JP2002028757A

JP2002028757A - 無酸素銅線の製造方法、製造装置、及び無酸素銅線

Info

Publication number: JP2002028757A
Application number: JP2000207488A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Masui; 勉増井; Kazumasa Hori; 和雅堀; Yoshiaki Hattori; 芳明服部
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-29
Anticipated expiration: 2020-07-07
Also published as: JP4240768B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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低コストで大量
生産可能な製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】溶銅をベルトキャスター式連続鋳造機Ｄ
に供給し、ベルトキャスター式連続鋳造機Ｄから導出さ
れた鋳造銅材２３を圧延して、無酸素銅線２５を連続的
に製造する製造方法であって、溶解炉Ａ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、溶解炉Ａ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
Ｃを用いてタンディッシュ５まで移送する溶銅移送工程
と、鋳造樋Ｃを通過する溶銅に対して脱水素処理する脱
ガス工程と、この脱水素処理された溶銅に銀を添加する
銀添加工程と、を含むようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【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１０ｐｐ
ｍ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〕＝ｐ_H2O・Ｋ ………式（Ａ）なお、〔Ｈ〕：溶銅中の水素濃度〔Ｏ〕：溶銅中の酸素濃度ｐ_H2O ：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１０
８３℃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０．４
ｐｐｍ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
銅に対して脱水素処理を行う脱ガス工程と、この脱水素
処理された溶銅に銀を添加する銀添加工程と、を含むこ
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。

【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、前記脱ガス工程は、
前記溶銅を攪拌することで脱水素処理を行うことを特徴
とする。

【００１６】この無酸素銅線の製造方法では、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。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の無酸素銅線の製造方法であって、前記脱ガス工程は、
前記通過する溶銅の流路を蛇行させることで攪拌を行う
ことを特徴とする。

【００１８】この無酸素銅線の製造方法では、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。

【００１９】請求項４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
過する溶銅を脱水素処理する脱ガス手段と、この脱水素
処理された溶銅に銀を添加する銀添加手段と、を具備す
ることを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の無酸素銅線の製造装置であって、前記
脱ガス手段は、前記溶銅を攪拌する攪拌手段であること
を特徴とする。更に、請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の無酸素銅線の製造装置であって、前記攪拌手
段は、前記通過する溶銅の流路を蛇行させる堰により構
成さ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１〜３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７に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の無酸素銅線の製造方法によって又は請
求項４〜６のいずれか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８に記載の発明は、請求項７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９に記載の発明は、請求
項８に記載の無酸素銅線であって、０．０５〜０．２０
ｗｔ％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３
３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３
２として示している。堰３３ｃ、３３ｄは、溶銅流路３
１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３３
ａ、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２
３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３
３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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｄ 11/11 Ｂ２２Ｄ 11/11 Ｂ 11/114 11/114 11/12 11/12 Ａ 35/00 35/00 ＦＨ０１Ｂ 1/02 Ｈ０１Ｂ 1/02 Ａ 13/00 ５０１ 13/00 ５０１Ｃ (72)発明者服部芳明大阪府堺市築港新町３−１−９三菱マテリアル株式会社堺工場内Ｆターム(参考） 4E004 DA06 MB14 NC07 5G301 AA01 AA08 AB20 AD01 AE10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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に対して脱水素処理を行う脱ガ
ス工程と、この脱水素処理された溶銅に銀を添加する銀添加工程
と、を含むことを特徴とする無酸素銅線の製造方法。
【請求項２】前記脱ガス工程は、前記溶銅を攪拌す
ることで脱水素処理を行うことを特徴とする請求項１に
記載の無酸素銅線の製造方法。
【請求項３】前記脱ガス工程は、前記通過する溶銅
の流路を蛇行させることで攪拌を行うことを特徴とする
請求項２に記載の無酸素銅線の製造方法。
【請求項４】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脱水素処理する脱ガ
ス手段と、この脱水素処理された溶銅に銀を添加する銀添加手段
と、を具備することを特徴とする無酸素銅線の製造装置。
【請求項５】前記脱ガス手段は、前記溶銅を攪拌す
る攪拌手段であることを特徴とする請求項４に記載の無
酸素銅線の製造装置。
【請求項６】前記攪拌手段は、前記通過する溶銅の
流路を蛇行させる堰により構成されていることを特徴と
する請求項６に記載の無酸素銅線の製造装置。
【請求項７】請求項１〜３のいずれかに記載の無酸
素銅線の製造方法によって又は請求項４〜６のいずれか
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無酸素銅線。
【請求項８】０．０３〜０．２０ｗｔ％の銀を含有
することを特徴とする請求項７に記載の無酸素銅線。
【請求項９】０．０５〜０．２０ｗｔ％の銀を含有
することを特徴とする請求項８に記載の無酸素銅線。