铜的真空熔炼(最详细,最实用,一看就会)

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铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺

铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺

铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺[文摘]详细介绍了铸造用纯铜、青铜、黄铜等主要铜合金的熔炼工艺,并提出了实际生产中应注意的问题,供同行参考。

铸造用纯铜和铜合金是重要的有色金属,在实际生产中应用广泛。

常用的铜合金根据成分不同主要分为两类,即铸造黄铜和铸造青铜。

无论是砂型铸造还是熔模铸造,熔炼都是铸造生产的关键环节。

各种铜合金的熔炼有相似之处,也有不同之处。

在多年的生产实践中,我们总结了纯铜和铜合金,主要是青铜和黄铜的冶炼工艺经验,供相关人员参考。

一、纯铜冶炼冶炼设备用于中频感应炉、热电偶、钢包和石墨桔灾害等。

(1)将柑橘灾害预热至暗红色,在灾害底部加入一层厚度约30-50毫米的干木炭或覆盖剂(60%硼砂和137%碎玻璃),依次加入剩余的碎料、废料和棒料,最后加入纯铜(2)中加入的合金元素可在炉台上预热,严禁向液态金属中加入冷料。

在整个熔化过程中,应频繁移动炉料以防止桥接。

(3)合金完全熔化后,当温度达到1200-1220℃时,加入占合金液重量0.3-0.4%的磷铜进行脱氧,磷与氧化亚铜发生后续反应产生的P2O5气体从合金中逸出,磷酸铜会浮在液面上,通过去渣去除,达到脱氧的目的此外,脱氧过程中需要连续搅拌。

最后,炉渣被剥离并从熔炉中排出。

合金液的浇注温度一般为1100-1200℃以锌为主要合金元素的黄铜铜基合金的熔炼是黄铜,它分为普通黄铜和特种黄铜两种类型普通黄铜是由铜和锌组成的二元合金,主要用于压力加工。

在普通黄铜的基础上加入其他合金元素,如硅、铝、锰、铅、铁和镍,就成了特殊的黄铜。

铸造黄铜主要是特殊的黄铜。

1、合金成分和金属配料要求为铜合金化学成分,由于主要成分变化范围大,所以在配料计算过程中,应根据其性能要求,选择合适的配料合金的化学成分应符合GB1176-1987。

几种常用的黄铜熔炼配料的化学成分应符合表1,炉料应干燥干净。

应进行喷砂处理,以清除任何污垢和铁锈。

2,负担比根据一般的配料惯例,新的配料组成应占配料总重量的30%以上,而返料负担应在70%以下。

黄铜的熔炼技术流程资料

黄铜的熔炼技术流程资料

黄铜的熔炼技术流程资料以锌为主要合金元素的铜基合金为黄铜,分为普通黄铜和特殊黄铜两类.普通黄胴是铜和锌组成的两元合金,主要用于压力加工.在普通黄铜的基础上加入其他合金元索(如硅、铝、铳、铅、铁、银等),便成为特殊黄铜。

铸造黄铜大多是特殊黄胴.(1)合金的配料及金属炉料要求铜合金的化学成分中,由于主要成分变化范围较大,因此在配料计算的过程中,应根据其性能要求,选择适当的配料成分.合金的化学成分应符合GB1176-87,几种常用的黄铜熔炼配料成分按表1进行.1要求炉料应干燥、清洁,有污物锈蚀应经吹眇清理。

(2)炉料配比按照一般的铸造惯例,新料成分占炉料的总重量应之30%,回炉料S70%。

但在实际生产中,我们考虑到铜合金的回炉料比较多,在炉料的配比时回炉料的质量百分比之90%时,熔化质量依然很好,化学光谱分析证明铸件的成分合格,回炉料较多时翕要考虑合金中的杂质是否超标.(3)熔炼前的准备①金属炉料的准备:回炉料是同牌号的废铸件、浇冒口及重炮铸锭,需要具有明确的化学成分。

入炉前吹砂清除表面污物,经预热后装炉(首批冷炉熔化可随炉预热);电解胴经吹砂去除污物,在500-550°C预热后去除水分后,才能装炉(首批冷炉熔化可随炉预热;纯金属元素入炉前可在炉边预热.金属炉料的最大块度不应超过用弱亘径的1/3,长度不应超过用竭深度的4/5.②用堪和熔炼设备及工具的准备:珀竭使用前应无裂纹和影响安全的其他损伤,新组堪必须经过低温缓慢加热处理,以防产生裂纹;旧母埸将内表面炮渣清理干净;用新石墨生堪及更换熔炼合金种类时,熔炼前珀埸应熔化同牌号系列合金进行洗炉;用耐火材料及石墨做成的搅拌棒必须彻底清理残余涂料和锈迹,并涂敷一层耐火材料或刷涂料后烘干待用;锭模在使用前必须彻底清理干净,涂涂料后预热至100-150°C待用.(4)覆盖剂及熔剂的准备①木炭应装入密封的烘烤箱内,在不低于800℃烘烤4h,待用时要防止吸潮。

铸造合金及其熔炼---第15章 铸造铜合金的熔炼

铸造合金及其熔炼---第15章  铸造铜合金的熔炼

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2、锡青铜
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1)传统工艺: 先加木炭加热干锅-加铜-化清1200℃-磷铜脱氧-加回 炉料、锡锌铅-磷铜脱氧-1200 ℃出炉-浇注。 2)新工艺: 底部加锌-再加纯铜回炉料-溶化-脱氧-加锡铅-出炉 特点:熔炼时间短,降低含气量,少加磷铜,减少 含磷量减少锌的剧烈氧化,减少白色ZnO烟雾,铜液质量 高。
第五节 铜合金液质量检测
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自己看
第六节 铜合金熔炼工艺 n 一、铜合金熔炼一般原则
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1、所有金属炉料必须清理干净, 2、快速熔炼、及时浇注 3、控制炉气为中性 4、加料次序重要, 5、熔炼温度与铜液质量密切相关,应严格控制 6、及时准确执行炉前质量检验
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二、炉料管理及回炉料牌号判断 表15-6
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二、铜液的除气 1、氧化法除氢 只适用纯铜、锡青铜、铅青铜等 增氧方法:控制炉气氧化性 加入氧化性溶剂MnO2 MnO2-- MnO+O(高温) 2、沸腾法除氢 适用于黄铜 锌沸点低907℃。 3、惰性气体除氢,氯盐除氢,真空除氢,同前
第三节 铜铸件中气孔形成机理 n 氢气孔 无氧 需要高的氢气压 n 水气孔 有氧 低氢气亚即可,容易产生,因此,需要严格脱
第二节 铜液的吸气、除气
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一、气体在铜液中的溶解(表15-1) 炉气:H2、O2、N2、H2O、CO、CO2、 SO2等。 1、O2、H2O氧化溶入, 2、H2、O2、 SO2溶入铜液,形成Cu2S溶入铜液 3、CO、还原, CO2氧化 铝、硅、锰等(上浮) 4、 N2、中性不容
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3铝青铜
二次熔炼工艺:1、先熔制Al-Fe中间合金,2、熔 铜-加回炉料、中间合金(1200 ℃ )-精炼(ZnCl2)-检 验-Na3AlF6 -清渣-出炉 一次熔炼工艺:加入低碳钢屑、纯铜-溶清(铜)加铝搅拌(铝热效应化钢)-加回炉料-检验-Na3AlF6清 渣-出炉。

真空电弧熔炼流程

真空电弧熔炼流程

真空电弧熔炼流程Vacuum arc melting is a crucial process in the production of high-quality metallic materials. This method involves melting the materialin a vacuum environment using an electric arc to create a pure and homogeneous alloy. 真空电弧熔炼是生产高质量金属材料的关键过程。

这种方法包括在真空环境中使用电弧将材料熔化,从而形成纯净且均匀的合金。

One of the main benefits of vacuum arc melting is the ability to produce materials with precise chemical compositions and low impurity levels. This is essential for industries that require high-performance materials for advanced applications. 真空电弧熔炼的主要优点之一是能够生产具有精确化学成分和低杂质水平的材料。

这对于需要高性能材料进行先进应用的行业至关重要。

The process begins by placing the raw material in a water-cooled copper crucible inside the vacuum chamber. An electric arc is then initiated between the raw material and a non-consumable tungsten electrode, which heats the material to its melting point. 流程从将原料放入真空室内的水冷铜坩埚开始。

铜合金及其熔炼技术

铜合金及其熔炼技术

第二篇铜合金及其熔炼技术第5章概述5.1 铜的自然属性铜是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。

自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。

自然铜及氧化铜的储量少,现在世界上80%以上的铜是从硫化铁矿精炼出来的,这种矿石含铜量极低,一般在2%~3%左右。

纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。

铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率和电导率都很高,化学稳定性强,强度大,易熔接,具抗腐蚀性、可塑性、延展性。

铜是一种质地坚硬的金属,耐腐蚀,能在各种不同环境中不受损坏。

铜在化学活性排序的序位很低,仅高于银、铂、金,因而性能极稳定。

铜在大气中还会生成氧化铜膜,防止铜进一步氧化腐蚀,所以当许多同时期的铁制器早已锈迹斑斑,甚而变成氧化物化为灰烬时,铜依然性能良好。

铜的这种耐腐性,在建筑方面得到了广泛的应用。

在西方,铜屋顶是高档建筑的首选建筑屋顶,在供水和供暖系统中更是独占鳌头。

铜还是一种最佳的环保材料,其在环境中的浓度一直处于安全界限之内。

铜可以循环使用,不产生垃圾,而再生铜可保持原铜所有的优越性能,其他再生材料则远不能如此另外与其他材料相比,铜对环境更“友善”之处在于,铜在再生过程中不会产生有害物质及废物。

铜是人体中不可缺少的微量元素,铜含量的多少对维护健康更有重要的作用。

一旦铜的含量减少,就会使脑细胞色素氧化酶减少,活力下降,从而使人出现记忆衰退、思维混乱、反应迟钝以及步态不稳、运动失常等病态,同时,人体在造血过程中,血红蛋白中的铁需要由来源于食物中的二价铁转化为三价铁,这样的转化过程必需有铜的参与才能完成。

如果体内缺铜,就会导致铁的转化困难而诱发贫血而在临床中,许多铁性贫血患者,在单纯补铁效果不佳的A况下,适当增加铜的补充,也会使贫血现象得到缓和。

美国科学家提醒人们,在预防心脏病的时候,绝时不可以忽视铜元素的缺乏,因为,铜在参与体内多种酶的合成中,能够促便胶原物质正常产生。

而胶原物质则可以促使心脏和血管壁保持弹性,从而起到了防止动脉硬化的作用。

铜的冶炼方法

铜的冶炼方法

铜的冶炼方法
铜是我们日常中不可或缺的金属材料,它的使
用非常普遍,为了满足我们的不断变化的需求,
铜冶炼是实现重要的步骤,接下来小编就详细介
绍一下铜的冶炼方法。

铜的冶炼方法有多种,其中最常用的是熔炼冶
炼方法,它包括熔炼、净化、铸态熔化等步骤。

一般来说,熔炼冶炼分为熔炼准备和熔炼步骤,
熔炼准备主要包括以下几点:首先,要选择正熔
炼炉。

此外,需要添加合适的添加剂,以防腐蚀
和改善冶炼产品的性能。

其次,在加装原材料后,必须保证熔炼介质的合理温度,适当添加外加金属,以使铜变成合适的流动性和物理性质。

最后,进行止加介质操作,使熔炼品质控制在风格的范
围内。

在进行熔炼冶炼过程中,可以采用两种方法来控制冶炼过程,一是“按要求”逻辑,二是“基于回归”。

“按要求”的方法是根据熔炼质量参数的要求和控制点,加以调节,进行反复试验,不断调整,以达到要求质量的目的。

而“基于回归”方法则更加灵活,它是基于某种规律,从真实现象中抽象出逻辑关系,从而对相关参数加以调节和控制。

通过熔炼铜的冶炼,可以有效的把矿物的有机物质和杂质完全消除,进而获得多种不同规格的铜粉。

再通过压铸加工,把铜粉压制成具有较高结构紧固性能以及可加以热处理使用的结构件。

以上便是铜冶炼所需的步骤。

基于熔炼冶炼方法,可以获得较高质量的铜,使其各种性能特征更加凸显,更安全可靠,且有利于金属材料的深加工利用。

熔炼车间紫铜的熔炼及半连续浇铸的操作技术

熔铸车间紫铜的熔炼及半连续浇铸的操作技术一、紫铜的熔炼1、由紫铜吸气性大,在熔炼时,必须注意减少气体的来源,设法不让氢及其它杂质进入熔体,以免侵入的氢与氧结合,生成水蒸汽,影响铸锭质量。

2、由于紫铜对杂质要求较严格,所以常用电解铜作原料或用较好的紫铜回料作原料。

炉料不应直接投入熔池,而应加在未熔化的前一批固体上面先预热。

3、应使用优质的原辅材料,并在熔体严密覆盖的情况下实行快速熔炼。

4、木炭应在炉料未熔化前加入,块度为40—100mm左右,覆盖厚度为100—150mm,应使其很好覆盖熔池表面,炉料熔化后,木炭及其发生出来的还原性气体可造成炉内还原性气氛、对熔体兼有保温,脱氧、还原和吸气等作用。

5、炉头木炭应在熔池内最后一批次炉料熔化前加入(覆盖厚度100mm以上)。

6、炉料化好后,在出炉浇铸前5—10分钟加入铜磷中间合金。

7、为防止熔体高温吸气,熔体温度不应超过1200℃,熔体熔化合格后不宜长时间保温,应迅速出炉。

8、在熔炼过程中,炉料熔化后要及时捞渣同时,炉料产生的杂质会粘结在炉膛内,要定期清理粘结的杂质,将清理的杂质捞出,不得采用将铜水烊满熔池的方式熔化粘结的杂质。

二、半连铸浇铸的操作技术1、工具的准备及注意事项:浇铸前应将炉头浇铸管预热烤红,尤其是液流调节装置的塞棒必须加热至发红。

开始放流前,应检查液流调节装置的灵活性和严密性,以免发生堵塞或跑流事故。

2、浇铸前应使用结晶器和引锭头保持干燥,并且放置水平。

结晶器表面应保持光洁,出水孔畅通,不得有漏水或渗水现象。

浇铸过程中使用的工具要预热,保持干燥,以免带入水分发生放炮事故。

3、当采用炭黑做熔体的保护剂时,炭黑应先过筛、烤红、可用报废浇铸管或石棒放入熔池熔体中,将废浇铸管或石棒烤红后放入炭黑中将炭黑烤干燥。

4、开始浇铸时,浇铸机升降底盘的调速开关必须放置零位,以防在放流后,发生开倒车或开快车等误操作的现象。

浇铸前预热炉头时,要上、下反复倾动炉体,倾动炉体要求达6次以上。

中频炉熔炼铜的工艺流程

中频炉熔炼铜的工艺流程中频炉熔炼铜的工艺流程引言中频炉熔炼铜是一种常用的工艺流程,用于将铜原料熔化并制成铜锭。

本文将详细介绍中频炉熔炼铜的各个流程。

准备工作在开始熔炼铜之前,需要进行一些准备工作:•选择适宜的铜原料:铜原料可以来自废旧铜件、铜混合废料等,需要根据实际情况选择适宜的原料。

•检查设备:确保中频炉设备完好无损,电源接线正常,冷却系统正常运行。

•准备保护剂:根据炉子的容量选择适量的保护剂,以防止氧化和其他不良反应。

熔炼流程中频炉熔炼铜的主要流程如下:1. 原料投料•将选好的铜原料加入中频炉的炉膛中。

可根据需求调整原料的比例和数量。

2. 炉膛封闭•关闭炉膛门并确保密封性良好,以避免热量和废气的泄漏。

3. 加热操作•打开中频电源,开始对炉膛进行加热。

根据需要,可以逐步提高温度,将铜原料熔化。

4. 添加保护剂•当铜原料开始熔化时,适量添加保护剂。

保护剂可以减少氧化反应的发生,减少杂质形成。

5. 熔化和搅拌•当铜原料完全熔化后,使用搅拌设备对熔融的铜液进行搅拌混合,以均匀温度和成分。

6. 浇铸成型•当铜液达到所需温度和成分后,打开炉体底部的出铜口,将熔融铜液倒入预先准备好的铸模中。

7. 冷却和固化•铸模中的铜液会逐渐冷却和固化,形成铜锭。

等待足够的时间,直到铜锭完全冷却和固化。

8. 取出铜锭•当铜锭完全冷却后,打开铸模,取出铜锭。

结论中频炉熔炼铜是一项涉及多个流程的工艺过程。

准备工作的做好和每个流程的操作严谨与否,都会对铜的质量和生产效率产生重要影响。

因此,在进行中频炉熔炼铜之前,务必仔细准备,并严格按照流程进行操作。

以上就是中频炉熔炼铜的详细工艺流程。

祝您工作顺利,生产圆满!1. 原料投料•将选好的铜原料加入中频炉的炉膛中。

可根据需求调整原料的比例和数量。

2. 炉膛封闭•关闭炉膛门并确保密封性良好,以避免热量和废气的泄漏。

3. 加热操作•打开中频电源,开始对炉膛进行加热。

根据需要,可以逐步提高温度,将铜原料熔化。

阳极铜熔炼工艺流程

阳极铜熔炼工艺流程阳极铜熔炼工艺流程是将铜矿石经过一系列的处理和冶炼步骤,最终将其转化为阳极铜的过程。

下面将详细介绍阳极铜熔炼工艺流程。

一、原料准备阳极铜的主要原料是铜矿石,其中含有的铜含量通常较低。

在熔炼前,首先需要对铜矿石进行破碎和磨矿,以增加其表面积,便于后续的化学反应。

二、焙烧破碎和磨矿后的铜矿石会进行焙烧处理。

焙烧是将铜矿石在高温下进行加热,使其发生氧化反应。

这个步骤的目的是将硫化铜矿中的硫化物转化为氧化物,并使其他有害杂质如砷、锑等挥发出去。

焙烧后的铜矿石称为焙烧矿。

三、浸出焙烧矿通常含有大量的硫酸铜,为了从中提取出铜,需要进行浸出处理。

浸出是指将焙烧矿与稀硫酸溶液接触,使溶液中的铜离子溶解出来。

这个步骤的条件包括温度、浸出剂浓度、浸出时间等。

四、溶液处理浸出后得到的含铜溶液需要进行一系列的处理步骤,以去除其中的杂质和提纯铜离子。

首先进行固液分离,将溶液中的固体杂质去除。

然后通过加入化学试剂,如氢氧化钠、氢氧化钙等,使溶液中的杂质发生沉淀,进一步提高铜的纯度。

最后,通过过滤或离心等方式,得到纯净的含铜溶液。

五、电解精炼得到的含铜溶液经过一系列的净化和浓缩步骤后,进入电解槽进行电解精炼。

电解精炼是利用电解原理,将含铜溶液中的铜离子还原成纯铜金属。

电解槽中通常有两个极板,一个是阳极,一个是阴极。

阳极由铜制成,阴极则是纯铜金属。

通过电流的作用,铜离子从阳极迁移到阴极上,形成纯铜层。

这个过程中,部分杂质会随着电流沉淀到底部,形成称为阳极泥的固体物质。

六、阳极泥处理阳极泥是电解精炼过程中产生的含有杂质的固体物质。

为了回收其中的有价值的金属,需要对阳极泥进行处理。

处理的方法通常包括熔炼、浸出等。

经过处理后,可以从阳极泥中提取出金、银等贵金属。

七、阳极铜产出经过电解精炼后,阴极上形成的纯铜层即为阳极铜。

阳极铜的纯度通常在99.5%以上。

阳极铜可以进一步进行精炼,提高纯度,用于制造电线、管道等铜制品。

中频炉熔炼铜的工艺流程

中频炉熔炼铜的工艺流程1.原料准备在中频炉熔炼铜的工艺中,最主要的原料是铜矿石。

铜矿石通常需要经过破碎、磨矿和浮选等工艺处理,以获得适合熔炼的原料颗粒。

在破碎和磨矿过程中,将铜矿石破碎成适当的颗粒大小,并使用磨矿机对其进行磨细。

然后,通过浮选工艺,以去除一些非铜金属矿石和杂质。

2.铜矿熔炼将经过处理的铜矿石放入中频炉中进行熔炼。

中频炉是一种高频感应加热设备,通过电磁感应加热原料,使其迅速升温并熔化。

在熔化过程中,需要根据铜矿石的成分和含量,调整加热温度和熔化时间,以确保铜矿石完全熔化并达到理想的熔炼效果。

熔炼后,得到的是含有铜和一些其他金属的熔渣。

3.浮渣处理在铜矿熔炼过程中,由于铜矿石中可能含有一些非铜金属矿石,因此在熔炼后会形成一定量的浮渣。

浮渣中的其他金属一般具有较低的密度,所以它们会向上浮到熔渣表面。

为了提高铜纯度,需要对浮渣进行处理。

首先,可以通过加入适量的熔剂来促进浮渣的分离。

熔剂通常是一些氧化剂,如氧化铁或氧化钠。

这些熔剂可以与浮渣中的一些金属氧化物反应,形成更容易分离的化合物,促进浮渣和铜的分离。

其次,可以通过浮渣处理设备将浮渣与铜分离。

浮渣处理设备通常是一种离心机或压滤机。

通过设备的旋转或压力作用,可以将浮渣与铜分离,并收集纯净的铜液。

4.铜液净化分离后的铜液仍然可能含有一些杂质和其他金属,需要进行进一步的净化。

铜液净化的主要目的是去除杂质和提高铜的纯度。

常用的铜液净化方法包括电解法、氧化法和氢还原法等。

其中,电解法是一种常用且有效的铜液净化方法,通过电解设备将铜液电解,使其中的杂质被吸附到阳极上或沉淀下来。

氧化法和氢还原法则是通过氧化剂或还原剂的作用,使杂质发生氧化或还原反应,从而有效地去除了杂质。

通过以上几个环节的处理,最终可以获得较为纯净的铜液。

这些铜液可以继续进行下一步的加工,如铸造、轧制等,以得到所需的铜产品。

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1.装料与熔化
真空熔炼时应该采用纯度较高的金属作炉料,也可釆用品质相当的废料,但废料表面应该经除锈和去油污清洁处理。

合金化元素,依据其物理化学性质和溶解特性可选择纯金属或者中间合金形式使用。

和铜活性相近和化学性能稳定的金属和铜一起加人,活性大但挥发性小的元素在精炼后期加人。

易挥发元素,为降低蒸发损失和保证化学成分,向炉膛中通惰性气体,建立起比挥发元素的分压稍髙的压力,在熔炼的最后阶段加入合金元素以降低损耗。

待炉料全部熔化后,要进行搅拌或起落炉,使成分均勻。

真空感应炉装料时,特别需要注意避免熔化过程中炉料“架桥”现象,装料时应上松下紧。

高熔点又不易氧化的元素应装在坩埚的中下部高温区,易氧化的元素应在金属液充分脱氧后加人,易挥发元索在熔炼室充以惰性气体,并保持一定的炉膛压力的条件下加人,以中间合金的方式加人更好一些。

装料后封闭熔炼室开始抽真空,真空度达到要求后送电化料。

送电功率应根据炉料中的含气、含氧量来确定。

送电功率与熔融态的放气速率、抽气速率相适应,避免大ffl气体急剧析出,从而导致熔池沸腾剧烈,造成喷溅。

当金属液全部熔化,熔池表面无气泡逸出时,熔炼转入精炼期。

精炼期的主要任务是提高液态金属的纯洁度,为进一步合金化,特别是活泼元素的合金化创造条件。

精炼过程包括了金属的脱氧、除气以及去除挥发性有害微量元素等反应。

同时,调整熔池的温度和进行合金化。

为了缩短熔炼时间,可以在常压下将已熔化的熔体倒入真空炉坩埚中,然后关闭真空室、抽真空、通电精炼。

精炼结束即可进行合金化操作,加入金属时应避免产生喷溅,加完后用大功率搅拌1?2min,以加速合金的培化和分布均句。

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2.脱氧
真空熔炼,实际上是在相对大气压小得多的压力下进行的熔炼过程。

在真空条件下,由于反应是在不断抽气的低压下进行的,气体产物被随时抽走,这对除气、挥发及一切有气体产物的反应过程十分有利。

真空熔炼的主要冶金反应是蒸发、脱氧和除气。

利用金属蒸气压的不同,可提纯金属。

对于某些蒸气压高易挥发的合金元素,则可利用真空炉与大气隔绝的环境,充人一定压力的惰性气体进行熔炼。

铜合金中各种合金元素按照其蒸气压髙低的顺序为:镉、锌、镁、锑、铋、铅、锰、铝、锡,它们的蒸气压都比铜的蒸气压高。

在铜及其合金熔炼过程中,镉是最易挥发的元素,锡是较难挥发的元素3比铜蒸气压低的元素,真空熔炼时可以不考虑它们的挥发损失。

也可向炉膛中通惰性气体,建立起比挥发元素的分压稍高的压力,也可采用降低抽气速率、在坩埚i:加盖、迅速加热金属、在熔炼的最后阶段加入易蒸发元素等方法来降低金属的损耗。

高温下,铜和氧以稳定的化合物氧化亚铜的形式存在,仅利用真空熔炼脱氧是很困难的,需利用化学反应来脱氧。

脱氧反应产物由所选择的脱氧剂决定,或是气态或是氧化物,但是在真空下,利用低压和不断地抽真空,使生成气态反应产物的脱氧反应进行得更完全。

碳是熔炼铜及铜合金脱氧时经常被采用的主要元素,在低压下是强脱氧剂。

碳脱氧的反应产物是一氧化碳,由于真空熔炼过程中反应产物不断地被抽走,可使脱氧反应进行得更彻底。

反应生成的一氧化碳气体可使熔池产生沸腾和搅拌,有利于温度和成分均匀,并可加快有较高蒸气压的微量有害元素挥发,促使非金属夹杂物去除。

用碳脱氧时需要注意以下几点:
(1)凡含有与碳能形成稳定碳化物即易形成夹杂时,不宜用碳作为脱氧剂。

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(2)当采用某种耐火氧化物材料作坩埚时,应考虑在熔炼过程中碳与氧化物是否相互作用,以致造成熔体的污染和坩埚的损坏。

(3)如果碳在合金中属于有害杂质时,加人量和加人方法都要严格控制。

采用金厲脱氧剂脱氧,通常比用碳脱氧要快。

在使用金属脱氧剂前,一般先用碳降低其氧含量,以减少易氧化元素的损失和避免产生过多的非金属氧化物夹杂。

真空脱硫,在真空下靠离解脱硫效果不好,通常采用脱硫剂,如铈、钙、镁,这些元素同时又是强脱氧剂,在镍中加入这些元素,可脱氧又可脱硫。

3.涂气
真空感应炉在精炼过程中,若熔体中氢的平衡分压大于炉气中氢的分压,氢便由炉气中向外扩散逸出,由于真空熔炼过程连续抽气,熔体表面一直处于低压状态,熔体中的气体就可以不断析出,直到和真空度下的分压达到平衡。

在精炼期提高真空度将促进碳的脱氧反应,同时伴随着一氧化碳气泡从熔池中的上浮排出,有利于氮、氢的析出及非金属夹杂的上浮。

通常铜、镍及其合金在真空度1?50Pa下保持20iiin即可完成除气精炼。

4.真空浇注
真空浇注方式有:真空熔炼非真空铸造,真空熔炼真空铸造、真空半连续熔炼及铸造、真空熔炼水平连铸、真空熔炼上引连铸等。

真空熔炼非真空铸造,熔体精炼效果好,可以除去易挥发的杂质,避免在熔炼过程熔体和大气反应。

由于铸造过程中可能受到空气污染,铸锭的含氧量和含气量可能增加,增加的多少和合金的性质有关。

真空熔炼真空铸模铸造,可获得污染小、含气景低、成分偏差小、物理性能好的铸锭,为生产优质材料提供了最重要的条件。

真空浇注的注意事项,和铁模浇注基本相同。

在浇注完后要保证充足的凝固时间,然后破真空。

待铸锭冷却收缩后再脱模。

真空半连续熔炼和铸造,对于容量大的炉子,可以生产大吨位铸锭,但随着容量的增加,熔炼室的体积也增大,因而抽真空所需时间也相应延长,生产效率却不能随之增加。

为此,不希望主真空室每炉都必须破真空,采取半连续熔炼铸造可以避免髙温坩埚和大气接触的机会,减少坩埚耐火材料和残留金属的吸气、氧化,利于产品质M的稳定,有利于提高热效率和坩埚寿命,减少了达到真空度所需要的抽真空时间,提高生产率。

真空感应电炉常用的铸模材料有铸铁、铸钢、石墨等,根据合金和生产规格的不同来选择,最常用的是铸铁。

模垫材料,生产铜合金时,常用铸铁(铸钢)衬石墨片。

生产镍及合金时,采用纯镍或特制耐火材料做模垫。

真空熔化加压式上引连续铸造,是利用真空熔炼的优点净化金属,充惰性气体在稍高于大气压力的情况下进行上引连铸。

用于高要求的纯铜和合金线坯的生产,使用ZIQ2和BN 复合铸模,可生产电子材料用钴合金棒材,控制铸造条件,可铸造单向凝固铜合金材。

康萨克公司销售定向凝固单晶真空铸造炉,炉内除感应熔炼线圈外,上部的熔炼室中还有一个模子加热器,在浇注前将陶瓷模子加热至合金液相线温度以上。

真空熔铸的主要工艺参数包括:
(1)真空度,根据炉子容量、合金品种确定合适的真空度C生产普通铜、镍及其合金时真空度控制在130?1.3Pa,特殊合金可控制在1.3-0.13Pa。

(2)精炼温度和精炼时间,通常熔池温度控制在所炼合金的熔点以上lOOt,200kg炉精炼时间10-15min,11左右的炉子约60-100min〇
(3)铸造温度,真空铸造温度一般比非真空条件下低一些。

(4)模温,一般比非真空时高,约200?300C,实际生产中降低模温比较困难。

(5)涂料,涂料应能对模具有润滑和防止粘模的作用,但必须无碳氢化合物和水分。

常用的涂料有豆油肥皂、机油烟灰、苯等。

(6)充气时间(即破真空时间),在确保良好补缩和完全凝固的前提下,根据铸锭大小确定充气时间,一般浇注完停5-10min。

为了减少真空室石墨件的氧化,也可采取降温后破真空的方法。

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