(57)【要約】【課題】  流動塩化炉内に塩素ガス、酸化チタンを含む鉱石、及びコークスからなる流動層を形成し、高温に維持して四塩化チタンガスを得る四塩化チタン製造装置において、底板上に配置した断熱層を構成する耐塩素性粒子が小径化し、底板のガス吹き出し口を塞ぐことを防止することにより、流動層に均一の塩素ガスが供給できるようにする。【解決手段】  底板の上に断熱層を配置すると共に、底板の貫通孔に複数のノズルを固定し、ノズルの塩素ガス吹出口は断熱層の上面よりも高い位置に設置して塩素ガスを供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化チタンを含む鉱石、コークス及び塩素ガスを反応させて四塩化チタンを製造する装置であって、
断熱層、断熱層を支える底板、及び塩素ガスを供給するノズルを有し、
前記ノズルは底板の貫通孔に接続して固定され、前記ノズルの塩素ガス吹出口は断熱層の上面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする四塩化チタン製造装置。
【請求項２】
前記ノズルは、塩素ガス吹出口が断熱層の上面よりも５００ｍｍ以下（ゼロを含まない）の高い位置に設置されていることを特徴とする、請求項１記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項３】
前記ノズルは、底板の貫通孔とは緩衝材を介して接続して固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項４】
前記緩衝材は、厚さが１〜１０ｍｍで、緩衝材の嵩密度／真密度の比が０．１〜０．３であることを特徴とする請求項３に記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項５】
前記緩衝材は、耐熱性と耐塩素性に優れたセラミックファイバー集合体であることを特徴とする請求項３又は４に記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項６】
前記ノズルは、前記底板の貫通孔の孔径と前記ノズルの内径より小さい外径を有する円筒状の接続管を用い、前記底板の貫通孔の内側及び前記ノズル内面を接続管で固定して接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項７】
前記接続管はニッケル、ニッケル基合金又は鋼材からなることを特徴とする請求項６に記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項８】
前記ノズルは、請求項３〜５の前記緩衝材を介し、及び、請求項６又は７の前記接続管を用いて接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の四塩化チタン製造装置。
【請求項９】
請求項１〜７に記載の四塩化チタン製造装置を使用し、四塩化チタンを製造することを特徴とする四塩化チタンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化チタンを含む鉱石を原料とし、塩素ガスを底板下方からノズルを通して流動層中に供給し、四塩化チタンを製造する四塩化チタン製造装置、およびこれを用いた四塩化チタンの製造方法に関する。特に、四塩化チタンの製造装置の断熱層の残存率が高く、かつ、ノズルが破損しにくいため、従来の四塩化チタン製造装置よりも長時間稼働することができる四塩化チタン製造装置およびこれを用いた四塩化チタンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
四塩化チタンは、スポンジチタンを製造する際の原料となるもので、通常は、四塩化チタン製造装置内に塩素ガス、酸化チタンを含む鉱石、及びコークスから流動層を形成し、これを１０００℃程度の高温に維持して酸化チタンを還元して塩化することにより製造されている。
このような四塩化チタン製造装置を、図面を参照しつつ説明する。図１は四塩化チタン製造装置Ａの概要である。四塩化チタン製造装置の内面は、耐火煉瓦Ｂで構成されている。四塩化チタン製造装置の下方から塩素ガスが、側面の原料投入口３から酸化チタンを含む鉱石とコークスが投入される。塩化炉内の下部に配置された分散盤１から塩素ガスが分散されて供給され、分散盤１の上部に流動層２が形成され、生成したガス状の四塩化チタンが排出口４から排出され回収される。
【０００３】
塩素ガスを四塩化チタン製造装置内に供給する技術は、特許文献１に開示されている。
特許文献１には、四塩化チタン製造装置内で塩素ガスを分散させるために、底板上に耐塩素性粒子を設置する技術が開示されている。当該技術によれば、底板上に耐塩素性粒子を配置することで、塩素ガスは耐塩素性粒子の隙間を通って上昇することにより分散され、塩素ガスを流動層内に均一に供給することができる。
しかし、この技術では、耐塩素性粒子は塩素ガスと高温の原料が直接反応している箇所に配置されるので、酸化チタンの塩素化反応が進行するにつれて、高温環境下で塩素ガスの侵食を受けるので小径化してしまい、次のような問題を引き起こす。
まず、耐塩素性粒子がガス吹き出し口を塞いでしまう。そうすると、塞がれたガス吹き出し口からはガスが出ない状態となり、ガスの吹き出し方に偏りが生じて、塩素ガスが均一に分散されなくなり、反応効率が低下してしまう。また、耐塩素性粒子は原料に近い側から徐々に侵食され、流動している原料との接触などの衝撃を受けて砕けて細かくなってしまう。そうすると、原料とともに流動してしまい、四塩化チタンの製造装置が損傷してしまう。
そこで、これらの問題を解決して、塩素ガスを長期間にわたって流動層内に均一に分散することができ、より効率的に四塩化チタンガスを製造できる四塩化チタンの製造装置が、従来から求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９０４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題を解決して、塩素ガスを長期間にわたって流動層内に均一に供給することができ、効率よく四塩化チタンを製造できる四塩化チタン製造装置およびこれを用いた四塩化チタンの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従来技術の課題を解決するために、次の構成を採用するものである。
［１］酸化チタンを含む鉱石、コークス及び塩素ガスを反応させて四塩化チタンを製造する装置であって、断熱層、断熱層を支える底板、及び塩素ガスを供給するノズルを有し、前記ノズルは底板の貫通孔に接続して固定され、前記ノズルの塩素ガス吹出口は断熱層の上面よりも高い位置に設置されていることを特徴とする四塩化チタン製造装置。
［２］前記ノズルは、塩素ガス吹出口が断熱層の上面よりも５００ｍｍ以下（ゼロを含まない）の高い位置に設置されていることを特徴とする、［１］に記載の四塩化チタン製造装置。
［３］前記ノズルは、底板の貫通孔とは緩衝材を介して接続して固定されていることを特徴とする［１］又は［２］に記載の四塩化チタン製造装置。
［４］前記緩衝材は、厚さが１〜１０ｍｍで、緩衝材の嵩密度／真密度の比が０．１〜０．３であることを特徴とする［３］に記載の四塩化チタン製造装置。
［５］前記緩衝材は、耐熱性と耐塩素性に優れたセラミックファイバー集合体であることを特徴とする［３］又は［４］に記載の四塩化チタン製造装置。
［６］前記ノズルは、前記底板の貫通孔の孔径と前記ノズルの内径より小さい外径を有する円筒状の接続管を用い、前記底板の貫通孔の内側及び前記ノズル内面を接続管で固定して接続されていることを特徴とする［１］又は［２］に記載の四塩化チタン製造装置。
［７］前記接続管はニッケル、ニッケル基合金又は鋼材からなることを特徴とする［６］に記載の四塩化チタン製造装置。
［８］前記ノズルは、［３］〜［５］の前記緩衝材を介し、及び、［６］又は［７］の前記接続管を用いて接続されていることを特徴とする［１］又は［２］に記載の四塩化チタン製造装置。
［９］［１］〜［７］に記載の四塩化チタン製造装置を使用し、四塩化チタンを製造することを特徴とする四塩化チタンの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、塩素ガスを供給するノズルを特許請求の範囲で規定する特定の構造とすることにより、断熱層を構成する耐塩素性粒子が、高温環境下で塩素ガスの侵食を受けて小径化してガス吹き出し口を塞ぐことを防ぎ、また、耐熱性粒子が砕けて微細化して原料とともに流動して四塩化チタン製造装置が損傷することを防ぐ。
本発明による四塩化チタン製造装置によれば、均一に流動層内に塩素ガスを供給することができ、且つ、四塩化チタン製造装置の稼働時間を格段に延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の四塩化チタンの製造方法に用いられる流動塩化炉の形態例の模式的な断面図である。
【図２】本発明の四塩化チタンの製造方法に用いられる流動塩化炉の、第１の形態例の模式的な断面図である。
【図３】本発明の四塩化チタンの製造方法に用いられる流動塩化炉の、第２の形態例の模式的な断面図である。
【図４】本発明の四塩化チタンの製造方法に用いられる流動塩化炉の、第３の形態例の模式的な断面図である。
【図５】本発明の四塩化チタンの製造方法に用いられる流動塩化炉の、第４の形態例の模式的な断面図である。
【０００９】
図２〜５は、本発明における底板、ノズル及び断熱層の関係の形態例を示すもので、第１の形態例を示す図２ではノズルが底板に直接接続され、第２の形態例の図３では接続管を介して、第３の形態例の図４では緩衝材を介して、第４の形態例の図５では接続管と緩衝材の両者を介して、それぞれ、底板とノズルが接続される態様を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の四塩化チタン製造装置を構成する各部材について、個別に説明する。
本発明の四塩化チタン製造装置で使用する底板は、四塩化チタン製造装置中の断熱層、流動層中の原料及びノズルの重量を支えるために用いられる。底板の材質は、耐塩素性を持っていればよく、具体的には、鋼材、鋼材にセラミックスライニングしたもの、ハステロイＣ、ニッケル材などが好ましく、ハステロイＣ、ニッケル材、鋼材が使われる。底板は消耗品であるため、価格が安い鋼材などが使用される。
底板の厚さは、２０ｍｍ以上が好ましく、２０〜１００ｍｍがより好ましく、３０〜７０ｍｍがさらに好ましい。底板の厚さが２０ｍｍ以上あることで、断熱層などの重量を十分に支えることができ、且つ、腐食等による消耗で底板に孔があき塩素ガスが漏れるリスクが少なくなり、四塩化チタンの製造装置の寿命延長の点で好ましい。厚さの上限は、効果に対するコストの面から設定される。なお、底板は後述するノズルを経て四塩化チタン製造装置内へ塩素を吹出す必要があり、底板の下部にある塩素ガスを供給するための空洞であるウインドボックスから流動層内へ塩素を供給するため、底板には複数の貫通孔が設けられている。
【００１１】
本発明の四塩化チタン製造装置の断熱層は、底板の上に配置される層で耐塩素性粒子から構成される。用いられる耐塩素性粒子は、粒子径５〜１００ｍｍ、形状は石状（不定形）、サイコロ状、球形の粒子で構成されている。このような形状の耐塩素性粒子を使用することにより粒子間に空隙ができ、この空隙が断熱の効果を発現する。
本発明の耐塩素性粒子の粒径の範囲は、所定の値の目開きの篩を通過し、所定の値の目開きを通過しないものとして表現される。例えば、粒子径５ｍｍ〜１００ｍｍの場合、１００ｍｍの目開きの篩を通過し、５ｍｍの篩を通過しなかったもののことである。
断熱層を構成する耐塩素性粒子の密度は、２．０〜４．０ｇ／ｃｍ３が好ましく、２．０〜２．６ｇ／ｃｍ３がより好ましく、２．２〜２．６ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。耐塩素性粒子の密度をこの範囲にすることで、断熱性と強度の両方を確保することができる。
耐塩素性粒子の材質は、シリカ、ムライト、窒化珪素が好ましく、特にシリカ、窒化珪素が好ましい。シリカの中では硅石や溶融シリカが好ましく、窒化珪素の中では低密度窒化珪素が好ましい。また、断熱層を構成する耐塩素性粒子はこれら材質の粒子を組合せた混合物であっても良い。
例えば、密度が２．０ｇ／ｃｍ３程度の耐塩素性粒子としては低密度窒化珪素があり、密度が４．０ｇ／ｃｍ３程度のものとしてはＡｌ２Ｏ３（密度３．９ｇ／ｃｍ３）がある。
【００１２】
断熱層を底板の上に配置することで、底板が高温になることを防ぎ、底板の寿命を延長することができる。また、空隙の多い断熱層は、ノズルと流動層中の原料などが接触した際のノズルにかかる衝撃を緩和する効果もあり、ノズルの破損を減らすことができる。
また、断熱層は、異なる材料の耐塩素性粒子の層が積層された複数層でも良い。例えば、密度２．２〜２．６ｇ／ｃｍ３、粒子径１０〜３０ｍｍの珪石や溶融シリカを高さ３００〜４００ｍｍとなるように充填した断熱層を配置し、そのさらに上部に、密度２．０〜２．４ｇ／ｃｍ３、粒子径２０〜１００ｍｍの低密度窒化珪素を高さ１００〜２００ｍｍとなるように充填した断熱層を配置することができる。
【００１３】
本発明の四塩化チタン製造装置のノズルは、塩素ガスを底板よりも下方から断熱層の上方まで供給する管、又は、底板上部に接続し、塩素ガスを断熱層の上方まで供給する管である。塩素ガスを均一に分散供給するために、ノズルは複数あることが好ましい。
ノズルの材質は、高温で塩素と接触するため、耐熱耐塩素性が高いものが好適である。このような材質としては、ムライト、溶融石英、低密度窒化珪素、高密度窒化珪素などが好ましく、低密度窒化珪素、高密度窒化珪素がより好ましく、高密度窒化珪素がさらに好ましい。
塩素ガスを断熱層の上面よりも上方へ吹き出す必要があるため、ノズルの塩素ガス吹出口は、断熱層の上面よりも高い位置に設置されることが好ましい。その際のノズルの塩素ガス吹出口から断熱層の上面までの高さは、ノズルの破損防止の観点から、５００ｍｍ以下の高さであることが好ましく、２００ｍｍ以下であることがより好ましく、さらに好ましくは、１００ｍｍ以下である（ゼロを除く）。塩素ガス吹出口が断熱層の上面より５００ｍｍより高くすると、ノズルの固定・接続の強度が低下し、あるいは、ノズルが破損しやすくなるため好ましくない。ノズルの塩素ガス吹出口の高さをこの範囲にすることで、断熱層の損耗やノズルの破損を減らすことができる。
【００１４】
本発明では、ノズルの塩素ガス吹出口が断熱層の上面より高い位置に設置されていることにより、断熱層を構成する耐塩素性粒子が、高温環境下で塩素ガスの侵食を受けることを防いでいるが、これは次のようなメカニズムによると推測される。
一般に、四塩化チタン製造装置において、酸化チタンを含む鉱石とコークスは下方から供給される塩素ガスにより流動層を形成しているが、この流動層は断熱層の上方部に形成される。
そして、従来型の四塩化チタン製造装置では、塩素ガスは断熱層を構成する耐塩素性粒子の隙間を通って断熱層から流動層へ供給される。そうすると、断熱層から供給された塩素ガスは、断熱層から放出された時点で反応原料と遭遇し、コークスとともに酸化チタンの還元反応を開始する。この反応は発熱反応なので、断熱層の直上部が高温化し、断熱層を構成する耐塩素性粒子は高温の塩素ガスの侵食を受けることになる。
これに対し、ノズルを使って塩素ガスを供給する場合には、ノズルの塩素ガス吹出口が断熱層の上面より上方に設置されているので、断熱層が直接接触する原料層の部分には塩素ガスは供給されない。塩素ガスは、断熱層の上面から高い位置にある塩素ガス吹出口から製造装置内に供給されるので、酸化チタンの還元反応は、ノズルの塩素ガス吹出口の高さ分だけ断熱層の上面から離れた部分で開始される。このように、酸化チタンの還元反応が行われる部分と断熱層との間には原料層が存在するので、断熱層は高温の塩素ガスに直接曝されることはない。
したがって、本件発明の耐塩素性粒子は、高温環境下での塩素ガスからの直接の侵食を受けることがないので、断熱層は長期にわたって残存することができる。
【００１５】
ノズルの形状は、ガスを吹き出すことができるような中空の構造であれば何でも良い。流動層中の原料などが落下してきた場合にノズルから逆流しないように、塩素ガス吹出口は上方部が閉じていて略水平方向や斜め下方向に向けてガスを吹き出すことができるような構造が好ましい。
ノズル１本あたりの塩素ガス吹出口の数は１以上であることで、塩素ガスを均一に原料へ吹き込むことができるため好ましく、より好ましくは２〜１２が好ましく、さらに好ましくは、３〜８である。吹出口の配置は、同一の高さで等間隔に設けることが好ましい。
塩素ガスの吹出量は、分散盤断面積あたり２００〜６００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２が好ましい。
塩素ガスの吹出し速度は、２００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２以上にすることで適正な流動層の形成を確保し、６００Ｎｍ３／ｈ・ｍ２以下にすることで高い生産性を保つことができる。
【００１６】
本発明のノズルと底板の貫通孔の接続は、例えば、次の方法による。
(a)ノズルと底板を、ねじ部を形成し、又は、接着剤を用いて直接固定する方法（図２）、
(b)その外径が底板の孔径とノズルの内径より小さい円筒状の接続管を用い、底板の孔の内側及びノズル内面を接続管で固定して接続する方法（図３）、
(c)底板とノズルの間に緩衝材を介して接続する方法（図４）、
(d)緩衝材と接続管を併用して接続する方法（図５）が挙げられる。
【００１７】
このうち、(a)の直接固定する方法において、ねじ部を形成して接続する場合には、シール剤を合わせて用いることでガス漏れを抑制することができる。
また、(b)のように接続管を用いる場合は、接続管と底板、接続管とノズルのそれぞれの箇所で20ｍｍ以上の長さにわたり固定していることが、強度の面から好ましい。また、接続管をノズルの内側に配置することで底板の孔径を小さくすることができるので、塩素ガスの流速を高めることができる。
接続管の材質は、耐熱性があり、ノズルに力がかかった場合に破損するのではなく曲がる金属製が好ましく、数百度の温度域で耐塩素性に優れるニッケル、ニッケル基合金、鋼材のような材質がさらに好ましい。
【００１８】
さらに、(c)のように緩衝材を用いる場合には、緩衝材は高温で塩素雰囲気に曝されるため、耐熱性に優れ、耐塩素性に優れた材質がより好ましい。耐塩素性の面から無機材料などが好ましい。材質としては、窒化ケイ素、アルミナ、シリカ及びこれらの混合材などが好ましく、、形態としては、緩衝材としての機能を考慮すれば、セラミックファイバー集合体（これらのセラミックファイバーが綿状に集合した集合体やセラミックペーパー等）が好ましい。
緩衝材を用いる場合に、緩衝材がガスを通すものは使用できないし、固定する強度が弱くなりやすいという欠点がある。しかし、緩衝材を介して接続した場合には、落下してきた原料と接触し、又は、装置自体の振動により、ノズルに略水平方向の応力がかかった場合にノズルが破損することを防ぐことができる。
【００１９】
本発明における緩衝材は、嵩密度を真密度で割って得られた数値（嵩密度／真密度の比）が０．３以下であることが好ましく、０．２以下がより好ましく、０．１以下がさらに好ましい。この範囲の値とすることで緩衝材に柔軟性を持たせることができ、緩衝材が適当な応力吸収能力を有することになるので、水平方向の応力によるノズルの破損を抑制することができる。
【００２０】
緩衝材の厚さは、１ｍｍ以上が好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ以下がさらに好ましい。ここで、緩衝材の厚さとは、底板に垂直方向の緩衝材の寸法である。厚さをこの範囲にすることで、ノズルの接続部分に柔軟性が生じるので、よりノズルの破損を抑制することができる。３ｍｍより厚くてもさほど効果が変わらないことから、コストを考慮すると３ｍｍ以下が好ましい。
緩衝材の幅は、緩衝効果を考慮して設定する。ここで、緩衝材の幅とは、ノズルの外形と内径の差に対する、ノズルに接している緩衝材の半径方向の長さの比である。ノズルにかかった応力を吸収する観点から、ノズルの厚さ（外径と内径の差）の５０％以上でノズルと接触していることが好ましく、ノズルの厚さの８０％以上で接触していることがよりに好ましく、ノズルの厚さ（外径と内径の差）の１００％で接触していることがさらに好ましい。また、ノズルの外径よりも外側にまで緩衝材が存在しても良い。
【００２１】
本発明の四塩化チタンの製造装置を用いた四塩化チタンの製造原理は、図１を用いて説明すると次のとおりとなる。
四塩化チタン製造装置の原料供給口から酸化チタンを含む鉱石とコークスを投入するとともに、分散盤の底板上に配置されたガス供給管から塩素ガスを供給し、高温下（炉内温度９００℃〜１１００℃）で四塩化チタン製造装置の断熱層の上方に流動層２を形成する。これにより、酸化チタンを含む鉱石がガスにより塩化され、ガス状の四塩化チタンが生成され、排出管４から排出される。
【実施例】
【００２２】
本発明の効果を確認するために、以下の試験を行ったが、本発明はこれらの具体的態様に限定されるものではない。
流動塩化炉の底板は、厚さが５０ｍｍで材質が炭素鋼（ＳＳ４００）のもので、断熱層は、材質が溶融シリカ（密度２．６ｇ／ｃｍ３、純度９９．５％、組成ＳｉＯ２、他Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３など、気孔率０．１％以下）を充填して形成した。
【実施例１】
【００２３】
流動塩化炉の運転条件を次のとおりとした。
１）流動塩化炉  
流動層温度：１０００〜１１００℃
塩素ガスの供給量：３３０Ｎｍ３／（ｈ・ｍ２）
２）底板：鉄製
３）断熱層（耐塩素性粒子）の材質：溶融シリカ
４）断熱層（耐塩素性粒子）の高さ：５００ｍｍ
５）ノズル
ノズルの材質：窒化ケイ素製
塩素ガス吹出口の位置：断熱層の上面より50ｍｍ上方
ノズルは底板に直接接続した。 
【００２４】
流動塩化炉を１年間稼動させた後に炉の運転を停止し、残存している断熱層の厚さについて、上記ノズルを使用した場合（実施例１）と、ノズルを使用せず、塩素ガスは断熱層から供給した従来技術（比較例１）とを比較した。
ここで、断熱層の残存率とは、運転開始前の流動塩化炉の断熱層の厚さに対する、１年間稼動して停止した後の断熱層の層厚の比率である。結果は、次の表のとおりである。
【表１】
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【００２５】
流動塩化炉において、ノズルを用いて塩素ガスを供給した場合には、断熱層は、その直上に存在する原料層により保護されるので損耗することは殆どなく、９５％という高い残存率を達成することができる。これに対して、従来技術のようにノズルを使用することなく、断熱層内から塩素ガスを供給した場合には、断熱層は、高温環境下で塩素ガスの侵食を直接受けるので、１年間の稼動後には半分近くの６０％しか残存することができない。
このように、ノズルの塩素ガス吹出口を断熱層の上面からたった５０ｍｍ上方に設定することにより、１年稼動後の断熱層の残存率は飛躍的に高めることができ、本発明の奏する効果は顕著であるといえる。
【実施例２】
【００２６】
四塩化チタン製造装置は、図５に示す態様でノズルと底板を接続した流動塩化炉を使用した。運転条件等の詳細は次のとおりである。
１．試験条件：試験条件を以下に示す。
１）緩衝材の材質：ファインフレックス（株式会社ニチアス社製）１３００ペーパー−Ｔアルミノシリケート系のセラミックファイバーを抄造機により紙状にしたもの
２）緩衝材の幅（外径と内径の差の値）：ノズルの外径と内径の差の値の５０％でノズルの外径側にノズルと緩衝材を接触させた。
３）底板の材質：鉄製
４）ノズルの材質：窒化ケイ素製
５）接続管の材質：ニッケル製
６）流動塩化炉の条件  
流動層温度：１０００〜１１００℃
塩素ガスの供給量：３３０Ｎｍ３／（ｈ・ｍ２）
７）流動塩化炉の稼働時間：１２ヶ月（８７６０時間）
流動塩化炉の運転を１年間継続した後に運転を停止し、破損したノズルの本数を調べた。破損本数割合とは、ノズルと底板又は緩衝材との固定している箇所での破損したノズルの本数の割合である。
【００２７】
（試験１）
上記条件で、厚さを１ｍｍ、嵩密度／真密度の比が０．１の緩衝材を用いて、試験を行った。その結果を表１に示す。
（試験２）
緩衝材の嵩密度／真密度の比が０．３の緩衝材を用いた以外は試験１と同様の条件で試験を行った。
（試験３）
厚さ３ｍｍの緩衝材を用いた以外は試験１と同じ条件で試験を行った。
（試験４）
厚さを３ｍｍ、嵩密度／真密度の比が０．３の緩衝材を用いた以外は試験１と同じ条件で試験を行った。
【表２】
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実施例２の結果より、緩衝材の厚さが１〜３ｍｍであり、かつ、嵩密度／真密度の比が０．１〜０．３である場合には、緩衝材の応力吸収効果によりノズルの破損を最低限に抑えることができる。特に、ノズルと底板の接続を、接続管を使用し、厚さ３ｍｍで嵩密度／真密度の比が０．１の緩衝材を介して行った場合には、ノズルが１本も破損することがないという驚異的な結果となった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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