CN101235444B - 金属的熔融蒸发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种金属的熔融蒸发装置，可使生产效率提高，且以稳定的速度并迅速地进行熔融和蒸发。该金属的熔融蒸发装置的特征在于，包括：贮留罐(4)；主纵筒部(8)，其与贮留罐(4)的上部相连接；金属熔融管(12)，其一部分被插入到主纵筒部(8)的内部；金属导入用管(16)，其倾斜地与金属熔融管(12)的中途相连接；承接构件(14)，其以围绕金属熔融管(16)的下端开口部之形态而配置着，并构成前述金属熔融管(16)的底面；感应加热装置(24)，其被安装在主纵筒部(8)的外周面上，并可进行温度调整；以及排气用管(20)，其与贮留罐(4)的肩部侧壁相连接。

Description

金属的熔融蒸发装置
技术领域
本发明是关于一种金属的熔融蒸发装置。
背景技术
例如，为了使镁或锌等金属形成气体，一般是在1个容器内从固体熔融为液体，再在同一容器内从熔融金属进行气化(例如，专利文献1)。
亦即，为了使这些金属进行熔融蒸发，习知技术大多可以分批的形式进行，例如，在被称为蒸馏罐的容器内投入规定量的金属粒体，并利用在外部所设置的加热器而使金属粒体熔融，且使熔融的金属形成蒸气而从排出口取出。然后，在金属被熔融后进行了蒸发且量减少的容器内，依次投入追加的金属粒体，使处理量增大。
然而，用于实施这种方法的习知的金属熔融蒸发装置，生产效率差，而且，当例如在被加热到沸点以上的高温度的熔融金属内投入追加的金属粒体时，容易氧化的金属有可能在容器内部分地进行燃烧。另一方面，追加的金属的投入量难以进行加减，如该投入量过多，则容器内的熔水温度会大幅下降，存在着无法得到稳定的蒸发量等问题。
[专利文献1]日本专利特开昭60-161327号公报
发明内容
本发明的目的是提供一种鉴于上述实际情况而制成的金属的熔融蒸发装置，可使生产效率提高，且以稳定的速度并迅速地进行熔融和蒸发，而且，能量损耗少。
为了达成上述目的之本发明的金属的熔融蒸发装置的特征在于，包括：
贮留罐；
主纵筒部，其与前述贮留罐的上部相连接；
金属熔融管，其一部分被插入到前述主纵筒部的内部；
金属导入用管，其倾斜地与前述金属熔融管的中途相连接；
承接构件，其以围绕前述金属熔融管的下端开口部之形态而配置着，并构成前述金属熔融管的底面；
感应加热装置，其被安装在前述主纵筒部的外周面上，并可进行温度调整；以及
排气用管，其与前述贮留罐的侧壁相连接。
如利用该构成的本发明，则可利用感应加热装置而将金属进行加热熔融，所以能够以适当的温度及适当的熔融速度而将例如金属粒体进行熔融。
而且，在本发明中，使前述贮留罐的外侧安装有均热材料较佳。
如为这样的构成，则可对贮留罐全体大致均等地进行加热。
在这里，前述承接构件被安装在前述金属熔融管上较佳。
如为这样的构成，则可使从金属熔融管落下到承接构件内的金属粒体利用这一部分被完全地熔融，再从承接构件溢出。借此，可进行少量且连续的运转。
而且，在前述承接构件的上部开口边缘上，形成缺口沟较佳。
如为这样的构成，则可通过缺口沟而使熔融金属向下方落下。
而且，因为采用一种使熔融金属常时保留在承接构件上的构造，所以使贮留罐内部金属蒸气向金属熔融管侧的泄漏被隔断。
而且，在本发明中，于前述金属熔融管及前述主纵筒部上连接惰性气体导入管较佳。
如为这种构成，则可阻止空气等含氧气体混入到熔融金属内。
另外，前述贮留罐、前述主纵筒部、前述金属熔融管、前述金属导入用管、前述承接构件及前述排气用管的材质，可利用在使用温度范围内具有耐性且不合金化的材质，例如石英或碳化硅等，且以分别由石英而形成较佳。
如为这种构成，则使耐热性优良，能够承受长期间的使用，且可有效地防止杂质的混入。
如利用本发明的金属的熔融蒸发装置，则在利用金属的熔融蒸发而进行精练的过程中，可廉价且大致连续地进行，所以使生产效率提高。而且，因为可使熔融金属的部分的容积缩小，所以可达成小型化。另外，因为容易控制与供给量相对应的加热量，所以可以稳定的速度且迅速地进行熔融和蒸发，并可减少能量损耗。
附图说明
图1所示为本发明的一实施例之金属的熔融蒸发装置的概略图。
2：熔融蒸发装置    4：贮留罐
6：均热材料        8：主纵筒部
10：盖体           12：金属熔融管
14：承接构件       14a：切入沟
16：金属导入用管   16a：送料斗
18：温度计         20：排气用管
22：连结管    24：感应加热装置
25：安全装置  30、32：惰性气体供给管
具体实施方式
以下，参照图示对本发明的实施例子进行说明。
图1所示为关于本发明的一实施例之金属的熔融蒸发装置。
在该熔融蒸发装置2中，贮留罐4为底面被闭塞的大致圆筒形状，且在外周部分上安装有例如碳制的均热材料6，从而使表面被均匀地加热。而且，该安装了均热材料6的贮留罐4被收纳在未图示的电炉内。
贮留罐4在其上部连接有主纵筒部8，并在该主纵筒部8的上部开口处嵌入有盖体10。而且，通过该盖体10而将金属熔融管12插入到主纵筒部8内。金属熔融管12的下末端形成开口，并以围绕该开口部的形态而配置有承接构件14。而且，利用该承接构件14而构成金属熔融管12的底面。
另外，图1所示的承接构件14是通过衬垫(spacer)等未图示的固定构件，而被安装在金属熔融管12的外周面与承接构件14的内周面之间。借由使这样的固定构件被安装在金属熔融管12和承接构件14之间，可确保用于使承接构件14内的熔融金属流出到外部的流路。
在像这样将承接构件14安装在金属熔融管12上的情况下，即使熔融金属残留在承接构件14中，也可将每一金属熔融管12拉出到主纵筒部8的上方。因此，在图1的情况下，可在熔融金属进入到承接构件14中的状态下而进行金属熔融管12的更换作业。
而且，也可与图1的例子不同地，在承接构件14的外周面和主纵筒部8的内周面之间，安装着衬垫等适当的固定构件，并通过该固定构件而固定该承接构件14。
但是，如考虑到金属熔融管12的更换作业性，则像图1那样将承接构件14安装在金属熔融管12上较佳。假如是将承接构件14安装在主纵筒部8上，则虽然可更换金属熔融管12，但熔融金属会残留在承接构件14内。
另一方面，在上述金属熔融管12的中途，从斜上方连接着金属导入用管16，并在该金属导入用管16上，设置送料斗(hopper)16a。另外，使该送料斗16a常时开口，并形成常压。
而且，在贮留罐4内，插入有温度计18，并利用该温度计18而测定内部温度。另外，在贮留罐4的侧壁上，通过连结管22而连接有排气用管20，并从该排气用管20而向下方导出金属气体。另外，在排气用管20的上部开口处设置有安全装置，并利用该安全装置而防止贮留罐4内大于等于规定压力。
另外，在本实施例中，是在主纵筒部8的外周面上设置感应加热装置24。该感应加热装置24是用于利用交流电流而产生旋转磁场的装置，可利用磁场的强弱而调整加热部的温度。
在本实施例中，贮留罐4、主纵筒部8、盖体10、金属熔融管12、承接构件14及金属导入用管16等是由石英形成，借此而使耐热性提高。
在盖体10及金属熔融管12上，连接有惰性气体供给管30、32，并借由从这些管部30、32向金属熔融管12及主纵筒部8内分别导入惰性气体，而将内部的空气置换为惰性气体。
本实施例的熔融蒸发装置是采用上述那样的构成，而以下将对作用进行说明。例如，该熔融蒸发装置2的使用是为了使粉末或粒状的金属材料气化。在棒状原料的情况下，是从12的上端部插入。
现在，使贮留罐4如上述那样被收纳在未图示的电炉内。然后，利用该电炉，而使贮留罐4内被加热到规定的温度。
像这样使贮留罐4内被加热到预先所规定的温度后，在例如金属导入用管16的送料斗16a内投入镁等金属粒体。于是，该金属粒体从金属导入用管16而被收纳到金属熔融管12内。从金属导入用管16被导出到金属熔融管12内的金属粒体，暂时贮留在承接构件14内。
在这里，于主纵筒部8的外周所设置的感应加热装置24，是通过外部的控制盘而被驱动。借此，使该承接构件14内的金属粒体利用感应加热装置24而立即被加热，并在这里于短时间内被熔融。另外，与金属粒体向送料斗16a的投入量的增加成比例的方式，承接构件14内的熔融金属量将增加，且溶融金属逐渐上升，但从承接构件14的上部开口处所设置的切入沟14a而漏出到外部，并向主纵筒部8的下方滴下。
另一方面，由于贮留罐4内在电炉内已形成高温，所以滴下到该贮留罐4内的熔融金属形成蒸气而充满贮留罐4内。然后，所充满的熔融气体陆续通过连结管22而向排气管20的下端开口侧导出，并从该下端开口而被供给到下一工程。
如像这样利用本实施例的金属的熔融蒸发装置，则形成一种所投入的镁等金属粒体是利用感应加热装置24而被熔融的构成，所以能够减小将金属进行熔融之部分的容积。而且，可依据金属粒体的供给量而对感应加热装置24所造成的加热温度进行调整。因此，能够减少能量损耗。
另外，熔融的金属并不限定于镁的粒体，也可为锌等，可依据需要而加以应用。而且，借由进行这样的二次精炼，可进一步提高纯度。

Claims (6)

1.一种金属熔融蒸发装置，其特征在于，包括：
贮留罐，被收纳在电炉内，利用电炉使贮留罐内被加热到规定的温度；
主纵筒部，其与前述贮留罐的上部相连接；
金属熔融管，其一部分被插入到前述主纵筒部的内部；
金属导入用管，其倾斜地与前述金属熔融管的中途相连接；
承接构件，其以围绕前述金属熔融管的下端开口部之形态而配置着，并构成前述金属熔融管的底面；
感应加热装置，其被安装在前述主纵筒部的外周面上，并可进行温度调整；以及
排气用管，其与前述贮留罐的侧壁相连接。
2.如权利要求1所述的金属熔融蒸发装置，其特征在于其中，在前述贮留罐的外侧安装有均热材料。
3.如权利要求1所述的金属熔融蒸发装置，其特征在于其中，前述承接构件被安装在前述金属熔融管上。
4.如权利要求1或2所述的金属熔融蒸发装置，其特征在于其中，在前述承接构件的上部开口边缘上形成缺口沟。
5.如权利要求1或2所述的金属熔融蒸发装置，其特征在于其中，在前述金属熔融管及前述主纵筒部上连接惰性气体导入管。
6.如权利要求1或2所述的金属熔融蒸发装置，其特征在于其中，前述贮留罐、前述主纵筒部、前述金属熔融管、前述金属导入用管、前述承接构件及前述排气用管，分别由石英形成。
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