CN101181738A

CN101181738A - 一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂

Info

Publication number: CN101181738A
Application number: CNA2007100076369A
Authority: CN
Inventors: 楼春章; 张荣华; 邵高科; 刘新才
Original assignee: Ningbo University; Ningbo Jintian Copper Group Co Ltd
Current assignee: Ningbo University; Ningbo Jintian Copper Group Co Ltd
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-05-21

Abstract

本发明属于铜合金加工领域。针对现有连铸铜及铜合金技术中保温炉无覆盖剂或已有的覆盖剂成本高、效果不理想的情况，本发明去除废旧石墨电极、废旧石墨结晶器表面的金属后，将其破碎形成颗粒尺寸3～750μm范围的石墨粉做覆盖剂，在保温炉熔液表面形成3～40mm的一层覆盖良好的保护层，相对已用米糠覆盖剂，加该覆盖剂时对环境无污染，保温炉的炉盖外表面的温度降低30～50℃，从新的覆盖层到变成渣、要捞起的周期延长500～800％，渣灰总量减少40～80％，渣灰中铜颗粒减少60～110％，保温炉需打掉粘在炉壁上结渣的周期延长700～1400％，且该结渣易清理，连铸结晶器寿命提高30～150％。本发明覆盖剂适合紫铜、黄铜、锡磷青铜等不含Ni的铜合金，优选适合用废杂铜熔炼的不含Ni的铜合金，适合垂直连铸、上引连铸、水平连铸，优选适合水平连铸。

Description

一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂

技术领域

一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，属于铜材加工领域。

背景技术

在现有铜及铜合金连铸技术，如专利申请CN1861819“Cu-Cr-Zr合金和Cu-Zr合金的非真空熔铸工艺”(公开日2006年11月15日)，提及在熔炼Cu-Cr-Zr合金和Cu-Zr合金中加碳黑覆盖剂；如文章“高强高导CuCrZr合金熔炼技术研究”(发表在《特种铸造及有色合金》，2005年，Vol25，No4，p252)，在熔炼易于氧化的CuCrZr合金中，加煅烧的木炭、鳞片石墨做覆盖剂；但该文章认为在熔炼炉中加石墨粉不好，因石墨粉易裹进熔液中形成夹杂。

在现有的铜及铜合金的加工技术中，一般只在铜及铜合金的熔炼中加覆盖剂，尤其是在易于氧化的CuCrZr合金、CuZr中间合金等易于氧化的合金熔炼时加入。但在现有的铜、铜合金熔炼后的连铸保温炉中，一般不加覆盖剂。

近来，在黄铜的连铸技术中，我们在熔炼之后的保温炉内加木炭做为覆盖剂，但木炭来源于砍伐的树木，不利于环保，而且价格较贵，保护效果并不理想。

后来我们采用米糠做为覆盖剂，对米糠做覆盖剂的连铸技术的实验统计结果表明：在保温炉熔液的液面撒上米糠后，近半小时内烟尘弥漫，生产环境恶劣；保温炉内熔液覆盖层上的炉盖的外表面温度在150～260℃，工作环境温度高；12小时需捞渣一次，三天渣灰总量192kg，渣灰中含8～12％、尺寸3～15mm的铜颗粒；在炉壁上所形成的结渣强度过高、韧性过好，难以清除，且一般7天就需清除结渣一次；连铸结晶器寿命只有48～96小时。

综上，在铜及铜合金的连铸保温炉中使用米糠的效果要进一步改善。

在铜及铜合金连铸技术中，保温炉的覆盖剂是行业所忽视的问题，但通过我们的技术开发和实践后，如发明一种具有更好的保护效果的、价格更低廉的覆盖剂，对铜及铜合金连铸技术来说、尤其是利用废杂铜熔炼的紫铜、锡磷青铜、黄铜等不含Ni的铜合金的大吨位保温炉的连铸技术来说，会产生重大的经济效益。

发明内容

本发明的目的是克服现有铜及铜合金连铸技术所忽视的保温炉的覆盖剂的认识，在我们近期对已有的利用废杂铜熔炼紫铜、锡磷青铜、黄铜的大吨位保温炉的覆盖剂的实践中，提供一种价格更低廉、具有保护效果更好的覆盖剂。

本发明一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂如下：去除废旧石墨电极、废旧石墨结晶器表面的金属，将废旧石墨电极、废旧石墨结晶器破碎形成颗粒尺寸3～750μm范围的石墨粉，该石墨粉在铜及铜合金连铸保温炉熔液表面形成3～40mm的一层覆盖良好的保护层；相对已用米糠覆盖剂，加石墨粉时对环境无污染，使用石墨覆盖剂的保温炉的炉盖外表面的温度降低30～50℃；使用石墨覆盖剂的保温炉从新的覆盖层到变成渣、要捞起的周期延长500～800％；从使用石墨覆盖剂的保温炉中所清出的渣灰总量减少40～80％，渣灰中铜颗粒减少60～110％；使用石墨覆盖剂的保温炉需打掉粘在炉壁上结渣的周期延长700～1400％，使用石墨覆盖剂的保温炉炉壁上的结渣易清理；在使用石墨覆盖剂的保温炉上的连铸结晶器寿命提高30～150％。

本发明一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，适合紫铜、黄铜、锡磷青铜等不含Ni的铜合金，优选适合用废杂铜熔炼的紫铜、黄铜、锡磷青铜等不含Ni的铜合金。

本发明一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，适合垂直连铸、上引连铸、水平连铸，优选适合水平连铸。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.相对已用米糠覆盖剂，本发明用废旧石墨电极、废旧石墨结晶器破碎成石墨粉并用作覆盖剂，材料再利用，成本更低；

2.本发明使用石墨覆盖剂时无污染，降低合金熔液覆盖剂表面温度，改善环境，节约能源；

3.由于使用废旧电极、废旧石墨结晶器的石墨粉作覆盖剂，覆盖效果更好，因此渣灰总量减少，大幅度减少金属的氧化；且在捞起的渣灰中的铜颗粒重量减少，进一步节约材料，进一步降低成本。

4.由于石墨粉覆盖剂稳定，使从新的覆盖剂到变成渣、要捞起的周期延长，使清除粘结在炉壁上结渣的周期延长，而且结渣与炉衬的粘结强度、韧性下降，使结渣的清除更容易，降低劳动强度，减少打渣时间，提高生产效率。

5.由于该石墨粉覆盖保护效果好，在铜及铜合金熔炼后保温时所形成氧化夹杂更少，因此在连铸过程中因合金液夹带夹杂并拉伤石墨结晶器的机会更少，因此石墨结晶器的寿命延长，进一步降低铜及铜合金的连铸成本；

6.因此，在大吨位连铸保温炉中使用本发明覆盖剂能产生重大经济效益。

具体实施方式

实施例1

采用废杂铜熔炼黄铜HPb59-1，在5吨熔液进入保温炉后，撒上8mm厚废石墨电极、废石墨结晶器破碎的颗粒尺寸为30～320μm的石墨粉，相对已用米糠覆盖剂，使用该石墨覆盖剂的保温炉的炉盖外表面的温度降低45℃，从新的覆盖层到变成渣、要捞起的周期延长750％，渣灰总量减少65％，渣灰中铜颗粒减少95％，保温炉需打掉粘在炉壁上结渣的周期延长1300％，且结渣易清理，连铸结晶器寿命提高130％。

Claims

1.一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，其特征是：

a.去除废旧石墨电极、废旧石墨结晶器表面的金属，将废旧石墨电极、废旧石墨结晶器破碎形成颗粒尺寸3～750μm范围的石墨粉；

b.该石墨粉在铜及铜合金连铸保温炉熔液表面形成3～40mm的一层覆盖良好的保护层；

相对已用米糠覆盖剂，加石墨粉时对环境无污染；

c.相对已用米糠覆盖剂，使用该石墨覆盖剂的保温炉的炉盖外表面的温度降低30～50℃；

d.相对已用米糠覆盖剂，使用该石墨覆盖剂的保温炉从新的覆盖层到变成渣、要捞起的周期延长500～800％；

e.相对已用米糠覆盖剂，从该使用石墨覆盖剂的保温炉中所清出的渣灰总量减少40～80％，渣灰中铜颗粒减少60～110％；

f.相对已用米糠覆盖剂，使用石墨覆盖剂的保温炉需打掉粘在炉壁上结渣的周期延长700～1400％；

g.相对已用米糠覆盖剂，使用石墨覆盖剂的保温炉炉壁上的结渣易清理；

h.相对已用米糠覆盖剂，在使用石墨覆盖剂的保温炉上的连铸结晶器寿命提高30～150％。

2.权利要求1所述的一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，其特征是适合紫铜、黄铜、锡磷青铜等不含Ni的铜合金。

3.如权利要求1所述的一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，其特征是优选适合用废杂铜熔炼的紫铜、黄铜、锡磷青铜等不含Ni的铜合金。

4.如权利要求1所述的一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，其特征是适合垂直连铸、上引连铸、水平连铸。

5.如权利要求1所述的一种保温炉内铜及铜合金熔液的覆盖剂，其特征是优选适合水平连铸。