(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸垂支点となる耳を有する陽極板を板厚方向にプレス矯正すると共に、耳を懸垂方向および板厚方向にプレス矯正する電解用陽極板の矯正方法において、随時任意に選んだ複数の陽極板に対し、垂直性を左右する耳プレス変数である懸垂方向の耳受角度および板厚方向の耳受位置のいずれか一方または両方の値を変えてプレス矯正した後垂直性を評価し、その結果を基に耳プレス変数を調整することを特徴とする電解用陽極板の矯正方法。
【請求項２】
前記垂直性は、前記複数の陽極板を懸垂してこれらを距離計で測定して得られる懸垂板面の上端部と下端部の水平距離差に基づいて評価することを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解用陽極板の垂直性を改善する矯正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば銅の電解精錬においては、陽極板（アノード）に厚さ40〜50mm程度の粗銅板を用い、陰極板（カソード）に厚さ0.5 〜1.0mm 程度の電気銅薄板を使用する。電解槽内では両極板を交互に対面させて多数懸垂する。
陰極板の懸垂方法は、図５に示すように、陰極板10の上端部にリボン11を接合し、リボン11にクロスバー12を通し、このクロスバー12の両端部を、水平かつ平行に配設した支持枠15（電解操業時には一端はブスバー15A 、他端は絶縁板15B ）に掛ける方法であり、一方、陽極板の懸垂方法は、図６に示すように、陽極板１を耳２付き形状に鋳造し、この耳２を前記支持枠15に掛ける方法である。
【０００３】
ところで、電流効率の向上および装置スペースの有効利用の面から、極板間隔は等間隔でかつできるだけ狭くすることが望ましい。しかし、陰極板は薄いためカールしやすく、陽極板は耳付き鋳造品であるため凝固不均一による本体曲がりや、型抜き時の耳変形が生じやすい。このような変形があると極板間隔が不揃いとなり、またその変形程度が大きいと相互接触して短絡を起こし電解困難となる。このため、通常、電解槽に装入する前に両極板ともプレスして平らに矯正する。
【０００４】
しかし、陽極板では、耳と本体とが一体物となっているから、本体のみ平らにしても、耳と本体との位置関係によっては懸垂姿勢が垂直にならない。このため、例えば実公平2-10126 号公報に開示されているように、陽極板の矯正装置には、本体を板厚方向にプレスする本体プレス装置と耳を懸垂方向（垂直方向）、板厚方向（水平方向）にそれぞれプレスする耳プレス装置が備えられている。これらのプレス装置は、固定した受金型とこれに対向する移動可能な押金型との間にセットされた材料を、押金型をシリンダで押して移動させることにより押圧するものである。
【０００５】
これにより、本体を平らにすると共に、耳形状を一律に矯正することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の矯正装置を用いて耳形状を一律に矯正しても、図７に示すように、耳２を支持枠15に掛けて陽極板１を懸垂した際、板面が鉛直線９に対して無視できないほど傾いている（懸垂傾角θが０°から大きく外れている）、いわゆる垂直性が悪い状態になる場合が多々ある。本体が平らでも垂直性が悪いと、極板間隔不揃いや短絡の問題は解消できない。
【０００７】
垂直性が悪くなる原因は、陽極板が鋳造品であるため、重量のバラツキがあること、本体の板厚が均一でないこと等の理由により、板間で重心がばらついており、支持枠と接触して懸垂支点をつくる耳の角度や位置をプレスにより一律にしても、それらと重心との相対関係が一定にならないことにあると考えられる。しかしながら、抜本的な対策はなく、現状では、電解槽に装入する段になって垂直性の悪い陽極板が見いだされると、逐一人手により耳と支持枠の間にシムを挿入するなどして懸垂傾角をゼロに近づけるようにするが、その作業は試行錯誤で熟練を要し、かつ重労働で時間がかかるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題を解決し、電解用陽極板の垂直性を容易に改善できる電解用陽極板の矯正方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、懸垂支点となる耳を有する陽極板を板厚方向にプレス矯正すると共に、耳を懸垂方向および板厚方向にプレス矯正する電解用陽極板の矯正方法において、随時任意に選んだ複数の陽極板に対し、垂直性を左右する耳プレス変数である懸垂方向の耳受角度および板厚方向の耳受位置のいずれか一方または両方の値を変えてプレス矯正した後垂直性を評価し、その結果を基に耳プレス変数を調整することを特徴とする電解用陽極板の矯正方法である。
【００１０】
前記垂直性は、前記複数の陽極板を懸垂してこれらを距離計で測定して得られる懸垂板面の上端部と下端部の水平距離差（水平方向の距離の差）に基づいて評価することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
鋳造品である陽極板は、板厚が略一定で重心位置も略一定あるべきところ、鋳型の経時変化や鋳込条件の変化などにより、その本体形状および耳形状が微妙かつ不規則に変わる。そのため、耳形状を初期に設定したプレス条件で一律にプレス矯正する従来の矯正方法では、耳の位置や角度と板の重心位置との相互関係を一定にすることは困難であり、従って懸垂偏角のばらつきが大きくなる。
【００１２】
これに対し、本発明では、随時任意に選んだ複数の陽極板に対し、垂直性を左右する耳プレス変数である懸垂方向の耳受角度および板厚方向の耳受位置のいずれか一方または両方の値を変えてプレス矯正した後垂直性を評価し、その結果を基に耳プレス変数を調整することとした。
これにより、陽極板の形状が変化しても、耳の位置や角度を確実に垂直性に適合する値に調整できるようになるから、懸垂傾角のばらつきを小さく抑えることができるようになり、電解槽脇での人手による懸垂傾角是正作業を大幅に減らすことができると共に、電気銅の生産性が向上する。
【００１３】
図１は、本発明の実施に好適な矯正装置の要部を示す側断面模式図である。陽極板１の本体は受金型３Ｂと押金型３Ａに挟まれて板厚方向（図１の水平方向）にプレス矯正されて平らにされる。一方、耳２は、受金型４Ｂと押金型４Ａに挟まれて懸垂方向（図１の垂直方向）にプレス矯正され、また、受金型５Ｂと押金型５Ａに挟まれて板厚方向にプレス矯正される。なお、押金型３Ａ，４Ａ，５Ａはそれぞれシリンダ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃによって押される。耳２上端がテーパをなすのは陽極板１が鋳造時に板厚方向を深さ方向とする上広鋳型に鋳込まれたためであり、ここに当たる押金型４Ａ先端にも同じテーパを付している。
【００１４】
受金型４Ｂは、水平方向に変位可能な中心軸Ｏの回りに傾転可能に設置されており、懸垂方向の耳受角度（受金型４Ｂの水平面からの傾角）の値を調整可能である。よって耳２底面の角度を変更可能である。また、受金型５Ｂは水平方向位置可変に設置されており、板厚方向の耳受位置（受金型５Ｂの当たり面の位置）の値を調整可能である。よって、耳２の板厚方向位置を変更可能である。
【００１５】
調整すべき耳プレス変数を、前記耳受角度と耳受位置のいずれとするか、あるいはこれら両方とするかについては、鋳造品の寸法精度に応じて適宜決めればよい。なお、耳受角度の調整範囲は最大±５°程度、耳受位置の調整範囲は最大20mm程度としておけばよい。
図２は、上記の垂直性評価に適した方法の一例を示す側面模式図である。プレス矯正した陽極板１を水平な支持枠15Ａに耳２を掛けて懸垂する。陽極板１の懸垂位置に設定した鉛直線９から同じ水平距離だけ離れた鉛直線９Ａ上に２つの距離計６を、それぞれの計測方向が水平に陽極板２板面の上端部と下端部に向かうように配置しておく。こうしておいて、距離計６により上端部と下端部の水平距離差Δｘ（＝｜ｘ1 −ｘ2 ｜）を測定する。水平距離差Δｘが０なら懸垂傾角は０°である。
【００１６】
本発明では、実操業で用いる陽極板のうちから任意に抽出した複数のサンプルについて耳プレス変数（Ｚ）の値を変えて前記水平距離差Δｘを測定してＺとΔｘの関係を求め、この関係を用いてΔｘ＝０となるＺの値（Ｚ0 ）を求めてこれを設定値とし、Ｚの値をこの設定値Ｚ0 に合わせるようにＺを調整する。
なお、耳プレス変数の設定（調整目標値の決定）は、例えば以下のようなステップを実行することにより行うことができる。なお、耳受位置をＺ1 、耳受角度をＺ2 と記す。
（Ａ）操業前の初期設定
A1) Ｚ1 を任意の適当な値に固定し、Ｚ2 の同じ値に複数のサンプルを割り振ってＺ2 の値を変えてΔｘのデータを採り、Δｘデータのばらつき範囲Ｒ（Δｘ）または標準偏差σ（Δｘ）が最も小さくなるＺ2 の値を求め、Ｚ2 をその値に固定する。〔Ｚ2 初期設定〕
A2) Ｚ1 の値を変えてΔｘのデータを採り、Δｘが０に収束するＺ1 の値を求め、Ｚ1 をその値に固定する。〔Ｚ1 初期設定〕
（Ｂ）操業中の再設定
B1) Ｚ2 を現状の値に固定し、Ｚ1 の値を変えてΔｘのデータを採り、Δｘが０に収束するＺ1 の値を求め、Ｚ1 をその値に固定する。〔Ｚ1 再設定〕
B2) 前記ステップB1でΔｘが０以外の値に収束した場合、前記ステップA1→A2を実行する。〔Ｚ2 再設定→Ｚ1 再設定〕
本発明で使用する距離計はレーザ距離計、超音波距離計などの非接触式のものが好ましいが、タッチセンサなどの接触式のものでもよい。
【００１７】
なお、例えば図３に示すように、距離計６をさらに１つ（２つ以上でもよい）配置して、各距離計６の鉛直方向位置座標ｙi と計測値ｘi との直線関係をチェックするようにすれば、プレス矯正後平らであるべき陽極板２の異常曲がりを検出することができ、矯正装置の異常を早期発見することができて好ましい。
また、例えば図４に示すように、距離計６をさらに陽極板２の反対側（鉛直線９Ｂ上）にも配置して、同図に示した関係式にて板厚を測定するようにすれば、板厚異常品をリジェクトすることができると共に、電解条件設定の基礎データとして活用できて好ましい。
【００１８】
【実施例】
銅電解精錬工場の陽極板プレス工程に本発明を適用した実施例について説明する。
陽極板鋳造品の本体寸法は約１ｍ角で厚みは43〜47mm程度である。矯正装置は図１に示したものを使用した。距離計にはレーザ距離計を用いた。耳受角度と耳受位置の調整範囲は前記の通りである。実施に当たっては、日々、１日の処理枚数（約2000枚）のうちから陽極板50枚を無作為抽出し、これらについて、耳プレス変数を変えてプレス後の垂直性のデータをとり、その結果に基づいて翌日の耳プレス変数を設定するようにした。すなわち、本実施例では「随時」として「日々」を採用した。垂直性の評価因子としては、距離計を図２のように配置して測定した懸垂板の上下端部の水平距離差を採用した。この水平距離差と耳受位置、耳受角度との関係を求め、その関係に基づいて水平距離差ゼロに対応する耳受位置、耳受角度を求めてこれを翌日の設定値とする。この設定作業は前記（Ａ）、（Ｂ）のステップに従って行い、ステップA1でのＺ2 の値を決めるためのパラメータにはσ（Δｘ）を採用した。
【００１９】
この設定値を目標にした調整作業は、耳受位置については図１の受金型５Ｂとこれを保持する図示しない受金型保持部との間にシムを挿入することにより行い、耳受角度については、図１の受金型４Ｂとこれを保持する図示しない受金型保持部との間にシムを、中心軸Ｏの左右で挿入量を変えて挿入することにより行った。
【００２０】
この結果、電解槽脇での人手による陽極板垂直性是正頻度が従来の約90％減となり、陽極板不良により発生していた短絡が減り、電流効率が上がり、電気銅の生産性が約２％増となるという顕著な効果が得られた。
【００２１】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、電解用陽極板の垂直性を容易に改善することができるようになり、電解槽脇での人手による垂直性是正頻度が減って作業負荷を軽減できると共に、電解精製品の生産性が向上するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に好適な矯正装置の要部を示す側断面模式図である。
【図２】垂直性評価に適した方法の一例を示す側面模式図である。
【図３】異常曲がり検出方法の一例を示す側面模式図である。
【図４】板厚検出方法の一例を示す側面模式図である。
【図５】陰極板の正規の吊り下げ状態を示す正面図(a) およびそのAA矢視図(b) である。
【図６】陽極板の正規の吊り下げ状態を示す正面図(a) およびそのAA矢視図(b) である。
【図７】垂直性の悪い陽極板の吊り下げ状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  陽極板（アノード）
２  耳
３Ａ，４Ａ，５Ａ  押金型
３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ  受金型
３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ  シリンダ
６  距離計
９，９Ａ，９Ｂ  鉛直線
10  陰極板（カソード）
11  リボン
12  クロスバー
15，15Ａ  支持枠
θ  懸垂傾角
【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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