JP6231687B2 - 鋳造アノード板を冷却する方法および冷却タンク - Google Patents

鋳造アノード板を冷却する方法および冷却タンク Download PDF

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Description

発明の分野
本発明は、独立請求項1の前段に規定する鋳造アノード板を冷却する方法に関するものである。
また、本発明は、独立請求項7の前段に規定する鋳造アノード板を冷却するための冷却タンクに関するものである。
銅の電気精錬など、金属の電気精錬では、カソード板および陽極銅などの陽極金属からなる鋳造アノード板を交互に電解槽に浸漬させ、例えば純度99.99%の銅など、ほぼ純粋な金属をカソード板の表面にて採取する。このような鋳造アノード板を製造するには、溶融陽極金属をアノード炉にて生産し、溶融陽極金属をアノード炉からアノード鋳造装置の鋳造台に配列されたアノード鋳型に流し込む。鋳造アノード板を、アノード鋳造装置の鋳造台のアノード鋳型から冷却タンクに移し、冷却タンクの冷却空間に収容されている冷却液によって冷却タンクの冷却空間にて鋳造アノード板を冷却し、一式の鋳造アノード板を作成して冷却タンクの冷却空間から取り出し、当該一式の鋳造アノード板の各鋳造アノード板をさらに処理する。
国際公開公報第02/062684号は、アノード板をある場所から別の場所へ搬送する装置を提示するものであり、当該装置は、コンベヤに取り付けられた、板状片を把持する把持要素を備えている。把持要素の連結部に、移動させるアノードで起こりうる位置誤差を少なくとも部分的に補正する要素が取り付けられている。
問題となるのは、一式の鋳造アノード板の冷却タンクからの移送である。一式の鋳造アノード板の重量は数千キログラム、例えば約5000kgにもなることがあるため、一式の鋳造アノード板は、持上げ装置を用いて、冷却タンクの冷却空間から、例えば、フォークリフト車によって一式の鋳造アノード板を容易に持ち上げ可能な位置まで持ち上げできることが望ましいであろう。
発明の目的
本発明は、上述の問題を解決する、鋳造アノード板を冷却する方法および冷却タンクを提供することを目的とする。
鋳造アノード板を冷却する方法は、独立請求項1に規定される事項によって特徴付けられる。
本方法の好適な実施形態については、従属請求項2ないし6に規定する。
鋳造アノード板を冷却する冷却タンクは、独立請求項7に規定される事項によって特徴付けられる。
本冷却タンクの好適な実施形態については、従属請求項8ないし12に規定する。
本方法及び冷却タンクは、鋳造アノード板セットを支持する受け台手段を備える持上げ手段を使用することを含む。冷却タンクの搬送手段は、鋳造アノード板を搬送し、冷却タンク1の冷却空間の送出端部において、回転動作によって受取位置に移動してきた受け台手段の少なくとも一部の上に鋳造アノード板セットを配列するように構成されている。受け台手段は、冷却タンクの冷却空間に対して回転動作によって受取位置と持上げ位置との間で移動可能な受け台手段を支持するアーム機構によって、移動可能に支持される。持上げ手段は、回転動作によって受け台手段を受取位置と持ち上げ位置との間で移動させる回転手段を備えている。
以下に、本発明について図面を参照しながらより詳細に述べる。
一実施形態による冷却タンクの一部を透視した状態を示し、受け台手段が受取位置に移動した状態である。 図1に示す冷却タンクの一部を透視した状態を示し、受け台が持上げ位置に移動した状態である。 図1に示す冷却タンクを上方から見た図を示す。 図1に示す冷却タンクを図1のA-A線に沿って切断した図を示す。 図1に示す冷却タンクを図3のB-B線に沿って切断した図を示す。 図1に示す冷却タンクを図3のC-C線に沿って切断した図を示す。
発明の詳細な説明
本発明は、鋳造アノード板3を冷却する方法および冷却タンクに関する。鋳造アノード板3は、鋳造アノード板に含有される銅などの金属の電気精錬用に鋳造したものでよい。
最初に、本方法、および本方法のいくつかの好適な実施形態ならびに変形例について詳細に述べる。
本方法は、鋳造アノード板3を冷却する冷却流体(図示せず)を収容する冷却空間2を有する冷却タンク1を設ける第1準備工程を含む。
冷却空間2の上部(参照符号なし)は開放されていてもよい。
冷却タンク1の冷却空間2は、鋳造アノード板3を受け取るように構成された受取端部4、および鋳造アノード板セット6、すなわち一式の鋳造アノード板3を冷却タンク1の冷却空間2から送出する送出端部5を画成する。
冷却タンク1は、冷却タンク1の冷却空間2内に搬送手段7を有し、鋳造アノード板3を冷却タンク1の受取端部4から冷却タンク1の送出端部5へと搬送し、冷却タンク1の送出端部5において鋳造アノード板セット6を形成する。
冷却タンク1の冷却空間2の少なくとも一部には冷却液が充填されていて、冷却液は液体表面を有する。
本方法は、冷却タンク1の冷却空間2の受取端部4にて鋳造アノード板3を冷却タンク1の冷却空間2に含まれる冷却液に浸漬する浸漬工程を含む。
本方法は、鋳造アノード板3を冷却タンク1の冷却空間2の受取端部4から冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5へと冷却液の中を搬送し、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5にて鋳造アノード板セット6を形成する搬送工程を含む。
本方法は、持上げ手段8を用いて、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5にて、鋳造アノード板セット6を、冷却タンク1の冷却空間2から、少なくとも一部が冷却液の液体表面より上になる送出位置に持ち上げる持上げ工程を含む。
本方法は、鋳造アノード板セット6を支持する受け台手段9を備える持上げ手段8を設ける第2準備工程を含む。持上げ機構は、受け台手段9を回転動作によって冷却タンク1の冷却空間2に対して受取位置と持上げ位置の間で移動可能に支持するアーム機構10を備えている。持上げ手段8は、受け台手段9を受取位置と持上げ位置との間において回転動作によって移動させる回転手段22を備えている。
本方法の搬送工程は、鋳造アノード板3を冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5に搬送して、回転動作の受取位置に移動してきた受け台手段9の少なくとも一部の上に鋳造アノード板セット6を配列することを含む。
本方法の持上げ工程は、アーム機構10によって受け台手段9を受取位置から持上げ位置に移動させ、鋳造アノード板セット6を送出位置へと持ち上げることを含む。
送出位置からは、フォークリフト車(図示せず)を使って鋳造アノード板セット6を持上げ手段8の受け台手段9から持ち上げて、鋳造アノード板3をさらに別の処理へと移送できる。
本方法の搬送工程は、鋳造アノード板セット6を搬送手段7によって圧縮することを含んでもよい。
本方法の搬送工程は、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5に鋳造アノード板セット6が形成されると、搬送手段7によって搬送される鋳造アノード板3を利用して鋳造アノード板セット6を圧縮することを含んでもよい。
本方法の搬送工程は、搬送工程にて鋳造アノード板3を搬送し、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5にて受取位置に移動してきた受け台手段9の上に鋳造アノード板セット6を配列して、鋳造アノード板セット6を受け台手段9の上に載置し、受け台手段9で支持することを含んでもよい。
本方法の第2準備工程は、少なくとも1本のアーム部材を含むアーム機構10を備える持上げ手段8を設けることを含んでもよく、アーム部材は冷却タンク1にて第1回転点13で回転可能に支持され、さらに受け台手段9にて第2回転点14で回転可能に支持される。
本方法の一実施形態において、本方法の第2準備工程は、図に示すように、受け台手段9を冷却タンク1にて可動支持する上方に位置する一対の上部アーム部材11と、受け台手段9を冷却タンク1にて可動支持する下方に位置する一対の下部アーム部材12とを構成する2組のアーム部材を含むアーム機構10を備えた持上げ手段8を設けることを含んでもよく、各上部アーム部材11および各下部アーム部材12はそれぞれ、受け台手段9にて第1回転点13で回転可能に支持され、さらに冷却タンク1にて第2回転点14で回転可能に支持される。このような実施形態では、本方法の第2準備工程は必須ではないが好適には、回転手段22を備える持上げ手段8を設けることを含み、回転手段22は、上部アーム部材11の少なくとも一方を第2回転点14を中心に回転させ、および/または下部アーム部材12の少なくとも一方を第2回転点14を中心に回転させて、受け台手段9を回転動作によって受取位置と持上げ位置との間で移動させるように構成され、また、本発明のこのような実施形態において、持上げ工程は必須ではないが好適には、上部アーム部材11の少なくとも一方を第2回転点14を中心に回転させ、および/または下部アーム部材12の少なくとも一方を第2回転点14を中心に回転させて、受け台手段9を回転動作によって受取位置と持上げ位置との間で移動させることを含む。
本方法の一実施形態において、第1準備工程で設けられた冷却タンク1は、受取端部4に設けられた前壁部材18、送出端部5に設けられた後壁部材19、前壁部材18と後壁部材19との間に設けられた側壁部材20、および底壁部材21を備えている。この本方法の実施形態では、前壁部材18、後壁部材19、側壁部材20、および底壁部材21によって冷却タンク1の冷却空間2の範囲が決められる。この本方法の実施形態では、持上げ工程は、受け台手段9をアーム機構10によって支持しながら受取位置から持上げ位置に上述の回転動作で移動させることを含み、これにより、受け台手段9が回転動作によって受取位置から持上げ位置に動くと、受け台手段9は冷却タンク1の底壁部材21から上方に移動し、且つ、冷却タンク1の後壁部材19の方向にも移動する。
本方法の一実施形態において、第1準備工程で設けられた冷却タンク1は概ね立方体形状であるため、冷却タンク1は実質的に平行な前壁部材18および後壁部材19を備え、また、冷却タンク1は実質的に平行な側壁部材20を備え、冷却タンク1はさらに底壁部材21および開口上部を備えている。本方法の本実施形態では、前壁部材18、後壁部材19、側壁部材20、および底壁部材21によって、冷却タンク1の冷却空間2の範囲が決められる。この本方法の実施形態では、持上げ工程は、受け台手段9をアーム機構10によって支持しながら受取位置から持上げ位置に上述の回転動作で移動させることを含み、これにより、受け台手段9が回転動作によって受取位置から持上げ位置に動くと、受け台手段9は冷却タンク1の底壁部材21から上方に移動し、且つ、冷却タンク1の後壁部材19の方向にも移動する。
冷却タンク1の冷却空間2の受取端部4は、アノード鋳造装置から、例えばアノード鋳造装置の鋳造台から冷却タンク1の冷却空間2の受取端部4に移送装置によって移送された鋳造アノード板3を受け取るよう構成してもよい。移送装置の一例が、米国特許公報第3,938,672号に提示されている。
次に、冷却タンク1、および冷却タンク1のいくつかの好適な実施形態ならびに変形例について詳細に述べる。
冷却タンク1は、鋳造アノード板3を冷却する冷却流体を収容する冷却空間2を備えている。
冷却空間2は、上部が開放されていてもよい。
冷却空間2は、鋳造アノード板3を受け取るよう構成された受取端部4、および鋳造アノード板セット6を冷却タンク1の冷却空間2から送出する送出端部5を画成する。
冷却タンク1は冷却タンク1の冷却空間2に搬送手段7を備えて、鋳造アノード板3を冷却タンク1の受取端部4から冷却タンク1の送出端部5へ搬送し、冷却タンク1の送出端部5にて鋳造アノード板セット6を形成する。
冷却タンク1は持上げ手段8を備えて、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5に形成された鋳造アノード板セット6を冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5から送出位置に持ち上げ、鋳造アノード板セット6はこの位置において少なくとも一部が冷却タンク1の冷却空間2内に含まれる冷却液の液体表面より上に出ている状態となる。
持上げ手段8は、鋳造アノード板セット6を支持する受け台9を備えている。
冷却タンク1の搬送手段7は、鋳造アノード板3を搬送して、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5にて、鋳造アノード板セット6を回転動作の受取位置に移動してきた受け台手段9の少なくとも一部の上に配列するよう構成されている。
受け台手段9は、受け台手段9を冷却タンク1の冷却空間2に対して受取位置と持上げ位置との間で回転動作によって可動支持するアーム機構10により、移動可能に支持される。
持上げ手段8は、受け台手段9を回転動作によって受取位置と持上げ位置との間で移動させる回転手段22を備えている。
搬送位置にて、鋳造アノード板セット6をフォークリフト車(図示せず)によって持上げ手段8の受け台手段9から持ち上げて、鋳造アノード板3をさらに別の処理工程に移送する。
冷却タンク1の搬送手段7は、鋳造アノード板セット6を圧縮するよう構成してもよい。
冷却タンク1の搬送手段7は、鋳造アノード板セット6の形成時に、搬送手段によって搬送される鋳造アノード板3を用いて鋳造アノード板セット6を圧縮するよう構成してもよい。
冷却タンク1の搬送手段7は、搬送工程において鋳造アノード板3を搬送し、冷却タンク1の冷却空間2の送出端部5にて、鋳造アノード板セット6を受取位置に移動してきた受け台手段9の上に配列するように構成してもよく、これにより、鋳造アノード板セット6は受け台手段9上に載置されて受け台手段9で支持される。
持上げ手段8のアーム機構10は少なくとも1本のアーム部材を備えていてもよく、アーム部材は冷却タンク1にて第1回転点13で回転可能に支持され、また、受け台手段9にて第2回転点14で回転可能に支持される。
冷却タンク1の一実施形態において、持上げ手段8のアーム機構10は、冷却タンク1にて受け台手段9を可動支持する上方に位置する一対の上部アーム部材11および下方に位置する一対の下部アーム部材を構成する2組のアーム部材を備えている。この冷却タンク1の実施形態では、上部アーム部材11および下部アーム部材12はそれぞれ、受け台手段9にて第1回転点13を中心として回転可能に支持され、また冷却タンク1にて第2回転点14を中心として回転可能に支持される。この冷却タンク1の実施形態では、回転手段22は、上部アーム部材11の少なくとも一方を第2回転点14を中心として回転させ、および/または下部アーム部材12の少なくとも一方を第2回転点14を中心として回転させて、受け台手段9を上述の回転動作によって受取位置と持上げ位置との間で移動させるように構成してもよい。
冷却タンク1の一実施形態において、冷却タンク1は、受取端部4に設けられた前壁部材18、送出端部5に設けられた後壁部材19、前壁部材18と後壁部材19との間に設けられた側壁部材20、および底壁部材21を備えている。この冷却タンク1の実施形態では、前壁部材18、後壁部材19、側壁部材20、および底壁部材21によって冷却タンク1の冷却空間2の範囲が決められる。この冷却タンク1の実施形態では、回転手段22は、受け台手段9をアーム機構10によって支持して受取位置から持上げ位置に上述の回転動作で移動させるように構成され、これにより、受け台手段9が回転動作によって受取位置から持上げ位置に動くと、受け台手段9は冷却タンク1の底壁部材21から上方に移動し、且つ、冷却タンク1の後壁部材19の方向にも移動する。
冷却タンク1の一実施形態において、冷却タンク1は概ね立方体の形状であるため、冷却タンク1は実質的に平行な前壁部材18および後壁部材19を備え、また、冷却タンク1は実質的に平行な側壁部材20を備え、さらに冷却タンク1は底壁部材21および開口上部を備えている。この冷却タンク1の実施形態では、前壁部材18、後壁部材19、側壁部材20、および底壁部材21によって冷却タンク1の冷却空間2の範囲が決められる。この冷却タンク1の実施形態では、回転手段22は、受け台手段9をアーム機構10によって支持して受取位置から持上げ位置に上述の回転動作で移動させるように構成され、これにより、受け台手段9が受取位置から持上げ位置に動くと、受け台手段9は冷却タンク1の底壁部材21から上方に移動し、且つ、冷却タンク1の後壁部材19の方向の双方に移動する。
冷却タンク1の冷却空間2の受取端部4は、アノード鋳造装置から、例えばアノード鋳造装置の鋳造台から冷却タンク1の冷却空間2の受取端部4に移送装置によって移送される鋳造アノード板3を受け取るように構成してもよい。移送装置の一例が、米国特許公報第3,938,672号に提示されている。
当業者には明白なことであるが、技術の進歩に伴い、本発明の基本概念をさまざまな手段で実行可能となろう。したがって、本発明およびその実施形態は、上述の例に限定されるものではなく、本願特許請求の範囲において変更してもよい。

Claims (12)

  1. 鋳造アノード板を冷却する冷却流体を収容する冷却空間を有する冷却タンクを設け、前記冷却空間は前記鋳造アノード板を受け取るよう構成された受取端部と、前記冷却タンクの前記冷却空間から鋳造アノード板セットを送出する送出端部とを画成し、該冷却タンクは該冷却タンクの該冷却空間に設けられた搬送手段を有して、前記鋳造アノード板を前記冷却タンクの前記受取端部から前記冷却タンクの前記送出端部へと搬送し、該冷却タンクの該送出端部にて前記鋳造アノード板セットを形成し、前記冷却タンクの前記冷却空間の少なくとも一部に冷却液が充填されていて、冷却液は液体表面を有する第1準備工程と、
    前記冷却タンクの前記冷却空間の前記受取端部にて前記鋳造アノード板を該冷却タンクの該冷却空間に含まれる冷却液に浸漬させる浸漬工程と、
    前記搬送手段を用いて、前記鋳造アノード板を前記冷却タンクの前記冷却空間の前記受取端部から該冷却タンクの該冷却空間の前記送出端部へと前記冷却液の中を搬送し、該冷却タンクの該冷却空間の該送出端部にて前記鋳造アノード板セットを形成する搬送工程と、
    持上げ手段を用いて、前記鋳造アノード板セットを、前記冷却タンクの前記冷却空間の前記送出端部にて、該冷却タンクの該冷却空間から、前記鋳造アノード板セットの少なくとも一部が前記冷却液の前記液体表面より上になる送出位置へと持ち上げる持上げ工程とを含む前記鋳造アノード板を冷却する方法において、該方法は、
    持上げ手段を設ける第2準備工程を含み、該持上げ手段は、前記鋳造アノード板セットを支持する受け台手段と、該受け台手段を前記冷却タンクの冷却空間に対して受取位置と持上げ位置との間で回転動作によって動作可能に支持するアーム機構と、前記受け台手段を回転動作によって前記受取位置と前記持上げ位置との間で移動させる回転手段とを含み、
    前記搬送工程は、前記鋳造アノード板を前記冷却タンクの前記冷却空間の前記送出端部に搬送して、回転動作の受取位置に移動してきた前記受け台手段の少なくとも一部の上に前記鋳造アノード板セットを形成し、
    前記持上げ工程は、前記アーム機構を用いて前記受け台手段を回転動作の受取位置から回転動作の持上げ位置に移動させて、前記鋳造アノード板セットを送出位置に持ち上げることを特徴とする鋳造アノード板を冷却する方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、前記搬送工程で前記鋳造アノード板を搬送し、前記冷却タンクの前記冷却空間の送出端部にて前記鋳造アノード板セットを受取位置に移動してきた前記受け台手段上に形成して、該鋳造アノード板セットを該受け台手段の少なくとも一部の上に載置し、該鋳造アノード板セットを該受け台手段の少なくとも一部によって支持することを特徴とする方法。
  3. 請求項1または2に記載の方法において、前記第2準備工程で、少なくとも1本のアーム部材を備えるアーム機構を含む前記持上げ手段を設け、該アーム部材は前記冷却タンクにて第2回転点で回転可能に支持され、また前記受け台手段にて第1回転点で回転可能に支持されることを特徴とする方法。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載の方法において、前記第2準備工程で、前記受け台手段を前記冷却タンクにて回転可能に支持する上方に位置する一対の上部アーム部材および下方に位置する一対の下部アーム部材を構成する2組のアーム部材を備えるアーム機構を含む前記持上げ手段を設け、前記上部アーム部材および前記下部アーム部材はそれぞれ、前記受け台手段にて前記第1回転点で回転可能に支持され、さらに前記冷却タンクにて前記第2回転点で回転可能に支持されることを特徴とする方法。
  5. 請求項4に記載の方法において、前記第2準備工程で、前記回転手段を含む前記持上げ手段を設け、該回転手段は前記上部アーム部材の少なくとも一方を前記第2回転点を中心に回転させ、および/または前記下部アーム部材の少なくとも一方を該第2回転点を中心に回転させて、前記受け台手段を前記回転動作によって前記受取位置と前記持上げ位置との間で移動させるよう構成され、
    前記持上げ工程は、前記上部アーム部材の少なくとも一方を前記第2回転点を中心に回転させ、および/または前記下部アーム部材の少なくとも一方を該第2回転点を中心に回転させて、前記受け台手段を前記回転動作によって前記受取位置と前記持上げ位置との間で移動させることを含むことを特徴とする方法。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の方法において、前記第2準備工程で、前記鋳造アノード板セットを支持する水平台部と、該鋳造アノード板セットの前記鋳造アノード板を立位に維持する立位支持部とを備える前記受け台手段を含む前記持上げ手段を設けることを特徴とする方法。
  7. 鋳造アノード板を冷却する冷却流体を収容し、該鋳造アノード板を受け取るよう構成された受取端部、および鋳造アノード板セットを冷却タンクの該冷却空間から送出する送出端部を画成する冷却空間と
    前記冷却タンクの該冷却空間に設けられ、前記鋳造アノード板を該冷却タンクの前記受取端部から冷却タンクの前記送出端部へと搬送し、該冷却タンクの該送出端部にて前記鋳造アノード板セットを形成する搬送手段と
    前記冷却タンクの前記冷却空間の前記送出端部にて、前記鋳造アノード板セットを、該冷却タンクの該冷却空間から、該鋳造アノード板セットの少なくとも一部が冷却液の液体表面よりも上になる送出位置に持ち上げる持上げ手段とを含み、鋳造アノード板を冷却する冷却タンクにおいて、
    該持上げ手段は前記鋳造アノード板セットを支持する受け台手段を含み、
    アーム機構は、前記受け台手段を回転動作によって前記冷却タンクの前記冷却空間に対して受取位置と持ち上げ位置との間で動作可能に支持し、
    前記冷却タンクの前記搬送手段は、前記鋳造アノード板を搬送し、該冷却タンクの前記冷却空間の前記送出端部にて、回転動作の前記受取位置に移動してきた前記受け台手段の少なくとも一部の上に前記鋳造アノード板セットを形成するよう構成され、
    回転手段は、回転動作によって前記受け台手段を回転動作の前記受取位置と前記持ち上げ位置との間で移動させることを特徴とする冷却タンク。
  8. 請求項7に記載の冷却タンクにおいて、前記搬送手段は、前記鋳造アノード板を搬送し、該冷却タンクの前記冷却空間の送出端部にて前記鋳造アノード板セットを受取位置に移動してきた前記受け台手段上に形成して、該鋳造アノード板セットを該受け台手段の上に載置し、該鋳造アノード板セットを該受け台手段によって支持するよう構成されていることを特徴とする冷却タンク。
  9. 請求項7または8に記載の冷却タンクにおいて、前記アーム機構は少なくとも1本のアーム部材を含み、該アーム部材は前記冷却タンクにて第1回転点で回転可能に支持され、また前記受け台手段にて第2回転点で回転可能に支持されることを特徴とする冷却タンク。
  10. 請求項7または8に記載の冷却タンクにおいて、前記アーム機構は、前記受け台手段を該冷却タンクにて回転可能に支持する上方に位置する一対の上部アーム部材および下方に位置する一対の下部アーム部材を構成する2組のアーム部材を含み、前記上部アーム部材および前記下部アーム部材はそれぞれに、前記受け台手段にて前記第1回転点で回転可能に支持され、また前記冷却タンクにて前記第2回転点で回転可能に支持されることを特徴とする冷却タンク。
  11. 請求項10に記載の冷却タンクにおいて、前記回転手段は前記上部アーム部材の少なくとも一方を前記第2回転点を中心に回転させ、および/または前記下部アーム部材の少なくとも一方を該第2回転点を中心に回転させて、前記受け台手段を前記回転動作によって前記受取位置と前記持上げ位置との間で移動させるよう構成されていることを特徴とする冷却タンク。
  12. 請求項7ないし11のいずれかに記載の冷却タンクにおいて、前記受け台手段は、前記鋳造アノード板セットを支持する水平台部と、該鋳造アノード板セットの前記鋳造アノード板を立位に維持する立位支持部とを含むことを特徴とする冷却タンク。
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