銅合金熔煉中元素的燒損

銅合金熔煉

——元素的燒損目錄231銅合金熔煉中元素燒損的形式降低熔煉燒損的途徑銅合金燒損率正確選擇爐料，對控制合金的化學成分、降低成本、節(jié)約貴重金屬和保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。因此，必須合理的將各種爐料按照一定的比例進行搭配。序言銅合金熔煉中元素燒損的形式（1）金屬的揮發(fā)（2）氧化燒損（3）其它燒損揮發(fā)損失主要取決于金屬的蒸氣壓；此外，與其濃度和氧化膜性質(zhì)、熔煉溫度和時間、爐氣性質(zhì)和壓力、熔煉設(shè)備和爐膛面積等因素也有關(guān)。金屬的蒸氣壓-溫度曲線（1）金屬的揮發(fā)金屬的蒸氣壓越大或沸點越低，揮發(fā)損失越大。提高金屬的熔煉溫度，其蒸氣壓和揮發(fā)損失也相應(yīng)增加。實際生產(chǎn)中，一般熔煉溫度越高、時間越長、易揮發(fā)元素含量越多、爐膛內(nèi)氣壓越低、熔池表面越大、覆蓋條件越差，揮發(fā)損失就越大。熔煉過程中，金屬因氧化而造成的損失稱為氧化燒損。金屬的氧化燒損，在很大程度上取決于金屬氧化的熱力學和動力學條件，即取決于金屬與氧的親和力大小和所形成的氧化膜性質(zhì)，熔煉的溫度、爐氣性質(zhì)、爐料狀態(tài)、熔爐結(jié)構(gòu)以及操作方法等因素。熔融銅中合金元素的氧化燒損，與合金元素對氧的親和力及含量有關(guān)，凡與氧的親和力比金屬銅大、表面活性強的金屬，必然易于燒損，如鋁、鋯、鈦、硅、錳、鉻、鋅、磷、鉛等，均比銅更易氧化燒損。（2）氧化燒損①

熔融金屬或金屬氧化物與爐襯材料之間的化學作用，造成的金屬損耗。②

金屬在熔煉時，熔融金屬因靜壓力作用可能滲入爐襯縫隙，而導致高溫區(qū)局部熔化，使渣量及渣中金屬損耗增加，這種情況在新爐開始生產(chǎn)和爐子快損壞時較易出現(xiàn)。此外，機械混入渣中的金屬，以及扒渣飛濺等也造成金屬損失。（3）其它燒損降低熔煉損耗的途徑（1）降低氧化燒損（2）降低揮發(fā)損耗（1）降低氧化燒損①選用熔池面積小的爐子熔煉。如用工頻感應(yīng)電爐熔煉紫銅時，熔煉損耗為0.4％～0.6％；用反射爐熔煉時，熔煉損耗增至0.7％～0.9％。因此，熔煉銅及銅合金宜選用工頻或中頻感應(yīng)電爐。②碎屑散料應(yīng)制成捆或團使用。③制定合理的工藝操作規(guī)程。易氧化、揮發(fā)的合金元素應(yīng)制成中間合金在最后加入，或在熔劑覆蓋下熔化。裝料時要做到爐料合理分布，盡量采用高溫快速熔化，縮短熔煉時間，熔煉黃銅時采用低溫加鋅等。采用適當?shù)臓t膛壓力，因為壓力越小，揮發(fā)損失越大。①正確控制爐溫。在保證合金液的流動性和其他工藝要求的條件下，選擇適當?shù)娜蹮挏囟?。②正確控制爐氣性質(zhì)。最合理的是在不同的熔煉階段，采用不同的氣氛，爐氣一般控制為微氧化性氣氛較好。③選用適宜的覆蓋劑防止金屬氧化和減少揮發(fā)損失，含鋁、鈹?shù)仍氐暮辖鹂梢圆挥酶采w劑。（2）降低氧化燒損④利用脫氧劑使基體金屬的氧化物還原。⑤正確選用熔劑，同時采取高溫扒渣或撈渣，降低渣中金屬損耗。⑥采用真空熔煉或保護氣體熔煉。（1）中頻感應(yīng)熔煉時銅合金主要元素的燒損率（2）銅合金在不同爐型和熔煉條件下的損耗率銅合金的燒損率表1銅合金主要元素的燒損率單位：％合金CuZnSnAlSiMnNiPbCr黃銅0.5-1.52-81-32-45-102-31-21-2-青銅0.5-1.510-151-44-103-54-151-21-35-10（1）中頻感應(yīng)熔煉時銅合金主要元素的燒損率表2銅合金在不同爐型和熔煉條件下的損耗率合金爐型氣氛和覆蓋熔煉損耗（%，質(zhì)量分數(shù)）大批量小批量純銅感應(yīng)爐還原性1.03.0錫青銅坩堝爐未覆蓋還原性2.62.14.42.5感應(yīng)爐氧化物—3.5反射爐未覆蓋4.26.7電弧爐未覆蓋還原性1.42.3——（2）銅合金在不同爐型和熔煉條件下的損耗率合金爐型氣氛和覆蓋熔煉損耗（%，質(zhì)量分數(shù)）大批量小批量黃銅坩堝爐未覆蓋氧化性6.6