JPH0351331Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、マグネシウム又はカルシウムの蒸気
と一酸化炭素とを含む混合ガスよりマグネシウム
又はカルシウムを捕集する装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、金属マグネシウム蒸気と一酸化炭素とを
含む混合ガスより金属マグネシウムを捕集する方
法において、この混合ガスをノズルへ導き該ノズ
ルによる断熱膨張によつて急冷し、急冷途上の混
合ガスを鉛等の金属の溶湯中に導入し、これによ
り金属マグネシウムを前記溶湯中に液相状態にて
回収することを特徴とする方法が知られている
（特開昭58−123842）。この方法は第３図に示すよ
うな金属マグネシウム捕集装置を使用している。
この捕集装置は、捕集容器１′と、この捕集容器
１′の上端部に具備され上記混合ガス４′を金属溶
湯液面７′に噴出する末広ノズル３′と、該金属溶
湯を供給するための導管１４′および循環ポンプ
１５′から成る供給装置５′とから構成される。こ
の捕集装置においては末広ノズル３′から噴出さ
れる混合ガス４′がその下面にある金属溶湯液面
７′に激しく衝突され、その衝突の力によつて溶
湯が拡散され、そのために金属溶湯の金属マグネ
シウムの捕集効率を維持している。またこの図に
おいてはパドル１８′およびインペラ１９′により
噴流に含まれるマグネシウムを比較的穏やかに捕
集後の金属溶湯８′内に導いている。

又この特開昭において示されている金属マグネ
シウム捕集装置として第４図に示すようにインペ
ラを用いていないが実質的に第３図に示した装置
と同じ装置も知られている。

しかし上記の２つの従来の金属マグネシウム捕
集装置においては金属溶湯液面７′，７″と捕集後
の金属溶湯８′，８″とは１つの区画室内にあり、
そのために捕集工程によつて生じたスラグが金属
溶湯液面等に溜まる。従つてこのスラグのために
金属溶湯液面の露出を阻害するので、金属マグネ
シウムの捕集効率が必ずしも良いとはいえない。
又この捕集室の金属溶湯液面は上記混合ガスの噴
流により激しく撹拌され、かつこの捕集室の溶湯
液面は比較的露出面積が広いので、マグネシウム
および鉛等の蒸散が比較的多かつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は捕集効率を上げつつ、マグネシウム又
はカルシウムおよび鉛等の金属の蒸散を減少せし
める金属捕集装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の金属捕集装置は、例えば第１図に示す
ように、還元により得られたマグネシウム又はカ
ルシウムと一酸化炭素との混合ガス４を噴出する
ノズル３と、該ノズル３により噴出した該混合ガ
ス４の噴流をマグネシウム又はカルシウムと親和
性のある金属溶湯に吹きこんで、マグネシウム又
はカルシウムと一酸化炭素とを分離し、該金属溶
湯中に該マグネシウム又はカルシウムを捕集する
捕集容器１と、該金属溶湯を供給するための供給
装置５と、から成る金属捕集装置において、 上記捕集容器１は、マグネシウム又はカルシウ
ムを捕集するための金属溶湯を収納する捕集部分
１２と、該捕集部分１２から溢れた金属溶湯を貯
留する貯留部分１３とを分離する堰２を有し、 上記供給装置５は、上記混合ガス４の噴流が衝
突する表面がマグネシウム又はカルシウムを捕集
するための金属溶湯の液面となるように該金属溶
湯を供給する導管１４を有することを特徴とす
る。

上記捕集容器とは主としてマグネシウム等を捕
集するための金属溶湯およびマグネシウム等を捕
集した後の金属溶湯を収納するものである。ここ
で「マグネシウム等を捕集するための金属溶湯」
とは上記混合ガス中に含まれるマグネシウム等と
親和性があり、これを捕集可能な金属溶湯をい
う。この捕集容器は、その形状、大きさ、材質の
種類、排気管の有無、捕集後の金属溶湯を精製装
置へ供給するための供給装置の有無および捕集後
の金属溶湯を収納する貯留室の有無等は、本金属
捕集装置の目的、用途により種々選択される。

本考案の金属捕集装置においては、通常、第２
図に示すように捕集容器の一端部に、一酸化炭素
ガスを排気しかつ必要に応じて捕集装置内を減圧
にするための真空装置と結合した排気管１６が設
けられる。

また上記捕集容器には、通常、例えば第２図に
示すように、捕集後の金属溶湯８を連続的に精製
装置（図示しない）へ供給するための導管１７を
有する。

上記堰は、本考案の金属捕集装置の要部を構成
するものであり、上記マグネシウム又はカルシウ
ムを捕集するための金属溶湯を収納する捕集部分
と該捕集部分から溢れた金属溶湯を貯留する貯留
部分とを分離し、該捕集部分から溢れた金属溶湯
を該貯留部分に流すものである。

上記堰の形状は上記捕集部分と上記貯留部分と
を分離し、該捕集部分から溢れた金属溶湯を該貯
留部分に流すものであればよく、その形状は特に
問わない。例えばこの堰には第１図に示すように
マグネシウム等を捕集するための金属溶湯液面７
の端部に形成されるもの２であつてもよいし、第
２図に示すように捕集後の金属溶湯液面９から突
出し、お椀形状であるもの２１とすることもでき
る。

又上記捕集部分に作られる金属溶湯液面の開口
径は、マグネシウム等と一酸化炭素との混合ガス
が噴射されこの混合ガス中に含まれるマグネシウ
ム等を吸収するものであれば良い。この金属溶湯
液面の開口径はノズルから噴出される噴流の広が
り口径（以下の噴流口径という）に準じた大きさ
の開口径を有するものが好ましい。必要な範囲で
この開口径を小さくするのが、マグネシウム等の
捕集効率を低減させないで、金属の蒸散を低減さ
せうるからである。即ちこの開口径はノズルとマ
グネシウム等を捕集するための金属溶湯液面との
距離により種々異なるが、例えば上記噴流口径の
約１〜５倍の程度、又は上記ノズル出口径の約１
〜10倍程度が好ましい。

上記堰で仕切られた上記貯留部分内に収納され
た金属溶湯の液面は第１図および第２図で示され
るようにスラグ１０で覆われているものとするこ
とができる。このスラグ１０とは金属溶湯が表面
に露出するのを防止しマグネシウム等の金属が蒸
散するのを防止する効果がある。このスラグは、
通常マグネシウム等を捕集する際に生じる不純物
（酸化マグネシウム、カーボン等）で構成される
が、別途外部から添加したものとすることもでき
る。

上記ノズルは、上記混合ガスを上記金属溶湯液
面へ噴出させ、断熱膨張によりこの混合ガスを急
冷させるものである。このノズルには混合ガスを
断熱膨張させて急冷させる構造であればよいが、
通常例えば第２図に示すように末広ノズルが用い
られる。

上記供給装置とは上記堰で分離される捕集部分
内に金属溶湯を供給するためのものである。この
供給装置には通常第２図に示すように金属溶湯６
を連続的に供給するための導管１４１とそれに連
結する循環ポンプ１５とから構成される。

〔実施例〕

以下、実施例により本考案を説明する。

本実施例に係わる金属捕集装置の構成は第２図
に示すように、還元により得られたマグネシウム
と一酸化炭素との混合ガスを噴出する末広ノズル
３と、該末広ノズル３により噴出した該混合ガス
４の噴流を金属鉛等の金属溶湯６に吹きこんで、
マグネシウムと一酸化炭素とを分離し、該金属溶
湯６中に該マグネシウムを捕集する捕集容器１１
と、該金属溶湯６と供給するための供給装置５１
と、から成る。

なお上記捕集容器１１は、マグネシウムを捕集
するための金属溶湯６を収納する捕集部分１２１
と、該捕集部分１２１から溢れた金属溶湯を貯留
する貯留部分１３１とを分離するお椀形状の堰２
１、および該捕集容器１１の上端部の一部に形成
された排気管１６を有する。

上記供給装置は、上記お椀形状の容器の底部に
配置され、金属溶湯を連続的に供給するための導
管１４１と、その導管１４１に接続する循環ポン
プ１５とから構成される。

なお上記末広ノズル３の出口径は30mmφであ
り、上記混合ガス４の噴流口径は約50mmφであ
り、上記堰２１を構成するお椀形状の開口径は
100mmφ（前者の3.3倍、後者の２倍）であり、上
記末広ノズル３から上記金属溶湯液面７１までの
距離は約300mmである。上記末広ノズル３のノズ
ル中心軸と金属溶湯液面７１と形成する傾斜角は
約65度である。なお上記お椀形状の堰２１は捕集
後の金属溶湯液面９から突出している。

上記金属捕集装置の作用および効果は以下の通
りである。

上記金属溶湯６は導管１４１を介して循環ポン
プ１５によりお椀形状の堰２１の捕集部分１２１
内に連続的に供給され、しかも末広ノズル３より
噴出する混合ガス４の中のマグネシウムの捕集直
後の金属溶湯は連続的に堰２１から溢れ出る。従
つて上記金属溶湯液面７１は、スラグがその表面
に浮遊することなく、常にマグネシウムをより捕
集し易い金属溶湯６から構成される。故に上記混
合ガス４の噴流はその衝突部に設置されたお椀形
状の堰２１の捕集部分１２１の開口部に形成され
た金属溶湯液面７１に極めて効率良く捕集され
る。

一方マグネシウムの捕集直後の金属溶湯はすみ
やかに上記堰２１から溢れ出て、貯留室内の金属
溶湯８上に浮遊するスラグ１０を貫通して、貯留
室内の金属溶湯に合流する。

従つてこの金属溶湯液面９は広くスラグ１０に
覆われており、かつ金属溶湯液面７１の面積が必
要最小限の大きさに設定されているので貯留室内
の金属溶湯液面９およびマグネシウムを捕集する
ための金属溶湯液面７１からのマグネシウムおよ
び鉛の蒸散は極小に抑制された。従つて本実施例
の捕集装置においては約78％のマグネシウム等の
蒸散が抑止され、従来の金属マグネシウム捕集装
置（第３図および第４図に示した装置）と比べそ
の蒸散は格段に低減できた。

〔考案の効果〕

本考案の金属捕集装置においては、マグネシウ
ム又はカルシウムを捕集するための金属溶湯を収
納する捕集部分と、該捕集部分から溢れた金属溶
湯を貯留する貯留部分とを分離する堰を有し、か
つこの捕集部分にはマグネシウム又はカルシウム
を捕集するための金属溶湯が供給される。従つて
本金属捕集装置においてはマグネシウム又はカル
シウムと一酸化炭素との混合ガスが衝突する金属
溶湯液面は常にマグネシウム又はカルシウムを捕
集するのに適したものであり、その表面にスラグ
等を含むものではないので、本装置においてはマ
グネシウム又はカルシウムの捕集効率が良い。

また捕集後の金属溶湯液面はスラグで覆われて
おり、かつマグネシウム等を捕集するための金属
溶湯液面は従来と比べてその面積が小さいのでマ
グネシウム又はカルシウムおよび鉛等の金属の蒸
散が従来と比べて極めて少ない。特にこの効果は
マグネシウム等を捕集するための金属溶湯液面が
ノズルから噴出される噴流径に準じた大きさの開
口径を有する場合には著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の金属捕集装置の一態様の断面
状態を示す説明断面図である。第２図は本実施例
に係わる金属捕集装置の断面状態を示す説明断面
図である。第３図は従来の金属マグネシウム捕集
装置の一態様の断面状態を示す説明断面図であ
る。第４図は従来の他の態様の金属マグネシウム
捕集装置の断面状態を示す説明断面図である。 １……捕集容器、２……堰、３……ノズル、４
……混合ガス、５……供給装置、６……マグネシ
ウム等を捕集するための金属溶湯、７……Mg等
を捕集するための金属溶湯液面、８……捕集後の
金属溶湯、９……捕集後の金属溶湯液面、１０…
…スラグ、１２……捕集部分、１３……貯留部
分、１４……導管、１５……循環ポンプ、１６…
…排気管、１７……導管、１８′……パドル、１
９′……インペラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 還元により得られたマグネシウム又はカルシ
   ウムと一酸化炭素との混合ガスを噴出するノズ
   ルと、該ノズルより噴出した該混合ガスの噴流
   をマグネシウム又はカルシウムと親和性のある
   金属溶湯に吹きこんで、マグネシウム又はカル
   シウムと一酸化炭素とを分離し、該金属溶湯中
   に該マグネシウム又はカルシウムを捕集する捕
   集容器と、該金属溶湯を供給するための供給装
   置と、から成る金属捕集装置において、 上記捕集容器は、マグネシウム又はカルシウ
   ムを捕集するための金属溶湯を収納する捕集部
   分と、該捕集部分から溢れた金属溶湯を貯留す
   る貯留部分とを分離する堰を有し、 上記供給装置は、上記混合ガスの噴流が衝突
   する表面がマグネシウム又はカルシウムを捕集
   するための金属溶湯の液面となるように該金属
   溶湯を供給する導管を有することを特徴とする
   金属捕集装置。 (2) 捕集部分に作られる金属溶湯液面は、ノズル
   から噴出される噴流の広がり口径の１〜５倍の
   大きさの開口径を有する実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の金属捕集装置。 (3) 堰は、お椀形状であり、供給装置は該お椀形
   状の底部に連結された導管と該導管に連結され
   る循環ポンプとから構成される実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の金属捕集装置。 (4) 貯留部分は、該貯留部分内に収納された金属
   溶湯の液面上がスラグでおおわれた構成である
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の金属捕集
   装置。