(57)【要約】【課題】レトルト内へのブリケットの充填及び排出が容易なレトルトの縦置構造を提供する。【解決手段】レトルト１が縦配置なので、上部３からブリケット１０を充填することができ充填作業が容易である。またマグネシウム回収後のブリケット１０の回収も下部４から排出することができるため排出作業も容易である。縦配置のため加熱時に気化したマグネシウム以外の不純物が上方の冷却部へ移動しづらい。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉の上側に突出してマグネシウム凝固用の冷却部が設けられた上部と、加熱炉内に位置する主要部と、加熱炉の下側に突出して開閉自在な排出口が設けられた下部とから成るマグネシウム熱還元用のレトルトを、加熱炉に対して縦方向に配置することを特徴とするレトルトの縦置構造。
【請求項２】
レトルトの下部の排出口にブリケットの載置面を有するキャップが設けられ、該載置面が加熱炉内に位置することを特徴とする請求項１記載のレトルトの縦置構造。
【請求項３】
レトルトの内部に、中央に内孔を有するリング状でレトルトの内径にほぼ相応する外径を有するブリケットが積層状態で充填されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレトルトの縦置構造。
【請求項４】
ブリケットに上下方向に突出する突起が形成されていることを特徴とする請求項３記載のレトルトの縦置構造。
【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に使用されるレトルトの縦置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連するマグネシウムの製造方法として、ピジョン法に代表される熱還元法が一般に用いられている。マグネシウム酸化物原料としての焼成ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＯ）と還元剤としてのフェロシリコン（Ｆｅ−Ｓｉ）を粉砕後に混練して団子状のブリケット（団鉱）にする。そして、そのブリケットをレトルト内に充填する。
【０００３】
レトルトは内径３０ｃｍで長さが３ｍ程度の特殊鋼製で、大型試験管のような全体形状をしており、加熱炉内に水平配置される。
【０００４】
内部が真空ポンプにより真空減圧され、基端側に水冷ジャケット構造の冷却部を備えている。ブリケットは予め加熱されたレトルト内に充填された後、そのまま約１２００℃で加熱し続ける。レトルト内が真空減圧されているため、ブリケットからマグネシウム金属だけが蒸発して、レトルトの基端の冷却部側に移動して凝固し、冷却部の内面に付着した金属マグネシウムは結晶体（クラウン）として回収される。マグネシウムを回収した後のブリケットはスラグとしてレトルト内に存在し廃棄物として排出される。スラグを排出した後に再度新しいブリケットが充填されて、マグネシウムの還元回収が繰り返し行われる（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】特開平６-４１６５４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、ブリケットを水平配置されたレトルトの基端部側から内部へ向けて押し込みながら充填するため、ブリケットの充填作業が面倒で時間が掛かる。またマグネシウム成分を回収した後のブリケットであるスラグを回収する場合も、同様にレトルトの内部からスラグを引き出しながら排出する作業となるため、同様に面倒で時間が掛かる。
【０００７】
本発明は、このような関連技術に着目してなされたものであり、レトルト内へのブリケットの充填及び排出が容易なレトルトの縦置構造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】
請求項１記載の発明は、加熱炉の上側に突出してマグネシウム凝固用の冷却部が設けられた上部と、加熱炉内に位置する主要部と、加熱炉の下側に突出して開閉自在な排出口が設けられた下部とから成るマグネシウム熱還元用のレトルトを、加熱炉に対して縦に配置することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、レトルトの下部の排出口にブリケットの載置面を有するキャップが設けられ、該載置面が加熱炉内に位置することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、レトルトの内部に、中央に内孔を有するリング状でレトルトの内径にほぼ相応する外径を有するブリケットが積層状態で充填されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、ブリケットに上下方向に突出する突起が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、レトルトが縦配置なので、上部からブリケットを充填することができ充填作業が容易である。またマグネシウム回収後のブリケットの回収も下部から排出することができるため排出作業も容易である。縦配置のため加熱時に気化マグネシウム以外の不純物が上方の冷却部へ移動しずらい。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、レトルトの下部におけるブリケットの載置面が加熱炉内に位置するため、ブリケットを確実に加熱することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、ブリケットがリング状のため、レトルト内に積層状態で充填しても、レトルトの加熱時にはブリケットの内孔が気化マグネシウムの通路となり、気化マグネシウムを確実に上部の冷却部へ導くことができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、ブリケットに上下方向に突出する突起が形成されているため、積層した際に隣接するブリケット同士の間に間隔を設けることができ、マグネシウム成分の気化及び移動の面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るレトルトを示す断面図。
【図２】ブリケットの正面図。
【図３】ブリケットの斜視図。
【図４】ブリケットを充填した状態のレトルトを示す断面図。
【図５】マグネシウムが凝固した状態を示すレトルトの断面図。
【図６】ブリケットを排出する状態を示すレトルトの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図６は本発明の好適な実施形態を示す図である。
【００１８】
レトルト１はＣｒ−Ｎｉ系耐熱鋼製で遠心鋳造により製作される。ストレート筒上の主要部２と、その上部３および下部４から構成される。レトルト１は加熱炉５内に主要部２を位置させた状態で縦方向（レトルト１の主軸が鉛直方向）に配置される。上部３は加熱炉５の上側に突出し、下部４は加熱炉５の下側に突出している。
【００１９】
上部３には蓋６が設けられ、そこから内筒状の回収容器７が挿入され所定位置で保持されている。回収容器７の外側のレトルト１外部には冷却部としての水冷ジャケット部８が形成されている。レトルト１の水冷ジャケット部８は肉厚が薄く形成され、伝熱を容易にしている。またレトルト１の上部３には吸引口９が形成され、そこから真空ポンプによりレトルト１の内部を真空減圧することができる。
【００２０】
次にレトルト１内に充填されるブリケット１０について説明する。まずドロマイドを焼成して焼成ドロマイドとする。これにフェロシリコン（Fe-Si）とを混合してボールミルで混合粉砕し、それを混練する。混練物を金型に入れて圧縮成型する。
【００２１】
ブリケット１０の形状は図２及び図３に示すように、断面形状としては１０個の楕円の中心を円形リングでつないだ様な形状で、一定の厚さを有している。中心には内孔１１が形成されている。内孔１１の内縁も、外側の外縁もリング形状の放射方向で凹凸形状になっていて表面積が増している。またブリケット１０の両面にはそれぞれ厚さ方向に突出する突起１２が４つずつ形成されている。
【００２２】
レトルト１の下部４には排出口１３が形成され、そこに耐熱性及び気密性を有するキャップ１４が設けられている。キャップ１４の上面は載置面１５となっており、排出口１３に装着した状態でその載置面１５は加熱炉５の内部に位置する。ブリケット１０の外径はレトルト１の内径に略相応している。
【００２３】
レトルト１から上部３の蓋６と回収容器７を外した状態で、レトルト１を加熱炉５にセットし所定温度まで加熱する。レトルト１を所定温度まで加熱した後に、レトルト１内にブリケット１０を充填する。レトルト１内ではブリケット１０はキャップ１４の載置面１５に載った状態で、上下方向で積層された状態となる。
【００２４】
このように積層されても、各ブリケット１０の内孔１１により上下方向に貫通する通路が形成されており、外縁の凹凸形状のためレトルト１の内面との間にも複数の通路で形成される。更に突起１２が形成されているため、上下で隣接するブリケット１０間にも隙間が形成される。
【００２５】
ブリケット１０の充填後は、回収容器７、蓋６を元に戻して、レトルト１を閉じる。そして吸引口９より吸引してレトルト１内部を真空減圧し、レトルト１の主要部２を加熱炉５で約１２００℃の温度で加熱し続ける。水冷ジャケット部８には水を循環する。
【００２６】
ブリケット１０は加熱されることにより、マグネシウム成分だけが気化して複数のブリケット１０の隙間を通過して上昇し水冷ジャケット部８側へ移動する。
【００２７】
気化したマグネシウムは水冷ジャケット部８の内側に位置する回収容器７の内面に金属マグネシウム１６の結晶体（クラウン）として凝固付着する。
【００２８】
サイクルが終わると、蓋６を開けて、金属マグネシウム１６を回収容器７ごと取り出す。１００ｋｇのブリケット７の充填に対して約１５ｋｇの金属マグネシウム１６を得ることができる。
【００２９】
マグネシウム成分を気化した後のブリケット１０はスラグとしてレトルト１内に形状を保ったまま残る。そのブリケット１０はレトルト１の下部のキャップ１４を外すことにより容易に排出することができる。
【００３０】
したがって、レトルト１を縦方向（重力方向）に配置することによってスラグとクラウンが分離しやすくなる。
【００３１】
スラグを排出した後に新しいブリケット１０を充填して次のサイクルを開始するが、その際の充填作業も用意で、ブリケット１０の入れ替え作業の効率が高まる。
【００３２】
以上の実施形態では、ブリケット１０に突起１２を形成する例を示したが、突起１２無しで、押し出し成型品を一定厚さにスライスしたような板形状でも良い。またフラットな板状でなく、全体が三次元的に変形したような形状にしても良い。
【００３３】
マグネシウム酸化物原料としては、ドロマイドに限定されず、海水から得た酸化マグネシウムでも良い。また金属マグネシウムをマグネシウム電池として利用した後に電解液内に残される酸化マグネシウムを原料として使用することもできる。また還元剤もフェロシリコンに限定されずアルミドロス等を用いても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１  レトルト
２  主要部
３  上部
４  下部
５  加熱炉
８  水冷ジャケット部（冷却部）
１０  ブリケット
１１  内孔
１２  突起
１３  排出口
１４  キャップ
１５  載置面
１６  金属マグネシウム
【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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