JPH0224791B2 - - Google Patents
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- JPH0224791B2 JPH0224791B2 JP57012517A JP1251782A JPH0224791B2 JP H0224791 B2 JPH0224791 B2 JP H0224791B2 JP 57012517 A JP57012517 A JP 57012517A JP 1251782 A JP1251782 A JP 1251782A JP H0224791 B2 JPH0224791 B2 JP H0224791B2
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
- C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/653—Processes involving a melting step
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属酸化物をベースとする溶融物質を
連続的に流し込みながら急速に凝固し且つ急速に
冷却するための方法及び装置に係る。
連続的に流し込みながら急速に凝固し且つ急速に
冷却するための方法及び装置に係る。
例えば電気冶金処理の結果得られる利用価値の
低いドロス又はスラグを液状のまま又は部分的に
凝固した状態のまま運搬するという危険をおかさ
ずに溶滓捨場へ速やかに排出したい場合などのよ
うに安全性又は便利さという理由から、もしくは
生成物に特定の物理的特性を与えるべく急冷の必
要がある場合など構造上の理由から、多くの工業
過程で金属酸化物をベースとする溶融物質の急速
な凝固及び冷却が必要とされている。例えば、コ
ランダムをベースとする研摩性物質及びコランダ
ムとジルコンとをベースとする研摩性物質は電気
炉で融解処理された物質の冷却が急速であればあ
る程より秀れた力学的性質を有することが知られ
ている。この事実は特にCARBORUNDUM社に
よるフランス特許第1332975号(グラフアイト型
内に流し込むことを推奨)、PECHINEYによる
フランス特許第2127231号(鋼鉄製ボール上に溶
融物質を流すことを推奨)、TREIBACHER
CHEMISCHE WERKE AGによるフランス特許
第2133595号(鉄製部材上に流すことを推奨)、
NORTONによるフランス特許第2166082号(1.6
乃至12.7mmの間隔をおいて配置された金属製一枚
板間に流すことを推奨)などで指摘されている。
低いドロス又はスラグを液状のまま又は部分的に
凝固した状態のまま運搬するという危険をおかさ
ずに溶滓捨場へ速やかに排出したい場合などのよ
うに安全性又は便利さという理由から、もしくは
生成物に特定の物理的特性を与えるべく急冷の必
要がある場合など構造上の理由から、多くの工業
過程で金属酸化物をベースとする溶融物質の急速
な凝固及び冷却が必要とされている。例えば、コ
ランダムをベースとする研摩性物質及びコランダ
ムとジルコンとをベースとする研摩性物質は電気
炉で融解処理された物質の冷却が急速であればあ
る程より秀れた力学的性質を有することが知られ
ている。この事実は特にCARBORUNDUM社に
よるフランス特許第1332975号(グラフアイト型
内に流し込むことを推奨)、PECHINEYによる
フランス特許第2127231号(鋼鉄製ボール上に溶
融物質を流すことを推奨)、TREIBACHER
CHEMISCHE WERKE AGによるフランス特許
第2133595号(鉄製部材上に流すことを推奨)、
NORTONによるフランス特許第2166082号(1.6
乃至12.7mmの間隔をおいて配置された金属製一枚
板間に流すことを推奨)などで指摘されている。
溶融物質を急速に冷却する操作は連続的に実施
されるのが望ましいことは明らかであろう。実
際、スラグ及びドロスの場合、通常実施されてい
る鋼塊鋳型使用の冷却は極めて時間がかかるため
多数の鋼塊鋳型が必要とされそのため工場内の場
所ふさぎになる。微細結晶研摩剤の場合は接近し
て配置された金属板間又は鋼鉄製ボール上に溶融
物質を流すが、この方法では生産性が極めて低
い。
されるのが望ましいことは明らかであろう。実
際、スラグ及びドロスの場合、通常実施されてい
る鋼塊鋳型使用の冷却は極めて時間がかかるため
多数の鋼塊鋳型が必要とされそのため工場内の場
所ふさぎになる。微細結晶研摩剤の場合は接近し
て配置された金属板間又は鋼鉄製ボール上に溶融
物質を流すが、この方法では生産性が極めて低
い。
連続流し込みによる急冷法についてはすでに幾
つかの方法が開示されてきた。
つかの方法が開示されてきた。
NORTONによるフランス特許第1319102号で
は電熱溶融されたアルミナを中空円筒体上に薄層
状に流し、該円筒体の内側表面に水を散布するこ
とにより冷却する方法が開示されている。
は電熱溶融されたアルミナを中空円筒体上に薄層
状に流し、該円筒体の内側表面に水を散布するこ
とにより冷却する方法が開示されている。
NORTONによる米国特許USP第3993119号
(FR,第2290266号)にはローラ上を走行するエ
ンドレスコンベヤベルト上に底面が固定された金
属製厚板間に溶融物質を流し込む装置が開示され
ている。この装置では前記厚板間の間隔が引き離
され冷却された研摩剤がブロツク毎に分離されて
受け装置内に落とされるようになつている。
(FR,第2290266号)にはローラ上を走行するエ
ンドレスコンベヤベルト上に底面が固定された金
属製厚板間に溶融物質を流し込む装置が開示され
ている。この装置では前記厚板間の間隔が引き離
され冷却された研摩剤がブロツク毎に分離されて
受け装置内に落とされるようになつている。
NORTONのフランス特許FR第2422462号には
別の連続流し込み装置が開示されているが、これ
は冷却された金属製帯板間に溶融物質を流し込
み、一連のガイドローラによつて凝固の間該帯板
を研摩剤に接触させておくことを特徴とする。
別の連続流し込み装置が開示されているが、これ
は冷却された金属製帯板間に溶融物質を流し込
み、一連のガイドローラによつて凝固の間該帯板
を研摩剤に接触させておくことを特徴とする。
これらの装置はいずれも構造が複雑であり電熱
溶融処理によつて微細結晶化された研摩剤を連続
的に大量生産し値段を低く抑えるのには不適当で
ある。
溶融処理によつて微細結晶化された研摩剤を連続
的に大量生産し値段を低く抑えるのには不適当で
ある。
本発明は前記した点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、凝固される物質及
び装置に過大な機械的応力がかかる虞れが少な
く、凝固されるべき物質の飛散の虞れが少なく、
また凝固物質の回収が容易且つ確実に行なわれ得
る金属酸化物をベースとする溶融物質を連続的に
投入することによつて急速に凝固させ冷却する方
法及び装置を提供することにある。
り、その目的とするところは、凝固される物質及
び装置に過大な機械的応力がかかる虞れが少な
く、凝固されるべき物質の飛散の虞れが少なく、
また凝固物質の回収が容易且つ確実に行なわれ得
る金属酸化物をベースとする溶融物質を連続的に
投入することによつて急速に凝固させ冷却する方
法及び装置を提供することにある。
本発明によれば、前記した目的は、
―金属酸化物をベースとする溶融物質を連続的に
投入することによつて該物質を急速に凝固させ冷
却する方法であつて、 相互に平行で且つ実質的に水平であり、夫々の
半径の和よりも少なくとも1mm大きい距離だけ相
互に離間せしめられた中心軸を有しており、実質
的に等しい周速で逆方向に回転している二つの金
属製円状体によつて形成された先細の空間に前
記溶融物質を導入すること、 前記円状体の周壁を冷却すること、 前記二つの円状体の周壁によつて冷却され該
二つの円状体の回転によつて前記先細空間から
導出される前記物質が、前記先細空間から、該物
質の導出方向に関して前記二つの円状体間の最
小間隙部よりも所与の距離だけ下流側まで伸延す
る溶融状態部分を有するような速度で前記二つの
円状体を回転させること、及び 前記円状体間に形成された先拡がりの空間で
前記凝固物質を回収すること からなる金属酸化物をベースとする溶融物質の連
続急速凝固・冷却方法、並びに ―金属酸化物をベースとする溶融物質を急速に凝
固させ冷却するための装置であつて、 実質的に水平で且つ互いに平行な軸を有し、周
壁間に間隙が形成されるように構成された二つの
金属製円状体と、 該二つの円状体の周壁間に形成された二つの
凹部のうちの一方の凹部に、金属酸化物をベース
とする溶融物質を制御可能に供給する手段と、 前記一方の凹部内の溶融物質を前記間隙に導く
ように前記円状体を実質的に等しい周速度で互
に逆方向に同期的に回転させる手段と、 前記円状体の回転速度を調整する手段と、 前記円状体の周壁を冷却する少なくとも一つ
の手段と、 前記間隙を通つて前記二つの凹部のうちの他方
の凹部側に導出された凝固物質を回収する手段と
を有しており、 前記回転調整手段は、 前記二つの円状体の周壁によつて冷却され、
前記二つの円状体の回転によつて前記一方の凹
部から前記間隙を介して前記他方の凹部に導出さ
れた前記物質が、前記間隙の最狭部分から所与の
距離だけ下流側まで伸延する溶融状態部分を有す
るように、 前記二つの円状体の回転速度を調整すべく構
成されている 金属酸化物をベースとする溶融物質の急速凝
固・冷却装置 によつて達成される。
投入することによつて該物質を急速に凝固させ冷
却する方法であつて、 相互に平行で且つ実質的に水平であり、夫々の
半径の和よりも少なくとも1mm大きい距離だけ相
互に離間せしめられた中心軸を有しており、実質
的に等しい周速で逆方向に回転している二つの金
属製円状体によつて形成された先細の空間に前
記溶融物質を導入すること、 前記円状体の周壁を冷却すること、 前記二つの円状体の周壁によつて冷却され該
二つの円状体の回転によつて前記先細空間から
導出される前記物質が、前記先細空間から、該物
質の導出方向に関して前記二つの円状体間の最
小間隙部よりも所与の距離だけ下流側まで伸延す
る溶融状態部分を有するような速度で前記二つの
円状体を回転させること、及び 前記円状体間に形成された先拡がりの空間で
前記凝固物質を回収すること からなる金属酸化物をベースとする溶融物質の連
続急速凝固・冷却方法、並びに ―金属酸化物をベースとする溶融物質を急速に凝
固させ冷却するための装置であつて、 実質的に水平で且つ互いに平行な軸を有し、周
壁間に間隙が形成されるように構成された二つの
金属製円状体と、 該二つの円状体の周壁間に形成された二つの
凹部のうちの一方の凹部に、金属酸化物をベース
とする溶融物質を制御可能に供給する手段と、 前記一方の凹部内の溶融物質を前記間隙に導く
ように前記円状体を実質的に等しい周速度で互
に逆方向に同期的に回転させる手段と、 前記円状体の回転速度を調整する手段と、 前記円状体の周壁を冷却する少なくとも一つ
の手段と、 前記間隙を通つて前記二つの凹部のうちの他方
の凹部側に導出された凝固物質を回収する手段と
を有しており、 前記回転調整手段は、 前記二つの円状体の周壁によつて冷却され、
前記二つの円状体の回転によつて前記一方の凹
部から前記間隙を介して前記他方の凹部に導出さ
れた前記物質が、前記間隙の最狭部分から所与の
距離だけ下流側まで伸延する溶融状態部分を有す
るように、 前記二つの円状体の回転速度を調整すべく構
成されている 金属酸化物をベースとする溶融物質の急速凝
固・冷却装置 によつて達成される。
以下添付図面を参照しながら本発明をより詳細
に説明する。
に説明する。
凝固させるべき溶融物質は鋳鍋などの貯蔵手段
又は溶解炉1(下方部分のみ図示)から直接供給
され得る。
又は溶解炉1(下方部分のみ図示)から直接供給
され得る。
炉1の下方部には流出口2が設けられるが、該
流出口は好ましくはグラフアイト製の、もしくは
場合により耐火材料製の任意の公知手段によつて
閉塞可能である。
流出口は好ましくはグラフアイト製の、もしくは
場合により耐火材料製の任意の公知手段によつて
閉塞可能である。
溶融物質3は閉塞栓4を操作することにより流
出口2を介して流出する。
出口2を介して流出する。
連続急冷装置は各軸7及び8が互に平行であり
且つほぼ水平である2つの円筒体5及び6を有し
ている。
且つほぼ水平である2つの円筒体5及び6を有し
ている。
本具体例では軸7及び8を通過する平面9が水
平であるが、必ずしもこのように配置する必要は
なく第7図のように種々の配置が可能である。2
つの円筒体は両者間の最近接点に、即ち両者の軸
面9上に少くとも1mmに等しい空間を残すよう配
置されている。両円筒体間のこの距離は流し込む
物質のタイプに応じて例えば10mm乃至20mmまで広
げてもよいが、この数字は本発明を絶対的に限定
するものではない。
平であるが、必ずしもこのように配置する必要は
なく第7図のように種々の配置が可能である。2
つの円筒体は両者間の最近接点に、即ち両者の軸
面9上に少くとも1mmに等しい空間を残すよう配
置されている。両円筒体間のこの距離は流し込む
物質のタイプに応じて例えば10mm乃至20mmまで広
げてもよいが、この数字は本発明を絶対的に限定
するものではない。
これら両円筒体は駆動装置により矢印方向へ互
に逆行するよう同期的に回転し、その回転速度は
公知タイプの任意の回転速度調整機構により変化
し得る。該円筒体の一方は弾性ベアリング上に装
着されていてもよい。
に逆行するよう同期的に回転し、その回転速度は
公知タイプの任意の回転速度調整機構により変化
し得る。該円筒体の一方は弾性ベアリング上に装
着されていてもよい。
このようにして両円筒体間に冷却すべき物質を
導入するため円筒体5,6の最近接部側程先細乃
至先狭となつている空間としての収束空間10と
凝固した物質を回収するための円筒体5,6の最
近接部から離れる程先拡がりになつている空間と
しての発散空間11とが規定される。
導入するため円筒体5,6の最近接部側程先細乃
至先狭となつている空間としての収束空間10と
凝固した物質を回収するための円筒体5,6の最
近接部から離れる程先拡がりになつている空間と
しての発散空間11とが規定される。
該円筒体5及び6は熱伝導性の高い金属で製造
されており、力学的にも耐久性に秀れていなけれ
ばならない。具体的には鋼鉄、純銅又は好ましく
は硬度を増大させるべく鉄、カドミウム、クロム
など公知の添加物を加えて合金状にした銅、銅メ
ツキされた鋼鉄あるいは鋼鉄筋で被覆された銅が
使用可能である。円状体としては、中空円状
体としての前記円筒体のかわりに、中実の円状
体乃至円柱状体でもよいがこの場合冷却は水を溶
融物質と一切接触しないように外壁に散布するか
又は注ぎかけることにより実施するしかない。好
ましくは中空であつて内面で冷却を実施し、所望
であれば外面でも冷却できるような円筒体がよ
い。
されており、力学的にも耐久性に秀れていなけれ
ばならない。具体的には鋼鉄、純銅又は好ましく
は硬度を増大させるべく鉄、カドミウム、クロム
など公知の添加物を加えて合金状にした銅、銅メ
ツキされた鋼鉄あるいは鋼鉄筋で被覆された銅が
使用可能である。円状体としては、中空円状
体としての前記円筒体のかわりに、中実の円状
体乃至円柱状体でもよいがこの場合冷却は水を溶
融物質と一切接触しないように外壁に散布するか
又は注ぎかけることにより実施するしかない。好
ましくは中空であつて内面で冷却を実施し、所望
であれば外面でも冷却できるような円筒体がよ
い。
各円筒体の内部は水又は冷却用液が循環するた
めのチヤンバ12,13を構成しており、これら
の液体は多数の開口14を介して導入、排出され
周壁15を効果的且つ均等に冷却する。
めのチヤンバ12,13を構成しており、これら
の液体は多数の開口14を介して導入、排出され
周壁15を効果的且つ均等に冷却する。
凝固すべき物質が導入される収束空間10の両
先端は閉塞されていなければならない。閉塞方法
としては直径が円筒より大きくて対向円筒と接触
する部材16を各円筒の両先端に予め装着してお
くことが可能であるが、このようにすると円筒間
の間隔が決定的に固定されてしまい場合によつて
は不都合を生じることもある。別の閉塞法(第5
図)として単なるフリクシヨン操作により収束空
間を密閉し得るだけの大きさの直径を有するデイ
スク17を両シリンダの先端の中で互に対向する
先端に装着する方法もある。
先端は閉塞されていなければならない。閉塞方法
としては直径が円筒より大きくて対向円筒と接触
する部材16を各円筒の両先端に予め装着してお
くことが可能であるが、このようにすると円筒間
の間隔が決定的に固定されてしまい場合によつて
は不都合を生じることもある。別の閉塞法(第5
図)として単なるフリクシヨン操作により収束空
間を密閉し得るだけの大きさの直径を有するデイ
スク17を両シリンダの先端の中で互に対向する
先端に装着する方法もある。
第6図は2つの固定された閉塞部材18を使用
する更に別の方法を示している。該部材18はグ
ラフアイトもしくは緻密な又は繊維性の耐火材料
で製造されているのが好ましい。
する更に別の方法を示している。該部材18はグ
ラフアイトもしくは緻密な又は繊維性の耐火材料
で製造されているのが好ましい。
第7図は円筒体配置の種々の可能性を示してい
る。即ち円筒体の軸面を水平a、僅かに傾斜b、
約45゜傾斜c及びほぼ垂直dにした場合の配置図
であり、a及びbの場合は円筒体間の収束空間に
溶融物質を流し込むだけでよく、c及びdの場合
は円筒体の周壁上に密着して当接されるノズル1
4を用いて導入しなければならない。
る。即ち円筒体の軸面を水平a、僅かに傾斜b、
約45゜傾斜c及びほぼ垂直dにした場合の配置図
であり、a及びbの場合は円筒体間の収束空間に
溶融物質を流し込むだけでよく、c及びdの場合
は円筒体の周壁上に密着して当接されるノズル1
4を用いて導入しなければならない。
いずれの場合も円筒体は原則として同一直径を
有している。2つの円筒体は同期的に回転するた
め両者の周速度乃至周速は同等である。この周速
が円筒体毎に異つていると固体物質に対する摩擦
速度が遅くなり、過度に磨滅する危険性が生じ
る。異なる直径を有する2つの円筒体を使用し、
回転速度を別個に調整して両者の周速を等しくに
させることも可能であるが、このような構造が特
に有利であるとは思われない。
有している。2つの円筒体は同期的に回転するた
め両者の周速度乃至周速は同等である。この周速
が円筒体毎に異つていると固体物質に対する摩擦
速度が遅くなり、過度に磨滅する危険性が生じ
る。異なる直径を有する2つの円筒体を使用し、
回転速度を別個に調整して両者の周速を等しくに
させることも可能であるが、このような構造が特
に有利であるとは思われない。
円筒体の直径及び長さは比較的広範囲の中から
選択されてよく、本発明を限定しない。直径は10
乃至数10cmから1m以上に及んでよく、長さは1
mに及ぶか又はこれを越えてもよい。直径及び長
さの最大値は多くの場合実現の可能性又は機械加
工(表面研削)の可能性に基づいて決定される。
しかしながら通常は円筒体の直径が大きい方が収
束空間10における溶融物質20の高さを正確に
調整するのに適している。
選択されてよく、本発明を限定しない。直径は10
乃至数10cmから1m以上に及んでよく、長さは1
mに及ぶか又はこれを越えてもよい。直径及び長
さの最大値は多くの場合実現の可能性又は機械加
工(表面研削)の可能性に基づいて決定される。
しかしながら通常は円筒体の直径が大きい方が収
束空間10における溶融物質20の高さを正確に
調整するのに適している。
第1図では液体物質は単に流し込むことによつ
て供給される。流速は収束空間10内の液体物質
20の高さをほぼ一定に維持するように調整され
る。液体物質の高さが極端に上昇するようなこと
があつても2つの側面障壁21により円筒体の周
壁及び液体物質間の接触面積が大きくなり過ぎる
危険性が制限される。さもないと液体物質が早く
凝固し過ぎて装置の機能を停止させかねない。
て供給される。流速は収束空間10内の液体物質
20の高さをほぼ一定に維持するように調整され
る。液体物質の高さが極端に上昇するようなこと
があつても2つの側面障壁21により円筒体の周
壁及び液体物質間の接触面積が大きくなり過ぎる
危険性が制限される。さもないと液体物質が早く
凝固し過ぎて装置の機能を停止させかねない。
空気を遮断して物質を凝固させなければならな
い場合、例えばコランダムをベースとするか又は
コランダムとジルコンとをベースとする電熱溶融
研摩剤の場合などでは収束空間10内に不活性ガ
ス又は還元性ガスを循環させてもよい。この循環
に2つの矢印で示されている。
い場合、例えばコランダムをベースとするか又は
コランダムとジルコンとをベースとする電熱溶融
研摩剤の場合などでは収束空間10内に不活性ガ
ス又は還元性ガスを循環させてもよい。この循環
に2つの矢印で示されている。
溶融物質を大気と接触させずに流し込む別の方
法として円筒体の周壁上にノズル22を軽いフリ
クシヨン操作で密着させて使用する方法もある。
該ノズルはグラフアイト製であることが好まし
く、その上方部23は可撓性又は弾性の材料で製
造されていてよい。
法として円筒体の周壁上にノズル22を軽いフリ
クシヨン操作で密着させて使用する方法もある。
該ノズルはグラフアイト製であることが好まし
く、その上方部23は可撓性又は弾性の材料で製
造されていてよい。
第3図に示されるように、本発明装置は次のよ
うに作動する。両円筒体に共通の速度及び冷却用
水の流量は、回転軸の共通面レベルに、溶融物質
の溶融状態部24が存続するよう調整される。
うに作動する。両円筒体に共通の速度及び冷却用
水の流量は、回転軸の共通面レベルに、溶融物質
の溶融状態部24が存続するよう調整される。
該溶融状態部は、既に凝固した外表面部の変形
を可能にする程十分に厚くなければならないが、
液体の下方が落ちこぼれないよう厚すぎてはなら
ない。該溶融状態部は軸面の下方へ高さ「h」だ
け延びているが、この高さは約1cmより小さくて
はならない。装置を始動させる時、特にローラ間
の間隔が大きい場合は、アスベスト製パツキンな
どの手段によりローラ間の間隔を閉塞すると有利
であろう。該パツキンはローラが回転し始めたら
速かに除去する。
を可能にする程十分に厚くなければならないが、
液体の下方が落ちこぼれないよう厚すぎてはなら
ない。該溶融状態部は軸面の下方へ高さ「h」だ
け延びているが、この高さは約1cmより小さくて
はならない。装置を始動させる時、特にローラ間
の間隔が大きい場合は、アスベスト製パツキンな
どの手段によりローラ間の間隔を閉塞すると有利
であろう。該パツキンはローラが回転し始めたら
速かに除去する。
円筒体の冷却面に接触すると溶融物質は部分的
に凝固し、円筒の回転によつて下方へ送られる。
本発明の極めて重要な点は、円筒体間の最小距離
ゾーン(回転軸の水平面上に位置する円筒体の2
つの母線によつて限定されているゾーン)内に処
理対象物の一部が液体状態で存続するよう装置の
冷却力に応じて円筒体の回転速度を調整すること
である。これにより、部分的に凝固した処理対象
物の内部に溶融状態部が形成され、該溶融状態部
の存在により2つの固定層(第3図の説明図に示
される2つの凝固層)が互いに接近し合つて円筒
体間を通過することが可能になる。しかし、円筒
体間の最小距離ゾーンに物質が到達した時点で凝
固が完了してしまつている場合には、凝固体は通
常可鍛性が極めて小さいか全く無いため、前記の
現象が生起しない。
に凝固し、円筒の回転によつて下方へ送られる。
本発明の極めて重要な点は、円筒体間の最小距離
ゾーン(回転軸の水平面上に位置する円筒体の2
つの母線によつて限定されているゾーン)内に処
理対象物の一部が液体状態で存続するよう装置の
冷却力に応じて円筒体の回転速度を調整すること
である。これにより、部分的に凝固した処理対象
物の内部に溶融状態部が形成され、該溶融状態部
の存在により2つの固定層(第3図の説明図に示
される2つの凝固層)が互いに接近し合つて円筒
体間を通過することが可能になる。しかし、円筒
体間の最小距離ゾーンに物質が到達した時点で凝
固が完了してしまつている場合には、凝固体は通
常可鍛性が極めて小さいか全く無いため、前記の
現象が生起しない。
面9から距離hだけ下方において内部まで凝固
した物質は円筒体間の発散空間11内で回収され
る。該物質はその性質に応じて種々の直径を有す
るブロツクに自然に細分化されるかもしくはプレ
ート状に維持されることもある。凝固物質25は
従来の任意の手段、即ち受容器、ベルトコンベヤ
などを用いて回収してもよいしもしくはクラツシ
ヤ又は粉砕機に直接落としてもよい。
した物質は円筒体間の発散空間11内で回収され
る。該物質はその性質に応じて種々の直径を有す
るブロツクに自然に細分化されるかもしくはプレ
ート状に維持されることもある。凝固物質25は
従来の任意の手段、即ち受容器、ベルトコンベヤ
などを用いて回収してもよいしもしくはクラツシ
ヤ又は粉砕機に直接落としてもよい。
これに付随して、弾性手段27により支持され
ている2つのスクレーパ26により円筒体の外壁
上に付着して残つている凝固物質を除去すること
も可能である。
ている2つのスクレーパ26により円筒体の外壁
上に付着して残つている凝固物質を除去すること
も可能である。
該装置は更に水を散布又は噴霧することにより
凝固物質を急速に冷却するための手段、外壁に散
水することにより円筒を更に冷却するための手段
及び乾燥手段を有しており、前記の外壁は流し込
みゾーンに到達した時点で水が一切残つていない
よう散水後該乾燥手段により乾燥される。
凝固物質を急速に冷却するための手段、外壁に散
水することにより円筒を更に冷却するための手段
及び乾燥手段を有しており、前記の外壁は流し込
みゾーンに到達した時点で水が一切残つていない
よう散水後該乾燥手段により乾燥される。
実施具体例
本発明の対象である装置の第1具体例を直径
126mm、長さ300mmの銅製中空円筒体2つをその軸
が水平面上で130mmの距離をおいて互に平行する
よう配置して実現した。この装置を各円筒体毎に
回転速度4.5回転/分、水の流量40/分に調整
して操作を実施した結果20%のZrO2と68%の
Al2O3を含むコランダム―ジルコンを約6Kg/分
の割合で凝固することができた。該物質は円筒体
から離れると稜3〜15mm、厚み4mmの多角形片に
自然に細分化するが中には正中面に沿つて砕ける
片もあり(収縮巣)、その結果粉砕作業が極めて
順調に実施される。
126mm、長さ300mmの銅製中空円筒体2つをその軸
が水平面上で130mmの距離をおいて互に平行する
よう配置して実現した。この装置を各円筒体毎に
回転速度4.5回転/分、水の流量40/分に調整
して操作を実施した結果20%のZrO2と68%の
Al2O3を含むコランダム―ジルコンを約6Kg/分
の割合で凝固することができた。該物質は円筒体
から離れると稜3〜15mm、厚み4mmの多角形片に
自然に細分化するが中には正中面に沿つて砕ける
片もあり(収縮巣)、その結果粉砕作業が極めて
順調に実施される。
本発明の別の具体例として直径350mm、長さ
1000mmの鋼鉄製円筒体2つを配置した。軸は同一
水平面上354mmの距離をおいて互に平行に位置し
ている。該円筒体の回転速度は3.5回転/分であ
る。
1000mmの鋼鉄製円筒体2つを配置した。軸は同一
水平面上354mmの距離をおいて互に平行に位置し
ている。該円筒体の回転速度は3.5回転/分であ
る。
これらの円筒体の一方の先端には直径450mmの
鋼鉄製フランジが装着されており、円筒体はこれ
らフランジが円筒体間の自由空間を側面で限定す
るよう互い違いに配置されている。
鋼鉄製フランジが装着されており、円筒体はこれ
らフランジが円筒体間の自由空間を側面で限定す
るよう互い違いに配置されている。
各円筒体は200/分の水を循環させて冷却す
る。
る。
この装置を使用して操作を実施した結果25%の
ZrO2と75%のアルミナを含むコランダム―ジル
コンが42Kg/分の割合で薄板状に凝固した。
ZrO2と75%のアルミナを含むコランダム―ジル
コンが42Kg/分の割合で薄板状に凝固した。
第3具体例では長さ1000m、外径346mmの銅製
円筒体2つを厚み2mm、外径350mmの焼入れ硬鋼
製スリーブで熱間装置により被覆したものを使用
した。該銅製円筒体は直径面に沿つて配置されて
いる銅製の羽根により内部が堅牢化されている。
円筒体2つを厚み2mm、外径350mmの焼入れ硬鋼
製スリーブで熱間装置により被覆したものを使用
した。該銅製円筒体は直径面に沿つて配置されて
いる銅製の羽根により内部が堅牢化されている。
これらの羽根は更に円筒体の金属と冷却用水と
の間の熱交換を助長する役目も果している。円筒
体には第5図のように直径450mmの鋼鉄製フラン
ジが装着されている。
の間の熱交換を助長する役目も果している。円筒
体には第5図のように直径450mmの鋼鉄製フラン
ジが装着されている。
円筒体の互に平行している水平軸は水平面に対
し25゜傾斜した斜面に含まれており355mmの間隔を
おいて配置されている。
し25゜傾斜した斜面に含まれており355mmの間隔を
おいて配置されている。
このように配置すると液体コランダム―ジルコ
ンが機械により良く供給される。円筒体を3回
転/分の回転速度で回転させ、各円筒体に220
/分の冷却用水を供給しながら操作を実施した
結果25%のZrO2を含むコランダム―ジルコンを
48Kg/分の割合で連続的に凝固させることができ
た。
ンが機械により良く供給される。円筒体を3回
転/分の回転速度で回転させ、各円筒体に220
/分の冷却用水を供給しながら操作を実施した
結果25%のZrO2を含むコランダム―ジルコンを
48Kg/分の割合で連続的に凝固させることができ
た。
本発明はより特定的には融点が2000℃までの範
囲内にある金属酸化物をベースとする非金属溶融
物質を連続的に流し込みながら急速に凝固させ且
つ急速に冷却することに係る。このような物質と
してはホワイトコランダム(電熱溶融純アルミ
ナ)、ブラツクコランダム(酸化鉄、酸化チタン、
酸化珪素などの不純物を数パーセント含んでいる
電熱溶融アルミナ)、コランダム―ジルコンの他
アルミナとオキシ炭化アルミニウムとをベースに
した特殊研摩剤並びに石灰、シリカ、マグネシ
ヤ、アルミナ及び融点が1000℃乃至2000℃以上で
ある種々の金属酸化物をベースとする冶金上のス
ラグ及びドロスが使用される。
囲内にある金属酸化物をベースとする非金属溶融
物質を連続的に流し込みながら急速に凝固させ且
つ急速に冷却することに係る。このような物質と
してはホワイトコランダム(電熱溶融純アルミ
ナ)、ブラツクコランダム(酸化鉄、酸化チタン、
酸化珪素などの不純物を数パーセント含んでいる
電熱溶融アルミナ)、コランダム―ジルコンの他
アルミナとオキシ炭化アルミニウムとをベースに
した特殊研摩剤並びに石灰、シリカ、マグネシ
ヤ、アルミナ及び融点が1000℃乃至2000℃以上で
ある種々の金属酸化物をベースとする冶金上のス
ラグ及びドロスが使用される。
以上のとおり本発明方法では、特に、二つの円
状体の周壁によつて冷却され該二つの円状体
の回転によつて(二つの円状体により形成され
溶融物質が導入される)先細空間から導出される
物質が、先細空間から、該物質の導出方向に関し
て二つの円状体間の最小間隙部よりも所与の距
離だけ下流側まで伸延する溶融状態部分を有する
ような速度で前記二つの円状体を回転させるよ
うにしている故に、 (i) 二つの円状体間の最小間隙部においては導
出される物質の一部が溶融状態であるため導出
物質及び円状体に過大な応力がかかる虞れが
なく、導出物質に機械的応力に基づく大きなひ
ずみが生じる虞れが少ないのみならず、 (ii) (導出物質が二つの円状体の周壁によつて
冷却されており、二つの円状体間の最小間隙
部よりも所与の距離だけ下流側で溶融状態部分
がなくなり導出物質の全体が凝固するために)
二つの円状体間の最小間隙部において円状
体の周壁に接する導出物質部は(該接触部より
も下流側の導出物質部よりも低温であり)凝固
しており、導出方向下流側程導出物質部の内方
まで凝固し、前記所与の距離だけ下流側におい
て導出物質部の全体が凝固するために、導出物
質が液状のままである場合と異なり導出物質の
飛散が生じる虞れがなく、凝固物質の回収も容
易且つ確実に行なわれ得る。
状体の周壁によつて冷却され該二つの円状体
の回転によつて(二つの円状体により形成され
溶融物質が導入される)先細空間から導出される
物質が、先細空間から、該物質の導出方向に関し
て二つの円状体間の最小間隙部よりも所与の距
離だけ下流側まで伸延する溶融状態部分を有する
ような速度で前記二つの円状体を回転させるよ
うにしている故に、 (i) 二つの円状体間の最小間隙部においては導
出される物質の一部が溶融状態であるため導出
物質及び円状体に過大な応力がかかる虞れが
なく、導出物質に機械的応力に基づく大きなひ
ずみが生じる虞れが少ないのみならず、 (ii) (導出物質が二つの円状体の周壁によつて
冷却されており、二つの円状体間の最小間隙
部よりも所与の距離だけ下流側で溶融状態部分
がなくなり導出物質の全体が凝固するために)
二つの円状体間の最小間隙部において円状
体の周壁に接する導出物質部は(該接触部より
も下流側の導出物質部よりも低温であり)凝固
しており、導出方向下流側程導出物質部の内方
まで凝固し、前記所与の距離だけ下流側におい
て導出物質部の全体が凝固するために、導出物
質が液状のままである場合と異なり導出物質の
飛散が生じる虞れがなく、凝固物質の回収も容
易且つ確実に行なわれ得る。
第1図は縦断面図による本発明実施用装置の説
明図、第2図は該装置の溶融物質供給法を変えた
変形例の説明図、第3図は凝固過程の詳細説明
図、第4図乃至第6図は円筒体の先端に密閉手段
を施す方法の説明図、第7a図乃至第7d図は円
筒体の4つの配置を示す説明図である。 1…溶解炉、2…流出口、3,20…溶融物
質、4…閉塞栓、5,6…円筒体、7,8…軸、
9…軸面、10…収束空間、11…発散空間、1
2,13…チヤンバ、14…開口、15…周壁、
16…密閉ゾーン、17…デイスク、18…閉塞
部材、21…障壁、22…ノズル、23…ノズル
上方部分、24…液体フイルム、25…凝固物
質、26…スクレーパ、27…弾性手段。
明図、第2図は該装置の溶融物質供給法を変えた
変形例の説明図、第3図は凝固過程の詳細説明
図、第4図乃至第6図は円筒体の先端に密閉手段
を施す方法の説明図、第7a図乃至第7d図は円
筒体の4つの配置を示す説明図である。 1…溶解炉、2…流出口、3,20…溶融物
質、4…閉塞栓、5,6…円筒体、7,8…軸、
9…軸面、10…収束空間、11…発散空間、1
2,13…チヤンバ、14…開口、15…周壁、
16…密閉ゾーン、17…デイスク、18…閉塞
部材、21…障壁、22…ノズル、23…ノズル
上方部分、24…液体フイルム、25…凝固物
質、26…スクレーパ、27…弾性手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 金属酸化物をベースとする溶融物質を連続的
に投入することによつて該物質を急速に凝固させ
冷却する方法であつて、 平行で且つ実質的に水平であり、夫々の半径の
和よりも少なくとも1mm大きい距離だけ相互に離
間せしめられた中心軸を有しており、実質的に等
しい周速で逆方向に回転している二つの金属製円
状体によつて形成された先細の空間に前記溶融
物質を導入すること、 前記円状体の周壁を冷却すること、 前記二つの円状体の周壁によつて冷却され該
二つの円状体の回転によつて前記先細空間から
導出される前記物質が、前記先細空間から、該物
質の導出方向に関して前記二つの円状体間の最
小間隙部よりも所与の距離だけ下流側まで伸延す
る溶融状態部分を有するような速度で前記二つの
円状体を回転させること、及び 前記円状体間に形成された先拡がりの空間で
前記凝固物質を回収すること からなる金属酸化物をベースとする溶融物質の連
続急速凝固・冷却方法。 2 前記二つの円状体が同一の直径を有してお
り、同一の速度で回転される特許請求の範囲第1
項に記載の方法。 3 前記二の円状体が異なる直径を有してお
り、周速が同一になるように異なる速度で回転さ
れる特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4 前記二つの円状体は中空であり、円状体
の周壁が前記中空部内における流体の循環により
内側から冷却される特許請求の範囲第1項乃至第
3項のいずれかに記載の方法。 5 前記円状体の周壁が水の循環により内側か
ら冷却される特許請求の範囲第4項に記載の方
法。 6 前記円状体の周壁が水の噴霧により外側か
ら冷却され、周壁の外表面に残存する水は、該周
壁部が前記溶融物質と接触する前に完全に除去さ
れる特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれか
に記載の方法。 7 溶融物質が導入される前記先細空間に不活性
ガスがとおされる特許請求の範囲第1項乃至第6
項のいずれかに記載の方法。 8 溶融物質が導入される前記先細空間が実質的
に密封されている特許請求の範囲第1項乃至第7
項のいずれかに記載の方法。 9 溶融物質の導入開始前には円状体間の空間
が閉塞手段で閉塞されており、円状体が回転し
はじめる際前記閉塞手段が取り除かれる特許請求
の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載の方
法。 10 金属酸化物をベースとする溶融物質を急速
に凝固させ冷却するための装置であつて、 実質的に水平で且つ互いに平行な中心軸線を有
し、周壁間に間隙が形成されるように構成された
二つの金属製円状体と、 該二つの円状体の周壁間に形成された二つの
凹部のうちの一方の凹部に、金属酸化物をベース
とする溶融物質を制御可能に供給する手段と、 前記一方の凹部内の溶融物質を前記間隙に導く
ように前記円状体を実質的に等しい周速度で互
いに逆方向に同期的に回転させる手段と、 前記円状体の回転速度を調整する手段と、 前記円状体の周壁を冷却する少なくとも一つ
の手段と、 前記間隙を通つて前記二つの凹部のうちの他方
の凹部側に導出された凝固物質を回収する手段と
を有しており、 前記回転調整手段は、 前記二つの円状体の周壁によつて冷却され、
前記二つの円状体の回転によつて前記一方の凹
部から前記間隙を介して前記他方の凹部に導出さ
れた前記物質が、前記間隙の最狭部分から所与の
距離だけ下流側まで伸延する溶融状態部分を有す
るように、 前記二つの円状体の回転速度を調整すべく構
成されている 金属酸化物をベースとする溶融物質の急速凝
固・冷却装置。 11 凝固した物質を急速に冷却する手段を有し
ている特許請求の範囲第10項に記載の装置。 12 前記円状体が円筒体からなり、前記周壁
冷却手段が円筒体の周壁を内側から冷却する手段
を有する特許請求の範囲第10項又は第11項に
記載の装置。 13 前記周壁冷却手段が円状体の周壁を外側
から冷却する手段を有する特許請求の範囲第10
項乃至第12項のいずれかに記載の装置。 14 周壁を外側から冷却する前記手段が、水の
噴霧によつて周壁を外側から冷却する手段と、該
周壁部が溶融物質と接触する前に該周壁部の外表
面上に残存する水を完全に除去する手段とを有す
る特許請求の範囲第13項に記載の装置。 15 前記円状体間の前記他方の凹部側に配置
されており、円状体の周壁の外表面を掻払う手
段を有している特許請求の範囲第10項乃至第1
4項のいずれかに記載の装置。 16 各円状体の両端部に配置された密封手段
を有する特許請求の範囲第10項乃至第15項の
いずれかに記載の装置。 17 円状体間の前記一方の凹部内に不活性ガ
ス又は還元性ガスを循環させる手段を有している
特許請求の範囲第10項乃至第16項のいずれか
に記載の装置。 18 円状体間の前記一方の凹部を密封する手
段を有している特許請求の範囲第10項乃至第1
7項のいずれかに記載の装置。 19 前記回収手段が凝固物質を粉砕する手段を
有している特許請求の範囲第10項乃至第18項
のいずれかに記載の装置。 20 前記二つの円状体の回転軸を含む平面が
実質的に水平である特許請求の範囲第10項乃至
第19項のいずれかに記載の装置。 21 前記二つの円状体の回転軸を含む平面が
水平方向に対して45度より小さい角度だけ傾いて
いる特許請求の範囲第10項乃至第19項のいず
れかに記載の装置。 22 二つの円状体の回転軸を含む平面が水平
方向に対して45度乃至90度傾いている特許請求の
範囲第10項乃至第19項のいずれかに記載の装
置。 23 前記供給手段が、円状体の周壁に実質的
に密接せしめられたノズルを介して液状物質を円
状体間の前記一方の凹部に導入するように構成
されている特許請求の範囲第21項又は第22項
に記載の装置。 24 二つの円状体の少なくとも一方が弾性軸
受に装着されている特許請求の範囲第10項乃至
第23項のいずれかに記載の装置。
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