JP3209329B2 - 電解製錬における相対評価による異常電極の検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極板の異常位置
を特定して検出する電解製錬における相対評価による異
常電極の検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】初めに、電解製錬設備の概要について説
明する（図９、図１０参照）。電解槽３０は、上に向っ
て解放した直方体形状の槽で、その長側壁３０ｃの上面
に共通導体３２（ブスバー）を設置する。電解槽３０
は、図９に最も良く示されているように縦方向及び横方
向に複数隣接して設置されており、その総数は数百槽に
も及ぶ。各電解槽３０の電解液には、複数（Ｃｕの場
合、通常、２０枚から５０枚程度）の陰極種板（カソー
ド板）Ｋ及び陽極耳付き型（アノード板）Ａが交互に平
行になるようにして浸漬される。各カソード板Ｋは、陰
極支持用竿（クロスバー）３４に吊り下げられている。
クロスバー３４の両端及びアノード板Ａの耳部は、左右
いずれか一方の電解槽側壁３０ｃの上面及び他方の電解
槽側壁３０ｃに設けられた共通導体３２にそれぞれ支持
されている。

【０００３】図９に示されたウオルカ式電流供給方式で
は、縦横２つずつ合計４つの電解槽３０を一組として各
電解槽３０の全アノード板Ａから全カソード板Ｋにそれ
ぞれ電流が流れるように配線されている。電解製錬用電
源としては、低電圧、大電流を必要とし、大容量であり
ながら電解操業の条件に応じて広い範囲の電圧調節が可
能であるため、サイリスタ方式又はダイオード方式の半
導体整流器が用いられる。

【０００４】このような電解製錬における正常操業を妨
げる要因として、陰極面での樹枝状晶やコブの発生、陰
極の湾曲、大きな陽極破片による橋渡しなどがある。例
えば、陰極面に局部的にコブが発生し肥大化すると、ア
ノード板Ａとカソード板Ｋが短絡（ショート）を起こ
し、電解電流が短絡部分に集中するため、電解製錬が妨
げられてしまう（図５（ａ）、（ｂ）参照）。このよう
な異常を発見するための検槽作業は、作業員が毎日、数
千から数万にも及ぶ電解槽上を歩行しながら可動鉄片式
磁力計を操作して行なっている。しかしながら、検査箇
所が上述のように膨大であるため多大な労力を要すると
共に、作業員が電解槽上を歩行することによる電極板の
位置ズレを誘発する原因にもなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの異常を発見す
る方法としては、陰極支持用竿（クロスバー）やアノー
ドの耳部に流れる電流を測定して異常を検出する方法
や、短絡部分の温度が局所的に上昇することに着目して
赤外線センサを使用して異常を測定する方法がある。し
かしながら、前者の方法では電流そのもの変動を直接測
定監視することは精度の点で難点がある。また、後者の
方法では保温用のシートの上からでは正確な検出ができ
難い上に、短絡部分の温度が高くなるまでには時間がか
かるため早期に発見できない。その上、電極板に電流が
流れないという異常（接触不良、不動態化）に対しては
それを検出できないという問題点があった。そこで、本
出願人は、導体と複数の陰極板との接点近傍及び／又は
導体と複数の陽極板との接点近傍の磁気を多数のホール
素子型磁気センサで同時に測定する方法を開発し特許出
願した（特願平９−６５３７６号）。しかしながら、こ
れはセンサが特別注文により製作されるものであるた
め、極めて設備投資が高くなる欠点があった。また、各
磁気センサによる実測値で直接異常位置の判定を行う
と、例えば、昼間と夜間との間の電流（電圧）の相違等
に起因する実測値の変動により、本来異常でないものを
異常と判定したり、逆に、異常があるにもかかわらず正
常値と判定してしまう欠点もあった。

【０００６】そこで、本発明は、多数の磁気センサによ
り同時に測定された測定値の内、異常値を除いたものを
基準として異常判定基準値を求め、これより陽極板及び
／又は陰極板の異常位置を検出し、それにより、電流
（電圧）の変動等による判定ミスをなくすることができ
る電解製錬における相対評価による異常電極の検出方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、請求項１に記載の本発明は、電解液が溜められた電
解槽に、該電解槽の対向する両側壁上面に固定された導
体の陰極側には陰極板が、陽極側には陽極板が、それぞ
れ導電可能に支持された状態で交互に浸漬され、導体と
複数の陰極板との接点近傍及び／又は導体と複数の陽極
板との接点近傍の磁気を多数の磁気センサで同時に測定
することにより電極板の異常位置を特定して検出する電
解製錬における相対評価による異常電極の検出方法であ
って、磁気を測定するセンサとして、安定して磁気測定
可能な磁気センサを用いると共に、各磁気センサは、そ
の使用にあたって、先ず、電解槽の磁気を検知しない場
所で磁気測定を行いゼロ調整をし、しかる後、磁力の大
きさが分かっている標準永久磁石を該磁気センサに近接
させてその読み値が該標準永久磁石の既知の磁気の大き
さとなるように重み付けを修正し、これを、全ての磁気
センサについて実行し、そして、同時に測定された多数
の測定値の内、大きいもの及び小さいものから所定数ず
つ除去して残りの測定値の平均値を求め、この平均値に
対して所定の量だけ異なる値を異常判定基準値として、
これより大きな又は小さな磁気測定値を有する磁気セン
サによって測定されている陽極板及び／又は陰極板を異
常位置として検出する電解製錬における相対評価による
異常電極の検出方法を備えて構成されてなる。

【０００８】同時に測定された多数の測定値の内、異常
値、具体的には、測定値の内、大きいもの及び小さいも
のから所定数ずつ除去して残りの測定値の平均値を求
め、この平均値に対して所定の量だけ異なる値を異常判
定基準値として用いる。このように、同時に測定された
多数の測定値を基準として相対的に異常判定基準値を求
めることから、電流（電圧）の変動等による判定ミスを
なくすることができる。

【０００９】上記課題を解決する為に、請求項２に記載
の本発明は、請求項１に記載の電解製錬における相対評
価による異常電極の検出方法において、同時に測定され
た多数の測定値から除去する数は、大きいもの及び小さ
いものから３〜７ケずつであることを特徴とする。

【００１０】上記課題を解決する為に、請求項３に記載
の本発明は、請求項１又は２に記載の電解製錬における
相対評価による異常電極の検出方法において、異常判定
基準値は、ショートの場合、前記平均値の１．３倍以上
であることを特徴とする。

【００１１】上記課題を解決する為に、請求項４に記載
の本発明は、請求項１又は２に記載の電解製錬における
相対評価による異常電極の検出方法において、異常判定
基準値は、通電不良の場合、前記平均値の０．８倍以下
であることを特徴とする。

【００１２】上記課題を解決する為に、請求項５に記載
の本発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解
製錬における相対評価による異常電極の検出方法におい
て、磁気センサは、フラックスゲート型磁気センサであ
ることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電解製錬にお
ける相対評価による異常電極の検出方法について図示さ
れた好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。図６
は、本発明に係る電解製錬における相対評価による異常
電極の検出方法の一実施形態のフローチャートである。

【００１４】本発明の検出方法は、概略的に、電解液が
溜められた電解槽に、該電解槽の対向する両側壁上面に
固定された導体の陰極側には陰極板が、陽極側には陽極
板が、それぞれ導電可能に支持された状態で交互に浸漬
されるように配置し、これに通電して電解を行う電解工
程（ステップＳ１）と、定期的に又は所定のタイミング
で多数のフラックスゲート型磁気センサを、導体と複数
の陰極板との接点近傍及び／又は導体と複数の陽極板と
の接点近傍に近接させて、それぞれの部位における磁気
を同時に測定する同時測定工程（ステップＳ２）と、同
時に測定された多数の測定値をコンピュータに送り、こ
れら測定値の内、大きいもの及び小さいものから３〜７
ケずつを除去して残りの測定値の平均値を求め、この平
均値の１．３倍以上の所定の値を異常判定基準値とし
て、これより大きな磁気測定値を有する磁気センサによ
って測定されている陽極板及び／又は陰極板をショート
（短絡）位置として検出する異常位置検出工程（ステッ
プＳ３）と、検出結果をモニタに表示及び／又は印刷物
としてプリントアウトする出力工程（ステップＳ４）
と、そして、異常位置の陽極板及び／又は陰極板を正常
状態とする作業を行う校正工程（ステップＳ５）とを備
えて構成されている。

【００１５】上述した好ましい実施形態では、同時に測
定された多数、電解槽１槽中のカソードＫの枚数と同
数、例えば、５６の測定値をコンピュータに送り、これ
ら測定値の内、大きいもの及び小さいものから３〜７ケ
ずつ、例えば５ケを除去して残りの測定値の平均値を求
め、この平均値の１．３倍以上の所定の値、例えば１．
５倍を異常判定基準値として、これ以上の測定値を有す
るものをショート（短絡）位置として検出している。も
ちろん、同時に測定された測定値の内、除去する数は５
に限らない。平均値を求めるために使用される測定値
に、経験的に異常値が入り込まないようにできる数であ
ればいくつであっても良い。また、平均値の１．３倍以
上の所定の値を異常判定基準値としているが、これも、
平均値に対して経験的に異常位置を区分けできる数値で
あればどのようなものであっても良い。例えば、平均値
の何倍という区分けではなく、平均値に所定の値を足し
た数値とすることもできる。同様の方法によって、平均
値の０．８以下の所定の値を異常判定基準値として、こ
れ以下の測定値を有するものを通電不良位置として検出
することもできる。これらの計算処理は、電解槽３０の
設置されている場所から隔離された管理室内に設置され
たコンピュータで行う。

【００１６】図１は本発明に係る検出方法を実施するた
めのシステムの一実施形態を示す概略斜視図である。多
数配列されたＣｕ精錬のための電解槽３０は、希硫酸等
の電解液を溜める槽であり、全体を枠組み固定され複数
の脚３５によりがたつかないように床に置かれている。
それぞれの電解槽３０にはアノード側電極であるアノ−
ド板Ａとカソード側電極であるカソ−ド板Ｋが交互に並
列支持して配置される。そして、電解槽３０の側面上部
には、位置決め手段２０が取り付けられている。

【００１７】頭上移動形クレーン１８には、懸垂部材１
６、吊具装置１５、位置案内手段１０が取り付けられて
おり、吊具装置１５の下方には磁気センサ取付フレーム
１５ｄ及び停止装置２５が取り付けられている（図２参
照）。頭上移動形クレーン１８は、複数並列配置された
電解槽３０の縦方向Ｘ又は横方向Ｙ（図１においては横
方向Ｙのみ連続して複数の電解槽３０を描いた）に水平
移動する装置であり、レール１８ｂ上をＸ軸方向に移動
するスライド本体１８ｃを有し、このスライド本体１８
ｃにはモータ１８ａが設置されている。レール１８ｂは
図示しないフレーム内に敷設されており、このフレーム
がＹ軸方向に移動するようになっている。スライド本体
１８ｃの下面には、一対の第１筒状ガイド部材１８ｄが
取り付けられていると共に、第１ワイヤ１６ｂにより昇
降可能とされた懸垂部材１６が吊り下げられている。

【００１８】懸垂部材１６の上面には、一対の第１ガイ
ド棒１６ａが、第１筒状ガイド部材１８ｄの内側に入れ
子式に且つがた付かないように挿入されている。これ
は、頭上移動形クレーン１８を水平移動させたときに、
その慣性力によって吊り下げられている懸垂部材１６が
揺れるのを防止するためである。懸垂部材１６の下面に
は、下端部がフレア状に拡開された筒状の一対の第２筒
状ガイド部材１６ｄが取り付けられていると共に、吊具
装置１５が、図示されていない巻上げ機により巻取／巻
出可能に取り付けられた第２ワイヤ１５ｂにより昇降可
能に吊り下げられている。第２ワイヤ１５ｂは、複数の
巻上げ機により個別に操作することも、チェーン等の動
力伝達機構を用いて一台の巻上げ機を用いて操作するこ
ともできる。尚、本実施例においては、電解槽３０上に
ある障害物を避けて吊具装置１５を移動させるために頭
上移動形クレーン１８と吊具装置１５の中間に懸垂部材
１６を介在させているが、もちろんこれに限られるもの
ではなく、頭上移動形クレーン１８に直接吊具装置１５
を取り付けたものであってもよい。

【００１９】吊具装置１５の上面には、一対の第２ガイ
ド棒１５ａが第２筒状ガイド部材１６ｄの内側に入れ子
式に挿入されて取り付けられている。これは、上述した
ように、頭上移動形クレーン１８を水平移動させたとき
の吊具装置１５の揺れ防止を図るためである。この第２
ガイド棒１５ａの上部先端部は、吊具装置１５が水平方
向所定位置に移動した後下降することにより位置案内手
段１０が位置決め手段２０に係合し始めた直後に、第２
筒状ガイド部材１６ｄのフレア状に拡開された部分に位
置するようになっている。そして、位置案内手段１０と
位置決め手段２０の係合が完了するまでの間は、第２ガ
イド棒１５ａの上部先端部は第２筒状ガイド部材１６ｄ
のフレア状に拡開された部分の内側を移動可能となって
いる。また、吊具装置１５の両側面には、電解槽３０の
側面上部に設けられた位置決め手段２０と係合するため
の位置案内手段１０が取り付けられている（図２では図
示されていない）。

【００２０】吊具装置１５の下面には、長手方向（Ｘ軸
方向）に取付軸１５ｃが取り付けられ、磁気センサ取付
フレーム１５ｄが、この取付軸１５ｃを中心として揺動
し且つ長手方向に僅かに直線移動可能となるように取付
けられている。そして、カソードＫ側又はアノードＡ側
の磁気を一度に測定するために、磁気センサ取付フレー
ム１５ｄには複数の磁気センサ１３が設置されている。
ここで、このような構造としたのは、図３及び図６に示
したように、陰極支持用竿３４の両端及びアノード板Ａ
の耳部は、左右いずれか一方の電解槽側壁３０ｃの上面
及び他方の電解槽側壁３０ｃに設けられた共通導体３２
にそれぞれ支持されているため、カソードＫの磁束を測
定する箇所とアノードＡの磁束を測定する箇所はそれぞ
れ対向する位置の電解槽側壁３０ｃで測定する必要があ
るからである。吊具装置１５に、カソードＫの磁束を測
定するセンサとアノードＡの磁束を測定するセンサをそ
れぞれ取り付けることも可能であるが、磁気センサ１３
の取付数が約倍になりコストがかかると共に、重量も増
加して好ましくない。そこで、Ｘ軸方向で揺動可能な取
付軸１５ｃを設け、これに磁気センサ取付フレーム１５
ｄを取り付けてカソードＫの枚数と同数の磁気センサ１
３を配置し、これらを揺動させてカソードＫとアノード
Ａとの両側の磁束を別個に測定できるようにしたもので
ある。

【００２１】但し、カソードＫとアノードＡが共通導体
３２に支持されている位置は、Ｘ軸方向で約５ｃｍ程の
ズレがあるので、例えば、カソードＫ側を測定した後、
磁気センサ１３を単に揺動しただけでは磁気センサ１３
はアノードＡ側の測定位置近接されない。そのため、Ｘ
軸方向への移動を可能とするように磁気センサ取付フレ
ーム１５ｄに直線移動案内機構を設けている。また、各
磁気センサ１３は、テフロン製の丸棒の先端に取り付け
られている。これは、万が一、磁気センサ１３が陰極支
持用竿３４や電解槽側壁３０ｃ等に接触し乗り上げたよ
うな場合にテフロン製の丸棒を撓ませることにより磁気
センサ１３の損傷を回避するためである。さらに、各磁
気センサ１３は、カソード板Ｋ及び／又はアノ−ド板Ａ
に近接した所定位置に正確に配置されることが必要であ
るため、磁気センサ取付フレーム１５ｄへの取り付け位
置が微動ネジにより調整可能とされている。尚、本実施
例においては、この磁気センサ１３は、カソード板Ｋの
数だけ設置されている。

【００２２】本実施例では、磁気センサ１３として、図
７に示すような、安価に入手することができ且つ、安定
して磁気測定可能なフラックスゲート型磁気センサを用
いる。このフラックスゲート型磁力計は電解製錬におけ
る異常電極の検出には使用された事例は見当たらない
が、素子の信号処理が簡明であり、汎用型であるため価
格も安いというメリットがある。

【００２３】フラックスゲート型磁気センサは、図８に
示すような構成を有するものであるが、かかる構成は従
来周知であるためここでの詳細な説明は省略する。た
だ、本発明において、各磁気センサ１３が安定した磁気
測定が可能であるように、パルス発振側に用いられる電
源としては、頭上移動形クレーン１８等の駆動源とは別
個独立して設置されたバッテリを用い連続印加とするこ
とが好ましい。これにより、磁気センサ１３の駆動電源
のオン／オフに伴う出力変動による測定ミスを回避する
ことができる。さらに、バッテリは、２系統を切り替え
使用するように構成し、使用していない方のバッテリを
充電することにより連続使用可能とすることもできる。
各磁気センサ１３は、その使用にあたって、先ず、手持
ちの校正器を通じてセンサ番号を入力し、電解槽３０の
磁気を検知しない場所で磁気測定を行いゼロ調整する。
しかる後、磁力の大きさが分かっている標準永久磁石を
該磁気センサ１３に近接させてその読み値が該標準永久
磁石の既知の磁気の大きさとなるように重み付けを修正
し、これを、全ての磁気センサについて実行する。かか
る作業は３日に一度の頻度で作業員が手持ちの校正器と
コンピュータを用いて行い、全ての磁気センサ１３につ
いて順次ゼロ調整及びスパン校正を実行する。

【００２４】また、吊具装置１５の下部に取り付けられ
た磁気センサ取付フレーム１５ｄには停止装置２５が取
り付けられている。停止装置２５は、概略として、係止
部材２５ａ、ストッパ２５ｂ、円盤２６、検出体２７、
減速センサ２９ａ、停止センサ２９ｂ、非常停止センサ
２９ｃを有して構成されている。係止部材２５ａは、磁
気センサ取付フレーム１５ｄの長手方向ほぼ両端部の２
箇所に摺動可能に取り付けられており、取付軸１５ｃを
中心として磁気センサ取付フレーム１５ｄを垂直方向
（Ｚ軸方向）に対して左右方向いずれか４５度揺動させ
たときに垂直方向に位置するようになっている（図３参
照）。このように係止部材２５ａを２箇所に取り付けた
のは、吊具装置１５を昇降させる２つのモータ（図示さ
れていない）を独立して制御することにより吊具装置１
５の傾きをなくすためである。

【００２５】係止部材２５ａの上端部には、係止部材２
５ａが脱落しないように落下防止用のストッパ２５ｂが
設けられている。一方、係止部材２５ａの下端部には、
位置決めの起点となる参照位置に接触するための当接手
段として円盤２６が取り付けられている。この円盤２６
は、複数の陰極支持用竿３４に接触することができるよ
うな大きさで、且つ、円周方向に自由に回転するように
なっている。また、係止部材２５ａの所定位置には、非
接触形の近接スイッチに感知される検出体２７が取り付
けられている。

【００２６】係止部材２５ａ近傍の磁気センサ取付フレ
ーム１５ｄには、検出体２７の接近を感知して作動する
近接スイッチである減速センサ２９ａ、停止センサ２９
ｂ、非常停止センサ２９ｃがそれぞれ下方から順番に所
定位置に取り付けられており、各センサが検出体２７の
接近を感知すると作動してその信号が図示しない昇降モ
ータに送られ、モータが減速、停止、非常停止するよう
になっている。尚、電解槽３０の左右のいずれの電解槽
側壁３０ｃの磁束を測定することができるように磁気セ
ンサ１３を揺動可能としたことから、本実施例において
は、図３に示すように、磁気センサ１３に対して取付軸
１５ｃを中心にそれぞれ４５度の方向に係止部材２５ａ
が２つ取り付けられている。このような構造にすること
により、磁気センサ１３がいずれの電解槽側壁３０ｃに
向けられても、どちらかの係止部材２５ａを垂直方向に
位置させることが可能となる。すなわち、磁気センサ１
３を右４５度方向へ位置させた場合にはｂが動作し、磁
気センサ１３を左４５度方向に位置させた場合にはａが
動作する（図３参照）。従って、本実施例においては係
止部材２５ａは、磁気センサ取付フレーム１５ｄのほぼ
両端にそれぞれ２つずつの全部で４つ設置されている。

【００２７】図示された好ましい実施形態では、各磁気
センサ１３により測定された磁気データは、吊具装置１
５の上面に固定されたデータ処理装置１１によってＡ／
Ｄ変換処理され、電解槽３０の設置されている場所から
隔離された管理室内に設置されたコンピュータに伝送さ
れる。そして、このコンピュータに接続されたプリンタ
でプリントアウト及び／又はモニタに表示される。この
ときの磁気データの伝達は、高周波による無線通信によ
って行なわれている。無線通信は伝送できるデータ量は
光通信より少ないが、配線が不要であるというメリット
がある。もちろん光ファイバによる光通信とすることも
できる。

【００２８】次に、前述した電解製錬における異常電極
の検出システムの動作について説明する。図示しないフ
レーム及び／又はスライド本体１８ｃを水平移動して目
標とする電解槽３０上方に吊具装置１５を移動する。こ
の移動の際に障害物等がある場合には、第２ワイヤ１５
ｂを巻き上げると共に、第１ワイヤ１６ｂを巻き上げて
高さの調整をする。移動装置１８が所定位置に到達した
ら移動を停止する。この際第１筒状ガイド部材１８ｄ及
び第２筒状ガイド部材１６ｄが存在するため、移動装置
１８の移動に伴う慣性力による吊具装置１５の揺れが抑
制される。その後、図示しない昇降モータを作動させ
て、第２ワイヤ１５ｂ巻き下げ、吊具装置１５を降下さ
せる。

【００２９】吊具装置１５が降下すると、２箇所の係止
部材２５ａの下部に取り付けられた円盤２６が陰極支持
用竿３４に接近し（図４（ａ））、その後当接する（図
４（ｂ））。円盤２６が陰極支持用竿３４に当接する
と、係止部材２５ａの下降は停止するが、磁気センサ取
付フレーム１５ｄとの取り付け部分は摺動可能となって
いるため吊具装置１５はなおも下降を続ける。吊具装置
１５が下降を続けると、磁気センサ取付フレーム１５ｄ
に取り付けられた各種センサのうち、まず最下部に取り
付けられた減速センサ、２９ａが検出体２７に接近する
（図４（ｃ））。そして、検出体２７の接近を感知した
減速センサ２９ａは昇降モータを減速させるように信号
を発する。この信号を受けた昇降モータは減速を始め、
吊具装置１５の下降速度が減速する。

【００３０】さらに吊具装置１５が降下を続けると、今
度は停止センサ２９ｂが検出体２７の接近を感知して、
昇降モータを停止させるように信号を発する。そして、
この信号を受けた昇降モータは停止し、吊具装置１５の
下降が停止する。万が一、昇降モータが停止しない場合
には、検出体２７は非常停止センサ２９ｃに接近するの
で、非常停止センサ２９ｃが検出体２７の接近を感知
し、昇降モータを非常停止させるための信号を発する。
そして、この信号を受けた昇降モータは非常停止させら
れ、吊具装置１５が非常停止する。これら一連の動作
は、磁気センサ取付フレーム１５ｄの両端２箇所でそれ
ぞれ独立して行なわれる。

【００３１】上述の動きと連動して、位置案内手段１０
の凹部が位置決め手段２０に取り付けられた係合部材２
０ａに接近し、やがて係合が開始される。そして、吊具
装置１５がさらに降下を続けると、位置案内手段１０の
凹部が円錐形状の係合部材２０ａの側面を沿うように摺
動し、多数の磁気センサ１３が予め定められたカソード
板Ｋに近接した所定位置に正確に配置されるように吊具
装置１５が水平方向に微移動して位置制御が行なわれた
後磁束を測定する。

【００３２】所定位置で磁束を測定した後は、第２ワイ
ヤ１５ｂを巻き上げて吊具装置１５を上昇させ、磁気セ
ンサ取付フレーム１５ｄをアノード板Ａ方向に９０度揺
動すると共に、磁気センサ１３がアノード板Ａの磁束測
定位置に位置するようにＸ軸方向へ移動させる。そし
て、吊具装置１５を降下させてアノードＡ側の磁束を測
定する。その後、第２ワイヤ１５ｂを巻き上げて吊具装
置１５を上昇させ、移動装置１８を水平移動して次の目
標とする電解槽３０上方に吊具装置１５を移動して、こ
の作業を繰り返す。

【００３３】データ処理装置１１では、各磁気センサ１
３によって測定された磁束密度をＡ／Ｄ変換して、その
測定値を電解槽３０の設置されている場所から隔離され
た管理室内に設置されたコンピュータに伝送する。コン
ピュータは、同時に測定された多数、例えば、５６の測
定値の内、大きいもの及び小さいものから５ケずつを除
去して残りの測定値の平均値を求め、この平均値の１．
５倍の値を異常判定基準値として、これ以上の測定値を
有するものをショート（短絡）位置として検出してい
る。さらに、平均値の０．５を異常判定基準値として、
これ以下の測定値を有するものを通電不良位置として検
出する。これら検出結果は、コンピュータに接続された
プリンタでプリントアウト及び／又はモニタに表示され
る。このような電解製錬における相対評価による異常電
極の検出は、夜間、作業員のいない時間帯に行う。そし
て、作業員が翌日、プリンタでプリントアウトされた用
紙又はモニタに表示された情報に基づき異常発生位置に
赴き、カソードＫ表面のこぶを削り取ったり、湾曲など
を直して正常状態とする。

【００３４】電極板の異常位置の特定は次のように行な
う。まず、図５に示すように、初めに磁気センサ１３で
陰極側の磁束密度を測定すると、複数のカソード板Ｋの
うち、短絡が起こっている「Ｃ」に大量の電流が流れて
いるため「Ｃ」が異常であると判断される。しかし、陰
極側の磁束密度だけを測定したのでは、異常のあるカソ
ード板Ｋ（ここでは、「Ｃ」）は特定できるが、アノー
ド板Ａ「Ｂ」又は「Ｄ」のうちどちらの面と短絡が起こ
っているかまではわからない。そこで、次に、陽極側の
磁束密度を測定すると、「Ｄ」には大量の電流が流れて
いることから「Ｄ」は異常値を示し、「Ｂ」は正常値を
示す。従って、「Ｃ」と「Ｄ」の間で短絡が起こってい
ることがわかるので、「Ｃ」を引き上げて「Ｄ」と隣り
合う面に発生したコブの除去を行なう。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る電解製錬の異常電極の検出
方法によれば、磁気を測定するセンサとして、安定して
磁気測定可能な磁気センサを用いると共に、同時に測定
された多数の測定値の内、大きいもの及び小さいものか
ら所定数ずつ除去して残りの測定値の平均値を求め、こ
の平均値に対して所定の量だけ異なる値を異常判定基準
値として、これより大きな又は小さな磁気測定値を有す
る磁気センサによって測定されている陽極板及び／又は
陰極板を異常位置として検出する。また、同時に測定さ
れた多数の測定値の内、異常値、具体的には、測定値の
内大きいもの及び小さいものから所定数ずつ除去して残
りの測定値の平均値を求め、この平均値に対して所定の
量だけ異なる値を異常判定基準値と用いることから、す
なわち、同時に測定された多数の測定値の中での相対的
な比較を行うから、電流（電圧）の変動等による判定ミ
スをなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る検出方法を実施するためのシステ
ムの一実施形態を示す概略斜視図である。

【図２】図１の異常電極の検出システムの部分拡大斜視
図である。

【図３】係止部材の取り付け位置を示す概略側面図であ
る。

【図４】係止部材の動作を示す断面図である。

【図５】（ａ）は短絡を起こした電極を特定する方法を
説明するための平面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面の
断面図である。

【図６】本発明に係る電解製錬における相対評価による
異常電極の検出方法の一実施形態のフローチャートであ
る。

【図７】本発明に係る検出方法を実施するため用いられ
るフラックスゲート型磁気センサの典型例の斜視図であ
る。

【図８】図７の磁気センサの回路図である。

【図９】従来の電解槽への給電方法を説明するための概
略図である。

【図１０】電解製錬におけるアノード板及びカソード板
への給電部の斜視図である。

【符号の説明】

Ａ アノード Ｋ カソード １０ 位置案内手段 １１ データ処理装置 １３ 磁気センサ １５ 吊具装置 １５ａ 第２ガイド棒 １５ｂ 第２ワイヤ １５ｃ 取付軸 １５ｄ 磁気センサ取付フレーム １６ 懸垂部材 １６ａ 第１ガイド棒 １６ｂ 第１ワイヤ １６ｄ 第２筒状ガイド部材 １８ 移動装置 １８ａ モータ １８ｂ レール １８ｃ スライド本体 １８ｄ 第１筒状ガイド部材 ２０ 位置決め手段 ２０ａ 係合部材 ２５ａ 係止部材 ２５ｂ ストッパ ２６ 円盤 ２７ 検出体 ２９ａ 減速センサ ２９ｂ 停止センサ ２９ｃ 非常停止センサ ２６ 円盤 ２７ 検出体 ２９ａ 減速センサ ２９ｂ 停止センサ ２９ｃ 非常停止センサ ３０ 電解槽 ３０ｃ 長側壁 ３２ 共通導体 ３４ 陰極支持用竿 ３５ 脚 ４０ コブ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解液が溜められた電解槽に、該電解槽
   の対向する両側壁上面に固定された導体の陰極側には陰
   極板が、陽極側には陽極板が、それぞれ導電可能に支持
   された状態で交互に浸漬され、前記導体と複数の前記陰
   極板との接点近傍及び／又は前記導体と複数の前記陽極
   板との接点近傍の磁気を多数の磁気センサで同時に測定
   することにより電極板の異常位置を特定して検出する電
   解製錬における相対評価による異常電極の検出方法であ
   って、 前記磁気を測定するセンサとして、安定して磁気測定可
   能な磁気センサを用いると共に、各磁気センサは、その
   使用にあたって、先ず、電解槽の磁気を検知しない場所
   で磁気測定を行いゼロ調整をし、しかる後、磁力の大き
   さが分かっている標準永久磁石を該磁気センサに近接さ
   せてその読み値が該標準永久磁石の既知の磁気の大きさ
   となるように重み付けを修正し、これを、全ての磁気セ
   ンサについて実行し、そして、同時に測定された多数の
   測定値の内、大きいもの及び小さいものから所定数ずつ
   除去して残りの測定値の平均値を求め、この平均値に対
   して所定の量だけ異なる値を異常判定基準値として、こ
   れより大きな又は小さな磁気測定値を有する磁気センサ
   によって測定されている陽極板及び／又は陰極板を異常
   位置として検出する電解製錬における相対評価による異
   常電極の検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電解製錬における相対
   評価による異常電極の検出方法において、 前記同時に測定された多数の測定値から除去する数は、
   大きいもの及び小さいものから３〜７ケずつであること
   を特徴とする電解製錬における相対評価による異常電極
   の検出方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の電解製錬におけ
   る相対評価による異常電極の検出方法において、 前記異常判定基準値は、ショートの場合、前記平均値の
   １．３倍以上であることを特徴とする電解製錬における
   相対評価による異常電極の検出方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の電解製錬におけ
   る相対評価による異常電極の検出方法において、 前記異常判定基準値は、通電不良の場合、前記平均値の
   ０．８倍以下であることを特徴とする電解製錬における
   相対評価による異常電極の検出方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電
   解製錬における相対評価による異常電極の検出方法にお
   いて、前記磁気センサは、フラックスゲート型磁気センサであ
   ることを 特徴とする電解製錬における相対評価による異
   常電極の検出方法。