【转载】稀土细化剂和精炼清渣剂在铜熔炼工艺中的应用及方法探讨

panguangli

随着社会发展,高科技产品的深入推广，与世界高新产品的接轨,铜冶炼企业在提高其产品质量的同时，采用不同的措施来降低生产成本，其目的在于确保和扩大其产品的市场占有率。在生产铜材水暖铸件的过程中，选用黄杂铜、铜角料作为原料，通过改时工艺措施，加强工艺操作，且选用宁波东方熔剂厂的细化剂和精炼清炼进行变质、除气和造渣等艺处理，获得了良好的经济效益。
废旧黄杂铜中的化学万分复杂、混乱，除铜和锌外，还有锰、铝、硅、铁、锡、铅镍等合金元素。这些元素大都能与铜固溶（除铅和铁）。生产实践表明，在熔炼后期一般都要进行适理补锌，其补锌量主要依据于铜液试样的表面颜色及其断口的色泽来确定，并在最后加入适量的铝，用于改善铜液的流动性和调整其铸件的表面光泽。值得强调的是，在水暖铸件的化学万分组成中，应当保证其含铜量大于60%。否则，易使铸件变更、且发脆，直接影响其最终产品的质量。虽然经过精炼清渣加上晶粒细化作用，能去除大部分杂质，但还须控制杂质。
    尽管废旧黄杂铜的成分杂乱，但主要成分仍然是铜和锌。加上必要的补锌工序和补锌量，因此其合金牌号可视为高锌黄铜。根据水暖铸件的质量要求（具有较好的耐压性能）和高锌黄铜的熔炼工艺先用精炼清渣法除气较为适宜的。这主要是因为精炼剂中矿物质比重轻，蒸汽压高，且随着熔炼温度的升高而增高。当趋于矿物质的沸点（1020℃时），蒸汽压急剧增至超过大气压力，此时，矿物质蒸汽泡大量逸出，从而引起铜合金液的激烈沸腾，由于铜合金液沸腾和蒸汽泡逸出的机械搅动作用，使得溶解在铜合金液中的气体排除，同时既清除铜液中SnO2,SiO2,Al2O3等杂质，又起到覆盖铜液作用，防止二次吸氧，这便是除气、精炼的基本原理。方法为熔铜半炉满炉时把精炼清渣剂1-2包（2Kg左右）用铁瓢压入铜液中间，搅拌至沸腾；或放入一半，在出炉前加入另一半，浇注前除渣。长期用此剂清除了炉壁挂渣、炉子缩口现象，提高熔铜速度，从而省是增产之效。
    稀土添加剂作为外来晶核，细化晶粒改善黄杂铜合金的结晶过程，从而达到细化晶粒的目的。其工艺的基本过程为：当炉内的铜合金液沸腾后，加入经过预热的稀土铜添加剂添加量为0.13-0.15%（一块分三段锯开），外用铜皮或铜管包住，压入铜液中搅拌，铜合金细化剂添加量为0.06-0.08%。此时，稀土精炼剂、细化剂一方面作为非自发晶核细化晶粒；另一方面在沸腾法除气过程中与氢气发生作用，使除氢更为彻底。试验结果及生产实践表明，在采用黄杂铜生产水暖铸件的工艺过程中，加入适量的稀土铜添加剂进行变质处理后，其铸件的晶粒获得了明显的细化，有效地减少了因组织疏松而引起的水暖铸件渗漏现象，其试压合格率提高了8%-10%。由此可见，稀土铜添加剂能够抑制形成疏松的倾向，细化了晶粒，改善铜合金组织的致密性，从而提高其水暖铸件的耐水压性能。
    Hpb59-1棒材、热冲阀门原料中，原材料全部选用废旧黄杂铜。在300Kg工频炉中熔炼，并在微氧化性气氛中熔化后，适量补锌的加铝，当沸腾时，加入精炼清渣剂和适量的稀土细化剂，进行精炼变质处理、除气除渣后，静止降温开始浇注。
    采用上述工艺方法所生产的铜棒、高档单把脸盆龙头铸件，表面光亮度高；内部组织致密，无气孔、夹质和砂眼；该产品经水压试验后，渗漏率低，完全可以达到使用新料生产同品种水暖铸件的质量水平采用黄杂铜材水暖铸件，应用稀土细化剂进行变质处理，可提高其铸件的表面光泽、降低铸件疏松倾向、细化晶粒、改善其耐压性能。采用精炼清渣法除气工艺和强化精炼措施，有利于减少其水暖铸件的针孔、砂眼、夹渣、热冲开裂等铸造缺陷。 随着社会发展,高科技产品的深入推广，与世界高新产品的接轨,铜冶炼企业在提高其产品质量的同时，采用不同的措施来降低生产成本，其目的在于确保和扩大其产品的市场占有率。在生产铜材水暖铸件的过程中，选用黄杂铜、铜角料作为原料，通过改时工艺措施，加强工艺操作，且选用宁波东方熔剂厂的细化剂和精炼清炼进行变质、除气和造渣等艺处理，获得了良好的经济效益。
    废旧黄杂铜中的化学万分复杂、混乱，除铜和锌外，还有锰、铝、硅、铁、锡、铅镍等合金元素。这些元素大都能与铜固溶（除铅和铁）。生产实践表明，在熔炼后期一般都要进行适理补锌，其补锌量主要依据于铜液试样的表面颜色及其断口的色泽来确定，并在最后加入适量的铝，用于改善铜液的流动性和调整其铸件的表面光泽。值得强调的是，在水暖铸件的化学万分组成中，应当保证其含铜量大于60%。否则，易使铸件变更、且发脆，直接影响其最终产品的质量。虽然经过精炼清渣加上晶粒细化作用，能去除大部分杂质，但还须控制杂质。
    尽管废旧黄杂铜的成分杂乱，但主要成分仍然是铜和锌。加上必要的补锌工序和补锌量，因此其合金牌号可视为高锌黄铜。根据水暖铸件的质量要求（具有较好的耐压性能）和高锌黄铜的熔炼工艺先用精炼清渣法除气较为适宜的。这主要是因为精炼剂中矿物质比重轻，蒸汽压高，且随着熔炼温度的升高而增高。当趋于矿物质的沸点（1020℃时），蒸汽压急剧增至超过大气压力，此时，矿物质蒸汽泡大量逸出，从而引起铜合金液的激烈沸腾，由于铜合金液沸腾和蒸汽泡逸出的机械搅动作用，使得溶解在铜合金液中的气体排除，同时既清除铜液中SnO2,SiO2,Al2O3等杂质，又起到覆盖铜液作用，防止二次吸氧，这便是除气、精炼的基本原理。方法为熔铜半炉满炉时把精炼清渣剂1-2包（2Kg左右）用铁瓢压入铜液中间，搅拌至沸腾；或放入一半，在出炉前加入另一半，浇注前除渣。长期用此剂清除了炉壁挂渣、炉子缩口现象，提高熔铜速度，从而省是增产之效。
    稀土添加剂作为外来晶核，细化晶粒改善黄杂铜合金的结晶过程，从而达到细化晶粒的目的。其工艺的基本过程为：当炉内的铜合金液沸腾后，加入经过预热的稀土铜添加剂添加量为0.13-0.15%（一块分三段锯开），外用铜皮或铜管包住，压入铜液中搅拌，铜合金细化剂添加量为0.06-0.08%。此时，稀土精炼剂、细化剂一方面作为非自发晶核细化晶粒；另一方面在沸腾法除气过程中与氢气发生作用，使除氢更为彻底。试验结果及生产实践表明，在采用黄杂铜生产水暖铸件的工艺过程中，加入适量的稀土铜添加剂进行变质处理后，其铸件的晶粒获得了明显的细化，有效地减少了因组织疏松而引起的水暖铸件渗漏现象，其试压合格率提高了8%-10%。由此可见，稀土铜添加剂能够抑制形成疏松的倾向，细化了晶粒，改善铜合金组织的致密性，从而提高其水暖铸件的耐水压性能。
    Hpb59-1棒材、热冲阀门原料中，原材料全部选用废旧黄杂铜。在300Kg工频炉中熔炼，并在微氧化性气氛中熔化后，适量补锌的加铝，当沸腾时，加入精炼清渣剂和适量的稀土细化剂，进行精炼变质处理、除气除渣后，静止降温开始浇注。
    采用上述工艺方法所生产的铜棒、高档单把脸盆龙头铸件，表面光亮度高；内部组织致密，无气孔、夹质和砂眼；该产品经水压试验后，渗漏率低，完全可以达到使用新料生产同品种水暖铸件的质量水平采用黄杂铜材水暖铸件，应用稀土细化剂进行变质处理，可提高其铸件的表面光泽、降低铸件疏松倾向、细化晶粒、改善其耐压性能。采用精炼清渣法除气工艺和强化精炼措施，有利于减少其水暖铸件的针孔、砂眼、夹渣、热冲开裂等铸造缺陷。