霧媒ジェット噴出口２ｂで
溶湯が凝固して噴出口２ｂを閉塞し噴霧不能となった。

このような問題の解決手段として、溶湯ノズルを噴霧ノ
ズルと組み合わせ噴霧媒ジェットに溶湯ノズルを近接さ
せる方法が考えられる。

例えば、第８図に示す特公昭５２−４９７８４号の実施
例に記載のごとく、両装置を近接できれば上記問題は解
決できる。　３は噴霧室、１０は非酸化性ガス供給管で
ある。

ところが、この方法を微粉製造に適用した場合以下の問
題が発生した。　すなわち、粒径］、　０４ｃ　ｍ程度
の粉末製造には５００　　ｋｇｆ／　ｃｍ”以上の噴霧
媒圧力が必要であり、この圧力を保持し、安定な噴霧媒
ジェットを得るためには噴霧ノズル２の剛性を十分にし
ノズル変形などを極力防止する必要かあるが、上記のよ
うな溶湯ノズル６近接方法を実施した場合溶融金属供給
装置１　（クンデイシュ）およびこれに付属する溶湯ノ
ズル６から、予熱時および溶湯供給時の放熱により噴霧
ノズル２の温度が上昇し噴霧ノズル２が熱変形し、適正
噴霧圧力が保持できないという問題が生じた。

さらに、微粉の収率向上には溶湯ノズル６０径の細径化
が効果的であり、本発明者らが特願平１−５０５３９号
において細径溶湯ノズルの安定注湯噴霧法として減圧注
湯法を発明したが、従来装置ではこの方法で注湯噴霧す
るに必要な溶湯ノズル６下端部を大気圧から８０００ｍ
ｍ　　Ｈ２０程度までの圧力範囲の調整ができず溶湯ノ
ズル６径３．５ｍｍ以下の注湯噴霧が困難であった。　
この減圧注湯法を実施するには圧力調整範囲だけでなく
、圧力調整の正確さと応答性も重要でありこのような注
湯装置は従来見られなかった。

また、この圧力調整を設ける場合溶湯ノズルと噴霧媒ジ
ェットとの距離を拡大すると噴霧安定性を阻害するため
、特開昭６２−２１８５０３号に開示された第９図に示
すような従来の一般的な噴霧ノズル室１２の圧力調整で
は微粉製造用の装置として適当でなかった。

さらに、特公昭５２−４９７８４号の装置を用いて噴霧
媒圧力１０００　　ｋｇｆ／　ｃｍ２で粉末製造を試み
たところ第８図に示す噴霧槽１１に溜まった噴霧媒スラ
リーが、噴霧後の高速の噴霧媒ジェットにより太き（揺
動しこれにより噴霧槽１１内の気流が乱れ、噴霧媒ジェ
ットが不安定になるという現象が発生し安定噴霧を阻害
した。

噴霧法において溶湯ノズル下方（噴霧媒ジェット噴出口
とその上方部分）の圧力および気流速度は、溶湯流の安
定性に大きな影響を与えるためこの部分の構造、特に雰
囲気の制御方法は粉末製造の安定性確保のために重要で
ある。　従来この噴霧媒ジェット噴出口とその上方部分
への雰囲気供給は、第１０図のように噴霧槽１１からの
循環用の配管１５とガス供給１６との併用型が多い。　
この他の方法として第９図に示した例など種々の方法が
提案実施されている。

ところが、これらの装置を微粉製造用の金属粉末製造装
置にそのまま適用した場合タンデイシュなどの溶融金属
供給装置と噴霧ノズルとの間隔がさらに離れ、微粉製造
用噴霧ノズルは厚いうえ、注入口も狭（、かつ気流速度
が大きいため安定注入がますます困難となる。

すなわち、従来の噴霧法による金属粉末製造装置では粒
径１０ｊＬ　ｍ程度の粉末を安定して製造できない。

本発明は前記問題点を解決して安定な微粉製造を可能と
する金属粉末製造装置を提供することを目的としている
。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明によれば、溶融金属供
給装置と噴霧ノズルと噴霧室とスラノー貯槽を有し、 前記溶融金属供給装置の溶湯ノズルから注湯される溶融
金属流を、 前記噴霧室にて、前記噴霧ノズルから噴射される液体噴
霧媒ジェットにて霧化粉砕し冷却して金属粉末を製造す
る装置であって、 前記溶湯ノズル下端と前記噴霧ノズルの噴霧媒ジェット
噴出口との距離βが前記噴霧媒ジェット最大径ｄの２倍
以下になるように配設するとともに、 前記噴霧ノズルの前記溶融金属供給装置に対向する面部
分の少なくとも一部に冷却手段を備えたことを特徴とす
る金属粉末製造装置が提供される。

また、本発明によれば、前記金属粉末製造装置において
、 前記溶融金属供給装置、噴霧ノズルおよび噴霧媒ジェッ
トで構成される実質的に外気と遮断された空間部分に圧
力調整用ガス供給手段を有することを特徴とする金属粉
末製造装置が提供される。

また、本発明によれば、前記金属粉末製造装置において
、前記噴霧室とスラリー貯槽との間に、気液分離槽を有
することを特徴とする金属粉末製造装置が提供される。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の全体構成例を第１図に、噴霧ノズル部詳細を第
２図に示す。　図中１は溶解炉１ａあるいはタンデイシ
ュ１ｂなどからなる溶融金属供給装置であり、必要な金
属粉末の化学組成に合わせて金属を溶解し溶湯な下方へ
流下する装置である。　大型装置ではタンデイシュ１ｂ
を一般に用いるが、小規模の噴霧装置では直接溶解炉１
ａから溶湯を供給するようにしてもよい。

溶融金属は溶融金属供給装置１の底部の溶湯ノズル６か
ら棒状の溶湯流７となって下方へ流下される。２は噴霧
ノズルであり噴霧媒の昇圧装置１３で昇圧された噴霧媒
は、高圧配管１４を通りこのノズル２より噴霧媒ジェッ
ト９となって噴出する。　噴霧媒ジェット９の形状は種
々提案実施されているが溶湯流７を周囲から覆う形状が
多く、倒立円錐型、Ｖ型などが一般的である。　本発明
はこれらのいがなる噴霧ノズル形式でもよく、噴霧媒ジ
ェッ１〜９の最大径ｄ（Ｖ型では噴出スリット間隔）、
および溶湯ノズル６と噴霧媒ジェット噴出口２ｂとの間
の距離との関係を適当に選択することができるように構
成したものである。　第２図は倒立円錐型の例を示す。

１ 前記噴霧ノズル２下部からは噴ｎ室３が延出し、この噴
霧室の下端には気液分離槽４が接続し、前記気液分離槽
４の下部にはスラリー貯槽５が設けられている。

前記噴霧媒ジェット９の高速流を噴射された溶湯流７は
前記噴霧室３内において霧化粉砕される。

噴霧室３内で生成した金属粉末は、噴霧媒と体のスラリ
ーとなって雰囲気を随伴しつつ、高速で気液分離槽４へ
到達する。　気液分離槽４内においてスラリーは回転し
ながら気体を分離した後スラリー貯槽５に貯えられる。

従来噴霧法による微粉製造上問題であった溶湯流７の乱
れによる噴霧媒ジェット噴出口２ｂの凝固閉塞などの噴
霧の不安定化を回避するため、本発明では溶湯ノズル６
を噴霧ノズル２と組み合わせたうえ、溶湯ノズル６下端
と噴霧媒ジェット噴出口２ｂとの間隔℃を噴霧媒ジェッ
ト９最大径ｄの２倍（２ｄ）以下に接近させた。

２ このように両ノズル６．２を組み合わせ近接させること
により、溶湯ノズル６と噴霧ノズルの位置ズレを極少と
することができ、溶湯ノズル６の位置ズレに起因する閉
塞事故を防止できる。

また、従来装置においては、噴霧媒ジェット９により発
生ずる気流により溶湯流７が乱れ噴霧を不安定にしたが
、溶湯ノズル６を噴霧媒ジェット噴出口２ｂに２ｄ以下
に近接させることにより溶湯流７に乱れが生じても溶湯
流７が噴霧ノズル２に接触することがないため、安定噴
霧が可能となる。

第１１図に噴霧媒ジェット９最大径ｄと、溶湯ノズル６
下端と噴霧媒ジェット噴出口２ｂとの距離℃とを変えた
ときの噴霧媒ジェット噴出口２ｂでの閉塞現象の発生率
を示す。　なお、図中○は噴霧媒ジェット径ｄが１６ｍ
ｍ、噴霧媒の収束角３０度の条件での結果であり、△は
噴霧媒ジェット径ｄが１０ｍｍ、噴霧媒の収束角が４０
度の結果である。　ただし、収束角は噴霧媒ジェット９
の頂角とした。　また、装置は第２図に示すものを用い
、金属として純鉄、ニッケルを用い、噴霧媒として水を
用い、下記条件で行なった。

溶？８温度　１６５０″Ｃ１溶湯ノズル径３ｍｍφ、噴
霧媒圧力　１０００ｋｇｆ／ｃｍ”　、水量　　１３０
℃／ｍｉｎで実施した。

第１１図で明らかなように溶湯ノズル６下端と噴霧媒ジ
ェット噴出口２ｂとの距離βと噴霧媒ジェット９最犬径
ｄとの比ρ／ｄが２を超えて大きい場合、溶湯流７に小
さな乱れが生じてもｌ容湯が噴霧媒ジェット噴出口２ｂ
に接触するためこの部分で溶湯が凝固閉塞し易く閉塞率
が高（なる。　このｆｌ／ｄを２以下とした場合は何れ
の噴霧媒ジェット径ｄにおいても閉塞は発生しなかった
。　そこで本発明の請求範囲は、溶湯ノズル下端と噴霧
媒ジェット噴出口との距離４か噴霧媒ジェット最大径ｄ
の２倍（２ｄ）以下とする。

従来の技術ではこのような溶融金属供給装置１と噴霧ノ
ズル２の近接は、溶融金属供給装置１の放熱により噴霧
ノズル２の温度の上昇を招き噴霧ノズル２に熱変形を生
じていた。　また、噴霧媒の圧力の高い微粉製造の場合
温度上昇による噴霧ノズル２の変形量が太き（、その結
果噴霧圧力の低下など安定噴霧を阻害し、微粉収率を悪
化させるなどの問題が生じ、このため溶湯ノズル６と噴
霧ノズル２を近接させることができなかった。

そこで本発明者らは、この問題を回避すべく検討を行っ
た結果、従来は溶融金属供給装置１と噴霧ノズル２との
間の空間により得ていた断熱効果を、噴霧ノズル２内部
に冷却手段８を設けることにより噴霧ノズル２と噴霧媒
ジェット９との間隔の増大を招くことなく、噴霧ノズル
２を溶融金属供給装置１から熱的に分離し噴霧ノズル２
の温度上昇を防ぐことが可能であり所定の圧力で安定し
て噴霧可能との知見を得た。

この冷却手段８、例えば第２図に示すよう　５ に、水路８ａ、水冷板８ｂおよび冷却水の供給、排出手
段８Ｃで構成され、噴霧ノズル２内部に水路８ａを設Ｌ
−１、噴霧ノズル２の溶融金属供給装置１に対向する面
部分の少なくとも一部に設けた水冷板８　ｂ、　（第２
図では噴霧ノズル２上部に設けた場合を示す）を冷却す
ることにより、タンデイシュ１１〕など溶融金属供給装
置１の放熱による噴霧ノズル２の温度上昇が回避できる
。

この冷却手段８において水冷板８ｂを銅合金とした場合
、特に冷却効果が大きかったが、これに限ることなく、
冷媒も水に限定するものではない。　適宜、公知の冷却
手段を採用できる。

第１２図に噴霧媒圧力の安定性におよぼす冷却手段８の
有無と水冷板８ｂ材質の効果を示す。　タンデイシュ１
ｂを取付けた後噴霧ノズル２の開口量を調整することに
より噴霧媒圧力を９９０〜１０００　　ｋｇｆ／ｃｍ２
に調整し、タンデイシュ１ｂの内側表面温度を１２００
℃以上　６ に予熱し、１７００℃に昇温した溶鋼を流下させ、約２
０分間の水噴霧を行った。　なお、装置、金属の種類等
はすべて第１１図の場合と同様とし、水冷板８ｂは噴霧
ノズル２の上部に設けた。　第１２図はこの時の噴霧中
の噴霧媒圧力の平均値を示す。　噴霧ノズル２に冷却手
段８を設けることにより噴霧中の圧力を初期調整値の＋
５〜−３０　　ｋｇｆ／　ｃｍ２の範囲内に安定にする
ことができ、従来装置に見られた噴霧媒圧が１０％以上
低下する現象を防止できる。

これらの噴霧の結果得られた粉末の粒度は、噴霧前１０
００±５　　Ｊｆ／ｃｍ２に噴霧媒圧力を調整した場合
、冷却手段８を設けた本発明の装置を用いた場合の粒径
８，７μｍに対し従来の冷却手段が無い場合１０．２μ
ｍであり、冷却手段を設けることにより、噴霧媒圧力低
下を防止でき微粉が安定に製造できる。

微粉製造には溶湯ノズル６径を小さく（細く）すると効
果的であり、発明者らは特願平１−５０５３９号におい
て細径溶湯ノズルの安定注湯噴霧法として減圧注湯法を
発明したが、従来装置ではこの減圧注湯法が実施できな
かった。

このような減圧注湯法を実施できる装置を実現するため
本発明者らが鋭意検討した結果、第２図に示すように噴
霧ノズル２内にガス供給管１０を設け、間部の圧力測定
を可能とするとともに溶融金属供給装置１、噴霧ノズル
２および噴霧媒ジェット９で形成される部分を実質的に
外気と遮断することにより、溶？ＩＡノズル６下端部と
噴霧媒ジェット噴出口２ｂの距離ρの増加なしに、溶湯
ノズル６下端部を大気圧から約８０００ｍｍ　　Ｈ２Ｏ
の広い圧力範囲での圧力調整が応答性良く実現可能であ
ることを見出した。

この圧力調整手段により、本発明者らの先願、特願平１
−５０５３９号に示したように３．５ｍｍ以下の細径ノ
ズルからの注湯方法が安定して実施可能になる。

加えて、第３図に示すように噴霧室３と噴霧後の噴霧媒
スラリーを蓄えるスラリー貯槽５とを分離し、この間に
気液分離槽４を設けることにより、従来の装置で見られ
た噴霧媒に噴霧媒スラリージェットが衝突することによ
り発生する噴霧槽内の圧力変動に起因する噴霧ノズル部
の気圧変動を防止できることがわかった。　これにより
気流変動による噴霧媒ジェット９の不安定化を防止でき
る。

気液分離槽４は、噴霧室３に連続する曲管部４ａと倒立
円錐状のタンク４ｂおよびその上部および底部配管４ｃ
、４ｄで構成するのがよい。　噴霧室３から高速で流下
する噴霧媒スラリーを曲管部４ａで偏向させた後、倒立
円錐状のタンク４ｂにその側面から斜め下方向に進入さ
せる。　タンク４ｂ内に入ったスラリーは、回転しなが
ら随伴した気体を分離し底部のスラリー排出用配管４ｄ
から排出される。　また、気体はタンク上部の配管４ｃ
より排出される。

このような作用によりタンク４ｂ内の気流は常に安定に
保ことか可能であり、噴霧室３内の９ 圧力も安定化する。

このように本発明の装置は、この気液分離槽４を備える
ことによりより安定な噴霧が可能である。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 第１図および第２図に示した本発明の金属粉末製造装置
により微粉末の製造を行なった。

なお、水冷板８ｂは調合金製とし水量５℃／ｍｉｎを流
し噴霧ノズル２各部の温度が８０℃以下になるように冷
却した。

高周波溶解炉を用い、ステンレススクラップを母材とし
成分調整のため合金材を添加して５ＵＳ３１６Ｌ組成と
し、これを溶解した。

得られた溶湯を１６５０°Ｃまで昇温後、表面温度１２
００℃以上に予熱したタンデイシュ］、　ｂに溶解炉１
ａを傾動して注入した。　なお、り　０ ンディシコー１ｂの内側はマグネシアを主体とするセメ
ントで構成し、外面は断熱材を用い放熱を防止した構造
とした。　また、タンデイシュ１ｂ底部にアルミナまた
はジルコニア製の口径１６〜４ｍｍψの各溶湯ノズル６
を設置した。

溶湯ノズル６径３．５ｍｍφ以下の場合は、溶湯ノズル
部での凝固閉塞を避けるため減圧注湯法を用いた。　例
えば、溶湯ノズル６径３ｍｍφのときは溶湯ノズル６下
部の圧力な注湯開始時大気圧に対し一１０００ｍｍ　　
８２０以下とし、注湯中同じ＜−３００ｍｍ　　Ｈ２Ｏ
に保持した。　この圧力は、溶湯ノズル６径が細いほど
低（（真空に近く）シ、注湯開始後徐々に大気圧に近く
し時間当たりの注湯量を調整した。

２００ｋｇの溶湯な約２５分で噴霧処理し、流下スラリ
ーは気液分離槽４を経て、または気液分離槽４なしにス
ラリー貯槽５に一時溜めた後、スラリー中の粒子の沈降
を防止しつつ順次遠心沈降型の脱水機で脱水後、水蒸気
外熱式の真空混合乾燥機を用いて乾燥した。

乾燥後の粉末を日機装製の粒度分布測定装置゛°マイク
ロトラック°°にて粒度を測定し各々を比較した。

なお、溶湯ノズル６部の圧力は噴霧媒ジェッ１〜噴出口
２ｂ側壁に設けた測圧用管を通し歪みゲージを用いた圧
力測定装置で測定するとともにガス供給管１０から供給
する窒素または空気量を調整して圧力制御し、またはガ
ス供給管１０を用いずに行った。

溶湯ノズル下端と噴霧ノズルの噴霧媒ジェット噴出口と
の距離ρが噴霧媒ジェット最大径ｄの２倍を越えるほか
は実施例１と同様に処理したもの、噴霧ノズル冷却手段
を持たないほかは実施例１と同様に処理したものおよび
前記℃がｄの２倍以下で、かつ噴霧ノズル冷却手段を持
たないほかは実施例１と同様に処理したものもあわせて
実施した。

表１に本発明の金属粉末製造装置でステンレス鋼微粉末
を製造した結果と比較例の結果を示す。

表に示すように、比較例では低圧噴霧の場合（比較例６
）およびノズル近接を図った比較例２を除いて全ての例
で噴霧媒ジェット噴出口において２０〜６０％の閉塞が
発生している。

しかし、溶湯ノズルの下端と噴霧媒ジェット噴出口との
距離ρを噴霧媒ジェット最大径ｄの２倍以下とした本発
明例ではこの閉塞が皆無となった。

ここで、ノズル近接を図った比較例２では閉塞防止でき
たが冷却構造が無いため水圧が低下し、水冷を実施し、
他を同条件とした本発明例４に比べ水圧低下を来して粗
粒化し、平均粒径１０ＬＬｍの分級粉の歩留りが劣った
。　この傾向は本発明例２と比較例１とを比較しても同
様であり本発明例１が、溶湯ノズルと噴霧ノズルとの近
接と噴霧ノズルに冷却構造を設けることにより、従来の
問題点であった噴霧媒ジェット噴出口における溶湯の凝
固閉塞現象とノズル近　３ 接時の噴霧圧力低下を回避し、安定、かつ所定の圧力で
噴霧可能にでき、目的の粒度の粉末が得られた。

さらに、注湯初期大気圧に対し一１０００ｍｍＨ２０に
溶湯ノズル部を減圧し注湯した本発明例６と通常の注湯
方法を用いた本発明例７を比較する。　減圧注湯法を用
いた本発明例６では全て安定に注入できたが、通常法で
注湯した本発明例７では６０％の溶湯ノズル閉塞が生じ
た。　さらに、表中にないが３．５ｍｍ以下の溶湯ノズ
ル径においては通常注湯法では注湯が困難であった。　
溶湯ノズル径の細い本発明例１〜５では１０７１ｍ以下
の微粉が得られ分級粉の歩留りも本発明例６〜８に比べ
優れる結果が得られた。

従って、本発明は噴霧媒ジェットの排気作用とガス供給
装置による溶湯ノズル下端部の圧力調整を可能とし、こ
の部分な注湯初期大気に対し減圧することにより、細径
注湯が可能となり、高い微粉収率が可能となる。

　４ 本発明例５は気液分離槽を用いず従来型の噴霧槽を用い
た例であるが、気液分離槽を用いた同一条件の噴霧結果
にくらべ粒径４０μｍ以上の発生量が１７％多かった。

また、従来型の噴霧槽を用いた場合噴霧槽内の圧力変動
が生じ、噴霧ノズル６を近接した場合においても溶湯ノ
ズル径３ｍｍ以上、収束角４０度以上で噴霧媒ジェット
径１２ｍｍφ以下のとき噴霧媒ジェットの焦点部からの
気流の変動により時に吹き上げ現象を発生し、噴霧が不
安定であった。　しかし、気液分離槽の設置により溶湯
ノズル下部の気流が安定化し同条件での吹上げは防止で
きた。

〈発明の効果〉 本発明は以上説明したように構成されているので、液体
噴霧法による金属粉末製造装置において溶湯ノズルを噴
霧媒ジェット噴出口に近接する構造とするとともに噴霧
ノズルを冷却構造どすることにより安定な噴霧により粉
末の収率向上と特性安定化を可能とした。

さらに、噴霧媒ジェットの排気作用と、溶融金属供給装
置、噴霧ノズルおよび噴霧媒ジェットによる密閉効果と
、ガス供給による溶湯ノズル下端圧力調整による細径溶
湯ノズル注湯装置を加えた微粉収率の優れる金属粉末製
造装置が得られた。

噴霧室と噴霧媒スラリータンクを分離することにより、
より安定に微粉を得られる金属粉末製造装置が得られた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の金属粉末製造装置全体例を示す線図
である。 第２図は、本発明の金属粉末製造装置の溶融金属供給装
置および噴霧ノズルの１例を示す線図である。 第３図は、第２図における噴霧室および気液分離槽の拡
大図である。 第４図は、一般的な噴霧法による金属粉末製造装置の構
成例を示す線図である。 第５図、第６図、第７図、第８図、第９図および第１０
図は従来技術を説明するための図である。 第１１図は、閉塞率とｆ２／ｄとの関係を示すグラフで
ある。 第１２図は、噴霧媒圧力におよぼす冷却構造の効果を示
す図である。 符号の説明 ■・・・溶融金属供給装置、１ａ・・・溶解炉、１ｂ・
・・タンデイシュ、　　２川噴霧ノズル、２ａ・・・噴
霧ノズル上面、 ２ｂ・・・噴霧媒ジェット噴出口、 　８ ３・・・噴霧室、 ４ａ・・・曲管部、 ４ｃ・・・上部配管、 ５・・・スラリー貯槽、 ６ａ・・・注ｌ易口、 ８・・・冷却手段、 ８ｂ・・・水冷板、 ８ｃ・・・供給、排出手段、 １０・・・ガス供給管、 １２・・・噴霧ノズル室、 １３・・・噴霧媒昇圧装置、 １５・・・配管、 ４・・・気液分離槽、 ４ｂ・・・タンク、 ４ｄ・・・下部配管、 ６・・・溶湯ノズル、 ７・・・溶湯流、 ８ａ・・・水路、 ９・・・噴霧媒ジェット、 １１・・・噴霧槽、 １４・・高圧配管、 １６・・・ガス供給管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属供給装置と噴霧ノズルと噴霧室とスラリ
   ー貯槽を有し、 前記溶融金属供給装置の溶湯ノズルから注湯される溶融
   金属流を、 前記噴霧室にて、前記噴霧ノズルから噴射される液体噴
   霧媒ジェットにて霧化粉砕し冷却して金属粉末を製造す
   る装置であって、 前記溶湯ノズル下端と前記噴霧ノズルの噴 霧媒ジェット噴出口との距離ｌが前記噴霧媒ジェット最
   大径ｄの２倍以下になるように配設するとともに、 前記噴霧ノズルの前記溶融金属供給装置に対向する面部
   分の少なくとも一部に冷却手段を備えたことを特徴とす
   る金属粉末製造装置。
2. （２）前記溶融金属供給装置、噴霧ノズルおよび噴霧媒
   ジェットで構成される実質的に外気と遮断された空間部
   分に圧力調整用ガス供給手段を有することを特徴とする
   金属粉末製造装置。
3. （３）請求項１または２記載の金属粉末製造装置におい
   て、前記噴霧室とスラリー貯槽との間に、気液分離槽を
   有することを特徴とする金属粉末製造装置。