KR20120074971A

KR20120074971A - Vertical type thermal reduction apparatus for magnesium production

Info

Publication number: KR20120074971A
Application number: KR1020100136971A
Authority: KR
Inventors: 한길수; 박대규
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-06
Also published as: KR101242701B1

Abstract

PURPOSE: A vertical-type thermal reduction magnesium production apparatus is provided to improve energy efficiency and extend the lifetime of a retort by keeping the temperature of retort evenly. CONSTITUTION: A vertical-type thermal reduction magnesium production apparatus comprises a retort(1), a thermal reduction furnace(2), a plurality of condensers(5), and a gate valve. The retort is charged with raw material and generates reduced Mg vapor. The thermal reduction furnace heats the retort. The condensers restore magnesium by condensing evaporated magnesium reduced in the retort and connected to branch pipes branching from a magnesium vapor moving pipe(3) connected to the retort respectively. The gate valve controls the branch pipes selectively.

Description

Vertical Heat-Reducing Magnesium Manufacturing Equipment {VERTICAL TYPE THERMAL REDUCTION APPARATUS FOR MAGNESIUM PRODUCTION}

본 발명은 열환원법을 이용하여 돌로마이트로부터 마그네슘 금속을 연속적으로 고체상이나 용융상으로 제조하는 수직형 열환원 마그네슘 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing vertical heat-reducing magnesium, which continuously produces magnesium metal from dolomite in a solid phase or a molten phase using a thermal reduction method.

마그네슘을 제조하는 방법에는 크게 열환원법과 전해제련법이 있다. 열환원법은 피죤(Pigeon)법으로 대변되며, 현재 1차 마그네슘 생산량의 약 80%가 피죤법으로 생산되고 있다. 피죤법에 사용되는 열환원 시스템은 버너를 구비한 환원로, 환원로 내부에 설치되어 장입되는 단광을 환원시키는 리토르트(retort), 및 리토르트 내부의 마그네슘 증기를 회수하도록 리토르트 내부에 설치되는 응축기를 포함한다.There are two methods for producing magnesium, thermal reduction and electrolytic smelting. The heat reduction method is represented by the Pigeon method, and about 80% of the primary magnesium production is produced by the Pigeon method. The heat reduction system used in the Pigeon method is a reduction furnace equipped with a burner, a retort for reducing briquettes installed in the reduction furnace, and a retort installed for recovering magnesium vapor in the retort. A condenser.

열환원 시스템에서 한 배치(batch)의 열환원 반응이 완료되면, 리토르트의 뚜껑을 열어 응축기를 꺼내어 응축기 내부의 마그네슘 크라운을 추출한다. 또한 반응이 완료된 반응물(슬래그)을 리토르트로부터 배출한다. 그리고 새로운 원료 단광을 리토르트에 투입하며, 리토르트에 응축기를 설치하여 리토르트 내부에 진공을 다시 형성한다. 이 상태에서, 버너를 작동하여, 한 배치의 열환원 반응을 일으킨다. 이때, 열손실이 많이 발생된다.When a batch of heat reduction reactions in the heat reduction system is complete, the lid of the retort is opened to remove the condenser and the magnesium crown inside the condenser is extracted. In addition, the reactant (slag) from which the reaction is completed is discharged from the retort. Then, new raw briquettes are injected into the retort, and a condenser is installed in the retort to form a vacuum inside the retort. In this state, the burner is operated to cause a batch of heat reduction reactions. At this time, a lot of heat loss occurs.

또한, 마그네슘을 제조하는 데 있어서, 효율성 향상을 위하여, 리토르트를 수직으로 구비하고, 응축기를 환원로 및 리토르트로부터 분리한 열환원 시스템이 있다. 즉 이 열환원 시스템은 환원로 및 리토르트에서 발생한 마그네슘 증기를 분리형 응축기에서 응축시키고, 환원 반응이 완료된 후, 응축된 마그네슘을 응축기로부터 분리해 내거나, 열원을 이용하여 응축기 내부에 응축된 마그네슘을 용해해서 획득할 수 있다. 그러나 이 열환원 시스템은 역시 배치식이므로 생산성, 에너지 효율 및 리토르트 수명 향상에 한계를 가진다.In addition, in the production of magnesium, in order to improve the efficiency, there is a heat reduction system provided with a retort vertically, and separated the condenser from the reduction furnace and the retort. That is, the heat reduction system condenses magnesium vapor generated in the reduction furnace and the retort in a separate condenser, and after completion of the reduction reaction, separates the condensed magnesium from the condenser, or dissolves the condensed magnesium in the condenser using a heat source. Can be obtained by However, this heat reduction system is also batch-wise, which limits productivity, energy efficiency and retort life.

이와 같은 열환원 시스템은, 배치식 열환원 반응에 의하여 일반적으로 9 내지 12시간 마다 진공 상태의 리토르트를 열어 진공을 해제한 후, 상압을 작용시켜 슬래그를 배출하고, 원료인 단광을 다시 장입한 후 진공 상태를 다시 설정한다. 따라서 환원로 및 리토르트에서 열손실이 많고, 고온 부식 및 열피로로 인하여 리토르트의 수명이 단축될 수 있다.In such a thermal reduction system, a batch of thermal reduction reaction generally opens a retort in a vacuum state every 9 to 12 hours to release a vacuum, and then discharges slag by applying atmospheric pressure to reload the briquette as a raw material. After that, set the vacuum again. Therefore, there are many heat losses in the reduction furnace and the retort, and the life of the retort may be shortened due to high temperature corrosion and thermal fatigue.

본 발명의 목적은, 에너지 효율 향상 및 리토르트 수명 향상을 구현하는 수직형 열환원 마그네슘 제조장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for producing vertical heat-reducing magnesium, which can improve energy efficiency and improve retort life.

또한, 본 발명의 목적은 응축기를 효과적으로 활용하는 수직형 열환원 마그네슘 제조장치를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a vertical heat reduction magnesium production apparatus that effectively utilizes the condenser.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 열환원 마그네슘 제조장치는, 원료를 장입하여 환원되는 마그네슘 증기를 발생시키는 리토르트, 내부에 수직으로 설치되는 상기 리토르트를 가열하는 열환원로, 및 상기 리토르트에서 환원된 마그네슘 증기를 응축시켜 마그네슘을 회수하도록 상기 리토르트에 연결되는 상기 마그네슘 증기 이동관에서 분지된 분지관에 각각 연결되는 복수의 응축기, 및 상기 분지관에 각각 설치되어 선택적으로 제어되는 게이트 밸브를 포함한다.Vertical heat reduction magnesium production apparatus according to an embodiment of the present invention, a retort for generating a magnesium vapor is reduced by charging the raw material, a heat reduction furnace for heating the retort installed vertically in the interior, and the litto A plurality of condensers each connected to a branch pipe branched from the magnesium vapor moving pipe connected to the retort to condense the reduced magnesium vapor from the retreat, and a gate valve respectively installed and selectively controlled in the branch pipe. It includes.

상기 리토르트는 복수로 설치되고, 상기 마그네슘 증기 이동관은, 상기 열환원로 내부에서 복수의 리토르트를 연결하여 상기 열환원로 외부로 인출되어 상기 분지관에 연결될 수 있다.The retort may be installed in plural, and the magnesium vapor moving tube may be connected to the branch pipe by drawing out a plurality of retorts from the inside of the heat reduction path and drawing out to the outside of the heat reduction path.

상기 분지관은, 상기 마그네슘 증기 이동관에 연결되는 제1 분지부와 제2 분지부를 포함하고, 상기 게이트 밸브는, 상기 제1 분지부와 상기 제2 분지부에 각각 설치되는 제1 게이트 밸브부와 제2 게이트 밸브부를 포함하며, 상기 응축기는 상기 제1 게이트 밸브부와 상기 제2 게이트 밸브부에 각각 연결되는 제1 응측부와 제2 응축부를 포함할 수 있다.The branch pipe may include a first branch part and a second branch part connected to the magnesium vapor moving tube, and the gate valve may include a first gate valve part respectively provided at the first branch part and the second branch part. And a second gate valve unit, and the condenser may include a first condenser and a second condenser connected to the first gate valve unit and the second gate valve unit, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 열환원 마그네슘 제조장치는, 상기 열환원로 외부에 설치되어 상기 리토르트의 상방에 연결되는 원료 장입실, 및 상기 열환원로 외부에 설치되어 상기 리토르트의 하방에 연결되는 슬래그 배출실을 더 포함할 수 있다.Vertical heat-reduction magnesium manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, the raw material charging room is installed outside the heat reduction furnace connected to the upper of the retort, and installed outside the heat reduction furnace of the retort It may further include a slag discharge chamber connected to the lower side.

상기 원료 장입실은 상기 리토르트에 장입 게이트 밸브를 개재하여 연결되고, 일측에 진공압 또는 상압을 선택적으로 연결하는 제1 삼방향 밸브를 구비할 수 있다.The raw material charging chamber may be connected to the retort via a charging gate valve, and may have a first three-way valve selectively connecting one side to a vacuum pressure or a normal pressure.

상기 슬래그 배출실은, 상기 리토르트에 배출 게이트 밸브를 개재하여 연결되고, 일측에 진공압 또는 상압을 선택적으로 연결하는 제2 삼방향 밸브를 구비할 수 있다.The slag discharge chamber may be connected to the retort via a discharge gate valve, and may have a second three-way valve selectively connecting one side to a vacuum pressure or a normal pressure.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 마그네슘 증기 이동관의 분지관에 각각 복수의 응축기와 게이트 밸브를 구비하여 게이트 밸브와 응축기를 선택적으로 제어함으로써 응축기를 효과적으로 활용할 수 있다. 즉 원가가 절감될 수 있다.Thus, one embodiment of the present invention, by providing a plurality of condensers and gate valves respectively in the branch pipe of the magnesium vapor moving tube can be effectively utilized the condenser by selectively controlling the gate valve and the condenser. In other words, cost can be reduced.

또한, 본 발명의 일 실시예는 리토르트의 상방에 원료 장입실과 하방에 슬래그 배출실을 구비하여, 리토르트 내부에 진공을 유지한 상태에서 원료 투입과 슬래그 배출을 연속적으로 수행하여 리토르트의 온도를 균일하게 유지하므로 에너지 효율 및 리토르트의 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention is provided with a raw material charging chamber and a slag discharge chamber below the retort, to continuously perform the input of the raw material and the slag discharge while maintaining the vacuum inside the retort of the retort By keeping the temperature uniform, it is possible to improve energy efficiency and retort life.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 열환원 마그네슘 제조장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에서 단위의 수직형 열환원 마그네슘 제조장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 마그네슘 제조장치에서 제1단계 원료 장입시 작동 상태도이다.
도 4는 도 3의 제1단계에 이은 제2단계 원료 장입시 작동 상태도이다.
도 5는 도 1의 마그네슘 제조장치에서 제1단계 슬래그 배출시 작동 상태도이다.
도 6은 도 5의 제1단계에 이은 제2단계 슬래그 배출시 작동 상태도이다.1 is a schematic plan view of a vertical heat reduction magnesium production apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus of the unit in FIG. 1.
3 is an operating state diagram when the first step of loading the raw material in the magnesium manufacturing apparatus of FIG.
4 is an operating state diagram when the second step of loading the raw material following the first step of FIG.
5 is an operating state diagram when the first stage slag discharge in the magnesium manufacturing apparatus of FIG.
FIG. 6 is an operational state diagram when discharging slag in a second stage following the first stage of FIG. 5.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

예를 들어 설명하면, 광산에서 채굴되는 백운석(돌로마이트), 마그네사이트 또는 석회석은 분쇄된 후 소성로에서 소성되어 소성 천연돌로마이트나 합성 소성돌로마이트로 형성된다. 여기서 소성로는 로터리 킬른(Rotary Kiln)형 또는 사프트 킬른형 소성로일 수 있다.For example, dolomite (dolomite), magnesite or limestone mined in a mine is pulverized and then fired in a kiln to form natural calcined dolomite or synthetic calcined dolomite. The kiln may be a rotary kiln type or a shaft kiln type kiln.

이어서, 실리콘(Si)을 약 72%이상(예를 들어, 72 내지 80%) 함유된 페로실리콘(FeSi)을 제조한다. 여기서 페로실리콘은 철광석(Fe₂O₃) 또는 밀스케일, 규소광(SiO₂) 및 석탄(C)과 우드칩(wood chip)을 사용하여 아크 전기로에서 만들어진다.Subsequently, ferrosilicon (FeSi) containing about 72% or more (eg, 72 to 80%) of silicon (Si) is prepared. Here, ferrosilicon is made in an arc furnace using iron ore (Fe ₂ O ₃ ) or mill scale, silicon ore (SiO ₂ ) and coal (C) and wood chips.

이후, 소성돌로마이트와 페로실리콘 및 형석을 일정 크기 이하로 파쇄한다. 그리고 소성돌로마이트 및 페로실리콘과 함께 형석(CaF₂)을 성형기(Briquetting machine)에 장입하여, 성형체를 성형한다. 구체적으로 페로실리콘에 대해 소성돌로마이트를 20 내지 10에 대해 80 내지 90으로 무게비율 혼합하고, 촉매재로 작용하는 형석을 약 1 내지 2무게비율로 혼합한 후 혼합기(mixer)를 사용하여 일정 시간 혼합한 후 성형기를 통해 필로(pillow) 형상의 성형체를 형성한다. 이 성형체가 열환원로(2, 도 1 참조)로 공급된다.Thereafter, calcined dolomite, ferrosilicon and fluorite are crushed to a predetermined size or less. Then, fluorite (CaF ₂ ) is charged together with calcined dolomite and ferrosilicon into a briquetting machine to form a molded body. Specifically, calcined dolomite is mixed in a weight ratio of 80 to 90 with respect to 20 to 10, and fluorspar acting as a catalyst material is mixed at a weight ratio of about 1 to 2, and then mixed for a predetermined time using a mixer. Then, a molded body having a pillow shape is formed through a molding machine. This molded body is supplied to a heat reduction furnace 2 (see Fig. 1).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 열환원 마그네슘 제조장치의 개략적인 평면도이다. 도 1을 참조하면, 수직형 열환원 마그네슘 제조장치는, 원료, 즉 성형체를 장입하여 환원된 마그네슘 증기를 발생시키는 리토르트(1), 리토르트(1)를 가열하는 열환원로(2), 리토르트(1)에 마그네슘 증기 이동관(3) 및 분지관(4)으로 연결되는 응축기(5), 및 분지관(4)에 설치되는 게이트 밸브(6)를 포함한다.1 is a schematic plan view of a vertical heat reduction magnesium production apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus includes a retort 1 for charging raw materials, that is, a molded body to generate reduced magnesium vapor, a heat reduction furnace 2 for heating the retort 1, The retort 1 includes a condenser 5 connected to the magnesium vapor transfer pipe 3 and the branch pipe 4, and a gate valve 6 installed on the branch pipe 4.

리토르트(1)는 열환원로(2) 내부에 복수로 구비되며, 외부 가열식 수직형으로 이루어진다. 예를 들면, 리토르트(1)는 열환원로(2) 내부에 10개 2열로 설치될 수 있다. 열환원로(2)는 버너(21)를 구비하여 외부에서 리토르트(1)를 가열할 수 있도록 형성된다(도 2 참조). 예를 들면, 열환원로(2)는 10개 2열의 리토르트(1)를 수용할 수 있다.The retort 1 is provided in plural in the heat reduction path 2 and is made of an externally heated vertical type. For example, the retort 1 may be installed in two rows of ten inside the heat reduction path 2. The heat reduction path 2 includes a burner 21 so as to heat the retort 1 from the outside (see FIG. 2). For example, the heat reduction path 2 can accommodate ten two rows of retorts 1.

마그네슘 증기 이동관(3)은 복수의 리토르트들(1) 각각에 연결되고 열환원로(2) 내부에서 하나로 모아져서 열환원로(2) 외부로 인출된다. 예를 들면, 마그네슘 증기 이동관(3)은 1열의 10개 리토르트들(1)을 서로 연결하는 제1 이동관부(31), 및 다른 1열의 10개 리토르트들(1)을 서로 연결하는 제2 이동관부(32)를 포함한다. 제1, 제2 이동관부(31, 32)는 각각 인출되어 열환원로(2) 외부의 분지관(4)에 연결된다.The magnesium vapor moving tube 3 is connected to each of the plurality of retorts 1 and is collected as one inside the heat reduction furnace 2 and drawn out to the outside of the heat reduction furnace 2. For example, the magnesium vapor moving tube 3 may include a first moving tube part 31 connecting the ten retorts 1 in one row to each other and a ten connecting retort 1 in the other one row. 2 moving tube part (32). The first and second moving pipe parts 31 and 32 are respectively drawn out and connected to the branch pipe 4 outside the heat reduction path 2.

편의상 제1 이동관부(31) 측을 예로 들어 설명한다. 분지관(4)은 열환원로(2) 외부에서 마그네슘 증기 이동관(3)을 분지하여 연결된다. 예를 들면, 본 실시예에서와 같이, 분지관(4)은 2개로 구비되어 마그네슘 증기 이동관(3)을 분지한다. 또한, 분지관은 필요에 따라 더 많은 개수로 분지될 수 있다(미도시).For convenience, the first moving tube part 31 will be described as an example. Branch pipe (4) is connected by branching the magnesium vapor transfer pipe (3) outside the heat reduction path (2). For example, as in this embodiment, two branch pipes 4 are provided to branch the magnesium vapor moving pipe 3. In addition, the branch pipe may be branched into a larger number as needed (not shown).

응측기(5)는 리토르트(1)에서 환원되어 마그네슘 증기 이동관(3)으로 이동되는 마그네슘 증기를 응축시켜 마그네슘을 회수하도록 구성된다. 또한 응축기(5)는 분지관(4)에 각각 연결되도록 복수로 구비되며, 도시된 바와 같이 2개로 형성되어 2개의 분지관(4)에 각각 연결될 수 있다.The condenser 5 is configured to condense magnesium vapor which is reduced in the retort 1 and moved to the magnesium vapor moving tube 3 to recover magnesium. In addition, the condenser 5 is provided in plurality so as to be connected to the branch pipe (4), respectively, as shown in the form of two can be connected to each of the two branch pipe (4).

예를 들면, 응축기는 하단에 풀을 구비하여, 응축관에 연통되어 흘러내리는 마그네슘 크라운을 받아 모으고, 풀에 모아진 마그네슘을 배출하도록 풀의 하부에 배관을 구비할 수 있다(미도시). 응축기의 풀 외측에 연결되는 진공에 의하여 응축기 내의 응축관 및 리토르트가 감압된다. 이때, 리토르트가 진공을 이루면서 약 5 내지 10시간 동안 내부 온도 약 1160 내지 1220℃를 유지하면, 성형체는 페로실리콘 합금 중 함유된 실리콘 성분이 환원제로 작용하여 규소열환원반응(silicothermic reduction)에 의해 마그네슘으로 환원된다.For example, the condenser may be provided with a pool at the bottom to collect the magnesium crown flowing in communication with the condenser tube, and to provide a pipe at the bottom of the pool to discharge the magnesium collected in the pool (not shown). The condenser tube and retort in the condenser are depressurized by a vacuum connected outside the pool of the condenser. At this time, when the retort maintains a vacuum and maintains the internal temperature of about 1160 to 1220 ° C. for about 5 to 10 hours, the molded body is formed by silicon thermal reduction reaction by silicon component contained in the ferrosilicon alloy as a reducing agent. Reduced to magnesium.

게이트 밸브(6)는 분지관(4)에 각각 설치되어 마그네슘 증기 이동관(3)과 응측기(5)를 선택적으로 연결할 수 있다. 즉 분지관(4)은 마그네슘 증기 이동관(3)에 연결되는 제1 분지부(41)와 제2 분지부(42)를 포함한다. 이에 따라 응축기(5)는 제1, 제2 분지부(41, 42) 각각에 대응하여 연결되는 제1, 제2 응축부(51, 52)를 포함한다.The gate valve 6 is installed in the branch pipe (4), respectively, can selectively connect the magnesium vapor moving pipe (3) and the condenser (5). That is, the branch pipe 4 includes a first branch portion 41 and a second branch portion 42 which are connected to the magnesium vapor moving tube 3. Accordingly, the condenser 5 includes first and second condensers 51 and 52 connected to the first and second branch portions 41 and 42, respectively.

게이트 밸브(6)는 제1, 제2 분지부(41, 42) 각각에 설치되는 제1, 제2 게이트 밸브부(61, 62)를 포함한다. 제1 게이트 밸브부(61)는 온/오프 작동되어 제1 분지부(41)와 제1 응축부(51)의 연통을 제어하고, 제2 게이트 밸브부(42)는 온/오프 작동되어 제2 분지부(42)와 제2 응축부(52)의 연통을 제어한다. 제1, 제2 게이트 밸브(41, 42)는 서로 반대 상태로 제어된다. 제1, 제2 게이트 밸브부(41, 42)가 번갈아 작동하고, 이에 따라 제1, 제2 응축부(51, 52)가 번갈아 작동되어 마그네슘 증기를 응축할 수 있다.The gate valve 6 includes first and second gate valve portions 61 and 62 provided at the first and second branch portions 41 and 42, respectively. The first gate valve portion 61 is turned on / off to control communication between the first branch 41 and the first condenser 51, and the second gate valve portion 42 is turned on / off to operate. The communication between the 2nd branch part 42 and the 2nd condensation part 52 is controlled. The first and second gate valves 41 and 42 are controlled in opposite states. The first and second gate valve parts 41 and 42 alternately operate, and thus, the first and second condensation units 51 and 52 alternately operate to condense magnesium vapor.

이와 같이, 일 실시예는 2개의 제1, 제2 응축부(51, 52)로 복수의 리토르트(1)에서 생성되는 마그네슘 증기를 응축할 수 있으므로 복수의 리토르트(1)에 대하여 응축기(5)를 효율적으로 구비한다. 따라서 일 실시예는 리토르트(1)의 개수 증가에도 불구하고 응축기(5)의 개수를 최소화 함으로써, 장비 원가를 절감할 수 있다.As such, one embodiment may condense the magnesium vapor generated in the plurality of retorts 1 into the two first and second condensers 51 and 52, thus condensing the plurality of retorts 1. 5) efficiently. Therefore, in one embodiment, despite the increase in the number of the retort 1 by minimizing the number of condenser 5, it is possible to reduce the equipment cost.

도 2는 도 1에서 단위의 수직형 열환원 마그네슘 제조장치의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 수직형 열환원 마그네슘 제조장치는 마그네슘 증기의 연속적인 응축을 더욱 장기적으로 가능하게 하기 위하여, 리토르트(1)의 상방과 하방에 원료 장입실(11)과 슬래그 배출실(12)을 더 구비한다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus of the unit in FIG. 1. Referring to FIG. 2, in order to enable continuous condensation of magnesium vapors in the long term, the vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus may include a raw material charging chamber 11 and a slag discharge chamber above and below the retort 1. 12) is further provided.

원료 장입실(11)은 열환원로(2) 외부에 설치되어 리토르트(1)의 상방에 연결되어, 리토르트(1) 내부에서 환원 반응 중인 진공 상태에서 리토르트(1)의 내부로 연료를 장입할 수 있도록 형성된다.The raw material charging chamber 11 is installed outside the heat reduction furnace 2 and connected to the upper side of the retort 1 to fuel the inside of the retort 1 in a vacuum state in which the reduction reaction is performed in the retort 1. It is formed to be charged.

예를 들면, 원료 장입실(11)는 리토르트(1)의 상단에 장입 게이트 밸브(111)를 개재하여 리토르트(1)에 연결되고, 일측에 제1 삼방향 밸브(112)를 구비하여 진공압 또는 상압을 선택적으로 환원 장입실(11)에 연결할 수 있다. For example, the raw material charging chamber 11 is connected to the retort 1 via the charging gate valve 111 at the upper end of the retort 1, and has a first three-way valve 112 at one side thereof. Vacuum or atmospheric pressure may optionally be connected to the reduction charge chamber 11.

장입 게이트(111)는 슬라이드 작동되어 원료 장입실(11)과 리토르트(1)의 진공 상태에서 연통을 단속할 수 있다. 원료 장입실(11)은 상방에 구비되는 호퍼(23)에서 원료인 성형체를 공급할 때 개방되도록 개폐 구조의 상부 뚜껑(113)을 구비한다. 상부 뚜겅(112)은 호퍼(23)와 원료 장입실(11)의 상압 상태로의 연통을 단속할 수 있다.The charging gate 111 can slide to interrupt the communication in the vacuum state of the raw material charging chamber 11 and the retort 1. The raw material charging chamber 11 is provided with the upper lid 113 of the opening-closing structure so that it may open when supplying the molded object which is a raw material from the hopper 23 provided upward. The upper lid 112 may control the communication between the hopper 23 and the raw material charging chamber 11 at a normal pressure state.

슬래그 배출실(12)은 열환원로(2) 외부에 설치되어 리토르트(1)의 하방에 연결되어, 리토르트(1) 내부에서 환원 반응 중인 진공 상태에서 리토르트(1)의 내부로부터 슬래그를 배출할 수 있도록 형성된다.The slag discharge chamber 12 is installed outside the heat reduction path 2 and connected to the lower side of the retort 1, and slag from the inside of the retort 1 in a vacuum state in which reduction reaction is performed in the retort 1. It is formed to discharge.

예를 들면, 슬래그 배출실(12)은 리토르트(1)의 하단에 배출 게이트 밸브(121)를 개재하여 리토르트(1)에 연결되고, 일측에 제2 삼방향 밸브(122)를 구비하여 진공압 또는 상압을 선택적으로 슬래그 배출실(12)에 연결할 수 있다. For example, the slag discharge chamber 12 is connected to the retort 1 via the discharge gate valve 121 at the lower end of the retort 1, and has a second three-way valve 122 at one side thereof. Vacuum or atmospheric pressure may optionally be connected to the slag discharge chamber 12.

배출 게이트(121)는 슬라이드 작동되어 리토르트(1)와 슬래그 배출실(12)의 진공 상태에서 연통을 단속할 수 있다. 슬래그 배출실(12)은 하방에 구비되는 슬래그 회수통(24)에서 슬래그를 회수할 때 개방되는 개폐 구조의 하부 뚜껑(123)을 구비한다. 하부 뚜껑(123)은 슬래그 배출실(12)과 슬래그 회수통(24)의 상압 상태로의 연통을 단속할 수 있다.The discharge gate 121 may slide to control the communication in the vacuum state of the retort 1 and the slag discharge chamber 12. The slag discharge chamber 12 is provided with a lower lid 123 of the opening and closing structure to open when the slag is recovered from the slag recovery container 24 provided below. The lower lid 123 may control the communication of the slag discharge chamber 12 and the slag recovery container 24 to the normal pressure state.

이하에서 도 3 내지 도 6을 참조하여, 일 실시예의 마그네슘 제조장치에서, 원료 장입 및 슬래그 배출 상태를 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 6, the raw material charging and slag discharge states of the magnesium manufacturing apparatus of an embodiment will be described.

도 3은 도 1의 마그네슘 제조장치에서 제1단계 원료 장입시 작동 상태도이다. 도 3을 참조하면, 원료 장입 중, 제1단계 투입시, 장입 게이트 밸브(111)가 닫히어 원료 장입실(11)과 리토르트(1) 사이가 차단되고, 제1 삼방향 밸브(112)에 의하여 원료 장입실(11)에 상압이 작용하며, 상부 뚜껑(113)이 개방되어 호퍼(23)와 원료 장입실(11)이 연통되어 원료가 장입된다.3 is an operating state diagram when the first step of loading the raw material in the magnesium manufacturing apparatus of FIG. Referring to FIG. 3, during charging of the raw material, the charging gate valve 111 is closed when the first step is inserted, thereby blocking the separation between the raw material charging chamber 11 and the retort 1 and the first three-way valve 112. By the normal pressure acts on the raw material charging chamber 11, the upper lid 113 is opened to communicate the hopper 23 and the raw material charging chamber 11, the raw material is charged.

도 4는 도 3의 제1단계에 이은 제2단계 원료 장입시 작동 상태도이다. 도 4를 참조하면, 원료를 장입하는 제2단계 투입시, 상부 뚜껑(113)이 닫히어 호퍼(23)와 원료 장입실(11)이 차단되고, 제1 삼방향 밸브(112)에 의하여 원료 장입실(11)에 진공이 작용하는 상태에서 장입 게이트 밸브(111)가 열리어 원료 장입실(11)과 리토르트(1)가 연통된다. 따라서 원료 장입실(11) 내의 원료가 리토르트(1)로 장입 완료된다. 도 2의 상태에서 마그네슘을 제조한다.4 is an operating state diagram when the second step of loading the raw material following the first step of FIG. Referring to FIG. 4, when the second step of charging the raw material, the upper lid 113 is closed to block the hopper 23 and the raw material charging chamber 11, and the raw material is controlled by the first three-way valve 112. The charging gate valve 111 is opened in the state where the vacuum is applied to the charging chamber 11 so that the raw material charging chamber 11 and the retort 1 communicate with each other. Therefore, the raw material in the raw material charging chamber 11 is charged to the retort 1 completely. Magnesium is prepared in the state shown in FIG.

도 5는 도 1의 마그네슘 제조장치에서 제1단계 슬래그 배출시 작동 상태도이다. 도 5를 참조하면, 슬래그 배출 중, 제1단계 배출시, 하부 뚜껑(123)이 닫히고, 제2 삼방향 밸브(122)에 의하여 슬래그 배출실(12)에 진공을 작용하는 상태에서 배출 게이트 밸브(121)가 열리어 리토르트(1)와 슬래그 배출실(12)이 연통되어 슬래그가 배출된다. 5 is an operating state diagram when the first stage slag discharge in the magnesium manufacturing apparatus of FIG. Referring to FIG. 5, during the first stage discharge during the slag discharge, the lower lid 123 is closed, and the discharge gate valve is in a state in which a vacuum is applied to the slag discharge chamber 12 by the second three-way valve 122. The 121 retort 1 and the slag discharge chamber 12 communicate with each other so that slag is discharged.

도 6은 도 5의 제1단계에 이은 제2단계 슬래그 배출시 작동 상태도이다. 도 6을 참조하면, 슬래그를 배출하는 제2단계 배출시, 배출 게이트 밸브(121)가 닫히어 리토르트(1)와 슬래그 배출실(12)이 차단되고, 제2 삼방향 밸브(122)에 의하여 슬래그 배출실(12)에 상압이 작용하며, 하부 뚜껑(123)이 열린다. 따라서 슬래그 배출실(12) 내의 슬래그가 슬래그 회수통(24)으로 회수 완료된다.FIG. 6 is an operational state diagram when discharging slag in a second stage following the first stage of FIG. 5. Referring to FIG. 6, when discharging the second stage of discharging slag, the discharge gate valve 121 is closed to shut off the retort 1 and the slag discharge chamber 12, and to the second three-way valve 122. By the normal pressure acts on the slag discharge chamber 12, the lower lid 123 is opened. Therefore, the slag in the slag discharge chamber 12 is recovered to the slag recovery container 24.

이와 같이, 원료의 반응이 완료되면, 일 실시예는 도 3 내지 도 6과 같은 공정을 반복적으로 수행함으로써 마그네슘을 지속적으로 응축할 수 있다.As such, when the reaction of the raw material is completed, an embodiment may continuously condense magnesium by repeatedly performing the process as shown in FIGS. 3 to 6.

이와 같이 일 실시예는 리토르트(1)의 상하부에 원료 장입실(11)과 슬래그 배출실(12)을 구비하여, 리토르트(1) 내부의 진공을 유지한 상태에서 원료 장입실(11)에서 리토르트(1)로 원료를 장입하고, 슬래그 배출실(12)에서 슬래그를 배출한다. 리토르트(1)가 진공을 유지하여 열손실이 적고, 리토르트(1)의 온도가 일정하게 유지되므로 에너지 효율 및 생산성을 향상하며, 리토르트(1)의 수명이 연장될 수 있다.Thus, one embodiment includes the raw material charging chamber 11 and the slag discharge chamber 12 in the upper and lower portions of the retort 1, the raw material charging chamber 11 in a state in which the vacuum inside the retort 1 is maintained The raw material is charged into the retort 1 at, and the slag is discharged from the slag discharge chamber 12. Since the retort 1 maintains a vacuum, the heat loss is low, and the temperature of the retort 1 is kept constant, thereby improving energy efficiency and productivity, and extending the life of the retort 1.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

1 : 리토르트 11 : 원료 장입실
111 : 장입 게이트 밸브 112, 122 : 제1, 제2 삼방향 밸브
113, 123 : 상부, 하부 뚜껑 12 : 슬래그 배출실
121 : 배출 게이트 밸브 2 : 열환원로
21 : 버너 23 : 호퍼
24 : 슬래그 회수통 3 : 마그네슘 증기 이동관
31, 32 : 제1, 제2 이동관부 4 : 분지관
41, 42 : 제1, 제2 분지부 5 : 응축기
51, 52 : 제1, 제2 응축부 6 : 게이트 밸브
61, 62 : 제1, 제2 게이트 밸브부1: retort 11: raw material charging room
111: charging gate valve 112, 122: first, second three-way valve
113, 123: upper, lower lid 12: slag discharge chamber
121: discharge gate valve 2: heat reduction furnace
21: Burner 23: Hopper
24: slag recovery container 3: magnesium vapor transfer tube
31, 32: 1st, 2nd moving pipe part 4: Branch pipe
41, 42: first and second branches 5: condenser
51, 52: 1st, 2nd condensing part 6: gate valve
61 and 62: first and second gate valve portion

Claims

Retort to charge the raw material to generate a reduced magnesium vapor;
A heat reduction furnace for heating the retort installed vertically therein; And
A plurality of condensers each connected to a branch pipe branched from the magnesium vapor moving pipe connected to the retort to condense the reduced magnesium vapor from the retort to recover magnesium; And
Gate valves installed on the branch pipes and selectively controlled
Vertical heat reduction magnesium manufacturing apparatus comprising a.

The method according to claim 1,
The retort is installed in plurality,
The magnesium vapor moving tube,
The plurality of retorts are connected to the inside of the heat reduction furnace and drawn out to the outside of the heat reduction furnace to be connected to the branch pipe.
Vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus.

The method of claim 2,
The branch pipe,
A first branch and a second branch connected to the magnesium vapor moving tube;
The gate valve,
A first gate valve part and a second gate valve part respectively provided in the first branch part and the second branch part;
The condenser,
A first condenser and a second condensation part respectively connected to the first gate valve part and the second gate valve part;
Vertical heat reduction magnesium manufacturing apparatus comprising a.

The method according to claim 1,
A raw material charging chamber installed outside the heat reduction path and connected to an upper side of the retort; And
A slag discharge chamber installed outside the heat reduction path and connected to the lower side of the retort.
Vertical heat reduction magnesium production apparatus further comprising a.

The method of claim 4, wherein
The raw material charging room
Connected to the retort via a charging gate valve,
One side having a first three-way valve for selectively connecting the vacuum or normal pressure
Vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus.

6. The method of claim 5,
The slag discharge chamber,
Connected to the retort via a discharge gate valve,
One side having a second three-way valve for selectively connecting the vacuum or normal pressure
Vertical heat-reducing magnesium manufacturing apparatus.