JPH11211057A - ゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉 - Google Patents
ゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉Info
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- JPH11211057A JPH11211057A JP10017500A JP1750098A JPH11211057A JP H11211057 A JPH11211057 A JP H11211057A JP 10017500 A JP10017500 A JP 10017500A JP 1750098 A JP1750098 A JP 1750098A JP H11211057 A JPH11211057 A JP H11211057A
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 灰の比抵抗値が小さくても安定した通電状
態で溶解能力が発揮できるゴミ処理施設の灰処理用電気
溶融炉の提供。 【解決手段】上部電極１４と炉底電極１５を備え、上部
電極１４まわりを間隔をおいて取り囲む形状の灰供給シ
ュート１８を、シュート先端部１８ａが溶融スラグ湯面
から上部に空間を形成する位置まで炉内へ延設し、上部
電極１４がカーボン電極の表面に絶縁塗料１４ａを塗
布、あるいは灰供給シュート１８の内面に絶縁材を被覆
したゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉。
態で溶解能力が発揮できるゴミ処理施設の灰処理用電気
溶融炉の提供。 【解決手段】上部電極１４と炉底電極１５を備え、上部
電極１４まわりを間隔をおいて取り囲む形状の灰供給シ
ュート１８を、シュート先端部１８ａが溶融スラグ湯面
から上部に空間を形成する位置まで炉内へ延設し、上部
電極１４がカーボン電極の表面に絶縁塗料１４ａを塗
布、あるいは灰供給シュート１８の内面に絶縁材を被覆
したゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ処理施設で発
生した焼却灰、集塵灰等の灰の溶融処理に使用される灰
処理用電気溶融炉に関する。
生した焼却灰、集塵灰等の灰の溶融処理に使用される灰
処理用電気溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ等の廃棄物は焼却施設で焼却処
分され、発生した焼却灰や飛灰を主体とする灰は溶融処
理し、無害化処理した後、埋め立て等の最終処分が行わ
れている。溶融炉としては、アーク炉、電気抵抗炉、プ
ラズマ炉等の灰処理用電気溶融炉が使用されている。
分され、発生した焼却灰や飛灰を主体とする灰は溶融処
理し、無害化処理した後、埋め立て等の最終処分が行わ
れている。溶融炉としては、アーク炉、電気抵抗炉、プ
ラズマ炉等の灰処理用電気溶融炉が使用されている。
【０００３】図３は従来の焼却灰処理用の電気抵抗溶融
炉の一例を示す概略図である。
炉の一例を示す概略図である。
【０００４】炉壁１は、炉体内筒鉄皮２と炉体外筒鉄皮
３で構成され、両鉄皮間に冷却水を冷却水入口４から供
給し、排水口５から排出して水冷する水冷ジャケット式
の水冷鉄皮構造で形成されている。炉壁１には溶融した
スラグを排出するスラグ排出口６を設ける。
３で構成され、両鉄皮間に冷却水を冷却水入口４から供
給し、排水口５から排出して水冷する水冷ジャケット式
の水冷鉄皮構造で形成されている。炉壁１には溶融した
スラグを排出するスラグ排出口６を設ける。
【０００５】炉壁１の上部にはフード７が形成され、フ
ード７には炉内で発生した排ガスを排出する排ガス吸出
口８を設け、フード７の上部には灰を炉内に供給する灰
供給口９を設ける。
ード７には炉内で発生した排ガスを排出する排ガス吸出
口８を設け、フード７の上部には灰を炉内に供給する灰
供給口９を設ける。
【０００６】炉壁１の下部には、鉄皮１０で成形耐火物
１１を囲った炉底部１２を設け、成形耐火物１１は、例
えば、アルミナからなるキャスタブルで形成する。
１１を囲った炉底部１２を設け、成形耐火物１１は、例
えば、アルミナからなるキャスタブルで形成する。
【０００７】炉内には、フード７の天井を貫通して上部
電極１４が昇降自在に設けられ、炉底部１２には下部電
極１５が設けられている。それぞれの電極１４，１５は
絶縁材１６により炉体から絶縁されている。
電極１４が昇降自在に設けられ、炉底部１２には下部電
極１５が設けられている。それぞれの電極１４，１５は
絶縁材１６により炉体から絶縁されている。
【０００８】前記の構成において、灰供給口９から炉内
に灰が投入され、投入された灰は、電気抵抗加熱により
溶融された溶融スラグ上に浮遊しながら溶融スラグから
熱を受けてスラグ成分は溶融し、スラグ、溶融塩類が形
成され、水冷した炉壁１には溶融物が接触してセルフラ
イニング層１７が形成され、塩類等低沸点物質は蒸気に
なって揮散し、また、未燃ＣはＣＯガスとなって排ガス
吸出口８から排出される。
に灰が投入され、投入された灰は、電気抵抗加熱により
溶融された溶融スラグ上に浮遊しながら溶融スラグから
熱を受けてスラグ成分は溶融し、スラグ、溶融塩類が形
成され、水冷した炉壁１には溶融物が接触してセルフラ
イニング層１７が形成され、塩類等低沸点物質は蒸気に
なって揮散し、また、未燃ＣはＣＯガスとなって排ガス
吸出口８から排出される。
【０００９】ところが、灰供給口９から炉内に投入され
た灰の一部は、炉内で発生したガスにより未溶融のまま
排ガス側に同伴され排ガス吸出口８から排出され、この
結果、排ガスダクト中での灰の堆積トラブルが頻発す
る。また、炉から出た排ガスから集塵器で捕集された溶
融飛灰中のスラグ成分（例えば、ＣａＣｌ2、ＳｉＯ2、
Ｃａ（ＯＨ）2等）の比率が大きく、溶融飛灰中の重金
属類含有量が少ないため、溶融飛灰から重金属類を回収
する山元還元を困難にしている。
た灰の一部は、炉内で発生したガスにより未溶融のまま
排ガス側に同伴され排ガス吸出口８から排出され、この
結果、排ガスダクト中での灰の堆積トラブルが頻発す
る。また、炉から出た排ガスから集塵器で捕集された溶
融飛灰中のスラグ成分（例えば、ＣａＣｌ2、ＳｉＯ2、
Ｃａ（ＯＨ）2等）の比率が大きく、溶融飛灰中の重金
属類含有量が少ないため、溶融飛灰から重金属類を回収
する山元還元を困難にしている。
【００１０】そこで、本出願人は、灰が排ガスに同伴さ
れにくい構造を有する灰処理用電気溶融炉を開発した。
れにくい構造を有する灰処理用電気溶融炉を開発した。
【００１１】図２は灰が排ガスに同伴されにくい構造を
有する灰処理用電気溶融炉の縦断面図である。
有する灰処理用電気溶融炉の縦断面図である。
【００１２】炉壁１は、炉体内筒鉄皮２と炉体外筒鉄皮
３で構成され、両鉄皮２，３間に冷却水を冷却水入口４
から供給し、排水口５から排出して水冷する水冷ジャケ
ット式の水冷鉄皮構造で形成されている。炉壁１には溶
融したスラグを排出するスラグ排出口６を設ける。
３で構成され、両鉄皮２，３間に冷却水を冷却水入口４
から供給し、排水口５から排出して水冷する水冷ジャケ
ット式の水冷鉄皮構造で形成されている。炉壁１には溶
融したスラグを排出するスラグ排出口６を設ける。
【００１３】炉壁１の上部にはフード７が形成され、フ
ード７には炉内で発生した排ガスを排出する排ガス吸出
口８を設ける。
ード７には炉内で発生した排ガスを排出する排ガス吸出
口８を設ける。
【００１４】炉壁１の下部には、鉄皮１０で成形耐火物
１１を囲った炉底部１２を設け、成形耐火物１１は、例
えば、９６％アルミナからなるキャスタブルで形成す
る。
１１を囲った炉底部１２を設け、成形耐火物１１は、例
えば、９６％アルミナからなるキャスタブルで形成す
る。
【００１５】成形耐火物１１の上部には、粉末状耐火物
１３を堆積させる。粉末状耐火物１３には、例えば、１
ｍｍ以下のクロマイト粒を使用する。粉末状耐火物１３
は、成形耐火物１１を断熱する厚さに堆積させ、通常、
１００〜２５０ｍｍ程度で断熱効果が得られ、これによ
り耐熱衝撃性を向上させ、起動・停止時の成形耐火物１
１の熱疲労クラックをなくすことができる。
１３を堆積させる。粉末状耐火物１３には、例えば、１
ｍｍ以下のクロマイト粒を使用する。粉末状耐火物１３
は、成形耐火物１１を断熱する厚さに堆積させ、通常、
１００〜２５０ｍｍ程度で断熱効果が得られ、これによ
り耐熱衝撃性を向上させ、起動・停止時の成形耐火物１
１の熱疲労クラックをなくすことができる。
【００１６】フード７の上部には、灰供給シュート１８
の天井壁を貫通して上部電極１４が昇降自在に設けら
れ、炉底部１２には下部電極１５が設けられている。そ
れぞれの電極１４，１５は絶縁材１６により炉体から絶
縁されている。
の天井壁を貫通して上部電極１４が昇降自在に設けら
れ、炉底部１２には下部電極１５が設けられている。そ
れぞれの電極１４，１５は絶縁材１６により炉体から絶
縁されている。
【００１７】上部電極１４まわりを間隔をおいて取り囲
む形状の灰供給シュート１８がフード７を貫通し炉内へ
延設されている。シュート先端部１８ａは、溶融スラグ
湯面から上部に空間を形成するレベルに位置させて、シ
ュート内から投入された灰がスラグ湯面全域に広がるよ
うにしてスラグからの受熱面積を大きくして溶融能力が
最大になるようにする。ここで、灰供給シュート１８を
溶融スラグ内に漬けると、溶融塩がシュート１８内に入
り込み、固化層が形成されて棚吊りとなり、シュートを
閉塞してしまうので、漬けないようにすることが重要で
ある。
む形状の灰供給シュート１８がフード７を貫通し炉内へ
延設されている。シュート先端部１８ａは、溶融スラグ
湯面から上部に空間を形成するレベルに位置させて、シ
ュート内から投入された灰がスラグ湯面全域に広がるよ
うにしてスラグからの受熱面積を大きくして溶融能力が
最大になるようにする。ここで、灰供給シュート１８を
溶融スラグ内に漬けると、溶融塩がシュート１８内に入
り込み、固化層が形成されて棚吊りとなり、シュートを
閉塞してしまうので、漬けないようにすることが重要で
ある。
【００１８】以上の構成において、灰ホッパー２０内の
灰をスクリューフィーダ１９で搬送して、灰供給シュー
ト１８へ投入して堆積させ、溶融スラグ湯面全域に灰を
広げるとともに、灰供給シュート１８と堆積した灰で供
給シュート１８から落下する灰をフード７の排ガスが流
れている空間から遮断して、灰が排ガスに同伴されない
ようにして、溶融スラグの熱により灰を溶解していく。
水冷した炉壁１には溶融物が接触してセルフライニング
層１７が形成され、あたかも耐火材を内張りしたと同じ
ように炉体内筒鉄皮２を熱的に保護することができる。
灰をスクリューフィーダ１９で搬送して、灰供給シュー
ト１８へ投入して堆積させ、溶融スラグ湯面全域に灰を
広げるとともに、灰供給シュート１８と堆積した灰で供
給シュート１８から落下する灰をフード７の排ガスが流
れている空間から遮断して、灰が排ガスに同伴されない
ようにして、溶融スラグの熱により灰を溶解していく。
水冷した炉壁１には溶融物が接触してセルフライニング
層１７が形成され、あたかも耐火材を内張りしたと同じ
ように炉体内筒鉄皮２を熱的に保護することができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
灰供給シュートを備えた電気抵抗溶融炉においては、一
般廃棄物焼却炉等の排ガス処理でダイオキシン除去のた
めに活性炭を吹き込んだ後、乾式集塵器で捕集された飛
灰を溶融すると、飛灰の比抵抗値が小さくなるととも
に、活性炭の偏析のためか、比抵抗値のバラツキも大き
くなる。このため、通常使われているカーボン電極を上
部電極として使用して操業すると、灰供給シュートが鉄
製等で導電性がある場合、導電性のあるカーボンを含む
供給灰により上部電極と灰供給シュート間のリーク電流
が時として１０％を越えることがあり、溶解能力が低下
するという欠点がある。
灰供給シュートを備えた電気抵抗溶融炉においては、一
般廃棄物焼却炉等の排ガス処理でダイオキシン除去のた
めに活性炭を吹き込んだ後、乾式集塵器で捕集された飛
灰を溶融すると、飛灰の比抵抗値が小さくなるととも
に、活性炭の偏析のためか、比抵抗値のバラツキも大き
くなる。このため、通常使われているカーボン電極を上
部電極として使用して操業すると、灰供給シュートが鉄
製等で導電性がある場合、導電性のあるカーボンを含む
供給灰により上部電極と灰供給シュート間のリーク電流
が時として１０％を越えることがあり、溶解能力が低下
するという欠点がある。
【００２０】本発明は、灰の比抵抗値が小さくても安定
した通電状態で溶解能力が発揮できるゴミ処理施設の灰
処理用電気溶融炉を提供するものである。
した通電状態で溶解能力が発揮できるゴミ処理施設の灰
処理用電気溶融炉を提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明のゴミ処理施設の
灰処理用電気溶融炉は、上部電極と下部電極とを備え、
上部電極まわりを間隔をおいて取り囲む形状の灰供給シ
ュートを、シュート先端部が溶融スラグ湯面から上部に
空間を形成する位置まで炉内へ延設し、上部電極がカー
ボン電極の表面に絶縁塗料を塗布したものであることを
特徴とする。
灰処理用電気溶融炉は、上部電極と下部電極とを備え、
上部電極まわりを間隔をおいて取り囲む形状の灰供給シ
ュートを、シュート先端部が溶融スラグ湯面から上部に
空間を形成する位置まで炉内へ延設し、上部電極がカー
ボン電極の表面に絶縁塗料を塗布したものであることを
特徴とする。
【００２２】絶縁塗料は２００℃以上の温度で溶融する
絶縁塗料が適している。
絶縁塗料が適している。
【００２３】また、電極に代えて、灰供給シュート内面
の少なくとも供給灰が堆積する領域を絶縁材で被覆して
もよい。
の少なくとも供給灰が堆積する領域を絶縁材で被覆して
もよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の電気抵抗溶融炉の
例を示す縦断面図で、図２に示す電気抵抗溶融炉と同一
の部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
例を示す縦断面図で、図２に示す電気抵抗溶融炉と同一
の部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】炉内には、フード７を貫通して昇降自在の
上部電極１４が昇降自在に設けられ、炉底部１２には下
部電極１５が設けられている。それぞれの電極１４，１
５は絶縁材１６により炉体から絶縁されている。上部電
極１４まわりを間隔をおいて取り囲む形状の灰供給シュ
ート１８がフード７を貫通し炉内へ延設されている。
シュート先端部１８ａは、溶融スラグ湯面から上部に空
間を形成するレベルに位置させて、シュート内から投入
された灰がスラグ湯面全域に広がるようにしてスラグか
らの受熱面積を大きくして溶融能力が最大になるように
する。
上部電極１４が昇降自在に設けられ、炉底部１２には下
部電極１５が設けられている。それぞれの電極１４，１
５は絶縁材１６により炉体から絶縁されている。上部電
極１４まわりを間隔をおいて取り囲む形状の灰供給シュ
ート１８がフード７を貫通し炉内へ延設されている。
シュート先端部１８ａは、溶融スラグ湯面から上部に空
間を形成するレベルに位置させて、シュート内から投入
された灰がスラグ湯面全域に広がるようにしてスラグか
らの受熱面積を大きくして溶融能力が最大になるように
する。
【００２６】灰供給シュート１８は、二重構造にして空
気流路１８ｂを形成して、空気を流して冷却しながら空
気を予熱し、及び予熱された空気を浮遊灰上部に吹き込
む空気吹き込み口１８ｃをシュート突端近傍に設け、空
気吹き込み口１８ｃから予熱された空気を吹き込んで発
生するＣＯガスを燃焼させてもよい。灰供給シュート１
８の上部には、スクリューフィーダ１９を備えた灰ホッ
パー２０が接続されている。
気流路１８ｂを形成して、空気を流して冷却しながら空
気を予熱し、及び予熱された空気を浮遊灰上部に吹き込
む空気吹き込み口１８ｃをシュート突端近傍に設け、空
気吹き込み口１８ｃから予熱された空気を吹き込んで発
生するＣＯガスを燃焼させてもよい。灰供給シュート１
８の上部には、スクリューフィーダ１９を備えた灰ホッ
パー２０が接続されている。
【００２７】本発明においては、上部電極１４はカーボ
ン電極の表面に絶縁塗料１４ａを塗布したものを使用す
る。絶縁材料としては、供給灰に接触している間は溶解
せず、スラグ浴中では溶解するように２００℃以上で溶
融する窒化硼素系塗料等の絶縁材料（例えば、アレムコ
プロダクツ社製 商品名「セラマボンド」）を使用す
る。
ン電極の表面に絶縁塗料１４ａを塗布したものを使用す
る。絶縁材料としては、供給灰に接触している間は溶解
せず、スラグ浴中では溶解するように２００℃以上で溶
融する窒化硼素系塗料等の絶縁材料（例えば、アレムコ
プロダクツ社製 商品名「セラマボンド」）を使用す
る。
【００２８】以上の構成において、灰ホッパー２０内の
灰をスクリューフィーダ１９で搬送して、灰供給シュー
ト１８へ投入して堆積させ、溶融スラグ湯面全域に灰を
広げるとともに、灰供給シュート１８と堆積した灰で供
給シュート１８から落下する灰をフード７の排ガスが流
れている空間から遮断して、灰が排ガスに同伴されない
ようにして、溶融スラグの熱により灰を溶解していく。
灰をスクリューフィーダ１９で搬送して、灰供給シュー
ト１８へ投入して堆積させ、溶融スラグ湯面全域に灰を
広げるとともに、灰供給シュート１８と堆積した灰で供
給シュート１８から落下する灰をフード７の排ガスが流
れている空間から遮断して、灰が排ガスに同伴されない
ようにして、溶融スラグの熱により灰を溶解していく。
【００２９】炭素分１０％に調合した灰を使って実験し
た結果、通常のカーボン電極使用時は、リーク電流１０
％、溶解能力１１３ｋｇ／ｈであったものが、絶縁塗料
を塗布した場合、リーク電流０％、溶解能力１３５ｋｇ
／ｈで安定した操業ができた。また、スラグ温度より融
点の高い絶縁材スリーブをつけて実験したところ、リー
ク電流は０％であるにもかかわらず、溶解能力が１２０
ｋｇ／ｈまだ低下し、スラグ温度の上昇が起こった。こ
のことから溶融スラグに浸漬している電極部分は全面導
電性とすることが必要である。
た結果、通常のカーボン電極使用時は、リーク電流１０
％、溶解能力１１３ｋｇ／ｈであったものが、絶縁塗料
を塗布した場合、リーク電流０％、溶解能力１３５ｋｇ
／ｈで安定した操業ができた。また、スラグ温度より融
点の高い絶縁材スリーブをつけて実験したところ、リー
ク電流は０％であるにもかかわらず、溶解能力が１２０
ｋｇ／ｈまだ低下し、スラグ温度の上昇が起こった。こ
のことから溶融スラグに浸漬している電極部分は全面導
電性とすることが必要である。
【００３０】また、電極絶縁塗料を塗布すると共に、灰
供給シュート内面の少なくとも供給灰が堆積する領域を
絶縁材で被覆してもよく、灰供給シュート内面のみに絶
縁材で被覆してもリーク電流を無くすことができる。
供給シュート内面の少なくとも供給灰が堆積する領域を
絶縁材で被覆してもよく、灰供給シュート内面のみに絶
縁材で被覆してもリーク電流を無くすことができる。
【００３１】
【発明の効果】カーボン電極の表面に絶縁塗料を塗布、
あるいは灰供給シュート内面に絶縁材を被覆することに
より、リーク電流が０状態で安定しており、溶解能力も
安定した。
あるいは灰供給シュート内面に絶縁材を被覆することに
より、リーク電流が０状態で安定しており、溶解能力も
安定した。
【図１】本発明の電気抵抗溶融炉の例を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図２】焼却灰処理用の電気抵抗溶融炉の一例を示す概
略図である。
略図である。
【図３】従来の焼却灰処理用の電気抵抗溶融炉の一例を
示す概略図である。
示す概略図である。
１：炉壁 ２：炉体内筒鉄皮 ３：炉体外筒鉄皮 ４：冷却水供給口 ５：排水口 ６：スラグ排出口 ７：フード ８：排ガス吸出口 ９：灰供給口 １０：炉底鉄皮 １１：成形耐火物 １２：炉底部 １３：粉末状耐火物 １４：上部電極 １５：下部電極 １６：絶縁材 １７：セルフライニング層 １８：灰供給シュート １８ａ：シュート先端部 １８ｂ：空気流路 １８ｃ：空気吹き込み口 １９：スクリューフィーダ ２０：灰ホッパー
Claims (3)
- 【請求項１】 上部電極を備える、ゴミ処理施設の灰処
理用電気溶融炉であって、上部電極まわりを間隔をおい
て取り囲む形状の灰供給シュートを、シュート先端部が
溶融スラグ湯面から上部に空間を形成する位置まで炉内
へ延設し、上部電極がカーボン電極の表面に絶縁塗料を
塗布したものであることを特徴とするゴミ処理施設の灰
処理用電気溶融炉。 - 【請求項２】 絶縁塗料が２００℃以上の温度で溶融す
る絶縁塗料であることを特徴とする請求項１記載のゴミ
処理施設の灰処理用電気溶融炉。 - 【請求項３】 上部電極を備える、ゴミ処理施設の灰処
理用電気溶融炉であって、上部電極まわりを間隔をおい
て取り囲む形状の灰供給シュートを、シュート先端部が
溶融スラグ湯面から上部に空間を形成する位置まで炉内
へ延設し、灰供給シュート内面の少なくとも供給灰が堆
積する領域を絶縁材で被覆したことを特徴とするゴミ処
理施設の灰処理用電気溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017500A JPH11211057A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | ゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017500A JPH11211057A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | ゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211057A true JPH11211057A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11945721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10017500A Withdrawn JPH11211057A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | ゴミ処理施設の灰処理用電気溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7005112B1 (en) * | 1999-02-18 | 2006-02-28 | Kyowa Co., Ltd. | Thermal decomposer for waste |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP10017500A patent/JPH11211057A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7005112B1 (en) * | 1999-02-18 | 2006-02-28 | Kyowa Co., Ltd. | Thermal decomposer for waste |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |