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铜液的精炼净化工艺
来源: | 作者:pmo0cbdb2 | 发布时间: 2018-06-20 | 7469 次浏览 | 分享到:
    铜及其合金具有一系列优良的性能,其加工产品被广泛用于电气、仪表、热工、机械制造和军工等部门。然而铜在熔炼过程中易产生氧化、吸气和吸杂，使铜熔体产生污染,降低材料的工艺性和产品的性能。熔体的氧化是指铜在熔炼过程中,铜熔体与环境中的氧发生反应,形成氧化亚铜及在随后的冷却过程中生成氧化铜。这些氧化物夹杂会恶化铜的工艺性，降低铜的导电性能。溶解于熔体中的氢是使铸锭产生气孔、缩松、气泡和分层的主要原因,使随后的加工过程发生氢脆。氢主要以固溶体的形式存在于铜熔体中,它主要来自于熔体还原时所用的碳氢化合物和炉气及环境中的水蒸气和结晶水。铜在熔炼过程中熔体还常常会吸收各种杂质。这些杂质包括各种金属杂质元素和非金属夹杂物,它们对铜制品的最终使用性能往往会产生不利的影响。为了获得最终合乎质量要求的铜制品,铜熔体在浇注前一般都需要进行必要的精炼净化处理。


2　技术现状
2.1　除杂
铜熔炼过程中夹杂主要通过密度差作用、吸附作用、化合作用和机械过滤作用去除。密度差利用铜液在高温静置时,非金属夹杂物的密度小于铜液密度，上浮出铜液表面而去除。吸附作用是向熔体中导入惰性气体或采取熔剂产生中性气体，在气泡上浮过程中，与悬浮的夹渣相遇时，夹渣便可能被吸附在气泡表面而被带出熔体。化合作用是夹渣和熔剂之间有一定亲和力并能形成化合物或络合物，最后利用静置的方法分离除去。所谓机械过滤作用，是指当铜液通过过滤介质时，过滤介质会对非金属夹杂物产生机械的阻挡作用。
2.1.1　静置澄清法
这种方法一般是将铜液在精炼温度和覆盖剂覆盖的条件下保持一段时间,让夹杂物上浮而去除。
2.1.2　浮选法
浮选发是利用通入熔体中的惰性气体或加入的熔剂所产生的气泡，在上浮过程中与悬浮的夹渣相遇时，夹渣被吸附到气泡表面并被带到熔体液面的熔剂中去，如下图所示。气泡的数目越多、尺寸越大,浮选的效果越好。所用的惰性气体一般为氮气或氩气。
 

2.1.3　熔剂法
熔剂法是通过熔剂与夹渣之间的吸附、溶解、化合等作用而实现除渣。如下图所示。熔剂加在铜液的表面，熔池上层的夹渣与熔剂接触，发生吸附、溶解或化合作用而进入熔剂中。这时,与熔剂接触的一薄层铜液较纯，其密度比含渣的金属液大而向下运动，与此同时，含渣较多的下层金属液则上升与熔剂接触，其中的夹渣又不断地与熔剂发生吸附、溶解或化合作用而滞留在熔剂中。这一过程一直进行到整个熔池内的夹渣几乎被熔剂吸收完为止。
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