WO2001087509A1 - Verfahren zum säubern oxidierter, warmgewalzter kupferstäbe - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning oxidized, hot-rolled copper rods (copper wire rod) which, after casting, emerge from a rolling mill connected downstream thereof in a continuously operating continuous casting device and which have oxidized layers on their surface when they emerge from the rolling mill.
  • the invention relates to the controlled cooling and cleaning of the cast and rolled rod before it is wound up and / or subjected to a drawing treatment for producing fine wire.
  • the strand leaving the casting device is generally immediately hot rolled.
  • the rod As the rod is exposed to the atmosphere, it oxidizes and scale forms on the surface, which is a mixture of copper oxide CuO (red) and copper oxide Cu 2 0 (black).
  • CuO red
  • Cu 2 0 black
  • These oxides must be removed or converted back to the metallic state before the rod can be subjected to a drawing treatment to produce a tradable wire product. The removal of the oxides is also necessary to prevent premature wear of the drawing tools and the like.
  • copper is intended to include copper alloys in the present context.
  • This process is characterized by high investment costs and high operating costs, which result from the need to use acid-resistant materials and to avoid ecological problems associated with the emission of spent acids.
  • oxide scale can be removed by first exposing the rod to reducing gases or vapors at high temperature and then immediately quenching it in a cooling bath before exposing the rod to the atmosphere.
  • gas reduction appears to have some advantages over acid pickling, there are certain disadvantages to gas reduction.
  • the gases or vapors designated as suitable for reducing copper rods are flammable, toxic, or both, and therefore require special handling to avoid the risk of explosion or suffocation or the like.
  • oxygen-free atmospheres of elevated temperature must be provided, which requires special seals.
  • Another disadvantage of the gas reduction processes consists in the fact that the reaction rates are considerably slower than in the processes in which a liquid is brought into contact with the strand.
  • aqueous solutions consisting of alcohols, ketones or amine compounds were used, which are used to reduce the said oxides.
  • the surface quality achieved measured as the residual oxide layer thickness of the cooled end product, depends to such an extent on the reagents used, the product throughput rate and the reaction rate, so that these reduction lines by no means reach the values of an acid pickle.
  • metal strips are electrolytically pickled, two successive containers filled with aqueous electrolytes being provided and cathodic treatment being carried out in the first container and anodic treatment in the second container.
  • the invention is based on the object of specifying a method by means of which the oxidic surface layers in copper rods can be removed in a particularly simple and advantageous manner without the use of acidic solutions.
  • This object is achieved according to the invention in a method for cleaning oxidized, rolled copper bars which, after casting, emerge from a rolling mill connected downstream thereof in a continuously operating continuous caster and which have oxidic layers on their surface when they leave the rolling mill, in that the roll strand initially already is wetted in the hot rolling process with an emulsion to which a hydrocarbon-containing reducing agent has been added in order to at least prevent oxidation of the hot rolling strand during the rolling process.
  • the oxidized, finished-rolled rod is then passed through one or more reduction zones at a temperature of approximately 650 ° C., a dilute, aqueous hydrocarbon-containing solution being used as the reduction liquid (s) in the reduction zone (s).
  • the amount of reducing liquid used in the descaling section is limited to approx. 10% to 35% of the total circulating amount of the liquid for the descaling and cooling section.
  • the oxidized layers of the rod will be converted to metal.
  • the non-acidic, liquid reducing agent is continuously recirculated, cooled and the pH value and the chemical composition of the recirculating reducing agent are kept constant.
  • the speed of the chemical reactions taking place to reduce the two types of oxide present is so intensified by generating a bath turbulence by means of one or more ultrasound sources that the surface quality is improved and the length of the reduction zone is reduced.
  • the rolled rod is cooled intensively with a large amount of the reducing liquid and before the deoxidized rod is coated with a wax to protect it from renewed oxidation, the rod is dried by means of mechanical and compressed-air strippers.
  • this is achieved by the turbulent flow of the pickling medium generated by means of the ultrasonic transducers, these operating in the frequency range from 20-3000 kHz.
  • the method according to the invention is to be explained below using a system shown in the drawings.
  • Fig. 1 in the upper part is a schematic side view of a system
  • Fig. 4 details of the cooling section.
  • the shaft melting furnace is designated by 2 in FIG. This is preceded by a charging device, by means of which the feed is fed to the furnace.
  • the charging and melting are monitored from the main furnace control room 3.
  • the melt leaving the shaft melting furnace passes through a holding furnace 4 into a double-belt casting machine 5, the monitoring and control of the casting process taking place in the control station 6. Downstream of the casting machine are a driving device 7, a pendulum shear 8 and an edge milling machine 9.
  • the rolling mill and 10 the cooling and descaling section which is explained in detail in the remaining figures, are designated by 10.
  • At the end of the system there is a winding layer 12, a ring formation chamber 13 and a coil carriage 14.
  • a crane 15 is used to move the coils.
  • an emulsion system 16 which has an automatic emulsion filter, a cleaner circulation system 17, an oil circulation system 18, the cooling water sump 19 for the casting machine, the hydraulic system 20, the electrics 21, with the transformer room 23 and finally the workshop 24th
  • the cooling section 11 is shown enlarged in FIG.
  • mechanical wipers 24, cooling pipes 25, cooling nozzles 26 and air wipers 27 are provided along the cooling section.
  • FIG. 3 shows - again enlarged - the ultrasonic transducers 28 arranged between the mechanical stripper 24 and the cooling nozzle 26, by means of which the reducing liquid in the cooling section 11 is moved intensively.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Säubern oxidierter, gewalzter Kupferstäbe, die nach dem Gießen in einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießeinrichtung aus einem derselben nachgeschalteten Walzwerk austreten und die beim Austritt aus dem Walzwerk auf ihrer Oberfläche oxidische Schichten aufweisen. Das Verfahren ist u. a. dadurch gekennzeichnet, dass der oxidierte, fertiggewalzte Stab bei einer Temperatur von ca. 650 °C durch eine oder mehrere Reduktionszonen hindurchgeführt wird; dass in der/den Reduktionszone(n) als Reduktionsflüssigkeit eine verdünnte, wässrige kohlenwasserstoffhaltige Lösung eingesetzt wird und dass die Geschwindigkeit der ablaufenden chemischen Reaktionen zur Reduktion der beiden vorhandenen Oxidtypen durch Erzeugung einer Badturbulenz mittels einer oder mehrerer Ultraschallquellen intensiviert wird.

Description

Verfahren zum Säubern oxidierter, warmgewalzter Kupferstäbe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Säubern oxidierter, warmgewalzter Kupferstäbe (Kupferwalzdraht) die nach dem Gießen in einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießeinrichtung aus einem derselben nachgeschalteten Walzwerk austreten und die beim Austritt aus dem Walzwerk auf ihrer Oberfläche oxydierte Schichten aufweisen.
Insbesondere betrifft die Erfindung das gesteuerte Kühlen und Säubern des gegossenen und gewalzten Stabes, bevor dieser aufgewickelt und/oder einer Ziehbehandlung zum Herstellen feinen Drahtes unterzogen wird.
Bei der Herstellung kontinuierlich gegossener Kupferstäbe wird der die Gießeinrichtung verlassende Strang im allgemeinen unverzüglich warmgewalzt. Da der Stab der Atmosphäre ausgesetzt wird, oxidiert er, und es setzt sich an der Oberfläche Zunder an, der eine Mischung aus Kupferoxidul CuO (rot) und Kupferoxid Cu20 (schwarz) darstellt. Diese Oxide müssen entfernt bzw. zum metallischen Zustand zurück umgewandelt werden, bevor der Stab einer Ziehbehandlung zur Herstellung eines handelsfähigen Drahterzeugnisses unterworfen werden kann. Das Entfernen der Oxide ist auch deshalb notwendig, um einen vorzeitigen Verschleiß der Ziehwerkzeuge und dergleichen zu verhindern.
Zum Entfernen der Oxide von der Oberfläche von auf der Grundlage von Kupfer hergestellten Erzeugnissen wurden bislang verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Es sei bemerkt, daß der Ausdruck "Kupfer" im vorliegenden Rahmen auch Kupferlegierungen umfassen soll. Einige typische, zum Entzundern vorgeschlagene Verfahren sind folgende:
1. Mechanisches Entfernen des Zunders, beispielsweise durch Sandstrahlen, Schaben, Schälen oder dgl., 2. Entfernen des Zunders durch Säure (Beizen)
3. Dampf- bzw. Gasreduktion des Zunders
4. Reduktion des Zunders durch Einsatz von Alkohol-Benzol-Wassergemischen
In der Kupferwalzdrahtproduktion werden Prozesse genutzt, bei denen saures Beizen zum Entzundern von Kupferstäbe durchgeführt wird, indem die Stäbe in eine verdünnte, wässrige Säurelösung getaucht werden, beispielsweise in Schwefelsäure, nachdem die gegossenen Stäbe das Walzwerk verlassen, jedoch die Aufwickeleinrichtung noch nicht erreicht haben. Um optimale Betriebsbedingungen in Bezug auf das Säubern aufrechtzuerhalten, muß die Beizlösung fortwährend regeneriert werden. Dazu wird die benutzte Lösung durch eine Elektrolysiereinrichtung zur Rückgewinnung des Kupfers hindurchgeführt, außerdem wird periodisch frische Säure zugeführt.
Dieses Verfahren ist durch hohe Investitionskosten und hohe Betriebskosten gekennzeichnet, die sich durch die Notwendigkeit ergeben, säurebeständige Werkstoffe zum Einsatz zu bringen, und um ökologische Probleme zu vermeiden, die mit dem Ausstoß verbrauchter Säuren zusammenhängen.
Andere Techniken, bei denen ein oder mehrere Gase oder Dämpfe als Reduktionsmittel benutzt werden, um oxidierte Kupferstäbe zu behandeln, sind in der einschlägigen Literatur beschrieben. Es wird aufgezeigt, daß der Oxidzunder dadurch entfernt werden kann, daß der Stab zunächst reduzierenden Gasen oder Dämpfen hoher Temperatur ausgesetzt und unmittelbar anschließend in einem Kühlbad abgeschreckt wird, bevor der Stab der Atmo- ■ Sphäre ausgesetzt wird.
Obwohl diese Gas-Reduktion einige Vorteile gegenüber dem Säurebeizen zu haben scheint, ergeben sich bei der Gas-Reduktion gewissen Nachteile. So sind beispielsweise die Gase oder Dämpfe, die für das Reduzieren von Kupferstäben als geeignet bezeichnet werden, entflammbar, giftig oder beides und erfordern daher eine besondere Handhabung, um eine Explosionsgefahr oder Erstickungsgefahr oder dgl. zu vermeiden. Außerdem müssen sauerstofffreie Atmosphären von erhöhter Temperatur vorgesehen werden, was spezielle Abdichtungen erforderlich macht. Ein weiterer Nachteil der Gas-Reduktionsprozesse besteht darin, daß die Reaktionsgeschwindigkeiten wesentlich geringer sind als bei den Prozessen, bei denen eine Flüssigkeit mit dem Strang in Berührung gebracht wird.
Zur Ablösung der Säurebeize kam es zur Anwendung von wässrigen Lösungen bestehend aus Alkoholen, Ketonen bzw. Amin-Verbindungen, die zur Reduktion der besagten Oxide genutzt werden.
Die erreichte Oberflächenqualität gemessen als Restoxidschichtdicke des abgekühlten Endproduktes ist jedoch in solchem Maße von den eingesetzten Reagenzien, der Produktdurchlaufgeschwindigkeit und der Reaktionsgeschwindigkeit abhängig, so daß diese Reduktionslinien die Werte einer Säurebeize bei weitem nicht erreichen.
Aus dem Bereich der Fe-Verarbeitung sind Technologien zur Intensivierung des Säuberungsprozesses bekannt, wo durch Einsatz von elektrolytischen Ketten bzw. Ultraschallquellen der Prozeß des Säurebeizens (d. h. das Auflösen und in Lösung bringen der Oxide) beschleunigt wird. Es sind auch Prozesse bekannt, wo allein die durch die Ultraschallquelle hervorgerufene Kavitation einen mechanischen Abreinigungsprozeß z. B. von Fetten, Emulsionen etc. bewirkt.
So ist es aus der US-PS 5409594 bekannt, die Oberfläche von langgestreckten metallischen Gegenständen, wie beispielsweise Draht, mittels Ultraschall zu reinigen, wobei der Draht durch ein mit Reinigungslösung gefülltes Bad geführt wird, in dem sich zwei Ultraschallwandler befinden. Die durch diese erzeugten hochfrequenten Ultraschallwellen erzeugen Druckstöße durch die der Zunder dann vom Draht abgelöst wird.
Bei dem Verfahren nach der EP 0518 850 A1 erfolgt ein elektrolytisches Beizen von Metallbändern, wobei zwei aufeinanderfolgende, mit wäßrigen Elektrolyten gefüllte, Behälter vorgesehen sind und im ersten Behälter eine kathodische und im zweiten Behälter eine anodische Behandlung durchgeführt wird.
Da die für die Kupferwalzdrahtindustrie eingesetzten Verfahren Säurebeize oder Reduktion durch Alkohole durch hohe lnvestitions-/Prozeßkosten bzw. durch unzureichende Oberflächenqualität gekennzeichnet werden, auf der anderen Seite die zunehmende Automati- siation der Ziehereibetriebe und Weiterentwicklung der Ziehereitechnik zu Vielfachzieh- maschinen immer höhere Anforderungen an die Oberflächenqualität des Kupfervorproduktes stellen, ist ein intensiveres und effizienteres Reinigungsverfahren notwendig geworden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen die oxydischen Oberflächenschichten bei Kupferstäben auf besonders einfache und vorteilhafte Weise ohne Verwendung saurer Lösungen entfernbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Säubern oxidierter, gewalzter Kupferstäbe, die nach dem Gießen in einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießeinrichtung aus einem derselben nachgeschalteten Walzwerk austreten und die beim Austritt aus dem Walzwerk auf ihrer Oberfläche oxidische Schichten aufweisen, dadurch dass der Walzstrang zunächst bereits im Prozeß des Warmwalzens mit einer Emulsion benetzt wird, der ein kohlenwasserstoffhaltiges Reduktionsmittel zugemischt wurde, um einer Oxidation des heißen Walzstranges während des Walzprozesses zumindest vorzubeugen. Anschließend wird der oxidierte, fertiggewalzte Stab bei einer Temperatur von ca. 650°C durch eine oder mehrere Reduktionszonen hindurchgeführt, wobei in der/den Reduktions- zone(n) als Reduktionsflüssigkeit eine verdünnte, wässrige kohlenwasserstoffhaltige Lösung eingesetzt wird.
Die Menge der eingesetzten Reduktionsflüssigkeit ist dabei in der Entzunderungsstrecke auf ca. 10 % bis 35 % der Gesamtumlaufmenge der Flüssigkeit für die Entzunderungs- und Kühlstrecke begrenzt.
Dadurch, dass der oxidierte, gewalzte Stab mit dem kühleren, nichtsauren, flüssigen Reduktionsmittel in Berührung gebracht wird, werden die oxidierten Schichten des Stabes in Metall umgewandelt werden.
Das nichtsaure, flüssige Reduktionsmittel wird kontinuierlich rezirkuliert, gekühlt und der PH-Wert und die chemische Zusammensetzung des rezirkulierten Reduktionsmittels werden konstant gehalten.
Die Geschwindigkeit der ablaufenden chemischen Reaktionen zur Reduktion der beiden vorhandenen Oxidtypen wird durch Erzeugung einer Badturbulenz mittels einer oder mehrere Ultraschallquellen so intensiviert, dass sowohl die Oberflächenqualität verbessert als auch die Länge der Reduktionszone verringert wird. In einem oder mehreren anschließenden Kühlsegmenten erfolgt die Abkühlung des gewalzten Stabes mit einer hohen Menge der Reduktionsflüssigkeit intensiv und vor der Beschichtung des deoxidierten Stabes mit einem Wachs zum Schutz vor einer neuerlichen Oxidation erfolgt eine Trocknung des Stabes mittels mechanischer und druckluftbeaufschlagter Abstreifer.
Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Besonderheit der Entzunderung von warmgewalzten Kupferstäben im Vergleich zur Zunderentfernung von Stahl oder Eisenprodukten ist im Aufbau der Oxidschichten auf der Kupferoberfläche, ihrer unterschiedlichen Anhaftung an der Oberfläche und ihrem Reaktionsvermögen mit Säuren bzw. Reduktionsmitteln begründet. In einem Aufsatz von Prof. Horace Pops and Daniel R. Hennessy "The Role of Surface Oxide and its measurement in the Copper Wire Industry" Essex Group Incl, United Technology Corp. Metals Laboratory wird die Problematik tiefgreifend dargestellt.
Die Reduktion der Oxidschichten mit Kohlenwasserstoffverbindungen findet unter Bildung von flüssigen Reaktionsprodukten statt,
z.B. CuO + CmHnOp -> Cu + Cm Hn.20p + H20
Daraus wird ersichtlich, dass entscheidend für den schnellen Abschluß dieser Reaktion die kontinuierliche Zuführung frischen Reduktionsmittels bzw. die Abführung der Reaktionsprodukte von der Grenzfläche der Kupferstäbe ist. Aus diesem Grunde kommt der aktivierenden Wirkung durch intensivere Vermischung der grenznahen Schichten mit dem Rest des Mediums durch die Ultraschallquelle entscheidende Bedeutung bei der Zerstörung der laminaren Schichtstruktur der Flüssigkeit um den Stab in den Überführungen der Entzunderungsstrecke zu.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dieses durch die mittels der Ultraschallwandler erzeugte turbulente Strömung des Beizmediums erreicht, wobei diese im Frequenzbereich von 20-3000 kHz arbeiten. Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend an einer in den Zeichnungen gezeigten Anlage erläutert werden.
Dabei zeigt:
Fig. 1 im oberen Teil eine schematische Seitenansicht einer Anlage und
Fig. 2 die Aufsicht,
Fig. 3 die Kühlstrecke,
Fig. 4 Details der Kühlstrecke.
In der Figur 1 ist der Schachtschmelzofen mit 2 bezeichnet. Diesem ist eine Chargiervorrichtung vorgeschaltet, mittels der das Einsatzmaterial dem Ofen zugeführt wird. Die Überwachung des Chargierens und Schmelzens erfolgt von der Hauptofenwarte 3 aus.
Die den Schachtschmelzofen verlassende Schmelze gelangt über einen Halteofen 4 in eine Doppelband-Gießmaschine 5, wobei die Überwachung und Steuerung des Gießvorganges im Steuerstand 6 erfolgt. Der Gießmaschine nachgeschaltet sind ein Treibapparat 7, eine Pendelschere 8 und eine Kantenfräsmaschine 9. Mit 10 ist das Walzwerk und mit 11 die Kühl- und Entzunderungsstrecke bezeichnet, die im Detail in den übrigen Figuren erläutert wird. Am Ende der Anlage befinden sich ein Windungsleger 12, eine Ringbildekammer 13 und ein Coilwagen 14. Zum Umsetzen der Coils wird ein Kran 15 benutzt. Weiterhin sind in der Zeichnung angedeutet eine Emulsionsanlage 16, die über einen automatischen Emulsionsfilter verfügt, eine Cleaner-Umlaufanlage 17, eine Ölumlaufanlage 18, der Kühlwassersumpf 19 für die Gießmaschine, die Hydraulikanlage 20, die Elektrik 21 , mit dem Transformatorraum 23 und schließlich die Werkstatt 24.
In der Figur 2 ist die Kühlstrecke 11 vergrößert dargestellt. Im Einzelnen sind entlang der Kühlstrecke mechanische Abstreifer 24, Kühlrohre 25, Kühldüsen 26 und Luftabstreifer 27 vorgesehen. Die Figur 3 zeigt - nochmals vergrößert - die zwischen dem mechanischen Abstreifer 24 und der Kühldüse 26 angeordneten Ultraschallwandler 28, mittels der die Reduktionsflüssigkeit in der Kühlstrecke 11 intensiv bewegt wird.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Säubern oxidierter, gewalzter Kupferstäbe, die nach dem Gießen in einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießeinrichtung aus einem derselben nachgeschalteten Walzwerk austreten und die beim Austritt aus dem Walzwerk auf ihrer Oberfläche oxidische Schichten aufweisen, dadurch gekennzeichnet:
a) dass der Walzstrang bereits im Prozeß des Warmwalzens mit einer Emulsion benetzt wird, der ein kohlenwasserstoffhaltiges Reduktionsmittel zugemischt wurde,
b) dass der oxidierte, fertiggewalzte Stab bei einer Temperatur von ca. 650°C durch eine oder mehrere Reduktionszonen hindurchgeführt wird,
c) dass in der/den Reduktionszone(n) als Reduktionsflüssigkeit eine verdünnte, wässrige kohlenwasserstoffhaltige Lösung eingesetzt wird,
d) wobei die Menge der eingesetzten Reduktionsflüssigkeit in der Entzunderungsstrecke auf ca. 10 % bis 35 % der Gesamtumlaufmenge der Flüssigkeit für die Entzunderungs- und Kühlstrecke begrenzt ist,
e) dass das nichtsaure, flüssige Reduktionsmittel kontinuierlich rezirkuliert, gekühlt und der PH-Wert und die chemische Zusammensetzung des rezirkulierten Reduktionsmittels konstant gehalten werden,
f) dass die Geschwindigkeit der ablaufenden chemischen Reaktionen zur Reduktion der beiden vorhandenen Oxidtypen durch Erzeugung einer Badturbulenz mittels einer oder mehrere Ultraschallquellen intensiviert wird,
g) dass in einem oder mehreren anschließenden Kühlsegmenten die Abkühlung des gewalzten Stabes mit einer hohen Menge der Reduktionsflüssigkeit intensiv erfolgt und h) dass vor der Beschichtung des deoxidierten Stabes mit einem Wachs zum
Schutz vor einer neuerlichen Oxidation eine Trocknung des Stabes mittels mechanischer und druckluftbeaufschlagter Abstreifer erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere im Frequenzbereich von 20 - 100 kHz arbeitende Ultraschallquellen zur Intensivierung der chemischen und physikalischen Vorgänge in den Entzunderungssegmenten eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere im Frequenzbereich von 100 - 500 kHz arbeitende Ultraschallquellen zur Intensivierung der chemischen und physikalischen Vorgänge in den Entzunderungssegmenten eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere im Frequenzbereich von 500 - 3000 kHz arbeitende Ultraschallquellen zur Intensivierung der chemischen und physikalischen Vorgänge in den Entzunderungssegmenten eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch in den Kühlsegmenten zur Aktivierung bzw. Intensivierung der Kühlprozesse eine oder mehrere Ultraschallquellen eingesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei a) als Emulsion ein Wasser-Öl-Alkoholgemisch verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als kohlenwasserstoffhaltiges Reduktionsmittel Isopropylalkohoi verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel Äthanol verwendet wird.
PCT/DE2001/001791 2000-05-10 2001-05-08 Verfahren zum säubern oxidierter, warmgewalzter kupferstäbe WO2001087509A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
MXPA01013159A MXPA01013159A (es) 2000-05-10 2001-05-08 Metodo para limpiar barras de cobre laminadas en caliente, oxidadas.
JP2001583957A JP2003533591A (ja) 2000-05-10 2001-05-08 酸化した熱間圧延銅棒を清浄にするための方法
EP01943060A EP1280619A1 (de) 2000-05-10 2001-05-08 Verfahren zum säubern oxidierter, warmgewalzter kupferstäbe
KR1020027000334A KR20020040746A (ko) 2000-05-10 2001-05-08 열간 압연한 산화 구리 봉재의 세척 방법

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007137747A1 (de) 2006-05-26 2007-12-06 Sms Demag Ag Vorrichtung zum herstellen eines metalbandes durch stranggiessen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2143824B1 (de) 2007-05-01 2015-04-15 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Stahlblechspülverfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen stahlblechspülung
AT520084B1 (de) * 2017-10-03 2019-01-15 Primetals Technologies Austria GmbH Verfahren zum Betrieb einer Gieß-Walz-Verbundanlage und Gieß-Walz-Verbundanlage
DE102019216261A1 (de) * 2019-07-02 2021-01-07 Sms Group Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Kühleinrichtung in einer Walzstraße
CN110670082A (zh) * 2019-10-18 2020-01-10 南京华新有色金属有限公司 铜杆非酸洗系统、铜杆非酸洗方法及铜杆生产系统
CN117773744B (zh) * 2024-02-28 2024-05-07 云南万登铜业有限公司 一种铜杆生产冷却表面残渣冲刷装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894048A (en) * 1959-10-12 1962-04-18 British Oxygen Co Ltd Manufacture and treatment of wires
US3620853A (en) * 1969-11-25 1971-11-16 Anaconda Wire & Cable Co Descaling copper rods
DE2354094A1 (de) * 1972-10-30 1974-05-16 Southwire Co Verfahren zum behandeln von kupferstrangguss und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens
GB1424325A (en) * 1972-06-20 1976-02-11 Bicc Ltd Manufacture of copper rod
DE2627800A1 (de) * 1975-06-24 1977-01-20 Southwire Co Verfahren zum saeubern oxydierter, gewalzter kupferstraenge und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens
JPS54148164A (en) * 1978-05-12 1979-11-20 Fujikura Ltd Scale removing hot rolled copper material
SU758263A1 (ru) * 1978-08-08 1980-08-23 Georgij D Borshchevskij СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОЙ ЗАГОТОВКИ .' ДЛЯ КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1 2 4 · ν<img src="SU758263A1_1_files/SU
US4233830A (en) * 1978-11-14 1980-11-18 Secim Method for the continuous production of a bright copper rod by the rolling of stock obtained from a continuous casting apparatus
JPH03240982A (ja) * 1990-02-19 1991-10-28 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 銅製押出成型品の製造法
RU1794522C (ru) * 1991-04-22 1993-02-15 Алмалыкский Горно-Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина Способ получени медной катанки
US5409594A (en) * 1993-11-23 1995-04-25 Dynamotive Corporation Ultrasonic agitator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4401479A (en) * 1981-03-12 1983-08-30 Quick Nathaniel R Apparatus and method for processing wire stand cable for use in prestressed concrete structures
US4754803A (en) * 1987-02-02 1988-07-05 Phelps Dodge Industries, Inc. Manufacturing copper rod by casting, hot rolling and chemically shaving and pickling
US4899798A (en) * 1988-11-28 1990-02-13 Southwire Company Method of and apparatus for recovering and reusing organic pickling vapors
US4936127A (en) * 1989-05-25 1990-06-26 Asarco Incorporated Production of copper rod by rolling
US5395454A (en) * 1993-12-09 1995-03-07 Liquid Air Corporation Method of cleaning elongated objects

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894048A (en) * 1959-10-12 1962-04-18 British Oxygen Co Ltd Manufacture and treatment of wires
US3620853A (en) * 1969-11-25 1971-11-16 Anaconda Wire & Cable Co Descaling copper rods
GB1424325A (en) * 1972-06-20 1976-02-11 Bicc Ltd Manufacture of copper rod
DE2354094A1 (de) * 1972-10-30 1974-05-16 Southwire Co Verfahren zum behandeln von kupferstrangguss und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens
DE2627800A1 (de) * 1975-06-24 1977-01-20 Southwire Co Verfahren zum saeubern oxydierter, gewalzter kupferstraenge und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens
JPS54148164A (en) * 1978-05-12 1979-11-20 Fujikura Ltd Scale removing hot rolled copper material
SU758263A1 (ru) * 1978-08-08 1980-08-23 Georgij D Borshchevskij СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОЙ ЗАГОТОВКИ .' ДЛЯ КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1 2 4 · ν<img src="SU758263A1_1_files/SU
US4233830A (en) * 1978-11-14 1980-11-18 Secim Method for the continuous production of a bright copper rod by the rolling of stock obtained from a continuous casting apparatus
JPH03240982A (ja) * 1990-02-19 1991-10-28 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 銅製押出成型品の製造法
RU1794522C (ru) * 1991-04-22 1993-02-15 Алмалыкский Горно-Металлургический Комбинат Им.В.И.Ленина Способ получени медной катанки
US5409594A (en) * 1993-11-23 1995-04-25 Dynamotive Corporation Ultrasonic agitator

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 198118, Derwent World Patents Index; Class E16, AN 1981-32172D, XP002178482 *
DATABASE WPI Section Ch Week 199415, Derwent World Patents Index; Class M21, AN 1994-125681, XP002178483 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 012 (C - 071) 29 January 1980 (1980-01-29) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 029 (C - 0904) 24 January 1992 (1992-01-24) *
ZENTGRAF C ET AL: "NEUARTIGE REINIGUNG VON DRAEHTEN UND LITZEN MITTELS KAVITATION", DRAHT, MEISENBACH KG. BAMBERG, DE, vol. 47, no. 10, 1 October 1996 (1996-10-01), pages 500 - 501, XP000631043, ISSN: 0012-5911 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007137747A1 (de) 2006-05-26 2007-12-06 Sms Demag Ag Vorrichtung zum herstellen eines metalbandes durch stranggiessen
AU2007267401B2 (en) * 2006-05-26 2010-03-18 Sms Siemag Aktiengesellschaft Device for producing a metal strip by continuous casting
KR101037076B1 (ko) * 2006-05-26 2011-05-26 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트 연속 주조를 통한 금속 스트립 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE10023480A1 (de) 2001-11-15
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JP2003533591A (ja) 2003-11-11
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CN1372497A (zh) 2002-10-02

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