JP7404991B2 - Copper wire manufacturing equipment - Google Patents
Copper wire manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP7404991B2 JP7404991B2 JP2020075227A JP2020075227A JP7404991B2 JP 7404991 B2 JP7404991 B2 JP 7404991B2 JP 2020075227 A JP2020075227 A JP 2020075227A JP 2020075227 A JP2020075227 A JP 2020075227A JP 7404991 B2 JP7404991 B2 JP 7404991B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casting
- cast
- copper wire
- bar
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 116
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 51
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 107
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 52
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 50
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 12
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、鋳造リングを備えた銅線製造装置に関するものである。 The present invention relates to a copper wire manufacturing apparatus equipped with a casting ring.
銅線の製造方法の1つとして、溶融した銅材(溶銅)を、水平方向を回転軸とする鋳造リングの外周面に設けられた溝とベルトとの間に設けられた空間内に流したあと、溶銅を冷却することによって銅材から成る鋳造バーを鋳造する方法が知られている。その後の工程で鋳造バーを圧延することで、銅線(銅荒引線)を製造することができる。 One method for manufacturing copper wire is to flow molten copper material (molten copper) into a space between a belt and a groove provided on the outer peripheral surface of a casting ring whose rotation axis is horizontal. There is a known method of casting a cast bar made of copper material by cooling the molten copper after that. By rolling the cast bar in a subsequent process, copper wire (copper rough drawn wire) can be manufactured.
特許文献1(国際公開第2012/096238号)には、銅合金線材の製造方法として、銅または銅合金をベルト&ホイール法で連続鋳造する方法が記載されている。 Patent Document 1 (International Publication No. 2012/096238) describes a method of continuously casting copper or a copper alloy by a belt and wheel method as a method for manufacturing a copper alloy wire.
鋳造リングの溝内に注がれた溶銅は、当該鋳造リングの外周面の曲面に沿って曲線状に凝固して鋳造バーになり、その後、鋳造リングから離脱した鋳造バーは直線状にされる。このため、鋳造バーが曲線状から直線状にされた際に、鋳造バー内において、鋳造リングの底面側に配置されていた部分(下面部分)には引張応力が生じ、鋳造リングの底面側と対向するベルト側に配置されていた部分(上面部分)には圧縮応力が生じる。例えば、鋳造リングの直径が2500mm程度である場合、曲線状に鋳造される鋳造バーの曲率が小さくなるため、直線状にされた鋳造バー内の上面部分と下面部分とのそれぞれに生じる上記応力が大きくなる。このため、上記のような直径を有する鋳造リングを用いて鋳造バーを鋳造しようとすると、当該応力によって鋳造バーに割れが生じる虞がある。 The molten copper poured into the groove of the casting ring solidifies in a curved shape along the curved surface of the outer circumferential surface of the casting ring, and becomes a cast bar.After that, the cast bar separated from the casting ring is straightened. Ru. For this reason, when the cast bar is changed from a curved shape to a straight line, tensile stress is generated in the part of the cast bar that was located on the bottom side of the casting ring (lower surface part), and Compressive stress is generated in the portion (upper surface portion) located on the opposing belt side. For example, when the diameter of the casting ring is about 2500 mm, the curvature of the cast bar cast into a curved shape becomes small, so the stress generated in the upper and lower surface parts of the straight cast bar is reduced. growing. For this reason, when attempting to cast a cast bar using a casting ring having the diameter as described above, there is a risk that the cast bar will crack due to the stress.
本発明の目的は、鋳造バーの割れを生じにくくすることが可能な銅線製造装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a copper wire manufacturing apparatus that makes it difficult for a cast bar to crack.
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 A brief overview of typical embodiments disclosed in this application will be as follows.
一実施の形態である銅線製造装置は、回転軸を中心に回転する鋳造リングを用いて鋳造バーを鋳造する鋳造部を備えた銅線製造装置であって、前記鋳造リングは、その外周に沿って環状に形成された、前記鋳造バーを鋳造するための溝を有し、前記鋳造リングの直径aは、2900mm以上で、かつ前記鋳造リングで鋳造する前記鋳造バーの断面積と同じ面積を有する円の直径bに対して33倍以上、56倍以下の大きさを有するものである。 A copper wire manufacturing apparatus according to an embodiment is a copper wire manufacturing apparatus including a casting section that casts a casting bar using a casting ring that rotates around a rotation axis, and the casting ring has a casting ring that is formed on the outer periphery of the casting ring. a groove for casting the casting bar formed in an annular shape along the casting ring; The diameter b of the circle is 33 times or more and 56 times or less.
本願において開示される一実施の形態によれば、鋳造バーの割れを発生しにくくすることが可能な銅線製造装置を提供することができる。 According to one embodiment disclosed in this application, it is possible to provide a copper wire manufacturing apparatus that can make it difficult for cracks to occur in a cast bar.
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings. In addition, in all the drawings for explaining the embodiment, members having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof will be omitted. Furthermore, in the following embodiments, descriptions of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
本実施の形態の銅線製造装置は、外周面に沿う溝を有する鋳造リングを、比較的大きい直径で形成するものである。以下では、直径の大きい鋳造リングを用いることで、酸素濃度が低い鋳造バーを、割れの発生を防ぎつつ鋳造する銅線製造装置について説明する。 The copper wire manufacturing apparatus of this embodiment forms a casting ring having a relatively large diameter and having a groove along the outer peripheral surface. The following describes a copper wire manufacturing apparatus that uses a casting ring with a large diameter to cast a cast bar with a low oxygen concentration while preventing the occurrence of cracks.
<銅線製造装置の構造および銅線の製造方法>
以下に、図1~図3を用いて、本実施の形態の銅線製造装置の構造および銅線の製造方法について説明する。
<Structure of copper wire manufacturing equipment and copper wire manufacturing method>
The structure of the copper wire manufacturing apparatus and the copper wire manufacturing method of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
図1に示すように、本実施の形態に係る銅線製造装置10は、銅線(銅荒引線)を連続鋳造圧延するための、所謂連続鋳造圧延装置であり、例えば、溶解炉210と、上樋220と、保持炉230と、添加部240と、下樋260と、タンディッシュ300と、注湯ノズル320と、連続鋳造機500と、熱間圧延装置620と、巻取機(コイラー)640とを有している。
As shown in FIG. 1, the copper
溶解炉210は、銅原料を加熱して溶融し、溶銅110を生成するものであり、例えば、炉本体と、炉本体の下部に設けられるバーナーとを有している。銅原料が炉本体に投入され、バーナーで加熱されることで、溶銅110が連続的に生成される。銅材料としては、例えば、銅(Cu)等を用いることができる。溶銅は酸素(O)を含有している。
The melting
上樋220は、溶解炉210の下流側に設けられ、溶解炉210と保持炉230との間を連結し、溶解炉210で生成された溶銅110を下流側の保持炉230に移送するものである。
The
保持炉230は、上樋220の下流側に設けられ、上樋220から移送される溶銅110を所定の温度で加熱して一時的に貯留するものである。また、保持炉230は、溶銅110を所定の温度に保持したまま、所定量の溶銅110を下樋260に移送するものである。添加部240は、下樋260内の溶銅110に、所定の金属元素を連続的に添加するものである。溶銅110に添加される金属元素としては、例えば、錫(Sn)、インジウム(In)、チタン(Ti)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、カルシウム(Ca)またはマンガン(Mn)などが挙げられる。つまり、好ましくは、これらの金属元素のうち少なくとも1つが、溶銅110に添加される。
The
下樋260は、保持炉230の下流側に設けられ、保持炉230から移送される溶銅110を下流側のタンディッシュ300に移送するものである。下樋260には、添加部240が接続されている。なお、添加部240は、下樋260に接続される態様に限定されず、例えば保持炉230またはタンディッシュ300に接続される態様であってもよい。
The
タンディッシュ300は、下樋260の下流側に設けられ、下樋260から移送される溶銅110を一時的に貯留し、連続鋳造機500に対して所定量の溶銅110を連続的に供給するものである。このようにして、連続鋳造機500に対して供給するための溶銅110を用意する。
The tundish 300 is provided on the downstream side of the
タンディッシュ300の下流側には、貯留する溶銅110を流出させるための注湯ノズル320が接続されている。タンディッシュ300に溜まった溶銅110は、注湯ノズル320を介して、連続鋳造機500へと供給される。
A
連続鋳造機500は、所謂ベルトホイール式の連続鋳造を行う装置であり、例えば、鋳造リング(鋳造ホイール)1と、ベルト3とを有している。円筒状の鋳造リング1は、外周に溝2(図2参照)を有している。鋳造リング1は銅線の製造工程において回転し、その回転軸6は水平面に沿っている。円筒状の鋳造リング1の内側には、鋳造リング1を保持する円柱状の保持部5が配置されている。鋳造リング1は保持部5に固定されており、保持部5と共に回転する。なお、鋳造リング1は円柱状または円盤状であってもよい。
The
また、ベルト3は、鋳造リング1の外周面の一部に接触しながら周回移動するよう構成されている。鋳造リング1の溝2とベルト3との間の空間に、タンディッシュ300から流出される溶銅110が注入される。つまり、タンディッシュ300および注湯ノズル320は、鋳造リング1の溝2内に溶銅110を供給する供給部330である。また、鋳造リング1およびベルト3は、例えば冷却水により冷却されている。これにより、溶銅110が冷却・固化(凝固)されて、棒状の鋳造バー(鋳造材)120が連続的に鋳造される。すなわち、鋳造リング1を備えた連続鋳造機500は、溶銅110を凝固させて鋳造バー120を鋳造する鋳造部である。
Further, the
熱間圧延装置620は、連続鋳造機500の下流側(鋳造バー排出側)に設けられ、連続鋳造機500から移送される鋳造バー120を連続的に圧延して圧延材を形成する圧延部である。すなわち、熱間圧延装置620を用いて鋳造バー120を鋳造リング1の溝2内から引き出し、連続鋳造機500外へ移送する。鋳造バー120が熱間圧延装置620によって圧延されて形成された圧延材を、熱間圧延装置620と巻取機640との間において表面清浄化処理することで、銅線(銅荒引線)130が鋳造加工される。
The
巻取機(コイラー)640は、熱間圧延装置620の下流側(銅合金材排出側)に設けられ、熱間圧延装置620から表面清浄化処理装置を経て移送される銅線130を巻き取るものである。以上の工程により、銅線(銅荒引線)130を形成することができる。
A winder (coiler) 640 is provided on the downstream side (copper alloy material discharge side) of the
ここで、図1に示す鋳造リング1から取り出され、熱間圧延装置620で圧延される前の鋳造バー120は、酸素を含有している。また、同様に銅線130も酸素を含有している。鋳造バー120および銅線130のそれぞれの銅中の酸素含有量(酸素含有濃度)は、450mass ppm以下である。製造する銅線の硬さを高める観点において、酸素含有量のより好ましい値は120mass ppm以下である。
Here, the
続いて、図2を用いて、鋳造リングの外周部の具体的な構造について説明する。図2は、鋳造リング1の回転軸(以下、単に回転軸と呼ぶ)6に沿う断面図であり、図2には鋳造リング1と、鋳造リング1の外周を覆うベルト3と、保持部5とを示している。図2は、図1のA-A線における断面図である。図2では、溶銅および鋳造バーはいずれも図示していない。
Next, the specific structure of the outer peripheral part of the cast ring will be described using FIG. 2. FIG. 2 is a cross-sectional view of the
鋳造リング1の径方向(以下、単に径方向と呼ぶ)における外側の側面、つまり外周面には、回転軸6側に向かって凹んだ溝(凹部)2が鋳造バーの外周に沿って環状に形成されている。溝2は、鋳造リング1の外周(周方向)に沿って延在し、回転軸6の周囲を囲むように環状に形成されている。回転軸6に沿う方向(回転軸方向ともいう)における溝2の幅は、鋳造リング1の外周側から回転軸側6に向かって徐々に小さくなっている。つまり、溝2の断面形状は逆向きの台形である。溝2の断面形状が逆向きの台形であることで、溝2内で凝固した鋳造バー120(図1参照)を溝2内から取り出し易くすることができる。
On the outer side surface of the
ここでは図示していないが、溝2の表面は、スートと呼ばれる煤から成る耐火物膜により連続的に覆われている。また、ベルト3の表面のうち、鋳造リング1の底面と対向する面は、スートと呼ばれる煤から成る耐火物膜により覆われている。
Although not shown here, the surface of the
鋳造リング1は、例えば主に銅(Cu)から成る。鋳造リング1は、銅にクロム(Cr)またはジルコニウム(Zr)などを混ぜたものにより構成されていてもよい。ベルト3と鋳造リング1の外周面との間の空間内(溝2内)に注入された溶銅110は、熱伝導率が比較的高い銅を主に含む鋳造リング1に熱を奪われ、これにより冷却されることで、鋳造リング1の周囲を1周する前に凝固する。
The
図1および図2に示すように、鋳造リング1の直径aは、鋳造リング1の径方向の最大幅である。つまり、鋳造リング1の直径aは、鋳造リング1の回転軸方向に垂直な面の直径である。本実施の形態の主な特徴の1つは、鋳造リング1の直径aが2900mm以上、3500mm以下であり、比較的大きい点にある。より好ましくは、鋳造リング1の直径aは、2900mmより大きく、3200mm以下である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the diameter a of the
また、本実施の形態の鋳造バー120の断面積は、3000mm2以上、6000mm2以下である。より好ましくは、鋳造バー120の断面積は、3000mm2より大きく、4000mm2以下である。このとき、本実施の形態の銅線製造装置10を用いて銅線を製造した場合、鋳造能力は、例えば、1時間当たり20t以上30t以下となる。本願でいう鋳造バーの断面積とは、鋳造バーの長手方向に垂直となる断面の面積である。
Further, the cross-sectional area of the
ここで、本実施の形態の鋳造バー120の断面積が、3000mm2以上、6000mm2以下であるとすると、当該断面積を有する円を想定した場合、その円の直径bは、約62~87.4mmである。したがって、鋳造リング1の直径aが2900mm以上、3500mm以下であるとすると、直径bに対する直径aの比の範囲は、33~56で表される。
Here, assuming that the cross-sectional area of the
つまり、本実施の形態の銅線製造装置において、鋳造バー120の断面積と同じ面積を有する円の直径bに対する、鋳造リング1の直径aの比の範囲は、33~56である。言い換えれば、直径aは、直径bに対して33倍以上、56倍以下の大きさを有する。
That is, in the copper wire manufacturing apparatus of this embodiment, the ratio of the diameter a of the
図3に、銅線の製造工程中の銅線製造装置10を構成する鋳造リング1およびその近傍を示す。図3に示すように、溶銅110は鋳造リング1の外周の溝とベルト3との間の空間内に注湯ノズル320から注がれる。つまり、図3では、鋳造リング1の断面を示しており、鋳造リング1の面のうち、鋳造リング1と溶銅110とが耐火物膜(図示しない)を介して接している面は、図2に示す溝2の底面である。本願でいう鋳造リング1の底面とは、溝2の底面、つまり、溝2を構成する面のうち、回転軸6側の面を指す。
FIG. 3 shows the
鋳造リング1は矢印の方向に溶銅110および鋳造バー120と共に回転している。また、ベルト3も鋳造リング1の外周面と同じ速度で移動している。鋳造バー120は鋳造リング1から曲線状の形状で取り出された後に直線状の形状にされ、続いて、図1を用いて説明したように、熱間圧延装置620により圧延される。
The
鋳造リング1に接し、鋳造リング1と共に回転している鋳造バー120の内部では、鋳造リング1の底面側に配置されている下面部分の近傍において圧縮応力が生じ、鋳造リング1の底面側とは反対側(ベルト3側)に配置されている上面部分の近傍において引張応力が生じているものと考えらえる。これに対し、鋳造リング1から取り出され、曲線状から直線状に変形された鋳造バー120は、当該変形により、内部に逆向きの応力を有している。つまり、鋳造リング1から取り出された後に直線状にされた鋳造バー120の内部では、鋳造リング1の底面側に配置されていた下面部分の近傍において引張応力が生じ、鋳造リング1側と反対側(ベルト3側)に配置されていた上面部分の近傍において圧縮応力が生じている。ここでは、直線状にされた鋳造バー120の下面部分に生じる引張応力は、上面部分に生じる圧縮応力よりも小さい。
Inside the casting
上記のように、本実施の形態の銅線製造装置は、回転軸6を中心に回転する鋳造リング1(図4参照)を用いて鋳造バー120を鋳造する鋳造部を備えた銅線製造装置である。この銅線製造装置は、鋳造リング1の外周に沿って環状に形成された溝を有する。鋳造リング1の径方向の最大幅である直径(第1直径)aは、2900mm以上で、かつ鋳造リング1で鋳造する鋳造バー120の断面積と同じ面積を有する円の直径(第2直径)bに対して33倍以上、56倍以下の大きさを有する。
As described above, the copper wire manufacturing apparatus of this embodiment includes a casting section that casts a casting
<本実施の形態の効果>
比較例として、図5に、比較的小さい直径を有する鋳造リングにより鋳造バーを鋳造する場合について説明する。図5は、比較例の鋳造リングの近傍を拡大して示す概略図である。比較例の銅線製造装置の構成は、鋳造リングの直径が比較的小さい点を除き、図1に示す銅線製造装置10の構成と同様である。比較例においても、鋳造リングを用いて鋳造する鋳造バー120の断面積は、本実施の形態と同様に3000mm2以上、6000mm2以下であるものとする。
<Effects of this embodiment>
As a comparative example, FIG. 5 illustrates a case in which a cast bar is cast using a casting ring having a relatively small diameter. FIG. 5 is an enlarged schematic diagram showing the vicinity of a cast ring of a comparative example. The configuration of the copper wire manufacturing apparatus of the comparative example is similar to the configuration of the copper
図5に示す比較例の鋳造リング4の直径cは、2900mm未満である。直径cは、例えば2500mm程度であり、比較的小さい。このような鋳造リング4で鋳造した鋳造バー120は直線状にされる際、図4を用いて説明したように、下面部分で引張応力が生じ、上面部分で圧縮応力が生じる。このとき、鋳造リング4の直径cが2500mm程度と比較的小さいため、このような鋳造リング4を用いて鋳造バー120を鋳造すると、直線状にされた鋳造バー120内において、上面部分と下面部分とのそれぞれに生じる上記応力が大きくなる。具体的には、直線状にされた鋳造バー120内の下面部分に生じる引張応力が上面部分に生じる圧縮応力よりも大きくなる。そのため、直線状にされた鋳造バー120の下面部分に割れが生じる虞がある。
The diameter c of the
また、銅線の硬さを高めることなどを目的として、酸素含有量が低い銅から成る鋳造バーを鋳造することが考えられる。しかし、鋳造バーの酸素含有量が低くなる程、鋳造バーは固くなる反面、脆くなる性質がある。例えば、鋳造バーの酸素含有量が450mass ppm以下になると、鋳造バーは、その内部に生じる応力により割れ易くなる。特に、鋳造バーの酸素含有量が50~120mass ppmになると、鋳造バーは非常に脆くなり、鋳造バーの内部に生じる応力により割れ易くなる。 Furthermore, for the purpose of increasing the hardness of copper wire, it is conceivable to cast a cast bar made of copper with a low oxygen content. However, as the oxygen content of the cast bar decreases, the cast bar becomes harder and more brittle. For example, when the oxygen content of a cast bar becomes 450 mass ppm or less, the cast bar becomes susceptible to cracking due to stress generated inside the cast bar. In particular, when the oxygen content of the cast bar reaches 50 to 120 mass ppm, the cast bar becomes very brittle and easily cracks due to stress generated inside the cast bar.
したがって、酸素含有量が低い鋳造バーを、比較例のように直径cが小さい鋳造リング4で鋳造すると、鋳造バー120を直線状にした際に鋳造バー120に割れが生じる虞がある。このような割れは、鋳造バー120の圧延後も欠陥として線材に内在する。また、鋳造バー120の割れが大きい場合(特に、鋳造バー120を目視観察することによって検出される割れが鋳造バー120の表面から鋳造バー120の中心部分にかけて1cm以上である場合)には、圧延の際に鋳造バー120の破断に至ることもある。
Therefore, if a cast bar with a low oxygen content is cast using a
鋳造バー120の表面に上述した割れを残したまま製造された銅線130では、その表面に傷が多く発生する。そのため、表面に傷が多い銅線(その表面を市販の渦流探傷器によって探傷したときに検出される1.5V以上の傷の個数が50個以上の銅線)130を次工程で伸線しようとすると、鋳造時の割れに起因する欠陥を起点にして伸線材に割れまたは破断が生じ、歩留まりが低下する。また、鋳造バー120の割れに起因して鋳造バー120が破断する場合は、設備故障の原因となる。よって、鋳造バー120の割れによって破断が生じると、銅線製造装置の操業を停止し、銅線の製造作業をやり直す必要が生じる。このため、銅線製造装置を用いた銅線の製造に要する時間が増大し、製造コストが増大する。すなわち、このような鋳造バー120の割れおよびそれに起因する破断が起き易い銅線製造装置は、銅線の製造能力が低く、信頼性が低いという問題がある。
If the
また、銅以外の金属を含有する鋳造バー120は、そのような金属を含まず銅の純度が高い鋳造バー120に比べ、割れ易いことが考えられる。鋳造バー120に添加される金属元素は、例えば、錫(Sn)、インジウム(In)、チタン(Ti)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、カルシウム(Ca)またはマンガン(Mn)などである。このような金属を含む鋳造バー120は、上記のような割れによる問題が起き易い。
Furthermore, the
これに対し、本実施の形態の銅線製造装置10では、図4に示すように、酸素含有量が450mass ppm以下の鋳造バー120を鋳造するために、2900mm以上、3500mm以下という比較的大きい直径aを有する鋳造リング1を用いている。このように直径aが大きい鋳造リング1は、図5に示した比較例に比べて外周面の曲率が大きい。このため、鋳造リング1から取り出した鋳造バー120を曲線状から直線状にした際に、鋳造バー120の内部における下面部分の引張応力が、上面部分の圧縮応力より大きくなることを防ぐことができる。したがって、例えば、酸素含有量が450mass ppm以下の鋳造バー120であっても、曲線状から直線状にした際に、鋳造バー120に割れ(鋳造バー120を目視観察することによって検出される割れが鋳造バー120の表面から鋳造バー120の中心部分にかけて1cm以上であるもの)または破断が生じにくくなる。そして、このようにして得られた鋳造バー120を熱間圧延装置620で圧延することにより、表面に割れが少ない銅線130を得ることができる。なお、表面に割れが少ない銅線130とは、銅線130の表面を市販の渦流探傷器によって探傷したときに検出される1.5V以上の傷の個数が10個以下である銅線である。また、本実施の形態の銅線製造装置10では、酸素含有量が120mass ppm以下の鋳造バー120であっても、鋳造バー120の割れまたは破断の発生を防ぐことができる。また、本実施の形態の銅線製造装置10では、鋳造する鋳造バー120が銅以外の金属元素を含有する場合であっても、割れおよび破断の発生を防ぐことができる。
On the other hand, in the copper
比較例の銅線製造装置を用いて、断面積が3000mm2以上、6000mm2以下である鋳造バーを鋳造しようとすると鋳造バーが割れる虞があるが、本実施の形態の銅線製造装置を用いれば、同様の断面積を有する鋳造バーを鋳造しても、鋳造バーの割れを発生しにくくすることができる。 If you try to cast a cast bar with a cross-sectional area of 3000 mm 2 or more and 6000 mm 2 or less using the copper wire manufacturing apparatus of the comparative example, there is a risk that the cast bar will break. For example, even if cast bars having similar cross-sectional areas are cast, the cast bars are less likely to crack.
ここで、本実施の形態の鋳造バー120の断面積が、3000mm2以上、6000mm2以下であるとすると、当該断面積を有する円を想定した場合、その円の直径bは、約62~87.4mmである。したがって、鋳造リング1の直径aが2900mm以上、3500mm以下であるとすると、直径bに対する直径aの比の範囲は、33~56で表される。
Here, assuming that the cross-sectional area of the
つまり、鋳造リング1の直径aが2900mm以上で、かつ鋳造バー120の断面積と同じ面積を有する円の直径bに対する、鋳造リング1の直径aの比の範囲が、33~56である銅線製造装置を用いれば、本実施の形態の効果を得ることができる。
In other words, the diameter a of the
すなわち、鋳造バーの割れを発生しにくくして鋳造バーの破断を防ぐことで、伸線時の割れまたは破断の発生による歩留まり悪化を防ぎ、銅線製造装置を停止させることなく操業させることができる。つまり、銅線製造装置による銅線の製造能力を向上させ、さらに、銅線製造装置の信頼性を向上させることができる。また、銅線の製造コストを低減することができる。特に、酸素含有量が低く、硬度が高い銅線を製造する際、および、銅以外の金属を含有する銅線を製造する際に、上記効果を得ることができる。 In other words, by making it difficult for the cast bar to crack and prevent the cast bar from breaking, it is possible to prevent yield deterioration due to cracking or breakage during wire drawing, and to allow copper wire manufacturing equipment to operate without stopping. . In other words, it is possible to improve the ability of the copper wire manufacturing apparatus to manufacture copper wire, and further improve the reliability of the copper wire manufacturing apparatus. Moreover, the manufacturing cost of copper wire can be reduced. In particular, the above effects can be obtained when manufacturing copper wires with low oxygen content and high hardness, and when manufacturing copper wires containing metals other than copper.
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As above, the invention made by the present inventors has been specifically explained based on the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. Needless to say.
1、4 鋳造リング
2 溝
3 ベルト
5 保持部
6 回転軸
10 銅線製造装置
110 溶銅
120 鋳造バー
130 銅線
300 タンディッシュ
330 供給部
500 連続鋳造機(鋳造部)
620 熱間圧延装置(圧延部)
a 直径(第1直径)
1, 4
620 Hot rolling equipment (rolling section)
a Diameter (first diameter)
Claims (3)
前記鋳造リングは、その外周に沿って環状に形成された、前記鋳造バーを鋳造するための溝を有し、
前記鋳造リングの直径aは、2900mm以上3200mm以下で、かつ前記鋳造リングで鋳造する前記鋳造バーの断面積と同じ面積を有する円の直径bに対して33倍以上、56倍以下の大きさを有し、
前記鋳造バーの酸素含有量は、450mass ppm以下である、銅線製造装置。 A copper wire manufacturing apparatus comprising: a casting section that casts a cast bar made of copper material using a casting ring that rotates around a rotating shaft; and a rolling section that rolls the cast bar to form a rolled material. hand,
The casting ring has a groove formed in an annular shape along its outer periphery for casting the casting bar,
The diameter a of the casting ring is 2900 mm or more and 3200 mm or less, and is 33 times or more and 56 times or less larger than the diameter b of a circle having the same area as the cross-sectional area of the casting bar to be cast with the casting ring. have,
The copper wire manufacturing apparatus , wherein the cast bar has an oxygen content of 450 mass ppm or less .
前記鋳造バーの断面積は、3000mm2以上、6000mm2以下である、銅線製造装置。 The copper wire manufacturing apparatus according to claim 1,
A copper wire manufacturing apparatus, wherein the cast bar has a cross-sectional area of 3000 mm 2 or more and 6000 mm 2 or less.
前記鋳造バーは、錫、インジウム、チタン、マグネシウム、銀、アルミニウム、カルシウムまたはマンガンを含有している、銅線製造装置。 The copper wire manufacturing apparatus according to claim 1 or 2 ,
The copper wire manufacturing apparatus, wherein the casting bar contains tin, indium, titanium, magnesium, silver, aluminum, calcium or manganese.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020075227A JP7404991B2 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Copper wire manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020075227A JP7404991B2 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Copper wire manufacturing equipment |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021171772A JP2021171772A (en) | 2021-11-01 |
JP2021171772A5 JP2021171772A5 (en) | 2022-10-21 |
JP7404991B2 true JP7404991B2 (en) | 2023-12-26 |
Family
ID=78281045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020075227A Active JP7404991B2 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Copper wire manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7404991B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001353558A (en) | 2000-04-11 | 2001-12-25 | Mitsubishi Materials Corp | Method for producing phosphorus-contained copper base material for copper plating and its producing apparatus |
JP2002120050A (en) | 2000-08-07 | 2002-04-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for producing oxygen-free copper wire rod with belt and wheel type continuous casting and rolling method for producing copper alloy wire rod |
WO2011004888A1 (en) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 古河電気工業株式会社 | Method for continuous casting of bronze or bronze alloy and casting ring used therefor |
CN202539503U (en) | 2012-05-02 | 2012-11-21 | 烟台万隆真空冶金有限公司 | Crystallization wheel of continuous-casting continuous-rolling machine |
JP2018001174A (en) | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 日立金属株式会社 | Copper alloy material manufacturing device and method of manufacturing copper alloy material |
JP2018158344A (en) | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 日立金属株式会社 | Method for producing copper cast stock and method for producing copper rough drawing wire |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5768252A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Continuous casting method |
JPS58179549A (en) * | 1982-04-12 | 1983-10-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Continuous production of roughly drawn wire of deoxidized copper |
US4465120A (en) * | 1983-01-17 | 1984-08-14 | Southwire Company | Inclined wheel and belt casting machine |
JPS6297748A (en) * | 1985-03-25 | 1987-05-07 | Fujikura Ltd | Cast wheel and its production |
-
2020
- 2020-04-21 JP JP2020075227A patent/JP7404991B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001353558A (en) | 2000-04-11 | 2001-12-25 | Mitsubishi Materials Corp | Method for producing phosphorus-contained copper base material for copper plating and its producing apparatus |
JP2002120050A (en) | 2000-08-07 | 2002-04-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for producing oxygen-free copper wire rod with belt and wheel type continuous casting and rolling method for producing copper alloy wire rod |
WO2011004888A1 (en) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 古河電気工業株式会社 | Method for continuous casting of bronze or bronze alloy and casting ring used therefor |
CN202539503U (en) | 2012-05-02 | 2012-11-21 | 烟台万隆真空冶金有限公司 | Crystallization wheel of continuous-casting continuous-rolling machine |
JP2018001174A (en) | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 日立金属株式会社 | Copper alloy material manufacturing device and method of manufacturing copper alloy material |
JP2018158344A (en) | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 日立金属株式会社 | Method for producing copper cast stock and method for producing copper rough drawing wire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021171772A (en) | 2021-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7814772B2 (en) | Method for manufacturing a coiler drum and a coiler drum | |
JP5515313B2 (en) | Method for producing Cu-Mg-based rough wire | |
CN105964964B (en) | Continuous casting roll for continuous casting machine | |
JP7404991B2 (en) | Copper wire manufacturing equipment | |
WO2009078663A1 (en) | Austenitic stainless steel for high vacuum and high purity gas tube application | |
JPWO2004103593A1 (en) | Seamless pipe manufacturing method | |
JP2690191B2 (en) | Method for producing high δ-Fe-based austenitic stainless steel strip | |
WO2007110930A1 (en) | Process for producing seamless pipe | |
JP2004082201A (en) | Build-up welding material for segment of mandrel for hot rolled steel strip coiler having excellent heat crack resistance and build-up welding method for the same and build-up welded segment | |
JP5396939B2 (en) | Rough drawn copper wire manufacturing method, rough drawn copper wire manufacturing apparatus, and rough drawn copper wire | |
JP4222148B2 (en) | Steel continuous casting method | |
CA1121570A (en) | Wheel ring for continuous casting machine | |
JP5863675B2 (en) | Continuous casting method of copper or copper alloy | |
JP2520534B2 (en) | Continuous casting method | |
JP2024043885A (en) | Metal wire rod production method and metal wire rod production apparatus | |
JP7494990B2 (en) | Method for manufacturing copper alloy material and alloying element additive material | |
JP2022108439A (en) | Stainless steel member and method for manufacturing metal wire | |
JP7552448B2 (en) | Manufacturing method of rough wire rod | |
JP2020157328A (en) | Copper wire production device and copper wire production method | |
JP2531156B2 (en) | Continuous casting method for steel containing silicon | |
JP2003191054A (en) | METHOD FOR PRODUCING Zn-Al BASE ALLOY WIRE ROD FOR THERMAL-SPRAYED COATING | |
JPH07115131B2 (en) | Twin roll casting machine | |
JP2023120817A (en) | Stainless member, and method for producing metal wire | |
JP5599161B2 (en) | Manufacturing method of Zn-Sn-Mg alloy wire, Zn-Sn-Mg alloy wire, and iron-based material | |
JP6387846B2 (en) | Continuous casting method for slabs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221013 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230725 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7404991 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |