FI120384B - Method of casting anodes and anode casting apparatus - Google Patents
Method of casting anodes and anode casting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- FI120384B FI120384B FI20085192A FI20085192A FI120384B FI 120384 B FI120384 B FI 120384B FI 20085192 A FI20085192 A FI 20085192A FI 20085192 A FI20085192 A FI 20085192A FI 120384 B FI120384 B FI 120384B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- anode
- mold
- pyrometer
- temperature
- cooling
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D5/00—Machines or plants for pig or like casting
- B22D5/02—Machines or plants for pig or like casting with rotary casting tables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
- B22D25/02—Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
- B22D25/04—Casting metal electric battery plates or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D30/00—Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
MENETELMÄ ANODIEN VALAMISEKSI JA ANODIVALULAITTEISTO KEKSINNÖN ALAMETHOD FOR MOLDING ANODES AND ANODIC MOLDING EQUIPMENT FIELD OF THE INVENTION
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osassa määritelty menetelmä. Edelleen keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 7 johdanto-osassa määritelty anodivalulaitteisto.The invention relates to a method as defined in the preamble of claim 1. The invention further relates to an anode casting apparatus as defined in the preamble of claim 7.
KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION
10 Keksintö liittyy metallin, kuten kuparin, jalostuspro-sessissa anodilevyjen valmistukseen, joka suoritetaan konvertoinnon jälkeen. Konvertoinnissa liekkisula-tusuimista saatua tuotetta, joka sisältää kuparin lisäksi rautaa ja rikkiä sekä arvometalleja, rautaa ja 15 rikkiä poistetaan happirikastetulla ilmalla. Saatu kon-vertterikupari johdetaan anodiuuniin, jossa sitä puhdistetaan edelleen rikin poistamiseksi siitä. Anodi-uunissa konvertoinnissa mahdollisesti jäljelle jäänyt rikki hapetetaan rikkidioksidiksi puhaltamalla sulaan 20 metalliin ilmaa. Sitten sulasta poistetaan happi.The invention relates to a process for converting a metal, such as copper, into anode plates, which is carried out after conversion. In the conversion, the product obtained from flame-smelting furnaces containing iron and sulfur in addition to copper and precious metals, iron and sulfur is removed with oxygen-enriched air. The resulting converter copper is led to an anode furnace, where it is further purified to remove sulfur therefrom. Any sulfur remaining in the anode furnace conversion is oxidized to sulfur dioxide by blowing air into the molten metal. Oxygen is then removed from the melt.
Anodiuunin sula kupari valetaan anodivalulaitteistolla anodi 1evyiksi, joiden kuparipitoisuus on noin 99,5 %.In the anode furnace, molten copper is cast in anode casting equipment into anode 1 sheets having a copper content of about 99.5%.
Anodilevy on tyypillisesti kooltaan noin 1 m x 1 m ja 25 paksuudeltaan noin 5 cm. Anodissa on tyypillisesti nos-tokorvat, joista sitä voidaan nostaa ja ripustaa pystyasentoon elektrolyysiä varten. Tyypillisesti anodin paino on noin 3 00 - 40 0 kg. Valmiit anodi levyt puhdistetaan sitten elektrolyysillä kuparikatodeiksi, joiden 30 kuparipitoisuus on 99,99 %.The anode plate typically has a size of about 1m x 1m and a thickness of about 5cm. The anode typically has lifting lugs from which it can be raised and hung upright for electrolysis. Typically, the weight of the anode is from about 300 to about 40 kg. The finished anode plates are then purified by electrolysis to copper cathodes having a 99.99% copper content.
Tällä hetkellä tunnetuista anodivalulaitteistoista käytetyin tyyppi on sellainen, johon kuuluu pystyakselin ympäri pyörivä valupöytä, jossa on joukko avomuotteja 35 järjestettynä ympyrämuotoon. ValupÖytää pyöritetään 2 jaksottaisesti siten, että kutakin siirtoa seuraa määrätyn ajanjakson pituinen pysähdys.Of the currently known anode casting apparatuses, the most commonly used type is one which comprises a rotary casting table with a plurality of open molds 35 arranged in a circular shape. The casting table is rotated 2 intermittently so that each movement is followed by a stop for a specified period of time.
Anodivalulaittaistossa kupari johdetaan anodiuunista 5 ränniä pitkin valukoneelle ja edelleen kuparista valmistettuihin avomuotteihin. Sulan kuparin tarttuminen kiinni muotteihin estetään maalaamalla muotit joka kierroksella muottimaalilla eli irrotusaineella, joka on veteen sekoitettua bariumsulfaattia, Valu käsittää 10 seuraavat vaiheet: valu, jäähdytys, irrotus muotista, jäähdytysaltaaseen nosto ja muotin maalaus.In the anode casting apparatus, copper is led from the anode furnace 5 along the chutes to the casting machine and further to open molds made of copper. The adherence of molten copper to the molds is prevented by painting the molds in each round with a molding paint or barium sulphate release agent. The molding comprises the following steps: casting, cooling, removal from the mold, lifting into the cooling pool and painting the mold.
Valun jälkeen muotissa olevia anodeja jäähdytetään va-lupöydän pyöriessä niin, että jäähdytysvettä suihkute-15 taan anodin pintaan. Muotissa olevaa anodivalosta ei voida jäähdyttää ennen kuin sen pinta on riittävän kiinteä. Heti valun jälkeen muotissa olevan sulassa tilassa olevan anodin lämpötila on noin 1150 SC (sulamispiste on 1084 HC) ja se on muotissa jäähdytettävä ta-20 vallisesti lämpötilaan 700 - 950 ÖC, jossa se on kiinteytynyt niin, että se voidaan irrottaa muotista. Anodi pitää jäähdyttää niin että, se on tarpeeksi jähmeä nostettavaksi muotista jäähdytysaltaaseen upotusjäähdytykseen, jossa loppujäähdytys tapahtuu.After casting, the anodes in the mold are cooled as the casting table rotates so that cooling water is sprayed onto the anode surface. The anode light in the mold cannot be cooled until its surface is sufficiently solid. Immediately after casting, the molten anode in the mold has a temperature of about 1150 SC (melting point is 1084 HC) and must be cooled to 700 to 950 ° C, where it has solidified so that it can be removed from the mold. The anode must be cooled so that it is sufficiently rigid to be lifted from the mold to the cooling pool immersion cooler where the final cooling occurs.
25 Jäähdytyksen jälkeen anodin pinta ei ole tasalämpöinen vaan siinä saattaa olla suuriakin lämpötilavaihteluja johtuen vesisuihku]äähdytyssuuttimien asennoista ja kunnosta ja siitä millainen eristekerros muotissa on 30 ja kuinka tasainen se on.After cooling, the surface of the anode is not uniform in temperature but may exhibit large temperature fluctuations due to the position and condition of the water jet cooling nozzles and the type of insulating layer in the mold 30 and how uniform it is.
Ongelmana on, että jäähdytyksen jälkeen anodiin voi jäädä sulia kohtia, ns. sulapisteitä, joissa anodime-talli on sulaa eikä ole jähmettynyt. Kun sulapisteitä 35 sisältävä anodi nostetaan jäähdytysaltaaseen, anodi voi räjähtää, jolloin anodin kappaleita sinkoilee ympäriinsä aikaansaaden merkittävän turvallisuusriskin.The problem is that after cooling, the anode can retain molten areas, so-called. melting points where the anodime stable is molten and has not solidified. When the anode containing melting points 35 is lifted into the cooling pool, the anode can explode, whereby the anode bodies are flung around, posing a significant safety hazard.
33
KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION
Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.The object of the invention is to eliminate the above disadvantages.
55
Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja anodivalulaitteisto, joiden avulla anodista voidaan havaita sulapisteet.In particular, it is an object of the invention to provide a method and anode casting apparatus for detecting melting points at an anode.
10 Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja anodivalulaitteisto, jotka mahdollistavat valimon turvallisuuden parantamisen.It is a further object of the invention to provide a method and anode casting apparatus which enable the safety of a foundry to be improved.
Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin mene-15 telmä ja anodivalulaitteisto, jotka mahdollistavat juuri jäähdytetyn vaihtelevalampöisen anodin pinnan keskiarvolämpötilan määrittämisen jäähdytyksen ohjausta varten.It is a further object of the invention to provide a method and anode casting apparatus which allow the determination of the average temperature of an anode surface of a freshly cooled variable lamp for controlling the cooling.
2020
KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle anodivalulaitteistolle on tunnusomaista se, 25 mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 7.The method of the invention is characterized by what is set forth in claim 1. The anode casting apparatus according to the invention is characterized by what is set forth in claim 7.
Menetelmässä a) valetaan sulaa metallia avomuottiin ennalta määrätty määrä; b) jäähdytetään muottiin valettua anodia peräkkäisillä jäähdytysvaiheilla, joissa 30 vettä suihkutetaan anodin päällipintaan; c) poistetaan jähmettynyt anodi muotista; ja d) toistetaan vaiheita a) - c) . Menetelmässä mitataan anodin pintalämpötilaa kosketuksettomasti pyrometrilla.In method (a), a molten metal is poured into an open mold in a predetermined amount; b) cooling the molded anode by successive cooling steps in which water is sprayed onto the top surface of the anode; c) removing the solidified anode from the mold; and d) repeating steps a) to c). In the method, the surface temperature of the anode is measured non-contact with a pyrometer.
35 Keksinnön mukaisesti jäähdytysvaiheiden jälkeen ennen muotista poistamista mitataan pintalämpötiloja joukos- 4 ta mittauspisteitä anodin koko pinta-alalta. Mittaus-arvoista määritetään anodin pinnan maksimilämpötila sulapisteen/'-pisteiden havaitsemiseksi anodista. Maksimilämpötilaa verrataan ennalta määrättyyn raja-5 arvoon. Maksimilämpötilan ollessa yhtä suuri tai suurempi kuin ennalta määrätty raja-arvo estetään anodin poistaminen muotista. Maksimilämpötilan ollessa pienempi kuin ennalta määrätty raja-arvo poistetaan anodi muotista.According to the invention, after the cooling steps, surface temperatures are measured from a plurality of measuring points over the entire surface area of the anode before being removed from the mold. From the measurement values, the maximum temperature of the anode surface is determined to detect the melting point / 'points of the anode. The maximum temperature is compared to a predetermined limit value of 5. At a maximum temperature equal to or greater than a predetermined threshold, the anode is prevented from being removed from the mold. When the maximum temperature is less than a predetermined threshold, the anode is removed from the mold.
1010
Keksinnön etuna on, että vaaralliset sulapisteet voidaan ajoissa havaita anodien räjähdysten estämiseksi, mikä parantaa turvallisuutta.An advantage of the invention is that dangerous melting points can be detected in time to prevent anode explosions, which improves safety.
15 Keksinnön mukaiseen anodivalulaitteistoon kuuluu syöttölaite sulan metallin syöttämiseksi; joukko avomuot-teja sulan metallin vastaanottamiseksi syöttölaitteelta anodin muodostamiseksi; vesisuihkujäähdytyslait-teisto muottiin valetun anodin jäähdyttämiseksi ve-20 sisuihkui11a; poistolaite, joka on sovitettu poista maan jähmettyneen anodin muotista; ja ainakin yksi pyrometri anodin pintalämpötilan mittaamiseksi koske-tuksettomasti.The anode casting apparatus of the invention includes a feed device for feeding molten metal; a plurality of open molds for receiving the molten metal from the feeder to form the anode; a water jet cooling apparatus for cooling the molded anode with a water-20 jet; a discharge device adapted to remove the earth from the solidified anode mold; and at least one pyrometer for non-contact measurement of the anode surface temperature.
25 Keksinnön mukaisesti pyrometri on sijoitettu anodin siirtosuunnassa välittömästi ennen poistolaitetta ja on sovitettu mittaamaan pintalämpötiloja joukosta mittauspisteitä anodin koko pinta-alalta. Laitteistoon kuuluu lisäksi laskenta- ja ohjauslaite, joka on sovi-30 tettu määrittämään mittausarvoista mainitun anodin pinnan maksimilämpötila, vertaamaan maksimilämpötilaa ennalta määrättyyn raja-arvoon, ja antamaan ohjeen poistolaitteelle jättää anodi muottiin, jos maksimi-lämpötila on suurempi tai yhtäsuuri kuin ennalta mää-35 rätty raja-arvo, ja poistaa anodi muotista, jos maksimilämpötila on pienempi kuin ennalta määrätty raja-arvo .According to the invention, the pyrometer is disposed in the anode transfer direction immediately before the discharge device and is adapted to measure surface temperatures from a plurality of measuring points over the entire surface area of the anode. The apparatus further includes a calculating and control device adapted to determine the maximum temperature of said anode surface from the measured values, compare the maximum temperature to a predetermined limit value, and instruct the discharge device to leave the anode in a mold if the maximum temperature is greater than or equal to and remove the anode from the mold if the maximum temperature is less than a predetermined limit.
55
Menetelmän eräässä sovellutuksessa ennalta määrätty raja-arvo on anodimetallin sulamispistelämpötila.In one embodiment of the method, the predetermined limit value is the melting point temperature of the anode metal.
5 Menetelmän eräässä sovellutuksessa määritetään mittausarvoista anodin pinnan keskimääräinen lämpötila. Keskimääräistä lämpötilaa käytetään säätösuureena seu-raavien anodien jäähdytysvaiheiden jäähdytysvesimäärän säätämiseksi, 105 In one embodiment of the method, the average value of the anode surface temperature is determined from the measured values. The average temperature is used as a control variable to control the cooling water volume of the following anode cooling steps, 10
Menetelmän eräässä sovellutuksessa mitataan skannaa-valla pistepyrometrilla, joka pyyhkii mittauspistettä viivamaisesti edestakaisin anodin pinnan yli anodin siirtyessä paikallaan pysyvän pyrometrin ohitse.In one embodiment of the method, the point is measured by a scanning point pyrometer, which wipes the measuring point linearly back and forth over the surface of the anode as the anode moves past the stationary pyrometer.
1515
Menetelmän eräässä sovellutuksessa järjestetään useita muotteja kiertämään ympyrän muotoista rataa jaksottaisesti niin, että kaikkia muotteja pysäytetään ja siirretään yhtäaikaisesti siten, että pysäytysjaksot ja 20 siirtojaksot vuorottelevat, ja valetaan anodi muottiin ja poistetaan muotista pysäytysjakson aikana.In one embodiment of the method, a plurality of molds are arranged to rotate a circular path intermittently such that all molds are stopped and moved simultaneously such that the stop periods and the transfer periods alternate, and the anode is molded and removed from the mold during the stop period.
Menetelmän eräässä sovellutuksessa estettäessä anodin poistaminen muotista annetaan anodin olla muotissa 25 ylimääräinen ratakierros jäähdyttämättä sitä vesisuih kuilla .In one embodiment of the method, the anode is prevented from being removed from the mold by allowing the anode to remain in the mold for an additional orbit without cooling it with water jets.
Anodivalulaitteiston eräässä sovellutuksessa pyrometri on skannaava pistepyrometri.In one embodiment of the anode casting apparatus, the pyrometer is a scanning dot pyrometer.
3030
Anodivalulaitteiston eräässä sovellutuksessa pyrometri in kuuluu pyörivä peili.In one embodiment of the anode casting apparatus, the pyrometer includes a rotating mirror.
Anodivalulaitteiston eräässä sovellutuksessa laskenta-35 ja ohjauslaite on sovitettu määrittämään mittausar voista mainitun anodin pinnan keskimääräinen lämpötila 6 ja käyttämään keskimääräistä lämpötilaa vesisuihku-jäähdytyslaitteiston säätösuureena.In one embodiment of the anode casting apparatus, the counting-35 and control means are adapted to determine from the measurement values the average temperature 6 of said anode surface and to use the average temperature as a control variable for the water-jet cooling apparatus.
Anodivalulaitteiston eräässä sovellutuksessa anodiva-5 lulaitteistoon kuuluu pyöritettävä valupöytä, jonka päälle muotit on järjestetty ympyrämuotoon.In one embodiment of the anode casting apparatus, the anodiva-5 casting apparatus comprises a rotatable casting table on which the molds are arranged in a circular shape.
KUVALUETTELOLIST OF FIGURES
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti 10 sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää kaaviomaisesti päältä päin nähtynä keksinnön mukaisen anodivalulaitteiston erästä sovellu-15 tusta, kuva 2 esittää leikkausta II-n kuvasta 1, kuva 3 esittää kaaviomaisesti sivusta nähtynä kuvan 1 20 sovellutuksen muotissa olevaa anodia ja skannaavaa pistepyrometria, kuva 4 esittää kuvan 3 sovellutusta päältä päin nähtynä , 25 kuva 5 esittää skannaavalla pistepyrometrilla mitattua anodin pintalämpötilaa ajan funktiona, ja kuva 6 esittää kuvan 5 mittauksen yhtä pyyhkäisyä.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 schematically shows a top view of an embodiment of the anode casting apparatus according to the invention, Figure 2 shows section II-n of Figure 1, Figure 3 schematically anode and scanning point pyrometer, Figure 4 is a top plan view of Figure 3, Figure 5 shows the anode surface temperature measured with a scanning point pyrometer as a function of time, and Figure 6 shows a single scan of Figure 5 measurement.
3030
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Kuvissa 1 ja 2 on anodivalulaitteisto, johon kuuluu joukko avomuotteja 2, joihin sulaa metallia, kuten kuparia, annostellaan syöttölaitteen 1 valukourusta ano-35 dien 3 muodostamiseksi. Muotit 2 on järjestetty vaakasuuntaiseen ympyrämuotoon pystyakselin ympäri pyöri- 7 tettävän valupöydän 9 päälle. Vaiupöytää 9 pyöritetään jaksottaisesti siten, että kutakin siirtoa seuraa määrätyn ajanjakson pituinen pysähdys.Figures 1 and 2 show an anode casting apparatus including a plurality of open molds 2 in which molten metal, such as copper, is dispensed from the duct of the feeder 1 to form ano-35s 3. The molds 2 are arranged in a horizontal circular shape on a casting table 9 which is rotatable 7 about a vertical axis. The changing table 9 is rotated periodically such that each movement is followed by a stop for a specified period of time.
5 Kun sula metalli, kuten kupari, valetaan muottiin 2, metallin lämpötila on noin 1150 SC. Sen jälkeen kun anodi 3 on valettu muottiin, valupöytä 9 siirtää sen. jäähdytysvaiheeseen, joka suoritetaan jäähdytyslaitteistolla 4. Jäähdytyslaitteistolla 4 anodia jäähdyte-10 tään suihkuttamalla anodin pintaa vesisuihkuilla useassa peräkkäisessä pysähdyspaikassa. Jäähdytyslaitteiston 4 päällä on huuva 14, jonka kerää jäähdytyksen aikana syntyneet höyryt ja poistaa ne. Jäähdytyslaitteistossa 4 vesisuihkut suihkutetaan ylävesijäähdytyslaitteilla 15 10, jotka on sijoitettu suoraan anodien päälle, ja muo dostavat täyskartiosuihkun. Ylävesijäähdytyslaite 10 suihkuttaa vettä tilavuusvirralla, joka on suuruusluokkaa noin 20 1/min/m2.5 When a molten metal such as copper is cast into mold 2, the temperature of the metal is about 1150 SC. After the anode 3 is molded, it is moved by the casting table 9. a cooling step, which is performed by a cooling apparatus 4. The cooling apparatus 4 is cooled by spraying the anode surface with water jets at several successive stops. On top of the cooling apparatus 4 is a hood 14, which collects and removes vapors generated during cooling. In the cooling apparatus 4, the water jets are sprayed with the upper water cooling apparatus 15 10 placed directly over the anodes and form a full cone jet. The water cooler 10 sprays water at a flow rate of the order of about 20 l / min / m 2.
20 Jäähdytyslaitteistossa 4 on valupöydän 9 pyörimissuunnassa ylävesijäähdytyslaitteiden 10 jälkeen kolme teho-jäähdytyslaitetta 11, jotka suorittavat tehojäähdytys-vaiheet vesimäärällä, joka on moninkertainen ylävesi jäähdytykseen nähden.The cooling apparatus 4 has three power cooling devices 11 in the rotational direction of the pouring table 9, after the upper water cooling devices 10, which perform the power cooling steps with an amount of water which is several times higher than the cooling water.
25 Jäähdytyslaitteistossa 4 on edullisesti noin 3-4 kpl tehojäähdytyslaitteita 11. Tehojäähdytysvaiheet voidaan aloittaa heti, kun anodin pinta on riittävän jäähtynyt, jotta se kestää jäähdytystä eikä mene kuopalle. Teho-30 jäähdytys on edullista jakaa mahdollisimman usealle te- hojäähdytyslaitteelle 11, koska silloin jäähdytyksen säätö on helpompaa ja tarkempaa kuin yhdellä paikalla toteutettuna. Yksittäisellä tehojäähdytyslaitteella 11 suihkutusaika voi olla esimerkiksi noin 10 sekuntia ja 35 ensimmäisessä tehojäähdytysvaiheessa kuluu aikaa, jotta anodin pintalämpötila saadaan laskettua lämpötilaan, jossa anodi ei ole enää keltahehkuinen. On edullista 8 laskea anodin lämpötila tehokkaasti heti jäähdytyksen alussa, koska anodista, jonka lämpötila on esimerkiksi noin 1000 SC, on huomattavasti vaikeampi ottaa lämpö-energiaa ulos kuin anodista, jonka lämpötila on esimer- 5 kiksi noin 800 SC.Preferably, the cooling apparatus 4 has about 3 to 4 power cooling devices 11. The power cooling steps may be initiated as soon as the surface of the anode has been sufficiently cooled to withstand cooling and not to enter the well. It is advantageous to distribute the power-30 cooling to as many power cooling devices 11 as possible, since it is easier and more accurate to control the cooling than in a single location. For a single power cooling device 11, the spraying time may be, for example, about 10 seconds and the first power cooling step 35 takes time to lower the surface temperature of the anode to a temperature where the anode is no longer yellow glowing. It is preferable to effectively lower the temperature of the anode at the very beginning of cooling, since it is much more difficult to extract heat energy from an anode having, for example, about 1000 SC than from an anode having, for example, about 800 SC.
Tehojäähdytyslaitteen 11 jälkeen anodin toinen pää ko-• hotetaan irti muotista muotin 2 pohjassa olevilla työn-tötapeilla 15 (ks, kuva 2). Poistolaite 5 tarttuu ano-10 di in ja vie sen loppujäähdytykseen. Kun anodia poistetaan muotista, sen lämpötila on noin 700 - 95Ö SC optimin ollessa noin 800 aC.After the power cooling device 11, the other end of the anode is • lifted out of the mold by the push-in pins 15 at the bottom of the mold 2 (see Fig. 2). The extractor 5 grabs the ano-10 di and conducts it for final cooling. When the anode is removed from the mold, its temperature is about 700-95 ° C with an optimum of about 800 ° C.
Kun anodi 3 on irrotettu muotista 2, muotti etenee maa-15 lausvaiheeseen 16, jossa muotin pintaan maalataan irro-tusaine, joka on esimerkiksi tyypillisesti veteen sekoitettua bariumsulfaattia, joka muotin edelleen edetessä kuivuu jonkin aikaa. Sen jälkeen muotti 2 on valmiina uuteen anodin valuun.Once the anode 3 has been removed from the mold 2, the mold advances to the ground-15 bulking step 16, whereby a release agent, such as barium sulphate, typically mixed with water, is painted on the surface of the mold, which dries for some time. The mold 2 is then ready for a new anode casting.
20 Välittömästi ennen poistolaitetta 5 on järjestetty pyörivällä peilillä 8 varustettu skannaava pistepyro-metri 6, joka mittaa pintalämpötiloja joukosta mittauspisteitä anodin koko pinta-alalta. Laskenta- ja oh-25 jauslaite 7 määrittää pyrometrin 6 mittaamista mittausarvoista anodin pinnan maksimilämpötilan, Edelleen laskenta- ja ohjauslaite 7 vertaa maksimilämpötilaa ennalta määrättyyn raja-arvoon, kuten anodimetallin sulamispistelämpötilaan. Laskenta- ja ohjauslaite 7, 30 antaa ohjeen poistolaitteelle 5 jättää anodi muottiin 2, jos maksimilämpötila on suurempi tai yhtäsuuri kuin em. raja-arvo, ja poistaa anodi muotista, jos maksimi-lämpötila pienempi kuin em. raja-arvo. Estettäessä anodin 3 poistaminen muotista 2 annetaan anodin olla 35 muotissa ylimääräinen ratakierros, jolloin sulapisteet häviävät. Ylimääräisen kierroksen tekevää anodia ei 9 kuitenkaan silloin enää jäähdytetä vesisuihkuilla, ettei anodi jäähtyisi liikaa.Immediately before the discharge device 5, a scanning point pyrometer 6 with a rotating mirror 8 is provided, which measures surface temperatures from a plurality of measuring points over the entire surface area of the anode. The counting and controlling device 7 determines the maximum temperature of the anode surface from the measured values of the pyrometer 6, Further, the counting and controlling device 7 compares the maximum temperature to a predetermined limit, such as the melting point temperature of the anode metal. The counting and control device 7, 30 instructs the discharge device 5 to leave the anode in the mold 2 if the maximum temperature is greater than or equal to the above limit and to remove the anode from the mold if the maximum temperature is lower than the above limit. In preventing the removal of the anode 3 from the mold 2, the anode is allowed to remain in the mold for an additional orbit, whereby the melting points are lost. However, the anode that makes the extra rotation 9 is then no longer cooled with water jets to prevent the anode from cooling too much.
Lisäksi laskenta- ja ohjauslaite 7 määrittää mittaus-5 arvoista anodin pinnan keskimääräisen lämpötilan ja käyttää tätä keskimääräistä lämpötilaa vesisuihkujääh-dytyslaitteiston 4 säätösuureena.In addition, the calculation and control device 7 determines the average temperature of the anode surface from the measurement values 5 and uses this average temperature as a control variable for the water jet cooling apparatus 4.
Kuvissa 3 ja 4 on kaaviomaisesti havainnollistettu 10 skannaavaa pistepyrometria 6, joka pyörivän prismamai-sen peilin 8 avulla pyyhkii mittauspistettä viivamai-sesti edestakaisin anodin 3 pinnan yli, kun valupöydän 9 pyöriessä anodi ja muotti siirtyvät paikallaan pysyvän pyrometrin 6 ohitse.Figures 3 and 4 schematically illustrate 10 scanning point pyrometers 6 which, by means of a rotating prismatic mirror 8, wipes the measuring point linearly back and forth over the surface of the anode 3 as the anode and the mold move past the stationary pyrometer 6.
1515
EsimerkkiExample
Kunkin anodin pintaa pyyhkäistään noin 20-30 kertaa riippuen muotin ohikulkunopeudesta. Tutkittavaa mittausdataa saadaan noin 1,6 ms:n välein. Laskenta- ja oh-20 jauslaite 7 on käytännössä esimerkiksi tietokone, joka sisältää keskimääräisiä lämpötiloja laskevan ohjelman. Mittausdata voidaan siirtää tietokoneelle esimerkiksi virtaviestinä EtherCat-noduulin välityksellä.The surface of each anode is scanned about 20 to 30 times, depending on the throughput of the mold. The measurement data to be examined is obtained at approximately 1.6 ms intervals. In practice, the calculating and controlling device 7 is, for example, a computer containing a program for calculating average temperatures. The measurement data can be transferred to a computer, for example, as a power message via the EtherCat node.
25 Anodin pintalämpötilaa mittaavaksi pyrometriksi on valittu pyrometri, joka on tarkoitettu lämpötiloille n. 500 - 1300 aC ja se on siis sokea alle 500 2C lämpötiloille eikä havaitse muottia, jolla on alhaisempi lämpötila. Siten mittaus on alarajallaan silloin kun py-30 rometrin mittausspiste ei osoita anodia kohden. Anodin kulkiessa pyörivällä peilillä varustetun pyrometrin ohitse syntyy käyrä, jossa on runsaasti kapeita piikkejä, kuten kuvassa 5 on esitetty. Kuvassa on pinta-lämpötilamittaus, jossa näkyy kaksi kuumaa anodia. Yk-35 sittäistä piikkiä lähemmin tarkasteltaessa huomataan, että pyrometri on ehtinyt mitata anodin kuuman pinnan useita kertoja yhden pyyhkäisyn aikana. Tätä on ha- 10 vainnollistettu kuvassa 6, joka esittää mittaustuloksia pyrometrin yhden pyyhkäisyn aikana.A pyrometer for temperatures of about 500 to 1300 aC has been selected as the pyrometer for measuring the surface temperature of the anode, so it is blind to temperatures below 500 2 C and does not detect a mold with a lower temperature. Thus, the measurement is at its lower limit when the py-30 rometer measurement point does not point toward the anode. As the anode travels past the pyrometer with a rotating mirror, a curve with a large number of narrow peaks is generated, as shown in Figure 5. The figure shows a surface temperature measurement showing two hot anodes. A closer look at the single peak of the UN-35 reveals that the pyrometer has been able to measure the hot surface of the anode several times in a single sweep. This is illustrated in Figure 6, which shows the measurement results during one scan of the pyrometer.
Mittausdataa aletaan kerätä laskenta-algoritmin käsi-5 teltäväksi siinä vaiheessa, kun tietty rajalämpötila ylittyy. Kuten kuvasta 5 nähdään, on juuri ennen ensimmäistä anodia piikki, joka on aiheutunut ilmeisesti lämmön heijastumisesta. Eajalämpötila on valittava siten, että kuvan heijastuman kaltaisia häiriöitä ei 10 tulkita osaksi anodia. Kun lämpötila on ollut riittävän pitkään em. rajalämpötilan alapuolella, katsotaan anodin ohittaneen pyrometrin. Tässä vaiheessa selvitetään anodin pinnan maksimilämpötila. Sitten lasketaan kunkin piikin huipulla sijaitsevien mittauspisteiden 15 keskiarvo, minkä jälkeen lasketaan kaikkien piikkien keskiarvojen keskiarvo, jota voidaan jo pitää tarkkana estimaattina koko mitatun anodin pinnan lämpötilasta.The measurement data is started to be collected by the computation algorithm for hand-5 when a certain threshold temperature is exceeded. As can be seen in Figure 5, just before the first anode there is a peak which is apparently caused by heat reflection. The bias temperature must be selected so that interference such as image reflection is not interpreted as part of the anode. When the temperature has been sufficiently below the above-mentioned limit temperature, the anode is considered to have passed the pyrometer. In this step, the maximum temperature of the anode surface is determined. The average of the measuring points 15 at each peak is then calculated, after which the average of all peaks, which can already be regarded as an accurate estimate of the temperature of the entire surface of the anode measured, is calculated.
Piikkien huiput etsitään siten, että suodatetaan ensin 20 koko mittausjakso eksponentiaalisella suodatuksella, jotta saadaan yksittäiset huiput tasoitettua. Tämän jälkeen etsitään piikki kerrallaan toisen derivaatan minimi ja lasketaan keskiarvo tästä taaksepäin. Piikin alkupisteet jätetään huomioimatta. On huomattava, että 25 eksponentiaalisesti suodatettua dataa käytetään vain piikkien reunojen etsimiseen ja itse keskiarvon laskenta suoritetaan alkuperäisellä suodattaiaattomalla datalla.The peaks of the peaks are searched by first filtering the entire measurement period by exponential filtering to equalize the individual peaks. After this, the minimum of the second derivative is searched for one peak at a time and the mean is calculated backwards. Ignore peak points. Note that the exponentially filtered data is only used to find the peaks of the peaks and the averaging itself is performed on the original unfiltered data.
30 Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä so vellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the above embodiments only, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.
Claims (11)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20085192A FI120384B (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Method of casting anodes and anode casting apparatus |
PCT/FI2009/050162 WO2009106689A1 (en) | 2008-02-29 | 2009-02-26 | Method and equipment for casting anodes |
PE2009000309A PE20100019A1 (en) | 2008-02-29 | 2009-02-27 | METHOD AND EQUIPMENT FOR CASTING ANODES |
CL2009000449A CL2009000449A1 (en) | 2008-02-29 | 2009-02-27 | Method and equipment for melting anodes that comprises melting a predefined amount of liquid metal, cooling and removing the anode, where after the cooling stage the surface temperatures are measured in such a way that if the maximum temperature is lower than the predefined limit value the anode is removed from the mold. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20085192A FI120384B (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Method of casting anodes and anode casting apparatus |
FI20085192 | 2008-02-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20085192A0 FI20085192A0 (en) | 2008-02-29 |
FI20085192A FI20085192A (en) | 2009-08-30 |
FI120384B true FI120384B (en) | 2009-10-15 |
Family
ID=39149061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20085192A FI120384B (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Method of casting anodes and anode casting apparatus |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CL (1) | CL2009000449A1 (en) |
FI (1) | FI120384B (en) |
PE (1) | PE20100019A1 (en) |
WO (1) | WO2009106689A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103028721A (en) * | 2012-10-24 | 2013-04-10 | 广西有色再生金属有限公司 | Centre drive dual-mould disc casting machine and casting method thereof |
CN103212699B (en) * | 2013-04-02 | 2015-03-04 | 云南锡业机械制造有限责任公司 | Disc type fixed mould continuous automatic casting machine |
CL2014000872A1 (en) * | 2014-04-08 | 2014-08-22 | Asesorias Y Servicios Innovaxxion Spa | Process for the formation of copper anodes in a molding wheel since the copper is in the molten liquid state in a tilting gutter and is transferred to a spoon, because it comprises the steps of pouring molten liquid copper from a tilt distribution channel to a spoon , connect the metal components of the spoon, throw an air jet towards the lip of the spoon, connect the metal components. |
US9546908B1 (en) | 2014-12-17 | 2017-01-17 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glassware mold pyrometry |
JP7259347B2 (en) * | 2019-01-22 | 2023-04-18 | 住友金属鉱山株式会社 | ANODE MOLD LEVEL MEASUREMENT DEVICE AND LEVEL ADJUSTMENT METHOD FOR BODY CASTING SURFACE OF ELECTROLYSIS ANODE |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PT86954B (en) * | 1988-03-11 | 1994-07-29 | Antonio Pinto Barbedo De Magal | METHOD FOR CONTROLLING THE DISTRIBUTION OF TEMPERATURES OF PERMANENT MOLDACOES AND OF PECES EMPTY OR INJECTED IN THE REFERENCE MOLDACOES OR COQUILHAS |
JPH04178238A (en) * | 1990-11-14 | 1992-06-25 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Temperature controller for casting mold for casting of copper anode |
JPH04253562A (en) * | 1991-01-31 | 1992-09-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Copper anode temperature controller |
US5772933A (en) * | 1994-10-12 | 1998-06-30 | Kotzab; Werner | Method for tempering an injection mold having at least one heated nozzle or hot runner |
EP1582600A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | Fata Aluminium S.p.A. | Method and apparatus for cooling foundry castings |
-
2008
- 2008-02-29 FI FI20085192A patent/FI120384B/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-02-26 WO PCT/FI2009/050162 patent/WO2009106689A1/en active Application Filing
- 2009-02-27 CL CL2009000449A patent/CL2009000449A1/en unknown
- 2009-02-27 PE PE2009000309A patent/PE20100019A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20085192A (en) | 2009-08-30 |
CL2009000449A1 (en) | 2010-01-15 |
WO2009106689A1 (en) | 2009-09-03 |
PE20100019A1 (en) | 2010-01-29 |
FI20085192A0 (en) | 2008-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI120384B (en) | Method of casting anodes and anode casting apparatus | |
FI121411B (en) | Anode casting method and casting device for copper anodes | |
WO2009106690A1 (en) | Method and equipment for casting anodes | |
CN102601338B (en) | Method for producing large magnesium alloy ring by means of centrifugal casting | |
JP2009535220A (en) | Method and apparatus for cooling an anode | |
CN102274955A (en) | Nitrogen protective oxygen-insulated whole-course quick cooling casting process and system for anode plates | |
CN104259413A (en) | Continuous casting system and process producing large-specification elliptical billets | |
CN101342586B (en) | Equipment and process for casting multi-branch steel ingot with vacuum spill method and liquid steel | |
JP2015047633A (en) | Anode flush prevention method and pneumatic piping for drying anode casting mold for anode flush prevention | |
KR101224960B1 (en) | Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof | |
KR101246192B1 (en) | Crack diagnosis device of solidified shell in mold and method thereof | |
WO2009106688A1 (en) | Method and equipment for casting anodes | |
FI85450B (en) | Process and device for direct casting of metal for forming elongated bodies | |
ITMI20000458A1 (en) | PERFECTED UNLOADER FOR CONTINUOUS CASTING | |
AU2009218396B2 (en) | Method and equipment for casting anodes | |
RU2688029C1 (en) | Installation for centrifugal casting two-ridge strip profile | |
CN206763878U (en) | A kind of die casting machine protector | |
JP4493797B2 (en) | How to remove deposits at the rotary kiln outlet | |
JPS5929353B2 (en) | Breakout prediction method | |
CN221494149U (en) | Aluminum alloy ingot casting mould dolly | |
CN221246919U (en) | Casting structure capable of preventing splashing | |
JP3870644B2 (en) | Anode casting method and equipment | |
CN218855571U (en) | Defect prevention device for alloy ingot casting | |
CN1366088A (en) | Process for preparing high-strength copper alloy | |
KR101220028B1 (en) | molten metal ladling device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 120384 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |