JPH06106205A - 酸素を含まない銅からなる圧延素材を製造するための方法 - Google Patents
酸素を含まない銅からなる圧延素材を製造するための方法Info
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- B21B2003/005—Copper or its alloys
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶解炉と帯板鋳造用鋳型と後置の連続圧延装
置から成る例えば線材等の酸素を含まない銅から、例え
ば線等の銅から酸素を含まない圧延素材をインライン
（ｉｎ ｌｉｎｅ）で作製可能にする。 【構成】 鋳造装置を直線的に出た鋳塊が、少なくとも
１つの変形孔型で圧下された後に水平に曲げ加工され
る。本発明の方法を実施するための鋳造装置は、少なく
とも１つの変形ロールスタンド（９）が帯板鋳造用鋳型
（６）の後に設けられ、変形ロールスタンド（９）の圧
延軸が前記帯板鋳造用永久鋳型（６）の中間長手軸と一
致し、前記溶解炉（１）と帯板鋳造用鋳型（６）の間の
領域および帯板鋳造用鋳型（６）と複数または第１の変
形ロールスタンド（９）の間の領域がハウジング（Ｈ）
の中に配置されている。
置から成る例えば線材等の酸素を含まない銅から、例え
ば線等の銅から酸素を含まない圧延素材をインライン
（ｉｎ ｌｉｎｅ）で作製可能にする。 【構成】 鋳造装置を直線的に出た鋳塊が、少なくとも
１つの変形孔型で圧下された後に水平に曲げ加工され
る。本発明の方法を実施するための鋳造装置は、少なく
とも１つの変形ロールスタンド（９）が帯板鋳造用鋳型
（６）の後に設けられ、変形ロールスタンド（９）の圧
延軸が前記帯板鋳造用永久鋳型（６）の中間長手軸と一
致し、前記溶解炉（１）と帯板鋳造用鋳型（６）の間の
領域および帯板鋳造用鋳型（６）と複数または第１の変
形ロールスタンド（９）の間の領域がハウジング（Ｈ）
の中に配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶解炉と、斜めに配置さ
れ協働する鋳造装置と、後置の連続圧延装置から成る、
例えば溶解炉中の線等の酸素を含まない銅から圧延素材
を製造するための方法およびその方法を実施するための
装置に関する。
れ協働する鋳造装置と、後置の連続圧延装置から成る、
例えば溶解炉中の線等の酸素を含まない銅から圧延素材
を製造するための方法およびその方法を実施するための
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】銅線の製造のために約２５年以来、協働
する鋳型を有する鋳造装置を介し、そして線材に付着し
たスケールを除去するための装置を後置に有する連続装
置を介して、連続的流れで溶融金属から銅線を作製する
装置が作られている。この銅線はこの装置の終りで１０
トンまでのコイルに巻かれる。
する鋳型を有する鋳造装置を介し、そして線材に付着し
たスケールを除去するための装置を後置に有する連続装
置を介して、連続的流れで溶融金属から銅線を作製する
装置が作られている。この銅線はこの装置の終りで１０
トンまでのコイルに巻かれる。
【０００３】溶解、鋳込み、後続の圧延で鋳塊すなわち
銅線は酸素を吸収する。酸素吸収は用途によっては害は
ないが、例えば電子技術での使用等の多くの用途では害
となる。この用途のためには銅線の中の酸素含有量を減
少するかまたは零にすることが不可避である。
銅線は酸素を吸収する。酸素吸収は用途によっては害は
ないが、例えば電子技術での使用等の多くの用途では害
となる。この用途のためには銅線の中の酸素含有量を減
少するかまたは零にすることが不可避である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は冒頭に
記載の鋳造および圧延装置において酸素を含有しない銅
線をインライン（ｉｎ ｌｉｎｅ）で作製することを可
能にする方法およびこの方法を実施する装置を提供する
ことにある。
記載の鋳造および圧延装置において酸素を含有しない銅
線をインライン（ｉｎ ｌｉｎｅ）で作製することを可
能にする方法およびこの方法を実施する装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の基礎は、当業者
間では公知の水素による障害が、酸素を含有しない銅に
おいては重要でないという知見である。
間では公知の水素による障害が、酸素を含有しない銅に
おいては重要でないという知見である。
【０００６】酸素を含有する銅においては酸素は、加熱
された水蒸気が形成されるように銅の中にある水素と反
応する。その際に非常に高い圧力が発生し、これにより
亀裂が粒子境界に沿って生じ、ひいては本格的なひび割
れとなり、ついには鋳込まれた高温の銅鋳塊が破壊され
るに到ることもある。銅の中にある付随要素（汚物）に
起因して亀裂または本格的ひび割れの危険は、特に鋳込
まれた高温の鋳塊の曲げ加工の際に高められる。
された水蒸気が形成されるように銅の中にある水素と反
応する。その際に非常に高い圧力が発生し、これにより
亀裂が粒子境界に沿って生じ、ひいては本格的なひび割
れとなり、ついには鋳込まれた高温の銅鋳塊が破壊され
るに到ることもある。銅の中にある付随要素（汚物）に
起因して亀裂または本格的ひび割れの危険は、特に鋳込
まれた高温の鋳塊の曲げ加工の際に高められる。
【０００７】保護ガスの中で溶解および鋳込みを行って
も、酸素を含有しない銅の中にもある程度の水素が含有
されている。しかし、微小な水素泡により汚染されてい
ることが原因で大きい水素泡が粒子境界に形成され、あ
る程度の高温に起因する亀裂が生じることは阻止されな
ければならない。望ましくない大きい水素泡が形成され
る可能性は溶融銅の凝固時間が長いほど大きい。
も、酸素を含有しない銅の中にもある程度の水素が含有
されている。しかし、微小な水素泡により汚染されてい
ることが原因で大きい水素泡が粒子境界に形成され、あ
る程度の高温に起因する亀裂が生じることは阻止されな
ければならない。望ましくない大きい水素泡が形成され
る可能性は溶融銅の凝固時間が長いほど大きい。
【０００８】この問題を解決するために本発明により、
鋳造装置を直線状に出た鋳塊が、少なくとも１つの変形
孔型で圧下された後で水平に曲げ加工されることが提案
される。すなわち本発明は、鋳型の直後で銅鋳塊を変形
することにより銅粒子を小さくし、これにより大きい水
素泡が粒子境界に形成されることを阻止することにあ
る。このような微細な組織は、水素が深く侵入すること
を大幅に阻止し、従って銅鋳塊の亀裂および本格的ひび
割れを阻止するための有効な手段である。
鋳造装置を直線状に出た鋳塊が、少なくとも１つの変形
孔型で圧下された後で水平に曲げ加工されることが提案
される。すなわち本発明は、鋳型の直後で銅鋳塊を変形
することにより銅粒子を小さくし、これにより大きい水
素泡が粒子境界に形成されることを阻止することにあ
る。このような微細な組織は、水素が深く侵入すること
を大幅に阻止し、従って銅鋳塊の亀裂および本格的ひび
割れを阻止するための有効な手段である。
【０００９】本発明の別の１つの提案では、酸素が含有
されていない溶融銅が個々の工程で酸素を吸収するのを
できるだけ阻止するために、変形孔型による鋳塊の圧下
および／または溶解および鋳造が保護ガス雰囲気の中で
行われる。
されていない溶融銅が個々の工程で酸素を吸収するのを
できるだけ阻止するために、変形孔型による鋳塊の圧下
および／または溶解および鋳造が保護ガス雰囲気の中で
行われる。
【００１０】有利には、第１の変形孔型は鋳造装置のす
ぐ後ろで行われる。第１のまたは必要な場合には複数の
孔型による圧下の後に保護雰囲気の中で銅鋳塊を曲げ加
工することは、粒子を小さくした後では支障がなく、従
来は阻止できなかった亀裂が発生しない。
ぐ後ろで行われる。第１のまたは必要な場合には複数の
孔型による圧下の後に保護雰囲気の中で銅鋳塊を曲げ加
工することは、粒子を小さくした後では支障がなく、従
来は阻止できなかった亀裂が発生しない。
【００１１】第１の変形孔型での圧下が１０から５０％
の間にあり有利には３５％であると特に好適な結果が得
られることが分かった。
の間にあり有利には３５％であると特に好適な結果が得
られることが分かった。
【００１２】本発明の方法を実施するための鋳造装置で
は、少なくとも１つの変形ロールスタンドが帯板鋳造用
鋳型の後に設けられ、変形ロールスタンドの圧延軸が帯
板鋳造用鋳型の中間長手軸と一致し、溶解炉と帯板鋳造
用永久鋳型の間の領域および帯板鋳造用鋳型と複数また
は第１の変形ロールスタンドの間の領域がハウジングの
中に配置されている。
は、少なくとも１つの変形ロールスタンドが帯板鋳造用
鋳型の後に設けられ、変形ロールスタンドの圧延軸が帯
板鋳造用鋳型の中間長手軸と一致し、溶解炉と帯板鋳造
用永久鋳型の間の領域および帯板鋳造用鋳型と複数また
は第１の変形ロールスタンドの間の領域がハウジングの
中に配置されている。
【００１３】鋳造装置の近くに配置されている変形ユニ
ットは鋳造装置と同一の傾斜で配置され、必要な場合に
は鋳塊を前処理するための別の装置（エッジ加工機器、
駆動装置等）が鋳造装置と第１の変形スタンドの間に設
けられる。
ットは鋳造装置と同一の傾斜で配置され、必要な場合に
は鋳塊を前処理するための別の装置（エッジ加工機器、
駆動装置等）が鋳造装置と第１の変形スタンドの間に設
けられる。
【００１４】本発明の装置は酸素を含有しない銅も酸素
を含有する銅も処理できる点が利点である。
を含有する銅も処理できる点が利点である。
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１６】図１は本発明の鋳造圧延装置の略示図であ
る。この鋳造圧延装置は溶解炉１、保持炉２、溶融金属
流路溝３、帯板鋳造用鋳型６の領域内に溶融金属流出口
５を有する溶融金属槽４、駆動装置７、エッジ加工機器
８、変形スタンド９から成る。
る。この鋳造圧延装置は溶解炉１、保持炉２、溶融金属
流路溝３、帯板鋳造用鋳型６の領域内に溶融金属流出口
５を有する溶融金属槽４、駆動装置７、エッジ加工機器
８、変形スタンド９から成る。
【００１７】公知のように、酸素の侵入を回避するため
に溶解炉１および保持炉２の中の溶融金属は木炭により
被覆されている。これに加えて本発明では溶解炉１、保
持炉２、溶融金属流路溝３、溶融金属槽４がハウジング
の中に設けられ、これらの装置は保護ガス雰囲気の中で
作動される。ハウジングはＨにより示されている。すべ
ての装置はできるだけ密にそして（通常のようにガス加
熱によってではなく）誘導電流により加熱される。窒素
が有利には材料流の方向で吹込まれ溶融金属槽４の中に
流入して溶融銅と一緒に流出する。
に溶解炉１および保持炉２の中の溶融金属は木炭により
被覆されている。これに加えて本発明では溶解炉１、保
持炉２、溶融金属流路溝３、溶融金属槽４がハウジング
の中に設けられ、これらの装置は保護ガス雰囲気の中で
作動される。ハウジングはＨにより示されている。すべ
ての装置はできるだけ密にそして（通常のようにガス加
熱によってではなく）誘導電流により加熱される。窒素
が有利には材料流の方向で吹込まれ溶融金属槽４の中に
流入して溶融銅と一緒に流出する。
【００１８】溶融金属槽４から流出した窒素は空気に対
するその比重に起因して帯板鋳造用鋳型６の溶融金属流
入領域を酸素侵入から保護する。付加的に保護板金構造
を側方に配置してこの領域中の窒素がより長い滞留時間
を有するようにし、これにより酸素からの保護を確実な
ものにすることが可能である。
するその比重に起因して帯板鋳造用鋳型６の溶融金属流
入領域を酸素侵入から保護する。付加的に保護板金構造
を側方に配置してこの領域中の窒素がより長い滞留時間
を有するようにし、これにより酸素からの保護を確実な
ものにすることが可能である。
【００１９】帯板鋳造用鋳型６の中で凝固した連鋳材は
連鋳材内部への酸素侵入の危険がもはやないにもかから
わず、圧延温度にある連鋳材表面での酸素結合はできる
だけ回避されなければならない。このためにハウジング
は帯板鋳造用鋳型６の背後で延び、駆動装置７、エッジ
加工機器８、変形スタンド８、必要な場合には曲げ加工
領域１０も包囲する。変形スタンド９に続いて曲げ加工
領域１０の中の鋳塊が、本発明の教示に対応して鋳造鋳
込み鋳造方向から水平方向に方向変換される。
連鋳材内部への酸素侵入の危険がもはやないにもかから
わず、圧延温度にある連鋳材表面での酸素結合はできる
だけ回避されなければならない。このためにハウジング
は帯板鋳造用鋳型６の背後で延び、駆動装置７、エッジ
加工機器８、変形スタンド８、必要な場合には曲げ加工
領域１０も包囲する。変形スタンド９に続いて曲げ加工
領域１０の中の鋳塊が、本発明の教示に対応して鋳造鋳
込み鋳造方向から水平方向に方向変換される。
【００２０】本発明の鋳造および圧延装置は次のように
動作する。溶解炉１の中にある溶融銅は保持炉２の中に
中間貯蔵され溶融金属流路溝４を介して溶融金属槽４の
中に導かれる。すべての装置はケーシングＨの中に閉じ
こめられ、ハウジングＨの内部に保護ガス雰囲気が生じ
る。窒素が貫流する溶融金属槽４から溶融銅は帯板鋳造
用鋳型６の中に流し込まれ、帯板鋳造用鋳型６の中で帯
状鋳型側面の間で銅鋳塊が鋳造され、銅鋳塊は凝固後に
帯板鋳造用鋳型６から鋳造方向に出る。９８０から１０
００℃の銅鋳塊は駆動装置７を用いてエッジ加工機器８
すなわちフライス盤に導入され、そこで鋳塊のエッジが
面取りされる。これに続いて、このように前処理された
銅鋳塊は変形スタンド９に導入される。
動作する。溶解炉１の中にある溶融銅は保持炉２の中に
中間貯蔵され溶融金属流路溝４を介して溶融金属槽４の
中に導かれる。すべての装置はケーシングＨの中に閉じ
こめられ、ハウジングＨの内部に保護ガス雰囲気が生じ
る。窒素が貫流する溶融金属槽４から溶融銅は帯板鋳造
用鋳型６の中に流し込まれ、帯板鋳造用鋳型６の中で帯
状鋳型側面の間で銅鋳塊が鋳造され、銅鋳塊は凝固後に
帯板鋳造用鋳型６から鋳造方向に出る。９８０から１０
００℃の銅鋳塊は駆動装置７を用いてエッジ加工機器８
すなわちフライス盤に導入され、そこで鋳塊のエッジが
面取りされる。これに続いて、このように前処理された
銅鋳塊は変形スタンド９に導入される。
【００２１】帯板鋳造用鋳型６と変形スタンド９の間の
間隔は工程に起因して不可避的に小さく、この小さい間
隔に起因して変形スタンド９の構造は、銅引き抜き加工
装置の粗圧延スタンドにおいては通常見られない特徴を
有しなければならない。すなわち、まだダミーバーが付
いている銅鋳塊先端が変形スタンド９により変形されず
に通過することが可能でなければならない。従って変形
スタンド９のロールは初めは変形加工を行わないように
開かれなければならない。
間隔は工程に起因して不可避的に小さく、この小さい間
隔に起因して変形スタンド９の構造は、銅引き抜き加工
装置の粗圧延スタンドにおいては通常見られない特徴を
有しなければならない。すなわち、まだダミーバーが付
いている銅鋳塊先端が変形スタンド９により変形されず
に通過することが可能でなければならない。従って変形
スタンド９のロールは初めは変形加工を行わないように
開かれなければならない。
【００２２】所望の連続鋳造速度に到達した後にロール
は、前もって選択されている加工度に到達するまで自動
的に閉じられて変形加工を行う。このためには、ロール
速度がその都度の変形に依存して定められ制御されるこ
とが必要である。これは、駆動装置７の速度および電流
消費量の測定により実現される。
は、前もって選択されている加工度に到達するまで自動
的に閉じられて変形加工を行う。このためには、ロール
速度がその都度の変形に依存して定められ制御されるこ
とが必要である。これは、駆動装置７の速度および電流
消費量の測定により実現される。
【００２３】変形ロールスタンド９では約３５％の孔型
圧下率が実施される。変形ロールスタンド９を出た後
に、圧下された銅鋳塊は本発明の装置の曲げ加工領域１
０の中でローラテーブルの上で水平に方向変換され、連
続圧延ライン１１の後続のロールスタンドで線に加工さ
れる。このようにして作製された銅線は、鋳造および圧
延装置（の図示されていない端部）でコイルに巻かれ
る。
圧下率が実施される。変形ロールスタンド９を出た後
に、圧下された銅鋳塊は本発明の装置の曲げ加工領域１
０の中でローラテーブルの上で水平に方向変換され、連
続圧延ライン１１の後続のロールスタンドで線に加工さ
れる。このようにして作製された銅線は、鋳造および圧
延装置（の図示されていない端部）でコイルに巻かれ
る。
【図１】本発明の鋳造および圧延装置の１つの実施例を
示す側面図である。
示す側面図である。
１ 溶解炉 ２ 保持炉 ３ 溶融金属流路溝 ４ 溶融金属槽 ５ 溶融金属流出口 ６ 帯板鋳造用鋳型 ７ 駆動装置 ８ エッジ加工機器 ９ 変形スタンド Ｈ ハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 11/128 ３５０ Ａ 7362−4Ｅ (72)発明者 イエルメック・ベー・ハフィゾフ カザフスタン国、478210 バルハシ、ジェ ズカズガン・レジオン、ウーリッツァ・ゴ ルコヴァ、ドーム ８、クバルティール９ (72)発明者 エルマー・ブーフ ドイツ連邦共和国、デー 4300 エッセン 18、ベルヒェマーヴェーク ４ (72)発明者 クルト・ジーベル ドイツ連邦共和国、デー 5910 クロイツ タール、シャイトシュトラーセ 20 (72)発明者 ヘルベルト・ベレンデス ドイツ連邦共和国、デー 4330 ミュール ハイム 12、ローゼンデラーシュトラーセ 25
Claims (5)
- 【請求項１】 溶解炉と帯板鋳造用鋳型と後置の連続圧
延装置から成る装置で酸素を含まない銅からなる圧延素
材を製造するための方法において、鋳造装置を直線的に
出た鋳塊が、少なくとも１つの変形孔型で圧下された後
に水平に曲げ加工されることを特徴とする酸素を含まな
い銅からなる圧延素材を製造するための方法。 - 【請求項２】 前記変形孔型による鋳塊の圧下および／
または溶解および鋳造が保護ガス雰囲気の中で行われる
ことを特徴とする請求項２に記載の酸素を含まない銅か
らなる圧延素材を製造するための方法。 - 【請求項３】 第１の変形孔型による工程が前記鋳造装
置の直後に行われることを特徴とする請求項２に記載の
酸素を含まない銅からなる圧延素材を製造するための方
法。 - 【請求項４】 前記第１の変形孔型での圧下率が１０か
ら５０％の間にあり、有利には３５％であることを特徴
とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１つの請
求項に記載の酸素を含まない銅からなる圧延素材を製造
するための方法。 - 【請求項５】 少なくとも１つの変形ロールスタンド
（９）が帯板鋳造用鋳型（６）の後に設けられ、変形ロ
ールスタンド（９）の圧延軸が前記帯板鋳造用鋳型
（６）の中間長手軸と一致し、前記溶解炉（１）と帯板
鋳造用鋳型（６）の間の領域および帯板鋳造用鋳型
（６）と複数または第１の変形ロールスタンド（９）の
間の領域がハウジング（Ｈ）の中に配置されていること
を特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１
つの請求項に記載の酸素を含まない銅からなる圧延素材
を製造するための方法。
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