重有色金属材料熔炼.doc

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1、重有色金属材料熔炼hllp://www・chinabdiko・com/z/yj/667054・hlml重有色金屈材料熔炼(me11ingofheavynon-ferrousmaterial)得到具有一定化学成分和温度的重有色金属材料熔体，并除去其屮的有害气体和杂质的过程。熔炼过程一般包括配料、装料、熔化、除气和脱氧等工序。配料配料的依据是获得符合标准规定的合金元素含量范阳I,控制有害杂质不超过最大限量，同时要考虑经济原则，即在保证质量的前提下，充分使用合金本身废料、再生金属和低詁位的新金属。配料时为了使某些熔点较高、易氧化燃烧或易挥发的元索能很好地加入到合金屮，以准确控

2、制合金的化学成分、避免熔体过热、减少熔炼损耗，需要配制中间合金。屮间合金又称母合金，除含有适量合金冗素外，熔点应低于或接近合金的熔炼温度。在重有色金属材料熔炼屮,使用的屮间合金通常是二元的。屮间合金的熔制方法有：熔合法、热还原法、熔盐电解法和粉末法4利在重有色金属材料生产屮，通常采用前两种方法。熔合法是将一种金属直接溶于另一种金属，或将两种金属同吋熔化的直接熔制方法,一般采用圮期炉或屮频感应电炉熔制，绝大部分屮间合金用此法生产。热还原法是通过还原剂的置换反应使金属氧化物或盐类屮的合金元素被还原或置换出来,溶于基体金属屮，铜彼、铜硼等屮间合金用此法生产，常用的还原剂有铝、

3、镁和碳等。常用屮间合金的成分和性质见表。常用屮间合金的成分和性质见表。常用中间合金的成分和性质名»成分熔点性质Cu-PCu-8-15P780〜840Cu-CrCu・3〜5Cr1150-1180■Cu-CdCu-50Cd655*Cu-BeCu・4〜4・5Be900〜1050Cu-AsCu-3OAs770臆Cu・MgCu-15Mg819Al-FeAl-50Fe1165—1175Ni-MgNi-20Mg1080ZnFe420〜530韧Zn-CuZn-20Cu1000韧PbSbPb・40〜54Sb440〜500软Sn-SbSn-20〜4OSb320〜400韧装料耍选择合理的装料

4、与熔化顺序。通常炉料屮数量最多的金属首先装料，易蒸发或易氧化的元素留到最后装入，熔解吋能产生很大热效应的金属不能作最后一批料装入，以防熔体过热。熔化要止确控制熔炼温度和选择出炉温度。在保证金属熔体具有一定的流动性、能保证铸造正常进行的情况下，尽量选用较低的铸造温度。在熔化过程屮，为了减少金属的蒸发和氧化损失、防止吸入气体，大都在熔池表面使用覆盖剂,常用的覆盖剂有木炭、硼砂和玻璃等。除气常用的除气方法有沸腾除气法、惰性气体除气法、氧化除气法和真空除气法等，可根据合金的特性和采用的熔炼设备进行选择。脱氧脱氧应用较广的脱氧方法是向熔体屮加入対氧亲和力较大的元素，通过置换反应达

5、到脱氧n的。熔炼铜、银及其合金吋常用的脱氧剂有磷、镁和碳等。熔炼设备熔炼重有色金属材料的设备主要有竖式炉、反射炉、感应电炉、电阻炉、圮期炉和锅式炉等，视材料的特性和产量等因索进行选择。铜合金熔炼铜合金的熔点较高，易氧化和易吸气，要根据合金的特性，选择熔炼的工艺和设备。铜包括韧铜、无氧铜和脱氧铜。熔炼的特点是控制杂质含量，特别是氧的含量。熔炼设备有反射炉、竖式炉和工频感应电炉等。（1）反射炉适于熔炼韧铜，容量由几吨到数百吨，使用的燃料有块煤、粉煤、重油、天然气和煤气等。（2）竖式炉是一个圆筒形炉，以天然气为燃料的燃烧器置于炉子下部，炉料从上部加入，其特点是能在熔体不受污染

6、的情况下很快将熔体过热。由于竖式炉能连续出铜，效率较高，有取代反射炉熔炼韧铜的趋势。（3）工频感应电炉适于熔炼韧铜、无氧铜和脱氧铜，熔炼过程必须选用优质原料和在熔池表面严密覆盖木炭。熔炼磷脱氧铜吋，脱氧剂以铜磷屮间合金的形式加入。熔炼无氧铜吋，要选用含铜量和杂质含量均符合无氧铜要求的阴极铜，在锻烧木炭覆盖下进行密封熔炼。此外,对品位要求较高的电真空无氧铜，最好选用真空感应电炉熔炼。黄铜其主要成分锌的蒸发点较低（907°C）,温度愈高，蒸发量愈大。黃铜通常采用工频有芯感应电炉熔炼，熔池表面覆盖木炭，以阻止锌向外扩散蒸发，也可防止氧向内扩散。在熔炼含锌量超过20%的高锌黃铜

7、吋，常以熔体表面冒出锌蒸汽的燃烧火焰（现场称为“喷火”）作为出炉的标志。由于锌的蒸发，可利用沸腾除气法除去熔体屮的气体。熔炼复杂黄铜时，铁、猛等难熔元素或呻等易氧化元素以屮间合金的形式加入。熔炼铝黄铜和猛黄铜时，在使用木炭覆盖剂的同吋，也可加入冰晶石作助熔剂，有利于清除氧化物夹渣。青铜青铜屮含有磷、皱、鉛、镉、珞、镁、硅等易损耗元素，在配料和熔炼工艺方而要保证这些元素在合格范围内O大部分青铜采用有芯或无芯感应电炉熔炼。(1)锡青铜。包括锡磷青铜、锡锌青铜和锡锌铅青铜，熔炼吋采用木炭作覆盖剂，其屮磷应制成铜磷屮间合金配料，在熔炼过程屮为避免