JPH08120357A - 活性金属を含有する銅合金の製造方法 - Google Patents
活性金属を含有する銅合金の製造方法Info
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- JPH08120357A JPH08120357A JP6260447A JP26044794A JPH08120357A JP H08120357 A JPH08120357 A JP H08120357A JP 6260447 A JP6260447 A JP 6260447A JP 26044794 A JP26044794 A JP 26044794A JP H08120357 A JPH08120357 A JP H08120357A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性金属を含有する銅合金を、スクラップを
使用する場合でも、スラグの巻き込みを抑制して出湯
し、かつ後工程で皮削りすることなく圧延できるインゴ
ットに鋳造する。 【構成】 活性金属を含有する銅合金を溶解鋳造する際
に、真空排気した気密容器５内の誘導溶解炉４で原料を
真空溶解した後、気密容器５へ圧力を印加し、注湯サイ
ホン３２を通して炉外へ出湯した溶湯を鋳型５１で連続
鋳造する。
使用する場合でも、スラグの巻き込みを抑制して出湯
し、かつ後工程で皮削りすることなく圧延できるインゴ
ットに鋳造する。 【構成】 活性金属を含有する銅合金を溶解鋳造する際
に、真空排気した気密容器５内の誘導溶解炉４で原料を
真空溶解した後、気密容器５へ圧力を印加し、注湯サイ
ホン３２を通して炉外へ出湯した溶湯を鋳型５１で連続
鋳造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性金属を含有する銅
合金インゴットの製造方法に関する。
合金インゴットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸素との化学的親和力が銅よりも大きい
金属（以下、「活性金属」という）、例えば鉄、チタ
ン、クロム、ジルコニウム等を含有する銅合金（以下、
「銅合金」という）の溶解に当っては、活性金属の歩留
およびインゴット品質を向上させる上で銅合金中の活性
金属の酸化を防止することが不可欠である。したがっ
て、従来から利用されているいわゆる真空溶解法は、真
空排気した気密容器内の誘導溶解炉（以下、「溶解炉」
という）内で銅合金を溶解する方法であり、銅合金の酸
化防止には有効な手段である。一方、真空溶解した溶湯
の清浄度を保った状態で溶湯を鋳造する手段として、溶
解炉の気密容器内に収めた鋳型へ鋳込む真空鋳造法が有
効であるが、容積の限られた気密容器内での鋳造はいわ
ゆる造塊法に限定され、得られたインゴットを熱間圧延
する前に鍛造、皮剥きなどの加工が必要となる。
金属（以下、「活性金属」という）、例えば鉄、チタ
ン、クロム、ジルコニウム等を含有する銅合金（以下、
「銅合金」という）の溶解に当っては、活性金属の歩留
およびインゴット品質を向上させる上で銅合金中の活性
金属の酸化を防止することが不可欠である。したがっ
て、従来から利用されているいわゆる真空溶解法は、真
空排気した気密容器内の誘導溶解炉（以下、「溶解炉」
という）内で銅合金を溶解する方法であり、銅合金の酸
化防止には有効な手段である。一方、真空溶解した溶湯
の清浄度を保った状態で溶湯を鋳造する手段として、溶
解炉の気密容器内に収めた鋳型へ鋳込む真空鋳造法が有
効であるが、容積の限られた気密容器内での鋳造はいわ
ゆる造塊法に限定され、得られたインゴットを熱間圧延
する前に鍛造、皮剥きなどの加工が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
溶解炉が気密容器内に収められていることから真空溶解
中に発生したスラグを除去する有利な手段がなく、溶解
する原料を限定する必要があった。したがって、通常ス
クラップの使用は避け、いわゆるバージン原料のみを溶
解して不可避的に発生するスラグを最小限にとどめる必
要がある。しかしながら、鋳型に溶湯を鋳込む際には溶
解炉を傾動して出湯するため、不可避的に発生したスラ
グは溶解炉の傾動とともに出湯口に流れ込み、鋳型内へ
巻き込まれることが避けられない現状である。
溶解炉が気密容器内に収められていることから真空溶解
中に発生したスラグを除去する有利な手段がなく、溶解
する原料を限定する必要があった。したがって、通常ス
クラップの使用は避け、いわゆるバージン原料のみを溶
解して不可避的に発生するスラグを最小限にとどめる必
要がある。しかしながら、鋳型に溶湯を鋳込む際には溶
解炉を傾動して出湯するため、不可避的に発生したスラ
グは溶解炉の傾動とともに出湯口に流れ込み、鋳型内へ
巻き込まれることが避けられない現状である。
【０００４】一方、大型のインゴットを必要とする際
は、真空溶解・真空鋳造法では溶解炉および鋳型を収納
する気密容器全体を大型化する必要があり、さらに真空
排気能力の増強を必要とする。
は、真空溶解・真空鋳造法では溶解炉および鋳型を収納
する気密容器全体を大型化する必要があり、さらに真空
排気能力の増強を必要とする。
【０００５】また、コスト競争力の観点からすると直接
熱間圧延可能な大型インゴットを製造するためには、連
続鋳造法による鋳造が望ましいが、連続鋳造機全体を気
密容器内に収めるためには莫大な設備投資を必要とす
る。このような設備コストの上昇を避けるためには、真
空溶解した溶湯を一旦大気中または保護雰囲気中の樋な
どの連続鋳造機への移送経路へ出湯することが現実的で
あるが、溶解炉傾動によるスラグの流れ込みとともに、
出湯口および移送経路での活性金属の酸化は避けられ
ず、インゴット品質を著しく低下させる原因となる。
熱間圧延可能な大型インゴットを製造するためには、連
続鋳造法による鋳造が望ましいが、連続鋳造機全体を気
密容器内に収めるためには莫大な設備投資を必要とす
る。このような設備コストの上昇を避けるためには、真
空溶解した溶湯を一旦大気中または保護雰囲気中の樋な
どの連続鋳造機への移送経路へ出湯することが現実的で
あるが、溶解炉傾動によるスラグの流れ込みとともに、
出湯口および移送経路での活性金属の酸化は避けられ
ず、インゴット品質を著しく低下させる原因となる。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑み完成されたも
のであり、活性金属を含む銅合金の溶解鋳造に際し原料
としてスクラップを溶解してもスラグの発生を抑制し、
また発生したスラグを巻き込むことなく溶湯を炉外へ出
湯し、かつ清浄度が優れた大型のインゴットを連続鋳造
により製造することが可能な活性金属を含む銅合金の製
造方法を提供することを目的とする。
のであり、活性金属を含む銅合金の溶解鋳造に際し原料
としてスクラップを溶解してもスラグの発生を抑制し、
また発生したスラグを巻き込むことなく溶湯を炉外へ出
湯し、かつ清浄度が優れた大型のインゴットを連続鋳造
により製造することが可能な活性金属を含む銅合金の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するための活性金属含有銅合金の製造方法であり、活
性金属を含有する銅合金を溶解鋳造する際に、真空排気
した気密容器内の誘導溶解炉で原料を真空溶解した後、
前記気密容器へ圧力を印加し、注湯サイホンを通して溶
湯を連続鋳造鋳型に鋳造することを特徴とする活性金属
を含有する銅合金の製造方法である。
成するための活性金属含有銅合金の製造方法であり、活
性金属を含有する銅合金を溶解鋳造する際に、真空排気
した気密容器内の誘導溶解炉で原料を真空溶解した後、
前記気密容器へ圧力を印加し、注湯サイホンを通して溶
湯を連続鋳造鋳型に鋳造することを特徴とする活性金属
を含有する銅合金の製造方法である。
【０００８】また、具体的には、（１）真空溶解用炉蓋
で密閉され真空排気が可能な気密容器を真空排気配管に
より真空排気し、その後注湯サイホンを貫通させた加圧
注湯用炉蓋に交換して前記気密容器を密閉し、圧力配管
から気密容器内へ圧力を印加する方法，（２）真空溶解
用炉蓋で密閉され真空排気が可能な気密容器を真空排気
配管により真空排気し、その後注湯サイホンを貫通させ
た加圧注湯用炉蓋に交換して前記気密容器を密閉し、圧
力配管から気密容器内へ圧力を印加する方法、（３）注
湯ノズルから出湯された溶湯を一旦受湯容器に溜め、そ
の底部に設けた鋳造ノズルから出湯した溶湯を連続鋳造
する方法、（４）溶解原料の少なくとも一部としてスク
ラップを使用する方法、（５）加圧注湯用炉蓋で密閉し
た気密容器内を不活性ガスで圧力を印加する方法、
（６）受湯容器内の溶湯の液面を不活性ガスで保護する
方法に関する。圧力配管から圧力を印加し、注湯サイホ
ンを利用して真空溶解した溶湯を連続して注湯ノズルか
ら出湯し、さらに、注湯ノズルから出湯した溶湯を連続
鋳造する方法を採用することができる。
で密閉され真空排気が可能な気密容器を真空排気配管に
より真空排気し、その後注湯サイホンを貫通させた加圧
注湯用炉蓋に交換して前記気密容器を密閉し、圧力配管
から気密容器内へ圧力を印加する方法，（２）真空溶解
用炉蓋で密閉され真空排気が可能な気密容器を真空排気
配管により真空排気し、その後注湯サイホンを貫通させ
た加圧注湯用炉蓋に交換して前記気密容器を密閉し、圧
力配管から気密容器内へ圧力を印加する方法、（３）注
湯ノズルから出湯された溶湯を一旦受湯容器に溜め、そ
の底部に設けた鋳造ノズルから出湯した溶湯を連続鋳造
する方法、（４）溶解原料の少なくとも一部としてスク
ラップを使用する方法、（５）加圧注湯用炉蓋で密閉し
た気密容器内を不活性ガスで圧力を印加する方法、
（６）受湯容器内の溶湯の液面を不活性ガスで保護する
方法に関する。圧力配管から圧力を印加し、注湯サイホ
ンを利用して真空溶解した溶湯を連続して注湯ノズルか
ら出湯し、さらに、注湯ノズルから出湯した溶湯を連続
鋳造する方法を採用することができる。
【０００９】
【作用】本発明のように溶解・鋳造プロセスを構成する
と、原料がスクラップであっても真空誘導溶解中に発生
するスラグ量は抑制され、溶解後注湯サイホンを利用し
て圧力により出湯を行うと溶解炉を傾倒する際の酸化と
スラグの巻き込みを避けて鋳造することができ、また連
続鋳造インゴットの後工程での皮剥きなどを避けること
ができる。
と、原料がスクラップであっても真空誘導溶解中に発生
するスラグ量は抑制され、溶解後注湯サイホンを利用し
て圧力により出湯を行うと溶解炉を傾倒する際の酸化と
スラグの巻き込みを避けて鋳造することができ、また連
続鋳造インゴットの後工程での皮剥きなどを避けること
ができる。
【００１０】さらに、本発明の具体的構成の作用につい
て具体的に説明する。まず、活性金属を含有する銅合金
の地金原料またはスクラップを溶解炉内へ投入し、溶解
炉を収納した気密容器の上端部に真空溶解用炉蓋を装着
密閉して、いわゆる真空溶解炉を形成する。そして真空
排気装置により真空排気配管から気密容器内を所望の圧
力まで排気し、溶解炉内の原料またはスクラップを誘導
加熱により溶解する。
て具体的に説明する。まず、活性金属を含有する銅合金
の地金原料またはスクラップを溶解炉内へ投入し、溶解
炉を収納した気密容器の上端部に真空溶解用炉蓋を装着
密閉して、いわゆる真空溶解炉を形成する。そして真空
排気装置により真空排気配管から気密容器内を所望の圧
力まで排気し、溶解炉内の原料またはスクラップを誘導
加熱により溶解する。
【００１１】この際に、炉内の原料を誘導加熱により真
空溶解するから、銅合金の酸化は防止される。また、原
料としてスクラップを使用した場合には溶解時にスラグ
の発生は防ぐことはできないが、真空中での溶解である
ためスラグの発生は大気溶解と比較して大幅に抑制され
る。さらに、装入原料の溶解終了後、真空中で溶湯温度
が低下しない程度の電力を保持したまま保持すると、炉
内の溶湯は鎮静化され、溶解中に発生したスラグは溶湯
との比重差によって溶湯表面へ浮上する。
空溶解するから、銅合金の酸化は防止される。また、原
料としてスクラップを使用した場合には溶解時にスラグ
の発生は防ぐことはできないが、真空中での溶解である
ためスラグの発生は大気溶解と比較して大幅に抑制され
る。さらに、装入原料の溶解終了後、真空中で溶湯温度
が低下しない程度の電力を保持したまま保持すると、炉
内の溶湯は鎮静化され、溶解中に発生したスラグは溶湯
との比重差によって溶湯表面へ浮上する。
【００１２】次に、炉蓋を真空溶解用炉蓋から加圧注湯
用炉蓋に交換し、加圧注湯用炉蓋を固定して気密容器を
再び密閉する。この加圧注湯用炉蓋に交換する際に炉内
溶湯は一旦大気に暴露されるが、溶湯表面に浮上したス
ラグの層が被膜となり、炉内溶湯の酸化は抑制される。
用炉蓋に交換し、加圧注湯用炉蓋を固定して気密容器を
再び密閉する。この加圧注湯用炉蓋に交換する際に炉内
溶湯は一旦大気に暴露されるが、溶湯表面に浮上したス
ラグの層が被膜となり、炉内溶湯の酸化は抑制される。
【００１３】そして、加圧注湯用炉蓋の圧力管より注湯
圧力制御装置で制御された圧力を気密容器内に印加し
て、溶解炉内の溶湯表面を押し下げると、炉内の溶湯は
唯一の炉外への出口である溶解炉底部まで挿入された注
湯サイホン内を上昇して注湯室まで汲み上げられ、注湯
室の他端に設けられた注湯ノズルより連続鋳造機へ注湯
される。このようにして加圧により注湯サイホンから注
湯室に汲み上げられた溶湯が注湯ノズルから連続鋳造機
へ出湯されるが、浮上しているスラグは所定量の出湯が
終了するまで炉内溶湯表面に浮上したままであり、連続
鋳造機への出湯に巻き込まれることはない。
圧力制御装置で制御された圧力を気密容器内に印加し
て、溶解炉内の溶湯表面を押し下げると、炉内の溶湯は
唯一の炉外への出口である溶解炉底部まで挿入された注
湯サイホン内を上昇して注湯室まで汲み上げられ、注湯
室の他端に設けられた注湯ノズルより連続鋳造機へ注湯
される。このようにして加圧により注湯サイホンから注
湯室に汲み上げられた溶湯が注湯ノズルから連続鋳造機
へ出湯されるが、浮上しているスラグは所定量の出湯が
終了するまで炉内溶湯表面に浮上したままであり、連続
鋳造機への出湯に巻き込まれることはない。
【００１４】また、注湯ノズルから出湯された溶湯を、
タンデイッシュ等の受湯容器で受湯し、受湯容器内に溶
湯を貯め込むことにより不可避的に巻き込まれた酸化物
を再度浮上分離し、受湯容器の底部に設けた鋳造ノズル
より溶湯を連続鋳造機へ出湯すれば、さらに清浄度の高
い溶湯を鋳造することができる。
タンデイッシュ等の受湯容器で受湯し、受湯容器内に溶
湯を貯め込むことにより不可避的に巻き込まれた酸化物
を再度浮上分離し、受湯容器の底部に設けた鋳造ノズル
より溶湯を連続鋳造機へ出湯すれば、さらに清浄度の高
い溶湯を鋳造することができる。
【００１５】さらに、加圧注湯用炉蓋で密閉した気密容
器内への圧力の印加を不活性ガスで行うこと、また受湯
室、タンディッシュ等の受湯容器内を不活性雰囲気とす
ることで溶解炉から連続鋳造機までの溶湯移送経路での
溶湯の酸化を防止することができる。
器内への圧力の印加を不活性ガスで行うこと、また受湯
室、タンディッシュ等の受湯容器内を不活性雰囲気とす
ることで溶解炉から連続鋳造機までの溶湯移送経路での
溶湯の酸化を防止することができる。
【００１６】
【実施例】本発明に係る活性金属を含有する銅合金の製
造方法を、Ｃｕ−１％Ｆｅ合金を例にとって説明する。
本実施例において銅合金中に含まれる活性金属は鉄であ
り、その含有量は１重量％であるが、これは本発明の一
実施例に過ぎず、鉄の含有量は本発明の範囲を限定する
ものではない。また、銅合金中に含まれる活性金属とし
て本実施例では鉄を取り上げて説明するが、これも本発
明の範囲を限定するものではない。本発明における活性
金属とは、酸素との化学的親和力が銅よりも大きい金属
元素すべてを指す。したがって先に列挙したもの以外に
アルミニウム等も含まれる。また、銅合金中に他の活性
金属およびその他の金属が１種または２種以上含まれて
いても構わない。溶解する原料のうちスクラップの比率
が３０％となるようにして銅地金、電解鉄、合金のスク
ラップを配合した。
造方法を、Ｃｕ−１％Ｆｅ合金を例にとって説明する。
本実施例において銅合金中に含まれる活性金属は鉄であ
り、その含有量は１重量％であるが、これは本発明の一
実施例に過ぎず、鉄の含有量は本発明の範囲を限定する
ものではない。また、銅合金中に含まれる活性金属とし
て本実施例では鉄を取り上げて説明するが、これも本発
明の範囲を限定するものではない。本発明における活性
金属とは、酸素との化学的親和力が銅よりも大きい金属
元素すべてを指す。したがって先に列挙したもの以外に
アルミニウム等も含まれる。また、銅合金中に他の活性
金属およびその他の金属が１種または２種以上含まれて
いても構わない。溶解する原料のうちスクラップの比率
が３０％となるようにして銅地金、電解鉄、合金のスク
ラップを配合した。
【００１７】図１は無鉄心ルツボ型誘導溶解炉４を収納
した気密容器５の上端に、真空溶解用炉蓋９を装着した
断面図である。１は継鉄、２は加熱コイル、３はルツ
ボ、６は断熱レンガ、７はキャスタブル耐火物であり、
何れも誘導炉において公知のものである。１１はパッキ
ンである。図１の装置では、真空排気配管１２より図示
しない真空ポンプによって気密容器５内を真空排気し、
予め溶解炉４内に装入した原料を真空溶解した。溶解
中、残りの原料は、断熱材１０で内張りされた真空溶解
用炉蓋９の上端に設置してある原料投入装置１３の原料
投入バケット１８を昇降装置１９により下降させること
により数回に分けて溶解炉４内へ追加投入した。この
際、エアシリンダー１５によりゲートバルブ１４を開放
し、原料投入後再びゲートバルブ１４を閉じて溶解炉内
を真空吸引する。１７は原料バケット１８交換の時に原
料投入装置１３を解放する原料投入室扉である。なお、
原料投入装置１３内も真空排気配管１６により図示しな
い真空ポンプによって真空排気することができ、原料の
追加投入も真空中で行うことができる。
した気密容器５の上端に、真空溶解用炉蓋９を装着した
断面図である。１は継鉄、２は加熱コイル、３はルツ
ボ、６は断熱レンガ、７はキャスタブル耐火物であり、
何れも誘導炉において公知のものである。１１はパッキ
ンである。図１の装置では、真空排気配管１２より図示
しない真空ポンプによって気密容器５内を真空排気し、
予め溶解炉４内に装入した原料を真空溶解した。溶解
中、残りの原料は、断熱材１０で内張りされた真空溶解
用炉蓋９の上端に設置してある原料投入装置１３の原料
投入バケット１８を昇降装置１９により下降させること
により数回に分けて溶解炉４内へ追加投入した。この
際、エアシリンダー１５によりゲートバルブ１４を開放
し、原料投入後再びゲートバルブ１４を閉じて溶解炉内
を真空吸引する。１７は原料バケット１８交換の時に原
料投入装置１３を解放する原料投入室扉である。なお、
原料投入装置１３内も真空排気配管１６により図示しな
い真空ポンプによって真空排気することができ、原料の
追加投入も真空中で行うことができる。
【００１８】すべての原料の溶解が終了し溶落状態とな
ったら、溶湯測温装置２３の測温室２１内に装着された
熱電対２０を溶湯８内に突入してその温度を測定する。
電力を調整して溶湯を保持状態とした後、図示しない移
動装置により真空溶解用炉蓋９と加圧注湯用炉蓋２５
（図２参照）を交換する。
ったら、溶湯測温装置２３の測温室２１内に装着された
熱電対２０を溶湯８内に突入してその温度を測定する。
電力を調整して溶湯を保持状態とした後、図示しない移
動装置により真空溶解用炉蓋９と加圧注湯用炉蓋２５
（図２参照）を交換する。
【００１９】図２は、同じ無鉄心ルツボ型誘導加熱炉４
を収納した気密容器５の上端に、ボルト２８と押え金具
２９を介して加圧注湯用炉蓋２５を装着した断面図であ
る。加圧注湯用炉蓋２５に設けられた圧力配管２６より
図示しない注湯圧力制御装置で制御された不活性ガス圧
力を気密容器５内に印加すると、溶解炉４内でスラグ層
５２で被覆された溶湯８の表面は押し下げられ、溶解炉
底部に挿入された注湯サイホン３２を上昇して注湯室３
１内の注湯樋３４へ汲み上げられる。
を収納した気密容器５の上端に、ボルト２８と押え金具
２９を介して加圧注湯用炉蓋２５を装着した断面図であ
る。加圧注湯用炉蓋２５に設けられた圧力配管２６より
図示しない注湯圧力制御装置で制御された不活性ガス圧
力を気密容器５内に印加すると、溶解炉４内でスラグ層
５２で被覆された溶湯８の表面は押し下げられ、溶解炉
底部に挿入された注湯サイホン３２を上昇して注湯室３
１内の注湯樋３４へ汲み上げられる。
【００２０】注湯室３１の上部は開閉可能な注湯室密閉
蓋３５で密閉し、ガス配管３８から不活性ガスを封入し
て注湯中の溶湯３７の酸化を防止している。また、注湯
室３１の側壁には図示しない電熱ヒーターが設置されて
おり、電熱ヒーターで注湯室３１内部の注湯樋３４を銅
合金の融点以上の温度に加熱しているので、注湯室３１
内で溶湯は一定温度に保たれる。
蓋３５で密閉し、ガス配管３８から不活性ガスを封入し
て注湯中の溶湯３７の酸化を防止している。また、注湯
室３１の側壁には図示しない電熱ヒーターが設置されて
おり、電熱ヒーターで注湯室３１内部の注湯樋３４を銅
合金の融点以上の温度に加熱しているので、注湯室３１
内で溶湯は一定温度に保たれる。
【００２１】加圧により注湯サイホン３２から注湯室３
１へ汲み上げられた溶湯３７は、注湯室３１の他端に設
けた注湯ノズル３３からランスパイプ３９を通じてタン
ディッシュ４４ヘ注湯されるが、注湯量の制御は図示し
ない圧力制御装置による気密容器５内への印加圧力の制
御で行い、一定量を連続的に注湯する。この際、また、
覗き窓３６から溶湯３７の液面の高低、注湯ノズル３３
への溶湯の流入挙動を観察する。注湯サイホン３２は炉
内の底部まで挿入されているため、スラグ３０を浮上分
離したまま炉内底部の溶湯が注湯サイホン３２を上昇す
る。そして浮上しているスラグ３０は所定量の注湯が終
了するまで炉内溶湯表面に浮上したままであり、タンデ
ィッシュ４４への注湯に巻き込まれることはない。
１へ汲み上げられた溶湯３７は、注湯室３１の他端に設
けた注湯ノズル３３からランスパイプ３９を通じてタン
ディッシュ４４ヘ注湯されるが、注湯量の制御は図示し
ない圧力制御装置による気密容器５内への印加圧力の制
御で行い、一定量を連続的に注湯する。この際、また、
覗き窓３６から溶湯３７の液面の高低、注湯ノズル３３
への溶湯の流入挙動を観察する。注湯サイホン３２は炉
内の底部まで挿入されているため、スラグ３０を浮上分
離したまま炉内底部の溶湯が注湯サイホン３２を上昇す
る。そして浮上しているスラグ３０は所定量の注湯が終
了するまで炉内溶湯表面に浮上したままであり、タンデ
ィッシュ４４への注湯に巻き込まれることはない。
【００２２】タンディッシュ４４の底部には鋳造ノズル
４８が設けられており、鋳造ノズル４８の上端をストッ
パ４９で塞ぎ、図示しないガスバーナーで十分な余熱を
行った後に加圧注湯によりランスパイプ３９を通じて溶
湯を受湯する。所定量の溶湯４６が貯まったら、図示し
ない制御装置によりストッパ４９を上昇して鋳造ノズル
４８を開口すると、タンディッシュ４４の底部より溶湯
４６は鋳造ノズル４８を通じて半連続鋳造装置の水冷銅
鋳型５１内へ供給され、順次冷却され凝固する。凝固し
たインゴットは図示しない油圧シリンダで一定速度で鉛
直下方に連続的に引き抜かれる。
４８が設けられており、鋳造ノズル４８の上端をストッ
パ４９で塞ぎ、図示しないガスバーナーで十分な余熱を
行った後に加圧注湯によりランスパイプ３９を通じて溶
湯を受湯する。所定量の溶湯４６が貯まったら、図示し
ない制御装置によりストッパ４９を上昇して鋳造ノズル
４８を開口すると、タンディッシュ４４の底部より溶湯
４６は鋳造ノズル４８を通じて半連続鋳造装置の水冷銅
鋳型５１内へ供給され、順次冷却され凝固する。凝固し
たインゴットは図示しない油圧シリンダで一定速度で鉛
直下方に連続的に引き抜かれる。
【００２３】この際、タンディッシュ４４内には一定量
の溶湯が貯められ、溶湯４６内に不可避で混入した鉄酸
化物はここで再度浮上分離され、鋳造ノズル４８へは底
部の清浄度の高い溶湯のみが順次流れ込み、連続鋳造機
に供給される。
の溶湯が貯められ、溶湯４６内に不可避で混入した鉄酸
化物はここで再度浮上分離され、鋳造ノズル４８へは底
部の清浄度の高い溶湯のみが順次流れ込み、連続鋳造機
に供給される。
【００２４】ランスパイプ３９は注湯ノズル３３下方に
接続され、先端がタンディッシュ４４内へ挿入されてい
るため、注湯ノズル３３から落下する溶湯は大気に暴露
されることなくタンディッシュ４４内へ供給される。ま
た、タンディッシュ４４の上部は開閉可能な密閉蓋４７
で密閉し、ガス配管５０から不活性ガスを封入して受湯
した溶湯の酸化を防止している。
接続され、先端がタンディッシュ４４内へ挿入されてい
るため、注湯ノズル３３から落下する溶湯は大気に暴露
されることなくタンディッシュ４４内へ供給される。ま
た、タンディッシュ４４の上部は開閉可能な密閉蓋４７
で密閉し、ガス配管５０から不活性ガスを封入して受湯
した溶湯の酸化を防止している。
【００２５】また、タンディッシュ４４に貯められた溶
湯４６は、タンディッシュ４４に設けた加熱コイル４１
により誘導加熱されるため、常に一定温度に保たれてい
る。
湯４６は、タンディッシュ４４に設けた加熱コイル４１
により誘導加熱されるため、常に一定温度に保たれてい
る。
【００２６】比較例として、すべて地金で用意した原料
を真空溶解後、炉傾動による大気出湯で連続鋳造した。
このようにして溶解鋳造したインゴットを切断し、断面
を研磨後、顕微鏡観察により鉄酸化物の分布状況を観察
した結果を表１に示す。表１には、観察断面２０ｃｍ2
で観察された鉄酸化物の１ｃｍ2 当たりの個数と最大長
さを示した。
を真空溶解後、炉傾動による大気出湯で連続鋳造した。
このようにして溶解鋳造したインゴットを切断し、断面
を研磨後、顕微鏡観察により鉄酸化物の分布状況を観察
した結果を表１に示す。表１には、観察断面２０ｃｍ2
で観察された鉄酸化物の１ｃｍ2 当たりの個数と最大長
さを示した。
【００２７】表１からも明らかなように、本発明に係る
製造方法で製造したＣｕ−１％Ｆｅインゴット中に含ま
れる鉄酸化物の個数は、従来の技術に比べて大幅に抑制
され、また含まれる酸化物の最大長さも約１／８とな
り、酸化物の小型化が図れている。
製造方法で製造したＣｕ−１％Ｆｅインゴット中に含ま
れる鉄酸化物の個数は、従来の技術に比べて大幅に抑制
され、また含まれる酸化物の最大長さも約１／８とな
り、酸化物の小型化が図れている。
【００２８】
【表１】 原料スクラップ 溶 解 出 湯 介在物 介在物 比 率 方 法 方 法 個 数 最大長さ 個／cm2 μｍ 発明例 ３０％ 真空 加圧注湯 ０．１ ９５ 比較例 ０％ 真空 炉傾動 ３５．６ ８３０ 大気出湯
【００２９】
【発明の効果】本発明による活性金属を含有する銅合金
の製造方法によれば、不可避的に発生するスラグを巻き
込むことなく連続的に鋳造できるので、従来真空溶解で
は使用できなかったスクラップを原料として溶解して
も、発生したスラグを巻き込むことなく出湯でき、さら
に出湯した溶湯中に含まれる大型酸化物を浮上分離した
溶湯のみを連続鋳造することが可能であるため、活性金
属を含有する銅合金の溶解鋳造が低コストで行え、介在
物の少ない高品質のインゴットを得られる効果がある。
の製造方法によれば、不可避的に発生するスラグを巻き
込むことなく連続的に鋳造できるので、従来真空溶解で
は使用できなかったスクラップを原料として溶解して
も、発生したスラグを巻き込むことなく出湯でき、さら
に出湯した溶湯中に含まれる大型酸化物を浮上分離した
溶湯のみを連続鋳造することが可能であるため、活性金
属を含有する銅合金の溶解鋳造が低コストで行え、介在
物の少ない高品質のインゴットを得られる効果がある。
【図１】真空溶解用炉蓋を装着した場合の断面説明図で
ある。
ある。
【図２】加圧注湯用炉蓋を装着した場合の断面説明図で
ある。
ある。
１、４０ 継鉄 ２ 加熱コイル ３、４２ ルツボ ４ 誘導溶解炉 ５ 気密容器 ６、４３ 断熱レンガ ７、４３ 耐火キャスタ ８、３７、４６ 溶湯 ９ 真空溶解用炉蓋 １０、２７ 断熱材 １１ パッキン １２、１６、２４ 真空排気配管 １３ 原料投入装置 １４、２２ ゲートバルブ １５ エアーシリンダ １７ 原料投入室扉 １８ 原料投入バケット １９ バケット昇降装置 ２０ 熱電対 ２１ 測温室 ２３ 溶湯測温装置 ２５ 加圧注湯用炉蓋 ２６ 圧力配管 ２８ ボルト ２９ 押さえ金具 ３０ スラグ ３１ 注湯室 ３２ 注湯サイホン ３３ 注湯ノズル ３４ 注湯樋 ３５ 注湯室密閉蓋 ３６ 覗き窓 ３８、５０ ガス配管 ３９ ランスパイプ ４４ タンディッシュ ４７ タンディッシュ密閉蓋 ４８ 鋳造ノズル ４９ ストッパ ５１ 水冷銅鋳型 ５２ インゴット
Claims (7)
- 【請求項１】 活性金属を含有する銅合金を溶解鋳造す
る際に、真空排気した気密容器内の誘導溶解炉で原料を
真空溶解した後、前記気密容器へ圧力を印加し、注湯サ
イホンを通して溶湯を連続鋳造鋳型に鋳造することを特
徴とする活性金属を含有する銅合金の製造方法。 - 【請求項２】 真空溶解用炉蓋で密閉され真空排気が可
能な気密容器を真空排気配管により真空排気し、その後
注湯サイホンを貫通させた加圧注湯用炉蓋に交換して前
記気密容器を密閉し、圧力配管から気密容器内へ圧力を
印加することを特徴とする請求項１記載の活性金属を含
有する銅合金の製造方法。 - 【請求項３】 前記注湯サイホンの中間部を、不活性ガ
ス雰囲気で溶湯液面が保護された注湯室とし、入口側を
下端が前記誘導溶解炉内の底部に開口した流入部とし、
また出口側を注湯ノズルを備えた鋳型注入部とし、注湯
サイホンを流れる溶湯を実質的に酸化させないことを特
徴とする請求項２記載の活性金属を含有する銅合金の製
造方法。 - 【請求項４】 注湯ノズルから出湯された溶湯を一旦受
湯容器に溜め、その底部に設けた鋳造ノズルから出湯し
た溶湯を連続鋳造することを特徴とする請求項３記載の
活性金属を含有する銅合金の製造方法。 - 【請求項５】 溶解原料の少なくとも一部としてスクラ
ップを使用することを特徴とする請求項１から４までの
何れか１項記載の活性金属を含有する銅合金の製造方
法。 - 【請求項６】 加圧注湯用炉蓋で密閉した気密容器内を
不活性ガスで圧力を印加することを特徴とする請求項２
から５までの何れか１項記載された活性金属を含有する
銅合金の製造方法。 - 【請求項７】 前記受湯容器内の溶湯の液面を不活性ガ
スで保護することを特徴とする請求項３から６までの何
れか１項記載の活性金属を含有する銅合金の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP6260447A JP3003914B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 活性金属を含有する銅合金の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP6260447A JP3003914B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 活性金属を含有する銅合金の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08120357A true JPH08120357A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3003914B2 JP3003914B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=17348069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6260447A Expired - Fee Related JP3003914B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 活性金属を含有する銅合金の製造方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3003914B2 (ja) |
| DE (1) | DE69520779T2 (ja) |
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| JP2008290122A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Hitachi Cable Ltd | 銅合金線の製造方法 |
| CN105771808A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-20 | 昆明安厦新材料科技有限公司 | 一种固体原料液化装置及工艺流程 |
| JP2016172911A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 日立金属株式会社 | 鋳造装置および鋳造方法 |
| CN106148782A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 河钢股份有限公司 | 一种真空感应炉冶炼锰铜合金的方法 |
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| US8030082B2 (en) | 2006-01-13 | 2011-10-04 | Honeywell International Inc. | Liquid-particle analysis of metal materials |
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| CN102784981A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 昆山市瑞捷精密模具有限公司 | 慢走丝电火花线切割金属丝及其制备方法 |
| CN102632226B (zh) * | 2012-03-28 | 2013-04-10 | 攀枝花市立宇矿业有限公司 | 铸锭的设备及精炼与铸锭一体化生产工艺 |
| CN104357698B (zh) * | 2014-09-28 | 2016-06-22 | 江苏中容铜业有限公司 | 一种引线框架铜带基材生产系统 |
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| EP4192636B1 (de) * | 2020-08-06 | 2024-02-14 | SMS Group GmbH | Anlage zum chargieren, schmelzen und giessen von metall und metalllegierungen unter vakuum und/oder schutzgasatmosphäre und verfahren zum quasi kontinuierlichen schmelzen und giessen von metall unter vakuum und/oder schutzgasatmosphäre |
| DE102021001936A1 (de) * | 2020-11-10 | 2022-05-12 | Franco Procacciante | Vorrichtung zum Schmelzen, Verwendung und Verfahren |
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| SE384805B (sv) * | 1971-06-03 | 1976-05-24 | I Properzi | Forfarande och anordning for avgasning och overforing av smelt metall |
| DE2501603B2 (de) * | 1975-01-16 | 1977-08-25 | Institut problem htja Akademn Nauk Ukrainskoj SSR, Kiew (Sowjetunion) | Einrichtung zur vakuumbehandlung fluessiger metalle |
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-
1994
- 1994-10-25 JP JP6260447A patent/JP3003914B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-24 DE DE69520779T patent/DE69520779T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-24 EP EP95307543A patent/EP0717119B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0717119A3 (en) | 1996-08-21 |
| DE69520779T2 (de) | 2001-08-09 |
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