CN101817066A - 铜合金熔炼用覆盖剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜合金熔炼用覆盖剂，采用氯化钙、氯化钾、氯化钠、氟铝酸钠和氟化钙的混合物制成的复合盐做覆盖剂，在熔炼炉溶液表面形成厚度5～80mm的一层优良的保护层，有效阻隔熔池外空气中氧的进入，避免了合金元素在熔炼过程的中的氧化烧损，且具有保温作用。使用本发明覆盖剂可以使需要真空熔炼的铜合金，实现大气环境下熔炼。本发明覆盖剂适合熔炼铜锆、铜铬、铜镁、铜铬锆等含易氧化元素的铜合金，适合锭坯熔铸、垂直连铸、水平连铸、上引连铸等。

Description

铜合金熔炼用覆盖剂

技术领域

本发明涉及一种铜合金熔炼用覆盖剂，属于铜合金加工技术领域。

背景技术

在铜合金的加工技术中，一般在铜及铜合金的熔炼过程中，特别在熔炼CuCr合金、CuZr合金、CuMg合金、CuCrZr合金等合金元素易于氧化的合金时需要施加覆盖剂。目前在现有的和专利申请中涉及的覆盖剂，主要就是煅烧的木炭、鳞片石墨、碳黑、米糠等。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)，提及使用碳黑做覆盖剂；如文章“高强高导CuCrZr合金熔炼技术研究”(《特种铸造及有色合金》2005年，Vol.25，No.4，P252)提及熔炼时使用煅烧木炭和鳞片石墨做覆盖剂，等等。这些覆盖剂虽然被工业化普遍使用，但是对于易于氧化的合金元素的保护效果并不理想，元素烧损严重，收得率很低。特别是在非真空环境里熔炼CuCrZr等合金，现有的覆盖剂难以达到工业要求的效果。

综上所述，针对易于氧化铜合金在非真空条件下的熔炼，需要发明新的高效覆盖剂。

在铜合金的熔铸技术中，特别对于含有易氧化合金元素的铜合金，需要采用真空条件下熔炼，如发明高效覆盖剂，使得这类铜合金可以实现非真空下的熔铸，将具有重大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明克服现有铜合金熔铸技术所忽视的覆盖剂的认识，提供一种高效的、廉价的覆盖剂，使得易氧化类铜合金可以实现在大气环境条件下熔炼和连铸，解决含有易于氧化合金元素的铜合金(如CuCr合金、CuZr合金、CuMg合金、CuCrZr合金等)需要在真空条件下熔铸的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种铜合金熔炼用覆盖剂，包括下述无机盐，其质量百分比为：

氯化钙        50～80％

氯化钠        20～50％

所述覆盖剂还可以含有氟化钙，其含量≤10％，或者氟铝酸钠，其含量≤10％，或者氯化钾，其含量≤15％。

所述覆盖剂的制备方法是将无机盐按比例混合后经煅烧和烘干工艺，工艺条件在600～700℃下保温2～3h。

所述覆盖剂无机盐的优选的配比为：

氯化钙        60～75％

氟化钙        3～8％

氟铝酸钠      3～8％

氯化钠        20～30％

氯化钾        4～10％。

该覆盖剂适合于在大气环境下采用普通感应熔炼炉用于熔炼含有易于氧化合金元素的铜合金；所述易于氧化合金元素的铜合金为铜锆、铜铬、铜镁或铜铬锆等。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)相对已有铜合金熔炼覆盖剂，本发明用复合盐制备的覆盖剂对熔炼过程中炉内铜合金具有更好的保护作用，且成本低廉；

(2)本发明使用的复合盐挥发温度高，在铜合金熔炼条件下，不产生挥发烟气，并降低熔炼合金表面的热量损失，无污染、节能耗；

(3)由于使用特制复合盐制备的覆盖剂，覆盖效果更好，可以保护铜合金中铬、锆、镁等极易氧化的元素，在大气环境下熔炼时极少氧化、收得率很高，降低熔炼成本；

(4)由于复合盐制成的覆盖剂无挥发性、稳定性好，在铜合金熔炼过程中没有损失，连续熔炼生产作业，只需补充少量复合盐制备的覆盖剂；

(5)由于复合盐制成的覆盖剂保护效果好，在铜合金熔炼过程中产生的氧化夹杂更少，因此熔炼的铜合金的冶金质量更好；

(6)由于可以在大气环境熔炼，因此，含有易氧化元素的铜合金可以不使用真空熔炼设备，容易制备大铸锭及实现连续铸造。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步解释说明。

实施例1

取50kg氯化钙、40kg氯化钠、3kg氟化钙、3kg氟铝酸钠和4kg氯化钾混合搅拌，然后放入电炉中升温600℃，保温2h。

实施例2

取68kg氯化钙、20kg氯化钠、4kg氟化钙、3kg氟铝酸钠和5kg氯化钾混合搅拌，然后放入电炉中升温700℃，保温2h。

使用方法及效果：

熔炼铜合金的设备采用中频感应电炉，可以在大气环境下熔炼铜铬锆等合金。原材料为电解铜板、铜铬中间合金、铜锆中间合金、铜镁中间合金等。采用本发明的铜合金熔炼用的覆盖剂进行底层覆盖；采用鳞片石墨和木炭作为上层覆盖。通过两级覆盖可以保证合金熔体中的易氧化元素锆、铬、镁等获得很高的收得率。一般情况下，铬收得率达到90％，锆收得率达到60％，镁收得率达到70％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：包括下述无机盐，其质量百分比为：

氯化钙    50～80％

氯化钠    20～50％

2.根据权利要求1所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：所述覆盖剂还含有氟化钙，其含量≤10％。

3.根据权利要求2所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：所述覆盖剂还含有氟铝酸钠，其含量≤10％。

4.根据权利要求3任一所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：所述覆盖剂还含有氯化钾，其含量≤15％。

5.根据权利要求1所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：将所述无机盐按比例混合后经煅烧和烘干工艺，工艺条件在600～700℃下保温2～3h。

6.根据权利要求4所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：所述无机盐优选的配比为：

氯化钙    60～75％

氟化钙    3～8％

氟铝酸钠  3～8％

氯化钠    20～30％

氯化钾    4～10％。

7.根据权利要求1-6任一所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：所述覆盖剂适合于在大气环境下采用普通感应熔炼炉熔炼用于含有易于氧化合金元素的铜合金。

8.根据权利要求7所述的铜合金熔炼用覆盖剂，其特征是：所述易于氧化合金元素的铜合金为铜锆、铜铬、铜镁或铜铬锆。