JPH0847747A - 銅の連続鋳造方法およびその装置 - Google Patents
銅の連続鋳造方法およびその装置Info
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- JPH0847747A JPH0847747A JP18618594A JP18618594A JPH0847747A JP H0847747 A JPH0847747 A JP H0847747A JP 18618594 A JP18618594 A JP 18618594A JP 18618594 A JP18618594 A JP 18618594A JP H0847747 A JPH0847747 A JP H0847747A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】低い酸素濃度の場合でも、水素の発生を抑制
し、伸線時の断線を防止する。 【構成】シャフト路１から保持路２を経て出てくる溶銅
を流す鋳造樋３に、真空槽９と真空ポンプ１０とからな
る真空引装置Ａを設置する。真空ポンプ１０は比較的低
真空のロータリーポンプ等でよい。鋳造樋３を流れる鋳
造前の溶銅７を、６．６５×１０3 Ｐａ以下の真空度に
真空引きを行いながら鋳造する。このとき、同時に不活
性ガス供給管１１から不活性ガス（Ｎ2 、Ａｒ）を鋳造
樋３、タンディッシュ５、ツインベルト６に送って、溶
銅７の表面を不活性ガスでシールする。
し、伸線時の断線を防止する。 【構成】シャフト路１から保持路２を経て出てくる溶銅
を流す鋳造樋３に、真空槽９と真空ポンプ１０とからな
る真空引装置Ａを設置する。真空ポンプ１０は比較的低
真空のロータリーポンプ等でよい。鋳造樋３を流れる鋳
造前の溶銅７を、６．６５×１０3 Ｐａ以下の真空度に
真空引きを行いながら鋳造する。このとき、同時に不活
性ガス供給管１１から不活性ガス（Ｎ2 、Ａｒ）を鋳造
樋３、タンディッシュ５、ツインベルト６に送って、溶
銅７の表面を不活性ガスでシールする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はブローホールを低減した
銅の連続鋳造方法およびその装置に関するものである。
銅の連続鋳造方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、銅を連続鋳造する従来のコンチ
ロッド鋳造機を示す。電解銅板をシャフト炉１で溶解
し、溶銅７は保持炉２を通り、鋳造樋３を経てノズル４
からタンディッシュ５に注湯される。その後、溶銅７は
ツイルベルト６により連続鋳造（７０mm×１００mm）さ
れ、熱間圧延を経てφ８mmの銅線となる。
ロッド鋳造機を示す。電解銅板をシャフト炉１で溶解
し、溶銅７は保持炉２を通り、鋳造樋３を経てノズル４
からタンディッシュ５に注湯される。その後、溶銅７は
ツイルベルト６により連続鋳造（７０mm×１００mm）さ
れ、熱間圧延を経てφ８mmの銅線となる。
【０００３】φ８mmの銅線を製造する場合、酸素量が通
常の２００〜４５０ppm のときには、φ８mm銅線に生じ
る傷は少ないが、２００ppm 以下では傷が多い。
常の２００〜４５０ppm のときには、φ８mm銅線に生じ
る傷は少ないが、２００ppm 以下では傷が多い。
【０００４】φ０．１mm以下の極細線を製造する場合、
酸素濃度が高いと、一種の欠陥として作用する。例え
ば、６００〜７００ppm のような高酸素濃度では、伸線
時Ｃｕ2 Ｏ粒子が多いため、断線し易いという問題があ
る。このため、酸素濃度を低めることが望ましい。しか
し、酸素濃度を２００ppm 以下にすると、下記の平衡式
にしたがって、 Ｈ2 Ｏ←→２Ｈ＋Ｏ 水素によるブローホールが発生し、φ０．１mm銅線に生
じる傷が増大し伸線時断線する。そのため酸素濃度は約
２００ppm より下げることができない。
酸素濃度が高いと、一種の欠陥として作用する。例え
ば、６００〜７００ppm のような高酸素濃度では、伸線
時Ｃｕ2 Ｏ粒子が多いため、断線し易いという問題があ
る。このため、酸素濃度を低めることが望ましい。しか
し、酸素濃度を２００ppm 以下にすると、下記の平衡式
にしたがって、 Ｈ2 Ｏ←→２Ｈ＋Ｏ 水素によるブローホールが発生し、φ０．１mm銅線に生
じる傷が増大し伸線時断線する。そのため酸素濃度は約
２００ppm より下げることができない。
【０００５】一方、低酸素銅線を作る技術において、即
ちＳＣＲ鋳造機において、ブタンガスを調整して酸素濃
度を５０ppm 以下にすると、水素によるブローホールが
発生し、これに起因して伸線時断線に至る。
ちＳＣＲ鋳造機において、ブタンガスを調整して酸素濃
度を５０ppm 以下にすると、水素によるブローホールが
発生し、これに起因して伸線時断線に至る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来技
術には次のような問題があった。
術には次のような問題があった。
【０００７】（１）極細線向けに酸素濃度を２００ppm
以下にして銅線を製造すると、水素によるブローホール
の傷が形成され、これによって伸線時断線に至る。
以下にして銅線を製造すると、水素によるブローホール
の傷が形成され、これによって伸線時断線に至る。
【０００８】（２）低酸素銅線を作る場合、酸素濃度を
５０ppm 以下にすると、水素によるブローホールが発生
し、これに起因して伸線時断線に至る。
５０ppm 以下にすると、水素によるブローホールが発生
し、これに起因して伸線時断線に至る。
【０００９】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、低い酸素濃度の場合でも、水素の発生を抑制
し、伸線時の断線を防止しようとする銅の連続鋳造方法
およびその装置を提供することにある。
を解消し、低い酸素濃度の場合でも、水素の発生を抑制
し、伸線時の断線を防止しようとする銅の連続鋳造方法
およびその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の銅の連続鋳造方
法は、鋳造前の溶銅を６．６５×１０3 Ｐａ以下の真空
度に真空引きを行いながら鋳造するようにして、水素発
生を抑制したものである。この場合、同時に溶銅表面を
不活性ガスでシールするとよい。不活性ガスとしてはＮ
2 またはＡｒガスなどがある。
法は、鋳造前の溶銅を６．６５×１０3 Ｐａ以下の真空
度に真空引きを行いながら鋳造するようにして、水素発
生を抑制したものである。この場合、同時に溶銅表面を
不活性ガスでシールするとよい。不活性ガスとしてはＮ
2 またはＡｒガスなどがある。
【００１１】溶銅の真空引の真空度を６．６５×１０3
Ｐａ以下と限定したのは、６．６５×１０3 Ｐａ以下で
水素のブローホール低減効果が高いからである。また、
特に真空引の真空度を６．６５×１０2 Ｐａ以下とする
とブローホール低減効果が著しいので好ましい。
Ｐａ以下と限定したのは、６．６５×１０3 Ｐａ以下で
水素のブローホール低減効果が高いからである。また、
特に真空引の真空度を６．６５×１０2 Ｐａ以下とする
とブローホール低減効果が著しいので好ましい。
【００１２】また、本発明の銅の連続鋳造装置は、溶銅
を鋳造樋からタンディッシュを経て鋳型に供給する銅の
連続鋳造装置において、上記鋳造樋内の溶銅中に開口し
た底部が浸漬する真空槽と、該真空槽中に挿入された真
空引き配管を有し、真空槽中を真空引きする真空引装置
と、上記鋳造樋、タンディッシュ、および上記鋳型の入
口に開口して溶銅表面に不活性ガスを供給する不活性ガ
ス供給管とを備えたものである。
を鋳造樋からタンディッシュを経て鋳型に供給する銅の
連続鋳造装置において、上記鋳造樋内の溶銅中に開口し
た底部が浸漬する真空槽と、該真空槽中に挿入された真
空引き配管を有し、真空槽中を真空引きする真空引装置
と、上記鋳造樋、タンディッシュ、および上記鋳型の入
口に開口して溶銅表面に不活性ガスを供給する不活性ガ
ス供給管とを備えたものである。
【００１３】連続鋳造装置としては、コンチロッド鋳造
機、ＳＣＲ鋳造機あるいはプロペルチ鋳造機などがあ
る。また、上記真空槽および上記真空引き配管はＳｉＣ
で構成することが好ましい。
機、ＳＣＲ鋳造機あるいはプロペルチ鋳造機などがあ
る。また、上記真空槽および上記真空引き配管はＳｉＣ
で構成することが好ましい。
【００１４】
【作用】溶銅中の水素と酸素は、溶銅の接している雰囲
気中の水蒸気と次の平衡式の関係にある。
気中の水蒸気と次の平衡式の関係にある。
【００１５】 Ｈ2 Ｏ ←→〓２Ｈ＋Ｏ （１） 平衡定数は Ｋ＝［Ｈ］2 ・［Ｏ］／ＰH2O （２） ここに、［Ｈ］：溶銅中の水素濃度 ［Ｏ］：溶銅中の酸素濃度 ＰH2O ：雰囲気中の水蒸気分圧 Ｋは温度の関数であり、一定温度ではＫも一定であり、
操業時もほぼ一定とみなす。溶銅に対する真空引きによ
りＰH2O を下げることができ、Ｋ＝一定のために
［Ｈ］、［Ｏ］も低くなる。したがって、［Ｈ］が少な
くなるので、凝固時発生するブローホールも少なくな
る。
操業時もほぼ一定とみなす。溶銅に対する真空引きによ
りＰH2O を下げることができ、Ｋ＝一定のために
［Ｈ］、［Ｏ］も低くなる。したがって、［Ｈ］が少な
くなるので、凝固時発生するブローホールも少なくな
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１はツインベルトを用いたコンチロッド鋳造機を示す。
電解銅板をシャフト炉１で溶解し、溶解した溶銅７は保
持炉２を通り、鋳造樋３を経てノズル４からタンディッ
シュ５に注湯される。その後、溶銅７はツインベルト６
により連続鋳造されて銅塊８となり、熱間圧延を経て所
定径の銅線となる。
１はツインベルトを用いたコンチロッド鋳造機を示す。
電解銅板をシャフト炉１で溶解し、溶解した溶銅７は保
持炉２を通り、鋳造樋３を経てノズル４からタンディッ
シュ５に注湯される。その後、溶銅７はツインベルト６
により連続鋳造されて銅塊８となり、熱間圧延を経て所
定径の銅線となる。
【００１７】本実施例では、鋳造樋３に真空槽９と、真
空ポンプ１０とからなる真空引装置Ａを設置し、鋳造樋
３を通る溶銅を６．６５×１０3 Ｐａ以下の真空度に真
空引きする。
空ポンプ１０とからなる真空引装置Ａを設置し、鋳造樋
３を通る溶銅を６．６５×１０3 Ｐａ以下の真空度に真
空引きする。
【００１８】また、上記鋳造樋３、タンディッシュ５、
およびツインベルト６の入口の各要所に、不活性ガス供
給管１１の開口部を臨ませ、これらの開口部からＮ2 ま
たはＡｒガスなどの不活性ガス１２を供給して、溶銅７
の表面を不活性ガスでシールする。この不活性ガスシー
ルにより真空引き後の溶銅と外気との接触を断つように
する。
およびツインベルト６の入口の各要所に、不活性ガス供
給管１１の開口部を臨ませ、これらの開口部からＮ2 ま
たはＡｒガスなどの不活性ガス１２を供給して、溶銅７
の表面を不活性ガスでシールする。この不活性ガスシー
ルにより真空引き後の溶銅と外気との接触を断つように
する。
【００１９】図２は、鋳造樋３に設置した真空引装置Ａ
の具体的構成を示す。真空槽９は、底部が開口してお
り、その開口した底部を鋳造樋３内の溶銅７中に浸漬さ
せ、真空槽９内に入る溶銅７について真空引きできるよ
うになっている。真空ポンプ１０は、それから出た真空
引配管１３を真空槽９内に挿入して、真空槽内に入る溶
銅７を真空引きするようになっている。
の具体的構成を示す。真空槽９は、底部が開口してお
り、その開口した底部を鋳造樋３内の溶銅７中に浸漬さ
せ、真空槽９内に入る溶銅７について真空引きできるよ
うになっている。真空ポンプ１０は、それから出た真空
引配管１３を真空槽９内に挿入して、真空槽内に入る溶
銅７を真空引きするようになっている。
【００２０】真空ポンプ１０は、上述した真空度の程度
から、ロータリーポンプなどの比較的低真空のポンプで
よく、高い真空度を得る拡散ポンプ等を必要としない。
また、真空槽９および真空引配管１３は、緻密で通気性
が低く、溶銅に対してぬれ性のよいＳｉＣ等のセラミッ
クスで構成することが好ましい。
から、ロータリーポンプなどの比較的低真空のポンプで
よく、高い真空度を得る拡散ポンプ等を必要としない。
また、真空槽９および真空引配管１３は、緻密で通気性
が低く、溶銅に対してぬれ性のよいＳｉＣ等のセラミッ
クスで構成することが好ましい。
【００２１】さて、上述したツインベルト方式のコンチ
ロッド鋳造機にて、シャフト炉１で溶解した電気銅を保
持炉２でポーリングし、酸素を調整し、２８トン／ｈｒ
の速度で連続的にタフピッチ銅を鋳造した。
ロッド鋳造機にて、シャフト炉１で溶解した電気銅を保
持炉２でポーリングし、酸素を調整し、２８トン／ｈｒ
の速度で連続的にタフピッチ銅を鋳造した。
【００２２】真空ポンプ１０は、バルブを調整すること
によって、真空引しない場合と、真空引きする場合とに
分けた。真空引きする場合には真空度が約６．６５×１
０3Ｐａのときと、６．６５×１０2 Ｐａ以下のときと
について検討した。なお、真空引きするときは、不活性
ガス供給管１１からＮ2 ガスを溶銅に吹付けて溶銅をシ
ールした。
によって、真空引しない場合と、真空引きする場合とに
分けた。真空引きする場合には真空度が約６．６５×１
０3Ｐａのときと、６．６５×１０2 Ｐａ以下のときと
について検討した。なお、真空引きするときは、不活性
ガス供給管１１からＮ2 ガスを溶銅に吹付けて溶銅をシ
ールした。
【００２３】真空度、酸素濃度、鋳造バーのブローホー
ルとの関係の検討結果を表１に示す。
ルとの関係の検討結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１より、真空度が６．６５×１０3 Ｐａ
〜５．３２×１０3 、および６．６５×１０2 以下で
は、ともに鋳造バー（７０mm×１００mm）にブローホー
ルが少ないことが判った。また、前者の場合、酸素濃度
は１３０〜１１０ppm 以下であり、後者の場合は１００
〜１２０ppm であった。
〜５．３２×１０3 、および６．６５×１０2 以下で
は、ともに鋳造バー（７０mm×１００mm）にブローホー
ルが少ないことが判った。また、前者の場合、酸素濃度
は１３０〜１１０ppm 以下であり、後者の場合は１００
〜１２０ppm であった。
【００２６】また、予測した通り真空引きなしの場合
で、鋳造バー中の酸素濃度が１２０ppm のものでは鋳造
バーブローホールが多く、酸素濃度が３５０ppm と多く
なると鋳造バーブローホールが少ないことも判った。
で、鋳造バー中の酸素濃度が１２０ppm のものでは鋳造
バーブローホールが多く、酸素濃度が３５０ppm と多く
なると鋳造バーブローホールが少ないことも判った。
【００２７】同表にブローホール率（％）を示した。こ
れは、１２ＭｅＶのＸ線にて鋳造バーの透過写真を撮影
し、ネガから焼き付けた写真のブローホール部をサイン
ペンで塗り潰し（ブローホール射影面積）、次式に基づ
いて ブローホール率Ｐ（％）＝（ブローホール射影面積）／
（鋳造材のＸ線透過面積） コンピュータで求めた値である。
れは、１２ＭｅＶのＸ線にて鋳造バーの透過写真を撮影
し、ネガから焼き付けた写真のブローホール部をサイン
ペンで塗り潰し（ブローホール射影面積）、次式に基づ
いて ブローホール率Ｐ（％）＝（ブローホール射影面積）／
（鋳造材のＸ線透過面積） コンピュータで求めた値である。
【００２８】■２〜■４サンプルでも同様に検討したと
ころ、ブローホールが少ない傾向が認められた。すなわ
ち、■３、■４サンプルのものは、通常の酸素濃度（３
００〜３５０ppm Ｏ2 ）で観察される■２サンプルのブ
ローホールの量とほぼ同程度まで改善されていることが
わかる。
ころ、ブローホールが少ない傾向が認められた。すなわ
ち、■３、■４サンプルのものは、通常の酸素濃度（３
００〜３５０ppm Ｏ2 ）で観察される■２サンプルのブ
ローホールの量とほぼ同程度まで改善されていることが
わかる。
【００２９】なお、上記実施例ではコンチロッド鋳造機
を使用した場合について説明したが、他の鋳造機の場合
にも適用できる。例えばＳＣＲ鋳造機で低酸素化工程を
経て合金元素を添加する方法はよく行われるが、低酸素
化すると発生する水素のため、ＳＣＲ鋳造機のように曲
げ、ひずみのかかる製造法では鋳造バー割れを起こす。
この鋳造バー割れは、上記実施例の真空引装置をセット
することにて改善され、合金が割れることなく鋳造可能
となる。
を使用した場合について説明したが、他の鋳造機の場合
にも適用できる。例えばＳＣＲ鋳造機で低酸素化工程を
経て合金元素を添加する方法はよく行われるが、低酸素
化すると発生する水素のため、ＳＣＲ鋳造機のように曲
げ、ひずみのかかる製造法では鋳造バー割れを起こす。
この鋳造バー割れは、上記実施例の真空引装置をセット
することにて改善され、合金が割れることなく鋳造可能
となる。
【００３０】以上述べたように本実施例によれば、タフ
ピッチ銅において、酸素量が２００ppm 以下の場合でも
鋳造バー中のブローホールは少なくなり、製造される銅
線（φ８mm）の欠陥が少なくなり品質向上が図れる。
ピッチ銅において、酸素量が２００ppm 以下の場合でも
鋳造バー中のブローホールは少なくなり、製造される銅
線（φ８mm）の欠陥が少なくなり品質向上が図れる。
【００３１】また、酸素含有量が少なくブローホールも
少ないので、φ０．１mm以下の極細線製造に有利であ
る。即ち、ボビン取りの重量が増やせ、経済効果があ
る。
少ないので、φ０．１mm以下の極細線製造に有利であ
る。即ち、ボビン取りの重量が増やせ、経済効果があ
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明方法によれば、鋳造前の溶銅を
６．６５×１０3 Ｐａ以下の比較的低い真空度に真空引
きを行いながら鋳造するという方法によって、酸素量が
２００ppm 以下の場合でも、鋳造バー中のブローホール
を低減でき、製品の品質向上が図れる。
６．６５×１０3 Ｐａ以下の比較的低い真空度に真空引
きを行いながら鋳造するという方法によって、酸素量が
２００ppm 以下の場合でも、鋳造バー中のブローホール
を低減でき、製品の品質向上が図れる。
【００３３】本発明装置によれば、真空槽、真空引ポン
プ、および不活性ガス供給管を設けるという簡単な構成
により、低い酸素濃度の場合でも、水素の発生に起因す
るブローホールを低減できる。
プ、および不活性ガス供給管を設けるという簡単な構成
により、低い酸素濃度の場合でも、水素の発生に起因す
るブローホールを低減できる。
【図１】本発明の銅の連続鋳造装置の実施例を説明する
ためのコンチロッド鋳造機の概略図である。
ためのコンチロッド鋳造機の概略図である。
【図２】本実施例による真空引装置の構成図である。
【図３】従来例のコンチロッド鋳造機の概略図である。
１ シャフト炉 ２ 保持炉 ３ 鋳造樋 ４ ノズル ５ タンディッシュ ６ ツインベルト ７ 溶銅 ８ 銅塊 ９ 真空槽 １０ 真空ポンプ １１ 不活性ガス供給管 １２ 不活性ガス（Ｎ2 、Ａｒ） １３ 真空引配管 Ａ 真空引装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 雅人 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 池田 大亮 茨城県日立市川尻町４丁目10番１号 日立 電線株式会社豊浦工場内
Claims (5)
- 【請求項１】鋳造前の溶銅を６．６５×１０3 Ｐａ以下
の真空度に真空引きを行いながら鋳造する銅の連続鋳造
方法。 - 【請求項２】鋳造前の溶銅を６．６５×１０3 Ｐａ以下
の真空度に真空引きと同時に、溶銅表面を不活性ガスで
シールしながら鋳造する銅の連続鋳造方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の銅の連続鋳造方
法において、真空引の真空度を６．６５×１０2 Ｐａ以
下とした銅の連続鋳造方法。 - 【請求項４】溶銅を鋳造樋からタンディッシュを経て鋳
型に供給する銅の連続鋳造装置において、上記鋳造樋内
の溶銅中に開口した底部が浸漬する真空槽と、該真空槽
中に挿入された真空引配管を有し、真空槽中を真空引き
する真空引装置と、上記鋳造樋、タンディッシュ、およ
び上記鋳型の入口に開口して溶銅表面に不活性ガスを供
給する不活性ガス供給管とを備えた銅の連続鋳造装置。 - 【請求項５】請求項４に記載の銅の連続鋳造装置におい
て、上記真空槽および上記真空引き配管ををＳｉＣで構
成した銅の連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18618594A JP3152075B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 銅の連続鋳造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18618594A JP3152075B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 銅の連続鋳造方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0847747A true JPH0847747A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3152075B2 JP3152075B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=16183882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18618594A Expired - Lifetime JP3152075B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 銅の連続鋳造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152075B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005072891A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金の連続鋳造方法 |
| US7524356B2 (en) | 2000-02-24 | 2009-04-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for manufacturing low-oxygen copper |
| JP2009090310A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Mitsubishi Materials Corp | 銅材連続製造方法 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18618594A patent/JP3152075B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7524356B2 (en) | 2000-02-24 | 2009-04-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for manufacturing low-oxygen copper |
| WO2005072891A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 銅合金の連続鋳造方法 |
| JP2009090310A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Mitsubishi Materials Corp | 銅材連続製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3152075B2 (ja) | 2001-04-03 |
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