JP4240768B2 - Oxygen-free copper wire manufacturing method, manufacturing apparatus, and oxygen-free copper wire - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトキャスター式連続鋳造機を用いて無酸素銅線を連続的に製造する製造方法、製造装置、及び製造された無酸素銅線に関する。
【0002】
【従来の技術】
銅線、とりわけ酸素の含有量を10ppm以下、通常は3〜10ppmに抑制している無酸素銅線の製造方法としては、いわゆる押出し加工法や、ディップフォーミング法等が知られている。前者の押出し加工法は、銅のビレット又はケークを一旦押出し加工して棒状にした後、鍛造若しくは転造して、無酸素銅線にする方法である。また、後者のディップフォーミング法は、銅の種線を溶融金属槽に通過させ、種線の外周に溶融金属を付着させて棒状銅材を得、これを圧延して無酸素銅線にする方法である。
【0003】
押出し加工法の場合には、一般にコストがかかる押出し加工工程が必要となり、さらにその後鍛造若しくは転造加工を行うため、製造コストが高騰するという欠点があった。また押出し加工法によって得られる棒状銅材は、その製法上、有限の長さでしか得られないため、長尺の棒状銅材を連続的に得ることが困難であるという欠点もあった。
そして、ディップフォーミング法の場合には、溶銅から無酸素銅線を一連の生産ラインで連続製造できるという利点があるが、大量生産には不向きで生産性に乏しく、また製造装置全体を体系的に制御、管理しなければならず、そのため高価な設備を要するという欠点があった。
【0004】
こうした従来の製造方法に替わるものとして、例えば特公昭59−6736号公報や特開昭55−126353号公報に開示される、ベルトキャスター方式の連続鋳造機を用いた製造方法が提案されている。この製造方法において用いるベルトキャスター式連続鋳造機は、その主要部が、周回移動する無端ベルトと、この無端ベルトに円周の一部を接触させて回転する鋳造輪とにより構成されている。そして、シャフト炉などの大型の溶解炉と連続され、さらに圧延機と連結されることによって、溶解炉からの溶銅を連続鋳造圧延して無酸素銅線を一連の生産ラインで高速に製造することができる。従って高い生産性を得ることができ、大量生産が可能になることから、無酸素銅線の製造コストを低減させることが可能になる。この製造方法は、溶銅の移送過程で還元ガス及び/又は不活性ガスによって還元処理を行って、酸素濃度を極めて低くした溶銅を得、これをベルトキャスター式連続鋳造機で鋳造銅材とし、この鋳造銅材を圧延して無酸素銅線を製造するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたベルトキャスター式連続鋳造機では、溶銅の移送過程を気密に保持し、還元ガス及び/又は不活性ガスでシールして脱酸した溶銅を実際に鋳造すると、鋳造銅材中にホールが生成し、鋳造銅材の圧延時に、無酸素銅線の表面に傷が発生して、表面品質を低下させる問題があった。このように表面品質の悪い無酸素銅線を、例えばモータ内部に備えられるコミュテータに用いた場合等には、表面の傷により導電率が低下するために、傷の少ない無酸素銅線が求められている。こうした事情から、ベルトキャスター式連続鋳造機を用いて製造された無酸素銅線は、殆ど市場に出ておらず、無酸素銅線は主に上記のディップフォーミング法などで製造されているのが現状である。
【0006】
ホールは、溶銅の凝固時に、溶銅中の水素(H)と酸素(O)との溶解度が減少するために、結合して生成される水蒸気(H2O)に起因する。
すなわち、溶銅中で水蒸気の気泡が生成され、この気泡が溶銅の湯面から雰囲気ガス中に抜ける前に、溶銅の冷却・凝固によりトラップされれば、鋳造銅材中にホールが形成される。このホールの径が大きいものであると、圧延後の無酸素銅線表面に多数の傷となって表れるような、有害なホールとなる。特にベルトキャスター式連続鋳造機では、冷却速度が非常に高く、気泡が溶銅中から抜ける前にトラップされ易くなるため、こうした有害なホールが生成され易くなっている。
【0007】
ここで、溶銅中における水素と酸素との濃度は、熱力学的には次式で表される関係にある。
〔H〕2〔O〕=pH2O・K ………式(A)
なお、
〔H〕 : 溶銅中の水素濃度
〔O〕 : 溶銅中の酸素濃度
pH2O : 雰囲気中の水蒸気分圧
K : 平衡定数
である。
平衡定数Kは温度の関数であり、一定温度下では定数となるため、溶銅中の酸素濃度と水素濃度は反比例の関係となる。そのため、還元処理、すなわち脱酸素処理するほど水素濃度が高くなる。すなわち、常圧下で無酸素銅線を製造しようとすると、脱酸素処理のみでなく脱水素処理をも行わなければ、凝固時に有害なホールが大量に生成されて、表面品質の良好な、すなわち高品質の無酸素銅線を製造することができない。
【0008】
こうしたことから、脱酸素処理のみでなく脱水素処理をも充分に行うことで、有害なホールの生成を抑制する方法が検討されている。これは、溶銅の輸送課程において、不活性ガスによるバブリングや、溶銅の攪拌を行うものである。
一般的な溶銅の温度である1083℃程度では、水蒸気、水素との平衡から、例えば酸素濃度が10ppmの場合には水素濃度を0.2ppm以下、酸素濃度が1ppmの場合には水素濃度を0.4ppm以下としなければ、気泡が発生する。すなわち、鋳造銅材中にホールが生成される。このように水素濃度を低くするための脱水素装置は、一般に大規模且つ複雑な装置であり、設置場所の確保あるいは脱水素処理時間の確保といったものが困難となってしまう。また、常時こういった製造条件を維持することは困難である。
【0009】
なお、発生した気泡の水蒸気分圧を低いまま押さえることができれば、気泡の径を小さくすることができ、有害なホールの生成を抑制することができる。すなわち、溶銅を高圧下で鋳造することができれば、表面品質の良好な無酸素銅線を製造することができる。しかし、ベルトキャスター式連続鋳造機全体を高圧条件としなくてはならず、そのための装置は非常に大規模且つ複雑となってしまい、実際に行うことは非常に困難である。
【0010】
また、溶銅中にリン(P)を添加する方法が知られている。リンは酸素との結合力が高く、酸素と結合することで酸素の持つ化学ポテンシャルを低下させて、凝固時に酸素と水素とが結合しにくくする、すなわちホールを生成させにくくするという作用がある。しかし、リンを添加すると、無酸素銅線の導電率が下がるという問題があり、あまり好ましい方法とはいえない。
【0011】
本発明者らは鋭意検討の結果、少量の銀(Ag)を添加すれば、鋳造銅材に形成されるホールを細かく分散させて、圧延時には消失して傷とならない程に微細なミクロホールとでき、有害なホールの生成を抑制できることを見出した。
【0012】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、導電率の低下を抑制し且つ表面品質の良好な無酸素銅線、及びこうした無酸素銅線を、ベルトキャスター式連続鋳造機を用いて低コストで大量生産可能な製造方法、製造装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機に供給し、該ベルトキャスター式連続鋳造機から導出された鋳造銅材を圧延して、無酸素銅線を連続的に製造する製造方法であって、溶解炉の還元性雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる溶銅生成工程と、 前記溶解炉から送られた溶銅を、非酸化雰囲気でシール可能な鋳造樋を用いてタンディッシュまで移送する溶銅移送工程と、該鋳造樋を通過する溶銅を攪拌することで脱水素処理を行う脱ガス工程と、該脱ガス工程で酸素の含有量が3〜10ppm、水素の含有量が1ppm以下とされた溶銅に、銀の含有量が0.005〜0.2wt%となるように銀を添加する銀添加工程と、銀が添加された溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機に供給することによって連続鋳造する連続鋳造工程と、前記ベルトキャスター式連続鋳造機によって成形された鋳造銅材を圧延する圧延工程と、を含み、前記脱ガス工程は、流路の上側に設けられた上部堰及び下側に設けられた下部堰により前記溶銅を少なくとも上下に蛇行させることで攪拌することを特徴とする。
【0014】
この無酸素銅線の製造方法では、溶解炉において還元性の雰囲気で燃焼が行われ、溶銅が脱酸素処理され、この溶銅は鋳造樋において非酸化雰囲気でシールされてタンディッシュまで移送される。この溶銅は、酸素濃度と水素濃度とが反比例の関係となることから水素濃度が高くなっているが、続く脱ガス工程にて脱水素処理される。これにより、還元によって脱酸素処理するほど高くなる水素濃度が低くなり、凝固時のホールの生成が抑制される。そして、脱酸素処理及び脱水素処理によってホールが生成されにくくなっている溶銅に、更に銀を添加してホールを微細に分散させ、ミクロホールとすることができる。そのため、有害な、すなわち圧延後に傷となるようなホールの生成を抑制した鋳造銅材を得ることができ、表面の傷を著しく減少させた表面品質の良好な無酸素銅線を得ることができる。
また、溶銅を攪拌することで溶銅中の水素を強制的に追い出して、脱水素処理が行える。すなわち、タンディッシュへ移送される前の溶銅が攪拌されて、非酸化雰囲気を形成するために吹き込まれた不活性ガスと、溶銅との接触性が良好となる。このとき、溶銅の水素分圧に対し不活性ガス中の水素分圧は極めて小さいため、溶銅中の水素は不活性ガス中に取り込まれ、溶銅の脱水素処理が行えるものである。
さらに、鋳造樋を通過する溶銅は蛇行するように流され、激しい流れとなることで攪拌される。すなわち、溶銅自身の流れによって自動的に攪拌されるようにできるため、鋳造樋を流れる溶銅は万遍なく不活性ガスと接触する機会があり、脱水素処理の効率が更に高められる。
この場合、例えば溶銅の流路に設けられる棒状、板状の堰が好適となる。また、この堰は、溶銅の流れ方向に複数、或いは溶銅の流れに直交する方向に複数設けられても良い。更に、この堰を、例えばカーボンによって作成すれば、溶銅とカーボンとの接触によって、脱酸素処理も効率よく行うことができる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無酸素銅線の製造方法であって、前記脱ガス工程では、前記流路の上側に設けられた上部堰により脱水素処理前後の雰囲気ガスの混合を防止することを特徴とする。
【0019】
請求項3に記載の発明は、溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機に供給し、該ベルトキャスター式連続鋳造機から導出された鋳造銅材を圧延して、無酸素銅線を連続的に製造する製造装置であって、還元性の雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる溶解炉と、該溶解炉から送られた溶銅を所定の温度に保持する保持炉と、該保持炉から送られた溶銅を非酸化雰囲気でシールしてタンディッシュまで移送する鋳造樋と、該鋳造樋に設けられ通過する溶銅を流路の上側に設けられた上部堰及び下側に設けられた下部堰により少なくとも上下に蛇行させることで攪拌して、前記溶銅の脱水素処理を行う脱ガス手段と、該脱ガス手段によって酸素の含有量が3〜10ppm、水素の含有量が1ppm以下とされた溶銅に、銀の含有量が0.005〜0.2wt%となるように銀を添加する銀添加手段と、銀が添加された溶銅を連続鋳造するベルトキャスター式連続鋳造機と、前記ベルトキャスター式連続鋳造機によって成形された鋳造銅材を圧延する圧延機と、を具備することを特徴とする
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の無酸素銅線の製造装置であって、前記鋳造樋には上部カバーが被せられており、該上部カバーには、下方に向けて延在し、脱水素処理前後の雰囲気ガスの混合を防止する上部堰が設けられていることを特徴とする。
【0020】
無酸素銅線の製造装置をこのような構成としているので、上記請求項1、2に記載の無酸素銅線の製造方法を、好適に実施することができる。
【0021】
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2に記載の無酸素銅線の製造方法によって又は請求項3又は4に記載の無酸素銅線の製造装置を用いて製造された無酸素銅線であって、0.005〜0.2wt%の銀を含有することを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の無酸素銅線であって、0.03〜0.20wt%の銀を含有することを特徴とする。
更に、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の無酸素銅線であって、0.05〜0.20wt%の銀を含有することを特徴とする。
【0022】
このように、0.005wt%以上の銀を含有させれば、ホールを細かく分散させて微細なミクロホールとでき、圧延されて得られた無酸素銅線表面の傷を減少させることができる。
そして、0.03wt%以上含有させると、顕著に傷を減少させることができ、0.05wt%以上含有させると、更に顕著に傷を減少させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無酸素銅線、その製造方法及び製造装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下において「無酸素銅線」とは、酸素の含有量を10ppm以下、通常は3〜10ppmに抑制している銅線をいうものとする。
まず、無酸素銅線の製造装置について説明する。図1は、本実施形態に係る無酸素銅線の製造装置を概略的に示した構成図、図2は図1の鋳造樋を平面視(a)、側面視(b)で示した断面図である。
【0024】
無酸素銅線の製造装置1は、溶解炉Aと、保持炉Bと、鋳造樋Cと、ベルトキャスター式連続鋳造機Dと、圧延機Eと、コイラーFと、を備えて構成されている。
【0025】
溶解炉Aとしては、円筒形の炉本体を有する、例えばシャフト炉が好適に用いられている。溶解炉Aの下部には、円周方向に複数のバーナー(図示略)が、上下方向に多段状に設けられている。この溶解炉Aでは、還元性の雰囲気で燃焼が行われて、脱酸素処理された溶銅(湯)がつくられる。還元性の雰囲気は、例えば、天然ガスと空気との混合ガスにおいて、燃料比を高めることで得られる。
【0026】
保持炉Bは、溶解炉Aから送られた湯を、一旦貯蔵するとともに、所定の温度に保持したまま鋳造樋Cに送るためのものである。
鋳造樋Cは、保持炉Bから送られた湯を非酸化雰囲気でシールしてタンディッシュ5まで移送する。シールは、図2に示すように、鋳造樋Cの溶銅流路(溶銅の流路)31の上面を、カバー8により覆うことでなされる。この非酸化雰囲気は、例えば、窒素と一酸化炭素の混合ガスやアルゴン等の希ガスを不活性ガスとして、鋳造樋C内に吹き込むことで形成される。
【0027】
鋳造樋C中の溶銅流路31には、図2に示すように、脱水素処理を含む脱ガスの手段として、攪拌手段(脱ガス手段)33を設けている。この攪拌手段33は、堰33a、33b、33c、33dから構成されており、湯が激しく攪拌されながら流れるようになっている。
【0028】
堰33aは、溶銅流路31の上側、すなわちカバー8に設けられている。また、堰33bは溶銅流路31の下側に、堰33cは溶銅流路31の左側に、堰33dは溶銅流路31の右側に、各々設けられている。これら堰33a、33b、33c、33dによって、湯は上下左右に蛇行しながら図2中矢印方向に流れることで激しい流れとなって攪拌され、脱ガス処理が行えるものである。なお、図2(b)においては、湯面を符号32として示している。
堰33c、33dは、溶銅流路31の実際の長さに対して湯の流路を長くし、仮に鋳造樋Cが短尺であっても、脱ガス処理の効率を高めるとことができるものである。また、堰33a、33bは、脱ガス処理前後の溶銅と雰囲気ガスとの混合を防止する役目を果たすものである。
なお、この攪拌手段33は、主として脱水素処理の行うためのものであるが、湯が攪拌されることで、湯中に残存している酸素も追い出すことができる。すなわち、脱ガス処理として、脱水素処理と2度目の脱酸素処理との両方が行われる。これら堰33a、33b、33c、33dを、例えばカーボンによって作成するようにすれば、溶銅とカーボンとの接触によって、脱酸素処理も効率よく行うことができる。
【0029】
この脱ガス処理は、この保持炉B以降の移送過程において行う必要がある。その理由は、低酸素銅線を得るために保持炉Bでは還元雰囲気の燃焼、若しくは還元剤による脱酸を行うため、上記の平衡式(A)の関係から必然的に水素濃度が上昇するためである。
【0030】
さらに、脱ガス処理を行う位置としては、鋳造直前にあるタンディッシュ5での脱ガス処理も好ましくない。その理由は、タンディッシュ5で湯が激しく攪拌されるような動作、例えばバブリングを行うと、湯面が激しく振動し、注湯ノズル9から出る湯のヘッド圧が変動し、安定した溶銅が鋳造機Dへ供給されないためである。一方、湯面が激しく振動しない程度では、脱ガスの効果は期待できない。このことからも、保持炉Bからタンディッシュ5までの移送過程において脱ガス処理を行うのが好ましい。
【0031】
鋳造樋Cの終端部近傍には、図示しない銀添加手段が設けられており、脱酸素処理及び脱水素処理された湯中に銀を添加できるようになっている。
なお、この銀添加手段が設けられる場所は、鋳造樋Cの終端部近傍に限定されるものではない。すなわち、脱水素処理後の湯中に添加して充分に拡散すればよく、鋳造樋Cの終端部以降からタンディッシュ5の終端に至るまでの間に設けられていればよい。
【0032】
タンディッシュ5には、湯の流れ方向終端に注湯ノズル9が設けられており、タンディッシュ5からの湯がベルトキャスター式連続鋳造機Dへ供給されるようになっている。
【0033】
保持炉Bには、鋳造樋Cを介して、ベルトキャスター式連続鋳造機Dが連結されている。このベルトキャスター式連続鋳造機Dは、周回移動する無端ベルト11と、この無端ベルト11に円周の一部を接触させて回転する鋳造輪13とにより構成される。鋳造機Dは、さらに圧延機Eと連結されている。
【0034】
圧延機Eは、鋳造機Dから出た鋳造銅材23を圧延するものである。この圧延機Eは、探傷器19を介してコイラーFに連結されている。
【0035】
このように構成される無酸素銅線の製造装置1を用いた、無酸素銅線の製造方法について説明する。
まず、溶解炉Aにおいて還元性の雰囲気で燃焼を行い、溶銅を脱酸素処理しつつ溶銅をつくる(溶銅生成工程)。脱酸された溶銅は、鋳造樋Cを用いて非酸化雰囲気でシールされて、タンディッシュ5まで移送される(溶銅移送工程)。溶解炉Aにおいて脱酸素処理された溶銅は、酸素濃度と水素濃度とが反比例の関係となることから、水素濃度が高くなっている。この水素濃度が高くなった溶銅は、鋳造樋Cを通過する際に、攪拌手段33によって脱水素処理される(脱ガス工程)。
【0036】
これにより、溶銅は、酸素の含有量が3〜10ppm、水素の含有量が1ppm以下に調整される。そして、酸素濃度及び水素濃度の調整された溶銅に、溶銅中の銀の含有量が0.005〜0.2wt%となるように、銀添加手段から銀を添加する(銀添加工程)。
銀の含有量を0.005wt%よりも少なくなるようにすれば、ホールを微細化する、すなわち表面の傷を抑制することは殆ど期待できない。逆に、銀の含有量を0.2wt%よりも多くなるようにすれば、傷を抑制する作用はさほど変わらずとも、無酸素銅線の強度が上がってしまうために、鋳造銅材の圧延、後加工等を良好に行いにくくなる。
こうしたことから、銀の含有量を上記範囲内とすることが好ましい。
【0037】
また、平衡式(A)の関係から、水蒸気分圧を下げることで溶銅のガス濃度が低下するため、脱水素処理を施す前の溶銅と脱水素処理後の溶銅を完全に分離することができ、さらなる脱ガス効果を得ることが可能になる。これは、例えば溶銅移送工程において、上記のように攪拌手段33を設けることで実現できる。即ち、この攪拌手段33は、脱水素処理前後の雰囲気ガスの混合と、溶銅の混合とを防止する役目も果たすことになる。
【0038】
上記のように、溶解炉Aから保持炉Bへ移送された溶銅は、昇温された後、鋳造樋C、タンディッシュ5を経てベルトキャスター式連続鋳造機Dに供給され、ベルトキャスター式連続鋳造機Dにおいて連続鋳造され、ベルトキャスター式連続鋳造機Dを出たところで鋳造銅材23に成形される。この鋳造銅材23は、圧延機Eによって圧延されることで、所定量の銀が含有され表面品質の良好な無酸素銅線25となり、コイラーFに巻回される。
【0039】
なお、攪拌手段33による分離は、一箇所に限ったものではなく、移送過程の長さに応じて適宜設置してもよい。また、攪拌手段33として、堰33a、33b、33c、33dを溶銅流路31の上下左右に各々設けるようにしたが、鋳造樋Cの長さや幅等によってこれら堰の個数や配置を適宜変更しても、差し支えない。
【0040】
このようにして、酸素濃度及び水素濃度を調整し、且つ所定量の銀を添加した後の溶銅を鋳造・圧延することで鋳造時のガスの放出が少なくなり、鋳造銅材23に生成されるホールが抑制され、無酸素銅線25表面の傷が低減される。
【0041】
上記のような製造装置を用いた製造方法により得られた無酸素銅線25の表面の探傷検査結果を、図3に示す。この探傷検査は、銅線用回転位相型渦電流探傷装置(メーカー名:(有)日本エステック、機種名:RP‐7000)を用いた、回転位相型渦電流探傷法にて行った。
図3において、(a)は銀を含有していないもの、(b)は銀を0.01wt%含有しているもの、(c)は銀を0.03wt%含有しているもの、(d)は0.05wt%含有しているもの、を探傷した際のチャート図を、各々示している。各々の図の縦軸は時間を、横軸は、傷の数及び大きさに対応して発生した渦電流の電圧(V)を、各々示している。
【0042】
これらの図に示すように、無酸素銅線25中の銀の含有量が多いほど、すなわち溶銅への銀の添加量が多いほど、無酸素銅線25の表面の傷が減少していくことがわかる。
これは、銅の結晶粒を微細化するような元素を添加して粒界を増加させることができれば、単位粒界当たりのガス成分濃度は減少し、鋳造銅材23中の水素、酸素、水蒸気の局所的な平衡を考えた場合に、見かけ上のガス成分濃度は、粒界が大きい場合に比べて非常に低くなるためであり、その結果大きなホールが形成されにくくなるものと推定される。
本発明者らの検討によれば、こうした添加元素として好適なものは銀であり、0.005wt%以上の銀を含有させれば、鋳造銅材23中に形成されるホールを微細に分散させてミクロホールとでき、この鋳造銅材23を圧延して得られた無酸素銅線25の表面の傷を減少させることができる。そして、0.03wt%以上含有させると、顕著に傷を減少させることができ、0.05wt%以上含有させると、更に顕著に傷を減少させることができる。
【0043】
本実施形態に係る無酸素銅線の製造装置、及びこれを用いた製造方法においては、溶解炉Aにおいて還元性の雰囲気で燃焼が行われ、溶銅が脱酸素処理され、この溶銅は鋳造樋Cにおいて非酸化雰囲気でシールされてタンディッシュ5まで移送される。そしてこの溶銅は、酸素濃度と水素濃度とが反比例の関係となることから水素濃度が高くなっているが、続く脱ガス工程にて攪拌手段33により脱水素処理される。これにより、還元によって脱酸素処理するほど高くなる水素濃度が低くなり、凝固時のホールの生成が抑制される。そして、脱酸素処理及び脱水素処理によってホールが生成されにくくなっている溶銅に、更に銀添加手段から銀を添加してホールを微細に分散させ、ミクロホールとすることができる。
そのため、ベルトキャスター式連続鋳造機を用いて、導電率の低下を抑制し且つ有害なホールの少ない長尺の鋳造銅材を、低コストで連続的に製造できる。また、脱ガス工程を簡略化しても、表面の傷を著しく減少させた表面品質の良好な無酸素銅線を得ることができる。これにより、脱水素処理を行うための装置、例えば真空脱ガス装置、バブリング装置あるいは合金炉といった、高価で特別な装置を用いる必要がなくなり、装置構成を簡易なものとできるとともに、低コストで無酸素銅線を製造することができる。
【0044】
また、脱ガス手段を、溶銅を攪拌する攪拌手段33としているので、短時間で強制的に脱水素処理が行えるので、簡易な構成で効率よく脱水素処理を行うことができる。
【0045】
更に、攪拌手段33を、通過する溶銅の流路を蛇行させる堰により構成すれば、溶銅自身の流れによって自動的に攪拌されるので、特別にアジテーター等を用いなくてよく、より簡易な構成で効率よく脱水素処理を行うことができるとともに、無酸素銅線の製造装置の運転管理も容易にできる。
【0046】
また、本実施形態に係る無酸素銅線25においては、0.005〜0.2wt%の銀を含有しているので、導電率の低下が抑制されるとともに、表面に傷が少なく表面品質の良好な、すなわち高品質のものとすることができる。
【0047】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る無酸素銅線の製造方法及び製造装置においては、溶銅中に銀を添加するようにしているので、ベルトキャスター式連続鋳造機を用いて、表面品質の良好な高品質の無酸素銅線を、低コストで大量生産可能とすることができる。
また、銀を一定量含有することで、導電率の低下が抑制され且つ高品質の無酸素銅線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る無酸素銅線の製造装置を概略的に示した構成図である。
【図2】 図1の鋳造樋を平面視(a)、側面視(b)で示した断面図である。
【図3】 図1の製造装置を用いて製造した無酸素銅線の、表面の傷の状態を示すチャート図である。
【符号の説明】
1 無酸素銅線の製造装置
5 タンディッシュ
23 鋳造銅材
25 無酸素銅線
31 溶銅流路(溶銅の流路)
33 攪拌手段(脱ガス手段)
33a、33b、33c、33d 堰
A 溶解炉
B 保持炉
C 鋳造樋
D ベルトキャスター式連続鋳造機
E 圧延機
F コイラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a production method, a production apparatus, and a produced oxygen-free copper wire for continuously producing an oxygen-free copper wire using a belt caster type continuous casting machine.
[0002]
[Prior art]
As a method for producing a copper wire, particularly an oxygen-free copper wire in which the oxygen content is suppressed to 10 ppm or less, usually 3 to 10 ppm, a so-called extrusion method, a dip forming method, or the like is known. The former extruding method is a method of extruding a copper billet or cake once into a rod shape and then forging or rolling it into an oxygen-free copper wire. Moreover, the latter dip forming method is a method in which a copper seed wire is passed through a molten metal tank, a molten metal is attached to the outer periphery of the seed wire to obtain a rod-shaped copper material, and this is rolled to make an oxygen-free copper wire. It is.
[0003]
In the case of the extrusion method, an expensive extrusion process is generally required, and further, forging or rolling is performed, resulting in an increase in manufacturing cost. Moreover, since the rod-shaped copper material obtained by the extrusion method can be obtained only in a finite length due to its production method, there is also a drawback that it is difficult to continuously obtain a long rod-shaped copper material.
In the case of the dip forming method, there is an advantage that oxygen-free copper wire can be continuously manufactured from molten copper in a series of production lines. However, it is not suitable for mass production and is not productive, and the entire manufacturing system is systematically used. In other words, it has to be controlled and managed, and therefore expensive equipment is required.
[0004]
As an alternative to such a conventional manufacturing method, for example, a manufacturing method using a belt caster type continuous casting machine disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-6736 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-126353 has been proposed. The main part of the belt caster type continuous casting machine used in this manufacturing method is composed of an endless belt that moves around and a casting wheel that rotates while contacting a part of the circumference with the endless belt. Then, it is connected to a large melting furnace such as a shaft furnace, and further connected to a rolling mill to continuously cast and roll the molten copper from the melting furnace to produce an oxygen-free copper wire at a high speed on a series of production lines. be able to. Therefore, high productivity can be obtained and mass production becomes possible, so that the manufacturing cost of the oxygen-free copper wire can be reduced. In this manufacturing method, a reduction process using a reducing gas and / or an inert gas is performed in the process of transferring molten copper to obtain a molten copper having a very low oxygen concentration, which is used as a cast copper material by a belt caster type continuous casting machine. The cast copper material is rolled to produce an oxygen-free copper wire.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a belt caster type continuous casting machine, when the molten copper transported in a hermetic state is kept airtight and deoxidized by actually sealing with a reducing gas and / or inert gas, the molten copper is actually cast into the cast copper material. There was a problem that holes were generated and scratches were generated on the surface of the oxygen-free copper wire when the cast copper material was rolled, resulting in deterioration of the surface quality. When an oxygen-free copper wire with poor surface quality is used in, for example, a commutator provided inside a motor, the conductivity decreases due to scratches on the surface. Therefore, an oxygen-free copper wire with few scratches is required. ing. For these reasons, almost no oxygen-free copper wire manufactured using a belt caster type continuous casting machine is on the market, and oxygen-free copper wire is mainly manufactured by the dip forming method described above. Currently.
[0006]
Since the solubility of hydrogen (H) and oxygen (O) in the molten copper decreases when the molten copper solidifies, the holes are formed by combining water vapor (H2O).
That is, water vapor bubbles are generated in the molten copper, and if these bubbles are trapped by cooling and solidification of the molten copper before it escapes from the molten metal surface to the atmosphere gas, holes are formed in the cast copper material. Is done. If the diameter of the hole is large, it becomes a harmful hole that appears as many scratches on the surface of the oxygen-free copper wire after rolling. In particular, in a belt caster type continuous casting machine, the cooling rate is very high and bubbles are easily trapped before they escape from the molten copper, so that such harmful holes are easily generated.
[0007]
Here, the concentration of hydrogen and oxygen in the molten copper is thermodynamically represented by the following equation.
[H]2[O] = pH2O・ K ......... Formula (A)
In addition,
[H]: Hydrogen concentration in molten copper
[O]: Oxygen concentration in molten copper
pH2O : Partial pressure of water vapor in atmosphere
K: Equilibrium constant
It is.
Since the equilibrium constant K is a function of temperature and becomes a constant at a constant temperature, the oxygen concentration and the hydrogen concentration in the molten copper have an inversely proportional relationship. Therefore, the hydrogen concentration becomes higher as the reduction process, that is, the deoxygenation process is performed. That is, when an oxygen-free copper wire is produced under normal pressure, if not only deoxygenation treatment but also dehydrogenation treatment is performed, a large amount of harmful holes are generated at the time of solidification, resulting in good surface quality, that is, high It is not possible to produce quality oxygen-free copper wire.
[0008]
For these reasons, a method for suppressing the generation of harmful holes by sufficiently performing not only deoxygenation but also dehydrogenation has been studied. In this process, bubbling with an inert gas and stirring of the molten copper are performed in the molten copper transport process.
At a temperature of about 1083 ° C., which is a general temperature of molten copper, from the equilibrium with water vapor and hydrogen, for example, when the oxygen concentration is 10 ppm, the hydrogen concentration is 0.2 ppm or less, and when the oxygen concentration is 1 ppm, the hydrogen concentration is reduced. If not less than 0.4 ppm, bubbles are generated. That is, holes are generated in the cast copper material. Such a dehydrogenation device for reducing the hydrogen concentration is generally a large-scale and complicated device, which makes it difficult to secure an installation location or a dehydrogenation processing time. Moreover, it is difficult to always maintain such manufacturing conditions.
[0009]
If the water vapor partial pressure of the generated bubbles can be kept low, the bubble diameter can be reduced, and the generation of harmful holes can be suppressed. That is, if molten copper can be cast under high pressure, an oxygen-free copper wire with good surface quality can be produced. However, the entire belt caster type continuous casting machine must be in a high pressure condition, and the apparatus for that purpose becomes very large and complicated, and it is very difficult to actually carry out.
[0010]
Moreover, the method of adding phosphorus (P) in molten copper is known. Phosphorus has a high binding force to oxygen, and has the effect of reducing the chemical potential of oxygen by binding to oxygen, making it difficult for oxygen and hydrogen to bond during solidification, that is, making it difficult for holes to be generated. However, when phosphorus is added, there is a problem that the conductivity of the oxygen-free copper wire is lowered, which is not a preferable method.
[0011]
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention added a small amount of silver (Ag) to finely disperse the holes formed in the cast copper material, so that the microholes disappear so as not to be damaged during rolling. It was possible to suppress the generation of harmful holes.
[0012]
The present invention has been made in view of the above situation, and an oxygen-free copper wire that suppresses a decrease in electrical conductivity and has good surface quality, and such an oxygen-free copper wire can be manufactured at low cost using a belt caster type continuous casting machine. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of mass production.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, molten copper is supplied to a belt caster continuous casting machine, and the cast copper material derived from the belt caster continuous casting machine is rolled to continuously produce an oxygen-free copper wire. And a molten copper production process for producing molten copper by burning in a reducing atmosphere of a melting furnace, and a cast iron capable of sealing the molten copper sent from the melting furnace in a non-oxidizing atmosphere. Molten copper transporting process for transporting to the tundish, a degassing process for dehydrogenating by stirring the molten copper passing through the cast iron, and an oxygen content of 3-10 ppm in the degassing process. A silver addition step of adding silver to the molten copper having a content of 1 ppm or less so that the silver content is 0.005 to 0.2 wt%, and a belt caster type continuous copper to which the silver is added Continuous casting by feeding to casting machine And forming step, and a rolling step of rolling the been cast copper material formed by the belt caster type continuous casting machineAnd the degassing step is stirred by causing the molten copper to meander up and down at least by means of an upper dam provided on the upper side of the flow path and a lower dam provided on the lower side.It is characterized by that.
[0014]
In this method of producing an oxygen-free copper wire, combustion is performed in a reducing atmosphere in a melting furnace, the molten copper is deoxidized, and the molten copper is sealed in a non-oxidizing atmosphere in a cast iron and transferred to a tundish. The This molten copper has a high hydrogen concentration because the oxygen concentration and the hydrogen concentration are inversely proportional, but is dehydrogenated in the subsequent degassing step. As a result, the hydrogen concentration, which becomes higher as the deoxygenation is performed by reduction, becomes lower, and the generation of holes during solidification is suppressed. Then, silver can be further added to the molten copper in which holes are hardly generated by the deoxygenation treatment and the dehydrogenation treatment to finely disperse the holes, thereby forming microholes. Therefore, it is possible to obtain a cast copper material that is harmful, that is, suppresses the generation of holes that become scratches after rolling, and an oxygen-free copper wire with good surface quality that significantly reduces surface scratches can be obtained. .
Further, by stirring the molten copper, hydrogen in the molten copper is forcibly expelled, and dehydrogenation treatment can be performed. That is, the molten copper before being transferred to the tundish is stirred, and the contact property between the molten gas blown to form a non-oxidizing atmosphere and the molten copper is improved. At this time, since the hydrogen partial pressure in the inert gas is extremely small with respect to the hydrogen partial pressure of the molten copper, the hydrogen in the molten copper is taken into the inert gas and the molten copper can be dehydrogenated.
further,The molten copper that passes through the casting gutter is caused to flow in a meandering manner, and is agitated by vigorous flow. That is, since it can be automatically stirred by the flow of the molten copper itself, the molten copper flowing through the cast iron has an opportunity to uniformly contact the inert gas, and the efficiency of the dehydrogenation treatment is further enhanced.
In this case, for example, a rod-like or plate-like weir provided in the molten copper flow path is suitable. Further, a plurality of weirs may be provided in the direction of molten copper flow, or a plurality of weirs may be provided in a direction orthogonal to the flow of molten copper. Furthermore, if this weir is made of, for example, carbon, deoxidation treatment can be efficiently performed by contact between the molten copper and carbon.
[0015]
Invention of Claim 2 is a manufacturing method of the oxygen-free-copper wire of Claim 1, Comprising: In the said degassing process,By the upper weir provided above the flow pathIt is characterized in that mixing of the atmospheric gas before and after the dehydrogenation treatment is prevented.
[0019]
Claim 3The invention described in 1 is a manufacturing apparatus that continuously supplies oxygen-free copper wire by supplying molten copper to a belt caster continuous casting machine, rolling the cast copper material derived from the belt caster continuous casting machine A melting furnace for producing molten copper by burning in a reducing atmosphere, a holding furnace for holding the molten copper sent from the melting furnace at a predetermined temperature, and a molten copper sent from the holding furnace. A cast iron that is sealed in a non-oxidizing atmosphere and transferred to the tundish, and a molten copper that is provided in the cast iron and passes throughStirring by meandering at least up and down by an upper dam provided on the upper side of the flow path and a lower dam provided on the lower side,Degassing means for performing dehydrogenation treatment of the molten copper, and the molten copper in which the oxygen content is 3 to 10 ppm and the hydrogen content is 1 ppm or less by the degassing means, the silver content is 0.005 to 0.005. Silver addition means for adding silver so as to be 0.2 wt%, belt caster type continuous casting machine for continuously casting molten copper to which silver is added, and cast copper material formed by the belt caster type continuous casting machine A rolling mill for rolling
Claim 4The invention described inClaim 3An apparatus for producing oxygen-free copper wire according to claim 1, wherein the cast iron is covered with an upper cover, and the upper cover extends downward and is mixed with atmospheric gas before and after the dehydrogenation treatment. An upper weir is provided to prevent this.
[0020]
Since the oxygen-free copper wire manufacturing apparatus has such a configuration, the aboveClaims 1, 2The method for producing an oxygen-free copper wire described in 1 can be preferably carried out.
[0021]
Claim 5The invention described inClaim 1 or 2Or by the method for producing an oxygen-free copper wire describedClaim 3 or 4An oxygen-free copper wire manufactured using the oxygen-free copper wire manufacturing apparatus described above, wherein 0.005 to 0.2 wt% of silver is contained.
Also,Claim 6The invention described inClaim 5The oxygen-free copper wire according to claim 1, which contains 0.03 to 0.20 wt% of silver.
Furthermore,Claim 7The invention described inClaim 6The oxygen-free copper wire as described in 1), characterized in that it contains 0.05 to 0.20 wt% of silver.
[0022]
As described above, when 0.005 wt% or more of silver is contained, holes can be finely dispersed to form fine microholes, and scratches on the surface of the oxygen-free copper wire obtained by rolling can be reduced.
And if it contains 0.03 wt% or more, a damage | wound can be reduced notably, and if it contains 0.05 wt% or more, a damage | wound can be reduced further notably.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an oxygen-free copper wire, a method for manufacturing the same, and a manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the “oxygen-free copper wire” refers to a copper wire in which the oxygen content is suppressed to 10 ppm or less, usually 3 to 10 ppm.
First, an oxygen-free copper wire manufacturing apparatus will be described. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an oxygen-free copper wire manufacturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the cast iron shown in FIG. 1 in plan view (a) and side view (b). It is.
[0024]
The oxygen-free copper wire manufacturing apparatus 1 includes a melting furnace A, a holding furnace B, a casting rod C, a belt caster continuous casting machine D, a rolling mill E, and a coiler F. .
[0025]
As the melting furnace A, for example, a shaft furnace having a cylindrical furnace body is suitably used. In the lower part of the melting furnace A, a plurality of burners (not shown) in the circumferential direction are provided in multiple stages in the vertical direction. In the melting furnace A, combustion is performed in a reducing atmosphere, and deoxidized molten copper (hot water) is produced. The reducing atmosphere can be obtained, for example, by increasing the fuel ratio in a mixed gas of natural gas and air.
[0026]
The holding furnace B is for temporarily storing the hot water sent from the melting furnace A and sending it to the casting iron C while keeping it at a predetermined temperature.
The cast iron C is sealed in the non-oxidizing atmosphere with hot water sent from the holding furnace B and transferred to the tundish 5. As shown in FIG. 2, the sealing is performed by covering the upper surface of the molten copper flow path (molten copper flow path) 31 of the cast iron C with a cover 8. This non-oxidizing atmosphere is formed, for example, by blowing a mixed gas of nitrogen and carbon monoxide or a rare gas such as argon into the casting rod C as an inert gas.
[0027]
As shown in FIG. 2, the molten
[0028]
The
The
The stirring means 33 is mainly for performing a dehydrogenation process, but oxygen remaining in the hot water can also be driven out by stirring the hot water. That is, both the dehydrogenation process and the second deoxygenation process are performed as the degassing process. If these
[0029]
This degassing process needs to be performed in the transfer process after the holding furnace B. The reason is that the holding furnace B performs combustion in a reducing atmosphere or deoxidation with a reducing agent in order to obtain a low-oxygen copper wire, so that the hydrogen concentration inevitably increases due to the relationship of the above equilibrium equation (A). It is.
[0030]
Furthermore, as a position for performing the degassing process, the degassing process in the tundish 5 immediately before casting is not preferable. The reason is that when hot water is vigorously stirred in the tundish 5, for example, bubbling, the hot water surface vibrates violently, the head pressure of the hot water coming out of the pouring
[0031]
A silver addition means (not shown) is provided in the vicinity of the terminal portion of the cast iron C so that silver can be added to the deoxygenated and dehydrogenated hot water.
In addition, the place where this silver addition means is provided is not limited to the terminal part vicinity of the casting iron C. That is, it may be added to the hot water after the dehydrogenation treatment and sufficiently diffused, and may be provided between the end of the cast iron C and the end of the tundish 5.
[0032]
The tundish 5 is provided with a pouring
[0033]
A belt caster continuous casting machine D is connected to the holding furnace B via a casting rod C. The belt caster type continuous casting machine D includes an
[0034]
The rolling mill E rolls the
[0035]
An oxygen-free copper wire manufacturing method using the oxygen-free copper wire manufacturing apparatus 1 configured as described above will be described.
First, combustion is performed in a reducing atmosphere in the melting furnace A, and molten copper is produced while deoxidizing the molten copper (molten copper production step). The deoxidized molten copper is sealed in a non-oxidizing atmosphere using the cast iron C and transferred to the tundish 5 (molten copper transfer step). The molten copper deoxidized in the melting furnace A has a high hydrogen concentration because the oxygen concentration and the hydrogen concentration are in an inversely proportional relationship. The molten copper having a high hydrogen concentration is dehydrogenated by the stirring means 33 (degassing step) when passing through the casting iron C.
[0036]
Thus, the molten copper is adjusted to have an oxygen content of 3 to 10 ppm and a hydrogen content of 1 ppm or less. Then, silver is added from the silver addition means to the molten copper whose oxygen concentration and hydrogen concentration are adjusted so that the silver content in the molten copper is 0.005 to 0.2 wt% (silver addition step). .
If the silver content is less than 0.005 wt%, it can hardly be expected to make holes finer, that is, to suppress surface scratches. On the other hand, if the silver content is more than 0.2 wt%, the strength of the oxygen-free copper wire will increase even if the effect of suppressing scratches does not change so much. This makes it difficult to perform post-processing and the like.
For these reasons, the silver content is preferably within the above range.
[0037]
Moreover, since the gas concentration of molten copper falls by lowering | hanging water vapor partial pressure from the relationship of equilibrium type | formula (A), the molten copper before performing a dehydrogenation process and the molten copper after a dehydrogenation process are isolate | separated completely. And a further degassing effect can be obtained. This can be realized, for example, by providing the stirring means 33 as described above in the molten copper transfer step. That is, the stirring means 33 also serves to prevent the mixing of the atmospheric gas before and after the dehydrogenation process and the mixing of the molten copper.
[0038]
As described above, the molten copper transferred from the melting furnace A to the holding furnace B is heated, and then supplied to the belt caster continuous casting machine D through the casting rod C and the tundish 5, and the belt caster continuous casting is performed. It is continuously cast in the casting machine D, and is formed into a
[0039]
The separation by the stirring means 33 is not limited to one place, and may be appropriately installed according to the length of the transfer process. In addition,
[0040]
In this way, by adjusting the oxygen concentration and the hydrogen concentration and casting and rolling the molten copper after the addition of a predetermined amount of silver, gas emission during casting is reduced and produced in the
[0041]
FIG. 3 shows a result of the flaw detection test on the surface of the oxygen-
In FIG. 3, (a) does not contain silver, (b) contains 0.01 wt% silver, (c) contains 0.03 wt% silver, (d ) Shows charts when flaws containing 0.05 wt% are detected. In each figure, the vertical axis represents time, and the horizontal axis represents the voltage (V) of eddy current generated corresponding to the number and size of flaws.
[0042]
As shown in these figures, as the silver content in the oxygen-
This is because, if an element capable of refining copper crystal grains can be added to increase the grain boundary, the concentration of gas components per unit grain boundary decreases, and hydrogen, oxygen, and water vapor in the
According to the study by the present inventors, silver is a suitable additive element, and if 0.005 wt% or more of silver is contained, the holes formed in the
[0043]
In the oxygen-free copper wire manufacturing apparatus and the manufacturing method using the same according to the present embodiment, combustion is performed in a reducing atmosphere in the melting furnace A, the molten copper is deoxygenated, and the molten copper is cast. In C, it is sealed in a non-oxidizing atmosphere and transferred to tundish 5. The molten copper has a high hydrogen concentration because the oxygen concentration and the hydrogen concentration are inversely proportional to each other, but is dehydrogenated by the stirring means 33 in the subsequent degassing step. As a result, the hydrogen concentration, which becomes higher as the deoxygenation is performed by reduction, becomes lower, and the generation of holes during solidification is suppressed. Then, silver can be further finely dispersed by adding silver from the silver addition means to the molten copper in which holes are difficult to be generated by the deoxygenation treatment and the dehydrogenation treatment, thereby forming microholes.
Therefore, by using a belt caster type continuous casting machine, it is possible to continuously produce a long cast copper material that suppresses a decrease in conductivity and has few harmful holes at a low cost. Moreover, even if the degassing process is simplified, an oxygen-free copper wire with good surface quality in which surface scratches are significantly reduced can be obtained. As a result, it is not necessary to use an expensive and special device such as a device for performing a dehydrogenation process, such as a vacuum degassing device, a bubbling device, or an alloy furnace, the device configuration can be simplified, and the cost can be reduced. An oxygen copper wire can be manufactured.
[0044]
Further, since the degassing means is the stirring means 33 for stirring the molten copper, the dehydrogenation process can be performed forcibly in a short time, and therefore, the dehydrogenation process can be efficiently performed with a simple configuration.
[0045]
Further, if the stirring means 33 is constituted by a weir that meanders the flow path of the molten copper, the stirring means 33 is automatically stirred by the flow of the molten copper itself. With the configuration, dehydrogenation can be efficiently performed, and operation management of an oxygen-free copper wire manufacturing apparatus can be easily performed.
[0046]
In addition, since the oxygen-
[0047]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the method and apparatus for producing an oxygen-free copper wire according to the present invention, since silver is added to the molten copper, the surface is obtained using a belt caster type continuous casting machine. High quality oxygen-free copper wire with good quality can be mass-produced at low cost.
Moreover, by containing a certain amount of silver, it is possible to provide a high-quality oxygen-free copper wire in which a decrease in electrical conductivity is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an oxygen-free copper wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the cast iron shown in FIG. 1 in a plan view (a) and a side view (b).
FIG. 3 is a chart showing the state of scratches on the surface of an oxygen-free copper wire manufactured using the manufacturing apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 Oxygen-free copper wire manufacturing equipment
5 Tundish
23 Cast copper
25 Oxygen-free copper wire
31 Molten copper channel (molten copper channel)
33 Stirring means (degassing means)
33a, 33b, 33c, 33d Weir
A melting furnace
B Holding furnace
C cast iron
D belt caster type continuous casting machine
E Rolling machine
F Coiler
Claims (7)
溶解炉の還元性雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる溶銅生成工程と、
前記溶解炉から送られた溶銅を、非酸化雰囲気でシール可能な鋳造樋を用いてタンディッシュまで移送する溶銅移送工程と、
該鋳造樋を通過する溶銅を攪拌することで脱水素処理を行う脱ガス工程と、
該脱ガス工程で酸素の含有量が3〜10ppm、水素の含有量が1ppm以下とされた溶銅に、銀の含有量が0.005〜0.2wt%となるように銀を添加する銀添加工程と、
銀が添加された溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機に供給することによって連続鋳造する連続鋳造工程と、
前記ベルトキャスター式連続鋳造機によって成形された鋳造銅材を圧延する圧延工程と、を含み、
前記脱ガス工程は、流路の上側に設けられた上部堰及び下側に設けられた下部堰により前記溶銅を少なくとも上下に蛇行させることで攪拌することを特徴とする無酸素銅線の製造方法。Supplying molten copper to a belt caster type continuous casting machine, rolling a cast copper material derived from the belt caster type continuous casting machine, and continuously producing oxygen-free copper wire,
A molten copper production process for producing molten copper by burning in a reducing atmosphere of a melting furnace;
A molten copper transfer step of transferring the molten copper sent from the melting furnace to a tundish using a cast iron that can be sealed in a non-oxidizing atmosphere,
A degassing step of performing a dehydrogenation treatment by stirring the molten copper passing through the casting slag;
Silver in which silver is added so that the content of silver is 0.005 to 0.2 wt% to the molten copper in which the oxygen content is 3 to 10 ppm and the hydrogen content is 1 ppm or less in the degassing step An addition process;
A continuous casting process for continuously casting the molten copper added with silver to a belt caster type continuous casting machine;
Rolling the cast copper material formed by the belt caster type continuous casting machine ,
The degassing step is agitated by stirring the molten copper at least vertically by means of an upper dam provided on the upper side of the flow path and a lower dam provided on the lower side. Method.
還元性の雰囲気で燃焼を行い溶銅をつくる溶解炉と、
該溶解炉から送られた溶銅を所定の温度に保持する保持炉と、
該保持炉から送られた溶銅を非酸化雰囲気でシールしてタンディッシュまで移送する鋳造樋と、
該鋳造樋に設けられ通過する溶銅を流路の上側に設けられた上部堰及び下側に設けられた下部堰により少なくとも上下に蛇行させることで攪拌して、前記溶銅の脱水素処理を行う脱ガス手段と、
該脱ガス手段によって酸素の含有量が3〜10ppm、水素の含有量が1ppm以下とされた溶銅に、銀の含有量が0.005〜0.2wt%となるように銀を添加する銀添加手段と、
銀が添加された溶銅を連続鋳造するベルトキャスター式連続鋳造機と、
前記ベルトキャスター式連続鋳造機によって成形された鋳造銅材を圧延する圧延機と、
を具備することを特徴とする無酸素銅線の製造装置。Supplying molten copper to a belt caster type continuous casting machine, rolling a cast copper material derived from the belt caster type continuous casting machine, and continuously producing an oxygen-free copper wire,
A melting furnace that burns in a reducing atmosphere to create molten copper;
A holding furnace for holding the molten copper sent from the melting furnace at a predetermined temperature;
A cast iron that seals the molten copper sent from the holding furnace in a non-oxidizing atmosphere and transfers it to the tundish;
The molten copper passing through the cast iron is agitated by meandering at least up and down by an upper weir provided on the upper side of the flow path and a lower weir provided on the lower side, and the dehydrogenation treatment of the molten copper is performed. Degassing means to perform;
Silver added with silver so that the content of silver is 0.005 to 0.2 wt% to the molten copper having an oxygen content of 3 to 10 ppm and a hydrogen content of 1 ppm or less by the degassing means Adding means;
A belt caster type continuous casting machine for continuously casting molten copper to which silver is added;
A rolling mill for rolling a cast copper material formed by the belt caster type continuous casting machine;
An apparatus for producing oxygen-free copper wire, comprising:
Priority Applications (17)
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