JP2002080989A - Ｍｇ電解槽 - Google Patents
Ｍｇ電解槽Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属Ｍｇの製造に使用されるＭｇ電解槽の耐
用期間を延長する。 【解決手段】 電解室とＭｇ回収室の液面近傍からその
上方の空間にかけての部分を分離するカーテンウォール
１１を、耐火物からなる複数のブロック１２を横に並べ
て形成し、隣接するブロック１２の接合部を奥行き方向
で重なりをもつ嵌合構造とする。隣接するブロック１２
の接合端面に高アルミナ質セラミックを溶射する。ブロ
ック１２の長さＬを大きくして、接合部の数を減らす。
或いは、カーテンウォール１１を、全幅にわたって連続
する耐火物の一体成形物により形成する。目地の損傷に
起因する電流効率の経時的な低下が抑制されることによ
り、Ｍｇ電解槽の耐用期間が延長される。
用期間を延長する。 【解決手段】 電解室とＭｇ回収室の液面近傍からその
上方の空間にかけての部分を分離するカーテンウォール
１１を、耐火物からなる複数のブロック１２を横に並べ
て形成し、隣接するブロック１２の接合部を奥行き方向
で重なりをもつ嵌合構造とする。隣接するブロック１２
の接合端面に高アルミナ質セラミックを溶射する。ブロ
ック１２の長さＬを大きくして、接合部の数を減らす。
或いは、カーテンウォール１１を、全幅にわたって連続
する耐火物の一体成形物により形成する。目地の損傷に
起因する電流効率の経時的な低下が抑制されることによ
り、Ｍｇ電解槽の耐用期間が延長される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属Ｍｇの製造に
使用されるＭｇ電解槽に関する。
使用されるＭｇ電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属Ｍｇを工業的に製造する場合、Ｍｇ
Ｃｌ2 を含む溶融浴塩をＭｇの融点以上の温度で電気分
解する電解法が多用されている。この電解法による金属
Ｍｇの製造方法を図６により説明する。
Ｃｌ2 を含む溶融浴塩をＭｇの融点以上の温度で電気分
解する電解法が多用されている。この電解法による金属
Ｍｇの製造方法を図６により説明する。
【０００３】電解法による金属Ｍｇの製造には、電解槽
１が使用される。電解槽１は内部にＭｇＣｌ2 を含む溶
融浴塩２を収容しており、その内部は、隔壁３によって
電解室４とＭｇ回収室５に分離されている。電解室４に
は、炭素からなる平板状の陽極６と陰極７が交互に配置
されている。隔壁３には、電解室４とＭｇ回収室５の間
で溶融浴塩２を循環させるために、上下２段の開口部
８，９が設けられている。
１が使用される。電解槽１は内部にＭｇＣｌ2 を含む溶
融浴塩２を収容しており、その内部は、隔壁３によって
電解室４とＭｇ回収室５に分離されている。電解室４に
は、炭素からなる平板状の陽極６と陰極７が交互に配置
されている。隔壁３には、電解室４とＭｇ回収室５の間
で溶融浴塩２を循環させるために、上下２段の開口部
８，９が設けられている。
【０００４】電解操業では、電解室４内の陽極６と陰極
７の間に直流電流が流される。これにより、溶融浴塩２
中のＭｇＣｌ2 が電気分解し、金属Ｍｇが生成される。
電解室４で生成された溶融状態の金属Ｍｇは、溶融浴塩
２の循環対流によってＭｇ回収室５に運ばれ、Ｍｇ回収
室５内の溶融浴塩２上に浮上して溜まる。Ｍｇ回収室５
内の溶融浴塩２上に浮上した金属Ｍｇ１０を取り出すた
めに、Ｍｇ回収室５内の気圧は大気圧とされる。
７の間に直流電流が流される。これにより、溶融浴塩２
中のＭｇＣｌ2 が電気分解し、金属Ｍｇが生成される。
電解室４で生成された溶融状態の金属Ｍｇは、溶融浴塩
２の循環対流によってＭｇ回収室５に運ばれ、Ｍｇ回収
室５内の溶融浴塩２上に浮上して溜まる。Ｍｇ回収室５
内の溶融浴塩２上に浮上した金属Ｍｇ１０を取り出すた
めに、Ｍｇ回収室５内の気圧は大気圧とされる。
【０００５】一方、電解室４では、溶融浴塩２中のＭｇ
Ｃｌ2 の電気分解に伴って、塩素ガスを主体とするガス
が発生する。塩素ガスは電解室４から外部へ漏洩すると
環境汚染等の原因になる。このため、塩素ガスを電解室
４外へ強制的に吸引排出することが行われており、この
排気に伴って電解室４は大気圧より低い負圧状態に維持
される。
Ｃｌ2 の電気分解に伴って、塩素ガスを主体とするガス
が発生する。塩素ガスは電解室４から外部へ漏洩すると
環境汚染等の原因になる。このため、塩素ガスを電解室
４外へ強制的に吸引排出することが行われており、この
排気に伴って電解室４は大気圧より低い負圧状態に維持
される。
【０００６】このため、電解室４内とＭｇ回収室５内の
間に圧力差が生じ、この圧力差によるガスの往来を防ぐ
ために、各室内の液面近傍からその上方にかけての部分
が、カーテンウォールと呼ばれる隔壁３の上部１１によ
って気密に分離されている。そして、このカーテンウォ
ール１１は、従来は図７に示すように、長さが８００〜
８５０ｍｍ程度の横に長い直方体状の耐火物からなるブ
ロック１２，１２・・を横に並べることで形成されてい
た。
間に圧力差が生じ、この圧力差によるガスの往来を防ぐ
ために、各室内の液面近傍からその上方にかけての部分
が、カーテンウォールと呼ばれる隔壁３の上部１１によ
って気密に分離されている。そして、このカーテンウォ
ール１１は、従来は図７に示すように、長さが８００〜
８５０ｍｍ程度の横に長い直方体状の耐火物からなるブ
ロック１２，１２・・を横に並べることで形成されてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電解槽１の
耐用期間は電流効率で評価される。即ち、電解槽１の使
用を続けると、その経時的な劣化に伴って電流効率が徐
々に低下し、下限値まで下がった時点が、電解槽１の使
用限界となる。
耐用期間は電流効率で評価される。即ち、電解槽１の使
用を続けると、その経時的な劣化に伴って電流効率が徐
々に低下し、下限値まで下がった時点が、電解槽１の使
用限界となる。
【０００８】しかしながら、電解槽１の様々な劣化が一
様に耐用期間に影響するとは思われず、むしろ特定部分
の劣化が電解槽１の寿命を支配していると考えられる。
この観点にたって、本発明者らは、電解槽１の耐用期間
を支配する劣化について詳細な調査を行った。その結
果、上述したカーテンウォール１１の構造、特に隣接す
るブロック１２，１２同士の接合部であるいわゆる目地
１３の部分の劣化が電解槽１の耐用期間を支配してお
り、この部分に工夫を講じることにより、その耐用期間
を僅かのコストアップで大幅に延長できることが判明し
た。
様に耐用期間に影響するとは思われず、むしろ特定部分
の劣化が電解槽１の寿命を支配していると考えられる。
この観点にたって、本発明者らは、電解槽１の耐用期間
を支配する劣化について詳細な調査を行った。その結
果、上述したカーテンウォール１１の構造、特に隣接す
るブロック１２，１２同士の接合部であるいわゆる目地
１３の部分の劣化が電解槽１の耐用期間を支配してお
り、この部分に工夫を講じることにより、その耐用期間
を僅かのコストアップで大幅に延長できることが判明し
た。
【０００９】本発明の目的は、耐用期間が長く、しかも
経済性に優れたＭｇ電解槽を提供することにある。
経済性に優れたＭｇ電解槽を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】電解槽の耐用期間を支配
する劣化について、本発明者らの調査結果から判明した
事項は以下のとおりである。
する劣化について、本発明者らの調査結果から判明した
事項は以下のとおりである。
【００１１】上述したように、電解室内とＭｇ回収室内
の間を、液面近傍からその上方にかけての部分で分離す
るカーテンウォールは、横に長い直方体状の耐火物から
なるブロックを横に並べることで形成されている。耐火
物のブロックは高アルミナ質（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなり、
比較的高い気孔率を有している。電解室内で生成される
金属Ｍｇは、耐火物の隙間に侵入する性質があり、カー
テンウォールのなかでは、多孔質の端面が突き合わされ
た目地、特にその気液界面の近傍部分を比較的早期に損
傷させる。
の間を、液面近傍からその上方にかけての部分で分離す
るカーテンウォールは、横に長い直方体状の耐火物から
なるブロックを横に並べることで形成されている。耐火
物のブロックは高アルミナ質（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなり、
比較的高い気孔率を有している。電解室内で生成される
金属Ｍｇは、耐火物の隙間に侵入する性質があり、カー
テンウォールのなかでは、多孔質の端面が突き合わされ
た目地、特にその気液界面の近傍部分を比較的早期に損
傷させる。
【００１２】このような目地の損傷が発生すると、電解
室内とＭｇ回収室内の間でガスの往来が始まる。具体的
には、大気圧に開放されている電解室内から負圧状態の
Ｍｇ回収室内へ、目地の破損部分を通して空気が侵入す
る。そうすると、空気中の酸素により、電解室内でＭｇ
Ｏが生成され、生成したＭｇＯは電解室内の炭素電極と
反応してＭｇＣｌ2 を再発生させる。このため、電流効
率が低下する。また、この再反応に伴って炭素電極が消
耗し、電解電圧か上がるため、使用電力量が多くなり、
この点からも電流効率が低下する。
室内とＭｇ回収室内の間でガスの往来が始まる。具体的
には、大気圧に開放されている電解室内から負圧状態の
Ｍｇ回収室内へ、目地の破損部分を通して空気が侵入す
る。そうすると、空気中の酸素により、電解室内でＭｇ
Ｏが生成され、生成したＭｇＯは電解室内の炭素電極と
反応してＭｇＣｌ2 を再発生させる。このため、電流効
率が低下する。また、この再反応に伴って炭素電極が消
耗し、電解電圧か上がるため、使用電力量が多くなり、
この点からも電流効率が低下する。
【００１３】電解室内は常時負圧に吸引されているわけ
ではなく、運転条件の変動によっては一時的に大気圧よ
り高い加圧状態になる。そうなると、目地の破損部分を
通して電解室内からＭｇ回収室内へ塩素ガスが侵入す
る。Ｍｇ回収室内へ侵入した塩素ガスは、Ｍｇ回収室内
の大気に含まれる水分と反応して塩酸を生じる。この塩
酸はＭｇ回収室内にある温度コントロール用熱交換器等
を腐食させ、やはり電流効率の悪化を引き起こす。ま
た、熱交換器等の取り替えによる補修コストの上昇を招
く。
ではなく、運転条件の変動によっては一時的に大気圧よ
り高い加圧状態になる。そうなると、目地の破損部分を
通して電解室内からＭｇ回収室内へ塩素ガスが侵入す
る。Ｍｇ回収室内へ侵入した塩素ガスは、Ｍｇ回収室内
の大気に含まれる水分と反応して塩酸を生じる。この塩
酸はＭｇ回収室内にある温度コントロール用熱交換器等
を腐食させ、やはり電流効率の悪化を引き起こす。ま
た、熱交換器等の取り替えによる補修コストの上昇を招
く。
【００１４】目地の損傷が進んで貫通孔に至ると、Ｍｇ
回収室内から電解室内へ金属Ｍｇが逆流し、隣接する炭
素電極間或いは両端の炭素電極とその外側の金属電極の
間が、金属Ｍｇによって短絡し、この場合も電流効率が
低下する。
回収室内から電解室内へ金属Ｍｇが逆流し、隣接する炭
素電極間或いは両端の炭素電極とその外側の金属電極の
間が、金属Ｍｇによって短絡し、この場合も電流効率が
低下する。
【００１５】これらの事実を総合すると、カーテンウォ
ールの目地の損傷による電流効率の経時的な低下を抑制
することにより、電解槽の耐用期間が延長されることに
なる。
ールの目地の損傷による電流効率の経時的な低下を抑制
することにより、電解槽の耐用期間が延長されることに
なる。
【００１６】本発明のＭｇ電解槽は、かかる知見を基礎
にして開発されたものである。上記目的を達成するため
に、本発明のＭｇ電解槽で採用される構成は、大きく分
けると次の２つである。
にして開発されたものである。上記目的を達成するため
に、本発明のＭｇ電解槽で採用される構成は、大きく分
けると次の２つである。
【００１７】一つは、カーテンウォールの目地を強化し
て、目地への金属Ｍｇの侵入を抑制することである。い
ま一つは、目地の数を少なくして、目地の損傷による電
流効率への影響度を低減することである。
て、目地への金属Ｍｇの侵入を抑制することである。い
ま一つは、目地の数を少なくして、目地の損傷による電
流効率への影響度を低減することである。
【００１８】目地を強化する具体的な手段としては、隣
接するブロックの接合部を奥行き方向で重なりをもつ嵌
合構造とすること、また隣接するブロックの接合端面
に、端面の気孔率が下がるようにセラミックを被覆する
ことがある。
接するブロックの接合部を奥行き方向で重なりをもつ嵌
合構造とすること、また隣接するブロックの接合端面
に、端面の気孔率が下がるようにセラミックを被覆する
ことがある。
【００１９】前者の場合は、目地への金属Ｍｇの侵入そ
のものが抑制されることにより、目地の損傷（金属Ｍｇ
による接合端面の浸食）が抑制される。後者の場合は、
金属Ｍｇによるブロック端面の浸食が直接抑制される。
接合端面に被覆するセラミックとしては、アルミナ含有
量が９５％以上で、気孔率が２０％以下のものが好まし
い。
のものが抑制されることにより、目地の損傷（金属Ｍｇ
による接合端面の浸食）が抑制される。後者の場合は、
金属Ｍｇによるブロック端面の浸食が直接抑制される。
接合端面に被覆するセラミックとしては、アルミナ含有
量が９５％以上で、気孔率が２０％以下のものが好まし
い。
【００２０】目地の数を少なくするための具体的手段と
しては、ブロックの横方向の長さを１０００ｍｍ以上に
延長すること、またカーテンウォールを、全幅にわたっ
て連続する耐火物の一体成形物により形成することがあ
る。カーテンウォールを耐火物の一体成形体により形成
すると、目地そのものがなくなり、その作用効果は目地
を強化した場合に準じるものになる。耐火物の一体成形
物は、建設現場での鋳込み施工により簡単に形成するこ
とができる。
しては、ブロックの横方向の長さを１０００ｍｍ以上に
延長すること、またカーテンウォールを、全幅にわたっ
て連続する耐火物の一体成形物により形成することがあ
る。カーテンウォールを耐火物の一体成形体により形成
すると、目地そのものがなくなり、その作用効果は目地
を強化した場合に準じるものになる。耐火物の一体成形
物は、建設現場での鋳込み施工により簡単に形成するこ
とができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２２】図１は本発明の第１実施形態を示すカーテ
ンウォールの斜視図である。
ンウォールの斜視図である。
【００２３】Ｍｇ電解槽の基本構造は、図６に示した従
来のＭｇ電解槽と実質同一である。従来のＭｇ電解槽と
相違するのは、電解室とＭｇ回収室を仕切る隔壁の特に
カーテンウォールの構造である。カーテンウォールは、
前述したとおり、電解室内とＭｇ回収室内の圧力差によ
るガスの往来を防ぐために、各室内の液面近傍からその
上方にかけての部分を気密に分離する、耐火物からなる
隔壁の最上部分である。
来のＭｇ電解槽と実質同一である。従来のＭｇ電解槽と
相違するのは、電解室とＭｇ回収室を仕切る隔壁の特に
カーテンウォールの構造である。カーテンウォールは、
前述したとおり、電解室内とＭｇ回収室内の圧力差によ
るガスの往来を防ぐために、各室内の液面近傍からその
上方にかけての部分を気密に分離する、耐火物からなる
隔壁の最上部分である。
【００２４】第１実施形態のＭｇ電解槽では、このカー
テンウォール１１は、横に長い直方体状の耐火物からな
るブロック１２，１２・・を横に並べることにより形成
されている。各ブロック１２の長さＬは従来より長い１
０００ｍｍ以上に設定さている。より具体的には、電解
槽の横幅Ｗ（約５ｍ）に対し、長さＬを１２５０ｍｍと
した。これにより、ブロック１２，１２・・の個数は４
となる。ちなみに、従来の電解槽では、約５ｍの槽幅に
対し、ブロック長を約８３０ｍｍとして、６個のブロッ
クを並べていた（図７参照）。
テンウォール１１は、横に長い直方体状の耐火物からな
るブロック１２，１２・・を横に並べることにより形成
されている。各ブロック１２の長さＬは従来より長い１
０００ｍｍ以上に設定さている。より具体的には、電解
槽の横幅Ｗ（約５ｍ）に対し、長さＬを１２５０ｍｍと
した。これにより、ブロック１２，１２・・の個数は４
となる。ちなみに、従来の電解槽では、約５ｍの槽幅に
対し、ブロック長を約８３０ｍｍとして、６個のブロッ
クを並べていた（図７参照）。
【００２５】隣接するブロック１２，１２の接合部は、
横断面において相互嵌合するように、それぞれの端面に
切り込み１３，１３が設けられている。即ち、一方の切
り込み１３によって形成された凸部１４が他方の切り込
み１３に、また他方の切り込み１３によって形成された
凸部１４が一方の切り込み１３にそれぞれ嵌合する。こ
れにより、ブロック１２，１２の接合部は、横断面にお
いて２ヵ所で直角に屈曲し、奥行きＤの方向で重なりｍ
をもつインターロックと呼ばれる嵌合構造になる。
横断面において相互嵌合するように、それぞれの端面に
切り込み１３，１３が設けられている。即ち、一方の切
り込み１３によって形成された凸部１４が他方の切り込
み１３に、また他方の切り込み１３によって形成された
凸部１４が一方の切り込み１３にそれぞれ嵌合する。こ
れにより、ブロック１２，１２の接合部は、横断面にお
いて２ヵ所で直角に屈曲し、奥行きＤの方向で重なりｍ
をもつインターロックと呼ばれる嵌合構造になる。
【００２６】ブロック１２，１２の接合部が奥行きＤの
方向で重なりｍをもつと、横断面における接合線の長さ
が、ブロック１２，１２の各奥行きＤに比して十分に大
きな寸法となり、金属Ｍｇの侵入が抑制される。
方向で重なりｍをもつと、横断面における接合線の長さ
が、ブロック１２，１２の各奥行きＤに比して十分に大
きな寸法となり、金属Ｍｇの侵入が抑制される。
【００２７】隣接するブロック１２，１２のそれぞれの
接合端面には、高アルミナ質のセラミックが溶射されて
いる。高アルミナ質のセラミック、特にアルミナを９５
％以上含むものをブロック１２，１２の接合端面に溶射
することにより、その端面の気孔率が大幅に下がる。ち
なみに、ブロック自体の気孔率は１５〜１８％程度であ
る。
接合端面には、高アルミナ質のセラミックが溶射されて
いる。高アルミナ質のセラミック、特にアルミナを９５
％以上含むものをブロック１２，１２の接合端面に溶射
することにより、その端面の気孔率が大幅に下がる。ち
なみに、ブロック自体の気孔率は１５〜１８％程度であ
る。
【００２８】第１実施形態のＭｇ電解槽では、隣接する
ブロック１２，１２が横断面において嵌合することによ
り、接合線の長さがブロック１２，１２の各奥行きＤに
比して十分に大きな寸法となっているので、目地への金
属Ｍｇの侵入が抑制される。しかも、ブロック１２，１
２の各接合端面に高アルミナ質のセラミックが溶射され
ることにより、各端面の気孔率は１０〜１４％となり、
ブロック自体の気孔率１５〜１８％より小さくなる。こ
れらにより、金属Ｍｇによる各端面の浸食が抑制され
る。
ブロック１２，１２が横断面において嵌合することによ
り、接合線の長さがブロック１２，１２の各奥行きＤに
比して十分に大きな寸法となっているので、目地への金
属Ｍｇの侵入が抑制される。しかも、ブロック１２，１
２の各接合端面に高アルミナ質のセラミックが溶射され
ることにより、各端面の気孔率は１０〜１４％となり、
ブロック自体の気孔率１５〜１８％より小さくなる。こ
れらにより、金属Ｍｇによる各端面の浸食が抑制され
る。
【００２９】また、各ブロック１２の長さＬを大きくす
ることにより、目地の数が少なくなっている。このた
め、目地の損傷による電流効率への影響度が低減され
る。目地の数が半減すれば、各目地が従来と同様に損傷
しても、その損傷による電流効率の低下は半減する。
ることにより、目地の数が少なくなっている。このた
め、目地の損傷による電流効率への影響度が低減され
る。目地の数が半減すれば、各目地が従来と同様に損傷
しても、その損傷による電流効率の低下は半減する。
【００３０】以上により、目地の損傷による電流効率の
経時的な低下が抑制され、その下限値に到達するまでの
期間が長くなることにより、電解槽の耐用期間が延長さ
れる。
経時的な低下が抑制され、その下限値に到達するまでの
期間が長くなることにより、電解槽の耐用期間が延長さ
れる。
【００３１】図２は本発明の第２実施形態を示すカーテ
ンウォールの斜視図である。
ンウォールの斜視図である。
【００３２】本実施形態のＭｇ電解槽に使用されるカー
テンウォール１１は、図１のカーテンウォール１１と比
べて、隣接するブロック１２，１２の接合部の構造のみ
が相違する。ここでの接合部は、横断面において接合線
が傾斜した構造になっている。即ち、両方の突き合わせ
端面を横断面において１方向に傾斜させることにより、
奥行き方向で重なりをもつ嵌合構造が実現されている。
この構造においても、横断面における接合線の長さがブ
ロック１２，１２の各奥行きに比して十分に大きな寸法
となる。
テンウォール１１は、図１のカーテンウォール１１と比
べて、隣接するブロック１２，１２の接合部の構造のみ
が相違する。ここでの接合部は、横断面において接合線
が傾斜した構造になっている。即ち、両方の突き合わせ
端面を横断面において１方向に傾斜させることにより、
奥行き方向で重なりをもつ嵌合構造が実現されている。
この構造においても、横断面における接合線の長さがブ
ロック１２，１２の各奥行きに比して十分に大きな寸法
となる。
【００３３】図３は本発明の第３実施形態を示すカーテ
ンウォールの斜視図である。
ンウォールの斜視図である。
【００３４】ここでは、隣接するブロック１２，１２の
接合部は、横断面において一方の端面が三角形の凸形に
形成され、その凸形の端面が、三角形の凹形に形成され
た他方の端面に嵌合する構造になっている。即ち、横断
面における接合線が一か所で屈曲し、その両側で傾斜し
ている。この構造においても、接合部が奥行き方向で重
なりをもち、横断面における接合線の長さがブロック１
２，１２の各奥行きＤに比して十分に大きな寸法とな
る。
接合部は、横断面において一方の端面が三角形の凸形に
形成され、その凸形の端面が、三角形の凹形に形成され
た他方の端面に嵌合する構造になっている。即ち、横断
面における接合線が一か所で屈曲し、その両側で傾斜し
ている。この構造においても、接合部が奥行き方向で重
なりをもち、横断面における接合線の長さがブロック１
２，１２の各奥行きＤに比して十分に大きな寸法とな
る。
【００３５】図４は本発明の第４実施形態を示すカーテ
ンウォールの斜視図である。
ンウォールの斜視図である。
【００３６】ここでは、隣接するブロック１２，１２の
接合部は、横断面において相互嵌合するように、一方の
ブロック１２の端面に設けられた凸部１５が、他方のブ
ロック１２の端面に設けられた凹部１６に嵌合するイン
ターロック構造になっている。この構造においても、接
合部が奥行き方向で重なりをもち、横断面における接合
線の長さがブロック１２，１２の各奥行きＤに比して十
分に大きな寸法となる。
接合部は、横断面において相互嵌合するように、一方の
ブロック１２の端面に設けられた凸部１５が、他方のブ
ロック１２の端面に設けられた凹部１６に嵌合するイン
ターロック構造になっている。この構造においても、接
合部が奥行き方向で重なりをもち、横断面における接合
線の長さがブロック１２，１２の各奥行きＤに比して十
分に大きな寸法となる。
【００３７】第２，３，４実施形態においても、隣接す
るブロック１２，１２の接合部で接合線の長さが長くな
ること、ブロック１２，１２の各接合端面への高アルミ
ナ質セラミックの溶射により各端面の気孔率が低下する
こと、及び目地の数が少なくなることにより、目地の損
傷による電流効率の経時的な低下が抑制され、電解槽の
耐用期間が延長される。また、第４実施形態において
は、ブロック１２が奥行き方向で固定される効果もあ
る。
るブロック１２，１２の接合部で接合線の長さが長くな
ること、ブロック１２，１２の各接合端面への高アルミ
ナ質セラミックの溶射により各端面の気孔率が低下する
こと、及び目地の数が少なくなることにより、目地の損
傷による電流効率の経時的な低下が抑制され、電解槽の
耐用期間が延長される。また、第４実施形態において
は、ブロック１２が奥行き方向で固定される効果もあ
る。
【００３８】図５は本発明の第５実施形態を示すカーテ
ンウォールの斜視図である。
ンウォールの斜視図である。
【００３９】第５実施形態のＭｇ電解槽では、カーテン
ウォール１１は、全幅にわたって連続する耐火物の一体
成形物により形成されている。耐火物の一体成形物は、
電解槽の建設現場での鋳込み施工により簡単に形成する
ことができる。具体的には、粉状のキャスターを水で練
って型枠に流し込み、これを焼成する。焼成は現場での
バーナー乾燥により行う。
ウォール１１は、全幅にわたって連続する耐火物の一体
成形物により形成されている。耐火物の一体成形物は、
電解槽の建設現場での鋳込み施工により簡単に形成する
ことができる。具体的には、粉状のキャスターを水で練
って型枠に流し込み、これを焼成する。焼成は現場での
バーナー乾燥により行う。
【００４０】カーテンウォール１１を耐火物の一体成形
体により形成すると、目地そのものがなくなり、目地の
損傷による電流効率の経時的な低下が抑制される。但
し、現場での焼成では、ブロック１２を製造する場合の
炉内焼成と比べて、耐火物の気孔率が若干大きくなる。
このため、表面からのＭｇ浸食による損傷が発生し、耐
用期間の延長効果は隣接するブロック１２，１２を嵌合
させた場合と同程度である。
体により形成すると、目地そのものがなくなり、目地の
損傷による電流効率の経時的な低下が抑制される。但
し、現場での焼成では、ブロック１２を製造する場合の
炉内焼成と比べて、耐火物の気孔率が若干大きくなる。
このため、表面からのＭｇ浸食による損傷が発生し、耐
用期間の延長効果は隣接するブロック１２，１２を嵌合
させた場合と同程度である。
【００４１】
【実施例】次に、本発明の実施例を示し、比較例と対比
することにより、本発明の効果を明らかにする。
することにより、本発明の効果を明らかにする。
【００４２】（比較例）図７の構造をもつ従来のカーテ
ンウォール（全幅約５ｍ）を備えたＭｇ電解槽（マルチ
ポーラ型）の耐用期間はおおよそ２年である。このカー
テンウォールは、長さが約８３０ｍｍのブロック６本を
横方向に並べすることにより形成されている。隣接する
ブロックの接合部は、直角な端面を単に突き合わせた構
造である。各ブロックの高さは４１０ｍｍ、奥行きは２
３０ｍｍである。また、ブロック材質はＡｌ2 Ｏ3 ９５
％、その気孔率は１５〜１８％である。
ンウォール（全幅約５ｍ）を備えたＭｇ電解槽（マルチ
ポーラ型）の耐用期間はおおよそ２年である。このカー
テンウォールは、長さが約８３０ｍｍのブロック６本を
横方向に並べすることにより形成されている。隣接する
ブロックの接合部は、直角な端面を単に突き合わせた構
造である。各ブロックの高さは４１０ｍｍ、奥行きは２
３０ｍｍである。また、ブロック材質はＡｌ2 Ｏ3 ９５
％、その気孔率は１５〜１８％である。
【００４３】（実施例１）従来のカーテンウォールにお
いて、隣接するブロックの接合部を図１に示す嵌合構造
とした。接合部におけるブロックの重なり代は５０ｍｍ
とした。ブロックの長さ及び使用本数は従来と同じであ
る。従来のカーテンウォールを備えたＭｇ電解槽の耐用
期間を１００とすると、このカーテンウォールを備えた
Ｍｇ電解槽の耐用期間は約１３０に延長された。
いて、隣接するブロックの接合部を図１に示す嵌合構造
とした。接合部におけるブロックの重なり代は５０ｍｍ
とした。ブロックの長さ及び使用本数は従来と同じであ
る。従来のカーテンウォールを備えたＭｇ電解槽の耐用
期間を１００とすると、このカーテンウォールを備えた
Ｍｇ電解槽の耐用期間は約１３０に延長された。
【００４４】（実施例２）従来のカーテンウォールにお
いて、隣接するブロックの接合端面に、アルミナを９８
％含むセラミックを２００μｍの厚みに溶射した。溶射
層の気孔率は０％である。ブロックの長さ及び使用本数
は従来と同じである。このカーテンウォールを備えたＭ
ｇ電解槽の耐用期間は約１１０に延長された。
いて、隣接するブロックの接合端面に、アルミナを９８
％含むセラミックを２００μｍの厚みに溶射した。溶射
層の気孔率は０％である。ブロックの長さ及び使用本数
は従来と同じである。このカーテンウォールを備えたＭ
ｇ電解槽の耐用期間は約１１０に延長された。
【００４５】（実施例３）実施例１において、ブロック
の長さを１２５０ｍｍに延長した。ブロックの本数が６
本から４本に減り、目地数は５から３に減少した。Ｍｇ
電解槽の耐用期間は実施例１より更に長い約１４０に延
長された。
の長さを１２５０ｍｍに延長した。ブロックの本数が６
本から４本に減り、目地数は５から３に減少した。Ｍｇ
電解槽の耐用期間は実施例１より更に長い約１４０に延
長された。
【００４６】（実施例４）実施例２において、ブロック
の長さを１２５０ｍｍに延長した。ブロックの本数が６
本から４本に減り、目地数は５から３に減少した。Ｍｇ
電解槽の耐用期間は実施例２より更に長い約１３０に延
長された。
の長さを１２５０ｍｍに延長した。ブロックの本数が６
本から４本に減り、目地数は５から３に減少した。Ｍｇ
電解槽の耐用期間は実施例２より更に長い約１３０に延
長された。
【００４７】（実施例５）実施例１において、隣接する
ブロックの接合端面に、アルミナを９８％含むセラミッ
クを２００μｍの厚みに溶射した。溶射層の気孔率は１
２％である。Ｍｇ電解槽の耐用期間は実施例１より更に
長い約１４０に延長された。
ブロックの接合端面に、アルミナを９８％含むセラミッ
クを２００μｍの厚みに溶射した。溶射層の気孔率は１
２％である。Ｍｇ電解槽の耐用期間は実施例１より更に
長い約１４０に延長された。
【００４８】（実施例６）実施例４において、隣接する
ブロックの接合端面に、アルミナを９８％含むセラミッ
クを２００μｍの厚みに溶射した。溶射層の気孔率は１
２％である。Ｍｇ電解槽の耐用期間は実施例４より更に
長い約１４０に延長された。
ブロックの接合端面に、アルミナを９８％含むセラミッ
クを２００μｍの厚みに溶射した。溶射層の気孔率は１
２％である。Ｍｇ電解槽の耐用期間は実施例４より更に
長い約１４０に延長された。
【００４９】（実施例７）従来のカーテンウォールを、
全幅にわたって連続する耐火物の一体成形物に変更し
た。このカーテンウォールを備えたＭｇ電解槽の耐用期
間は約１４０に延長された。
全幅にわたって連続する耐火物の一体成形物に変更し
た。このカーテンウォールを備えたＭｇ電解槽の耐用期
間は約１４０に延長された。
【００５０】隣接するブロックの接合部が嵌合構造であ
る場合の重なり代は５０〜８０ｍｍが好ましい。これが
小さすぎると目地への金属Ｍｇの侵入を十分に抑えるこ
とができない。大きすぎる場合は嵌合部での折損、即ち
ブロック端面に形成される突起の折損が生じやすくな
る。
る場合の重なり代は５０〜８０ｍｍが好ましい。これが
小さすぎると目地への金属Ｍｇの侵入を十分に抑えるこ
とができない。大きすぎる場合は嵌合部での折損、即ち
ブロック端面に形成される突起の折損が生じやすくな
る。
【００５１】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明のＭｇ電
解槽は、電解室とＭｇ回収室の間を、液面部分からその
上方の空間部分にかけての部分で分離するカーテンウォ
ールの目地を強化したり、その目地を排除するという、
部分的でかつ簡単な手段により、耐用期間を経済的に延
長できる。従って、Ｍｇの製造コスト低減に大きな効果
を発揮する。
解槽は、電解室とＭｇ回収室の間を、液面部分からその
上方の空間部分にかけての部分で分離するカーテンウォ
ールの目地を強化したり、その目地を排除するという、
部分的でかつ簡単な手段により、耐用期間を経済的に延
長できる。従って、Ｍｇの製造コスト低減に大きな効果
を発揮する。
【図１】本発明の第１実施形態を示すカーテンウォール
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示すカーテンウォール
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示すカーテンウォール
の斜視図である。
の斜視図である。
【図４】本発明の第４実施形態を示すカーテンウォール
の斜視図である。
の斜視図である。
【図５】本発明の第５実施形態を示すカーテンウォール
の斜視図である。
の斜視図である。
【図６】Ｍｇ電解槽の概略構成図である。
【図７】従来のＭｇ電解槽に使用されているカーテンウ
ォールの斜視図である。
ォールの斜視図である。
１ 電解槽 ２ 溶融浴塩 ３ 隔壁 ４ 電解室 ５ Ｍｇ回収室 ６ 陽極 ７ 陰極 ８，９ 開口部 １０ 金属Ｍｇ １１ カーテンウォール １２ ブロック １３ 切り込み
Claims (4)
- 【請求項１】 炭素電極を備えた電解室と、電解室から
分離されたＭｇ回収室とを備えており、各室の液面部分
からその上方の空間部分にかけての部分を分離するカー
テンウォールが、耐火物からなる複数のブロックを横に
並べることにより形成されると共に、隣接するブロック
の接合部が奥行き方向で重なりをもつ嵌合構造になって
いることを特徴とするＭｇ電解槽。 - 【請求項２】 炭素電極を備えた電解室と、電解室から
分離されたＭｇ回収室とを備えており、各室の液面部分
からその上方の空間部分にかけての部分を分離するカー
テンウォールが、耐火物からなる複数のブロックを横に
並べることにより形成されており、隣接するブロックの
接合端面に、端面の気孔率が下がるようにセラミックが
被覆されていることを特徴とするＭｇ電解槽。 - 【請求項３】 前記ブロックの横方向の長さが１０００
ｍｍ以上である請求項１又は２に記載のＭｇ電解槽。 - 【請求項４】 炭素電極を備えた電解室と、電解室から
分離されたＭｇ回収室とを備えており、各室の液面部分
からその上方の空間部分にかけての部分を分離するカー
テンウォールが、全幅にわたって連続する耐火物の一体
成形物により形成されていることを特徴とするＭｇ電解
槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001188287A JP3556925B2 (ja) | 2000-06-23 | 2001-06-21 | Ｍｇ電解槽 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189559 | 2000-06-23 | ||
| JP2000-189559 | 2000-06-23 | ||
| JP2001188287A JP3556925B2 (ja) | 2000-06-23 | 2001-06-21 | Ｍｇ電解槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002080989A true JP2002080989A (ja) | 2002-03-22 |
| JP3556925B2 JP3556925B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=26594556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001188287A Expired - Fee Related JP3556925B2 (ja) | 2000-06-23 | 2001-06-21 | Ｍｇ電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3556925B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107557812A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-09 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种延长镁电解槽使用寿命的方法 |
-
2001
- 2001-06-21 JP JP2001188287A patent/JP3556925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107557812A (zh) * | 2017-08-28 | 2018-01-09 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种延长镁电解槽使用寿命的方法 |
| CN107557812B (zh) * | 2017-08-28 | 2019-09-17 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种延长镁电解槽使用寿命的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3556925B2 (ja) | 2004-08-25 |
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