(57)【要約】【課題】  鋳造アノードを確実に保持することができ、しかも従来よりもコンパクトで効率の良い鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法置を提供することを目的とする。【解決手段】  ターンテーブル２の上方であって、且つ、ターンテーブル２の半径方向に伸びるようにして配置されたレール１３と、レール１３上を往復移動する移動台車２０と、移動台車２０に取り付けられた掴持装置３０であって、鋳造アノードＡの両側部を抱えるようにして掴持する掴持装置３０と、レール１３の途中位置に設けられ、鋳造アノードＡのうち不良のアノードＡを選別して排除する選別台４０とを備え、不良のアノードＡは選別台４０上で選別して排除し、良品のアノードＡはターンテーブル２側とは反対側のレール１３の端部近傍に配置された冷却槽５０へ収容することを特徴とする鋳造アノードの取り出し装置である。【選択図】  図２
2010058127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターンテーブルの上方であって、且つ、当該ターンテーブルの半径方向に伸びるようにして配置されたレールと、
前記レール上を往復移動する移動台車と、
前記移動台車に取り付けられた掴持装置であって、鋳造アノードの両側部を抱えるようにして掴持する掴持装置と、
前記レールの途中位置に設けられ、前記鋳造アノードのうち不良のアノードを選別して排除する選別台と、
を備え、
不良のアノードは前記選別台上で選別して排除し、良品のアノードは前記ターンテーブル側とは反対側の前記レールの端部近傍に配置された冷却槽へ収容することを特徴とする鋳造アノードの取り出し装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鋳造アノードの取り出し装置において、
前記台車は、前記ターンテーブルの回転中心であるセンターシャフト上に配置された油圧シリンダによって前記レール上を移動するようにされたことを特徴とする鋳造アノードの取り出し装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鋳造アノードの取り出し装置において、
前記掴持装置は、鋳造アノードの両側部を掴持する２つの腕部を有し、前記腕部は鋳造アノードを突き上げ棒によってモールドの下方側から突き上げて斜めになった当該鋳造アノードと直交する方向からその両側部を掴持することを特徴とする鋳造アノードの取り出し装置。
【請求項４】
ターンテーブルの上方であって、且つ、当該ターンテーブルの半径方向に伸びるようにして配置されたレール上を往復移動する移動台車に取り付けられた掴持装置で、突き上げ棒によってモールドの下方側から突き上げられて斜めになった鋳造アノードと直交する方向からその両側部を掴持し、不良のアノードは前記レールの途中位置に設けられた選別台上で選別して排除すると共に、良品のアノードは前記ターンテーブル側とは反対側の前記レールの端部近傍に配置された冷却槽へ収容することを特徴とする鋳造アノードの取り出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法に関し、さらに詳しくは、モールドによって成型した鋳造アノードを掴持し、不良のアノードは適宜排除しつつ良好なアノードを次工程へ送る鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式の銅製錬では、精製炉おいて粗銅を酸化、還元して得られた純度約９９．５％の精製粗銅をさらに電解精製に供するために「アノード」と呼ばれる板状粗銅に鋳造することが行われている。アノードの鋳造は概略として以下のようにして行われる。まず、精製炉で精製された溶湯を樋を介して一旦溜鍋に貯留した後、ロードセルによる計量機能を備えた計量鍋に注湯する。そして、ターンテーブル上に円周方向に沿って複数並べられたモールドに計量鍋から一定重量（約３５０ｋｇ又は約５００ｋｇ）づつ順番に鋳込んでいく。
【０００３】
モールドに鋳込まれた溶湯は回転しながら水冷部で徐々に水冷されて固化する。固化した溶湯は、アノードとしてモールドから取り出され、電解精製工程に送られる。ここで、冷却工程を経た後のアノードに曲がりや歪み等の異常が認められた場合には、電解精製工程において短絡の原因となったり、電気銅の成長に偏りが生じる等、操業上の問題を生じさせるおそれがある。そのため、そのような不良のアノードは排除装置によって取り除かれるようになっている。
【０００４】
従来の不良のアノードの排除装置としては、例えば、ジブクレーンや多関節型ロボットなどを利用したものや、特許文献１−４に示すものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２３７６３９号公報
【特許文献２】特開平５−２３７６４０号公報
【特許文献１】特開平５−２３７６４１号公報
【特許文献１】特開平６−０３９５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の不良のアノードの排除装置は、良好なアノードを取り出す取り出し装置とは別々に設けられており、アノードの鋳造設備が煩雑なものとなっていた。特に、リサイクル銅によるアノードの鋳造設備は設備全体が小型なので、それに対応したコンパクトで効率のよいアノード取り出し装置が望まれていた。
【０００７】
また、アノードを取り出す場合、一般に「耳」と呼ばれるアノード上部両端から突き出た部分を持ち上げた際に耳が弱いとちぎれてアノードの取り出しに失敗したり落下等の問題や、アノードをチェーンコンベアへ移載する際のチェーンコンベアへの耳の引っ掛けに失敗することがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の問題を解決するために、鋳造アノードを確実に保持することができ、しかも従来よりもコンパクトで効率の良い鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、ターンテーブルの上方であって、且つ、ターンテーブルの半径方向に伸びるようにして配置されたレールと、レール上を往復移動する移動台車と、移動台車に取り付けられた掴持装置であって、鋳造アノードの両側部を抱えるようにして掴持する掴持装置と、レールの途中位置に設けられ、鋳造アノードのうち不良のアノードを選別して排除する選別台とを備え、不良のアノードは選別台上で選別して排除し、良品のアノードはターンテーブル側とは反対側のレールの端部近傍に配置された冷却槽へ収容することを特徴とする鋳造アノードの取り出し装置を提供する。
【００１０】
複数のモールドが配置されたターンテーブルの上方に、ターンテーブルの半径方向に伸びるようにしてレールを設置する。さらにこのレール上に往復移動する移動台車を配置する。移動台車は掴持装置を備えており、掴持装置は鋳造アノードの両側部、すなわち、胴体部分を抱えるようにして保持する。そして、鋳造アノードのうち不良のアノードはレールの途中位置に設けられた選別台に移載して排除し、良品のアノードはターンテーブル側とは反対側のレールの端部近傍に配置された冷却槽へ収容する。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の鋳造アノードの取り出し装置において、台車は、ターンテーブルの回転中心であるセンターシャフト上に配置された油圧シリンダによってレール上を移動するようにされたことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の鋳造アノードの取り出し装置において、掴持装置は、鋳造アノードの両側部を掴持する２つの腕部を有し、腕部は鋳造アノードを突き上げ棒によってモールドの下方側から突き上げて斜めになった鋳造アノードと直交する方向からその両側部を掴持することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、ターンテーブルの上方であって、且つ、ターンテーブルの半径方向に伸びるようにして配置されたレール上を往復移動する移動台車に取り付けられた掴持装置で、突き上げ棒によってモールドの下方側から突き上げられて斜めになった鋳造アノードと直交する方向からその両側部を掴持し、不良のアノードは前記レールの途中位置に設けられた選別台上で選別して排除すると共に、良品のアノードはターンテーブル側とは反対側のレールの端部近傍に配置された冷却槽へ収容することを特徴とする鋳造アノードの取り出し方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法によれば、従来別々に設置されていた不良のアノードを排除する排除装置と良好なアノードを取り出す取り出し装置とが一体となっているので効率がよく、しかもアノードの鋳造設備全体をコンパクトに収めることができるという効果を有する。
【００１５】
また、本発明に係る鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法によれば、掴持装置は鋳造アノードと正対し、その両側部をしっかりと保持することとしたのでアノードの取り出しに失敗したり、次工程へ搬送するチェーンコンベアへの耳の引っ掛けに失敗することが防止されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る鋳造アノードの取り出し装置及び鋳造アノードの取り出し方法について図面を参照しつつ以下詳細に説明する。図１は本発明に係る鋳造アノードの取り出し装置の一実施形態を備えた鋳造設備の平面図である。図示されたアノード鋳造設備１は、概略として、複数のモールド３が配置されたターンテーブル２と、水冷部５と、アノード取り出し装置１０を備えて構成されている。
【００１７】
ターンテーブル２は、駆動機構２ａによって矢印の方向に回転可能に構成されており、その上面部には円周方向に沿って１２個のモールド３が配置されている。また、ターンテーブル２の近傍には、図示しない精製炉から樋６を介して供給される溶湯を一旦貯留する溜鍋７と、溜鍋７から供給される溶湯を一定量づつモールド３へ注湯するための計量鍋８が配置されており、これによって所定量の溶湯がモールド３に鋳込まれるようになっている。鋳込みは、溜鍋７から計量鍋８に所定量（例えば、約３５０ｋｇ又は約５００ｋｇ）の溶湯が注湯されたことを図示しないロードセルによって計量した後、計量鍋８を傾倒させ、それによって溶湯をモールド３に流し込むことで行われる。
【００１８】
モールド３は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、両耳部を備えたアノード板の形状にくり抜かれた凹部３ａを備えており、この凹部３ａに溶湯を流し込むことによってアノードが鋳込まれる。また、モールド３の底面には貫通孔３ｂが設けられており、貫通孔３ｂには突き上げ棒３ｃが進出後退可能に挿通されている。これにより固化したアノードＡを突き上げ棒３ｃによって下から突き上げることでモールド３から引き剥がし、それによって後述する掴持装置でモールド３から取り出すようになっている。尚、モールド３の配置数はこれに限定されるものではなく適宜の数を配置することができるのはいうまでもない。
【００１９】
溶湯が鋳込まれたモールド３の進行方向に沿って水冷部５が設けられている。水冷部５は、冷却水供給管５ｂを介してフードの内部に配設された冷却水用配管５ａに設けられた複数の図示しない冷却水散布ノズルから冷却水を散布することによりアノードＡの冷却を行う。但し、あまり急激にアノードＡの冷却を行うと十分なガス抜きが行われる前に固化してしまうこと及び薄皮状に銅が固化したものがアノード表面に斑に被覆し、電解工程で悪影響を及ぼすことから水冷部５での冷却は徐々に行うことが好ましい。
【００２０】
そして、モールド３の進行方向からみて水冷部５の後側の位置にアノード取り出し装置１０が配置されている。アノード取り出し装置１０は、ターンテーブル２の上方であって、ターンテーブル２の半径方向に伸びるようにして配置されたレール１３と、レール１３上を往復移動する移動台車２０と、移動台車２０に取り付けられた掴持装置３０と、レール１３の途中位置に設けられた不良のアノードを選別し排除するための選別台４０を備えて構成されている。そして、ターンテーブル２側とは反対側に位置するレール１３の終端部近傍には冷却槽５０が配置されており、良好なアノードＡが収容されるようになっている。
【００２１】
アノード取り出し装置１０は、全体としてＨ鋼などの鋼材によって枠組みされたフレーム１２構造とされ、フレーム１２上にレール１３が敷設されている。フレーム１２の一端側は、ターンテーブル２の回転中心軸となるセンターシャフト１１を利用して支持されており、これによりアノード取り出し装置１０は、ターンテーブル２を跨ぐようにしてターンテーブル２の半径方向沿って配置されている。そして、フレーム１２のセンターシャフト１１側の端部近傍には油圧シリンダ１５が配置されており、この油圧シリンダ１５のシャフト１５ａは移動台車２０と連結されている。この構造により、油圧シリンダ１５のシャフト１５ａを伸縮させることで移動台車２０がレール１３上を往復移動するようになっている。
【００２２】
また、フレーム１２には、その長手方向に沿ってアノードＡの良不良を判定を行う作業者のための作業台１７が設けられている。作業台１７には後述する掴持装置３０によって選別台４０に送られたアノードＡが不良である場合にそのアノードＡを排除するための排除スイッチを含む図示しない制御盤が設置されている。これにより、選別台４０に送られてきたアノードＡが不良である場合には作業者が図示しない排除スイッチを押すことによりアノードＡを排除することができるようになっている。
【００２３】
移動台車２０には左右にそれぞれ車輪２１が取り付けられており、やぐら状に形成されたフレームに掴持装置３０が搭載されている。掴持装置３０は、アノードＡの両側部を掴持する２つの腕部３１、３１を有しており、腕部３１、３１は移動台車２０に取り付けられた油圧シリンダ３５によって上下方向に移動可能とされている。腕部３１、３１の先端側にはアノードＡの側面である胴部を把持する把持部３３、３３が設けられており、２本の腕部３１、３１のそれぞれの把持部３３、３３でアノードＡの胴部を左右からしっかりと挟み込むことでアノードＡを保持することができるようになっている。さらに、腕部３１、３１は、突き上げ棒３ｃによってモールド３の下方側から突き上げられて斜めになったアノードＡと正対し、直交する方向からアノードＡの両側胴部を掴持できるように上下の移動方向に対してやや傾斜するようにして取り付けられている。
【００２４】
一方、図２に示すように、レール１３の途中位置には、アノードＡのうち曲がりや歪み等の異常が認められた不良のアノードＡを選別して排除するための選別台４０が設けられており、不良のアノードＡはこの選別台４０から排除されるようになっている。選別台４０は、掴持装置３０によって傾斜した姿勢で運ばれてくるアノードＡをその傾斜状態で載置するためにそれと同様な傾斜角度で配置された受台４１を備えており、受台４１の下部には受台４１の対角方向に伸びるようにして回転軸４３が取り付けられている。これにより、アノードＡが不良の場合には回転軸３によって受台４１を回転させ、不良アノードを受台４１から滑り落とすことでその排除が行われるようになっている。ここで排除された不良のアノードＡは、例えば、転炉や精製炉での冷剤として再利用される。これに対して、良品のアノードＡは、ターンテーブル２側とは反対側のレール１３の終端部近傍に配置された冷却槽５０へ収容される。すなわち、冷却槽５０の上部には、冷却槽５０の長手方向に沿ってチェーンコンベア５３が架け渡されており、良好なアノードＡを保持した掴持装置３０は移動台車２０の移動によって冷却槽５０の近傍まで移動してアノードＡの両耳部をチェーンコンベア５３に引っ掛けて移載する。移載されたアノードＡは冷却水が貯えられた冷却槽５０内をチェーンコンベア５３によって移動しながら冷却された後、昇降ケージで１０〜１２枚づつ水槽外へ押し上げ、フォークリフトで取り出して次の電解精製工程に送られる。
【００２５】
一方、モールド３の進行方向からみてアノード取り出し装置１０の後側の位置には、アノード取り出し装置１０によってアノードＡが取り出された後のモールド３の凹部３ａに剥離剤を塗布する剥離剤塗布装置９ａ、鋳張り抑制剤塗布装置９ｂが配置されている。剥離剤は、粉粘土を水で溶かして用いられ、モールドからアノードを剥離する。鋳張り抑制剤は、シリコン製剤が用いられ、モールド３にアノード縁に発生する鋳張り（「額縁」とも呼ばれる）を抑制するために塗布される。そして、剥離剤と鋳張り抑制剤が塗布されたモールド３は再び溶湯が流し込まれる注湯位置に戻り、順次この動作が繰り返される。
【００２６】
次に、上記アノード取り出し装置１０の動作について、本発明に係る鋳造アノードの取り出し方法と共に説明する。図５は本発明に係る鋳造アノードの取り出し方法の一実施形態のフローチャートである。
【００２７】
初めに、図示しない精製炉から供給される溶湯が溜鍋７から計量鍋８に注湯されるとその重量が測定され、予め定められた重量になったところでターンテーブル２に配置されたモールド３の凹部３ａに溶湯が流し込まれる。そして、所定量の溶湯が鋳込まれたモールド３はターンテーブル２の回転によって水冷部５に運ばれて冷却されアノードＡの成型が行われる（ステップＳ１）。
【００２８】
そして、ターンテーブル２の回転により冷却が終了し固化したモールド３内のアノードＡがアノード取り出し装置１０の下側位置まで運ばれて来るまでの間にアノードＡは突き上げ棒３ｃによってモールド３の下方側からの突き上げが行われ、モールド３から引き剥がされて斜めの姿勢となる。同時にアノード取り出し装置１０の移動台車２０がアノードＡの上部側に移動し、掴持装置３０の腕部３１、３１が油圧シリンダ３５によって下側へ押し下げられる。そして、腕部３１、３１は、斜めになったアノードＡと正対し、直交する方向からアノードＡの両側の胴部を把持部３３、３３によって掴持する（ステップＳ２）。アノードＡを掴持した掴持装置３０は油圧シリンダ３５によって上方側へ引き上げられると共に、移動台車２０を移動させて掴持したアノードＡをレール１３の途中に設けられている選別台４０まで搬送する（ステップＳ３）。
【００２９】
選別台４０上に搬送されたアノードＡは、作業台１７上の作業者によってその良・不良の判定が行われる（ステップＳ４）。アノードＡが不良の場合は、作業者が図示しない排除スイッチを押すことにより選別台４０の回転軸４３が回転して受台４１が傾斜し、それによって不良のアノードＡを滑り落とすようにして選別台４０から排除する（ステップＳ５）。排除された不良のアノードＡは冷材として再利用される。一方、アノードＡが良好な場合は、ターンテーブル２側とは反対側のレール１３の終端部近傍に配置された冷却槽５０まで搬送され、冷却槽５０のチェーンコンベア５３に移載する。移載されたアノードＡは冷却水が貯えられた冷却槽５０内で冷却（ステップＳ６）された後、次の電解精製工程に送られる。そして、アノード取り出し装置１０によってアノードＡが取り出された後のモールド３は、ターンテーブル２の回転によってさらに移動して剥離剤塗布装置９ａ、鋳張り抑制剤塗布装置９ｂによって凹部３ａに剥離剤が塗布された後、再び溶湯が流し込まれる注湯位置に戻り、順次この動作が繰り返される。
【００３０】
以上のように、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る鋳造アノードの取り出し装置の一実施形態を備えた鋳造設備の平面図である。
【図２】アノード取り出し装置の側面図である。
【図３】掴持装置の正面図である。
【図４】（ａ）はモールドの平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図５】本発明に係る鋳造アノードの取り出し方法の一実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１      アノード鋳造設備
２      ターンテーブル
３      モールド
５      水冷部
６      樋
７      溜鍋
８      計量鍋
１０      アノード取り出し装置
１１      センターシャフト
１２      フレーム
１３      レール
１５    油圧シリンダ
１７      作業台
２０      移動台車
２１      車輪
３０      掴持装置
３１      腕部
３５      油圧シリンダ
４０      選別台
４１      受台
４３      回転軸
５０      冷却槽
５３      チェーンコンベア
【図１】
2010058127.tif 000003
【図２】
2010058127.tif 000004
【図３】
2010058127.tif 000005
【図４】
2010058127.tif 000006
【図５】
2010058127.tif 000007