KR102203575B1 - Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof - Google Patents

Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102203575B1
KR102203575B1 KR1020180091668A KR20180091668A KR102203575B1 KR 102203575 B1 KR102203575 B1 KR 102203575B1 KR 1020180091668 A KR1020180091668 A KR 1020180091668A KR 20180091668 A KR20180091668 A KR 20180091668A KR 102203575 B1 KR102203575 B1 KR 102203575B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling liquid
cylinder
circumferential surface
molten metal
metal powder
Prior art date
Application number
KR1020180091668A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190016457A (en
Inventor
겐지 호리노
가즈히로 요시도메
아키히로 하라다
히로유키 마쓰모토
Original Assignee
티디케이가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티디케이가부시기가이샤 filed Critical 티디케이가부시기가이샤
Publication of KR20190016457A publication Critical patent/KR20190016457A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102203575B1 publication Critical patent/KR102203575B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0824Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid with a specific atomising fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/0844Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid in controlled atmosphere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/086Cooling after atomisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/086Cooling after atomisation
    • B22F2009/0864Cooling after atomisation by oil, other non-aqueous fluid or fluid-bed cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B22F2009/086Cooling after atomisation
    • B22F2009/0872Cooling after atomisation by water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Abstract

[과제] 고품질의 금속 분말을 제조할 수 있는 금속 분말 제조 장치와, 그것을 이용하는 금속 분말의 제조 방법을 제공하는 것.
[해결 수단] 용융 금속을 토출하는 용융 금속 공급부(20)와, 용융 금속 공급부(20)의 하방에 설치되는 통체(32)와, 용융 금속 공급부(20)로부터 토출된 용융 금속을 냉각하는 냉각액의 흐름을, 통체의 내주면을 따라서 형성하는 냉각액층 형성부(38)를 갖는 금속 분말 제조 장치(10)이다. 냉각액층 형성부(38)는, 내주면(33)으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액을 안정화하고, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 흐르는 방향으로 냉각액을 토출하는 선단 절곡부(38a)를 갖는다.
[Problem] To provide a metal powder production apparatus capable of producing a high-quality metal powder, and a metal powder production method using the same.
[Solution means] The molten metal supply unit 20 for discharging the molten metal, the cylinder 32 installed below the molten metal supply unit 20, and a cooling liquid for cooling the molten metal discharged from the molten metal supply unit 20 It is a metal powder manufacturing apparatus 10 having a cooling liquid layer forming part 38 forming a flow along the inner peripheral surface of a cylinder. The cooling liquid layer forming part 38 stabilizes the cooling liquid from the inner circumferential surface 33 toward the inner circumferential surface 33 and discharges the cooling liquid in a direction flowing along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32. Have.

Description

금속 분말 제조 장치와 금속 분말의 제조 방법{MANUFACTURING APPARATUS FOR METAL POWDER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}A metal powder production apparatus and a metal powder production method TECHNICAL FIELD [MANUFACTURING APPARATUS FOR METAL POWDER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 금속 분말 제조 장치와 금속 분말의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal powder production apparatus and a metal powder production method.

예를 들어 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 이른바 가스 아토마이즈법을 이용하여 금속 분말을 제조하는 금속 분말 제조 장치와 그 장치를 이용한 제조 방법이 알려져 있다. 종래의 장치는, 용융 금속을 토출하는 용융 금속 공급 용기와, 이 용융 금속 공급 용기의 하방에 설치되는 통체와, 용융 금속 공급부로부터 토출된 용융 금속을 냉각하는 냉각액의 흐름을, 통체의 내주면을 따라서 형성하는 냉각액층 형성부를 갖는다.For example, as disclosed in Patent Document 1, a metal powder production apparatus for producing metal powder using a so-called gas atomization method and a production method using the apparatus are known. A conventional apparatus includes a molten metal supply container for discharging molten metal, a cylinder provided below the molten metal supply container, and a flow of a cooling liquid for cooling the molten metal discharged from the molten metal supply unit along the inner peripheral surface of the cylinder. It has a cooling liquid layer forming part to form.

냉각액층 형성부는, 냉각용 통체의 내주면의 접선 방향을 향해서 냉각액을 분사하고, 냉각액을 냉각 용기의 내주면을 따라서 선회시키면서 유하시킴으로써, 냉각액층을 형성하고 있다. 냉각액층을 이용함으로써, 용적을 급랭하여, 고기능성의 금속 분말을 제조할 수 있는 것이 기대되고 있다.The cooling liquid layer forming part forms a cooling liquid layer by spraying the cooling liquid toward the tangential direction of the inner circumferential surface of the cooling cylinder and flowing the cooling liquid while turning it along the inner circumferential surface of the cooling container. By using the cooling liquid layer, it is expected that the volume can be quenched and a highly functional metal powder can be produced.

그러나, 종래의 장치에서는, 냉각용 통체의 내주면의 접선 방향을 향해서 냉각액을 분사했다고 해도, 냉각액은, 통체의 내주면에서 반사하여 내주면으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 흐름이 발생하여 난류가 된다. 이로 인해, 종래의 장치에서는, 통체의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층을 형성하는 것이 어렵고, 균질한(입경, 결정 상태, 형상 등이 균일한) 금속 분말을 제조하는 것이 어렵다고 하는 과제가 있었다. 특히, 냉각액의 유량을 증대시키거나, 냉각액을 밀어내는 펌프의 압력을 증대시켜 냉각액의 속도를 증대시키면, 그 경향이 강해진다.However, in the conventional apparatus, even if the cooling liquid is injected toward the tangential direction of the inner circumferential surface of the cooling cylinder, the cooling liquid is reflected from the inner circumferential surface of the cylinder and a flow from the inner circumferential surface toward the inside in the radial direction occurs, resulting in turbulent flow. For this reason, in the conventional apparatus, there was a problem that it was difficult to form a cooling liquid layer having a uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder, and it was difficult to produce a homogeneous (even particle diameter, crystal state, shape, etc.) metal powder. . In particular, when the flow rate of the coolant is increased or the pressure of a pump that pushes the coolant is increased to increase the speed of the coolant, the tendency becomes stronger.

일본국 특허 공개 평11-80812호 공보Japanese Patent Publication No. Hei 11-80812

본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어지고, 그 목적은, 고품질의 금속 분말을 제조할 수 있는 금속 분말 제조 장치와, 그것을 이용하는 금속 분말의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention is made in view of such a reality, and its object is to provide a metal powder production apparatus capable of producing a high-quality metal powder, and a metal powder production method using the same.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르는 금속 분말 제조 장치는,In order to achieve the above object, the metal powder manufacturing apparatus according to the present invention,

용융 금속을 토출하는 용융 금속 공급부와,A molten metal supply unit for discharging molten metal;

상기 용융 금속 공급부의 하방에 설치되는 통체와,A cylinder installed below the molten metal supply unit,

상기 용융 금속 공급부로부터 토출된 상기 용융 금속을 냉각하는 냉각액의 흐름을, 상기 통체의 내주면을 따라서 형성하는 냉각액층 형성부를 갖는 금속 분말 제조 장치로서,As a metal powder manufacturing apparatus having a cooling liquid layer forming portion for forming a flow of a cooling liquid for cooling the molten metal discharged from the molten metal supply unit along the inner peripheral surface of the cylinder,

상기 냉각액층 형성부는, 상기 통체의 상부에서 상기 통체의 내측에 안정류를 형성하기 위한 선단 절곡부를 갖는 것을 특징으로 한다.The cooling liquid layer forming part is characterized in that it has a front-end bent part for forming a stable flow in the inside of the cylindrical body at the top of the cylindrical body.

본 발명에 따르는 금속 분말 제조 방법은,The method for producing metal powder according to the present invention,

용융 금속 공급부의 하방에 설치되는 통체의 내주면을 따라서 냉각액의 흐름을 형성하는 공정과, A process of forming a flow of cooling liquid along the inner circumferential surface of the cylinder installed below the molten metal supply unit,

상기 용융 금속 공급부로부터 용융 금속을 상기 냉각액의 흐름을 향해서 토출하는 공정을 갖는 금속 분말의 제조 방법으로서,A method for producing metal powder having a step of discharging molten metal from the molten metal supply unit toward the flow of the cooling liquid,

상기 통체의 상부에서 상기 통체의 내측에 구비되어 있는 안정류 형성부로부터 선단 절곡부를 통해 상기 통체의 상기 내주면을 따라서 상기 냉각액을 토출하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the cooling liquid is discharged along the inner circumferential surface of the cylinder through a tip bent portion from a stable flow forming portion provided inside the cylinder from an upper portion of the cylinder.

본 발명에 따르는 금속 분말 제조 장치 및 금속 분말의 제조 방법에서는, 용융 금속 공급부로부터 토출된 용융 금속이 냉각액에 접촉하는 위치의 상류측에 선단 절곡부가 구비되어 있다. 선단 절곡부에서는, 내주면으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액의 안정류로 변하여, 통체의 내주면을 따라서 흐르는 방향으로 냉각액을 토출한다. 이로 인해, 냉각액의 유량을 증대시키거나, 냉각액의 속도를 증대시킨 경우에도, 통체의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층을 형성하는 것이 용이해지고, 고품질의 금속 분말을, 생산하는 것이 가능해진다.In the metal powder manufacturing apparatus and the metal powder manufacturing method according to the present invention, a tip bent portion is provided at an upstream side of a position where the molten metal discharged from the molten metal supply unit contacts the cooling liquid. At the tip bent portion, it changes into a stable flow of the cooling liquid from the inner circumferential surface toward the inside in the radial direction, and discharges the cooling liquid in a direction flowing along the inner circumferential surface of the cylinder. For this reason, even when the flow rate of the cooling liquid is increased or the speed of the cooling liquid is increased, it becomes easy to form a cooling liquid layer having a uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder, and it becomes possible to produce high quality metal powder.

바람직하게는, 상기 선단 절곡부의 내경은, 상기 통체의 내주면의 내경보다 작고,Preferably, the inner diameter of the tip bent portion is smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical body,

상기 선단 절곡부와 상기 내주면 사이의 간극이, 상기 냉각액을 상기 내주면을 따라서 흐르게 하기 위한 냉각액 토출부를 구성하고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 냉각액의 유량을 증대시키거나, 냉각액의 속도를 증대시킨 경우에도, 통체의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층을 형성하는 것이 용이해진다.A gap between the tip bent portion and the inner circumferential surface constitutes a cooling liquid discharge portion for causing the cooling liquid to flow along the inner circumferential surface. By configuring in this way, even when the flow rate of the cooling liquid is increased or the speed of the cooling liquid is increased, it becomes easy to form a cooling liquid layer having a uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder.

상기 선단 절곡부의 내경은, 상기 선단 절곡부의 축 방향의 하단을 향해서 테이퍼형으로 크게 구성해도 된다.The inner diameter of the tip bent portion may be largely tapered toward the lower end in the axial direction of the tip bent portion.

상기 선단 절곡부는, 상기 선단 절곡부의 축 방향의 하단을 향해서 테이퍼형으로 경사져도 된다. 선단 절곡부를, 축 방향의 하단을 향해서 테이퍼형으로 경사시킴으로써, 냉각액을 내주면을 향해서 강하게 누르는 방향의 힘이 작용하여, 통체의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층을 형성하는 것이 용이해진다.The tip bent portion may be tapered toward a lower end in the axial direction of the tip bent portion. By inclining the tip bent portion toward the lower end in the axial direction in a tapered shape, a force in the direction of strongly pressing the cooling liquid toward the inner peripheral surface acts, and it becomes easy to form a cooling liquid layer having a uniform thickness along the inner peripheral surface of the cylinder.

바람직하게는, 상기 선단 절곡부가 하단에 구비되어 있는 내틀은, 상기 통체의 상방에 장착되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 용융 금속 공급부로부터 토출된 용융 금속이 냉각액에 접촉하는 위치의 상류측에 선단 절곡부를 배치하기 쉬워진다.Preferably, the inner frame in which the tip bent portion is provided at the lower end is mounted above the cylindrical body. By configuring in this way, it becomes easy to arrange the tip bent part on the upstream side of the position where the molten metal discharged from the molten metal supply part contacts the cooling liquid.

바람직하게는, 상기 냉각액층 형성부는, 상기 내틀을 향해서 상기 냉각액을 나선형으로 충돌시키는 나선 흐름 형성부를 갖는다. 나선 흐름 형성부는, 예를 들어 통체의 내주면의 접선 방향을 향해서 냉각액을 분사하는 노즐을 통체에 장착함으로써 형성된다. 나선 흐름 형성부로부터 통체의 내주면의 접선 방향을 향해서 냉각액이 토출하는 위치의 내측에, 내틀을 장착함으로써, 통체의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층을 형성하는 것이 용이해진다.Preferably, the cooling liquid layer forming part has a spiral flow forming part for helically colliding the cooling liquid toward the inner frame. The spiral flow forming portion is formed by attaching to the cylinder a nozzle for spraying the cooling liquid toward the tangential direction of the inner peripheral surface of the cylinder. It becomes easy to form a cooling liquid layer having a uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder by attaching the inner frame inside the position where the cooling liquid is discharged from the spiral flow forming portion toward the tangential direction of the inner circumferential surface of the cylinder.

바람직하게는, 상기 선단 절곡부의 선단에는, 상기 내틀과의 사이에 소정 간극의 되접어 꺾임 단부가 구비되어 있다. 되접어 꺾임 단부를 구비시킴으로써, 선단 절곡부와 내주면 사이의 냉각액 토출부로부터 유출되는 냉각액의 흐름이 더욱 안정화하여, 통체의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층을 형성하는 것이 용이해진다.Preferably, the tip of the tip bent portion is provided with a bent end portion having a predetermined gap between it and the inner frame. By providing the folded end portion, the flow of the coolant flowing out from the coolant discharge portion between the tip bent portion and the inner circumferential surface is further stabilized, and it becomes easy to form a coolant layer having a uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder.

보다 구체적으로는, 본 발명에 따르는 금속 분말 제조 장치는,More specifically, the metal powder manufacturing apparatus according to the present invention,

용융 금속을 토출하는 용융 금속 공급부와,A molten metal supply unit for discharging molten metal;

상기 용융 금속 공급부의 하방에 설치되는 통체와,A cylinder installed below the molten metal supply unit,

상기 용융 금속 공급부로부터 토출된 상기 용융 금속을 냉각하는 냉각액의 흐름을, 상기 통체의 내주면을 따라서 형성하는 냉각액층 형성부를 갖는 금속 분말 제조 장치로서,As a metal powder manufacturing apparatus having a cooling liquid layer forming portion for forming a flow of a cooling liquid for cooling the molten metal discharged from the molten metal supply unit along the inner peripheral surface of the cylinder,

상기 냉각액층 형성부는, 상기 통체의 축심 방향의 상부에 구비되어 있는 내틀을 갖고, 상기 내틀은, 상기 통체의 내주면의 내경보다 작은 내경을 가지며,The cooling liquid layer forming portion has an inner frame provided on an upper portion of the cylinder in the axial direction, the inner frame has an inner diameter smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the cylinder,

상기 내틀의 축심을 따른 하단부에는, 상기 내틀로부터 경방향의 외측으로 돌출하는 선단 절곡부가 구비되어 있고,A tip bent portion protruding radially outward from the inner frame is provided at a lower end portion along the axial center of the inner frame,

상기 선단 절곡부의 내경은, 상기 통체의 내주면의 내경보다 작으며,The inner diameter of the tip bent portion is smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical body,

상기 선단 절곡부와 상기 내주면 사이의 간극이, 상기 냉각액을 상기 내주면을 따라서 흐르게 하기 위한 냉각액 토출부를 구성하고 있고,A gap between the tip bent part and the inner circumferential surface constitutes a cooling liquid discharge part for flowing the cooling liquid along the inner circumferential surface,

상기 내틀과 상기 선단 절곡부에 의해, 안정류 형성용 공간부가 상기 통체의 상부에서, 상기 냉각액 토출부의 내경측에 형성되어 있으며,By the inner frame and the tip bent portion, a space for forming a stable flow is formed in the upper portion of the cylinder, on the inner diameter side of the cooling liquid discharge portion,

상기 안정류 형성용 공간부에서는, 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액이 상기 내틀에 충돌하고, 상기 선단 절곡부에서는, 축심을 따른 하측을 향하는 흐름이 제한되며, 상기 냉각액은, 상기 안정류 형성용 공간부에 있어서, 일시적으로 난류가 안정화되고, 상기 냉각액 토출부로부터 상기 통체의 내주면을 따라서 토출되는 것을 특징으로 한다.In the space for forming a stable flow, a cooling liquid directed inward in a radial direction collides with the inner frame, and at the tip bent portion, a flow directed downward along an axial center is restricted, and the cooling liquid is a space for forming the stable flow In the part, turbulence is temporarily stabilized, and it is characterized in that it is discharged along the inner peripheral surface of the cylinder from the cooling liquid discharge part.

바람직하게는, 상기 냉각액을 상기 통체의 내주면을 향해서 강하게 누르는 방향의 힘이 작용하도록, 상기 선단 절곡부는, 상기 내틀에 대해서 소정 각도로 상기 선단 절곡부의 축 방향의 하단을 향해서 테이퍼형으로 경사져 있다.Preferably, the tip bent portion is tapered toward the lower end in the axial direction of the tip bent portion at a predetermined angle with respect to the inner frame so that a force in the direction of strongly pressing the cooling liquid toward the inner peripheral surface of the cylindrical body acts.

바람직하게는, 상기 통체의 축 방향의 상부에는, 둘레 방향의 복수 개소에서 노즐이 접속되어 있고,Preferably, nozzles are connected at a plurality of locations in the circumferential direction on the upper part of the cylinder in the axial direction,

상기 내틀을 향해서 상기 냉각액을 나선형으로 충돌시키도록 되어 있다.The cooling liquid is helically collided toward the inner frame.

바람직하게는, 상기 선단 절곡부의 선단에는, 상기 내틀과의 사이에 소정 간극을 형성하기 위한 되접어 꺾임 단부가 구비되어 있다.Preferably, the tip of the tip bent portion is provided with a folded end portion for forming a predetermined gap between the inner frame and the tip.

보다 구체적인 본 발명에 따르는 금속 분말의 제조 방법은,A more specific method for producing a metal powder according to the present invention,

용융 금속 공급부의 하방에 설치되는 통체의 내주면을 따라서 냉각액의 흐름을 형성하는 공정과,A process of forming a flow of cooling liquid along the inner circumferential surface of the cylinder installed below the molten metal supply unit,

상기 용융 금속 공급부로부터 용융 금속을 상기 냉각액의 흐름을 향해서 토출하는 공정을 갖는 금속 분말의 제조 방법으로서,A method for producing metal powder having a step of discharging molten metal from the molten metal supply unit toward the flow of the cooling liquid,

상기의 어느 한쪽에 기재된 금속 분말 제조 장치를 이용하여,Using the metal powder production apparatus according to any one of the above,

상기 통체의 상부에서 상기 통체의 내측에 구비되어 있는 상기 안정류 형성용 공간부로부터 상기 선단 절곡부와 상기 내주면 사이의 간극인 상기 냉각액 토출부를 통해 상기 통체의 상기 내주면을 따라서 상기 냉각액을 토출하는 것을 특징으로 한다.Discharging the cooling liquid along the inner circumferential surface of the cylindrical body through the cooling liquid discharge part, which is a gap between the front bent portion and the inner circumferential surface, from the space for forming a stable flow provided on the inside of the cylinder from the top of the cylinder. It is characterized.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치의 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치의 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치의 개략 단면도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a metal powder manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a metal powder manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for producing metal powder according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for manufacturing a metal powder according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을, 도면에 도시한 실시 형태에 의거하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in the drawings.

제1 실시 형태Embodiment 1

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치(10)는, 용융 금속(21)을 아토마이즈법(가스 아토마이즈법)에 의해 분말화하여, 다수의 금속 입자로 구성된 금속 분말을 얻기 위한 장치이다. 이 장치(10)는, 용융 금속 공급부(20)와, 금속 공급부(20)의 연직 방향의 하방에 배치되어 있는 냉각부(30)를 갖는다. 도면에 있어서, 연직 방향은, Z축을 따르는 방향이다.As shown in Fig. 1, in the metal powder manufacturing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, the molten metal 21 is pulverized by an atomization method (gas atomization method), and a plurality of metal particles It is a device for obtaining a metal powder composed of. The apparatus 10 includes a molten metal supply unit 20 and a cooling unit 30 disposed below the metal supply unit 20 in the vertical direction. In the drawing, the vertical direction is a direction along the Z axis.

용융 금속 공급부(20)는, 용융 금속(21)을 수용하는 내열성 용기(22)를 갖는다. 내열성 용기(22)의 외주에는, 가열용 코일(24)이 배치되어 있고, 용기(22)의 내부에 수용되어 있는 용융 금속(21)을 가열하여 용융 상태에 유지하게 되어 있다. 용기(22)의 저부에는, 토출구(23)가 형성되어 있고, 그곳으로부터, 냉각부(30)를 구성하는 통체(32)의 내주면(33)을 향해서, 용융 금속(21)이 적하 용융 금속(21a)으로서 토출되게 되어 있다.The molten metal supply unit 20 has a heat-resistant container 22 that houses the molten metal 21. A heating coil 24 is disposed on the outer periphery of the heat-resistant container 22, and the molten metal 21 accommodated in the container 22 is heated to be kept in a molten state. At the bottom of the container 22, a discharge port 23 is formed, and from there, toward the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 constituting the cooling unit 30, the molten metal 21 is dropped. It is to be discharged as 21a).

용기(22)의 외저벽의 외주부에는, 토출구(23)를 둘러싸도록, 가스 분사 노즐(26)이 배치되어 있다. 가스 분사 노즐(26)에는, 가스 분사구(27)가 구비되어 있다. 가스 분사구(27)로부터는, 토출구(23)로부터 토출된 적하 용융 금속(21a)을 향해서 고압 가스가 분사된다. 고압 가스는, 토출구(23)로부터 토출된 용융 금속의 주위 전체 둘레로부터 비스듬하게 아래 방향을 향해서 분사되고, 적하 용융 금속(21a)은, 다수의 액적이 되어, 가스의 흐름에 따라서 통체(32)의 내주면을 향해서 운반된다.A gas injection nozzle 26 is disposed on the outer periphery of the outer bottom wall of the container 22 so as to surround the discharge port 23. The gas injection nozzle 26 is provided with a gas injection port 27. High-pressure gas is injected from the gas injection port 27 toward the dropping molten metal 21a discharged from the discharge port 23. The high-pressure gas is injected obliquely downward from the entire circumference of the molten metal discharged from the discharge port 23, and the dropping molten metal 21a becomes a plurality of droplets, and the cylinder 32 is formed according to the flow of the gas. It is transported toward the inner peripheral surface of

용융 금속(21)은, 어떠한 원소를 포함하고 있어도 되고, 예를 들어, Ti, Fe, Si, B, Cr, P, Cu, Nb, Zr 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있는 것도 이용할 수 있다. 이들 원소는 활성이 높고, 이들 원소를 포함하는 용융 금속(21)은, 단시간의 공기와의 접촉에 의해, 용이하게 산화하여 산화막을 형성해 버려, 미세화하는 것이 어렵게 되어 있다. 금속 분말 제조 장치(10)는, 상기 서술한 바와 같이 가스 분사 노즐(26)의 가스 분사구(27)로부터 분사하는 가스로서 불활성 가스를 이용함으로써, 산화하기 쉬운 용융 금속(21)이라도 용이하게 분말화할 수 있다.The molten metal 21 may contain any element, and for example, one containing at least one of Ti, Fe, Si, B, Cr, P, Cu, Nb, and Zr may be used. These elements are highly active, and the molten metal 21 containing these elements is easily oxidized by contact with air for a short period of time to form an oxide film, making it difficult to refine. As described above, the metal powder manufacturing apparatus 10 uses an inert gas as the gas to be injected from the gas injection port 27 of the gas injection nozzle 26, so that even the molten metal 21 which is easily oxidized can be easily powdered. I can.

가스 분사구(27)로부터 분사되는 가스로는, 질소 가스, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스, 혹은 암모니아 분해 가스 등의 환원성 가스가 바람직한데, 용융 금속(21)이 산화하기 어려운 금속이면 공기여도 된다.The gas injected from the gas injection port 27 is preferably an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, or helium gas, or a reducing gas such as ammonia decomposition gas. If the molten metal 21 is a metal that is difficult to oxidize, air may be used. .

본 실시 형태에서는, 통체(32)의 축심(O)은, 연직선(Z)에 대해서 소정 각도(θ1)로 경사져 있다. 소정 각도(θ1)로는, 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는, 5~45도이다. 이러한 각도 범위로 함으로써, 토출구(23)로부터의 적하 용융 금속(21a)을, 통체(32)의 내주면(33)에 형성되어 있는 냉각액층(50)을 향해서 토출 시키기 쉬워진다.In this embodiment, the axial center O of the cylindrical body 32 is inclined at a predetermined angle θ1 with respect to the vertical line Z. The predetermined angle θ1 is not particularly limited, but is preferably 5 to 45 degrees. By setting it as such an angular range, it becomes easy to discharge the dripping molten metal 21a from the discharge port 23 toward the cooling liquid layer 50 formed on the inner peripheral surface 33 of the cylinder body 32.

냉각액층(50)에 토출된 적하 용융 금속(51)은, 냉각액층(50)에 충돌하고, 더욱 분단되어 미세화됨과 더불어 냉각 고체화되고, 고체상의 금속 분말이 된다. 통체(32)의 축심(O)을 따라서 하방에는, 배출부(34)가 설치되고, 냉각액층(50)에 포함되는 금속 분말을 냉각액과 더불어, 외부로 배출 가능하게 되어 있다. 냉각액과 더불어 배출된 금속 분말은, 외부의 저류조 등에서, 냉각액과 분리되어 취출된다. 또한, 냉각액으로는, 특별히 한정되지 않으나, 냉각수가 이용된다.The dropping molten metal 51 discharged to the cooling liquid layer 50 collides with the cooling liquid layer 50, is further divided and refined, cooled and solidified, and becomes a solid metal powder. A discharge part 34 is provided below along the axis O of the cylindrical body 32, and metal powder contained in the cooling liquid layer 50 can be discharged to the outside together with the cooling liquid. The metal powder discharged together with the cooling liquid is separated from the cooling liquid and taken out in an external storage tank or the like. In addition, the cooling liquid is not particularly limited, but cooling water is used.

본 실시 형태에서는, 통체(32)의 축심(O) 방향의 상부에는, 내틀(38)이 구비되어 있다. 내틀(38)은, 그것과 일체로 성형되어 있는 장착 플랜지(39)에 의해, 통체(32)의 상부에 장착되어 있다. 내틀(38)의 장착 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 통체(32)와 일체로 성형되어 있어도 된다. 내틀(38)은, 통체(32)의 내주면(33)의 내경보다 작은 내경을 갖고, 통체(32)의 내주면과 동심형으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 내틀(38)의 내주면과 통체(32)의 내주면은, 대략 평행하게 배치되어 있다.In this embodiment, the inner frame 38 is provided in the upper part of the cylinder body 32 in the axial center O direction. The inner frame 38 is attached to the upper part of the cylindrical body 32 by a mounting flange 39 integrally molded therewith. The method of attaching the inner frame 38 is not particularly limited, and may be integrally molded with the cylindrical body 32. The inner frame 38 has an inner diameter smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface 33 of the cylindrical body 32 and is arranged concentrically with the inner peripheral surface of the cylindrical body 32. In this embodiment, the inner peripheral surface of the inner frame 38 and the inner peripheral surface of the cylindrical body 32 are disposed substantially parallel.

내틀(38)에 대응하는 통체(32)의 상부 위치에는, 냉각액층 형성부로서의 노즐(37)이 형성되어 있다. 노즐(37)에는, 통체(32)의 내측을 향해서 개구하는 노즐 구멍(37a)이 형성되어 있다. 노즐 구멍(37a)은, 내틀(38)에 소정 간극으로 마주대하도록 형성되어 있다.A nozzle 37 serving as a cooling liquid layer forming portion is formed at an upper position of the cylinder 32 corresponding to the inner frame 38. The nozzle 37 is formed with a nozzle hole 37a that opens toward the inside of the cylinder 32. The nozzle hole 37a is formed so as to face the inner frame 38 with a predetermined gap.

내틀(38)의 축심(O)을 따른 하단부에는, 선단 절곡부(냉각액층 형성부)(38a)가 구비되어 있다. 본 실시 형태에서는, 선단 절곡부(38a)는, 내틀(38)의 하단으로부터 축심(O)에 대략 수직으로 경방향의 외측으로 넓어지는 판 형상을 갖고, 선단 절곡부(38a)의 외주단과 내주면(33) 사이의 간극이, 둘레 방향으로 단속하는(연속이어도 된다) 냉각액 토출부(52)를 구성하고 있다. 냉각액 토출부(52)의 경방향 폭(t1)은, 특별히 한정되지 않으나, 냉각액층(50)의 두께와의 관계로 결정되고, 바람직하게는, 1~50mm이다. 또, 폭(t1)은, 냉각액층(50)의 두께보다 얇아도 된다.A tip bent portion (coolant layer forming portion) 38a is provided at a lower end portion along the axis O of the inner frame 38. In the present embodiment, the tip bent portion 38a has a plate shape extending outward in the radial direction substantially perpendicular to the axis O from the lower end of the inner frame 38, and the outer circumferential end and the inner circumferential surface of the tip bent portion 38a The gap between (33) constitutes the cooling liquid discharge part 52 intermittent (may be continuous) in the circumferential direction. The width t1 in the radial direction of the coolant discharge portion 52 is not particularly limited, but is determined in relation to the thickness of the coolant layer 50, and is preferably 1 to 50 mm. Moreover, the width t1 may be thinner than the thickness of the cooling liquid layer 50.

또, 선단 절곡부(38a)가, 내주면(33)과 동심형의 내틀(38)로부터 경방향의 외측으로 돌출함으로써, 노즐 구멍(37a)의 내측에는, 노즐 구멍(37a)에 대향하는 안정류 형성부(안정류 형성용 공간)(40)가 형성된다. 안정류 형성부(40)의 내용적은, 내틀(38)의 축심(O)을 따른 길이(L1)와, 선단 절곡부(38a)의 경방향 폭(t2)에 의해 결정된다. 선단 절곡부(38a)의 경방향 폭(t2)이 커질수록, 안정류 형성부(40)의 내용적은 커지고, 안정류 형성부로서의 기능은 커지지만, 적하 용융 금속(21a)이 통체(32)의 내부에 들어갈 수 있는 개구 면적을 좁히는 경향이 있다. 선단 절곡부(38a)의 경방향 폭(t2)은, 냉각액 토출부(52)의 경방향 폭(t1)에 대해서, t2/t1이 1/10~9/10이 되도록 결정되는 것이 바람직하다.Further, the tip bent portion 38a protrudes outward in the radial direction from the inner peripheral surface 33 and the concentric inner frame 38, so that a stable flow opposite the nozzle hole 37a is formed inside the nozzle hole 37a. A forming portion (space for forming a stable flow) 40 is formed. The internal volume of the stable flow forming part 40 is determined by the length L1 along the axial center O of the inner frame 38 and the radial width t2 of the tip bent portion 38a. As the radial width t2 of the tip bent portion 38a increases, the internal volume of the stable flow forming portion 40 increases, and the function as the stable flow forming portion increases, but the dropping molten metal 21a becomes the cylindrical body 32 There is a tendency to narrow the opening area that can enter the interior. The radial width t2 of the tip bent portion 38a is preferably determined such that t2/t1 is 1/10 to 9/10 with respect to the radial width t1 of the coolant discharge portion 52.

안정류 형성부(40)에서는, 노즐 구멍(37a)으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액이 내틀(38)에 충돌하고, 또한 플랜지(39)에서는 축심(O)을 따른 상측을 향하는 흐름이 제한되며, 선단 절곡부(38a)에서는, 축심(O)을 따른 하측을 향하는 흐름이 제한된다. 그로 인해, 노즐 구멍(37a)으로부터 유출되어 경방향의 내측을 향하는 냉각액은, 안정류 형성부(40)에 있어서, 일시적으로 난류가 안정화되고, 냉각액 토출부(52)로부터 내주면을 따라서 고속도로 토출되며, 내주면(33)의 내측에서 축심(O)을 따라서 냉각액층(50)을 형성할 수 있다. 또한, 안정류 형성부(40)는, 통체(32)의 상부에서, 냉각액 토출부(52)의 내측(내경측)에 배치된다. 즉, 내틀(38)과 선단 절곡부(38a)에 의해, 안정류 형성용 공간부(40)가 통체(32)의 상부에서, 냉각액 토출부(52)의 내경측에 형성되어 있다.In the stable flow forming part 40, the cooling liquid from the nozzle hole 37a toward the inner side in the radial direction collides with the inner frame 38, and the flow toward the upper side along the axis O is restricted in the flange 39. , In the tip bent portion 38a, the flow toward the lower side along the axis O is restricted. Therefore, the cooling liquid flowing out from the nozzle hole 37a and directed inward in the radial direction is temporarily stabilized in the stable flow forming part 40, and is discharged from the cooling liquid discharge part 52 along the inner circumferential surface on a highway. In the inner circumferential surface 33, the cooling liquid layer 50 may be formed along the axis O. Further, the stabilized flow forming portion 40 is disposed on the inner side (inner diameter side) of the cooling liquid discharge portion 52 in the upper portion of the cylinder 32. That is, the space portion 40 for stable flow formation is formed on the inner diameter side of the coolant discharge portion 52 from the upper portion of the cylinder 32 by the inner frame 38 and the tip bent portion 38a.

내틀(38)의 축 방향 길이(L1)는, 노즐 구멍(37a)을 덮는 정도의 길이이면 되고, 통체(32)의 내주면(33)에, 충분한 축 방향 길이(L0)의 냉각액층(50)의 액면이 노출되도록 되어 있다. 내측에 노출되어 있는 냉각액층(50)의 축 방향 길이(L0)는, 내틀(38)의 축 방향 길이(L1)에 비해, 5~500배의 길이인 것이 바람직하다. 또, 통체(32)의 내주면(33)의 내경은, 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 50~500mm이다.The axial length L1 of the inner frame 38 may be such that it covers the nozzle hole 37a, and the cooling liquid layer 50 having a sufficient axial length L0 on the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 The face value of is exposed. It is preferable that the axial length L0 of the cooling liquid layer 50 exposed to the inner side is 5 to 500 times longer than the axial length L1 of the inner frame 38. In addition, the inner diameter of the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 is not particularly limited, but is preferably 50 to 500 mm.

본 실시 형태에서는, 통체(32)의 Z축 방향의 상부에는, 둘레 방향의 복수 개소에서, 나선 흐름 형성부로서의 노즐(37)이 접속되어 있다. 노즐(37)을, 통체(32)의 접선 방향으로 접속함으로써, 노즐(37)로부터 통체(32)의 내부에, 냉각액이 축심(O)의 둘레로 회전하듯이 들어간다. 통체(32)로부터의 냉각액의 흐름은, 노즐 구멍(37a)을 통해, 내주면(33)으로부터 경방향의 내측을 향하는 흐름 성분을 갖는 나선 흐름이 되고, 내틀(38)의 내주면에 충돌하여, 안정류 형성부(40)에서 압력(정압)이 높아지며, 냉각액 토출부(52)를 통해, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 토출된다.In this embodiment, a nozzle 37 as a helical flow forming part is connected to an upper portion of the cylinder 32 in the Z-axis direction at a plurality of locations in the circumferential direction. By connecting the nozzle 37 in the tangential direction of the cylinder 32, the cooling liquid enters the inside of the cylinder 32 from the nozzle 37 so as to rotate around the axial center O. The flow of the coolant from the cylinder 32 becomes a helical flow having a flow component from the inner peripheral surface 33 to the radially inward direction through the nozzle hole 37a, collides with the inner peripheral surface of the inner frame 38, and is stable. The pressure (static pressure) increases in the flow forming part 40, and is discharged along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 through the cooling liquid discharge part 52.

노즐(37)의 노즐구(37a)로부터 통체(32)의 내부에 공급되는 냉각액의 회전 흐름과, 냉각액에 작용하는 중력에 의해, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 흐르는 냉각액은, 나선형의 흐름이 되고, 냉각액층(50)을 형성한다. 이와 같이 하여 형성된 냉각액층(50)의 내주측 액면에, 도 1에 도시한 적하 용융 금속(21a)이 입사하고, 적하 용융 금속(21a)은, 나선 흐름의 냉각액층(50)의 내부에서 냉각액과 더불어 흘러 냉각된다.The cooling liquid flowing along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 due to the rotational flow of the cooling liquid supplied into the interior of the cylinder 32 from the nozzle 37a of the nozzle 37 and the gravity acting on the cooling liquid is spirally formed. It becomes the flow of, and forms the cooling liquid layer 50. The dropping molten metal 21a shown in FIG. 1 enters the inner circumferential side liquid surface of the cooling liquid layer 50 thus formed, and the dropping molten metal 21a is a cooling liquid inside the cooling liquid layer 50 in a spiral flow. It flows with and cools.

본 실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치(10)와, 그것을 이용한 금속 분말의 제조 방법에서는, 금속 공급부(20)의 토출구(23)로부터 토출된 적하 용융 금속(21a)이 냉각액층(50)에 접촉하는 위치의 상류측에, 선단 절곡부(38a)를 갖는 내틀(38)이 구비되어 있다. 이로 인해, 노즐 구멍(37a)을 통해, 내주면(33)으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액의 내주면으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액의 흐름을, 안정류 형성부(40)에서 냉각액을 안정화하고, 그 후에, 냉각액 토출부(52)로부터 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 흐르는 방향에 편향할 수 있다.In the metal powder production apparatus 10 according to the present embodiment and the metal powder production method using the same, the dropping molten metal 21a discharged from the discharge port 23 of the metal supply unit 20 contacts the cooling liquid layer 50 An inner frame 38 having a tip bent portion 38a is provided on the upstream side of the position. Therefore, through the nozzle hole 37a, the flow of the cooling liquid from the inner circumferential surface 33 toward the inside in the radial direction toward the inside in the radial direction is stabilized in the stable flow forming unit 40, After that, it can be deflected in a direction flowing from the cooling liquid discharge portion 52 along the inner peripheral surface 33 of the cylinder 32.

즉, 안정류 형성부(40)에서는, 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액이 내틀(38)에 충돌하고, 선단 절곡부(38a)에서는, 축심(O)을 따른 하측을 향하는 흐름이 제한되며, 냉각액은, 안정류 형성부(40)에 있어서, 일시적으로 난류가 안정화되고, 냉각액 토출부(52)로부터 통체(32)의 내주면을 따라서 토출된다. 따라서, 냉각액의 유량을 증대시키거나, 냉각액의 속도를 증대시킨 경우에도, 통체(32)의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층(50)을 형성하는 것이 용이해지고, 고품질의 금속 분말을, 생산하는 것이 가능해진다.That is, in the stable flow forming part 40, the cooling liquid directed inward in the radial direction collides with the inner frame 38, and in the tip bent part 38a, the flow toward the lower side along the axis O is restricted, and the cooling liquid Silver is temporarily stabilized in the stable flow forming portion 40 and is discharged from the cooling liquid discharge portion 52 along the inner circumferential surface of the cylinder 32. Therefore, even when the flow rate of the cooling liquid is increased or the speed of the cooling liquid is increased, it becomes easy to form the cooling liquid layer 50 of uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder 32, and high-quality metal powder is produced. It becomes possible to do.

또, 내틀(38)의 선단 절곡부(38a)의 내경은, 통체(32)의 내주면(33)의 내경보다 작고, 선단 절곡부(38a)와 내주면(33) 사이의 간극이, 냉각액을 내주면(33)을 따라서 흐르게 하기 위한 냉각액 토출부(52)를 구성하고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 냉각액의 유량을 증대시키거나, 냉각액의 속도를 증대시킨 경우에도, 통체(32)의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층(50)을 형성하는 것이 용이해진다.Further, the inner diameter of the tip bent portion 38a of the inner frame 38 is smaller than the inner diameter of the inner circumferential surface 33 of the cylindrical body 32, and the gap between the tip bent portion 38a and the inner circumferential surface 33 is the inner surface of the coolant. A cooling liquid discharge part 52 for flowing along 33 is provided. By constituting in this way, even when the flow rate of the cooling liquid is increased or the speed of the cooling liquid is increased, it becomes easy to form the cooling liquid layer 50 having a uniform thickness along the inner peripheral surface of the cylinder 32.

또한, 본 실시 형태에서는, 내틀(38)은, 통체(32)의 축심(O)의 상방에 장착되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 금속 공급부(20)로부터 토출된 용융 금속이 냉각액에 접촉하는 위치의 상류측에 내틀(38)을 배치하기 쉬워진다.In addition, in this embodiment, the inner frame 38 is attached above the axial center O of the cylindrical body 32. By constituting in this way, it becomes easy to arrange the inner frame 38 on the upstream side of the position where the molten metal discharged from the metal supply unit 20 contacts the cooling liquid.

또한 더욱 본 실시 형태에서는, 노즐(37)을, 통체(32)의 접선 방향으로 접속함으로써, 노즐(37)로부터 통체(32)의 내부에, 냉각액이 축심(O)의 회전으로 회전하듯이 들어간다. 노즐(37)로부터 통체(32)의 내주면(33)의 접선 방향을 향해서 냉각액이 토출하는 위치의 내측에, 내틀(38)을 장착함으로써, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 균일한 두께의 나선 흐름으로 이루어지는 냉각액층(50)을 형성하는 것이 용이해진다.Further, in the present embodiment, by connecting the nozzle 37 in the tangential direction of the cylinder 32, the cooling liquid enters the inside of the cylinder 32 from the nozzle 37 so as to rotate with the rotation of the axis O. . Uniform thickness along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 by attaching the inner frame 38 inside the position where the coolant is discharged from the nozzle 37 toward the tangential direction of the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 It becomes easy to form the cooling liquid layer 50 consisting of a spiral flow of.

또한, 상기 서술한 실시 형태에 있어서는, 노즐 구멍(37a)으로부터 틀(38)의 내주면을 향해서 나선 흐름으로 충돌하고, 흐름의 방향이 바뀌며, 냉각액 토출부(52)를 통해, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 나선형으로 흐르도록 구성되어 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 그러한 흐름에 한정되지 않는다.In addition, in the above-described embodiment, it collides in a helical flow from the nozzle hole 37a toward the inner circumferential surface of the frame 38, the direction of the flow is changed, and through the cooling liquid discharge portion 52, the cylinder 32 It is configured to flow in a spiral along the inner peripheral surface (33). However, in this embodiment, it is not limited to such a flow.

예를 들어 노즐(37)을 통체(32)의 외주면에 대략 수직으로 접속함으로써, 통체(32)의 내주면(33)에 형성되어 있는 노즐 구멍(37a)으로부터 틀(38)의 내주면을 향하는 흐름을, 비나선 흐름(일부에 나선 흐름이 섞여도 된다)이 되도록 해도 된다. 그 경우에는, 비나선 흐름이, 틀(38)의 내주면에 충돌하여, 흐름의 방향이 바뀌고, 냉각액 토출부(52)를 통해 토출되며, 통체(32)의 내주면(33)을 따른 비나선 흐름의 냉각층(50)이 형성된다.For example, by connecting the nozzle 37 to the outer circumferential surface of the cylinder 32 substantially perpendicularly, the flow from the nozzle hole 37a formed in the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 toward the inner circumferential surface of the frame 38 is , Non-helical flow (helical flow may be mixed in some parts). In that case, the non-helical flow collides with the inner circumferential surface of the frame 38, the direction of the flow is changed, and is discharged through the coolant discharge unit 52, and the non-helical flow along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 The cooling layer 50 of is formed.

제2 실시 형태Second embodiment

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치(10a)는, 이하에 개시한 이외는, 제1 실시 형태와 동일하고, 공통되는 부재에는 공통되는 부재 명칭과 부호를 붙이며, 공통되는 부분의 설명은 일부 생략한다.As shown in Fig. 2, the metal powder manufacturing apparatus 10a according to the embodiment of the present invention is the same as the first embodiment, except as disclosed below, and member names and symbols common to common members Is added, and some descriptions of common parts are omitted.

본 실시 형태에서는, 냉각부(30a)의 선단 절곡부(38a)의 내경측 선단에는, 내틀(38)과의 사이에 소정의 경방향 간극(t3)의 되접어 꺾임 안정류 형성부(42)를 형성하기 위한 되접어 꺾임 단부(38b)가 구비되어 있다. 되접어 꺾임 단부(38b)는, 본 실시 형태에서는, 내틀(38)과 대략 동심으로 성형되어 있으나, 되접어 꺾임 안정류 형성부(42)가 형성되는 것을 조건으로, 내틀(38)과 경사져서 테이퍼형으로 형성되어 있어도 된다.In the present embodiment, at the inner diameter side end of the tip bent portion 38a of the cooling portion 30a, a folding stabilizer flow forming portion 42 having a predetermined radial gap t3 between the inner frame 38 It is provided with a folding end 38b for forming a. The folding end 38b is formed substantially concentrically with the inner frame 38 in this embodiment, but is inclined with the inner frame 38 on the condition that the folding stabilizer flow forming portion 42 is formed. It may be formed in a tapered shape.

되접어 꺾임 단부(38b)의 축심(O)을 따른 길이(L2)는, 특별히 한정되지 않으나, 내틀(38)의 축심(O)을 따른 길이(L1)보다는 짧고, 되접어 꺾임 단부(38b)가, 노즐 구멍(37a)으로부터 내틀(38)을 향하는 냉각액의 흐름을 막지 않는 관계에 있는 것이 바람직하다. 되접어 꺾임 안정류 형성부(42)의 경방향 간극(t3)은, 선단 절곡부(38a)의 경방향 폭(t2)보다 되접어 꺾임 단부(38b)의 판두께만큼 작다.The length (L2) along the axial center (O) of the folded back end 38b is not particularly limited, but is shorter than the length (L1) along the axial center (O) of the inner frame 38, and the folded back end (38b) It is preferable that the flow of the cooling liquid from the nozzle hole 37a toward the inner frame 38 is not blocked. The radial gap t3 of the folded back stabilizing flow forming portion 42 is smaller than the radial width t2 of the tip bent portion 38a by the thickness of the folded end 38b.

본 실시 형태에서는, 되접어 꺾임 단부(38b)를 구비시킴으로써, 안정류 형성부(40)의 축심(O)을 따른 하방에 되접어 꺾임 안정류 형성부(42)가 형성되고, 냉각액 토출부(52)로부터 유출되는 냉각액의 흐름이 더욱 안정화하며, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 균일한 두께의 냉각액층(50)을 형성하는 것이 용이해진다.In the present embodiment, by providing the folded end portion 38b, the folded stabilized flow forming portion 42 is formed downward along the axis O of the stable flow forming portion 40, and the cooling liquid discharge portion ( The flow of the coolant flowing out from 52 is further stabilized, and it becomes easy to form the coolant layer 50 having a uniform thickness along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32.

제3 실시 형태Third embodiment

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치(110)와 금속 분말의 제조 방법은, 이하에 개시한 이외는, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태와 동일하고, 공통 부재에는 공통되는 부재 명칭과 부호를 붙이며, 공통되는 부분의 설명은 일부 생략한다.As shown in Fig. 3, the metal powder production apparatus 110 and the metal powder production method according to the second embodiment of the present invention are the same as those of the first embodiment or the second embodiment, except as disclosed below. In addition, common member names and symbols are assigned to the common members, and descriptions of common parts are partially omitted.

본 실시 형태에서는, 금속 분말 제조 장치(110)는, 냉각부(130a)에 있어서, 냉각액층 형성부로서, 유로 박스(136)를 갖는다. 유로 박스(136)는, 통체(32)의 축심(O) 방향의 상부에 장착되어 있다. 유로 박스(136)의 내부에는 유로가 형성되어 있다. 이 유로 박스(136)의 축심(O) 방향의 상부(또는 하부)에는, 복수의 노즐(137)이 접속되어 있다. 유로 박스(136)의 내부에 나선형의 냉각액의 흐름을 형성하도록, 이들 노즐(137)은, 유로 박스(136)의 상부(또는 하부)에서 외주측에 축심(O)에 대해서 경사져서 접속되어 있어도 된다.In this embodiment, the metal powder manufacturing apparatus 110 has a flow path box 136 as a cooling liquid layer forming part in the cooling part 130a. The flow path box 136 is attached to the upper portion of the cylinder 32 in the axial center O direction. A flow path is formed inside the flow path box 136. A plurality of nozzles 137 are connected to the upper portion (or lower portion) of the flow path box 136 in the axial center O direction. Even if these nozzles 137 are connected to the outer circumferential side from the upper (or lower) of the flow path box 136 inclined with respect to the axis O so as to form a spiral flow of the cooling liquid inside the flow path box 136 do.

혹은, 이들 노즐(137)은, 유로 박스(136)의 상부(또는 하부)에서 외주측에 축심(O)에 대해서 평행하게 접속되어 있어도 된다. 혹은, 유로 박스(136)의 내부에, 나선형의 냉각액의 흐름을 형성하도록, 노즐(137)은, 유로 박스(136)의 외주면에 접속되어 있어도 된다.Alternatively, these nozzles 137 may be connected parallel to the shaft center O on the outer circumferential side from the top (or bottom) of the flow path box 136. Alternatively, the nozzle 137 may be connected to the outer peripheral surface of the flow path box 136 so as to form a spiral flow of cooling liquid inside the flow path box 136.

유로 박스(136)의 내주측에는, 내틀(138)(도 1에 도시한 내틀(38)에 대응)이 유로 박스(136)와 일체로 형성되어 있다. 내틀(138)은, 통체(32)의 내주면(33)보다 작은 내경을 갖고, 내틀(138)의 하단부에 선단 절곡부(138a)가 일체로 성형되어 있다. 선단 절곡부(138a)와 내주면(33) 사이의 간극이 냉각액 토출부(52)가 된다. 본 실시 형태에서는, 유로 박스(136)의 하방 내주측에 둘레 방향 구멍을 형성함으로써, 냉각액 토출부(52)를 형성할 수 있다. 냉각액 토출부(52)의 외경이 내주면(33)의 내경과 일치하고, 냉각액 토출부(52)의 내경이 선단 절곡부(138a)의 내경과 일치한다.On the inner circumferential side of the flow path box 136, an inner frame 138 (corresponding to the inner frame 38 shown in Fig. 1) is integrally formed with the flow path box 136. The inner frame 138 has an inner diameter smaller than the inner circumferential surface 33 of the cylindrical body 32, and the tip bent portion 138a is integrally molded at the lower end of the inner frame 138. The gap between the tip bent portion 138a and the inner circumferential surface 33 becomes the cooling liquid discharge portion 52. In this embodiment, the cooling liquid discharge part 52 can be formed by forming a circumferential direction hole in the lower inner peripheral side of the flow path box 136. The outer diameter of the coolant discharge portion 52 matches the inner diameter of the inner peripheral surface 33, and the inner diameter of the coolant discharge portion 52 matches the inner diameter of the tip bent portion 138a.

본 실시 형태에서는, 노즐(137)로부터 유로 박스(136)의 내부에 들어가는 냉각액의 흐름에 의해, 냉각액 토출부(52)로부터 유출되는 냉각액의 흐름이, 내주면(33)을 따른 나선형의 흐름이 되어, 냉각액층(50)을 형성한다. 혹은, 냉각액 토출부(52)로부터 유출되는 냉각액의 흐름이, 내주면(33)을 따른 축심(O)과 평행한 흐름이 되어, 냉각액층(50)을 형성한다.In the present embodiment, the flow of the cooling liquid flowing out of the cooling liquid discharge portion 52 by the flow of the cooling liquid entering the inside of the flow path box 136 from the nozzle 137 becomes a spiral flow along the inner peripheral surface 33. , To form a coolant layer 50. Alternatively, the flow of the cooling liquid flowing out of the cooling liquid discharge portion 52 becomes a flow parallel to the axial center O along the inner peripheral surface 33 to form the cooling liquid layer 50.

본 실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치(110)와, 그것을 이용한 금속 분말의 제조 방법에서는, 금속 공급부(20)의 토출구(23)로부터 토출된 적하 용융 금속(21a)이 냉각액층(50)에 접촉하는 위치의 상류측에 선단 절곡부(138a)를 갖는 내틀(138)이 구비되어 있다. 이로 인해, 유로 박스(136)의 내부에서 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액을, 안정류 형성부(40)에서 냉각액을 안정화하고, 그 후에, 선단 절곡부(138a)와 내주면(33) 사이의 냉각액 토출부(52)로부터 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 토출할 수 있다.In the metal powder production apparatus 110 according to the present embodiment and the metal powder production method using the same, the dropping molten metal 21a discharged from the discharge port 23 of the metal supply unit 20 contacts the cooling liquid layer 50 An inner frame 138 having a tip bent portion 138a is provided on the upstream side of the position. For this reason, the cooling liquid from the inside of the flow path box 136 toward the inside in the radial direction is stabilized in the stable flow forming part 40, and thereafter, the cooling liquid between the tip bent portion 138a and the inner circumferential surface 33 It can be discharged from the discharge part 52 along the inner circumferential surface 33 of the cylindrical body 32.

따라서, 냉각액의 유량을 증대시키거나, 냉각액의 속도를 증대시킨 경우에도, 통체(32)의 내주면을 따라서 균일한 두께의 냉각액층(50)을 형성하는 것이 용이해지고, 고품질의 금속 분말을, 생산하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 선단 절곡부(138a)의 경방향 외측단에 되접어 꺾임 단부(도 2에 도시한 되접어 꺾임 단부(38b))를 구비시켜도 된다.Therefore, even when the flow rate of the cooling liquid is increased or the speed of the cooling liquid is increased, it becomes easy to form the cooling liquid layer 50 of uniform thickness along the inner circumferential surface of the cylinder 32, and high-quality metal powder is produced. It becomes possible to do. Also in this embodiment, similarly to the second embodiment, a folding end (returning end 38b shown in Fig. 2) may be provided at the radially outer end of the tip bent portion 138a.

제4 실시 형태Fourth embodiment

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시 형태에 따르는 금속 분말 제조 장치(210)는, 이하에 개시한 이외는, 제1 실시 형태~제3 실시 형태와 동일하고, 공통되는 부재에는 공통되는 부재 명칭과 부호를 붙이며, 공통되는 부분의 설명은 일부 생략한다.As shown in Fig. 4, the metal powder manufacturing apparatus 210 according to an embodiment of the present invention is the same as the first to third embodiments, except as disclosed below, and is common to common members. Names and symbols that are used are attached, and descriptions of common parts are partially omitted.

도 1~도 3에 도시한 실시 형태에서는, 선단 절곡부(38a 또는 138a)가 내틀(38 또는 138)에 대해서 대략 수직인데, 반드시 수직은 아니고, 경사 각도(θ2)로 경사져 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 유로 박스(236)의 축심(O) 방향의 상부(또는 하부)에는, 복수의 노즐(237)이 접속되어 있다.In the embodiment shown in Figs. 1 to 3, although the tip bent portion 38a or 138a is substantially perpendicular to the inner frame 38 or 138, it is not necessarily perpendicular and may be inclined at an inclination angle θ2. In addition, in this embodiment, a plurality of nozzles 237 are connected to an upper portion (or lower portion) of the flow path box 236 in the axial center O direction.

본 실시 형태에서는, 냉각부(230)에 있어서, 선단 절곡부(238a)의 내틀(238) 또는 축심(O)에 대한 경사 각도(테이퍼 각도)(θ2)는, 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는, 5~45도이다. 선단 절곡부(238a)를, 축 방향의 하단을 향해서 테이퍼형으로 경사시킴으로써, 냉각액을 통체(32)의 내주면(33)을 향해서 강하게 누르는 방향의 힘이 작용하며, 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 균일한 두께의 냉각액층(50)을 형성하는 것이 용이해진다. 본 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 선단 절곡부(238a)의 경방향 외측단에 되접어 꺾임 단부(도 2에 도시한 되접어 꺾임 단부(38b))를 구비시켜도 된다.In this embodiment, in the cooling unit 230, the inclination angle (taper angle) θ2 of the tip bent portion 238a with respect to the inner frame 238 or the axial center O is not particularly limited, but is preferably , 5 to 45 degrees. By inclining the tip bent portion 238a in a tapered shape toward the lower end in the axial direction, a force in the direction of strongly pressing the coolant toward the inner peripheral surface 33 of the cylinder 32 acts, and the inner peripheral surface 33 of the cylinder 32 ), it becomes easy to form the cooling liquid layer 50 of a uniform thickness. Also in this embodiment, similarly to the second embodiment, a folding end (returning end 38b shown in Fig. 2) may be provided at the radially outer end of the tip bent portion 238a.

또한, 본 발명은, 상기 서술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지로 개변할 수 있다.In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

[실시예][Example]

이하, 본 발명을, 더욱 상세한 실시예에 의거하여 설명하는데, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described based on more detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

도 1에 도시한 금속 분말 제조 장치(10)를 이용하여, Fe-Si-B(실험 번호 6), Fe-Si-Nb-B-Cu(실험 번호 7), Fe-Si-B-P-Cu(실험 번호 8), Fe-Nb-B(실험 번호 9), Fe-Zr-B(실험 번호 10)로 이루어지는 금속 분말을 제조했다.Using the metal powder manufacturing apparatus 10 shown in Fig. 1, Fe-Si-B (Experiment No. 6), Fe-Si-Nb-B-Cu (Experiment No. 7), Fe-Si-BP-Cu ( A metal powder consisting of Experiment No. 8), Fe-Nb-B (Experiment No. 9) and Fe-Zr-B (Experiment No. 10) was prepared.

각 실험에 있어서 용해 온도 1500℃, 분사 가스압 5MPa, 사용 가스종 아르곤으로 일정하게 하고 나선 수류 조건은 펌프압 7.5kPa였다. 실시예에 있어서는 평균 입경이 약 25μm인 금속 분말을 제조할 수 있었다. 평균 입경은, 건식 입도 분포 측정 장치(HELLOS)를 이용해 측정하여 구했다. 또 실험 번호 6~10에서 제작한 금속 분말의 결정 분석을, 분말 X선 회절법에 의해 평가했다. 금속 분말의 자기 특성에 대해서는 Hc 미터로 보자력(Oe)을 측정함으로써 행했다. 결과를 표 1에 기재한다. 또, 냉각액층(50)의 두께는 30mm에서는, 축심(O) 방향으로 편차가 작은 것이 관찰되었다.In each experiment, the dissolution temperature was 1500°C, the injection gas pressure was 5 MPa, and the spiral water flow condition was set to be constant with argon, the gas type used, and the pump pressure was 7.5 kPa. In Examples, a metal powder having an average particle diameter of about 25 μm could be prepared. The average particle diameter was measured and calculated using a dry particle size distribution measuring device (HELLOS). Moreover, the crystal analysis of the metal powder produced by Experiment Nos. 6-10 was evaluated by powder X-ray diffraction method. The magnetic properties of the metal powder were measured by measuring the coercive force (Oe) with an Hc meter. The results are shown in Table 1. In addition, when the thickness of the cooling liquid layer 50 was 30 mm, it was observed that the deviation was small in the direction of the axis O.

비교예Comparative example

틀(38) 및 선단 절곡부를 구비시키지 않은 이외는, 실시예와 동일한 금속 분말 제조 장치를 이용하고, 실시예와 동일하게 하여, 금속 분말(실험 번호 1~5)을 제조하고, 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 기재한다. 냉각액층(50)의 두께는 30mm로, 축심(O) 방향으로 편차가 큰 것이 관찰되었다.Except that the frame 38 and the tip bent portion were not provided, the same metal powder production apparatus as in the Example was used, and in the same manner as in the Example, metal powder (Experiment Nos. 1 to 5) was produced, and the same evaluation was performed. . The results are shown in Table 1. The thickness of the cooling liquid layer 50 was 30 mm, and it was observed that the deviation in the direction of the axis O was large.

표 1의 실시예와 비교예를 비교하면, 실시예에서는, 자기 특성이 향상되어 있고 비정질성이 향상했다. 이것은 냉각액이 안정류 형성부(40)에서 일차적으로 가로막혀 안정화됨으로써, 보다 양질인 나선 수류가 얻어지고, 균일한 냉각 효과가 얻어진다고 생각된다. 또 금속 분말의 결정 분석을 분말 X선 회절에 의해 행한 결과, 결정에 기인하는 피크를 갖는 비교예도 있었다. 금속 분말의 자기 특성에 대해서는 비교예에 대해서는 모두 실시예보다 보자력이 커 실시예가 뛰어난 것을 확인할 수 있는 것으로부터도, 보다 균일한 냉각 효과가 얻어지고 있는 것을 알 수 있다.Comparing the Examples in Table 1 and Comparative Examples, in Examples, magnetic properties were improved and amorphous properties were improved. It is considered that the cooling liquid is first blocked and stabilized by the stable flow forming portion 40, thereby obtaining a higher quality spiral water flow and obtaining a uniform cooling effect. Further, as a result of performing crystal analysis of the metal powder by powder X-ray diffraction, there was also a comparative example having a peak attributable to the crystal. As for the magnetic properties of the metal powder, it can be seen that more uniform cooling effects are obtained from the fact that the comparative examples all have higher coercivity than the examples and thus the examples are superior.

상기 비교예와 실시예를 비교하면, 안정류 형성부(40)를 구비시킴으로써 펌프압이 높은 상태에 있어서도 안정된 수류가 얻어지기 때문에, 균일한 냉각 효과가 얻어지며 종래 제작할 수 없었던 조성에 대해서도 비정질성을 확인할 수 있고, 또한 자기 특성도 개선할 수 있었다.Comparing the above comparative examples and examples, since stable water flow is obtained even in a state where the pump pressure is high by providing the stable flow forming part 40, a uniform cooling effect is obtained, and amorphousness even for a composition that has not been previously produced. And also improved magnetic properties.

[표 1][Table 1]

Figure 112018077823000-pat00001
Figure 112018077823000-pat00001

10, 10a, 110, 210…금속 분말 제조 장치
20…용융 금속 공급부
21…용융 금속
22…용기
23…토출구
24…가열용 코일
26…가스 분사 노즐
27…가스 분사구
30, 130, 230…냉각부
32…통체
33…내주면
34…배출부
35…조정판
37…노즐
37a…노즐 구멍
136, 236…유로 박스
137, 237…노즐
38, 138, 238…내틀
38a, 138a, 238a…선단 절곡부
38b…되접어 꺾임 단부
39…장착 플랜지
40…안정류 형성부(안정류 형성용 공간)
42…되접어 꺾임 안정류 형성부
50…냉각액층
52…냉각액 토출부
10, 10a, 110, 210... Metal powder manufacturing equipment
20… Molten metal supply
21... Molten metal
22... Vessel
23... Outlet
24... Heating coil
26... Gas injection nozzle
27... Gas nozzle
30, 130, 230... Cooling section
32... Body
33... If you give it out
34... Discharge
35... Control plate
37... Nozzle
37a... Nozzle hole
136, 236... Euro box
137, 237... Nozzle
38, 138, 238... Inner
38a, 138a, 238a... Tip bend
38b... Bent end
39... Mounting flange
40… Stable flow formation part (space for stable flow formation)
42... Stabilization flow forming part
50… Coolant layer
52... Coolant discharge part

Claims (5)

용융 금속을 토출하는 용융 금속 공급부(20)와,
상기 용융 금속 공급부(20)의 하방에 설치되는 통체(32)와,
상기 용융 금속 공급부(20)로부터 토출된 상기 용융 금속을 냉각하는 냉각액의 흐름을, 상기 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 형성하는 냉각액층 형성부를 갖는 금속 분말 제조 장치로서,
상기 냉각액층 형성부는, 상기 통체(32)의 축심 방향의 상부에 구비되어 있는 내틀(38, 138, 238)을 갖고, 상기 내틀(38, 138, 238)은, 상기 통체(32)의 내주면(33)의 내경보다 작은 내경을 가지며,
상기 내틀(38, 138, 238)의 축심을 따른 하단부에는, 상기 내틀(38, 138, 238)로부터 경방향의 외측으로 돌출하는 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)가 구비되어 있고,
상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)의 내경은, 상기 통체(32)의 내주면(33)의 내경보다 작으며,
상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)와 상기 내주면(33) 사이의 간극이, 상기 냉각액을 상기 내주면(33)을 따라서 흐르게 하기 위한 냉각액 토출부(52)를 구성하고 있고,
상기 내틀(38, 138, 238)과 상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)에 의해, 안정류 형성용 공간부(40)가 상기 통체(32)의 상부에서, 상기 냉각액 토출부(52)의 내경측에 형성되어 있으며,
상기 안정류 형성용 공간부(40)의 내용적이, 상기 내틀(38, 138, 238)의 축심에 따른 길이(L1)와, 상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)의 경방향 폭(t2)에 의해 결정되며,
상기 안정류 형성용 공간부(40)에서는, 상기 내틀(38, 138, 238)에 소정 간극으로 마주하는 노즐 구멍(37a)으로부터 반경 방향의 내측을 향하는 냉각액이 상기 내틀(38, 138, 238)에 충돌하고, 상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)에서는, 축심을 따른 하측을 향하는 흐름이 제한되며, 상기 냉각액은, 상기 안정류 형성용 공간부(40)에 있어서, 일시적으로 난류가 안정화되고, 상기 냉각액 토출부(52)로부터 상기 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 토출되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 제조 장치.
A molten metal supply unit 20 for discharging molten metal,
A cylinder 32 installed below the molten metal supply unit 20,
As a metal powder manufacturing apparatus having a cooling liquid layer forming portion forming a flow of a cooling liquid for cooling the molten metal discharged from the molten metal supply unit 20 along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32,
The cooling liquid layer forming part has inner frames 38, 138, 238 provided on the upper part of the cylinder 32 in the axial direction, and the inner frames 38, 138, 238 are provided on the inner circumferential surface of the cylinder 32 ( 33) has an inner diameter smaller than the inner diameter,
At the lower end along the axial center of the inner frame 38, 138, 238, tip bent portions 38a, 138a, 238a protruding outward in the radial direction from the inner frame 38, 138, 238 are provided,
The inner diameter of the tip bent portions 38a, 138a, 238a is smaller than the inner diameter of the inner peripheral surface 33 of the cylindrical body 32,
A gap between the tip bent portions 38a, 138a, 238a and the inner circumferential surface 33 constitutes a cooling liquid discharge portion 52 for flowing the cooling liquid along the inner circumferential surface 33,
By the inner frame (38, 138, 238) and the tip bent portion (38a, 138a, 238a), the space portion for forming a stable flow 40 from the top of the cylinder 32, the cooling liquid discharge portion 52 Is formed on the inner diameter side of the
The inner frame (38, 138, 238) has a length (L1) according to the axial center of the inner frame (38, 138, 238) and a radial width (t2) of the tip bent portions (38a, 138a, 238a) ) Is determined by
In the space portion 40 for forming the stable flow, the cooling liquid from the nozzle hole 37a facing the inner frame 38, 138, 238 with a predetermined gap toward the inside in the radial direction is transferred to the inner frame 38, 138, 238 And, in the tip bent portions 38a, 138a, 238a, the flow toward the lower side along the axial center is restricted, and the cooling liquid is temporarily stabilized in the space portion 40 for stable flow formation. And is discharged from the cooling liquid discharge portion 52 along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각액을 상기 통체(32)의 내주면(33)을 향해서 누르는 방향의 힘이 작용하도록, 상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)는, 상기 내틀(38, 138, 238)에 대해서 소정 각도로 상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)의 축 방향의 하단을 향해서 테이퍼형으로 경사져 있는, 금속 분말 제조 장치.
The method according to claim 1,
The tip bent portions 38a, 138a, 238a are at a predetermined angle with respect to the inner frames 38, 138, 238 so that a force in the direction of pressing the cooling liquid toward the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 acts. A metal powder manufacturing apparatus inclined toward a lower end in the axial direction of the tip bent portions 38a, 138a, 238a in a tapered shape.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 통체(32)의 축 방향의 상부에는, 둘레 방향의 복수 개소에서 노즐이 접속되어 있고,
상기 내틀(38, 138, 238)을 향해서 상기 냉각액을 나선형으로 충돌시키도록 되어 있는, 금속 분말 제조 장치.
The method according to claim 1 or 2,
Nozzles are connected to the upper portion of the cylinder 32 in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction,
The apparatus for producing metal powder, adapted to helically impinge the cooling liquid toward the inner frame (38, 138, 238).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)의 선단에는, 상기 내틀(38, 138, 238)과의 사이에 소정 간극을 형성하기 위한 꺾임 단부가 구비되어 있는, 금속 분말 제조 장치.
The method according to claim 1 or 2,
A metal powder manufacturing apparatus, wherein the tip of the tip bent portions 38a, 138a, 238a is provided with a bent end portion for forming a predetermined gap between the inner frame 38, 138, 238.
용융 금속 공급부(20)의 하방에 설치되는 통체(32)의 내주면(33)을 따라서 냉각액의 흐름을 형성하는 공정과,
상기 용융 금속 공급부(20)로부터 용융 금속을 상기 냉각액의 흐름을 향해서 토출하는 공정을 갖는 금속 분말의 제조 방법으로서,
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 금속 분말 제조 장치를 이용하여,
상기 통체(32)의 상부에서 상기 통체(32)의 내측에 구비되어 있는 상기 안정류 형성용 공간부(40)로부터 상기 선단 절곡부(38a, 138a, 238a)와 상기 내주면(33) 사이의 간극인 상기 냉각액 토출부(52)를 통해 상기 통체(32)의 상기 내주면(33)을 따라서 상기 냉각액을 토출하는 것을 특징으로 하는 금속 분말의 제조 방법.
A process of forming a flow of cooling liquid along the inner circumferential surface 33 of the cylinder 32 installed below the molten metal supply unit 20,
A method for producing a metal powder having a step of discharging a molten metal from the molten metal supply unit 20 toward the flow of the cooling liquid,
Using the metal powder production apparatus according to claim 1 or 2,
A gap between the front bent portions 38a, 138a, 238a and the inner circumferential surface 33 from the space portion 40 for forming a stable flow provided on the inside of the cylinder 32 from the top of the cylinder 32 The method of manufacturing a metal powder, characterized in that the cooling liquid is discharged along the inner circumferential surface (33) of the cylinder (32) through the cooling liquid discharge part (52).
KR1020180091668A 2017-08-08 2018-08-07 Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof KR102203575B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-153076 2017-08-08
JP2017153076A JP6323604B1 (en) 2017-08-08 2017-08-08 Metal powder manufacturing apparatus and metal powder manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190016457A KR20190016457A (en) 2019-02-18
KR102203575B1 true KR102203575B1 (en) 2021-01-15

Family

ID=62143794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180091668A KR102203575B1 (en) 2017-08-08 2018-08-07 Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6323604B1 (en)
KR (1) KR102203575B1 (en)
CN (1) CN109382520B (en)
DE (1) DE102018119209A1 (en)
GB (1) GB2565655B (en)
TW (1) TWI658883B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11084094B1 (en) 2017-08-08 2021-08-10 Tdk Corporation Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000038865A1 (en) * 1998-12-24 2000-07-06 Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. Method of manufacturing metal powder
JP2010090421A (en) * 2008-10-06 2010-04-22 Seiko Epson Corp Metal powder production apparatus

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1452510A (en) * 1973-01-05 1976-10-13 Xerox Corp Spheroidization method and apparatus
JPS5582702A (en) * 1978-12-19 1980-06-21 Toyota Motor Corp Production of metal powder
JPS6144111A (en) * 1984-08-07 1986-03-03 Kawasaki Steel Corp Apparatus for producing metallic powder
JPH07107167B2 (en) * 1990-05-10 1995-11-15 株式会社クボタ Method and apparatus for producing rapidly solidified metal powder
JP2719074B2 (en) * 1991-06-05 1998-02-25 株式会社クボタ Method and apparatus for producing metal powder
JP2672056B2 (en) * 1991-06-05 1997-11-05 株式会社クボタ Method and apparatus for producing metal powder
JP3932574B2 (en) * 1996-08-30 2007-06-20 セイコーエプソン株式会社 Metal powder production equipment
JP4181234B2 (en) 1997-09-04 2008-11-12 セイコーエプソン株式会社 Method and apparatus for producing amorphous metal powder
JP4488651B2 (en) * 2001-05-23 2010-06-23 高周波熱錬株式会社 Method and apparatus for producing ceramic or metal spherical powder by thermal plasma
JP4207954B2 (en) * 2005-12-20 2009-01-14 セイコーエプソン株式会社 Metal powder production equipment
JP4778355B2 (en) * 2006-04-25 2011-09-21 セイコーエプソン株式会社 Metal powder production equipment
JP5396802B2 (en) * 2008-10-03 2014-01-22 セイコーエプソン株式会社 Metal powder production equipment
JP6048216B2 (en) * 2013-02-28 2016-12-21 セイコーエプソン株式会社 Magnesium-based alloy powder and magnesium-based alloy compact
TWI547328B (en) * 2013-12-06 2016-09-01 Metal Ind Res & Dev Ct Metal powder manufacturing method and device
KR102303461B1 (en) * 2014-03-31 2021-09-16 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Method for producing atomized metal powder
CN104084596B (en) * 2014-07-15 2017-05-03 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Method and device for manufacturing amorphous powder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000038865A1 (en) * 1998-12-24 2000-07-06 Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. Method of manufacturing metal powder
JP2010090421A (en) * 2008-10-06 2010-04-22 Seiko Epson Corp Metal powder production apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190016457A (en) 2019-02-18
TWI658883B (en) 2019-05-11
GB201812899D0 (en) 2018-09-19
TW201910023A (en) 2019-03-16
DE102018119209A1 (en) 2019-02-14
JP2019031710A (en) 2019-02-28
CN109382520A (en) 2019-02-26
JP6323604B1 (en) 2018-05-16
CN109382520B (en) 2022-02-18
GB2565655A (en) 2019-02-20
GB2565655B (en) 2020-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102178850B1 (en) Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof
KR102178852B1 (en) Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof
JP5299445B2 (en) Metal powder manufacturing method
KR102203575B1 (en) Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof
JP7131245B2 (en) Metal powder manufacturing apparatus and metal powder manufacturing method
JP6330958B1 (en) Metal powder manufacturing apparatus and metal powder manufacturing method
JP2017145494A (en) Metal powder production apparatus
JP6330959B1 (en) Metal powder manufacturing apparatus and metal powder manufacturing method
JP7110867B2 (en) Metal powder manufacturing apparatus and metal powder manufacturing method
JP2017145495A (en) Metal powder production apparatus
JP2023051427A (en) Metallic powder manufacturing apparatus and manufacturing method for metallic powder
JP2017145493A (en) Metal powder production apparatus
US11628500B2 (en) Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof
JP2018083965A (en) Metal powder production apparatus
US20070138312A1 (en) Metal powder production apparatus
JP2002105514A (en) Apparatus and method for manufacturing metal powder
JPS58724B2 (en) Conical spray nozzle for metal powder production

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant