アルミニウム微粉体の燃燒について

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(1)Title. アルミニウム微粉体の燃燒について. Author(s). 渡辺, 亮治. Citation. 學藝 : 北海道學藝大學機關誌, 2(1): 68-70. Issue Date. 1950-08. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/3467. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . Ａｕｇ，１９５０. 鳶１ＧＡＫＵＧ ‐. ｌＶｏ．ｌ．２，Ｎｏ. ′〈ｕｕＧａｌ ′ ′ △ く十ｃｐｐＰｃ！第. ′ 曲線は之等の関係が成立つと思われる。第２図のＣ，Ｃ ′ を考慮して、Ｃ，Ｃ点に於ける速度分布を概念的に図示したものである。 △戸はＣ′曲線よりＣ曲線に愛る篇の圧力ヘッドの減. （１８）. 二. 図. ｉｌｉｌ ′から点Ｃ迄流れる鴬の、Ｐｏｅｓｅｕ少、ｐｃ－ｐｄは点Ｃ. の流れの摩擦損失を示す。）ｘＢから任意の点までの距離をｘ，その点の圧力を１上と二１些をとって図示するととし、績軸にｘんＲ，縦軸にｌｋｕｓｒａ（ｅの実験曲線と名付けたも第３図の如くなる。Ｎｉのは、上記の考案を基とし私の推定したものであるが、ｌｉｎｅｒの理論曲線からの偏傷ま僅少と思はれる。藤本Ｓｃｌ） △ 武助著「願用流体力学１３８２頁、第２４図に示す縦軸は１. 第. ．するものを探ってあるから、縦軸のの代りにｐＢに相当数値は１丈け少くなる。. 三図. ３，謝. 辞. 日本物理学会北海道支部１９４９年度秋季大会に於いて、この問題を論じた際、中谷宇吉郎博士より御注意を受けた事に対し感謝申上げます。. 叉、流体力学に関し有縁なる御教示を賜った藤本武助. Ｐ上げます。博士、篠原謹爾博士に対し御礼Ｅ. （１９５０．ｍ．４）. 女. －献. ｌｌｉｓｔｈ，ｕ．Ｍｅｃ，２ｌｉｌ，９６ｌ１）Ｓｃｅｒ・．Ｍａ．ａｎｇ，ｆ，Ｚｅｔ（１９２２）・Ｐｈ２（１９２９）ｌｍ．ｉｔ２）Ｒｒｋ，Ｚｅｓｆｅｃｙｓ．！０．ｔ，４５ｓｏｃＣ１ＡｎｍＪｌｅ］ｒｅｒ．３）Ｒｉルｌｌ．・ｏ・ ’ ５０，４６ｕ．．ａｅｎ，（１９２８）. アルミニウム微粉体の燃焼について渡. 冶. 函館分校化学研究室. ｌｉｕｎｅｒｉＩＦｉｎｅＰｏｗ（ｔｏｎｏｆＡ１ｕｍｉｎＲｙ６ｉｗａｔａｎａｂｅ；ＳｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅＣｏｍｂｕｓｉ. ｌ緒. 着火が悪く全く使用せられない。筆者はアルミペイント用ＡＩ微粉を適当な形状に保たしめ且．予熱及び隙勝浦肋. 言. 金属の製造に於て屡々用いられるテルミット法とぼ. 剤の配合によって十分着火し燃廃せしめ得ることを認めたのでこれらの関係について報告する。. ｉｉＡＩｕｍ粒を以て酸化金属を還元する方法である。・ｍｉー・この方法で使用せられる所謂テルミット用ＡＩ粒は普ｌｌ程度であって、アルミペイント用としｓ通３０～５０ｍｅ. 本研究は昭和２４年度女部省科学研究費による研究の一部である。. て製造せられてゐるＡＩ微粉は余りに微粒であるために６８.

(3) . 第２巷第ｉ号＝賓. 学臓. 昭和２５年８月. 難である。他方ＫＣＩ０３５％配合の混合物をアスベスト上に円錐状をなさしめて室温で激火した場合には反騰は. 方法. 使用せし原料は武田製薬製のＡＩ微粉であって燃焼補助剤としてはＢａ０２，ＫＣー０３を用いた，当初微粉体の形状による影響を見るためにＫＣＩＯ：；５％配合の混合粉約. た. ２０ｇを（ｉ）タソマソ管及（２）Ｍｇｏでライニングし十. 触面積が大きく影響する事が明瞭であり、粉体内部の燃. 分乾燥した１号黒鉛増禍に装入し他方同様のものを何等容器に入れず（３）その鑑でアスベスト上に略々円錐状. 焼はこの接触面の粒間を介して行はれる室気の流通によ. 極めて緩慢ではあったが（約ぅ０秒）全装入物を完全に燃焼せしめることが出来勿論系外への飛散は起らなかっ以上の事から粉体の燃鵬に於ては粉体の寒気との接. をなす様にしたものについて夫々Ｍｇリボンによる着火. って大きく影響されるものである事が分った。先に岡本氏めはテルミット法の研究に於て混合物の圧縮による反. 状態及燃鹿時間をしらべた。. ：聞か漸次騰時間の蔓化を調べた結果圧縮によって反感時. 補助剤の配合による反臆時間に及ぼす影響を見るため. 緩慢になる事を認めた。この事から氏は混合物中に含有せられる微量の塞気がテルミット反感を円滑に進行せし. ー０にＢａｏｇ：；の夫々の配合に於ける反騰時間を混合，ＫＣ０物約２ｇをアスペス・ト上に略々円錐状をなさしめた場合）について測定した。反感時間の測定に当っては岡本氏１. 物の見掛けの密度を測定（凡そ０．３～０．３５）することに. にならって着火の間際から反系系内部の沸騰状態の静止. よって含有酸素の量を算出するに極めて微量であって、. するまでの時間を反騰時間と見倣しストップウオッチに. 到底それがその樵重要な役割を持つとは考へられない。. よって測った。最后に予熱による影響を見るために主と. 寧ろ圧縮によって起る粒間距離の減少のため塞気の粒間. めるための重要な役割を持つものとされた。実際に混合. ＩＯしてＫＣ；の各配合に於ける混合物を電気炉によって：. を介しての流通が円滑に行はれずその結果緩慢な反騰を. 加熱したものについて調べた。この際混合物の熱俸導のｏ／ｌｈｒ程度で極めて徐々に加熱し悪い事を考慮してｌｏｏ. 起すと見るべきであらう。. た。. の分解によって得られる酸素の理論量が略々１：４であ. ＡＩ微粉の燃鷺補助剤としてのＢａ０２及ＫＣＩ０３はそ. ＩＯるか；；にあっては当然ＫＣ１ｏｇの，ＫＣ，ら同量のＢａ０２補方が助剤として有利である事が推測される，ＡＩ微粉. ｍ賓騒結果とその考察５％ＫＣＩＯ：ぅの離合を持つＡＩ微粉約２０ｇをタソマソ管及１号黒鉛増禍に装入して点火せしめた際と、これをアスベスト上に円錐状（底面経約８ｃｍ，高さ約４ｃｍ）にして室淵で点火した場合とではその結果に於て著しい差異のある事を認めた。混合物をタンマソ管に装入した場合には極く表面のＡＩ粒が燃擁しただけであって内部のＡＩ粉には殆んど何等の蔓化も生じない。１号黒鉛増禍. に装入した際に杖ＫＣＩ０３の配合に対し次の様な差異を認めた。. ５％ＫＣＩＯ：；袋入物の上部のごく一部分のみ反騰／幻が激しい反騰を超袋入物の上部（約１１０えろ ″ したのみ、他は蔓化なし、英沸ヱヱ秒激しい反騰を起し装入物の大部分は系外２０％〃. に飛散、突沸４秒. この事からＫＣＩ０３の配合量を相当多くするのでなければ全装入物の燃焼を起し得ない事が分る。しかもこの場溜むの口部を合に於ても反騰に興かる空気の流通は全て紺± 介してのみ行はれる事になるから上方に激しい突洲を起し未燃焼の儲系外に飛散して了うＡＩ粉の量が多い，この様な係件を持つのでは到底テルミット法への利用が困６９. ２０ｇに対しこれ等の配合による反聴時間の襲化を見るた. 第. 一. 図.

(4) . ｌＶｏ．２．１，Ｎｏ. Ａｕｇ．１９５０. ＧＡＫＵＧＢキＢＩＧＡ. ・. めに両者の分解によって得られる酸素の理論量が頂度等. 配合にあっては配合量の少いもの程予熱効果が顕著であ. しくなる様に夫々配合した場合の室温着火に於ける反感. り、・配合の多いものにあっては予熱効果は緩かに直線的０加熱に際してはになってゐる。唯この実験に於て４０００大体４００に達することなく加熱中途で自然発火を起し. 時間をＫＣＩＯご；の重量百分率を基として示したものが第Ｉ微粉を速かに燃擦せしめる補１図である。これからＡ０ＢもＫＣＩ０３の方が遥かに有利でより助剤としてはａ２ある事が分る。テルミット反騰に於て反騰時間は混合物を室温に於て着火せしめるよりも、予熱してから着火せしめた方が予. 熱温度の高くなる程対数曲線的に減少する事を同様岡本）は詔めでいる。ＡＩ徒謝粉の場合にも何等補助剤を配氏３合しない場合には室温着火に際して決して燃焼しない。熱して着火した場合には非常に緩慢これを３０００に予埋（２０ｇＡ１，１分４２秒）ではあったが燃携せしめる事が出来た。今補助剤としてＫＣＩ０８を夫々配合したものを種々の温度に予熱せしめてから着火した場合反陛時間は第２図の様な減少を示した。これより明らかにＫＣＩ０３の第. 二. 図. １ｏ％ＫＣ）（た。僅かに得られたものとしてはｌ：；を除き２０％ＫＣＩ０３に於て２６，４秒と言う予想外の値を見た。一）ＫＣＩ０３は十分注意して加熱すれば４５００以下では般に１４ＫＣＩ０ｓ＝３ＫＣＩＯ．Ｉ …＋ＫＣ. に従って分解するが普通. ８ＫＣＩＯ；；＝５ＫＣＩＯ．十３ＫＣＩ十２０２によつて分解する，. ０迄ＩＯ従ってＫＣ：～配合のＡＩ微粉の予熱はせいぜい３００が有効でそれ以上の加熱では余程注意深くするのでなげればかへって途中ＫＣＩＯ：；の分解を起し反願時間の増加叉は自然発火を起す結果となる。燃騰後のスラッグの状態を見るに比較的緩慢な燃鵬にあっては一部のＡＩ粉を焼結せしめ、反対に余り急激な燃廃にあっては熔着の儀未燃に終る量が多い。この様な俵件のものをテルミット. 法に利用した場合還元金属中への. ＡＩの移行を増加せし. めるであろうと考へられる。この実験にあってはｉｏ％ＫＣＩＯ；～配合のものが比較的完全な燃鷺を起してゐる。Ｖ総Ｉ. 括. こ粒度が小く（１）アルミペイント用ＡＩ微粉は余りもその鰹ではテルミット法に使用することが出来ないが、これを適当な形状を保たしめ、且補助剤の配合、予勲等によって十分燃廃せしめることが可能である。（２）粉体の鷺鷺に於ては内部に含有せられる微量の塞気が大きな役割を輿へるものとせられてゐるが、寧ろ粉体と室気との接触面積を大きくすることによって反感を迅速にせしめ得る。（３）ＡＩ微粉のりＩＱＩの方然鹿に際し補助剤としてＫＣがＢａ０２よりも遥かに有利である。 ‘ ，（４）混合物の予熱によって反礁を迅速にすることが出来るがＫＯＩＱ～配合のものでは普通予熱効果は３０００. ク０ノ. ２００. ノリ０. 迄である。文献ｉ），３），岡本正三、日本金属学会誌ｉ２，７～１２，２），. クク０. １９４８．）２７４）Ｃ１ｌｅｎｃｙｃｉｏ）ａｃａ・ｅｍｉａｅｄｉｌ．. ールマルデ鰯む廠 → テ. ７０.

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