JPS60135535A - 金属蒸気回収装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属蒸気の回収に係り、更に詳細には金属蒸
気回収装置に係る。

従来技術 金属蒸気の回収方法の一つとして金属蒸気を冷却して凝
縮させる方法が知られている。しかし非金属元素に比し
て金属の蒸気圧は比較的低く凝縮点は比較的高いので、
金属蒸気の凝縮は比較的高い温度にて行われる必要があ
り、かかる高温度に金属蒸気を冷却づる適当な冷却液体
がないことから、金属蒸気の凝縮は従来より一般に金属
蒸気を空冷することにより行われている。この場合金属
蒸気を液体として連続的に回収覆ることが困難であるこ
とから、金属蒸気を空冷により凝固させて固体金属とし
、固体金属が所定ＩｆＪられた段階に於て固体金属を加
熱し溶融さぼることによりそれを液体として回収〕るこ
とが行われている。

かかる凝縮にＪ、る金属蒸気の回収に使用される従来の
金属蒸気回収装置番よ、一般に、内部に−Ｌ下に細長い
密閉空間を郭定し上方部に設置′Ｊられた吸引ボートと
下端に設（Ｊられた溶融金属取出しポートと密閉空間へ
金属蒸気を導入するための入口ポートとを有する容器と
、吸引ボーｈを経て容器内を減圧する減圧手段と、容器
外に設（プられ容器内を加熱する加熱手段とを有し、減
圧手段によって容器内に金属蒸気の流れを創成し、低温
の容器の内壁面の近傍を通過し又は内壁面に付着した金
属蒸気を固体化し、容器内に所定量の固体金属が得られ
た段階に於て加熱手段によって容器外より固体金属をｈ
ｎ熱し溶融さけ、これにより金属蒸気を溶融金属として
回収づるようになっている。

しかしかかる従来の金属蒸気回収装置に於ては、金属蒸
気が減圧手段により創成される金属蒸気の流れにＪ、っ
て搬送され容器の内壁面又はその近傍に導かれることに
依存しているため、容器の中央を流れる金属蒸気は容器
の内壁面に至ることなく吸引ボー１・へ導かれ、吸引ボ
ー１〜に於て凝縮し凝固することにより吸引ボー１〜を
部分的に閉塞し、イの結果減圧手段による吸引効率が低
下して金属蒸気の凝縮効率が悪化し、そのため金属蒸気
の収率が低下したり金属蒸気回収装置の保守が困難にな
る等の問題かある。また従来の金属蒸気回収装置に於て
は、容器の内壁面に形成された固体金属を容器外に設Ｇ
〕られた加熱手段により加熱し溶融させるＪ、うになっ
ているため、固体金属を溶融させて溶融金属として回収
づる工程に長時間を要づるという問題がある。

発明の目的 本発明は、従来の金属蒸気回収装置に於ける上述の如き
問題に鑑み、これらの問題が生じることがないよう改良
された金属蒸気回収装置を提供１−ることを目的として
いる。

発明の構成 かかる目的は、本発明によれば、内部に上下にｍ長い密
閉空間を郭定し上方部に設けられた吸引ボー（へと下端
に設Ｃ）られた溶融金属取出しボー１へど前記密閉空間
へ金属蒸気を導入するための入口ボートとを有する容器
と、前記吸引ボートを経て前記容器内を減圧する減圧手
段と、前記減圧手段により創成される前記金属蒸気の流
れを前記容器内の内壁面へ偏向させる手段と、前記容器
外に設けられ前記容器内を加熱する加熱手段とを有する
金属蒸気回収装置、及び内部に上下に１１１長い密閉空
間を郭定し上方部に設けられた吸引ボートと下端に設け
られた溶融金属取出しボートと前記密閉空間へ金属蒸気
を導入するための入口ボートとを有する容器と、前記吸
引ボートを紅で前記容器内を減圧する減圧手段と、前記
減圧手段により創成される前記金属蒸気の流れを前記容
器の内壁面へ偏向させる手段と、前記容器外に設けられ
前記容器内を加熱する第一の加熱手段と、前記容器内に
設けられ前記容器内を加熱する第二の加熱手段とを有す
る金属蒸気回収装置によって達成される。

発明の作用及び効果 かかる構成によれば、減圧手段により創成され５− た金属蒸気の流れは偏向手段により容器の内壁面へ強制
的に導かれるので、容器の内壁面に於１ブる金属蒸気の
凝縮及び固体化をより効率的に行わせることができ、こ
れにより従来の金属蒸気回収装置の場合に比して金属の
収率を向上させることができ、また容器の内壁面上に凝
縮することなく吸引ボートへ導かれ該吸引ボートに於て
凝縮する金属蒸気の量を低減することができるので、吸
引ボートが閉塞されることにより減圧手段による吸引効
率が低下することや金属蒸気回収装置の保守が困難にな
ることを回避することができる。また特に本発明の後者
の構成によれば、容器内に形成された固体金属を加熱し
溶融さけることにより液体として回収する工程に於ては
、それぞれ容器外及び容器内に設けられた第−及び第二
の加熱手段により固体金属を迅速に加熱し溶融させるこ
とができるので、従来の金属蒸気回収装置の場合に比し
て固体金属を溶融金属どして回収する工程をより迅速に
実施することができる。

実施例 −〇− 第１図は本発明による金属蒸気回収装置の一つの実施例
を承り縦断面図である。第１図に於て、１番よ有底円筒
状の容器本体２と該容器の上端を閉ざし容器本体ど共働
して内部に上下方向に細長い密閉空間３を郭定する蓋部
材４とよりなっている。

容器本体２の上端に設けられたフランジ５と蓋部材４に
設けられたフランジ６との間にはそれらの問を密閉する
０リングシール７が介装されている。

また容器本体２の上端と蓋部材４との間には幅の狭い円
筒状の空間８が郭定されている。

容器本体２の円筒状側ｕ９の上端には空間８に開口する
吸引ボート１Ｏが設（）られてＪ３す、該吸引ボートに
は導管１１の一端が接続されている。

導管１１の他端は減圧手段としての真空ポンプ１２に接
続されており、１Ｐ管１１の途中しは空１１］８ど真空
ポンプ１２との間の連通を選択的に制御する開閉弁１３
が設置Ｊられている。また容器本体２の側壁９には底壁
１４に近接した位置にて溶融金属取出しボート１５が設
けられており、該溶融金属取出しボートには途中に開閉
弁１６を有する導色・１７が連通接続されている。更に
容器本体２の側壁９には吸引ボー１〜１０と溶融金属取
出しボー１〜１５との間の高さ位置にて密閉空間３へ金
属蒸気を導入するための入口ポート１８がｉｔＪられて
おり、該入口ボートは導管１９により吸引ボート発生８
置２１に接続されている。金属蒸気発生装置２１は内部
に密閉空間を郭定するハウジング２２内に装入された液
体金属又は固体金属がハウジング２２の周りに配設され
たヒータ２３によって加熱されることにより金属蒸気を
発生するようになっている、。

蓋部材４は容器１の軸１！ｉ！２４に沿って延在し下端
にて閉じられた中空部材２５を担持している。

中空部材２５は軸線２４に沿って互に隔置され実質的に
円板形をなづ一複数個の偏向板２６を担持している。偏
向板２６の外周部は容器本体２の側壁９の内壁面９ａよ
り隔置されている。偏向板２６の外周部と内壁面９ａと
の間の間隔は各偏向板について一定であってもよいが、
図示の実施例に於ては、密閉空間３内の金属蒸気の間が
容器１の上端へ向かうにつれて少なくなることを考慮し
、各偏向板２６の外周部と内壁面９ａとの間の間隔は容
器１の上端へ向かうにつれて小さく設定されている。ま
た偏向板２６は軸線２４に対し垂直な平板状であっても
よいが、図示の実施例に於ては偏向板及び中空部材の外
周面にも金属蒸気が凝縮によって付着して凝固すること
を＃ｆｉｊ！シ、かくして発生する固体金属を溶融さぜ
ることによりその溶融金属を偏向板より底壁１４−Ｌへ
容易に落下させ得るよう、各偏向板２６はその中央部よ
り外周縁へ向けて僅かな角度にて下方へ傾斜している。

容器１の側壁９０周り及び中空部材２５内にはそれぞれ
ヒータ２７及び２８が設けられており、これらのヒータ
に対する通電を制御することにより容器１内を選択的に
加熱し１ｑるようになっている。

上述の如く構成された金属蒸気回収装置を用いて金属蒸
気の回収を行う場合には、開閉弁１６を閉弁し開閉弁１
３を開弁した状態にて真空ポンプ１２を作動させて容器
１内の密閉空間３の圧力を９− 所定の圧力に減圧し、これにより金属蒸気発生装＠２１
より導管１９を経て密閉空間３へ金属蒸気を連続的に導
入する。次いでその状態にて開閉弁１３を断続的にＵｉ
１閉づる。この場合開閉弁１３が開弁されているときに
は真空ポンプ１２により吸引されることによって容器１
内に金属蒸気の流れが発生し、第１図に於て矢印にて示
されている如く、偏向板２６により金属蒸気の渦流が発
生されると共に金属蒸気の流れが側壁９の内壁面９ａへ
向（プて偏向され、空冷により冷却される側壁９の内壁
面９ａに接触した金属蒸気は急冷されることによって凝
縮し内壁面９ａ上に固体金属として凝固する。また開閉
弁１３が閉弁されているときには密閉空間３内の内壁面
９ａに近接した部分が伯の部分に比してイル渇であるこ
とにより内壁面〇ａ上に金属蒸気が凝縮して金属粉末と
して凝固し、密閉空間３内の金属蒸気の密度差に起因し
て金属蒸気が低密度である密閉空間３の周縁部、即ち内
壁面９ａに近付く方向へ移動する。また密閉空間３内へ
導入された金属蒸気の一部は偏向板２６及１０− び中空部材２５に付着することによって冷Ｎ１されそれ
らの表面上に凝縮して固体金属どして凝固する。

かくして容器１内に所定量の固体金属が形成された段階
に於て開閉弁１３を閉弁し、ヒータ２７及び２８に通電
を行って容器１内を加熱し、これにより内壁部９ａ上及
び偏向板２６及び中空部材２５の表面」−にイ」肴して
いる固体金属を加熱して溶融させる。これらの固体金属
は液滴となって底壁１４上に落下号−る。実質的に全て
の固体金属が溶融されて密閉空間３の下方部に貯容され
た段階に於て、開閉弁１６を開弁じて容器１内より溶融
金属を取出す。

次に第１図に示された実施例を用いて行われた金属マグ
ネシウム回収の実績について説明する。

金属蒸気回収装置２０内に１０ｗｔ％Ｍａ−９０ｗｔ％
Ｐ　Ｉ）の混合溶湯を装入し、金属蒸気発生装置内の温
度及び圧力をそれぞれ９００〜９５０℃、１〜５　ｔｏ
ｒｒに維持づることにより金属マグネシウム蒸気を発生
させ、金属マグネシウム蒸気を約２Ｏ００（１／卜１ｒ
の流量にて温石及び圧力がイれぞれ３Ｏ０〜４００℃、
１〜５　ｔｏｒｒに維持された容器１内の密閉空間３へ
導入した。その結果金属マグネシウムの収量は従来の金
属蒸気回収装置の場合の８００〜１０００（１／１−１
ｒより１７００〜２Ｏ００ｏ／）−１ｒに大幅に白土し
た。また容器１内にて約４ｋｏの金属マグネシウムの固
体が形成された場合に於ける金属マグネシウムの加熱溶
融に要する時間は従来の金属蒸気回収装置の場合の約半
分であった。

第２図乃至第８図は本発明による金属蒸気回収装置の他
の実施例の要部を示す部分縦断面図、第９図は第８図の
線ｒｘ−ｒｘに沿う平断面図である。尚これらの図に於
て、第１図に示された部材と実質的に同一の部材には同
一の符号が付されている。

第２図に示された実施例に於ては、偏向板２６には複数
個の孔２９が設けられており、各偏向板の孔２９は隣接
する偏向板の孔に対し軸線２４の周りに角方向にオフセ
ットされている。

第３図に示された実施例に於ては、各偏向板はその中央
部より外周縁へ向１」て僅かな角度にて４一方へ傾斜し
ており、各偏向板の中空部材２５との接続部には軸線２
４の周りに互に隔置された複数個の孔２９が設けられて
おり、８孔は隣接する偏向板の孔に対し軸線２４の周り
に角方向にオフセットされている。

第４図に示された実施例に於ては、偏向板２６は軸線２
４の周りに螺旋状に配設された一枚の板部材により形成
されており、イの中央部より外周縁へ向けて僅かな角度
にて下方へ僅かな角度にて傾斜している。

第５図に示された実施例に於ては、偏向板２６は軸線２
／Ｉの周りに螺旋状に配設された一枚の板部材により形
成されており、外周縁へ向かうにつれて上方へ傾斜して
おり、偏向板の中空部材２５との連結部には軸線２４０
周りに互に隔置された複数個の孔２９が設けられている
。

第６図に示された実施例に於ては、偏向板２６は容器本
体２の側壁９の内装面９ａに固定された１３− 環状をなしており、その周縁部より内周縁へ向１′ｊで
僅かな角度にて下方へ傾斜しており、各偏向板と中空部
材とにより郭定される環状の孔２６ａは上方へ向かうに
つれて小さく設定されている。

第７図に示された実施例に於て番よ、偏向板２６は容器
本体２の側壁９の内装面９ａに固定された環状をなして
おり、その周縁部より内周縁へ向けて僅かな角度にて上
方へ傾斜しており、各偏向板の側壁９との連結部には軸
１ｉ！２４の周りに隔置された複数個の孔２９が設けら
れており、８孔は隣接する偏向板の孔に対し軸線２４の
周りに角方向にオフセットされている。

第８図に示された実施例に於ては、偏向板２６は軸線２
４の両側にて互に他に対し千鳥足状に軸線２４に対し垂
直な軸線に沿って延在するよう配設されており、各偏向
板はその下面が半径方向外方へ向く方向へ傾斜されてお
り、各偏向板は蓋部材４に固定された複数個の支柱３０
により支持されている。尚この実施例に於ては各偏向板
は軸線２４の周りに円弧状に延在するよう配設されても
１４− よい。

以上に於ては本ブを明を幾つかの実施例について詳細に
説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。例えば上述の
各実施例に於ては、偏向板は板部材にて形成されている
が、金網や実質的に棒状の部材にて形成されてもよく、
Ｊ、た第１図乃至第３図に示されている如く中空部材２
５に固定された偏向板と第６図及び第７図に示されてい
る如く側壁９の内壁面９ａに固定された偏向板とが軸線
２４に沿って交互に配設されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による金属蒸気回収装置の一つの実施例
を示１縦断面図、第２図乃至第８図は本発明による金属
蒸気回収装置の他の実施例の要部を示ず部分縦断面図、
第９図は第８図の線ｌＸ−■×による平断面図である。 １・・・容器、２・・・容器本体、３・・・密閉空間、
４．５・・・フランジ、６・・・蓋部材、７・・・Ｏリ
ングシール。 ８・・・空間、９・・・側壁、９ａ・・・内壁面、１Ｏ
・・・吸引ボー］〜、１１・・・導管、１２・・・真空
ポンプ、１３・・・開閉弁、１４・・・底壁、１５・・
・溶融金属取出しボート、１６・・・開閉弁、１７・・
・導管、１８・・・入口ポート、１９・・・導管、２１
・・・金属蒸気発生装置、２２・・・ハウジング、２３
・・・ヒータ、２４・・・軸線、２５・・・中空部材、
２６・・・偏向板、２６ａ・・・孔、２７．２８・・・
ヒータ、２９・・・孔、３０・・・支柱時　許　出　願
　人　トヨタ自動車株式会社代　理　人　弁理士　明石
　昌毅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に上下に細長い密閉空間を郭定し上方部に設
   けられた吸引ボー１−と下端に設番プられた溶融金属取
   出しボートと前記密閉空間へ金属蒸気を導入するｌζめ
   の入口ボートとを有する容器と、前記吸引ボートを経て
   前記容器内を減圧する減圧手段と、前記減圧手段により
   創成される前記金属蒸気の流れを前記容器内の内壁面へ
   偏向させる手段と、前記容器外に設けられ前記容器内を
   加熱する加熱手段とを有する金属蒸気回収＠置。
2. （２）内部に上下に細長い密閉空間を郭定し上方部に設
   けられた吸引ボートと下端に設（プられた溶融金属取出
   しボートと前記密閉空間へ金属蒸気を導入するための入
   口ポートとを有する容器と、前記吸引ボートを経て前記
   容器内を減圧する減圧手段と、前記減圧手段により創成
   される前記金属蒸気の流れを前記容器の内壁面へ偏向さ
   せる手段と、前記容器外に設けられ前記容器内を加熱す
   る第一の加熱手段と、前記容器内に設（プられｎｉＪ記
   容器内を加熱する第二の加熱手段とを有する金属蒸気回
   収装置。