JPH05287402A - 極低酸素銅の製造法およびその製造法により得られた極低酸素銅 - Google Patents

極低酸素銅の製造法およびその製造法により得られた極低酸素銅

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JPH05287402A
JPH05287402A JP4117022A JP11702292A JPH05287402A JP H05287402 A JPH05287402 A JP H05287402A JP 4117022 A JP4117022 A JP 4117022A JP 11702292 A JP11702292 A JP 11702292A JP H05287402 A JPH05287402 A JP H05287402A
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copper
low oxygen
molten
graphite
deoxidizing
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JP4117022A
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Tokukazu Ishida
徳和 石田
Takuro Iwamura
卓郎 岩村
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/006Pyrometallurgy working up of molten copper, e.g. refining

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸素濃度が0.5ppm 以下の極低酸素銅の製
造法を提供する。 【構成】 (1) 黒鉛存在下で原料銅の溶融状態を保
持することにより脱酸する工程、(2) 原料銅を溶解
し、還元性ガスを吹込みながら脱酸する工程、(3)
黒鉛存在下で原料銅を溶解し、得られた溶銅に黒鉛存在
下で不活性ガスまたは還元性ガスを吹込みながら脱酸す
る工程、上記(1)〜(3)のいずれかの工程途中で一
時的に酸化銅を添加することにより酸素濃度を0.5pp
m 以下に低減させる極低酸素銅の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、酸素濃度が0.5pp
m 以下でCu:99.998重量%以上の純度を有する
極低酸素銅の製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、無酸素銅を製造する方法とし
て、(1) 通常の電気銅を真空溶解し脱ガスする方
法、(2) 通常の電気銅を不活性ガスまたは還元性ガ
ス雰囲気中で溶解し、不活性ガスまたは還元性ガスを吹
込んで溶湯を撹拌し脱ガスする方法、などが知られてい
る。
【0003】これら従来法により製造された無酸素銅の
酸素濃度は1ppm までしか下げることができず、1ppm
よりも少なくすることは困難であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、粒子加
速器などの真空容器材料に無酸素銅が使用されるように
なってきており、従来の無酸素銅製真空容器を高真空下
で使用すると無酸素銅に残存するガス(主として水素ガ
ス)が放出され、真空容器内の真空度を下げることがあ
った。そのため、あらかじめ従来の無酸素銅に含まれる
水素ガスをベーキング等の手段により除去し、このベー
キングした無酸素銅を粒子加速器などの真空容器材とし
て使用していた。
【0005】しかし、上記ベーキング等により脱水素ガ
ス処理しても、無酸素銅中に含まれる酸素濃度が高い
と、残存する水素ガスは無酸素銅中に含まれる酸素ガス
によりトラップされて容易に除去されず、かかるベーキ
ング等により脱水素された無酸素銅製真空容器を高真空
下で使用すると使用中に水素ガスが放出され高真空度が
維持できなくなり、かかる観点から従来よりも一層酸素
含有量の少ない極低酸素銅が求められていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
従来の無酸素銅よりも一層酸素濃度の低い極低酸素銅を
得るべく研究を行った結果、原料銅を溶解し脱酸する工
程の途中において、酸化銅を一時的に溶銅に対する酸素
濃度が50〜200ppm となるように添加すると、最終
的に得られた溶銅中の酸素含有量が0.5ppm 以下に低
下し、極低酸素銅が得られるという知見を得たのであ
る。
【0007】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、(1) 黒鉛存在下で原料銅の溶融
状態を保持することにより脱酸する工程、(2) 原料
銅を溶解し、還元性ガスを吹込みながら脱酸する工程、
(3) 黒鉛存在下で原料銅を溶解し、得られた溶銅に
黒鉛存在下で不活性ガスまたは還元性ガスを吹込みなが
ら脱酸する工程、上記(1)〜(3)のいずれかの工程
の途中で一時的に酸化銅を添加することにより酸素濃度
を0.5ppm 以下に低減させる極低酸素銅の製造法に特
徴を有するものである。
【0008】上記酸化銅の添加量は、溶銅に対する酸素
量が50ppm 未満では脱酸効果が十分でなく、一方、2
00ppm を越えて多量に添加すると酸素濃度が上昇しす
ぎるため溶銅中に酸素が残留してしまうので好ましくな
い。したがって、酸化銅の添加量は、溶銅に対する酸素
量が50〜200ppm の範囲内になるように定めた。
【0009】この発明で使用する酸化銅はCuOまたは
Cu2 Oの化合物構造のものが好ましいが、その他いか
なる化合物構造の酸化銅を使用してもよい。また、この
発明で使用する不活性ガスはArガスまたはN2 ガスが
好ましく、この発明で使用する還元ガスはCOガスが好
ましいが、吹込みガスは上記ガスに特に限定されるもの
ではない。
【0010】
【実施例】つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体
的に説明する。
【0011】実施例1 原料として酸素含有量:20ppm の電気銅を用意し、こ
の電気銅を15kgづつ黒鉛るつぼに装入し、Arガス雰
囲気中にて溶解し、溶銅温度が1200℃になった時点
で表1〜表3に示される流量の吹込みガスを黒鉛ノズル
またはアルミナノズルを通して溶銅中に吹込み、10分
間続けて吹込んだのち上記ノズルを通して吹込みガスと
ともにCuO粉末を表1〜表3に示される添加量だけ瞬
間的に吹込み、さらに上記吹込みガスの吹込みを10分
間続けて吹込んで脱酸し、ついでこの溶銅を金型に鋳込
んで鋳造する本発明法1〜18および比較法1〜12を
実施した。
【0012】さらに比較のために上記CuO粉末を添加
することなく黒鉛ノズルまたはアルミナノズルを通して
表3に示される流量の吹込みガスを溶銅中に吹込んで脱
酸し、ついで溶銅を金型に鋳込んで鋳造する表3に示さ
れる従来法1〜6を実施した。
【0013】これら本発明法1〜18、比較法1〜12
および従来法1〜6により得られた脱酸銅鋳塊に含まれ
るO2 量を測定し、これらの測定結果を表1〜表3に示
した。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【表3】
【0017】実施例2 原料として酸素:15ppm 含有の電気銅を用意し、この
電気銅を15kgづつアルミナるつぼに装入し、COガス
雰囲気中にて溶解し、溶銅温度が1200℃になった時
点で表4〜表5に示される流量の吹込みガスを黒鉛ノズ
ルまたはアルミナノズルを通して溶銅に吹込み、20分
間続けて吹込んだのち上記ノズルを通して吹込みガスと
ともにCuO粉末を表4〜表5に示される量だけ瞬間的
に吹込み、さらに上記吹込みガスの吹込みを10分間続
けて吹込んで脱酸し、ついでこの溶銅を金型に鋳込んで
鋳造する本発明法19〜29および比較法13〜20を
実施した。
【0018】さらに比較のために、上記CuO粉末を添
加することなく黒鉛ノズルまたはアルミナノズルを通し
て表5に示される流量の吹込みガスを溶銅中に吹込んで
脱酸し、ついで溶銅を金型に鋳込んで鋳造する従来法7
〜9を実施した。
【0019】これら本発明法19〜20、比較法13〜
20および従来法7〜9により得られた脱酸銅鋳塊に含
まれるO2 量を測定し、これらの測定結果を表4〜表5
に示した。
【0020】
【表4】
【0021】
【表5】
【0022】実施例3 原料として酸素:12ppm 含有の電気銅を用意し、この
電気銅を黒鉛るつぼにて15kgづつ溶解し、得られた溶
銅をそのまま黒鉛るつぼにて1200℃に15分間加熱
保持したのち表6に示される量のCuO粉末を添加し、
さらに上記温度に15分間保持したのちこの溶銅を金型
に鋳込み、本発明法30〜34および比較法21〜22
を実施した。
【0023】さらに比較のためにCuO粉末を添加する
ことなく黒鉛るつぼにて上記電気銅を同様にして溶解
し、従来法10を行った。
【0024】
【表6】
【0025】実施例4 原料として酸素:10ppm 含有の電気銅を用意し、この
電気銅をアルミナるつぼにて15kgづつ溶解し、溶銅温
度が1200℃になった時点で黒鉛棒を上記溶銅中に浸
漬し、そのまま15分間保持したのち、表7に示される
量のCuO粉末を添加し、さらに上記温度に15分間保
持したのちこれら溶銅を金型に鋳込み、本発明法35〜
39および比較法23〜24を実施した。
【0026】さらに比較のためにCuO粉末を添加する
ことなく同様にして溶解し、従来法11を実施した。
【0027】
【表7】
【0028】
【発明の効果】上記実施例1〜3の表1〜表7に示され
る結果から、酸化銅を添加しない従来法1〜11ではい
ずれも無酸素銅中の酸素含有量を0.5ppm 以下に下げ
ることはできないに対し、脱酸工程の途中で一時的に酸
化銅を添加する本発明法1〜34によるといずれも酸素
含有量:0.5ppm 以下に下げることができ、極低酸素
銅を得ることができることがわかる。
【0029】しかし、比較法1〜22に見られるよう
に、脱酸工程中に添加する酸化銅の量が溶銅に対する酸
素量に換算して50ppm 未満または200ppm を越える
と(上記表1〜表7において、添加する酸化銅の溶銅に
対する酸素量が50〜200ppm の範囲から外れた値に
*印を付して示した)、溶銅中の酸素濃度を0.5ppm
以下にすることができないことがわかる。
【0030】上述のように、この発明の方法によると従
来の無酸素銅よりも大幅に酸素濃度の低い極低酸素銅を
製造することができ、酸素濃度が低いために材料中に存
在する水素ガスをベーキング等により容易に除去するこ
とができ、高真空下で使用する真空容器の真空度を下げ
ることがない真空容器材料を提供することができ、産業
上すぐれた効果を奏するものである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料銅を溶解しその溶融状態を黒鉛存在
    下で保持することにより脱酸する工程において、 上記脱酸する工程の途中で一時的に酸化銅を添加するこ
    とを特徴とする極低酸素銅の製造法。
  2. 【請求項2】 黒鉛存在下で原料銅を溶解しその溶融状
    態を黒鉛存在下で保持することにより脱酸する工程にお
    いて、 上記脱酸する工程の途中で一時的に酸化銅を添加するこ
    とを特徴とする極低酸素銅の製造法。
  3. 【請求項3】 原料銅を溶解して得られた溶銅に還元性
    ガスを吹込みながら撹拌し脱酸する工程において、 上記脱酸する工程の途中で一時的に酸化銅を添加するこ
    とを特徴とする極低酸素銅の製造法。
  4. 【請求項4】 黒鉛存在下で原料銅を溶解し、得られた
    溶銅を黒鉛存在下で不活性ガスを吹込み、溶銅を撹拌し
    て脱酸する工程において、 上記脱酸する工程の途中で一時的に酸化銅を添加するこ
    とを特徴とする極低酸素銅の製造法。
  5. 【請求項5】 黒鉛存在下で原料銅を溶解し、得られた
    溶銅に黒鉛存在下で還元性ガスを吹込み、溶銅を撹拌し
    て脱酸する工程において、 上記脱酸する工程の途中で一時的に酸化銅を添加するこ
    とを特徴とする極低酸素銅の製造法。
  6. 【請求項6】 上記酸化銅の添加量は、溶銅に対する酸
    素濃度が一時的に50〜200ppm となるように添加す
    ることを特徴とする請求項1,2,3,4または5記載
    の極低酸素銅の製造法。
  7. 【請求項7】 請求項1,2,3,4,5または6記載
    の製造法により得られた酸素含有量が0.5ppm 以下で
    あることを特徴とする極低酸素銅。
JP4117022A 1992-04-09 1992-04-09 極低酸素銅の製造法およびその製造法により得られた極低酸素銅 Withdrawn JPH05287402A (ja)

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DE4311681A DE4311681C2 (de) 1992-04-09 1993-04-08 Verfahren zur Herstellung von besonders wenig Sauerstoff aufweisendem Kupfer
US08/046,250 US5308379A (en) 1992-04-09 1993-04-08 Extra-low-oxygen copper and a method of processing same

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