JP3701173B2 - スポンジチタンの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトング装置を用いたスポンジチタンの製造方法に係り、特に押し抜き工程または破砕工程においてトング装置を使用して製造効率を向上させたスポンジチタンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、クロール法によるスポンジチタンは、ステンレス製の容器に予備装入した溶解Ｍｇに所定量の液体四塩化チタンを滴下した後、次いで副生する塩化マグネシウムや過剰の金属マグネシウムを高温・減圧下にて分離除去することで生成される。
【０００３】
生成された直後のスポンジチタンは、スポンジチタン塊として還元容器の内部に存在しているので当該容器から抜き出す必要がある。ところが、スポンジチタンのうち還元容器と接触している部分は容器と一部固着しているので、スポンジチタンを抜き出すことは容易ではない。
【０００４】
このため、還元容器の底部から油圧シリンダに結合されたロッドを挿入して、還元容器からスポンジチタンを押し抜くという方法が取られている。また、このように還元容器から取り出されたスポンジチタンは塊状であるため、破砕され、さらに所定サイズに整粒される。このように、スポンジチタンの破砕を行う場合は、従来より、プレス切断機でスポンジチタンの小塊に破砕し、その後、ダブルロールクラッシャー等により粉砕・整粒している。
【０００５】
しかし、上記のようにスポンジチタンを還元容器から取り出したり、取り出されたスポンジチタンをプレス切断機のプラットホームまで移送するとき、クロール法によるスポンジチタンは、表層部が脆いにもかかわらず内部が硬質であるという特殊な性質を有しているため、スポンジチタンを保持する治具の選定に困難を極めていた。
【０００６】
従来では、図６に示すように、金属製のワイヤーロープＷをスポンジチタン１２０に巻き付けてスポンジチタンを保持していた。しかし、スポンジチタンの表面が多孔質でありしかも軟質であるため、スポンジチタンにワイヤーロープを確実に取着するのに長時間を要し、場合によってはスポンジチタン塊がワイヤーロープから外れてしまうという問題があった。
【０００７】
また、プレス切断機１３０でスポンジチタンを破砕する際には、図７に示すように、スポンジチタン１２０を起立させて行うが、安全を確認しつつ作業を進めるので時間がかかるという問題があった。
【０００８】
さらにまた、スポンジチタンの向きを変えるときなどに、ワイヤーロープを掛け替える必要があり、効率的に作業を進めることができなかった。
【０００９】
このような問題を解決するため、図８に示すようなトング装置を用いて、物体を移動させる技術が知られている。トング装置１００は、クレーン側に設けられた係合部１０２と、クレーンのフック（図示せず）に係合する係合ピン１０１と、物体を掴むための一対のクロスアーム１０４と、このクロスアーム１０４に回動自在に連結されるテンションバー１０３と、クロスアーム１０４を回動自在に連結するフレーム１０５と、フレーム１０５の下方に位置し、物体の上面と接触するストッパー１０６とから構成されている。
【００１０】
上記トング装置１００には、トングキーオス１１０ａとトングキーメス１１０ｂとからなる、ロック機構が設けられている。トングキーオス１１０ａは係合部１０２側に設けられ、トングキーメス１１０ｂは、ストッパー１０６に設けられている。トング装置１００のクロスアーム１０４は、このロック機構により、拡開した状態で保持される。
【００１１】
ロック機構を作動させるには、ストッパー１０６を物体または架台等へ預け、クロスアーム１０４を外方向へ拡開させた状態で、クレーンフックを下げることにより行う。すなわち、クレーンフックを下降させることにより、トングキーオス１１０ａがトングキーメス１１０ｂの中へ入り込み、トングキーオス１１０ａに設けられた突起物が回転することによりロックが掛かるように構成されている。ロックが掛かった状態では、クレーンでトング装置１００を吊り上げてもクロスアーム１０４は閉じることがない。
【００１２】
上記トング装置１００を用いて物体を懸吊するときには、ロック機構が作動され、クロスアーム１０４が開いた状態のトング装置１００をクレーンにより吊り上げる。さらに、トング装置１００を物体上に位置させる。
【００１３】
次いで、ロック機構を解除すると、クロスアーム１０４は自重により内側へ閉じ、物体とクロスアーム１０４先端とが接触する。ロック機構は、物体または架台等へ、ストッパー１０６を預け、クレーンフックを下げることにより、トングキーオス１１０ａの突起物が回転し、トングキーメス１１０ｂより外れて、ロックが解除されるように構成されている。そして、クレーンを上昇させると、物体とトング装置との自重により、クロスアーム１０４が物体側へ食い込み、物体を掴み上げることができる。
【００１４】
さらに、物体を所望の位置まで移動させ、クロスアーム１０４を再び外側へ開かせる場合は、クレーンを下降させることにより、トング装置１００のストッパー１０６を物体へ預け、ピン１０８、ピン１０９を支点として、テンションバー１０３及びクロスアーム１０４を折曲させて、クロスアーム１０４を外方向へ拡開させる。
【００１５】
しかし、図８に示すトング装置１００は、クロスアーム１０４を開閉したり、またはロック機構を解除させるために、ストッパー１０６を、物体或いは架台へ預ける必要がある。このため、例えばスポンジチタン塊のように、外径が一定でなく、外周に凹凸を有する円柱状の物体にストッパー１０６を預ける場合は、クロスアーム１０４の先部の位置が、物体の外径により変動し、所望の箇所を把持しにくくなるという問題があった。
【００１６】
そこで、図９に示すように、電動式チェーンの昇降でクロスアームを開閉し、物体を所望の位置で掴むことを可能としたトング装置が知られている。図９に示すトング装置１００は、クレーン側に設けられた係合部１０２にチェーンモートル１１４を備えている。このチェーンモートル１１４から延出するチェーン１１１にはフック１１２が設けられており、フック１１２は、ベースプレート１０６に設けられた吊りブロック１１３の吊りピン１１３ａと係合するように構成されている。そして、チェーンモートル１１４でチェーン１１１を巻き上げることにより、クロスアーム１０４が拡開するように構成されている。
【００１７】
さらに、図９に示すトング装置１００には、チェーンモートル１１４及びチェーン１１１の保護を目的とした安全装置（図示せず）が付加されている。安全装置には、クロスアーム１０４の全開を検知するリミットスイッチまたは近接スイッチ等が取り付けられており、クロスアーム１０４が全開したときに、チェーンモートル１１４を自動停止させるように構成されている。
【００１８】
図９に示すトング装置１００で物体を懸吊するときには、クレーンのフック（図示せず）と、係合ピン１０１とを係合する。次いで、クレーンでトング装置１００を吊り上げ、トング装置１００を物体上方まで移動させる。そして、トング装置１００のチェーンモートル１１４を作動させてチェーン１１１を繰り出す。こうすることにより、クロスアーム１０４には、自重により、互いに内方向へ閉じる力が作用する。
【００１９】
クロスアーム１０４内側と物体とが接触すると、安全装置は、チェーン１１１に若干の弛みを生じさせながらチェーンの繰り出しを停止するように作動する。このようにして、物体の掴み位置が決定される。そして、チェーン１１１に若干の弛みが生じているので、クロスアーム１０４の自重により、クロスアーム１０４には、さらに内側に閉じる力が働く。このとき、過度にチェーンを弛ませると絡み付きが起こるため、リミットスイッチまたは近接スイッチは弛みを検知し、過度の弛みが起こらないように調整する。
【００２０】
次いで、クレーンによりトング装置を吊り上げる。このとき、物体及びトング装置の自重により、クロスアーム１０４には、さらに互いに内方向へ閉じる力が作用する。このようにして、物体はクロスアーム１０４に掴まれ、クレーンにより上方に吊り上げられたり、姿勢変更されるものである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記図９に示すトング装置１００においては、鋼塊、アルミニウム塊、石塊等の硬い対象物を懸吊する際は、クロスアーム１０４は、物体を掴み、懸吊することが可能である。しかし、スポンジチタン塊のように、表層部が軟質な物体を掴むときは、クロスアーム１０４と表層部とが接触しただけで、チェーン１１１の繰り出しが停止されてしまうため、スポンジチタンを確実に掴むことが困難であった。
【００２２】
すなわち、クロスアーム１０４先端部がスポンジチタンの内側の硬質部まで食い込まないうちに、トング装置が引き上げられることになり、トング装置を吊り上げたとき、クロスアーム１０４の先端が、スポンジチタンの表層部を破壊するだけで、吊り上げられないことがあった。
【００２３】
本発明は、前記の課題を解決すべく、取扱い性に優れたトング装置を使用してスポンジチタンを効率良く製造することを可能とした、スポンジチタンの製造方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１に係る発明によれば、スポンジチタンを還元容器内で生成する生成工程と、前記スポンジチタンを前記還元容器から押出して取り出す押し抜き工程と、取り出されたスポンジチタンを破砕する破砕工程と、を少なくとも備えたスポンジチタンの製造方法において、前記押し抜き工程と、前記破砕工程は、チェーンモートルからのチェーンの巻き上げ又は繰り下げによりアームの開閉を行うトング装置を用いて前記スポンジチタンを把持する工程を含み、前記スポンジチタンを把持する工程は、前記チェーンを繰り下げて前記アームを閉じる方向に作動させ、前記アームの先端部を前記スポンジチタンに接触させる工程と、前記チェーンをさらに繰り下げて、前記チェーンと前記アームとの間に介在する掴み力を補足するためのリング状部材の長孔の上端部と、前記アーム側に設けられたガイドピンとが接触するまで前記リング状部材を下降させる工程と、前記チェーンモートルに設けられた検知装置により、前記リング状部材の長孔の上端部が前記ガイドピンと接触する検知位置まで下降したことを検知する工程と、前記検知がなされた時点で前記チェーンの繰り下げを停止する工程と、前記アームで前記スポンジチタンを掴む工程と、を備えた、ことにより解決される。
【００２５】
このように、本発明によれば、スポンジチタンの製造工程において、掴み力を調整することが可能なトング装置を使用するものであり、特に、スポンジチタンを還元容器から取り出す押し抜き工程と、スポンジチタンを破砕する破砕工程とでトング装置を使用しているため、トング装置でスポンジチタンを確実に保持して移動，転倒，回転させることができ、製造効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
本発明において使用するトング装置は、掴み力を調整し、表層部が脆いスポンジチタンを確実に把持することができるように構成されている。すなわち、トング装置のアームとスポンジチタンの表層部とを接触させたあと、チェーンを繰り出すことにより、リング状部材の長孔の上端部とガイドピンとが接触するまでリング状部材を下降させるように構成されている。
【００２７】
このように、クロスアームの支点位置を移動させることにより、チェーンを過度に繰り出して絡ませることなく、スポンジチタンを最初に把持した位置で、スポンジチタンへトング装置の爪をより深く食い込ませることが可能とであり、スポンジチタンを確実に保持することが可能である。
【００２８】
そして、上記のように、アーム先端部とスポンジチタンが接触している状態から、クレーンを上昇させることにより、アームを伸張させ、アーム先端をさらにスポンジチタンに食い込ませることが可能となる。このようにして、スポンジチタンが確実に把持される。
【００２９】
本発明のスポンジチタンの製造方法において、より具体的には、前記押し抜き工程では、スポンジチタンが生成された還元容器の底部の一部に開口部を設ける処理と、前記開口部からロッドを挿入し、前記還元容器底部に装着されたパンチを介して、前記スポンジチタンを容器上方へ押し出す処理と、該押し出されたスポンジチタンの一部を前記トング装置で把持する処理と、前記トング装置を引き上げて前記スポンジチタンを前記還元容器から抜き出す処理と、がなされる。
【００３０】
上記のように、ロッドにより還元容器から押し出されたスポンジチタンを、トング装置で確実に保持し、抜き出すように構成されているので、スポンジチタンを効率よく還元容器から取り出すことが可能となる。
【００３１】
また、前記破砕工程では、前記押し抜き工程において前記還元容器から取り出されたスポンジチタンを前記トング装置で破砕手段まで移動させる処理と、前記トング装置で前記スポンジチタンを傾転及び回転させて、前記破砕手段に対する面の位置を変更させる処理と、前記スポンジチタンの前記破砕手段を向いた面の表層部を切断除去する処理とを繰り返し、前記スポンジチタンの略全ての表層部を除去する処理と、前記表層部が除去されたスポンジチタンを前記破砕手段で切断する処理と、がなされるものである。
【００３２】
上記のように、不純物の含有率の高い表層部を除去するときに、スポンジチタンをトング装置で確実に保持して、スポンジチタンを傾転及び回転させて、スポンジチタンの略全ての表層部を除去するように構成されているので、表層部の処理を効率よく行うことが可能となる。
【００３３】
なお、前記トング装置のアームには、先端側位置で長尺部材が回動可能に連架され、前記長尺部材と前記アームの吊金具とが連結されており、前記吊金具に設けられた検知位置で前記検知がなされる構成とすると好適である。また、アームは長尺部材に支持され、均等に開閉し、より精度良く物体を掴むことが可能となる。
【００３４】
また、トング装置のアームの互いに対向する先端部側には、円錐形状の爪部または平板状の爪部が設けられ、該爪部で前記スポンジチタンを把持すると、スポンジチタンをさらに確実に把持することができ好適である。また、平板状の爪部表面に凹凸を設けることにより、スポンジチタンの表面を押しながら把持することが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００３６】
図１乃至図５は本発明に係るスポンジチタンの製造方法の一実施例を示すものであり、図１は押し抜き工程において還元容器からスポンジチタンを抜き出す状態を示す概略構成図、図２は破砕工程においてスポンジチタンを起立させる状態を示す概略構成図、図３は破砕工程においてスポンジチタンの表面位置を変更させる状態を示す概略構成図、図４は破砕工程においてスポンジチタンを再び起立状態としプレス切断機まで移動させる状態を示す概略構成図、図５はスポンジチタンの製造方法における工程を示す流れ図である。
【００３７】
スポンジチタン１は、還元容器２０においてスポンジチタン１を生成する生成工程Ｓ１と、生成されたスポンジチタンの残留物を取り除く分離工程Ｓ２と、スポンジチタンを還元容器から抜き出す押し抜き工程Ｓ３と、還元容器から抜き出されたスポンジチタンを破砕する破砕工程Ｓ４と、破砕されたスポンジチタンを整粒して製品化する整粒工程Ｓ５と、を備えている。本例では、押し抜き工程Ｓ３及び破砕工程Ｓ４においてトング装置１０を使用するものである。
【００３８】
トング装置１０は、図１に示すように、電動式チェーン１６ａの昇降で第２のアームとしてのクロスアーム１３を開閉させるものであり、掴み力補足装置Ｔにより、クロスアーム１３の支点を移動させて、スポンジチタン１を最初に把持した位置で、スポンジチタン１への掴み力を補足することができるように構成されている。
【００３９】
トング装置１０は、図１に示すように、クレーン（図示せず）側に設けられた上部フレーム１１と、上部フレーム１１に軸着される第１のアームとしてのテンションバー１２と、このテンションバー１２に回動可能に連結され、互いに交差して配置される第２のアームとしてのクロスアーム１３と、このクロスアーム１３を回動自在に連結する長尺部材としてのフレーム１４と、フレーム１４と一体に形成される吊金具１５とを主要構成要素としている。
【００４０】
また、トング装置１０には、後述するように、上記チェーンモートル１６と、チェーン１６ａと、リング状部材１７と、吊金具１５とから構成される掴み力補足装置Ｔが設けられている。
【００４１】
次に、トング装置１０を構成する各部材について説明する。
トング装置１０は、図示しないクレーンにより吊り上げられることにより、物体を懸吊するものである。クレーンと、トング装置１０とは、上部フレーム１１において連結される。
【００４２】
上部フレーム１１には、一対のテンションバー１２が連結されている。テンションバー１２の一方の端部はフレーム１１にピンＰ１を介して軸着され、他方の端部はピンＰ２を介してそれぞれクロスアーム１３に軸着されている。クロスアーム１３は、図１に示すように、略Ｌ字状のアームであり、互いに交差するように配設されている。また、クロスアーム１３には、ピンＰ３を介して、フレーム１４が軸着されている。
【００４３】
このように、クロスアーム１３にフレーム１４が軸着され、さらにフレーム１４は吊金具１５と連結されているので、クロスアーム１３がフレーム１４に支持されて安定して開閉動作を行い、これによりスポンジチタン１を精度良く掴むことが可能となる。
【００４４】
なお、本例のクロスアーム１３の自由端部には、スポンジチタンの落下を防止するための落下防止用爪１８と、スポンジチタン１を把持するための把持用爪１９とが設けられている。これらの爪は、表面形状が凹凸であり、また表層部が軟質のスポンジチタン１を、確実に把持することができるように設けられているものである。
【００４５】
上記落下防止用爪１８は、先端が尖った円錐状に形成されており、スポンジチタン１への食い込みがより好適になされるように構成されている。また、把持用爪１９は平板状に形成され、クロスアーム１３の物体側を向いた面の一部分に貼着される。把持用爪１９は、耐磨耗性を考慮し、金属から形成されている。なお、把持用爪１９の表面を、スポンジチタン１を把持したときに滑りにくくなるように、凹凸面に加工した構成としても良い。
【００４６】
なお、本例のトング装置１０には、図示しない検知装置が設けられている。
検知装置は、後述するように、リング状部材１７の長孔１７ａの上端部と、ガイドピン１５ａとが接触したときに、チェーンモートル１６のチェーン１６ａの繰り出し動作を停止させるように構成されている。また、検知装置は、クロスアーム１３を拡開するためにチェーン１６ａを巻き上げたとき、クロスアーム１３の拡開が最大となったときに、チェーン１６ａの巻上げを停止するように作動する。
【００４７】
次に、掴み力補足装置Ｔについて説明する。掴み力補足装置Ｔは、前記したように、チェーンモートル１６と、チェーン１６ａと、リング状部材１７と、吊金具１５とから構成されている。
【００４８】
吊金具１５は、フレーム１４に連続して一体に形成されるベースプレート１５ｃと、このベースプレート１５ｃ上に設けられ、上部フレーム１１側に突出する吊ブロック１５ｂと、吊ブロック１５ｂに設けられるガイドピン１５ａとから構成されている。吊金具１５と、上部フレーム１１とは、チェーン１６ａと、ガイドピン１５ａとの間に、次述するリング状部材１７を介在させて連結されている。
【００４９】
リング状部材１７には、吊ブロック１５ｂに形成されたガイドピン１５ａの径よりも若干大きめの幅に形成された長孔１７ａが設けられている。すなわち、ガイドピン１５ａに対して、長孔１７ａは上下に移動可能に構成されている。
【００５０】
チェーン１６ａは、上部フレーム１１の近傍に設けられたチェーンモートル１６から繰り出されるものであり、チェーンモートル１６からチェーン１６ａを繰り出したり、チェーンモートル１６でチェーン１６ａを巻き取ることにより、チェーン１６ａの長さが調節されている。また、チェーン１６ａの、リング状部材１７側の端部には、フック１６ｂが設けられている。このフック１６ｂは、リング状部材１７の上部に設けられた係合部に連結可能に構成されている。
【００５１】
上部フレーム１１と、吊金具１５とは、チェーンモートル１６から繰り出されるチェーン１６ａと、リング状部材１７とを介して連結されており、チェーン１６ａの巻き取り又は繰り出しにより、テンションバー１２とクロスアーム１３とを、ピンＰ２及びピンＰ３を支点として回動させることにより、クロスアーム１３の開閉を行うように構成されている。
【００５２】
以下、トング装置１０によるスポンジチタンの懸吊動作、及び掴み力補足装置Ｔの作用について説明する。
【００５３】
先ず、チェーンモートル１６でチェーン１６ａを巻き上げて、トング装置１０のクロスアーム１３を拡開した状態とし、上部フレーム１１と、図示しないクレーンとを係合させ、クレーンでトング装置１０を吊り上げる。さらに、トング装置１０をスポンジチタン１の上に移動し、クロスアーム１３の間にスポンジチタン１を位置させる。
【００５４】
次いで、クレーンを下げて、トング装置１０のクロスアーム１３の爪１８をスポンジチタン１の所望の位置に停止させる。このようにして、スポンジチタン１の掴み位置を決定する。そして、チェーンモートル１６からチェーン１６ａを繰り出すと、クロスアーム１３は内方向へ動き、クロスアーム１３の先端部とスポンジチタン１とが接触する。このとき、吊りブロック１５ｂの上端部に形成されたガイドピン１５ａは、リング状部材１７の長孔１７ａ下端と接触している。さらに、チェーン１６ａを繰り出していくと、リング状部材１７自体が、ガイドピン１５ａと摺動しながら下方へ向かい、チェーン１６ａは長孔１７ａの上端部とガイドピン１５ａとが接触するまで繰り出されていく。したがって、テンションバー１２及びクロスアーム１３の自重により、クロスアーム１３にはさらに下降しようとする力が作用する。
【００５５】
リング状部材１７が下方へ向かい、ガイドピン１５ａと長孔１７ａの上端とが接すると、チェーンモートル１６に備えられた検知装置が作動して、チェーンモートル１６はチェーン１６ａの繰り出し動作を停止する。
【００５６】
このようにして、クロスアーム１３の先端部を物体に食い込ませた後、クレーンを上昇させることにより、再びリング状部材１７の長孔１７ａにおいてガイドピン１５ａが摺動するとともに、テンションバー１２及びクロスアーム１３が伸張され、クロスアーム１３に、さらに内側に閉じようとする力が作用され、物体を掴むことができる。
【００５７】
なお、本例では、クロスアーム４先端部へ円錐形の落下防止用爪１８と、その上部へ平板状の把持用爪１９を設けた構成としているので、スポンジチタン塊の様に表層部が軟質な略円柱状の物体であっても、確実に掴持することができる。したがって、把持用爪１９で物体を掴持し、下端の落下防止用爪１８で物体を支えることにより、略円柱状のスポンジチタン１を横にした状態で懸吊することも可能となる。
【００５８】
さらに、スポンジチタン１を横置き状態から竪吊りにしたり、横置き状態から竪置きにしたり、または竪置き状態を横置きにするなど、自在に姿勢変更することも可能である。
【００５９】
次に、上記トング装置１０を使用してスポンジチタン１を製造する製造方法について説明する。スポンジチタン１は、スポンジチタン１を還元容器２０内で生成する生成工程Ｓ１と、スポンジチタン１に含まれる残留物を取り除くための分離工程Ｓ２と、スポンジチタン１を還元容器２０から押出して取り出す押し抜き工程Ｓ３と、取り出されたスポンジチタン１を破砕する破砕工程Ｓ４と、破砕されたスポンジチタン１を整粒する整粒工程Ｓ５と、を経て製造される。
【００６０】
還元工程Ｓ１は、従来公知・周知の方法により行うものである。すなわち、ステンレス鋼製の還元容器２０を加熱した炉内におき、内部に溶解マグネシウムを装入し、不活性雰囲気下で撹拌がない静的な状態で四塩化チタンを滴下して、マグネシウムにより四塩化チタンを還元してスポンジチタン１を生成する。
【００６１】
前記還元工程Ｓ１で生成されたスポンジチタン１には、還元反応で副生したＭｇＣｌ２や過剰に供給された金属マグネシウムが残留しているので、分離工程Ｓ２へ移行し、残留物を高温・減圧下にて分離・除去する。
【００６２】
分離工程Ｓ２において残留物が除去されたら、押し抜き工程Ｓ３へ移行し、還元容器２０からスポンジチタン１を抜き出す。まず、図１に示すように、真空分離を終えたスポンジチタン１の入った還元容器２０の底部２１の一部に開口部２２を設ける。
【００６３】
次に、開口部２２からロッド２３を挿入し、スポンジチタン１と還元容器２０の底部２１との間に装着してあったパンチ２４を介して、スポンジチタン１を還元容器２０から押し抜いていく。還元容器２０に固着していたスポンジチタン１は、応力を受けて還元容器２０から上方に向かって押し出される。
【００６４】
スポンジチタン１が、還元容器２０の上部に設けたガイド２５付近に達したところで、ロッド２３の移動を停止させる。このようにして、スポンジチタン１の一部が還元容器２０から突出した状態となる。
【００６５】
上記のように、還元容器２０から一部が突出したスポンジチタン１に、トング装置１０のクロスアーム１３先端を接近させて、スポンジチタン１を把持する。
【００６６】
そして、スポンジチタン１を把持したトング装置１０を、クレーン等により引き上げて、スポンジチタン１を還元容器２０から抜き出す。このようにして、還元容器２０から、スポンジチタン１を取り出すことができる。
【００６７】
還元容器２０から抜き出されたスポンジチタン１は、破砕工程Ｓ４に搬送される。破砕工程Ｓ４では、不純物の含有率の高い表層部だけを削り取った後、スポンジチタン１の長手方向に段階的に切断するものである。
【００６８】
破砕工程Ｓ４では、トング装置１０を支持しているクレーンを作動させてトング装置１０を移動させ、押し抜き工程Ｓ３で還元容器２０から抜き出されたスポンジチタン１を、破砕手段としてのプレス切断機３０のプラットホーム３１まで移動する。このとき、スポンジチタンはプラットホーム３１上に横倒し状態で載置される。
【００６９】
プラットホーム３１にスポンジチタン１が配置されたら、図２に示すように、トング装置１０でスポンジチタン１を把持し、トング装置１０を水平方向に移動させてスポンジチタン１を引き起こす。
【００７０】
スポンジチタン１が引き起こされたら、次いで、スポンジチタン１を支えているプラットホーム３１を水平方向に少しずつ移動させて、スポンジチタン１をプレス切断機３０の下方に位置させ、プレス切断機３０によりスポンジチタン１の表層部を除去する。
【００７１】
このようにして、スポンジチタン１の表層部が切除されるが、一回の切断では、スポンジチタン１の表層部の一部が除去されるだけであるため、表層部全てを除去するためには、表層部の除去作業を繰り返し行う必要がある。
【００７２】
スポンジチタン１の表層部の除去作業を繰り返し行うために、上記のように表層部の一部が切除されたスポンジチタン１を、プレス切断の位置から元の位置へ戻す。
【００７３】
スポンジチタン１が元の位置へ戻されたら、トング装置１０によりスポンジチタン１を傾いた状態にし、スポンジチタン１を回転させることにより、図３に示すように未だ破砕されていない面１ｃがプレス切断機３０側を向くように位置変更する。
【００７４】
そして再度、図４に示すようにトング装置１０によりスポンジチタン１を起立状態とし、必要であれば所定位置まで移動させ、さらにプラットホーム３１を移動させてスポンジチタン１をプレス切断機の下方まで移動し、スポンジチタン１の未だ除去されていない表層部を切除する。このようにして、スポンジチタン１の表面位置を順次変更し、不純物濃度の高い表層部を切除する。
【００７５】
以上の処理を終了した後、表層部が除去されて品質の安定したスポンジチタン１を小塊に切断して、プレス切断を完了させる。小塊に破砕されたスポンジチタン１は、整粒工程Ｓ５にてダブルロールクラッシャー等により整粒され、製品スポンジチタンが得られる。
【００７６】
（具体的実施例１）
本発明のスポンジチタンの製造方法に基づいて、スポンジチタンを還元容器から押し抜いた。スポンジチタンの形状は次の通りである。
▲１▼大きさ ； 径１．６ｍ，長さ２．７ｍ
▲２▼重量 ； ８，０００Ｋｇ
▲３▼形態 ； 俵状
【００７７】
還元容器から押し抜いた直後のスポンジチタンに、クレーンで吊られたトング装置を接近させてトング装置のクロスアームをスポンジチタンに把持させた。次いで、クレーンを巻き上げてスポンジチタンを吊り上げて運搬用台車に移動させた。トング装置装着から搬送終了までに要した時間は１５分であった。
【００７８】
（比較例１）
具体的実施例１と同様のスポンジチタンについて、重心付近にワイヤーロープを巻き付けたのち、クレーンを用いて吊り上げた。ワイヤーロープ巻き付け開始から搬送終了までに要した時間は、２５分であった。
【００７９】
（具体的実施例２）
本願発明のトング装置を用いて、スポンジチタンを搬送容器からプレス切断機のプラットホームに移動させた。スポンジチタンの形状は次の通りである。
▲１▼大きさ ； 径１．４ｍ，長さ１．８ｍ
▲２▼重量 ； ３，５００Ｋｇ
▲３▼形態 ； 俵状
【００８０】
プラットホームに移動させたスポンジチタンをプレス切断機の下に移動させてプレス切断を行った。スポンジチタンの表層部切除のプレス切断開始から終了までに要した時間は３０分であった。
【００８１】
（比較例２）
具体的実施例２と同様のスポンジチタンについて、スポンジチタンの移動及び破砕面の位置変えを、ワイヤーロープを用いて行った。
【００８２】
ワイヤーロープ巻き付けからスポンジチタンの表層部切除に要した時間は４５分であった。なお、スポンジチタンの移動及び破砕面の位置変えを行うため、スポンジチタンにワイヤーロープを架け替える必要があった。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスポンジチタンの製造方法によれば、スポンジチタンの製造工程において、掴み力を調整することが可能なトング装置を使用するものであり、特に、スポンジチタンを還元容器から取り出す押し抜き工程と、スポンジチタンを破砕する破砕工程とでトング装置を使用しているため、トング装置でスポンジチタンを確実に保持して移動，転倒，回転させることができ、製造効率を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、スポンジチタンの製造工程において使用されるトング装置は、チェーンと、吊金具との間にリング状部材を介在させ、チェーンを繰り出してクロスアーム先端部と物体とを接触させた後、吊金具に形成されたガイドピンと、リング状部材の長孔上端部とが接触するまで、リング状部材を下降させるように構成されている。このように、クロスアームの支点位置を移動させることにより、チェーンを過度に繰り出して絡ませることなく、スポンジチタンを最初に把持した位置で、スポンジチタンへトング装置の爪をより深く食い込ませることが可能であり、スポンジチタンを確実に保持できるように構成されている。
【００８５】
【図面の簡単な説明】
【図１】押し抜き工程において還元容器からスポンジチタンを抜き出す状態を示す概略構成図である。
【図２】破砕工程においてスポンジチタンを起立させる状態を示す概略構成図である。
【図３】破砕工程においてスポンジチタンの表面位置を変更させる状態を示す概略構成図である。
【図４】破砕工程においてスポンジチタンを再び起立状態としプレス切断機まで移動させる状態を示す概略構成図である。
【図５】本発明のスポンジチタンの製造方法における工程を示す流れ図である。
【図６】従来例を示す説明図である。
【図７】従来例を示す説明図である。
【図８】従来のトング装置を示す説明図である。
【図９】従来のトング装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ スポンジチタン
１０ トング装置
１１ 上部フレーム
１２ テンションバー（第１のアーム）
１３ クロスアーム（第２のアーム）
１４ フレーム（長尺部材）
１５ 吊金具
１５ａ ガイドピン
１５ｂ 吊ブロック
１５ｃ ベースプレート
１６ チェーンモートル
１６ａ チェーン
１７ リング状部材
１７ａ 長孔
１８ 落下防止用爪
１９ 把持用爪
２０ 還元容器
２１ 底部
２２ 開口部
２３ ロッド
２４ パンチ
２５ ガイド
３０ プレス切断機
３１ プラットホーム
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ トング装置のピン
Ｓ１ 還元工程
Ｓ２ 分離工程
Ｓ３ 押し抜き工程
Ｓ４ 破砕工程
Ｓ５ 整粒工程
Ｔ トング装置の掴み力補足装置
【発明の属する技術分野】
本発明はトング装置を用いたスポンジチタンの製造方法に係り、特に押し抜き工程または破砕工程においてトング装置を使用して製造効率を向上させたスポンジチタンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、クロール法によるスポンジチタンは、ステンレス製の容器に予備装入した溶解Ｍｇに所定量の液体四塩化チタンを滴下した後、次いで副生する塩化マグネシウムや過剰の金属マグネシウムを高温・減圧下にて分離除去することで生成される。
【０００３】
生成された直後のスポンジチタンは、スポンジチタン塊として還元容器の内部に存在しているので当該容器から抜き出す必要がある。ところが、スポンジチタンのうち還元容器と接触している部分は容器と一部固着しているので、スポンジチタンを抜き出すことは容易ではない。
【０００４】
このため、還元容器の底部から油圧シリンダに結合されたロッドを挿入して、還元容器からスポンジチタンを押し抜くという方法が取られている。また、このように還元容器から取り出されたスポンジチタンは塊状であるため、破砕され、さらに所定サイズに整粒される。このように、スポンジチタンの破砕を行う場合は、従来より、プレス切断機でスポンジチタンの小塊に破砕し、その後、ダブルロールクラッシャー等により粉砕・整粒している。
【０００５】
しかし、上記のようにスポンジチタンを還元容器から取り出したり、取り出されたスポンジチタンをプレス切断機のプラットホームまで移送するとき、クロール法によるスポンジチタンは、表層部が脆いにもかかわらず内部が硬質であるという特殊な性質を有しているため、スポンジチタンを保持する治具の選定に困難を極めていた。
【０００６】
従来では、図６に示すように、金属製のワイヤーロープＷをスポンジチタン１２０に巻き付けてスポンジチタンを保持していた。しかし、スポンジチタンの表面が多孔質でありしかも軟質であるため、スポンジチタンにワイヤーロープを確実に取着するのに長時間を要し、場合によってはスポンジチタン塊がワイヤーロープから外れてしまうという問題があった。
【０００７】
また、プレス切断機１３０でスポンジチタンを破砕する際には、図７に示すように、スポンジチタン１２０を起立させて行うが、安全を確認しつつ作業を進めるので時間がかかるという問題があった。
【０００８】
さらにまた、スポンジチタンの向きを変えるときなどに、ワイヤーロープを掛け替える必要があり、効率的に作業を進めることができなかった。
【０００９】
このような問題を解決するため、図８に示すようなトング装置を用いて、物体を移動させる技術が知られている。トング装置１００は、クレーン側に設けられた係合部１０２と、クレーンのフック（図示せず）に係合する係合ピン１０１と、物体を掴むための一対のクロスアーム１０４と、このクロスアーム１０４に回動自在に連結されるテンションバー１０３と、クロスアーム１０４を回動自在に連結するフレーム１０５と、フレーム１０５の下方に位置し、物体の上面と接触するストッパー１０６とから構成されている。
【００１０】
上記トング装置１００には、トングキーオス１１０ａとトングキーメス１１０ｂとからなる、ロック機構が設けられている。トングキーオス１１０ａは係合部１０２側に設けられ、トングキーメス１１０ｂは、ストッパー１０６に設けられている。トング装置１００のクロスアーム１０４は、このロック機構により、拡開した状態で保持される。
【００１１】
ロック機構を作動させるには、ストッパー１０６を物体または架台等へ預け、クロスアーム１０４を外方向へ拡開させた状態で、クレーンフックを下げることにより行う。すなわち、クレーンフックを下降させることにより、トングキーオス１１０ａがトングキーメス１１０ｂの中へ入り込み、トングキーオス１１０ａに設けられた突起物が回転することによりロックが掛かるように構成されている。ロックが掛かった状態では、クレーンでトング装置１００を吊り上げてもクロスアーム１０４は閉じることがない。
【００１２】
上記トング装置１００を用いて物体を懸吊するときには、ロック機構が作動され、クロスアーム１０４が開いた状態のトング装置１００をクレーンにより吊り上げる。さらに、トング装置１００を物体上に位置させる。
【００１３】
次いで、ロック機構を解除すると、クロスアーム１０４は自重により内側へ閉じ、物体とクロスアーム１０４先端とが接触する。ロック機構は、物体または架台等へ、ストッパー１０６を預け、クレーンフックを下げることにより、トングキーオス１１０ａの突起物が回転し、トングキーメス１１０ｂより外れて、ロックが解除されるように構成されている。そして、クレーンを上昇させると、物体とトング装置との自重により、クロスアーム１０４が物体側へ食い込み、物体を掴み上げることができる。
【００１４】
さらに、物体を所望の位置まで移動させ、クロスアーム１０４を再び外側へ開かせる場合は、クレーンを下降させることにより、トング装置１００のストッパー１０６を物体へ預け、ピン１０８、ピン１０９を支点として、テンションバー１０３及びクロスアーム１０４を折曲させて、クロスアーム１０４を外方向へ拡開させる。
【００１５】
しかし、図８に示すトング装置１００は、クロスアーム１０４を開閉したり、またはロック機構を解除させるために、ストッパー１０６を、物体或いは架台へ預ける必要がある。このため、例えばスポンジチタン塊のように、外径が一定でなく、外周に凹凸を有する円柱状の物体にストッパー１０６を預ける場合は、クロスアーム１０４の先部の位置が、物体の外径により変動し、所望の箇所を把持しにくくなるという問題があった。
【００１６】
そこで、図９に示すように、電動式チェーンの昇降でクロスアームを開閉し、物体を所望の位置で掴むことを可能としたトング装置が知られている。図９に示すトング装置１００は、クレーン側に設けられた係合部１０２にチェーンモートル１１４を備えている。このチェーンモートル１１４から延出するチェーン１１１にはフック１１２が設けられており、フック１１２は、ベースプレート１０６に設けられた吊りブロック１１３の吊りピン１１３ａと係合するように構成されている。そして、チェーンモートル１１４でチェーン１１１を巻き上げることにより、クロスアーム１０４が拡開するように構成されている。
【００１７】
さらに、図９に示すトング装置１００には、チェーンモートル１１４及びチェーン１１１の保護を目的とした安全装置（図示せず）が付加されている。安全装置には、クロスアーム１０４の全開を検知するリミットスイッチまたは近接スイッチ等が取り付けられており、クロスアーム１０４が全開したときに、チェーンモートル１１４を自動停止させるように構成されている。
【００１８】
図９に示すトング装置１００で物体を懸吊するときには、クレーンのフック（図示せず）と、係合ピン１０１とを係合する。次いで、クレーンでトング装置１００を吊り上げ、トング装置１００を物体上方まで移動させる。そして、トング装置１００のチェーンモートル１１４を作動させてチェーン１１１を繰り出す。こうすることにより、クロスアーム１０４には、自重により、互いに内方向へ閉じる力が作用する。
【００１９】
クロスアーム１０４内側と物体とが接触すると、安全装置は、チェーン１１１に若干の弛みを生じさせながらチェーンの繰り出しを停止するように作動する。このようにして、物体の掴み位置が決定される。そして、チェーン１１１に若干の弛みが生じているので、クロスアーム１０４の自重により、クロスアーム１０４には、さらに内側に閉じる力が働く。このとき、過度にチェーンを弛ませると絡み付きが起こるため、リミットスイッチまたは近接スイッチは弛みを検知し、過度の弛みが起こらないように調整する。
【００２０】
次いで、クレーンによりトング装置を吊り上げる。このとき、物体及びトング装置の自重により、クロスアーム１０４には、さらに互いに内方向へ閉じる力が作用する。このようにして、物体はクロスアーム１０４に掴まれ、クレーンにより上方に吊り上げられたり、姿勢変更されるものである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記図９に示すトング装置１００においては、鋼塊、アルミニウム塊、石塊等の硬い対象物を懸吊する際は、クロスアーム１０４は、物体を掴み、懸吊することが可能である。しかし、スポンジチタン塊のように、表層部が軟質な物体を掴むときは、クロスアーム１０４と表層部とが接触しただけで、チェーン１１１の繰り出しが停止されてしまうため、スポンジチタンを確実に掴むことが困難であった。
【００２２】
すなわち、クロスアーム１０４先端部がスポンジチタンの内側の硬質部まで食い込まないうちに、トング装置が引き上げられることになり、トング装置を吊り上げたとき、クロスアーム１０４の先端が、スポンジチタンの表層部を破壊するだけで、吊り上げられないことがあった。
【００２３】
本発明は、前記の課題を解決すべく、取扱い性に優れたトング装置を使用してスポンジチタンを効率良く製造することを可能とした、スポンジチタンの製造方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１に係る発明によれば、スポンジチタンを還元容器内で生成する生成工程と、前記スポンジチタンを前記還元容器から押出して取り出す押し抜き工程と、取り出されたスポンジチタンを破砕する破砕工程と、を少なくとも備えたスポンジチタンの製造方法において、前記押し抜き工程と、前記破砕工程は、チェーンモートルからのチェーンの巻き上げ又は繰り下げによりアームの開閉を行うトング装置を用いて前記スポンジチタンを把持する工程を含み、前記スポンジチタンを把持する工程は、前記チェーンを繰り下げて前記アームを閉じる方向に作動させ、前記アームの先端部を前記スポンジチタンに接触させる工程と、前記チェーンをさらに繰り下げて、前記チェーンと前記アームとの間に介在する掴み力を補足するためのリング状部材の長孔の上端部と、前記アーム側に設けられたガイドピンとが接触するまで前記リング状部材を下降させる工程と、前記チェーンモートルに設けられた検知装置により、前記リング状部材の長孔の上端部が前記ガイドピンと接触する検知位置まで下降したことを検知する工程と、前記検知がなされた時点で前記チェーンの繰り下げを停止する工程と、前記アームで前記スポンジチタンを掴む工程と、を備えた、ことにより解決される。
【００２５】
このように、本発明によれば、スポンジチタンの製造工程において、掴み力を調整することが可能なトング装置を使用するものであり、特に、スポンジチタンを還元容器から取り出す押し抜き工程と、スポンジチタンを破砕する破砕工程とでトング装置を使用しているため、トング装置でスポンジチタンを確実に保持して移動，転倒，回転させることができ、製造効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
本発明において使用するトング装置は、掴み力を調整し、表層部が脆いスポンジチタンを確実に把持することができるように構成されている。すなわち、トング装置のアームとスポンジチタンの表層部とを接触させたあと、チェーンを繰り出すことにより、リング状部材の長孔の上端部とガイドピンとが接触するまでリング状部材を下降させるように構成されている。
【００２７】
このように、クロスアームの支点位置を移動させることにより、チェーンを過度に繰り出して絡ませることなく、スポンジチタンを最初に把持した位置で、スポンジチタンへトング装置の爪をより深く食い込ませることが可能とであり、スポンジチタンを確実に保持することが可能である。
【００２８】
そして、上記のように、アーム先端部とスポンジチタンが接触している状態から、クレーンを上昇させることにより、アームを伸張させ、アーム先端をさらにスポンジチタンに食い込ませることが可能となる。このようにして、スポンジチタンが確実に把持される。
【００２９】
本発明のスポンジチタンの製造方法において、より具体的には、前記押し抜き工程では、スポンジチタンが生成された還元容器の底部の一部に開口部を設ける処理と、前記開口部からロッドを挿入し、前記還元容器底部に装着されたパンチを介して、前記スポンジチタンを容器上方へ押し出す処理と、該押し出されたスポンジチタンの一部を前記トング装置で把持する処理と、前記トング装置を引き上げて前記スポンジチタンを前記還元容器から抜き出す処理と、がなされる。
【００３０】
上記のように、ロッドにより還元容器から押し出されたスポンジチタンを、トング装置で確実に保持し、抜き出すように構成されているので、スポンジチタンを効率よく還元容器から取り出すことが可能となる。
【００３１】
また、前記破砕工程では、前記押し抜き工程において前記還元容器から取り出されたスポンジチタンを前記トング装置で破砕手段まで移動させる処理と、前記トング装置で前記スポンジチタンを傾転及び回転させて、前記破砕手段に対する面の位置を変更させる処理と、前記スポンジチタンの前記破砕手段を向いた面の表層部を切断除去する処理とを繰り返し、前記スポンジチタンの略全ての表層部を除去する処理と、前記表層部が除去されたスポンジチタンを前記破砕手段で切断する処理と、がなされるものである。
【００３２】
上記のように、不純物の含有率の高い表層部を除去するときに、スポンジチタンをトング装置で確実に保持して、スポンジチタンを傾転及び回転させて、スポンジチタンの略全ての表層部を除去するように構成されているので、表層部の処理を効率よく行うことが可能となる。
【００３３】
なお、前記トング装置のアームには、先端側位置で長尺部材が回動可能に連架され、前記長尺部材と前記アームの吊金具とが連結されており、前記吊金具に設けられた検知位置で前記検知がなされる構成とすると好適である。また、アームは長尺部材に支持され、均等に開閉し、より精度良く物体を掴むことが可能となる。
【００３４】
また、トング装置のアームの互いに対向する先端部側には、円錐形状の爪部または平板状の爪部が設けられ、該爪部で前記スポンジチタンを把持すると、スポンジチタンをさらに確実に把持することができ好適である。また、平板状の爪部表面に凹凸を設けることにより、スポンジチタンの表面を押しながら把持することが可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００３６】
図１乃至図５は本発明に係るスポンジチタンの製造方法の一実施例を示すものであり、図１は押し抜き工程において還元容器からスポンジチタンを抜き出す状態を示す概略構成図、図２は破砕工程においてスポンジチタンを起立させる状態を示す概略構成図、図３は破砕工程においてスポンジチタンの表面位置を変更させる状態を示す概略構成図、図４は破砕工程においてスポンジチタンを再び起立状態としプレス切断機まで移動させる状態を示す概略構成図、図５はスポンジチタンの製造方法における工程を示す流れ図である。
【００３７】
スポンジチタン１は、還元容器２０においてスポンジチタン１を生成する生成工程Ｓ１と、生成されたスポンジチタンの残留物を取り除く分離工程Ｓ２と、スポンジチタンを還元容器から抜き出す押し抜き工程Ｓ３と、還元容器から抜き出されたスポンジチタンを破砕する破砕工程Ｓ４と、破砕されたスポンジチタンを整粒して製品化する整粒工程Ｓ５と、を備えている。本例では、押し抜き工程Ｓ３及び破砕工程Ｓ４においてトング装置１０を使用するものである。
【００３８】
トング装置１０は、図１に示すように、電動式チェーン１６ａの昇降で第２のアームとしてのクロスアーム１３を開閉させるものであり、掴み力補足装置Ｔにより、クロスアーム１３の支点を移動させて、スポンジチタン１を最初に把持した位置で、スポンジチタン１への掴み力を補足することができるように構成されている。
【００３９】
トング装置１０は、図１に示すように、クレーン（図示せず）側に設けられた上部フレーム１１と、上部フレーム１１に軸着される第１のアームとしてのテンションバー１２と、このテンションバー１２に回動可能に連結され、互いに交差して配置される第２のアームとしてのクロスアーム１３と、このクロスアーム１３を回動自在に連結する長尺部材としてのフレーム１４と、フレーム１４と一体に形成される吊金具１５とを主要構成要素としている。
【００４０】
また、トング装置１０には、後述するように、上記チェーンモートル１６と、チェーン１６ａと、リング状部材１７と、吊金具１５とから構成される掴み力補足装置Ｔが設けられている。
【００４１】
次に、トング装置１０を構成する各部材について説明する。
トング装置１０は、図示しないクレーンにより吊り上げられることにより、物体を懸吊するものである。クレーンと、トング装置１０とは、上部フレーム１１において連結される。
【００４２】
上部フレーム１１には、一対のテンションバー１２が連結されている。テンションバー１２の一方の端部はフレーム１１にピンＰ１を介して軸着され、他方の端部はピンＰ２を介してそれぞれクロスアーム１３に軸着されている。クロスアーム１３は、図１に示すように、略Ｌ字状のアームであり、互いに交差するように配設されている。また、クロスアーム１３には、ピンＰ３を介して、フレーム１４が軸着されている。
【００４３】
このように、クロスアーム１３にフレーム１４が軸着され、さらにフレーム１４は吊金具１５と連結されているので、クロスアーム１３がフレーム１４に支持されて安定して開閉動作を行い、これによりスポンジチタン１を精度良く掴むことが可能となる。
【００４４】
なお、本例のクロスアーム１３の自由端部には、スポンジチタンの落下を防止するための落下防止用爪１８と、スポンジチタン１を把持するための把持用爪１９とが設けられている。これらの爪は、表面形状が凹凸であり、また表層部が軟質のスポンジチタン１を、確実に把持することができるように設けられているものである。
【００４５】
上記落下防止用爪１８は、先端が尖った円錐状に形成されており、スポンジチタン１への食い込みがより好適になされるように構成されている。また、把持用爪１９は平板状に形成され、クロスアーム１３の物体側を向いた面の一部分に貼着される。把持用爪１９は、耐磨耗性を考慮し、金属から形成されている。なお、把持用爪１９の表面を、スポンジチタン１を把持したときに滑りにくくなるように、凹凸面に加工した構成としても良い。
【００４６】
なお、本例のトング装置１０には、図示しない検知装置が設けられている。
検知装置は、後述するように、リング状部材１７の長孔１７ａの上端部と、ガイドピン１５ａとが接触したときに、チェーンモートル１６のチェーン１６ａの繰り出し動作を停止させるように構成されている。また、検知装置は、クロスアーム１３を拡開するためにチェーン１６ａを巻き上げたとき、クロスアーム１３の拡開が最大となったときに、チェーン１６ａの巻上げを停止するように作動する。
【００４７】
次に、掴み力補足装置Ｔについて説明する。掴み力補足装置Ｔは、前記したように、チェーンモートル１６と、チェーン１６ａと、リング状部材１７と、吊金具１５とから構成されている。
【００４８】
吊金具１５は、フレーム１４に連続して一体に形成されるベースプレート１５ｃと、このベースプレート１５ｃ上に設けられ、上部フレーム１１側に突出する吊ブロック１５ｂと、吊ブロック１５ｂに設けられるガイドピン１５ａとから構成されている。吊金具１５と、上部フレーム１１とは、チェーン１６ａと、ガイドピン１５ａとの間に、次述するリング状部材１７を介在させて連結されている。
【００４９】
リング状部材１７には、吊ブロック１５ｂに形成されたガイドピン１５ａの径よりも若干大きめの幅に形成された長孔１７ａが設けられている。すなわち、ガイドピン１５ａに対して、長孔１７ａは上下に移動可能に構成されている。
【００５０】
チェーン１６ａは、上部フレーム１１の近傍に設けられたチェーンモートル１６から繰り出されるものであり、チェーンモートル１６からチェーン１６ａを繰り出したり、チェーンモートル１６でチェーン１６ａを巻き取ることにより、チェーン１６ａの長さが調節されている。また、チェーン１６ａの、リング状部材１７側の端部には、フック１６ｂが設けられている。このフック１６ｂは、リング状部材１７の上部に設けられた係合部に連結可能に構成されている。
【００５１】
上部フレーム１１と、吊金具１５とは、チェーンモートル１６から繰り出されるチェーン１６ａと、リング状部材１７とを介して連結されており、チェーン１６ａの巻き取り又は繰り出しにより、テンションバー１２とクロスアーム１３とを、ピンＰ２及びピンＰ３を支点として回動させることにより、クロスアーム１３の開閉を行うように構成されている。
【００５２】
以下、トング装置１０によるスポンジチタンの懸吊動作、及び掴み力補足装置Ｔの作用について説明する。
【００５３】
先ず、チェーンモートル１６でチェーン１６ａを巻き上げて、トング装置１０のクロスアーム１３を拡開した状態とし、上部フレーム１１と、図示しないクレーンとを係合させ、クレーンでトング装置１０を吊り上げる。さらに、トング装置１０をスポンジチタン１の上に移動し、クロスアーム１３の間にスポンジチタン１を位置させる。
【００５４】
次いで、クレーンを下げて、トング装置１０のクロスアーム１３の爪１８をスポンジチタン１の所望の位置に停止させる。このようにして、スポンジチタン１の掴み位置を決定する。そして、チェーンモートル１６からチェーン１６ａを繰り出すと、クロスアーム１３は内方向へ動き、クロスアーム１３の先端部とスポンジチタン１とが接触する。このとき、吊りブロック１５ｂの上端部に形成されたガイドピン１５ａは、リング状部材１７の長孔１７ａ下端と接触している。さらに、チェーン１６ａを繰り出していくと、リング状部材１７自体が、ガイドピン１５ａと摺動しながら下方へ向かい、チェーン１６ａは長孔１７ａの上端部とガイドピン１５ａとが接触するまで繰り出されていく。したがって、テンションバー１２及びクロスアーム１３の自重により、クロスアーム１３にはさらに下降しようとする力が作用する。
【００５５】
リング状部材１７が下方へ向かい、ガイドピン１５ａと長孔１７ａの上端とが接すると、チェーンモートル１６に備えられた検知装置が作動して、チェーンモートル１６はチェーン１６ａの繰り出し動作を停止する。
【００５６】
このようにして、クロスアーム１３の先端部を物体に食い込ませた後、クレーンを上昇させることにより、再びリング状部材１７の長孔１７ａにおいてガイドピン１５ａが摺動するとともに、テンションバー１２及びクロスアーム１３が伸張され、クロスアーム１３に、さらに内側に閉じようとする力が作用され、物体を掴むことができる。
【００５７】
なお、本例では、クロスアーム４先端部へ円錐形の落下防止用爪１８と、その上部へ平板状の把持用爪１９を設けた構成としているので、スポンジチタン塊の様に表層部が軟質な略円柱状の物体であっても、確実に掴持することができる。したがって、把持用爪１９で物体を掴持し、下端の落下防止用爪１８で物体を支えることにより、略円柱状のスポンジチタン１を横にした状態で懸吊することも可能となる。
【００５８】
さらに、スポンジチタン１を横置き状態から竪吊りにしたり、横置き状態から竪置きにしたり、または竪置き状態を横置きにするなど、自在に姿勢変更することも可能である。
【００５９】
次に、上記トング装置１０を使用してスポンジチタン１を製造する製造方法について説明する。スポンジチタン１は、スポンジチタン１を還元容器２０内で生成する生成工程Ｓ１と、スポンジチタン１に含まれる残留物を取り除くための分離工程Ｓ２と、スポンジチタン１を還元容器２０から押出して取り出す押し抜き工程Ｓ３と、取り出されたスポンジチタン１を破砕する破砕工程Ｓ４と、破砕されたスポンジチタン１を整粒する整粒工程Ｓ５と、を経て製造される。
【００６０】
還元工程Ｓ１は、従来公知・周知の方法により行うものである。すなわち、ステンレス鋼製の還元容器２０を加熱した炉内におき、内部に溶解マグネシウムを装入し、不活性雰囲気下で撹拌がない静的な状態で四塩化チタンを滴下して、マグネシウムにより四塩化チタンを還元してスポンジチタン１を生成する。
【００６１】
前記還元工程Ｓ１で生成されたスポンジチタン１には、還元反応で副生したＭｇＣｌ２や過剰に供給された金属マグネシウムが残留しているので、分離工程Ｓ２へ移行し、残留物を高温・減圧下にて分離・除去する。
【００６２】
分離工程Ｓ２において残留物が除去されたら、押し抜き工程Ｓ３へ移行し、還元容器２０からスポンジチタン１を抜き出す。まず、図１に示すように、真空分離を終えたスポンジチタン１の入った還元容器２０の底部２１の一部に開口部２２を設ける。
【００６３】
次に、開口部２２からロッド２３を挿入し、スポンジチタン１と還元容器２０の底部２１との間に装着してあったパンチ２４を介して、スポンジチタン１を還元容器２０から押し抜いていく。還元容器２０に固着していたスポンジチタン１は、応力を受けて還元容器２０から上方に向かって押し出される。
【００６４】
スポンジチタン１が、還元容器２０の上部に設けたガイド２５付近に達したところで、ロッド２３の移動を停止させる。このようにして、スポンジチタン１の一部が還元容器２０から突出した状態となる。
【００６５】
上記のように、還元容器２０から一部が突出したスポンジチタン１に、トング装置１０のクロスアーム１３先端を接近させて、スポンジチタン１を把持する。
【００６６】
そして、スポンジチタン１を把持したトング装置１０を、クレーン等により引き上げて、スポンジチタン１を還元容器２０から抜き出す。このようにして、還元容器２０から、スポンジチタン１を取り出すことができる。
【００６７】
還元容器２０から抜き出されたスポンジチタン１は、破砕工程Ｓ４に搬送される。破砕工程Ｓ４では、不純物の含有率の高い表層部だけを削り取った後、スポンジチタン１の長手方向に段階的に切断するものである。
【００６８】
破砕工程Ｓ４では、トング装置１０を支持しているクレーンを作動させてトング装置１０を移動させ、押し抜き工程Ｓ３で還元容器２０から抜き出されたスポンジチタン１を、破砕手段としてのプレス切断機３０のプラットホーム３１まで移動する。このとき、スポンジチタンはプラットホーム３１上に横倒し状態で載置される。
【００６９】
プラットホーム３１にスポンジチタン１が配置されたら、図２に示すように、トング装置１０でスポンジチタン１を把持し、トング装置１０を水平方向に移動させてスポンジチタン１を引き起こす。
【００７０】
スポンジチタン１が引き起こされたら、次いで、スポンジチタン１を支えているプラットホーム３１を水平方向に少しずつ移動させて、スポンジチタン１をプレス切断機３０の下方に位置させ、プレス切断機３０によりスポンジチタン１の表層部を除去する。
【００７１】
このようにして、スポンジチタン１の表層部が切除されるが、一回の切断では、スポンジチタン１の表層部の一部が除去されるだけであるため、表層部全てを除去するためには、表層部の除去作業を繰り返し行う必要がある。
【００７２】
スポンジチタン１の表層部の除去作業を繰り返し行うために、上記のように表層部の一部が切除されたスポンジチタン１を、プレス切断の位置から元の位置へ戻す。
【００７３】
スポンジチタン１が元の位置へ戻されたら、トング装置１０によりスポンジチタン１を傾いた状態にし、スポンジチタン１を回転させることにより、図３に示すように未だ破砕されていない面１ｃがプレス切断機３０側を向くように位置変更する。
【００７４】
そして再度、図４に示すようにトング装置１０によりスポンジチタン１を起立状態とし、必要であれば所定位置まで移動させ、さらにプラットホーム３１を移動させてスポンジチタン１をプレス切断機の下方まで移動し、スポンジチタン１の未だ除去されていない表層部を切除する。このようにして、スポンジチタン１の表面位置を順次変更し、不純物濃度の高い表層部を切除する。
【００７５】
以上の処理を終了した後、表層部が除去されて品質の安定したスポンジチタン１を小塊に切断して、プレス切断を完了させる。小塊に破砕されたスポンジチタン１は、整粒工程Ｓ５にてダブルロールクラッシャー等により整粒され、製品スポンジチタンが得られる。
【００７６】
（具体的実施例１）
本発明のスポンジチタンの製造方法に基づいて、スポンジチタンを還元容器から押し抜いた。スポンジチタンの形状は次の通りである。
▲１▼大きさ ； 径１．６ｍ，長さ２．７ｍ
▲２▼重量 ； ８，０００Ｋｇ
▲３▼形態 ； 俵状
【００７７】
還元容器から押し抜いた直後のスポンジチタンに、クレーンで吊られたトング装置を接近させてトング装置のクロスアームをスポンジチタンに把持させた。次いで、クレーンを巻き上げてスポンジチタンを吊り上げて運搬用台車に移動させた。トング装置装着から搬送終了までに要した時間は１５分であった。
【００７８】
（比較例１）
具体的実施例１と同様のスポンジチタンについて、重心付近にワイヤーロープを巻き付けたのち、クレーンを用いて吊り上げた。ワイヤーロープ巻き付け開始から搬送終了までに要した時間は、２５分であった。
【００７９】
（具体的実施例２）
本願発明のトング装置を用いて、スポンジチタンを搬送容器からプレス切断機のプラットホームに移動させた。スポンジチタンの形状は次の通りである。
▲１▼大きさ ； 径１．４ｍ，長さ１．８ｍ
▲２▼重量 ； ３，５００Ｋｇ
▲３▼形態 ； 俵状
【００８０】
プラットホームに移動させたスポンジチタンをプレス切断機の下に移動させてプレス切断を行った。スポンジチタンの表層部切除のプレス切断開始から終了までに要した時間は３０分であった。
【００８１】
（比較例２）
具体的実施例２と同様のスポンジチタンについて、スポンジチタンの移動及び破砕面の位置変えを、ワイヤーロープを用いて行った。
【００８２】
ワイヤーロープ巻き付けからスポンジチタンの表層部切除に要した時間は４５分であった。なお、スポンジチタンの移動及び破砕面の位置変えを行うため、スポンジチタンにワイヤーロープを架け替える必要があった。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスポンジチタンの製造方法によれば、スポンジチタンの製造工程において、掴み力を調整することが可能なトング装置を使用するものであり、特に、スポンジチタンを還元容器から取り出す押し抜き工程と、スポンジチタンを破砕する破砕工程とでトング装置を使用しているため、トング装置でスポンジチタンを確実に保持して移動，転倒，回転させることができ、製造効率を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、スポンジチタンの製造工程において使用されるトング装置は、チェーンと、吊金具との間にリング状部材を介在させ、チェーンを繰り出してクロスアーム先端部と物体とを接触させた後、吊金具に形成されたガイドピンと、リング状部材の長孔上端部とが接触するまで、リング状部材を下降させるように構成されている。このように、クロスアームの支点位置を移動させることにより、チェーンを過度に繰り出して絡ませることなく、スポンジチタンを最初に把持した位置で、スポンジチタンへトング装置の爪をより深く食い込ませることが可能であり、スポンジチタンを確実に保持できるように構成されている。
【００８５】
【図面の簡単な説明】
【図１】押し抜き工程において還元容器からスポンジチタンを抜き出す状態を示す概略構成図である。
【図２】破砕工程においてスポンジチタンを起立させる状態を示す概略構成図である。
【図３】破砕工程においてスポンジチタンの表面位置を変更させる状態を示す概略構成図である。
【図４】破砕工程においてスポンジチタンを再び起立状態としプレス切断機まで移動させる状態を示す概略構成図である。
【図５】本発明のスポンジチタンの製造方法における工程を示す流れ図である。
【図６】従来例を示す説明図である。
【図７】従来例を示す説明図である。
【図８】従来のトング装置を示す説明図である。
【図９】従来のトング装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ スポンジチタン
１０ トング装置
１１ 上部フレーム
１２ テンションバー（第１のアーム）
１３ クロスアーム（第２のアーム）
１４ フレーム（長尺部材）
１５ 吊金具
１５ａ ガイドピン
１５ｂ 吊ブロック
１５ｃ ベースプレート
１６ チェーンモートル
１６ａ チェーン
１７ リング状部材
１７ａ 長孔
１８ 落下防止用爪
１９ 把持用爪
２０ 還元容器
２１ 底部
２２ 開口部
２３ ロッド
２４ パンチ
２５ ガイド
３０ プレス切断機
３１ プラットホーム
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ トング装置のピン
Ｓ１ 還元工程
Ｓ２ 分離工程
Ｓ３ 押し抜き工程
Ｓ４ 破砕工程
Ｓ５ 整粒工程
Ｔ トング装置の掴み力補足装置
Claims (6)
- スポンジチタンを還元容器内で生成する生成工程と、前記スポンジチタンを前記還元容器から押出して取り出す押し抜き工程と、取り出されたスポンジチタンを破砕する破砕工程と、を少なくとも備えたスポンジチタンの製造方法において、
前記押し抜き工程と、前記破砕工程は、チェーンモートルからのチェーンの巻き上げ又は繰り下げによりアームの開閉を行うトング装置を用いて前記スポンジチタンを把持する工程を含み、
前記スポンジチタンを把持する工程は、
前記チェーンを繰り下げて前記アームを閉じる方向に作動させ、前記アームの先端部を前記スポンジチタンに接触させる工程と、
前記チェーンをさらに繰り下げて、前記チェーンと前記アームとの間に介在する掴み力を補足するためのリング状部材の長孔の上端部と、前記アーム側に設けられたガイドピンとが接触するまで前記リング状部材を下降させる工程と、
前記チェーンモートルに設けられた検知装置により、前記リング状部材の長孔の上端部が前記ガイドピンと接触する検知位置まで下降したことを検知する工程と、
前記検知がなされた時点で前記チェーンの繰り下げを停止する工程と、
前記アームで前記スポンジチタンを掴む工程と、を備えたことを特徴とするスポンジチタンの製造方法。 - 前記押し抜き工程では、
スポンジチタンが生成された還元容器の底部の一部に開口部を設ける処理と、
前記開口部からロッドを挿入し、前記還元容器底部に装着されたパンチを介して、前記スポンジチタンを容器上方へ押し出す処理と、
該押し出されたスポンジチタンの一部を前記トング装置で把持する処理と、
前記トング装置を引き上げて前記スポンジチタンを前記還元容器から抜き出す処理と、がなされることを特徴とする請求項１記載のスポンジチタンの製造方法。 - 前記破砕工程では、
前記押し抜き工程において前記還元容器から取り出されたスポンジチタンを前記トング装置で破砕手段まで移動させる処理と、
前記トング装置で前記スポンジチタンを傾転及び回転させて、前記破砕手段に対する面の位置を変更させる処理と、前記スポンジチタンの前記破砕手段を向いた面の表層部を切断除去する処理とを繰り返し、前記スポンジチタンの略全ての表層部を除去する処理と、
前記表層部が除去されたスポンジチタンを前記破砕手段で切断する処理と、がなされることを特徴とする請求項１記載のスポンジチタンの製造方法。 - 前記トング装置のアームには、先端側位置で長尺部材が回動可能に連架され、前記長尺部材と前記アームの吊金具とが連結されており、
前記吊金具に設けられた検知位置で前記検知がなされることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のスポンジチタンの製造方法。 - 前記トング装置のアームの互いに対向する先端部側には、円錐形状の爪部または平板状の爪部が設けられ、該爪部で前記スポンジチタンを把持することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のスポンジチタンの製造方法。
- 前記平板状の爪部の表面には、凹凸が設けられたことを特徴とする請求項５記載のスポンジチタンの製造方法。
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