DE3011124A1

DE3011124A1 - Kontinuierliches herstellungsverfahren von kupferlegierungsdraehten

Info

Publication number: DE3011124A1
Application number: DE19803011124
Authority: DE
Inventors: Yasumichi Arakida; Shinichiro Kiyomiya; Eimei Ono; Yoshirou Sano
Original assignee: Hitachi Wire and Rod Ltd
Current assignee: Hitachi Wire and Rod Ltd
Priority date: 1979-03-24
Filing date: 1980-03-22
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2048954A; GB2048954B

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten, bei dem in einem Schmelzofen hergestelltes, geschmolzenes Kupfer.einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießmaschine zugeführt wird und bei dem ein stabförmiges Kupfermaterial, das kontinuierlich von der Gießmaschine geliefert wird, zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten gewalzt wird.

Zu den Kupferlegierungen gehören in Übereinstimmung mit der Art des Zusatzmetalls Silber enthaltendes Kupfer, Kadmiumkupfer, Siliconkupfer, Chromkupfer, Corson-Kupfer, Mangankupfer, Nickelkupfer usw., sowie die verschiedenen Messing- und Bronzearten. Bei der vorliegenden Erfindung ist Phosphorreduziertes Kupfer ebenfalls in die vorgenannten Kupferlegierungen mit einbezogen. Im Falle eines Phosphor-reduzierten Kupfers wird eine Phosphor-Mutterlegierung als Zusatzmetall verwendet. 0 3 0 0 41 /0 6 6 2

Ein konventionelles Verfahren zur Herstellung von sehr langen Drähten aus den oben erwähnten Kupferlegierungen besteht wie allgemein bekannt aus dem Einbringen eines Zusatzmetalls in das geschmolzene Kupfer in einem Behälter wie etwa einer Gießpfanne, dem Umrühren des geschmolzenen Kupfers zur Verteilung des Zusatzmetalls im gesamten geschmolzenen Kupfer zwecks Umformung des geschmolzenen Kupfers in eine Kupferlegierung und ferner dem Gießen in eine Gußform, sowie der Behandlung der dergestalt erhaltenen Gußstücke, Blöcke, Barren und dergl. durch ein Walzwerk zur Formung der Drähte.

Da jedoch dieses Verfahren eine Gußstraße für die Kupferlegierung und eine Walzstraße für die Kupferlegierungsstücke gesondert enthältj ist es unmöglich, Kupferlegierungsdrähte in einer vollständig kontinuierlichen Weise herzustellen; vielmehr ist der zusätzliche Verfahrensschritt erforderlich, die durch das Gießen erhaltenen Kupferlegierungsgußstücke zur Walzstraße zu überführen, mit dem Ergebnis, daß das Verfahren in Bezug auf die Produktion eine geringe Leistungsfähigkeit aufweist und ungeeignet für die Massenproduktion ist. Ferner ist es nach diesem Verfahren nötig, bei der Herstellung der meisten Kupferlegierungsdrähte, bei denen eine Vermischung mit Sauerstoff nicht zulässig ist, in der Gießstraße Apparaturen zur Bildung einer sauerstoff-freien Schutzatmosphäre vorzusehen. Des weiteren muß das geschmolzene Kupfer ausreichend gerührt werden, wenn das Zusatzmetall eingebracht wird. Wird ein solches Umrühren nicht in ausreichender Weise ausgeführt, so ist das Zusatzmetall nicht im gesamten geschmolzenen Kupfer verteilt, wodurch es unmöglich wird, einheitliche Kupferlegierungsdrähte zu erhalten.

Wenn eine Kupferlegierung gegossen werden soll, wird im allgemeinen ein Zusatzmetall verwendet, um - wie oben beschrieben - das geschmolzene Kupfer in eine Kupferlegierung umzuformen. In einem solchen Falle tritt jedoch das Problem auf, daß der Behälter, z.B. eine Gießpfanne, gemäß der Art des

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Zusatzmetalls verunreinigt wird, da das Zusatzmetall an der Innenfläche des Behälters haften "bleibt. Dieses Problem braucht nicht beachtet zu werden, soweit der Behälter ausschließlich für eine Kupferlegierung verwendet wird, . jedoch muß es andernfalls sorgfältig beachtet werden. Dies läge z.B. dann vor, wenn eine Gießpfanne, die zum Gießen von Zinn enthaltendem Kupfer, Chromkupfer oder Phosphor-Kupfer verwendet wurde, von Zeit zu Zeit zum Gießen von hammergarem Kupfer und sauerstoff-freiem Kupfer benutzt wird. Wenn die Gießpfanne einmal in dieser Weise verwendet wurde, vermischen sich das an der Gießpfanne haftengebliebene Zinn, Chrom, Phosphor usw. mit dem hammergarem Kupfer oder sauerstoff-freien Kupfer,, wodurch die elektrische Leitfähigkeit abgesenkt wird, die die Haupteigenschaft dieses Metalls darstellt. Soweit Silber an der Gießpfanne haften bleibt, wird die Zugfestigkeit des hammergaren Kupfers oder des sauerstoff-freien Kupfers durch das Silber verändert. Aus diesen Gründen muß die einmal für das Gießen von Kupferlegierungen verwendete Gießpfanne normalerweise fehlerfrei gereinigt sein, wenn sie zum Gießen von hammergarem Kupfer, sauerstoff-freiem Kupfer oder anderen Kupferlegierungen benutzt wird, wobei zudem eine solche Reinigung außerordentlich beschwerlich ist.

Andererseits sind bereits mehrere Verfahren zur Herstellung von durch Schmelzen und Gießen von Elektrokupfer entstandenen Drähten aus hammergarem Kupfer vorgeschlagen worden. Unter ihnen ist auch ein Verfahren bekannt, in dem Kupferdrähte in vollständig kontinuierlicher Weise durch die Verwendung einer Stranggießmaschine vom Bandrollentyp aus geschmolzenem Kupfer hergestellt werden.

Die hier benutzte Bezeichnung "Stranggießmaschine" vom Bandrollentyp" bezeichnet eine Gießmaschine wie etwa die des SCR-Systems, des Properzi-Systems usw., die entweder ein bewegliches Endlosband und eine Gießtrommel enthält oder wie etwa das Heyslet-System ein Paar Endlosbänder und

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ein Paar Gießrahmen besitzt. Die Eigenart der vorgenannten Gießmaschine liegt in ihrem Mechanismus, demzufolge sie an einen großen Schmelzofen wie etwa einen Flammofen, Schachtofen usw. angeschlossen ist und jeweils mit ihrer Vorderoder Hinterseite mit einer Walzstraße verbunden ist, wobei, z.B. bei der Herstellung eines Kupferdrahtes, geschmolzenes Kupfer in die Gießmaschine eingeführt wird, um das geschmolzene Kupfer kontinuierlich zu gießen und ein stabförmiges Material zu formen, das unmittelbar danach in der Walzstraße verarbeitet wird, um so einen Kupferdraht in einer vollständigen Produktionsstraße leistungsfähig herzustellen. Ein anderes Merkmal der vorgenannten Maschine ist, daß eine gleichbleibende Qualität bezüglich des Gußmaterials sichergestellt werden kann, da sie einen kleinen Gußquerschnitt aufweist. Gemäß der oben angeführten Punkte kann das Verfahren, das eine Gießmaschine vom Bandrollensystem verwendet wie das Verfahren zur Herstellung von hammergaren Kupferdrähten als sehr vorteilhaft bezeichnet werden im Vergleich zu anderen Verfahren.

Ein Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdraht unter Verwendung einer Stranggießmaschine vom Bandrollentyp ist jedoch nicht vorbekannt, und kein entsprechendes Beispiel hat sich finden lassen. Dasselbe gilt für den Fall von sauerstoff-freien Kupferdrähten.

Die Gründe hierfür dürften darin liegen, daß, soweit die Gießmaschine vom Bandrollentyp benutzt wird, lange Beförderungswege zwischen dem Schmelzofen und der Gießmaschine im Hinblick auf konstruktive Gesichtspunkte des Schmelzofens und der Gießmaschine vorgesehen werden müssen,und folglich die Temperatur des von dem Schmelzofen ausströmenden, geschmolzenen Kupfers mitten im Beförderungsvorgang absinkt, wodurch ein Anheben der Temperatur etwa in der Mitte des BeförderungsVorgangs nötig wird,

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um das geschmolzene Kupfer auf einer für das Gießen erforderlichen Temperatur zu halten. Demzufolge bringt das Verfahren unter Verwendung einer Gießmaschine vom Bandrollentyp außerordentliche Schwierigkeiten mit sich beim Aufrechterhalten des luftdichten Abschlusses während des Beförderungsvorganges des geschmolzenen Kupfers,bein Sicherstellen einer Schutzatmosphäre , beim Einbringen eines Zusatzmetalls und bei der Steuerung der Temperatur des geschmolzenen Kupfers.

Ein weiterer Grund dürfte sein, daß im Falle einer Gießmaschine vom Bandrollentyp der Einlaßbereich der Gießmaschine ein beweglicheß Bauelement enthält, und die Gießmaschine selbst sich sehr schnell bewegt, also demzufolge von Schwingungen begleitet ist, wodurch es schwierig wird, eine luftdichte Verbindung zwischen der Gießmaschine und einem im Beförderungsvorgang angeordneten Bauelement vorzusehen. Aus diesem Grunde kann eine Vermischung mit Sauerstoff nicht in ausreichender Weise verhindert werden. Versuche zeigen, daß durch solche Abstände Verdampfung und Verluste je-nach Art des Zusatzmetalls auftreten.

Weiterhin muß auch im Falle der Gießmaschine vom Stranggußtyp ähnlich wie im Falle der Gießpfanne das Zusatzmetall eingebracht und im geschmolzenen Kupfer verteilt.werden. Hier tritt nun das Problem auf, wie dies erreicht werden könnte. Zusätzlich besteht das Problem einer durch das Zusatzmetall verursachten Verunreinigung. Die Gießmaschine vom Bandrollentyp wird normalerweise zur Herstellung von hammergaren Kupferdrähten verwendet. Wenn nun aber die Maschine zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten verwendet und damit verunreinigt wird, ist es notwendig, die Transportrinne für das geschmolzene Kupfer vollständig zu ersetzen oder zu reinigen, soweit die Maschine nachfolgend.für die Herstellung von hammergaren Kupferdrähten verwendet werden soll. Dies würde jedoch heißen, daß

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je nach Einbringungsort des Zusatzmetalls noch mehr beschwerliche Arbeit anfallen würde als im Falle der verunreinigten Gießpfanne. Wenn eine solche Arbeit durchgeführt werden müsste, dann würde, selbst wenn der gewünschte Kupferlegierungsdraht erhalten werden sollte, der Wert desselben wesentlich ansteigen. Demzufolge muß dieser Punkt untersucht werden.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur kontinuierlichen und leistungsfähigen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten aus geschmolzenem Kupfer unter Verwendung einer Stranggießmaschine vom Bandrollentyp zu entwickeln, bei dem das Zusatzmetall gleichmäßig während des Schmelzens verteilt wird, während das Verunreinigungsproblem auf einem Minimum gehalten wird.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung kurz erläutert.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdraht vorgeschlagen, bei dem in einem Schmelzofen erzeugtes, geschmolzenes Kupfer einer Stranggießmaschine vom Bandrollentyp über einen Zwischenofen zugeführt wird und das von der Gießmaschine kontinuierlich ausgegebene, stabförmige Kupfermaterial gewalzt wird, wobei das Verfahren die Einhüllung des geschmolzenen Kupfers mit einer gesteuerten Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas während des Beförderungsvorgangs zwischen dem Schmelzofen und der Gießmaschine vorsieht, und in diesem Zustand nach dem Zwischenofen im Beförderungsvorgang das Zusatzmetall in den Fluß des geschmolzenen Kupfers eingebracht wird, um das Zusatzmetall im geschmolzenen Kupfer gleichmäßig zu verteilen.

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Soweit gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kupferlegierung ohne Vermischung mit Sauerstoff erzeugt werden soll, ist es notwendig, in der Endstufe des Beförderungsvorgangs des geschmolzenen Kupfers den Bereich zwischen dem Ausgangsstutzen des Gießbehälters und dem Einlaß der Gießmaschine durch reduzierendes oder inertes Gas abzudichten. In normalen, luftabdichtenden Verfahren ist es schwierig, das Vermischen mit Sauerstoff zu verhindern. Demzufolge ist es notwendig, den vorgenannten Bereich vollständig mit Gas abzudichten. Ein erfindungsgemäßes, besonderes Gasabdichtungsverfahren umfaßt das Einblasen von Butanverbrennungsgas z.B. durch einen Gasbrenner. Obwohl an sich nicht begrenzt, braucht die Gasabdichtung nicht auf den ganzen Beförderungsvorgang angewandt zu werden.

Als Verfahren zur Bildung einer Schutzatmosphäre für den Beförderungsvorgang benötigt das neue Verfahren zur Einhüllung des Beförderungsvorganges mit einer gesteuerten Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas, welche normalerweise einen höheren Druck aufweist als der atmosphärische Druck, keine besondere Apparatur zur Bildung der Sauerstoff-freien Schutzatmosphäre. So kann dies erfindungsgemäß z.B. durch die Anordnung eines Schutzdeckels auf einer für den Beförderungsvorgang verwendeten Förderrinne und dem Einbringen von reduzierenden oder inerten Gasen in die Rinne erreicht werden, was ein sehr einfaches und praktisches Verfahren darstellt.

Erfindungsgemäß ist ein Gießbehälter in der Endstufe des Beförderungsvorganges des geschmolzenen Kupfers vorgesehen, um die Endsteuerung der Strömungsgeschwindigkeit des dem Einlaß der Gießmaschine zugeführten geschmolzenen Kupfers vorzunehmen.

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Nach der Erfindung ist weiter ein Zwischenofen vorgesehen, der ein großes Volumen im Vergleich mit dem vorgenannten Behälter aufweist und in der Mitte des Beförderungsvorganges angeordnet ist, um eine vorgegebene Menge geschmolzenen Kupfers zu halten, zu erhitzen und die Temperatur in vorgegebener Höhe zu steuern.

Erfindungsgemäß wird das Einbringen des Zusatzmetalls im Beförderungsvorgang nach dem Zwischenofen bewirkt, um das Verunreinigungsproblem auf einem Minimum zu halten. Es ist nicht wünschenswert, den Zwischenofen zu verunreinigen. Demzufolge ist es notwendig, ein Einbringen des Zusatzmetalls im BeförderungsVorgang vor dem Zwischenofen zu vermeiden. Es benötigt eine gewisse Zeit, bis das Zusatzmetall sich nach dem Einbringen verteilt hat. Wenn jedoch das Zusatzmetall in einem abwärtsfließenden Strom im Beförderungsvorgang eingebracht wird, wo das geschmolzene Kupfer rasch fließt, ist es möglich, eine durch den Fluß des geschmolzenen Kupfers im Beförderungsvorgang hervorgerufene Anfangsverteilung zu bewirken, während eine vollständige Verteilung durch das Hineinfallen des Materials in den Gießbehälter am Ende des Beförderungsvorganges zu schaffen ist. Dadurch ist die Verteilungszeit kurz, und ein Umrühren kann vermieden werden, was besonders vorteilhaft ist. Folglich ist die Anwesenheit des Gießbehälters brauchbar, um die Verteilungszeit zu verringern. Das Zusatzmetall kann in der Form von gradlinigen, pulvrigen, körnigen oder geschmolzenen Metallen vorliegen. Beim Einbringen dieser Materialien ist es wichtig, ihre Zuführungsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Gießgeschwindigkeit zu steuern, um die Einheitlichkeit der Kupferlegierungsbestandteile erhalten zu können. In dieser Hinsicht kann das vorgeschlagene Verfahren zur kontinuierlichen Einbringung von.gradlinigem, z.B. draht- oder stabförmigem Zusatzmetall auf der Grundlage der Gießgeschwindigkeit als Verfahren bezeichnet werden, das sehr leicht gesteuert werden kann.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten Fertigungsstraße für Kupferlegierungsdrähte in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 2 ist eine detaillierte schematische Darstellung, die den Transportvorgang von geschmolzenem Kupfer zeigt;

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des Silbergehalts im Kupferlegierungsdraht gemäß einer Ausführungsform (1). teilweise ohne Schutzgas;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht in Übereinstimmung mit der Ausführungsform (1) teilweise ohne Schutzgas;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Silbergehalts im Kupferlegierungsdraht in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform (2) mit Schutzgas, und

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht in Übereinstimmung mit der Aus führungs form .(2) mit Schutzgas.

Ausführungaformen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Schachtofen, 2 einen Zwischenofen, 3 eine kontinuierlich arbeitende Stranggießmaschine vom Bandrollentyp, die aus einem beweglichen Endlosband 4 und einer Gießtrommel 5 zusammengesetzt ist, sowie 6 und 7 Beförderungsrinnen für

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das geschmolzene Kupfer, deren offene Oberflächen durch feuerbeständige Verschlußdeckel bedeckt sind. Bezugsziffer bezeichnet einen Gießbehälter, der mit der Beförderungsrinne verbunden ist, um geschmolzenes Kupfer einem Einlaß der Gießmaschine zuzuführen.

Der Beförderungsvorgang von geschmolzenem Kupfer soll im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden. Geschmolzenes Kupfer 9 läuft von dem Zwischenofen durch die mit einem feuerbeständigen Verschlußdeckel 10 versehene Beförderungsrinne 7 in den Gießbehälter 8₉ von dem das geschmolzene Kupfer in die Gießtrommel 5 der Gießmaschine eingeführt wird. Bezugsziffer 11 bezeichnet einen Auslaßstutzen, der am Boden des Gießbehälters 8 angeordnet ist. Die Bezugsziffern 12₈ 13, 14_S 15, 16 und 17 bezeichnen Gasbrenner, die Butangas als Brennstoff verwenden. Der ganze Beförderungsvorgang ist mit einem Butan-Verbrennungsgas 18 nach Art einer Schutzatmosphärenschicht für einen luftdichten Abschluß versehen.. Im vorliegenden Fall ist der Druck des Butan-Verbrennungsgases 18 unter dem Verschlußdeckel 10 höher als atmosphärischer Druck, so daß der Eintritt von Luft verhindert werden kann. Der Gasbrenner 17 ist in der Endstufe des Transportvorganges angeordnet, um eine Gasabdichtung zwischen dem Auslaßstutzen 11 des Gießbehälters 8 und des Einlasses der Gießmaschine 5 vorzusehen. Die Gasabdichtung ist unumgänglich erforderlich bei der Herstellung von Kupferlegierungsdrähten, die keine Vermischung mit Sauerstoff zulassen. Das in der Form von reduzierendem Gas vorliegende Butan-Verbrennungsgas ist bezüglich des geschmolzenen Kupfers zur Herstellung einer sauerstoff-freien Schutzatmosphäre verwendbar.

Ein gradlinig geformtes Zusatzmetall 30 wird über die Beförderungsrinne 7 in das geschmolzene Kupfer 9 eingebracht, wobei die Einbringgeschwindigkeit mittels

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Versorgungsrollen 22, die mit einem Rotationsmotor 19, einem Geschwindigkeitswechselgetriebe 20 und einem Untersetzungsgetriebe 21 verbunden sind, in Übereinstimmung mit der Gießgeschwindigkeit gesteuert wird. Die Gasbrenner 14·, 15 und 16 sind auch verwendbar, um die Temperatur des geschmolzenen Kupfers, die infolge des Einbringens des Zusatzmetalls 30 abgesunken ist, auf einer nicht zumiedrigen Höhe zu halten.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugsziffern 23, 24, die Walzstraßen, während 26 das Rohmaterial kennzeichnet, welches in den Schachtofen X eingebracMrwird. Das Rohmaterial enthält gewöhnlich z.B. Elektrolytkupfer und diesem entsprechenden Kupferschrott bzw. Kupferabfälle.

Das von dem Schachtofen 1 gelieferte,, geschmolzene Kupfer wird in den Zwischenofen über die Förderrinne 6 eingeführt, die durch die Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas luftdicht abgeschlossen gehalten wird. Anschließend passiert das geschmolzene Kupfer die Förderrinne 7, die in ähnlicher Weise luftdicht abgeschlossen ist, so daß es durch das Zusatzmetall 30 in eine Legierung umgeformt wird, wonach es über den Gießbehälter 8 der Gießmaschine 3 zugeführt wird. Das geschmolzene Kupfer wird kontinuierlich durch die Gießmaschine 3 vergossen. Wenn das ehemals geschmolzene Metall aus der Gießmaschine 3 herausgefördert wird, hat es ein kontinuierliches, stabförmiges Kupfermaterial 27 gebildet, welches für die Walzbehandlung direkt den Walzstraßen 23, 24 und 25 zugeführt wird, um den Kupferlegierungsdraht 28 herzustellen. Da das Zusatzmetall an einer Stelle zugeführt wird, wo das geschmolzene Kupfer schnell fließt, kann es sich bald verteilen, um somit einen gleichmäßigen Kupferlegierungsdraht 28 zu erhalten.

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Die nachfolgende Tabelle zeigt Herstellungsbeispiele von Kupferlegierungsdrähten, die von der oben beschriebenen Fertigungsstraße hergestellt wurden. In der Ausführungsform (1) ist die Endstufe des Beförderungsvorganges durch einen Gasbrenner gasabgedichtet, während in der Ausführungsform (2) eine solche Gasabdichtung weggefallen ist. Zum Zwecke des Vergleichs sind Drähte aus hammergarem Kupfer, die durch die kontinuierliche Stranggieß- und Walzmethode nach dem Bandrollentyp hergestellt wurden, sowie Kupferlegierungsdrähte nach der Blockgieß- und Walzmethode als Stand der Technik ebenfalls angeführt. In der vorgenannten Tabelle sind Versuche bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit, der Zug- _f festigkeit und der Dehnung gemäß JIS C 3002 aufgeführt. In Bezug auf den Verdrillungstest wurden Drähte aus Hartkupferlegierung in Übereinstimmung BS 174 und bei Drähten aus Weichkupferlegierung in Übereinstimmung mit BS 174 getestet.

In den Ausführungsformen (1) und (2) wurden bei einer Zusammensetzung des Kupferlegierungsdrahtes aus Cu-Ag ein Silberdraht von 3 tan Durchmesser als Zusatzmetall und bei einer Zusammensetzung des Kupferlegierungsdrahtes aus Cu-Sn ein Zinndraht von 6 mm Durchmesser als Zusatzmetall verwendet. Das Einbringen des Silberdrahtes wurde mit einer Einbringgeschwindigkeit von 2106 g/hr relativ zu einer Gießgeschwindigkeit von 27 t/hr vorgenommen, während das Einbringen des Zinndrahtes mit einer Einbringgeschwindigkeit von 85800 g/hr relativ zu einer Gießgeschwindigkeit von 26 t/hr ausgeführt wurde.

Der Silbergehalt und der Zinngehalt der danach erhaltenen Kupferlegierungsdrähte werden jeweils in den Figuren 3 bis 6 gezeigt. Fig. 3 zeigt die Messung des Silbergehalts und Fig. 4 die Messung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht in der Ausführungsform (1). Ferner zeigt Fig. 5 die Messung des Silbergehalts und Fig. 6

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Zusammensetzung d. Legierungsdrahts

HERSTELLUNGSVERFAHREN

Gehalt an Zusatzmetall φ.Million)

U U
as φ

OJ

Elektr.Leitfähigkeit ( % )

Zugfestigkeit

(kg/mm )

Dehnung ( % )

Torsion (Umdrehungen

Elektr.Leit fähigkeit

■Η

ω
bo

Q)

Zugfestigkeit ₂ ( kg/mm )

Dehnung ( % )

REFERENZ

STRANGGIESSMA-' SCHINE VOM BANDROLLENTYP

Cu

99.30

47,39

2.0

55

101.26

24.55

39.4

AUSFÜHRUNG (1)

STRANGGIESSMA-

SCHINE VOM BANDROLLENTYP (ohne Gasabdichtung)

Cu-Ag Cu-Sn

78

3200

99.17 81.46

47.87 54.46

2.2

2.0

53 46

101.19 83.59

24.94 48.69

39.6

5.0

AUSFÜHRUNG (2)

STRANGGIESSMA-

SCHINE VOM BANDROLLENTYP foit Gasabdichtung)

Cu-Ag Cu-Sn

2500

99.06 35.83

46.43 51.30 1.6

0.6

101.34 89.02 2 5.22 45-31

39.6

2.8

STAND D. TECHNIK

BLOCKGUSSUND WALZMETHODE

Cu-Sn

3000

83.21

56.52

1.9

35

85.19

49.92

5.0

die Messung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht nach der Ausführungsform (2). Wie aus den Figuren 3 "bis 6 ersichtlich, kann der gewünschte Kupferlegierungsdraht dadurch erhalten werden, daß der Gehalt des Zusatzmetalls - wie beabsichtigt - gesteuert wird.

Wie bereits oben beschrieben und in Übereinstimmung mit dem Herstellungsverfahren des Kupferlegierungsdrahtes wird der Beförderungsvorgang des geschmolzenen Kupfers durch ein einfaches Verfahren luftdicht abgeschlossen , das die Vermischung mit Sauerstoff verhindert und steuert, und in diesem Zustand Zusatzmetall in den Beförderungsvorgang des geschmolzenen Kupfers nach dem Zwischenofen eingeführt , wobei das Zusatzmetall im geschmolzenen Kupfer gut verteilt wird, während das Verunreinigungsproblem auf einem Minimum gehalten werden kann. Dabei kann der gewünschte Kupferlegierungsdraht kontinuierlich und sehr wirkungsvoll durch die Verwendung einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießmaschine vom Bandrollentyp hergestellt werden. Erfindungsgemäß kann folglich eine Anlage der Stranggießmaschine vom Bandrollentyp dazu verwendet werden, verschiedene Arten von Kupfer- und Kupferlegierungsdrähten herzustellen, wodurch sich ein besonders hoher industrieller Wert ergibt.

Obwohl die gegenwärtige Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, können eine Vielzahl von Modifikationen und Änderungen im Sinne und im Umfang der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.

Zusammenfassend kann die Erfindung als' ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Kupferdrahtes beschrieben werden, bei dem in einem Schachtofen hergestelltes geschmolzenes Kupfer einer kontinuierlich arbeitenden

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Stranggießmaschine vom Bandrollentyp über einen Zwischenofen zugeführt wird, und bei dem das von der Gießmaschine kontinuierlich ausgegebene, stabförmige Kupfermaterial gewalzt wird. Das Verfahren umfaßt das Umhüllen des Beförderungsvorgangs des geschmolzenen Kupfers vom Schmelzofen bis zur Gießmaschine mit einer gesteuerten Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas, und das Einbringen eines Zusatzmetalls in diesem Zustand in den Fluß des geschmolzenen Kupfers im Beförderungsvorgang nach dem Zwischenofen, um das Zusatzmetall gleichmäßig im geschmolzenen Kupfer zu verteilen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten, bei dem in einem Schmelzofen hergestelltes, geschmolzenes Kupfer einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießmaschj-ne vom Bandrollentyp zugeführt wird und bei dem ein stabförmiges Kupfermaterial, das kontinuierlich von der. Gießmaschine geliefert wird, zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferdrähten gewalzt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß während des Beförderungsvorganges des geschmolzenen Kupfers (9) zwischen dem Schmelzofen (1) und der Gießmaschine (3) das Kupfer durch eine gesteuerte Schutzatmosphärenschicht (18) aus reduzierendem oder inerten Gas eingehüllt wird, und

daß unter Aufrechterhaltung dieses Zustande ein Zusatzmetall (30) in das fließende, geschmolzene Kupfer (9) während des Beförderungsvorgangs nach einem Zwischenofen (2) eingebracht wird, um das Zusatzmetall (30) gleichmäßig im geschmolzenem Kupfer zu verteilen.

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2. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichmäßige Verteilung des Zusatzmetalls im geschmolzenen Kupfer durch eine zunächst anfängliche Verteilung im vorgenannten Beförderungsvorgang und durch eine dann vollständige Verteilung in einem Gießbehälter (8) erzielt wird, der in der Ausgangsstufe des Beförderungsvorgangs angelegt ist.

3. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zwischen dem Auslaßstutzen (11) des Gießbehälters (8) in der Endstufe des Beförderungsvorgangs und dem Einlaß der Gießmaschine (3) durch reduzierendes oder inertes Gas abgedichtet wird.

4. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer in einem Zwischenofen (2) erhitzt wird, dessen Temperatur auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.

5. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung und zur Steuerung einer Schutzatmosphärenschicht eine Vielzahl von Gasbrennern (12, ..., 17) im Verlauf des Beförderungsvorgangs angeordnet werden, wobei die Gasbrenner dazu verwendet werden, das reduzierende oder inerte Gas einzublasen und die Menge des eingeblasenen Gases einzustellen.

6. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbrenner (12, ..., 17) ganz oder teilweise Butangase als Brennstoff verwenden.

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7. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Zusatzmetall aus gradlinig geformtem Metall (30) besteht, dessen einzubringende Menge in Übereinstimmung mit der Gießgeschwindigkeit eingestellt wird.

8. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmetall an einer Stelle im Beförderungsvorgang eingebracht wird, an der das geschmolzene Kupfer schnell fließt.

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