JP2009034581A - ドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 浮遊選鉱工程で使用するドラム型ろ過装置のろ布の取り付けに際して、ろ布を固定するためのワイヤの巻き付けを人手に頼ることなく、自動で行うことが可能なドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置を提供する。
【解決手段】 回転可能に軸支されたドラム１を所定の速度で回転させる回転駆動手段３０と、ドラム１の回転軸方向と平行に配置されたガイドレール１３上を移動しながらドラム１の回転によってワイヤＷが巻き出され、ろ布３の表面に螺旋状にワイヤＷを巻き付ける巻き出し手段２０とを備えてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置に関し、さらに詳しくは、銅などの金属精錬における浮遊選鉱を行う際に用いられるドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置に関する。

例えば、銅の精錬は以下のようにして行われる。まず、乾燥した微粉末の精鉱を酸素富化空気又は高温熱風と同時に精鉱バーナによって自溶炉内に吹き込み、瞬間的に酸化反応を起こさせてマットとスラグに分離する。このとき、酸化反応熱だけでは熱量が不足する場合があるので重油等の燃料によって助燃する。マットには約５０〜７０％の銅が含まれ、これを自溶炉のタップホールから抜き出して回収する。一方、スラグにも約１％前後の銅が含まれるので錬かん炉で錬かんし、スラグ中の銅をマットとして回収し、自溶炉からのマットとあわせて転炉で処理する。

自溶炉で得られたマットを転炉に収容し、複数の羽口から空気又は酸素富化空気を吹き込む。操業は回分で造かん期と造銅期に分けられ、造かん期ではマット中の鉄をスラグとして除去する。この造かん期を２〜３回繰り返し、生成した白かわが、ある量に達したのち造銅期に入り粗銅を得る。造かん期で得られるスラグには３〜５％の銅を含んでおり、浮遊選鉱により銅分を分離濃縮してさらに銅分の回収を行う。浮遊選鉱は、水中において特定の鉱物だけを気泡に付着浮上させて分離する選鉱方法である。すなわち、気泡を発生させる気泡剤と目的鉱物の表面を疎水化して気泡が付着しやすくする捕集剤とを添加する。そして、その中にスラグを投入すると捕集剤によって気泡が付着して銅を含む粒子は液面上に浮遊する。それ以外の、例えば、鉄のような成分は沈降して銅との分離が行われる。浮遊選鉱によって回収された分離浮鉱はディスクフィルタで脱水し乾燥した後、再び銅精鉱として自溶炉で処理される。一方、分離尾鉱は、ドラム型ろ過装置（いわゆる、オリバーフィルタ）で脱水して鉄精鉱を得る。例えば、特許文献１（特開２００６−３０７２９３号公報）には上記した一連の工程が開示されている。

上述した浮遊選鉱工程におけるドラム型ろ過装置は、真空ろ過装置の代表的なもので、回転可能なドラムの表面にろ布を巻き付け、ドラム内面は小室で区切られて３００〜６００ｍｍＨｇの減圧化でドラムを回転させながら、ろ布表面に吸着した汚泥を内側から吸引脱水する装置である。そして、ろ過装置のドラムに取り付けられた布を固定するためにその周囲にはワイヤが巻き付けられている。そのようなドラム型ろ過装置としては、例えば、特許文献２（実開平５−７４６０７号公報）及び特許文献３（実開平５−７４６２９号公報）に示すものがある。

特開２００６−３０７２９３号公報 実開平５−７４６０７号公報 実開平５−７４６２９号公報

浮遊選鉱工程で使用するドラム型ろ過装置のろ布は、約１ヶ月のライフであり、その都度ろ布の交換が行われる。ろ布の交換作業では、使用済みのろ布を回転ドラムから取り外し、新たなろ布を取り付け、そして、ろ布をドラムにしっかりと固定するためその周囲にワイヤを巻き付ける。

従来は、ワイヤーの巻き付け作業は人の手によって行われていた。すなわち、回転ドラムにろ布を取り付けた後、ワイヤをドラム端部のろ布の上に巻き付け固定した後、回転ドラムを少しずつ回転させつつワイヤをハンマー等によって叩いてワイヤの位置を多端側に少しづつずらしながら螺旋状に巻き付けることにより行われていた。巻き付けに使用されるワイヤは、直径約５ｍｍのステンレス製のピアノ線であり、人手による巻き付け作業は負担も大きく、作業上の危険性も指摘されていた。
そのため、作業員の負担を軽減すると共に、人手によることなく自動でワイヤを巻き付けることが可能なワイヤリング装置が望まれていた。

そこで、本発明は、浮遊選鉱工程で使用するドラム型ろ過装置のろ布の取り付けに際して、ろ布を固定するためのワイヤの巻き付けを人手に頼ることなく、自動で行うことが可能なドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置を提供することを目的とする。ｚ

上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、ドラムの周囲に取り付けられたろ布を固定するためにろ布の表面にワイヤを螺旋状に巻き付けるためのドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、回転可能に軸支されたドラムを所定の速度で回転させる回転駆動手段と、ドラムの回転軸方向と平行に配置されたガイドレール上を移動しながらドラムの回転によってワイヤが巻き出され、ろ布の表面に螺旋状にワイヤを巻き付ける巻き出し手段とを備えてなることを特徴とする。
回転駆動機構によって回転されるドラムの周囲に取り付けられたろ布の一端側にワイヤを巻き付け、ドラムを回転させつつドラムの回転軸方向に移動する。これによりワイヤは螺旋状に巻き付けられる。

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に記載のドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、巻き出し手段は、ガイドレールと平行に配置され、回転駆動手段によって回転するドラムの回転と同期して回転するネジ軸部材に螺合してネジ軸部材の長手方向を直線移動するナット部材によってガイドレール上を移動しながらドラムの回転によってワイヤが巻き出されるようにされてなることを特徴とする。
巻き出し手段が回転駆動装置によって回転するドラムの回転と同期してガイドレール上を移動する。これによりワイヤはろ布上に自動的に螺旋状に巻き付けることができる。

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に記載のドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、巻き出し手段は、プーリにガイドされたワイヤを案内するワイヤガイドを備えてなることを特徴とする。
巻き出し手段から巻き出されるワイヤをワイヤガイドを介して巻き出すことによりワイヤがプーリから脱落することを防止する。

上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、ワイヤは水平方向に対して３０−６０°の角度で巻き付けが行われるようにされたことを特徴とする。

本発明に係るドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置によれば、ドラムの周囲に配置されたろ布上にワイヤを螺旋状に巻き付けるワイヤリングを自動的に行うことができるという効果がある。そのため、従来、ハンマーを振ってワイヤの位置修正等を行う必要がなく、危険な作業から作業員を解放することができるという効果がある。

本発明に係るドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置によれば、ワイヤガイドを設けると共に、ワイヤは水平方向に対して３０−６０°の角度で巻き付けを行うこととしたのでプーリからのワイヤの脱落が防止され、安定した操業を行うことができるという効果がある。

以下、本発明に係るドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係るドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置の一実施形態の斜視図である。

初めに、図示されたドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置１０は、概略として、回転可能に軸支されたドラム型ろ過装置のドラム１を所定の速度で回転させる回転駆動手段である回転駆動装置３０と、ドラム１の回転軸方向（Ｘ方向）と平行に配置されたガイドレール１３、１３上を移動しながらドラム１の回転によってワイヤＷが巻き出され、ろ布３の表面に螺旋状にワイヤＷを巻き付ける巻き出し手段である巻き出し装置２０とを備えている。

回転駆動装置３０は、駆動用シリンダ３１とクランクシャフト３３を有するクランク機構を備え、クランクシャフト３３はドラム１の両側面に設けられた回転案内盤１ａの表面に取り付けられている。ここで、回転案内盤１ａは円盤状の部材で、その回転中心はドラム１の回転中心、すなわちＸ軸と一致する状態で少なくともドラム１の一方側の側面に取り付けられている。そして、回転案内盤１ａの円周面には後述するネジ軸部材１１と連結される駆動チェーン５が巻回されている。クランクシャフト３３の一端はそのように構成された回転案内盤１ａの回転中心から偏心した位置に設けられた取付部１ｂに取り付けられている。一方、駆動用シリンダ３１は、例えば、油圧、空圧、水圧等の加圧装置又はモータ等の動力源により駆動用シリンダ３１内に配置された図示しないピストンを可動させることによりクランクシャフト３３を動作させ、回転案内盤１ａを回転させる。これによってドラム１が回転するようになっている。尚、回転駆動装置３０は、図２、図３に示すように、ドラム１の両側端面側にそれぞれ設けることもできる。

巻き出し装置２０は、ドラム１の回転軸、すなわちＸ軸と平行に配置されたガイドレール１３上を往復移動可能に配置されている。巻き出されるワイヤＷの張力によって巻き出し装置２０がガタつくことなく安定して移動できるようにガイドレール１３は上下２段に２列に設けられている。尚巻き付けに使用するワイヤＷは直径約５ｍｍのステンレス製のピアノ線である。

また、ガイドレール１３と平行してネジ軸部材１１が配置されている。ネジ軸部材１１は、その表面にネジ溝が螺刻された長軸の部材であり、ネジ軸部材１１にはナット部材１１ａが螺合されている。そして、ネジ軸部材１１が回転することによりナット部材１１ａがネジ軸部材１１上を長手方向に沿って直線移動するようになっている。ナット部材１１ａとしては、例えば、ボールネジ等が利用できる。そして、このナット部材１１ａに巻き出し装置２０が連結されており、ナット部材１１ａの移動と共に巻き出し装置２０がガイドレール１３上をその長手方向に移動するようになっている。

ネジ軸部材１１はドラム１の回転案内盤１ａの円周面に巻回された駆動チェーン５と連結されていてドラム１の回転に伴ってネジ軸部材１１が回転するように形成されていることから、ネジ軸部材１１は回転駆動装置３０によって回転するドラム１の回転と同期して回転することになる。従って、ドラム１の回転に伴う巻き出し装置２０の移動距離とを適宜調整することでワイヤＷの巻き付け間隔や巻き付け回数を適宜調整することができる。例えば、ネジ軸部材１１のネジ溝の角度を調整することでドラム１が１回転する間のナット部材１１ａの移動距離を長く又は短く調整することができる。ナット部材１１ａの移動距離を長くすればワイヤＷの巻き付け間隔が広く、巻き付け回数が少なくなり、逆に、ナット部材１１ａの移動距離を短くすればワイヤＷの巻き付け間隔が狭く、巻き付け回数が多くなる。これにより、ワイヤＷのろ布３への巻き付け状態を適宜調整することが可能ととなる。尚、ネジ軸部材１１の両端部には軸受ブラケット１１ｂが取り付けられている。

また、巻き出し装置２０には、ワイヤＷを案内するプーリ２３ａ、２３ｂが設けられている。プーリ２３ａ、２３ｂは、上下２段に２つ配置されており、ワイヤＷは下側のプーリ２３ａの下側を手前側から奥側に向かって案内され、そして、上側のプーリ２３ｂへ向かってＳ字状に巻き付けられ、その後、ワイヤガイド２４を介してろ布３上に水平方向に対して３０−６０°の角度で巻き付けられるようになっている。ワイヤＷをそのような角度で巻き付けるのは最も安定して巻き付けを行うことができるからである。また、これよりも巻き付け角度が大きいということは巻き出し装置２０とドラム１との距離が近いということで、ドラム１の装着や巻き付け装置１０のメンテナンスに不便であり、巻き付け角度が小さいということは巻き出し装置２０とドラム１との距離が遠いということで、無駄なスペースを占有してしまうと共に作業性も良くない。

ワイヤガイド２４は、図５に示すように、巻き出し装置２０の上部側に所定の傾斜角度を有して配置された中空状のガイド部材であり、ワイヤＷはその中を貫通してろ布３に巻き付けられる。ワイヤガイド２４の傾斜角度はワイヤＷの巻き付け角度とほぼ一致しており、水平方向に対して３０−６０°の角度とされている。ワイヤガイド２４により巻き出しの際のワイヤＷの暴れが防止されると共に、ワイヤＷのプーリ２３ａ、２３ｂからの脱落が防止される。

巻き出し装置２０のプーリ２３ａ、２３ｂが取り付けられた面とは反対側の面にはガイドレール１３、１３上を往復移する移動台座２５が取り付けられている。この移動台座２５とガイドレール１３とでいわゆる直線運動案内機構が構成され、ネジ軸部材１１の回転によるナット部材１１ａの移動に伴う巻き出し装置２０の移動をスムーズに支持案内するようになっている。移動台座２５は、例えば、多数のボールによってガイドレール１３上を直線移動する周知の直線移動案内機構を採用することができる。

次に、上述した巻き付け装置１０の動作について説明する。
まず、周囲にろ布３を取り付けたドラム１を、ドラム１の回転軸（Ｘ方向）がネジ軸部材１１及びガイドレール１３と平行になるようにして巻き付け装置１０の近傍に位置させる。そして、ワイヤＷをプーリ２３ａ、２３ｂに巻回させ、ワイヤガイド２４を介してろ布３表面に巻き付け、ワイヤＷを固定する。ワイヤＷの固定は特に限定するものではなく、適宜の方法で固定すれば良い。

そして、駆動用シリンダ３１を図示しない駆動源によって動作させるとクランクシャフト３３が駆動し、回転案内盤１ａの回転中心から偏心した位置に設けられた取付部１ｂを回転させる。これにより、ドラム１が回転を始めてワイヤＷが巻き取られ、ろ布３の表面上に巻き付けられる。それと同時に、回転案内盤１ａに取り付けられた駆動チェーン５によりネジ軸部材１１が回転し、ナット部材１１ａがネジ軸部材１１上を移動することで巻き出し装置２０がガイドレール１３上を直線移動する。巻き出し装置２０の移動に伴ってろ布３に巻き付けられるワイヤＷの巻き付け位置が移動し、ろ布３には螺旋状にワイヤＷが巻きつけられることになる。

巻き出し装置２０がドラム１の反対側端部付近まで移動したら回転駆動装置３０を停止し、ワイヤＷの巻き付けを停止する。そして、適当な位置でワイヤＷをカットし、適宜の方法でドラム１に固定することでワイヤＷの巻き付けが終了する。以後、上述の動作を繰り返す。

以上のように、本発明の好ましい実施形態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。

本発明に係るドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置の一実施形態の斜視図である。 図１のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置の正面図である。 図１のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置の平面図である。 図１のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置の右側面図である。 巻き出し装置の斜視図である。

符号の説明

Ｗ ワイヤ
１ ドラム
１ａ 回転案内盤
１ｂ 取付部
３ ろ布
５ 駆動チェーン
１０ 巻き付け装置
１１ ネジ軸部材
１１ｂ 軸受ブラケット
１３ ガイドレール
２０ 巻き出し装置
２３ａ、２３ｂ プーリ
２４ ワイヤガイド
２５ 移動台座
３０ 回転駆動装置
３１ 駆動用シリンダ
３３ クランクシャフト

Claims (4)

1. ドラムの周囲に取り付けられたろ布を固定するために前記ろ布の表面にワイヤを螺旋状に巻き付けるためのドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、
   回転可能に軸支されたドラムを所定の速度で回転させる回転駆動手段と、
   前記ドラムの回転軸方向と平行に配置されたガイドレール上を移動しながら前記ドラムの回転によってワイヤが巻き出され、ろ布の表面に螺旋状にワイヤを巻き付ける巻き出し手段と、
   を備えてなることを特徴とするドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置。
2. 請求項１に記載のドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、
   前記巻き出し手段は、
   前記ガイドレールと平行に配置され、前記回転駆動手段によって回転するドラムの回転と同期して回転するネジ軸部材に螺合して当該ネジ軸部材の長手方向を直線移動するナット部材によって前記ガイドレール上を移動しながら前記ドラムの回転によってワイヤが巻き出されるようにされてなることを特徴とするドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置。
3. 請求項１又は２に記載のドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、
   前記巻き出し手段は、プーリにガイドされたワイヤを案内するワイヤガイドを備えてなることを特徴とするドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置において、
   前記ワイヤは水平方向に対して３０−６０°の角度で巻き付けが行われるようにされたことを特徴とするドラム型ろ過装置のろ布固定用ワイヤの巻き付け装置。

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