(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｍｇ電解槽を浴塩保持により強制加熱乾燥する際に、浴塩の漏洩を効果的に防止しつつ効率的な加熱乾燥処理を行う電解槽乾燥方法を提供する。【解決手段】Ｍｇ電解槽内の耐火材層を、槽内へ投入された溶融塩により強制的に加熱乾燥する際に、溶融塩の投入から４８時間以内の乾燥初期に、その４８時間以内における槽内浴塩の平均温度上昇率が０．７５〜２．５℃／ｈｒとなるように槽内浴塩を昇温する。前記電解槽乾燥方法において、浴塩保持乾燥の開始から２４時間経過までの槽内浴塩の平均温度上昇率が、浴塩保持乾燥の開始後２４時間から４８時間までの槽内浴塩の平均温度上昇率よりも大であり、浴塩保持乾燥の開始から２４時間経過までの槽内浴塩の平均温度上昇率が１．５〜５℃／ｈｒである電解槽乾燥方法。溶融塩の投入から４８時間経過した後の浴塩の平均温度は６２０〜７５０℃とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ電解槽内の耐火材層を、槽内へ投入された溶融塩により強制的に加熱乾燥する浴塩保持乾燥において、浴塩保持乾燥の開始から４８時間以内の乾燥初期に、その４８時間以内における槽内浴塩の平均温度上昇率が０．７５〜２．５℃／ｈｒとなるように槽内浴塩を昇温する電解槽乾燥方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電解槽乾燥方法において、浴塩保持乾燥の開始から４８時間経過した後は浴塩の温度を定常温度に維持する電解槽乾燥方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電解槽乾燥方法において、浴塩保持乾燥の開始から２４時間経過までの槽内浴塩の平均温度上昇率が、浴塩保持乾燥の開始後２４時間から４８時間までの槽内浴塩の平均温度上昇率よりも大である電解槽乾燥方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の電解槽乾燥方法において、浴塩保持乾燥の開始から２４時間経過までの槽内浴塩の平均温度上昇率が１．５〜５℃／ｈｒである電解槽乾燥方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の電解槽乾燥方法において、浴塩保持乾燥の開始から４８時間経過した後の浴塩の平均温度が６２０〜７５０℃である電解槽乾燥方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の電解槽乾燥方法において、浴塩保持乾燥の開始前に、槽内の耐火材層に対してガス乾燥を行う電解槽乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属Ｍｇの製造に用いられるＭｇ電解槽の乾燥方法、特に築炉されたＭｇ電解槽の稼働開始前の乾燥方法に関し、より詳しくは、槽内に溶融塩を保持する浴塩保持乾燥による電解槽乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりスポンジチタンの製造にはクロール法と呼ばれる還元法が使用されている。クロール法によるスポンジチタンの製造では、反応容器内の溶融Ｍｇに四塩化チタンの液体を滴下し、その四塩化チタンをＭｇで還元することにより、反応容器内にスポンジチタンが生成し、副生物としてＭｇＣｌ２ が生成する。副生物であるＭｇＣｌ２ は溶融塩電解法により金属Ｍｇに戻され、クロール法に還元剤として再使用される。
【０００３】
溶融塩電解法による金属Ｍｇの製造では、耐火レンガにより構築された電解槽が使用される。この電解槽は電解室とＭｇ回収室とに分かれており、操業ではＭｇＣｌ２ の溶融塩を槽内に投入し、電解室での電気分解によりＭｇを生成する。電解室で生成したＭｇは溶融塩の対流により隣接するＭｇ回収室に運ばれて、その室内の溶融塩上に浮上し、逐次回収される。電解室ではＭｇの生成と同時に塩素ガスが生成される。
【０００４】
このような金属Ｍｇの製造では、電解槽での電流効率を高めることが、Ｍｇの製造コストを引き下げる上で非常に重要な要件となっている。電解槽での電流効率を低下させる要因は様々あるが、その一つは電解槽内の水分である。
【０００５】
すなわち、電解槽での電流効率は、稼働からの経過日数により経時的に変化する。通常は操業後期に稼働日数が増加するにつれて電流効率が低下する。この原因は電解槽を構成する耐火レンガや電極の損耗とされている。しかし、電流効率の低下はこれだけではなく、稼働直後に電流効率が低く、稼働日数が増加するにつれて電流効率が上昇する変化もある。この操業初期における電流効率低下の原因は電解槽内の水分とされており、より詳しくは、次のようなメカニズムで電流効率に悪影響を及ぼすと考えられる。
【０００６】
溶融塩中に水分が混入すると、ＭｇやＭｇＣｌ２ との反応によりＭｇＯが形成される。溶融塩中のＭｇＯ濃度が上昇すると、Ｍｇの回収効率が低下する他、化学式１の反応により、生成したＭｇやＣｌ２ が再びＭｇＣｌ２ に戻るという再反応が起きるため、エネルギーロスが大きい。これが電流効率を低下させる要因である。これに加え、水分は塩化物との反応により塩酸を生成する場合があり、電解槽内の鉄製構造物（カソードや熱交換器等）を腐食させる原因にもなる。更に又、形成されたＭｇＯは、電極材である黒鉛（Ｃ）と反応するため、電極を損耗させ電解操業後期における電流効率の低下やセル寿命にも悪影響を及ぼす。
【０００７】
【化１】
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【０００８】
このようなことから電解槽稼働前の段階で槽内の水分を極力減らすための対策が種々講じられており、その一つは十分に乾燥させた耐火レンガの使用である（特許文献１）。また、積極的な水分減少を狙ったものではないが、一般的な築炉法の一つとして、不定形耐火材の一つであるキャスターを槽内で焼成成形するための局部的なバーナー乾燥は従来からも実施されている（特許文献２）。しかしながら、従来の電解槽の場合、乾燥レンガを使用するというような積極的な水分対策を講じても、電解操業開始直後からしばらくの間は電流効率の低下を避けることができず、電解操業後期の電流効率の低下と共に、止むを得ない現象とされてきた。特に、耐火材として不定形耐火材を使用する場合は電解操業初期における電流効率の落ち込みが顕著であった。
【０００９】
この問題を解決するために提案されたのが、電解槽を構築しその電解槽で電解操業を開始する際に、電解槽内に溶融状態の溶融塩を投入した後、通電を行わずに溶融塩を溶融状態に保持して槽内の耐火材の乾燥を行う浴塩保持乾燥である（特許文献３）。すなわち、ＭｇＣｌ２ を含む溶融塩は数百℃に加熱されている。これを構築された電解槽に投入すると格別のエネルギーを使用せずとも槽内全体が均一に数百℃の高温に加熱され、電解槽を構成する耐火材も数百℃に高温加熱される。この状態を保持することにより、耐火材中の水分が蒸発し乾燥が進む。耐火材から排出された水分の一部は槽内の溶融塩に吸収される。しかし、電気分解を行わない限り、溶融塩中にＭｇ及びＣｌ２ は存在しない。このため、溶融塩中に水分が侵入しても、再反応によるエネルギーロスが生じない。
【００１０】
詳しく説明すると、電解初期に耐火材から発生する水分の多くは、耐火レンガ間の目地材として使用されるモルタルからの水分である。この水分が、溶融塩中に液滴となって分散混入しているＭｇと反応して、問題となるＭｇＯを大量に発生させる。溶融塩を電解槽に投入すれば、モルタルについても乾燥が効果的に進み、水分が溶融塩中に吸収されるが、電解通電を行わなければ溶融塩中にＭｇが発生しないので、問題となるＭｇＯの発生は大幅に抑制でき、モルタルを始めとする耐火物の乾燥のみが進む。このため、電解通電を行わずに電解槽内に溶融塩を保持することが、有効な乾燥法となるのである。
【００１１】
そして、ここにおける溶融塩の温度は、当然のことながら乾燥促進による電解槽の稼働直後の電流効率向上、乾燥工期短縮の点から高い方がよい。ただし、電解操業中の溶融塩温度（約６６０℃）＋２００℃というような極端に高い温度になると、炉材の熱損傷が問題となる。
【００１２】
ところが、本発明者らが実際にこの浴塩保持乾燥を実施したところ、溶融塩温度が炉材耐熱温度である上限値よりも十分に低い７００℃程度であるにもかかわらず、溶融塩が電解槽の鉄皮と呼ばれるケーシングの裏側の耐火材層を通過し、ケーシングに開口する内部乾燥用ノズルなどから漏洩する危険のあることが分かった。溶融塩が電解槽外へ漏洩すると、安全面でのリスクが生じるのは勿論のこと、漏洩箇所の整備を実施する必要があり、余分なコストがかかる。最悪の場合は、稼働前の電解槽であるにもかかわらず、解体する必要に迫られ、多大の経済的損害を被る。
【００１３】
【特許文献１】特開昭５８−１５７９８３号公報
【特許文献２】特開２００２−８０９８９号公報
【特許文献３】特開２００６−３２８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、Ｍｇ電解槽を浴塩保持により強制加熱乾燥する際に、浴塩の漏洩を効果的に防止しつつ効率的な加熱乾燥処理を行う電解槽乾燥方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明者は構築された稼働前のＭｇ電解槽に対し、浴塩保持による加熱乾燥を実施したときの浴塩漏洩の原因を解明するために、浴塩の漏洩が生じた電解槽を解体調査した。その結果、電解槽の耐火材である耐火レンガの特に目地を通して浴塩の浸透が進んでおり、漏洩部では、その浸透浴塩が電解槽のケーシングに達して、その内面に沿って広がり、そのケーシングの内部乾燥用ノズルなどから外部へ漏出していることが判明した。
【００１６】
逆に、浴塩の漏洩が発生しなかった電解槽を耐用期間経過後に解体調査したところ、溶融塩がケーシング手前の耐火材層内で固化することにより形成された浴塩の固化層自体が効果的な保護層を形成していることが明らかになった。そして、この現象の差異は、浴塩の温度による粘度の違い、これによる耐火材層への浸透速度とケーシング表面からの放熱とのバランスに起因していることが判明した。
【００１７】
すなわち、溶融塩の温度は、前述したとおり、乾燥促進による電解槽の稼働直後の電流効率向上、乾燥工期短縮の点から高い目に設定されるが、そうすると浴塩の粘度が低下し、耐火材層へ浴塩が溶融状態で比較的短時間に浸透して、ケーシング表面からの放熱より浸透速度が勝り、その結果ケーシングに達することから漏洩の危険性が高くなる。反対に浴塩が低温でその粘度が高いと、耐火材層への浸透速度が遅くなり、耐火材層への浸透速度とケーシング表面からの放熱とのバランスがとれ、固化層自体がケーシング近傍に効果的な保護層を形成するのである。
【００１８】
いずれにしても、浴塩の漏洩は、ケーシング表面からの放熱と浴塩の浸透速度（浴塩温度）とのバランス上の問題であること、なかでも特に、効果的な保護層の形成は、電解槽へ浴塩を投入してから１〜２日、すなわち浴塩保持乾燥の開始から１〜２日という乾燥工程初期における前記バランスに支配されていることが判明した。
【００１９】
このことから、本発明者は電解槽内の耐火材層を投入浴塩により乾燥する際、その投入浴塩として、乾燥のために最適な浴温から意図的に下げた低温の浴塩を使用して、耐火材層への浴塩の浸透を抑え、これによりケーシング手前の耐火材層内に効果的な保護層を形成するのが浴塩の漏洩防止に有効であり、保護層が形成された後は、速やかに槽内の浴塩を乾燥に最適な高めの定常温度に維持して、乾燥促進による電解槽の稼働直後の電流効率向上、乾燥工期短縮を図るのが、安全で且つ効率的な合理的乾燥法であるとの結論に達した。
【００２０】
本発明の電解槽乾燥方法は、かかる知見を基礎として完成されたものであり、Ｍｇ電解槽内の耐火材層を、槽内へ投入された溶融塩により強制的に加熱乾燥する浴塩保持乾燥において、浴塩保持乾燥の開始から４８時間以内の乾燥初期に、その４８時間以内における槽内浴塩の平均温度上昇率が０．７５〜２．５℃／ｈｒとなるように槽内浴塩を昇温するものである。
【００２１】
典型的な例としては、乾燥促進による電解槽の稼働直後の電流効率向上、乾燥工期短縮の点から最適とされる溶融塩の定常温度が７００℃の場合、これより１００℃低い６００℃の低温浴を電解槽内へ投入し、遅くとも４８時間後の浴温が７００℃になるように投入浴塩を加熱するのである。このときの乾燥初期の４８時間における槽内浴塩の平均温度上昇率は、約２℃／ｈｒ（１００℃／４８ｈｒ）以上である。これにより、乾燥初期の耐火材層への浴塩の緩慢な浸透により効果的な固化層が形成され、その後は速やかに浴塩温度が高めの定常温度へ戻され、その高温浴により効率的な乾燥が行われる。高温の浴塩を使用しても、それ以前の乾燥初期に効果的な固化層が形成されているので、浴塩の浸透による槽外への漏洩は可及的に抑制される。
【００２２】
電解槽内へ投入された溶融塩の加熱法としては、電解通電による加熱以外のものでなければならず、具体的には電気抵抗加熱等の電気による加熱、又はガスによる加熱が好ましい。電解通電加熱を行うと、槽内の耐火材、特に耐火レンガ間のモルタルから発生した水分が、溶融塩中に液滴となって分散混入しているＭｇと反応して、問題となるＭｇＯを大量発生させる。
【００２３】
浴塩保持乾燥を開始してからの浴塩の昇温速度は、基本的には速い方がよく、短時間で最終温度まで高めて定常温度に移行するのが乾燥効率の点から望ましいが、速すぎると電解槽のケーシング表面からの放熱と浴塩の浸透速度（浴塩温度）とのバランスが崩れて浴塩の浸透が急速に進み、その漏洩の危険性が生じる。この観点から、乾燥初期の４８時間における槽内浴塩の平均温度上昇率を０．７５〜２．５℃／ｈｒとし、望ましくは乾燥初期の２４時間における槽内浴塩の平均温度上昇率を１．５〜５℃／ｈｒとする。乾燥初期の２４時間における槽内浴塩の平均温度上昇率を１．５〜５℃／ｈｒとして槽内浴塩を定常温度まで昇温する操作は、乾燥初期の４８時間で見れば平均温度上昇率は０．７５〜２．５℃／ｈｒとなるので、前者の範囲内に後者は入る。
【００２４】
浴塩保持乾燥を開始してから４８時間経過した後も昇温を続けることは可能であるが、４８時間経過までに昇温を終え、好ましくは２４時間経過までに昇温を概ね終え、昇温を終えた後は、槽内の浴塩温度を乾燥に最適な定常温度に維持するのが乾燥効率の点から望ましい。つまり、浴塩保持乾燥の開始後２４時間から４８時間までの浴塩の平均温度上昇率よりも、浴塩保持乾燥の開始から２４時間経過までの浴塩の平均温度上昇率の方が大きい方が望ましいということである。
【００２５】
ここにおける定常温度とは、定性的には前述のとおり槽内の耐火材層の乾燥を目的とした浴塩温度であり、具体的には浴塩保持乾燥開始後４８時間経過してから浴塩保持乾燥終了までの平均温度である。浴塩保持乾燥開始から４８時間経過した後は浴塩の温度を定常温度に維持すのが望ましいが、この場合の「定常温度に維持」とは、必ずしも一定温度である必要はなく、多少の変動は許される。具体的には、この変動率は±０．５℃／ｈｒ以下が望ましく、±０．３℃／ｈｒ以下が更に望ましい。
【００２６】
そして、その定常温度の平均値は６２０〜７５０℃が望ましい。これが低いと電解槽内の耐火材層の乾燥が十分に進まないため、通電開始時における水分残留、或いは乾燥期間の延長が問題となる。反対に高すぎた場合は、既に強固な固化層が形成されているので溶融塩の漏洩の問題が生じることはないが、溶融塩の昇温に必要以上のエネルギーが必要となり、経済性の低下が問題となる。極端に高い浴塩温度は耐火材へ悪影響を与えることもある。
【００２７】
電解槽へ投入する溶融塩の温度、すなわち浴塩保持乾燥開始時の浴塩温度は、乾燥初期の槽内浴塩の平均温度上昇率と、溶融塩を投入してから４８時間経過した後の槽内浴塩温度、すなわち乾燥に最適な定常温度とが決まれば、自ずと算出され、具体的には５３０〜６７０℃が望ましい。これが低いと溶融塩の粘度が高くなり、投入作業に支障が生じる。また、投入後の昇温に余分なエネルギーが必要となると共に乾燥期間も必要以上に長くなり、経済性が悪化する。反対にこの温度が高すぎると溶融塩の耐火材層への浸透が速くなり、漏洩の危険性が生じる。
【００２８】
なお、電解槽へ投入する直前の溶融塩の温度と電解槽へ投入された直後の溶融塩の温度との差は僅かで無視できる程度であるが、本発明の電解槽乾燥方法では後者の温度、すなわち浴塩保持乾燥開始時の温度を基準とする。
【００２９】
浴塩保持乾燥を開始してから電解通電を開始するまでの浴塩保持による乾燥期間は４〜１５日が好ましく、６〜１０日が特に好ましい。乾燥期間が短いと水分の残留による電解槽稼働直後のＭｇＯの生成による電流効率の低下が問題となる。乾燥期間が長すぎると、浴塩温度保持のためのエネルギーが余分に必要となるたけでなく、構築を終えた電解槽の休止期間が長くなり、これら両面から経済性が低下する。
【００３０】
構築を終えた電解槽に対しては浴塩保持による乾燥を行う前にガス加熱乾燥を実施し、これにより槽内の耐火材中の水分を浴塩保持乾燥に先立って減らしておくのが、全体の乾燥期間の短縮、水分除去効率の向上の点から望ましい。低温の電解槽に高温の溶融塩を投入すると、熱衝撃で耐火材の接合部が損傷する懸念があるが、浴保持乾燥の前にガス加熱乾燥を行うと、ガス加熱乾燥で耐火材が予熱されるため、その懸念も取り除かれ、溶融塩の投入による温度低下も阻止される
【００３１】
ガス加熱乾燥において使用するガスは大気でよい。窒素等の他のガスを使用したり他のガスを大気に混合して使用することもできるが、大気を加熱して使用することに特に問題はない。すなわち、大気は若干の水分を有するが、１００℃以上に加熱すれば耐火材の乾燥が可能である。大気加熱乾燥は乾燥ガスを使用する場合よりもガスの取扱が簡単であり、コストも大幅に抑制される。加熱手段としてはガスバーナー、電気ヒーターなどを使用することができる。最も合理的、効率的な方法は、大気をバーナーで加熱して槽内へ吹き込みながら他の場所から排気する加熱大気流通乾燥である。
【００３２】
ガス加熱乾燥の期間は、乾燥効果を上げるために２日間が望ましく、４日間以上が更に望ましい。乾燥時間の上限については、必要以上の乾燥は経済性を悪化させるので１０日間以下が望ましく、７日間以下が更に望ましい。望ましい雰囲気ガス温度は１００〜４００℃である。雰囲気ガス温度が低いと乾燥が十分に進まない。高すぎる場合は電解槽に使用される黒鉛部材の酸化が顕著になる。１００〜４００℃の範囲内、より望ましくは３００〜４００℃の範囲内であれば、黒鉛部材の酸化を抑えつつ耐火物の効率的な乾燥を行うことができる。使用する部材が急激な温度変化に耐えられず、亀裂等を引き起こす場合は、１００〜４００℃の間で徐々に又は段階的に温度を上げる方法が望まれる。なお、槽内から黒鉛部材を除去しておけば、４００℃を超える加熱温度も可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の電解槽乾燥方法は、電解槽内へ投入された溶融塩により槽内の耐火材を強制的に加熱乾燥する浴塩保持乾燥の初期に槽内浴塩を昇温することにより、投入浴塩の温度を乾燥に最適な定常温度より下げることができる。これにより投入浴塩の粘度を高め、電解槽の耐火材層内に固化層を形成することができ、槽外への浴塩の漏洩を効果的に防止することができる。投入後、速やかに当初の定常温度にまで昇温することにより、効率のよい乾燥を行うことができ、これにより、浴塩の漏出の危険性を低減しつつ、電解槽の稼働直後の電流効率向上を図ると共に、乾燥工期短縮を図ることができ、これらにより浴塩漏洩に伴う補修費用の出費回避を含めた電解コストの大幅低減を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】電解槽へ投入した溶融塩の昇温パターンを例示したグラフである。
【図２】電解槽へ投入した溶融塩の別の昇温パターンを例示したグラフである。
【図３】電解槽へ投入した溶融塩の更に別の昇温パターンを例示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に本発明の実施形態を説明する。本実施形態の電解槽乾燥方法は、クロール法で副生したＭｇＣｌ２ から金属Ｍｇを再生するためのＭｇ電解槽を対象とし、より具体的には、Ｍｇ電解槽の構築に使用された槽内の耐火材の乾燥に用いられる。このＭｇ電解槽は、ケーシングとしての鉄皮の内側に乾燥した耐火レンガをモルタルで固定しながら積み上げて耐火材層を形成することにより構築される。構築後の槽内に電極等の付帯設備を設置して完成させたＭｇ電解槽に前処理としてのガス加熱乾燥と、本処理としての浴塩保持乾燥を行うのが本実施形態の電解槽乾燥方法である。
【００３６】
本実施形態の電解槽乾燥方法では、完成した電解槽に関し、槽内の耐火材の乾燥の観点から、最適なガス加熱温度を３００〜４００℃の範囲内から予め設定すると共に、最適な浴塩保持乾燥における定常平均温度を６２０〜７５０℃の範囲内から予め設定しておく。また、浴塩保持乾燥初期における浴塩の漏洩防止の観点から、浴塩保持乾燥初期の４８時間における平均温度上昇率０．７５〜２．５℃／ｈｒを満足する範囲内で予め設定しておく。これらから、浴塩保持乾燥開始時の浴塩温度を５３０〜６７０℃の範囲内で予め設定しておく。
【００３７】
電解槽が完成すると、ガス加熱乾燥の後、５３０〜６７０℃の温度の溶融塩（低温浴）を電解槽内へ投入する。溶融塩（低温浴）の投入が終わると、その槽内の溶融塩を、遅くとも投入から４８時間後までに定常平均温度（６２０〜７５０℃）の高温浴へ加熱昇温する。このとき、４８時間における平均温度上昇率は０．７５〜２．５℃／ｈｒを満足させる必要がある。
【００３８】
投入された低温浴が所定の定常温度の高温浴になると、その高温浴の温度を予め定めた乾燥期間中、保持し、乾燥工程を終了する。５日間のガス加熱乾燥（３００℃）の後に実施した浴塩保持乾燥での槽内浴塩の温度変化パターンを示したのが図１〜図３である。電解槽へ投入する低温浴の温度、すなわち浴塩保持乾燥開始時の浴塩温度は６００℃、昇温後の高温浴の温度は７００℃である。低温浴の投入、すなわち浴塩保持乾燥開始から４８時間経過するまでの間に、６００℃の低温浴が７００℃の高温浴となってさえいれば、乾燥初期の４８時間における浴塩の平均温度上昇率は約２℃／ｈｒである。
【００３９】
図１中に示された槽内浴塩の昇温パターンについて具体的に説明する。図１中のＡは、乾燥初期の昇温を一定比率で４８時間かけて行った昇温パターンを示す。Ｂは最初の２４時間で定常温度まで浴塩を昇温し、その後の２４時間は定常温度を維持した昇温パターンである。最初の２４時間での昇温速度は約４℃／ｈｒ（１００℃／２４ｈｒ）である。またＣは、最初の２４時間での昇温速度を、その後の２４時間での昇温速度より大きくした２段階昇温パターンであり、具体的には最初の２４時間で７５℃昇温し、その後の２４時間で２５℃昇温した。最初の２４時間での昇温速度は約３℃／ｈｒ（７５℃／２４ｈｒ）であり、その後の２４時間での昇温速度は約１℃／ｈｒ（２５℃／２４ｈｒ）である。
【００４０】
いずれのパターンでも、乾燥開始から４８時間経過までの平均温度上昇率は、全て同じ約２℃／ｈｒ（１００℃／４８ｈｒ）となる。これにより乾燥初期に問題となる浴塩漏洩の問題は解決される。乾燥に最適な定常温度まで昇温した後はその定常温度を維持することにより、効率的な乾燥が行われる。これにより浴塩漏洩の問題発生を抑制しつつ、短い期間で効率的な乾燥を行うことができ、その効率的な乾燥により電解槽の稼働直後の電流効率向上を図ると共に、乾燥工期短縮を図ることができる。ちなみに、浴塩保持乾燥期間はここでは８日である。特にＢパターン及びＣパターンでは、前半の昇温速度を速くし、後半の昇温速度を遅くしたため、浴塩保持による乾燥効率があがり、乾燥期間は８日で余るほどであった。
【００４１】
図２中のＤは、最初の２４時間を低温浴のまま保持し、後の２４時間で定常温度まで昇温を行ったパターンである。Ｅは浴塩投入、すなわち浴塩保持乾燥開始から１２時間経過した後に昇温を開始し、その後２４時間で定常温度まで昇温を行い、残りの１２時間を定常温度に維持したパターンである。昇温時の昇温速度は図１中のＢパターンと同じ約４℃／ｈｒ（１００℃／２４ｈｒ）であるが、昇温は速く開始するほどよいので、望ましいのはＢパターン、Ｅパターン、Ｄパターンの順である。
【００４２】
図３中にＦで示した昇温パターンでは、電解槽へ投入した６００℃の低温浴の投入からの昇温を３日間（７２時間）継続して、その低温浴を７００℃の高温浴にした。投入から４８時間経過後の浴温は約６７０℃であるので、乾燥初期の４８時間における平均温度上昇率は約１．５℃／ｈである。定常温度である７００℃までの昇温を３日間（７２時間）としたため、浴塩保持乾燥期間は８日から９日に延長した。４８時間経過した後から乾燥終了までの平均浴温は、定常温度である７００℃より僅かに下がるが、依然として７００℃に近く、６２０〜７５０℃の範囲内である。
【００４３】
図３中のＧパターンでは、Ｆパターンと同様に、低温浴の投入からの昇温を３日間（７２時間）継続したが、投入から４８時間経過するまでの昇温速度を速く、その後、７２時間目までの昇温速度を遅くした。昇温を７２時間継続するとはいえ、４８時間目までに約６８５℃まで昇温し、実質的な昇温を終え〔この間の昇温速度は約１．８℃／ｈｒ（８５℃／４８ｈｒ）〕、昇温パターンが図１中のＡパターンに限りなく近づくため、浴塩保持乾燥期間は図１中のＡパターンと同じ８日で問題がなかった。
【００４４】
以上の昇温パターンは、その範囲を明確にするために比較的現実性の薄いものも含んでいるが、現実的な昇温パターンは、浴塩の投入直後から浴塩の漏洩が生じない範囲内で急速に昇温して４８時間経過までに定常温度に移行する図１中のＡパターン、Ｂパターン及びＣパターンである。特に図１中のＢパターンの場合は、乾燥初期における定常温度時間が他のパターンに比べて長くなるので、その分、乾燥初期後の定常温度の維持時間を短縮でき、全体としての乾燥期間を図示の８日間から７日間程度に短縮することも可能である。
【実施例】
【００４５】
実施例として、完成した電解槽に対して実際に７日間のガス加熱乾燥（７日間）を実施した後、溶融塩を投入し、図１〜図３中にＡ〜Ｇに示すにパターンにより昇温した。浴塩保持乾燥の期間は８日間とした。比較例１として、電解槽に６７０℃の溶融塩を投入し、初期昇温をせずに６７０℃を定常温度としてこれを８日間維持した。同様に、比較例２としては、初期昇温のない７００℃の定温浴塩保持乾燥（８日間）を行った。浴塩の定常温度、初期昇温パターン（平均温度上昇率）、その初期昇温パターンの種類が浴漏れ率、電解槽ケーシングの補修面積、及び電解通電操業初期における電流効率に及ぼす影響を調査した。調査結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
初期昇温を行った実施例については、乾燥初期の浴塩の平均温度上昇率を、乾燥開始から２４時間経過までの値、２４時間経過後から４８時間経過までの値、及び乾燥開始から４８時間経過までの値について表示した。浴漏れ率とは、複数の電解槽のうちの僅かでも浴漏れを起こした電解槽の比率であり、電解槽ケーシングの補修面積とは、浴漏れを起こした電解槽における補修面積の平均値である。これらは、電流効率と共に、初期昇温のない７００℃の定温浴塩保持乾燥（８日間）を行った比較例２での値を１００とした相対値で表した。
【００４８】
また、湯漏れ率、ケーシング補修面積、及び初期電流効率の評価を(  )内に表示し、湯漏れ率、ケーシング補修面積については「５０未満」を「×（不可）」、「５０以上」を「○（可）」とした。初期電流効率については「９０未満」は「５」、「９１〜９３」は「４」、「９４〜９６」は「３」、「９７〜９８」は「２」、「９９以上」は「１」とした。すなわち、評価の数字が小さい方が高評価ということである。
【００４９】
これらの総合評価を表１に併示した。総合評価は「５」から「１」までの５段階評価とし、初期電流効率と同様に、評価の数字が小さい方を高評価とした。湯漏れ率、及びケーシング補修面積の何れかの評価が「×（不可）」である場合は、初期電流効率の評価に関係なく、最低評価の「５」を総合評価とした。湯漏れ率、及びケーシング補修面積の両方の評価が「○（可）」である場合は、初期電流効率の５段階評価をそのまま総合評価とした。
【００５０】
比較例１及び２は乾燥初期の昇温を行わなかった従来例であり、浴塩保持乾燥開始時の浴塩温度と浴塩保持乾燥終了時の浴塩温度とが同じである。この浴塩温度、すなわち定常温度が７００℃の比較例２では浴漏れ及びこれに伴うケーシング補修が大きな問題となった。但し、耐火材層の乾燥が進んでいるので、電解操業開始期における初期電流効率は高い。同様に乾燥初期の昇温を行わなかった比較例１では、浴塩温度が６７０℃と比較例２に比して若干低下したため、浴漏れ及びこれに伴うケーシング補修は低減したが、初期電流効率の低下は顕著であった。
【００５１】
これらに対し、初期昇温を行ったパターンＡ〜Ｇでは、パターンの違いにより若干の相違はあるが、全体としては浴漏れを効果的に抑制しつつ、電解通電操業初期における電流効率の低下を効果的に阻止することができた。各パターンにおける具体的な傾向は、前述の説明と整合するのもであった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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