(57)【要約】      （修正有）【課題】金属の製錬工程において金属から分離されたスラグは、粒子の硬度が硬いうえに、粒子の密度が大きく重く、また、流水により粉砕されているため水分も含んでいる。このスラグの検査試料を容易に取得する試料取得装置を提供する。【解決手段】試料取得装置１０は軸方向に移動可能で先端がホッパ５内を出入りするシャフト１３と、該シャフトの先端に装着され検査試料を受けるホルダ１４と、該シャフトを軸方向に移動する第１駆動機構１５と、を備える。【選択図】図４
2013137250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の製錬工程において金属から分離されたスラグの検査試料をホッパにおいて取得することを特徴とする試料取得装置。
【請求項２】
前記ホッパ内を落下中の前記検査試料を取得することを特徴とする請求項１記載の試料取得装置。
【請求項３】
軸方向に移動可能で、先端が前記ホッパ内を出入りするシャフトと、
前記シャフトの先端に装着され、前記検査試料を受けるホルダと、
前記シャフトを前記軸方向に移動する第１駆動機構と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の試料取得装置。
【請求項４】
前記ホルダの内側の隅角部にテーパまたはＲをつけたことを特徴とする請求項３記載の試料取得装置。
【請求項５】
前記シャフトは、前記軸周りに回転可能に支持されており、
前記シャフトを前記軸周りに回転する第２駆動機構を備えた請求項３または４記載の試料取得装置。
【請求項６】
前記ホルダを下に向けた状態で前記ホッパ内に入れ、前記ホルダが前記検査試料を取得する位置に到着すると、前記ホルダを上に向けて前記検査試料を取得することを特徴とする請求項５記載の試料取得装置。
【請求項７】
前記ホルダが受け取った前記検査試料を回収するシュートを前記シャフトの下方に備えたことを特徴とする請求項５または６記載の試料取得装置。
【請求項８】
前記ホルダが前記シュートの上部に到着したときに、前記ホルダを下に向けることを特徴とする請求項７記載の試料取得装置。
【請求項９】
前記ホルダが前記ホッパから取り出された時に、前記ホッパに設けられた前記シャフトが通る出入口を閉塞するボールバルブを備えたことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項記載の試料取得装置。
【請求項１０】
前記スラグが５〜０．３ｍｍの粒径の銅スラグ細骨材であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項記載の試料取得装置。
【請求項１１】
金属の製錬工程において金属から分離されるスラグを回収し保管するスラグの検査試料を自動で取得することを特徴とする試料取得方法。
【請求項１２】
ホッパ内を落下中の前記検査試料を取得することを特徴とする請求項１１記載の試料取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の製錬工程において金属から分離されるスラグの検査試料を取得する試料取得装置、及び試料取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の多くは他の元素と化合した化合物の状態で地中に埋もれており、これらは鉱石として採掘される。例えば、銅の場合、主として酸素、硫黄、鉄分などが含まれた銅鉱石として採掘される。このように採掘された銅鉱石の不純物を除去し、純銅として製品化するために、銅の精錬が行われる。銅の精錬の過程では、採掘した鉱石は細かく粉砕された後、銅鉱物を選択的に捕集して選鉱する。銅の乾式精錬法では、選鉱された銅精鉱を常温高酸素空気とともに自溶炉に吹きこむ。銅精鉱は、炉内で瞬時に酸化反応し、鉱石自身の酸化熱により溶解し、銅品位６５％程度のマットと酸化鉄・珪酸などからなるスラグに溶解・分離される。その後、マットは転炉に装入され、ケイ酸と酸素を入れられて不純物を取り除き、銅品位９８％の粗銅となる。粗銅は、連続式の鋳造機により鋳型に流し込まれ、電解精製用のアノード（陽極板）が鋳造される。アノードは電気分解により銅品位９９．９９％以上の電気銅に精製される。
【０００３】
一方、自溶炉においてマットから分離されたスラグは自溶炉から取り出され、流水で急冷粉砕される。その後、粉砕されたスラグはダンプカーによってスラグ生産設備へ運ばれる。スラグ生産設備では、スラグは受入ホッパから投入されてふるい分けられ、コンベアで運ばれた後、サイロに保管される。
【０００４】
このようなスラグはセメントなどに混ぜるコンクリート用の骨材として利用される。ところが、コンクリートの材料となるスラグ細骨材はＪＩＳの規定により一定の品質が求められているため、金属の製錬工程で分離されたスラグがＪＩＳの規定に適合しているか検査する必要がある。例えば、銅スラグ細骨材はＪＩＳ  Ａ  ５０１１‐３に品質が規定されており、コンクリートの品質に悪影響を及ぼす物質を有害量含んではならないし、特定の試験方法により、化学成分及び物理的性質が規定に適合していることが義務づけられている。
【０００５】
このため、スラグ生産設備ではスラグの検査試料の採取（サンプリング）が行われている。検査試料はＪＩＳ規格に適合しているか試験し、規定を満たすことが確認されたものをサイロから出荷する。したがって、検査試料がスラグ全体をよりよく反映するように、検査試料を採取する頻度を増やし平均が取れるようにしている。例えば、銅製錬の工程で生成するスラグについて、１ロットあたり３２回の採取が行われている（１時間あたり２回を１６時間）。従来、このようなスラグの検査試料の採取は人手により行われているため、煩雑であり、作業員の作業負担が大きく、効率的とはいえない。
【０００６】
ところで、ホッパ型粉体処理槽内部の粉体をサンプリングする装置が特許文献１に開示されている。特許文献１のホッパ型粉体処理槽はガスを流通しながら粉体を処理する。特許文献１の装置は、粉体処理層の側面に装着したフランジアタッチメント部材に設けた貫通孔へ、粉体採取用治具を抜き差し自在に取り付け、粉体処理層内部のガスの漏洩を防止するシールアタッチメント部材と、粉体採取用治具に付着した粉体を除去するスクレーパを備えている。この構成により、特許文献１の装置はガスや粉体の漏洩を防ぐので、ガスの流通を止めずに、または、有害なガスを無害なガスへ置換することなくサンプリングできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１の装置は、ガスで浮遊する軽微な粉体についてサンプリングする装置である。一方、本願が着目するスラグは、粒子の硬度が硬いうえに、粒子の密度が大きく重いという特性を持つ。さらに、スラグは、流水により粉砕されているため水分を含んでおり、ガスで浮遊する軽微な粉体とは異なった性状を有する。このような特許文献１の粉体とスラグの性状の違いを考慮すると、特許文献１の装置によって、スラグの検査試料を採取できるとはいえない。したがって、依然として、スラグの検査試料をサンプリング装置により取得することに着目した例はない。
【０００９】
そこで、本発明はスラグの検査試料を容易に取得する試料取得装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】
【００１０】
かかる課題を解決する本発明の試料取得装置は、金属の製錬工程において金属から分離されたスラグの検査試料をホッパにおいて取得することを特徴とする。本発明の構成によると、スラグの検査試料を容易に取得することができる。この結果、作業員の作業負担を軽減し、作業を効率化できる。
【００１１】
上記の試料取得装置において、前記ホッパ内を落下中の前記検査試料を取得することができる。これにより、スラグの生産設備を停止することなく、検査試料を取得できる。また、検査試料の取得するタイミングを容易に調整できる。
【００１２】
上記の試料取得装置において、軸方向に移動可能で先端が前記ホッパ内を出入りするシャフトと、前記シャフトの先端に装着され前記検査試料を受けるホルダと、前記シャフトを前記軸方向に移動する第１駆動機構と、を備えることができる。これにより、スラグの検査試料を自動的に取得することができる。特に、スラグは重いため、シャフトをアクチュエータで移動する構成により作業員の負担が大幅に軽減される。
【００１３】
上記の試料取得装置において、前記ホルダの内側の隅角部にテーパまたはＲをつけることができる。これにより、ホルダの内側の隅角部にスラグが付着することが防がれ、スラグがホルダに残存することを抑制できる。
【００１４】
上記の試料取得装置において、前記シャフトは、前記軸周りに回転可能に支持されており、前記シャフトを前記軸周りに回転する第２駆動機構を備えることができる。これにより、シャフトを軸周りに回転することについて作業員の作業負担を軽減できる。
【００１５】
上記の試料取得装置において、前記ホルダを下に向けた状態で前記ホッパ内に入れ、前記ホルダが前記検査試料を取得する位置に到着すると、前記ホルダを上に向けて前記検査試料を取得することができる。これにより、検査試料の取得する位置を選択できるため、ロット全体を反映する検査試料を取得できる。
【００１６】
上記の試料取得装置において、前記ホルダが受け取った前記検査試料を回収するシュートを前記シャフトの下方に備えることができる。さらに、この試料取得装置において、前記ホルダが前記シュートの上部に到着したときに、前記ホルダを下に向ける構成とすることができる。これにより、ホルダをホッパから引き出し、シャフトを回転させるという単純な作業により、検査試料を容易に回収できる。
【００１７】
上記の試料取得装置において、前記ホルダが前記ホッパから取り出された時に、前記ホッパに設けられた前記シャフトが通る出入口を閉塞するボールバルブを備えることができる。これにより、ホッパからスラグが飛び出ることを防止できる。
【００１８】
上記の試料取得装置において、前記スラグが５〜０．３ｍｍの粒径の銅スラグ細骨材を取得することにしてもよい。
【００１９】
また、本発明が提供する試料取得方法は、金属の製錬工程において金属から分離されるスラグの検査試料を自動で取得することを特徴とする。
【００２０】
上記の試料取得方法において、ホッパ内を落下中の前記検査試料を取得することにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、スラグの検査試料を容易に取得する試料取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】スラグ生産設備の概略図である。
【図２】（ａ）は図１におけるホッパの周辺を拡大して示した概略図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】試料取得装置の平面図である。
【図４】一部を断面にして示した試料取得装置の側面図である。
【図５】試料取得装置の背面図である。
【図６】ホルダとホルダに付随する部品の拡大図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は軸ａに沿う縦方向の断面図である。
【図７】シャフトがホッパから最も遠ざかった状態の試料取得装置を示した説明図である。
【図８】シャフトが図７の位置から水平距離３５０ｍｍホッパ側へ移動した状態の試料取得装置を示した説明図である。
【図９】突出部を設けたホルダの概略図である。
【図１０】試料取得装置における制御ブロック図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の試料取得装置１０の一形態について図面を参照して説明する。初めに、試料取得装置１０が組み込まれたスラグ生産設備１について説明する。図１はスラグ生産設備１の概略図である。
【００２４】
スラグ生産設備１は、銅の製錬工程において銅から分離されるスラグを回収し保管する設備である。スラグ生産設備１は、試料取得装置１０、受入ホッパ２、ベルトフィーダ３、振動スクリーン４、ホッパ５、搬送コンベア６、サイロ７を備えている。受入ホッパ２はスラグを投入する上部口とスラグを落下させる下部口を備えている。ベルトフィーダ３は受入ホッパ２の下部口に合わせて配置されている。ベルトフィーダ３はスラグを振動スクリーン４へ運ぶ。振動スクリーン４は、スクリーン部を振動させることにより、スクリーン部に乗ったスラグをふるいにかける。ホッパ５の上部口は、振動スクリーン４の下方に位置している。ホッパ５は振動スクリーン４においてふりわけられたスラグを受け入れ、下部口からスラグを落下させる。また、ホッパ５は、ホッパ５の下部口を閉鎖してスラグを蓄えることもできる。搬送コンベア６のテールプーリ６１がホッパ５の下部口に合わせて配置されている。搬送コンベア６はおよそ６度の傾斜を昇り、スラグをサイロ７の上部口７１へ運ぶ。搬送コンベア６の全長は水平方向に８４５００ｍｍであり、揚幅は９１００ｍｍである。搬送コンベア６のコンベアベルト６２の幅は９００ｍｍである。搬送コンベア６に設けられたモータ（図示しない）がドライブプーリ６３を駆動することにより、コンベアベルト６２が周回する。搬送コンベア６の輸送能力は４００ｔ／ｈｒ、速度はおよそ７３ｍ／ｍｉｎである。サイロ７は複数基、設けられている。搬送コンベア６のサイロ７側にはシャトルコンベア６４が設けられている。シャトルコンベア６４はコンベアの機長を伸縮させて、投入するサイロ７へスラグを運ぶことができる。サイロ７はスラグを貯蔵し、出荷時に下部口７２からスラグを出荷コンベア８に落下させる。出荷コンベア８はスラグを出荷口へ運ぶ。
【００２５】
次に試料取得装置１０について詳細に説明する。図２（ａ）は図１におけるホッパ５の周辺を拡大して示した概略図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。図３、図４、図５は試料取得装置１０を拡大して示した概略図である。図３は試料取得装置１０の平面図、図４は一部を断面にして示した試料取得装置１０の側面図、図５は試料取得装置１０の背面図である。
【００２６】
試料取得装置１０は、スラグ生産設備１においてスラグの検査試料を取得する装置である。試料取得装置１０は、ホッパ５の下部口５１の近くの側面に設けられている。すなわち、試料取得装置１０はホッパ５においてホッパ５内に貯蔵された、または、ホッパ５内を落下中のスラグの検査試料を取得することができる。試料取得装置１０は、フランジ部１１、ボールバルブ１２、シャフト１３、ホルダ１４、第１アクチュエータ１５、第２アクチュエータ１６、シュート１７を備えている。
【００２７】
フランジ部１１は、ホッパ５の側面に溶接された第１フランジ１１１と、ホッパ５の反対側から第１フランジ１１１にボルトで締結された第２フランジ１１２とからなる。第２フランジ１１２は取り外しが可能となっている。ボールバルブ１２は第１フランジ１１１の反対側から第２フランジ１１２にボルトで締結されている。本実施例において、ボールバルブ１２として株式会社日阪製作所製のＨＦ５−ＡＥ（ＪＩＳ１０Ｋ−１００Ａ  ＡＣ４００Ｖ  ６０Ｈｚ）を使用する。
【００２８】
シャフト１３は、円柱状をしたステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）である。シャフト１３は、軸ａ方向に移動可能で、先端がホッパ５内を出入りするように構成されている。特に、シャフト１３は、ボールバルブ１２とフランジ部１１を貫通し、軸ａが水平になるように配置されている。シャフト１３はホッパ５の反対側でハウジング１３１に軸ａ周りに回転可能に支持されている。また、シャフト１３よりも上側に支柱によって支えられた台座１８が設けられている。台座１８は、スライドシャフト１８１と送りねじ１８２とを備えている。このスライドシャフト１８１と送りねじ１８２はシャフト１３の軸ａと平行に配置されている。ハウジング１３１は軸ａ方向に移動可能な状態で、スライドシャフト１８１に支持されている。スライドシャフト１８１は、ハウジング１３１、及びシャフト１３を支持するとともに、移動方向を軸ａ方向に限定する。さらに、ハウジング１３１はナット部を備え、このナット部は送りねじ１８２とかみ合っている。送りねじ１８２が回転すると、ハウジング１３１と、ハウジング１３１に接続したシャフト１３が軸ａ方向に移動する。
【００２９】
図６はホルダ１４とホルダ１４に付随する部品の拡大図である。図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は軸ａに沿う縦方向の断面図である。ホルダ１４はホッパ５内でスラグを受ける部品である。ホルダ１４は円筒状のステンレス鋼（一例としてＳＵＳ３０４）の円筒曲面の一部を除去して開口し、スラグの検査試料を受けとめることができるようにカップ状に形成されている。ホルダ１４の円筒の底に相当する面、すなわち軸ａに垂直な面は塞がれており、この軸ａに垂直な面と円筒曲面とが成す隅角部１４３にはテーパ１４１が付けられている。このようにホルダ１４の隅角部１４３にテーパ１４１をつけることにより、水分を含むスラグが隅角部１４３に付着し残存することを防止する。また、ホルダ１４の隅角部１４３のテーパ１４１は、Ｒをつけることで代用してもよい。このホルダ１４はシャフト１３の先端にボルトで装着されている。ボルトを締結する部位にはホルダ１４よりも径の大きなゴム板１４２が挟みこまれており、シャフト１３が出入りする際に、フランジ部１１とボールバルブ１２の内側のスラグを掻き取ることができる。ホルダ１４はボルトで装着されるため、取り外して交換することも可能である。ホルダ１４は、シャフト１３の軸ａ方向の移動に伴いホッパ５内を出入りする。また、ホルダ１４は、シャフト１３の軸ａ周りの回転に伴い回転し、開口部の向きを変える。
【００３０】
第１アクチュエータ１５は、シャフト１３を軸ａ方向に移動する電動機である。本実施例において、第１アクチュエータ１５として住友重機械工業株式会社製の駆動用電動機（０．４ｋＷ  ＡＣ４４０Ｖ  ６０Ｈｚ  ３Φ）を使用する。第１アクチュエータ１５は、台座１８の上に配置されている。第１アクチュエータ１５の駆動軸にはドライブプーリ１５１が結合されている。また、送りねじ１８２にドリブンプーリ１５２が結合されている。ドライブプーリ１５１とドリブンプーリ１５２とはベルト１５３で接続されており、第１アクチュエータ１５の駆動軸が回転するとベルトを介して伝達され、送りねじ１８２が回転する。これにより、シャフト１３が軸ａ方向に移動する。すなわち、第１アクチュエータ１５は、送りねじ１８２を回転することによりシャフト１３を軸ａ方向に移動する。第１アクチュエータ１５は、２．２〜４．４ｍ／ｍｉｎでシャフト１３を移動することができる。この第１アクチュエータ１５とスライドシャフト１８１、及び送りねじ１８２は、シャフト１３を軸ａ方向に移動する第１駆動機構として機能する。
【００３１】
第２アクチュエータ１６は、シャフト１３を軸ａ周りに回転する電動機である。第２アクチュエータ１６は、ハウジング１３１に組み込まれている。本実施例において、第２アクチュエータ１６として住友重機械工業株式会社製の駆動用電動機（０．１ｋＷ  ＡＣ４４０Ｖ  ６０Ｈｚ  ３Φ）を使用する。第２アクチュエータ１６の駆動軸はシャフト１３を軸ａ周りに回転するように構成されている。具体的には、第２アクチュエータ１６は、駆動軸がシャフト１３と同軸上で回転するように、ホルダ１４の反対側からシャフト１３に接続している。第２アクチュエータ１６は、３．４〜６．８ｒｐｍでシャフト１３を回転することができる。第２アクチュエータ１６はシャフト１３を軸ａ周りに回転する第２駆動機構として機能する。
【００３２】
シュート１７は、ホルダ１４が受け取ったスラグの検査試料を回収する。シュート１７は、シャフト１３の下方であって、ボールバルブ１２よりもホッパ５から離れた位置に設けられている。シュート１７の下には検査試料の回収容器を配置することができる。
【実施例】
【００３３】
次に、スラグ生産設備１において試料取得装置１０がスラグの検査試料を取得する動作について説明する。スラグ生産設備１が回収、保管するスラグは、ＪＩＳ  Ａ  ５０１１‐３のＣＵＳ５‐０．３に規定される５〜０．３ｍｍの粒径の銅スラグ細骨材である。本実施例の銅スラグ細骨材は、かさ比重１．８、安息角４５度である。試料取得装置１０が一度に取得する試料の最大量はおよそ２ｋｇである。
【００３４】
銅スラグは、銅製錬の自溶炉（図示しない）においてマットと分離された後、流水で急冷粉砕されて粒径を整えた後、ダンプカーに積載されてスラグ生産設備１へ運ばれる。スラグ生産設備１へ運ばれてきた銅スラグは、受入ホッパ２の上部口へ投入される。受入ホッパ２へ投入された銅スラグは、受入ホッパ２の下部口からベルトフィーダ３へ落下する。銅スラグはベルトフィーダ３により振動スクリーン４へ運ばれる。振動スクリーン４へ運ばれた銅スラグは、振動スクリーン４のスクリーン部の振動により振り分けられ、スクリーン部を通過した銅スラグがホッパ５へ落下する。ホッパ５から落下した銅スラグは搬送コンベア６によりサイロ７へ運ばれる。
【００３５】
銅製錬において生成する銅スラグは、１ロットあたり３０００ｔであって、サイロ１基分に相当する。スラグ生産設備１は１日あたり１２５０ｔのスラグを生産するため、２．４日で１ロットを生産する。スラグの検査試料は１時間あたり２回取得する。スラグの検査試料の取得は１日あたり８時間、２日に亘って実施される。試料取得装置１０は、１回あたりスラグの検査試料を０．９ｋｇ取得する。１ロットでは検査試料を３２回取得するので、１ロットあたり約２９ｋｇの検査試料を取得する。
【００３６】
試料取得装置１０は、ホッパ５内を落下中の銅スラグを検査試料として取得する。銅スラグの検査試料を取得する場合、試料取得装置１０は、第１アクチュエータ１５を駆動して、シャフト１３を移動する。図７、図８はシャフト１３の位置を変更した試料取得装置１０の説明図である。図７は、シャフト１３がホッパ５から最も遠ざかった状態を示している。図８は、シャフト１３が図７の位置から水平距離３５０ｍｍホッパ５側へ移動した状態を示している。また、上記で説明した図４は、シャフト１３がホッパ５の中心へ最も近づいた状態を示している。上記で説明した第１駆動機構は、シャフト１３を軸ａ方向に７５０ｍｍ移動することができる。シャフト１３が最もホッパ５内の中心に入り込んだとき（図４の状態）、ホルダ１４の先端がホッパ５の中心にほぼ一致する。このとき、シャフト１３の反対側の端部ｂはホッパ５の中心から水平距離にして１３９０ｍｍ離れて位置する。一方、シャフト１３をホッパ５から最も遠ざけたとき（図７の状態）、シャフト１３の反対側の端部ｂはホッパ５の中心から水平距離にして２１４０ｍｍ離れて位置する。
【００３７】
ホルダ１４の開口部を上に向けたままシャフト１３をホッパ５内へ入れると、ホッパ内を落下するスラグがホルダ１４へ溜まっていく。ところで、ホッパ５の壁面付近は、ロットの中でも微小なスラグが落下していることが考えられる。このため、検査試料として壁面付近のスラグを取得してしまうと、ロット全体のスラグを正確に反映しない検査試料を取得することが考えられる。そこで、試料取得装置１０は、ホルダ１４の開口部を下に向けた状態でシャフト１３をホッパ５内に入れ、ホルダ１４が検査試料を取得する位置に到着すると、ホルダ１４の開口部が上に向くようにシャフト１３を回転させる。これにより、ホッパ５の壁面付近のスラグを極力取得しないようにできる。この結果、検査試料が全体を正確に反映することになる。なお、検査試料を取得する位置は、ホッパ５内の中心部、すなわち、ホルダ１４が図４の状態にあるときの位置が好ましい。
【００３８】
一方、検査試料を取り出すときは、ホルダ１４の向きをそのまま、すなわち、ホルダ１４の開口部が上を向いた状態でシャフト１３を引き出す。ホルダ１４がシュート１７の上部に到着したとき、ホルダ１４の開口部を下に向ける。これにより、取得したスラグの検査試料がシュート１７へ落下し、回収容器へと回収される。
【００３９】
スラグの検査試料の取得が終わると、ボールバルブ１２を閉じてもよい。シャフト１３を引き出し、ホルダ１４がボールバルブ１２よりもホッパ５から離れた位置までくると、ボールバルブ１２を閉じることができる。ボールバルブ１２が閉じると、ホッパ５に設けられたシャフト１３が通る出入口が閉塞する。これにより、シャフト１３が出入りするフランジ部１１からホッパ５内のスラグが飛び出ることが抑制される。
【００４０】
以上のように、試料取得装置１０は、ホッパ５内を落下するスラグの検査試料を取得する。ホッパ５内を落下中のスラグの検査試料を取得するため、スラグの生産設備を停止することなく検査試料を取得できる。落下中のスラグを取得するため、生産工程中のあらゆるタイミングでスラグの検査試料の取得が可能である。したがって、１ロットにおける検査試料を取得する頻度を増加することで、さらにロット全体の平均を示す検査試料が取得できる。また、取得するスラグの検査試料の量も容易に調整できる。さらに、試料取得装置１０におけるシャフト１３の軸ａ方向の移動、及び軸ａ周りの回転の動作は、第１駆動機構、及び第２駆動機構により自動的に行われる。これにより、スラグの検査試料の取得における作業員の作業負担が軽減し、作業効率が向上する。
【００４１】
さらに、本実施例では、特に試料取得装置１０が銅スラグを取得することを特徴とする。銅スラグの真比重はＪＩＳ  Ａ  １２０２試験によると３．６ｇ／ｃｍ３以上である。例えば、高炉スラグ：２．２〜２．６ｇ／ｃｍ３、フェロニッケルスラグ：３．０〜３．１ｇ／ｃｍ３、製鋼スラグ：３．２〜３．６ｇ／ｃｍ３であるため、銅スラグは金属スラグの中でも比重が大きい。したがって、銅スラグは他のスラグと比較して重く、作業員が人力で検査試料を取得する場合、作業負担が大きい。また、落下するスラグを取得する場合には、取得するスラグの重量が大きいほど衝撃が大きくなるため、銅スラグの人力での取得は安全性が低い。このため、試料取得装置１０により銅スラグの検査試料を取得することは、他の金属スラグを取得する場合に比べて作業員の負担を軽減する効果や安全性を向上する効果が大きい。
【００４２】
また、試料取得装置１０は、ホッパ５内に貯蔵されたスラグの検査試料を取得する場合も、上記で説明したものと同様の動作によりスラグの検査試料を取得することができる。この場合、貯蔵されたスラグの層は固く重いため、ホッパ５の内部までホルダ１４を入れることが困難である。そこで、ホルダ１４の先端に、先端が尖った突出部１９を設けてもよい。図９は突出部１９を設けたホルダ１４の概略図である。突出部１９を設けたことにより、ホルダ１４がホッパ５の中心へ向かって移動する際に、スラグがかき分けられる。これにより、ホルダ１４がスラグの貯蔵されたホッパ５内を移動することが容易になる。ホッパ５内における取得したい位置のスラグの検査試料を取得できる。
【００４３】
上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００４４】
上記の実施の形態では、銅の製錬工程から分離されたスラグの生産設備における検査試料の取得装置について説明したが、本発明の試料取得装置は、銅スラグに限定される必要はない。本発明の試料取得装置は、あらゆる金属の製錬工程において分離されるスラグの検査試料を取得することができる。また、本発明のスラグ生産設備は、銅スラグに限定されず、あらゆるスラグの生産設備に用いることができる。
【００４５】
また、試料取得装置１０に制御装置２０を搭載し、スラグの検査試料の取得タイミングを完全自動化することや、遠隔操作をすることとしてもよい。このような自動処理は、例えば、図１０に示す制御により実現することができる。図１０は試料取得装置１０における制御ブロック図の一例である。制御装置２０は、コントロールユニット２１、入力端末２２を備えている。コントロールユニット２１は、第１アクチュエータ１５、及び第２アクチュエータ１６と電気的に接続されている。作業員は入力端末２２から試料取得装置１０の細かな動作を入力することができる。例えば、シャフト１３の軸ａ方向の移動量、移動速度や軸ａ周りの回転量、回転速度について設定できる。また、スラグの検査試料の取得時刻、取得回数を設定できる。コントロールユニット２１はスラグの検査試料の設定時刻になると、第１アクチュエータ１５、第２アクチュエータ１６を起動し、設定された条件に従って、スラグの検査試料の取得を実行させる。このように、スラグの検査試料の取得について自動化が図られることにより、作業員の作業負担はさらに軽減される。検査試料の取得にかかる作業負担を軽減できるため、スラグの検査試料の取得量を増やすことができる。これにより、検査試料が平均化され、ロット全体を反映することになるので、検査試料の精度がさらに向上する。
【符号の説明】
【００４６】
１  スラグ生産設備
２  受入ホッパ
３  ベルトフィーダ
４  振動スクリーン
５  ホッパ
６  搬送コンベア
７  サイロ
８  出荷コンベア
１０  試料取得装置
１１  フランジ部
１２  ボールバルブ
１３  シャフト
１４  ホルダ
１５  第１アクチュエータ
１６  第２アクチュエータ
１７  シュート
１８１  スライドシャフト
１８２  送りねじ
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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