JPS6054780A - ダストの溶融処理炉 - Google Patents
ダストの溶融処理炉Info
- Publication number
- JPS6054780A JPS6054780A JP58164026A JP16402683A JPS6054780A JP S6054780 A JPS6054780 A JP S6054780A JP 58164026 A JP58164026 A JP 58164026A JP 16402683 A JP16402683 A JP 16402683A JP S6054780 A JPS6054780 A JP S6054780A
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- Japan
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- furnace
- dust
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はダストの処理装置に関するものである。
更に詳しくは、廃棄物焼却炉例えば都市ゴミ焼却炉から
発生するダストを相異なる成分毎に分別出滓する処理＠
暇に係わるものである。
発生するダストを相異なる成分毎に分別出滓する処理＠
暇に係わるものである。
都市ゴミ、下水汚泥、鉱山や工場などから排出される廃
水の処理物等の各種廃棄物は焼Ｎ１炉により焼却され、
生じた焼却灰は従来埋立などにより処理されていた。し
かし埋立用地の確保の困離性の問題、含有される有害重
金属類が地中に溶出し埋立用地周辺を汚染して二次公害
を引起す恐れがあることなどから、最近では、例えばベ
ースメタルを用いた電気アーク炉や直接通電式溶融処理
炉などにより溶融処理して固化する方法が提案されてい
る。上記焼却炉により閲棄物を焼却する場合、発生する
粉Ｊ！（ダスト）は大気を汚染するので、湿式集ｌＩ機
、電気集塵機、バッグフィルターその他の各種型式の集
塵装置で捕捉されるが、例えば、電気集塵機で捕捉した
ダスト中にはＮａ （、ｌ、ＫＣｌ、のような水溶性の
塩類とＣａＯ１ｓｔ ０２、Ａ立２０３、Ｆｅ ｚＯａ
のような水に難溶性の酸化物、及びＡｓ −、Ｏｒ ％
Ｚｎ 、’ Ｃｄ ｚ Ｐｂ １Ｈｇのような重金属
類が含まれており、この重金属類は一般にハロゲン化物
または硫酸塩といった水に可溶性の形態のものが多い。
水の処理物等の各種廃棄物は焼Ｎ１炉により焼却され、
生じた焼却灰は従来埋立などにより処理されていた。し
かし埋立用地の確保の困離性の問題、含有される有害重
金属類が地中に溶出し埋立用地周辺を汚染して二次公害
を引起す恐れがあることなどから、最近では、例えばベ
ースメタルを用いた電気アーク炉や直接通電式溶融処理
炉などにより溶融処理して固化する方法が提案されてい
る。上記焼却炉により閲棄物を焼却する場合、発生する
粉Ｊ！（ダスト）は大気を汚染するので、湿式集ｌＩ機
、電気集塵機、バッグフィルターその他の各種型式の集
塵装置で捕捉されるが、例えば、電気集塵機で捕捉した
ダスト中にはＮａ （、ｌ、ＫＣｌ、のような水溶性の
塩類とＣａＯ１ｓｔ ０２、Ａ立２０３、Ｆｅ ｚＯａ
のような水に難溶性の酸化物、及びＡｓ −、Ｏｒ ％
Ｚｎ 、’ Ｃｄ ｚ Ｐｂ １Ｈｇのような重金属
類が含まれており、この重金属類は一般にハロゲン化物
または硫酸塩といった水に可溶性の形態のものが多い。
従ってこのダストをそのまま埋立地に埋めたのでは重金
属類が地中へ溶出する恐れがあるので、やはり焼却灰と
同様、溶融処理して固化する方法が取られる。本発明者
等は焼却炉による′廃棄物の焼却中に発生するダストの
溶融処理につき種々検討したところ、ダストを直接通電
式溶融処理炉により溶融処理する際、生成する溶滓は上
層と下層とが組成を異にしており、別個に出滓すること
によりそれぞれの特性に応じた有効利用が可能でしかも
重金属類は無害化されることを見い出し先に特許出願を
行なった（特願昭５６−１２８６３７）。
属類が地中へ溶出する恐れがあるので、やはり焼却灰と
同様、溶融処理して固化する方法が取られる。本発明者
等は焼却炉による′廃棄物の焼却中に発生するダストの
溶融処理につき種々検討したところ、ダストを直接通電
式溶融処理炉により溶融処理する際、生成する溶滓は上
層と下層とが組成を異にしており、別個に出滓すること
によりそれぞれの特性に応じた有効利用が可能でしかも
重金属類は無害化されることを見い出し先に特許出願を
行なった（特願昭５６−１２８６３７）。
このような分別出滓において、上層の溶滓の組成はＮａ
Ｃ立、ＫＣｌのような水に可溶性のアルカリ金属塩を主
体とする成分であり、下層の溶滓の組成はＣａ ｏ、ｓ
ｉ ０２、ＡｊＬｚＯａ、 Ｆｅ ２０８のような水に
難溶性の酸化物を主体とする成分である。しかして、上
層の溶滓成分の主体は、上記のようにＮａ Ｃｊｌ、Ｋ
ＣＡ等のハロゲンを含むアルカリ金属塩である故、出滓
にあたって、必要以上に高温度が維持されると炉体を損
傷して、耐用性が短命化する原因となる。さらに、上記
直接通電式溶融処理炉の運転において、上層の溶滓は、
融点が６００℃〜７００℃であり、それ以上の温度では
粘度が１ａｐと小さく、したがって、炉本体の炉壁を構
成する耐火材料例えば耐火レンガ中へ浸透し浸透通路が
形成される。またレンガ目地を伝って流下する。一般に
耐火レンガの気孔率が１６％の場合、５〜１０％が浸透
するとされているが、耐火レンガの目地に上層の水に可
溶性の金属塩からなる溶滓通路が形成されると、次のよ
うな問題点が生ずる。すなわち、上層の水に可溶Ω− 性の金属塩の比電導度は１３００℃で約４０（■Ｃイ ー）であり、下層の水に難溶性の酸化物を主体とする溶
滓の２×１０ とくらべて約５Ｘ１．Ｏ−３倍と小さく
、加熱源が直接通電式溶融処理炉におけるジュール熱に
よるものである故、他へ漏電し易くなるので、溶融のた
めの加熱効果が期待できない。また主として水に難溶性
の酸化物を主体とする溶滓が溶融する層では（電極の上
下） １２００〜１４００℃近くまで溶滓温度が上昇す
る。したがってこのような層では、水に可溶性の溶滓（
塩）が存在すると、これらは耐火物に浸透し、アルカリ
金属の化合物を作り、その融点等を著しく下げ耐火物の
耐久性を減する作用を及ぼす。
Ｃ立、ＫＣｌのような水に可溶性のアルカリ金属塩を主
体とする成分であり、下層の溶滓の組成はＣａ ｏ、ｓ
ｉ ０２、ＡｊＬｚＯａ、 Ｆｅ ２０８のような水に
難溶性の酸化物を主体とする成分である。しかして、上
層の溶滓成分の主体は、上記のようにＮａ Ｃｊｌ、Ｋ
ＣＡ等のハロゲンを含むアルカリ金属塩である故、出滓
にあたって、必要以上に高温度が維持されると炉体を損
傷して、耐用性が短命化する原因となる。さらに、上記
直接通電式溶融処理炉の運転において、上層の溶滓は、
融点が６００℃〜７００℃であり、それ以上の温度では
粘度が１ａｐと小さく、したがって、炉本体の炉壁を構
成する耐火材料例えば耐火レンガ中へ浸透し浸透通路が
形成される。またレンガ目地を伝って流下する。一般に
耐火レンガの気孔率が１６％の場合、５〜１０％が浸透
するとされているが、耐火レンガの目地に上層の水に可
溶性の金属塩からなる溶滓通路が形成されると、次のよ
うな問題点が生ずる。すなわち、上層の水に可溶Ω− 性の金属塩の比電導度は１３００℃で約４０（■Ｃイ ー）であり、下層の水に難溶性の酸化物を主体とする溶
滓の２×１０ とくらべて約５Ｘ１．Ｏ−３倍と小さく
、加熱源が直接通電式溶融処理炉におけるジュール熱に
よるものである故、他へ漏電し易くなるので、溶融のた
めの加熱効果が期待できない。また主として水に難溶性
の酸化物を主体とする溶滓が溶融する層では（電極の上
下） １２００〜１４００℃近くまで溶滓温度が上昇す
る。したがってこのような層では、水に可溶性の溶滓（
塩）が存在すると、これらは耐火物に浸透し、アルカリ
金属の化合物を作り、その融点等を著しく下げ耐火物の
耐久性を減する作用を及ぼす。
本発明は水に可溶性のアルカリ金１ｉｉｌＦＡを主体と
する前記上層の溶滓の耐火レンガ目地内へ浸透１′るの
を阻止する構造とづることにより、上記のような問題点
を解決した、ダストの直接通電式溶融処理炉を提供する
ものである。すなわち末完明番よ上下二段に溶滓排出口
を備え、生成した溶滓を水に可溶性の塩類を主体とする
上層の溶滓と、水に難溶性の無ｍ酸化物を主体とする下
層の溶滓とに分別出滓する廃棄物焼却炉から発生するダ
ストの直接通電式溶融処理炉において、上層の溶滓と下
層の溶滓との境界レベルよりはやや下方レベルの高さで
、炉本体の全周にわたって、炉体をＩ？ａ或Ｊる炉壁内
に冷却帯を設けてなることを特徴とするダストの溶融処
理炉を要旨とするものである。
する前記上層の溶滓の耐火レンガ目地内へ浸透１′るの
を阻止する構造とづることにより、上記のような問題点
を解決した、ダストの直接通電式溶融処理炉を提供する
ものである。すなわち末完明番よ上下二段に溶滓排出口
を備え、生成した溶滓を水に可溶性の塩類を主体とする
上層の溶滓と、水に難溶性の無ｍ酸化物を主体とする下
層の溶滓とに分別出滓する廃棄物焼却炉から発生するダ
ストの直接通電式溶融処理炉において、上層の溶滓と下
層の溶滓との境界レベルよりはやや下方レベルの高さで
、炉本体の全周にわたって、炉体をＩ？ａ或Ｊる炉壁内
に冷却帯を設けてなることを特徴とするダストの溶融処
理炉を要旨とするものである。
以下、本発明を一実施例を示す図面に基いて説明する。
第１図は直接通電式溶融処理炉の断面略図で１は例えば
Ｚｒ２０ｇの含有量の多いＳｉ ０２−Δ立ｚｏａ−Ｚ
ｒｚＯａ系の耐火＠利、例えば耐火レンガにより密閉構
築された炉本体で、これには廃棄物の焼却時に発生した
ダスｉ〜の投入口２、排気管３、投入したダストの初期
溶融のための加熱装置、例えば燃料ガス噴射ノズル４、
水平方向に出没自在な電極５．５、上段の溶滓排出口６
、下段の溶滓排出ロアなどが設置ノられでいる。尚この
２つの溶滓排出口６．７は炉体構造の許容範囲でなるべ
く落差をつけて設けられる。上記電極５．５は電圧調整
用電源トランス８を通して交流電流が流され、ダストの
投入口２から投入されたダス１・が前記燃料ガス噴射ノ
ズル４からのガス加熱により溶融して、生成した溶滓９
自体が導体となりこれにジュール熱を発生させ、内部加
熱により溶融状態を保持させる機能をなすものである。
Ｚｒ２０ｇの含有量の多いＳｉ ０２−Δ立ｚｏａ−Ｚ
ｒｚＯａ系の耐火＠利、例えば耐火レンガにより密閉構
築された炉本体で、これには廃棄物の焼却時に発生した
ダスｉ〜の投入口２、排気管３、投入したダストの初期
溶融のための加熱装置、例えば燃料ガス噴射ノズル４、
水平方向に出没自在な電極５．５、上段の溶滓排出口６
、下段の溶滓排出ロアなどが設置ノられでいる。尚この
２つの溶滓排出口６．７は炉体構造の許容範囲でなるべ
く落差をつけて設けられる。上記電極５．５は電圧調整
用電源トランス８を通して交流電流が流され、ダストの
投入口２から投入されたダス１・が前記燃料ガス噴射ノ
ズル４からのガス加熱により溶融して、生成した溶滓９
自体が導体となりこれにジュール熱を発生させ、内部加
熱により溶融状態を保持させる機能をなすものである。
その材料の代表例としてはモリブデン電極が、また他の
例として黒鉛、鉄、酸化スズ、タングステン電極などが
あげられる。第１図の直接通電式溶融処理炉により、廃
棄物焼却炉で発生したダストを処理するに当っては該ダ
ストをダスト投入口２より炉本体１に入れ、初期溶融用
の燃料ガス噴射ノズル４よりガス加熱して、溶融状態と
し、溶滓９を生成させるがこの場合の溶滓９の温度は投
入したダストの種類によって異なるも、Ｊ５よそ１００
０〜１４００℃の範囲である。その際、炉本体１に取り
付けである電極５．５を予め溶滓中に没入させ交流電流
を通し、これを導体として発生ずるジュール熱により溶
融状態を維持させる。このときの電流は投入したダスト
の性質にもよるが、およそ７００〜１２００ＫＷ／ｌ
（被処理物）の範囲である。上記溶滓の生成において、
電極５．５の埋没する溶滓９は主成分が水に難溶性のＱ
ａ Ｏ。
例として黒鉛、鉄、酸化スズ、タングステン電極などが
あげられる。第１図の直接通電式溶融処理炉により、廃
棄物焼却炉で発生したダストを処理するに当っては該ダ
ストをダスト投入口２より炉本体１に入れ、初期溶融用
の燃料ガス噴射ノズル４よりガス加熱して、溶融状態と
し、溶滓９を生成させるがこの場合の溶滓９の温度は投
入したダストの種類によって異なるも、Ｊ５よそ１００
０〜１４００℃の範囲である。その際、炉本体１に取り
付けである電極５．５を予め溶滓中に没入させ交流電流
を通し、これを導体として発生ずるジュール熱により溶
融状態を維持させる。このときの電流は投入したダスト
の性質にもよるが、およそ７００〜１２００ＫＷ／ｌ
（被処理物）の範囲である。上記溶滓の生成において、
電極５．５の埋没する溶滓９は主成分が水に難溶性のＱ
ａ Ｏ。
Ａ１２０８、Ｓｉ ０２、ｌ”ｅ ２０１１等の酸化物
よりなり、比重が２．５〜２．−９で、融点が１０００
〜１４００℃と高く、かつ、その温度における粘度がｉ
’ｏ４ｃｐの物性のものであり、また上記溶滓９上方に
は、溶滓９と同一組成の未溶融の固化物を含み、主体が
水に可溶性のＫＣｌ、ＮａＣ１等のアルカリ金属の塩類
からなり、比重が１．９〜２．１と上記溶滓９よりは軽
く、かつ、融点が６００〜８００℃で、その温度におけ
る粘度が１ｃｐと流動性の極めて大きい溶融状の溶滓１
１が形成される。次に溶滓９は炉本体１に設けられた２
つの溶滓排出口のうち、低い位置に設【プられている下
段の単孔体の溶滓排出ロアから出滓させ、無害化された
重金属類と共に搬送固化させる一方、溶滓１１は高い位
置に設けられた上段の溶滓排出口６から出滓させその主
成分である塩類が水に可溶性の性質であることを利用し
て水を満たしたビット（図示せず）に放出溶解させる。
よりなり、比重が２．５〜２．−９で、融点が１０００
〜１４００℃と高く、かつ、その温度における粘度がｉ
’ｏ４ｃｐの物性のものであり、また上記溶滓９上方に
は、溶滓９と同一組成の未溶融の固化物を含み、主体が
水に可溶性のＫＣｌ、ＮａＣ１等のアルカリ金属の塩類
からなり、比重が１．９〜２．１と上記溶滓９よりは軽
く、かつ、融点が６００〜８００℃で、その温度におけ
る粘度が１ｃｐと流動性の極めて大きい溶融状の溶滓１
１が形成される。次に溶滓９は炉本体１に設けられた２
つの溶滓排出口のうち、低い位置に設【プられている下
段の単孔体の溶滓排出ロアから出滓させ、無害化された
重金属類と共に搬送固化させる一方、溶滓１１は高い位
置に設けられた上段の溶滓排出口６から出滓させその主
成分である塩類が水に可溶性の性質であることを利用し
て水を満たしたビット（図示せず）に放出溶解させる。
上記分別出滓において、前記の通り、溶滓１１中には溶
滓９と同一組成の未溶融固化物が混在しており、更に、
その温度は溶滓９からの熱移動により前記Ｎａ ＣｊＬ
、ＫＯ１等アルカリ金属の塩類（ハロゲン化物）はその
融点よりははるかに高くなっている。したがって、溶滓
１１中のアルカリ金属塩類が炉壁を構成する例えば耐火
レンガよりなる耐火＠料中に浸透して浸透通路を形成し
、あるいは目地を伝って流下するのを阻止する必要があ
る。１０は炉体１を構成する耐火レンガのような耐火材
料からなり炉壁内部に、炉本体の全周囲にわたって埋設
される冷却帯で、例えば内部に水を循環させることので
きるリンチルまたは導管（図示せず）よりなる。しかし
て、該冷却１） １０は溶滓９とその上層に形成される
溶に！１１との境界レベルよりもやや下方レベルに位置
するように設けられる。すなわち、第２図の拡大図で示
すように、炉体１を構成する耐火材料例えば耐火レンガ
よりなる炉壁内に浸透した溶滓１１は冷却帯１０例えば
リンチルの壁に接して冷却され固化した溶滓１１ｂが生
じ、境界レベル１１ａよりも下方への浸透通路の形成、
流下が阻止され、一方、境界レベル１１ａ近傍の下方炉
壁には、溶滓１１よりも融点の高い溶滓９の固化溶滓９
ａが形成される。すなわち、これにより、電極５．５の
設けられる炉体１の部分における炉壁内にジュール熱の
発生を減衰させる原因となるアルカリ金属塩を主体とす
る溶滓１１の浸透が防止される。また溶滓９の固化溶滓
９ａが形成されるところは溶滓９のレベルの移動が著し
く、耐火物の損耗が激しいところであったが、冷却帯を
設けたことにより同化溶滓９ａが形成され、その結果同
化溶滓近傍の耐火物の耐久性を向上させる。なお１２は
溶滓１１上に形成されるカバリング層であり、投入口２
から投入された未溶融のダストからなるものである。
滓９と同一組成の未溶融固化物が混在しており、更に、
その温度は溶滓９からの熱移動により前記Ｎａ ＣｊＬ
、ＫＯ１等アルカリ金属の塩類（ハロゲン化物）はその
融点よりははるかに高くなっている。したがって、溶滓
１１中のアルカリ金属塩類が炉壁を構成する例えば耐火
レンガよりなる耐火＠料中に浸透して浸透通路を形成し
、あるいは目地を伝って流下するのを阻止する必要があ
る。１０は炉体１を構成する耐火レンガのような耐火材
料からなり炉壁内部に、炉本体の全周囲にわたって埋設
される冷却帯で、例えば内部に水を循環させることので
きるリンチルまたは導管（図示せず）よりなる。しかし
て、該冷却１） １０は溶滓９とその上層に形成される
溶に！１１との境界レベルよりもやや下方レベルに位置
するように設けられる。すなわち、第２図の拡大図で示
すように、炉体１を構成する耐火材料例えば耐火レンガ
よりなる炉壁内に浸透した溶滓１１は冷却帯１０例えば
リンチルの壁に接して冷却され固化した溶滓１１ｂが生
じ、境界レベル１１ａよりも下方への浸透通路の形成、
流下が阻止され、一方、境界レベル１１ａ近傍の下方炉
壁には、溶滓１１よりも融点の高い溶滓９の固化溶滓９
ａが形成される。すなわち、これにより、電極５．５の
設けられる炉体１の部分における炉壁内にジュール熱の
発生を減衰させる原因となるアルカリ金属塩を主体とす
る溶滓１１の浸透が防止される。また溶滓９の固化溶滓
９ａが形成されるところは溶滓９のレベルの移動が著し
く、耐火物の損耗が激しいところであったが、冷却帯を
設けたことにより同化溶滓９ａが形成され、その結果同
化溶滓近傍の耐火物の耐久性を向上させる。なお１２は
溶滓１１上に形成されるカバリング層であり、投入口２
から投入された未溶融のダストからなるものである。
本発明は、以上のべたように、廃棄物処理炉から発生す
る、水に可溶性のアルカリ金属塩および不溶性の酸化物
を含むダストの直接通電式溶融処理炉の上層溶滓と下層
溶滓との境界レベルよりはやや下方レベルの炉体の炉壁
的全周囲に、冷却帯を設けた、ジュール熱による加熱通
電を支障なく行わせ耐火物の耐久性を向上させる構造ど
したダストの直接通電式溶融処理炉であり、その工業的
利用価値は大である。
る、水に可溶性のアルカリ金属塩および不溶性の酸化物
を含むダストの直接通電式溶融処理炉の上層溶滓と下層
溶滓との境界レベルよりはやや下方レベルの炉体の炉壁
的全周囲に、冷却帯を設けた、ジュール熱による加熱通
電を支障なく行わせ耐火物の耐久性を向上させる構造ど
したダストの直接通電式溶融処理炉であり、その工業的
利用価値は大である。
第１図は、本発明の一例を示すダストの溶融処理炉の断
面略図、第２図はその一部を示す拡大断面図である。 １・・・炉本体 ２・・・投入口 ３・・・排気管 ４・・・燃料ガス噴射ノズル ５・・・電極 ６・・・上段排出口 ア・・・下段排出口 ８・・・電圧調整用電源トランス ９・・・溶滓 １０・・・冷却帯 １１・・・溶滓 １２・・・カバリング槽
面略図、第２図はその一部を示す拡大断面図である。 １・・・炉本体 ２・・・投入口 ３・・・排気管 ４・・・燃料ガス噴射ノズル ５・・・電極 ６・・・上段排出口 ア・・・下段排出口 ８・・・電圧調整用電源トランス ９・・・溶滓 １０・・・冷却帯 １１・・・溶滓 １２・・・カバリング槽
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上下二段に溶滓排出口を備え、生成した溶滓を水に
可溶性の塩類を主体とする上層の溶滓と、水に難溶性の
無ｉ酸化物を主体とづ゛る下目の溶滓とに分別出滓する
廃棄物焼却炉から発生するダストの直接通電式溶融処理
炉において、上層の溶滓と下層の溶滓との境界レベルよ
りはやや下方レベル高さで、炉本体の全周にわたって、
炉体を構成する炉壁内に冷却帯を設けてなることを特徴
とするダストの溶融処理炉。 ２ 冷却帯が冷却水を導通可能なリンチルまたは配管よ
りなる特許請求の範囲第１項記載のダストの溶融処理炉
。 ３ 上層の溶滓がＮａＣ立またはＫＣＡのような水に可
溶性のアルカリ金属塩を主体とする成分であり、下層の
溶滓がＣａ ｏ、ＡＪＬｚＯａ、ｌ”ｅ２０ ａ 、Ｓ
ｆ Ｏ２のような水に難溶性の酸化物を主体とする成
分よりなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載のダス
トの溶融処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58164026A JPS6054780A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ダストの溶融処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58164026A JPS6054780A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ダストの溶融処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054780A true JPS6054780A (ja) | 1985-03-29 |
| JPH046439B2 JPH046439B2 (ja) | 1992-02-05 |
Family
ID=15785384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58164026A Granted JPS6054780A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | ダストの溶融処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054780A (ja) |
-
1983
- 1983-09-06 JP JP58164026A patent/JPS6054780A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH046439B2 (ja) | 1992-02-05 |
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