铜合金熔炼中元素的烧损

铜合金熔炼

——元素的烧损目录231铜合金熔炼中元素烧损的形式降低熔炼烧损的途径铜合金烧损率正确选择炉料，对控制合金的化学成分、降低成本、节约贵重金属和保证产品质量具有重要意义。因此，必须合理的将各种炉料按照一定的比例进行搭配。序言铜合金熔炼中元素烧损的形式（1）金属的挥发（2）氧化烧损（3）其它烧损挥发损失主要取决于金属的蒸气压；此外，与其浓度和氧化膜性质、熔炼温度和时间、炉气性质和压力、熔炼设备和炉膛面积等因素也有关。金属的蒸气压-温度曲线（1）金属的挥发金属的蒸气压越大或沸点越低，挥发损失越大。提高金属的熔炼温度，其蒸气压和挥发损失也相应增加。实际生产中，一般熔炼温度越高、时间越长、易挥发元素含量越多、炉膛内气压越低、熔池表面越大、覆盖条件越差，挥发损失就越大。熔炼过程中，金属因氧化而造成的损失称为氧化烧损。金属的氧化烧损，在很大程度上取决于金属氧化的热力学和动力学条件，即取决于金属与氧的亲和力大小和所形成的氧化膜性质，熔炼的温度、炉气性质、炉料状态、熔炉结构以及操作方法等因素。熔融铜中合金元素的氧化烧损，与合金元素对氧的亲和力及含量有关，凡与氧的亲和力比金属铜大、表面活性强的金属，必然易于烧损，如铝、锆、钛、硅、锰、铬、锌、磷、铅等，均比铜更易氧化烧损。（2）氧化烧损①

熔融金属或金属氧化物与炉衬材料之间的化学作用，造成的金属损耗。②

金属在熔炼时，熔融金属因静压力作用可能渗入炉衬缝隙，而导致高温区局部熔化，使渣量及渣中金属损耗增加，这种情况在新炉开始生产和炉子快损坏时较易出现。此外，机械混入渣中的金属，以及扒渣飞溅等也造成金属损失。（3）其它烧损降低熔炼损耗的途径（1）降低氧化烧损（2）降低挥发损耗（1）降低氧化烧损①选用熔池面积小的炉子熔炼。如用工频感应电炉熔炼紫铜时，熔炼损耗为0.4％～0.6％；用反射炉熔炼时，熔炼损耗增至0.7％～0.9％。因此，熔炼铜及铜合金宜选用工频或中频感应电炉。②碎屑散料应制成捆或团使用。③制定合理的工艺操作规程。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等。采用适当的炉膛压力，因为压力越小，挥发损失越大。①正确控制炉温。在保证合金液的流动性和其他工艺要求的条件下，选择适当的熔炼温度。②正确控制炉气性质。最合理的是在不同的熔炼阶段，采用不同的气氛，炉气一般控制为微氧化性气氛较好。③选用适宜的覆盖剂防止金属氧化和减少挥发损失，含铝、铍等元素的合金可以不用覆盖剂。（2）降低氧化烧损④利用脱氧剂使基体金属的氧化物还原。⑤正确选用熔剂，同时采取高温扒渣或捞渣，降低渣中金属损耗。⑥采用真空熔炼或保护气体熔炼。（1）中频感应熔炼时铜合金主要元素的烧损率（2）铜合金在不同炉型和熔炼条件下的损耗率铜合金的烧损率表1铜合金主要元素的烧损率单位：％合金CuZnSnAlSiMnNiPbCr黄铜0.5-1.52-81-32-45-102-31-21-2-青铜0.5-1.510-151-44-103-54-151-21-35-10（1）中频感应熔炼时铜合金主要元素的烧损率表2铜合金在不同炉型和熔炼条件下的损耗率合金炉型气氛和覆盖熔炼损耗（%，质量分数）大批量小批量纯铜感应炉还原性1.03.0锡青铜坩埚炉未覆盖还原性2.62.14.42.5感应炉氧化物—3.5反射炉未覆盖4.26.7电弧炉未覆盖还原性1.42.3——（2）铜合金在不同炉型和熔炼条件下的损耗率合金炉型气氛和覆盖熔炼损耗（%，质量分数）大批量小批量黄铜坩埚炉未覆盖氧化性6.6