(57)【要約】粉末微粒化装置は、溶鋼を溶解する開放式溶解炉と、溶鋼を受け取るためのタンディッシュとを有して設計されている。開放式溶解炉内の溶鋼の量は、タンディッシュが速やかに開放式溶解炉から溶鋼を受けて、溶鋼を注入取鍋に注ぐことを確実にするのに十分に維持されている。さらに、２つのタンディッシュ等、複数のタンディッシュは、開放式溶解炉からの溶鋼を交代で受け取ることができ、注入取鍋に溶鋼を連続的に複数回注ぐことができるように設計されていてもよく、または、複数の注入取鍋は注入取鍋の交換時間を短くするように設計されていてもよく、これにより、粉末製造時間を延ばし、粉末生成率を増加させ、流入取鍋の耐熱材料を節約することができる。【選択図】図３
2021515094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末微粒化装置において、
原料を溶鋼に溶解するのに用いられる開放式溶解炉と、
前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取り、受け取った前記溶鋼の温度を予め設定された範囲に維持し、前記溶鋼を注入取鍋内に注ぎ込むのに用いられるタンディッシュとを備え、
前記注入取鍋は、第１の状態で、注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるのに用いられ、前記第１の状態は、予め設定した温度に加熱することと前記微粒化チャンバに接続することとを含み、
前記微粒化チャンバは、前記微粒化チャンバ内に微粒化された溶鋼の液滴を凝縮させて金属粉末にするのに用いられる、粉末微粒化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記タンディッシュおよび前記注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、
前記真空溶解チャンバの側壁に接続されて前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導くのに用いられる気密ガイド装置とをさらに備えた、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記気密ガイド装置は、内側材料および外側材料を少なくとも備え、前記内側材料は耐熱材料であり、前記外側材料は金属材料である、装置。
【請求項４】
請求項２に記載の装置において、
前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に、前記真空溶解チャンバの内側または外側に向かって配置された区画であって、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、前記注入取鍋を前記真空溶解チャンバに出し入れ可能にし、前記注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化機器と共に前記真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持するのに用いられる、区画をさらに含む、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、前記タンディッシュは、加熱機能を有する誘導炉である、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、前記開放式溶解炉の容積は、前記タンディッシュの容積より大きい、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置に基づく粉末微粒化方法において、
前記開放式溶解炉内で溶解した前記溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断するステップと、
前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップと、
前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、溶鋼を内部に受け取った前記タンディッシュから前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記微粒化チャンバ内に注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化させるように前記注入取鍋を制御するステップの後に、
前記タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断し、前記タンディッシュにより、再び前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取り、前記注入取鍋の耐熱材料を交換するステップと、
前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、再び前記溶鋼を内部に受け取った前記タンディッシュから前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバに微粒化させるように、前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋を制御するステップとをさらに備えた、方法。
【請求項９】
請求項７に記載の方法において、前記開放式溶解炉内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ない場合に、溶かされて溶鋼になる原料を前記開放式溶解炉内に追加する、方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の方法において、前記装置は、前記タンディッシュおよび前記注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記真空溶解チャンバの側壁に接続された気密ガイド装置とをさらに備え、
前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップは、
前記気密ガイド装置により前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導く、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、溶かされて溶鋼となる原料は、容易に酸化可能な材料を含み、前記開放式溶解炉内の溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断するステップは、
前記開放式溶解炉内の容易に酸化可能な材料以外の前記原料から溶解された溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断することを含み、
前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップの前に、前記方法は、
前記真空溶解チャンバ内で前記容易に酸化可能な材料が前記タンディッシュ内に受け取った前記溶鋼内に溶けるように、前記容易に酸化可能な材料を前記タンディッシュ内に配置するステップをさらに備えた、方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、前記注入取鍋の耐熱材料を交換するステップは、
前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップと、
前記真空溶解チャンバの外の前記注入取鍋の前記耐熱材料を交換するステップとを備えた、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、前記装置は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に前記真空溶解チャンバの外側に向けて配置された区画であって、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含む、区画をさらに備え、
前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップは、
移動して開いた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御し、前記区画内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップと、
移動して閉じた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御するステップと、
移動して開いた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記注入取鍋の前記耐熱材料を交換するステップの後に、
前記第２のバッフルプレートが開いた状態にあることを判断し、前記区画内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップと、
閉じた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、真空化機器により前記第１の区画を真空にするステップと、
前記区画の内部が低酸素状態であることを判断し、前記真空溶解チャンバ内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【請求項１５】
粉末微粒化装置において、
原料を溶鋼に溶解するのに用いられる開放式溶解炉と、
前記開放式溶解炉から溶鋼を交互に受け取り、連続的および交互に前記溶鋼を注入取鍋に注ぐのに用いられる複数のタンディッシュとを備え、
前記注入取鍋は、第１の状態で、注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化チャンバ内に連続的に微粒化させるのに用いられ、前記第１の状態は、予め設定した温度に加熱することと前記微粒化チャンバに接続することとを含み、
前記微粒化チャンバは、前記微粒化チャンバ内に微粒化された溶鋼の液滴を凝縮させて金属粉末にするのに用いられる、粉末微粒化装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において、
前記複数のタンディッシュおよび前記注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、
前記真空溶解チャンバの側壁に接続されて前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記複数のタンディッシュ内に導くのに用いられる気密ガイド装置とをさらに備えた、装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置に基づく粉末微粒化方法において、前記装置の前記複数のタンディッシュは、第１のタンディッシュおよび第２のタンディッシュを含み、
前記開放式溶解炉内で溶解した前記溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断するステップと、
前記第１のタンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップと、
前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第１のタンディッシュから前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記注入取鍋を制御し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第１のタンディッシュから前記注入取鍋に溶鋼を注ぎ込む工程では、前記第２のタンディッシュは前記開放式取鍋からの溶鋼を受け取る、ステップと、
前記第１のタンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第２のタンディッシュから前記注入取鍋に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
前記注入取鍋が所定数のタンディッシュ内の溶鋼を微粒化させた後に、前記注入取鍋の耐熱材料を交換するステップと、
前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第１のタンディッシュまたは前記第２のタンディッシュから前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように、前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋を制御するステップとをさらに備えた、方法。
【請求項１９】
粉末微粒化装置において、
原料を溶鋼に溶解するのに用いられる開放式溶解炉と、
前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取り、受け取った前記溶鋼の温度を予め設定された範囲に維持し、前記溶鋼を複数の注入取鍋内に注ぎ込むのに用いられるタンディッシュとを備え、
前記複数の注入取鍋は、第１の注入取鍋および第２の注入取鍋を含み、前記第１の注入取鍋は、第１の状態で、注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるのに用いられ、前記第１の状態は、予め設定した温度に加熱することと前記微粒化チャンバに接続することとを含み、第１の注入取鍋が前記タンディッシュから注がれた溶鋼で満たされた後に、前記タンディッシュから溶鋼を受け取るために前記第２の注入取鍋が前記第１の注入取鍋と置き換えられ、
前記微粒化チャンバは、前記微粒化チャンバ内に微粒化された溶鋼の液滴を凝縮させて金属粉末にするのに用いられる、粉末微粒化装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、
前記タンディッシュおよび前記複数の注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、
前記開放式溶解炉の側壁に接続されて前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導くのに用いられる気密ガイド装置とをさらに備えた、装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、
複数の区画をさらに備え、前記複数の区画の個数は前記複数の注入取鍋の個数と同じであり、前記複数の区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に配置され、それぞれ前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、対応する前記注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れ可能にし、前記複数の注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化機器と共に前記真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持するのに用いられる、装置。
【請求項２２】
請求項２０に記載の装置において、
環状トラックをさらに備え、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で固定して配置され、前記環状トラックは、前記タンディッシュから注がれた溶鋼を受け取るために、前記複数の注入取鍋を１つずつ注ぎ場所に移動させるのに用いられる、装置。
【請求項２３】
請求項２０に記載の装置において、
環状トラックであって、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で取り外し可能に配置され、前記環状トラックは、前記タンディッシュから注がれた溶鋼を受け取って前記複数の注入取鍋を出口まで回転させるために、前記複数の注入取鍋を注ぎ場所に回転させるのに用いられ、前記複数の注入取鍋が区画を介して前記真空溶解チャンバから出る、環状トラックと、
区画であって、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に配置され、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、前記複数の注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れ可能にし、前記複数の注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化機器と共に前記真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持するのに用いられる、区画とをさらに備えた、装置。
【請求項２４】
請求項１９に記載の装置に基づく粉末微粒化方法において、
前記開放式溶解炉内で溶解された前記溶鋼の品質が予め設定された基準に達したことを判断するステップと、
前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップと、
前記第１の注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、溶鋼を内部に受け取った前記タンディッシュから前記第１の注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、
前記第１のタンディッシュを前記第２のタンディッシュに置き換えるステップと、
前記第２の注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、前記タンディッシュから前記第２の注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記第２の注入取鍋を制御するステップとを備えた、粉末微粒化方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換えられステップは、
前記タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断し、前記タンディッシュにより、前記開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取り、前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換える、方法。
【請求項２６】
請求項２４に記載の方法において、前記装置は、前記タンディッシュおよび前記複数の注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記真空溶解チャンバの側壁に接続された気密ガイド装置とをさらに備え、
前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップは、
前記気密ガイド装置により前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導くことを備えた、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、前記タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断するステップの後に、
前記真空溶解チャンバから出るように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、
前記真空溶解チャンバの外の前記第１の注入取鍋の耐熱材料を交換するステップとをさらに備えた、方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、
前記装置は、複数の区画をさらに備え、前記複数の区画の個数は前記複数の注入取鍋の個数と同じであり、前記複数の区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に前記真空溶解チャンバの外側に向かって配置されて、それぞれ前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含む区画をさらに備え、
前記真空溶解チャンバを出るように前記第１の注入取鍋を制御するステップは、
移動して開いた状態になるよう前記第１のバッフルプレートを制御し、対応する前記区画内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップと、
移動して閉じた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御するステップと、
開いた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の方法において、前記装置は、前記真空溶解チャンバ内に位置付けられた環状トラックをさらに備え、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で固定して配置され、
前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換えるステップは、
前記第２の注入取鍋を注ぎ場所に移動させるために回転するように前記環状トラックを制御するステップを備えた、方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、
前記タンディッシュから注がれた溶鋼を連続的に受け取るように前記複数の注入取鍋を制御した後に、前記真空溶解チャンバを開いて前記複数の注入取鍋の耐熱材料を交換する、方法。
【請求項３１】
請求項２６に記載の方法において、
前記装置は、環状トラックおよび区画をさらに含み、前記環状トラックは、前記真空溶解チャンバ内に位置付けられており、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で取り外し可能に配置され、前記区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に前記真空溶解チャンバの外側に向かって配置されて、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、
前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換えるステップは、
前記第２の注入取鍋を注ぎ場所に移動させるとともに前記第１の注入取鍋を出口に移動させるために回転するように前記環状トラックを制御するステップを備え、
前記第１の注入取鍋が前記出口に移動した後に、
移動して開いた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御し、前記区画内に移動するように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、
移動して閉じた状態になるように前記第１のバッフルを制御するステップと、
移動して開いた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、前記第１の注入取鍋の耐熱材料を交換するために、前記真空溶解チャンバから出るように前記第１の注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法において、前記第１の注入取鍋の耐熱材料が交換された後に、
前記第２のバッフルプレートが前記開いた状態にあることを判断し、前記区画内に移動するように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、
閉じた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、真空化機器により第１の区画を真空にするステップと、
前記第１の区画の内部が低酸素状態であることを判断し、前記環状トラック上に移動するように前記第１の注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００２］  本発明は、金属粉末製造の技術分野に関し、特に、粉末微粒化装置および粉末微粒化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００４］  粉末微粒化とは、高速で流れる流体（微粒化媒体）の衝撃によって、金属または合金の液体を細かい液滴に粉砕した後に固体粉末に凝縮させる粉末生成方法を指し、それは完全に合金化された粉末を生成するための最良の方法であり、粉末微粒化により生成された製品は予め合金化された粉末と呼ばれている。予め合金化された粉末の各粒子は、存在する溶融合金のものと完全に同一な単一の化学組成を有し、結晶構造は急速な凝固により精製され、従って第２相のマクロ偏析を排除する。
【０００３】
［０００５］  真空ガスベースの粉末微粒化は、近年の金属粉末製造業界で開発された新しいプロセスであり、酸化し難い材料、金属粉末の迅速な焼入れ、高度な自動化等の利点を有している。具体的なプロセスによると、金属および合金材料は溶解されて誘導炉で精製され、溶かされた後に得られた金属液体が保温るつぼに注ぎ込まれてガイド管に入り、この瞬間に、溶融流れがノズルから噴出された高圧ガス流により微粒化され、微粒化後に得られた金属液体の液滴が凝固されて粉末を得るために微粒化タワー内で沈殿して最終的には粉末回収タンク内に落下する。
【０００４】
［０００６］  図１に示す既存の粉末微粒化装置によると、最初に準備された原料が溶解チャンバ１１０内で溶解炉１２０内に配置され；次に溶解チャンバ１１０は真空引きされて、（精製される粉末のタイプに応じて選択および配分されたくず鉄や廃棄シリコン等の）原料が溶鋼に溶解された後に、断熱るつぼ、ガイド管、およびノズルを含んだ注入取鍋１３０に注がれ；溶鋼が断熱るつぼからガイド管に流れ、次に、ガイド管から流出されるときにノズルから噴出された高圧ガス流により微粒化チャンバ１４０内に微粒化され、最終的に微粒化チャンバ内で凝固および凝結され、得られた粉末が粉末回収装置内に落ちる。微粒化チャンバ１４０（または微粒化タワー）の注入取鍋１３０と接続された部分のみが図１に示されており、図１は微粒化チャンバの全体を示しておらず、微粒化チャンバに接続された粉末回収装置でさえ示していないことに留意されたい。
【０００５】
［０００７］  図１に示す粉末微粒化装置の手段によって行われる粉末の微粒化は以下の欠点を有している。１）低い粉末精製率：例えば、２００〜５００ｋｇの溶鋼を収容可能な溶解炉では、原料を溶かして溶鋼を所望の温度まで加熱するための準備時間は９０〜１００分間であり、粉末精製時間は１５〜３０分間であり、２４時間当たりの連続粉末精製時間はたったの３〜４時間である。２）高コストな耐熱材料：１回分の溶鋼が注がれる度に耐熱材料を交換する必要がある。より良く理解のために、２つ目の欠点をここで完結に説明する：注入取鍋内の耐熱チャンバの内側とガイド管の内側とは耐熱材料で覆われており、通常はるつぼであり、それは限定的な耐用年数を有している。例えば、鋳造工程では、１８００ｋｇ以下の溶鋼が注入取鍋を流通するときに、耐熱材料は、軟化したり溶けたりすることなく溶鋼の高温に耐えることができ、溶解炉１２０が３００ｋｇの溶鋼を収容可能であると仮定すると、注入取鍋１３０は、実際は一度に６倍の溶鋼を支持することができる。しかしながら、実際の粉末精製の間は、溶解炉内の溶鋼が注入取鍋１３０に注がれる度に、新たな溶鋼が溶解炉内で準備されている必要があり、注入取鍋１３０が溶解炉から３００ｋｇの溶鋼を受け取る度に、ガイド管を流通する溶鋼は、ガイド管の周辺に加熱装置が無いことにより、最終的には次第に冷却され、結果的にガイド管の内壁に付着したりガイド管を塞いだりし、微粒化効果は、再び溶解炉１２０内の溶鋼が注入取鍋１３０に注がれたときに、深刻な影響を受けてしまい、これにより、耐熱材料は、例え耐熱材料の耐用年数が使い果たされていなくても交換される必要がある。
【０００６】
［０００８］  これにより、粉末の生産を増加させることのできる効果的な粉末生成時間を延ばすための合理的な解決法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［０００９］  本明細書の実施形態は、溶鋼を溶解するのに用いられる開放式溶解炉と溶鋼を受け取るのに用いられるタンディッシュとを有するように設計された粉末微粒化装置を提供する。開放式溶解炉内の溶鋼の量は、タンディッシュが開放式溶解炉から迅速に溶鋼を受け取り、次に、溶鋼を注入取鍋に注ぐことができるように十分に維持される。さらに、一方では、２つのタンディッシュ等、複数のタンディッシュは、開放式溶解炉から溶鋼を交互に受け取り、１つの注入取鍋に連続的に溶鋼を注ぐことができるように設計されていてもよく、または、複数の注入取鍋は注入取鍋の交換時間を短くすることができるように設計されていてもよい。
【０００８】
［００１０］  一つの特徴では、本明細書は、粉末微粒化装置において、原料を溶鋼に溶解するのに用いられる開放式溶解炉と、前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取り、受け取った前記溶鋼の温度を予め設定された範囲に維持し、前記溶鋼を注入取鍋内に注ぎ込むのに用いられるタンディッシュとを備え、前記注入取鍋は、第１の状態で、注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるのに用いられ、前記第１の状態は、予め設定した温度に加熱することと前記微粒化チャンバに接続することとを含み、前記微粒化チャンバは、前記微粒化チャンバ内に微粒化された溶鋼の液滴を凝縮させて金属粉末にするのに用いられる、粉末微粒化装置を提供する。
【０００９】
［００１１］  一実施形態では、粉末微粒化装置は、前記タンディッシュおよび前記注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記真空溶解チャンバの側壁に接続されて前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導くのに用いられる気密ガイド装置とをさらに備えている。
【００１０】
［００１２］  さらに、１つの具体的な実施形態では、前記気密ガイド装置は、内側材料および外側材料で構成され、前記内側材料は耐熱材料であり、前記外側材料は金属材料である。
【００１１】
［００１３］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に、前記真空溶解チャンバの内側または外側に向かって配置された区画であって、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、前記注入取鍋を前記真空溶解チャンバに出し入れ可能にし、前記注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化機器と共に前記真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持するのに用いられる、区画をさらに含んでいる。
【００１２】
［００１４］  一実施形態では、前記タンディッシュは、加熱機能を有する誘導炉である。
［００１５］  一実施形態では、前記開放式溶解炉の容積は、前記タンディッシュの容積より大きい。
【００１３】
［００１６］  第２の特徴では、本明細書は、第１の特徴で提供された装置に基づく粉末微粒化方法において、前記開放式溶解炉内で溶解した前記溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断するステップと、前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップと、前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、溶鋼を内部に受け取った前記タンディッシュから前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記注入取鍋を制御するステップと、前記タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断し、前記タンディッシュにより、再び前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取り、前記注入取鍋の耐熱材料を交換するステップと、前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、再び前記溶鋼を内部に受け取った前記タンディッシュから前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバに微粒化させるように、前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋を制御するステップとを備えた、方法を提供する。
【００１４】
［００１７］  一実施形態では、前記開放式溶解炉内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ない場合に、溶かされて溶鋼になる原料を前記開放式溶解炉内に追加する。
【００１５】
［００１８］  一実施形態では、前記装置は、前記タンディッシュおよび前記注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記真空溶解チャンバの側壁に接続された気密ガイド装置とをさらに備え、前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップは、前記気密ガイド装置により前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導く。
【００１６】
［００１９］  さらに、一つの具体的な実施形態では、溶かされて溶鋼となる原料は、容易に酸化可能な材料を含み、前記開放式溶解炉内の溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断するステップは、前記開放式溶解炉内の容易に酸化可能な材料以外の前記原料から溶解された溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断することを含み、前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップの前に、前記方法は、前記真空溶解チャンバ内で前記容易に酸化可能な材料が前記タンディッシュ内に受け取った前記溶鋼内に溶けるように、前記容易に酸化可能な材料を前記タンディッシュ内に配置するステップをさらに備えている。
【００１７】
［００２０］  別の具体的な実施形態では、前記注入取鍋の耐熱材料を交換するステップは、前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップと、前記真空溶解チャンバの外の前記注入取鍋の前記耐熱材料を交換するステップとを備えている。
【００１８】
［００２１］  さらに、一実施形態では、前記装置は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に前記真空溶解チャンバの外側に向けて配置された区画であって、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含む、区画をさらに備え、前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップは、移動して開いた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御し、前記区画内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップと、移動して閉じた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御するステップと、移動して開いた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップとを備えている。
【００１９】
［００２２］  さらに、１つの特定の例では、前記注入取鍋の前記耐熱材料を交換するステップの後に、前記第２のバッフルプレートが開いた状態にあることを判断し、前記区画内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップと、閉じた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、真空化機器により前記第１の区画を真空にするステップと、前記区画の内部が低酸素状態であることを判断し、前記真空溶解チャンバ内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップとを備えている。
【００２０】
［００２３］  第３の特徴では、本明細書は、粉末微粒化装置において、原料を溶鋼に溶解するのに用いられる開放式溶解炉と、前記開放式溶解炉から溶鋼を交互に受け取り、連続的および交互に前記溶鋼を注入取鍋に注ぐのに用いられる複数のタンディッシュとを備え、前記注入取鍋は、第１の状態で、注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化チャンバ内に連続的に微粒化させるのに用いられ、前記第１の状態は、予め設定した温度に加熱することと前記微粒化チャンバに接続することとを含み、前記微粒化チャンバは、前記微粒化チャンバ内に微粒化された溶鋼の液滴を凝縮させて金属粉末にするのに用いられる、粉末微粒化装置を提供する。
【００２１】
［００２４］  一実施形態では、粉末微粒化装置は、前記複数のタンディッシュおよび前記注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記真空溶解チャンバの側壁に接続されて前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記複数のタンディッシュ内に導くのに用いられる気密ガイド装置とをさらに備えている。
【００２２】
［００２５］  第４の特徴では、本明細書は、第３の特徴で提供された装置に基づく粉末微粒化方法において、前記装置の前記複数のタンディッシュは、第１のタンディッシュおよび第２のタンディッシュを含んでいる。粉末微粒化方法は、前記開放式溶解炉内で溶解した前記溶鋼の品質が予め設定した基準に達したことを判断するステップと、前記第１のタンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップと、前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第１のタンディッシュから前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記注入取鍋を制御し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第１のタンディッシュから前記注入取鍋に溶鋼を注ぎ込む工程では、前記第２のタンディッシュは前記開放式取鍋からの溶鋼を受け取る、ステップと、前記第１のタンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第２のタンディッシュから前記注入取鍋に溶鋼を注ぎ込むステップとを備え、受け取った溶鋼を前記第2のタンディッシュから前記第1のタンディッシュ内に注ぎ込む工程は、前記第1のタンディッシュが前記開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取る。
【００２３】
［００２６］  一実施形態では、方法は、前記注入取鍋が所定数のタンディッシュ内の溶鋼を微粒化させた後に、前記注入取鍋の耐熱材料を交換するステップと、前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、前記溶鋼を内部に受け取った前記第１のタンディッシュまたは前記第２のタンディッシュから前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように、前記耐熱材料が交換された前記注入取鍋を制御するステップとをさらに備えている。
【００２４】
［００２７］  第５の特徴では、本明細書は、粉末微粒化装置において、原料を溶鋼に溶解するのに用いられる開放式溶解炉と、前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取り、受け取った前記溶鋼の温度を予め設定された範囲に維持し、前記溶鋼を複数の注入取鍋内に注ぎ込むのに用いられるタンディッシュとを備え、前記複数の注入取鍋は、第１の注入取鍋および第２の注入取鍋を含み、前記第１の注入取鍋は、第１の状態で、注ぎ込まれた前記溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるのに用いられ、前記第１の状態は、予め設定した温度に加熱することと前記微粒化チャンバに接続することとを含み、第１の注入取鍋が前記タンディッシュから注がれた溶鋼で満たされた後に、前記注入取鍋から溶鋼を再び受け取った前記タンディッシュから溶鋼を受け取るために前記第２の注入取鍋が前記第１の注入取鍋と置き換えられ、前記微粒化チャンバは、前記微粒化チャンバ内に微粒化された溶鋼の液滴を凝縮させて金属粉末にするのに用いられる、粉末微粒化装置を提供する。
【００２５】
［００２８］  一実施形態では、粉末微粒化装置は、前記タンディッシュおよび前記複数の注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記開放式溶解炉の側壁に接続されて前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を前記タンディッシュ内に導くのに用いられる気密ガイド装置とをさらに備えている。
【００２６】
［００２９］  さらに、１つの具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、複複数の区画をさらに備え、前記複数の区画の個数は前記複数の注入取鍋の個数と同じであり、前記複数の区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に配置され、それぞれ前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、対応する前記注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れ可能にし、前記複数の注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化機器と共に前記真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持するのに用いられる。
【００２７】
［００３０］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、環状トラックをさらに備え、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で固定して配置され、前記環状トラックは、前記タンディッシュから注がれた溶鋼を受け取るために、前記複数の注入取鍋を１つずつ注ぎ場所に移動させるのに用いられる。
【００２８】
［００３１］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、環状トラックおよび区画をさらに備え、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で取り外し可能に前記環状トラックに配置され、前記環状トラックは、前記タンディッシュから注がれた溶鋼を受け取って前記複数の注入取鍋を出口まで回転させるために、前記複数の注入取鍋を注ぎ場所に回転させ、前記複数の注入取鍋が区画を介して前記真空溶解チャンバから出るのに用いられ、前記区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に配置され、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、前記複数の注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れ可能にし、前記複数の注入取鍋が前記真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化機器と共に前記真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持するのに用いられる。
【００２９】
［００３２］  第６の特徴では、本明細書は、第５の特徴により提供される装置に基づく粉末微粒化方法を提供する。この粉末微粒化方法は、前記開放式溶解炉内で溶解された前記溶鋼の品質が予め設定された基準に達したことを判断するステップと、前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップと、前記第１の注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、溶鋼を内部に受け取った前記タンディッシュから前記第１の注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、前記タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断し、前記タンディッシュにより、前記開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取り、前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換えるステップと、前記第１のタンディッシュを前記第２のタンディッシュに置き換えるステップと、前記第２の注入取鍋が前記第１の状態にあることを判断し、溶鋼が注ぎ込まれた前記タンディッシュから前記第２の注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、注ぎ込まれた前記溶鋼を前記微粒化チャンバ内に微粒化させるように前記第２の注入取鍋を制御するステップとを備えている。
【００３０】
［００３３］  一実施形態では、前記装置は、前記タンディッシュおよび前記複数の注入取鍋を収容するのに用いられる真空溶解チャンバと、前記真空溶解チャンバの側壁に接続された気密ガイド装置とをさらに備え、前記タンディッシュにより前記開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップは、前記気密ガイド装置により前記開放式溶解炉内の前記溶鋼を導くことを備えている。
【００３１】
［００３４］  さらに、一つの特徴であって具体的な実施形態では、前記タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないことを判断するステップの後に、前記真空溶解チャンバから出るように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、前記真空溶解チャンバの外の前記第１の注入取鍋の耐熱材料を交換するステップとをさらに備えている。
【００３２】
［００３５］  さらに、一実施形態では、前記装置は、複数の区画をさらに備え、前記複数の区画の個数は前記複数の注入取鍋の個数と同じであり、前記複数の区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に前記真空溶解チャンバの外側に向かって配置されて、それぞれ前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含む区画をさらに備え、前記真空溶解チャンバを出るように前記第１の注入取鍋を制御するステップは、移動して開いた状態になるよう前記第１のバッフルプレートを制御し、対応する前記区画内に移動するように前記注入取鍋を制御するステップと、移動して閉じた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御するステップと、開いた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、前記真空溶解チャンバから出るように前記注入取鍋を制御するステップとを備えている。
【００３３】
［００３６］  別の特徴であって、一つの具体的な実施形態では、前記装置は、前記真空溶解チャンバ内に位置付けられた環状トラックをさらに備え、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で固定して配置され、前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換えるステップは、前記第２の注入取鍋を注ぎ場所に移動させるために回転するように前記環状トラックを制御するステップを備えている。
【００３４】
［００３７］  さらに、１つの例では、前記タンディッシュから注がれた溶鋼を連続的に受け取るように前記複数の注入取鍋を制御した後に、前記真空溶解チャンバを開いて前記複数の注入取鍋の耐熱材料を交換する。
【００３５】
［００３８］  別の特徴であって、１つの具体的な実施形態では、前記装置は、環状トラックおよび区画をさらに含み、前記環状トラックは、前記真空溶解チャンバ内に位置付けられており、前記複数の注入取鍋は、前記環状トラックを基準に等間隔で取り外し可能に配置され、前記区画は、前記真空溶解チャンバの前記側壁を基準に前記真空溶解チャンバの外側に向かって配置されて、前記側壁の可動式の第１のバッフルプレートと、前記第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動式の第２のバッフルプレートとを含み、前記第１の注入取鍋を前記第２の注入取鍋に置き換えるステップは、前記第２の注入取鍋を注ぎ場所に移動させるとともに前記第１の注入取鍋を出口に移動させるために回転するように前記環状トラックを制御するステップを備え、前記第１の注入取鍋が前記出口に移動した後に、移動して開いた状態になるように前記第１のバッフルプレートを制御し、前記区画内に移動するように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、移動して閉じた状態になるように前記第１のバッフルを制御するステップと、移動して開いた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、前記第１の注入取鍋の耐熱材料を交換するために、前記真空溶解チャンバから出るように前記第１の注入取鍋を制御するステップとを備えている。
【００３６】
［００３９］  さらに、一実施形態では、前記第１の注入取鍋の耐熱材料が交換された後に、前記第２のバッフルプレートが前記開いた状態にあることを判断し、前記区画内に移動するように前記第１の注入取鍋を制御するステップと、閉じた状態になるように前記第２のバッフルプレートを制御し、真空化機器により第１の区画を真空にするステップと、前記区画の内部が低酸素状態であることを判断し、前記環状トラック上に移動するように前記第１の注入取鍋を制御するステップとを備えている。
【００３７】
［００４０］  まとめると、本明細書の実施形態で提供される粉末微粒化装置および粉末微粒化方法は、次のような有益な効果が得られる。１．チャンバの外側の開放式溶解炉は、溶鋼を溶解するのに用いられ、溶解工程における（スタンディングトリートメント（ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）等により）溶鋼の純度を保証することを可能にし、溶鋼は全体的な粉末生成構成と対立することなく溶解される。２．チャンバ内の誘導炉は、溶解に用いられず、いつでも純粋な溶鋼を受け取ることができ、それは元々あった溶鋼が注ぎ出された後に別の溶解炉の溶鋼の準備をたったの約１０分間で行うことができ、これにより粉末生成の準備時間を大幅に節約することができる。３．現在の注入取鍋の粉末生成が完了すると、もう一方の注入取鍋は、チャンバ内のタンディッシュが溶鋼で満たされた後に粉末生成が直ぐに行われるように、予め設定された温度まで予加熱されて十分に準備される。４．各注入取鍋は、信頼性のある気密な状態でチャンバから出し入れされ、これにより注入取鍋がチャンバから出し入れされたときに、チャンバの酸素容量が影響を受けないようになっている。５．チャンバ内に２つのタンディッシュが配置されている場合、各注入取鍋は、５，６回またはそれ以上の回数だけ粉末生成に用いられることができ、これにより粉末生成の連続性が向上し、耐熱材料を使用するコストが大幅に減少する。６．粉末生成の準備時間は短縮され、連続的な粉末生成でさえ実現することができ、これにより粉末生成率を２４時間当たり１５時間まで、または２４時間当たり２４時間まででさえ上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】［００４１］  図１は、既存の微粒化装置の概略図である。
【図２】［００４２］  図２は、一実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図３】［００４３］  別の実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図４】［００４４］  さらに別の実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図５】［００４５］  一実施形態による図２の装置に基づく粉末微粒化方法のフローチャートを示す。
【図６】［００４６］  一実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図７】［００４７］  一実施形態による図６の装置に基づく粉末微粒化方法のフローチャートを示す。
【図８】［００４８］  一実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図９】［００４９］  別の実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図１０】［００５０］  別の実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図１１】［００５１］  別の実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図１２】［００５２］  一実施形態による図８の装置に基づく粉末微粒化方法のフローチャートを示す。
【図１３】［００５３］  一実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【図１４】［００５４］  別の実施形態による粉末微粒化装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
［００５５］  本発明に係る実施形態の目的、技術的解決法、および利点をより明確に説明にするために、本発明に係る実施形態の技術的解決法を、本実施形態の添付図面を参照して以下に説明する。
【００４０】
［００５６］  本明細書は、開放式溶解炉およびタンディッシュを有して設計された粉末微粒化装置を提供する。図１に示す溶解炉１２０とのち外は、一実施形態では、図２に示すように、開放式溶解炉２１０で溶かされた溶鋼はタンディッシュ２２１に注がれ、次にタンディッシュ２２１から注入取鍋２３１に溶鋼が注がれる。これにより、原料は開放式溶解炉内に連続的に追加されて開放式溶解炉内の溶鋼が十分であることを確実にし、タンディッシュ２２１内の溶鋼が完全に注入取鍋２３１に注がれた後に、タンディッシュ２２１は開放式溶解炉２１０から１０分間以内に再び溶鋼を直接的に受け取る。毎回溶鋼の準備に９０〜１００分間かかる図１に示す溶解炉１２０と比べて、本明細書に係る粉末微粒化装置は、溶鋼の準備時間を大幅に短縮させる。本明細書で提供される粉末微粒化装置は、ガスベースの粉末微粒化だけでなく水ベースの粉末微粒化に用いられることができ、すなわち、微粒化媒体は限定されないことを留意されたい。
【００４１】
［００５７］  本明細書の実施形態で提供される粉末微粒化装置と、粉末微粒化装置に基づく粉末微粒化方法について以下に詳細に説明する。
［００５８］  図２に示すように、一実施形態による粉末微粒化装置は、開放式溶解炉２１０、タンディッシュ２２１、注入取鍋２３１、および微粒化チャンバ２４０を備えている。図２は、開放式溶解炉２１０およびタンディッシュ２２１の支持装置を示しておらず、開放式溶解炉２１０、タンディッシュ２２１、注入取鍋２３１、および微粒化チャンバ２４０の相対的な位置のみが理解を助けるために示されている。
【００４２】
［００５９］  具体的には、開放式溶解炉２１０は原料を溶鋼に溶解するのに用いられ、タンディッシュ２２１は開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取り、受け取った溶鋼の温度を予め設定された範囲内に維持して溶鋼を注入取鍋内に注ぎ込む。さらに、注入取鍋２３１は、第１の状態で注がれた溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるのに用いられ、この第１の状態は、予め設定した温度まで加熱させるとともに微粒化チャンバに接続することを含む。微粒化チャンバ２４０は、内部に微粒化された溶鋼、すなわち溶鋼液滴を金属粉末に凝縮するのに用いられる。
【００４３】
［００６０］  一実施形態では、開放式溶解炉２１０の溶鋼の容量Ｖ１は、タンディッシュの溶鋼の容量Ｖ２よりも大きい。一つの具体的な実施形態では、Ｖ２に対するＶ１の比は２以上である。一例では、開放式溶解炉２１０は１０００ｋｇの溶鋼を溶解することができ、タンディッシュ２２１は４００ｋｇの溶鋼を受け取ることができる。
【００４４】
［００６１］  一実施形態では、タンディッシュ２２１は、加熱機能を有する誘導炉であってよい。
［００６２］  一実施形態では、図３に示すように、粉末微粒化装置は、タンディッシュ２２１および注入取鍋２３１を収容するための真空溶解チャンバ２５０をさらに備えていてもよく、開放式溶解炉２１０は、真空溶解チャンバ２５０の外側に配置されている。真空溶解チャンバは、溶鋼、特にＡｌ等の高活性金属の溶鋼、を注ぎ込むプロセス中に酸化するのを防ぐために低酸素雰囲気を生成するために配置されており、溶鋼が高活性金属を含まない場合、すなわち溶鋼の酸化を考慮する必要がない場合、真空溶解チャンバは、設けられているまたは真空になっている必要はないことに留意されたい。さらに、粉末微粒化装置は、真空溶解チャンバ２５０の側壁に接続され、開放式溶解炉２１０内の溶鋼をタンディッシュ２２１に導くのに用いられる気密ガイド装置をさらに備えていてもよい。一つの具体的な実施形態では、気密ガイド装置は、内側材料と外側材料とで構成されており、内側材料は、窒化ホウ素または酸化ジルコニウムなどの耐熱材料であり、外側材料は、鋼などの金属材料である。別の具体的な実施形態では、気密ガイド装置は、気密な案内溝または気密な案内管であってもよい。
【００４５】
［００６３］  さらに、１つの具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、真空溶解チャンバの側壁を基準に真空溶解チャンバの内側または外側に面して配置され、注入取鍋が真空溶解チャンバから出し入れ可能で、注入取鍋が真空溶解チャンバに出し入れされるときに、真空化装置とともに真空溶解チャンバの内側を低酸素状態に維持する区画を有している。一例では、図４に示すように、区画２７０は、真空溶解チャンバの外側に向かって配置され、真空溶解チャンバの側壁に属する第１のバッフルプレート２７１と、第１のバッフルプレートに対して垂直な反対側の可動な第２のバッフルプレート２７２とを含んでいる。
【００４６】
［００６４］  上述の実施形態で提供される粉末微粒化装置に基づいて、本明細書はまた、粉末微粒化方法をさらに提供する。図５は、一実施形態による、図２に示す装置に基づく粉末微粒化方法のフローチャートを示している。図５に示すように、粉末微粒化方法は、具体的には以下のステップを含んでいる：開放式溶解炉で溶解した溶鋼の品質が予め設定された基準に達したか判断するステップＳ５１０；タンディッシュを用いて、開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップＳ５２０；注入取鍋が第１の状態であるか判断し、溶鋼を受け取ったタンディッシュから注入取鍋に溶鋼を注ぎ、注がれる溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるように注入取鍋を制御するステップＳ５３０；タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定した対応するしきい値よりも少ないか判断し、タンディッシュにより、開放式溶解炉から再び溶鋼を受け取り、注入取鍋の耐熱材料を交換するステップＳ５４０；および、耐熱材料を交換した注入取鍋が第１の状態にあるか判断し、溶鋼を受け取ったタンディッシュから耐熱材料を交換した注入取鍋内に溶鋼を再び注ぎ、注がれる溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるように耐熱材料が交換された注入取鍋を制御するステップＳ５５０。
【００４７】
［００６５］  まず、ステップＳ５１０では、開放式溶解炉で溶解した溶鋼の品質が予め設定された基準に達したか判断する。
［００６６］  製造プロセスを基準に、準備されることになる粉末に対応する原料を図２に示す開放式溶解炉２１０内に配置され、溶鋼の組成および温度を監視するための監視システムにより、開放式溶解炉２１０内で溶解された溶鋼の品質が予め設定された基準に達しているか否かを判断する。
【００４８】
［００６７］  溶鋼の品質が予め設定された基準に達していると判断された場合には、ステップＳ５２０が実行されて、タンディッシュは開放式溶解炉から溶鋼を受け取る。
［００６８］  一実施形態では、タンディッシュ２２１は、タンディッシュ２２１内の溶鋼が予め設定した高さに達したこと、すなわちタンディッシュ２２１が溶鋼で満たされたことが検出されるまで、開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取るように制御される。
【００４９】
［００６９］  次に、ステップＳ５３０では、注入取鍋が第１の状態であると判断した場合、溶鋼を中に受け取ったタンディッシュを用いて溶鋼が注入取鍋に注がれ、注入取鍋は、注ぎ込まれた溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるように制御される。
【００５０】
［００７０］  ここで、第１の状態では、注入取鍋は微粒化チャンバに接続されている、すなわち、注入取鍋は中に溶鋼が注がれることが可能な位置に位置しており（注入取鍋内に溶鋼が注がれることが可能な位置は、以下、注ぎ位置と省略する）、注入取鍋は予め設定した温度に予加熱されている。溶鋼で満たされたタンディッシュ２２１は、溶鋼を注入取鍋２３１内に注ぎ、同時に、注入取鍋２３１は微粒化チャンバ内に注がれる溶鋼を微粒化するように制御され、これにより微粒化後に得られた溶鋼液滴は微粒化チャンバ２４０内で金属粉末に凝縮される。
【００５１】
［００７１］  次に、ステップＳ５４０では、タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないと判断された場合、タンディッシュは開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取り、注入取鍋の耐熱材料が交換される。
【００５２】
［００７２］  ここで、タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定した対応するしきい値よりも少ないことを判断する目的は、タンディッシュ内の溶鋼が完全に注ぎ出されたことを確認するためであり、このとき溶鋼の量は、溶鋼の質量または体積であり、予め設定した対応するしきい値は、予め設定した質量のしきい値または予め設定した体積のしきい値である。また、タンディッシュ内の溶鋼が完全に注ぎ出されたか否かは、水平面に対する傾斜角度が５°または０°等の予め設定された角度に達したかの判断基準からも判断することができる。
【００５３】
［００７３］  さらに、タンディッシュ２２１内の溶鋼が完全に注ぎ出された判定された場合、タンディッシュ２２１は、開放式溶解炉２１０から溶鋼を再び受け取り、注入取鍋２３１内の耐熱材料が交換される。
【００５４】
［００７４］  次に、ステップＳ５５０では、耐熱材料が交換された注入取鍋が第１の状態にあると判断した場合、再び溶鋼を受け取ったタンディッシュから耐熱材料が交換された注入取鍋に溶鋼が注がれ、耐熱材料が交換された注入取鍋は、注がれた溶鋼を微粒化チャンバ内で微粒化するように制御される。
【００５５】
［００７５］  一例によると、３００ｋｇの溶鋼を収容可能なタンディッシュの場合、タンディッシュ内の溶鋼を注ぎ出すのに通常は約２５分間かかり、タンディッシュを溶鋼で満たすのに通常は約１０分間かかり、注入取鍋内の耐熱材料を交換して耐熱材料が交換された注入取鍋溶を第１の状態にするのに通常は約３５分間かかり、これにより、２４時間当たりの連続粉末生成は１０時間に延ばすことができる。
【００５６】
［００７６］  上述のように、開放式溶解炉２１０およびタンディッシュ２２１は設計され、タンディッシュ２２１内の溶鋼が完全に注ぎ出された後にタンディッシュ２２１が開放式溶解炉２１０から連続的に溶鋼を受け取ることができるのに十分になるように開放式溶解炉２１０内の溶鋼は維持されており、これにより溶鋼準備方法は大幅に短縮され、従って粉末生成率を高め、粉末生成時間を約１０時間まで延ばすことができる。
【００５７】
［００７７］  さらには、一実施形態では、図３に示すように、粉末微粒化装置は、真空溶解チャンバ２５０および気密ガイド装置をさらに備えていてもよい。高活性金属成分を含む溶鋼が溶解する場合を考慮すると、高活性金属成分（酸化され易い金属要素を含む原料）が開放溶解炉２１０内に添加された場合にＡｌやＴｉ等の高活性材料は酸化されてもよく、真空溶解チャンバ２５０は高活性材料を受け取るためのタンディッシュ２２１を収容できるように構成されており、他の材料は開放式溶解炉２１０内で溶解され、タンディッシュ２２１は、開放式溶解炉２１０から受け取った溶鋼による手段によりさらなる溶鋼の構成要素の調節を実現するために高活性材料を溶解することができる。これに応じて、ステップＳ５１０は、開放式溶解炉２１０内の酸化され易い材料以外の原料から溶解した溶鋼の品質が、予め設定された対応するしきい値に達することを判断し、ステップＳ５２０の前に酸化され易い性材料をタンディッシュ内に配置することを含み、ステップＳ５２０でタンディッシュ２２１が溶鋼を受け取ったときに、酸化され易い材料はタンディッシュ２２１内に受け取った溶鋼の中で溶解されてもよい。
【００５８】
［００７８］  また、ステップＳ５２０では、開放式溶解炉２１０内の溶鋼は、気密ガイド装置によりタンディッシュ２２１内に案内されることができる。１つの具体的な実施形態では、気密ガイド装置は、図３に示す気密コネクタ２６１および気密ガイド管２６２を含んでいてもよい。これに応じて、ステップＳ５２０において、開放式溶解炉２１０の鋼容器２１１は、気密コネクタ２６１内に挿入され、次に、溶鋼はガイド管２６２によりタンディッシュ２２１内に案内される。
【００５９】
［００７９］  さらに、粉末微粒化装置は区画をさらに含んでいてもよく、区画は、真空融解チャンバの側壁を基準に真空融解チャンバの内側または外側に面して配置され、注入取鍋が真空溶解チャンバに出し入れされるときに、注入取鍋が真空溶解チャンバに出し入れされるのを可能にするのに用いられて真空化機器と協働で真空溶解チャンバの内部を低酸素状態に維持する。注入取鍋２３１が真空溶解チャンバから出てきて耐熱材料を交換し、耐熱材料が交換された後、溶鋼を受け取るために真空溶解チャンバに入るプロセスは、図４に示す区画２７０と関連して以下に説明する。
【００６０】
［００８０］  第１に、注入取鍋２３１は、以下のステップを通して真空溶解炉２５０から出るように制御されている。第１のバッフルプレート２７１を制御して開いた状態になるように移動させ、注入取鍋２３１が区画２７０内に移動するように制御する。次に、第１のバッフルプレート２７１を制御して閉じた状態になるように移動させる。その後に、第２のバッフルプレート２７２を制御して開いた状態になるように移動させ、注入取鍋２３１を制御して真空溶解チャンバ２５０から出るように移動させる。
【００６１】
［００８１］  次に、注入取鍋２３１の耐熱材料が真空溶融チャンバ２５０の外側での交換された後、注入取鍋２３１を制御して以下のステップを通じて真空溶融チャンバ２５０に入れる。第２のバッフルプレート２７２が開いた状態にあることを判断し、注入取鍋２３１を制御して区画２７０内に移動させ、次に、第２のバッフルプレート２７２を制御して閉じた状態になるように移動させ、真空化装置を使用して区画２７０を真空にする。次に、区画２７０の内部が低酸素状態であることを判断し、注入取鍋２３１を制御して真空溶解チャンバ２５０内に移動させる。
【００６２】
［００８２］  上述のように、区画手段により、注入取鍋は、真空溶解チャンバ内の酸素量に影響を与えることなく真空溶解チャンバに出し入れされることができ、すなわち真空溶解チャンバは低酸素状態に維持され、これにより真空溶解チャンバ内の溶鋼の酸化が防止される。
【００６３】
［００８３］  本明細書で提供される別の実施形態によれば、図２に示す粉末微粒化装置に基づいてより多くのタンディッシュが配置されていてもよい。図６は、一実施形態による粉末微粒化装置を示している。図６に示すように、粉末微粒化装置は、開放式溶解炉２１０、タンディッシュ２２１およびタンディッシュ２２２等の複数のタンディッシュ、および注入取鍋２３１を備えている。具体的には、開放式溶解炉２１０は、原料を溶鋼に溶解するのに用いられる。複数のタンディッシュは、開放式溶解炉から溶鋼を交互に受け取り、溶鋼を連続的に交互に注入取鍋に注ぎ込む。注入取鍋２３１は、微粒化チャンバ中に注がれた溶鋼を第１の状態で連続的に微粒化させ、この第１の状態は、予め設定した温度に加熱して微粒化チャンバに接続する。微粒化チャンバ２４０は、中にある微粒化された溶鋼の液滴を凝縮して金属粉末にする。
【００６４】
［００８４］  一実施形態では、図６に示すように、粉末微粒化装置は、真空溶解チャンバ２５０および気密ガイド装置をさらに備えていてもよく、真空溶解チャンバ２５０はタンディッシュ２２１、タンディッシュ２２２、および注入取鍋２３１を収容するのに用いられ、気密ガイド装置は真空溶解チャンバ２５０の側壁に接続されて開放式溶解炉２１０内の溶鋼を複数のタンディッシュに案内するのに用いられる。一例では、気密ガイド装置は、気密コネクタ２６１および気密ガイド管２６２を含んでいる。
【００６５】
［００８５］  上述の実施形態で提供される粉末微粒化装置に基づいて、本明細書は、粉末微粒化方法をさらに提供する。図７は、一実施形態による図６に示す装置に基づく粉末微粒化方法のフローチャートを示している。図７に示すように、粉末微粒化方法は、具体的には以下のステップを備えている：開放式溶解炉内で溶解した溶鋼の品質が予め設定された基準に達したか判断するステップＳ７１０；第１のタンディッシュにより開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップＳ７２０；注入取鍋が第１の状態にあることを判断し、溶鋼を内部に受け取った第１のタンディッシュから溶鋼を注入取鍋に注ぎ、微粒化チャンバに注がれた溶鋼を微粒化するように注入取鍋を制御し、第２のタンディッシュは開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップＳ７３０；および、第１のタンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないか判断し、溶鋼を内部に受け取った第２のタンディッシュから溶鋼を注入取鍋に注ぎ込み、溶鋼を受け取った第２のタンディッシュから注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込む工程では、第１のタンディッシュが開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取るステップＳ７４０である。粉末微粒化方法の詳細は以下の通りである。
【００６６】
［００８６］  ステップＳ７１０では、開放式溶解炉で溶解された溶鋼の品質が予め設定された基準に達したかが判断される。
［００８７］  ステップＳ７１０は、上述のステップＳ５１０の説明を参照することにより説明されることができ、ここではこれ以上詳細に説明しない。
【００６７】
［００８８］  ステップＳ７２０では、第１のタンディッシュは、開放式溶解炉から溶鋼を受け取る。
［００８９］  ステップＳ７２０は、上述のステップＳ５２０の説明を参照して説明されることができ、ここではこれ以上説明しない。
【００６８】
［００９０］  ステップＳ７３０では、注入取鍋が第１の状態であると判断された場合、溶鋼を内部に受け取った第１のタンディッシュは溶鋼を注入取鍋に注ぎ、注入取鍋は微粒化チャンバ内に注がれた溶鋼を微粒化するように制御され、内部に溶鋼を受け取った第１のタンディッシュから注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込む工程では、第２のタンディッシュは開放式溶解炉から溶鋼を受け取る。
【００６９】
［００９１］  一実施形態では、タンディッシュ２２１から溶鋼を注入取鍋２３１に注ぎ込む工程では、タンディッシュ２２２は開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取る。タンディッシュ２２１の各々から溶鋼を完全に注ぎ出す時間が溶鋼をタンディッシュに満たす時間よりも通用は短いため、タンディッシュ２２１内の溶鋼が完全に注ぎ出される前に、タンディッシュ２２２を溶鋼でいっぱいにすることができる。
【００７０】
［００９２］  また、ステップＳ７３０では、ステップＳ５３０の上述の説明を参照して説明されることができ、ここではこれ以上説明しない。
［００９３］  ステップＳ７４０では、第１のタンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定した対応するしきい値よりも少ないと判断した場合に、溶鋼を内部に受け取った第２のタンディッシュは、溶鋼を注入取鍋内に注ぎ続け、第１のタンディッシュは開放式溶解炉から再び溶鋼を受け取る。
【００７１】
［００９４］  一実施形態では、タンディッシュ２２１内の溶鋼が完全に注ぎ出された後、注入取鍋２３１内に溶鋼を注ぎ続けるために、溶鋼で満たされたタンディッシュ２２２がタンディッシュ２２１と置き換えられ、同時に、タンディッシュ２２１は開放式溶解炉２１０から再び溶鋼を受け取る。これにより、タンディッシュ２２１およびタンディッシュ２２２は、開放式溶解炉２５０から交互に溶鋼を受け取り、注入取鍋２３１に溶鋼を交互に注ぎ続けて、注入取鍋２３１内の耐熱材料の耐用年数が終わるまで注入取鍋２３１内の溶鋼が常に十分であることを確実にする、すなわち、注入取鍋２３１は、注入取鍋２３１が予め設定した数のタンディッシュ内に溶鋼を受け取るまで交換されることはなく、これにより粉末生成時間が延び、粉末生成率が増加し、注入取鍋の耐熱材料を節約することができる。
【００７２】
［００９５］  一例によると、質量３００ｋｇの溶鋼を収容可能な２つのタンディッシュの場合、いずれかのタンディッシュ内の溶鋼を完全に注ぎ出すまでの時間は通常約２５分間かかり、いずれかのタンディッシュに溶鋼を満たすのに通常約１０分間かかり、１つの注入取鍋は通常５〜６のタンディッシュ内の溶鋼を連続で受け取ることができ、注入取鍋内の耐熱材料を交換して、耐熱材料が交換された注入取鍋を第１の状態にするのに通常は約３５分間かかり、これにより２４時間当たりの連続粉末生成時間は１８〜２０時間に延びる。
【００７３】
［００９６］  上述のように、開放式溶解炉２１０およびタンディッシュ２２１は設計され、タンディッシュ２２１とタンディッシュ２２２とが開放式溶解炉２１０から溶鋼を交互に受け取ることを確実にして、注入取鍋２３１内に溶鋼を連続的に注ぎ込むために、開放式溶解炉２１０内の溶鋼は十分に保たれ、溶鋼の準備時間が大幅に短縮され、所定数のタンディッシュ内の溶鋼を注入取鍋２３１が連続的に受け取った後、注入取鍋２３１内の耐熱材料が交換され、粉末生成時間が延びて、粉末生成率が向上し、注入取鍋の耐熱材料が節約される。
【００７４】
［００９７］  本明細書により提供される別の実施形態によれば、図２に示される粉末微粒化装置に基づいてより多くの注入取鍋を配置することができる。図８は、一実施形態による粉末微粒化装置を示す。図８に示すように、粉末微粒化装置は、開放式溶解炉２１０、タンディッシュ２２１、注入取鍋２３１および注入取鍋２３２等の複数の注入取鍋、および微粒化チャンバ（不図示）を備えている。具体的には、開放式溶解炉２１０は、原料を溶鋼に溶解するのに用いられ、タンディッシュ２２１は、開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取り、受け取った溶鋼の温度を予め設定した範囲内に維持して注入取鍋に溶鋼を注ぎ、注入取鍋２３１は、第１の状態で微粒化チャンバ内に注入された溶鋼を微粒化させ、ここで第１の状態は、予め設定した温度への加熱および微粒化チャンバとの接続が含まれ、注入取鍋２３１がタンディッシュ２２１からの溶鋼でいっぱいになった後に、注入取鍋２３２は、開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取ったタンディッシュ２２１からの溶鋼を受け取るために注入取鍋２３１を交換し、微粒化チャンバは、中で微粒化された溶鋼液滴を金属粉末に凝縮させる。
【００７５】
［００９８］  一実施形態では、図８に示すように、粉末微粒化装置は、真空溶融チャンバ２５０および気密ガイド装置をさらに備えており、ここで、真空溶解チャンバ２５０は、タンディッシュ２２１、注入取鍋２３１および注入取鍋２３２、および気密ガイド装置が真空溶解チャンバ２５０の側壁に接続されて開放式溶解２１０内の溶鋼をタンディッシュ２２１に案内するのに用いられる。
【００７６】
［００９９］  さらに、１つの具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、複数の区画を有し、各区画は、真空溶解チャンバの側壁を基準に配置され、側壁に属する移動可能な第１のバッフルプレートと第１のバッフルプレートに対して垂直方向に反対側にある移動可能な第２のバッフルプレートとを備え、区画は、それぞれ対応する注入取鍋が真空溶解チャンバに出し入れされて、注入取鍋が真空溶解チャンバを出し入れされるときに、真空溶解チャンバの内部を真空化機器とともに低酸素状態に維持するのに用いられる。一実施形態では、図９に示すように、区画２７０および区画２７５は、注入取鍋２３１および注入取鍋２３２が真空溶解チャンバ２５０に入ることを可能にするように配置されている。このようにして、複数の注入取鍋の各々は、独立した移動トラックと独立した区画とを有しており、これにより、注入取鍋内の耐熱材料を交換する早さが増加され、注ぎ位置にある注入取鍋は、溶鋼で満たされた後に、直ぐに別の注入取鍋と置き換えられることができる。
【００７７】
［０１００］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、環状トラックをさらに備え、複数の注入取鍋が環状トラックを基準に等間隔で固定的に配置され、環状トラックは、複数の注入取鍋が溶鋼を受け取れるように１つずつ注ぎ位置に移動させるのに用いられる。一例では、図１０に示すように、粉末微粒化装置は、環状トラック２９０をさらに備え、注入取鍋２３１、注入取鍋２３２、注入取鍋２３３、及び注入取鍋２３４は環状トラック２９０に等間隔で固定されている。
【００７８】
［０１０１］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、環状トラックおよび区画をさらに備えており、複数の注入取鍋は、環状トラックを基準に等間隔で着脱可能に配置され、環状トラックは、タンディッシュから溶鋼を受け取れるように複数の注入取鍋を個別に注ぎ位置まで回転させ、次に、注入取鍋が区画を介して真空溶解チャンバから出られるように、注入取鍋を出口に向けて回転させる。区画は、真空溶解チャンバの側壁を基準に配置されており、側壁に属する可動の第１のバッフルプレートと、第１のバッフルプレートの垂直方向の反対側にある可動の第２のバッフルプレートとを含んでおり、これは注入取鍋を真空溶解チャンバに出入りさせ、注入取鍋が真空溶解チャンバに出入りするときに、真空化装置とともに真空溶解チャンバを低酸素状態に維持するのに用いられる。一例では、図１１に示すように、粉末微粒化装置は、環状トラック２９０上に等間隔で着脱可能に配置された、区画２７８、環状トラック２９５、注入取鍋２３１、注入取鍋２３２、注入取鍋２３３、および注入取鍋２３４を備えている。
【００７９】
［０１０２］  上述の実施形態で提供される粉末微粒化装置に基づいて、本明細書は、粉末微粒化方法をさらに提供する。図１２は、一実施形態による、図８の装置に基づく粉末微粒化方法のフローチャートを示している。図７に示すように、粉末微粒化方法は、具体的には以下のステップを備えている：開放式溶解炉で溶解した溶鋼の品質が予め設定した基準に達したか判断するステップＳ１２１０；タンディッシュを用いて、開放式溶解炉から溶鋼を受け取るステップＳ１２２０；第１の注入取鍋が第１の状態にあるか判断し、溶鋼を受け取ったタンディッシュから第１の注入取鍋に溶鋼を注ぎ、注がれた溶鋼を微粒化チャンバ内に微粒化させるように注入取鍋を制御するステップＳ１２３０；タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定した対応するしきい値よりも少ないか判断し、タンディッシュを用いて開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取り、第１の注入取鍋を第２の注入取鍋と交換するステップＳ１２４０；および、第２の注入取鍋が第１の状態にあるか判断し、再び溶鋼を受け取ったタンディッシュから第２の注入取鍋に溶鋼を注ぎ、微粒化チャンバに注がれた溶鋼を微粒化させるように第２の注入取鍋を制御するステップＳ１２５０。
【００８０】
［０１０３］  まず、ステップＳ１２１０では、開放式溶解炉で溶解された溶鋼の品質が予め設定された基準に達したか否かを判定する。ステップＳ１２２０では、タンディッシュは、開放された溶解炉から溶鋼を受け取る。次に、ステップＳ１２３０では、第１の注入取鍋が第１の状態にあるか判断し、溶鋼を受け取ったタンディッシュが溶鋼を第１の注入取鍋に注ぎ、第１の注入取鍋は微粒化チャンバに注がれた溶鋼を微粒化するように制御される。
【００８１】
［０１０４］  ステップＳ１２１０、ステップＳ１２２０、およびステップＳ１２３０の説明は、上述のステップＳ５１０、ステップＳ５２０、およびステップＳ５３０の説明を参照して説明されることができ、ここではこれ以上詳細に説明されないことに留意されたい。
【００８２】
［０１０５］  次に、ステップＳ１２４０では、タンディッシュ内の溶鋼の量が予め設定された対応するしきい値よりも少ないと判断された場合、タンディッシュは、開放式溶解炉から溶鋼を再び受け取り、第１の注入取鍋は第２の注入取鍋と置き換えられる。次に、ステップＳ１２５０では、第２の注入取鍋が第１の状態にあると判断し、中に溶鋼を受け取ったタンディッシュが第２の注入取鍋内に溶鋼を注ぎ込み、第２の注入取鍋は微粒化チャンバに注がれた溶鋼を微粒化させるように制御される。
【００８３】
［０１０６］  上記記載により、１つの注入取鍋のみがあり、注入取鍋の耐熱材料を交換するのを待って注入取鍋を予め設定した温度まで再加熱する場合と異なり、このステップでは、第１の注入取鍋が溶鋼で満たされた後に、第１の注入取鍋は溶鋼で満たされた第２の注入取鍋とすぐに置き換えられることができ、これにより、注入取鍋の準備時間を短縮することができる。さらに、第１の注入取鍋が取り替えられた後に、第１の注入取鍋の耐熱材料が交換され、第１の注入取鍋は加熱され、これにより、第２の注入取鍋は、溶鋼で満たされた後に耐熱材料が交換された第１の注入取鍋とタイムリーに置き換えられることができる。
【００８４】
［０１０７］  一例によると、３００ｋｇの溶鋼を収容できるタンディッシュの場合、タンディッシュ内の溶鋼を注ぎ出すのに通常は約２５分間かかり、タンディッシュを溶鋼で満たすのに通常は約１０分間かかり、第２の注入取鍋と置き換えるために第１の注入取鍋を注ぎ位置から引き下ろすのに通常は約１５分間かかり、これにより、２つの注入取鍋がある場合、２４時間当たりの連続粉末製造時間は約１５時間まで延ばすことができる。さらに、注入取鍋の置き換え継続性を十分に確実にするために、３個以上の注入取鍋が配置されていてもよい。
【００８５】
［０１０８］  さらには、一実施形態では、図１２に示すように、粉末微粒化装置は、真空溶解チャンバ２５０および気密ガイド装置をさらに含んでおり、真空溶解室２５０は、タンディッシュ２２１、注入取鍋２３１、および注入取鍋２３２を収容するのに用いられ、真空ガイド装置は、真空溶解チャンバ２５０の側壁に接続され、開放式溶解炉２１０内の溶鋼をタンディッシュ２２１内に導くのに用いられる。
【００８６】
［０１０９］  さらには、具体的な一実施形態では、粉末微粒化装置は、複数の区画をさらに備えている。図９に示すように、区画２７０および区画２７５は、注入取鍋２３１および注入取鍋２３２がそれぞれ真空溶解チャンバ２５０に入ることが可能なように配置されている。この実施形態では、各注入取鍋は独立した移動トラックと真空溶解チャンバに出入りする独立したトラックとを有しており、これにより、注入取鍋の移動および耐熱材料の交換は互いに干渉させることなく行うことができ、この結果、注入取鍋の準備速度が増加し、注入取鍋の交換の連続性が確実にされる。また、注入取鍋は上述の説明に示すように区画に出入りすることが可能であり、ここではこれ以上の詳細は説明しない。
【００８７】
［０１１０］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は環状トラックをさらに備えている。複数の注入取鍋は、環状トラックを基準に等間隔で固定的に配置され、環状トラックは、タンディッシュから溶鋼を受け取るために複数の注入取鍋を１つずつ注ぎ位置に移動させるのに用いられる。
【００８８】
［０１１１］  これに応じて、ステップＳ１２４０では、第１の注入取鍋を第２の注入取鍋で置き換えることは、第２の注入取鍋が注入位置に移動させるために環状トラックが回転するように制御することを含んでいる。一例では、図１０に示すように、注入取鍋２３１がタンディッシュからの溶鋼で満たされた後、注入取鍋２３２を注ぎ位置に移動させるために環状トラック２９０を時計回りに回転するように制御する。第１に、注入取鍋は、トラックに固定されていることにより分解される必要がないため、注入取鍋の耐用年数を延ばすことができる。第２に、複数の注入取鍋は、小さな空間だけを占めるように回転させられて可撓性が良好で、都合よく動作される。第３に、粉末微粒化条件を満たさなかった注入取鍋は、即座に次の注入取鍋と交換され、最も短い交換時間は１分以内に制御されることができる。第４に、複数の注入取鍋はすべてチャンバ内に固定され、これによりチャンバの中は、複数の注入取鍋を通して粉末を生成するプロセスで気密が維持されるため、チャンバ内の酸素容量を減少させる。第５に、複数の注入取鍋は、全ての注入取鍋が微粒化を完了するまで、タンディッシュから溶鋼を受け取るために環状トラックに沿って注ぎ位置まで連続的に回転させられることができ、その後、耐熱材料を交換するためおよびタンディッシュのライニングを清掃するために真空溶解チャンバは開かれ、これにより注入取鍋の準備時間は大幅に短縮され、４つの注入取鍋がある場合に、粉末生成率は２４時間当たり１６時間を超えることができる。
【００８９】
［０１１２］  別の具体的な実施形態では、粉末微粒化装置は、環状トラックおよび区画をさらに備えており、複数の注入取鍋は、環状トラックを基準に等間隔で着脱可能に配置され、環状トラックは、タンディッシュから溶鋼を受け取らせるために複数の注入取鍋を注ぎ位置まで回転させた後に注入取鍋を出口まで回転させるのに用いられ、これにより注入取鍋は区画を介して真空溶解チャンバから出ることができる。
【００９０】
［０１１３］  これに応じて、ステップＳ１２４０では、第１の注入取鍋を第２の注入取鍋で置き換えることは、第２の注入取鍋を注ぎ位置に移動させ、第１の注入取鍋を出口に移動させるように、環状トラックを回転させるように制御することを含んでいる。さらには、第１の注入取鍋が出口に移動した後、この方法は、耐熱材料を交換するために真空溶解チャンバから出るように第１の注入取鍋を制御し、第１の注入取鍋が真空溶解チャンバに入るように制御することをさらに備えている。一例では、図１１に示すように、注入取鍋２３１が溶鋼で満たされた後、環状トラック２９０は、時計回りに回転して注入取鍋２３３を注ぎ位置に移動させ、注入取鍋２３１を出口に移動させるように制御され、すなわち、注入取鍋２３３の位置と注入取鍋２３１の位置とが交換され、次に、注入取鍋２３３が溶鋼を受け取っている間に、注入取鍋２３１は、注入取鍋２３１の耐熱材料を交換するために区画２７８を介してチャンバから出て、耐熱材料を交換した後にチャンバ内に戻るように制御される。この実施形態では、複数の区画は、耐熱材料の交換するために注入取鍋がチャンバから容易に出られるように配置されており、従って、注入取鍋の連続的な置き換えを確実にする。区画が配置されていることにより、一体化された耐熱材料の交換とタンディッシュのライニングの清掃とは真空溶解チャンバを開くことなく実行することができ、粉末生成率は１７時間を超えるようにさらに増加される。
【００９１】
［０１１４］  上述のように、注入取鍋の準備時間が短縮されるように、複数の注入取鍋が配置されている。さらには、注入取鍋を交換する早さが増加し、注入取鍋の交換の連続性を確実にし、これにより粉末製造率が増加するように、環状トラックが配置されている。
【００９２】
［０１１５］  上述のように、図２〜図４は、開放式溶解炉、タンディッシュ、および注入取鍋を備えた粉末微粒化装置を示している。図６は、開放式溶解炉、複数のタンディッシュ、注入取鍋を備えた、粉末微粒化装置を示している。図８〜図１１は、開放式溶解炉、タンディッシュ、および複数の注入取鍋を備えた粉末微粒化装置を示している。本明細書は、開放式溶解炉、複数のタンディッシュ、および複数の注入取鍋を備えた粉末微粒化装置も提供することに留意されたい。粉末微粒化装置は、図１３および図１４を組み合わせて以下に具体的に説明される。
【００９３】
［０１１６］  図１３に示すように、粉末微粒化装置は、開放式溶解炉２１０、タンディッシュ２２１、タンディッシュ２２２、注入取鍋２３１、注入取鍋２３２、注入取鍋２３３、注入取鍋２３４、真空溶解チャンバ２５０、および環状トラック２９０を備えている。図１３に示す装置に基づいて、一例では、粉末微粒化方法は、以下のステップを備えている：まず、タンディッシュ２２１により、開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取り；次に、タンディッシュ２２１から溶鋼を注入取鍋２３１に注ぎ、タンディッシュ２２２により開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取り；次に、タンディッシュ２２１内の溶鋼の量が予め設定されたしきい値よりも少ない場合に、タンディッシュ２２２から溶鋼を注入取鍋２３１に注ぎ込む。この方法では、タンディッシュ２２１およびタンディッシュ２２２は、交互に溶鋼を注入取鍋２３１内に注ぎ込み、これにより、連続的な粉末製造時間が延び、注入取鍋の耐熱材料が節約される。さらには、注入取鍋２３１が予め設定した数のタンディッシュから溶鋼を受け取った後に、環状トラック２９０は、注入取鍋２３２がタンディッシュ２２１またはタンディッシュ２２２から再び溶鋼を受け取ることができるように、時計回りに回転するように制御され、注入取鍋２３１、注入取鍋２３２、注入取鍋２３３、注入取鍋２３４の全てが予め設定した数のタンディッシュ内の溶鋼を微粒化させた後に、真空溶解チャンバは、耐熱材料の交換およびタンディッシュのライニングの清掃をまとめて行えるように開かれ、これにより、溶鋼および注入取鍋の準備時間が大幅に短縮され、粉末製造率は２４時間当たり２０時間を超えるように増加する。
【００９４】
［０１１７］  図１４に示すように、粉末微粒化装置は、開放式溶解炉２１０、タンディッシュ２２１、タンディッシュ２２２、注入取鍋２３１、注入取鍋２３２、注入取鍋２３３、注入取鍋２３４、真空溶解チャンバ２５０、環状トラック２９０、および区画２７８を備えている。図１３に示す装置に基づき、一例では、粉末微粒化方法は以下のステップを備えている：まず、タンディッシュ２２１により開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取る；次に、タンディッシュ２２１から溶鋼を注入取鍋２３１内に注ぎ、タンディッシュ２２２により、開放式溶解炉２１０から溶鋼を受け取る；そして次に、タンディッシュ２２１内の溶鋼の量が予め設定したしきい値よりも少ない場合に、タンディッシュ２２２から溶鋼を注入取鍋２３１内に注ぎ込む。この方法では、タンディッシュ２２１およびタンディッシュ２２２は、溶鋼を交互に注入取鍋２３１内に注ぎ、これにより、連続的な粉末製造時間が延び、注入取鍋の耐熱材料が節約される。さらには、注入取鍋２３１が予め設定した数のタンディッシュから溶鋼を受け取った後に、環状トラック２９０は、注入取鍋２３３がタンディッシュ２２１またはタンディッシュ２２２から溶鋼を受け取ることを可能にするために、反時計回りに１８０°回転するように制御され、この瞬間に、注入取鍋２３１は、耐熱材料を交換するために区画２７８を通って真空溶解チャンバ２５０を出て、耐熱材料を交換した後に、真空溶解チャンバ２５０に戻るように制御される。この方法では、注入取鍋２３１、注入取鍋２３２、注入取鍋２３３、および注入取鍋２３４は、予め設定した数のタンディッシュ内の溶鋼を受け取ることができ、溶鋼を１つの注入取鍋内に注ぎ込む工程内で、注入取鍋の耐熱材料を交換することができ、これにより、連続的な粉末製造を達成することができ、粉末製造率は２４時間当たり１４時間にほぼ到達する。
【００９５】
［０１１８］  まとめると、本明細書の実施形態で提供される粉末微粒化装置および粉末微粒化方法は、以下の有益な効果を有している：１．チャンバの外側の開放式溶解炉は、溶鋼を溶解するのに用いられ、溶解工程における（スタンディングトリートメント等により）溶鋼の純度を保証することを可能にし、溶鋼は全体的な粉末生成構成と対立することなく溶解される。２．チャンバ内の誘導炉は、溶解に用いられず、いつでも純粋な溶鋼を受け取ることができ、それは元々あった溶鋼が注ぎ出された後に別の溶解炉の溶鋼の準備をたったの約１０分間で行うことができ、これにより粉末生成の準備時間を大幅に節約することができる。３．現在の注入取鍋の粉末生成が完了すると、もう一方の注入取鍋は、チャンバ内のタンディッシュが溶鋼で満たされた後に粉末生成が直ぐに行われるように、予め設定された温度まで予加熱されて十分に準備される。４．各注入取鍋は、信頼性のある気密された状態でチャンバから出し入れされ、これにより注入取鍋がチャンバから出し入れされたときに、チャンバの酸素容量が影響を受けないようになっている。５．チャンバ内に２つのタンディッシュが配置されている場合、各注入取鍋は、５、６回またはそれ以上の回数だけ粉末生成に用いられることができ、これにより粉末生成の連続性が向上し、耐熱材料を使用するコストが大幅に減少する。６．粉末生成の準備時間は短縮され、連続的な粉末生成でさえ実現することができ、これにより粉末生成率を２４時間当たり１５時間まで、または２４時間当たり２４時間まででさえ上昇させることができる。
【００９６】
［０１１９］  本発明の目的、技術的解決法、および有益な効果は上述の具体的な実施形態でさらに詳細に説明されている。上述の実施形態は本発明の具体的なものに過ぎず、本発明の権利範囲を限定することを意図したものではないことを理解されたい。本発明の技術的解決法に基づいて得られる変更、同等物への置換、改良も、本発明の権利範囲に含まれるべきである。
【図１】
2021515094.tif 000003
【図２】
2021515094.tif 000004
【図３】
2021515094.tif 000005
【図４】
2021515094.tif 000006
【図５】
2021515094.tif 000007
【図６】
2021515094.tif 000008
【図７】
2021515094.tif 000009
【図８】
2021515094.tif 000010
【図９】
2021515094.tif 000011
【図１０】
2021515094.tif 000012
【図１１】
2021515094.tif 000013
【図１２】
2021515094.tif 000014
【図１３】
2021515094.tif 000015
【図１４】
2021515094.tif 000016
【国際調査報告】
2021515094.tif 000017
2021515094.tif 000018
2021515094.tif 000019
2021515094.tif 000020
2021515094.tif 000021
2021515094.tif 000022