JP2019081938A - 銅滓の篩別設備およびグリズリー付きホッパー - Google Patents

Abstract

【課題】バックホー等による銅滓の篩別をしなくても銅滓を適切に篩別でき、操業効率の低下も防ぐことができる銅滓の篩別設備およびグリズリー付きホッパーを提供する。【解決手段】塊を含む銅滓Ｄを篩別する銅滓の篩別設備１であって、銅滓Ｄを篩別するグリズリー付きホッパー１０と、グリズリー付きホッパー１０によって篩別された銅滓Ｄをさらに篩別する篩分装置と、グリズリー付きホッパー１０から篩分装置に銅滓Ｄを搬送する搬送手段と、を備えており、グリズリー付きホッパー１０は、水平に対して上面が傾斜しかつ傾斜角度が固定された、複数の貫通孔を有するグリズリー１２を有しており、グリズリーバーの傾斜角度が、３０〜４０度である。【選択図】図１

Description

本発明は、銅滓の篩別設備およびグリズリー付きホッパーに関する。さらに詳しくは、製錬の原料として使用される、スクラップ原料である銅滓を篩別する銅滓の篩別設備およびグリズリー付きホッパーに関する。

銅製錬において銅を生産する場合、主要な原料として銅精鉱を使用するが、銅精鉱の他に銅製錬において発生するスクラップ原料である銅滓も使用される。この銅滓には、銅製錬工程において溶融物が飛散して固化されたものも含まれており、３００ｍｍを超えるサイズの物が含まれている場合がある。

ここで、銅精錬工程では自熔炉において銅精鉱等の原料を熔融するが、原料を確実に熔融させるため、また、自熔炉内のマットやスラグの状態を安定させるために、装入される原料には粉状のものが使用される。しかし、上述したように、銅滓にはサイズが大きいものが含まれており、そのままでは自熔炉に装入できないので、あらかじめ粉と塊に篩別する必要がある。そして、篩別された銅滓のうち、粉は銅精鉱と共に自熔炉へ装入され、粉以外の塊は転炉に装入され溶融される。

従来、図５に示すような設備によって、銅滓を粉と塊に篩別している。
まず、格子が設けられたスケルトンバケットを用いたバックホーＢによって、銅滓置き場に積み上げられた銅滓Ｄ１から大きな塊を篩別する。大きな塊が篩別された銅滓Ｄ２は、ショベルカーによってグリズリー付きホッパーＨに供給される。すると、グリズリー付きホッパーＨにおいて、比較的大きな塊（中塊）が銅滓Ｄ２から篩別され、中塊が篩別された銅滓Ｄ３は振動スクリーン装置Ｓに供給されて、自熔炉に供給可能な粉Ｃと、その粉Ｃよりも大きい塊（小塊）に篩別され、粉Ｃは自熔炉に供給される。なお、スケルトンバケット等で篩別された塊は、転炉に供給されて、転炉で熔融される。

ところで、グリズリー付きホッパーＨでは、グリズリーＧが傾斜しており、その傾斜を銅滓Ｄ２が滑り落ちる際に、グリズリーＧの目よりも小さな粉等はグリズリーＧの目を通って落下し、グリズリーＧの目開きよりも大きな塊はグリズリーＧの表面を滑ってグリズリーＧの端部から落下するようになっている（図６参照）。

しかし、グリズリーＧの上を塊等が滑り落ちずに滞留してしまう場合があり、塊等が滞留したまま、更に銅滓Ｄ２が投入されると、グリズリーＧに銅滓Ｄ２が詰まってしまい、解消作業が必要となる。

グリズリーＧの上を銅滓Ｄ２が移動しやすくする方法として、図６に示すようにモータＭとクランク軸ＣＳを用いてグリズリーＧを構成するグリズリバーを上下方向に可動させて強制的に塊等を滑り落とす方法が考えられる。

しかし、上記構造の場合、グリズリバーを上下方向に可動させた際に隣接するグリズリバー同士の間隔が広くなり、間隔が広がったタイミングにおいてグリズリーＧの目開きよりも大きな塊の通過してしまうという問題が生じる。
グリズリー付きホッパーＨを通過した銅滓Ｄ３は、ベルトコンベア等の搬送設備により搬送され、振動スクリーン装置Ｓに供給されるが、グリズリーＧの目開きよりも大きな塊が混じっていると、搬送中に引っ掛かり詰まりを発生させてしまう。
また、搬送設備間の乗継部で、特にベルトコンベアを使用する場合、ベルトコンベアの破損が起こる可能性がある。そして、ベルトコンベアを大塊の搬送・乗継に耐え得る強度にしようとするとコストが増加してしまう。

特許第２６３０７０７号公報

以上のようのような問題を解消する方法として、グリズリー付きホッパーＨに供給する前に、銅滓中の大きな塊を破砕して、比較的小さな塊にする方法が考えられる（例えば、特許文献１）。しかし、塊を破砕する設備を設ければ、設備が大型化しかつ複雑化してしまい、設備コストも増加する。

また、従来の設備では、スケルトンバケットを用いたバックホーＢによって銅滓Ｄ１を篩別しており、その際に粉じんが飛散するため大型の集塵設備を設けている。もし、バックホーＢによる篩別をなくすことができれば、粉じんの飛散を抑制でき、集塵設備の小型化できる可能性がある。

本発明は上記事情に鑑み、バックホー等による銅滓の篩別をしなくても銅滓を適切に篩別でき、操業効率の低下も防ぐことができる銅滓の篩別設備およびグリズリー付きホッパーを提供することを目的とする。

第１発明の銅滓の篩別設備は、塊を含む銅滓を篩別する設備であって、銅滓を篩別するグリズリー付きホッパーと、該グリズリー付きホッパーによって篩別された銅滓をさらに篩別する篩分装置と、前記グリズリー付きホッパーから前記篩分装置に銅滓を搬送する搬送手段と、を備えており、前記グリズリー付きホッパーは、水平に対して上面が傾斜しかつ傾斜角度が固定された、複数の貫通孔を有するグリズリーを有しており、該グリズリーの傾斜角度が、３０〜４０度であることを特徴とする。
第２発明の銅滓の篩別設備は、第１発明において、前記グリズリー付きホッパーのグリズリーの上面に、該グリズリーに形成されている貫通孔よりも目開きが小さい網状部材が設けられていることを特徴とする。
第３発明の銅滓の篩別設備は、第１または第２発明において、前記グリズリー付きホッパーの前記グリズリーを構成するグリズリーバーには、その側面に変形防止用部材が設けられていることを特徴とする。
第４発明のグリズリー付きホッパーは、塊を含む銅滓を篩別するグリズリー付きホッパーであって、水平に対して上面が傾斜しかつ傾斜角度が固定された、複数の貫通孔を有するグリズリーを有しており、該グリズリーの傾斜角度が、３０〜４０度であることを特徴とする。
第５発明のグリズリー付きホッパーは、第４発明において、前記グリズリーの上面に、該グリズリーに形成されている貫通孔よりも目開きが小さい網状部材が設けられていることを特徴とする。
第６発明のグリズリー付きホッパーは、第４または第５発明において、前記グリズリーを構成するグリズリーバーには、その側面に変形防止用部材が設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、グリズリーの目詰まりを生じにくくできるので、グリズリーの目詰まり解消のための設備の停止を抑制でき、設備の操業効率の低下を防止できる。また、篩別の際に発生する粉じんなどが少なくなるので、集塵装置を小型化でき設備の大型化を防ぐことができるし、設備の各機器の故障などを抑制できる。
第２発明によれば、大きい塊などが誤ってグリズリーを通過することを防止できる。
第３発明によれば、グリズリーの貫通孔が幅方向に広がることを防止しやすくなる。
第４発明によれば、グリズリーの目詰まりを生じにくくできるので、グリズリーの目詰まり解消のための設備の停止を抑制でき、設備の操業効率の低下を防止できる。
第５発明によれば、大きい塊などが誤ってグリズリーを通過することを防止できる。
第６発明によれば、グリズリーの貫通孔が幅方向に広がることを防止しやすくなる。

本実施形態の銅滓の篩別設備１の腰部概略説明図である。 本実施形態の銅滓の篩別設備１に使用されるグリズリー付きホッパー１０の概略説明図である。 （Ａ）はグリズリー１２の概略説明図であり、（Ｂ）は網状部材１３の概略説明図である。 グリズリー１２と網状部材１３の組み合わせの概略説明図である。 従来の銅滓の篩別設備の概略説明図である。 グリズリーＧを上下方向に可動させるグリズリー付きホッパーＨの概略説明図である。

＜本実施形態の銅滓の篩別設備１＞
図１に基づいて、本実施形態の銅滓の篩別設備１を説明する。
図１において符号１０はグリズリー付きホッパーを示している。このグリズリー付きホッパー１０には、大きな塊を含んだ状態の銅滓Ｄ１が供給され、銅滓Ｄ１から大きな塊（大塊）を篩別するものである。ここでいう大塊とは、例えば、塊の最も長い部分が２００ｍｍ程度以上のものを意味している。つまり、グリズリー付きホッパー１０には、スケルトンバケットを用いたバックホーによる篩別をされていない銅滓Ｄ１が供給されるようになっている。

グリズリー付きホッパー１０の下方には、グリズリー付きホッパー１０から大塊が除去された銅滓Ｄ２を切り出す切り出し装置１６が設けられている。この切り出し装置１６によって切り出された銅滓Ｄ２は、第一搬送コンベアＣ１の一端部に供給されるようになっている。この第一搬送コンベアＣ１の他端部は、振動スクリーン装置２０の上方まで延びている。つまり、グリズリー付きホッパー１０によって大塊が除去された銅滓Ｄ２が、振動スクリーン装置２０に供給されるようになっている。

振動スクリーン装置２０は、供給された銅滓Ｄ２から中程度の塊（中塊）を篩別する機能を有している。ここでいう中塊とは、例えば、塊の最も長い部分が８０ｍｍ程度以上のものを意味している。

そして、振動スクリーン装置２０によって中塊が除去された銅滓Ｄ３は、第二搬送コンベアＣ３によって二段目の振動スクリーン装置Ｓ（図５参照）に搬送される。そして、二段目の振動スクリーン装置において、中塊が除去された銅滓Ｄ３から自熔炉に供給できる程度の粉とそれ以上の塊とに篩別され、粉は最終的に自熔炉に供給される。

以上のように、本実施形態の銅滓の篩別設備１では、スケルトンバケットを用いたバックホーによる篩別を行うことなく、二段目の振動スクリーン装置Ｓに供給する銅滓Ｄ３を得ることができる。すると、本実施形態の銅滓の篩別設備１が設けられている環境を悪化させることなく銅滓Ｄの篩別ができるので、集塵装置を小型化でき設備の大型化を防ぐことができる。しかも、粉じんなどが少なくなるので、設備の各機器の故障などを抑制できるという利点も得られる。

なお、グリズリー付きホッパー１０によって銅滓Ｄ１から分離された塊は、グリズリー付きホッパー１０から塊置き場に排出されて一旦留置される。留置された塊は、例えば、転炉に供給されたり、再度、グリズリー付きホッパー１０で篩別されたりするが、その用途はとくに限定されない。

また、振動スクリーン装置２０によって篩別された塊も、第三搬送コンベアＣ３によって塊置き場に供給される。塊置き場に供給された塊は、例えば、転炉に供給されたり、再度、グリズリー付きホッパー１０で篩別されたりするが、その用途はとくに限定されない。

上述した各搬送コンベアＣ１〜Ｃ３は、銅滓Ｄを搬送できる搬送コンベアであればよく、とくに限定されない。例えば、ベルトコンベア等の公知の搬送コンベアを採用することができる。

上述した振動スクリーン装置２０および二段目の振動スクリーン装置Ｓの両方または振動スクリーン装置２０が特許請求の範囲における篩分装置に相当する。
また、上述した搬送コンベアＣ１〜Ｃ３の全てまたは一部が、特許請求の範囲にいう搬送手段に相当する。

＜グリズリー付きホッパー１０＞
上述したように、本実施形態の銅滓の篩別設備１では、スケルトンバケットを用いたバックホーによる篩別が行われていない銅滓Ｄ１をグリズリー付きホッパー１０に供給するようになっている。この構成を実現するために、グリズリー付きホッパー１０は、以下のような構造をなっている。

＜ホッパー本体１１＞
図２において、符号１１はグリズリー付きホッパー１０のホッパー本体を示している。このホッパー本体１１の下部には、グリズリー１２によって篩別された銅滓Ｄ２を排出する排出口が設けられており、この排出口１１の下方に上述したは切り出し装置１６が設けられている。

＜グリズリー１２＞
このホッパー本体１１の上部には、銅滓Ｄ２を篩別するグリズリー１２が設けられている。このグリズリー１２は、図３（Ａ）に示すように、上端が取付座１２ｂに固定され下端が受け台１２ｃに保持された複数本のグリズリーバー１２ａを備えている。この複数本のグリズリーバー１２ａは、互いに間隔を空けた状態で並んで配置されている。つまり、グリズリー１２には、複数本のグリズリーバー１２ａ同士の間に、その上下を貫通する貫通孔ｈが複数設けられており、この貫通孔ｈの大きさによって銅滓Ｄ２を篩別している。例えば、２００ｍｍの塊を篩別する場合であれば、隣接するグリズリーバー１２ａ同士の間隔（図３（Ａ）の左右方向）が２００ｍｍとなるように配設されたグリズリー１２を使用することができる。

そして、このグリズリー１２は、その表面（上面）の傾斜角度θが、水平に対して３０〜４０度、好ましくは３５度となるように設けられている。言い換えれば、複数本のグリズリーバー１２ａの上端の傾斜角度がθが、水平に対して３０〜４０度、好ましくは３５度となるように設けられている。グリズリー１２の上面がかかる傾斜角度θになっていれば、グリズリー１２の上面に銅滓Ｄ２が供給された際に、下方に移動させる力を大きくすることができる。

すると、銅滓Ｄ２がグリズリー１２の表面に沿って滑ったり転動したりして移動しやすくなるので、グリズリー１２の上面で塊が滞留しにくくなり、グリズリー１２の詰まりを防止することができる。すると、グリズリー１２の目詰まり解消のための設備の停止を抑制できるので、設備の操業効率の低下を防止できる。

かかる構造のグリズリー付きホッパー１０を使用すれば、スケルトンバケットを用いたバックホーにより３００ｍｍ程度を超える大きな塊をあらかじめ篩別しなくても、グリズリー１２上における塊の滞留を防止できる。つまり、かかる構造のグリズリー付きホッパー１０を使用することによって、本実施形態の銅滓の篩別設備１では、スケルトンバケットを用いたバックホーによる篩別を行わなくてもよくなるので、篩別作業で発生する粉じん等を抑制できる。

しかも、スケルトンバケットを用いたバックホーによる篩別では開放空間での篩別が必要であったため大型の集塵装置が必要であったが、開放空間での閉鎖空間での篩別が主体となるので、集塵装置の小型化も可能になる。

＜網状部材１３＞
グリズリー１２には、その表面に図３（Ｂ）に示すような網状部材１３を配置してもよい（図４参照）。具体的には、グリズリー１２の貫通孔ｈよりも目開きが小さい網状部材１３を配置してもよい。上述したように、例えば、隣接するグリズリーバー１２ａ同士の間隔が２００ｍｍである貫通孔ｈを有するグリズリー１２でも、２００ｍｍよりも最大長さが長い塊、つまり２００ｍｍよりも短い部分を有する塊を篩別することは可能である。しかし、網状部材１３を配置しておけば、板状の塊などが誤ってグリズリー１２を通過することを防止できるという利点が得られる。例えば、図４に示すように、２００ｍｍ×２００ｍｍの目開きを有する網状部材１３を配置しておけば、篩別する塊の最大長さが２００ｍｍであるが幅の狭い塊（例えば板状の塊）などが誤ってグリズリー１２を通過することを防止できる。

＜変形防止用部材＞
また、グリズリーバー１２ａの側面に、変形防止用部材１４を設けておくことが望ましい。図３（Ａ）に示すように、グリズリーバー１２ａの側面には、グリズリー１２の幅方向（図３の左右方向）に延びる板状の変形防止用部材１４が設けられている。この変形防止用部材１４は、その一端がグリズリーバー１２ａの側面に固定されている。かかる変形防止用部材１４を設ければ、グリズリーバー１２ａが変形して幅方向に変形しようとした際に、隣接するグリズリーバー１２ａの側面の変形防止用部材１４と干渉するので、グリズリーバー１２ａの変形を防止できる。つまり、グリズリーバー１２ａの変形に起因して、グリズリー１２の貫通孔ｈが幅方向に広がることを防止することができる。

なお、変形防止用部材１４を設ける数や位置はとくに限定されず、グリズリー１２の大きさなどに合わせて適宜設ければよい。
また、変形防止用部材１４は板状の部材に限定されず、棒材等で形成してもよく、塊が貫通孔ｈを通過する際に抵抗が少なくなるように設けられていればよい。例えば、図２に示すように、変形防止用部材１４が板状の部材の場合、その表面が塊の落下する方向、つまり、鉛直方向と平行に設けられてれば、変形防止用部材１４が塊が貫通孔ｈを通過する際の抵抗となりにくくなる。

また、図３（Ａ）に示すように、最外方に位置するグリズリーバー１２ａの側面に、外部部材とを連結する変形防止用部材１５を設けてもよい。例えば、一端がグリズリー１２の側面に固定され他端がホッパー本体１１の内面または設備の構造部材（柱など）に固定された変形防止用部材１５を設けてもよい。すると、グリズリーバー１２ａの変形をより抑制しやすくなるので、グリズリー１２の貫通孔ｈが幅方向に広がることを防止しやすくなる。

本発明の銅滓の篩別設備は、製錬の原料として使用されるスクラップ原料である銅滓を篩別する設備として適している。

１ 銅滓の篩別設備
１０ グリズリー付きホッパー
１１ ホッパー本体
１２ グリズリー
１２ａ グリズリーバー
１３ 網状部材
１４ 変形防止用部材
２０ 振動スクリーン装置
３０ 測定軸リフト部
Ｃ１ 第一搬送コンベア
Ｃ２ 第二搬送コンベア
Ｃ３ 第三搬送コンベア
Ｄ 銅滓

Claims (6)

1. 塊を含む銅滓を篩別する設備であって、
   銅滓を篩別するグリズリー付きホッパーと、
   該グリズリー付きホッパーによって篩別された銅滓をさらに篩別する篩分装置と、
   前記グリズリー付きホッパーから前記篩分装置に銅滓を搬送する搬送手段と、を備えており、
   前記グリズリー付きホッパーは、
   水平に対して上面が傾斜しかつ傾斜角度が固定された、複数の貫通孔を有するグリズリーバーを有しており、
   該グリズリーバーの傾斜角度が、３０〜４０度である
   ことを特徴とする銅滓の篩別設備。
2. 前記グリズリー付きホッパーのグリズリーバーの上面に、該グリズリーバーに形成されている貫通孔よりも目開きが小さい網状部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の銅滓の篩別設備。
3. 前記グリズリー付きホッパーの前記グリズリーを構成するグリズリーバーには、その側面に変形防止用部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の銅滓の篩別設備。
4. 塊を含む銅滓を篩別するグリズリー付きホッパーであって、
   水平に対して上面が傾斜しかつ傾斜角度が固定された、複数の貫通孔を有するグリズリーを有しており、
   該グリズリーの傾斜角度が、３０〜４０度である
   ことを特徴とするグリズリー付きホッパー。
5. 前記グリズリーの上面に、該グリズリーに形成されている貫通孔よりも目開きが小さい網状部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項４記載のグリズリー付きホッパー。
6. 前記グリズリーを構成するグリズリーバーには、その側面に変形防止用部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項４または５記載のグリズリー付きホッパー。
   
   
   

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