KR102203575B1 - Manufacturing apparatus for metal powder and manufacturing method thereof - Google Patents
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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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[표 1][Table 1]
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 토출부10, 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)
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.
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.
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).
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.
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).
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