JPH10245690A

JPH10245690A - Detection of abnormality of electrolytic smelting and abnormality detection system for executing the same

Info

Publication number: JPH10245690A
Application number: JP6537697A
Authority: JP
Inventors: Yoshitsugu Maeda; 美紹前田; Katsuto Ito; 克人伊藤
Original assignee: Nikko Kinzoku KK
Current assignee: Nikko Kinzoku KK
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-09-14
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: JP3925983B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting abnormality of electrolytic smelting capable of detecting the abnormality by the contact defect of conductors, cathode supporting rods and the lug parts of anodes and easily specifying the electrodes in which the abnormality occurs. SOLUTION: A suspension device is hung down and installed to an overhead horizontal moving mechanism 18. Plural magnetism detecting means 10 are vertically movably installed to the suspension device. Plural voltage detecting means 13 are vertically movably installed to the suspension device corresponding to the respective magnetism detecting means 10. The DC current from a DC power source is supplied through the common conductors, the lugged anodes A, the electrolyte in the electrolytic cell 30, the cathodes K and the common conductors. The overhead horizontal moving mechanism 18 is activated to move the suspension device to above the target electrolytic cell 30 and the magnetism detecting means 10 of the suspension device are lowered down to a prescribed height and are positioned into contact with or proximity to the prescribed positions of electrodes. Plural voltage detecting means 13 are positioned to the state capable of measuring the voltage on both sides of the positions where the magnetism detecting means 10 are arranged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解製錬の電解槽
における電流効率阻害の要因である異常状態を検出する
電解製錬の異常検出方法及びそれを実施する異常検出シ
ステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting an abnormal state in electrolytic smelting for detecting an abnormal state which is a factor of current efficiency impairment in an electrolytic cell in electrolytic smelting and an abnormality detecting system for implementing the method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の電解製錬設備の概要について説明
する（図７参照）。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６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。2. Description of the Related Art An outline of a conventional electrolytic smelting facility will be described (see FIG. 7). The electrolytic cell 30 is a rectangular parallelepiped tank opened upward, and a common conductor 32 (bus bar) is provided on the upper surface of the long side wall 30c. As shown best in FIG. 6, a plurality of electrolyzers 30 are installed adjacent to each other in the vertical and horizontal directions, and the total number thereof is several hundred. The electrolytic solution in each electrolytic cell 30 includes a plurality (typically 20 in the case of Cu).
(About 50 sheets) of cathode seed plate (cathode plate) K and anode eared type (anode plate) A are alternately parallel to each other. Each cathode plate K is suspended from a cathode support rod (crossbar) 34. Crossbar 34
Are supported on the upper surface of one of the left and right electrolytic cell side walls 30c and the common conductor 32 provided on the other electrolytic cell side wall 30c.

【０００３】図６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。[0006] In the Walker type current supply system shown in FIG. 6, a total of four electrolytic cells 30 each having two rows and columns are formed as a set so that current flows from all anode plates A to all cathode plates K of each electrolytic cell 30. It is wired to. As a power source for electrolytic smelting, a low voltage, a large current is required, and a large capacity voltage can be adjusted according to the conditions of the electrolytic operation while having a large capacity, so a thyristor type or diode type semiconductor rectifier is used. Can be

【０００４】かかる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。作業員
による巡回以外の方法で、これら異常を早期に発見する
方法として従来２つの異常検出方法があった。Factors hindering the normal operation in such electrolytic smelting include dendrites and bumps on the cathode surface, curvature of the cathode, and bridging by large anode fragments. Conventionally, there are two abnormality detection methods as a method of detecting these abnormalities at an early stage by a method other than patrol by an operator.

【０００５】第一は、クロスバー３４の電流を測定する
方法で、短絡（ショート）を起こしている電極ではクロ
スバー３４を流れる電流が異常に大きくなることに着目
したものである。また、第二の方法は、図８に示されて
いるように、頭上水平移動機構７０に赤外線カメラ７２
を設置し、電解槽７４の温度を管理室６０内に設けられ
たモニタ６２に表示する方法である。この方法も、短絡
部分の温度が局所的に上昇することに着目したものであ
る。[0005] The first method is to measure the current of the crossbar 34, and focuses on the fact that the current flowing through the crossbar 34 becomes abnormally large at the short-circuited electrode. In the second method, as shown in FIG.
Is installed, and the temperature of the electrolytic cell 74 is displayed on a monitor 62 provided in the management room 60. This method also focuses on the fact that the temperature of the short-circuit portion locally rises.

【０００６】ところで、上述した両方法とも、流れる電
流が短絡により大きくなる場合に有効な方法であるが、
以下に述べる欠点を有している。すなわち、前記第一の
方法は、各クロスバー３４を流れる電流測定装置の設置
及びその配線が現実的には難しく、また、電流そのもの
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、上述した第二の方法は、短絡部分の温度が電
解槽の他の部分に比べて顕著に高くなるまでに時間的遅
れがあり、そのような短絡を早期に発見することができ
ない欠点を有している。さらに、そのような温度変化
は、比較的広い範囲にわたって漠然と現れるため、現実
に短絡しているカソード板を特定するのにある程度の時
間がかかる欠点を有している。By the way, both of the above methods are effective when the flowing current becomes large due to a short circuit.
It has the following disadvantages. That is, in the first method, it is practically difficult to install and wire a current measuring device flowing through each crossbar 34, and it is difficult to directly measure and monitor the fluctuation of the current itself in terms of accuracy. . Further, the second method described above has a disadvantage that there is a time delay until the temperature of the short-circuit portion becomes significantly higher than that of other portions of the electrolytic cell, and such a short-circuit cannot be detected early. Have. Furthermore, since such a temperature change appears vaguely over a relatively wide range, it has a disadvantage that it takes some time to identify a cathode plate that is actually short-circuited.

【０００７】このため、前記両方法とも作業員による巡
回を併用して採用することにより、短絡の早期発見の監
視を行っている。しかしながら、前述のように、工場内
に設置される電解槽の数は数百に及びその各々に４０枚
から１００枚程度の電極が吊り下げられるから、巡回監
視しなければならない電極の数は膨大なものとなる。そ
のため、常時、数名の巡回作業員が必要であるという欠
点があった。[0007] Therefore, both methods are used in combination with patrol by an operator to monitor early detection of a short circuit. However, as described above, the number of electrolytic cells installed in a factory is several hundreds, and about 40 to 100 electrodes are suspended from each of them, so that the number of electrodes that must be monitored cyclically is enormous. It becomes something. Therefore, there is a disadvantage that several patrol workers are always required.

【０００８】本出願人は、上記課題を解決するために、
複数の磁気検出手段を共通導体に支持されている側付近
のカソード板及びアノード板に接触又は近接して位置さ
せ、カソード板及びアノード板に流れる電流により生じ
る磁界の磁束密度を測定して異常を検出する発明をし、
特許出願した（平成８年特許願第３５６９０５号）。こ
の発明は、電流の増減と磁束の変化に一定の関係がある
ことを利用し磁束密度を測定することで電流の変化を検
出する。この電流の変化を監視することで、異常を検出
することができる。前述の異常検出方法と比較しても、
非接触で行え、且つ時間的遅れもない異常検出方法であ
る。[0008] In order to solve the above problems, the present applicant has
A plurality of magnetic detecting means are placed in contact with or near the cathode plate and the anode plate near the side supported by the common conductor, and the magnetic flux density of the magnetic field generated by the current flowing through the cathode plate and the anode plate is measured to determine the abnormality. Make inventions to detect,
A patent application was filed (1996 Patent Application No. 356905). According to the present invention, a change in current is detected by measuring a magnetic flux density by utilizing the fact that there is a certain relationship between a change in current and a change in magnetic flux. By monitoring the change in the current, an abnormality can be detected. Compared to the abnormality detection method described above,
This is an abnormality detection method which can be performed without contact and has no time delay.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記種々の異常検出方
法は、電解槽内のカソード板及びアノード板に発生した
異常を検出するためのものである。しかし、異常は電解
槽の中にのみ発生するわけではない。電解槽の外では、
共通導体とカソード板及びアノード板との接触不良によ
る通電異常が発生する。上記種々の異常検出方法を持っ
てしても共通導体とカソード板及びアノード板との接触
不良による異常を検出することはできない。The above-described various abnormality detection methods are for detecting an abnormality occurring in a cathode plate and an anode plate in an electrolytic cell. However, the abnormality does not occur only in the electrolytic cell. Outside the electrolyzer,
An energization abnormality occurs due to poor contact between the common conductor and the cathode plate and the anode plate. Even with the above various abnormality detection methods, it is not possible to detect an abnormality due to poor contact between the common conductor and the cathode and anode plates.

【００１０】また、一般的に異常検出装置は、電極に異
常が有ることを検出してモニタ等に電極の番号などを出
力する。しかし、実際に現場において異常の発生した電
極を無数の電極の中から特定し復旧作業にかかるまで
は、相当時間が掛かってしまう。In general, an abnormality detecting device detects that an electrode has an abnormality and outputs the number of the electrode to a monitor or the like. However, it takes a considerable amount of time to actually identify the electrode in which an abnormality has occurred at the site from among the myriad of electrodes and start the recovery operation.

【００１１】従って、本発明は、導体と陰極支持用竿及
び陽極の耳部との接触不良による異常を検出し、異常の
発生した電極を容易に特定できる電解製錬の異常検出方
法を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a method for detecting an abnormality in electrolytic smelting, which can detect an abnormality caused by poor contact between a conductor and a pole for supporting a cathode and a lug of an anode, and can easily identify an electrode in which the abnormality has occurred. The purpose is to:

【００１２】本発明は、また、そのような方法を実施す
る異常検出システムを提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide an abnormality detection system for implementing such a method.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、本発明は、上に向って解放した多数の直方体形状の
電解槽、対向する電解槽側壁の上面の少なくとも一方に
固定された導体、少なくとも一方の上隅を電解槽側壁の
上面に設けられた導体に導電可能に支持された状態で電
解槽に交互に浸漬された複数の陰極及び耳付き陽極、陽
極側から陰極側に電流を流す直流電源及び水平移動する
頭上水平移動機構を用いて行う電解製錬における異常状
態の検出方法であって、頭上水平移動機構に垂吊装置を
吊り下げ設置する工程と、垂吊装置に、複数の磁気検出
手段を昇降可能に設置する工程と、各磁気検出手段に対
応して、垂吊装置に、複数の電圧検出手段を昇降可能に
設置する工程と、直流電源より直流電流を導体、耳付き
陽極、電解槽内の電解液、陰極及び導体を通して供給す
る工程と、頭上水平移動機構を作動して垂吊装置を目標
とする電解槽の上方に移動する工程と、垂吊装置の磁気
検出手段を所定の高さまで降下して、複数の磁気検出手
段を導体により支持される側付近の陰極支持用竿及び／
又は陽極の耳部に接触可能又は近接して位置させる工程
と、そして、垂吊装置の電圧検出手段を所定の高さまで
降下して、複数の電圧検出手段を、磁気検出手段の配置
位置を含む導体と陰極支持用竿及び／又は陽極の耳部と
の間における電圧を測定可能な状態に位置させる工程と
を備えて構成されてなる電解製錬の異常検出方法を提供
する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of cuboid-shaped electrolytic cells opened upward, and a conductor fixed to at least one of the upper surfaces of the opposed electrolytic cell side walls. A plurality of cathodes and ears with ears alternately immersed in the electrolytic cell in a state where at least one upper corner is conductively supported by a conductor provided on the upper surface of the electrolytic cell side wall, and current is applied from the anode side to the cathode side. A method for detecting an abnormal state in electrolytic smelting performed using a DC power supply and an overhead horizontal moving mechanism that moves horizontally, the method including suspending and installing a hanging apparatus on the overhead horizontal moving mechanism, Installing the magnetic detecting means so as to be able to move up and down, corresponding to each magnetic detecting means, installing a plurality of voltage detecting means in the hanging apparatus so as to be able to move up and down, With anode, voltage in electrolytic cell Supplying the solution through the liquid, the cathode and the conductor; operating the overhead horizontal moving mechanism to move the suspension device above the target electrolytic cell; and lowering the magnetic detection means of the suspension device to a predetermined height. A plurality of magnetism detecting means for supporting the cathode near the side supported by the conductor;
Or a step of contacting or proximate to the ear of the anode, and lowering the voltage detecting means of the hanging device to a predetermined height to include a plurality of voltage detecting means, including an arrangement position of the magnetic detecting means. Positioning the voltage between the conductor and the pole of the cathode support and / or the ear of the anode in a state where the voltage can be measured.

【００１４】頭上水平移動機構を水平移動して目標とす
る電解槽の上方に垂吊装置を移動する。垂吊装置の磁気
検出手段を降下し、垂吊装置に取り付けられた複数の磁
気検出手段を陰極支持用竿及び陽極の耳部の所定の位置
に接触又は近接して配置する。ここで、所定の位置と
は、交互に配置された陰極の支持用竿及び陽極の耳部の
導体に支持されている側付近をいう。磁気検出手段を所
定位置に配置するのと同時又は相前後して垂吊装置に取
り付けられた複数の電圧検出手段を導体と該導体に支持
されている側付近の陰極支持用竿及び陽極の耳部とに測
定可能な状態に配置する。各磁気検出手段は、それぞれ
の陰極の支持用竿及び陽極の耳部を通る電流により発生
せしめられる磁界を検出し、その磁界密度に対応した検
出信号を発生する。電圧検出手段は、導体とそれぞれの
陰極の支持用竿及び陽極の耳部との間の電圧を測定す
る。[0014] The overhead horizontal moving mechanism is horizontally moved to move the hanging apparatus above the target electrolytic cell. The magnetic detecting means of the hanging apparatus is lowered, and a plurality of magnetic detecting means attached to the hanging apparatus are arranged in contact with or near predetermined positions of the cathode supporting rod and the ear of the anode. Here, the predetermined position refers to the vicinity of the side where the poles for supporting the cathode and the ears of the anode which are alternately arranged are supported by the conductor. A plurality of voltage detecting means attached to the hanging device at the same time as or before or after the magnetic detecting means are arranged at a predetermined position, a conductor and a cathode supporting rod and an ear of the anode near the side supported by the conductor. And placed in a measurable state. Each magnetic detecting means detects a magnetic field generated by a current passing through the supporting rod of the cathode and the ear of the anode, and generates a detection signal corresponding to the magnetic field density. The voltage detection means measures the voltage between the conductor and the respective support poles of the cathode and ears of the anode.

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電解製錬の異常検出方法において、さらに、頭上水平
移動機構又は垂吊装置に設置したデータ処理装置により
複数の磁気検出手段により測定される電流値及び複数の
電圧検出手段により測定される電圧値から各電極と導体
との間の接触抵抗の変化を検出するデータ処理工程と、
そして、電解槽の設置されている場所から隔離された管
理室内に設けられた演算処理装置によりデータ処理装置
からの処理データに基いて異常状態を検出し、プリント
アウトする及び／又はモニタに表示する工程とを備えて
構成されてなる電解製錬の異常検出方法を提供する。According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for detecting an abnormality in electrolytic smelting according to the first aspect, further comprising: A data processing step of detecting a change in contact resistance between each electrode and the conductor from a measured current value and a voltage value measured by a plurality of voltage detection means,
Then, an abnormal condition is detected based on processing data from the data processing device by an arithmetic processing device provided in a control room isolated from a place where the electrolytic cell is installed, and is printed out and / or displayed on a monitor. And a method for detecting an abnormality in electrolytic smelting comprising the steps of:

【００１６】頭上水平移動機構又は垂吊装置に設置した
データ処理装置は、複数の磁気検出手段により検出され
た磁束密度より電流値を算出する。また、複数の電圧検
出手段により電圧値が測定される。この電流値と電圧値
を用いてオームの法則から導体と各電極と間の抵抗値を
算出する。この抵抗値は、主に導体と各電極との接触抵
抗を表す。データ処理装置は、結果を出力信号として出
力する。管理室内に設けられた演算処理装置は、データ
処理装置からの処理データに基いて異常状態を検出し、
オペレータが認知できるようにプリントアウト及び／又
はモニタに表示する。The data processing device installed on the overhead horizontal moving mechanism or the hanging device calculates the current value from the magnetic flux density detected by the plurality of magnetic detecting means. Further, the voltage value is measured by a plurality of voltage detecting means. Using the current value and the voltage value, the resistance value between the conductor and each electrode is calculated from Ohm's law. This resistance value mainly represents the contact resistance between the conductor and each electrode. The data processing device outputs the result as an output signal. The processing unit provided in the control room detects an abnormal state based on the processing data from the data processing unit,
Print out and / or display on monitor for operator recognition.

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の電解製錬の異常検出方法において、さらに、デ
ータ処理装置からの処理データに基いて異常と判断され
た陰極及び陽極に、異常の内容に対応した識別標識を付
する工程を備えて構成されてなる。異常と判断された陰
極及び陽極に異常内容を記載したラベルや異常内容別に
色分けされたラベル等の識別標識を付する。According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect.
The method for detecting an abnormality in electrolytic smelting according to the above, further comprising a step of attaching an identification mark corresponding to the content of the abnormality to the cathode and anode determined to be abnormal based on the processing data from the data processing device Be done. An identification mark such as a label describing the content of the abnormality or a color-coded label according to the content of the abnormality is attached to the cathode and the anode determined to be abnormal.

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の電解製錬の異常検出方法におい
て、磁気検出手段が、垂直方向静止磁界の磁界密度を検
出可能なセンサヘッドと、センサヘッドからの磁界密度
をそれに比例したアナログ電圧に変換する変換器と、そ
して、両者を接続する信号伝達線とから構成されている
ことを特徴とする。変換器を垂吊装置に取り付け、セン
サヘッドを信号伝達線によって垂吊装置から吊り下げる
ように設置する。これにより、垂吊装置の磁気検出手段
を降下した際、センサヘッドが電極に衝突して作動不良
を起こすといった事故を削減する。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for detecting an abnormality in electrolytic smelting according to any one of the first to third aspects, the magnetic detecting means can detect a magnetic field density of a vertical stationary magnetic field. It is characterized by comprising a sensor head, a converter for converting a magnetic field density from the sensor head into an analog voltage proportional thereto, and a signal transmission line connecting the two. The transducer is mounted on a hanging device, and the sensor head is installed so as to be suspended from the hanging device by a signal transmission line. This reduces accidents in which the sensor head collides with the electrode and malfunctions when the magnetic detecting means of the hanging device is lowered.

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の電解製錬の異常検出方法におい
て、データ処理装置から演算処理装置への信号伝達は、
光ファイバによる有線光通信により又は高周波による無
線通信によって行うことを特徴する。光ファイバによる
有線光通信は、ノイズの侵入を排除しつつデータ処理装
置からの大量の処理データを瞬時に管理室内に設けられ
た演算処理装置に伝送する。高周波による無線通信は、
伝送できるデータ量は光通信に劣るものの、データ処理
装置と管理室内に設けられた演算処理装置との間の配線
を不要とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the method for detecting an abnormality in electrolytic smelting according to any one of the first to fourth aspects, the signal transmission from the data processing device to the arithmetic processing device includes the steps of:
The communication is performed by wired optical communication using an optical fiber or wireless communication using a high frequency. In wired optical communication using optical fibers, a large amount of processing data from a data processing device is instantaneously transmitted to an arithmetic processing device provided in a control room while eliminating intrusion of noise. Radio communication by high frequency
Although the amount of data that can be transmitted is inferior to that of optical communication, wiring between the data processing device and the arithmetic processing device provided in the management room is not required.

【００２０】本発明の第二の態様は、上に向って解放し
た多数の直方体形状の電解槽と、対向する電解槽側壁の
上面の少なくとも一方に固定された導体と、少なくとも
一方の上隅を電解槽側壁の上面に設けられた導体に導電
可能に支持された状態で電解槽に交互に浸漬された複数
の陰極及び耳付き陽極と、直流電流を導体、耳付き陽
極、電解槽内の電解液、陰極及び導体を通して供給する
直流電源と、水平移動する頭上水平移動機構と、頭上水
平移動機構に吊り下げられた垂吊装置と、垂吊装置に、
導体により支持される側付近の陰極支持用竿及び／又は
陽極の耳部に接触可能又は近接して配置できるように昇
降可能に設置された複数の磁気検出手段と、そして、各
磁気検出手段に対応して、垂吊装置に、磁気検出手段の
配置位置を含む導体と陰極支持用竿及び／又は陽極の耳
部との間における電圧を測定可能な状態に配置できるよ
うに昇降可能に設置された複数の電圧検出手段とを備え
て構成されてなる電解製錬における異常状態の検出シス
テムを提供する。A second aspect of the present invention is to provide a battery cell having a plurality of rectangular parallelepiped electrolytic cells which are open upward, a conductor fixed to at least one of upper surfaces of opposed electrolytic cell side walls, and at least one of upper corners thereof. A plurality of cathodes and anodes with ears alternately immersed in the electrolytic bath in a state of being conductively supported by a conductor provided on the upper surface of the electrolytic bath side wall, and applying a direct current to the conductor, the anode with ears, and the electrolysis in the electrolytic bath. DC power supplied through the liquid, the cathode and the conductor, an overhead horizontal moving mechanism that moves horizontally, a hanging device suspended by the overhead horizontal moving mechanism, and a hanging device,
A plurality of magnetic detecting means installed so as to be able to ascend and descend so as to be able to contact or be located close to the ears of the cathode supporting rod and / or the anode near the side supported by the conductor; and Correspondingly, the suspending device is installed so as to be able to ascend and descend so that the voltage between the conductor including the arrangement position of the magnetic detection means and the ears of the cathode support rod and / or the anode can be arranged in a measurable state. And a system for detecting an abnormal state in electrolytic smelting comprising a plurality of voltage detecting means.

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の電解製錬の異常検出システムにおいて、さらに、複数
の磁気検出手段により測定される電流値及び複数の電圧
検出手段により測定される電圧値から各電極と導体との
間の接触抵抗の変化を検出する頭上水平移動機構又は垂
吊装置に設置したデータ処理装置と、電解槽の設置され
ている場所から隔離された管理室内に設けられ、データ
処理装置からの処理データに基いて異常状態を検出する
演算処理装置と、管理室内に設けられ、演算処理装置か
らの処理結果を表示するための出力手段とを備えて構成
されてなる電解製錬の異常検出システムを提供する。According to a seventh aspect of the present invention, in the electrolytic smelting abnormality detecting system according to the sixth aspect, the current value measured by the plurality of magnetic detecting means and the current value measured by the plurality of voltage detecting means are further measured. A data processing device installed in an overhead horizontal movement mechanism or a hanging device that detects a change in contact resistance between each electrode and conductor from the voltage value, and a control room that is isolated from the place where the electrolytic cell is installed And an arithmetic processing unit for detecting an abnormal state based on processing data from the data processing device, and an output unit provided in the management room for displaying a processing result from the arithmetic processing device. An abnormality detection system for electrolytic smelting is provided.

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項６又は７
に記載の電解製錬の異常検出システムにおいて、出力手
段が、モニタ及び／又はプリンタであることを特徴とす
る。The invention according to claim 8 is the invention according to claim 6 or 7.
In the abnormality detection system for electrolytic smelting described in 1 above, the output means is a monitor and / or a printer.

【００２３】請求項９に記載の発明は、請求項６〜８に
記載の電解製錬の異常検出システムにおいて、演算処理
装置からの処理データに基いて異常と判断された陰極及
び陽極に、異常の内容に対応した識別標識を付する識別
標識取付装置を備えて構成されてなる。According to a ninth aspect of the present invention, in the electrolytic smelting abnormality detection system according to any one of the sixth to eighth aspects, the cathode and anode determined to be abnormal based on the processing data from the arithmetic processing unit are provided with abnormalities. And an identification mark attaching device for attaching an identification mark corresponding to the contents of the above.

【００２４】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電解製錬の異
常検出方法及びそれを実施する異常検出システムについ
て、図示された好ましい実施形態に基いて詳細に説明す
る。図１は、本発明に係る電解製錬の異常検出方法を実
施する異常検出システムの一実施形態を示す概略斜視図
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an abnormality detection method for electrolytic smelting and an abnormality detection system for implementing the method according to the present invention will be described in detail based on the illustrated preferred embodiments. FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of an abnormality detection system for performing an electrolytic smelting abnormality detection method according to the present invention.

【００２５】多数配列されたＣｕ精錬のための電解槽３
０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３４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。Electrolytic cells 3 for refining Cu arranged in large numbers
Numeral 0 denotes a tank for storing an electrolytic solution such as dilute sulfuric acid, which is entirely fixed on a frame and is placed on the floor so that the plurality of legs 34 do not rattle. In each electrolytic cell 30, an anode plate A as an anode electrode and a cathode plate K as a cathode electrode are alternately supported and arranged in parallel.

【００２６】吊垂装置１５は、メインフレーム１６上面
の４箇所を吊り部材１４により水平に吊り下げられてい
る。吊り部材１４の上端は、頭上を水平方向（ＸＹ方
向）に移動する従来周知の頭上水平移動機構１８に固定
されている。すなわち、頭上水平移動機構１８は、上方
に配置されＹ方向に移動するフレーム１８ａと、そし
て、フレーム１８ａ内に設置されたレール１８ｂ上をＸ
方向に移動するスライド本体１８ｃとを有しており、吊
り部材１４の上端は、スライド本体１８ｃの下面に固定
される。The suspending device 15 is suspended horizontally at four places on the upper surface of the main frame 16 by the suspending members 14. The upper end of the suspending member 14 is fixed to a conventionally known overhead horizontal moving mechanism 18 that moves in the horizontal direction (XY directions) above the head. That is, the overhead horizontal movement mechanism 18 moves the frame 18a that is arranged above and moves in the Y direction, and the X on the rail 18b installed in the frame 18a.
And the upper end of the suspension member 14 is fixed to the lower surface of the slide body 18c.

【００２７】頭上水平移動機構１８は、吊垂装置１５を
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３
０を描いた）に水平移動する。The overhead horizontal moving mechanism 18 is provided with a plurality of suspension devices 15 arranged in parallel in an electrolytic cell 30 in a vertical direction X or a horizontal direction Y.
(In FIG. 1, a plurality of electrolytic cells 3 are continuously provided only in the horizontal direction Y.
(Draw 0).

【００２８】尚、吊垂装置１５は、図示された好ましい
実施形態では、アノ−ド板Ａ及びカソ−ド板Ｋをまとめ
て吊り上げ又は吊り下げる搬送機構と別個独立のものと
して記載されているが、それらと共用することもでき
る。In the preferred embodiment shown in the drawings, the suspension device 15 is described as being independent of a transport mechanism for lifting or suspending the anode plate A and the cathode plate K together. , Can also be shared with them.

【００２９】吊垂装置１５には、支持部材１２が一対の
油圧シリンダ１９によって昇降可能に取り付けられてい
る。この支持部材１２の下面に、多数の磁気検出センサ
１０及び電圧検出センサ１３がアノ−ド板Ａとカソ−ド
板Ｋの合計数だけ設置されている。The support member 12 is attached to the suspension device 15 so as to be able to move up and down by a pair of hydraulic cylinders 19. A large number of magnetic detection sensors 10 and voltage detection sensors 13 are provided on the lower surface of the support member 12 by the total number of the anode plate A and the cathode plate K.

【００３０】また、多数の磁気検出センサ１０及び電圧
検出センサ１３は、アノ−ド板Ａ及びカソ−ド板Ｋの所
定位置に正確に位置決めする必要があるため支持部材１
２の昇降機構として油圧シリンダを用いると共に従来周
知の各種の精密位置決め機構を併用することが好まし
い。Since a large number of magnetic detection sensors 10 and voltage detection sensors 13 need to be accurately positioned at predetermined positions on the anode plate A and the cathode plate K, the support member 1
It is preferable to use a hydraulic cylinder as the elevating mechanism 2 and to use various well-known conventional precision positioning mechanisms.

【００３１】磁気検出センサ１０の設置位置は、アノ−
ド板Ａ又はカソ−ド板Ｋが電解槽側壁３０ｃの上面に固
定された共通導体３６（図３参照）に支持されている側
の対応する位置とすることが好ましい。交互に配置され
たアノ−ド板Ａ又はカソ−ド板Ｋが共通導体３６に接触
する位置付近は、材料の太さが減少しており、相対的に
大量の電流が流れる。従って、この部分の磁束密度はそ
れだけ大きくなり、その変化を測定し易い。The installation position of the magnetic detection sensor 10 is determined by
The plate A or the cathode plate K is preferably located at a corresponding position on the side supported by the common conductor 36 (see FIG. 3) fixed to the upper surface of the electrolytic cell side wall 30c. Near the position where the alternately arranged anode plates A or cathode plates K contact the common conductor 36, the thickness of the material is reduced and a relatively large amount of current flows. Therefore, the magnetic flux density in this portion becomes larger and the change can be easily measured.

【００３２】電圧検出センサ１３の設置位置は、磁気検
出センサ１０と同じく、アノ−ド板Ａ又はカソ−ド板Ｋ
が電解槽側壁３０ｃの上面に固定された共通導体３６
（図３参照）に支持されている側の対応する位置とする
ことが好ましい。The installation position of the voltage detection sensor 13 is the same as that of the magnetic detection sensor 10 in the anode plate A or the cathode plate K.
Is fixed to the upper surface of the side wall 30c of the electrolytic cell.
(See FIG. 3).

【００３３】図６に示されたようなウオルカ式電流供給
方式では、アノ−ド板Ａ側の磁気検出センサ１０はメイ
ンフレーム１６の一方の長辺に沿って、そして、カソ−
ド板Ｋ側の磁気検出センサ１０はメインフレーム１６の
他方の長辺に沿って設置される。これに対して、アノ−
ド板Ａ及びカソ−ド板Ｋが、各電解槽３０の一方の電解
槽側壁３０ｃの上面に固定された一対の共通導体３６と
通電する方式では、全ての磁気検出センサ１０及び電圧
検出センサ１３がメインフレーム１６の一方の長辺に沿
って設置される。In the Walker-type current supply system as shown in FIG. 6, the magnetic detection sensor 10 on the anode plate A side extends along one long side of the main frame 16 and the cathode.
The magnetic detection sensor 10 on the side of the plate K is installed along the other long side of the main frame 16. On the other hand,
In the system in which the plate A and the cathode plate K are energized with a pair of common conductors 36 fixed to the upper surface of one of the electrolytic cell side walls 30c of each electrolytic cell 30, all the magnetic detection sensors 10 and the voltage detection sensors 13 are used. Are installed along one long side of the main frame 16.

【００３４】図示された好ましい実施形態では、磁気検
出センサ１０は、垂直方向静止磁界の磁界密度を検出可
能なセンサヘッド１０ａと、センサヘッド１０ａからの
磁界密度をそれに比例したアナログ電圧に変換する変換
器１０ｂと、そして、両者を接続する信号伝達線１０ｃ
とから構成されていることを特徴とする。本実施形態で
は、センサヘッド１０ａは、アノ−ド板Ａ又はカソ−ド
板Ｋの所定の位置に所定の隙間を持たせた状態で配置さ
れる。無論、接触させるようにして配置しても良い。接
触して配置させる場合、垂吊装置１５の油圧シリンダ１
９を作動させて支持部材１２を、従って、それに取り付
けられた磁気検出センサ１０及び電圧検出センサ１３を
降下した際、センサヘッド１０ａが電極に衝突して作動
不良を起こすといった事故を防止しなければならない。In the illustrated preferred embodiment, the magnetic detection sensor 10 comprises a sensor head 10a capable of detecting the magnetic field density of a vertical stationary magnetic field, and a conversion for converting the magnetic field density from the sensor head 10a into an analog voltage proportional thereto. Device 10b and a signal transmission line 10c connecting the two.
And characterized by the following. In the present embodiment, the sensor head 10a is disposed at a predetermined position on the anode plate A or the cathode plate K with a predetermined gap. Of course, they may be arranged so as to be in contact with each other. In the case of contact and arrangement, the hydraulic cylinder 1 of the hanging device 15
9 to operate the support member 12, and thus the magnetic detection sensor 10 and the voltage detection sensor 13 attached thereto, to prevent an accident such that the sensor head 10a collides with the electrode and causes a malfunction. No.

【００３５】図示された好ましい実施形態では、そのた
めにセンサヘッド１０ａを固定した内筒１０ｄを外筒１
０ｅに入れ子式に挿入し、両者の間に圧縮スプリング１
０ｆを介在させている。かかる磁気検出センサ１０の変
換器１０ｂを垂吊装置１５に取り付け、センサヘッド１
０ａを信号伝達線１０ｃによって支持部材１２から吊り
下げるように設置する。これにより、センサヘッド１０
ａが電極と接触した後は、スプリング１０ｆが圧縮して
内筒１０ｄが外筒１０ｅ内に入り込む。センサヘッド１
０ａは、電極に非接触とすることもできる。そうする
と、センサヘッド１０ａの摩耗がなく長期間にわたる正
確な測定が可能となる利点がある。また、センサヘッド
１０ａの先端部に絶縁性を有する絶縁部材１０ｇを必要
な隙間分だけ装着することで一定の隙間を確保させるこ
ともできる（図５参照）。In the illustrated preferred embodiment, the inner cylinder 10d to which the sensor head 10a is fixed is replaced by the outer cylinder 1
0e and nested between them, with a compression spring 1
0f is interposed. The transducer 10b of the magnetic detection sensor 10 is attached to the hanging device 15, and the sensor head 1
0a is suspended from the support member 12 by the signal transmission line 10c. Thereby, the sensor head 10
After a comes into contact with the electrode, the spring 10f is compressed and the inner cylinder 10d enters the outer cylinder 10e. Sensor head 1
Oa may be non-contact with the electrode. Then, there is an advantage that accurate measurement can be performed for a long period without wear of the sensor head 10a. In addition, a fixed gap can be ensured by attaching an insulating member 10g having an insulating property to a tip portion of the sensor head 10a by a necessary gap (see FIG. 5).

【００３６】本実施形態では、電圧検出センサ１３は、
電圧を測定するための一対のプローブ１３ａ、１３ａ
と、電圧測定器１３ｅと、両者を接続する信号伝達線１
３ｄとから構成されている。一方のプローブ１３ａは、
アノ−ド板Ａ又はカソ−ド板Ｋに近接した共通導体３６
上の所定の位置に接触させるように配置される。他方の
プローブ１３ａは、アノ−ド板Ａ又はカソ−ド板Ｋの磁
気検出センサ１０よりも内側所定の位置に接触させるよ
うに配置される。この場合も、磁気検出センサ１０と同
様に油圧シリンダ１９により磁気検出センサ１０及び電
圧検出センサ１３を降下した際、プローブ１３ａが電極
に衝突して作動不良を起こすといった事故を防止しなけ
ればならない。In this embodiment, the voltage detection sensor 13 is
A pair of probes 13a, 13a for measuring voltage
, A voltage measuring device 13e, and a signal transmission line 1 connecting the two.
3d. One probe 13a is
Common conductor 36 close to anode plate A or cathode plate K
It is arrange | positioned so that it may contact the upper predetermined position. The other probe 13a is arranged so as to contact a predetermined position inside the magnetic detection sensor 10 of the anode plate A or the cathode plate K. Also in this case, similarly to the magnetic detection sensor 10, when the magnetic detection sensor 10 and the voltage detection sensor 13 are lowered by the hydraulic cylinder 19, it is necessary to prevent an accident such that the probe 13a collides with the electrode and causes a malfunction.

【００３７】図示された好ましい実施形態では、そのた
めにプローブ１３ａを外筒１３ｃに入れ子式に挿入し、
両者の間に圧縮スプリング１３ｂを介在させている。か
かる電圧検出センサ１３の電圧測定器１３ｅを垂吊装置
１５に取り付け、一対のプローブ１３ａを信号伝達線１
３ｄによって支持部材１２から吊り下げるように設置す
る。これにより、プローブ１３ａが電極と接触した後
は、スプリング１３ｂが圧縮してプローブ１３ａが外筒
１３ｃ内に入り込む。このため、プローブ１３ａは、摩
耗することなく長期間にわたる正確な測定が可能となる
利点がある。また、プローブ１３ａの先端部は、円錐状
に加工すると、測定部位と確実に接触させることができ
好ましい。In the preferred embodiment shown, the probe 13a is telescopically inserted into the outer cylinder 13c for this purpose,
A compression spring 13b is interposed between the two. The voltage measuring device 13e of the voltage detection sensor 13 is attached to the hanging device 15, and the pair of probes 13a are connected to the signal transmission line 1.
It is installed so as to be suspended from the support member 12 by 3d. Thus, after the probe 13a comes into contact with the electrode, the spring 13b is compressed, and the probe 13a enters the outer cylinder 13c. Therefore, the probe 13a has an advantage that accurate measurement can be performed for a long period of time without wear. The tip of the probe 13a is preferably processed into a conical shape, so that the probe 13a can surely come into contact with the measurement site.

【００３８】複数の磁気検出センサ１０及び電圧検出セ
ンサ１３からの検出信号は、吊垂装置１５上に固定され
たデータ処理装置１１によってデータ処理される。デー
タ処理装置１１は、頭上水平移動機構のスライド本体１
８ｃに取り付けることもできる。データ処理装置１１と
しては、多点高速スキャン可能な、例えば、スキャン速
度０．３ｍｓ／点（５１２点／秒）のデータロガＭＤ４
１００Ａ（商品名）を用いることができる。The detection signals from the plurality of magnetic detection sensors 10 and the voltage detection sensors 13 are subjected to data processing by a data processing device 11 fixed on the suspension device 15. The data processing device 11 includes a slide body 1 of an overhead horizontal movement mechanism.
8c. As the data processing device 11, for example, a data logger MD4 capable of multi-point high-speed scanning, for example, with a scanning speed of 0.3 ms / point (512 points / second)
100A (trade name) can be used.

【００３９】電解槽３０の設置されている場所から隔離
された管理室２０内に設けられた演算処理装置２２は、
データ処理装置１１からの処理データに基いて異常状態
を検出する。この異常状態を示す出力は、管理室２０内
のプリンタ２４でプリントアウト及び／又はモニタ２６
に表示される。The arithmetic processing unit 22 provided in the control room 20 which is isolated from the place where the electrolytic cell 30 is installed,
An abnormal state is detected based on processing data from the data processing device 11. The output indicating this abnormal state is printed out by the printer 24 in the management room 20 and / or
Will be displayed.

【００４０】さらに、電極に異常有りと判断された場合
は、識別標識取付装置１７へ信号が送られる。本実施形
態では、識別標識取付装置１７は、図１に示すように、
各検出センサが設けられている側の垂吊装置１５の側面
に設けられた軌道レール１７ｂと、軌道レール１７ｂ上
に移動可能に設けられた識別標識取付装置本体１７ａと
を有し構成されている。識別標識取付装置本体１７ａ
は、検査中に異常の発生した電極まで軌道レール上を移
動する。そして、異常内容別に色分けされた識別ラベル
（例えば、黄色は接触不良、赤は短絡等）を電極に張り
付ける。このため、異常が発生した電極の特定も容易に
なり、迅速に異常原因に対応した復旧作業を行なうこと
ができる。Further, when it is determined that there is an abnormality in the electrode, a signal is sent to the identification mark attaching device 17. In the present embodiment, as shown in FIG.
It has a track rail 17b provided on the side surface of the hanging device 15 on the side where each detection sensor is provided, and an identification marker mounting device main body 17a movably provided on the track rail 17b. . Identification mark attaching device body 17a
Moves on the track rail to the electrode where the abnormality occurred during the inspection. Then, an identification label (for example, yellow indicates a poor contact, red indicates a short circuit, etc.) color-coded according to the content of the abnormality is attached to the electrode. Therefore, it is easy to identify the electrode in which the abnormality has occurred, and it is possible to quickly perform a recovery operation corresponding to the cause of the abnormality.

【００４１】図示された好ましい実施形態では、データ
処理装置１１から演算処理装置２２への信号伝達は、高
周波による無線通信によって行なわれている。高周波に
よる無線通信は、伝送できるデータ量は光通信に劣るも
のの、吊垂装置１５側のデータ処理装置１１と管理室２
０内に設けられた演算処理装置２２との間の配線を不要
とする利点を有する。なお、高周波による無線通信の場
合には、送信側機器の方向性の理由により、データ処理
装置１１の送信器１１ａに演算処理装置２２の設置方向
への指向手段を設けることが好ましい。データ処理装置
１１から演算処理装置２２への信号伝達は、また、光フ
ァイバによる有線光通信により行うこともできる。光フ
ァイバによる有線光通信は、ノイズの侵入を排除しつつ
データ処理装置１１からの大量の処理データを瞬時に管
理室２０内に設けられた演算処理装置２２に伝送する。In the illustrated preferred embodiment, the signal transmission from the data processing unit 11 to the arithmetic processing unit 22 is performed by radio communication using high frequency. Although the amount of data that can be transmitted by high-frequency wireless communication is inferior to that of optical communication, the data processing device 11 on the suspension device 15 side and the control room 2
This has the advantage of eliminating the need for wiring to the arithmetic processing unit 22 provided in the "0". In the case of high-frequency wireless communication, it is preferable to provide the transmitter 11a of the data processing device 11 with a directing unit in the installation direction of the arithmetic processing device 22 for the reason of the direction of the transmitting device. Signal transmission from the data processing device 11 to the arithmetic processing device 22 can also be performed by wired optical communication using an optical fiber. In the wired optical communication using an optical fiber, a large amount of processing data from the data processing device 11 is instantaneously transmitted to the arithmetic processing device 22 provided in the management room 20 while eliminating intrusion of noise.

【００４２】次に、前述した異常検出システムの動作に
ついて説明する。フレーム１８ａ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上方に垂
吊装置１５を移動する。油圧シリンダ１９を作動させて
支持部材１２を降下し、この支持部材１２に取り付けら
れた複数の磁気検出センサ１０のセンサヘッド１０ａを
アノ−ド板Ａの耳部及びカソ−ド板Ｋのクロスバー３４
に接触又は近接して配置する。同時に、支持部材１２に
取り付けられた複数の電圧検出センサ１３の一対のプロ
ーブ１３ａが、一つは共通導体３６に、他の一つは、ア
ノ−ド板Ａの耳部及びカソ−ド板Ｋのクロスバー３４に
接触して配置される。Next, the operation of the above-described abnormality detection system will be described. The frame 18a and / or the slide body 18c are moved horizontally to move the hanging device 15 above the target electrolytic cell 30. The support member 12 is lowered by operating the hydraulic cylinder 19, and the sensor heads 10a of the plurality of magnetic detection sensors 10 attached to the support member 12 are moved to the ears of the anode plate A and the crossbar of the cathode plate K. 34
Place in contact with or close to. At the same time, a pair of probes 13a of the plurality of voltage detection sensors 13 attached to the support member 12 are provided, one for the common conductor 36 and the other for the ear of the anode plate A and the cathode plate K. And is arranged in contact with the crossbar 34 of the.

【００４３】各磁気検出センサ１０のセンサヘッド１０
ａは、それぞれの電極を通る電流により発生せしめられ
る磁界を検出し、信号伝達線１０ｃを通して変換器１０
ｂに送る。変換器１０ｂは、検出された磁界密度に比例
するアナログ信号を発生し、頭上水平移動機構又は垂吊
装置１５に設置したデータ処理装置１１に図示されてい
ない信号伝達線を介して伝送する。各電圧検出センサ１
３の電圧測定器１３ｅは、プローブ１３ａを介して、共
通導体３６とアノ−ド板Ａ又はカソ−ド板Ｋとの間の電
圧を測定する。測定された電圧は、頭上水平移動機構又
は垂吊装置１５に設置したデータ処理装置１１に図示さ
れていない信号伝達線を介して伝送する。The sensor head 10 of each magnetic detection sensor 10
a detects a magnetic field generated by a current passing through each of the electrodes, and detects the magnetic field through the signal transmission line 10c.
Send to b. The converter 10b generates an analog signal proportional to the detected magnetic field density, and transmits the analog signal via a signal transmission line (not shown) to the data processing device 11 installed in the overhead horizontal movement mechanism or the hanging device 15. Each voltage detection sensor 1
The third voltage measuring device 13e measures the voltage between the common conductor 36 and the anode plate A or the cathode plate K via the probe 13a. The measured voltage is transmitted via a signal transmission line (not shown) to the data processing device 11 installed in the overhead horizontal movement mechanism or the hanging device 15.

【００４４】データ処理装置１１では、複数の磁気検出
センサ１０および電圧検出センサ１３から送られてきた
これらアナログ信号をデータ処理する。まず、磁気検出
センサ１０により検出された磁束密度から電極を流れる
電流値を算出する。これは、電極を流れる電流とその電
流により発生する磁束密度とが一定の関係にあることに
より容易に計算可能である。次に、電圧検出センサ１３
により測定された電圧値と磁束密度より算出された電流
値を用いてオームの法則により抵抗値を算出する。この
抵抗値は、電圧検出センサ１３のプローブ１３ａ間の抵
抗値を表わしている。アノ−ド板Ａ、カソ−ド板Ｋ及び
共通導体３６自体の抵抗は、ほとんど無視できるほどに
小さいため抵抗値は、主にこれらの電極と共通導体３６
との接触抵抗を表わすことになる。そして異常判断の一
例として、許容抵抗値の範囲を設定しておき、算出され
た抵抗値がこの許容値以外であった場合に異常信号を発
生するように設定することができる。The data processor 11 processes these analog signals sent from the plurality of magnetic sensors 10 and the voltage sensors 13. First, a current value flowing through the electrode is calculated from the magnetic flux density detected by the magnetic detection sensor 10. This can be easily calculated because the current flowing through the electrode and the magnetic flux density generated by the current have a fixed relationship. Next, the voltage detection sensor 13
The resistance value is calculated according to Ohm's law using the voltage value measured by the above and the current value calculated from the magnetic flux density. This resistance value indicates the resistance value between the probes 13a of the voltage detection sensor 13. Since the resistances of the anode plate A, the cathode plate K, and the common conductor 36 themselves are so small as to be almost negligible, the resistance value mainly depends on these electrodes and the common conductor 36.
It represents the contact resistance with. As an example of the abnormality determination, a range of an allowable resistance value may be set, and an abnormality signal may be generated when the calculated resistance value is other than the allowable value.

【００４５】管理室２０内に設けられた演算処理装置２
２は、データ処理装置１１からの処理データに基いて異
常状態を検出し、オペレータが認知できるようにプリン
タ２４でプリントアウト及び／又はモニタ２６に表示す
る。同時に、識別標識取付装置１７が、異常の発生して
電極にラベルを貼り付ける。The arithmetic processing unit 2 provided in the management room 20
2 detects an abnormal state based on the processing data from the data processing device 11 and prints out the image by the printer 24 and / or displays it on the monitor 26 so that the operator can recognize it. At the same time, the identification sign attaching device 17 attaches a label to the electrode due to occurrence of an abnormality.

【００４６】尚、電圧検出センサ１３の一対のプローブ
１３ａは、図４に示すように、互いに隣接するアノード
板Ａの耳部とカソード板Ｋのクロスバー３４との間に配
置しても良い。算出される抵抗値は、アノード板Ａとカ
ソード板Ｋの両方の接触抵抗を含む値になる。しかし、
操業開始時は、アノード板Ａは十分な重さがあるため接
触不良が起こり難い傾向にある。逆にカソード板Ｋは、
種板のみの状態であるため軽く接触不良が起こり易い傾
向にある。操業時間の経過と共にアノード板Ａは電解し
て銅を放出して行くために重量が軽くなって行く。逆
に、カソード板Ｋは、銅が析出してくるために重量が増
加してくる。このため、カソード板Ｋの接触不良が少な
くなり、代わりにアノード板Ａの接触不良が多くなる。
従って、電解槽３０の操業の経過時間によりアノード板
Ａ側の接触不良か、カソード板Ｋ側の接触不良かを判別
することができる。The pair of probes 13a of the voltage detection sensor 13 may be arranged between the ears of the anode plate A and the cross bar 34 of the cathode plate K which are adjacent to each other, as shown in FIG. The calculated resistance value includes the contact resistance of both the anode plate A and the cathode plate K. But,
At the start of the operation, the anode plate A has a sufficient weight, so that poor contact tends to hardly occur. Conversely, the cathode plate K
Since there is only the seed plate, there is a tendency for poor contact to occur easily. As the operation time elapses, the anode plate A becomes lighter due to electrolysis and release of copper. Conversely, the weight of the cathode plate K increases because copper is deposited. For this reason, the contact failure of the cathode plate K decreases, and the contact failure of the anode plate A increases instead.
Therefore, it is possible to determine whether the contact failure is on the anode plate A side or the cathode plate K side based on the elapsed time of the operation of the electrolytic cell 30.

【００４７】更に、電圧検出センサ１３の一対のプロー
ブ１３ａは、図５に示すように、互いに共通導体３６側
のプローブ１３ａを共用するように配置しても良い。共
通導体３６の電位は、どこの位置でも略等しい。このた
め共通導体３６側のプローブ１３ａを共通に使用するこ
とができる。これにより、プローブ１３ａの数を約半分
に減らすことができる。Further, as shown in FIG. 5, the pair of probes 13a of the voltage detection sensor 13 may be arranged so as to share the probe 13a on the common conductor 36 side. The potential of the common conductor 36 is substantially equal at any position. Therefore, the probe 13a on the common conductor 36 side can be commonly used. Thereby, the number of probes 13a can be reduced to about half.

【００４８】[0048]

【発明の効果】本発明の電解製錬の異常検出方法では、
垂吊装置に設けられた複数の磁気検出手段で、導体に支
持されている側付近の陰極支持用竿及び陽極の耳部を通
る電流によって発生する磁界の磁束密度を測定し電流値
を算出する。また、複数の電圧検出手段で、導体とこの
導体に支持されている側付近の陰極支持用竿及び陽極の
耳部との間の電圧値を測定する。そして、電流値及び電
圧値を用いて電極と導体との接触抵抗を算出する。この
接触抵抗の値を監視することで導体と電極との接触不良
による異常を検出することができる。According to the method for detecting an abnormality in electrolytic smelting of the present invention,
The magnetic flux density of a magnetic field generated by a current passing through the cathode supporting rod and the ear of the anode near the side supported by the conductor is measured by a plurality of magnetic detecting means provided in the hanging apparatus to calculate a current value. . In addition, a plurality of voltage detecting means measures a voltage value between the conductor and the cathode supporting rod and the ear of the anode near the side supported by the conductor. Then, the contact resistance between the electrode and the conductor is calculated using the current value and the voltage value. By monitoring the value of the contact resistance, it is possible to detect an abnormality due to poor contact between the conductor and the electrode.

【００４９】また、異常が検出された電極に異常内容別
の識別標識を取り付けることで、異常が発生した電極の
特定も容易になり、迅速に異常原因に対応した復旧作業
を行なうことができる。Further, by attaching an identification mark for each type of abnormality to the electrode in which abnormality has been detected, it is easy to identify the electrode in which abnormality has occurred, and it is possible to quickly perform a recovery operation corresponding to the cause of the abnormality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る電解製錬の異常検出方法を実施
する異常検出システムの一実施形態を示す概略の斜視図
である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of an abnormality detection system for performing an electrolytic smelting abnormality detection method according to the present invention.

【図２】図１に示された異常検出システムの概略正面
図である。FIG. 2 is a schematic front view of the abnormality detection system shown in FIG.

【図３】図１に示された磁気検出センサ及び電圧検出
センサの詳細を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing details of a magnetic detection sensor and a voltage detection sensor shown in FIG.

【図４】図１に示された磁気検出センサ及び電圧検出
センサの他の実施形態を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the magnetic detection sensor and the voltage detection sensor shown in FIG.

【図５】図１に示された磁気検出センサ及び電圧検出
センサの他の実施形態を示す分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing another embodiment of the magnetic detection sensor and the voltage detection sensor shown in FIG.

【図６】ウオルカ式電流供給方式における電解槽への
給電方法を説明するための概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining a power supply method to an electrolytic cell in a Walker type current supply system.

【図７】従来の電解製錬におけるアノ−ド板及びカソ
−ド板への給電部の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a power supply unit to an anode plate and a cathode plate in the conventional electrolytic smelting.

【図８】赤外線カメラを用いた従来の電解製錬の異常
検出方法を説明するための概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining a conventional electrolytic smelting abnormality detection method using an infrared camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０磁気検出センサ１１データ処理装置１２支持部材１３電圧検出センサ１４吊り部材１５吊垂装置１６メインフレーム１７識別標識取付装置１８頭上水平移動機構１８ａフレーム、１８ｂレール、１８ｃスライド
本体１９油圧シリンダ２０管理室２２演算処理装置２４プリンタ２６モニタ３０電解槽３０ａ、３０ｂ上縁面、３０ｃ電解槽側壁３４脚３６共通導体Reference Signs List 10 magnetic detection sensor 11 data processing device 12 support member 13 voltage detection sensor 14 hanging member 15 hanging device 16 main frame 17 identification sign attaching device 18 overhead horizontal moving mechanism 18a frame, 18b rail, 18c slide body 19 hydraulic cylinder 20 control room Reference Signs List 22 arithmetic processing unit 24 printer 26 monitor 30 electrolytic bath 30a, 30b upper edge surface, 30c electrolytic bath side wall 34 leg 36 common conductor

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成９年４月２２日[Submission date] April 22, 1997

【手続補正１】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０００５[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【０００５】第一は、クロスバー３４の電流を測定する
方法で、短絡（ショート）を起こしている電極ではクロ
スバー３４を流れる電流が異常に大きくなることに着目
したものである。また、第二の方法は、頭上水平移動機
構に赤外線カメラを設置し、電解槽の温度を管理室内に
設けられたモニタに表示する方法である。この方法も、
短絡部分の温度が局所的に上昇することに着目したもの
である。[0005] The first method is to measure the current of the crossbar 34, and focuses on the fact that the current flowing through the crossbar 34 becomes abnormally large at the short-circuited electrode. The second method is to install an infrared camera on the overhead horizontal movement mechanism and display the temperature of the electrolytic cell on a monitor provided in the management room. This method also
The focus is on the fact that the temperature of the short-circuit portion rises locally.

【手続補正２】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図７】従来の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。FIG. 7 is a perspective view of a power supply unit for an anode plate and a cathode plate in conventional electrolytic smelting.

【符号の説明】１０磁気検出センサ１１データ処理装置１２支持部材１３電圧検出センサ１４吊り部材１５吊垂装置１６メインフレーム１７識別標識取付装置１８頭上水平移動機構１８ａフレーム、１８ｂレール、１８ｃスライド
本体１９油圧シリンダ２０管理室２２演算処理装置２４プリンタ２６モニタ３０電解槽３０ａ、３０ｂ上縁面、３０ｃ電解槽側壁３４脚３６共通導体DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetic detection sensor 11 Data processing device 12 Support member 13 Voltage detection sensor 14 Hanging member 15 Hanging device 16 Main frame 17 Identification mark attaching device 18 Overhead horizontal movement mechanism 18a Frame, 18b rail, 18c Slide body 19 Hydraulic cylinder 20 Control room 22 Arithmetic processing unit 24 Printer 26 Monitor 30 Electrolyzer 30a, 30b Upper edge surface, 30c Electrolyzer side wall 34 Leg 36 Common conductor

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】上に向って解放した多数の直方体形状の
電解槽、対向する電解槽側壁の上面の少なくとも一方に
固定された導体、少なくとも一方の上隅を前記電解槽側
壁の上面に設けられた導体に導電可能に支持された状態
で前記電解槽に交互に浸漬された複数の陰極及び耳付き
陽極、陽極側から陰極側に電流を流す直流電源及び水平
移動する頭上水平移動機構を用いて行う電解製錬におけ
る異常状態の検出方法であって、前記頭上水平移動機構に垂吊装置を吊り下げ設置する工
程と、前記垂吊装置に、複数の磁気検出手段を昇降可能に設置
する工程と、各磁気検出手段に対応して、前記垂吊装置に、複数の電
圧検出手段を昇降可能に設置する工程と、前記直流電源より直流電流を前記導体、耳付き陽極、電
解槽内の電解液、陰極及び導体を通して供給する工程
と、前記頭上水平移動機構を作動して垂吊装置を目標とする
電解槽の上方に移動する工程と、前記垂吊装置の磁気検出手段を所定の高さまで降下し
て、複数の磁気検出手段を前記導体により支持される側
付近の陰極支持用竿及び／又は陽極の耳部に接触可能又
は近接して位置させる工程と、そして、前記垂吊装置の電圧検出手段を所定の高さまで降下し
て、複数の電圧検出手段を、前記磁気検出手段の配置位
置を含む前記導体と陰極支持用竿及び／又は陽極の耳部
との間における電圧を測定可能な状態に位置させる工程
と、を備えて構成されてなる電解製錬の異常検出方法。1. A large number of rectangular electrolytic cells open upward, a conductor fixed to at least one of upper surfaces of opposed electrolytic cell side walls, and at least one upper corner provided on an upper surface of the electrolytic cell side walls. Using a plurality of cathodes and ears with ears alternately immersed in the electrolytic cell in a state of being conductively supported by the conductor, using a DC power supply that passes current from the anode side to the cathode side and an overhead horizontal movement mechanism that moves horizontally It is a method for detecting an abnormal state in the electrolytic smelting to be performed, wherein a step of suspending and installing a hanging device on the overhead horizontal moving mechanism, and a step of installing a plurality of magnetic detection means in the hanging device in a vertically movable manner. A step of installing a plurality of voltage detecting means in the hanging apparatus in a manner capable of ascending and descending corresponding to each magnetic detecting means; and applying a DC current from the DC power supply to the conductor, the anode with ears, and the electrolytic solution in an electrolytic cell. , Cathode and conductor And moving the overhead horizontal moving mechanism to move the suspension apparatus above the target electrolytic cell, and lowering the magnetic detection means of the suspension apparatus to a predetermined height, Positioning a plurality of magnetism detecting means in contact with or near the ears of the cathode support rod and / or the anode near the side supported by the conductor; and setting the voltage detecting means of the hanging device to a predetermined value. And the plurality of voltage detecting means are positioned so that the voltage between the conductor including the position where the magnetic detecting means is disposed and the cathode supporting rod and / or the ear of the anode can be measured. A method for detecting an abnormality in electrolytic smelting, comprising:

【請求項２】請求項１に記載の電解製錬の異常検出方
法において、さらに、前記頭上水平移動機構又は前記垂吊装置に設置したデー
タ処理装置により前記複数の磁気検出手段により測定さ
れる電流値及び複数の電圧検出手段により測定される電
圧値から各電極と前記導体との間の接触抵抗の変化を検
出するデータ処理工程と、そして、前記電解槽の設置されている場所から隔離された管理室
内に設けられた演算処理装置により前記データ処理装置
からの処理データに基いて異常状態を検出し、プリント
アウトする及び／又はモニタに表示する工程と、を備えて構成されてなる電解製錬の異常検出方法。2. The method for detecting an abnormality in electrolytic smelting according to claim 1, further comprising: a current measured by said plurality of magnetic detecting means by said overhead horizontal moving mechanism or a data processing device installed in said hanging device. A data processing step of detecting a change in the contact resistance between each electrode and the conductor from a voltage value and a voltage value measured by a plurality of voltage detecting means, and isolated from a place where the electrolytic cell is installed. Detecting an abnormal state based on processing data from the data processing device by an arithmetic processing device provided in the control room, and printing out and / or displaying it on a monitor. Abnormality detection method.

【請求項３】請求項１又は２に記載の電解製錬の異常
検出方法において、さらに、前記データ処理装置からの
処理データに基いて異常と判断された陰極及び耳付き陽
極に、異常の内容に対応した識別標識を付する工程、を備えて構成されてなる電解製錬の異常検出方法。3. The abnormality detecting method for electrolytic smelting according to claim 1 or 2, further comprising the steps of: adding a content of the abnormality to the cathode and the anode with ears determined to be abnormal based on processing data from the data processing device. Attaching an identification mark corresponding to the method.

【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の電
解製錬の異常検出方法において、前記磁気検出手段が、垂直方向静止磁界の磁界密度を検
出可能なセンサヘッドと、該センサヘッドからの磁界密
度をそれに比例したアナログ電圧に変換する変換器と、
そして、両者を接続する信号伝達線とから構成されてい
ることを特徴とする電解製錬の異常検出方法。4. The method according to claim 1, wherein said magnetic detecting means is capable of detecting a magnetic field density of a vertical stationary magnetic field, and said sensor. A converter for converting the magnetic field density from the head into an analog voltage proportional to the magnetic field density;
And a signal transmission line for connecting the two.

【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の電
解製錬の異常検出方法において、前記データ処理装置から演算処理装置への信号伝達は、
光ファイバによる有線光通信により又は高周波による無
線通信によって行うことを特徴する電解製錬の異常検出
方法。5. The method for detecting an abnormality in electrolytic smelting according to claim 1, wherein the signal transmission from the data processing device to the arithmetic processing device comprises:
A method for detecting abnormality in electrolytic smelting, wherein the method is performed by wired optical communication using an optical fiber or wireless communication using a high frequency.

【請求項６】上に向って解放した多数の直方体形状の
電解槽と、対向する電解槽側壁の上面の少なくとも一方に固定され
た導体と、少なくとも一方の上隅を前記電解槽側壁の上面に設けら
れた導体に導電可能に支持された状態で前記電解槽に交
互に浸漬された複数の陰極及び耳付き陽極と、直流電流を前記導体、耳付き陽極、電解槽内の電解液、
陰極及び導体を通して供給する直流電源と、水平移動する頭上水平移動機構と、前記頭上水平移動機構に吊り下げられた垂吊装置と、前記垂吊装置に、前記導体により支持される側付近の陰
極支持用竿及び／又は陽極の耳部に接触可能又は近接し
て配置できるように昇降可能に設置された複数の磁気検
出手段と、そして、各磁気検出手段に対応して、前記垂吊装置に、該磁気検
出手段の配置位置を含む前記導体と陰極支持用竿及び／
又は陽極の耳部との間における電圧を測定可能な状態に
配置できるように昇降可能に設置された複数の電圧検出
手段と、を備えて構成されてなる電解製錬における異常状態の検
出システム。6. A plurality of rectangular parallelepiped electrolytic cells which are open upward, a conductor fixed to at least one of upper surfaces of opposed electrolytic cell side walls, and at least one upper corner is formed on the upper surface of the electrolytic cell side walls. A plurality of cathodes and anodes with ears alternately immersed in the electrolytic cell in a state of being conductively supported by the provided conductor; anda DC current flowing through the conductor, the anode with ears, the electrolytic solution in the electrolytic cell,
A DC power supply supplied through a cathode and a conductor, an overhead horizontal moving mechanism that moves horizontally, a hanging device suspended by the overhead horizontal moving mechanism, and a cathode near a side supported by the conductor in the hanging device. A plurality of magnetic detecting means installed so as to be able to ascend and descend so as to be able to contact or be in close proximity to the ears of the supporting rod and / or the anode; and in accordance with each magnetic detecting means, The conductor including the position of the magnetic detection means, the cathode support rod, and / or
Or a plurality of voltage detecting means installed so as to be able to ascend and descend so as to be able to arrange a voltage between the ears of the anode in a measurable state, and a system for detecting an abnormal state in electrolytic smelting, comprising:

【請求項７】請求項６に記載の電解製錬の異常検出シ
ステムにおいて、さらに、前記複数の磁気検出手段により測定される電流値及び複
数の電圧検出手段により測定される電圧値から各電極と
前記導体との間の接触抵抗の変化を検出する前記頭上水
平移動機構又は前記垂吊装置に設置したデータ処理装置
と、前記電解槽の設置されている場所から隔離された管理室
内に設けられ、前記データ処理装置からの処理データに
基いて異常状態を検出する演算処理装置と、そして、前記管理室内に設けられ、前記演算処理装置からの処理
結果を表示するための出力手段と、を備えて構成されてなる電解製錬の異常検出システム。7. The abnormality detection system for electrolytic smelting according to claim 6, further comprising the steps of: detecting a current value measured by the plurality of magnetic detection units and a voltage value measured by the plurality of voltage detection units; A data processing device installed in the overhead horizontal movement mechanism or the hanging device that detects a change in contact resistance between the conductor, and a data processing device installed in a control room isolated from a place where the electrolytic cell is installed, An arithmetic processing device that detects an abnormal state based on processing data from the data processing device, and an output unit that is provided in the management room and displays a processing result from the arithmetic processing device. Abnormality detection system for electrolytic smelting consisting of:

【請求項８】請求項６又は７に記載の電解製錬の異常
検出システムにおいて、前記出力手段が、モニタ及び／又はプリンタであること
を特徴とする電解製錬の異常検出システム。8. The abnormal detection system for electrolytic smelting according to claim 6, wherein the output unit is a monitor and / or a printer.

【請求項９】請求項６〜８のいずれか１項に記載の電
解製錬の異常検出システムにおいて、さらに、前記演算処理装置からの処理データに基いて異常と判断
された陰極及び耳付き陽極に、異常の内容に対応した識
別標識を付する識別標識取付装置、を備えて構成されてなる電解製錬の異常検出システム。9. The cathode and the anode with ears, which are determined to be abnormal based on processing data from the arithmetic processing unit, according to the electrolytic smelting abnormality detection system according to claim 6, further comprising: And an identification sign attaching device for attaching an identification sign corresponding to the content of the abnormality.