專利名稱：純銅熔煉潔凈劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種純銅熔煉潔凈劑配方及其制備方法，用于高純度、高導電、接觸線、受電弓、把持器、導電電纜、電極板、匯流排等純銅或微量元素含量不大于1%的銅材鑄件在熔煉過程中潔凈液態(tài)金屬的溶劑及其制備技術。
背景技術：
純銅熔煉中的吸氣造渣是困擾鑄造生產(chǎn)的一項非常復雜而難以解決的技術問題。目前對于高純度、高導電、接觸線、受電弓、把持器、導電電纜、電極板、匯流排等純銅或微量元素含量不大于1%的銅材零件在熔煉過程中，普遍采用單一的草木灰或木炭材料作為液態(tài)金屬覆蓋劑，而沒有理想的復合材料潔凈劑，由于草木灰或木炭的孔隙率較大，不能完全阻隔空氣與液態(tài)金屬的接觸，空氣中的氧很容易穿過其空隙，造成純銅在熔煉過程中的吸氣氧化造渣，使純銅鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、渣孔、疏松、氫脆裂紋等嚴重的質量問題，降低了純銅鑄件的質量和材料的機械性能和物理性能，特別是抗拉強度和導電性能大幅度下降，嚴重時造成純銅鑄件的大批量報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高純銅熔煉質量，降低氣孔和熔渣含量以及純銅在熔煉過程中的氧化損耗，穩(wěn)定純銅鑄件的機械性能和物理性能，提高純銅鑄件質量。本發(fā)明是純銅熔煉潔凈劑及其制備方法，純銅熔煉潔凈劑，按重量百分比計，其成分為:青木粉 C 20-30%，碎玻璃 7Si02.2Na20 20-30%，電石 CaC2 40_50%，硼砂 Na2B4O75-10%，其它雜質< 1%。純銅熔煉潔凈劑的制備方法為:其步驟為:
(O按以上所述的成分配比，首先把青木燒制成塊狀木炭，然后粉碎成5-10mm顆粒；
(2)將碎玻璃7Si02.2Na20制成10_15_的片狀；
(3)將電石CaC2在干燥環(huán)境下制備成10-20mm的顆粒，然后真空封裝；
(4)將硼砂Na2B4O7結晶體放入電阻爐中在900°C左右溫度下先熔化去除其中的結晶水后凝結成塊狀，然后制備成5-10_的顆粒；
(5)在干燥環(huán)境下進行配料封裝，封裝后抽真空，然后在干燥環(huán)境下保存待用。本發(fā)明的純銅熔煉潔凈劑綜合了上述各組分的有益功效，增強了熔劑與氣體和熔渣的親和力，提高了氣體和熔渣與銅液的分離性，是一種純銅在熔煉過程中集排氣、脫氧、清渣、精煉、潔凈等工序為一體的高效復合溶劑，從而簡化了純銅熔煉工序，提高了純銅鑄件質量。
具體實施例方式本發(fā)明是純銅熔煉潔凈劑及其制備方法，純銅熔煉潔凈劑，按重量百分比計算，其成分為:青木粉(C) 20-3 0%，碎玻璃(7Si02.2Na20) 20-30%，電石(CaC2) 40-50%，硼砂(Na2B4O7)5-10%。其它雜質< 1%。按上述合金成分在干燥環(huán)境下配料制備成純銅熔煉潔凈齊IJ，純銅熔煉時將配制好的潔凈劑一次性加入到坩堝低部，純銅及合金化元素裝入潔凈劑上面開爐熔煉，當純銅熔化為液體時受比重作用自然流過潔凈劑熔體到坩堝底部被保護，直到純銅完全熔化潔凈劑漂浮在銅液表面，若熔煉過程時間太長，潔凈劑燒損過大，可在熔煉過程中適量補加潔凈劑，但在補加之前必須將潔凈劑預熱至300°C攝氏度以上方可加入，切不可冷料加入，潔凈劑在液態(tài)金屬表面的厚度必須保持在80mm以上效果最佳，待純銅液化清之后用石墨棒充分攪拌液態(tài)金屬，之后靜置3 8分鐘讓液態(tài)金屬中的氣體和熔渣充分上浮到潔凈劑中，然后取樣做爐前檢查和分析，調整合金成分。爐前檢查試樣為120mm XlOmm X 10 mm條狀，試樣宏觀面中間部位有黑灰色撕裂狀條紋且下凹，折斷后斷口表面平整，組織細密，無偏析和氣孔、夾渣等缺陷，顏色呈磚紅色為合格。合格后連同合金液表面的潔凈劑及熔渣一起出爐至澆包中，在澆注時擋住潔凈劑及熔渣讓金屬液體注入鑄型，完成純銅鑄件。本發(fā)明的純銅熔煉潔凈劑的成分中的青木粉(C)在熔煉過程中燃燒產(chǎn)生一氧化碳與純銅液中的氫氣發(fā)生反應(H2+C0 — H2CO3)生成酸性熔渣而集聚在熔劑中排除，起到還原氫氣的效果，防止純銅零件針孔缺陷產(chǎn)生；碎玻璃(7Si02 *2Na20)在高溫下變?yōu)檎吵頎钜后w鋪展開，全面均勻有效地覆蓋純銅液體，隔絕液態(tài)金屬與空氣接觸不被深層氧化，并且集附純銅液中的各種熔渣與銅液分離；電石(CaC2)能與液態(tài)銅合金中所含的氧以及空氣中浸入到合金液中的氧生成氧化渣(02+CaC2 — Ca(HCO2)和二氧化碳從液態(tài)合金中排除。另外，在還原性氣氛中氫與氧化銅發(fā)生反應生成銅和水蒸汽(Cu20+H2=2Cu+H20)，水蒸氣和碳化鈣反應生成氫氧化鈣熔渣和與銅液互不相熔的二氧化碳氣體[H20+CaC —Ca (0H)2+C02] 一并排出或者集附在潔凈劑中清潔純銅液體；硼砂(Na2B4O7)在高溫金屬液中能和氫、氧反應生成氫氧化鈉和硼酸渣被排除，并在反應中置換出極其微量的B元素對純銅有細化晶粒和提高其機械性能之 作用。
權利要求
1.純銅熔煉潔凈劑，按重量百分比計，其成分為:青木粉C20-30%,碎玻璃7Si02.2Na20 20-30%，電石 CaC2 40-50%，硼砂 Na2B4O7 5_10%，其它雜質彡 1%。
2.純銅熔煉潔凈劑的制備方法，其步驟為: (1)按權利要求1所述的成分配比，首先把青木燒制成塊狀木炭，然后粉碎成5-10mm顆粒; (2)將碎玻璃7Si02.2Na20制成10_15mm的片狀； (3)將電石CaC2在干燥環(huán)境下制備成10-20mm的顆粒，然后真空封裝； (4)將硼砂Na2B4O7結晶體放入電阻爐中在900°C左右溫度下先熔化去除其中的結晶水后凝結成塊狀，然后制備成5-10_的顆粒； (5)在干燥環(huán)境下進行 配料封裝，封裝后抽真空，然后在干燥環(huán)境下保存待用。
全文摘要
純銅熔煉潔凈劑及其制備方法，純銅熔煉潔凈劑，按重量百分比計，其成分為青木粉C20-30%，碎玻璃7SiO2·2Na2O20-30%，電石CaC240-50%，硼砂Na2B4O7 5-10%。其它雜質≤1%；制備方法為首先把青木燒制成塊狀木炭，將碎玻璃制成10-15mm的片狀，將電石在干燥環(huán)境下制備成10-20mm的顆粒，然后真空封裝；硼砂結晶體放入電阻爐中在900℃左右溫度下先熔化去除其中的結晶水后凝結成塊狀，然后制備成5-10mm的顆粒。按上述成分在干燥環(huán)境下進行配料封裝,封裝后抽真空，然后在干燥環(huán)境下保存待用。
文檔編號C22B15/14GK103146932SQ201310109969
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權日2013年4月1日
發(fā)明者蘇義祥, 楊效田, 胡克潮, 張媛媛, 郭海鋒, 徐壯, 趙曉麗, 雷雨, 劉興壽 申請人:蘭州理工大學