銅合金熔煉操作

1、課題名稱銅合金熔煉操作課次授課日期授課班級(jí)授課地點(diǎn)教學(xué)目的與要求知識(shí)目標(biāo)：1了解銅渣回收及收塵方法；2熟悉熔煉前準(zhǔn)備工作；3掌握熔煉爐操作要求；4掌握爐前檢驗(yàn)方法。能力目標(biāo)：能夠操作熔煉設(shè)備，進(jìn)行合金熔煉生產(chǎn)。素質(zhì)目標(biāo)：一、團(tuán)隊(duì)合作；二、容忍、溝通與協(xié)調(diào)；三、勞動(dòng)組織于實(shí)施。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法重點(diǎn)：1 熔煉爐的操作；2爐前檢驗(yàn)方法。難點(diǎn)：1熔爐前期準(zhǔn)備；2爐前檢驗(yàn)方法。教學(xué)設(shè)計(jì)（方法、教具、手段、內(nèi)容）方法：講授教具：無手段：多媒體內(nèi)容：一、爐料、熔劑準(zhǔn)備二、熔爐、工具準(zhǔn)備三、熔煉操作四、爐前檢驗(yàn)五、銅渣回收和收塵課外作業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等方法了解如何對(duì)銅合金熔體質(zhì)量進(jìn)行控制 ?銅合金熔煉操作銅

2、合金熔煉操作授課內(nèi)容授課時(shí)間銅合金熔煉操作一、爐料、熔劑準(zhǔn)備1.爐料準(zhǔn)備2.熔劑準(zhǔn)備二、熔爐、工具準(zhǔn)備1.熔爐準(zhǔn)備2.澆包及工具準(zhǔn)備三、熔煉操作四、爐前檢驗(yàn)1.成分檢驗(yàn)2.含氣量檢驗(yàn)3.彎角及斷口檢驗(yàn)4.溫度檢測(cè)五、銅渣回收和收塵1.銅渣回收2.收塵20min20min20min20min20min銅合金熔煉操作授課內(nèi)容備注銅合金熔煉操作一、爐料、熔劑準(zhǔn)備1爐料準(zhǔn)備（1）新金屬新金屬是指由冶煉廠提供的純金屬。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，每種純金屬按其品位不同分為高純金屬和工業(yè)純金屬，都分若干牌號(hào)，每種牌號(hào)都標(biāo)定出主元素含量和一些主要雜質(zhì)元素的限量。配制銅合金所需的新金屬有：銅、鋅、錫、鋁、鎳、鉛等二十余種。

3、各種金屬的化學(xué)成分要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部標(biāo)的技術(shù)要求。（2）回爐料廠內(nèi)舊料：包括熔鑄車間的殘料、洗爐料和廢品、鑄錠(件)加工的切屑、加工車間返回的殘料、殘屑和邊角料、冒口等。二次重熔料：有些合金的殘料，如鋁青銅、硅錳青銅、鈹青銅的機(jī)床切削屑，因含油量大，直接投料易使鑄錠(鑄件)產(chǎn)生氣孔，一般均應(yīng)進(jìn)行二次重熔處理，再根據(jù)其實(shí)際成分進(jìn)行配料。外來廢料：廢導(dǎo)線、沖剪邊角料等，只要不混有其他合金，一般可按本廠舊料使用。一般熔煉高質(zhì)量產(chǎn)品用的合金，不要用廠外購來的廢料。（3）中間合金目的：使用中間合金是為了便于在合金中加入某些熔點(diǎn)較高、易氧化燃燒或揮發(fā)的元素：有利于準(zhǔn)確控制合金的化學(xué)成分；避免合金液過熱、減

4、少熔煉損耗；縮短熔化時(shí)間。要求：中間合金含有適量的合金元素且合金元素含量盡可能高；熔點(diǎn)應(yīng)低于或接近合金的熔煉溫度；化學(xué)成分均勻，且氣體、雜質(zhì)及非金屬夾雜物含量低；有足夠脆性，易破碎；成分能長(zhǎng)期保持不變，不易在大氣作用下碎散或粉化。（4）爐料使用注意事項(xiàng)新金屬爐料和回爐料應(yīng)清潔，無油污、泥沙、銹蝕、冰分和其他夾雜物，必要時(shí)應(yīng)對(duì)銹蝕的電解銅塊進(jìn)行吹砂處理，去掉吊耳和清除掉銅豆。根據(jù)熔爐的大小，將爐料切成合適的尺寸。熔煉用的各種熔劑應(yīng)按工藝規(guī)程要求預(yù)先進(jìn)行烘烤或脫水處理。爐料存裝爐前應(yīng)講行預(yù)熱，一般放在爐旁預(yù)熱至200300或更高。2.熔劑準(zhǔn)備(1)使用熔劑目的:主要是防止合金在熔煉過程中吸氣、氧化

5、和除去合金中的氣體及氧化夾渣。借助熔劑加入某些合金元素。用以細(xì)化晶粒，抑制某些微量雜質(zhì)的有害作用，改善合金的某些工藝性能。(2)常用熔劑覆蓋熔劑:木炭防氧化、脫氧、保溫，使用前應(yīng)干燥；含鎳合金、以及還原性爐氣情況下不適用;玻璃防氧化和保溫；粘度大難于扒渣，應(yīng)加入堿性物質(zhì)。精煉熔劑:除Al2O3Na2CO3、CaF2等和Al2O3反應(yīng)形成熔渣除SiO2加Na2CO3生成硅酸鈉熔渣;除SnO2加Na2CO3、Na2B4O7、CaO、B2O3形成熔渣后除去。（3）使用熔劑注意事項(xiàng)1）在使用含有少量磷的米糠熔煉紫銅時(shí)，應(yīng)經(jīng)常注意金屬的含磷量，以防止金屬增磷而降低銅的導(dǎo)電性。2）熔劑在使用前應(yīng)經(jīng)干燥或脫

6、水處理，以防使用時(shí)帶入水分。3）硼砂帶有結(jié)晶水，工藝上要求使用無水硼砂時(shí)，應(yīng)經(jīng)脫水處理。方法是將硼砂在石墨坩堝中加熱至9001100，使硼砂充分熔融呈透明狀，然后澆入鐵制容器中，冷卻后即是無水硼砂。4）木炭作覆蓋劑要用優(yōu)質(zhì)白木炭。這種木炭不含氣體。二、熔爐、工具準(zhǔn)備1熔爐準(zhǔn)備（1）反射爐1）開爐前必須清除爐內(nèi)和出銅口處殘留的金屬和爐渣。2）爐膛損壞的部分用磷酸鹽泥漿修補(bǔ)，陰干2448h后再烘烤至500600。3）檢查燃燒器(燒嘴)有無故障、燃燒通道有無阻礙。4）出銅槽覆砂，并在出爐前烘干。5）裝料之前用泥堵泥堵配比(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：焦炭粉50，硅砂30，耐火泥20，加水適量將出銅口堵住，外加重物

7、。6）準(zhǔn)備有足夠容量的銅液槽。（2）坩堝爐1）新坩堝爐應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理，加熱至600以上。2）舊坩堝應(yīng)徹底清除掉殘留金屬熔渣，使用前應(yīng)預(yù)熱至暗紅色。3）不同種類合金采用專用坩堝，但在一定范圍內(nèi)可以相互調(diào)用。（3）感應(yīng)電爐1）根據(jù)熔煉合金的種類，選用酸性、堿性或中性爐襯。2）出銅口堵塞材料配比（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為5060型砂 4050焦炭，外加2025白泥，水適量。3）仔細(xì)檢查回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、冷卻水套和電器控制是否正常。4）爐襯應(yīng)清除殘留的金屬與爐渣，并對(duì)損壞的部位進(jìn)行修補(bǔ)。（4）烘爐、清爐和洗爐烘爐目的：使?fàn)t體干燥和預(yù)熱要求：新修或中修過的熔爐及停產(chǎn)后的熔爐，在啟用前都要進(jìn)行烘爐。方法：先進(jìn)行自然干燥，然后

8、點(diǎn)火緩慢升溫或小功率送電，并在200左右保溫以烘盡水分。清爐目的：清爐就是將殘留在爐內(nèi)的金屬及結(jié)渣清除干凈。要求：每次金屬熔體出爐后都要進(jìn)行一次清爐，清爐時(shí)要徹底。洗爐目的：在于將殘留在熔池內(nèi)(坩堝內(nèi))各處的金屬和爐渣清洗干凈，以免污染另一爐合金。原則：前一爐合金的組成元素是后一爐合金的雜質(zhì)；由雜質(zhì)高的合金轉(zhuǎn)換熔煉純度高的合金；新修、大修、中修后的熔爐，長(zhǎng)期停產(chǎn)的熔爐在啟用前，爐內(nèi)清潔情況較差或合金制品要求嚴(yán)格者。要求：洗爐用料可選用新金屬料或大塊廢料。每次洗爐投料量不少于熔爐容量的40。一般要洗23次。若試樣中雜質(zhì)含量未達(dá)到要求時(shí)，則需繼續(xù)洗至雜質(zhì)含量合格時(shí)為止。洗爐溫度一般應(yīng)比前一種合金的

9、熔煉溫度高一些。應(yīng)多次徹底攪拌熔體，出爐時(shí)要出凈，同時(shí)進(jìn)行大清爐。2澆包及工具準(zhǔn)備（1）澆包準(zhǔn)備1）根據(jù)投料量，準(zhǔn)備相應(yīng)容量的澆包和填補(bǔ)帽口的澆包。2）新澆包使用前應(yīng)經(jīng)24h緩慢烘烤至600700，使用前還應(yīng)檢查吊包架，吊釉等是否完好、牢固。3）舊澆包要清除殘留的金屬和熔渣，損壞的部位要用粒度為34mm的焦炭末和耐火泥的混合料修補(bǔ)，陰干并烘烤后才能使用。4）出爐前應(yīng)將澆包預(yù)熱至櫻紅色。（2）澆注工具準(zhǔn)備1）熔化用工具如鋼釬、樣勺、渣勺、攪拌耙子、鉗子等應(yīng)備齊。清理干凈并放在爐旁預(yù)熱。無氧銅、硅黃銅和錫青銅用的攪拌棒應(yīng)以石墨制造，鐘罩和渣勺也應(yīng)掛涂料。2）吹氮?dú)獾匿摴?、風(fēng)帶預(yù)先備齊，并檢查氮?dú)鈪R

10、流排以及各種閥、流量計(jì)等是否工作正常，干燥氮?dú)庥玫墓枘z使用前在120烘烤2h。3）清理并預(yù)熱彎角試樣和含氣試樣的金屬型以及力學(xué)性能試樣用的砂型。三、熔煉操作中頻感應(yīng)爐操作規(guī)程 1開爐前應(yīng)通知中頻機(jī)組操作人員起動(dòng)機(jī)組，同時(shí)應(yīng)檢查爐體、冷卻水系統(tǒng)、中頻電源開關(guān)、傾爐機(jī)械和吊包運(yùn)行軌道等是否正常，地溝蓋板是否缺損，蓋好。如有問題應(yīng)先行排除，才能開爐。2在中頻機(jī)組啟動(dòng)完畢之后，方可送電開爐。3開爐時(shí)，需先將爐料放入爐膛，開放冷卻水后，才能合上中頻電源開關(guān)。停爐時(shí)，斷開中頻電源后，方可通知中頻機(jī)組停機(jī)。冷卻水應(yīng)繼續(xù)保持15分鐘。4爐料中不得混有密閉容器、管子或其它易爆炸物。爐料必須干燥，不帶水或冰、雪塊

11、。裝填爐料時(shí)，不準(zhǔn)用錘子猛打，應(yīng)輕放、輕敲以免損壞爐膛。爐膛燒損減薄超過規(guī)定時(shí)，應(yīng)停爐修理。 5工具應(yīng)放在指定地點(diǎn)，使用時(shí)應(yīng)事先烘烤干燥。6煉合金鋼加入合金材料時(shí)，應(yīng)在預(yù)熱后用鉗子夾住，緩慢，分批加入，加入時(shí)操作者臉部應(yīng)避開爐口。7傾側(cè)爐體將鋼水注入澆包時(shí)應(yīng)先停電，然后操縱機(jī)械緩慢傾注。澆包必須經(jīng)過烘烤干燥。爐前坑內(nèi)不準(zhǔn)有積水。8取試樣要注意周圍人員，以免鋼花燙人。9電氣線路有故障時(shí)應(yīng)及時(shí)檢修。檢查地溝，感應(yīng)圈、冷卻水管和其它電器時(shí)，要注意防止自身及其它人員觸電。 10吊運(yùn)澆包不應(yīng)速度太快，鋼水不應(yīng)裝得過滿(應(yīng)離澆包沿口一定距離)。如用手抬包澆注，行走時(shí)應(yīng)互相配合好，不要急走急停。如鋼水潑出，

12、要穩(wěn)當(dāng)放下，不準(zhǔn)扔包。11發(fā)現(xiàn)停水，漏爐、感應(yīng)圈絕緣層破裂和漏水時(shí)，應(yīng)立即停爐檢修。12半噸以上中頻爐拆爐時(shí)，要上下照應(yīng)，互相配合，拆裝時(shí)要有專人指揮。13停爐后必須切斷電源總開關(guān)。關(guān)閉水閥門后方可離去。熔煉爐安全操作要點(diǎn)1.使用氣體燃料的爐子，全部管道接頭應(yīng)用墊圈緊密結(jié)合，并經(jīng)常用涂肥皂水的方法檢查管道的密封程度。2.使用氣體或液體燃料的爐子，點(diǎn)火前爐內(nèi)通風(fēng)必須良好，點(diǎn)火時(shí)，先送風(fēng)后送燃料。燒嘴熄滅時(shí)，立即停送燃料，然后再停風(fēng)。3.無芯感應(yīng)電爐必須安裝爐襯損壞報(bào)警裝置。4.電爐所有絕緣部分應(yīng)良好，金屬構(gòu)架必須接地。5感應(yīng)電爐線圈冷卻水應(yīng)暢通無阻，其水壓、水溫符合要求。6.配電盤附近應(yīng)鋪設(shè)橡膠

13、板。7.新爐必須經(jīng)過烤爐完畢后才可正式投入使用。熔煉安全操作要點(diǎn)1.檢查原料，不得裝入潮濕料、帶冰雪的料，特別是帶有雷管等易燃易爆的物質(zhì)。2.所有與熔融金屬接觸的工具，應(yīng)完好無損，用前烤干，需涂刷涂料者要涂刷涂料并烤干。3.較重爐料，裝爐時(shí)注意防止損壞爐襯及金屬液濺出傷人。4.熔煉含有毒性元素(如鈹、鉻、砷等)的合金時(shí)，要用中間合金；操作者要 戴防毒口罩等安全防護(hù)品；操作環(huán)境要通風(fēng)良好。5.操作者應(yīng)戴眼鏡，防止可能的金屬飛濺傷人。6.高中頻爐使用工具，上端包橡膠管絕緣，爐子附近鋪橡膠板。7.不能將冷料直接加入高溫熔體，生產(chǎn)含鋅合金加鋅時(shí)，應(yīng)停電逐塊加鋅，生產(chǎn)鋁青銅加鋁時(shí)，更應(yīng)注意，防止放炮。8

14、.所有輔料和熔劑都要烘干、預(yù)熱后方可放入熔池。四、爐前檢驗(yàn)1.成分檢驗(yàn)爐前只分析合金的主要成分，取樣前應(yīng)徹底攪拌合金液，采用光譜分析儀進(jìn)行快速分析，一般分析時(shí)間為幾分鐘到30min。2含氣量檢驗(yàn)用預(yù)熱過的取樣勺，自坩堝或熔池的下部取樣，刮去液面浮渣后，澆入試樣鑄型，將表面多余的合金液刮去與鑄型水平，然后觀察其表面收縮情況。3彎角及斷口檢驗(yàn)（1）彎角檢驗(yàn)試樣采用金屬型澆鑄，試樣在金屬型中冷卻23min后（呈暗紅色），即入水冷卻。然后將試樣一端夾在臺(tái)鉗上，用錘頭擊斷，測(cè)量折斷彎角。彎角試驗(yàn)折斷角在含氣試驗(yàn)及斷口檢驗(yàn)合格時(shí)才是準(zhǔn)確的。試樣折斷角過大，應(yīng)補(bǔ)加強(qiáng)化合金元素，如鋁黃銅、鋁青銅應(yīng)補(bǔ)加鋁；反之，折斷角過小時(shí)，應(yīng)補(bǔ)加純銅。（2）斷口檢驗(yàn)試樣斷口，可判斷組織是否致密、有無氣孔、顏色是否均勻。4溫度檢測(cè)溫度檢測(cè)方法接觸式測(cè)溫非接觸式測(cè)溫普通熱電偶測(cè)溫 輻射測(cè)溫計(jì)鎧裝熱電偶測(cè)溫亮度高溫計(jì)燈絲隱滅式高溫計(jì)表面熱電偶恒定亮度高溫計(jì)快速微型熱電偶光