JPS6364482B2 - - Google Patents
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- JPS6364482B2 JPS6364482B2 JP56116620A JP11662081A JPS6364482B2 JP S6364482 B2 JPS6364482 B2 JP S6364482B2 JP 56116620 A JP56116620 A JP 56116620A JP 11662081 A JP11662081 A JP 11662081A JP S6364482 B2 JPS6364482 B2 JP S6364482B2
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Description
この発明は、油アトマイズ法により得たCr,
Mn,V,Nb,B,Si等Feより酸化物生成自由
エネルギーの低い易酸化性元素を1種以上含有す
る金属および合金粉末の脱炭を連続的に効率よく
処理する方法およびその装置に関する。
ところで、金属粉末の製造法としては、水アト
マイズ法、ガスアトマイズ法、油アトマイズ法が
知られている。
上記水アトマイズ法で製造された金属粉末は、
噴霧媒の水によつて容易に酸化され、金属粉末の
圧縮性、成形性、焼結性よりその成分として酸素
含有量の低いことが望まれている点において、得
られた金属粉末を1000℃以上で3〜5時間という
高温でかつ長時間還元処理を施さなければならな
く、しかもこの処理においてさえせいぜい酸素含
有量が0.2wt%にしか還元処理できないという問
題がある。
また、ガスアトマイズ法は、噴霧媒としてN2,
Ar等のいわゆる不活性ガスを使用し、金属粉末
を製造する方法であり、多量に必要とする不活性
ガスが高価であるとともに、得られた成品の粒子
形状が球形になり、その焼結性が悪いという問題
があつた。
また、油アトマイズ法は、油を噴霧媒として金
属粉末を製造する方法であつて、水アトマイズ法
に比べて、得られた金属粉末に酸化が生じていな
い(酸素含有量が低い)という点において優れて
いるが、アトマイズ時に浸炭するため低炭素用途
原料として使用ためには、脱炭処理を施さなけれ
ばならない。上記油アトマイズ法における脱炭処
理は現状において、連続的に効率的な処理方法、
あるいは処理装置が見い出されていない状態であ
る。
本発明法は、Cr,Mn,V,Nb,B,Si等の
易酸化性元素を1種以上含有する金属粉末を得る
に当つて、その酸素含有量を低減させるに油アト
マイズ法で金属粉末を製造し、製造した金属粉末
の脱炭処理を施すに際し、金属粉末の酸化現象を
抑制しつつ脱炭を連続的に効率よく行なう方法、
およびその装置を提供するものであつて、その特
徴は、油アトマイズ法により得た金属粉末を移動
床上に供給し、前記移動床上の金属粉末を非酸化
性ガスを保つた予熱工程内で予熱したのち、更に
脱炭性ガス雰囲気を保つた脱炭工程内で550℃〜
1200℃に加熱し、ついで、非酸化性ガス雰囲気を
保つた冷却工程内で冷却すること、更に必要に応
じて前記脱炭性ガス中に混入した脱炭反応阻害成
分を除去しながら、該脱炭性ガスを循環使用する
方法であり、また、その装置は、両端にホイール
を備え、エンドレスに移動する移動床と、前記移
動床の上流側の上方に金属粉末を移動床に供給す
る供給装置と前記供給装置の下流側に設け、非酸
化性ガス供給系に接続した予熱室と、前記予熱室
の下流側に設け脱炭性ガス供給系に接続した脱炭
室と、前記脱炭室の下流側に設け非酸化性ガス供
給系に接続した冷却室と、必要に応じて前記脱炭
性ガス供給系は、脱炭性ガスの成分を調整するガ
ス成分調整器を備えた循環系あるいはまた、前記
予熱室と前記脱炭室との境界、あるいは前記脱炭
室と前記冷却室との境界、あるいはその両方の境
界に設けた脱炭室のガスが予熱室あるいは冷却室
に混入することを防ぐ中空構造のガス流出壁とよ
り構成された装置である。
以下、この発明法について詳細に説明する。
この発明者らは、連続的かつ効率よく脱炭処理
する方法について種々検討した結果、移動床を採
用した。移動床を採用することにより、移動床の
上流側より炭素含有量の高い金属粉末を粉末のま
まあるいは塊状にして所定量連続的に供給する
と、その下流側より処理後の金属粉末を効率よく
回収することが可能となる。
この移動床には、両端にホイールを設け、エン
ドレスに駆動する方式を採用する。
この移動床の上流側で供給した炭素含有量の高
い金属粉末は、移動床の移動にともなつて、予熱
工程に入る。この予熱工程は、金属粉末の酸化防
止を鑑み、非酸化性ガス雰囲気になつており、い
わゆるN2,Ar等の不活性ガス、H2,CO等の還
元性ガス、あるいはそれらの混合ガスの雰囲気に
なつている。
この発明において、予熱工程の雰囲気に非酸化
性ガスを使用するのは、脱炭雰囲気温度に達する
までの低温範囲において、易酸化性元素の酸化現
象が生じると、これらの酸化物はその後の脱炭工
程において還元されにくく、酸素含有量の低い金
属粉末を得ることが困難となるからである。
次に、移動床の移動にともなつて、脱炭工程に
入る。
この脱炭工程は、H2またはH2O、H2混合ガ
ス、CO2,CO混合ガス等あるいはこれらにN2ガ
スなどの不活性ガスを混合したガスの脱炭性ガス
雰囲気になつており、しかも雰囲気温度550℃〜
1200℃になつている。この脱炭工程にあつては、
脱炭性ガス雰囲気内にあつて、その雰囲気温度が
重要であり、脱炭の最も効率のよい温度範囲を定
めた。すなわち、550℃以下の温度では、金属粉
末中の炭素の拡散が弱く、たとえ脱炭性雰囲気で
あつても脱炭が進まず、また1200℃以上の雰囲気
温度にあつては、粉末の相互固着が起こり、固着
粉末の破砕処理が困難となると同時に、粉末治金
などの原料金属粉として必要な微粉の存在割合が
減少し好ましくない。従つて、本発明では、脱炭
工程における温度を550℃〜1200℃の範囲とした。
ついで、脱炭処理された金属粉末は冷却工程に
入る。冷却工程は、脱炭工程における高温金属粉
末を冷却するものであつて、この工程では、前記
金属粉末の酸化を防止するために非酸化性ガス雰
囲気としている。この非酸化性ガス雰囲気は、予
熱工程の非酸化性ガス雰囲気と同じであつてよ
い。
さらにこの発明では、必要に応じて脱炭性ガス
中に混入した脱炭反応阻害成分を除去しながら、
該脱炭性ガスを循環使用する。
この発明において、脱炭工程より排出される脱
炭性ガス中には、金属粉末中に含有した炭素が、
COあるいはCH4の成分として混入し、この脱炭
性ガスを循環使用すると、該ガス中のCOあるい
はCH4濃度が高くなり、ひいては脱炭が阻害され
る結果となり、従つて脱炭性ガス中のCOあるい
はCH4濃度を所定値に保つよう、多量のCOある
いはCH4分は除去している。
さらにまた、脱炭性ガスとしてH2O,CO2など
酸化性ガスを含有する脱炭性ガスを使用する場合
は、予熱工程および冷却工程における雰囲気圧力
を脱炭工程における雰囲気圧力よりも高く保ち、
脱炭性ガス成分であるH2O,CO2などのガスが、
予熱工程および冷却工程内に流入するのを防ぎ、
予熱工程および冷却過程における金属粉末の酸化
を防止する必要がある。あるいはまた、予熱室と
脱炭室との境界あるいは脱炭室と冷却室との境界
あるいはその両方の境界に脱炭室のガスが予熱室
あるいは冷却室に混入することを防ぐ中空構造の
ガス流出壁を設ける必要がある。
次に、この発明の装置の一実施例を説明する。
第1図は脱炭性ガスとしてH2OあるいはCO2成分
を含むガスを使用する場合の一実施例装置を示す
ものである。
第1図において、1―1は両端側に設けたホイ
ールで、このホイール1―1は別に設けたモータ
ー等の駆動装置により回転するようになつてい
る。また、ホイール1―1には、無端状にベルト
1―2が係合されて、移動床1を形成する。この
ベルト1―2は、板状もしくはメツシユ状あるい
はキヤタピラ状のものであつても問題でない。ま
た、移動床としては、ベルト式のものでなく、プ
ツシヤーやローラー上でトレイを連続的に移動さ
せる形式のものもある。
前記移動床1は、矢印方向に移動し、この移動
床1の上流側の上方には、処理しようとする金属
粉末を移動床1に供給するための供給ホツパー2
を設けている。前記供給ホツパー2は、その下部
より常に一定割合で粉末を切出すようになつてい
る。
さらに、供給ホツパー2の下流側には、予熱室
3、脱炭室4、冷却室5が順次配設してあり、予
熱室3および脱炭室4の天井部および底部には加
熱器を有し、予熱室3は該室内の金属粉末を数
100℃に予熱し、脱炭室4は550℃〜1200℃に金属
粉末を加熱するように構成している。そして、前
記予熱室3には、非酸化性ガスを室内に供給する
非酸化性ガス供給系6が接続され、脱炭室4に
は、脱炭性ガスを室内に供給する脱炭性ガス供給
系7が、また冷却室5には、非酸化性ガスを室内
に供給する非酸化性ガス供給系8がそれぞれ接続
されている。
前記脱炭性ガス供給系7は、集塵機9、ガス成
分調整器10を脱炭室4のガス排出側より順次配
設された循環系を構成し、集塵機9は、脱炭室4
から排出される脱炭性ガス中に混入した微粒の金
属粉末を回収するためのものであり、また、ガス
成分調整器10は、金属粉末の脱炭中に増加する
脱炭性ガス中のCO成分を除去調整するものであ
つて、脱炭性ガスの脱炭性を高位に維持するもの
である。
すなわち、脱炭室4より排出される脱炭性ガス
中の多量のCO成分は、ガス成分調整器10にお
いて、まずCO2に変成された後、CO2吸収剤と接
触して除去されるので、ガス成分調整器10を通
過したガスは、CO成分が脱炭反応を阻害しない
程度に低くなり、再び脱炭性ガスとして使用が可
能となる。なお、CO成分量はCO濃度計によつて
確認管理される。
さらに、この脱炭性ガス供給系7には、集塵機
9の手前にバルブ11を設け、脱炭室4からの排
出ガス量を調節し、ガス成分調整器10の後方に
ブロワー12を設け、このブロワー12によつて
脱炭室4にガスを供給して循環するようにしてい
る。なお13は、脱炭性ガス補給系であつて、前
記ガスの不足時に該ガスを補給するようにしてい
る。
予熱室3、冷却室5に接続されている非酸化性
ガス供給系6,8は、図示実線のように個別に設
けてもよく、また、同一系統より分岐してもよ
い。さらに点線で図示した如く、冷却室5の終端
部より冷めたい非酸化性ガスを供給し、冷却室5
の始端部(脱炭室側)より金属粉末との熱交換に
より高温になつた前記非酸化性ガスを排出し、排
出された該ガスを予熱室3の始端部(供給ホツパ
ー側)より供給して冷めたい金属粉末の予熱に寄
与させ、また高温になつた前記ガスを予熱室3の
終端側より排出し、熱交換器16により冷却した
この冷めたい非酸化性ガスを冷却室5の終端部に
供給する循環系としてもよい。なお、14はこの
非酸化性ガスを循環供給するためのブロワーであ
り、15は前記ガスの漏風量を補うための補給系
である。
以上のような脱炭性ガス供給系7、非酸化性ガ
ス供給系6,8において、脱炭性ガスとして、
H2O,H2の成分のもの、あるいはCO2,COの成
分のもの等H2O,CO2を含有するガスを使用する
場合は、予熱室3および冷却室5の室内圧を脱炭
室4の室内圧より高く保つ必要があり、予熱室
3、冷却室5および脱炭室4のそれぞれに圧力計
(図面省略)を配設して圧力調整を施こすような
構成にするとよい。
第2図はこの発明の他の実施例装置を示すもの
で、予熱室3と脱炭室4の境界部に、雰囲気ガス
が炉外へ流出できるような中空構造のガス流出壁
17を設け、さらに脱炭室4と予熱室5の境界部
にも、前記と同様な中空構造のガス流出壁18を
設け、予熱室3内のガスをガス流出壁17より、
脱炭室4のガスをガス流出壁17,18より、冷
却室5内のガスをガス流出壁18よりそれぞれ炉
外へ排出するようにし、かつ燃焼用空気の補給孔
19―1とパイロツトバーナ19―2を有する排
ガス燃焼装置19により完全燃焼させるようにな
つている。予熱室3、冷却室5は非酸化性ガス供
給系6に接続され、脱炭室4は脱炭ガス供給系7
に接続されている。前記非酸化性ガス供給系6
は、非酸化性ガスを予熱室3の上流側、および冷
却室5の下流側より供給するようになつており、
そのガスの流量はバルブ11―1,11―2によ
り調節する構造となつている。また、脱炭性ガス
供給系7は、脱炭性ガスを脱炭室4の中央部より
供給するようにし、かつバルブ11―3によりガ
ス流量を調節する構造となつている。
なお、ガス流出壁17,18を設けたのは、脱
炭室4の脱炭性ガスがH2O,CO2等の酸化性ガス
を含んでいる場合に、該ガスが予熱室3および冷
却室5に混入して金属粉末の酸化を防止するため
である。このため、ガス流出壁17,18の内部
には、仕切板17―1,18―1を設けて隣接す
る室の雰囲気ガスの混入をより完全に防止するこ
とが望ましい。
また、隣接する室のそれぞれの雰囲気ガスの圧
力が大気圧よりも高い場合には、各室内の雰囲気
ガスは、ガス流出壁17,18を通つて炉外へ排
出されるが、ガス流出壁17,18によるガスの
相互混入防止効果を高めるために、ガス流出壁1
7,18より排出するガスを燃焼させる排ガス燃
焼装置19とガス流出壁17,18との間にブロ
アー12,14を設けて強制的に各室内の雰囲気
ガスを吸引することが望ましい。またその場合、
ブロアー12,14とガス流出壁17,18との
間にバルブ11―3,11―4を設けて流出する
ガスの量を適度に調節することが必要である。
上記した第2図に示す装置においては、非酸化
性ガスおよび脱炭性ガスの排出ガスを燃焼廃棄し
ているが、これらの排出ガスを循環系内に入れて
油分の分離および反応に有害なガス成分を除去し
て循環使用することも可能である。
また、この発明においては、第3図のごとき非
酸化性ガス供給系6、脱炭性ガス供給系7の構成
をとることもできる。
第3図は非酸化性ガス供給系6を冷却室5のみ
に接続し、すなわち冷却室5の終端側より非酸化
性ガスを供給し、該室5の始端側より排出する系
であつて、高温になつた非酸化性ガスを冷却する
熱交換器16をバルブ11とブロアー14との間
に設け、常に冷めたい非酸化性ガスを冷却室5に
供給するようにしている。15は非酸化性ガス補
給系である。
また脱炭性ガス供給系7は、この場合、脱炭性
ガスとしてH2またはH2とN2の混合ガスを用いて
いるので、金属粉末の酸化を懸念する必要がな
く、集塵機9とガス成分調整器10を直列に設
け、脱炭室4より脱炭性ガスを供給し、予熱室3
の上流側より排出する系を構成している。なお、
11はバルブ、13は脱炭性ガス補給系、12は
ブロアーを示す。予熱室3より排出される排出ガ
スには、脱炭によつて生じたCH4ガスが含まれて
いるが、このCH4ガス成分はガス成分調整器10
によつて脱炭反応を実用上阻害しない程度にまで
除去されるので、再び脱炭室4に供給して脱炭性
ガスとして使用できる。ガス成分調整器10にお
いては、CH4ガス成分はH2O成分とCO2成分に変
成され、H2O成分は低温凝縮、CO2成分はCO2吸
収剤によつて除去される。
以下、この発明の実施例について説明する。
〔実施例 1〕
油アトマイズ後脱油して得た第1表に示す成
分、粒度分布を有するCr―Mn―Mo系の合金鋼
粉末を、第1図に示す装置により脱炭処理を行な
つた。その際の処理条件を第2表に、またその処
理結果を第3表に示す。
In this invention, Cr obtained by oil atomization method,
The present invention relates to a method and apparatus for continuously and efficiently decarburizing metal and alloy powders containing one or more oxidizable elements such as Mn, V, Nb, B, and Si, which have lower oxide formation free energy than Fe. By the way, water atomization method, gas atomization method, and oil atomization method are known as methods for producing metal powder. The metal powder produced by the above water atomization method is
The obtained metal powder is heated to 1000℃ because it is easily oxidized by water as a spray medium, and it is desired that the metal powder has a low oxygen content due to its compressibility, moldability, and sinterability. As described above, the reduction treatment must be carried out at a high temperature for 3 to 5 hours for a long time, and even in this treatment, there is a problem in that the oxygen content can be reduced to only 0.2 wt% at most. In addition, the gas atomization method uses N 2 ,
This method uses a so-called inert gas such as Ar to produce metal powder.The inert gas required in large quantities is expensive, and the resulting product has a spherical particle shape, resulting in poor sinterability There was a problem that it was bad. In addition, the oil atomization method is a method for producing metal powder using oil as an atomizing medium, and compared to the water atomization method, the obtained metal powder is free from oxidation (low oxygen content). Although it is excellent, it is carburized during atomization, so it must be decarburized in order to be used as a raw material for low-carbon applications. At present, the decarburization treatment in the oil atomization method described above is a continuous and efficient treatment method.
Or the processing device is not found. The method of the present invention uses an oil atomization method to obtain metal powder containing one or more easily oxidizable elements such as Cr, Mn, V, Nb, B, and Si to reduce its oxygen content. A method for continuously and efficiently performing decarburization while suppressing the oxidation phenomenon of metal powder when manufacturing and decarburizing the manufactured metal powder,
and an apparatus thereof, the characteristics of which are that metal powder obtained by oil atomization is supplied onto a moving bed, and the metal powder on the moving bed is preheated in a preheating step that maintains a non-oxidizing gas. Afterwards, it is further heated to 550℃ in the decarburization process, which maintains a decarburizing gas atmosphere.
Heating to 1200°C, then cooling in a cooling process that maintains a non-oxidizing gas atmosphere, and further removing the decarburizing reaction inhibiting components mixed in the decarburizing gas as necessary. This is a method of circulating carbonaceous gas, and the device includes a moving bed that is equipped with wheels at both ends and moves endlessly, and a supply device that supplies metal powder to the moving bed above the upstream side of the moving bed. a preheating chamber provided downstream of the supply device and connected to a non-oxidizing gas supply system; a decarburization chamber provided downstream of the preheating chamber and connected to a decarburizing gas supply system; A cooling chamber provided on the downstream side and connected to a non-oxidizing gas supply system and, if necessary, the decarburizing gas supply system may be a circulation system equipped with a gas component regulator for adjusting the components of the decarburizing gas, or , to prevent gas from a decarburization chamber provided at the boundary between the preheating chamber and the decarburization chamber, the boundary between the decarburization chamber and the cooling chamber, or both boundaries from entering the preheating chamber or the cooling chamber. This device consists of a hollow structure that prevents gas from flowing out. This invention method will be explained in detail below. The inventors studied various methods for continuous and efficient decarburization treatment, and as a result, adopted a moving bed. By adopting a moving bed, a predetermined amount of metal powder with high carbon content is continuously supplied as powder or in the form of lumps from the upstream side of the moving bed, and the processed metal powder is efficiently recovered from the downstream side. It becomes possible to do so. This moving floor has wheels on both ends and uses a system that allows it to be driven endlessly. The metal powder with a high carbon content supplied upstream of the moving bed enters a preheating process as the moving bed moves. In order to prevent oxidation of the metal powder, this preheating process is performed in a non-oxidizing gas atmosphere, using inert gases such as N 2 and Ar, reducing gases such as H 2 and CO, or mixed gases thereof. The atmosphere is getting used to it. In this invention, the reason why a non-oxidizing gas is used in the atmosphere of the preheating process is that if the oxidation phenomenon of easily oxidizable elements occurs in the low temperature range until the decarburization atmosphere temperature is reached, these oxides will be removed during the subsequent decarburization. This is because it is difficult to reduce in the charcoal process, making it difficult to obtain a metal powder with a low oxygen content. Next, as the moving bed moves, a decarburization process begins. This decarburization process uses a decarburizing gas atmosphere of H 2 or H 2 O, H 2 mixed gas, CO 2 , CO mixed gas, etc., or a mixture of these and an inert gas such as N 2 gas. , and the ambient temperature is 550℃~
The temperature has reached 1200℃. In this decarburization process,
In a decarburizing gas atmosphere, the temperature of the atmosphere is important, and the temperature range for the most efficient decarburization was determined. In other words, at temperatures below 550°C, the diffusion of carbon in the metal powder is weak and decarburization does not proceed even in a decarburizing atmosphere, and at ambient temperatures above 1200°C, the powders tend to stick together. This occurs, making it difficult to crush the fixed powder, and at the same time, the proportion of fine powder necessary as raw metal powder for powder metallurgy etc. decreases, which is undesirable. Therefore, in the present invention, the temperature in the decarburization step is set in the range of 550°C to 1200°C. Next, the decarburized metal powder enters a cooling process. The cooling step cools the high-temperature metal powder in the decarburization step, and in this step, a non-oxidizing gas atmosphere is used to prevent the metal powder from oxidizing. This non-oxidizing gas atmosphere may be the same as the non-oxidizing gas atmosphere in the preheating step. Furthermore, in this invention, while removing decarburization reaction inhibiting components mixed in the decarburizing gas as necessary,
The decarburizing gas is recycled and used. In this invention, the carbon contained in the metal powder is contained in the decarburizing gas discharged from the decarburizing process.
If CO or CH 4 is mixed in as a component and this decarburizing gas is recycled, the concentration of CO or CH 4 in the gas will increase, and decarburization will be inhibited. A large amount of CO or CH 4 is removed to maintain the CO or CH 4 concentration at a predetermined value. Furthermore, when using a decarburizing gas containing oxidizing gases such as H 2 O and CO 2 , the atmospheric pressure in the preheating and cooling processes must be kept higher than the atmospheric pressure in the decarburizing process. ,
Gases such as H 2 O and CO 2 , which are decarburizing gas components,
Prevents it from flowing into the preheating and cooling processes,
It is necessary to prevent oxidation of the metal powder during the preheating and cooling steps. Alternatively, a gas outlet with a hollow structure at the boundary between the preheating chamber and the decarburization chamber and/or the boundary between the decarburization chamber and the cooling chamber to prevent the gas from the decarburization chamber from entering the preheating chamber or the cooling chamber. A wall needs to be built. Next, an embodiment of the apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus in which a gas containing H 2 O or CO 2 is used as the decarburizing gas. In FIG. 1, reference numeral 1-1 denotes wheels provided at both ends, and the wheels 1-1 are rotated by a separately provided drive device such as a motor. Further, an endless belt 1-2 is engaged with the wheel 1-1 to form a moving floor 1. This belt 1-2 may be plate-shaped, mesh-shaped, or caterpillar-shaped. Moreover, as a moving bed, there is also a type in which the tray is continuously moved on a pusher or roller, instead of a belt type type. The moving bed 1 moves in the direction of the arrow, and above the upstream side of the moving bed 1 is a supply hopper 2 for supplying metal powder to be processed to the moving bed 1.
has been established. The supply hopper 2 is designed to always cut out powder at a constant rate from its lower part. Further, on the downstream side of the supply hopper 2, a preheating chamber 3, a decarburization chamber 4, and a cooling chamber 5 are sequentially arranged. The preheating chamber 3 contains several metal powders in the chamber.
The metal powder is preheated to 100°C, and the decarburization chamber 4 is configured to heat the metal powder to 550°C to 1200°C. A non-oxidizing gas supply system 6 that supplies non-oxidizing gas indoors is connected to the preheating chamber 3, and a decarburizing gas supply system 6 that supplies decarburizing gas indoors is connected to the decarburizing chamber 4. The system 7 and the cooling chamber 5 are connected to a non-oxidizing gas supply system 8 that supplies non-oxidizing gas into the room. The decarburizing gas supply system 7 constitutes a circulation system in which a dust collector 9 and a gas component regulator 10 are sequentially arranged from the gas discharge side of the decarburizing chamber 4.
The gas component regulator 10 is for recovering fine metal powder mixed in the decarburizing gas discharged from It removes and adjusts the components and maintains the decarburization performance of the decarburization gas at a high level. In other words, a large amount of CO component in the decarburizing gas discharged from the decarburizing chamber 4 is first transformed into CO 2 in the gas component regulator 10 and then removed by contacting the CO 2 absorbent. The gas that has passed through the gas component regulator 10 has a CO component so low that it does not inhibit the decarburization reaction, and can be used again as a decarburizing gas. The amount of CO content is checked and managed using a CO concentration meter. Furthermore, this decarburizing gas supply system 7 is provided with a valve 11 in front of the dust collector 9 to adjust the amount of exhaust gas from the decarburizing chamber 4, and a blower 12 is provided behind the gas component regulator 10. Gas is supplied and circulated to the decarburization chamber 4 by the blower 12. Reference numeral 13 is a decarburizing gas replenishment system, which replenishes the gas when the gas is insufficient. The non-oxidizing gas supply systems 6 and 8 connected to the preheating chamber 3 and the cooling chamber 5 may be provided individually as shown by solid lines in the figure, or may be branched from the same system. Furthermore, as shown by the dotted line, a cold non-oxidizing gas is supplied from the terminal end of the cooling chamber 5.
The non-oxidizing gas, which has become high temperature due to heat exchange with the metal powder, is discharged from the starting end (decarburization chamber side) of the preheating chamber 3, and the discharged gas is supplied from the starting end (supply hopper side) of the preheating chamber 3. The hot non-oxidizing gas is discharged from the terminal end of the preheating chamber 3 and cooled by the heat exchanger 16, and is then transferred to the terminal end of the cooling chamber 5. It may also be a circulatory system that supplies the Note that 14 is a blower for circulating and supplying this non-oxidizing gas, and 15 is a replenishment system for supplementing the amount of leakage of the gas. In the decarburizing gas supply system 7 and non-oxidizing gas supply systems 6 and 8 as described above, as the decarburizing gas,
When using a gas containing H 2 O and CO 2 , such as a gas containing H 2 O and H 2 or a gas containing CO 2 and CO , the indoor pressure in the preheating chamber 3 and cooling chamber 5 must be decarburized. It is necessary to maintain the pressure higher than the indoor pressure of the chamber 4, and it is preferable to arrange a pressure gauge (not shown) in each of the preheating chamber 3, the cooling chamber 5, and the decarburization chamber 4 to adjust the pressure. FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which a gas outflow wall 17 with a hollow structure is provided at the boundary between the preheating chamber 3 and the decarburization chamber 4 to allow atmospheric gas to flow out of the furnace. Furthermore, a gas outflow wall 18 having a hollow structure similar to that described above is provided at the boundary between the decarburization chamber 4 and the preheating chamber 5, so that the gas in the preheating chamber 3 can be drained from the gas outflow wall 17.
The gas in the decarburization chamber 4 is discharged to the outside of the furnace through the gas outlet walls 17 and 18, and the gas in the cooling chamber 5 is discharged to the outside of the furnace through the gas outlet wall 18, respectively. Complete combustion is achieved by an exhaust gas combustion device 19 having an exhaust gas combustion system of -2. The preheating chamber 3 and the cooling chamber 5 are connected to a non-oxidizing gas supply system 6, and the decarburization chamber 4 is connected to a decarburization gas supply system 7.
It is connected to the. The non-oxidizing gas supply system 6
The non-oxidizing gas is supplied from the upstream side of the preheating chamber 3 and the downstream side of the cooling chamber 5,
The flow rate of the gas is adjusted by valves 11-1 and 11-2. Further, the decarburizing gas supply system 7 has a structure in which the decarburizing gas is supplied from the center of the decarburizing chamber 4, and the gas flow rate is adjusted by a valve 11-3. Note that the gas outflow walls 17 and 18 are provided when the decarburizing gas in the decarburizing chamber 4 contains oxidizing gases such as H 2 O and CO 2 . This is to prevent the metal powder from being mixed into the chamber 5 and being oxidized. For this reason, it is desirable to provide partition plates 17-1 and 18-1 inside the gas outflow walls 17 and 18 to more completely prevent atmospheric gas from adjoining chambers from entering. Further, when the pressure of the atmospheric gas in each adjacent chamber is higher than the atmospheric pressure, the atmospheric gas in each chamber is discharged to the outside of the furnace through the gas outlet walls 17 and 18. , 18, the gas outflow wall 1
It is desirable that blowers 12 and 14 be provided between an exhaust gas combustion device 19 for burning the gas discharged from the chambers 7 and 18 and the gas outlet walls 17 and 18 to forcibly suck the atmospheric gas in each chamber. Also, in that case,
It is necessary to provide valves 11-3, 11-4 between the blowers 12, 14 and the gas outflow walls 17, 18 to appropriately adjust the amount of gas flowing out. In the equipment shown in Figure 2 above, the exhaust gases of non-oxidizing gas and decarburizing gas are burned and disposed of, but these exhaust gases are put into the circulation system and are harmful to oil separation and reaction. It is also possible to remove the gas component and recycle it. Further, in the present invention, the configuration of the non-oxidizing gas supply system 6 and the decarburizing gas supply system 7 as shown in FIG. 3 can also be adopted. FIG. 3 shows a system in which the non-oxidizing gas supply system 6 is connected only to the cooling chamber 5, that is, the non-oxidizing gas is supplied from the terminal end of the cooling chamber 5 and discharged from the starting end of the chamber 5. A heat exchanger 16 for cooling the non-oxidizing gas that has reached a high temperature is provided between the valve 11 and the blower 14, so that cool non-oxidizing gas is always supplied to the cooling chamber 5. 15 is a non-oxidizing gas supply system. In addition, in this case, the decarburizing gas supply system 7 uses H 2 or a mixed gas of H 2 and N 2 as the decarburizing gas, so there is no need to worry about oxidation of the metal powder, and the dust collector 9 and gas A component regulator 10 is installed in series, a decarburizing gas is supplied from the decarburizing chamber 4, and a decarburizing gas is supplied from the preheating chamber 3.
This constitutes a system that discharges water from the upstream side. In addition,
11 is a valve, 13 is a decarburizing gas supply system, and 12 is a blower. The exhaust gas discharged from the preheating chamber 3 contains CH 4 gas generated by decarburization, and this CH 4 gas component is removed by the gas component regulator 10.
Since it is removed to the extent that it does not practically inhibit the decarburization reaction, it can be supplied to the decarburization chamber 4 again and used as a decarburization gas. In the gas component regulator 10, CH 4 gas component is converted into H 2 O component and CO 2 component, H 2 O component is condensed at low temperature, and CO 2 component is removed by CO 2 absorbent. Examples of the present invention will be described below. [Example 1] Cr-Mn-Mo alloy steel powder having the components and particle size distribution shown in Table 1 obtained by deoiling after oil atomization was decarburized using the apparatus shown in Figure 1. Ta. The processing conditions at that time are shown in Table 2, and the processing results are shown in Table 3.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
油アトマイズ後脱油して得た第4表に示す成
分、粒度分布を有するCr―Ni系の合金粉末を、
第2図に示す装置により脱炭処理を行なつた。そ
の際の処理条件を第5表に、またその処理結果を
第6表に示す。
Cr-Ni alloy powder having the components and particle size distribution shown in Table 4 obtained by oil atomization and deoiling,
Decarburization treatment was carried out using the apparatus shown in FIG. The processing conditions at that time are shown in Table 5, and the processing results are shown in Table 6.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
本実施例においても、第6表の結果より明らか
なごとく、合金粉末中の酸素の含有量を初期の低
位の値に保ち、炭素含有量を0.51wt%より0.02wt
%まで十分脱炭し得ることができた。
〔実施例 3〕
油アトマイズ後脱油して得た第7表に示す成
分、粒度分布を有するCr―Mo―W―V系の合金
鋼粉末を、実施例2と同様第2図に示す装置によ
り脱炭処理を行なつた。その際の処理条件を第8
表に、またその処理結果を第9表に示す。[Table] Also in this example, as is clear from the results in Table 6, the oxygen content in the alloy powder was kept at the initial low value, and the carbon content was increased from 0.51wt% to 0.02wt%.
%. [Example 3] A Cr-Mo-W-V alloy steel powder having the components and particle size distribution shown in Table 7, which was obtained by oil atomization and deoiling, was processed in the same manner as in Example 2 using the apparatus shown in Fig. 2. Decarburization treatment was performed using The processing conditions at that time are as follows.
The processing results are shown in Table 9.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
本実施例においても、第9表の結果より明らか
なごとく、合金粉末中の酸素の含有量を初期の低
位の値に保ち、炭素含有量を0.48wt%より0.03wt
%まで十分脱炭し得ることができた。[Table] Also in this example, as is clear from the results in Table 9, the oxygen content in the alloy powder was kept at the initial low value, and the carbon content was increased from 0.48wt% to 0.03wt%.
%.
第1図は、本発明の実施態様を示す縦断側面
図、第2図、第3図は、本発明の他の実施態様を
示す縦断側面図である。
1―1……ホイール、1―2……ベルト、1…
…移動床、2……供給ホツパー、3……予熱室、
4……脱炭室、5……冷却室、6……非酸化性ガ
ス供給系、7……脱炭性ガス供給系、8……非酸
化性ガス供給系、9……集塵機、10……ガス成
分調整器、11……バルブ、12……ブロワー、
13……脱炭性ガス補給系、14……ブロワー、
15……非酸化性ガス補給系、16……熱交換
器、17……ガス流出壁、18……ガス流出壁、
19……排ガス燃焼装置。
FIG. 1 is a longitudinal side view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are longitudinal side views showing other embodiments of the invention. 1-1...Wheel, 1-2...Belt, 1...
...Moving bed, 2... Supply hopper, 3... Preheating chamber,
4... Decarburization chamber, 5... Cooling room, 6... Non-oxidizing gas supply system, 7... Decarburizing gas supply system, 8... Non-oxidizing gas supply system, 9... Dust collector, 10... ...Gas component regulator, 11...Valve, 12...Blower,
13...Decarburizing gas supply system, 14...Blower,
15... Non-oxidizing gas supply system, 16... Heat exchanger, 17... Gas outflow wall, 18... Gas outflow wall,
19...Exhaust gas combustion device.
Claims (1)
Nb,B,Si等の易酸化性元素を1種以上含有す
る金属粉末を移動床上に供給し、前記移動床上の
金属粉末を非酸化性ガスを保つた予熱工程内で予
熱したのち、さらに脱炭性ガス雰囲気を保つた脱
炭工程内で550℃〜1200℃に加熱し、ついで非酸
化性ガス雰囲気を保つた冷却工程内で冷却するこ
とを特徴とする金属粉末の処理方法。 2 油アトマイズ法により得たCr,Mn,V,
Nb,B,Si等の易酸化性元素を1種以上含有す
る金属粉末を移動床上に供給し、前記移動床上の
金属粉末を非酸化性ガス雰囲気を保つた予熱工程
内で予熱したのち、さらに脱炭性ガス雰囲気を保
つた脱炭工程内で550℃〜1200℃に加熱し、つい
で非酸化性ガス雰囲気を保つた冷却工程内で冷却
するとともに、前記脱炭性ガス中に混入した脱炭
反応阻害成分を除去しながら、該脱炭性ガスを循
環使用することを特徴とする金属粉末の処理方
法。 3 両端にホイールを備えエンドレスに移動する
移動床と、前記移動床の上流側の上方に金属粉末
を移動床に供給する供給装置と、前記供給装置の
下流側に設け非酸化性ガス供給系に接続した予熱
室と、前記予熱室の下流側に設け脱炭性ガス供給
系に接続した脱炭室と、前記脱炭室の下流側に設
け非酸化性ガス供給系に接続した冷却室とから構
成したことを特徴とする金属粉末の処理装置。 4 前記脱炭性ガス供給系は、脱炭性ガスを循環
させる系となし、前記脱炭性ガスの成分を調整す
るガス成分調整器を備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の金属粉末の処理装置。 5 前記予熱室と前記脱炭室との境界、あるいは
前記脱炭室と前記冷却室との境界、あるいはその
両方に脱炭室のガスが予熱室あるいは冷却室に混
入することを防ぐ中空構造のガス流出壁を設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項、第4項
記載の金属粉末の処理装置。[Claims] 1. Cr, Mn, V, obtained by oil atomization method
Metal powder containing one or more easily oxidizable elements such as Nb, B, and Si is supplied onto a moving bed, and the metal powder on the moving bed is preheated in a preheating process that maintains non-oxidizing gas, and then further desorbed. A method for processing metal powder, which comprises heating the metal powder to 550°C to 1200°C in a decarburization process in which a carbonaceous gas atmosphere is maintained, and then cooling in a cooling process in which a non-oxidizing gas atmosphere is maintained. 2 Cr, Mn, V, obtained by oil atomization method
A metal powder containing one or more easily oxidizable elements such as Nb, B, and Si is supplied onto a moving bed, and the metal powder on the moving bed is preheated in a preheating process that maintains a non-oxidizing gas atmosphere. It is heated to 550°C to 1200°C in a decarburization process that maintains a decarburizing gas atmosphere, and then cooled in a cooling process that maintains a non-oxidizing gas atmosphere, and removes the decarburized gas mixed in the decarburizing gas. A method for treating metal powder, which comprises recycling the decarburizing gas while removing reaction-inhibiting components. 3. A moving bed that is equipped with wheels at both ends and moves endlessly, a supply device that supplies metal powder to the moving bed above the upstream side of the moving bed, and a non-oxidizing gas supply system provided downstream of the supply device. A connected preheating chamber, a decarburization chamber provided downstream of the preheating chamber and connected to a decarburizing gas supply system, and a cooling chamber provided downstream of the decarburization chamber and connected to a non-oxidizing gas supply system. 1. A metal powder processing device characterized by comprising: 4. Claim 3, wherein the decarburizing gas supply system is a system for circulating decarburizing gas, and is equipped with a gas component regulator that adjusts the components of the decarburizing gas. The metal powder processing apparatus described above. 5 A hollow structure is provided at the boundary between the preheating chamber and the decarburization chamber, the boundary between the decarburization chamber and the cooling chamber, or both, to prevent gas from the decarburization chamber from entering the preheating chamber or the cooling chamber. 5. The metal powder processing apparatus according to claim 3, further comprising a gas outflow wall.
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JP56116620A JPS5819402A (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Method and device for treatment of metallic powder |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS5819402A JPS5819402A (en) | 1983-02-04 |
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Family
ID=14691689
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JP56116620A Granted JPS5819402A (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Method and device for treatment of metallic powder |
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JPS5827901A (en) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method and device for treating metallic powder |
JPS6144101A (en) * | 1984-08-07 | 1986-03-03 | Kawasaki Steel Corp | Finish heat treatment of iron and steel powder |
JPS61139604A (en) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of medium or high carbon metallic powder |
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