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JP5561155B2 - Melting method of vanadium pentoxide - Google Patents
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Description

本発明は、五酸化バナジウムの溶融方法に関する。さらに詳しくは、五酸化バナジウムを固化物である製品形態とするため、その前工程で必要となる溶融方法に関する。   The present invention relates to a method for melting vanadium pentoxide. More specifically, the present invention relates to a melting method that is required in the previous step in order to make vanadium pentoxide into a product form that is a solidified product.

バナジウムは、鋼や合金に添加されるとその抗張力や耐熱性を高める性質があり、建築構造材、橋梁、工具、航空機、ロケット向けに使用されている。また、触媒として石油の脱硫、アルコールの酸化、硫酸製造、プロピレン樹脂合成等にも利用されている。
日本は、バナジウム全量を、主にVやフェロバナジウムの形態で輸入しているが、バナジウムは国家備蓄の対象となっていることもあって、リサイクル利用技術が開発され、バナジウムを石油精製用使用済触媒等からの回収という形での生産も行われている。
Vanadium, when added to steel and alloys, has the property of increasing its tensile strength and heat resistance, and is used for building structures, bridges, tools, aircraft, and rockets. It is also used as a catalyst for petroleum desulfurization, alcohol oxidation, sulfuric acid production, propylene resin synthesis, and the like.
Japan imports the entire amount of vanadium mainly in the form of V 2 O 5 and ferrovanadium, but because vanadium is subject to national stockpiling, recycling technology has been developed, and vanadium is converted into petroleum. Production in the form of recovery from used catalysts for purification is also performed.

従来の石油精製用使用済触媒を処理しバナジウムを回収する方法には、ソーダ焙焼と溶媒抽出法を用いたものがあるが、得られるバナジウムはVの形態であって固液分離されたあとろ過材から剥離された固形堆積物(以下、ケーキという)、またはこれを乾燥させ造粒し成形した粒状物である。ところで、五酸化バナジウムは、有害物質であり、吸引したり、皮膚に付着すると人体に大きな悪影響を与える。そのため、微粉等の発塵は人体にとって危険が大きい。 Conventional methods for treating spent catalysts for petroleum refining and recovering vanadium include soda roasting and solvent extraction, but the obtained vanadium is in the form of V 2 O 5 and is separated into solid and liquid. It is a solid deposit (hereinafter referred to as a cake) peeled off from the filter material after being formed, or a granulated product obtained by drying, granulating and molding the solid deposit. By the way, vanadium pentoxide is a harmful substance, and when it is inhaled or attached to the skin, it has a great adverse effect on the human body. Therefore, dust generation such as fine powder is very dangerous for the human body.

そこで、運搬時やバナジウム利用製品の製造工程における安全性を考えるとフレーク化等の製品化工程が必要とされ、フレーク化するには前工程として五酸化バナジウムを溶融することが必要となる。
しかるに、五酸化バナジウムは溶融したときの浸透腐食性が高く、溶融炉内で溶湯が炉壁に接触すると五酸化バナジウムが炉壁に浸透して損傷させる。そして、損傷した炉壁からの不純物が混入すると五酸化バナジウムの純度が落ちる、という問題がある。
Therefore, considering the safety in the manufacturing process of the product that uses vanadium at the time of transportation, a commercialization process such as flaking is required, and it is necessary to melt vanadium pentoxide as a pre-process for flaking.
However, vanadium pentoxide is highly osmotic and corrosive when melted. When the molten metal comes into contact with the furnace wall in the melting furnace, the vanadium pentoxide penetrates and damages the furnace wall. And there is a problem that the purity of vanadium pentoxide falls when impurities from the damaged furnace wall are mixed.

五酸化バナジウムの製品化技術としては、特許文献1,2の従来技術がある。
特許文献1の従来技術は、安価な低純度バナジウム原料を使用して高純度Vを製造する技術であり、製品形態としては、粉体のままか、これを成形器に入れて成形体とするものである。
したがって、粉体のままでは発塵の可能性が高く、成形体もハンドリング時に形が崩れて発塵する可能性が残ることから、人体被害の問題を未然に防ぐことはできない。
As a technique for commercializing vanadium pentoxide, there are conventional techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2.
The conventional technology of Patent Document 1 is a technology for producing high-purity V 2 O 5 using an inexpensive low-purity vanadium raw material. As a product form, it is in a powder form or put in a molding machine and molded. It is intended for the body.
Therefore, if the powder remains as it is, there is a high possibility of dust generation, and the molded body will lose its shape during handling, and dust generation will remain. Therefore, the problem of human body damage cannot be prevented.

また、特許文献2の従来技術は、酸化バナジウムを溶液で得る技術であるが、製品化形態としては、酸化バナジウム溶液を乾燥して固形物化すると説明されている。
しかし、このようにして固形物化したものの形態の具体的な説明はなく、固形物の形が崩れることによる発塵防止については全く言及がなく、人体被害の防止を考慮したものとは考えられない。
Moreover, although the prior art of patent document 2 is a technique which obtains vanadium oxide with a solution, as a commercialization form, drying vanadium oxide solution and solidifying is demonstrated.
However, there is no specific description of the form of the solidified material in this way, there is no mention of prevention of dust generation due to the collapse of the shape of the solid material, and it is not considered to consider the prevention of human damage .

以上のごとく、特許文献1,2では五酸化バナジウムの発塵による人体被害の防止については、課題すら教示していない。
また、五酸化バナジウム固形物を溶融してフレーク化する工程については、特許文献1,2に限らず、他の公知文献にも言及したものは見当たらない。したがって、五酸化バナジウムを溶融する際に、その浸透腐食性に起因する溶融炉の損傷を防止する技術についても、課題の提示もないのが現状である。
このように、現状では五酸化バナジウムの実用的な溶融技術は確立されていないのである。
As described above, Patent Documents 1 and 2 do not teach even problems regarding prevention of human damage caused by vanadium pentoxide dusting.
Moreover, about the process of melt | dissolving a vanadium pentoxide solid substance and making it flakes, what mentions not only patent document 1, 2 but another well-known literature is found. Therefore, the present situation is that there is no presentation of a problem with respect to the technology for preventing damage to the melting furnace due to the penetration corrosion property when melting vanadium pentoxide.
Thus, at present, no practical melting technique for vanadium pentoxide has been established.

特開平10−114525号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-114525 特開2006−169025号公報JP 2006-169025 A

本発明は上記事情に鑑み、発塵を抑制し人体に悪影響を与えることなく、溶融炉の炉壁を損傷することなく、かつ五酸化バナジウムの純度を高く維持できる溶融方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention has an object to provide a melting method capable of maintaining high purity of vanadium pentoxide without suppressing dust generation and adversely affecting the human body, without damaging the furnace wall of the melting furnace. And

第1発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、溶融炉内に収容された五酸化バナジウムの堆積物の表面溶融炉内に収容された五酸化バナジウムの堆積物の表面の限られた範囲のみを五酸化バナジウムの融点以上の温度となるよう火炎または熱風で直接加熱する当て吹きを行い、前記溶融炉の炉壁は五酸化バナジウムの融点以下の温度に保たれるよう直接加熱を行わないことを特徴とすることを特徴とする。
第2発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1発明において、前記加熱は、前記五酸化バナジウムの堆積物が山積み状態となってできた斜面を直接加熱することにより行うことを特徴とする。
第3発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または第2発明において、前記加熱は、完全燃焼して生成された火炎を放射して行うことを特徴とする。
第4発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または第2発明において、前記加熱は、熱風炉で完全燃焼して生成された高温熱風を放射して行うことを特徴とする。
第5発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第2発明において、前記溶融炉内で、五酸化バナジウムを1ヵ所に堆積し、その斜面を加熱することを特徴とする。
第6発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第2発明において、前記溶融炉内で、五酸化バナジウムを隣接する複数ヶ所に堆積し、その谷間となる斜面を加熱するものであることを特徴とする。
第7発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または2発明において、前記五酸化バナジウムの堆積物が、固液分離された後の水分を含んだままのケーキを投入したものであることを特徴とする。
第8発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または2発明において、前記五酸化バナジウムの堆積物が、ケーキを造粒成形した粒状物あるいはそれを乾燥した物であることを特徴とする。
第9発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または2発明において、前記溶融炉内に収容された五酸化バナジウム堆積物の内部に加熱後の熱が通るように排ガスを排出させることを特徴とする。
第10発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または2発明において、前記溶融炉における溶湯溜りの部分を強制冷却または放熱により冷却することを特徴とする。
第11発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または2発明において、五酸化バナジウムが溶融した溶湯を一定量溜ると取り出すことを特徴とする。
第12発明の五酸化バナジウムの溶融方法は、第1または2発明において、五酸化バナジウムが溶融した溶湯を連続的に取り出すことを特徴とする。
The method for melting vanadium pentoxide according to the first aspect of the present invention is that only a limited range of the surface of the vanadium pentoxide deposit accommodated in the surface melting furnace of the vanadium pentoxide deposit accommodated in the melting furnace is obtained. Battering is performed by direct heating with a flame or hot air so that the temperature is equal to or higher than the melting point of vanadium oxide, and the furnace wall of the melting furnace is not directly heated so as to be maintained at a temperature lower than the melting point of vanadium pentoxide. It is characterized by.
The melting method of vanadium pentoxide according to a second aspect of the present invention is the method according to the first aspect, wherein the heating is performed by directly heating a slope formed by stacking the vanadium pentoxide deposits.
The method for melting vanadium pentoxide of the third invention is characterized in that, in the first or second invention, the heating is performed by radiating a flame generated by complete combustion.
The method for melting vanadium pentoxide according to a fourth aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the heating is performed by radiating high-temperature hot air generated by complete combustion in a hot air furnace.
The method for melting vanadium pentoxide of the fifth invention is characterized in that, in the second invention, vanadium pentoxide is deposited in one place in the melting furnace and the slope is heated.
The method for melting vanadium pentoxide of the sixth invention is characterized in that, in the second invention, vanadium pentoxide is deposited in a plurality of adjacent locations in the melting furnace, and the slopes forming the valleys are heated. To do.
The method for melting vanadium pentoxide according to a seventh aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the vanadium pentoxide deposit is a cake containing moisture after solid-liquid separation. Features.
The method for melting vanadium pentoxide according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the vanadium pentoxide deposit is a granulated product obtained by granulating a cake or a dried product thereof.
The method for melting vanadium pentoxide of the ninth invention is characterized in that, in the first or second invention, the exhaust gas is discharged so that heat after heating passes through the inside of the vanadium pentoxide deposit accommodated in the melting furnace. And
The method for melting vanadium pentoxide according to a tenth aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect, the molten metal pool portion in the melting furnace is cooled by forced cooling or heat dissipation.
The method for melting vanadium pentoxide according to the eleventh aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, when a certain amount of molten metal in which vanadium pentoxide is melted is collected, it is taken out.
The melting method of vanadium pentoxide of the twelfth invention is characterized in that, in the first or second invention, the molten metal in which the vanadium pentoxide is melted is continuously taken out.

第1発明によれば、つぎの効果を奏する。
a)五酸化バナジウムの堆積物の表面の限られた範囲のみを融点以上の温度に当て吹きで直接加熱するので、溶融炉の炉壁は五酸化バナジウムの融点以下の温度に保たれ、五酸化バナジウムの溶湯が炉材に浸透し難くなる。この結果、炉壁の損傷による不純物混入がなくなり五酸化バナジウム製品を高純度に維持できる。
b)同時に堆積物の表面が広く半熔融または焼結による結合物で覆われるため発塵することがない。このため、作業員の健康被害を防止できる。
c)また、五酸化バナジウムの溶湯をフレーク状に固化させる際も、反射炉方式による場合よりも低い温度から開始できるので時間が短くてすみ容易に作業ができる。
第2発明によれば、五酸化バナジウム堆積物の斜面をスポット状に加熱するので、加熱領域が限定され、加熱領域以外の炉壁等は加熱されず高温とならない。このため、溶湯が炉壁に浸透し難く、同時に炉壁からの不純物混入がなくなり五酸化バナジウム製品を高純度に維持できる。
第3発明によれば、完全燃焼した火炎を放射して五酸化バナジウム堆積物を加熱すれば、五酸化バナジウムが還元されないので低級酸化物の生成を抑制できる。
第4発明によれば、完全燃焼した高温熱風を放射して五酸化バナジウム堆積物を加熱すれば、五酸化バナジウムが還元されないので低級酸化物の生成を抑制できる。
第5発明によれば、五酸化バナジウム堆積物における1ヵ所の山積み状態の斜面を加熱するので、溶湯が自然に斜面を流れ出る。このとき溶湯は五酸化バナジウム堆積物に囲われる状態となり、溶湯が溶融炉側壁に直接接触しにくくなるため炉側壁を五酸化バナジウムの浸透から保護することができる。
第6発明によれば、五酸化バナジウム堆積物における2ヵ所の隣接した山積み状態の谷間を加熱し溶湯が谷間を流れ出るので、溶融炉の炉側壁を五酸化バナジウムで覆い炉側壁を浸透から保護することができる。
第7発明によれば、五酸化バナジウム堆積物が水分を含んでいるので発塵しにくく、作業員の健康被害を防止することができる。
第8発明によれば、発塵を防止できるだけでなく、投入した粒状物の間に隙間が生ずるので熱が堆積物の内部にまで届き、効率よく加熱溶融させることができる。
第9発明によれば、溶融炉内の排ガスを吸引して排出すると、加熱後の熱が吸引されて五酸化バナジウム堆積物の内部を貫流するので、予め予熱でき、加熱器による溶融を効率よく行える。
第10発明によれば、炉壁の伝熱性により熱を逃がすことに加え、強制的に炉壁を冷却するので、五酸化バナジウムの溶湯のうち炉壁の近傍部分を冷却して固化して、固化部分を炉底や炉側壁の保護層としたり、予め炉内壁の表面温度を下げ五酸化バナジウム溶体の炉材への浸透を抑制することができる。
第11発明によれば、溶湯をバッチ式で取り出すとき溶湯を早く取り出すことにより五酸化バナジウムの溶湯が炉壁に浸透することを抑制できる。
第12発明によれば、溶湯を連続して取り出すとき、後工程のフレーク化作業を連続式とすれば、両作業の連携を簡素化することができる。
According to the first invention, the following effects are obtained.
a) Since only a limited range of the surface of the vanadium pentoxide deposit is heated to a temperature above the melting point and directly heated, the furnace wall of the melting furnace is kept at a temperature below the melting point of vanadium pentoxide. It becomes difficult for the molten metal to penetrate into the furnace material. As a result, impurities are not mixed due to damage to the furnace wall, and the vanadium pentoxide product can be maintained at a high purity.
b) At the same time , the surface of the deposit is wide and covered with the combined material by semi-melting or sintering, so that no dust is generated. For this reason, it is possible to prevent the health hazard of workers.
c) Also, when the molten vanadium pentoxide is solidified in the form of flakes, it can be started from a lower temperature than in the case of the reflection furnace system, so that the time is short and the work can be done easily.
According to the second aspect of the invention, since the slope of the vanadium pentoxide deposit is heated in a spot shape, the heating area is limited, and the furnace wall and the like other than the heating area are not heated and do not reach a high temperature. For this reason, the molten metal hardly penetrates into the furnace wall, and at the same time, impurities from the furnace wall are eliminated and the vanadium pentoxide product can be maintained in high purity.
According to the third aspect of the invention, if vanadium pentoxide deposits are heated by radiating a completely burned flame, vanadium pentoxide is not reduced, so that the production of lower oxides can be suppressed.
According to the fourth aspect of the present invention, when vanadium pentoxide deposits are heated by radiating high-temperature hot air that has been completely combusted, vanadium pentoxide is not reduced, so that generation of lower oxides can be suppressed.
According to the fifth aspect of the invention, since one piled slope in the vanadium pentoxide deposit is heated, the molten metal flows out naturally on the slope. At this time, the molten metal is surrounded by the vanadium pentoxide deposit and the molten metal is less likely to come into direct contact with the melting furnace side wall, so that the furnace side wall can be protected from penetration of vanadium pentoxide.
According to the sixth aspect of the present invention, the two adjacent stacked valleys in the vanadium pentoxide deposit are heated and the molten metal flows out of the valley, so that the furnace sidewall is covered with vanadium pentoxide to protect the furnace sidewall from penetration. be able to.
According to the seventh invention, since the vanadium pentoxide deposit contains moisture, it is difficult to generate dust, and health damage to workers can be prevented.
According to the eighth invention, not only dust generation can be prevented, but also a gap is formed between the charged granular materials, so that heat reaches the inside of the deposit and can be efficiently heated and melted.
According to the ninth invention, when the exhaust gas in the melting furnace is sucked and discharged, the heat after heating is sucked and flows through the inside of the vanadium pentoxide deposit, so that it can be preheated in advance and the melting by the heater can be efficiently performed. Yes.
According to the tenth aspect of the invention, in addition to escaping heat due to the heat conductivity of the furnace wall, the furnace wall is forcibly cooled, so the portion near the furnace wall in the molten vanadium pentoxide is cooled and solidified, The solidified portion can be used as a protective layer for the furnace bottom or the side wall of the furnace, or the surface temperature of the furnace inner wall can be lowered in advance to suppress the penetration of the vanadium pentoxide solution into the furnace material.
According to the eleventh aspect of the present invention, when the molten metal is taken out in a batch manner, the molten vanadium pentoxide can be prevented from penetrating into the furnace wall by taking out the molten metal quickly.
According to the twelfth aspect of the present invention, when the molten metal is continuously taken out, if the flaking operation in the subsequent process is a continuous type, the cooperation between both operations can be simplified.

本発明の溶融方法における第1実施形態の説明図であって、(A)は正面図、(B)は平面図である。It is explanatory drawing of 1st Embodiment in the melting method of this invention, Comprising: (A) is a front view, (B) is a top view. 第1実施形態に係る溶融方法の説明図であって、(I)は溶融作業中期の説明図、(II)は溶融作業終期の説明図、(III)は出湯作業の説明図である。It is explanatory drawing of the melting method which concerns on 1st Embodiment, Comprising: (I) is explanatory drawing of the middle period of melting operation, (II) is explanatory drawing of the last stage of melting operation, (III) is explanatory drawing of the tapping operation. 本発明の溶融方法における第2実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 2nd Embodiment in the melting method of this invention. 本発明の溶融方法における第3実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 3rd Embodiment in the melting method of this invention. 本発明で用いられるバッチ式溶融炉の断面図である。It is sectional drawing of the batch type melting furnace used by this invention. 図5の溶融炉の平面図である。It is a top view of the melting furnace of FIG. 本発明の溶融方法における第4実施形態と連続式溶融炉の説明図である。It is explanatory drawing of 4th Embodiment and the continuous-type melting furnace in the melting method of this invention.

本発明の溶融方法により溶融する対象物は、五酸化バナジウムであるが、これには(a)狭義の五酸化バナジウムと(b)バナジン酸アンモニウムと(c)狭義の五酸化バナジウムとバナジン酸アンモニウムの混合物が含まれ、本明細書でいう「五酸化バナジウム」とは前記(a)、(b)、(c)を含む広義の意味で用いられている。   The object to be melted by the melting method of the present invention is vanadium pentoxide, which includes (a) narrowly defined vanadium pentoxide, (b) ammonium vanadate, (c) narrowly defined vanadium pentoxide and ammonium vanadate. In this specification, “vanadium pentoxide” is used in a broad sense including (a), (b), and (c).

(本発明の技術原理)
本発明の溶融方法は、固液分離されたケーキ、またはケーキを造粒成形した粒状物あるいはそれを乾燥した物である五酸化バナジウムをフレーク状に成形するために、いったん溶融するための方法である。
既述のごとく、五酸化バナジウムは、人体に対し有害物質であり発塵性があるので、処理中に発塵を防止する必要があり、また、五酸化バナジウムが高い浸透腐食性を有することから、溶融炉の炉壁を保護し、かつ炉壁の損傷による不純物混入によるバナジウム製品の品質低下を防ぐ必要がある。
これらの課題に応えるものとして、本発明の溶融方法は、溶融炉の内部に堆積した五酸化バナジウムを加熱器で直接加熱し、直接加熱された部分(つまり、当て吹きされた部分)を中心に融点以上に昇温させて五酸化バナジウム堆積物の表面から溶融させ、湯溜りに流下させると共に、この溶融過程において、溶湯あるいは焼結物により五酸化バナジウム堆積物を覆うことによって発塵を防止するものである。また、溶湯の一部を固化させて溶融炉の炉壁に対する保護層として機能させ、あるいは炉内壁の表面温度を下げ五酸化バナジウム溶体の炉材への浸透を抑制し、溶融炉の損傷とバナジウム製品の品質を高く維持するようにしたものである。
(Technical principle of the present invention)
The melting method of the present invention is a method for once melting in order to form vanadium pentoxide, which is a solid-liquid separated cake, a granulated granulated cake, or a dried product thereof into flakes. is there.
As described above, vanadium pentoxide is a harmful substance and dust generation for the human body, so it is necessary to prevent dust generation during processing, and vanadium pentoxide has high penetration corrosion properties. Therefore, it is necessary to protect the furnace wall of the melting furnace and prevent the quality of the vanadium product from being deteriorated due to the contamination of the furnace wall.
As a response to these problems, the melting method of the present invention directly heats vanadium pentoxide deposited in the melting furnace with a heater, and focuses on the directly heated portion (that is, the blown portion). The temperature is raised to the melting point or higher and melted from the surface of the vanadium pentoxide deposit, and then poured into a hot water pool. In this melting process, dust generation is prevented by covering the vanadium pentoxide deposit with molten metal or a sintered product. Is. In addition, a part of the molten metal is solidified to function as a protective layer for the furnace wall of the melting furnace, or the surface temperature of the furnace inner wall is lowered to suppress the penetration of the vanadium pentoxide solution into the furnace material. The product quality is kept high.

本発明の特徴を明らかにするため反射炉と対比して説明する。反射炉は炉内空間に熱を供給することにより炉内温度を全体的に上げて炉壁の反射熱で原料を溶かす方式である。この反射炉方式では、炉内全体のガス層及び炉壁温度を、原料である五酸化バナジウムの溶融温度より比較的高めにして溶解することとなる。この場合、溶融温度の直上あるいは近傍であっても、溶融時、溶湯と炉側壁の間に原料堆積物が存在しにくいため、五酸化バナジウムが有する高浸透性により炉壁に五酸化バナジウム溶湯が浸透して炉壁を損傷させたり、損傷した炉壁から不純物が五酸化バナジウム溶湯を混入する等の不具合が発生する。また、炉内温度が比較的高いためフレーク状に固化させる際に時間がかかることになる。
これに対し、本発明では、当て吹きしている溶融部分こそ五酸化バナジウムの溶融温度(690℃)に達しているが、それ以外の部分は融点以下にできるので、五酸化バナジウムが炉壁に浸透することを防止できる。このため、溶融炉の炉壁を保護でき、かつ損傷した炉壁からの不純物混入も防止できる。また、五酸化バナジウムの溶湯をフレーク状に固化させる際も、反射炉方式による場合よりも低い温度から開始できるので、時間が短くてすみ容易に作業ができる、という利点が生ずる。
In order to clarify the characteristics of the present invention, a description will be given in comparison with a reflection furnace. The reflection furnace is a method in which the temperature inside the furnace is raised as a whole by supplying heat to the interior space of the furnace, and the raw material is melted by the reflected heat of the furnace wall. In this reflection furnace method, the gas layer and the furnace wall temperature in the whole furnace are melted relatively higher than the melting temperature of the raw material vanadium pentoxide. In this case, even if it is just above or near the melting temperature, since the raw material deposits are unlikely to exist between the molten metal and the furnace side wall at the time of melting, the vanadium pentoxide melt is formed on the furnace wall due to the high permeability of vanadium pentoxide. Such inconveniences may occur that the furnace wall permeates and damages the furnace wall, and impurities enter the molten vanadium pentoxide from the damaged furnace wall. In addition, since the furnace temperature is relatively high, it takes time to solidify into flakes.
On the other hand, in the present invention, the melted part being blown has reached the melting temperature of vanadium pentoxide (690 ° C.), but other parts can be made below the melting point, so that vanadium pentoxide is brought into the furnace wall. Infiltration can be prevented. For this reason, the furnace wall of a melting furnace can be protected and the contamination from the damaged furnace wall can also be prevented. In addition, when the molten vanadium pentoxide is solidified in the form of flakes, it is possible to start from a lower temperature than in the case of the reflection furnace method, so that there is an advantage that the work can be done easily with a short time.

(溶融炉)
本発明の溶融方法を説明する前に、本方法に用いられる溶融炉の一例を、図5および図6に基づき説明しておく。
図示の溶融炉1は、五酸化バナジウム堆積物Vhを収容するための炉であり、内部に五酸化バナジウム堆積物Vhを収容し、これを当て吹きできる炉であれば、とくに制限なく、どのような炉を用いてもよい。
(Melting furnace)
Before describing the melting method of the present invention, an example of a melting furnace used in the present method will be described with reference to FIGS.
The melting furnace 1 shown in the figure is a furnace for containing the vanadium pentoxide deposit Vh, and there is no particular limitation as long as it is a furnace capable of containing the vanadium pentoxide deposit Vh and blowing it. A simple furnace may be used.

図5〜図6において、2は炉底、3は4面を囲む炉側壁、4は炉蓋である。なお、本明細書では、炉底2、炉側壁3および炉蓋4を総称して炉壁という。これらの炉壁は、いずれも内壁耐火材と外壁耐火材と構造材としての鉄皮からなる。そして、内壁耐火材は五酸化バナジウムに耐食性が高い材料を用い、外壁耐火材は伝熱性の高い材料を用いているのが好ましい。   5 to 6, 2 is a furnace bottom, 3 is a furnace side wall surrounding four surfaces, and 4 is a furnace lid. In the present specification, the furnace bottom 2, the furnace side wall 3, and the furnace lid 4 are collectively referred to as a furnace wall. Each of these furnace walls consists of an inner wall refractory material, an outer wall refractory material, and a steel shell as a structural material. The inner wall refractory material is preferably made of vanadium pentoxide using a material having high corrosion resistance, and the outer wall refractory material is made of a material having high heat conductivity.

溶融炉1の炉蓋4には、五酸化バナジウムVを1ヵ所に堆積するためのシュート5が設けられている。シュート5から溶融炉1内に投入された原料は、シュート5直下を頂点として円錐形に堆積される。このようにして堆積されたものが五酸化バナジウム堆積物Vhである。   The furnace lid 4 of the melting furnace 1 is provided with a chute 5 for depositing vanadium pentoxide V in one place. The raw material thrown into the melting furnace 1 from the chute 5 is deposited in a conical shape with the apex directly below the chute 5. Deposited in this manner is the vanadium pentoxide deposit Vh.

溶融炉1には加熱器6が、溶融炉1内に投入された五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面を直接加熱できる位置に取付けられる。図示の実施形態では、五酸化バナジウム堆積物Vhに近い炉側壁3と加熱器6を取付けた炉側壁3は対向した位置となっている。
そして、加熱器6は溶融炉1内に収容した五酸化バナジウム堆積物Vhを直接加熱できるもの、すなわち当て吹きできるものであれば、どのような加熱手段であってもよい。代表的には、火炎を噴射するバーナや熱風を放射する熱風ノズルなどが挙げられる。そして、バーナーから放射された火炎によって五酸化バナジウム堆積物Vhの表面が当て吹きされる。
A heater 6 is attached to the melting furnace 1 at a position where the slope of the vanadium pentoxide deposit Vh charged into the melting furnace 1 can be directly heated. In the illustrated embodiment, the furnace side wall 3 close to the vanadium pentoxide deposit Vh and the furnace side wall 3 to which the heater 6 is attached are opposed to each other.
The heater 6 may be any heating means as long as it can directly heat the vanadium pentoxide deposit Vh accommodated in the melting furnace 1, that is, can blow it. Typically, a burner that injects a flame, a hot air nozzle that radiates hot air, and the like can be given. Then, the surface of the vanadium pentoxide deposit Vh is blown by the flame radiated from the burner.

加熱器6としてのバーナは、燃料が油等の液体燃料でもよく、ガス等の気体燃料でもよい。バーナから噴射する火炎は、完全燃焼したものにする必要があり、そのため燃料の燃焼量とそれに適応する空気量との比が常に一定となるように調整しておかれる。   In the burner as the heater 6, the fuel may be a liquid fuel such as oil or a gaseous fuel such as gas. The flame injected from the burner must be completely burned, so that the ratio between the amount of fuel burned and the amount of air adapted thereto is always adjusted to be constant.

加熱器6としての熱風ノズルは、溶融炉1とは別に設けた熱風炉で生成した完全燃焼した高温の熱風を放射するものである。この熱風ノズルから放射される熱風によっても五酸化バナジウム堆積物Vhの表面に当て吹きすることが可能である。   The hot air nozzle as the heater 6 radiates hot air of completely burned temperature generated in a hot air furnace provided separately from the melting furnace 1. The hot air radiated from the hot air nozzle can be blown against the surface of the vanadium pentoxide deposit Vh.

溶融炉1には、その炉側壁3の外周を強制冷却するための冷却ジャケット7が取付けられており、冷却ジャケット7の取付高さは、溶融炉1における溶湯溜りの高さに合わされている。冷却ジャケット7は、水や空気などの冷媒を通すジャケットであり、入側導入パイプ7aと出側導入パイプ7bが接続されている。なお、矢印は冷媒の出入り方向を示している。   A cooling jacket 7 for forcibly cooling the outer periphery of the furnace side wall 3 is attached to the melting furnace 1, and the mounting height of the cooling jacket 7 matches the height of the molten metal pool in the melting furnace 1. The cooling jacket 7 is a jacket through which a coolant such as water or air passes, and the inlet side introduction pipe 7a and the outlet side introduction pipe 7b are connected to each other. In addition, the arrow has shown the exit / entry direction of a refrigerant | coolant.

溶融炉1は、溶湯の出湯口8を五酸化バナジウム堆積物Vhから溶け出した溶湯が溜る部位に備えている。
このように、溶湯が溜る部位に出湯口8があると、溶湯の排出が短時間で行え、溶湯が炉側壁3に浸透して損傷することも防止しやすく、同時に炉側壁3からの不純物混入がなくなり五酸化バナジウム製品を高純度に維持できるようになる。
The melting furnace 1 is provided with a molten metal outlet 8 at a portion where molten metal melted from the vanadium pentoxide deposit Vh is accumulated.
Thus, when there is the outlet 8 at the portion where the molten metal is accumulated, the molten metal can be discharged in a short time, and it is easy to prevent the molten metal from penetrating and damaging the furnace side wall 3. The vanadium pentoxide product can be maintained at a high purity.

溶融炉1は、溶湯を排出するため溶融炉1を傾転する傾転機構を備えている。この傾転機構は、出湯口8近傍における炉側壁3に取付けられた傾転軸部11と、傾転軸部11を支点として溶融炉1を傾転させる傾転手段14とからなる。
傾転軸部11は傾転軸12とこれを回転自在に支持する軸受13からなる。傾転手段14としては図示のような押上げ式の傾転手段14や図示しないチェーンやロープ等を巻上げ装置で上げ下げする手段などを用いてもよい。
The melting furnace 1 includes a tilting mechanism that tilts the melting furnace 1 to discharge the molten metal. This tilting mechanism comprises a tilting shaft portion 11 attached to the furnace side wall 3 in the vicinity of the tap 8 and tilting means 14 for tilting the melting furnace 1 with the tilting shaft portion 11 as a fulcrum.
The tilt shaft portion 11 includes a tilt shaft 12 and a bearing 13 that rotatably supports the tilt shaft 12. As the tilting means 14, a push-up tilting means 14 as shown in the figure, a means for raising and lowering a chain, a rope, etc. (not shown) with a hoisting device or the like may be used.

溶融炉1は、炉内で高温ガスを循環させるため排ガスダクト16を備えている。図示のダクト16は可動ダクト17と固定ダクト18と縦ダクト19からなるが、このような構成に限られない。排ガスダクト16は、溶融炉1の静置中も傾転動作中も、溶融炉1内の高温排ガスを外部に排出することができる。   The melting furnace 1 includes an exhaust gas duct 16 for circulating hot gas in the furnace. The illustrated duct 16 includes a movable duct 17, a fixed duct 18, and a vertical duct 19, but is not limited to such a configuration. The exhaust gas duct 16 can discharge the high-temperature exhaust gas in the melting furnace 1 to the outside both when the melting furnace 1 is stationary and during the tilting operation.

(第1実施形態の溶融方法)
つぎに、上記溶融炉1を用いた溶融方法の第1実施形態を説明する。
図1は溶融作業開始直後の状況を示している。五酸化バナジウムはシュート5から投入されて山積み状態に堆積しており、この五酸化バナジウム堆積物Vhの頂点はシュート5付近にあり、堆積物の加熱器6に向き合う側が緩斜面となっている。
(The melting method of the first embodiment)
Next, a first embodiment of a melting method using the melting furnace 1 will be described.
FIG. 1 shows a situation immediately after the start of the melting operation. Vanadium pentoxide is introduced from the chute 5 and accumulated in a piled state. The top of the vanadium pentoxide deposit Vh is in the vicinity of the chute 5, and the side of the deposit facing the heater 6 is a gentle slope.

五酸化バナジウム堆積物Vhは、固液分離された後の未だ水分を含んだウエットケーキの状態、または造粒成形した粒状物あるいはそれを乾燥した物の状態で投入されたものである。   The vanadium pentoxide deposit Vh is charged in the state of a wet cake still containing water after being subjected to solid-liquid separation, or in the form of granulated or granulated or dried product.

図1に示すように、五酸化バナジウム堆積物Vhの長斜面を加熱器6から放射した火炎fで当て吹きすれば、その一部の斜面から五酸化バナジウムVが溶けて溶湯mとして流れ出し、斜面の上から下に向けて溶湯mが流れ落ちていく。なお、図1ではこの溶湯mは溶融炉1の炉底表面を覆ってない状態を示している。   As shown in FIG. 1, when the long slope of the vanadium pentoxide deposit Vh is blown by the flame f emitted from the heater 6, the vanadium pentoxide V melts from a part of the slope and flows out as a molten metal m. The molten metal m flows down from the top to the bottom. In FIG. 1, the molten metal m does not cover the furnace bottom surface of the melting furnace 1.

溶湯mが覆っていない状態で炉底表面に見えるのは、保護層cであり、この保護層cは溶融していた五酸化バナジウムVがいったん冷却して固化したセルフコーティング層である。この保護層cは、炉底2の全面を覆い、かつ4面の炉側壁3に沿って若干高く立ち上っており、保護層cは浅皿状の形状をしている。またそのような形状になるように予め五酸化バナジウムVを溶融して形成しておかれる。なお、保護層cは、操業中に自然に形成されていくが、操業初めに予め保護層cを形成しておいてもよい。   What is visible on the furnace bottom surface when the molten metal m is not covered is a protective layer c, which is a self-coating layer in which the melted vanadium pentoxide V is once cooled and solidified. This protective layer c covers the entire surface of the furnace bottom 2 and rises slightly higher along the four side walls 3 of the furnace, and the protective layer c has a shallow dish shape. Further, vanadium pentoxide V is previously melted and formed so as to have such a shape. The protective layer c is naturally formed during operation, but the protective layer c may be formed in advance at the beginning of operation.

続いて図2に基づき、溶融方法を説明する。
同図(I)は、五酸化バナジウム堆積物Vhの長斜面での溶融が進み、五酸化バナジウムVの溶融物である溶湯mが下方に流れ出て、保護層cの上面に溜りつつある状態を示している。
この溶融は、加熱器6が噴射した火炎fや熱風が五酸化バナジウム堆積物Vhの表面に直接当る、いわゆる当て吹きを行い、溶融エリアを作る。こうすることにより同時に加熱を受けたその他の五酸化バナジウム堆積物Vhの表面も部分溶融するか、または焼結され、五酸化バナジウムVの発塵を防止することができる。
Next, the melting method will be described with reference to FIG.
FIG. 11 (I) shows a state in which the melting of the vanadium pentoxide deposit Vh has progressed on the long slope, and the molten metal m, which is the vanadium pentoxide V melt, flows downward and is accumulated on the upper surface of the protective layer c. Show.
This melting is performed by so-called contact blowing in which the flame f or hot air sprayed by the heater 6 directly hits the surface of the vanadium pentoxide deposit Vh, thereby creating a melting area. By doing so, the surface of the other vanadium pentoxide deposit Vh that has been heated at the same time is also partially melted or sintered to prevent the vanadium pentoxide V from being dusted.

上記の加熱器6で当て吹きした部分の温度が五酸化バナジウムの融点である690℃を超えると、既述のごとく五酸化バナジウム堆積物Vhには溶融部分が生じるので、この部分は融点直上まで至っているが、溶融部分以外の部分、たとえば炉側壁3や炉蓋4は直接加熱されていないので融点以下に保たれる。また、溶融していない五酸化バナジウム堆積物Vhで覆われている炉側壁3や炉底2の内壁面は溶融温度を越える高温の炎や熱風とも接触しないことと、炉壁自体が伝熱し、更に冷却ジャケット(図5および図6の符号7参照)で冷却されることから、やはり融点以下に保たれることになる。このため炉壁への五酸化バナジウムの浸透を防止できる。   When the temperature of the portion blown by the heater 6 exceeds 690 ° C., which is the melting point of vanadium pentoxide, as described above, a melted portion is generated in the vanadium pentoxide deposit Vh. However, the portions other than the melted portion, for example, the furnace side wall 3 and the furnace lid 4 are not directly heated and are kept below the melting point. Further, the inner wall surface of the furnace side wall 3 and the furnace bottom 2 covered with the unmelted vanadium pentoxide deposit Vh does not come into contact with a high-temperature flame or hot air exceeding the melting temperature, and the furnace wall itself transfers heat, Furthermore, since it cools with a cooling jacket (refer the code | symbol 7 of FIG. 5 and FIG. 6), it will be maintained below below melting | fusing point. For this reason, the penetration of vanadium pentoxide into the furnace wall can be prevented.

図1(II)は、同図(I)から更に進んだ溶融作業中の状態を示している。五酸化バナジウム堆積物Vhの山は高さが低くなりながら頂上が少しずつ後退していき、減少した五酸化バナジウム堆積物Vhに相当する分の溶湯mが増えている。   FIG. 1 (II) shows a state during the melting operation further advanced from FIG. 1 (I). The peak of the vanadium pentoxide deposit Vh gradually decreases with the height decreasing, and the amount of molten metal m corresponding to the reduced vanadium pentoxide deposit Vh increases.

既述のごとく加熱器6は、五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面に対向した位置から火炎や熱風を放射して直接的に加熱することができるので加熱効率は高くなる。また、溶け出してくる溶湯に対しては、間接的に熱を与えるので溶湯が出湯するまでの間の流動性を保持でき、出湯作業を容易にできる。
そして、火炎が完全燃焼している場合、五酸化バナジウムが還元されないので、V低級酸化物の生成を抑制することができる。また、火炎には、内側の還元炎と外側の酸化炎とがあるが、火炎先端の酸化炎の部分を五酸化バナジウム堆積物Vhに当てて、当て吹きが行われると、V低級酸化物の生成を抑制することができる。
熱風で当て吹きする場合も、完全燃焼させて得た熱風であれば、五酸化バナジウムが還元されずV低級酸化物を生成しないこと、上記と同様である。
As described above, the heater 6 can be directly heated by radiating flame or hot air from a position facing the slope of the vanadium pentoxide deposit Vh, so that the heating efficiency is increased. In addition, since the molten metal that is melted out is indirectly heated, the fluidity until the molten metal is discharged can be maintained, and the molten metal can be easily discharged.
And when the flame is burning completely, since vanadium pentoxide is not reduced, the production | generation of V lower oxide can be suppressed. In addition, the flame includes an inner reducing flame and an outer oxidizing flame. When the portion of the flame at the tip of the flame is applied to the vanadium pentoxide deposit Vh and blown, Generation can be suppressed.
Also in the case of hot air blowing, if the hot air is obtained by complete combustion, vanadium pentoxide is not reduced and no V lower oxide is produced, as described above.

加熱器6は、五酸化バナジウム堆積物Vhの外表面を必要な範囲で当て吹きできる放射角(水平面での開き角度)をもつものを用いるか、あるいは開き角を広狭に調整できるものを用いて、放射角を広くすると、五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面を広い面積で溶融することができ、溶融作業の効率を高め、かつ五酸化バナジウム堆積物Vhの外表面を溶湯で広く覆うことにより、発塵を抑制しやすくなる。   As the heater 6, a heater having a radiation angle (open angle in a horizontal plane) that can blow and blow the outer surface of the vanadium pentoxide deposit Vh within a necessary range, or a heater that can adjust the open angle to be wide or narrow is used. When the radiation angle is widened, the slope of the vanadium pentoxide deposit Vh can be melted in a wide area, the efficiency of the melting operation is increased, and the outer surface of the vanadium pentoxide deposit Vh is widely covered with the molten metal, It becomes easy to suppress dust generation.

また、加熱器6の垂直面での放射角も五酸化バナジウム堆積物Vhの山の高さと五酸化バナジウム堆積物Vhとの間の距離の遠近に合わせて可変に調整できることが好ましく、こうすることにより、加熱器6と五酸化バナジウム堆積物Vhとの距離が長くなったり、堆積物の山の高さが低くなっても、確実に原料堆積物Vhの斜面に火炎や熱風を届かせて、当て吹きを続けることができる。
このように水平面および垂直面内での角度調整を可能としておくと、五酸化バナジウム堆積物Vhの表面加熱の範囲を広げたり、溶融速度を適正に維持することができる。
Further, it is preferable that the radiation angle on the vertical plane of the heater 6 can be variably adjusted according to the distance between the height of the peak of the vanadium pentoxide deposit Vh and the vanadium pentoxide deposit Vh. As a result, even if the distance between the heater 6 and the vanadium pentoxide deposit Vh becomes long or the height of the pile of the deposit becomes low, the flame and hot air can surely reach the slope of the raw material deposit Vh. You can continue to blow.
When the angle adjustment in the horizontal plane and the vertical plane is made possible in this way, the surface heating range of the vanadium pentoxide deposit Vh can be expanded, and the melting rate can be properly maintained.

上記のように五酸化バナジウム堆積物Vhを当て吹きしている間、その五酸化バナジウム堆積物Vhの表面から五酸化バナジウムVの溶湯が溶け出してくる。この炉底2上に流れ落ちた溶湯のうち上層部分は高温のまま製品として取り出しつつ、下層部分はこれを冷却ジャケット7で冷却して固化すれば、五酸化バナジウムVの固化部分が炉底2の保護層となるので、セルフコーティングにより炉壁の損傷を防止できる。なお、保護層は予め形成しておいてもかまわない。   While the vanadium pentoxide deposit Vh is applied and blown as described above, the vanadium pentoxide V melt melts from the surface of the vanadium pentoxide deposit Vh. If the upper layer portion of the molten metal that has flowed down on the furnace bottom 2 is taken out as a product while maintaining a high temperature, and the lower layer portion is cooled by the cooling jacket 7 and solidified, the solidified portion of the vanadium pentoxide V is Since it becomes a protective layer, damage to the furnace wall can be prevented by self-coating. The protective layer may be formed in advance.

以上のように、本発明では固化した五酸化バナジウムVを溶湯状態の五酸化バナジウムVに対する保護層として用いるセルフコーティングを採用している。固化した五酸化バナジウムVは浸透性を有しないので、炉壁と溶湯との間に固化した五酸化バナジウムVを介在させることで、五酸化バナジウム溶湯の炉壁への浸透を防止し、炉壁の損傷を防止できる。あるいは溶湯を固化しなくても炉壁を冷却して炉内壁の表面温度を融点以下に下げることによっても五酸化バナジウムの溶体の炉材への浸透を止めることができ、炉壁の損傷を抑制できる。
すなわち、本発明では、五酸化バナジウムの溶湯と炉壁の接触を避けることに加え、溶湯と接触する溶湯溜り部分の炉側壁を冷却することによっても、五酸化バナジムから炉壁を保護することができる。
As described above, the present invention employs self-coating in which solidified vanadium pentoxide V is used as a protective layer against molten vanadium pentoxide V. Since the solidified vanadium pentoxide V does not have permeability, by interposing the solidified vanadium pentoxide V between the furnace wall and the molten metal, the penetration of the molten vanadium pentoxide into the furnace wall is prevented. Can prevent damage. Alternatively, even if the molten metal is not solidified, the penetration of the vanadium pentoxide solution into the furnace material can be stopped by cooling the furnace wall and lowering the surface temperature of the furnace inner wall below the melting point, thereby suppressing damage to the furnace wall. it can.
In other words, in the present invention, in addition to avoiding contact between the molten vanadium pentoxide and the furnace wall, the furnace wall can be protected from vanadium pentoxide by cooling the furnace side wall of the molten metal reservoir portion in contact with the molten metal. it can.

図1(III)は溶融炉1を傾転させて溶湯mを取り出している状態を示している。
図示のように五酸化バナジウム堆積物Vhがある程度残り、斜面が形成されている状態で、出湯作業にかかる方が、原料堆積物Vhがほとんどなくなるまで加熱するよりも効率的に溶融作業を進めることができる。
FIG. 1 (III) shows a state in which the molten furnace m is taken out by tilting the melting furnace 1.
As shown in the figure, in the state where the vanadium pentoxide deposit Vh remains to some extent and the slope is formed, it is more efficient to proceed with the melting operation than the heating until the raw material deposit Vh is almost exhausted in the hot water discharge operation. Can do.

また、溶湯が出湯口レベル近くまで溜まった後は速やかに出湯させることが好ましい。そうすれば、溶湯mが炉壁に接触する時間を可及的に短くして炉壁への五酸化バナジウムの浸透を防止しやすくなるからである。
溶融炉1の傾転は傾転手段14を伸長させ、出湯口8が下になるように傾けると、溶湯mを出湯口8から取り出すことができる。
このようにして取り出された溶湯mは、フレーク化工程にまわされ製品化される。
In addition, it is preferable that the molten metal is quickly discharged after the molten metal has accumulated to a level near the outlet. By doing so, it is easy to prevent the penetration of vanadium pentoxide into the furnace wall by shortening the time for the molten metal m to contact the furnace wall as much as possible.
The tilting of the melting furnace 1 extends the tilting means 14 and tilts the pouring gate 8 downward so that the molten metal m can be taken out from the pouring tap 8.
The molten metal m taken out in this way is subjected to a flaking process to be commercialized.

(第2実施形態の溶融方法)
第2実施形態の溶融方法は、排熱の貫流を利用するものである。
図3に実線または想像線で示すように、溶融炉1に加熱後の熱を引き込む方向に排ガスダクト16を配置すると、加熱器6により五酸化バナジウム堆積物Vhを加熱した後の熱が五酸化バナジウム堆積物Vhの内部を貫流して排ガスダクト16に引かれるので、熱と五酸化バナジウム堆積物との接触が良くなり、予め乾燥させたり予備加熱をすることにより効率よく溶融させることができる。
(The melting method of the second embodiment)
The melting method of the second embodiment uses exhaust heat throughflow.
As shown by a solid line or an imaginary line in FIG. 3, when the exhaust gas duct 16 is arranged in the direction in which the heat after heating is drawn into the melting furnace 1, the heat after heating the vanadium pentoxide deposit Vh by the heater 6 is converted to pentoxide. Since it flows through the inside of the vanadium deposit Vh and is drawn to the exhaust gas duct 16, the contact between the heat and the vanadium pentoxide deposit is improved, and it can be efficiently melted by drying in advance or preheating.

(第3実施形態の溶融方法)
第3実施形態の溶融方法は、溶融炉1内に五酸化バナジウムVを複数ヵ所に堆積する方法である。
堆積ヵ所は2ヵ所以上であれば、とくに限定されない。図4に示すように、溶融炉1内に五酸化バナジウム堆積物Vhを2ヵ所に作り、かつ隣接させるには、炉蓋4にシュートを2ヵ所設けたり、炉側壁3にシュートを2ヵ所設けて、炉内の2ヵ所に山積みするようにすればよい。この山積みの方法の手段は任意であり、特定の方法に制約されるものではない。
(The melting method of 3rd Embodiment)
The melting method of the third embodiment is a method of depositing vanadium pentoxide V at a plurality of locations in the melting furnace 1.
There is no particular limitation as long as the number of deposits is two or more. As shown in FIG. 4, in order to make the vanadium pentoxide deposit Vh in two places in the melting furnace 1 and to make them adjacent to each other, two chutes are provided on the furnace lid 4 or two chutes are provided on the furnace side wall 3. Then, it should be piled up in two places in the furnace. The means of the stacking method is arbitrary, and is not limited to a specific method.

図4に例示するように、五酸化バナジウム堆積物Vhの山が2ヵ所に隣接してできれば、二つの山の間が谷間vとなる。この谷間vは、五酸化バナジウム堆積物Vhを当て吹きしたとき溶湯mが流れ出る谷間vを自然に流れ落ちるので、高温状態の溶湯mが炉側壁3に近寄らず、しかも炉壁は溶融していない五酸化バナジウム堆積物Vhで囲まれるので、炉壁の損傷を防止しやすくなる。なお、3ヵ所以上に堆積した場合も、谷間vを当て吹きでき、炉壁の損傷を防止できることは同様である。   As illustrated in FIG. 4, if a peak of the vanadium pentoxide deposit Vh is formed adjacent to two places, a valley v is formed between the two peaks. The valley v naturally flows down the valley v where the molten metal m flows when the vanadium pentoxide deposit Vh is blown, so that the molten metal m in the high temperature state does not approach the furnace side wall 3 and the furnace wall is not melted. Since it is surrounded by the vanadium oxide deposit Vh, it becomes easy to prevent damage to the furnace wall. In addition, when it accumulates in three or more places, it is the same that the valley v can be blown and damage to the furnace wall can be prevented.

(第4実施形態の溶融方法)
上記第1、第2実施形態の溶融方法は、溶湯が一定量溜ると出湯させるバッチ式であったが、本発明では、連続して出湯させる連続式の溶融方法も可能である。
図7に示す溶融炉1は、連続式に好適な溶融炉の一例であって、炉底2の一方が高く他方が低くなるように傾斜して設けられている。そして、傾斜が低い方の炉側壁3には出湯口8が形成されている。
炉底2が高い方の炉側壁3にはフィーダ21が設けられ、ホッパ22も接続されている。このホッパ22とフィーダ21で炉内に送りこまれた五酸化バナジウム堆積物Vhは傾斜した炉底2の上で山積み状に堆積される。
(The melting method of the fourth embodiment)
The melting method of the first and second embodiments is a batch type in which the molten metal is discharged when a certain amount of molten metal is accumulated. However, in the present invention, a continuous melting method in which the molten metal is continuously discharged is also possible.
The melting furnace 1 shown in FIG. 7 is an example of a melting furnace suitable for a continuous type, and is provided to be inclined so that one of the furnace bottoms 2 is high and the other is low. And the hot water outlet 8 is formed in the furnace side wall 3 with a lower inclination.
A feeder 21 is provided on the furnace side wall 3 having the higher furnace bottom 2, and a hopper 22 is also connected thereto. The vanadium pentoxide deposit Vh fed into the furnace by the hopper 22 and the feeder 21 is piled up on the inclined furnace bottom 2.

そして、山積み状に堆積した五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面に火炎または熱風が当るように加熱器6が炉側壁3と炉蓋4を介して取付けられている。
図示の溶融炉1では、加熱器6が2個取付けられており、五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面の上方からと斜面に対向する側からの2方向から加熱できるようにしている。このように2方向から加熱すれば、溶融を効率的に行いうるが、1個の加熱器6で加熱するかは任意である。
And the heater 6 is attached via the furnace side wall 3 and the furnace cover 4 so that a flame or a hot air may hit against the slope of the vanadium pentoxide deposit Vh deposited in piles.
In the illustrated melting furnace 1, two heaters 6 are attached so that heating can be performed from two directions from above the slope of the vanadium pentoxide deposit Vh and from the side facing the slope. Thus, if it heats from two directions, it can melt | dissolve efficiently, but it is arbitrary whether it heats with the one heater 6. FIG.

上記の溶融炉1を用いると、炉底2が傾斜していることによって、五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面から溶け出た溶湯は溶融炉1の最底部に溜り続けるので、この最底部に設けた出湯口8から溶湯を連続して取り出すことができる。このような連続式であると、溶融炉1を傾転する作業を省略できるので、稼働率が向上する。また、後工程のフレーク化作業を連続式とすれば、両作業の連携を簡素化することができる。   When the melting furnace 1 is used, since the furnace bottom 2 is inclined, the molten metal that has melted from the slope of the vanadium pentoxide deposit Vh continues to accumulate at the bottom of the melting furnace 1. The molten metal can be continuously taken out from the tap 8. Since the operation | work which inclines the melting furnace 1 can be abbreviate | omitted in such a continuous type, an operation rate improves. Moreover, if the flaking work of a post process is made into a continuous type, cooperation of both work can be simplified.

上記第1〜第4実施形態の溶融方法の利点をまとめると、つぎのとおりである。
(1)五酸化バナジウムをウェット状または粒状物で処理することが可能であり、溶融炉内への装入に伴う一連の作業において発塵を抑制できる。
(2)五酸化バナジウム堆積物Vhの表面を当て吹きで直接加熱するので、五酸化バナジウム堆積物Vhの表面が溶融物または焼結物で覆われるため発塵することがない。このため、作業員の健康被害を防止できる。
(3)五酸化バナジウム堆積物Vhを溶融炉内で直接当て吹きして溶融させるものであり、炉内全体を高温にしなくてよい。このため、極めて浸透性の高い五酸化バナジウムの溶湯が炉壁に浸透して損傷することも防止しやすく、同時に炉壁の損傷によるSiやAl等の不純物混入がなくなり五酸化バナジウム製品を高純度に維持できる。
(4)五酸化バナジウム堆積物Vhの斜面や谷間のある部分から溶融させることができ、炉側壁に近い部分を溶融することが避けられるので、炉壁溶損の影響を小さくすることができる。
(5)出湯を短時間で行えば、溶湯が炉壁に浸透して損傷することも防止しやすく、同時に炉壁からの不純物混入がなくなり五酸化バナジウム製品を高純度に維持できる。
(6)五酸化バナジウムの溶湯のうち上層部分を製品として取り出しつつ、底層部分を冷却して固化すれば、固化部分が炉底の保護層となるので炉壁の損傷を防止できる。
The advantages of the melting methods of the first to fourth embodiments are summarized as follows.
(1) Vanadium pentoxide can be treated with a wet or granular material, and dust generation can be suppressed in a series of operations accompanying charging into the melting furnace.
(2) Since the surface of the vanadium pentoxide deposit Vh is directly heated by spraying, the surface of the vanadium pentoxide deposit Vh is covered with a melt or a sintered product, so that no dust is generated. For this reason, it is possible to prevent the health hazard of workers.
(3) The vanadium pentoxide deposit Vh is directly blown and melted in the melting furnace, and the entire furnace need not be heated to a high temperature. For this reason, it is easy to prevent the melt of vanadium pentoxide, which has extremely high permeability, from penetrating into the furnace wall, and at the same time, impurities such as Si and Al due to damage to the furnace wall are eliminated, and the vanadium pentoxide product has a high purity. Can be maintained.
(4) Since the vanadium pentoxide deposit Vh can be melted from a portion having a slope or a valley, and the portion close to the furnace side wall can be avoided from being melted, the influence of the furnace wall melting damage can be reduced.
(5) If the hot water is discharged in a short time, it is easy to prevent the molten metal from penetrating and damaging the furnace wall, and at the same time, impurities from the furnace wall are eliminated and the vanadium pentoxide product can be maintained in high purity.
(6) If the bottom layer portion is cooled and solidified while taking out the upper layer portion of the molten vanadium pentoxide as a product, the solidified portion serves as a protective layer for the furnace bottom, so that damage to the furnace wall can be prevented.

(他の実施形態)
上記実施形態において、五酸化バナジウムVの堆積にウエットケーキをそのまま直投した場合は、投入前に乾燥工程を入れなくてよいので工程が簡略となる。また、ウエットケーキは水分を含んでいるので、投入時の発塵を抑制することができる。
五酸化バナジウムVの堆積に、ウエットケーキから造粒した粒状物を投入したときは、堆積した粒状物の間に隙間ができるので、加熱時に堆積物の中まで予熱される。このため、溶融効率が高くなる。また、堆積物の水分蒸発・予備乾燥が早く進行し、炉内における溶解時間も短縮できる。
(Other embodiments)
In the above embodiment, when the wet cake is directly thrown on the deposition of vanadium pentoxide V, the process is simplified because the drying process does not have to be performed before the addition. Moreover, since the wet cake contains moisture, dust generation at the time of charging can be suppressed.
When the granular material granulated from the wet cake is added to the deposition of the vanadium pentoxide V, a gap is formed between the accumulated granular materials, so that it is preheated into the deposit during heating. For this reason, melting efficiency becomes high. In addition, moisture evaporation and pre-drying of the deposit proceeds quickly, and the melting time in the furnace can be shortened.

また、上記各実施形態では、五酸化バナジウム溶湯の炉壁への浸透防止に固化した五酸化バナジウムを保護層として用い、かつ冷却ジャケット7による溶湯の冷却によっても浸透防止を図っているが、冷却ジャケット7を用いず五酸化バナジウム保護層のみを用いたものや、逆に五酸化バナジウム保護層を形成しないで冷却ジャケット7による強制冷却にみを用いたものも、本発明の溶融方法に含まれる。このような保護層のみを用いたり強制冷却による場合も、炉内壁の表面温度を融点以下に下げれば五酸化バナジウム溶湯の炉材への浸透を止めることで炉壁の損傷を抑制することができる。   Further, in each of the above embodiments, vanadium pentoxide solidified to prevent penetration of molten vanadium pentoxide into the furnace wall is used as a protective layer, and the molten metal is cooled by the cooling jacket 7 to prevent penetration. Those using only the vanadium pentoxide protective layer without using the jacket 7 and those using only the forced cooling by the cooling jacket 7 without forming the vanadium pentoxide protective layer are also included in the melting method of the present invention. . Even when using only such a protective layer or forced cooling, if the surface temperature of the furnace inner wall is lowered below the melting point, damage to the furnace wall can be suppressed by stopping the penetration of the vanadium pentoxide melt into the furnace material. .

1 溶融炉
2 炉底
3 炉側壁
4 炉蓋
5 シュート
6 加熱器
7 冷却ジャケット
8 出湯口
14 傾転手段
Vh 五酸化バナウジウム堆積物
m 溶湯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Melting furnace 2 Furnace bottom 3 Furnace side wall 4 Furnace lid 5 Chute 6 Heater 7 Cooling jacket 8 Outlet 14 Tilting means Vh Vanadium pentoxide deposit m Molten metal

Claims (12)

溶融炉内に収容された五酸化バナジウムの堆積物の表面の限られた範囲のみを五酸化バナジウムの融点以上の温度となるよう火炎または熱風で直接加熱する当て吹きを行い、前記溶融炉の炉壁は五酸化バナジウムの融点以下の温度に保たれるよう直接加熱を行わない
ことを特徴とする五酸化バナジウムの溶融方法。
The furnace of the melting furnace is blown by direct heating with a flame or hot air so that only a limited range of the surface of the vanadium pentoxide deposit accommodated in the melting furnace is equal to or higher than the melting point of vanadium pentoxide, The method for melting vanadium pentoxide, wherein the wall is not directly heated so as to be kept at a temperature below the melting point of vanadium pentoxide .
前記加熱は、前記五酸化バナジウムの堆積物が山積み状態となってできた斜面を直接加熱することにより行う
ことを特徴とする請求項1記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
2. The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1, wherein the heating is performed by directly heating an inclined surface formed by stacking the vanadium pentoxide deposits.
前記加熱は、完全燃焼して生成された火炎を放射して行う
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein the heating is performed by radiating a flame generated by complete combustion.
前記加熱は、熱風炉で完全燃焼して生成された高温熱風を放射して行う
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
The method of melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein the heating is performed by radiating high temperature hot air generated by complete combustion in a hot air furnace.
前記溶融炉内で、五酸化バナジウムを1ヵ所に堆積し、その斜面を加熱する
ことを特徴とする請求項2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
3. The method for melting vanadium pentoxide according to claim 2, wherein vanadium pentoxide is deposited in one place in the melting furnace and the slope is heated.
前記溶融炉内で、五酸化バナジウムを隣接する複数ヶ所に堆積し、その谷間となる斜面を加熱するものである
ことを特徴とする請求項2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
3. The method for melting vanadium pentoxide according to claim 2, wherein vanadium pentoxide is deposited in a plurality of adjacent locations in the melting furnace, and a slope that becomes a valley is heated.
前記五酸化バナジウムの堆積物が、固液分離された後の水分を含んだままのケーキを投入したものである
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
3. The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein the vanadium pentoxide deposit is a cake containing moisture after solid-liquid separation.
前記五酸化バナジウムの堆積物が、ケーキを造粒成形した粒状物あるいはそれを乾燥した物である
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
3. The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1, wherein the deposit of vanadium pentoxide is a granulated product obtained by granulating a cake or a dried product thereof.
前記溶融炉内に収容された五酸化バナジウム堆積物の内部に加熱後の熱が通るように排ガスを排出させる
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas is discharged so that the heat after heating passes through the inside of the vanadium pentoxide deposit accommodated in the melting furnace.
前記溶融炉における溶湯溜りの部分を強制冷却または放熱により冷却する
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein a molten metal pool portion in the melting furnace is cooled by forced cooling or heat radiation.
五酸化バナジウムが溶融した溶湯を一定量溜ると取り出す
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
3. The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein a predetermined amount of molten metal in which vanadium pentoxide is melted is collected.
五酸化バナジウムが溶融した溶湯を連続的に取り出す
ことを特徴とする請求項1または2記載の五酸化バナジウムの溶融方法。
The method for melting vanadium pentoxide according to claim 1 or 2, wherein the molten metal in which vanadium pentoxide is melted is continuously taken out.
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