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JPH04276006A - Production of metal powder - Google Patents

Production of metal powder

Info

Publication number
JPH04276006A
JPH04276006A JP3629991A JP3629991A JPH04276006A JP H04276006 A JPH04276006 A JP H04276006A JP 3629991 A JP3629991 A JP 3629991A JP 3629991 A JP3629991 A JP 3629991A JP H04276006 A JPH04276006 A JP H04276006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
powder
jet
flow rate
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP3629991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitomo Sato
佐藤 義智
Hideteru Ide
井手 英暉
Seishi Furuta
誠矢 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP3629991A priority Critical patent/JPH04276006A/en
Publication of JPH04276006A publication Critical patent/JPH04276006A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • B22F2009/0884Spiral fluid

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily produce a metal powder having a specified particle size in high yield by detecting the flow rate of a falling molten metal from the change in the level of the molten metal in a tundish and fixing the ratio of the jetting flow rate of an atomizing medium to that of the molten metal. CONSTITUTION:The molten metal 2 in a tundish 1 is dropped from a nozzle 3 as a molten metal flow 8. The jet 5 of an atomizing medium from the ejection nozzle 12 of a nozzle device 4 is let to strike against the molten metal flow 8 in a atomizing chamber 6, and the molten metal flow 8 is powdered to obtain a metal powder. In this production of the metal powder, the level of the molten metal 2 in the tundish 1 is detected by a detector 28, a pressure control valve 27 is adjusted by a flow controller 29 based on the information to change the flow rate of the jet 5, hence the ratio of the flow rate of the jet to that of the molten metal is fixed, and powdering is performed. In this case, a jet curtain inverse-conically rotated is formed, plural powder recovery devices are provided through a switching valve, and the temp. of the molten metal is preferably kept constant.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はアトマイズ法による金属
粉末の製造方法において、生成した金属粉末の粒度分布
幅の狭い、均一粒径の粉末が得られる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing metal powder by an atomization method, in which the resulting metal powder has a narrow particle size distribution and a uniform particle size.

【0002】0002

【従来の技術】金属粉末を工業的に安価に大量に製造す
る方法として、金属溶湯をガスあるいは水などのアトマ
イズ媒体で粉化する、いわゆるアトマイズ法が広く用い
られている。アトマイズ法とは、図7に示すように、タ
ンディッシュ1内に粉化する金属溶湯2 を収容し、そ
の底部に装着された溶湯ノズル3 から金属溶湯を流下
し、タンディッシュ1 の下方に設けたノズル装置4 
から噴射されたアトマイズ媒体のジェット5 をアトマ
イズチャンバー6 内で交差させ、その交差部において
溶湯流8 を粉化し、金属粉末を製造する方法である。 ノズル装置4 の本体9 内部には環状の分配室10が
形成され供給管11より分配室10に圧送されたアトマ
イズ媒体は、本体9 下面に設けられた噴射ノズル12
からジェット5 として噴射され、断面V形や逆円錐形
状のジェットカーテンが形成される。13は粉末回収容
器である。
2. Description of the Related Art The so-called atomization method, in which molten metal is pulverized with an atomization medium such as gas or water, is widely used as a method for industrially producing metal powder in large quantities at low cost. As shown in Fig. 7, the atomization method involves storing a molten metal 2 to be powdered in a tundish 1, allowing the molten metal to flow down from a molten metal nozzle 3 attached to the bottom of the tundish 1, and placing the molten metal at the bottom of the tundish 1. Nozzle device 4
In this method, the jets 5 of the atomizing medium injected from the atomizing chamber 6 cross each other in the atomizing chamber 6, and the molten metal flow 8 is pulverized at the intersection, thereby producing metal powder. An annular distribution chamber 10 is formed inside the main body 9 of the nozzle device 4, and the atomized medium that is pressure-fed to the distribution chamber 10 from the supply pipe 11 is sent to the injection nozzle 12 provided on the lower surface of the main body 9.
The jet 5 is ejected from the jet 5 to form a jet curtain having a V-shaped cross section or an inverted conical shape. 13 is a powder collection container.

【0003】金属粉末は用途によって、たとえば溶射用
粉末では粉末の送給性や形成皮膜の緻密性の面から、溶
射設備の能力に合わせて、例えば10〜45μmのよう
な粒度範囲に制限された粉末が要求されている。今後他
の分野でも機能性の高い粉末製品を製造する場合、粉末
の粒度分布は狭い範囲のものが要求されることが多い傾
向にある。
[0003] Depending on the purpose of the metal powder, for example, in the case of powder for thermal spraying, the particle size is limited to a range of 10 to 45 μm, for example, depending on the ability of the thermal spraying equipment in terms of powder feedability and the density of the formed film. Powder is required. In the future, when manufacturing highly functional powder products in other fields as well, there is a tendency for the particle size distribution of the powder to be often required to have a narrow range.

【0004】この場合、粉末の粒度の調整は、アトマイ
ズ媒体を噴出するノズルが同一で同一金属をアトマイズ
するとき、溶湯温度、溶湯ノズル孔径、アトマイズ媒体
の噴射圧力(ジェットの速度とジェットの流量が同時に
変化)などの操業条件を変化させて行っている。得られ
た粉末の粒度分布は噴射圧力とともに平均粒径は変化す
るが、他の条件が一定であれば粒度分布はほぼ同じであ
る。
In this case, when the same metal is atomized using the same nozzle for ejecting the atomizing medium, the particle size of the powder is adjusted based on the temperature of the molten metal, the diameter of the molten metal nozzle, and the injection pressure of the atomizing medium (jet speed and jet flow rate). This is done by changing operating conditions such as (changes at the same time). The average particle size of the obtained powder changes with the injection pressure, but if other conditions are constant, the particle size distribution is almost the same.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】現状のアトマイズ法で
粉末の粒度分布を調整する方法では、下記の問題がある
。■溶湯流量は、タンディッシュ中の溶湯高さ、溶湯ノ
ズル径および溶湯温度によって決まるが、これらの中、
溶湯高さおよび溶湯温度はアトマイズ中に変化するため
溶湯流量はそれらに伴い変化する。したがって、アトマ
イズ媒体の流量が一定のとき溶湯流量とアトマイズ媒体
の流量の比が変化するため、得られた粉末の粒度分布が
広がる。■微粉化するためにアトマイズ媒体の圧力を上
げると、溶湯の吹上が起こり易くなり、溶湯の粉化現象
が不安定となるため、得られた粉末の粒度分布が広がり
、粗粉末や針状粉末が多く分級が難しくなる。■アトマ
イズ開始直後の溶湯流量とアトマイズ媒体の流量の比の
変化が、その後アトマイズ終了時までの前記の比にくら
べ極めて激しいこと、さらにアトマイズ直後の粉化現象
がきわめて不安定であるため、得られた粉末の粒度分布
が広がる。
[Problems to be Solved by the Invention] The current atomization method for adjusting the particle size distribution of powder has the following problems. ■The flow rate of the molten metal is determined by the height of the molten metal in the tundish, the diameter of the molten metal nozzle, and the molten metal temperature.
Since the molten metal height and molten metal temperature change during atomization, the molten metal flow rate changes accordingly. Therefore, when the flow rate of the atomizing medium is constant, the ratio of the flow rate of the molten metal to the flow rate of the atomizing medium changes, so that the particle size distribution of the obtained powder is broadened. ■If the pressure of the atomizing medium is increased for pulverization, the molten metal tends to blow up and the pulverization phenomenon of the molten metal becomes unstable, so the particle size distribution of the obtained powder broadens and becomes coarse powder or acicular powder. There are many cases, making classification difficult. ■The change in the ratio of the molten metal flow rate to the atomizing medium flow rate immediately after the start of atomization is extremely drastic compared to the above-mentioned ratio until the end of atomization, and furthermore, the powdering phenomenon immediately after atomization is extremely unstable. The particle size distribution of the powder is broadened.

【0006】本発明はこれらの問題に関してなされたも
ので、アトマイズ中に粒度分布の狭い粉末をつくり、高
収率の所定粒度範囲の金属粉末を容易に得られる方法を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide a method for producing powder with a narrow particle size distribution during atomization and easily obtaining a high yield of metal powder within a predetermined particle size range. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の製造方法は、タンディッシュより流
下する溶湯流に噴射ノズルから噴射されたアトマイズ媒
体のジェットをアトマイズチャンバー内で当てて、溶湯
流を粉化し、金属粉末を製造する方法において、タンデ
ィッシュ内溶湯の湯面位置を検出するための湯面位置検
出器を設け、該検出器からの湯面位置情報によりジェッ
トの流量を変化させてジェット流量と溶湯流量との比を
一定にした状態で粉化を行うことを発明の構成とするも
のである。
[Means for Solving the Problems] The manufacturing method of the present invention, which has been made to achieve the above object, includes applying a jet of atomizing medium injected from an injection nozzle to a molten metal flow flowing down from a tundish in an atomization chamber. In a method for manufacturing metal powder by pulverizing a molten metal flow, a molten metal surface position detector is provided to detect the molten metal surface position in a tundish, and the jet flow rate is determined based on the molten metal surface position information from the detector. The structure of the invention is to perform powdering while keeping the ratio of jet flow rate and molten metal flow rate constant by changing the ratio.

【0008】この際、複数本のジェットを噴射ノズルの
下方でかつ溶湯流の近傍回りに仮想した同心円に接する
ように噴射して逆円錐形状のジェットカーテンを形成し
、ジェットが相互に接近して形成された交差域に溶湯流
を流下して粉化するのがよい。また、2つの収容部を有
し、いずれか一方の収容部を選択使用するための切換弁
を備えた粉末回収容器をアトマイズチャンバーに設け、
粉化初期に得られた粉末を一方の収容部に回収し、その
後切換弁を操作して他方の収容部に粉末を回収するのが
よい。
At this time, a plurality of jets are injected below the injection nozzle and in contact with an imaginary concentric circle around the vicinity of the molten metal flow to form an inverted cone-shaped jet curtain, and the jets approach each other. It is preferable to flow the molten metal into the formed intersection area and pulverize it. Further, a powder collection container having two storage parts and a switching valve for selectively using one of the storage parts is provided in the atomization chamber,
It is preferable to collect the powder obtained at the initial stage of powdering into one storage section, and then operate the switching valve to collect the powder into the other storage section.

【0009】更に、タンディッシュ内溶湯を昇温するた
めの昇温手段を設けると共に溶湯温度を検出するための
温度検出器を設け、該検出器からの温度情報により昇温
手段を作動させ、タンディッシュに収容された溶湯の温
度を一定にして粉化するのがよい。
Furthermore, a temperature raising means for raising the temperature of the molten metal in the tundish and a temperature detector for detecting the temperature of the molten metal are provided, and the temperature raising means is operated based on the temperature information from the detector, and the tundish is heated. It is best to keep the temperature of the molten metal contained in the dish constant and powder it.

【0010】0010

【作用】タンディッシュ内の湯面位置(溶湯高さ)を検
出器(レベル計)で測定しながら、ジェットの噴射圧力
および、又は流量を変化させることにより、ジェット流
量と溶湯流量の比が同じになるように調整することがで
きる。したがって、アトマイズ中にかかる操作を行うこ
とにより、タンディッシュより流下する金属溶湯流を所
定の粒度分布および所定の粒度に容易に粉化生成させる
ことができる。
[Operation] By changing the injection pressure and/or flow rate of the jet while measuring the molten metal level position (molten metal height) in the tundish with a detector (level meter), the ratio of jet flow rate and molten metal flow rate is kept the same. It can be adjusted to become. Therefore, by performing such an operation during atomization, the molten metal flow flowing down from the tundish can be easily powdered to have a predetermined particle size distribution and a predetermined particle size.

【0011】また、複数本のジェットを噴射ノズルの下
方でかつ溶湯流の近傍回りに仮想した同心円に接するよ
うに噴射して逆円錐形状のジェットカーテンを形成する
と、各ジェットが相互に接近して形成された交差域は、
エネルギーの高いジェットの中心部が相互に干渉しない
ため、アトマイズ媒体の上昇流が生じにくい。このため
、該交差域に溶湯流を流下させることにより、溶滴の吹
き上げが低減し、操業の安定化が図られるため、所定圧
力、流量の下で生成した粉末の粒度分布の幅が狭くなる
。前記ジェットカーテンを構成する個々のジェットは、
溶湯流を中心として上方より下方へねじれており、ジェ
ットは旋回しているように見えるので、以後、前記カー
テンを旋回ジェットカーテンと呼ぶ。尚、従来の逆円錐
形状のジェットカーテン(非旋回ジェットカーテン)は
、ジェットの中心部が円錐の頂点で交差し、その中心部
が相互に干渉するため、アトマイズ媒体の上昇流が生じ
、溶滴の吹き上げが生じ易く、操業が不安定になり易い
Furthermore, when a plurality of jets are injected below the injection nozzle and in contact with an imaginary concentric circle around the vicinity of the molten metal flow to form an inverted conical jet curtain, the jets approach each other. The intersection area formed is
Since the centers of high-energy jets do not interfere with each other, upward flow of the atomized medium is less likely to occur. Therefore, by allowing the molten metal to flow down the intersection area, the blow-up of the droplets is reduced and the operation is stabilized, so the width of the particle size distribution of the powder produced under the specified pressure and flow rate is narrowed. . The individual jets constituting the jet curtain are:
Since the jet is twisted from above to below around the molten metal flow and appears to be swirling, the curtain will be referred to as a swirling jet curtain hereinafter. In addition, in a conventional inverted cone-shaped jet curtain (non-swirling jet curtain), the centers of the jets intersect at the apex of the cone, and the centers interfere with each other, resulting in an upward flow of the atomizing medium and the formation of droplets. blow-up is likely to occur, and operations tend to become unstable.

【0012】また、切換弁をもつ粉末回収容器を用いる
ことにより、アトマイズ直後の粉化の不安定な時期に得
られる粉末を取り除くことができるため、極めて幅の狭
い範囲の粒度分布の粉末を得ることができる。除去によ
る粉末の歩留低下は、5秒以内の短い期間であるため数
kg程度であるため大量のアトマイズでは問題とならな
い。むしろ、初期の針状粉末、粗粉末の接着などを除去
する分級操作が厄介であり、製品中に異形粉末が混じり
品質上に問題を生じる場合がある。この様な点から、上
記の回収容器を用いると、操作も簡単で、粒度の広がり
を容易に抑えることができる。
Furthermore, by using a powder collection container with a switching valve, it is possible to remove the powder obtained during the unstable period of powderization immediately after atomization, thereby obtaining powder with a particle size distribution in an extremely narrow range. be able to. Since the reduction in powder yield due to removal is for a short period of 5 seconds or less, the reduction in powder yield is about several kg, so it is not a problem in a large amount of atomization. Rather, the classification operation to remove initial acicular powder and adhesion of coarse powder is troublesome, and irregularly shaped powder may be mixed into the product, causing quality problems. From this point of view, when the above collection container is used, the operation is simple and the spread of particle size can be easily suppressed.

【0013】更に、温度検出器からの溶湯温度情報によ
り昇温手段を作動させ、タンディッシュ内溶温の温度を
一定にすることにより、極めて粒度分布の幅の狭い粉末
の製造の制御が容易となる。すなわち、大量にアトマイ
ズする場合、アトマイズ時間は数10分に至るが、この
間タンディッシュ内の溶湯温度は低下する。溶湯温度が
融点近傍になると、溶湯の物性である表面張力や粘性は
温度変化に応じて著しく変化するため、このような温度
変化の中でアトマイズした場合、ジェットによる溶湯の
粉化状況が大きく変化するし、得られた粉末の粒度範囲
の広がりは避けられない。溶湯の温度を一定にすること
により、上記のような粒度分布の広がりが容易に避ける
ことができる。
Furthermore, by operating the temperature raising means based on the molten metal temperature information from the temperature sensor and keeping the molten temperature in the tundish constant, it is easy to control the production of powder with an extremely narrow particle size distribution. Become. That is, when atomizing a large amount, the atomization time reaches several tens of minutes, but during this time the temperature of the molten metal in the tundish decreases. When the temperature of the molten metal approaches its melting point, the physical properties of the molten metal, such as surface tension and viscosity, change significantly in accordance with the temperature change. Therefore, when atomizing under such temperature changes, the state of pulverization of the molten metal by the jet changes significantly. However, broadening of the particle size range of the resulting powder is unavoidable. By keeping the temperature of the molten metal constant, the above-mentioned broadening of the particle size distribution can be easily avoided.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明を実施するためのアトマイズ
設備の要部を示しており、従来と同部材は同符号で示し
ている。タンディッシュ1 の周囲には、これを加熱す
るためのヒータ21がカバー22との間に設けられてお
り、タンディッシュ1 内の溶湯2 の温度を検出する
ための温度検出器23がタンディッシュ1 上部に設け
られている。また、該温度検出器23からの信号(情報
) を受信して、予め設定した温度になるように前記ヒ
ータ21の出力を制御する温度制御器24が設けられて
いる。一方、ノズル装置4 にアトマイズ媒体を供給す
る管路26には、圧力制御弁27が設けられており、タ
ンディッシュ1 上部には、溶湯2 の湯面位置検出器
28が設けられている。また、該湯面位置検出器28か
らの信号を受信して、湯面に対応した溶湯流量を演算す
ると共に、予め設定された溶湯流量とアトマイズ媒体の
ジェット流量(供給量) との比からジェット流量を演
算し、該流量に対応した弁絞量を前記圧力制御弁27に
出力する流量制御装置29が設けられている。 尚、圧力制御弁27の代りに流量制御弁でもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the main parts of an atomization facility for carrying out the present invention, and the same members as those in the prior art are designated by the same reference numerals. A heater 21 for heating the tundish 1 is provided between the tundish 1 and a cover 22, and a temperature detector 23 for detecting the temperature of the molten metal 2 in the tundish 1 is installed around the tundish 1. It is located at the top. Further, a temperature controller 24 is provided which receives a signal (information) from the temperature detector 23 and controls the output of the heater 21 so that the temperature reaches a preset temperature. On the other hand, a pressure control valve 27 is provided in the conduit 26 that supplies the atomizing medium to the nozzle device 4 , and a molten metal 2 level position detector 28 is provided above the tundish 1 . In addition, the signal from the molten metal level position detector 28 is received to calculate the molten metal flow rate corresponding to the molten metal level, and the jet is calculated based on the ratio between the preset molten metal flow rate and the jet flow rate (supply amount) of the atomizing medium. A flow rate control device 29 is provided that calculates the flow rate and outputs a valve throttle amount corresponding to the flow rate to the pressure control valve 27. Note that a flow control valve may be used instead of the pressure control valve 27.

【0015】尚、前記ヒータ制御の代りに、温度制御器
により溶解炉から加熱した溶湯をタンディッシュに注入
する量をコントロールしてもよい。かかる注入量は溶解
炉の傾動量により容易にコントロールすることができる
。このような装置を用いることにより、アトマイズ稼動
時間の経過に関係なく一定の湯温が確保され、又湯面の
低下に関係なく、溶湯流量に応じたジェット流量が付与
され、アトマイズ条件の変動に起因した粒度分布のばら
つきの発生を防止することができる。
[0015] Instead of controlling the heater, the amount of molten metal heated from the melting furnace poured into the tundish may be controlled by a temperature controller. The amount of injection can be easily controlled by the amount of tilting of the melting furnace. By using such a device, a constant hot water temperature is ensured regardless of the elapse of the atomizing operation time, and a jet flow rate is applied according to the molten metal flow rate regardless of a drop in the hot water level, so that it can be adjusted to changes in atomization conditions. It is possible to prevent the occurrence of variations in particle size distribution caused by this.

【0016】ノズル装置としては、従来のものでも使用
可能であるが、旋回ジェットカーテンを形成するノズル
装置を使用することにより、アトマイズ媒体(ガス) 
の溶湯ノズル側への上昇流の発生を防止することができ
、アトマイズの安定化を増し、粒度分布幅がより狭くな
る。図2は、旋回ジェットカーテンを形成するためのノ
ズル装置4Aの一例を示しており、従来に対して噴射ノ
ズル12A の噴射方向が異なる。すなわち、本体9A
の下面に、流下孔15の中心線を中心とする同心円上に
等間隔でノズルチップからなる噴射ノズル12A の複
数個が取り付けられている。各噴射ノズル12A は、
図3および図4に示すように、ノズル中心線が溶湯流8
 を中心としてその近傍回りに仮想した直径Dの円周に
接するように斜め下方に指向して取り付けられており、
各噴射ノズル12A の中心線は溶湯流(流下孔)中心
線に対して水平方向にほぼaの角度で等方向にずれてい
る。同図において、16はノズル孔の出口部を示してお
り、θは溶湯流中心線に対するジェットカーテンのみか
けの交差角を示す。尚、噴射ノズルとしては、ノズル孔
を有するノズルチップに限らず、本体の底壁に直接ノズ
ル孔を開設したものでもよい。
Although conventional nozzle devices can be used, by using a nozzle device that forms a swirling jet curtain, the atomized medium (gas) can be
It is possible to prevent the occurrence of an upward flow toward the molten metal nozzle side, thereby increasing the stabilization of atomization and narrowing the particle size distribution width. FIG. 2 shows an example of a nozzle device 4A for forming a swirling jet curtain, and the injection direction of the injection nozzle 12A is different from that of the conventional device. That is, the main body 9A
A plurality of injection nozzles 12A consisting of nozzle tips are attached to the lower surface of the nozzle at equal intervals on a concentric circle centered on the center line of the flow hole 15. Each injection nozzle 12A is
As shown in Figures 3 and 4, the nozzle center line is aligned with the molten metal flow 8.
It is attached so as to be oriented diagonally downward so as to be in contact with the circumference of an imaginary diameter D around the vicinity of the center,
The center line of each injection nozzle 12A is equidistantly offset from the center line of the molten metal flow (flow hole) in the horizontal direction at an angle of approximately a. In the figure, 16 indicates the outlet of the nozzle hole, and θ indicates the apparent intersection angle of the jet curtain with respect to the center line of the molten metal flow. Note that the injection nozzle is not limited to a nozzle chip having a nozzle hole, but may be one having a nozzle hole directly formed in the bottom wall of the main body.

【0017】この際、各ノズルの中心線(すなわち、ジ
ェットの中心線)が互いに接近した位置における内接円
の直径Dを溶湯流の直径dに対して、D/d=1〜5(
好ましくは1〜3)となるように各ノズルの中心線を設
定するのがよい。D/dが1未満では上昇ガス流が生じ
易くなり、操業が不安定になり易い。一方、5を越える
と内接円内のガス流速が低下し、ひいては粉化エネルギ
ーが低下し粗粉が生じ易くなり、かえって粒度分布の幅
を広げることになるからである。
At this time, the diameter D of the inscribed circle at the position where the center lines of each nozzle (that is, the center lines of the jets) are close to each other is expressed as D/d=1 to 5 (
It is preferable to set the center line of each nozzle so that it becomes 1 to 3). When D/d is less than 1, an upward gas flow tends to occur, and the operation tends to become unstable. On the other hand, if it exceeds 5, the gas flow velocity within the inscribed circle will decrease, which in turn will reduce the pulverization energy, making it easier to produce coarse powder, which will actually widen the width of the particle size distribution.

【0018】アトマイズチャンバー6 に取り付けられ
る粉末回収容器の好例を図5に示す。該容器13A は
容器本体31の内部には仕切壁32によって区画された
2つの収容部33,33 が形成されている。仕切壁3
2の上端縁に沿って横架された横軸34には切換弁35
が取り付けられており、該横軸34は容器本体31の側
壁に枢支されている。容器本体31の外部において、横
軸34の端部には前記切換弁35を回動するためのハン
ドル36が取り付けられている。ハンドル36の回動操
作によって、切換弁35が仕切壁32の左右に画成され
た収容部33,33 の一方を閉ぐと共に、容器開口と
他方の収容部とを連通可能にする。
A good example of a powder collection container attached to the atomization chamber 6 is shown in FIG. The container 13A has two storage portions 33, 33 partitioned by a partition wall 32 inside the container body 31. Partition wall 3
A switching valve 35 is mounted on a horizontal shaft 34 extending horizontally along the upper edge of 2.
is attached, and the horizontal shaft 34 is pivotally supported on the side wall of the container body 31. A handle 36 for rotating the switching valve 35 is attached to the end of the horizontal shaft 34 on the outside of the container body 31. By rotating the handle 36, the switching valve 35 closes one of the accommodating sections 33, 33 defined on the left and right sides of the partition wall 32, and allows communication between the container opening and the other accommodating section.

【0019】かかる粉末回収容器13A を使用するこ
とにより、アトマイズ開始直後の粉化の不安定な時期に
生成した粉末と、安定した状態で生成した粉末とを、切
換弁35をハンドル36を介して回動操作することによ
り2つの収容部33,33 の各々に回収することがで
き、両者の混合が防止され、分布幅の狭い粉末が容易に
得られる。次に具体的実施例を掲げる。
By using the powder collection container 13A, the powder produced during the unstable period of powdering immediately after the start of atomization and the powder produced in a stable state can be transferred through the switching valve 35 and the handle 36. By rotating the powder, it can be collected into each of the two storage sections 33, 33, preventing mixing of the two and easily obtaining powder with a narrow distribution width. Next, specific examples are listed.

【0020】表1に示したアトマイズ条件で、Fe−4
.5 %の炭素鋼粉を製造した。実施例、従来例とも溶
湯ノズル径は 3.5φmmとした。
[0020] Under the atomization conditions shown in Table 1, Fe-4
.. 5% carbon steel powder was produced. The diameter of the molten metal nozzle was 3.5φmm in both the example and the conventional example.

【0021】[0021]

【表1】 その結果、得られた粉末の平均粒径と幾何標準偏差との
値を表2に示し、粒度分布を図6に示す。
[Table 1] As a result, the average particle diameter and geometric standard deviation of the obtained powder are shown in Table 2, and the particle size distribution is shown in FIG.

【0022】[0022]

【表2】 表2より、実施例の粉末は、従来例に比して、平均粒径
は同等又はそれ以下であり、しかも標準偏差はいずれも
小さいことが確かめられた。
[Table 2] From Table 2, it was confirmed that the average particle size of the powders of the examples was equal to or smaller than that of the conventional example, and the standard deviations were all small.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明の方法は、アトマイズ中にジェッ
ト流量と溶湯流量の比を一定にすることにより、容易に
粉末の粒度分布を狭くすることができる。この際、アト
マイズ媒体のジェットにより旋回ジェットカーテンを形
成することにより、ジェットが衝突する非旋回ジェット
カーテンを用いる場合にみられる溶湯の吹上が低減し、
操業の安定化が図れるとともに粉化が安定することによ
り所定圧力、流量のもとで生成した粉末の粒度分布の幅
を狭くすることができる。
According to the method of the present invention, the particle size distribution of powder can be easily narrowed by keeping the ratio of jet flow rate and molten metal flow rate constant during atomization. At this time, by forming a swirling jet curtain with a jet of the atomizing medium, blowing up of the molten metal, which occurs when using a non-swirling jet curtain in which the jets collide, is reduced.
By stabilizing the operation and stabilizing powdering, it is possible to narrow the width of the particle size distribution of the powder produced under a predetermined pressure and flow rate.

【0024】また、切換弁をもつ粉末回収容器を用いる
ことにより、アトマイズ直後の粉化の不安定な時期に得
られる粉末を取り除くことにより、極めて幅の狭い範囲
の粒度分布の粉末を容易に得ることができる。さらに、
タンディッシュ内の溶湯の温度を一定に保持することに
より、極めて粒度分布の幅の狭い粉末が容易に製造でき
る。
Furthermore, by using a powder collection container with a switching valve, powder obtained during the unstable period of powdering immediately after atomization can be removed, and powder with a particle size distribution in an extremely narrow range can be easily obtained. be able to. moreover,
By keeping the temperature of the molten metal in the tundish constant, powder with an extremely narrow particle size distribution can be easily produced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明を実施するためのアトマイズ装置の要部
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of essential parts of an atomization device for carrying out the present invention.

【図2】旋回ジェットカーテンを形成するためのノズル
装置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a nozzle arrangement for forming a swirling jet curtain.

【図3】噴射ノズル中心線の交差状態を示す平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view showing a state where injection nozzle center lines intersect.

【図4】同側面図である。FIG. 4 is a side view of the same.

【図5】切換弁を備えた粉末回収容器の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a powder collection container equipped with a switching valve.

【図6】実施例の粉末粒度分布を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing powder particle size distribution of Examples.

【図7】アトマイズ装置の断面説明図である。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory diagram of the atomization device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  タンディッシュ 2  金属溶湯 5  ジェット 6  アトマイズチャンバー 8  溶湯流 12  噴射ノズル 12A  噴射ノズル 13  粉末回収容器 13A  粉末回収容器 23  温度検出器 28  湯面位置検出器 35  切換弁 1 Tundish 2 Molten metal 5 Jet 6 Atomization chamber 8 Molten metal flow 12 Injection nozzle 12A injection nozzle 13 Powder collection container 13A Powder collection container 23 Temperature detector 28 Hot water level position detector 35 Switching valve

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  タンディッシュより流下する溶湯流に
噴射ノズルから噴射されたアトマイズ媒体のジェットを
アトマイズチャンバー内で当てて、溶湯流を粉化し、金
属粉末を製造する方法において、タンディッシュ内溶湯
の湯面位置を検出するための湯面位置検出器を設け、該
検出器からの湯面位置情報によりジェットの流量を変化
させてジェット流量と溶湯流量との比を一定にした状態
で粉化を行うことを特徴とする金属粉末の製造方法。
Claim 1: A method for producing metal powder by applying a jet of atomizing medium injected from an injection nozzle to a molten metal stream flowing down from a tundish in an atomizing chamber, thereby pulverizing the molten metal stream and producing metal powder. A hot water level position detector is provided to detect the hot water level position, and the flow rate of the jet is changed based on the hot water level position information from the detector to perform powdering while keeping the ratio of the jet flow rate and the molten metal flow rate constant. A method for producing metal powder, characterized in that:
【請求項2】  複数本のジェットを噴射ノズルの下方
でかつ溶湯流の近傍回りに仮想した同心円に接するよう
に噴射して逆円錐形状のジェットカーテンを形成し、ジ
ェットが相互に接近して形成された交差域に溶湯流を流
下して粉化する請求項1に記載した金属粉末の製造方法
2. A plurality of jets are injected below the injection nozzle so as to touch an imaginary concentric circle around the vicinity of the molten metal flow to form an inverted cone-shaped jet curtain, and the jets are formed close to each other. 2. The method for producing metal powder according to claim 1, wherein a flow of molten metal is flowed down into the intersection area where the metal powder is pulverized.
【請求項3】  2つの収容部を有し、いずれか一方の
収容部を選択使用するための切換弁を備えた粉末回収容
器をアトマイズチャンバーに設け、粉化初期に得られた
粉末を一方の収容部に回収し、その後切換弁を操作して
他方の収容部に粉末を回収する請求項1に記載した金属
粉末の製造方法。
3. A powder collection container having two storage parts and equipped with a switching valve for selectively using one of the storage parts is provided in the atomization chamber, and the powder obtained at the initial stage of powdering is collected in one of the storage parts. 2. The method for producing metal powder according to claim 1, wherein the powder is collected in a storage part, and then the switching valve is operated to collect the powder in the other storage part.
【請求項4】  タンディッシュ内溶湯を昇温するため
の昇温手段を設けると共に溶湯温度を検出するための温
度検出器を設け、該検出器からの温度情報により昇温手
段を作動させ、タンディッシュに収容された溶湯の温度
を一定にして粉化する請求項1に記載した金属粉末の製
造方法。
4. Temperature raising means for raising the temperature of the molten metal in the tundish and a temperature detector for detecting the temperature of the molten metal are provided, and the temperature raising means is operated based on temperature information from the detector, and the tundish is heated. 2. The method for producing metal powder according to claim 1, wherein the molten metal contained in the dish is pulverized at a constant temperature.
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