JP2017077573A - Device and method for casting anode for electrolysis - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解用アノードの鋳造装置および鋳造方法に関する。さらに詳しくは、銅製錬に代表される非鉄製錬プロセスにおける電解工程で使用される電解用アノードの鋳造装置および製造方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for casting an anode for electrolysis. More specifically, the present invention relates to a casting apparatus and a manufacturing method for an electrolysis anode used in an electrolysis process in a nonferrous smelting process represented by copper smelting.
銅やニッケル等の有価金属を含有する硫化精鉱のような非鉄金属原料から銅やニッケルといった有価金属を得るための非鉄製錬プロセスでは、原料を熔解し、酸化させる工程において、濃縮した目的金属を含む熔融状態にあるマットとスラグとを比重分離し、マットを次の工程において、酸化して熔融粗金属とする。そして、得られた熔融粗金属は、次の鋳造工程において電解用アノードの形状に鋳造され、電解工程で電解製錬が行われることにより、さらに純度の高い目的金属に仕上げられる。 In non-ferrous smelting processes to obtain valuable metals such as copper and nickel from non-ferrous metal raw materials such as sulfide concentrate containing valuable metals such as copper and nickel, the target metal concentrated in the process of melting and oxidizing the raw materials The mat and slag in a molten state containing slag are separated by specific gravity, and the mat is oxidized into a molten crude metal in the next step. Then, the obtained molten crude metal is cast into the shape of an anode for electrolysis in the next casting step, and is subjected to electrolytic smelting in the electrolysis step, whereby the target metal is further purified.
非鉄金属製錬の一例である銅製錬においては、銅精鉱等の原料を熔錬炉、転炉、精製炉で順番に処理して銅品位を９９％以上に高めた熔融粗金属である粗銅（以下「精製粗銅」という）を鋳造して電解用アノードとし、これを続く電解工程に投入する。
電解工程では、上記アノードとカソードが電解槽中に交互に挿入され、電解精製が行われる。アノードから溶け出した銅はカソード上に電着し、その後、電解精製の終了したカソードは電解槽から引き上げられ、洗浄され、所定の枚数に結束され、製品として保管される。
In copper smelting, which is an example of non-ferrous metal smelting, raw copper and other raw materials are processed in a smelting furnace, converter and refining furnace in order to increase the copper grade to 99% or more. (Hereinafter referred to as “refined crude copper”) is cast into an anode for electrolysis, and this is put into the subsequent electrolysis process.
In the electrolysis process, the anode and the cathode are alternately inserted into the electrolytic cell, and electrolytic purification is performed. The copper melted out from the anode is electrodeposited on the cathode, and then the cathode after electrolytic purification is lifted from the electrolytic cell, washed, bound to a predetermined number, and stored as a product.
上記のように用いられる電解用アノードＡの形状は、図５に示すように略四角形の本体部２０と、本体部２０の上端部両側から側方に突出したショルダー部２１とからなる。このショルダー部２１は、電解槽に対する挿入時や引き揚げ時にクレーン等の吊具を引掛ける部分である。このため、ショルダー部２１の形成が寸法や厚さの点で不充分であるとクレーンで吊るせなくなるので、不良アノードとして排棄処分する必要がある。 As shown in FIG. 5, the shape of the electrolysis anode A used as described above includes a substantially rectangular main body 20 and a shoulder 21 that protrudes laterally from both sides of the upper end of the main body 20. The shoulder portion 21 is a portion on which a hanging tool such as a crane is hooked when being inserted into the electrolytic cell or when being lifted. For this reason, if the formation of the shoulder portion 21 is insufficient in terms of size and thickness, it cannot be suspended by a crane, so it must be disposed of as a defective anode.
なお、製品形状や電解槽サイズにも関連するが、アノード及びカソードのサイズは、１０００ｍｍ〜１４００ｍｍ程度の方形に収まるサイズが一般的である。この電解工程では、純度９９．９９％程度の電気銅を得ることができる。 In addition, although it is related also to a product shape and electrolytic cell size, the size of the anode and the cathode is generally within a size of about 1000 mm to 1400 mm. In this electrolysis step, electrolytic copper having a purity of about 99.99% can be obtained.
従来より、上記のごとき電解用アノードＡはターンテーブル型の鋳造装置で鋳造されている。図６に基づき従来の電解用アノード鋳造装置を説明する（特許文献１、３参照）。
この電解用アノード鋳造装置は、ターンテーブル１０１の上に載置されたアノード鋳型１０２を間欠的に回転しつつ、鋳込、冷却、剥取りを順次行うことによって、電解用アノードＡを形成することができるように構成されている。
精製炉１０４から供給された精製粗銅がアノード鋳型１０２に傾注して鋳込まれ、ターンテーブル１０１上で間欠回転していくと、精製粗銅は冷却フード１０７内で冷却されて固体化する。そして、固体化した精製粗銅は、剥取り機１１１で、アノード鋳型１０２から剥ぎ取られることにより、電解用アノードＡとなる。
Conventionally, the anode A for electrolysis as described above is cast by a turntable type casting apparatus. A conventional anode casting apparatus for electrolysis will be described with reference to FIG. 6 (see Patent Documents 1 and 3).
The electrolysis anode casting apparatus forms electrolysis anode A by sequentially performing casting, cooling, and stripping while intermittently rotating the anode mold 102 placed on the turntable 101. It is configured to be able to.
When the refined crude copper supplied from the refinement furnace 104 is poured and poured into the anode mold 102 and is intermittently rotated on the turntable 101, the refined crude copper is cooled in the cooling hood 107 and solidified. Then, the solidified refined crude copper is peeled off from the anode mold 102 by the stripper 111 to become the anode A for electrolysis.
既述のごとく、上記工程の間に不良アノードは除去されなければならない。
たとえば、鋳込み時の溶湯流れが悪く、電解用アノードＡのショルダー部２１に溶湯が良好に行き渡らない場合には、ショルダー部２１の形成が不充分となる。あるいは後述する押上げピンの押す力に耐えられないほど寸法や厚さに不足があると、図６の点線で示す「腰折れ」状態のアノードＡ´となって、電解工程で電解槽中に挿入できなくなる。このようなアノードＡ´を不良アノードと呼び、図５に示す不良アノード剥取機１１０で工程から除去される。
As already mentioned, the defective anode must be removed during the above process.
For example, when the molten metal flow during casting is poor and the molten metal does not spread well over the shoulder portion 21 of the electrolysis anode A, the formation of the shoulder portion 21 becomes insufficient. Alternatively, if the dimensions and thickness are insufficient to withstand the pushing force of the push-up pin described later, the anode A ′ in the “waist-folded” state indicated by the dotted line in FIG. 6 is inserted into the electrolytic cell in the electrolysis process. become unable. Such an anode A ′ is called a defective anode, and is removed from the process by the defective anode stripper 110 shown in FIG.
（アノードの押上げ回数：１次と２次）
上記電解用アノードＡをアノード鋳型１０２から剥ぎ取る場合は、アノード鋳型１０２が剥取機１１１の設置箇所に到達する以前に、電解用アノードＡをアノード鋳型１０２から、いったん押し上げる押上げ操作が行われる。
図７に示すように、アノード鋳型１０２には押上げピン１０３が備えられ、剥取り操作が容易となる位置まで、ショルダー部２１側を押し上げている。
また、この押上げは、電解用アノードＡとアノード鋳型１０２との離型、その後の剥ぎ取りを円滑にするために、２回に分けて押上げ操作が行われるのが一般的である。
(Anode push-up frequency: primary and secondary)
In the case where the anode A for electrolysis is peeled off from the anode mold 102, a push-up operation is performed in which the anode A for electrolysis is once pushed up from the anode mold 102 before the anode mold 102 reaches the installation location of the stripper 111. .
As shown in FIG. 7, the anode mold 102 is provided with a push-up pin 103, and pushes up the shoulder portion 21 side to a position where the stripping operation is easy.
In addition, this push-up operation is generally carried out in two steps in order to release the anode A for electrolysis and the anode mold 102 and to make the subsequent stripping smooth.
最初の押上げは「１次押上げ」と呼ばれ、ショルダー部２１を押し上げた後、鋳込まれた位置にショルダー部２１を戻す。そして、再度「２次押上げ」とよばれる押上げによって、電解用アノードＡが剥ぎ取られる位置まで押し上げるという操作が行われている。 The first push-up is called “primary push-up”, and after the shoulder portion 21 is pushed up, the shoulder portion 21 is returned to the cast position. Then, an operation of pushing up to a position where the anode A for electrolysis is peeled off by pushing up again called “secondary pushing up” is performed.
（アノードの押上げ位置：冷却フード内）
また、この押上げは、図６に示す冷却フード１０７内で行われている。冷却フード１０７内では、シャワー状の冷却水が、電解用アノードＡおよびアノード鋳型１０２に散布されており、前記の押上げにより、冷却効果も高くなっている。図６の例では、「１次押上げ」はＤ点（冷却フード内における進行方向略中間点）で、「２次押上げ」はＥ点（Ｄ点よりも進行方向下流側）で行なわれているが、「１次押上げ」の後にショルダー部２１を鋳型内に戻す位置、および「２次押上げ」のＥ点は図の位置に限定されるものではなく、冷却フード７内であれば、ある程度自在に調製することができる。
(Anode push-up position: in the cooling hood)
This push-up is performed in the cooling hood 107 shown in FIG. In the cooling hood 107, shower-like cooling water is sprayed on the electrolysis anode A and the anode mold 102, and the cooling effect is enhanced by the above-described pushing-up. In the example of FIG. 6, “primary lifting” is performed at point D (substantially intermediate point in the traveling direction in the cooling hood), and “secondary lifting” is performed at point E (downstream in the traveling direction from point D). However, the position where the shoulder portion 21 is returned to the mold after “primary lifting” and the point E of “secondary lifting” are not limited to the positions shown in the figure, and may be within the cooling hood 7. For example, it can be freely prepared to some extent.
ただし、「１次押上げ」の位置は、押上げによる負荷に電解用アノードＡが耐えられる、すなわち変形しない程度まで電解用アノードＡが固化している必要があるため、鋳型温度≦700℃となるＤ点以降の位置であることが必要である。これが守られないと、図７の点線で示すように、固化途中のアノードＡが、押上げピン１０３の押し上げる力に負けて、下に凸の状態に曲がる「腰折れ」状態の不良アノードＡ´となってしまう。 However, the position of “primary lifting” is that the anode A for electrolysis needs to be able to withstand the load caused by the pushing, that is, the anode A for electrolysis needs to be solidified to the extent that it does not deform. It is necessary that the position is after the point D. If this is not observed, as shown by the dotted line in FIG. 7, the anode A being solidified loses the pushing-up force of the push-up pin 103 and bends to the convex shape in the “waist-folded” state. turn into.
（剥取り工程後の離型剤散布）
上記の電解用アノードＡの製造の過程で、電解用アノードＡとなった精製粗銅を剥ぎ取った後のアノード鋳型１０２には、次の精製粗銅を鋳込む前に、アノード鋳型１０２からの電解用アノードＡの剥離性を高めるために、粘度水散布部１１２の位置で、離型剤スラリー（粘土等の離型剤を水で溶いたもの）が鋳型内面に散布される。
そして離型剤スラリー中の水分を充分に蒸発させた後、再び、精製粗銅がアノード鋳型１０２に鋳込まれるというサイクルを繰り返す。
(Spreading agent after stripping process)
In the process of manufacturing the anode A for electrolysis, the refined crude copper that has become the anode A for electrolysis is stripped into the anode mold 102 before the next refined crude copper is cast, In order to improve the peelability of the anode A, a release agent slurry (a solution obtained by dissolving a release agent such as clay in water) is sprayed on the inner surface of the mold at the position of the viscosity water spraying portion 112.
And after fully evaporating the water | moisture content in a mold release agent slurry, the cycle that refined crude copper is cast in anode mold 102 again is repeated.
離型剤スラリーは、別名、粘土水とも呼ばれており、例えば、特許文献１（段落0015参照）に示すように、粘土水は鋳型１枚当たり１１０ｇの粘土を１．１〜１．５リットルの水（0.07〜0.10ｇ／c m3）程度の固形分濃度で懸濁させたスラリーとして、アノード鋳型１０２の鋳込み面に均等に散布することが一般的である。
熔体の鋳込み時に水分が残っていると、熔体が冷却固化されるまえに、急激に水蒸気が発生して所望の形状にならないだけでなく、熔体が飛散するなど安全上の問題もあるので、上記のように均等に散布した後は、充分に水分を乾燥させ（この工程で鋳型の温度は180℃程度となっている）、粘土粉のみが、鋳込み面を均等に被覆した状態にして、熔体の鋳込み作業が行われる。
The release agent slurry is also called clay water. For example, as shown in Patent Document 1 (see paragraph 0015), the clay water is 1.1 to 1.5 liters of 110 g of clay per mold. As a slurry suspended at a solid content concentration of about 0.07 to 0.10 g / cm 3, it is generally sprayed evenly on the casting surface of the anode mold 102.
If moisture remains at the time of casting of the melt, not only does the steam form abruptly before the melt cools and solidifies, it does not become the desired shape, but there are also safety issues such as splashing of the melt. Therefore, after spraying evenly as described above, the moisture is sufficiently dried (the temperature of the mold is about 180 ° C in this process), and only the clay powder covers the casting surface evenly. Then, the casting of the melt is performed.
アノード鋳造工程の品質問題として、電解用アノードＡの鋳バリ、額縁、亀裂、膨れ等がある。膨れを発生させる一因として、離型剤スラリーとして使用する粘土粉中の結晶水がある。離型剤スラリーに粘土粉を使用した場合、粘土粉には結晶水が含まれているため、熔銅を鋳込むと粘土粉が加熱されて温度が上昇し、結晶水が分解する。この分解した結晶水が水蒸気となり、その水蒸気が溶銅表面付近に取り込まれ、表面から大気中に抜け出す前に溶銅表面の固化が進行してしまうため、アノード表面に“膨れ”が発生する。膨れと呼ばれる鋳造欠陥は、後工程の電解工程でアノードとカソードの間の面間距離、いわゆる極間距離を狭めるために電解時のショートを誘発しやすくなる。
そのため、膨れは電流効率の直接的な低下原因の一因となり易く、電解の操業度向上に寄与するため膨れを抑制する技術が要請されている。
Quality problems in the anode casting process include casting burr, frame, cracks, blisters, etc. of the anode A for electrolysis. One factor causing blistering is crystallization water in clay powder used as a release agent slurry. When clay powder is used for the release agent slurry, since the crystallized water is contained in the clay powder, when the molten copper is cast, the clay powder is heated to increase the temperature, and the crystallized water is decomposed. The decomposed crystal water becomes water vapor, and the water vapor is taken in the vicinity of the surface of the molten copper, and solidification of the surface of the molten copper proceeds before it escapes from the surface into the atmosphere, so that “swelling” occurs on the anode surface. Casting defects called blisters tend to induce a short circuit during electrolysis in order to reduce the inter-surface distance between the anode and the cathode, that is, the so-called interelectrode distance, in the subsequent electrolysis process.
For this reason, blistering is likely to be a cause of a direct decrease in current efficiency, and a technique for suppressing blistering is required in order to contribute to the improvement of electrolysis operation.
（特許文献２の従来技術）
そこで、電解用アノードの表面の平滑性を向上させることを目的とした様々な手段が考案されている。一例として、特許文献２がある。特許文献２には、アノード鋳型に離型剤スラリーを塗布、乾燥した後に、粗銅を注湯し、冷却固化後のアノードを鋳型から取り出すようにしたアノードの鋳造方法であって、離型剤スラリーとして粘土粉と水ガラスを含有する混合水溶液を使用する電解用アノードの製造方法が開示されている。
しかし、この従来技術はアノード周縁部の亀裂抑制および鋳張りを抑制する技術であり、上記した膨れの対策に適用することは困難である。
(Prior Art of Patent Document 2)
Therefore, various means for improving the surface smoothness of the electrolysis anode have been devised. As an example, there is Patent Document 2. Patent Document 2 discloses a casting method of an anode in which a release agent slurry is applied to an anode mold and dried, then, crude copper is poured, and the anode after cooling and solidification is taken out from the mold. As a method for producing an anode for electrolysis using a mixed aqueous solution containing clay powder and water glass.
However, this conventional technique is a technique for suppressing cracking and casting at the peripheral edge of the anode, and is difficult to apply to the above-described countermeasure against swelling.
また、特許文献２の従来技術では、粘土水を作成する前に粘土粉の結晶水を除去する操作をするので、粘土の特性が変化し、粘土水を作成する際の固形分の分散性が悪化して均一な鋳型表面が得られない場合もある。このため、鋳型との焼き付きが発生したこともあった。 Moreover, in the prior art of patent document 2, since operation which removes the crystal water of clay powder is made before creating clay water, the characteristic of clay changes and the dispersibility of solid content at the time of creating clay water is In some cases, a uniform mold surface cannot be obtained due to deterioration. For this reason, seizure with the mold sometimes occurred.
（特許文献３の従来技術）
そこで、特許文献３では、膨れの原因として粘土粉が保持している結晶水に注目し、予め粘土粉を高温で処理し、結晶水を除去する技術が記載されている。この従来技術によると、膨れを大きく減少させることができることが可能であるが、上記の結晶水除去処理をするためには、新規コストが必要であり、また、処理後の粘土粉を離型剤として使用すると、鋳型が焼付くという別の問題点が発生する場合があり、未だ充分成熟した技術とはなっていない。
(Prior Art of Patent Document 3)
Therefore, Patent Document 3 describes a technique of paying attention to the water of crystallization retained by the clay powder as a cause of swelling, treating the clay powder at a high temperature in advance, and removing the water of crystallization. According to this prior art, it is possible to greatly reduce blistering, but in order to perform the above-mentioned crystal water removal treatment, a new cost is required, and the treated clay powder is used as a mold release agent. When used as, there may be another problem that the mold is seized, and the technique has not yet matured enough.
本発明は、上記問題点を解決するため、銅電解用アノードを鋳造する際に、膨れの発生を抑制でき、製造コストを低減でき、しかも鋳型の焼付きを抑制することが可能な、銅電解用アノードの製造装置と製造方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention can suppress the occurrence of blisters when casting an anode for copper electrolysis, reduce the manufacturing cost, and suppress the mold seizure. An anode manufacturing apparatus and manufacturing method are provided.
発明者らは、アノード鋳造工程を見直し、特定のタイミングで粘土水を散布することにより上記課題への対応策を見出した。
すなわち、冷却途中の高温のアノードと鋳型間に、より詳しくは、１次押上げ後、アノードが鋳型に戻される間に、粘土水を散布することにより上記課題を解決して本発明を完成させたものである。
The inventors reviewed the anode casting process and found a countermeasure for the above problem by spraying clay water at a specific timing.
That is, the present invention is completed by solving the above-mentioned problems by spraying clay water between the hot anode during cooling and the mold, more specifically, after the primary push-up, while the anode is returned to the mold. It is a thing.
第１発明の銅電解用アノードの鋳造装置は、間欠回転可能なターンテーブルと、該ターンテーブル上に設置された複数個のアノード鋳型と、前記ターンテーブルの回転方向に沿って鋳込み位置と、冷却領域と、電解用アノードを剥ぎ取るアノード剥取機とがその順で設けられており、鋳込まれた電解用アノードとアノード鋳型との間に離型剤スラリーを散布する離型剤散布位置を前記冷却領域内に設定したことを特徴とする。
第２発明の銅電解用アノードの鋳造装置は、第１発明において、前記離型剤位置における離型剤散布タイミングが、前記電解用アノードのショルダー部が鋳型から押し上げられる１次押上げの後から前記アノードが鋳型内における鋳込み位置に戻されるまでの間であることを特徴とする。
第３発明の銅電解用アノードの鋳造方法は、熔融粗金属をアノード鋳型に鋳込む鋳込み工程と、前記アノード鋳型に鋳込まれた前記熔融粗金属を冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却された電解用アノードを前記アノード鋳型から剥ぎ取る剥取り工程とを含み、さらに、前記アノード鋳型に離型剤スラリーを散布する離型剤散布工程を有する銅電解用アノードの製造方法であって、離型剤を散布するタイミングが、冷却工程途中であって、前記電解用アノードのショルダー部が鋳型から押し上げられる１次押上げの後から前記アノードが鋳型内における鋳込み位置に戻されるまでの間であることを特徴とする。
第４発明の銅電解用アノードの鋳造方法は、第３発明において、前記離型剤スラリーが、結晶水を保持した粘土粉からなるスラリーであることを特徴とする。
第５発明の銅電解用アノードの鋳造方法は、第４発明において、前記離型剤スラリーの固形分濃度が、0.040〜0.080g／cm3であることを特徴とする。
A casting apparatus for an anode for copper electrolysis according to a first aspect of the present invention includes a turntable capable of intermittent rotation, a plurality of anode molds installed on the turntable, a casting position along the rotation direction of the turntable, and cooling. Area and an anode stripper for stripping the anode for electrolysis are provided in that order, and the release agent spraying position for spraying the release agent slurry between the cast anode for electrolysis and the anode mold is provided. It is set in the cooling region.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a casting apparatus for an anode for copper electrolysis according to the first aspect, wherein the release agent spraying timing at the position of the release agent is after the primary push-up in which the shoulder portion of the electrolysis anode is pushed up from the mold. This is until the anode is returned to the casting position in the mold.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for casting an anode for copper electrolysis, a casting step of casting a molten crude metal into an anode mold, a cooling step of cooling the molten crude metal cast into the anode mold, and cooling in the cooling step. A method for producing a copper electrolysis anode, further comprising a stripping step of stripping a release agent slurry onto the anode mold, the stripping step of stripping the electrolyzed anode from the anode mold, The timing at which the release agent is sprayed is during the cooling process, from the time when the shoulder portion of the electrolysis anode is pushed up from the mold until the anode is returned to the casting position in the mold. It is characterized by being.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for casting an anode for copper electrolysis according to the third aspect, wherein the release agent slurry is a slurry made of clay powder holding crystal water.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for casting an anode for copper electrolysis according to the fourth aspect, wherein a solid content concentration of the release agent slurry is 0.040 to 0.080 g / cm 3 .
第１発明の鋳造装置によれば、冷却途中の電解用アノードとアノード鋳型との間に離型剤スラリーを散布すると、散布された離型剤スラリーに含まれる結晶水の一部が分解される。この際、アノードの固化は進行しており、結晶水由来の水蒸気が電解用アノード表面に取り込まれることがない。また、結晶水が分解除去された粘土は、次の鋳込みで鋳込まれる溶銅表面と接しても、水蒸気をほとんど発生させない。このため、得られる電解用アノードの「膨れ」を抑制すことが可能になる。
第２発明によれば、電解用アノードのショルダー部がアノード鋳型から持ち上げられている間に離型剤スラリーを散布するので、アノード鋳型の表面全域に、かつ均等に離型剤スラリーを散布できる。このため、加熱による水分蒸発後は、スラリー中の粘土粉がアノード鋳型表面に均一な厚みで残っているので、電解用アノードのアノード鋳型への焼付きも抑制できる。
第３発明の鋳造方法によれば、冷却工程中であって、前記電解アノードのショルダー部分が鋳型から押し上げられる１次押上げの後、鋳型に戻されるまでの間に、離型剤スラリーを散布すると、散布されたスラリーに含まれる結晶水の一部が分解され、分解された結晶水が水蒸気になっても、既に電解アノード表面が確実に固化しているため、前記水蒸気は電解アノード表面に取り込まれることがない。このため、得られる電解用アノードの「膨れ」を抑制すことが可能になり、しかも、アノードと鋳型の固着も抑制することができる。
第４発明によれば、粘土粉スラリーは、アノード鋳型への流送の際やアノード鋳型の鋳型凹部内への散布の際に、容易に水と混合できるので、均一なスラリーを得易すい。
第５発明によれば、スラリーの固形分濃度が0.040〜0.080 g／cm3とすることにより、散布時間を必要な時間内に短縮でき、水分の充分な蒸発も可能となる。
According to the casting apparatus of the first invention, when the release agent slurry is sprayed between the anode for electrolysis and the anode mold in the middle of cooling, part of the crystal water contained in the sprayed release agent slurry is decomposed. . At this time, solidification of the anode has progressed, and water vapor derived from crystal water is not taken into the surface of the anode for electrolysis. Moreover, the clay from which the crystal water has been decomposed and removed hardly generates water vapor even when it comes into contact with the surface of the molten copper cast in the next casting. For this reason, it is possible to suppress “blowing” of the obtained anode for electrolysis.
According to the second invention, since the release agent slurry is sprayed while the shoulder portion of the electrolysis anode is lifted from the anode mold, the release agent slurry can be evenly distributed over the entire surface of the anode mold. For this reason, since the clay powder in the slurry remains with a uniform thickness on the anode mold surface after moisture evaporation by heating, seizure of the anode for electrolysis to the anode mold can also be suppressed.
According to the casting method of the third aspect of the present invention, the release agent slurry is sprayed during the cooling process, after the primary pushing up of the shoulder portion of the electrolytic anode from the mold and before returning to the mold. Then, a part of the crystallization water contained in the dispersed slurry is decomposed, and even if the decomposed crystallization water becomes steam, the surface of the electrolytic anode is already solidified. It will not be captured. For this reason, it is possible to suppress “blowing” of the obtained anode for electrolysis, and it is also possible to suppress adhesion between the anode and the mold.
According to the fourth invention, the clay powder slurry can be easily mixed with water when being fed into the anode mold or sprayed into the mold recess of the anode mold, so that it is easy to obtain a uniform slurry.
According to the fifth aspect of the invention, when the solid content concentration of the slurry is 0.040 to 0.080 g / cm 3 , the spraying time can be shortened within the required time, and the water can be sufficiently evaporated.
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づき詳細に説明する。
（アノード鋳造装置）
本発明の一実施形態におけるアノード鋳造装置は、図１に示すように、間欠回転可能なターンテーブル１と、このターンテーブル１上に設置された複数個のアノード鋳型２とを備えており、かつターンテーブル１の回転方向に沿って鋳込み位置Ｉと、冷却領域IIと、不良アノードを剥ぎ取る不良アノード剥取機１０と、正常な電解用アノードを剥ぎ取るアノード剥取機１１とがその順で設けられている。そして、鋳込まれた電解用アノードＡとアノード鋳型２との間に離型剤スラリーを散布する離型剤散布位置を前記冷却領域（冷却工程IIが実施される領域と同じ）内に設定したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
(Anode casting equipment)
As shown in FIG. 1, an anode casting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a turntable 1 capable of intermittent rotation, and a plurality of anode molds 2 installed on the turntable 1. A casting position I, a cooling region II, a defective anode stripper 10 for stripping a defective anode, and an anode stripper 11 for stripping a normal electrolysis anode are arranged in this order along the rotation direction of the turntable 1. Is provided. Then, the release agent spraying position for spraying the release agent slurry between the cast anode A for electrolysis and the anode mold 2 is set in the cooling region (the same as the region where the cooling step II is performed). Is.
（アノード鋳造方法）
本発明のアノード鋳造方法は、上記アノード鋳造装置を用いて実施するもので、ターンテーブル１を間欠回転させて、アノード鋳型２を同方向に間欠移動させて、つぎの工程を順に実施する。すなわち、熔融粗金属をアノード鋳型２に鋳込む鋳込み工程Ｉと、このアノード鋳型２に鋳込まれた熔融粗金属を冷却する冷却工程IIと、この冷却工程IIで冷却されたアノード鋳型２から熔融粗金属からなる電解用アノードを剥ぎ取る剥取り工程IIIとを含み、さらに、アノード鋳型２に離型剤スラリーを散布する離型剤散布工程IVを実行する。そして、離型剤散布工程IVにおいて、離型剤スラリーを散布するタイミングは、冷却工程IIの途中であって、電解用アノードのショルダー部がアノード鋳型から押し上げられる１次押上げの後からそのアノードが鋳型２内における鋳込み位置に戻されるまでの間とされている。
(Anode casting method)
The anode casting method of the present invention is carried out using the above anode casting apparatus. The turntable 1 is intermittently rotated, the anode mold 2 is intermittently moved in the same direction, and the following steps are sequentially performed. That is, a casting process I for casting the molten crude metal into the anode mold 2, a cooling process II for cooling the molten crude metal cast into the anode mold 2, and a melting from the anode mold 2 cooled in the cooling process II And a stripping step III for stripping the anode for electrolysis made of a crude metal, and further, a release agent spraying step IV for spraying the release agent slurry onto the anode mold 2 is performed. In the release agent spraying step IV, the timing of spraying the release agent slurry is in the middle of the cooling step II, and after the primary push-up in which the shoulder portion of the electrolysis anode is pushed up from the anode mold, the anode Until the position is returned to the casting position in the mold 2.
鋳込み工程Ｉは、精製炉４からの熔湯をターンテーブル１上のアノード鋳型２に注湯することにより行われる、
冷却工程IIは、ターンテーブル１の上面から冷却水をシャワー噴霧する冷却フード７内で行われる。この冷却フード７が設けられている領域が特許請求の範囲にいう冷却領域である。
剥取り工程IIIは公知の剥取機１１により行われる。
The casting process I is performed by pouring the molten metal from the refining furnace 4 into the anode mold 2 on the turntable 1.
The cooling process II is performed in a cooling hood 7 that sprays cooling water from the upper surface of the turntable 1 by shower spraying. A region where the cooling hood 7 is provided is a cooling region referred to in the claims.
The stripping process III is performed by a known stripper 11.
（本発明の特徴）
本発明では、離型剤散布工程IVにおける離型剤散布タイミングＴは、図２にも示すように、冷却工程IIの間に存在する。また、冷却工程IIの間であって、１次押上げを行うＤ位置から、電解用アノードＡをいったん下げて電解用アノードＡのショルダー部２１が鋳型２に戻されるまでの間に、離型剤スラリーを散布するところに特徴がある。すなわち、従来技術では、剥取り工程の後であったところ、全工程中のより上流にある冷却工程IIの途中で行うところに特徴がある。
このように、離型剤散布タイミングＴを全工程の上流側に移すと、アノード鋳型２に多量の熱が含まれているので、離型剤スラリーに含まれる粘土の結晶水を分解除去可能な温度まで加熱ないし加温を加えることができる。加えて電解アノード表面は固化しており、分解した結晶水由来の水蒸気が電解アノード表面に取り込まれることがない。また、結晶水が分解除去された粘土は、次の鋳込み作業で溶銅表面と接しても、水蒸気をほとんど発生させることがないので、得られる電解用アノードの「膨れ」を抑制すことが可能になり、しかも、アノードと鋳型の固着も抑制することができる。
(Features of the present invention)
In the present invention, the release agent spraying timing T in the release agent spraying process IV exists during the cooling process II as shown in FIG. Further, during the cooling step II, from the position D where primary lifting is performed, the mold release is performed after the anode A for electrolysis is once lowered and the shoulder portion 21 of the anode A for electrolysis is returned to the mold 2. It is characterized by spraying agent slurry. That is, the conventional technique is characterized in that it is performed after the stripping process but in the middle of the cooling process II that is upstream of the entire process.
As described above, when the release agent spraying timing T is moved to the upstream side of the entire process, since the anode mold 2 contains a large amount of heat, the crystal water of clay contained in the release agent slurry can be decomposed and removed. Heating or warming can be applied to the temperature. In addition, the surface of the electrolytic anode is solidified, and water vapor derived from the decomposed crystal water is not taken into the surface of the electrolytic anode. In addition, the clay from which the crystal water has been decomposed and removed hardly generates water vapor even when it comes into contact with the molten copper surface in the next casting operation, so it is possible to suppress the “blowing” of the resulting electrolytic anode. In addition, adhesion between the anode and the mold can be suppressed.
（離型剤散布タイミング）
図２に示した離型剤散布タイミングＴを、図３を参照しながら説明する。図３の上段は１次押上げ位置Ｄの直後である。このタイミングであれば、電解用アノードＡは約７００℃に低下しており、押上げピン３の押す力に耐えられる程度に固化している。そして、この固化状態の電解用アノードＡとアノード鋳型２との間に隙間があるので、その開口部が最も広くなる方向、すなわち、ショルダー部２１側から離型剤スラリーを散布する。
散布方法には、アノード鋳型２の凹部の全面に散布することさえできれば、とくに制限はなく、専用の散布ノズルで注入しても良いし、万全の暑熱対策を取った作業員が手作業で散布しても良い。
(Releasing agent application timing)
The release agent spraying timing T shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. The upper part of FIG. 3 is immediately after the primary push-up position D. If it is this timing, the anode A for electrolysis will fall to about 700 degreeC, and it has solidified to such an extent that it can bear the pushing force of the raising pin 3. FIG. Since there is a gap between the solidified anode A for electrolysis and the anode mold 2, the release agent slurry is sprayed from the direction in which the opening is widest, that is, from the shoulder portion 21 side.
The spraying method is not particularly limited as long as it can be sprayed over the entire surface of the concave portion of the anode mold 2, and it may be injected with a dedicated spray nozzle, or a worker who has taken all possible measures against heat is sprayed manually. You may do it.
離型剤スラリーの散布は、電解用アノードＡのショルダー部２１の１次押し上げ位置Ｄから戻し始めて２次押上げ位置Ｅの前までに完了させる。この間に、図２中段に示すように、離型剤スラリーの水分はかなり蒸発して粘土粉となっているので、その粘土粉が電解用アノードＡとアノード鋳型２に挟まれる状態となる。 The spraying of the release agent slurry starts from the primary push-up position D of the shoulder portion 21 of the electrolysis anode A and is completed before the secondary push-up position E. During this time, as shown in the middle part of FIG. 2, the moisture in the release agent slurry is considerably evaporated to form clay powder, and the clay powder is sandwiched between the anode A for electrolysis and the anode mold 2.
図２下段は、鋳込み位置Ｉを示しており、アノード鋳型２の底部に粘土粉が焼成された状態で膜状に残っている状態を示している。この焼成粘土粉の上に熔融粗金属（つまり熔体）が鋳込まれる。 The lower part of FIG. 2 shows the casting position I, and shows a state in which the clay powder is burned at the bottom of the anode mold 2 and remains in the form of a film. A molten crude metal (that is, a melt) is cast on the calcined clay powder.
（離型剤の種類）
本発明の電解用アノードの製造方法においては、離型剤スラリーの原料として、粘土、雲母、或いは、ひる石等、結晶水を含有する無機系の離型剤を適宜用いることができる。
離型剤スラリーとして結晶水を含まないものを用いることもできるが、結晶水を含まない離型剤は、硫酸バリウム等、人工的に得られる離型剤がほとんどであり、値段も高価となる。
一方、粘土に代表される天然系の離型剤原料は、結晶水を含有はしているものの、入手が容易で、値段も安価である。また、そのような天然系の離型剤原料の中でも、取り扱い性が良好な粘土を、特に好ましく用いることができる。
(Type of release agent)
In the method for producing an anode for electrolysis of the present invention, an inorganic mold release agent containing crystal water such as clay, mica, or vermiculite can be appropriately used as a raw material for the mold release agent slurry.
Although it is possible to use a release agent slurry that does not contain crystallization water, most of the release agents that do not contain crystallization water are artificially obtained release agents, such as barium sulfate, and are expensive. .
On the other hand, natural release agent raw materials represented by clay, although containing crystal water, are readily available and inexpensive. Among such natural release agent raw materials, clay having good handleability can be particularly preferably used.
離型剤原料としての粘土は、アノード鋳型２への流送の際や、アノード鋳型２の鋳型凹部内への散布の際に、容易に水と混合でき、均一なスラリーが得易いという利点がある。
本明細書における粘土とは、粒径が２μｍ以下の微細な鉱物であり、主成分は、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、イライト、バーミキュライト等の鉱物のうち、１種、或いは２種以上を含む鉱物のことを言う。
離型剤原料としての粘土粉にも、とくに制限はなく、従来技術によって結晶水を除去した粘土粉でも、前記の「膨れ」、「焼付き」の抑制効果に変わりないが、結晶水を保持した通常の粘土粉であっても、事前処理のために要するコストが不要となるので好ましい。
The clay as a release agent raw material has the advantage that it can be easily mixed with water when it is fed into the anode mold 2 or sprayed into the mold recess of the anode mold 2 and a uniform slurry can be easily obtained. is there.
The clay in the present specification is a fine mineral having a particle size of 2 μm or less, and the main component is a mineral containing one or more kinds of minerals such as kaolinite, halloysite, montmorillonite, illite and vermiculite. Say that.
There are no particular restrictions on the clay powder used as a release agent material, and even if the clay powder from which crystallization water has been removed by conventional technology is used, the effect of suppressing the above-mentioned “swelling” and “seizure” remains unchanged. Even the usual clay powder is preferable because the cost required for the pretreatment is unnecessary.
また、離型剤スラリーとしての粘土水を散布する際に、アノード鋳型２の凹部の全面に散布することができれば、粘土水を作成する際の固形分濃度に制限はない。
粘土水は鋳型１枚あたり、１１０ｇの粘土を１．１〜１．５リットルの水（0.07〜0.10ｇ／c m3）程度の固形分濃度で懸濁させたスラリーとして、鋳型２の鋳込み面に均等に散布することが一般的であるが、本発明の場合には、通常より高い温度の位置（つまり、冷却領域の途中）で散布することにより、水分の蒸発速度が大きくなるため、0.040〜0.080g／cm3程度と、一般的な固形分濃度よりも、やや薄めにした方が好ましい。
In addition, when the clay water as the release agent slurry is sprayed, there is no limitation on the solid content concentration when the clay water is created as long as it can be sprayed on the entire surface of the concave portion of the anode mold 2.
The clay water is cast on the casting surface of the mold 2 as a slurry in which 110 g of clay is suspended in a solid content concentration of about 1.1 to 1.5 liters of water (0.07 to 0.10 g / cm 3 ) per mold. Although it is common to spray evenly, in the case of the present invention, spraying at a higher temperature than normal (that is, in the middle of the cooling region) increases the evaporation rate of water, so 0.040 to It is preferable to make it slightly thinner than the general solid content concentration of about 0.080 g / cm 3 .
粘土水の固形分濃度が0.040g／cm3より薄いと、アノード鋳型１枚当りの散布時間が掛かりすぎるので、電解用アノードＡのショルダー部２１がアノード鋳型２の元の位置に戻されるまでの時間に間に合わないおそれがある。また、0.080g／cm3より濃いと、散布方法によっては水分の蒸発に間に合わないおそれが出てくる。
これに対し、スラリーの固形分濃度が0.040〜0.080 g／cm3とすれば、散布時間を必要な時間内に短縮でき、水分の充分な蒸発も可能となる。
If the solid content concentration of clay water is less than 0.040 g / cm 3 , it takes too much time to spray one anode mold, so the shoulder portion 21 of the electrolysis anode A is returned to the original position of the anode mold 2. May not be in time. On the other hand, if it is higher than 0.080 g / cm 3 , depending on the spraying method, there is a risk that it may not be in time for evaporation of moisture.
On the other hand, if the solid content concentration of the slurry is 0.040 to 0.080 g / cm 3 , the spraying time can be shortened within the necessary time, and the water can be sufficiently evaporated.
（本発明による利点）
本発明の電解用アノードの鋳造装置または鋳造方法によれば、粘土粉中の結晶水が分解する温度よりも高い冷却途中の電解用アノードで加熱することにより、結晶水を分解除去するので、あらかじめ粘土粉を焼成する必要がなく、コスト的に有利であり、膨れの発生量減少ができるだけでなく、更に、鋳型の焼付きを抑制することが可能であるため、その工業的価値は大きい。
(Advantages of the present invention)
According to the casting apparatus or casting method of the electrolysis anode of the present invention, the crystal water is decomposed and removed by heating at the electrolysis anode in the middle of cooling higher than the temperature at which the crystal water in the clay powder is decomposed. There is no need to fire the clay powder, which is advantageous in terms of cost, not only can reduce the amount of blister generation, and can further suppress the seizure of the mold, so its industrial value is great.
つぎに、本発明による利点の詳細を説明する。
（１）「膨れ」が抑制される理由
図２に示すように、離型剤スラリーを散布している間に、粘土水に残された水分の蒸発が完了して粘土粉だけとなると、急速に電解用アノードＡとアノード鋳型２との温度が冷却帯出口で約650℃まで昇温され「２次押上げ」がおこなわれるまで、その温度に保持される。
その後、650℃程度まで上昇した粘土粉の温度はターンテーブル１の進行とともに徐々に低下するが、次回の鋳込みまでの間に受ける加熱で、粘土粉に保持される結晶水の大部分が飛ばされ、次回の鋳込みで溶銅表面と接しても水蒸気をほとんど発生させないので、結晶水を原因とする「膨れ」が抑制される。
Next, details of the advantages of the present invention will be described.
(1) Reason why “blowing” is suppressed As shown in FIG. 2, while the release agent slurry is being sprayed, when the evaporation of water remaining in the clay water is completed and only the clay powder is obtained, The temperature of the anode A for electrolysis and the anode mold 2 is raised to about 650 ° C. at the outlet of the cooling zone, and is maintained at that temperature until “secondary push-up” is performed.
After that, the temperature of the clay powder raised to about 650 ° C gradually decreases with the progress of the turntable 1, but most of the crystal water retained in the clay powder is blown away by the heating received until the next casting. In the next casting, water vapor is hardly generated even when it comes into contact with the molten copper surface, so that “blowing” caused by crystal water is suppressed.
（２）焼付きが抑制される理由
発明者らの予想が含まれるが、電解用アノードＡとアノード鋳型２に挟まれる最初の段階で、粘土水には水分が残され、流動性が高くなっており、仮に局所的に粘土粉の濃度が高い部分があったとしても、電解用アノードＡとアノード鋳型２にはさまれることにより、散布状態が均一化される。
図２中段に示すように、粘土粉は電解用アノードＡとアノード鋳型２との間に挟まれて、電解用アノードＡの重みで押圧されるので、図２下段に示すように、アノード鋳型２の表面に、均一な粘土鋳型の被膜が形成される。
このため、従来の粘土水散布よりも、均一な鋳型表面が形成され、次回の鋳込み後に得られる電解用アノードとアノード鋳型との焼付きによる固着も抑制されるものと考えられる。
(2) Reason why seizure is suppressed Although the inventors' expectations are included, in the first stage between the anode A for electrolysis and the anode mold 2, moisture is left in the clay water and the fluidity becomes high. Even if there is a portion where the concentration of clay powder is locally high, the state of dispersion is made uniform by being sandwiched between the anode A for electrolysis and the anode mold 2.
As shown in the middle part of FIG. 2, the clay powder is sandwiched between the electrolysis anode A and the anode mold 2 and pressed by the weight of the electrolysis anode A. Therefore, as shown in the lower part of FIG. A uniform clay mold coating is formed on the surface.
For this reason, it is considered that a more uniform mold surface is formed than in the conventional clay water spraying, and adhesion due to seizure between the anode for electrolysis and the anode mold obtained after the next casting is suppressed.
（３）剥取り後の粘土水散布の不要化
以上のことから、従来は必要だった、剥ぎ取り後の粘土水散布も不要となる。
さらには、従来では、粘土水散布直前のアノード鋳型２には、アノード剥ぎ取り後に粘土粉が残留しており、新たな粘土水を散布する前に除去作業をする必要があったが、本発明では、アノード剥ぎ取り前に、既に（次回鋳込みのための）均一な鋳型表面が形成されているので、前記除去作業も不要になる。
(3) Elimination of clay water spraying after stripping From the above, clay water spraying after stripping, which was necessary in the past, is no longer necessary.
Furthermore, conventionally, the anode mold 2 immediately before spraying the clay water has the clay powder remaining after the anode is peeled off, and it has been necessary to perform a removal operation before spraying new clay water. Then, since the uniform mold surface (for the next casting) has already been formed before the anode stripping, the removing operation is also unnecessary.
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明する。
共通の条件は次の通りである。
アノード製造装置 ：図１の装置
アノード製造枚数 ：４０枚（ターンテーブル２回転分）
離型剤スラリーは表１のとおり。
The common conditions are as follows.
Anode manufacturing equipment: equipment shown in FIG. 1 Anode manufacturing quantity: 40 sheets (for two turntables)
Table 1 shows the release agent slurry.
粘土粉Ａ：結晶水を保持した通常の粘土粉
粘土粉Ｂ：粘土粉Ａを９００℃で１０分間保持して結晶水を除去した粘土粉
「膨れ」の測定：得られた４０枚の電解用アノードＡについて、その表面に発生した膨れのうち最も高い膨れの高さを測定し、平均して得られた数値を、「膨れ」値とした。
Clay powder A: Ordinary clay powder holding crystal water Clay powder B: Clay powder obtained by holding clay powder A at 900 ° C. for 10 minutes to remove crystal water Measurement of “swelling”: 40 sheets of electrolysis obtained For the anode A, the height of the highest bulge among the bulges generated on the surface thereof was measured, and the average value obtained was taken as the “bulge” value.
本発明を適用し、粘土水１を１次押上げ直後に散布し、操業した。
その結果、電解用アノードＡとアノード鋳型２の焼付き固着による剥ぎ取り不良は発生しなかった。
また、膨れは、比較例２の４０％程度であった。
なお、粘土水の散布においては、容易にアノード鋳型全面に、ほぼ均等に散布することが可能だった。
The present invention was applied, and the clay water 1 was sprayed and operated immediately after the primary push-up.
As a result, no peeling failure due to seizing and fixing of the anode A for electrolysis and the anode mold 2 did not occur.
Further, the swelling was about 40% of Comparative Example 2.
In addition, when spraying clay water, it was possible to spray the entire surface of the anode mold almost evenly.
粘土水２を使用した以外は、実施例１と同様の条件で操業した。
その結果、電解用アノードＡとアノード鋳型２の焼付き固着による剥ぎ取り不良は発生しなかった。
また、膨れは、比較例２の３８％程度であった。
なお、粘土水の散布においては、容易にアノード鋳型全面に、ほぼ均等に散布することが可能だった。
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that clay water 2 was used.
As a result, no peeling failure due to seizing and fixing of the anode A for electrolysis and the anode mold 2 did not occur.
The swelling was about 38% of Comparative Example 2.
In addition, when spraying clay water, it was possible to spray the entire surface of the anode mold almost evenly.
粘土水３を使用した以外は、実施例１と同様の条件で操業した。
その結果、電解用アノードとアノード鋳型の焼付き固着による剥ぎ取り不良は発生しなかった。
また、膨れは、比較例２の４２％程度であった。
なお、粘土水の散布においては、散布量が多くなったため100cm3程度の散布残りを生じた。
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the clay water 3 was used.
As a result, no peeling failure due to seizure adhesion between the electrolytic anode and the anode mold occurred.
The swelling was about 42% of Comparative Example 2.
In addition, in the spraying of clay water, a spraying residue of about 100 cm 3 was generated because the spraying amount increased.
粘土水４を使用した以外は、実施例１と同様の条件で操業した。
その結果、電解用アノードとアノード鋳型の焼付き固着による剥ぎ取り不良は発生しなかった。
また、膨れは、比較例２の４１％程度であった。
なお、粘土水の散布においては、散布量が多めだったが、散布残りなくアノード鋳型全面に散布することが可能だった。
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the clay water 4 was used.
As a result, no peeling failure due to seizure adhesion between the electrolytic anode and the anode mold occurred.
Further, the swelling was about 41% of Comparative Example 2.
In addition, although the amount of clay water sprayed was large, it was possible to spray the entire anode mold without spraying.
粘土水５を使用した以外は、実施例１と同様の条件で操業した。
その結果、電解用アノードとアノード鋳型の焼付き固着による剥ぎ取り不良は発生しなかった。
また、膨れは、比較例２の４１％程度であった。
なお、粘土水の散布においては、散布量が少なめであったが、なんとかほぼ均等にアノード鋳型全面に散布することが可能だった。
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the clay water 5 was used.
As a result, no peeling failure due to seizure adhesion between the electrolytic anode and the anode mold occurred.
Further, the swelling was about 41% of Comparative Example 2.
In addition, the amount of clay water sprayed was small, but somehow it was possible to spray the entire anode mold almost evenly.
粘土水６を使用した以外は、実施例１と同様の条件で操業した。
その結果、電解用アノードとアノード鋳型の焼付き固着による剥ぎ取り不良は発生しなかった。
また、膨れは、比較例２の４３％程度であった。
なお、粘土水の散布においては、散布量が少なめであり、アノード鋳型全面に散布することが可能だったが、鋳型凹部に散布された粘土に、わずかに濃淡のあることが目視で確認された。
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the clay water 6 was used.
As a result, no peeling failure due to seizure adhesion between the electrolytic anode and the anode mold occurred.
The swelling was about 43% of Comparative Example 2.
In addition, in the spraying of clay water, the spraying amount was small, and it was possible to spray over the entire anode mold, but it was visually confirmed that the clay sprayed in the mold recess was slightly shaded. .
（比較例１）
本発明を適用せず、特許文献２の方法を適用した。つまり、粘土水２を図１の粘土水散布部で散布した。
その結果、電解用アノードとアノード鋳型の焼付き固着が発生し、最初の離型である１次押上げ時に離型はできたものの、固着の影響によって端部が変形した電解用アノード４枚が、不良アノードとして工程内から除去された。
なお、合格した電解用アノードの膨れは比較例２の３９％程度であり、また、粘土水は従来設備を使用し、問題なく散布することができた。
(Comparative Example 1)
The method of Patent Document 2 was applied without applying the present invention. That is, the clay water 2 was sprayed by the clay water spraying part of FIG.
As a result, seizure adhesion between the electrolysis anode and the anode mold occurred, and although the mold was released at the time of the primary push-up, which was the first mold release, the four electrolysis anodes whose ends were deformed by the influence of the adhesion were obtained. Removed from the process as a defective anode.
In addition, the swelling of the anode for electrolysis that passed was about 39% of Comparative Example 2, and the clay water could be sprayed without any problems using conventional equipment.
（比較例２）
本発明を適用せず、粘土水１を図５に示す粘土水散布部１２で散布した。
その結果、電解用アノードとアノード鋳型の固着は発生しなかった。
しかし、膨れは、電解操業でショートを発生しやすい範囲の値の下限となったため、アノード表面の平滑化処理（研削）が必要となり、操業効率が低下した。
(Comparative Example 2)
The clay water 1 was sprayed by the clay water spraying part 12 shown in FIG. 5 without applying the present invention.
As a result, adhesion between the anode for electrolysis and the anode mold did not occur.
However, since the swelling became the lower limit of the range in which short-circuiting is likely to occur in electrolytic operation, smoothing treatment (grinding) of the anode surface was required, and operation efficiency was lowered.
（参考例１）
粘土粉Ａを本発明の方法で散布した後、鋳込み直前に、アノード鋳型表面に形成された粘土鋳型の一部を測定サンプルとして採取し、TG-DTA分析した結果が、図４の（Ａ）図である。
（参考例２）
粘土粉Ａを従来の方法で散布した後、鋳込み直前に、アノード鋳型表面に形成された粘土鋳型の一部を測定サンプルとして採取し、TG-DTA分析した結果が、図４の（Ｂ）図である。
(Reference Example 1)
After the clay powder A is dispersed by the method of the present invention, immediately before casting, a part of the clay mold formed on the anode mold surface is taken as a measurement sample, and the result of TG-DTA analysis is shown in FIG. FIG.
(Reference Example 2)
After spraying clay powder A by the conventional method, immediately before casting, a part of the clay mold formed on the anode mold surface was taken as a measurement sample, and the result of TG-DTA analysis is shown in Fig. 4B. It is.
参考例１と参考例２の比較により、559.2℃付近までの最大の減量には相違点が確認される。
従来の方法で形成された粘土鋳型部分に含まれる粘土には、0.65％以上の重量減が確認される。一方、本発明の方法で形成された粘土鋳型に含まれる粘土には、0.12％程度の重量減しか確認できない。
上記温度付近における粘土の重量減少は、粘土から結晶水が除去されたものと考えられ、従って、本発明の散布方法によれば、鋳込み直前の粘土中から80％以上の結晶水が除去されているものと考えられる。
なお、TG-DTA（示差熱−熱重量）分析は、ＪＩＳ Ｋ０１２９による測定方法により行った。
Comparison between Reference Example 1 and Reference Example 2 confirms the difference in maximum weight loss up to around 559.2 ° C.
The clay contained in the clay mold part formed by the conventional method is confirmed to have a weight loss of 0.65% or more. On the other hand, the clay contained in the clay mold formed by the method of the present invention can only confirm a weight loss of about 0.12%.
The decrease in the weight of the clay in the vicinity of the above temperature is considered to be due to the removal of crystallization water from the clay. Therefore, according to the spraying method of the present invention, 80% or more of the crystallization water is removed from the clay immediately before casting. It is thought that there is.
In addition, TG-DTA (differential heat-thermogravimetry) analysis was performed by the measuring method by JISK0129.
Ｉ 鋳込み工程
II 冷却工程
III 剥取り工程
１ ターンテーブル
２ アノード鋳型
Ｔ 離型剤散布タイミング
I Casting process
II Cooling process
III Stripping process 1 Turntable 2 Anode mold T Release agent spraying timing
Claims (5)
鋳込まれた電解用アノードとアノード鋳型との間に離型剤スラリーを散布する離型剤散布位置を前記冷却領域内に設定した
ことを特徴とする銅電解用アノードの鋳造装置。 A turntable capable of intermittent rotation, a plurality of anode molds installed on the turntable, a casting position along the rotation direction of the turntable, a cooling region, and an anode stripper for stripping the anode for electrolysis Are provided in that order,
A casting apparatus for an anode for copper electrolysis, wherein a release agent spraying position for spraying a release agent slurry between the cast anode for electrolysis and the anode mold is set in the cooling region.
ことを特徴とする請求項１記載の銅電解用アノードの鋳造装置。 The timing of release agent spraying at the release agent position is from the time when the electrolysis anode is returned to the casting position in the anode mold after the primary push-up in which the shoulder portion of the electrolysis anode is pushed up from the anode mold. The apparatus for casting an anode for copper electrolysis according to claim 1, wherein:
離型剤スラリーを散布するタイミングが、冷却工程途中であって、前記電解用アノードのショルダー部が鋳型から押し上げられる１次押上げの後から前記アノードが鋳型内における鋳込み位置に戻されるまでの間である
ことを特徴とする銅電解用アノードの鋳造方法。 A casting process for casting the molten crude metal into the anode mold; a cooling process for cooling the molten crude metal cast into the anode mold; and a stripping process for stripping the anode for electrolysis cooled in the cooling process from the anode mold. A method for producing an anode for copper electrolysis, further comprising a release agent spraying step of spraying a release agent slurry onto the anode mold,
The timing at which the release agent slurry is sprayed is during the cooling process, from the time when the shoulder portion of the electrolysis anode is pushed up from the mold until the anode is returned to the casting position in the mold. A method for casting an anode for copper electrolysis, wherein:
結晶水を保持した粘土粉からなるスラリーである
ことを特徴とする請求項３記載の銅電解用アノードの鋳造方法。 The release agent slurry is
4. The method for casting an anode for copper electrolysis according to claim 3, wherein the slurry is made of clay powder holding crystal water.
0.040〜0.080g／cm3である
ことを特徴とする請求項４記載の銅電解アノードの鋳造方法。 The solid content concentration of the release agent slurry is
The method for casting a copper electrolytic anode according to claim 4, wherein the amount is 0.040 to 0.080 g / cm 3 .
Priority Applications (1)
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