向熔解炉投入金属材料的投入装置以及投入方法

摘要

本发明提供一种向熔解炉中投入金属材料的投入装置以及投入方法，在将由ISA法精制的电解淀积金属投入熔解炉中时可令电解淀积金属沉入熔液中而不会漂浮在熔液表面，从而能够迅速地进行电解淀积金属的熔解。其特征在于，是与搬送金属材料(2)的输送器邻接配置的从投入口(51)将金属材料(2)投入熔解炉(50)内的投射输送器(15)，具有增势机构(17)，在投入的金属材料(2)不下沉而漂浮在熔液的表层时能够增势投入金属材料(2)而令其充分下沉。该方法的特征在于，通过具有增势机构(17)的投射输送器(15)，对金属材料(2)增势而从投入口(51)投入到熔解炉(50)内。

说明书

技术领域

本发明涉及向熔解炉投入金属材料的投入装置以及投入方法，详细而言涉及为了铸造由电解精炼精制的铜等精制金属材料而将该金属材料投入熔解炉用的投入装置以及投入方法。

背景技术

近年来，金属的电解精炼逐渐转为利用ISA(永久不锈钢阴极)法进行的电解精炼。ISA法是使用作为不锈钢制的阴极板的永久阴极(PC)来进行的金属的电解精炼。例如，利用了ISA法的铜的电解精炼如下进行。即，将多个不锈钢制的阴极板和浇铸了粗铜的阳极板交替地浸渍在储存有电解液的电解槽中，并对阴极板和阳极板施加电压而令电解铜淀积在阴极板的两面上。然后，借助剥取装置将淀积在阴极板表面的电解铜剥下，以该状态的形状作为成品，或者进一步用熔解炉铸造而形成成品。具体而言，如图1所示，阴极板1是不锈钢制的板材，在其两侧部上嵌入合成树脂制的护板(プロクテクタ)5，并且在上端部上设置横杆4。此外，在横杆4的下部设置两个窗部3、3，通过在该窗部3、3处挂住未图示的电极板搬送设备的挂钩而进行向电解槽的装入和取出以及搬送。不锈钢制的阴极板1，结实且可反复使用，并且平面性良好，所以具有电解精炼时不易引起短路的优点，所以近年来被广泛采用。而且，从阴极板1的两面侧分别剥下的电解铜2，两张为一组而被搬送装置运送，以该状态作为成品，或者进而借助投入装置投入熔解炉中铸造而形成成品。

在此，作为从结束了电解精炼的PC板回收电解铜板的系统，有例如特开2005-240146号(专利文献1)。该电解铜板回收系统包括：层合板搬入部，搬入结束了电解精炼并在表面析出电解铜的SUS板(阴极板)的层合板；清洗装置，清洗这些层合板；剥取装置，从SUS板剥离电解铜板；SUS搬出部，回收剥离后的SUS板；不良品挑出部，挑出剥取工序中剥离失败的不良品；接合装置，接合剥离后的电解铜板；叠放装置，叠放保持接合后的电解铜板；打包装置，将层叠的电解铜板打包；铜板搬出部，回收打包后的电解铜板，在各装置或者搬入/搬出部之间设置搬送输送器。

上述电解铜板回收系统中，首先，搬入到层合板搬入部中的层合板在垂下状态下被搬送到清洗装置，每达到既定张数同时进行一次清洗。清洗后的层合板被输送器搬送到横动输送器，并以令层合板的输送方向向与层合板面平行的方向(即横杆4的轴向)偏向的状态被横动输送器一个个地连续搬送到剥取装置。剥取装置一张张地接收层合板而从SUS板剥离电解铜板，分别借助输送器搬送SUS板以及电解铜板。搬送来的电解铜板被打包装置打包，从铜板搬出部回收。

精制的电解铜，也有原样在市场上销售的情况，但也如特开平9-269191号公报所示那样，在熔解炉中熔解并浇铸在适当的铸模中而作为电线制造用的铜块、铜锭而在市场上销售。

[专利文献1]特开2005-240146号公报

[专利文献2]特开平9-269191号公报

在这之前所进行的现有技术的金属电解精炼中使用的阴极板，是使用精制目标金属而形成的薄板，所以没有必要像ISA法那样剥离淀积在阴极板上的精制金属，能够原样作为成品或由熔解炉进行浇铸而形成锭。

但是，在ISA法中，如上所述，出于结实且可反复使用并且平面性良好而不易引起短路的优点考虑，作为阴极板使用SUS板，所以需要从阴极板的两表面剥离淀积在阴极板上的精制金属，因此，与将精制金属用作阴极板的传统方法相比，电解精炼后的精制金属(电解淀积金属)的重量约为一半的重量。在用熔解炉熔解通过传统方法精制后的电解淀积金属时，如图2(a)所示，只要原样从投入口51投入熔解炉50内，电解淀积金属2就会借助自重而沉入熔液55中，熔解不存在问题，但由ISA法精制的电解淀积金属2如图2(b)所示，由于与传统方法的情况相比重量只有大约一半，所以存在下述问题：令其在熔解炉55中熔解时投入的电解淀积金属2漂浮在熔液55的表面而无法迅速进行熔解。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种向熔解炉中投入金属材料的投入装置以及投入方法，在将由ISA法精制的电解淀积金属投入熔解炉中时可令电解淀积金属沉入熔液中而不会漂浮在熔液表面，从而能够迅速地进行电解淀积金属的熔解。

用于解决上述课题的技术方案1的本发明为一种向熔解炉中投入金属材料的投入装置，一边向熔解炉的投入口搬送金属材料一边进行投入，其特征在于，是与搬送金属材料的搬送输送器邻接配置的、从投入口将金属材料投入熔解炉内的投射输送器，具有增势机构，在投入的金属材料不下沉而漂浮在熔液的表层的情况下，能够增势投入金属材料而令其充分下沉。

用于解决上述课题的技术方案2的本发明，在技术方案1所述向熔解炉中投入金属材料的投入装置中，其特征在于，投射输送器是具有多个滚子的滚子输送器，以熔解炉的投入口侧比其相反侧更靠下侧的方式倾斜地配置，增势机构通过提高滚子输送器的滚子转速而增势。

用于解决上述课题的技术方案3的本发明，在技术方案2所述的向熔解炉中投入金属材料的投入装置中，其特征在于，滚子输送器的滚子的转速是能够调节的。

用于解决上述课题的技术方案4的本发明，在技术方案1至3的任意一项所述的向熔解炉中投入金属材料的投入装置中，其特征在于，驱动滚子输送器的驱动机构具有再生电阻。

用于解决上述课题的技术方案5的本发明是一种向熔解炉中投入金属材料的投入方法，一边向熔解炉的投入口搬送金属材料一边进行投入，其特征在于，借助具有增势机构的投射输送器，从投入口将金属材料增势投入到熔解炉内，由此令投入的金属材料充分地下沉而不会漂浮在熔液的表层。

用于解决上述课题的技术方案6的本发明，在技术方案5所述的向熔解炉中投入金属材料的投入方法中，其特征在于，投射输送器以熔解炉的投入口侧比其相反侧更靠下侧的方式倾斜配置，并令弯曲点部以后的投射输送器的投入速度上升，所述弯曲点部是与将金属材料搬送到该投射输送器的输送器邻接的邻接部，由此对投入的金属材料增势。

根据本发明的向熔解炉中投入金属材料的投入装置以及投入方法，由于构成为向熔解炉增势投入电解淀积金属，所以即便电解淀积金属的重量变为传统方法的一半也能够沉入熔液中而不会漂浮在熔液表面，由此，可得到令电解淀积金属迅速熔解的效果。

此外，由于驱动投入电解淀积金属的投射输送器的驱动机构具有再生电阻，所以可通过再生电阻消耗掉电解淀积金属移动时产生的再生电压，由此，具有下述效果：可防止由于再生电压而令驱动机构的输出停止的情况。

附图说明

图1是表面淀积有金属的状态的ISA法的阴极板。

图2(a)是表示由传统方法精制的电解淀积金属向熔解炉投入的状态的说明图，(b)是表示由ISA法精制的电解淀积金属向熔解炉投入的状态的说明图。

图3是表示直到将从阴极板剥取的电解淀积金属搬送到投入装置为止的搬送路径的说明图。

图4是本发明的向熔解炉投入金属材料的投入装置的一实施方式的框图。

图5是本发明的向熔解炉投入金属材料的投入方法的一实施方式的流程图。

附图标记说明：

1...阴极板、2...电解淀积金属、3...窗部、4...横杆、5...护板、6...中间输送器、7...搬送输送器、8...预热炉、10...投入装置、11...水平输送器、12...第一马达、12a...链、13...从动滚子、15...投射输送器、16...第二马达、16a...链、17...从动滚子、20...弯曲点部、50...熔解炉、51...投入口、55...熔液

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的向熔解炉投入金属材料的投入装置以及投入方法。图3是表示直到将从阴极板剥取的电解淀积金属搬送到投入装置为止的搬送路径的说明图，图4是本发明的金属材料向熔解炉中投入的装置的一实施方式的框图。首先，说明向熔解炉投入金属材料的投入装置，之后与其动作一起说明向熔解炉投入金属材料的投入方法。

首先，说明直到将作为电解淀积金属的一例的“铜”投入到熔解炉中的大概流程。如图3所示，结束了电解精炼并从阴极板1的两表面分别剥离的高纯度的电解铜2，以大约34张为一摞而被中间输送器6输送，以两张为一组而载置在设置有预热炉8的搬送输送器7上，进行预热干燥。在预热炉8中，以大约800℃加热电解铜2而进行预热干燥，充分地除去水分。这是由于，在熔解炉50中变为熔解状态的铜为大约1200℃的高温，若投入的电解淀积金属2上附着有水分，则在投入到熔解炉50中时水分由于该高温被加热而爆发性地变为水蒸气，这是非常危险的。此外，还有加热分解H₂SO₄并将其除去的目的。搬送输送器7，如图所示，配置为两列，分别将载置在各搬送输送器7上的加热干燥后的电解铜2向投入装置10搬送。而且，与搬送输送器7邻接而配置投入装置10，在投入装置10的搬送方向上配置具有投入口51的熔解炉50。

投入装置10，如图4所示那样，大致包括：将从搬送输送器7搬送来的电解铜2在水平方向上向熔解炉50侧搬送的水平输送器11、和以熔解炉50的投入口51侧比其相反侧(水平输送器11侧)更靠下侧的方式倾斜地配置并向熔解炉50增势投入电解铜2的投射输送器15。而且，在投射输送器15上设置通过令滚子输送器的滚子转速上升而增势投入电解淀积金属2的增势机构。

水平输送器11是滚子输送器，借助隔着既定间隔配置的多个滚子的旋转来移送两张为一组而以重叠状态被搬送来的电解铜2，由卷绕有传递第1马达12的旋转的链12a并被其驱动的从动滚子13形成。

另一方面，投射输送器15，与水平输送器11相同为滚子输送器，投射输送器15以熔解炉50的投入口51侧比水平输送器11侧靠下侧的方式倾斜配置。此外，构成投射输送器15的各滚子由卷绕在第二马达16上的链16a连结，且全部为从动滚子17。

而且，通过用比水平输送器11的搬送速度快的速度搬送电解铜2，可在增势的状态下将电解铜2投入熔解炉50中。即，由第二马达16、链16a、以及从动滚子17形成可将电解铜增势投入熔解炉50内的增势机构。这样构成是由于，若在投射输送器15中含有自如旋转的可动滚子，则无法控制电解铜2向熔解炉50的投入口51滑落时的速度，并且对较少的从动滚子施加的负担变大。鉴于这一点，通过令投射输送器15的滚子为从动滚子，可容易地控制电解淀积金属2的投入速度。

此外，驱动从动滚子17的第二马达16具有再生电阻。即，电解铜2在倾斜的从动滚子17上移动时，由于自重而速度增加，令从动滚子17旋转，该旋转经由链16a传递到第二马达16，对第二马达16施加附加的旋转而产生再生电压，通过用再生电阻消耗该再生电压，可防止马达16由于再生电压而停止输出。

进而，第二马达16的转速可通过未图示的控制机构进行控制，由此，可控制电解铜2的投入速度。

如图4所示，通过令弯曲点部20以后的投入速度上升，能够可靠地令电解铜2在熔液55中下沉，所述弯曲点部20是通过投射输送器15将由水平输送器11搬送电解铜2的搬送方向改变为朝向下方的部分，由此，可促进投入到熔解炉50中的电解铜2的迅速熔解。

接着，与上述向熔解炉投入金属材料的投入装置的动作一起说明向熔解炉投入金属材料的投入方法。图5是本发明的向熔解炉投入金属材料的投入方法的一实施方式的流程图。

首先，结束电解精炼并从两表面上淀积有电解铜2的阴极板1剥离电解铜2，以大约34张为一摞而由中间输送器6搬送，并以两张为一组而载置在搬送输送器7上。载置在搬送输送器7上的电解铜2在其中途的预热炉8处被预热干燥为大约800℃而除去水分(步骤S0)。将这样处理后的电解铜2移载到投入装置10的水平输送器11上(步骤S1)。

移载到水平输送器11上的电解铜2，以两张为一组地重叠的状态，借助经由链12a传递第一马达12的旋转而被驱动的从动滚子13进一步被搬送到投射输送器15侧。然后，搬送到投射输送器15上的电解铜2，借助比水平输送器11的搬送速度还快地驱动的从动滚子17而被搬送到投射输送器15上，所述投射输送器15以朝向比将电解铜2移载到投射输送器15上的位置还靠下侧的熔解炉50的投入口51对电解铜2增势的方式倾斜，从投入口51将电解铜2一气投入到熔解炉50的熔液55内(步骤S3)。投入的电解铜2由于被投射输送器15增势，所以即便是传统方法的大致一半重量的电解铜2，也可沉入熔液55中而不会在其表面漂浮，促进电解铜2的熔解。即，通过令弯曲点部20以后的投入速度上升能够可靠地令电解铜2沉入熔液55中，所述弯曲点部20是通过投射输送器15将由水平输送器11搬送电解铜2的搬送方向改变为朝向下方的部分，由此，可促进投入到熔解炉50中的电解铜2的迅速的熔解。熔解的电解铜2被铸造为既定形状而成为成品(步骤S4)。

如上所述，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于特定的实施方式，可在权利要求的范围所记载的本发明的宗旨的范围内进行各种变形以及变更。