專利名稱：一種黃銅合金的熔煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種黃銅合金的熔煉方法。
背景技術(shù)：
在銅合金熔煉過程中，熔鑄成本主要來自金屬的氧化燒損。熔煉一噸黃銅的金屬氧化損失為20kg，如果銅加工的綜合成材率為50%，僅熔煉工序分?jǐn)偟矫繃嵵破飞系慕饘贀p耗為40kg(黃銅)。傳統(tǒng)的黃銅熔煉工藝，在熔煉鋅含量超過20%的黃銅合金時，利用金屬鋅沸點(diǎn)低的特點(diǎn)，采用噴火工藝將合金熔體的溫度升高到合金中鋅的沸點(diǎn)，通過鋅沸騰產(chǎn)生的蒸汽除渣、除氣，使大量的金屬鋅揮發(fā)、氧化、造渣，造成金屬損耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種黃銅合金的熔煉方法。上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的
一種黃銅合金的熔煉方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
(1)啟密封罩，加入銅料和木炭，向爐內(nèi)通入惰性氣體，升溫使銅料全部熔化；
(2)當(dāng)銅料完全熔化，溫度達(dá)到1030-1220°C后，開啟密封蓋，向爐內(nèi)加入鋅，在爐料的表面補(bǔ)沖3-5kg/噸錠的木炭，合上密封罩，向爐內(nèi)輸送惰性氣體，給熔煉爐送電熔化爐料； 依據(jù)同樣的操作程序向爐內(nèi)加入其它合金元素，待所有的合金元素加入銅液并熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220°C ；
(3)向爐內(nèi)加入I.5-2kg/噸銅液的精煉劑，向銅液中通入高純氮3-5分鐘；
(4)撈凈銅液表面的渣，在銅液表面加一層覆蓋劑，用量為O.5-0. 8kg/噸銅，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220°C，出爐。根據(jù)上述的熔煉方法，其特征在于，步驟(3)中使用精煉劑為精煉劑化學(xué)組成為 54%硅砂、40%的純堿、6%的冰晶石。根據(jù)上述的熔煉方法，其特征在于，步驟(3)中使用的覆蓋劑為和精煉劑一樣的成分。本發(fā)明的有益效果使用本發(fā)明的黃銅合金熔煉方法，可以降低黃銅合金的熔煉溫度，降低熔煉能耗，提高熔煉爐襯的使用壽命?？梢匀∠麌娀鸸に嚕档腿蹮掃^程的金屬損耗(鋅含量低于10%的黃銅，可以降低金屬損耗2_3kg/噸鑄錠；鋅含量達(dá)到10%的黃銅， 可以降低金屬損耗4-5kg/噸鑄錠；鋅含量達(dá)到20%的黃銅，可以降低金屬損耗16-18kg/噸鑄錠)?？梢越档腿坭T過程的木炭消耗，可以取消黃銅熔煉的脫氧工序，可以改善黃銅熔煉車間的操作環(huán)境，降低車間收塵設(shè)備投資費(fèi)用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的黃銅合金熔煉方法包括以下步驟
(O啟密封罩，加入銅料和木炭，向爐內(nèi)通入惰性氣體，升溫使其全部熔化。
(2)銅料完全熔化，溫度達(dá)到1030_1220°C (依合金的鋅的含量不同，控制的溫度不同，化料溫度要求低于合金的噴火溫度，以下同)，開啟密封蓋，向爐內(nèi)加入鋅，在爐料的表面補(bǔ)充3-5kg/噸錠的木炭，合上密封罩。向爐內(nèi)輸送惰性氣體(氮?dú)饣驓鍤?，驅(qū)趕爐內(nèi)的空氣，給熔煉爐送電熔化爐料。依據(jù)同樣的操作程序向爐內(nèi)加入其它合金元素，熔煉鋁黃銅時需要加鋁；熔煉硅黃銅時需要加硅；熔煉錫黃銅時需要加錫；熔煉錳黃銅時需要加錳；熔煉鉛黃銅時需要加鉛；熔煉無鉛黃銅時需要加鉍；熔煉鐵黃銅時需要加鐵等等。加入合金元素的種類和加入量依合金牌號而定。待所有的合金元素加入銅液并熔化，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220°C。加入合金元素時，要視銅液表面木炭積層情況，決定是否加入木炭。一般要保持銅液表面覆蓋一層3-5mm厚的木炭層即可。(3)待所有合金元素熔化、銅液溫度調(diào)整到1030-1220°c，向爐內(nèi)加入I. 5_2kg/噸銅液的精煉劑，向銅液中通入干燥、純凈的高純氮。利用通入銅液中，高度分散的惰性氣體氣泡沸騰，形成沸騰浮選機(jī)制除渣；利用銅液和氣泡中的氫分壓的壓力差，通過擴(kuò)散機(jī)制除去銅液中的氫。加入溶劑的作用，一是熔劑能夠凈化銅液，提高質(zhì)量；二是溶劑在銅液表面形成保護(hù)膜，阻斷銅液與空氣的接觸，防止銅液在精煉過程氧化；三是熔劑能夠減少渣量， 使渣呈粉狀，渣中含銅少，進(jìn)一步減少銅損失。(4)撈凈銅液表面的渣，在銅液表面加一層干燥的覆蓋劑(可以用精煉劑代替覆蓋劑)，用量O. 5-0. 8kg/噸銅，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220°c，出爐。實(shí)施例I H90黃銅熔煉
將質(zhì)量百分比為90%的Cu放入工頻爐中熔煉，在銅表面覆蓋一層木炭，木炭的用量為每噸銅3-5kg。熔煉溫度為1200-1220°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比為10. 5 % 的Zn。待金屬Zn熔化后，向銅液中加入Cu-P中間合金脫氧，加入量為銅液質(zhì)量百分比為 O. 03-0. 05%。待加入的中間合金熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1200_1220°C之間，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入黃銅精煉劑(精煉劑化學(xué)組成為54%硅砂、40%的純堿、6%的冰晶石)，精煉劑的加入量為I. 5-2kg/噸銅液，清除銅液中的氧化夾雜。吹入時，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時間為3-5分鐘。撈凈銅液表面的渣，在銅液表面加一層覆蓋劑，用量為O. 5-0. 8kg/噸銅。取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1180-1220°C，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)10. 2%的Zn，余量為銅。實(shí)施例2 HA77-2黃銅熔煉
將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入工頻爐中熔煉，在銅表面覆蓋一層木炭，木炭的用量為每噸銅3-5kg。熔煉溫度為1140-1160°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比為30 %的Zn， 合上爐蓋，向爐內(nèi)通入氮?dú)?，?qū)趕爐內(nèi)的氧氣，待金屬Zn熔化后；打開爐蓋，向銅液中加入
2.3%的鋁和10%的Cu，加入合金元素鋁和銅后，要視銅液表面木炭積層情況，決定是否加入木炭。一般要保持銅液表面覆蓋一層3-5_厚的木炭層即可。合上爐蓋，向爐內(nèi)通入氮?dú)猓?驅(qū)趕爐內(nèi)的氧氣。隨后，通電熔化爐內(nèi)金屬料。待金屬Al和Cu熔化后；打開爐蓋，向銅液中加入Cu-As中間合金，加入量為使熔化后的合金中含有O. 05%的As，加入合金元素As后，保持銅液表面覆蓋一層3-5_厚的木炭層。合上爐蓋，向爐內(nèi)通入氮?dú)?，?qū)趕爐內(nèi)的氧氣。隨后，通電熔化。待加入的合金熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1140_1160°C之間，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入黃銅精煉劑(精煉劑化學(xué)組成為54%硅砂、40%的純堿、6%的冰晶石)，精煉劑的加入量為I. 5-2kg/噸銅液，清除銅液中的氧化夾雜。吹入時，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時間為3-5分鐘。撈凈銅液表面的渣，在銅液表面加一層覆蓋劑，用量為O. 5-0. 8kg/噸銅。取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1080-1100°C，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比):21. 7%的Zn，2. 1%的Al，O. 052% 的As，余量為銅。實(shí)施例3 H59黃銅熔煉
將質(zhì)量百分比為58%的Cu放入工頻爐中熔煉，在銅表面覆蓋一層木炭，木炭的用量為每噸銅3-5kg。熔煉溫度為1030-1190°C。向熔化的銅液中加入質(zhì)量百分比為42 %的 Zn。待金屬Zn熔化后，向銅液中加入Cu-P中間合金脫氧，加入量為銅液質(zhì)量百分比為
O.03-0. 05%。待加入的中間合金熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1010-1030°C之間，用高純氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛檩d氣，向銅液中吹入黃銅精煉劑(精煉劑化學(xué)組成為54%硅砂、40%的純堿、6%的冰晶石)，精煉劑的加入量為I. 5-2kg/噸銅液，清除銅液中的氧化夾雜。吹入時，要注意不留死角和盲區(qū)。氣體吹煉時間為3-5分鐘。撈凈銅液表面的渣，在銅液表面加一層覆蓋劑，用量為O. 5-0. 8kg/噸銅。取樣分析，待合金成分符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，將銅液升溫至1010-1030°C，出爐。按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比)41. 6%的Zn，余量為銅。
權(quán)利要求
1.一種黃銅合金的熔煉方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)啟密封罩，加入銅料和木炭，向爐內(nèi)通入惰性氣體，升溫使銅料全部熔化；(2)當(dāng)銅料完全熔化，溫度達(dá)到1030-1220°C后，開啟密封蓋，向爐內(nèi)加入鋅，在爐料的表面補(bǔ)沖3-5kg/噸錠的木炭，合上密封罩，向爐內(nèi)輸送惰性氣體，給熔煉爐送電熔化爐料； 依據(jù)同樣的操作程序向爐內(nèi)加入其它合金元素，待所有的合金元素加入銅液并熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220°C ；(3)向爐內(nèi)加入I.5-2kg/噸銅液的精煉劑，向銅液中通入高純氮3-5分鐘；(4)撈凈銅液表面的渣，在銅液表面加一層覆蓋劑，用量為O.5-0. 8kg/噸銅，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220°C，出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔煉方法，其特征在于，步驟(3)中使用精煉劑為精煉劑化學(xué)組成為54%硅砂、40%的純堿、6%的冰晶石。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔煉方法，其特征在于，步驟(3)中使用的覆蓋劑為和精煉劑一樣的成分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃銅合金的熔煉方法，其包括以下步驟(1)啟密封罩，加入銅料和木炭，向爐內(nèi)通入惰性氣體，升溫使銅料全部熔化；(2)當(dāng)銅料完全熔化，溫度達(dá)到1030-1220℃后，開啟密封蓋，向爐內(nèi)加入鋅，在爐料的表面補(bǔ)沖3-5kg/噸錠的木炭，向爐內(nèi)輸送惰性氣體，給熔煉爐送電熔化爐料；依據(jù)同樣的操作程序向爐內(nèi)加入其它合金元素，待所有的合金元素加入銅液并熔化后，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220℃；(3)向爐內(nèi)加入精煉劑，向銅液中通入高純氮3-5分鐘；(4)在銅液表面加一層覆蓋劑，用量為0.5-0.8kg/噸銅，將銅液溫度調(diào)整到1030-1220℃出爐。使用本發(fā)明的黃銅合金熔煉方法，可以降低黃銅合金的熔煉溫度，降低熔煉能耗，提高熔煉爐襯的使用壽命。
文檔編號C22C9/04GK102605205SQ20121007660
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者楊志強(qiáng), 賀永東 申請人:金川集團(tuán)有限公司