铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点
铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点
铜及铜合金的熔炼是什么？铜及铜合金的熔炼工艺特性是什么？操作要点又有哪些呢？首先来看熔炼定义：熔炼是铸造生产工艺之一。将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(1300～1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。炉料除精矿、焙砂、烧结矿等外，有时还需添加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反应而加入还原剂。此外，为提供必须的温度，往往需加入燃料燃烧，并送入空气或富氧空气。粗金属或金属富集物由于与熔融炉渣互溶度很小和密度差分为两层而得以分离。富集物有锍、黄渣等，它们尚须经过吹炼或其他方法处理才能得到金属。
铜及铜合金的熔炼 图1
常见铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点：
黄铜熔炼工艺特性及操作要点：
1）锌的除气和脱氧性能很好，操作中加入脱氧剂铜-磷的目的，主要是改善合金的流动性；
2）含锌大于20％的黄铜，一般可按喷火次数作为实际出炉依据；
3）尽量低温加锌，高温捞渣，以减少熔炼损耗；
4）以冰晶石作熔剂的合金，冰晶石加入量约为炉料重量的0.1％；
5）铁以Cu-Fe或Al-Fe中间合金加入，易氧化元素如砷、铍等与铜制成中间合金加入。
青铜熔炼工艺特性及操作要点：
1）青铜宜采用中频感应电炉熔炼，硅砂或镁砂炉衬，但用有芯感应炉熔炼铝青铜时，最好使用中性或碱性炉衬；
2）硅青铜、锡锌铅青铜吸气性强，应使用煅烧木炭作覆盖剂，装料后立即加入足够木炭，直到浇铸完毕不再向炉内添加木炭。
铜及铜合金的熔炼 图2
白铜熔炼工艺特性及操作要点：
1）白铜宜采用工频或中频感应电炉熔炼，硅砂或镁砂炉衬；
2）为提高普通白铜的热塑性，可加入钛、锆作变质剂。
3）装料时如炉内残留铜水过少，镍、铁不易熔化时，允许先加入少量紫铜以加速熔化。
镍和镍合金熔炼工艺特性及操作要点：
1）镍和镍合金采用中频或高频感应电炉熔炼，高铝砂或镁砂炉衬；
2）为提高纯镍和镍合金的热塑性，细化晶粒，可加入少量钛作变质剂，在炉料全部熔化后加入；
3）加炭脱氧时，可用小块木炭慢慢加于液面，一次加入过多或过快易造成金属液上涨，甚至外溢。木炭加入量视木炭与金属液反应情况而增减；
4）加镁脱氧时，镁用镍片包住，迅速插入金属液中。也可采用镍镁中间合金作脱氧剂。
铜及铜合金的熔炼 图3
以上介绍了“铜及铜合金的熔炼工艺特性及操作要点”的内容，这里也来介绍一下铜及铜合金熔炼过程中降低熔炼损耗的方法：
1、选用熔池面积小的炉子熔炼。如采用工频炉代替反射炉。
2、制定合理的操作规程。易氧化、挥发的合金元素应制成中间合金在最后加入，或在熔剂覆盖下熔化。装料时要做到炉料合理分布，尽量采用高温快速熔化，缩短熔炼时间。熔炼黄铜时采用低温加锌。
3、碎屑散料应制成捆或团使用。
4、正确控制炉温。在保证熔融金属的流动性及其它工艺要求的条件下，选择适当的熔炼温度。
5、炉气一般以控制微氧化性气氛较好；
6、选用覆盖剂可防止金属氧化和减少挥发损失。含有铝、铍等元素的合金，由于能在熔融金属表面形成致密的氧化膜，一般不再加覆盖剂；但操作中应注意勿使氧化膜遭到破坏；
7、正确选择覆盖剂或熔剂，使具有足够的流动性和覆盖能力，同时采取高温扒渣、捞渣等措施，降低渣中金属损耗。
8、利用脱氧剂使基体金属的氧化物还原。
9、采用真空熔炼或保护性气体熔炼。
