铜合金熔炼中金属损耗的优化方法

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：注意铜合金的熔炼温度在1200℃左右。碎屑散料应压实或制成团使用，以得到尽量较小材料的表面积；采用高温快速熔化，缩短熔炼时间；易氧化易挥发的合金元素应以中间合金的方式最后加入熔体中，熔炼黄铜时应当低温加锌；适当的炉膛压力可降低金属熔体挥发量。利用工频感应电炉和反射炉熔炼纯铜，两者造成的损耗分别为0.5%和0.8%左右。

金属熔炼损耗通常包括熔炼时的挥发损耗、氧化烧损与炉衬作用的损耗。

1.挥发损耗

金属蒸气压大或沸点低，挥发损失越严重。金属熔体的温度越高蒸气压越大，图4-8所示为铜合金常用合金元素的蒸气压随温度的变化曲线。注意铜合金的熔炼温度在1200℃左右。此外，熔体表面氧化膜性质、熔炼设备及熔炼条件对挥发损失也有较大影响。在实际生产中应尽量采用降低熔炼温度、缩短熔炼时间、减小熔池表面积、改善覆盖条件等措施，来降低挥发损失。Al、Be等合金元素容易在熔池表面形成一层氧化膜，对内部的熔体进行保护，可显著降低合金元素的挥发。对于熔炼设备，感应电炉的挥发损失比反射炉的要大。

2.氧化烧损

合金元素对氧的亲和力是决定氧化烧损程度的关键因素之一。P、Si、Al、Zn、Cr、Pb、Ti、Zr等元素表面活性强，与氧的亲和力强于铜元素，因此熔炼时更易于烧损。熔体表面形成的氧化膜的性质也是决定氧化烧损程度的另一重要因素。Al、Be等元素形成的氧化膜具备对熔体的保护作用，但其他种类的氧化膜则作用较小。这主要是这些氧化膜与铜合金熔体结合不如固态时的牢固，易于遭到破坏。另外，Fe和Ni等金属的氧化物可部分溶解于熔体中，难以形成连续封闭的氧化膜。