铜的真空熔炼(最详细,最实用,一看就会).doc

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1、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

2、“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，

3、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。电解铜价格  电解铜走势图  废铜价格　　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

4、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

5、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

6、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。.　　(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

7、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

8、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