一种砷铜锌母合金及其生产方法
【专利摘要】一种砷铜锌母合金及其生产方法，所述砷铜锌母合金组成为，按重量百分比计，砷≤35%，锌≤25%，其余为铜。本发明还包括所述砷铜锌母合金的生产方法。在黄铜、青铜等生产过程中，使用本发明砷铜锌母合金，可同时实现加入砷、锌元素的目的；并提高合金的回收率，降低生产成本，减少环境污染。本发明砷铜锌母合金的生产方法，操作简单，生产成本低，锌挥发量少，制得的母合金质量好。
【专利说明】一种砷铜锌母合金及其生产方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铜合金材料及其生产方法，尤其是涉及一种砷铜锌母合金及其生产方法。
【背景技术】
[0002]母合金，是一种供进一步加工制备使用的已经过冶炼、冶金质量合格、成分确定的合金原料。通常母合金的主元素与进一步制备的合金的主元素是一致的。如铜母合金即杂质元素与铜形成的合金，含有很高的杂质元素含量，作为掺杂剂加入到黄铜、青铜、白铜等铜合金中，是为了使掺杂量容易控制、更准确，确保了合金的质量。
[0003]目前，在生产黄铜、青铜的过程中，往往需要同时添加锌、砷元素，主要通过分别加入砷铜母合金、铜锌母合金或锌锭等方法实现，但此方法生产黄铜的成本高，合金的回收率偏低。
[0004]CN 102560190 A公开了一种高锌无铅黄铜合金及制备方法，该高锌无铅黄铜合金，按重量百分比计，其成分和含量如下:57~63%铜、I~1.5%石墨、0.05~0.2%钛、0.ΟΟ1~Ο.05% 铝、0.ΟΟ1~Ο.05% 硼、0.02~0.06% 砷、0.2~0.5% 铁、0.1~θ.2% 锰、0.001~0.07%稀土元素RE、其余为锌。该发明的高锌无铅黄铜合金中砷的含量很少，不能满足在生产黄铜等产品时，同时加入锌和砷元素的要求。
[0005]CN 101225487 A公开了一种含砷低铅黄铜合金，含有铜、锌，铝、铋、砷，其各组份的组成分别为:57~62%铜、36~43%锌，0.θ1~1.0%铝、0.05~2.5%铋、0.005~0.3%砷。该含砷低铅黄铜合金的制备方法，步骤如下:在熔炼时，先进行铜锌合金的熔炼，熔炼温度为110(Tl30(rC，待完全熔化后加入石墨和铜钛中间合金搅拌均匀，静置保温10-15分钟后，再依次加入铝、硼、砷、铁、锰、稀土元素的中间合金，其中:铝、砷、铁、稀土元素以锌的中间合金方式加入，硼、锰以铜的中间合金加入，搅拌扒渣，喷火后采用重力浇铸，浇铸温度为1050°C~1100°C，浇铸速度为fl.5mm/s，制备合金铸锭。该发明的含砷低铅黄铜合金，其含砷量相对于生产黄铜时所需的砷元素用量偏低，还需要另外补加砷元素，在生产黄铜时，添加该黄铜合金不能达到同时加入锌、砷元素的目的。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是:提供一种用于黄铜等产品生产中同时加入砷和锌元素，合金回收率高的砷铜锌母合金。
[0007]本发明进一步要解决的技术问题是:提供一种生产成本低的砷铜锌母合金的生产方法。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:一种砷铜锌母合金，其特征在于，按重量百分比计，砷< 35%，锌< 25%，其余为铜。
[0009]进一步，砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:28~32%，锌:18~22%，其余为铜。
[0010]本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案为:一种砷铜锌母合金的生产方法，其特征在于，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤1)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1300~1400°C;
3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
[0011]进一步，步骤1)中，所述砷、铜、锌的重量比例为28: 40: 18。
[0012]进一步，步骤3)中，所述熔锌的反应炉温度为45(T550°C。
[0013]进一步，步骤3)中，所述熔锌的反应炉为密封状态。
[0014]本发明之砷铜锌母合金主要在黄铜、青铜等生产过程中，实现同时加入砷、锌元素的目的；在黄铜生产过程中，添加本发明的砷铜锌母合金，可以减少锌和砷的挥发，进而提高合金的回收率，减少环境污染，特别是砷对环境的污染；降低生产成本。
[0015]本发明之砷铜锌母合金的生产方法，操作简单；分别熔化铜和锌，在不同熔炼温度下，使铜和锌充分熔化，并降低生产成本，减少环境污染；控制铜水温度(1300~140(TC)，可以为后续反应提供较多的热量，确保合金熔液不会很快就凝固，使反应能够更加充分；熔锌的反应炉温度控制在45(T550°C，且熔锌的反应炉密封，避免了锌形成锌蒸汽大量氧化挥发；生产过程进行捞渣处理，提高母合金的质量。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0017]实施例1
本实施例的砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:28%，锌:20%，铜:52%。
[0018]一种砷铜锌母合金的生产方法，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按28: 41: 20比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1400°C；
3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至520°C熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
[0019]实施例2
本实施例的砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:35%，锌:18%，铜:47%。
[0020]一种砷铜锌母合金的生产方法，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按35: 42: 18比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1300°C；3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至500°C熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
[0021]实施例3
本实施例的砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:30%，锌:22%，铜:48%。
[0022]一种砷铜锌母合金的生产方法，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按30: 40: 22比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1370°C；
3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至550°C熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤 4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
[0023]实施例4
本实施例的砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:32%，锌:18%，铜:50%。
[0024]一种砷铜锌母合金的生产方法，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按32: 42: 18比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1350°C；
3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至480°C熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
[0025]实施例5
本实施例的砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:28%，锌:18%，铜:54%。
[0026]一种砷铜锌母合金的生产方法，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按28: 40: 18比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1320°C；
3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至450°C熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。[0027]实施例6
本实施例的砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:28%，锌:25%，铜:47%。
[0028]一种砷铜锌母合金的生产方法，步骤如下:
1)配料:将砷、铜、锌的重量按28: 42: 25比例配好；
2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1300°C；
3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至550°C熔化；
4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分；
5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理；
6)脱模:用水冷却步骤5) 得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
【权利要求】
1.一种砷铜锌母合金，其特征在于，按重量百分比计，砷< 35%，锌< 25%，其余为铜。
2.如权利要求1所述砷铜锌母合金，其特征在于，所述砷铜锌母合金，按重量百分比计，砷:28~32%，锌:18~22%，其余为铜。
3.—种如权利要求1或2所述砷铜锌母合金的生产方法，其特征在于，步骤如下: O配料:将砷、铜、锌的重量按比例配好；2)熔铜:在熔铜炉内，将步骤I)中的铜熔化成铜水，并控制铜水温度为1300~1400°C; 3)熔锌:将步骤I)中的锌放入反应炉内加热至熔化； 4)反应:将步骤I)中的砷加入到反应炉内，再加入步骤2)熔化的铜水，制得母合金熔液，搅拌，使其反应充分； 5)捞渣、铸锭:将步骤4)的母合金熔液表面的氧化渣捞出，然后，开始浇铸，在模具里，对母合金熔液再次进行捞渣处理； 6)脱模:用水冷却步骤5)得到的母合金锭，即可脱模得到砷铜锌母合金。
4.如权利要求3所述砷铜锌母合金的生产方法，其特征在于，步骤I)中，所述砷、铜、锌的重量比例为28: 40: 18。
5.如权利要求3或4所述砷铜锌母合金的生产方法，其特征在于，步骤3)中，所述熔锌的反应炉温度为45(T550°C。
6.如权利要求3或4所述砷铜锌母合金的生产方法，其特征在于，步骤3)中，所述熔锌的反应炉为密封状态。
7.如权利要求5所述砷铜锌母合金的生产方法，其特征在于，步骤3)中，所述熔锌的反应炉为密封状态。
【文档编号】C22C9/00GK103834833SQ201310644720
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】凌晗, 刘衡山, 罗明成, 李斌, 段诚宁 申请人:湖南水口山有色金属集团有限公司