JPH059513A - Method for preventing sticking and clogging of molten metal to fluid injection nozzle and protective guide thereof - Google Patents
Method for preventing sticking and clogging of molten metal to fluid injection nozzle and protective guide thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の流体アトマ
イズ法による金属粉末の製造において、流体噴射ノズル
とその保護ガイド（以下ノズル等と略す）への溶融金属
の付着閉塞を防止する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing clogging of molten metal on a fluid jet nozzle and its protection guide (hereinafter abbreviated as a nozzle) in the production of metal powder by the fluid atomizing method of molten metal. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】溶融金属の落下流に対して、その周囲に
設けたノズルから高速の流体を噴射して該溶融金属をア
トマイズして金属粉末を製造する際には、溶融金属の落
下流が通過し、対面するノズル等の表面に溶融金属が付
着、融着して堆積し、ノズル等を閉塞する現象（以下ブ
ロッキングと記す）がみられる。実操業においてブロッ
キングがおきると、ノズル等を損傷して再使用ができな
くなるばかりでなく、操業の中断を余儀なくされる場合
もあり、大きな問題となっている。ブロッキングの際に
は、主として次の５つの現象が観察されている。ノズ
ル等内の溶融金属の落下流の通過空間で、溶融金属が散
乱、飛散する。アトマイズ用の流体ジェットが飛散し
て溶融金属を噴き上げる。アトマイズ用の流体ジェッ
トの噴射頂角θ（図３参照）が大きい程、溶融金属を噴
き上げる。アトマイズ用の流体ジェットの蒸気が溶融
金属を噴き上げる。ノズル等と噴霧槽との空間の気圧
が変動し、溶融金属が飛散する。2. Description of the Related Art A molten metal drop flow is generated when a high-speed fluid is jetted from a nozzle provided around the molten metal to atomize the molten metal to produce metal powder. There is a phenomenon (hereinafter referred to as “blocking”) in which molten metal adheres, melts and deposits on the surface of a nozzle or the like that has passed therethrough and faces it, and blocks the nozzle and the like. If blocking occurs in the actual operation, not only the nozzle or the like cannot be reused due to damage, but also the operation must be interrupted, which is a serious problem. In blocking, the following five phenomena are mainly observed. The molten metal is scattered and scattered in the space where the falling flow of the molten metal passes inside the nozzle or the like. The atomizing fluid jet scatters and blows up the molten metal. The larger the apex angle θ (see FIG. 3) of the atomizing fluid jet, the more the molten metal is jetted. The vapor of the atomizing fluid jet blows up the molten metal. The atmospheric pressure in the space between the nozzle and the spray tank fluctuates, and the molten metal is scattered.
【０００３】上記問題の対策として、従来はつぎのよう
な対策が取られている。の現象に対しては、タンディ
ッシュ内の堰、注湯ノズルの形状や耐溶損材の使用など
による、溶融金属の落下流の整流化や、吹き込み圧（吹
き込み流量）の最適化がおこなわれている。の現象に
対しては、フイルタ−、整流リング、ノズルの形状変更
や耐磨耗材などの採用による整流化がおこなわれてい
る。およびの現象に対しては吹き込み気圧（吹き込
み流量）や流体量比の最適化がおこなわれている。の
現象に対しては噴霧槽の形状変更や整流板などの採用に
よる流体整流がおこなわれている。しかし、以上の対策
を実施しても、ブロッキングを完全に防止することは困
難である。例えば、タンデイッシュ内の異物が注湯ノズ
ルに付着したり、注湯ノズルの先端を溶融金属がつたい
流れたり、溶融金属が揺動したりして、溶融金属の落下
流が振れたり偏平化したりする。また、例えばノズル等
の突然の磨耗や取扱い時に異物を混入したり、傷つけた
りする。さらには、気圧、気流の変動などによる外乱も
偶発的なブロッキングの原因となる。Conventionally, the following measures have been taken as measures against the above problems. To prevent this phenomenon, the drop flow of molten metal is rectified and the blowing pressure (blowing flow rate) is optimized by using the weir in the tundish, the shape of the pouring nozzle, and the use of corrosion-resistant materials. There is. In order to solve this phenomenon, the rectification is carried out by changing the shape of the filter, the rectifying ring, the nozzle, and adopting an abrasion resistant material. For the phenomena of and, the blowing air pressure (blowing flow rate) and the fluid amount ratio are optimized. For this phenomenon, the fluid is rectified by changing the shape of the spray tank and adopting a rectifying plate. However, even if the above measures are taken, it is difficult to completely prevent blocking. For example, foreign matter in the tundish may adhere to the pouring nozzle, the molten metal may flow over the tip of the pouring nozzle, or the molten metal may sway, causing the falling flow of the molten metal to sway or flatten. Or Further, for example, the nozzle may be abruptly worn, or foreign matter may be mixed in or damaged during handling. Furthermore, disturbances caused by fluctuations in atmospheric pressure and air flow also cause accidental blocking.
【０００４】この詳細に関して、従来の水噴射流による
アトマイズ装置を示した図３によってさらに説明する。
前述のような予測しがたい偶発的なブロッキングは、ノ
ズル３５と、溶融金属の落下流３４および水噴射流３６
との会合点Ｈとの距離Ｌを短くし、噴射頂角θを大きく
してアトマイズ効率を高めれば高めるほど、また溶融金
属の注湯速度を大きくして生産性を高めれば高めるほど
頻発するようになる。このような予測しがたい偶発的な
ブロッキングの防止に関する先行技術として、特開昭６
２−１５１５０３号公報、特開昭６３−２８８０５号公
報および特開昭６４−２０３号公報に開示された技術が
ある。特開昭６２−１５１５０３号公報、特開昭６３−
２８８０５号公報に開示された技術は、溶融金属の落下
流に対面するノズルの壁面にそって、ブロッキング防止
用の低圧水またはガスを流下させる方法である。しか
し、この方法ではアトマイズ効率を高めるために流体の
噴射頂角θを大きくした場合、噴き上げを防止するため
の吹き込み気流によって、ブロッキング防止用の低圧水
またはガスが吹き飛んでしまうという問題がある。ま
た、生産性を向上させるために溶融金属の注湯速度（注
湯量／時間）を大きくすると、ノズル等に多量の溶融金
属の落下流が振れて接触した場合、あるいは多量のスプ
ラッシュが接触した場合の焼付を防止できないという問
題がある。The details will be further described with reference to FIG. 3, which shows a conventional atomizing apparatus using a water jet flow.
Unpredictable and inadvertent blocking as described above is due to the nozzle 35 and the molten metal drop flow 34 and water jet 36.
As the distance L from the point of contact H with the contact point H is shortened and the injection apex angle θ is increased to increase atomization efficiency, and as the molten metal pouring speed is increased to increase productivity, the frequency increases. become. As a prior art for preventing such unpredictable accidental blocking, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-58242
There are techniques disclosed in JP-A 2-151503, JP-A-63-28805 and JP-A-64-203. JP-A-62-151503, JP-A-63-153
The technique disclosed in Japanese Patent No. 28805 is a method of causing low-pressure water or gas for blocking prevention to flow down along a wall surface of a nozzle facing a falling flow of molten metal. However, in this method, when the jet apex angle θ of the fluid is increased in order to increase the atomizing efficiency, there is a problem that low-pressure water or gas for blocking is blown off by the blowing airflow for preventing the jetting. Also, if the molten metal pouring speed (pouring amount / hour) is increased to improve productivity, when a large amount of molten metal falling flow sways and comes into contact with the nozzle, or when a large amount of splash comes into contact. However, there is a problem that it is impossible to prevent the image sticking.
【０００５】特開昭６４−２０３号公報に開示された技
術は、溶融金属の落下流に対面するノズルの壁面を、溶
融金属との接触角が９０〜１８０°と特定した濡れ性の
材料によって構成する技術である。しかし、発明者等の
実験によると接触角が９０°以上の材料でも溶鋼が付着
し、焼付、あるいは融着する材料が数多くあり、逆に溶
融ＣｕとＳｉ3 Ｎ4 のように接触角が９０°以下の材料
でも付着、焼付、あるいは融着がおきない場合もある。In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-203, the wall surface of the nozzle facing the falling flow of the molten metal is made of a wettable material having a contact angle with the molten metal of 90 to 180 °. It is a technology to configure. However, according to the experiments conducted by the inventors, there are many materials in which molten steel adheres and is baked or fused even if the contact angle is 90 ° or more, and conversely, the contact angle is 90 such as molten Cu and Si 3 N 4. In some cases, adhesion, baking, or fusion does not occur even with materials of less than °.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述のよう
な現状にかんがみ、流体アトマイズ法による金属粉末の
製造において、ノズル等への溶融金属の付着閉塞の防止
方法を提供するためになされたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and was made in order to provide a method for preventing clogging of molten metal on a nozzle or the like in the production of metal powder by a fluid atomizing method. It is a thing.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属の
流体アトマイズ法による金属粉末の製造において、該溶
融金属の落下流が通過し、かつ対面するノズル等の表面
に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる窒化物のう
ちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容積％以上
である耐火材料からなる被覆層を構成することを特徴と
するノズル等への溶融金属の付着閉塞の防止方法であ
り、かつノズル等を冷却することを特徴とするノズル
等への溶融金属の付着閉塞の防止方法であり、またMeans for Solving the Problems In the production of a metal powder by a fluid atomizing method of molten metal, the present invention provides a Si 3 N 4 , Adhesion of molten metal to a nozzle or the like, characterized by forming a coating layer made of a refractory material having a porosity of 5% by volume or more, containing one or more kinds of nitrides made of BN or AlN A method for preventing clogging, and a method for preventing clogging of molten metal on a nozzle or the like characterized by cooling the nozzle or the like, and
【０００８】Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして塗布し、乾燥
して４００℃以上の温度で焼き付けて被覆層を構成する
ことを特徴とするノズル等への溶融金属の付着閉塞の防
止方法であり、さらにＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮ
からなる窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火
材料の粉末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン
酸塩系の無機接着剤とを配合し、泥しょう状にし、蒸発
乾燥して粉砕または造粒し、溶射して被覆層を構成する
ことを特徴とするノズル等への溶融金属の付着閉塞の防
止方法である。A powder of a refractory material containing one or more kinds of nitrides composed of Si 3 N 4 , BN or AlN and an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type. A method for preventing clogging of molten metal on a nozzle or the like, which comprises blending, coating in the form of a sludge, drying and baking at a temperature of 400 ° C. or higher, and further, Si 3 N 4 , BN or AlN
A powder of a refractory material containing one or more of the following nitrides and an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type are blended, made into a sludge shape, and evaporated to dryness. It is a method for preventing clogging of molten metal to a nozzle or the like, which is characterized by crushing or granulating and then spraying to form a coating layer.
【０００９】[0009]
【作用】発明者等は、種々の耐火材料および雰囲気ガス
のもとで各種金属の注ぎかけ試験および溶鋼の水アトマ
イズ試験をおこなった結果、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡ
ｌＮのうちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容
積％以上である耐火材料は、熱衝撃による割れ、欠けが
発生せず、また各種の溶融金属が付着、焼付、融着する
ことがないという知見をえた。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたは
ＡｌＮは、各種の溶融金属に対して濡れ難く化学的に安
定であり、また気孔率を５容積％以上としたので熱膨張
係数が１０×１０-6／℃以下と小さいために耐熱衝撃性
にきわめて優れており、さらに酸化雰囲気の下で金属酸
化溶融物が接触すると、約７００℃以上でＳｉ3 Ｎ4 、
ＢＮまたはＡｌＮが分解するから金属酸化溶融物が付着
しない。The inventors of the present invention conducted a pouring test of various metals and a water atomizing test of molten steel under various refractory materials and atmospheric gases. As a result, Si 3 N 4 , BN or A
A refractory material containing 1 or 2 or more of 1N and having a porosity of 5% by volume or more does not cause cracking or chipping due to thermal shock, and various molten metals adhere, bake or fuse. I got the knowledge that there is nothing. Si 3 N 4 , BN or AlN is hard to be wet with various molten metals and is chemically stable, and since the porosity is 5% by volume or more, the coefficient of thermal expansion is 10 × 10 −6 / ° C. or less. Since it is small, it has excellent thermal shock resistance. Furthermore, when a metal oxide melt comes into contact with it in an oxidizing atmosphere, Si 3 N 4 ,
The metal oxide melt does not adhere because BN or AlN decomposes.
【００１０】さらに、本発明ではＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮまた
はＡｌＮのうちの１種または２種以上を含む耐火材料の
粉末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系
の無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして乾燥、粉砕
または造粒し、ノズル等に塗布または溶射し耐火性のあ
る耐火被覆層を構成することによって溶融金属が付着、
焼付、融着することを防止するものである。また本発明
は、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮのうちの１種または
２種以上を含む耐火材料の粉末と、アルカリ金属ケイ酸
塩系または無機リン酸塩系の無機接着剤とを配合し、泥
しょう状にして塗布し、乾燥して４００℃以上で焼成で
き、あるいは乾燥して粉砕または造粒し、溶射できるよ
うにしたので、耐火性のある耐火被覆層を構成すること
ができ、修復が手軽に安価にできる。Further, in the present invention, a powder of a refractory material containing one or more of Si 3 N 4 , BN or AlN, and an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type. Is mixed, dried, crushed or granulated in the form of sludge, and applied or sprayed on a nozzle or the like to form a refractory coating layer having fire resistance, so that molten metal adheres,
It is intended to prevent baking and fusion. The present invention also comprises blending a powder of a refractory material containing one or more of Si 3 N 4 , BN or AlN and an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type. Since it can be applied in the form of mud, dried and fired at 400 ° C. or higher, or dried and crushed or granulated, and sprayed, a fireproof coating layer having fire resistance can be formed, It can be easily and cheaply restored.
【００１１】[0011]
【実施例】図２は、実施例で使用したノズル等への溶融
金属の付着、焼付、融着性を試験する装置の概略構成図
である。この装置は、金属棒送出装置１８に取り付けた
直径１０ｍｍの各種金属棒１９を電源２１と誘導コイル
２２からなる高周波誘導電気炉で溶解し、溶融金属を銅
製の水冷台２４上に設置した付着防止試験片２３に滴下
するように構成されている。２７は水冷台２４の水冷回
路である。付着防止試験片２３は水冷台２４上に４５°
の傾斜で取り付けられる。チャンバ−内の雰囲気ガス２
５の種類は２８、３０の出入口を通して任意に設定でき
るようになっている。EXAMPLE FIG. 2 is a schematic block diagram of an apparatus for testing adhesion, baking, and fusion property of molten metal to a nozzle or the like used in the example. This apparatus melts various metal rods 19 with a diameter of 10 mm attached to a metal rod feeding device 18 in a high frequency induction electric furnace composed of a power source 21 and an induction coil 22, and deposits molten metal on a copper water cooling table 24 to prevent adhesion. It is configured to be dropped on the test piece 23. 27 is a water cooling circuit of the water cooling stand 24. The adhesion prevention test piece 23 is placed on the water cooling table 24 at 45 °.
It is installed with the inclination of. Atmospheric gas 2 in chamber
The 5 types can be arbitrarily set through 28 and 30 entrances.
【００１２】上記試験装置を用い、各種雰囲気の下で種
々の溶融金属を滴下し付着試験を行った結果を表１に示
した。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮのうちの１種また
は２種以上を含み、気孔率が５容積％以上である耐火材
料はいずれの溶融金属に対しても割れず、付着もないこ
とがこの表から明らかである。なお、この実験で使用し
た付着防止試験片の寸法は、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍである。また溶融金属としては、Ｃｕは
電気銅、Ｎｉは電解ニッケル、Ｆｅはリムド鋼、Ｔｉは
電解チタンを使用した。また耐火材料の組成はいずれも
重量％である。Table 1 shows the results of an adhesion test conducted by dropping various molten metals under various atmospheres using the above test apparatus. The refractory material containing one or more of Si 3 N 4 , BN and AlN and having a porosity of 5% by volume or more does not crack or adhere to any molten metal. Is clear from. The size of the anti-adhesion test piece used in this experiment is 30 mm in width and 100 m in length.
m and thickness 3 mm. As the molten metal, Cu was electrolytic copper, Ni was electrolytic nickel, Fe was rimmed steel, and Ti was electrolytic titanium. The composition of the refractory material is% by weight.
【００１３】[0013]
【表１】 [Table 1]
【００１４】本発明で使用する耐火材料は高価格でもあ
り、割れた場合は修復が困難なので、これら耐火材料に
よる被覆層の構成方法について検討した。各種の金属基
板への被覆方法の選定と、耐水試験および大気雰囲気下
での溶鋼付着試験との結果を表２に示した。ここで溶鋼
付着試験の方法は表１の場合と同様である。表２から明
らかなように、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮは、いず
れもアルカリ金属ケイ酸塩系の無機接着剤（Ｍ2 Ｏ・ｎ
ＳｉＯ2 の一般式でしめされるもので、ＭはＮａ、Ｋ、
Ｌｉなど）または無機リン酸塩系の無機接着剤（Ｍ・Ｈ
2 ＰＯ4 の一般式で示されるもので、ＭはＡｌ、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｆｅなど）を接着剤として一般鋼、ステンレス
鋼、銅等に塗布し、乾燥後４００℃以上の温度で焼き付
けることにより、耐水性もあり、溶融金属の付着のな
い、強固な被覆層を構成することができる。Since the refractory materials used in the present invention are also expensive and difficult to repair when cracked, a method of forming a coating layer of these refractory materials was examined. Table 2 shows the results of the selection of the coating method for various metal substrates, the water resistance test, and the molten steel adhesion test in the atmosphere. Here, the method of the molten steel adhesion test is the same as in the case of Table 1. As is clear from Table 2, Si 3 N 4 , BN and AlN are all alkali metal silicate based inorganic adhesives (M 2 O · n
It is represented by the general formula of SiO 2 , where M is Na, K,
Li) or inorganic phosphate-based inorganic adhesive (MH)
2 PO 4 is represented by the general formula, M is Al, Mg,
(Ca, Fe, etc.) is applied as an adhesive to general steel, stainless steel, copper, etc., and is dried and baked at a temperature of 400 ° C. or more to form a strong coating layer that is also water resistant and does not adhere to molten metal. Can be configured.
【００１５】[0015]
【表２】 [Table 2]
【００１６】また、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮの耐
火物粉末に前述のアルカリ金属ケイ酸塩系または無機リ
ン酸塩系の無機接着剤を加え、乾燥粉砕、あるいは噴霧
造粒して一般鋼、ステンレス鋼、銅等に溶射することに
よって耐水性もあり、溶融金属の付着のない、強固な被
覆層を構成することができる。Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよび
ＡｌＮは、通常溶射することが困難な耐火物粉末である
が、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の無
機接着剤を配合することによって、ケイ酸ガラスまたは
リン酸ガラスを形成して溶射が可能となる。図１に示す
水アトマイズ装置を用い、表１および２の結果に基づい
て円環型の水噴射ノズル５の内部に設けた保護ガイド６
の溶鋼の落下流３に対面する表面を種々の耐火材料で被
覆層７を構成し、溶鋼を水アトマイズして本発明の効果
を調査した結果を表３に示す。Further, the above-mentioned inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type is added to refractory powder of Si 3 N 4 , BN and AlN, and dry pulverization or spray granulation is carried out to produce a general steel. By spraying onto stainless steel, copper or the like, it is possible to form a strong coating layer that is also water resistant and does not adhere to molten metal. Si 3 N 4 , BN, and AlN are refractory powders that are usually difficult to spray, but by incorporating an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type, silicate glass or Spraying is possible by forming phosphate glass. Using the water atomizing device shown in FIG. 1, the protection guide 6 provided inside the annular water jet nozzle 5 based on the results of Tables 1 and 2.
Table 3 shows the results of investigating the effects of the present invention by forming a coating layer 7 on the surface of the molten steel facing the falling flow 3 with various refractory materials, and atomizing the molten steel with water.
【００１７】[0017]
【表３】 [Table 3]
【００１８】すなわち、ア−ク炉で溶解、精錬したリム
ド鋼相当の溶鋼１をタンディッシュ２から３００ｋｇ／
ｍｉｎの割合で落下させ、噴射頂角θが３０°の水噴射
ノズル５から逆円錐状の水噴射流４を背圧１５０ｋｇ／
ｃｍ2 、噴射速度３ｍ3 ／ｍｉｎで噴射し、空気をブロ
ワ−８から送り込み、アトマイズ雰囲気を維持しながら
溶鋼１をアトマイズした。水噴射流への吸い込み空気量
は吐出管１１によって６０ｍ3 ／ｍｉｎ（吸い込み気圧
が−１５０ｍｍＨ2 Ｏ）に調整し、溶鋼の落下流３の一
部が吸い込み気流で飛散し、水噴射ノズル５の保護ガイ
ド６の内側の内径１４０ｍｍの耐火材料からなる被覆層
７に接触するように設定した。さらに水噴射ノズル５に
冷却水キャップ１３を取り付け、水噴射ノズル５、保護
ガイド６および耐火材料７を冷却水１４で冷却できるよ
うにした。この実施例で使用した水噴射ノズル５の材質
はステンレス（ＳＵＳ３１６）、保護ガイド６の材質は
一般鋼（ＳＳ４１）である。水アトマイズ雰囲気は溶鋼
の落下流が最も活性化し、酸化鉄を形成して耐火材料に
付着、堆積、固着しやすいように大気雰囲気とした。That is, molten steel 1 equivalent to rimmed steel melted and refined in an arc furnace is added from tundish 2 to 300 kg /
It is dropped at a rate of min, and a reverse cone-shaped water jet stream 4 is jetted from a water jet nozzle 5 having an apex angle θ of 30 ° to a back pressure of 150 kg /
cm 2, and injected at the injection rate of 3m 3 / min, feeding air from the blower -8 was atomized molten steel 1 while maintaining the atomized atmosphere. The amount of air sucked into the water jet flow was adjusted to 60 m 3 / min (the suction pressure was −150 mmH 2 O) by the discharge pipe 11, and a part of the molten steel drop flow 3 was scattered by the suction air flow, and the water jet nozzle 5 The inside of the protection guide 6 was set so as to come into contact with the coating layer 7 made of a refractory material having an inner diameter of 140 mm. Further, a cooling water cap 13 is attached to the water jet nozzle 5 so that the water jet nozzle 5, the protection guide 6 and the refractory material 7 can be cooled by the cooling water 14. The material of the water jet nozzle 5 used in this embodiment is stainless steel (SUS316), and the material of the protection guide 6 is general steel (SS41). The water atomizing atmosphere was an air atmosphere in which the falling flow of molten steel was most activated, and iron oxide was formed to easily adhere, deposit, and adhere to the refractory material.
【００１９】表３から明らかなように、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｂ
ＮまたはＡｌＮのうちの１種または２種以上を含み、気
孔率が５容積％以上である耐火材料は、水冷の有無にか
かわらずノズル等の閉塞（ブロッキング）をおこすこと
なく水アトマイズすることができた。なお、水冷をしな
い場合は、溶鋼の飛散スプラッシュの付着がみられた
が、水冷をすると、溶鋼の飛散スプラッシュは全く付着
しない。また、溶射または塗布、乾燥して４００℃以上
で焼き付けしたＳｉ3 Ｎ4 、ＢＮおよびＡｌＮの１種ま
たは２種以上を含む耐火物粉末に前述のアルカリ金属ケ
イ酸塩系または無機リン酸塩系の無機接着剤を加えて構
成した本発明にかかる被覆層を設けたものは、ノズル等
に溶鋼を付着することなくアトマイズすることができ
た。As is clear from Table 3, Si 3 N 4 , B
A refractory material containing one or more of N and AlN and having a porosity of 5% by volume or more can be water atomized without blocking (blocking) nozzles or the like regardless of water cooling. did it. It should be noted that when water cooling was not performed, splashes of molten steel were observed to adhere, but when water cooling was performed, splashes of molten steel did not adhere at all. Further, a refractory powder containing one or more of Si 3 N 4 , BN and AlN, which has been sprayed or coated, dried and baked at 400 ° C. or higher, is added to the above-mentioned alkali metal silicate type or inorganic phosphate type. The one provided with the coating layer according to the present invention, which was formed by adding the inorganic adhesive, was able to be atomized without adhering the molten steel to the nozzle or the like.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明方法によると、ノズル等への溶融
金属の付着閉塞（ブロッキング）をほぼ完全に防止する
ことができる。According to the method of the present invention, it is possible to almost completely prevent the clogging (blocking) of the molten metal on the nozzle or the like.
【図１】実施例で使用した溶鋼の水アトマイズ装置の概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molten steel water atomizing apparatus used in Examples.
【図２】本発明の基礎実験に使用した溶融金属の付着試
験装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a molten metal adhesion test device used in a basic experiment of the present invention.
【図３】従来の水アトマイズ装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional water atomizing device.
１ 溶鋼 ２ タンデイッシュ ３ 溶鋼の落下流 ４ 水噴射流 ５ 水噴射ノズル ６ ノズルの保護ガイド ７ 耐火材料からなる被覆層 ８ ブロワ− ９ 調整弁 １０ 気送管 １１ 吐出管 １２ 吸い込み気流 １３ 冷却水キヤップ １４ 冷却水 １５ 鉄粉 １６ 水面 １７ 溶鋼注湯ノズル １８ 金属棒送出装置 １９ 金属棒 ２０ 溶融金属滴 ２１ 高周波誘導電気炉（電源） ２２ 高周波誘導電気炉（誘導コイル） ２３ 付着防止試験片 ２４ 水冷台 ２５ 雰囲気ガス ２６ チャンバ− ２７ 水冷台の水冷回路 ２８ 雰囲気ガス送入口 ２９ チャンバ−冷却水入口 ３０ 雰囲気ガス出口 ３１ チャンバ−冷却水出口 ３２ 溶融金属 ３３ タンデイッシュ ３４ 溶融金属の落下流 ３５ ノズル ３６ 水噴射流 θ 噴射頂角 Ｈ 水噴射流の会合点 Ｌ ノズルと水噴射流会合点との距離 1 Molten steel 2 tundish 3 Drop flow of molten steel 4 water jet 5 Water injection nozzle 6 Nozzle protection guide 7 Cover layer made of refractory material 8 Blower 9 Regulator 10 pneumatic tube 11 discharge pipe 12 Suction air flow 13 Cooling water cap 14 cooling water 15 Iron powder 16 Water surface 17 Molten Steel Pouring Nozzle 18 Metal rod feeding device 19 metal rod 20 Molten metal drops 21 High-frequency induction electric furnace (power supply) 22 High frequency induction electric furnace (induction coil) 23 Anti-adhesion test piece 24 water cooler 25 atmosphere gas 26 chambers 27 Water cooling circuit of water cooling stand 28 Atmosphere gas inlet 29 chamber-cooling water inlet 30 atmosphere gas outlet 31 chamber-cooling water outlet 32 Molten metal 33 Tundish 34 Falling flow of molten metal 35 nozzles 36 Water jet θ injection vertical angle H Water jet flow meeting point Distance between L nozzle and water jet flow meeting point
Claims (4)
粉末の製造において、該溶融金属の落下流が通過し、か
つ対面する流体噴射ノズルまたはその保護ガイドの表面
に、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢＮまたはＡｌＮからなる窒化物のう
ちの１種または２種以上を含み、気孔率が５容積％以上
である耐火材料からなる被覆層を構成することを特徴と
する流体噴射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付
着閉塞の防止方法。1. In the production of metal powder by a fluid atomization method of molten metal, Si 3 N 4 , BN or AlN is formed on the surface of a fluid jet nozzle or its protective guide, through which the falling stream of the molten metal passes and faces. And a molten metal for a fluid ejection nozzle and a protective guide for the fluid ejection nozzle, characterized in that the coating layer comprises a refractory material having a porosity of 5% by volume or more and containing one or two or more of the following nitrides. Method for preventing adhesion blockage.
冷却することを特徴とする請求項１記載の流体噴射ノズ
ルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方
法。2. A method for preventing clogging of molten metal on a fluid ejection nozzle and its protection guide according to claim 1, wherein the fluid ejection nozzle or its protection guide is cooled.
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にして塗布し、乾燥
して４００℃以上の温度で焼き付けて被覆層を構成する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の流体噴
射ノズルとその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防
止方法。3. A powder of a refractory material containing one or more kinds of nitrides composed of Si 3 N 4 , BN or AlN, and an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type. 3. A fluid injection nozzle according to claim 1 or 2, and a protective guide for the fluid injection nozzle. Method for preventing adherence and clogging of molten metal to the surface.
窒化物のうちの１種または２種以上を含む耐火材料の粉
末と、アルカリ金属ケイ酸塩系または無機リン酸塩系の
無機接着剤とを配合し、泥しょう状にし、蒸発乾燥して
粉砕または造粒し、溶射して被覆層を構成することを特
徴とする請求項１または請求項２記載の流体噴射ノズル
とその保護ガイドへの溶融金属の付着閉塞の防止方法。4. A powder of a refractory material containing one or more kinds of nitrides composed of Si 3 N 4 , BN or AlN, and an inorganic adhesive of alkali metal silicate type or inorganic phosphate type. 3. A fluid injection nozzle according to claim 1 or 2, and a protection guide thereof, characterized by blending with, forming a sludge, evaporating and drying, pulverizing or granulating, and spraying to form a coating layer. Method for preventing clogging of molten metal by adhesion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19368891A JPH059513A (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Method for preventing sticking and clogging of molten metal to fluid injection nozzle and protective guide thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP19368891A JPH059513A (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Method for preventing sticking and clogging of molten metal to fluid injection nozzle and protective guide thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059513A true JPH059513A (en) | 1993-01-19 |
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ID=16312130
Family Applications (1)
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| JP19368891A Pending JPH059513A (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | Method for preventing sticking and clogging of molten metal to fluid injection nozzle and protective guide thereof |
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| JP (1) | JPH059513A (en) |
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-
1991
- 1991-07-09 JP JP19368891A patent/JPH059513A/en active Pending
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