JPH0250924A - 銅の還元処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶銅中の酸素あるいは硫黄を効率よく除去し
、鋼中の含有酸素量を調整するための還元処理方法に関
するものである。

［従来の技術］ 反射炉などにおいて大気中溶解した溶銅中には多量の酸
素が空気中より吸収されており、これを鋳型に凝固させ
る前に当該酸素を還元除去する必要かある。

しかし、溶銅中の酸素を完全に除去してしまうと、溶銅
中に水素や窒素が増大し好ましくない。

また、溶銅中に適当量の酸素を残留させ鋼中の不純物を
酸化物に変えて析出させると、かえって銅の展延性か増
加することもわかっている。タフピッチ銅は、」１記知
見に基き溶銅中の酸素の還元を調整し、最適量の酸素を
残留させ、前記不純物を酸化析出させる一方、余分の酸
素を亜酸側の形て析出さぜ無害化したものである。

このような溶銅中の酸素量の調整のための還元処理方法
として従来よりボーリンクと称する還元処理方法がよく
知られている。これは溶湯中に生松丸大を投入し、溶湯
に激しい攪拌を生じさせると共に還元を行なわせるもの
である。

ほかにも、アンモニヤ、プロパン、ブタンカス等の可燃
性カスを溶銅中に吹入れるカス吹入れ法、燐を用いて酸
素を除く燐脱酸法、シャフト炉などにおりるバーナーの
空燃比における燃料を過剰にし鋼中の酸素を除去する空
燃化調整法なと目的に応じ種々な方法がとられてきた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の種々な還元処理方法にも、それぞれの問題点かあ
る。

まずボーリンクにおいては、使用する生検丸太の入手が
困難になりつつある。しかも、重Ｘ物であるために取扱
い性が悪く長期保存もきかない上、投入作業を合理化し
歎いという問題点がある。

カス吹入れ法や空燃比調整法の場合には、脱酸効率が悪
く（約２０％）、とくに酸素量が少くなると還元スピー
ドが著しく低下するという問題がある上、未燃カスによ
るカーボンか発生し、作業雰囲気を悪化させ易い。

燐脱酸法ては、鋼中に燐が残留することは避ζｊ難く、
これが銅の本来の性質である電気的特性に顕著に影響を
及ぼすという大きな問題がある上、展延性など機株的猶
性にも影響を与える。

故銅を大量生産規模で再溶解する場合なとには、湯樋内
などにおいて迅速に還元し、酸素量を連続的に所定範囲
に調整することが望まれるが、そのためには上記したい
ずれの方法も余り適当ではなく、新たな迅速還元方法の
出現が待たれている。

さらに、最近のタフピツチ銅の溶解には反射炉は余り使
用されなくなり、シャフト炉のような円筒堅形炉が主流
となっているが、この炉では始業時などに銅が酸化され
酸素量の高い溶鋼が形成される。この場合、上記従来の
還元方法では還元速度が遅く対処し切れないなめに、製
品の歩留りを悪くしているという問題もあった。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、溶銅中の酸素を迅速かつ効率よく除去すると共に
、残留させる酸素量の調整も自在に行なうことができ、
しかも銅本来の有する性質を損うおそれもない改良され
た銅の迅速還元処理方法を提供しようとするものである
。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、銅の脱酸処理において粉粒状のカルシウムま
たはその合金と同じく粉粒状のアルミラムまたはその合
金の混合物を押出法により線材に加工して心材とし、そ
の外周に銅または銅合金のシースを施して複合添加剤と
なし、これを溶銅中に連続的に投入することにより溶銅
中の酸素を添加剤元素との酸化物として除去しようとす
るものである。

［作用］ カルシウムを溶鋼よりの脱酸剤として使用する試みはな
いわけではなかっなが、カルシウムは熱伝導性が悪く（
銅の約１．／３）、投入後溶銅中において迅速に溶けに
くいという問題かあり、残留酸素量の調整の上て必ずし
も適当とはいえなかった。これをアルミニウムとの混合
物としたことで熱伝導性が顕著に向上し、溶銅中て速か
に溶解し易くなり、それによって脱酸速度を大［ＩＪに
向−Ｆさぜ得なことて、溶銅中の残留酸素量をきわめて
自在に調整することか可能となったものである。

［実施例〕 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１図は、湯樋１内を還元場所に泗ひ、矢印方向に流動
している溶５ＦＪｉｏに本発明に係る還元力法を適用し
て脱酸し、酸素量調整を行なっている様子を示す説明図
てあり、第２図は湯樋１部分の横断面図である。

湯１通１内の溶銅２０には、ホッパ２よりツイータ３を
介してカーボン粉や木炭粉等の酸化防止剤２１が供給さ
れ、溶鋼２０を覆うことにより溶鋼の表面よりの酸化が
防止される。

送出しポビン６からは線状の本発明に係る添加剤３０が
送出され、添加剤ツイータ５を介しＳｉＣ製のカイトパ
イプ４において溶鋼２０中に定量か連続的に投入される
。溶鋼２０は湯樋１内を図中矢印方向に連続的に移動し
ているから、上記により溶鋼２０は量産規模で連続的に
還元され、還元により発生し浮上した酸化物は溶鋼との
分離をよくするなめに設置られな潜り堰８の手前に設置
された酸化物除去装置７により連続的に除去される。そ
の後溶銅中の酸素量か酸素検出器９により検出される。

この検出結果を添加剤ツイータ５にフィードバックする
ようにずれは、添加剤３０の自動投入および酸素量の自
動調整が可能であり、還元を自動制御することかできる
。

」１記により酸素量の調整された溶鋼２０の残看酸化物
等がセラミックフィルタ１０により清浄？ρ過され、例
えば鋳型に送られる。

」１記において使用される添加剤３０については、粉粒
状のカルシウムまたはその合金と粉粒状のアルミまたは
その合金が例えば重量比において８：２に混合され、該
粉粒状混合物は押出法により線材に加工されてその外周
に銅または銅合金のシースが施され、線状添加剤に形成
される。線状添加剤はボビンに巻かれた状態で提供され
、前記ツイータ５により連続的に投入される。

」−記添加剤３０による溶銅２０中の酸素ならひに硫黄
の還元はそれぞれ下式の反応により行なわれ、比重の小
さな酸化物あるいは硫化物として溶ｗ１２０上に浮上し
除去される。

３０＋２Ａ、［ｌ−→Ａ、（ｌｚＯ＋ ０２　＋２　ｃａ　→２　ｃａ　Ｏ ３２＋２　ｃａ　→２　Ｃａ　Ｓ 第３図は、上記のようにして溶銅２０中に添加剤３０を
連続的に定量投入した場合の投入前と投入後における鋼
中の酸素量を測定した結果を示す線図である。

図にみる通り、本発明に係る方法によって、酸素量がタ
フピッチ銅として好ましい値に連続かつ適確に還元され
る。

この場合の鋼中における。！あるいはＣａＯ量は、従来
の還元法によった場合と変らず、添加剤が鋼中に残存し
て悪影響を与えるおそれのないことも確認された。

」−記において、酸化物の溶鋼よ・りの分離をよくする
目的て、別途石灰やコークス粉などを使用してもよい。

また、線状添加剤の提供はボビン巻に限らず、例えば舞
輸より供給するようにしてもよい。また、カルシウムと
の混合比は前記実施例に限らず、還元量や還元速度なと
それぞれ目的に応じ適宜変更しても差支えなく、カルシ
ウムとの混合成分にしても一部をマグネシウムに代える
など変更してもよいのである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、溶鋼をきわめて迅速に還
元し得るものてあり、添加剤を長尺化することて連続鋳
造のような大量生産に適合させ得るばかりでなく、シャ
ツ１〜炉などにおける歩留り向上をも達成できるなど、
その工業上の価値は非常に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る還元方法を実施している様子を示
す説明図、第２図は湯桶部分の横断面図、第３図は本発
明の実施前後におりる鋼中の酸素量の測定結果を示す線
図である。 ２０：溶鋼、 ３０：添加剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉粒状のカルシウムまたはその合金と同じく粉粒
   状のアルミニウムまたはその合金の混合物を押出法によ
   り線材に加工して心材とし、その外周に銅または銅合金
   のシースを施して複合添加剤となし、当該添加剤を銅の
   溶湯中に投入することにより溶銅中の酸素を添加剤元素
   との酸化物として浮上せしめる銅の還元処理方法。