[發(fā)明專利]上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110486964.1
• 申請日: 2021-05-03
• 公開（公告）號: CN113182499A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖恒泰有色線材股份有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111;B22D11/117;B22D11/14
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本發(fā)明公開了上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝，涉及上引法銅材熔煉除氧工藝技術(shù)領(lǐng)域，該上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝，包括對熔煉爐密封抽真空，再向熔煉爐中通入10min的氮?dú)猓俅蜷_通氣口，將剩余未排盡的氧氣從熔煉爐通氣口擠出，再對熔煉爐密封抽真空再通氮?dú)?，如此反?fù)多次，將需要熔融的原料銅分切、選取、烘干后立即通過加料機(jī)加入爐中熔煉，在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下，將煅燒、烘烤后干燥的木炭顆粒加入熔煉爐中鋪設(shè)在熔融銅液液面上，木炭顆粒不斷燃燒損失后進(jìn)行補(bǔ)加并保持高度。本發(fā)明通過熔煉前對熔煉爐除氧處理，在銅液溶體中通入氮?dú)夂鸵谎趸冀Y(jié)合產(chǎn)生的一氧化碳，將銅液中氧化亞銅還原，達(dá)到快速脫氧目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及上引法銅材熔煉除氧工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體為上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝。

背景技術(shù)

上引連鑄法銅材生產(chǎn)工藝主要用于生產(chǎn)大長度光亮的無氧銅管以及大長度光亮的無氧銅扁型材，熔銅快速脫氧是上引連鑄法銅材生產(chǎn)工藝中的核心技術(shù)之一，銅在熔煉過程中極易氧化，脫氧是銅熔體凈化的關(guān)鍵，無氧銅無氫脆現(xiàn)象，導(dǎo)電率高，加工性能、焊接性能、耐蝕性能和低溫性能均好。

熔煉時，氣體主要以分子狀態(tài)、氣體夾雜和氣泡這三種形式存在與金屬熔體中，以氣泡形式存在固、液態(tài)金屬中的是氣泡，以固態(tài)化合物存在的是化合物，以離子或原子態(tài)溶解的為固溶體，在熔煉過程中，氣體是單獨(dú)的相，便于除去，但是溶解于金屬中構(gòu)成固溶體的氣體就難以除去。

銅材的熔煉過程中，鑄件廢品率較高，主要問題在于除氣、脫氧不徹底，在熔煉溫度下，銅易被爐氣中的氧所氧化，生成氧化亞銅，由于一氧化碳的溶解度隨著溫度的變化很小，能少量的溶于銅中，在熔鑄的時候通常不會產(chǎn)生氣孔，一氧化碳是氧化亞銅的還原劑，氧化亞銅和一氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時生成銅和二氧化碳；

由于氮?dú)馐嵌栊詺怏w，既不溶于銅、也不與銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通入氮?dú)鈺r，可有效將氧排出，達(dá)到除氧的目的。

為了提高鑄件質(zhì)量，減少銅材廢品率，必須有效地防止氧氣混入溶體中，為此我們提供了上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝。

發(fā)明內(nèi)容

（一）解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝，解決了銅材的熔煉過程中，溶體含氧量高，影響鑄件品質(zhì)的問題。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：上引法銅材熔煉一氧化碳加氮?dú)饪焖俪跫夹g(shù)工藝，包括如下步驟：

S1：對熔煉爐密封抽真空，再向熔煉爐中通入10min的氮?dú)?，再打開通氣口，將剩余未排盡的氧氣從熔煉爐通氣口擠出，再對熔煉爐密封抽真空再通氮?dú)猓绱朔磸?fù)多次；

S2：將需要熔融的原料銅分切、選取、烘干后立即通過加料機(jī)加入爐中熔煉；

S3：在氮?dú)夥諊Ｗo(hù)下，將煅燒、烘烤后干燥的木炭顆粒加入熔煉爐中鋪設(shè)在熔融銅液液面上，木炭顆粒不斷燃燒損失后進(jìn)行補(bǔ)加并保持高度；

S4：向熔煉爐中通入氮?dú)夂鸵谎趸嫉幕旌蠚怏w進(jìn)行保護(hù)，熔融的銅液經(jīng)過一段時間的靜置還原脫氧并達(dá)到一定的溫度后，通過有一氧化碳?xì)怏w保護(hù)的流槽經(jīng)過渡腔，進(jìn)而平穩(wěn)的流入中頻爐保溫靜置；

S5：上引連鑄，連鑄機(jī)銅液在結(jié)晶器中快速結(jié)晶連續(xù)不斷地生產(chǎn)出銅桿。

優(yōu)選的，在步驟S2中，所述銅材原材料為高純陰極銅，且銅材原材料選取時需切除帶有銅綠的銅材。

優(yōu)選的，在步驟S3中，所述木炭顆粒為櫟木木材燒出的白炭，所述木炭煅燒溫度為700~900℃，所述木炭即烤即用，所述木炭的粒度大小為35~45mm的塊狀木炭，所述木炭的煅燒時間為5~6h。

優(yōu)選的，在步驟S4中，所述混合氣體是通過透氣磚通入，通過透氣磚通入混合氣體的攪拌作用輔助還原反應(yīng)發(fā)生，所述氮?dú)夂鸵谎趸嫉幕旌蠚怏w體積比為1:4，所述混合氣體的流量為0.5~0.7m3/h。