JPS626749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電解槽への極板装入のための準備段
階において、電極入替或いは片極入替いずれにも
対処しうるよう整板終了後の種板及び陽極を予じ
め幾つかのストツクに所定枚数整列して保管する
極板装入準備方法に関係する。

金属の電解精製あるいは電解採取に代表される
金属電解においては、電解工場において多数の電
解槽が設置されそして各電解槽に数十枚もの極板
が装入されている。例えば、銅の並列電解を例に
とると、種板陰極と精製粗銅鋳造陽極とが交互に
小さい間隔を置いて電解槽に懸吊されており、電
解の進行に伴い陽極から溶け出した銅が陰極種板
上に析着していく。種板とは、金属母液に電解法
で目的金属を薄く電着させた板を剥ぎ取つたもの
を整板して陰極としたものを云う。生産性向上の
ため、陽極と陰極種板とはできるかぎり小さな間
隔をもつて電解槽内に装入される。銅電解槽には
通常１槽当り40〜60枚の陽極とそれより１枚多い
陰極種板とが100mm前後の一定ピツチ間隔で交互
に吊されている。電解進行中、陽極からは銅が溶
出するのでその厚さは次第に減じ、他方陰極種板
には銅が析着してその厚さは次第に増加する。陽
極が限界まで溶け、同時に陰極種板にそれに相当
する量の銅が析着する時、１サイクルが完了す
る。陰極種板については陽極入替の半分の周期で
入替えることが多い。即ち、１枚の陽極に対して
２枚の陰極種板が順次して使用されるのである。
これは２代上げと呼ばれている。従つて電解１サ
イクル（21〜28日）において、1/2サイクル（10
〜14日）の時点で陽極溶出銅量の約1/2に相当す
る銅を電着した種板陰極が電解槽から回収され、
新たな種板陰極が装入される。この操作は片極入
替と呼ばれている。その後、残り1/2サイクルを
経ると、陽極はほぼ限界まで溶出しそして上記新
たに装入した陰極種板上に片極入替後の陽極溶出
銅量が析着している。この時点で陰極と残部陽極
（残基銅あるいは鋳返と呼ばれる）が新しい陰極
種板と陽極とに取替えられる。この操作は両極入
替と呼ばれている。こうして、２代上げの電解工
場では、片極入替と両極入替を交互に繰返しなが
ら電解作業が実施されている。従つて、例えば月
産１万トンの電解工場では3000〜4000枚／日の陰
極と1500〜2000枚／日の陽極とを要することにな
る。これは電解工場において１日に数十もの電解
槽に対して両極入替及び片極入替作業を順次して
行つていることを意味する。

電解槽への両極入替方法は従来、クレーンによ
つて、(1)電解槽から電気銅を引上げ搬出する、(2)
他の電解槽へ陽極を装入する、(3)鋳返しを引上げ
搬出する、そして(4)他の電解槽へ種板を装入する
という２往復工程を要した。これに対して、本件
出願人は、予じめ種板陰極と陽極を交互に整列し
て一槽分準備し、鋳返しと電気銅とを全数同時に
引上げ搬出しそして後準備された陽極と種板とを
装入することを提唱した（特公昭55−34094号）。
これによりクレーン運転は１往復ですむ。この方
式により、クレーン運転延べ時間、装入及び引上
げに要する延べ時間、クレーン同志の相互干渉時
間等を考慮に入れると、電解工場作業能率比は２
倍近くに改善された。作業能率以外にも、従来の
両極入替時にはピツチ100mm程度で電解槽に先に
装入された陽極の間に種板を装入せねばならず、
必ずしも精確に垂直懸垂されていない数十枚もの
陽極間の狭い間隙に必ずしも垂直懸垂していない
種板を上方からクレーンで挿入することはきわめ
て慎重さを要する作業である。かなりの注意を払
つたとしても、挿入時に種板が陽極上端に引掛つ
てひどく歪曲して廃種板となつたり、そうでなく
ても電解槽中で陽極に引掛つて曲がり短絡状態が
頻発した。これに代つて、極板装入準備段階にお
いて、ピツチを例えば200mmに広げた陽極間に種
板を専用の移載機で自動挿入した後、定ピツチに
極板間隙を縮めた１槽分の両極を準備しておくこ
とにより、クレーンは１槽分の両極を単純に電解
槽所定位置に置いてくるだけでよく、難しい挿入
作業をしなくともよい。従つて、廃種板発生や短
絡の原因を生むことはなく、高電解成績を得るこ
とができる。

このように、両極入替において、予じめ陽極と
陰極種板とを一槽分交互に所定のピツチに整列し
た極板（フルピツチ両極ストツク）を準備するこ
とは、電解入替作業効率及び種板挿入に伴う障害
の排除の観点から多大の利益を与えるものであ
る。片極入替の場合には、従来法と同じく、種板
のみを陽極間に挿入する作業が必要とされるが、
この場合には陽極の厚さが半分に減つているので
陽極間の間隔は広く挿入はずつとやり易いので挿
入問題は正じない。しかし、片極入替用の種板陰
極についても、いつでも所定のピツチの陰極種板
群（フルピツチ種板ストツク）を電解槽に運搬し
うる態勢に置くことによつて作業効率を高めるこ
とができる。

従つて、上記片極及び両極入替作業に備えて、
電解工場に陽極及び陰極種板を受入れた後、それ
らをフルピツチ両極ストツク及びフルピツチ種板
ストツクとして分配集積する準備段階が必要であ
り、莫大な量の極板数の取扱いを考慮する時、準
備作業を全自動化しておくことが能率的な工場運
営の面からきわめて重要視される。必要時にスト
ツクが品切れとなることがないよう、工場内の電
解槽状況を監視しつつ、そこからの指令による優
先順序で種板を種板ストツク用ライン及び両極ス
トツク用ラインに振分けることによつて、一層最
適の工場運営が計られる。

以上の要請に答えて、本発明は、電解槽への片
極及び両極入替に備えて電解工場に搬入された種
板陰極及び陽極をフルピツチ種板ストツク及びフ
ルピツチ両極ストツクとして分配集積させる工程
を能率的に全自動化した極板装入準備方法を提供
せんとするものである。

本発明においては、電解工場に送給された整板
ずみ種板は数枚づつまとめて搬送装置により、少
くとも１つのフルピツチ種板ストツク用のライン
及び少くとも１つのフルピツチ両極ストツク用ラ
インに振分けられる。フルピツチ両極ストツク用
ラインに送られた両極用種板予備配列体は、そこ
から、別途に電解工場に送給されそしてフルピツ
チ以上の間隔を置いて整列される陽極間に挿入さ
れ、その後フルピツチ両極ストツクとして間隔を
調整される。両極用種板予備配列体から陽極間へ
の種板移載用の手段が設けられている。種板スト
ツク用ライン及び両極ストツク用ラインへの種板
の移載は、予め指示した優先順序で行われる。

本発明において、電解工場に送られる陰極種板
とは、種板電解において母板に電着された薄板を
剥し、それにリボンおよびビームを取付けそして
曲り防止のための縞付けプレスを施す等の所謂整
板後の陰極種板を指称する。最近、陰極種板の電
解成績向上のため、不整部の多い周囲縁辺をトリ
ミング（截除）したトリミング陰極種板を使用す
ることも提唱されており、ここでもその使用を阻
むものでない。また、フルピツチ（定ピツチ）と
は、電解槽装入時の陽極乃至陰極の中心間距離を
指し、一般に100mm程度である。ハーフピツチ、
ダブルピツチとはその1/2及び２倍のピツチを云
う。ノーピツチは、間隔を置かない状態を云う。

以下、図面を参照して、本発明について具体的
に説明する。第１図は本発明の原理を示す説明図
であり、最初にこれに基いて大略を説明する。整
板後の陰極種板（以下種板と云う）は、種板搬入
ラインＬ１から垂直姿勢において搬送装置１に送
入される。搬送装置１は、受取つた種板を、数板
づつまとめて、片極入替用フルピツチ種板ストツ
クＳを形成する為の、少くとも１つの片極入替用
種板ストツクコンベアラインＬ１−１（ここでは
１つのみ示す）並びに両極入替用種板予備配列体
Ｍ，M′……………を形成するための種板移載用
コンベアラインＬ１−２，Ｌ１−３，……………
に振分ける。振分は、後述するように指定された
優先順序で行われる。他方、陽極は陽極搬入ライ
ンＬ２に沿つて工場内に搬入された後、前記ライ
ンＬ１−２，Ｌ１−３……………と並列する位置
において形成される種板挿入ラインＬ３に進み、
そこでフルピツチ以上の陽極間隔において種板予
備配列体Ｍ，M′……………から移載される種板
が陽極間に挿入される。こうして、種板及び陽極
が交互に整列した極板群は、両極入替用フルピツ
チ両極ストツクコンベアラインＬ４に進み、そこ
で両極入替用フルピツチ両極ストツクＷを形成す
る。先に、説明したように、片極入替用フルピツ
チ種板ストツクＳは、1/2サイクル毎に種板を入
替える為一槽分以上の種板をフルピツチで整列し
たものであり、そして両極入替用フルピツチ両極
間ストツクＷは１サイクル毎に種板及び陽極を入
替える為一槽分以上の種板及び陽極を交互に整列
したものである。各ストツクは、必要な時点で、
工場内の電解槽のいずれかに一団となつてクレー
ンで搬送される。

搬送装置としては、ここではエンドレスチエー
ンを使用する横送りコンベアを例示してあるが、
これに限られるものでなく、搬入される種板を受
取つて、各ラインＬ１−１，Ｌ１−２，Ｌ１−
３，……………に運搬する搬送車或いはロボツト
を使用することもでき、その場合にはこれらライ
ンが比較的遠く隔つていてもよいし、また平行関
係にある必要もない。

第２図は、第１図に対応して種板及び陽極の移
動状況を示す平面図である。ラインＬ１に沿つて
送られた種板は数枚づつ搬送装置１に装架され、
ラインＬ１からほぼ直角にラインＬ１−１，Ｌ１
−２、及びＬ１−３の入口を横切つて搬送され
る。各ラインにはその入力にバツフアとして働
く、集積区画Ｃ１，Ｃ２及びＣ３が設けられ、そ
して集積区画Ｃ１，Ｃ２及びＣ３と搬送装置１を
挾んで対向して種板押進用のプツシヤＰ１，Ｐ２
及びＰ３が設置されている。搬送装置１により送
られる数枚の種板組はラインＬ１−１，Ｌ１−２
或いはＬ１−３のいずれかの集積区画Ｃ１，Ｃ２
或いはＣ３にプツシヤＰ１，Ｐ２或いはＰ３によ
つて押込まれる。第２図では、プツシヤＰ２が種
板組を集積区画Ｃ２に押込んだ状態を示す。集積
区画Ｃ１，Ｃ２及びＣ３からノーピツチ状態にあ
る種板は、フルピツチ、ダブルピツチ、ハーフピ
ツチ等適宜の間隔を置いて一枚づつラインＬ１−
１、Ｌ１−２及びＬ１−３にそれぞれ搬出され
る。搬出された種板が、ラインＬ１−１において
は片極入替用種板ストツクＳをそしてラインＬ１
−２及びＬ１−３においては種板予備配列体Ｍ及
びM′を形成する。ストツクＳは片極入替作業に
備えて待機する。予備配列体Ｍ及びＭは、後述の
通り、そこから吊上げられ、陽極搬入ラインＬ２
を通して搬入されそして種板挿入ラインＬ３にお
いてフルピツチより大きな間隔をあけて配列され
る陽極間に降下される。陽極と種板とが交互に整
列した極板群は両極入替用フルピツチ両極ストツ
クコンベアラインＬ４に進み、そこでフルピツチ
に調節されて、両極入替用フルピツチ両極ストツ
クとして両極入替作業に備えて待機する。

第３図は、図示した３つのラインの代表例とし
てラインＬ１−３の正面図を示す。第３図ではラ
インＬ１−３の上方にそこからラインＬ３へ種板
を吊上げ、搬送しそして降下する為の種板昇降移
載機２０を併せて示してある。詳細は後述する。

第４図は、第２図のＸ−Ｘ線に沿う方向から見
た各ラインの状況を示す。ラインＬ１−１は紙面
の手前にあるので種板のみを点線で示す。ここで
は、種板昇降移準機２０がラインＬ１−３から種
板予備配列体M′を吊上げている。予備配列体
M′はラインＬ３上まで移行されそして後各陽極
間に降下される。挿入を容易にするため種板挿入
ガイド４０がラインＬ３に隣りあつて設定されて
いる。

第１図を参照して、種板搬送ラインＬ１におい
て整板機からコンベアにて搬送される種板は例え
ばリボンビームを支持して、傾転機にて起立させ
る等の適宜の機構で垂直姿勢に配向され、その後
数枚づつまとめて搬送装置１の一端における隣り
あうチエーン吊具上に押込まれる。その後、チエ
ーンの移動にともない、ライン入口を横切つて移
行し、指令に応じ補充すべきライン集積区画に前
述した通りプツシヤーにて押込まれる。

第５図はラインＬ２〜Ｌ４の一具体例を示す。
ラインＬ２〜Ｌ４については特公昭55−34094号
に詳細が開示されている。第４図のラインＬ３に
示した耳を持つ形態の陽極がクレーン、フオーク
リフト等により搬入されそして受取台車６上に置
渡される。台車６は90゜ならびに180゜旋回及び
昇降自在の型式のものであり、陽極を正面に向け
た後陽極受取コンベア７に一群の陽極を送入す
る。コンベア７は一対のチエーンコンベア８から
成り、受取つた陽極群の耳をそこに掛けてそれら
を懸垂する。第６図に詳細を示す通りコンベア８
の他端には、陽極を１枚づつ押し上げる押上装置
９を構成する押上げシリンダ９ａ及びピストンロ
ツド９ｂが設置され、送られてくる陽極を順次し
て一枚づつ押上げる。また、コンベア８の終端に
隣りあつて、陽極送出装置１０が設置され、これ
は押上装置９により一枚づつ押上げられた陽極を
フルピツチより広い間隔の例えばダブルピツチに
おいてラインＬ３に送出する役目をなす。陽極送
出装置１０は、シリンダ１０ａおよび送出ロツド
１０ｂ、送出ロツド１０ｂに一定ピツチで列設さ
れる送出爪１０ｃ及び送出バー１０ｆを含む。コ
ンベア８によつて密着状態で送られる陽極は押上
げピストンロツド９ｂにて一枚づつ順次その底端
を押上げられ、送出爪１０ｃ，１０ｃ，…………
…間にその上端を挿入される。シリンダ１０ａに
より送出ロツド１０ｂを押出して、各爪１０ｃに
よつて送出バー１０ｆ上に定ピツチにて送出す
る。送出ロツド１０ｂの後退時には爪１０ｃはバ
ー１０ｆ上に置かれた陽極の頂部に当つて反時計
方向に傾き、陽極を戻し方向に連行しないように
なつている。こうして、送出ロツドの反覆作動に
より陽極は一定ピツチづつ進行し、最終的に種板
挿入ラインＬ３を構成する挿入ラインチエーンコ
ンベア１２に送り出される。

挿入ラインチエーンコンベア１２に沿つて進行
する陽極は所要数の陽極がラインＬ３において前
記ラインＬ１−２及びＬ１−３と並ぶ位置にくる
と停止される。この際、前述した通り、陽極はフ
ルピツチより大きいピツチで離間されている。こ
の状態で、ラインＬ１−２或いはＬ１−３から吊
上げられた種板予備配列体が各陽極間に降下挿入
される。陽極ピツチが大きいため、挿入作業は非
常に容易に行いうる。挿入作業は種板昇降移載機
２０によつて種板挿入ガイド４０の助けの下で行
われる（後述）。

こうして、種板及び陽極が交互に整列された極
板群は、そのピツチをフルピツチに直す為種板−
陽極押出装置１４を介して両極挿入用フルピツチ
両極ストツクコンベアラインＬ４に送出される。
押出装置１４は、第７図に示すように、シリンダ
１４ａ、送出ロツド１４ｂ、ロツドに列設される
爪１４ｃ、及び中継バー１４ｆから成る。爪１４
ｃは陽極の耳と係合しうるよう送出ロツド１４ｂ
の各爪位置に並設されでる。

次に、種板昇降移載機について説明する。第
３，４及び８図を参照すると、種板昇降移載機２
０は、ラインＬ１−２，Ｌ１−３及びＬ３を横架
する支持構造体２２上に設けられたレール２３に
沿つて移動可能な搬台２４を含んでいる。搬台２
４は搭載したモータにより自走しうる。搬台２４
は、垂直方向に昇降自在な支枠２６を支持してい
る。垂直移動はたとえば搬台２４から垂下する外
枠２８に設けたラツク或いは軌条と支枠２６の両
側に取付けたピニオン或いは車輪との係合により
もたらしうる。第９図に明示されるように、ここ
では作動シリンダーピストン２９によつて軌条−
車輪の係合下で支枠２６が昇降するものとしてあ
る。支枠２６は一般にフルピツチで吊下される一
槽分の半数内外の種板数に相当する個数のフツク
３０を支持している。フツク３０は、種板に平行
な面とそれに直角な面との間で廻動自在であり、
前者の配向において種板予備配列体の種板間隙に
挿入され、90゜廻動して種板のビームをつかみ、
移載後陽極間に種板を降下し、ラインＬ３上に種
板を置いた後90゜戻つて廻動し、その後引上げら
れる。フツク３０の同時的廻動はシリンダーピス
トン３１によりもたらされる。シリンダーピスト
ン３１の作動によつて、フツク３０が同時に90゜
廻動されるようピストンとフツクとは連関されて
いる。

ラインＬ３に隣りあつて、ラインＬ１−２或い
はＬ１−３から吊上げられそして移載された陰極
を正しく陽極間に降下せしめる為、種板挿入ガイ
ド４０が設置されている。第４及び８図に示され
るように、ガイド４０は、種板の厚みに対応する
間隔をあけて列設される案内板４２とそれらを伸
延−後退させる作動シリンダ４４から成る。移載
機２０にて吊上げられそしてラインＬ３上方に移
載された種板は、案内板４２間の拡大入口を通つ
て案内板間に挿入される。その後、案内板はシリ
ンダ４４によつて降下に邪魔にならない位置まで
退避される。

各ラインの集積区画Ｃ１〜Ｃ３から種板を所定
のピツチの突起をもつコンベアに移載させること
により定ピツチ懸垂状態で搬送あるいはストツク
することができる。

以上、本発明の構成について詳述した。本設備
は全自動方式で操業することができ、ラインＬ３
への陽極の所定枚数の存在検出はラインＬ３の入
口の光電管式カウンターで積算し、所定枚数検出
し終ると、所定の時間遅れでコンベア１２が停止
するようになつている。ラインＬ１−２及びＬ１
−３の種板の所定枚数の存在検出は各ライン先端
のリミツトスイツチに種板ビームが接触したらそ
のラインは満杯であることを示す信号が発生し、
いつでも移載開始できると共に、後続の集積区画
Ｃ２及びＣ３が満杯であると、種板補充が不要で
あることを指示する信号が発生する。

搬送装置１によるラインＬ１−１，Ｌ１−２及
びＬ１−３への種板の振分は、全自動の場合、 (イ) ラインＬ１−３を最優先とし、ここにスペー
スがあればまず移載される。

(ロ) ラインＬ１−３が満杯になると次のラインＬ
１−２に移載される。

(ハ) (イ)(ロ)が満杯ならばラインＬ１−１に移載され
る。

といつた優先順位を設定しておくことによりライ
ンＬ１からの種板は自動的に振分けられる。しか
し、工場においては両極入替がほとんどなく、専
ら片極入替が行われる日もある。そのような場
合、全自動優先順位を解除して移載先指令用のス
イツチに切換え、ラインＬ１−１に種板を送るよ
うにすることもできる。

電解工場内の電解槽においては昼夜電解が実施
されており、それらの各槽からの電解進行状況が
中央管理コンピユータに入力される。片極あるい
は両極入替は、通常、電解日数スケジユール表に
基いて行われるがコンピユータにより前記入力情
報からどの槽が片極或いは両極入替時期に近いか
を判別し、片極或いは両極ストツク移送の命令を
出すこともできる。併せて、片極及び両極ストツ
クのいずれが次いで要求されているかの情報に基
いて、搬送装置が振分けるでき種板ラインの指令
を出し、要求時にいずれのストツクも品切れとな
らないよう管理する。

以上説明した通り、本発明は、予じめ用意した
両極入替用の種板−両極整列ストツク及び片極入
替用の種板ストツクを使用して電解作業の作業効
率及び電解成績を向上する電解操業法の準備段階
として、これらストツクを呼出しに応じて常に待
機させるよう、電解工場に搬入される種板及び陽
極を振分、組合せ、所定ピツチへの整列する為の
工程を全自動化することを実現したものであり、
工場の省力化、作業効率の向上及び電解成績の向
上に大いに頁献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の概略を示すための設備の
斜視図、第２図は第１図の一部省略平面図、第３
図はラインＬ１−３に沿つての正面図、第４図は
第２図のＸ−Ｘ方向からの側面図、第５図は陽極
搬入ラインの正面図、第６図は陽極送出装置の正
面図、第７Ａ及びＢ図は陽極−種板送出装置の正
面及び側面図、第８図は、種板昇降移載装置の平
面図、そして第９図は同種板昇降移載装置の正面
図である。 Ｌ１：種板搬入ライン、Ｌ１−１：片極入替用
ストツクコンベアライン、Ｌ１−２：種板移載用
コンベアライン、Ｌ１−３：種板移載用コンベア
ライン、Ｌ２：陽極搬入ライン、Ｌ３：種板挿入
ライン、Ｌ４：両極入替用フルピツチ両極ストツ
クコンベアライン、Ｓ：片極入替用フルピツチ種
板ストツク、Ｍ，M′：種板予備配列体、Ｗ：両
極入替用フルピツチ両極ストツク、Ｃ１〜Ｃ３：
集積区画、Ｐ１−Ｐ３：押進プツシヤ、１：搬送
装置、２：エンドレスチエーン、５：吊具、６：
陽極受取台車、７：陽極受取コンベア、８：チエ
ーンコンベア、９：陽極押上装置、１０：陽極送
出装置、１２：挿入コンベア、１４：種板−陽極
送出装置、２０：種板昇降移載装置、２２：支持
構造体、２３：レール、２４：搬台、２６：支
枠、２８：外枠、２９：フツク昇降シリンダ、３
０：フツク、３１：フツク廻動シリンダ、４０：
種板挿入ガイド、４２：案内板、４４：案内板作
動シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 整板ずみ種板を垂直姿勢で複数枚づつ集積
   し、そして少くとも１つの片極入替用種板ストツ
   クコンベアライン及び少くとも１つの種板移載用
   コンベアラインを横断する搬送装置によつて電解
   工場における電解進行状況に応じて指定された優
   先順序に従い前記片極入替用種板ストツクコンベ
   アライン及び種板移載用コンベアラインに前記集
   積された種板群を順次自動的に補充することを特
   徴とする極板装入準備方法。 ２ 整板ずみ種板を垂直姿勢で複数枚づつ集積
   し、そして少くとも１つの片極入替用種板ストツ
   クコンベアライン及び少くとも１つの種板移載用
   コンベアラインを横断する搬送装置によつて電解
   工場における電解集行状況に応じて指定された優
   先順序に従い前記片極入替用種板ストツクコンベ
   アライン及び種板移載用コンベアラインに前記集
   積された種板群を順次自動的に補充し、所定枚数
   の種板が補充された種板移載用コンベアラインの
   種板を、別途に搬入されそして該種板移載用コン
   ベアラインに整列するフルピツチ以上の間隔を置
   いて配置される陽極群に陽極と種板とが交互する
   よう挿入し、次いで該交互する種板と陽極とをフ
   ルピツチに変更することを特徴とする極板装入準
   備方法。