JPS61264139A - 銅及び銅合金の溶解法及びその装置 - Google Patents

銅及び銅合金の溶解法及びその装置

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JPS61264139A
JPS61264139A JP60099170A JP9917085A JPS61264139A JP S61264139 A JPS61264139 A JP S61264139A JP 60099170 A JP60099170 A JP 60099170A JP 9917085 A JP9917085 A JP 9917085A JP S61264139 A JPS61264139 A JP S61264139A
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copper
furnace
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copper alloy
melting
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Tarou Shinkatsu
進克 太郎
Shoji Sayanagi
佐柳 昭二
Eiji Yoshida
吉田 栄次
Setsuo Yamaguchi
山口 節夫
Takashi Kawamoto
河本 隆志
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

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、銅及び銅合金の溶解法及びそれに直接使用さ
れる装置に関する。
〔従来技術〕
従来、銅合金の溶解には低周波溝型炉やコアレス炉が一
般的に用いられている。しかし、これらの炉は溶解能力
が小さくかつエネルギーとして電気を使用するため、生
産性が低く、エネルギー原単位及び造塊コストが高いと
いう欠点があった。
一方、タフピッチ銅や燐脱酸銅などの純銅系の溶解につ
いては、特公昭49−7774号公報に開示されている
ように、シャフト炉を用いて高速溶解する方法が確立さ
れている。だが、このシャフト炉は、筒状の炉内に上部
から装入され炉内に積載された銅材料を炉の下部に設け
られたバーナによって漸次溶解させ、得られた溶湯を炉
下部より取り出すようにしたものであって、元来、電気
銅の溶解炉、換言すれば純銅系溶湯を得るための炉とし
て開発されたものであり、銅合金の溶解に適用するのは
困難とされ、実用化されていないのが実情である。
又、上記シャフト炉の特長を生かして銅合金の溶湯を得
る方法が特開昭56−23368号公報において開示さ
れている。これは、第3図に示すように、シャフト炉2
1から取り出した純銅系溶湯を一旦保持炉22に保持せ
しめた後、この保持炉22から所定の合金溶湯調製炉2
3a・23bに導き、この調製炉において導かれた純銅
系溶湯に対して所定量の合金成分24a・24bを添加
して所定の銅合金溶湯を調製し、この調製された銅合金
溶湯を鋳込装置25a・25bに供給して所望の鋳造を
行うものである。さらにシャフト炉21から得られた純
銅系溶湯を純銅系の鋳造にも用いるようにして、シャフ
ト炉の優れた溶解性能を最大限に利用しようとする場合
には、第3図に仮想線で示すように、シャフト炉21か
らの溶湯を別の保持炉26に導き、ここで二分して一方
は純銅系の鋳込装置27に供給し、他方を前記保持炉2
2に供給する方法が知られている。しかし、このような
方法においてもシャフト炉21では純銅系溶湯を得てい
るだけであり、得られた純銅系溶湯を利用して合金溶湯
調製炉23a・23bで合金溶湯を得るものであるため
、保持炉22の他に合金溶湯調製炉23a・23bを必
要として設備費が嵩む。また合金溶湯調製炉23a・2
3bで全合金成分を溶解する必要があるため、さらにエ
ネルギーを要するとともに長時間を要して生産性を十分
に向上できないという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来の問題点を考慮してなされたもので
あって、シャフト炉を用いて銅合金の溶解を行うことに
よって、比較的簡単な設備で生産性の向上、エネルギー
原単位の低下、品質・歩留りの向上や造塊コストの低減
を図ることの出来る銅及び銅合金の溶解法とその装置の
提供を目的とするものである。
〔発明の構成〕
本第1発明に係る銅及び銅合金の溶解法は、シャフト炉
内に異なった種類の銅又は銅合金材料を層状に装入積載
して炉下部で連続的に漸次溶解し、その溶湯を出湯口か
ら取り出して各々の種類毎の保持炉に分配し、この保持
炉内で最終成分調整することによって、比較的簡単な設
備で生産性よく合金溶湯を得るように構成したことを特
徴とするものである。
又、本第2発明に係る銅及び銅合金の溶解装置は、筒状
の炉内に上部から装入された材料を炉下部で加熱して炉
下端の出湯口から溶湯を連続的に取り出すように構成さ
れたシャフト炉と、前記出湯口から取り出した溶湯を銅
または銅合金の種類毎にそれぞれ収容しかつ鋳造機に溶
湯を供給しうる秤量機付き保持炉と、前記出湯口から各
保持炉に溶湯を分配しうる溶湯分配装置とから構成され
ていることを特徴とするものである。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて
説明する。第1図において、筒状の炉体からなるシャフ
ト炉1の上部には、炉内に銅又は銅合金材料を装入する
ための装入装置2が配設され、かつ上端開口はフード3
にて覆われている。
シャフト炉1の下部には炉内を漸次下降して下部に到達
した材料を加熱して溶解するバーナ4が配設され、シャ
フト炉1の下端には溶解して得られた溶湯を取り出す出
湯口5が設けられている。
前記シャフト炉1の出湯口5から取り出された溶湯は、
第2図に示すように、溶湯分配装置10にて複数の保持
炉6・7に分配され、かつ各保持炉6・7からそれぞれ
の鋳込装置8・9に供給されるように構成されている。
上記保持炉6・7は秤量機が付設された構成をなしてい
る。前記溶湯分配装置10は、シャフト炉1と保持炉6
・7を互いに接続する湯道11とその分岐部に配置され
た湯道切替装置12とから構成されている。
次に、上記の構成の溶解装置により銅又は銅合金を溶解
する方法を説明する。互いに種類の異なった銅又は銅合
金A−Bの塊状の材料をシャフト炉1の上部から装入装
置2により交互に装入して、これら種類の異なった銅又
は銅合金A−Bをシャフト炉1内に層状に積載する。こ
れら銅又は銅合金A−Bの材料はそれぞれの鋳込装置8
・9の鋳造能力に対応した量を装入する。装入された材
料はシャフト炉1内を徐々に下降してシャフト炉1の下
部においてブタンガス等を燃料とするバーナ4にて連続
的に漸次溶解される。溶解して得られた溶湯は出湯口5
から取り出して、溶湯分配装置10にて銅又は銅合金の
種類に応じていずれかの保持炉6又は7に導いて収容し
、必要に応じて最終成分調整した後、溶湯を鋳込装置8
・9に供給して鋳造される。
詳説すると、例えば、銅Aは保持炉6に、銅合金Bは保
持炉7にそれぞれ収容するものとし、今、保持炉6にw
4Aの溶湯を収容しているものとすると、保持炉6の秤
量機にて収容した溶湯の量を計測し、前記装入装置2に
て装入した銅Aの材料の量に対応した量に達すると、湯
道切替装置12を切り替えて銅合金Bの溶湯を保持炉7
に収容するようにするのである。即ち、この場合、銅A
と銅合金Bの溶湯が混合しないように、その境界部を精
度良く把握することが重要であり、そのため秤量機にて
溶湯量を計測して湯道11を切り替えるようにしている
のである。しかしながら、装入材料の形状の大小等によ
り境界部での品種混合は完全には避けられない。そこで
、境界部に純銅の材料を2〜3トン、バッファーとして
装入することにより銅と銅合金又は銅合金同士の混合を
確実に避けることができる。保持炉7に銅合金Bの溶湯
が所定量だけ収容されると、再び湯道切替装置12を切
り替えて銅Aの溶湯を保持炉6に収容するのであるが、
その前に保持炉7に溶湯を収容している間に、保持炉6
内の溶湯を鋳込装置8に供給して鋳造を行うのである。
又、保持炉6に溶湯を収容している間に、保持炉7内の
銅合金Bの溶湯の最終成分調整を行った後、鋳込装置9
に溶湯を供給して鋳造を行うものである。
具体例を示すと、銅(100%Cu)と銅合金KFC(
登録商標・0.1%F e−0゜035%P−残部Cu
)をシャフト炉1に交互に装入して実施したところ、従
来の電気炉による溶解に比べて、ピンホール、ボローホ
ールの少ない健全な品質の鋳塊が得られた。又、上記銅
合金KFC及び銅合金KLF−5(登録商標・2%S 
n −0,1%Fe−0,035%P−残部Cu、)等
の種類の銅合金の溶解にも適用したが同様の好ましい結
果が得られた。
下表に、従来の電気炉溶解と本発明方法による溶解の場
合の生産性及び製造コスト等の概要を比較して示す。
〔発明の効果〕
本発明の銅及び銅合金の溶解法及びその装置によれば、
以上のように、シャフト炉内に異なった種類の銅又は銅
合金材料を層状に装入積載して炉下部で連続的に漸次溶
解し、その溶湯を出湯口から取り出して各々の種類毎の
保持炉に分配し、この保持炉内で最終成分調整すること
によって、シャフト炉を用いた銅合金の溶解が可能とな
る。従って、高速溶解が可能であるため生産性を著しく
向上でき、また電気による加熱とは異なり、ブタンガス
等の燃料をエネルギー源として用いるため、エネルギー
コストの大幅な低減が図れ、品質・歩留りも向上し、造
塊コストの低減も図れる等の優れた効果を発揮する。又
、シャフト炉と、銅又は銅合金の種類毎の保持炉とを設
けるだけでよいので設備費も少なくて済み、かつ保持炉
では最終成分調整を行うだけで良いのでシャフト炉から
取り出した後のエネルギー及び時間の消費も少なくなり
、生産性の向上、エネルギーコストの低減等に一層の効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、第1図は
シャフト炉の縦断正面図、第2図、は全体装置の配置構
成図、第3図は従来例のフロー図である。 1はシャフト炉、2は装入装置、4はバーナ、5は出湯
口、6・7は保持炉、8・9は鋳込装置、10は溶湯分
配装置である。 第1図 42図 渠へ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、シャフト炉内に異なった種類の銅又は銅合金材料を
    層状に装入積載して炉下部で連続的に漸次溶解し、その
    溶湯を出湯口から取り出して各々の種類毎の保持炉に分
    配し、この保持炉内で最終成分調整することを特徴とす
    る銅及び銅合金の溶解法。 2、異なった種類の銅又は銅合金材料の層の間に純銅の
    層がバッファー層として介在されている特許請求の範囲
    第1項記載の銅及び銅合金の溶解法。 3、筒状の炉内に上部から装入された材料を炉下部で加
    熱して炉下部の出湯口から溶湯を連続的に取り出すよう
    になされたシャフト炉と、前記出湯口から取り出した溶
    湯を銅又は銅合金の種類毎にそれぞれ収容しかつ鋳造機
    に溶湯を供給しうる秤量機付き保持炉と、前記出湯口か
    ら各保持炉に溶湯を分配しうる溶湯分配装置とを備えた
    ことを特徴とする銅及び銅合金の溶解装置。
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