锡青铜熔炼造渣剂及其使用方法
【专利摘要】一种锡青铜熔炼造渣剂，包括铜还原造渣剂和聚渣剂，由3～10%重量的木炭粉、90～97%重量的玻璃粉组成的铜还原造渣剂，由珍珠岩粉组成聚渣剂。使用方法：在锡青铜合金熔炼过程中，待铜合金熔液成分化验合格后，控制铜液温度在1150~1250℃，先加入含木炭粉的玻璃粉作还原造渣剂，加入量为铜合金熔液重量的0.01~0.1%，将铜合金熔液搅拌均匀后，再加入珍珠岩粉作聚渣剂，加入量为铜合金熔液重量的0.01~0.2%，再轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮渣物迅速聚集成大块状后，用扒渣勺将块状物捞除。降低了炉渣中氧化铜和氧化亚铜的含量，提高了珍珠岩粉的聚渣效果，与现有技术相比降低了炉渣中铜含量的40%以上，大幅提高了锡青铜熔炼的出铜率，具有较好的经济效益。
【专利说明】锡青铜熔炼造渣剂及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铜合金冶炼【技术领域】，涉及锡青铜熔炼造渣剂及其使用方法，特别是一种能降低锡青铜熔炼过程铜损耗的造渣剂及其使用方法。
【背景技术】
[0002]铜是与人类关系非常密切的有色金属，广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑、国防等领域。在众多铜合金产品中，锡青铜由于具有最小的铸造收缩率，常用来生产形状复杂、轮廓清晰、气密性要求不高的铸件。此外，由于其在大气、海水、淡水和蒸汽中异常耐腐蚀，在蒸汽锅炉、海船零件、阀门仪表等高要求铸件中有广泛应用。
[0003]我国早在战国时代就开始制造青铜，积累了丰富的熔炼经验。但是，由于锡青铜需要更高的熔炼温度，在熔炼过程的高温导致形成的铜氧化物以液态形式漂浮在铜熔物表面与废渣凝结一起被废弃。因此，在锡青铜熔炼过程中，为降低炉渣中铜氧化物含量，减少扒渣过程中氧化铜被带走，在快速扒渣时减少铜损耗，研发锡青铜熔炼造渣剂及其使用方法，以降低炉渣中铜含量，对锡青铜行业的发展具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述存在的技术问题，提供一种降低锡青铜熔炼炉渣中铜含量的造渣剂及其使用方法。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
锡青铜熔炼造渣剂，包括铜还原造渣剂和聚渣剂，由3~10%重量的木炭粉、90~97%重量的玻璃粉组成的铜还原造渣剂，由珍珠岩粉组成聚渣剂。
[0006]所述玻璃粉组成为:5丨02含量71~75%，似20含量10.5~13%，CaO含量9~12%，MgO含量0.5~3.0%, Al2O3含量0.5~2.0%, K2O含量0.1-θ.3%,含水<1%,余量为杂质；
所述珍珠岩粉组成为=SiO2含量68~74%，Al2O3含量10~14%，Na2O含量4-5%，K2O含量2~3%，CaO含量0.7~1%，Fe2O3含量0.5~3.6%, MgO含量0.1-0.5%,含水<4%,余量为杂质；所述木炭粉固定碳含量为40~60%重量，粒度为40~60目。
[0007]所述玻璃粉颗粒粒度40目~80目(含)为95%，10目~40目为5% ;所述珍珠岩粉颗粒粒度35目~80目(含)为80%，10目~35目为20%。
[0008]使用方法是:在锡青铜合金熔炼过程中，待铜合金熔液成分化验合格后，控制铜液温度在115(Tl250°C，先加入含木炭粉的玻璃粉作还原造渣剂，加入量为铜合金熔液重量的ο.ο1-ο.1%，将铜合金熔液搅拌均匀后，再加入珍珠岩粉作聚渣剂，加入量为铜合金熔液重量的0.01-.0.2%，再轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮渣物迅速聚集成大块状后，用扒渣勺将块状物捞除。
[0009]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明采用原料丰富、价格便宜的木炭粉、玻璃粉和珍珠岩为造渣剂和聚渣剂，先在造渣剂中添加少量木炭粉，用于高温炉中还原铜的氧化物，降低了炉渣中氧化铜和氧化亚铜的含量，再加入珍珠岩粉聚渣剂，提高了珍珠岩的聚渣效果，也解决了同时加入玻璃粉和珍珠岩粉的炉渣中铜含量居高不下的问题。与现有技术相比降低了炉渣中铜含量的40%以上，大幅提高了锡青铜熔炼的出铜率，具有较好的经济效益。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
[0011]实施例一
将废紫铜 300kg、QSn6.5-0.1 的边角料 1200kg、QSn6.5-0.1 镀白废料 300kg、QSn6.5-0.1铸坯铣屑200kg投至熔炼炉内进行熔炼，待原料熔化完毕后，对铜合金熔液成分进行化验，按QSn6.5-0.1产品牌号成分要求，加入适量的锡和磷，(其中锡以锡锭形式投入，磷以磷铜合金形式投入)待铜合金熔液成分化验达到QSn6.5-0.1牌号要求后，控制熔化物温度1200°C (铜合金熔液量约为2吨)，加入含木炭粉5%重量含玻璃粉95%重量的铜还原造渣剂1kg，轻微搅拌均匀后，加入珍珠岩粉聚渣剂1kg，再轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮态物迅速聚集成大块状，随后用扒渣勺将块状物捞除，得到炉渣约12kg。将打捞所得炉渣破碎，水洗分选去除金属铜，炉渣中以氧化亚铜或氧化铜形式存在的铜含量为3.3%。注:QSn6.5-0.1表示牌为QSn6.5-0.1的锡青铜产品；镀白是指表面镀锡、或镀锌、或镀镍的牌号产品，以下各实施例同。
[0012]实施例二
将废紫铜500kg、QS n4-0.3牌号的边角料1300kg、QSn4_0.3牌号铸坯铣屑200kg投至熔炼炉内进行熔炼，待原料熔化完毕后，对铜合金熔液成分进行化验，按QSn4-0.3产品牌号成分要求，加入适量的锡和磷，(其中锡以锡锭形式投入，磷以磷铜合金形式投入)待铜合金熔液成分化验达到QSn4-0.3牌号要求后，控制铜液温度1220°C (铜合金熔液量约为2吨)，加入含8%重量木炭粉含92%重量玻璃粉的铜还原造剂1kg，轻微搅拌均匀后，再加入珍珠岩粉聚渣剂1kg，再次轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮态物质迅速聚集成大块状，随后用扒渣勺将块状物捞除，得到炉渣约12kg。将打捞所得炉渣破碎，水洗分选去除金属铜，炉渣中以氧化亚铜或氧化铜形式存在的铜含量为3.0%。
[0013]实施例三
将废紫铜300kg、QSn6.5-0.4牌号的边角料1450kg、QSn6.5-0.4的镀白废料100kg、QSn6.5-0.4牌号铸坯铣屑150kg投至熔炼炉内进行熔炼，待原料熔化完毕后，对铜合金熔液成分进行化验，按QSn6.5-0.4产品牌号成分要求，加入适量的锡和磷，(其中锡以锡锭形式投入，磷以磷铜合金形式投入)待铜合金熔液成分化验后达到QSn6.5-0.4牌号要求后，控制铜液温度1200°C (铜合金熔液量约为2吨)，加入含5%重量木炭粉含95%重量玻璃粉的还原造渣剂0.8kg，轻微搅拌均匀后，再加入珍珠岩粉聚渣剂1.2kg，再轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮态物迅速聚集成大块状，随后用扒渣勺将块状物捞除，得到炉渣约12kg。将打捞所得炉渣破碎，水洗分选去除金属铜，炉渣中以氧化亚铜或氧化铜形式存在的铜含量为4.1%。
[0014]实施例四
将废紫铜 100kg、QSn7-0.2 牌号的边角料 1500kg、QSn7-0.2 镀白废料 300kg、QSn7_0.2牌号铸坯铣屑IOOkg投至熔炼炉内进行熔炼，待原料熔化完毕后，对铜合金熔液成分进行化验，再按QSn7-0.2产品牌号成分要求，加入适量的锡和磷，(其中锡以锡锭形式投入，磷以磷铜合金形式投入)。待铜合金熔液成分化验后达到QSn7-0.2牌号要求后，控制铜液温度11900C (铜合金熔液量约为2吨)，加入含5%重量木炭粉含95%重量玻璃粉的还原造渣剂
1.2kg。轻微搅拌均匀后，加入珍珠岩粉聚渣剂0.8kg，再次轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮态物迅速聚集成大块状，随后用扒渣勺将块状物捞除，得到炉渣约12kg。将打捞所得炉渣破碎，水洗分选去除金属铜，炉渣中以氧化亚铜或氧化铜形式存在的铜含量为3.2%。
[0015]实施例五为实施例一的一个对比例
将废紫铜 300kg、QSn6.5-0.1 的边角料 1200kg、QSn6.5-0.1 镀白废料 300kg、QSn6.5-0.1铸坯铣屑200kg投至熔炼炉内进行熔炼，待原料熔化完毕后，对铜合金熔液成分进行化验，按QSn6.5-0.1产品牌号成分要求，加入适量的锡和磷，(其中锡以锡锭形式投入，磷以磷铜合金形式投入)待铜合金熔液成分化验达到QSn6.5-0.1牌号要求后，控制铜合金熔液温度1200°C (铜合金熔液量约为2吨)，加入100%玻璃粉造渣剂lkg。轻微搅拌均匀后，再加入珍珠岩粉聚渣剂1kg，再次轻微搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮态物迅速聚集成大块状，随后用扒渣勺将块状物捞除，得到炉渣约12kg。将打捞所得炉渣破碎，水洗分选去除金属铜，炉渣中以氧化亚铜或氧化铜形式存在的铜含量为6.4%。表明造渣剂缺少木炭还原剂时，炉渣中的氧化铜或氧化亚铜含量升高。
[0016]实施例六为实施例一的另一对比例
将废紫铜 300kg、QSn6.5-0.1 的边角料 1200kg、QSn6.5-0.1 镀白废料 300kg、QSn6.5-0.1铸坯铣屑200kg投至熔炼炉内进行熔炼，待原料熔化完毕后，对铜合金熔液成分进行化验，按QSn6.5-0.1产品牌号成分要求，加入适量的锡和磷，(其中锡以锡锭形式投入，磷以磷铜合金形式投入)待铜合金熔液成分化验达到QSn6.5-0.1牌号要求后，控制铜合金熔液温度1200°C (铜合金熔液量约为2吨)，将含8%重量木炭粉的玻璃粉还原造渣剂与珍珠岩粉聚渣剂按1:1质量混合均匀后加入至铜溶化液中，加入量为2kg。轻微搅拌均匀后，使铜合金熔液上面的浮态物迅速聚集成大块状，随后用扒渣勺将块状物捞除，得到炉渣约12kg。将打捞所得炉渣破碎，水洗分选去除金属铜，炉渣中以氧化亚铜或氧化铜形式存在的铜含量为5.3%。表明含木炭粉还原剂玻璃粉造渣剂的先加入比同时加入有较好降低铜损耗的效果。
【权利要求】
1.锡青铜熔炼造渣剂，其特征是包括铜还原造渣剂和聚渣剂，由3~10%重量的木炭粉、90~97%重量的玻璃粉组成的铜还原造渣剂，由珍珠岩粉组成聚渣剂。
2.根据权利要求1所述的锡青铜熔炼造渣剂，其特征在于所述木炭粉的固定碳含量为40~60%重量，粒度为40~60目。
3.根据权利要求1所述的锡青铜熔炼炉渣的还原造渣剂，其特征在于所述玻璃粉组成为=SiO2 含量 71 ~75%，Na2O 含量 10.5~13%，CaO 含量 9~12%，MgO 含量 0.5~3.0%, Al2O3 含量0.5~2.0%, K2O含量0.1~0.3%，含水〈1%，余量为杂质。
4.根据权利要求1或3所述的锡青铜熔炼造渣剂，其特征在于所述玻璃粉粒度40目~80目为95%，10目~40目为5%。
5.根据权利要求1所述的锡青铜熔炼造渣剂，其特征在于所述珍珠岩粉组成为=SiO2含量68~74%，Al2O3含量10~14%，Na2O含量4~5%，K2O含量2~3%，CaO含量0.7~1%，Fe2O3含量0.5~3.6%，MgO含量0.1~0.5%，含水〈4%，余量为杂质。
6.根据权利要求1或5所述的锡青铜熔炼炉造渣剂，其特征在于所述珍珠岩粒度35目~80目为80%，10目~35目为20%。
7.锡青铜熔造渣剂使用方法，其特征在于包括以下步骤:在锡青铜合金熔炼过程中，待铜合金熔液成分化验合格后，控制铜液温度在115(Tl250°C，先加入含木炭粉的玻璃粉作还原造渣剂，将铜合金熔液搅拌均匀后，再加入珍珠岩粉作聚渣剂，再次搅拌均匀，使铜合金熔液上面的浮态物迅速聚集成大块状后，用扒渣勺将块状物捞除。
8.根据权利要求7所述的锡青铜熔炼炉造渣剂使用方法，其特征在于所述加入含木炭粉玻璃粉还原造渣剂的量为铜合金熔液重量的0.01-0.1%。
9.根据权利要求7所述的锡青铜熔炼炉造渣剂使用方法，其特征在于所述加入珍珠岩粉聚渣剂用量为铜合金熔液重量的0.01-0.2%。
【文档编号】C22C1/06GK103981388SQ201410194348
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】傅杰, 唐文豪, 洪燮平, 张翼 申请人:宁波金田铜业(集团)股份有限公司