| 【発明の名称】 |
ドロス掻取り装置およびドロス掻取り方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 隆郎
【氏名】山本 伊三夫
【氏名】横山 朋暁
【氏名】辰巳 義教
|
| 【要約】 |
【課題】掻き出すドロスから、溶融メタルを効率よく分離させるドロス掻取り装置およびドロス掻取り方法を提供する。
【解決手段】ドロス掻出し工程途中において、精製炉側壁の傾斜部１９にて掻き板１を停止させ、掻き寄せたドロス１７を掻き板１と精製炉側壁の傾斜部１９との間に一定時間保持することにより湯切りし、流動性の高い溶融メタル１８だけが、精製炉側壁の傾斜部１９を伝って精製炉内へ戻る。傾転自在に取り付けられた伸縮機構４により、移動可能な掻き板１と、該掻き板１の両端に配置した車輪３と、該車輪３が周回する軌道８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを備えたガイドフレーム８とからなり、前記伸縮機構４の位置を検出する検出器を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 傾転自在に取り付けられた伸縮機構と、該伸縮機構により移動可能な掻き板と、該掻き板の両端に配置した車輪と、該車輪が周回する周回軌道を備えたガイドフレームと、前記伸縮機構の位置を検出する検出器とを備えたドロス掻取り装置であって、前記周回軌道は、前記伸縮機構が伸長する際には、前記掻き板が上方を移動し、前記伸縮機構が短縮する際には、前記掻き板が下方を移動するように形成され、前記掻き板が下方を移動する後半で、掻き板が斜めに上昇する傾斜部を前記周回軌道内に設け、該傾斜部の途中で前記検出器が位置を検出して、前記伸縮機構を所定時間停止させる手段を備えたことを特徴とするドロス掻取り装置。
【請求項２】 傾転自在に取り付けられた伸縮機構と、該伸縮機構により移動可能な掻き板と、該掻き板の両端に配置した車輪と、該車輪が周回する軌道を備えたガイドフレームと、前記伸縮機構の位置を検出する検出器とを備えたドロス掻取り装置を、少なくとも１方向の縁から上部の側壁に傾斜部を有する金属精製炉の上方に、配置し、前記周回軌道内を前記車輪が移動するのに伴い、精製炉内の溶融メタル表面に浮遊するドロスを掻き取るように前記掻き板を移動させ、精製炉の縁で、精製炉側壁の傾斜部に沿って前記掻き板の移動方向を変え、該傾斜部途中まで前記掻き板を移動させ、前記検出器の信号で前記伸縮機構を停止させて所定時間経過後、該傾斜部上端まで前記掻き板を移動させることを特徴とするドロス掻取り方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非鉄金属製錬に用いられる精製炉において、溶融メタルと溶融メタル表面に浮遊するドロスとを分離するドロス掻取り装置およびドロス掻取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、非鉄金属製錬において、溶融メタル表面に浮遊する酸化物などの不純物の総称をドロスという。非鉄金属製錬の精製炉においては、金属の純度を高めるために、溶融メタルからこのドロスを系外に分離する必要がある。このドロスを分離する装置のうち、掻き板などによって、溶融メタル表面に浮遊するドロスを掻き出して除去する掻取り式ドロス除去装置においては、従来、掻き板は溶融メタル表面下にわずかに浸漬させた後、停止させることなく、一気に移動させ、ドロスを掻き寄せて系外に排出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方法では、ドロスと溶融メタルとが十分に分離できず、掻き取られたドロス中に同伴される溶融メタルの量が多く、目的金属の収率ロスが大きい問題があった。
【０００４】本発明は、掻き出すドロスから、溶融メタルを効率よく分離させるドロス掻取り装置およびドロス掻取り方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題を解決し、前記目的を達成するために工夫を重ねた結果、このドロス掻取り装置に、ドロスから溶融メタルを分離するための湯切り動作をさせることによって、目的を達し得ることを認めて本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち本発明は、ドロス掻出し工程途中において、精製炉側壁の傾斜部にて掻き板を停止させ、掻き寄せたドロスを掻き板と精製炉側壁の傾斜部との間に一定時間保持することにより湯切りし、流動性の高い溶融メタルだけが、精製炉側壁の傾斜部を伝って精製炉内へ戻ることを利用したドロス掻取り装置およびドロス掻取り方法である。
【０００７】本発明のドロス掻取り装置は、傾転自在に取り付けられた伸縮機構と、該伸縮機構により移動可能な掻き板と、該掻き板の両端に配置した車輪と、該車輪が周回する周回軌道を備えたガイドフレームと、前記伸縮機構の位置を検出する検出器とを備える。さらに、前記周回軌道は、前記伸縮機構が伸長する際には、前記掻き板が上方を移動し、前記伸縮機構が短縮する際には、前記掻き板が下方を移動するように形成される。そして、前記掻き板が下方を移動する後半で、掻き板が斜めに上昇する傾斜部を周回軌道内に設け、該傾斜部の途中で前記検出器が位置を検出して、前記伸縮機構を所定時間停止させる手段を備える。
【０００８】本発明のドロス掻取り方法は、前記ドロス掻取り装置を、少なくとも１方向の縁から上部の側壁に傾斜部を有する金属精製炉の上方に、配置し、前記周回軌道内を前記車輪が移動するのに伴い、精製炉内の溶融メタル表面に浮遊するドロスを掻き取るように前記掻き板を移動させ、精製炉の縁で、精製炉側壁の傾斜部に沿って前記掻き板の移動方向を変え、該傾斜部途中まで前記掻き板を移動させ、前記検出器の信号で前記伸縮機構を停止させて所定時間経過後、該傾斜部上端まで前記掻き板を移動させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて述べる。図１は、ドロス掻取り装置の一実施例を示す側面図である（精製炉を断面で示し、掻き板の動作を示すために、動作中の掻き板を点線で４ヶ所示した）。図２は、ドロス掻取り装置の平面図である。
【００１０】本発明のドロス掻取り装置は、傾転自在に取り付けられた伸縮機構４と、該伸縮機構４により移動可能な掻き板１と、該掻き板１の両端に配置した車輪３と、該車輪３が周回する軌道を備えたガイドフレーム８とからなり、前記伸縮機構４の位置を検出する検出器を備える。
【００１１】前記ガイドフレーム８は、少なくとも２つの平面部材を平行に支持する構造で、該平面部材には、上溝８ａ、反転溝８ｂ、下溝８ｃ、傾斜溝８ｄからなる周回軌道を備える。前記溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄで囲まれる部分は、外側からピン１１およびピン１２により、板状部材で外側から支持する（図１では省略している）。あるいは、板状部材はピン１１、１２ではなく、数本の連結ボルトによって支持される。上溝８ａと反転溝８ｂとの間に、リミッター９ａにより回転が制限された状態で、上溝ストッパー９がピン１１により回動可能に取り付けられる。また、傾斜溝８ｄと上溝８ａとの間に、リミッター１０ａにより回転が制限された状態で、下溝ストッパー１０がピン１２により回動可能に取り付けられる。
【００１２】上溝ストッパー９は、リミッター９ａに一方の端部が当接して停止した状態では、他方の端部が上溝８ａを遮る位置にあるように、ピン１１により回動可能にガイドフレーム８に取り付けられる。車輪３が前記他方の端部を押すと、上溝ストッパー９がピン１１を中心として回動し、車輪３は反転溝８ｂに進入する。車輪３が上溝ストッパー９から離れると、上溝ストッパー９は自重により回動し、リミッター９ａに当接する元の位置に戻る。この状態では、反転溝８ｂ内の車輪３は、上溝８ａに進入不可能となり、下溝８ｃにのみ進入可能となる。
【００１３】下溝ストッパー１０は、リミッター１０ａに当接して停止した状態では、上溝８ａ内の車輪３が傾斜溝８ｄに進入しないように、ピン１２により回動可能にガイドフレーム８に取り付けられる。傾斜溝８ｄ内の車輪３が、下溝ストッパー１０を押すと、ピン１２を中心として回動し、車輪３は傾斜溝８ｄから上溝８ａに進入する。車輪３が上溝８ａ内に入ると、下溝ストッパー１０は自重により回動し、リミッター１０ａに当接する元の位置に戻る。この状態では、上溝８ａ内の車輪３は、傾斜溝８ｄに進入不可能となる。
【００１４】すなわち、車輪３が移動する軌道を上溝８ａ、反転溝８ｂ、下溝８ｃ、傾斜溝８ｄの上向き面が構成すると共に、上溝８ａに隣接する部分で反転溝８ｂに上向き面を欠除し、その代わりに上溝ストッパー９の上向き面が軌道となる。同様に、上溝８ａのシリンダー４の側に、上向き面を欠除して、その代わりに下溝ストッパー１０の上向き面が軌道となる。
【００１５】掻き板１は、軸２と固定されており、前記車輪３は軸２の両端に取り付けられる。
【００１６】油圧シリンダー４は、フレーム５に対し傾転可能なように取り付けられる。シリンダーロッド６の先端は連結ロッド７を介して前記掻き板１と連結される。
【００１７】従って、シリンダーロッド６がシリンダー４内を移動することによって、車輪３はガイドフレーム８に設けられた上溝８ａ、反転溝８ｂ、下溝８ｃ、傾斜溝８ｄに沿ってのみ周回移動することができる。掻き板１の先端も、上溝８ａ、反転溝８ｂ、下溝８ｃ、傾斜溝８ｄと同じ軌道を描いて移動する。
【００１８】前記検出器は、例えばリミットスイッチ１６と、位置検出用ロッド１３およびガイドパイプ１４と、位置検出用ロッド１３に固定された金具１５とからなる。位置検出用ロッド１３の先端は、連結ロッド７に固定されており、油圧シリンダー４内をシリンダーロッド６が移動することにより、ガイドパイプ１４内を位置検出用ロッド１３が移動する。前記掻き板１が、金属精製炉の側壁の傾斜部の適当な位置を通過するときに、前記金具１５がリミットスイッチ１６を作動させるように、位置決めをして配置される。
【００１９】本発明のドロス掻取り方法を、図３〜８に基づいて説明する。
【００２０】本発明のドロス掻取り方法では、図１に示すように、前記ドロス掻取り装置を、少なくとも１方向の縁から上部の側壁に傾斜部１９を有する金属精製炉の上方に、配置する。
【００２１】図３に示した状態から、シリンダーロッド６を伸長させると、図４に示したように、車輪３が上溝ストッパー９を押し、図５に示すように、車輪３は反転溝８ｂへ移動する。この際、掻き板１が精製炉内の浮遊ドロスの上方を進む。
【００２２】図５に示した状態から、シリンダーロッド６を短縮させると、図６に示したように、上溝ストッパー９により、車輪３が下溝８ｃに進入し、このため掻き板１は下降して、溶融メタル１８の表面下にわずかに浸漬される。図７に示したように、車輪３が下溝８ｃを進行すると、掻き板１は表面に浮遊するドロス１７を掻き込む。
【００２３】このように、前記周回軌道内を前記車輪３が移動するのに伴い、精製炉内の溶融メタル１８の表面に浮遊するドロス１７を掻き取るように前記掻き板１が移動する。
【００２４】図７に示したように、車輪３が下溝８ｃの終端部に達すると、掻き板１は側壁上部に接近する（図１参照）。そして、車輪３が傾斜溝８ｄに進入すると、精製炉側壁の傾斜部１９に沿って上昇するように、前記掻き板１の移動方向が変わり、掻き込んだドロスを運び上げる。図８に示したように、該傾斜部途中まで前記掻き板１を移動させ、前記リミットスイッチ１６の信号で、前記伸縮機構４を停止することにより、この位置で一定時間、掻き板１を停止させる。精製炉側壁の傾斜部１９と、掻き板１の間に保持されたドロスから溶融メタルが湯切りされることによって、すなわち、流動性の悪いドロスは保持されるが、流動性の良い溶融メタルは流れ出すことによって、効率よく分離できる。
【００２５】所定時間経過後、該傾斜部１９の上端まで前記掻き板１を移動させ、ドロスを系外へ排出する。この際、車輪３によって上溝ストッパー１０が持ち上げられ、車輪３が上溝８ａに進入し、所定の停止位置に戻る。以上の一連の動作を、繰り返して行う。
【００２６】掻き板１の停止時間は、ドロスからの溶融メタルの分離効率に関わり、短かすぎると十分な分離効果が得られず、長すぎると溶融メタルが固まってしまうため、停止時間としては１５〜４５秒程度が好ましい。
【００２７】また、掻き板１の移動速度である掻き出し速度は、スピードコントローラによって調整することができるが、速すぎるとリミットスイッチ１６が作動してから、掻き板１が移動して、掻き板１の停止位置にずれを生じるので、１５０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ程度にするのが好ましい。
【００２８】本発明のドロス掻き取り装置により、約５０％の目的金属の収率ロスを、約５％にまで低減させることができた。なお、本実施例で行った繰り返しサイクルは、９０ｓｅｃ／サイクル程度である。（収率ロスは、系外に掻き出されたドロスに対する目的金属の含有率で表した。）本発明の説明のために図示した実施例により、本発明が制限されることはない。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、精製炉から排出されるドロス中に同伴される溶融メタル量が大幅に削減され、金属の実収率の向上を達成するとともに、除去されたドロス中のメタル分と酸化物分との分別が容易になり、この分別作業に費やされる労力が大幅に削減された。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３３０３
【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年１１月１７日（１９９９．１１．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８４０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】鴨田 朝雄
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１３７５（Ｐ２００１−１４１３７５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２６６６５ |
|