| 研究概要 |
1.装置の設計・製作・組立
市販の酸素プラズマ切断機用電源(日鐵溶接工業(株)NW-70ACO)3基をトリアーク溶解炉として使用できるように以下の部品の設計・製作を行い溶解炉を組み立てた.
(1)操作盤(設計・製作):3基の電源およびトーチを単独あるいは同時に起動・停止ができ,かつ運転中にアークの移行式-非移行式の切り替えとガス流量の自動調整を可能にするために製作した.
(2)トーチ(改良):溶解に適したノズル径を調べるために種々の径(φ4.0〜φ6.0)のノズルを作製した.
(3)試験用炉体(設計・製作):最適溶解条件を調べるために試験用簡易溶解炉を作製した.
2.溶解試験
上述の試験炉を用いてジルコニアの溶解テストを行ない,以下の知見を得た.
(1)ジルコニア(融点:2700℃)の溶解は可能であったが,プラズマガスの風圧が高いため試料が頻繁にハースから飛ばされる.これはノズル径を大きくすること及び供給ガス流量を抑えることによってある程度改善できるが,トーチ内に熱がこもりトーチの寿命を短くする.
(2)試料がハースから飛び出さないようにハース中央に真空吸引孔を設けることによりある程度の改善が可能であった.
3.今後の方針
最大の問題点はプラズマガスによって試料が飛ばないようにすることである.そのために(1)トーチの冷却効率を上げ,より低いガス流量で使用できるようにすること,(2)ハースの形状を流体工学を参考にして改良すること等が必要である.
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