专利名称：：铬锆铜合金线杆的制备工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及制备铬锆铜合金线杆的工艺，特别涉及一种非真空短流程制备铬锆合金线杆的工艺，属于有色金属加工
技术领域：
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背景技术：
：铬锆铜合金由于具有较高的强度及导电性能，其棒型线产品在电子、电力、汽车、轻工、交通等行业中有广泛应用，具有广泛的市场应用前景。但由于Zr在大气中很容易氧化烧损，非真空生产铬锆铜合金线杆较为困难。合金的非真空制备和短流程的生产方法可达到节能、降耗、保护环境的目的，具有极好的社会效益；铬锆铜合金线杆在非真空条件下生产，具有较高附加值。目前国内很多厂家都在寻求非真空制备铬锆铜合金的设备及工艺，较多的非真空制备铬锆铜合金的方法采用更加密闭的熔铸设备，再辅之以惰性气体进行保护制备。完全密闭的非真空熔铸设备及工艺存在以下缺陷①加料困难，目前密封非真空熔炼设备的设计很多是在感应炉上加盖进行保护，炉盖上开加料口和观察窗，由于这些窗口都比较小，因此不利于大量连续的加料和观察；②不能很好的实现更加连续的制备，大多数非真空熔炼铬锆铜合金还不能够实现连续化的生产，因为设备原因通常是熔化一炉铸造一炉，需停下来打开炉盖加料；③没有熔体搅拌设备，不能获得成分较为均匀稳定的合金。
发明内容本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种制备铬锆合金线杆的的工艺，在非真空条件下，实现铬锆铜合金线杆的连续短流程生产。本发明的目的通过以下技术方案来实现铬锆铜合金线杆的制备工艺，特点是包括以下步骤——①感应熔炼将工业电解铜加入感应熔炼炉中升温熔化，同时上面覆盖石墨粉和木炭，形成木炭与石墨粉的复合覆盖层；启动感应熔炼炉外侧的电磁搅拌器进行电磁搅拌、辅助脱氧处理；待工业电解铜完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝，升温熔化；②电磁搅拌加入铜铬中间合金和锆丝后，利用电磁搅拌使熔体成分均匀；(D熔体转移上移感应熔炼炉与感应保温炉之间的挡板，使感应熔炼炉与感应保温炉相通，感应熔炼炉中的熔体在重力作用转入到感应保温炉中，并在感应保温炉的熔体上面覆盖石墨粉和木炭，形成木炭与石墨粉的有厶霜芏f^.④调整温度调整感应保温炉的熔体温度至1200°C1250°C;(D连续上引启动上引系统，稳定连续上引铬锆铜合金线杆，在上引过程中，不断按合金配比及烧损量向感应熔炼炉中投放新炉料。进一歩地，上述的铬锆铜合金线杆的制备工艺，步骤①中所形成的木炭与石墨粉的复合覆盖层，其厚度大于120mm。更进一步地，上述的铬锆铜合金线杆的制备工艺，步骤③中所形成的木炭与石墨粉的复合覆盖层，其厚度大于120mm。再进一步地，上述的铬锆铜合金线杆的制备工艺，步骤⑤的上引速度控制在1.21.8m/min。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明制备铬锆铜合金线杆的工艺，在非真空感应熔炼炉中进行，通过覆盖剂严密的覆盖来保证易氧化元素的氧化烧损，设备及工艺非常简单。充分利用了电磁搅拌的作用，工业电解铜熔化后，通过电磁搅拌使熔体与覆盖的石墨木炭结合脱氧，避免原料带入的氧与加入的易氧化元素发生作用；待加入易氧化烧损合金元素Zr、Cr后，通过电磁搅拌实现熔体成分的均匀。通过熔炼炉炉体侧面挡板开闭合炉体，实现熔炼炉熔体与保温炉熔体的分隔作用，阻止成分调制室熔体与上引部分熔体对流，减少上引结晶器部分液面波动。在上引过程中，按合金配比及烧损率不断向熔炼炉中连续投放新炉料，实现连续上引备合金线杆。经济效益和社会效应非常显著，广泛适用于制备含有易氧化、难加入元素锆的铬锆铜合金线杆，应用前景十分看好。下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1:本发明工艺设备的结构示意图；图2:本发明的工艺流程示意图。图中各附图标记的含义见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具体实施例方式本发明制备铬锆铜合金线杆所采用的工艺设备如图l所示，包括炉体1及上引系统7，在炉体1的中部设有挡板6将其隔分为熔炼炉5和保温炉10，熔炼炉5的炉底高于保温炉10的炉底，熔化及成分调制时，熔炼炉液面高于保温炉液面，成分调制好后熔炼炉液体转入保温炉；在熔炼炉5的外侧配置有电磁搅拌器2，在熔炼炉5的下部设有烙炼炉感应器12，在熔炼炉5的上方盖有熔炼炉炉盖3，熔炼炉5为成分调制室，在其中添加易氧化烧损元素Zr、Cr等元素，炉外侧电磁搅拌器2用于搅拌，使成分均匀；在保温炉10的下部设有保温炉感应器11，保温炉10的上方盖有保温炉炉盖8，上引系统7安装在保温炉IO上部。其中，挡板6采用耐火材料制作，底端呈圆弧形结构，在炉体1上与挡板6底端相对应的部位开有圆弧形凹槽，炉体1上的圆弧形凹槽与挡板6的底端相配。挡板6可上下移动开闭合炉体，其底端的圆弧凹槽，闭合时可有效阻止熔炼炉熔体与保温炉熔体对流，减少上引结晶器处液面波动，待保温炉10成分调制完毕，转入保温炉10进行上引连铸。具体制备时，其工艺如图2所示，详细过程为(1)感应熔炼首先按合金成分配制炉料，将挡板6闭合，向感应熔炼炉5中加入工业电解铜升温熔化，同时上面覆盖石墨粉和木炭，形成木炭与石墨粉的复合覆盖层4;启动感应熔炼炉外侧的电磁搅拌器2进行电磁搅拌、辅助脱氧处理；待工业电解铜完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝，升温熔化；其中，复合覆盖层的厚度大于120mm(木炭厚度大于100mm，石墨粉厚度大于20mm)，木炭和石墨粉的复合覆盖，确保铜熔体与氧的隔绝，避免加入的Zr、Cr元素氧化烧损；电磁搅拌的作用是，在铜熔化后，通过电磁搅拌熔体翻滚与木炭结合，一定程度脱氧；待铜完全熔化后，提高铜熔体温度加入Zr、Cr元素，Zr、Cr元素由加料设备直接加入熔体中。(2)电磁搅拌加入铜铬中间合金和锆丝后，利用电磁搅拌使熔体成分均匀；电磁搅拌的作用是，通过电磁搅拌熔体翻滚，避免Zr浮在液面，使熔体中Zr、Cr元素均匀一致。(3)熔体转移进行成分检测待成分达标后，上移感应熔炼炉与感应保温炉之间的挡板6，使感应熔炼炉5与感应保温炉10相通，感应熔炼炉中的熔体在重力作用转入到感应保温炉中，并在感应保温炉的熔体上面覆盖石墨粉和木炭，形成木炭与石墨粉的复合覆盖层9,覆盖层9的厚度大于120mm。(4)调整温度调整感应保温炉的熔体温度至1200°C1250°C。(5)连续上引启动上引系统7，稳定连续上引铬锆铜合金线杆；在上引的同时，向感应熔炼炉中加入新的工业电解铜在旧的络锆铜熔体中熔化，待完全熔化后按新料配比和烧损补充添加Zr、Cr元素，在正式运行后，一般按照配比和烧损率添加新料，不必每次进行成分的检测，循环实现连续化制备铬锆铜合金线杆。实施例l分别按表l取工业电解铜、铜铬中间合金、锆丝，配制2000kg炉料。首先感应熔炼，投料2000kg升温熔化，覆盖石墨粉和木炭，待快熔化完开始电磁搅拌，辅助脱氧；完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝升温熔化。并进行电磁搅拌，不仅在熔化工业电解铜时电磁搅拌，在加入铜铬中间合金和锆丝后也进行电磁搅拌，使加入合金熔体成分均匀。然后熔体转移，待成分达标后将熔体转入到保温炉，在正式运行后，一般按照配比和烧损率添加新料，不必每次进行成分的检测。继而调整温度，转入熔体后调整温度至一个合适的范围，铬锆铜合金上引的温度为120(TC125(TC。进行连续上引，上引Ol2mm线杆，上引的速度控制在1.21.8m/min;确保过程循环，通过在上引过程中不断按合金配比及烧损量投放新炉料，本实施例炉子每次补充2000kg，实现连续上引铬锆铜合金线杆。本发明工艺很好的保护易氧化金属元素，本实施例中各元素的熔损率见表l。表l原料工业电解铜Cu-25Cr锆丝加入质量/kg200036.83.7铸锭元素CuCrZr含量/wt0/。余量-0.430.15烧损率/%《1.06.518.9实施例2分别按表l取工业电解铜、铜铬中间合金、锆丝，配制3000kg炉料。首先感应熔炼，投料3000kg升温熔化，覆盖石墨粉和木炭，待快熔化完开始电磁搅拌，辅助脱氧；完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝升温熔化。并进行电磁搅拌，不仅在熔化工业电解铜时电磁搅拌，在加入铜铬中间合金和锆丝后也进行电磁搅拌，使加入合金熔体成分均匀。然后熔体转移，待成分达标后将熔体转入到保温炉，在正式运行后，一般按照配比和烧损率添加新料，不必每次进行成分的检测。继而调整温度，转入熔体后调整温度至一个合适的范围，铬锆铜合金上引的温度为1200°C1230°C。进行连续上引，上引013mm线杆，上引的速度控制在1.41.6m/min;确保过程循环，通过在上引过程中不断按合金配比及烧损量投放新炉料，本实施例炉子每次补充3000kg，实现连续上引铬锆铜合金线杆。本发明工艺很好的保护易氧化金属元素，本实施例中各元素的熔损率见表2。表2原料工业电解铜Cu誦25Cr锆丝加入质量/kg300049.15.15铸锭元素CuCrZr含量/wt"/。余量0.380.14烧损率/%《1.07.919.3实施例3分别按表l取工业电解铜、铜铬中间合金、锆丝，配制4000kg炉料。首先感应熔炼，投料4000kg升温熔化，覆盖石墨粉和木炭，待快熔化完开始电磁搅拌，辅助脱氧；完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝升温熔化。并进行电磁搅拌，不仅在熔化工业电解铜时电磁搅拌，在加入铜铬中间合金和锆丝后也进行电磁搅拌，使加入合金熔体成分均匀。然后熔体转移，待成分达标后将熔体转入到保温炉，在正式运行后，一般按照配比和烧损率添加新料，不必每次进行成分的检测。继而调整温度，转入熔体后调整温度至一个合适的范围，辂锆铜合金上引的温度为1220°C1250°C。进行连续上引，上引014mm线杆，上引的速度控制在1.21.5m/min;确保过程循环，通过在上引过程中不断按合金配比及烧损量投放新炉料，本实施例炉子每次补充4000kg，实现连续上引铬锆铜合金线杆。本发明工艺很好的保护易氧化金属元素，本实施例中各元素的熔损率见表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>综上所述，本发明制备含有易氧化、难加入元素锆的铬锆铜合金线杆的工艺，在非真空感应熔炼炉中进行，仅通过覆盖剂严密的覆盖来保证易氧化元素的氧化烧损，设备及工艺非常简单。充分利用了电磁搅拌的作用，工业电解铜熔化后，通过电磁搅拌使熔体与覆盖的石墨木炭结合脱氧，避免原料带入的氧与加入的易氧化元素发生作用；待加入易氧化烧损合金元素Zr、Cr后，通过电磁搅拌实现熔体成分的均匀。通过熔炼炉炉体侧面挡板开闭合炉体，实现熔炼炉熔体与保温炉熔体的分隔作用，可阻止成分调制室熔体与上引部分熔体对流，减少上引结晶器部分液面波动。在上引过程中，按合金配比及烧损率不断向熔炼炉中连续投放新炉料，实现连续上引制备铬锆铜合金线杆；取得了良好的经济效益。以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。权利要求1.铬锆铜合金线杆的制备工艺，其特征在于包括以下步骤——①感应熔炼将工业电解铜加入感应熔炼炉中升温熔化，同时上面覆盖石墨粉和木炭，形成木炭与石墨粉的复合覆盖层；启动感应熔炼炉外侧的电磁搅拌器进行电磁搅拌、辅助脱氧处理；待工业电解铜完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝，升温熔化；②电磁搅拌加入铜铬中间合金和锆丝后，利用电磁搅拌使熔体成分均匀；③熔体转移上移感应熔炼炉与感应保温炉之间的挡板，使感应熔炼炉与感应保温炉相通，感应熔炼炉中的熔体在重力作用转入到感应保温炉中，并在感应保温炉的熔体上面覆盖石墨粉和木炭，形成木炭与石墨粉的复合覆盖层；④调整温度调整感应保温炉的熔体温度至1200℃～1250℃；⑤连续上引启动上引系统，稳定连续上引铬锆铜合金线杆，在上引过程中，感应熔炼炉继续按配比熔炼铬锆铜熔体。2.根据权利要求1所述的铬锆铜合金线杆的制备工艺，其特征在于步骤①中所形成的木炭与石墨粉的复合覆盖层，其厚度大于120mm。3.根据权利要求1所述的铬锆铜合金线杆的制备工艺，其特征在于歩骤③中所形成的木炭与石墨粉的复合覆盖层，其厚度大于120mm。4.根据权利要求1所述的铬锆铜合金线杆的制备工艺，其特征在于步骤⑤的上引速度控制在1.21.8m/min。全文摘要本发明涉及铬锆铜合金线杆的制备工艺，首先将工业电解铜加入感应熔炼炉中升温熔化，同时上面覆盖石墨粉和木炭；启动电磁搅拌器进行电磁搅拌、辅助脱氧处理；待工业电解铜完全熔化后加入铜铬中间合金和锆丝，升温熔化，并利用电磁搅拌使熔体成分均匀；继而上移感应熔炼炉与感应保温炉之间的挡板，感应熔炼炉中的熔体在重力作用转入到感应保温炉中，并在熔体上面覆盖石墨粉和木炭；调整熔体温度至1200℃～1250℃；然后启动上引系统，连续上引铬锆铜合金线杆，在上引过程中，不断向熔炼炉中投放新炉料。本发明在非真空条件下，利用电磁搅拌作用，通过覆盖剂严密覆盖，制备含有易氧化、难加入元素锆的铬锆铜合金线杆，工艺十分简洁。文档编号B22D21/00GK101376166SQ20081015623公开日2009年3月4日申请日期2008年9月25日优先权日2008年9月25日发明者向朝建,曹兴民,朱永兵,李华清,郭富安申请人:苏州有色金属研究院有限公司