(57)【要約】【課題】  レトルトからの廃棄物の除去が容易なマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置を提供する。【解決手段】原料２１は内筒部２５に予め充填された状態で導入管２９の上に載置されて本体筒部９内に挿入されるため、還元作業後は導入管２９を取り外すことにより、廃棄物２１′は内筒部２５ごとレトルト９から取り出される。従ってレトルト９からの廃棄物２１′の除去が容易である。廃棄物２１′は内筒部２５ごと排出され、レトルト９の内面に付着したりすることなく、その後の作業が不要である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レトルトが、マグネシウム固化用の冷却部を有し加熱炉の上壁に形成された上部開口に接続される頭部と、上部が頭部の下方に接続され下部が加熱炉の下壁の下部開口に接続される本体筒部とから構成され、
不活性ガス供給用の導入管がその上部を本体筒部内に挿入した状態で加熱炉の下壁の下部開口に着脱自在に取付けられ、
導入管の上端に還元用の原料が予め内部に充填され少なくとも底部が金属製の網体で形成された有底筒形状で本体筒部に挿入自在な内筒部が載置されていることを特徴とするマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置。
【請求項２】
内筒部全体が金属製の網体で形成されていることを特徴とする請求項１記載のマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置。
手術顕微鏡システム。
【請求項３】
内筒部の底部が周囲から中心部に向けて漸次位置が低くなる形状をしていることを特徴とする請求項１または２記載のマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置。
【請求項４】
導入管の上端に複数の通気管が形成された隔壁が設けられ、該隔壁の周囲から中心部に向けて通気管の長さが漸次増していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来マグネシウムの製造方法として熱還元法がある。マグネシウム酸化物原料を還元材と一緒に長い筒状容器であるレトルトに充填し、そのレトルト内に不活性ガスを充満させて加熱する。
【０００３】
レトルト内は酸素が遮断された状態で加熱されるため還元材により酸素がとられてマグネシウム金属だけが気化する。気化した成分をレトルトの端部で冷却して固化させ、金属マグネシウムの結晶体（クラウン）を回収する。
【０００４】
レトルトを加熱炉内に設置する場合、水平に設置する横置きよりも、垂直に設置する縦置きの方がレトルトの内部を周囲から均一に加熱できることが知られている。そのため従来はレトルトを加熱炉内に垂直に設置しておき、その設置されたレトルトの下側からマグネシウム酸化物原料を直接充填して加熱し、マグネシウム金属を回収した後の廃棄物をレトルトの下方から取り出す構造になっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４５５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、加熱炉にレトルトを縦置きした状態のまま、レトルトの内部に原料を出し入れする構造のため、マグネシウム金属回収後の廃棄物をレトルトから取り出す際に、レトルトの内面に付着した廃棄物を除去する作業がレトルトの下側からの作業となり大変に困難であった。
【０００７】
本発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、レトルトからの廃棄物の除去が容易なマグネシウム熱還元用の縦置レトルト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の技術的側面によれば、レトルトが、マグネシウム固化用の冷却部を有し加熱炉の上壁に形成された上部開口に接続される頭部と、上部が頭部の下方に接続され下部が加熱炉の下壁の下部開口に接続される本体筒部とから構成され、不活性ガス供給用の導入管がその上部を本体筒部内に挿入した状態で加熱炉の下壁の下部開口に着脱自在に取付けられ、導入管の上端に還元用の原料が予め内部に充填され少なくとも底部が金属製の網体で形成された有底筒形状で本体筒部に挿入自在な内筒部が載置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の技術的側面によれば、内筒部全体が金属製の網体で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の技術的側面によれば、内筒部の底部が周囲から中心部に向けて漸次位置が低くなる形状をしていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の技術的側面によれば、導入管の上端に複数の通気管が形成された隔壁が設けられ、該隔壁の周囲から中心部に向けて通気管の長さが漸次増していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の技術的側面によれば、原料は内筒部に予め充填された状態で導入管の上に載置されて本体筒部内に挿入されるため、還元作業後は導入管を取り外すことにより、廃棄物は内筒部ごとレトルトから取り出すことができる。従ってレトルトからの廃棄物の除去が容易である。廃棄物は内筒部ごと排出され、レトルトの内面に付着したりすることなく、その後の作業が不要である。また内筒部はレトルトから完全に取り出されるため、逆さまにしたり自由な向きにできるため、内筒部から廃棄物を除去する作業も容易である。
【００１３】
本発明の第２の技術的側面によれば、内筒部全体が金属製の網体で形成されているため、本体筒部の内面との接触抵抗が少なく、内筒部をレトルトの本体筒部内に出し入れする作業が容易である。
【００１４】
本発明の第３の技術的側面によれば、原料を受け止める内筒部の底部が中心部に向けて漸次位置が低くなる形状をしているため、原料が充填された内筒部内で不活性ガスの流速が低下やすい周辺部の通気抵抗を相対的に低くして、内筒部内における不活性ガスの流速を均一にすることができる。
【００１５】
本発明の第４の技術的側面によれば、導入管の上端に形成された隔壁に、その周囲から中心部に向けて長さが漸次増す複数の通気管が形成されているため、原料が充填された内筒部内で不活性ガスの流速が低下やすい周辺部の通気抵抗を相対的に低くして、内筒部内における不活性ガスの流速を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】レトルトの本体筒部内に内筒部及び導入管を出し入れする状態を示す断面図。
【図２】内筒部と導入管を示す分解断面図。
【図３】原料充填した内筒部をレトルト内に挿入した状態を示すレトルト装置の断面図。
【図４】レトルトから取り出された内筒部から廃棄物を除去する状態を示す断面図。
【図５】バヨネット構造の構成部品を示す図。
【図６】隔壁を示す平面図。
【図７】導入管と配管の接続部を示す断面図。
【図８】バヨネット構造の取付け前の状態を示す断面図。
【図９】バヨネット構造の回転前の状態を示す断面図。
【図１０】バヨネット構造の回転後の状態を示す断面図。
【図１１】バヨネット構造を上下で締めた状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図１１は本発明の好適な実施形態を示す図である。
【００１８】
加熱炉１の上壁２には円形の上部開口３が形成され、その周囲には載置台４が形成されている。上部開口３の一部はテーパ面３ａになっている。下壁５には下部開口６が形成されている。
【００１９】
レトルト７は耐熱鋼製で頭部８と本体筒部９とから構成されている。本体筒部９は更に下方が耐熱金属製のジャバラ筒部９ａで形成されている。ジャバラ筒部９ａはボルトナット手段２８により本体筒部９と一体化されている。頭部８は周囲に冷却部として水冷用のジャケット部１０を有している。ジャケット部１０にはそこを貫通する状態で排気通路１１が形成されている。
【００２０】
頭部８はジャケット部１０を載置台４に載せた状態で固定され、円形の下端口１２を有する。下端口１２はテーパ状に傾斜している。
【００２１】
頭部８の下端口１２の若干上方には断面Ｃ形の金属Ｏリング１３が設けられている。頭部８内にはテーパ筒１４が設けられ、テーパ筒１４の上部には取手１５を持って取り外し自在な端末板１６が設けられている。端末板１６の中央には排気孔１７が形成されている。端末板１６の内側には回収板１８が設けられている。頭部８はテーパ筒１４が取付けられた状態で最上部が気密蓋１９により塞がれる。
【００２２】
本体筒部９は上下方向に延びる概略円筒形状で、本体筒部９の円形の上端部２０には、頭部８の下端口１２に対応するテーパ面２０ａと、上部開口３のテーパ面３ａに対応するテーパ面２０ｂが形成されている。本体筒部９の上部には中央孔２６を有するキャップ２７が設けられ、その中央孔２６の上部には輻射熱を遮蔽する遮蔽板２４が設けられている。
【００２３】
本体筒部９の下部を形成するジャバラ筒部９ａの下端は後述するバヨネット構造の上面に載っている。ジャバラ筒部９ａは上下方向で若干圧縮された状態となっており、本体筒部９をその反発力により上方へ押し上げている。従って、本体筒部９と頭部８との当接は確実になっている。
【００２４】
下壁５の下部開口６は本体筒部９の径よりも大きめに形成されている。下壁５の下部開口６付近にはロート状の導入管２９が取付けられている。導入管２９の上端には隔壁２２が形成されている。隔壁２２には複数の通気管２３が全面に設けられている。この通気管２３は隔壁２２の周囲から中心部に向けて漸次長さが増している。導入管２９の下部は細いパイプ部３０になっており概略Ｊ形に曲折形成されている。
【００２５】
導入管２９の途中には遮熱体３１を介してリング状のベース３３が取付けられている。ベース３３の周囲にはバヨネット構造の一方を形成する６つの爪部３２が形成されている。遮熱体３１は導入管２９とベース３３との間でボックス形状をしている。遮熱体３１をこのようにボックス形状にしているのは、遮熱効果を高めるためである。
【００２６】
下部開口６の周囲には上下２つの部材３４、３５によりバヨネット構造の他方を形成する溝部３６が形成されている。上側の部材３４は下部開口６の周囲に固定されている。ジャバラ筒部９ａの下端はこの部材３４の上に載っている。上側の部材３４には下側の部材３５を貫通するピン３７が形成され、下側の部材３５は上下に移動可能だがそのピン３７により回転は規制されている。また下側の部材３５には遮熱体３１の爪部３２に対応する切欠３８が形成されている。
【００２７】
上下の部材３４、３５の外側はそれぞれネジ部３４ａ、３５ａになっており、そこにリング体３９が螺合されている。リング体３９の外側には突起４０が設けられている。上下の部材３４、３５のネジ部３４ａ、３５ａは逆ネジになっており、リング体３９を回転させることにより、下側の部材３５が上下に移動して溝部３６の上下寸法を変更することができる。
【００２８】
パイプ部３０の端末は、不活性ガスとしての窒素ガスＧを供給する配管４１の端末と接続することができる。両方とも端末は垂直になっており、パイプ部３０側の端末には周囲にネジ部４２が形成され且つ内部にテーパ面４３が形成された結合部材４４が固定されている。配管４１の端末には対応するテーパ面４５が形成された結合部材４６が固定されている。この結合部材４６には内面にネジ部４７を有するカップ４８が係合されている。
【００２９】
導入管２９の上端を形成する隔壁２２の上部には内筒部２５が載置される。内筒部２５は底部２５ａを有する有底筒形状で、全体が耐熱金属製の網体により形成されている。底部２５ａの内面は周囲から中心部に向けて漸次位置が低くなる下に凸のお椀形状をしている。この内筒部２５の内部には原料としてのブリケット２１が予め充填されている。ブリケット２１は粉末化されたドロマイト等のマグネシウム酸化物と、粉末化されたフェロシリコン等の還元材を混練して団子状に成形したものである。
【００３０】
次に作業手順を説明する。
【００３１】
加熱炉１内は予め所定の温度になっており、そこにブリケット２１が充填された内筒部２５を導入管２９の上部に載せ、そのまま内筒部２５を本体筒部９内に下側から挿入する。すなわち図２示すように内筒部２５内には予めブリケット２１を充填し、ブリケット２１が充填された内筒部２５を導入管２９の隔壁２２の上に載置した状態にしておき、導入管２９を加熱炉１の下壁５の下部開口６に取付けると同時に内筒部２５を本体筒部９内に挿入する。この挿入作業は図示せぬ上下動装置により行う。本体筒部９が加熱炉１内に固定されており、上昇させるのは導入管２９と内筒部２５だけのため作業が容易である。また内筒部２５全体が網体により形成されているため、内筒部２５と本体筒部９の内面との接触抵抗が小さく挿入が容易（取り出しの場合も同様）である。
【００３２】
内筒部２５の本体筒部９内への挿入と同時に導入管２９の上端もジャバラ筒部９ａ内に挿入される。その状態で遮熱体３１により支持されたベース３３をバヨネット構造により下部開口６に結合する。すなわちベース３３の爪部３２を下側の部材３５の切欠３８に合わせる（図８）。そのまま切欠３８から爪部３２を挿入して溝部３６内に位置させる（図９）。
【００３３】
爪部３２を溝部３６内に位置させた状態では、まだ溝部３６の上下寸法は爪部３２の厚さよりも大きい状態になっている。次にベース３３を導入管２９ごと回転させて爪部３２を切欠３８以外の溝部３６に内に位置させる（図１０）。溝部３６の上下寸法が爪部３２の厚さより大きいため、爪部３２を抵抗なく容易に回転させることができる。
【００３４】
その後にリング体３９を回転させて下側の部材３５を上昇させ、溝部３６の上下寸法を狭めて爪部３２を挟み込む。リング体３９を回転させる時は突起４０をハンマーなどで叩いても良い。こうすることで導入管２９がバヨネット構造により下部開口６に結合された状態となる。下部開口６が遮熱体３１で塞がれるため、加熱炉１内の熱が下部開口６から逃げることがない。
【００３５】
ベース３３をバヨネット構造により下部開口６に結合する際、導入管２９のパイプ部３０の端末に固定された結合部材４４を配管４１側の結合部材４６に当接させ（図７参照）、カップ４８をパイプ部３０側の結合部材４４のネジ部４２に螺合させることにより、パイプ部３０と配管４１とを接続する。テーパ面４３、４５同士が密着するため気密性が高い。尚、パイプ部３０と配管４１の結合部材４４、４６同士を結合した際にバヨネット構造の結合状態も必ず維持されるように爪部３２との位置関係が予め設定されている。内筒部２５が本体筒部９内に設置され、パイプ部３０と配管４１が接続された状態で導入管２９を支持している図示せぬ上下動装置は取り外される。
【００３６】
内筒部２５のセットが完了した後に配管４１からパイプ部３０を介して導入管２９側へ所定流量の窒素ガス（不活性ガス）Ｇが供給される。窒素ガスＧは隔壁２２及び底部２５ａを通過した後、本体筒部９（内筒部２５）内のブリケット２１を通過して頭部８の排気通路１１から外部へ排出される。窒素ガスＧは本体筒部９内の温度を下げない程度に少ない流量で供給される。窒素ガスＧの供給と同時にジャケット部１０には水が循環される。
【００３７】
ブリケット２１は本体筒部９の内部で加熱されることにより、マグネシウム成分だけが気化する。気化したマグネシウム成分は窒素ガスＧの流れに乗って多数のブリケット２１の隙間を通過して頭部８側へ移動する。
【００３８】
一般に管内の流体の定常流における流速分布は中心部で速度が大きく管壁に近づくにつれて速度が小さくなる傾向がある。本実施形態では、ブリケット２１を載せる底部２５ａが中心部に向けて漸次位置が低くなるお椀形状をしているため、窒素ガスＧの流速が低下やすい周辺部の通気抵抗を相対的に低くして、内筒部２５内における窒素ガスＧの流速を均一にすることができる。
【００３９】
また隔壁２２の周囲から中心部に向けて通気管２３の長さが漸次増していることによっても、窒素ガスＧの流速が低下やすい周辺部の通気抵抗が相対的に低くなり、内筒部２５内における窒素ガスＧの流速を均一にすることができる。
【００４０】
気化したマグネシウムはテーパ筒１４の内面に金属マグネシウムＡの結晶体（クラウン）として固化する（図３）。またブリケット２１からは不純物としてのアルカリ金属Ｂも気化するが、それは端末板１６の回収板１８に固化する。
【００４１】
マグネシウム金属Ａの固化が完了したら、加熱炉１の加熱を停止すると共に、窒素ガスＧの流量を増加してレトルト７の内部の温度を下げる。
【００４２】
レトルト７の内の温度が下がり、窒素ガスＧが充満した状態で、気密蓋１９を開け、マグネシウム金属Ａとアルカリ金属Ｂが付着したテーパ筒１４を取り出す。
【００４３】
本体筒部９から内筒部２５を取り出すために導入管２９を図示せぬ上下動装置により支持した状態にしておき、まずパイプ部３０と配管４１の接続をカップ４８を回すことにより外す。そしてリング体３９を回転させて溝部３６の上下寸法を大きくした後に、導入管２９を若干回転させてバヨネット構造の結合を外す。そして内筒部２５を導入管２９ごとそのまま下側へ抜き出す。
【００４４】
還元作業後は導入管２９を取り外すことにより、廃棄物２１′は内筒部２５ごと本体筒部９から取り出される。従ってレトルト７からの廃棄物２１′の除去が容易である。廃棄物２１′は内筒部２５ごと排出され、レトルト９の内面に付着したりすることなく、その後の作業が不要である。
【００４５】
また内筒部２５はレトルト７から完全に取り出されるため、図４に示すように、逆さまにしたり自由な向きにできるため、内筒部２５から廃棄物２１′を除去する作業も容易である。
【００４６】
以上の実施形態によれば、内筒部２５の全部を網体により形成する例を示したが、底部２５ａ以外の部分は通常の金属筒で形成しても良い。但し底部２５ａは不活性ガスの流通のために必ず網体でなければならない。
【００４７】
またマグネシウム酸化物原料としてドロマイトを例にしたが、これに限定されずグリーンサンドを使用することもできる。還元材としてフェロシリコンを例にしたがアルミドロス等の他のものを利用しても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  加熱炉
７  レトルト
８  頭部
９  本体筒部
９ａ  ジャバラ筒部
２１  ブリケット（原料）
２１′廃棄物
２２  隔壁
２３  通気管
２５  内筒部
２５ａ  底部
２９  導入管
３０  パイプ部
３２  爪部（バヨネット構造）
３６  溝部（バヨネット構造）
４１  配管
Ａ  マグネシウム金属
Ｂ  アルカリ金属
Ｇ  窒素ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018119183.tif 000009
【図８】
2018119183.tif 000010
【図９】
2018119183.tif 000011
【図１０】
2018119183.tif 000012
【図１１】
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