Podtech/llm-jp-corpus-v4-ja_patent huggingface dataset:
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式
0003567031.tif 000007
(但し、Ｒ1及びＲ2はその炭素数の合計が１０以下となるようなアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ1及びＲ2のいずれか一方がＨであってもよい。又、ｍ及びｎは、ｍ＋ｎ＝６〜６０、ｐ及びｑはｐ＋ｑ＝２〜５０となる数を示す。）で表される化合物の一種又は複数種を使用することを特徴とする感光性樹脂工業用の消泡分散剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、感光性樹脂工業の現像工程等において使用される消泡及び分散に効果のある薬剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感光性樹脂は、露光後通常はアルカリ性水系洗浄液（以下現像液）により、未露光部分が除去される。この現像液は循環使用されるため発泡しやすくなり、これを防ぐため消泡剤が使用される。
消泡剤としては、一般的にはシリコン油系統のものが消泡効果が高いことが知られているが、感光性樹脂の現像工程では、基板上に残留するシリコン油の高い被覆力及びその撥水作用により種々の問題が生じるので使用できない。従って、従来多くは、ポリオキシアルキレンモノオール、ジオール或いはそれらのエステル、又は高級脂肪酸にアルキレンオキサイドを付加した化合物などが水系の消泡剤として使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年アルカリ濃度の高い現像液が使用されるようになり、消泡剤の効果が出にくくなってきている。
一方、現像液は循環使用されるため、現像装置を長時間使用すると、次第に不溶物が析出してきて現像槽、配管、ポンプなどに硬化したゲル状物が付着してくる。この付着物を除去するのは、かき落したり、分解掃除するなど手間のかかる作業であり、いろいろ工夫されているが、分散力の優れた薬剤を使用すればスケールの発生を抑えることができる。
従来の消泡剤では、消泡効果はあっても本発明による消泡分散剤ほど消泡性、分散性の両性能共優れた性能を兼ね備えたものは見受けられなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感光性樹脂工業の現像工程等において使用される消泡効果と共に良好な分散効果を持つ消泡分散剤に関するものである。即ち、一般式
0003567031.tif 000002
(但し、Ｒ1及びＲ2はその炭素数の合計が１０以下となるようなアルキル基又はアルケニル基を示す。Ｒ1及びＲ2のいずれか一方がＨであってもよい。ｍ及びｎはｍ＋ｎ＝６〜６０、ｐ及びｑはｐ＋ｑ＝２〜５０となる数を示す。）で表される化合物の一種又は複数種を使用した場合、消泡効果と共に良好な分散効果を持つことを見出した。
【０００５】
【手段を構成する要件】
本発明において化合物（１）は、一般式
0003567031.tif 000003
（但し、Ｒ１及びＲ２はその炭素数の合計が１０以下となるようなアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ１及びＲ２のいずれか一方がＨであってもよい。）
で表わされるジオールに、プロピレンオキサイド及びエチレンオキサイドを付加反応させることにより合成することができる。
【０００６】
式（２）のジオールとしては、例えば２ーメチルー２ーエチルー１，３ープロパンジオール、２，２ージエチルー１，３ープロパンジオール、２ーブチルー２ーエチルー１，３ープロパンジオール，２，２ージブチルー１，３ープロパンジオール等が挙げられる。これらのうち２ーブチルー２ーエチルー１，３ープロパンジオールは特に有効である。
式（２）のジオールに対するプロピレンオキサイド及びエチレンオキサイドの付加反応は常法により行なわれる。
【０００７】
本発明の消泡分散剤（１）の使用量は現像液の種類、濃度、消泡目的等の種々の条件によって異なるので一概には言えないが、通常現像液に対し、０.０５〜０.２重量％が使用される。添加方法はそのままでもよく、希釈したものを添加してもよい。又、現像液調製時に添加してもよく、発泡した液に添加してもよい。本発明による化合物は一種のみを使用しても良く、２種類以上を混合して使用することもできる。
【０００８】
次に製造例、実施例によって本発明を詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
製造例１
オートクレーブに２ーブチルー２ーエチルー１，３ープロパンジオール５０ｇ、触媒として水酸化カリウム４ｇを仕込み、系内を窒素置換した後、温度１１０〜１１０℃、２０〜５０ｍｍＨｇの減圧下で１時間脱水し、アルコラート化を行なった。
【０００９】
次にプロピレンオキサイド５４５ｇを１３０〜１５０℃、１〜５Ｋｇ／ｃｍ２の条件下で、約６時間をかけて導入し、付加反応させた。次いでエチレンオキサイド２０６ｇを１２０〜１６０℃、１〜５Ｋｇ／ｃｍ２にて約２時間をかけて導入し、付加反応させた。
反応終了後、冷却して取り出した反応生成物３００ｇに珪酸アルミニウム粉末を添加し、触媒を吸着除去してサンプル１を得た。
【００１０】
製造例２
製造例１の２ーブチルー２ーエチルー１，３ープロパンジオールの代わりに２，２ージエチルー１，３プロパンジオール５０ｇを用い水酸化カリウム４ｇ、プロピレンオキサイド４４０ｇ、エチレンオキサイド３３３ｇを用い、製造例１と同様の反応を行い、サンプル２を得た。
【００１１】
【実施例】
実施例１
製造例１及び２によって得たサンプル１及び２を用い、それぞれの消泡効果を市販の消泡剤２種と比較した。
消泡効果の試験方法は、直径６５ｍｍ、高さ５００ｍｍのガラス円筒に消泡剤０．１重量％を添加した試験液１００ｍｌを入れ、下部のガラスフィルターを通して窒素ガスを２０００ｍｌ／分の速度で送り込む。通気３０分後の泡の高さ、及び３０分で窒素ガスを停止した時からの消泡時間を測定した。
試験液はＡ社の未露光感光性樹脂フィルム０．２ｍ２を１リットルの炭酸ソーダ１重量％の水溶液に溶解させた液である。
試験の結果を表−１に示す。
【００１２】
0003567031.tif 000004
【００１３】
実施例２
実施例１と同様にＢ社の感光性樹脂フィルムを用いて消泡試験を行った。試験結果を表−２に示す。
0003567031.tif 000005
【００１４】
実施例３
製造例１及び２によって得たサンプル１及び２を用い、それぞれの分散効果を市販の消泡剤２種と比較した。
分散性試験は、実施例１と同様に調製したＡ社およびＢ社の未露光感光性樹脂溶解液に消泡剤を添加した液１００ｍｌを２００ｍｌガラスビンに密封し、２０℃の暗所に１週間静置した後の沈降物量を目視判定により比較した。試験結果を表−３に示す。
【００１５】
0003567031.tif 000006
【００１６】
【発明の効果】
本発明の消泡分散剤は実施例に見られるように、消泡性とともに良好な分散性も併せ持っている。
感光性樹脂工業の現像工程等において良好な消泡効果だけでなく、不溶物の発生にともなうスケール付着等の問題点を改善する良好な分散効果を併せ持つ消泡分散剤として適用することができる。
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非透光性材料からなり貫通孔を有するマスクを光源と対象物との間に配置し、貫通孔を通じて対象物に電磁波を照射することによって、対象物の表面に所定の改質されたパターンを形成する方法において、
電磁波が照射されるべき標的部分の輪郭が複数の閉じた曲線からなるとき、その標的部分を複数のパターン片に分割し、各パターン片と相似形の貫通孔を有する１又は２以上のマスクを準備し、一定時間毎にマスクを交換し又は方向転換して電磁波を照射することを特徴とする電磁波による表面処理方法。
【請求項２】
複数のパターン片が、１つの閉じた曲線からなる輪郭を有する仮想上のものである請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項３】
電磁波が紫外線である請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項４】
表面処理が対象物の親水性への改質を目的とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項５】
標的部分に対する積算照射時間が、対象物と水との接触角が一定となる範囲内に入るように、マスクの交換時間を定める請求項４に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紫外線を対象物に照射して対象物の表面を改質する場合のように、電磁波によって表面を処理する方法に属する。
【０００２】
【従来の技術】
物体の表面に紫外線等の電磁波を照射して、ある改質されたパターンを形成するとき、光源と対象物との間に、そのパターン状に電磁波を透過させるマスクが配置される。マスクとしては、（１）金属のような非透光性材料からなる板に当該パターンと相似形の貫通孔を設けたものと、（２）石英のような透光性材料からなる板に遮光性インクを当該パターンの陰画と相似形に塗布したもの、などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（１）のマスクは貫通孔によってパターンを描くので、パターンの輪郭がリング状、”８”の字状のように複数の閉じた曲線からなるとき、マスクを作製できない。また、上記（２）のマスクは透光性材料からなるとはいえ、透過率１００％はあり得ず、板によって電磁波が若干減衰するので、照射効率が低い。例えば、波長１８５ｎｍの紫外線に厚さ２ｍｍの石英板を通過させると、紫外線量は一割以上が損失する。
【０００４】
それ故、この発明の目的は、照射効率を低下させることなく、複数の閉じた曲線からなる輪郭で囲まれるパターンを物体の表面に形成する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するために、この発明においては、
電磁波が照射されるべき標的部分の輪郭が上記のように複数の閉じた曲線からなるとき、その標的部分を１つの閉じた曲線からなる輪郭を有する仮想上の複数のパターン片に分割し（例えばｎ分割）、各パターン片と相似形の貫通孔を各々有する複数のマスクを準備する。ただし、標的部分が対称図形であるために各パターン片が同一形状となるときは、１つのマスクを準備すればよい。マスクは、いずれも金属のような非透光性材料で作製する。
【０００６】
そして、第一番目のマスクを光源と対象物との間に配置し、貫通孔を通じて対象物に電磁波を一定時間照射する。続いてマスクを第二番目のマスクと交換し、同一時間電磁波を照射する。各パターン片が同一形状であるときは、同じマスクを方向転換するだけでよい。この操作を第ｎ番目のマスクを用いるまで又は同じマスクを方向転換して用いるときはｎ回行うことによって、対象物の表面に所定の改質されたパターンを形成する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面とともに説明する。図１〜３は、疎水性有機高分子からなるフィルムの表面に紫外線を照射して、その表面を親水性に改質する方法を説明する図である。
【０００８】
改質すべき部分は、フィルムの全面ではなく、図３に示すようにフィルム中央のリング形状をなしているとする。従って、紫外線が照射される標的部分は、大きい真円からなる外側の輪郭及びそれと同心の小さい真円からなる内側の輪郭で囲まれている。どちらの輪郭も真円であるから完全に閉じている。従って、１枚の金属マスクで同時に標的部分全体に紫外線を照射することはできない。
【０００９】
そこで、本発明では、上記リング形状を仮想上の３つのパターン片に三等分割し、各パターン片と相似形の貫通孔Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を各々有する３つの金属板マスクＭ１，Ｍ２，Ｍ３を準備する。そして、図１に示すように第一番目のマスクＭ１を光源ＬとフィルムＦとの間に配置し、貫通孔Ｈ１を通じてフィルムＦに紫外線を一定時間ｔだけ照射することによって、パターンＰ１部分を親水性に改質する。続いて図２に示すようにマスクＭ１を第二番目のマスクＭ２と交換し、同一時間ｔだけ紫外線を照射する。更に図３に示すようにマスクＭ２を第三番目のマスクＭ３と交換し、再び同一時間ｔだけ紫外線を照射する。その結果、フィルムＦの表面のうち、Ｐ１，Ｐ２及びＰ３の３つのパターンを合成して得られるリング状の部分が親水性に改質されたことになる。
【００１０】
一般に固体に対する液体の濡れ性は、両者が界面でなす接触角をもって評価される。接触角には、静的接触角と動的接触角の２種類があり、静的接触角は、図４に示すように紫外線照射後初期段階では、照射時間の増加とともに急に小さく（濡れやすく）なり、ある時間ｔ１〜ｔ２の範囲で一定となる。従って、フィルムＦの用途によって、静的接触角が一定になった段階をもって、表面が安定状態に達したと判断できるときは、上記照射時間ｔがｔ１〜ｔ２の範囲に入るように照射条件を設定する。もちろん、静的接触角だけが液体の濡れ性の処理時間による変化を表す評価の指標ではなく、動的接触角、例えば前進角と後退角の差をもって評価しても良い。
【００１１】
上記の例では３つのマスクを使用したが、照射される標的が対象な図形であるので、各パターン片Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、同一形状である。従って、マスクを２回交換する替わりに、１つのマスク（例えばＭ１）を２π／３ラジアンずつ２回方向転換して用いても同じ結果が得られる。
上記の例では各パターン辺Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が互いに重なることはなかったが、被処理面の積算照射時間がｔ１〜ｔ２の範囲に入れば重なっていても支障はない。
【００１２】
【発明の効果】
本発明により、閉じた曲線からなる複数の輪郭で囲まれたパターンであっても、照射効率を低下させることなく、電磁波をもって表面処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従って、紫外線を照射している第一の段階を示す図である。
【図２】この発明に従って、紫外線を照射している第二の段階を示す図である。
【図３】この発明に従って、紫外線を照射している第三の段階を示す図である。
【図４】静的接触角と紫外線照射時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｆ  フィルム（対象物）
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  金属板マスク
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３  貫通孔
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  パターン片
Ｌ  ランプ（光源）
【図１】
0003567404.tif 000002
【図２】
0003567404.tif 000003
【図３】
0003567404.tif 000004
【図４】
0003567404.tif 000005
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量比で、Ｃ：0.005 ％以下、Si： 0.5〜3.5 ％、Al：0.20〜 1.0％、Sb：0.01〜0.10％を含み、残部実質的にFeからなる珪素鋼スラブを、1200℃以下で加熱した後、熱間圧延で中間厚に仕上げ、該熱延板に 950〜1100℃で10分以下の焼鈍を施した後、冷間圧延により、最終板厚とした後、非酸化性雰囲気で 700〜 900℃で 5分以下の連続焼鈍を施すことを特徴とする透磁率μ1.5/50：3270以上を有するセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、セミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法に係わり、特に透磁率の極めて高いセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法に関するものである。
セミプロセス無方向性電磁鋼板は、ユーザーで打ち抜き等の加工を施したのち歪取り焼鈍を行って使用される。
【０００２】
【従来の技術】
無方向性電磁鋼板は、主に回転機や変圧器の鉄心等に使用される。これらのエネルギー効率を高めるためには、無方向性電磁鋼板の透磁率を高め、鉄損値を下げる必要がある。
ところで、一般に透磁率の高い無方向性電磁鋼板を製造するには、特開昭５４−６８７１７号公報に代表されるように、  ８００℃程度の比較的低温で数時間にわたる長時間の熱延板焼鈍を施している。また、低Ｓｉ材では、特開昭５３−１０９８１５  号公報に示されているように、表面粗度を小さくするため、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術の、熱延板焼鈍を低温で長時間行う方法では、生産性を阻害するとともにタイト焼鈍した場合は、温度が不均一となり、長手、幅方向に磁性のムラが発生しやすい。また、２回法材では、コストが高いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記した従来技術の状況に鑑みて、熱延板の短時間焼鈍、冷間圧延は１回法を採用し、透磁率の極めて高いセミプロセス用無方向性電磁鋼板の製造方法を提案することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、重量比で、Ｃ：0.005 ％以下、Si： 0.5〜3.5 ％、Al：0.20〜 1.0％、Sb：0.01〜0.10％を含み、残部実質的にFeからなる珪素鋼スラブを、1200℃以下で加熱した後、熱間圧延で中間厚に仕上げ、該熱延板に 950〜1100℃で10分以下の焼鈍を施した後、冷間圧延により、最終板厚とした後、非酸化性雰囲気で 700〜 900℃で 5分以下の連続焼鈍を施すことを特徴とする透磁率μ1.5/50：3270以上を有するセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法である。
【０００６】
【作用】
本発明の一つの特徴は、前記問題点を解決するために、熱延鋼板の高温短時間焼鈍を採用したことである。
透磁率を上げるためには、集合組織の改善（〈１１１  〉方位の減少）および表面の平滑化、酸化膜の減少が必要である。
【０００７】
そのための手段として、本発明では
（１）熱延鋼板の焼鈍温度を高温にし、望ましくは冷間圧延前の結晶粒径を８０〜１８０μｍまで大きくし、
（２）熱延鋼板焼鈍時の酸化防止のためにＳｂを添加し、かつ仕上げ焼鈍を非脱炭雰囲気とするために、Ｃ量を０．００５  ％以下としてエージングを防止したものである。
【０００８】
次に、まずスラブ成分の限定理由を説明する。
Ｃ：０．００５  ％以下
Ｃは前述したように仕上げ焼鈍を非脱炭雰囲気で行っても時効を防止するために０．００５  ％以下とした。
Ｓｉ：  ０．５〜３．５  ％、Ａｌ：０．２０〜  １．０％、
Ｓｉ、Ａｌは比抵抗を高める元素であり、透磁率と共に鉄損を低減させるためには、それぞれ  ０．５％以上、０．２０％以上必要であり、一方、Ｓｉ  ３．５％超では、冷延性を劣化させ、またＡｌ  １．０％超では、冷延性を劣化させると共に大幅なコストアップとなるため、Ｓｉ、Ａｌの上限をそれぞれ３．５  ％、  １．０％とした。
【０００９】
Ｓｂ：０．０１〜０．１０％
Ｓｂは０．０１％未満では酸化防止効果が小さく、また０．１０％を超えると粒成長性を阻害するので、０．０１〜０．１０％の範囲に限定した。
次に、スラブ加熱温度を１２００℃以下に限定した理由は、１２００℃超ではＭｎＳ  の固溶量が増加し、熱延時微細析出して粒成長性を阻害するからである。
【００１０】
また次に、熱延板の焼鈍温度を  ９５０〜１１００℃の範囲に、またその時間を１０分以下に限定した理由は次のとおりである。
熱延板の焼鈍温度は、図１に示すように透磁率と関係があり、Ｓｉ  １％では  ９５０〜１０５０℃、Ｓｉ  ２％では１０００〜１１００℃にベスト値がある。上限を１１００℃にしたのは、これを超えても透磁率はもう上がらず、冷延性、表面外観が悪くなるためである。またＳｉが  １．５％以下の場合は、１０５０℃を超えると変態を起こし透磁率が劣化するので１０５０℃以下が望ましい。また下限を  ９５０℃にしたのは、これ未満では透磁率が低くなるためである。
【００１１】
また熱延板の焼鈍時間を１０分以下に限定したのは、この時間を超えて焼鈍しても透磁率の改善効果は飽和し経済的でないからである。
また次に、冷間圧延により、最終板厚とした後、非酸化性雰囲気で  ７００〜  ９００℃で  ５分以下の連続焼鈍を施す理由は、以下のとおりである。
非酸化性雰囲気に限定したのは、酸化性雰囲気では、サブスケールが発生し透磁率を下げるからである。
【００１２】
７００〜  ９００℃の温度範囲に限定したのは、  ７００℃未満では結晶粒成長が不十分で加工性も悪いためであり、  ９００℃超ではそれ以上高温にしても透磁率の向上は期待できないためであるからである。
また５分以下に限定した理由は、長時間焼鈍によるコストアップを防ぐためと、サブスケール形成を防ぐためである。
【００１３】
【実施例】
表１に示す組成のスラブを１１８０℃に加熱し、熱間圧延を行い厚み  ２．０ｍｍの熱延板を得た。
この熱延板を表１に示す温度で、一部は１分間焼鈍した後、冷間圧延により厚み０．５０ｍｍの冷延板に仕上げ、次いで表１に示す温度で、  ０．５分間Ｈ２＋Ｎ２雰囲気中で連続焼鈍を施した。その後、８００  ℃×２Ｈｒ、窒素雰囲気中で歪取焼鈍を行った。
【００１４】
この場合、歪取り焼鈍は窒素雰囲気中で行ったが、ＤＸ又はＡＸガス中でも同様な結果がえられた。
【００１５】
【表１】
0003567475.tif 000002
【００１６】
【発明の効果】
本発明に従い、Ｓｂを添加し、熱延板に高温短時間の焼鈍を施すことにより、従来よりさらに透磁率の高い無方向性電磁鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱延板焼鈍温度と透磁率との関係を示すグラフ。
【図１】
0003567475.tif 000003
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ガス化炉で冷却、洗浄に使用した水を液体サイクロンに導びいて固形分を分離し、前記液体サイクロンで固形分を分離した水を前記石炭ガス化炉の冷却、洗浄用に循環使用し、前記液体サイクロンで分離した固形分を該液体サイクロンで分離した水と混合して、前記石炭ガス化炉に供給する石炭スラリーに混入することを特徴とする石炭ガス化プラントにおける循環水中の固形分の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、石炭ガス化プラントにおいて、冷却、洗浄に使用した水から固形分を分離除去する石炭ガス化プラントにおける循環水中の固形分の分離方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石炭ガス化プラントでは、合成ガス及びスラグの冷却、洗浄用として水を循環使用しているが、この循環水中には多量のスラグ、灰分、未燃焼カーボン等の固形分が含まれている。
【０００３】
石炭ガス化プラントで冷却、洗浄用に使用する水は、固形分を分離して再循環することが装置の摩耗防止、効率向上のために重要である。
【０００４】
従来、石炭ガス化プラントの循環水から固形分を分離するためには、沈降分離タンクやフィルターを使用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の沈降分離タンクやフィルターによる固形分の分離方法では、分離効率が悪く、沈降タンクは装置が大形となり、フィルターは目詰りを起す欠点があった。
【０００６】
本発明は従来のこのような欠点を改善し、効率がよく、装置が小型で目詰りの生じない石炭ガス化プラントにおける循環水中の固形分の分離方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の石炭ガス化プラントにおける循環水中の固形分の分離方法は、石炭ガス化炉で冷却、洗浄に使用した水を液体サイクロンに導びいて固形分を分離し、前記液体サイクロンで固形分を分離した水を前記石炭ガス化炉の冷却、洗浄用に循環使用し、前記液体サイクロンで分離した固形分を該液体サイクロンで分離した水と混合して、前記石炭ガス化炉に供給する石炭スラリーに混入することを特徴とする方法である。
【０００８】
【作用】
循環水中の固形分は、液体サイクロンで効率よく分離され、分離した水と固形分は、再び活用することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の方法を実施するために使用する装置の一例の系統図であって、石炭１はボールミル２で粉砕されると共に水が加えられてスラリー化され、スラリーポンプ３により石炭ガス化炉４に供給される。石炭ガス化炉４には酸素又は空気が酸化剤５として供給される。石炭ガス化炉４内では燃焼により石炭スラリーはガス化され、ベンチュリースラバー６、スクラバーノックアウトドラム７を経て、合成ガス８として取出される。
【００１１】
一方、石炭ガス化炉４には給水管９から水が供給されるようになっていて、スラグの冷却と洗浄を行うようになっている。石炭ガス化炉４内で生じたスラグはロックホッパー１０で水と分離され、粗スラグ１１として取出される。石炭ガス化炉４で冷却、洗浄に使用された水と、ロックホッパー１０でスラグから分離された水と、スクラバーノックアウトドラム７で合成ガス８から分離された水とは、排出管１２を経て２つの液体サイクロン１３，１４を直列に通過するようにされている。
【００１２】
液体サイクロン１３，１４は摩耗を防ぐため、内部にセラミックスコーティングが施されている。液体サイクロン１３，１４では排出管１２によって送られて来た水からスラグ、灰分、未燃焼カーボン等の固形分を分離して、固形分を除去した水を循環水フラッシュドラム１５に送り、ここでガスはフラッシュガス１６として抜き出され、水は循環水ポンプ１７に送られると共に、排水管１８、溢水管１９によって管２０に送られる。循環水ポンプ１７は循環水フラッシュドラム１５から送られて来た水を加圧し、循環水として石炭ガス化炉４の給水管９及びベンチュリースラバー６に供給する。
【００１３】
液体サイクロン１３，１４で分離されたスラグ、灰分、未燃焼カーボン等の固形分は管２０に送られて循環水フラッシュドラム１５から送られて来た水と混合し、ボールミル２に供給されて石炭スラリーに混入され、再び石炭ガス化炉４に供給される。
【００１４】
図示の実施例では液体サイクロンを直列に２個使用しているが、液体サイクロンは１個であってもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、石炭ガス化プラントの冷却、洗浄用の循環水から液体サイクロンで固形分を分離するので、分離効率が高く、装置は小型化されて目詰りも生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するために使用する装置の一例の系統図である。
【符号の説明】
４          石炭ガス化炉
９          給水管
１３，  １４          液体サイクロン
１７        循環水ポンプ
【図１】
0003567476.tif 000002
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送りねじで構成される２軸押出機のスクリュの中間部に複数個の板状のニーデイングディスクを重ねたニーデイングディスク部を設けた無機フィラー混練用２軸押出機のスクリュにおいて、相手スクリュとの噛合クリアランスを１．０  〜３．０ｍｍ  とするとともに、前記ニーデイングディスク部の上流の送りねじ中間部にスクリュ谷底面から半径方向に突出た複数個の突起を有する逆送りねじのミキシング部を設けるとともに、前記ニーデイングディスク部のすぐ上流により幅広の板状のニーデイングディスクを複数枚重ねた高剪断デイスク部を設けたことを特徴とする無機フィラー混練用２軸押出機のスクリュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は無機フィラー混練用２軸押出機のスクリュに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来のこの種無機フィラー混練用２軸押出機のスクリュについて図３により説明すると、図示してないバレルには元部に材料供給口１を有し、内径面には２本の送りねじ２で構成されたスクリュ３が互いに噛合いながら回転自在に嵌着されている。前記スクリュ３の中間部には上流から順送用デイスク４ａ、無送用デイスク４ｂ、次いで逆送用デイスク４ｃで構成されるニーディングディスク部４が組込まれていて、前記材料供給口１から供給される無機フィラーを混入した樹脂材料をバレル外周面に備えた加熱装置、およびスクリュの回転による剪断熱により溶融させるとともに、無機フィラーを分散させ、先端から吐出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、分散しにくい無機フィラーの凝集や分散不良は樹脂が溶融してない状態で混練するとフィラーに強烈な剪断が掛り、更に２次凝集を起し、ダマを発生させ、分散不良となってしまい、先端部のスクリーンの目づまりを起し、ヘッド部圧力が上昇し、押出し不能となってしまう。
【０００４】
これは従来スクリュ３の送りねじ２は分散能力に乏しく、フィラーが分散されないまま分散用のニーディングディスク部４に送られるため固く２次凝集してしまった材料はニーディングディスク部４でも分散し切れないために起因する。
【０００５】
本発明の目的は前述のようなスクリュの送りねじ部で分散能力を高め、無機フィラーが良く分散され、混練される２軸押出機のスクリュを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は送りねじで構成される２軸押出機のスクリュの中間部に複数個の板状のニーデイングディスクを重ねたニーデイングディスク部を設けた無機フィラー混練用２軸押出機のスクリュにおいて、相手スクリュとの噛合クリアランスを１．０  〜３．０ｍｍ  とするとともに、前記ニーデイングディスク部の上流の送りねじ中間部にスクリュ谷底面から半径方向に突出た複数個の突起を有する逆送りねじのミキシング部を設けるとともに、前記ニーデイングディスク部のすぐ上流により幅広の板状のニーデイングディスクを複数枚重ねた高剪断デイスク部を設けたことを特徴とする無機フィラー混練用２軸押出機のスクリュとした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
分散能力の乏しかった送りねじ部の中間にスクリュ谷底面から半径方向に突出た複数個の突起を有するミキシング部を設け、凝集や分散不良状態で送られてくるフィラーを分散させるとともに、フィラーを樹脂材料で「濡れ状態」として、フィラーだけで凝集しないようにする。また相手スクリュとの噛合クリアランスを通常より大きい１．０  〜３．０ｍｍ  として送りねじ部では材料に強剪断が掛からないようにし、送りねじ部を過ぎてから従来のニーディングディスク部の直前に前記ニーディングディスクのディスク幅より広幅のディスクから構成される高剪断ディスク部を設け、送りねじ部で不足していた剪断をかけ材料の混練および溶融を行うようにした。
【０００８】
【実施例】
次に本発明の１実施例を図１および図２により説明する、本発明は従来スクリュに分散用と剪断用のクリュエレメントを組込んだものであるから、従来スクリュで使用した同一部材には同一番号を付し、その説明を省き、新たに加えた部材には新番号を付してその説明をする。
【０００９】
本発明の無機フィラー混練用２軸押出機スクリュ５は相手スクリュとの噛合クリアランスを通常より大きい１．０  〜３．０ｍｍ  として材料に強剪断を掛けないようにするとともに、送りねじ２の中間部には同送りねじ２で不足していた分散能力を補うためにスクリュ谷底面から半径方向に突出た複数個の突起６ａを設けた逆送りねじのミキシング部６を組込んである。また従来のニーディングディスク部４の直ぐ上流にこのニーディングディスク部４のを構成する各ディスク幅より厚いディスクから構成される上流側から順送用デイスク７ａ、無送用デイスク７ｂからなる高剪断ディスク部７を設けてある。
【００１０】
以上のような構成となっているので、材料供給口１からバレル内に導入された樹脂材料はミキシング部６で図示してないバレル外周面にある加熱装置と剪断作用の小さい混合作用により、セミゲル化或いは溶融を行うようにしている。
【００１１】
次に本発明のスクリュと従来スクリュにより樹脂材料ＰＰとフィラー（ベンガラ）を４０：６０の割りの原料により行った連続運転テストの結果を
【００１２】
【表１】
【００１３】
に示すと、従来スクリュはスクリュ先端の前方にある図示してないスクリーンの目詰まりが早くヘッド圧ＰＨ  Ｋｇ／ｃｍ  ２  が上がり過ぎ、ベントアップが発生し、運転不可となった。
それに比べ本発明スクリュはスクリーンの目詰まりが少なく、ベントアップもなかった。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明はスクリュの送りねじ部で分散能力を高め、無機フィラーが良く分散させた後、溶融を行うようにしたのでフイラーの分散および混練が良く行われ、当初の欠点が取り除かれた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示すスクリュの図。
【図２】本発明の１実施例を示すスクリュの図で、図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】従来のスクリュの図。
【符号の説明】
１  材料供給口
２  送りねじ
３  従来スクリュ
４  ニーディングディスク部
５  本発明スクリュ
６  ミキシング部
７  高剪断ディスク部
【図１】
0003567420.tif 000002
【図２】
0003567420.tif 000003
【図３】
0003567420.tif 000004
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ鉄心の内径側に所定の極ピッチで設けたステータ歯と、このステータ歯に巻回した励磁巻線および検出巻線と、前記ステータ歯に空隙を介し対向させて、前記ステータ鉄心と同心に設けた円柱状のロータ鉄心を備えたレゾルバにおいて、
前記ロータ鉄心の外周に、複数のロータ歯を、おのおのの幅角が余弦波状に変化するように設け、ロータ歯間にロータ溝を形成したことを特徴とするレゾルバ。
【請求項２】
前記ロータ溝の底を、回転中心に関し偏心させた円上に、前記ロータ歯の歯幅角の大きい部分を深くし、歯幅角の小さい部分を浅くなるように設けた請求項１に記載のレゾルバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角度位置や回転速度を検出するバリアブル・リラクタンス形のレゾルバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、正弦波で励磁する１相の励磁巻線と、位相差を電気角で１２０°づつずらした３相の検出巻線とを、６０°の極ピッチで設けたティースに巻回したステータの内径側に、空隙を介し対向させて、磁性体の円筒状のロータを偏心させて設け、ロータが回転するとき、空隙値の変化によりリラクタンスを変化させ、角度位置や回転速度を検出するバリアブル・リラクタンス形（以下、ＶＲ形とする）レゾルバがある（例えば、特開平１−２１８３４４号公報、第３図）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ロータの表面が平面であるため、渦電流が生じ、ロータの発熱、効率の低下、検出精度の低下をきたしていた。また、ロータを偏心させて設けてあるので、回転時、アンバランス・ウエイトによりロータが振動し、高速回転には適さなかった。
そこで、本発明は、表面に渦電流が生じ難く、アンバランス・ウエイトの少ないロータを有するレゾルバを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、ステータ鉄心と同心にもうけたロータ鉄心の外周に、空隙パーミアンスを余弦波状に変化させる、幅角の異なるロータ歯を複数設け、ロータ歯間にロータ溝を形成する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
ステータ鉄心の内径側に、所定の極ピッチで設けたステータ歯と、このステータ歯に巻回した励磁巻線と検出巻線と、前記ステータ歯に空隙を介し対向させた、前記ステータ鉄心と同心に設けた円柱状のロータ鉄心を備えたレゾルバにおいて、
前記ロータ鉄心の外周に、複数のロータ歯を、おのおのの幅角が余弦波状に変化するように設け、ロータ歯間にロータ溝を形成する。
θｓをステータ歯の歯幅角、〔  〕を絶対値、ｉをロータ歯番号（１・・ｎ）としたとき、ロータ歯の歯幅角θｉは、θｉ＝θｓ・〔ｃｏｓ（２π・（ｉ−１）／ｎ〕となるようにする。
ロータ鉄心の外周に形成されたロータ溝が渦電流の発生を抑制する。また、ステータ鉄心とロータ鉄心を同心上に設けたので、ロータのアンバランス・ウエイトが比較的少なくなる。
【０００６】
【実施例】
以下、図面に基づき実施例を説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す断面図である。
ステータ鉄心１の内径側には、所定の極ピッチ（図では９０°）でｍ個（図では４個）の歯幅角θｓのステータ歯１１を設けてある。
おのおののステータ歯１１には、電気角で９０°の位相差をもたせた、α相巻線Ａαとβ相巻線Ａβよりなる２相巻線Ａを集中巻してある。２相巻線Ａの内側には、１相巻線Ｂを集中巻してある。
ステータ歯１１の内径側には、空隙を介し対向させて、磁性体よりなる円筒状のロータ鉄心２を、回転中心Ｏと同心に設けてある。
ロータ鉄心２の外周には、歯幅角θｉが異なるｎ（＞ｍ）個のロータ歯２１を設けてある。
歯幅角θｉは下記の（１）式で表される。
θｉ＝θｓ・〔ｃｏｓ（２π・（ｉ−１）／ｎ〕                  （１）
ただし、〔  〕は絶対値、ｉはロータ歯番号（１・・ｎ）である。
すなわち、ロータ鉄心２の外周には、等ピッチ角θｐ（２π／ｎ）の間隔で、歯幅角θｉが連続的に変化するｎ個のロータ歯２１が、回転中心Ｏを中心とした放射状に形成され、おのおののロータ歯２１間には幅の異なるロータ溝２２が形成される。
なお、図では誇張してあるが、ロータ溝２２の深さは、表皮効果が生じない深さ（通常５００ミクロン程度）以上である。
その結果、ロータ鉄心２が１回転するとき、ステータ歯１１とロータ歯２１はいずれか１ケ所で同じ幅のもの同士が対向し、その他の位置では、歯幅の異なるものが対向することになる。
【０００７】
以下に、作用を説明する。
この例は、２相巻線Ａを励磁巻線とし、１相巻線Ｂを検出巻線とした、２相励磁で１相検出のＶＲ形レゾルバである。
ロータ鉄心２が１回転すると、空隙のパーミアンスＰは、図２に示すように、ステータ歯１１の歯幅角θｓとロータ歯２１の歯幅角θｉが等しいときのパーミアンスＰＵ  を上限にし、ロータ歯２１の歯幅角θｉが最少のときのパーミアンスＰＬ  を下限にした、ｎ個のステップを持った余弦波状に変化する。
なお、ロータ歯１１の数ｎを多くすればするほど、パーミアンスＰの変化は滑らかな余弦波状になる。
２相巻線Ａのα相巻線Ａαとβ相巻線Ａβおのおのを、電気角で９０°位相のずれた電圧Ｖ０  ・ｓｉｎ（ω０  ・ｔ）、Ｖ０  ・ｃｏｓ（ω０  ・ｔ）で励磁すると、１相巻線Ｂには、Ｖ・ｃｏｓ（ω０  ・ｔ−ω）の電圧が誘起される。ＰＬＬ（フェイズ・ロック・ループ）等で位相差ωを検出する。
【０００８】
なお、上記では、１相巻線Ｂを検出巻線とし、２相巻線Ａを励磁巻線として説明したが、励磁巻線と検出巻線を入れ換えて、１相巻線Ｂを１相の正弦波もしくは余弦波で励磁し、２相巻線Ａに２相の電圧を誘起するようにしてもよいことは言うまでもないので、説明を省略する。
【０００９】
図３は、本発明の第２の実施例を示す断面図である。
この例は、ロータ溝２２の底２２ｂを、中心Ｏ’を回転中心Ｏに対し僅かに偏心させた半径ｒの円上に設けたもので、ロータ溝２２の底２２ｂはロータ歯２１の歯幅角θｉの大きい部分を深くし、歯幅角θｉの小さい部分を浅くなるようにしてある。
このようにすることにより、ロータ鉄心２のアンバランスを解消できる。
【００１０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明は、空隙パーミアンスを余弦波状に変化させる幅角の異なるロータ歯を複数設け、ロータ歯間にロータ溝を形成したので、ロータ鉄心の外周に発生する渦電流が抑制され、また、ロータ溝の深さが比較的浅くできるので、ロータ鉄心のアンバランス・ウエイトが比較的少なくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図。
【図２】本発明の空隙パーミアンスの変化を示すグラフ。
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１      ステータ鉄心
１１    ステータ歯
Ａ    ２相巻線
Ａα  α相巻線
Ａβ  β相巻線
Ｂ    １相巻線
２      ロータ鉄心
２１    ロータ歯
２２    ロータ溝
【図１】
0003567443.tif 000002
【図２】
0003567443.tif 000003
【図３】
0003567443.tif 000004
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリセリンの重合度が２〜４のポリグリセリンステアリン酸エステルをホワイトソースに対して０．１〜３％含有させることを特徴とするホワイトソース組成物。
【請求項２】
グリセリンの重合度が２〜４のポリグリセリンステアリン酸エステルをポテト系食品に対して０．１〜３％含有させることを特徴とするポテト系食品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷凍ホワイトソースあるいは冷凍ポテト系食品の調理解凍時の過加熱による焦げ付きを防止するものであり、特定の界面活性剤を配合したホワイトソース組成物あるいはポテト系食品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍ホワイトソースを利用した製品である冷凍グラタン、ドリアなどの食品の解凍にはオーブンやオーブントースターを用いる。その際に過加熱になるとグラタンやドリアの表面に焦げ付きが認められるようになり、極端な場合には炭のようになることが知られている。この現象は外観を著しく損ねるばかりか、食味的にも非常に劣る。この現象を防止するために、従来はグラタンの表面にアルミ箔をかぶせたり、電子レンジで解凍後にオーブントースターなどで解凍するという方法がとられている。この方法は大変手間がかかる上に解凍時間も長くなり消費者にとっては極めて不便である。また、表面だけではなく、金属性のトレイに焦げ付いて付着する現象も知られている。これらの現象は何れも商品価値を著しく損ねるためにその防止策が望まれてきた。
【０００３】
ポテト系食品（ポテトもち、コキールのポテトデコレーションなど）をオーブントースターで調理すると、非常に焦げやすい。従って、この種の商品化に当たっては、配合、形状、サイズ等に制約を受けている。例えば、コキールのポテトデコレーションにマッシュポテトを使用した場合、品質上次の課題がある。１）マッシュ臭がある２）なめらかな食感に欠けるなどである。その対策としては、牛乳、生クリームなどの添加が効果的である。しかし、これらは調理時の焦げを促進するため、その添加量が制限され、充分な効果が期待できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題はオーブントースターやオーブンで調理解凍しても表面やトレイに焦げ付いたりしないホワイトソース組成物およびポテト系食品を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下に挙げる界面活性剤をホワイトソースあるいはポテト系食品に含有することによって上記課題を解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
本発明で用いられる界面活性剤は重合度が２〜４のポリグリセリンステアリン酸エステルである。
これ以外の界面活性剤では、食感をなめらかにしたり、凍結変性を防止する効果は認められても焦げ付きを防止する効果は知られていない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、ホワイトソースあるいはポテト系食品に対して上記した界面活性剤を０．１〜３％、好ましくは０．５〜１％含有させる方法である。これより配合量が多くなると味・風味が悪くなり、少量であると効果が充分に出ない。
【０００８】
本発明にいうポテト系食品とは、コキールのデコレーション、ポテトもち、ポテトケーキなどをいう。
【０００９】
この様にして得られた本発明のホワイトソースあるいはポテト系食品を基に作った冷凍グラタンやドリア、コキールはオーブントースターやオーブンによる過加熱によっても炭のように焦げ付くことはなく良好な狐色の外観のものが容易に得られた。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
（実施例１  冷凍グラタン過加熱時の界面活性剤による焦げ付き防止の比較）表１のレシピーでグラタンを作成した。乳化剤無添加のもの、レシチン（味の素製）、ポリグリセリンステアリン酸エステル（太陽化学製）、レシチン＋グリセリンモノ脂肪酸エステルを配合したものをソースに対して０．５％配合した。このようにして調製したグラタンをフリーザーで急速凍結し、９８０Ｗのオーブントースターで１５分間解凍した。そのときの焦げ付き具合いを表２に示した。
【００１２】
この結果から、界面活性剤の中でも重合度が２のポリグリセリンステアリン酸エステルに焦げ付き防止効果が認められた。
レシチンとグリセリンモノ脂肪酸エステルの組合せは食感改良には効果が知られている（特開平２−２２７０５９）が焦げ付き防止には効果が認められなかった。
【００１３】
【表１】
0003567881.tif 000002
【００１４】
【表２】
0003567881.tif 000003
【００１５】
（実施例２  ポリグリセリンステアリン酸エステルの最適重合度の検討）
次に、界面活性剤として重合度１〜１５までのポリグリセリンステアリン酸エステル（太陽化学製）をソースに配合して焦げ付きの程度を実施例１と同様の方法で比較した。結果を表３に示した。
【００１６】
この表から明らかなように、特に重合度が２〜４、より好ましくは３〜４に焦げないものが含まれ、１１以上になると焦げ付きが激しくなった。
【００１７】
【表３】
0003567881.tif 000004
【００１８】
（実施例３  界面活性剤配合量の最適値の検討）
次に、界面活性剤としてポリグリセリンステアリン酸エステル（太陽化学製）を０〜５％まで配合して焦げ付きの程度を実施例１と同様の方法で比較した。結果を表４に示した。
【００１９】
これらの結果から明らかなように、ポリグリセリンステアリン酸エステルを配合したものはその配合量にともない明らかに焦げ付きの面積が小さくなっており、１％配合では、全く焦げ付きが認められなかった。それに対して、無添加のものは炭様の焦げ付きが認められた。また配合量が１〜５％の場合についても検討を行い、焦げ付き防止効果については１〜３％で良好な結果を得ることができたが、１％を越えるとしだいに味・風味が悪くなってきた。
【００２０】
【表４】
0003567881.tif 000005
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、ホワイトソースあるいはポテト系食品の過加熱時における焦げ付きを防止することができる。
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された反応容器内に装入された溶融金属マグネシウム浴の上方から四塩化チタンを滴下してスポンジ状の金属チタンを製造する際に、空気に対する水の混合比を０．０３〜０．２にした空気と霧状の水滴の混合物を加熱炉上部に内向きに配置した円環状配管に設けたノズルからマグネシウム浴上面に相当する反応容器外壁上部に吹き付けて、冷却することを特徴とするスポンジチタン還元炉の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は溶融金属マグネシウム浴に四塩化チタンを滴下してスポンジチタンを製造するいわゆるクロール法スポンジチタンの製造において、反応容器を冷却する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロール法によるスポンジチタン製造法ではステンレス鋼製の反応容器を加熱した炉内におき、内部に溶融マグネシウムを装入し、不活性雰囲気下、静的な状態で四塩化チタンを滴下して、マグネシウムにより四塩化チタンを還元してスポンジチタンを生成する。この還元工程に続き金属マグネシウム、塩化マグネシウムの分離工程、冷却工程を経てスポンジチタン塊が製造される。
【０００３】
マグネシウムによる四塩化チタンの還元反応は発熱を伴うため、マグネシウム浴上面に相当する反応容器外壁の部分を空気吹き付けにより冷却して温度制御している。しかし、空気冷却の冷却能が小さいので、反応容器内外壁の保護のために四塩化チタンの滴下速度を小さくせざるを得ず、還元工程の生産性が小さいという問題がある。
また反応容器内壁温度が高いので生成したスポンジチタンが容器と反応し、容器の溶損による寿命低下、及びスポンジチタン塊表面の汚染という問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、スポンジチタン製造工程のうち特に還元工程において問題となる生産性の低下を防ぎ、さらに表面の汚染が少ないスポンジチタン塊を製造可能とするスポンジチタン還元炉の冷却方法を提供するところにある。
【０００５】
本発明の要旨とするところは、加熱された反応容器内に装入された溶融金属マグネシウム浴の上方から四塩化チタンを滴下してスポンジ状の金属チタンを製造する際に、空気に対する水の混合比を０．０３〜０．２にした空気と霧状の水滴の混合物を加熱炉上部に内向きに配置した円環状配管に設けたノズルからマグネシウム浴上面に相当する反応容器外壁上部に吹き付けて、冷却することを特徴とするスポンジチタン還元炉の冷却方法にある。
以下に本発明の詳細を作用とともに説明する。
【０００６】
【作用】
反応容器外壁の冷却能力を格段に増加させるために、本発明では従来法において用いられている空気に代わり、空気と霧状の水の混合物を吹き付ける。
本発明において空気と水の混合比は重量比で水／空気０．０３〜０．２が適当である。水は空気に較べて極めて大きい冷却能をもつが、混入量が少ないと効果がない。実験の結果、効果が認められる混合比の下限は０．０３であった。水の混合量が多すぎると冷却が強すぎて炉内反応が不安定になりスポンジチタンの品質が低下する。また、反応容器外壁に吹き付けられた水が外壁に沿って流下し、容器下方の加熱部の温度を低下させ、スポンジチタンの品質を著しく劣化させる。このとき加熱炉の燃料消費量も増加する。水が流下しない混合比の上限は０．２であった。
【０００７】
冷却後の冷却風は多量の水蒸気を含むので、排出経路において露点以下の温度にまで冷却するとドレン水を生じる。したがって、配管部等冷却風の排出経路には水抜きドレンを設ける等の配慮を要する。
反応容器内または容器外壁の温度を測定して冷却能力を制御する。冷却能力制御手段として空気に混合する水の流量を制御する。即ち設定よりも温度が高いときは水量を増加させ、温度が低いときは水量を減少させる。
【０００８】
本発明を実施するスポンジチタン製造装置の概念図を模式的に図１に示す。即ち、従来のクロール法スポンジチタン製造装置においてスポンジチタン生成反応容器９外壁の冷却風吹き付け用空気配管５に混合器（水噴射ノズル）７を設け、流量を制御された冷却水６を噴射して水空気混合気を作り、吹き付け口８を通じて容器１内の金属マグネシウム浴２上面相当位置に吹き付ける。
図中１はスポンジチタン、３は滴下する四塩化チタン、４は真空系、１０は加熱炉である。
【０００９】
【実施例】
内径８００ｍｍのステンレス鋼製反応容器に１．２トンの溶融マグネシウムを装入した後、温度を８００℃に保持しながら上蓋の中心部に設けた滴下管から四塩化チタンを毎分２．６ｋｇの割合で滴下した。加熱炉上部に内向きに吹き出しノズルを２４個等間隔に配置した円環状配管を高さ方向に３段設置し、操業中の金属マグネシウム浴上面高さの変化に応じた高さのノズルから水／空気混合気を反応容器外壁に吹き付けた。
【００１０】
制御用温度は容器外壁に高さ方向１５０ｍｍ間隔で埋設した熱電対により測定した。熱電対の指示が６６０℃となるよう空気／水混合比を調整した。操業中の空気／水混合比は０．０６〜０．１４の範囲であった。２５時間後、四塩化チタンの供給を停止し、温度を１０２０℃に昇温して真空分離工程に入った。真空分離工程３６時間の後、アルゴンガス雰囲気として、炉の加熱を停止し、冷却工程に入った。３２時間後には十分冷却したので、スポンジチタンの塊１０１２ｋｇを反応容器から取り出して破砕工程に供給した。
【００１１】
比較として冷却風に水を混合しない標準方法では同一温度、圧力条件で１トンのスポンジチタン塊を得るのに還元工程４０時間（四塩化チタン平均滴下速度毎分１．７ｋｇ）、真空分離工程３６時間、冷却工程３２時間を要していた。したがって、本発明は還元工程では１．６倍、全工程を通じては１．１６倍の生産性増加になった。
破砕工程でのスポンジチタン塊の表面皮剥き厚さは平均０．８ｍｍと標準方法によるスポンジチタン塊の平均値１．５ｍｍから半減した。破砕後のスポンジチタン品質は密度、不純物量とも標準方法によるスポンジチタンと同等の良好な品質であった。
使用後の反応容器肉厚減少は０．１２ｍｍであり、標準方法の６０％に低下した。
【００１２】
【発明の効果】
本発明により、スポンジチタンの生産性が特に還元工程において増加し、スポンジチタンインゴットの歩留り向上、反応容器寿命延長の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法を実施する装置の概略を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１    スポンジチタン
２    溶融マグネシウム
３    四塩化チタン
４    真空系
５    冷却空気
６    冷却水流量制御機構
７    混合器
８    冷却用流体吹き付け口
９    反応容器
１０  加熱炉
【図１】
0003567209.tif 000002