[发明专利]丸粒的制造方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及丸粒的制造方法以及装置。更详细而言，本发明涉及由在喷丸清理等各种研扫装置、各种喷丸硬化装置等中使用的铸钢丸、不锈钢丸等铁系合金构成的丸粒的制造方法以及装置，特别是涉及改善了丸粒的产品成品率的离心方式的丸粒的制造方法以及装置。

背景技术

作为一般的金属粉末的制造方法，以往以来公知有水雾化法、气体雾化法、旋转电极法、熔融体滴落法等各种方法。这里，作为用于粉末冶金等的铁粉，通用还原铁粉、雾化铁粉，并且雾化铁粉的主流制法是水雾化法。通过该水雾化法制造的铁粉大体为0.2mm以下的粒径，并且粒子具有不规则的形状。另外，在需要近似球形的铁粉的情况下，通过气体雾化法来制造，但由于会消耗大量的惰性气体，从而存在制造成本增大的问题。另一方面，作为丸粒而使用的粒径(平均粒径)为0.03～4mm，粒度范围非常宽，并且粒子为近似球形。因此，为了制造丸粒，需要能够应对宽度宽的粒度的要求、以及能够制造近似球形的粒子。从这样的状况可以看出，对于丸粒的制造，难以直接应用一般的金属粉末的制造方法。

作为以往以来使用的丸粒的代表性制造方法，存在被称为离心方式的如下方法：在储藏水的大水槽的中央部设置离心盘及其旋转单元，从离心盘的上方经由中间包等而使细小的熔融体流落下，并借助离心力从熔融体形成熔融液滴。

在离心方式中，存在如下特征：通过改变离心盘的周速(熔融液滴飞出的盘外周缘部的速度)，从而能够一定程度地控制所制造的丸粒的粒度分布。但是，存在产品成品率较低的问题(参照美国专利第2310590号说明书、中国实用新型公告第2541089号说明书)。

美国专利第2310590号说明书涉及现有的离心方式的铸铁丸的制造方法。在大水槽的中央部设置离心盘及其旋转单元，从离心盘的上方经由浇道而使细小的熔融体流落下，并借助离心盘的离心力从熔融体形成熔融液滴，在这种公知的离心方式中，公开有从喷嘴朝向飞行的熔融液滴喷射加压水而使熔融液滴微小化的方法。通过施加该加压水的喷射，从而应对粗大形成不必要尺寸的问题，由此大幅度地提高0.068英寸(约1.73mm)以下的细小尺寸的成品率。但是，成品率的提高不够充分。

中国实用新型公告第2541089号说明书涉及现有的离心方式下的钢丸的制造装置。在大水槽的中央部设置离心盘以及其旋转单元，从离心盘的上方经由中间包而使细小的熔融体流落下，并借助离心力从熔融体形成熔融液滴，这一基本装置结构与美国专利第2310590号说明书相同，但欲通过将溶解炉以及中间包一体地配置于离心盘的附近，从而应对由熔融体温度降低引起的废品率(不良率)增加的问题。

这样，在上述先行技术文献所公开的现有的离心方式中，没能够充分应对产品成品率较低这一问题。

发明内容

本发明的课题在于提供进一步改善了成品率的丸粒的制造方法以及装置。本发明是如下发明：即，在现有的离心方式的丸粒制造中，应对粗大地形成不必要的尺寸或不合格而导致产品成品率降低的问题、以及因未能避免从离心盘飞出的熔融液滴在大气中飞行发生高温氧化从而导致产品成品率降低的问题。由此，本发明的目的在于提供能够改善产品成品率的丸粒的制造方法以及装置。

本发明的丸粒的制造方法在由水槽的水面、以覆盖配置于该水面的上方的旋转的离心盘的周围的方式设置的罩、以及贯通上述罩而设置的中间包围成的熔融液滴形成空间内，包括：气体排出工序，从用于排出在该熔融液滴形成空间内产生的气体的开口部排出气体；水膜形成工序，在上述罩的内表面形成水膜；熔融金属供给工序，将熔融金属注入上述中间包，使熔融金属从上述中间包底部的孔部流出，并向上述旋转的离心盘上供给；熔融液滴形成工序，由供给至上述旋转的离心盘的熔融金属，借助离心力形成熔融液滴；以及小滴凝固工序，在使上述熔融液滴与在上述水膜形成工序中形成的上述罩内表面的水膜碰撞而分裂成比上述熔融液滴小的小滴后，使上述小滴冷却、凝固。