DE3011124A1 - Kontinuierliches herstellungsverfahren von kupferlegierungsdraehten - Google Patents
Kontinuierliches herstellungsverfahren von kupferlegierungsdraehtenInfo
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Description
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten,
bei dem in einem Schmelzofen hergestelltes, geschmolzenes Kupfer.einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießmaschine
zugeführt wird und bei dem ein stabförmiges Kupfermaterial, das kontinuierlich von der Gießmaschine geliefert
wird, zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten gewalzt wird.
Zu den Kupferlegierungen gehören in Übereinstimmung mit der Art des Zusatzmetalls Silber enthaltendes Kupfer, Kadmiumkupfer,
Siliconkupfer, Chromkupfer, Corson-Kupfer, Mangankupfer,
Nickelkupfer usw., sowie die verschiedenen Messing- und Bronzearten. Bei der vorliegenden Erfindung ist Phosphorreduziertes Kupfer ebenfalls in die vorgenannten Kupferlegierungen
mit einbezogen. Im Falle eines Phosphor-reduzierten Kupfers wird eine Phosphor-Mutterlegierung als Zusatzmetall
verwendet. 0 3 0 0 41 /0 6 6 2
Ein konventionelles Verfahren zur Herstellung von sehr langen Drähten aus den oben erwähnten Kupferlegierungen besteht
wie allgemein bekannt aus dem Einbringen eines Zusatzmetalls in das geschmolzene Kupfer in einem Behälter wie etwa einer Gießpfanne,
dem Umrühren des geschmolzenen Kupfers zur Verteilung des Zusatzmetalls im gesamten geschmolzenen Kupfer zwecks
Umformung des geschmolzenen Kupfers in eine Kupferlegierung und ferner dem Gießen in eine Gußform, sowie der Behandlung der
dergestalt erhaltenen Gußstücke, Blöcke, Barren und dergl. durch ein Walzwerk zur Formung der Drähte.
Da jedoch dieses Verfahren eine Gußstraße für die Kupferlegierung und eine Walzstraße für die Kupferlegierungsstücke
gesondert enthältj ist es unmöglich, Kupferlegierungsdrähte
in einer vollständig kontinuierlichen Weise herzustellen; vielmehr ist der zusätzliche Verfahrensschritt erforderlich,
die durch das Gießen erhaltenen Kupferlegierungsgußstücke zur Walzstraße zu überführen, mit dem Ergebnis,
daß das Verfahren in Bezug auf die Produktion eine geringe Leistungsfähigkeit aufweist und ungeeignet für die Massenproduktion
ist. Ferner ist es nach diesem Verfahren nötig, bei der Herstellung der meisten Kupferlegierungsdrähte, bei
denen eine Vermischung mit Sauerstoff nicht zulässig ist, in der Gießstraße Apparaturen zur Bildung einer sauerstoff-freien
Schutzatmosphäre vorzusehen. Des weiteren muß das geschmolzene Kupfer ausreichend gerührt werden, wenn das Zusatzmetall
eingebracht wird. Wird ein solches Umrühren nicht in ausreichender Weise ausgeführt, so ist das Zusatzmetall nicht
im gesamten geschmolzenen Kupfer verteilt, wodurch es unmöglich wird, einheitliche Kupferlegierungsdrähte zu erhalten.
Wenn eine Kupferlegierung gegossen werden soll, wird im allgemeinen ein Zusatzmetall verwendet, um - wie oben beschrieben
- das geschmolzene Kupfer in eine Kupferlegierung umzuformen. In einem solchen Falle tritt jedoch das Problem auf,
daß der Behälter, z.B. eine Gießpfanne, gemäß der Art des
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Zusatzmetalls verunreinigt wird, da das Zusatzmetall an der Innenfläche des Behälters haften "bleibt. Dieses Problem braucht
nicht beachtet zu werden, soweit der Behälter ausschließlich für eine Kupferlegierung verwendet wird, . jedoch muß es andernfalls
sorgfältig beachtet werden. Dies läge z.B. dann vor, wenn eine Gießpfanne, die zum Gießen von Zinn enthaltendem Kupfer, Chromkupfer
oder Phosphor-Kupfer verwendet wurde, von Zeit zu Zeit
zum Gießen von hammergarem Kupfer und sauerstoff-freiem Kupfer benutzt wird. Wenn die Gießpfanne einmal in dieser Weise verwendet
wurde, vermischen sich das an der Gießpfanne haftengebliebene Zinn, Chrom, Phosphor usw. mit dem hammergarem Kupfer oder
sauerstoff-freien Kupfer,, wodurch die elektrische Leitfähigkeit
abgesenkt wird, die die Haupteigenschaft dieses Metalls darstellt. Soweit Silber an der Gießpfanne haften bleibt, wird die Zugfestigkeit
des hammergaren Kupfers oder des sauerstoff-freien Kupfers durch das Silber verändert. Aus diesen Gründen muß die
einmal für das Gießen von Kupferlegierungen verwendete Gießpfanne normalerweise fehlerfrei gereinigt sein, wenn sie zum
Gießen von hammergarem Kupfer, sauerstoff-freiem Kupfer oder anderen Kupferlegierungen benutzt wird, wobei zudem eine solche
Reinigung außerordentlich beschwerlich ist.
Andererseits sind bereits mehrere Verfahren zur Herstellung von durch Schmelzen und Gießen von Elektrokupfer entstandenen
Drähten aus hammergarem Kupfer vorgeschlagen worden. Unter ihnen ist auch ein Verfahren bekannt, in dem Kupferdrähte
in vollständig kontinuierlicher Weise durch die Verwendung einer Stranggießmaschine vom Bandrollentyp aus geschmolzenem Kupfer
hergestellt werden.
Die hier benutzte Bezeichnung "Stranggießmaschine" vom Bandrollentyp" bezeichnet eine Gießmaschine wie etwa die des SCR-Systems,
des Properzi-Systems usw., die entweder ein bewegliches Endlosband und eine Gießtrommel enthält oder wie etwa
das Heyslet-System ein Paar Endlosbänder und
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_ f —
ein Paar Gießrahmen besitzt. Die Eigenart der vorgenannten Gießmaschine liegt in ihrem Mechanismus, demzufolge sie an
einen großen Schmelzofen wie etwa einen Flammofen, Schachtofen usw. angeschlossen ist und jeweils mit ihrer Vorderoder
Hinterseite mit einer Walzstraße verbunden ist, wobei, z.B. bei der Herstellung eines Kupferdrahtes, geschmolzenes
Kupfer in die Gießmaschine eingeführt wird, um das geschmolzene Kupfer kontinuierlich zu gießen und ein stabförmiges Material
zu formen, das unmittelbar danach in der Walzstraße verarbeitet wird, um so einen Kupferdraht in einer vollständigen Produktionsstraße
leistungsfähig herzustellen. Ein anderes Merkmal der vorgenannten Maschine ist, daß eine gleichbleibende
Qualität bezüglich des Gußmaterials sichergestellt werden kann, da sie einen kleinen Gußquerschnitt aufweist. Gemäß
der oben angeführten Punkte kann das Verfahren, das eine Gießmaschine vom Bandrollensystem verwendet wie das Verfahren
zur Herstellung von hammergaren Kupferdrähten als sehr vorteilhaft bezeichnet werden im Vergleich zu anderen Verfahren.
Ein Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdraht unter Verwendung einer Stranggießmaschine vom Bandrollentyp
ist jedoch nicht vorbekannt, und kein entsprechendes Beispiel hat sich finden lassen. Dasselbe gilt für den Fall von sauerstoff-freien
Kupferdrähten.
Die Gründe hierfür dürften darin liegen, daß, soweit die Gießmaschine vom Bandrollentyp benutzt wird, lange Beförderungswege
zwischen dem Schmelzofen und der Gießmaschine im Hinblick auf konstruktive Gesichtspunkte des Schmelzofens und der
Gießmaschine vorgesehen werden müssen,und folglich die Temperatur des von dem Schmelzofen ausströmenden, geschmolzenen Kupfers
mitten im Beförderungsvorgang absinkt, wodurch ein Anheben der Temperatur etwa in der Mitte des BeförderungsVorgangs nötig wird,
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um das geschmolzene Kupfer auf einer für das Gießen erforderlichen
Temperatur zu halten. Demzufolge bringt das Verfahren
unter Verwendung einer Gießmaschine vom Bandrollentyp außerordentliche Schwierigkeiten mit sich beim Aufrechterhalten
des luftdichten Abschlusses während des Beförderungsvorganges des geschmolzenen Kupfers,bein Sicherstellen einer Schutzatmosphäre
, beim Einbringen eines Zusatzmetalls und bei der Steuerung der Temperatur des geschmolzenen Kupfers.
Ein weiterer Grund dürfte sein, daß im Falle einer Gießmaschine vom Bandrollentyp der Einlaßbereich der Gießmaschine
ein beweglicheß Bauelement enthält, und die Gießmaschine selbst sich sehr schnell bewegt, also demzufolge von Schwingungen
begleitet ist, wodurch es schwierig wird, eine luftdichte Verbindung zwischen der Gießmaschine und einem im Beförderungsvorgang
angeordneten Bauelement vorzusehen. Aus diesem Grunde kann eine Vermischung mit Sauerstoff nicht in ausreichender
Weise verhindert werden. Versuche zeigen, daß durch solche Abstände Verdampfung und Verluste je-nach Art des
Zusatzmetalls auftreten.
Weiterhin muß auch im Falle der Gießmaschine vom Stranggußtyp ähnlich wie im Falle der Gießpfanne das Zusatzmetall
eingebracht und im geschmolzenen Kupfer verteilt.werden. Hier
tritt nun das Problem auf, wie dies erreicht werden könnte. Zusätzlich besteht das Problem einer durch das Zusatzmetall
verursachten Verunreinigung. Die Gießmaschine vom Bandrollentyp wird normalerweise zur Herstellung von hammergaren Kupferdrähten
verwendet. Wenn nun aber die Maschine zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten verwendet und damit verunreinigt
wird, ist es notwendig, die Transportrinne für das geschmolzene Kupfer vollständig zu ersetzen oder zu reinigen, soweit die
Maschine nachfolgend.für die Herstellung von hammergaren Kupferdrähten
verwendet werden soll. Dies würde jedoch heißen, daß
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je nach Einbringungsort des Zusatzmetalls noch mehr beschwerliche
Arbeit anfallen würde als im Falle der verunreinigten Gießpfanne. Wenn eine solche Arbeit durchgeführt werden müsste,
dann würde, selbst wenn der gewünschte Kupferlegierungsdraht erhalten werden sollte, der Wert desselben wesentlich ansteigen.
Demzufolge muß dieser Punkt untersucht werden.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur kontinuierlichen
und leistungsfähigen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten aus geschmolzenem Kupfer unter Verwendung einer Stranggießmaschine
vom Bandrollentyp zu entwickeln, bei dem das Zusatzmetall gleichmäßig während des Schmelzens verteilt
wird, während das Verunreinigungsproblem auf einem Minimum gehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.
Nachfolgend wird die Erfindung kurz erläutert.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung von Kupferlegierungsdraht vorgeschlagen, bei dem in einem Schmelzofen erzeugtes, geschmolzenes Kupfer einer
Stranggießmaschine vom Bandrollentyp über einen Zwischenofen zugeführt wird und das von der Gießmaschine kontinuierlich
ausgegebene, stabförmige Kupfermaterial gewalzt wird, wobei das Verfahren die Einhüllung des geschmolzenen Kupfers
mit einer gesteuerten Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas während des Beförderungsvorgangs zwischen
dem Schmelzofen und der Gießmaschine vorsieht, und in diesem Zustand nach dem Zwischenofen im Beförderungsvorgang das
Zusatzmetall in den Fluß des geschmolzenen Kupfers eingebracht wird, um das Zusatzmetall im geschmolzenen Kupfer
gleichmäßig zu verteilen.
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Soweit gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kupferlegierung ohne Vermischung mit Sauerstoff erzeugt werden soll,
ist es notwendig, in der Endstufe des Beförderungsvorgangs des geschmolzenen Kupfers den Bereich zwischen dem Ausgangsstutzen
des Gießbehälters und dem Einlaß der Gießmaschine durch reduzierendes oder inertes Gas abzudichten. In normalen,
luftabdichtenden Verfahren ist es schwierig, das Vermischen mit Sauerstoff zu verhindern. Demzufolge ist es notwendig,
den vorgenannten Bereich vollständig mit Gas abzudichten. Ein erfindungsgemäßes, besonderes Gasabdichtungsverfahren umfaßt
das Einblasen von Butanverbrennungsgas z.B. durch einen
Gasbrenner. Obwohl an sich nicht begrenzt, braucht die Gasabdichtung nicht auf den ganzen Beförderungsvorgang angewandt
zu werden.
Als Verfahren zur Bildung einer Schutzatmosphäre für den Beförderungsvorgang benötigt das neue Verfahren zur Einhüllung
des Beförderungsvorganges mit einer gesteuerten Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas,
welche normalerweise einen höheren Druck aufweist als der atmosphärische Druck, keine besondere Apparatur zur Bildung der
Sauerstoff-freien Schutzatmosphäre. So kann dies erfindungsgemäß z.B. durch die Anordnung eines Schutzdeckels auf einer
für den Beförderungsvorgang verwendeten Förderrinne und dem Einbringen von reduzierenden oder inerten Gasen in die
Rinne erreicht werden, was ein sehr einfaches und praktisches Verfahren darstellt.
Erfindungsgemäß ist ein Gießbehälter in der Endstufe
des Beförderungsvorganges des geschmolzenen Kupfers vorgesehen, um die Endsteuerung der Strömungsgeschwindigkeit
des dem Einlaß der Gießmaschine zugeführten geschmolzenen Kupfers vorzunehmen.
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Nach der Erfindung ist weiter ein Zwischenofen vorgesehen, der ein großes Volumen im Vergleich mit dem vorgenannten
Behälter aufweist und in der Mitte des Beförderungsvorganges angeordnet ist, um eine vorgegebene Menge geschmolzenen
Kupfers zu halten, zu erhitzen und die Temperatur in vorgegebener Höhe zu steuern.
Erfindungsgemäß wird das Einbringen des Zusatzmetalls
im Beförderungsvorgang nach dem Zwischenofen bewirkt, um das Verunreinigungsproblem auf einem Minimum zu halten. Es ist
nicht wünschenswert, den Zwischenofen zu verunreinigen. Demzufolge ist es notwendig, ein Einbringen des Zusatzmetalls
im BeförderungsVorgang vor dem Zwischenofen zu vermeiden.
Es benötigt eine gewisse Zeit, bis das Zusatzmetall sich nach dem Einbringen verteilt hat. Wenn jedoch das Zusatzmetall
in einem abwärtsfließenden Strom im Beförderungsvorgang eingebracht wird, wo das geschmolzene Kupfer rasch fließt, ist
es möglich, eine durch den Fluß des geschmolzenen Kupfers im Beförderungsvorgang hervorgerufene Anfangsverteilung
zu bewirken, während eine vollständige Verteilung durch das Hineinfallen des Materials in den Gießbehälter am Ende des
Beförderungsvorganges zu schaffen ist. Dadurch ist die Verteilungszeit
kurz, und ein Umrühren kann vermieden werden, was besonders vorteilhaft ist. Folglich ist die Anwesenheit
des Gießbehälters brauchbar, um die Verteilungszeit zu verringern. Das Zusatzmetall kann in der Form von gradlinigen,
pulvrigen, körnigen oder geschmolzenen Metallen vorliegen. Beim Einbringen dieser Materialien ist es wichtig, ihre
Zuführungsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Gießgeschwindigkeit zu steuern, um die Einheitlichkeit der Kupferlegierungsbestandteile
erhalten zu können. In dieser Hinsicht kann das vorgeschlagene Verfahren zur kontinuierlichen
Einbringung von.gradlinigem, z.B. draht- oder stabförmigem
Zusatzmetall auf der Grundlage der Gießgeschwindigkeit als Verfahren bezeichnet werden, das sehr leicht gesteuert
werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten Fertigungsstraße für Kupferlegierungsdrähte in Übereinstimmung
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 2 ist eine detaillierte schematische Darstellung, die den Transportvorgang von geschmolzenem Kupfer zeigt;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung des Silbergehalts im Kupferlegierungsdraht gemäß einer Ausführungsform (1). teilweise ohne Schutzgas;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht in Übereinstimmung mit
der Ausführungsform (1) teilweise ohne Schutzgas;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Silbergehalts im Kupferlegierungsdraht in Übereinstimmung mit
einer Ausführungsform (2) mit Schutzgas, und
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht in Übereinstimmung mit der
Aus führungs form .(2) mit Schutzgas.
Ausführungaformen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen
erläutert. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Schachtofen, 2 einen Zwischenofen, 3 eine kontinuierlich
arbeitende Stranggießmaschine vom Bandrollentyp, die aus einem beweglichen Endlosband 4 und einer Gießtrommel 5
zusammengesetzt ist, sowie 6 und 7 Beförderungsrinnen für
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das geschmolzene Kupfer, deren offene Oberflächen durch feuerbeständige Verschlußdeckel bedeckt sind. Bezugsziffer
bezeichnet einen Gießbehälter, der mit der Beförderungsrinne verbunden ist, um geschmolzenes Kupfer einem Einlaß der
Gießmaschine zuzuführen.
Der Beförderungsvorgang von geschmolzenem Kupfer soll im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben
werden. Geschmolzenes Kupfer 9 läuft von dem Zwischenofen durch die mit einem feuerbeständigen Verschlußdeckel 10 versehene
Beförderungsrinne 7 in den Gießbehälter 89 von dem
das geschmolzene Kupfer in die Gießtrommel 5 der Gießmaschine eingeführt wird. Bezugsziffer 11 bezeichnet einen
Auslaßstutzen, der am Boden des Gießbehälters 8 angeordnet ist. Die Bezugsziffern 128 13, 14S 15, 16 und 17 bezeichnen
Gasbrenner, die Butangas als Brennstoff verwenden. Der ganze Beförderungsvorgang ist mit einem Butan-Verbrennungsgas
18 nach Art einer Schutzatmosphärenschicht für einen luftdichten Abschluß versehen.. Im vorliegenden Fall ist der
Druck des Butan-Verbrennungsgases 18 unter dem Verschlußdeckel
10 höher als atmosphärischer Druck, so daß der Eintritt von Luft verhindert werden kann. Der Gasbrenner 17
ist in der Endstufe des Transportvorganges angeordnet, um eine Gasabdichtung zwischen dem Auslaßstutzen 11 des
Gießbehälters 8 und des Einlasses der Gießmaschine 5 vorzusehen. Die Gasabdichtung ist unumgänglich erforderlich
bei der Herstellung von Kupferlegierungsdrähten, die keine Vermischung mit Sauerstoff zulassen. Das in der Form von
reduzierendem Gas vorliegende Butan-Verbrennungsgas ist
bezüglich des geschmolzenen Kupfers zur Herstellung einer sauerstoff-freien Schutzatmosphäre verwendbar.
Ein gradlinig geformtes Zusatzmetall 30 wird über die Beförderungsrinne 7 in das geschmolzene Kupfer 9 eingebracht,
wobei die Einbringgeschwindigkeit mittels
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Versorgungsrollen 22, die mit einem Rotationsmotor 19, einem Geschwindigkeitswechselgetriebe 20 und einem Untersetzungsgetriebe
21 verbunden sind, in Übereinstimmung mit der Gießgeschwindigkeit gesteuert wird. Die Gasbrenner 14·,
15 und 16 sind auch verwendbar, um die Temperatur des geschmolzenen Kupfers, die infolge des Einbringens des Zusatzmetalls
30 abgesunken ist, auf einer nicht zumiedrigen Höhe
zu halten.
In Fig. 1 bezeichnen die Bezugsziffern 23, 24,
die Walzstraßen, während 26 das Rohmaterial kennzeichnet, welches in den Schachtofen X eingebracMrwird. Das Rohmaterial
enthält gewöhnlich z.B. Elektrolytkupfer und diesem entsprechenden Kupferschrott bzw. Kupferabfälle.
Das von dem Schachtofen 1 gelieferte,, geschmolzene Kupfer wird in den Zwischenofen über die Förderrinne 6
eingeführt, die durch die Schutzatmosphärenschicht aus reduzierendem oder inerten Gas luftdicht abgeschlossen gehalten
wird. Anschließend passiert das geschmolzene Kupfer die Förderrinne 7, die in ähnlicher Weise luftdicht abgeschlossen
ist, so daß es durch das Zusatzmetall 30 in eine Legierung umgeformt wird, wonach es über den Gießbehälter
8 der Gießmaschine 3 zugeführt wird. Das geschmolzene Kupfer wird kontinuierlich durch die Gießmaschine
3 vergossen. Wenn das ehemals geschmolzene Metall aus der Gießmaschine 3 herausgefördert wird, hat es ein
kontinuierliches, stabförmiges Kupfermaterial 27 gebildet, welches für die Walzbehandlung direkt den Walzstraßen
23, 24 und 25 zugeführt wird, um den Kupferlegierungsdraht 28 herzustellen. Da das Zusatzmetall
an einer Stelle zugeführt wird, wo das geschmolzene Kupfer schnell fließt, kann es sich bald verteilen, um somit einen
gleichmäßigen Kupferlegierungsdraht 28 zu erhalten.
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Die nachfolgende Tabelle zeigt Herstellungsbeispiele von Kupferlegierungsdrähten, die von der oben beschriebenen
Fertigungsstraße hergestellt wurden. In der Ausführungsform (1) ist die Endstufe des Beförderungsvorganges durch einen Gasbrenner
gasabgedichtet, während in der Ausführungsform (2) eine solche Gasabdichtung weggefallen ist. Zum Zwecke des
Vergleichs sind Drähte aus hammergarem Kupfer, die durch die kontinuierliche Stranggieß- und Walzmethode nach dem
Bandrollentyp hergestellt wurden, sowie Kupferlegierungsdrähte nach der Blockgieß- und Walzmethode als Stand der Technik
ebenfalls angeführt. In der vorgenannten Tabelle sind Versuche bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit, der Zug- f
festigkeit und der Dehnung gemäß JIS C 3002 aufgeführt. In
Bezug auf den Verdrillungstest wurden Drähte aus Hartkupferlegierung in Übereinstimmung BS 174 und bei Drähten aus
Weichkupferlegierung in Übereinstimmung mit BS 174 getestet.
In den Ausführungsformen (1) und (2) wurden bei einer Zusammensetzung des Kupferlegierungsdrahtes aus Cu-Ag ein
Silberdraht von 3 tan Durchmesser als Zusatzmetall und bei einer Zusammensetzung des Kupferlegierungsdrahtes aus Cu-Sn
ein Zinndraht von 6 mm Durchmesser als Zusatzmetall verwendet. Das Einbringen des Silberdrahtes wurde mit einer Einbringgeschwindigkeit
von 2106 g/hr relativ zu einer Gießgeschwindigkeit von 27 t/hr vorgenommen, während das Einbringen des
Zinndrahtes mit einer Einbringgeschwindigkeit von 85800 g/hr relativ zu einer Gießgeschwindigkeit von 26 t/hr ausgeführt
wurde.
Der Silbergehalt und der Zinngehalt der danach erhaltenen Kupferlegierungsdrähte werden jeweils in den
Figuren 3 bis 6 gezeigt. Fig. 3 zeigt die Messung des Silbergehalts und Fig. 4 die Messung des Zinngehalts im
Kupferlegierungsdraht in der Ausführungsform (1). Ferner
zeigt Fig. 5 die Messung des Silbergehalts und Fig. 6
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Zusammensetzung d. Legierungsdrahts
HERSTELLUNGSVERFAHREN
Gehalt an Zusatzmetall φ.Million)
U U
as φ
as φ
OJ
Elektr.Leitfähigkeit ( % )
Zugfestigkeit
(kg/mm )
Dehnung ( % )
Torsion (Umdrehungen
Elektr.Leit fähigkeit
■Η
ω
bo
bo
Q)
Zugfestigkeit 2 ( kg/mm )
Dehnung ( % )
REFERENZ
STRANGGIESSMA-' SCHINE VOM BANDROLLENTYP
Cu
99.30
47,39
2.0
55
101.26
24.55
39.4
AUSFÜHRUNG (1)
STRANGGIESSMA-
SCHINE VOM BANDROLLENTYP (ohne Gasabdichtung)
Cu-Ag Cu-Sn
78
3200
99.17 81.46
47.87 54.46
2.2
2.0
53 46
101.19 83.59
24.94 48.69
39.6
5.0
AUSFÜHRUNG (2)
STRANGGIESSMA-
SCHINE VOM BANDROLLENTYP foit
Gasabdichtung)
Cu-Ag Cu-Sn
2500
99.06 35.83
46.43 51.30 1.6
0.6
101.34 89.02 2 5.22 45-31
39.6
2.8
STAND D. TECHNIK
BLOCKGUSSUND WALZMETHODE
Cu-Sn
3000
83.21
56.52
1.9
35
85.19
49.92
5.0
die Messung des Zinngehalts im Kupferlegierungsdraht nach
der Ausführungsform (2). Wie aus den Figuren 3 "bis 6 ersichtlich,
kann der gewünschte Kupferlegierungsdraht dadurch erhalten werden, daß der Gehalt des Zusatzmetalls - wie
beabsichtigt - gesteuert wird.
Wie bereits oben beschrieben und in Übereinstimmung mit dem Herstellungsverfahren des Kupferlegierungsdrahtes
wird der Beförderungsvorgang des geschmolzenen Kupfers durch ein einfaches Verfahren luftdicht abgeschlossen ,
das die Vermischung mit Sauerstoff verhindert und steuert, und in diesem Zustand Zusatzmetall in den Beförderungsvorgang des geschmolzenen Kupfers nach dem Zwischenofen
eingeführt , wobei das Zusatzmetall im geschmolzenen Kupfer gut verteilt wird, während das Verunreinigungsproblem
auf einem Minimum gehalten werden kann. Dabei kann der gewünschte Kupferlegierungsdraht kontinuierlich und sehr
wirkungsvoll durch die Verwendung einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießmaschine vom Bandrollentyp hergestellt
werden. Erfindungsgemäß kann folglich eine Anlage der Stranggießmaschine
vom Bandrollentyp dazu verwendet werden, verschiedene Arten von Kupfer- und Kupferlegierungsdrähten
herzustellen, wodurch sich ein besonders hoher industrieller Wert ergibt.
Obwohl die gegenwärtige Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, können
eine Vielzahl von Modifikationen und Änderungen im Sinne und im Umfang der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
Zusammenfassend kann die Erfindung als' ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Kupferdrahtes beschrieben
werden, bei dem in einem Schachtofen hergestelltes geschmolzenes Kupfer einer kontinuierlich arbeitenden
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Stranggießmaschine vom Bandrollentyp über einen Zwischenofen zugeführt wird, und bei dem das von der Gießmaschine
kontinuierlich ausgegebene, stabförmige Kupfermaterial gewalzt wird. Das Verfahren umfaßt das Umhüllen des Beförderungsvorgangs
des geschmolzenen Kupfers vom Schmelzofen
bis zur Gießmaschine mit einer gesteuerten Schutzatmosphärenschicht
aus reduzierendem oder inerten Gas, und das Einbringen eines Zusatzmetalls in diesem Zustand in den Fluß des geschmolzenen
Kupfers im Beförderungsvorgang nach dem Zwischenofen,
um das Zusatzmetall gleichmäßig im geschmolzenen Kupfer zu verteilen.
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Claims (8)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferlegierungsdrähten, bei dem in einem Schmelzofen hergestelltes,
geschmolzenes Kupfer einer kontinuierlich arbeitenden Stranggießmaschj-ne vom Bandrollentyp zugeführt wird und
bei dem ein stabförmiges Kupfermaterial, das kontinuierlich
von der. Gießmaschine geliefert wird, zur kontinuierlichen Herstellung von Kupferdrähten gewalzt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß während des Beförderungsvorganges des geschmolzenen Kupfers (9) zwischen dem Schmelzofen (1) und der Gießmaschine
(3) das Kupfer durch eine gesteuerte Schutzatmosphärenschicht (18) aus reduzierendem oder inerten Gas eingehüllt
wird, und
daß unter Aufrechterhaltung dieses Zustande ein Zusatzmetall (30) in das fließende, geschmolzene Kupfer (9) während
des Beförderungsvorgangs nach einem Zwischenofen (2) eingebracht wird, um das Zusatzmetall (30) gleichmäßig im geschmolzenem
Kupfer zu verteilen.
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2. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
gleichmäßige Verteilung des Zusatzmetalls im geschmolzenen Kupfer durch eine zunächst anfängliche Verteilung im vorgenannten
Beförderungsvorgang und durch eine dann vollständige Verteilung in einem Gießbehälter (8) erzielt wird, der in der
Ausgangsstufe des Beförderungsvorgangs angelegt ist.
3. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bereich zwischen dem Auslaßstutzen (11) des Gießbehälters (8) in der Endstufe des Beförderungsvorgangs und dem Einlaß
der Gießmaschine (3) durch reduzierendes oder inertes Gas abgedichtet wird.
4. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kupfer in einem Zwischenofen (2) erhitzt wird, dessen Temperatur auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.
5. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Ausbildung und zur Steuerung einer Schutzatmosphärenschicht eine Vielzahl von Gasbrennern (12, ..., 17) im Verlauf des
Beförderungsvorgangs angeordnet werden, wobei die Gasbrenner
dazu verwendet werden, das reduzierende oder inerte Gas einzublasen und die Menge des eingeblasenen Gases einzustellen.
6. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten
nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbrenner (12, ..., 17) ganz oder teilweise Butangase als
Brennstoff verwenden.
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-_ 3 —
7. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
verwendete Zusatzmetall aus gradlinig geformtem Metall (30) besteht, dessen einzubringende Menge in Übereinstimmung mit
der Gießgeschwindigkeit eingestellt wird.
8. Verfahren zur Herstellung von Kupferlegierungsdrähten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmetall
an einer Stelle im Beförderungsvorgang eingebracht wird, an der das geschmolzene Kupfer schnell fließt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3568379A JPS55128353A (en) | 1979-03-28 | 1979-03-28 | Manufacture of copper alloy wire |
Publications (1)
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