JP2023067329A - Mold for mold conveyor and manufacturing method of massive slag using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乾式による金属製錬で生成される熔融スラグを搬送しながら鋳造するモールドコンベアに用いられる鋳型、及び該鋳型を用いた塊状スラグの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mold used in a mold conveyor that casts molten slag produced in dry metal smelting while conveying it, and a method for producing massive slag using the mold.
乾式による金属製錬では、主として鉱石からなる原料を製錬炉に装入し、製錬目的の金属を主産物としてマットなどの形態で回収する熔錬が行なわれている。この熔錬では、原料に含まれる製錬目的の金属以外の不純物は、副産物としてスラグの形態で排出される。例えば、乾式による銅製錬では、銅鉱石などの原料を自熔炉で熔錬して不純物を自熔炉スラグとして分離すると共に、目的金属の銅を銅含有率60質量%程度のマットとして回収している。回収したマットは、後段の転炉で酸化処理すると共に不純物を転炉スラグとして分離することで、銅含有率98質量%程度の粗銅が生成される。この粗銅は更に精製炉で精製した後、鋳造により電解用アノードに成形し、これを別途準備したカソードと共に電解液に浸漬させて電解精錬することで、銅含有率99.99質量%以上の電気銅を作製することができる。 In metal refining by the pyrometallurgy, smelting is carried out by charging raw materials, mainly ores, into a smelting furnace and recovering the metal for smelting as the main product in the form of matte or the like. In this smelting, impurities other than metals for smelting purposes contained in raw materials are discharged in the form of slag as a by-product. For example, in dry copper smelting, raw materials such as copper ore are smelted in a flash furnace to separate impurities as flash furnace slag, and the target metal copper is recovered as a matte with a copper content of about 60% by mass. . The recovered matte is oxidized in a subsequent converter and impurities are separated as converter slag to produce blister copper with a copper content of about 98% by mass. This blister copper is further refined in a refining furnace, formed into an anode for electrolysis by casting, immersed in an electrolytic solution together with a separately prepared cathode, and electrorefined to produce an electric power with a copper content of 99.99% by mass or more. Copper can be made.
上記の銅製錬で副生されるスラグのうち、自熔炉スラグは、加圧水を噴射して急冷により粒状化させる水砕処理を必要に応じて行なった後、ケーソン中詰材、ブラスト材、路盤材などに利用される。一方、転炉スラグは銅分が残存しているため、選鉱工程でこの残存する銅分を回収する処理が施される。回収した銅分は自熔炉に繰り返されて銅精鉱と共に処理される。 Among the slag by-produced in the above-mentioned copper smelting, the flash furnace slag is subjected to water granulation treatment in which pressurized water is injected and quenched to granulate it as necessary. etc. On the other hand, since copper content remains in the converter slag, processing is performed to recover the remaining copper content in the beneficiation process. The recovered copper content is repeated in the flash furnace and processed together with the copper concentrate.
上記の銅製錬の転炉から排出される転炉スラグのように、製錬炉からのスラグは高温の熔体の形態(以降、熔融スラグとも称する)で排出されるため、該熔融スラグはモールドコンベアと称する搬送手段により搬送されながら冷却及び固化が行なわれる。例えば特許文献1には、ヘッド側の駆動スプロケット及びテール側の従動スプロケットに掛け渡された2条のチェーンに、平面視略矩形の容器からなる複数のモールド(以降、鋳型とも称する)が、搬送方向に等間隔に取り付けられた構造のモールドコンベアが開示されている。 Like the converter slag discharged from the converter for copper smelting described above, the slag from the smelting furnace is discharged in the form of a high-temperature molten slag (hereinafter also referred to as molten slag). Cooling and solidification are performed while being conveyed by a conveying means called a conveyor. For example, in Patent Literature 1, a plurality of molds (hereinafter also referred to as molds) made up of containers that are substantially rectangular in plan view are conveyed on two chains that are stretched over a driving sprocket on the head side and a driven sprocket on the tail side. Disclosed is a mold conveyor having a structure that is evenly spaced in the direction.
上記構造のモールドコンベアの装入側端部の注湯位置において熔融炉から順次鋳型群に注ぎ込まれる熔融スラグは、該モールドコンベアの排出側端部に向けて連続的に搬送される間に冷却及び固化されて塊状体となり、該排出側端部に位置する駆動スプロケットによって鋳型群が順次反転することで、重力により下方の回収コンテナに向けて排出される。この特許文献1のモールドコンベアは、各鋳型の側壁の内面と底面との境界部にアール部が設けられているので、固化したスラグが該境界部に密着するのを防ぐことができ、よって鋳型が反転したときに該鋳型からスラグを容易に離脱させることができると記載されている。 Molten slag, which is sequentially poured from the melting furnace into the group of molds at the pouring position on the charging side end of the mold conveyor having the above structure, is cooled and The molds are solidified into a mass, and the molds are sequentially turned over by a drive sprocket located at the discharge end, and are discharged by gravity toward the collection container below. Since the mold conveyor of Patent Document 1 is provided with a rounded portion at the boundary between the inner surface and the bottom surface of the side wall of each mold, it is possible to prevent the solidified slag from adhering to the boundary, thereby preventing the mold from sticking to the boundary. It is stated that the slug can be easily released from the mold when the mold is inverted.
上記構造のモールドコンベアの鋳型は、一般に1000℃以上の熔融スラグが鋳込まれるため、装入側端部において最も高温となり、その後、排出側端部に向かって搬送される間に熔融スラグの冷却固化に伴って鋳型の温度も徐々に低下していく。そして、該排出側端部において固化したスラグが排出された後の鋳型は、熔融スラグの冷却固化に伴う上記の温度低下に比べてより急激に温度低下した後、上記の装入側端部において熔融スラグが注湯されることで、再び温度が上昇する。 Since molten slag of 1000° C. or higher is generally cast into the mold of the mold conveyor having the above structure, the temperature is highest at the charging side end, and then the molten slag is cooled while being conveyed toward the discharging side end. The temperature of the mold gradually decreases as it solidifies. After the slag solidified at the discharge side end is discharged, the temperature of the mold drops more rapidly than the temperature drop accompanying the cooling and solidification of the molten slag. The temperature rises again by pouring the molten slag.
例えば、上記の乾式による銅製錬の場合は、転炉から排出された直後の転炉スラグは1200~1300℃程度の熔体であるため、モールドコンベアの装入側端部において転炉スラグが鋳込まれた直後は鋳型の温度は450℃以上になり、この温度はモールドコンベアの排出側端部まで搬送された時は360℃程度にまで低下し、装入側端部において転炉スラグが鋳込まれる直前では110℃程度まで低下する。そして、転炉スラグが鋳込まれることによって鋳型の温度は再度450℃以上に上昇し、以降は上記の降温と昇温が繰り返される。そのため、モールドコンベアの鋳型は、操業を継続しているうちに上記の降温及び昇温による熱ストレスで変形や割れが生ずることがあった。 For example, in the case of the above dry copper smelting, since the converter slag immediately after being discharged from the converter is a melt of about 1200 to 1300 ° C., the converter slag is cast at the charging side end of the mold conveyor. The temperature of the mold is 450°C or higher immediately after it is loaded, and this temperature drops to about 360°C when it is conveyed to the discharge side end of the mold conveyor, and the converter slag is cast at the charging side end. The temperature drops to about 110° C. just before it is put in. As the converter slag is cast, the temperature of the mold rises again to 450° C. or higher, and thereafter the above-described temperature drop and temperature rise are repeated. As a result, the molds of the mold conveyor may be deformed or cracked due to the thermal stress caused by the above-described temperature drop and temperature rise while the operation is continued.
上記のように鋳型に変形や割れが生じると、注湯位置において熔体を鋳込む度に該熔体が周囲に飛び散る問題が生じうる。更に、モールドコンベアの運転に伴う振動などで上記の変形や割れが拡大し、場合によっては鋳型がモールドコンベアから脱落してモールドコンベア自体やその周辺設備を破損させることがあった。本発明は上記した従来のモールドコンベアが抱える問題点に鑑みてなされたものであり、変形や割れの発生を抑えることが可能なモールドコンベア用鋳型を提供することを目的とする。 If the mold is deformed or cracked as described above, there may arise a problem that the molten body scatters around every time the molten body is cast at the pouring position. Furthermore, the above-mentioned deformation and cracking are enlarged by vibrations accompanying the operation of the mold conveyor, and in some cases the mold falls off the mold conveyor, damaging the mold conveyor itself and its peripheral equipment. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mold for a mold conveyor that can suppress the occurrence of deformation and cracking.
上記目的を達成するため、本発明に係るモールドコンベア用鋳型は、乾式による金属製錬で生成される熔融スラグを搬送しながら鋳造するモールドコンベアに取り付けられるモールドコンベア用鋳型であって、前記モールドコンベアの搬送方向における長さよりも該搬送方向に垂直な幅方向の長さが長く且つ深さが100mm以上150mm以下の横長容器からなり、その内側は複数の区画部が前記幅方向に並ぶように仕切板によって仕切られており、前記複数の区画部の各々は、前記搬送方向の長さが350mm以上450mm以下であって且つ前記幅方向の長さが150mm以上250mm以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mold for a mold conveyor according to the present invention is a mold for a mold conveyor that is attached to a mold conveyor that carries and casts molten slag produced by dry metal smelting, wherein the mold conveyor The length of the width direction perpendicular to the conveyance direction is longer than the length in the conveyance direction of the container, and the depth is 100 mm or more and 150 mm or less. It is partitioned by a plate, and each of the plurality of partitions has a length of 350 mm or more and 450 mm or less in the conveying direction and a length of 150 mm or more and 250 mm or less in the width direction.
また、本発明に係る熔融スラグの製造方法は、搬送方向における長さよりも該搬送方向に垂直な幅方向の長さが長い横長容器から各々構成される複数の鋳型が該搬送方向に均等な間隔をあけて設けられているモールドコンベアを用いて、乾式による金属製錬で生成される熔融スラグから塊状スラグを製造する方法であって、前記横長容器は、その側壁よりも低い仕切板によって前記幅方向に並ぶ複数の区画部に内側が仕切られており、前記横長容器に熔融スラグを注湯したときの湯面レベルが該仕切板の上縁部における最も低い箇所と最も高い箇所との間に位置するように注湯量を調整することを特徴とする。 Further, in the method for producing molten slag according to the present invention, a plurality of molds each composed of a horizontally elongated container having a length in the width direction perpendicular to the conveying direction that is longer than the length in the conveying direction are evenly spaced in the conveying direction. A method for producing massive slag from molten slag produced in dry metal smelting using a mold conveyor provided with a gap, wherein the oblong container is defined by a partition lower than the side wall of the width The interior is partitioned into a plurality of partitions arranged in a direction, and the surface level of the molten slag when poured into the oblong container is between the lowest point and the highest point on the upper edge of the partition plate. It is characterized by adjusting the pouring amount so that it is positioned.
本発明によれば、モールドコンベアの鋳型において生じやすい変形や割れを抑えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deformation|transformation and crack which arise easily in the casting mold of a mold conveyor can be suppressed.
以下、本発明のモールドコンベア用鋳型の実施形態について説明する。この本発明の実施形態のモールドコンベア用鋳型は、乾式による金属製錬で生成される熔融スラグを搬送しながら鋳造するモールドコンベアに用いられるものであり、例えば図1に示す構造のモールドコンベアに好適に用いられる。すなわち、この図1に示すモールドコンベアは、ヘッド側の駆動スプロケット1及びテール側の従動スプロケット2に掛け渡された無限軌道の形態を有する2条のチェーン3に、白矢印で示す搬送方向に均等な間隔をあけて複数の鋳型4が設けられた構造を有している。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereafter, embodiment of the casting_mold|template for mold conveyors of this invention is described. The mold for a mold conveyor according to the embodiment of the present invention is used for a mold conveyor that casts molten slag produced in dry metal smelting while conveying it. used for That is, in the mold conveyor shown in FIG. 1, two
上記の熔融スラグが転炉スラグの場合は、従動スプロケット2の近傍の注湯位置を順次通過する複数の鋳型4に対して、傾転したレードル5から流し出される熔融状態の転炉スラグが樋6を介して注湯される。このようにして鋳型4に鋳込まれた転炉スラグは、駆動スプロケット1に向かって搬送される間に冷却及び固化する。固化したスラグは、駆動スプロケット1によって鋳型4が反転せしめられたときに鋳型4から脱離して塊状スラグSとして下方に排出される。なお、上記のスラグの冷却や固化を促進するため、鋳型4内に鋳込まれたスラグに対して、その上方からスプレーノズルなどの散布手段7を用いて冷却水が吹き付けられている。
When the above-mentioned molten slag is converter slag, the molten converter slag flowing out from the
上記のようにしてモールドコンベアの下方に積み上げられた塊状スラグSは、例えばホイルローダにより掬い取られて後工程の選鉱工程などで処理される。このようにモールドコンベアで鋳造された塊状スラグSは、一般に後工程で更に処理が施されるので、転炉スラグは容量の小さな鋳型に鋳込むことで、サイズの小さな塊状体の形態に鋳造するのが好ましい。一方で、生産性の観点からは多量の転炉スラグを短時間で処理することが求められることが多く、そのためにはモールドコンベア全体での鋳造能力を高める必要がある。 The lumpy slag S piled up below the mold conveyor as described above is scooped up by, for example, a foil loader and processed in a subsequent ore beneficiation process. Since the lumpy slag S cast by the mold conveyor in this way is generally further processed in a post-process, the converter slag is cast into a small-sized lump by casting it into a mold with a small capacity. is preferred. On the other hand, from the viewpoint of productivity, it is often required to process a large amount of converter slag in a short time.
上記の相反する要件を満たすため、図2に示すように、本発明の実施形態のモールドコンベア用鋳型4には、モールドコンベアの搬送方向における長さよりも該搬送方向に垂直な幅方向における長さが長い好適には平面視が略矩形の横長容器を本体に用い、その内側を複数の区画部11が該幅方向に並ぶように複数の仕切板10によって仕切っている。このように、仕切板10によって内側が仕切られた横長容器からなる鋳型4の群を、搬送方向に隣接するもの同士できるだけ隙間がないように設けることで、レードル5から連続的に供給される熔融状態の転炉スラグを、これら複数の鋳型4に順次注湯することが可能になる。なお、上記の横長容器の内側を仕切板10によって仕切ることで形成される区画部11の数は4~10個程度が好ましく、この範囲内では区画部11の数が奇数であることが好ましい。
In order to satisfy the above conflicting requirements, as shown in FIG. 2, the
ところで、図2に示すように、横長容器の長手方向(すなわちモールドコンベアの幅方向)の長さは、転炉スラグなどの熔体の注湯口となる樋6の幅よりも長いので、複数の区画部11のうち上記長手方向の中央部に位置する区画部11には十分な量の熔体を鋳込むことができるものの、該中央部から横長容器の長手方向の両端部の区画部11に向かうに従って熔体の鋳込量が少なくなりやすい。このように熔体の鋳込量(保有量とも称する)が鋳型4の中央部とそれ以外とで異なると、該鋳型4の中央部では高温になりやすい一方で両端部では放冷しやすく、鋳型4に大きな熱応力がかかることがあった。
By the way, as shown in FIG. 2, the length of the oblong container in the longitudinal direction (that is, the width direction of the mold conveyor) is longer than the width of the
そこで、本発明の実施形態のモールドコンベア用鋳型は、鋳型4の本体を構成する横長容器のサイズを規定することで、該横長容器の長手方向の端から端までの全体に亘ってできるだけ均一に熔体が鋳込まれるようにしている。これにより、区画部11ごとの熔体の保有量に偏りが生じにくくなるので、鋳型4を全体的にバランスよく昇温及び降温させることが可能になり、鋳型4に過大な熱応力がかかるのを防ぐことができる。
Therefore, in the mold for a mold conveyor according to the embodiment of the present invention, by defining the size of the oblong container that constitutes the main body of the
具体的には、本発明の実施形態のモールドコンベア用鋳型4は、図3及び4に示すように、鋳型4の本体を構成する横長容器の深さDが100mm以上150mm以下であり、該横長容器の内側において仕切板10で仕切られている複数の区画部11の各々は、上記モールドコンベアの搬送方向における長さLが350mm以上450mm以下であって且つ該搬送方向に垂直な幅方向の長さWが150mm以上250mm以下である。このように横長容器のサイズを規定することで、複数の区画部11のいずれにおいても、鋳込まれた熔体を効率よく冷却することができる。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, in the
これに対して、上記のサイズにて規定される容積よりも区画部11の容積が大きくなると、区画部11ごとの熔体の鋳込量にばらつきが生じやすくなる。この場合、鋳造を担当する作業者によって、注湯量を調整することで対処することが考えられるが、該作業者は通常はモールドコンベアの搬送方向に関して注湯位置よりも上流側であって且つ該モールドコンベアの右側或いは左側から監視しながら上記の注湯量の調整作業を行なうため、横長容器のサイズが上記の規定範囲より大きくなると、横長容器の深さが仕切板10も含め深くなるため、作業者は上記の作業位置から鋳型4の端部の区画部11に注湯された熔体の量を目視で確認することが困難になり、よって区画部11ごとの鋳込量にばらつきが生じたまま鋳造されることが多かった。
On the other hand, when the volume of the partitioned
このように区画部11ごとの鋳込量にばらつきが生じると、横長容器の長手方向の中央部に位置する区画部11内の熔融スラグの冷却が不十分になったり、横長容器の長手方向の両端部に位置する区画部11内に前述した散布手段7から散布した冷却水が溜まったりし、結果的に横長容器に過大な熱応力がかかりやすくなる。そして、横長容器に過大な熱応力がかかると、特に中央部に熱歪によるクラックが生じやすくなり、場合によっては、鋳型4がモールドコンベアから脱落することがあった。
If the casting amount of each partitioned
一方、上記のように鋳型4の本体を構成する横長容器のサイズを上記の規定範囲内に収めることで、各区画部11の容積を適度に小さくでき、且つ横長容器の深さが深くなりすぎないようにできるので、全ての区画部11にほぼ均一な量の熔融スラグを鋳込むことが可能になり、過大な熱応力がかかりにくくなる。また、各区画部11の容積をある程度小さくすることで冷却前の熔融スラグの熱容量を抑えることができるので、その抜熱のために散布手段7から散布する冷却水の使用量を削減することができ、この場合でも自然放冷を併せることで効果的に冷却及び固化することが可能になる。
On the other hand, by keeping the size of the oblong container constituting the main body of the
なお、鋳型4の本体を構成する横長容器のサイズを上記の規定範囲の下限値よりも小さくして各区画部11の容量を小さくすると、各区画部11の鋳込量が少なくなってより効果的に冷却及び固化することができるが、この場合は所望の生産量を確保するためにモールドコンベアの走行速度を速くする必要が生じうる。このように、一般に単体重量100kgを超える鋳型4が数多く取り付けられたモールドコンベアの走行速度を速めることは、これら鋳型4群を支持するリンクチェーンやこれを載せるレールなどのモールドコンベアの搬送機構に過度の負担がかかり、その結果、摩耗や折損等の機械的トラブルが生じやすくなるので好ましくない。
In addition, if the size of the oblong container constituting the main body of the
本発明の実施形態のモールドコンベア用鋳型4は、上記の横長容器の容量をその上端開口部の開口面積で除した値が30L/m2以上60L/m2以下であることが好ましい。ここで横長容器の容量とは、該横長容器の仕切板10の上縁部を超えて該横長容器の四方の側壁の上縁部まで満たした場合(すなわち図3の深さDまで満たした場合)の容量をいう。上記の単位開口面積当たりの容量が30L/m2未満の場合は、熔融スラグの冷却を良好に行なうことができるものの、前述したようにモールドコンベアの走行速度を速くする必要が生じうるので好ましくない。逆に、上記の単位開口面積当たりの容量が60L/m2を超えると、鋳込んだ熔融スラグの冷却に過剰な量の冷却水が必要になるので好ましくない。
In the
また、本発明のモールドコンベア用鋳型は、図3に示すように上記の横長容器の内側を仕切る仕切板10の上縁部の高さH1が、該横長容器の深さDよりも低いことが好ましい(但し、後述するように仕切板10に切り欠きが設けられている場合は、その最も低い位置の高さH2が深さDよりも低いのであれば、上縁部の高さH1は深さDよりも低くなくても構わない)。これにより、互いに隣接する区画部11において鋳造された塊状スラグ同士が強固に結合するのを抑えることができる。また、該横長容器の長手方向の中央部に向けて樋6から注湯した熔融スラグを、該横長容器の側壁から溢れさせることなく、仕切板10の上縁部をオーバーフローさせることが可能になり、横長容器内全体に熔融スラグを素早く行き渡らせることが可能になる。その結果、全ての区画部11にほぼ均一な量の熔融スラグを鋳込むことが可能になり、鋳型4に過大な熱応力がかかりにくくなる。また、固化したスラグをモールドコンベアの排出側端部で塊状スラグSとして鋳型4から排出する際、複数の塊状スラグSが強固に連結することなく区画部11ごとの個別の塊として鋳型4から排出させることができる。これにより、モールドコンベアの下方のスラグ置き場に積み重ねられる塊状スラグSの取り扱いや、必要に応じて行なわれる更なる処理を容易且つ効率的に行なうことが可能になる。
Further, in the mold for the mold conveyor of the present invention, as shown in FIG. 3, the height H1 of the upper edge portion of the
これに対して、上記の仕切板10の上縁部の高さH1が該横長容器の深さDよりも低くなければ、該横長容器の長手方向の中央部に向けて樋6から熔融スラグを注湯する場合は、該横長容器の両端部側に熔融スラグを行き渡らせるべく仕切板10の上縁部をオーバーフローさせるときに該横長容器の側壁から熔融スラグが溢れるおそれがある。この対策としては、少しずつ注湯することで横長容器の側壁から熔融スラグが溢れるのを防ぐことができるが、この場合は、該横長容器の長手方向の中央部のスラグの厚さがそれ以外よりも厚くなりやすく、複数個の塊状スラグSが強固に連結したり、鋳型4に過大な熱応力がかかったりするおそれがある。
On the other hand, if the height H1 of the upper edge of the
上記のように、区画部11ごとに鋳造した塊状スラグS同士が強固に連結すると、鋳型4に密着しやすくなり、モールドコンベアの排出側端部で鋳型4が反転しても、鋳型4から塊状スラグSが離脱しなくなる可能性が高くなる。このように鋳型4の反転時に離脱せずに鋳型4に付着したままの塊状スラグSは、モールドコンベアの排出側端部から装入側端部までのリターン経路の途中で突然離脱し、特にこの場合は大きな塊となって落下するため、下方の設備を破損させることがあった。
As described above, when the block-shaped slag S cast in each
上記の横長容器の内側を仕切る仕切板10は、その上縁部が部分的に切り欠かれていることが好ましい。これにより、互いに隣接する区画部11において鋳造された塊状スラグS同士の強固な連結をできるだけ抑えつつ、仕切板10の上縁部をオーバーフローさせる熔融スラグの量を増やすことが可能になる。上記のように各仕切板10に設ける切り欠きは、1か所のみであることが好ましい。その理由は、2か所以上に切り欠きを設けると、互いに隣接する区画部11において鋳造された塊状スラグ同士の繋がりが強固になりすぎて、前述したようにモールドコンベアの排出側端部で鋳型4が反転したときに鋳型4から塊状スラグSが離脱しにくくなるおそれがある。なお、上記の各仕切板10に設ける切り欠きの形状は図3に示す逆台形形状に限定されるものではなく、矩形形状、V字形状、半楕円形状等でも構わない。
It is preferable that the upper edge of the
図3に示すように、上記の仕切板10の上縁部に切り欠き10aを設ける場合は、その最も低い位置での高さH2が横長容器の深さDの50%以上80%以下であることが好ましい。この割合が50%未満では、互いに隣接する区画部11ごとに鋳造した塊状スラグS同士の結合が強固になり、モールドコンベアの排出側端部で鋳型4が反転したときに、各区画部11ごとに鋳造した塊状スラグ同士が連結したまま鋳型4から離脱しなくなるおそれがある。逆に上記割合が80%を超えると、注湯時に上記横長容器の長手方向の両端部まで素早く熔融スラグを供給させるには仕切板10の上縁部のオーバーフロー量を増やす必要があるので、互いに隣接する区画部11の塊状スラグ同士が強固に連結しやすくなる。
As shown in FIG. 3, when the
上記のように仕切板10に切り欠き10aを有するモールドコンベア用鋳型に熔融スラグを注湯する場合は、上記横長容器内の熔融スラグの湯面レベルが上記仕切板10に設けた切り欠き10aの最も低い箇所より高く、仕切板10の上縁部の最も高い箇所よりも低くなるように注湯量を調整するのが好ましい。仕切板10に設けた切り欠き10aの最も低い箇所以下に湯面レベルがくる程度の注湯量で熔融スラグを注湯すると、隣接する区画部11にオーバーフローにより熔融スラグを供給しにくくなる。逆に、仕切板10の上縁部の最も高い位置以上に湯面レベルがくる程度の注湯量で熔融スラグを注湯すると、横長容器の側壁から熔融スラグが溢れるおそれがある。
When the molten slag is poured into the mold for the mold conveyor having the
上記のモールドコンベア用鋳型4に熔融スラグを注湯した後は、この注湯された熔融スラグに対して、前述した散布手段7により上方から冷却水を散布するのが好ましい。この場合、散布した冷却水は、仕切板10の上縁部の最も低い箇所からオーバーフローにより隣接する区画部11へ流出できるように、散布した冷却水の横長容器内の液面レベルが熔融スラグの上記湯面レベルよりも高く、仕切板10の上縁部の最も高い箇所よりも低くなるように冷却水の供給量を調整することが好ましい。この横長容器内の冷却水の液面レベルが湯面レベル以下であれば、熔融スラグを均質且つ十分に冷却することが困難になる。逆に、横長容器内の冷却水の液面レベルが仕切板10の上縁部の最も高い位置以上になると、冷却水が該横長容器の側壁から溢れやすくなり、冷却水が無駄に消費されることになる。
After pouring the molten slag into the
(実施例1)
図1に示すような構造のモールドコンベアを用いて、乾式銅精錬プラントの転炉から排出した転炉スラグから塊状スラグSを作製した。このモールドコンベアには、図2に示すようなモールドコンベアの搬送方向における長さよりも該搬送方向に垂直な幅方向の長さが長い横長形状の容器からなる鋳型4を使用した。具体的には、各鋳型4の内側に7個の区画部11がモールドコンベアの幅方向に並ぶように、上縁部が一部切り欠かれた仕切板10によって内側が仕切られた構造の横長容器を本体として使用した。
(Example 1)
A block slag S was produced from converter slag discharged from a converter of a dry copper refining plant using a mold conveyor having a structure as shown in FIG. As shown in FIG. 2, this mold conveyor used a casting
また、各区画部11の図3及び4に示すサイズとしては、深さDを100mm、モールドコンベアの搬送方向における長さLを350mm、該搬送方向に垂直な幅方向の長さWを150mmとした。また、仕切板10の上縁部に設けた切り欠きの最も低い位置の高さH2を60mm(すなわち上記深さDの60%)とし、仕切板10の上縁部の最も高い位置の高さH1を100mmとした。横長容器の容量をその上端開口部の開口面積で除したところ35L/m2であった。
3 and 4, the depth D is 100 mm, the length L in the conveying direction of the mold conveyor is 350 mm, and the length W in the width direction perpendicular to the conveying direction is 150 mm. bottom. In addition, the height H2 of the lowest position of the notch provided on the upper edge of the
上記構造の鋳型4が設けられたモールドコンベアを運転し、その注湯位置を順次通過する鋳型4の長手方向の中央部に向けて、傾転させたレードル5から樋6を介して熔融スラグを注湯した。その際、熔融スラグの湯面レベルが仕切板10の上縁部に設けた切り欠きの最も低い箇所の高さH2より高く、且つ仕切板10の上縁部の最も高い箇所の高さH1よりも低くなるように注湯量を調整した。更に、このようにして鋳型4内に鋳込んだスラグに対して、その上方からスプレーノズルにより冷却水を散布した。その際、散布した冷却水が仕切板10の上縁部に設けた切り欠きの最も低い箇所をオーバーフローして隣接する区画部11に流出できるように、鋳型4内において、冷却水の液面レベルが熔融スラグの湯面レベルよりも高く、且つ仕切板10の上縁部の最も高い箇所よりも低くなるように冷却水の散布量を調整した。
The mold conveyor provided with the
上記構造のモールドコンベアを使用してレードル5から排出される1バッチ分の転炉スラグを鋳造したところ、1個の鋳型4あたり平均1.5回の鋳込みが行なわれた。1日に24バッチの転炉スラグを鋳造したので、1個の鋳型4あたり1日に36回(24バッチ/日×1.5回/バッチ)の鋳込みが行なわれた。鋳型4への鋳込みの様子を目視にて確認したところ、横長容器の長手方向の両端の区画部11までほぼ均一に熔融スラグが鋳込まれていた。また、モールドコンベアの排出側端部から排出される塊状スラグSには、複数個の塊状スラグSが連結したものが含まれていなかった。
When one batch of converter slag discharged from the
上記の条件でモールドコンベアの運転を続けた結果、運転開始から鋳型4の交換を要するまでの鋳型4の使用日数は平均して662日であった。ここで、横長容器の長手方向の中央部の区画部11を該長手方向に垂直な面で切断した切断面における略半楕円形状の内側部分の円周長さに対して、その半分以上の長さを有するクラックが横長容器に入ったとき(複数のクラックが入った場合は、それらの長さの総和が該円周長さの半分以上のとき)に交換を行った。なお、クラックは、該長手方向の中央部の区画部11の特に上縁部で多く発生し、それ以外の箇所ではクラックは発生していなかった。
As a result of continuing the operation of the mold conveyor under the above conditions, the average number of days of use of the
(実施例2)
鋳型4の内側に7個の区画部11がモールドコンベアの幅方向に並ぶようにし、それらの各々のサイズとして、深さDを150mm、モールドコンベアの搬送方向における長さLを450mm、該搬送方向に垂直な幅方向の長さWを250mmとした。また、仕切板10の上縁部に設けた切り欠きの最も低い位置の高さH2を120mm(すなわち上記深さDの80%)とし、仕切板10の上縁部の最も高い位置の高さH1を150mmとした。横長容器の容量をその上端開口部の開口面積で除したところ51L/m2であった。上記のサイズを有する鋳型4を用いた以外は実施例1と同様にして転炉から排出される転炉スラグを鋳造した。
(Example 2)
Inside the
その結果、1バッチ分の転炉スラグの鋳造では、1個の鋳型4あたり平均1.0回の鋳込みが行なわれたので、1個の鋳型4あたり1日に24回(24バッチ/日×1.0回/バッチ)の鋳込みが行なわれた。鋳型4への鋳込みの様子を目視にて確認したところ、横長容器の長手方向の両端の区画部11まで良好に熔融スラグが鋳込まれていた。また、モールドコンベアの排出側端部から排出される塊状スラグSには、複数個の塊状スラグSが連結したものが含まれていなかった。運転開始から鋳型4の交換を要するまでの鋳型4の使用日数は平均して629日であった。
As a result, in the casting of one batch of converter slag, casting was performed an average of 1.0 times per
(比較例)
鋳型4の内側に6個の区画部11がモールドコンベアの幅方向に並ぶようにし、それらの各々のサイズとして、深さDを250mm、モールドコンベアの搬送方向における長さLを450mm、該搬送方向に垂直な幅方向の長さWを260mmとした。仕切板10の上縁部の最も高い位置の高さH1を250mmとし、仕切板10の上縁部には切り欠きを設けなかった。横長容器の容量をその上端開口部の開口面積で除したところ71L/m2であった。上記のサイズを有する鋳型4を用いた以外は実施例1と同様にしてレードル5から排出される転炉スラグを鋳造した。
(Comparative example)
Inside the
実施例1と同様に鋳型4の長手方向の中央部に向けて熔融スラグを注湯したが、その際、仕切板10の上縁部をオーバーフローする熔融スラグの湯面レベルができるだけ高くならないように注意しながら、鋳型4の長手方向の両端部の区画部11に熔融スラグが届くように注湯量を調整した。また、実施例1と同様にスプレーノズルにより冷却水を散布したが、その際、排出側端部でスラグが排出されるまでの間に冷却水が全て蒸発するように散布量を調整した。
Molten slag was poured toward the center in the longitudinal direction of the
鋳型4への鋳込みの様子を目視にて確認したところ、長手方向の中央部に位置する区画部11には上縁部まで熔融スラグが鋳込まれていたが、長手方向の両端部に位置する区画部11には、その容量の半分に満たない量の熔融スラグしか鋳込まれていなかった。また、モールドコンベアの排出側端部において鋳型4が反転する際、上記の長手方向の両端部に位置する区画部11では冷却水が残っているものが認められた。また、モールドコンベアの排出側端部から排出される塊状スラグSには、複数個の塊状スラグSが連結したものが含まれていた。
When the state of casting into the
上記の条件でモールドコンベアの運転を続けた結果、運転開始から鋳型4の交換を要するまでの鋳型4の使用日数は平均して337日であった。すなわち、比較例では、実施例1に比べて鋳型4の使用日数が325日短く、これは熔体の鋳込量が鋳型4の中央部とそれ以外とで異なったため、鋳型4に大きな熱応力がかかったことによるものと考えられる。なお、クラックは長手方向の中央部に位置する区画部11のみならず、該中央部よりも両端側の区画部11でも発生していた。
As a result of continuing the operation of the mold conveyor under the above conditions, the average number of days of use of the
1 駆動スプロケット
2 従動スプロケット
3 チェーン
4 鋳型
5 レードル
6 樋
7 散布手段
10 仕切板
10a 切り欠き
11 区画部
S 塊状スラグ
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (9)
前記モールドコンベアの搬送方向における長さよりも該搬送方向に垂直な幅方向の長さが長く且つ深さが100mm以上150mm以下の横長容器からなり、その内側は複数の区画部が前記幅方向に並ぶように仕切板によって仕切られており、前記複数の区画部の各々は、前記搬送方向の長さが350mm以上450mm以下であって且つ前記幅方向の長さが150mm以上250mm以下であることを特徴とするモールドコンベア用鋳型。 A mold for a mold conveyor that is attached to a mold conveyor that casts while conveying molten slag produced by dry metal smelting,
It consists of a horizontally long container having a length in the width direction perpendicular to the conveying direction longer than the length in the conveying direction of the mold conveyor and a depth of 100 mm or more and 150 mm or less, and a plurality of compartments are arranged in the width direction inside the container. Each of the plurality of partitions has a length of 350 mm or more and 450 mm or less in the conveying direction and a length of 150 mm or more and 250 mm or less in the width direction. A mold for a mold conveyor.
前記横長容器は、その側壁よりも低い仕切板によって前記幅方向に並ぶ複数の区画部に内側が仕切られており、前記横長容器に熔融スラグを注湯したときの湯面レベルが該仕切板の上縁部における最も低い箇所と最も高い箇所との間に位置するように注湯量を調整することを特徴とする塊状スラグの製造方法。 Using a mold conveyor in which a plurality of molds each composed of a horizontally elongated container whose length in the width direction perpendicular to the conveying direction is longer than the length in the conveying direction are provided at equal intervals in the conveying direction, A method for producing massive slag from molten slag produced in dry metal smelting, comprising:
The oblong container is partitioned inside into a plurality of compartments arranged in the width direction by partition plates lower than the side walls thereof, and when the molten slag is poured into the oblong container, the surface level of the partition plates is A method for producing massive slag, characterized in that the amount of molten metal to be poured is adjusted so as to be positioned between the lowest point and the highest point on the upper edge.
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JP2021178451A JP2023067329A (en) | 2021-11-01 | 2021-11-01 | Mold for mold conveyor and manufacturing method of massive slag using the same |
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